JP2001136788A - Motor drive apparatus - Google Patents

Motor drive apparatus

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JP2001136788A
JP2001136788A JP31619999A JP31619999A JP2001136788A JP 2001136788 A JP2001136788 A JP 2001136788A JP 31619999 A JP31619999 A JP 31619999A JP 31619999 A JP31619999 A JP 31619999A JP 2001136788 A JP2001136788 A JP 2001136788A
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JP
Japan
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switching element
current
element group
motor
switching elements
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JP31619999A
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Japanese (ja)
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Nobuhiro Takao
信博 鷹尾
Akira Sakane
晃 坂根
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Nidec Corp
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Nidec Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To protect a switching element in a drive part from being damaged due to excessive current, using a low-cost constitution. SOLUTION: A shunt resistance SH, which detects a current flowing in an inverter IV, is installed. A second comparator CP2, in which a detection current by the shunt resistance SH is compared with a cutoff value, is installed. When the detection current reaches a second threshold as cutoff value, a signal at high level as an abnormal signal is output from the second comparator CP2. A second D-FFD2 and AND gates AG1 to AG6 as a cutoff part BR, which cuts off a control signal to all switching elements S1 to S6 in the inverter IV and which turns off the switching elements S1 to S6 by the control of a control part CO on the basis of the abnormal signal are installed.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、制御部の制御信
号により、駆動部を構成する複数のスイッチング素子を
スイッチングし、モータの巻線への通電路を開閉制御し
てモータを駆動するモータ駆動装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a motor drive for driving a motor by switching a plurality of switching elements constituting a drive unit in accordance with a control signal of a control unit and controlling opening and closing of a current path to a winding of the motor. Related to the device.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、3相直流ブラシレスモータを駆動
するモータ駆動装置は、例えば図3に示すように構成さ
れ、マイクロコンピュータから成る制御部(図示せず)
から出力される制御信号により、3相ブリッジインバー
タIVを構成する6個のスイッチング素子がスイッチン
グされ、直流電源Eから3相直流ブラシレスモータMの
各巻線への通電路が複数のスイッチング素子により開閉
制御されてモータMが駆動される。
2. Description of the Related Art Conventionally, a motor driving device for driving a three-phase DC brushless motor is configured as shown in FIG. 3, for example, and has a control unit (not shown) composed of a microcomputer.
The six switching elements that make up the three-phase bridge inverter IV are switched by the control signal output from the controller, and the conduction path from the DC power supply E to each winding of the three-phase DC brushless motor M is opened and closed by a plurality of switching elements. Then, the motor M is driven.

【0003】この3相ブリッジインバータIVでは、図
3に示すように、例えば電界効果トランジスタから成る
2個のスイッチング素子S1、S2の直列回路により第
1のアームA1が形成され、これと同様に2個のスイッ
チング素子S3、S4の直列回路、及び2個のスイッチ
ング素子S5、S6の直列回路により、それぞれ第2、
第3のアームA2、A3が形成され、各スイッチング素
子S1〜S6にはフライホイールダイオードD1〜D6
がそれぞれ逆極性に接続されている。
In this three-phase bridge inverter IV, as shown in FIG. 3, a first arm A1 is formed by a series circuit of two switching elements S1 and S2 composed of, for example, a field effect transistor. Each of the second and third switching elements S3 and S4 and the two switching elements S5 and S6 are connected in series.
Third arms A2 and A3 are formed, and flywheel diodes D1 to D6 are provided in each of the switching elements S1 to S6.
Are connected in opposite polarities.

【0004】そして、インバータIVの各アームA1〜
A3それぞれにおける両スイッチング素子の接続点P
1、P2、P3に、モータMの固定子の星形結線された
3相巻線M1、M2、M3が接続され、インバータIV
の接続点P1、P2、P3の上側にある上側スイッチン
グ素子群HTの各スイッチング素子S1、S3、S5の
一端が直流電源Eの正端子に接続され、インバータIV
の接続点P1、P2、P3の下側にある下側スイッチン
グ素子群LTの各スイッチング素子S2、S4、S6の
他端が直流電源Eの負端子に接続されている。
The respective arms A1 to A1 of the inverter IV
Connection point P of both switching elements in each of A3
1, P2, and P3 are connected to the star-connected three-phase windings M1, M2, and M3 of the stator of the motor M, respectively.
One end of each of the switching elements S1, S3, S5 of the upper switching element group HT above the connection points P1, P2, P3 is connected to the positive terminal of the DC power supply E, and the inverter IV
The other ends of the switching elements S2, S4, S6 of the lower switching element group LT below the connection points P1, P2, P3 are connected to the negative terminal of the DC power supply E.

【0005】このような構成において、図4に示すよう
に、制御部からの120゜ずつ位相のずれた制御信号に
より、上側スイッチング素子群HTの各スイッチング素
子S1、S3、S5が120゜ずつずれてオンし、これ
と同様に制御部からの120゜ずつ位相のずれた制御信
号により、下側スイッチング素子群LTの各スイッチン
グ素子S2、S4、S6が120゜ずつずれてオンす
る。
[0005] In such a configuration, as shown in FIG. 4, each of the switching elements S 1, S 3, S 5 of the upper switching element group HT is shifted by 120 ° by a control signal shifted by 120 ° from the control unit. Similarly, the switching elements S2, S4, S6 of the lower switching element group LT are turned on by 120 ° by a control signal having a phase shifted by 120 ° from the control unit.

【0006】このとき、制御部では、上側スイッチング
素子群HTの各スイッチング素子S1、S3、S5のう
ちオンしているスイッチング素子のアームとは異なるア
ームの下側スイッチング素子群LTのスイッチング素子
がオンするように制御信号を出力し、かつオンすべき上
側スイッチング素子群HTのスイッチング素子と下側ス
イッチング素子群LTのスイッチング素子との組み合わ
せを、ホール素子から成る回転検出器(図示せず)によ
り検出されるモータMの回転子の位置に関連して切り換
えるようになっている。こうして、各巻線M1〜M3へ
の電流の通流方向が切換えられ、固定子の磁極が一方向
に回転して回転子の回転力が得られるのである。
At this time, in the control unit, the switching elements of the lower switching element group LT different from the ON switching arm of the switching elements S1, S3, S5 of the upper switching element group HT are turned ON. A combination of a switching element of the upper switching element group HT and a switching element of the lower switching element group LT to be turned on is detected by a rotation detector (not shown) composed of a Hall element. The switching is performed in relation to the position of the rotor of the motor M to be performed. Thus, the direction of current flow to each of the windings M1 to M3 is switched, and the magnetic poles of the stator rotate in one direction, so that the rotational force of the rotor is obtained.

【0007】尚、通常、制御部からインバータIVの下
側スイッチング素子群LTへの制御信号はパルス幅変調
(PWM:Pulse Width Modulation)され、このPWM
におけるデューティサイクルが制御されてモータMの電
流制御が行われるようになっている。
Normally, a control signal from the control unit to the lower switching element group LT of the inverter IV is subjected to pulse width modulation (PWM).
, The current control of the motor M is performed.

【0008】また、図3には示されていないが、上記し
た構成のモータ駆動装置では、インバータIVの各スイ
ッチング素子S1〜S6に過大電流が流れることを防止
して各スイッチング素子S1〜S6を保護するために、
各スイッチング素子S1〜S6に流れる電流をしきい値
以下に制限する電流制限部が設けられている。
Although not shown in FIG. 3, in the motor driving device having the above-described configuration, an excessive current is prevented from flowing through each of the switching elements S1 to S6 of the inverter IV so that each of the switching elements S1 to S6 is To protect
A current limiting unit is provided for limiting the current flowing through each of the switching elements S1 to S6 to a value equal to or less than a threshold.

【0009】この電流制限部は、直流電源Eとインバー
タIVとの通電路に電流検出器を設け、この電流検出器
により検出される電流が、各スイッチング素子S1〜S
6の損傷防止のためのしきい値に達したときに、例えば
制御部のクロック周波数に基づく制御周期でインバータ
IVの下側スイッチング素子群LTへの制御信号を断続
することで、インバータIVを流れる電流値を制限す
る。
This current limiting section is provided with a current detector in a current path between the DC power supply E and the inverter IV, and the current detected by the current detector is used to switch the switching elements S1 to S1.
When the threshold value for preventing damage to the inverter 6 is reached, the control signal to the lower switching element group LT of the inverter IV is interrupted at a control cycle based on, for example, the clock frequency of the control unit, thereby flowing through the inverter IV. Limit the current value.

【0010】ところが、このような構成において、イン
バータIVのいずれかのスイッチング素子、或いはモー
タMのいずれかの巻線の短絡が生じた場合、例えば、図
3におけるスイッチング素子S1、S2が短絡すると、
直流電源Eの両端が両スイッチング素子S1、S2によ
り短絡されていわゆる貫通電流が流れる。
However, in such a configuration, when any one of the switching elements of the inverter IV or any one of the windings of the motor M is short-circuited, for example, when the switching elements S1 and S2 in FIG.
Both ends of the DC power supply E are short-circuited by the switching elements S1 and S2, so that a so-called through current flows.

【0011】上記した電流制限部では、インバータIV
の下側スイッチング素子群LTのスイッチング素子S
2、S4、S6への制御信号を断続するだけで、インバ
ータIVを流れる電流を停止する機能がないため、スイ
ッチング素子S1、S2など、短絡したスイッチング素
子の破損やモータMの巻線M1〜M3の焼損を招くおそ
れがある。そこで、このような不具合を防止するため
に、従来図3に示すように、直流電源EとインバータI
Vとの間の通電路に電流ヒューズFを設けることが行わ
れる。
In the above-described current limiting section, the inverter IV
Switching element S of lower switching element group LT
2, since there is no function to stop the current flowing through the inverter IV only by interrupting the control signals to S4 and S6, the short-circuited switching elements such as the switching elements S1 and S2 and the windings M1 to M3 of the motor M are damaged. There is a risk of causing burnout. Therefore, in order to prevent such a problem, as shown in FIG.
A current fuse F is provided in an energizing path between V and V.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記した電流
ヒューズFでは、モータMの巻線M1〜M3がレアショ
ート、つまりある巻数を残して短絡したような場合に、
電流ヒューズFを流れる電流値が動作電流まで達せず、
電流ヒューズFが動作しないことがあり、インバータI
Vのスイッチング素子S1〜S6を十分に保護できず信
頼性に欠けるという問題があった。
However, in the above-described current fuse F, when the windings M1 to M3 of the motor M are rarely short-circuited, that is, short-circuited with a certain number of turns remaining,
The current flowing through the current fuse F does not reach the operating current,
The current fuse F may not operate, and the inverter I
There is a problem that the switching elements S1 to S6 of V cannot be sufficiently protected and lack reliability.

【0013】また、電流ヒューズFは高価であるため、
装置全体のコストの上昇を招くという問題もあった。
Further, since the current fuse F is expensive,
There is also a problem that the cost of the entire apparatus is increased.

【0014】この発明が解決しようとする課題は、安価
な構成により、過大電流による駆動部のスイッチング素
子の破損やモータの巻線の焼損を防止できるようにする
ことにある。
An object of the present invention is to provide an inexpensive configuration that can prevent damage to a switching element of a drive unit and burning of a motor winding due to an excessive current.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】上記した課題を解決する
ために、本発明は、前記駆動部を流れる電流を検出する
電流検出部と、前記電流検出部による検出電流値を所定
の制限値以下に制限すべく前記制御部から前記スイッチ
ング素子への制御信号を一定周期で断続する電流制限部
と、前記電流検出部による検出電流と前記制限値よりも
大なる遮断値とを比較して前記検出電流が前記遮断値以
上になったときに異常信号を発生する異常信号発生部
と、前記異常信号に基づく前記制御部の制御により前記
駆動部への前記制御信号を遮断して前記スイッチング素
子をオフする遮断部とを備えていることを特徴としてい
る。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a current detecting section for detecting a current flowing through the driving section, and a current detecting section for detecting a current value detected by the current detecting section below a predetermined limit value. A current limiting unit that interrupts a control signal from the control unit to the switching element at a constant cycle to limit the current, and compares the current detected by the current detecting unit with a cutoff value larger than the limit value to perform the detection. An abnormal signal generating unit that generates an abnormal signal when the current becomes equal to or greater than the cutoff value; and a control signal to the drive unit under control of the control unit based on the abnormal signal to turn off the switching element. And a cut-off portion.

【0016】このような構成によれば、電流検出部によ
る検出電流値が制限値になると、電流制限部によりスイ
ッチング素子への制御信号を一定周期で断続されて電流
値が制限値以下に制限され、スイッチング素子やモータ
巻線の短絡により、電流検出部による検出電流値が制限
値よりも高い遮断値まで上昇すると、異常信号発生部か
ら異常信号が出力され、この異常信号に基づく制御部の
制御により、遮断部が動作して駆動部への制御信号が遮
断される。
According to such a configuration, when the current value detected by the current detecting section reaches the limit value, the current limiting section interrupts the control signal to the switching element at a constant cycle, and the current value is limited to the limit value or less. When the current detected by the current detector rises to a cutoff value higher than the limit value due to a short circuit of the switching element or the motor winding, an abnormal signal is output from the abnormal signal generator, and the control of the control unit based on the abnormal signal is performed. As a result, the cutoff unit operates to cut off the control signal to the drive unit.

【0017】そのため、例えばモータの巻線のレアショ
ートによる過大電流が急激に流れても、遮断部から異常
信号が出力されて駆動部への制御信号が遮断され、駆動
部のスイッチング素子が確実にオフされ、駆動部のスイ
ッチング素子が保護される。
Therefore, even if an excessive current suddenly flows due to, for example, a short circuit in the winding of the motor, an abnormal signal is output from the interrupting section, and the control signal to the driving section is interrupted. It is turned off, and the switching element of the drive unit is protected.

【0018】更に、従来の電流ヒューズのように高価な
部品を用いることなく、回路的に駆動部を流れる電流を
遮断することで、安価な構成によりスイッチング素子を
保護することができる。
Furthermore, the switching element can be protected with a low-cost configuration by cutting off the current flowing through the driving section in a circuit without using expensive components such as a conventional current fuse.

【0019】このとき、適用可能なモータとして、直流
ブラシレスモータ、インダクションモータのほか、リニ
アモータ等が該当する。
At this time, applicable motors include DC brushless motors, induction motors, and linear motors.

【0020】また、本発明では、前記制御部は、前記異
常信号が予め定められた時間時間内に予め定められた回
数継続するかどうかを判断し、継続すると判断したとき
に、前記遮断部を制御して前記スイッチング素子をオフ
することを特徴としている。
In the present invention, the control unit determines whether or not the abnormal signal continues a predetermined number of times within a predetermined time period. The switching device is controlled to be turned off.

【0021】このような構成によれば、異常信号発生部
からの異常信号が、モータの巻線短絡等の異常による過
大電流かどうかを判断することができ、巻線短絡等の異
常による過大電流ではなくノイズ的なものであるときに
は、駆動部の電流が遮断されることはなく、巻線短絡等
の異常による過大電流が駆動部を流れると判断されると
きに限り、駆動部の電流を確実に遮断することができ
る。
According to such a configuration, it is possible to determine whether the abnormal signal from the abnormal signal generating unit is an excessive current due to an abnormality such as a short-circuit of the motor, and to determine whether the excessive signal is an excessive current due to an abnormality such as a short-circuit of the winding. However, if the current is noise-like, the current of the drive unit is not interrupted, and the current of the drive unit is ensured only when it is determined that an excessive current due to abnormality such as winding short-circuit flows through the drive unit. Can be shut off.

【0022】ここで、異常による過大電流かどうかを判
断する時間として、例えば制御部がマイコンにより構成
される場合には、制御周期の数周期分に相当する時間と
するのが好ましく、マイコンの内蔵タイマや外付けのタ
イマ手段により、計時するように構成すればよい。
Here, when the control section is constituted by a microcomputer, for example, the time for judging whether or not the current is excessive due to an abnormality is preferably a time corresponding to several control cycles. A timer or an external timer means may be used to measure the time.

【0023】また、本発明では、前記モータが複数の前
記巻線を有し、前記駆動部が、前記スイッチング素子を
2個直列接続して成るアームを、前記巻線の数と同数備
えたブリッジインバータを有し、前記各アームにおける
前記両スイッチング素子の接続点に前記各巻線をそれぞ
れ接続し、前記インバータの前記接続点の一方側にある
一方側スイッチング素子群と他方側にある他方側スイッ
チング素子群とを制御し、前記一方側スイッチング素子
群のいずれかの前記スイッチング素子のオン及びこのス
イッチング素子のアームとは異なるアームの前記他方側
スイッチング素子群の前記スイッチング素子のオンによ
り、前記巻線に電流を通流すると共に、オンすべき前記
一方側スイッチング素子群の前記スイッチング素子と前
記他方側スイッチング素子群の前記スイッチング素子と
の組み合わせを、検出手段により検出される前記モータ
の回転子の位置に関連して切り換えることによって前記
各巻線への電流の通流方向を切り換えて前記回転子の回
転力を得るものであって、前記遮断部は、前記駆動部の
前記一方側スイッチング素子群または前記他方側スイッ
チング素子群の少なくとも一方の前記スイッチング素子
をオフして前記通電路を遮断することを特徴としてい
る。
In the present invention, the motor may include a plurality of the windings, and the driving unit may include an arm formed by connecting the two switching elements in series with the same number as the number of the windings. A first switching element group on one side of the connection point of the inverter and a second switching element on the other side, each of the windings being connected to a connection point between the two switching elements in each arm; Control the group, and by turning on one of the switching elements of the one-side switching element group and turning on the switching elements of the other-side switching element group on an arm different from the arm of the switching element, The switching element of the one-side switching element group to be turned on while the current flows and the other-side switch Switching the combination of the switching element group and the switching element in relation to the position of the rotor of the motor detected by the detection means, thereby switching the direction of current flow to each winding to rotate the rotor. Force, wherein the cut-off unit turns off at least one of the one-side switching element group or the other-side switching element group of the driving unit to cut off the current path. And

【0024】このような構成によれば、遮断部により駆
動部に流れる電流を遮断することができ、特に駆動部の
すべてのスイッチング素子をオフすれば、より確実に遮
断することが可能になる。
According to such a configuration, the current flowing to the drive section can be cut off by the cutoff section, and especially when all the switching elements of the drive section are turned off, the cutoff can be more reliably performed.

【0025】また、本発明では、前記電流制限部は、前
記制御部から前記一方側スイッチング素子群または前記
他方側スイッチング素子群のいずれかの前記スイッチン
グ素子への制御信号を遮断することを特徴としている。
Further, in the present invention, the current limiting section cuts off a control signal from the control section to one of the one of the one-side switching element group and the other-side switching element group. I have.

【0026】このような構成によれば、通常動作中にお
いて、駆動部の各スイッチング素子に流れる電流を所定
の制限値以下に抑えて、駆動部の各スイッチング素子を
保護することができる。
According to such a configuration, during normal operation, the current flowing through each switching element of the drive section can be suppressed to a predetermined limit value or less, and each switching element of the drive section can be protected.

【0027】また、このようにスイッチング素子への制
御信号を一定周期で断続することで、スイッチング素子
への制御信号が遮断されている間においても、モータに
循環電流を流し続けることができ、遮断されていた制御
信号がスイッチング素子に入力されるようになったとき
に、モータの電流を直ぐに回復させることができる。
In addition, by interrupting the control signal to the switching element at a constant cycle in this manner, the circulating current can be continuously supplied to the motor even while the control signal to the switching element is interrupted. When the control signal that has been input to the switching element, the current of the motor can be recovered immediately.

【0028】[0028]

【発明の実施の形態】この発明を車両のパワーステアリ
ングに適用した場合の一実施形態について図1及び図2
を参照して説明する。但し、図1はこの発明のモータ駆
動装置の結線図、図2は動作説明用の波形図である。
1 and 2 show an embodiment in which the present invention is applied to a power steering of a vehicle.
This will be described with reference to FIG. However, FIG. 1 is a connection diagram of the motor drive device of the present invention, and FIG. 2 is a waveform diagram for explaining the operation.

【0029】自動車等の車両用パワーステアリングに適
用されるモータの駆動装置は、例えば図1に示すように
構成されている。ロータリエンコーダ等から成る検出器
SDがステアリング(図示せず)に設けられ、このステ
アリングの操作に応じて検出器SDから、90゜位相の
ずれた2相パルス信号が検出信号として後段の信号変換
部WSに出力され、信号変換部WSにより検出信号が波
形整形される。
A motor drive device applied to a power steering for a vehicle such as an automobile is configured as shown in FIG. 1, for example. A detector SD including a rotary encoder or the like is provided on a steering (not shown). In response to the operation of the steering, a two-phase pulse signal having a 90 ° phase shift is output from the detector SD as a detection signal by a signal conversion unit in a subsequent stage. The signal is output to the WS, and the detection signal is shaped by the signal conversion unit WS.

【0030】そして、波形整形された検出信号がマイク
ロコンピュータ(以下、単にマイコンという)から成る
制御部COに入力されると、制御部COにより検出信号
に基づいて舵角速度、つまりステアリングを操作する速
度が検出され、制御部COによりその舵角速度の高、低
に応じてステアリングの操作トルクのアシスト量が決定
され、決定されたアシストトルクを発生すべく3相の直
流ブラシレスモータMが駆動される。
When the waveform-shaped detection signal is input to a control unit CO comprising a microcomputer (hereinafter simply referred to as a microcomputer), the control unit CO controls the steering angular velocity, that is, the speed at which the steering is operated, based on the detection signal. Is detected by the control unit CO, and the assist amount of the steering operation torque is determined according to the high / low of the steering angular velocity, and the three-phase DC brushless motor M is driven to generate the determined assist torque.

【0031】ところで、この3相直流ブラシレスモータ
Mを駆動する駆動部は、例えば図3に示す構成と同様の
3相ブリッジインバータIVから成り、制御部COから
の120゜ずつ位相のずれた制御信号により、上側スイ
ッチング素子群HTの各スイッチング素子S1、S3、
S5(図3参照)が120゜ずつずれてオンし、これと
同様に制御部COからの120゜ずつ位相のずれた制御
信号により、下側スイッチング素子群LTの各スイッチ
ング素子S2、S4、S6(図3参照)が120゜ずつ
ずれてオンする。
The drive unit for driving the three-phase DC brushless motor M is composed of, for example, a three-phase bridge inverter IV having the same configuration as that shown in FIG. 3, and a control signal having a phase shift of 120 ° from the control unit CO. As a result, each of the switching elements S1, S3,
S5 (see FIG. 3) is turned on with a shift of 120 °, and in the same manner, the control signals from the control unit CO are shifted by 120 ° with each other, so that each of the switching elements S2, S4, S6 of the lower switching element group LT is switched. (See FIG. 3) are turned on by 120 °.

【0032】ここで、制御部COは、上側スイッチング
素子群HTの各アームA1〜A3のスイッチング素子S
1、S3、S5のうちオンしているスイッチング素子の
アームとは異なるアームの下側スイッチング素子群LT
のスイッチング素子がオンするように制御信号を出力
し、かつオンすべき上側スイッチング素子群HTのスイ
ッチング素子と下側スイッチング素子群LTのスイッチ
ング素子との組み合わせを、ホール素子から成る回転検
出器(図示せず)により検出されるモータMの回転子の
位置に関連して切り換える。尚、制御部COからインバ
ータIVの下側スイッチング素子群LTへはPWM制御
信号が出力され、このPWMにおけるデューティサイク
ルが制御されてモータMの電流制御が行われる。
Here, the control unit CO controls the switching elements S of the arms A1 to A3 of the upper switching element group HT.
1, the lower switching element group LT of an arm different from the ON of the switching element arm among S3 and S5
A control signal is output so that the switching element of the upper switching element group HT and the switching element of the lower switching element group LT to be turned on are combined with the switching element of the lower switching element group LT. (Not shown) is switched in relation to the position of the rotor of the motor M detected. Note that a PWM control signal is output from the control unit CO to the lower switching element group LT of the inverter IV, and the duty cycle in the PWM is controlled to control the current of the motor M.

【0033】また、図1に示すように、インバータIV
の各スイッチング素子S1〜S6に過電流が流れること
を防止して各スイッチング素子S1〜S6を保護するた
めに、電流検出部としてのシャント抵抗SHと、アンプ
Aと、第1の比較器CP1と、第1のD−フリップフロ
ップ(以下、フリップフロップをFFという)D1と、
3個の3入力型ANDゲートAG1〜AG3とにより構
成され、各スイッチング素子S1〜S6に流れる電流を
所定の制限値である第1のしきい値TH1(図2参照)
以下に制限する電流制限部CRが設けられている。
Further, as shown in FIG.
In order to prevent an overcurrent from flowing through each of the switching elements S1 to S6 to protect each of the switching elements S1 to S6, a shunt resistor SH as a current detection unit, an amplifier A, and a first comparator CP1 , A first D-flip-flop (hereinafter, flip-flop is referred to as FF) D1,
The current flowing through each of the switching elements S1 to S6 is formed by three 3-input AND gates AG1 to AG3, and the current flowing through each of the switching elements S1 to S6 is a first threshold value TH1 which is a predetermined limit value (see FIG. 2)
A current limiting unit CR for limiting the following is provided.

【0034】そして、図1に示すように、シャント抵抗
SHは、直流電源EからインバータIVへのマイナス側
の通電路に設けられ、このシャント抵抗SHによりイン
バータIVを流れる電流が検出され、シャント抵抗SH
の両端電圧がアンプAにより増幅され、アンプAの出力
が第1の比較器CP1の非反転入力端子に入力され、正
電源(図示せず)とアースとの間に直列に設けられた3
個の分圧抵抗R1、R2、R3のうち抵抗R2、R3の
接続点の電位が第1の参照値として第1の比較器CP1
の反転入力端子に入力され、第1の比較器CP1により
両入力端子の電位が比較される。
As shown in FIG. 1, a shunt resistor SH is provided on the negative current path from the DC power supply E to the inverter IV, and a current flowing through the inverter IV is detected by the shunt resistor SH. SH
Is amplified by the amplifier A, the output of the amplifier A is input to the non-inverting input terminal of the first comparator CP1, and the voltage between the positive power supply (not shown) and the ground is
The potential of the connection point of the resistors R2 and R3 among the voltage dividing resistors R1, R2 and R3 is set to a first comparator CP1 as a first reference value.
, And the first comparator CP1 compares the potentials of both input terminals.

【0035】また、図1に示すように、第1のD−FF
D1の入力端子Dは正電源(図示せず)に接続され、ク
ロック端子CKには制御部COからの例えば16kHz
のクロックパルスが入力され、プルアップ抵抗R4を介
して正電源(図示せず)に接続されたリセット端子Rに
は第1の比較器CP1の出力信号が入力される。
As shown in FIG. 1, the first D-FF
An input terminal D of D1 is connected to a positive power supply (not shown), and a clock terminal CK has a frequency of, for example, 16 kHz from the control unit CO.
, And an output signal of the first comparator CP1 is input to a reset terminal R connected to a positive power supply (not shown) via a pull-up resistor R4.

【0036】更に、ANDゲートAG1〜AG3の第1
の入力端子は、制御部COから下側スイッチング素子群
LTの各スイッチング素子S2、S4、S6への制御信
号の出力端子に接続され、第2の入力端子は後述する第
2のD−FFのQバー出力端子に接続され、第3の入力
端子は第1のD−FFD1のQ出力端子に接続され、各
ANDゲートAG1〜AG3それぞれの入力のAND条
件が成立したときにだけ、各ANDゲートAG1〜AG
3を介して下側スイッチング素子群LTの各スイッチン
グ素子S2、S4、S6に制御信号が入力され、AND
条件が成立しないときには、制御部COから下側スイッ
チング素子群LTの各スイッチング素子S2、S4、S
6への制御信号は各ANDゲートAG1〜AG3により
遮断される。
Further, the first of the AND gates AG1 to AG3
Is connected to the output terminal of a control signal from the control unit CO to each of the switching elements S2, S4, S6 of the lower switching element group LT, and the second input terminal is connected to a second D-FF to be described later. The third input terminal is connected to the Q bar output terminal, the third input terminal is connected to the Q output terminal of the first D-FFD1, and each AND gate AG1 to AG3 is connected to each AND gate only when the AND condition of its input is satisfied. AG1 to AG
3, a control signal is input to each of the switching elements S2, S4, S6 of the lower switching element group LT, and AND
When the condition is not satisfied, the control unit CO sends the switching elements S2, S4, S4 of the lower switching element group LT.
The control signal to 6 is cut off by each of the AND gates AG1 to AG3.

【0037】従って、図2に示すように、シャント抵抗
SHを流れる電流が増加して第1のしきい値TH1に達
すると、第1の比較器CP1の非反転入力端子側のアン
プAの出力電位が反転入力端子側の第1の参照値を上回
れば、第1の比較器CP1の出力がローレベル(以下、
Lという)からハイレベル(以下、Hという)に反転
し、その結果、上記したように各ANDゲートAG1〜
AG3それぞれの入力のAND条件が成立しなくなり、
各ANDゲートAG1〜AG3を介した下側スイッチン
グ素子群LTの各スイッチング素子S2、S4、S6へ
の制御信号が遮断され、インバータIVからシャント抵
抗SHを流れる電流が遮断される。
Therefore, as shown in FIG. 2, when the current flowing through the shunt resistor SH increases and reaches the first threshold value TH1, the output of the amplifier A on the non-inverting input terminal side of the first comparator CP1. If the potential exceeds the first reference value on the inverting input terminal side, the output of the first comparator CP1 becomes low level (hereinafter, referred to as
L) to a high level (hereinafter, referred to as H). As a result, as described above, each of the AND gates AG1 to AG1
The AND condition of each input of AG3 is not satisfied,
The control signal to each of the switching elements S2, S4, S6 of the lower switching element group LT via each of the AND gates AG1 to AG3 is cut off, and the current flowing from the inverter IV through the shunt resistor SH is cut off.

【0038】このとき、インバータIVでは、上側スイ
ッチング素子群HTのオン状態のスイッチング素子及び
フライホイールダイオードを介してモータMの巻線に循
環電流が流れ、この循環電流がなくなるまでに、第1の
D−FFD1のクロック端子CKへの制御部COからの
クロックパルスの出力タイミングで、各ANDゲートA
G1〜AG3それぞれの両入力のAND条件が成立し、
各ANDゲートAG1〜AG3を介した下側スイッチン
グ素子群LTの各スイッチング素子S2、S4、S6に
制御信号が出力されて再びシャント抵抗SHに電流が流
れ始め、モータMの各巻線M1〜M3に流れる電流が回
復する。
At this time, in the inverter IV, a circulating current flows through the windings of the motor M via the switching elements in the ON state of the upper switching element group HT and the flywheel diode, and the first current until the circulating current disappears. At the timing of outputting a clock pulse from the control unit CO to the clock terminal CK of the D-FFD1, each AND gate A
The AND condition of both inputs of G1 to AG3 is satisfied,
A control signal is output to each of the switching elements S2, S4, S6 of the lower switching element group LT via each of the AND gates AG1 to AG3, and a current starts to flow again to the shunt resistor SH. The flowing current recovers.

【0039】そして、下側スイッチング素子群LTの各
スイッチング素子S2、S4、S6への制御信号の供給
と遮断の繰り返しにより、インバータIVには、図2に
示すような波形の電流が流れ、インバータIVに流れる
電流が上記した第1のしきい値TH1以下に制限される
のである。
By repeatedly supplying and interrupting the control signal to each of the switching elements S2, S4, S6 of the lower switching element group LT, a current having a waveform as shown in FIG. The current flowing through the IV is limited to the first threshold value TH1 or less.

【0040】尚、第1のD−FFD1のクロック端子C
Kへの制御部COからのクロックパルスは、上記したよ
うに16kHzに限るものではなく、循環電流がなくな
るまでにモータMの各巻線M1〜M3に流れる電流を回
復できるような周波数であればよい。
The clock terminal C of the first D-FFD1
The clock pulse from the control unit CO to K is not limited to 16 kHz as described above, and may be any frequency that can recover the current flowing through each of the windings M1 to M3 of the motor M until the circulating current disappears. .

【0041】このように、電流制限部CRの作用によ
り、下側スイッチング素子群LTの各スイッチング素子
S2、S4、S6への制御信号が遮断されてシャント抵
抗SHを流れる電流が遮断されるため、インバータIV
の各スイッチング素子S1〜S6に流れる電流値がこれ
ら各スイッチング素子S1〜S6の損傷を招くおそれの
ある第1のしきい値TH1以上の過電流になることが防
止されると同時に、過電流によるモータMの減磁が防止
されているのである。
As described above, the control signal to each of the switching elements S2, S4, S6 of the lower switching element group LT is cut off by the action of the current limiting section CR, and the current flowing through the shunt resistor SH is cut off. Inverter IV
Current value flowing through each of the switching elements S1 to S6 is prevented from becoming an overcurrent equal to or more than the first threshold value TH1 which may cause damage to the switching elements S1 to S6, and The demagnetization of the motor M is prevented.

【0042】しかも、下側スイッチング素子群LTの各
スイッチング素子S2、S4、S6がオフしている間、
モータMには循環電流が通流されてこの循環電流がなく
なるまでに、電流制限部CRの作用により、下側スイッ
チング素子群LTの各スイッチング素子S2、S4、S
6に再び制御信号が供給されてモータMの各巻線M1〜
M3に流れる電流が回復されるようになっている。
Further, while each of the switching elements S2, S4, S6 of the lower switching element group LT is off,
By the time the circulating current is passed through the motor M and the circulating current disappears, the switching elements S2, S4, S4 of the lower switching element group LT are operated by the action of the current limiting section CR.
6 is supplied with the control signal again, and the windings M1 to M1 of the motor M are supplied again.
The current flowing through M3 is restored.

【0043】また、図1に示すように、インバータIV
のスイッチング素子S1〜S6やモータMの巻線M1〜
M3の短絡が発生した場合における貫通電流などの過大
電流を防止するために、異常信号発生部としての第2の
比較器CP2が設けられると共に、第2のD−FFD2
と、この第2のD−FFD2及び上記したANDゲート
AG1〜AG3と共に遮断部BRを構成する3個の2入
力型ANDゲートAG4〜AG6とが設けられ、この遮
断部BRにより、各スイッチング素子S1〜S6に流れ
る電流が遮断値である上記した第1のしきい値TH1の
ほぼ2倍に相当する第2のしきい値TH2(図2参照)
に達したときに、インバータIVの各スイッチング素子
S1〜S6への制御信号が遮断される。
Further, as shown in FIG.
Switching elements S1 to S6 and the winding M1 of the motor M
In order to prevent an excessive current such as a through current when a short circuit occurs in M3, a second comparator CP2 as an abnormal signal generation unit is provided, and a second D-FFD2 is provided.
And three two-input AND gates AG4 to AG6 that constitute a blocking unit BR together with the second D-FFD2 and the above-described AND gates AG1 to AG3. The switching unit S1 is provided by the blocking unit BR. The second threshold value TH2 (see FIG. 2) in which the current flowing through .about.S6 is almost twice as large as the above-mentioned first threshold value TH1 which is the cutoff value.
, The control signal to each of the switching elements S1 to S6 of the inverter IV is cut off.

【0044】この第2の比較器CP2の非反転入力端子
はアンプAの出力端子に接続され、抵抗R1、R2の接
続点の電位が第2の参照値として第2の比較器CP2の
反転入力端子に入力され、第2の比較器CP2により両
入力端子の電位が比較されるようになっている。このと
き、シャント抵抗SHにより検出される電流が上記した
第1のしきい値のほぼ2倍に相当する第2のしきい値T
H2であるときのアンプAの出力電位と、そのときの第
2の比較器CP2の反転入力端子の電位とが同じ値にな
るように、各分圧抵抗R1〜R3の抵抗値が設定されて
いる。
The non-inverting input terminal of the second comparator CP2 is connected to the output terminal of the amplifier A, and the potential at the connection point between the resistors R1 and R2 is used as a second reference value for the inverting input terminal of the second comparator CP2. The second comparator CP2 compares the potentials of the two input terminals. At this time, the current detected by the shunt resistor SH is equal to the second threshold T, which is approximately twice the first threshold.
The resistance values of the voltage dividing resistors R1 to R3 are set such that the output potential of the amplifier A when H2 is equal to the potential of the inverting input terminal of the second comparator CP2 at that time. I have.

【0045】更に、図1に示すように、第2のD−FF
D2の入力端子Dは正電源(図示せず)に接続され、プ
ルアップ抵抗R5を介して正電源(図示せず)に接続さ
れたクロック端子CKには第2の比較器CP2の出力信
号が入力され、リセット端子Rには制御部COからのリ
セットパルス(制御部COの制御周期である例えば4m
sに1回)が入力される。
Further, as shown in FIG. 1, the second D-FF
An input terminal D of D2 is connected to a positive power supply (not shown), and an output signal of the second comparator CP2 is supplied to a clock terminal CK connected to a positive power supply (not shown) via a pull-up resistor R5. A reset pulse from the control unit CO (for example, a control cycle of the control unit CO of 4 m
s) is input.

【0046】また、ANDゲートAG4〜AG6の一方
の入力端子は、制御部COから上側スイッチング素子群
HTの各スイッチング素子S1、S3、S5への制御信
号の出力端子に接続され、他方の入力端子は第2のD−
FFD2のQバー出力端子に接続され、各ANDゲート
AG4〜AG6それぞれの入力のAND条件が成立しな
いときには、制御部COから上側スイッチング素子群H
Tの各スイッチング素子S1、S3、S5への制御信号
が遮断される。このように、上側スイッチング素子群H
Tの各スイッチング素子S1、S3、S5への制御信号
が遮断されるときには、上記したANDゲートAG1〜
AG3それぞれの入力のAND条件も成立しないため、
下側スイッチング素子群LTの各スイッチング素子S
2、S4、S6への制御信号も遮断される。
One input terminal of each of AND gates AG4 to AG6 is connected to an output terminal of a control signal from control unit CO to each of switching elements S1, S3, S5 of upper switching element group HT, and the other input terminal. Is the second D-
When the AND condition of the input of each of the AND gates AG4 to AG6 is not satisfied, the control unit CO sends the upper switching element group H to the Q bar output terminal of the FFD2.
The control signal to each of the switching elements S1, S3, S5 of T is cut off. Thus, the upper switching element group H
When the control signal to each of the switching elements S1, S3, S5 of T is cut off, the above-described AND gates AG1 to AG1 are output.
Since the AND condition of each input of AG3 is not satisfied,
Each switching element S of the lower switching element group LT
2, and the control signals to S4 and S6 are also cut off.

【0047】従って、図2に示すように、例えばスイッ
チング素子S1〜S6或いは巻線M1〜M3の短絡によ
り、シャント抵抗SHを流れる電流が第1のしきい値T
H1を超えて第2のしきい値TH2に達すると、第2の
比較器CP2の非反転入力端子側のアンプAの出力電位
が反転入力端子側の第2の参照値と等しくなり、第2の
比較器CP2の出力がLからHに反転する。
Therefore, as shown in FIG. 2, the current flowing through the shunt resistor SH is reduced to the first threshold value T due to, for example, a short circuit between the switching elements S1 to S6 or the windings M1 to M3.
When the voltage exceeds H1 and reaches the second threshold value TH2, the output potential of the amplifier A on the non-inverting input terminal side of the second comparator CP2 becomes equal to the second reference value on the inverting input terminal side. Of the comparator CP2 is inverted from L to H.

【0048】そして、第2のD−FFD2に、第2の比
較器CP2からの出力Hが入力されると、第2のD−F
FD2のQ出力はHに、Qバー出力はLとなる。第2の
比較器CP2の出力Hが第2のD−FFD2に入力され
ると、第2のD−FFD2のQバー出力はLとなるが、
制御部COは、例えば制御周期4msに1回のリセット
パルスを第2のD−FFD2に出力して、第2のD−F
FD2のQバー出力が通常Hになるように制御してい
る。また、第2のD−FFD2のQ出力が制御部COに
入力されていて、制御部COの内蔵タイマ或いは外付け
のタイマ手段によりカウントされる例えば500msの
間に、第2のD−FFD2のQ出力がLからHに100
回変化すると、制御部COはリセットパルスの出力を停
止するので、第2のD−FFD2のQバー出力はLとな
る。
When the output H from the second comparator CP2 is input to the second D-FFD2, the second DF
The Q output of FD2 becomes H, and the Q bar output becomes L. When the output H of the second comparator CP2 is input to the second D-FFD2, the Q bar output of the second D-FFD2 becomes L,
The control unit CO outputs, for example, one reset pulse to the second D-FFD2 in a control cycle of 4 ms, and outputs the second D-F
Control is performed so that the Q bar output of the FD 2 is normally H. Further, the Q output of the second D-FFD2 is input to the control unit CO, and during the period of, for example, 500 ms counted by the built-in timer or the external timer means of the control unit CO, the second D-FFD2 is output. Q output goes from L to H 100
When the number of times changes, the control unit CO stops outputting the reset pulse, so that the Q-bar output of the second D-FFD2 becomes L.

【0049】そのため、すべてのANDゲートAG1〜
AG6の入力のAND条件が成立しなくなり、ANDゲ
ートAG1〜AG6を介した全スイッチング素子S1〜
S6への制御信号が遮断され、直流電源Eからインバー
タIVを経てシャント抵抗SHを流れる電流が遮断され
る。
Therefore, all AND gates AG1 to AG1
The AND condition of the input of AG6 is no longer satisfied, and all the switching elements S1 to S6 via AND gates AG1 to AG6 are not satisfied.
The control signal to S6 is cut off, and the current flowing from the DC power supply E via the inverter IV to the shunt resistor SH is cut off.

【0050】但し、上記した500msの間に制御部C
Oに入力される第2のD−FFD2のQ出力のLからH
への変化が100回未満であれば、スイッチング素子S
1〜S6或いは巻線M1〜M3の短絡は生じていないと
判断され、制御部COからインバータIVの各スイッチ
ング素子S1〜S6への制御信号が遮断されることはな
い。
However, the control unit C is controlled within the above-mentioned 500 ms.
O from L of the Q output of the second D-FFD2 input to O
Is less than 100 times, the switching element S
It is determined that no short circuit has occurred between the windings M1 to S6 or the windings M1 to M3, and the control signal from the control unit CO to each of the switching elements S1 to S6 of the inverter IV is not interrupted.

【0051】従って、上記した実施形態によれば、例え
ばモータMの巻線のレアショートによってインバータI
Vに過大電流が流れても、短絡等の異常による過大電流
に反応して第2の比較器CP2からHの異常信号が出力
されるため、インバータIVの各スイッチング素子S1
〜S6への制御信号を遮断して各スイッチング素子S1
〜S6を確実にオフして保護することが可能になる。
Therefore, according to the above-described embodiment, for example, the inverter I is not connected due to the rare short of the winding of the motor M.
Even if an excessive current flows through V, an abnormal signal of H is output from the second comparator CP2 in response to the excessive current due to an abnormality such as a short circuit, so that each switching element S1 of the inverter IV
To S6 to shut off each switching element S1.
To S6 can be reliably turned off for protection.

【0052】また、通常動作時に、インバータIVを流
れる電流が第1のしきい値TH1まで増加すると、電流
制限部CRにより、下側スイッチング素子群LTのスイ
ッチング素子S2、S4、S6への制御信号を遮断して
これらスイッチング素子S2、S4、S6をオフするこ
とができるため、インバータIVに第1のしきい値TH
1を超える過電流が流れることを防止してスイッチング
素子S1〜S6を保護することができると同時に、過電
流によるモータMの減磁を防止することができる。
When the current flowing through the inverter IV increases to the first threshold value TH1 during the normal operation, the current limiter CR controls the control signals to the switching elements S2, S4, S6 of the lower switching element group LT. Can be turned off to turn off these switching elements S2, S4, S6.
The switching elements S1 to S6 can be protected by preventing an overcurrent exceeding 1 from flowing, and at the same time, demagnetization of the motor M due to the overcurrent can be prevented.

【0053】更に、電流制限部CRの作用により、下側
スイッチング素子群LTのスイッチング素子S2、S
4、S6がオフしている間でも、モータMの巻線M1〜
M3には循環電流が流れ、この循環電流がなくなるまで
に、電流制限部CRによりスイッチング素子S2、S
4、S6への制御信号の遮断が解除されるため、下側ス
イッチング素子群LTのスイッチング素子S2、S4、
S6が再度オン状態に戻り、モータMの電流を直ぐに回
復することができ、常にモータMに電流を流し続けて、
ステアリング操作に応じたアシストトルクを応答よく発
生することが可能になる。
Further, the switching elements S2 and S2 of the lower switching element group LT are operated by the action of the current limiting section CR.
4. Even while S6 is off, the windings M1 to M1 of the motor M
A circulating current flows through M3. By the time the circulating current disappears, the switching elements S2 and S2 are switched by the current limiting unit CR.
4, the control signal to S6 is released, so that the switching elements S2, S4,
S6 returns to the ON state again, and the current of the motor M can be recovered immediately.
An assist torque corresponding to the steering operation can be generated with good response.

【0054】なお、上記した実施形態では、500ms
の間に制御部COに入力される第2のD−FFD2のQ
出力からのLからHへの変化が100回以上であるかど
うかにより、インバータIVのスイッチング素子等の短
絡による過大電流が流れているかどうかを判断するよう
にしているが、この判断の時間と回数は500msと1
00回に限定されるものではなく、ノイズの継続時間等
を考慮した長さと回数に設定されていればよい。
In the above embodiment, 500 ms
Of the second D-FFD2 input to the control unit CO during the
It is determined whether or not an excessive current is flowing due to a short circuit of the switching element of the inverter IV based on whether the change from L to H from the output is 100 times or more. Is 500ms and 1
The number of times is not limited to 00, but may be set to a length and number of times in consideration of the duration of noise and the like.

【0055】また、上記した異常信号発生部としての第
2の比較器CP2からの異常信号により、直接制御部C
OからインバータIVの全スイッチング素子S1〜S6
への制御信号を遮断するように遮断部BRを構成しても
構わない。
Also, the abnormal signal from the second comparator CP2 serving as the abnormal signal generator described above is used to directly control the control unit C.
O to all switching elements S1 to S6 of inverter IV
The blocking unit BR may be configured so as to block the control signal to the controller.

【0056】更に、上記した実施形態では、スイッチン
グ素子S1〜S6やモータ巻線の短絡時に全スイッチン
グ素子S1〜S6への制御信号を遮断するようにした場
合について説明しているが、インバータIVの上側スイ
ッチング素子群HT或いは下側スイッチング素子群LT
のいずれか一方のスイッチング素子への制御信号を遮断
すればよく、この場合にも上記した実施形態と同等の効
果を得ることが可能である。
Further, in the above-described embodiment, a case is described in which the control signals to all the switching elements S1 to S6 are cut off when the switching elements S1 to S6 and the motor winding are short-circuited. Upper switching element group HT or lower switching element group LT
The control signal to either one of the switching elements may be cut off, and in this case, the same effect as in the above-described embodiment can be obtained.

【0057】また、上記した実施形態では、電流制限部
CRにより下側スイッチング素子群LTのスイッチング
素子S2、S4、S6への制御信号を断続するようにし
た場合について説明したが、上側スイッチング素子群H
Tスイッチング素子S1、S3、S5への制御信号を断
続しても構わない。
In the above embodiment, the case where the control signal to the switching elements S2, S4 and S6 of the lower switching element group LT is intermittently controlled by the current limiting section CR has been described. H
The control signals to the T switching elements S1, S3, S5 may be intermittent.

【0058】更に、上記した実施形態では、電流制限部
CRを設けた場合について説明しているが、このような
電流制限部CRは必ずしも設ける必要はない。
Further, in the above-described embodiment, the case where the current limiting section CR is provided is described, but such a current limiting section CR is not necessarily required.

【0059】また、上記した実施形態では、3相直流ブ
ラシレスモータMを用いた場合について説明している
が、モータとしてはこれ以外にインダクションモータや
リニアモータであっても、本発明を同様に実施すること
ができて、上記した実施形態と同等の効果を望むことが
できる。
In the above-described embodiment, the case where the three-phase DC brushless motor M is used has been described. However, the present invention can be similarly applied to an induction motor or a linear motor. Therefore, the same effect as the above-described embodiment can be expected.

【0060】ところで、上記した実施形態において、制
御部CO及び電流制限部CRをマイコン化しても構わな
い。
In the above-described embodiment, the control unit CO and the current limiting unit CR may be implemented by a microcomputer.

【0061】更に、上記した実施形態では、本発明を自
動車等の車両用パワーステアリングに適用した場合につ
いて説明しているが、本発明の適用範囲はこのようなパ
ワーステアリングに限られるものではなく、これ以外に
もモータを駆動するものであれば、本発明を適用するこ
とが可能である。
Further, in the above-described embodiment, the case where the present invention is applied to a power steering for a vehicle such as an automobile is described. However, the scope of application of the present invention is not limited to such a power steering. The present invention can be applied to any other device that drives a motor.

【0062】また、本発明は上記した実施形態に限定さ
れるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて
上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能であ
る。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications other than those described above can be made without departing from the gist of the present invention.

【0063】[0063]

【発明の効果】以上のように、請求項1に記載の発明に
よれば、駆動部のスイッチング素子やモータ巻線の短絡
により、駆動部に過大な電流が流れたときに、電流検出
部による検出電流と遮断値とを比較することで、異常信
号発生部により短絡等の異常による過大電流に反応して
異常信号を出力することができるため、遮断部により駆
動部への制御信号を遮断して駆動部のスイッチング素子
を確実にオフでき、スイッチング素子を保護することが
可能になる。
As described above, according to the first aspect of the present invention, when an excessive current flows through the drive unit due to a short circuit of the switching element or the motor winding of the drive unit, the current detection unit detects By comparing the detected current with the cutoff value, the abnormal signal generator can output an abnormal signal in response to an excessive current caused by an abnormality such as a short circuit. As a result, the switching element of the drive unit can be reliably turned off, and the switching element can be protected.

【0064】更に、従来の電流ヒューズのように高価な
部品を用いることなく、回路的に駆動部を流れる電流を
遮断することで、安価な構成によりスイッチング素子を
保護することができる。
Furthermore, the switching element can be protected with a low-cost configuration by cutting off the current flowing through the driving section in a circuit without using expensive components such as a conventional current fuse.

【0065】また、請求項2に記載の発明によれば、異
常信号発生部からの異常信号が、モータの巻線短絡等の
異常による過大電流かどうかを判断することができ、巻
線短絡等の異常による過大電流ではなくノイズ的なもの
であるときには、駆動部の電流が遮断されることはな
く、巻線短絡等の異常による過大電流が駆動部を流れる
と判断されるときに限り、駆動部の電流を確実に遮断す
ることができ、遮断動作の信頼性の向上を図ることが可
能になる。
According to the second aspect of the present invention, it is possible to determine whether or not the abnormal signal from the abnormal signal generating section is an excessive current due to an abnormality such as a short-circuit of a motor winding. When the current is not noise due to excessive current due to abnormalities, the current of the drive unit is not interrupted, and only when it is determined that excessive current due to abnormalities such as winding short-circuit flows through the drive unit. It is possible to reliably cut off the current of the section, and it is possible to improve the reliability of the cutoff operation.

【0066】また、請求項3に記載の発明によれば、駆
動部に流れる電流を遮断することができ、特に駆動部の
すべてのスイッチング素子をオフすれば、より確実に遮
断することが可能になる。
According to the third aspect of the invention, it is possible to cut off the current flowing through the drive unit, and it is possible to cut off the current more reliably if all the switching elements of the drive unit are turned off. Become.

【0067】また、請求項4に記載の発明によれば、駆
動部の各スイッチング素子に流れる電流を所定の制限値
以下に抑えて、各スイッチング素子を保護することがで
きると同時に、モータが永久磁石型である場合に、過電
流による減磁を防止することができる。
According to the fourth aspect of the present invention, the current flowing through each switching element of the drive unit can be suppressed to a predetermined limit value or less, and each switching element can be protected, and at the same time, the motor can be permanently mounted. In the case of the magnet type, demagnetization due to overcurrent can be prevented.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この発明の一実施形態の結線図である。FIG. 1 is a connection diagram of an embodiment of the present invention.

【図2】この発明の一実施形態の動作説明用の波形図で
ある。
FIG. 2 is a waveform diagram for explaining the operation of the embodiment of the present invention.

【図3】従来例の結線図である。FIG. 3 is a connection diagram of a conventional example.

【図4】従来例の動作説明用のタイミングチャートであ
る。
FIG. 4 is a timing chart for explaining the operation of the conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

E 直流電源 CO 制御部 IV 3相ブリッジインバータ(駆動部) SH シャント抵抗(電流検出部) CR 電流制限部 CP2 第2の比較器(異常信号発生部) BR 遮断部 D2 第2のD−FF AG3〜AG6 ANDゲート S1〜S6 スイッチング素子 A1〜A3 アーム M モータ M1〜M3 巻線 E DC power supply CO control section IV 3-phase bridge inverter (drive section) SH shunt resistor (current detection section) CR current limit section CP2 second comparator (abnormal signal generation section) BR cutoff section D2 second D-FF AG3 To AG6 AND gate S1 to S6 Switching element A1 to A3 Arm M Motor M1 to M3 Winding

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Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 制御部の制御信号により、駆動部を構成
する複数のスイッチング素子をスイッチングし、モータ
の巻線への通電路を開閉制御して前記モータを駆動する
モータ駆動装置において、 前記駆動部を流れる電流を検出する電流検出部と、 前記電流検出部による検出電流値を所定の制限値以下に
制限すべく前記制御部から前記スイッチング素子への制
御信号を一定周期で断続する電流制限部と、 前記電流検出部による検出電流と前記制限値よりも大な
る遮断値とを比較して前記検出電流が前記遮断値以上に
なったときに異常信号を発生する異常信号発生部と、 前記異常信号に基づく前記制御部の制御により前記駆動
部への前記制御信号を遮断して前記スイッチング素子を
オフする遮断部とを備えていることを特徴とするモータ
駆動装置。
1. A motor drive device for driving a motor by switching a plurality of switching elements constituting a drive unit in accordance with a control signal of a control unit and controlling opening and closing of a current path to a winding of the motor to drive the motor. A current detector that detects a current flowing through the current detector; and a current limiter that interrupts a control signal from the control unit to the switching element at regular intervals so as to limit a current value detected by the current detector to a predetermined limit value or less. An abnormality signal generating unit that compares a detection current detected by the current detection unit with a cutoff value larger than the limit value and generates an abnormality signal when the detection current is equal to or greater than the cutoff value; A motor drive device comprising: a cut-off unit that cuts off the control signal to the drive unit based on a signal to control the control unit and turns off the switching element. .
【請求項2】 前記制御部は、前記異常信号が予め定め
られた時間内に予め定められた回数継続するかどうかを
判断し、継続すると判断したときに、前記遮断部を制御
して前記スイッチング素子をオフすることを特徴とする
請求項1に記載のモータ駆動装置。
2. The control section determines whether or not the abnormal signal continues for a predetermined number of times within a predetermined time. The motor drive device according to claim 1, wherein the element is turned off.
【請求項3】 前記モータが複数の前記巻線を有し、前
記駆動部が、前記スイッチング素子を2個直列接続して
成るアームを、前記巻線の数と同数備えたブリッジイン
バータを有し、前記各アームにおける前記両スイッチン
グ素子の接続点に前記各巻線をそれぞれ接続し、前記イ
ンバータの前記接続点の一方側にある一方側スイッチン
グ素子群と他方側にある他方側スイッチング素子群とを
制御し、前記一方側スイッチング素子群のいずれかの前
記スイッチング素子のオン及びこのスイッチング素子の
アームとは異なるアームの前記他方側スイッチング素子
群の前記スイッチング素子のオンにより、前記巻線に電
流を通流すると共に、オンすべき前記一方側スイッチン
グ素子群の前記スイッチング素子と前記他方側スイッチ
ング素子群の前記スイッチング素子との組み合わせを、
検出手段により検出される前記モータの回転子の位置に
関連して切り換えることによって前記各巻線への電流の
通流方向を切り換えて前記回転子の回転力を得るもので
あって、前記遮断部は、前記駆動部の前記一方側スイッ
チング素子群または前記他方側スイッチング素子群の少
なくとも一方の前記スイッチング素子をオフして前記通
電路を遮断することを特徴とする請求項1または2に記
載のモータ駆動装置。
3. The motor has a plurality of the windings, and the driving unit has a bridge inverter having the same number of arms as the number of the windings, the arm including two switching elements connected in series. Connecting each of the windings to a connection point of the two switching elements in each of the arms to control a one-side switching element group on one side of the connection point of the inverter and a second-side switching element group on the other side. By turning on one of the switching elements of the one-side switching element group and turning on the switching elements of the other-side switching element group on an arm different from the arm of the switching element, a current flows through the winding. And the switching element of the one-side switching element group and the switching element of the other-side switching element group to be turned on. Combination with the switching element
By switching in relation to the position of the rotor of the motor detected by the detecting means, the direction of current flow to each winding is switched to obtain the rotational force of the rotor, and 3. The motor drive according to claim 1, wherein at least one of the one-side switching element group and the other-side switching element group of the driving unit is turned off to cut off the current path. apparatus.
【請求項4】 前記電流制限部は、前記制御部から前記
一方側スイッチング素子群または前記他方側スイッチン
グ素子群のいずれかの前記スイッチング素子への制御信
号を遮断することを特徴とする請求項3に記載のモータ
駆動装置。
4. The current limiting unit according to claim 3, wherein the control unit cuts off a control signal from the control unit to one of the one of the one-side switching element group and the other-side switching element group. A motor drive device according to claim 1.
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