モータ制御装置

【課題】コンフォート機能付きシートベルトモータ駆動用のモータ制御装置に見られるように、二通り以上の電流モードを必要とするアプリケーションにおいて、各々の電流モードにおいて最適とされるノイズ低減およびスイッチング損失の低減が図れるよう、各素子の定数を最適化することはできなかった。
【解決手段】電流能力が異なる複数のプリドライバ回路を予め備えておき、実行するアプリケーションに応じてプリドライバ回路１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃなどを選択的に使用する。ノイズの増大を許容してでもスイッチング素子の発熱を抑えたい電流モードでは、プリドライバ回路の電流能力を高く設定し、スイッチング速度を高速化する。他方、スイッチング損失の増大を許容してでもノイズの増大を抑えたい電流モードでは、プリドライバ回路の電流能力を低く設定し、ノイズの発生を抑える。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スイッチング素子により駆動されるモータのモータ制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両に搭載されたモータ制御用ＥＣＵ（Electronic Control Unit）では、スイッチング素子のスイッチングにより発生するスイッチング周波数よりも高い高周波ノイズ（ラジオノイズ）を抑制してラジオ受信機等に影響を与えるのを防止するために、コンデンサ，抵抗，インダクタなどを用いてスイッチング素子のスイッチングスピードを調整することによりノイズを低減することが図られてきた（特許文献１）。
【０００３】
このような従来の装置では、スイッチング素子におけるスイッチングスピードの最適化を図るために、コンデンサ，抵抗，インダクタなど各種受動素子部品の定数をそれぞれのアプリケーションで許容されるスイッチング周波数とスイッチング速度に応じて適宜選択し、これによりノイズの低減を図ってきた。換言すると、スイッチングスピードを遅くすれば、ノイズの低減が図られるものの、スイッチング損失が増大するので、素子の発熱が増大して素子寿命が悪化してしまうことになる。
【０００４】
すなわち、それぞれのアプリケーションにおいて、発熱とのトレーディングオフが許される範囲で受動素子部品の定数設定が行われていた。例えば、ある種のコンフォート機能付きシートベルトモータ駆動用のモータ制御装置では、ノイズの増大を許容してでもスイッチング素子の発熱を抑えたい第１の電流モード、および、スイッチング損失の増大を許容してでもノイズの増大を抑えたい第２の電流モードのいずれか一方を選択的に実行することが必要であった。同様に、二通り以上の電流モードを必要とするアプリケーションでは、受動素子部品の定数はどちらのモード要件も満たすように設定されているので、それぞれの電流モードにおいて最適な定数設定を選ぶことができないという事情があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平０９−０４２０９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
コンフォート機能付きシートベルトモータ駆動用のモータ制御装置に関連して例示したように、従来の技術では、二通り以上の電流モードを必要とするアプリケーションにおいて、各々の電流モードにおいて最適とされるノイズ低減およびスイッチング損失の低減が図れるよう、各素子の最適定数を設定することはできなかった。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係るモータ制御装置は、スイッチング素子に流れる電流をモータに供給することにより前記モータの回転を制御するモータ制御装置において、前記スイッチング素子を駆動するプリドライバ手段と、前記プリドライバ回路の電流能力を可変設定する可変設定手段とを備えている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、モータを駆動するスイッチング素子のスイッチング速度は、各々のアプリケーションにおいて必要とされるモータ駆動パターンごとに最適なものとなるよう、動的に切り替えることができる。その結果として、二通り以上の電流モードを必要とするアプリケーションにおいて、各々の電流モードにおいて最適とされるノイズ低減およびスイッチング損失の低減を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明を適用した実施の形態の基本的な動作原理を示した回路図である。
【図２】本発明を適用した実施の形態の基本的な他の動作原理を示した回路図である。
【図３】本実施の形態に係るシートベルトリトラクタ装置を備えた車両の衝突安全機構を示す全体構成図である。
【図４】シートベルトの巻き取りシステムを示す概略構成図である。
【図５】本実施の形態によるモータ制御装置の内部回路を示す図である。
【図６】モータ制御用システムＬＳＩの内部回路を示すブロック構成図である。
【図７】Ｈブリッジ駆動用プリドライバ回路の内部回路構成を示すブロック図である。
【図８】Ｈブリッジ駆動信号を送出するプリドライバ部の内部回路図である。
【図９】コンフォートモードにおけるシートベルト巻き取りを行うときの制御状態を示す図である。
【図１０】スイッチング損失を許容してでもノイズ低減を図るときのスイッチング素子のスイッチング損失を示す説明図である。
【図１１】エマージェンシーモードにおけるシートベルト巻き取りを行うときの制御状態を示す図である。
【図１２】ノイズ増大を許容してでもスイッチング損失低減を図るときのスイッチング素子のスイッチング損失を示す説明図である。
【図１３】Ｈブリッジ駆動用プリドライバ回路の電流能力を弱く設定したときのＨブリッジ駆動用トランジスタが生成するＰＷＭ波形を示す図である。
【図１４】Ｈブリッジ駆動用プリドライバ回路の電流能力をより強く設定したときのＨブリッジ駆動用トランジスタが生成するＰＷＭ波形を示す図である。
【図１５】図１１の変形例であるモータ制御回路の回路図である。
【図１６】図８の第１の変形例であり、Ｈブリッジ駆動信号を送出するプリドライバ部の回路図である。
【図１７】図８の第２の変形例であり、Ｈブリッジ駆動信号を送出するプリドライバ部の回路図である。
【図１８】図９の変形例であり、コンフォートモードにおいてモータ制御装置がモータを回転させてシートベルトを巻き取る制御状態を示す図である。
【図１９】Ｈブリッジ駆動用トランジスタが生成するＰＷＭ波形を示す図である。
【図２０】図８の第３の変形例であり、Ｈブリッジ駆動信号を送出するプリドライバ部の回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。
図１は、実施の形態を説明する前提として、基本的な動作原理を説明するための概略回路図である。本図では、モータ８を駆動するスイッチング素子２Ｈ，２Ｌ，４Ｈ，４Ｌに対して、プリドライバ回路４Ｈ，４Ｌの電流能力を可変設定するために可変抵抗Ｒ１，Ｒ２を用いている。このように、各スイッチング素子のゲートをドライブするプリドライバ回路は、ゲート駆動能力が可変となるように構成してある。
【００１１】
図２は、図１の可変抵抗Ｒ１，Ｒ２を用いる替わりに、電流能力が異なる複数のプリドライバ回路を予め備えておき、実行するアプリケーションに応じて必要とされるプリドライバ回路１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ（１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ）を選択的に使用するようにした概略回路図である。例えばＬＳＩで構成する場合には、ゲート駆動能力（すなわち電流能力）が異なるプリドライバ回路を複数個用意しておき、それぞれのプリドライバ回路をソフト的に切り替えられるよう構成する。
【００１２】
図１および図２に示した原理的回路図によれば、ノイズの増大を許容してでもスイッチング素子の発熱を抑えたい第１の電流モードでは、プリドライバ回路は電流能力が高く設定され、スイッチング速度は高速化される。他方、スイッチング損失の増大を許容してでもノイズの増大を抑えたい第２の電流モードでは、プリドライバ回路は電流能力が低く設定され、ノイズの発生が抑えられる。このように、プリドライバの電流能力をソフト的に調整可能なように構成することにより、二通り以上の電流モードを持つアプリケーションにおいて、それぞれに最適なスイッチング素子のスイッチングスピードを得ることができる。
【００１３】
図３は、本実施の形態に係るシートベルトリトラクタ装置を備えた車両の衝突安全機構を示す全体構成図である。車両１１２の前方部には、障害物との距離に応じた信号を出力する障害物センサ１０２が取り付けられている。障害物センサ１０２の出力信号は、障害物センサ１０２と電気的に接続された衝突判断コントローラ１０６に伝達される。また、車両の速度に応じた信号を出力する車輪速度センサ１０４の信号も、車輪速度センサ１０４と電気的に接続された衝突判断コントローラ１０６に伝達される。
【００１４】
衝突判断コントローラ１０６は、障害物センサ１０２と車輪速度センサ１０４の信号に基づき、車両１１２が障害物と衝突するか否かを判断する。例えば、障害物センサ１０２の出力信号から得られた障害物との距離が所定の値より短く、かつ、車輪速度センサ１０４の出力信号から得られた車両速度が所定の値より速い場合には、衝突判断コントローラ１０６は車両１１２が障害物と衝突すると判断する。衝突判断コントローラ１０６が障害物と衝突すると判断すると、車両１１２が障害物と衝突する前に、ブレーキアシスト装置１０８と機電一体型シートベルトリトラクタ１００に指令信号を出力する。
【００１５】
ブレーキアシスト装置１０８と機電一体型シートベルトリトラクタ１００は、衝突判断コントローラ１０６と電気的に接続されている。ブレーキアシスト装置１０８は、衝突判断コントローラ１０６の指令信号に基づき、例えば、ブレーキを掛ける。また、機電一体型シートベルトリトラクタ１００は、衝突判断コントローラ１０６の指令信号に基づき、例えば、シートベルト２０を巻き取る。
【００１６】
図４は、シートベルトの巻き取りシステムを示す概略構成図である。本システムにおいてモータ制御装置２２はモータ２１を駆動制御し、シートベルト２０の巻き取りを行う。シートベルトの巻き取り動作には、（ａ）乗員２３の安全を図るために緊急時における拘束力増大を目的とした巻き取り（これをエマージェンシーモードと呼ぶ）と、（ｂ）乗員２３の快適性向上を目的としたバックル２５への装着時自動フィッティングやバックル２５からの脱着時シートベルト２０のリトラクタ２４への自動格納を目的とした巻き取り（これをコンフォートモードと呼ぶ）と、がある。
【００１７】
図５は、モータ制御装置２２の内部回路構成を示す図である。モータ制御装置２２は、バックルスイッチ３４１やブレーキストロークセンサ３４２などの各種アクチュエータまたはＣＡＮＢＵＳ通信３５１から送信されるデータなどに基づいて、必要に応じてモータ２１を駆動してシートベルト２０の巻き取り動作を行う。
【００１８】
モータ駆動回路３４４は、ハイサイド側トランジスタ３０５，３０６およびローサイド側トランジスタ３０７，３０８の４つのトランジスタで構成されるＨブリッジ回路であり、マイクロコンピュータ（以下、マイコンと称する），周辺ロジックおよびＨブリッジ駆動用プリドライバを一体化したモータ制御用システムＬＳＩ３４９によって制御される。モータ駆動回路３４４に電源が供給されたあと、モータ制御用システムＬＳＩ３４９はＨブリッジ駆動信号３５３，３５４，３５５，３５６によってモータ２１の回転を制御する。
【００１９】
図６は、モータ制御用システムＬＳＩ３４９の内部回路を示すブロック構成図である。モータ制御用システムＬＳＩ３４９は、マイコン４０１，Ｗａｋｅｕｐ（ウェイクアップ）検出用回路４０２，内部回路用電源レギュレータ４０３，外部回路用電源レギュレータ４０４，ＣＡＮＢＵＳ通信インターフェース回路４０５，ＬＩＮＢＵＳ通信インターフェース回路４０６，汎用デジタル入力回路４０７，汎用アナログ入力回路４０８，Ｈブリッジ駆動用プリドライバ回路４０９を含んでいる。
【００２０】
図７は、Ｈブリッジ駆動用プリドライバ回路４０９の内部回路を示す。Ｈブリッジ駆動用プリドライバ回路４０９は、Ｈブリッジを構成する４個のトランジスタ３０５，３０６，３０７，３０８（図５参照）を駆動するためのプリドライバ部４１０，４１１，４１２，４１３によって構成されている。これらのプリドライバ部４１０，４１１，４１２，４１３はマイコン４０１（図６参照）からの指令４１５に従い、Ｈブリッジ（図５参照）のハイサイドトランジスタ３０５とローサイドトランジスタ３０７、またはハイサイドトランジスタ３０６とローサイドトランジスタ３０８が同時にオンするのを防ぐデッドタイム用の遅延を自動生成するためのデッドタイムコントロール部４１４を介して、Ｈブリッジ駆動信号３５３，３５４，３５５，３５６を生成する。
【００２１】
図８は、Ｈブリッジ駆動信号３５３を送出するプリドライバ部４１０の内部回路である。プリドライバ回路４１０は電流の大きさをソフト的に選べるように、マイコン４０１からの信号４１５（図６参照）によって設定されるプリドライバ能力選択レジスタ５０１を用いて、電流能力の違うプリドライバ用トランジスタ５０５，５０６，５０７，５０８をいずれか一つ、または複数を選択できるように構成されている。またマイコン４０１で設定されるデッドタイムコントロール部４１４（図７参照）からの信号４１６により、プリドライバ用トランジスタ５０５，５０６，５０７，５０８のスイッチングタイミングが生成され、Ｈブリッジ回路３４４（図５参照）を駆動するＰＷＭ波形の生成が可能であり、かつデッドタイム用の遅延を自動生成することが可能な構成となっている。Ｈブリッジ駆動信号３５４，３５５，３５６を送出する各プリドライバ部４１１，４１２，４１３（図７参照）も同様に構成され、Ｈブリッジ駆動用プリドライバ回路４０９（図６，図７参照）の電流能力はソフト的に調整可能なように構成されている。
【００２２】
図９は、コンフォートモードにおけるシートベルト巻き取りを行うときの制御状態を示す図である。すなわち、乗員２３（図４参照）の快適性向上を目的としたバックル２５への装着時自動フィッティングや、バックル２５からの脱着時シートベルト２０のリトラクタ２４への自動格納のコンフォートモードにおいて、モータ制御装置２２がモータ２１を回転させシートベルト２０を巻き取る様子を図９に示してある。この場合には快適性向上を目的とし、モータ制御装置２２はシートベルト２０（図４参照）を弱い力で引くため、モータ２１へ流すモータ電流６０１は少量とする。本実施の形態では、モータ電流６０１は５Ａである。Ｈブリッジ駆動用プリドライバ４０９はハイサイド側トランジスタ３０５が常時ＯＮ、ローサイド側トランジスタ３０７が常時ＯＦＦ、トランジスタ３０６およびトランジスタ３０８が交互にＯＮするようにＨブリッジ駆動信号３５３，３５４，３５５，３５６を設定する。このとき電流は６０２に示す経路で流れる。Ｈブリッジ駆動用プリドライバ４０９は、トランジスタ３０６よりもトランジスタ３０８のＯＮする時間の割合が低くなるよう（オンデューティーが低くなるよう）にトランジスタ３０６とトランジスタ３０８の交互スイッチングを行う。このとき電源電流６０３が少なくなるため、モータ電流６０１は少量となる。
【００２３】
マイコン４０１はレジスタ５１１，５２１を使って、プリドライバ回路５１８，５２８を選択しておく。プリドライバ回路５１８，５２８は電流能力が低いので、経路６１１，６２１でトランジスタ３０６，３０８のスイッチングに必要なゲート電荷の充放電を行うが時間がかかる。したがってトランジスタ３０６，３０８のスイッチングスピードは遅くなる。
【００２４】
モータ駆動回路３４４などに寄生するインダクタによってトランジスタ３０６，３０８のスイッチング時にはノイズが発生するが、スイッチングスピードが遅い場合、寄生インダクタのエネルギはスイッチング損失に変わるためノイズが低減される（図１０参照）。この図１０は、スイッチング損失を許容してでもノイズ低減を図るときのスイッチング素子のスイッチング損失を示す図である。本実施の形態では、コンフォートモードにおいてモータを駆動するＰＷＭの周波数を２０ｋＨｚ、スイッチング時間を４μsecとしているが、電流値が５Ａと低いので、このようなスイッチング損失が許容されている。
【００２５】
次に、乗員２３の安全を図ることを目的とした緊急時における拘束力増大のエマージェンシーモードについて説明する。図１１は、エマージェンシーモードにおけるシートベルト巻き取りを行うときの制御状態を示す図である。エマージェンシーモードにおいて、モータ制御装置２２がモータ２１を回転させシートベルト２０を巻き取る際は、障害物に追突するなどによって車両の加速度が急激に変化したときでも確実に乗員２３を拘束することを目的とし、モータ制御装置２２はシートベルト２０を強い力で引くため、モータ２１へ流すモータ電流７０１は多量とする。本実施の形態では、モータ電流７０１は２５Ａである。
【００２６】
Ｈブリッジ駆動用プリドライバ４０９は、ハイサイド側トランジスタ３０５が常時ＯＮ、ローサイド側トランジスタ３０７が常時ＯＦＦ、トランジスタ３０６およびトランジスタ３０８が交互にＯＮするようにＨブリッジ駆動信号３５３，３５４，３５５，３５６を設定する。このとき電流は７０２に示す経路で流れる。Ｈブリッジ駆動用プリドライバ４０９は、トランジスタ３０６よりもトランジスタ３０８のＯＮする時間の割合が高くなるよう（オンデューティーが高くなるよう）にトランジスタ３０６とトランジスタ３０８の交互スイッチングを行う。このときは電源電流７０３が多くなるので、モータ電流７０１は多量となる。
【００２７】
マイコン４０１はレジスタ５１１，５２１を使って、プリドライバ回路５１５，５２５を選択しておく。プリドライバ回路５１５，５２５は電流能力が高いため、経路７１１，７２１によってトランジスタ３０６，３０８のスイッチングに必要なゲート電荷の充放電は素早く行われる。したがってトランジスタ３０６，３０８のスイッチングスピードは速くなる。スイッチングスピードが速いほどスイッチング損失は低減されが、モータ駆動回路３４４などに寄生するインダクタによって発生するノイズは増大する（図１２参照）。この図１２は、ノイズ増大を許容してでもスイッチング損失低減を図るときのスイッチング素子のスイッチング損失を示す図である。しかしながら、エマージェンシーモードでは緊急時であるため、乗員２３がラジオのノイズを気にすることは無く、このようなノイズは許容される。
【００２８】
なお、スイッチング損失をさらに抑えたい場合は、スイッチング周波数を落とす方法がある。本実施の形態はこのような方法を併用することで相乗効果を得ることも可能である。このことを考慮して、モータ制御用システムＬＳＩ３４９は、モータ駆動のスイッチング周波数がマイコン４０１により切り替わるように構成されている。例えば、コンフォートモードでは乗員２３の聴感を考慮して２０ｋＨｚをスイッチング周波数としているが、エマージェンシーモードではＨブリッジ駆動用プリドライバ４０９の電流能力を高めると同時にスイッチング周波数を１０ｋＨｚとすることで、さらにスイッチング損失の低減を図ることができる。
【００２９】
本実施の形態では、エマージェンシーモードにおいてモータを駆動するＰＷＭの周波数を２０ｋＨｚ、スイッチング時間を０．５μsecとしている。
【００３０】
本実施の形態では、コンフォートモードとエマージェンシーモードの２種類で電流モードを切り替えているが、Ｈブリッジ駆動用プリドライバ回路の駆動能力は４段階で選べるようになっている。本実施の形態ではコンフォートモードのスイッチングタイムが４μsecとなるように４段階のうち一番弱い電流能力を選んでいるが、スイッチング時間が長くなると、ＰＷＭ波形のオンデューティーを低くしたときにＰＷＭ波形がＶＢ電圧に張り付く期間が無くなる（図１３参照）。
【００３１】
この図１３は、Ｈブリッジ駆動用プリドライバ回路の電流能力を弱く設定したときのＨブリッジ駆動用トランジスタが生成するＰＷＭ波形を示す図である。２０ｋＨｚの周期は５０μsecであり、１６％以下のオンデューティーを設定するとスイッチング時間が１周期５０μsecのうち８μsecを占めることになる。ＰＷＭ波形がＶＢ電圧に張り付く期間が無くなるオンデューティー範囲では、モータ２１の制御性が悪くなる。
【００３２】
そこで、ノイズが許容できる範囲で４段階のうち２番目または３番目に弱い電流能力を選び、スイッチングタイムを速くして、ＰＷＭ波形がＶＢ電圧に張り付く期間が長くなるようにすることができる（図１４参照）。図１４は、Ｈブリッジ駆動用プリドライバ回路の電流能力をより強く設定したときのＨブリッジ駆動用トランジスタが生成するＰＷＭ波形を示す図である。このような構成により、モータ２１に対する制御性を悪化させないようにできる。
【００３３】
また他にＨブリッジ駆動用プリドライバ回路の駆動能力を多段階で構成するメリットは、モータ駆動回路３４４のトランジスタ３０５，３０６，３０７，３０８を変更し、駆動する必要がある負荷としてのゲート容量が変化した場合に、駆動能力を複数選べるために対応できる可能性が高くなることであり、汎用性をさらに広げることができる。
【００３４】
−実施の形態による作用・効果−
本実施の形態によれば、以下のような作用・効果を奏することができる。
（１）ハイサイド側トランジスタ３０５，３０６およびローサイド側トランジスタ３０７，３０８で構成される各スイッチング素子に流れる電流をモータ２１に供給することによりモータ２１の回転を制御するモータ制御装置２２において、各スイッチング素子をそれぞれ駆動するプリドライバ回路４１０〜４１３と、それらプリドライバ回路４１０〜４１３の電流能力を可変設定する可変設定手段（マイコン４０１および信号４１５）とを備えているので、複数ある電流モードのそれぞれにおいて最適とされるノイズ低減およびスイッチング損失の低減を図ることができる。
（２）上記の可変設定手段は、スイッチング素子３０５〜３０８のスイッチング損失およびノイズ発生量に応じて電流能力を設定するので、各々のアプリケーションにおいて必要とされるモータ駆動パターンごとに、スイッチング素子のスイッチング速度を最適なものに切り替えることができる。その結果として、二通り以上の電流モードを必要とするアプリケーションにおいて、各々の電流モードにおいて最適とされるノイズ低減およびスイッチング損失の低減を図ることが可能となる。
（３）ノイズ発生量の増大を許容してでもスイッチング素子の発熱を抑える第１の電流モードではプリドライバ回路の電流能力を高く設定し、他方、スイッチング損失の増大を許容してでもノイズ発生量の増大を抑える第２の電流モードではプリドライバ回路の電流能力を低く設定することにより、車載用の機電一体型シートベルトリトラクタ１００は、シートベルト２０の巻き取りモードを適切に切り替えることができる。
（４）シートベルトの巻き取りを行うモータ２１に適用することにより、緊急時における拘束力増大を目的としたエマージェンシーモードと、乗員の快適性向上を目的としたコンフォートモードのいずれか一方に応じて、可変設定手段はプリドライバ回路の電流能力を切り替えることができる。
（５）エマージェンシーモードではノイズ発生量の増大を許容してでもプリドライバ回路の電流能力を高く設定し、他方、コンフォートモードではノイズ発生量の増大を抑えるようプリドライバ回路の電流能力を低く設定するので、コンフォートモードの最中には不快なノイズの発生を乗員に与えることがない。
【００３５】
−実施の形態における変形例−
（１）図１５は、図１１の変形例であり、モータ制御回路２２の構成を示した回路図である。この変形例において、Ｈブリッジ駆動用プリドライバ４０９Ａはレジスタ１００２によって駆動能力が一斉に切り替えられる。これによりＨブリッジ駆動用プリドライバ４０９Ａの駆動能力を動的に変化させることができる。
【００３６】
（２）図１６は、図８の第１の変形例であり、Ｈブリッジ駆動信号３５３を送出するプリドライバ部４１０Ａを示している。この変形例において、プリドライバ部４１０Ａはプリドライバ回路１４０２，１４０３，１４０４，１４０５，１４０６，１４０７，１４０８，１４０９の８つで構成され、Ｈブリッジ駆動用プリドライブの駆動能力は８種類の間で切り替えることができる。このようにプリドライバの本数を増加させる構成においては、ノイズ低減とオンデューティー設定制限の間でプリドライバ能力を選択する汎用性が広がる。また他にＨブリッジ駆動用プリドライバ回路の駆動能力を多段階で構成するメリットは、モータ駆動回路３４４のトランジスタ３０５，３０６，３０７，３０８を変更し、駆動する必要がある負荷としてのゲート容量が変化した場合に、駆動能力を複数選べるために対応できる可能性が高くなることであり、汎用性をより増すことができる。
【００３７】
（３）図１７は、図８の第２の変形例であり、Ｈブリッジ駆動信号３５３を送出するプリドライバ部４１０Ｂの内部回路を示している。この変形例において、プリドライバ部４１０Ｂはカレントミラー回路のリファレンス電流構成部分１５０２，１５０３によって駆動能力を切り替えることができる。カレントミラー回路のリファレンス電流構成部分１５０２，１５０３のオン・オフはマイコン４０１からの信号１５０４，１５０５によって切り替えることができる。Ｈブリッジ駆動用プリドライバの駆動能力を可変的に構成するのに、カレントミラー回路を使用しても良い。構成部分１５０２，１５０３を多段化することにより、プリドライバの駆動能力をソフト的に切り替える段数を多段化することができる。
【００３８】
（４）図１８は、図９の変形例であり、コンフォートモードにおいてモータ制御装置２２がモータ２１を回転させシートベルト２０を巻き取る様子を示したものである。Ｈブリッジ駆動用プリドライバ回路４０９Ｂは駆動能力を２段階に切り替えられるように構成されている。スイッチング時間が４μsecとなるようにプリドライブ駆動能力を選んだ場合、モータ２１を制御するＰＷＭ周期が２０ｋＨｚのとき、１６％以下のオンデューティーではＰＷＭ波形がＶＢ電圧に張り付く期間が無くなる（図１３参照）。これによってモータ２１の制御性が落ちる。そこで１６％以下のオンデューティーとなった場合は、１６％以上のオンデューティーと０％のオンデューティーを交互に出力し、平均としては１６％以下のオンデューティーとなるようにＰＷＭ波形を出力する（図１９参照）。図１９は、Ｈブリッジ駆動用トランジスタが生成するＰＷＭ波形を示す図である。ＰＷＭのオンデューティーを交互に切り替えるのにマイコン４０１からの指令、またはデッドタイムコントロール部４１４にこのようなＰＷＭ波形を自動生成する機能を持たせることによってモータ２１の制御性を落とすことなく、スイッチング時間を設定することが可能となる。
【００３９】
（５）図２０は、図８の第３変形例であり、Ｈブリッジ駆動信号３５３を送出するプリドライバ部４１０Ｃの内部回路を示している。この変形例において、プリドライバ部はカレントミラー回路で駆動能力を切り替えることができる。カレントミラー回路のリファレンス電流を生成する抵抗部分は、取り替え可能な外付け抵抗１７０６，１７０７とした構成とする。カレントミラー回路のリファレンス電流は外付け抵抗１７０６，１７０７により変更可能であり、ハードウェア的には無段階にプリドライバ部の駆動能力が変更可能となる。構成部分１７０２，１７０３のオン・オフはマイコン４０１からの信号１７０４，１７０５によって切り替えることができ、ソフト的には二段階にＨブリッジ駆動用プリドライバの駆動能力を変化させる。さらに構成部分１７０２，１７０３を多段化することにより、プリドライバの駆動能力をソフト的多段切り替えとすることができる。
【００４０】
以上の説明はあくまで一例であり、本発明の特徴を損なわない限り、本発明は上述した実施の形態および変形例に限定されるものではない。
実施の形態と変形例の一つとを組み合わせること、もしくは、実施の形態と変形例の複数とを組み合わせることも可能である。
変形例同士をどのように組み合わせることも可能である。
さらに、本発明の技術的思想の範囲内で考えられる他の形態についても、本発明の範囲内に含まれる。
【符号の説明】
【００４１】
２０シートベルト
２１モータ
２２モータ制御装置
２３乗員
２４リトラクタ
２５バックル
１００機電一体型シートベルトリトラクタ
１０２障害物センサ
１０４車輪速度センサ
１０６衝突判断コントローラ
１０８ブレーキアシスト装置
１１２車両
３０５，３０６ハイサイド側トランジスタ
３０７，３０８ローサイド側トランジスタ
３４１バックルスイッチ
３４２ブレーキストロークセンサ
３４４モータ駆動回路

【特許請求の範囲】
【請求項１】
スイッチング素子に流れる電流をモータに供給することにより前記モータの回転を制御するモータ制御装置において、
前記スイッチング素子を駆動するプリドライバ手段と、
前記プリドライバ手段の電流能力を可変設定する可変設定手段とを備えたことを特徴とするモータ制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載のモータ制御装置において、
前記可変設定手段は、前記スイッチング素子のスイッチング損失およびノイズ発生量に応じて前記電流能力を設定することを特徴とするモータ制御装置。
【請求項３】
請求項２に記載のモータ制御装置において、
ノイズ発生量の増大を許容してでも前記スイッチング素子の発熱を抑える第１の電流モードでは前記プリドライバ手段の電流能力を高く設定し、前記スイッチング損失の増大を許容してでもノイズ発生量の増大を抑える第２の電流モードでは前記プリドライバ手段の電流能力を低く設定することを特徴とするモータ制御装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか一項に記載のモータ制御装置において、
前記モータはシートベルトの巻き取りを行うモータであり、緊急時における拘束力増大を目的としたエマージェンシーモードと、乗員の快適性向上を目的としたコンフォートモードのいずれか一方に応じて、前記可変設定手段は前記プリドライバ手段の電流能力を可変設定することを特徴とするモータ制御装置。
【請求項５】
請求項４に記載のモータ制御装置において、
前記エマージェンシーモードではノイズ発生量の増大を許容してでも前記プリドライバ手段の電流能力を高く設定し、前記コンフォートモードではノイズ発生量の増大を抑えるよう前記プリドライバ手段の電流能力を低く設定することを特徴とするモータ制御装置。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか一項に記載のモータ制御装置において、
前記可変設定手段は、マイクロコンピュータからの指令に応答して前記プリドライバ手段の電流能力を切り替えることを特徴とするモータ制御装置。

【図１】