JP2008220047A - アクチュエータ駆動装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】アクチュエータの断線検出を行うことができ、アクチュエータ両端電圧を精度良く検出できるアクチュエータ駆動装置を提供する。
【解決手段】スイッチング素子5およびモータ11の間と参照電源14との間を抵抗7、8を介して接続し、抵抗7、8の間の電位を第1電圧モニタ値としてCPU2に入力すると共に、スイッチング素子6およびモータ11の間と参照電源14との間を抵抗9、10を介して接続し、抵抗9、10の間の電位を第2電圧モニタ値としてCPU2に入力する。これにより、モータ11を作動させたときにも、CPU2にてモータ11の両端電圧を表す第1、第2電圧モニタ値V1、V2に基づいて、領域A〜Cのいずれで断線故障が発生したかを検出することが可能であると共に、モータ11の両端電圧を精度良く検出することが可能なモータ駆動装置にできる。
【選択図】図1
【解決手段】スイッチング素子5およびモータ11の間と参照電源14との間を抵抗7、8を介して接続し、抵抗7、8の間の電位を第1電圧モニタ値としてCPU2に入力すると共に、スイッチング素子6およびモータ11の間と参照電源14との間を抵抗9、10を介して接続し、抵抗9、10の間の電位を第2電圧モニタ値としてCPU2に入力する。これにより、モータ11を作動させたときにも、CPU2にてモータ11の両端電圧を表す第1、第2電圧モニタ値V1、V2に基づいて、領域A〜Cのいずれで断線故障が発生したかを検出することが可能であると共に、モータ11の両端電圧を精度良く検出することが可能なモータ駆動装置にできる。
【選択図】図1
Description
本発明は、ブレーキ液圧制御等に用いられるモータ等のアクチュエータの電源供給ラインに断線故障が発生していることを検出する断線検出機能を備えたアクチュエータ駆動装置に関するものである。
従来、例えば、特許文献1において、断線検出機能を備えたアクチュエータ駆動回路が提案されている。この駆動回路では、アクチュエータの両端それぞれに1つずつのスイッチング素子を備えると共に、アクチュエータの上流側の電位をモニタし、2つのスイッチング素子のいずれか一方のみをONしたときのモニタ電位に基づいてアクチュエータの断線故障を検出している。このような構成によれば、イニシャルチェック時にアクチュエータに対して駆動用電流が流れないため、アクチュエータを作動させることなくイニシャルチェックを行うことが可能となる。
特開2006−123688号公報
しかしながら、従来の駆動回路では、アクチュエータに対して電流を流さないときの断線故障は検出できるが、アクチュエータを作動させたときの電圧検出の精度向上が困難である。すなわち、アクチュエータの上流のみで電流をモニタしているため、アクチュエータの下流側のスイッチング素子のオン電圧分やモータ電流によるGND電位の変動が含まれる。そして、モニタ電位に基づいて断線検出を行うCPU(中央演算処理装置:central processing unit)からCPUが備えられるECU(電子制御装置:Electric control unit)が接続されるGND(接地部)までの距離と、アクチュエータとアクチュエータが接続されるGNDまでの距離との相違等により、アクチュエータが接続されるGNDとCPUが接続されるGNDとの間に電位差が生じる。このため、モニタ電位がその影響を受けてしまい、精度良くアクチュエータへの印加電圧をモニタできない。
本発明は上記点に鑑みて、アクチュエータの作動中にもモータの電圧検出を精度良く行うことが可能なアクチュエータ駆動装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明では、第1電圧状態検出手段(2、7、8)にて、第1スイッチ手段(5)とアクチュエータ(11)との間の電位を第1電圧モニタ値(V1)として検出すると共に、第2電圧状態検出手段(2、9、10)にて、アクチュエータ(11)と第2スイッチ手段(6)との間の電位を第2電圧モニタ値(V2)として検出し、異常検出手段(2)により、第1、第2スイッチ手段(5、6)の双方をOFFしているときと、第1スイッチ手段(5)をONしつつ第2スイッチ手段(6)をOFFしたときと、第1スイッチ手段(5)をOFFしつつ第2スイッチ手段(6)をONしたときと、第1、第2スイッチ手段(5、6)を共にONにしたとき、それぞれのときの第1、第2電圧モニタ値(V1、V2)に基づいて電流供給ラインの断線検出を行うことを特徴としている。
このように、アクチュエータ(11)を作動させたときにも、異常検出手段(2)にてアクチュエータ(11)の両端電圧を表す第1、第2電圧モニタ値(V1、V2)に基づいて、電源供給ラインのいずかの領域で断線故障が発生したことを検出することが可能となる。
具体的には、請求項2に示すように、第1電圧状態検出手段(2、7、8)は、第1スイッチ手段(5)とアクチュエータ(11)との間と、主電源(12)よりも電圧値が低い参照電源(14)とを接続する第1抵抗(7)および第2抵抗(8)を備え、該第1、第2抵抗(7、8)の間の電位を第1電圧モニタ値とし、第2電圧状態検出手段(2、9、10)は、アクチュエータ(11)と第2スイッチ手段(6)との間と、参照電源(14)とを接続する第3抵抗(9)および第4抵抗(10)であり、該第3、第4抵抗(9、10)の間の電位を第2電圧モニタ値とすることができる。
また、請求項3に示すように、アクチュエータ(11)と第1スイッチ手段(5)との間に接続された第5抵抗(20)および第6抵抗(21)を有し、第5抵抗(20)と第6抵抗(21)との間の電位が第3電圧モニタ値(V3)として、異常検出手段(2)に入力されるようにすることもできる。
また、請求項4に示すように、アクチュエータとしてモータ(11)を適用することができ、異常検出手段(2)は、第2、第3電圧モニタ値(V2、V3)に基づいて、モータ(11)をONした後にOFFしたときに発生するフライバックエネルギーの推定を行うことができる。この場合、フライバックエネルギーの推定結果と第1、第2スイッチ手段(5、6)の耐量との関係から、第1、第2スイッチ手段(5、6)のOFFタイミングを設定することも可能となる。このようにすれば、第1、第2スイッチ手段(5、6)の保護を図りつつ、高速のデューティ制御を行うことが可能となる。
例えば、請求項5に示すように、アクチュエータとしてモータ(11)を適用した場合、異常検出手段(2)は、第1、第2電圧モニタ値(V1、V2)に基づいて、モータ(11)の駆動停止時の回転数の推定を精度良く行うことも可能である。
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。
(第1実施形態)
本発明の第1実施形態について説明する。本実施形態では、断線検出機能を備えたアクチュエータ駆動装置として、モータ駆動装置を例に挙げて説明する。図1は、本実施形態にかかるモータ駆動装置の概略図である。このモータ駆動装置は、例えば、油圧式のブレーキ装置におけるブレーキ液圧の制御に用いられる。
本発明の第1実施形態について説明する。本実施形態では、断線検出機能を備えたアクチュエータ駆動装置として、モータ駆動装置を例に挙げて説明する。図1は、本実施形態にかかるモータ駆動装置の概略図である。このモータ駆動装置は、例えば、油圧式のブレーキ装置におけるブレーキ液圧の制御に用いられる。
図1に示すように、例えばブレーキ装置用のECU1には、CPU2、駆動部3、4、スイッチング素子5、6、抵抗7〜10が備えられている。
駆動部3、4は、スイッチング素子5、6を駆動することによって、モータ11の電源供給ラインの断線故障、例えば電源供給ライン中の配線部が断線したり、スイッチング素子5、6が故障してモータ11を駆動できなくなっている状態を検出するものである。この駆動部3、4によるスイッチング素子5、6の駆動方法の詳細については後述する。
スイッチング素子5およびスイッチング素子6は、共に、モータ11の駆動用の主電源12とモータ11のGND13との間を繋ぐ電源供給ラインにおいて、モータ11に対して直列接続されたものである。これらスイッチング素子5、6をON/OFFを制御することにより、図1中のA、B、Cの領域の断線検出を行う。これらスイッチング素子5、6は、本発明の第1、第2スイッチ手段に相当するものである。
スイッチング素子5は、モータ11のハイサイドに配置されている。そして、スイッチング素子5とモータ11との間と、モータ11の駆動用の主電源12よりも電圧値が低い参照電源14とが、抵抗7、8を介して接続され、抵抗7と抵抗8の間の電位が第1電圧モニタ値V1としてCPU2のAD端子に入力されている。したがって、抵抗7および抵抗8は、第1電圧モニタ値V1を得るための第1電圧状態検出手段として機能する。
また、スイッチング素子6は、モータ11のローサイドに配置されている。そして、モータ11とスイッチング素子6との間と参照電源14とが、抵抗9、10を介して接続され、抵抗9と抵抗10の間の電位が第2電圧モニタ値V2としてCPU2のもう一方のAD端子に入力されている。したがって、抵抗9および抵抗10は、第2電圧モニタ値V2を得るための第2電圧状態検出手段として機能する。
CPU2は、駆動部3、4に対してスイッチング素子5、6を駆動させるための制御信号を出力し、駆動部3、4への出力内容、つまりスイッチング素子5、6のON/OFFの組み合わせと、2つのAD端子から入力される第1電圧モニタ値V1および第2電圧モニタ値V2に基づいて、図1中の領域A〜Cの断線検出を行う検出手段として機能する。具体的には、CPU2は、第1、第2モニタ値V1、V2がハイレベル、ミドルレベル、ローレベルのいずれであるかを判定し、スイッチング素子5、6のON/OFFの組み合わせと、第1、第2モニタ値V1、V2のレベルから領域A〜Cのいずれで断線故障が発生しているかを検出する。例えば、参照電源14の電圧が3Vである場合、CPU2は、2.25V〜3Vの間にミドルレベルとローレベルとのスレッシュレベルを設定しており、3V〜5Vの間にハイレベルとミドルレベルとのスレッシュレベルを設定している。このCPU2は、モータ11の電源供給ラインが接続されるGND13とは異なるECU1内のGND15に接続されている。なお、第1、第2電圧モニタ値V1、V2に基づく断線検出手法に関しては、駆動部3、4によるスイッチング素子5、6の駆動方法と共に後で詳細に説明する。
抵抗7および抵抗8と、抵抗9および抵抗10は、断線検出のための第1、第2電圧モニタ値を形成する分圧抵抗である。抵抗7および抵抗8と、抵抗9および抵抗10は、それぞれ互いに直列接続されており、モータ11に接続されているが、各抵抗値が十分に大きな値とされているため、抵抗7〜10を通じてモータ11への電流がほとんど流れないようになっている。このため、参照電源14から各抵抗7〜10を通じてモータ11に電流が流れたとしても、非常に微小なものであり、それによってモータ11が駆動されることはない。
なお、参照電源14は、例えば3V電源とされ、CPU2のAD端子への入力範囲が0〜5Vとなるようにしているが、仮にCPU2のAD端子への入力電圧が5Vを超えるような場合には、各AD端子の前段にクランプ回路を設け、AD端子への入力電圧の上限が5Vでクランプされるようにすることも可能である。
このように構成されるモータ駆動装置により、モータ11の電源供給ラインに生じる断線故障の検出を行う。以下、具体的な断線検出手法の詳細について説明する。
断線検出は、駆動部3、4によるスイッチング素子5、6のON/OFFの組み合わせを変えることで第1、第2電圧モニタ値V1、V2を変化させ、CPU2にて変化した第1、第2モニタ電圧V1、V2に基づいて図1中のA〜Cの領域の断線検出を行う。以下、モータ11の電源供給ラインが接続されるGND13とECU1が接続されるGND15との電位差が0Vの場合と−1.5Vの場合および1.5Vの場合それぞれについて、各スイッチング素子5、6の状態と正常時および断線時の第1、第2電圧モニタ値V1、V2と断線箇所の関係を図2〜図4を参照して説明する。
図2は、上記電位差が0Vの場合の各スイッチング素子5、6の状態と正常時および断線時の第1、第2電圧モニタ値V1、V2と断線箇所の関係を示した図表である。
まず、スイッチング素子5、6が共にOFFの状態のときの第1、第2電圧モニタ値V1、V2をCPU2でモニタすると、次のようになる。すなわち、領域A〜Cのいずれも断線していない正常状態であれば、スイッチング素子5、6が共にOFFになっていてモータ11に電流が流れないため、第1、第2電圧モニタ値V1、V2は共に参照電源14の電圧であるミドルレベル(3V)となる。このとき、領域A〜Cのいずれか一つもしくは複数が断線していた場合にも、第1、第2電圧モニタ値V1、V2はミドルレベルとなる。
また、スイッチング素子5のみがONでスイッチング素子6がOFFのときには、領域A〜Cのいずれも断線していない正常状態であれば、スイッチング素子5がONになることで第1、第2電圧モニタ値V1、V2は主電源12の電圧(5V)により、ハイレベルとなる。領域Aが断線していた場合には、スイッチング素子5がOFFのときと同様に、第1、第2電圧モニタ値V1、V2がミドルレベルとなる。領域Bが断線していた場合には、第1電圧モニタ値V1がハイレベル、第2電圧モニタ値V2がミドルレベルとなる。領域Cが断線していた場合には、影響を受けず、第1、第2電圧モニタ値V1、V2はハイレベルとなる。領域A、Bが断線していた場合には、スイッチング素子5がOFFのときと同様に、第1、第2電圧モニタ値V1、V2がミドルレベルとなる。領域B、Cが断線していた場合には、第1電圧モニタ値V1がハイレベル、第2電圧モニタ値V2がミドルレベルとなる。領域A、Cもしくは領域A〜Cが断線していた場合には、第1、第2電圧モニタ値V1、V2がミドルレベルとなる。
また、スイッチング素子5がOFFでスイッチング素子6のみがONのときには、領域A〜Cのいずれも断線していない正常状態であれば、スイッチング素子6がONになることで第1、第2電圧モニタ値V1、V2は参照電源14の電圧(3V)を抵抗7および抵抗8もしくは抵抗9および抵抗10で分圧した値(1.5V)となり、ローレベルとなる。領域Aが断線していた場合にも、第1、第2電圧モニタ値V1、V2がローレベルとなる。領域Bが断線していた場合には、第1電圧モニタ値V1がミドルレベル、第2電圧モニタ値V2がローレベルとなる。領域Cが断線していた場合には、第1、第2電圧モニタ値V1、V2はミドルレベルとなる。領域A、Bが断線していた場合には、第1電圧モニタ値V1がミドルレベル、第2電圧モニタ値V2はローレベルとなる。領域B、Cが断線していた場合には、第1、第2電圧モニタ値V1、V2がミドルレベルとなる。領域A、Cもしくは領域A〜Cが断線していた場合には、第1、第2電圧モニタ値V1、V2がミドルレベルとなる。
そして、スイッチング素子5、6を共にONさせたときには、モータ11が駆動されることになるため、モータ11での電圧降下分が発生し、領域A〜Cのいずれも断線していない正常状態であれば、第1電圧モニタ値V1はハイレベル、第2電圧モニタ値V2はローレベルとなる。領域Aが断線していた場合には、第1、第2電圧モニタ値V1、V2がローレベルとなる。領域Bが断線していた場合には、第1電圧モニタ値V1がハイレベル、第2電圧モニタ値V2がローレベルとなる。領域Cが断線していた場合には、第1、第2電圧モニタ値V1、V2はハイレベルとなる。領域A、Bが断線していた場合には、第1電圧モニタ値V1がミドルレベル、第2電圧モニタ値V2はローレベルとなる。領域B、Cが断線していた場合には、第1電圧モニタ値V1がハイレベル、第2電圧モニタ値V2がミドルレベルとなる。領域A、Cもしくは領域A〜Cが断線していた場合には、第1、第2電圧モニタ値V1、V2がミドルレベルとなる。
このように、スイッチング素子5、6のON/OFFの組み合わせを変更すると、第1、第2電圧モニタ値V1、V2が様々に変化し、スイッチング素子5、6のON/OFFの組み合わせを一通りすべて変更したときの第1、第2電圧モニタ値V1、V2のレベルパターンが領域A〜Cのいずれで断線故障が発生しているかにより異なったものとなる。このため、スイッチング素子5、6のON/OFFの組み合わせを一通りすべて変更することで、そのときの第1、第2電圧モニタ値V1、V2に基づいて領域A〜Cのいずれで断線故障が発生しているかを検出することが可能となる。
図3は、モータ11の電源供給ラインが接続されるGND13とECU1が接続されるGND15との電位差が−1.5Vの場合の各スイッチング素子5、6の状態と正常時および断線時の第1、第2電圧モニタ値V1、V2と断線箇所の関係を示した図表である。
上記電位差が−1.5Vの場合、スイッチング素子6をONしたときに、抵抗7および抵抗8、もしくは、抵抗9および抵抗10での分圧値が変わるため、第1、第2電圧モニタ値V1、V2が変わる可能性がある。
例えば、スイッチング素子5がOFF、スイッチング素子6がONの場合には、参照電源14の電圧3VとGND13の電圧−1.5Vの電位差を抵抗7〜10で分圧することになるため、例えば抵抗7、8および抵抗9、10のそれぞれの分圧比を1:1とすると、第1、第2電圧モニタ値V1、V2は0.75V(=(3−1.5)/2)となる。上記電位差が0Vのときには、第1、第2電圧モニタ値V1、V2は1.5Vでローレベルであったため、それが0.75Vに減少したことになる。しかしながら、上述したように、CPU2でのミドルレベルとローレベルのスレッシュレベルを2.25〜3Vの間に設定しているため、第1、第2電圧モニタ値V1、V2が変動しても、CPU2ではローレベルと判定され、CPU2が誤検出してしまうことはない。なお、上記電位差に基づき、第1、第2電圧モニタ値V1、V2が変わるパターン(図中太線で囲んだ箇所参照)があるが、すべて0.75Vに変動するだけであり、CPU2ではローレベルと判定されるため、CPU2が誤検出してしまうことはない。
図4は、モータ11の電源供給ラインが接続されるGND13とECU1が接続されるGND15との電位差が1.5Vの場合の各スイッチング素子5、6の状態と正常時および断線時の第1、第2電圧モニタ値V1、V2と断線箇所の関係を示した図表である。
上記電位差が1.5Vの場合も、スイッチング素子6をONしたときに、抵抗7および抵抗8、もしくは、抵抗9および抵抗10での分圧値が変わるため、第1、第2電圧モニタ値V1、V2が変わる可能性がある。
例えば、スイッチング素子5がOFF、スイッチング素子6がONの場合には、参照電源14の電圧3VとGND13の電圧1.5Vの電位差を抵抗7〜10で分圧することになるため、例えば抵抗7、8および抵抗9、10のそれぞれの分圧比を1:1とすると、第1、第2電圧モニタ値V1、V2は2.25V(=(3+1.5)/2)となる。上記電位差が0Vのときには、第1、第2電圧モニタ値V1、V2は1.5Vでローレベルであったため、それが2.25Vに増加したことになる。しかしながら、上述したように、CPU2でのミドルレベルとローレベルのスレッシュレベルを2.25〜3Vの間に設定しているため、第1、第2電圧モニタ値V1、V2が変動しても、CPU2ではローレベルと判定され、CPU2が誤検出してしまうことはない。なお、上記電位差に基づき、第1、第2電圧モニタ値V1、V2が変わるパターン(図中太線で囲んだ箇所参照)があるが、すべて2.25Vに変動するだけであり、CPU2ではローレベルと判定されるため、CPU2が誤検出してしまうことはない。
以上説明したように、本実施形態のモータ駆動装置によれば、モータ11を作動させたときにも、CPU2にてモータ11の両端電圧を表す第1、第2電圧モニタ値V1、V2に基づいて、領域A〜Cのいずれで断線故障が発生したかを検出することが可能となる。特に、モータ11の下流側のスイッチング素子6のオン電圧分やモータ電流によるGND電位の変動が含まれたとしても、CPU2にて第1、第2電圧モニタ値V1、V2のレベルを正確に認識することが可能となるため、モータ11の駆動停止時のモータ回転数を精度良く推定することが可能なモータ駆動装置にできる。
(第2実施形態)
本発明の第2実施形態について説明する。図8は、本実施形態にかかるモータ駆動装置の概略構成を示している。この図に示すように、本実施形態は、モータ11とスイッチング素子5との間とECU1のGND15との間に抵抗20、21を備え、この抵抗20、21の間の電位を第3電圧モニタ値V3としてCPU2に入力することが第1実施形態と相違している。その他の構成に関しては、第1実施形態のモータ駆動装置と同様である。抵抗20および抵抗21は、第3電圧モニタ値V3を得るための第3電圧状態検出回路として機能する。
本発明の第2実施形態について説明する。図8は、本実施形態にかかるモータ駆動装置の概略構成を示している。この図に示すように、本実施形態は、モータ11とスイッチング素子5との間とECU1のGND15との間に抵抗20、21を備え、この抵抗20、21の間の電位を第3電圧モニタ値V3としてCPU2に入力することが第1実施形態と相違している。その他の構成に関しては、第1実施形態のモータ駆動装置と同様である。抵抗20および抵抗21は、第3電圧モニタ値V3を得るための第3電圧状態検出回路として機能する。
このような構成では、基本的には、第2電圧モニタ値V2と第3電圧モニタ値V3を利用してモータ11の駆動時のモニタ電圧検出を行い、第1、第2電圧モニタ値V1、V2を利用して断線検出と、モータ11の駆動停止時の慣性による回転数(以下、モータ回転数という)とを精度良く推定できる。
また、第2電圧モニタ値V2と第3電圧モニタ値V3を利用してモータオン時のモータ電圧をモニタすることにより、モータ11の駆動停止時に発生するフライバックエネルギーを推定し、それに基づいてデューティ制御しているスイッチング素子5、6のOFFタイミングを制御することも可能となる。以下、スイッチング素子5を用いてデューティ制御を行うと共に、スイッチング素子6をフェイルセーフ用に制御(常時ONで異常発生時のみOFF)した場合について述べる。
モータ11の駆動を停止する際にスイッチング素子5をONからOFFに切り替える際には、そのときに発生するフライバックエネルギーをスイッチング素子5で消費することになる。
ここで、モータ11をデューティ駆動する場合のモータ11の両端電圧およびモータ電流とスイッチング素子5での消費電力の関係について説明する。図5は、モータ11をデューティ駆動したときのタイミングチャートを示している。
駆動部3からの駆動信号により、スイッチング素子5がディーティ制御された場合、スイッチング素子5がONになるとモータ11の駆動電圧が立上り、スイッチング素子5がOFFになるとモータ11の駆動電圧が立ち下がる。このとき、フライバック電圧が生じたのち、モータ11の慣性回転数に応じた電圧がモータ11の両端に掛かる。一方、モータ電流(モータ11に流れる電流)は、スイッチング素子5をONした瞬間突入電流が流れるため大きくなり、その後、徐々に小さくなる。このときの突入電流の大きさは基本的にモータ両端電圧に依存しており、上述したように第2、第3電圧モニタ値V2、V3から推定できる。
図6は、図5の点A、Bに示すときにモータ11の駆動を停止した場合のモータ11の両端電圧およびモータ電流の波形を拡大した図である。モータ11の両端電圧は点A、B共に変わらないが、モータ電流に関しては点Aよりも点Bの方が大きくなる。
従来では、モータ電流の推定に基づいてスイッチング素子5のOFFタイミングを制御するということは行っておらず、基本的にスイッチング素子5の保護を図るべく、モータ電流が十分に小さくなったと想定される時間が経過した後にスイッチング素子5をOFFしている(図5中の点A)。しかしながら、この場合、モータ電流が十分に小さくなったと想定される時間まで必ず待たなければならず、高速のデューティ駆動が行えない。一方、スイッチング素子5のOFFタイミングを早めれば、高速のデューティ駆動が可能となるが、モータ電流が大きい分、フライバックエネルギーも大きくなり、スイッチング素子5で消費しなければならないエネルギーが大きくなる。
これに対して、本実施形態では、第2電圧モニタ値V2と、第3電圧モニタ値V3から分かるモータ11の両端電圧からフライバックエネルギーを推定することが可能となる。このため、CPU2に予めスイッチング素子5の耐量を記憶させておき、CPU2にてフライバックエネルギーがスイッチング素子5の耐量から許容できる程度か否かを判定できるため、許容できるタイミングとなったときをスイッチング素子5のOFFタイミングとして設定できる。
例えば、フライバックエネルギーを決めるモータ11の両端電圧とモータ電流の関係およびスイッチング素子5の耐量の関係が図7のグラフで表された場合、モータ11の両端電圧が比較的大きくない場合には、突入電流もあまり大きくならないため、モータ電流がより早くスイッチング素子5の耐量相当と想定される値まで低下する。このため、図7のグラフに示される関係を関数式もしくはマップにてCPU2に記憶させておけば、第2、第3電圧モニタ値V2、V3から分かるモータ11の両端電圧から、スイッチング素子5の耐量で許容できるスイッチング素子5のOFFタイミングを設定できる。
このように、本実施形態のモータ駆動装置によれば、第1電圧モニタ値V1と第2電圧モニタ値V2を利用して断線検出やモータ11の駆動停止時のモータ回転数の精度良い推定や、第2電圧モニタ値V2と第3電圧モニタ値V3からモータ11の駆動停止時に発生するフライバックエネルギーを推定することが可能なる。そして、それに基づいてデューティ制御しているスイッチング素子5のOFFタイミングを制御することも可能となり、スイッチング素子5の保護を図りつつ、高速のデューティ制御が可能となる。
1…ECU、2…CPU、3、4…駆動部、5、6…スイッチング素子、7〜10…抵抗、11…モータ、12…主電源、14…参照電源、20…抵抗、21…抵抗、13、15…GND
Claims (5)
- 主電源(12)からアクチュエータ(11)を介して第1接地部(13)に至る電源供給ラインに備えられ、前記アクチュエータ(11)のハイサイド側に直列接続された第1スイッチ手段(5)およびローサイド側に直列接続された第2スイッチ手段(6)と、
前記第1、第2スイッチ手段(5、6)を作動させることにより、前記アクチュエータ(11)を駆動させる駆動部(3、4)と、
前記第1スイッチ手段(5)と前記アクチュエータ(11)のと間の電位を第1電圧モニタ値(V1)として検出する第1電圧状態検出手段(2、7、8)と、
前記アクチュエータ(11)と前記第2スイッチ手段(6)との間の電位を第2電圧モニタ値(V2)として検出する第2電圧状態検出手段(2、9、10)と、
前記駆動部(3、4)に前記第1、第2スイッチ手段(5、6)の駆動を指示する信号を出力すると共に、前記第1、第2電圧モニタ値(V1、V2)に基づいて、前記電流供給ラインの断線検出を行い、第2接地部(15)に接続される異常検出手段(2)と、を備え、
前記異常検出手段(2)は、前記第1、第2スイッチ手段(5、6)の双方をOFFしているときと、前記第1スイッチ手段(5)をONしつつ前記第2スイッチ手段(6)をOFFしたときと、前記第1スイッチ手段(5)をOFFしつつ前記第2スイッチ手段(6)をONしたときと、前記第1、第2スイッチ手段(5、6)を共にONにしたとき、それぞれのときの前記第1、第2電圧モニタ値(V1、V2)に基づいて前記電流供給ラインの断線検出を行うことを特徴とするアクチュエータ駆動装置。 - 前記第1電圧状態検出手段(2、7、8)は、前記第1スイッチ手段(5)と前記アクチュエータ(11)との間と、前記主電源(12)よりも電圧値が低い参照電源(14)とを接続する第1抵抗(7)および第2抵抗(8)を備え、該第1、第2抵抗(7、8)の間の電位を前記第1電圧モニタ値とし、
前記第2電圧状態検出手段(2、9、10)は、前記アクチュエータ(11)と前記第2スイッチ手段(6)との間と、前記参照電源(14)とを接続する第3抵抗(9)および第4抵抗(10)を備え、該第3、第4抵抗(9、10)の間の電位を前記第2電圧モニタ値としていることを特徴とする請求項1に記載のアクチュエータ駆動装置。 - 前記アクチュエータ(11)と前記第1スイッチ手段(5)との間に接続された第5抵抗(20)および第6抵抗(21)を有し、前記第5抵抗(20)と前記第6抵抗(21)との間の電位が第3電圧モニタ値(V3)として、前記異常検出手段(2)に入力されていることを特徴とする請求項2に記載のアクチュエータ駆動装置。
- 前記アクチュエータとしてモータ(11)が適用され、前記異常検出手段(2)が、前記第2、第3電圧モニタ値(V2、V3)に基づいて、前記モータ(11)をONした後にOFFしたときに発生するフライバックエネルギーの推定を行うことを特徴とする請求項3に記載のアクチュエータ駆動装置。
- 前記アクチュエータとしてモータ(11)が適用され、
前記異常検出手段(2)が、前記第1、第2電圧モニタ値(V1、V2)に基づいて、前記モータ(11)の駆動停止時の回転数の推定を行うことを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1つに記載のアクチュエータ駆動装置。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2007054113A JP2008220047A (ja) | 2007-03-05 | 2007-03-05 | アクチュエータ駆動装置 |
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JP2007054113A JP2008220047A (ja) | 2007-03-05 | 2007-03-05 | アクチュエータ駆動装置 |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2014212639A (ja) * | 2013-04-19 | 2014-11-13 | 株式会社ハイレックスコーポレーション | 駆動装置の検出装置 |
JP2017034856A (ja) * | 2015-07-31 | 2017-02-09 | ファナック株式会社 | ブレーキの作動及び解除異常を検知する機能を有するブレーキ装置 |
-
2007
- 2007-03-05 JP JP2007054113A patent/JP2008220047A/ja not_active Withdrawn
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US10027259B2 (en) | 2015-07-31 | 2018-07-17 | Fanuc Corporation | Braking apparatus having function of detecting brake actuation and release faults |
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