JP2004248438A

JP2004248438A - Motor control device

Info

Publication number: JP2004248438A
Application number: JP2003036867A
Authority: JP
Inventors: Takayuki Kitagawa; 高行北河
Original assignee: Asmo Co Ltd
Current assignee: Asmo Co Ltd
Priority date: 2003-02-14
Filing date: 2003-02-14
Publication date: 2004-09-02

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a motor control device that can make a host control means detect the abnormal state of a motor without installing a special signal line between a motor controller and the host control means superordinate to the motor controller. <P>SOLUTION: When a signal current Is is earthed in a state that a transistor 68 is turned on, the signal current Is does not flow to an abnormality detection circuit 74 via a command signal line 32. When a signal S5 outputted from the abnormality detection circuit 74 is inputted to an operation circuit, the state of the signal current Is to the abnormality detection circuit 74 based on the signal S5 is compared with the duty ratio of a first control signal S1 in the operation circuit. By such a comparison, it can be determined whether abnormal overheating occurs in the motor 12 in the operation circuit. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、モータを駆動制御するためのモータ制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両に搭載された空調装置では、内外気切り替えや、吹き出し口切り替え、更には、ブロアレベルの変更等の各々に直流モータ（以下、単に「モータ」と称する）の駆動力を用いている。このようなモータは、安定した速度で駆動させるために個々に対応してモータコントローラ等と称される駆動制御装置が設けられている。
【０００３】
一方で、上述した内外気切り替えや、吹き出し口切り替え、更には、ブロアレベルの変更等を車両の乗員が行なう際には、車両のインパネ等に設けられたスイッチ等を操作することになる。このような各種のスイッチは、個々に対応するモータコントローラに接続されておらず、通常は、センターコントロールユニット等の統括制御装置に接続されており、更に、この統括制御装置に上記の各モータコントローラが接続される構造になっている。
【０００４】
統括制御装置とモータコントローラとは、指令信号線により接続されており、統括制御装置からの制御信号に基づいた信号電流がモータコントローラに流れる構成となっている。さらに、この信号電流に基づいてモータコントローラはモータに流す電流を制御する。
【０００５】
一方、統括制御装置と各モータコントローラとで構成されるモータ制御装置では、モータ周囲における温度の異常上昇や、モータのロック等の異常状態を検出して、モータへの電力供給を強制的に停止させると共に、異常状態が解除された場合には、再びモータを作動させる構造が採用されている（一例として、下記特許文献１参照）。
【０００６】
このような構成とした場合には、異常状態でモータを作動させることによるモータやモータ制御装置の破損等を防止できるというメリットがある。
【０００７】
【特許文献１】
特開２０００−１７５４８１公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、単純に異常状態を検出してモータを停止させるだけの構造では、統括制御装置自体は異常状態であることを検知しない。
【０００９】
もちろん、異常検知した際の信号をモータコントローラから統括制御装置に出力する構造とすれば統括制御装置は異常状態であることを検知できる。しかしながら、このような構造とする場合には、別途指令信号線が必要となりコスト高になるという問題がある。
【００１０】
本発明は、上記事実を考慮して、モータコントローラと、モータコントローラよりも上位の制御手段との間に特別な信号線を設けることなく、モータの異常状態を上位の制御手段に検知させることができるモータ制御装置を得ることが目的である。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の本発明は、上位の制御手段に接続されたモータコントローラを備え、前記制御手段の制御信号に基づいて前記モータコントローラに信号電流を供給し、モータを制御すると共に、所定の条件下で前記信号電流をアースして前記制御信号の状態に関わらず前記モータを停止させるモータ制御装置であって、前記制御信号に基づく前記信号電流が入力されると共に、前記制御信号が入力され、前記信号電流と前記制御信号とを比較して、前記所定の条件の状態であるか否かを診断する診断手段を前記制御手段に設けた、ことを特徴としている。
【００１２】
請求項１に記載の本発明に係るモータ制御装置によれば、上位の制御手段にモータコントローラが接続され、制御手段で生成した制御信号に基づき信号電流がモータコントローラに流され、この信号電流に基づきモータの回転数等が制御される。
【００１３】
また、本発明に係るモータ制御装置では、モータに異常が発生した際（例えば、モータが異常発熱した場合）等の所定の条件の状態になると、信号電流がアースされてしまい、モータが停止される。
【００１４】
さらに、本発明に係るモータ制御装置では、制御信号及び信号電流の双方が診断手段に入力されて比較される。ここで、上記のように、所定の条件の状態では信号電流がアースされるため、診断手段には信号電流が入力されない。このように、信号電流が入力されないのに制御手段で信号電流を流せるデューティ比の制御信号が出力されていると、信号電流はアースされている、すなわち、上記の所定の条件の状態になっていると診断できる。
【００１５】
請求項２に記載の本発明は、請求項１に記載のモータ制御装置において、前記制御信号のデューティ比が所定値以上及び所定値以下の少なくとも何れか一方の状態で且つ前記所定の条件以外の状態で、モータ制御中の電流よりも電流値が充分に小さなスタンバイ電流を前記モータコントローラに流すスタンバイ回路を設けた、ことを特徴としている。
【００１６】
請求項２に記載の本発明に係るモータ制御装置によれば、制御信号のデューティ比が所定値以上及び所定値以下の少なくとも何れか一方の状態になり、更に、モータに異常が発生した際（例えば、モータが異常発熱した場合）等の所定の条件以外の状態になると、スタンバイ回路がモータコントローラに流す電流を、モータ制御中の電流よりも電流値が充分に小さなスタンバイ電流に切り替える。
【００１７】
これにより、消費電流を軽減でき、コストダウンを図ることができる。
【００１８】
ここで、本発明に係るモータ制御装置では、上記のように、制御信号のデューティ比が所定値以上及び所定値以下の少なくとも何れか一方の状態になったとしても、所定の条件の状態であればモータコントローラに流される電流が、モータ制御中に流れる電流からスタンバイ電流に切り替わることがない（スタンバイ状態に切り替えられることがない）。
【００１９】
請求項３に記載の本発明は、請求項２に記載のモータ制御装置において、前記所定の条件の状態で、前記信号電流を遮断すると共に、遮断直前における前記信号電流の電圧値をサンプル・ホールドするサンプルホールド回路を前記モータコントローラに設けた、ことを特徴としている。
【００２０】
請求項３に記載の本発明に係るモータ制御装置では、基本的に上述したように、モータに異常が発生した際（例えば、モータが異常発熱した場合）等の所定の条件の状態になっても、スタンバイ回路によってモータコントローラに流される電流が、モータ制御中の電流からスタンバイ電流に切り替えられることがない。
【００２１】
しかも、本発明に係るモータ制御装置では、所定の条件になる直前になるとサンプルホールド回路が信号電流を遮断すると共に、遮断直前における信号電流の電圧値をサンプル・ホールドする。これにより、所定の条件の状態が解除されても、モータコントローラにいきなりスタンバイ電流が流れることはない（スタンバイ状態に切り替えられることがない）。
【００２２】
【発明の実施の形態】
＜本実施の形態の構成＞
（１）モータ制御装置１０の全体構成
図２には、本発明の一実施の形態に係るモータ制御装置１０の全体構成の概略がブロック図により示されている。この図に示されるように、本モータ制御装置１０は、モータ１２を直接的に制御するモータコントローラ１４と、例えば、複数のモータ１２の各々に対応して設けられた各モータコントローラ１４を統括的に制御する「上位の制御手段」としてのセンターコントロールユニット１６と、を備えている。
【００２３】
先ず、センターコントロールユニット１６の構成について説明する。
【００２４】
（２）センターコントロールユニット１６の構成
図３に示されるように、センターコントロールユニット１６は電源１８に接続された診断部を構成する演算回路２０を備えている。演算回路２０は、構造的には１乃至複数の集積回路により構成されており、機能的には比較回路、増幅回路、乗算回路等の各種演算回路、これらの回路を含めた構成と同等の機能を有するＩＣチップやマイコン等により構成されている。
【００２５】
また、演算回路２０は、速度指令回路２２を介して操作スイッチ２４に接続されている。操作スイッチ２４は、例えば、本モータ制御装置１０が車両用の空調装置に適用されるのであれば、空調装置操作用として車両室内に設けられた操作パネル等に取り付けられており、その一例としては、空調装置の内外気切り替えスイッチや吹き出し口切り替えスイッチ、ブロアレベルの操作スイッチ等がある。
【００２６】
速度指令回路２２は、構造的には１乃至複数の集積回路により構成されており、機能的には比較回路、増幅回路、乗算回路等の各種演算回路、これらの回路を含めた構成と同等の機能を有するＩＣチップやマイコン等により構成されている。速度指令回路２２は、操作スイッチ２４の電気的なＯＮ／ＯＦＦや、操作スイッチ２４に設けられた可変抵抗の抵抗値の変化等に基づく速度指令信号を演算回路２０に対して出力する。
【００２７】
演算回路２０では、入力された速度指令信号に基づいて第１制御信号Ｓ１を生成する。また、演算回路２０は出力部２６に接続されており、演算回路２０で生成された第１制御信号Ｓ１は出力部２６を介して対応する第１制御信号Ｓ１に対応するモータ１２のモータコントローラ１４に対して出力される。
【００２８】
なお、本実施の形態では、演算回路２０と出力部２６とを、あたかも別の構成として説明しているが、これは、本実施の形態におけるセンターコントロールユニット１６の説明を容易にするためであって、演算回路２０と出力部２６とが構造的に別体でなくてもよく、あくまでも、センターコントロールユニット１６の構成を機能的に見た場合に演算回路２０と出力部２６とが存在していればよい。
【００２９】
図１に示されるように、出力部２６はｎｐｎ型のトランジスタ２８を含めて構成される回路で、演算回路２０から出力された第１制御信号Ｓ１はトランジスタ２８のベース端子に入力される。Ｌｏｗレベルの第１制御信号Ｓ１がトランジスタ２８のベース端子に入力された場合にはトランジスタ２８のコレクタ端子とエミッタ端子との間がＯＦＦ（絶縁）状態となり、Ｈｉｇｈレベルの第１制御信号Ｓ１がトランジスタ２８のベース端子に入力されるとコレクタ端子とエミッタ端子との間がＯＮ（導通）状態となる。
【００３０】
一方、トランジスタ２８は、エミッタ端子がアースされていると共にコレクタ端子が接続端子３０を介して指令信号線３２の一端に電気的に接続されている。この指令信号線３２の他端はモータコントローラ１４に電気的に接続されている。これにより、図３に示されるように、出力部２６とモータコントローラ１４とが電気的に接続されている。
【００３１】
（３）モータコントローラ１４の構成
図４に示されるように、モータコントローラ１４はスタンバイ回路３４を備えている。スタンバイ回路３４はスタンバイ電源回路３６に接続されており、更に、スタンバイ電源回路３６を介して電源１８へ接続されている。スタンバイ電源回路３６は、例えば、変圧回路や安定化回路等の各種回路により構成されており、電源１８から入力された電圧を変圧し、電源１８の電圧よりも低い電圧に低下させた後に出力してスタンバイ回路３４に入力する。
【００３２】
スタンバイ回路３４はスタンバイ電源回路３６にて変圧された電圧が入力されることにより作動する構成となっているが、基本的には、スタンバイ電源回路３６には常に電源１８からの電圧が入力されているため、スタンバイ回路３４にも常時電圧が入力されている。
【００３３】
また、スタンバイ回路３４の信号入力端子は後述するサンプルホールド回路３８及びフィルタ回路４０を介して入力部４２に接続されており、入力部４２と上記の出力部２６とを接続する指令信号線３２（図１参照）を介してスタンバイ回路３４は上記のセンターコントロールユニット１６に接続されている。図１に示されるように、入力部４２は一端が電源１８に接続された抵抗４４を備えている。抵抗４４の他端は接続端子４６に接続されており、この接続端子４６が間接的にスタンバイ回路３４に接続されている。
【００３４】
また、接続端子４６は指令信号線３２の一端に接続されている。指令信号線３２の他端は出力部２６に設けられた接続端子３０に接続されている。接続端子３０はトランジスタ２８のコレクタ端子に接続されている。すなわち、所定のデューティ比の第１制御信号Ｓ１がトランジスタ２８のベース端子に入力された場合、第１制御信号Ｓ１の信号レベルがＬｏｗレベルであれば、電源１８から入力部４２に供給された信号電流Ｉｓはスタンバイ回路３４に供給される。
【００３５】
これに対して、第１制御信号Ｓ１の信号レベルがＨｉｇｈレベルであれば、信号電流Ｉｓは指令信号線３２及びトランジスタ２８のコレクタ端子、エミッタ端子を介してアースされるため、スタンバイ回路３４には供給されない。したがって、スタンバイ回路３４に対しては第１制御信号Ｓ１とは逆のデューティ比の信号電流Ｉｓが入力部４２から入力される。
【００３６】
一方、スタンバイ回路３４は図５に示される論理演算回路４８を備えている。この論理演算回路４８の信号出力端子はスイッチ回路５０の信号入力端子に接続されており、論理演算回路４８からＬｏｗレベルの信号Ｓｗが出力された場合にのみスイッチ回路５０を構成するスイッチ手段が導通状態になる。図４に示されるように、上記のスタンバイ電源回路３６は、このスイッチ回路５０を介してメイン制御電源回路５２に接続されており、スイッチ回路５０のスイッチ手段が導通状態の場合にのみメイン制御電源回路５２がスタンバイ電源回路３６を介して電源１８に接続される。
【００３７】
メイン制御電源回路５２は、変圧回路や安定化回路等の各種回路により構成されており、電源１８から入力された電圧を変圧し、電源１８の電圧よりも低い電圧に低下させた後に出力する。
【００３８】
但し、メイン制御電源回路５２から流される電流は、上記のスタンバイ回路３４から流される電流よりも充分に大きい。また、メイン制御電源回路５２は演算回路５４に接続されており、メイン制御電源回路５２から出力された電圧が演算回路５４に入力され、演算回路５４は、このように電圧が入力されて通電されることで作動し、例えば、インバータ等で構成されるドライバ５６に電圧を印加（入力）する構成となっている。
【００３９】
一方、図４に示されるように、スタンバイ回路３４と入力部４２との間にはサンプルホールド回路３８が設けられており、更に、サンプルホールド回路３８とスタンバイ回路３４との間にはフィルタ回路４０が設けられている。サンプルホールド回路３８は、後述する信号Ｓ２のレベルに応じて導通又は導通解除するＣＭＯＳスイッチ等のスイッチ手段とコンデンサ等で構成されており、入力された信号Ｓ２がＨｉｇｈレベルであればサンプルホールド回路３８のスイッチ手段はＯＮ（導通）状態となり、スタンバイ回路３４から出力された信号Ｓ２がフィルタ回路４０に入力される。
【００４０】
これに対して、入力された信号Ｓ２がＬｏｗレベルであればサンプルホールド回路３８のスイッチがＯＦＦ（導通解除）状態となる。この状態では、スタンバイ回路３４とフィルタ回路４０との間の導通が遮断され、更に、遮断される直前にサンプルホールド回路３８に流れた信号電流Ｉｓの電圧値がサンプル・ホールドされる。
【００４１】
また、サンプルホールド回路３８の出力側に接続されるフィルタ回路４０は、図１に示されるように、抵抗５８とコンデンサ６０とによって構成される積分回路で、フィルタ回路４０の出力端子が演算回路５４に接続されている。
【００４２】
一方、図４に示されるように、モータ１２の出力軸の近傍には、磁気センサ６２が設けられている。磁気センサ６２は、モータ１２の出力軸と同軸的且つ一体的に回転するセンサマグネット（図示省略）の近傍（側方）で、出力軸の軸周りに所定角度（例えば、１２０度）毎に複数設けられている。センサマグネットは、出力軸の軸周り方向に一定角度（例えば、６０度）毎にＮ極とＳ極とが交互に並んだ多極磁石とされており、磁気センサ６２は、出力軸と共に回転することで変化するセンサマグネットの磁気を検出し、この磁気の変化に対応した電気的な位置検出信号を出力する。
【００４３】
磁気センサ６２は演算回路５４に電気的に接続されている。演算回路５４では、磁気センサ６２からの信号に基づくモータ１２の実際の回転数と、スタンバイ回路３４から入力された信号に基づく設定上での回転数との偏差を演算し、更に、この演算結果に基づき実際の回転数と設定上での回転数との差異を解消する信号をドライバ５６に出力し、モータ１２に供給する電力をドライバ５６に制御させる。
【００４４】
一方、モータ１２の近傍には異常検知手段としての温度検出素子６４が設けられている。温度検出素子６４は、例えば、周囲の温度の変化に応じて電気抵抗値が変化するサーミスタ等の電子部品を含めて構成されており、モータコントローラ１４に設けられた過熱保護回路６６に接続されている。
【００４５】
過熱保護回路６６は、温度検出素子６４が検出した温度が所定値未満であればＬｏｗレベルの温度検出信号Ｓｔを出力し、温度検出素子６４が検出した温度が所定値以上であればＨｉｇｈレベルの温度検出信号Ｓｔを出力する。
【００４６】
過熱保護回路６６は入力部４２に接続されている。図１に示されるように、上述した入力部４２はｎｐｎ型のトランジスタ６８を含めて構成されるＬｏｗ／Ｏｐｅｎドライバ５６を備えている。
【００４７】
トランジスタ６８は、コレクタ端子が接続端子４６に接続されており、エミッタ端子がアースされている。上記の過熱保護回路６６はトランジスタ６８のベース端子に接続されており、Ｌｏｗレベルの温度検出信号Ｓｔがベース端子に入力されていればコレクタ端子とエミッタ端子との間は遮断されているが、Ｈｉｇｈレベルの温度検出信号Ｓｔがベース端子に入力されると、コレクタ端子とエミッタ端子との間が導通状態となる。
【００４８】
したがって、このようにコレクタ端子とエミッタ端子との間が導通していると、信号電流Ｉｓは指令信号線３２へ流れずにトランジスタ６８を介してアースされてしまう構成である。
【００４９】
（４）本実施の形態の特徴的構成
また、図４に示されるように、過熱保護回路６６は、サンプルホールド回路３８に接続されており、温度検出信号Ｓｔは信号レベルが反転された信号Ｓ２となってサンプルホールド回路３８を構成するスイッチ手段の信号入力端子に入力される。
【００５０】
さらに、過熱保護回路６６は、図５に示される反転回路７０を介して上述した論理演算回路４８の一方の入力端子に接続されており、温度検出信号Ｓｔは反転回路７０によって信号レベルが反転された信号Ｓ３となって論理演算回路４８に入力される。論理演算回路４８の他方の入力端子は、信号変換回路７２を介してフィルタ回路４０、ひいては、入力部４２に接続されている。
【００５１】
信号変換回路７２では、入力された信号電流Ｉｓのデューティ比が、例えば、１０％以上９０％以下の範囲内（すなわち、信号電流Ｉｓのデューティ比がスタンバイ状態に移行してはならない範囲）の場合にはＬｏｗレベルの信号Ｓ４を出力し、それ以外の場合（すなわち、信号電流Ｉｓのデューティ比がスタンバイ状態に移行すべき範囲）にはＨｉｇｈレベルの信号Ｓ４を出力する。
【００５２】
論理演算回路４８は基本的にＡＮＤ回路とされており、信号Ｓ３、Ｓ４の双方がＨｉｇｈレベルの場合にのみ、Ｈｉｇｈレベルの信号Ｓｗを出力する。
【００５３】
一方、図３に示されるように、本実施の形態においては、センターコントロールユニット１６に診断部を構成する異常検出回路７４が設けられている。図１に示されるように、異常検出回路７４は、抵抗７６とコンデンサ７８とによって構成されている積分回路で、その入力端子は上記の接続端子４６に接続されており、出力端子は図３に示されるように演算回路２０に接続されている。
【００５４】
上述したように、信号電流Ｉｓは、トランジスタ６８及びトランジスタ２８のコレクタ−エミッタ間が導通した状態では、指令信号線３２を流れたトランジスタ２８に向かうが、トランジスタ２８のコレクタ端子に接続されている接続端子４６が異常検出回路７４の入力端子に接続されているため、信号電流Ｉｓはトランジスタ２８のみならず異常検出回路７４に流れる。
【００５５】
これに対して、トランジスタ２８の遮断状態及びトランジスタ６８の導通状態の少なくとも何れか一方の状態では、指令信号線３２に信号電流Ｉｓが流れないため、異常検出回路７４にも信号電流Ｉｓは流れない。
【００５６】
異常検出回路７４からは、入力された信号電流Ｉｓのデューティ比に対応した平均電圧値の異常検出信号Ｓ５が出力され、演算回路２０に入力される。演算回路２０では、異常検出信号Ｓ５と自らが出力している第１制御信号Ｓ１とを比較し、モータコントローラ１４の状態を監視している。
【００５７】
＜本実施の形態の作用、効果＞
（５）基本的な制御
次に、本実施の形態の作用並びに効果について説明する。
【００５８】
本モータ制御装置１０では、車両乗員が空調装置を操作するために操作スイッチ２４を操作すると、操作スイッチ２４からの操作信号がセンターコントロールユニット１６の速度指令回路２２に対して出力される。速度指令回路２２からは、操作スイッチ２４からの操作信号に基づく所定の信号が出力されて、センターコントロールユニット１６の演算回路２０に入力される。
【００５９】
演算回路２０では、速度指令回路２２から出力された信号に基づき、複数のモータ１２の各々に対応した各ドライバ５６の何れかを制御するための所定のデューテ比を有する第１制御信号Ｓ１が生成される。演算回路２０において生成された第１制御信号Ｓ１は、出力部２６を構成するトランジスタ２８のベース端子に入力され、これにより、第１制御信号Ｓ１のデューティ比とは反対のデューティ比を有する極微弱な信号電流Ｉｓがスタンバイ回路３４に流れる。スタンバイ回路３４に流れた信号電流Ｉｓは、サンプルホールド回路３８及びフィルタ回路４０を介して演算回路５４に流れる。
【００６０】
一方、デューティ比が１０％以上９０％以下の信号電流Ｉｓがスタンバイ回路３４に流れると、スタンバイ回路３４に設けられた論理演算回路４８の他方の入力端子にはＬｏｗレベルの信号Ｓ４が入力される。このため、一方の入力端子に入力される信号Ｓ３の信号レベルに関わらず、論理演算回路４８からはＬｏｗレベルの信号Ｓｗが出力され、スイッチ回路５０を構成するスイッチ手段は導通状態になる。
【００６１】
これにより、メイン制御電源回路５２に電流が流れ、演算回路２０に所定の電圧の電流が流れる。演算回路２０では、入力された信号電流Ｉｓに基づく第２制御信号Ｓｍをメイン制御電源回路５２から供給された電流で生成し、ドライバ５６に対して出力する。ドライバ５６では、入力された第２制御信号Ｓｍに基づいて、例えば、スイッチング素子をＯＮ／ＯＦＦし、このＯＮ／ＯＦＦに基づくタイミングでモータ１２に電力が供給され、モータ１２が駆動する。
【００６２】
このようにモータ１２が駆動すると、モータ１２の出力軸と同軸的且つ一体的に設けられたセンサマグネットが回転する。このセンサマグネットの回転により生じるセンサマグネットの磁気の変化が磁気センサ６２に検出される。各磁気センサ６２からは検出した磁気の変化に対応した位置検出信号が出力され、この位置検出信号が演算回路５４に入力される。
【００６３】
演算回路５４では、入力された位置検出信号に基づくモータ１２の回転数と、信号電流Ｉｓのデューティ比に基づく制定上での回転数との偏差に基づき、設定上での回転数にモータ１２の回転数を補正するように第２制御信号Ｓｍを生成し、モータ１２の回転数を設定上での回転数に近づける。
【００６４】
一方、モータ１２を停止させるために車両乗員が操作スイッチ２４を操作した場合には、上述した信号電流Ｉｓのデューティ比が１０％未満になり、上記の論理演算回路４８の他方の入力端子にはＨｉｇｈレベルの信号Ｓ４が入力される。また、この状態で論理演算回路４８の一方の入力端子にＨｉｇｈレベルの信号Ｓ３が入力されていれば（すなわち、過熱保護回路６６から出力される温度検出信号ＴｓがＬｏｗレベルの場合には）論理演算回路４８からＨｉｇｈレベルの信号Ｓｗが出力され、これにより、スイッチ回路５０を構成するスイッチ手段が遮断状態になる。
【００６５】
この状態では、メイン制御電源回路５２と電源１８との間が遮断され、メイン制御電源回路５２に電流が流れないため、演算回路５４にもメイン制御電源回路５２からの電流が供給されることはない。したがって、この状態では、基本的には第２制御信号Ｓｍが生成されないため、ドライバ５６はモータ１２に対する給電を停止し、モータ１２が停止される。但し、この状態でも、基本的にはスタンバイ回路３４からサンプルホールド回路３８及びフィルタ回路４０を介して演算回路２０に信号電流Ｉｓが極微弱なスタンバイ電流（暗電流）として流れている。
【００６６】
（６）本実施の形態の特徴的な制御
ところで、本モータ制御装置１０では、温度検出素子６４がモータ１２の近傍での温度を検出している。仮に、モータ１２に何らかの異常が発生してモータ１２の周囲の温度が所定値以上に上昇すると、この異常な温度上昇が温度検出素子６４よって検出される。
【００６７】
温度検出素子６４が所定値以上の温度を検出すると、温度検出素子６４に接続されている過熱保護回路６６からはＨｉｇｈレベルの温度検出信号Ｓｔが出力される。温度検出信号Ｓｔは、Ｌｏｗ／Ｏｐｅｎドライバ５６を構成するトランジスタ６８のベース端子に入力される。このようにＨｉｇｈレベルの信号Ｓｔがベース端子に入力されることで、トランジスタ６８はＯＮ状態となる。これにより、トランジスタ６８のコレクタ端子とエミッタ端子との間が導通状態になる。
【００６８】
このようにトランジスタ６８がＯＮ状態になると、仮にトランジスタ２８がＯＦＦ状態になっていても、抵抗４４を流れた信号電流Ｉｓはスタンバイ回路３４に向かわずにトランジスタ６８を介してアースされる。したがって、トランジスタ２８のベース端子に所定のデューティ比の第１制御信号Ｓ１が入力されていても、このデューティ比に対応した（正確にはこのデューティ比とは反対のデューティ比を有する）信号電流Ｉｓがスタンバイ回路３４に入力されない。
【００６９】
これにより、演算回路５４に対しても信号電流Ｉｓが供給されなくなるため、演算回路５４ではドライバ５６に所定のデューティ比の駆動信号を出力して、モータ１２への電力供給を停止させる。これにより、モータ１２の周囲の温度がそれ以上上昇することがなく、モータ１２やその周囲の部材の焼損等を防止できる。
【００７０】
一方、上記のように、トランジスタ６８がＯＮ状態となって信号電流Ｉｓがトランジスタ６８を介してアースされてしまうと、当然のことながら、指令信号線３２を介して異常検出回路７４に信号電流Ｉｓが流れることはない。ここで、演算回路２０では、異常検出回路７４から出力された信号Ｓ５が演算回路２０に入力されると、演算回路２０では信号Ｓ５に基づく異常検出回路７４への信号電流Ｉｓの状態と、第１制御信号のデューティ比とが対比される。
【００７１】
仮に、モータ１２が正常の状態であれば、異常検出回路７４に入力される信号電流Ｉｓの状態（すなわち、デューティ比）と、第１制御信号Ｓ１のデューティ比とは反転の関係にある。しかしながら、上記のように、トランジスタ６８がＯＮ状態であると、信号電流Ｉｓはトランジスタ６８を介してアースされてしまうため、異常検出回路７４に信号電流Ｉｓが入力されない。
【００７２】
これにも拘わらず、０％ではない所定のデューティ比の第１制御信号Ｓ１を演算回路２０が生成しているならば、演算回路２０ではモータ１２に異常過熱が生じたと判定し、例えば、車両のインパネ等に設けられた故障診断用のインジケータを点灯させて、乗員にモータ１２の故障を警告したり、また、この判定結果を他のモータ１２の制御に供したりする。
【００７３】
一方、上記のように、温度検出信号ＴｓがＨｉｇｈレベルになれば、Ｌｏｗレベルの信号Ｓ３が論理演算回路４８の一方の入力端子に入力される。したがって、この状態では、信号変換回路７２から出力された信号Ｓ４の信号レベルに関わりなく、論理演算回路４８からはＬｏｗレベルの信号Ｓｗが出力される。
【００７４】
したがって、この状態では、スイッチ回路５０のスイッチ手段は導通状態を維持することになり、スタンバイ状態に移行することはない。このため、仮に、演算回路５４を構成するＥＣＵ等の能力の関係で、フィルタ回路４０の時定数に対して長い時間を要する信号が必要であったとしても、上記のＨｉｇｈレベルの温度検出信号Ｔｓ出力時にスタンバイ状態に移行されることがなく、動作を安定させることができる。
【００７５】
しかも、本モータ制御装置１０では、格別に能力が高いＥＣＵ等を演算回路５４に用いなくてもよく、この結果、コストを安価にできるというメリットがある。
【００７６】
また、温度が異常に上昇した状態では、Ｈｉｇｈレベルの温度検出信号Ｓｔを反転させたＬｏｗレベルの信号Ｓ２がサンプルホールド回路３８のスイッチ手段に入力される。したがって、この状態では、スイッチ手段が遮断状態になり、遮断直前の信号電流Ｉｓの電圧値がサンプル・ホールドされる。
【００７７】
この状態から、モータ１２の異常が解消して温度検出信号ＳｔがＬｏｗレベルになり、これに応じて信号Ｓ２がＨｉｇｈレベルになると、サンプル・ホールドされた遮断直前の電圧値の信号電流Ｉｓがスタンバイ回路３４に流れる。このため、モータ１２の異常が解消した直後にモータコントローラ１４が急激にスタンバイ状態になることを防止でき、これに伴う誤作動等を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係るモータ制御装置の要部の構成の概略を示す回路図である。
【図２】本発明の一実施の形態に係るモータ制御装置の全体構成の概略を示すブロック図である。
【図３】上位の制御手段側の構成の概略を示すブロック図である。
【図４】モータコントローラ側の構成の概略を示すブロック図である。
【図５】スタンバイ回路の要部の概略を示す回路図である。
【符号の説明】
１０・・・モータ制御装置、１２・・・モータ、１４・・・モータコントローラ、１６・・・センターコントロールユニット（上位の制御手段）、２０・・・演算回路（診断部）、３４・・・スタンバイ回路、３８・・・サンプルホールド回路、７４・・・異常検出回路（診断部）[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a motor control device for driving and controlling a motor.
[0002]
[Prior art]
In an air conditioner mounted on a vehicle, the driving force of a DC motor (hereinafter, simply referred to as “motor”) is used for switching between inside and outside air, switching between outlets, and changing a blower level. Such a motor is provided with a drive control device called a motor controller or the like corresponding to each of the motors in order to drive the motor at a stable speed.
[0003]
On the other hand, when the occupant of the vehicle performs the above-described switching between the inside and outside air, the switching of the outlet, and the change of the blower level, a switch or the like provided on the instrument panel or the like of the vehicle is operated. These various switches are not connected to the corresponding motor controllers, but are usually connected to a central control unit such as a center control unit. Are connected.
[0004]
The general control device and the motor controller are connected by a command signal line, and a signal current based on a control signal from the general control device flows to the motor controller. Further, the motor controller controls the current flowing to the motor based on the signal current.
[0005]
On the other hand, the motor control device consisting of the general control device and each motor controller detects an abnormal temperature rise around the motor or an abnormal state such as motor lock, and forcibly stops power supply to the motor. At the same time, when the abnormal state is released, a structure for operating the motor again is adopted (for example, see Patent Document 1 below).
[0006]
With such a configuration, there is an advantage that damage to the motor and the motor control device due to operating the motor in an abnormal state can be prevented.
[0007]
[Patent Document 1]
JP 2000-175481 A
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, with a structure in which an abnormal state is simply detected and the motor is stopped, the general control device itself does not detect an abnormal state.
[0009]
Of course, if a signal is output from the motor controller to the general control device when an abnormality is detected, the general control device can detect an abnormal state. However, in the case of such a structure, there is a problem that a separate command signal line is required and the cost increases.
[0010]
The present invention, in consideration of the above fact, allows an upper-level control unit to detect an abnormal state of a motor without providing a special signal line between a motor controller and a higher-level control unit than the motor controller. The purpose is to obtain a motor control device that can.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
The present invention according to claim 1 includes a motor controller connected to a higher-level control means, supplies a signal current to the motor controller based on a control signal of the control means, controls the motor, and A motor control device for grounding the signal current under a condition and stopping the motor regardless of the state of the control signal, wherein the signal current based on the control signal is input and the control signal is input. The control means is provided with a diagnosis means for comparing the signal current with the control signal and diagnosing whether or not the state is the predetermined condition.
[0012]
According to the motor control device according to the first aspect of the present invention, the motor controller is connected to the higher-level control means, and a signal current flows to the motor controller based on a control signal generated by the control means. The number of rotations of the motor is controlled based on this.
[0013]
Also, in the motor control device according to the present invention, when a condition occurs under a predetermined condition such as when an abnormality occurs in the motor (for example, when the motor abnormally generates heat), the signal current is grounded, and the motor is stopped. You.
[0014]
Further, in the motor control device according to the present invention, both the control signal and the signal current are input to the diagnosis unit and compared. Here, as described above, the signal current is grounded in the state of the predetermined condition, so that the signal current is not input to the diagnostic unit. As described above, if the control means outputs a control signal having a duty ratio that allows the signal current to flow even when the signal current is not input, the signal current is grounded, that is, the state of the predetermined condition is satisfied. Can be diagnosed.
[0015]
According to a second aspect of the present invention, in the motor control device according to the first aspect, the duty ratio of the control signal is at least one of a predetermined value or more and a predetermined value or less and the duty ratio of the control signal is other than the predetermined condition. In this state, a standby circuit is provided which supplies a standby current having a current value sufficiently smaller than the current during motor control to the motor controller.
[0016]
According to the motor control device of the second aspect of the present invention, when the duty ratio of the control signal is at least one of a predetermined value or more and a predetermined value or less, and further, when an abnormality occurs in the motor ( When the motor enters a state other than the predetermined condition (for example, when the motor abnormally generates heat), the standby circuit switches the current flowing to the motor controller to a standby current whose current value is sufficiently smaller than the current during motor control.
[0017]
As a result, current consumption can be reduced, and cost can be reduced.
[0018]
Here, in the motor control device according to the present invention, as described above, even if the duty ratio of the control signal is at least one of the predetermined value or more and the predetermined value or less, the state is the state of the predetermined condition. For example, the current flowing to the motor controller does not switch from the current flowing during the motor control to the standby current (it does not switch to the standby state).
[0019]
According to a third aspect of the present invention, in the motor control device according to the second aspect, the signal current is interrupted under the predetermined condition, and a voltage value of the signal current immediately before the interruption is sampled and held. The motor controller is provided with a sample-and-hold circuit for performing the following.
[0020]
In the motor control device according to the third aspect of the present invention, as described above, a state of a predetermined condition such as when an abnormality occurs in the motor (for example, when the motor generates abnormal heat) is basically performed. Also, the current flowing to the motor controller by the standby circuit is not switched from the current during motor control to the standby current.
[0021]
In addition, in the motor control device according to the present invention, immediately before the predetermined condition is satisfied, the sample and hold circuit cuts off the signal current, and samples and holds the voltage value of the signal current immediately before the cutoff. As a result, even if the state of the predetermined condition is released, the standby current does not immediately flow to the motor controller (the state is not switched to the standby state).
[0022]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
<Configuration of the present embodiment>
(1) Overall configuration of motor control device 10
FIG. 2 is a block diagram schematically illustrating an overall configuration of a motor control device 10 according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the motor control device 10 includes a motor controller 14 that directly controls the motor 12 and, for example, a motor controller 14 provided for each of the plurality of motors 12. And a center control unit 16 as a “higher-level control means”.
[0023]
First, the configuration of the center control unit 16 will be described.
[0024]
(2) Configuration of center control unit 16
As shown in FIG. 3, the center control unit 16 includes an arithmetic circuit 20 that constitutes a diagnostic unit connected to a power supply 18. The arithmetic circuit 20 is structurally constituted by one or a plurality of integrated circuits. Functionally, various arithmetic circuits such as a comparison circuit, an amplification circuit, a multiplication circuit, and the like, and functions equivalent to the configuration including these circuits It is configured by an IC chip or a microcomputer having the above.
[0025]
The arithmetic circuit 20 is connected to the operation switch 24 via the speed command circuit 22. For example, if the motor control device 10 is applied to an air conditioner for a vehicle, the operation switch 24 is attached to an operation panel or the like provided in a vehicle interior for operating the air conditioner. , An inside / outside air changeover switch, an air outlet changeover switch, a blower level operation switch, and the like of the air conditioner.
[0026]
The speed command circuit 22 is structurally constituted by one or a plurality of integrated circuits, and is functionally equivalent to various arithmetic circuits such as a comparison circuit, an amplification circuit, a multiplication circuit and the like, and a configuration including these circuits. It is composed of an IC chip and a microcomputer having functions. The speed command circuit 22 outputs a speed command signal to the arithmetic circuit 20 based on electrical ON / OFF of the operation switch 24, a change in the resistance value of a variable resistor provided in the operation switch 24, and the like.
[0027]
The arithmetic circuit 20 generates a first control signal S1 based on the input speed command signal. The arithmetic circuit 20 is connected to the output unit 26, and the first control signal S1 generated by the arithmetic circuit 20 is transmitted via the output unit 26 to the motor controller 14 of the motor 12 corresponding to the corresponding first control signal S1. Is output to
[0028]
In the present embodiment, the arithmetic circuit 20 and the output unit 26 are described as if they had different configurations. However, this is to facilitate the description of the center control unit 16 in the present embodiment. Therefore, the arithmetic circuit 20 and the output unit 26 do not need to be structurally separate from each other, and the arithmetic circuit 20 and the output unit 26 exist only when the configuration of the center control unit 16 is functionally viewed. Just do it.
[0029]
As shown in FIG. 1, the output unit 26 is a circuit including an npn-type transistor 28, and the first control signal S1 output from the arithmetic circuit 20 is input to the base terminal of the transistor 28. When the low-level first control signal S1 is input to the base terminal of the transistor 28, the state between the collector terminal and the emitter terminal of the transistor 28 is turned off (insulated), and the high-level first control signal S1 is applied to the transistor 28. When input is made to the base terminal 28, the state between the collector terminal and the emitter terminal is turned on (conduction).
[0030]
On the other hand, the transistor 28 has an emitter terminal grounded and a collector terminal electrically connected to one end of the command signal line 32 via a connection terminal 30. The other end of the command signal line 32 is electrically connected to the motor controller 14. Thereby, as shown in FIG. 3, the output unit 26 and the motor controller 14 are electrically connected.
[0031]
(3) Configuration of motor controller 14
As shown in FIG. 4, the motor controller 14 includes a standby circuit 34. The standby circuit 34 is connected to the standby power supply circuit 36, and further connected to the power supply 18 via the standby power supply circuit 36. The standby power supply circuit 36 is composed of, for example, various circuits such as a voltage conversion circuit and a stabilization circuit, and converts the voltage input from the power supply 18 to a voltage lower than the voltage of the power supply 18 and outputs the converted voltage. To the standby circuit 34.
[0032]
The standby circuit 34 is configured to operate by inputting the voltage transformed by the standby power supply circuit 36. However, basically, the voltage from the power supply 18 is always input to the standby power supply circuit 36. Therefore, a voltage is always input to the standby circuit 34.
[0033]
A signal input terminal of the standby circuit 34 is connected to an input unit 42 via a sample hold circuit 38 and a filter circuit 40, which will be described later, and a command signal line 32 (which connects the input unit 42 to the output unit 26). The standby circuit 34 is connected to the above-mentioned center control unit 16 via the FIG. 1). As shown in FIG. 1, the input section 42 includes a resistor 44 having one end connected to the power supply 18. The other end of the resistor 44 is connected to a connection terminal 46, which is indirectly connected to the standby circuit 34.
[0034]
The connection terminal 46 is connected to one end of the command signal line 32. The other end of the command signal line 32 is connected to a connection terminal 30 provided on the output unit 26. The connection terminal 30 is connected to the collector terminal of the transistor 28. That is, when the first control signal S1 having a predetermined duty ratio is input to the base terminal of the transistor 28, if the signal level of the first control signal S1 is Low, the signal supplied from the power supply 18 to the input unit 42 The current Is is supplied to the standby circuit 34.
[0035]
On the other hand, if the signal level of the first control signal S1 is High level, the signal current Is is grounded via the command signal line 32 and the collector terminal and the emitter terminal of the transistor 28. Not supplied. Therefore, a signal current Is having a duty ratio opposite to that of the first control signal S1 is input to the standby circuit 34 from the input unit 42.
[0036]
On the other hand, the standby circuit 34 includes a logical operation circuit 48 shown in FIG. The signal output terminal of the logical operation circuit 48 is connected to the signal input terminal of the switch circuit 50, and the switching means constituting the switch circuit 50 is turned on only when the Low level signal Sw is output from the logical operation circuit 48. State. As shown in FIG. 4, the standby power supply circuit 36 is connected to the main control power supply circuit 52 via the switch circuit 50, and is connected to the main control power supply circuit only when the switch means of the switch circuit 50 is conductive. Circuit 52 is connected to power supply 18 via standby power supply circuit 36.
[0037]
The main control power supply circuit 52 is composed of various circuits such as a transformer circuit and a stabilizing circuit, and transforms a voltage input from the power supply 18, reduces the voltage to a voltage lower than the voltage of the power supply 18, and outputs the voltage.
[0038]
However, the current flowing from the main control power supply circuit 52 is sufficiently larger than the current flowing from the standby circuit 34. Further, the main control power supply circuit 52 is connected to an arithmetic circuit 54, and the voltage output from the main control power supply circuit 52 is input to the arithmetic circuit 54, and the arithmetic circuit 54 is energized by receiving the voltage as described above. In this configuration, for example, a voltage is applied (input) to a driver 56 composed of an inverter or the like.
[0039]
On the other hand, as shown in FIG. 4, a sample and hold circuit 38 is provided between the standby circuit 34 and the input unit 42, and a filter circuit 40 is provided between the sample and hold circuit 38 and the standby circuit 34. Is provided. The sample-and-hold circuit 38 is composed of switch means such as a CMOS switch that conducts or releases conduction according to the level of a signal S2 described later, a capacitor, and the like. If the input signal S2 is at a high level, the sample-and-hold circuit 38 Is turned ON (conducting), and the signal S2 output from the standby circuit 34 is input to the filter circuit 40.
[0040]
On the other hand, if the input signal S2 is at the low level, the switch of the sample-and-hold circuit 38 is turned off (conduction is released). In this state, the conduction between the standby circuit 34 and the filter circuit 40 is cut off, and the voltage value of the signal current Is flowing to the sample and hold circuit 38 immediately before the cutoff is sampled and held.
[0041]
The filter circuit 40 connected to the output side of the sample-and-hold circuit 38 is an integration circuit composed of a resistor 58 and a capacitor 60, as shown in FIG. It is connected to the.
[0042]
On the other hand, as shown in FIG. 4, a magnetic sensor 62 is provided near the output shaft of the motor 12. The magnetic sensor 62 is provided at a predetermined angle (for example, 120 degrees) around the axis of the output shaft in the vicinity (side) of a sensor magnet (not shown) that rotates coaxially and integrally with the output shaft of the motor 12. Is provided. The sensor magnet is a multi-pole magnet in which N poles and S poles are alternately arranged at a predetermined angle (for example, 60 degrees) around the axis of the output shaft, and the magnetic sensor 62 rotates together with the output shaft. The change in the magnetism of the sensor magnet is detected, and an electrical position detection signal corresponding to the change in the magnetism is output.
[0043]
The magnetic sensor 62 is electrically connected to the arithmetic circuit 54. The calculation circuit 54 calculates a deviation between the actual rotation speed of the motor 12 based on the signal from the magnetic sensor 62 and the set rotation speed based on the signal input from the standby circuit 34, and further calculates the calculation result. A signal for resolving the difference between the actual number of revolutions and the set number of revolutions is output to the driver 56 on the basis of the above, and the power supplied to the motor 12 is controlled by the driver 56.
[0044]
On the other hand, in the vicinity of the motor 12, a temperature detecting element 64 as an abnormality detecting means is provided. The temperature detection element 64 includes, for example, an electronic component such as a thermistor whose electric resistance value changes according to a change in ambient temperature, and is connected to an overheat protection circuit 66 provided in the motor controller 14. I have.
[0045]
The overheat protection circuit 66 outputs a low-level temperature detection signal St when the temperature detected by the temperature detection element 64 is lower than a predetermined value, and outputs a high-level temperature signal when the temperature detected by the temperature detection element 64 is higher than the predetermined value. It outputs the temperature detection signal St.
[0046]
The overheat protection circuit 66 is connected to the input unit 42. As shown in FIG. 1, the input unit 42 includes a Low / Open driver 56 including an npn transistor 68.
[0047]
The transistor 68 has a collector terminal connected to the connection terminal 46 and an emitter terminal grounded. The overheat protection circuit 66 is connected to the base terminal of the transistor 68. If the low-level temperature detection signal St is input to the base terminal, the connection between the collector terminal and the emitter terminal is cut off. When the level temperature detection signal St is input to the base terminal, the collector terminal and the emitter terminal become conductive.
[0048]
Therefore, when the collector terminal and the emitter terminal are conductive as described above, the signal current Is does not flow to the command signal line 32 and is grounded via the transistor 68.
[0049]
(4) Characteristic configuration of the present embodiment
As shown in FIG. 4, the overheat protection circuit 66 is connected to the sample-and-hold circuit 38, and the temperature detection signal St becomes a signal S2 whose signal level is inverted to form a switch constituting the sample-and-hold circuit 38. It is input to the signal input terminal of the means.
[0050]
Further, the overheat protection circuit 66 is connected to one input terminal of the above-described logic operation circuit 48 via an inversion circuit 70 shown in FIG. 5, and the signal level of the temperature detection signal St is inverted by the inversion circuit 70. The signal S3 is input to the logical operation circuit 48. The other input terminal of the logical operation circuit 48 is connected to the filter circuit 40 via the signal conversion circuit 72, and further to the input section 42.
[0051]
In the signal conversion circuit 72, when the duty ratio of the input signal current Is is in the range of, for example, 10% or more and 90% or less (that is, the range in which the duty ratio of the signal current Is must not shift to the standby state) Outputs a low-level signal S4, and otherwise outputs a high-level signal S4 in other cases (that is, a range in which the duty ratio of the signal current Is should shift to the standby state).
[0052]
The logical operation circuit 48 is basically an AND circuit, and outputs a high-level signal Sw only when both of the signals S3 and S4 are at a high level.
[0053]
On the other hand, as shown in FIG. 3, in the present embodiment, the center control unit 16 is provided with an abnormality detection circuit 74 constituting a diagnosis unit. As shown in FIG. 1, the abnormality detection circuit 74 is an integration circuit composed of a resistor 76 and a capacitor 78, the input terminal of which is connected to the connection terminal 46, and the output terminal of which is shown in FIG. It is connected to the arithmetic circuit 20 as shown.
[0054]
As described above, the signal current Is goes to the transistor 28 flowing through the command signal line 32 when the transistor 68 and the collector-emitter of the transistor 28 conduct, but the signal current Is is connected to the collector terminal of the transistor 28. Since the terminal 46 is connected to the input terminal of the abnormality detection circuit 74, the signal current Is flows not only to the transistor 28 but also to the abnormality detection circuit 74.
[0055]
On the other hand, in at least one of the cutoff state of the transistor 28 and the conduction state of the transistor 68, the signal current Is does not flow through the command signal line 32, so that the signal current Is does not flow through the abnormality detection circuit 74. .
[0056]
An abnormality detection signal S5 having an average voltage value corresponding to the duty ratio of the input signal current Is is output from the abnormality detection circuit 74, and is input to the arithmetic circuit 20. The arithmetic circuit 20 compares the abnormality detection signal S5 with the first control signal S1 output by itself, and monitors the state of the motor controller 14.
[0057]
<Operation and effect of the present embodiment>
(5) Basic control
Next, the operation and effects of the present embodiment will be described.
[0058]
In the motor control device 10, when a vehicle occupant operates the operation switch 24 to operate the air conditioner, an operation signal from the operation switch 24 is output to the speed command circuit 22 of the center control unit 16. A predetermined signal based on the operation signal from the operation switch 24 is output from the speed command circuit 22 and input to the arithmetic circuit 20 of the center control unit 16.
[0059]
The arithmetic circuit 20 generates a first control signal S1 having a predetermined duty ratio for controlling any one of the drivers 56 corresponding to each of the plurality of motors 12 based on the signal output from the speed command circuit 22. Is done. The first control signal S1 generated in the arithmetic circuit 20 is input to the base terminal of the transistor 28 forming the output unit 26, and thereby, has a very weak duty ratio opposite to the duty ratio of the first control signal S1. Signal current Is flows to the standby circuit 34. The signal current Is flowing to the standby circuit 34 flows to the arithmetic circuit 54 via the sample hold circuit 38 and the filter circuit 40.
[0060]
On the other hand, when the signal current Is having a duty ratio of 10% or more and 90% or less flows through the standby circuit 34, a Low-level signal S4 is input to the other input terminal of the logical operation circuit 48 provided in the standby circuit 34. . Therefore, regardless of the signal level of the signal S3 input to one of the input terminals, the logic operation circuit 48 outputs the Low-level signal Sw, and the switching means of the switch circuit 50 is turned on.
[0061]
As a result, a current flows through the main control power supply circuit 52, and a current of a predetermined voltage flows through the arithmetic circuit 20. The arithmetic circuit 20 generates the second control signal Sm based on the input signal current Is with the current supplied from the main control power supply circuit 52 and outputs the generated second control signal Sm to the driver 56. In the driver 56, for example, the switching element is turned ON / OFF based on the input second control signal Sm, and power is supplied to the motor 12 at a timing based on the ON / OFF, and the motor 12 is driven.
[0062]
When the motor 12 is driven in this manner, the sensor magnet coaxially and integrally provided with the output shaft of the motor 12 rotates. A change in the magnetism of the sensor magnet caused by the rotation of the sensor magnet is detected by the magnetic sensor 62. Each magnetic sensor 62 outputs a position detection signal corresponding to the detected change in magnetism, and the position detection signal is input to the arithmetic circuit 54.
[0063]
The arithmetic circuit 54 calculates the rotation speed of the motor 12 based on the deviation between the rotation speed of the motor 12 based on the input position detection signal and the rotation speed for setting based on the duty ratio of the signal current Is. A second control signal Sm is generated so as to correct the rotation speed, and the rotation speed of the motor 12 is made closer to the rotation speed on setting.
[0064]
On the other hand, when the vehicle occupant operates the operation switch 24 to stop the motor 12, the duty ratio of the signal current Is becomes less than 10%, and the other input terminal of the logic operation circuit 48 The high-level signal S4 is input. In this state, if the high-level signal S3 is input to one input terminal of the logical operation circuit 48 (that is, if the temperature detection signal Ts output from the overheat protection circuit 66 is at the low level), The high-level signal Sw is output from the arithmetic circuit 48, whereby the switch means constituting the switch circuit 50 is turned off.
[0065]
In this state, the connection between the main control power supply circuit 52 and the power supply 18 is cut off, and no current flows through the main control power supply circuit 52. Therefore, the current from the main control power supply circuit 52 is also supplied to the arithmetic circuit 54. Absent. Therefore, in this state, basically, the second control signal Sm is not generated, so that the driver 56 stops supplying power to the motor 12, and the motor 12 is stopped. However, even in this state, basically, the signal current Is flows as an extremely weak standby current (dark current) from the standby circuit 34 to the arithmetic circuit 20 via the sample hold circuit 38 and the filter circuit 40.
[0066]
(6) Characteristic control of this embodiment
By the way, in the present motor control device 10, the temperature detecting element 64 detects the temperature near the motor 12. If an abnormality occurs in the motor 12 and the temperature around the motor 12 rises above a predetermined value, the abnormal temperature rise is detected by the temperature detecting element 64.
[0067]
When the temperature detection element 64 detects a temperature equal to or higher than a predetermined value, the overheat protection circuit 66 connected to the temperature detection element 64 outputs a high-level temperature detection signal St. The temperature detection signal St is input to the base terminal of the transistor 68 included in the Low / Open driver 56. When the high-level signal St is input to the base terminal in this manner, the transistor 68 is turned on. As a result, conduction between the collector terminal and the emitter terminal of the transistor 68 is established.
[0068]
When the transistor 68 is turned on, the signal current Is flowing through the resistor 44 is grounded via the transistor 68 without going to the standby circuit 34 even if the transistor 28 is turned off. Therefore, even if the first control signal S1 having a predetermined duty ratio is input to the base terminal of the transistor 28, the signal current Is corresponding to this duty ratio (exactly having a duty ratio opposite to this duty ratio) Is not input to the standby circuit 34.
[0069]
As a result, the signal current Is is no longer supplied to the arithmetic circuit 54, so that the arithmetic circuit 54 outputs a drive signal having a predetermined duty ratio to the driver 56 to stop the power supply to the motor 12. Thereby, the temperature around the motor 12 does not rise any more, and burning of the motor 12 and its surrounding members can be prevented.
[0070]
On the other hand, as described above, when the transistor 68 is turned on and the signal current Is is grounded via the transistor 68, the signal current Is is naturally sent to the abnormality detection circuit 74 via the command signal line 32. Does not flow. Here, in the arithmetic circuit 20, when the signal S5 output from the abnormality detection circuit 74 is input to the arithmetic circuit 20, the state of the signal current Is to the abnormality detection circuit 74 based on the signal S5 is determined. The duty ratio of one control signal is compared.
[0071]
If the motor 12 is in a normal state, the state of the signal current Is input to the abnormality detection circuit 74 (that is, the duty ratio) and the duty ratio of the first control signal S1 have an inverse relationship. However, as described above, when the transistor 68 is in the ON state, the signal current Is is grounded via the transistor 68, so that the signal current Is is not input to the abnormality detection circuit 74.
[0072]
Nevertheless, if the arithmetic circuit 20 generates the first control signal S1 having a predetermined duty ratio other than 0%, the arithmetic circuit 20 determines that the motor 12 has abnormally overheated. A failure diagnosis indicator provided on the instrument panel or the like is turned on to warn the occupant of the failure of the motor 12 or to provide the result of the determination to the control of another motor 12.
[0073]
On the other hand, as described above, when the temperature detection signal Ts goes high, the low-level signal S3 is input to one input terminal of the logical operation circuit 48. Therefore, in this state, the logic operation circuit 48 outputs the Low-level signal Sw regardless of the signal level of the signal S4 output from the signal conversion circuit 72.
[0074]
Therefore, in this state, the switch means of the switch circuit 50 maintains the conductive state, and does not shift to the standby state. Therefore, even if a signal requiring a long time with respect to the time constant of the filter circuit 40 is required due to the capacity of the ECU and the like constituting the arithmetic circuit 54, the above-described high-level temperature detection signal Ts The operation can be stabilized without shifting to the standby state at the time of output.
[0075]
In addition, the motor control device 10 does not need to use an especially high-performance ECU or the like for the arithmetic circuit 54. As a result, there is an advantage that the cost can be reduced.
[0076]
When the temperature is abnormally high, a low-level signal S2 obtained by inverting the high-level temperature detection signal St is input to the switch means of the sample and hold circuit 38. Therefore, in this state, the switch means is cut off, and the voltage value of the signal current Is immediately before the cutoff is sampled and held.
[0077]
From this state, when the abnormality of the motor 12 is eliminated and the temperature detection signal St goes to a low level and the signal S2 goes to a high level in response to this, the signal current Is of the sampled and held voltage value immediately before the cutoff is set to the standby state. It flows to the circuit 34. For this reason, it is possible to prevent the motor controller 14 from suddenly entering the standby state immediately after the abnormality of the motor 12 is resolved, and it is possible to prevent erroneous operation and the like accompanying this.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a circuit diagram schematically showing a configuration of a main part of a motor control device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram schematically showing an overall configuration of a motor control device according to one embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a block diagram schematically showing a configuration of a higher-order control means.
FIG. 4 is a block diagram schematically showing a configuration of a motor controller side.
FIG. 5 is a circuit diagram schematically showing a main part of a standby circuit.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Motor control device, 12 ... Motor, 14 ... Motor controller, 16 ... Center control unit (upper control means), 20 ... Operation circuit (diagnosis part), 34 ... Standby circuit, 38: sample and hold circuit, 74: abnormality detection circuit (diagnosis unit)

Claims

A motor controller connected to a higher-level control means, supplying a signal current to the motor controller based on a control signal of the control means, controlling the motor, and grounding the signal current under predetermined conditions. A motor control device that stops the motor regardless of the state of the control signal,
Diagnostic means for receiving the signal current based on the control signal, receiving the control signal, comparing the signal current with the control signal, and diagnosing whether the condition is satisfied. Provided in the control means,
A motor control device characterized by the above-mentioned.

In a state where the duty ratio of the control signal is at least one of a predetermined value or more and a predetermined value or less and in a state other than the predetermined condition, a standby current having a current value sufficiently smaller than a current during motor control is generated by the motor. A standby circuit for the controller is provided.
The motor control device according to claim 1, wherein:

In the state of the predetermined condition, the motor controller is provided with a sample-and-hold circuit that cuts off the signal current and samples and holds a voltage value of the signal current immediately before the cut-off.
The motor control device according to claim 2, wherein: