JPH07255198A - モータコントローラ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】自動車のドアミラー等に用いる直流モータに正
と負の入力電圧が短い時間間隔で繰り返して入力された
場合であっても常に直流モータを正確に制御できて信頼
性を向上できるようにする。 【構成】入力端子４３に正の電圧が入力された時には、
ＦＥＴ２２がオンし、電流検出抵抗４０を介して直流モ
ータ４７が正転する。この場合、該電流は立ち上がり時
に一時的に大きくなってから通常の駆動電流値となる。
該電流は抵抗４０により検出され該電流が過大になると
コンデンサ３２及び抵抗４２からなる積分回路の電圧が
上昇し、ＦＥＴ２２がオフし直流モータ４７が停止す
る。立上り時にはトランジスタ２４がオンしないよう
に、積分回路の時定数を設定し、また、コンデンサ２９
は入力電圧により抵抗３３，３６を通して充電され、コ
ンデンサ２９が所定レベルまで充電されるとＦＥＴ２２
がオフし直流モータ４７が停止する。入力端子４３への
入力が負に切り換えられると、ＦＥＴ２１、トランジス
タ２３が同様に動作する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は自動車のドアミラー用直
流モータや自動車のワイパー駆動用直流モータ，自動車
のサンルーフ駆動用直流モータなどの直流モータを制御
するモータコントローラに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、自動車のドアミラー用直流モータ
の制御に用いられているモータコントローラは、リレ
ー、コンデンサ、抵抗及びポジスタと呼ばれる正特性サ
ーミスタにより構成されている。このモータコントロー
ラは、正または負の入力電圧が入力されてリレーがオン
することにより正逆回転可能なドアミラー用直流モータ
をいずれか一方の方向に駆動して自動車のドアミラーを
格納したり使用状態に復帰させたりし、ドアミラー用直
流モータが拘束される状態になって過大なロック電流が
流れるときにはポジスタの抵抗値増加によりリレーをオ
フさせてドアミラー用直流モータを停止させるものであ
る。このモータコントローラは自動車のワイパー駆動用
直流モータ，自動車のサンルーフ駆動用直流モータなど
の直流モータの制御にも用いることが可能である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記モータコントロー
ラでは、正または負の入力電圧が入力されてリレーがオ
ンすることにより正逆回転可能なドアミラー用直流モー
タをいずれか一方の方向に駆動して自動車のドアミラー
を格納したり使用状態に復帰させたりし、ドアミラー用
直流モータが拘束される状態になって過大なロック電流
が流れるときにはポジスタの抵抗値増加によりリレーを
オフさせてドアミラー用直流モータを停止させるので、
ポジスタの温度下降が速くないために、正の入力電圧と
負の入力電圧が短い時間間隔で繰り返して入力された場
合にはポジスタの温度が上昇したままとなって直流モー
タの電流が小さく制限されたままとなり、直流モータの
制御が不能になってドアミラーの制御が不能となる。ま
た、機械的な接点を有するリレーを用いるので、リレー
の寿命が短くて信頼性が低い。

【０００４】本発明は、上記問題点を改善し、常に直流
モータを正確に制御できて信頼性を向上させることがで
きるモータコントローラを提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の発明は、正，負の入力電圧が入力さ
れる第１の入力端子及び第２の入力端子と、両端が前記
第１の入力端子と直流モータの一方の端子とに接続され
負入力電圧入力時にオンされる第１の半導体スイッチン
グ素子と、両端が前記第２の入力端子と前記直流モータ
の他方の端子とに接続され正入力電圧入力時にオンされ
る第２の半導体スイッチング素子と、この第２の半導体
スイッチング素子の入力端子と前記第１の入力端子との
間に接続される第１のコンデンサと、前記第２の入力端
子と前記第２の半導体スイッチング素子の入力端子との
間に接続される第１の抵抗と、この第１の抵抗と並列に
接続され前記第１のコンデンサの放電電流が流れる第１
の整流素子と、前記第１のコンデンサと直列に接続され
る第１の放電電流制限用抵抗と、前記第１の半導体スイ
ッチング素子の入力端子と前記第２の入力端子との間に
接続される第２のコンデンサと、前記第１の入力端子と
前記第１の半導体スイッチング素子の入力端子との間に
接続される第２の抵抗と、この第２の抵抗と並列に接続
され前記第２のコンデンサの放電電流が流れる第２の整
流素子と、前記第２のコンデンサと直列に接続される第
２の放電電流制限用抵抗と、前記直流モータの一方の端
子と前記第１の入力端子との間に接続される第３の整流
素子と、前記直流モータの他方の端子と前記第２の入力
端子との間に接続される第４の整流素子と、正の入力電
圧が前記第１の入力端子と前記第２の入力端子との間に
入力された場合に前記第３の整流素子，前記直流モータ
及び前記第２の半導体スイッチング素子を通して流れる
電流を検出する第１の電流検出抵抗と、この第１の電流
検出抵抗の検出電圧を積分する第１の積分回路と、前記
第１の抵抗と並列に接続され前記第１の積分回路の積分
電圧が入力されてこの積分電圧が所定のレベル以上にな
ることによりオンして前記第２の半導体スイッチング素
子をオフさせる第３の半導体スイッチング素子と、負の
入力電圧が前記第１の入力端子と前記第２の入力端子と
の間に入力された場合に前記第１の半導体スイッチング
素子，前記直流モータ及び前記第４の整流素子を通して
流れる電流を検出する第２の電流検出抵抗と、この第２
の電流検出抵抗の検出電圧を積分する第２の積分回路
と、前記第２の抵抗と並列に接続され前記第２の積分回
路の積分電圧が入力されてこの積分電圧が所定のレベル
以上になることによりオンして前記第１の半導体スイッ
チング素子をオフさせる第４の半導体スイッチング素子
とを備えたものである。

【０００６】

【作用】正の入力電圧が第１の入力端子と第２の入力端
子との間に入力された場合には、入力電圧が第１のコン
デンサを通して第２の半導体スイッチング素子の入力端
子に入力されて第２の半導体スイッチング素子がオン
し、第３の整流素子，直流モータ及び第２の半導体スイ
ッチング素子を通して電流が流れて直流モータが一方向
に回転する。第１の電流検出抵抗は第３の整流素子，前
記直流モータ及び前記第２の半導体スイッチング素子を
通して流れる電流を検出し、この第１の電流検出抵抗の
検出電圧が第１の積分回路により積分される。第３の半
導体スイッチング素子は第１の積分回路の積分電圧が入
力されてこの積分電圧が所定のレベル以上になることに
よりオンして第２の半導体スイッチング素子をオフさせ
る。また、第２の半導体スイッチング素子は、第１のコ
ンデンサの充電に伴って入力電圧が低下し、第１のコン
デンサが所定のレベルまで充電されるとオフになる。直
流モータは第２の半導体スイッチング素子のオフで停止
し、第１のコンデンサは第２の整流素子及び第１の放電
電流制限用抵抗を通して放電する。

【０００７】負の入力電圧が第１の入力端子と第２の入
力端子との間に入力された場合には、入力電圧が第２の
コンデンサを通して第１の半導体スイッチング素子の入
力端子に入力されて第１の半導体スイッチング素子がオ
ンし、第４の整流素子，直流モータ及び第１の半導体ス
イッチング素子を通して電流が流れて直流モータが逆回
転する。第２の電流検出抵抗は第４の整流素子，直流モ
ータ及び第１の半導体スイッチング素子を通して流れる
電流を検出し、この第２の電流検出抵抗の検出電圧が第
２の積分回路により積分される。第４の半導体スイッチ
ング素子は第２の積分回路の積分電圧が入力されてこの
積分電圧が所定のレベル以上になることによりオンして
第１の半導体スイッチング素子をオフさせる。また、第
１の半導体スイッチング素子は、第２のコンデンサの充
電に伴って入力電圧が低下し、第２のコンデンサが所定
のレベルまで充電されるとオフになる。直流モータは第
２の半導体スイッチング素子のオフで停止し、第２のコ
ンデンサは第１の整流素子及び第２の放電電流制限用抵
抗を通して放電する。

【０００８】

【実施例】図１は請求項１記載の発明の一実施例を示
す。この実施例は、ＭＯＳ型電界効果トランジスタから
なる半導体スイッチング素子２１，２２と、ＮＰＮ型ト
ランジスタ２３，２４と、ダイオードからなる整流素子
２５〜２８と、コンデンサ２９〜３２と、抵抗３３〜４
２とを有し、入力端子４３，４４がスイッチ４５，４６
の可動切片にそれぞれ接続される。スイッチ４５，４６
は、自動車における運転席の操作部で連動して切換えら
れるものであって、一方の固定端子４５ａ，４６ｂが互
いに接続されて自動車におけるバッテリの一方の出力端
子に接続され、他方の固定端子４５ｂ，４６ａが互いに
接続されて自動車におけるバッテリの他方の出力端子に
接続される。抵抗３９，４０は電流検出抵抗であり、抵
抗３３，３４は放電電流制限用抵抗である。コンデンサ
３１及び抵抗４１は積分回路を構成し、コンデンサ３２
及び抵抗４２も積分回路を構成する。

【０００９】なお、ＭＯＳ型電界効果トランジスタ２
１，２２は別の半導体スイッチング素子を用いてもよ
く、ＮＰＮ型トランジスタ２３，２４も別の半導体スイ
ッチング素子を用いてもよい。また、ダイオード２５〜
２８は他の整流素子を用いてもよい。自動車ドアミラー
用直流モータ４７は、正，逆回転によりドアミラーの格
納，使用状態復帰を行うものであり、例えば逆回転によ
り自動車におけるドアミラーを格納し、正回転によりド
アミラーを使用状態に復帰させる。

【００１０】入力端子４３はダイオード２５のアノード
に直接に接続されると共に電流検出抵抗３９を介して電
界効果トランジスタ２１のソースに接続され、入力端子
４４はダイオード２６のアノードに直接に接続されると
共に電流検出抵抗４０を介して電界効果トランジスタ２
２のソースに接続される。ダイオード２５のカソード及
び電界効果トランジスタ２１のドレインは自動車ドアミ
ラー用直流モータ４７の一方の端子に接続され、ダイオ
ード２６のカソード及び電界効果トランジスタ２２のド
レインは自動車ドアミラー用直流モータ４７の他方の端
子に接続される。

【００１１】また、入力端子４３，４４間には、抵抗３
３、コンデンサ２９及び抵抗３６が直列に接続され、か
つ、抵抗３５、コンデンサ３０及び抵抗３４が直列に接
続される。ダイオード２７のアノード及びトランジスタ
２３のエミツタは入力端子４３に接続され、ダイオード
２７のカソード及びトランジスタ２３のコレクタは抵抗
３５とコンデンサ３０との接続点に接続される。電界効
果トランジスタ２１の入力端子となるゲートは抵抗３７
を介して抵抗３５とコンデンサ３０との接続点に接続さ
れ、トランジスタ２３の入力端子となるベースはコンデ
ンサ３１と抵抗４１との接続点に接続される。コンデン
サ３１及び抵抗４１は電流検出抵抗３９の両端間に直列
に接続され、コンデンサ３１はトランジスタ２３のベー
ス・エミッタ間に接続される。

【００１２】ダイオード２８のアノード及びトランジス
タ２４のエミツタは入力端子４４に接続され、ダイオー
ド２８のカソード及びトランジスタ２４のコレクタはコ
ンデンサ２９と抵抗３６との接続点に接続される。電界
効果トランジスタ２２の入力端子となるゲートは抵抗３
８を介してコンデンサ２９と抵抗３６との接続点に接続
され、トランジスタ２４の入力端子となるベースはコン
デンサ３２と抵抗４２との接続点に接続される。コンデ
ンサ３２及び抵抗４２は電流検出抵抗４０の両端間に直
列に接続され、コンデンサ３２はトランジスタ２４のベ
ース・エミッタ間に接続される。なお、コンデンサ２
９，３０と並列に放電用抵抗を接続するようにしてもよ
い。

【００１３】次に、この実施例の動作を説明する。スイ
ッチ４５，４６の可動切片が固定端子４５ａ，４６ａ側
に切換えられた時には自動車のバッテリからスイッチ４
５，４６の固定端子４５ａ，４６ａ及び可動切片を介し
て入力端子４３，４４に正の電圧が入力され、スイッチ
４５，４６の可動切片が固定端子４５ｂ，４６ｂ側に切
換えられた時には自動車のバッテリからスイッチ４５，
４６の固定端子４５ｂ，４６ｂ及び可動切片を介して入
力端子４３，４４に負の電圧が入力される。

【００１４】スイッチ４５，４６が切換えられて入力端
子４３，４４に正の電圧が入力された時には、入力電圧
が抵抗３３、コンデンサ２９及び抵抗３８を介して電界
効果トランジスタ２２のゲートに入力されて電界効果ト
ランジスタ２２がオンし、入力電圧によりダイオード２
５、直流モータ４７、電界効果トランジスタ２２及び電
流検出抵抗４０を通して電流が流れて直流モータ４７が
正回転し、ドアミラーが使用状態に復帰される。

【００１５】この場合、直流モータ４７に流れる電流
は、図２に示すように立ち上がり時に一時的な大きくな
ってから通常の駆動電流値となり、ドアミラーの正回転
が一杯に行われて直流モータ４７が拘束される状態にな
った時には過大な電流値となる。しかし、直流モータ４
７に流れる電流は電流検出抵抗４０により検出されて電
圧に変換され、この電圧がコンデンサ３２及び抵抗４２
からなる積分回路により積分されてトランジスタ２４の
ベース・エミッタ間に加えられる。

【００１６】積分回路の積分電圧、つまり、コンデンサ
３２の電圧が所定のレベル以上に上昇すると、トランジ
スタ２４がオンして電界効果トランジスタ２２がオフ
し、直流モータ４７が停止する。したがって、直流モー
タ４７に流れる電流が所定値以上になると、トランジス
タ２４、電界効果トランジスタ２２がオフして直流モー
タ４７が停止し、直流モータ４７に過大な電流が流れな
くて直流モータ４７が保護される。

【００１７】なお、立上り時には図２に示すように直流
モータ４７に一時的に大きな電流が流れるが、この時に
はトランジスタ２４がオンしないように積分回路３２，
４２の時定数が設定されている。したがつて、立上り時
には積分回路３２，４２の積分電圧が所定のレベル以上
にならず、トランジスタ２４がオンしない。また、コン
デンサ２９は入力電圧により抵抗３３，３６を通して充
電され、コンデンサ２９が所定のレベルまで充電される
と電界効果トランジスタ２２がオフして直流モータ４７
が停止する。また、コンデンサ３０がダイオード２７及
び抵抗３４を通して放電する。

【００１８】スイッチ４５，４６が切換えられて入力端
子４３，４４に負の電圧が入力された時には、同様に、
入力電圧が抵抗３４、コンデンサ３０及び抵抗３７を介
して電界効果トランジスタ２１のゲートに入力されて電
界効果トランジスタ２１がオンし、入力電圧によりダイ
オード２６、直流モータ４７、電界効果トランジスタ２
１及び電流検出抵抗３９を通して電流が流れて直流モー
タ４７が逆回転し、ドアミラーが格納される。

【００１９】この場合、直流モータ４７に流れる電流
は、立ち上がり時に一時的な大きくなってから通常の電
流値となり、ドアミラーの逆回転が一杯に行われて直流
モータ４７が拘束される状態になった時には過大な電流
値となる。しかし、直流モータ４７に流れる電流は電流
検出抵抗３９により検出されて電圧に変換され、この電
圧がコンデンサ３１及び抵抗４１からなる積分回路によ
り積分されてトランジスタ２３のベース・エミッタ間に
加えられる。

【００２０】積分回路の積分電圧、つまり、コンデンサ
３１の電圧が所定のレベル以上に上昇すると、トランジ
スタ２３がオンして電界効果トランジスタ２１がオフ
し、直流モータ４７が停止する。したがって、直流モー
タ４７に流れる電流が所定値以上になると、トランジス
タ２３、電界効果トランジスタ２１がオフして直流モー
タ４７が停止し、直流モータ４７に過大な電流が流れな
くて直流モータ４７が保護される。

【００２１】なお、立上り時には直流モータ４７に一時
的に大きな電流が流れるが、この時にはトランジスタ２
３がオンしないように積分回路３１，４１の時定数が設
定されている。したがつて、立上り時には積分回路３
１，４１の積分電圧が所定のレベル以上にならず、トラ
ンジスタ２３がオンしない。また、コンデンサ３０は入
力電圧により抵抗３４，３５を通して充電され、コンデ
ンサ３０が所定のレベルまで充電されると電界効果トラ
ンジスタ２１がオフして直流モータ４７が停止する。ま
た、コンデンサ２９がダイオード２８及び抵抗３３を通
して放電する。

【００２２】この実施例では、スイッチ４３，４４が短
い時間間隔で繰り返して切換えられた場合も、直流モー
タ４７を正確に制御でき、かつ、機械的な接点を用いず
に半導体スイッチング素子を用いたことにより寿命が長
くなって信頼性が高くなる。なお、本発明は、上記実施
例に限定されるものではなく、例えば自動車のワイパー
駆動用直流モータ，自動車のサンルーフ駆動用直流モー
タなどの直流モータを制御するモータコントローラに適
用することができる。

【００２３】

【発明の効果】以上のように請求項１記載の発明によれ
ば、正，負の入力電圧が入力される第１の入力端子及び
第２の入力端子と、両端が前記第１の入力端子と直流モ
ータの一方の端子とに接続され負入力電圧入力時にオン
される第１の半導体スイッチング素子と、両端が前記第
２の入力端子と前記直流モータの他方の端子とに接続さ
れ正入力電圧入力時にオンされる第２の半導体スイッチ
ング素子と、この第２の半導体スイッチング素子の入力
端子と前記第１の入力端子との間に接続される第１のコ
ンデンサと、前記第２の入力端子と前記第２の半導体ス
イッチング素子の入力端子との間に接続される第１の抵
抗と、この第１の抵抗と並列に接続され前記第１のコン
デンサの放電電流が流れる第１の整流素子と、前記第１
のコンデンサと直列に接続される第１の放電電流制限用
抵抗と、前記第１の半導体スイッチング素子の入力端子
と前記第２の入力端子との間に接続される第２のコンデ
ンサと、前記第１の入力端子と前記第１の半導体スイッ
チング素子の入力端子との間に接続される第２の抵抗
と、この第２の抵抗と並列に接続され前記第２のコンデ
ンサの放電電流が流れる第２の整流素子と、前記第２の
コンデンサと直列に接続される第２の放電電流制限用抵
抗と、前記直流モータの一方の端子と前記第１の入力端
子との間に接続される第３の整流素子と、前記直流モー
タの他方の端子と前記第２の入力端子との間に接続され
る第４の整流素子と、正の入力電圧が前記第１の入力端
子と前記第２の入力端子との間に入力された場合に前記
第３の整流素子，前記直流モータ及び前記第２の半導体
スイッチング素子を通して流れる電流を検出する第１の
電流検出抵抗と、この第１の電流検出抵抗の検出電圧を
積分する第１の積分回路と、前記第１の抵抗と並列に接
続され前記第１の積分回路の積分電圧が入力されてこの
積分電圧が所定のレベル以上になることによりオンして
前記第２の半導体スイッチング素子をオフさせる第３の
半導体スイッチング素子と、負の入力電圧が前記第１の
入力端子と前記第２の入力端子との間に入力された場合
に前記第１の半導体スイッチング素子，前記直流モータ
及び前記第４の整流素子を通して流れる電流を検出する
第２の電流検出抵抗と、この第２の電流検出抵抗の検出
電圧を積分する第２の積分回路と、前記第２の抵抗と並
列に接続され前記第２の積分回路の積分電圧が入力され
てこの積分電圧が所定のレベル以上になることによりオ
ンして前記第１の半導体スイッチング素子をオフさせる
第４の半導体スイッチング素子とを備えたので、常に直
流モータを正確に制御でき、信頼性を向上させることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す回路図である。

【図２】直流モータの駆動電流を示す図である。

【符号の説明】

２１，２２ 電界効果トランジスタ ２３，２４ トランジスタ ２５〜２８ ダイオード ２９〜３２ コンデンサ ３３〜４２ 抵抗 ４３，４４ 入力端子

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】正，負の入力電圧が入力される第１の入力
   端子及び第２の入力端子と、両端が前記第１の入力端子
   と直流モータの一方の端子とに接続され負入力電圧入力
   時にオンされる第１の半導体スイッチング素子と、両端
   が前記第２の入力端子と前記直流モータの他方の端子と
   に接続され正入力電圧入力時にオンされる第２の半導体
   スイッチング素子と、この第２の半導体スイッチング素
   子の入力端子と前記第１の入力端子との間に接続される
   第１のコンデンサと、前記第２の入力端子と前記第２の
   半導体スイッチング素子の入力端子との間に接続される
   第１の抵抗と、この第１の抵抗と並列に接続され前記第
   １のコンデンサの放電電流が流れる第１の整流素子と、
   前記第１のコンデンサと直列に接続される第１の放電電
   流制限用抵抗と、前記第１の半導体スイッチング素子の
   入力端子と前記第２の入力端子との間に接続される第２
   のコンデンサと、前記第１の入力端子と前記第１の半導
   体スイッチング素子の入力端子との間に接続される第２
   の抵抗と、この第２の抵抗と並列に接続され前記第２の
   コンデンサの放電電流が流れる第２の整流素子と、前記
   第２のコンデンサと直列に接続される第２の放電電流制
   限用抵抗と、前記直流モータの一方の端子と前記第１の
   入力端子との間に接続される第３の整流素子と、前記直
   流モータの他方の端子と前記第２の入力端子との間に接
   続される第４の整流素子と、正の入力電圧が前記第１の
   入力端子と前記第２の入力端子との間に入力された場合
   に前記第３の整流素子，前記直流モータ及び前記第２の
   半導体スイッチング素子を通して流れる電流を検出する
   第１の電流検出抵抗と、この第１の電流検出抵抗の検出
   電圧を積分する第１の積分回路と、前記第１の抵抗と並
   列に接続され前記第１の積分回路の積分電圧が入力され
   てこの積分電圧が所定のレベル以上になることによりオ
   ンして前記第２の半導体スイッチング素子をオフさせる
   第３の半導体スイッチング素子と、負の入力電圧が前記
   第１の入力端子と前記第２の入力端子との間に入力され
   た場合に前記第１の半導体スイッチング素子，前記直流
   モータ及び前記第４の整流素子を通して流れる電流を検
   出する第２の電流検出抵抗と、この第２の電流検出抵抗
   の検出電圧を積分する第２の積分回路と、前記第２の抵
   抗と並列に接続され前記第２の積分回路の積分電圧が入
   力されてこの積分電圧が所定のレベル以上になることに
   よりオンして前記第１の半導体スイッチング素子をオフ
   させる第４の半導体スイッチング素子とを備えたことを
   特徴とするモータコントローラ。