JP2018164344A - Motor driving device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両ドアに用いられるモータ駆動装置に関する。 The present invention relates to a motor drive device used for a vehicle door.
車両ドアに用いられるモータ駆動装置として、特許文献１に記載の技術が知られている。モータ駆動装置は、モータを駆動する。モータ駆動装置は、モータに流す電流を制御するスイッチング回路を有する。スイッチング回路の動作は、制御部によって制御される。 As a motor drive device used for a vehicle door, a technique described in Patent Document 1 is known. The motor driving device drives the motor. The motor driving device has a switching circuit that controls a current flowing through the motor. The operation of the switching circuit is controlled by the control unit.
特許文献１に記載のモータ駆動装置では、車両が傾斜地で止まったときに車両ドアが自重で急速に移動することを抑制することを目的として、車両ドアが途中停止するとき、制御部は、スイッチング素子を駆動する信号のデューティを初期デューティから徐々に低下させる。これにより、車両ドアの急な動きを抑制している。 In the motor drive device described in Patent Document 1, when the vehicle door stops halfway for the purpose of suppressing the vehicle door from moving rapidly due to its own weight when the vehicle stops on an inclined ground, the control unit performs switching. The duty of the signal for driving the element is gradually reduced from the initial duty. Thereby, the sudden movement of the vehicle door is suppressed.
ところで、長期駐車において電池が完全に放電すると、車両ドアのモータ駆動装置に電力が供給されなくなる。また、省エネのため、車両ドアのモータ駆動装置への電力供給が抑制されることもある。また、車両の製造工程においては、モータ駆動装置に電力線が接続されない工程があるため、この工程では、モータ駆動装置に電力が供給されない。これらの場合、モータ駆動装置が動作しないまたその動作が制限されるため、車両ドアの移動が制御されない。物が車両ドアに接触することなどにより車両ドアが動き出すと、その動きが制御されないため、車両ドアが勢いよく移動し、その付近の人または物に損傷を与えるおそれがある。このような事情から、モータ駆動回路に通常動作時の電力が供給されないときにおいて、車両ドアの移動を抑制することが望ましい。 By the way, if the battery is completely discharged in long-term parking, power is not supplied to the motor drive device of the vehicle door. Moreover, the power supply to the motor drive device of the vehicle door may be suppressed for energy saving. Further, in the vehicle manufacturing process, there is a process in which the power line is not connected to the motor drive device, and therefore, in this process, power is not supplied to the motor drive device. In these cases, the motor drive device does not operate and its operation is restricted, so that the movement of the vehicle door is not controlled. When the vehicle door starts to move due to an object coming into contact with the vehicle door or the like, the movement is not controlled, so the vehicle door may move vigorously and damage nearby people or objects. For these reasons, it is desirable to suppress the movement of the vehicle door when electric power during normal operation is not supplied to the motor drive circuit.
（１）上記課題を解決するモータ駆動装置は、車両ドアを移動させるモータと、上側スイッチを有して前記モータと第１電線とを接続する複数の上側アームと、下側スイッチを有して前記モータと第１電線よりも低電位の第２電線とを接続する複数の下側アームと、前記第１電線の電位が基準電位以上になることに基づいて、前記上側スイッチ群及び前記下側スイッチ群の一方のスイッチ群について複数のスイッチをオン状態にする起動回路とを備える。 (1) A motor drive device that solves the above problems includes a motor that moves a vehicle door, a plurality of upper arms that have an upper switch to connect the motor and the first electric wire, and a lower switch. A plurality of lower arms connecting the motor and a second electric wire having a lower potential than the first electric wire, and the upper switch group and the lower side based on the electric potential of the first electric wire being equal to or higher than a reference electric potential. An activation circuit for turning on a plurality of switches for one switch group of the switch group.
この構成によれば、駆動電圧が第１電線に加えられていないとき、車両ドアの移動に起因してモータが回転すると、モータの発電により第１電線の電位が高くなる。そして、第１電線の電位が基準電位以上になると、起動回路の動作により、複数の上側スイッチまたは複数の下側スイッチがオン状態になり、上側アームまたは下側アームとモータとにより閉ループ回路が形成される。そうすると、モータにショートブレーキ（短絡制動）が作用して、モータの回転動作が制限されるようになり、車両ドアが停止する。このように、車両ドアの移動を抑制できる。 According to this configuration, when the driving voltage is not applied to the first electric wire and the motor rotates due to the movement of the vehicle door, the electric potential of the first electric wire is increased by the power generation of the motor. When the potential of the first electric wire becomes equal to or higher than the reference potential, the plurality of upper switches or the plurality of lower switches are turned on by the operation of the starting circuit, and a closed loop circuit is formed by the upper arm or the lower arm and the motor. Is done. Then, a short brake (short-circuit braking) acts on the motor, and the rotational operation of the motor is restricted, and the vehicle door stops. Thus, the movement of the vehicle door can be suppressed.
（２）上記モータ駆動装置において、前記第１電線の電位を維持する電位維持回路を備える。
第１電線の電位が上昇した後、第１電線の電位が瞬時に低下すると、車両ドアの移動を有効に抑制できないおそれがある。この点で、上記構成によれば、第１電線の電位が上昇した後、第１電線の電位を維持できるため、車両ドアの移動を適切に抑制できる。
(2) The motor driving device includes a potential maintaining circuit that maintains the potential of the first electric wire.
If the potential of the first electric wire decreases instantaneously after the potential of the first electric wire rises, the movement of the vehicle door may not be effectively suppressed. In this regard, according to the above configuration, the potential of the first electric wire can be maintained after the potential of the first electric wire has increased, and therefore the movement of the vehicle door can be appropriately suppressed.
（３）上記モータ駆動装置において、前記第１電線の電位を初期電位に復帰させる電位初期化回路を備える。
第１電線の電位が長期にわたって維持され続けると、車両ドアの移動の抑制が長期にわたって維持され続けるおそれがある。一方、モータ駆動装置により車両ドアの急な移動が阻止された後、任意に車両ドアを移動させたいときには、このような移動の抑制が邪魔になる。この点、上記構成によれば、電位初期化回路により電位が初期電位に復帰されるため、車両ドアの移動の抑制の長期間維持を抑制できる。
(3) The motor driving device includes a potential initialization circuit that restores the potential of the first electric wire to the initial potential.
If the potential of the first electric wire continues to be maintained over a long period of time, there is a concern that the suppression of the movement of the vehicle door may be maintained over a long period of time. On the other hand, when it is desired to move the vehicle door arbitrarily after the motor drive device has prevented the vehicle door from moving suddenly, such a suppression of the movement is an obstacle. In this regard, according to the above configuration, since the potential is returned to the initial potential by the potential initialization circuit, the long-term maintenance of the movement of the vehicle door can be suppressed.
（４）上記モータ駆動装置において、前記電位維持回路は、前記第１電線と前記第２電線との間に配置されるコンデンサを備え、前記電位初期化回路は、前記起動回路から出力される信号に基づいて前記コンデンサを放電する放電回路である。この構成によれば、電位維持回路及び電位初期化回路が簡潔である。 (4) In the motor driving device, the potential maintaining circuit includes a capacitor disposed between the first electric wire and the second electric wire, and the potential initialization circuit outputs a signal output from the starter circuit. The discharge circuit discharges the capacitor based on the above. According to this configuration, the potential maintaining circuit and the potential initialization circuit are simple.
（５）上記モータ駆動装置において、前記起動回路は、前記複数のスイッチそれぞれに対応する複数のスイッチ起動回路を備え、前記スイッチ起動回路は、第１電極と第２電極とを有し前記基準電位以上の電圧印加で前記第２電極から前記第１電極に導通するツェナー回路と、アノード、カソード及びゲートを有するサイリスタ回路とを備え、前記ツェナー回路の前記第２電極は、前記第１電線に接続され、前記ツェナー回路の前記第１電極は、前記サイリスタ回路の前記ゲートに接続され、前記サイリスタ回路の前記アノードは、前記第１電線に接続され、前記サイリスタ回路の前記カソードは、対応する前記スイッチに接続される。この構成によれば、スイッチ起動回路は、ツェナー回路とサイリスタ回路とにより構成されており、スイッチ起動回路の構成が簡潔である。 (5) In the motor drive device, the start circuit includes a plurality of switch start circuits corresponding to the plurality of switches, and the switch start circuit includes a first electrode and a second electrode, and the reference potential. A Zener circuit that conducts from the second electrode to the first electrode by applying the voltage as described above, and a thyristor circuit having an anode, a cathode, and a gate, wherein the second electrode of the Zener circuit is connected to the first electric wire. The first electrode of the Zener circuit is connected to the gate of the thyristor circuit, the anode of the thyristor circuit is connected to the first electric wire, and the cathode of the thyristor circuit is connected to the corresponding switch Connected to. According to this configuration, the switch activation circuit includes the Zener circuit and the thyristor circuit, and the configuration of the switch activation circuit is simple.
（６）上記モータ駆動装置において、前記起動回路は、前記複数のスイッチを起動させる１つのスイッチ起動回路を備え、前記スイッチ起動回路は、第１電極と第２電極とを有し前記基準電位以上の電圧印加で前記第２電極から前記第１電極に導通するツェナー回路と、アノード、カソード及びゲートを有するサイリスタ回路とを備え、前記ツェナー回路の前記第２電極は、前記第１電線に接続され、前記ツェナー回路の前記第１電極は、前記サイリスタ回路の前記ゲートに接続され、前記サイリスタ回路の前記アノードは、前記第１電線に接続され、前記サイリスタ回路の前記カソードは、対応する前記スイッチに接続される。この構成によれば、スイッチ起動回路は、ツェナー回路とサイリスタ回路とにより構成されており、スイッチ起動回路の構成が簡潔である。また、１つのスイッチ起動回路で複数のスイッチを起動させるため、スイッチ起動回路の構成がさらに簡潔である。 (6) In the motor drive device, the activation circuit includes one switch activation circuit that activates the plurality of switches, and the switch activation circuit includes a first electrode and a second electrode, and is equal to or higher than the reference potential. And a thyristor circuit having an anode, a cathode and a gate, wherein the second electrode of the Zener circuit is connected to the first electric wire. The first electrode of the Zener circuit is connected to the gate of the thyristor circuit, the anode of the thyristor circuit is connected to the first electric wire, and the cathode of the thyristor circuit is connected to the corresponding switch. Connected. According to this configuration, the switch activation circuit includes the Zener circuit and the thyristor circuit, and the configuration of the switch activation circuit is simple. Further, since a plurality of switches are activated by one switch activation circuit, the configuration of the switch activation circuit is further simplified.
上記モータ駆動装置によれば、通常動作時の電力が供給されていないとき、車両ドアの移動を抑制できる。 According to the motor drive device described above, the movement of the vehicle door can be suppressed when power during normal operation is not supplied.
図１及び図２を参照して、モータ駆動装置を説明する。
モータ駆動装置５は、車両１の車両ドア３または車体に装着される。モータ駆動装置５は、車両ドア３を移動させる。
The motor driving device will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
The motor drive device 5 is mounted on the vehicle door 3 or the vehicle body of the vehicle 1. The motor driving device 5 moves the vehicle door 3.
モータ駆動装置５は、モータ制御装置８により制御される。
モータ制御装置８は、車両１の車両制御装置からの指令（例えば、ドア開閉指令）に基づいて駆動信号を形成し、モータ駆動装置５に出力する。具体的には、モータ制御装置８の４つの出力端子は、モータ駆動装置５の４つのスイッチ（後述の２つの上側スイッチ１２，１２及び２つの下側スイッチ２２，２２）に接続される。
The motor driving device 5 is controlled by a motor control device 8.
The motor control device 8 forms a drive signal based on a command (for example, a door opening / closing command) from the vehicle control device of the vehicle 1 and outputs the drive signal to the motor drive device 5. Specifically, the four output terminals of the motor control device 8 are connected to four switches (two upper switches 12, 12 and two lower switches 22, 22 described later) of the motor drive device 5.
図２を参照してモータ駆動装置５を説明する。
モータ駆動装置５は、Ｈブリッジ回路をベースとして構成される。
モータ駆動装置５は、モータ６と、モータ６を駆動する回路部７とを備える。回路部７は、モータ６と第１電線９とを接続する２つの上側アーム１１Ａ，１１Ｂと、モータ６と第２電線１０とを接続する２つの下側アーム２１Ａ，２１Ｂと、起動回路２９とを備える。起動回路２９は、複数のスイッチ起動回路３０により構成される。第１電線９は、電源電圧に接続される。第２電線１０は、第１電線９よりも低電位である。本実施形態では、第２電線１０はグランドに接続される。
The motor drive device 5 will be described with reference to FIG.
The motor driving device 5 is configured based on an H bridge circuit.
The motor driving device 5 includes a motor 6 and a circuit unit 7 that drives the motor 6. The circuit unit 7 includes two upper arms 11A and 11B that connect the motor 6 and the first electric wire 9, two lower arms 21A and 21B that connect the motor 6 and the second electric wire 10, and an activation circuit 29. Is provided. The activation circuit 29 is composed of a plurality of switch activation circuits 30. The first electric wire 9 is connected to the power supply voltage. The second electric wire 10 has a lower potential than the first electric wire 9. In the present embodiment, the second electric wire 10 is connected to the ground.
モータ６は、回路部７で形成される制御電圧により駆動する。制御電圧は、後述の２つの上側スイッチ１２，１２及び２つの下側スイッチ２２，２２のオン及びオフ動作により形成される。モータ６は、制御電圧に基づいてモータ出力軸６ｐを駆動し、車両ドア３を移動させる。なお、本実施形態では、モータ６は直流モータである。 The motor 6 is driven by a control voltage formed by the circuit unit 7. The control voltage is formed by on and off operations of two upper switches 12 and 12 and two lower switches 22 and 22 which will be described later. The motor 6 drives the motor output shaft 6p based on the control voltage to move the vehicle door 3. In the present embodiment, the motor 6 is a DC motor.
上側アーム１１Ａ，１１Ｂは、上側スイッチ１２，１２を有する。下側アーム２１Ａ，２１Ｂは、下側スイッチ２２，２２を有する。
上側スイッチ１２及び下側スイッチ２２は、例えば、ＭＯＳＦＥＴ（metal-oxide-semiconductor field-effect transistor）である。ＭＯＳＦＥＴには寄生ダイオード１６が内蔵されるが、さらにＭＯＳＦＥＴには保護ダイオードが並列接続されることが好ましい。本実施形態では、各スイッチ１２，２２は、ｎ型のＭＯＳＦＥＴである。
The upper arms 11A and 11B have upper switches 12 and 12, respectively. The lower arms 21 </ b> A and 21 </ b> B have lower switches 22 and 22.
The upper switch 12 and the lower switch 22 are, for example, MOSFETs (metal-oxide-semiconductor field-effect transistors). A parasitic diode 16 is built in the MOSFET, but a protective diode is preferably connected in parallel to the MOSFET. In the present embodiment, each switch 12 and 22 is an n-type MOSFET.
第１の上側アーム１１Ａの上側スイッチ１２において、ドレイン１４は第１電線９に接続され、ソース１５は、モータ６の第１端子６ａに接続にされ、ゲート１３は、モータ制御装置８に接続される。
第２の上側アーム１１Ｂの上側スイッチ１２において、ドレイン１４は第１電線９に接続され、ソース１５は、モータ６の第２端子６ｂに接続にされ、ゲート１３は、モータ制御装置８に接続される。
In the upper switch 12 of the first upper arm 11A, the drain 14 is connected to the first electric wire 9, the source 15 is connected to the first terminal 6a of the motor 6, and the gate 13 is connected to the motor control device 8. The
In the upper switch 12 of the second upper arm 11B, the drain 14 is connected to the first electric wire 9, the source 15 is connected to the second terminal 6b of the motor 6, and the gate 13 is connected to the motor control device 8. The
第１の下側アーム２１Ａの下側スイッチ２２において、ドレイン２４はモータ６の第１端子６ａに接続され、ソース２５は、第２電線１０に接続にされ、ゲート２３は、モータ制御装置８に接続される。
第２の下側アーム２１Ｂの下側スイッチ２２において、ドレイン２４はモータ６の第２端子６ｂに接続され、ソース２５は、第２電線１０に接続にされ、ゲート２３は、モータ制御装置８に接続される。
In the lower switch 22 of the first lower arm 21A, the drain 24 is connected to the first terminal 6a of the motor 6, the source 25 is connected to the second electric wire 10, and the gate 23 is connected to the motor control device 8. Connected.
In the lower switch 22 of the second lower arm 21B, the drain 24 is connected to the second terminal 6b of the motor 6, the source 25 is connected to the second electric wire 10, and the gate 23 is connected to the motor control device 8. Connected.
また、モータ駆動装置５は、電位維持回路２６を備える。電位維持回路２６は、第１電線９の電位を維持する。電位維持回路２６は、第１電線９と第２電線１０との間に接続される。電位維持回路２６は、コンデンサ２６ａにより構成される。電位維持回路２６が設けられることにより、第１電線９の電位が上昇したとき、第１電線９の電位が上昇時の電位に維持される。 The motor driving device 5 includes a potential maintaining circuit 26. The potential maintaining circuit 26 maintains the potential of the first electric wire 9. The potential maintaining circuit 26 is connected between the first electric wire 9 and the second electric wire 10. The potential maintaining circuit 26 includes a capacitor 26a. By providing the potential maintaining circuit 26, when the potential of the first electric wire 9 increases, the electric potential of the first electric wire 9 is maintained at the electric potential at the time of increase.
また、好ましくは、電位維持回路２６には電位初期化回路２７が並列に接続される。電位初期化回路２７は、トリガー信号に基づいて電位維持回路２６を初期化する。電位維持回路２６の初期化とは、第１電線９の電位を、上昇する前の電位に復帰させることを示す。 Preferably, a potential initialization circuit 27 is connected to the potential maintaining circuit 26 in parallel. The potential initialization circuit 27 initializes the potential maintenance circuit 26 based on the trigger signal. The initialization of the potential maintaining circuit 26 indicates that the potential of the first electric wire 9 is returned to the potential before increasing.
例えば、電位初期化回路２７は、抵抗２７ａと、トランジスタ２７ｂとの直列回路として構成されて、電位初期化回路２７は、電位維持回路２６としてのコンデンサ２６ａに並列接続される。トランジスタ２７ｂのゲート２７ｇは、後述のサイリスタ回路３５のカソード３５ｂに接続される。この場合、サイリスタ回路３５のカソード３５ｂの電位が高くなること自体がトリガー信号である。サイリスタ回路３５のカソード３５ｂの電位が高くなると（すなわち、トリガー信号が形成されると）、トランジスタ２７ｂがオン状態になり、コンデンサ２６ａが短絡し、コンデンサ２６ａが放電する。このようにして、電位維持回路２６が初期化される。 For example, the potential initialization circuit 27 is configured as a series circuit of a resistor 27a and a transistor 27b, and the potential initialization circuit 27 is connected in parallel to a capacitor 26a as the potential maintenance circuit 26. A gate 27g of the transistor 27b is connected to a cathode 35b of a thyristor circuit 35 described later. In this case, the trigger signal itself is that the potential of the cathode 35b of the thyristor circuit 35 is increased. When the potential of the cathode 35b of the thyristor circuit 35 becomes high (that is, when a trigger signal is formed), the transistor 27b is turned on, the capacitor 26a is short-circuited, and the capacitor 26a is discharged. In this way, the potential maintaining circuit 26 is initialized.
スイッチ起動回路３０は、第１電線９の電位が基準電位以上になることに基づいて、複数の下側スイッチ２２，２２をオン状態にする。
スイッチ起動回路３０は、ツェナー回路３１と、サイリスタ回路３５と、を備える。
ツェナー回路３１は、第１電極３１ａと第２電極３１ｂとを有する。ツェナー回路３１は、第２電極３１ｂから第１電極３１ａへの印加電圧が基準電位未満であるとき、第２電極３１ｂから第１電極３１ａへの導通を禁止し、印加電圧が基準電位以上になるとき、第２電極３１ｂから第１電極３１ａへの導通を許容する。基準電位は、第１電線９に電源が接続されているときの第１電線９の電位よりも高い。これは、電源電圧でモータ６が駆動するときに、ツェナー回路３１に電流が流れることを防止するためである。ツェナー回路３１は、例えば、ツェナーダイオードで構成される。ツェナーダイオードのカソード（第２電極３１ｂ）は、第１電線９に接続される。ツェナーダイオードのアノード（第１電極３１ａ）は、サイリスタ回路３５のゲート３５ｃに接続される。なお、ツェナーダイオードは、上述の基準電位に相当する降伏電圧を有するものが使用される。
The switch activation circuit 30 turns on the plurality of lower switches 22 and 22 based on the fact that the potential of the first electric wire 9 becomes equal to or higher than the reference potential.
The switch activation circuit 30 includes a Zener circuit 31 and a thyristor circuit 35.
The Zener circuit 31 includes a first electrode 31a and a second electrode 31b. The Zener circuit 31 prohibits conduction from the second electrode 31b to the first electrode 31a when the applied voltage from the second electrode 31b to the first electrode 31a is less than the reference potential, and the applied voltage becomes equal to or higher than the reference potential. At this time, conduction from the second electrode 31b to the first electrode 31a is allowed. The reference potential is higher than the potential of the first electric wire 9 when the power source is connected to the first electric wire 9. This is to prevent a current from flowing through the Zener circuit 31 when the motor 6 is driven by the power supply voltage. The Zener circuit 31 is composed of, for example, a Zener diode. The cathode (second electrode 31 b) of the Zener diode is connected to the first electric wire 9. The anode (first electrode 31a) of the Zener diode is connected to the gate 35c of the thyristor circuit 35. A Zener diode having a breakdown voltage corresponding to the above-described reference potential is used.
サイリスタ回路３５は、アノード３５ａと、カソード３５ｂと、ゲート３５ｃとを有する。サイリスタ回路３５は、ゲート３５ｃに電圧が印加されることによりアノード３５ａからカソード３５ｂへの導通を許容する。サイリスタ回路３５は、例えば、サイリスタ素子、またはｎ型トランジスタとｐ型トランジスタとの組により構成される。サイリスタ回路３５のアノード３５ａは、第１電線９に接続される。カソード３５ｂは、下側スイッチ２２のゲート２３に接続される。サイリスタ回路３５のゲート３５ｃは、上述したようにツェナー回路３１の第１電極３１ａに接続される。 The thyristor circuit 35 includes an anode 35a, a cathode 35b, and a gate 35c. The thyristor circuit 35 allows conduction from the anode 35a to the cathode 35b by applying a voltage to the gate 35c. The thyristor circuit 35 is configured by, for example, a thyristor element or a set of an n-type transistor and a p-type transistor. The anode 35 a of the thyristor circuit 35 is connected to the first electric wire 9. The cathode 35 b is connected to the gate 23 of the lower switch 22. The gate 35c of the thyristor circuit 35 is connected to the first electrode 31a of the Zener circuit 31 as described above.
回路部７には、上記構成の２つのスイッチ起動回路３０が設けられている。２つのスイッチ起動回路３０のサイリスタ回路３５のカソード３５ｂは、２つの下側スイッチ２２のゲート２３のそれぞれに接続されている。 The circuit unit 7 is provided with two switch activation circuits 30 configured as described above. The cathodes 35b of the thyristor circuits 35 of the two switch activation circuits 30 are connected to the gates 23 of the two lower switches 22, respectively.
モータ駆動装置５の作用を説明する。
モータ駆動装置５と電源とが接続されているときは、Ｈブリッジ回路の動作と同様である。ここでは、モータ駆動装置５に通常動作時と同等の電力（以下、「通常電力」という。）が加えられていないときの、モータ駆動装置５について説明する。なお、図２においては、「モータ駆動装置５に通常電力が加えられていないとき」の状態を模式的にオープン状態のスイッチ６０として示されている。
The operation of the motor drive device 5 will be described.
When the motor driving device 5 and the power source are connected, the operation is the same as that of the H-bridge circuit. Here, the motor drive device 5 when the same power (hereinafter referred to as “normal power”) during normal operation is not applied to the motor drive device 5 will be described. In FIG. 2, a state “when no normal power is applied to the motor driving device 5” is schematically shown as an open switch 60.
モータ駆動装置５に通常電力が加えられていないときとは、モータ駆動装置５と電源とが接続されていないとき（以下、「前者の例」）、またはモータ制御装置８の駆動信号の電位が低いとき（以下、「後者の例」）、である。前者の例として、例えば、車両１の組み立て中である。具体的には、車体に車両ドア３が組み付けられるとき、モータ駆動装置５には電源が接続されていない、または、電源が接続されていても電源電池には車両ドア３を制御するだけの電力が蓄えられていない。このため、組み立てにおける車体の搬送中に車体が傾くと、車両ドア３が自重で移動する。特に、車体が大きく傾くと、車両ドア３が急に動き出すことがあり、乗降口２と車両ドア３との間に物が挟まれる虞がある。後者の例としては、車両１が長期にわたって駐車するときである。このような場合、電源電圧の電位が低下し、モータ駆動装置５に十分な電力が加えられないことが予想される。 When normal power is not applied to the motor drive device 5, the motor drive device 5 and the power source are not connected (hereinafter referred to as “the former example”), or the potential of the drive signal of the motor control device 8 is When it is low (hereinafter “the latter example”). As an example of the former, for example, the vehicle 1 is being assembled. Specifically, when the vehicle door 3 is assembled to the vehicle body, no power is connected to the motor drive device 5, or even when the power is connected, the power battery only controls the vehicle door 3. Is not stored. For this reason, if the vehicle body tilts during the transportation of the vehicle body during assembly, the vehicle door 3 moves by its own weight. In particular, when the vehicle body is greatly inclined, the vehicle door 3 may suddenly move, and there is a risk that an object will be caught between the entrance 2 and the vehicle door 3. An example of the latter is when the vehicle 1 is parked for a long time. In such a case, it is expected that the potential of the power supply voltage is lowered and sufficient electric power cannot be applied to the motor driving device 5.
このようにモータ駆動装置５に通常電力が加えられていないとき、車両ドア３は自由に移動し得る。モータ駆動装置５に通常電力が加えられていない状態で、車両１が傾くなどにより車両ドア３が移動すると、モータ駆動装置５は次のように動作する。 Thus, when normal electric power is not applied to the motor drive device 5, the vehicle door 3 can move freely. When the vehicle door 3 moves due to the vehicle 1 tilting or the like in a state where normal power is not applied to the motor drive device 5, the motor drive device 5 operates as follows.
車両ドア３が移動すると、伝達部材を介して車両ドア３の移動に基づく力がモータ出力軸６ｐに伝達されるため、モータ出力軸６ｐが回転する。そうすると、モータ６が発電するため、第１電線９の電位が高くなる。モータ出力軸６ｐの回転速度が大きいことにより、第１電線９の電位が基準電位以上になると、ツェナー回路３１に電流が流れてサイリスタ回路３５のゲート３５ｃに電圧が加わる。そうすると、サイリスタ回路３５においてアノード３５ａとカソード３５ｂとが導通し、第１電線９の電位付近までカソード３５ｂの電位が上昇する。カソード３５ｂは、下側スイッチ２２のゲート２３に接続されているため、カソード３５ｂの電位上昇に基づいて下側スイッチ２２がオン状態になる。下側スイッチ２２がオン状態になると、２つの下側アーム２１Ａ，２１Ｂとモータ６とにより閉ループ回路が形成される。そうすると、モータ６にショートブレーキが加わるため、モータ出力軸６ｐの回転が制限される。これより、車両ドア３が停止する。 When the vehicle door 3 moves, the force based on the movement of the vehicle door 3 is transmitted to the motor output shaft 6p via the transmission member, so that the motor output shaft 6p rotates. Then, since the motor 6 generates power, the potential of the first electric wire 9 is increased. When the potential of the first electric wire 9 becomes equal to or higher than the reference potential due to the high rotation speed of the motor output shaft 6p, a current flows through the Zener circuit 31 and a voltage is applied to the gate 35c of the thyristor circuit 35. Then, in the thyristor circuit 35, the anode 35a and the cathode 35b become conductive, and the potential of the cathode 35b rises to the vicinity of the potential of the first electric wire 9. Since the cathode 35b is connected to the gate 23 of the lower switch 22, the lower switch 22 is turned on based on the potential increase of the cathode 35b. When the lower switch 22 is turned on, the two lower arms 21A and 21B and the motor 6 form a closed loop circuit. Then, since a short brake is applied to the motor 6, the rotation of the motor output shaft 6p is limited. As a result, the vehicle door 3 stops.
また、車両ドア３が移動に基づいて第１電線９の電位が高くなると、電位維持回路２６のコンデンサ２６ａが充電されるため、上昇時の電位で第１電線９の電位が維持される。第１電線９が高い電位で維持されている間、２つの下側スイッチ２２のオン状態が維持され続けるため、モータ出力軸６ｐの回転が制限され続ける。 Further, when the potential of the first electric wire 9 becomes high based on the movement of the vehicle door 3, the capacitor 26a of the potential maintaining circuit 26 is charged, so that the potential of the first electric wire 9 is maintained at the rising potential. While the first electric wire 9 is maintained at a high potential, the ON state of the two lower switches 22 is continuously maintained, so that the rotation of the motor output shaft 6p continues to be limited.
一方、サイリスタ回路３５のカソード３５ｂが電位上昇するとき、上述したように下側スイッチ２２がオン状態になるとともに、電位初期化回路２７が動作して、上述の作用により、電位維持回路２６の初期化が開始される。具他的には、電位維持回路２６のコンデンサ２６ａが放電して、第１電線９の電位が徐々に低下する。このため、下側スイッチ２２がオン状態になった時から暫くして、下側スイッチ２２のオン状態が解消される。そうすると、モータ出力軸６ｐの回転制限が解除され、車両ドア３の停止状態が解除される。 On the other hand, when the potential of the cathode 35b of the thyristor circuit 35 rises, the lower switch 22 is turned on as described above, and the potential initialization circuit 27 is operated. Is started. Specifically, the capacitor 26a of the potential maintaining circuit 26 is discharged, and the potential of the first electric wire 9 gradually decreases. For this reason, the ON state of the lower switch 22 is canceled for a while after the lower switch 22 is turned ON. Then, the rotation limitation of the motor output shaft 6p is released, and the stop state of the vehicle door 3 is released.
モータ駆動装置５の効果を説明する。
（１）モータ駆動装置５は、起動回路２９を備える。起動回路２９は、第１電線９の電位が基準電位以上になることに基づいて、上側スイッチ群及び下側スイッチ群の一方の群である下側スイッチ群について２個の下側スイッチ２２，２２をオン状態にする。
The effect of the motor drive device 5 will be described.
(1) The motor driving device 5 includes a starting circuit 29. The starting circuit 29 has two lower switches 22 and 22 for the lower switch group, which is one of the upper switch group and the lower switch group, based on the fact that the potential of the first electric wire 9 becomes equal to or higher than the reference potential. Turn on the.
この構成によれば、駆動電圧が第１電線９に加えられていないとき、車両ドア３の移動に起因してモータ６が回転すると、モータ６の発電により第１電線９の電位が高くなる。そして、第１電線９の電位が基準電位以上になると、起動回路２９の動作により、複数の下側スイッチ２２，２２がオン状態になり、２つの下側アーム２１Ａ，２１Ｂとモータ６とにより閉ループ回路が形成される。そうすると、モータ６にショートブレーキが作用して、モータ６の回転動作が制限されるようになり、車両ドア３が停止する。このように、車両ドア３の移動を抑制できる。 According to this configuration, when the driving voltage is not applied to the first electric wire 9 and the motor 6 rotates due to the movement of the vehicle door 3, the electric potential of the first electric wire 9 is increased by the power generation of the motor 6. When the potential of the first electric wire 9 becomes equal to or higher than the reference potential, the operation of the starting circuit 29 turns on the plurality of lower switches 22 and 22 and closes the loop by the two lower arms 21A and 21B and the motor 6. A circuit is formed. If it does so, a short brake will act on the motor 6, a rotational operation of the motor 6 will be restrict | limited, and the vehicle door 3 will stop. Thus, the movement of the vehicle door 3 can be suppressed.
（２）モータ駆動装置５は電位維持回路２６を備えることが好ましい。電位維持回路２６は、第１電線９の電位を維持する。
第１電線９の電位が上昇した後、第１電線９の電位が瞬時に低下すると、車両ドア３の移動を有効に抑制できないおそれがある。この点で、上記構成によれば、第１電線９の電位が上昇した後、第１電線９の電位を維持できるため、車両ドア３の移動を適切に抑制できる。
(2) The motor driving device 5 preferably includes a potential maintaining circuit 26. The potential maintaining circuit 26 maintains the potential of the first electric wire 9.
If the potential of the first electric wire 9 decreases instantaneously after the potential of the first electric wire 9 rises, the movement of the vehicle door 3 may not be effectively suppressed. In this regard, according to the above configuration, the potential of the first electric wire 9 can be maintained after the potential of the first electric wire 9 is increased, and therefore the movement of the vehicle door 3 can be appropriately suppressed.
（３）さらに、モータ駆動装置５は、電位初期化回路２７を備えることが好ましい。電位初期化回路２７は、第１電線９の電位を初期電位に復帰させる。
第１電線９の電位が長期にわたって維持され続けると、車両ドア３の移動の抑制が長期にわたって維持され続けるおそれがある。一方、モータ駆動装置５により車両ドア３の急な移動が阻止された後、任意に車両ドア３を移動させたいときには、このような移動の抑制が邪魔になる。この点、上記構成によれば、電位初期化回路２７により電位が初期電位に復帰されるため、車両ドア３の移動の抑制の長期間維持を抑制できる。
(3) Furthermore, it is preferable that the motor drive device 5 includes a potential initialization circuit 27. The potential initialization circuit 27 restores the potential of the first electric wire 9 to the initial potential.
If the potential of the first electric wire 9 continues to be maintained for a long period of time, the movement of the vehicle door 3 may be suppressed for a long period of time. On the other hand, when it is desired to move the vehicle door 3 arbitrarily after the motor drive device 5 prevents the vehicle door 3 from moving suddenly, the suppression of such movement is an obstacle. In this regard, according to the above configuration, the potential is returned to the initial potential by the potential initialization circuit 27, so that the long-term maintenance of the movement of the vehicle door 3 can be suppressed.
（４）例えば、電位維持回路２６は、第１電線９と第２電線１０との間に配置されるコンデンサ２６ａを備える。電位初期化回路２７は、起動回路２９から出力される信号（上述のトリガー信号）に基づいてコンデンサ２６ａを放電する。この構成によれば、電位維持回路２６及び電位初期化回路２７が簡潔である。 (4) For example, the potential maintaining circuit 26 includes a capacitor 26 a disposed between the first electric wire 9 and the second electric wire 10. The potential initialization circuit 27 discharges the capacitor 26a based on a signal (the above-described trigger signal) output from the activation circuit 29. According to this configuration, the potential maintaining circuit 26 and the potential initialization circuit 27 are simple.
（５）スイッチ起動回路３０は、ツェナー回路３１と、サイリスタ回路３５とを備える。ツェナー回路３１の第２電極３１ｂは、第１電線９に接続される。ツェナー回路３１の第１電極３１ａは、サイリスタ回路３５のゲート３５ｃに接続される。サイリスタ回路３５のアノード３５ａは、第１電線９に接続される。サイリスタ回路３５のカソード３５ｂは、下側スイッチ２２のゲート２３に接続される。この構成によれば、スイッチ起動回路３０の構成が簡潔である。 (5) The switch activation circuit 30 includes a Zener circuit 31 and a thyristor circuit 35. The second electrode 31 b of the Zener circuit 31 is connected to the first electric wire 9. The first electrode 31 a of the Zener circuit 31 is connected to the gate 35 c of the thyristor circuit 35. The anode 35 a of the thyristor circuit 35 is connected to the first electric wire 9. The cathode 35 b of the thyristor circuit 35 is connected to the gate 23 of the lower switch 22. According to this configuration, the configuration of the switch activation circuit 30 is simple.
＜その他の実施形態＞
・図３を参照して、モータ駆動装置について別の実施形態について説明する。
本実施形態に係るモータ駆動装置５ｘは、３相交流モータを駆動する。モータ駆動装置５ｘは、Ｈブリッジ回路を拡張したものをベースとして構成される。
回路部７ｘは、３つの上側アーム５１と、３つの下側アーム５２とを備える。３つの上側アーム５１の構成及び３つの下側アーム５２の構成は、それぞれ、上述の実施形態の上側アーム１１Ａ及び下側アーム２１Ａの構成に準ずる。また、回路部７ｘの起動回路２９は、３つのスイッチ起動回路５３を備える。スイッチ起動回路５３は、上述の実施形態のスイッチ起動回路３０の構成に準ずる。このような構成においても、モータ駆動装置５ｘに通常電力が加えられていないとき、モータ出力軸６ｐの回転に基づいて、上記実施形態と同様にモータ６といずれか２つの下側アーム５２とにより閉ループ回路を形成できる。これによって、上記の実施形態と同様の効果が得られる。
<Other embodiments>
-With reference to FIG. 3, another embodiment is demonstrated about a motor drive device.
The motor drive device 5x according to the present embodiment drives a three-phase AC motor. The motor drive device 5x is configured based on an extension of the H bridge circuit.
The circuit unit 7 x includes three upper arms 51 and three lower arms 52. The configuration of the three upper arms 51 and the configuration of the three lower arms 52 are respectively in accordance with the configurations of the upper arm 11A and the lower arm 21A of the above-described embodiment. In addition, the activation circuit 29 of the circuit unit 7 x includes three switch activation circuits 53. The switch activation circuit 53 conforms to the configuration of the switch activation circuit 30 of the above-described embodiment. Even in such a configuration, when normal power is not applied to the motor driving device 5x, the motor 6 and any two lower arms 52 are based on the rotation of the motor output shaft 6p as in the above embodiment. A closed loop circuit can be formed. As a result, the same effect as the above embodiment can be obtained.
・上記図２に示される実施形態において、起動回路２９を構成するスイッチ起動回路３０の個数は限定されない。例えば、上記実施形態において、スイッチ起動回路３０は１つでもよい。この場合、スイッチ起動回路３０のサイリスタ回路３５のカソード３５ｂは分岐されて、分岐されたそれぞれ端部は各下側スイッチ２２に接続される（以下、「起動回路２９の簡略化された実施形態」という。）。なお、この変更に係る構成は、上記図３に係る実施形態にも適用され得る。 In the embodiment shown in FIG. 2 above, the number of switch activation circuits 30 constituting the activation circuit 29 is not limited. For example, in the above embodiment, the number of switch activation circuits 30 may be one. In this case, the cathode 35b of the thyristor circuit 35 of the switch activation circuit 30 is branched, and each branched end is connected to each lower switch 22 (hereinafter referred to as “simplified embodiment of the activation circuit 29”). That said.) In addition, the structure which concerns on this change can be applied also to embodiment which concerns on the said FIG.
・起動回路２９は、上側スイッチ群及び下側スイッチ群の一方の群である上側スイッチ群のいずれか２個をオン状態にしてもよい。
例えば、図２に示される実施形態において、スイッチ起動回路３０のサイリスタ回路３５のカソード３５ｂは、下側スイッチ２２ではなく、上側スイッチ１２に接続され得る。具体的には、サイリスタ回路３５のカソード３５ｂのそれぞれが上側スイッチ１２のゲート１３に一対一で接続される。この場合、モータ駆動装置５に通常電力が加えられていないとき、モータ出力軸６ｐの回転に基づいて、モータ６と２つの上側アーム１１Ａ，１１Ｂとにより閉ループ回路が形成される。なお、このような変形は、図３に示される実施形態にも適用され得る。また、この例は、上述の「起動回路２９の簡略化された実施形態」にも適用され得る。
The activation circuit 29 may turn on any two of the upper switch groups that are one of the upper switch group and the lower switch group.
For example, in the embodiment shown in FIG. 2, the cathode 35 b of the thyristor circuit 35 of the switch activation circuit 30 can be connected to the upper switch 12 instead of the lower switch 22. Specifically, each of the cathodes 35 b of the thyristor circuit 35 is connected to the gate 13 of the upper switch 12 on a one-to-one basis. In this case, when normal power is not applied to the motor driving device 5, a closed loop circuit is formed by the motor 6 and the two upper arms 11A and 11B based on the rotation of the motor output shaft 6p. Such a modification can also be applied to the embodiment shown in FIG. This example can also be applied to the above-described “simplified embodiment of the activation circuit 29”.
・上記図２及び図３に示された各実施形態において、上側スイッチ１２及び下側スイッチ２２は、バイポーラトランジスタ、ＩＧＢＴに変更され得る。これらの場合、これら素子の保護のため、これらに保護ダイオードが並列接続される。 In each of the embodiments shown in FIGS. 2 and 3, the upper switch 12 and the lower switch 22 can be changed to bipolar transistors and IGBTs. In these cases, a protection diode is connected in parallel to protect these elements.
１…車両、２…乗降口、３…車両ドア、５…モータ駆動装置、５ｘ…モータ駆動装置、６…モータ、６ａ…第１端子、６ｂ…第２端子、６ｐ…モータ出力軸、７…回路部、７ｘ…回路部、８…モータ制御装置、９…第１電線、１０…第２電線、１１Ａ…上側アーム、１１Ｂ…上側アーム、１２…上側スイッチ、１３…ゲート、１４…ドレイン、１５…ソース、１６…寄生ダイオード、２１Ａ…下側アーム、２１Ｂ…下側アーム、２２…下側スイッチ、２３…ゲート、２４…ドレイン、２５…ソース、２６…電位維持回路、２６ａ…コンデンサ、２７…電位初期化回路、２７ａ…抵抗、２７ｂ…トランジスタ、２７ｇ…ゲート、２９…起動回路、３０…スイッチ起動回路、３１…ツェナー回路、３１ａ…第１電極、３１ｂ…第２電極、３５…サイリスタ回路、３５ａ…アノード、３５ｂ…カソード、３５ｃ…ゲート、５１…上側アーム、５２…下側アーム、５３…スイッチ起動回路、６０…スイッチ。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Vehicle, 2 ... Entrance / exit, 3 ... Vehicle door, 5 ... Motor drive device, 5x ... Motor drive device, 6 ... Motor, 6a ... 1st terminal, 6b ... 2nd terminal, 6p ... Motor output shaft, 7 ... Circuit part, 7x ... Circuit part, 8 ... Motor controller, 9 ... First electric wire, 10 ... Second electric wire, 11A ... Upper arm, 11B ... Upper arm, 12 ... Upper switch, 13 ... Gate, 14 ... Drain, 15 ... Source, 16 ... Parasitic diode, 21A ... Lower arm, 21B ... Lower arm, 22 ... Lower switch, 23 ... Gate, 24 ... Drain, 25 ... Source, 26 ... Potential maintaining circuit, 26a ... Capacitor, 27 ... Potential initialization circuit, 27a ... resistor, 27b ... transistor, 27g ... gate, 29 ... start circuit, 30 ... switch start circuit, 31 ... zener circuit, 31a ... first electrode, 31b ... second electrode, 35 ... Lister circuit, 35a ... anode, 35b ... cathode, 35c ... gate, 51 ... upper arm, 52 ... lower arm, 53 ... switch activation circuit, 60 ... switch.
Claims (6)
上側スイッチを有して前記モータと第１電線とを接続する複数の上側アームと、
下側スイッチを有して前記モータと第１電線よりも低電位の第２電線とを接続する複数の下側アームと、
前記第１電線の電位が基準電位以上になることに基づいて、前記上側スイッチ群及び前記下側スイッチ群の一方のスイッチ群について複数のスイッチをオン状態にする起動回路とを備える
モータ駆動装置。 A motor for moving the vehicle door;
A plurality of upper arms having an upper switch to connect the motor and the first electric wire;
A plurality of lower arms having a lower switch to connect the motor and a second electric wire having a lower potential than the first electric wire;
A motor drive device comprising: an activation circuit that turns on a plurality of switches for one switch group of the upper switch group and the lower switch group based on a potential of the first electric wire being equal to or higher than a reference potential.
請求項１に記載のモータ駆動装置。 The motor driving device according to claim 1, further comprising a potential maintaining circuit that maintains a potential of the first electric wire.
請求項２に記載のモータ駆動装置。 The motor drive device according to claim 2, further comprising a potential initialization circuit that restores the potential of the first electric wire to an initial potential.
前記電位初期化回路は、前記起動回路から出力される信号に基づいて前記コンデンサを放電する放電回路である
請求項３に記載のモータ駆動装置。 The potential maintaining circuit includes a capacitor disposed between the first electric wire and the second electric wire,
The motor driving apparatus according to claim 3, wherein the potential initialization circuit is a discharge circuit that discharges the capacitor based on a signal output from the starting circuit.
前記スイッチ起動回路は、第１電極と第２電極とを有し前記基準電位以上の電圧印加で前記第２電極から前記第１電極に導通するツェナー回路と、アノード、カソード及びゲートを有するサイリスタ回路とを備え、
前記ツェナー回路の前記第２電極は、前記第１電線に接続され、
前記ツェナー回路の前記第１電極は、前記サイリスタ回路の前記ゲートに接続され、
前記サイリスタ回路の前記アノードは、前記第１電線に接続され、前記サイリスタ回路の前記カソードは、対応する前記スイッチに接続される
請求項１〜４のいずれか一項に記載のモータ駆動装置。 The activation circuit includes a plurality of switch activation circuits corresponding to the plurality of switches,
The switch activation circuit has a first electrode and a second electrode, a Zener circuit that conducts from the second electrode to the first electrode when a voltage higher than the reference potential is applied, and a thyristor circuit having an anode, a cathode, and a gate And
The second electrode of the Zener circuit is connected to the first electric wire;
The first electrode of the Zener circuit is connected to the gate of the thyristor circuit;
5. The motor driving device according to claim 1, wherein the anode of the thyristor circuit is connected to the first electric wire, and the cathode of the thyristor circuit is connected to the corresponding switch.
前記スイッチ起動回路は、第１電極と第２電極とを有し前記基準電位以上の電圧印加で前記第２電極から前記第１電極に導通するツェナー回路と、アノード、カソード及びゲートを有するサイリスタ回路とを備え、
前記ツェナー回路の前記第２電極は、前記第１電線に接続され、
前記ツェナー回路の前記第１電極は、前記サイリスタ回路の前記ゲートに接続され、
前記サイリスタ回路の前記アノードは、前記第１電線に接続され、前記サイリスタ回路の前記カソードは、対応する前記スイッチに接続される
請求項１〜４のいずれか一項に記載のモータ駆動装置。
The activation circuit includes one switch activation circuit that activates the plurality of switches,
The switch activation circuit has a first electrode and a second electrode, a Zener circuit that conducts from the second electrode to the first electrode when a voltage higher than the reference potential is applied, and a thyristor circuit having an anode, a cathode, and a gate And
The second electrode of the Zener circuit is connected to the first electric wire;
The first electrode of the Zener circuit is connected to the gate of the thyristor circuit;
5. The motor driving device according to claim 1, wherein the anode of the thyristor circuit is connected to the first electric wire, and the cathode of the thyristor circuit is connected to the corresponding switch.
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