JP6170807B2 - Motor control device - Google Patents

Motor control device Download PDF

Info

Publication number
JP6170807B2
JP6170807B2 JP2013218639A JP2013218639A JP6170807B2 JP 6170807 B2 JP6170807 B2 JP 6170807B2 JP 2013218639 A JP2013218639 A JP 2013218639A JP 2013218639 A JP2013218639 A JP 2013218639A JP 6170807 B2 JP6170807 B2 JP 6170807B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
switch
zener diode
voltage
circuit
control device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2013218639A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2015082699A (en
Inventor
小島 秀夫
秀夫 小島
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Asmo Co Ltd
Original Assignee
Asmo Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Asmo Co Ltd filed Critical Asmo Co Ltd
Priority to JP2013218639A priority Critical patent/JP6170807B2/en
Publication of JP2015082699A publication Critical patent/JP2015082699A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6170807B2 publication Critical patent/JP6170807B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

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.

マイコン等の半導体を実装した回路を有する機器では、ユーザによるスイッチの操作時に、スイッチを介してユーザの身体に蓄積された静電気が回路に流れるESD(静電気放電:Electro-Static Discharge)が生じ、回路の半導体を損傷する場合がある。特許文献1では、スイッチとマイコンとの間にコンデンサを配置して静電気を吸収することにより、回路へのESDを防止する技術が開示されている。   In a device having a circuit on which a semiconductor such as a microcomputer is mounted, when the user operates the switch, ESD (Electro-Static Discharge) is generated through which static electricity accumulated in the user's body flows through the switch. May damage the semiconductor. Patent Document 1 discloses a technique for preventing ESD to a circuit by disposing a capacitor between a switch and a microcomputer to absorb static electricity.

また、乗用自動車等の車両におけるパワーウィンドウ装置に係るモータ制御装置では、上記の特許文献1の技術と同趣旨の技術を用いて回路へのESDを防止している。図5は、パワーウィンドウモータ30の回転を制御するマイコン130とパワーウィンドウスイッチ(以下、「P/Wスイッチ」と称する)14との間にESD対策コンデンサ192A,192Bを設けたモータ制御装置100の回路の一例を示す図である。図5では、車両の窓ガラスを上昇させるためのUP用スイッチ14Aとマイコン130のUP用入力ポート118Aとの間に、一端が接地されたESD対策コンデンサ192Aが接続されている。また図5では、車両の窓ガラスを下降させるためのDOWN用スイッチ14Bとマイコン130のDOWN用入力ポート118Bとの間に、一端が接地されたESD対策コンデンサ192Bが各々接続されている。   Further, in a motor control device related to a power window device in a vehicle such as a passenger car, ESD to the circuit is prevented by using a technique having the same concept as the technique of Patent Document 1 described above. FIG. 5 shows a motor control apparatus 100 in which ESD countermeasure capacitors 192A and 192B are provided between a microcomputer 130 for controlling the rotation of the power window motor 30 and a power window switch (hereinafter referred to as “P / W switch”) 14. It is a figure which shows an example of a circuit. In FIG. 5, an ESD countermeasure capacitor 192A having one end grounded is connected between the UP switch 14A for raising the window glass of the vehicle and the UP input port 118A of the microcomputer 130. In FIG. 5, an ESD countermeasure capacitor 192 </ b> B having one end grounded is connected between the DOWN switch 14 </ b> B for lowering the window glass of the vehicle and the DOWN input port 118 </ b> B of the microcomputer 130.

また、図5に示したマイコン130には車両側のボディECU(Electronic Control Unit)16が、チョークコイル194とLINドライバ174とを介して、LIN用入力ポート118Cに接続されている。なお、LINドライバ174は、パワーウィンドウ装置等の制御に用いられるプロトコルであるLIN(Local Interconnect Network)の通信制御を行う装置である。   Further, in the microcomputer 130 shown in FIG. 5, a vehicle-side body ECU (Electronic Control Unit) 16 is connected to the LIN input port 118 </ b> C via a choke coil 194 and a LIN driver 174. The LIN driver 174 is a device that performs communication control of a LIN (Local Interconnect Network) that is a protocol used for control of a power window device or the like.

マイコン130は、5Vレギュレータ172から制御電圧が印加されると共に、UP用入力ポート118A、DOWN用入力ポート118B及びLIN用入力ポート118Cから入力された指令に基づき、リレードライバ164にリレー162を駆動するための制御指令を送信する。リレードライバ164はモータに供給される電力をオン又はオフするリレー162をマイコン130からの制御指令に基づいて駆動することによりパワーウィンドウモータ30を回転させ、ホールIC66はパワーウィンドウモータ30の回転速度を検知して、パワーウィンドウモータ30の回転速度に応じた信号を出力する。ホールIC66が出力した信号は、当該信号に含まれる暗電流を低減させる暗電流低減回路168を介してマイコン130にフィードバックされる。マイコン70等はESDに対して脆弱なので、上記のESD対策コンデンサ192A,192Bにより、ESDの電気エネルギーを吸収している。   The microcomputer 130 is applied with a control voltage from the 5V regulator 172, and drives the relay 162 to the relay driver 164 based on commands input from the UP input port 118A, the DOWN input port 118B, and the LIN input port 118C. A control command is transmitted. The relay driver 164 rotates the power window motor 30 by driving a relay 162 that turns on or off the power supplied to the motor based on a control command from the microcomputer 130, and the Hall IC 66 controls the rotation speed of the power window motor 30. A signal corresponding to the rotational speed of the power window motor 30 is output. The signal output from the Hall IC 66 is fed back to the microcomputer 130 via the dark current reduction circuit 168 that reduces the dark current included in the signal. Since the microcomputer 70 and the like are vulnerable to ESD, the ESD countermeasure capacitors 192A and 192B absorb the ESD electrical energy.

特開2001−7455号公報JP 2001-7455 A

しかしながら、上記特許文献1に記載の技術及び図5に示したモータ制御装置では、ESDを防止するためのコンデンサに蓄えられた電気エネルギーが、スイッチをオンにした時に突入電流となり、回路の素子及びスイッチの接点を損傷するおそれがあった。   However, in the technique described in Patent Document 1 and the motor control device shown in FIG. 5, the electrical energy stored in the capacitor for preventing ESD becomes an inrush current when the switch is turned on, and the circuit elements and The switch contacts could be damaged.

また、上記特許文献1に記載の技術及び図5に示したモータ制御装置では、ESDを防止するためのコンデンサを回路に実装するにはコストと手間がかかるという問題があった。   Further, the technique described in Patent Document 1 and the motor control device shown in FIG. 5 have a problem that it takes cost and trouble to mount a capacitor for preventing ESD in a circuit.

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、簡素な構成でESD及びスイッチオン時の突入電流の高電圧による素子の損傷を防止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 problems, and an object of the present invention is to provide a motor control device that can prevent damage to elements due to a high voltage of an inrush current at the time of ESD and switching on with a simple configuration.

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、スイッチの操作に基づいてモータの回転を制御する制御手段と、前記制御手段と前記スイッチとの間に設けられ、前記スイッチから入力されたアナログ信号をデジタル信号に変換して前記制御手段に入力する信号変換手段と、一端が前記スイッチと前記信号変換手段との間に接続されると共に他端が接地され、前記アナログ信号の電圧が降伏電圧以上になった場合に接地側に放電する双方向ツェナーダイオード、及び一端が前記双方向ツェナーダイオードの一端と前記信号変換手段との間に接続されると共に他端が接地され、前記信号変換手段に入力される前記アナログ信号の電圧を所定電圧以下に抑制するクランプ回路を有する高耐圧回路と、を含んでいる。
In order to solve the above-described problem, the motor control device according to claim 1 is provided between a control unit that controls rotation of a motor based on an operation of a switch, the control unit, and the switch. A signal converting means for converting an analog signal input from the digital signal into the control means, and one end connected between the switch and the signal converting means and the other end grounded, and the analog signal A bidirectional Zener diode that discharges to the ground side when the voltage of the voltage exceeds the breakdown voltage, and one end is connected between one end of the bidirectional Zener diode and the signal conversion means, and the other end is grounded, And a high voltage circuit having a clamp circuit that suppresses the voltage of the analog signal input to the signal conversion means to a predetermined voltage or lower .

このモータ制御装置によれば、ESD又はスイッチオン時にスイッチ側から印加された高電圧に耐える高耐圧回路を制御手段の前段に設けている。また、制御手段及び高耐圧回路は1の集積回路に集約されているので、部品点数を削減してコストを低減できると共に、モータ制御装置の回路の基板をコンパクト化できる。その結果、簡素な構成でESD及びスイッチオン時の突入電流の高電圧による素子の損傷を防止できる。   According to this motor control device, the high withstand voltage circuit that can withstand the high voltage applied from the switch side at the time of ESD or switch-on is provided in the front stage of the control means. Further, since the control means and the high withstand voltage circuit are integrated into one integrated circuit, the number of parts can be reduced and the cost can be reduced, and the circuit board of the motor control device can be made compact. As a result, the device can be prevented from being damaged by a high voltage of the inrush current at the time of ESD and switching on with a simple configuration.

また、このモータ制御装置によれば、高耐圧回路に印加された電圧を、双方向ツェナーダイオードを介してGNDに放電でき、ESD及びスイッチオン時の突入電流の高電圧による素子の損傷を防止できる。Further, according to this motor control device, the voltage applied to the high withstand voltage circuit can be discharged to the GND via the bidirectional Zener diode, and the element can be prevented from being damaged due to the high voltage of the inrush current at the time of ESD and switching on. .

また、このモータ制御装置によれば、クランプ回路により、信号変換手段に入力される前記アナログ信号の電圧を所定電圧以下に抑制することができる。Further, according to this motor control device, the voltage of the analog signal input to the signal conversion means can be suppressed to a predetermined voltage or less by the clamp circuit.

請求項に記載のモータ制御装置は、請求項に記載のモータ制御装置において、前記スイッチと前記高耐圧回路の前記双方向ツェナーダイオードとの間に第1の抵抗をさらに備え、前記高耐圧回路は、前記双方向ツェナーダイオードと前記クランプ回路との間に前記第1の抵抗よりも抵抗値が大きな第2の抵抗をさらに備えている。
The motor control device according to claim 2 is the motor control device according to claim 1 , further comprising a first resistor between the switch and the bidirectional Zener diode of the high voltage circuit. The circuit further includes a second resistor having a resistance value larger than that of the first resistor between the bidirectional Zener diode and the clamp circuit .

このモータ制御装置によれば、第1の抵抗と、双方向ツェナーダイオードと、第2の抵抗とで一種の分圧回路を構成し、かつ第2の抵抗の抵抗値を第1の抵抗よりも大きくすることにより、印加された高電圧を双方向ツェナーダイオード側へ大きく分圧できる。その結果、簡素な構成でESD及びスイッチオン時の突入電流の高電圧による素子の損傷を防止できる。   According to this motor control device, the first resistor, the bidirectional Zener diode, and the second resistor constitute a kind of voltage dividing circuit, and the resistance value of the second resistor is set to be higher than that of the first resistor. By increasing the voltage, the applied high voltage can be largely divided toward the bidirectional Zener diode. As a result, the device can be prevented from being damaged by a high voltage of the inrush current at the time of ESD and switching on with a simple configuration.

請求項に記載のモータ制御装置は、請求項又はに記載のモータ制御装置において、前記双方向ツェナーダイオードに代えて、ゲート、ソース及びバックゲートが短絡され、ドレインが前記スイッチと前記信号変換手段との間に接続されると共に、ソースが接地されたNMOSFETを備えている。 The motor control device according to claim 3 is the motor control device according to claim 1 or 2 , wherein a gate, a source, and a back gate are short-circuited instead of the bidirectional Zener diode, and a drain is connected to the switch and the signal. An NMOSFET is connected between the conversion means and the source is grounded.

このモータ制御装置によれば、双方向ツェナーダイオードよりも構成が簡易で集積回路への実装も容易なゲート、ソース及びバックゲートを短絡させたNMOSFETを、双方向ツェナーダイオードに代えて実装することで、回路をより簡素化できる。その結果、簡素な構成でESD及びスイッチオン時の突入電流の高電圧による素子の損傷を防止できる。   According to this motor control device, an NMOSFET in which a gate, a source, and a back gate are short-circuited, which is simpler than a bidirectional Zener diode and easy to mount on an integrated circuit, is mounted instead of the bidirectional Zener diode. The circuit can be further simplified. As a result, the device can be prevented from being damaged by a high voltage of the inrush current at the time of ESD and switching on with a simple configuration.

本発明の実施の形態に係るモータ制御装置を用いたパワーウィンドウ装置の一例を示す概略図である。It is the schematic which shows an example of the power window apparatus using the motor control apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係るモータ制御装置の一例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows an example of the motor control apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本実施の形態に係るモータ制御装置の入力段とP/Wスイッチとの間に構成される分圧回路の概略図である。It is the schematic of the voltage dividing circuit comprised between the input stage and P / W switch of the motor control apparatus which concerns on this Embodiment. 双方向ツェナーダイオードに代えてGGNMOSFETを実装した本実施の形態の変形例の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the modification of this Embodiment which replaced with bidirectional Zener diode and mounted GGNMOSFET. マイコンとP/Wスイッチ14との間にESD対策コンデンサを設けたモータ制御装置の回路の一例を示す図である。3 is a diagram illustrating an example of a circuit of a motor control device in which an ESD countermeasure capacitor is provided between a microcomputer and a P / W switch 14; FIG.

図1は、本実施の形態に係るモータ制御装置10を用いたパワーウィンドウ装置20の一例を示す概略図である。パワーウィンドウ装置20は、車両用ドア12に設けられており、モータ制御装置10と、P/Wスイッチ14と、パワーウィンドウモータ30と、昇降機構40と、窓ガラス54とを含んで構成されている。   FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of a power window device 20 using a motor control device 10 according to the present embodiment. The power window device 20 is provided on the vehicle door 12 and includes a motor control device 10, a P / W switch 14, a power window motor 30, an elevating mechanism 40, and a window glass 54. Yes.

P/Wスイッチ14は、車両用ドア12の室内側に設けられたスイッチであり、窓ガラス54を上昇又は下降させるための操作に基づく指令をモータ制御装置10に入力する。モータ制御装置10は、P/Wスイッチ14等からの指令に基づいてパワーウィンドウモータ30の回転を制御する制御装置であり、パワーウィンドウモータ30は、例えばブラシ付き直流モータであるモータ本体32と減速機構34と出力軸36とを含んでいる。モータ本体32は、ブラシ付き直流モータ以外にもDCブラシレスモータでもよい。   The P / W switch 14 is a switch provided on the indoor side of the vehicle door 12, and inputs a command based on an operation for raising or lowering the window glass 54 to the motor control device 10. The motor control device 10 is a control device that controls the rotation of the power window motor 30 based on a command from the P / W switch 14 or the like. The power window motor 30 is decelerated with a motor main body 32 that is a brushed DC motor, for example. A mechanism 34 and an output shaft 36 are included. The motor body 32 may be a DC brushless motor in addition to the brushed DC motor.

減速機構34は、主にウォームギアで構成されており、モータ本体32の回転速度を窓ガラス54の昇降に適した回転速度まで減速させると共に、出力軸36のトルクを増大させる。   The speed reduction mechanism 34 is mainly composed of a worm gear, and reduces the rotational speed of the motor body 32 to a rotational speed suitable for raising and lowering the window glass 54 and increases the torque of the output shaft 36.

出力軸36にはピニオンギア38Aが取り付けられており、ピニオンギア38Aには昇降機構のリンクアーム44Aの一端に設けられたラックレール38Bが嵌合している。出力軸36の回転は、ピニオンギア38Aとラックレール38Bを介してリンクアーム44Aに伝達される。   A pinion gear 38A is attached to the output shaft 36, and a rack rail 38B provided at one end of a link arm 44A of the lifting mechanism is fitted to the pinion gear 38A. The rotation of the output shaft 36 is transmitted to the link arm 44A via the pinion gear 38A and the rack rail 38B.

リンクアーム44Aは、他端に窓ガラス54の下部を補強する金属部材である窓ガラス支持部56に設けられた溝部50Bに嵌合した上部ピボット50Aを有し、上部ピボット50Aは溝部50Bに対して摺動自在に取り付けられている。   The link arm 44A has an upper pivot 50A fitted to a groove portion 50B provided in a window glass support portion 56 that is a metal member that reinforces the lower portion of the window glass 54 at the other end, and the upper pivot 50A is connected to the groove portion 50B. And is slidably attached.

昇降機構40は、一端に下部ピボット46Aを他端に上部ピボット48Aを備え、中央ピボット42でリンクアーム44Aと交差したリンクアーム44Bを有している。リンクアーム44Aとリンクアーム44Bとは、中央ピボット42で互いに回転可能な状態で取り付けられている。   The elevating mechanism 40 includes a lower pivot 46A at one end and an upper pivot 48A at the other end, and has a link arm 44B that intersects the link arm 44A at a central pivot 42. The link arm 44A and the link arm 44B are attached so as to be rotatable with respect to each other by a central pivot 42.

また、リンクアーム44Bの下部ピボット46Aは車両用ドア12に設けられた溝部46Bに、リンクアーム44Bの上部ピボット48Aは窓ガラス支持部56に設けられた溝部48Bに各々嵌合し、下部ピボット46A及び上部ピボット48Aは、溝部46B及び溝部48B対して各々摺動自在に取り付けられている。   The lower pivot 46A of the link arm 44B is fitted into the groove 46B provided in the vehicle door 12, and the upper pivot 48A of the link arm 44B is fitted into the groove 48B provided in the window glass support 56, respectively. The upper pivot 48A is slidably attached to the groove 46B and the groove 48B.

本実施の形態に係るパワーウィンドウ装置20は、パワーウィンドウモータ30の出力軸36が回転すると、出力軸36の回転力がピニオンギア38A及びラックレール38Bを介してリンクアーム44Aに伝達され、リンクアーム44Aは、伝達された力を、中央ピボット42をてこの支点とし、上部ピボット50Aをてこの作用点として窓ガラス支持部56の溝部50Bに作用させる。   In the power window device 20 according to the present embodiment, when the output shaft 36 of the power window motor 30 rotates, the rotational force of the output shaft 36 is transmitted to the link arm 44A via the pinion gear 38A and the rack rail 38B. 44A causes the transmitted force to act on the groove 50B of the window glass support 56 with the center pivot 42 as a lever and the upper pivot 50A as a lever.

また、リンクアーム44Bは、中央ピボット42を介してリンクアーム44Aの動作に随伴して動き、出力軸36の回転力に基づく力を窓ガラス支持部56の溝部48Bに作用させ、その結果、窓ガラス54が昇降する。   Further, the link arm 44B moves along with the movement of the link arm 44A via the central pivot 42, and applies a force based on the rotational force of the output shaft 36 to the groove 48B of the window glass support 56, and as a result, the window The glass 54 moves up and down.

図2は、本発明の実施の形態に係るモータ制御装置の一例を示す回路図である。本実施の形態に係るモータ制御装置10は、P/Wスイッチ14及びボディECU16から入力された指令に応じてパワーウィンドウモータ30の回転を制御する指令をリレー62に対して出力するMCU(Micro Controller Unit)60と、MCU60の指令に基づいてパワーウィンドウモータ30に供給する電力をオン又はオフするリレー62とを備えている。また、MCU60には、ホールIC66が検知したパワーウィンドウモータ30の回転速度に係る信号が入力されることにより、実際のパワーウィンドウモータ30の回転速度がフィードバックされる。   FIG. 2 is a circuit diagram showing an example of the motor control device according to the embodiment of the present invention. The motor control apparatus 10 according to the present embodiment includes an MCU (Micro Controller) that outputs a command for controlling the rotation of the power window motor 30 to the relay 62 in accordance with commands input from the P / W switch 14 and the body ECU 16. Unit) 60 and a relay 62 that turns on or off the power supplied to the power window motor 30 based on a command from the MCU 60. In addition, an actual rotation speed of the power window motor 30 is fed back to the MCU 60 by inputting a signal related to the rotation speed of the power window motor 30 detected by the Hall IC 66.

P/Wスイッチ14は、一例として、車両の窓ガラスを上昇させるためのUP用スイッチ14Aと、車両の窓ガラスを下降させるためのDOWN用スイッチ14Bとを備えている。UP用スイッチ14A及びDOWN用スイッチ14Bは、一例として各々75kΩの抵抗R1A及び抵抗R1Bを介してMCU60のUP用入力ポート18A及びDOWN用入力ポート18Bに各々接続されている。   As an example, the P / W switch 14 includes an UP switch 14A for raising the window glass of the vehicle and a DOWN switch 14B for lowering the window glass of the vehicle. As an example, the UP switch 14A and the DOWN switch 14B are respectively connected to the UP input port 18A and the DOWN input port 18B of the MCU 60 via a resistance R1A and a resistance R1B of 75 kΩ.

また、車両側に設けられ、パワーウィンドウ装置20を含む車載の機器を制御するボディECU16は、LINの通信制御に従ってパワーウィンドウ装置20の制御に係る指令をMCU60に出力する。ボディECU16が出力する指令は、例えば、車両のエンジンを停止した時に窓ガラス54を閉める等の、P/Wスイッチ14の操作による信号とは別のものである。   Further, the body ECU 16 provided on the vehicle side and controlling the in-vehicle devices including the power window device 20 outputs a command related to the control of the power window device 20 to the MCU 60 in accordance with the LIN communication control. The command output by the body ECU 16 is different from a signal generated by operating the P / W switch 14 such as closing the window glass 54 when the vehicle engine is stopped.

ボディECU16は、チョークコイル94介してMCU60のLIN用入力ポート18Cに接続されている。また、チョークコイル94とMCU60との間にはツェナーダイオード96Aのアノードが接続されている。ツェナーダイオード96Aのカソードには、アノードが接地されたツェナーダイオード96Bのカソードが接続され、いわゆる双方向ツェナーダイオード96を構成している。本実施の形態では、ボディECU16とMCU60との間に生じた高電圧を、かかる双方向ツェナーダイオード96を介して接地することにより、MCU60等の回路の損傷を防止する。   The body ECU 16 is connected to the LIN input port 18 </ b> C of the MCU 60 through the choke coil 94. Further, an anode of a Zener diode 96A is connected between the choke coil 94 and the MCU 60. The cathode of the Zener diode 96 </ b> A is connected to the cathode of a Zener diode 96 </ b> B whose anode is grounded to constitute a so-called bidirectional Zener diode 96. In the present embodiment, the high voltage generated between the body ECU 16 and the MCU 60 is grounded via the bidirectional Zener diode 96, thereby preventing damage to circuits such as the MCU 60.

MCU60は、UP用入力ポート18A及びDOWN用入力ポート18Bを介してP/Wスイッチ14から信号が入力される入力段80と、LIN用入力ポート18Cを介してボディECU16と接続されLINの通信制御を行うLINドライバ74とを含む。入力段80及びLINドライバ74は、各々マイコン70に接続される。   The MCU 60 is connected to the input stage 80 to which a signal is input from the P / W switch 14 via the UP input port 18A and the DOWN input port 18B, and the body ECU 16 via the LIN input port 18C, and is connected to the LIN communication control. LIN driver 74 for performing The input stage 80 and the LIN driver 74 are each connected to the microcomputer 70.

マイコン70は、5Vレギュレータ72から制御電圧が印加されると共に、UP用入力ポート18A、DOWN用入力ポート18B及びLIN用入力ポート18Cから入力された信号に基づき、リレードライバ64にリレー62を制御するための制御指令を出力する。また、ホールIC66が検知したパワーウィンドウモータ30の回転速度に係る信号は、当該信号に含まれる暗電流を低減させる暗電流低減回路68を介してマイコン70に入力される。   The microcomputer 70 receives a control voltage from the 5V regulator 72 and controls the relay 62 to the relay driver 64 based on signals input from the UP input port 18A, the DOWN input port 18B, and the LIN input port 18C. Control command for output. A signal related to the rotational speed of the power window motor 30 detected by the Hall IC 66 is input to the microcomputer 70 via a dark current reduction circuit 68 that reduces the dark current included in the signal.

図2に示したように、本実施の形態に係るモータ制御装置10に含まれるMCU60は、マイコン70、5Vレギュレータ72、リレードライバ64、暗電流低減回路68、入力段80及びLINドライバ74等を1の集積回路に集約したものである。マイコン70等の構成を1の集積回路に集約することにより、モータ制御装置10の回路の簡素化が可能で、モータ制御装置10の製造コストを低減することができる。また、図5に示した例のように、ESDを防止するためのコンデンサ等の素子を回路に実装していないので、スイッチオン時に当該コンデンサ内の電気エネルギーが放電されて、回路の素子及びスイッチを損傷することを防止できる。   As shown in FIG. 2, the MCU 60 included in the motor control apparatus 10 according to the present embodiment includes a microcomputer 70, a 5V regulator 72, a relay driver 64, a dark current reduction circuit 68, an input stage 80, a LIN driver 74, and the like. One integrated circuit. By consolidating the configuration of the microcomputer 70 and the like into one integrated circuit, the circuit of the motor control device 10 can be simplified, and the manufacturing cost of the motor control device 10 can be reduced. Further, unlike the example shown in FIG. 5, since an element such as a capacitor for preventing ESD is not mounted on the circuit, the electrical energy in the capacitor is discharged when the switch is turned on, and the circuit element and the switch Can be prevented from being damaged.

入力段80は、コンパレータ88A及びコンパレータ88Bを含み、コンパレータ88AはUP用入力ポート18Aからのアナログ信号を、コンパレータ88BはDOWN用入力ポート18Bからのアナログ信号を、各々デジタル信号に変換してマイコンに出力する。コンパレータ88A及びコンパレータ88Bの入力端は、一例として各々372kΩの抵抗R2A及び抵抗R2Bを介してMCU60のUP用入力ポート18A及びDOWN用入力ポート18Bに各々接続されている。   The input stage 80 includes a comparator 88A and a comparator 88B. The comparator 88A converts an analog signal from the UP input port 18A into a digital signal, and the comparator 88B converts the analog signal from the DOWN input port 18B into a digital signal. Output. As an example, the input ends of the comparator 88A and the comparator 88B are connected to the UP input port 18A and the DOWN input port 18B of the MCU 60 through a 372 kΩ resistor R2A and a resistor R2B, respectively.

コンパレータ88Aの入力端には、一端が接地されたクランプ回路86Aが接続されている。また、コンパレータ88Bの入力端には一端が接地されたクランプ回路86Bが接続されている。クランプ回路86A及びクランプ回路86Bは、コンパレータ88A及びコンパレータ88Bの各々入力端に印加される電圧を、例えば10V以下に抑制する。   A clamp circuit 86A having one end grounded is connected to the input end of the comparator 88A. A clamp circuit 86B having one end grounded is connected to the input end of the comparator 88B. The clamp circuit 86A and the clamp circuit 86B suppress the voltage applied to the input terminals of the comparator 88A and the comparator 88B to, for example, 10 V or less.

UP用入力ポート18Aと抵抗R2Aとの間には、ツェナーダイオード82Aのカソードが接続されている。ツェナーダイオード82Aのアノードには、カソードが接地されたツェナーダイオード84Aのアノードが接続され、いわゆる双方向ツェナーダイオード90を構成している。   A cathode of a Zener diode 82A is connected between the UP input port 18A and the resistor R2A. The anode of the Zener diode 82A is connected to the anode of a Zener diode 84A whose cathode is grounded to constitute a so-called bidirectional Zener diode 90.

また、DOWN用入力ポート18Bと抵抗R2Bとの間には、ツェナーダイオード82Bのカソードが接続されている。ツェナーダイオード82Bのアノードには、カソードが接地されたツェナーダイオード84Bのアノードが接続され、いわゆる双方向ツェナーダイオード92を構成している。なお、ツェナーダイオード82A,82B,84A,84Bの降伏電圧は、例えば各々45Vである。   The cathode of the Zener diode 82B is connected between the DOWN input port 18B and the resistor R2B. The anode of the Zener diode 82B is connected to the anode of a Zener diode 84B whose cathode is grounded to constitute a so-called bidirectional Zener diode 92. The breakdown voltages of the Zener diodes 82A, 82B, 84A, 84B are each 45V, for example.

ESDにより、例えばUP用入力ポート18Aに上記の降伏電圧以上の高電圧が印加された場合、印加された高電圧はツェナーダイオード82Aのカソードからアノード、さらにはツェナーダイオード84Aのアノードからカソードを通じてGNDに放電される。また、DOWN用入力ポート18Bに上記の降伏電圧以上の高電圧が印加された場合には、印加された高電圧はツェナーダイオード82Bのカソードからアノード、さらにはツェナーダイオード84Bのアノードからカソードを通じてGNDに放電される。かかる双方向ツェナーダイオードを介した放電により、入力段80は、高耐圧回路となっている。   For example, when a voltage higher than the breakdown voltage is applied to the UP input port 18A by ESD, for example, the applied high voltage is applied from the cathode of the Zener diode 82A to the anode, and further from the anode of the Zener diode 84A to the GND through the cathode. Discharged. In addition, when a voltage higher than the breakdown voltage is applied to the DOWN input port 18B, the applied high voltage is applied to the GND from the cathode of the Zener diode 82B to the anode, and further from the anode to the cathode of the Zener diode 84B. Discharged. Due to the discharge through the bidirectional Zener diode, the input stage 80 is a high voltage circuit.

なお、ツェナーダイオード82A,82BのアノードをUP用入力ポート18A,18Bと抵抗R2A,R2Bとの間に各々接続し、ツェナーダイオード82A,82Bのカソードにツェナーダイオード84A,84Bのカソードを各々接続してもよい。かかる場合には、ツェナーダイオード84A,84Bのアノードを各々接地する。   The anodes of the Zener diodes 82A and 82B are connected between the UP input ports 18A and 18B and the resistors R2A and R2B, respectively. The cathodes of the Zener diodes 82A and 82B are connected to the cathodes of the Zener diodes 84A and 84B, respectively. Also good. In such a case, the anodes of the Zener diodes 84A and 84B are grounded.

また、抵抗R1A、抵抗R2A及びツェナーダイオード82A,84A、並びに抵抗R1B、抵抗R2B及びツェナーダイオード82B,84Bは、各々一種の分圧回路を構成している。図3は、本実施の形態に係るモータ制御装置10の入力段80とP/Wスイッチ14との間に構成された分圧回路の概略図である。   In addition, the resistor R1A, the resistor R2A, and the Zener diodes 82A and 84A, and the resistor R1B, the resistor R2B, and the Zener diodes 82B and 84B each form a kind of voltage dividing circuit. FIG. 3 is a schematic diagram of a voltage dividing circuit configured between the input stage 80 and the P / W switch 14 of the motor control device 10 according to the present embodiment.

一例として、抵抗R1A,R1Bを各々75kΩ、抵抗R2A,R2Bを各々372kΩとする。かかる場合に、ツェナーダイオード82A,84A及びツェナーダイオード82B,84Bには、下記の式(1)の通り、各々、P/Wスイッチ14側から印加された電圧の83%が分圧される。かかる分圧と、双方向ツェナーダイオード90,92によるGNDへの放電により、コンパレータ88A,88Bに印加された電圧を低下させることできる。その結果、CMOS(Complementary MOS)で構成されたコンパレータ88A,88B及びマイコン70を含むMCU60の高耐圧化を図ることができる。
As an example, the resistors R1A and R1B are 75 kΩ each, and the resistors R2A and R2B are 372 kΩ each. In such a case, the Zener diodes 82A and 84A and the Zener diodes 82B and 84B are respectively divided by 83% of the voltage applied from the P / W switch 14 side as shown in the following formula (1). The voltage applied to the comparators 88A and 88B can be reduced by the voltage division and the discharge to the GND by the bidirectional Zener diodes 90 and 92. As a result, it is possible to increase the breakdown voltage of the MCU 60 including the comparators 88A and 88B and the microcomputer 70 which are configured by CMOS (Complementary MOS).

式(1)での計算のように、印加された電圧を双方向ツェナーダイオード90,92に大きく分圧するには、抵抗R1A,R1Bよりもコンパレータ88A,88B寄りに設けられた抵抗R2A,R2Bの抵抗値を抵抗R1A,R1Bの抵抗値よりも大きくする。ただし、あまり双方向ツェナーダイオード90,92に大きく分圧すると、コンパレータ88A,88Bへ出力されるべき信号が損なわれるおそれがある。抵抗R1A,R1Bと抵抗R2A,R2Bの抵抗値は、回路設計のシミュレーション及び試作等を通じて適切な値を決定する。なお、図2及び図4では、抵抗R1A,R1Bは、MCU60内に実装されていないが、双方向ツェナーダイオード90,92及び抵抗R2A,R2Bと共にMCU60内に実装してもよい。   In order to greatly divide the applied voltage to the bidirectional Zener diodes 90 and 92 as calculated by the equation (1), the resistors R2A and R2B provided closer to the comparators 88A and 88B than the resistors R1A and R1B are used. The resistance value is made larger than the resistance values of the resistors R1A and R1B. However, if the voltage is excessively divided into the bidirectional Zener diodes 90 and 92, the signal to be output to the comparators 88A and 88B may be damaged. The resistance values of the resistors R1A and R1B and the resistors R2A and R2B are determined to be appropriate values through circuit design simulation and trial manufacture. 2 and 4, the resistors R1A and R1B are not mounted in the MCU 60, but may be mounted in the MCU 60 together with the bidirectional Zener diodes 90 and 92 and the resistors R2A and R2B.

また、本実施の形態では、双方向ツェナーダイオードに代えて、ゲート、ソース及びバックゲートを短絡させたNMOSFETであるGGNMOSFET(Gate Grounded NMOS FET)を実装してもよい。   In this embodiment, a GGNMOSFET (Gate Grounded NMOS FET), which is an NMOSFET in which the gate, the source, and the back gate are short-circuited, may be mounted instead of the bidirectional Zener diode.

図4は、GGNMOSFET98を実装した本実施の形態の変形例の一例を示す図である。図4に示したように、GGNMOSFET98は、双方向ツェナーダイオード90,92に代えて、UP用入力ポート18Aと抵抗R2Aとの間、及びDOWN用入力ポート18Bと抵抗R2Bとの間に各々設けられている。   FIG. 4 is a diagram showing an example of a modification of the present embodiment in which the GGNMOSFET 98 is mounted. As shown in FIG. 4, the GGNMOSFET 98 is provided between the UP input port 18A and the resistor R2A, and between the DOWN input port 18B and the resistor R2B, instead of the bidirectional Zener diodes 90 and 92, respectively. ing.

UP用入力ポート18A又はDOWN用入力ポート18Bに、ESD及びスイッチオン時の突入電流等による高電圧が印加された場合には、GGNMOSFET98は、双方向ツェナーダイオード90,92と同様に印加された高電圧をGNDに放電する。   When a high voltage is applied to the UP input port 18A or the DOWN input port 18B due to an inrush current at the time of ESD and switching on, the GGNMOSFET 98 is applied in the same manner as the bidirectional Zener diodes 90 and 92. Discharge the voltage to GND.

また、図4に示したGGNMOSFETは、簡素な構成であり、双方向ツェナーダイオードよりも集積回路上での実装に要する面積が少なくて済むという利点がある。従って、1の集積回路であるMCU60にマイコン70その他の素子と共に、双方向ツェナーダイオードを実装する場合には、本変形例のように双方向ツェナーダイオードに代えてGGNMOSFETを実装することが効果的である。   Further, the GGNMOSFET shown in FIG. 4 has a simple configuration and has an advantage that an area required for mounting on the integrated circuit is smaller than that of the bidirectional Zener diode. Therefore, when a bidirectional Zener diode is mounted on the MCU 60 as one integrated circuit together with the microcomputer 70 and other elements, it is effective to mount a GGNMOSFET instead of the bidirectional Zener diode as in this modification. is there.

以上説明したように、本実施の形態によれば、ESDを防止するためのコンデンサ等の素子を回路に実装しない簡素な構成で、ESD及びスイッチオン時の突入電流の高電圧による素子の損傷を防止できる   As described above, according to the present embodiment, damage to the elements due to the high voltage of the inrush current at the time of ESD and switching on is achieved with a simple configuration in which elements such as capacitors for preventing ESD are not mounted on the circuit. Can prevent

10・・・モータ制御装置、12・・・車両用ドア、14・・・P/Wスイッチ、14A・・・UP用スイッチ、14B・・・DOWN用スイッチ、16・・・ボディECU、18A・・・UP用入力ポート、18B・・・DOWN用入力ポート、18C・・・LIN用入力ポート、20・・・パワーウィンドウ装置、30・・・パワーウィンドウモータ、32・・・モータ本体、34・・・減速機構、36・・・出力軸、38A・・・ピニオンギア、38B・・・ラックレール、40・・・昇降機構、42・・・中央ピボット、44A・・・リンクアーム、44B・・・リンクアーム、46A・・・下部ピボット、48A・・・上部ピボット、48B・・・溝部、50A・・・上部ピボット、50B・・・溝部、54・・・窓ガラス、56・・・窓ガラス支持部、60・・・MCU、62・・・リレー、64・・・リレードライバ、66・・・ホールIC、68・・・暗電流低減回路、70・・・マイコン、72・・・5Vレギュレータ、74・・・LINドライバ、80・・・入力段、82A,82B,84A,84B・・・ツェナーダイオード、86A,86B・・・クランプ回路、88A,88B・・・コンパレータ、90,92・・・双方向ツェナーダイオード、94・・・チョークコイル、96・・・双方向ツェナーダイオード、96A,96B・・・ツェナーダイオード、98・・・GGNMOSFET、100・・・モータ制御装置、118A・・・UP用入力ポート、118B・・・DOWN用入力ポート、118C・・・LIN用入力ポート、130・・・マイコン、162・・・リレー、164・・・リレードライバ、168・・・暗電流低減回路、172・・・5Vレギュレータ、174・・・LINドライバ、192A,192B・・・ESD対策コンデンサ、194・・・チョークコイル、R1A,R1B,R2A,R2B・・・抵抗 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Motor control device, 12 ... Vehicle door, 14 ... P / W switch, 14A ... UP switch, 14B ... DOWN switch, 16 ... Body ECU, 18A ..UP input port, 18B ... DOWN input port, 18C ... LIN input port, 20 ... power window device, 30 ... power window motor, 32 ... motor body, 34. ..Deceleration mechanism 36 ... Output shaft 38A ... Pinion gear 38B ... Rack rail 40 ... Elevating mechanism 42 ... Center pivot 44A ... Link arm 44B Link arm, 46A ... lower pivot, 48A ... upper pivot, 48B ... groove, 50A ... upper pivot, 50B ... groove, 54 ... window glass, 56 ..Window glass support part, 60... MCU, 62... Relay, 64... Relay driver, 66 .. Hall IC, 68 .. dark current reduction circuit, 70. .. 5V regulator, 74 ... LIN driver, 80 ... input stage, 82A, 82B, 84A, 84B ... Zener diode, 86A, 86B ... clamp circuit, 88A, 88B ... comparator, 90 , 92... Bidirectional Zener diode, 94... Choke coil, 96... Bidirectional Zener diode, 96 A, 96 B... Zener diode, 98. ... UP input port, 118B ... DOWN input port, 118C ... LIN input port, 130 ... 162, relay, 164, relay driver, 168, dark current reduction circuit, 172, 5V regulator, 174, LIN driver, 192A, 192B, ESD protection capacitor, 194 ..Choke coils, R1A, R1B, R2A, R2B ... resistance

Claims (3)

スイッチの操作に基づいてモータの回転を制御する制御手段と、
前記制御手段と前記スイッチとの間に設けられ、前記スイッチから入力されたアナログ信号をデジタル信号に変換して前記制御手段に入力する信号変換手段と、
一端が前記スイッチと前記信号変換手段との間に接続されると共に他端が接地され、前記アナログ信号の電圧が降伏電圧以上になった場合に接地側に放電する双方向ツェナーダイオード、及び一端が前記双方向ツェナーダイオードの一端と前記信号変換手段との間に接続されると共に他端が接地され、前記信号変換手段に入力される前記アナログ信号の電圧を所定電圧以下に抑制するクランプ回路を有する高耐圧回路と、
を含んだ1の集積回路を備えたモータ制御装置。
Control means for controlling the rotation of the motor based on the operation of the switch;
A signal conversion unit provided between the control unit and the switch, which converts an analog signal input from the switch into a digital signal and inputs the digital signal;
A bidirectional Zener diode having one end connected between the switch and the signal converting means and the other end grounded, and discharging to the ground side when the voltage of the analog signal becomes a breakdown voltage or higher, and one end A clamp circuit which is connected between one end of the bidirectional Zener diode and the signal conversion unit and whose other end is grounded, and which suppresses the voltage of the analog signal input to the signal conversion unit to a predetermined voltage or less; High voltage circuit,
A motor control device comprising one integrated circuit including
前記スイッチと前記高耐圧回路の前記双方向ツェナーダイオードとの間に第1の抵抗をさらに備え、
前記高耐圧回路は、前記双方向ツェナーダイオードと前記クランプ回路との間に前記第1の抵抗よりも抵抗値が大きな第2の抵抗をさらに備えた請求項に記載のモータ制御装置。
A first resistor provided between the switch and the bidirectional Zener diode of the high withstand voltage circuit;
2. The motor control device according to claim 1 , wherein the high breakdown voltage circuit further includes a second resistor having a resistance value larger than that of the first resistor between the bidirectional Zener diode and the clamp circuit .
前記双方向ツェナーダイオードに代えて、ゲート、ソース及びバックゲートが短絡され、ドレインが前記スイッチと前記信号変換手段との間に接続されると共に、ソースが接地されたNMOSFETを備えた請求項又はに記載のモータ制御装置。
Instead of the bidirectional Zener diode, gate, shorted source and a back gate, the drain is connected between the signal converting means and said switch, according to claim 1 or source having a NMOSFET grounded 2. The motor control device according to 2.
JP2013218639A 2013-10-21 2013-10-21 Motor control device Active JP6170807B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013218639A JP6170807B2 (en) 2013-10-21 2013-10-21 Motor control device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013218639A JP6170807B2 (en) 2013-10-21 2013-10-21 Motor control device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2015082699A JP2015082699A (en) 2015-04-27
JP6170807B2 true JP6170807B2 (en) 2017-07-26

Family

ID=53013116

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013218639A Active JP6170807B2 (en) 2013-10-21 2013-10-21 Motor control device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6170807B2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019230027A1 (en) * 2018-05-31 2019-12-05 株式会社村田製作所 Impedance matching element, and communication device
WO2022204354A1 (en) * 2021-03-26 2022-09-29 Walbro Llc System for controlling an electronic throttle body

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5745975A (en) * 1980-09-02 1982-03-16 Nec Corp Input protecting device for semiconductor device
JPS63260160A (en) * 1987-04-17 1988-10-27 Nec Corp Semiconductor device
JPH03102912A (en) * 1989-09-18 1991-04-30 Fujitsu Ltd Static electricity protecting circuit
JP3487115B2 (en) * 1997-02-17 2004-01-13 住友電気工業株式会社 Electrostatic protection circuit and semiconductor device having electrostatic protection circuit
JPH10256484A (en) * 1997-03-12 1998-09-25 Rohm Co Ltd Semiconductor device for magnetic recorder
JP2001358297A (en) * 2000-06-14 2001-12-26 Nec Corp Static electricity protection circuit
JP4926468B2 (en) * 2005-12-07 2012-05-09 ローム株式会社 Electrostatic breakdown protection circuit and semiconductor integrated circuit device having the same
JP4472731B2 (en) * 2007-06-29 2010-06-02 株式会社村上開明堂 Control method, control circuit, and control program for electric retractable mirror
JP2009213344A (en) * 2008-02-04 2009-09-17 Rohm Co Ltd Motor driver circuit
JP2009225100A (en) * 2008-03-17 2009-10-01 Nec Electronics Corp Semiconductor integrated circuit and capacitor microphone
JP2010010545A (en) * 2008-06-30 2010-01-14 Asahi Kasei Toko Power Device Corp Esd protective circuit
JP5883319B2 (en) * 2012-03-13 2016-03-15 アスモ株式会社 Motor control device

Also Published As

Publication number Publication date
JP2015082699A (en) 2015-04-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2011072179A (en) Drive device
WO2013137244A1 (en) Inverter device and power steering device
US10097128B2 (en) Electronic pump
US10682984B2 (en) Wiper control device
US6608445B2 (en) Efficient solid state switching and control system for retractable aircraft landing lights
JP2003037933A (en) Protection apparatus of electronic equipment
EP1955896B1 (en) Vehicle mirror device
JP6170807B2 (en) Motor control device
US20090080128A1 (en) Electrostatic breakdown protection circuit and semiconductor integrated circuit device therewith
US20190199083A1 (en) Power control device
US20030179034A1 (en) Interface circuit between a direct-current voltage source and a circuit for driving a load, particularly for use in motor-vehicles
CN111791945B (en) Electronic control device
US11199039B2 (en) Drive device for a vehicle flap
CN104533219A (en) Vehicle window anti-pinch system and control method thereof
US10584889B2 (en) Magnetic switch controlled circuit for electrical appliance
JP2010011566A (en) Voltage conversion device
JP6804314B2 (en) Battery cutoff circuit
WO2019053952A1 (en) Abnormality detection device
JP4535659B2 (en) Electric circuit arrangement for controlling the motor in the vehicle
JP2022111661A (en) Reverse connection protection circuit
CN112398097A (en) Circuit and method for restraining surge current of high-side driver
JP6724539B2 (en) Load drive
JP2011083061A (en) Motor control device
CN110268630B (en) Swing control for high side switch
EP3503394B1 (en) Discharge circuit for capacitor

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20160325

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20161124

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20161129

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170124

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20170613

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20170703

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6170807

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111

R360 Written notification for declining of transfer of rights

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360

R360 Written notification for declining of transfer of rights

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360

R371 Transfer withdrawn

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R371

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250