JP6064469B2

JP6064469B2 - モータ駆動装置

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Publication number: JP6064469B2
Application number: JP2012200576A
Authority: JP
Inventors: 泰弘横井; 圭介今村; 智仁江口
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd; Aisin Corp
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 2012-09-12
Filing date: 2012-09-12
Publication date: 2017-01-25
Anticipated expiration: 2032-09-12
Also published as: JP2014057428A

Description

本発明は、駆動停止中のモータが外力により回転させられた際の該モータの発電による過電圧に対処するモータ駆動装置に関するものである。

従来、こうしたモータ駆動装置として種々のものが提案されている。例えば特許文献１に記載されたモータ駆動装置は、駆動停止中のモータの回転速度が所定値を超えたときに、該回転速度を減速させる制御を行うことで、モータの誘起電圧（発電）による過電圧を防止するというものである。

また、特許文献２に記載されたモータ駆動装置は、移動装置の移動速度が所定の値よりも大きくなって三相モータが電源電圧以上の発電を行うと、該三相モータの複数のコイルの中点を短絡させて電圧を下げるというものである。

特開２０１１−１０３７０７号公報特開平１０−３２３０７９号公報

ところで、特許文献１では、モータの回転速度を検出して該回転速度を減速させる制御を行うため、操作者（利用者）の意図した動作が妨げられて利便性が損なわれる可能性がある。また、モータの回転速度の減速時に発生する作動方向とは逆方向の力によって、機械的な部位に過大な負荷がかかる可能性がある。

一方、特許文献２では、移動装置の移動速度が所定の値よりも大きくなって三相モータが電源電圧以上の発電を行ったときの制御のため、三相モータの回転速度を検出する回路と電圧を検出する回路とが必要になる。

本発明の目的は、利便性を損ねることなく、より簡素な回路構成でモータの誘起電圧による過電圧を防止することができるモータ駆動装置を提供することにある。

上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、移動部材に連結され該移動部材を移動させるモータと、整流素子を介した直流電源を前記モータに対して電気的に接続・遮断する駆動回路とを備え、前記駆動回路により、前記整流素子を介した前記直流電源を電気的に接続して前記モータを駆動するモータ駆動装置において、前記整流素子と前記モータとの間に接続されたローパスフィルタと、保護抵抗と、前記モータの回転速度を検出する検出手段と、前記モータの非駆動状態で、前記モータの回転速度が所定値を下回るときに前記保護抵抗を前記駆動回路を介した前記モータに電気的に接続し、前記モータの回転速度が前記所定値を上回るときに前記駆動回路を介した前記モータを前記整流素子を介することなく前記直流電源の高側電位部に電気的に接続するスイッチング部材とを備え、前記ローパスフィルタは、前記整流素子と前記駆動回路の間に直列で電気的に接続されるコイルと、前記コイルの一端とグランドの間に電気的に接続されるコンデンサとを有することを要旨とする。

同構成によれば、前記駆動回路により、前記整流素子を介した前記直流電源及び前記モータを電気的に接続して前記モータを駆動することで、前記移動部材が移動される。一方、前記駆動回路により、前記整流素子を介した前記直流電源及び前記モータを電気的に切断すると、前記モータが非駆動状態となる。前記モータの非駆動状態で、前記移動部材が外力で移動して前記モータが回転させられると、該モータの誘起電圧（発電）により前記駆動回路が接続状態となることがある。このとき、前記モータの回転速度が前記所定値を下回っていれば、即ち前記モータの誘起電圧が過大でなければ、前記スイッチング部材により前記駆動回路を介した前記モータが前記保護抵抗に電気的に接続される。これにより、前記モータの誘起電圧が解消されて、前記素子に印加される前記モータの誘起電圧が過大になることもない。また、前記モータの回転速度が前記所定値を上回っていれば、即ち前記モータの誘起電圧が過大になろうとすれば、前記スイッチング部材により前記駆動回路を介した前記モータが前記整流素子を介することなく前記直流電源に電気的に接続される。これにより、前記モータの誘起電圧が前記直流電源の電圧以上になることはなく、前記素子に印加される前記モータの誘起電圧が過大になることもない。

以上により、前記モータの誘起電圧の過電圧の防止にあたって前記モータを減速させたりする必要がなく、例えば操作者の手動操作に伴って前記移動部材が移動する場合には、当該操作者の意図する速度で前記移動部材を移動させることができる。また、前記検出手段により、前記モータの回転速度を検出することで前記モータの誘起電圧の過電圧の防止できるため、例えば前記モータの誘起電圧を検出するための回路を別設する必要がなく、回路構成をより簡素化することができる。

請求項２に記載の発明は、移動部材に連結され該移動部材を移動させるモータと、整流素子を介した直流電源の高側電位部（高側電位）を前記モータの一側端子に対して電気的に接続・遮断する第１のＦＥＴと、前記直流電源の低側電位部（低側電位）を前記モータの他側端子に対して電気的に接続・遮断する第２のＦＥＴとを備え、前記第１のＦＥＴ及び前記第２のＦＥＴにより、前記整流素子を介した前記高側電位部及び前記モータの前記一側端子、並びに前記低側電位部及び前記モータの前記他側端子をそれぞれ電気的に接続して前記モータを駆動するモータ駆動装置において、前記整流素子と前記モータとの間に接続されたローパスフィルタと、保護抵抗と、前記モータの回転速度を検出する検出手段と、前記モータの非駆動状態で、前記モータの回転速度が所定値を下回るときに前記保護抵抗を前記第１のＦＥＴを介した前記モータの前記一側端子及び前記低側電位部に電気的に接続し、前記モータの回転速度が前記所定値を上回るときに前記第１のＦＥＴを介した前記モータの前記一側端子を前記直流電源の前記高側電位部に電気的に接続するスイッチング部材とを備え、前記ローパスフィルタは、前記整流素子と前記第１のＦＥＴの間に直列で電気的に接続されるコイルと、前記コイルの一端とグランドの間に電気的に接続されるコンデンサとを有することを要旨とする。

同構成によれば、前記第１のＦＥＴ及び前記第２のＦＥＴにより、前記整流素子を介した前記高側電位及び前記モータの前記一側端子、並びに前記低側電位及び前記モータの前記他側端子をそれぞれ電気的に接続して前記モータを駆動することで、前記移動部材が移動される。一方、前記第１のＦＥＴ及び前記第２のＦＥＴにより、前記整流素子を介した前記高側電位及び前記モータの前記一側端子、並びに前記低側電位及び前記モータの前記他側端子をそれぞれ電気的に切断すると、前記モータが非駆動状態となる。前記モータの非駆動状態で、前記移動部材が外力で移動して前記モータが回転させられると、該モータの誘起電圧（発電）により前記第１のＦＥＴが接続状態となることがある。このとき、前記モータの回転速度が前記所定値を下回っていれば、即ち前記モータの誘起電圧が過大でなければ、前記スイッチング部材により前記第１のＦＥＴを介した前記モータの前記一側端子が前記保護抵抗を介して前記低側電位に電気的に接続される。これにより、前記モータの誘起電圧が解消されて、前記素子に印加される前記モータの誘起電圧が過大になることもない。また、前記モータの回転速度が前記所定値を上回っていれば、即ち前記モータの誘起電圧が過大になろうとすれば、前記スイッチング部材により前記第１のＦＥＴを介した前記モータの前記一側端子が前記高側電位に電気的に接続される。これにより、前記モータの誘起電圧の電位が前記高側電位以上になることはなく、前記素子に印加される前記モータの誘起電圧が過大になることもない。

請求項３に記載の発明は、移動部材に連結され該移動部材を移動させるモータと、整流素子を介した直流電源の高側電位部（高側電位）を前記モータの一側端子に対して電気的に接続・遮断する第１のＦＥＴと、前記直流電源の低側電位部（低側電位）を前記モータの他側端子に対して電気的に接続・遮断する第２のＦＥＴと、前記整流素子を介した前記高側電位部を前記モータの前記他側端子に対して電気的に接続・遮断する第３のＦＥＴと、前記低側電位部を前記モータの前記一側端子に対して電気的に接続・遮断する第４のＦＥＴとを備え、前記第１のＦＥＴ〜前記第４のＦＥＴにより、前記整流素子を介した前記高側電位部及び前記モータの前記一側端子、並びに前記低側電位部及び前記モータの前記他側端子をそれぞれ電気的に接続し、前記整流素子を介した前記高側電位部及び前記モータの前記他側端子、並びに前記低側電位部及び前記モータの前記一側端子をそれぞれ電気的に切断して前記モータを一方向に駆動し、前記整流素子を介した前記高側電位部及び前記モータの前記一側端子、並びに前記低側電位部及び前記モータの前記他側端子をそれぞれ電気的に切断し、前記整流素子を介した前記高側電位部及び前記モータの前記他側端子、並びに前記低側電位部及び前記モータの前記一側端子をそれぞれ電気的に接続して前記モータを逆方向に駆動するモータ駆動装置において、前記整流素子と前記モータとの間に接続されたローパスフィルタと、保護抵抗と、前記モータの回転速度を検出する検出手段と、前記モータの非駆動状態で、前記モータの回転速度が所定値を下回るときに前記保護抵抗を前記第１のＦＥＴを介した前記モータの前記一側端子及び前記低側電位部又は前記第３のＦＥＴを介した前記モータの前記他側端子及び前記低側電位部に電気的に接続し、前記モータの回転速度が前記所定値を上回るときに前記第１のＦＥＴを介した前記モータの前記一側端子又は前記第３のＦＥＴを介した前記モータの前記他側端子を前記直流電源の前記高側電位部に電気的に接続するスイッチング部材とを備え、前記ローパスフィルタは、前記整流素子と前記第１のＦＥＴ及び前記第３のＦＥＴとの間に直列で電気的に接続されるコイルと、前記コイルの一端とグランドの間に電気的に接続されるコンデンサとを有することを要旨とする。

同構成によれば、前記第１のＦＥＴ〜前記第４のＦＥＴにより、前記整流素子を介した前記高側電位及び前記モータの前記一側端子、並びに前記低側電位及び前記モータの前記他側端子をそれぞれ電気的に接続し、前記整流素子を介した前記高側電位及び前記モータの前記他側端子、並びに前記低側電位及び前記モータの前記一側端子をそれぞれ電気的に切断して前記モータを一方向に駆動することで、前記移動部材が一方向に移動される。

反対に、前記第１のＦＥＴ〜前記第４のＦＥＴにより、前記整流素子を介した前記高側電位及び前記モータの前記一側端子、並びに前記低側電位及び前記モータの前記他側端子をそれぞれ電気的に切断し、前記整流素子を介した前記高側電位及び前記モータの前記他側端子、並びに前記低側電位及び前記モータの前記一側端子をそれぞれ電気的に接続して前記モータを逆方向に駆動することで、前記移動部材が逆方向に移動される。

一方、前記第１のＦＥＴ〜前記第４のＦＥＴにより、前記整流素子を介した前記高側電位及び前記モータの前記一側端子、前記整流素子を介した前記高側電位及び前記モータの前記他側端子、前記低側電位及び前記モータの前記他側端子、並びに前記低側電位及び前記モータの前記一側端子をそれぞれ電気的に切断すると、前記モータが非駆動状態となる。前記モータの非駆動状態で、前記移動部材が外力で移動して前記モータが回転させられると、該モータの誘起電圧（発電）により前記第１のＦＥＴ又は前記第３のＦＥＴが接続状態となることがある。

このとき、前記モータの回転速度が前記所定値を下回っていれば、即ち前記モータの誘起電圧が過大でなければ、前記スイッチング部材により前記第１のＦＥＴを介した前記モータの前記一側端子又は前記第３のＦＥＴを介した前記モータの前記他側端子が前記保護抵抗を介して前記低側電位に電気的に接続される。これにより、前記モータの誘起電圧が解消されて、前記素子に印加される前記モータの誘起電圧が過大になることもない。

また、前記モータの回転速度が前記所定値を上回っていれば、即ち前記モータの誘起電圧が過大になろうとすれば、前記スイッチング部材により前記第１のＦＥＴを介した前記モータの前記一側端子又は前記第３のＦＥＴを介した前記モータの前記他側端子が前記高側電位に電気的に接続される。これにより、前記モータの誘起電圧の電位が前記高側電位以上になることはなく、前記素子に印加される前記モータの誘起電圧が過大になることもない。

請求項４に記載の発明は、請求項２又は３に記載のモータ駆動装置において、前記スイッチング部材は、前記保護抵抗又は前記高側電位部（高側電位）に接続可能なリレーと、前記リレーの励磁コイルに電気的に接続され、該励磁コイルに通電可能なスイッチング素子とを有することを要旨とする。

同構成によれば、小さな電力で前記スイッチング素子をオン状態にして前記励磁コイルを通電・励磁することで、前記リレーにより前記保護抵抗及び前記高側電位間の接続を切り替えることができる。

本発明は、利便性を損ねることなく、より簡素な回路構成でモータの誘起電圧による過電圧を防止できる効果がある。

本発明の一実施形態が適用される車両の後部を示す側面図。同実施形態の電気的構成を示す回路ブロック図。

図１〜図２を参照して本発明の一実施形態について説明する。
図１に示すように、車両１のボデー２の後部には開口部２ａが形成されている。また、車両１のボデー２の後部には、開口部２ａの上部に設けられたドアヒンジ２ｂを介して移動部材を構成するバックドア３が開閉自在に取着されている。開口部２ａは、ドアヒンジ２ｂを中心にバックドア３を上方に押し上げることで開放されるとともに、ドアヒンジ２ｂを中心にバックドア３を下方に引き下げることで閉鎖される。

バックドア３には、ボデー２に一方の端部が回動自在に連結された移動部材を構成する伸縮ステー４の他方の端部が回動自在に連結されている。この伸縮ステー４は、ＤＣモータ５を内蔵しており、該ＤＣモータ５に駆動されてその延在方向に伸縮する。バックドア３は、伸縮ステー４が伸長するようにＤＣモータ５が一方向に駆動されることでドアヒンジ２ｂを中心に上方に押し上げられ、伸縮ステー４が短縮するようにＤＣモータ５が逆方向に駆動されることでドアヒンジ２ｂを中心に下方に引き下げられる。

一方、バックドア３を手動でドアヒンジ２ｂを中心に上方に押し上げると、伸縮ステー４は、非駆動状態にあるＤＣモータ５を一方向に回転させつつ伸長し、反対に、バックドア３を手動でドアヒンジ２ｂを中心に下方に引き下げると、伸縮ステー４は、非駆動状態にあるＤＣモータ５を逆方向に回転させつつ短縮する。このとき、発電機として機能するＤＣモータ５は、その回転方向に応じた極性の誘起電圧を発生する。この誘起電圧の大きさは、ＤＣモータ５の回転速度の増加に伴って増加する。つまり、ＤＣモータ５の誘起電圧の大きさは、伸縮ステー４の伸縮速度が増加するほど、即ちバックドア３の開閉速度が増加するほど増加する。

次に、本実施形態の電気的構成について説明する。
図２に示すように、モータ駆動装置は、前記ＤＣモータ５と、例えばボデー２側に搭載された制御回路１０及び駆動回路１１と、ＤＣモータ５の回転速度Ｎを検出する検出手段としての回転速度センサ１２とを備えて構成される。制御回路１０は、例えばマイクロ・コントローラ（ＭＣＵ）を主体に構成されており、駆動回路１１を介してＤＣモータ５を駆動制御するとともに、回転速度センサ１２を介してＤＣモータ５の回転速度Ｎを取得する。

すなわち、駆動回路１１は、いわゆるＨブリッジ回路を構成するもので、高側電位接続用としての２つのｐＭＯＳＦＥＴ２１，２３と、低側電位接続用としての２つのｎＭＯＳＦＥＴ２２，２４とを備える。

ｐＭＯＳＦＥＴ２１は、そのドレインがコイル２５の一端に接続されている。コイル２５の他端は抵抗２６の一端に接続されるとともに、該抵抗２６の他端は整流素子としてのダイオード２７のカソードに接続され、更にダイオード２７のアノードは直流電源の高側電位＋Ｂ（例えば１２Ｖ）に接続されている。つまり、ｐＭＯＳＦＥＴ２１のドレインは、コイル２５、抵抗２６及び順方向のダイオード２７を介して高側電位＋Ｂに接続されている。また、ｐＭＯＳＦＥＴ２１は、そのソースがｎＭＯＳＦＥＴ２２のドレイン及びＤＣモータ５の一側端子５ａに接続されるとともに、ゲートが制御回路１０に接続されている。

ｎＭＯＳＦＥＴ２２は、そのドレインがｐＭＯＳＦＥＴ２１のソース及びＤＣモータ５の一側端子５ａに接続されるとともに、ソースが直流電源の低側電位としてのグランドＧＮＤに接地（接続）され、更にゲートが制御回路１０に接続されている。

同様に、ｐＭＯＳＦＥＴ２３は、そのドレインがコイル２５の一端に接続されている。つまり、ｐＭＯＳＦＥＴ２３のドレインは、コイル２５、抵抗２６及び順方向のダイオード２７を介して高側電位＋Ｂに接続されている。また、ｐＭＯＳＦＥＴ２１は、そのソースがｎＭＯＳＦＥＴ２４のドレイン及びＤＣモータ５の他側端子５ｂに接続されるとともに、ゲートが制御回路１０に接続されている。

ｎＭＯＳＦＥＴ２４は、そのドレインがｐＭＯＳＦＥＴ２３のソース及びＤＣモータ５の他側端子５ｂに接続されるとともに、ソースがグランドＧＮＤに接地され、更にゲートが制御回路１０に接続されている。

従って、制御回路１０は、これらＭＯＳＦＥＴ２１〜２４のゲートに、オン・オフ状態（Ｈ（ハイ）レベル・Ｌ（ロー）レベル状態）の切り替わる駆動信号を出力してスイッチング動作させることで、ＤＣモータ５を駆動制御する。

例えば、ｐＭＯＳＦＥＴ２１及びｎＭＯＳＦＥＴ２２のゲートにオン状態の駆動信号が出力されるとともに、ｐＭＯＳＦＥＴ２３及びｎＭＯＳＦＥＴ２４のゲートにオフ状態の駆動信号が出力されたとする。このとき、ｐＭＯＳＦＥＴ２１及びｎＭＯＳＦＥＴ２４がオン動作するとともに、ｎＭＯＳＦＥＴ２２及びｐＭＯＳＦＥＴ２３がオフ動作する。これにより、ＤＣモータ５は、その一側端子５ａがｐＭＯＳＦＥＴ２１、コイル２５、抵抗２６及びダイオード２７を介して高側電位＋Ｂに接続されるとともに、他側端子５ｂがｎＭＯＳＦＥＴ２４を介してグランドＧＮＤに接地される。そして、ＤＣモータ５が一方向に回転駆動され、伸縮ステー４が伸長してバックドア３が開作動する。

一方、ｐＭＯＳＦＥＴ２１及びｎＭＯＳＦＥＴ２２のゲートにオフ状態の駆動信号が出力されるとともに、ｐＭＯＳＦＥＴ２３及びｎＭＯＳＦＥＴ２４のゲートにオン状態の駆動信号が出力されたとする。このとき、ｐＭＯＳＦＥＴ２１及びｎＭＯＳＦＥＴ２４がオフ動作するとともに、ｎＭＯＳＦＥＴ２２及びｐＭＯＳＦＥＴ２３がオン動作する。これにより、ＤＣモータ５は、その他側端子５ｂがｐＭＯＳＦＥＴ２３、コイル２５、抵抗２６及びダイオード２７を介して高側電位＋Ｂに接続されるとともに、一側端子５ａがｎＭＯＳＦＥＴ２２を介してグランドＧＮＤに接地される。そして、ＤＣモータ５が逆方向に回転駆動され、伸縮ステー４が短縮してバックドア３が閉作動する。

ここで、コイル２５の一端は、素子としての電解コンデンサ２８の一端に接続されるとともに、該電解コンデンサ２８の他端は、グランドＧＮＤに接地されている。同様に、コイル２５の他端は、素子としての電解コンデンサ２９の一端に接続されるとともに、該電解コンデンサ２９の他端は、グランドＧＮＤに接地されている。コイル２５及び電解コンデンサ２８，２９は、ＭＯＳＦＥＴ２１〜２４を介してＤＣモータ５に供給される直流電源の高周波成分（即ちノイズ）をカットするローパスフィルタＬＦを構成する。

また、コイル２５の他端（及び抵抗２６の一端）は、リレー３０の可動接点３１に接続されるとともに、該リレー３０の一方の固定接点３２は、保護抵抗３５の一端に接続され、更に該保護抵抗３５の他端は、グランドＧＮＤに接地されている。さらに、リレー３０の他方の固定接点３３は、高側電位＋Ｂに接続されている。

そして、リレー３０の励磁コイル３４は、一端が高側電位＋Ｂに接続されるとともに他端が、例えばＮＰＮトランジスタからなるスイッチング素子３６のコレクタに接続されている。このスイッチング素子３６は、エミッタがグランドＧＮＤに接地されるとともに、ベースが制御回路１０に接続されている。

従って、制御回路１０は、スイッチング素子３６のベースに、オン・オフ状態（Ｈレベル・Ｌレベル状態）の切り替わる励磁信号を出力してスイッチング動作させることで、励磁コイル３４（リレー３０）を駆動制御する。なお、制御回路１０は、基本的に、スイッチング素子３６のベースにオフ状態の励磁信号を出力することで、可動接点３１を固定接点３２に常時接触させている。そして、制御回路１０は、全てのＭＯＳＦＥＴ２１〜２４がオフ動作しているとき、即ちＤＣモータ５が非駆動状態にあるとき、ＤＣモータ５の回転速度Ｎが所定値Ｎｔｈを上回れば、スイッチング素子３６のベースにオン状態の励磁信号を出力することで、励磁コイル３４を励磁して可動接点３１を固定接点３３に接触させる。リレー３０及びスイッチング素子３６はスイッチング部材ＳＷを構成する。

つまり、制御回路１０は、基本的にコイル２５の他端をリレー３０（可動接点３１）及び保護抵抗３５を介してグランドＧＮＤに接地している。そして、制御回路１０は、ＤＣモータ５が非駆動状態にあるとき、該ＤＣモータ５の回転速度Ｎが所定値Ｎｔｈを上回れば、励磁コイル３４を駆動することで、コイル２５の他端をリレー３０（可動接点３１）を介して高側電位＋Ｂに接続する。

次に、本実施形態の作用について説明する。
まず、制御回路１０が、ｐＭＯＳＦＥＴ２１，２３のゲートにオフ状態の駆動信号が出力し、ｎＭＯＳＦＥＴ２２，２４のゲートにオン状態の駆動信号を出力しているとする。このとき、全てのＭＯＳＦＥＴ２１〜２４がオフ動作することで、ＤＣモータ５（一側端子５ａ及び他側端子５ｂ）に直流電源が供給されることはなく、該ＤＣモータ５は停止したままである。そして、ＤＣモータ５に伸縮ステー４を介して連結されたバックドア３は、そのときの開閉位置で停止したままである。

なお、ＤＣモータ５の非駆動時、制御回路１０は、スイッチング素子３６のベースにオフ状態の励磁信号を出力している。これにより、リレー３０の可動接点３１は、固定接点３２との接触状態を維持している。従って、保護抵抗３５の一端は、リレー３０（可動接点３１）、抵抗２６及びダイオード２７を介して高側電位＋Ｂに接続されている。そして、保護抵抗３５には、ＤＣモータ５の非駆動時においても常に電流（いわゆる暗電流）が流れ続けている。保護抵抗３５の抵抗値は、この電流が直流電源の容量に影響を及ぼすほど過大にならないように設定されている。

ここで、制御回路１０が、ｐＭＯＳＦＥＴ２１及びｎＭＯＳＦＥＴ２２のゲートにオン状態の駆動信号を出力し、ｐＭＯＳＦＥＴ２３及びｎＭＯＳＦＥＴ２４のゲートにオフ状態の駆動信号を出力したとする。このとき、ｐＭＯＳＦＥＴ２１及びｎＭＯＳＦＥＴ２４がオン動作するとともに、ｎＭＯＳＦＥＴ２２及びｐＭＯＳＦＥＴ２３がオフ動作する。これにより、ＤＣモータ５は、その一側端子５ａがｐＭＯＳＦＥＴ２１、コイル２５、抵抗２６及びダイオード２７を介して高側電位＋Ｂに接続されるとともに、他側端子５ｂがｎＭＯＳＦＥＴ２４を介してグランドＧＮＤに接地される。そして、ＤＣモータ５が一方向に回転駆動され、伸縮ステー４が伸長してバックドア３が開作動する。

一方、制御回路１０が、ｐＭＯＳＦＥＴ２１及びｎＭＯＳＦＥＴ２２のゲートにオフ状態の駆動信号を出力し、ｐＭＯＳＦＥＴ２３及びｎＭＯＳＦＥＴ２４のゲートにオン状態の駆動信号を出力したとする。このとき、ｐＭＯＳＦＥＴ２１及びｎＭＯＳＦＥＴ２４がオフ動作するとともに、ｎＭＯＳＦＥＴ２２及びｐＭＯＳＦＥＴ２３がオン動作する。これにより、ＤＣモータ５は、その他側端子５ｂがｐＭＯＳＦＥＴ２３、コイル２５、抵抗２６及びダイオード２７を介して高側電位＋Ｂに接続されるとともに、一側端子５ａがｎＭＯＳＦＥＴ２２を介してグランドＧＮＤに接地される。そして、ＤＣモータ５が逆方向に回転駆動され、伸縮ステー４が短縮してバックドア３が閉作動する。

なお、ＤＣモータ５の駆動時、ローパスフィルタＬＦは、ＭＯＳＦＥＴ２１〜２４を介してＤＣモータ５に供給される直流電源の高周波成分をカットする。また、ＤＣモータ５の駆動時、制御回路１０は、スイッチング素子３６のベースにオフ状態の励磁信号を出力している。従って、ＤＣモータ５の駆動時においても、保護抵抗３５に常に電流（暗電流）が流れ続けることになる。

ここで、ＤＣモータ５の非駆動状態において、操作者（利用者）がバックドア３を手動でドアヒンジ２ｂを中心に下方に引き下げた（閉操作した）とする。このとき、ＤＣモータ５（一側端子５ａ及び他側端子５ｂ間）には、他側端子５ｂに対して一側端子５ａの方が電位の高くなる極性の誘起電圧を発生する。このＤＣモータ５の誘起電圧によりｐＭＯＳＦＥＴ２１が、ダイオードとして機能して接続状態となることがある。このとき、ＤＣモータ５の回転速度Ｎが所定値Ｎｔｈ以下であれば、即ちＤＣモータ５の誘起電圧が過大でなければ、スイッチング部材ＳＷによりＤＣモータ５の一側端子５ａがｐＭＯＳＦＥＴ２１及び保護抵抗３５を介してグランドＧＮＤに接地される。これにより、ＤＣモータ５の誘起電圧が解消されて、電解コンデンサ２８，２９に印加されるＤＣモータ５の誘起電圧が過大になることもない。

また、ＤＣモータ５の回転速度Ｎが所定値Ｎｔｈを上回っていれば、即ちＤＣモータ５の誘起電圧が過大になろうとすれば、スイッチング部材ＳＷによりＤＣモータ５の他側端子５ｂがｐＭＯＳＦＥＴ２１を介して高側電位＋Ｂに接続される。これにより、ＤＣモータ５の誘起電圧の電位が高側電位＋Ｂ以上になることはなく、電解コンデンサ２８，２９に印加されるＤＣモータ５の誘起電圧が過大になることもない。

一方、ＤＣモータ５の非駆動状態において、操作者（利用者）がバックドア３を手動でドアヒンジ２ｂを中心に上方に押し上げた（開操作した）とする。このとき、ＤＣモータ５（一側端子５ａ及び他側端子５ｂ間）に一側端子５ａに対して他側端子５ｂの方が電位の高くなる極性の誘起電圧を発生する。このＤＣモータ５の誘起電圧によりｐＭＯＳＦＥＴ２３が、ダイオードとして機能して接続状態となることがある。このとき、ＤＣモータ５の回転速度Ｎが所定値Ｎｔｈ以下であれば、即ちＤＣモータ５の誘起電圧が過大でなければ、スイッチング部材ＳＷによりＤＣモータ５の他側端子５ｂがｐＭＯＳＦＥＴ２３及び保護抵抗３５を介してグランドＧＮＤに接地される。これにより、ＤＣモータ５の誘起電圧が解消されて、電解コンデンサ２８，２９に印加されるＤＣモータ５の誘起電圧が過大になることもない。

また、ＤＣモータ５の回転速度Ｎが所定値Ｎｔｈを上回っていれば、即ちＤＣモータ５の誘起電圧が過大になろうとすれば、スイッチング部材ＳＷによりＤＣモータ５の他側端子５ｂがｐＭＯＳＦＥＴ２３を介して高側電位＋Ｂに接続される。これにより、ＤＣモータ５の誘起電圧の電位が高側電位＋Ｂ以上になることはなく、電解コンデンサ２８，２９に印加されるＤＣモータ５の誘起電圧が過大になることもない。

以上詳述したように、本実施形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
（１）本実施形態では、ＤＣモータ５の誘起電圧の過電圧の防止にあたって該ＤＣモータ５を減速させたりする必要がなく、例えば操作者の手動操作に伴ってバックドア３が開閉する場合には、当該操作者の意図する速度で前記移動部材を移動させることができる。また、回転速度センサ１２により、ＤＣモータ５の回転速度を検出することでＤＣモータ５の誘起電圧の過電圧の防止できるため、例えばＤＣモータ５の誘起電圧を検出するための回路を別設する必要がなく、回路構成をより簡素化することができる。

（２）本実施形態では、小さな電力でスイッチング素子３６をオン状態にして励磁コイル３４を通電・励磁することで、リレー３０により保護抵抗３５及び高側電位＋Ｂ間の接続を切り替えることができる。

（３）本実施形態では、電解コンデンサ２８，２９（ローパスフィルタＬＦ）に印加されるＤＣモータ５の誘起電圧が過大になって電解コンデンサ２８，２９に不具合が発生する可能性を低減できる。

（４）本実施形態では、ＤＣモータ５の誘起電圧の過電圧の防止にあたって該ＤＣモータ５を減速させたりする必要がなく、ＤＣモータ５の回転速度の減速時に発生する作動方向とは逆方向の力によって、機械的な部位に過大な負荷がかかることを解消できる。

なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・前記実施形態において、ｎＭＯＳＦＥＴ２２及びｐＭＯＳＦＥＴ２３を割愛して、一方向にのみＤＣモータ５を回転駆動可能な回路構成にしてもよい。この場合、電動により開作動のみ可能なバックドア３となる。ただし、ＤＣモータ５と伸縮ステー４との連携関係を逆転させて、電動により閉作動のみ可能なバックドア３としてもよい。

・前記実施形態において、ＭＯＳＦＥＴ２１〜２４のタイプは任意である。例えば、全てのＭＯＳＦＥＴ２１〜２４がｐ型であってもよいし、ｎ型であってもよい。
・前記実施形態において、スイッチング素子３６としてＭＯＳＦＥＴを採用してもよい。

・前記実施形態において、移動部材としては、車両側部に設けられるサイドドア（スイングドア、スライドドアなど）であってもよい。また、ＤＣモータ５の動力によって移動するとともに、手動による操作によっても移動する任意の部材であればよい。

・前記実施形態において、保護抵抗３５は、可動接点３１よりもコイル２５側に配置してもよい。

＋Ｂ…高側電位、ＧＮＤ…グランド（低側電位）、ＬＦ…ローパスフィルタ、ＳＷ…スイッチング部材、３…バックドア（移動部材）、４…伸縮ステー（移動部材）、５…ＤＣモータ（モータ）、５ａ…一側端子、５ｂ…他側端子、１０…制御回路、１１…駆動回路、１２…回転速度センサ（検出手段）、２１…ｐＭＯＳＦＥＴ（第１のＦＥＴ）、２２…ｎＭＯＳＦＥＴ（第２のＦＥＴ）、２３…ｐＭＯＳＦＥＴ（第３のＦＥＴ）、２４…ｎＭＯＳＦＥＴ（第４のＦＥＴ）、２５…コイル、２７…ダイオード（整流素子）、２８，２９…電解コンデンサ、３０…リレー、３４…励磁コイル、３５…保護抵抗、３６…スイッチング素子。

Claims

移動部材に連結され該移動部材を移動させるモータと、整流素子を介した直流電源を前記モータに対して電気的に接続・遮断する駆動回路とを備え、前記駆動回路により、前記整流素子を介した前記直流電源を電気的に接続して前記モータを駆動するモータ駆動装置において、
前記整流素子と前記モータとの間に接続されたローパスフィルタと、
保護抵抗と、
前記モータの回転速度を検出する検出手段と、
前記モータの非駆動状態で、前記モータの回転速度が所定値を下回るときに前記保護抵抗を前記駆動回路を介した前記モータに電気的に接続し、前記モータの回転速度が前記所定値を上回るときに前記駆動回路を介した前記モータを前記整流素子を介することなく前記直流電源の高側電位部に電気的に接続するスイッチング部材とを備え、
前記ローパスフィルタは、前記整流素子と前記駆動回路の間に直列で電気的に接続されるコイルと、前記コイルの一端とグランドの間に電気的に接続されるコンデンサとを有することを特徴とするモータ駆動装置。
移動部材に連結され該移動部材を移動させるモータと、整流素子を介した直流電源の高側電位部を前記モータの一側端子に対して電気的に接続・遮断する第１のＦＥＴと、前記直流電源の低側電位部を前記モータの他側端子に対して電気的に接続・遮断する第２のＦＥＴとを備え、前記第１のＦＥＴ及び前記第２のＦＥＴにより、前記整流素子を介した前記高側電位部及び前記モータの前記一側端子、並びに前記低側電位部及び前記モータの前記他側端子をそれぞれ電気的に接続して前記モータを駆動するモータ駆動装置において、
前記整流素子と前記モータとの間に接続されたローパスフィルタと、
保護抵抗と、
前記モータの回転速度を検出する検出手段と、
前記モータの非駆動状態で、前記モータの回転速度が所定値を下回るときに前記保護抵抗を前記第１のＦＥＴを介した前記モータの前記一側端子及び前記低側電位部に電気的に接続し、前記モータの回転速度が前記所定値を上回るときに前記第１のＦＥＴを介した前記モータの前記一側端子を前記直流電源の前記高側電位部に電気的に接続するスイッチング部材とを備え、
前記ローパスフィルタは、前記整流素子と前記第１のＦＥＴの間に直列で電気的に接続されるコイルと、前記コイルの一端とグランドの間に電気的に接続されるコンデンサとを有することを特徴とするモータ駆動装置。
移動部材に連結され該移動部材を移動させるモータと、整流素子を介した直流電源の高側電位部を前記モータの一側端子に対して電気的に接続・遮断する第１のＦＥＴと、前記直流電源の低側電位部を前記モータの他側端子に対して電気的に接続・遮断する第２のＦＥＴと、前記整流素子を介した前記高側電位部を前記モータの前記他側端子に対して電気的に接続・遮断する第３のＦＥＴと、前記低側電位部を前記モータの前記一側端子に対して電気的に接続・遮断する第４のＦＥＴとを備え、前記第１のＦＥＴ〜前記第４のＦＥＴにより、前記整流素子を介した前記高側電位部及び前記モータの前記一側端子、並びに前記低側電位部及び前記モータの前記他側端子をそれぞれ電気的に接続し、前記整流素子を介した前記高側電位部及び前記モータの前記他側端子、並びに前記低側電位部及び前記モータの前記一側端子をそれぞれ電気的に切断して前記モータを一方向に駆動し、前記整流素子を介した前記高側電位部及び前記モータの前記一側端子、並びに前記低側電位部及び前記モータの前記他側端子をそれぞれ電気的に切断し、前記整流素子を介した前記高側電位部及び前記モータの前記他側端子、並びに前記低側電位部及び前記モータの前記一側端子をそれぞれ電気的に接続して前記モータを逆方向に駆動するモータ駆動装置において、
前記整流素子と前記モータとの間に接続されたローパスフィルタと、
保護抵抗と、
前記モータの回転速度を検出する検出手段と、
前記モータの非駆動状態で、前記モータの回転速度が所定値を下回るときに前記保護抵抗を前記第１のＦＥＴを介した前記モータの前記一側端子及び前記低側電位部又は前記第３のＦＥＴを介した前記モータの前記他側端子及び前記低側電位部に電気的に接続し、前記モータの回転速度が前記所定値を上回るときに前記第１のＦＥＴを介した前記モータの前記一側端子又は前記第３のＦＥＴを介した前記モータの前記他側端子を前記直流電源の前記高側電位部に電気的に接続するスイッチング部材とを備え、
前記ローパスフィルタは、前記整流素子と前記第１のＦＥＴ及び前記第３のＦＥＴとの間に直列で電気的に接続されるコイルと、前記コイルの一端とグランドの間に電気的に接続されるコンデンサとを有することを特徴とするモータ駆動装置。
請求項２又は３に記載のモータ駆動装置において、
前記スイッチング部材は、
前記保護抵抗又は前記高側電位部に接続可能なリレーと、
前記リレーの励磁コイルに電気的に接続され、該励磁コイルに通電可能なスイッチング素子とを有することを特徴とするモータ駆動装置。