JP2020014265A - 駆動制御装置、駆動装置およびパワーステアリング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電源遮断回路を備えると共に装置の小型化にも寄与する構造の駆動制御装置、駆動装置およびパワーステアリング装置を提供する。【解決手段】駆動制御装置（モータ駆動ユニット１０００）は、モータ２００に電力を供給する駆動回路が搭載された駆動基板１００２と、駆動回路に電力を供給し、外部電源ライン２００１に接続される、制御基板１００１上に取り付けられたコネクタ１００４と、コネクタ１００４から駆動基板１００２へと電力を導く導電部材と、電力の遮断を指示する遮断信号を受けてその電力を遮断する電力遮断回路４００と、を備える。電力遮断回路４００は、コネクタ１００４および導電部材の少なくとも一方に、接続されあるいは組み込まれる。【選択図】図２

Description

本発明は、駆動制御装置、駆動装置およびパワーステアリング装置に関する。

従来、モータの駆動を制御する駆動制御装置において電源遮断回路（１素子からなる回路を含む。以下同様）を備える構造が知られている。
例えば特許文献１では、電源遮断回路がパワーモジュールに搭載された構造が開示されている。

特開２０１５−１１６０９５号公報

例えばパワーステアリング装置などにおけるモータの駆動制御においては、非常時などに駆動回路を電源から素早く切り離す電源遮断回路が求められる。このような高速の遮断能力を有する一般的な電源遮断回路は導通状態で発熱するため、電源遮断回路がモータの駆動や制御のための回路基板上に配置されると、放熱のために広い基板面積を要することになり、基板が大型化し、延いては駆動制御装置が大型化する虞がある。

そこで、本発明は、電源遮断回路を備えると共に装置の小型化にも寄与する構造の駆動制御装置、駆動装置およびパワーステアリング装置を提供することを目的とする。

本発明に係る駆動制御装置の一態様は、モータの駆動を制御する駆動制御装置であって、上記モータに電力を供給する駆動回路が搭載された駆動基板と、上記駆動回路に上記電力を供給し、外部電源ラインに接続されるコネクタと、上記コネクタから上記駆動基板へと上記電力を導く導電部材と、上記電力の遮断を指示する遮断信号を受けてその電力を遮断する電力遮断素子と、を備え、上記電力遮断素子は、上記コネクタおよび上記導電部材の少なくとも一方に、接続されあるいは組み込まれる。
また、本発明に係る駆動装置の一態様は、モータと、上記モータの駆動を制御する上記駆動制御装置と、を備える。

また、本発明に係るパワーステアリング装置の一態様は、モータと、上記モータによって駆動されるパワーステアリング機構と、上記モータの駆動を制御する上記駆動制御装置と、を備える。

本発明の駆動制御装置によれば、電源遮断回路を備えると共に装置の小型化にも寄与する。

図１は、本実施形態によるモータ駆動ユニットの典型的なブロック構成を模式的に示す図である。 図２は、モータ駆動ユニットのハードウェア構成を模式的に示す図である。 図３は、コネクタ周辺の構造を示す図である。 図４は、変形例におけるモータ駆動ユニットのハードウェア構成を模式的に示す図である。 図５は、変形例におけるコネクタの内部構造を示す図である。 図６は、変形例におけるコネクタの一端を示す図である。 図７は、変形例におけるコネクタの他端を示す図である。 図８は、変形例におけるコネクタ構造の詳細を示す図である。 図９は、２つのＭＯＳＦＥＴを有する電力遮断回路の構造を示す図である。 図１０は、２つのＭＯＳＦＥＴを有する電力遮断回路の別の構造を示す図である。 図１１は、電力遮断回路がコネクタの外面に取り付けられる変形例を示す図である。 図１２は、電力遮断回路がコネクタの外面に取り付けられる別の変形例を示す図である。 図１３は、２系統の駆動系を有する変形例におけるハードウェア構成を模式的に示す図である。 図１４は、本実施形態によるパワーステアリング装置の典型的な構成を模式的に示す図である。

以下、添付の図面を参照しながら、本開示の駆動制御装置、駆動装置およびパワーステアリング装置の実施形態を詳細に説明する。但し、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするため、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。

本明細書においては、三相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）の巻線（「コイル」と表記する場合がある。）を有する三相モータに電力を供給して駆動制御する駆動制御装置を例にして、本開示の実施形態を説明する。ただし、四相または五相などのｎ相（ｎは４以上の整数）の巻線を有するｎ相モータに電力を供給して駆動制御する駆動制御装置も本開示の範疇である。
（モータ駆動ユニット１０００の構造）
図１は、本実施形態によるモータ駆動ユニット１０００の典型的なブロック構成を模式的に示す図である。

モータ駆動ユニット１０００は外部電源２０００に接続されて外部電源２０００から電力の供給を受ける。本実施形態における外部電源２０００は例えばバッテリー（蓄電池）であり、所定の電源電圧（例えば１２Ｖ）を生成する。ただし、外部電源２０００は、直流電源、ＡＣ−ＤＣコンバータ、ＤＣ―ＤＣコンバータであってもよい。
モータ駆動ユニット１０００は、駆動回路１００、モータ２００、および制御回路３００を備え、電力遮断回路４００も備える。

本明細書では、構成要素としてモータ２００を備えるモータ駆動ユニット１０００を説明する。モータ２００を備えるモータ駆動ユニット１０００は、本発明の駆動装置の一例に相当する。ただし、モータ駆動ユニット１０００は、構成要素としてモータ２００が省かれた、モータ２００を駆動するための装置であってもよい。モータ２００が省かれたモータ駆動ユニット１０００は、本発明の駆動制御装置の一例に相当する。

駆動回路１００はインバータ１１０と電流センサ１２０を備える。インバータ１１０は、モータ２００の各相のコイルに接続された各相のスイッチング素子１１１，１１２，１１３，１１４，１１５，１１６を備える。スイッチング素子としては、例えば電界効果トランジスタ（典型的にはＭＯＳＦＥＴ）または絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）が用いられる。

各スイッチング素子１１１，……，１１６は、制御回路３００によってスイッチング動作が制御され、これにより、駆動回路１００はモータ２００に電力を供給する。つまり、制御回路３００は、駆動回路１００による電力供給を制御する。

電流センサ１２０は例えばシャント抵抗と電流検出回路からなり、インバータ１１０に流れる電流を検知することで、モータ２００の各相のコイルに流れる電流を検知する。

制御回路３００は、例えば、マイクロプロセッサユニット（ＭＰＵ）３１０と、インバータゲートドライバ３２０と、レギュレータ３３０と、角度センサ３４０と、遮断素子ゲートドライバ３５０とを備える。
レギュレータ３３０は、回路内の各ブロックに必要なＤＣ電圧（例えば３Ｖ、５Ｖ）を生成する。

角度センサ３４０は、例えばレゾルバまたはホールＩＣである。角度センサ３４０は、磁気抵抗（ＭＲ）素子を有するＭＲセンサとセンサマグネットとの組み合わせによっても実現される。角度センサ３４０は、モータ２００のロータの回転角を検出し、検出した回転角を表した回転信号をＭＰＵ３１０に出力する。モータ制御手法（例えばセンサレス制御）によっては、角度センサ３４０は省かれる場合がある。

ＭＰＵ３１０は、電流センサ１２０および角度センサ３４０からの入力信号に従ってモータ２００の駆動を制御する。具体的にはＭＰＵ３１０は、例えば、電流センサ１２０によって得られる実電流値および角度センサ３４０によって得られる回転信号に従って目標電流値を設定してＰＷＭ信号を生成し、生成したＰＷＭ信号をインバータゲートドライバ３２０に出力する。

インバータゲートドライバ３２０は、インバータ１１０における各スイッチング素子１１１，……，１１６のスイッチング動作（ターンオンまたはターンオフ）を制御するゲート制御信号をＰＷＭ信号に従って生成し、生成した制御信号を各スイッチング素子１１１，……，１１６に与える。

電力遮断回路４００は、外部電源２０００から駆動回路１００へと供給される電力を、例えば非常時などに遮断する。電力遮断回路４００としては、本実施形態では例えば電界効果トランジスタ（典型的にはＭＯＳＦＥＴ）が用いられる。電力遮断回路４００は複数素子によって構成されてもよい。電力遮断回路４００を構成する素子のうち、電力を遮断する素子が本発明にいう電力遮断素子に相当する。

制御回路３００の遮断素子ゲートドライバ３５０は、電力遮断回路４００のスイッチング動作（ターンオンまたはターンオフ）を制御するゲート制御信号をＭＰＵ３１０からの指示信号に従って生成し、生成したゲート制御信号を電力遮断回路４００に与える。つまり、電力遮断回路４００は、電力の遮断を指示する遮断信号を制御回路３００から受ける。これにより、駆動回路１００に対する電力遮断の制御が、モータ駆動ユニット１０００の装置内で実行されることになる。

具体的には、ＭＰＵ３１０は、電流センサ１２０によって得られる実電流値が異常値を示した場合などに、駆動回路１００やモータ２００における異常の発生を判断する機能を有する。そして、ＭＰＵ３１０は、駆動回路１００やモータ２００に異常が生じたと判断した場合に、遮断素子ゲートドライバ３５０に対し、電力の遮断を指示する遮断信号を出力する。遮断信号を受けた遮断素子ゲートドライバ３５０は、電力遮断回路４００をターンオフさせるゲート制御信号を生成し、電力遮断回路４００はそのゲート制御信号を受けて電力供給を遮断する。本実施形態では、外部電源２０００から駆動回路１００への電力供給のラインと、外部電源２０００から制御回路３００への電力供給のラインとが分岐した後の箇所に電力遮断回路４００が設けられているので、電力遮断回路４００が駆動基板１００２への電力供給を遮断した場合にも、制御回路３００への電力供給は維持される。
（モータ駆動ユニット１０００のハードウェア構成）
次に、モータ駆動ユニット１０００のハードウェア構成について説明する。
図２は、モータ駆動ユニット１０００のハードウェア構成を模式的に示す図である。

モータ駆動ユニット１０００は、ハードウェア構成として、制御基板１００１と、駆動基板１００２と、ハウジング１００３と、コネクタ１００４と、上述したモータ２００および電力遮断回路４００とを備える。

制御基板１００１には上述した制御回路３００が搭載され、駆動基板１００２には上述した駆動回路１００が搭載される。本実施形態では、駆動基板１００２を含む複数の基板が備えられる。

コネクタ１００４は、制御基板１００１上に取り付けられ、上述した外部電源２０００からの電力を供給する外部電源ライン２００１に接続される。コネクタ１００４は、外部電源ライン２００１から供給される電力を、制御基板１００１上の制御回路および駆動基板１００２上の駆動回路へと供給する。コネクタ１００４からの電力は、導電ライン１００５（図３参照）によって駆動基板１００２上の駆動回路へ導かれる。

制御基板１００１と駆動基板１００２とモータ２００は、ハウジング１００３内に収容されることで互いの位置が固定される。モータ２００は各相のコイルが駆動基板１００２上の駆動回路に接続される。制御基板１００１と駆動基板１００２とは基板面が互いに対向する。その基板面が対向した方向にモータ２００の回転軸が延びる。

本実施形態では電力遮断回路４００は駆動基板１００２と制御基板１００１との相互間に位置する。これにより、基板と電力遮断回路４００との配置スペースが省スペースとなる。

電力遮断回路４００が駆動基板１００２とは別に設けられていることで、駆動基板１００２における基板面積が抑制され、装置の小型化に寄与する。また、電力遮断回路４００は通電によってある程度の発熱を伴うが、電力遮断回路４００によって生じた熱は、導電ライン１００５への放熱、およびコネクタ１００４を介した電源ライン２００１への放熱などによって適切に処理される。
図３は、コネクタ１００４周辺の構造を示す図である。

コネクタ１００４には電源ライン２００１が接続されている。具体的には、電源ライン２００１は陽極と負極の２本のケーブルを有し、各ケーブルのブレード端子２００２がコネクタ１００４に挿入される。コネクタ１００４は、接続された電源ライン２００１からの電力を制御基板１００１上の制御回路３００へと送る。

一方、コネクタ１００４からは、制御基板１００１を迂回して駆動基板１００２へと電力を送る導電ライン１００５が突き出しており、電力遮断回路４００は導電ライン１００５の途中に接続される。導電ライン１００５のコネクタ１００４側は、電源ライン２００１の陽極側に接続される。導電ライン１００５は本発明にいう導電部材の一例に相当する。

電力遮断回路４００の具体的な接続としては、電力遮断回路４００であるＭＯＳＦＥＴのドレイン端子（フランジ）４０１がコネクタ１００４側の導電ライン１００５に接続される。また、このＭＯＳＦＥＴのソース端子４０２が、駆動基板１００２へと向かう導電ライン１００５に接続される。さらに、このＭＯＳＦＥＴのゲート端子４０３はゲート信号線１００６に接続され、このゲート信号線１００６は、制御回路３００の遮断素子ゲートドライバ３５０に接続される。つまり、本実施形態では、電力遮断回路４００がＭＯＳＦＥＴであり、ＭＯＳＦＥＴのソースが駆動基板１００２側に接続され、ＭＯＳＦＥＴのドレインが電源ライン２００１側に接続され、ＭＯＳＦＥＴのゲートに遮断信号が入力される。このような接続により、電力遮断回路４００は、駆動基板１００２への電力供給を１つの素子によって遮断することができる。

なお、電力遮断回路４００の設置箇所としては、本実施形態のような導電ライン１００５の途中には限定されない。電力遮断回路４００は、コネクタ１００４および導電ライン１００５（導電部材）の少なくとも一方に、接続されあるいは組み込まれる。電力遮断回路４００は、例えばコネクタ１００４に組み込まれてもよく、コネクタ１００４および導電ライン１００５の一方に接続されてもよく、コネクタ１００４および導電ライン１００５の双方に接続されてもよい。電力遮断回路４００の設置箇所が異なる変形例については後述する。
(変形例)
図４は、変形例におけるモータ駆動ユニットのハードウェア構成を模式的に示す図である。

図４に示す変形例のモータ駆動ユニット１０００の場合にも、制御基板１００１と駆動基板１００２とモータ２００がハウジング１００３内に収容される。また、コネクタ１００４は制御基板１００１上に搭載されて電源ライン２００１が接続される。この変形例では、電力遮断回路はコネクタ１００４の内部に組み込まれる。

図５は、変形例におけるコネクタ１００４の内部構造を示す図であり、図６は、コネクタ１００４の一端を示す図であり、図７は、コネクタ１００４の他端を示す図である。

コネクタ１００４の内部には、電力遮断回路４００であるＭＯＳＦＥＴが収容される。コネクタ１００４は例えば樹脂製であって電力遮断回路４００を覆う。つまり、この変形例では、電力遮断回路４００を覆うハウジングが備えられる。このハウジングにより、電力遮断回路４００と周囲との絶縁が図られる。また、言い換えると、電力遮断回路のハウジングがコネクタ１００４を兼ねている。このため、電力遮断回路４００から発せられる熱は、コネクタ１００４の一端に接続される電源ライン２００１に放熱される。

コネクタ１００４の一端に対する電源ライン２００１の接続は、具体的には、電源ライン２００１を構成するケーブルのブレード端子２００２がコネクタ１００４の一端に挿入される形態の接続である。そして、電力遮断回路４００であるＭＯＳＦＥＴのドレイン端子（フランジ）４０１が、電源ライン２００１のブレード端子２００２に押し付けられてコネクタ１００４内で保持される。

コネクタ１００４の他端には導電ライン１００５が接続される。導電ライン１００５が例えばケーブルである場合、ケーブルのブレード端子がコネクタ１００４の他端に挿入される。そしてＭＯＳＦＥＴのソース端子４０２が、導電ライン１００５のブレード端子に押し付けられてコネクタ１００４内で保持される。

電力遮断回路４００であるＭＯＳＦＥＴのゲート端子４０３はゲート信号線１００６に接続される。ゲート信号線１００６はコネクタ１００４の他端から出て制御回路へと延びる。
コネクタ１００４構造の更に詳細について説明する。
図８は、変形例におけるコネクタ１００４構造の詳細を示す図である。

この変形例では、コネクタ１００４は２つのパーツ１００７，１００８が組み合わされて形成される。２つのパーツ１００７，１００８は、図の上下方向から電力遮断回路４００を挟んで組み立てられ、その結果、コネクタ１００４は電力遮断回路４００であるＭＯＳＦＥＴの端子部分を挟み込んでＭＯＳＦＥＴを保持する。このため、コネクタ１００４（ハウジング）の組み立てによって自ずとＭＯＳＦＥＴが固定されるのでＭＯＳＦＥＴの固定が容易である。

ＭＯＳＦＥＴの端子部分を挟み込む保持部の構造について更に説明すると、２つのパーツ１００７，１００８からＭＯＳＦＥＴの端子部分に向けて突き出した突起１００９，１０１０，１０１１が備えられ、それらの突起１００９，１０１０，１０１１が、ＭＯＳＦＥＴの端子部分を、突起に対向した対向部分に押し付ける。

具体的には、図の下側に位置する第１パーツ１００７の突起１００９は、電力遮断回路４００のソース端子４０２に向けて突き出し、図の上側に位置する第２パーツ１００８の第１突起１０１０もソース端子４０２に向けて突き出している。そして、互いに対向した突起１００９、１０１０同士がソース端子４０２と導電ライン１００５のブレード端子１０１２との両方を相手側に押し付け合うことでソース端子４０２およびブレード端子１０１２を固定する。

また、第２パーツ１００８の第２突起１０１１は電力遮断回路４００のドレイン端子４０１に向けて突き出し、第２突起１０１１に対向した第１パーツ１００７の内壁部分にドレイン端子４０１と電源ライン２００１のブレード端子２００２との両方を押し付けることでドレイン端子４０１およびブレード端子２００２を固定する。

各パーツ１００７，１００８の突起１００９，１０１０，１０１１がＭＯＳＦＥＴの端子部分を対向部分に押し付けることで突起１００９，１０１０，１０１１に力が集中するので電力遮断回路４００が強固に固定される。

さらに、図に示すＭＯＳＦＥＴは、ドレイン端子４０１とソース端子４０２が互いに逆向きに突き出した端子配置を有する。そして、第２パーツ１００８の第１突起１０１０と第２突起１０１１は、電力遮断回路４００の両側で、それぞれドレイン端子４０１とソース端子４０２を対向部分に押し付ける。電力遮断回路４００の両側に第１突起１０１０と第２突起１０１１が存在することで電力遮断回路４００の位置が安定する。
次に、電力遮断回路４００が複数の電力遮断素子を有する変形例について説明する。
図９は、２つのＭＯＳＦＥＴを有する電力遮断回路４００の構造を示す図である。
図９に示す変形例でも、電力遮断回路４００のハウジングがコネクタ１００４を兼ねているものとして説明する。

コネクタ１００４内に収容された電力遮断回路４００は、第１ＭＯＳＦＥＴ４１０と第２ＭＯＳＦＥＴ４２０を有する。これら２つのＭＯＳＦＥＴ４１０，４２０の双方が、本発明にいう電力遮断素子の一例に相当する。

２つのＭＯＳＦＥＴ４１０，４２０は、ドレイン端子４０１同士が互いに接続される。具体的には、２つのＭＯＳＦＥＴ４１０，４２０が互いに背中合わせに配置され、ドレイン端子４０１であるフランジ同士がハンダ付けなどで互いに固定される。また、第１ＭＯＳＦＥＴ４１０のソース端子４０２が駆動基板側の導電ライン１００５に接続され、第２ＭＯＳＦＥＴ４２０のソース端子４０２が電源ライン２００１側に接続される。更に、第１ＭＯＳＦＥＴ４１０のゲート端子４０３と第２ＭＯＳＦＥＴ４２０のゲート端子４０３の双方にゲート信号線１００６から遮断信号が入力される。

図９に示す変形例では、２つのＭＯＳＦＥＴ４１０，４２０が上記の接続で備えられるので、電源ライン２００１側から駆動基板側に向かう電流と駆動基板側から電源ライン２００１側に向かう電流との双方が遮断される。即ち、電源が交流電源である場合にも対応可能となる。

また、図９に示す変形例では、２つのＭＯＳＦＥＴ４１０，４２０は、同一形状の素子であり、互いに同一の端子配置を有する。また、２つのＭＯＳＦＥＴ４１０，４２０は、互いに背中合わせであると共に互いに端子の方向が逆方向で固定される。つまり、２つのＭＯＳＦＥＴ４１０，４２０は、互いに対応する端子同士（例えばソース端子同士など）が互いに逆方向に突き出す向きで互いに固定される。このような向きでの固定により、２つのＭＯＳＦＥＴ４１０，４２０の配置スペースが省スペースとなる。
図１０は、２つのＭＯＳＦＥＴを有する電力遮断回路４００の別の構造を示す図である。
図１０に示す変形例でも、電力遮断回路４００のハウジングがコネクタ１００４を兼ねているものとして説明する。

図１０に示す変形例でも、図９に示す変形例と同様に、電力遮断回路４００は２つのＭＯＳＦＥＴ４１０，４２０を有する。そして、２つのＭＯＳＦＥＴ４１０，４２０は、ドレイン端子４０１同士が互いに接続される。また、第１ＭＯＳＦＥＴ４１０のソース端子４０２が駆動基板側の導電ライン１００５に接続され、第２ＭＯＳＦＥＴ４２０のソース端子４０２が電源ライン２００１側に接続される。更に、第１ＭＯＳＦＥＴ４１０のゲート端子４０３と第２ＭＯＳＦＥＴ４２０のゲート端子４０３の双方にゲート信号線１００６から遮断信号が入力される。

従って、図１０に示す変形例でも、図９に示す変形例と同様に、電源ライン２００１側から駆動基板側に向かう電流と駆動基板側から電源ライン２００１側に向かう電流との双方が遮断される。

一方、図１０に示す変形例では、図９に示す変形例とは異なり、背中合わせの２つのＭＯＳＦＥＴ４１０，４２０は端子の方向が同方向である。つまり、第１ＭＯＳＦＥＴ４１０と第２ＭＯＳＦＥＴ４２０が、互いに対応する端子同士（例えばソース端子同士など）が同方向に突き出す向きで互いに固定される。このような向きでの固定により、２つのゲート端子４０３も同方向に突き出すので２つのＭＯＳＦＥＴ４１０，４２０の双方に対して同一方向からゲート信号線１００６が接続され、ゲート信号線１００６の取り回しが容易である。
次に、電力遮断回路４００がコネクタの外面に取り付けられる変形例について説明する。
図１１は、電力遮断回路４００がコネクタの外面に取り付けられる変形例を示す図である。

図１１に示す変形例では、駆動回路と制御回路の双方が１枚の基板１０２０に搭載される。そして、その基板１０２０上にコネクタ１００４が取り付けられ、コネクタ１００４は電源ライン２００１に接続される。電源ライン２００１は基板１０２０の表面に対して垂直に延びている。

電力遮断回路４００は１つのＭＯＳＦＥＴであり、コネクタ１００４の、基板１０２０表面から立ち上がった外面に取り付けられる。ＭＯＳＦＥＴのドレイン端子４０１は、コネクタ１００４を介して電源ライン２００１に接続される。ＭＯＳＦＥＴのソース端子４０２は基板１０２０上の駆動回路に接続され、ゲート端子４０３は基板１０２０上の制御回路に接続される。

つまり、図１１に示す変形例では、電力遮断回路４００の端子が本発明にいう導電部材を兼ねており、この変形例は、導電部材に電力遮断素子が組み込まれた例に相当する。
図１２は、電力遮断回路４００がコネクタの外面に取り付けられる別の変形例を示す図である。

図１２に示す変形例でも、駆動回路と制御回路の双方が１枚の基板１０２０に搭載される。そして、その基板１０２０上にコネクタ１００４が取り付けられ、コネクタ１００４は電源ライン２００１に接続される。電源ライン２００１は基板１０２０の表面に対して平行に延びている。

電力遮断回路４００であるＭＯＳＦＥＴは、コネクタ１００４の、基板１０２０表面から立ち上がった外面に取り付けられる。コネクタ１００４は、内部の金属部材を介して電源ライン２００１と電力遮断回路４００のドレイン端子４０１とを接続する。電力遮断回路４００のソース端子４０２およびゲート端子４０３は、図１１に示す変形例と同様に、基板１０２０上の駆動回路および制御回路に接続される。
次に、２系統の駆動系を有する変形例について説明する。
図１３は、２系統の駆動系を有する変形例におけるハードウェア構成を模式的に示す図である。

図１３に示す変形例では、モータ駆動ユニット１０００に、駆動回路と制御回路の双方が搭載された基板１０２０が２枚備えられる。そして、モータ２００には、２つの系統の巻線が組み込まれており、２枚の基板１０２０それぞれが、各系統の巻線に対して独立に電力を供給してモータ２００を駆動する。モータ２００は、２つの系統の一方のみに対する電力供給でも駆動可能である。

２つの系統の基板１０２０には、２つの系統のコネクタ１００４それぞれを介して２つの系統の電源ライン２００１から独立に電力が供給される。そして、各コネクタ１００４には、例えば図５や図９などに示すような構造で電力遮断回路４００が組み込まれる。そして、各系統のコネクタ１００４の電力遮断回路４００には、他系統側の基板１０２０からのゲート信号線１００６が接続される。つまり、各系統の電力供給は、例えば異常時などに、他系統の制御で遮断されることになる。そして、２つの系統の一方について電力供給が遮断された場合でも、他方の系統で電力供給が継続され、モータ駆動も継続される。
（パワーステアリング装置の実施形態）

自動車等の車両は一般的に、パワーステアリング装置を備えている。パワーステアリング装置は、運転者がステアリングハンドルを操作することによって発生するステアリング系の操舵トルクを補助するための補助トルクを生成する。補助トルクは、補助トルク機構によって生成され、運転者の操作の負担を軽減することができる。例えば、補助トルク機構は、操舵トルクセンサ、ＥＣＵ、モータおよび減速機構などから構成される。操舵トルクセンサは、ステアリング系における操舵トルクを検出する。ＥＣＵは、操舵トルクセンサの検出信号に基づいて駆動信号を生成する。モータは、駆動信号に基づいて操舵トルクに応じた補助トルクを生成し、減速機構を介してステアリング系に補助トルクを伝達する。

上記実施形態のモータ駆動ユニット１０００は、パワーステアリング装置に好適に利用される。図１４は、本実施形態によるパワーステアリング装置３０００の典型的な構成を模式的に示す図である。
電動パワーステアリング装置３０００は、ステアリング系５２０および補助トルク機構５４０を備える。

ステアリング系５２０は、例えば、ステアリングハンドル５２１、ステアリングシャフト５２２（「ステアリングコラム」とも称される。）、自在軸継手５２３Ａ、５２３Ｂ、および回転軸５２４（「ピニオン軸」または「入力軸」とも称される。）を備える。

また、ステアリング系５２０は、例えば、ラックアンドピニオン機構５２５、ラック軸５２６、左右のボールジョイント５５２Ａ、５５２Ｂ、タイロッド５２７Ａ、５２７Ｂ、ナックル５２８Ａ、５２８Ｂ、および左右の操舵車輪（例えば左右の前輪）５２９Ａ、５２９Ｂを備える。

ステアリングハンドル５２１は、ステアリングシャフト５２２と自在軸継手５２３Ａ、５２３Ｂとを介して回転軸５２４に連結される。回転軸５２４にはラックアンドピニオン機構５２５を介してラック軸５２６が連結される。ラックアンドピニオン機構５２５は、回転軸５２４に設けられたピニオン５３１と、ラック軸５２６に設けられたラック５３２とを有する。ラック軸５２６の右端には、ボールジョイント５５２Ａ、タイロッド５２７Ａおよびナックル５２８Ａをこの順番で介して右の操舵車輪５２９Ａが連結される。右側と同様に、ラック軸５２６の左端には、ボールジョイント５５２Ｂ、タイロッド５２７Ｂおよびナックル５２８Ｂをこの順番で介して左の操舵車輪５２９Ｂが連結される。ここで、右側および左側は、座席に座った運転者から見た右側および左側にそれぞれ一致する。

ステアリング系５２０によれば、運転者がステアリングハンドル５２１を操作することによって操舵トルクが発生し、ラックアンドピニオン機構５２５を介して左右の操舵車輪５２９Ａ、５２９Ｂに伝わる。これにより、運転者は左右の操舵車輪５２９Ａ、５２９Ｂを操作することができる。

補助トルク機構５４０は、例えば、操舵トルクセンサ５４１、ＥＣＵ５４２、モータ５４３、減速機構５４４を備える。補助トルク機構５４０は、ステアリングハンドル５２１から左右の操舵車輪５２９Ａ、５２９Ｂに至るステアリング系５２０に補助トルクを与える。なお、補助トルクは「付加トルク」と称されることがある。

モータ５４３は、例えばいわゆる機電一体型モータであり、図２、図４、図１３などに示されたハードウェア構成のモータ駆動ユニット１０００が好適に用いられる。図１４に示された各要素のうち、ＥＣＵ５４２およびモータ５４３を除いた要素で構成された機構は、モータ５４３によって駆動されるパワーステアリング機構の一例に相当する。

操舵トルクセンサ５４１は、ステアリングハンドル５２１によって付与されたステアリング系５２０の操舵トルクを検出する。ＥＣＵ５４２は、操舵トルクセンサ５４１からの検出信号（以下、「トルク信号」と表記する。）に基づいてモータ５４３を駆動するための駆動信号を生成する。モータ５４３は、操舵トルクに応じた補助トルクを駆動信号に基づいて発生する。補助トルクは、減速機構５４４を介してステアリング系５２０の回転軸５２４に伝達される。減速機構５４４は、例えばウォームギヤ機構である。補助トルクはさらに、回転軸５２４からラックアンドピニオン機構５２５に伝達される。

パワーステアリング装置３０００は、補助トルクがステアリング系５２０に付与される箇所によって、ピニオンアシスト型、ラックアシスト型、およびコラムアシスト型等に分類される。図１４には、ピニオンアシスト型のパワーステアリング装置３０００が示されている。ただし、パワーステアリング装置３０００は、ラックアシスト型、コラムアシスト型等にも適用される。

ＥＣＵ５４２には、トルク信号だけでなく、例えば車速信号も入力され得る。ＥＣＵ５４２のマイクロコントローラは、トルク信号や車速信号などに基づいてモータ５４３をベクトル制御またはＰＷＭ制御することができる。

ＥＣＵ５４２は、少なくともトルク信号に基づいて目標電流値を設定する。ＥＣＵ５４２は、車速センサによって検出された車速信号を考慮し、さらに角度センサによって検出されたロータの回転信号を考慮して、目標電流値を設定することが好ましい。ＥＣＵ５４２は、電流センサ（図１参照）によって検出された実電流値が目標電流値に一致するように、モータ５４３の駆動信号、つまり、駆動電流を制御することができる。

パワーステアリング装置３０００によれば、運転者の操舵トルクにモータ５４３の補助トルクを加えた複合トルクを利用してラック軸５２６によって左右の操舵車輪５２９Ａ、５２９Ｂを操作することができる。

なお、ここでは、本発明の駆動制御装置における使用方法の一例としてパワーステアリング装置が挙げられるが、本発明の駆動制御装置の使用方法は上記に限定されず、ポンプ、コンプレッサなど広範囲に使用可能である。

上述した実施形態及び変形例は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した実施の形態ではなくて請求の範囲によって
示され、請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１００ ：駆動回路
１１０ ：インバータ
２００ ：モータ
３００ ：制御回路
４００ ：電力遮断回路
４０１ ：ドレイン端子（フランジ）
４０２ ：ソース端子
４０３ ：ゲート端子
１０００ ：モータ駆動ユニット
１００１ ：制御基板
１００２ ：駆動基板
１００４ ：コネクタ
１００５ ：導電ライン
１００６ ：ゲート信号線
２００１ ：外部電源ライン
２００２ ：ブレード端子
３０００ ：パワーステアリング装置

Claims (14)

1. モータの駆動を制御する駆動制御装置であって、
   前記モータに電力を供給する駆動回路が搭載された駆動基板と、
   前記駆動回路に前記電力を供給し、外部電源ラインに接続されるコネクタと、
   前記コネクタから前記駆動基板へと前記電力を導く導電部材と、
   前記電力の遮断を指示する遮断信号を受けてその電力を遮断する電力遮断素子と、を備え、
   前記電力遮断素子は、前記コネクタおよび前記導電部材の少なくとも一方に、接続されあるいは組み込まれる駆動制御装置。
2. 前記電力遮断素子がＭＯＳＦＥＴであり、
   前記ＭＯＳＦＥＴのソースが前記駆動基板側に接続され、
   前記ＭＯＳＦＥＴのドレインが前記外部電源ライン側に接続され、
   前記ＭＯＳＦＥＴのゲートに前記遮断信号が入力される請求項１に記載の駆動制御装置。
3. 前記電力遮断素子として、ドレイン同士が互いに接続された第１のＭＯＳＦＥＴと第２のＭＯＳＦＥＴとを備え、
   前記第１のＭＯＳＦＥＴのソースが前記駆動基板側に接続され、
   前記第２のＭＯＳＦＥＴのソースが前記外部電源ライン側に接続され、
   前記第１のＭＯＳＦＥＴのゲートと前記第２のＭＯＳＦＥＴのゲートの双方に前記遮断信号が入力される請求項１に記載の駆動制御装置。
4. 前記第１のＭＯＳＦＥＴと前記第２のＭＯＳＦＥＴが、互いに同一の端子配置を有するとともに互いに逆方向に端子が突き出す向きで互いに固定される請求項３に記載の駆動制御装置。
5. 前記第１のＭＯＳＦＥＴと前記第２のＭＯＳＦＥＴが、互いに同一の端子配置を有するとともに互いに同方向に端子が突き出す向きで互いに固定される請求項３に記載の駆動制御装置。
6. 前記駆動基板を含む複数の基板を備え、
   前記電力遮断素子が、前記複数の基板の相互間に位置する請求項１から５のいずれか１項に記載の駆動制御装置。
7. 前記電力遮断素子を覆うハウジングを備える請求項１から６のいずれか１項に記載の駆動制御装置。
8. 前記ハウジングが前記コネクタを兼ねる請求項７に記載の駆動制御装置。
9. 前記ハウジングが、前記電力遮断素子の端子部分を挟み込んで当該電力遮断素子を保持する保持部を有する請求項７または８に記載の駆動制御装置。
10. 前記保持部が、前記ハウジングの内部で他前記電力遮断素子の端子部分に向けて突き出して当該端子部分をハウジング内の対向部分に押し付ける突起を有する請求項９に記載の駆動制御装置。
11. 前記電力遮断素子は、複数の端子が互いに逆向きに突き出した端子配置を有し、
    前記突起として、前記複数の端子それぞれの端子部分を押し付ける複数の突起を備える請求項１０に記載の駆動制御装置。
12. 前記駆動回路による電力供給を制御する制御回路を備え、
    前記電力遮断素子が、前記遮断信号を前記制御回路から受ける請求項１に記載の駆動制御装置。
13. モータと、
    前記モータの駆動を制御する請求項１から１２のいずれか１項に記載の駆動制御装置と、
    を備える駆動装置。
14. モータと、
    前記モータによって駆動されるパワーステアリング機構と、
    前記モータの駆動を制御する請求項１から１２のいずれか１項に記載の駆動制御装置と、
    を備えたパワーステアリング装置。

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