JP2015033212A - 電力変換装置、電動パワーステアリングシステム、電気自動車、電子制御スロットル、電動ブレーキ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】4相モータ、または3相モータの各相および中性点に接続され、当該相を切り離し、駆動すべきモータ8の端子に駆動回路を接続する手段として半導体素子3u、3v、3w、3nを用いる。さらに相出力線の地絡/天絡に対しては半導体スイッチング素子4を用いて遮断する。
【選択図】図1
Description
<実施の形態1>
図1は、本発明の実施形態1に係る電力変換装置1000の回路図である。電力変換装置1000は、電源から供給される電力をモータ8の駆動電流に変換する装置であり、第1MOSFET群1u〜1w、1n、第2MOSFET群2u〜2w、2n、第3MOSFET群3u〜3w、3n、第4MOSFET4(または第4MOSFET群4u〜4w、4n)である。
(図2の効果その1)回路網X1が正常である場合は、正常動作を実施することができる。
(図2の効果その2)第1MOSFET群1u〜1w、2n、第3MOSFET群3u〜3w、3n、第4MOSFET4によって囲まれた回路網X1内で短絡故障が発生した場合でも、回路網Xに対する電流流入経路と流出経路のいずれか一方しか存在しない(両方が存在しない)ため、寄生ダイオードによって電源VBとグランドGNDを結ぶ電流経路が構成されることがない。
(図2の効果その3)回路網X1内で短絡故障が発生した場合でも、電源VBと相出力を結ぶ電流経路またはグランドGNDと相出力を結ぶ電流経路が構成されることがない。
(図2の効果その4)相出力が天絡(電源との間で短絡)/地絡(GNDとの間で短絡)した場合でも、電源VBまたはグランドGNDを経由してモータ8へ接続する閉回路が構成されることがない。
図3に示すように第3MOSFETを1つのみとしたことによる効果は、図1、図2に示す第4MOSFET4の効果と同様である。
<実施の形態2>
図4は図1の実施例に加えて第5MOSFET群5u〜5w、5nは第1MOSFET群1u〜1w、1nと直列に接続した実施例である。ここで、第5MOSFET群5u〜5w、5nの方向は並列接続されているダイオードが第1MOSFET群1u〜1w、1nと同一方向となるようにしている。第5MOSFET群5u〜5w、5nは、第1MOSFET群1u〜1w、1nが短絡故障を起こした時に第3MOSFET群3u〜3w、3nに並列接続されている寄生ダイオードを介してモータに電源電圧が常時印加されるのを防止するためにある。また、第5MOSFET群5u〜5w、5nに全電流遮断機能(電源VBから電力変換装置1000に向かって流れる電流を遮断すること)を兼ねさせることにより、全電流遮断機能のためのMOSFETを不要とでき、MOSFETの数を減らすことができる。
(図4の効果その1)図2の効果1、3、4と同様の効果を発揮することができる。
(図5の効果その2)第3MOSFET群3u〜3w、3n、第4MOSFET4、第5MOSFET群5u〜5w、5nによって囲まれた回路網X2内で短絡故障が発生した場合でも、回路網Xに対する電流流入経路と流出経路のいずれか一方しか存在しない(両方が存在しない)ため、寄生ダイオードによって電源VBとグランドGNDを結ぶ電流経路が構成されることがない。
(図5の効果その3)第1MOSFET群1u〜1w、1n、第2MOSFET群2u〜2w、2n、第3MOSFET群3u〜3w、3n、第4MOSFET4、第5MOSFET群5u〜5w、5nのいずれかに短絡故障が発生しても相出力は電源、グランド、他の相出力から分離(電流経路を有しないように)できる。
<実施の形態4>
以上、3相インバータに加えて中性点駆動機能を加えた実施例を示したが、図9に示すように4相モータを駆動することも可能である。この場合、故障時には故障が発生した相の駆動を停止し、故障が発生した相に対応する第3MOSFET群3u〜3v、3n、第4MOSFET4、第5MOSFET群5u〜5w、5nをオフにすることにより、当該相を分離し、残りの3相を駆動してモータの運転を継続できる。
<実施の形態5>
図10、図11はモータの中性点側に第3のMOSFET群3u〜3w、3n、または第4のMOSFET群4u〜4w、4nを挿入した実施例である。図10の第3のMOSFET3’は巻き線〜中性点が天絡した時の電流ループ遮断用で、天絡の可能性がないなら不要である。図9の第4のMOSFET4’は巻き線〜中性点が地絡した時の電流ループを遮断するためのものである。
<実施の形態6>
図12は、本発明の実施形態2に係る電力変換装置1000の回路図である。図12において、電力変換装置1000の各相出力と電源との間に、第1MOSFET群1u〜1w、1nと直列かつ寄生ダイオードが逆向きになるように第3MOSFET群3u〜3w、3nを接続している。また、電力変換装置1000の各相出力とグランドとの間に、第2MOSFET群2u〜2w、2nと直列かつ寄生ダイオードが逆向きになるように第4MOSFET群4u〜4w、4nを接続している。
<実施の形態7>
図13は、本発明の実施形態3に係る電力変換装置1000の回路図である。図13において、電力変換装置1000の各相出力とモータ8の各相出力との間に、第3MOSFET群3u〜3w、3nと第4MOSFET群4u〜4w、3nを直列接続している。第3MOSFET群3u〜3w、3nの寄生ダイオードの向きと、第4MOSFET群4u〜4w、3nの寄生ダイオードの向きは、逆向きになるように配置されている。
<実施の形態8>
図14は、本発明の実施形態8に係る電動パワーステアリングシステムの構成図である。電動パワーステアリングシステムは、実施形態1〜7いずれかで説明した電力変換装置1000と同様の回路構成を備え、さらにステアリングホィール11、ステアリングホィール11に取り付けられた回転軸16、回転軸16に取り付けられたトルクセンサ12、操舵機構17、マイクロプロセッサ100−1および100−2、モータ8を備える。相電流検出信号14、全電流検出信号15は、マイクロプロセッサ100−1に入力される。
<実施の形態9>
図15は、本発明の実施形態9に係る電気自動車の構成図である。電気自動車は、実施形態1〜7いずれかで説明した電力変換装置1000と同様の回路構成を備え、さらにアクセルペダルの踏み込み量を検出するアクセルポジションセンサ21、マイクロプロセッサ100−1および100−2、モータ8、モータによって駆動される車輪18、必要に応じて減速機構19を備える。
<実施の形態10>
図16は、本発明の実施形態10に係る電子制御スロットルの構成図である。電子制御スロットルは、実施形態1〜7いずれかで説明した電力変換装置1000と同様の回路構成を備え、さらにアクセルペダルの踏み込み量を検出するアクセルポジションセンサ21、マイクロプロセッサ100−1および100−2、モータ8、モータ8によって駆動されるスロットルバルブ23、スロットルバルブ23の開度を計測するスロットルポジションセンサ22、モータ8の駆動力がなくなった時にスロットルバルブ23をブレーキにより速度制御が可能な所定の開度にするデフォルトポジション機構24、必要に応じて減速機構19を備える。
<実施の形態11>
図17は、本発明の実施形態11に係る電動ブレーキの構成図である。電動ブレーキは、実施形態1〜7いずれかで説明した電力変換装置1000と同様の回路構成を備え、さらにブレーキペダルの踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ28、マイクロプロセッサ100−1および100−2、モータ8、モータ8によって駆動されるブレーキパッド26、ブレーキパッド26のローター27への押しつけ量を開計測する推力センサ25、モータ8の駆動力がなくなった時にブレーキパッド26をローター27に押しつけられない位置に保持するデフォルトポジション機構24、必要に応じて減速機構19を備える。
<実施の形態12>
図18は、本発明の実施形態12に係る電力変換装置1000のうち、PWMタイマ10周辺の回路構成を示す図である。チャージポンプ付プリドライバ6は、入力される交番信号7により動作するチャージポンプ61、チャージポンプ61によって昇圧した電源電圧で動作するプリドライバ62を備える。チャージポンプ付プリドライバ6は、第1MOSFET群1u〜1wのゲート端子と第2MOSFET群2u〜2wのゲート端子を制御する。なお、図18では簡単のために1相分の第1MOSFET1iと第2MOSFET2i(i:u、v、w、nのいずれか)のみを示している。
VCP = Vbase + VB
に漸近してゆく。なお、SW1、SW2はダイオードでもよい。
Claims (51)
- 複数の半導体スイッチング素子を用いて、電源から供給される電力を相出力から供給するモータの駆動電流に変換する電力変換装置であって、
前記電力変換装置の相出力と前記電源との間に第1の前記半導体スイッチング素子が配置され、
前記電力変換装置の相出力とグランドとの間に第2の前記半導体スイッチング素子が配置され、
各前記半導体スイッチング素子と並列に接続されたダイオードが、前記モータの巻き線と前記電源の間の電流経路および前記モータの巻き線とグランドの間の電流経路において少なくとも1つは他と逆方向に接続される甲の半導体スイッチング素子群を構成し、
前記甲の半導体スイッチング素子群の1つが前記モータの巻き線と直列に接続され、
前記甲の半導体スイッチング素子群の1つが前記第1の半導体スイッチング素子と前記第2の半導体スイッチング素子と直列に接続され、
前記モータの巻き線から前記電源に至る電流経路において、前記ダイオードの向きが前記モータの巻き線から前記電源に至る方向である前記半導体スイッチング素子が少なくとも2つ直列に接続され、
前記グランドから前記モータの巻き線に至る電流経路において、前記ダイオードの向きが前記グランドから前記モータの巻き線に至る方向である前記半導体スイッチング素子が少なくとも2つ直列に接続されていること特徴とする電力変換装置。 - 前記電源と前記電力変換装置の相出力との間に前記第1の前記半導体スイッチング素子と直列に第3の前記半導体スイッチング素子が配置され、
前記モータの相出力と前記電力変換装置の相出力との間に第4の前記半導体スイッチング素子が配置され、
前記第3の半導体スイッチング素子は、前記第3の半導体スイッチング素子と並列に接続されたダイオードが前記モータに対して電流を流す向きに接続され、
前記第4の半導体スイッチング素子は、前記第4の半導体スイッチング素子と並列に接続されたダイオードが前記モータからの電流を電力変換装置へ流す向きに接続され、
第2の前記半導体スイッチング素子と同一方向に電流を流すダイオードが並列接続された第5の半導体スイッチング素子が第2の前記半導体スイッチング素子と直列に接続されていることを特徴とする請求項1記載の電力変換装置。 - 前記第3の半導体スイッチング素子は、前記電力変換装置よりも前記電源側に配置された昇圧回路が備える半導体スイッチング素子として構成されていることを特徴とする請求項2記載の電力変換装置。
- 前記電力変換装置の相出力と前記モータの相出力との間に第3の前記半導体スイッチング素子が配置され、
前記電力変換装置の相出力とグランドとの間に前記第2の前記半導体スイッチング素子と直列に第4の前記半導体スイッチング素子が配置され、
前記第3の半導体スイッチング素子は、前記第3の半導体スイッチング素子と並列に接続されたダイオードが前記モータに対して電流を流す向きに接続され、
前記第4の半導体スイッチング素子は、前記第4の半導体スイッチング素子と並列に接続されたダイオードがグランドに対して電流を流す向きに接続され、
第2の前記半導体スイッチング素子と同一方向に電流を流すダイオードが並列接続された第5の半導体スイッチング素子が第2の前記半導体スイッチング素子と直列に接続されていることを特徴とする請求項1記載の電力変換装置。 - 前記電力変換装置に異常が発生した時、異常が発生した相にかかる前記第3の半導体スイッチング素子と前記第4の半導体スイッチング素子と前記第5の半導体スイッチング素子をオフに切り替える制御回路を備えたことを特徴とする請求項1記載の電力変換装置。
- 相出力を少なくとも4つ有し、前記各相出力が少なくとも4相以上のモータに接続されていることを特徴とする請求項1記載の電力変換装置。
- 相出力を少なくとも4つ有し、少なくとも3つの前記相出力が少なくとも3相以上のモータに接続され、1つの前記相出力が前記3相以上のモータの中性点に接続されていることを特徴とする請求項1記載の電力変換装置。
- 前記複数の半導体スイッチング素子のうち少なくとも1つは、昇圧回路で昇圧した前記電源の電圧によってゲート端子を制御され、前記昇圧回路は入力される交番信号により動作することを特徴とする請求項1記載の電力変換装置。
- 前記第1の半導体スイッチング素子と前記第2の半導体スイッチング素子を制御するマイクロプロセッサを備え、
前記マイクロプロセッサは前記交番信号を出力することを特徴とする請求項8記載の電力変換装置。 - 前記第1の半導体スイッチング素子と前記第2の半導体スイッチング素子を制御する第1および第2マイクロプロセッサと、
前記第1および第2マイクロプロセッサの出力を比較してその結果を出力する比較回路と、を備え、
前記比較回路は前記比較結果として前記交番信号を出力することを特徴とする請求項8記載の電力変換装置。 - 前記半導体スイッチング素子はMOSFETであることを特徴とする請求項1記載の電力変換装置。
- ステアリングホイールと、
前記ステアリングホイールに取り付けられた回転軸と、
前記回転軸に取り付けられたトルクセンサと、
操舵機構と、
マイクロプロセッサと、
請求項1記載の電力変換装置と、
モータと、
を有し、
前記操舵機構は前記回転軸により操舵され、
前記操舵機構または前記回転軸は前記モータにより操舵力を補助され、
前記マイクロプロセッサは、前記トルクセンサの出力に基づき前記電力変換装置を制御し、
前記電力変換装置は前記モータを駆動することを特徴とする電動パワーステアリングシステム。 - アクセルペダルの踏み込み量を検出するアクセルポジションセンサと、
マイクロプロセッサと、
請求項1記載の電力変換装置と、
モータと、
前記モータによって駆動される車輪と、
を有し、
前記マイクロプロセッサは、前記アクセルポジションセンサの出力に基づき前記電力変換装置を制御し、
前記電力変換装置は前記モータを駆動することを特徴とする電気自動車。 - アクセルペダルの踏み込み量を検出するアクセルポジションセンサと、
マイクロプロセッサと、
請求項1記載の電力変換装置と、
モータと、
前記モータによって駆動されるスロットルバルブと、
前記スロットルバルブの開度を計測するスロットルポジションセンサと、
前記モータの駆動力がなくなった時に前記スロットルバルブをブレーキにより所定の開度にするデフォルトポジション機構と、
を有し、
前記マイクロプロセッサは、前記アクセルポジションセンサの出力に基づき前記電力変換装置を制御し、
前記電力変換装置は前記モータを駆動することを特徴とする電子制御スロットル。 - ブレーキペダルの踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサと、
マイクロプロセッサと、
請求項1記載の電力変換装置と、
モータと、
前記モータによって駆動されるブレーキパッドと、
前記ブレーキパッドのローターへの押しつけ量を計測する推力センサと、
前記モータの駆動力がなくなった時に前記ブレーキパッドを前記ローターに押しつけられない位置に保持するデフォルトポジション機構と、
を有し、
前記マイクロプロセッサは、前記ブレーキペダルポジションセンサの出力に基づき前記電力変換装置を制御し、
前記電力変換装置は前記モータを駆動することを特徴とする電動ブレーキ。 - 半導体スイッチング素子と並列に接続されたダイオードが、前記電源とグランドの間の電流経路を形成しない方向に接続された各前記半導体スイッチング素子が一点に接続された接続点に、
半導体スイッチング素子と並列に接続されたダイオードが、前記モータの巻き線と前記電源の間の電流経路および前記モータの巻き線とグランドの間の電流経路において少なくとも1つは他と逆方向に接続された各前記半導体スイッチング素子が直列に接続されていることを特徴とする請求項1記載の電力変換装置。 - モータ巻き線の一端は前記電力変換装置の相出力に接続され、前記モータ巻き線の他端はそれぞれ第5の前記半導体スイッチング素子を介して中性点に接続され、
前記第5の半導体スイッチング素子は、前記第5の半導体スイッチング素子と並列に接続されたダイオードが、モータから中性点に対して同じ向きに電流を流す向きに接続されている ことを特徴とする請求項1記載の電力変換装置。
- 複数の半導体スイッチング素子を用いて、電源から供給される電力を相出力から供給するモータの駆動電流に変換する電力変換装置であって、
前記電力変換装置の相出力と前記電源との間に第1の前記半導体スイッチング素子が配置され、
前記電力変換装置の相出力とグランドとの間に第2の前記半導体スイッチング素子が配置され、
各前記半導体スイッチング素子と並列に接続されたダイオードが、前記モータの巻き線と前記電源の間の電流経路および前記モータの巻き線とグランドの間の電流経路において少なくとも1つは他と逆方向に接続される甲の半導体スイッチング素子群を構成し、
前記甲の半導体スイッチング素子群の1つが前記モータの巻き線と直列に接続され、
前記甲の半導体スイッチング素子群の1つが前記第1の半導体スイッチング素子と前記第2の半導体スイッチング素子と直列に接続され、
相出力を少なくとも4つ有し、
前記各相出力が少なくとも4相以上のモータに接続されている、または、少なくとも3つの前記相出力が少なくとも3相以上のモータに接続され、1つの相出力が前記3相以上のモータの中性点に接続されていることを特徴とする電力変換装置。 - 前記電源と前記電力変換装置の相出力との間に前記第1の前記半導体スイッチング素子と直列に第3の前記半導体スイッチング素子が配置され、
前記モータの相出力と前記電力変換装置の相出力との間に第4の前記半導体スイッチング素子が配置され、
前記第3の半導体スイッチング素子は、前記第3の半導体スイッチング素子と並列に接続されたダイオードが前記モータに対して電流を流す向きに接続され、
前記第4の半導体スイッチング素子は、前記第4の半導体スイッチング素子と並列に接続されたダイオードが前記モータからの電流を電力変換装置へ流す向きに接続されていることを特徴とする請求項18記載の電力変換装置。 - 前記第3の半導体スイッチング素子は、前記電力変換装置よりも前記電源側に配置された昇圧回路が備える半導体スイッチング素子として構成されていることを特徴とする請求項19記載の電力変換装置。
- 前記電力変換装置の相出力と前記モータの相出力との間に第3の前記半導体スイッチング素子が配置され、
前記電力変換装置の相出力とグランドとの間に前記第2の前記半導体スイッチング素子と直列に第4の前記半導体スイッチング素子が配置され、
前記第3の半導体スイッチング素子は、前記第3の半導体スイッチング素子と並列に接続されたダイオードが前記モータに対して電流を流す向きに接続され、
前記第4の半導体スイッチング素子は、前記第4の半導体スイッチング素子と並列に接続されたダイオードがグランドに対して電流を流す向きに接続されていることを特徴とする請求項18記載の電力変換装置。 - 前記電力変換装置に異常が発生した時、異常が発生した相にかかる前記第3の半導体スイッチング素子と前記第4の半導体スイッチング素子と前記第5の半導体スイッチング素子をオフに切り替える制御回路を備えたことを特徴とする請求項18記載の電力変換装置。
- 前記複数の半導体スイッチング素子のうち少なくとも1つは、昇圧回路で昇圧した前記電源の電圧によってゲート端子を制御され、前記昇圧回路は入力される交番信号により動作することを特徴とする請求項18記載の電力変換装置。
- 前記複数の半導体スイッチング素子のうち少なくとも1つは、昇圧回路で昇圧した前記電源の電圧によってゲート端子を制御され、前記昇圧回路は入力される交番信号により動作することを特徴とする請求項18記載の電力変換装置。
- 前記第1の半導体スイッチング素子と前記第2の半導体スイッチング素子を制御するマイクロプロセッサを備え、
前記マイクロプロセッサは前記交番信号を出力することを特徴とする請求項24記載の電力変換装置。 - 前記第1の半導体スイッチング素子と前記第2の半導体スイッチング素子を制御する第1および第2マイクロプロセッサと、
前記第1および第2マイクロプロセッサの出力を比較してその結果を出力する比較回路と、を備え、
前記比較回路は前記比較結果として前記交番信号を出力することを特徴とする請求項24記載の電力変換装置。 - 前記半導体スイッチング素子はMOSFETであることを特徴とする請求項18記載の電力変換装置。
- ステアリングホイールと、
前記ステアリングホイールに取り付けられた回転軸と、
前記回転軸に取り付けられたトルクセンサと、
操舵機構と、
マイクロプロセッサと、
請求項18記載の電力変換装置と、
モータと、
を有し、
前記操舵機構は前記回転軸により操舵され、
前記操舵機構または前記回転軸は前記モータにより操舵力を補助され、
前記マイクロプロセッサは、前記トルクセンサの出力に基づき前記電力変換装置を制御し、
前記電力変換装置は前記モータを駆動することを特徴とする電動パワーステアリングシステム。 - アクセルペダルの踏み込み量を検出するアクセルポジションセンサと、
マイクロプロセッサと、
請求項18記載の電力変換装置と、
モータと、
前記モータによって駆動される車輪と、
を有し、
前記マイクロプロセッサは、前記アクセルポジションセンサの出力に基づき前記電力変換装置を制御し、
前記電力変換装置は前記モータを駆動することを特徴とする電気自動車。 - アクセルペダルの踏み込み量を検出するアクセルポジションセンサと、
マイクロプロセッサと、
請求項18記載の電力変換装置と、
モータと、
前記モータによって駆動されるスロットルバルブと、
前記スロットルバルブの開度を計測するスロットルポジションセンサと、
前記モータの駆動力がなくなった時に前記スロットルバルブをブレーキにより所定の開度にするデフォルトポジション機構と、
を有し、
前記マイクロプロセッサは、前記アクセルポジションセンサの出力に基づき前記電力変換装置を制御し、
前記電力変換装置は前記モータを駆動することを特徴とする電子制御スロットル。 - ブレーキペダルの踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサと、
マイクロプロセッサと、
請求項18記載の電力変換装置と、
モータと、
前記モータによって駆動されるブレーキパッドと、
前記ブレーキパッドのローターへの押しつけ量を計測する推力センサと、
前記モータの駆動力がなくなった時に前記ブレーキパッドを前記ローターに押しつけられない位置に保持するデフォルトポジション機構と、
を有し、
前記マイクロプロセッサは、前記ブレーキペダルポジションセンサの出力に基づき前記電力変換装置を制御し、
前記電力変換装置は前記モータを駆動することを特徴とする電動ブレーキ。 - 半導体スイッチング素子と並列に接続されたダイオードが、前記電源とグランドの間の電流経路を形成しない方向に接続された各前記半導体スイッチング素子が一点に接続された接続点に、
半導体スイッチング素子と並列に接続されたダイオードが、前記モータの巻き線と前記電源の間の電流経路および前記モータの巻き線とグランドの間の電流経路において少なくとも1つは他と逆方向に接続された各前記半導体スイッチング素子が直列に接続されている ことを特徴とする請求項18記載の電力変換装置。 - モータ巻き線の一端は前記電力変換装置の相出力に接続され、前記モータ巻き線の他端はそれぞれ第5の前記半導体スイッチング素子を介して中性点に接続され、
前記第5の半導体スイッチング素子は、前記第5の半導体スイッチング素子と並列に接
続されたダイオードが、モータから中性点に対して同じ向きに電流を流す向きに接続されていることを特徴とする請求項18記載の電力変換装置。 - 複数の半導体スイッチング素子を用いて、電源から供給される電力を相出力から供給するモータの駆動電流に変換する電力変換装置であって、
前記電力変換装置の相出力と前記電源との間に第1の前記半導体スイッチング素子が配置され、
前記電力変換装置の相出力とグランドとの間に第2の前記半導体スイッチング素子が配置され、
各前記半導体スイッチング素子と並列に接続されたダイオードが、前記モータの巻き線と前記電源の間の電流経路および前記モータの巻き線とグランドの間の電流経路において少なくとも1つは他と逆方向に接続され
相出力を少なくとも4つ有し、
前記各相出力が少なくとも4相以上のモータに接続されている、または、少なくとも3つの前記相出力が少なくとも3相以上のモータに接続され、1つの相出力が前記3相以上のモータの中性点に接続されていることを特徴とする電力変換装置。 - 前記電源と前記電力変換装置の相出力との間に前記第1の前記半導体スイッチング素子と直列に第3の前記半導体スイッチング素子が配置され、
前記モータの相出力と前記電力変換装置の相出力との間に第4の前記半導体スイッチング素子が配置され、
前記第3の半導体スイッチング素子は、前記第3の半導体スイッチング素子と並列に接続されたダイオードが前記モータに対して電流を流す向きに接続され、
前記第4の半導体スイッチング素子は、前記第4の半導体スイッチング素子と並列に接続されたダイオードが前記モータからの電流を電力変換装置へ流す向きに接続されていることを特徴とする請求項34記載の電力変換装置。 - 前記第3の半導体スイッチング素子は、前記電力変換装置よりも前記電源側に配置された昇圧回路が備える半導体スイッチング素子として構成されていることを特徴とする請求項35記載の電力変換装置。
- 前記電力変換装置の相出力と前記モータの相出力との間に第3の前記半導体スイッチング素子が配置され、
前記電力変換装置の相出力とグランドとの間に前記第2の前記半導体スイッチング素子と直列に第4の前記半導体スイッチング素子が配置され、
前記第3の半導体スイッチング素子は、前記第3の半導体スイッチング素子と並列に接続されたダイオードが前記モータに対して電流を流す向きに接続され、
前記第4の半導体スイッチング素子は、前記第4の半導体スイッチング素子と並列に接続されたダイオードがグランドに対して電流を流す向きに接続されていることを特徴とする請求項34記載の電力変換装置。 - 前記電力変換装置に異常が発生した時、異常が発生した相にかかる前記第3の半導体スイッチング素子と前記第4の半導体スイッチング素子と前記第5の半導体スイッチング素子をオフに切り替える制御回路を備えたことを特徴とする請求項34記載の電力変換装置。
- 前記複数の半導体スイッチング素子のうち少なくとも1つは、昇圧回路で昇圧した前記電源の電圧によってゲート端子を制御され、前記昇圧回路は入力される交番信号により動作することを特徴とする請求項34記載の電力変換装置。
- 前記複数の半導体スイッチング素子のうち少なくとも1つは、昇圧回路で昇圧した前記電源の電圧によってゲート端子を制御され、前記昇圧回路は入力される交番信号により動作することを特徴とする請求項201記載の電力変換装置。
- 前記第1の半導体スイッチング素子と前記第2の半導体スイッチング素子を制御するマイクロプロセッサを備え、
前記マイクロプロセッサは前記交番信号を出力することを特徴とする請求項40記載の電力変換装置。 - 前記第1の半導体スイッチング素子と前記第2の半導体スイッチング素子を制御する第1および第2マイクロプロセッサと、
前記第1および第2マイクロプロセッサの出力を比較してその結果を出力する比較回路と、を備え、
前記比較回路は前記比較結果として前記交番信号を出力することを特徴とする請求項40記載の電力変換装置。 - 前記半導体スイッチング素子はMOSFETであることを特徴とする請求項34記載の電力変換装置。
- ステアリングホイールと、
前記ステアリングホイールに取り付けられた回転軸と、
前記回転軸に取り付けられたトルクセンサと、
操舵機構と、
マイクロプロセッサと、
請求項34記載の電力変換装置と、
モータと、
を有し、
前記操舵機構は前記回転軸により操舵され、
前記操舵機構または前記回転軸は前記モータにより操舵力を補助され、
前記マイクロプロセッサは、前記トルクセンサの出力に基づき前記電力変換装置を制御し、
前記電力変換装置は前記モータを駆動することを特徴とする電動パワーステアリングシステム。 - アクセルペダルの踏み込み量を検出するアクセルポジションセンサと、
マイクロプロセッサと、
請求項34記載の電力変換装置と、
モータと、
前記モータによって駆動される車輪と、
を有し、
前記マイクロプロセッサは、前記アクセルポジションセンサの出力に基づき前記電力変換装置を制御し、
前記電力変換装置は前記モータを駆動することを特徴とする電気自動車。 - アクセルペダルの踏み込み量を検出するアクセルポジションセンサと、
マイクロプロセッサと、
請求項34記載の電力変換装置と、
モータと、
前記モータによって駆動されるスロットルバルブと、
前記スロットルバルブの開度を計測するスロットルポジションセンサと、
前記モータの駆動力がなくなった時に前記スロットルバルブをブレーキにより所定の開度にするデフォルトポジション機構と、
を有し、
前記マイクロプロセッサは、前記アクセルポジションセンサの出力に基づき前記電力変換装置を制御し、
前記電力変換装置は前記モータを駆動することを特徴とする電子制御スロットル。 - ブレーキペダルの踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサと、
マイクロプロセッサと、
請求項34記載の電力変換装置と、
モータと、
前記モータによって駆動されるブレーキパッドと、
前記ブレーキパッドのローターへの押しつけ量を計測する推力センサと、
前記モータの駆動力がなくなった時に前記ブレーキパッドを前記ローターに押しつけられない位置に保持するデフォルトポジション機構と、
を有し、
前記マイクロプロセッサは、前記ブレーキペダルポジションセンサの出力に基づき前記電力変換装置を制御し、
前記電力変換装置は前記モータを駆動することを特徴とする電動ブレーキ。 - 半導体スイッチング素子と並列に接続されたダイオードが、前記電源とグランドの間の電流経路を形成しない方向に接続された各前記半導体スイッチング素子が一点に接続された接続点に、
半導体スイッチング素子と並列に接続されたダイオードが、前記モータの巻き線と前記電源の間の電流経路および前記モータの巻き線とグランドの間の電流経路において少なくとも1つは他と逆方向に接続された各前記半導体スイッチング素子が直列に接続されている ことを特徴とする請求項34記載の電力変換装置。 - モータ巻き線の一端は前記電力変換装置の相出力に接続され、前記モータ巻き線の他端はそれぞれ第5の前記半導体スイッチング素子を介して中性点に接続され、
前記第5の半導体スイッチング素子は、前記第5の半導体スイッチング素子と並列に接
続されたダイオードが、モータから中性点に対して同じ向きに電流を流す向きに接続されていることを特徴とする請求項34記載の電力変換装置。 - 前記電力変換装置の相出力と前記電源との間に第1の前記半導体スイッチング素子が配置され、
前記電力変換装置の相出力とグランドとの間に第2の前記半導体スイッチング素子が配置され、
前記電源と前記電力変換装置の相出力との間に第3の前記半導体スイッチング素子が配置され、
前記電力変換装置の相出力とグランドとの間に前記第4の前記半導体スイッチング素子が配置され、
前記第3の半導体スイッチング素子は、前記第3の半導体スイッチング素子と並列に接続されたダイオードが前記モータに対して電流を流す向きに接続され、
前記第4の半導体スイッチング素子は、前記第4の半導体スイッチング素子と並列に接続されたダイオードがグランドに対して電流を流す向きに接続されていることを特徴とする請求項34記載の電力変換装置。 - 前記電力変換装置の相出力と前記モータの相出力との間に第3の前記半導体スイッチング素子が配置され、
前記電力変換装置の相出力と前記モータの相出力との間に前記第3の前記半導体スイッチング素子と直列に第4の前記半導体スイッチング素子が配置され、
前記第3の半導体スイッチング素子と並列に接続されたダイオードが、前記第4の半導体スイッチング素子と並列に接続されたダイオードと逆向きになるように、前記第3の半導体スイッチング素子および前記第4の半導体スイッチング素子が接続されていることを特徴とする請求項34記載の電力変換装置。
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