JP5906731B2 - Motor drive device - Google Patents
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Description
本発明は、モータ駆動装置に係わり、より詳細には、モータ駆動に関するエラー信号の伝達回路に関する。 The present invention relates to a motor drive device, and more particularly to a transmission circuit for an error signal related to motor drive.
従来、モータ駆動装置は、モータと、制御部と、モータ駆動部とから構成されており、制御部はモータ駆動部へモータ回転数指令信号を出力すると共に、モータ駆動部からエラー通知信号を入力する。また、モータ駆動部はモータ回転数指令信号を入力して、同信号に対応してモータ巻線の各相に駆動信号を出力すると共に、モータを駆動している時に発生するエラーと対応するエラー通知信号を制御部へ出力する。 Conventionally, a motor drive device is composed of a motor, a control unit, and a motor drive unit, and the control unit outputs a motor rotation speed command signal to the motor drive unit and an error notification signal from the motor drive unit. To do. In addition, the motor drive unit inputs a motor rotation speed command signal, outputs a drive signal to each phase of the motor winding in response to the signal, and an error corresponding to an error that occurs when the motor is driven A notification signal is output to the control unit.
エラーを制御部へ通知する方法としては２通りある。１つはモータ駆動部にマイコンを搭載してシリアル通信で通知する方法である。もう一つはエラー要因毎にエラー信号線を用意し、このエラー信号のハイレベル／ローレベルで正常／異常を通知する方式である。この方式はモータ駆動部側でマイコンを用いないので安価である。 There are two methods for notifying the controller of an error. One is a method in which a microcomputer is mounted on the motor drive unit and notified by serial communication. The other is a method in which an error signal line is prepared for each error cause, and normal / abnormal is notified by the high level / low level of the error signal. This method is inexpensive because no microcomputer is used on the motor drive side.
一方、この方式はエラー要因毎にエラー信号線が必要であるため配線の本数や接続コネクタのピン数増加、エラー信号を入力する制御部の入力ポート数の増加を招いてしまう問題があった。これを解決するため、複数のエラー要因毎に時間の異なるパルス発生器を設け、１本の信号線でエラー要因毎にパルス幅が異なる信号を伝達することで、複数のエラー要因を１つの信号線で通知するようにしたものがある（例えば、特許文献１参照。）。 On the other hand, since this method requires an error signal line for each error factor, there is a problem that the number of wirings, the number of pins of a connection connector, and the number of input ports of a control unit for inputting an error signal are increased. In order to solve this problem, a pulse generator having a different time is provided for each of a plurality of error factors, and a signal having a different pulse width for each error factor is transmitted by one signal line, thereby allowing a plurality of error factors to be converted into one signal. Some are notified by a line (see, for example, Patent Document 1).
図５はこの方式を説明する制御回路１３１とモータ駆動部であるＩＰＭ（インテリジェントパワーモジュール）１００のブロック図である。
FIG. 5 is a block diagram of a
このＩＰＭ１００は、半導体スイッチ１０１、過電流保護回路１０５、過電圧保護回路１０７、過負荷保護回路１０９、さらに、過電流保護回路１０５および過電圧保護回路１０７からの保護信号を集約するためのオア回路１１１、過負荷保護回路１０９からの保護信号を集約するためのオア回路１１３、オア回路１１１からの信号により１ｍｓ幅のパルスを発生するパルス発生器（ＰＧ）１１５、オア回路１１３からの信号により２ｍｓ幅のパルスを発生するパルス発生器１１７、過電流保護回路１０５からの保護信号により３ｍｓ幅のパルスを発生するパルス発生器１１９、過電圧保護回路１０７からの信号により４ｍｓ幅のパルスを発生するパルス発生器１２１、過負荷保護回路１０９からの信号により５ｍｓ幅のパルスを発生するパルス発生器１２３、パルス発生器１１９、１２１、１２３からの信号を集約するためのオア回路１２５、オア回路１２５から出力された信号を１秒間遅延させて出力する遅延回路１２７、パルス発生器１１５からの信号とパルス発生器１１７からの信号と遅延回路１２７からの信号を集約するためのオア回路１２９により構成されている。
The IPM 100 includes a semiconductor switch 101, an
パルス発生器１１５および１１７から出力されるそれぞれのパルス信号は、そのパルス幅を違えることで発生したエラー（障害）の重要度を表す。
ここでは、過電流保護回路１０５や過電圧保護回路１０７から保護信号が出力された場合を重大なエラーとして、パルス発生器１１５からパルス幅１ｍｓの信号を出力している。したがって、このパルス幅１ｍｓの信号が重大なエラーを意味することになる。
Each pulse signal output from the pulse generators 115 and 117 represents the importance of an error (failure) generated by changing the pulse width.
Here, a signal having a pulse width of 1 ms is output from the pulse generator 115 as a serious error when a protection signal is output from the
一方、過負荷保護回路１０９から保護信号が出力された場合は、過電流や過電圧が発生した場合よりも軽い症状のエラーとしてパルス発生器１１７によりパルス幅２ｍｓの信号を出力している。したがって、このパルス幅２ｍｓの信号が軽い症状のエラーを意味することになる。 On the other hand, when a protection signal is output from the overload protection circuit 109, the pulse generator 117 outputs a signal having a pulse width of 2 ms as an error of a symptom that is lighter than when an overcurrent or overvoltage occurs. Therefore, this signal having a pulse width of 2 ms means a light symptom error.
ここで、過電流保護回路１０５や過電圧保護回路１０７から保護信号が出力された場合を重大なエラーとし、一方、過負荷保護回路１０９から保護信号が出力された場合を軽い症状のエラーとして区別しているのは、一般的に過電流や過電圧が発生した場合、実際にはその程度にもよるが、半導体スイッチそのものを破壊してしまうことがあり、これらに対しては即時動作を停止するなどの処置を取ることが必要となるのでこれを重大なエラーとしている。
Here, a case where a protection signal is output from the
一方、過負荷については、これが継続した場合には重大なエラーとなるが、その初期段階では半導体スイッチの過熱となる程度であり、そのまま動作を継続させ、徐々に動作を停止するなどの処置を取る時間的余裕があるのでこれを軽い症状のエラーとしているためである。 On the other hand, overload will cause a serious error if this continues, but it will only overheat the semiconductor switch in its initial stage, and measures such as continuing the operation and gradually stopping the operation. This is because it has a time to take, and this is regarded as an error of a mild symptom.
パルス発生器１１９、１２１、および１２３から出力されるそれぞれのパルス信号は、そのパルス幅を違えることで発生したエラーの種類を表す。各パルス発生器１１９、１２１、および１２３には、上記のとおり、それぞれ過電流保護回路１０５、過電圧保護回路１０７、および過負荷保護回路１０９からの保護信号が入力されることで、それぞれパルス幅３ｍｓ、４ｍｓ、５ｍｓのパルス信号が出力される。したがって、パルス幅３ｍｓの信号は過電流を表し、パルス幅４ｍｓの信号は過電圧を表し、パルス幅５ｍｓの信号は過負荷を表すようになっている。
Each pulse signal output from the
このように、１本の信号線でエラー要因毎にパルス幅が異なるエラー通知信号を伝達することで複数のエラー要因をそれぞれ区別して少ない本数の信号線で通知することができる。 In this way, by transmitting an error notification signal having a different pulse width for each error factor through one signal line, a plurality of error factors can be distinguished and notified by a small number of signal lines.
しかしながら、エラー自体はさまざまな原因で発生するため、必ずしもタイミング的に異なる時間に発生するものではない。このため、図５の回路を用いた場合、例えばパルス発生器１２３で５ｍｓのパルス信号が出力されている時に、同時にパルス発生器１１５で１ｍｓのパルス信号が出力された場合、５ｍｓのパルス信号の発生期間に１ｍｓのパルス信号が包含されてしまい、制御回路１３１で重大なエラーを認識できない場合が発生するおそれがあった。
However, since errors themselves occur for various reasons, they do not always occur at different timings. Therefore, when the circuit of FIG. 5 is used, for example, when a pulse signal of 5 ms is output from the
また、エラー要因毎にパルス発生器が必要であり、さらにパルス発生器からの出力信号をまとめるオア回路が必要でありコストアップを招いていた。 In addition, a pulse generator is required for each error factor, and an OR circuit for collecting output signals from the pulse generator is required, resulting in an increase in cost.
本発明は以上述べた問題点を解決し、エラー信号の数に係わらずパルス発生器を１つのみ使用することでコストダウンを図ると共に、エラー信号の発生が時間的に重なったとしても優先度の高いエラー信号（エラー要因）を特定できるエラー通知パルスを出力するモータ駆動部を備えたモータ駆装置を提供することを目的とする。 The present invention solves the above-mentioned problems, reduces the cost by using only one pulse generator regardless of the number of error signals, and prioritizes even if error signal generations overlap in time. An object of the present invention is to provide a motor drive device including a motor drive unit that outputs an error notification pulse that can specify a high error signal (error factor).
本発明は上述の課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、モータと、同モータを駆動制御すると共に、前記モータの駆動に関する複数のエラー信号を出力するモータ駆動部と、同モータ駆動部に指示信号を出力すると共に、前記エラー信号を入力する制御部とを備えたモータ駆動装置であって、
前記モータ駆動部は複数の前記エラー信号を入力して同エラー信号と対応したパルス幅のパルスからなるエラー通知信号を前記制御部へ出力するエラー通知信号発生部を備え、
前記エラー通知信号発生部は、エラーの重要度である前記エラー信号の優先度が高い順に値が小さくなるように予め決定された時定数素子と、同時定数素子に対応する前記エラー通知信号を出力するパルス発生器と、前記エラー信号により、前記エラー信号と対応する前記時定数素子を前記パルス発生器に接続／切断するスイッチ素子とを備え、
複数の前記エラー信号と対応してそれぞれ異なるパルス幅の前記エラー通知信号を出力し、複数の前記エラー信号が同時に入力された時に複数の前記エラー信号と対応する複数の前記時定数素子を複数の前記スイッチ素子により並列に前記パルス発生器に接続して単体の前記エラー信号が入力された場合よりも短いパルス幅の前記エラー通知信号を出力することを特徴とする。
In order to solve the above-described problems, the present invention provides a motor, a motor driving unit that controls driving of the motor and outputs a plurality of error signals related to driving of the motor, and the motor. A motor drive device including a control unit that outputs an instruction signal to the drive unit and inputs the error signal,
The motor driving unit includes an error notification signal generation unit that inputs a plurality of the error signals and outputs an error notification signal including a pulse having a pulse width corresponding to the error signal to the control unit,
The error notification signal generation unit outputs a time constant element determined in advance so as to decrease in order of increasing priority of the error signal, which is the importance of the error, and the error notification signal corresponding to the simultaneous constant element And a switch element for connecting / disconnecting the time constant element corresponding to the error signal to / from the pulse generator according to the error signal,
The error notification signals having different pulse widths are output in correspondence with the plurality of error signals, and the plurality of time constant elements corresponding to the plurality of error signals when a plurality of the error signals are input simultaneously The error notification signal having a shorter pulse width than that when a single error signal is input by connecting to the pulse generator in parallel by the switch element is output .
以上の手段を用いることにより、本発明によるモータ駆装置によれば、１個のパルス発生器を用いてエラー信号に対応した時定数素子を切り替えるため、エラー信号毎に異なるパルス幅のエラー通知信号を発生させる回路を安価に構成できる。 By using the above means, according to the motor drive device of the present invention, since the time constant element corresponding to the error signal is switched using one pulse generator, an error notification signal having a different pulse width for each error signal. A circuit that generates the above can be configured at low cost.
また、エラー信号の優先度に対応して優先度が高くなるに従って時定数素子の値が小さくなるように予め決定されているので、複数のエラー信号が時間的に重なった場合であっても、合成された時定数素子の値に対応して出力されるエラー通知信号のパルス幅により、優先されるエラー要因を特定することができる。 In addition, since the value of the time constant element is determined so as to decrease as the priority increases corresponding to the priority of the error signal, even when a plurality of error signals overlap in time, The error factor to be prioritized can be specified by the pulse width of the error notification signal output corresponding to the value of the synthesized time constant element.
以下、本発明の実施の形態を、添付図面に基づいた実施例として詳細に説明する。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail as examples based on the attached drawings.
図１は本発明によるモータ駆動装置の実施例を示すブロック図である。
このモータ駆動装置は、例えば空気調和機の室外機などの送風ファンを回転させるモータ３を制御する制御部１と、同制御部１からの指令信号を入力し、同信号に対応して図示しないモータ巻線の各相に駆動信号を出力すると共に、モータ３を駆動している時に発生するエラーを制御部１へ通知するモータ駆動部２とで構成されている。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a motor driving apparatus according to the present invention.
This motor drive device inputs the command signal from the
制御部１にはマイコン５が内蔵されており、このマイコン５はモータ駆動部２へモータ３の回転速度やモータ駆動部２のリセットなどを指示する指令信号を出力すると共に、モータ駆動部２から出力されるモータ３の回転速度である検出速度信号を入力し、この情報に基づいてモータ３を制御している。また、マイコン５はモータ駆動部２から出力されるモータ３の異常を通知するエラー通知信号を入力し、異常が検出された場合はその内容によりモータ３の運転を停止する指令信号の出力などの処理を行う。
The
モータ駆動部２には、速度の指令信号を入力し、この信号に対応してＰＷＭ制御された駆動信号を出力してモータ３を回転させると共に、モータ３の回転数を検出して、これを検出速度信号として出力する駆動部６と、同駆動部６で検出した複数のエラー信号をエラー信号線２ａを介して入力し、エラー信号で表されるエラー要因をそれぞれパルス幅の異なる１つのパルス、つまり、エラー通知信号として出力するエラー通知信号発生部４とを備えている。
The
なお、エラー信号としてはモータ３に流れる電流が所定電流値以上となる過電流、モータ３の駆動信号を発生させるための図示しないスイッチング素子が所定温度値以上となる温度異常、駆動信号の元となる図示しない直流電源電圧が所定電圧値以上となる電源電圧異常の３種類であり、モータ３の電流センサ、スイッチング素子の温度センサ、直流電源電圧の電圧検知センサの各センサが出力する電圧と、所定電流値と所定温度値と所定電圧値とをそれぞれ図示しないコンパレータで電圧比較し、各所定値を越えた場合にハイレベルからローレベルになる各エラー信号が出力される。 The error signal includes an overcurrent in which the current flowing through the motor 3 exceeds a predetermined current value, a temperature abnormality in which a switching element (not shown) for generating a drive signal for the motor 3 exceeds a predetermined temperature value, and the source of the drive signal. There are three types of power supply voltage abnormalities in which a DC power supply voltage (not shown) becomes equal to or higher than a predetermined voltage value, and the voltages output by the current sensor of the motor 3, the temperature sensor of the switching element, and the voltage detection sensor of the DC power supply voltage, The predetermined current value, the predetermined temperature value, and the predetermined voltage value are respectively compared by a comparator (not shown), and each error signal that changes from a high level to a low level is output when each predetermined value is exceeded.
また、過電流、温度異常、電源電圧異常の順に従って優先順序が高い方から順に、優先１、優先２、優先３に予め決定されている。また、制御部１からのリセットの指令信号に対応して駆動部６からリセット信号がエラー通知信号発生部４へ出力されるようになっており、この制御部１からのリセットの指令信号に基づいてエラー信号やエラー通知信号発生部４のリセットが実行される。
Further,
図２は本発明によるモータ駆動部２に備えられたエラー通知信号発生部４の実施例を示す回路図である。エラー通知信号発生部４は、複数のエラー信号を入力するアンド回路７０と、このアンド回路７０の出力をトリガとして入力し、このトリガをパルスの開始として所定の時定数によって規定されたパルス幅のパルス、つまり、この実施例ではエラー通知信号を出力するパルス発生器４１と、前述した時定数を決定するコンデンサ４９及び抵抗４５〜抵抗４７と、時定数を決定する抵抗４５〜抵抗４７をそれぞれコンデンサ４９へ接続／切断するスイッチ素子であるＰＮＰ型のトランジスタ４２〜トランジスタ４４とを備えている。
FIG. 2 is a circuit diagram showing an embodiment of the error notification
次にエラー通知信号発生部４の回路を詳細に説明する。アンド回路７０は、電源Ｖｃｃに一端を接続された抵抗４８の他端がダイオード５５とダイオード５４とダイオード５３の各アノード端子に接続され、各ダイオードのカソード端子が、エラー信号線２ａのそれぞれ、過電流、温度異常、電源電圧異常の各エラー信号線に接続されている。また、アンド回路７０の出力はパルス発生器４１のトリガ端子へ接続されている。
Next, the circuit of the error
また、トランジスタ４２〜トランジスタ４４の各エミッタ端子はそれぞれ電源Ｖｃｃに接続され、各トランジスタのコレクタ端子は抵抗４５〜抵抗４７のそれぞれ一端に接続され、抵抗４５〜抵抗４７のそれぞれの他端はコンデンサ４９の一端に接続されると共に、パルス発生器４１の時定数端子に接続されている。なお、コンデンサ４９の他端はグランドへ接続されている。なお、コンデンサ４９と、トランジスタ４２〜トランジスタ４４を介して電源Ｖｃｃが供給された抵抗４５〜抵抗４７とで時定数回路を構成する。
The emitter terminals of the
一方、トランジスタ４２〜トランジスタ４４の各ベース端子は、抵抗５０〜抵抗５２のそれぞれ一端に接続され、抵抗５０の他端はダイオード５３のカソード端子に、抵抗５１の他端はダイオード５４のカソード端子に、抵抗５２の他端はダイオード５５のカソード端子にそれぞれ接続されている。
On the other hand, each base terminal of the
後述するように各エラー信号は正常時にハイレベル、異常時にローレベルとなるため、過電流のエラー信号が異常を示す場合、トランジスタ４４がオンとなって時定数を決定する抵抗４７が電源Ｖｃｃに接続されると共に、アンド回路７０の出力がローレベルになってパルス発生器４１を起動する。従って、パルス発生器４１から出力されるエラー通知信号は、抵抗４７とコンデンサ４９の時定数で決定されるパルス幅となる。
As will be described later, each error signal is at a high level when it is normal, and is at a low level when it is abnormal. Therefore, if the overcurrent error signal indicates an abnormality, the
図４はエラー要因の発生で接続される時定数回路における抵抗の接続状態、その合成抵抗、エラー要因を特定する判断基準を説明する説明図である。
前述したように、エラー要因は過電流、温度異常、電源電圧異常の３つがあり、この順で優先度が高い優先１から優先３に予め決定されている。
FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining the connection state of resistors in the time constant circuit connected by the occurrence of an error factor, its combined resistance, and a criterion for identifying the error factor.
As described above, there are three error factors, that is, overcurrent, temperature abnormality, and power supply voltage abnormality, and
例えば過電流はモータ３の駆動素子やモータ３の巻線のショートなどによる緊急性が一番高いエラー要因であり、温度異常はモータ３を駆動するスイッチング素子の温度上昇を示しているため、この状態が継続すると故障につながる可能性があるエラー要因である。また、電源電圧異常はモータ３を駆動している信号の元となる直流電源の電圧が規定値よりも上昇していることを示しているため、今すぐ問題とはならないがこの状態が継続するとモータ３の寿命を縮めるおそれがあることを示している。このため、もし、優先が高いエラー要因と優先がこれよりも低いエラー要因とが時間的に重なって発生した場合、優先が高いエラー要因ほど確実に検出することが必要となる。 For example, the overcurrent is the most urgent error factor due to a short circuit of the driving element of the motor 3 or the winding of the motor 3, and the temperature abnormality indicates the temperature rise of the switching element that drives the motor 3. It is an error factor that can lead to failure if the condition continues. In addition, the power supply voltage abnormality indicates that the voltage of the DC power source that is the source of the signal driving the motor 3 is higher than the specified value. This indicates that the life of the motor 3 may be shortened. For this reason, if an error factor having a higher priority and an error factor having a lower priority are overlapped in time, it is necessary to reliably detect an error factor having a higher priority.
このように、時間的に各エラー要因、つまり、これと対応する各エラー信号が重なった場合、図２で説明したように各エラー要因で発生する過電流エラー信号、温度異常エラー信号、電源電圧異常エラー信号の各信号がローレベルとなる時間が重なることになり、この結果、これらの信号によってオンとなるトランジスタ４２〜トランジスタ４４によって時定数用の抵抗４５〜抵抗４７が、各エラー信号に対応して並列に接続されることになる。
As described above, when each error factor overlaps with each other in time, that is, when the corresponding error signal overlaps, as described in FIG. 2, the overcurrent error signal, temperature abnormal error signal, power supply voltage generated by each error factor The time when each signal of the abnormal error signal is at the low level overlaps. As a result, the
図４は『優先されるエラー要因』、『同時に発生するエラー要因』での時定数用抵抗の接続状態、その『合成抵抗』、エラー要因を特定する『判断基準』の各項を説明する説明図である。
『優先されるエラー要因』の項は、『同時に発生するエラー要因』の各エラー要因が時間的に重なった時に、最も優先して検出されるべき優先度の高いエラー要因を示している。なお、図４は時定数用のコンデンサ４９の値が固定されていることを前提とする。
また、『判断基準』の項は、『優先されるエラー要因』をエラー通知信号のパルス幅から判断するためのパルス幅の範囲を規定したものである。
実際にはこの『優先されるエラー要因』と『判断基準』の項で示される内容は制御部１のマイコン５内に予めテーブルとして記憶されており、マイコン５はこの『判断基準』の項で示されるパルス幅のエラー通知信号を入力した時に、『優先されるエラー要因』が発生していると判断する。
Fig. 4 explains the connection status of the time constant resistor for "priority error factor", "simultaneous error factor", its "composite resistance", and the "judgment criteria" for specifying the error factor FIG.
The item “priority error factor” indicates the error factor having the highest priority that should be detected with the highest priority when the error factors of “error factor occurring simultaneously” overlap in time. FIG. 4 assumes that the value of the
The item “Judgment Criteria” defines a pulse width range for determining “priority error factor” from the pulse width of the error notification signal.
Actually, the contents shown in the “priority error factor” and “judgment criteria” are stored in advance in the
図４における○印は『同時に発生するエラー要因』の項において、並列に接続される時定数用の抵抗４７（優先１：１ＫΩ）、抵抗４６（優先２：２ＫΩ）、抵抗４５（優先３：３ＫΩ）が各エラー要因によって時定数用コンデンサ４９に接続された状態を示す。また、合成抵抗の項目は○印で示される抵抗が並列に接続された時の合成抵抗を示している。
In FIG. 4, a circle indicates a time constant resistor 47 (priority 1: 1 KΩ), resistor 46 (priority 2: 2 KΩ), resistor 45 (priority 3: 3KΩ) indicates a state where the time
本実施例では１ＫΩ、２ＫΩ、３ＫΩがそれぞれ単独でコンデンサ４９に接続された場合、この順で１秒、２秒、３秒のパルス幅のエラー通知信号がパルス発生器４１から出力されるようになっている。このパルス幅は時定数、つまり抵抗４５〜抵抗４７の値に比例するため、もし、これらの抵抗がすべて並列に接続された場合、その中で一番小さな値の抵抗によって出力されるパルス幅よりも時間的に短いエラー通知信号が出力されることになる。
In this embodiment, when 1 KΩ, 2 KΩ, and 3 KΩ are respectively connected to the
従って優先度が高いエラー要因と対応する抵抗の値を小さく、優先度が低くなるに従って抵抗値を大きくするように選定することにより、エラー要因が重なった場合でも優先度の高いエラー要因を特定できる。また、単体のエラー要因で規定されたパルス幅よりも短いパルス幅のエラー通知信号が出力された場合は、複数のエラー要因が重なっているため単独のエラーよりも緊急度が高い。 Therefore, by selecting a resistance value corresponding to an error factor having a high priority to be small and increasing the resistance value as the priority is low, an error factor having a high priority can be identified even when the error factors overlap. . When an error notification signal having a pulse width shorter than the pulse width defined by a single error factor is output, the urgency is higher than that of a single error because a plurality of error factors overlap.
具体的には、過電流のエラー要因が発生中に他の要因が発生した場合、合成抵抗は１ＫΩ以下になるため、これと対応したエラー通知信号のパルス幅は１秒以下になる。また、温度異常のエラー要因（優先２）が発生中に電源電圧異常（優先３）のエラー要因が発生した場合、合成抵抗は１．２ＫΩ〜２ＫΩになるため、これと対応したエラー通知信号のパルス幅は１秒よりも大きく２秒以下になる。また、電源電圧異常のエラー要因だけの場合、合成抵抗は３ＫΩになるため、これと対応したエラー通知信号のパルス幅は２秒よりも大きくなる。なお、判断基準は各抵抗値の誤差を考慮して適宜決定するとよい。 More specifically, if another factor occurs while the overcurrent error factor is occurring, the combined resistance is 1 KΩ or less, and the pulse width of the corresponding error notification signal is 1 second or less. Also, if a power supply voltage error (priority 3) error factor occurs while the temperature error error factor (priority 2) is occurring, the combined resistance will be 1.2 KΩ to 2 KΩ. The pulse width is greater than 1 second and less than 2 seconds. Further, in the case of only the error factor of the power supply voltage abnormality, the combined resistance is 3 KΩ, so the pulse width of the error notification signal corresponding to this is greater than 2 seconds. Note that the determination criterion may be appropriately determined in consideration of an error of each resistance value.
次に図３を用いて図２のエラー通知信号発生部４の回路動作を説明する。
図３（１）は単独のエラー要因が発生した時、具体的には過電流のエラーが発生した時のタイムチャートであり、横軸が時間を表している。図３（１）（Ａ）は過電流エラー信号を、図３（１）（Ｂ）は抵抗４７に印加される電圧状態を、図３（１）（Ｃ）はコンデンサ４９の電圧を、図３（１）（Ｄ）はパルス発生器４１から出力されるエラー通知信号をそれぞれ示している。
Next, the circuit operation of the error
FIG. 3A is a time chart when a single error factor occurs, specifically when an overcurrent error occurs. The horizontal axis represents time. 3A and 3A show the overcurrent error signal, FIGS. 3A and 3B show the voltage state applied to the
図３（１）（Ａ）の過電流エラー信号がハイレベル（正常）からローレベル（エラー）になった時、これと対応するトランジスタ４４がオンとなる。この結果、図３（１）（Ｂ）に示すように抵抗４７に電源Ｖｃｃが印加され、抵抗４７とコンデンサ４９との時定数回路が形成される。
When the overcurrent error signal in FIGS. 3A and 3A changes from the high level (normal) to the low level (error), the
また、過電流エラー信号がハイレベル（正常）からローレベル（エラー）になった時、ダイオード５５のカソード端子がローレベルになり、この結果、ダイオード５５のアノード端子、つまり、パルス発生器４１のトリガ端子がローレベルになり、パルス発生器が起動されて、図３（１）（Ｄ）に示すようにパルス発生器４１の出力がローレベル（正常）からハイレベル（エラー）になる。同時にパルス発生器４１内部の図示しないトランジスタにより短絡されていたコンデンサ４９の両端が開放され、図３（１）（Ｃ）に示すようにコンデンサ４９の電圧が徐々に上昇する。
Further, when the overcurrent error signal changes from high level (normal) to low level (error), the cathode terminal of the diode 55 becomes low level. As a result, the anode terminal of the diode 55, that is, the
そして、コンデンサ４９の電圧が徐々に上昇し、パルス発生器４１内部のパルス発生終了閾値電圧以上になった時、パルス発生器の動作が停止され図３（１）（Ｄ）に示すようにパルス発生器４１の出力がハイレベルからローレベルになる。また同時にパルス発生器４１内部の図示しないトランジスタにより、時定数端子がグランドへ接続、つまり、コンデンサ４９の両端が短絡され、コンデンサ４９の電圧はローレベルになり、次のトリガに備えるようになっている。
このようにして、パルス発生器４１の出力からパルス幅１秒のエラー通知信号が出力されたことになる。
Then, when the voltage of the
In this way, an error notification signal having a pulse width of 1 second is output from the output of the
図３（２）は２つのエラー要因が発生した時、具体的には過電流のエラーが発生した後、温度異常エラーが発生した時のタイムチャートであり、横軸が時間を表している。図３（２）（Ａ）は過電流エラー信号を、図３（２）（Ｂ）は抵抗４７に印加される電圧状態を、図３（２）（Ｃ）はコンデンサ４９の電圧を、図３（２）（Ｄ）はパルス発生器４１から出力されるエラー通知信号を、図３（２）（Ｅ）は温度異常エラー信号を、図３（２）（Ｆ）は抵抗４６に印加される電圧状態をそれぞれ示している。
FIG. 3B is a time chart when two error factors occur, specifically, when an overcurrent error occurs and then a temperature abnormality error occurs, and the horizontal axis represents time. 3 (2) and (A) show the overcurrent error signal, FIGS. 3 (2) and (B) show the voltage state applied to the
図３（２）（Ａ）の過電流エラー信号がハイレベル（正常）からローレベル（エラー）になった時、これと対応するトランジスタ４４がオンとなる。この結果、図３（２）（Ｂ）に示すように抵抗４７に電源Ｖｃｃが印加され、抵抗４７とコンデンサ４９との時定数回路が形成され、図３（２）（Ｃ）に示すようにコンデンサ４９の電圧が徐々に上昇する。
When the overcurrent error signal in FIGS. 3 (2) and 3 (A) changes from high level (normal) to low level (error), the corresponding
一方、過電流エラー信号がハイレベル（正常）からローレベル（エラー）になった時、ダイオード５５のカソード端子がローレベルになり、この結果、ダイオード５５のアノード端子、つまり、パルス発生器４１のトリガ端子がローレベルになり、パルス発生器が起動されて、図３（２）（Ｄ）に示すようにパルス発生器４１の出力がローレベル（正常）からハイレベル（エラー）になる。
On the other hand, when the overcurrent error signal changes from the high level (normal) to the low level (error), the cathode terminal of the diode 55 becomes low level. As a result, the anode terminal of the diode 55, that is, the
そして、図３（２）（Ｃ）に示すようにコンデンサ４９の電圧が徐々に上昇する。この電圧の上昇途中で温度異常エラーが発生した場合、図３（２）（Ｅ）の温度異常エラー信号がハイレベル（正常）からローレベル（エラー）になり、これと対応するトランジスタ４３がオンとなる。この結果、図３（２）（Ｆ）に示すように抵抗４６に電源Ｖｃｃが接続され、抵抗４６が抵抗４７と並列に接続される。この結果、２つの合成抵抗は０．６７ＫΩとなり、最初にコンデンサ４９に接続されていた抵抗４７の１ＫΩから小さくなって合成抵抗の０．６７ＫΩに変化する。このため、時定数が小さくなり、図３（２）（Ｃ）に示すようにコンデンサ４９の電圧カーブが急に上昇する。
Then, as shown in FIGS. 3 (2) and 3 (C), the voltage of the
そして、コンデンサ４９の電圧が上昇し、パルス発生器４１内部のパルス発生終了閾値電圧以上になった時、パルス発生器の動作が停止され図３（２）（Ｄ）に示すようにパルス発生器４１の出力がハイレベルからローレベルになる。また同時にパルス発生器４１内部の図示しないトランジスタにより、コンデンサ４９の両端が短絡され、コンデンサ４９の電圧はローレベルになり、次のトリガに備えるようになっている。
このようにして、パルス発生器４１の出力からパルス幅１秒よりも小さいパルス幅、ここでは０．７秒のエラー通知信号が出力される。
Then, when the voltage of the
In this way, an error notification signal having a pulse width smaller than 1 second, in this case 0.7 seconds, is output from the output of the
図３（３）は２つのエラー要因が発生した時、具体的には温度異常エラーが発生した後、過電流のエラーが発生した時のタイムチャートであり、横軸が時間を表している。図３（３）（Ａ）は温度異常エラー信号を、図３（３）（Ｂ）は過電流エラー信号を、図３（３）（Ｃ）はコンデンサ４９の電圧を、図３（３）（Ｄ）はパルス発生器４１から出力されるエラー通知信号を、図３（３）（Ｅ）は駆動部６から出力されてパルス発生器４１をリセットするリセット信号をそれぞれ示している。
FIG. 3 (3) is a time chart when two error factors occur, specifically when a temperature abnormality error occurs and then an overcurrent error occurs, and the horizontal axis represents time. 3 (3) and (A) show the temperature abnormality error signal, FIGS. 3 (3) and 3 (B) show the overcurrent error signal, FIGS. 3 (3) and 3 (C) show the voltage of the
図３（３）（Ａ）において温度異常エラー信号がハイレベル（正常）からローレベル（エラー）になった時、これと対応するトランジスタ４３がオンとなる。この結果、図３（３）（Ｃ）に示すように、抵抗４６が電源Ｖｃｃに接続され、コンデンサ４９の電圧が徐々に上昇する。この電圧の上昇途中で過電流常エラーが発生した場合、過電流エラー信号がハイレベル（正常）からローレベル（エラー）になる。
In FIG. 3 (3) (A), when the temperature abnormality error signal changes from high level (normal) to low level (error), the
この結果、抵抗４６と抵抗４７とが並列に接続され、最初にコンデンサ４９に接続されていた抵抗４６の２ＫΩから小さくなって合成抵抗の０．６７ＫΩに変化する。このため、時定数が小さくなり、図３（３）（Ｃ）に示すようにコンデンサ４９の電圧カーブが急に上昇する。この結果、抵抗４６のみの場合には２秒のパルス幅となるべきエラー通知信号のパルス幅が短くなり０．９０秒になる。
As a result, the
このように優先度が低いエラーが発生している時に優先度が高いエラーが発生した場合、この時のエラー通知信号のパルス幅は正確なエラー要因を表していない。このため本実施例では制御部１からのリセット指令により、図３（３）（Ｅ）に示すように駆動部６を介してエラー通知信号発生部４にリセット信号を出力する。
When an error with a high priority occurs when an error with a low priority occurs in this way, the pulse width of the error notification signal at this time does not represent an accurate error factor. Therefore, in this embodiment, in response to a reset command from the
このリセット信号を入力したパルス発生器４１は、パルス発生器４１の内部回路をリセットする。この結果、トリガ端子の入力が有効となり、トリガ端子がローレベルであれば接続されている時定数用の抵抗、つまり、抵抗４６と抵抗４７との合成抵抗０．６７ＫΩに対応するパルス幅である０．６７秒のエラー通知信号を出力する。従って制御部１はこの２回目のエラー通知信号を受信して、図４で説明したパルス幅の判断基準を適用することで優先されるエラー要因を正確に確認することができる。
The
図１において制御部１のマイコン５は前述したエラー通知信号の変化を入力ポートで監視し、エラー通知信号がローレベル（正常）からハイレベル（エラー）になったタイミングで時間のカウントを開始し、エラー通知信号がハイレベルからローレベルになったタイミングでカウントを停止する。そして、このパルス幅（時間）と、図４で説明した『判断基準』の項で規定された時間範囲とを比較することにより、エラーの発生と、優先されるエラー要因と、エラー要因の重なり（緊急度）とを知ることができる。
In FIG. 1, the
なお、前述のように優先度が低いエラーが発生している時に優先度が高いエラーが発生する場合があるため、制御部１は１回目のエラー通知信号を受信した後、指令信号によりモータ駆動部の駆動部６を介してリセット信号をエラー通知信号発生部４へ出力する。そして、このリセット信号により再度出力された２回目のエラー通知信号を入力する。このエラー通知信号のパルス幅と前回のエラー通知信号のパルス幅が同じであれば１回目と２回目のエラー通知信号の間に新たなエラー要因の発生がないため、このパルス幅でエラー要因を確定する。つまり、２回続けて同じパルス幅であることを確認することで優先される正確なエラー要因を確定できる。
Since an error with a high priority may occur when an error with a low priority occurs as described above, the
以上説明したように、１個のパルス発生器４１を用いてエラー信号に対応した時定数素子を切り替えるため、エラー信号毎に異なるパルス幅のエラー通知信号を発生させる回路を安価に構成できる。
As described above, since the time constant element corresponding to the error signal is switched using one
また、エラー信号の優先度に対応して優先度が高くなるに従って時定数素子の値が小さくなるように予め決定されているので、複数のエラー信号が時間的に重なった場合であっても、合成された時定数素子の値に対応して出力されるエラー通知信号のパルス幅により、優先されるエラー要因を特定することができる。 In addition, since the value of the time constant element is determined so as to decrease as the priority increases corresponding to the priority of the error signal, even when a plurality of error signals overlap in time, The error factor to be prioritized can be specified by the pulse width of the error notification signal output corresponding to the value of the synthesized time constant element.
本実施例では時定数を変化させるため抵抗を切り替えるようにしているが、これに限るものでなく、抵抗値を固定とし、値のことなるコンデンサ４９を切り替えるようにしてもよい。また、ＰＮＰ型のトランジスタを使用しているが、これに限るものでなく、回路構成によってはＮＰＮ型トランジスタを用いるようにしてもよい。
In this embodiment, the resistance is switched to change the time constant. However, the present invention is not limited to this, and the resistance value may be fixed and the
１ 制御部
２ モータ駆動部
２ａ エラー信号線
３ モータ
４ エラー通知信号発生部
５ マイコン
６ 駆動部
４１ パルス発生器
４２、４３、４４ トランジスタ
４５、４６、４７、４８ 抵抗
４９ コンデンサ
５０、５１、５２ 抵抗
５３、５４、５５ ダイオード
７０ アンド回路
DESCRIPTION OF
Claims (1)
前記モータ駆動部は複数の前記エラー信号を入力して同エラー信号と対応したパルス幅のパルスからなるエラー通知信号を前記制御部へ出力するエラー通知信号発生部を備え、
前記エラー通知信号発生部は、エラーの重要度である前記エラー信号の優先度が高い順に値が小さくなるように予め決定された時定数素子と、同時定数素子に対応する前記エラー通知信号を出力するパルス発生器と、前記エラー信号により、前記エラー信号と対応する前記時定数素子を前記パルス発生器に接続／切断するスイッチ素子とを備え、
複数の前記エラー信号と対応してそれぞれ異なるパルス幅の前記エラー通知信号を出力し、複数の前記エラー信号が同時に入力された時に複数の前記エラー信号と対応する複数の前記時定数素子を複数の前記スイッチ素子により並列に前記パルス発生器に接続して単体の前記エラー信号が入力された場合よりも短いパルス幅の前記エラー通知信号を出力することを特徴とするモータ駆動装置。 A motor, a motor driving unit that controls driving of the motor, and outputs a plurality of error signals related to driving of the motor, and a control unit that outputs an instruction signal to the motor driving unit and inputs the error signal. A motor drive device comprising:
The motor driving unit includes an error notification signal generation unit that inputs a plurality of the error signals and outputs an error notification signal including a pulse having a pulse width corresponding to the error signal to the control unit,
The error notification signal generation unit outputs a time constant element determined in advance so as to decrease in order of increasing priority of the error signal, which is the importance of the error, and the error notification signal corresponding to the simultaneous constant element And a switch element for connecting / disconnecting the time constant element corresponding to the error signal to / from the pulse generator according to the error signal,
The error notification signals having different pulse widths are output in correspondence with the plurality of error signals, and the plurality of time constant elements corresponding to the plurality of error signals when a plurality of the error signals are input simultaneously A motor driving apparatus that outputs the error notification signal having a pulse width shorter than that when a single error signal is input by being connected to the pulse generator in parallel by the switch element .
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