JP4730326B2 - Motor driver and valve timing adjusting device - Google Patents
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Description
本発明は、モータドライバ並びにそれを備えたバルブタイミング調整装置に関する。 The present invention relates to a motor driver and a valve timing adjusting device including the motor driver.
従来、例えば特許文献1に開示されるように電動モータの回転により内燃機関のバルブタイミングを調整するバルブタイミング調整装置等の分野においては、電源電圧を利用して電動モータを通電駆動するモータドライバが用いられている。そして、このようなモータドライバの一種として、電源電圧が閾値を下回った場合に電動モータへの通電(以下、「モータ通電」という)をオフすることによりモータドライバを保護するするようにしたものが、特許文献2に開示されている。
ところで、電源電圧が閾値を下回ることによりモータ通電がオフする場合、電源電圧の戻りに応じてモータ通電をオン状態へと復帰させる必要がある。そこで、本発明者は、一旦閾値を下回った電源電圧が当該閾値を上回ることによりモータ通電をオンさせる技術について、鋭意研究を行ってきた。そして、本発明者の研究の結果、外部電源からモータドライバへ電源電圧を供給する信号線が長くなること等により、当該信号線に発生する電圧ドロップが大きくなるような場合には、次の問題が生じることが判明したのである。 By the way, when the motor energization is turned off when the power supply voltage falls below the threshold, it is necessary to return the motor energization to the on state in response to the return of the power supply voltage. Therefore, the inventor has conducted intensive research on a technique for turning on the motor power when the power supply voltage once lower than the threshold exceeds the threshold. As a result of the inventor's research, when the voltage drop generated in the signal line becomes large due to the length of the signal line for supplying the power supply voltage from the external power source to the motor driver, the following problem occurs. Was found to occur.
その問題とは、モータ通電のオン状態においてモータドライバには、外部電源からの電源電圧に対して電圧ドロップ分を差し引いた電圧が印加されることになるが、当該印加電圧が閾値を下回ると、モータ通電のオフに伴って電圧ドロップが消滅する。これにより、外部電源の電源電圧がそのままモータドライバへと印加されることになるため、当該印加電圧が閾値を上回ってモータ通電がオンする。すると、電圧ドロップが再度発生してモータ通電がオフになるので、それ以降は、電圧ドロップの消滅・発生に応じてモータ通電がオン・オフを繰り返す状態、即ちチャタリング状態となってしまう。こうした通電チャタリングは、モータドライバを保護するどころか、故障を招来して耐久性を低下させる要因となるため、望ましくない。 The problem is that in the on state of motor energization, a voltage obtained by subtracting the voltage drop from the power supply voltage from the external power supply is applied to the motor driver, but when the applied voltage falls below the threshold, The voltage drop disappears as the motor energization is turned off. As a result, the power supply voltage of the external power supply is directly applied to the motor driver, so that the applied voltage exceeds the threshold value and the motor energization is turned on. Then, the voltage drop occurs again and the motor energization is turned off, and thereafter, the motor energization is repeatedly turned on and off according to the disappearance / generation of the voltage drop, that is, the chattering state. Such energization chattering is not desirable because it causes failure and lowers durability rather than protecting the motor driver.
本発明は、以上説明した問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、耐久性の高いモータドライバ並びにそれを備えたバルブタイミング調整装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the problems described above, and an object thereof is to provide a highly durable motor driver and a valve timing adjusting device including the motor driver.
請求項1に記載の発明は、外部電源電圧をフィルタリングして内部電源電圧を出力するフィルタ回路と、内部電源電圧が印加されてモータ通電を実現する通電回路と、外部電源電圧又は内部電源電圧が閾値を下回ることを条件に、通電回路によるモータ通電をオフする通電オフ手段と、外部電源電圧又は内部電源電圧が閾値を上回ることを条件に、通電回路によるモータ通電をオンする通電オン手段とを備えたモータドライバにおいて、外部電源電圧又は内部電源電圧が閾値を上回ってから所定のオン側設定時間が経過するまで通電回路によるモータ通電のオンを禁止する通電オン手段は、外部電源電圧が閾値を上回ってからオン側設定時間が経過するまでに内部電源電圧が閾値を上回った場合に、外部電源電圧が閾値を上回ってから内部電源電圧が閾値を上回るまでの間並びに内部電源電圧が閾値を上回ってからオン側設定時間が経過するまでの間は、通電回路による通電のオンを禁止する。 According to the first aspect of the present invention, there is provided a filter circuit that filters an external power supply voltage and outputs an internal power supply voltage, an energization circuit that realizes motor energization by applying the internal power supply voltage, and an external power supply voltage or an internal power supply voltage. An energization off means for turning off the motor energization by the energization circuit on condition that the current is below the threshold, and an energization on means for turning on the motor energization by the energization circuit on condition that the external power supply voltage or the internal power supply voltage exceeds the threshold. In the motor driver, the energization on means for prohibiting the energization of the motor by the energization circuit until the predetermined on-side set time elapses after the external power supply voltage or the internal power supply voltage exceeds the threshold , the external power supply voltage If the internal power supply voltage exceeds the threshold before the ON side set time elapses, the internal power Until the and between the internal power supply voltage to the voltage exceeds the threshold value passes the on-side set time after exceeding a threshold value, prohibits an energizing by the energizing circuit.
このような請求項1に記載の発明によると、外部電源電圧が閾値を下回ることを条件にモータ通電がオフされて電源電圧に関する電圧ドロップ(以下、解決手段の欄では単に「電圧ドロップ」という)が消滅した後、外部電源電圧が閾値を上回ったとしても、当該上回りからオン側設定時間が経過するまでは、モータ通電のオンが禁止される。これによれば、外部電源電圧が閾値を上回った直後にモータ通電がオンして電圧ドロップが再度発生する事態を回避できるので、電圧ドロップの消滅・発生に応じたモータ通電のオン・オフの繰り返し、即ち通電チャタリングが抑制され得る。したがって、通電チャタリングに起因するモータドライバの故障を防止して、その耐久性を高めることができるのである。
また、外部電源電圧をフィルタリングするフィルタ回路から出力の内部電源電圧が通電回路へ印加される構成では、それら電源電圧の各々の挙動に応じてモータ通電をオン・オフすることが望ましい。そこで、外部又は内部電源電圧が閾値を上回ってからオン側設定時間が経過するまでモータ通電のオンを禁止することによれば、それら電源電圧の各々の挙動に個別に対応して通電チャタリングの抑制効果を発揮することができるのである。
さらに、外部電源電圧をフィルタリングするフィルタ回路から出力の内部電源電圧が通電回路へ印加される構成では、外部電源電圧と内部電源電圧とが連動して変化する場合に、フィルタ回路の時定数に応じて、内部電源電圧の変化速度が外部電源電圧の変化速度よりも遅くなる。そこで、請求項1に記載の発明によると、外部電源電圧が閾値を上回ってからオン側設定時間が経過するまでに内部電源電圧が閾値を上回った場合に、外部電源電圧が閾値を上回ってから内部電源電圧が閾値を上回るまでの間並びに内部電源電圧が閾値を上回ってからオン側設定時間が経過するまでの間は、通電回路によるモータ通電のオンを禁止する。これによれば、連動して変化はするが、その変化速度の相異なる外部及び内部電源電圧の双方に適確に対応して通電チャタリングの抑制効果を発揮することができるのである。
According to the invention described in this
In the configuration in which the output internal power supply voltage is applied to the energization circuit from the filter circuit that filters the external power supply voltage, it is desirable to turn on / off the motor energization according to the behavior of each of the power supply voltages. Therefore, by prohibiting motor energization until the on-side set time elapses after the external or internal power supply voltage exceeds the threshold, suppression of energization chattering corresponding to each behavior of these power supply voltages individually The effect can be demonstrated.
Furthermore, in the configuration in which the output internal power supply voltage is applied from the filter circuit that filters the external power supply voltage to the energizing circuit, the external power supply voltage and the internal power supply voltage change according to the time constant of the filter circuit when they change in conjunction with each other. Thus, the change speed of the internal power supply voltage becomes slower than the change speed of the external power supply voltage. Therefore, according to the first aspect of the present invention, when the internal power supply voltage exceeds the threshold value until the ON side set time elapses after the external power supply voltage exceeds the threshold value, the external power supply voltage exceeds the threshold value. The energization of the motor by the energization circuit is prohibited until the internal power supply voltage exceeds the threshold and until the on-side set time elapses after the internal power supply voltage exceeds the threshold. According to this, although there is a change in conjunction with each other, it is possible to exhibit the effect of suppressing energization chattering by appropriately corresponding to both external and internal power supply voltages having different speeds of change.
請求項2に記載の発明によると、通電オン手段は、外部電源電圧が閾値を上回ってからオン側設定時間が経過した時点において外部電源電圧が閾値を上回っていることにより、通電回路によるモータ通電をオンし、当該オン側設定時間の経過時点において電源電圧が閾値を下回っていることにより、通電回路によるモータ通電をオフに保持する。これによれば、外部電源電圧自体がチャタリングして、一旦閾値を上回ったにも拘らずオン側設定時間の経過前に閾値を下回ったとしても、モータ通電をオフのまま保持して通電チャタリングを抑制することができる。また一方、オン側設定時間が経過するまで外部電源電圧が閾値を上回った状態となる正常時には、当該経過後にモータ通電をオンして確実に復帰させることができるのである。 According to the invention described in claim 2, energization on means, by an external power supply voltage is above the threshold at the time the external power supply voltage is turned on the side set time has exceeded the threshold value has elapsed, the motor energization by energization circuit When the on-side set time elapses, the power supply voltage is below the threshold value, so that the motor energization by the energization circuit is kept off. According to this, even if the external power supply voltage chatters once and exceeds the threshold value, even if it falls below the threshold value before the ON side set time elapses, the motor energization is held off and the chattering is performed. Can be suppressed. On the other hand, at the normal time when the external power supply voltage exceeds the threshold value until the on-side set time elapses, the motor energization is turned on after the elapse of time and can be reliably restored.
請求項3に記載の発明によると、通電オフ手段は、外部電源電圧が閾値を下回ってから所定のオフ側設定時間が経過するまで通電回路によるモータ通電のオフを禁止する。これにより、外部電源電圧が閾値を上回ってからオン側設定時間後にモータ通電がオンされて電圧ドロップが発生した後、外部電源電圧が閾値を下回ったとしても、当該下回りからオフ側設定時間が経過するまでは、モータ通電のオフが禁止される。これによれば、外部電源電圧が閾値を下回った直後にモータ通電がオフして電圧ドロップが消滅する事態を回避できるので、通電チャタリングの抑制効果が高くなる。
また、外部電源電圧をフィルタリングするフィルタ回路から出力の内部電源電圧が通電回路へ印加される構成では、外部電源電圧は瞬断するおそれがあるが、内部電源電圧の瞬断はフィルタ回路の時定数に応じて抑制され得る。そこで、外部及び内部電源電圧のうち瞬断の可能性の高い外部電源電圧が閾値を下回ってからオフ側設定時間が経過するまでモータ通電のオフを禁止することによれば、当該瞬断に対する通電チャタリングの抑制効果を高めることができる。
According to the invention described in claim 3 , the energization off means prohibits the energization circuit from turning off the motor energization until a predetermined off-side set time elapses after the external power supply voltage falls below the threshold value. Thus, after the motor current is turned on the voltage drop generated from higher than external power supply voltage is the threshold value after the on-side setting time, as an external power supply voltage drops below the threshold value, elapsed off side setting time from the below Until this is done, turning off the motor energization is prohibited. According to this, since it is possible to avoid a situation where the motor energization is turned off and the voltage drop disappears immediately after the external power supply voltage falls below the threshold value, the effect of suppressing energization chattering is enhanced.
In the configuration where the output internal power supply voltage is applied from the filter circuit that filters the external power supply voltage to the energizing circuit, the external power supply voltage may be momentarily interrupted. Can be suppressed accordingly. Therefore, by prohibiting the motor from being turned off until the off-side set time has elapsed after the external power supply voltage, which has a high possibility of instantaneous interruption among the external and internal power supply voltages, falls below the threshold, The effect of suppressing chattering can be enhanced.
請求項4に記載の発明によると、通電オフ手段は、外部電源電圧が閾値を下回ってからオフ側設定時間が経過した時点において外部電源電圧が閾値を下回っていることにより、通電回路によるモータ通電をオフし、当該オフ側設定時間の経過時点において外部電源電圧が閾値を上回っていることにより、通電回路によるモータ通電をオンに保持する。これによれば、外部電源電圧自体が瞬断して、一旦閾値を下回ったにも拘らずオフ側設定時間の経過前に閾値を上回ったとしても、モータ通電をオンのまま保持して通電チャタリングを抑制することができる。また一方、オフ側設定時間が経過するまで外部電源電圧が閾値を下回った状態となる正常時には、当該経過後にモータ通電をオフして確実にモータドライバを保護することができるのである。 According to the invention of claim 4, de-energization means, by an external power supply voltage is below the threshold value at the time the external power supply voltage is off-side setting time from below the threshold has elapsed, the motor energization by energization circuit When the off-side set time elapses, the external power supply voltage exceeds the threshold value, and the motor energization by the energization circuit is kept on. According to this, even if the external power supply voltage is momentarily interrupted and once falls below the threshold value and exceeds the threshold value before the OFF side set time elapses, the motor energization is kept on and the chattering is performed. Can be suppressed. On the other hand, at the normal time when the external power supply voltage falls below the threshold until the off-side set time elapses, the motor driver can be turned off after the elapse of time to reliably protect the motor driver.
外部電源電圧をフィルタリングするフィルタ回路から出力の内部電源電圧が通電回路へ印加される構成では、上述したように、内部電源電圧の瞬断の可能性は低い。そこで、請求項5に記載の発明によると、通電オフ手段は、内部電源電圧が閾値を下回った時点において通電回路によるモータ通電をオフする。これによれば、例えば電動モータの消費電流が増大することで内部電源電圧が閾値を下回るような場合に、即座にモータ通電をオフすることができるので、当該電流増大に起因するモータドライバ及び電動モータの故障が抑制され得る。 In the configuration in which the output internal power supply voltage is applied from the filter circuit that filters the external power supply voltage to the energization circuit, as described above, the possibility of instantaneous interruption of the internal power supply voltage is low. Therefore, according to the fifth aspect of the present invention, the energization off means turns off the motor energization by the energization circuit when the internal power supply voltage falls below the threshold value. According to this, when the current consumption of the electric motor increases, for example, when the internal power supply voltage falls below the threshold value, the motor energization can be immediately turned off. Motor failure can be suppressed.
外部電源電圧をフィルタリングするフィルタ回路から出力の内部電源電圧が通電回路へ印加される構成では、上述したように外部及び内部電源電圧が連動して変化する場合に、内部電源電圧の変化速度が外部電源電圧の変化速度よりも遅くなる。また、そのような構成において、モータ通電のオン・オフの基準となる電源電圧としては、外部電源電圧の方が内部電源電圧よりも信頼性が高くなる。そこで、請求項6に記載の発明によると、オフ側設定時間は、内部電源電圧が下降を開始してから閾値を下回るまでの下降期間内に設定される。これよれば、外部電源電圧と連動して変化する内部電源電圧について、外部電源電圧の閾値に対する下回りからオフ側設定時間の経過によりモータ通電がオフした後において、閾値を下回らせることができる。したがって、外部及び内部電源電圧が連動して変化する場合には、信頼性の高い外部電源電圧に基づく適時にモータ通電をオフし得るのみならず、当該オフ後において内部電源電圧の下降にも対応した通電オフ状態を実現可能となる。 In the configuration in which the output internal power supply voltage is applied to the energization circuit from the filter circuit that filters the external power supply voltage, when the external and internal power supply voltages change in conjunction with each other as described above, the change rate of the internal power supply voltage is external. It becomes slower than the change speed of the power supply voltage. Further, in such a configuration, the external power supply voltage is more reliable than the internal power supply voltage as the power supply voltage serving as a reference for turning on / off the motor. Therefore, according to the sixth aspect of the present invention, the off-side set time is set within a falling period from when the internal power supply voltage starts decreasing until it falls below the threshold value. According to this, the internal power supply voltage that changes in conjunction with the external power supply voltage can be made lower than the threshold value after the motor energization is turned off due to the lapse of the off-side set time from being below the threshold value of the external power supply voltage. Therefore, when the external and internal power supply voltages change in conjunction with each other, not only can the motor power be turned off in a timely manner based on the highly reliable external power supply voltage, but also the internal power supply voltage can be lowered after the power is turned off. It is possible to realize the energized off state.
請求項7に記載の発明は、電動モータと、電源電圧を利用して電動モータを通電駆動する請求項1〜6のいずれか一項に記載のモータドライバと、電動モータの回転により内燃機関のバルブタイミングを調整する調整機構とを備えることを特徴とする。このような請求項7に記載の発明によれば、請求項1〜6のいずれか一項に記載の発明であるモータドライバにより通電チャタリングの抑制効果を発揮して、モータドライバの故障を防止することができるので、長期に亘って安定したバルブタイミングの調整が可能となる。
The invention according to claim 7 is an electric motor, and the motor driver according to any one of
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図2〜6は、本発明の一実施形態によるバルブタイミング調整装置1を示している。バルブタイミング調整装置1は車両に搭載され、内燃機関の吸気弁又は排気弁のバルブタイミングを調整する。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. 2 to 6 show a valve timing adjusting
(電動ユニットの基本構成)
まず、図2に示すバルブタイミング調整装置1の電動ユニット10の基本構成について説明する。電動ユニット10は、電動モータ12及びモータドライバ60を備えている。
(Basic configuration of electric unit)
First, the basic configuration of the
電動モータ12はブラシレスモータであり、モータケース13、モータ軸14及びモータコイル15(図3参照)を備えている。モータケース13は、内燃機関にステーを介して固定される。モータケース13は、モータ軸14を正逆回転自在に支持していると共に、各モータコイル15を固定している。電動モータ12では、図4の時計方向となる正転方向の回転磁界が各モータコイル15への通電によって形成されるときには、当該正転方向へモータ軸14が回転駆動される。一方、図4の反時計方向となる逆転方向の回転磁界が各モータコイル15への通電によって形成されるときには、当該逆転方向へモータ軸14が回転駆動される。
The
図2に示すようにモータドライバ60は、モータケース13内に収容されている。モータドライバ60は、図3に示すように電動モータ12の各モータコイル15と電気接続されている。モータドライバ60は、各モータコイル15への通電によってモータ軸14を回転駆動する。
As shown in FIG. 2, the
(調整機構の基本構成)
次に、図2に示すバルブタイミング調整装置1の調整機構20の基本構成について説明する。調整機構20は、駆動側回転体22、従動側回転体24、差動歯車機構部30及びリンク機構部50を備えている。
(Basic configuration of adjustment mechanism)
Next, the basic configuration of the
駆動側回転体22は、内燃機関のクランク軸との間にタイミングチェーンが巻き掛けられるタイミングスプロケットである。クランク軸の出力トルクが駆動側回転体22へ入力されるときには、駆動側回転体22はクランク軸と連動して、当該クランク軸に対する相対位相を保ちつつ図5の時計方向へ回転する。従動側回転体24は内燃機関のカム軸2に同軸上に固定されており、カム軸2と一体に図5の時計方向へ回転する。
The drive-
図2,4に示すように差動歯車機構部30は、太陽歯車31、遊星キャリア32、遊星歯車33及び伝達回転体34等から構成されている。内歯車からなる太陽歯車31は駆動側回転体22に同軸上に螺子止めされており、クランク軸の出力トルクの伝達によって駆動側回転体22と一体に回転する。遊星キャリア32は継手35を介してモータ軸14に連結されており、モータ軸14からの回転トルクの伝達によってモータ軸14と一体に回転する。遊星キャリア32は、駆動側回転体22に対して偏心する円筒面状の外周面部により偏心部36を形成している。外歯車からなる遊星歯車33はベアリング37を介して偏心部36に嵌合しており、太陽歯車31に対し偏心して配置されている。遊星歯車33は太陽歯車31に内周側から噛合しており、駆動側回転体22に対するモータ軸14の相対回転に応じて遊星運動する。伝達回転体34は、従動側回転体24の外周側に同心的に嵌合している。伝達回転体34には、回転方向に等間隔に並ぶ複数の係合孔38が設けられている。また、遊星歯車33には、各係合孔38内に突出する複数の係合突起39が設けられている。そして、それら各係合突起39が係合孔38に係合することにより、遊星歯車33の自転運動が抽出されて伝達回転体34の回転運動へ変換されるようになっている。
As shown in FIGS. 2 and 4, the
図2,5,6に示すようにリンク機構部50は、リンク52,53、案内部54及び可動体56等から構成されている。尚、図5,6では、説明を判り易くするため、断面を表すハッチングを省略している。第一リンク52は、駆動側回転体22に回り対偶によって連繋している。第二リンク53は、従動側回転体24に回り対偶によって連繋していると共に、可動体56を介した回り対偶によって第一リンク52に連繋している。案内部54は、伝達回転体34において遊星歯車33とは反対側の端面を含む部分により形成されている。案内部54には、可動体56が滑動自在に嵌合する案内溝58が形成されている。案内溝58は、案内部54の回転中心からの距離が長手方向で変化する螺旋溝状に形成されている。
As shown in FIGS. 2, 5, and 6, the
このような構成の調整機構20において、モータ軸14が駆動側回転体22に対して相対回転しないときには、遊星歯車33が遊星運動せずに駆動側回転体22及び伝達回転体34と一体に回転する。その結果、可動体56が案内溝58内を案内されず、リンク52,53の相対位置関係が変化しないので、駆動側回転体22及び従動側回転体24の間の相対位相、ひいてはバルブタイミングが保持される。モータ軸14が駆動側回転体22に対して正転方向へ相対回転駆動されるときには、遊星歯車33の遊星運動により伝達回転体34が駆動側回転体22に対して図6の反時計方向へ相対回転する。その結果、可動体56が案内溝58内を案内されてリンク52,53の相対位置関係が変化することにより、従動側回転体24が駆動側回転体22に対して図5の時計方向へ相対回転するため、バルブタイミングが進角する。モータ軸14が駆動側回転体22に対して逆転方向へ相対回転駆動されるときには、正転方向への相対回転駆動時とは逆の原理によって、バルブタイミングが遅角する。
In the
(モータドライバの特徴的構成)
次に、本実施形態によるモータドライバ60の特徴的構成について説明する。図3に示すようにモータドライバ60は、外部端子62、フィルタ回路70及びインバータ部80を備えている。
(Characteristic configuration of motor driver)
Next, a characteristic configuration of the
外部端子62は、車両においてモータドライバ60の外部に配置された外部電源としてのバッテリ64に信号線66を介して電気接続されている。この接続により外部端子62には、バッテリ64から信号線66を通じて供給される外部電源電圧Voが印加されるようになっている。ここで外部端子62には、後述するように電動モータ12の通電回路82がフィルタ回路70を介して電気接続されている。この接続により、電動モータ12への通電がオンされるときには、信号線66に電圧ドロップΔVdが発生するので、バッテリ64の電圧(以下、「バッテリ電圧」という)Vbから電圧ドロップΔVdを差し引いた分の電圧が外部電源電圧Voとして外部端子62へ印加される。また一方、電動モータ12への通電がオフされるときには、電圧ドロップΔVdが消滅するので、バッテリ電圧Vbがそのまま外部電源電圧Voとして外部端子62へ印加される。
The
フィルタ回路70は、インダクタ72及びコンデンサ74,76を組み合わせてなる。インダクタ72の両端は、外部端子62及びインバータ部80の間に電気接続されている。第一コンデンサ74の一端はインダクタ72の一端及び外部端子62に電気接続され、第一コンデンサ74の他端は接地されている。第二コンデンサ76の一端はインダクタ72の他端及びインバータ部80に電気接続され、第二コンデンサ76の他端は接地されている。以上の形態によりインバータ部80の上流側には、π型のフィルタ回路70が形成されており、当該回路70は、外部端子62に印加されている外部電源電圧Voをフィルタリングして内部電源電圧Viをインバータ部80側へ出力する。したがって、モータドライバ60では、外部電源電圧Voの瞬断等による変動ノイズがインバータ部80側へ伝播して誤作動を招来する事態が抑制されるようになっている。
The
インバータ部80は、通電回路82及び切換回路84等から構成されている。通電回路82はブリッジ回路であり、フィルタ回路70に電気接続されている。この接続により通電回路82には、フィルタ回路70から出力の内部電源電圧Viが印加されるようになっており、またフィルタ回路70により、電動モータ12の消費電流に起因する変動ノイズのバッテリ64側への伝播が抑制されるようになっている。
The
通電回路82は、それぞれ対応するモータコイル15に電気接続されている複数のアーム86u,86v,86wを有する。各アーム86u,86v,86wにおいてモータコイル15との接続点を挟む上段側と下段側とには、それぞれスイッチング素子88が設けられている。各スイッチング素子88は例えばMOS型の電界効果トランジスタであり、駆動信号によってオン・オフ駆動される。
The
切換回路84は、通電回路82の制御用ICとしてメモリ89を備えており、フィルタ回路70に電気接続されている。この接続により切換回路84にも、フィルタ回路70から出力の内部電源電圧Viが印加されるようになっており、また切換回路84により、内部電源電圧Viを検出可能となっている。さらに切換回路84は、外部端子62に電気接続されることにより、外部電源電圧Voを検出可能となっている。またさらに切換回路84は、各スイッチング素子88のゲートに電気接続されており、各スイッチング素子88へ与える駆動信号の電圧レベルを変化させることによってそれら素子88のオン・オフを切り換える。その結果、各スイッチング素子88のオン・オフに応じて各モータコイル15への通電状態が変化し、電動モータ12が回転又は停止することとなる。
The switching
そして、本実施形態による切換回路84は、検出した外部電源電圧Vo及び内部電源電圧Viに基づいて、電動モータ12の各モータコイル15への通電(以下、あらためて「モータ通電」という)のオン・オフを制御する。
The switching
(モータ通電のオン・オフ制御)
次に、切換回路84によるモータ通電のオン・オフ制御のフローについて、図7,8に基づき説明する。尚、このオン・オフ制御は、車両のイグニッションスイッチがオンされることによってスタートし、当該イグニッションスイッチがオフされることによって終了する。
(Motor energization on / off control)
Next, the flow of on / off control of motor energization by the switching
図7に示すように、オン・オフ制御のステップS101では、外部電源電圧Voが閾値Vthを下回っているか否かを判定する。 As shown in FIG. 7, in step S101 of on / off control, it is determined whether or not the external power supply voltage Vo is lower than a threshold value Vth.
ここで閾値Vthは、インバータ部80を保護する上でモータ通電のオフが必要な電圧値の上限値となるものであり、次の閾値条件を満たすように予め設定されて切換回路84のメモリ89に記憶されている。
閾値条件:バッテリ電圧Vbの正常値から電圧ドロップΔVdの予測最大値を差し引いた値よりも小(図1,9参照)
例えば、バッテリ電圧Vbの正常値が12V、電圧ドロップΔVdの予測最大値が2〜3Vの場合には、閾値Vthは7.7V程度とされる。
Here, the threshold value Vth is an upper limit value of the voltage value that needs to be turned off in order to protect the
Threshold condition: smaller than the value obtained by subtracting the predicted maximum value of the voltage drop ΔVd from the normal value of the battery voltage Vb (see FIGS. 1 and 9).
For example, when the normal value of the battery voltage Vb is 12V and the predicted maximum value of the voltage drop ΔVd is 2 to 3V, the threshold Vth is set to about 7.7V.
ステップS101で肯定判定がなされた場合にはステップS102へ移行して、タイマTをスタートし、続くステップS103では、モータ通電をオンに保持する。この後、ステップS104では、タイマTのスタートから所定のオフ側設定時間Toffが経過したか否かを判定する。その結果、否定判定がなされた場合には、ステップS103へ戻ることになるため、オフ側設定時間Toffが経過するまでモータ通電のオフが禁止されるのである。 If an affirmative determination is made in step S101, the process proceeds to step S102 to start the timer T, and in the subsequent step S103, the motor energization is kept on. Thereafter, in step S104, it is determined whether or not a predetermined off-side set time Toff has elapsed since the start of the timer T. As a result, if a negative determination is made, the process returns to step S103, so that the motor energization is prohibited until the off-side set time Toff elapses.
ここでオフ側設定時間Toffは、次のオフ時間条件1,2を満たすように予め設定されてメモリ89に記憶されている。
オフ時間条件1:インバータ部80を保護する上ではモータ通電のオフが不要となる電圧瞬断時間Tm以上(図11参照)
オフ時間条件2:内部電源電圧Viが下降を開始してから閾値Vthを下回るまでの下降期間Ti内(図10参照)
例えば、瞬断時間Tmが100μs、下降期間Tiが176μsの場合には、オフ側設定時間Toffは130±20μs程度とされる。
Here, the off-side set time Toff is preset and stored in the
Off-time condition 1: More than the instantaneous voltage interruption time Tm in which it is not necessary to turn off the motor in order to protect the inverter unit 80 (see FIG. 11)
Off-time condition 2: within the fall period Ti from when the internal power supply voltage Vi starts to fall to below the threshold value Vth (see FIG. 10)
For example, when the instantaneous interruption time Tm is 100 μs and the falling period Ti is 176 μs, the off-side set time Toff is about 130 ± 20 μs.
ステップS104において肯定判定がなされた場合、即ちタイマTのスタートからオフ側設定時間Toffが経過した場合には、ステップS105へ移行して、タイマTをストップ且つリセットする。この後、ステップS106では、外部電源電圧Voが閾値Vthを下回っているか否かを再度判定する。その結果、否定判定がなされた場合にはステップS107へ移行して、モータ通電をオンに保持した後、ステップS101へと戻る。したがって、バッテリ電圧Vbの瞬断により、一旦閾値Vthを下回った外部電源電圧Voがオフ側設定時間Toff内に閾値Vthを上回って復帰するような場合には、モータ通電をオフしてインバータ部80を保護する必要がなくなるので、モータ通電のオン状態が継続されることとなる。一方、ステップS106において肯定判定がなされた場合にはステップS108へ移行して、モータ通電をオンからオフへと切り換えてインバータ部80を保護する。
If an affirmative determination is made in step S104, that is, if the off-side set time Toff has elapsed from the start of the timer T, the process proceeds to step S105, where the timer T is stopped and reset. Thereafter, in step S106, it is determined again whether or not the external power supply voltage Vo is lower than the threshold value Vth. As a result, if a negative determination is made, the process proceeds to step S107, the motor energization is kept on, and then the process returns to step S101. Therefore, when the external power supply voltage Vo that once falls below the threshold value Vth returns above the threshold value Vth within the off-side set time Toff due to a momentary interruption of the battery voltage Vb, the motor energization is turned off and the
ここまで、ステップS101において肯定判定がなされた場合の後続ステップについて説明してきたが、以下では、ステップS101において否定判定がなされた場合の後続ステップについて説明する。 Up to this point, the subsequent steps when an affirmative determination is made in step S101 have been described, but the following steps will be described below when a negative determination is made in step S101.
ステップS101において否定判定がなされた場合にはステップS109へ移行して、内部電源電圧ViがステップS101と同じ閾値Vthを下回っているか否かを判定する。その結果、否定判定がなされた場合には、今回はモータ通電をオフにする必要はないとして、ステップS101へと戻る。一方、肯定判定がなされた場合にはステップS108へ移行することで、モータ通電をオンからオフへと切り換えてインバータ部80を保護する。
If a negative determination is made in step S101, the process proceeds to step S109 to determine whether or not the internal power supply voltage Vi is below the same threshold value Vth as in step S101. As a result, if a negative determination is made, it is not necessary to turn off the motor energization this time, and the process returns to step S101. On the other hand, if an affirmative determination is made, the process proceeds to step S108 to switch the motor energization from on to off to protect the
このように本実施形態では、外部電源電圧Voが閾値Vthを下回った場合には、オフ側設定時間Toffの経過を待ってモータ通電をオフするが、内部電源電圧Viが閾値Vthを下回った場合には、それと略同時にモータ通電をオフするのである。 As described above, in this embodiment, when the external power supply voltage Vo falls below the threshold value Vth, the motor energization is turned off after the off-side set time Toff elapses. However, when the internal power supply voltage Vi falls below the threshold value Vth. The motor energization is turned off almost simultaneously.
さて、ステップS108においてモータ通電がオフへ切り換えられた後には、図8に示すステップS110へ移行して、外部電源電圧VoがステップS101と同じ閾値Vthを上回っているか否かを判定する。その結果、肯定判定がなされた場合にはステップS111へ移行して、タイマTをスタートし、続くステップS112では、モータ通電をオフに保持する。この後、ステップS113では、内部電源電圧ViがステップS110と同じ閾値Vthを上回っているか否かを判定し、否定判定がなされた場合にはステップS114へ移行して、タイマTのスタートから所定のオン側設定時間Tonが経過したか否かを判定する。その結果、否定判定がなされた場合には、ステップS112へ戻ることになるため、内部電源電圧Viが閾値Vthを上回らない限り、オン側設定時間Tonが経過するまでモータ通電のオンが禁止される。 Now, after the motor energization is switched off in step S108, the process proceeds to step S110 shown in FIG. 8, and it is determined whether or not the external power supply voltage Vo exceeds the same threshold value Vth as in step S101. As a result, if an affirmative determination is made, the process proceeds to step S111 to start the timer T, and in the subsequent step S112, the motor energization is held off. Thereafter, in step S113, it is determined whether or not the internal power supply voltage Vi exceeds the same threshold value Vth as in step S110. If a negative determination is made, the process proceeds to step S114, and a predetermined time from the start of the timer T is determined. It is determined whether the on-side set time Ton has elapsed. As a result, if a negative determination is made, the process returns to step S112. Therefore, unless the internal power supply voltage Vi exceeds the threshold value Vth, the motor energization is prohibited until the on-side set time Ton elapses. .
ここでオン側設定時間Tonは、次のオン時間条件を満たすように予め設定されてメモリ89に記憶されている。
オン時間条件:各電源電圧Vo,Vi及びバッテリ電圧Vbに予測されるチャタリング周期の最大値の半値以上
例えば、チャタリング周期の予測最大値の半値が160msの場合には、オン側設定時間Tonは200±10ms程度に設定される。
Here, the on-side set time Ton is preset and stored in the
On-time condition: More than half of the maximum value of the chattering cycle predicted for each power supply voltage Vo, Vi and battery voltage Vb For example, when the half-value of the predicted maximum value of the chattering cycle is 160 ms, the on-side set time Ton is 200 It is set to about ± 10 ms.
ステップS114において肯定判定がなされた場合、即ちタイマTのスタートからオン側設定時間Tonが経過した場合には、ステップS115へ移行して、タイマTをストップ且つリセットする。この後、ステップS116では、外部電源電圧Voが閾値Vthを上回っているか否かを再度判定する。その結果、否定判定がなされた場合にはステップS117へ移行して、モータ通電をオフに保持した後、ステップS110へと戻る。したがって、外部電源電圧Vo又はバッテリ電圧Vbのチャタリングにより、一旦閾値Vthを上回った外部電源電圧Voがオン側設定時間Ton内に閾値Vthを下回って戻るような場合には、モータ通電がオンするとインバータ部80を保護し得なくなるので、モータ通電のオフ状態が継続されることとなる。一方、ステップS116において肯定判定がなされた場合にはステップS118へ移行して、モータ通電をオフからオンへと切り換えて復帰させた後、ステップS101へ戻る。
When an affirmative determination is made in step S114, that is, when the on-side set time Ton has elapsed from the start of the timer T, the process proceeds to step S115, where the timer T is stopped and reset. Thereafter, in step S116, it is determined again whether or not the external power supply voltage Vo exceeds the threshold value Vth. As a result, if a negative determination is made, the process proceeds to step S117, the motor energization is kept off, and then the process returns to step S110. Therefore, when the external power supply voltage Vo once exceeds the threshold value Vth returns below the threshold value Vth within the on-side set time Ton due to chattering of the external power supply voltage Vo or the battery voltage Vb, the inverter is turned on when the motor energization is turned on. Since the
外部電源電圧Voの閾値Vthに対する上回りからオン側設定時間Ton内に内部電源電圧Viが閾値Vthを上回らない場合は、以上説明した通りであるが、その逆の場合にはステップS119へ移行して、タイマTをリセット且つリスタートさせる。続くステップS120では、モータ通電をオフに保持し、さらに続くステップS121では、タイマTのリスタートからステップS114と同じオン側設定時間Tonが経過したか否かを判定する。その結果、否定判定がなされた場合には、ステップS120へ戻ることとなる。したがって、外部電源電圧Voが閾値Vthを上回った後においては、内部電源電圧Viが閾値Vthを上回るまでの間並びに内部電源電圧Viの当該上回りからオン側設定時間Tonが経過するまでの間は、モータ通電のオンが禁止されるのである。 The case where the internal power supply voltage Vi does not exceed the threshold value Vth within the on-side set time Ton from above the threshold value Vth of the external power supply voltage Vo is as described above, but in the opposite case, the process proceeds to step S119. , Reset and restart timer T. In the subsequent step S120, the motor energization is kept off, and in the subsequent step S121, it is determined whether or not the same on-side set time Ton as in step S114 has elapsed since the restart of the timer T. As a result, if a negative determination is made, the process returns to step S120. Therefore, after the external power supply voltage Vo exceeds the threshold value Vth, until the internal power supply voltage Vi exceeds the threshold value Vth and until the on-side set time Ton elapses from the increase of the internal power supply voltage Vi, It is prohibited to turn on the motor.
ステップS121において肯定判定がなされた場合、即ちタイマTのリスタートからオン側設定時間Tonが経過した場合には、ステップS122へ移行して、タイマTをストップ且つリセットする。この後、ステップS123では、内部電源電圧Viが閾値Vthを上回っているか否かを再度判定する。その結果、否定判定がなされた場合にはステップS124へ移行して、モータ通電をオフに保持した後、ステップS110へと戻る。したがって、内部電源電圧Vi又はバッテリ電圧Vbのチャタリングにより、一旦閾値Vthを上回った内部電源電圧Viがオン側設定時間Ton内に閾値Vthを下回って戻るような場合には、モータ通電がオンするとインバータ部80を保護し得なくなるので、モータ通電のオフ状態が継続されることとなる。一方、ステップS123において肯定判定がなされた場合にはステップS125へ移行して、モータ通電をオフからオンへと切り換えて復帰させた後、ステップS101へ戻る。
If an affirmative determination is made in step S121, that is, if the on-side set time Ton has elapsed from the restart of the timer T, the routine proceeds to step S122, where the timer T is stopped and reset. Thereafter, in step S123, it is determined again whether or not the internal power supply voltage Vi exceeds the threshold value Vth. As a result, if a negative determination is made, the process proceeds to step S124, the motor energization is kept off, and then the process returns to step S110. Therefore, if the internal power supply voltage Vi once exceeds the threshold value Vth and returns below the threshold value Vth within the on-side set time Ton due to chattering of the internal power supply voltage Vi or the battery voltage Vb, the inverter is turned on when the motor energization is turned on. Since the
ここまで、ステップS110において肯定判定がなされた場合の後続ステップについて説明してきたが、次に、ステップS110において否定判定がなされた場合の後続ステップについて説明する。 Up to this point, the following steps have been described in the case where an affirmative determination is made in step S110. Next, the subsequent steps in the case where a negative determination is made in step S110 will be described.
ステップS110において否定判定がなされた場合にはステップS126へ移行して、内部電源電圧ViがステップS110と同じ閾値Vthを上回っているか否かを判定する。その結果、否定判定がなされた場合には、今回はモータ通電をオンにする必要はないとして、ステップS110へと戻る。一方、肯定判定がなされた場合にはステップS127へ移行してタイマTをスタートした後、ステップS120へ移行する。したがって、この場合には、タイマTのスタートからオン側設定時間Tonが経過するまでモータ通電のオンが禁止され、当該経過後には、内部電源電圧Viと閾値Vthとの関係に応じてモータ通電がオフに保持又はオンへ切り換えられるのである。 If a negative determination is made in step S110, the process proceeds to step S126, and it is determined whether or not the internal power supply voltage Vi exceeds the same threshold value Vth as in step S110. As a result, if a negative determination is made, it is not necessary to turn on the motor energization this time, and the process returns to step S110. On the other hand, if a positive determination is made, the process proceeds to step S127 to start the timer T, and then proceeds to step S120. Therefore, in this case, the motor energization is prohibited from turning on until the on-side set time Ton elapses from the start of the timer T. After the elapse of time, the motor energization is performed according to the relationship between the internal power supply voltage Vi and the threshold value Vth. It is held off or switched on.
(切換回路の作動)
次に、図7,8のオン・オフ制御によって実現される切換回路84の作動例1〜5について説明する。
(Switching circuit operation)
Next, operation examples 1 to 5 of the switching
(作動例1)
図1は、例えばバッテリ電圧Vbの低下又は信号線66の異常な電圧ドロップと略同時に電動モータ12が発電する等して内部電源電圧Viが保持されることにより、外部電源電圧Voのみが閾値Vthを下回った後、復帰する場合の作動例1を示している。
(Operation example 1)
FIG. 1 shows that the internal power supply voltage Vi is maintained, for example, by the
具体的に作動例1では、まず、外部電源電圧Voが下降して閾値Vthを下回ると、オフ側設定時間Toffが経過するまでモータ通電のオフが禁止される。そして、オフ側設定時間Toffが経過すると、モータ通電がオフされて信号線66の電圧ドロップΔVdが消滅するが、作動例1では、外部電源電圧Voが閾値Vthを上回らないことによりモータ通電がオフ状態に維持される。
Specifically, in the first operation example, when the external power supply voltage Vo decreases and falls below the threshold value Vth, turning off the motor energization is prohibited until the off-side set time Toff elapses. When the off-side set time Toff elapses, the motor energization is turned off and the voltage drop ΔVd of the
この後、外部電源電圧Voが上昇して閾値Vthを上回ると、オン側設定時間Tonが経過するまでモータ通電のオンが禁止される。そして、オン側設定時間Tonが経過すると、モータ通電がオンされて信号線66に電圧ドロップΔVdが発生するが、作動例1では、外部電源電圧Voが閾値Vthを下回らないことによりモータ通電がオン状態に維持される。
Thereafter, when the external power supply voltage Vo rises and exceeds the threshold value Vth, the turning-on of the motor is prohibited until the on-side set time Ton elapses. When the on-side set time Ton elapses, the motor energization is turned on and a voltage drop ΔVd is generated in the
このように本実施形態によれば、外部電源電圧Voの閾値Vthに対する下回り直後にはモータ通電のオフが禁止され、また当該電源電圧Voの閾値Vthからの上回り直後にはモータ通電のオンが禁止されるので、通電チャタリングを抑制することができる。 As described above, according to this embodiment, immediately after the external power supply voltage Vo falls below the threshold value Vth, the motor energization is prohibited, and immediately after the power supply voltage Vo exceeds the threshold value Vth, the motor energization is prohibited. Thus, energization chattering can be suppressed.
(作動例2)
図9は、電動モータ12の消費電流が急増することにより、内部電源電圧Viのみが閾値Vthを下回った後、復帰する場合の作動例2を示している。
(Operation example 2)
FIG. 9 shows an operation example 2 in a case where the current consumption of the
具体的に作動例2では、まず、内部電源電圧Viが下降して閾値Vthを下回ると、オフ側設定時間Toffを待つことなく即座にモータ通電がオフされるので、インバータ部80及び電動モータ12が保護される。
Specifically, in the operation example 2, first, when the internal power supply voltage Vi decreases and falls below the threshold value Vth, the motor energization is immediately turned off without waiting for the off-side set time Toff. Therefore, the
さらに作動例2では、モータ通電のオフにより電圧ドロップΔVdが消滅して内部電源電圧Viが一旦上昇して閾値Vthを上回る。しかし、上記オン時間条件により、内部電源電圧Viの閾値Vthに対する上回りからオン側設定時間Tonが経過するまでには、当該電圧Viが再度下降して閾値Vthを下回るので、モータ通電のオンが禁止されて通電オフ状態が維持される。 Furthermore, in the operation example 2, the voltage drop ΔVd disappears by turning off the motor energization, and the internal power supply voltage Vi once rises and exceeds the threshold value Vth. However, due to the on-time condition, the voltage Vi drops again and falls below the threshold value Vth until the on-side set time Ton elapses from exceeding the threshold value Vth of the internal power supply voltage Vi. Thus, the energization off state is maintained.
この後、内部電源電圧Viが上昇して閾値Vthを上回ると、オン側設定時間Tonが経過するまでモータ通電のオンが禁止される。そして、オン側設定時間Tonが経過すると、モータ通電がオンされて信号線66に電圧ドロップΔVdが発生するが、作動例2では、内部電源電圧Viが閾値Vthを下回らないことによりモータ通電がオン状態に維持される。
Thereafter, when the internal power supply voltage Vi rises and exceeds the threshold value Vth, the motor energization is prohibited from being turned on until the on-side set time Ton elapses. When the on-side set time Ton elapses, the motor energization is turned on and a voltage drop ΔVd is generated on the
このように本実施形態によれば、電圧ドロップΔVdの消滅による内部電源電圧Viのチャタリング時にも、また当該電源電圧Viの閾値Vthに対する上回り直後にもモータ通電のオンが禁止されるので、通電チャタリングを抑制することができる。 As described above, according to the present embodiment, when the internal power supply voltage Vi is chattered due to the disappearance of the voltage drop ΔVd, and also immediately after the power supply voltage Vi exceeds the threshold value Vth, turning on the motor is prohibited. Can be suppressed.
(作動例3)
図10は、バッテリ電圧Vbの低下又は信号線66の異常な電圧ドロップにより、若しくはそれに加えて電動モータ12の消費電流が急増することにより、外部及び内部電源電圧Vo,Viが連動して閾値Vthを下回った後、復帰する場合の作動例3を示している。
(Operation example 3)
FIG. 10 shows that the threshold voltage Vth is linked with the external and internal power supply voltages Vo and Vi due to the decrease in the battery voltage Vb or the abnormal voltage drop of the
本実施形態では、フィルタ回路70の働きにより、外部電源電圧Voの下降速度よりも内部電源電圧Viの下降速度が遅くなる。故に作動例3では、まず、外部電源電圧Voが下降して閾値Vthを下回ると、モータ通電のオフが禁止される。
In the present embodiment, due to the action of the
また、本実施形態において内部電源電圧Viは、上記オフ時間条件2により、オフ側設定時間Toff内では閾値Vthを下回ることがない。故に作動例3では、オフ側設定時間Toffが経過すると、モータ通電がオフされることにより電圧ドロップΔVdが消滅するが、上記作動例2の場合と同様の原理により内部電源電圧Viが閾値Vthを下回るようになるため、当該下回りにも対応する形でモータ通電がオフ状態に維持される。 In the present embodiment, the internal power supply voltage Vi does not fall below the threshold value Vth within the off-side set time Toff due to the off-time condition 2. Therefore, in the operation example 3, when the off-side set time Toff elapses, the voltage drop ΔVd disappears by turning off the motor energization. However, the internal power supply voltage Vi has the threshold value Vth according to the same principle as in the operation example 2. Therefore, the motor energization is maintained in the off state in a manner corresponding to the lower direction.
さらに本実施形態では、フィルタ回路70の働きにより、外部電源電圧Voの上昇速度よりも内部電源電圧Viの上昇速度が遅くなる。故に作動例3では、外部電源電圧Voが上昇して閾値Vthを上回ることによりモータ通電のオンが禁止された後、外部電源電圧Voの当該上回りからオン側設定時間Ton内に内部電源電圧Viが上昇して閾値Vthを上回ると、内部電源電圧Viの当該上回りからさらにオン側設定時間Tonが経過するまで、モータ通電のオンが禁止され続ける。そして、内部電源電圧Viの閾値Vthに対する上回り後にオン側設定時間Tonが経過すると、モータ通電がオンされることにより電圧ドロップΔVdが発生するが、上記作動例2の場合と同様の原理により内部電源電圧Viが閾値Vthを下回らないため、モータ通電がオン状態に維持される。
Further, in the present embodiment, due to the function of the
このように本実施形態によれば、外部電源電圧Voの閾値Vthに対する下回り直後にはモータ通電のオフが禁止され、また電圧ドロップΔVdの消滅による内部電源電圧Viのチャタリング時にも、それら電源電圧Vo,Viの閾値Vthに対する上回り直後にもモータ通電のオンが禁止される。したがって、通電チャタリングを抑制することができるのである。 Thus, according to the present embodiment, immediately after the external power supply voltage Vo falls below the threshold value Vth, the motor energization is prohibited from being turned off, and even when the internal power supply voltage Vi is chattered due to the disappearance of the voltage drop ΔVd. , Vi is prohibited from being turned on immediately after exceeding Vi threshold value Vth. Therefore, energization chattering can be suppressed.
(作動例4)
図11は、バッテリ電圧Vbの瞬断により、外部電源電圧Voのみが閾値Vthを下回った後、復帰する場合の作動例4を示している。
(Operation example 4)
FIG. 11 shows an operation example 4 in the case where only the external power supply voltage Vo falls below the threshold value Vth and then recovers due to a momentary interruption of the battery voltage Vb.
本実施形態では、フィルタ回路70の働きにより、バッテリ電圧Vbが瞬断しても内部電源電圧Viは変化し難い。故に作動例4では、まず、バッテリ電圧Vbの瞬断に応じて外部電源電圧Voが閾値Vthを下回ると、モータ通電のオフが禁止されるが、上記オフ時間条件1により外部電源電圧Voは、当該下回りからオフ側設定時間Toffが経過するまでの間に復帰する。これにより外部電源電圧Voは、オフ側設定時間Toffの経過時点において閾値Vthを上回ることになるので、モータ通電はオンに保持されたままとなる。したがって、バッテリ電圧Vbの瞬断に拘らずモータ通電がオン状態に維持されるので、通電チャタリングを抑制することができる。
In the present embodiment, due to the function of the
以上説明したように本実施形態によれば、通電チャタリングが十分且つ確実に抑制され得るので、インバータ部80の故障を防止して、その耐久性を高めることができる。そして、その結果として、長期に亘って安定したバルブタイミング調整の実現が可能となる。
As described above, according to the present embodiment, the energization chattering can be sufficiently and reliably suppressed, so that the
尚、ここまで説明した実施形態では、オン・オフ制御のステップS101〜S109を実行する切換回路84が特許請求の範囲に記載の「通電オフ手段」に相当し、オン・オフ制御のステップS110〜S127を実行する切換回路84が特許請求の範囲に記載の「通電オン手段」に相当する。
In the embodiment described so far, the switching
(他の実施形態)
さて、上述においては本発明の一実施形態について説明したが、本発明は当該実施形態に限定して解釈されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の実施形態に適用することができる。
(Other embodiments)
Although one embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not construed as being limited to the embodiment, and can be applied to various embodiments without departing from the scope of the invention. it can.
例えば、内部電源電圧Viに基づいてモータ通電をオフする場合には、外部電源電圧Voに基づく場合に準じて、内部電源電圧Viが閾値Vthを下回ってからオフ側設定時間Toffが経過した後に、当該通電オフを実現するようにしてもよい。 For example, when the motor energization is turned off based on the internal power supply voltage Vi, the off-side set time Toff elapses after the internal power supply voltage Vi falls below the threshold value Vth in accordance with the case based on the external power supply voltage Vo. The energization off may be realized.
電動モータ12としては、上述したブラシレスモータ以外であっても、各種構成の電動モータを採用することができる。また、フィルタ回路70としては、上述したπ型のフィルタ回路以外であっても、本発明の作用効果が得られる限りにおいて、各種構成のフィルタ回路を採用することができる。さらに、調整機構20としては、上述した差動歯車機構部30及びリンク機構部50を備えたもの以外であっても、電動モータの回転により内燃機関のバルブタイミングを調整し得る限りにおいて、各種構成の機構を採用することができる。
As the
そして、本発明は、バルブタイミング調整装置のモータドライバ以外にも、電源電圧を利用して電動モータを通電駆動する各種のモータドライバに適用することができる。 The present invention can be applied to various motor drivers for energizing and driving an electric motor using a power supply voltage, in addition to the motor driver for the valve timing adjusting device.
1 バルブタイミング調整装置、2 カム、10 電動ユニット、12 電動モータ、14 モータ軸、15 モータコイル、20 調整機構、30 差動歯車機構部、50 リンク機構部、60 モータドライバ、62 外部端子、64 バッテリ、66 信号線、70 フィルタ回路、72 インダクタ、74 第一コンデンサ、76 第二コンデンサ、80 インバータ部、82 通電回路、84 切換回路(通電オフ手段、通電オン手段)、86u,86v,86w アーム、88 スイッチング素子、89 メモリ、T タイマ、Toff オフ側設定時間、Ton オン側設定時間、Ti 下降期間、Tm 瞬断時間、Tc チャタリング周期、Vb バッテリ電圧、Vo 外部電源電圧、Vi 内部電源電圧、Vth 閾値
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記外部電源電圧又は前記内部電源電圧が前記閾値を上回ってから所定のオン側設定時間が経過するまで前記通電回路による通電のオンを禁止する前記通電オン手段は、前記外部電源電圧が前記閾値を上回ってから前記オン側設定時間が経過するまでに前記内部電源電圧が前記閾値を上回った場合に、前記外部電源電圧が前記閾値を上回ってから前記内部電源電圧が前記閾値を上回るまでの間並びに前記内部電源電圧が前記閾値を上回ってから前記オン側設定時間が経過するまでの間は、前記通電回路による通電のオンを禁止することを特徴とするモータドライバ。 A filter circuit that filters the external power supply voltage and outputs the internal power supply voltage; an energization circuit that applies current to the electric motor by applying the internal power supply voltage; and the external power supply voltage or the internal power supply voltage falls below a threshold value it on condition, and de-energization means for turning off the current supply by the conducting circuit, wherein the external power supply voltage or condition the internal power supply voltage may exceed the threshold value, and a current-on means for turning on the power by the energizing circuit In the motor driver provided,
The energization on means for prohibiting energization by the energization circuit until a predetermined on-side set time elapses after the external power supply voltage or the internal power supply voltage exceeds the threshold , the external power supply voltage exceeds the threshold. When the internal power supply voltage exceeds the threshold value until the on-side set time elapses after the power supply voltage exceeds the threshold value, the internal power supply voltage exceeds the threshold value and the internal power supply voltage exceeds the threshold value. The motor driver , wherein energization by the energization circuit is prohibited during a period from when the internal power supply voltage exceeds the threshold until the on-side set time elapses .
電源電圧を利用して前記電動モータを通電駆動する請求項1〜6のいずれか一項に記載のモータドライバと、
前記電動モータの回転により内燃機関のバルブタイミングを調整する調整機構とを備えることを特徴とするバルブタイミング調整装置。 An electric motor;
The motor driver according to any one of claims 1 to 6 , wherein the electric motor is energized and driven using a power supply voltage.
An adjustment mechanism for adjusting a valve timing of the internal combustion engine by rotation of the electric motor.
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