(57)【要約】    【課題】モータを正転駆動／逆転駆動させるモータ駆動回路において、モータ非駆動状態で駆動回路の異常判定を行う。    【解決手段】２つのリレー（３１，３２）と、この２つのリレーをそれぞれオン・オフ駆動するリレー駆動手段（７，３３，３５）と、を有し、いずれか一方のリレーをオン状態、他方のリレーをオフ状態とすることでモータＭを正転駆動又は逆転駆動させるモータ駆動回路（１）であって、駆動信号に基づいて、前記モータに駆動電流を供給する電流供給手段（２）と、前記モータＭへの駆動電流の供給が停止されている状態で前記２つのリレーの状態を検出するリレー状態検出手段（４）と、前記リレー駆動手段により設定されるリレーの状態と、前記リレー状態検出手段により検出されるリレーの状態とを比較してモータ駆動回路の異常の有無を判定する異常判定手段（７）と、を備えて構成する。【選択図】  図１
2005102358.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２つのリレーと、この２つのリレーをそれぞれオン・オフ駆動するリレー駆動手段と、を有し、いずれか一方のリレーをオン状態、他方のリレーをオフ状態とすることでモータを正転駆動又は逆転駆動させるモータ駆動回路であって、
駆動信号に基づいて、前記モータに駆動電流を供給する電流供給手段と、
前記モータへの駆動電流の供給が停止されている状態で前記２つのリレーの状態を検出するリレー状態検出手段と、
前記リレー駆動手段により設定されるリレーの状態と、前記リレー状態検出手段により検出されるリレーの状態とを比較してモータ駆動回路の異常の有無を判定する異常判定手段と、
を備えることを特徴とするモータ駆動回路。
【請求項２】
前記リレー駆動手段は、前記モータへの駆動電流の供給が停止されているときに前記２つのリレーをオフ状態とし、
前記異常判定手段は、前記リレー状態検出手段によりいずれか一方のリレーがオン状態にあることが検出された場合に異常ありと判定することを特徴とする請求項１又は請求項２記載のモータ駆動回路。
【請求項３】
前記異常判定手段は、異常ありと判定したときに前記モータへの駆動電流の供給を禁止することを特徴とする請求項１又は請求項２記載のモータ駆動回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータ駆動回路
【背景技術】
【０００２】
従来、いわゆるパートタイム４輪駆動車両に設けられるトランスファ装置には、モータを正転駆動／逆転駆動させることによって、変速段を高速段（ハイ（Ｈ）モード）と低速段（ロー（Ｌ）モード）との間で切り換えたり、車輪駆動状態を２輪駆動（２ＷＤモード）と４輪駆動（４ＷＤモード）との間で切り換えたりするものがあり、この種のトランスファ装置には、図３に示すように、２つのリレーと、モータ正逆転駆動チェック回路と、を備えたモータ駆動回路が設けられていた。
【０００３】
そして、前記リレーのそれぞれをオン・オフ駆動することで、モータを正転駆動又は逆転駆動させる一方、前記モータ正逆転駆動チェック回路によって実際にモータが駆動される方向を検出することで、回路異常（リレー異常）等によってモータが予期しない方向に駆動されることを防止するようにしていた。
一方、近年では、上記ＨモードとＬモードとの間での切換操作と、上記２ＷＤモードと４ＷＤモードとの間での切換操作と、を１つのモータによって行うトランスファ装置が提案されており、このトランスファ装置では、モータを制御することによって（高速）２輪駆動モード（２ＷＤモード）、高速４輪駆動モード（４Ｈモード）又は低速４輪駆動モード（４Ｌモード）を切り換えるようにしたものも開発されている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平１０−１０９５６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上述したモータ駆動回路（図３）では、前記リレーのいずれか一方がオン状態となるとモータが駆動されるようになっており、モータ駆動状態において回路（リレー）の異常判定を行うようにしている。
しかし、このような異常判定は、モータを一方側（正転側）又は他方側（逆転側）に回転駆動させることで切り換え機構をそれぞれＨモード又はＬモードに対応する位置まで駆動し、これによってモード切り換えを行う場合、すなわち、駆動モードを２ポイントで切り換えるような場合には問題とならないものの、上記公報記載のトランスファ装置のように、駆動モードを３ポイントで切り換える場合には、そのまま適用することができない。
【０００５】
すなわち、３ポイントで切り換える場合には、２ポイントで切り換える場合に対して中間位置においても駆動モードを切り換えることになるが、この中間位置にあるときに回路の異常が発生していた場合、上記のような異常判定では、異常判定中にモータが動作してしまい、また、異常と判定（異常を検出）してモータを停止させようとしても、前記中間位置で止めることができず意図しない箇所で止まってしまうおそれがあり、この結果、車両が発進不能となったり、勝手に動いてしまったりする可能性があるからである。
【０００６】
従って、上記公報記載のトランスファ装置のように駆動モードを３ポイントで切り換えるモータ駆動回路の異常判定としては、モータ非駆動状態において行うことが望ましい。
本発明は、このような実情に着目してなされたものであり、モータ非駆動状態で異常判定を行うことのできるモータ駆動回路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】
【０００７】
このため、請求項１に記載の発明は、２つのリレーと、この２つのリレーをそれぞれオン・オフ駆動するリレー駆動手段と、を有し、いずれか一方のリレーをオン状態、他方のリレーをオフ状態とすることでモータを正転駆動又は逆転駆動させるモータ駆動回路であって、駆動信号に基づいて前記モータに駆動電流を供給する電流供給手段と、前記モータへの駆動電流の供給が停止されている状態で前記２つのリレーの状態を検出するリレー状態検出手段と、前記リレー駆動手段により設定されるリレーの状態と、前記リレー状態検出手段により検出されるリレーの状態とを比較してモータ駆動回路の異常の有無を判定する異常判定手段と、を備えて構成した。
【０００８】
このようにすると、リレー状態検出手段は、モータ非駆動状態で実際のリレーの動作状態（オン・オフ）を検出し、異常判定手段は、リレー状態検出手段の検出した実際のリレーの動作状態と、リレー駆動手段によって設定されるリレーの動作状態とを比較して、両動作状態が異なっているときにモータ駆動回路（リレー）に異常があると判定する。これにより、モータ駆動前にあらかじめモータ駆動回路の異常を判定することができる。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、前記リレー駆動手段は、前記モータへの駆動電流の供給が停止されているときに前記２つのリレーをオフ状態とし、前記異常判定手段は、前記リレー状態検出手段によりいずれか一方のリレーがオン状態にあることが検出された場合に異常ありと判定するようにした。
このようにすると、リレー状態検出手段は、２つのリレーのいずれか一方がオン状態にあることを検出できればよいので、リレー状態検出手段を比較的簡単な構成（の回路）とすることができる。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、前記異常判定手段は、異常ありと判定したときに前記モータへの駆動電流の供給を禁止するようにした。
これにより、モータが勝手に動作して予期しない位置まで回転してしまう事態を確実に防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態を図に基づいて説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係るモータ駆動回路の全体構成を示すブロック図であり、例えば、パートタイム４輪駆動車両において、その回転方向及び回転角度を制御することでトランスファ装置を２輪駆動モード（２ＷＤモード）、高速４輪駆動モード（４Ｈモード）及び低速４輪駆動（４Ｌモード）に切り換える駆動モード切換用モータに適用することができる。なお、このようなトランスファ装置としては、例えば、特開平１０−１０９５６３号公報に記載のものがあり、ここでの説明は省略する。
【００１２】
図１に示すように、本実施形態に係るモータ駆動回路１は、電流制御回路２と、モータ正逆転回路３と、モータ正逆転チェック回路４と、モータ正逆転駆動チェック回路５と、電流検出回路６と、これらを統合的に制御するコントローラ７とを含んで構成される。
モータＭは、いわゆるトルク可変モータであって、通電を受けて駆動電流（負荷電流）に応じた出力トルクを発生する。
【００１３】
電流制御回路２は、モータＭの上流側に設けられており、イグニッションスイッチ８がオンされると駆動電源ＢＡＴに接続される。そして、コントローラ７からの駆動信号に基づいてモータＭへ駆動電流を供給し、その出力トルクを制御する。なお、図示しないトランスファ装置内の切り換え機構は、モータＭの出力トルクに応じて２ＷＤモード、４Ｈモード又は４Ｌモードに対応する位置まで駆動されることになる。
【００１４】
モータ正逆転回路３は、前記電流制御回路２の下流側に設けられ、第１リレー３１と第２リレー３２とを含んで構成される。そして、コントローラ７からの駆動信号に応じてオフ状態にある第１リレー３１、第２リレー３２のいずれか一方がオン状態（他方はオフ状態）となることで、モータＭを正転駆動又は逆転駆動させる回路を形成する。
例えば、コントローラ７からの駆動信号によって、第１出力処理回路３３が第１リレーコイル３４を通電すると、第１リレー３１がオン状態（第２リレー３２はオフ状態のまま）となって、モータＭには第１リレー３１側から第２リレー３２側へと向かう駆動電流が供給されることとなり、モータＭは正転駆動される。一方、第２出力処理回路３５が第２リレーコイル３６を通電すると、第２リレー３２がオン状態（第１リレー３１はオフ状態のまま）となって、モータＭには第２リレー３２側から第１リレー３１側に向かう駆動電流が供給されることとなり、モータＭは逆転駆動される。
【００１５】
モータ正逆転チェック回路４は、前記電流制御回路２と前記モータ正逆転回路３と間に接続され、電流制御手段２から駆動電流が供給されていないときに（すなわち、モータＭが非駆動状態のときに）、前記第１リレー３１と前記第２リレー３２とのオン・オフ状態を検出し、その検出結果をコントローラ７に出力する。かかる検出は、モータ正逆転チェック回路４の一部を、例えば、チェック用電圧Ｖｃ、抵抗Ｒ１及びＲ２を用いて図２に示すように構成し、その接続点Ｘにおける電圧Ｖｘを監視することにより行い、少なくとも、第１リレー３１及び第２リレー３２がオフ状態にあること又はいずれか一方のリレーがオン状態となっていることを検出する。
【００１６】
モータ正逆転駆動チェック回路５は、前記第１リレー３１とモータＭとの間及び第２リレー３２とモータＭとの間のそれぞれに接続するよう設けられ、前記電流制御回路２からモータＭに駆動電流が供給されているときに（すなわち、モータＭが駆動状態のときに）、モータＭが実際に正転又は逆転のいずれの方向に駆動するか（しているか）を判定し、その判定結果をコントローラ７に出力する。かかる判定は、例えば、モータＭの第１リレー３１側の電圧及び第２リレー３２側の電圧を検出し、両検出電圧を比較することによって行う。
【００１７】
電流検出回路６は、モータＭ流れる電流を検出し、その検出結果をコントローラ７に出力する。
そして、コントローラ７は、運転者によって操作される駆動モード切換スイッチ（図示省略）の操作信号（２ＷＤ、４Ｈ、４Ｌ）に基づいて、現在の駆動モードから選択された駆動モードにトランスファ装置を切り換えるべく、前記電流制御回路２をフィードバック制御し、前記モータ正逆転回路３のリレー３１、３２をオン・オフ駆動する。また、前記モータ正逆転チェック回路４、前記モータ正逆転駆動チェック回路５の判定結果に基づいてモータＭの駆動前並びにモータＭの駆動中にモータ駆動回路の異常判定を行う。
【００１８】
次に、以上のように構成されたモータ駆動回路の動作について説明する。
イグニッションスイッチ８がオンされると、まず、モータ正逆転チェック回路４によって第１リレー３１及び第２リレー３２の状態が検出され、その検出結果がコントローラ７に出力される。具体的には、電圧（監視電圧）ＶｘがＶｃ＊Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２）を中心とした所定範囲の値の場合は、第１リレー３１及び第２リレー３２がオフ状態であると検出され、前記所定範囲を超えているような場合は、第１リレー３１又は第２リレー３２のいずれか一方がオン状態であると検出される。
【００１９】
イグニッションスイッチ８がオンされた直後は、後述するように、第１リレー３１及び第２リレー３２はオフ状態となっているはずであるから、モータ正逆転チェック回路４によって第１リレー３１又は第２リレー３２のいずれか一方がオン状態であると検出された場合には、コントローラ７は、いずれか一方のリレーに異常（リレー固着）が発生していると判定し、駆動モードの切り換えを禁止する。
【００２０】
従って、かかる場合、運転者によって駆動モード切換スイッチが操作され、現在と異なる駆動モードが選択されたとしても、コントローラ７は、電流制御回路２、モータ正逆転回路３に駆動信号を出力せず、現在設定されている駆動モードをそのまま維持することになる。
一方、モータ正逆転チェック回路４によって第１リレー３１及び第２リレー３２がオフ状態であると検出された場合には、コントローラ７は、異常なしと判定する。かかる場合、コントローラ７は、駆動モードの切り換えを許可し、駆動モード切換スイッチからの操作信号に応じた駆動信号を電流制御回路２、モータ正逆転回路３に出力し、選択された駆動モードへと切り換える。
【００２１】
例えば、現在の駆動モードが２ＷＤモードであるときに４Ｈモードが選択されると、コントローラ７は駆動信号を第１出力処理回路３３に出力し、第１リレーコイル３４を通電して第１リレー３１をオン状態とすると共に、駆動信号を電流制御回路２に出力して所定の駆動電流をモータＭに供給する。これにより、モータＭを正転駆動させて４Ｈモードに対応する位置まで回転させる。そして、トランスファ装置が４Ｈモードに切り換わったら、モータＭへの駆動電流の供給を停止すると共に第１リレー３１をオフ状態に戻してモータＭを停止させる（４Ｈモードに対応する位置でモータＭを停止させる）。
【００２２】
４Ｌモードが選択された場合には、更にモータＭを正転駆動させて４Ｌモードに対応する位置まで回転させ、トランスファ装置が４Ｌモードに切り換わったら、モータＭへの駆動電流の供給を停止すると共に第１リレー３１をオフ状態に戻す（４Ｌモードに対応する位置でモータＭを停止させる）。
また、現在の駆動モードが４Ｈモードであるときに２ＷＤモードが選択されると、コントローラ７は駆動信号を第２出力処理回路３５に出力し、第２リレーコイル３６を通電して第１リレー３２をオン状態とすると共に、駆動信号を電流制御回路２に出力して所定の駆動電流をモータＭに供給する。これにより、モータＭを逆転駆動させて２ＷＤモードに対応する位置まで回転される。そして、トランスファ装置が２ＷＤモードに切り換わったら、モータＭへの電流供給を停止すると共に第２リレー３２をオフ状態に戻してモータＭを停止させる（２ＷＤモードに対応する位置でモータＭを停止させる）。
【００２３】
なお、モータＭが駆動しているときは、コントローラ７は、モータ正逆転回路３に出力した駆動信号（すなわち、モータＭへの正転駆動指令又は逆転駆動指令）と、モータ正逆転駆動チェック回路５による判定結果（実際のモータＭの駆動方向）とを比較することによってモータ駆動回路の異常判定を行う。これにより、モータＭ駆動中に発生した異常によってモータＭが予期しない方向に回転することを防止すると共に、第１リレー３１及び第２リレー３２がオフ状態のまま動作しない異常（モータＭが駆動しない異常）についても検出することができる。
【００２４】
以上説明したように、本実施形態に係るモータ駆動回路によれば、モータ正逆転チェック回路４によってモータＭを駆動させない状態で第１リレー３１、第２リレー３２の状態を検出できる。そして、この検出結果と設定したリレーの状態とを比較することで事前に（モータＭ駆動前に）リレーの異常（リレー固着）の有無を判定することができ、異常があるときは駆動モードの切り換え（モータＭへの駆動電流の供給）を禁止することで、モータＭが勝手に動作してしまう事態を確実に防止できる。また、モータＭ駆動中においては、モータ正逆転駆動チェック回路５による判定結果に基づいてモータ駆動回路の異常の有無を判定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】実施形態に係るモータ駆動回路のブロック図である。
【図２】実施形態に係るモータ正逆転チェック回路の構成の一部を示す図である。
【図３】従来のモータ駆動回路を示す図である。
【符号の説明】
【００２６】
１…モータ駆動回路、２…電流制御回路（電流供給手段）３…モータ正逆転回路、４…モータ正逆転チェック回路（リレー状態検出手段）、７…コントローラ（リレー駆動手段、異常判定手段）、３１…第１リレー、３２…第２リレー
【図１】
2005102358.tif 000003
【図２】
2005102358.tif 000004
【図３】
2005102358.tif 000005