JP2004350446A

JP2004350446A - モータ駆動装置

Info

Publication number: JP2004350446A
Application number: JP2003146138A
Authority: JP
Inventors: Hideji Tani; 秀司谷; Seiji Morino; 精二森野; Hideji Yoshida; 秀治吉田
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2003-05-23
Filing date: 2003-05-23
Publication date: 2004-12-09

Abstract

【課題】モータ利用型のバルブ開閉制御装置に用いられる小型で安価なモータ駆動装置を提供する。
【解決手段】二つのスイッチング素子１１１ａ，ｂが相互接続点において直列に接続されてなるアームを三列有し、各アーム１１３ｕ，ｖ，ｗの相互接続点１１２ｕ，ｖ，ｗにモータ１２の端子２３ｕ，ｖ，ｗが接続されるブリッジ回路１１０であって、各アーム１１３ｕ，ｖ，ｗの一端同士が第一接続点１１５において接続されると共に各アーム１１３ｕ，ｖ，ｗの他端同士が第二接続点１１４において接続されるブリッジ回路１１０と、第一接続点１１５に一端が接続される負荷抵抗素子１３０と、第二接続点１１４に接続される電源１２０と、負荷抵抗素子１３０を流れる電流を検出する検出手段１４０，１５０と、スイッチング素子１１１ａ，ｂのオンオフを制御する制御手段１６０とを設ける。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、モータの回転トルクを利用して内燃機関（以下、エンジンという）のバルブの開閉を制御するバルブ開閉制御装置に用いられ、モータの駆動を制御するモータ駆動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、バルブ開閉制御装置の一種に、モータの回転トルクを利用してエンジンのバルブタイミングを調整する装置が知られている（例えば特許文献１参照）。また、バルブ開閉制御装置の別の一種に、モータの回転トルクを利用してエンジンのバルブリフトを調整する装置が知られている（例えば特許文献２参照）。
このようなモータ利用型のバルブ開閉制御装置においてモータの駆動を制御するモータ駆動装置としては、モータを負荷とするブリッジ回路を備えた図１１に示す如き装置２が用いられる。
【０００３】
【特許文献１】
実開平４−１０５９０６号公報
【特許文献２】
特開平１１−３２４６２５号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
図１１のモータ駆動装置２においてブリッジ回路３からモータ１への通電状態を検知するには、ブリッジ回路３の複数列のアーム４にそれぞれ負荷抵抗素子５を設けて、各負荷抵抗素子５を流れる電流を図示しない検出回路により検出する。しかし、ブリッジ回路３の各アーム４に個別に負荷抵抗素子５を設けるため、モータ駆動装置が大型化する上、コストの高騰を招く。
本発明の目的は、モータ利用型のバルブ開閉制御装置に用いられる小型で安価なモータ駆動装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、二つのスイッチング素子が相互接続点において直列に接続されてなるアームを複数列有し、各アームの相互接続点にモータの端子が接続されるブリッジ回路を備えている。このブリッジ回路では、各アームの一端同士及び他端同士が第一及び第二接続点において接続されており、一アームの相互接続点より第一接続点側のスイッチング素子と、別アームの相互接続点より第二接続点側のスイッチング素子とを制御手段によりオン状態とすることで、モータに通電できる。オン状態にした二つのスイッチング素子と、モータとを繋ぐ経路において電流が変化するとき、一端が第一接続点に接続された負荷抵抗素子を流れる電流も変化する。負荷抵抗素子を流れる電流の変化は、モータへの通電を実現するためにオン状態にするスイッチング素子のいずれの組み合わせにおいても検出手段により検出できる。したがって、ブリッジ回路からモータへの通電状態を検知するために必要な負荷抵抗素子は一つで済むため、モータ駆動装置が小型且つ安価になる。
【０００６】
請求項２に記載の発明は、二つのスイッチング素子が相互接続点において直列に接続されてなるアームを二列有するブリッジ回路を備えている。このブリッジ回路では、モータの第一端子に一端が接続される負荷抵抗素子の他端が一方のアームの相互接続点に接続されると共に、モータの第二端子が他方のアームの相互接続点に接続される。さらにブリッジ回路では、各アームの一端同士及び他端同士が第一及び第二接続点において接続されており、一アームの相互接続点より第一接続点側のスイッチング素子と、別アームの相互接続点より第二接続点側のスイッチング素子とを制御手段によりオン状態とすることで、モータに通電できる。オン状態にした二つのスイッチング素子と、モータ及び負荷抵抗素子とを繋ぐ経路において電流が変化するとき、その電流変化は、モータへの通電を実現するためにオン状態にするスイッチング素子のいずれの組み合わせにおいても検出手段により検出できる。したがって、ブリッジ回路からモータへの通電状態を検知するために必要な負荷抵抗素子は一つで済むため、モータ駆動装置が小型且つ安価になる。
【０００７】
請求項３に記載の発明によると、制御手段は、モータに通電するために選択した二つのスイッチング素子をオン状態にするとき制御信号を検出手段に出力する。検出手段は、制御信号が制御手段から入力されるとき電流を検出するので、モータへの通電を実現すべきときに非通電となる異常を正確に検知できる。
【０００８】
請求項４に記載の発明によると、制御手段は、モータに通電するために選択した二つのスイッチング素子のうち少なくとも一方のオンオフをパルス幅変調方式により制御する。パルス幅変調方式によりスイッチング素子のオンオフが繰り返されるが、スイッチング素子をオン状態にする度に繰り返してモータへの通電状態を検知できる。したがって、モータへの通電状態を小刻みに検知することが可能になる。
【０００９】
請求項５に記載の発明によると、検出手段は、電流の検出結果を表す検出信号を制御手段に出力する。制御手段は、検出手段から入力される検出信号が異常電流の検出結果を表すとき、モータに通電するためにオン状態した二つのスイッチング素子を繋ぐ経路上に異常箇所があると判定する。これにより、オン状態にするスイッチング素子の切換に応じて複数形成される経路の中から、異常が発生している経路を特定できる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の複数の実施形態を図面に基づいて説明する。
（第一実施形態）
本発明の第一実施形態によるモータ駆動装置を備えたバルブ開閉制御装置を図２〜図４に示す。バルブ開閉制御装置１０は、エンジンのクランクシャフトの駆動トルクをエンジンのカムシャフト１１に伝達する伝達系に設けられる。バルブ開閉制御装置１０は、モータ駆動装置１００により駆動制御されたモータ１２の回転トルクを利用して、エンジンの吸、排気バルブのバルブタイミングを調整し、吸、排気バルブの開閉を制御する。
【００１１】
図２及び図３に示すようにバルブ開閉制御装置１０のモータ１２は、回転軸１４、軸受１６、回転角センサ１８、ステータ２０等から構成される三相モータである。
回転軸１４は、二つの軸受１６により軸方向の二箇所を支持されて軸線Ｏ周りに回転可能である。回転軸１４は、軸本体から径方向外側に突出する円形板状のロータ部１５を形成しており、ロータ部１５の外周壁に複数の磁石１５ａが埋設されている。回転角センサ１８はロータ部１５の近傍に配設され、各磁石１５ａの形成磁界の強さを感知することにより回転軸１４の回転角度を検出する。
【００１２】
ステータ２０は回転軸１４の外周側に配設されている。ステータ２０の複数のコア２１は回転軸１４の軸線Ｏ周りに等間隔に並んでいる。各コア２１に巻線２２が一つずつ巻回しされている。図５に示すように、本実施形態の巻線２２は三つを一組としてスター結線されており、同一の組をなす三つの巻線２２ｕ，２２ｖ，２２ｗの各非結線端は端子２３ｕ，２３ｖ，２３ｗを通じてモータ駆動装置１００に接続される。モータ駆動装置１００の制御に従って各巻線２２（２２ｕ，２２ｖ，２２ｗ）は、図３の時計方向又は反時計方向の回転磁界を回転軸１４の外周側に形成する。図３の時計方向の回転磁界が形成されるときには、ロータ部１５の各磁石が順に吸引力と反発力とを受け、図３の時計方向の回転トルクが回転軸１４に付与される。同様に、図３の反時計方向の回転磁界が形成されるときには、図３の反時計方向の回転トルクが回転軸１４に付与される。
【００１３】
図２及び図４に示すようにバルブ開閉制御装置１０の位相変化機構３０は、スプロケット３２、リングギア３３、偏心軸３４、遊星歯車３５、出力軸３６等から構成されている。
スプロケット３２は出力軸３６の外周側に同軸上に配設されており、出力軸３６に対して回転軸１４と同じ軸線Ｏ周りに相対回転可能である。クランクシャフトの駆動トルクがチェーンベルトを通じてスプロケット３２に入力されるとき、スプロケット３２はクランクシャフトに対する回転位相を保ちつつ、軸線Ｏを中心として図４の時計方向に回転する。リングギア３３は内歯車で構成されてスプロケット３２の内周壁に同軸上に固定されており、スプロケット３２と一体に回転する。
【００１４】
偏心軸３４は、回転軸１４に連結固定されることにより軸線Ｏに対し偏心して配設されており、回転軸１４と一体となって偏心軸線Ｐ周りに回転可能である。遊星歯車３５は外歯車で構成されており、複数の歯の一部をリングギア３３の複数の歯の一部に噛み合わせるようにしてリングギア３３の内周側に遊星運動可能に配設されている。偏心軸３４の外周壁に同軸上に支持されている遊星歯車３５は、偏心軸３４に対して偏心軸線Ｐ周りに相対回転可能である。出力軸３６はカムシャフト１１に同軸上にボルト固定されており、回転軸１４と同じ軸線Ｏを中心としてカムシャフト１１と一体に回転する。出力軸３６には、軸線Ｏを中心とする円環板状の係合部３７が形成されている。係合部３７には、軸線Ｏ周りに等間隔に複数の係合孔３８が設けられている。遊星歯車３５には、各係合孔３８と向き合う箇所に係合突起３９が設けられている。複数の係合突起３９は、偏心軸線Ｐ周りに等間隔に配設されている。係合突起３９は出力軸３６側に突出し、対応する係合孔３８に突入している。
【００１５】
偏心軸３４に伝達される回転軸１４の回転トルクが変化しないとき、クランクシャフトの回転に伴い遊星歯車３５は、リングギア３３との噛み合い位置を保ったまま、スプロケット３２、偏心軸３４及び回転軸１４と一体に図４の時計方向に回転する。このとき、係合突起３９が係合孔３８の内周壁を回転方向に押圧するため、出力軸３６はスプロケット３２に対する回転位相を保ったまま図４の時計方向に回転する。これにより、クランクシャフトに対するカムシャフトの回転位相が保たれる。一方、回転軸１４の回転トルクが図４の反時計方向に増大するときには、遊星歯車３５が偏心軸３４及びスプロケット３２に対して図４の時計方向に相対回転する。このとき、係合突起３９が係合孔３８を回転方向に押圧する力が増大するため、出力軸３６はスプロケット３２に対して進角する。これにより、クランクシャフトに対するカムシャフトの回転位相が進角側に変化する。また一方、回転軸１４の回転トルクが図４の時計方向に増大するときには、遊星歯車３５が偏心軸３４及びスプロケット３２に対して図４の反時計方向に相対回転する。このとき、係合突起３９が係合孔３８を反回転方向に押圧するようになるため、出力軸３６はスプロケット３２に対して遅角する。これにより、クランクシャフトに対するカムシャフトの回転位相が遅角側に変化する。
【００１６】
次に、モータ駆動装置１００について詳細に説明する。
図１に示すようにモータ駆動装置１００は、ブリッジ回路１１０、直流電源１２０、負荷抵抗素子１３０、スイッチ回路１４０、検出回路１５０、制御回路１６０等から構成されている。尚、図２には、モータ駆動装置１００の全体がモータ１２の外部に位置するように模式的に示されているが、モータ駆動装置１００の各構成要素の設置箇所については適宜設定できる。例えば、図１に示すブリッジ回路１１０及び負荷抵抗素子１３０をモータ１２内に設置し、図１に示すその他の要素１２０，１４０，１５０，１６０をモータ１２外に設置するようにしてもよい。
【００１７】
ブリッジ回路１１０は、二つのスイッチング素子１１１ａ，１１１ｂが相互接続点において直列に接続されてなるアームを三列有している。各アーム１１３ｕ，１１３ｖ，１１３ｗにおいてスイッチング素子１１１ａ，１１１ｂの相互接続点１１２ｕ，１１２ｖ，１１２ｗには、巻線２２ｕ，２２ｖ，２２ｗが端子２３ｕ，２３ｖ，２３ｗを介してそれぞれ接続されている。各アーム１１３ｕ，１１３ｖ，１１３ｗの一端同士は上段接続点１１４において接続され、その上段接続点１１４に直流電源１２０が接続されている。各アーム１１３ｕ，１１３ｖ，１１３ｗの他端同士は下段接続点１１５において接続され、その下段接続点１１５に負荷抵抗素子１３０の一端が接続されている。負荷抵抗素子１３０の他端は接地されており、それにより負荷としてのモータ１２と、オン状態となったスイッチング素子１１１ａ，１１１ｂとの間に平衡関係が成立するようになっている。
以上、本実施形態では、下段接続点１１５が第一接続点に相当し、上段接続点１１４が第二接続点に相当している。
【００１８】
各スイッチング素子１１１ａ，１１１ｂには電界効果トランジスタが使用されており、各スイッチング素子１１１ａ，１１１ｂのゲートに制御回路１６０が複数の配線１１８を介して接続されている。各スイッチング素子１１１ａ，１１１ｂは制御回路１６０から入力される制御信号に従ってオンオフされ、オン状態となるとき上段接続点１１４側から下段接続点１１５側に向かって電流を流す。一アームの相互接続点より上段接続点１１４側のスイッチング素子１１１ａ及び別アームの相互接続点より下段接続点１１５側のスイッチング素子１１１ｂが共にオン状態となるとき、それら二つのスイッチング素子１１１ａ，１１１ｂに直列に繋がる二つの巻線２２に電流が流れる。例えば図５（Ａ）に二点鎖線矢印で示すように、アーム１１３ｕのスイッチング素子１１１ａとアーム１１３ｖのスイッチング素子１１１ｂがオン状態となるとき巻線２２ｕ，２２ｖが通電される。また、例えば図５（Ｂ）に二点鎖線矢印で示すように、アーム１１３ｕのスイッチング素子１１１ａとアーム１１３ｗのスイッチング素子１１１ｂがオン状態となるとき巻線２２ｕ，２２ｗが通電される。尚、以下の説明では、共にオン状態となることで所定巻線２２への通電を可能にする二つのスイッチング素子１１１ａ，１１１ｂを通電可能素子１１１ａ，１１１ｂと略称する。
図１に示すように各アーム１１３ｕ，１１３ｖ，１１３ｗのスイッチング素子１１１ａ，１１１ｂには、下段接続点１１５側から上段接続点１１４側に向かって電流を流すダイオード１１６が並列に接続されている。
【００１９】
スイッチ回路１４０は、下段接続点１１５と検出回路１５０とを繋ぐ配線１４２上に配設されている。スイッチ回路１４０は論理演算可能に構成され、複数の配線１１８の各中間点に接続されている。スイッチ回路１４０は、各配線１１８を通じて制御回路１６０から各スイッチング素子１１１ａ，１１１ｂに出力される制御信号の電圧レベルの組み合わせを検知し、その検知した電圧レベルの組み合わせに応じて配線１４２上の接点１４３を開閉する。
【００２０】
検出回路１５０は接地されており、スイッチ回路１４０が接点１４３を閉じるとき、下段接続点１１５とは反対側端が接地されている負荷抵抗素子１３０を流れる電流を検出する。この負荷抵抗素子１３０を流れる電流を検出することによって、通電可能素子１１１ａ，１１１ｂの組が切り換わっても常に、その組に対応する巻線２２への通電状態を知ることができる。例えば、図５（Ａ）に示すようにアーム１１３ｕのスイッチング素子１１１ａとアーム１１３ｖのスイッチング素子１１１ｂがオン状態となるとき、負荷抵抗素子１３０を流れる電流の強さから巻線２２ｕ，２２ｖへの通電状態がわかる。また例えば、図５（Ｂ）に示すようにアーム１１３ｕのスイッチング素子１１１ａとアーム１１３ｗのスイッチング素子１１１ｂがオン状態となるとき、負荷抵抗素子１３０を流れる電流の強さから巻線２２ｕ，２２ｗへの通電状態がわかる。図１に示すように検出回路１５０は制御回路１６０に接続されており、電流の検出結果を表す検出信号を制御回路１６０に出力する。
【００２１】
制御手段としての制御回路１６０は、例えばマイクロコンピュータ等で構成されている。制御回路１３０は、検出回路１５０の出力信号等に基づいてスイッチング素子１１１ａ，１１１ｂ、スイッチ回路１４０及び検出回路１５０を制御する。尚、制御回路１６０は、その他の制御機能、例えばエンジンの作動を制御する機能等を有していてもよい。
【００２２】
ここで、制御回路１６０によるスイッチング素子１１１ａ，１１１ｂ、スイッチ回路１４０及び検出回路１５０の制御方法について図６を参照しつつ説明する。尚、図６（Ａ）では、アーム１１３ｕ，１１３ｖ，１１３ｗをそれぞれＡｕ，Ａｖ，Ａｗと略記し、スイッチング素子１１１ａ，１１１ｂをそれぞれＳＥａ，ＳＥｂと略記し、制御信号の電圧レベルの推移を実線グラフで示している。また、図６（Ｂ）では、スイッチ回路１４０をＳＣと略記し、そのスイッチ回路１４０による接点１４３の開（Ｏｐｅｎ）及び閉（Ｃｌｏｓｅ）の推移を実線グラフで示している。
【００２３】
制御回路１６０は、電圧レベルがハイ（Ｈ）及びロー（Ｌ）の二種類の制御信号を生成する。制御回路１６０は、ハイレベルの制御信号をスイッチング素子１１１ａ，１１１ｂに入力することでその素子をオン状態にし、ローレベルの制御信号をスイッチング素子１１１ａ，１１１ｂに入力することでその素子をオフ状態にする。制御回路１６０は、各スイッチング素子１１１ａ，１１１ｂに入力する制御信号の電圧レベルを図６に示すように切り換えて、通電可能素子１１１ａ，１１１ｂの組を順次換えていく。これにより、各巻線２２ｕ，２２ｖ，２２ｗが所定のタイミングで通電され、回転軸１４に回転トルクが付与される。尚、制御信号の電圧レベルの切換が図６の横軸の左側から右側に向かって進行するとき一方向の回転トルクが回転軸１４に付与され、電圧レベルの切換が図６の横軸の右側から左側に向かって進行するとき逆方向の回転トルクが回転軸１４に付与される。
【００２４】
本実施形態の制御回路１６０は特に、通電可能素子１１１ａ，１１１ｂの一方１１１ａにハイレベルの制御信号を継続して入力し、他方１１１ｂにハイレベル及びローレベルの各制御信号を交互に繰り返して入力する。すなわち制御回路１６０は、所定巻線２２に通電するために選択した二つのスイッチング素子１１１ａ，１１１ｂのうち片方１１１ｂについてパルス幅変調（ＰＷＭ）方式によりオンオフを制御する。
【００２５】
制御回路１６０はさらに、各スイッチング素子１１１ａ，１１１ｂに入力する制御信号をスイッチ回路１４０にも伝達する。制御信号が伝達されて入力されたスイッチ回路１４０では、いずれかの組の通電可能素子１１１ａ，１１１ｂに入力される制御信号の電圧レベルが共にハイレベルとなるときのみ、接点１４３が閉じられる。すなわち、ＰＷＭ制御に従っていずれかの組の通電可能素子１１１ａ，１１１ｂが共にオン状態となる度に接点１４３が閉じられる。これにより検出回路１５０では、通電可能素子１１１ａ，１１１ｂの組に対応する巻線２２が通電されるべきときのみ、負荷抵抗素子１３０を流れる電流が検出される。その電流の検出信号を検出回路１５０から入力される制御回路１６０は、検出信号が表す電流の検出結果に基づいて巻線２２への通電状態を検知する。本実施形態の制御回路１６０は特に、検出信号が異常電流の検出結果を表すとき、電流検出時点に選択していた通電可能素子１１１ａ，１１１ｂと通電対象の巻線２２とを繋ぐ経路上に異常箇所があると判定する。
以上、本実施形態では、スイッチ回路１４０及び検出回路１５０が検出手段を構成している。
【００２６】
このようにモータ駆動装置１００によれば、電流検出用の負荷抵抗素子１３０を一つ用いるだけで、モータ１２への通電状態を検知できると共に、通電可能素子１１１ａ，１１１ｂの切換に応じて複数形成される経路の中から異常の発生経路を特定できる。これにより、負荷抵抗素子１３０の数が図１１の従来例の場合に比べて減少するので、モータ駆動装置１００が小型且つ安価になる。
【００２７】
さらにモータ駆動装置１００によれば、巻線２２が通電されるべきときのみ検出回路１５０により電流が検出されるので、巻線２２への通電異常を制御回路１６０によって正確且つ確実に検知できる。
しかもモータ駆動装置１００によれば、ＰＷＭ制御によっていずれかの組の通電可能素子１１１ａ，１１１ｂが共にオン状態となる度に検出回路１５０の電流検出が実施される。したがって、モータ１２への通電状態を制御回路１６０により小刻みに検知することができる。
【００２８】
（第二実施形態）
本発明の第二実施形態によるモータ駆動装置を図７に示す。第一実施形態と実質的に同一の構成部分には同一符号を付す。
第二実施形態では、負荷抵抗素子１３０の一端が上段接続点１１４に接続されると共に負荷抵抗素子１３０の他端が直流電源１２０に接続され、下段接続点１１５が直接に接地されている。また、スイッチ回路１４０は、上段接続点１１４と検出回路１５０とを繋ぐ配線１４４上に配設され、配線１４４上の接点１４５を第一実施形態と同様にして開閉する。検出回路１５０は負荷抵抗素子１３０の上段接続点１１４とは反対側端に接続されており、スイッチ回路１４０が接点１４５を閉じるとき負荷抵抗素子１３０を流れる電流を検出する。この負荷抵抗素子１３０を流れる電流の検出によって、通電可能素子１１１ａ，１１１ｂの組が切り換わっても常に、その組に対応する巻線２２への通電状態を知ることができる。
以上、第二実施形態では、上段接続点１１４が第一接続点に相当し、下段接続点１１５が第二接続点に相当している。
【００２９】
（第三〜第五実施形態）
本発明の第三、第四及び第五実施形態によるモータ駆動装置をそれぞれ図８、図９及び図１０に示す。第一及び第二実施形態と実質的に同一の構成部分には同一符号を付す。
まず、第三〜第五実施形態に共通の特徴的構成について図８〜図１０を参照しつつ説明する。
モータ１２は、回転軸１４、軸受１６、回転角センサ１８、所定数の巻線２２等から構成されるＤＣモータ乃至は単相モータであり、対応する巻線２２に接続される第一端子２３ｕ及び第二端子２３ｖを有している。モータ駆動装置１００のブリッジ回路１１０は二列のアーム１１３ｕ，１１３ｖを有しており、各アーム１１３ｕ，１１３ｖの一端同士が上段接続点１１４で接続され、各アーム１１３ｕ，１１３ｖの他端同士が下段接続点１１５で接続されている。
【００３０】
次に、第三実施形態の特徴的構成について図８を参照しつつ説明する。
第一実施形態と同様、直流電源１２０は上段接続点１１４に接続され、下段接続点１１５に一端が接続される負荷抵抗素子１３０の他端は接地され、下段接続点１１５と検出回路１５０とを繋ぐ配線１４２上にスイッチ回路１４０が配設されている。第一実施形態と同様に、接地される検出回路１５０はスイッチ回路１４０が接点１４３を閉じるとき負荷抵抗素子１３０を流れる電流を検出する。各アーム１１３ｕ，１１３ｖの相互接続点１１２ｕ，１１２ｖにモータ１２の端子２３ｕ，２３ｖがそれぞれ接続されており、負荷抵抗素子１３０を流れる電流の検出によって端子２３ｕ，２３ｖに繋がる巻線２２への通電状態を知ることができる。
第三実施形態では、下段接続点１１５が第一接続点に相当し、上段接続点１１４が第二接続点に相当している。
【００３１】
次に、第四実施形態の特徴的構成について図９を参照しつつ説明する。
第二実施形態と同様、上段接続点１１４に一端が接続される負荷抵抗素子１３０の他端は直流電源１２０に接続され、下段接続点１１５は直接に接地され、上段接続点１１４と検出回路１５０とを繋ぐ配線１４４上にスイッチ回路１４０が配設されている。第二実施形態と同様に、負荷抵抗素子１３０の上段接続点１１４とは反対側端に接続される検出回路１５０はスイッチ回路１４０が接点１４５を閉じるとき負荷抵抗素子１３０を流れる電流を検出する。各アーム１１３ｕ，１１３ｖの相互接続点１１２ｕ，１１２ｖにモータ１２の端子２３ｕ，２３ｖがそれぞれ接続されており、負荷抵抗素子１３０を流れる電流の検出によって端子２３ｕ，２３ｖに繋がる巻線２２への通電状態を知ることができる。
第四実施形態では、上段接続点１１４が第一接続点に相当し、下段接続点１１５が第二接続点に相当している。
【００３２】
次に、第五実施形態の特徴的構成について図１０を参照しつつ説明する。
上段接続点１１４は直流電源１２０に接続され、下段接続点１１５は直接に接地されている。また、アーム１１３ｕの相互接続点１１２ｕに負荷抵抗素子１３０の一端が接続され、負荷抵抗素子１３０の他端とモータ１２の第一端子２３ｕとが互いに接続され、アーム１１３ｖの相互接続点１１２ｖにモータ１２の第二端子２３ｖが接続されている。さらに、アーム１１３ｕの相互接続点１１２ｕと検出回路１５０とを繋ぐ配線１４６上にスイッチ回路１４０が配設され、配線１４６上の接点１４７を第一実施形態と同様にして開閉する。検出回路１５０は負荷抵抗素子１３０のモータ側端に接続されており、スイッチ回路１４０が接点１４７を閉じるとき負荷抵抗素子１３０を流れる電流を検出する。この負荷抵抗素子１３０を流れる電流の検出によって端子２３ｕ，２３ｖに繋がる巻線２２への通電状態を知ることができる。
第五実施形態では、上段接続点１１４及び下段接続点１１５の一方が第一接続点に相当し、上段接続点１１４及び下段接続点１１５の他方が第二接続点に相当している。
【００３３】
以上、本発明の複数の実施形態について説明した。
尚、上述した複数の実施形態では、スイッチング素子として電界効果トランジスタを使用したが、例えばバイポーラトランジスタをスイッチング素子として使用してもよい。
【００３４】
また、上述した複数の実施形態では、ブッリジ回路１１０の上段接続点１１４のみ直流電源１２０に接続し、下段接続点１１５を直接にあるいは負荷抵抗素子１３０を介して接地した。これに対し、ブッリジ回路１１０の上段接続点１１４及び下段接続点１１５の双方を直流電源１２０に接続するようにしてもよい。
【００３５】
さらに、上述した複数の実施形態では、配線１４２，１４４，１４６上の接点１４３，１４５，１４７を開閉するようにスイッチ回路１４０を構成したが、無接点論理回路によりスイッチ回路１４０を構成してもよい。
またさらに、上述した複数の実施形態では、通電可能素子１１１ａ，１１１ｂのうち片方１１１ｂのオンオフをＰＷＭ制御したが、通電可能素子１１１ａ，１１１ｂの双方をＰＷＭ制御してもよい。
【００３６】
さらにまた、上述した複数の実施形態では、吸、排気バルブのバルブタイミングを調整するバルブ開閉制御装置１０のモータ駆動装置１００に本発明を適用した例について説明した。これに対し、吸、排気バルブのバルブリフトを調整するバルブ開閉制御装置のモータ駆動装置に本発明を適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一実施形態によるモータ駆動装置を模式的に示すブロック図である。
【図２】本発明の第一実施形態によるバルブ開閉制御装置を模式的に示す断面図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。
【図４】図２のＩＶ−ＩＶ線断面図である。
【図５】本発明の第一実施形態によるモータ駆動装置の作動を説明するための模式図である。
【図６】本発明の第一実施形態において、制御回路がブリッジ回路に入力する制御信号を示す模式図（Ａ）及びスイッチ回路による接点の開閉状態を示す模式図（Ｂ）である。
【図７】本発明の第二実施形態によるモータ駆動装置を模式的に示すブロック図である。
【図８】本発明の第三実施形態によるモータ駆動装置を模式的に示すブロック図である。
【図９】本発明の第四実施形態によるモータ駆動装置を模式的に示すブロック図である。
【図１０】本発明の第五実施形態によるモータ駆動装置を模式的に示すブロック図である。
【図１１】従来のモータ駆動装置を模式的に示すブロック図である。
【符号の説明】
１０バルブ開閉制御装置
１２モータ
１４回転軸
２０ステータ
２１コア
２２（２２ｕ，２２ｖ，２２ｗ）巻線
２３ｕ，２３ｖ，２３ｗ端子
３０位相変化機構
１００モータ駆動装置
１１０ブリッジ回路
１１１ａ，１１１ｂスイッチング素子
１１２ｕ，１１２ｖ，１１２ｗ相互接続点
１１３ｕ，１１３ｖ，１１３ｗアーム
１１４上段接続点（第一接続点、第二接続点）
１１５下段接続点（第一接続点、第二接続点）
１２０直流電源
１３０負荷抵抗素子
１４０スイッチ回路（検出手段）
１５０検出回路（検出手段）
１６０制御回路（制御手段）

Claims

モータの回転トルクを利用して内燃機関のバルブの開閉を制御するバルブ開閉制御装置に用いられ、前記モータの駆動を制御するモータ駆動装置であって、
二つのスイッチング素子が相互接続点において直列に接続されてなるアームを複数列有し、各前記アームの前記相互接続点に前記モータの端子が接続されるブリッジ回路であって、各前記アームの一端同士が第一接続点において接続されると共に各前記アームの他端同士が第二接続点において接続されるブリッジ回路と、
前記第一接続点に一端が接続される負荷抵抗素子と、
前記負荷抵抗素子の他端及び前記第二接続点の少なくとも一方に接続される電源と、
前記負荷抵抗素子を流れる電流を検出する検出手段と、
前記スイッチング素子のオンオフを制御する制御手段と、
を備えることを特徴とするモータ駆動装置。
モータの回転トルクを利用して内燃機関のバルブの開閉を制御するバルブ開閉制御装置に用いられ、前記モータの駆動を制御するモータ駆動装置であって、
前記モータの第一端子に一端が接続される負荷抵抗素子と、
二つのスイッチング素子が相互接続点において直列に接続されてなるアームを二列有し、一方の前記アームの前記相互接続点に前記負荷抵抗素子の他端が接続されると共に他方の前記アームの前記相互接続点に前記モータの第二端子が接続されるブリッジ回路であって、各前記アームの一端同士が第一接続点において接続されると共に各前記アームの他端同士が第二接続点において接続されるブリッジ回路と、
前記第一接続点及び前記第二接続点の少なくとも一方に接続される電源と、
前記負荷抵抗素子を流れる電流を検出する検出手段と、
前記スイッチング素子のオンオフを制御する制御手段と、
を備えることを特徴とするモータ駆動装置。
前記制御手段は、前記モータに通電するために選択した二つの前記スイッチング素子をオン状態にするとき制御信号を前記検出手段に出力し、
前記検出手段は、前記制御信号が前記制御手段から入力されるとき電流を検出することを特徴とする請求項１又は２に記載のモータ駆動装置。
前記制御手段は、前記モータに通電するために選択した二つの前記スイッチング素子のうち少なくとも一方のオンオフをパルス幅変調方式により制御することを特徴とする請求項３に記載のモータ駆動装置。
前記検出手段は、電流の検出結果を表す検出信号を前記制御手段に出力し、
前記制御手段は、前記検出手段から入力される前記検出信号が異常電流の検出結果を表すとき、前記モータに通電するためにオン状態にした二つの前記スイッチング素子を繋ぐ経路上に異常箇所があると判定することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のモータ駆動装置。
バルブタイミングを調整する前記バルブ開閉制御装置に用いられることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載のモータ駆動装置。
バルブリフトを調整する前記バルブ開閉制御装置に用いられることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載のモータ駆動装置。