DE102020209217A1 - Motor control device - Google Patents

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Fumitaka Hori
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Abstract

Es wird eine Motoransteuerungsvorrichtung zum Ansteuern eines Mehrphasen-Motors (21) für eine SBW-Steuerung geschaffen, die in der Lage ist, eine Wärmeerzeugung in Schaltungselementen durch Abführen einer Lastenergie entsprechend einer Betriebsfolge einer Motoransteuerung zu verringern, wobei die Anzahl der Elemente geringer ist. In der Motoransteuerungsvorrichtung steuert eine Steuerungsschaltung (40, 90) ein elektrisches Leiten eines Ansteuerstroms zu jeweiligen Wicklungen (21a bis 21c) jeweiliger Phasen. In der elektrischen Leitungssteuerung, die während einer Ansteuerung des Mehrphasen-Motors (21) durchgeführt wird, (i) hält die Steuerungsschaltung (40, 90) während einer Ansteuerstromanstiegsperiode ein elektrisch leitendes Schaltelement (31 bis 33) in einem elektrischen Leitungspfad zu der Wicklung einer elektrisch leitenden Phase kontinuierlich in einem Einschaltzustand; schaltet die Steuerungsschaltung (40, 90) in einer Ansteuerstromhalteperiode abwechselnd das elektrisch leitende Schaltelement (31 bis 33) und ein Umkehrfluss-Schaltelement (34 bis 36) durch eine PWM-Steuerung ein; und (iii) hält die Steuerungsschaltung (40, 90) in einer Ansteuerstromabklingperiode das elektrisch leitende Schaltelement (31 bis 33) und das Umkehrfluss-Schaltelement (34 bis 36) in einem Ausschaltzustand.A motor control device for controlling a polyphase motor (21) for SBW control is provided, which is capable of reducing heat generation in circuit elements by dissipating load energy in accordance with an operating sequence of motor control, the number of elements being smaller. In the motor drive device, a control circuit (40, 90) controls electrical conduction of a drive current to respective windings (21a to 21c) of respective phases. In the electrical conduction control that is carried out while driving the polyphase motor (21), (i) the control circuit (40, 90) maintains an electrically conductive switching element (31 to 33) in an electrical conduction path to the winding of a during a driving current increase period electrically conductive phase continuously in an on state; the control circuit (40, 90) alternately turns on the electrically conductive switching element (31 to 33) and a reverse flux switching element (34 to 36) by PWM control in a drive current holding period; and (iii) the control circuit (40, 90) maintains the electrically conductive switching element (31 to 33) and the reverse flux switching element (34 to 36) in an off state in a drive current decay period.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Motoransteuerungsvorrichtung.The present invention relates to a motor drive device.

Als eine Steuerung eines Fahrzeugschaltmechanismus durch eine Motoransteuerungsvorrichtung ist eine Shift-by-wire-Steuerung (im Folgenden auch als SBW bezeichnet) bekannt. In der SBW-Steuerung wird eine Ansteuerung eines geschalteten Reluktanzmotors (SRM) als einem Dreiphasen-Motor durch eine Motoransteuerungsschaltung gesteuert, die in einer Motorsteuerungseinheit enthalten ist, und es wird eine Drehung bzw. Rotation des Motors über Zahnräder auf eine Welle übertragen, wodurch ein Schaltbereichswechselmechanismus mit einem speziellen Winkel angesteuert wird. Auf diese Weise werden Schaltpositionen wie beispielsweise eine Parkposition (P), eine Rückwärtsposition (R), eine neutrale Position (N) und eine Antriebsposition bzw. Vorwärtsposition (D) gewechselt bzw. geschaltet.Shift-by-wire control (hereinafter also referred to as SBW) is known as control of a vehicle shift mechanism by a motor drive device. In the SBW control, a drive of a switched reluctance motor (SRM) as a three-phase motor is controlled by a motor drive circuit that is included in a motor control unit, and a rotation of the motor is transmitted to a shaft via gears, whereby a Switching range change mechanism is controlled with a special angle. In this way, switching positions such as a parking position (P), a reverse position (R), a neutral position (N) and a drive position or forward position (D) are changed or switched.

Bei einer derartigen Ansteuerungssteuerung hält die Motoransteuerungsvorrichtung beispielsweise ein Schaltelement, das in einem elektrischen Leitungspfad zu einer Spule bzw. Wicklung einer elektrisch leitenden Phase, die elektrisch leitend zu machen ist, angeordnet ist, zu einem Zeitpunkt eines Anstiegs eines Ansteuerstromes in einem eingeschalteten Zustand bzw. Einschaltzustand, um die Anstiegszeit des Ansteuerstromes zu verkürzen. Da zu dem Zeitpunkt eines Startens des elektrischen Leitens ein ausreichendes Drehmoment problemlos gewährleistet wird, wird eine Ansteuerung des Motors mit hoher Geschwindigkeit realisiert. Bei einem Abfall bzw. Abklingen des Ansteuerstromes wird das Schaltelement, das der bestromten Phase entspricht, in einem ausgeschalteten Zustand gehalten, und somit verschwindet der Strom schnell, und das Drehmoment wird gleich null.In the case of such an activation control, the motor activation device, for example, keeps a switching element, which is arranged in an electrical conduction path to a coil or winding of an electrically conductive phase, which is to be made electrically conductive, in a switched-on state or at a point in time when a control current rises. Switch-on state in order to shorten the rise time of the control current. Since a sufficient torque is easily ensured at the time of starting electrical conduction, driving of the motor at high speed is realized. In the event of a drop or decay of the control current, the switching element that corresponds to the energized phase is kept in a switched-off state, and thus the current quickly disappears and the torque becomes zero.

In einem derartigen Fall werden in einer Konfiguration, bei der eine H-Brückenschaltung als eine elektrische Leitungsschaltung zu dem Motor bzw. Elektromotor verwendet wird, Freilaufdioden zum Umkehren eines Motoransteuerstromes verwendet. Als Ergebnis wird eine Durchlassspannung Vf der Diode während des elektrischen Leitens zu der Motorspule bzw. Motorwicklung sogar bei einer Umkehr des Stromes erzeugt, und es wird in den Dioden kontinuierlich Wärme in Abhängigkeit von der zeitlichen Integration der Leistung erzeugt, die durch „Ansteuerstrom x Durchlassspannung“ repräsentiert wird. Aus diesem Grund ist es notwendig, eine Diode mit einem hohen Wärmewiderstand hinsichtlich des Umkehrflusses zu verwenden, was zu erhöhten Kosten und einer erhöhten Größe führt.In such a case, in a configuration in which an H-bridge circuit is used as an electric conduction circuit to the motor, freewheeling diodes are used for reversing a motor drive current. As a result, a forward voltage Vf of the diode is generated during electrical conduction to the motor coil or motor winding even when the current is reversed, and heat is continuously generated in the diodes depending on the temporal integration of the power, which is determined by “drive current x forward voltage “Is represented. For this reason, it is necessary to use a diode having a high thermal resistance in terms of reverse flux, resulting in increased cost and size.

Andererseits gibt es eine Technik zum Steuern einer Potentialdifferenz, die in einem Umkehrflusspfad zu dem Zeitpunkt einer Umkehr des Ansteuerstromes während des elektrischen Leitens zu der Motorwicklung erzeugt wird, auf nahezu null unter Verwendung eines Schaltelementes wie beispielsweise eines MOS-Transistors. Bei einer derartigen Technik wird die Potentialdifferenz jedoch entsprechend der Größe des Ansteuerstromes gesteuert, um Energie, die in der Motorwicklung gespeichert ist, abzuleiten. Das heißt, eine Steuerung entsprechend der Betriebsfolge der Motoransteuerungsschaltung wird nicht durchgeführt. Da die H-Brückenschaltung verwendet wird, erhöht sich außerdem die Anzahl der Elemente, die die Schaltung ausbilden, was zu erhöhten Kosten und zu einer erhöhten Größe führt. Die oben beschriebene Konfiguration und die oben beschriebene Technik sind beispielsweise in der JP 2012 - 125 096 A und in der JP 2000 - 358 397 A beschrieben.On the other hand, there is a technique of controlling a potential difference generated in a reverse flux path at the time of reversing the drive current during electrical conduction to the motor winding to almost zero using a switching element such as a MOS transistor. In such a technique, however, the potential difference is controlled in accordance with the magnitude of the drive current in order to dissipate energy that is stored in the motor winding. That is, control according to the operational sequence of the motor drive circuit is not performed. In addition, since the H-bridge circuit is used, the number of elements constituting the circuit increases, resulting in increased cost and size. The configuration and technique described above are, for example, in FIG JP 2012 - 125 096 A and in the JP 2000 - 358 397 A described.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Motoransteuerungsvorrichtung zur Durchführung einer SBW-Steuerung zu schaffen, die in der Lage ist, eine Wärmeerzeugung in Schaltungselementen durch Ableiten einer Lastenergie entsprechend einer Betriebsfolge einer Motoransteuerung zu verringern, während die Anzahl der Elemente geringer bzw. gering ist.It is an object of the present invention to provide a motor drive apparatus for performing SBW control which is capable of reducing heat generation in circuit elements by dissipating load energy in accordance with an operation sequence of motor driving while reducing the number of elements is.

Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Motoransteuerungsvorrichtung ausgelegt, einen Mehrphasen-Motor, der drei oder mehr Phasen aufweist, für eine Shift-by-wire-Steuerung (elektrisches Schalten) anzusteuern. Die Motoransteuerungsvorrichtung enthält: mehrere elektrisch leitende Schaltelemente, die in elektrischen Leitungspfaden zu Spulen bzw. Wicklungen der jeweiligen Phasen des Mehrphasen-Motors angeordnet sind; mehrere Umkehrfluss-Schaltelemente, die in Umkehrflusspfaden der Spulen bzw. Wicklungen der jeweiligen Phasen angeordnet sind; mehrere Dioden, die parallel zu den Umkehrfluss-Schaltelementen geschaltet sind; und eine Steuerungsschaltung, die ausgelegt ist, eine elektrische Leitungssteuerung eines Ansteuerstromes zu den jeweiligen Spulen bzw. Wicklungen durchzuführen. In der elektrischen Leitungssteuerung des Ansteuerstromes zu den jeweiligen Spulen bzw. Wicklungen, die während einer Ansteuerung des Mehrphasen-Motors durchgeführt wird, (i) steuert die Steuerungsschaltung in einer Ansteuerstromanstiegsperiode bzw. -zeitdauer das entsprechende elektrisch leitende Schaltelement in dem elektrischen Leitungspfad zu der Spule bzw. Wicklung einer elektrisch leitenden Phase derart, dass dieses kontinuierlich in einem Einschaltzustand gehalten wird; (ii) steuert die Steuerungsschaltung in einer Ansteuerstromhalteperiode bzw. -zeitdauer das entsprechende elektrisch leitende Schaltelement und das entsprechende Umkehrfluss-Schaltelement durch eine PWM-Steuerung derart, dass diese abwechselnd zueinander eingeschaltet werden; und (iii) steuert die Steuerungsschaltung in einer Ansteuerstromabklingperiode bzw. -zeitdauer sowohl das entsprechende elektrisch leitende Schaltelement als auch das entsprechende Umkehrfluss-Schaltelement derart, dass diese in einem Ausschaltzustand gehalten werden.According to one aspect of the present invention, a motor control device is designed to control a multiphase motor, which has three or more phases, for shift-by-wire control (electrical switching). The motor control device contains: a plurality of electrically conductive switching elements which are arranged in electrical conduction paths to coils or windings of the respective phases of the polyphase motor; a plurality of reverse flux switching elements arranged in reverse flux paths of the coils of the respective phases; a plurality of diodes connected in parallel with the reverse flux switching elements; and a control circuit which is designed to carry out an electrical conduction control of a drive current to the respective coils or windings. In the electrical conduction control of the drive current to the respective coils or windings, which is carried out while the polyphase motor is being driven, (i) the control circuit controls the corresponding electrically conductive switching element in the electrical path to the coil in a drive current increase period or duration or winding an electrically conductive phase in such a way that it is continuously kept in a switched-on state; (ii) the control circuit controls the corresponding electrically conductive switching element and the corresponding reverse flux switching element by means of a PWM control in a drive current holding period or period of time in such a way that they are switched on alternately with one another; and (iii) the control circuit controls both the corresponding electrically conductive switching element and the corresponding reverse flux switching element in a drive current decay period or duration in such a way that they are kept in an off state.

Vor der Beschreibung der Betriebe wird die Energieableitung des Umkehrstromes, die in Verbindung mit der elektrischen Leitung zu der Spule bzw. Wicklung verursacht wird, beschrieben. Die Zeit, die für die Energieableitung des Umkehrstromes benötigt wird, wird durch die Potentialdifferenz überwacht, die in dem Umkehrfluss-Schaltelement oder der Diode in dem Umkehrflusspfad verursacht wird.Before describing the operations, the energy dissipation of the reverse current, which is caused in connection with the electrical line to the coil or winding, is described. The time required for the energy to dissipate the reverse current is monitored by the potential difference which is caused in the reverse flux switching element or the diode in the reverse flux path.

Bei der oben beschriebenen elektrischen Leitung zu der Spule bzw. Wicklung ist es nicht notwendig, die Energieableitung während der Ansteuerstromhalteperiode durchzuführen. Wenn der Ansteuerstrom während der Ansteuerstromhalteperiode umgekehrt wird, da das Umkehrfluss-Schaltelement in dem Umkehrflusspfad eingeschaltet wird, wird die Potentialdifferenz im Wesentlichen gleich null. Daher kann eine Wärmeerzeugung des oben beschriebenen Schaltelementes verhindert werden.With the electrical line to the coil or winding described above, it is not necessary to carry out the energy dissipation during the drive current holding period. When the drive current is reversed during the drive current holding period since the reverse flux switching element is turned on in the reverse flux path, the potential difference becomes substantially zero. Therefore, the above-described switching element can be prevented from generating heat.

Gemäß der oben beschriebenen Konfiguration hält die Steuerungsschaltung in der elektrischen Leitungssteuerung des Ansteuerstromes zu den Spulen bzw. Wicklungen der jeweiligen Phasen das elektrisch leitende Schaltelement in dem elektrischen Leitungspfad während der Ansteuerung des Mehrphasen-Motors während der Ansteuerstromanstiegsperiode kontinuierlich in dem Einschaltzustand. In der Ansteuerstromhalteperiode schaltet die Steuerungsschaltung das elektrisch leitende Schaltelement und das Umkehrfluss-Schaltelement durch eine PWM-Steuerung abwechselnd zueinander ein. Demzufolge kann während der Ansteuerstromhalteperiode eine Wärmeerzeugung in dem Umkehrfluss-Schaltelement und der Diode aufgrund des Umkehrstromes verringert werden.According to the configuration described above, in the electric conduction control of the drive current to the coils of the respective phases, the control circuit keeps the electrically conductive switching element in the electric conduction path continuously in the on state during the drive of the polyphase motor during the drive current increase period. In the drive current holding period, the control circuit switches on the electrically conductive switching element and the reverse flux switching element alternately with one another by means of PWM control. Accordingly, during the driving current holding period, heat generation in the reverse flux switching element and the diode due to the reverse current can be reduced.

Außerdem hält die Steuerungsschaltung während der Ansteuerstromabklingperiode sowohl das elektrisch leitende Schaltelement als auch das Umkehrfluss-Schaltelement in dem Ausschaltzustand. Als Ergebnis kann der Umkehrstrom, der durch Stoppen der Stromleitung zu der Spule bzw. Wicklung der elektrisch leitenden Phase verursacht wird, während der Ansteuerstromabklingperiode durch den Umkehrflusspfad über die Diode anstelle durch das Umkehrfluss-Schaltelement fließen. Demzufolge wird die Energieableitung erleichtert, und es kann der Strom schnell auf null gebracht werden.In addition, the control circuit keeps both the electrically conductive switching element and the reverse flux switching element in the off state during the drive current decay period. As a result, the reverse current caused by stopping power conduction to the coil of the electrically conductive phase can flow through the reverse flux path through the diode instead of through the reverse flux switching element during the drive current decay period. As a result, the power dissipation is facilitated and the current can be brought to zero quickly.

In dem Fall, in dem eine derartige Motoransteuerungsvorrichtung für die SBW-Steuerung verwendet wird, sind ein kleiner Betriebswinkel des Motors in einer Ansteuerung und die Länge des Intervalls für eine jeweilige Ansteuerung Betriebseigenschaften. In der SBW-Steuerung kann daher die Häufigkeit der Energieableitung durch die Diode, die parallel zu dem Umkehrfluss-Schaltelement geschaltet ist, in einer Ansteuerung, die durchgeführt wird, um die Schaltposition zu bewegen bzw. zu ändern, geringer als in anderen Motorprodukten sein. Da das Intervall für jede Ansteuerung lang ist, kann sogar dann, wenn das Schaltelement Wärme erzeugt, die Wärme durch die nächste Ansteuerung abgeleitet werden.In the case in which such a motor control device is used for the SBW control, a small operating angle of the motor in a control and the length of the interval for a respective control are operating characteristics. In the SBW control, therefore, the frequency of energy dissipation by the diode connected in parallel with the reverse flux switching element in a control performed to move or change the switching position can be lower than in other motor products. Since the interval for each drive is long, even if the switching element generates heat, the heat can be dissipated by the next drive.

Die obigen und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand der folgenden detaillierten Beschreibung mit Bezug auf die zugehörigen Zeichnungen deutlich, in denen gleiche Teile mit denselben Bezugszeichen bezeichnet werden. Es zeigen:

  • 1 ein Diagramm, das eine elektrische Konfiguration einer Motoransteuerungsvorrichtung bzw. Elektromotoransteuerungsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform darstellt;
  • 2 ein Diagramm, das eine schematische Struktur eines SBW-Systems darstellt;
  • 3 ein Zeitdiagramm einer Motoransteuerungssteuerung gemäß der ersten Ausführungsform;
  • 4 ein Flussdiagramm der Motoransteuerungssteuerung gemäß der ersten Ausführungsform;
  • 5 ein Flussdiagramm einer Motoransteuerungssteuerung gemäß einer zweiten Ausführungsform;
  • 6 ein Zeitdiagramm der Motoransteuerungssteuerung gemäß der zweiten Ausführungsform;
  • 7 ein Diagramm, das eine elektrische Konfiguration einer Motoransteuerungsvorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform darstellt;
  • 8 ein Flussdiagramm einer Motoransteuerungssteuerung gemäß der dritten Ausführungsform;
  • 9 ein Diagramm, das eine elektrische Konfiguration einer Motoransteuerungsvorrichtung gemäß einer vierten Ausführungsform darstellt; und
  • 10 ein Diagramm, das eine elektrische Konfiguration einer Motoransteuerungsvorrichtung gemäß einer fünften Ausführungsform darstellt.
The above and other objects, features and advantages of the present invention will become apparent from the following detailed description with reference to the accompanying drawings, in which like parts are designated by the same reference numerals. Show it:
  • 1 is a diagram illustrating an electrical configuration of a motor drive device according to a first embodiment;
  • 2 Fig. 3 is a diagram showing a schematic structure of an SBW system;
  • 3 a time chart of a motor drive control according to the first embodiment;
  • 4th a flowchart of the motor drive control according to the first embodiment;
  • 5 a flow chart of a motor drive control according to a second embodiment;
  • 6th a timing chart of the motor drive control according to the second embodiment;
  • 7th is a diagram showing an electrical configuration of a motor drive device according to a third embodiment;
  • 8th a flowchart of a motor drive control according to the third embodiment;
  • 9 is a diagram showing an electrical configuration of a motor drive device according to a fourth embodiment; and
  • 10 is a diagram illustrating an electrical configuration of a motor drive device according to a fifth embodiment.

Erste AusführungsformFirst embodiment

Im Folgenden wird die erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die 1 bis 4 beschrieben.In the following, the first embodiment of the present invention will be explained with reference to FIG 1 to 4th described.

Wie es in 1 gezeigt ist, enthält eine Motoransteuerungsvorrichtung 100 eine Motoreinheit 20 und eine Motorsteuerungseinheit 30. Die Motoransteuerungsvorrichtung 100 erhält elektrische Leistung von einer Antriebsleistungsquelle wie beispielsweise einer Fahrzeugbatterie 1. Die Motoransteuerungsvorrichtung 100 steuert die Ansteuerung eines Dreiphasen-Motors (Elektromotors) 21 der Motoreinheit 20, wodurch die Ansteuerung eines SBW-Systems über eine Antriebskraftübertragungseinheit 2 gesteuert wird. Eine Rotationkraft, die von dem Dreiphasen-Motor 21 ausgegeben wird, wird an einen Schaltbereichswechselmechanismus bzw. -schaltmechanismus (im Folgenden einfach als Wechselmechanismus bezeichnet) 4 über eine Welle 3 als einer Ausgangswelle übertragen und wird an die Antriebskraftübertragungseinheit 2 übertragen.Like it in 1 shown includes a motor drive device 100 a motor unit 20th and an engine control unit 30th . The motor control device 100 receives electric power from a drive power source such as a vehicle battery 1 . The motor control device 100 controls the activation of a three-phase motor (electric motor) 21st the motor unit 20th , whereby the control of an SBW system via a drive power transmission unit 2 is controlled. A rotational force exerted by the three-phase motor 21st is outputted to a range switching mechanism (hereinafter referred to simply as a switching mechanism) 4 via a shaft 3 as an output shaft and is transmitted to the driving force transmission unit 2 transfer.

Die Motoreinheit 20 enthält den Dreiphasen-Motor 21, einen Codierungssensor 22 und einen Geschwindigkeitsreduktionsmechanismus 23, der aus Zahnrädern besteht. Die Rotationkraft von dem Dreiphasen-Motor 21 wird durch den Geschwindigkeitsreduktionsmechanismus 23 auf die Welle 3 übertragen. Der Dreiphasen-Motor 21 besteht aus einem geschalteten Reluktanzmotor (SRM) und weist einen Rotor auf, der einen Magnetkörper mit einer vorbestimmten Anzahl von Schenkelpolabschnitten aufweist. Der Dreiphasen-Motor 21 enthält Spulen bzw. Wicklungen 21a, 21b und 21c eines Stators entsprechend drei Phasen, d.h. einer U-Phase, einer V-Phase und einer W-Phase. Der Rotor wird durch Anziehungskräfte gedreht, die durch Leiten von DC-Strömen zu diesen Wicklungen 21a, 21b und 21c verursacht werden. Erste Enden der Wicklungen 21a bis 21c sind gemeinsam mit einem gemeinsamen Verbindungspunkt verbunden, und der gemeinsame Verbindungspunkt ist mit einer Stromversorgungsleitung L1 verbunden. Zweite Enden der Wicklungen 21a bis 21c leiten selektiv Ströme durch die Motorsteuerungseinheit 30.The motor unit 20th contains the three-phase motor 21st , a coding sensor 22nd and a speed reduction mechanism 23 consisting of gears. The rotational force from the three-phase motor 21st is made by the speed reduction mechanism 23 on the wave 3 transfer. The three-phase motor 21st consists of a switched reluctance motor (SRM) and has a rotor which has a magnetic body with a predetermined number of salient pole sections. The three-phase motor 21st contains coils or windings 21a , 21b and 21c of a stator corresponding to three phases, that is, a U phase, a V phase and a W phase. The rotor is rotated by attractive forces created by directing DC currents to these windings 21a , 21b and 21c caused. First ends of the windings 21a to 21c are commonly connected to a common connection point, and the common connection point is to a power supply line L1 connected. Second ends of the windings 21a to 21c selectively pass currents through the motor control unit 30th .

Der Codierungssensor 22 erfasst die Rotationsposition des Rotors des Dreiphasen-Motors 21. Die Motorsteuerungseinheit 30 empfängt ein Rotationspositionssignal von dem Codierungssensor 22. Die Rotationskraft der Welle des Dreiphasen-Motors 21 wird durch den Geschwindigkeitsreduktionsmechanismus 23 verringert und dann auf die Welle 3 übertragen.The coding sensor 22nd detects the rotational position of the rotor of the three-phase motor 21st . The engine control unit 30th receives a rotational position signal from the encoding sensor 22nd . The rotational force of the shaft of the three-phase motor 21st is made by the speed reduction mechanism 23 decreased and then on the wave 3 transfer.

Die Motorsteuerungseinheit 30 enthält sechs n-Kanal-MOS-Transistoren 31 bis 36 und eine Steuerungsschaltung 40. Die sechs MOS-Transistoren 31 bis 36 weisen jeweilige Körperdioden bzw. Bodydioden (im Folgenden einfach als Dioden bezeichnet) 31a bis 36a auf. Die sechs MOS-Transistoren 31 bis 36 beinhalten elektrisch leitende MOS-Transistoren 31 bis 33 und Umkehrfluss-MOS-Transistoren 34 bis 36. Die elektrisch leitenden MOS-Transistoren 31 bis 33 sind in Entsprechung zu den drei Phasen, das heißt der U-Phase, der V-Phase und der W-Phase, angeordnet und dienen als elektrisch leitende Schaltelemente zum Leiten von Ansteuerströmen als Motoransteuerströme zum Bestromen der Wicklungen 21a bis 21c. Die Umkehrfluss-MOS-Transistoren 34 bis 36 sind in Entsprechung zu den drei Phasen angeordnet und dienen als Umkehrfluss-Schaltelemente zum Umkehren des Ansteuerstroms. Die elektrisch leitenden MOS-Transistoren 31 bis 33 werden im Folgenden einfach als elektrisch leitende MOSs 31 bis 33 bezeichnet und sind in den Zeichnungen jeweils mit E-MOS bezeichnet. Die Umkehrfluss-MOS-Transistoren 34 bis 36 werden im Folgenden einfach als Umkehrfluss-MOSs 34 bis 36 bezeichnet und werden in den Zeichnungen jeweils mit R-MOS bezeichnet.The engine control unit 30th includes six n-channel MOS transistors 31 to 36 and a control circuit 40 . The six MOS transistors 31 to 36 have respective body diodes or body diodes (hereinafter referred to simply as diodes) 31a to 36a. The six MOS transistors 31 to 36 contain electrically conductive MOS transistors 31 to 33 and reverse flux MOS transistors 34 to 36 . The electrically conductive MOS transistors 31 to 33 are arranged in correspondence with the three phases, i.e. the U phase, the V phase and the W phase, and serve as electrically conductive switching elements for conducting control currents as motor control currents for energizing the windings 21a to 21c . The reverse flux MOS transistors 34 to 36 are arranged in correspondence with the three phases and serve as reverse flux switching elements for reversing the drive current. The electrically conductive MOS transistors 31 to 33 are referred to below simply as electrically conductive MOSs 31 to 33 and are designated in the drawings with E-MOS. The reverse flux MOS transistors 34 to 36 are hereinafter referred to simply as reverse flux MOSs 34 to 36 and are designated in the drawings by R-MOS.

Die Motorsteuerungseinheit 30 weist Anschlüsse A und B auf, die mit jeweiligen positiven und negativen Anschlüssen der Fahrzeugbatterie 1 gekoppelt sind, und es wird eine DC-Spannung an diese angelegt. Der Anschluss A ist mit der Stromversorgungsleitung L1 verbunden, und der Anschluss B ist mit einer Stromversorgungsleitung L2 über einen Stromerfassungswiderstand 37 verbunden. In einer Konfiguration, bei der ein Relais oder eine obere ECU mit der Fahrzeugbatterie 1 verbunden ist, sind die positiven und negativen Anschlüsse der Fahrzeugbatterie 1 über das Relais oder die obere ECU mit dem Anschluss A und dem Anschluss B der Motorsteuerungseinheit 30 verbunden.The engine control unit 30th has terminals A and B that correspond to positive and negative terminals of the vehicle battery, respectively 1 are coupled and a DC voltage is applied to them. The connection A is with the power supply line L1 and the terminal B is connected to a power supply line L2 via a current detection resistor 37 connected. In a configuration where a relay or an upper ECU is connected to the vehicle battery 1 connected are the positive and negative terminals of the vehicle battery 1 via the relay or the upper ECU to port A and port B of the engine control unit 30th connected.

Der elektrisch leitende MOS 31 und der Umkehrfluss-MOS 34 sind in Serie zwischen der Stromversorgungsleitung L1 und der Stromversorgungsleitung L2 geschaltet. Auf ähnliche Weise sind der elektrisch leitende MOS 32 und der Umkehrfluss-MOS 35 in Serie zwischen der Stromversorgungsleitung L1 und der Stromversorgungsleitung L2 geschaltet, und der elektrisch leitende MOS 33 und der Umkehrfluss-MOS 36 sind in Serie zwischen der Stromversorgungsleitung L1 und der Stromversorgungsleitung L2 geschaltet. Die elektrisch leitenden MOSs 31 bis 33 befinden sich auf einer niedrigen Seite bzw. Seite niedriger bzw. niedrigerer bzw. negativer Spannung, und die Umkehrfluss-MOSs 34 bis 36 befinden sich auf einer hohen Seite bzw. einer Seite hoher bzw. höherer bzw. positiver Spannung. Die Stromversorgungsleitung L1 ist mit dem gemeinsamen Verbindungspunkt verbunden, mit dem die ersten Enden der Wicklungen 21a bis 21c des Dreiphasen-Motors 21 gemeinsam verbunden sind. Ein gemeinsamer Verbindungspunkt zwischen dem Umkehrfluss-MOS 34 und dem elektrisch leitenden MOS 31, ein gemeinsamer Verbindungspunkt zwischen dem Umkehrfluss-MOS 35 und dem elektrisch leitenden MOS 32 und ein gemeinsamer Verbindungspunkt zwischen dem Umkehrfluss-MOS 36 und dem elektrisch leitenden MOS 33 sind entsprechend mit den zweiten Enden der Wicklungen 21a bis 21c verbunden.The electrically conductive MOS 31 and the reverse flux MOS 34 are in series between the power supply line L1 and the power supply line L2 switched. Similarly, the electrically conductive MOS 32 and the reverse flux MOS 35 in series between the power supply line L1 and the power supply line L2 switched, and the electrically conductive MOS 33 and the reverse flux MOS 36 are in series between the power supply line L1 and the power supply line L2 switched. The electrically conductive MOSs 31 to 33 are on a low side or low side or negative voltage side, and the reverse flux MOSs 34 to 36 are on a high side or a side of high or higher or positive voltage. The power supply line L1 is connected to the common connection point to which the first ends of the windings 21a to 21c of the three-phase motor 21st are connected together. A common connection point between the reverse flux MOS 34 and the electrically conductive MOS 31 , a common connection point between the reverse flux MOS 35 and the electrically conductive MOS 32 and a common connection point between the reverse flux MOS 36 and the electrically conductive MOS 33 are corresponding to the second ends of the windings 21a to 21c connected.

Die Steuerungsschaltung 40 enthält eine Rechenschaltung 41 und eine Ansteuerschaltung 42. Insbesondere wird die Steuerungsschaltung 40 durch einen Mikrocomputer bereitgestellt. Die Ansteuerschaltung 42 legt Gate-Ansteuersignale an Gates der MOS-Transistoren 31 bis 36 an. Die Rechenschaltung 41 steuert eine Ansteuerung der elektrisch leitenden MOSs 31 bis 33 und der Umkehrfluss-MOS 34 bis 36 über die Ansteuerschaltung 42. Die Rechenschaltung 41 verwendet eine Anschlussspannung des Stromerfassungswiderstands 37, um einen Motoransteuerstrom Im zu erfassen.The control circuit 40 contains a computing circuit 41 and a drive circuit 42 . In particular, the control circuit 40 provided by a microcomputer. The control circuit 42 applies gate drive signals to gates of the MOS transistors 31 to 36 at. The computing circuit 41 controls an activation of the electrically conductive MOSs 31 to 33 and the reverse flux MOS 34 to 36 via the control circuit 42 . The computing circuit 41 uses a terminal voltage of the current detection resistor 37 to detect a motor drive current Im.

2 stellt eine schematische Struktur des Schaltbereichswechselmechanismus 4 des SBW-Systems und einer Antriebskraftübertragungseinheit 2 einer Parksperre, die durch die Motoransteuerungsvorrichtung 100 gesteuert werden, dar. Die Ansteuerung des Motors 20 wird durch die Motorsteuerungseinheit 30 gesteuert, und der Motor 20 dient als eine Antriebsquelle des Wechselmechanismus 4. 2 Fig. 10 shows a schematic structure of the range changing mechanism 4th the SBW system and a driving force transmission unit 2 a parking lock activated by the engine control device 100 are controlled, represents. The control of the motor 20th is controlled by the engine control unit 30th controlled, and the engine 20th serves as a drive source of the changing mechanism 4th .

Der Wechselmechanismus 4 enthält eine Arretierplatte 5, die an der Welle 3 fixiert ist, eine Arretierfeder 6 und Ähnliches. Der Wechselmechanismus 4 überträgt die Rotationsantriebskraft der Welle 3, die von dem Geschwindigkeitsreduktionsmechanismus 23 ausgegeben wird, an ein manuelles Ventil 7 und einen Parksperrteil 8 der Antriebskraftübertragungseinheit 2. Die Arretierplatte 5 weist einen Zapfen 5a auf, der in der Richtung entlang der Welle 3 vorsteht, und greift in eine Nut an der Spitze des manuellen Ventils 7 ein.The change mechanism 4th contains a locking plate 5 that on the shaft 3 is fixed, a locking spring 6th and similar. The change mechanism 4th transmits the rotational driving force of the shaft 3 by the speed reduction mechanism 23 is output to a manual valve 7th and a parking lock part 8th the driving force transmission unit 2 . The locking plate 5 has a tenon 5a on that in the direction along the shaft 3 protrudes and engages a groove at the top of the manual valve 7th on.

Wenn die Arretierplatte 5 durch den Motor 20 drehend angetrieben wird, wird der Zapfen 5a gedreht, und das manuelle Ventil 7 wird in seiner axialen Richtung durch eine Antriebskraft, die über einen Abschnitt des manuellen Ventils 7 übertragen wird, der in den Zapfen 5a eingreift, hin und her bewegt. Das manuelle Ventil 7 ist in einem Ventilkörper 9 angeordnet. Wenn sich das manuelle Ventil 7 in der axialen Richtung hin und her bewegt, wird der Schaltbereich bzw. Schaltpositionsbereich geändert.When the lock plate 5 by the engine 20th is driven in rotation, the pin 5a rotated, and the manual valve 7th is driven in its axial direction by a driving force passing through a section of the manual valve 7th that is transferred into the tenon 5a intervenes, moved back and forth. The manual valve 7th is in a valve body 9 arranged. When the manual valve 7th moved back and forth in the axial direction, the shift range or shift position range is changed.

Die Arretierplatte 5 weist vier Vertiefungen 5b auf einem Außenumfang auf, der die Arretierfeder 6 kontaktiert, um das manuelle Ventil 7 an jeweiligen Positionen zu halten, die den Schaltbereichen entsprechen. Die Rotationsposition der Arretierplatte 5 wird durch die Kraft der Arretierfeder 6 an der Position irgendeiner der Vertiefungen 5b gehalten.The locking plate 5 has four recesses 5b on an outer circumference which the locking spring 6th contacted the manual valve 7th to hold at the respective positions that correspond to the switching ranges. The rotational position of the lock plate 5 is made by the force of the locking spring 6th at the position of any of the pits 5b held.

Die Vertiefungen 5b entsprechen von dem nahen Ende der Arretierfeder 6 aus jeweils den Schaltbereichen von D (Fahrt bzw. Antrieb bzw. D-Stellung), N (Neutral), R (Rückwärts) und P (Parken). Die Position, bei der die Arretierplatte 5 am weitesten in der positiven Rotationsrichtung gedreht ist, ist die D-Position, und die Position, bei der die Arretierplatte 5 am weitesten in der negativen Rotationsrichtung gedreht ist, ist der P-Bereich.The depressions 5b correspond from the near end of the locking spring 6th from the shift ranges of D (drive or drive or D position), N (neutral), R (reverse) and P (parking). The position at which the locking plate 5 rotated furthest in the positive direction of rotation is the D position, and is the position at which the lock plate 5 rotated most in the negative direction of rotation is the P range.

Der Parksperrteil 8 enthält eine Parkstange 10, einen Kegel 11, eine Parksperrklinke 12, einen Wellenabschnitt bzw. Schaftabschnitt 13 und ein Parkzahnrad 14. Die Parkstange 10 bewegt den Kegel 11 in der Richtung des Pfeiles P, wenn die Arretierplatte 5 in der negativen Rotationsrichtung schwenkt, die entgegengesetzt zu der positiven Rotationsrichtung ist. Als Ergebnis wird die Parksperrklinke 12 in der Richtung des Pfeiles L aufwärts gestoßen, und der Vorsprung 12a und das Parkzahnrad 14 greifen ineinander ein, wodurch das Parkzahnrad 14 gesperrt bzw. blockiert wird.The parking lock part 8th includes a parking pole 10 , a cone 11 , a parking pawl 12 , a shaft portion or shaft portion 13 and a parking gear 14th . The parking pole 10 moves the cone 11 in the direction of arrow P when the lock plate 5 pivots in the negative direction of rotation which is opposite to the positive direction of rotation. As a result, the parking pawl becomes 12 pushed up in the direction of arrow L, and the protrusion 12a and the parking gear 14th mesh with each other, causing the parking gear 14th blocked or blocked.

Im Folgenden wird ein Betrieb der oben beschriebenen Konfiguration mit Bezug auf die 3 und 4 beschrieben.The following is an operation of the configuration described above with reference to FIG 3 and 4th described.

Der Dreiphasen-Motor 21 der vorliegenden Ausführungsform erzeugt eine Magnetkraft, wenn die Wicklungen 21a, 21b und 21c der U-, V- und W-Phasen aufeinanderfolgend und selektiv Motoransteuerströme gemäß einem vorbestimmten Leitungsmuster leiten. Als Ergebnis werden die Vorsprünge des Magnetkörpers, der den Rotor ausbildet, nacheinander magnetisch angezogen und gedreht, wodurch ein Rotationsmoment erzeugt wird.The three-phase motor 21st The present embodiment generates a magnetic force when the windings 21a , 21b and 21c of the U, V and W phases successively and selectively conduct motor drive currents in accordance with a predetermined conduction pattern. As a result, the protrusions of the magnetic body constituting the rotor are magnetically attracted and rotated one by one, thereby generating a rotational moment.

Das heißt, für jede der Wicklungen 21a bis 21c der jeweiligen Phasen wird der Motoransteuerstrom Im in einer Stromanstiegsperiode Tr auf einen Sollstromwert Ia erhöht, der auf einen vorbestimmten Pegel eingestellt ist. In einer Stromhalteperiode Tk nach der Stromanstiegsperiode Tr wird der Motoransteuerstrom Im derart gesteuert, dass er den Sollstromwert Ia hält. In einer Stromabklingperiode Td nach der Stromhalteperiode Tk fällt der Motoransteuerstrom Im auf den Null-Pegel ab. In diesem Fall wird das elektrische Leiten zu den jeweiligen Wicklungen 21a bis 21c des Dreiphasen-Motors 21 durch Ansteuern und Steuern der elektrisch leitenden MOSs 31 bis 33 und der Umkehrfluss-MOSs 34 bis 36, die in Entsprechung zu den drei Phasen angeordnet sind, mittels der Steuerungsschaltung 40 gesteuert. Im Folgenden werden die Wicklung 21a der U-Phase, die Wicklung 21b der V-Phase und die Wicklung 21c der W-Phase auch als U-Phasen-Wicklung 21a, V-Phasen-Wicklung 21b und W-Phasen-Wicklung 21c bezeichnet. Außerdem wird die Phase, deren Wicklung der Motoransteuerstrom zugeführt wird, auch als eine elektrisch leitende Phase oder bestromte Phase bezeichnet.That is, for each of the windings 21a to 21c of the respective phases, the motor drive current Im is increased in a current increase period Tr to a target current value Ia which is set to a predetermined level. In a current holding period Tk after the current increasing period Tr, the motor drive current Im is controlled so as to hold the target current value Ia. In a current decay period Td after the current holding period Tk, the motor drive current Im falls to the zero level. In this case, the electrical conduction becomes the respective windings 21a to 21c of the three-phase motor 21st by driving and controlling the electrically conductive MOSs 31 to 33 and the reverse flux MOSs 34 to 36 arranged in correspondence with the three phases by means of the control circuit 40 controlled. The following are the winding 21a the U phase, the winding 21b the V phase and the winding 21c the W-phase also as a U-phase winding 21a , V-phase winding 21b and W-phase winding 21c designated. In addition, the phase, the winding of which the motor control current is supplied, is also referred to as an electrically conductive phase or phase that is energized.

3 stellt ein elektrisches Leitungsmuster für die U-Phasen-Wicklung 21a, die V-Phasen-Wicklung 21b und die W-Phasen-Wicklung 21c dar. Hier wird das elektrische Leitungsmuster der U-Phasen-Wicklung 21a als ein Beispiel beschrieben. Die Steuerungsschaltung 40 steuert die Ansteuerung des elektrisch leitenden MOS 31, der in einem elektrischen Leitungspfad angeordnet ist, und des Umkehrfluss-MOS 34 derart, dass der Motoransteuerstrom Im zu der U-Phasen-Wicklung 21a geleitet wird. In 3 repräsentiert Vg1 eine Gatespannung, die an den elektrisch leitenden MOS angelegt wird, und Vg2 repräsentiert eine Gatespannung, die an den Umkehrfluss-MOS angelegt wird. 3 provides an electrical line pattern for the U-phase winding 21a who have favourited V-phase winding 21b and the W-phase winding 21c Here is the electrical conduction pattern of the U-phase winding 21a described as an example. The Control circuit 40 controls the activation of the electrically conductive MOS 31 arranged in an electric conduction path and the reverse flux MOS 34 such that the motor drive current Im to the U-phase winding 21a is directed. In 3 Vg1 represents a gate voltage applied to the electrically conductive MOS, and Vg2 represents a gate voltage applied to the reverse flux MOS.

Zunächst hält die Steuerungsschaltung 40 in der Stromanstiegsperiode Tr den Umkehrfluss-MOS 34 in einem ausgeschalteten Zustand und steuert den elektrisch leitenden MOS 31 an, sodass dieser zu einem Zeitpunkt t0 eingeschaltet wird. Die Steuerungsschaltung 40 hält den elektrisch leitenden MOS 31 während der Stromanstiegsperiode Tr in einem Einschaltzustand. Wenn der elektrisch leitende MOS 31 eingeschaltet wird bzw. ist, wird die Spannung von der Fahrzeugbatterie 1 über den elektrisch leitenden MOS 31 an die Wicklung 21a angelegt. Als Ergebnis wird der Motoransteuerstrom Im induziert, der in der Wicklung 21a fließt, und der Wert des Motoransteuerstroms Im steigt während der Stromanstiegsperiode Tr fortgesetzt an. Wenn der Stromwert, der über den Stromerfassungswiderstand 37 erfasst wird, zu einem Zeitpunkt t1 einen Sollstromwert Ia erreicht, beendet die Steuerungsschaltung 40 die Stromanstiegsperiode Tr und geht zu der Stromhalteperiode Tk über.Initially, the control circuit stops 40 the reverse flux MOS in the current increasing period Tr 34 in an off state and controls the electrically conductive MOS 31 so that it is switched on at a time t0. The control circuit 40 holds the electrically conductive MOS 31 in an on-state during the current increasing period Tr. When the electrically conductive MOS 31 is or is switched on, the voltage is taken from the vehicle battery 1 via the electrically conductive MOS 31 to the winding 21a created. As a result, the motor control current Im is induced in the winding 21a flows, and the value of the motor drive current Im continues to increase during the current increasing period Tr. When the current value passing through the current sensing resistor 37 is detected, a target current value Ia is reached at a point in time t1, the control circuit ends 40 the current increasing period Tr and goes to the current holding period Tk.

Während der Stromhalteperiode Tk steuert die Steuerungsschaltung 40 den elektrisch leitenden MOS 31 und den Umkehrfluss-MOS 34 durch eine PWM-Steuerung an, um diese abwechselnd zu dem Zeitpunkt t1, zu dem Zeitpunkt t2, zu dem Zeitpunkt t3 ... einzuschalten, um den Motoransteuerstrom Im auf dem Sollstromwert Ia zu halten. Das heißt, in der Stromhalteperiode Tk werden der elektrisch leitende MOS 31 und der Umkehrfluss-MOS 34 derart angesteuert, dass sie Ein- und Ausschaltmuster mit entgegengesetzten Phasen aufweisen. Somit werden der elektrisch leitende MOS 31 und der Umkehrfluss-MOS 34 abwechselnd eingeschaltet.During the current holding period Tk, the control circuit controls 40 the electrically conductive MOS 31 and the reverse flux MOS 34 by a PWM control in order to switch them on alternately at the time t1, at the time t2, at the time t3 ... in order to keep the motor drive current Im at the setpoint current value Ia. That is, in the current holding period Tk, the electrically conductive MOS 31 and the reverse flux MOS 34 driven such that they have turn-on and turn-off patterns with opposite phases. Thus, the electrically conductive MOS 31 and the reverse flux MOS 34 switched on alternately.

Danach schaltet die Steuerungsschaltung 40 den elektrisch leitenden MOS 31 und den Umkehrfluss-MOS 34 zu einem Zeitpunkt t4 aus, zu dem das Erfassungssignal vom dem Codierungssensor 22 wechselt, um das elektrische Leiten zu der U-Phasen-Wicklung 21a zu beenden. In diesem Fall wird die Energie, die in der Spule 21a gespeichert ist, abgeleitet, wobei sie durch einen Umkehrflusspfad fließt, der über die Körperdiode 34a des Umkehrfluss-MOS 34 ausgebildet wird, und wird zu einem Zeitpunkt t5 zu null.The control circuit then switches 40 the electrically conductive MOS 31 and the reverse flux MOS 34 at a time t4 at which the detection signal from the coding sensor 22nd changes to electrical conduction to the U-phase winding 21a to end. In this case the energy that is in the coil 21a stored, flowing through a reverse flux path that passes through the body diode 34a of the reverse flux MOS 34 is formed, and becomes zero at a time point t5.

Vemb in 3 repräsentiert die Potentialdifferenz in dem Umkehrflusspfad des Stromes der Wicklung 21a in der Stromhalteperiode Tk und der Stromabklingperiode Td gemäß der vorliegenden Ausführungsform, und Vcmp repräsentiert die Potentialdifferenz eines Vergleichsbeispiels. Da in der vorliegenden Ausführungsform der Umkehrfluss-MOS 34 während der Stromhalteperiode Tk eingeschaltet ist, tritt in der Stromhalteperiode Tk keine Potentialdifferenz auf, wie es in 3 gezeigt ist. Andererseits wird bei einem herkömmlichen Verfahren, wie es das Vergleichsbeispiel in 3 zeigt, ein Umkehrflusspfad über die Körperdiode ausgebildet. Daher tritt eine Potentialdifferenz entsprechend der Durchlassspannung Vf der Diode während der Stromhalteperiode Tk auf.Vemb in 3 represents the potential difference in the reverse flux path of the current of the winding 21a in the current holding period Tk and the current decay period Td according to the present embodiment, and Vcmp represents the potential difference of a comparative example. Since, in the present embodiment, the reverse flux MOS 34 while the current holding period Tk is on, no potential difference occurs in the current holding period Tk as shown in FIG 3 is shown. On the other hand, in a conventional method as shown in the comparative example in FIG 3 Fig. 8 shows a reverse flux path formed across the body diode. Therefore, a potential difference occurs corresponding to the forward voltage Vf of the diode during the current holding period Tk.

Das heißt, in der Stromhalteperiode Tk der vorliegenden Ausführungsform gibt es keine Notwendigkeit, die Energie über die Körperdiode 34a des Umkehrfluss-MOS 34 abzuleiten. Die Steuerungsschaltung 40 schaltet den Umkehrfluss-MOS 34 ein, um den Motoransteuerstrom Im der Wicklung 21a umzukehren, und somit kann die Potentialdifferenz in dem Umkehrflusspfad nahezu null werden.That is, in the current holding period Tk of the present embodiment, there is no need to power the body diode 34a of the reverse flux MOS 34 derive. The control circuit 40 switches the reverse flux MOS 34 on to set the motor control current Im of the winding 21a to reverse, and thus the potential difference in the reverse flux path can become almost zero.

4 zeigt einen Ablauf der Motoransteuerungssteuerung durch die Steuerungsschaltung 40. 4th Fig. 13 shows a flow of motor drive control by the control circuit 40 .

Die Steuerungsschaltung 40 startet die Motoransteuerungssteuerung als Reaktion auf eine Schaltbereichswechselanfrage von einer ECU einer oberen Ebene oder Ähnlichem. Zunächst startet die Steuerungsschaltung 40 in Schritt S100 eine Stromüberwachung. In diesem Fall überwacht die Steuerungsschaltung 40 den Motoransteuerstrom Im auf der Grundlage der Anschlussspannung des Stromerfassungswiderstands 37. Wenn irgendeiner der elektrisch leitenden MOSs 31 bis 33 eingeschaltet wird bzw. ist, wird der Motoransteuerstrom Im zu der entsprechenden Wicklung 21a bis 21c der entsprechenden Phase geleitet und fließt durch den Stromerfassungswiderstand 37. Somit liest die Rechenschaltung 41 die Spannung, die über dem Stromerfassungswiderstand 37 anliegt, aus, um den Motoransteuerstrom Im zu erfassen.The control circuit 40 starts the motor drive control in response to a shift range change request from an upper level ECU or the like. First, the control circuit starts 40 in step S100 a current monitor. In this case the control circuit monitors 40 the motor drive current Im based on the terminal voltage of the current detection resistor 37 . If any of the electrically conductive MOSs 31 to 33 is or is switched on, the motor control current Im is applied to the corresponding winding 21a to 21c of the corresponding phase and flows through the current detection resistor 37 . The arithmetic circuit thus reads 41 the voltage across the current sensing resistor 37 is applied, in order to detect the motor control current Im.

Danach schaltet die Steuerungsschaltung 40 in Schritt S110 beispielsweise den elektrisch leitenden MOS 31 aus den elektrisch leitenden MOSs 31 bis 33 ein, um ein elektrisches Leiten zu der U-Phasen-Wicklung 21a zu bewirken, und hält den elektrisch leitenden MOS 31 in dem Einschaltzustand. In diesem Fall kann das elektrische Leiten für eine einzelne Phase oder für mehrere Phasen gestartet werden. Dann hält die Steuerungsschaltung 40 in dem anschließenden Schritt S120 den Einschaltzustand des elektrisch leitenden MOS 31, bis der Motoransteuerstrom Im, der in der U-Phasen-Wicklung 21a fließt, einen vorbestimmten Sollwert Ia erreicht. Wenn der Motoransteuerstrom Im den vorbestimmten Sollwert Ia erreicht hat, schreitet die Steuerungsschaltung 40 zum Schritt S130.The control circuit then switches 40 in step S110 for example the electrically conductive MOS 31 from the electrically conductive MOSs 31 to 33 one to provide electrical conduction to the U-phase winding 21a to effect and holds the electrically conductive MOS 31 in the on-state. In this case, electrical conduction can be started for a single phase or for multiple phases. Then the control circuit stops 40 in the next step S120 the switched-on state of the electrically conductive MOS 31 until the motor control current Im, which is in the U-phase winding 21a flows, a predetermined target value Ia is reached. When the motor drive current Im has reached the predetermined target value Ia, the control circuit proceeds 40 to step S130 .

In Schritt S130 schaltet die Steuerungsschaltung 40 den elektrisch leitenden MOS 31 der U-Phase und den Umkehrfluss-MOS 34 der U-Phase durch die PWM-Steuerung abwechselnd zueinander ein, um den Motoransteuerstrom Im, der in der U-Phasen-Wicklung 21a fließt, auf einem konstanten Pegel zu halten. Danach führt die Steuerungsschaltung 40 wiederholt die Schritte S130 und S140 aus. Wenn sich der Motor 20 dreht und der Ausgang des Codierungssensors 22 wechselt, schreitet die Steuerungsschaltung 40 zum Schritt S150.In step S130 switches the control circuit 40 the electrically conductive MOS 31 the U phase and the reverse flux MOS 34 of the U-phase through the PWM control alternately to the motor control current Im, which is in the U-phase winding 21a flowing at a constant level. The control circuit then performs 40 repeat the steps S130 and S140 out. When the engine 20th turns and the output of the coding sensor 22nd changes, the control circuit advances 40 to step S150 .

In Schritt S150 bestimmt die Steuerungsschaltung 40, ob eine Motorrotationsgröße Mr einen Sollwert Mtg erreicht hat, das heißt, ob sich der Wechselmechanismus 4 an die Position des Sollwinkels gedreht hat. Wenn bestimmt wird, dass die Motorrotationsgröße Mr den Sollwert Mtg nicht erreicht hat, das heißt, wenn die Motorrotationsgröße Mr unzureichend ist, schreitet die Steuerungsschaltung 40 zum Schritt S160. In Schritt S160 hält die Steuerungsschaltung 40 den elektrisch leitenden MOS 31 und den Umkehrfluss-MOS 34 der U-Phase in dem Ausschaltzustand, um einen Abfall bzw. Abklingen des Motoransteuerstroms Im zu starten. Danach kehrt die Steuerungsschaltung 40 zum Schritt S 110 zurück.In step S150 determines the control circuit 40 whether a motor rotation variable Mr has reached a target value Mtg, that is, whether the change mechanism 4th has rotated to the position of the target angle. When it is determined that the motor rotation amount Mr has not reached the target value Mtg, that is, when the motor rotation amount Mr is insufficient, the control circuit proceeds 40 to step S160 . In step S160 holds the control circuit 40 the electrically conductive MOS 31 and the reverse flux MOS 34 the U-phase in the switched-off state in order to start a decrease or decay of the motor drive current Im. The control circuit then returns 40 to step P. 110 back.

Wenn die Steuerungsschaltung 40 zum Schritt S110 zurückkehrt, führt die Steuerungsschaltung 40 die oben beschriebene elektrische Leitungssteuerung für eine der Wicklungen 21a bis 21c der als nächstes elektrisch zu leitenden Phase aus, während eine Überdeckung mit der Abklingperiode Td des Motoransteuerstromes Im der derzeitigen Phase stattfindet. Man beachte, dass die Phase zum Halten des elektrisch leitenden MOS und des Umkehrfluss-MOS in dem Ausschaltzustand im Schritt S160 nicht für sämtliche elektrisch leitende Phasen vorliegen muss. In Schritt S110 kann der nächste elektrische Leitungsschritt durchgeführt werden, nachdem die Abklingperiode Td des Motoransteuerstromes Im geendet hat.When the control circuit 40 to step S110 returns, the control circuit performs 40 the electrical line control described above for one of the windings 21a to 21c of the phase to be electrically conductive next, while an overlap takes place with the decay period Td of the motor drive current Im of the current phase. Note that the phase for holding the electrically conductive MOS and the reverse flux MOS in the off state in step S160 does not have to be present for all electrically conductive phases. In step S110 the next electrical conduction step can be carried out after the decay period Td of the motor drive current Im has ended.

Danach wiederholt die Steuerungsschaltung 40 die Schritte S110 bis S160, bis die Motorrotationsgröße Mr den Sollwert Mtg erreicht (hat). Wenn in S150 die Motorrotationsgröße Mr den Sollwert Mtg erreicht (hat), schreitet die Steuerungsschaltung 40 zum Schritt S170. In Schritt S170 steuert die Steuerungsschaltung 40 die elektrisch leitenden MOSs 31 bis 33 und die Umkehrfluss-MOSs 34 bis 36 sämtlicher Phasen derart, dass diese in dem Ausschaltzustand gehalten werden. Wenn die Ansteuerung der Motors 20 gestoppt wird, wird demzufolge der Schaltbereichswechsel beendet.Thereafter, the control circuit repeats 40 the steps S110 to S160 until the motor rotation variable Mr reaches (has) the setpoint Mtg. If the motor rotation quantity Mr has reached (has) reached the target value Mtg in S150, the control circuit proceeds 40 to step S170 . In step S170 controls the control circuit 40 the electrically conductive MOSs 31 to 33 and the reverse flux MOSs 34 to 36 all phases in such a way that they are kept in the switched-off state. When controlling the motor 20th is stopped, the switching range change is ended accordingly.

In der hier beschriebenen vorliegenden Ausführungsform schaltet die Steuerungsschaltung 40 während der elektrischen Leitung zu den Wicklungen 21a bis 21c während der Stromhalteperiode Tk den elektrisch leitenden MOS, der der elektrisch leitenden Phase entspricht, aus und schaltet den Umkehrfluss-MOS, der der elektrisch leitenden Phase entspricht, ein. Da die Dioden 34a bis 36a nicht verwendet werden, um den Strom in dem Umkehrflusspfad umzukehren, kann bei dieser Konfiguration während der Stromhalteperiode Tk die Erzeugung von Wärme verhindert werden.In the present embodiment described here, the control circuit switches 40 during electrical conduction to the windings 21a to 21c During the current holding period Tk, the electrically conductive MOS corresponding to the electrically conductive phase turns off and turns on the reverse flux MOS corresponding to the electrically conductive phase. As the diodes 34a to 36a are not used to reverse the current in the reverse flow path, with this configuration, the generation of heat can be prevented during the current holding period Tk.

In der Stromabklingperiode Td schaltet die Steuerungsschaltung 40 den elektrisch leitenden MOS und den Umkehrfluss-MOS der elektrisch leitenden Phase aus. Da die Dioden 34a bis 36a verwendet werden, um den Strom in dem Umkehrflusspfad umzukehren, kann in diesem Fall der Strom innerhalb einer kurzen Zeit durch Ableiten der Energie auf den Null-Pegel zurückkehren.In the current decay period Td, the control circuit switches 40 the electrically conductive MOS and the reverse flux MOS of the electrically conductive phase. As the diodes 34a to 36a are used to reverse the current in the reverse flux path, in this case the current can return to the zero level within a short time by dissipating the energy.

In der vorliegenden Ausführungsform wird die Ansteuerschaltung zur Durchführung des elektrischen Leitens zu dem Dreiphasen-Motor 21 durch die drei elektrisch leitenden MOSs 31 bis 33 und die drei Umkehrfluss-MOSs 34 bis 36 ausgebildet. Daher kann die Anzahl der Schaltelemente im Vergleich zu einer Konfiguration halbiert werden, bei der eine H-Brückenschaltung an den Anschlüssen der jeweiligen Wicklungen der drei Phasen angeordnet ist.In the present embodiment, the drive circuit is used to perform electrical conduction to the three-phase motor 21st through the three electrically conductive MOSs 31 to 33 and the three reverse flux MOSs 34 to 36 educated. Therefore, the number of switching elements can be halved compared with a configuration in which an H-bridge circuit is arranged at the terminals of the respective windings of the three phases.

In der oben beschriebenen Ausführungsform wird die Steuerungsschaltung 40 beispielsweise durch einen Mikrocomputer bereitgestellt. Die Steuerungsschaltung 40 ist jedoch nicht auf das oben beschriebene Beispiel beschränkt, sondern kann auch durch eine IC, die Logikschaltkreise enthält, oder eine Kombination aus dem Mikrocomputer und der IC bereitgestellt werden.In the embodiment described above, the control circuit 40 for example provided by a microcomputer. The control circuit 40 however, it is not limited to the example described above, but can also be provided by an IC including logic circuits or a combination of the microcomputer and the IC.

Zweite AusführungsformSecond embodiment

Im Folgenden wird eine zweite Ausführungsform mit Bezug auf die 5 und 6 beschrieben. Die sich von der ersten Ausführungsform unterscheidenden Konfigurationen werden im Folgenden hauptsächlich beschrieben. In der vorliegenden Ausführungsform ähnelt die elektrische Konfiguration derjenigen der ersten Ausführungsform. Die Steuerung zu dem Zeitpunkt eines Stoppens des elektrischen Leitens zu den Wicklungen 21a bis 21c unterscheidet sich jedoch teilweise von der Steuerung, die in der Motoransteuerungssteuerung der ersten Ausführungsform durchgeführt wird.A second embodiment will now be described with reference to FIG 5 and 6th described. The configurations different from the first embodiment are mainly described below. In the present embodiment, the electrical configuration is similar to that of the first embodiment. The control at the time of stopping electrical conduction to the windings 21a to 21c however, is partially different from the control performed in the motor drive control of the first embodiment.

Wie es in 5 gezeigt ist, führt die Steuerungsschaltung 40 der vorliegenden Ausführungsform Schritt S100 bis Schritt S160 auf ähnliche Weise wie in der ersten Ausführungsform durch. Die Steuerungsschaltung 40 führt jedoch eine andere Steuerung zu dem Zeitpunkt eines Stoppens der Motoransteuerungssteuerung als in der ersten Ausführungsform durch, wie es in Schritt S170a gezeigt ist.Like it in 5 is shown, the control circuit performs 40 of the present embodiment step S100 up step S160 in a similar manner to the first embodiment. The control circuit 40 however, performs another control at the time of stopping the Motor drive control as in the first embodiment as shown in step S170a.

Wenn in Schritt S150 die Steuerungsschaltung 40 bestimmt, dass die Motorrotationsgröße Mr den Sollwert Mtg erreicht hat, steuert die Steuerungsschaltung 40 im nächsten Schritt S170a den elektrisch leitenden MOS der elektrisch leitenden Phase in den Ausschaltzustand und den Umkehrfluss-MOS der elektrisch leitenden Phase in den Einschaltzustand. Als Ergebnis wird eine Bremsaktion auf den Rotor des Dreiphasen-Motors 21 ausgeübt, um die Ansteuerung des Motors zu stoppen, und es wird der Wechsel des Schaltbereiches beendet.If in step S150 the control circuit 40 determines that the motor rotation amount Mr has reached the target value Mtg, controls the control circuit 40 in the next step S170a, the electrically conductive MOS of the electrically conductive phase into the switched-off state and the reverse flux MOS of the electrically conductive phase into the switched-on state. As a result, there is a braking action on the rotor of the three-phase motor 21st exercised to stop the control of the motor, and the change of the switching range is ended.

6 ist ein Zeitdiagramm, das schematisch eine Folge eines Steuerungsbetriebes durch die Steuerungsschaltung 40 für die Dreiphasen-Wicklungen 21a bis 21c des Dreiphasen-Motors 21 zeigt. 6th Fig. 13 is a timing chart schematically showing a sequence of control operation by the control circuit 40 for the three-phase windings 21a to 21c of the three-phase motor 21st shows.

Bei dieser Steuerung führt die Steuerungsschaltung 40 zu einem Zeitpunkt t10, der der Beginn des elektrischen Leitens zu dem Dreiphasen-Motor 21 ist, das elektrische Leiten gleichzeitig für zwei Wicklungen durch, beispielsweise für die U-Phasen-Wicklung 21a und die V-Phasen-Wicklung 21b. In diesem Fall wird das elektrische Leiten einer jeweiligen Phase auf ähnliche Weise wie in der ersten Ausführungsform durchgeführt. Zu einem Zeitpunkt t11 stoppt die Steuerungsschaltung 40 das elektrische Leiten zu der U-Phasen-Wicklung 21a und startet das elektrische Leiten zu der W-Phasen-Wicklung 21c. Zu einem Zeitpunkt t12 erreicht der Motoransteuerstrom Imw der W-Phasen-Wicklung 21c den Sollstromwert Ia.In this control, the control circuit leads 40 at a time t10 which is the start of electrical conduction to the three phase motor 21st is to conduct electrical conduction for two windings at the same time, e.g. for the U-phase winding 21a and the V-phase winding 21b . In this case, the electrical conduction of each phase is performed in a manner similar to that in the first embodiment. At a time point t11, the control circuit stops 40 the electrical conduction to the U-phase winding 21a and starts electrical conduction to the W-phase winding 21c . At a point in time t12, the motor drive current Imw reaches the W-phase winding 21c the setpoint current value Ia.

In diesem Fall steuert die Steuerungsschaltung 40 den elektrisch leitenden MOS 31 und den Umkehrfluss-MOS 34 für die U-Phasen-Wicklung 21a wie oben beschrieben in den Ausschaltzustand. Daher wird bewirkt, dass der Motoransteuerstrom Imu der Wicklung 21a über die Diode 34a als Umkehrstrom fließt. Als Ergebnis wird eine Potentialdifferenz Vf durch die Diode 34a in dem Umkehrflusspfad erzeugt, und es wird der Motoransteuerstrom Imu als Umkehrstrom wird abgeleitet, sodass er zu dem Zeitpunkt t12 im Wesentlichen gleich null ist.In this case, the control circuit controls 40 the electrically conductive MOS 31 and the reverse flux MOS 34 for the U-phase winding 21a as described above to the switch-off state. Therefore, the motor drive current Imu causes the winding 21a about the diode 34a flows as reverse current. As a result, there becomes a potential difference Vf across the diode 34a is generated in the reverse flux path, and the motor drive current Imu is derived as a reverse current so that it is substantially equal to zero at time t12.

Danach steuert die Steuerungsschaltung 40 die elektrisch leitenden MOSs 32 und 33 und die Umkehrfluss-MOSs 35 und 36 in den Ausschaltzustand, um zu einem Zeitpunkt t13 das elektrische Leiten zu der V-Phasen-Wicklung 21b und der W-Phasen-Wicklung 21c als elektrisch leitende Phasen zu stoppen. Somit werden die Ströme Imv und Imw der Wicklungen 21b und 21c umgekehrt, sodass sie über die jeweiligen Dioden 35a und 36a fließen. Zu dem Zeitpunkt t13 startet die Steuerungsschaltung 40 außerdem das elektrische Leiten zu der U-Phasen-Wicklung 21a. Als Ergebnis tritt eine Potentialdifferenz Vf in den beiden Umkehrflusspfaden aufgrund der Dioden 35a und 36a auf, und somit werden die Umkehrströme Imv und Imw abgeleitet, sodass sie zu einem Zeitpunkt t14 im Wesentlichen gleich null sind, während das elektrische Leiten zu der U-Phasen-Wicklung 21a durchgeführt wird.The control circuit then controls 40 the electrically conductive MOSs 32 and 33 and the reverse flux MOSs 35 and 36 into the switched-off state in order to be electrically connected to the V-phase winding at a point in time t13 21b and the W-phase winding 21c than stop electrically conductive phases. Thus, the currents Imv and Imw of the windings become 21b and 21c vice versa so that they are over the respective diodes 35a and 36a flow. At time t13, the control circuit starts 40 also the electrical conduction to the U-phase winding 21a . As a result, a potential difference Vf occurs in the two reverse flux paths due to the diodes 35a and 36a on, and thus the reverse currents Imv and Imw are diverted to be substantially zero at a time t14 while electrically conducting to the U-phase winding 21a is carried out.

Wenn somit die Rotationsgröße des Rotors des Dreiphasen-Motors 21 den Sollwert durch das elektrische Leiten zu den Dreiphasen-Wicklungen 21a bis 21c auf die oben beschriebene Weise erreicht, stoppt die Steuerungsschaltung 40 das elektrische Leiten zu der W-Phasen-Wicklung 21c als der elektrisch leitenden Phase zu einem Zeitpunkt t21. Zu diesem Zeitpunkt schaltet die Steuerungsschaltung 40 den elektrisch leitenden MOS 33 aus und schaltet den Umkehrfluss-MOS 36 ein, um den Motoransteuerstrom Imw nach dem Zeitpunkt t22 zu halten. Der Zeitpunkt t22 ist ein Zeitpunkt, zu dem der Strom Imw der Wicklung 21c gleich null wird, wenn der Umkehrfluss-MOS 36 in den Ausschaltzustand gebracht wird, wie es durch eine gestrichelte Linie in 6 gezeigt ist.If thus the amount of rotation of the rotor of the three-phase motor 21st the setpoint by electrically conducting to the three-phase windings 21a to 21c reached in the manner described above, the control circuit stops 40 the electrical conduction to the W-phase winding 21c than the electrically conductive phase at a time point t21. At this time, the control circuit switches 40 the electrically conductive MOS 33 off and turns off the reverse flux MOS 36 on in order to keep the motor drive current Imw after time t22. Time t22 is a time when the current Imw of the winding 21c becomes zero when the reverse flux MOS 36 is brought into the off state as indicated by a dashed line in 6th is shown.

Da in der vorliegenden Ausführungsform der Umkehrfluss-MOS 36 zu dem Zeitpunkt t21 in dem Einschaltzustand gehalten wird, wird der Strom Imw zu dem Zeitpunkt t23, der nach dem Zeitpunkt t22 liegt, im Wesentlichen gleich null, wie es durch eine dicke durchgezogene Linie in 6 gezeigt ist. Somit wird die Zeit zum Ableiten der Energie zur Ausübung einer Bremswirkung ausgedehnt. Als Ergebnis wird der Rotor des Dreiphasen-Motors 21 an einer vorbestimmten Position gestoppt. Um den Rotor noch zuverlässiger zu stoppen, ist es in diesem Fall möglich, außerdem das elektrische Leiten zu einer anderen Phase durchzuführen, um ein Drehmoment in der Richtung entgegengesetzt zu der Motorrotationsrichtung zu bewirken.Since, in the present embodiment, the reverse flux MOS 36 is kept in the on-state at time t21, the current Imw becomes substantially zero at time t23, which is after time t22, as indicated by a thick solid line in FIG 6th is shown. Thus, the time for dissipating the energy for exerting a braking effect is extended. As a result, the rotor becomes the three-phase motor 21st stopped at a predetermined position. In this case, in order to stop the rotor more reliably, it is also possible to carry out the electrical conduction to another phase in order to cause a torque in the direction opposite to the direction of rotation of the motor.

In der oben beschriebenen zweiten Ausführungsform können mittels Durchführung der Motoransteuerungssteuerung auf die ähnliche Weise wie in der ersten Ausführungsform ähnliche Wirkungen wie in der ersten Ausführungsform erzielt werden. Da der Umkehrfluss-MOS eingeschaltet wird, wenn die Ansteuerung des Rotors gestoppt wird, da der Dreiphasen-Motor 21 die vorbestimmte Rotationsgröße erreicht hat, wird eine Bremswirkung ausgeübt, und der Rotor kann schnell gestoppt werden.In the above-described second embodiment, by performing the motor drive control in the manner similar to the first embodiment, effects similar to the first embodiment can be obtained. Since the reverse flux MOS is turned on when the driving of the rotor is stopped, there is the three-phase motor 21st has reached the predetermined amount of rotation, braking is applied and the rotor can be stopped quickly.

Dritte AusführungsformThird embodiment

Im Folgenden wird eine dritte Ausführungsform mit Bezug auf die 7 und 8 beschrieben. Im Folgenden werden hauptsächlich die sich von der ersten Ausführungsform unterscheidenden Konfigurationen beschrieben. Die vorliegende Ausführungsform weist eine Konfiguration auf, die eine Steuerung zum Vermeiden eines Überhitzens durchführt, wenn bewirkt wird, dass der Umkehrstrom über die Dioden 34a bis 36a der Umkehrfluss-MOSs 34 bis 36 fließt.A third embodiment will now be described with reference to FIG 7th and 8th described. The following mainly describes the configurations different from the first embodiment. The present embodiment has a configuration that performs control for preventing overheating when causes the reverse current to flow through the diodes 34a to 36a the reverse flux MOSs 34 to 36 flows.

Das heißt, in der Motorsteuerungseinheit 50 sind jeweilige Temperaturerfassungselemente 51 bis 53 zum Erfassen von Temperaturen in der Nähe der Umkehrfluss-MOSs 34 bis 36 angeordnet. Die Temperaturerfassungselemente 51 bis 53 verwenden beispielsweise Thermistoren oder Ähnliches. Die Rechenschaltung 41 der Steuerungsschaltung 40 empfängt Temperaturerfassungssignale der Temperaturerfassungselemente 51 bis 53. Da die Umkehrfluss-MOSs 34 bis 36 die Dioden 34a bis 36 aufweisen, können die Temperaturen der Umkehrfluss-MOSs 34 bis 36 und der Dioden 34a bis 36a durch die Temperaturerfassungselemente 51 bis 53 erfasst werden.That is, in the engine control unit 50 are respective temperature sensing elements 51 to 53 for sensing temperatures in the vicinity of the reverse flux MOSs 34 to 36 arranged. The temperature sensing elements 51 to 53 use, for example, thermistors or the like. The computing circuit 41 the control circuit 40 receives temperature detection signals from the temperature detection elements 51 to 53 . Since the reverse flux MOSs 34 to 36 the diodes 34a to 36 may have the temperatures of the reverse flux MOSs 34 to 36 and the diodes 34a to 36a through the temperature sensing elements 51 to 53 are recorded.

Die Steuerungsschaltung 40 wechselt das Muster der Motoransteuerungssteuerung entsprechend den Temperaturen der Umkehrfluss-MOSs 34 bis 36, die durch die Temperaturerfassungselemente 51 bis 53 erfasst werden. 8 zeigt den Ablauf der Motoransteuerungssteuerung. Wenn die Motoransteuerungssteuerung gestartet wird, startet die Steuerungsschaltung 40 eine Überwachung des Motoransteuerstroms Im und der Temperatur T in Schritt S100a. Bei der Überwachung des Motoransteuerstroms Im verwendet die Steuerungsschaltung 40 die Anschlussspannung des Stromerfassungswiderstands 37, um den Motoransteuerstrom Im zu erfassen. Bei der Überwachung der Temperatur T verwendet die Steuerungsschaltung 40 die Erfassungssignale der Temperaturerfassungselemente 51 bis 53, um die jeweiligen Temperaturen T der Umkehrfluss-MOSs 34 bis 36 zu erfassen.The control circuit 40 changes the pattern of motor drive control according to the temperatures of the reverse flux MOSs 34 to 36 by the temperature sensing elements 51 to 53 are recorded. 8th shows the sequence of the motor control control. When the motor drive control is started, the control circuit starts 40 monitoring of the motor drive current Im and the temperature T in step S100a . When monitoring the motor control current Im, the control circuit uses 40 the connection voltage of the current detection resistor 37 to detect the motor control current Im. When monitoring the temperature T uses the control circuit 40 the detection signals of the temperature detection elements 51 to 53 to find the respective temperatures T of the reverse flux MOSs 34 to 36 capture.

Die Steuerungsschaltung 40 führt eine ähnliche Verarbeitung in den Schritten S110 bis S150 und S170 wie in der ersten Ausführungsform durch. Wenn in Schritt S150 bestimmt wird, dass die Motorrotationsgröße Mr den Sollwert Mtg noch nicht erreicht hat, schreitet die Steuerungsschaltung 40 zum Schritt S180. In Schritt S180 bestimmt die Steuerungsschaltung 40, ob die erfasste Temperatur des Temperaturerfassungselementes 51 bis 53, das der elektrisch leitenden Phase entspricht, gleich oder größer als eine vorbestimmte Temperatur ist. Mit anderen Worten, in Schritt S180 wird bestimmt, ob der Heizwert Q des Temperaturerfassungselementes, das der elektrisch leitenden Phase entspricht, gleich oder größer als ein vorbestimmter Wert Qpred ist.The control circuit 40 performs similar processing in steps S110 to S150 and S170 as in the first embodiment. If in step S150 it is determined that the motor rotation quantity Mr has not yet reached the target value Mtg, the control circuit proceeds 40 to step S180 . In step S180 determines the control circuit 40 whether the detected temperature of the temperature detection element 51 to 53 , which corresponds to the electrically conductive phase, is equal to or higher than a predetermined temperature. In other words, in step S180 it is determined whether the heating value Q of the temperature detecting element corresponding to the electrically conductive phase is equal to or larger than a predetermined value Qpred.

Wenn das Ergebnis der Bestimmung in Schritt S180 Nein ist, das heißt, wenn beispielsweise die elektrisch leitende Phase die U-Phase ist und die Temperaturen des Umkehrfluss-MOS 34 und der Diode 34a, die von dem Temperaturerfassungselement 51 erfasst werden, sich nicht auf gleich oder größer als die vorbestimmte Temperatur erhöht haben, führt die Steuerungsschaltung 40 die Verarbeitung in Schritt S160 ähnlich wie in der ersten Ausführungsform durch. Daher schaltet die Steuerungsschaltung 40 den elektrisch leitenden MOS 31 und den Umkehrfluss-MOS 34, die der elektrisch leitenden Phase entsprechen, aus. Somit wird bewirkt, dass der Umkehrstrom der Wicklung 21a der U-Phase als der elektrisch leitenden Phase über die Diode 34a fließt und abgeleitet wird, wie es oben beschrieben ist. Auf diese Weise fällt der Umkehrstrom ab.If the result of the determination in step S180 No, that is, if, for example, the electrically conductive phase is the U phase and the temperatures of the reverse flux MOS 34 and the diode 34a by the temperature sensing element 51 are detected, have not increased to equal to or greater than the predetermined temperature, the control circuit performs 40 processing in step S160 similar to the first embodiment. Therefore, the control circuit switches 40 the electrically conductive MOS 31 and the reverse flux MOS 34 corresponding to the electrically conductive phase. This causes the reverse current of the winding 21a the U phase as the electrically conductive phase across the diode 34a flows and is discharged as described above. In this way the reverse current drops.

Wenn andererseits das Ergebnis der Bestimmung in Schritt S180 Ja ist, das heißt, wenn beispielsweise die U-Phase die elektrisch leitende Phase ist und die Temperatur des Umkehrfluss-MOS 34, die von dem Temperaturerfassungselement 51 der U-Phase erfasst wird, die vorbestimmte Temperatur erreicht hat oder diese überschreitet, schreitet der Steuerungsschaltung 40 zum Schritt S190. In Schritt S190 schaltet die Steuerungsschaltung 40 den elektrisch leitenden MOS 31, der der elektrisch leitenden Phase entspricht, aus und schaltet den Umkehrfluss-MOS 34, der der elektrisch leitenden Phase entspricht, ein.On the other hand, if the result of the determination in step S180 Yes, that is, if, for example, the U phase is the electrically conductive phase and the temperature of the reverse flux MOS 34 by the temperature sensing element 51 the U-phase is detected, has reached or exceeded the predetermined temperature, the control circuit proceeds 40 to step S190 . In step S190 switches the control circuit 40 the electrically conductive MOS 31 , which corresponds to the electrically conductive phase, and switches the reverse flux MOS 34 corresponding to the electrically conductive phase.

Als Ergebnis wird bewirkt, dass der Umkehrstrom der Wicklung 21a der U-Phase als der elektrisch leitenden Phase über den Umkehrfluss-MOS 34 anstatt über die Diode 34a fließt. Auch wenn in diesem Fall die Ansteuerstromabklingperiode verlängert wird, ist die Spannung, die an dem Umkehrfluss-MOS 34 anliegt, im Wesentlichen gleich null. Somit wird die Erzeugung von Wärme im Vergleich zu der Konfiguration verringert, bei der der Umkehrstrom über die Diode 34a fließt.As a result, the reverse current of the winding is caused 21a the U phase as the electrically conductive phase via the reverse flux MOS 34 instead of through the diode 34a flows. In this case, even if the drive current decay period is lengthened, the voltage applied to the reverse flux MOS 34 is applied, essentially zero. Thus, the generation of heat is reduced compared to the configuration in which the reverse current through the diode 34a flows.

Danach kehrt die Steuerungsschaltung 40 erneut zum Schritt S110 zurück und geht zu dem elektrischen Leitungsschritt für die nächste Phase über. Als nächster elektrischer Leitungsschritt führt die Steuerungsschaltung 40 den Schritt S110 für eine der Wicklungen 21a bis 21c der als nächstes elektrisch zu leitenden Phase durch und führt die oben beschriebene elektrische Leitungssteuerung durch. Die Steuerungsschaltung 40 wiederholt die oben beschriebenen Schritte S110 bis S160. Wenn in Schritt S150 bestimmt wird, dass die Motorrotationsgröße Mr den Sollwert Mtg erreicht hat, schreitet die Steuerungsschaltung 40 zum Schritt S170 und hält die elektrisch leitenden MOSs 32, 34 und 36 und die Umkehrfluss-MOSs 31, 33 und 35 sämtlicher elektrisch leitender Phasen in dem Ausschaltzustand. Wenn somit die Ansteuerung des Motors 20 gestoppt wird, wird der Schaltbereichswechsel beendet.The control circuit then returns 40 to step again S110 back and move on to the electrical conduction step for the next phase. The control circuit leads as the next electrical conduction step 40 the step S110 for one of the windings 21a to 21c of the phase to be electrically conductive next and performs the above-described electrical conduction control. The control circuit 40 repeats the steps described above S110 to S160 . If in step S150 it is determined that the motor rotation amount Mr has reached the target value Mtg, the control circuit proceeds 40 to step S170 and holds the electrically conductive MOSs 32 , 34 and 36 and the reverse flux MOSs 31 , 33 and 35 all electrically conductive phases in the switched-off state. When thus controlling the motor 20th is stopped, the switching range change is ended.

In der oben beschriebenen dritten Ausführungsform sind die Temperaturerfassungselemente 51 bis 53 in Entsprechung zu den jeweiligen dazu benachbarten Umkehrfluss-MOSs 34 bis 36 angeordnet. In dem Fall, in dem die Rotationsgröße des Dreiphasen-Motors 21 den Sollwert nicht erreicht hat und das elektrische Leiten zu der Wicklung der elektrisch leitenden Phase gestoppt wird, schaltet die Steuerungsschaltung 40 den elektrisch leitenden MOS aus und schaltet den Umkehrfluss-MOS nur dann ein, wenn die erfasste Temperatur des Temperaturerfassungselementes, das der elektrisch leitenden Phase entspricht, gleich oder größer als die vorbestimmte Temperatur ist.In the third embodiment described above, the temperature sensing elements are 51 to 53 in correspondence with the respective reverse flux MOSs adjacent thereto 34 to 36 arranged. In the case where the rotation amount of the three-phase motor 21st has not reached the setpoint and the electrical conduction to the winding of the electrically conductive phase is stopped, the control circuit switches 40 turns off the electrically conductive MOS and turns on the reverse flow MOS only when the detected temperature of the temperature detecting element corresponding to the electrically conductive phase is equal to or higher than the predetermined temperature.

In dem Betrieb, der bewirkt, dass der Umkehrstrom über die Dioden 34a bis 36a fließt, die parallel zu den jeweiligen Umkehrfluss-MOSs 34 bis 36 geschaltet sind, um die Energie in kurzer Zeit abzubauen, wird, wenn ein Überhitzungszustand erwartet wird, bewirkt, dass der Umkehrstrom über die Umkehrfluss-MOSs 34 bis 36 fließt. Somit wird eine Wärmeerzeugung verringert, und es können die Umkehrfluss-MOSs 34 bis 36 vor einer thermischen Zerstörung geschützt werden.In the operation that causes the reverse current through the diodes 34a to 36a flows in parallel to the respective reverse flux MOSs 34 to 36 are switched to dissipate the energy in a short time, if an overheating condition is expected, the reverse current is caused to flow through the reverse flux MOSs 34 to 36 flows. Thus, heat generation is reduced and the reverse flux MOSs can 34 to 36 protected from thermal destruction.

Die vorliegende Ausführungsform kann je nach Spezifikationen, Charakteristika und Bedingungen der Verwendung des Dreiphasen-Motors 21 ebenso wie der Elementcharakteristika der Umkehrfluss-MOSs 34 bis 36 verwendet werden. Wenn die vorliegende Ausführungsform in Abhängigkeit von diesen Bedingungen geeignet verwendet wird, können die oben beschriebenen vorteilhaften Wirkungen erzielt werden.The present embodiment can vary according to the specifications, characteristics and conditions of using the three-phase motor 21st as well as the element characteristics of the reverse flux MOSs 34 to 36 be used. When the present embodiment is appropriately used depending on these conditions, the advantageous effects described above can be obtained.

Man beachte, dass die vorliegende Ausführungsform für die Konfiguration der zweiten Ausführungsform verwendet werden kann.Note that the present embodiment can be used for the configuration of the second embodiment.

Vierte AusführungsformFourth embodiment

Im Folgenden wird eine vierte Ausführungsform mit Bezug auf 9 beschrieben. Im Folgenden werden hauptsächlich die sich von der ersten Ausführungsform unterscheidenden Konfigurationen beschrieben. In der vorliegenden Ausführungsform weist eine Motorsteuerungseinheit 60 Stromerfassungswiderstände 61 bis 63 anstelle des Stromerfassungswiderstands 37 auf.A fourth embodiment is described below with reference to FIG 9 described. The following mainly describes the configurations different from the first embodiment. In the present embodiment, an engine control unit 60 Current sensing resistors 61 to 63 instead of the current sensing resistor 37 on.

Das heißt, in der vorliegenden Ausführungsform sind die Stromerfassungswiderstände 61 bis 63 zwischen den elektrisch leitenden MOSs 31 bis 33 und der Stromversorgungsleitung L2 in Entsprechung zu den U-, V- und W-Phasen im Unterschied zu der ersten Ausführungsform angeordnet, bei der der Stromerfassungswiderstand 37 angeordnet ist, um den Motoransteuerstrom Im gemeinsam unabhängig von der elektrisch leitenden Phase zu erfassen. Die erfassten Spannungen der Stromerfassungswiderstände 61 bis 63 werden der Rechenschaltung 41 bereitgestellt.That is, in the present embodiment, the current detection resistors are 61 to 63 between the electrically conductive MOSs 31 to 33 and the power supply line L2 arranged in correspondence with the U, V and W phases in contrast to the first embodiment in which the current detection resistor 37 is arranged in order to collect the motor drive current Im independently of the electrically conductive phase. The recorded voltages of the current detection resistors 61 to 63 become the computing circuit 41 provided.

Daher können auch in der vierten Ausführungsform ähnliche Wirkungen wie in der ersten Ausführungsform erzielt werden. Außerdem kann der Motoransteuerstrom Im für jede elektrisch leitende Phase unabhängig erfasst werden.Therefore, in the fourth embodiment as well, effects similar to those in the first embodiment can be obtained. In addition, the motor control current Im can be recorded independently for each electrically conductive phase.

Fünfte AusführungsformFifth embodiment

Im Folgenden wird eine fünfte Ausführungsform mit Bezug auf 10 beschrieben. Im Folgenden werden hauptsächlich die sich von der ersten Ausführungsform unterscheidenden Konfigurationen beschrieben. In der vorliegenden Ausführungsform weist eine Motorsteuerungseinheit 70 einer Motoransteuerungsvorrichtung 101 zwölf MOS-Transistoren 71 bis 82 auf. Die MOS-Transistoren 71 bis 82 weisen jeweilige Bodydioden 71a bis 82a auf.A fifth embodiment is described below with reference to FIG 10 described. The following mainly describes the configurations different from the first embodiment. In the present embodiment, an engine control unit 70 a motor control device 101 twelve MOS transistors 71 to 82 on. The MOS transistors 71 to 82 have respective body diodes 71a to 82a on.

Die MOS-Transistoren 72, 74, 76, 78, 80 und 82 dienen als die elektrisch leitenden MOSs, und die MOS-Transistoren 71, 73, 75, 77, 79 und 81 dienen als die Umkehrfluss-MOSs. Die Einheit der MOS-Transistoren 71 bis 74, die Einheit der MOS-Transistoren 75 bis 78 und die Einheit der MOS-Transistoren 79 bis 82 sind jeweils als eine H-Brückenschaltung ausgebildet und sind in Entsprechung zu den Wicklungen 21a bis 21 c der jeweiligen Phasen des Dreiphasen-Motors 21 angeordnet.The MOS transistors 72 , 74 , 76 , 78 , 80 and 82 serve as the electrically conductive MOSs, and the MOS transistors 71 , 73 , 75 , 77 , 79 and 81 serve as the reverse flux MOSs. The unit of the MOS transistors 71 to 74 , the unit of MOS transistors 75 to 78 and the unit of MOS transistors 79 to 82 are each designed as an H-bridge circuit and correspond to the windings 21a to 21st c of the respective phases of the three-phase motor 21st arranged.

Die Steuerungsschaltung 90 enthält eine Rechenschaltung 91 und eine Ansteuerschaltung 92 und steuert eine Ansteuerung der MOS-Transistoren 71 bis 82 auf ähnliche Weise wie die oben beschriebene Steuerungsschaltung 40. Das Erfassungssignal des Stromerfassungswiderstands 37 wird der Rechenschaltung 91 bereitgestellt.The control circuit 90 contains a computing circuit 91 and a drive circuit 92 and controls activation of the MOS transistors 71 to 82 in a similar manner to the control circuit described above 40 . The detection signal of the current detection resistor 37 becomes the computing circuit 91 provided.

Hier wird eine ähnliche Konfiguration wie diejenige des herkömmlichen Systems verwendet. Die Steuerungsschaltung 90 führt die Motoransteuerungssteuerung auf ähnliche Weise wie in der ersten Ausführungsform durch. In diesem Fall führt die Steuerungsschaltung 90 das elektrische Leiten zu den Wicklungen 21a bis 21c der jeweiligen Phasen auf die folgende Weise durch.Here, a configuration similar to that of the conventional system is used. The control circuit 90 performs motor drive control in a manner similar to that in the first embodiment. In this case the control circuit leads 90 the electrical conduction to the windings 21a to 21c of the respective phases in the following manner.

Hinsichtlich des elektrischen Leitens der U-Phasen-Wicklung 21a in der Stromanstiegsperiode Tr schaltet die Steuerungsschaltung 90 beispielsweise den Umkehrfluss-MOS 71 und den elektrisch leitenden MOS 74 ein, die die H-Brückenschaltung bilden, um den Motoransteuerstrom zu der U-Phasen-Wicklung 21a zu leiten. Da in diesem Fall der SRM unabhängig von der Stromleitungsrichtung zu der Wicklung 21a betrieben wird, kann die Steuerungsschaltung 90 das elektrische Leiten durch Einschalten des Umkehrfluss-MOS 73 und des elektrisch leitenden MOS 72 realisieren.With regard to the electrical conductivity of the U-phase winding 21a in the current increasing period Tr, the control circuit switches 90 for example the reverse flux MOS 71 and the electrically conductive MOS 74 that form the H-bridge circuit to drive the motor current to the U-phase winding 21a to direct. Since in this case the SRM is independent of the direction of the current line to the winding 21a is operated, the control circuit 90 electrical conduction by turning on the reverse flux MOS 73 and the electrically conductive MOS 72 realize.

Anschließend führt die Steuerungsschaltung 90 in der Stromhalteperiode Tk als der elektrisch leitenden Periode, während der die Einschaltsteuerung abwechselnd durch die PWM-Steuerung durchgeführt wird, abwechselnd und wiederholt den Betrieb zum Einschalten des Umkehrfluss-MOS 71 und des elektrisch leitenden MOS 74 und den Betrieb zum Einschalten der Umkehrfluss-MOSs 71 und 73, während der elektrisch leitende MOS 74 ausgeschaltet ist, durch, um den Umkehrflusspfad für den Umkehrstrom auszubilden. Der Umkehrflusspfad kann durch Einschalten der elektrisch leitenden MOSs 72 und 74, während der Umkehrfluss-MOS 71 ausgeschaltet ist, ausgebildet werden.The control circuit then performs 90 in the current holding period Tk as the electrically conductive period during which the Turn-on control is alternately performed by the PWM control, alternately and repeatedly the operation for turning on the reverse flux MOS 71 and the electrically conductive MOS 74 and the operation to turn on the reverse flux MOSs 71 and 73 , while the electrically conductive MOS 74 is off, through to form the reverse flow path for the reverse current. The reverse flux path can be created by turning on the electrically conductive MOSs 72 and 74 , while the reverse flux MOS 71 is turned off, trained.

In der Stromabklingperiode Td schaltet die Steuerungsschaltung 90 den Umkehrfluss-MOS 71 und den elektrisch leitenden MOS 74 aus, sodass sich sämtliche MOSs 71 bis 74, die die H-Brückenschaltung ausbilden, in dem Ausschaltzustand befinden. In diesem Fall wird bewirkt, dass der Umkehrstrom der U-Phasen-Wicklung 71a über die Dioden 72a und 73a fließt. Somit wird eine Potentialdifferenz in dem Umkehrflusspfad erzeugt, und es wird die Energie abgeleitet.In the current decay period Td, the control circuit switches 90 the reverse flux MOS 71 and the electrically conductive MOS 74 off so that all MOSs 71 to 74 that form the H-bridge circuit are in the off state. In this case, the reverse current is caused to the U-phase winding 71a about the diodes 72a and 73a flows. Thus, a potential difference is created in the reverse flux path and the energy is dissipated.

Auch in der oben beschriebenen fünften Ausführungsform werden der Zustand, in dem der Umkehrstrom in dem Umkehrflusspfad fließt, in dem die Potentialdifferenz im Wesentlichen gleich null ist, und der Zustand, in dem der Energieabbau dadurch bewirkt wird, dass die Umkehrströme in den Umkehrflusspfaden über die Dioden 72a und 73a fließen, geeignet und unterscheidbar erzielt und verwendet. Daher kann ein Betrieb realisiert werden, der eine Wärmeerzeugung der Umkehrfluss-MOSs 71 und 73 verringert bzw. verhindert.Also in the fifth embodiment described above, the state in which the reverse current flows in the reverse flux path in which the potential difference is substantially equal to zero, and the state in which the energy dissipation is caused by the reverse currents in the reverse flow paths via the Diodes 72a and 73a flowing, suitable and distinguishable achieved and used. Therefore, an operation can be realized that heat generation of the reverse flux MOSs 71 and 73 reduced or prevented.

Weitere AusführungsformenOther embodiments

Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sondern kann innerhalb des Bereiches der Erfindung verschiedentlich modifiziert werden. Es sind beispielsweise die folgenden Modifikationen und Erweiterungen möglich.The present invention is not limited to the above-described embodiments but can be variously modified within the scope of the invention. For example, the following modifications and extensions are possible.

Der Mehrphasen-Motor ist nicht auf den Dreiphasen-Motor 21 beschränkt, sondern kann ein Mehrphasen-Motor mit vier oder mehr Phasen sein.The multi-phase motor is not based on the three-phase motor 21st limited, but can be a multiphase motor with four or more phases.

Die elektrisch leitenden MOSs können auf der Seite hoher Spannung liegen, und die Umkehrfluss-MOSs können auf der Seite niedriger Spannung liegen. In diesem Fall sind erste Enden der Wicklungen 21a bis 21c gemeinsam mit einem gemeinsamen Verbindungspunkt verbunden, und der gemeinsame Verbindungspunkt kann mit Masse verbunden sein.The electrically conductive MOSs can be on the high voltage side and the reverse flux MOSs can be on the low voltage side. In this case, first ends are the windings 21a to 21c commonly connected to a common connection point, and the common connection point may be connected to ground.

Das elektrisch leitende Schaltelement und das Umkehrfluss-Schaltelement sind nicht auf MOS-Transistoren beschränkt, sondern können durch beliebige Schaltelemente wie beispielsweise IGBTs bereitgestellt werden.The electrically conductive switching element and the reverse flux switching element are not limited to MOS transistors, but can be provided by any switching elements such as IGBTs.

Die Dioden, die die Umkehrflusspfade ausbilden, sind nicht auf Bodydioden beschränkt. Die Dioden, die die Umkehrflusspfade ausbilden, können durch externe Dioden bereitgestellt werden. In diesem Fall sind die Dioden mindestens parallel zu den Umkehrfluss-Schaltelementen geschaltet.The diodes that form the reverse flux paths are not limited to body diodes. The diodes that form the reverse flux paths can be provided by external diodes. In this case, the diodes are connected at least in parallel to the reverse flux switching elements.

Zusammenfassend ist eine Motoransteuerungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform ausgelegt, einen Mehrphasen-Motor 21, der drei oder mehr Phasen aufweist, für eine Shift-by-wire-Steuerung anzusteuern, wobei jede Phase eine Wicklung 21a bis 21c enthält. Die Motoransteuerungsvorrichtung enthält: mehrere elektrisch leitende Schaltelemente 31, 32, 33, 72, 74, 76, 78, 80, 82, die in elektrischen Leitungspfaden zu den Wicklungen 21a bis 21c der jeweiligen Phasen des Mehrphasen-Motors 21 angeordnet sind; mehrere Umkehrfluss-Schaltelemente 34, 35, 36, 71, 73, 75, 77, 79, 81, die in Umkehrflusspfaden der Wicklungen 21a bis 21c angeordnet sind; mehrere Dioden 34a, 35a, 36a, 71a, 73a, 75a, 77a, 79a, 81a, die parallel zu den jeweiligen Umkehrfluss-Schaltelementen 34, 35, 36, 71, 73, 75, 77, 79, 81 geschaltet sind; und eine Steuerungsschaltung 40, 90, die ausgelegt ist, eine elektrische Leitungssteuerung zum Leiten eines Ansteuerstromes als einem Motoransteuerstrom zu den jeweiligen Wicklungen 21a bis 21c durchzuführen.In summary, a motor control device is designed according to one embodiment, a multiphase motor 21st , which has three or more phases, for shift-by-wire control, with each phase having a winding 21a to 21c contains. The motor control device contains: a plurality of electrically conductive switching elements 31 , 32 , 33 , 72 , 74 , 76 , 78 , 80 , 82 that are in electrical conduction paths to the windings 21a to 21c the respective phases of the multiphase motor 21st are arranged; multiple reverse flux switching elements 34 , 35 , 36 , 71 , 73 , 75 , 77 , 79 , 81 that are in reverse flux paths of the windings 21a to 21c are arranged; multiple diodes 34a , 35a , 36a , 71a , 73a , 75a , 77a , 79a , 81a in parallel with the respective reverse flux switching elements 34 , 35 , 36 , 71 , 73 , 75 , 77 , 79 , 81 are switched; and a control circuit 40 , 90 , which is designed, an electrical line control for conducting a control current as a motor control current to the respective windings 21a to 21c perform.

In der elektrischen Leitungssteuerung, die für die jeweiligen Wicklungen während der Ansteuerung des Mehrphasen-Motors 21 durchgeführt wird, (i) steuert die Steuerungsschaltung 40, 90 in einer Ansteuerstromanstiegsperiode das entsprechende elektrisch leitende Schaltelement in dem elektrischen Leitungspfad zu der Wicklung einer elektrisch leitenden Phase derart, dass dieses kontinuierlich in einem Einschaltzustand gehalten wird; (ii) steuert die Steuerungsschaltung 40, 90 in einer Ansteuerstromhalteperiode das entsprechende elektrisch leitende Schaltelement und das entsprechende Umkehrfluss-Schaltelement derart, dass diese abwechselnd durch eine PWM-Steuerung eingeschaltet werden; und (iii) steuert die Steuerungsschaltung 40, 90 in einer Ansteuerstromabklingperiode das entsprechende elektrisch leitende Schaltelement und das entsprechende Umkehrfluss-Schaltelement derart, dass diese in dem Ausschaltzustand gehalten werden.In the electrical line control for the respective windings during the control of the multi-phase motor 21st is performed, (i) controls the control circuit 40 , 90 in a drive current rise period, the corresponding electrically conductive switching element in the electrical conduction path to the winding of an electrically conductive phase in such a way that it is continuously kept in a switched-on state; (ii) controls the control circuit 40 , 90 in a drive current holding period the corresponding electrically conductive switching element and the corresponding reverse flux switching element in such a way that they are switched on alternately by a PWM control; and (iii) controls the control circuit 40 , 90 in a drive current decay period, the corresponding electrically conductive switching element and the corresponding reverse flux switching element in such a way that they are kept in the switched-off state.

Gemäß einer Ausführungsform steuert die Steuerungsschaltung 40, 90 in der elektrischen Leitungssteuerung, die zu einem Zeitpunkt eines Stoppens der Ansteuerung des Mehrphasen-Motors 21 durchgeführt wird, das Umkehrfluss-Schaltelement der elektrisch leitenden Phase in der Ansteuerstromabklingperiode derart, dass dieses in dem Einschaltzustand gehalten wird.According to one embodiment, the control circuit controls 40 , 90 in the electric line control at a time of stopping the control of the multi-phase motor 21st is performed, the reverse flux switching element of the electrically conductive phase in the drive current decay period so as to be kept in the ON state.

Gemäß einer Ausführungsform enthält die Motoransteuerungsvorrichtung außerdem ein Temperaturerfassungselement 51, 52, 53, das angeordnet ist, eine Temperatur eines jeweiligen Umkehrfluss-Schaltelementes 34, 35, 36, 71, 73, 75, 77, 79, 81 zu erfassen. Wenn die Temperatur, die durch das Temperaturerfassungselement 51, 52 und 53 erfasst wird, gleich oder größer als eine vorbestimmte Temperatur ist, steuert die Steuerungsschaltung 40 das entsprechende Umkehrfluss-Schaltelement in der Ansteuerstromabklingperiode derart, dass dieses eingeschaltet wird bzw. ist.According to one embodiment, the motor control device also contains a temperature detection element 51 , 52 , 53 , which is arranged, a temperature of a respective reverse flux switching element 34 , 35 , 36 , 71 , 73 , 75 , 77 , 79 , 81 capture. When the temperature measured by the temperature sensing element 51 , 52 and 53 is detected is equal to or greater than a predetermined temperature, controls the control circuit 40 the corresponding reverse flux switching element in the drive current decay period such that it is switched on.

Gemäß einer Ausführungsform ist der Mehrphasen-Motor 21 ein geschalteter Reluktanzmotor, und erste Enden der Wicklungen 21a bis 21c sämtlicher Phasen sind gemeinsam mit einem Anschluss einer Antriebsstromversorgung bzw. Antriebsleistungsversorgung 1 verbunden.According to one embodiment, the multi-phase motor is 21st a switched reluctance motor, and first ends of the windings 21a to 21c all phases are common with a connection of a drive power supply or drive power supply 1 connected.

Während nur ausgewählte beispielhafte Ausführungsformen und Beispiele ausgewählt wurden, um die vorliegende Erfindung darzustellen, ist es für den Fachmann offensichtlich, dass verschiedene Änderungen und Modifikationen möglich sind, ohne von dem Bereich der Erfindung, der in den zugehörigen Ansprüchen angegeben ist, abzuweichen. Außerdem ist die obige Beschreibung der beispielhaften Ausführungsformen und Beispiele der vorliegenden Erfindung nur beispielhaft und beschränkt die Erfindung, wie sie in den zugehörigen Ansprüchen angegeben ist, nicht.While only selected exemplary embodiments and examples have been chosen to illustrate the present invention, it will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made without departing from the scope of the invention, which is set forth in the appended claims. In addition, the above description of the exemplary embodiments and examples of the present invention is only exemplary and does not limit the invention as set out in the appended claims.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

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  • JP 2000358397 A [0005]JP 2000358397 A [0005]

Claims (4)

Motoransteuerungsvorrichtung, die ausgelegt ist, einen Mehrphasen-Motor (21), der drei oder mehr Phasen aufweist, für eine Shift-by-wire-Steuerung anzusteuern, wobei jede Phase eine Wicklung (21a bis 21c) enthält, wobei die Motoransteuerungsvorrichtung aufweist: mehrere elektrisch leitende Schaltelemente (31, 32, 33, 72, 74, 76, 78, 80, 82), die in elektrischen Leitungspfaden zu den Wicklungen (21a bis 21c) der jeweiligen Phasen des Mehrphasen-Motors (21) angeordnet sind; mehrere Umkehrfluss-Schaltelemente (34, 35, 36, 71, 73, 75, 77, 79, 81), die in Umkehrflusspfaden der Wicklungen (21a bis 21c) angeordnet sind; mehrere Dioden (34a, 35a, 36a, 71a, 73a, 75a, 77a, 79a, 81a), die parallel zu den jeweiligen Umkehrfluss-Schaltelementen (34, 35, 36, 71, 73, 75, 77, 79, 81) geschaltet sind; und eine Steuerungsschaltung (40, 90), die ausgelegt ist, eine elektrische Leitungssteuerung zum Leiten eines Ansteuerstromes zu den jeweiligen Wicklungen (21a bis 21c) durchzuführen, wobei in der elektrischen Leitungssteuerung, die für die jeweiligen Wicklungen während einer Ansteuerung des Mehrphasen-Motors (21) durchgeführt wird, die Steuerungsschaltung (40, 90): (i) in einer Ansteuerstromanstiegsperiode das entsprechende elektrisch leitende Schaltelement in dem elektrischen Leitungspfad zu der Wicklung einer elektrisch leitenden Phase derart steuert, dass dieses kontinuierlich in einem Einschaltzustand gehalten wird; (ii) in einer Ansteuerstromhalteperiode das entsprechende elektrisch leitende Schaltelement und das entsprechende Umkehrfluss-Schaltelement derart steuert, dass diese durch eine PWM-Steuerung abwechselnd zueinander eingeschaltet werden; und (iii) in einer Ansteuerstromabklingperiode das entsprechende elektrisch leitende Schaltelement und das entsprechende Umkehrfluss-Schaltelement derart steuert, dass diese in einem Ausschaltzustand gehalten werden. Motor control device which is designed to control a multiphase motor (21), which has three or more phases, for shift-by-wire control, each phase containing a winding (21a to 21c), the motor control device having: a plurality of electrically conductive switching elements (31, 32, 33, 72, 74, 76, 78, 80, 82) which are arranged in electrical conduction paths to the windings (21a to 21c) of the respective phases of the polyphase motor (21); a plurality of reverse flux switching elements (34, 35, 36, 71, 73, 75, 77, 79, 81) arranged in reverse flux paths of the windings (21a to 21c); a plurality of diodes (34a, 35a, 36a, 71a, 73a, 75a, 77a, 79a, 81a) connected in parallel to the respective reverse flux switching elements (34, 35, 36, 71, 73, 75, 77, 79, 81) are; and a control circuit (40, 90) which is designed to carry out an electrical conduction control for conducting a drive current to the respective windings (21a to 21c), wherein in the electrical line control, which is carried out for the respective windings during a control of the polyphase motor (21), the control circuit (40, 90): (i) in a drive current rise period controls the corresponding electrically conductive switching element in the electrical conduction path to the winding of an electrically conductive phase in such a way that it is continuously kept in a switched-on state; (ii) controls the corresponding electrically conductive switching element and the corresponding reverse flux switching element in a drive current holding period in such a way that they are switched on alternately with one another by a PWM control; and (iii) controls the corresponding electrically conductive switching element and the corresponding reverse flux switching element in a drive current decay period in such a way that they are kept in a switched-off state. Motoransteuerungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei in der elektrischen Leitungssteuerung, die zu einem Zeitpunkt eines Stoppens der Ansteuerung des Mehrphasen-Motors (21) durchgeführt wird, die Steuerungsschaltung (40, 90) das Umkehrfluss-Schaltelement der elektrisch leitenden Phase in der Ansteuerstromabklingperiode derart steuert, dass dieses in dem Einschaltzustand gehalten wird.Motor control device according to Claim 1 , wherein in the electric conduction control that is carried out at a time of stopping the drive of the polyphase motor (21), the control circuit (40, 90) controls the reverse flux switching element of the electrically conductive phase in the drive current decay period so that this in the Is kept on. Motoransteuerungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, die außerdem aufweist: ein Temperaturerfassungselement (51, 52, 53), das angeordnet ist, eine Temperatur des jeweiligen Umkehrfluss-Schaltelementes (34, 35, 36, 71, 73, 75, 77, 79, 81) zu erfassen, wobei wenn die Temperatur, die durch das Temperaturerfassungselement (51, 52, 53) erfasst wird, gleich oder größer als eine vorbestimmte Temperatur ist, die Steuerungsschaltung (40) das entsprechende Umkehrfluss-Schaltelement in der Ansteuerstromabklingperiode derart steuert, dass es eingeschaltet ist.Motor control device according to Claim 1 or 2 further comprising: a temperature detecting element (51, 52, 53) arranged to detect a temperature of the respective reverse flow switching element (34, 35, 36, 71, 73, 75, 77, 79, 81), where if the temperature detected by the temperature detecting element (51, 52, 53) is equal to or higher than a predetermined temperature, the control circuit (40) controls the corresponding reverse flux switching element in the drive current decay period to be on. Motoransteuerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Mehrphasen-Motor (21) ein geschalteter Reluktanzmotor ist, und erste Enden der Wicklungen (21a bis 21c) sämtlicher Phasen gemeinsam mit einem Anschluss einer Antriebsleistungsversorgung (1) verbunden sind.Motor control device according to one of the Claims 1 to 3 wherein the multi-phase motor (21) is a switched reluctance motor, and first ends of the windings (21a to 21c) of all phases are commonly connected to a terminal of a drive power supply (1).
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