JP2003235294A - Driver - Google Patents

Driver

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JP2003235294A
JP2003235294A JP2002025027A JP2002025027A JP2003235294A JP 2003235294 A JP2003235294 A JP 2003235294A JP 2002025027 A JP2002025027 A JP 2002025027A JP 2002025027 A JP2002025027 A JP 2002025027A JP 2003235294 A JP2003235294 A JP 2003235294A
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To realize a circuit protection at a power source reverse connection time with a small size and a low-cost configuration even when a specification is changed such as a voltage of a power source or the like is changed, in a driver having a bypass line LB for supplying a regenerative current at a motor operating time (at an FET off time) by PWM-driving the motor 1 by a MOSFET 9. <P>SOLUTION: In the driver, a thyristor 24 is connected reversely to the power source voltage on the bypass line LB, a gate current of the thyristor 24 is supplied at a motor 1 drive time of a power source normal time by operating a booster 23 and a peripheral controller 21 to turn on the thyristor 24. At the power source reverse connecting time, a state in which the gate current does not flow is set by operating the booster 23, and the thyristor 24 is maintained off, thereby preventing a large current from flowing at the power source reverse connecting time. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば車両のパワ
ーウインドウ用モータなどを駆動する駆動装置に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a drive device for driving a power window motor of a vehicle, for example.

【0002】[0002]

【従来の技術】例えば、車両のパワーウインドウの円滑
な動作や所要の機能(挟み込み防止機能等)を高度に実
現するためには、そのモータの回転方向に加えて回転速
度或いは出力トルク(電流)を制御する必要があり、モ
ータの通電ラインを開閉するスイッチング素子(例えば
MOS型FET)による駆動方式(例えば、PWM制御
方式)が不可欠である。図3(a),(b)は、パワー
ウインドウシステムにおけるモータ1(直流モータ)の
駆動装置の一例を示す図である。この駆動装置は、図3
(a)に示すように、マイクロコンピュータを含む周辺
制御部2と、上記スイッチング素子を含むモータ制御部
3とを備える。また図3(a)において、符号4は車両
のバッテリを示し、符号5は制御部への電力供給ライン
に設けられた逆流防止用のダイオードを示し、符号6は
パワーウインドウの操作スイッチを示している。なお、
パワーウインドウの操作スイッチは、実際には複数ある
(例えば運転席ウインドウに関しては、開動作用、閉動
作用、及びオート動作用のスイッチがあるのが一般的で
ある)が、ここでは簡略化している。次にモータ制御部
3は、図3(b)に示すように、モータ1の通電状態や
回転方向(通電方向)を切り替えるためのリレー7,8
と、モータ1の電流量をPWM制御するためのMOS型
FET9と、回生電流を流すためのフライホイールダイ
オード10とを備える。ここで、MOS型FET9は、
モータ1の通電ライン上(この場合、グランド側通電ラ
イン上)に接続されて、この通電ラインを開閉するスイ
ッチング素子である。なおFET9は、周辺制御部2の
マイクロコンピュータを含む制御回路からの制御信号A
によって動作する。またリレー7,8は、図示省略した
リレー駆動回路を介して、やはり周辺制御部2によって
制御される。また、フライホイールダイオード10は、
モータ動作時の回生電流を流すべくモータ1の電源側通
電ラインとグランド側通電ラインを接続するバイパスラ
インLB上に接続されたもので、電源電圧に対して順方
向の電流を阻止するダイオードである。
2. Description of the Related Art For example, in order to realize a smooth operation of a power window of a vehicle and a required function (such as a trapping prevention function) at a high level, in addition to the rotation direction of the motor, a rotation speed or an output torque (current). Must be controlled, and a drive system (for example, PWM control system) using a switching element (for example, MOS type FET) that opens and closes the energization line of the motor is indispensable. FIGS. 3A and 3B are diagrams showing an example of a drive device for the motor 1 (DC motor) in the power window system. This drive is shown in FIG.
As shown in (a), a peripheral control unit 2 including a microcomputer and a motor control unit 3 including the switching element are provided. Further, in FIG. 3A, reference numeral 4 indicates a vehicle battery, reference numeral 5 indicates a backflow prevention diode provided in a power supply line to the control unit, and reference numeral 6 indicates a power window operation switch. There is. In addition,
Although there are actually a plurality of operation switches for the power window (for example, as for the driver's seat window, there are generally switches for opening operation, closing operation, and automatic operation), but they are simplified here. . Next, as shown in FIG. 3B, the motor control unit 3 relays 7, 8 for switching the energization state and the rotation direction (energization direction) of the motor 1.
A MOS type FET 9 for PWM controlling the amount of current of the motor 1 and a flywheel diode 10 for flowing a regenerative current. Here, the MOS type FET 9 is
The switching element is connected to the energization line of the motor 1 (in this case, on the ground side energization line) to open and close the energization line. The FET 9 is a control signal A from the control circuit including the microcomputer of the peripheral control unit 2.
Works by. The relays 7 and 8 are also controlled by the peripheral control unit 2 via a relay drive circuit (not shown). In addition, the flywheel diode 10
It is a diode that is connected on a bypass line LB that connects a power supply side energization line and a ground side energization line of the motor 1 so as to allow a regenerative current to flow during motor operation, and is a diode that blocks a forward current with respect to the power supply voltage. .

【0003】この駆動装置では、操作スイッチ6の操作
入力によってウインドウの開閉動作が指令されると、周
辺制御部2の制御回路がリレー7,8のうちの一方(ウ
インドウの作動方向に対応した側)を作動させるととも
に、制御信号Aを所定のデューティ比でアクティブとす
ることによってFET9を所定のデューティ比でオンオ
フ駆動する。すると、モータ1のコイル端子の一方が電
源(バッテリ4の正極)に接続され、同コイル端子の他
方がFET9を介してグランドに接続されるため、モー
タ1に所定の電流が流れてウインドが所定方向に所定ト
ルク或いは所定速度で作動する。即ち、リレー7,8
や、モータ1の通電ラインを開閉するFET9(スイッ
チング素子)によって、モータ1の作動状態や回転方向
さらには出力トルク等が制御される。なお、このモータ
駆動状態におけるFET9のオフ動作時には、フライホ
イールダイオード10を介して回生電流が流れ、モータ
1の円滑な動作が実現される。
In this drive device, when the opening / closing operation of the window is instructed by the operation input of the operation switch 6, the control circuit of the peripheral control section 2 causes one of the relays 7 and 8 (the side corresponding to the operating direction of the window). ) Is activated and the control signal A is activated at a predetermined duty ratio to drive the FET 9 on and off at a predetermined duty ratio. Then, one of the coil terminals of the motor 1 is connected to the power supply (the positive electrode of the battery 4), and the other of the coil terminals is connected to the ground via the FET 9, so that a predetermined current flows in the motor 1 and the window becomes a predetermined value. It operates in the direction with a predetermined torque or a predetermined speed. That is, the relays 7 and 8
Alternatively, the operating state of the motor 1, the rotation direction, the output torque, and the like are controlled by the FET 9 (switching element) that opens and closes the energization line of the motor 1. When the FET 9 is off in this motor driving state, a regenerative current flows through the flywheel diode 10 to realize a smooth operation of the motor 1.

【0004】ところで、上述したようなモータ駆動装置
において、電源(図3の装置ではバッテリ4)を接続す
る際に、電源側(電源の正極側)とグランド側(電源の
負極側或いはアース電位側)が逆に接続される電源逆接
が発生した場合、電流の逆流を制限する素子が存在しな
いと、最悪の場合には回路の破損等の不具合が起きてし
まう可能性がある。例えば、図3(a),(b)に示し
た前述の駆動装置において、バッテリ4が逆に接続され
た場合、FET9内の寄生ダイオード9a、及びフライ
ホイールダイオード10を通じて大電流が逆方向に流れ
てしまい、FET9やフライホイールダイオード10等
が破損する恐れがある。なお、寄生ダイオードの無いス
イッチング素子の場合でも、電源逆接状態でスイッチン
グ素子がオンする可能性がある装置の場合には、やはり
大電流が逆方向に流れる恐れがある。
By the way, in the motor driving device as described above, when the power source (battery 4 in the device of FIG. 3) is connected, the power source side (the positive side of the power source) and the ground side (the negative side of the power source or the ground potential side). If a power supply reverse connection occurs in which the reverse connection of (1) is reversed, and there is no element that limits the reverse flow of current, in the worst case, a failure such as circuit damage may occur. For example, in the drive device shown in FIGS. 3A and 3B, when the battery 4 is connected in reverse, a large current flows in the reverse direction through the parasitic diode 9a in the FET 9 and the flywheel diode 10. The FET 9 and the flywheel diode 10 may be damaged. Even in the case of a switching element having no parasitic diode, a large current may flow in the reverse direction in the case of a device in which the switching element may turn on in the state where the power source is reversely connected.

【0005】そこで従来では、例えば図3(c)や図4
(a),(b)に示すように、通電ライン上(この場
合、電源側通電ライン上)に、メカ的にラインを切断す
るヒューズやリレー、もしくは電流の逆流を防ぐダイオ
ードなどの整流素子を挿入することが行われていた。な
お、図3(c)は、前述の駆動装置におけるモータ1の
電源側通電ラインに逆流防止用のダイオード11を接続
したものであり、図4(a)は、同電源側通電ラインに
ライン遮断用のリレー12を接続したものであり、また
図4(b)は、同電源側通電ラインに大電流防止用のヒ
ューズ13を接続したものである。なお、図4(a)の
リレー12は、正常状態では少なくともモータ駆動時に
ラインを閉じるよう制御されるものであるが、電源逆接
状態のときにはモータ駆動時(スイッチ操作時)であっ
てもこのリレー12を開状態に維持するように制御する
必要がある。一般的には、適正な電源電圧が供給されて
いることを制御回路側で検知したときにのみ、リレー1
2がオン駆動されるようになっている。
Therefore, conventionally, for example, FIG.
As shown in (a) and (b), a fuse or relay that mechanically disconnects the line, or a rectifying element such as a diode that prevents the reverse flow of current is provided on the energization line (in this case, on the power supply side energization line). It was being inserted. Note that FIG. 3 (c) shows a backflow prevention diode 11 connected to the power supply side energization line of the motor 1 in the above-described drive device, and FIG. 4 (a) shows a line interruption to the power supply side energization line. 4B, a fuse 13 for preventing a large current is connected to the power supply side energization line in FIG. 4B. Although the relay 12 in FIG. 4A is controlled so that the line is closed at least when the motor is driven in the normal state, the relay 12 is controlled even when the motor is driven (when the switch is operated) in the power reverse connection state. It is necessary to control 12 to keep it open. Generally, only when the control circuit detects that a proper power supply voltage is being supplied, the relay 1
2 is turned on.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述したよ
うな電源逆接に対する対策を採用した従来の駆動装置で
は、以下のような問題があった。即ち、ヒューズやリレ
ーの場合、設計上の電気的性能条件による大きさ、基板
に実装するための取り付け穴等の制限により、その他の
部品を実装する回路基板上の有効実装面積が小さくなっ
てしまう問題がある。また、ダイオードなどの整流素子
を通電ライン上に挿入する場合、モータ動作時に常にモ
ータ電流がこの素子に流れて電気的使用条件が厳しくな
るため、高性能の素子を使用する必要がある。特に、電
源電圧が上昇するなどの仕様変更が生じた場合、使用す
るリレーやダイオード等の定格性能(特に耐電圧性能)
を向上させるべくより大型なリレーやダイオード等を使
用する必要があり、他の部品の有効実装面積がさらに小
さくなって、結果として製品コストや大きさが増大する
という問題があった。例えば自動車の分野では、バッテ
リ電圧の高圧化(現行の12V程度を42Vとする変
更)が進められており、数年後には大衆車種でも高圧仕
様が一般的になると見込まれている。この場合、パワー
ウインドウ等の駆動装置における電源逆接対策用の前述
のリレーやダイオード等は、定格性能の高い相当に大型
なものとなる。
However, the conventional drive device which adopts the countermeasure against the reverse connection of the power source as described above has the following problems. That is, in the case of fuses and relays, the effective mounting area on the circuit board on which other components are mounted becomes small due to the size of the electrical performance conditions in the design and the restrictions of mounting holes for mounting on the board. There's a problem. In addition, when a rectifying element such as a diode is inserted in a current-carrying line, a motor current always flows through this element during motor operation, and electrical use conditions become strict, so it is necessary to use a high-performance element. In particular, when specifications such as a rise in power supply voltage occur, the rated performance of relays and diodes used (especially withstand voltage performance)
Therefore, it is necessary to use a larger relay, a diode, or the like in order to improve the cost, and the effective mounting area of other components is further reduced, resulting in an increase in product cost and size. For example, in the field of automobiles, the battery voltage is being increased (changed from the current 12 V to 42 V), and it is expected that high voltage specifications will become common even in popular vehicle models within a few years. In this case, the above-mentioned relays, diodes, etc. for countermeasures against reverse power source connection in a drive device such as a power window are considerably large with high rated performance.

【0007】また図4(b)のように、電源逆接対策用
にヒューズを設けた場合、電源逆接によりヒューズが溶
断するため、その度にヒューズを交換しなければならな
いという短所もある。そこで本発明は、スイッチング素
子によってモータを駆動し、モータ動作時(スイッチン
グ素子オフ時)の回生電流を流すバイパスラインを有す
る駆動装置であって、電源電圧の高圧化などの仕様変更
があった場合でも、小型かつ安価な構成で電源逆接時の
回路保護が可能であり、ヒューズのような交換作業が不
要な駆動装置を提供することを目的としている。
Further, as shown in FIG. 4 (b), when a fuse is provided as a countermeasure against reverse power supply connection, the fuse is blown by reverse connection of the power supply, so that the fuse must be replaced every time. Therefore, the present invention is a drive device having a bypass line for driving a motor with a switching element and flowing a regenerative current when the motor is operating (when the switching element is off), and when there is a change in specifications such as a high power supply voltage. However, it is an object of the present invention to provide a drive device that is compact and inexpensive and that can protect the circuit when the power source is reversely connected and that does not require replacement work such as a fuse.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】この発明による駆動装置
は、直流モータの通電ライン上に接続されこの通電ライ
ンを開閉するスイッチング素子と、前記直流モータ動作
時の回生電流を流すべく前記通電ラインにおける前記直
流モータの電源側とグランド側を接続するバイパスライ
ン上に接続されたフライホイールダイオードとを有する
駆動装置において、前記バイパスライン上に、電源電圧
に対して逆方向にサイリスタを接続し、電源正常時であ
って少なくとも前記回生電流を流すときには、前記サイ
リスタのゲート電流を流して前記サイリスタをオン状態
とし、電源逆接時には、前記ゲート電流が流れない状態
として前記サイリスタをオフ状態に維持するゲート電流
制御手段を設けたものである。ここで「スイッチング素
子」とは、トランジスタなど(例えばMOS型FET)
である。また「電源電圧に対して逆方向にサイリスタを
接続し」とは、サイリスタのカソードを電源側(電源の
高電位側電圧が印加される側)に、アノードをグランド
側(電源の低電位側電圧或いはアース電位となる側)に
接続することを意味している。また「前記回生電流を流
すとき」とは、例えば前記直流モータを駆動すべくスイ
ッチング素子をオンオフ動作させる際のオフ動作時であ
る。また、「ゲート電流」とは、前記サイリスタのゲート
からカソードへ向かう電流を意味する。また、ゲート電
流制御手段は、ゲート電流を流すために前記サイリスタ
のゲート電圧をカソード電圧(カソードに供給される電
源電圧)よりも高く昇圧するための回路部分(昇圧部)
と、この昇圧部の動作を制御する処理手段(マイクロコ
ンピュータ等)とより構成することができる。
A drive device according to the present invention comprises a switching element which is connected to an energization line of a direct current motor and opens and closes the energization line, and an energization line in the energization line for flowing a regenerative current during operation of the direct current motor. In a drive device having a flywheel diode connected on a bypass line connecting a power supply side and a ground side of the DC motor, a thyristor is connected on the bypass line in a direction opposite to a power supply voltage, and a power supply is normal. Gate current control that keeps the thyristor in the off state by turning the thyristor on by supplying the gate current of the thyristor at least when the regenerative current is passed. Means are provided. Here, the "switching element" means a transistor or the like (for example, a MOS type FET).
Is. "Connecting the thyristor in the opposite direction to the power supply voltage" means that the cathode of the thyristor is the power supply side (the side to which the high potential side voltage of the power supply is applied) and the anode is the ground side (the low potential side voltage of the power supply). Alternatively, it means connecting to the ground potential side). Further, "when the regenerative current is passed" means, for example, an off operation when the switching element is turned on and off to drive the DC motor. The "gate current" means a current flowing from the gate of the thyristor to the cathode. Further, the gate current control means is a circuit part (boosting part) for boosting the gate voltage of the thyristor to be higher than the cathode voltage (power supply voltage supplied to the cathode) in order to flow the gate current.
And processing means (microcomputer or the like) for controlling the operation of the booster.

【0009】この駆動装置では、電源逆接時にバイパス
ラインに設けられたサイリスタがオフ状態に維持される
ので、スイッチング素子とバイパスラインを経由して電
源逆接による逆方向の大電流が流れることが確実に阻止
され、電源逆接から回路が保護されるとともに、ヒュー
ズのような交換作業は不要である。しかも、一般的にサ
イリスタはリレーに比べて格段に小型であって耐電圧性
能にも優れるとともに、本装置のサイリスタは通電ライ
ンではなくバイパスラインに設けられていてモータ駆動
時には回生電流のみが流れる構成である(即ち、電気的
使用条件が格段に緩和された構成である)。このため、
特に電源電圧の高圧化などの仕様変更があった場合に
は、従来の電源逆接対策用の素子(例えば、図3や図4
のダイオード11やリレー12等)と比較して、上記サ
イリスタを格段に小型なものとし、装置全体の小型化や
低コスト化が実現できる。なおサイリスタは、耐電圧が
200V、もしくは400Vの既製品でも、大きさが1
0mm×10mm×4.7mm程度(同程度の耐電圧性能を有
するダイオードなどの整流素子とほぼ同じ大きさ)であ
り、同程度の耐電圧性能を有するリレーに比べて約半分
くらいの大きさである。
In this drive device, since the thyristor provided in the bypass line is maintained in the off state when the power source is reversely connected, it is ensured that a large reverse current due to the power source reverse connection flows through the switching element and the bypass line. It is blocked and protects the circuit from reverse connection of the power supply, and does not require replacement work such as a fuse. In addition, thyristors are generally much smaller than relays and have excellent withstand voltage performance.In addition, the thyristor of this device is installed in the bypass line instead of the energization line, and only regenerative current flows when the motor is driven. (That is, the electrical use conditions are remarkably relaxed). For this reason,
In particular, when there is a change in specifications such as a higher power supply voltage, a conventional element for reverse power supply reverse connection measures (for example, FIG. 3 or FIG. 4).
The size of the thyristor can be made significantly smaller than that of the diode 11 and the relay 12, etc., and the overall size and cost of the device can be reduced. The size of the thyristor is 1 even if it is a ready-made product with a withstand voltage of 200V or 400V.
It is about 0 mm × 10 mm × 4.7 mm (about the same size as a rectifying device such as a diode that has the same withstand voltage performance), which is about half the size of a relay that has the same withstand voltage performance. is there.

【0010】次に、本発明の好ましい態様は、前記サイ
リスタとしてゲートターンオフサイリスタ(GTOサイ
リスタ)を使用するとともに、前記スイッチング素子の
オン動作時に、前記サイリスタに逆ゲート電流を流して
前記サイリスタを確実にオフ状態とする逆ゲート電流制
御手段を設けたものである。ここで、「逆ゲート電流」と
は、前記サイリスタのカソードからゲートへ向かう電流
を意味する。また「逆ゲート電流制御手段」は、例えば前
記サイリスタのゲートをグランド側に短絡する短絡ライ
ンと、この短絡ラインを開閉するトランジスタであっ
て、前記スイッチング素子と同期して動作するトランジ
スタによって構成できる。
Next, in a preferred aspect of the present invention, a gate turn-off thyristor (GTO thyristor) is used as the thyristor, and when the switching element is turned on, a reverse gate current is passed to the thyristor to ensure the thyristor. A reverse gate current control means for turning off is provided. Here, the "reverse gate current" means a current flowing from the cathode of the thyristor to the gate. The "reverse gate current control means" can be constituted by, for example, a short circuit line that short-circuits the gate of the thyristor to the ground side, and a transistor that opens and closes the short circuit line and that operates in synchronization with the switching element.

【0011】このような構成であると、スイッチング素
子のオフ動作時には前記バイパスラインを導通状態(回
生電流が流れる状態)とし、スイッチング素子のオン動
作時には確実に前記バイパスラインを非導通状態とし
て、良好なモータの駆動制御(例えば、PWM制御)を
実現するとともに、いわゆる貫通電流を阻止して上記サ
イリスタをフライホイールダイオードとして兼用するこ
とが可能となり、部品点数削減によるさらなる小型化及
び低コスト化が可能となる。なおサイリスタは、ゲート
電流が振り込まれてオンしている状態で逆電圧がかかる
と、一瞬ではあるが逆方向に相当の電流(即ち、貫通電
流)が流れる性質を有し、また通常のサイリスタ(例え
ば、普通型と呼ばれるもの)は、一旦オンになるとゲー
ト電流をゼロに戻しても直ぐには(主電流が保持電流以
下にならなければ)ターンオフしない(即ち、オフ状態
に戻らない)。このため、本装置のサイリスタとしてす
ぐにターンオフしない通常のものを使用した場合には、
スイッチング素子のオン動作時に上記貫通電流が一時的
に流れるのを阻止するため、上記サイリスタとは別個に
前記バイパスライン上に従来どおりフライホイールダイ
オードを設ける必要がある。しかし、上述した態様のよ
うに、GTOサイリスタ(逆ゲート電流を流すことによ
り即座にオフ状態に戻すことができるサイリスタ)を使
用し、このサイリスタのオンオフ状態を前記スイッチン
グ素子とは反対の関係になるように制御すれば、別個に
フライホイールダイオードを設けることなく上記貫通電
流を阻止でき、その結果上記サイリスタを従来のフライ
ホイールダイオードとしても機能させることができ、従
来のフライホイールダイオードが削除できる。
With such a configuration, the bypass line is brought into a conducting state (a regenerative current flows state) when the switching element is off, and the bypass line is reliably brought into a non-conducting state when the switching element is on. It is possible to realize various motor drive controls (for example, PWM control) and block the so-called through current so that the thyristor can also function as a flywheel diode, further reducing the size and cost by reducing the number of parts. Becomes Note that a thyristor has the property that when a reverse voltage is applied while the gate current is turned on and is turned on, a considerable amount of current (that is, through current) flows in the reverse direction for a moment, but a normal thyristor ( For example, what is called a normal type does not turn off (that is, does not return to the off state) once the gate current is returned to zero once it is turned on (unless the main current becomes lower than the holding current). Therefore, when using a normal thyristor that does not turn off immediately,
In order to prevent the through current from temporarily flowing when the switching element is turned on, it is necessary to separately provide a flywheel diode on the bypass line separately from the thyristor. However, as in the above-described embodiment, a GTO thyristor (a thyristor that can be immediately returned to the off state by flowing a reverse gate current) is used, and the on / off state of this thyristor has the opposite relationship to the switching element. With such control, the shoot-through current can be blocked without providing a separate flywheel diode, and as a result, the thyristor can also function as a conventional flywheel diode, and the conventional flywheel diode can be eliminated.

【0012】また、本発明の好ましい別の態様は、前記
直流モータの作動又は停止を指令する入力信号が規定時
間以上継続したとき(規定時間を超えて継続したときで
もよい)に当該入力信号を有効と判定し、規定時間以上
継続しない入力信号は無効と判定する入力判定機能を有
し、前記ゲート電流制御手段が、前記入力信号がアクテ
ィブとなった時点(即ち、前記規定時間の計時を開始す
る時点)から、前記ゲート電流を流すためのゲート電圧
の昇圧を開始し、前記直流モータの停止を指令する入力
信号が規定時間以上継続したときに、前記ゲート電圧の
昇圧を停止するものである。即ち、本発明の一態様とし
ては、正常に電源電圧が供給されている正常状態におい
ては、ゲート電圧の昇圧状態を維持してゲート電流を常
に流す(前記サイリスタを常にオンとする)ようにして
もよい。ところがこの態様では、入力信号の入力を条件
にゲート電圧の昇圧を実行し、モータの停止を指令する
入力信号が確定した場合には、正常状態でもゲート電圧
の昇圧を停止するようにして、モータを駆動するときだ
けゲート電流を流す(前記サイリスタをオンとする)よ
うにしている。また、ゲート電圧の昇圧は、入力信号を
判定する規定時間の計時を開始する時点から開始する。
Further, according to another preferred aspect of the present invention, when the input signal for instructing the operation or stop of the DC motor continues for a specified time or longer (may be the case where the input signal continues for a time exceeding the specified time). It has an input determination function that determines that an input signal that is valid and does not continue for a specified time or longer is invalid, and the gate current control means starts the time when the input signal becomes active (that is, starts counting the specified time). From the point of time), the boosting of the gate voltage for flowing the gate current is started, and the boosting of the gate voltage is stopped when the input signal instructing the stop of the DC motor continues for a specified time or longer. . That is, according to one aspect of the present invention, in a normal state in which the power supply voltage is normally supplied, the boosted state of the gate voltage is maintained and the gate current is always supplied (the thyristor is always turned on). Good. However, in this aspect, the gate voltage is boosted on the condition that the input signal is input, and when the input signal for instructing the stop of the motor is confirmed, the boosting of the gate voltage is stopped even in the normal state, and the motor is stopped. A gate current is made to flow (the thyristor is turned on) only when driving the. Further, the boosting of the gate voltage starts at the time when the clocking of the specified time for determining the input signal is started.

【0013】なお、上記入力判定機能は、操作スイッチ
の機械的なガタツキなどによって入力信号が一時的にア
クティブとなった場合(例えば、実際には使用者が操作
していないのに操作スイッチの入力信号が一時的にモー
タの動作を指令する状態となった場合)に、誤ってモー
タが駆動されたりしないようにするための誤動作防止機
能であり、車両走行時の振動等を考慮しなければならな
い車載システムの駆動装置等においては実用上必須のも
のである。したがって上記態様によれば、ゲート電流を
必要最小限の時間だけ流してそれによる電力消費や発熱
を最低限に抑制できる。しかも、通常設けられる上記入
力判定機能の判定時間(前記規定時間)の開始時点から
ゲート電圧の昇圧を開始しているから、昇圧に必要な時
間によって操作指令等に対するモータ動作遅れが発生す
ることを回避又は抑制できる。
The input determination function is used when the input signal is temporarily activated due to mechanical rattling of the operation switch (for example, the input of the operation switch is input even though the user is not actually operating it). This is a malfunction prevention function to prevent the motor from being accidentally driven when the signal temporarily commands the motor operation. It is necessary to consider vibration etc. while the vehicle is running. It is indispensable for practical use in a drive device of an in-vehicle system. Therefore, according to the above aspect, the gate current can be made to flow for the minimum necessary time, and the power consumption and heat generation due to the flow can be minimized. Moreover, since the gate voltage is started to be boosted from the start of the determination time (the specified time) of the input determination function that is usually provided, it is possible that the motor operation delay with respect to the operation command may occur due to the time required for the boosting. It can be avoided or suppressed.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。 (第1形態例)まず、本発明の第1形態例を説明する。
図1(a)は、本例の駆動装置(車両のパワーウインド
ウの駆動装置)の主要回路構成(例えば運転席ウインド
ウの制御部分)を示す図である。次に図1(b)は、本
装置のモータ制御部22の詳細を示す図である。なお、
図3に示した既述の構成要素と同様のものについては、
同符号を使用して重複する説明を省略する。本装置は、
図1(a)に示すように、マイクロコンピュータを含む
周辺制御部21と、リレー7,8やFET9等を含むモ
ータ制御部22と、昇圧部23とを備える。また図1
(b)に示すように、モータ制御部22におけるバイパ
スラインLB上には、フライホイールダイオード10に
対して直列にサイリスタ24が接続されている。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. (First embodiment) First, a first embodiment of the present invention will be described.
FIG. 1A is a diagram showing a main circuit configuration (for example, a control portion of a driver's seat window) of a drive device (drive device for a power window of a vehicle) of this example. Next, FIG.1 (b) is a figure which shows the detail of the motor control part 22 of this apparatus. In addition,
Regarding the same components as the above-mentioned components shown in FIG. 3,
The same reference numerals are used and duplicated description is omitted. This device
As shown in FIG. 1A, a peripheral control unit 21 including a microcomputer, a motor control unit 22 including relays 7 and 8, FET 9 and the like, and a boosting unit 23 are provided. See also FIG.
As shown in (b), the thyristor 24 is connected in series to the flywheel diode 10 on the bypass line LB in the motor control unit 22.

【0015】ここで、サイリスタ24は、GTOサイリ
スタではない通常のものであり、電源電圧に対して逆方
向に接続されている。また昇圧部23は、周辺制御部2
1から出力される制御信号Bがアクティブになると、サ
イリスタ24のゲート電圧を昇圧してサイリスタ24の
カソードに供給される電源電圧よりもこのゲート電圧を
高くし、制御信号Bが非アクティブになると、サイリス
タ24のゲート電圧をカソードに供給される電源電圧と
同等かそれ以下とする回路よりなる。なおこの場合、昇
圧部23と周辺制御部21は、本発明のゲート電流制御
手段を構成している。また昇圧部23は、バッテリ4の
電源電圧を入力としてゲート電圧を生成する回路である
ため、バッテリ4が逆接状態の場合には、当然に正常に
動作せず、ゲート電圧を昇圧できない。また周辺制御部
21は、操作スイッチ6の入力判定結果に応じて図3に
示した周辺制御部2と同様に制御信号Aを出力してモー
タ1を制御するとともに、次のように制御信号Bを出力
してサイリスタ24の動作を制御する機能を有する。即
ち、操作スイッチ6による入力信号(モータ1の作動又
は停止を指令する信号)がアクティブに変化した時点
(即ち、入力判定の規定時間の計時を開始する時点)か
ら、制御信号Bをアクティブとし、モータの停止を指令
する入力信号が規定時間以上継続したときに、前記ゲー
ト電圧の昇圧を停止するものである。なおこの場合、前
述した昇圧部23の特性として、バッテリ4が逆接状態
になっていると、制御信号Bの状態に無関係にゲート電
圧の昇圧は実行されないが、念のため、電源電圧が正常
に供給されていない場合には、入力信号がアクティブと
なっても周辺制御部21が制御信号Bをアクティブとし
ない構成としてもよい。
Here, the thyristor 24 is an ordinary one not a GTO thyristor, and is connected in the opposite direction to the power supply voltage. Further, the booster unit 23 includes the peripheral control unit 2
When the control signal B output from 1 becomes active, the gate voltage of the thyristor 24 is boosted to make this gate voltage higher than the power supply voltage supplied to the cathode of the thyristor 24, and when the control signal B becomes inactive, The thyristor 24 is composed of a circuit that makes the gate voltage equal to or lower than the power supply voltage supplied to the cathode. In this case, the booster 23 and the peripheral controller 21 constitute the gate current control means of the present invention. Since the booster 23 is a circuit that generates a gate voltage by using the power supply voltage of the battery 4 as an input, it naturally does not operate normally and cannot boost the gate voltage when the battery 4 is in the reverse connection state. Further, the peripheral control unit 21 outputs the control signal A to control the motor 1 in the same manner as the peripheral control unit 2 shown in FIG. 3 according to the input determination result of the operation switch 6 and controls the control signal B as follows. To control the operation of the thyristor 24. That is, the control signal B is activated from the time when the input signal (the signal instructing the operation or stop of the motor 1) of the operation switch 6 is actively changed (that is, the time when the measurement of the specified time for the input determination is started). The boosting of the gate voltage is stopped when the input signal instructing the motor to stop continues for a specified time or longer. In this case, as a characteristic of the booster 23 described above, when the battery 4 is in the reverse connection state, the boosting of the gate voltage is not executed regardless of the state of the control signal B, but as a precaution, the power supply voltage is normally set. When not supplied, the peripheral control unit 21 may not activate the control signal B even if the input signal becomes active.

【0016】次に図2は、上述したような制御動作を実
現する周辺制御部21の処理手順の一例を示すフローチ
ャートである。この処理は、操作スイッチ6による入力
信号(この場合、ウインドウのいわゆるオート動作を指
令する信号を除く)がアクティブに変化したことが検出
されると開始される(ステップS1)。そしてステップ
S2において、制御信号Bが非アクティブであれば、制
御信号Bがアクティブとされてサイリスタ24のゲート
電圧の昇圧が開始される。この結果、バッテリ4が正常
に接続されていて電源電圧が正常であれば、ここで開始
されたゲート電圧の昇圧が完了した時点で、サイリスタ
24に適正なゲート電流が流れてサイリスタ24は順方
向(アノードからカソードに向かう方向)にオン状態
(導通状態)となる。次にステップS3では、入力判定
のための規定時間を計時するタイマの動作が開始され
る。次いでステップS4では、ゲート電圧が適正な値ま
で昇圧されたか否か判定し、昇圧されていれば次のステ
ップS5に進み、昇圧されていなければこのステップS
4を繰り返す。なお、周辺制御部21には、図示省略し
た回路ラインを経由してサイリスタ24のゲート電圧が
入力されており、周辺制御部21のマイクロコンピュー
タがゲート電圧をモニタできるようになっている。次に
ステップS5では、ステップS3で開始した計時結果が
入力判定のための規定時間以上となったか否か(或いは
規定時間を超えたか否かでもよい)を判定し、規定時間
以上であればステップS6に進み、そうでなければこの
ステップS5を繰り返す。次いでステップS6では、ス
テップS1でアクティブになったと判定された入力信号
の状態が継続しているか否かを判定し、継続していれば
次のステップS7に進み、継続していなければ1シーケ
ンスの処理を終了する。そしてステップS7では、当該
入力信号が、モータ1の始動(即ち、ウインドウの開閉
動作の開始)を指令するものであるか否か判定し、始動
を指令するものであれば、ステップS8に進んでその指
令に応じた方向にモータ1を駆動すべく、リレー7,8
及びFET9の制御を開始する。一方、入力信号がモー
タ1の停止を指令するものであれば、ステップS9に進
んで、制御信号Bを非アクティブとし(即ち、ゲート電
圧の昇圧を停止し)、さらにステップS10に進んでモ
ータ1を停止すべく、リレー7,8及びFET9の動作
を停止する制御を実行する。なお、ステップS8又はS
10を経ると、1シーケンスの処理を終了する。
Next, FIG. 2 is a flow chart showing an example of the processing procedure of the peripheral control unit 21 which realizes the above-described control operation. This process is started when it is detected that the input signal from the operation switch 6 (in this case, a signal for instructing so-called automatic operation of the window) is changed to active (step S1). Then, in step S2, if the control signal B is inactive, the control signal B is activated and the boosting of the gate voltage of the thyristor 24 is started. As a result, if the battery 4 is normally connected and the power supply voltage is normal, an appropriate gate current flows through the thyristor 24 when the gate voltage boosting started here is completed, and the thyristor 24 moves forward. It is turned on (conductive state) in the direction from the anode to the cathode. Next, in step S3, the operation of the timer that counts the specified time for input determination is started. Next, in step S4, it is determined whether or not the gate voltage is boosted to an appropriate value. If the gate voltage is boosted, the process proceeds to the next step S5, and if not boosted, this step S4 is performed.
Repeat 4. The peripheral controller 21 receives the gate voltage of the thyristor 24 via a circuit line (not shown), and the microcomputer of the peripheral controller 21 can monitor the gate voltage. Next, in step S5, it is determined whether or not the time measurement result started in step S3 is equal to or longer than a specified time for input determination (or may be longer than the specified time). Proceed to S6, and otherwise repeat this step S5. Next, in step S6, it is determined whether or not the state of the input signal determined to be active in step S1 is continued, and if it is continued, the process proceeds to the next step S7. The process ends. Then, in step S7, it is determined whether or not the input signal is a command to start the motor 1 (that is, the start of the opening / closing operation of the window), and if it is a command to start, the process proceeds to step S8. In order to drive the motor 1 in the direction according to the command, the relays 7, 8
And the control of the FET 9 is started. On the other hand, if the input signal is an instruction to stop the motor 1, the process proceeds to step S9, the control signal B is made inactive (that is, the boosting of the gate voltage is stopped), and the process further proceeds to step S10. In order to stop, the control for stopping the operation of the relays 7 and 8 and the FET 9 is executed. Note that step S8 or S
When 10 is passed, the process of one sequence is completed.

【0017】以上説明した第1形態例の駆動装置では、
電源電圧が正常の場合、モータ1の駆動時には常にサイ
リスタ24が順方向にオンとされ、FET9のオフ動作
時の回生電流がサイリスタ24とフライホイールダイオ
ード10を介して適正に流れる。また、バイパスライン
LBを経由した電源側からグランド側への電流は、サイ
リスタ24とフライホイールダイオード10により確実
に阻止される。なお、サイリスタ24を逆流する前述の
貫通電流は、フライホイールダイオード10により阻止
される。このため、FET9のオンオフ動作によるモー
タ1のPWM制御が成立する。そしてこの駆動装置で
は、電源逆接時にバイパスラインLBに設けられたサイ
リスタ24が昇圧部23の動作によってオフ状態に維持
されるので、FET9の寄生ダイオード9aとバイパス
ラインLBを経由して電源逆接による逆方向の大電流が
流れることが阻止され、電源逆接から回路が保護される
とともに、ヒューズのような交換作業は不要である。し
かも、サイリスタ24はリレーに比べて格段に小型であ
って耐電圧性能にも優れるとともに、本装置のサイリス
タ24は通電ラインではなくバイパスラインLBに設け
られていてモータ駆動時には回生電流のみが流れる構成
である(即ち、電気的使用条件が格段に緩和された構成
である)。このため、特にバッテリ4の高圧化(42V
化)などの仕様変更があった場合には、従来の電源逆接
対策用の素子(例えば、図3や図4のダイオード11や
リレー12等)と比較して、上記サイリスタ24を格段
に小型なものとし、装置全体の小型化や低コスト化が実
現できる。なお本装置の場合、モータ1の回転方向を制
御するためのリレー7,8があり、電源逆接状態であれ
ば操作スイッチ6が操作されても周辺制御部21がこれ
らリレー7,8を駆動することはないので、電源逆接時
には寄生ダイオード9aとモータ1の通電ラインを経由
した逆方向の電流も阻止され、電源逆接時にモータ1が
操作と逆方向に作動してしまう不具合が回避される。ち
なみに、まんがいち電源逆接時にリレー7,8の一方が
作動したとしても、逆方向電流はモータ1を経由して流
れる(モータ1が回転する)ので、回路を破損させるよ
うな大電流にはならない。
In the drive device of the first embodiment described above,
When the power supply voltage is normal, the thyristor 24 is always turned on in the forward direction when the motor 1 is driven, and the regenerative current during the OFF operation of the FET 9 properly flows through the thyristor 24 and the flywheel diode 10. Further, the current from the power supply side to the ground side via the bypass line LB is reliably blocked by the thyristor 24 and the flywheel diode 10. The above-mentioned through current that flows backward through the thyristor 24 is blocked by the flywheel diode 10. Therefore, the PWM control of the motor 1 by the on / off operation of the FET 9 is established. In this drive device, the thyristor 24 provided on the bypass line LB is maintained in the off state by the operation of the booster 23 at the time of reverse connection of the power source. Therefore, the reverse connection due to the reverse connection of the power source is performed via the parasitic diode 9a of the FET 9 and the bypass line LB. A large current flowing in the direction is blocked, the circuit is protected from reverse connection of the power supply, and a replacement work such as a fuse is unnecessary. Moreover, the thyristor 24 is significantly smaller than a relay and is excellent in withstand voltage performance, and the thyristor 24 of this device is provided not on the energizing line but on the bypass line LB so that only the regenerative current flows when the motor is driven. (That is, the electrical use conditions are remarkably relaxed). Therefore, the voltage of the battery 4 is increased (42 V
If the specifications are changed, the thyristor 24 can be made much smaller than the conventional device for reverse power supply reverse connection countermeasures (for example, the diode 11 and the relay 12 in FIGS. 3 and 4). As a result, downsizing and cost reduction of the entire device can be realized. In the case of this device, there are relays 7 and 8 for controlling the rotation direction of the motor 1, and if the operation switch 6 is operated, the peripheral control unit 21 drives these relays 7 and 8 if the power supply is in the reverse connection state. Therefore, the reverse current flowing through the parasitic diode 9a and the current-carrying line of the motor 1 is also blocked when the power source is reversely connected, and the problem that the motor 1 operates in the reverse direction to the operation when the power source is reversely connected is avoided. By the way, even if one of the relays 7 and 8 is activated at the time of reverse connection of the power source, the reverse current flows through the motor 1 (the motor 1 rotates), so it does not become a large current that damages the circuit. .

【0018】また本装置では、操作スイッチ6による入
力信号がアクティブとなった時点(入力信号を判定する
規定時間の計時を開始する時点)からゲート電圧の昇圧
を開始し(図2のステップS2)、モータ1の停止を指
令する入力信号が確定した場合には、正常状態でもゲー
ト電圧の昇圧を停止するようにして(図2のステップS
9)、モータ1を駆動するときだけゲート電流を流す
(サイリスタ24をオンとする)ようにしている。この
ため、ゲート電流を必要最小限の時間だけ流してそれに
よる電力消費や発熱を最低限に抑制できるとともに、昇
圧に必要な時間によって操作指令に対するモータ動作遅
れが発生することを回避又は抑制できる。なお、モータ
を駆動するスイッチング素子として寄生ダイオードの無
い通常のトランジスタ(例えば、バイポーラトランジス
タ)を使用すれば、スイッチング素子の動作によって電
源逆接時の電流を阻止できる。しかし、通常のトランジ
スタは、FETに比べて格段に発熱量(いいかえるとオ
ン抵抗)が大きいので、大きなヒートシンク(放熱器)
を設けて過熱を防止するといった対策が必要となり、実
用的ではない。その点、本形態例のようなFETを使用
した駆動装置であれば、FETの温度を監視して許容温
度を超えないよう運転を強制停止又は電流制限するなど
のフェール機能を必要に応じて設けることによって、ヒ
ートシンクの無い極めて小型な装置とすることが容易に
可能である。
Further, in the present apparatus, the boosting of the gate voltage is started at the time when the input signal from the operation switch 6 becomes active (at the time when the timing of the specified time for judging the input signal is started) (step S2 in FIG. 2). When the input signal for instructing the stop of the motor 1 is confirmed, the boosting of the gate voltage is stopped even in the normal state (step S in FIG. 2).
9) The gate current is supplied only when the motor 1 is driven (the thyristor 24 is turned on). Therefore, the gate current can be flowed for the minimum necessary time to suppress the power consumption and heat generation due to the minimum, and it is possible to avoid or suppress the occurrence of the motor operation delay with respect to the operation command due to the time required for boosting. If a normal transistor having no parasitic diode (for example, a bipolar transistor) is used as a switching element for driving the motor, the current at the time of reverse connection of the power supply can be blocked by the operation of the switching element. However, a normal transistor has a much larger amount of heat generation (in other words, on-resistance) than an FET, so a large heat sink (radiator) is used.
Is required to prevent overheating, which is not practical. On the other hand, in the case of the drive device using the FET as in this embodiment, a fail function of monitoring the temperature of the FET and forcibly stopping the operation or limiting the current so as not to exceed the allowable temperature is provided as necessary. Thus, it is possible to easily form an extremely small device without a heat sink.

【0019】(第2形態例)次に、本発明の第2形態例
を説明する。この駆動装置は、図1(c)に示すよう
に、第1形態例(図1(b))のサイリスタ24の代わ
りにGTOサイリスタ24aを有するモータ制御部22
aからなるものである。モータ制御部22aには、GT
Oサイリスタ24aのゲートをグランド側に短絡する短
絡ラインLTと、この短絡ラインLTを開閉するトラン
ジスタであって、制御信号AによってFET9と同期し
て動作するトランジスタ25が設けられており、フライ
ホイールダイオード10が削除された構成(GTOサイ
リスタ24aをフライホイールダイオード10として機
能させた構成)となっている。なおここで、周辺制御部
21と短絡ラインLTとトランジスタ25は、本発明の
逆ゲート電流制御手段を構成している。この構成である
と、モータ1の駆動状態におけるFET9のオン動作時
には、トランジスタ25がオンとなってGTOサイリス
タ24aのゲートが短絡ラインLTを経由してグランド
に短絡するため、制御信号Bや昇圧部23の状態に無関
係に、GTOサイリスタ24aに逆ゲート電流が流れて
GTOサイリスタ24aは確実にオフ状態(順方向電流
も逆方向電流も阻止する非導通状態)となり、フライホ
イールダイオード10がなくても前述の貫通電流が阻止
される。また、バイパスラインLBは、回生電流を流す
べき時期(モータ1の駆動状態におけるFET9のオフ
動作時)にのみ、グランド側から電源側へ向かう方向
(GTOサイリスタ24aの順方向)に開通することに
なり、電流を流すべきでない時期(モータ1の駆動状態
におけるFET9のオン動作時)には、グランド側から
電源側へ向かう方向(GTOサイリスタ24aの順方
向)も遮断される。したがって、この第2形態例の駆動
装置によれば、第1形態例と同様の効果に加えて、より
良好なモータ1のPWM制御が実現できるという効果が
得られる。また、フライホイールダイオード10が不要
となり、部品点数削減によるさらなる小型化及び低コス
ト化が実現できる効果もある。
(Second Embodiment) Next, a second embodiment of the present invention will be described. As shown in FIG. 1C, this drive device has a motor control unit 22 having a GTO thyristor 24a instead of the thyristor 24 of the first embodiment (FIG. 1B).
It consists of a. The motor control unit 22a has a GT
The flywheel diode is provided with a short-circuit line LT that short-circuits the gate of the O-thyristor 24a to the ground side, and a transistor 25 that opens and closes the short-circuit line LT and that operates in synchronization with the FET 9 according to the control signal A. 10 is deleted (the GTO thyristor 24a functions as the flywheel diode 10). Here, the peripheral control unit 21, the short-circuit line LT, and the transistor 25 constitute the reverse gate current control means of the present invention. With this configuration, when the FET 9 is turned on while the motor 1 is driven, the transistor 25 is turned on and the gate of the GTO thyristor 24a is short-circuited to the ground via the short-circuit line LT. Regardless of the state of 23, a reverse gate current flows through the GTO thyristor 24a and the GTO thyristor 24a is surely turned off (a non-conducting state that blocks both forward current and reverse current), and even without the flywheel diode 10. The aforementioned shoot-through current is blocked. Further, the bypass line LB is opened in the direction from the ground side to the power supply side (forward direction of the GTO thyristor 24a) only when the regenerative current should flow (when the FET 9 is in the OFF state in the driving state of the motor 1). Therefore, at the time when the current should not flow (when the FET 9 is on in the driving state of the motor 1), the direction from the ground side to the power supply side (forward direction of the GTO thyristor 24a) is also cut off. Therefore, according to the drive device of the second form example, in addition to the same effect as the first form example, the effect that better PWM control of the motor 1 can be realized is obtained. Further, the flywheel diode 10 becomes unnecessary, and there is an effect that further reduction in size and cost can be realized by reducing the number of parts.

【0020】なお、本発明は上述した形態例に限られ
ず、各種の変形や応用があり得る。例えば、本発明のス
イッチング素子は、モータの電源側通電ラインに設けら
れ、モータをいわゆるハイサイド駆動する構成でもよ
い。また、前述した形態例におけるリレー7,8のよう
な要素がない場合(モータを常に一定方向に駆動する態
様)もあり得る。また、前述した形態例における周辺制
御部21と昇圧部23は、図1(a)に点線で示すよう
に、いわゆるASICとして構成し、ワンチップ化して
もよい。このようにすれば、さらなる小型化や低コスト
化が図れる。また、本発明の直流モータは、車両用機器
のモータに限定されないことはいうまでもない。また本
発明は、パワーウインドウ以外の車両用機器の駆動装置
にも適用可能である。例えば、電動サンルーフ、電動パ
ワーステアリング、電動スライドドア、或いは電動スラ
イドシートなどのモータ駆動装置にも適用できる。
It should be noted that the present invention is not limited to the above-mentioned form examples, and various modifications and applications are possible. For example, the switching element of the present invention may be provided in a power supply side energization line of a motor and drive the motor so-called high side. Further, there may be a case where there is no element such as the relays 7 and 8 in the above-described embodiment (a mode in which the motor is always driven in a fixed direction). Further, the peripheral control unit 21 and the boosting unit 23 in the above-described embodiment may be configured as a so-called ASIC as shown by a dotted line in FIG. By doing so, further size reduction and cost reduction can be achieved. Needless to say, the DC motor of the present invention is not limited to the motor of the vehicle device. The present invention is also applicable to drive devices for vehicle equipment other than power windows. For example, it can be applied to a motor drive device such as an electric sunroof, an electric power steering, an electric slide door, or an electric slide seat.

【0021】[0021]

【発明の効果】本発明の駆動装置では、電源逆接時にバ
イパスラインに設けられたサイリスタがオフ状態に維持
されるので、スイッチング素子とバイパスラインを経由
して電源逆接による逆方向の大電流が流れることが確実
に阻止され、電源逆接から回路が保護されるとともに、
ヒューズのような交換作業は不要である。しかも、一般
的にサイリスタはリレーに比べて格段に小型であって耐
電圧性能にも優れるとともに、本装置のサイリスタは通
電ラインではなくバイパスラインに設けられていてモー
タ駆動時には回生電流のみが流れる構成である(即ち、
電気的使用条件が格段に緩和された構成である)。この
ため、特に電源電圧の高圧化などの仕様変更があった場
合には、従来の電源逆接対策用の素子(例えば、図3や
図4のダイオード11やリレー12等)と比較して、上
記サイリスタを格段に小型なものとし、装置全体の小型
化や低コスト化が実現できる。
In the drive apparatus of the present invention, the thyristor provided in the bypass line is maintained in the off state when the power source is reversely connected, so that a large reverse current flows due to the power source reverse connection via the switching element and the bypass line. Is reliably prevented, the circuit is protected from reverse connection of the power supply,
No replacement work such as fuse is required. In addition, thyristors are generally much smaller than relays and have excellent withstand voltage performance.In addition, the thyristor of this device is installed in the bypass line instead of the energization line, and only regenerative current flows when the motor is driven. (That is,
The electrical usage conditions are significantly eased). For this reason, especially when there is a change in specifications such as a high power supply voltage, the above-mentioned elements are compared with the conventional power supply reverse connection countermeasure elements (for example, the diode 11 and the relay 12 in FIGS. 3 and 4). The thyristor can be made extremely small, and the overall size and cost of the device can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】駆動装置の構成を示す回路図である。FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of a drive device.

【図2】駆動装置の動作を説明するフローチャートであ
る。
FIG. 2 is a flowchart illustrating an operation of a driving device.

【図3】従来の駆動装置を説明する回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram illustrating a conventional drive device.

【図4】従来の駆動装置を説明する回路図である。FIG. 4 is a circuit diagram illustrating a conventional drive device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 モータ(直流モータ) 9 FET(スイッチング素子) 9a 寄生ダイオード 10 フライホイールダイオード 24 サイリスタ 24a GTOサイリスタ(ゲートターンオフサイリス
タ) 21 周辺制御部(ゲート電流制御手段、逆ゲート電流
制御手段) 23 昇圧部(ゲート電流制御手段) 25 トランジスタ(逆ゲート電流制御手段) LB バイパスライン LT 短絡ライン(逆ゲート電流制御手段)
1 Motor (DC Motor) 9 FET (Switching Element) 9a Parasitic Diode 10 Flywheel Diode 24 Thyristor 24a GTO Thyristor (Gate Turn-Off Thyristor) 21 Peripheral Control Section (Gate Current Control Means, Reverse Gate Current Control Means) 23 Boosting Section (Gates) Current control means) 25 transistors (reverse gate current control means) LB Bypass line LT Short circuit line (reverse gate current control means)

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 直流モータの通電ライン上に接続されこ
の通電ラインを開閉するスイッチング素子と、前記直流
モータ動作時の回生電流を流すべく前記通電ラインにお
ける前記直流モータの電源側とグランド側を接続するバ
イパスライン上に接続されたフライホイールダイオード
とを有する駆動装置において、 前記バイパスライン上に、電源電圧に対して逆方向にサ
イリスタを接続し、 電源正常時であって少なくとも前記回生電流を流すとき
には、前記サイリスタのゲート電流を流して前記サイリ
スタをオン状態とし、電源逆接時には、前記ゲート電流
が流れない状態として前記サイリスタをオフ状態に維持
するゲート電流制御手段を設けたことを特徴とする駆動
装置。
1. A switching element which is connected to a power line of a DC motor and opens and closes the power line, and a power source side and a ground side of the DC motor in the power line for flowing a regenerative current during operation of the DC motor. In a drive device having a flywheel diode connected on a bypass line, a thyristor is connected on the bypass line in a direction opposite to a power supply voltage, and at least when the regenerative current is flowing during normal power supply. A driving device provided with gate current control means for flowing a gate current of the thyristor to turn on the thyristor and keeping the thyristor in an off state when the power supply is reversely connected and the gate current does not flow. .
【請求項2】 前記サイリスタとしてゲートターンオフ
サイリスタを使用するとともに、前記スイッチング素子
のオン動作時に、前記サイリスタに逆ゲート電流を流し
て前記サイリスタを確実にオフ状態とする逆ゲート電流
制御手段を設けたことを特徴とする請求項1記載の駆動
装置。
2. A gate turn-off thyristor is used as the thyristor, and a reverse gate current control means is provided for causing a reverse gate current to flow through the thyristor when the switching element is turned on so as to surely turn off the thyristor. The drive device according to claim 1, wherein:
【請求項3】 前記直流モータの作動又は停止を指令す
る入力信号が規定時間以上継続したときに当該入力信号
を有効とし、規定時間以上継続しない入力信号は無効と
する入力判定機能を有し、 前記ゲート電流制御手段は、前記入力信号がアクティブ
となった時点から、前記ゲート電流を流すためのゲート
電圧の昇圧を開始し、前記直流モータの停止を指令する
入力信号が規定時間以上継続したときに、前記ゲート電
圧の昇圧を停止することを特徴とする請求項1記載の駆
動装置。
3. An input determination function of validating the input signal when an input signal for instructing the operation or stop of the DC motor continues for a specified time or more, and invalidating an input signal that does not continue for the specified time or more, The gate current control means starts boosting the gate voltage for flowing the gate current from the time when the input signal becomes active, and when the input signal instructing to stop the DC motor continues for a specified time or longer. The drive device according to claim 1, wherein boosting of the gate voltage is stopped.
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