(57)【要約】【課題】過電圧の状態を解消すると共に、熱による回路の素子の損傷を防止できるモータ駆動装置を提供する。【解決手段】過電圧判定部９０で検知された電圧が閾値電圧以上の場合に、ＦＥＴドライバ７０はモータ５２を強制的に回転させる強制作動用電圧をインバータ４０に生成させて、モータ５２に印加させる。また、ＦＥＴドライバ７０は、強制作動の際に過熱状態判定部８６により基板が過熱状態であると判定された場合には、過熱状態判定部８６により当該過熱状態が解消されたと判定されるまで強制作動用電圧の印加を中断するようにインバータ回路４０を制御する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータに印加する電圧を生成する駆動回路と、
基板の温度に基づいて該基板が過熱状態か否かを判定する過熱状態判定部と、
電源の電圧を検知する電圧検知部と、
前記モータが停止している状態で、前記電圧検知部で検知された検知電圧が閾値以上となった場合には、前記モータを強制回転させる強制作動用電圧が前記モータに印加されるように前記駆動回路を制御し、前記モータが強制回転されている状態で、前記過熱状態判定部により基板の過熱状態が判定された場合には、前記過熱状態判定部により基板の加熱状態の解消が判定されるまで、前記強制作動用電圧の前記モータへの印加が中断されるように前記駆動回路を制御する制御部と、
を含むモータ駆動装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記検知電圧が前記閾値未満の状態で指令信号が入力された場合には、入力された指令信号に応じた指令電圧が前記モータに印加され、前記指令信号に応じた指令回転速度で前記モータが回転するように前記駆動回路を制御し、前記モータが前記指令回転速度で回転している状態で、前記検知電圧が前記閾値以上になった場合には、前記指令回転速度より高速で前記モータを回転させる電圧が前記モータに印加されるように前記駆動回路を制御し、前記モータが高速で回転している状態で、前記過熱状態判定部により基板の過熱状態が判定された場合には、前記過熱状態判定部により基板の過熱状態の解消が判定されるまで、高速回転させるための電圧の前記モータへの印加が中断され、前記指令電圧が前記モータに印加させるように前記駆動回路を制御する請求項１記載のモータ駆動装置。
【請求項３】
前記過熱状態判定部は、前記基板の温度が第１閾値温度を超えて前記第１閾値温度より高い第２閾値温度に達した場合に前記基板が加熱状態であると判定し、前記基板の温度が前記第１閾値温度以下になった場合に加熱状態が解消したと判定する請求項１又は２記載のモータ駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータ駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両用エアコンの送風に用いられるブロアモータ（以下、「モータ」と略記）及びモータを制御する回路の電源は車載のバッテリが用いられるが、バッテリにはエンジンの点火系及びオルタネータ等の機器も接続されている。バッテリに接続された、これらの機器の影響により、モータ及びモータを制御する回路に供給される電力の電圧が変動するサージが発生し、当該サージにより回路が悪影響を受けるおそれがあった。
【０００３】
サージの中でも、発電中のオルタネータとバッテリとの電気的な接続が絶たれた際に生じるロードダンプのサージは特に電圧が高く、半導体で構成された回路に致命的な影響を及ぼすおそれがある。特許文献１には、ロードダンプによる電源電圧の瞬間的な異常上昇を検出すると、モータ及び電磁コイルに通電して電源電圧の異常上昇を抑制する駆動装置の発明が開示されている。
【０００４】
特許文献２には、ロードダンプによる電源電圧の瞬間的な異常上昇を検出すると、モータ及び電磁コイルに通電して電源電圧の異常上昇を抑制する二次空気導入システム用駆動装置の発明が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−２７４８２８号公報
【特許文献２】特開２００５−３０７９５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１及び特許文献２に記載の発明は、ロードダンプのサージ等による数十〜数百ｍ秒の短時間で生じる過電圧の解消を主な目的としている。従って、バッテリの急速充電器を接続した等の過電圧の状態が長時間継続する場合にモータへの通電を継続すると、モータを駆動する電圧を生成する駆動回路のスイッチング素子等が熱により損傷するおそれがあった。
【０００７】
本発明は上記に鑑みてなされたもので、過電圧の状態を解消すると共に、熱による回路の素子の損傷を防止できるモータ駆動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】
【０００８】
前記課題を解決するために、請求項１に記載のモータ駆動装置は、モータに印加する電圧を生成する駆動回路と、基板の温度に基づいて該基板が過熱状態か否かを判定する過熱状態判定部と、電源の電圧を検知する電圧検知部と、前記モータが停止している状態で、前記電圧検知部で検知された検知電圧が閾値以上となった場合には、前記モータを強制回転させる強制作動用電圧が前記モータに印加されるように前記駆動回路を制御し、前記モータが強制回転されている状態で、前記過熱状態判定部により基板の過熱状態が判定された場合には、前記過熱状態判定部により基板の加熱状態の解消が判定されるまで、前記強制作動用電圧の前記モータへの印加が中断されるように前記駆動回路を制御する制御部と、を含んでいる。
【０００９】
このモータ駆動装置は、電圧検知部で検知された検知電圧が閾値以上の場合にモータを強制的に回転させる強制作動用電圧を駆動回路に生成させてモータを回転させることにより、電源電圧が過電圧の状態を解消する。
【００１０】
また、このモータ駆動装置は、強制回転の状態で基板が過熱状態であると判定された場合には、過熱状態が解消されたと判定されるまで強制作動用電圧の印加を中断することにより、回路の素子の損傷を防止できる。
【００１１】
請求項２記載のモータ駆動装置は、請求項１記載のモータ駆動装置において、前記制御部は、前記検知電圧が前記閾値未満の状態で指令信号が入力された場合には、入力された指令信号に応じた指令電圧が前記モータに印加され、前記指令信号に応じた指令回転速度で前記モータが回転するように前記駆動回路を制御し、前記モータが前記指令回転速度で回転している状態で、前記検知電圧が前記閾値以上になった場合には、前記指令回転速度より高速で前記モータを回転させる電圧が前記モータに印加されるように前記駆動回路を制御し、前記モータが高速で回転している状態で、前記過熱状態判定部により基板の過熱状態が判定された場合には、前記過熱状態判定部により基板の過熱状態の解消が判定されるまで、高速回転させるための電圧の前記モータへの印加が中断され、前記指令電圧が前記モータに印加させるように前記駆動回路を制御する。
【００１２】
このモータ駆動装置によれば、指令信号に基づいてモータが回転している場合に、電源電圧が閾値電圧以上になった場合には指令信号による回転よりも高速でモータを回転させることにより電源電圧が過電圧の状態を解消する。
【００１３】
また、このモータ駆動装置は、高速でモータを回転させている状態で基板が過熱状態であると判定された場合には、過熱状態が解消されたと判定されるまで高速回転用の電圧の印加を中断して、指令信号に基づいてモータを回転させることにより、回路の素子の損傷を防止できる。
【００１４】
請求項３の発明は、請求項１又は２記載のモータ駆動装置において、記過熱状態判定部は、前記基板の温度が第１閾値温度を超えて前記第１閾値温度より高い第２閾値温度に達した場合に前記基板が加熱状態であると判定し、前記基板の温度が前記第１閾値温度以下になった場合に加熱状態が解消したと判定する。
【００１５】
このモータ駆動装置によれば、基板の温度が第２閾値未満の第１閾値温度以下になった場合に加熱状態が解消したと判定することにより、基板の温度が十分に低下した状態で、過電圧を解消するための強制作動を再開できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施の形態に係るモータ駆動装置を用いたモータユニットの構成を示す概略図である。
【図２】本発明の実施の形態に係るモータ駆動装置の概略を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態に係るモータ駆動装置の論理回路の動作の態様を示した概略図であり、（Ａ）は電源電圧が閾値電圧未満でかつ基板が過熱状態ではない場合、（Ｂ）は電源電圧が閾値電圧以上でかつ基板が過熱状態ではない場合、（Ｃ）は電源電圧が閾値電圧以上でかつ基板が過熱状態場合、を各々示している。
【図４】本発明の実施の形態に係るモータ駆動装置における過電圧解消の処理による電源電圧、駆動信号、基板温度の変化の一例を示したタイムチャートである。
【図５】過電圧解消の処理を中断せずに続行した場合の電源電圧、駆動信号、基板温度の変化の一例を示したタイムチャートである。
【図６】本発明の実施の形態に係るモータ駆動装置における過電圧解消処理の一例を示したフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図１は、本実施の形態に係るモータ駆動装置２０を用いたモータユニット１０の構成を示す概略図である。図１の本実施の形態に係るモータユニット１０は、一例として車両用エアコンの送風に用いられる、いわゆるブロアモータのユニットである。
【００１８】
本実施の形態に係るモータユニット１０は、ステータ１４の外側にロータ１２が設けられた、アウターロータ構造の三相モータに係るものである。ステータ１４はコア部材に導線が巻かれた電磁石であって、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の三相を構成している。
【００１９】
ステータ１４のＵ相、Ｖ相、Ｗ相の各々は、後述するモータ駆動装置２０の制御により、電磁石で発生する磁界の極性が切り替えられることにより、いわゆる回転磁界を発生する。
【００２０】
ロータ１２の内側（図示せず）にはロータマグネットが設けられており、ロータマグネットは、ステータ１４で生じた回転磁界に対応することにより、ロータ１２を回転させる。
【００２１】
ロータ１２にはシャフト１６が設けられており、ロータ１２と一体になって回転する。図１には示していないが、本実施の形態ではシャフト１６には、いわゆるシロッコファン等の多翼ファンが設けられ、当該多翼ファンがシャフト１６と共に回転することにより、車両用エアコンにおける送風が可能となる。
【００２２】
ステータ１４は、上ケース１８を介して、モータ駆動装置２０に取り付けられる。モータ駆動装置２０は、モータ駆動装置２０の基板２２と、基板２２上の素子から生じる熱を放散するヒートシンク２４とを備えている。
【００２３】
ロータ１２、ステータ１４及びモータ駆動装置２０を含んで構成されるモータユニット１０には、下ケース２８が取り付けられる。
【００２４】
図２は、本実施の形態に係るモータ駆動装置２０の概略を示す図である。図２に記載のインバータ回路４０は、ＦＥＴ（Field Effect Transistor）によってモータ５２のステータ１４のコイルに供給する電力をスイッチングする。例えば、インバータＦＥＴ４４Ａ、４４ＤはＵ相のコイル１４Ｕに、インバータＦＥＴ４４Ｂ、４４ＥはＶ相のコイル１４Ｖに、インバータＦＥＴ４４Ｃ、４４ＦはＷ相のコイル１４Ｗに、各々供給する電力のスイッチングを行う。
【００２５】
インバータＦＥＴ４４Ａ、４４Ｂ、４４Ｃの各々のドレインは、チョークコイル８２を介して車載のバッテリ８０の正極に接続されている。また、インバータＦＥＴ４４Ｄ、４４Ｅ、４４Ｆの各々のソースはバッテリ８０の負極に接続されている。
【００２６】
また、本実施の形態のモータ駆動装置２０の基板上には、前述のインバータ回路４０に加え、コンパレータ５４、実回転数算出部５６、指令回転数算出部５８、スタンバイ回路６０、メイン電源通電部６２、通電制御駆動波形決定部６４、ＰＩ制御部６６、電圧補正部６８及びＦＥＴドライバ７０等が実装されている。
【００２７】
また、本実施の形態のモータ駆動装置２０の基板上には、チョークコイル８２及び平滑コンデンサ８４Ａ，８４Ｂ等が実装され、さらにエアコンＥＣＵ（Electronic Control Unit）７８及びバッテリ８０が接続されている。チョークコイル８２及び平滑コンデンサ８４Ａ、８４Ｂはバッテリ８０と共に略直流電源を構成している。また、エアコンＥＣＵ７８は、車両用エアコンの電子制御ユニットであり、ユーザがエアコンＥＣＵ７８によりエアコンをオンにすると、モータ駆動装置２０の制御により、モータ５２が作動する。また、ユーザが車両用エアコンの風量を調節する場合は、エアコンＥＣＵ７８を介してモータ５２（ロータ１２）の回転速度を指示するための信号が入力される。
【００２８】
本実施の形態では、シャフト１６と同軸に設けられたセンサマグネット１２Ａの磁界をホール素子１２Ｂが検出する。コンパレータ５４は、ホール素子１２Ｂのアナログ出力をデジタル信号に変換する装置であり、実回転数算出部は、コンパレータ５４が出力したデジタル信号に基づいてロータ１２の実回転速度を算出する。指令回転数算出部はエアコンＥＣＵ７８等からの指示に基づいた目標回転速度を算出する。
【００２９】
ＰＩ制御部６６は、指令回転数算出部５８が算出した目標回転速度と実回転数算出部５６が算出した実回転速度とから、実回転速度を目標回転速度に変化させる場合にステータ１４のコイルに印加する電圧をいわゆるＰＩ制御によって算出する。ＰＩ制御部６６は、目標回転速度と実回転速度との偏差と目標回転速度における電圧と実回転速度における電圧との偏差との比例関係基づいて目標回転速度における電圧を算出する偏差比例部６６Ｐを含む。また、ＰＩ制御部６６は、上記の比例関係のみでは残留偏差が生じる場合に、かかる残留偏差を偏差積分によって解消する偏差積分部６６Ｉを含む。電圧補正部６８は、ＰＩ制御部６６による算出結果に基づいて、ステータ１４のコイルに印加する電圧を補正する。
【００３０】
スタンバイ回路６０は、バッテリ８０から各部への電源供給を制御する回路である。また、メイン電源通電部６２は、スタンバイ回路６０の制御に従って、モータ駆動装置への電源をオンにして、通電制御駆動波形決定部６４にモータ５２のコイルに印加する電圧の波形を決定させる。また、メイン電源通電部６２は、電源電圧を過電圧判定部９０に印加する。過電圧判定部９０は、コンパレータ等の回路であり、印加された電源電圧が閾値電圧以上か否かを判定する。過電圧判定部９０は、電源電圧が閾値電圧以上の場合には、ハイレベル（Ｈレベル）信号を、電源電圧が閾値電圧未満の場合にはローレベル（Ｌレベル）信号を、後述する論理回路１０８に各々出力する。
【００３１】
また、本実施の形態に係るモータ駆動装置２０の基板上には、基板の温度を抵抗値として検知するチップサーミスタＲＴが実装されている。本実施の形態に用いられるチップサーミスタＲＴは温度の上昇に対して抵抗が減少するＮＴＣ (Negative Temperature Coefficient)サーミスタであり、温度が上昇するにつれてチップサーミスタＲＴの抵抗値は減少する。なお、反転回路を併用することで、温度が上昇するにつれて抵抗値が増大するＰＴＣ（Positive Temperature Coefficient）サーミスタを使用してもよい。
【００３２】
チップサーミスタＲＴは一種の分圧回路を構成しており、チップサーミスタＲＴの一端からは、チップサーミスタＲＴの抵抗値に基づいて変化する電圧が出力される。チップサーミスタＲＴがＮＴＣサーミスタであれば、温度が高くなるほど抵抗が減少し、分圧されて一端から出力される電圧も温度が高くなるほど低くなる。
【００３３】
チップサーミスタＲＴの一端から出力された電圧は過熱状態判定部８６において過熱判定値出力部８８が出力する過熱判定値と比較される。過熱状態判定部８６は、チップサーミスタＲＴの一端から出力された電圧が過熱判定値以下の場合には基板が加熱状態であることを示すＨレベル信号を、チップサーミスタＲＴの一端から出力された電圧が過熱判定値を超える場合にはＬレベル信号を、後述する論理回路１０８に各々出力する。
【００３４】
強制出力部９２は、電源電圧が閾値電圧以上の場合にモータ５２を強制的に駆動させる強制作動のためのＨレベル信号を論理回路１０８に出力する回路である。
【００３５】
論理回路１０８は、入力端が過電圧判定部９０の出力端に接続された第１ＮＯＴゲート９６と、入力端が過熱状態判定部８６及び第１ＮＯＴゲート９６の各々の出力端に接続された第１ＯＲゲート９８と、を含む。
【００３６】
また、論理回路１０８は、入力端が過熱状態判定部８６の出力端に接続された第２ＮＯＴゲート１００と、入力端が強制出力部９２、過電圧判定部９０及び第２ＮＯＴゲート１００の各々の出力端に接続された第１ＡＮＤゲート１０２と、を含む。
【００３７】
さらに、論理回路１０８は、入力端が第１ＯＲゲート９８及び電圧補正部６８の各々の出力端に接続された第２ＡＮＤゲート１０４と、入力端が第１ＡＮＤゲート１０２及び第２ＡＮＤゲート１０４の各々の出力端に接続されると共に出力端がＦＥＴドライバ７０に接続された第２ＯＲゲート１０６と、を含んでいる。
【００３８】
論理回路１０８は、過電圧判定部９０及び過熱状態判定部８６の各々が出力した信号に応じて、強制出力部９２が出力するＨレベル信号及び電圧補正部６８が出力する信号（Ｌレベル）のいずれかの信号をＦＥＴドライバ７０に出力する。ＦＥＴドライバ７０は、論理回路１０８からＨレベル信号が入力された場合には、通常動作時よりも高速でモータ５２を強制的に駆動させる強制作動のための電圧（強制作動用電圧）をインバータ回路４０に生成させる。また、ＦＥＴドライバ７０は、論理回路１０８からＬレベル信号が入力された場合には、指令信号に基づいて電圧補正部６８から出力された信号に応じた電圧値の電圧を生成するようにインバータ回路４０を制御する通常動作を行う。本実施の形態では、電圧補正部６８から出力された信号に応じた電圧値の電圧（指令電圧）がモータ５２に印加された場合には、モータ５２は特許請求の範囲に記載の指令回転速度で回転する。
【００３９】
また、インバータＦＥＴ４４Ｄ、４４Ｅ、４４Ｆの各々のソースとバッテリ８０との間には電流を検知するためのシャント抵抗９４が設けられている。本実施の形態では、シャント抵抗９４の両端の電位差からモータ５２に流れる電流を検知し、当該電流の変化も考慮してインバータ回路４０の制御を行うこともできる。
【００４０】
図３は、本実施の形態に係るモータ駆動装置２０の論理回路１０８の動作の態様を示した概略図であり、（Ａ）は電源電圧が閾値電圧未満でかつ基板が過熱状態ではない場合、（Ｂ）は電源電圧が閾値電圧以上でかつ基板が過熱状態ではない場合、（Ｃ）は電源電圧が閾値電圧以上でかつ基板が過熱状態場合、を各々示している。
【００４１】
図３（Ａ）では、電源電圧が閾値電圧未満なので過電圧判定部９０はＬレベル信号を出力する。また、基板が加熱状態ではないので、過熱状態判定部８６はＬレベル信号を出力する。
【００４２】
過電圧判定部９０が出力したＬレベル信号は、第１ＮＯＴゲート９６でＨレベル信号に反転されて、第１ＯＲゲート９８に入力される。その結果、第１ＯＲゲート９８の入力端には、過熱状態判定部８６からのＬレベル信号と第１ＮＯＴゲート９６からのＨレベル信号とが入力されるので、第１ＯＲゲートはＨレベル信号を第２ＡＮＤゲート１０４に出力する。
【００４３】
第２ＡＮＤゲート１０４の入力端には、第１ＯＲゲート９８からＨレベル信号と電圧補正部６８からＬレベル信号とが入力されるので、第２ＡＮＤゲート１０４はＬレベル信号を出力する。
【００４４】
過熱状態判定部８６が出力したＬレベル信号は、第２ＮＯＴゲート１００でＨレベル信号に反転されて、第１ＡＮＤゲート１０２に入力される。第１ＡＮＤゲート１０２の入力端には、過電圧判定部９０からＬレベル信号と強制出力部９２からＨレベル信号と第２ＮＯＴゲート１００からＨレベル信号とが入力されるので、第１ＡＮＤゲート１０２はＬレベル信号を出力する。
【００４５】
そして、第２ＯＲゲート１０６の入力端には第１ＡＮＤゲート１０２からＬレベル信号と、第２ＡＮＤゲート１０４からＬレベル信号とが入力されるので、第２ＯＲゲート０６はＬレベル信号をＦＥＴドライバ７０に出力する。Ｌレベル信号が入力されたＦＥＴドライバ７０は、電圧補正部６８から出力された信号に基づいて補正した電圧値の電圧を生成するようにインバータ回路４０を制御する通常動作を行う。
【００４６】
図３（Ｂ）では、電源電圧が閾値電圧以上なので過電圧判定部９０はＨレベル信号を出力する。また、基板が加熱状態ではないので、過熱状態判定部８６はＬレベル信号を出力する。
【００４７】
過電圧判定部９０が出力したＨレベル信号は、第１ＮＯＴゲート９６でＬレベル信号に反転されて、第１ＯＲゲート９８に入力される。その結果、第１ＯＲゲート９８の入力端には、過熱状態判定部８６からのＬレベル信号と第１ＮＯＴゲート９６からのＬレベル信号とが入力されるので、第１ＯＲゲートはＬレベル信号を第２ＡＮＤゲート１０４に出力する。
【００４８】
第２ＡＮＤゲート１０４の入力端には、第１ＯＲゲート９８からＬレベル信号と電圧補正部６８からＬレベル信号とが入力されるので、第２ＡＮＤゲート１０４はＬレベル信号を出力する。
【００４９】
過熱状態判定部８６が出力したＬレベル信号は、第２ＮＯＴゲート１００でＨレベル信号に反転されて、第１ＡＮＤゲート１０２に入力される。第１ＡＮＤゲート１０２の入力端には、過電圧判定部９０からＨレベル信号と強制出力部９２からＨレベル信号と第２ＮＯＴゲート１００からＨレベル信号とが入力されるので、第１ＡＮＤゲート１０２はＨレベル信号を出力する。
【００５０】
そして、第２ＯＲゲート１０６の入力端には第１ＡＮＤゲート１０２からＨレベル信号と、第２ＡＮＤゲート１０４からＬレベル信号とが入力されるので、第２ＯＲゲート０６はＨレベル信号をＦＥＴドライバ７０に出力する。Ｈレベル信号が入力されたＦＥＴドライバ７０は、通常動作時よりも高速でモータ５２を駆動させる強制作動用電圧をインバータ回路４０に生成させる。
【００５１】
図３（Ｃ）では、電源電圧が閾値電圧以上なので過電圧判定部９０はＨレベル信号を出力する。また、基板が加熱状態なので、過熱状態判定部８６はＨレベル信号を出力する。
【００５２】
過電圧判定部９０が出力したＨレベル信号は、第１ＮＯＴゲート９６でＬレベル信号に反転されて、第１ＯＲゲート９８に入力される。その結果、第１ＯＲゲート９８の入力端には、過熱状態判定部８６からのＨレベル信号と第１ＮＯＴゲート９６からのＬレベル信号とが入力されるので、第１ＯＲゲートはＨレベル信号を第２ＡＮＤゲート１０４に出力する。
【００５３】
第２ＡＮＤゲート１０４の入力端には、第１ＯＲゲート９８からＨレベル信号と電圧補正部６８からＬレベル信号とが入力されるので、第２ＡＮＤゲート１０４はＬレベル信号を出力する。
【００５４】
過熱状態判定部８６が出力したＨレベル信号は、第２ＮＯＴゲート１００でＬレベル信号に反転されて、第１ＡＮＤゲート１０２に入力される。第１ＡＮＤゲート１０２の入力端には、過電圧判定部９０からＨレベル信号と強制出力部９２からＨレベル信号と第２ＮＯＴゲート１００からＬレベル信号とが入力されるので、第１ＡＮＤゲート１０２はＬレベル信号を出力する。
【００５５】
そして、第２ＯＲゲート１０６の入力端には第１ＡＮＤゲート１０２からＬレベル信号と、第２ＡＮＤゲート１０４からＬレベル信号とが入力されるので、第２ＯＲゲート０６はＬレベル信号をＦＥＴドライバ７０に出力する。Ｌレベル信号が入力されたＦＥＴドライバ７０は、電圧補正部６８から出力された信号に基づいて補正した電圧値の電圧を生成するようにインバータ回路４０を制御する通常動作を行う。
【００５６】
図４は、本実施の形態に係るモータ駆動装置２０における過電圧解消の処理の一例を示したタイムチャートである。電源電圧である＋Ｂ電圧１１０が閾値電圧１１２以上になった場合、ＦＥＴドライバ７０は駆動信号１１４を出力してインバータ回路４０に強制作動用電圧を生成させ、生成した強制作動用電圧をモータ５２に印加してモータ５２を駆動させて過電圧を解消する。
【００５７】
基板温度１１６が第１閾値温度を超え、第２閾値温度１２０に達した場合（時間ｔ１）には、強制作動用電圧の印加を中断してモータ５２の強制的な駆動を停止する。仮に時間ｔ１でモータ５２の強制的な駆動を停止しない場合には、図５に示したように基板温度１１６は上がり続け、ついにはモータ駆動装置２０を構成する素子を損傷させる。本実施の形態では、基板温度１１６が第２閾値温度１２０に達した後は、過熱状態判定部８６はＨレベル信号を出力し、当該Ｈレベル信号の出力を基板温度１１６が第２閾値温度１２０よりも低い第１閾値温度１１８以下になるまで継続する。
【００５８】
過熱状態判定部８６が、基板温度１１６が第２閾値温度１２０に達した後、第１閾値温度１１８以下になるまでＨレベル信号を出力するには、基板温度１１６が第１閾値温度１１８の場合にチップサーミスタＲＴが出力する電圧に対応した第１過熱判定値と、基板温度１１６が第２閾値温度１２０の場合にチップサーミスタＲＴが出力する電圧に対応した第２過熱判定値とを過熱判定値出力部８８が出力するようにする。チップサーミスタＲＴがＮＴＣサーミスタであれば、温度が高くなるほど抵抗が減少し、分圧されて一端から出力される電圧も温度が高くなるほど低くなるので、第２過熱判定値は第１過熱判定値よりも低くする。
【００５９】
過熱状態判定部８６は、チップサーミスタＲＴの一端から出力された電圧が第１過熱判定値以下になり、第２過熱判定値まで低下した場合にＨレベル信号を出力し、その後、チップサーミスタＲＴの一端から出力された電圧が第１過熱判定値まで上がった場合にＬレベル信号を出力する。
【００６０】
図４では、時間ｔ２で基板温度１１６が第１閾値温度以下となったので、過電圧解消のためのモータ５２の駆動が再開される。このように、基板温度１１６が第２閾値温度１２０以上になった場合には、モータの強制的な駆動を中断することにより、モータ駆動装置２０の回路の素子の損傷を防止することができる。
【００６１】
図６は、本実施の形態に係るモータ駆動装置２０における過電圧解消処理の一例を示したフローチャートである。ステップ５００では、電源電圧である＋Ｂ電圧１１０が閾値電圧１１２以上になって過電圧状態になったか否かを判定する。ステップ５００で肯定判定の場合には、手順をステップ５０２に移行させる。ステップ５００で否定判定の場合には、ステップ５０４で通常動作を行って処理をリターンする。ステップ５０４での通常動作とは、車両用エアコンがオフ状態であれば、過電圧解消のためのモータ５２の強制的な駆動を行わずにモータ５２の回転を停止させ、車両用エアコンがオン状態であれば、過電圧解消のためのモータ５２の強制的な駆動を行わずに電圧補正部６８から出力された信号に基づいて補正した電圧値の電圧をインバータ回路４０に生成させてモータ５２を回転させる。
【００６２】
ステップ５０２では基板が過熱状態か否かを判定し、肯定判定の場合には手順をステップ５０４の通常動作に移行させて熱による素子の損傷を防止して処理をリターンする。ステップ５０２で否定判定の場合には、ステップ５０６でモータ５２を強制的に作動させて過電圧を解消させ、処理をリターンする。
【００６３】
以上説明したように、本実施の形態では、過電圧判定部９０で閾値電圧以上の電圧が検知された場合にモータ５２を回転させる強制作動用電圧をインバータ回路４０に生成させてモータ５２を回転させることにより、電源電圧が過電圧の状態を解消する。
【００６４】
また、本実施の形態では、強制作動の際に基板が過熱状態であると判定された場合には、過熱状態が解消されたと判定されるまで強制作動を中断することにより、回路の素子の損傷を防止できる。従って、バッテリの急速充電器を接続した等の過電圧の状態が長時間継続する場合であっても、過電圧の状態を解消すると共に、熱による回路の素子の損傷を防止できる。
【符号の説明】
【００６５】
１０…モータユニット、１２…ロータ、１２Ａ…センサマグネット、１２Ｂ…ホール素子、１４…ステータ、１４Ｕ，１４Ｖ，１４Ｗ…コイル、１６…シャフト、１８…上ケース、２０…モータ駆動装置、２２…基板、２４…ヒートシンク、２８…下ケース、４０…インバータ回路、４４Ａ，４４Ｂ，４４Ｃ，４４Ｄ，４４Ｅ，４４Ｆ…インバータＦＥＴ、５２…モータ、５４…コンパレータ、５６…実回転数算出部、５８…指令回転数算出部、６０…スタンバイ回路、６２…メイン電源通電部、６４…通電制御駆動波形決定部、６６…ＰＩ制御部、６６Ｉ…偏差積分部、６６Ｐ…偏差比例部、６８…電圧補正部、７０…ＦＥＴドライバ、７８…エアコンＥＣＵ、８０…バッテリ、８２…チョークコイル、８４Ａ，８４Ｂ…平滑コンデンサ、８６…過熱状態判定部、８８…過熱判定値出力部、９０…過電圧判定部、９２…強制出力部、９４…シャント抵抗、９６…第１ＮＯＴゲート、９８…第１ＯＲゲート、１００…第２ＮＯＴゲート、１０２…第１ＡＮＤゲート、１０４…第２ＡＮＤゲート、１０６…第２ＯＲゲート、１１８…論理回路、１１０…＋Ｂ電圧、１１２…閾値電圧、１１４…駆動信号、１１６…基板温度、１１８…第１閾値温度、１２０…第２閾値温度、ＲＴ…チップサーミスタ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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