JP4481752B2 - モータ制御装置 - Google Patents
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Description
請求項1に記載の発明によれば、モータ制御装置は、制御信号を出力してスイッチング素子をオンオフ制御してモータに供給する駆動電流の電流量を調整するとともに、該モータに供給されるモータ電流をサンプルホールドしたモータ電流値に基づいてモータを制御する。そして、スイッチング素子をオンからオフに切り換えるべく制御信号が異なるレベルに変化する際のエッジの所定時間前から該エッジまでの時間が、モータ電流値をサンプルホールドするためのサンプルホールド時間に設定される。つまり、このサンプルホールド時間内のモータ電流値は、十分に上昇した後であって且つ大きく揺れない安定した状態となっているので、より精度の高いモータ電流値が検出可能となる。
また、制御信号は、斜状及び垂直状に交互に繰り返すように三角波状に変化する三角波変動値と第1比較値とを比較して生成される。サンプルホールド時間は、サンプルホールド信号が異なるレベルとなる時間をその時間とし、該サンプルホールド信号は、三角波変動値と第2比較値とを比較して生成される。これにより、制御信号を生成するための斜状及び垂直状に交互に繰り返して変化する三角波変動値を用いれば、該制御信号が異なるレベルに変化する際のエッジの所定時間前から該エッジまでの時間だけ異なるレベルになるサンプルホールド信号の生成が容易となる。そのため、サンプルホールド時間の設定が容易となる。
以下、本発明を具体化した第一実施形態を図面に従って説明する。
図1は、本実施形態のモータ制御装置(以下、単に制御装置という)を概略的に示す。制御装置1は、本実施形態では車両用空調装置の送風用モータ2の回転速度をPWM(パルス幅変調)制御を用いて制御するとともに、該モータ2を過電流から保護する過電流保護機能を有している。モータ2は、一方の電源端子3が直流電源(バッテリ)Vのプラス側に接続され、他方の電源端子4がFET等のスイッチング素子としての駆動トランジスタ5及び抵抗6を介してグランドGNDに接続されている。駆動トランジスタ5は、その制御端子(ゲート端子)に制御装置1から出力される制御信号としてのPWM制御信号Spが入力され、該PWM制御信号Spに基づいてオンオフする。駆動トランジスタ5は、そのオンオフ時間に応じた駆動電流Imを直流電源Vからモータ2に供給し、モータ2は、その駆動電流Imに応じた速度で回転する。
(1)制御装置1は、PWM制御信号Spを出力して駆動トランジスタ5をオンオフ制御してモータ2に供給する駆動電流Imの電流量を調整するとともに、該モータ2に供給されるモータ電流Smをサンプルホールドしたモータ電流値Ihに基づいてモータ2を制御、即ちモータ2の過電流保護を行っている。そして、駆動トランジスタ5をオンからオフに切り換えるべくPWM制御信号Spが異なるレベル(HレベルからLレベル)に変化する際のエッジの所定時間前から該エッジまでの時間が、モータ電流Smをサンプルホールドするためのサンプルホールド時間Tsに設定される。つまり、このサンプルホールド時間Ts内のモータ電流Smは、十分に上昇した後であって且つ大きく揺れない安定した状態となっているので、より精度の高いモータ電流値Ihを検出することができる。
以下、本発明を具体化した第二実施形態を図面に従って説明する。
尚、本実施形態において、第一実施形態と同じ構成については同じ符号を付して詳細な説明を省略する。
図4に示すように、制御装置1は、入力部11と制御部12とを備えている。
入力部11は、電源回路21とフィルタ回路22とスタンバイ検出回路23を含む。
保護回路39は、各検出回路35〜38の検出結果に基づいて、過電流等の異常が検出された場合に停止信号STを出力する。
制御回路32は、電圧変換回路41、三角波発生回路42、比較回路43,44を含む。電圧変換回路41は、フィルタ回路22から出力される信号Sfと、モータ電圧検出回路38から出力されるモータ電圧値Vmとが入力される。41は、信号Sfとモータ電圧値Vmとに基づいて、該モータ電圧値Vmを安定にするように生成した第1比較値C1を出力する。
第1比較回路43は、第1比較値C1とPWMカウント値Cpとを比較し、第1比較値C1よりPWMカウント値Cpが大きい時にHレベルのPWM制御信号Spを出力し、第1比較値C1よりPWMカウント値Cpが小さい時にLレベルのPWM制御信号Spを出力する。
電流検出回路36は、電圧電流変換回路51、サンプルホールド回路52、アナログ−デジタル変換回路(A/D変換回路)53、比較回路54、判定値設定回路55を含む。
サンプルホールド回路52は、サンプルホールド信号Shに従ってモータ電流Smをサンプルホールドし、そのホールドした電位を持つ信号H1を出力する。
比較回路54は、モータ電流値Ihと判定値設定回路55から入力される判定値Ciとを比較し、その比較結果に応じた電流検出信号K2を出力する。判定値設定回路55は、図7に示すモータ電圧値Vmに対する判定値Ciの特性を示すマップを有し、該マップに基づいてモータ電圧値Vmに対応する判定値Ciを出力する。この判定値Ciは、モータ電圧値Vmに対応してその時々にモータ2に流れる電流が過電流か否かを判定するための値である。比較回路54は、モータ電流値Ihと判定値Ciとを比較し、その比較結果に応じた電流検出信号K2を出力する。
又、本実施形態では、モータ2をグランドGNDに接続したため、モータ2の設置が容易であり、モータ2のモータケースをグランドGNDに接続することで、ラジオノイズ等の影響を少なくし、安定してモータ2を駆動することができる。そして、直流電源Vとモータ2との間に電流検出用の抵抗6を接続することで、安定してモータ電流を検出することができ、過電流保護を確実に行うことができる。
○上記各実施形態では、Hレベルでオンする駆動トランジスタ5を用いたが、Lレベルでオンする駆動トランジスタ5を用いてもよい。又、FET以外の駆動トランジスタ5を用いてもよい。又、駆動トランジスタ5を複数個用いてもよい。
○上記各実施形態では、三角波変動値としてデジタル的に変化するPWMカウント値Cpを用いたが、アナログ的に変化する三角波変動値を用いてもよい。又、三角波変動値の波形はこれに限定されるものではない。
○上記各実施形態では、サンプルホールド時間TsをPWM制御信号Spの最小出力時間(最小オン時間)の半分の時間に設定したが、これに限定されるものではなく、PWM制御信号Spの最小出力時間未満であれば、サンプルホールド時間Tsの長さを適宜変更してもよい。
上記各実施形態から把握できる技術的思想を以下に記載する。
(ロ) 前記三角波変動値は、デジタル的に三角波状に変化するカウント値であることを特徴とする。
Claims (3)
- HレベルとLレベルとの間で遷移するパルス状の制御信号を出力してスイッチング素子をオンオフ制御し、該スイッチング素子のオンに基づいてモータに駆動電流を供給するとともに、該モータに供給されるモータ電流をサンプルホールドし、該サンプルホールドしたモータ電流値に基づいて前記モータを制御するモータ制御装置であって、
前記スイッチング素子をオンからオフに切り換えるべく前記制御信号が異なるレベルに変化する際のエッジの所定時間前から該エッジまでの時間を、前記モータ電流をサンプルホールドするためのサンプルホールド時間に設定し、
前記制御信号は、斜状及び垂直状に交互に繰り返すように三角波状に変化する三角波変動値と第1比較値とを比較して生成されるものであり、
前記サンプルホールド時間は、サンプルホールド信号が異なるレベルとなる時間をその時間とし、該サンプルホールド信号は、前記三角波変動値と第2比較値とを比較して生成されるものであることを特徴とするモータ制御装置。 - 請求項1に記載のモータ制御装置において、
前記サンプルホールド時間は、前記制御信号の最小出力時間の半分の時間に設定されていることを特徴とするモータ制御装置。 - HレベルとLレベルとの間で遷移するパルス状の制御信号を出力してスイッチング素子をオンオフ制御し、該スイッチング素子のオンに基づいてモータに供給されるモータ電流をサンプルホールドしたモータ電流値に基づいて前記モータを制御するモータ制御装置であって、
前記スイッチング素子をオンからオフに切り換えるべく前記制御信号が異なるレベルに変化する際のエッジの所定時間前から該エッジまでの時間を、前記モータ電流をサンプルホールドするためのサンプルホールド時間に設定し、
前記制御信号は、斜状及び垂直状に交互に繰り返すように三角波状に変化する三角波変動値と第1比較値とを比較して生成されるものであり、
前記サンプルホールド時間は、サンプルホールド信号が異なるレベルとなる時間をその時間とし、該サンプルホールド信号は、前記三角波変動値と第2比較値とを比較して生成されるものであることを特徴とするモータ制御装置。
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