JPH07241096A - 電動モータの制御装置 - Google Patents
電動モータの制御装置Info
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- JPH07241096A JPH07241096A JP6030346A JP3034694A JPH07241096A JP H07241096 A JPH07241096 A JP H07241096A JP 6030346 A JP6030346 A JP 6030346A JP 3034694 A JP3034694 A JP 3034694A JP H07241096 A JPH07241096 A JP H07241096A
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- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
- H02H7/00—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
- H02H7/08—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for dynamo-electric motors
- H02H7/0833—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for dynamo-electric motors for electric motors with control arrangements
- H02H7/0838—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for dynamo-electric motors for electric motors with control arrangements with H-bridge circuit
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P7/00—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors
- H02P7/03—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for controlling the direction of rotation of DC motors
- H02P7/04—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for controlling the direction of rotation of DC motors by means of a H-bridge circuit
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- Power Engineering (AREA)
- Power Steering Mechanism (AREA)
- Protection Of Generators And Motors (AREA)
- Control Of Direct Current Motors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 モータ駆動用のスイッチング素子の過度の発
熱を防止して、作動の信頼性を向上させることができる
電動モータの制御装置を提供すること。 【構成】 電動モータ１に流れる電流を電流センサ４に
よって検出し、その検出電流が過電流値以上となったと
きに過電流検出回路６が「Ｌ」レベルの信号Ｓ1を出力
し、その過電流検出回路６が「Ｌ」レベルの信号Ｓ1 を
出力する周期をスイッチング周期計測回路１４によって
計測し、その計測周期が所定値以下のときに「Ｌ」レベ
ルの信号Ｓ2 を出力し、トランジスタＴＲ3 ，ＴＲ4 を
制御するためのＰＷＭ制御信号をマイクロコンピュータ
７の出力端子Ｐ3 ，Ｐ4 からＡＮＤ回路１２，１３を通
して供給する。
熱を防止して、作動の信頼性を向上させることができる
電動モータの制御装置を提供すること。 【構成】 電動モータ１に流れる電流を電流センサ４に
よって検出し、その検出電流が過電流値以上となったと
きに過電流検出回路６が「Ｌ」レベルの信号Ｓ1を出力
し、その過電流検出回路６が「Ｌ」レベルの信号Ｓ1 を
出力する周期をスイッチング周期計測回路１４によって
計測し、その計測周期が所定値以下のときに「Ｌ」レベ
ルの信号Ｓ2 を出力し、トランジスタＴＲ3 ，ＴＲ4 を
制御するためのＰＷＭ制御信号をマイクロコンピュータ
７の出力端子Ｐ3 ，Ｐ4 からＡＮＤ回路１２，１３を通
して供給する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電動モータの制御装置
に係り、特に、操舵の補助力の発生源としてパワーステ
アリング装置に備わる電動モータを制御するために用い
て好適な電動モータの制御装置に関するものである。
に係り、特に、操舵の補助力の発生源としてパワーステ
アリング装置に備わる電動モータを制御するために用い
て好適な電動モータの制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】操舵の補助力の発生源として電動モータ
を備えたパワーステアリング装置としては、例えば、電
動モータの回転出力によって操舵の補助力を直接発生す
るいわゆる電動式パワーステアリング装置や、電動モー
タを備えたオイルポンプからの油圧によって操舵の補助
力を発生するいわゆる電動ポンプ式パワーステアリング
装置がある。
を備えたパワーステアリング装置としては、例えば、電
動モータの回転出力によって操舵の補助力を直接発生す
るいわゆる電動式パワーステアリング装置や、電動モー
タを備えたオイルポンプからの油圧によって操舵の補助
力を発生するいわゆる電動ポンプ式パワーステアリング
装置がある。
【０００３】従来、この種のパワーステアリング装置に
備わる電動モータの制御装置としては、例えば、特開平
２−８１７６９号公報に記載のものが知られている。
備わる電動モータの制御装置としては、例えば、特開平
２−８１７６９号公報に記載のものが知られている。
【０００４】かかる制御装置は、いわゆる電動式パワー
ステアリング装置に備わる電動モータを制御するもので
あり、そのモータをＰＷＭ制御すべく、その駆動回路中
に備えたトランジスタ（スイッチング素子）をＰＷＭ制
御信号に基づいてＯＮ，ＯＦＦ制御する。さらに、その
モータに流れる電流を検出し、その検出電流が所定の定
格値を越えたときに、過電流検出回路が上記のトランジ
スタをＯＦＦ状態に保持してモータへの電力供給を停止
させ、その後、検出電流が所定の定格値まで減少したと
きに、過電流検出回路が前記スイッチング素子をＯＮ，
ＯＦＦ制御可能な状態に復帰させてモータへの電力供給
を再開させる構成となっている。
ステアリング装置に備わる電動モータを制御するもので
あり、そのモータをＰＷＭ制御すべく、その駆動回路中
に備えたトランジスタ（スイッチング素子）をＰＷＭ制
御信号に基づいてＯＮ，ＯＦＦ制御する。さらに、その
モータに流れる電流を検出し、その検出電流が所定の定
格値を越えたときに、過電流検出回路が上記のトランジ
スタをＯＦＦ状態に保持してモータへの電力供給を停止
させ、その後、検出電流が所定の定格値まで減少したと
きに、過電流検出回路が前記スイッチング素子をＯＮ，
ＯＦＦ制御可能な状態に復帰させてモータへの電力供給
を再開させる構成となっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
ように、ＰＷＭ制御信号によるトランジスタの通常のス
イッチングに加えて、検出電流が所定の定格値を越える
毎にトランジスタがスイッチングを繰り返した場合に
は、そのスイッチングの周期が短くなって、そのスイッ
チング毎に過渡的に生じる電力損失（「スイッチング損
失」ともいう）によってトランジスタの発熱量が増大す
ることになり、作動の信頼性が損なわれるおそれがあ
る。また、作動の信頼性を向上させるためには、トラン
ジスタの発熱を考慮した設計をしなければならず、例え
ば、過大な放熱器を備えることが必要となって、制御装
置全体の大型化を招くといった問題を生じる。
ように、ＰＷＭ制御信号によるトランジスタの通常のス
イッチングに加えて、検出電流が所定の定格値を越える
毎にトランジスタがスイッチングを繰り返した場合に
は、そのスイッチングの周期が短くなって、そのスイッ
チング毎に過渡的に生じる電力損失（「スイッチング損
失」ともいう）によってトランジスタの発熱量が増大す
ることになり、作動の信頼性が損なわれるおそれがあ
る。また、作動の信頼性を向上させるためには、トラン
ジスタの発熱を考慮した設計をしなければならず、例え
ば、過大な放熱器を備えることが必要となって、制御装
置全体の大型化を招くといった問題を生じる。
【０００６】本発明の目的は、モータ駆動用のスイッチ
ング素子の過度の発熱を防止して、作動の信頼性を向上
させることができる電動モータの制御装置を提供するこ
とにある。
ング素子の過度の発熱を防止して、作動の信頼性を向上
させることができる電動モータの制御装置を提供するこ
とにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の電動モータの制
御装置は、電動モータに流れる電流を検出する電流検出
手段と、前記電動モータの駆動回路を開閉するスイッチ
ング素子と、前記電流検出手段の検出電流が所定の過電
流値以上となったときに過電流検出信号を出力する過電
流検出手段と、前記過電流検出信号が出力されたときに
前記スイッチング素子を一時的にオフ動作させる電力供
給休止手段と、前記スイッチング素子のスイッチング周
期を計測する計測手段と、前記計測手段による計測周期
が所定値以下となったときに前記電動モータへの電力の
供給を停止させる第１の電力供給停止手段とを備えたこ
とを特徴とする。
御装置は、電動モータに流れる電流を検出する電流検出
手段と、前記電動モータの駆動回路を開閉するスイッチ
ング素子と、前記電流検出手段の検出電流が所定の過電
流値以上となったときに過電流検出信号を出力する過電
流検出手段と、前記過電流検出信号が出力されたときに
前記スイッチング素子を一時的にオフ動作させる電力供
給休止手段と、前記スイッチング素子のスイッチング周
期を計測する計測手段と、前記計測手段による計測周期
が所定値以下となったときに前記電動モータへの電力の
供給を停止させる第１の電力供給停止手段とを備えたこ
とを特徴とする。
【０００８】
【作用】本発明の電動モータの制御装置は、スイッチン
グ素子のスイッチング周期が所定値以下となったとき
に、電動モータへの電力の供給を停止させることによ
り、スイッチング素子のスイッチング時の電力損失によ
る過度の発熱を回避して、作動の信頼性を向上させる。
グ素子のスイッチング周期が所定値以下となったとき
に、電動モータへの電力の供給を停止させることによ
り、スイッチング素子のスイッチング時の電力損失によ
る過度の発熱を回避して、作動の信頼性を向上させる。
【０００９】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。
する。
【００１０】「第１の実施例」図１から図４は、本発明
の第１の実施例を説明するための図である。本実施例
は、いわゆる電動式パワーステアリング装置に備わる電
動モータの制御装置としての適用例である。
の第１の実施例を説明するための図である。本実施例
は、いわゆる電動式パワーステアリング装置に備わる電
動モータの制御装置としての適用例である。
【００１１】図１において、１は電動モータであり、前
述した特開平２−８１７６９号公報に記載されているも
のと同様に、このモータ１が正転または逆転することに
より、左または右方向への操舵の補助力が発生する。モ
ータ１の駆動回路には電界効果形トランジスタ（スイッ
チング素子）ＴＲ1 ，ＴＲ2 ，ＴＲ3 ，ＴＲ4 が備わっ
ており、トランジスタＴＲ1 がＯＮ状態とされた上、ト
ランジスタＴＲ4 が後述するＰＷＭ制御信号によってＯ
Ｎ，ＯＦＦ（オン，オフ）制御されることによってモー
タ１が一方向に回転し、一方、トランジスタＴＲ2 がＯ
Ｎ状態とされた上、トランジスタＴＲ3 が後述するＰＷ
Ｍ制御信号によってＯＮ，ＯＦＦ（オン，オフ）制御さ
れることによってモータ１が他方向に回転する。また、
これらのトランジスタＴＲ1 〜ＴＲ4 のそれぞれには、
還流ダイオードＤ1 〜Ｄ4 が接続されている。２は車載
バッテリー、３はリレーであり、リレー３の常開接点３
Ａはモータ１の駆動回路中に接続されている。４は、モ
ータ１に流れる電流を検出するための電流センサ（電流
検出手段）であり、その検出信号は、インターフェイス
回路５を通して過電流検出回路（過電流検出手段）６の
入力端子とマイクロコンピュータ７の監視電流の入力端
子Ｐ11に接続されている。過電流検出回路６の機能は作
用と共に後述する。
述した特開平２−８１７６９号公報に記載されているも
のと同様に、このモータ１が正転または逆転することに
より、左または右方向への操舵の補助力が発生する。モ
ータ１の駆動回路には電界効果形トランジスタ（スイッ
チング素子）ＴＲ1 ，ＴＲ2 ，ＴＲ3 ，ＴＲ4 が備わっ
ており、トランジスタＴＲ1 がＯＮ状態とされた上、ト
ランジスタＴＲ4 が後述するＰＷＭ制御信号によってＯ
Ｎ，ＯＦＦ（オン，オフ）制御されることによってモー
タ１が一方向に回転し、一方、トランジスタＴＲ2 がＯ
Ｎ状態とされた上、トランジスタＴＲ3 が後述するＰＷ
Ｍ制御信号によってＯＮ，ＯＦＦ（オン，オフ）制御さ
れることによってモータ１が他方向に回転する。また、
これらのトランジスタＴＲ1 〜ＴＲ4 のそれぞれには、
還流ダイオードＤ1 〜Ｄ4 が接続されている。２は車載
バッテリー、３はリレーであり、リレー３の常開接点３
Ａはモータ１の駆動回路中に接続されている。４は、モ
ータ１に流れる電流を検出するための電流センサ（電流
検出手段）であり、その検出信号は、インターフェイス
回路５を通して過電流検出回路（過電流検出手段）６の
入力端子とマイクロコンピュータ７の監視電流の入力端
子Ｐ11に接続されている。過電流検出回路６の機能は作
用と共に後述する。
【００１２】マイクロコンピュータ７は、各種センサ８
の検出信号をインターフェイス回路９を介して入力し、
それらの入力信号に応じて後述するようにモータ１をＰ
ＷＭ制御すべく、出力端子Ｐ1 ，Ｐ2 ，Ｐ3 ，Ｐ4 から
出力するＰＷＭ制御信号に基づいて、ドライバ回路１
０，１１を介してトランジスタＴＲ1 〜ＴＲ4 をＯＮ，
ＯＦＦ制御する。トランジスタＴＲ3 ，ＴＲ4 の制御回
路中にはＡＮＤ回路１２，１３が接続されている。ＡＮ
Ｄ回路１２，１３のそれぞれにおいて、出力端子はドラ
イバ回路１１を介してトランジスタＴＲ3 ，ＴＲ4 に接
続され、第１の入力端子はマイクロコンピュータ７のＰ
ＷＭ制御信号の出力端子Ｐ3 ，Ｐ4 に接続され、第２の
入力端子はマイクロコンピュータ７のモータ異常信号の
入力端子Ｐ12とスイッチング周期計測回路（計測手段）
１４の出力端子に接続され、第３の入力端子は過電流検
出回路６の出力端子に接続されている。スイッチング周
期計測回路１４の機能は作用と共に後述する。
の検出信号をインターフェイス回路９を介して入力し、
それらの入力信号に応じて後述するようにモータ１をＰ
ＷＭ制御すべく、出力端子Ｐ1 ，Ｐ2 ，Ｐ3 ，Ｐ4 から
出力するＰＷＭ制御信号に基づいて、ドライバ回路１
０，１１を介してトランジスタＴＲ1 〜ＴＲ4 をＯＮ，
ＯＦＦ制御する。トランジスタＴＲ3 ，ＴＲ4 の制御回
路中にはＡＮＤ回路１２，１３が接続されている。ＡＮ
Ｄ回路１２，１３のそれぞれにおいて、出力端子はドラ
イバ回路１１を介してトランジスタＴＲ3 ，ＴＲ4 に接
続され、第１の入力端子はマイクロコンピュータ７のＰ
ＷＭ制御信号の出力端子Ｐ3 ，Ｐ4 に接続され、第２の
入力端子はマイクロコンピュータ７のモータ異常信号の
入力端子Ｐ12とスイッチング周期計測回路（計測手段）
１４の出力端子に接続され、第３の入力端子は過電流検
出回路６の出力端子に接続されている。スイッチング周
期計測回路１４の機能は作用と共に後述する。
【００１３】リレー３のコイル３Ｂは、トランジスタＴ
Ｒ5 ，抵抗Ｒを介してマイクロコンピュータ７のリレー
駆動端子Ｐ13に接続されており、その端子Ｐ13から出力
される「Ｈ」レベルの駆動信号に基づいてリレー３が作
動する。また、マイクロコンピュータ７には、入力端子
Ｐ11，Ｐ12の入力信号に基づいて端子Ｐ13からリレーの
駆動信号を出力する電流監視部７Ａが構成されている。
この電流監視部７Ａの機能も作用と共に後述する。
Ｒ5 ，抵抗Ｒを介してマイクロコンピュータ７のリレー
駆動端子Ｐ13に接続されており、その端子Ｐ13から出力
される「Ｈ」レベルの駆動信号に基づいてリレー３が作
動する。また、マイクロコンピュータ７には、入力端子
Ｐ11，Ｐ12の入力信号に基づいて端子Ｐ13からリレーの
駆動信号を出力する電流監視部７Ａが構成されている。
この電流監視部７Ａの機能も作用と共に後述する。
【００１４】次に、作用について説明する。
【００１５】通常、過電流検出回路６およびスイッチン
グ周期計測回路１４は後述するように「Ｈ」レベルの信
号Ｓ1 ，Ｓ2 を出力しており、出力端子Ｐ3 ，Ｐ4 から
出力されたＰＷＭ制御信号はＡＮＤ回路１２，１３から
ドライバ回路１１に入力されることになる。ＰＷＭ制御
信号は、トランジスタＴＲ3 またはＴＲ4 をＯＮ，ＯＦ
Ｆさせるべく「Ｈ」，「Ｌ」レベルに変化する一定周期
のパルス信号であり、各種センサ８の検出信号に基づい
てデューティ比を変えることによって、モータ１に印加
する平均電流が制御される。
グ周期計測回路１４は後述するように「Ｈ」レベルの信
号Ｓ1 ，Ｓ2 を出力しており、出力端子Ｐ3 ，Ｐ4 から
出力されたＰＷＭ制御信号はＡＮＤ回路１２，１３から
ドライバ回路１１に入力されることになる。ＰＷＭ制御
信号は、トランジスタＴＲ3 またはＴＲ4 をＯＮ，ＯＦ
Ｆさせるべく「Ｈ」，「Ｌ」レベルに変化する一定周期
のパルス信号であり、各種センサ８の検出信号に基づい
てデューティ比を変えることによって、モータ１に印加
する平均電流が制御される。
【００１６】モータ１を一方向に回転させる場合には、
出力端子Ｐ1 から「Ｈ」レベルの信号を出力してトラン
ジスタＴＲ1 をＯＮに保持し、かつ出力端子Ｐ4 からＰ
ＷＭ制御信号を出力してトランジスタＴＲ4 をＯＮ，Ｏ
ＦＦ制御する。一方、モータ１を他方向に回転させる場
合には、出力端子Ｐ2 から「Ｈ」レベルの信号を出力し
てトランジスタＴＲ1 をＯＮに保持し、かつ出力端子Ｐ
3 からＰＷＭ制御信号を出力してトランジスタＴＲ3 を
ＯＮ，ＯＦＦ制御する。なお、前者の場合は、トランジ
スタＴＲ4 のＯＦＦ時に還流ダイオードＤ2 とトランジ
スタＴＲ1 を通してモータ電流が流れ、モータ電流は零
にならず連続的に流れる。同様に、後者の場合は、トラ
ンジスタＴＲ3 のＯＦＦ時に還流ダイオードＤ1 とトラ
ンジスタＴＲ2 を通してモータ電流が流れ、モータ電流
は零にならず連続的に流れる。
出力端子Ｐ1 から「Ｈ」レベルの信号を出力してトラン
ジスタＴＲ1 をＯＮに保持し、かつ出力端子Ｐ4 からＰ
ＷＭ制御信号を出力してトランジスタＴＲ4 をＯＮ，Ｏ
ＦＦ制御する。一方、モータ１を他方向に回転させる場
合には、出力端子Ｐ2 から「Ｈ」レベルの信号を出力し
てトランジスタＴＲ1 をＯＮに保持し、かつ出力端子Ｐ
3 からＰＷＭ制御信号を出力してトランジスタＴＲ3 を
ＯＮ，ＯＦＦ制御する。なお、前者の場合は、トランジ
スタＴＲ4 のＯＦＦ時に還流ダイオードＤ2 とトランジ
スタＴＲ1 を通してモータ電流が流れ、モータ電流は零
にならず連続的に流れる。同様に、後者の場合は、トラ
ンジスタＴＲ3 のＯＦＦ時に還流ダイオードＤ1 とトラ
ンジスタＴＲ2 を通してモータ電流が流れ、モータ電流
は零にならず連続的に流れる。
【００１７】トランジスタＴＲ3 ，ＴＲ4 には、ＯＮ，
ＯＦＦのスイッチング時に、過渡的な電力損失（「スイ
ッチング損失」ともいう）が生じ、それらのスイッチン
グ周期がＰＷＭ制御信号に基づく通常のスイッチング周
期よりも短くなった場合には、それらが異常に発熱する
おそれがある。
ＯＦＦのスイッチング時に、過渡的な電力損失（「スイ
ッチング損失」ともいう）が生じ、それらのスイッチン
グ周期がＰＷＭ制御信号に基づく通常のスイッチング周
期よりも短くなった場合には、それらが異常に発熱する
おそれがある。
【００１８】そこで、本実施例では、ＰＷＭ制御信号に
基づくトランジスタＴＲ3 ，ＴＲ4の通常のスイッチ動
作に加えて、モータ１に過電流が流れる都度、それらを
スイッチ動作させた上、それらのトランジスタＴＲ3 ，
ＴＲ4 の異常な発熱を回避すべくモータ電流を以下のよ
うに監視する。
基づくトランジスタＴＲ3 ，ＴＲ4の通常のスイッチ動
作に加えて、モータ１に過電流が流れる都度、それらを
スイッチ動作させた上、それらのトランジスタＴＲ3 ，
ＴＲ4 の異常な発熱を回避すべくモータ電流を以下のよ
うに監視する。
【００１９】（第１の監視動作）第１の監視動作を図２
のフローチャートにしたがって説明する。なお、ここで
は、モータ１に図１中矢印方向のモータ電流Ｉが流れ
て、モータ１が一方向に回転しているものとする。
のフローチャートにしたがって説明する。なお、ここで
は、モータ１に図１中矢印方向のモータ電流Ｉが流れ
て、モータ１が一方向に回転しているものとする。
【００２０】まず、センサ４によってモータ１の駆動時
における電流Ｉが検出され（ステップＳ１）、その電流
Ｉが所定の過電流値ＩMAX1以上か否かを過電流検出回路
６によって判定する（ステップＳ２）。
における電流Ｉが検出され（ステップＳ１）、その電流
Ｉが所定の過電流値ＩMAX1以上か否かを過電流検出回路
６によって判定する（ステップＳ２）。
【００２１】ここで、検出回路６は、図４に示すよう
に、モータ１のコイルの短絡等によって電流Ｉが過電流
値ＩMAX1以上（Ｉ≧ＩMAX1）の異常値となったときに信
号Ｓ1を「Ｌ」レベル（過電流検出信号）とし、その
後、電流Ｉが所定の復帰電流値ＩR まで下がったときに
信号Ｓ1 を「Ｈ」レベル（復帰信号）に復帰させる機能
がある。通常は、電流Ｉが過電流値ＩMAX1未満の正常値
にあり、そのため、前述したように信号Ｓ1 は「Ｈ」レ
ベルとなっている。また、スイッチング周期計測回路１
４には、図４（ｂ）に示すように、信号Ｓ1 が「Ｈ」レ
ベルから「Ｌ」レベルに立下がる時点ｔ0 ，ｔ0 間のス
イッチング周期Ｔをタイマーによって計測する機能があ
る。すなわち、その周期Ｔの計測開始時にタイマーがＯ
Ｎ、またその計測終了時にタイマーがＯＦＦとなり、そ
の間のタイマーのＯＮ時間が周期Ｔとして計測される。
さらに、計測回路１４のスイッチング周期判定部１４Ａ
は、計測した周期Ｔが所定の時間ＴMIN 以下に異常に短
くなったときに、信号Ｓ2 を「Ｌ」レベルに保持する。
ＴMIN はＰＷＭ制御信号のパルス周期よりも短く設定さ
れている。したがって、通常、周期Ｔは時間ＴMIN 以下
に短くなることはなく、前述したように信号Ｓ2 は
「Ｈ」レベルとなっている。
に、モータ１のコイルの短絡等によって電流Ｉが過電流
値ＩMAX1以上（Ｉ≧ＩMAX1）の異常値となったときに信
号Ｓ1を「Ｌ」レベル（過電流検出信号）とし、その
後、電流Ｉが所定の復帰電流値ＩR まで下がったときに
信号Ｓ1 を「Ｈ」レベル（復帰信号）に復帰させる機能
がある。通常は、電流Ｉが過電流値ＩMAX1未満の正常値
にあり、そのため、前述したように信号Ｓ1 は「Ｈ」レ
ベルとなっている。また、スイッチング周期計測回路１
４には、図４（ｂ）に示すように、信号Ｓ1 が「Ｈ」レ
ベルから「Ｌ」レベルに立下がる時点ｔ0 ，ｔ0 間のス
イッチング周期Ｔをタイマーによって計測する機能があ
る。すなわち、その周期Ｔの計測開始時にタイマーがＯ
Ｎ、またその計測終了時にタイマーがＯＦＦとなり、そ
の間のタイマーのＯＮ時間が周期Ｔとして計測される。
さらに、計測回路１４のスイッチング周期判定部１４Ａ
は、計測した周期Ｔが所定の時間ＴMIN 以下に異常に短
くなったときに、信号Ｓ2 を「Ｌ」レベルに保持する。
ＴMIN はＰＷＭ制御信号のパルス周期よりも短く設定さ
れている。したがって、通常、周期Ｔは時間ＴMIN 以下
に短くなることはなく、前述したように信号Ｓ2 は
「Ｈ」レベルとなっている。
【００２２】再び図２に戻り、ステップＳ２にて電流Ｉ
がＩ＜ＩMAX1の正常値であると判定されたときは、計測
回路１４のタイマーがＯＮではないこと、つまり周期Ｔ
の計測中ではないことを条件としてステップＳ１に戻
る。
がＩ＜ＩMAX1の正常値であると判定されたときは、計測
回路１４のタイマーがＯＮではないこと、つまり周期Ｔ
の計測中ではないことを条件としてステップＳ１に戻
る。
【００２３】一方、ステップＳ２にて電流ＩがＩ≧Ｉ
MAX1の異常値であると判定されたときは、まず、検出回
路６の出力信号Ｓ1 が「Ｈ」レベルから「Ｌ」レベルに
変化する（ステップＳ４）。信号Ｓ1 が「Ｌ」レベルと
なることにより、ＰＷＭ制御信号はＡＮＤ回路１３を通
らず、トランジスタＴＲ4 がＯＦＦ状態に保たれてモー
タ電流Ｉが減少する（図４（ａ）参照）。その後、計測
回路１４のタイマーがＯＦＦであることを条件として、
それをＯＮとして周期Ｔの計測を開始し（ステップＳ
５，Ｓ６）、そしてステップＳ１に戻る。そのタイマの
ＯＮ中は、ステップＳ３からステップＳ７に進み、モー
タ電流Ｉが復帰電流値ＩR にまで減少したことを条件と
して、検出回路６の出力信号Ｓ1 が「Ｈ」レベルに復帰
し（ステップＳ８）、再びＰＷＭ制御信号によるトラン
ジスタＴＲ4 の制御が開始される。したがって、検出回
路６とＡＮＤ回路１３は、過電流検出信号としての
「Ｌ」レベルの出力信号Ｓ1 が出力されている間、トラ
ンジスタＴＲ4 を一時的にＯＦＦ状態とする電力供給休
止手段を構成する。その後、再びステップＳ２にて電流
ＩがＩ≧ＩMAX1の異常値であると判定されたときは、検
出回路６の出力信号Ｓ1 を再び「Ｌ」レベルにしてから
（ステップＳ４）、タイマをＯＦＦとして周期Ｔを求め
る（ステップＳ５，Ｓ９）。
MAX1の異常値であると判定されたときは、まず、検出回
路６の出力信号Ｓ1 が「Ｈ」レベルから「Ｌ」レベルに
変化する（ステップＳ４）。信号Ｓ1 が「Ｌ」レベルと
なることにより、ＰＷＭ制御信号はＡＮＤ回路１３を通
らず、トランジスタＴＲ4 がＯＦＦ状態に保たれてモー
タ電流Ｉが減少する（図４（ａ）参照）。その後、計測
回路１４のタイマーがＯＦＦであることを条件として、
それをＯＮとして周期Ｔの計測を開始し（ステップＳ
５，Ｓ６）、そしてステップＳ１に戻る。そのタイマの
ＯＮ中は、ステップＳ３からステップＳ７に進み、モー
タ電流Ｉが復帰電流値ＩR にまで減少したことを条件と
して、検出回路６の出力信号Ｓ1 が「Ｈ」レベルに復帰
し（ステップＳ８）、再びＰＷＭ制御信号によるトラン
ジスタＴＲ4 の制御が開始される。したがって、検出回
路６とＡＮＤ回路１３は、過電流検出信号としての
「Ｌ」レベルの出力信号Ｓ1 が出力されている間、トラ
ンジスタＴＲ4 を一時的にＯＦＦ状態とする電力供給休
止手段を構成する。その後、再びステップＳ２にて電流
ＩがＩ≧ＩMAX1の異常値であると判定されたときは、検
出回路６の出力信号Ｓ1 を再び「Ｌ」レベルにしてから
（ステップＳ４）、タイマをＯＦＦとして周期Ｔを求め
る（ステップＳ５，Ｓ９）。
【００２４】そして、その計測した周期ＴがＴ＞ＴMIN
のときは、周期Ｔの計測値を「０」にリセットしかつタ
イマーをＯＮとしてから（ステップＳ１０，Ｓ１１）、
ステップＳ１に戻る。一方、その周期ＴがＴ≦ＴMIN の
異常値のとき、つまりトランジスタＴＲ4 のスイッチン
グ損失による発熱量が急上昇するとき、計測回路１４の
出力信号Ｓ2 が「Ｌ」レベルに保持され（ステップＳ１
３）、ＰＷＭ制御信号がＡＮＤ回路１３を通らなくなっ
てトランジスタＴＲ4 が強制的にＯＦＦ状態に保持され
る。この結果、モータ１は駆動不能な状態とされて、ト
ランジスタＴＲ4 の過大な発熱が回避されることにな
る。したがって、判定部１４ＡとＡＮＤ回路１３は、周
期ＴがＴ≦ＴMIN のときにモータ１への電力の供給を停
止する第１の電力供給停止手段を構成する。なお、タイ
マーが一旦ＯＮとなった後は、スイッチング周期が間断
なく計測されることになる。
のときは、周期Ｔの計測値を「０」にリセットしかつタ
イマーをＯＮとしてから（ステップＳ１０，Ｓ１１）、
ステップＳ１に戻る。一方、その周期ＴがＴ≦ＴMIN の
異常値のとき、つまりトランジスタＴＲ4 のスイッチン
グ損失による発熱量が急上昇するとき、計測回路１４の
出力信号Ｓ2 が「Ｌ」レベルに保持され（ステップＳ１
３）、ＰＷＭ制御信号がＡＮＤ回路１３を通らなくなっ
てトランジスタＴＲ4 が強制的にＯＦＦ状態に保持され
る。この結果、モータ１は駆動不能な状態とされて、ト
ランジスタＴＲ4 の過大な発熱が回避されることにな
る。したがって、判定部１４ＡとＡＮＤ回路１３は、周
期ＴがＴ≦ＴMIN のときにモータ１への電力の供給を停
止する第１の電力供給停止手段を構成する。なお、タイ
マーが一旦ＯＮとなった後は、スイッチング周期が間断
なく計測されることになる。
【００２５】さらに、計測回路１４の出力信号Ｓ2 はマ
イクロコンピュータ７に入力され、その信号Ｓ2 が
「Ｌ」レベルとなったときに、出力信号Ｐ13から「Ｌ」
レベルの信号が出力され、リレー３がＯＦＦとなってモ
ータ１の駆動回路が強制的に遮断される。
イクロコンピュータ７に入力され、その信号Ｓ2 が
「Ｌ」レベルとなったときに、出力信号Ｐ13から「Ｌ」
レベルの信号が出力され、リレー３がＯＦＦとなってモ
ータ１の駆動回路が強制的に遮断される。
【００２６】なお、モータ１が他方向に回転するとき
は、同様にして、トランジスタＴＲ3の過度な発熱が回
避されることになる。
は、同様にして、トランジスタＴＲ3の過度な発熱が回
避されることになる。
【００２７】（第２の監視動作）第２の監視動作を図３
のフローチャートにしたがって説明する。
のフローチャートにしたがって説明する。
【００２８】まず、センサ４によって検出されたモータ
１の駆動時の電流Ｉを端子Ｐ11に入力し（ステップＳ２
１）、電流監視部（電流監視手段）７Ａによって、電流
Ｉが所定の正常範囲（ＩMIN ≦Ｉ≦ＩMAX2）にあるか否
かを判定する。ＩMIN は正常範囲の下限値、ＩMAX2は上
限値である。そして、電流Ｉが正常範囲内から外れたと
きに、所定の異常検出処理動作をする（ステップＳ２
３）。本実施例では、出力端子Ｐ13から「Ｌ」レベルの
信号を出力し、リレー３をＯＦＦさせてモータ１の駆動
回路を強制的に遮断する。したがって、リレー３は、電
流Ｉが正常範囲内から外れたときにモータ１への電力の
供給を停止させる第２の電力供給停止手段を構成する。
１の駆動時の電流Ｉを端子Ｐ11に入力し（ステップＳ２
１）、電流監視部（電流監視手段）７Ａによって、電流
Ｉが所定の正常範囲（ＩMIN ≦Ｉ≦ＩMAX2）にあるか否
かを判定する。ＩMIN は正常範囲の下限値、ＩMAX2は上
限値である。そして、電流Ｉが正常範囲内から外れたと
きに、所定の異常検出処理動作をする（ステップＳ２
３）。本実施例では、出力端子Ｐ13から「Ｌ」レベルの
信号を出力し、リレー３をＯＦＦさせてモータ１の駆動
回路を強制的に遮断する。したがって、リレー３は、電
流Ｉが正常範囲内から外れたときにモータ１への電力の
供給を停止させる第２の電力供給停止手段を構成する。
【００２９】ここで、ＩMAX2は前述したＩMAX1よりも大
きい値（ＩMAX2＞ＩMAX1）に設定されている。したがっ
て、電流ＩがＩMIN ≦Ｉ≦ＩMAX2の範囲を外れるケース
としては、ドライバ回路１１の故障によってトランジス
タＴＲ3 ，ＴＲ4 をスイッチングさせることができず
に、モータ１の駆動回路が閉状態または開状態に保持さ
れてしまうことが考えられる。したがって、この第２の
監視動作によって、ドライバ回路１１等を含む制御回路
側の故障によるモータ１の過電流を検出して対処できる
ことになる。一方、前述した第１の監視動作では、モー
タコイルの短絡等を含むモータ１側の故障によるモータ
１の過電流を検出して対処することになるため、これら
第１，第２の監視動作によって、故障箇所の判別が可能
となって、修理が容易となる。
きい値（ＩMAX2＞ＩMAX1）に設定されている。したがっ
て、電流ＩがＩMIN ≦Ｉ≦ＩMAX2の範囲を外れるケース
としては、ドライバ回路１１の故障によってトランジス
タＴＲ3 ，ＴＲ4 をスイッチングさせることができず
に、モータ１の駆動回路が閉状態または開状態に保持さ
れてしまうことが考えられる。したがって、この第２の
監視動作によって、ドライバ回路１１等を含む制御回路
側の故障によるモータ１の過電流を検出して対処できる
ことになる。一方、前述した第１の監視動作では、モー
タコイルの短絡等を含むモータ１側の故障によるモータ
１の過電流を検出して対処することになるため、これら
第１，第２の監視動作によって、故障箇所の判別が可能
となって、修理が容易となる。
【００３０】「第２の実施例」図５は、本発明の第２の
実施例を説明するための図である。本実施例は、いわゆ
る電動ポンプ式パワーステアリング機構に備わる電動モ
ータの制御装置としての適用例である。
実施例を説明するための図である。本実施例は、いわゆ
る電動ポンプ式パワーステアリング機構に備わる電動モ
ータの制御装置としての適用例である。
【００３１】本実施例における電動モータ１は、一方向
に回転することによってオイルポンプを駆動するもので
あって、そのオイルポンプからの油圧によって操舵の補
助力が発生する。したがって、モータ１の回転方向が一
方向にのみに特定される分、前述した第１の実施例に比
して回路構成が簡素化されている。ＴＲはトランジスタ
（スイッチング素子）、Ｄは還流ダイオードである。ま
た、前述した第１の実施例のものと同様の部分には同一
符号を付して説明を省略する。
に回転することによってオイルポンプを駆動するもので
あって、そのオイルポンプからの油圧によって操舵の補
助力が発生する。したがって、モータ１の回転方向が一
方向にのみに特定される分、前述した第１の実施例に比
して回路構成が簡素化されている。ＴＲはトランジスタ
（スイッチング素子）、Ｄは還流ダイオードである。ま
た、前述した第１の実施例のものと同様の部分には同一
符号を付して説明を省略する。
【００３２】本実施例では、ＰＷＭ制御信号に基づいて
トランジスタＴＲをＯＮ，ＯＦＦ制御することによっ
て、モータ１に一方向の電流Ｉが流れ、センサ４によっ
て検出した電流Ｉに基づいて、過電流検出回路６とスイ
ッチング周期計測回路１４、ＡＮＤ回路１２、電流監視
部７Ａが前述した第１の実施例の場合と同様に機能し
て、トランジスタＴＲの過度な発熱が回避される。
トランジスタＴＲをＯＮ，ＯＦＦ制御することによっ
て、モータ１に一方向の電流Ｉが流れ、センサ４によっ
て検出した電流Ｉに基づいて、過電流検出回路６とスイ
ッチング周期計測回路１４、ＡＮＤ回路１２、電流監視
部７Ａが前述した第１の実施例の場合と同様に機能し
て、トランジスタＴＲの過度な発熱が回避される。
【００３３】「その他」なお、前述した実施例では、モ
ータ１のＰＷＭ制御すべく、スイッチング素子としての
トランジスタをＰＷＭ制御信号に基づいてスイッチ動作
させているが、モータ１の制御方式は問わず、例えば、
スイッチング素子としてのトランジスタは、常に、モー
タ１の駆動時にＯＮ、非駆動時にＯＦＦとされるもので
あってもよい。
ータ１のＰＷＭ制御すべく、スイッチング素子としての
トランジスタをＰＷＭ制御信号に基づいてスイッチ動作
させているが、モータ１の制御方式は問わず、例えば、
スイッチング素子としてのトランジスタは、常に、モー
タ１の駆動時にＯＮ、非駆動時にＯＦＦとされるもので
あってもよい。
【００３４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の電動モー
タの制御装置は、スイッチング素子のスイッチング周期
が所定値以下となったときに、電動モータへの電力の供
給を停止させる構成であるから、スイッチング素子のス
イッチング時の電力損失による過度の発熱を回避して、
作動の信頼性を向上させることができる。
タの制御装置は、スイッチング素子のスイッチング周期
が所定値以下となったときに、電動モータへの電力の供
給を停止させる構成であるから、スイッチング素子のス
イッチング時の電力損失による過度の発熱を回避して、
作動の信頼性を向上させることができる。
【図１】本発明の第１の実施例を示す回路構成図であ
る。
る。
【図２】本発明の第１の実施例による第１の電流監視動
作を説明するためのフローチャートである。
作を説明するためのフローチャートである。
【図３】本発明の第１の実施例による第２の電流監視動
作を説明するためのフローチャートである。
作を説明するためのフローチャートである。
【図４】図１に示す過電流検出回路の出力信号を説明す
るためのタイムチャートである。
るためのタイムチャートである。
【図５】本発明の第２の実施例を示す回路構成図であ
る。
る。
１ 電動モータ ３ リレー（第２の電力供給停止手段） ４ 電流センサ（電流検出手段） ６ 過電流検出回路（過電流検出手段） ７ マイクロコンピュータ ７Ａ 電流監視部（電流監視手段） １２，１３ ＡＮＤ回路 １４ スイッチング周期計測回路（スイッチング周期計
測手段） １４Ａ スイッチング周期判定部 ＴＲ1 ，ＴＲ2 ，ＴＲ3 ，ＴＲ4 トランジスタ（スイ
ッチング素子）
測手段） １４Ａ スイッチング周期判定部 ＴＲ1 ，ＴＲ2 ，ＴＲ3 ，ＴＲ4 トランジスタ（スイ
ッチング素子）
Claims (4)
- 【請求項１】 電動モータに流れる電流を検出する電流
検出手段と、 前記電動モータの駆動回路を開閉するスイッチング素子
と、 前記電流検出手段の検出電流が所定の過電流値以上とな
ったときに過電流検出信号を出力する過電流検出手段
と、 前記過電流検出信号が出力されたときに前記スイッチン
グ素子を一時的にオフ動作させる電力供給休止手段と、 前記スイッチング素子のスイッチング周期を計測する計
測手段と、 前記計測手段による計測周期が所定値以下となったとき
に前記電動モータへの電力の供給を停止させる第１の電
力供給停止手段とを備えたことを特徴とする電動モータ
の制御装置。 - 【請求項２】 前記過電流検出手段は、前記電流検出手
段の検出電流が所定の過電流値を越えたときに過電流検
出信号を出力し、かつその後に前記検出電流が所定の復
帰電流値まで下がったときに復帰信号を出力するもので
あり、 前記電力供給休止手段は、前記過電流検出信号が出力さ
れたときに前記スイッチング素子をオフ動作させ、かつ
前記復帰信号が出力されたときに前記スイッチング素子
をオン動作させるものであることを特徴とする請求項１
に記載の電動モータの制御装置。 - 【請求項３】 前記電流検出手段の検出電流が所定の正
常範囲の値から外れたか否かを判定する電流監視手段
と、 前記電流監視手段によって前記検出電流が前記正常範囲
から外れたと判定されたときに、前記電動モータへの電
力の供給を停止させる第２の電力供給停止手段とを備え
たことを特徴とする請求項１または２に記載の電動モー
タの制御装置。 - 【請求項４】 前記電動モータは、操舵の補助力の発生
源としてパワーステアリング装置に備わるものであるこ
とを特徴とする請求項１，２または３に記載の電動モー
タの制御装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6030346A JPH07241096A (ja) | 1994-02-28 | 1994-02-28 | 電動モータの制御装置 |
| US08/391,167 US5530788A (en) | 1994-02-28 | 1995-02-21 | Electric motor drive control apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6030346A JPH07241096A (ja) | 1994-02-28 | 1994-02-28 | 電動モータの制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07241096A true JPH07241096A (ja) | 1995-09-12 |
Family
ID=12301288
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6030346A Pending JPH07241096A (ja) | 1994-02-28 | 1994-02-28 | 電動モータの制御装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5530788A (ja) |
| JP (1) | JPH07241096A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100454709C (zh) * | 2005-07-13 | 2009-01-21 | 西门子Vdo汉拏有限公司 | 用于检测车辆中马达的过电流的设备 |
Families Citing this family (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP3519830B2 (ja) * | 1995-09-01 | 2004-04-19 | 三菱電機株式会社 | モータ制御装置 |
| US5900714A (en) * | 1996-11-08 | 1999-05-04 | International Rectifier Corporation | Circuit for sensing motor load current |
| US6000486A (en) * | 1997-04-18 | 1999-12-14 | Medicart, L.L.C. | Apparatus for providing self-propelled motion to medication carts |
| DE69737146T2 (de) | 1997-06-20 | 2007-10-04 | Mitsubishi Denki K.K. | Motorisch angetriebene servolenkung |
| US5959421A (en) * | 1997-12-31 | 1999-09-28 | Daewoo Heavy Industries Ltd. | Motor direction control device for electromotive vehicles |
| BR9804608A (pt) * | 1998-11-12 | 2000-10-24 | Brasil Compressores Sa | Sistema e método parta proteção de um motor elétrico e de seu circuito de contro0le e motor elétrico |
| JP3275898B2 (ja) * | 1999-03-18 | 2002-04-22 | 株式会社デンソー | モータ駆動装置 |
| AU2001257322A1 (en) * | 2000-05-05 | 2001-11-20 | Advanced Materials Corporation | Motor controller system for battery-powered motors |
| WO2002062611A2 (en) * | 2001-02-06 | 2002-08-15 | Invacare Corporation | Electric vehicle driving system_ |
| JP2004274911A (ja) * | 2003-03-10 | 2004-09-30 | Denso Corp | モータ駆動装置 |
| JP3851617B2 (ja) * | 2003-05-27 | 2006-11-29 | ファナック株式会社 | モータ駆動装置 |
| US7369386B2 (en) * | 2003-06-06 | 2008-05-06 | Electronic Theatre Controls, Inc. | Overcurrent protection for solid state switching system |
| JP4241412B2 (ja) * | 2004-02-03 | 2009-03-18 | 株式会社日立製作所 | 運動機構の駆動制御装置 |
| SG130957A1 (en) * | 2005-09-15 | 2007-04-26 | St Microelectronics Asia | An electrical isolation circuit for preventing current flow from an electrical application to a dc power source |
| JP2009038865A (ja) * | 2007-07-31 | 2009-02-19 | Panasonic Corp | 短絡検出機能を備えた電力供給装置 |
| DE102007044927B4 (de) * | 2007-09-20 | 2009-06-04 | Continental Automotive Gmbh | Schaltungsanordnung, umfassend eine Endstufe zum Schalten wenigstens einer induktiven Last |
| JP5265931B2 (ja) * | 2008-01-16 | 2013-08-14 | 矢崎総業株式会社 | 電力供給装置 |
| JP5358195B2 (ja) * | 2009-01-09 | 2013-12-04 | セミコンダクター・コンポーネンツ・インダストリーズ・リミテッド・ライアビリティ・カンパニー | モータ駆動回路 |
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| CH711864A1 (de) * | 2015-12-15 | 2017-06-15 | Q2Power Ag | Steckdosenadapter mit Relais. |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3226614A1 (de) * | 1982-07-16 | 1984-01-19 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | Schaltungsanordnung zum ein- und ausfahren einer motorgetriebenen antenne |
| JPH01151303A (ja) * | 1987-12-08 | 1989-06-14 | Harada Ind Co Ltd | 自動車用モータアンテナ制御装置 |
| JP2715473B2 (ja) * | 1988-09-19 | 1998-02-18 | アイシン精機株式会社 | 電動パワーステアリング装置のフエイルセイフ装置 |
-
1994
- 1994-02-28 JP JP6030346A patent/JPH07241096A/ja active Pending
-
1995
- 1995-02-21 US US08/391,167 patent/US5530788A/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100454709C (zh) * | 2005-07-13 | 2009-01-21 | 西门子Vdo汉拏有限公司 | 用于检测车辆中马达的过电流的设备 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5530788A (en) | 1996-06-25 |
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