JP2014227139A - ドアミラー制御装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】低耐圧な素子の保護に優れた構成を備えるドアミラー制御装置を提供する。
【解決手段】ドアミラー制御装置は、駆動モータMに駆動電流を供給するモータ駆動部3,4と、モータ駆動部3,4と駆動モータMとの間に設けられて駆動モータMのモータストール電流を検出する電流検出部5,6と、電流検出部5,6がモータストール電流を検出した場合に駆動電流の供給を停止させる電流遮断判定部8,9と、モータ駆動部3,4及び電流検出部5,6の直列回路に対して並列に設けられモータ駆動部3,4及び電流検出部5,6に印加されるサージ電圧を吸収する電圧保護部10,11と、を有する。そして、電圧保護部10,11は、駆動モータMへと向かう方向への電流を許容しつつ逆方向の電流を規制しており、その入力電圧が判定電圧以上となったことを条件に逆方向への電流を許容する。
【選択図】図1
【解決手段】ドアミラー制御装置は、駆動モータMに駆動電流を供給するモータ駆動部3,4と、モータ駆動部3,4と駆動モータMとの間に設けられて駆動モータMのモータストール電流を検出する電流検出部5,6と、電流検出部5,6がモータストール電流を検出した場合に駆動電流の供給を停止させる電流遮断判定部8,9と、モータ駆動部3,4及び電流検出部5,6の直列回路に対して並列に設けられモータ駆動部3,4及び電流検出部5,6に印加されるサージ電圧を吸収する電圧保護部10,11と、を有する。そして、電圧保護部10,11は、駆動モータMへと向かう方向への電流を許容しつつ逆方向の電流を規制しており、その入力電圧が判定電圧以上となったことを条件に逆方向への電流を許容する。
【選択図】図1
Description
本発明は、ドアミラー制御装置に関する。
従来より、車両用ドアミラーの開閉を行うドアミラー制御装置が知られている。このドアミラー制御装置は、車両用ドアミラーの駆動モータに供給する駆動電流を制御することで、展開位置と格納位置との間で車両用ドアミラーを開閉させることができる。
例えば、特許文献1には、展開位置から格納位置に向かう方向(格納方向)に車両用ドアミラーを駆動させる第1の制御ユニットと、格納位置から展開位置に向かう方向(展開方向)に車両用ドアミラーを駆動させる第2の制御ユニットとを含むドアミラー制御装置が開示されている。このドアミラー制御装置では、第1の制御ユニットと第2の制御ユニットとを使い分けることにより、駆動モータに供給する直流電圧の極性を切り換え、これにより、ドアミラーの動作方向を格納方向と展開方向とで切り換えることができる。個々の制御ユニットは、電源からの電流を駆動電流として駆動モータに供給するスイッチング素子と、当該スイッチング素子と駆動モータとの間に設けられて駆動モータのモータストール電流を検出するPTCサーミスタとを含み、当該スイッチング素子及びPTCサーミスタに対してダイオードが並列に設けられている。
しかしながら、特許文献1に開示された手法によれば、サージ電圧が印加された場合、ダイオードはその逆方向へ電流をながさないので、PTCサーミスタを含む経路だけに電流が流れることとなり、低耐圧な素子に対する損傷等が懸念される。
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、低耐圧な素子の保護に優れた構成を備えるドアミラー制御装置を提供する。
かかる課題を解決するために、本発明は、車両用ドアミラーを駆動する駆動モータに供給する駆動電流を制御することで車両用ドアミラーの開閉を行うドアミラー制御装置を提供する。この場合、ドアミラー制御装置は、電源からの電流を駆動電流として駆動モータに供給するモータ駆動部と、モータ駆動部と駆動モータとの間に設けられ、当該駆動モータのモータストール電流を検出する電流検出部と、電流検出部がモータストール電流を検出した場合に、モータ駆動部による駆動電流の供給を停止させる電流遮断判定部と、モータ駆動部及び電流検出部の直列回路に対して並列に設けられ、モータ駆動部及び電流検出部に印加されるサージ電圧を吸収する電圧保護部と、を有し、電圧保護部は、駆動モータへと向かう方向への電流を許容しつつ逆方向の電流を規制しており、その入力電圧が判定電圧以上となったことを条件に逆方向への電流を許容する。
ここで、本発明において、モータ駆動部は、オン状態において駆動モータへの駆動電流の流れを許容し、オフ状態において駆動モータへの駆動電流の流れを遮断するスイッチング素子を含み、電流検出部は、スイッチング素子と駆動モータとの間に配設されるとともに、スイッチング素子の出力電圧が一端に印加されて、電流に応じた電圧を駆動モータに印加するPTCサーミスタで構成され、電圧保護部は、スイッチング素子及びPTCサーミスタに対して並列に接続されるツェナーダイオードで構成されており、ツェナーダイオードは、アノードがスイッチング素子側に接続されてカソードがサーミスタ側に接続されることが好ましい。
本発明によれば、電圧保護部は、通常時、モータ駆動部及び電流検出部をバイパスさせる電流経路として機能するが、判定電圧以上となるサージ電圧が印加された場合には、これが逆方向へと電流を流し、モータ駆動部と電流検出部間の電圧は、その判定電圧に応じて一定の電圧に保持される。そのため、モータ駆動部及び電流検出部に対して高い電圧が印加されるといった事態を抑制することができる。これにより、モータ駆動部及び電流検出部を構成する素子を保護することができるので、低耐圧な素子の保護に優れた構成を備えるドアミラー制御装置を提供することができる。
図1は、本実施形態にかかるドアミラー制御装置の構成を模式的に示すブロック図であり、図2は、当該ドアミラー制御装置の具体的な構成を示す回路図である。このドアミラー制御装置は、展開位置と格納位置との間で車両用ドアミラー(図示せず)の開閉を行う装置である。ここで、格納位置は、ドアミラーが閉じられて収納された状態の位置であり、展開位置は、ドアミラーとしての通常的な使用状態の位置をいう。
ドアミラー制御装置は、車両に搭載される直流電源Eからモータユニット7に直流電流を供給することにより、ドアミラーを駆動する駆動モータMの制御を行う。具体的には、所定極性の電流(例えば正電流)が駆動モータMに供給されると、駆動モータMが正転し、これにより、例えばドアミラーは格納位置に向かう方向(格納方向)に作動する。一方、逆極性の直流電流(例えば負電流)が駆動モータMに供給されると、駆動モータMが逆転し(正転方向とは逆方向に回転し)、これにより、例えばドアミラーは展開位置へと向かう方向(展開方向)に作動する。かかる動作を通じて、展開位置と格納位置との間でドアミラーを開閉させることができる。
ドアミラー制御装置は、これを機能的に捉えた場合、切換部1と、第1及び第2のモータ駆動部3,4と、第1及び第2の電流検出部5,6と、第1及び第2の電流遮断判定部8,9と、第1及び第2の電圧保護部10,11とを有している。
切換部1は、直流電源Eより出力される直流電流、すなわち、モータユニット7に供給される直流電流の極性を切り換える機能を担っている。この切換部1による極性の反転は、操作者の手動操作やリモコン操作を通じて、切換部1を第1切換位置又は第2切換位置へと切り換えることにより、実行可能となっている。
具体的には、切換部1は、互いに連動して動作する一対のスイッチSW1,SW2で構成されている。切換部1を第1切換位置へと切り換えた場合、すなわち、正電流を駆動モータMに供給する場合、スイッチSW1は、直流電源Eの正極側の接点x1と駆動モータM側の接点z1とを接続し(SW1:x1−z1)、スイッチSW2は、直流電源Eの負極側の接点x2と駆動モータM側の接点z2とを接続する(SW2:x2−z2)。一方、切換部1を第2切換位置へと切り換えた場合、すなわち、負電流を駆動モータMに供給する場合、スイッチSW1は、直流電源Eの負極側の接点y1と駆動モータM側の接点z1とを接続し(SW1:y1−z1)、スイッチSW2は、直流電源Eの正極側の接点y2と駆動モータM側の接点z2とを接続する(SW2:y2−z2)。
また、この切換部1は、前述の2つのケースのような極性の切り換えのみならず、第3のケースとして、第1切換位置と第2切換位置との間の中立的な位置であるニュートラル位置に切り換えることができる。この第3のケースでは、スイッチSW1は、直流電源E側の接点x1,y1の中立的な位置であるニュートラル位置Nに設定され(SW1:N−z1)、スイッチSW2は、直流電源E側の接点x2,y2の中立的な位置であるニュートラル位置Nに設定される(SW2:N−z2)。
第1及び第2のモータ駆動部3,4は、モータユニット7へのモータ駆動電流を供給する機能を担っている。
第1のモータ駆動部3は、第2切換位置に切換部1が設定された場合(SW1:y1−z1,SW2:y2−z2)に、電源Eからの電流を駆動電流(負電流)としてモータユニット7をなす駆動モータMに供給する。また、第1のモータ駆動部3は、切換部1がニュートラル位置に設定された場合、駆動電流(負電流)の供給を停止する。
具体的には、第1のモータ駆動部3は、スイッチング素子、例えば電界効果トランジスタ(FET)Q1と、ツェナーダイオードZD1と、コンデンサC3とで構成されている。FETQ1のソースは、スイッチSW1の接点z1と接続され、そのドレインは、第1の電流検出部5をなすサーミスタPTC1を介して駆動モータMの一方の端子(モータ端子)M1に接続されている。FETQ1のゲートは、抵抗R5を介して、第2のモータ駆動部4をなす電界効果トランジスタ(FET)Q2のゲートに接続されている。このFETQ1は、オン状態において駆動モータMへの駆動電流の流れを許容し、オフ状態において駆動モータMへの駆動電流の流れを遮断する。一方、ツェナーダイオードZD1のアノードは、スイッチSW1の接点z1とFETQ1のソースとの間の回路に接続され、そのカソードは、抵抗R5とFETQ1のゲートとの間の回路に接続されている。コンデンサC3は、ツェナーダイオードZD1に並列接続されている。
これに対して、第2のモータ駆動部4は、第1切換位置に切換部1が設定された場合(SW1:x1−z1,SW2:x2−z2)に、電源Eからの電流を駆動電流(正電流)としてモータユニット7をなすモータ駆動ユニットMに供給する。また、第2のモータ駆動部4は、切換部1がニュートラル位置に設定された場合には、駆動電流(正電流)の供給を停止する。
具体的には、第2のモータ駆動部4は、スイッチング素子、例えば電界効果トランジスタ(FET)Q2と、ツェナーダイオードZD2と、コンデンサC4とで構成されている。FETQ2のソースは、スイッチSW2の接点z2と接続され、そのドレインは、第2の電流検出部6をなすサーミスタPTC2を介して駆動モータMの他方の端子(モータ端子)M2に接続されている。FETQ2のゲートは、抵抗R5を介して、第1のモータ駆動部3をなすFETQ2のゲートに接続されている。このFETQ2は、オン状態において駆動モータMへの駆動電流の流れを許容し、オフ状態において駆動モータMへの駆動電流の流れを遮断する。一方、ツェナーダイオードZD2のアノードは、スイッチSW2の接点z2とFETQ2のソースとの間の回路に接続され、そのカソードは、抵抗R5とFETQ2のゲートとの間の回路に接続されている。コンデンサC4は、ツェナーダイオードZD2に並列接続されている。
第1及び第2の電流検出部5,6は、駆動モータMのモータストール電流を検出する機能を担っている。
第1の電流検出部5は、第1のモータ駆動部3が駆動電流を供給している状態において、モータストール電流を検出する。第1の電流検出部5は、PTCサーミスタであるサーミスタPTC1により構成されている。このサーミスタPTC1は、その一方の端子がモータ端子M1に接続され、他方の端子がFETQ1のドレインに接続されている。
これに対して、第2の電流検出部6は、第2のモータ駆動部4が駆動電流を供給している状態において、モータストール電流を検出する。第2の電流検出部6は、PTCサーミスタであるサーミスタPTC2により構成されている。このサーミスタPTC2は、その一方の端子がモータ端子M2に接続され、他方の端子がFETQ2のドレインに接続されている。
第1及び第2の電流遮断判定部8,9は、第1及び第2の電流検出部5,6が駆動モータMのモータストール電流を検出した場合に、第1又は第2のモータ駆動部3,4による駆動電流の供給を停止させる機能を担っている。
第1の電流遮断判定部8は、第1のモータ駆動部3が駆動電流を供給している状態において、モータストール電流を検出したことを条件に、第1のモータ駆動部3による駆動電流の供給を停止させる。具体的には、第1の電流遮断判定部8は、抵抗R1と、抵抗R3と、コンデンサC1と、スイッチング素子である半導体トランジスタQ3とで構成されている。抵抗R1は、一方の端子がモータ端子M1とサーミスタPTC1との間の回路に接続され、他方の端子がトランジスタQ3のベースに接続される。抵抗R3は、一方の端子がスイッチSW1の接点z1と接続され、他方の端子が半導体トランジスタQ3のベースと抵抗R1との間の回路に接続されている。コンデンサC1は、抵抗R3と並列に接続され、一方の端子がスイッチSW1の接点z1と接続され、他方の端子が半導体トランジスタQ3のベースと抵抗R1との間の回路に接続されている。トランジスタQ3は、そのエミッタがスイッチSW1の接点z1と接続され、コレクタがFETQ1のゲートと抵抗R5との間の回路に接続されている。
第2の電流遮断判定部9は、第2のモータ駆動部4が駆動電流を供給している状態において、モータストール電流を検出したことを条件に、第2のモータ駆動部4による駆動電流の供給を停止させる。具体的には、第2の電流遮断判定部8は、抵抗R2と、抵抗R4と、コンデンサC2と、スイッチング素子である半導体トランジスタQ4とで構成されている。抵抗R2は、一方の端子がモータ端子M2とサーミスタPTC2との間の回路に接続され、他方の端子がトランジスタQ4のベースに接続される。抵抗R4は、一方の端子がスイッチSW2の接点z2と接続され、他方の端子が半導体トランジスタQ4のベースと抵抗R2との間に接続されている。コンデンサC2は、抵抗R4と並列に接続され、一方の端子がスイッチSW2の接点z2と接続され、他方の端子が半導体トランジスタQ4のベース端子と抵抗R2との間の回路に接続されている。トランジスタQ4は、そのエミッタがスイッチSW1の接点z2と接続され、そのコレクタがFETQ2のゲートと抵抗R5との間の回路に接続されている。
第1及び第2の電圧保護部10,11は、FETQ1,Q2や、サーミスタPTC1,2を保護する機能を担っている。
第1の電圧保護部10は、ツェナーダイオードTVS1で構成されている。このツェナーダイオードTVS1は、そのアノードがFETQ1のソースと接続され、そのカソードがサーミスタPTC1とモータ端子M1との間に接続されている。一方、第2の電圧保護部11は、ツェナーダイオードTVS2で構成されている。このツェナーダイオードTVS2は、そのアノードがFETQ2のソースと接続され、そのカソードがサーミスタPTC2とモータ端子M2との間に接続されている。ツェナーダイオードTVS1,TVS2のブレークダウン電圧は例えば16V以上に設定される。
このような構成のドアミラー制御装置において、以下、その動作について説明する。以下の説明では、ドアミラーを格納位置へと移動させる動作について説明する。この動作は、第2のモータ駆動部4と、第2の電流検出部6と、第2の電流遮断判定部9と、第2の電圧保護部11とを主体に実現されている。
まず、ドアミラーを格納位置へと作動させる場合、切換部1がニュートラル位置(あるいは第2切換位置)から第1切換位置へと切り換えられる。これにより、スイッチSW1が接点x1と接点z1とを接続し、スイッチSW2が接点x2と接点z2とを接続する。
スイッチSW1,SW2切り換えに伴い、直流電源Eからの電流は、ツェナーダイオードZD1、抵抗R5を流れる。そして、ツェナーダイオードZD2の作用により、所定(ハイレベル)の電圧がFETQ2のゲートに印加され、これにより、FETQ2がオンする。
FETQ2がオンすると、FETQ2のドレイン−ソース間に電流が流れることが可能となり、直流電源Eからの電流は、ツェナーダイオードTVS1、駆動モータM、サーミスタPTC2、FETQ2の順番で流れ、駆動モータMにモータ駆動電流(正電流)が供給される。これにともない、駆動モータMは正転するため、ドアミラーは格納方向へと作動する。
ドアミラーが格納位置へと到達すると、ドアミラーの作動が機械的に制限される。そのため、駆動モータMの負荷が大きくなり、駆動モータMにモータストール電流が流れると、サーミスタPTC2の両端電圧が上昇する。すなわち、サーミスタPTC2からなる第2の電流検出部6は、両端電圧の上昇を通じてモータストール電流を検出することとなる。
なお、ツェナーダイオードTVS2の両端電圧も同期して上昇するが、ブレークダウン電圧に到達しない。そのため、ツェナーダイオードTVS2である第2の電圧保護部10はその機能を発揮することはない。
サーミスタPTC2の両端電圧の上昇にともない、すなわち、モータストール電流が検出されると、抵抗R2を通じて、コンデンサC2による時定数でトランジスタQ4のベースに電流が流れ、トランジスタQ4がオンする。半導体トランジスタQ4がオンすると、FETQ2のゲートに印加される電圧が所定(ローレベル)の電圧となるため、FETQ2がオフする。これにより、駆動モータMは回転を停止する。
FETQ2がオフすると、直流電源Eからの電流は、ツェナーダイオードTVS1、駆動モータM、抵抗R2を経由して、半導体トランジスタQ4のベース端子に流れ続ける。このため、半導体トランジスタQ4はオンしたままとなり、FETQ2はオフし続けることとなる。
このような格納位置へのドアミラーの作動において、サージ電圧が印加されることが考えられる。このサージ電圧は、ツェナーダイオードTSV1、駆動モータMを介して、サーミスタPTC2と、FETQ2のドレイン−ソース間と、ツェナーダイオードTVS2端子間とにそれぞれ印加される。サージ電圧の値によりサーミスタPTC2は高抵抗に変化し、これに伴いその端子電圧が上昇する。
この場合、ツェナーダイオードTVS2を設けた回路が存在することで、ツェナーダイオードTVS2が逆方向へと電流を流し、サーミスタPTC2とFETQ2間の電圧は、そのブレークダウン電圧(ツェナーダイオードTVS2による判定電圧)に応じて一定の電圧に保持される。
また、ドアミラーを展開位置へと移動させる動作については、第1のモータ駆動部3と、第1の電流検出部5と、第1の電流遮断判定部8と、第1の電圧保護部10とを主体に実現されている。当該動作については、上記の格納位置へと移動させる動作と同じであるため、その記載については省略する。
このように本実施形態において、ドアミラー制御装置は、モータ駆動部3,4及び電流検出部5,6に対して並列に設けられ、モータ駆動部3,4及び電流検出部5,6に印加されるサージ電圧を吸収する電圧保護部10,11を備えている。この電圧保護部10,11は、駆動モータMへと向かう方向への電流を許容しつつ逆方向の電流を規制しており、その入力電圧がサージ電圧を判定する判定電圧以上となったことを条件に逆方向への電流を許容している。
係る構成によれば、電圧保護部10,11は、通常時、モータ駆動部3,4及び電流検出部5,6をバイパスさせる電流経路として機能するが、判定電圧以上となるサージ電圧が印加された場合には、これが逆方向へと電流を流し、モータ駆動部3,4と電流検出部5,6間の電圧は、その判定電圧に応じて一定の電圧に保持される。そのため、モータ駆動部3,4及び電流検出部5,6に対して高い電圧が印加されるといった事態を抑制することができる。これにより、モータ駆動部3,4及び電流検出部5,6を構成する素子を保護することができるので、低耐圧な素子の保護に優れた構成を備えるドアミラー制御装置を提供することができる。
また、本実施形態において、ドアミラー制御装置は、モータ駆動部3,4は、オン状態において駆動モータMへの駆動電流の流れを許容し、オフ状態において駆動モータMへの駆動電流の流れを遮断するスイッチング素子であるFETQ1,FETQ2を含み、電流検出部5,6は、FETQ1,FETQ2と駆動モータMとの間に配設されるとともに、FETQ1,FETQ2の出力電圧が一端に印加されて電流に応じた電圧を駆動モータMに印加するPTCサーミスタであるサーミスタPTC1,PTC2で構成される。また、電圧保護部10,11は、FETQ1,FETQ2及びサーミスタPTC1,PTC2に対して並列に接続されるツェナーダイオードTVS1,TVS2で構成されており、ツェナーダイオードTVS1,TVS2は、アノードがFETQ1,FETQ2側に接続されてカソードがサーミスタPTC1,PTC2側に接続される。
係る構成によれば、ツェナーダイオードTVS1,TVS2は、通常時、FETQ1,FETQ2及びサーミスタPTC1,PTC2をバイパスさせる電流経路として機能するが、判定電圧以上となるサージ電圧が印加された場合には、これが逆方向へと電流を流し、FETQ1,FETQ2とサーミスタPTC1,PTC2間の電圧は、そのブレークダウン電圧に応じて一定の電圧に保持される。これにより、FETQ1,FETQ2及びサーミスタPTC1,PTC2に対して高い電圧が印加されるといった事態を抑制することができる。これにより、FETQ1,FETQ2及びサーミスタPTC1,PTC2を保護することができるので、これが低耐圧な素子で構成される場合であっても当該素子の保護に優れた構成を備えるドアミラー制御装置を提供することができる。
以上、本発明の実施形態にかかるドアミラー制御装置について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されることなく、その発明の範囲内において種々の変形が可能であることはいうまでもない。
1 切換部
3 第1のモータ駆動部
4 第2のモータ駆動部
5 第1の電流検出部
6 第2の電流検出部
7 モータユニット
8 第1の電流遮断判定部
9 第2の電流遮断判定部
10 第1の電圧保護部
11 第2の電圧保護部
3 第1のモータ駆動部
4 第2のモータ駆動部
5 第1の電流検出部
6 第2の電流検出部
7 モータユニット
8 第1の電流遮断判定部
9 第2の電流遮断判定部
10 第1の電圧保護部
11 第2の電圧保護部
Claims (2)
- 車両用ドアミラーを駆動する駆動モータに供給する駆動電流を制御することで前記車両用ドアミラーの開閉を行うドアミラー制御装置において、
電源からの電流を前記駆動電流として前記駆動モータに供給するモータ駆動部と、
前記モータ駆動部と前記駆動モータとの間に設けられ、当該駆動モータのモータストール電流を検出する電流検出部と、
前記電流検出部が前記モータストール電流を検出した場合に、前記モータ駆動部による駆動電流の供給を停止させる電流遮断判定部と、
前記モータ駆動部及び前記電流検出部の直列回路に対して並列に設けられ、前記モータ駆動部及び前記電流検出部に印加されるサージ電圧を吸収する電圧保護部と、を有し、
前記電圧保護部は、前記駆動モータへと向かう方向への電流を許容しつつ逆方向の電流を規制しており、その入力電圧が判定電圧以上となったことを条件に前記逆方向への電流を許容することを特徴とするドアミラー制御装置。 - 前記モータ駆動部は、オン状態において前記駆動モータへの駆動電流の流れを許容し、オフ状態において前記駆動モータへの駆動電流の流れを遮断するスイッチング素子を含み、
前記電流検出部は、前記スイッチング素子と前記駆動モータとの間に配設されるとともに、前記スイッチング素子の出力電圧が一端に印加されて、電流に応じた電圧を前記駆動モータに印加するPTCサーミスタで構成され、
前記電圧保護部は、前記スイッチング素子及び前記PTCサーミスタに対して並列に接続されるツェナーダイオードで構成されており、
前記ツェナーダイオードは、アノードが前記スイッチング素子側に接続されてカソードが前記サーミスタ側に接続されることを特徴とする請求項1に記載されたドラミラー制御装置。
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