JPH11341851A - モータ異常検出装置 - Google Patents
モータ異常検出装置Info
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- JPH11341851A JPH11341851A JP14444098A JP14444098A JPH11341851A JP H11341851 A JPH11341851 A JP H11341851A JP 14444098 A JP14444098 A JP 14444098A JP 14444098 A JP14444098 A JP 14444098A JP H11341851 A JPH11341851 A JP H11341851A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 装置全体の小型化、コストの低減及び電流ロ
スの低減を図ることを可能にしたモータの異常検出装置
を提供すること。 【解決手段】 ４個のパワー素子よりなるＨブリッジ回
路により駆動されるモータの異常を検出するモータ異常
検出装置であって、駆動回路２が、４個のパワー素子の
うち互いに対応する一対のパワー素子をオンし、残りの
互いに対応する他の一対のパワー素子をオフすることに
よりモータに駆動用の電流を供給するようにしたもので
あり、モータの電源側端子における電圧を検出する電圧
検出回路７，８と、電圧検出回路７，８が検出した電圧
値が、電源電圧の所定割合電圧値以下のときに、モータ
に異常があると判断する判断手段とを備えている。
スの低減を図ることを可能にしたモータの異常検出装置
を提供すること。 【解決手段】 ４個のパワー素子よりなるＨブリッジ回
路により駆動されるモータの異常を検出するモータ異常
検出装置であって、駆動回路２が、４個のパワー素子の
うち互いに対応する一対のパワー素子をオンし、残りの
互いに対応する他の一対のパワー素子をオフすることに
よりモータに駆動用の電流を供給するようにしたもので
あり、モータの電源側端子における電圧を検出する電圧
検出回路７，８と、電圧検出回路７，８が検出した電圧
値が、電源電圧の所定割合電圧値以下のときに、モータ
に異常があると判断する判断手段とを備えている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、例えば、自動車
用エンジンにおけるスロットルバルブの電子制御等のた
めに使われるモータに係り、そのモータの異常を検出す
るのに好適なモータ異常検出装置に関する。
用エンジンにおけるスロットルバルブの電子制御等のた
めに使われるモータに係り、そのモータの異常を検出す
るのに好適なモータ異常検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種のモータとして、４個のパ
ワー素子より構成されたＨブリッジ回路を含む駆動回路
により駆動されるＤＣモータがある。この種のモータで
は、モータ線が地絡したり、パワー素子が短絡したりし
たときに、モータやパワー素子に短絡電流が流れて、モ
ータが異常に動作したり、パワー素子が破壊したりする
おそれがあった。そこで、モータの駆動回路に流れる電
流を監視し、一定値以上の過電流が流れたときにそれを
異常として検出する異常検出装置が提案されている。
ワー素子より構成されたＨブリッジ回路を含む駆動回路
により駆動されるＤＣモータがある。この種のモータで
は、モータ線が地絡したり、パワー素子が短絡したりし
たときに、モータやパワー素子に短絡電流が流れて、モ
ータが異常に動作したり、パワー素子が破壊したりする
おそれがあった。そこで、モータの駆動回路に流れる電
流を監視し、一定値以上の過電流が流れたときにそれを
異常として検出する異常検出装置が提案されている。
【０００３】特開平４−４６８６７号公報はこの種の異
常検出装置の一例を開示する。図７に示すように、この
公報の異常検出装置は、第１〜第４の４個のパワー素子
Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４よりなるＨブリッジ回路２１を
含む駆動回路２２を検出対象としている。Ｈブリッジ回
路２１は、各パワー素子Ｑ１〜Ｑ４のそれぞれに並列に
接続された第１〜第４のダイオードＤ１，Ｄ２，Ｄ３，
Ｄ４を有する。制御装置２３は、各パワー素子Ｑ１〜Ｑ
４をオン・オフ制御することにより、モータ２４に対す
る電流の供給を制御する。この異常検出装置は、第１の
電流検出回路２５及び第２の電流検出回路２６を備え
る。第１の電流検出回路２５はモータ２４に直列に接続
された第１の電流検出抵抗（シャント抵抗）２７を、第
２の電流検出回路２６は同じくモータ２４に直列に接続
された第２のシャント抵抗２８を備える。第１の電流検
出回路２５は、第１のシャント抵抗２７の端子間電圧を
検出することにより、駆動回路２２に流れる電流、延い
てはモータ２４に流れる電流を検出する。第２の電流検
出回路２６は、第２のシャント抵抗２８の端子間電圧を
検出することにより、モータ２４に流れる電流を検出す
る。
常検出装置の一例を開示する。図７に示すように、この
公報の異常検出装置は、第１〜第４の４個のパワー素子
Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４よりなるＨブリッジ回路２１を
含む駆動回路２２を検出対象としている。Ｈブリッジ回
路２１は、各パワー素子Ｑ１〜Ｑ４のそれぞれに並列に
接続された第１〜第４のダイオードＤ１，Ｄ２，Ｄ３，
Ｄ４を有する。制御装置２３は、各パワー素子Ｑ１〜Ｑ
４をオン・オフ制御することにより、モータ２４に対す
る電流の供給を制御する。この異常検出装置は、第１の
電流検出回路２５及び第２の電流検出回路２６を備え
る。第１の電流検出回路２５はモータ２４に直列に接続
された第１の電流検出抵抗（シャント抵抗）２７を、第
２の電流検出回路２６は同じくモータ２４に直列に接続
された第２のシャント抵抗２８を備える。第１の電流検
出回路２５は、第１のシャント抵抗２７の端子間電圧を
検出することにより、駆動回路２２に流れる電流、延い
てはモータ２４に流れる電流を検出する。第２の電流検
出回路２６は、第２のシャント抵抗２８の端子間電圧を
検出することにより、モータ２４に流れる電流を検出す
る。
【０００４】モータ２４が正常な場合、制御装置２３が
第１及び第４のパワー素子Ｑ１，Ｑ４をオンし、第２及
び第３のパワー素子Ｑ２，Ｑ３をオフすることにより、
モータ２４には正方向Ａに電流が流れる。その後、制御
装置２３が第１及び第４のパワー素子Ｑ１，Ｑ４をオフ
し、第２及び第３のパワー素子Ｑ２，Ｑ３をオフするこ
とにより、モータ２４のコイルに逆起電力が発生し、第
３のダイオードＤ３、モータ２４及び第２のダイオード
Ｄ２の順で正方向Ａに電流が流れ、コイルエネルギーが
消化される。一方、制御装置２３が第２及び第３のパワ
ー素子Ｑ２，Ｑ３をオンし、第１及び第４のパワー素子
Ｑ１，Ｑ４をオフすることにより、モータ２４には逆方
向Ｂに電流が流れる。その後、制御装置２３が第２及び
第３のパワー素子Ｑ２，Ｑ３をオフし、第１及び第４の
パワー素子Ｑ１，Ｑ４をオフすることにより、モータ２
４のコイルに逆起電力が発生し、第４のダイオードＤ
４、モータ２４及び第１のダイオードＤ１の順で逆方向
Ｂに電流が流れ、コイルエネルギーが消化される。
第１及び第４のパワー素子Ｑ１，Ｑ４をオンし、第２及
び第３のパワー素子Ｑ２，Ｑ３をオフすることにより、
モータ２４には正方向Ａに電流が流れる。その後、制御
装置２３が第１及び第４のパワー素子Ｑ１，Ｑ４をオフ
し、第２及び第３のパワー素子Ｑ２，Ｑ３をオフするこ
とにより、モータ２４のコイルに逆起電力が発生し、第
３のダイオードＤ３、モータ２４及び第２のダイオード
Ｄ２の順で正方向Ａに電流が流れ、コイルエネルギーが
消化される。一方、制御装置２３が第２及び第３のパワ
ー素子Ｑ２，Ｑ３をオンし、第１及び第４のパワー素子
Ｑ１，Ｑ４をオフすることにより、モータ２４には逆方
向Ｂに電流が流れる。その後、制御装置２３が第２及び
第３のパワー素子Ｑ２，Ｑ３をオフし、第１及び第４の
パワー素子Ｑ１，Ｑ４をオフすることにより、モータ２
４のコイルに逆起電力が発生し、第４のダイオードＤ
４、モータ２４及び第１のダイオードＤ１の順で逆方向
Ｂに電流が流れ、コイルエネルギーが消化される。
【０００５】ここで、各電流検出回路２５，２６は、そ
れらのシャント抵抗２７，２８により駆動回路２２及び
モータ２４を流れる電流を検出する。即ち、各シャント
抵抗２７，２８に電流が流れることにより、それらシャ
ント抵抗２７，２８の端子間には電流に比例した電位差
が発生する。モータ２４に断線による異常が発生した場
合、各シャント抵抗２７，２８には電流が流れなくな
る。モータ２４に短絡による異常が発生した場合、各シ
ャント抵抗２７，２８には電流が過剰に流れることにな
る。各電流検出回路２５，２６は、それらのシャント抵
抗２７，２８における上記の電流変化を検出し、制御装
置２３へ出力する。制御装置２３は、各電流検出回路２
５，２６からの電流値に基づいてモータ２４の異常を判
断し、必要に応じて各パワー素子Ｑ１〜Ｑ４をオフする
ことにより、モータ２４に対する通電を遮断する。
れらのシャント抵抗２７，２８により駆動回路２２及び
モータ２４を流れる電流を検出する。即ち、各シャント
抵抗２７，２８に電流が流れることにより、それらシャ
ント抵抗２７，２８の端子間には電流に比例した電位差
が発生する。モータ２４に断線による異常が発生した場
合、各シャント抵抗２７，２８には電流が流れなくな
る。モータ２４に短絡による異常が発生した場合、各シ
ャント抵抗２７，２８には電流が過剰に流れることにな
る。各電流検出回路２５，２６は、それらのシャント抵
抗２７，２８における上記の電流変化を検出し、制御装
置２３へ出力する。制御装置２３は、各電流検出回路２
５，２６からの電流値に基づいてモータ２４の異常を判
断し、必要に応じて各パワー素子Ｑ１〜Ｑ４をオフする
ことにより、モータ２４に対する通電を遮断する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
異常検出装置では、電流検出のために使用される各シャ
ント抵抗２７，２８の外形が比較的大きいことから、そ
れらをプリント基板上に設けるのに特別なスペースが必
要となる。又、各シャント抵抗２７，２８がモータ２４
に直列に接続されることから、それらの抵抗２７，２８
における電流ロスが大きくなる傾向にある。しかも、モ
ータ２４が短絡した場合には、シャント抵抗２７，２８
に過大な電流が流れて過熱するおそれがあることから、
シャント抵抗２７，２８それ自体の許容電流を大きくす
る必要がある。更に、許容電流の大きいシャント抵抗２
７，２８は、一般に高価なことから、装置全体がコスト
高になるという問題もある。
異常検出装置では、電流検出のために使用される各シャ
ント抵抗２７，２８の外形が比較的大きいことから、そ
れらをプリント基板上に設けるのに特別なスペースが必
要となる。又、各シャント抵抗２７，２８がモータ２４
に直列に接続されることから、それらの抵抗２７，２８
における電流ロスが大きくなる傾向にある。しかも、モ
ータ２４が短絡した場合には、シャント抵抗２７，２８
に過大な電流が流れて過熱するおそれがあることから、
シャント抵抗２７，２８それ自体の許容電流を大きくす
る必要がある。更に、許容電流の大きいシャント抵抗２
７，２８は、一般に高価なことから、装置全体がコスト
高になるという問題もある。
【０００７】この発明は上記の事情に鑑みてなされたも
のであって、その目的は、装置全体の小型化、コストの
低減及び電流ロスの低減を図ることを可能にしたモータ
の異常検出装置を提供することにある。
のであって、その目的は、装置全体の小型化、コストの
低減及び電流ロスの低減を図ることを可能にしたモータ
の異常検出装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のモータ異常検出手段は、次の構成を有して
いる。 （１）４個のパワー素子よりなるＨブリッジ回路により
駆動されるモータの異常を検出するモータ異常検出装置
であって、駆動回路が、４個のパワー素子のうち互いに
対応する一対のパワー素子をオンし、残りの互いに対応
する他の一対のパワー素子をオフすることによりモータ
に駆動用の電流を供給するようにしたものであり、モー
タの電源側端子における電圧を検出する電圧検出手段
と、電圧検出手段が検出した電圧値が、電源電圧の所定
割合電圧値以下のときに、モータに異常があると判断す
る判断手段とを備えている。
に、本発明のモータ異常検出手段は、次の構成を有して
いる。 （１）４個のパワー素子よりなるＨブリッジ回路により
駆動されるモータの異常を検出するモータ異常検出装置
であって、駆動回路が、４個のパワー素子のうち互いに
対応する一対のパワー素子をオンし、残りの互いに対応
する他の一対のパワー素子をオフすることによりモータ
に駆動用の電流を供給するようにしたものであり、モー
タの電源側端子における電圧を検出する電圧検出手段
と、電圧検出手段が検出した電圧値が、電源電圧の所定
割合電圧値以下のときに、モータに異常があると判断す
る判断手段とを備えている。
【０００９】（２）４個のパワー素子よりなるＨブリッ
ジ回路により駆動されるモータの異常を検出するモータ
異常検出装置であって、駆動回路が、４個のパワー素子
のうち互いに対応する一対のパワー素子をオンし、残り
の互いに対応する他の一対のパワー素子をオフすること
によりモータに駆動用の電流を供給するようにしたもの
であり、モータのアース側端子における電圧を検出する
電圧検出手段と、電圧検出手段が検出した電圧値が、電
源電圧の所定割合電圧値以上のときに、モータに異常が
あると判断する判断手段とを備えている。
ジ回路により駆動されるモータの異常を検出するモータ
異常検出装置であって、駆動回路が、４個のパワー素子
のうち互いに対応する一対のパワー素子をオンし、残り
の互いに対応する他の一対のパワー素子をオフすること
によりモータに駆動用の電流を供給するようにしたもの
であり、モータのアース側端子における電圧を検出する
電圧検出手段と、電圧検出手段が検出した電圧値が、電
源電圧の所定割合電圧値以上のときに、モータに異常が
あると判断する判断手段とを備えている。
【００１０】上記の（１）の構成によれば、パワー素子
のオン抵抗値が一定であり、モータも正常ならば見かけ
上の抵抗値が一定であり、モータの電源側端子の電圧
が、電源電圧の９５％以下になることはない。一方、モ
ータがロックしたり、モータに短絡が発生すると、モー
タの見かけ上の抵抗値が低下し、モータの電源側端子の
電圧が、電源電圧の９５％以下となる。従って、モータ
の電源側端子の電圧が、電源電圧の９５％以下になった
ときに、モータを異常と判断する。これによれば、電流
検出抵抗（シャント抵抗）を設ける場合とは異なり、プ
リント基板上に特別なスペースを設ける必要がない。
又、モータで発生する逆起電力を利用してパワー素子の
電圧変化を検出していることから、電圧検出のために無
駄な電流が消費されることがない。
のオン抵抗値が一定であり、モータも正常ならば見かけ
上の抵抗値が一定であり、モータの電源側端子の電圧
が、電源電圧の９５％以下になることはない。一方、モ
ータがロックしたり、モータに短絡が発生すると、モー
タの見かけ上の抵抗値が低下し、モータの電源側端子の
電圧が、電源電圧の９５％以下となる。従って、モータ
の電源側端子の電圧が、電源電圧の９５％以下になった
ときに、モータを異常と判断する。これによれば、電流
検出抵抗（シャント抵抗）を設ける場合とは異なり、プ
リント基板上に特別なスペースを設ける必要がない。
又、モータで発生する逆起電力を利用してパワー素子の
電圧変化を検出していることから、電圧検出のために無
駄な電流が消費されることがない。
【００１１】上記の（２）の構成によれば、パワー素子
のオン抵抗値が一定であり、モータも正常ならば見かけ
上の抵抗値が一定であり、モータのアース側端子の電圧
が、電源電圧の５％以上になることはない。一方、モー
タがロックしたり、モータに短絡が発生すると、モータ
の見かけ上の抵抗値が低下し、モータのアース側端子の
電圧が、電源電圧の５％以上となる。従って、モータの
電源側端子の電圧が、電源電圧の９５％以下になったと
きに、モータを異常と判断する。これによれば、電流検
出抵抗（シャント抵抗）を設ける場合とは異なり、プリ
ント基板上に特別なスペースを設ける必要がない。又、
モータで発生する逆起電力を利用してパワー素子の電圧
変化を検出していることから、電圧検出のために無駄な
電流が消費されることがない。
のオン抵抗値が一定であり、モータも正常ならば見かけ
上の抵抗値が一定であり、モータのアース側端子の電圧
が、電源電圧の５％以上になることはない。一方、モー
タがロックしたり、モータに短絡が発生すると、モータ
の見かけ上の抵抗値が低下し、モータのアース側端子の
電圧が、電源電圧の５％以上となる。従って、モータの
電源側端子の電圧が、電源電圧の９５％以下になったと
きに、モータを異常と判断する。これによれば、電流検
出抵抗（シャント抵抗）を設ける場合とは異なり、プリ
ント基板上に特別なスペースを設ける必要がない。又、
モータで発生する逆起電力を利用してパワー素子の電圧
変化を検出していることから、電圧検出のために無駄な
電流が消費されることがない。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明のモータの異常検出
装置を具体化した第１の実施の形態を図１〜３を参照し
て詳細に説明する。この実施の形態では、自動車用エン
ジンにおけるスロットルバルブの電子制御のために使わ
れるＤＣモータのモータ異常検出装置に具体化したもの
とする。
装置を具体化した第１の実施の形態を図１〜３を参照し
て詳細に説明する。この実施の形態では、自動車用エン
ジンにおけるスロットルバルブの電子制御のために使わ
れるＤＣモータのモータ異常検出装置に具体化したもの
とする。
【００１３】図１は本実施の形態におけるモータの異常
検出装置の電気回路図を示す。モータ異常検出装置は、
第１〜第４の４個のパワー素子Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４
よりなるＨブリッジ回路１を含む駆動回路２を備える。
駆動回路２は、モータ３を駆動するためのものである。
Ｈブリッジ回路１は、電界トランジスタ（ＦＥＴ）より
構成されるものである。Ｈブリッジ回路１には、保護回
路４及びバッテリ５がそれぞれ直列に接続される。Ｈブ
リッジ回路１において、モータ３は、第１及び第３のパ
ワー素子Ｑ１，Ｑ３の間、並びに第２及び第４のパワー
素子Ｑ２，Ｑ３の間にそれぞれ接続される。保護回路４
は、モータ３等の異常時に、駆動回路２（Ｈブリッジ回
路１）に対する電流の供給を遮断するためのものであ
る。
検出装置の電気回路図を示す。モータ異常検出装置は、
第１〜第４の４個のパワー素子Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４
よりなるＨブリッジ回路１を含む駆動回路２を備える。
駆動回路２は、モータ３を駆動するためのものである。
Ｈブリッジ回路１は、電界トランジスタ（ＦＥＴ）より
構成されるものである。Ｈブリッジ回路１には、保護回
路４及びバッテリ５がそれぞれ直列に接続される。Ｈブ
リッジ回路１において、モータ３は、第１及び第３のパ
ワー素子Ｑ１，Ｑ３の間、並びに第２及び第４のパワー
素子Ｑ２，Ｑ３の間にそれぞれ接続される。保護回路４
は、モータ３等の異常時に、駆動回路２（Ｈブリッジ回
路１）に対する電流の供給を遮断するためのものであ
る。
【００１４】駆動回路２（Ｈブリッジ回路１）は、モー
タ３を例えば右回転させる場合、４個のパワー素子Ｑ１
〜Ｑ４のうち互いに対応する一対の第１及び第４のパワ
ー素子Ｑ１，Ｑ４をオンし、残りの互いに対応する一対
の第２及び第３のパワー素子Ｑ２，Ｑ３をオフすること
により、モータ３に駆動用の正方向Ａの電流を供給す
る。一方、駆動回路２（Ｈブリッジ回路１）は、モータ
を左回転させる場合に、対応する一対の第２及び第３の
パワー素子Ｑ２，Ｑ３をオンし、残りの一対の第１及び
第４のパワー素子Ｑ１，Ｑ４をオフすることにより、モ
ータ３に駆動用の逆方向Ｂの電流を供給する。スロット
ルバルブの制御においては、短時間の内にモータ３の回
転方向の正逆が頻繁に変化される。
タ３を例えば右回転させる場合、４個のパワー素子Ｑ１
〜Ｑ４のうち互いに対応する一対の第１及び第４のパワ
ー素子Ｑ１，Ｑ４をオンし、残りの互いに対応する一対
の第２及び第３のパワー素子Ｑ２，Ｑ３をオフすること
により、モータ３に駆動用の正方向Ａの電流を供給す
る。一方、駆動回路２（Ｈブリッジ回路１）は、モータ
を左回転させる場合に、対応する一対の第２及び第３の
パワー素子Ｑ２，Ｑ３をオンし、残りの一対の第１及び
第４のパワー素子Ｑ１，Ｑ４をオフすることにより、モ
ータ３に駆動用の逆方向Ｂの電流を供給する。スロット
ルバルブの制御においては、短時間の内にモータ３の回
転方向の正逆が頻繁に変化される。
【００１５】本発明の判断手段に相当するマイコン６
は、各パワー素子Ｑ１〜Ｑ４を選択的にオン・オフ制御
することにより、駆動回路２（Ｈブリッジ回路１）を制
御し、モータ３に対する電流の供給を制御すると共に、
その電流の方向を正方向Ａ及び逆方向Ｂの間で切り換え
る。そのために、各パワー素子Ｑ１〜Ｑ４のゲートはそ
れぞれマイコン６の出力端子に接続される。保護回路４
は、マイコン４の出力端子に接続される。
は、各パワー素子Ｑ１〜Ｑ４を選択的にオン・オフ制御
することにより、駆動回路２（Ｈブリッジ回路１）を制
御し、モータ３に対する電流の供給を制御すると共に、
その電流の方向を正方向Ａ及び逆方向Ｂの間で切り換え
る。そのために、各パワー素子Ｑ１〜Ｑ４のゲートはそ
れぞれマイコン６の出力端子に接続される。保護回路４
は、マイコン４の出力端子に接続される。
【００１６】モータ異常検出装置は、第１の電圧検出回
路７と第２の電圧検出回路８とを備える。第１の電圧検
出回路７は、モータ３の第２パワー素子Ｑ２側における
電圧を検出するためのものである。第２の電圧検出回路
８は、モータ３の第１パワー素子Ｑ１側における電圧を
検出するためのものである。第１及び第２の電圧検出回
路７，８は、本発明の電圧検出手段の一部を構成するも
のである。
路７と第２の電圧検出回路８とを備える。第１の電圧検
出回路７は、モータ３の第２パワー素子Ｑ２側における
電圧を検出するためのものである。第２の電圧検出回路
８は、モータ３の第１パワー素子Ｑ１側における電圧を
検出するためのものである。第１及び第２の電圧検出回
路７，８は、本発明の電圧検出手段の一部を構成するも
のである。
【００１７】次に、モータ３の異常を検出するためにマ
イコン６が実行する処理内容を図２のフローチャートに
従って説明する。モータ３の右回転要求があるか否かチ
ェックする（Ｓ１１）。右回転要求があれば（Ｓ１１；
ＹＥＳ）、Ｓ１２に進み、右回転要求がなければ（Ｓ１
１；ＮＯ）、Ｓ１７に進む。Ｓ１２では、第１及び第４
パワー素子Ｑ１，Ｑ４をオンにする。次ぎに、第１電圧
検出回路７の電圧が電源電圧の５％以上か否かチェック
する（Ｓ１３）。５％以上でなければ（Ｓ１３；Ｎ
Ｏ）、モータ３は正常であると判断し、Ｓ２２へ進む。
一方、５％以上である場合には（Ｓ１３；ＹＥＳ）、モ
ータ３に異常が発生しているとし判断し（Ｓ１４）、パ
ワー素子Ｑ１，Ｑ４をオフする（Ｓ１５）。そして、保
護回路４により電流をカットする（Ｓ１６）。
イコン６が実行する処理内容を図２のフローチャートに
従って説明する。モータ３の右回転要求があるか否かチ
ェックする（Ｓ１１）。右回転要求があれば（Ｓ１１；
ＹＥＳ）、Ｓ１２に進み、右回転要求がなければ（Ｓ１
１；ＮＯ）、Ｓ１７に進む。Ｓ１２では、第１及び第４
パワー素子Ｑ１，Ｑ４をオンにする。次ぎに、第１電圧
検出回路７の電圧が電源電圧の５％以上か否かチェック
する（Ｓ１３）。５％以上でなければ（Ｓ１３；Ｎ
Ｏ）、モータ３は正常であると判断し、Ｓ２２へ進む。
一方、５％以上である場合には（Ｓ１３；ＹＥＳ）、モ
ータ３に異常が発生しているとし判断し（Ｓ１４）、パ
ワー素子Ｑ１，Ｑ４をオフする（Ｓ１５）。そして、保
護回路４により電流をカットする（Ｓ１６）。
【００１８】モータ３への右回転要求がない場合（Ｓ１
１；ＮＯ）、モータ３への左回転要求があるか否かチェ
ックする（Ｓ１７）。モータ３への左回転要求もない場
合（Ｓ１７；ＮＯ）、Ｓ２２へ進む。モータ３への左回
転要求がある場合（Ｓ１７；ＹＥＳ）、パワー素子Ｑ
２，Ｑ３をオンする（Ｓ１８）。次ぎに、第１電圧検出
回路７の電圧が電源電圧の９５％以下か否かチェックす
る（Ｓ１９）。９５％以下でなければ（Ｓ１９；Ｎ
Ｏ）、モータ３は正常であると判断し、Ｓ２２へ進む。
一方、９５％以下である場合には（Ｓ１９；ＹＥＳ）、
モータ３に異常が発生しているとし判断し（Ｓ２０）、
パワー素子Ｑ２，Ｑ３をオフする（Ｓ２１）。そして、
保護回路４により電流をカットする（Ｓ１６）。
１；ＮＯ）、モータ３への左回転要求があるか否かチェ
ックする（Ｓ１７）。モータ３への左回転要求もない場
合（Ｓ１７；ＮＯ）、Ｓ２２へ進む。モータ３への左回
転要求がある場合（Ｓ１７；ＹＥＳ）、パワー素子Ｑ
２，Ｑ３をオンする（Ｓ１８）。次ぎに、第１電圧検出
回路７の電圧が電源電圧の９５％以下か否かチェックす
る（Ｓ１９）。９５％以下でなければ（Ｓ１９；Ｎ
Ｏ）、モータ３は正常であると判断し、Ｓ２２へ進む。
一方、９５％以下である場合には（Ｓ１９；ＹＥＳ）、
モータ３に異常が発生しているとし判断し（Ｓ２０）、
パワー素子Ｑ２，Ｑ３をオフする（Ｓ２１）。そして、
保護回路４により電流をカットする（Ｓ１６）。
【００１９】次ぎに、上記構成を有するモータ異常検出
装置の作用を説明する。図３に図１の各点における電圧
値を示す。横軸は、時間である。１番上は、パワー素子
Ｑ１，Ｑ４のゲート電圧を示し、２番目は、パワー素子
Ｑ２，Ｑ３のゲート電圧を示す。パワー素子Ｑ１，Ｑ４
がオンしていてパワー素子Ｑ２，Ｑ３がオフしていると
き、モータ３が右回転する。また、パワー素子Ｑ２，Ｑ
３がオンしていてパワー素子Ｑ１，Ｑ４がオフしている
とき、モータ３が左回転する。それらのとき、モータ３
のパワー素子Ｑ２側の端子における電圧値を第１電圧検
出回路７の出力として３番目に示す。モータ３が正常な
らば、３番目に示すような電圧値を示す。
装置の作用を説明する。図３に図１の各点における電圧
値を示す。横軸は、時間である。１番上は、パワー素子
Ｑ１，Ｑ４のゲート電圧を示し、２番目は、パワー素子
Ｑ２，Ｑ３のゲート電圧を示す。パワー素子Ｑ１，Ｑ４
がオンしていてパワー素子Ｑ２，Ｑ３がオフしていると
き、モータ３が右回転する。また、パワー素子Ｑ２，Ｑ
３がオンしていてパワー素子Ｑ１，Ｑ４がオフしている
とき、モータ３が左回転する。それらのとき、モータ３
のパワー素子Ｑ２側の端子における電圧値を第１電圧検
出回路７の出力として３番目に示す。モータ３が正常な
らば、３番目に示すような電圧値を示す。
【００２０】モータ３が右回転しているときは、モータ
３のパワー素子Ｑ２側の端子は、アース側端子である。
パワー素子Ｑはオン抵抗を持ち、その抵抗値は約０．１
オームである。また、モータ３が正常なときの見かけ上
の抵抗値は約１０オームであるから、電源電圧として１
４ボルトを使用したとき、モータ３のアース側端子にお
ける電圧はゼロとはならず、Ｌ１＝約０．１ボルトとな
る。次ぎに、モータが左回転しているときは、モータ３
のパワー素子Ｑ２側の端子は、電源側端子である。パワ
ー素子Ｑはオン抵抗を持ち、その抵抗値は約０．１オー
ムである。また、モータ３が正常なときの見かけ上の抵
抗値は約１０オームであるから、電源電圧として１４ボ
ルトを使用したとき、モータ３の電源側端子における電
圧は１４ボルトとはならず、１４−Ｈ１＝約１３．９ボ
ルトとなる。ここで、Ｈ１＝０．１ボルトである。
３のパワー素子Ｑ２側の端子は、アース側端子である。
パワー素子Ｑはオン抵抗を持ち、その抵抗値は約０．１
オームである。また、モータ３が正常なときの見かけ上
の抵抗値は約１０オームであるから、電源電圧として１
４ボルトを使用したとき、モータ３のアース側端子にお
ける電圧はゼロとはならず、Ｌ１＝約０．１ボルトとな
る。次ぎに、モータが左回転しているときは、モータ３
のパワー素子Ｑ２側の端子は、電源側端子である。パワ
ー素子Ｑはオン抵抗を持ち、その抵抗値は約０．１オー
ムである。また、モータ３が正常なときの見かけ上の抵
抗値は約１０オームであるから、電源電圧として１４ボ
ルトを使用したとき、モータ３の電源側端子における電
圧は１４ボルトとはならず、１４−Ｈ１＝約１３．９ボ
ルトとなる。ここで、Ｈ１＝０．１ボルトである。
【００２１】次ぎに、モータ３が外部的要因によりロッ
クされた場合について説明する。４番目のデータに示す
ように、モータ３のアース側端子での電圧がＬ２と高く
なり、また、モータ３の電源側端子での電圧がＨ２低く
なる。これは、モータ３がロックしたため、モータ３の
見かけ上の抵抗値が減少するためである。一般にモータ
が正常の場合におけるモータ３のアース側電圧の変化
は、電源電圧の５％以下であるので、本実施の形態で
は、モータ異常の判断基準として電源電圧の５％を採用
している。また、一般にモータが正常の場合におけるモ
ータ３の電源側電圧の変化は、電源電圧の９５％以内で
あるので、本実施の形態では、モータ異常の判断基準と
して電源電圧の９５％を採用している。
クされた場合について説明する。４番目のデータに示す
ように、モータ３のアース側端子での電圧がＬ２と高く
なり、また、モータ３の電源側端子での電圧がＨ２低く
なる。これは、モータ３がロックしたため、モータ３の
見かけ上の抵抗値が減少するためである。一般にモータ
が正常の場合におけるモータ３のアース側電圧の変化
は、電源電圧の５％以下であるので、本実施の形態で
は、モータ異常の判断基準として電源電圧の５％を採用
している。また、一般にモータが正常の場合におけるモ
ータ３の電源側電圧の変化は、電源電圧の９５％以内で
あるので、本実施の形態では、モータ異常の判断基準と
して電源電圧の９５％を採用している。
【００２２】次ぎに、モータ３の内部コイル等に短絡が
発生した場合について説明する。５番目のデータに示す
ように、モータの電源側端子もアース側端子も１４／２
＝７ボルトの電圧値を示す。これによれば、アース側端
子の電圧が電源電圧の５％以上あるため、モータ異常検
出装置は、異常を判断する。また、電源電圧側端子の電
圧が９５％以下となるため、モータ異常検出装置は、異
常を判断する。
発生した場合について説明する。５番目のデータに示す
ように、モータの電源側端子もアース側端子も１４／２
＝７ボルトの電圧値を示す。これによれば、アース側端
子の電圧が電源電圧の５％以上あるため、モータ異常検
出装置は、異常を判断する。また、電源電圧側端子の電
圧が９５％以下となるため、モータ異常検出装置は、異
常を判断する。
【００２３】以上詳細に説明したように、本実施の形態
のモータ異常検出装置によれば、駆動回路２が、４個の
パワー素子のうち互いに対応する一対のパワー素子をオ
ンし、残りの互いに対応する他の一対のパワー素子をオ
フすることによりモータ３に駆動用の電流を供給するよ
うにしたものであり、モータの電源側端子における電圧
を検出する電圧検出回路７，８と、電圧検出回路７，８
が検出した電圧値が、電源電圧の所定割合電圧値以下の
ときに、モータに異常があると判断する判断手段とを備
えているので、モータがロックしたり、モータに短絡が
発生すると、モータの見かけ上の抵抗値が低下し、モー
タの電源側端子の電圧が、電源電圧の９５％以下とな
る。従って、モータの電源側端子の電圧が、電源電圧の
９５％以下になったときに、モータを異常と判断でき
る。
のモータ異常検出装置によれば、駆動回路２が、４個の
パワー素子のうち互いに対応する一対のパワー素子をオ
ンし、残りの互いに対応する他の一対のパワー素子をオ
フすることによりモータ３に駆動用の電流を供給するよ
うにしたものであり、モータの電源側端子における電圧
を検出する電圧検出回路７，８と、電圧検出回路７，８
が検出した電圧値が、電源電圧の所定割合電圧値以下の
ときに、モータに異常があると判断する判断手段とを備
えているので、モータがロックしたり、モータに短絡が
発生すると、モータの見かけ上の抵抗値が低下し、モー
タの電源側端子の電圧が、電源電圧の９５％以下とな
る。従って、モータの電源側端子の電圧が、電源電圧の
９５％以下になったときに、モータを異常と判断でき
る。
【００２４】また、本実施の形態のモータ異常検出装置
によれば、駆動回路２が、４個のパワー素子のうち互い
に対応する一対のパワー素子をオンし、残りの互いに対
応する他の一対のパワー素子をオフすることによりモー
タに駆動用の電流を供給するようにしたものであり、モ
ータのアース側端子における電圧を検出する電圧検出回
路７，８と、電圧検出回路７，８が検出した電圧値が、
電源電圧の所定割合電圧値以上のときに、モータに異常
があると判断する判断手段とを備えているので、モータ
がロックしたり、モータに短絡が発生すると、モータの
見かけ上の抵抗値が低下し、モータのアース側端子の電
圧が、電源電圧の５％以上となる。従って、モータの電
源側端子の電圧が、電源電圧の９５％以下になったとき
に、モータを異常と判断できる。
によれば、駆動回路２が、４個のパワー素子のうち互い
に対応する一対のパワー素子をオンし、残りの互いに対
応する他の一対のパワー素子をオフすることによりモー
タに駆動用の電流を供給するようにしたものであり、モ
ータのアース側端子における電圧を検出する電圧検出回
路７，８と、電圧検出回路７，８が検出した電圧値が、
電源電圧の所定割合電圧値以上のときに、モータに異常
があると判断する判断手段とを備えているので、モータ
がロックしたり、モータに短絡が発生すると、モータの
見かけ上の抵抗値が低下し、モータのアース側端子の電
圧が、電源電圧の５％以上となる。従って、モータの電
源側端子の電圧が、電源電圧の９５％以下になったとき
に、モータを異常と判断できる。
【００２５】尚、この発明は前記各実施の形態に限定さ
れるものではなく、発明の趣旨を逸脱することのない範
囲で以下のように実施することができる。本実施の形態
では、電圧検出回路としてモータの両端を検出している
が、どちらか一方を省略することも可能である。
れるものではなく、発明の趣旨を逸脱することのない範
囲で以下のように実施することができる。本実施の形態
では、電圧検出回路としてモータの両端を検出している
が、どちらか一方を省略することも可能である。
【００２６】
【発明の効果】本発明のモータ異常検出装置によれば、
駆動回路が、４個のパワー素子のうち互いに対応する一
対のパワー素子をオンし、残りの互いに対応する他の一
対のパワー素子をオフすることによりモータ３に駆動用
の電流を供給するようにしたものであり、モータの電源
側端子における電圧を検出する電圧検出手段と、電圧検
出手段が検出した電圧値が、電源電圧の所定割合電圧値
以下のときに、モータに異常があると判断する判断手段
とを備えているので、モータがロックしたり、モータに
短絡が発生すると、モータの見かけ上の抵抗値が低下
し、モータの電源側端子の電圧が、電源電圧の電源電圧
の所定割合電圧値以下となる。従って、モータの電源側
端子の電圧が、電源電圧の所定割合電圧値以下になった
ときに、モータを異常と判断できる。これによれば、電
流検出抵抗（シャント抵抗）を設ける場合とは異なり、
プリント基板上に特別なスペースを設ける必要がない。
又、モータで発生する逆起電力を利用してパワー素子の
電圧変化を検出していることから、電圧検出のために無
駄な電流が消費されることがない。
駆動回路が、４個のパワー素子のうち互いに対応する一
対のパワー素子をオンし、残りの互いに対応する他の一
対のパワー素子をオフすることによりモータ３に駆動用
の電流を供給するようにしたものであり、モータの電源
側端子における電圧を検出する電圧検出手段と、電圧検
出手段が検出した電圧値が、電源電圧の所定割合電圧値
以下のときに、モータに異常があると判断する判断手段
とを備えているので、モータがロックしたり、モータに
短絡が発生すると、モータの見かけ上の抵抗値が低下
し、モータの電源側端子の電圧が、電源電圧の電源電圧
の所定割合電圧値以下となる。従って、モータの電源側
端子の電圧が、電源電圧の所定割合電圧値以下になった
ときに、モータを異常と判断できる。これによれば、電
流検出抵抗（シャント抵抗）を設ける場合とは異なり、
プリント基板上に特別なスペースを設ける必要がない。
又、モータで発生する逆起電力を利用してパワー素子の
電圧変化を検出していることから、電圧検出のために無
駄な電流が消費されることがない。
【図１】モータの異常検出装置を示す電気回路図であ
る。
る。
【図２】モータの異常検出のための処理内容を示すフロ
ーチャートである。
ーチャートである。
【図３】異常検出に係る各種パラメータの挙動を示すタ
イムチャートである。
イムチャートである。
１ Ｈブリッジ回路 ２ 駆動回路 ３ モータ ６ マイコン（判断手段を構成する。） ７ 第１の電圧検出回路 ８ 第２の電圧検出回路 Ｑ１〜Ｑ４ 第１〜第４のパワー素子
Claims (2)
- 【請求項１】 ４個のパワー素子よりなるＨブリッジ回
路により駆動されるモータの異常を検出するモータ異常
検出装置において、 前記駆動回路が、前記４個のパワー素子のうち互いに対
応する一対のパワー素子をオンし、残りの互いに対応す
る他の一対のパワー素子をオフすることにより前記モー
タに駆動用の電流を供給するようにしたものであり、 前記モータの電源側端子における電圧を検出する電圧検
出手段と、 前記電圧検出手段が検出した電圧値が、電源電圧の所定
割合電圧値以下のときに、前記モータに異常があると判
断する判断手段とを備えたことを特徴とするモータ異常
検出装置。 - 【請求項２】 ４個のパワー素子よりなるＨブリッジ回
路により駆動されるモータの異常を検出するモータ異常
検出装置において、 前記駆動回路が、前記４個のパワー素子のうち互いに対
応する一対のパワー素子をオンし、残りの互いに対応す
る他の一対のパワー素子をオフすることにより前記モー
タに駆動用の電流を供給するようにしたものであり、 前記モータのアース側端子における電圧を検出する電圧
検出手段と、 前記電圧検出手段が検出した電圧値が、電源電圧の所定
割合電圧値以上のときに、前記モータに異常があると判
断する判断手段とを備えたことを特徴とするモータ異常
検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14444098A JPH11341851A (ja) | 1998-05-26 | 1998-05-26 | モータ異常検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14444098A JPH11341851A (ja) | 1998-05-26 | 1998-05-26 | モータ異常検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11341851A true JPH11341851A (ja) | 1999-12-10 |
Family
ID=15362272
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14444098A Pending JPH11341851A (ja) | 1998-05-26 | 1998-05-26 | モータ異常検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11341851A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7212036B2 (en) | 2004-02-16 | 2007-05-01 | Denso Corporation | Driving apparatus of H bridge circuit and protection method of the same |
| JP2011056066A (ja) * | 2009-09-10 | 2011-03-24 | Hitachi Appliances Inc | ドラム式洗濯乾燥機 |
| CN112713818A (zh) * | 2020-12-17 | 2021-04-27 | 杭州海康威视数字技术股份有限公司 | 由直流有刷电机驱动运行的机构实现自锁的方法及系统 |
| CN112927484A (zh) * | 2021-02-01 | 2021-06-08 | 国家能源集团国源电力有限公司 | 高压电动机扫膛故障的报警方法及报警装置 |
-
1998
- 1998-05-26 JP JP14444098A patent/JPH11341851A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7212036B2 (en) | 2004-02-16 | 2007-05-01 | Denso Corporation | Driving apparatus of H bridge circuit and protection method of the same |
| JP2011056066A (ja) * | 2009-09-10 | 2011-03-24 | Hitachi Appliances Inc | ドラム式洗濯乾燥機 |
| CN112713818A (zh) * | 2020-12-17 | 2021-04-27 | 杭州海康威视数字技术股份有限公司 | 由直流有刷电机驱动运行的机构实现自锁的方法及系统 |
| CN112713818B (zh) * | 2020-12-17 | 2023-03-10 | 杭州海康威视数字技术股份有限公司 | 由直流有刷电机驱动运行的机构实现自锁的方法及系统 |
| CN112927484A (zh) * | 2021-02-01 | 2021-06-08 | 国家能源集团国源电力有限公司 | 高压电动机扫膛故障的报警方法及报警装置 |
| CN112927484B (zh) * | 2021-02-01 | 2022-02-25 | 国家能源集团国源电力有限公司 | 高压电动机扫膛故障的报警方法及报警装置 |
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