JP2010068672A - モータ駆動制御回路及び電動パワーステアリング装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明のモータ駆動制御回路40では、3相の給電ライン42U,42V,42Wにそれぞれ設けられた非常用スイッチ素子59の両端の電位差からU,V,Wの各相の電流Iu1,Iu2,Iv1,・・・を検出すると共に、モータ駆動回路43と直流電源91の負極(GND)との間に非常用スイッチ素子59より正確に電流を検出可能なシャント抵抗45を1つ設けておき、各非常用スイッチ素子59による電流Iu1,Iu2,Iv1・・・の検出結果とシャント抵抗45による電流Isの検出結果とから生成した補正係数Ku1,Ku2,Kv1,・・・によって、各非常用スイッチ素子59による電流検出結果を補正する。これにより高精度な相電流検出素子を1つだけにすることができ、モータ駆動制御回路40を安価に製造することができる。
【選択図】図2
Description
本発明のモータ駆動回路では、ブリッジ回路における複数のスイッチ直列回路のスイッチ素子をオンオフすることで、ブリッジ回路における複数の分岐回路及び多相交流モータの相巻線に多相交流電流が流れる。その多相交流電流に含まれる各相電流は、複数の分岐回路に備えた複数の相電流検出素子によって検出されて、フィードバック制御される。また、本発明では、複数の相電流検出素子に対し、それら相電流検出素子より正確に電流を検出可能な1つの補正用電流検出素子がブリッジ回路における複数のスイッチ直列回路の共通接続部分と直流電源との間に設けられている。ここで、モータに対する1の分岐回路とそれ以外の他の分岐回路の電流の向きとが互いに逆向きになる特定位相では、その1の分岐回路に流れる電流とスイッチ直列回路の共通接続部分に流れる電流とが一致する。これにより、同じ電流を、1の分岐回路に備えた相電流検出素子と、補正用電流検出素子とによってそれぞれ検出し、そのズレを補正するための補正係数を生成することができる。そして、複数の分岐回路の間で特定位相になる分岐回路は切り替わるので、1つの補正用電流検出素子で複数の相電流検出素子にそれぞれ固有の補正係数を生成することができる。そして、その補正係数を利用して、特定位相以外の位相における各相電流検出素子の電流検出結果を補正するので、各相電流の検出精度が高くなり、安定したフィードバック制御を行うことができる。
請求項2の発明によれば、複数の分岐回路には、異常発生時に、ブリッジ回路から多相交流モータを切り離すための非常用スイッチ素子がそれぞれ設けられ、それら非常用スイッチ素子を相電流検出素子に兼用したので、非常用スイッチ素子とは別に相電流検出素子を各分岐回路に設けた場合に比較して、更なるコストダウンを図ることができかつ、モータ駆動制御回路を小型化することができる。
請求項3の電動パワーステアリング装置によれば、請求項1又は2に記載のモータ駆動制御回路を有したので、電動パワーステアリング装置を安価に製造することができる。
以下、本発明の第1実施形態を図1〜図5に基づいて説明する。図1に示された車両10は、電動パワーステアリング装置11を備え、運転者によるステアリング操作を操舵アシストモータとしての三相交流モータ19(以下、単に「モータ19」という)で補助して転舵輪12,12を転舵することができる。具体的には、1対の転舵輪12,12の間には、転舵輪間シャフト13が差し渡され、その転舵輪間シャフト13は、筒形ハウジング15の内部に挿通されている。転舵輪間シャフト13の両端は、タイロッド14,14を介して各転舵輪12,12に連結され、筒形ハウジング15は、車両10の本体10Hに固定されている。また、筒形ハウジング15の軸方向の中間部分には大径部が備えられ、その大径部にモータ19が内蔵されている。モータ19は、筒形ハウジング15の内面に嵌合固定されたステータ20と、ステータ20の内側に遊嵌された筒状のロータ21とを備えてなる。そして、転舵輪間シャフト13がロータ21の内側を貫通している。また、筒形ハウジング15のうち大径部の一端には、ロータ21の回転位置θ1を検出するための回転位置センサ25(例えば、レゾルバ)が設けられている。
本実施形態は、図6〜図7に示されており、モータ駆動回路43のうちV相とW相の各給電ライン42V,42Wの途中には、それぞれ非常スイッチ直列回路53が設けられている。各非常スイッチ直列回路53は、1対の非常用スイッチ素子51,52を直列接続してなる。非常用スイッチ素子51,52としては、Nチャンネル型のMOSFETが用いられており、例えば、両非常用スイッチ素子51,52のソース同士が接続されて、寄生ダイオード51D,52Dが互いに逆向きになっている。
本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下に説明するような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
19 三相交流モータ(多相交流モータ)
19U,19V,19W 相巻線
40 モータ駆動制御回路
42U,42V,42W 給電ライン(分岐回路)
43 モータ駆動回路(ブリッジ回路)
43U,43V,43W スイッチ直列回路
44 モータ制御回路(制御回路)
45 シャント抵抗(補正用電流検出素子)
51,52,59 非常用スイッチ素子(相電流検出素子)
91 直流電源
Iu,Iv,Iw 三相交流電流
Ku1,Ku2,Kv1,Kv2,Kw1,Kw2 補正係数
UH,UL,VH,VL,WH,WL スイッチ素子
Claims (3)
- 直流電源の正負の電極間に並列接続される複数のスイッチ直列回路と、前記各スイッチ直列回路が有する1対のスイッチ素子の間から分岐し、多相交流モータの各相巻線に接続される複数の分岐回路とからなるブリッジ回路と、
前記複数の分岐回路に設けられ、前記各分岐回路に流れる電流を検出可能な複数の相電流検出素子と、
前記直流電源の直流出力から多相交流電流を生成して前記多相交流モータに付与するために、前記各スイッチ素子をオンオフすると共に、前記相電流検出素子にて検出した電流検出結果を取得して前記多相交流電流をフィードバック制御する制御回路とを備えたモータ駆動制御回路において、
一端に前記直流電源の正負の一方の電極が接続される一方、他端に前記複数のスイッチ直列回路が共通接続され、前記相電流検出素子より正確に電流を検出可能な補正用電流検出素子と、
前記多相交流モータに対する1の前記分岐回路の電流の向きと、それ以外の他の前記分岐回路の電流の向きとが逆になる特定位相での前記補正用電流検出素子による電流検出結果から、前記1の分岐回路に備えた前記相電流検出素子の電流検出結果を補正するための補正係数を生成する補正係数生成手段とを備え、
前記補正係数生成手段により前記各相電流検出素子用の前記補正係数を生成し、それら補正係数を用いて前記特定位相以外の位相における前記各相電流検出素子による電流検出結果を補正することを特徴とするモータ駆動制御回路。 - 前記複数の分岐回路には、異常発生時に、前記ブリッジ回路から前記多相交流モータを切り離すための非常用スイッチ素子がそれぞれ設けられ、
前記非常用スイッチ素子を前記相電流検出素子に兼用したことを特徴とする請求項1に記載のモータ駆動制御回路。 - 請求項1又は2に記載の前記モータ駆動制御回路を有し、前記多相交流モータを駆動源として備えたことを特徴とする電動パワーステアリング装置。
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