JP3387420B2 - 負荷駆動制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、所定の駆動条件に
基づいて負荷の駆動制御を行う駆動制御回路を備えてな
る負荷駆動制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、自動車に搭載されるエアコンデ
ィショナ（エアコン）に用いられるブロワモータやクー
リングファンモータを負荷として駆動制御するＥＣＵ(E
lectronic Control Unit) については、モータの運転が
停止している期間における不要な電力消費をできるだけ
抑制したいという要請がある。斯様な要請に応えるため
に、所定の入力条件に基づいて通常モードと電力消費を
低減するスタンバイモードとの切換えを行うように構成
したものがある。

【０００３】その一構成例を図７に示す。ＥＣＵ１は、
電源供給回路２，駆動制御回路３及びスタンバイ回路４
からなり、モータ５を駆動制御することによりファン６
を回転させるようになっている。自動車のバッテリ７か
らは、ダイオード８を介して電源供給回路２及びスタン
バイ回路４に電源が与えられるようになっている。

【０００４】リレー９は、エアコンの運転状態に応じて
スタンバイ回路４及び電源供給回路２にモード切替え信
号を与えるものであり、一端はバッテリ７に接続され、
他端はダイオード１０を介してダイオード８のカソード
に接続されていると共に、バッテリ７の逆極性接続保護
用のダイオード１１を介してグランドに接続されてい
る。また、ダイオード８及び１０のカソードとグランド
との間には、パワーツェナーダイオード１２が接続され
ている。

【０００５】そして、スタンバイ回路４は、エアコンの
運転が停止しておりリレー９が開いている場合は、バッ
テリ７からの駆動用電源を電源供給回路２内の主要回路
部には供給しないようにすることで、電力消費を低減す
るスタンバイモードにしておき、エアコンの運転が開始
されリレー９が閉じられると、前記主電源を前記主要回
路部に供給する通常モードへと切り替えるようになって
いる。すると、電源供給回路２から駆動制御回路３に駆
動用電源の供給が開始され、駆動制御回路３は、モータ
４を駆動制御してファン６を回転させる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、パワーツェ
ナーダイオード１２は、ロードダンプなどにより発生す
る過電圧をクランプして電源供給回路２やスタンバイ回
路４を保護するために設けられている。しかしながら、
パワーツェナーダイオード１２は、高価な部品であり、
過電圧対策用として耐圧を高めたものはより高価となる
ことから、製品価格を上昇させてしまうという問題があ
った。

【０００７】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あり、その目的は、コストを上昇させることなく過電圧
対策を行うことができる負荷駆動制御装置を提供するこ
とにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の負荷駆動
制御装置によれば、スタンバイモード中において過電圧
検出回路より過電圧検出信号が出力されると、モード切
替え手段は、通常モードに切替えを行うことで電源供給
回路に駆動制御回路に対する駆動用電源の供給を開始さ
せる。そして、駆動制御回路は、負荷を所定時間だけ略
最大出力条件で駆動するので、電源供給端子に印加され
た過電圧のエネルギは短時間内に消費される。

【０００９】従って、パワーツェナーダイオードを用い
ずとも、電源供給回路や駆動制御回路を過電圧から保護
することができる。そして、過電圧検出回路は、スタン
バイ回路や電源供給回路などと共にＩＣとして一体に構
成することが可能であるから、過電圧に対処するための
構成を低価格で実現することができる。

【００１０】請求項２記載の負荷駆動制御装置によれ
ば、モード切替え手段は、負荷の駆動制御を行うための
制御用信号に基づいてモード切替えを行う構成であるか
ら、大形のリレーを用いたり、イグニッションスイッチ
のオンオフ信号などを駆動制御回路に与えることなく、
通常モードとスタンバイモードとの切替えを行うことが
できるので、全体をより低価格で構成することができ
る。

【００１１】請求項３記載の負荷駆動制御装置によれ
ば、負荷をブラシレスモータとして、駆動制御回路は、
ロータの回転位置を検出する回転位置検出手段によって
出力される位置検出信号に基づきブラシレスモータを駆
動制御する。即ち、過電圧が検出されたことによりスタ
ンバイモードから通常モードに移行した場合に、駆動制
御回路は、回転位置検出手段により出力される位置検出
信号を参照することで、ロータの位置に応じて、ブラシ
レスモータの何れの相に対応するコイルから通電を開始
するのが適切かを判断することができる。従って、起動
を行う際にブラシレスモータに負担をかけることがない
ので、寿命を長期化することができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明を、自動車に搭載さ
れるエアコンディショナ（カーエアコン）のブロアモー
タについて適用した場合の一実施例について、図１乃至
図６を参照して説明する。図４は、電気的構成を示す機
能ブロック図である。この図４において、例えば、ブラ
シレスモータからなるモータ（負荷）２１の回転軸に
は、カーエアコンのファン２２が取り付けられている。
ファン２２は、自動車のフロント内部に配置されてお
り、モータ２１により回転駆動されて例えばエバポレー
タ（図示せず）により冷却された空気を車室内に送風す
るようになっている。

【００１３】モータ２１のロータには、回転位置検出用
のホールＩＣ（回転位置検出手段）２３ａ，２３ｂ及び
２３ｃが配置されており、ロータの回転位置に伴って位
置検出信号ＶHa，ＶHb及びＶHcを駆動制御回路２４に出
力するようになっている。そして、駆動制御回路２４
は、位置検出信号ＶHa，ＶHb及びＶHcに基づいてモータ
２１をＰＷＭ方式により駆動制御するようになってい
る。

【００１４】駆動制御回路２４には、自動車のバッテリ
２５を主電源ＶB として、電源供給回路２６より駆動用
電源ＶBLが供給されるようになっている。電源供給回路
２６は、リレーなどのスイッチを介さずに、電源供給端
子２７を介してバッテリ２５に直接接続されている。外
部からは、モータ２１の回転数を指定するための駆動指
令信号（制御用信号）が駆動制御回路２４及びスタンバ
イ回路（モード切替え手段）２８に与えられるようにな
っている。

【００１５】スタンバイ回路２８は、与えられた駆動指
令信号が示すモータ２１の駆動指令値に応じて、モード
切替え信号を電源供給回路２６に出力するようになって
いる。そして、電源供給回路２６は、そのモード切替え
信号に応じて、駆動制御回路２４に駆動用電源ＶBLを供
給する通常モードと、その供給を停止して電力消費を低
減するスタンバイモードとの切替えを行うようになって
いる。尚、ここでスタンバイモードとは、図４に示すバ
ッテリ２５より供給され、駆動制御回路２４，電源供給
回路２６によって消費される電流が、通常モードに比べ
て極めて少ない状態となるモードであり、例えば、消費
電流が１ｍＡ以下となる状態を示す。

【００１６】また、電源供給端子２７には、過電圧検出
回路２９の入力端子が接続されている。過電圧検出回路
２９は、例えば、ロードダンプなどにより電源供給端子
２７に過電圧が印加されたことを検出すると、過電圧検
出信号をスタンバイ回路２８及び駆動制御回路２４に出
力するようになっている。

【００１７】そして、スタンバイ回路２８は、スタンバ
イモードにある時に過電圧検出信号が与えられると、直
ちに通常モードに移行するように電源供給回路２６に対
してモード切替え信号を出力するようになっている。ま
た、駆動制御回路２４は、過電圧検出信号が与えられる
と、ＰＷＭ信号のデューティ比を１００％にしてモータ
２１を駆動するようになっている。

【００１８】図１は、スタンバイ回路２８の電気的構成
をより詳細に示すものである。この図１において、バッ
テリ２５には、スタンバイ回路２８のＩ0 ／ＶREF 発生
回路３０が接続されている。Ｉ0 ／ＶREF 発生回路３０
は、バッテリ２５より供給される電源より定電流Ｉ0 と
基準電圧ＶREF とを生成して、スタンバイ回路２８の各
部に適宜供給するようになっている。

【００１９】Ｉ0 ／ＶREF 発生回路３０が出力する基準
電圧ＶREF は、第１コンパレータ３１の非反転入力端子
に与えられており、その第１コンパレータ３１の反転入
力端子には、外部より信号端子Ｓｉを介して駆動指令信
号が与えられるようになっている。そして、第１コンパ
レータ３１の出力端子は、充放電切替え回路３２に対し
て切替え制御信号として与えられている。第１コンパレ
ータ３１は、信号線を経由して伝送される際になまりを
生じる駆動指令信号を波形整形するためのバッファとし
て機能するものである。

【００２０】ここで、駆動指令信号は、モータ２１の回
転数を例えばパルス信号のローレベルデューティ比によ
って指定する信号であり（図５参照）、具体的には、数
１００〜数ｋＨｚのデューティ信号である。駆動制御回
路２４は、デューティ比が２０％（駆動開始条件）以上
になると、モータ２１の駆動を開始して回転数制御を行
うようになっている。

【００２１】充放電切替え回路３２は、充電回路３３，
放電回路３４及び切替え制御回路３５により構成されて
いる。切替えスイッチのシンボルで表されている切替え
制御回路３５は、第１コンパレータ３１により出力され
る切替え制御信号に応じて、一端がグランドに接続され
ているコンデンサ３６の他端（出力端子３５ａ）を、充
電回路３３または放電回路３４の一端（入力端子３５ｂ
または３５ｃ）に接続するように切替えを行うようにな
っている。尚、切替え制御回路３５は、実際にはトラン
ジスタなどにより構成されている。

【００２２】充電及び放電回路３３及び３４は、その他
端がバッテリ２５及びグランドに夫々接続されており、
コンデンサ３６に対する充放電電流の割合が、前述した
通常モードとスタンバイモードとの切替えを行うための
しきい値（モード切替えしきい値）に対応する駆動指令
信号のデューティ比に略等しくなるように予め設定され
ている。

【００２３】例えば、モード切替えしきい値に対応する
駆動指令信号のデューティ比が５％である場合、充電回
路３３が切替え制御回路３５（３１ｂ→３１ａ）を介し
てコンデンサ３６に接続された場合に、コンデンサ３６
をバッテリ２５により充電する電流値を２９０μＡに設
定し、また、放電回路３４が切替え制御回路３５（３１
ｃ→３１ａ）を介してコンデンサ３６に接続された場合
に、コンデンサ３６に充電された電荷をグランドに放電
する電流値を１０μＡに設定する。即ち、充放電電流の
割合（放電電流値／充電電流値＋放電電流値）＝１０／
（２９０＋１０）＝５％となっている。

【００２４】切替え制御回路３５の出力端子３５ａは、
第２コンパレータ３７の反転入力端子に接続されてお
り、第２コンパレータ３７の非反転入力端子には、Ｉ0
／ＶREF 発生回路３０が出力する基準電圧ＶREF が与え
られている。そして、第２コンパレータ３７の出力端子
は、負論理出力のＯＲゲート３８の負論理入力端子に接
続されており、第２コンパレータ３７の出力信号がモー
ド切替信号となる。

【００２５】そのＯＲゲート３８の負論理出力端子は、
オンオフスイッチのシンボルで表されている電源供給回
路２６の制御信号端子に接続されており、電源供給回路
２６に対してモード切替え信号を与えるようになってい
る。そして、前述したように、電源供給回路２６は、モ
ード切替え信号に応じて、バッテリ２５からの駆動用電
源ＶBLを駆動制御回路２４に供給する通常モードとその
供給を停止するスタンバイモードとの切替えを行うもの
である。

【００２６】駆動制御回路２４は、制御回路３９と駆動
回路４０とで構成されている。駆動回路４０は、ｎチャ
ネルのパワーＭＯＳＦＥＴ（以下、単にＦＥＴと称す）
４１乃至４６を三相ブリッジ接続してなるインバータで
構成されている。また、各ＦＥＴ４１乃至４６のソース
−ドレイン間には、図示しないフリーホイールダイオー
ドが接続（若しくは素子として一体に構成）されてい
る。

【００２７】そして、駆動回路４０の正側母線４０ｐは
バッテリ２５に直結されている。制御回路３９の電源端
子ＶP は、電源供給回路２６の電源供給端子に接続され
ており、駆動回路４０の負側母線４０ｎは、グランドに
接続されている。制御回路３９には、制御用電源回路
（図示せず）が内蔵されており、電源供給回路２６より
供給される例えば１４Ｖ程度の駆動用電源ＶBLから、例
えば５Ｖ程度の制御用電源を生成して内部回路に供給す
るようになっている。

【００２８】制御回路３９の信号入力端子Ｓは、第１コ
ンパレータ３１の出力端子に接続されている。また、ホ
ールＩＣ２３ａ，２３ｂ及び２３ｃが出力する位置検出
信号ＶHa，ＶHb及びＶHcは、制御回路３９に与えられる
ようになっている。モータ２１は、三相のステータコイ
ル２１ａ，２１ｂ及び２１ｃがΔ結線されており、その
コイル２１ａ，２１ｂ及び２１ｃには、駆動回路４０の
出力端子４０ａ，４０ｂ及び４０ｃが接続されている。

【００２９】電源供給端子２７とグランドとの間には、
ツェナーダイオード４７並びに抵抗４８ａ及び４８ｂの
直列回路が接続されており、抵抗４８ａ及び４８ｂの共
通接続点は、第３コンパレータ４９の非反転入力端子に
接続されている。また、第１コンパレータ３１の非反転
入力端子は、抵抗５０ａ及び５０ｂの直列回路並びにｎ
ｐｎ型のトランジスタ５１のコレクタ−エミッタを介し
てグランドに接続されており、抵抗５０ａ及び５０ｂの
共通接続点は、第３コンパレータ４９の反転入力端子に
接続されている。

【００３０】そして、第３コンパレータ４９の出力端子
は、トランジスタ５１のベースに接続されていると共に
抵抗５２を介して電源供給端子２７に接続され、更に、
ＯＲゲート３８の入力端子及び制御回路３９の全負荷指
令信号の入力端子ＦＬに接続されている。以上の第３コ
ンパレータ４９を中心としたものが、過電圧検出回路２
９を構成している。尚、第３コンパレータ４９は、電源
供給端子２７に印加される電圧レベルが例えば３０Ｖを
超えるとハイレベルの過電圧検出信号を出力するよう
に、ツェナーダイオード４７，抵抗４８ａ及び４８ｂ並
びに５０ａ及び５０ｂの各定数が設定されている。

【００３１】図２は、制御回路３９の内部構成を示す機
能ブロック図である。ロジックパターン生成部５３に
は、ホールＩＣ２３ａ，２３ｂ及び２３ｃが出力する位
置検出信号ＶHa，ＶHb及びＶHcが与えられるようになっ
ており、ロジックパターン生成部５３は、それらの位置
検出信号ＶHa，ＶHb及びＶHcを論理合成することによっ
て駆動回路４０の各ＦＥＴ４１乃至４６のゲートに与え
るゲート信号Ｌa+，Ｌb+，Ｌc+及びＬa-，Ｌb-，Ｌc-を
生成して出力するようになっている。

【００３２】ＰＷＭ生成部５４は、その内部においてＰ
ＷＭ信号のキャリアとなる所定周波数の例えば三角波信
号を発生している。また、ＰＷＭ生成部５４は、外部よ
り第１コンパレータ３１を介して与えられる駆動指令信
号の例えばデューティ（即ち、モータ２１の回転数指令
値）を検出して、そのデューティに応じたレベルの指令
信号Ｓ′を生成し、ホールＩＣ２３ａ乃至２３ｃより得
られた現回転数との偏差積分値と、前記三角波信号のレ
ベルとを比較する。そして、例えば、偏差積分値のレベ
ルが大である程パルス幅が大となるＰＷＭ信号を生成す
るようになっている。

【００３３】ＰＷＭ生成部５４より出力されるＰＷＭ信
号は、ＯＲゲート５５の一方の入力端子に与えられてお
り、そのＯＲゲート５５の出力端子は、ＡＮＤゲート５
６ａ，５６ｂ及び５６ｃの一方の入力端子に接続されて
いる。また、ＯＲゲート５５の他方の入力端子には、過
電圧検出回路２９より出力される過電圧検出信号ＦＬが
与えられている。

【００３４】ロジックパターン生成部５３より出力され
るゲート信号Ｌa+，Ｌb+，Ｌc+は、そのまま駆動回路４
０のＦＥＴ４１乃至４３のゲートに与えられるが、ゲー
ト信号Ｌa-，Ｌb-，Ｌc-は、ＡＮＤゲート５６ａ，５６
ｂ，５６ｃの他方の入力端子に与えられ、ＡＮＤゲート
５６ａ，５６ｂ，５６ｃの出力端子よりゲート信号ＬA
-，ＬB-，ＬC-としてＦＥＴ４４乃至４６のゲートに与
えられるようになっている。即ち、ゲート信号ＬA-，Ｌ
B-，ＬC-は、ゲート信号Ｌa-，Ｌb-，Ｌc-とＰＷＭ生成
部５４より出力されるＰＷＭ信号との論理積として出力
される。尚、以上の電源供給回路２３，スタンバイ回路
２８及び過電圧検出回路２９は、ＩＣとして一体に構成
されている。

【００３５】次に、本実施例の作用について図３及び図
６をも参照して説明する。例えば、図６の区間Ａに示す
ように、初期状態として駆動指令信号が出力されておら
ず（ローレベルデューティ比０％）モータ２１の回転は
停止しており、モード切替え信号のレベルはローとなっ
ている。従って、電源供給回路２６は、バッテリ２５か
らの駆動用電源ＶBLの供給を停止しており、スタンバイ
モードにある（図６（ｃ）参照）。

【００３６】この状態から、カーエアコンの運転が開始
され、ファン２２による所定の送風量が要求されてモー
タ２１の回転数がデューティ比約６０％の駆動指令信号
により指定されたとする（図６，区間Ｂ）。そして、第
２コンパレータ３７は、駆動指令信号のレベルが基準電
圧ＶREF （３．７５Ｖ）よりも低い場合はローレベル，
基準電圧ＶREF よりも高い場合はハイレベルとなる切替
え制御信号を切替え制御回路３５に出力する。

【００３７】切替え制御回路３５は、切替え制御信号の
レベルのロー，ハイに応じてコンデンサ３６を充電回路
３３，放電回路３４に接続する。すると、図６（ｂ）に
示すように、コンデンサ３６は、切替え制御信号がロー
レベルの場合は２９０μＡの電流により充電され、切替
え制御信号がハイレベルの場合は、充電された電荷が１
０μＡの電流で放電される。

【００３８】ここで、駆動指令信号のデューティ比が５
％であれば、 （充電電流値）×（充電時間：ローレベル期間）＝（放
電電流値）×（放電時間：ハイレベル期間） となるので、コンデンサ３６の端子電圧は初期値から変
化しない。そして、駆動指令信号のデューティ比が５％
を超えた場合は、上式の（左辺）＞（右辺）となって充
電電荷量が放電電荷量を上回り、コンデンサ３６の端子
電圧は初期値から上昇する。この場合、デューティ比が
小さい（即ち、モータ２１に対する回転数指令値が低
い）程『スタンバイ→通常』への移行は遅くなり、デュ
ーティ比が大きい（即ち、モータ２１に対する回転数指
令値が高い）程『スタンバイ→通常』への移行は速くな
る。

【００３９】従って、図６（ｂ）に示すように、コンデ
ンサ３６の端子電圧は０Ｖから上昇し、基準電圧ＶREF
を超えると、第２コンパレータ３７は出力信号をローレ
ベルにする。すると、電源供給回路２６は、バッテリ２
５から駆動制御回路２４に駆動用電源ＶBLを供給するよ
うになり、スタンバイモードから通常モードに移行する
（図６，区間Ｂ→Ｃ）。

【００４０】このように、駆動指令信号のデューティ比
に応じてコンデンサ３６を充放電させてその端子電圧レ
ベルによりモード切替えを行うことで、駆動指令信号に
インパルス状のノイズが印加された場合には、そのノイ
ズレベルを平滑化することが可能となり、耐ノイズ性が
良好な構成となる。

【００４１】一方、通常モードにある状態から、カーエ
アコンの運転が停止されて駆動指令信号のデューティ比
が５％を下回ると、コンデンサ３６は放電回路３４を介
して放電され、その端子電圧は第２コンパレータ３７の
しきい値（基準電圧ＶREF ）以下となり、第２コンパレ
ータ３７は切替え制御信号をローレベルにする。する
と、電源供給回路２６は、通常モードからスタンバイモ
ードに移行して、駆動制御回路２４に対する駆動用電源
ＶBLの供給を停止する（図６，区間Ｄ→Ｅ）。

【００４２】また、一旦通常モードに移行すると、その
状態からスタンバイモードに移行する場合にはヒステリ
シスを持たせるため、Ｉ0 ／ＶREF 生成回路３０により
与えられる基準電圧ＶREF を若干低下させるようになっ
ている（図６（ｂ），（ｃ）参照）。従って、区間Ｄに
示すように、駆動指令信号のデューティ比を急に０％と
しても、直ぐには『通常→スタンバイ』へと移行しな
い。

【００４３】次に、駆動制御回路２４及び過電圧検出回
路２９を中心とする作用について説明する。駆動制御回
路２４の制御回路３９は、通常モードにおいて駆動用電
源ＶBLが供給され、モータ２１を介してファン２２を回
転させる場合には、ホールＩＣ２３ａ乃至２３ｃにより
出力される位置検出信号ＶHa，ＶHb及びＶHc（図３
（ａ）〜（ｃ）参照）を、ロジックパターン生成部５３
により以下のように論理合成してゲート信号Ｌa+乃至Ｌ
c-を生成する（図３（ｄ）〜（ｆ）参照）。 Ｌa+＝／ＶHa・ ＶHc， Ｌa-＝ ＶHa・／ＶHc Ｌb+＝ ＶHa・／ＶHb， Ｌb-＝／ＶHa・ ＶHb Ｌc+＝ ＶHb・／ＶHc， Ｌc+＝／ＶHb・ ＶHc 但し、“／”は負論理を示す。そして、負側のゲート信
号Ｌa-乃至Ｌc-は、ＰＷＭ生成部５４より出力されるＰ
ＷＭ信号（図３（ｇ）参照）との論理積がとられて、図
３（ｉ）〜（ｋ）に示すように、ＰＷＭ変調されたゲー
ト信号ＬA-乃至ＬC-として出力される。

【００４４】すると、図３（ｄ）〜（ｆ）に〜とし
て示すように、駆動回路４０によりモータ２１のコイル
２１ａ乃至２１ｃに通電が行われる方向は、 ：Ｕ→Ｖ，：Ｕ→Ｗ，：Ｖ→Ｗ， ：Ｖ→Ｕ，：Ｗ→Ｕ，：Ｗ→Ｖ となって、電圧ベクトルが６０度ずつ回転するようにな
り、モータ２１は回転駆動される。

【００４５】このようにモータ２１が駆動制御されてい
る状態で、バッテリ２５からの電源線の接続部分が何ら
かの理由により離脱し、オルタネータの負荷が急減する
ことにより正極性のサージ電圧（例えば、７０Ｖ程度）
が電源供給端子２７に印加されたとする（ロードダン
プ）。

【００４６】すると、過電圧検出回路２９のツェナーダ
イオード４７が導通して、第３コンパレータ４９の非反
転入力端子に印加される分圧電圧が、反転入力端子に印
加されている基準電圧ＶREF よりも大となり、第３コン
パレータ４９の出力端子はハイレベルとなって過電圧検
出信号が出力される。

【００４７】その過電圧検出信号は、駆動制御回路２４
に全負荷指令ＦＬとして与えられ（図３（ｈ）参照）、
ＯＲゲート５５の入力端子にハイレベルの信号が与えら
れるので、ゲート信号ＬA-乃至ＬC-は、ＰＷＭ信号にか
かわらず１００％デューティの信号として出力される。
すると、モータ２１は、最大出力条件で高速回転駆動さ
れるので、電源供給端子２７に印加されたサージ電圧の
エネルギは急速に消費される。

【００４８】サージ電圧のエネルギが消費される過程
で、電源供給端子２７の印加電圧レベルは次第に低下し
て行く。また、この時、第３コンパレータ４９の出力端
子がハイレベルとなったことによりトランジスタ５１が
オン状態となって、反転入力端子に印加されている基準
電圧ＶREF のレベルは抵抗５０ａ及び５０ｂにより分圧
される。

【００４９】従って、一旦電源供給端子２７にサージ電
圧が印加されると、そのエネルギが消費されて、印加電
圧レベルが３０Ｖよりも低くなり例えば２５Ｖ程度に低
下するまで過電圧検出信号（全負荷指令ＦＬ）は出力さ
れ続ける。ロードダンプの場合には、サージ電圧のエネ
ルギを略消費し尽くすまで約１００ｍｓ〜２００ｍｓ程
度を要する。

【００５０】ここで、エアコンの運転が停止しておりス
タンバイモードにある状態で、上記と同様のサージ電圧
が電源供給端子２７に印加された場合を考える。この場
合、電源供給回路２６から駆動制御回路２４に対して駆
動用電源ＶBLの供給は行われていないが、過電圧検出信
号が出力されると、第２コンパレータ３７の出力側に設
けられているＯＲゲート３８の入力端子がハイレベルと
なることで、電源供給回路２６にモード切替え信号が出
力される。

【００５１】すると、駆動制御回路２４に対して直ちに
駆動用電源ＶBLの供給が開始される。そして、ロジック
パターン生成部５３は、モータ２１が回転を停止してい
る場合であっても、その時点でのロータの回転位置に応
じてホールＩＣ２３ａ乃至２３ｃにより出力される位置
検出信号ＶHa乃至ＶHcから論理合成を行い、適切なゲー
ト信号Ｌa+乃至Ｌc-を生成して出力する。

【００５２】この場合も、負側のゲート信号Ｌa-乃至Ｌ
c-は、ＰＷＭ生成部５４より出力されるＰＷＭ信号にか
かわらず、全負荷指令ＦＬにより１００％デューティの
ゲート信号ＬA-乃至ＬC-として出力されるので、モータ
２１は、最大駆動条件で高速回転駆動され、サージ電圧
のエネルギは急速に消費される。

【００５３】以上のように本実施例によれば、スタンバ
イ回路２８を、パルス信号のデューティ比によってモー
タ２１の回転数を指定する駆動指令信号のレベルが基準
電圧ＶREF を下回ると充放電切替え回路３２によってコ
ンデンサ３６を充電し、基準電圧ＶREF を上回るとコン
デンサ３６を放電するように設定し、コンデンサ３６の
端子電圧が基準電圧ＶREF を下回れば電源供給回路２６
に駆動制御回路２４に対する駆動用電源ＶBLの供給を停
止させて、通常モードからスタンバイモードに移行する
ように構成した。

【００５４】そして、過電圧検出回路２９は、電源供給
端子２７に過電圧が印加されたことを検出すると過電圧
検出信号を出力し、スタンバイ回路２８は、スタンバイ
モード中に過電圧検出信号が出力されると通常モードに
移行して、駆動制御回路２４の制御回路３９は、駆動回
路４０にデューティ比１００％のゲート信号を出力して
モータ２１を回転させるようにした。

【００５５】従って、スタンバイモード中であり駆動制
御回路２４に駆動用電源ＶBLが供給されていない状態に
おいて、ロードダンプの発生などにより電源供給端子２
７に過電圧が印加された場合でも、直ちに通常モードに
移行してモータ２１を最大駆動条件で回転させることで
過電圧のエネルギを短時間内に消費することができる。
そして、過電圧検出回路２９は、電源供給回路２３やス
タンバイ回路２８などと共にＩＣとして一体に作り込む
ことができるので、外付けのパワーツェナーダイオード
を用いずとも電源供給回路２３や駆動制御回路２４を過
電圧から保護することが可能となり、過電圧に対処する
ための構成を低価格で実現することができる。

【００５６】また、駆動制御回路２４は、ホールＩＣ２
３ａ乃至２３ｃにより出力される位置検出信号ＶHa乃至
ＶHcを参照することで、ロータの位置に応じてモータ２
１のコイル２１ａ乃至２１ｃの内何れのコイルから通電
を開始するのが適切かを判断することができるので、モ
ータ２１を起動する際に負担をかけることがなく、その
寿命を長期化することができる。

【００５７】更に、スタンバイ回路２８は、駆動指令信
号により指定されるモータ２１の駆動条件（回転数）を
判定してスタンバイモードに移行することができるの
で、駆動制御回路２４に対する駆動用電源ＶBLの供給を
停止するためにリレーを用いたりイグニッションスイッ
チの信号を利用する必要がなく、部品数や入力信号数を
増加させることでコストを上昇をさせずに消費電力を低
減することができる。

【００５８】本発明は上記し且つ図面に記載した実施例
にのみ限定されるものではなく、次のような変形または
拡張が可能である。制御用信号における駆動開始条件の
デューティ比が２０％である場合に、モード切替えしき
い値のデューティ比は５％とするものに限らず、例え
ば、３％や１０％などに設定しても良い。また、２０％
を超える値に設定しても良い。駆動指令信号は、モータ
２１の回転数をパルス信号のデューティ比を変化させて
指定する信号に限ることなく、信号レベルを変化させて
指定する信号であっても良い。斯様な形式の駆動指令信
号が外部より与えられる場合でも、第１実施例における
スタンバイ回路２８は、基準電圧ＶREF のレベルを適宜
調整することによりそのまま適用することが可能であ
る。例えば、駆動指令信号の信号レベルが基準電圧ＶRE
F で与えられるモード切替えしきい値を超えると、第１
コンパレータ３１の出力信号によりコンデンサ３６が連
続的に充電されるようになりその端子電圧が上昇して、
第２コンパレータ３より“スタンバイ→通常”へ移行す
るようにモード切替え信号が出力されるようになる。逆
に、駆動指令信号の信号レベルがモード切替えしきい値
を下回るとコンデンサ３６は連続的に放電されることに
なるので、端子電圧が下降して“通常→スタンバイ”へ
移行するようにモード切替え信号が出力される。

【００５９】また、モード切替え手段を、バッテリ２５
の端子電圧ＶB を参照することにより、バッテリ２５の
使用状態に応じて端子電圧ＶB がある程度低下した場合
には“スタンバイ→通常”への移行タイミングがより遅
くなるように、また、“通常→スタンバイ”への移行タ
イミングがより速くなるように基準電圧ＶREF のレベル
を調整するように構成するのが好ましい。斯様に構成す
れば、バッテリ２５の電力消費を抑制して使用可能な時
間をより長期化することができる。モード切替え手段
は、スタンバイ回路２８に限ることなく、例えば、イグ
ニッションスイッチのオンオフを参照してモード切替え
を行うものであっても良い。回転位置検出手段は、ホー
ルＩＣ２３ａ乃至２３ｃに限ることなく、例えば、モー
タ２１のコイル２１ａ乃至２１ｃに発生する誘起電圧波
形のゼロクロス点を検出するものでも良い。

【００６０】ＰＷＭ生成部５４が参照する位置検出信号
は、ＶHaに限ることなく、ＶHbまたはＶHcであっても良
い。駆動回路を構成するスイッチング素子は、ＦＥＴ４
１乃至４６に限ることなく、バイポーラトランジスタや
ＩＧＢＴであっても良い。モータ２１の容量が小さい場
合には、駆動回路４０に対しても電源供給回路２３を介
して駆動用電源ＶBLを供給するようにしても良い。モー
タ２１は、Δ結線に限ることなく、Ｙ結線であっても良
い。また、負荷は、モータ２１に限ることはない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における電気的構成図

【図２】制御回路の詳細な電気的構成を示す図

【図３】制御回路がブラシレスモータを駆動する場合の
タイミングチャート

【図４】全体の電気的構成を示す機能ブロック図

【図５】駆動指令信号のパルスデューティ比とモータの
回転数との関係を示す図

【図６】駆動指令信号とスタンバイ回路の各部の信号波
形を示す図

【図７】従来技術を示す図４相当図

【符号の説明】

２１はブラシレスモータ（負荷）、２２はファン、２３
ａ，２３ｂ及び２３ｃはホールＩＣ（回転位置検出手
段）、２４は駆動制御回路、２５はバッテリ（主電
源）、２６は電源供給回路、２８はスタンバイ回路（モ
ード切替え手段）、２９は過電圧検出回路、４０は駆動
回路、４１乃至４６はパワーＭＯＳＦＥＴ（スイッチン
グ素子）を示す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平10−117484（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−14587（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−127174（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−114429（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H02P 6/12

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定の駆動条件に基づいて負荷の駆動制
   御を行う駆動制御回路と、 この駆動制御回路に対して駆動用電源を供給する電源供
   給回路と、 前記電源供給回路による駆動用電源の供給を制御するこ
   とで、通常モードと電力消費を低減するスタンバイモー
   ドとの切替えを行うモード切替え手段と、 前記駆動用電源が供給される電源供給端子に過電圧が印
   加されたことを検出すると、過電圧検出信号を出力する
   過電圧検出回路とを備え、 前記モード切替え手段は、前記スタンバイモード中にお
   いて前記過電圧検出回路より過電圧検出信号が出力され
   ると前記通常モードに移行するように構成されており、 前記駆動制御回路は、前記過電圧検出回路より過電圧検
   出信号が出力されると、前記負荷を所定時間だけ略最大
   出力条件で駆動するように構成されていることを特徴と
   する負荷駆動制御装置。
2. 【請求項２】 前記モード切替え手段は、前記負荷の駆
   動制御を行うための制御用信号に基づいてモード切替え
   を行うように構成されていることを特徴とする請求項１
   記載の負荷駆動制御装置。
3. 【請求項３】 前記負荷は、ブラシレスモータであり、 このブラシレスモータを構成するロータの回転位置を検
   出し、位置検出信号を出力する回転位置検出手段とを備
   え、 前記駆動制御回路は、前記回転位置検出手段より出力さ
   れる位置検出信号に基づいて前記ブラシレスモータを駆
   動制御するように構成されていることを特徴とする請求
   項１または２記載の負荷駆動制御装置。