JP2010124564A

JP2010124564A - Motor drive unit

Info

Publication number: JP2010124564A
Application number: JP2008294512A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Ueki; 寛之植木; Akira Sakoguchi; 陽迫口
Original assignee: Imasen Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Imasen Electric Industrial Co Ltd
Priority date: 2008-11-18
Filing date: 2008-11-18
Publication date: 2010-06-03

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a motor drive unit which is reduced in the number of part items and can be manufactured at low cost. <P>SOLUTION: Short circuiting of a circuit or the lock of a motor is detected, by comparing a voltage difference between a motor-side voltage Vm in a motor-side passage M for connecting a power supply 1 and the motor 2, which is detected by a motor-side voltage monitor circuit 8 and a control-side voltage Vc in a control-side passage C for connecting the power supply 1 and an integrated circuit (IC)4, which is detected by a control-side voltage monitor circuit 9 with a prescribed threshold by using the integrated circuit (IC)4. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、断線やショートなど回路にかかる異常負荷を検出できるモータ駆動装置であって、特にモータの駆動に関わるモータロックやショートを検出するものである。 The present invention is a motor drive device that can detect an abnormal load applied to a circuit such as a disconnection or a short circuit, and particularly detects a motor lock or a short circuit related to the driving of a motor.

従来、ショートを検出する方法として特許文献１にあるように、モータ配線ラインに抵抗（シャント抵抗）を直列に入れ、その抵抗の電圧降下を検知し、ショートを判断する方法がある。 Conventionally, as a method for detecting a short circuit, there is a method for determining a short circuit by inserting a resistor (shunt resistor) in series with a motor wiring line and detecting a voltage drop of the resistor as disclosed in Patent Document 1.

特許文献１のシステムは特許文献１の中の図１のようになっており、電源(10)は、リレー回路等からなる負荷ドライバ(11)及びシャント抵抗(12)を介して、例えばパワーウインドウやランプのモータ等からなる負荷(13)と直列に接続されている。制御部(14)は、入力回路(15)を介して負荷入力スイッチ(16)がオンされると、出力回路(17)を制御して負荷ドライバ(11)をオンさせる。これにより、電源(10)から負荷ドライバ(11)、シャント抵抗(12)を介して負荷(13)に負荷電流が供給されることになる。 The system of Patent Document 1 is as shown in FIG. 1 of Patent Document 1, and the power source (10) is, for example, a power window via a load driver (11) and a shunt resistor (12) composed of a relay circuit or the like. And a load (13) consisting of a lamp motor or the like. When the load input switch (16) is turned on via the input circuit (15), the control unit (14) controls the output circuit (17) to turn on the load driver (11). As a result, a load current is supplied from the power source (10) to the load (13) via the load driver (11) and the shunt resistor (12).

さらに、シャント抵抗(12)の両端には、上記負荷電流によって電位差が生じ、その発生した電位を差動増幅回路(18)によって増幅し、さらにローパスフィルタ(19)によってノイズ成分を除去するようになっている。 Furthermore, a potential difference is caused by the load current at both ends of the shunt resistor (12), the generated potential is amplified by the differential amplifier circuit (18), and noise components are removed by the low-pass filter (19). It has become.

このように、電流−電圧変換され、かつノイズ成分をカットされた電圧波形は、アナログ入力回路(20)を介して制御部(14)に入力される。制御部(14)は、上記電圧波形から上記負荷電流を算定して、負荷電流の監視を行っている。
特開２０００−３７０３０号公報 Thus, the voltage waveform that has been subjected to current-voltage conversion and whose noise component has been cut is input to the control unit (14) via the analog input circuit (20). The control unit (14) calculates the load current from the voltage waveform and monitors the load current.
JP 2000-37030 A

しかしながら、特許文献１のようにすると、ショート検知を確実に検知できるようにするために、回路に妨げとならない程度の抵抗としてシャント抵抗を配置し、そこにかかる電圧の変化を検出してショート検知を行うが、シャント抵抗は抵抗値が小さいため、そこにかかる電圧も小さく変化が分かりにくいので、差動増幅回路で変化を分かりやすくする必要があり、そのため回路自体の部品点数が多くなり、コストも高くなってしまっていた。 However, according to Patent Document 1, in order to reliably detect short-circuit detection, a shunt resistor is arranged as a resistor that does not interfere with the circuit, and a change in voltage applied thereto is detected to detect short-circuit detection. However, since the resistance value of the shunt resistor is small, the voltage applied to it is small and the change is difficult to understand. Therefore, it is necessary to make the change easy to understand with a differential amplifier circuit, which increases the number of parts of the circuit itself, and the cost It was getting higher.

本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、部品点数が少なく、安価に作製することができるモータ駆動装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a motor drive device that has a small number of parts and can be manufactured at low cost.

上述した課題を解決するため、請求項１に記載のモータ駆動装置においては、スイッチの状態を検出し、その状態に基づいて電源からモータに電流を供給するとともに、電流によって発生する電圧に基づいて異常負荷を検出することができる制御部を備えたモータ駆動装置であって、
前記電源から前記モータに接続されるモータ側経路と、前記電源から前記制御部に接続される制御側経路とがそれぞれ独立した経路として構成され、
前記モータ側経路と前記制御部との間にモータ側電圧モニタ回路を接続し、前記制御側経路と前記制御部との間に制御側電圧モニタ回路を接続し、
前記モータ側電圧モニタ回路で前記モータ側経路におけるモータ側電圧を検出し、前記制御側電圧モニタ回路で前記制御側経路における制御側電圧を検出し、
前記モータ側電圧と前記制御側電圧との差が所定の閾値以上になった場合に、異常負荷として判別することができることを技術的特徴とする。 In order to solve the above-described problem, in the motor drive device according to claim 1, the state of the switch is detected, and a current is supplied from the power source to the motor based on the state, and based on a voltage generated by the current. A motor drive device including a control unit capable of detecting an abnormal load,
The motor side path connected from the power source to the motor and the control side path connected from the power source to the control unit are configured as independent paths, respectively.
Connecting a motor side voltage monitor circuit between the motor side path and the control unit; connecting a control side voltage monitor circuit between the control side path and the control unit;
The motor side voltage monitor circuit detects the motor side voltage in the motor side path, the control side voltage monitor circuit detects the control side voltage in the control side path,
A technical feature is that an abnormal load can be determined when a difference between the motor side voltage and the control side voltage exceeds a predetermined threshold.

請求項１に記載のモータ駆動装置によれば、電源とモータとを接続しているモータ側経路におけるモータ側電圧を、当該モータ側経路と制御部との間に接続されたモータ側電圧モニタ回路で検出し、電源と制御部とを接続している制御側経路における制御側電圧を、当該制御側経路と制御部との間に接続された制御側電圧モニタ回路で検出し、モータ側電圧と制御側電圧との差を所定の閾値と比較することで異常負荷を判別するので、従来のようにシャント抵抗や差動増幅回路を用いることなく、制御部でもって回路のショートやモータのロックを検出することが可能であるので、部品点数を抑えることができ、ひいてはコストを低減することができるという効果を奏する。 According to the motor drive device of claim 1, the motor side voltage monitoring circuit connected between the motor side path and the control unit is connected to the motor side voltage in the motor side path connecting the power source and the motor. And the control-side voltage in the control-side path connecting the power source and the control unit is detected by the control-side voltage monitor circuit connected between the control-side path and the control unit, and the motor-side voltage and Since the abnormal load is determined by comparing the difference with the control side voltage with a predetermined threshold, a short circuit or motor lock can be achieved with the control unit without using a shunt resistor or a differential amplifier circuit as in the past. Since it can be detected, the number of parts can be suppressed, and as a result, the cost can be reduced.

本発明にかかるモータ駆動装置について図面を参照して詳細に説明する。 A motor drive device according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図１は、本発明にかかるモータ駆動装置の一実施形態の構成を示す構成図である。電源１は、ハーネス１０及びリレー回路６を介してモータ２へと接続され、モータ２を駆動できるようになっている。さらにモータ２は、センサ入力回路３を介して、制御部である集積回路（ＩＣ）４と接続されている。このセンサ入力回路３は、モータ２の位置（回転角度）を検出するためのものである。さらに、集積回路（ＩＣ）４には入力スイッチ５が接続され、スイッチをオンにすると電源１からリレー回路６を介してモータ２に電流が供給されるようになっている。 FIG. 1 is a configuration diagram showing a configuration of an embodiment of a motor drive device according to the present invention. The power source 1 is connected to the motor 2 via the harness 10 and the relay circuit 6 so that the motor 2 can be driven. Further, the motor 2 is connected to an integrated circuit (IC) 4 as a control unit via a sensor input circuit 3. This sensor input circuit 3 is for detecting the position (rotation angle) of the motor 2. Further, an input switch 5 is connected to the integrated circuit (IC) 4, and when the switch is turned on, a current is supplied from the power source 1 to the motor 2 via the relay circuit 6.

また、電源１は、集積回路（ＩＣ）４の電源としても使用するため、ハーネス１０及び電源回路７を介して集積回路（ＩＣ）４とも接続されている。ここで集積回路（ＩＣ）４は、モータ２を駆動するよりも少ない電圧で駆動できるため、電源１の電圧がそのままかかると破損する恐れがあるため、電源回路７によって集積回路（ＩＣ）４に適切な電圧がかかるようになっている。 The power supply 1 is also connected to the integrated circuit (IC) 4 via the harness 10 and the power supply circuit 7 to be used as a power supply for the integrated circuit (IC) 4. Here, since the integrated circuit (IC) 4 can be driven with a voltage lower than that for driving the motor 2, there is a risk of damage if the voltage of the power supply 1 is applied as it is. Appropriate voltage is applied.

電源１からハーネス１０及びリレー回路６を介してモータ２に接続されるモータ側経路Ｍと、電源１からハーネス１０及び電源回路７を介して集積回路（ＩＣ）４に接続される制御側経路Ｃとは、それぞれ独立した経路になるように構成されている。 A motor-side path M connected from the power source 1 to the motor 2 via the harness 10 and the relay circuit 6, and a control-side path C connected from the power source 1 to the integrated circuit (IC) 4 via the harness 10 and the power circuit 7. Are configured to be independent paths.

また、モータ側経路Ｍと集積回路（ＩＣ）４との間にはモータ側電圧モニタ回路８が接続され、モータ側経路Ｍにおけるモータ側電圧Ｖｍを検出できるようになっている。さらに、制御側経路Ｃと集積回路（ＩＣ）４との間には制御側電圧モニタ回路９が接続され、制御側経路Ｃにおける制御側電圧Ｖｃを検出できるようになっている。 A motor side voltage monitor circuit 8 is connected between the motor side path M and the integrated circuit (IC) 4 so that the motor side voltage Vm in the motor side path M can be detected. Further, a control side voltage monitor circuit 9 is connected between the control side path C and the integrated circuit (IC) 4 so that the control side voltage Vc in the control side path C can be detected.

上述のように回路を構成すると、回路がショート若しくはモータ２がロックした場合には、モータ側経路Ｍには大きな電流が流れ、通常時に発生するハーネス１０の抵抗値分の電圧降下に比べて大きな電圧降下が生じる。しかし、回路がショート若しくはモータ２がロックした場合であっても、制御側経路Ｃには小さな電流しか流れないため電圧降下は小さくてすむ。本発明では、このことを利用して、モータ側電圧モニタ回路８で検出するモータ側電圧と制御側電圧モニタ回路９で検出する制御側電圧の差の広がりを集積回路（ＩＣ）４でもって判別することで、異常負荷を検出することができるようになっている。 When the circuit is configured as described above, when the circuit is short-circuited or the motor 2 is locked, a large current flows through the motor-side path M, which is larger than the voltage drop corresponding to the resistance value of the harness 10 that is normally generated. A voltage drop occurs. However, even when the circuit is short-circuited or the motor 2 is locked, only a small current flows through the control-side path C, so that the voltage drop can be small. In the present invention, by utilizing this, the spread of the difference between the motor side voltage detected by the motor side voltage monitor circuit 8 and the control side voltage detected by the control side voltage monitor circuit 9 is discriminated by the integrated circuit (IC) 4. By doing so, an abnormal load can be detected.

図２は、本発明にかかるモータ駆動装置の動作を示すフローチャートである。図２を用いて動作を説明する。まず、入力スイッチ５を操作すると（ステップＳ１０１）、電源１からハーネス１０及びリレー回路６を介してモータ２に電流が流れる（ステップＳ１０２）。 FIG. 2 is a flowchart showing the operation of the motor drive device according to the present invention. The operation will be described with reference to FIG. First, when the input switch 5 is operated (step S101), a current flows from the power source 1 to the motor 2 via the harness 10 and the relay circuit 6 (step S102).

この時、モータ２への配線がショートしたり、モータ２がロックしてしまった場合には、モータ側経路Ｍには大きな電流が流れることになる。そうすると、通常時に発生するハーネス１０の抵抗値分の電圧降下に比べてモータ側経路Ｍは大きな電圧降下が生じることになる。これを利用するため、モータ側電圧モニタ回路８でモータ側経路Ｍにおけるモータ側電圧Ｖｍを検出し、制御側電圧モニタ回路９で制御側経路Ｃにおける制御側電圧Ｖｃを検出して、モータ側電圧Ｖｍと制御側電圧Ｖｃとの電圧差を求め、それがある所定の閾値以上であるかどうかを集積回路（ＩＣ）４で判定するようになっている（ステップＳ１０３）。 At this time, if the wiring to the motor 2 is short-circuited or the motor 2 is locked, a large current flows through the motor-side path M. As a result, the motor-side path M has a large voltage drop compared to the voltage drop corresponding to the resistance value of the harness 10 that occurs in the normal state. In order to use this, the motor-side voltage monitor circuit 8 detects the motor-side voltage Vm in the motor-side path M, and the control-side voltage monitor circuit 9 detects the control-side voltage Vc in the control-side path C. A voltage difference between Vm and the control-side voltage Vc is obtained, and it is determined by the integrated circuit (IC) 4 whether or not it is greater than a predetermined threshold value (step S103).

ここで、モータ側電圧Ｖｍと制御側電圧Ｖｃとの電圧差が閾値以上になった場合は、回路がショートした若しくはモータ２がロックされたと判断し、モータ２への電力供給を停止する（ステップＳ１０５）。 Here, when the voltage difference between the motor side voltage Vm and the control side voltage Vc becomes equal to or greater than the threshold value, it is determined that the circuit is short-circuited or the motor 2 is locked, and the power supply to the motor 2 is stopped (step S105).

また、モータ側電圧Ｖｍと制御側電圧Ｖｃとの電圧差が閾値より小さい場合は、正常であると判断し、入力スイッチ５の操作が終わるまで（ステップＳ１０４）モータ２への電力供給は続けられるようになっている。 If the voltage difference between the motor-side voltage Vm and the control-side voltage Vc is smaller than the threshold value, it is determined to be normal, and the power supply to the motor 2 is continued until the operation of the input switch 5 is finished (step S104). It is like that.

このように本発明にかかるモータ駆動装置では、モータ側電圧モニタ回路８で検出する電源１とモータ２とを接続するモータ側経路Ｍにおけるモータ側電圧Ｖｍと、制御側電圧モニタ回路９で検出する電源１と集積回路（ＩＣ）４とを接続する制御側経路Ｃにおける制御側電圧Ｖｃとの電圧差を、集積回路（ＩＣ）４でもって所定の閾値と比較することで、回路のショート若しくはモータのロックを検出することが可能であり、従来のように差動増幅回路やシャント抵抗を用いることなく検出が可能であるので、部品点数を抑えることができ、ひいてはコストを低減することができる。 Thus, in the motor drive device according to the present invention, the motor side voltage Vm in the motor side path M connecting the power source 1 and the motor 2 detected by the motor side voltage monitor circuit 8 and the control side voltage monitor circuit 9 detect. By comparing the voltage difference between the control side voltage Vc in the control side path C connecting the power source 1 and the integrated circuit (IC) 4 with a predetermined threshold value in the integrated circuit (IC) 4, a short circuit or motor Can be detected without using a differential amplifier circuit or a shunt resistor as in the prior art, so that the number of parts can be reduced, and the cost can be reduced.

図１は、本発明の一実施形態であるモータ駆動装置の構成を示す構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram showing a configuration of a motor drive device according to an embodiment of the present invention. 図２は、本発明にかかるモータ駆動装置の動作を示すフローチャートである。FIG. 2 is a flowchart showing the operation of the motor drive device according to the present invention.

Explanation of symbols

１電源
２モータ
３センサ入力回路
４集積回路（ＩＣ）
５入力スイッチ
６リレー回路
７電源回路
８モータ側電圧モニタ回路
９制御側電圧モニタ回路
１０ハーネス
Ｍモータ側経路
Ｃ制御側経路
Ｖｍモータ側電圧
Ｖｃ制御側電圧 1 Power supply 2 Motor 3 Sensor input circuit 4 Integrated circuit (IC)
5 Input switch 6 Relay circuit 7 Power supply circuit 8 Motor side voltage monitor circuit 9 Control side voltage monitor circuit 10 Harness M Motor side path C Control side path Vm Motor side voltage Vc Control side voltage

Claims

A motor driving device including a control unit that detects a switch state, supplies a current from a power source to a motor based on the state, and detects an abnormal load based on a voltage generated by the current,
The motor side path connected from the power source to the motor and the control side path connected from the power source to the control unit are configured as independent paths, respectively.
Connecting a motor side voltage monitor circuit between the motor side path and the control unit; connecting a control side voltage monitor circuit between the control side path and the control unit;
The motor side voltage monitor circuit detects the motor side voltage in the motor side path, the control side voltage monitor circuit detects the control side voltage in the control side path,
A motor drive device characterized in that it can be determined as an abnormal load when a difference between the motor side voltage and the control side voltage is equal to or greater than a predetermined threshold.