(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータコイルを通電させるべく当該モータコイルに接続される駆動トランジスタのオンオフを制御する通電制御回路と、
前記駆動トランジスタに流れる電流が所定の閾値を越える過電流状態であるか否かを検出する過電流状態検出回路と、
前記過電流状態検出回路によって前記過電流状態が検出されたことを契機としてコンデンサへの充電を開始した後、前記過電流状態が検出されなくなったことを契機として当該コンデンサを放電させる充放電回路と、
前記コンデンサの充電電圧が所定電圧から閾値電圧を超えるまでの充電期間が経過するまでの間、前記通電制御回路による前記駆動トランジスタのオンオフ制御を停止させて前記駆動トランジスタをオフさせておき、当該充電期間が経過した後、前記過電流状態の検出により前記駆動トランジスタをオフさせる過電流保護制御を行うか否かを決定する過電流保護制御回路と、
前記過電流状態検出回路によって検出される前記過電流状態が第１の期間継続するか否かを監視する第１の監視回路と、を備え、
前記過電流保護制御回路は、前記第１の監視回路において前記過電流状態が前記第１の期間継続したことが監視されたことを契機として、前記充電期間が経過するまでの間、前記通電制御回路による前記駆動トランジスタのオンオフ制御を停止して前記駆動トランジスタをオフさせ、
前記過電流保護制御回路は、前記第１の監視回路において前記過電流状態が前記第１の期間継続したことが監視されたときの前記駆動トランジスタのオンオフ状態を記憶しておき、前記充電期間が経過したとき前記駆動トランジスタをオフした状態から前記記憶しておいたオンオフ状態に復帰させた上で、前記過電流保護制御を行うか否かを決定する
ことを特徴とするモータ駆動回路。
【請求項２】
請求項１に記載のモータ駆動回路において、
前記駆動トランジスタを前記記憶しておいたオンオフ状態に復帰させた後、前記過電流状態検出回路によって検出される前記過電流状態が第２の期間継続するか否かを監視する第２の監視回路を備え、
前記過電流保護制御回路は、前記第２の監視回路において前記過電流状態が前記第２の期間継続したことが監視されたとき前記過電流保護制御を行う決定をすることを特徴とするモータ駆動回路。
【請求項３】
請求項２に記載のモータ駆動回路において、
前記第２の期間経過後からの第３の期間、前記過電流状態検出回路において前記過電流状態が継続するか否かを監視する第３の監視回路を備え、
前記過電流保護制御回路は、前記第３の監視回路において前記過電流状態が前記第３の期間継続しないことが監視されたとき、前記過電流保護制御を行わない決定をして、前記通電制御回路による前記駆動トランジスタのオンオフ制御を復帰させたオンオフ状態から再開させることを特徴とするモータ駆動回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータ駆動回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
モータ駆動回路は、通常、短絡事故（天絡、地絡、負荷ショート等）に起因して発生する過電流状態からモータ駆動回路を保護する過電流保護回路を備えている。以下、図５を参照しつつ、過電流保護回路を備えたモータ駆動回路１０について説明する。
【０００３】
モータ駆動回路１０は、図５に示す一点鎖線で囲まれた構成を具備している。具体的には、モータ駆動回路１０は、Ｈブリッジ回路１１、通電制御回路１２、過電流状態検出回路１３、過電流保護回路１４、マスク期間設定回路１５を備え、その外部にモータコイル５とコンデンサ６を接続して構成される。
【０００４】
Ｈブリッジ回路１１は、電源Ｖｄｄ側のソーストランジスタ１、２及び接地側のシンクトランジスタ３、４（例えば、Ｎチャンネル型のＭＯＳＦＥＴ）を、モータコイル５を介してブリッジ接続する。
【０００５】
通電制御回路１２は、Ｈブリッジ回路１１に対して、ソーストランジスタ１及びシンクトランジスタ４のペアとソーストランジスタ２及びシンクトランジスタ３のペアを相補的にオンオフさせる制御を行う。この結果、モータコイル５に流れる駆動電流の向きが変わり、モータが回転駆動する。
【０００６】
過電流状態検出回路１３は、外的要因によって、トランジスタ１〜４に流れる電流が所定の閾値を超える過電流状態を検出したとき、その旨を示す論理レベル（以下、Ｌレベルとする。）の過電流状態検出信号ＤＥＴを出力する。尚、過電流状態は、外的要因によって、１）ソーストランジスタ１、２がオンしているときに、それぞれのソース側がグランドに短絡する場合、または、２）シンクトランジスタ３、４がオンしているときに、それぞれのドレイン側が電源Ｖｄｄに短絡する場合に発生する。
【０００７】
過電流保護回路１４は、過電流状態検出回路１３から過電流状態が検出されたことを示すＬレベルの過電流状態検出信号ＤＥＴを受信した場合、原則として、Ｈブリッジ回路１１を構成する全てのトランジスタ１〜４をオフさせる過電流保護制御を行う。しかしながら、駆動電流に重畳される突発的なノイズ（スパイクノイズ等）によって誤って過電流状態が検出される恐れがある。このため、過電流状態検出回路１３によって過電流状態が検出されてから、マスク期間設定回路１５において充電期間として設定されるマスク期間が経過するまでの間、過電流保護回路１４は、全てのトランジスタ１〜４をオフさせる過電流保護制御を一時的に禁止させる仕組みを備えている。
【０００８】
尚、マスク期間は、モータ駆動回路１０の使用状況に応じて自由な時間設定ができるように、取り付けや取り外しが容易な外付けのコンデンサ６が主に用いられる。具体的には、マスク期間設定回路１５は、コンパレータ１６、定電流源１７、放電用トランジスタ１８（例えばＮチャンネル型のＭＯＳＦＥＴ）を具備しており、コンデンサ６の充電電圧が所定電圧（電荷が全く蓄積されていない状態では０レベル若しくは電荷が蓄積された状態では当該電荷に応じた初期レベル）から基準電圧Ｖｒｅｆ１に達するまでの期間を当該マスク期間として設定する。
【０００９】
詳述すると、過電流状態が検出されたことを示すＬレベルの過電流状態検出信号ＤＥＴによって放電用トランジスタ１８がオフされ、定電流源１７からコンデンサ６への充電が開始される。そして、コンデンサ６の充電電圧が所定電圧から基準電圧Ｖｒｅｆ１に達したとき、マスク期間が経過したことになり、コンパレータ１６は、Ｈレベル出力からＬレベル出力に変化する。よって、過電流保護回路１４は、コンパレータ１６の出力論理レベルに基づいて、全てのトランジスタ１〜４をオフさせる過電流保護制御を行うか否かの決定をする。
【００１０】
以下では、図６に示すモータ駆動回路１０の主要信号の波形図を基に、モータ駆動回路１０の動作について説明する。
【００１１】
まず、時刻ＴＡにおいて、過電流状態検出回路１３は、過電流状態を検出しておらず、Ｈレベルの過電流状態検出信号ＤＥＴを出力する場合とする。この場合、Ｈブリッジ回路１１を構成するトランジスタ１〜４に対して、通電制御回路１２によってモータを回転駆動するための相補的なオンオフ制御が行われる。また、この場合、放電用トランジスタ１８は、Ｈレベルの過電流状態検出信号ＤＥＴによってオンしているので、コンデンサ６への充電が行われていない状態にある。
【００１２】
つぎに、時刻ＴＢにおいて、過電流状態検出回路１３によって突発的なノイズに起因した過電流状態が検出され、Ｌレベルの過電流状態検出信号ＤＥＴを出力する場合とする。この場合、放電用トランジスタ１８はＬレベルの過電流状態検出信号ＤＥＴによってオフするので、コンデンサ６への充電が開始される。尚、時刻ＴＢにおいて、トランジスタ１〜４は、通電制御回路１２によってモータを通常（過電流状態が発生していない状態）どおり回転駆動するための相補的なオンオフ制御が行われる。
【００１３】
つぎに、時刻ＴＣにおいて、時刻ＴＢにおいて検出される過電流状態は突発的なノイズに起因したものであったので、過電流状態検出回路１３は過電流状態が検出されなくなったことを判別し、Ｈレベルの過電流状態検出信号ＤＥＴを出力する場合とする。この場合、放電用トランジスタ１８はＨレベルの過電流状態検出信号ＤＥＴによってオンするので、時刻ＴＢから充電され続けてきたコンデンサ６の放電が行われる。
【００１４】
尚、時刻ＴＢから時刻ＴＣまでの期間、コンデンサ６への充電が行われているが、コンデンサ６の充電電圧が基準電圧Ｖｒｅｆ１にまで達しておらず、過電流状態が検出されてからマスク期間設定回路１５のマスク期間を経過していない。即ち、過電流保護回路１４は、時刻ＴＢから時刻ＴＣまでの間に検出された過電流状態がノイズに起因したものと判別し、全てのトランジスタ１〜４をオフさせる過電流保護制御を一時的に禁止する。
【００１５】
つぎに、時刻ＴＤにおいて、過電流状態検出回路１３は、ノイズではなく短絡事故に起因した過電流状態を検出して、Ｌレベルの過電流状態検出信号ＤＥＴを出力する場合とする。この場合、放電用トランジスタ１８はＬレベルの過電流状態検出信号ＤＥＴによってオフするので、コンデンサ６への充電が再び開始される。また、トランジスタ１〜４は、通電制御回路１２によってモータを回転駆動するための相補的なオンオフ動作を行う。
【００１６】
そして、時刻ＴＥにおいて、コンデンサ６の充電電圧が基準電圧Ｖｒｅｆ１に達し、時刻ＴＤにおいて過電流状態が検出されてからマスク期間設定回路１５により設定されたマスク期間が経過する。そして、マスク期間の経過を契機として、過電流保護回路１４は、通電制御回路１２によるオンオフ制御を停止させ、全てのトランジスタ１〜４をオフさせる過電流保護制御を行う。
【特許文献１】特開平５−１１１１４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
前述したように、従来の過電流保護回路を備えたモータ駆動回路は、過電流状態が検出されてからコンデンサの充電期間として設定されるマスク期間が経過するまでの間は、ノイズに起因した過電流状態の誤検出を想定して、駆動トランジスタを全てオフさせる過電流保護制御を一時的に禁止し、モータを回転駆動するための駆動トランジスタのオンオフ制御を継続させる仕組みを備えている。
【００１８】
しかしながら、このような仕組みを備えることで、マスク期間の間に、ノイズではなく短絡事故に起因した過電流状態が検出されているにも関わらず、過電流保護制御が一時的に禁止されてしまうことになる。このため、マスク期間が不適切に長く設定されていた場合には、過電流保護対象（モータコイルや駆動トランジスタ等）の故障を招く恐れがあった。
【００１９】
尚、コンデンサには容量ばらつきがあり温度等の環境条件に起因した容量の変動が生じる。また、印加電圧、供給電流、周囲の温度等によって過電流保護対象の故障条件も変動する。このため、ノイズに起因した過電流状態の誤検出を抑えるべく、コンデンサの充電期間としてのマスク期間の長さを適切に設定することは困難であった。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
前記課題を解決するための主たる発明は、モータコイルを通電させるべく当該モータコイルに接続される駆動トランジスタのオンオフを制御する通電制御回路と、前記駆動トランジスタに流れる電流が所定の閾値を越える過電流状態であるか否かを検出する過電流状態検出回路と、前記過電流状態検出回路によって前記過電流状態が検出されたことを契機としてコンデンサへの充電を開始した後、前記過電流状態が検出されなくなったことを契機として当該コンデンサを放電させる充放電回路と、前記コンデンサの充電電圧が所定電圧から閾値電圧を超えるまでの充電期間が経過するまでの間、前記通電制御回路による前記駆動トランジスタのオンオフ制御を停止させて前記駆動トランジスタをオフさせておき、当該充電期間が経過した後、前記過電流状態の検出により前記駆動トランジスタをオフさせる過電流保護制御を行うか否かを決定する過電流保護制御回路と、前記過電流状態検出回路によって検出される前記過電流状態が第１の期間継続するか否かを監視する第１の監視回路と、を備え、前記過電流保護制御回路は、前記第１の監視回路において前記過電流状態が前記第１の期間継続したことが監視されたことを契機として、前記充電期間が経過するまでの間、前記通電制御回路による前記駆動トランジスタのオンオフ制御を停止して前記駆動トランジスタをオフさせ、前記過電流保護制御回路は、前記第１の監視回路において前記過電流状態が前記第１の期間継続したことが監視されたときの前記駆動トランジスタのオンオフ状態を記憶しておき、前記充電期間が経過したとき前記駆動トランジスタをオフした状態から前記記憶しておいたオンオフ状態に復帰させた上で、前記過電流保護制御を行うか否かを決定することとする。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、過電流保護を適切に行うモータ駆動回路を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
本明細書および添付図面の記載により、少なくとも以下の事項が明らかとなる。
【００２３】
＜＜＜モータ駆動回路の構成＞＞＞
図１は、本発明の一実施形態に係るモータ駆動回路を示すブロック図である。尚、図１に示す中で、図５に示す構成と同一のものに対しては同一番号を付し、その説明を省略する。また、図１に示す中で、一点鎖線で囲まれた構成を１チップに集積化されたモータ駆動回路１００とし、モータ駆動回路１００の外部にはモータコイル５、コンデンサ６が接続される場合とする。
【００２４】
モータ駆動回路１００は、Ｈブリッジ回路１１、過電流状態検出回路１１０、通電制御回路１２０、第１の監視回路１３０、第１の制御回路１４０、過電流保護回路１５０、マスク期間設定回路１５を備えている。さらに、モータ駆動回路１００は、第２の制御回路１６０、第２の監視回路１７０、第３の監視回路１８０を備えている。尚、過電流保護回路１５０、第１の制御回路１４０、第２の制御回路１６０は、本請求項の過電流保護制御回路に対応したものである。
【００２５】
過電流状態検出回路１１０は、外的要因によって、トランジスタ１〜４に流れる電流が所定の閾値を超える過電流状態を検出したとき、その旨を示す論理レベルの信号Ｓ１を出力する。尚、以下では、Ｈレベルの信号Ｓ１は過電流状態が検出されなかったことを表しており、Ｌレベルの信号Ｓ１は過電流状態が検出されたことを表している。尚、過電流状態は、外的要因によって、１）ソーストランジスタ１、２がオンしているときに、それぞれのソース側がグランドに短絡する場合、または、２）シンクトランジスタ３、４がオンしているときに、それぞれのドレイン側が電源Ｖｄｄに短絡する場合に発生する。
【００２６】
過電流状態検出回路１１０は、４つのコンパレータ１１１〜１１４と、４つのＮＡＮＤゲート１１５〜１１８と、１つのＡＮＤゲート１１９を有する。
【００２７】
コンパレータ１１１は、その＋端子にＨブリッジ回路１１の電源電圧Ｖｄｄより所定電圧だけ低く且つソーストランジスタ２がオンのときにそのソース電圧よりも低い基準電圧Ｖｒｅｆ２が印加され、その−端子にソーストランジスタ２及びシンクトランジスタ４の接続点の電圧が印加される。この結果、コンパレータ１１１の出力は、ソーストランジスタ２がオンするとＬレベルとなる。
【００２８】
コンパレータ１１２は、その＋端子に基準電圧Ｖｒｅｆ２が印加され、その−端子にソーストランジスタ１及びシンクトランジスタ３の接続点の電圧が印加される。尚、コンパレータ１１２の動作はコンパレータ１１１と同様である。
【００２９】
コンパレータ１１３は、その−端子にＨブリッジ回路１１の接地電圧よりも所定電圧だけ高く且つシンクトランジスタ４がオンのときにそのドレイン電圧よりも高い基準電圧Ｖｒｅｆ３が印加され、その＋端子にソーストランジスタ２及びシンクトランジスタ４の接続点の電圧が印加される。この結果、コンパレータ１１３の出力は、シンクトランジスタ４がオンするとＬレベルとなる。
【００３０】
コンパレータ１１４は、その−端子に基準電圧Ｖｒｅｆ３が印加され、その＋端子にソーストランジスタ１及びシンクトランジスタ３の接続点の電圧が印加される。尚、コンパレータ１１４の動作はコンパレータ１１３と同様である。
【００３１】
ＮＡＮＤゲート１１５〜１１８は、通電制御回路１２０より出力される駆動信号とコンパレータ１１１〜１１４の出力を用いてＮＡＮＤ演算を行う。ＡＮＤゲート１１９は、ＮＡＮＤゲート１１５〜１１８の各出力のＡＮＤ演算を行い、その結果を信号Ｓ１として出力する。即ち、過電流状態が発生すると、ＮＡＮＤゲート１１５〜１１８の出力のうちいずれかがＬレベルとなる。従って、この場合、ＡＮＤゲート１１９は、過電流状態が検出されたことを示すＬレベルの信号Ｓ１を出力する。
【００３２】
尚、過電流状態検出回路１１０は、前述した実施形態の他に、Ｈブリッジ回路１１と接地点の間に抵抗を設け、当該抵抗の両端子間に発生する電圧レベルが閾値電圧を超えたとき、その状態を過電流状態として検出するようにしてもよい。
【００３３】
通電制御回路１２０は、過電流状態が検出されない場合において、トランジスタ１〜４を相補的にオンオフ制御することによって、モータを回転駆動すべくモータコイル５に駆動電流を流すための通電制御を行う。
【００３４】
第１の監視回路１３０は、信号Ｓ１がＬレベルとなったとき、そのＬレベルが『第１の期間』継続するか否か監視するものである。即ち、信号Ｓ１がＨレベルから瞬間的にＬレベルとなり直ぐにＨレベルに戻るような場合、Ｌレベルの信号Ｓ１に基づいて、モータを回転駆動するためのトランジスタ１〜４のオンオフ制御を停止することは好ましくない。このため、通電制御回路１２０は、信号Ｓ１のＬレベルが第１の期間継続したことが監視されたときに、モータを回転駆動するためのトランジスタ１〜４のオンオフ制御を停止して、トランジスタ１〜４を全てオフさせる。
【００３５】
尚、本実施形態の第１の監視回路１３０は、４つのＤ型フリップフロップ（以下ＤＦＦと称する）１３１〜１３４によって構成されるカウンタによって実現される。尚、ＤＦＦの個数は４つに限定されず、第１の期間の長さに応じた個数となる。ＤＦＦ１３１〜１３４は、各々Ｄ端子と／Ｑ端子が接続されており、初段のＤＦＦ１３１のＣ端子にはクロック信号ＣＬＫが入力され、ＤＦＦ１３１〜１３３の／Ｑ端子の出力が次段のＤＦＦ１３２〜１３４のＣ端子に入力される。また、ＤＦＦ１３１〜１３４のＲ端子にはＮＯＲゲート１４１を介して信号Ｓ１が入力される。
【００３６】
例えば、信号Ｓ１がＨレベルとなるとき（過電流状態が未検出の場合）、ＤＦＦ１３１〜１３４はＮＯＲゲート１４１のＬレベル出力（Ｌレベルの初期リセット信号Ｓ１１によってＲＳフリップフロップ１４２のＱ端子出力がＬレベルの場合）によってリセットされ、最終段のＤＦＦ１３４の／Ｑ端子の出力である信号Ｓ２はＨレベルを維持する。一方、信号Ｓ１がＬレベルとなるとき（過電流状態が検出された場合）、ＮＯＲゲート１４１のＨレベル出力（Ｌレベルの初期リセット信号Ｓ１１によってＲＳフリップフロップ１４２のＱ端子出力がＬレベルの場合）によりＤＦＦ１３１〜１３４はリセット解除となり、クロック信号ＣＬＫの立ち上がり毎に、初段のＤＦＦ１３１の／Ｑ端子の変化が次段のＤＦＦ１３２〜１３４のＣ端子に順次入力される。そして、信号Ｓ１が第１の期間の間Ｌレベルを継続すると、信号Ｓ２がＨレベルからＬレベルに変化する。このとき、モータ駆動回路１００は、過電流状態検出回路１１０による過電流検出を経てから、第１の監視回路１３０が設定する第１の期間を経過したことを判別する。
【００３７】
尚、信号Ｓ１が第１の期間の間にＬレベルからＨレベルに変化すると、ＤＦＦ１３１〜１３４がリセットされるため、信号Ｓ２はＨレベルを継続することになる。従って、信号Ｓ２がＨレベルからＬレベルになったときには、過電流状態検出回路１１０によって過電流状態が検出され（信号Ｓ１がＬレベル）、且つ、第１の監視回路１３０において設定される第１の期間が経過したことが分かる。
【００３８】
第１の制御回路１４０は、第１の監視回路１３０より出力される信号Ｓ２がＬレベルとなったとき、通電制御回路１２０に対して、トランジスタ１〜４のオンオフ制御を停止させる制御を行う。また、第１の制御回路１４０は、通電制御回路１２０に対して、信号Ｓ２がＬレベルとなったときのトランジスタ１〜４のゲート駆動信号のレベルをレジスタ１２５に記憶させる制御を行う。さらに、第１の制御回路１４０は、信号Ｓ２がＬレベルとなったとき、マスク期間設定回路１５の放電用トランジスタ１８をオフさせて、コンデンサ６への充電を開始させる制御を行う。さらに、第１の制御回路１４０は、コンデンサ６への充電開始と併せて、トランジスタ１〜４を全てオフさせる制御を行う。つまり、第１の制御回路１４０は、コンデンサ６への充電開始により、コンデンサ６の充電電圧が所定電圧（０レベル又は初期レベル）から基準電圧Ｖｒｅｆ１に達するまでの充電期間として設定されるマスク期間の間、トランジスタ１〜４を全てオフさせて、Ｈブリッジ回路１１における通電を停止させる制御を行う。
【００３９】
尚、本実施形態の第１の制御回路１４０は、ＮＯＲゲート１４１と、リセット入力とセット入力が負論理であるＲＳフリップフロップ１４２と、ＮＡＮＤゲート１４３と、インバータ１４４と、によって主に構成される。
【００４０】
ＮＯＲゲート１４１は、過電流状態検出回路１１０より出力される信号Ｓ１と、ＲＳフリップフロップ１４２のＱ端子出力と、が入力される。つまり、ＮＯＲゲート１４１は、信号Ｓ１が過電流状態が検出されていないことを示すＨレベルとなる場合（ＲＳフリップフロップ１４２のＱ端子出力を無視した場合）、第１の監視回路１３０を構成するＤＦＦ１３１〜１３４をリセットさせるＬレベルを出力する。一方、信号Ｓ１が過電流状態が検出されたことを示すＬレベルとなる場合（ＲＳフリップフロップ１４２のＱ端子出力を無視した場合）、ＮＯＲゲート１４１は、ＤＦＦ１３１〜１３４のリセットを解除させるＨレベルを出力する。
【００４１】
ところで、ＤＦＦ１３１〜１３４のリセット解除後、最終段のＤＦＦ１３４の／Ｑ端子から出力される信号Ｓ２がＨレベルからＬレベルに変化したとき（第１の期間を経過したとき）、ＲＳフリップフロップ１４２の／Ｓ端子に信号Ｓ２が入力されるため、ＮＯＲゲート１４１に入力されるＲＳフリップフロップ１４２のＱ端子出力はＬレベルからＨレベルに変化する。よって、ＤＦＦ１３１〜１３４のリセット解除後、ＮＯＲゲート１４１は再度ＤＦＦ１３１〜１３４をリセットさせるＬレベルを出力する。即ち、過電流状態検出回路１１０によって過電流状態が検出され且つ第１の監視回路１３０が設定する第１の期間を経過したとき、信号Ｓ２はＬレベルのワンショット波形となる。
【００４２】
ＲＳフリップフロップ１４２は、／Ｓ端子に信号Ｓ２が入力され、／Ｒ端子に初期リセット信号Ｓ１１がＡＮＤゲート１６３を介して入力される。尚、初期リセット信号Ｓ１１は、初期リセットの際にＬレベルとなり、その後Ｈレベルとなる信号である。従って、ＲＳフリップフロップ１４２は、Ｌレベルの初期リセット信号Ｓ１１がＡＮＤゲート１６３（信号Ｓ８がＨレベルの場合）を介して／Ｒ端子に入力されたときにリセット状態となり、その後セット状態となるまで／Ｑ端子よりＨレベルの信号Ｓ３を出力し続ける。また、ＲＳフリップフロップ１４２は、第１の監視回路１３０より出力されたＬレベルの信号Ｓ２が／Ｓ端子に入力されたときにセット状態となり、その後リセット状態となるまで／Ｑ端子よりＬレベルの信号Ｓ３を出力し続ける。
【００４３】
尚、通電制御回路１２０は、ＲＳフリップフロップ１４２より出力されるＬレベルの信号Ｓ３の受信を契機として、トランジスタ１〜４のオンオフ制御を停止し、トランジスタ１〜４のオンオフ状態をレジスタ１２５に記憶した上で、トランジスタ１〜４を全てオフさせる。具体的には、トランジスタ１〜４のオンオフ制御を停止するときにトランジスタ１〜４をオンオフさせていたゲート駆動信号の論理レベル（オンが１、オフが０）を前記オンオフ状態としてレジスタ１２５に記憶させる。尚、以下のオンオフ状態の記載についても全てトランジスタ１〜４のゲート駆動信号の論理レベルという意味である。
【００４４】
ＮＡＮＤゲート１４３は、信号Ｓ９がＨレベルの場合、ＲＳフリップフロップ１４２のＱ端子出力を反転した信号Ｓ４を、マスク期間設定回路１５の放電用トランジスタ１８のゲート電極に向けて出力する。つまり、過電流状態が検出されないとき又は過電流状態が検出されても第１の期間を経過しなかったとき（信号Ｓ２がＨレベルのとき）、コンデンサ６はＨレベルの信号Ｓ４によって放電される。また、過電流状態が検出され且つ第１の期間を経過したとき（信号Ｓ２がＬレベルのワンショット波形となるとき）、コンデンサ６はＬレベルの信号Ｓ４によって充電される。
【００４５】
インバータ１４４は、信号Ｓ３を反転して、過電流保護回路１５０を制御するための出力を行う。
【００４６】
過電流保護回路１５０は、第１の制御回路１４０を構成するインバータ１４４の出力に基づいて、過電流状態が検出され且つ第１の期間が経過したとき、通電制御回路１２０に対して、トランジスタ１〜４を全てオフさせる制御を行う。また、それと同時に、マスク期間設定回路１５は、第１の制御回路１４０から出力されたＬレベルの信号Ｓ４によって、コンデンサ６への充電を開始している。よって、過電流保護回路１５０は、トランジスタ１〜４を全てオフさせてから、コンデンサ６の充電電圧が所定電圧から基準電圧Ｖｒｅｆ１に達するまでの充電期間として設定されるマスク期間が経過したとき、レジスタ１２５に記憶しておいたトランジスタ１〜４のオンオフ状態を復帰させる制御を行う。
【００４７】
尚、本実施形態の過電流保護回路１５０は、ＮＡＮＤゲート１５１、ＡＮＤゲート１５４により主に実現される。
【００４８】
ＮＡＮＤゲート１５１は、インバータ１４４による信号Ｓ３の反転出力とコンパレータ１６より出力する信号Ｓ１０とが入力される。つまり、過電流状態が検出され且つ第１の期間が経過したとき、通電制御回路１２０に対してトランジスタ１〜４をオフさせるためのＬレベルの信号Ｓ５を出力する。その後、コンデンサ６の充電電圧が基準電圧Ｖｒｅｆ１に達し、コンパレータ１６より出力される信号Ｓ１０の論理レベルがＨレベルからＬレベルに変化すると、トランジスタ１〜４をオンするためのＨレベルの信号Ｓ５を出力する。尚、このとき、通電制御回路１２０は、レジスタ１２５に記憶しておいたトランジスタ１〜４のオンオフ状態（過電流検出時のゲート駆動信号の論理レベル）を読み出し、トランジスタ１〜４のオンオフ状態をその読み出したオンオフ状態に復帰させる。
【００４９】
第２の監視回路１７０は、マスク期間が経過した後、トランジスタ１〜４の状態をレジスタ１２５において記憶されたオンオフ状態に復帰させた後、トランジスタ１〜４の出力が安定して得られることを補償するための『第２の期間』を設定する。
【００５０】
尚、本実施形態の第２の監視回路１７０は、２つのＤＦＦ１７１、１７２によって実現される。ＤＦＦ１７１と１７２は各々Ｑ端子とＤ端子が接続されており、それぞれのＣ端子にはクロック信号ＣＬＫが入力される。また、ＡＮＤゲート１５３から出力される信号Ｓ６が、ＤＦＦ１７１のＤ端子へ入力され、ＤＦＦ１７１、１７２の各Ｒ端子へ反転入力される。
【００５１】
ここで、ＮＯＲゲート１５２は、ＲＳフリップフロップ１４２より出力される信号Ｓ３と、コンパレータ１６より出力される信号Ｓ１０が入力される。また、ＡＮＤゲート１５３は、ＮＯＲゲート１５２の出力とＲＳフリップフロップ１６２より出力される信号Ｓ９が入力される。このため、ＡＮＤゲート１５３より出力される信号Ｓ６は、マスク期間経過後にＬレベルからＨレベルに変化する。信号Ｓ６がＨレベルとなるとき、ＤＦＦ１７１、１７２はリセット解除された状態となり、初段のＤＦＦ１７１がクロック信号ＣＬＫの立ち上がり毎に、Ｑ端子のＨレベルからＬレベルへの変化が次段のＤＦＦ１７２のＤ端子に入力される。そして、信号Ｓ６がＬレベルからＨレベルに変化した後、ＤＦＦ１７２の／Ｑ端子より出力される信号Ｓ７がＨレベルからＬレベルに変化すると、第２の期間が経過したことになる。
【００５２】
尚、第２の期間経過後において、信号Ｓ１が過電流状態が検出されないことを示すＨレベルであっても、そのＨレベルの信号Ｓ１が瞬間的なものである場合がある。そこで、第３の監視回路１８０は、第２の期間経過後、信号Ｓ１のＨレベルが『第３の期間』を継続するか否かを監視する。
【００５３】
尚、本実施形態の第３の監視回路１８０は、２つのＤＦＦ１８１、１８２によって実現される。ＤＦＦ１８１と１８２は各々Ｑ端子とＤ端子が接続されており、それぞれのＣ端子にはクロック信号ＣＬＫが入力される。また、信号Ｓ６がＤＦＦ１８１、１８２の各Ｒ端子へ反転入力され、ＤＦＦ１８１のＤ端子には、第２の監視回路１７０を構成するＤＦＦ１７２のＱ端子が接続される。ここで、過電流状態が未検出であり、信号Ｓ１がＨレベルであれば、信号Ｓ６もまたＨレベルであり、ＤＦＦ１８１、１８２はリセット解除を継続する。よって、第２の期間の経過後、ＤＦＦ１７２のＱ端子からＤＦＦ１８１のＤ端子へＨレベルが入力され、ＤＦＦ１８２の／Ｑ端子からＬレベルの信号Ｓ８が出力された場合に、信号Ｓ１のＨレベルが第３の期間継続したこととなる。
【００５４】
第２の制御回路１６０は、第２の期間経過後、過電流が流れており信号Ｓ１がＬレベルであった場合、通電制御回路１２０に対してトランジスタ１〜４を全てオフさせる過電流保護制御を行う決定をする。一方、過電流が流れておらず信号Ｓ１がＨレベルであり、信号Ｓ１のＨレベルが第３の期間継続した場合、過電流保護制御を行わない決定をし、通電制御回路１２０によるオンオフ制御をレジスタ１２５に記憶しておいたオンオフ状態から再開させる。
【００５５】
尚、本実施形態の第２の制御回路１６０は、主に、ＯＲゲート１６１と、ＲＳフリップフロップ１６２、ＡＮＤゲート１６３と、により実現される。
【００５６】
ＯＲゲート１６１は、第２の監視回路１７０より出力される信号Ｓ７と、過電流状態検出回路１１０より出力される信号Ｓ１が入力される。尚、信号Ｓ７は、マスク期間経過後、さらに第２の期間が経過するとＬレベルとなる。つまり、マスク期間経過後から第２の期間が経過するまでは、ＯＲゲート１６１の出力は、信号Ｓ１の出力に関わらず、Ｈレベルの信号Ｓ７によってＨレベルに固定される。そして、第２の期間が経過した後、信号Ｓ７がＬレベルになると、ＯＲゲート１６１の出力は、信号Ｓ１の論理レベルに応じた出力となる。
【００５７】
ＲＳフリップフロップ１６２は、／Ｓ端子にＯＲゲート１６１の出力が入力され、／Ｒ端子に初期リセット信号Ｓ１１が入力される。よって、ＲＳフリップフロップ１６２は、第２の期間を経過して信号Ｓ７がＬレベルとなったときに、信号Ｓ１がＨレベルであったとき、Ｌレベルの信号Ｓ９を出力する。
【００５８】
ＡＮＤゲート１６３は、初期リセット信号Ｓ１１と第３の監視回路１８０より出力される信号Ｓ８とが入力される。つまり、ＡＮＤゲート１６３の出力は、第３の期間が経過してＬレベルの信号Ｓ８が出力された場合にＨレベルとなる。そして、ＡＮＤゲート１６３より出力されるＨレベルが、ＲＳフリップフロップ１４２のＲ端子に入力される。この結果、信号Ｓ３はＨレベルとなり、停止していたトランジスタ１〜４のオンオフ制御が再開される。
【００５９】
尚、第２の制御回路１６０に対応して、過電流保護回路１５０は、前述したＮＡＮＤゲート１５１、ＡＮＤゲート１５４に加えて、ＮＯＲゲート１５２、ＡＮＤゲート１５３を更に備える。
【００６０】
ＮＯＲゲート１５２は、ＲＳフリップフロップ１４２より出力される信号Ｓ３と、コンパレータ１６より出力される信号Ｓ１０とが入力される。つまり、ＮＯＲゲート１５２は、過電流状態が検出されない場合にはＬレベルを出力し、過電流状態が検出された場合には、マスク期間が経過するまでＬレベルを出力し、マスク期間が経過した後にはＨレベルを出力する。
【００６１】
ＡＮＤゲート１５３は、ＮＯＲゲート１５２の出力と、ＲＳフリップフロップ１６２より出力される信号９が入力される。つまり、ＡＮＤゲート１５３より出力される信号Ｓ６は、マスク期間経過後にＨレベルとなり、第２の期間経過後の信号Ｓ１がＬレベルの場合にはＬレベルとなり、第２の期間経過後の信号Ｓ１がＨレベルの場合には第３の期間が経過するまでＨレベルとなる。
【００６２】
＜＜＜モータ駆動回路１００の動作＞＞＞
図３、図４に示すモータ駆動回路１００の主要信号の波形図を参照しながら、図２に示すフローチャートを用いて、図１に示すモータ駆動回路１００の動作を説明する。
【００６３】
まず、ノイズや短絡事故が発生していない場合とする。この場合、過電流状態検出回路１１０より出力される信号Ｓ１がＨレベルであり、通電制御回路１２０はモータを回転駆動するためのトランジスタ１〜４のオンオフ制御が行われる（Ｓ１００）。例えば、図３中の時刻Ｔ０に示した状態である。
【００６４】
つぎに、ノイズ又は短絡事故が発生してトランジスタ１〜４に過電流が流れてしまい、過電流状態検出回路１１０より出力される信号Ｓ１がＬレベルとなった場合（Ｓ１０１：ＹＥＳ）とする。この場合、第１の監視回路１３０は、信号Ｓ１のＬレベルが第１の期間継続するか否かを監視する（Ｓ１０２）。例えば、図３中の時刻Ｔ１や時刻Ｔ３に示した状態である。
【００６５】
ここで、信号Ｓ１のＬレベルが第１の期間継続せず、第１の監視回路１３０より出力される信号Ｓ２がＨレベルを継続する場合とする（Ｓ１０２：ＮＯ）。例えば、図３中の時刻Ｔ１から時刻Ｔ２までの状態である。この場合、過電流状態検出回路１１０によって検出された過電流状態がノイズに起因したものと判別される。そして、モータを回転駆動するためのトランジスタ１〜４のオンオフ制御が引き続き行われる（Ｓ１００）。
【００６６】
一方、信号Ｓ１のＬレベルが第１の期間継続して、第１の監視回路１３０より出力される信号Ｓ２がＨレベルからＬレベルに変化した場合とする（Ｓ１０２：ＹＥＳ）。例えば、図３中の時刻Ｔ３から時刻Ｔ４までの状態である。この場合、過電流状態検出回路１１０によって検出された過電流状態がノイズではなく短絡事故に起因したものと判別される。そして、第１の制御回路１４０は、第１の期間経過時のトランジスタ１〜４のオンオフ状態のレジスタ１２５への記憶、コンデンサ６への充電開始、トランジスタ１〜４を全てオフすることによるＨブリッジ回路１１の通電停止を一斉に行う（Ｓ１０３）。例えば、図３中の時刻Ｔ４に示した状態である。
【００６７】
つぎに、コンデンサ６への充電開始後、コンデンサ６の充電電圧が所定電圧から基準電圧Ｖｒｅｆ１まで達してマスク期間が経過したとき（Ｓ１０４）、第１の制御回路１４０は、トランジスタ１〜４をレジスタ１２５に記憶しておいたオンオフ状態に復帰させる（Ｓ１０５）。例えば、図３中や図４中の時刻Ｔ５に示した状態である。
【００６８】
つぎに、マスク期間経過後、さらに第２の監視回路１７０が設定する第２の期間経過した場合とする（Ｓ１０６）。例えば、図３中や図４中の時刻Ｔ５から時刻Ｔ６までの状態である。
【００６９】
ここで、第２の期間経過時においてトランジスタ１〜４に過電流が流れており過電流状態検出回路１１０より出力される信号Ｓ１がＬレベルのとき（Ｓ１０７：ＹＥＳ）、トランジスタ１〜４を全てオフさせる過電流保護制御を行う決定をする（Ｓ１０８）。例えば、図３中の時刻Ｔ６に示した状態である。
【００７０】
一方、マスク期間中に短絡事故が解消されて、第２の期間経過時に、過電流状態検出回路１１０より出力される信号Ｓ１がＨレベルのとき（Ｓ１０７：ＮＯ）、第３の監視回路１８０は、信号Ｓ１のＨレベルが更に第３の期間継続するか否かを監視する（Ｓ１０９）。例えば、図４中の時刻Ｔ６に示した状態である。
【００７１】
ここで、第２の期間経過時の信号Ｓ１のＨレベルが第３の期間継続したことが監視された場合（Ｓ１０９：ＹＥＳ）、過電流保護制御を行わない決定をし、トランジスタ１〜４のオンオフ制御をレジスタ１２５に記憶しておいたオンオフ状態より再開させる。例えば、図４中の時刻Ｔ６から時刻Ｔ７に示した状態である。
【００７２】
一方、第２の期間経過時の信号Ｓ１のＨレベルが第３の期間継続したことが監視されなかった場合（Ｓ１０９：ＮＯ）、信号Ｓ１の論理レベルが再度確認される（Ｓ１０７）。
【００７３】
以上より、過電流状態の検出時からマスク期間が経過するまでの間は、Ｈブリッジ回路１１内の全てのトランジスタ１〜４をオフし、Ｈブリッジ回路１１の通電を停止させる。即ち、従来の過電流保護方式によればノイズによる誤検出防止のため過電流状態の検出がマスク期間継続するまで過電流保護が行われなかったのに対し、本発明では、マスク期間の間であっても全てのトランジスタ１〜４を一旦オフさせる。従って、コンデンサ６の選定が不適切であり、過電流保護としては不適切に長期間のマスク期間が設定された場合であっても、過電流保護対象を確実に保護することができる。
【００７４】
また、第１の監視回路１３０により過電流状態が第１の期間継続するか否かを監視することによって、過電流状態検出回路１１０によって検出された過電流状態がノイズに起因したものか又は短絡事故に起因したものかを判別することができる。従って、仮にノイズに起因した過電流状態が検出されたときであっても、マスク期間中にＨブリッジ回路１１の通電を停止させずに済むので、モータの稼働率の低下を抑えることができる。
【００７５】
また、マスク期間中にＨブリッジ回路１１の通電を停止させる際に、第１の期間経過時のトランジスタ１〜４のオンオフ状態をレジスタ１２５に記憶しておく。従って、マスク期間の経過後にトランジスタ１〜４を第１の期間経過時のオンオフ状態に円滑に復帰させることができる。
【００７６】
また、短絡事故に起因した過電流状態がマスク期間の間も継続していた場合に、マスク期間経過時にオフしていたトランジスタ１〜４を、過電流検出時のオンオフ状態に復帰させてしまうと、短絡事故が何ら解消されていない状態であるので、再び過電流状態となってしまう。そこで、マスク期間経過後、過電流状態の検出が第２の期間継続して行われたか否かを監視する仕組みを設ける。
【００７７】
具体的には、オフしていたトランジスタ１〜４をオンオフ状態に復帰した際に生成される信号Ｓ１の論理レベルによって判断される。また、このとき、トランジスタ１〜４を第１の期間経過時のオンオフ状態に復帰した後から信号Ｓ１の論理レベルを判断するまでの期間として、第２の監視回路１７０が設定する第２の期間を設ける。この結果、トランジスタ１〜４を第１の期間経過時のオンオフ状態に復帰した直後、トランジスタ１〜４の出力が不安定となっている第２の期間中、信号Ｓ１の論理レベルを判断しないので、過電流状態の検出をより確実に行うことが可能となる。
【００７８】
また、第２の期間経過後であっても信号Ｓ１がＨレベルであった場合、全てのトランジスタ１〜４をオフさせる過電流保護制御を行わない決定をし、通電制御回路１２０によるトランジスタ１〜４のオンオフ制御を再開させる。具体的には、信号Ｓ１のＨレベルが、第３の監視回路１８０により設定される第３の期間中継続した場合に、トランジスタ１〜４のオンオフ制御を再開することにした。この結果、信号Ｓ１がＨレベルとなる期間が第３の期間に満たない瞬間的なものである場合、トランジスタ１〜４のオンオフ制御を誤って再開させずに済むので、過電流状態の検出をより確実に行うことが可能となる。
【００７９】
以上、本発明に係る一実施形態について説明したが、前述の実施形態の説明は、本発明の理解を容易とするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得るとともに、本発明にはその等価物が含まれることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】本発明の一実施形態に係るモータ駆動回路の構成を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るモータ駆動回路の動作を説明するためのフローチャートである。
【図３】本発明の一実施形態に係るモータ駆動回路の主要信号の波形図である。
【図４】本発明の一実施形態に係るモータ駆動回路の主要信号のその他の波形図である。
【図５】従来のモータ駆動回路の構成を示す図である。
【図６】従来のモータ駆動回路の主要信号の波形図である。
【符号の説明】
【００８１】
１、２  ソーストランジスタ
３、４  シンクトランジスタ
５  モータコイル
６  コンデンサ
１５  充放電回路
１１０  過電流状態検出回路
１２０  通電制御回路
１２５  レジスタ
１３０  第１の監視回路
１４０  第１の制御回路
１５０  過電流保護回路
１６０  第２の制御回路
１７０  第２の監視回路
１８０  第３の監視回路
【図１】
0005297641.tif 000002
【図２】
0005297641.tif 000003
【図３】
0005297641.tif 000004
【図４】
0005297641.tif 000005
【図５】
0005297641.tif 000006
【図６】
0005297641.tif 000007