(57)【要約】【課題】簡素な構成により、電源がオンになった後の通信手段の動作モードを明示的に変更する。【解決手段】通信手段であるＬＩＮトランシーバ５２は、Ａ／Ｃ  ＥＣＵ８２が送信した指令に基づいてブロアモータ１６の回転速度を制御する制御回路３２と、Ａ／Ｃ  ＥＣＵ８２との間の通信を行う。バイポーラトランジスタ７０は、制御回路３２及びＬＩＮトランシーバ５２の各々の電源がオンになった時に、ＬＩＮトランシーバ５２の動作モードを変更するためのパルス信号をＬＩＮトランシーバ５２のＮＳＬＰ端子５２２に出力し、ＬＩＮトランシーバ５２は、動作モード変更すると共に、変更後の動作モードを示す信号を制御回路３２に出力する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上位制御手段が送信した指令に基づいてモータの回転速度を制御する制御手段と、
前記上位制御手段と前記制御手段との間に設けられ、前記上位制御手段と前記制御手段との間の通信に係る複数の動作モードと、前記動作モードを変更するための信号が入力される入力部とを備え、該入力部に入力された信号に応じて前記動作モードを変更すると共に、変更後の動作モードが予め定めた動作モードの場合に、前記予め定めた動作モードを示す信号を前記制御手段に出力する通信手段と、
前記制御手段及び前記通信手段の各々の電源がオンになった時に、前記通信手段を前記予め定めた動作モードを変更するための所定の信号を前記通信手段の前記入力部に入力する入力手段と、
を有するモータ制御装置。
【請求項２】
前記入力手段は、前記制御手段及び前記通信手段の電源にエミッタを、前記電源に所定の抵抗値を示す抵抗素子を介してベースを、前記通信手段の前記入力部にコレクタを、各々接続したトランジスタを有し、該トランジスタは、前記制御手段及び前記通信手段の各々の電源がオンになった時に、前記所定の信号を前記コレクタから前記通信手段の前記入力部に入力する請求項１に記載のモータ制御装置。
【請求項３】
前記通信手段は、前記入力手段から前記所定の信号が前記入力部に入力された時に、動作モードを休止状態に変更する請求項１又は２に記載のモータ制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータ制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両用エアコン等の車載の機器では、当該機器の制御回路が、エアコンＥＣＵ（以下、「Ａ／Ｃ  ＥＣＵ」と称する）等の上位のＥＣＵ（Electronic Control Unit）からの指令に基づいて、当該機器の動作を制御する。例えば、Ａ／Ｃ  ＥＣＵからエアコンの送風をより強くする指令が車両用エアコンの制御回路に入力された場合、当該制御回路は、Ａ／Ｃ  ＥＣＵから入力された指令に基づいて、エアコンの送風を司るブロアモータの回転速度を高める制御を行う。
【０００３】
車両用エアコン等の車載の機器の制御回路と、Ａ／Ｃ  ＥＣＵ等の当該制御回路に対して上位の存在であるＥＣＵとの間の通信には、多くの場合、プロトコルにＬＩＮ（Local Interconnect Network）が用いられる。車両用エアコン等の車載の機器の制御回路には、上位のＥＣＵからＬＩＮのプロトコルに従って送信されてきた情報を、車載の機器の制御回路が解釈可能な形式に変換する集積回路であるＬＩＮトランシーバが設けられている。また、ＬＩＮトランシーバは、例えば、ブロアモータの回転速度等の情報を車載の機器の制御回路から上位のＥＣＵに送信する場合に、当該情報をＬＩＮのプロトコルに従って送信する機能を有している。
【０００４】
ＬＩＮトランシーバは、上位のＥＣＵと機器の制御回路との間の通信に係るノーマル（Ｎｏｒｍａｌ）モード、スタンバイ（Ｓｔａｎｄｂｙ）モード及びスリープ（Ｓｌｅｅｐ）モード等の複数の動作モードを備えている。また、ＬＩＮトランシーバは、一例として、休止状態であるスリープモードに移行した場合にはＩＮＨ端子からローレベル信号を出力する。しかしながら、ＬＩＮトランシーバは、スリープモード以外のモードではＩＮＨ端子からハイレベル信号を出力する。
【０００５】
ＬＩＮトランシーバを所望の動作モードで動作させるには、ＬＩＮトランシーバが現時点でいかなる動作モードであるのかを把握することが必要となる。したがって、電源がオンになった後に、例えば、ＬＩＮトランシーバの動作モードを、ＩＮＨ端子から出力されるローレベル信号により動作モードが明確に把握できるスリープモードにいったん移行させた後、所望の動作モードへ移行させることが好ましい。
【０００６】
特許文献１には、上位のＥＣＵからのＬＩＮのプロトコルによる信号を制御ＩＣで受信し、制御ＩＣは受信した信号をマイコンの入力電圧レベルに変換してモータの制御をする電子装置の発明が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−１５８１５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１に記載の電子装置は、ＬＩＮトランシーバに相当する制御ＩＣがオンになった後の動作モードの変更を考慮していないという問題があった。
【０００９】
本発明は上記に鑑みてなされたもので、簡素な構成により、電源がオンになった後のＬＩＮトランシーバ等の通信手段の動作モードを明示的に変更できるモータ制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記課題を解決するために、請求項１に記載のモータ制御装置は、上位制御手段が送信した指令に基づいてモータの回転速度を制御する制御手段と、前記上位制御手段と前記制御手段との間に設けられ、前記上位制御手段と前記制御手段との間の通信に係る複数の動作モードと、前記動作モードを変更するための信号が入力される入力部とを備え、該入力部に入力された信号に応じて前記動作モードを変更すると共に、変更後の動作モードが予め定めた動作モードの場合に、前記予め定めた動作モードを示す信号を前記制御手段に出力する通信手段と、前記制御手段及び前記通信手段の各々の電源がオンになった時に、前記通信手段を前記予め定めた動作モードを変更するための所定の信号を前記通信手段の前記入力部に入力する入力手段と、を有している。
【００１１】
このモータ制御装置は、制御手段と通信手段とがオンになった時に、通信手段の動作モードを変更するための所定の信号を通信手段の入力部に入力する入力手段を備えている。
【００１２】
通信手段は、所定の信号が入力部に入力されると、予め定めた動作モードに変更すると共に、変更後の動作モードを示す信号を出力するので、簡素な構成により、電源がオンになった後のＬＩＮトランシーバ等の通信手段の動作モードを明示的に変更できる。
【００１３】
請求項２に記載のモータ制御装置は、請求項１に記載のモータ制御装置において、前記入力手段は、前記制御手段及び前記通信手段の電源にエミッタを、前記電源に所定の抵抗値を示す抵抗素子を介してベースを、前記通信手段の前記入力部にコレクタを、各々接続したトランジスタを有し、該トランジスタは、前記制御手段及び前記通信手段の各々の電源がオンになった時に、前記所定の信号を前記コレクタから前記通信手段の前記入力部に入力する。
【００１４】
このモータ制御装置によれば、トランジスタと抵抗素子とからなる簡素な構成の入力手段により、電源がオンになった後のＬＩＮトランシーバ等の通信手段の動作モードを変更できる。
【００１５】
請求項３に記載のモータ制御装置は、請求項１又は２に記載のモータ制御装置において、前記通信手段は、前記入力手段から前記所定の信号が前記入力部に入力された時に、動作モードを休止状態に変更する。
【００１６】
このモータ制御装置によれば、電源オンの後に通信手段の動作モードを休止状態であるスリープモードに変更できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施の形態に係るモータ制御装置の概略を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態に係るモータ制御装置の電源オン直後からの逆接防止ＦＥＴのゲートライン及びバイポーラトランジスタのエミッタラインの各々の電圧変化を示す概略図である。
【図３】本発明の実施の形態係るモータ制御装置におけるエミッタ電圧及びゲートライン電圧、バイポーラトランジスタのコレクタの電圧、並びにＬＩＮトランシーバのＩＮＨ端子の電圧の変化の一例を示した概略図である。
【図４】本発明の実施の形態に係るモータ制御装置におけるＬＩＮトランシーバの電源オン後の状態遷移の一例を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
図１は、本実施の形態に係るモータ制御装置１０の概略を示す図である。図１に示したモータ制御装置１０は、ブロアモータ１６のコイルに印加する電圧を生成する駆動回路４２と、Ａ／Ｃ  ＥＣＵ８２からの指令に基づいて駆動回路４２を制御する制御回路３２と、ＬＩＮトランシーバ５２とを含んでいる。駆動回路４２は、ブロアモータ１６がＤＣブラシレスモータの場合、ブロアモータ１６のステータ（図示せず）のコイルに印加する電圧を、いわゆるＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御によって生成する回路である。
【００１９】
駆動回路４２は、多くの場合、ＦＥＴ（Field Effect Transistor）を用いたインバータ回路で構成されている。駆動回路４２には、スイッチ２０及び電源コネクタ６６を介してバッテリ８０の電力が供給され、駆動回路４２と電源コネクタ６６との間にはノイズ除去用のコイル４４が設けられている。
【００２０】
制御回路３２は、Ａ／Ｃ  ＥＣＵ８２からの指令に基づいて、駆動回路４２を構成するＦＥＴをスイッチングさせて、ブロアモータ１６のステータのコイルへ印加する電圧を駆動回路４２に生成させる制御を行うマイクロコンピュータである。また、ＬＩＮトランシーバ５２は、制御回路３２とＡ／Ｃ  ＥＣＵ８２との間に設けられ、制御回路３２とＡ／Ｃ  ＥＣＵ８２との間の通信を所定のプロトコル、例えばＬＩＮのプロトコルで確立する通信手段として機能する集積回路である。制御回路３２及びＬＩＮトランシーバ５２には、スイッチ２０、電源コネクタ６６及びダイオード９６を介してバッテリ８０の電力が供給されている。
【００２１】
ＬＩＮトランシーバ５２は、Ａ／Ｃ  ＥＣＵ８２から受信した情報を制御回路３２に出力するＲＸＤ端子５２１と、所定の信号を受信してＬＩＮトランシーバ５２をスリープモードにするＮＳＬＰ端子５２２とを有する。また、ＬＩＮトランシーバ５２は、所定の信号を受信してＬＩＮトランシーバ５２を待機状態であるスタンバイモードにするＮＷＡＫＥ端子５２３と、スタンバイモードに移行した時にローレベル信号を出力するＴＸＤ端子５２４とを有する。また、ＬＩＮトランシーバ５２は、接地端子であるＧＮＤ端子５２５と、Ａ／Ｃ  ＥＣＵ８２とＬＩＮのプロトコルでの通信をするＬＩＮ端子５２６とを有する。さらに、ＬＩＮトランシーバ５２は、バッテリ８０から電力が供給されるＢＡＴ端子５２７と、スリープモードに移行した時にローレベル信号を出力するＩＮＨ端子５２８とを有する。
【００２２】
なお、ＬＩＮトランシーバ５２をスリープモードにする所定の信号は、本実施の形態では、ＬＩＮトランシーバ５２の電源がオンになった直後に入力されるハイレベルな信号と、次いで入力されるローレベルな信号とで構成されている。すなわち、本実施の形態では、ＬＩＮトランシーバ５２の電源がオンになった直後に、ハイレベルなパルス状の信号がＮＳＬＰ端子５２２に入力されると、ＬＩＮトランシーバ５２の動作モードはスリープモードに変化する。
【００２３】
ＬＩＮトランシーバ５２のＬＩＮ端子５２６は、ＬＩＮコネクタ６４を介してＡ／Ｃ  ＥＣＵ８２に接続されており、ＬＩＮ端子５２６とＬＩコネクタ６４との間には、回路保護用の双方向ツェナーダイオード６０及びコンデンサ６２が各々接続されている。双方向ツェナーダイオード６０及びコンデンサ６２の他端は、ＬＩＮトランシーバ５２のＧＮＤ端子５２５と共にＧＮＤコネクタ６８を介して接地されている。また、駆動回路４２及び制御回路３２もＧＮＤコネクタ６８を介して接地されている。
【００２４】
駆動回路４２、制御回路３２及びＬＩＮトランシーバ５２のＧＮＤ端子５２５の各々とＧＮＤコネクタ６８との間には、バッテリ８０が逆接続された場合に回路を保護するためのＦＥＴである逆接防止ＦＥＴ４６が設けられている。逆接防止ＦＥＴ４６は、一例としてＮ型ＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）であり、一種の定電流ダイオードとして機能している。
【００２５】
また、本実施形態に係るモータ制御装置１０には、ＰＮＰ型のバイポーラトランジスタ７０が設けられている。バイポーラトランジスタ７０のエミッタ（Ｅ）は、電源コネクタ６６を介して制御回路３２及びＬＩＮトランシーバ５２の電源であるバッテリ８０に接続されている。また、バイポーラトランジスタ７０のベース（Ｂ）は、逆接防止ＦＥＴ４６のゲートと共に抵抗７４を介してバッテリ８０に接続されている。また、バイポーラトランジスタ７０のコレクタ（Ｃ）は、抵抗７２を介して接地されると共に、ＬＩＮトランシーバ５２のＮＳＬＰ端子５２２に接続されている。
【００２６】
図２は、本実施の形態に係るモータ制御装置１０の電源オン直後からの逆接防止ＦＥＴ４６のゲートライン７８及びバイポーラトランジスタ７０のエミッタライン７６の各々の電圧変化を示す概略図である。スイッチ２０によってモータ制御装置１０の電源がオンになり、制御回路３２及びＬＩＮトランシーバ５２がオンになると、ゲートライン７８及びエミッタライン７６には各々バッテリ８０から略１２Ｖの電圧が印加される。しかしながら、図２では、エミッタライン７６の電圧であるエミッタライン電圧９０の方が、ゲートライン７８の電圧であるゲートライン電圧９２よりも、早く１２Ｖに達する。
【００２７】
バイポーラトランジスタ７０のエミッタと電源コネクタ６６との間には逆流防止のダイオード９６が設けられているが、抵抗等の素子は設けられていないので、モータ制御装置１０の電源がオンになった直後に電圧の立ち上がりが早い。しかしながら、逆接防止ＦＥＴ４６のゲートと電源コネクタ６６との間には抵抗７４が、逆接防止ＦＥＴ４６のゲートと同ソースとの間にはセラミックコンデンサ８４が、逆接防止ＦＥＴ４６のゲート保護のために各々設けられている。この抵抗７４等の影響で、ゲートライン７８は、モータ制御装置１０の電源がオンになった直後の電圧の立ち上がりが、エミッタライン７６に比して遅延する。その結果、エミッタライン電圧９０とゲートライン電圧９２との間に、最大で略９Ｖの電位差９４が生じる。なお、抵抗７４は、例えば１００ｋΩ等の所定の抵抗値を示すが、所定の抵抗値は、モータ制御装置１０の回路に応じてコンピュータを用いたシミュレーション及び試作を通じて決定する。
【００２８】
図３は、本実施の形態係るモータ制御装置１０におけるエミッタライン電圧９０及びゲートライン電圧９２、バイポーラトランジスタ７０のコレクタの電圧１０４、並びにＬＩＮトランシーバ５２のＩＮＨ端子５２８の電圧の変化の一例を示した概略図である。
【００２９】
また、図３の下部には、ＬＩＮトランシーバ５２の動作モード１０２が記されている。ＬＩＮトランシーバ５２の動作モード１０２は、モータ制御装置１０の電源がオンになると、一例としてＰｏｗｅｒＯＮモードになる。しかしながら、直後に、ＬＩＮトランシーバ５２のＮＳＬＰ端子５２２にバイポーラトランジスタ７０のコレクタからパルス状のコレクタ電圧１０４が入力された直後は、ＬＩＮトランシーバ５２の動作モードは通常動作の状態であるノーマルモードとなる。さらに、パルス状のコレクタ電圧１０４の印加が終了した後は、ＬＩＮトランシーバ５２の動作モードはスリープモードとなっている。
【００３０】
図３では、モータ制御装置１０の電源がオンになると、エミッタライン電圧９０がゲートライン電圧９２に比して早く立ち上がり、両者の間に電位差が生じる。その結果、バイポーラトランジスタ７０においてエミッタとベースとに電位差が生じ、かかる電位差によってバイポーラトランジスタ７０がオンになり、バイポーラトランジスタ７０のコレクタの電圧であるコレクタ電圧１０４が上昇する。しかしながら、図２に示したようにエミッタライン電圧９０に対するゲートライン電圧９２の立ち上がりの遅れは、例えば５０ｍ秒以下なので、バイポーラトランジスタ７０のエミッタとベースとの電位差は、例えば５０ｍ秒以下の短時間で解消する。その結果、バイポーラトランジスタ７０は短時間でのみオンとなり、コレクタ電圧１０４はハイレベルなパルス状の信号として出力される。
【００３１】
図１において、バイポーラトランジスタ７０のコレクタは、ＬＩＮトランシーバ５２のＮＳＬＰ端子５２２に接続されているので、ＮＳＬＰ端子５２２にはハイレベルなコレクタ電圧１０４が入力される。ＬＩＮトランシーバ５２は、ハイレベルなコレクタ電圧１０４を動作モードをノーマルモードにする信号と認識する。その結果、ＬＩＮトランシーバ５２は、自身の動作モードをノーマルモードに変更すると共に、ＩＮＨ端子５２８からノーマルモードに移行したことを示すハイレベル信号９８を制御回路３２に出力する。
【００３２】
しかしながら、ハイレベルなコレクタ電圧１０４はパルス状で、すぐに電圧が降下し、かかる電圧降下によりＮＳＬＰ端子５２２はローレベルなコレクタ電圧１０４が入力されたことと同様になる。このようなコレクタ電圧１０４の電圧の変化をＬＩＮトランシーバ５２は、動作モードをスリープモードにする信号と認識する。その結果、ＬＩＮトランシーバ５２は、自身の動作モードをスリープモードに変更すると共に、ＩＮＨ端子５２８からスリープモードに移行したことを示すローレベル信号１００を制御回路３２に出力する。
【００３３】
制御回路３２は、ＬＩＮトランシーバ５２からローレベル信号１００を受信することで、ＬＩＮトランシーバ５２がスリープモードであることを認識し、以後、スリープモードを起点にして、ＬＩＮトランシーバ５２を所望の動作モードに変更する等の制御をする。
【００３４】
図４は、本実施の形態に係るモータ制御装置１０におけるＬＩＮトランシーバ５２の電源オン後の状態遷移の一例を示す概略図である。スイッチ２０がオンになり、バッテリ８０の電圧が印加されると、ステップ４００でＬＩＮトランシーバ５２の動作モードはＰｏｗｅｒＯＮモードに設定される。ＰｏｗｅｒＯＮモードの状態でＮＳＬＰ端子５２２にハイレベル信号が印加されると、ステップ４０２で、ＬＩＮトランシーバ５２は、動作モードをノーマルモードに変更すると共に、ＩＮＨ端子５２８からハイレベル信号を出力する。
【００３５】
ノーマルモードの状態でＮＳＬＰ端子５２２にローレベル信号が印加されると、ステップ４０４で、ＬＩＮトランシーバ５２は、動作モードをスリープモードに変更すると共に、ＩＮＨ端子５２８からローレベル信号を出力する。また、スリープモードの状態でＡ／Ｃ  ＥＣＵ８２等からＬＩＮの信号を受信すると、ステップ４０６で、ＬＩＮトランシーバ５２は、動作モードをスタンバイモードに変更する。
【００３６】
スタンバイモードの状態でＮＳＬＰ端子５２２にハイレベル信号が印加されると、ステップ４０８で、ＬＩＮトランシーバ５２は、動作モードをノーマルモードに変更すると共に、ＩＮＨ端子５２８からハイレベル信号を出力する。
【００３７】
さらに、ノーマルモードの状態でＮＳＬＰ端子５２２にローレベル信号が印加されると、ステップ４０４に示したように、ＬＩＮトランシーバ５２は、動作モードをスリープモードに変更すると共に、ＩＮＨ端子５２８からローレベル信号を出力する。
【００３８】
以上説明したように、本実施の形態は、制御回路３２及びＬＩＮトランシーバ５２の電源にエミッタを、抵抗を介して電源にベースを、ＬＩＮトランシーバ５２のＮＳＬＰ端子５２２にコレクタを各々接続したバイポーラトランジスタ７０を備えている。モータ制御装置１０の電源がオンになった後、バイポーラトランジスタ７０は、パルス状のコレクタ電圧１０４をＬＩＮトランシーバ５２のＮＳＬＰ端子５２２に出力する。ＬＩＮトランシーバ５２はパルス状のコレクタ電圧１０４がＮＳＬＰ端子５２２に入力されると、動作モードをスリープモードに変更すると共に、ＩＮＨ端子５２８から動作モードがスリープモードになったことを示す信号を出力する。
【００３９】
このように、本実施の形態によれば、簡素な構成により、電源がオンになった後のＬＩＮトランシーバの動作モードをスリープモードへ明示的に変更できる。
【００４０】
なお、本実施の形態では、ＬＩＮトランシーバ５２は、所定の信号が入力されるとスリープモードに変更すると共に、スリープモードに変更したことを示す信号を出力した。しかしながら、動作モードを変更したことを所定の信号の出力等により明示するのであれば、電源オン後にスリープモード以外の動作モードに変更するような場合でもよい。例えば、ＬＩＮトランシーバ５２等の通信手段が、スタンバイモードに変更された時に所定の信号を出力するのであれば、当該通信手段をスタンバイモードに変更するような信号を、電源オン後に当該通信手段に入力するようにする。
【符号の説明】
【００４１】
１０・・・モータ制御装置、１６・・・ブロアモータ、２０・・・スイッチ、３２・・・制御回路、４２・・・駆動回路、４４・・・コイル、５２・・・ＬＩＮトランシーバ、６０・・・双方向ツェナーダイオード、６２・・・コンデンサ、６４・・・ＬＩＮコネクタ、６６・・・電源コネクタ、６８・・・ＧＮＤコネクタ、７０・・・バイポーラトランジスタ、７２，７４・・・抵抗、７６・・・エミッタライン、７８・・・ゲートライン、８０・・・バッテリ、８２・・・Ａ／Ｃ  ＥＣＵ、８４・・・セラミックコンデンサ、９０・・・エミッタライン電圧、９２・・・ゲートライン電圧、９４・・・電位差、９６・・・ダイオード、９８・・・ハイレベル信号、１００・・・ローレベル信号、１０２・・・動作モード、１０４・・・コレクタ電圧、５２１・・・ＲＸＤ端子、５２２・・・ＮＳＬＰ端子、５２３・・・ＮＷＡＫＥ端子、５２４・・・ＴＸＤ端子、５２５・・・ＧＮＤ端子、５２６・・・ＬＩＮ端子、５２７・・・ＢＡＴ端子、５２８・・・ＩＮＨ端子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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