JP2007124824A - Motor controller - Google Patents

Motor controller Download PDF

Info

Publication number
JP2007124824A
JP2007124824A JP2005314521A JP2005314521A JP2007124824A JP 2007124824 A JP2007124824 A JP 2007124824A JP 2005314521 A JP2005314521 A JP 2005314521A JP 2005314521 A JP2005314521 A JP 2005314521A JP 2007124824 A JP2007124824 A JP 2007124824A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
switching element
state
command
motor
potential difference
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2005314521A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP4435068B2 (en
Inventor
Yoshitomo Fujimoto
義知 藤本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kubota Corp
Original Assignee
Kubota Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kubota Corp filed Critical Kubota Corp
Priority to JP2005314521A priority Critical patent/JP4435068B2/en
Publication of JP2007124824A publication Critical patent/JP2007124824A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4435068B2 publication Critical patent/JP4435068B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Control Of Direct Current Motors (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a motor controller which can avoid the burning of a switching element, when the grounding abnormality of a motor or short circuit abnormality between terminals occurs, precisely, using a simple configuration. <P>SOLUTION: This motor controller is equipped with a protection circuit 4 for normal rotation drive which switches off the first switching element, when a potential-difference-for-normal-rotation detecting circuit 6, which detects a high potential difference generation state where the potential difference between a power-side terminal T1s and a motor-side terminal T1d is larger than a prescribed voltage, detects a high potential difference generation state, in a state where a control means 3 is outputting an ON command to the first switching element SW1; and a protection circuit 5 for reverse rotation drive which switches off the third switching element when a potential-difference-for-reversal detecting circuit 7, which detects a high potential difference generation state where the potential difference between a power-side terminal T3s and a motor-side terminal T3d is larger than specified voltage, detects a high potential difference generation state, in a state where the control means 3 is outputting an ON command to the third switching element SW3. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、電源側とモータの正転用の第1端子側とに接続される第1スイッチング素子と、接地側と前記モータの前記第1端子側とに接続される第2スイッチング素子と、前記電源側と前記モータの逆転用の第2端子側とに接続される第3スイッチング素子と、前記接地側と前記モータの前記第2端子側とに接続される第4スイッチング素子と、前記第1スイッチング素子、前記第2スイッチング素子、前記第3スイッチング素子、及び、前記第4スイッチング素子の夫々に対してオフ指令を出力する回転停止用指令状態、前記第1スイッチング素子及び前記第4スイッチング素子に対してオン指令を出力し、かつ、前記第2スイッチング素子及び前記第3スイッチング素子に対してオフ指令を出力する正転駆動用指令状態、及び、前記第2スイッチング素子及び前記第3スイッチング素子に対してオン指令を出力し、かつ、前記第1スイッチング素子及び前記第4スイッチング素子に対してオフ指令を出力する逆転駆動用指令状態に切換え自在な制御手段とが設けられたモータ制御装置に関する。   The present invention includes a first switching element connected to the power supply side and the first terminal side for forward rotation of the motor, a second switching element connected to the ground side and the first terminal side of the motor, A third switching element connected to a power supply side and a second terminal side for reverse rotation of the motor; a fourth switching element connected to the ground side and the second terminal side of the motor; A rotation stop command state for outputting an off command to each of the switching element, the second switching element, the third switching element, and the fourth switching element; and the first switching element and the fourth switching element. A forward rotation driving command state that outputs an on command to the second switching element and outputs an off command to the second switching element and the third switching element, and the second Control means capable of switching to a reverse drive command state for outputting an ON command to the switching element and the third switching element and outputting an OFF command to the first switching element and the fourth switching element; The present invention relates to a motor control device provided with.

上記モータ制御装置の従来例として、正転駆動用指令状態や逆転駆動用指令状態において、モータの第1端子又は第2端子が接地側に接続される異常(以下、地絡異常という。)や、モータの第1端子及び第2端子間が接続される異常(以下、端子間短絡異常という。)が発生した場合に、スイッチング素子の焼損を防止する保護手段を備えたものがある(例えば、特許文献1及び特許文献2参照。)。   As a conventional example of the motor control device, an abnormality (hereinafter referred to as a ground fault abnormality) in which the first terminal or the second terminal of the motor is connected to the ground side in the forward drive command state or the reverse drive command state. In some cases, when an abnormality in which the first terminal and the second terminal of the motor are connected (hereinafter referred to as a short circuit abnormality between terminals) occurs, a protection means is provided to prevent burning of the switching element (for example, (See Patent Document 1 and Patent Document 2.)

説明を加えると、制御手段が正転駆動用指令状態となっているとき、即ち、制御手段が、第1スイッチング素子に対してオン指令を指令して、それにより、第1スイッチング素子がオン状態になっているとき、モータは正転駆動状態となっている。この状態では、モータにおける第1端子及び第2端子の間には電源電圧に近い電圧が印加されており、第1スイッチング素子における電源側端子及びモータ側端子の間には、スイッチング素子のオン抵抗による僅かな電位差しか発生していない。   In other words, when the control means is in the forward rotation driving command state, that is, the control means commands the first switching element to turn on, whereby the first switching element is turned on. The motor is in a normal rotation drive state. In this state, a voltage close to the power supply voltage is applied between the first terminal and the second terminal of the motor, and the on-resistance of the switching element is between the power supply side terminal and the motor side terminal of the first switching element. A slight potential difference due to is not generated.

制御手段が正転駆動用指令状態であるときに、何らかの原因により、例えば、モータの第1端子に地絡異常が発生した場合には、第1スイッチング素子の一端が電源側に、他端が接地側に接続されることになり、第1スイッチング素子の両端子間の電位差は電源電圧に近い電圧となり、第1スイッチング素子に電源電圧に近い電圧が印加される状態(高電位差発生状態)となり、第1スイッチング素子に過電流が流れる。   When the control means is in the normal rotation drive command state, for example, if a ground fault abnormality occurs at the first terminal of the motor, one end of the first switching element is on the power supply side and the other end is The potential difference between both terminals of the first switching element is a voltage close to the power supply voltage, and a voltage close to the power supply voltage is applied to the first switching element (high potential difference generation state). An overcurrent flows through the first switching element.

また、制御手段が正転駆動用指令状態であるときに、何らかの原因により、例えば、モータの第1端子と第2端子の間が短絡して端子間短絡異常が発生した場合には、モータの第1端子に地絡異常が発生した場合と同様に、第1スイッチング素子の一端が電源側に、他端がオン状態の第4スイッチング素子を介して接地側に接続されることになり、第1スイッチング素子の電源側端子と第4スイッチング素子の接地側端子の両端の電位差は電源電圧に近い電圧となり、両素子のオン抵抗の大きさが略等しい場合には、第1スイッチング素子及び第4スイッチング素子のそれぞれに電源電圧の約半分の電圧が印加される状態(高電位差発生状態)となり、第1スイッチング素子及び第4スイッチング素子に過電流が流れる。   In addition, when the control means is in the normal rotation drive command state, for example, if a short circuit between the first terminal and the second terminal of the motor causes a short circuit between the terminals, As in the case where the ground fault has occurred in the first terminal, one end of the first switching element is connected to the power supply side, and the other end is connected to the ground side via the fourth switching element in the ON state. When the potential difference between the power supply side terminal of the first switching element and the ground side terminal of the fourth switching element is a voltage close to the power supply voltage, and the magnitudes of the on-resistances of both elements are substantially equal, About half of the power supply voltage is applied to each of the switching elements (high potential difference generation state), and an overcurrent flows through the first switching element and the fourth switching element.

上記従来のモータ制御装置では、上述のような高電位差発生状態となった場合に高電位差発生状態を検出する電圧検出手段や電流検出手段を設けて、高電位差発生状態となってスイッチング素子に過電流が流れた場合に、マイコンで構成される制御手段が電圧検出手段や電流検出手段の検出情報に基づいて保護手段を作動させて、過電流を遮断するようになっている。   The conventional motor control device is provided with voltage detection means and current detection means for detecting a high potential difference occurrence state when a high potential difference occurrence state as described above is provided. When a current flows, the control means configured by a microcomputer activates the protection means based on the detection information of the voltage detection means and the current detection means to cut off the overcurrent.

ちなみに、特許文献1のモータ制御装置は、保護手段としての保護回路4と、第1スイッチング素子における電源側端子の電位とモータ側端子の電位との電位差、及び、第3スイッチング素子における電源側端子の電位とモータ側端子の電位との電位差を電圧値として検出する電圧検出手段としての第1の電圧検出手段7及び第2の電圧検出手段8と、これらの電圧検出手段の検出した電圧値が正常か異常かを判断して保護回路4に対して制御信号を出力するマイコン6とが設けられており、地絡異常や端子間短絡異常が発生して高電位差発生状態となってスイッチング素子に過電流が流れた場合には、マイコン6が、電圧検出手段の検出する電圧が異常であると判断し、制御信号を出力して保護回路4を作動させ、スイッチング素子に流れる過電流を遮断するようになっている。   Incidentally, the motor control device of Patent Document 1 includes a protection circuit 4 as protection means, a potential difference between the potential of the power supply side terminal in the first switching element and the potential of the motor side terminal, and the power supply side terminal in the third switching element. The first voltage detecting means 7 and the second voltage detecting means 8 as voltage detecting means for detecting a potential difference between the potential of the motor side terminal and the potential of the motor side terminal as a voltage value, and the voltage values detected by these voltage detecting means are There is provided a microcomputer 6 that judges whether it is normal or abnormal and outputs a control signal to the protection circuit 4, and a ground fault abnormality or a short circuit abnormality between terminals occurs and a high potential difference occurs and the switching element When an overcurrent flows, the microcomputer 6 determines that the voltage detected by the voltage detection means is abnormal, outputs a control signal, activates the protection circuit 4, and flows to the switching element. While it cuts off the overcurrent.

また、特許文献2のモータ制御装置は、保護手段としてのフェイルリレー16と、スイッチング素子に流れる電流を検出する電流検出手段としての第1電流検出回路15と、この第1電流検出回路15の検出した電流値が正常か異常かを判断してフェイルリレー16に対して制御信号を出力する制御装置5とが設けられており、地絡異常や端子間短絡異常が発生して高電位差発生状態となってスイッチング素子に過電流が流れた場合には、制御装置5が、第1電流検出回路15の検出する電流が異常であると判断し、制御信号を出力してフェイルリレー16を作動させ、スイッチング素子に流れる過電流を遮断するようになっている。   In addition, the motor control device disclosed in Patent Document 2 includes a fail relay 16 as protection means, a first current detection circuit 15 as current detection means for detecting current flowing through the switching element, and detection by the first current detection circuit 15. And a control device 5 that determines whether the current value is normal or abnormal and outputs a control signal to the fail relay 16. When the overcurrent flows through the switching element, the control device 5 determines that the current detected by the first current detection circuit 15 is abnormal, outputs a control signal, and activates the fail relay 16. The overcurrent flowing through the switching element is cut off.

特開平11−341851号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-341851 特開平04−046867号公報Japanese Patent Laid-Open No. 04-046867

ところが、上記従来の構成であると、電圧検出手段や電流検出手段の検出情報に基づいて、制御手段が制御信号出力して、保護手段を作動させてスイッチング素子に流れる電流を止めるまでには、ハード回路の応答時間に加えて制御手段の処理時間に応じた相当の時間が必要であるため、制御手段の処理速度によっては、スイッチング素子の焼損を回避できない場合があるという不都合があった。
また、従来の構成であると、モータ制御装置に保護手段を別途設ける必要があり、その保護手段はスイッチング素子に流れる過電流を遮断できるように構成する必要があるため、モータ制御装置が複雑で大型なものとなってしまうという不都合があった。
However, with the above-described conventional configuration, the control means outputs a control signal based on the detection information of the voltage detection means and the current detection means, and activates the protection means to stop the current flowing through the switching element. Since a considerable time corresponding to the processing time of the control means is required in addition to the response time of the hard circuit, there is a problem in that burning of the switching element may not be avoided depending on the processing speed of the control means.
Further, in the conventional configuration, it is necessary to separately provide protection means in the motor control device, and since the protection means needs to be configured so as to be able to cut off the overcurrent flowing through the switching element, the motor control device is complicated. There was an inconvenience that it would be large.

本発明は、上記実情に鑑みて為されたものであって、その目的は、モータの地絡異常や端子間短絡異常が発生した場合におけるスイッチング素子の焼損を、簡素な構成で的確に回避することができるモータ制御装置を提供する点にある。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and its purpose is to accurately avoid burning of the switching element when a ground fault abnormality of the motor or a short circuit abnormality between terminals occurs. It is in the point which provides the motor control apparatus which can do.

本発明のモータ制御装置の第1特徴は、
電源側とモータの正転用の第1端子側とに接続される第1スイッチング素子と、
接地側と前記モータの前記第1端子側とに接続される第2スイッチング素子と、
前記電源側と前記モータの逆転用の第2端子側とに接続される第3スイッチング素子と、
前記接地側と前記モータの前記第2端子側とに接続される第4スイッチング素子と、
前記第1スイッチング素子、前記第2スイッチング素子、前記第3スイッチング素子、及び、前記第4スイッチング素子の夫々に対してオフ指令を出力する回転停止用指令状態、前記第1スイッチング素子及び前記第4スイッチング素子に対してオン指令を出力し、かつ、前記第2スイッチング素子及び前記第3スイッチング素子に対してオフ指令を出力する正転駆動用指令状態、及び、前記第2スイッチング素子及び前記第3スイッチング素子に対してオン指令を出力し、かつ、前記第1スイッチング素子及び前記第4スイッチング素子に対してオフ指令を出力する逆転駆動用指令状態に切換え自在な制御手段とが設けられたモータ制御装置において、
前記第1スイッチング素子における電源側端子の電位とモータ側端子の電位との電位差が所定電圧より大きい高電位差発生状態を検出する正転用電位差検出回路と、
前記第3スイッチング素子における電源側端子の電位とモータ側端子の電位との電位差が所定電圧より大きい高電位差発生状態を検出する逆転用電位差検出回路と、
前記制御手段が前記第1スイッチング素子に対してオン指令を出力している状態において、前記正転用電位差検出回路が高電位差発生状態を検出すると、前記第1スイッチング素子を強制的にオフ状態にする正転駆動用保護回路と、
前記制御手段が前記第3スイッチング素子に対してオン指令を出力している状態において、前記逆転用電位差検出回路が高電位差発生状態を検出すると、前記第3スイッチング素子を強制的にオフ状態にする逆転駆動用保護回路とが設けられた点にある。
The first feature of the motor control device of the present invention is:
A first switching element connected to the power source side and the first terminal side for forward rotation of the motor;
A second switching element connected to the ground side and the first terminal side of the motor;
A third switching element connected to the power supply side and a second terminal side for reverse rotation of the motor;
A fourth switching element connected to the ground side and the second terminal side of the motor;
A rotation stop command state that outputs an off command to each of the first switching element, the second switching element, the third switching element, and the fourth switching element, the first switching element, and the fourth switching element. A forward drive command state for outputting an on command to the switching element and outputting an off command to the second switching element and the third switching element; and the second switching element and the third Motor control provided with control means capable of switching to a reverse drive command state for outputting an ON command to the switching element and outputting an OFF command to the first switching element and the fourth switching element In the device
A forward potential difference detection circuit for detecting a high potential difference occurrence state in which the potential difference between the potential of the power supply side terminal and the potential of the motor side terminal in the first switching element is greater than a predetermined voltage;
A reverse potential difference detection circuit for detecting a high potential difference occurrence state in which the potential difference between the potential of the power supply side terminal and the potential of the motor side terminal in the third switching element is greater than a predetermined voltage;
When the forward rotation potential difference detection circuit detects a high potential difference occurrence state in a state where the control means outputs an on command to the first switching element, the first switching element is forcibly turned off. A forward drive protection circuit;
In a state where the control means outputs an ON command to the third switching element, when the reverse potential difference detection circuit detects a high potential difference occurrence state, the third switching element is forcibly turned off. A reverse drive protection circuit is provided.

本発明の第1特徴によると、第1スイッチング素子における電源側端子の電位とモータ側端子の電位との電位差が所定電圧より大きい高電位差発生状態になると、正転用電位差検出回路が高電位差発生状態を検出し、これにより、正転駆動用保護回路が作動して第1スイッチング素子を強制的にオフ状態にするので、モータが正転駆動しているときに、モータの第1端子に地絡異常が発生した場合や、第1端子及び第2端子の間に端子間短絡異常が発生した場合には、正転用電位差検出回路及び正転駆動用保護回路の応答時間が経過すると、第1スイッチング素子がオフ状態となって、第1スイッチング素子に流れる過電流が遮断される。
同様に、モータが逆転駆動しているときに、モータの第2端子に地絡異常が発生した場合や、第1端子及び第2端子の間に端子間短絡異常が発生した場合には、逆転用電位差検出回路及び逆転駆動用保護回路の応答時間が経過すると、第3スイッチング素子がオフ状態となって、第3スイッチング素子に流れる過電流が遮断される。
According to the first feature of the present invention, when the potential difference between the potential of the power supply side terminal and the potential of the motor side terminal in the first switching element is in a high potential difference generation state larger than a predetermined voltage, the forward rotation potential difference detection circuit is in the high potential difference generation state. Thus, the forward drive protection circuit is activated and the first switching element is forcibly turned off. Therefore, when the motor is driven forward, a ground fault occurs at the first terminal of the motor. When an abnormality occurs or when a short-circuit abnormality occurs between the first terminal and the second terminal, the first switching is performed when the response time of the forward rotation potential difference detection circuit and the forward rotation drive protection circuit elapses. The element is turned off, and the overcurrent flowing through the first switching element is interrupted.
Similarly, when a ground fault abnormality occurs in the second terminal of the motor while the motor is driven in reverse rotation, or when a short-circuit abnormality between terminals occurs between the first terminal and the second terminal, reverse rotation is performed. When the response times of the potential difference detection circuit and the reverse drive protection circuit have elapsed, the third switching element is turned off, and the overcurrent flowing through the third switching element is interrupted.

つまり、第1スイッチング素子や第3スイッチング素子に過電流が流れる時間は、正転用電位差検出回路及び正転駆動用保護回路や逆転用電位差検出回路及び逆転駆動用保護回路といった電子回路の応答時間に応じた短い時間となるので、従来のように制御手段が実行するプログラムの処理時間の経過を待つことなく、第1スイッチング素子又は第3スイッチング素子に流れる過電流を即座に止めることができる。また、スイッチング素子をオフ状態にすることによりスイッチング素子に流れる過電流を遮断するので、過電流を遮断できるように構成された保護手段を別途設ける必要がない。
したがって、モータの地絡異常や端子間短絡異常が発生した場合におけるスイッチング素子の焼損を、簡素な構成で的確に回避することができるモータ制御装置を得るに至った。
That is, the time during which the overcurrent flows through the first switching element and the third switching element is the response time of the electronic circuit such as the forward rotation potential difference detection circuit, the forward rotation drive protection circuit, the reverse rotation potential difference detection circuit, and the reverse rotation drive protection circuit. Accordingly, the overcurrent flowing through the first switching element or the third switching element can be immediately stopped without waiting for the processing time of the program executed by the control means to elapse as in the conventional case. Further, since the overcurrent flowing through the switching element is cut off by turning the switching element off, it is not necessary to separately provide protection means configured to cut off the overcurrent.
Therefore, the present invention has led to a motor control device capable of accurately avoiding burning of the switching element when a motor ground fault or a short circuit between terminals occurs.

本発明の第2特徴は、本発明の第1特徴において、
前記正転駆動用保護回路が、
前記制御手段が前記第1スイッチング素子に対してオン指令を出力している間、前記第1スイッチング素子をオフ状態に保持するラッチ状態となり、前記制御手段が前記第1スイッチング素子に対してオン指令を出力しなくなると、前記第1スイッチング素子のオフ状態の保持を解除する非ラッチ状態となるように構成され、
前記逆転駆動用保護回路が、
前記制御手段が前記第3スイッチング素子に対してオン指令を出力している間、前記第3スイッチング素子をオフ状態に保持するラッチ状態となり、前記制御手段が前記第3スイッチング素子に対してオン指令を出力しなくなると、前記第3スイッチング素子のオフ状態の保持を解除する非ラッチ状態となるように構成されている点にある。
The second feature of the present invention is the first feature of the present invention,
The forward drive protection circuit is
While the control means outputs an ON command to the first switching element, the control means enters a latch state for holding the first switching element in an OFF state, and the control means outputs an ON command to the first switching element. Is not output, and the first switching element is configured to be in a non-latching state that releases the hold of the off state,
The reverse drive protection circuit comprises:
While the control means outputs an ON command to the third switching element, the control means enters a latch state for holding the third switching element in the OFF state, and the control means sends an ON command to the third switching element. Is not output, the third switching element is brought into a non-latching state in which the holding of the OFF state is released.

本発明の第2特徴によると、本発明の第1特徴と同様の作用に加えて、以下のような作用を奏する。
制御手段が第1スイッチング素子に対してオン指令を出力している間、正転駆動用保護回路は第1スイッチング素子をオフ状態に保持するラッチ状態となるので、例えば、モータの端子において地絡異常や短絡異常が発生している状態で制御手段が回転停止用指令状態から正転駆動用指令状態に切換わると、正転駆動用保護回路は第1スイッチング素子を強制的にオフ状態にし、その状態を保持する。また、例えば、制御手段が正転駆動用指令状態であるときに、モータの端子において地絡異常や短絡異常が発生すると、正転駆動用保護回路は第1スイッチング素子を強制的にオフ状態にし、その状態を保持する。したがって、正転駆動用保護回路により第1スイッチング素子がオフ状態にされた後に、異常原因が断続的に解消するなどして地絡異常や短絡異常が断続的に回復するようなことがあっても、最初に発生した地絡異常や短絡異常に基づいて第1スイッチング素子はオフ状態に保持されるので第1スイッチング素子がオン状態となることがない。
According to the 2nd characteristic of this invention, in addition to the effect | action similar to the 1st characteristic of this invention, there exist the following effects.
While the control means outputs the ON command to the first switching element, the forward drive protection circuit is in a latch state that holds the first switching element in the OFF state. For example, a ground fault occurs at the motor terminal. When the control means switches from the rotation stop command state to the normal rotation drive command state in a state where an abnormality or a short circuit abnormality has occurred, the normal rotation drive protection circuit forcibly turns off the first switching element, Hold that state. Further, for example, when a ground fault abnormality or a short circuit abnormality occurs at the motor terminal when the control means is in the normal rotation driving command state, the normal rotation driving protection circuit forcibly turns off the first switching element. , Hold that state. Therefore, after the first switching element is turned off by the forward drive protection circuit, the ground fault abnormality or the short circuit abnormality may be intermittently recovered by intermittently eliminating the cause of the abnormality. However, since the first switching element is held in the off state based on the ground fault abnormality or the short circuit abnormality that occurs first, the first switching element is not turned on.

そして、制御手段が第1スイッチング素子に対するオン指令を出力しなくなると、第1スイッチング素子のオフ状態の保持を解除する非ラッチ状態となるが、制御手段がオフ指令を出力するので第1スイッチング素子はオフ状態となったままである。つまり、最初に発生した地絡異常や短絡異常に基づいてオフ状態となった第1スイッチング素子は、制御手段が第1スイッチング素子に対するオン指令を出力しなくなる前後に亘ってオフ状態が継続する。   When the control means stops outputting the on command to the first switching element, the first switching element is brought into a non-latching state for releasing the hold of the off state. However, since the control means outputs the off command, the first switching element Remains off. In other words, the first switching element that is turned off based on the ground fault abnormality or the short circuit abnormality that is first generated continues to be turned off before and after the control unit does not output the on command to the first switching element.

このように、本発明の第2特徴によると、制御手段が出力するオン指令によりオン状態となった第1スイッチング素子は、正転駆動用保護回路により一旦オフ状態にされると、ラッチ状態の正転駆動用保護回路の作動により、制御手段がオン指令が出力する間はオフ状態に保持され、制御手段がオン指令を出力しなくなると、正転駆動用保護回路は非ラッチ状態となるが、制御手段が出力するオフ指令に基づいて第1スイッチング素子は、そのままオフ状態となる。   Thus, according to the second feature of the present invention, the first switching element that is turned on by the on command output from the control means is once latched off by the forward drive protection circuit. While the forward rotation driving protection circuit is activated, the control means is held in an off state while the on command is output. When the control means stops outputting the on command, the forward rotation driving protection circuit is in a non-latching state. The first switching element is turned off as it is based on the off command output from the control means.

第3スイッチング素子についても、上述した第1スイッチング素子のオン状態とオフ状態との変化と同様に、制御手段が出力するオン指令によりオン状態となった第3スイッチング素子は、逆転駆動用保護回路により一旦オフ状態にされると、ラッチ状態の逆転駆動用保護回路の作動により、制御手段がオン指令を出力する間はオフ状態に保持され、制御手段がオン指令を出力しなくなると、逆転駆動用保護回路は非ラッチ状態となるが、制御手段が出力するオフ指令に基づいて第3スイッチング素子は、そのままオフ状態となる。   As for the third switching element, similarly to the above-described change between the on state and the off state of the first switching element, the third switching element that is turned on by the on command output by the control means is a reverse drive protection circuit. When the control means outputs the ON command, it is held in the OFF state by the operation of the latched reverse rotation drive protection circuit. When the control means stops outputting the ON command, the reverse drive is performed. The protection circuit is in a non-latching state, but the third switching element is turned off as it is based on the off command output from the control means.

このように、本発明の第2特徴によると、接触不良等が原因で地絡異常や短絡異常が断続的に回復するようなことがあっても、最初に発生した地絡異常や短絡異常に基づいて、第1スイッチング素子又は第3スイッチング素子がオフ状態に保持されるので第1スイッチング素子又は第3スイッチング素子がオン状態となることがない。したがって、接触不良等が原因で地絡異常や端子間短絡異常が断続的に発生しても、スイッチング素子に断続的に過電流が流れることを防止することができ、もって、請求項1を実施するのに好適な手段が得られる。   As described above, according to the second feature of the present invention, even if the ground fault abnormality or the short circuit abnormality may be intermittently recovered due to poor contact or the like, Based on this, since the first switching element or the third switching element is held in the off state, the first switching element or the third switching element is not turned on. Therefore, even if a ground fault abnormality or a terminal short-circuit abnormality occurs intermittently due to poor contact or the like, it is possible to prevent intermittent overcurrent from flowing through the switching element. Means suitable for doing so are obtained.

本発明の第3特徴は、本発明の第2特徴において、
前記正転駆動用保護回路が、
前記制御手段が前記逆転駆動用指令状態から前記正転駆動用指令状態に切換わるのに伴って前記ラッチ状態となる時期を遅延させる正転化遅延回路を備えて構成され、
前記逆転駆動用保護回路が、
前記制御手段が前記正転駆動用指令状態から前記逆転駆動用指令状態に切換わるのに伴って前記ラッチ状態となる時期を遅延させる逆転化遅延回路を備えて構成されている点にある。
The third feature of the present invention is the second feature of the present invention,
The forward drive protection circuit is
A forward rotation delay circuit configured to delay the time when the control means switches to the forward drive command state from the reverse drive command state and to enter the latch state;
The reverse drive protection circuit comprises:
The control means includes a reverse-rotation delay circuit that delays the time when the control state is changed to the latch state in accordance with switching from the forward drive command state to the reverse drive command state.

本発明の第3特徴によると、本発明の第2特徴と同様の作用に加えて、以下のような作用を奏する。
制御手段が逆転駆動用指令状態から正転駆動用指令状態へ切換わる場合は、第1スイッチング素子がオン状態になる直前においては、正転用電位差検出回路は、モータの慣性による逆起電力により高電位差発生状態を検出している。そして、制御手段が出力するオン指令により第1スイッチング素子がオン状態となると、第1スイッチング素子の両端子間には高電位差は発生しなくなるため、正転用電位差検出回路は高電位差発生状態を検出しなくなる。
一方、正転駆動用保護回路は、制御手段が第1スイッチング素子にオン指令を出力している状態において、正転用電位差検出回路が高電位差発生状態を検出すると、第1スイッチング素子をオフ状態に保持するラッチ状態になるが、正転化遅延回路を備えているため、制御手段が第1スイッチング素子にオン指令を出力してから正転駆動用保護回路がラッチ状態になるまでの時間が長くなる。
したがって、正転駆動用保護回路がラッチ状態になるまでの間に、正転用電位差検出回路は、高電位差発生状態を検出しなくなるので、正転駆動用保護回路が第1スイッチング素子をオフ状態にしたままラッチ状態となることを回避できる。
According to the 3rd characteristic of this invention, in addition to the effect | action similar to the 2nd characteristic of this invention, there exist the following effects.
When the control means switches from the reverse drive command state to the forward drive command state, the forward potential difference detection circuit is increased by the back electromotive force due to the inertia of the motor immediately before the first switching element is turned on. The potential difference occurrence state is detected. When the first switching element is turned on by the ON command output from the control means, no high potential difference is generated between both terminals of the first switching element, so the forward potential difference detection circuit detects the high potential difference occurrence state. No longer.
On the other hand, when the forward rotation potential difference detection circuit detects a high potential difference occurrence state in a state where the control means outputs an ON command to the first switching element, the forward drive protection circuit turns the first switching element off. Although the latch state is maintained, since the forward rotation delay circuit is provided, the time from when the control means outputs an ON command to the first switching element until the forward drive protection circuit enters the latch state becomes longer. .
Therefore, the forward rotation potential difference detection circuit does not detect the high potential difference occurrence state until the forward rotation drive protection circuit is in the latch state, and thus the forward rotation drive protection circuit turns the first switching element off. Thus, it is possible to avoid the latching state.

同様に、制御手段が正転駆動用指令状態から逆転駆動用指令状態へ切換わる場合は、逆転駆動用保護回路がラッチ状態になるまでの間に、逆転用電位差検出回路は、高電位差発生状態を検出しなくなるので、逆転駆動用保護回路が第3スイッチング素子をオフ状態にしたままラッチ状態となることを回避できる。   Similarly, when the control means switches from the forward drive command state to the reverse drive command state, the reverse potential difference detection circuit is in a high potential difference generation state until the reverse drive protection circuit is in the latch state. Therefore, the reverse drive protection circuit can be prevented from being in the latched state with the third switching element in the OFF state.

このように、本発明の第3特徴によると、制御手段が逆転駆動用指令状態から正転駆動用指令状態へ切換わる場合や、正転駆動用指令状態から逆転駆動用指令状態へ切換わる場合に、正転駆動用保護回路及び逆転駆動用保護回路が、モータ端子の地絡異常や短絡異常が発生していないにもかかわらず動作してしまうことを防止して、モータの駆動方向の切換えを適切に行うことができ、もって、請求項2を実施するのに好適な手段が得られる。   Thus, according to the third feature of the present invention, when the control means switches from the reverse drive command state to the forward drive command state, or from the forward drive command state to the reverse drive command state. In addition, the forward drive protection circuit and the reverse drive protection circuit are prevented from operating even when the motor terminal ground fault abnormality or short circuit abnormality has not occurred, and the motor drive direction is switched. Can be appropriately performed, and therefore, means suitable for carrying out the present invention can be obtained.

本発明の第4特徴は、本発明の第1〜第3特徴のいずれか一つにおいて、前記制御手段に、前記正転用電位差検出回路及び前記逆転用電位差検出回路が高電位差発生状態を検出しているか否かを示す検出信号が入力されるように構成されている点にある。   According to a fourth feature of the present invention, in any one of the first to third features of the present invention, the control means detects whether the forward potential difference detection circuit and the reverse potential difference detection circuit detect a high potential difference occurrence state. In other words, a detection signal indicating whether or not the signal is input is input.

本発明の第4特徴によると、本発明の第1〜第3特徴のいずれか一つと同様の作用に加えて、以下のような作用を奏する。
制御手段に、正転用電位差検出回路及び逆転用電位差検出回路が高電位差発生状態を検出しているか否かを示す検出信号が入力されるので、制御手段は、入力された検出信号に基づいて、モータの端子の異常を検出することができる。
According to the 4th characteristic of this invention, in addition to the effect | action similar to any one of the 1st-3rd characteristic of this invention, there exist the following effects.
Since the detection signal indicating whether the forward potential difference detection circuit and the reverse potential difference detection circuit are detecting the high potential difference occurrence state is input to the control means, the control means is based on the input detection signal, An abnormality of the motor terminal can be detected.

説明を加えると、制御手段が回転停止指令状態であって、第1〜第4のスイッチング素子が全てオフ状態であれば、モータの第1端子又は第2端子に地絡異常が生じると、正転用電位差検出回路は、高電位差発生状態を検出する。
また、制御手段が回転停止指令状態であって、第1〜第4のスイッチング素子が全てオフ状態であれば、モータMの第1端子又は第2端子に地絡異常が生じていれば、逆転用電位差検出回路が高電位差発生状態を検出する。
つまり、制御手段が回転停止指令状態であって、第1〜第4のスイッチング素子が全てオフ状態であれば、モータの第1端子に地絡異常が発生した場合でも、第2端子に地絡異常が発生した場合でも、正転用電位差検出回路、及び、逆転用電位差検出回路の双方が高電位差発生状態を検出する。したがって、制御手段は、回転停止用指令状態である場合における正転用電位差検出回路及び逆転用電位差検出回路の検出状態に基づいて、モータの第1端子又は第2端子の地絡異常を検出することができる。
In other words, if the control means is in the rotation stop command state and all of the first to fourth switching elements are in the off state, if a ground fault abnormality occurs in the first terminal or the second terminal of the motor, The diversion potential difference detection circuit detects a high potential difference occurrence state.
Further, if the control means is in the rotation stop command state and all of the first to fourth switching elements are in the OFF state, if there is a ground fault abnormality in the first terminal or the second terminal of the motor M, the reverse rotation The potential difference detection circuit detects a high potential difference occurrence state.
In other words, if the control means is in the rotation stop command state and all of the first to fourth switching elements are in the OFF state, even if a ground fault abnormality occurs at the first terminal of the motor, the ground fault occurs at the second terminal. Even when an abnormality occurs, both the forward potential difference detection circuit and the reverse potential difference detection circuit detect the high potential difference occurrence state. Therefore, the control means detects a ground fault abnormality in the first terminal or the second terminal of the motor based on the detection state of the forward rotation potential difference detection circuit and the reverse rotation potential difference detection circuit in the rotation stop command state. Can do.

このように、本発明の第4特徴によると、制御手段が、スイッチング素子を保護するための構成を利用して、モータを正転駆動又は逆転駆動させる前にモータの端子の地絡異常を事前に検出することができるので、コストの上昇を抑えつつ高機能なモータ制御装置を得るに至った。   As described above, according to the fourth aspect of the present invention, the control means uses the configuration for protecting the switching element to detect the ground fault abnormality of the motor terminal in advance before driving the motor in the normal rotation direction or the reverse rotation direction. Therefore, a highly functional motor control device can be obtained while suppressing an increase in cost.

以下、本発明のモータ制御装置の実施形態を図面に基づいて説明する。本モータ制御装置は、建設機械やコンバイン等の作業機械に搭載されるエンジンのスロットルバルブの電子制御等に使用されるモータを駆動するものであり、Hブリッジ回路によるモータ駆動制御方式を採用している。   Embodiments of a motor control device according to the present invention will be described below with reference to the drawings. This motor control device drives a motor used for electronic control of the throttle valve of an engine mounted on a work machine such as a construction machine or a combine machine, and adopts a motor drive control system using an H-bridge circuit. Yes.

図1に示すように、本モータ制御装置のHブリッジ回路1は、電源側に接続されるスイッチング素子としての第1スイッチSW1及び第3スイッチSW3を、pチャンネルのMOS−FETで構成し、接地側に接続されるスイッチング素子としての第2スイッチSW2及び第4スイッチSW4をnチャンネルのMOS−FETで構成している。   As shown in FIG. 1, the H bridge circuit 1 of the motor control device includes a first switch SW1 and a third switch SW3 as switching elements connected to the power supply side, which are composed of p-channel MOS-FETs, and are grounded. The second switch SW2 and the fourth switch SW4 as switching elements connected to the side are constituted by n-channel MOS-FETs.

電源側に接続されたハイサイド側のスイッチの接続状態を説明すると、図1に示すように、第1スイッチSW1のソース端子T1s及び第3スイッチSW3のソース端子T3sが、いずれも、電源2に接続された電源ラインEに接続され、第1スイッチSW1のドレイン端子T1dがモータMの第1端子Tm1に、また、第3スイッチSW3のドレイン端子T3dがモータMの第2端子Tm2に接続されている。   The connection state of the high-side switch connected to the power supply side will be described. As shown in FIG. 1, the source terminal T1s of the first switch SW1 and the source terminal T3s of the third switch SW3 are both connected to the power supply 2. The drain terminal T1d of the first switch SW1 is connected to the first terminal Tm1 of the motor M, and the drain terminal T3d of the third switch SW3 is connected to the second terminal Tm2 of the motor M. Yes.

接地側に接続されたローサイド側のスイッチの接続状態を説明すると、図1に示すように、第2スイッチSW2のソース端子T2s及び第4スイッチSW4のソース端子T4sが、いずれも、接地されたグランドラインGに接続され、第2スイッチSW2のドレイン端子T2dがモータMの第1端子Tm1に、また、第4スイッチSW4のドレイン端子T4dがモータMの第2端子Tm2に、接続されている。   The connection state of the low-side switch connected to the ground side will be described. As shown in FIG. 1, the source terminal T2s of the second switch SW2 and the source terminal T4s of the fourth switch SW4 are both grounded. The drain terminal T2d of the second switch SW2 is connected to the first terminal Tm1 of the motor M, and the drain terminal T4d of the fourth switch SW4 is connected to the second terminal Tm2 of the motor M.

第1スイッチSW1〜第4スイッチSW4のゲート端子T1g〜T4gは、制御手段としてのマイコン3に後述するドライバ回路D1〜D4を介して接続されており、マイコン3が出力するオン指令及びオフ指令により、各MOS−FETがオン状態とオフ状態とに切換えられるようになっている。   Gate terminals T1g to T4g of the first switch SW1 to the fourth switch SW4 are connected to a microcomputer 3 as control means via driver circuits D1 to D4, which will be described later, and according to an ON command and an OFF command output by the microcomputer 3 Each MOS-FET is switched between an on state and an off state.

なお、マイコン3は、オン指令をハイレベルの信号にて出力し、オフ指令をローレベルの信号にて出力するアクティブハイで動作するが、pチャンネルのMOS−FETで構成されたハイサイド側のスイッチSW1及びSW3のゲート端子T1g及びT3gには、ハイサイドドライバ回路D1及びD3によりアクティブローの信号が入力される。   The microcomputer 3 operates in an active high state in which an on command is output as a high level signal and an off command is output as a low level signal. However, the microcomputer 3 operates on the high side composed of p-channel MOS-FETs. Active low signals are input to the gate terminals T1g and T3g of the switches SW1 and SW3 by the high-side driver circuits D1 and D3.

本モータ制御装置の正転側及び逆転側のハイサイドドライバ回路は、同一の構成となっており、具体的には、図3に示すように、エミッタ接地のpnp接合のバイポーラトランジスタTr1,Tr3等で構成されている。マイコン3が第1スイッチSW1〜第4スイッチSW4にオン指令を出力したときの上記ドライバ回路の動作について以下に説明する。   The high-side driver circuits on the forward rotation side and the reverse rotation side of the motor control device have the same configuration. Specifically, as shown in FIG. 3, pnp junction bipolar transistors Tr1, Tr3, etc. It consists of The operation of the driver circuit when the microcomputer 3 outputs an ON command to the first switch SW1 to the fourth switch SW4 will be described below.

例えば、マイコン3が第1スイッチSW1に対してハイレベル信号によるオン指令を出力すると、正転側のハイサイドドライバ回路D1のトランジスタTr1がオンして、第1スイッチSW1のゲート端子T1gをグランドラインGに接続された状態にするので、ゲート端子T1gと電源ラインEに接続されたソース端子T1sとの間にMOS−FETのゲートしきい電圧以上の電位差が生じるため、第1スイッチSW1がオン状態になる。   For example, when the microcomputer 3 outputs an ON command by a high level signal to the first switch SW1, the transistor Tr1 of the high-side driver circuit D1 on the normal rotation side is turned on, and the gate terminal T1g of the first switch SW1 is connected to the ground line. Since the potential is more than the gate threshold voltage of the MOS-FET between the gate terminal T1g and the source terminal T1s connected to the power supply line E, the first switch SW1 is turned on. become.

また、マイコン3が第3スイッチSW3に対してハイレベル信号によるオン指令を出力すると、逆転側のハイサイドドライバ回路D3のトランジスタTr3がオンして、第3スイッチSW3のゲート端子T3gをグランドラインGに接続された状態にするので、ゲート端子T3gと電源ラインEに接続されたソース端子T3sとの間にMOS−FETのゲートしきい電圧以上の電位差が生じるため、第3スイッチSW3がオン状態になる。   Further, when the microcomputer 3 outputs an ON command based on the high level signal to the third switch SW3, the transistor Tr3 of the high-side driver circuit D3 on the reverse side is turned on, and the gate terminal T3g of the third switch SW3 is connected to the ground line G. Since the potential difference equal to or higher than the gate threshold voltage of the MOS-FET is generated between the gate terminal T3g and the source terminal T3s connected to the power supply line E, the third switch SW3 is turned on. Become.

一方、マイコン3が第4スイッチSW4に対して出力するオン指令は、正転側のローサイドドライバ回路D4を作動させて、第4スイッチSW4のゲート端子T4gを電源ラインEに接続された状態に切換える。これにより、ソース端子T4sと電源ラインEに接続されたゲート端子T4gとの間にMOS−FETのゲートしきい電圧以上の電位差が生じるため、第4スイッチSW4がオン状態となる。   On the other hand, the ON command output from the microcomputer 3 to the fourth switch SW4 operates the low-side driver circuit D4 on the forward rotation side to switch the gate terminal T4g of the fourth switch SW4 to the state connected to the power supply line E. . As a result, a potential difference equal to or greater than the gate threshold voltage of the MOS-FET is generated between the source terminal T4s and the gate terminal T4g connected to the power supply line E, so that the fourth switch SW4 is turned on.

同様に、マイコン3が第2スイッチSW2に対して出力するオン指令は、逆転側のローサイドドライバ回路D2を作動させて、第2スイッチSW2のゲート端子T2gを電源ラインEに接続された状態に切換える。これにより、ソース端子T2sと電源ラインEに接続されたゲート端子T2gとの間にMOS−FETのゲートしきい電圧以上の電位差が生じるため、第2スイッチSW2はオン状態となる。   Similarly, the ON command output from the microcomputer 3 to the second switch SW2 activates the low-side driver circuit D2 on the reverse side to switch the gate terminal T2g of the second switch SW2 to the state connected to the power supply line E. . As a result, a potential difference equal to or greater than the gate threshold voltage of the MOS-FET is generated between the source terminal T2s and the gate terminal T2g connected to the power supply line E, so that the second switch SW2 is turned on.

マイコン3は、上位のコントローラCが指令する正転駆動指令F、逆転駆動指令R、及び回転停止指令Nを検出すると、これらの指令に対応した指令状態となる。
つまり、マイコン3は、回転停止指令Nを検出すると、回転停止用指令状態Snとなって、第1スイッチSW1、第2スイッチSW2、第3スイッチSW3、及び、第4スイッチSW4の夫々に対してオフ指令を出力する。これにより、図2に示すように、第1スイッチSW1、第2スイッチSW2、第3スイッチSW3、及び、第4スイッチSW4の全てがオフ状態となるので、モータMの第1端子Tm1と第2端子Tm2との間には電圧が印加されず、モータMの回転駆動力は発生しない。
When the microcomputer 3 detects the forward rotation drive command F, the reverse rotation drive command R, and the rotation stop command N commanded by the host controller C, the microcomputer 3 enters a command state corresponding to these commands.
That is, when the microcomputer 3 detects the rotation stop command N, the microcomputer 3 enters the rotation stop command state Sn, and each of the first switch SW1, the second switch SW2, the third switch SW3, and the fourth switch SW4. An off command is output. Accordingly, as shown in FIG. 2, all of the first switch SW1, the second switch SW2, the third switch SW3, and the fourth switch SW4 are turned off, so that the first terminal Tm1 of the motor M and the second switch No voltage is applied to the terminal Tm2, and the rotational driving force of the motor M is not generated.

また、マイコン3は、正転駆動指令Fを検出すると、正転駆動用指令状態Sf2となって、第1スイッチSW1及び第4スイッチSW4に対してオン指令を出力し、かつ、第2スイッチSW2及び第3スイッチSW3に対してオフ指令を出力する。これにより、図2に示すように、第1スイッチSW1及び第4スイッチSW4がオン状態となり、かつ、第2スイッチSW2及び第3スイッチSW3がオフ状態となるので、モータMの第1端子Tm1がオン状態の第1スイッチSW1を介して電源ラインEに接続され、モータMの第2端子Tm2がオン状態の第4スイッチSW4を介してグランドラインGに接続される。したがって、モータMの第1端子Tm1と第2端子Tm2との間に電源電圧に近い電圧が印加され、モータが正転駆動する。   Further, when the microcomputer 3 detects the forward rotation drive command F, the microcomputer 3 enters the forward drive command state Sf2, outputs an ON command to the first switch SW1 and the fourth switch SW4, and the second switch SW2. And an OFF command is output with respect to 3rd switch SW3. As a result, as shown in FIG. 2, the first switch SW1 and the fourth switch SW4 are turned on, and the second switch SW2 and the third switch SW3 are turned off, so that the first terminal Tm1 of the motor M is The second terminal Tm2 of the motor M is connected to the ground line G via the on-state fourth switch SW4. Therefore, a voltage close to the power supply voltage is applied between the first terminal Tm1 and the second terminal Tm2 of the motor M, and the motor is driven to rotate forward.

また、マイコン3は、逆転駆動指令Rを検出すると、逆転駆動用指令状態Sr2となって、第2スイッチSW2及び第3スイッチSW3に対してオン指令を出力し、かつ、第1スイッチSW1及び第4スイッチSW4に対してオフ指令を出力する。これにより、図2に示すように、第2スイッチSW2及び第3スイッチSW3がオン状態となり、かつ、第1スイッチSW1及び第4スイッチSW4がオフ状態となるので、モータMの第2端子Tm2がオン状態の第3スイッチSW3を介して電源ラインEに接続され、モータMの第1端子Tm1がオン状態の第2スイッチSW2を介してグランドラインGに接続される。したがって、モータMの第2端子Tm2と第1端子Tm1との間に電源電圧に近い電圧が印加され、モータが逆転駆動する。   When the microcomputer 3 detects the reverse drive command R, the microcomputer 3 enters the reverse drive command state Sr2, outputs an ON command to the second switch SW2 and the third switch SW3, and outputs the first switch SW1 and the first switch SW1. An off command is output to the 4 switch SW4. As a result, as shown in FIG. 2, the second switch SW2 and the third switch SW3 are turned on, and the first switch SW1 and the fourth switch SW4 are turned off, so that the second terminal Tm2 of the motor M is The power supply line E is connected through the third switch SW3 in the on state, and the first terminal Tm1 of the motor M is connected to the ground line G through the second switch SW2 in the on state. Therefore, a voltage close to the power supply voltage is applied between the second terminal Tm2 and the first terminal Tm1 of the motor M, and the motor is driven in reverse.

なお、詳しい説明は避けるが、モータMの回転速度制御をPWM制御により行う場合、正転駆動状態であれば第4スイッチSW4のオン時間、オフ時間を制御しながらオンオフの切換えを行い、逆転駆動状態であれば第2スイッチSW2のオン時間、オフ時間を制御しながらオンオフの切換えを行うことになるので、正転駆動状態であれば正転駆動用指令状態Sf2と正転準備用指令状態Sf1とが繰返し現出することになり、逆転駆動状態であれば逆転駆動用指令状態Sr2と逆転準備用指令状態Sr1とが繰返し現出することになる。   Although detailed description is avoided, when the rotational speed control of the motor M is performed by PWM control, if it is in the forward rotation driving state, the on / off switching is performed while controlling the on time and the off time of the fourth switch SW4, and the reverse rotation driving is performed. In this state, the on / off switching is performed while controlling the on time and off time of the second switch SW2. Therefore, in the normal rotation driving state, the normal rotation driving command state Sf2 and the normal rotation preparation command state Sf1. Repeatedly appear, and in the reverse drive state, the reverse drive command state Sr2 and the reverse preparation command state Sr1 appear repeatedly.

一般に、Hブリッジ回路を備えたモータ制御装置においては、逆転駆動しているモータを正転駆動させるとき、或いは、正転駆動しているモータを逆転駆動させるときには、Hブリッジ回路のハイサイドスイッチとローサイドスイッチとに亘って貫通電流(本実施形態でいうと、第1スイッチSW1と第2スイッチSW2の双方がオン状態となって、又は、第3スイッチSW3と第4スイッチSW4の双方がオン状態となって、電源側と接地側が2つのスイッチを介して短絡された場合に流れる電流)が流れないように、Hブリッジの全てのスイッチング素子がオフした状態を経るように、スイッチング素子のオン状態とオフ状態を切換えるようになっている。   In general, in a motor control device having an H-bridge circuit, when driving a motor that is driven in reverse rotation, or when driving a motor that is driving in reverse rotation, Through current across the low-side switch (in this embodiment, both the first switch SW1 and the second switch SW2 are turned on, or both the third switch SW3 and the fourth switch SW4 are turned on. So that all switching elements of the H-bridge are turned off so that the current that flows when the power supply side and the ground side are short-circuited via two switches does not flow. And it is designed to switch off state.

本モータ制御装置のマイコン3は、正転駆動用指令状態Sf2から逆転駆動用指令状態Sr2に切換わる場合、及び、逆転駆動用指令状態Sr2から正転駆動用指令状態Sf2に切換わる場合には、夫々、図2の実線で示す矢印A及び点線で示す矢印Bに示す向きで指令状態が順次変化して、各スイッチSW1〜SW4のオンオフ状態を変化させる。   The microcomputer 3 of the motor control device is configured to switch from the forward drive command state Sf2 to the reverse drive command state Sr2 and when switching from the reverse drive command state Sr2 to the forward drive command state Sf2. The command state sequentially changes in the directions indicated by the arrow A indicated by the solid line and the arrow B indicated by the dotted line in FIG. 2 to change the on / off states of the switches SW1 to SW4.

説明を加えると、マイコン3が、例えば、正転駆動状態のモータMを逆転駆動状態に切換える場合は、マイコン3は、正転駆動用指令状態Sf2から正転準備用指令状態Sf1を経て、一旦、回転停止用指令状態Snとなる。これにより、正転駆動用指令状態Sf2でオン状態であった第1スイッチSW1及び第4スイッチSW4のうち、ローサイドスイッチである第4スイッチSW4が先にオフ状態に切換えられ、その後、ハイサイドスイッチである第1スイッチSW1がオフ状態に切換えられる。   For example, when the microcomputer 3 switches the motor M in the normal rotation driving state to the reverse rotation driving state, the microcomputer 3 temporarily passes through the normal rotation driving command state Sf2 to the normal rotation preparation command state Sf1. Then, the rotation stop command state Sn is entered. As a result, of the first switch SW1 and the fourth switch SW4 that are in the on state in the normal rotation drive command state Sf2, the fourth switch SW4 that is the low side switch is first switched to the off state, and then the high side switch The first switch SW1 is switched to the OFF state.

そして、マイコン3は、回転停止用指令状態Snから逆転準備用指令状態Sr1を経て逆転駆動用指令状態Sr2となる。これにより、回転停止用指令状態Snでオフ状態であった第2スイッチSW2及び第3スイッチSW3のうち、ハイサイドスイッチである第3スイッチSW3が先にオン状態に切換えられ、その後、ローサイドスイッチである第2スイッチSW2がオン状態に切換えられる。   Then, the microcomputer 3 changes from the rotation stop command state Sn to the reverse rotation preparation command state Sr1 through the reverse rotation preparation command state Sr1. As a result, of the second switch SW2 and the third switch SW3 that are in the off state in the rotation stop command state Sn, the third switch SW3 that is the high side switch is first switched on, and then the low side switch A certain second switch SW2 is turned on.

なお、逆転駆動状態のモータMを正転駆動状態に切換える場合は、マイコン3は、上述した変化順序を逆の順序で、指令状態が逆転駆動用指令状態Sf2から正転駆動用指令状態Sf1に変化し、それに伴って、各スイッチSW1〜SW4のオンオフ状態が切換えられる。   When the motor M in the reverse drive state is switched to the normal drive state, the microcomputer 3 reverses the above-described change order and changes the command state from the reverse drive command state Sf2 to the forward drive command state Sf1. Accordingly, the on / off states of the switches SW1 to SW4 are switched.

本モータ制御装置のHブリッジ回路はスイッチSW1〜SW4の焼損やモータ3の異常動作を防止するためラッチ機能付きの正転駆動用保護回路4及び逆転駆動用保護回路5を備えている。   The H bridge circuit of the motor control device includes a forward drive protection circuit 4 and a reverse drive protection circuit 5 with a latch function to prevent the switches SW1 to SW4 from burning out and abnormal operation of the motor 3.

正転駆動用保護回路4は、マイコン3が第1スイッチSW1に対してオン指令を出力している状態において、正転用電位差検出回路としての正転側ソースドレイン間電圧監視回路6が高電位差発生状態を検出すると、pチャンネルMOS−FETで構成された第1スイッチSW1のゲート端子T1gの電位をハイレベルにプルアップされた状態に復帰させ、ゲート端子T1gの電位とソース端子T1sの電位との電位差をなくして、第1スイッチSW1を強制的にオフ状態にするものである。   The forward drive protection circuit 4 is configured such that the forward side source-drain voltage monitoring circuit 6 serving as the forward rotation potential difference detection circuit generates a high potential difference when the microcomputer 3 outputs an ON command to the first switch SW1. When the state is detected, the potential of the gate terminal T1g of the first switch SW1 composed of the p-channel MOS-FET is returned to the state pulled up to the high level, and the potential of the gate terminal T1g and the potential of the source terminal T1s are restored. The first switch SW1 is forcibly turned off by eliminating the potential difference.

正転側ソースドレイン間電圧監視回路6は、第1スイッチSW1におけるソース端子T1sとドレイン端子T1dとの間に発生する電位差を監視する。第1スイッチSW1のオンオフ状態にかかわらず、ソース端子T1sとドレイン端子T1dとの間に所定電圧以上の電位差が発生する高電位差発生状態になると、正転側ソースドレイン間電圧監視回路6は、高電位差発生状態を検出する。   The forward-side source-drain voltage monitoring circuit 6 monitors a potential difference generated between the source terminal T1s and the drain terminal T1d in the first switch SW1. Regardless of the on / off state of the first switch SW1, when the high potential difference generation state in which a potential difference of a predetermined voltage or more is generated between the source terminal T1s and the drain terminal T1d, the normal-side source-drain voltage monitoring circuit 6 A potential difference occurrence state is detected.

逆転駆動用保護回路5は、マイコン3が第3スイッチSW3に対してオン指令を出力している状態において、逆転用電位差検出回路としての逆転側ソースドレイン間電圧監視回路7が高電位差発生状態を検出すると、pチャンネルMOS−FETで構成された第3スイッチSW3のゲート端子T3gの電位をハイレベルにプルアップされた状態に復帰させ、ゲート端子T3gの電位とソース端子T3sの電位との電位差をなくして、第3スイッチSW3を強制的にオフ状態にするものである。   In the reverse drive protection circuit 5, the reverse source-drain voltage monitoring circuit 7 as the reverse potential difference detection circuit is in a high potential difference generation state when the microcomputer 3 outputs an ON command to the third switch SW3. When detected, the potential of the gate terminal T3g of the third switch SW3 composed of the p-channel MOS-FET is returned to the high level, and the potential difference between the potential of the gate terminal T3g and the potential of the source terminal T3s is obtained. Instead, the third switch SW3 is forcibly turned off.

逆転側ソースドレイン間電圧監視回路7は、第3スイッチSW3におけるソース端子T3sとドレイン端子T3dとの間に発生する電位差を監視する。第3スイッチSW3のオンオフ状態にかかわらず、ソース端子T3sとドレイン端子T3dとの間に所定電圧以上の電位差が発生する高電位差発生状態になると、逆転側ソースドレイン間電圧監視回路7は、高電位差発生状態を検出する。   The reverse-side source-drain voltage monitoring circuit 7 monitors a potential difference generated between the source terminal T3s and the drain terminal T3d in the third switch SW3. Regardless of the on / off state of the third switch SW3, when the high potential difference generating state in which a potential difference of a predetermined voltage or more is generated between the source terminal T3s and the drain terminal T3d, the reverse-side source-drain voltage monitoring circuit 7 Detect the occurrence state.

本モータ制御装置の正転駆動用保護回路4及び正転側ソースドレイン間電圧監視回路6は図4に示すような構成となっている。逆転駆動用保護回路5及び逆転側ソースドレイン間電圧監視回路7は、正転駆動用保護回路4及び正転側ソースドレイン間電圧監視回路6と同様の構成となっており、Hブリッジにおける配置個所が異なるだけに過ぎないので、以下、代表として正転駆動用保護回路4及び正転側ソースドレイン間電圧監視回路6の構成及び動作について説明する。   The forward drive protection circuit 4 and the forward source / drain voltage monitoring circuit 6 of this motor control device are configured as shown in FIG. The reverse drive protection circuit 5 and the reverse side source / drain voltage monitoring circuit 7 have the same configuration as the forward drive protection circuit 4 and the forward side source / drain voltage monitoring circuit 6, and are arranged in the H-bridge. Therefore, the configuration and operation of the forward drive protection circuit 4 and the forward-side source / drain voltage monitoring circuit 6 will be described below as representatives.

まず、正転側ソースドレイン間電圧監視回路6について説明する。正転側ソースドレイン間電圧監視回路6は、第1スイッチSW1のソース端子T1sとドレイン端子T1dとの両端に抵抗R1とR2を設けて、これらの抵抗の中間接続点にトランジスタTr2のベースを接続し、抵抗R1の電源ラインE、つまり、第1スイッチSW1のソース端子T1sにトランジスタTr2のエミッタを接続し、トランジスタTr2のコレクタは正転駆動用保護回路4に接続されている。   First, the forward-side source / drain voltage monitoring circuit 6 will be described. The forward-side source-drain voltage monitoring circuit 6 is provided with resistors R1 and R2 at both ends of the source terminal T1s and the drain terminal T1d of the first switch SW1, and connects the base of the transistor Tr2 to an intermediate connection point between these resistors. The emitter of the transistor Tr2 is connected to the power supply line E of the resistor R1, that is, the source terminal T1s of the first switch SW1, and the collector of the transistor Tr2 is connected to the forward drive protection circuit 4.

正転側ソースドレイン間電圧監視回路6の動作について説明すると、例えば、第1スイッチSW1がオフ状態(マイコン3が回転停止指令状態Sn、逆転準備用指令状態Sr1、又は逆転駆動用指令状態Sr2の場合)であれば、モータMの第1端子Tm1に地絡異常が発生すると、直列接続された抵抗R1及び抵抗R2に電源電圧が印加されるので、ランジスタTr2のエミッタ・ベース間に抵抗R1における電圧降下分の電位差が発生し、トランジスタTr2のエミッタ・ベース間に順方向バイアスが発生する。したがって、トランジスタTr2がオンに変化する。   The operation of the forward-side source / drain voltage monitoring circuit 6 will be described. For example, the first switch SW1 is in an off state (the microcomputer 3 is in the rotation stop command state Sn, the reverse rotation preparation command state Sr1, or the reverse drive command state Sr2. If the ground fault abnormality occurs at the first terminal Tm1 of the motor M, the power supply voltage is applied to the resistor R1 and the resistor R2 connected in series, so that the resistor R1 is connected between the emitter and base of the transistor Tr2. A potential difference corresponding to the voltage drop occurs, and a forward bias is generated between the emitter and base of the transistor Tr2. Accordingly, the transistor Tr2 is turned on.

また、第1スイッチSW1がオフ状態であれば、モータMの第2端子Tm2に地絡異常が発生した場合も、モータMの抵抗値が抵抗R1,R2の抵抗値に比べて十分小さいことから、正転側ソースドレイン間電圧監視回路6は、上述した第1端子の地絡異常が発生した場合と同様の応答をして、トランジスタTr2がオンに変化する。   In addition, if the first switch SW1 is in the OFF state, even when a ground fault abnormality occurs at the second terminal Tm2 of the motor M, the resistance value of the motor M is sufficiently smaller than the resistance values of the resistors R1 and R2. The forward-side source-drain voltage monitoring circuit 6 responds in the same way as when the first terminal ground fault occurs, and the transistor Tr2 is turned on.

ちなみに、第1スイッチSW1がオフ状態のときは、マイコン3は、マイコン3が回転停止指令状態Sn、逆転準備用指令状態Sr1、又は逆転駆動用指令状態Sr2であるので、第4スイッチSW4はオンすることがないので、モータMの第1端子Tm1と第2端子Tm2とが短絡して端子間短絡異常が発生しても、トランジスタTr2はオンしない。なお、端子間短絡異常が発生した場合は、マイコン3が正転準備用指令状態Sf1を経て正転駆動用指令状態Sf2となって、第4スイッチSW4がオン状態となった時点で、抵抗R1及びR2の両端に電源電圧が印加され、トランジスタTr2がオンに変化する。   Incidentally, when the first switch SW1 is in the OFF state, the microcomputer 3 is in the ON state because the microcomputer 3 is in the rotation stop command state Sn, the reverse rotation preparation command state Sr1, or the reverse drive command state Sr2. Therefore, even if the first terminal Tm1 and the second terminal Tm2 of the motor M are short-circuited and a short-circuit abnormality occurs between the terminals, the transistor Tr2 is not turned on. When a short circuit abnormality occurs between the terminals, the resistance of the resistor R1 is reached when the microcomputer 3 enters the normal rotation drive command state Sf2 through the normal rotation preparation command state Sf1 and the fourth switch SW4 is turned on. And a power supply voltage is applied to both ends of R2, and the transistor Tr2 is turned on.

第1スイッチSW1がオン状態のときに、モータMの第1端子Tm1の地絡異常が発生した場合及び第1端子Tm1と第2端子Tm2との端子間短絡異常が発生した場合は、その時点で、抵抗R1及びR2の両端に電源電圧が印加され、トランジスタTr2がオンに変化する。   When the ground fault abnormality of the first terminal Tm1 of the motor M occurs when the first switch SW1 is in the on state and when the short circuit abnormality between the first terminal Tm1 and the second terminal Tm2 occurs, Thus, the power supply voltage is applied to both ends of the resistors R1 and R2, and the transistor Tr2 is turned on.

また、マイコン3が逆転駆動用指令状態Sr2であると、第2スイッチSW2がオン状態となるので、モータMの第1端子及び第2端子のいずれにも異常が発生していなくても、オフ状態の第1スイッチSW1のソースドレイン間には電源電圧が印加された状態となるため、抵抗R1及びR2の両端に電源電圧が印加され、トランジスタTr2はオンとなっている。   Further, when the microcomputer 3 is in the reverse drive command state Sr2, the second switch SW2 is turned on, so that the motor M can be turned off even if there is no abnormality in either the first terminal or the second terminal. Since the power supply voltage is applied between the source and drain of the first switch SW1 in the state, the power supply voltage is applied to both ends of the resistors R1 and R2, and the transistor Tr2 is turned on.

さらに、逆転駆動用指令状態Sr2から回転停止指令状態Snへ変化しても、逆転駆動状態での回転慣性モーメントによりモータMが逆起電力を発生していると、オフ状態の第1スイッチSW1のソースドレイン間にはある程度の電圧が印加された状態となっており、モータMの端子の地絡異常や短絡異常が発生していなくても、抵抗R1及びR2の両端にある程度の電圧が印加された状態となるため、トランジスタTr2がオンとなる場合がある。   Furthermore, even if the reverse drive command state Sr2 changes to the rotation stop command state Sn, if the motor M generates a back electromotive force due to the rotational inertia moment in the reverse drive state, the OFF state of the first switch SW1 A certain amount of voltage is applied between the source and drain, and a certain amount of voltage is applied to both ends of the resistors R1 and R2 even if the ground fault or short circuit abnormality of the terminal of the motor M does not occur. Therefore, the transistor Tr2 may be turned on.

モータMの端子に地絡異常や短絡異常が発生していないのもかかわらず正転側ソースドレイン間電圧監視回路6が高電位差発生状態を検出する上述した現象については、逆転駆動状態が継続する限り問題とはならないが、モータMの駆動状態を切換える際、具体的には、マイコン3が回転停止指令状態Snから正転準備用指令状態Sf1に切換わって第1スイッチSW1をオン状態にする際に正転駆動用保護回路4が誤動作するおそれがあるため問題となる。そこで、正転駆動用保護回路4には後述するように遅延用コンデンサ8を設けてある。   The reverse drive state continues for the above-mentioned phenomenon in which the forward-side source-drain voltage monitoring circuit 6 detects the high potential difference occurrence state regardless of whether a ground fault abnormality or a short-circuit abnormality has occurred in the terminal of the motor M. However, when switching the driving state of the motor M, the microcomputer 3 switches from the rotation stop command state Sn to the forward rotation preparation command state Sf1 to turn on the first switch SW1. In this case, there is a possibility that the forward drive protection circuit 4 may malfunction, causing a problem. Therefore, the forward drive protection circuit 4 is provided with a delay capacitor 8 as described later.

正転側ソースドレイン間電圧監視回路6の抵抗R1及びR2の夫々の抵抗値は、第1スイッチSW1のソース端子T1sとドレイン端子T1dとの間に発生する電位差VsdがスイッチSW1のオン抵抗で発生する電位差に比べ異常に高い電圧(例えば、電源電圧の30%)以上となった場合には、トランジスタTr2がオンする値が選択されている。本実施形態では、電源電圧12[V]に対してR1=2k[Ω],R2=10k[Ω]としている。   The resistance values of the resistors R1 and R2 of the forward-side source-drain voltage monitoring circuit 6 are such that the potential difference Vsd generated between the source terminal T1s and the drain terminal T1d of the first switch SW1 is generated by the on-resistance of the switch SW1. When the voltage is abnormally higher than the potential difference (for example, 30% of the power supply voltage) or higher, a value for turning on the transistor Tr2 is selected. In this embodiment, R1 = 2k [Ω] and R2 = 10k [Ω] with respect to the power supply voltage 12 [V].

このように、正転側ソースドレイン間電圧監視回路6は、第1スイッチSW1のソース端子T1sとドレイン端子T1dとの間に発生する電位差Vsdが、電源電圧並びに抵抗R1及びR2で設定される所定電圧以上になると、トランジスタTr2がオンして高電位差発生状態を検出する。これにより、正転駆動用保護回路4の入力端子Tinが電源ラインEに接続された状態となるので、以下に説明するように、正転駆動用保護回路4のトランジスタTr4及びTr5等が高電位差発生状態に基づく動作状態となる。   As described above, in the forward-side source-drain voltage monitoring circuit 6, the potential difference Vsd generated between the source terminal T1s and the drain terminal T1d of the first switch SW1 is set by the power supply voltage and the resistors R1 and R2. When the voltage exceeds the voltage, the transistor Tr2 is turned on to detect a high potential difference occurrence state. As a result, the input terminal Tin of the forward drive protection circuit 4 is connected to the power supply line E, so that the transistors Tr4 and Tr5, etc. of the forward drive protection circuit 4 have a high potential difference, as will be described below. The operation state is based on the generation state.

また、正転側ソースドレイン間電圧監視回路6のトランジスタTr2のコレクタ端子はマイコン3にも接続されており、マイコン3は、トランジスタTr2がオンしてコレクタ端子の信号ラインがハイレベルである場合と、トランジスタTr2がオフしてコレクタ端子の信号ラインがハイレベルでない場合とを判別できるようになっている。つまり、本モータ制御装置のマイコン3は、正転用電位差検出回路6が高電位差発生状態を検出しているか否かを示す検出信号が入力されるように構成されている。これにより、マイコン3は、回転停止指令状態Snにおいて、端子の地絡が発生していないかを判別することができ、本モータ制御装置では、モータMを駆動させる前に、事前に端子部の地絡異常を検出することができる。   Further, the collector terminal of the transistor Tr2 of the forward-side source-drain voltage monitoring circuit 6 is also connected to the microcomputer 3, and the microcomputer 3 is turned on when the transistor Tr2 is turned on and the signal line of the collector terminal is at the high level. Thus, it is possible to determine whether the transistor Tr2 is turned off and the signal line of the collector terminal is not at the high level. That is, the microcomputer 3 of the present motor control device is configured to receive a detection signal indicating whether or not the forward rotation potential difference detection circuit 6 detects a high potential difference occurrence state. Thereby, the microcomputer 3 can determine whether or not the ground fault of the terminal has occurred in the rotation stop command state Sn. In this motor control device, before driving the motor M, the terminal unit A ground fault abnormality can be detected.

次に、正転駆動用保護回路4について説明する。正転駆動用保護回路4は、図4に示すように、正転側ソースドレイン間電圧監視回路6の監視情報をラッチ回路9にセットするトランジスタTr4と、監視情報を保持するラッチ回路9を構成するトランジスタTr5及びトランジスタTr6と、オンするとラッチ回路9をリセットするトランジスタTr7と、オンすると第1スイッチSW1を強制的にオフ状態にするトランジスタTr8等で構成されている。   Next, the forward drive protection circuit 4 will be described. As shown in FIG. 4, the forward drive protection circuit 4 includes a transistor Tr4 that sets monitoring information of the forward-side source-drain voltage monitoring circuit 6 in the latch circuit 9, and a latch circuit 9 that holds the monitoring information. The transistor Tr5 and the transistor Tr6 that are turned on, the transistor Tr7 that resets the latch circuit 9 when turned on, the transistor Tr8 that forcibly turns off the first switch SW1 when turned on, and the like.

正転駆動用保護回路4の動作を、第1端子又は第2端子に地絡異常が発生している場合(駆動前地絡発生時)の動作と、第1端子と第2端子との間の端子間短絡異常が発生している場合(駆動前短絡発生時)の動作と、正常状態において正転駆動が開始された後に地絡状態となった場合(駆動後地絡発生時)の動作と、正常状態において正転駆動が開始された後に短絡状態となった場合(駆動後短絡発生時)の動作と、正常時の動作とに分類して説明する。   The operation of the forward drive protection circuit 4 is performed between the first terminal and the second terminal when a ground fault abnormality occurs at the first terminal or the second terminal (when a ground fault occurs before driving). Operation when a short-circuit abnormality occurs between terminals (when a short circuit occurs before driving) and when a ground fault occurs after normal rotation driving is started in a normal state (when a ground fault occurs after driving) The operation will be described by classifying the operation into a short circuit state after normal rotation driving is started in a normal state (when a short circuit occurs after driving) and a normal operation.

なお、以下では、マイコン3が回転停止用指令状態Snから正転駆動用指令状態Sf2に変化する場面での正転駆動用保護回路4の動作の説明をするが、マイコン3が回転停止用指令状態Snから逆転駆動用指令状態Sr2に変化する場面での逆転駆動用保護回路5の動作についても同様の説明となる。   In the following, the operation of the forward drive protection circuit 4 when the microcomputer 3 changes from the rotation stop command state Sn to the forward drive command state Sf2 will be described. The same description applies to the operation of the reverse drive protection circuit 5 when the state Sn changes to the reverse drive command state Sr2.

〔駆動前地絡発生時の動作〕
まず、モータMの第1端子Tm1に地絡異常が発生している場合について説明する。
マイコン3が、回転停止指令状態Snであるので、第1スイッチSW1〜第4スイッチSW4は図2に示すように、全てオフ状態である。
トランジスタTr7のベースは、正転側のハイサイドドライバ回路D1のトランジスタTr1がオフであるので、トランジスタTr1によるプルダウン作用を受けておらず、なおかつ、電源ラインE側に抵抗及びダイオード等を介して接続されているので、正転駆動用保護回路4のトランジスタTr7のベースエミッタ間に順バイアスが発生している。したがって、トランジスタTr7はオンしている。トランジスタTr7がオンしていることから、トランジスタTr6のベースがプルダウンされる。トランジスタTr6のエミッタは電源ラインEに接続されているため、トランジスタTr6のベースエミッタ間に順バイアスが発生している。したがって、トランジスタTr6はオンしている。トランジスタTr6がオンしていることから、トランジスタTr8のベースエミッタ間に順バイアスは発生していない。したがって、トランジスタTr8はオフしている。
また、モータMの第1端子Tm1が地絡しているので、上述の通り、正転側ソースドレイン間電圧監視回路6のトランジスタTr2はオンしている。このためトランジスタTr4のベースエミッタ間に順バイアスが発生しているためエミッタ接地のトランジスタTr4はオンとなっている。したがって、トランジスタTr5のベースエミッタ間に順バイアスは発生していないため、エミッタ接地のトランジスタTr5はオフとなっている。
[Operation when a ground fault occurs before driving]
First, a case where a ground fault abnormality has occurred in the first terminal Tm1 of the motor M will be described.
Since the microcomputer 3 is in the rotation stop command state Sn, the first switch SW1 to the fourth switch SW4 are all in the off state as shown in FIG.
Since the transistor Tr1 of the high-side driver circuit D1 on the normal rotation side is off, the base of the transistor Tr7 is not subjected to a pull-down action by the transistor Tr1, and is connected to the power supply line E side via a resistor, a diode, or the like. Therefore, a forward bias is generated between the base and emitter of the transistor Tr7 of the forward drive protection circuit 4. Therefore, the transistor Tr7 is on. Since the transistor Tr7 is on, the base of the transistor Tr6 is pulled down. Since the emitter of the transistor Tr6 is connected to the power supply line E, a forward bias is generated between the base and emitter of the transistor Tr6. Therefore, the transistor Tr6 is on. Since the transistor Tr6 is on, no forward bias is generated between the base and emitter of the transistor Tr8. Therefore, the transistor Tr8 is off.
Further, since the first terminal Tm1 of the motor M is grounded, as described above, the transistor Tr2 of the forward-side source-drain voltage monitoring circuit 6 is turned on. Therefore, since a forward bias is generated between the base and emitter of the transistor Tr4, the grounded transistor Tr4 is turned on. Therefore, since no forward bias is generated between the base and emitter of the transistor Tr5, the grounded transistor Tr5 is turned off.

マイコン3が、正転準備用指令状態Sf1となると、正転側のハイサイドドライバ回路D1のトランジスタTr1がオンするので、第1スイッチSW1のゲート端子T1gがローレベルとなってオンするとともに、遅延用コンデンサ8の放電によりトランジスタTr7が所定の遅延時間Tdly経過後にオンからオフになる。トランジスタTr7がオフすると、トランジスタTr6のベースは、トランジスタTr7によるプルダウン作用を受けなくなり、かつ、トランジスタTr5がオフしているのでトランジスタTr5によるプルダウン作用も受けない状態となって、トランジスタTr6のベースエミッタ間に順バイアスは発生していない状態となる。したがって、トランジスタTr6はオフする。   When the microcomputer 3 enters the normal rotation preparation command state Sf1, the transistor Tr1 of the high-side driver circuit D1 on the normal rotation side is turned on, so that the gate terminal T1g of the first switch SW1 is turned on at a low level and delayed. Due to the discharge of the capacitor 8, the transistor Tr7 is turned from on to off after a predetermined delay time Tdly has elapsed. When the transistor Tr7 is turned off, the base of the transistor Tr6 is not subjected to the pull-down action by the transistor Tr7, and since the transistor Tr5 is turned off, the transistor Tr5 is not subjected to the pull-down action. Therefore, no forward bias is generated. Therefore, the transistor Tr6 is turned off.

トランジスタTr6のオフにより、トランジスタTr8のベースエミッタ間に順バイアスが発生し、トランジスタTr8がオンとなって、第1スイッチSW1のゲート端子T1gが、オンとなったトランジスタTr8を介して電源ラインEに接続された状態となる。したがって、第1スイッチSW1のゲート端子T1gの電位が、ソース端子T1sの電位と略同電位になるので、第1スイッチSW1はオフ状態となる。   When the transistor Tr6 is turned off, a forward bias is generated between the base and emitter of the transistor Tr8, the transistor Tr8 is turned on, and the gate terminal T1g of the first switch SW1 is connected to the power supply line E via the turned on transistor Tr8. Connected. Accordingly, since the potential of the gate terminal T1g of the first switch SW1 becomes substantially the same as the potential of the source terminal T1s, the first switch SW1 is turned off.

次に、モータMの第2端子Tm2に地絡異常が発生している場合について説明する。
マイコン3が回転停止用指令状態Snである間は、正転側ソースドレイン間電圧監視回路6は、上述した第1端子Tm1に地絡異常が発生している場合と同様の状態となっている。
マイコン3が正転準備用指令状態Sf1となって、第1スイッチSW1がオンすると、モータMの第2端子Tm2が地絡しているので、電源ラインEとグランドラインGとの間に第1スイッチSW1とモータMが直列に接続された状態となる。第1スイッチSW1のオン抵抗がモータMの抵抗値より十分小さいため、第1スイッチSW1のソース端子T1sとドレイン端子T1dとの間に電圧は殆ど発生せず、トランジスタTr2のベースエミッタ間に順バイアスがなくなり、トランジスタTr2がオフし、トランジスタTr4もオフする。この時点でトランジスタTr6はオンであるから、トランジスタTr5のベースは、オンのトランジスタTr6によりプルアップされた状態が維持され、トランジスタTr5はオンしている。
Next, a case where a ground fault abnormality has occurred at the second terminal Tm2 of the motor M will be described.
While the microcomputer 3 is in the rotation stop command state Sn, the forward-side source-drain voltage monitoring circuit 6 is in the same state as when the ground fault abnormality has occurred in the first terminal Tm1 described above. .
When the microcomputer 3 enters the forward rotation preparation command state Sf1 and the first switch SW1 is turned on, the second terminal Tm2 of the motor M is grounded, so the first between the power line E and the ground line G is the first. The switch SW1 and the motor M are connected in series. Since the ON resistance of the first switch SW1 is sufficiently smaller than the resistance value of the motor M, almost no voltage is generated between the source terminal T1s and the drain terminal T1d of the first switch SW1, and the forward bias is applied between the base and emitter of the transistor Tr2. , The transistor Tr2 is turned off, and the transistor Tr4 is also turned off. Since the transistor Tr6 is on at this point, the base of the transistor Tr5 is kept pulled up by the on transistor Tr6, and the transistor Tr5 is on.

その後、上述したようにトランジスタTr7がオンからオフになるので、トランジスタTr6のベースは、トランジスタTr7によるプルダウン作用を受けなくなるが、オンのトランジスタTr5によるプルダウン作用を受けているのでトランジスタTr6はオンを維持する。したがって、トランジスタTr8のベースエミッタ間に順バイアスは発生せず、オンしないので、第1スイッチM1はオフされない。   Thereafter, as described above, the transistor Tr7 is turned off from on, so that the base of the transistor Tr6 is not subjected to the pull-down action by the transistor Tr7. However, the transistor Tr6 is kept on because the transistor Tr5 is subjected to the pull-down action. To do. Accordingly, a forward bias is not generated between the base and emitter of the transistor Tr8 and is not turned on, so the first switch M1 is not turned off.

このように、モータMの第2端子Tm2に地絡異常が発生している場合に第1スイッチSW1がオンされても、正転駆動用保護回路4は第1スイッチSW1をオフしないので、第1スイッチSW1がオン状態となったまま、マイコン3は正転駆動用指令状態Sf2になる。ちなみに、モータMの第2端子Tm2に地絡異常が発生している場合にマイコン3が逆転準備用指令状態Sr1になって第3スイッチSW3がオン状態となると、第1端子Tm1に地絡異常が発生しているときにマイコン3が正転準備用指令状態Sf1になった場合に対応する状態であり、逆転駆動用保護回路5が第3スイッチSW3を強制的にオフ状態とする。   Thus, even if the first switch SW1 is turned on when a ground fault has occurred at the second terminal Tm2 of the motor M, the forward drive protection circuit 4 does not turn off the first switch SW1, The microcomputer 3 enters the forward rotation drive command state Sf2 while the 1 switch SW1 is in the ON state. Incidentally, when the ground fault abnormality occurs in the second terminal Tm2 of the motor M, when the microcomputer 3 enters the reverse rotation preparation command state Sr1 and the third switch SW3 is turned on, the ground fault abnormality occurs in the first terminal Tm1. Is the state corresponding to the case where the microcomputer 3 enters the forward rotation preparation command state Sf1, and the reverse drive protection circuit 5 forcibly turns off the third switch SW3.

〔駆動前短絡発生時の動作〕
この場合は、正転側ソースドレイン間電圧監視回路6の動作についての説明においてすでに述べたように、マイコン3が正転駆動用指令状態Sf2となって、第4スイッチSW4がオンされた時点で、正転側ソースドレイン間電圧監視回路6のトランジスタTr2がオンする。したがって、マイコン3が正転準備用指令状態Sf1となった時点では、トランジスタTr2はオンしないため、第1スイッチSW1がオン状態となったまま、マイコン3は正転駆動用指令状態Sf2となる。
[Operation when short circuit occurs before driving]
In this case, as already described in the description of the operation of the forward-side source-drain voltage monitoring circuit 6, when the microcomputer 3 enters the forward drive command state Sf2 and the fourth switch SW4 is turned on. The transistor Tr2 of the forward-side source-drain voltage monitoring circuit 6 is turned on. Therefore, when the microcomputer 3 enters the normal rotation preparation command state Sf1, the transistor Tr2 does not turn on, so that the microcomputer 3 enters the normal rotation drive command state Sf2 while the first switch SW1 remains on.

マイコン3が正転駆動用指令状態Sf2となって、トランジスタTr2がオンするとトランジスタTr4がオフからオンになり、それによりトランジスタTr5がオンからオフになる。マイコン3が正転駆動用指令状態Sf2となるときにはトランジスタTr7はすでにオフしているため、トランジスタTr5がオフするとトランジスタTr6がオンからオフになる。これによりトランジスタTr8がオンして、上述した〔駆動前地絡発生時の動作〕と同様に、第1スイッチSW1はオフ状態となる。   When the microcomputer 3 enters the forward rotation driving command state Sf2 and the transistor Tr2 is turned on, the transistor Tr4 is turned on from off, and the transistor Tr5 is turned on from off. Since the transistor Tr7 is already turned off when the microcomputer 3 enters the forward rotation driving command state Sf2, the transistor Tr6 is turned off from on when the transistor Tr5 is turned off. As a result, the transistor Tr8 is turned on, and the first switch SW1 is turned off in the same manner as the above-mentioned “operation when a ground fault occurs before driving”.

〔駆動後地絡発生時の動作〕
マイコン3が正転駆動用指令状態Sf2であるので第1スイッチSW1及び第4スイッチSW4がオン状態となっている。この場合も、正転側ソースドレイン間電圧監視回路6の動作についての説明においてすでに述べたように、モータMの第1端子に地絡異常が発生した時点で正転側ソースドレイン間電圧監視回路6のトランジスタTr2がオンする。
トランジスタTr2がオンするとトランジスタTr4がオフからオンになり、それによりトランジスタTr5がオンからオフになる。マイコン3が正転駆動用指令状態Sf2であるのでトランジスタTr7はすでにオフしているから、トランジスタTr5がオフするとトランジスタTr6がオンからオフになる。これによりトランジスタTr8がオンして、上述した〔駆動前地絡発生時の動作〕と同様に、第1スイッチSW1はオフ状態となる。
[Operation when ground fault occurs after driving]
Since the microcomputer 3 is in the forward rotation drive command state Sf2, the first switch SW1 and the fourth switch SW4 are in the on state. Also in this case, as already described in the description of the operation of the forward-side source / drain voltage monitoring circuit 6, the forward-side source / drain voltage monitoring circuit when the ground fault occurs at the first terminal of the motor M. 6 transistor Tr2 is turned on.
When the transistor Tr2 is turned on, the transistor Tr4 is turned from off to on, whereby the transistor Tr5 is turned from on to off. Since the microcomputer 3 is in the forward rotation driving command state Sf2, the transistor Tr7 has already been turned off. Therefore, when the transistor Tr5 is turned off, the transistor Tr6 is turned from on to off. As a result, the transistor Tr8 is turned on, and the first switch SW1 is turned off in the same manner as the above-mentioned “operation when a ground fault occurs before driving”.

なお、マイコン3が正転駆動用指令状態Sf2であると、モータMの第2端子は、オン状態の第4スイッチSW4により接地側に接続された状態であるため、第2端子の地絡が生じても、第4スイッチSW4がオン状態であることによるものと区別がないため、正転側ソースドレイン間電圧監視回路6は、第2端子の地絡異常を検出できないが、マイコン3が一旦回転停止指令状態Snとなった後、正転準備用指令状態Sf1に遷移した時点で第2端子の地絡異常を検出できる。また、回転停止指令状態Snから逆転準備用指令状態Sr1に遷移した場合は、逆転側ソースドレイン間電圧監視回路7により第2端子の地絡異常を検出できる。   If the microcomputer 3 is in the forward rotation driving command state Sf2, the second terminal of the motor M is connected to the ground side by the fourth switch SW4 in the on state, so that the ground fault of the second terminal is present. Even if it occurs, since it is not distinguished from the fact that the fourth switch SW4 is in the ON state, the forward-side source-drain voltage monitoring circuit 6 cannot detect the ground fault abnormality of the second terminal. After the rotation stop command state Sn is reached, the ground fault abnormality of the second terminal can be detected at the time of transition to the normal rotation preparation command state Sf1. When the rotation stop command state Sn is changed to the reverse rotation preparation command state Sr1, the reverse side source / drain voltage monitoring circuit 7 can detect the ground fault abnormality of the second terminal.

〔駆動後短絡発生時の動作〕
マイコン3が正転駆動用指令状態Sf2であるので第1スイッチSW1及び第4スイッチSW4がオン状態となっている。この場合も、正転側ソースドレイン間電圧監視回路6の動作についての説明においてすでに述べたように、モータMの第1端子と第2端子との短絡異常が発生した時点で正転側ソースドレイン間電圧監視回路6のトランジスタTr2がオンする。
トランジスタTr2がオンするとトランジスタTr4がオフからオンになり、それによりトランジスタTr5がオンからオフになる。マイコン3が正転駆動用指令状態Sf2であるのでトランジスタTr7はすでにオフしているから、トランジスタTr5がオフするとトランジスタTr6がオンからオフになる。これによりトランジスタTr8がオンして、上述した〔駆動前地絡発生時の動作〕と同様に、第1スイッチSW1はオフ状態となる。
[Operation when a short circuit occurs after driving]
Since the microcomputer 3 is in the forward rotation drive command state Sf2, the first switch SW1 and the fourth switch SW4 are in the on state. Also in this case, as already described in the description of the operation of the forward-side source / drain voltage monitoring circuit 6, the forward-side source / drain at the time when the short-circuit abnormality between the first terminal and the second terminal of the motor M occurs. The transistor Tr2 of the inter-voltage monitoring circuit 6 is turned on.
When the transistor Tr2 is turned on, the transistor Tr4 is turned from off to on, whereby the transistor Tr5 is turned from on to off. Since the microcomputer 3 is in the forward rotation driving command state Sf2, the transistor Tr7 has already been turned off. Therefore, when the transistor Tr5 is turned off, the transistor Tr6 is turned from on to off. As a result, the transistor Tr8 is turned on, and the first switch SW1 is turned off in the same manner as the above-mentioned “operation when a ground fault occurs before driving”.

上記いずれの場合においても、一端、正転駆動用保護回路4が作動して第1スイッチSW1はオフ状態となると、正転駆動用保護回路4は、マイコン3が第1スイッチSW1に対してオン指令を出力している間、第1スイッチSW1をオフ状態に保持し、マイコン3が第1スイッチSW1に対してオン指令を出力しなくなると、第1スイッチSW1のオフ状態の保持を解除するように構成されている。   In any of the above cases, when the forward drive protection circuit 4 is activated and the first switch SW1 is turned off, the forward drive protection circuit 4 is turned on by the microcomputer 3 with respect to the first switch SW1. While outputting the command, the first switch SW1 is held in the off state, and when the microcomputer 3 stops outputting the on command to the first switch SW1, the holding of the off state of the first switch SW1 is released. It is configured.

説明を加えると、第1スイッチSW1をオフ状態に保持しているトランジスタTr8をオフに切換えるには、トランジスタTr6をオンにすることによりトランジスタTr8のベースをハイレベルにプルアップする必要がある。ところが、トランジスタTr6のベースエミッタ間の順バイアスは、ベース側に接続されたトランジスタTr5が一旦オフすると、同じくトランジスタTr6のベース接続されたトランジスタTr7がオンしなければ発生しない。つまり、モータMの端子の地絡異常や短絡異常が解消して正転側ソースドレイン間電圧監視回路6のトランジスタTr2がオフしても、トランジスタTr4がオフになるものの、トランジスタTr7がオフしている限り、オフであるトランジスタTr5及びトランジスタTr6には影響しない。つまり、トランジスタTr7がオフするとラッチ回路9はラッチ状態となる。   In other words, in order to switch off the transistor Tr8 holding the first switch SW1 in the off state, it is necessary to pull up the base of the transistor Tr8 to a high level by turning on the transistor Tr6. However, the forward bias between the base and emitter of the transistor Tr6 does not occur unless the transistor Tr5 connected to the base side is once turned off unless the transistor Tr7 connected to the base of the transistor Tr6 is also turned on. That is, even if the ground fault abnormality or short circuit abnormality of the terminal of the motor M is resolved and the transistor Tr2 of the forward-side source-drain voltage monitoring circuit 6 is turned off, the transistor Tr4 is turned off, but the transistor Tr7 is turned off. As long as the transistor Tr5 and the transistor Tr6 are turned off, the transistor Tr5 is not affected. That is, when the transistor Tr7 is turned off, the latch circuit 9 is in a latched state.

そして、トランジスタTr7がオンして、トランジスタTr6がオンになると、トランジスタTr5は、トランジスタTr4のオンオフ、つまり、正転側ソースドレイン間電圧監視回路6の動作状態に対応してオン又はオフが同回路6の動作状態の変化に追従するように切換わることになる。つまり、トランジスタTr7がオンするとラッチ回路9は非ラッチ状態となる。   When the transistor Tr7 is turned on and the transistor Tr6 is turned on, the transistor Tr5 is turned on or off according to the operation state of the transistor Tr4, that is, the normal-side source-drain voltage monitoring circuit 6. 6 is switched so as to follow the change in the operation state. That is, when the transistor Tr7 is turned on, the latch circuit 9 enters a non-latching state.

このように、トランジスタTr5及びトランジスタTr6等で構成されるラッチ回路9は、マイコン3が第1スイッチSW1に対してオン指令を出力してトランジスタTr7がオフすると、正転側ソースドレイン間電圧監視回路6が最初に出力した異常検出情報を保持するラッチ状態になるように構成されている。したがって、ラッチ回路9を備える正転駆動用保護回路4は、マイコン3が第1スイッチSW1に対してオン指令を出力している間、第1スイッチSW1をオフ状態に保持するラッチ状態となり、マイコン3が第1スイッチSW1に対してオン指令を出力しなくなると、第1スイッチSW1のオフ状態の保持を解除する非ラッチ状態となるように構成されている。   As described above, the latch circuit 9 including the transistor Tr5, the transistor Tr6, and the like has a forward-side source-drain voltage monitoring circuit when the microcomputer 3 outputs an on command to the first switch SW1 and the transistor Tr7 is turned off. 6 is configured to be in a latch state that holds the abnormality detection information output first. Accordingly, the forward drive protection circuit 4 including the latch circuit 9 is in a latch state in which the first switch SW1 is held in the OFF state while the microcomputer 3 outputs the ON command to the first switch SW1, and the microcomputer 3 When No. 3 stops outputting an ON command to the first switch SW1, it is configured to be in a non-latching state in which the holding of the OFF state of the first switch SW1 is released.

これにより、本モータ制御装置の正転駆動用保護回路4は、正転側ソースドレイン間電圧監視回路6の出力に基づいてモータMの端子の地絡異常や短絡異常を検出して、第1スイッチSW1を一旦強制的にオフ状態にすると、その後、正転側ソースドレイン間電圧監視回路6の出力が変化しても、第1スイッチSW1をオフ状態に保持するので、モータMに接続されるハーネスの接触不良等のように、地絡異常や短絡異常が断続的に発生する場合に、断続的に第1スイッチSW1がオン状態になってモータMが異常作動したり、断続的な過電流により第1スイッチSW1や第4スイッチング素子SW4が焼損してしまうことを防止できる。   As a result, the forward drive protection circuit 4 of the motor control device detects a ground fault abnormality or a short circuit abnormality of the terminal of the motor M based on the output of the forward-side source-drain voltage monitoring circuit 6, and the first Once the switch SW1 is forcibly turned off, the first switch SW1 is held in the off state even if the output of the forward-side source-drain voltage monitoring circuit 6 changes thereafter. When a ground fault or short circuit occurs intermittently, such as when a harness is poorly connected, the first switch SW1 is turned on intermittently, causing the motor M to operate abnormally or intermittent overcurrent. Thus, the first switch SW1 and the fourth switching element SW4 can be prevented from being burned out.

また、第4スイッチSW4を頻繁にオンオフさせるPWM制御でモータの回転速度を制御する場合において、端子間短絡異常が発生すると、第4スイッチ4のオンオフの変化にともなって正転側ソースドレイン間電圧監視回路6の出力が変化するが、一旦、第1スイッチがオフ状態にされた後は、第1スイッチSW1をオフ状態に保持する。したがって、PWM制御を行っているときにモータ端子間の短絡異常が発生しても、モータMの異常動作を防止することができると共に、第1スイッチSW1や第4スイッチSW4の焼損を防止することができる。   In addition, in the case where the rotational speed of the motor is controlled by PWM control that frequently turns on / off the fourth switch SW4, if a short circuit abnormality occurs between the terminals, the voltage on the forward-side source / drain is changed along with the on / off change of the fourth switch 4. Although the output of the monitoring circuit 6 changes, once the first switch is turned off, the first switch SW1 is held in the off state. Therefore, even if a short circuit abnormality occurs between the motor terminals during the PWM control, the abnormal operation of the motor M can be prevented and the first switch SW1 and the fourth switch SW4 can be prevented from being burned out. Can do.

以上においては、モータMの端子に地絡異常や短絡異常が発生した場合の正転駆動用保護回路4の動作について説明したが、モータMの端子に地絡異常や短絡異常が発生していない正常時であるにも拘らず、モータMの駆動方向を切換える場合には、正転側ソースドレイン間電圧監視回路6が高電位差発生状態を検出する場合があることはすでに述べた通りである。以下に、その対策として設けられた遅延用コンデンサ8の作用を中心に、モータMを逆転駆動状態から正転駆動状態に切換える場合おける正転駆動用保護回路4の動作について説明する。   In the above, the operation of the forward drive protection circuit 4 when a ground fault abnormality or a short circuit abnormality has occurred in the terminal of the motor M has been described, but no ground fault abnormality or short circuit abnormality has occurred in the terminal of the motor M. As described above, when the driving direction of the motor M is switched in spite of the normal time, the forward-side source-drain voltage monitoring circuit 6 may detect a high potential difference occurrence state. Hereinafter, the operation of the forward drive protection circuit 4 when the motor M is switched from the reverse drive state to the forward drive state will be described with a focus on the action of the delay capacitor 8 provided as a countermeasure.

〔正常時の動作〕
モータMを逆転駆動状態から正転駆動状態にする場合、マイコン3は、図2の矢印Bで示す順に指令状態が順次切換わる。
図5のタイミングチャートに示すように、マイコン3が逆転駆動用指令状態Sr2から逆転準備用指令状態Sr1になると第2スイッチSW2がオフする。その直後にモータMのコイルの誘導電流が第1スイッチSW1のフライホイールダイオードを流れるため、トランジスタTr2は一瞬オフしてそれに追従してトランジスタTr4も一瞬オフするが、慣性回転状態にあるモータMの逆起電力により第1スイッチSW1のソースドレイン間にはある程度の電圧が発生し、トランジスタTr2が再びオンとなり、トランジスタTr4も再びオンする。
[Normal operation]
When the motor M is changed from the reverse drive state to the forward drive state, the microcomputer 3 sequentially switches the command state in the order indicated by the arrow B in FIG.
As shown in the timing chart of FIG. 5, when the microcomputer 3 changes from the reverse rotation drive command state Sr2 to the reverse rotation preparation command state Sr1, the second switch SW2 is turned off. Immediately after that, since the induced current of the coil of the motor M flows through the flywheel diode of the first switch SW1, the transistor Tr2 is turned off for a moment and the transistor Tr4 is also turned off for a moment. Due to the counter electromotive force, a certain voltage is generated between the source and drain of the first switch SW1, the transistor Tr2 is turned on again, and the transistor Tr4 is also turned on again.

一方、マイコン3が、回転停止用指令状態Snから正転準備用指令状態Sf1に切換わって第1スイッチSW1に対してオン指令を出力すると、トランジスタTr1がオンし、第1スイッチSW1がオン状態になる。また、トランジスタTr1のオンにより、トランジスタTr7がオフしてラッチ回路9が非ラッチ状態からラッチ状態に切換わる。ところが、この時点で、トランジスタTr4がオンであると、その状態で正転駆動用保護回路4がラッチ状態となるので、ラッチ回路9のトランジスタTr5はオフで保持され、これに基づいて、正転駆動用保護回路4が誤動作して第1スイッチSW1を強制的にオフ状態としてしまう。   On the other hand, when the microcomputer 3 switches from the rotation stop command state Sn to the forward rotation preparation command state Sf1 and outputs an on command to the first switch SW1, the transistor Tr1 is turned on and the first switch SW1 is turned on. become. When the transistor Tr1 is turned on, the transistor Tr7 is turned off, and the latch circuit 9 is switched from the non-latching state to the latching state. However, at this time, if the transistor Tr4 is on, the normal rotation driving protection circuit 4 is in the latched state in this state, so that the transistor Tr5 of the latch circuit 9 is held off. The drive protection circuit 4 malfunctions and the first switch SW1 is forcibly turned off.

そこで、遅延用コンデンサ8を設けて、第1スイッチSW1がオン状態となってから、第1スイッチSW1のソース端子T1sの電位とドレイン端子T1dの電位との電位差が十分小さくなり、トランジスタTr2、トランジスタTr4がオフして、オンのトランジスタTr6によりオフのトランジスタTr5が確実にオンになるまで、トランジスタTr7がオンを維持できるようにしている。   Therefore, after the delay capacitor 8 is provided and the first switch SW1 is turned on, the potential difference between the potential of the source terminal T1s and the drain terminal T1d of the first switch SW1 becomes sufficiently small. The transistor Tr7 can be kept on until the transistor Tr5 is turned off and the transistor Tr5 that is turned off is reliably turned on by the transistor Tr6 that is turned on.

具体的には、図5に示すように、トランジスタTr1をオンした時点からトランジスタTr5がオフである期間TngにトランジスタTr7がオフとならないように、トランジスタTr1をオンした時点から遅延時間Tdlyだけ経過してからトランジスタTr7がオフとなるようになっている。   Specifically, as shown in FIG. 5, a delay time Tdly has elapsed from the time when the transistor Tr1 is turned on so that the transistor Tr7 is not turned off during the period Tng when the transistor Tr5 is turned off from the time when the transistor Tr1 is turned on. After that, the transistor Tr7 is turned off.

このように、本モータ制御装置の正転駆動用保護回路4は、マイコン3が逆転駆動用指令状態Sr2から正転駆動用指令状態Sf2に切換わるのに伴ってラッチ状態となる時期を遅延させる遅延用コンデンサ8を備えて構成されている。つまり、遅延用コンデンサ8は正転化遅延回路として機能している。これにより、本モータ制御装置では、モータMの回転駆動方向を逆転駆動方向から正転駆動方向に切換える際に、正転駆動用保護回路4が誤動作して、モータMが正転駆動されないという事態の発生が防止される。   As described above, the forward drive protection circuit 4 of the motor control device delays the time when the microcomputer 3 switches to the latch state as the microcomputer 3 switches from the reverse drive command state Sr2 to the forward drive command state Sf2. A delay capacitor 8 is provided. That is, the delay capacitor 8 functions as a forward delay circuit. Thereby, in this motor control device, when the rotational drive direction of the motor M is switched from the reverse drive direction to the normal drive direction, the forward drive protection circuit 4 malfunctions and the motor M is not driven forward. Is prevented from occurring.

以上の説明ではモータMを正転駆動させる場合を中心に説明したが、逆転駆動させる場合についても同様の説明ができることは既に述べた通りである。
以上説明したように、本モータ制御装置は、モータMの第1端子又は第2端子に地絡異常や短絡異常が発生して、Hブリッジを構成するスイッチに過電流が流れた場合に、マイコンにより保護手段を作動させて過電流を止める従来のものに比べて短時間で電流を止めることができるので、モータの地絡異常や端子間短絡異常が発生した場合におけるスイッチング素子の焼損を、簡素な構成で的確に回避することができる。
In the above description, the case where the motor M is driven in the forward direction has been mainly described. However, as described above, the case where the motor M is driven in the reverse direction can be explained in the same manner.
As described above, the present motor control device is configured so that a ground fault abnormality or a short-circuit abnormality occurs in the first terminal or the second terminal of the motor M, and an overcurrent flows through a switch constituting the H bridge. The current can be stopped in a short time compared to the conventional type that activates the protection means to stop the overcurrent, thus simplifying the burnout of the switching element in the event of a motor ground fault or short circuit abnormality With a simple configuration, it can be avoided accurately.

〔別実施形態〕
以下、別実施形態を列記する。
(1)上記実施形態では、Hブリッジを構成するスイッチング素子として、ハイサイドスイッチがpチャンネルMOS−FETでローサイドスイッチがnチャンネルMOS−FETであるものを例示したが、ハイサイドスイッチもnチャンネルMOS−FETであるものや、MOS−FETに代えてバイポーラトランジスタ等、その他の半導体素子で構成されたものであってもよい。
(2)上記実施形態では、正転側ソースドレイン間電圧監視回路6及び逆転側ソースドレイン間電圧監視回路7を、バイポーラトランジスタTr2で構成したものを例示したが、コンパレータ等で構成したものでもよい。
(3)上記実施形態では、正転用電位差検出回路及び逆転用電位差検出回路を、電源側に接続されるスイッチング素子のソースドレイン間電圧を監視する回路にて構成したものを例示したが、例えばシャント抵抗等を利用した回路のように、電源側に接続されるスイッチング素子に流れる電流を監視する回路にて構成したものであってもよい。この場合、正転用電位差検出回路と逆転用電位差検出回路を別々に設けてもよいが、兼用する態様で構成された回路でもよい。
(4)正転駆動用保護回路4及び逆転駆動用保護回路5の構成は、ラッチ機能を備えていなものでもよい。また、本実施形態で例示した回路に限定されるものでもなく適宜変更可能である。
[Another embodiment]
Hereinafter, other embodiments are listed.
(1) In the above-described embodiment, the high-side switch is a p-channel MOS-FET and the low-side switch is an n-channel MOS-FET. It may be a FET, or a semiconductor device such as a bipolar transistor instead of a MOS-FET.
(2) In the above embodiment, the forward-side source / drain voltage monitoring circuit 6 and the reverse-side source / drain voltage monitoring circuit 7 are configured by the bipolar transistor Tr2, but may be configured by a comparator or the like. .
(3) In the above embodiment, the forward rotation potential difference detection circuit and the reverse rotation potential difference detection circuit are exemplified by a circuit that monitors the source-drain voltage of the switching element connected to the power supply side. A circuit that monitors a current flowing through a switching element connected to the power supply side, such as a circuit using a resistor or the like, may be used. In this case, the forward rotation potential difference detection circuit and the reverse rotation potential difference detection circuit may be provided separately, but may be a circuit configured in a shared mode.
(4) The configurations of the forward drive protection circuit 4 and the reverse drive protection circuit 5 may not have a latch function. Further, the circuit is not limited to the circuit exemplified in this embodiment, and can be appropriately changed.

モータ制御装置の全体ブロック図Overall block diagram of motor controller マイコンの各指令状態と各スイッチのオン状態及びオフ状態との対応表Correspondence table between each command state of microcomputer and on / off state of each switch ハイサイドドライバ回路の回路図High-side driver circuit schematic 正転駆動用保護回路及び逆転駆動用保護回路の回路図Circuit diagram of forward drive protection circuit and reverse drive protection circuit モータを逆転駆動状態から正転駆動状態へ切換えるときの各素子の動作状態を示すタイミングチャートTiming chart showing the operating state of each element when the motor is switched from the reverse drive state to the forward drive state

符号の説明Explanation of symbols

SW1 第1スイッチング素子
SW2 第2スイッチング素子
SW3 第3スイッチング素子
SW4 第4スイッチング素子
T1s 第1スイッチング素子における電源側端子
T1d 第1スイッチング素子におけるモータ側端子
T3s 第3スイッチング素子における電源側端子
T3d 第3スイッチング素子におけるモータ側端子
Tm1 第1端子側
Tm2 第2端子側
E 電源側
G 接地側
M モータ
Sf2 正転駆動用指令状態
Sn 回転停止用指令状態
Sr2 逆転駆動用指令状態
3 制御手段
4 正転駆動用保護回路
5 逆転駆動用保護回路
6 正転用電位差検出回路
7 逆転用電位差検出回路
8 正転化遅延回路
SW1 first switching element SW2 second switching element SW3 third switching element SW4 fourth switching element T1s power supply side terminal T1d in the first switching element motor side terminal T3s in the first switching element power supply side terminal T3d in the third switching element Motor side terminal Tm1 First terminal side Tm2 Second terminal side E Power source side G Ground side M Motor Sf2 Forward drive command state Sn Rotation stop command state Sr2 Reverse drive command state 3 Control means 4 Forward drive Protection circuit 5 Reverse drive protection circuit 6 Forward rotation potential difference detection circuit 7 Reverse rotation potential difference detection circuit 8 Forward rotation delay circuit

Claims (4)

電源側とモータの正転用の第1端子側とに接続される第1スイッチング素子と、
接地側と前記モータの前記第1端子側とに接続される第2スイッチング素子と、
前記電源側と前記モータの逆転用の第2端子側とに接続される第3スイッチング素子と、
前記接地側と前記モータの前記第2端子側とに接続される第4スイッチング素子と、
前記第1スイッチング素子、前記第2スイッチング素子、前記第3スイッチング素子、及び、前記第4スイッチング素子の夫々に対してオフ指令を出力する回転停止用指令状態、前記第1スイッチング素子及び前記第4スイッチング素子に対してオン指令を出力し、かつ、前記第2スイッチング素子及び前記第3スイッチング素子に対してオフ指令を出力する正転駆動用指令状態、及び、前記第2スイッチング素子及び前記第3スイッチング素子に対してオン指令を出力し、かつ、前記第1スイッチング素子及び前記第4スイッチング素子に対してオフ指令を出力する逆転駆動用指令状態に切換え自在な制御手段とが設けられたモータ制御装置であって、
前記第1スイッチング素子における電源側端子の電位とモータ側端子の電位との電位差が所定電圧より大きい高電位差発生状態を検出する正転用電位差検出回路と、
前記第3スイッチング素子における電源側端子の電位とモータ側端子の電位との電位差が所定電圧より大きい高電位差発生状態を検出する逆転用電位差検出回路と、
前記制御手段が前記第1スイッチング素子に対してオン指令を出力している状態において、前記正転用電位差検出回路が高電位差発生状態を検出すると、前記第1スイッチング素子を強制的にオフ状態にする正転駆動用保護回路と、
前記制御手段が前記第3スイッチング素子に対してオン指令を出力している状態において、前記逆転用電位差検出回路が高電位差発生状態を検出すると、前記第3スイッチング素子を強制的にオフ状態にする逆転駆動用保護回路とが設けられたモータ制御装置。
A first switching element connected to the power source side and the first terminal side for forward rotation of the motor;
A second switching element connected to the ground side and the first terminal side of the motor;
A third switching element connected to the power supply side and a second terminal side for reverse rotation of the motor;
A fourth switching element connected to the ground side and the second terminal side of the motor;
A rotation stop command state that outputs an off command to each of the first switching element, the second switching element, the third switching element, and the fourth switching element, the first switching element, and the fourth switching element. A forward drive command state for outputting an on command to the switching element and outputting an off command to the second switching element and the third switching element; and the second switching element and the third Motor control provided with control means capable of switching to a reverse drive command state for outputting an ON command to the switching element and outputting an OFF command to the first switching element and the fourth switching element A device,
A forward potential difference detection circuit for detecting a high potential difference occurrence state in which the potential difference between the potential of the power supply side terminal and the potential of the motor side terminal in the first switching element is greater than a predetermined voltage;
A reverse potential difference detection circuit for detecting a high potential difference occurrence state in which the potential difference between the potential of the power supply side terminal and the potential of the motor side terminal in the third switching element is greater than a predetermined voltage;
When the forward rotation potential difference detection circuit detects a high potential difference occurrence state in a state where the control means outputs an on command to the first switching element, the first switching element is forcibly turned off. A forward drive protection circuit;
In a state where the control means outputs an ON command to the third switching element, when the reverse potential difference detection circuit detects a high potential difference occurrence state, the third switching element is forcibly turned off. A motor control device provided with a reverse drive protection circuit.
前記正転駆動用保護回路が、
前記制御手段が前記第1スイッチング素子に対してオン指令を出力している間、前記第1スイッチング素子をオフ状態に保持するラッチ状態となり、前記制御手段が前記第1スイッチング素子に対してオン指令を出力しなくなると、前記第1スイッチング素子のオフ状態の保持を解除する非ラッチ状態となるように構成され、
前記逆転駆動用保護回路が、
前記制御手段が前記第3スイッチング素子に対してオン指令を出力している間、前記第3スイッチング素子をオフ状態に保持するラッチ状態となり、前記制御手段が前記第3スイッチング素子に対してオン指令を出力しなくなると、前記第3スイッチング素子のオフ状態の保持を解除する非ラッチ状態となるように構成されている請求項1記載のモータ制御装置。
The forward drive protection circuit is
While the control means outputs an ON command to the first switching element, the control means enters a latch state for holding the first switching element in an OFF state, and the control means outputs an ON command to the first switching element. Is not output, and the first switching element is configured to be in a non-latching state that releases the hold of the off state,
The reverse drive protection circuit comprises:
While the control means outputs an ON command to the third switching element, the control means enters a latch state for holding the third switching element in the OFF state, and the control means sends an ON command to the third switching element. 2. The motor control device according to claim 1, wherein the motor control device is configured to be in a non-latching state in which holding of the off state of the third switching element is released when the output of the third switching element is stopped.
前記正転駆動用保護回路が、
前記制御手段が前記逆転駆動用指令状態から前記正転駆動用指令状態に切換わるのに伴って前記ラッチ状態となる時期を遅延させる正転化遅延回路を備えて構成され、
前記逆転駆動用保護回路が、
前記制御手段が前記正転駆動用指令状態から前記逆転駆動用指令状態に切換わるのに伴って前記ラッチ状態となる時期を遅延させる逆転化遅延回路を備えて構成されている請求項2記載のモータ制御装置。
The forward drive protection circuit is
A forward rotation delay circuit configured to delay the time when the control means switches to the forward drive command state from the reverse drive command state and to enter the latch state;
The reverse drive protection circuit comprises:
The reverse rotation delay circuit which delays the time which becomes the said latch state according to the said control means switching from the said normal rotation drive command state to the said reverse drive command state, It is comprised. Motor control device.
前記制御手段に、前記正転用電位差検出回路及び前記逆転用電位差検出回路が高電位差発生状態を検出しているか否かを示す検出信号が入力されるように構成されている請求項1〜3のいずれか1項に記載のモータ制御装置。   The detection signal indicating whether or not the forward potential difference detection circuit and the reverse potential difference detection circuit detect a high potential difference occurrence state is input to the control means. The motor control device according to any one of claims.
JP2005314521A 2005-10-28 2005-10-28 Motor control device Expired - Fee Related JP4435068B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005314521A JP4435068B2 (en) 2005-10-28 2005-10-28 Motor control device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005314521A JP4435068B2 (en) 2005-10-28 2005-10-28 Motor control device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2007124824A true JP2007124824A (en) 2007-05-17
JP4435068B2 JP4435068B2 (en) 2010-03-17

Family

ID=38148043

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005314521A Expired - Fee Related JP4435068B2 (en) 2005-10-28 2005-10-28 Motor control device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4435068B2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011114739A (en) * 2009-11-30 2011-06-09 Hitachi Automotive Systems Ltd Motor control apparatus
CN110521109A (en) * 2017-10-11 2019-11-29 日立汽车系统株式会社 The method for detecting abnormal of motor drive control device and motor power feed line

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011114739A (en) * 2009-11-30 2011-06-09 Hitachi Automotive Systems Ltd Motor control apparatus
CN110521109A (en) * 2017-10-11 2019-11-29 日立汽车系统株式会社 The method for detecting abnormal of motor drive control device and motor power feed line

Also Published As

Publication number Publication date
JP4435068B2 (en) 2010-03-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3724964B2 (en) Motor drive device
JP3521842B2 (en) Motor drive
JP4879645B2 (en) Motor drive device and electric apparatus using the same
US9685901B2 (en) Motor controller with flexible protection modes
JP2007135294A (en) Detector for anomaly in feeder circuit
JP4934628B2 (en) Dual system power supply
JP2009005460A (en) Load drive control circuit
JPH07251749A (en) Motor-driven power steering control device
JP3425835B2 (en) Abnormality detection and protection circuit of semiconductor element of power bridge circuit device
JP2007002812A (en) Engine start control device
JP2008276727A (en) Load drive system
JP2018026908A (en) Load drive device, abnormality detection method of power source supply circuit, and power source supply circuit
JP3458753B2 (en) Motor drive
JP4435068B2 (en) Motor control device
JP4509914B2 (en) Fault diagnosis device
JP2009165004A (en) Load driving and diagnosis system and control method
JP2005080384A (en) Electric fan control unit
JP3756736B2 (en) Wiper control device
JP2004165379A (en) Electric component drive circuit
JP3715185B2 (en) Wiper control device
JP2007088884A (en) Power amplifier system
JP2000308253A (en) Controller and method for power supply
JP2009055760A (en) Load drive control circuit
WO2023223406A1 (en) Electronic control device and electronic control method
JP4357472B2 (en) Motor control device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20080317

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20090715

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090723

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20090924

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20091210

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20091222

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130108

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140108

Year of fee payment: 4

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees