JP2015104282A - Motor control device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、モータ制御装置に関する。 The present invention relates to a motor control device.
車両用エアコン等の車載の機器では、当該機器の制御回路が、エアコンECU(以下、「A/C ECU」と称する)等の上位のECU(Electronic Control Unit)からの指令に基づいて、当該機器の動作を制御する。例えば、A/C ECUからエアコンの送風をより強くする指令が車両用エアコンの制御回路に入力された場合、当該制御回路は、A/C ECUから入力された指令に基づいて、エアコンの送風を司るブロアモータの回転速度を高める制御を行う。 In a vehicle-mounted device such as a vehicle air conditioner, the control circuit of the device is based on a command from a host ECU (Electronic Control Unit) such as an air conditioner ECU (hereinafter referred to as “A / C ECU”). To control the operation. For example, when a command to further increase the ventilation of the air conditioner is input from the A / C ECU to the control circuit of the vehicle air conditioner, the control circuit controls the blowing of the air conditioner based on the command input from the A / C ECU. Control to increase the rotation speed of the blower motor.
車両用エアコン等の車載の機器の制御回路と、A/C ECU等の当該制御回路に対して上位の存在であるECUとの間の通信には、多くの場合、プロトコルにLIN(Local Interconnect Network)が用いられる。車両用エアコン等の車載の機器の制御回路には、上位のECUからLINのプロトコルに従って送信されてきた情報を、車載の機器の制御回路が解釈可能な形式に変換する集積回路であるLINトランシーバが設けられている。また、LINトランシーバは、例えば、ブロアモータの回転速度等の情報を車載の機器の制御回路から上位のECUに送信する場合に、当該情報をLINのプロトコルに従って送信する機能を有している。 In many cases, communication between a control circuit of an in-vehicle device such as an air conditioner for a vehicle and an ECU that is higher than the control circuit such as an A / C ECU has a protocol as LIN (Local Interconnect Network) ) Is used. A control circuit of an in-vehicle device such as a vehicle air conditioner has an LIN transceiver that is an integrated circuit that converts information transmitted from a host ECU according to the LIN protocol into a format that can be interpreted by the control circuit of the in-vehicle device. Is provided. The LIN transceiver has a function of transmitting information such as the rotational speed of the blower motor from the control circuit of the in-vehicle device to the host ECU according to the LIN protocol.
LINトランシーバは、上位のECUと機器の制御回路との間の通信に係るノーマル(Normal)モード、スタンバイ(Standby)モード及びスリープ(Sleep)モード等の複数の動作モードを備えている。また、LINトランシーバは、一例として、休止状態であるスリープモードに移行した場合にはINH端子からローレベル信号を出力する。しかしながら、LINトランシーバは、スリープモード以外のモードではINH端子からハイレベル信号を出力する。 The LIN transceiver has a plurality of operation modes such as a normal mode, a standby mode, and a sleep mode related to communication between the host ECU and the control circuit of the device. Further, as an example, the LIN transceiver outputs a low level signal from the INH terminal when the LIN transceiver shifts to a sleep mode that is a sleep state. However, the LIN transceiver outputs a high level signal from the INH terminal in modes other than the sleep mode.
LINトランシーバを所望の動作モードで動作させるには、LINトランシーバが現時点でいかなる動作モードであるのかを把握することが必要となる。したがって、電源がオンになった後に、例えば、LINトランシーバの動作モードを、INH端子から出力されるローレベル信号により動作モードが明確に把握できるスリープモードにいったん移行させた後、所望の動作モードへ移行させることが好ましい。 In order for the LIN transceiver to operate in the desired mode of operation, it is necessary to know what mode of operation the LIN transceiver is currently in. Therefore, after the power is turned on, for example, the operation mode of the LIN transceiver is once shifted to the sleep mode where the operation mode can be clearly grasped by the low level signal output from the INH terminal, and then the desired operation mode is entered. It is preferable to migrate.
特許文献1には、上位のECUからのLINのプロトコルによる信号を制御ICで受信し、制御ICは受信した信号をマイコンの入力電圧レベルに変換してモータの制御をする電子装置の発明が開示されている。
しかしながら、特許文献1に記載の電子装置は、LINトランシーバに相当する制御ICがオンになった後の動作モードの変更を考慮していないという問題があった。
However, the electronic device described in
本発明は上記に鑑みてなされたもので、簡素な構成により、電源がオンになった後のLINトランシーバ等の通信手段の動作モードを明示的に変更できるモータ制御装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide a motor control device that can explicitly change the operation mode of a communication means such as a LIN transceiver after power is turned on with a simple configuration. To do.
前記課題を解決するために、請求項1に記載のモータ制御装置は、上位制御手段が送信した指令に基づいてモータの回転速度を制御する制御手段と、前記上位制御手段と前記制御手段との間に設けられ、前記上位制御手段と前記制御手段との間の通信に係る複数の動作モードと、前記動作モードを変更するための信号が入力される入力部とを備え、該入力部に入力された信号に応じて前記動作モードを変更すると共に、変更後の動作モードが予め定めた動作モードの場合に、前記予め定めた動作モードを示す信号を前記制御手段に出力する通信手段と、前記制御手段及び前記通信手段の各々の電源がオンになった時に、前記通信手段を前記予め定めた動作モードを変更するための所定の信号を前記通信手段の前記入力部に入力する入力手段と、を有している。
In order to solve the above-mentioned problem, the motor control device according to
このモータ制御装置は、制御手段と通信手段とがオンになった時に、通信手段の動作モードを変更するための所定の信号を通信手段の入力部に入力する入力手段を備えている。 The motor control device includes an input unit that inputs a predetermined signal for changing the operation mode of the communication unit to the input unit of the communication unit when the control unit and the communication unit are turned on.
通信手段は、所定の信号が入力部に入力されると、予め定めた動作モードに変更すると共に、変更後の動作モードを示す信号を出力するので、簡素な構成により、電源がオンになった後のLINトランシーバ等の通信手段の動作モードを明示的に変更できる。 When a predetermined signal is input to the input unit, the communication unit changes to a predetermined operation mode and outputs a signal indicating the changed operation mode, so that the power is turned on with a simple configuration. The operation mode of the communication means such as a later LIN transceiver can be explicitly changed.
請求項2に記載のモータ制御装置は、請求項1に記載のモータ制御装置において、前記入力手段は、前記制御手段及び前記通信手段の電源にエミッタを、前記電源に所定の抵抗値を示す抵抗素子を介してベースを、前記通信手段の前記入力部にコレクタを、各々接続したトランジスタを有し、該トランジスタは、前記制御手段及び前記通信手段の各々の電源がオンになった時に、前記所定の信号を前記コレクタから前記通信手段の前記入力部に入力する。
The motor control device according to claim 2 is the motor control device according to
このモータ制御装置によれば、トランジスタと抵抗素子とからなる簡素な構成の入力手段により、電源がオンになった後のLINトランシーバ等の通信手段の動作モードを変更できる。 According to this motor control device, the operation mode of the communication means such as the LIN transceiver after the power is turned on can be changed by an input means having a simple configuration including a transistor and a resistance element.
請求項3に記載のモータ制御装置は、請求項1又は2に記載のモータ制御装置において、前記通信手段は、前記入力手段から前記所定の信号が前記入力部に入力された時に、動作モードを休止状態に変更する。 A motor control device according to a third aspect is the motor control device according to the first or second aspect, wherein the communication unit sets an operation mode when the predetermined signal is input to the input unit from the input unit. Change to hibernation.
このモータ制御装置によれば、電源オンの後に通信手段の動作モードを休止状態であるスリープモードに変更できる。 According to this motor control device, after the power is turned on, the operation mode of the communication means can be changed to a sleep mode that is a sleep state.
図1は、本実施の形態に係るモータ制御装置10の概略を示す図である。図1に示したモータ制御装置10は、ブロアモータ16のコイルに印加する電圧を生成する駆動回路42と、A/C ECU82からの指令に基づいて駆動回路42を制御する制御回路32と、LINトランシーバ52とを含んでいる。駆動回路42は、ブロアモータ16がDCブラシレスモータの場合、ブロアモータ16のステータ(図示せず)のコイルに印加する電圧を、いわゆるPWM(Pulse Width Modulation)制御によって生成する回路である。
FIG. 1 is a diagram showing an outline of a
駆動回路42は、多くの場合、FET(Field Effect Transistor)を用いたインバータ回路で構成されている。駆動回路42には、スイッチ20及び電源コネクタ66を介してバッテリ80の電力が供給され、駆動回路42と電源コネクタ66との間にはノイズ除去用のコイル44が設けられている。
In many cases, the
制御回路32は、A/C ECU82からの指令に基づいて、駆動回路42を構成するFETをスイッチングさせて、ブロアモータ16のステータのコイルへ印加する電圧を駆動回路42に生成させる制御を行うマイクロコンピュータである。また、LINトランシーバ52は、制御回路32とA/C ECU82との間に設けられ、制御回路32とA/C ECU82との間の通信を所定のプロトコル、例えばLINのプロトコルで確立する通信手段として機能する集積回路である。制御回路32及びLINトランシーバ52には、スイッチ20、電源コネクタ66及びダイオード96を介してバッテリ80の電力が供給されている。
The
LINトランシーバ52は、A/C ECU82から受信した情報を制御回路32に出力するRXD端子521と、所定の信号を受信してLINトランシーバ52をスリープモードにするNSLP端子522とを有する。また、LINトランシーバ52は、所定の信号を受信してLINトランシーバ52を待機状態であるスタンバイモードにするNWAKE端子523と、スタンバイモードに移行した時にローレベル信号を出力するTXD端子524とを有する。また、LINトランシーバ52は、接地端子であるGND端子525と、A/C ECU82とLINのプロトコルでの通信をするLIN端子526とを有する。さらに、LINトランシーバ52は、バッテリ80から電力が供給されるBAT端子527と、スリープモードに移行した時にローレベル信号を出力するINH端子528とを有する。
The
なお、LINトランシーバ52をスリープモードにする所定の信号は、本実施の形態では、LINトランシーバ52の電源がオンになった直後に入力されるハイレベルな信号と、次いで入力されるローレベルな信号とで構成されている。すなわち、本実施の形態では、LINトランシーバ52の電源がオンになった直後に、ハイレベルなパルス状の信号がNSLP端子522に入力されると、LINトランシーバ52の動作モードはスリープモードに変化する。
In this embodiment, the predetermined signal for setting the
LINトランシーバ52のLIN端子526は、LINコネクタ64を介してA/C ECU82に接続されており、LIN端子526とLIコネクタ64との間には、回路保護用の双方向ツェナーダイオード60及びコンデンサ62が各々接続されている。双方向ツェナーダイオード60及びコンデンサ62の他端は、LINトランシーバ52のGND端子525と共にGNDコネクタ68を介して接地されている。また、駆動回路42及び制御回路32もGNDコネクタ68を介して接地されている。
The
駆動回路42、制御回路32及びLINトランシーバ52のGND端子525の各々とGNDコネクタ68との間には、バッテリ80が逆接続された場合に回路を保護するためのFETである逆接防止FET46が設けられている。逆接防止FET46は、一例としてN型MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)であり、一種の定電流ダイオードとして機能している。
Between each of the
また、本実施形態に係るモータ制御装置10には、PNP型のバイポーラトランジスタ70が設けられている。バイポーラトランジスタ70のエミッタ(E)は、電源コネクタ66を介して制御回路32及びLINトランシーバ52の電源であるバッテリ80に接続されている。また、バイポーラトランジスタ70のベース(B)は、逆接防止FET46のゲートと共に抵抗74を介してバッテリ80に接続されている。また、バイポーラトランジスタ70のコレクタ(C)は、抵抗72を介して接地されると共に、LINトランシーバ52のNSLP端子522に接続されている。
The
図2は、本実施の形態に係るモータ制御装置10の電源オン直後からの逆接防止FET46のゲートライン78及びバイポーラトランジスタ70のエミッタライン76の各々の電圧変化を示す概略図である。スイッチ20によってモータ制御装置10の電源がオンになり、制御回路32及びLINトランシーバ52がオンになると、ゲートライン78及びエミッタライン76には各々バッテリ80から略12Vの電圧が印加される。しかしながら、図2では、エミッタライン76の電圧であるエミッタライン電圧90の方が、ゲートライン78の電圧であるゲートライン電圧92よりも、早く12Vに達する。
FIG. 2 is a schematic diagram showing voltage changes in the
バイポーラトランジスタ70のエミッタと電源コネクタ66との間には逆流防止のダイオード96が設けられているが、抵抗等の素子は設けられていないので、モータ制御装置10の電源がオンになった直後に電圧の立ち上がりが早い。しかしながら、逆接防止FET46のゲートと電源コネクタ66との間には抵抗74が、逆接防止FET46のゲートと同ソースとの間にはセラミックコンデンサ84が、逆接防止FET46のゲート保護のために各々設けられている。この抵抗74等の影響で、ゲートライン78は、モータ制御装置10の電源がオンになった直後の電圧の立ち上がりが、エミッタライン76に比して遅延する。その結果、エミッタライン電圧90とゲートライン電圧92との間に、最大で略9Vの電位差94が生じる。なお、抵抗74は、例えば100kΩ等の所定の抵抗値を示すが、所定の抵抗値は、モータ制御装置10の回路に応じてコンピュータを用いたシミュレーション及び試作を通じて決定する。
A
図3は、本実施の形態係るモータ制御装置10におけるエミッタライン電圧90及びゲートライン電圧92、バイポーラトランジスタ70のコレクタの電圧104、並びにLINトランシーバ52のINH端子528の電圧の変化の一例を示した概略図である。
FIG. 3 shows an example of changes in the
また、図3の下部には、LINトランシーバ52の動作モード102が記されている。LINトランシーバ52の動作モード102は、モータ制御装置10の電源がオンになると、一例としてPowerONモードになる。しかしながら、直後に、LINトランシーバ52のNSLP端子522にバイポーラトランジスタ70のコレクタからパルス状のコレクタ電圧104が入力された直後は、LINトランシーバ52の動作モードは通常動作の状態であるノーマルモードとなる。さらに、パルス状のコレクタ電圧104の印加が終了した後は、LINトランシーバ52の動作モードはスリープモードとなっている。
In the lower part of FIG. 3, the
図3では、モータ制御装置10の電源がオンになると、エミッタライン電圧90がゲートライン電圧92に比して早く立ち上がり、両者の間に電位差が生じる。その結果、バイポーラトランジスタ70においてエミッタとベースとに電位差が生じ、かかる電位差によってバイポーラトランジスタ70がオンになり、バイポーラトランジスタ70のコレクタの電圧であるコレクタ電圧104が上昇する。しかしながら、図2に示したようにエミッタライン電圧90に対するゲートライン電圧92の立ち上がりの遅れは、例えば50m秒以下なので、バイポーラトランジスタ70のエミッタとベースとの電位差は、例えば50m秒以下の短時間で解消する。その結果、バイポーラトランジスタ70は短時間でのみオンとなり、コレクタ電圧104はハイレベルなパルス状の信号として出力される。
In FIG. 3, when the power source of the
図1において、バイポーラトランジスタ70のコレクタは、LINトランシーバ52のNSLP端子522に接続されているので、NSLP端子522にはハイレベルなコレクタ電圧104が入力される。LINトランシーバ52は、ハイレベルなコレクタ電圧104を動作モードをノーマルモードにする信号と認識する。その結果、LINトランシーバ52は、自身の動作モードをノーマルモードに変更すると共に、INH端子528からノーマルモードに移行したことを示すハイレベル信号98を制御回路32に出力する。
In FIG. 1, since the collector of the
しかしながら、ハイレベルなコレクタ電圧104はパルス状で、すぐに電圧が降下し、かかる電圧降下によりNSLP端子522はローレベルなコレクタ電圧104が入力されたことと同様になる。このようなコレクタ電圧104の電圧の変化をLINトランシーバ52は、動作モードをスリープモードにする信号と認識する。その結果、LINトランシーバ52は、自身の動作モードをスリープモードに変更すると共に、INH端子528からスリープモードに移行したことを示すローレベル信号100を制御回路32に出力する。
However, the high-
制御回路32は、LINトランシーバ52からローレベル信号100を受信することで、LINトランシーバ52がスリープモードであることを認識し、以後、スリープモードを起点にして、LINトランシーバ52を所望の動作モードに変更する等の制御をする。
The
図4は、本実施の形態に係るモータ制御装置10におけるLINトランシーバ52の電源オン後の状態遷移の一例を示す概略図である。スイッチ20がオンになり、バッテリ80の電圧が印加されると、ステップ400でLINトランシーバ52の動作モードはPowerONモードに設定される。PowerONモードの状態でNSLP端子522にハイレベル信号が印加されると、ステップ402で、LINトランシーバ52は、動作モードをノーマルモードに変更すると共に、INH端子528からハイレベル信号を出力する。
FIG. 4 is a schematic diagram illustrating an example of a state transition after the
ノーマルモードの状態でNSLP端子522にローレベル信号が印加されると、ステップ404で、LINトランシーバ52は、動作モードをスリープモードに変更すると共に、INH端子528からローレベル信号を出力する。また、スリープモードの状態でA/C ECU82等からLINの信号を受信すると、ステップ406で、LINトランシーバ52は、動作モードをスタンバイモードに変更する。
When a low level signal is applied to the
スタンバイモードの状態でNSLP端子522にハイレベル信号が印加されると、ステップ408で、LINトランシーバ52は、動作モードをノーマルモードに変更すると共に、INH端子528からハイレベル信号を出力する。
When a high level signal is applied to the
さらに、ノーマルモードの状態でNSLP端子522にローレベル信号が印加されると、ステップ404に示したように、LINトランシーバ52は、動作モードをスリープモードに変更すると共に、INH端子528からローレベル信号を出力する。
Further, when the low level signal is applied to the
以上説明したように、本実施の形態は、制御回路32及びLINトランシーバ52の電源にエミッタを、抵抗を介して電源にベースを、LINトランシーバ52のNSLP端子522にコレクタを各々接続したバイポーラトランジスタ70を備えている。モータ制御装置10の電源がオンになった後、バイポーラトランジスタ70は、パルス状のコレクタ電圧104をLINトランシーバ52のNSLP端子522に出力する。LINトランシーバ52はパルス状のコレクタ電圧104がNSLP端子522に入力されると、動作モードをスリープモードに変更すると共に、INH端子528から動作モードがスリープモードになったことを示す信号を出力する。
As described above, in the present embodiment, the
このように、本実施の形態によれば、簡素な構成により、電源がオンになった後のLINトランシーバの動作モードをスリープモードへ明示的に変更できる。 As described above, according to the present embodiment, the operation mode of the LIN transceiver after the power is turned on can be explicitly changed to the sleep mode with a simple configuration.
なお、本実施の形態では、LINトランシーバ52は、所定の信号が入力されるとスリープモードに変更すると共に、スリープモードに変更したことを示す信号を出力した。しかしながら、動作モードを変更したことを所定の信号の出力等により明示するのであれば、電源オン後にスリープモード以外の動作モードに変更するような場合でもよい。例えば、LINトランシーバ52等の通信手段が、スタンバイモードに変更された時に所定の信号を出力するのであれば、当該通信手段をスタンバイモードに変更するような信号を、電源オン後に当該通信手段に入力するようにする。
In this embodiment, when a predetermined signal is input, the
10・・・モータ制御装置、16・・・ブロアモータ、20・・・スイッチ、32・・・制御回路、42・・・駆動回路、44・・・コイル、52・・・LINトランシーバ、60・・・双方向ツェナーダイオード、62・・・コンデンサ、64・・・LINコネクタ、66・・・電源コネクタ、68・・・GNDコネクタ、70・・・バイポーラトランジスタ、72,74・・・抵抗、76・・・エミッタライン、78・・・ゲートライン、80・・・バッテリ、82・・・A/C ECU、84・・・セラミックコンデンサ、90・・・エミッタライン電圧、92・・・ゲートライン電圧、94・・・電位差、96・・・ダイオード、98・・・ハイレベル信号、100・・・ローレベル信号、102・・・動作モード、104・・・コレクタ電圧、521・・・RXD端子、522・・・NSLP端子、523・・・NWAKE端子、524・・・TXD端子、525・・・GND端子、526・・・LIN端子、527・・・BAT端子、528・・・INH端子
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記上位制御手段と前記制御手段との間に設けられ、前記上位制御手段と前記制御手段との間の通信に係る複数の動作モードと、前記動作モードを変更するための信号が入力される入力部とを備え、該入力部に入力された信号に応じて前記動作モードを変更すると共に、変更後の動作モードが予め定めた動作モードの場合に、前記予め定めた動作モードを示す信号を前記制御手段に出力する通信手段と、
前記制御手段及び前記通信手段の各々の電源がオンになった時に、前記通信手段を前記予め定めた動作モードを変更するための所定の信号を前記通信手段の前記入力部に入力する入力手段と、
を有するモータ制御装置。 Control means for controlling the rotational speed of the motor based on the command transmitted by the host control means;
Provided between the upper control means and the control means, a plurality of operation modes relating to communication between the upper control means and the control means, and an input for inputting a signal for changing the operation mode And changing the operation mode according to a signal input to the input unit, and when the changed operation mode is a predetermined operation mode, a signal indicating the predetermined operation mode is Communication means for outputting to the control means;
An input means for inputting a predetermined signal for changing the predetermined operation mode of the communication means to the input section of the communication means when the power of each of the control means and the communication means is turned on; ,
A motor control device.
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JP2018158682A (en) * | 2017-03-23 | 2018-10-11 | 株式会社デンソー | On-vehicle device |
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