JP6109059B2 - モータ制御回路及びモータ制御回路のショート検出方法 - Google Patents

Description

本発明は、モータ制御回路及びモータ制御回路のショート検出方法に関する。

アクティブフォースペダルは、アクセルペダルを戻す方向に力を発生させることで、ペダルの反力を強める動作を行う機能を有する。このアクティブフォースペダルによれば、アクセルペダルの反力をアクティブに制御することで、車の急発進、急加速の防止や、エコ運転の支援を図ることが可能である。このようなアクティブフォースペダルでは、アクセルペダルに対して反力を与えるモータが設けられ、このモータのトルクを制御することで、アクセルペダルの反力がアクティブに制御される。

また、このようなアクティブフォースペダルに用いられるモータを制御するモータ制御回路としては、モータに流れる電流値が目標値となるように、ＭＯＳＦＥＴ（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor）等のスイッチング素子により、モータに供給する電源をＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御するものが用いられている。すなわち、このようなモータ制御回路では、各種の条件に応じてモータのトルクの目標値が決められ、このモータのトルクの目標値に対応する駆動電流が求められる。そして、目標となる駆動電流とモータを流れる電流とが比較され、この比較出力に応じて、スイッチング信号のデューティ比が制御される。このようなフィードバック制御により、モータが所望のトルクで駆動する。

また、特許文献１に示されるように、モータ制御回路では、電源端子からモータを経由して接地端子に流れる電源の経路中にシャント抵抗が設けられ、このシャント抵抗の両端電圧を検出してショート状態が判定される。つまり、モータの短絡が生じると、電源端子からモータを経由して接地端子に流れる電流が大電流となる。このことから、このシャント抵抗の両端電圧から、電源端子からモータを経由して接地端子に流れる経路の電流を検出し、この電流の検出値と所定の閾値とを比較し、この電流の検出値が所定の閾値を越えた場合に、ショートが発生したと判定する。この特許文献１では、半導体スイッチのオン抵抗をシャント抵抗として用いている。

特開２０００−２９９６３１号公報

しかしながら、モータへの電源経路中のシャント抵抗により検出された電流検出値と所定の閾値を比較することでショート状態を検出する構成では、モータがある程度の短絡抵抗をもつショート（例えばレアショート）を起こした場合、ショート状態を正確に検知することが難しい。

つまり、短絡抵抗が殆ど０Ωとなるような場合には、モータへの経路中の電流が大電流となり、シャント抵抗の両端電圧から検出された電流値が閾値を越え、ショート状態が検知される。そして、ショートが検知された場合には、モータの回転が停止され、回路保護が図られる。

しかしながら、ある程度の短絡抵抗があるようなショートが発生した場合、電流検出値が大きくなるため、上述のフィードバック制御により、デューティ比が下がるように、スイッチング信号のパルス幅が制御される。スイッチング信号のデューティ比が下げられると、モータへの経路を流れる電流が減少するため、検出電流値が下がり、この検出電流値が閾値を越えないような状態が続く場合がある。この場合、上述した技術では、ショート検出を行うことができない状態が続く可能性がある。ショートが検出できない状態が続くと、その制御を行っている間においても、モータに電流が流れ続けるため、モータに負担がかかってしまう。また、この場合、アクセルペダルを踏んだときの踏力が通常時とは異なるため、ユーザに違和感を与える。

上述の課題を鑑み、本発明は、ある程度の短絡抵抗があるようなショートが発生した場合でも、ショートの発生を確実に検知することができるモータ制御回路及びモータ制御回路のショート検出方法を提供することを目的とする。

上述の課題を鑑み、本発明は、電源端子とモータとの間に設けられ第１のスイッチング素子と、接地端子と前記モータとの間に設けられた第２のスイッチング素子と、前記モータを流れる電流の検出値に応じて、前記第１及び前記第２のスイッチング素子をオン／オフ制御させるスイッチング信号のデューティ比を制御するモータ制御部と、前記電源端子と前記モータとの間の経路中を流れる電流の検出値が予め定められた第１の閾値より大きい場合に、過電流検出信号を出力すると判定するショート検出回路と、前記過電流検出信号を受信するとショート状態であると判定するショート判定部と、を備えるモータ制御回路であって、前記ショート判定部は、前記スイッチング信号のデューティ比が規定デューティ比よりも小さく、且つ、前記電源端子と前記モータとの間の経路中を流れる電流の検出値が前記第１の閾値よりも低い値に設定された第２の閾値より大きい場合にショートが発生していると判定することを特徴とする。

また、本発明は、上述のモータ制御回路において、前記モータ制御部は、前記ショート判定部によってショートが発生していると判定されると、前記モータの動作を停止させることを特徴とする。

また、本発明は、上述のモータ制御回路において、前記電源端子と前記モータとの間の経路中に設けられる第１のシャント抵抗と、前記第１のシャント抵抗と前記モータとの間に接続される第２のシャント抵抗とを有し、前記ショート判定部は、前記第１のシャント抵抗により検出された前記電源端子と前記モータとの間の経路中を流れる電流の検出値を用いて前記ショートが発生しているか否かの判定を行い、前記モータ制御部は、前記第２のシャント抵抗により検出された前記モータを流れる電流の検出値を用いて前記スイッチング信号のデューティ比を制御することを特徴とする。

また、本発明は、上述のモータ制御回路において、前記第１のスイッチング素子のドレインと前記第２のスイッチング素子のドレインとの間に環流ダイオードが設けられることを特徴とする。

また、本発明は、上述のモータ制御回路において、更に、前記スイッチング信号のデューティ比が前記規定デューティ比よりも小さく、且つ、前記電源端子と前記モータとの間の経路中を流れる電流の検出値が前記第２の閾値より大きくなる時間を計測するタイマ部を有し、前記ショート判定部は、前記スイッチング信号のデューティ比が前記規定デューティ比よりも小さく、且つ、前記電源端子と前記モータとの間の経路中を流れる電流の検出値が前記第２の閾値より大きくなる時間が予め定められた時間継続した場合に、前記ショートが発生したと判定することを特徴とする。

また、本発明は、電源端子とモータとの間に設けられた第１のスイッチング素子と、接地端子と前記モータとの間に設けられた第２のスイッチング素子と、が設けられ、前記モータを流れる電流を検出し、前記モータを流れる電流の検出値に応じて、前記第１及び前記第２のスイッチング素子をオン／オフ制御させるスイッチング信号のデューティ比を制御するモータ制御回路のショート検出方法であって、前記電源端子と前記モータとの間の経路中を流れる電流を検出し、前記検出した前記電流の検出値が、予め設定された第１の閾値よりも大きい場合、又は前記スイッチング信号のデューティ比が規定デューティ比よりも小さく、且つ、前記電源端子と前記モータとの間の経路中を流れる電流の検出値が前記第１の閾値よりも低い値に設定された第２の閾値より大きい場合のいずれかの場合においてショートが発生していると判定することを特徴とする。

本発明によれば、スイッチング信号のデューティ比が所定値以下で、且つ、電源とモータとの間の経路中を流れる電流の検出値が基準電流値以上であることを検出した場合にショートが発生したことを検知するようにした。これにより、ある程度の短絡抵抗があるショートが発生した場合にも、高い精度でショートの発生を検出できる。

本発明の第１の実施形態に係るモータ制御回路の構成を示すブロック図である。 本発明の第１の実施形態に係るモータ制御回路の機能ブロック図である。 スイッチング信号のデューティ比と上段電流検出回路からの検出電流値との関係を示すグラフである。 本発明の第１の実施形態に係るモータ制御回路の説明に用いるフローチャートである。 本発明の第２の実施形態に係るモータ制御回路の機能ブロック図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
＜第１の実施形態＞
図１は、本発明の第１の実施形態に係るモータ制御回路１の構成を示すブロック図である。図１に示すように、本発明の第１の実施形態に係るモータ制御回路１は、ＭＯＳＦＥＴ（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor）１１及び１２と、抵抗１３及び１４と、ダイオード１５と、制御回路３０と、上段電流検出回路３１と、ショート検出回路３２と、下段電流検出回路３３と、駆動回路３５及び３６とを備えている。

電源端子１８とモータ端子１６との間に、抵抗１３、ＭＯＳＦＥＴ１１、抵抗１４が直列に接続される。モータ端子１７と接地端子１９との間に、ＭＯＳＦＥＴ１２が接続される。電源端子１８と接地端子１９との間には、バッテリからの直流電源が供給される。ＭＯＳＦＥＴ１２のドレインにそのアノード、ＭＯＳＦＥＴ１１のドレインにそのカソードが接続されるように、ＭＯＳＦＥＴ１２のドレインとＭＯＳＦＥＴ１１のドレインとの間に、ダイオード１５が接続される。ダイオード１５は、環流時や発電時において、抵抗１４がモータ電流を検出するための閉回路を形成するためのものである。

ＭＯＳＦＥＴ１１及び１２は、モータ１０の駆動電源をＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御するスイッチング素子である。ＭＯＳＦＥＴ１１及び１２のゲートには、制御回路３０から駆動回路３５及び３６をそれぞれ介して、スイッチング信号が供給される。ＭＯＳＦＥＴ１１及び１２は、このスイッチング信号により、オン／オフ制御される。なお、ＭＯＳＦＥＴ１１及び１２と並列に接続されたダイオード２１及び２２は、逆流防止用のダイオードである。

抵抗１３は、ショート検出用のシャント抵抗である。抵抗１３の両端電圧が上段電流検出回路３１に供給される。上段電流検出回路３１により、電源端子１８と接地端子１９との間の経路に流れる電流値が検出される。上段電流検出回路３１の出力がショート検出回路３２に供給されると共に、制御回路３０のＡＤ（Analog to Digital）入力ポートに供給される。なお、抵抗４１及びコンデンサ４２は、上段電流検出回路３１からの電流検出値を平均化する積分回路を構成する。ショート検出回路３２は、上段電流検出回路３１からの電流検出値と第１の閾値Ｖｒ１とを比較してショート検出を行う。ショート検出回路３２の出力が制御回路３０に供給される。

抵抗１４は、モータトルクのフィードバック制御を行うためのモータ電流検出用のシャント抵抗である。抵抗１４の両端電圧が下段電流検出回路３３に供給される。下段電流検出回路３３は、モータ１０に流れる電流を検出する。下段電流検出回路３３からの電流検出値は、制御回路３０のＡＤ入力ポートに供給される。なお、抵抗４３及びコンデンサ４４は、下段電流検出回路３３からの電流検出値を平均化する積分回路を構成する。

上述のように、本発明の第１の実施形態に係るモータ制御回路１では、電源端子１８と接地端子１９との間の経路中に、抵抗１３と抵抗１４との２つのシャント抵抗が設けられている。抵抗１３及び上段電流検出回路３１は、ショート検出を行うために、電源端子１８と接地端子１９との間の経路に流れる電流値を検出している。抵抗１４及び下段電流検出回路３３は、モータ１０のトルクを目標値に設定するために、モータ１０を流れる電流を検出している。

まず、本発明の第１の実施形態に係るモータ制御回路１におけるトルク制御について、図２の機能ブロック図を参照しながら説明する。

図２は、図１に示した本発明の第１の実施形態に係るモータ制御回路１から、その動作説明に必要な部分を、機能ブロック図として示したものである。すなわち、図２では、図１に示したモータ制御回路１の構成中、抵抗４１及びコンデンサ４２、抵抗４３及びコンデンサ４４等、動作の説明に不要な部分は削除してある。また、ＭＯＳＦＥＴ１１及び１２は、その動作に基づいて、スイッチ回路として示してある。また、制御回路３０については、その動作に基づいて、機能ブロックで示してある。

本発明の第１の実施形態に係るモータ制御回路１は、例えば、アクティブフォースペダルにおいて、ペダルに反力を与えるためのモータ１０の制御に用いられる。制御回路３０には、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、メモリ、ＡＤ（Analog to Digital）コンバータ、ＤＡ（Digital to Analog）コンバータ等が収められており、制御回路３０は、プログラムに従って、各種の制御を行う。図２に示すように、制御回路３０をその機能に基づいてブロック化すると、モータ制御部５１と、ショート判定部５２と、ＡＤ変換部５３及び５４とで表すことができる。

目標トルク値Ｓａは、車両の上位制御回路（図示せず）から取得され、モータ制御部５１に送られる。モータ制御部５１は、上位制御回路から得られた目標トルク値Ｓａを基に、モータ１０に対する駆動電流の目標値を算出する。

前述したように、モータ１０に流れる電流は、抵抗１４の両端電圧から、下段電流検出回路３３で検出される。この下段電流検出回路３３の電流検出値Ｓｂは、ＡＤ変換部５３でディジタル化され、モータ制御部５１に送られる。

モータ制御部５１は、下段電流検出回路３３からの電流検出値Ｓｂと、目標トルク値Ｓａを基に設定された駆動電流の目標値とを比較し、この比較出力に基づいて、スイッチング信号のパルス幅（デューティ比）を制御する。このスイッチング信号Ｓｃ１及びＳｃ２は、駆動回路３５及び３６を介して、ＭＯＳＦＥＴ１１及び１２のゲートに供給される。これにより、モータ１０に流れる電流値が所望の電流となるようなフィードバック制御が行われ、モータ１０を目標とするトルクで回転させることができる。

すなわち、下段電流検出回路３３からの電流検出値Ｓｂが目標値より小さい場合には、モータ制御部５１は、スイッチング信号のデューティ比が大きくなるように、スイッチング信号のパルス幅を制御する。これにより、モータ１０を流れる電流が増加し、モータ１０のトルクが上げられる。これに対して、下段電流検出回路３３からの電流検出値Ｓｂが目標値より大きい場合には、モータ制御部５１は、スイッチング信号のデューティ比が小さくなるように、スイッチング信号のパルス幅を制御する。これにより、モータ１０を流れる電流が減少し、モータ１０のトルクが下げられる。このようなフィードバック制御により、目標とするトルクでモータ１０を回転させることができる。

次に、本発明の第１の実施形態に係るモータ制御回路１におけるショート検出制御について、図２の機能ブロック図を参照しながら説明する。

図２において、モータ１０に短絡が生じると、モータ１０の端子間の抵抗が小さくなり、電源端子１８から接地端子１９への経路中に過電流が流れる。これにより、上段電流検出回路３１からの検出電流値が大きくなる。

前述したように、ショート検出回路３２は、上段電流検出回路３１からの電流検出値と第１の閾値Ｖｒ１とを比較して、ショート検出を行っている。モータ端子１６とモータ端子１７とが接触した場合のように、モータ端子間の抵抗が殆ど０Ωとなるような場合には、電源端子１８と接地端子１９との間の経路を流れる電流が大電流となり、上段電流検出回路３１からの電流検出値は、第１の閾値Ｖｒ１より大きくなる。また、モータ端子１６が地絡になるような場合にも、電源端子１８と接地端子１９との間の経路を流れる電流が大電流となり、上段電流検出回路３１からの電流検出値は、第１の閾値Ｖｒ１より大きくなる。上段電流検出回路３１からの検出電流値が第１の閾値Ｖｒ１より大きくなると、ショート検出回路３２から、過電流検出信号Ｓｄが出力される。

ショート検出回路３２からの過電流検出信号Ｓｄは、ショート判定部５２に送られる。ショート判定部５２は、ショート検出回路３２からの過電流検出信号Ｓｄを受信すると、ショート状態であると判定し、モータ制御部５１にショート検出信号Ｓｅを送信する。モータ制御部５１は、ショート判定部５２からのショート検出信号Ｓｅを受信すると、駆動回路３５及び３６を操作し、モータ１０の動作を停止させる。

このように、短絡抵抗が殆ど０Ωとなるような場合には、上段電流検出回路３１からの検出電流値が第１の閾値Ｖｒ１を越える。このため、ショート検出回路３２から過電流検出信号Ｓｄが出力され、これにより、ショート状態が検知される。

しかしながら、モータ１０がレアショートを起こした場合のように、ある程度の短絡抵抗があるときには、ショート検出回路３２でショートによる過電流が検知できない状態になることがあり得る。なお、レアショートとは、巻線の絶縁被膜が溶けて巻線同士がショートしているような状態である。

つまり、レアショートを起こした場合のように、モータ端子１６とモータ端子１７との間にある程度の短絡抵抗があるようなショートが発生した場合、下段電流検出回路３３の電流検出値が大きくなる。このため、駆動電流の目標値に対して、下段電流検出回路３３の電流検出値が大きくなり、モータ制御部５１は、デューティ比が下がるように、スイッチング信号のパルス幅の制御を行う。スイッチング信号のデューティ比が下げられると、電源端子１８から接地端子１９への経路を流れる電流が減少する。このため、上段電流検出回路３１からの検出電流値が下がり、上段電流検出回路３１からの検出電流値が第１の閾値Ｖｒ１を越えることがなくなる。したがって、ショート検出回路３２でショートが検出できない状態が続くことになる。

このことについて、図３のグラフを用いて更に説明する。図３は、スイッチング信号のデューティ比と、上段電流検出回路３１からの電流検出値との関係を示すグラフであり、横軸はスイッチング信号のデューティ比を示し、縦軸は上段電流検出回路３１からの検出電流値を示す。また、図３において、曲線Ａ１は電流値が最大となる条件での特性であり、曲線Ａ２は標準値での特性であり、曲線Ａ３は電流値が最小となる条件での特性である。ショート検出回路３２の第１の閾値Ｖｒ１は、例えば８Ａに設定される。短絡抵抗が殆ど０Ωなら、ショート発生時の上段電流検出回路３１からの検出電流値は第１の閾値Ｖｒ１（例えば８Ａ）を越えるため、ショート検出回路３２により、ショートの発生が検知できる。

ところが、レアショート発生時のように、ある程度の短絡抵抗があると、ショート発生時の上段電流検出回路３１からの検出電流値が第１の閾値Ｖｒ１を越えないことがある。この場合、駆動電流の目標値に対して下段電流検出回路３３の電流検出値が大きくなるため、パルス幅がフィードバック制御され、スイッチング信号のデューティ比が例えば４０％以下となる。スイッチング信号のデューティ比が下げられると、電源端子１８から接地端子１９への経路を流れる電流が減少する。このため、上段電流検出回路３１からの検出電流値は、第１の閾値Ｖｒ１（例えば８Ａ）を越えなくなり、ショート検出回路３２では、ショートの発生が検知できない状態が続くことになる。

このように、ある程度の短絡抵抗がある場合には、スイッチング信号のデューティ比が下げられ、電源端子１８から接地端子１９への経路を流れる電流が減少するため、ショート検出回路３２ではショートの発生が検知できなくなる。

そこで、本発明の第１の実施形態では、スイッチング信号のデューティ比が規定デューティ比（以下、所定値ともいう）以下で、且つ、上段電流検出回路３１の電流検出値が基準電流値（以下、第２の閾値ともいう）以上の場合には、ショートが発生したと判定するようにしている。つまり、レアショート発生時のように、ある程度の短絡抵抗がある場合には、上述のようなフィードバック制御により、スイッチング信号のデューティ比は下げられる。通常の状態なら、スイッチング信号のデューティ比を下げることにより、図３に示した特性に従って、上段電流検出回路３１の電流検出値は所定値以下まで下がっていくが、レアショート発生時のような場合には、スイッチング信号のデューティ比を下げても、上段電流検出回路３１の電流検出値は所定値以下まで下がらない。したがって、スイッチング信号のデューティ比が所定値（例えば４０％）以下で、且つ、上段電流検出回路３１の電流検出値が第２の閾値Ｖｒ２（例えば５Ａ）以上の場合には、ショートが発生したと判定できる。

ここで、第２の閾値Ｖｒ２は、図３のグラフを基に設定できる。すなわち、第２の閾値Ｖｒ２は、ショート検出回路３２で検出できない過電流を検出するものであるから、第１の閾値Ｖｒ１（例えば８Ａ）より低い値となる。また、第２の閾値Ｖｒ２は、デューティ比が所定値以下での正常時の上段電流検出回路３１の電流検出値より大きい値にする必要がある。デューティ比が４０％以下での正常時の検出電流値の最大値は、図３のグラフから、２．５Ａ程度である。このことから、この例では、第２の閾値Ｖｒ２を、例えば、５Ａに設定している。

図２において、上段電流検出回路３１の電流検出値Ｓｆは、ＡＤ変換部５４でディジタル化され、ショート判定部５２に供給される。また、ショート判定部５２には、モータ制御部５１から、スイッチング信号のデューティ比信号Ｓｇが供給される。ショート判定部５２は、スイッチング信号のデューティ比が所定値（例えば４０％）以下で、且つ、電流検出値が第２の閾値Ｖｒ２（例えば５Ａ）以上の場合には、ショート状態であると判定し、モータ制御部５１にショート検出信号Ｓｅを送信する。モータ制御部５１は、ショート判定部５２からのショート検出信号Ｓｅを受信すると、駆動回路３５及び３６を操作し、モータ１０の動作を停止させる。

図４は、本発明の第１の実施形態に係るモータ制御回路１におけるショート検出処理を示すフローチャートである。

図４において、ショート判定部５２は、ショート検出回路３２からの過電流検出信号Ｓｄを受信したか否かを判定し（ステップＳ１）、過電流検出信号Ｓｄを受信した場合には（ステップＳ１：Ｙｅｓ）、ショート状態であると判定し、モータ制御部５１にショート検出信号Ｓｅを送信し（ステップＳ２）、モータ制御部５１は、モータ１０の動作を停止させる（ステップＳ３）。

過電流検出信号Ｓｄを受信しない場合には（ステップＳ１：Ｎｏ）、ショート判定部５２は、モータ制御部５１からのデューティ比信号Ｓｇを基に、スイッチング信号のデューティ比が所定値以下か否かを判定し（ステップＳ４）、デューティ比が所定値以下の場合には（ステップＳ４：Ｙｅｓ）、上段電流検出回路３１からの電流検出値Ｓｆが第２の閾値Ｖｒ２以上か否かを判定する（ステップＳ５）。スイッチング信号のデューティ比が所定値以下ではない（ステップＳ４；Ｎｏ）、又は、電流検出値が第２の閾値Ｖｒ２以上ではない（ステップＳ５：Ｎｏ）場合には、ショート判定部５２は、ショートは発生していないと判定し、処理をステップＳ１にリターンする。

ステップＳ４で、スイッチング信号のデューティ比が所定値以下であると判定され（ステップＳ４：Ｙｅｓ）、且つ、ステップＳ４で、上段電流検出回路３１からの電流検出値が第２の閾値Ｖｒ２以上であると判定された場合（ステップＳ５：Ｙｅｓ）、ショート判定部５２は、ショート状態であると判定し、モータ制御部５１にショート検出信号Ｓｅを送信し（ステップＳ２）、モータ制御部５１は、モータ１０の動作を停止させる（ステップＳ３）。

以上説明したように、本発明の第１の実施形態では、スイッチング信号のデューティ比が所定値以下で、且つ、上段電流検出回路３１の検出電流値が第２の閾値Ｖｒ２以上であることを検出して、ショートの発生を検知している。これにより、レアショート発生時のように、ある程度の短絡抵抗がある場合でも、ショート発生を検知することができる。また、本発明の第１の実施形態に係るモータ制御回路１では、モータの回転を検出するような回路を設けることなく、レアショート発生時のように、ある程度の短絡抵抗があるようなショートの状態を検出できる。また、本発明の第１の実施形態では、スイッチング信号のデューティ比が所定値以下か否かの判定や、上段電流検出回路３１の検出電流値が第２の閾値Ｖｒ２を越えたか否かの判定を制御回路３０のソフトウェアで行っているため、閾値を最適化することが容易である。

また、本発明の第１の実施形態に係るモータ制御回路１では、電源端子１８と接地端子１９との間の経路中に、抵抗１３と抵抗１４との２つのシャント抵抗を設け、ショート検出を行うための電流検出とモータのトルク制御を行うための電流検出とを別々に行っている。このため、上段電流検出回路３１での電流検出値のダイナミックレンジと、下段電流検出回路３３での電流検出値のダイナミックレンジとを、それぞれ、最適に設定できる。この場合、下段電流検出回路３３では、正常の電流値の範囲内で電流値検出を行うように設定できるため、モータ電流を正確に検出してモータのトルク制御を行うことができる。更に、本発明の第１の実施形態に係るモータ制御回路１では、ＭＯＳＦＥＴ１２のドレインにそのアノード、ＭＯＳＦＥＴ１１のドレインにそのカソードが接続されるように、ＭＯＳＦＥＴ１２のドレインとＭＯＳＦＥＴ１１のドレインとの間に、ダイオード１５が接続されるため、環流時や発電時において、モータ電流を正確に検出することができる。

＜第２の実施形態＞
図５は、本発明の第２の実施形態に係るモータ制御回路１０１の機能ブロック図である。図５において、モータ１１０、ＭＯＳＦＥＴ１１１及び１１２、抵抗１１３及び１１４、ダイオード１１５、モータ端子１１６及び１１７、電源端子１１８、接地端子１１９、制御回路１３０、上段電流検出回路１３１、ショート検出回路１３２、下段電流検出回路１３３、駆動回路１３５及び１３６、モータ制御部１５１、ショート判定部１５２、ＡＤ変換部１５３及び１５４は、図２に示した第１の実施形態のおける、モータ１０、ＭＯＳＦＥＴ１１及び１２、抵抗１３及び１４、ダイオード１５、モータ端子１６及び１７、電源端子１８、接地端子１９、制御回路３０、上段電流検出回路３１、ショート検出回路３２、下段電流検出回路３３、駆動回路３５及び３６、モータ制御部５１、ショート判定部５２、ＡＤ変換部５３及び５４と同様であり、その説明は省略する。

図５に示すように、本発明の第２の実施形態に係るモータ制御回路１０１では、ショート判定部１５２に対して、タイマ部１５５が設けられる。タイマ部１５５は、スイッチング信号のデューティ比が所定値以下で、且つ、上段電流検出回路１３１からの電流検出値が第２の閾値Ｖｒ２以上となる期間の継続時間をカウントする。そして、ショート判定部１５２は、スイッチング信号のデューティ比が所定値以下で、且つ、上段電流検出回路１３１からの電流検出値が第２の閾値Ｖｒ２以上となる期間が所定時間（例えば１００ｍ秒）継続した場合に、ショートが発生したと判定し、モータ制御部１５１にショート検出信号を送信して、モータ１１０の動作を停止させる。

以上説明したように、本発明の第２の実施形態では、スイッチング信号のデューティ比が所定値以下で、且つ、上段電流検出回路３１の検出電流値が第２の閾値Ｖｒ２以上となる期間が所定時間継続した場合に、ショートが発生したと判定するため、ノイズによるショート発生の誤検出を防ぐことができる。

なお、モータ制御回路１及び１０１の全部又は一部の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより各部の処理を行っても良い。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。
また、「コンピュータシステム」は、ＷＷＷシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）も含むものとする。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。更に「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、更に前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。

以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。

１，１０１ モータ制御回路
１０，１１０ モータ
１３，１４，１１３，１１４ 抵抗
１５ ダイオード
１８，１１８ 電源端子
１９，１１９ 接地端子
３０，１３０ 制御回路
３１，１３１ 上段電流検出回路
３２，１３２ ショート検出回路
３３，１３３ 下段電流検出回路
３５，３６，１３５，１３６ 駆動回路
５１，１５１：モータ制御部
５２，１５２：ショート判定部
５３，１５４：ＡＤ変換部

Claims (6)

1. 電源端子とモータとの間に設けられた第１のスイッチング素子と、
   接地端子と前記モータとの間に設けられた第２のスイッチング素子と、
   前記モータを流れる電流の検出値に応じて、前記第１及び前記第２のスイッチング素子をオン／オフ制御させるスイッチング信号のデューティ比を制御するモータ制御部と、
   前記電源端子と前記モータとの間の経路中を流れる電流の検出値が予め定められた第１の閾値より大きい場合に、過電流検出信号を出力するショート検出回路と、
   前記過電流検出信号を受信するとショート状態であると判定するショート判定部と、
   を備えるモータ制御回路であって、
   前記ショート判定部は、前記スイッチング信号のデューティ比が規定デューティ比よりも小さく、且つ、前記電源端子と前記モータとの間の経路中を流れる電流の検出値が前記第１の閾値よりも低い値に設定された第２の閾値より大きい場合にショートが発生していると判定することを特徴とするモータ制御回路。
2. 前記モータ制御部は、前記ショート判定部によってショートが発生していると判定されると、前記モータの動作を停止させることを特徴とする請求項１に記載のモータ制御回路。
3. 前記電源端子と前記モータとの間の経路中に設けられる第１のシャント抵抗と、
   前記第１のシャント抵抗と前記モータとの間に接続される第２のシャント抵抗とを有し、
   前記ショート判定部は、前記第１のシャント抵抗により検出された前記電源端子と前記モータとの間の経路中を流れる電流の検出値を用いて前記ショートが発生しているか否かの判定を行い、
   前記モータ制御部は、前記第２のシャント抵抗により検出された前記モータを流れる電流の検出値を用いて前記スイッチング信号のデューティ比を制御する
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載のモータ制御回路。
4. 前記第１のスイッチング素子のドレインと前記第２のスイッチング素子のドレインとの間に環流ダイオードが設けられる
   ことを特徴とする請求項１から請求項３のうちいずれか１項に記載のモータ制御回路。
5. 更に、前記スイッチング信号のデューティ比が前記規定デューティ比よりも小さく、且つ、前記電源端子と前記モータとの間の経路中を流れる電流の検出値が前記第２の閾値より大きくなる時間を計測するタイマ部を有し、
   前記ショート判定部は、前記スイッチング信号のデューティ比が前記規定デューティ比よりも小さく、且つ、前記電源端子と前記モータとの間の経路中を流れる電流の検出値が前記第２の閾値より大きくなる時間が予め定められた時間継続した場合に、前記ショートが発生したと判定する
   ことを特徴とする請求項１から請求項４のうちいずれか１項に記載のモータ制御回路。
6. 電源端子とモータとの間に設けられた第１のスイッチング素子と、接地端子と前記モータとの間に設けられた第２のスイッチング素子と、が設けられ、前記モータを流れる電流を検出し、前記モータを流れる電流の検出値に応じて、前記第１及び前記第２のスイッチング素子をオン／オフ制御させるスイッチング信号のデューティ比を制御するモータ制御回路のショート検出方法であって、
   前記電源端子と前記モータとの間の経路中を流れる電流を検出し、
   前記検出した前記電流の検出値が、予め設定された第１の閾値よりも大きい場合、又は前記スイッチング信号のデューティ比が規定デューティ比よりも小さく、且つ、前記電源端子と前記モータとの間の経路中を流れる電流の検出値が前記第１の閾値よりも低い値に設定された第２の閾値より大きい場合のいずれかの場合においてショートが発生していると判定する
   ことを特徴とするモータ制御回路のショート検出方法。

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