JP2010148222A - 誘導性負荷駆動方法および誘導性負荷駆動回路 - Google Patents

Abstract

【課題】オン・オフ信号によってオン・オフ駆動される誘導性負荷が過負荷状態となった場合においても、サージ保護へのその影響を抑制できる誘導性負荷駆動方法を提供すること。
【解決手段】誘導性負荷駆動方法において、誘導性負荷の駆動がＤＣ駆動によって開始される（Ｓ１１０）。ＤＣ駆動の開始から第１期間の経過時において誘導性負荷に流れる第１負荷電流が検知され（Ｓ１３０）、第１負荷電流が過負荷判定電流を超えるかどうかを判定される（Ｓ１４０）。第１負荷電流が過負荷判定電流以下であると判定された場合、誘導性負荷の駆動をＤＣ駆動からオン・オフ駆動に切替えられ（Ｓ１５０）、第１負荷電流が過負荷判定電流を超えると判定された場合、ＤＣ駆動が継続される。
【選択図】図２

Description

本発明は、誘導性負荷駆動方法に関し、詳しくは、誘導性負荷駆動におけるサージ保護に関する。

従来、誘導性負荷を駆動する場合、誘導性負荷の通電オフ時に発生するサージを吸収するサージ保護回路としてダイオードを用いた還流回路が用いられている。また、誘導性負荷の電流値が大きい場合の駆動素子としては、ＭＯＳＦＥＴ（以下、単に「ＦＥＴ（電界効果トランジスタ）」という）が一般的に使用されている。また、誘導性負荷のフィードバック制御をデジタル制御によって好適に制御するために、従来、ＦＥＴはオン・オフ信号であるＰＷＭ（パルス幅変調）信号によって制御される。そのような例が、例えば、特許文献１に開示されている。
特開平１１−２６５２０３号公報

しかしながら、ＦＥＴがＰＷＭ制御される場合にあって、例えば誘導性負荷がモータである場合、ＦＥＴがオフされ、モータの通電がオフされる頻度が多くなる。そのため、サージ電圧護回路の温度上昇が問題となる。さらに、誘導性負荷が過負荷状態となった場合、例えば、モータのロック時には、モータに通常回転時以上の電流が流れるため、モータのロック時にＰＷＭ駆動を行うとサージ保護回路の温度上昇はさらに厳しくなる。その温度条件に耐えて、モータのロック時等においてＰＷＭ駆動を継続させることを考慮すると、サージ保護回路に使用する部品として、ＦＥＴと同等以上の電力容量を要する部品を選定する必要性が生じる。それは、サージ保護回路のサイズおよびコストを増加させる要因となる。

本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、オン・オフ信号によって駆動制御される誘導性負荷が過負荷状態となった場合においても、サージ保護回路へのその影響を抑制できる誘導性負荷駆動方法および誘導性負荷駆動回路を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するための手段として、第１の発明に係る誘導性負荷駆動方法は、オン・オフ信号によってオン・オフ駆動される誘導性負荷を、該誘導性負荷の通電オフ時に発生するサージに対する保護を行いつつ駆動する方法において、前記誘導性負荷の駆動をＤＣ駆動によって開始する工程と、前記ＤＣ駆動の開始から第１期間の経過時において前記誘導性負荷に流れる第１負荷電流を検知する第１検知工程と、前記第１負荷電流が過負荷判定電流を超えるかどうかを判定する第１判定工程と、前記第１負荷電流が前記過負荷判定電流以下であると判定された場合、前記誘導性負荷の駆動を前記ＤＣ駆動から前記オン・オフ駆動に切替える工程と、前記第１負荷電流が前記過負荷判定電流を超えると判定された場合、前記ＤＣ駆動を継続する工程とを含む。

本構成によれば、通常時（定常時）にオン・オフ駆動される誘導性負荷が、ＤＣ駆動によって始動される。そのため、通常時のオン・オフ駆動に移行する前に誘導性負荷の過負荷状態を迅速かつ確実に検知できる。また、そのＤＣ駆動時に過負荷状態が検知された場合には、誘導性負荷のＤＣ駆動が継続される。そのため、過負荷状態においてサージ保護回路に通常時以上のサージ電流が繰り返し流れることはない。その結果、サージ保護回路の部品サイズの増大、部品コストの増加を抑制することができる。

第２の発明は、第１の発明の誘導性負荷駆動方法において、前記第１期間の経過時からの第２期間の経過時において、前記負荷電流を検知する第２検知工程と、前記第２検知工程において検出された前記負荷電流が、前記過負荷判定電流を超えるかどうかを判定する第２判定工程と、前記第２判定工程において前記負荷電流が前記過負荷判定電流以下であると判定された場合、前記継続されたＤＣ駆動を前記オン・オフ駆動に切替える工程と、前記第２判定工程において前記負荷電流が前記過負荷判定電流を超えると判定された場合、前記誘導性負荷への通電を停止する工程とをさらに含む。

本構成によれば、駆動開始のＤＣ駆動時に過負荷状態であった誘導性負荷が所定期間（第２期間）の経過後に、その過負荷状態が解除された場合には通常時のオン・オフ駆動に移行される。また、ＤＣ駆動されている誘導性負荷の過負荷状態が解除されない場合には、誘導性負荷への通電が停止される。そのため、この場合においても、サージ保護回路に通常時以上のサージ電流が繰り返し流れることはない。その結果、サージ保護回路の部品サイズの増大、部品コストの増加を抑制することができる。

第３の発明は、第２の発明の誘導性負荷駆動方法において、前記オン・オフ駆動が開始された以降において第３期間毎に前記負荷電流を検出し、該負荷電流が前記過負荷判定電流を超えた場合には、前記誘導性負荷への通電を停止する工程をさらに含む。

本構成によれば、オン・オフ駆動中においても定期的に負荷電流が検出される。そのため、誘導性負荷のオン・オフ駆動が過負荷時においても継続されて、サージ保護回路の温度が上昇することを防止できる。その結果、サージ保護回路の部品サイズの増大、部品コストの増加を抑制することができる。

第４の発明は、第１〜３の発明のいずれかの誘導性負荷駆動方法において、前記オン・オフ信号はＰＷＭ信号であり、前記オン・オフ駆動はＰＷＭ駆動である。
本構成によれば、ＰＷＭ信号によって誘導性負荷のフィードバック制御をデジタル制御によって好適に制御することができる。

第５の発明は、第１〜４の発明のいずれかの誘導性負荷駆動方法において、前記誘導性負荷はモータであり、前記過負荷判定電流は、前記モータのロック状態を判定するロック判定電流である。

本構成によれば、通常時オン・オフ駆動、例えば、ＰＷＭ駆動されるモータがロック状態の場合には、モータ駆動が停止されるか、あるいはＤＣ駆動が継続される。そのため、モータがロックする場合において、好適にサージ電流を抑制して、サージ保護回路の部品サイズの増大、部品コストの増加を抑制することができる。

第６の発明に係る誘導性負荷駆動回路は、オン・オフ信号によってオン・オフ駆動される誘導性負荷を、前記誘導性負荷の通電オフ時に発生するサージを吸収しつつ駆動する誘導性負荷駆動回路において、バッテリと誘導性負荷との間に設けられ、前記誘導性負荷を駆動する駆動回路と、前記駆動回路から前記誘導性負荷に供給される負荷電流を検出する電流検出回路と、前記誘導性負荷に並列接続されるサージ保護回路であって、前記誘導性負荷の通電オフ時に発生するサージ電流を吸収するサージ保護回路と、前記誘導性負荷を駆動するための駆動指令にしたがって前記駆動回路を制御する指令信号を生成し、前記指令信号を前記駆動回路に供給する制御回路とを備え、前記制御回路は、前記誘導性負荷の始動をＤＣ駆動によって開始する前記指令信号を生成し、前記ＤＣ駆動の開始から第１期間の経過時において、前記誘導性負荷に流れる第１負荷電流を、前記電流検出回路を介して検知し、前記第１負荷電流が、過負荷判定電流を超えるかどうかを判定し、前記第１負荷電流が前記過負荷判定電流以下であると判定した場合、前記誘導性負荷の駆動を前記ＤＣ駆動から前記オン・オフ駆動に切替る前記指令信号を生成し、前記第１負荷電流が前記過負荷判定電流を超えると判定した場合、前記ＤＣ駆動を継続させる前記指令信号を生成する。
この構成においても、上記第１の発明と同様の効果を得ることができる。

第７の発明は、第６の発明の誘導性負荷駆動回路において、前記制御回路は、前記第１期間の経過時からの第２期間の経過時において、第２負荷電流を、前記電流検出回路を介して検知し、前記第２負荷電流が、前記過負荷判定電流を超えるかどうかを判定し、前記第２負荷電流が前記過負荷判定電流以下であると判定した場合、前記継続されたＤＣ駆動を前記オン・オフ駆動に切替える前記指令信号を生成し、前記第２負荷電流が前記過負荷判定電流を超えると判定した場合、前記誘導性負荷への通電を停止する前記指令信号を生成する。
この構成においても、上記第２の発明と同様の効果を得ることができる。

第８の発明は、第７の発明の誘導性負荷駆動回路において、前記制御回路は、前記オン・オフ駆動が開始された以降において第３期間毎に前記電流検出回路を介して前記負荷電流を検出し、該負荷電流が前記過負荷判定電流を超えたと判定した場合、前記駆動回路による前記誘導性負荷への通電を停止させる前記指令信号を生成する。
この構成においても、上記第３の発明と同様の効果を得ることができる。

第９の発明は、第６〜８の発明のいずれかの誘導性負荷駆動回路において、前記オン・オフ信号はＰＷＭ信号であり、前記オン・オフ駆動はＰＷＭ駆動である。
この構成においても、上記第４の発明と同様の効果を得ることができる。

第１０の発明は、第６〜９の発明のいずれかの誘導性負荷駆動回路において、前記誘導性負荷はモータであり、前記過負荷判定電流は、前記モータのロック状態を判定するロック判定電流である。
この構成においても、上記第５の発明と同様の効果を得ることができる。

本発明の誘導性負荷駆動方法および誘導性負荷駆動回路によれば、オン・オフ信号によって駆動制御される誘導性負荷が通常より過負荷状態となった場合においても、サージ保護回路へのその影響を抑制できる。

＜実施形態＞
本発明の一実施形態について図１〜図６を参照しつつ説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る誘導性負荷駆動回路１０の概略的なブロック図である。

１．回路構成
誘導性負荷駆動回路１０は、制御回路１１、スイッチ回路（本発明における「駆動回路」の一例）１２、電流検出回路１３およびサージ保護回路１４を含む。誘導性負荷駆動回路１０は、ここでは自動車に搭載され、バッテリＢａと、誘電性負荷Ｍ、例えば、ＦＡＮ（ファン）モータあるいはワイパー駆動用モータとの間に接続され、誘電性負荷Ｍを駆動制御する。なお、モータＭは車載用のＦＡＮモータあるいはワイパー駆動用モータには限られない。

制御回路１１は、例えばＣＰＵ１１Ａおよびタイマ部１１Ｂを含み、スイッチ回路１２の切替え（オン・オフ）動作を、ＰＭＷ（パルス幅変調）信号によって制御する。その際、制御回路１１は、誘電性負荷Ｍに応じてＰＭＷ信号のデューティ比（パルス幅）を適宜変化させる。なお、誘電性負荷Ｍの始動時には、誘電性負荷ＭはＤＣ（直流）駆動され、その後ＰＭＷ駆動される。

スイッチ回路１２はバッテリＢａと誘導性負荷Ｍとの間に設けられ、例えば、図１に示されるように、寄生ダイオード１２Ａを含むＮチャネルＭＯＳＦＥＴによって構成される。スイッチ回路１２は、誘導性負荷Ｍへの通電および非通電を、ゲートＧに供給されるＰＭＷ信号に応じて切替える。

また、電流検出回路１３はスイッチ回路１２とサージ保護回路１４との間に接続され、従来の構成を有する。電流検出回路１３は、例えば、電流検出抵抗を含み、電流検出抵抗の両端の電圧が電流情報として制御回路１１に提供される。制御回路１１は電流検出抵抗の電圧降下および電流検出抵抗の抵抗値に基づいて、誘導性負荷Ｍの負荷電流Ｉｒを検出する。

サージ保護回路１４は、図１に示されるように、例えば、一個のダイオード（還流ダイオード）Ｄ１によって構成される。サージ保護回路１４では、誘導性負荷Ｍへの通電時（ＦＥＴ１２のオン時）においては、負荷電流Ｉｒのサージ保護回路１４への流入が還流ダイオードＤ１によって阻止される。また、スイッチ回路１２による誘電性負荷Ｍへの通電から非通電（ＦＥＴ１２のオフ時）への切替え時においては、還流ダイオードＤ１が導通する。それによって、誘導性負荷Ｍの逆起電圧によるサージ電流Ｉｓを、還流させることができる。

すなわち、ＦＥＴ１２がオンされると、スイッチ回路１２とサージ保護回路１４との接続点の電圧は、ほぼバッテリ電圧Ｖｂまで上昇し、負荷電流Ｉｒが誘電性負荷Ｍに供給される。そして、ＦＥＴ１２がオフされると負荷電流Ｉｒの減少に伴って誘導性負荷Ｍに逆起電圧（負サージ）が発生するとともに、接続点の電圧が負電位となる。このとき、逆起電圧によるサージ電流Ｉｓが瞬間的にサージ保護回路１４の還流ダイオードＤ１を流れ、負サージが吸収される。

２．誘導性負荷の駆動制御
次に、図２〜図６を参照して、本実施形態における誘導性負荷（モータ）Ｍの駆動制御を説明する。図２は、誘導性負荷駆動回路１０におけるモータ駆動制御の各処理を示すフローチャートである。図３は、モータフリー時、すなわちモータがロックしていない場合の、負荷電流Ｉｒの波形を概略的に示すタイムチャートである。図４は、ＰＷＭ駆動（本発明における「オン・オフ駆動」の一例）中においてモータがロックした場合の、負荷電流Ｉｒの波形を概略的に示すタイムチャートである。図５は、駆動開始時にモータがロックした場合の、負荷電流Ｉｒの波形を概略的に示すタイムチャートである。図６は、モータロックが解除された場合の、負荷電流Ｉｒの波形を概略的に示すタイムチャートである。

制御回路１１、詳しくは、例えば制御回路１１のＣＰＵ１１Ａは、誘導性負荷であるＦＡＮモータＭをＰＷＭ駆動するためのＰＷＭ駆動指令を受け取ると、図２に示された各処理を実行する。制御回路１１は、ＰＷＭ駆動指令を、例えば、車両のスタートスイッチがユーザによってＯＮされた場合において、エンジンコントローラから受け取る。

図２のステップＳ１１０において、制御回路１１は、ＦＡＮモータＭの駆動をＤＣ駆動によって開始する。そのため、ＤＣ駆動のための指定信号Ｓｇ１を生成し、指定信号Ｓｇ１をＦＥＴ１２のゲートＧに供給する。すると、ＦＡＮモータＭはＦＥＴ１２によってＤＣ駆動される。そして、ステップＳ１２０において、タイマによるＤＣ通電期間（本発明における「第１期間」に相当する）Ｋ１のカウントを開始させる（図３〜図６の時刻ｔ０に相当）。ＤＣ通電期間Ｋ１は、事前に実験等において適正な期間として決定される。

次いで、ステップＳ１３０において、ＤＣ通電期間Ｋ１の経過時の時刻ｔ(lock1)において（図３〜図６参照）、制御回路１１は、モータ電流（本発明における「第１負荷電流」に相当）Ｉｒを、電流検出回路１３を介して検知する。そして、ステップＳ１４０において、検知されたモータ電流Ｉｒがロック検出閾値Ｉ(lock)（本発明における「過負荷判定電流」に相当）を超えているかどうかを判定する。

検知されたモータ電流Ｉｒがロック検出閾値Ｉ(lock)を超えていないと判定した場合には、ステップＳ１５０に移行して、制御回路１１は、ＦＡＮモータＭのＰＷＭ駆動を開始する。制御回路１１はＰＷＭ駆動のための通電指定信号（ＰＷＭ信号：「オン・オフ信号」の一例）Ｓｇ２を生成し、通電指定信号Ｓｇ２をＦＥＴ１２のゲートＧに供給する。すると、時刻ｔ(lock1)以降において、ＦＡＮモータＭはＦＥＴ１２によってＰＷＭ駆動される（図３および図４参照）。

次いで、ステップＳ１５２において、タイマ１１ＢによるＤＣ通電時間Ｋ１（あるいは通電時間Ｋ２（図６参照））のカウントをリセットし、ＰＷＭ駆動開始時からの所定通電時間（本発明における「第３期間」に相当する）Ｋ３のカウントを開始させる。そして、ステップＳ１５４において、時刻ｔ(lock1)から通電時間Ｋ３の経過時である図４の時刻ｔ(lock3)において、制御回路１１は、モータ電流Ｉｒを、電流検出回路１３を介して再度、検知する。そして、ステップＳ１５６において、検知されたモータ電流Ｉｒがロック検出閾値Ｉ(lock)を超えているかどうかを再度、判定する。通電期間Ｋ３は、事前に実験等において適正な期間として決定される。

検知されたモータ電流Ｉｒがロック検出閾値Ｉ(lock)を超えていると判定した場合には、ステップＳ１６４に移行して、制御回路１１は、モータＭへの通電を停止させる。制御回路１１はモータ停止用の指定信号Ｓｇ３を生成し、指定信号Ｓｇ３をＦＥＴ１２のゲートＧに供給する。すると、時刻ｔ(lock3)以降において、モータ電流Ｉｒは遮断されモータＭは停止する（図４参照）。

一方、検知されたモータ電流Ｉｒがロック検出閾値Ｉ(lock)を超えていないと判定した場合には、ステップＳ１５２に移行して、制御回路１１は、ステップＳ１５２〜ステップＳ１５６の処理を通電時間Ｋ３毎に繰返す。すなわち、制御回路１１は、ＰＷＭ駆動が開始された以降において所定通電時間Ｋ３毎にモータ電流Ｉｒを検出し、負荷電流Ｉｒがロック検出閾値Ｉ(lock)を超えた場合、モータ停止用の指定信号Ｓｇ３を生成し、ＦＡＮモータＭへの通電を停止させる。

また、ステップＳ１４０において、検知されたモータ電流Ｉｒがロック検出閾値Ｉ(lock)を超えていると判定した場合、すなわち、ＦＡＮモータＭがＤＣ駆動時にロック状態にあると判定した場合には（図５および図６参照）、ステップＳ１６０に移行する。そして、制御回路１１は、図５および図６の時刻ｔ(lock2)において、モータ電流（本発明における「第２負荷電流」に相当）Ｉｒを検知する。時刻ｔ(lock2)は、時刻ｔ(lock1)から、さらに通電時間（本発明における「第２期間」に相当する）Ｋ２が経過した時刻である。ここで、通電時間Ｋ２は、モータＭのロック状態が継続されているかどうかを判定するための時間であり、事前に実験等において適正な期間として決定される。

次いで、ステップＳ１６２において、時刻ｔ(lock2)において検知されたモータ電流（第２負荷電流）Ｉｒがロック検出閾値Ｉ(lock)を超えているかどうかを判定する。検知されたモータ電流Ｉｒがロック検出閾値Ｉ(lock)を超えていないと判定した場合、すなわち、時刻ｔ(lock2)においてＤＣ駆動時のロック状態が解除されていると判定した場合には（図６参照）、ステップＳ１５０に移行する。ステップＳ１５０において、制御回路１１は、ＦＡＮモータＭのＰＷＭ駆動を開始し、以降は上記ステップＳ１５２〜ステップＳ１５６までの処理を行う。

一方、ステップＳ１６２において、時刻ｔ(lock2)において検知されたモータ電流Ｉｒがロック検出閾値Ｉ(lock)を超えていると判定した場合、すなわち、時刻ｔ(lock2)において、ＤＣ駆動時のロック状態が解除されていないと判定した場合には（図５参照）、ステップＳ１６４に移行して、上記したように、制御回路１１は、モータＭへの通電を停止させる。すなわち、モータ電流Ｉｒを遮断させる。そして、ステップＳ１６６において、通電時間Ｋ２をリセットして、本処理を終了する。なお、ワイパーモータのように、降雪によってロック時においてもさらにモータへの通電を継続しなければならないような場合は、図５の時刻ｔ(lock2)以降においても、さらにＤＣ駆動を継続するようにしてもよい。

上記したように、本実施形態においては、モータフリー（モータがロックしていない）状態においては、以下のようなモータ駆動制御が行われる。
（１−１）制御回路１１にＰＷＭ駆動指令が入力されると、制御回路１１（ＣＰＵ１１Ａ）がＦＥＴ１２をオンし、モータＭをＤＣ駆動するとともに、通電時間Ｋ１がカウントされる。
（１−２）通電時間Ｋ１の経過時（時刻ｔ(lock1)）のモータ電流Ｉｒが検出される。モータフリー状態においてモータ電流Ｉｒがロック検出閾値Ｉ(lock)以下であれば、ＰＷＭ駆動へと移行する（図３および図４の時刻ｔ(lock1)参照）。
（１−３）また、ＰＷＭ駆動時においても所定期間Ｋ３毎にモータ電流Ｉｒを検出し、モータ電流Ｉｒがロック検出閾値Ｉ(lock)を超えるかどうかを判定する。モータ電流Ｉｒがロック検出閾値Ｉ(lock)以下であればＰＷＭ駆動を継続し（図３の時刻ｔ(lock3)参照）、モータ電流Ｉｒがロック検出閾値Ｉ(lock)を超える場合には、モータＭへの通電が停止される（図４の時刻ｔ(lock3)参照）。

また、上記したように、本実施形態においては、モータロック状態においては、以下のようなモータ駆動制御が行われる。
（２−１）制御回路１１にＰＷＭ駆動指令が入力されると、制御回路１１がＦＥＴ１２をオンし、モータＭをＤＣ駆動するとともに、通電時間Ｋ１がカウントされる。
（２−２）通電時間Ｋ１の経過時（時刻ｔ(lock1)）の経過後のモータ電流Ｉｒが検出される。モータロック状態においてモータ電流値Ｉｒがロック検出閾値Ｉ(lock)を超える場合は、そのままＤＣ駆動が継続され（図５および図６の時刻ｔ(lock1)参照）、モータ電流値Ｉｒがロック検出閾値Ｉ(lock)以下の場合は、ＰＷＭ駆動へと移行される。
（２−３）また、さらに通電時間Ｋ２の経過時（時刻ｔ(lock2)）の経過後のモータ電流Ｉｒが検出される。モータロック状態においてモータ電流値Ｉｒがロック検出閾値Ｉ(lock)を超える場合は、モータＭへの通電が停止される（図５の時刻ｔ(lock2)参照）。モータ電流値Ｉｒがロック検出閾値Ｉ(lock)以下の場合は、ＰＷＭ駆動へと移行される（図６の時刻ｔ(lock2)参照）。

モータロック状態において、時刻ｔ(lock1)から時刻ｔ(lock2)の間においてＤＣ駆動を継続するのは、例えば、ＦＡＮモータにおいて小枝等が挟まっていた場合であっても、その間はＤＣ駆動によってモータの最大トルクを維持するためである。それによってロックが解除された場合には、時刻ｔ(lock2)からＰＷＭ駆動に移行される（図６参照）。

３．本実施形態の効果、
上記したように、本実施形態においては、通常時（定常時）にＰＷＭ駆動されるモータＭが、ＤＣ駆動によって始動される。そのため、通常時のＰＷＭ駆動に移行する前にモータＭのロック状態（過負荷状態）を迅速かつ確実に検知できる。また、そのＤＣ駆動時にロック状態が検知された場合には、モータＭのＤＣ駆動が継続される。

また、駆動開始のＤＣ駆動時にロック状態であったモータＭが所定期間（第２期間）Ｋ２の経過後に、そのロック状態が解除された場合には通常時のＰＷＭ駆動に移行される。また、そのときＤＣ駆動されているモータＭのロック状態が解除されていない場合には、モータＭへの通電が停止される。

さらに、ＰＷＭ駆動が開始された以降において所定期間Ｋ３毎に負荷電流Ｉｒが検出され、負荷電流Ｉｒがロック検出閾値Ｉ(lock)（過負荷判定電流）を超えた場合には、モータＭへの通電が停止される。

そのため、ロック状態においてサージ保護回路１４に通常時以上のサージ電流Ｉｓが繰り返し流れることはない。その結果、サージ保護回路１４の部品サイズの増大、部品コストの増加を抑制することができる。

＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。

（１）上記実施形態では、誘導性負荷はモータであり、過負荷判定電流は、モータのロック状態を判定するロック判定電流とする例を示したがこれに限られない。誘導性負荷は通電から非通電への切替え時において逆起電圧を発生するものであればよく、例えば、ソレノイド等であってもよい。過負荷判定電流は、負荷の過負荷状態に応じて適宜設定される判定電流値であればよい。

（２）上記実施形態では、制御回路１１はＣＰＵ１１Ａを含む構成を示したがこれに限られない。制御回路１１は、例えば、ＡＳＩＣ（特定用途向け集積回路）によって形成されるようにしてもよい。

（３）上記実施形態では、サージ保護回路１４は還流ダイオードＤ１のみで構成される例を示したがこれに限られない。サージ保護回路１４は、要は、通電から非通電への切替え時（ＦＥＴ１２のオフ時）において誘電性負荷Ｍに発生する逆起電圧によるサージ電流Ｉｓを吸収できる構成であればよい。

（４）上記実施形態では、オン・オフ信号をＰＷＭ信号とし、オン・オフ駆動をＰＷＭ駆動とする例を示したが、これに限られない。例えば、オン・オフ信号は所定のパルス幅および周波数を有するパルス信号とし、誘導性負荷はそのパルス信号によってオン・オフ駆動されるようにしてもよい。

本発明の一実施形態に係る誘導性負荷駆動回路の概略的なブロック図 モータ駆動制御の各処理を示すフローチャート モータがロックしていない場合の、負荷電流の波形を概略的に示すタイムチャート ＰＷＭ駆動中においてモータがロックした場合の、負荷電流の波形を概略的に示すタイムチャート 駆動開始時にモータがロックした場合の、負荷電流の波形を概略的に示すタイムチャート 図５におけるモータロックが解除された場合の、負荷電流の波形を概略的に示すタイムチャート

符号の説明

１０…誘導性負荷駆動回路
１１…制御回路
１１Ａ…ＣＰＵ（制御回路）
１２…ＮチャネルＭＯＳＦＥＴ（駆動回路）
１３…電流検出回路
１４…サージ保護回路
Ｄ１…還流ダイオード
Ｍ…モータ（誘導性負荷）

Claims (10)

1. オン・オフ信号によってオン・オフ駆動される誘導性負荷を、前記誘導性負荷の通電オフ時に発生するサージに対する保護を行いつつ駆動する方法において、
   前記誘導性負荷の駆動をＤＣ駆動によって開始する工程と、
   前記ＤＣ駆動の開始から第１期間の経過時において前記誘導性負荷に流れる第１負荷電流を検知する第１検知工程と、
   前記第１負荷電流が過負荷判定電流を超えるかどうかを判定する第１判定工程と、
   前記第１判定工程において前記第１負荷電流が前記過負荷判定電流以下であると判定された場合、前記誘導性負荷の駆動を前記ＤＣ駆動から前記オン・オフ駆動に切替える工程と、
   前記第１判定工程において前記第１負荷電流が前記過負荷判定電流を超えると判定された場合、前記ＤＣ駆動を継続する工程と、
   を含む、誘導性負荷駆動方法、
2. 前記第１期間の経過時からの第２期間の経過時において第２負荷電流を検知する第２検知工程と、
   前記第２負荷電流が、前記過負荷判定電流を超えるかどうかを判定する第２判定工程と、
   前記第２判定工程において前記第２負荷電流が前記過負荷判定電流以下であると判定された場合、前記継続されたＤＣ駆動を前記オン・オフ駆動に切替える工程と、
   前記第２判定工程において前記第２負荷電流が前記過負荷判定電流を超えると判定された場合、前記誘導性負荷への通電を停止する工程と、
   をさらに含む、請求項１に記載の誘導性負荷駆動方法。
3. 前記オン・オフ駆動が開始された以降において第３期間毎に前記負荷電流を検出し、該負荷電流が前記過負荷判定電流を超えた場合、前記誘導性負荷への通電を停止する工程をさらに含む、請求項２に記載の誘導性負荷駆動方法。
4. 前記オン・オフ信号はＰＷＭ信号であり、前記オン・オフ駆動はＰＷＭ駆動である、請求項１〜３のいずれか一項に記載の誘導性負荷駆動方法。
5. 前記誘導性負荷はモータであり、前記過負荷判定電流は、前記モータのロック状態を判定するロック判定電流である、請求項１〜４のいずれか一項に記載の誘導性負荷駆動方法。
6. オン・オフ信号によってオン・オフ駆動される誘導性負荷を、前記誘導性負荷の通電オフ時に発生するサージを吸収しつつ駆動する誘導性負荷駆動回路において、
   バッテリと誘導性負荷との間に設けられ、前記誘導性負荷を駆動する駆動回路と、
   前記駆動回路から前記誘導性負荷に供給される負荷電流を検出する電流検出回路と、
   前記誘導性負荷に並列接続されるサージ保護回路であって、前記誘導性負荷の通電オフ時に発生するサージ電流を吸収するサージ保護回路と、
   前記誘導性負荷を駆動するための駆動指令にしたがって前記駆動回路を制御する指令信号を生成し、前記指令信号を前記駆動回路に供給する制御回路とを備え、
   前記制御回路は、
   前記駆動指令にしたがって前記誘導性負荷の始動をＤＣ駆動によって開始する前記指令信号を生成し、
   前記ＤＣ駆動の開始から第１期間の経過時において、前記誘導性負荷に流れる第１負荷電流を、前記電流検出回路を介して検知し、
   前記第１負荷電流が、過負荷判定電流を超えるかどうかを判定し、
   前記第１負荷電流が前記過負荷判定電流以下であると判定した場合、前記誘導性負荷の駆動を前記ＤＣ駆動から前記オン・オフ駆動に切替る前記指令信号を生成し、
   前記第１負荷電流が前記過負荷判定電流を超えると判定した場合、前記ＤＣ駆動を継続させる前記指令信号を生成する、誘導性負荷駆動回路。
7. 前記制御回路は、
   前記第１期間の経過時からの第２期間の経過時において、第２負荷電流を、前記電流検出回路を介して検知し、
   前記第２負荷電流が、前記過負荷判定電流を超えるかどうかを判定し、
   前記第２負荷電流が前記過負荷判定電流以下であると判定した場合、前記継続されたＤＣ駆動を前記オン・オフ駆動に切替える前記指令信号を生成し、
   前記第２負荷電流が前記過負荷判定電流を超えると判定した場合、前記誘導性負荷への通電を停止する前記指令信号を生成する、請求項６に記載の誘導性負荷駆動回路。
8. 前記制御回路は、前記オン・オフ駆動が開始された以降において第３期間毎に前記電流検出回路を介して前記負荷電流を検出し、該負荷電流が前記過負荷判定電流を超えたと判定した場合、前記駆動回路による前記誘導性負荷への通電を停止させる前記指令信号を生成する、請求項７に記載の誘導性負荷駆動回路。
9. 前記オン・オフ信号はＰＷＭ信号であり、前記オン・オフ駆動はＰＷＭ駆動である、請求項６〜８のいずれか一項に記載の誘導性負荷駆動回路。
10. 前記誘導性負荷はモータであり、前記過負荷判定電流は、前記モータのロック状態を判定するロック判定電流である、請求項６〜９のいずれか一項に記載の誘導性負荷駆動回路。

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