JP2001095286A - Power supply control device and power supply control method - Google Patents
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- Control Of Electric Motors In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ワイパの拭き取り抵抗や電源電圧の変動、並
びに、周囲温度等の動作条件の変動に対し、ワイパモー
タの動作速度を一定に保つ。
【解決手段】 PWM制御信号152に応じてスイッチ
ング制御され電源からワイパモータ102への電力供給
を制御するサーマルFETQAを備えたワイパモータ駆
動制御装置において、コンパレータCMP2は、ワイパ
モータ102に流れる負荷電流を所定のしきい値と比較
する。周期カウンタ107は、コンパレータCMP2の
経時的な比較結果からワイパモータ102の動作周期を
検出し、周期判定回路108は、このワイパモータ10
2の動作周期を所望の周期と比較する。そして、PWM
制御部109において、ワイパモータ102の動作周期
の判定結果に基づいてPWM制御信号152のデューテ
ィ比を変えることにより、ワイパモータ102の速度制
御を行うことができる。
(57) [Summary] [PROBLEMS] To keep the operating speed of a wiper motor constant against fluctuations in wiping resistance and power supply voltage of a wiper and fluctuations in operating conditions such as ambient temperature. SOLUTION: In a wiper motor drive control device provided with a thermal FET QA which is switching-controlled in response to a PWM control signal 152 and controls power supply from a power supply to the wiper motor 102, a comparator CMP2 determines a load current flowing through the wiper motor 102 in a predetermined manner. Compare with threshold. The cycle counter 107 detects the operation cycle of the wiper motor 102 from the comparison result of the comparator CMP2 over time, and the cycle determination circuit 108
The second operation cycle is compared with a desired cycle. And PWM
The control unit 109 can control the speed of the wiper motor 102 by changing the duty ratio of the PWM control signal 152 based on the determination result of the operation cycle of the wiper motor 102.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、電源から負荷への
電力供給を制御する電源供給制御装置に係り、より詳し
くは車両等に設けられるワイパモータの速度制御を行う
電源供給制御装置に関する。The present invention relates to a power supply control device for controlling power supply from a power supply to a load, and more particularly to a power supply control device for controlling the speed of a wiper motor provided in a vehicle or the like.
【0002】[0002]
【従来の技術】車両のフロントウインドウ等に設けられ
るワイパ駆動装置は、少なくとも1つのワイパブレード
(以下、ワイパと称す。)を有し、ワイパを車両のフロ
ントウインドまたはリヤウインド上の2つの反転位置の
間で往復動作させることによって、雨などの水滴を拭き
取るものである。近年、ワイパの速度制御では、PWM
制御により任意にかつ無段階に速度を調整することが可
能であり、降雨時などにおける車両のワイパの速度操作
がより快適なものとなっている。2. Description of the Related Art A wiper driving device provided on a front window or the like of a vehicle has at least one wiper blade (hereinafter, referred to as a wiper) and moves the wiper between two inverted positions on a front window or a rear window of the vehicle. By reciprocating between them, water droplets such as rain are wiped off. In recent years, in speed control of a wiper, PWM
The speed can be adjusted arbitrarily and steplessly by the control, so that the speed operation of the wiper of the vehicle during rainfall or the like is more comfortable.
【0003】従来のPWM制御によるワイパモータ駆動
制御装置としては、例えば特開平11−48916号公
報に開示の「ワイパ駆動装置」がある。図5に、本従来
例のワイパモータ駆動制御装置の構成図を示す。As a conventional wiper motor drive control device based on PWM control, there is a “wiper drive device” disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-48916, for example. FIG. 5 shows a configuration diagram of the wiper motor drive control device of the conventional example.
【0004】同図において、本従来例のワイパモータ駆
動制御装置は、電源をワイパモータ2のコイルに接続す
る経路に、電磁リレー3を介してFET4のドレイン−
ソースを直列接続して、該FET4のスイッチング制御
により、ワイパモータ2への電力供給を制御するもので
ある。In FIG. 1, the wiper motor drive control device of the prior art is connected to a drain of an FET 4 via an electromagnetic relay 3 through a path connecting a power supply to a coil of the wiper motor 2.
Sources are connected in series, and power supply to the wiper motor 2 is controlled by switching control of the FET 4.
【0005】ここで、FET4としては、いわゆる電界
効果型トランジスタで、大電流回路のスイッチングが可
能な例えばパワーMOSFET( metal oxide semicon
ductorfield effect transistor )を使用している。ま
た、FET4は、Nチャネル型であり、ゲート電圧が
“H”レベルになると、ドレイン−ソース間が導通す
る。そして、FET4は、IC6の出力であるパルス信
号(駆動信号)により駆動され、該パルス信号によるオ
ン/オフ動作によりスイッチング機能が実現される。な
お、FET4として、Pチャネル型を使用することもで
き、この場合には、IC7(チャージポンプ回路)は不
要である。Here, the FET 4 is a so-called field-effect transistor and is capable of switching a large current circuit, for example, a power MOSFET (metal oxide semiconductor).
ductorfield effect transistor). The FET 4 is of an N-channel type, and conducts between the drain and the source when the gate voltage becomes “H” level. The FET 4 is driven by a pulse signal (drive signal) output from the IC 6, and a switching function is realized by an on / off operation based on the pulse signal. Note that a P-channel type can be used as the FET 4, and in this case, the IC 7 (charge pump circuit) is unnecessary.
【0006】また、電磁リレー3は、励磁コイル3a
と、a端子,b端子およびc端子を有する接点部3bと
を有する。電磁リレー3のc端子はワイパモータ2のコ
イルの一端に接続され、b端子はFET4のソース端子
に接続され、a端子は接地電位(GND)に接続されて
いる。また、励磁コイル3aの他端は、トランジスタ5
を介して接地電位に接続されており、トランジスタ5の
オン/オフ制御により発生する励磁電流によって接点部
3bの接続が制御される。すなわち、ワイパスイッチ1
によりワイパの作動が指令される(ワイパスイッチ1が
閉状態となる)と、トランジスタ5はオン動作して、接
点部3bはc端子とb端子が接続された状態となり、F
ET4のドレイン−ソース間と、電磁リレー3のc端子
およびb端子を経由する信号経路によって、ワイパモー
タ2のコイルに電源電圧が印加されることになる。[0006] The electromagnetic relay 3 includes an exciting coil 3a.
And a contact portion 3b having an a terminal, a b terminal, and a c terminal. The terminal c of the electromagnetic relay 3 is connected to one end of the coil of the wiper motor 2, the terminal b is connected to the source terminal of the FET 4, and the terminal a is connected to the ground potential (GND). The other end of the exciting coil 3a is connected to a transistor 5
The connection of the contact portion 3b is controlled by an exciting current generated by the on / off control of the transistor 5 through the ground potential. That is, the wiper switch 1
, The wiper switch 1 is closed (the wiper switch 1 is closed), the transistor 5 is turned on, the contact 3b is in a state where the c terminal and the b terminal are connected, and F
A power supply voltage is applied to the coil of the wiper motor 2 through the signal path between the drain and source of the ET 4 and through the c terminal and the b terminal of the electromagnetic relay 3.
【0007】また、IC6は、電圧入力端子(f端子,
v端子)、パルス信号出力端子(out端子)およびイ
ネーブル信号入力端子(E端子)を有する電圧−周波数
変換器である。ワイパスイッチ1を閉状態とすることに
より、イネーブル信号は“H”レベルとなり、IC16
が稼動する。IC16は、out端子からパルス信号を
出力するが、その周波数はf端子に接続された抵抗Rお
よびコンデンサCの回路定数で決定される。また、該パ
ルス信号のデューティ比はv端子に接続された可変抵抗
VRの抵抗値によって決定される。ここで、デューティ
比は、信号が一周期のうち“H”レベルとなっている時
間的割合のことである。The IC 6 has a voltage input terminal (f terminal,
This is a voltage-frequency converter having a (v terminal), a pulse signal output terminal (out terminal), and an enable signal input terminal (E terminal). When the wiper switch 1 is closed, the enable signal goes high and the IC 16
Works. The IC 16 outputs a pulse signal from the out terminal, and its frequency is determined by the circuit constants of the resistor R and the capacitor C connected to the f terminal. Further, the duty ratio of the pulse signal is determined by the resistance value of the variable resistor VR connected to the v terminal. Here, the duty ratio refers to the time ratio of the signal being at “H” level in one cycle.
【0008】そして、IC6(電圧−周波数変換器)か
ら出力されたパルス信号は、IC7(チャージポンプ回
路)によって昇圧され、FET4のゲート端子に供給さ
れており、ワイパスイッチ1によりワイパの作動が指令
される(ワイパスイッチ1が閉状態となる)と、可変抵
抗VRの抵抗値に応じたデューティ比のパルス信号によ
りFET4のオン/オフをPWM( pulse width modul
ation;パルス幅変調)制御することとなる。The pulse signal output from the IC 6 (voltage-frequency converter) is boosted by the IC 7 (charge pump circuit) and supplied to the gate terminal of the FET 4. The wiper switch 1 instructs the operation of the wiper. Is turned on (the wiper switch 1 is closed), the on / off of the FET 4 is turned on / off by PWM (pulse width modul) by a pulse signal having a duty ratio corresponding to the resistance value of the variable resistor VR.
ation; pulse width modulation).
【0009】このように、電源からワイパモータ2に供
給される電圧は、可変抵抗VRの抵抗値に応じたデュー
ティ比を持つパルス信号によりPWM制御され、ワイパ
モータ2の動作速度が可変抵抗VRの抵抗値に応じた速
度となる。したがって、運転者等が可変抵抗VRを操作
すれば、ワイパの動作速度を任意の大きさに調整可能に
なる。As described above, the voltage supplied from the power supply to the wiper motor 2 is PWM-controlled by the pulse signal having the duty ratio corresponding to the resistance value of the variable resistor VR, and the operating speed of the wiper motor 2 is reduced by the resistance value of the variable resistor VR. Speed according to the speed. Therefore, if the driver or the like operates the variable resistor VR, the operation speed of the wiper can be adjusted to an arbitrary size.
【0010】[0010]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例のワイパモータ駆動制御装置にあっては、ワイパと
窓ガラスとの間の拭き取り抵抗や温度等によるワイパの
速度変化を検知および制御することは難しく、したがっ
て、ワイパモータの動作速度を、ワイパの拭き取り抵抗
や電源電圧の変動、並びに、周囲温度等の動作条件の変
動に対し一定に保つことができず、安全性に問題点があ
った。However, in the above-described conventional wiper motor drive control device, it is difficult to detect and control the speed change of the wiper due to the wiping resistance between the wiper and the window glass, the temperature, and the like. Therefore, the operating speed of the wiper motor cannot be kept constant with respect to fluctuations in the wiping resistance of the wiper, power supply voltage, and fluctuations in operating conditions such as the ambient temperature, and there is a problem in safety.
【0011】本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなさ
れたものであって、ワイパの拭き取り抵抗や電源電圧の
変動、並びに、周囲温度等の動作条件の変動に対して
も、ワイパモータの動作速度を一定に保つことができる
電源供給制御装置および電源供給制御方法を提供するこ
とを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional problems, and has been made in consideration of the operation of the wiper motor even when the operating conditions such as the wiping resistance of the wiper, the power supply voltage, and the ambient temperature change. It is an object of the present invention to provide a power supply control device and a power supply control method capable of maintaining a constant speed.
【0012】[0012]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の請求項1に係る電源供給制御装置は、PW
M制御信号に応じてスイッチング制御され電源から負荷
への電力供給を制御するスイッチング手段を備えた電源
供給制御装置において、前記負荷に流れる負荷電流を所
定のしきい値と比較する比較手段と、前記比較手段の経
時的な比較結果から前記負荷の動作周期を検出する周期
検出手段と、前記周期検出手段で検出された動作周期に
応じて前記PWM制御信号のデューティ比を変えるスイ
ッチング制御手段とを備えたものである。According to a first aspect of the present invention, there is provided a power supply control apparatus comprising:
A power supply control device provided with a switching unit that is switched and controlled in accordance with an M control signal and controls power supply from a power supply to a load, wherein a comparing unit that compares a load current flowing through the load with a predetermined threshold value; Cycle detecting means for detecting an operation cycle of the load from a temporal comparison result of the comparing means; and switching control means for changing a duty ratio of the PWM control signal in accordance with the operation cycle detected by the cycle detecting means. It is a thing.
【0013】また、本発明の請求項2に係る電源供給制
御装置は、前記負荷はモータであり、前記スイッチング
制御手段によるPWM制御信号のデューティ比の変化に
よりモータの速度制御を行うものである。In the power supply control device according to a second aspect of the present invention, the load is a motor, and the speed of the motor is controlled by a change in a duty ratio of a PWM control signal by the switching control means.
【0014】また、本発明の請求項3に係る電源供給制
御方法は、PWM制御信号に応じてスイッチング制御さ
れ電源から負荷への電力供給を制御するスイッチング手
段を備えた電源供給制御装置の電源供給制御方法におい
て、前記負荷に流れる負荷電流を所定のしきい値と比較
する比較ステップと、前記比較ステップの経時的な比較
結果から前記負荷の動作周期を検出する周期検出ステッ
プと、前記周期検出ステップで検出された動作周期に応
じて前記PWM制御信号のデューティ比を変えるスイッ
チング制御ステップとを有するものである。According to a third aspect of the present invention, there is provided a power supply control method, comprising: a power supply control device having switching means for performing switching control in response to a PWM control signal to control power supply from a power supply to a load. In the control method, a comparing step of comparing a load current flowing through the load with a predetermined threshold value; a cycle detecting step of detecting an operation cycle of the load from a temporal comparison result of the comparing step; And a switching control step of changing the duty ratio of the PWM control signal in accordance with the operation cycle detected in (1).
【0015】さらに、本発明の請求項4の電源供給制御
方法は、前記負荷はモータであり、前記スイッチング制
御ステップによるPWM制御信号のデューティ比の変化
によりモータの速度制御を行うものである。Further, in the power supply control method according to a fourth aspect of the present invention, the load is a motor, and the speed of the motor is controlled by changing a duty ratio of a PWM control signal in the switching control step.
【0016】本発明の請求項1および2に係る電源供給
制御装置では、PWM制御信号に応じてスイッチング制
御され電源からモータ等の負荷への電力供給を制御する
スイッチング手段を備えた電源供給制御装置において、
比較手段により負荷に流れる負荷電流を所定のしきい値
と比較し、周期検出手段により比較手段の経時的な比較
結果から負荷の動作周期を検出し、周期検出手段で検出
された動作周期に応じてスイッチング制御手段によって
PWM制御信号のデューティ比を変えることにより、モ
ータの速度制御等を行うようにしている。これにより、
負荷の動作周期を正確に検出して負荷の動作状態に応じ
て負荷への電力供給を制御できるので、モータの速度制
御等を最適に行うことができる。In the power supply control device according to the first and second aspects of the present invention, the power supply control device includes a switching unit that performs switching control in response to a PWM control signal and controls power supply from a power supply to a load such as a motor. At
The comparing means compares the load current flowing through the load with a predetermined threshold value, and the cycle detecting means detects the operation cycle of the load from the comparison result of the comparing means with time, and according to the operating cycle detected by the cycle detecting means. By changing the duty ratio of the PWM control signal by the switching control means, motor speed control and the like are performed. This allows
Since the operation cycle of the load can be accurately detected and the power supply to the load can be controlled in accordance with the operation state of the load, the speed control of the motor and the like can be optimally performed.
【0017】本発明の請求項3および4に係る電源供給
制御方法では、PWM制御信号に応じてスイッチング制
御され電源からモータ等の負荷への電力供給を制御する
スイッチング手段を備えた電源供給制御装置の電源供給
制御方法において、比較ステップにより負荷に流れる負
荷電流を所定のしきい値と比較し、同期検出ステップに
より該経時的な比較結果から負荷の動作周期を検出し、
検出された動作周期に応じてスイッチング制御ステップ
によってPWM制御信号のデューティ比を変えることに
より、モータの速度制御等を行うようにしている。これ
により、負荷の動作周期を正確に検出して負荷の動作状
態に応じて負荷への電力供給を制御できるので、モータ
の速度制御等を最適に行うことができる。In the power supply control method according to the third and fourth aspects of the present invention, the power supply control apparatus includes switching means for controlling the power supply from a power supply to a load such as a motor, the switching being controlled in accordance with the PWM control signal. In the power supply control method, the load current flowing in the load is compared with a predetermined threshold value in the comparing step, and the operation cycle of the load is detected from the temporal comparison result in the synchronization detecting step.
By changing the duty ratio of the PWM control signal in a switching control step in accordance with the detected operation cycle, motor speed control and the like are performed. Thus, the power supply to the load can be controlled in accordance with the operation state of the load by accurately detecting the operation cycle of the load, so that the motor speed control and the like can be optimally performed.
【0018】例えば、車両のワイパモータの動作速度を
制御する場合には、ワイパモータに流れる負荷電流を所
定のしきい値と比較し、その経時的な結果からワイパモ
ータの動作周期を検出し、検出されたワイパモータの動
作周期に基づいてPWM制御信号のデューティ比を変え
てワイパモータの速度制御を行うことになる。このよう
に、ワイパモータの動作周期を正確に検出して、ワイパ
モータの動作周期に応じた最適な速度制御を行うもの
で、ワイパの拭き取り抵抗や電源電圧の変動、並びに、
周期温度等の動作条件の変動に対してもワイパモータの
動作速度を一定に保つことができる電源供給制御装置お
よび電源供給制御方法を実現することができる。For example, when controlling the operation speed of the wiper motor of the vehicle, the load current flowing through the wiper motor is compared with a predetermined threshold value, and the operation cycle of the wiper motor is detected based on the result over time, and the detected operation period is determined. The speed control of the wiper motor is performed by changing the duty ratio of the PWM control signal based on the operation cycle of the wiper motor. As described above, the operation cycle of the wiper motor is accurately detected, and the optimum speed control is performed in accordance with the operation cycle of the wiper motor.
It is possible to realize a power supply control device and a power supply control method that can keep the operation speed of the wiper motor constant even when the operating conditions such as the cycle temperature change.
【0019】[0019]
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る電源供給制御
装置および電源供給制御方法の実施の形態について図面
を参照して説明する。ここで、図1は本発明の実施形態
に係る電源供給制御装置の構成図、図2は実施形態の電
源供給制御装置において使用するスイッチングデバイス
の構成図、図3はワイパの動きとそれに伴うワイパモー
タの負荷電流およびステータス信号STの時間的経過を
示す説明図、図4は実施形態の電源供給制御装置におけ
る動作を示すフローチャートである。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of a power supply control device and a power supply control method according to the present invention will be described with reference to the drawings. Here, FIG. 1 is a configuration diagram of a power supply control device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a configuration diagram of a switching device used in the power supply control device of the embodiment, and FIG. 3 is a movement of a wiper and a corresponding wiper motor. And FIG. 4 is a flowchart showing the operation of the power supply control device according to the embodiment.
【0020】実施形態の詳細な説明を行う前に、先ず、
実施形態の電源供給制御装置において使用するスイッチ
ングデバイス(以下、YASFET)について、図2を
参照して説明する。YASFETは、電源101の出力
電圧VBを負荷102に供給する経路に、半導体スイッ
チとしてのサーマルFETQAのドレインD−ソースS
を直列接続して、該サーマルFETQAのスイッチング
制御により電力供給を制御するもので、該サーマルFE
TQAに駆動手段、保護手段および負荷電流検出手段等
を合わせて、1チップ110に集積化した集積回路であ
る。Before giving a detailed description of the embodiment, first,
A switching device (hereinafter referred to as YAFET) used in the power supply control device of the embodiment will be described with reference to FIG. The YASFET has a drain D-source S of a thermal FET QA as a semiconductor switch connected to a path for supplying the output voltage VB of the power supply 101 to the load 102.
Are connected in series to control power supply by switching control of the thermal FET QA.
This is an integrated circuit in which the driving means, the protection means, the load current detection means, and the like are combined with the TQA and integrated into one chip 110.
【0021】図2において、YASFET110は、サ
ーマルFETQAの駆動手段としてチャージポンプ30
5および駆動回路111を備えている。駆動回路111
は、コレクタ側がチャージポンプ305の出力に接続さ
れたソーストランジスタと、エミッタ側が接地電位に接
続されたシンクトランジスタとを直列接続して備え、ス
イッチSW1のオン/オフ切換えによる切換え信号に基
づき、これらソーストランジスタおよびシンクトランジ
スタをオン/オフ制御して、サーマルFETQAを駆動
制御する信号を出力する。なお、電源101の出力電圧
VBが例えば12[V]の時、チャージポンプの出力電
圧は例えばVB+10[V]とされる。In FIG. 2, a YSFET 110 is a charge pump 30 as driving means for a thermal FET QA.
5 and a drive circuit 111. Drive circuit 111
Includes a source transistor having a collector connected to the output of the charge pump 305 and a sink transistor having an emitter connected to the ground potential, which are connected in series. Based on a switching signal by turning on / off the switch SW1, these sources are connected to each other. The on / off control of the transistor and the sink transistor outputs a signal for driving and controlling the thermal FET QA. When the output voltage VB of the power supply 101 is, for example, 12 [V], the output voltage of the charge pump is, for example, VB + 10 [V].
【0022】次に、サーマルFETQAの保護手段とし
て、YASFET110は遮断ラッチ回路306を備え
ている。遮断ラッチ回路306は、一般のサーマルFE
Tにも付加されている過熱遮断保護機能を実現するもの
であり、サーマルFETQAが規定以上の温度まで上昇
したことを内蔵の温度センサによって検出した場合に
は、その旨の検出情報がラッチ回路に保持され、サーマ
ルFETQAのゲート−ソース間に接続されている過熱
遮断用FETをオン状態に遷移させることによって、サ
ーマルFETQAを強制的にオフ制御する。なお、ラッ
チ回路の保持情報は端子T14を介して出力され、ダイ
アグ(診断)情報として利用可能である。Next, as a protection means for the thermal FET QA, the YAFET 110 has a cutoff latch circuit 306. The cut-off latch circuit 306 is a general thermal FE
This function realizes the overheat protection function also added to T. When the built-in temperature sensor detects that the temperature of the thermal FET QA has risen to a temperature higher than a specified value, detection information to that effect is sent to the latch circuit. The thermal FET QA is forcibly turned off by making the overheat blocking FET connected between the gate and the source of the thermal FET QA be turned on. The information held by the latch circuit is output via the terminal T14 and can be used as diagnostic (diagnosis) information.
【0023】次に、サーマルFETQAの負荷電流検出
手段として、YASFET110は過電流検出機能30
1と過小電流検出機能を備えている。先ず、過電流検出
機能301は、具体的には、FETQB、抵抗R1〜R
5,Rr1、ダイオードD1およびコンパレータCMP
1によって実現されている。すなわち、FETQBおよ
び抵抗Rr1は、過電流検出における第1基準電圧を発
生する手段であり、FETQBのソースSB電位がコン
パレータCMP1の反転端子(−)に供給されている。
また、コンパレータCMP1の非反転端子(+)には、
サーマルFETQAのドレインD−ソースS間電圧VD
SAを抵抗R1と抵抗R2とで分圧した電圧が抵抗R5
を介して供給されている。Next, as a load current detecting means of the thermal FET QA, the YASFET 110 is provided with an overcurrent detecting function 30.
1 and an undercurrent detection function. First, the overcurrent detection function 301 specifically includes the FET QB and the resistors R1 to R
5, Rr1, diode D1 and comparator CMP
1 is realized. That is, the FET QB and the resistor Rr1 are means for generating a first reference voltage in overcurrent detection, and the source SB potential of the FET QB is supplied to the inverting terminal (-) of the comparator CMP1.
The non-inverting terminal (+) of the comparator CMP1 has
The voltage VD between the drain D and the source S of the thermal FET QA
The voltage obtained by dividing SA by the resistors R1 and R2 is equal to the voltage of the resistor R5
Is supplied via
【0024】つまり、サーマルFETQAのドレインD
−ソースS間電圧VDSAとほぼ等価な電圧特性を持つ
第1基準電圧を同一チップ110上のFETQBとチッ
プ110外の抵抗Rr1とによって生成し、コンパレー
タCMP1において、該第1基準電圧とサーマルFET
QAのドレインD−ソースS間電圧VDSAとの差を検
出することによって、過電流検出を行っている。That is, the drain D of the thermal FET QA
A first reference voltage having a voltage characteristic substantially equivalent to the source-to-source voltage VDSA is generated by the FET QB on the same chip 110 and the resistor Rr1 outside the chip 110, and the first reference voltage and the thermal FET are output by the comparator CMP1.
Overcurrent detection is performed by detecting the difference between the voltage VDSA between the drain D and the source S of QA.
【0025】したがって、負荷102側で完全短絡(デ
ッドショート)が発生した時には、コンパレータCMP
1の出力が有効(“H”レベル)となって、駆動回路1
11によりサーマルFETQAをオフ制御する。また、
完全短絡(デッドショート)が発生しているときに、サ
ーマルFETQAがオフ状態からオン状態に遷移した場
合や、ある程度の短絡抵抗を持つ不完全短絡(レアショ
ート)が発生している場合には、サーマルFETQAの
オン/オフ制御を繰り返し行って周期的発熱作用でサー
マルFETQAを過熱し、上記過熱遮断保護機能により
サーマルFETQAの過熱遮断を速めるようにしてい
る。Therefore, when a complete short circuit (dead short circuit) occurs on the load 102 side, the comparator CMP
1 becomes valid (“H” level), and the driving circuit 1
11 turns off the thermal FET QA. Also,
When the thermal FET QA transitions from the OFF state to the ON state while a complete short circuit (dead short circuit) occurs, or when an incomplete short circuit (rare short circuit) having a certain short-circuit resistance occurs, The on / off control of the thermal FET QA is repeatedly performed to overheat the thermal FET QA by a periodic heat generation function, and the overheat protection of the thermal FET QA is accelerated by the overheat protection function.
【0026】第1基準電圧の設定、即ち抵抗Rr1の設
定は次のようにして行われる。すなわち、通常、サーマ
ルFETQAはn個のFET(FETQBと同等の特性
を持つ)を並列接続して構成されるので、抵抗Rr1を
(負荷102の抵抗値×n)に設定すれば良いが、負荷
102の抵抗値として不完全短絡(レアショート)時の
短絡抵抗程度の値を設定するのが望ましい。また、図2
では、コンパレータCMP1の出力を駆動回路111に
のみ供給する構成としているが、端子を介して外部に出
力するようにして、他の制御等に利用することも可能で
ある。The setting of the first reference voltage, that is, the setting of the resistor Rr1 is performed as follows. That is, since the thermal FET QA is usually formed by connecting n FETs (having the same characteristics as the FET QB) in parallel, the resistor Rr1 may be set to (the resistance value of the load 102 × n). It is desirable to set a resistance value of about 102 as a short-circuit resistance at the time of incomplete short-circuit (rare short). FIG.
Although the configuration is such that the output of the comparator CMP1 is supplied only to the drive circuit 111, the output can be output to the outside via a terminal and used for other control or the like.
【0027】次に、過小電流検出機能は、具体的には、
FETQC、抵抗Rr2およびコンパレータCMP2に
よって実現されている。すなわち、FETQCおよび抵
抗Rr2は、過小電流検出における第2基準電圧を発生
する手段であり、FETQCのソースSC電位がコンパ
レータCMP2の反転端子(−)に供給されている。ま
た、コンパレータCMP2の非反転端子(+)には、サ
ーマルFETQAのソースSA電位が供給されている。Next, the undercurrent detection function, specifically,
This is realized by the FET QC, the resistor Rr2, and the comparator CMP2. That is, the FET QC and the resistor Rr2 are means for generating a second reference voltage in detecting an undercurrent, and the source SC potential of the FET QC is supplied to the inverting terminal (-) of the comparator CMP2. The non-inverting terminal (+) of the comparator CMP2 is supplied with the source SA potential of the thermal FET QA.
【0028】つまり、サーマルFETQAのドレインD
−ソースS間電圧VDSAとほぼ等価な電圧特性を持つ
第2基準電圧を同一チップ110上のFETQCとチッ
プ110外の抵抗Rr2とによって生成し、コンパレー
タCMP2において、該第2基準電圧とサーマルFET
QAのドレインD−ソースS間電圧VDSAとの差を検
出することによって、過小電流検出を行っている。That is, the drain D of the thermal FET QA
A second reference voltage having a voltage characteristic substantially equivalent to the voltage VDSA between the sources S is generated by the FET QC on the same chip 110 and the resistor Rr2 outside the chip 110, and the second reference voltage and the thermal FET are output by the comparator CMP2.
Undercurrent detection is performed by detecting the difference between QA and the voltage VDSA between the drain D and the source S.
【0029】したがって、負荷102側で断線故障等が
発生した時には、コンパレータCMP2の出力が有効
(“L”レベル)となって、端子T15を介してチップ
110外部に出力される。ここで、第2基準電圧の設
定、即ち抵抗Rr2の設定は次のようにして行われる。
第1基準電圧(抵抗Rr1)と同様に、抵抗Rr2を
(負荷102の抵抗値×n)に設定すれば良いが、負荷
102の抵抗値として断線故障時の負荷抵抗程度の値を
設定するのが望ましい。Therefore, when a disconnection failure or the like occurs on the load 102 side, the output of the comparator CMP2 becomes valid (“L” level) and is output to the outside of the chip 110 via the terminal T15. Here, the setting of the second reference voltage, that is, the setting of the resistor Rr2 is performed as follows.
Similarly to the first reference voltage (resistance Rr1), the resistance Rr2 may be set to (the resistance value of the load 102 × n), but the resistance value of the load 102 may be set to a value about the load resistance at the time of disconnection failure. Is desirable.
【0030】以上説明した駆動手段、保護手段および負
荷電流検出手段の他に、YASFET110には、電源
Enable302、突入電流の過電流判定を回避する
マスキング(突入電流マスク回路)303、オン/オフ
回数の積算による遮断制御を行なうON/OFF計数積
算回路304についても表記されているが、本発明と直
接的には関係しないので説明を省略する。In addition to the driving means, protection means, and load current detecting means described above, the YAFET 110 includes a power supply Enable 302, masking (rush current mask circuit) 303 for avoiding overcurrent determination of inrush current, and ON / OFF count. Although an ON / OFF counting and integrating circuit 304 for performing a cutoff control by integration is also shown, the description is omitted because it is not directly related to the present invention.
【0031】最後に、YASFET110の特徴をまと
めれば、第1に、電流検出用のシャント抵抗を不要とし
て電源供給経路の電力消費を抑制できることから大電流
回路に有利である点、第2に、電流感度が高く電流検出
精度が高い点、第3に、シンプルな駆動制御でサーマル
FETQAをオン/オフ制御することができ、過熱遮断
機能やON/OFF計数積算回路304によりマイコン
等のプログラム処理に比して高速処理が可能である点、
第4に、ワンチップ化により回路構成を小型化でき、実
装スペースを縮小できるとともに、装置コストを削減で
きる点、第5に、電流検出がサーマルFETQAのドレ
イン−ソース間電圧VDSAと第1基準電圧および第2
基準電圧との差の検出によって行われることから、同一
チップ上にFETQB,QCおよびサーマルFETQA
を形成することにより、電流検出における同相的誤差要
因、即ち電源電圧、温度ドリフトやロット間のバラツキ
による影響を排除することができる点、等々を挙げるこ
とができる。Finally, the features of the YAFET 110 can be summarized as follows. First, the shunt resistor for current detection is not required, and power consumption in the power supply path can be suppressed, which is advantageous for a large current circuit. Thirdly, the sensitivity and the current detection accuracy are high. Third, the thermal FET QA can be turned on / off by simple drive control. High-speed processing is possible,
Fourth, the circuit configuration can be reduced by the one-chip configuration, the mounting space can be reduced, and the cost of the device can be reduced. Fifth, the current detection is performed by using the drain-source voltage VDSA of the thermal FET QA and the first reference voltage. And the second
Since the detection is performed by detecting the difference from the reference voltage, the FETs QB and QC and the thermal FET QA are mounted on the same chip.
Is formed, it is possible to eliminate the common-mode error factor in current detection, that is, the influence of power supply voltage, temperature drift, and variation between lots.
【0032】次に、本実施形態の電源供給制御装置につ
いて、図1を参照して説明する。本実施形態の電源供給
制御装置は、上述したYASFET110の過小電流検
出機能を使用して車両のワイパモータ(負荷)の動作周
期を求め、その結果に基づいてPWM制御信号のデュー
ティ比を変えることにより、ワイパの拭き取り抵抗や電
源電圧の変動、並びに、周囲温度等の動作条件の変動に
対してもワイパモータの動作速度を一定に保つことを可
能としたワイパモータ駆動制御装置である。Next, the power supply control device of the present embodiment will be described with reference to FIG. The power supply control device of the present embodiment obtains the operation cycle of the wiper motor (load) of the vehicle by using the undercurrent detection function of the above-described YASFET 110, and changes the duty ratio of the PWM control signal based on the result. This is a wiper motor drive control device capable of keeping the operation speed of the wiper motor constant even when the wiper resistance and the power supply voltage fluctuate and the operating conditions such as the ambient temperature fluctuate.
【0033】図1において、本実施形態の電源供給制御
装置の主要な回路構成要素(FETQC、抵抗Rr2、
コンパレータCMP2、周期カウンタ107、周期判定
回路108、PWM制御部109)以外の構成要素の機
能および動作については、上記YASFET110につ
いて説明した内容と同様である。In FIG. 1, the main circuit components (FETQC, resistor Rr2,
The functions and operations of the components other than the comparator CMP2, the cycle counter 107, the cycle determination circuit 108, and the PWM control unit 109) are the same as those described with respect to the above-described YASFET 110.
【0034】同図において、本実施形態の電源供給制御
装置は、主要な回路構成要素として、過小電流検出機能
を実現するFETQC、抵抗Rr2およびコンパレータ
CMP2と、ワイパモータ(負荷)102の動作周期を
検出するための周期カウンタ107と、ワイパモータ1
02の動作周期が所望の周期(本来設定したい速度の周
期)かどうかを判定するための周期判定回路108と、
ワイパモータ102の動作速度を制御するPWM制御部
109とを備えて構成されている。In the figure, the power supply control device of the present embodiment detects, as main circuit components, an FET QC for realizing an undercurrent detection function, a resistor Rr2 and a comparator CMP2, and an operation cycle of a wiper motor (load) 102. Counter 107 for performing the operation and the wiper motor 1
02: a cycle determination circuit 108 for determining whether the operation cycle of 02 is a desired cycle (a cycle of a speed originally set);
A PWM control unit 109 that controls the operation speed of the wiper motor 102 is provided.
【0035】ここで、コンパレータCMP2は、ワイパ
モータ102に流れる負荷電流を所定のしきい値と比較
する比較手段に該当する。また、FETQCおよび抵抗
Rr2は、この負荷電流の所定のしきい値となる第2基
準電圧を発生する手段である。コンパレータCMP2の
反転端子(−)にはFETQCのソースSC電位が供給
され、コンパレータCMP2の非反転端子(+)には、
サーマルFETQAのソースSA電位が供給されてお
り、このコンパレータCMP2の2つの入力端子に供給
される電位を比較することにより、ワイパモータ102
の動作周期を表わすステータス信号STを生成する。Here, the comparator CMP2 corresponds to comparing means for comparing the load current flowing through the wiper motor 102 with a predetermined threshold value. Further, the FET QC and the resistor Rr2 are means for generating a second reference voltage serving as a predetermined threshold value of the load current. The source SC potential of the FET QC is supplied to the inverting terminal (-) of the comparator CMP2, and the non-inverting terminal (+) of the comparator CMP2 is
The source SA potential of the thermal FET QA is supplied. By comparing potentials supplied to two input terminals of the comparator CMP2, the wiper motor 102
Is generated.
【0036】つまり、サーマルFETQAのドレインD
−ソースS間電圧VDSAとほぼ等価な電圧特性を持つ
第2基準電圧を同一チップ110上のFETQCとチッ
プ110外の抵抗Rr2とによって生成し、コンパレー
タCMP2において、該第2基準電圧とサーマルFET
QAのドレインD−ソースS間電圧VDSAとの差を検
出することによって過小電流検出を行い、過小電流検出
の結果としてステータス信号STを生成している。That is, the drain D of the thermal FET QA
A second reference voltage having a voltage characteristic substantially equivalent to the voltage VDSA between the sources S is generated by the FET QC on the same chip 110 and the resistor Rr2 outside the chip 110, and the second reference voltage and the thermal FET are output by the comparator CMP2.
Undercurrent detection is performed by detecting the difference between the voltage VDSA between the drain D and source S of QA, and the status signal ST is generated as a result of the undercurrent detection.
【0037】ワイパモータ102に流れる負荷電流は、
車両のフロントウインドウ上の2つの反転位置間で往復
するワイパの動きに応じて値が変化する特性があり、ワ
イパの反転時にほぼゼロに近い値を有し、また、ワイパ
が反転位置を過ぎると上昇する。The load current flowing through the wiper motor 102 is
There is a characteristic that the value changes according to the movement of the wiper reciprocating between two reversing positions on the front window of the vehicle, has a value close to zero when the wiper is reversed, and when the wiper passes the reversing position. To rise.
【0038】本実施形態では、この特性を利用して負荷
電流が流れなくなるタイミングの検出によりステータス
信号STを生成している。過負荷が発生していない通常
の動作時のワイパの動きに対応した負荷電流およびステ
ータス信号STを示せば、それぞれ図3(b),(c)
の如く表わされる。ここで、図3(a),(b),
(c)はワイパの動きとそれに伴うワイパモータ102
の負荷電流およびステータス信号STの時間的経過を示
す説明図である。In this embodiment, the status signal ST is generated by detecting the timing at which the load current stops flowing using this characteristic. FIGS. 3B and 3C show the load current and the status signal ST corresponding to the movement of the wiper during normal operation in which no overload occurs.
It is represented as Here, FIGS. 3 (a), (b),
(C) shows the movement of the wiper and the accompanying wiper motor 102
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a time course of a load current and a status signal ST.
【0039】例えば、PWM制御時における負荷電流の
定格値(本来、設定した速度に応じた値)が10[A]
である場合、第2基準電圧を発生する手段の抵抗Rr2
の値を、基準電流5[A]以下の負荷電流を検出できる
ように設定する。これにより、コンパレータCMP2の
“−”入力端子には、上記基準電流5[A]に相当する
第2基準電圧FETQCのソース電圧VSCが供給され
ることになる。For example, the rated value of the load current at the time of PWM control (a value originally corresponding to the set speed) is 10 [A].
, The resistance Rr2 of the means for generating the second reference voltage
Is set such that a load current of 5 A or less of the reference current can be detected. Thus, the source voltage VSC of the second reference voltage FETQC corresponding to the reference current 5 [A] is supplied to the "-" input terminal of the comparator CMP2.
【0040】したがって、コンパレータCMP2の出力
は、コンパレータCMP2の“−”入力端子に供給され
る基準電流5[A]に相当する電位より“+”入力端子
に供給される負荷電流に相当する電位が大きいときに無
効(“H”レベル)となり、また、“−”入力端子に供
給される電位より“+”入力端子に供給される電位が小
さいときに有効(“L”レベル)となり、図3に示すよ
うなパルス信号(ステータス信号ST)が出力されるこ
ととなる。ここで、図3(c)は、コンパレータCMP
2から出力されるステータス信号STの信号波形を示し
ている。Therefore, the output of the comparator CMP2 has a potential corresponding to the load current supplied to the “+” input terminal from the potential corresponding to the reference current 5 [A] supplied to the “−” input terminal of the comparator CMP2. When the potential supplied to the “+” input terminal is smaller than the potential supplied to the “−” input terminal, the signal becomes invalid (“L” level) when the potential is higher (“H” level). A pulse signal (status signal ST) as shown in FIG. Here, FIG. 3C shows the state of the comparator CMP.
2 shows a signal waveform of a status signal ST output from the second signal generator 2.
【0041】図3に示すように、ステータス信号ST
は、ワイパの反転時において負荷電流がほぼ流れなくな
る(基準電流5[A]以下)と“L”レベルになり、ワ
イパが反転位置から離れる(基準電流5[A]以上)と
“H”レベルになる。したがって、ステータス信号ST
の立下がり(ターンオフ)から次の立下がりの期間(負
荷の動作周期t1,t2,t3,...)を計時することによ
り、ワイパモータ102の動作周期を求めることができ
る。As shown in FIG. 3, the status signal ST
Becomes "L" level when the load current hardly flows at the time of inversion of the wiper (reference current 5 [A] or less), and becomes "H" level when the wiper moves away from the inversion position (reference current 5 [A] or more). become. Therefore, the status signal ST
, The operation cycle of the wiper motor 102 can be obtained by measuring the period of the next fall (operation cycle t 1 , t 2 , t 3 ,...) Of the load from the fall (turn-off) of the wiper motor 102.
【0042】次に、周期カウンタ107は、コンパレー
タCMP2の経時的な比較結果からワイパモータ102
の動作周期を検出する周期検出手段に該当する。すなわ
ち、周期カウント107では、コンパレータCMP2か
ら出力されたステータス信号STに基づいてワイパモー
タ102の動作周期(ワイパの反転周期)をカウント
し、周期判定回路108に対してワイパモータ102の
動作周期txを表わすデジタル値150を出力する。Next, the cycle counter 107 obtains the wiper motor 102
Corresponds to a cycle detecting means for detecting the operation cycle of the operation. That is, in the period count 107 counts the operation cycle of the wiper motor 102 (inversion cycle of the wiper) on the basis of the status signal ST output from the comparator CMP2, representing the duty cycle t x of the wiper motor 102 with respect to the period determination circuit 108 The digital value 150 is output.
【0043】周期カウンタ107のより具体的な構成と
しては、ステータス信号STの立下がり(ターンオフ)
から次の立下がりまでの期間、所定のクロックのパルス
をカウントするような構成が考えられる。ここでクロッ
クとしては、当該電源供給制御装置の全体的な制御を司
るCPU(図示せず)の動作クロック等を使用すればよ
い。すなわち、ワイパモータ102の動作周期の実際の
値は、動作クロックの周期×パルスカウント数で求める
ことができる。As a more specific configuration of the period counter 107, the falling (turn-off) of the status signal ST
A configuration is conceivable in which a pulse of a predetermined clock is counted during a period from to the next fall. Here, as the clock, an operation clock of a CPU (not shown) that controls the entire power supply control device may be used. That is, the actual value of the operation cycle of the wiper motor 102 can be obtained by multiplying the operation clock cycle × the pulse count.
【0044】また、周期判定回路108では、周期カウ
ンタ107からのワイパモータ102の動作周期txを
所望の周期(本来設定したい速度の周期)ttypと比較
する。そして、この比較結果により、ワイパモータ10
2の動作速度の増減を決定し、その増減によるPWM制
御信号152のデューティ比を変えるための速度制御信
号151を出力する。例えば、周期判定回路108は、
周期カウンタ107の出力(デジタル値)と1[秒]に相
当する計数値との比較を行うデジタルコンパレータによ
って実現すればよい。[0044] In the cycle determining circuit 108 compares the operation period t x of the wiper motor 102 from the period counter 107 and the desired period (period of the speed to be set originally) t typ. Then, based on the comparison result, the wiper motor 10
2 to increase or decrease the operation speed, and output a speed control signal 151 for changing the duty ratio of the PWM control signal 152 based on the increase or decrease. For example, the cycle determination circuit 108
What is necessary is just to implement | achieve by the digital comparator which compares the output (digital value) of the period counter 107 with the count value equivalent to 1 [second].
【0045】また、PWM制御部109は、周期カウン
タ107で検出されたワイパモータ102の動作周期に
応じてPWM制御信号152のデューティ比を変えるス
イッチング制御手段に該当する。すなわち、周期判定回
路108から周期カウンタ107により検出されたワイ
パモータ102の動作周期txに基づいた速度制御信号
151を受け取り、PWM制御信号152のデューティ
比を変えて、ワイパモータ102の動作速度を制御す
る。The PWM control unit 109 corresponds to switching control means for changing the duty ratio of the PWM control signal 152 according to the operation cycle of the wiper motor 102 detected by the cycle counter 107. In other words, receives a speed control signal 151 based on the duty cycle t x of the wiper motor 102 detected by the period counter 107 from cycle determining circuit 108, by changing the duty ratio of the PWM control signal 152 to control the operation speed of the wiper motor 102 .
【0046】周期判定回路108を上記デジタルコンパ
レータで実現した場合には、デジタコンパレータの出力
である速度制御信号151は、動作周期txが所望の周
期ttypより大きい/小さいを示す2値論理信号であ
り、PWM制御部109では、該速度制御信号の“H”
/“L”レベルに対応してデューティ比を所定量だけ増
減することになる。When the cycle judging circuit 108 is realized by the digital comparator, the speed control signal 151 which is the output of the digital comparator is a binary logic signal indicating that the operation cycle t x is larger / smaller than the desired cycle t typ. In the PWM control unit 109, the speed control signal “H”
The duty ratio is increased or decreased by a predetermined amount in accordance with the / "L" level.
【0047】次に、以上説明した構成を備える本実施形
態の電源供給制御装置における動作、即ち電源供給制御
方法について図4のフローチャートを参照して、詳細に
説明する。図4は本実施形態の電源供給制御装置におけ
る動作を示すフローチャートである。Next, the operation of the power supply control device of the present embodiment having the above-described configuration, that is, the power supply control method will be described in detail with reference to the flowchart of FIG. FIG. 4 is a flowchart showing the operation of the power supply control device of the present embodiment.
【0048】先ず、ステップS401では、コンパレー
タCMP2において、ステータス信号STが生成され
る。具体的には、ステップS411において、負荷電流
と所定のしきい値を比較する。すなわち、抵抗Rr2の
値を判定値となる基準電流以下の負荷電流を検出できる
ように設定し、そしてコンパレータCMP2の2つの入
力端子にそれぞれ入力される負荷電流に相当するサーマ
ルFETQAのソース電圧VSAと基準電流に相当する
FETQCのソース電圧VSCが比較される。First, in step S401, the status signal ST is generated in the comparator CMP2. Specifically, in step S411, the load current is compared with a predetermined threshold. That is, the value of the resistor Rr2 is set so that a load current that is equal to or less than the reference current serving as a determination value can be detected, and the source voltage VSA of the thermal FET QA corresponding to the load current input to the two input terminals of the comparator CMP2, respectively. The source voltage VSC of the FET QC corresponding to the reference current is compared.
【0049】ステップS411の比較において、負荷電
流が所定のしきい値よりも大きい場合は、ステップS4
12で“H”レベルが出力される。一方、負荷電流が所
定のしきい値よりも小さい場合は、ステップS413で
“L”レベルが出力される。このステップS411〜ス
テップS413を所定期間繰返すことにより、パルス状
のステータス信号STが生成される。In the comparison in step S411, if the load current is larger than the predetermined threshold value, step S4
At "12", an "H" level is output. On the other hand, if the load current is smaller than the predetermined threshold, an “L” level is output in step S413. By repeating steps S411 to S413 for a predetermined period, a pulse-like status signal ST is generated.
【0050】次に、ステップS402では、周期カウン
タ107において、ステップS401で生成されたステ
ータス信号STからワイパモータ102(負荷)の動作
周期txを検出する。具体的には、ステータス信号ST
の立下がりによりカウンタを起動して次の立下がりまで
の時間を計時する。次に、ステップS403では、周期
判定回路108において、検出された負荷の動作周期t
xを所望の周期(本来設定したい速度の周期)ttypと比
較し、負荷の動作周期txが所望の周期ttypよりも長い
場合、つまりワイパが所望の動作速度よりも遅い場合に
は、ステップS404において、ワイパモータ102の
動作速度を早めるために、PWM制御信号152のデュ
ーティ比を大きくする。また、負荷の動作周期txが所
望の周期ttypよりも短い場合、つまりワイパが所望の
動作速度よりも早い場合には、ステップS405におい
て、ワイパモータ102の動作速度を遅めるために、P
WM制御信号152のデューティ比を小さくする。Next, in step S402, the period counter 107 detects the operation period t x of the wiper motor 102 (load) from the status signal ST generated at step S401. Specifically, the status signal ST
The counter is started at the falling edge of the clock and the time until the next falling edge is measured. Next, in step S403, the cycle determination circuit 108 detects the operation cycle t of the load detected.
x is compared with a desired cycle (period of the originally desired speed) t typ . If the load operation cycle t x is longer than the desired cycle t typ , that is, if the wiper is slower than the desired operation speed, In step S404, the duty ratio of the PWM control signal 152 is increased to increase the operating speed of the wiper motor 102. If the operation cycle t x of the load is shorter than the desired cycle t typ , that is, if the wiper is faster than the desired operation speed, in step S405, P
The duty ratio of the WM control signal 152 is reduced.
【0051】ステップS406では、ステップS404
およびステップS405で変更されたデューティ比のP
WM制御信号152に応じてサーマルFETQAのスイ
ッチング制御が行われる。つまり、PWM制御信号15
2のデューティ比の変化に基づき、駆動回路111がサ
ーマルFETQAを駆動制御する信号を出力し、サーマ
ルFETQAがスイッチング制御によりワイパモータ1
02への電力供給が制御する。なお、上記ステップS4
03〜S406は、ワイパモータ102の動作周期t x
毎に行われ、それによりワイパモータ102の動作速度
を一定に保つことができる。In step S406, step S404
And the duty ratio P changed in step S405.
In response to the WM control signal 152, the switch of the thermal FET QA is switched.
Switching control is performed. That is, the PWM control signal 15
Based on the change in the duty ratio of 2, the driving circuit 111
Output a signal to drive and control the thermal FET QA,
FET QA controls the wiper motor 1 by switching control.
02 is controlled. Note that the above step S4
03 to S406 are the operation cycle t of the wiper motor 102. x
Operation of the wiper motor 102.
Can be kept constant.
【0052】本実施形態の変形として、周期カウンタ1
07および周期判定回路108をマイコン(CPU)で
実現することも可能である。すなわち、ステータス信号
STをマイコン(CPU)に取り込み、ステータス信号
STが立下がりのタイミングでソフトウエアタイマーを
起動し、次のステータス信号STの立下がりのタイミン
グまでの時間を計測して動作周期txを検出するもの
で、図4のステップS402〜S405の処理をマイコ
ン(CPU)のプログラムによって実現するものであ
る。As a modification of this embodiment, the cycle counter 1
07 and the cycle determination circuit 108 can be realized by a microcomputer (CPU). That takes a status signal ST to the microcomputer (CPU), and starts the software timer status signal ST is at the timing of falling, the operation by measuring the time until the timing of the fall of the next status signal ST period t x The processing of steps S402 to S405 in FIG. 4 is realized by a program of a microcomputer (CPU).
【0053】このようにマイコン(CPU)のプログラ
ムによって、ステップS402〜S405の処理を実現
する場合には、より複雑な制御とすることも可能であ
る。すなわち、ステップS403の比較において、ワイ
パモータ(負荷)102の動作周期txと所望の周期
(本来設定したい速度の周期)ttypの両者の差を検出
し、その差に応じてステップS404およびS405に
おけるデューティ比の変化量を変えるようにすれば、よ
り短い時間で最適な速度(所望の周期)に到達させるこ
とができる。When the processes of steps S402 to S405 are realized by the program of the microcomputer (CPU), more complicated control can be performed. That is, in the comparison of step S403, detects the difference between the wiper motor (load) 102 of the operation period t x and the desired period (period of the speed to be set originally) t typ, at step S404 and S405 in accordance with the difference If the amount of change in the duty ratio is changed, it is possible to reach the optimum speed (desired period) in a shorter time.
【0054】以上のように、本実施形態の電源供給制御
装置および電源供給制御方法では、ワイパモータ102
に流れる負荷電流を所定のしきい値と比較し、その経時
的な結果からワイパモータ102の動作周期を検出し、
検出されたワイパモータ102の動作周期からPWM制
御信号152のデューティ比を変えてワイパモータ10
2の速度制御を行うようにしている。このように、ワイ
パモータ102の動作周期を正確に検出してワイパモー
タ102の動作周期に応じた最適な速度制御を行うの
で、ワイパの拭き取り抵抗や電源電圧の変動、並びに、
周期温度等の動作条件の変動に対してもワイパモータ1
02の動作速度を一定に保つことができ、装置の安全性
の向上を図ることができる。As described above, in the power supply control device and the power supply control method of the present embodiment, the wiper motor 102
Is compared with a predetermined threshold value, and the operation cycle of the wiper motor 102 is detected from the result over time,
By changing the duty ratio of the PWM control signal 152 from the detected operation cycle of the wiper motor 102, the wiper motor 10
2 is performed. As described above, since the operation cycle of the wiper motor 102 is accurately detected and the optimal speed control is performed according to the operation cycle of the wiper motor 102, the wiper resistance of the wiper, the fluctuation of the power supply voltage, and
Wiper motor 1 for fluctuations in operating conditions such as cycle temperature
02 can be kept constant, and the safety of the device can be improved.
【0055】なお、本実施形態の電源供給制御装置にお
いては、ステータス信号STを生成するのにYASFE
T110の過小電流検出手段を用いたが、YASFET
110をコンパレータCMP1の出力を端子15を介し
てYASFET110の外部に出力するように変形し、
過電流検出機能を実現するFETQB、抵抗R1〜R
5,Rr1、ダイオードD1およびコンパレータCMP
1により、ステータス信号STを生成することも可能で
ある。この場合、コンパレータCMP1における基準値
(判定値)は、負荷電流の最大値(図3では20
[A])よりも少し小さい電流値(17〜18[A])
が設定されることになろう。In the power supply control device of the present embodiment, the status signal ST is generated using YASFFE.
Although the undercurrent detection means of T110 was used,
110 is modified to output the output of the comparator CMP1 to the outside of the YASFET 110 through the terminal 15;
FET QB realizing overcurrent detection function, resistors R1 to R
5, Rr1, diode D1 and comparator CMP
1, the status signal ST can be generated. In this case, the reference value (judgment value) in the comparator CMP1 is the maximum value of the load current (20 in FIG. 3).
Current value slightly smaller than [A]) (17-18 [A])
Will be set.
【0056】また、本実施形態においては、本発明の電
源供給制御装置および電源供給制御方法を、車両におけ
るワイパモータの動作周期に基づいて、バッテリからの
電源を選択的にワイパモータに供給して、ワイパモータ
の動作速度を制御する装置に適用した実施の形態例につ
いて説明したが、本発明はこのような形態に限定される
ものではなく、負荷の動作に周期性があり、電源から負
荷への電力供給をPWM制御信号に応じてスイッチング
制御する電源供給制御装置であればどのような形態であ
っても適用可能である。Further, in the present embodiment, the power supply control device and the power supply control method of the present invention selectively supply power from a battery to the wiper motor based on the operation cycle of the wiper motor in the vehicle. Although the embodiment applied to the device for controlling the operation speed of the power supply has been described, the present invention is not limited to such an embodiment, and the operation of the load has a periodicity, and the power supply from the power supply to the load is performed. Any type of power supply control device can be applied as long as it is a power supply control device that performs switching control according to a PWM control signal.
【0057】[0057]
【発明の効果】上述のように、本発明の電源供給制御装
置および電源供給制御方法によれば、負荷の動作周期を
正確に検出して負荷の動作状態に応じて負荷への電力供
給を制御できるので、モータの速度制御等を最適に行う
ことができる。また、例えば車両のワイパモータの動作
速度を制御する場合には、ワイパの拭き取り抵抗や電源
電圧の変動、並びに、周囲温度等の動作条件の変動に対
し、ワイパモータの動作速度を一定に保つことができ、
それにより安全性を向上することができる。As described above, according to the power supply control device and the power supply control method of the present invention, the operation cycle of the load is accurately detected, and the power supply to the load is controlled according to the operation state of the load. Therefore, the speed control of the motor can be optimally performed. Further, for example, when controlling the operating speed of the wiper motor of the vehicle, the operating speed of the wiper motor can be kept constant with respect to fluctuations in the wiping resistance and power supply voltage of the wiper, and fluctuations in operating conditions such as ambient temperature. ,
Thereby, safety can be improved.
【図1】本発明の実施形態に係る電源供給制御装置の構
成図である。FIG. 1 is a configuration diagram of a power supply control device according to an embodiment of the present invention.
【図2】実施形態の電源供給制御装置において使用する
スイッチングデバイスの構成図である。FIG. 2 is a configuration diagram of a switching device used in the power supply control device of the embodiment.
【図3】ワイパの動きとそれに伴うワイパモータの負荷
電流およびステータス信号STの時間的経過を示す説明
図である。FIG. 3 is an explanatory diagram showing the movement of the wiper, the load current of the wiper motor accompanying the movement of the wiper, and the time course of the status signal ST.
【図4】実施形態の電源供給制御装置における動作を示
すフローチャートである。FIG. 4 is a flowchart showing an operation in the power supply control device of the embodiment.
【図5】従来例のワイパ駆動制御装置の構成図である。FIG. 5 is a configuration diagram of a conventional wiper drive control device.
101 電源 102 負荷(ワイパモータ) 107 周期カウンタ 108 周期判定回路 109 PWM制御部 110 YASFET(チップ構成部分) 111 駆動回路 150 デジタル値 151 速度制御信号 152 PWM制御信号 301 過電流検出機能 302 電源イネーブル(電源Enable) 303 突入電流マスク回路(マスキング) 304 ON/OFF計数積算回路 305 チャージポンプ 306 遮断ラッチ回路 QA サーマルFET QB,QC FET RG 内部抵抗 R1〜R10,Rr1,Rr2 抵抗 CMP1,CMP2 コンパレータ ZD1 ツェナーダイオード D1 ダイオード SW1 スイッチ VB 電源電圧 ST ステータス信号 Reference Signs List 101 power supply 102 load (wiper motor) 107 cycle counter 108 cycle determination circuit 109 PWM control unit 110 YAFET (chip constituent part) 111 drive circuit 150 digital value 151 speed control signal 152 PWM control signal 301 overcurrent detection function 302 power supply enable (power supply Enable) 303) Inrush current mask circuit (masking) 304 ON / OFF counting and integrating circuit 305 Charge pump 306 Cut-off latch circuit QA Thermal FET QB, QC FET RG Internal resistance R1 to R10, Rr1, Rr2 Resistance CMP1, CMP2 Comparator ZD1 Zener diode D1 Diode SW1 switch VB Power supply voltage ST Status signal
Claims (4)
御され電源から負荷への電力供給を制御するスイッチン
グ手段を備えた電源供給制御装置において、 前記負荷に流れる負荷電流を所定のしきい値と比較する
比較手段と、 前記比較手段の経時的な比較結果から前記負荷の動作周
期を検出する周期検出手段と、 前記周期検出手段で検出された動作周期に応じて前記P
WM制御信号のデューティ比を変えるスイッチング制御
手段と、を備えること特徴とする電源供給制御装置。1. A power supply control device comprising a switching unit which is switched and controlled in accordance with a PWM control signal and controls power supply from a power supply to a load, wherein a load current flowing through the load is compared with a predetermined threshold value. Comparing means; cycle detecting means for detecting an operation cycle of the load from a temporal comparison result of the comparing means; and P in accordance with the operating cycle detected by the cycle detecting means.
A power supply control device, comprising: switching control means for changing a duty ratio of a WM control signal.
ング制御手段によるPWM制御信号のデューティ比の変
化によりモータの速度制御を行うことを特徴とする請求
項1記載の電源供給制御装置。2. The power supply control device according to claim 1, wherein the load is a motor, and the switching control means controls the speed of the motor by changing a duty ratio of a PWM control signal.
御され電源から負荷への電力供給を制御するスイッチン
グ手段を備えた電源供給制御装置の電源供給制御方法に
おいて、 前記負荷に流れる負荷電流を所定のしきい値と比較する
比較ステップと、 前記比較ステップの経時的な比較結果から前記負荷の動
作周期を検出する周期検出ステップと、 前記周期検出ステップで検出された動作周期に応じて前
記PWM制御信号のデューティ比を変えるスイッチング
制御ステップと、を有すること特徴とする電源供給制御
方法。3. A power supply control method for a power supply control device, comprising: a switching unit that is controlled to be switched in response to a PWM control signal and controls a power supply from a power supply to a load. A comparison step of comparing with a threshold value; a cycle detection step of detecting an operation cycle of the load from a time-dependent comparison result of the comparison step; and an operation cycle of the PWM control signal according to the operation cycle detected in the cycle detection step. A power supply control method, comprising: a switching control step of changing a duty ratio.
ング制御ステップによるPWM制御信号のデューティ比
の変化によりモータの速度制御を行うことを特徴とする
請求項3記載の電源供給制御方法。4. The power supply control method according to claim 3, wherein the load is a motor, and the speed of the motor is controlled by changing a duty ratio of a PWM control signal in the switching control step.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27073599A JP2001095286A (en) | 1999-09-24 | 1999-09-24 | Power supply control device and power supply control method |
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-
1999
- 1999-09-24 JP JP27073599A patent/JP2001095286A/en active Pending
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