JP2020162357A

JP2020162357A - モータ駆動装置、モータユニット及びモータ駆動装置の制御方法

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Publication number: JP2020162357A
Application number: JP2019061175A
Authority: JP
Inventors: 史善吉岡; Fumiyoshi Yoshioka; 片岡　耕太郎; Kotaro Kataoka; 耕太郎片岡
Original assignee: Nidec Corp
Current assignee: Nidec Corp
Priority date: 2019-03-27
Filing date: 2019-03-27
Publication date: 2020-10-01

Abstract

【課題】モータが発電した回生電力を有効に活用することができるモータ駆動装置、モータユニット及びモータ駆動装置の制御方法を提供する。【解決手段】第５のスイッチ素子ＴＲ５の第５の一方の端子ＴＲ５ａは、Ｈブリッジ回路の第１の出力点ＯＰ１に電気的に接続される。第５のスイッチ素子ＴＲ５の第５の他方の端子ＴＲ５ｂには、キャパシタＣの第１のキャパシタ端子Ｃａが電気的に接続される。第６のスイッチ素子ＴＲ６の第６の一方の端子ＴＲ６ａは、Ｈブリッジ回路の第２の出力点ＯＰ２に電気的に接続される。第６のスイッチ素子ＴＲ６の第６の他方の端子ＴＲ６ｂには、キャパシタＣの第１のキャパシタ端子Ｃａが電気的に接続される。キャパシタＣの第２のキャパシタ端子Ｃｂは、第１の電位点ＶＤＤ及び第２の電位点Ｇの少なくとも一方に電気的に接続される。【選択図】図１

Description

本発明は、モータ駆動装置、モータユニット及びモータ駆動装置の制御方法に関する。

特開２００９−２９６８５０号公報に記載されたモータ制御装置は、ゲート信号制御回路及びＨブリッジ回路を備える（段落００１５及び図１）。Ｈブリッジ回路は、第１のＰＭＯＳトランジスタ、第２のＰＭＯＳトランジスタ、第３のＮＭＯＳトランジスタ、第４のＮＭＯＳトランジスタ及びモータを備える（段落００２１及び図１）。

第１のＰＭＯＳトランジスタ及び第２のＰＭＯＳトランジスタは、電源電圧ＶＤＤ側に接続される（段落００２１及び図１）。第３のＮＭＯＳトランジスタ及び第４のＮＭＯＳトランジスタは、電源電圧ＶＳＳ側に接続される（段落００２１及び図１）。第１のＰＭＯＳトランジスタと第３のＮＭＯＳトランジスタとは、直列に接続される（段落００２１及び図１）。第２のＰＭＯＳトランジスタと第４のＮＭＯＳトランジスタとは、直列に接続される（段落００２１及び図１）。モータは、第１のＰＭＯＳトランジスタ及び第３のＮＭＯＳトランジスタ間と、第２のＰＭＯＳトランジスタ及び第４のＮＭＯＳトランジスタ間との間に架け渡される（段落００２１及び図１）。

ゲート信号制御回路は、第１のＰＭＯＳトランジスタ、第２のＰＭＯＳトランジスタ、第３のＮＭＯＳトランジスタ及び第４のＮＭＯＳトランジスタに対してゲート信号を入力する。これにより、第１のＰＭＯＳトランジスタ、第２のＰＭＯＳトランジスタ、第３のＮＭＯＳトランジスタ及び第４のＮＭＯＳトランジスタは、オン／オフ制御される。また、モータの回転制御が行われる（段落００２５）。

特開２００９−２９６８５０号公報に記載されたモータ制御装置においては、回生制御区間によって、モータに蓄積されたエネルギーがほぼ全て放電される（段落００３０及び図６）。モータに蓄積されたエネルギーの放電は、キックバック現象をなくしモータの騒音を削減するために行われる（段落００３０）。
特開２００９−２９６８５０号公報

特開２００９−２９６８５０号公報に記載されたモータ制御装置は、キックバック現象をなくしモータの騒音を削減することができる。しかし、当該モータ制御装置においては、モータに蓄積されたエネルギーが熱に変換され有効に活用されない。

本発明は、上記の問題に鑑みてなされた。本発明が解決しようとする課題は、モータが発電した回生電力を有効に活用することができるモータ駆動装置、モータユニット及びモータ駆動装置の制御方法を提供することである。

本発明の例示的なひとつの態様は、モータ駆動装置に向けられる。

モータ駆動装置は、第１の電位点、第２の電位点、第１の出力点及び第２の出力点を備える。

第１の電位点は、第１の電位を有する。第２の電位点は、第１の電位より低い第２の電位を有する。

第１の出力点は、モータの第１の給電点に電気的に接続される。第２の電位点は、モータの第２の給電点に電気的に接続される。

モータ駆動装置は、第１のスイッチ素子、第２のスイッチ素子、第３のスイッチ素子及び第４のスイッチ素子を備える。

第１のスイッチ素子の第１の一方の端子は、第１の電位点に電気的に接続される。第１のスイッチ素子の第１の他方の端子は、第１の出力点に電気的に接続される。第１のスイッチ素子は、第１の一方の端子と第１の他方の端子とが導通するオン状態と、第１の一方の端子と第１の他方の端子とが導通しないオフ状態と、の間で状態を切り替える。

第２のスイッチ素子の第２の一方の端子は、第１の電位点に電気的に接続される。第２のスイッチ素子の第２の他方の端子は、第２の出力点に電気的に接続される。第２のスイッチ素子は、第２の一方の端子と第２の他方の端子とが導通するオン状態と、第２の一方の端子と第２の他方の端子とが導通しないオフ状態と、の間で状態を切り替える。

第３のスイッチ素子の第３の一方の端子は、第１の出力点に電気的に接続される。第３のスイッチ素子の第３の他方の端子は、第２の電位点に電気的に接続される。第３のスイッチ素子は、第３の一方の端子と第３の他方の端子とが導通するオン状態と、第３の一方の端子と第３の他方の端子とが導通しないオフ状態と、の間で状態を切り替える。

第４のスイッチ素子の第４の一方の端子は、第２の出力点に電気的に接続される。第４のスイッチ素子の第４の他方の端子は、第２の電位点に電気的に接続される。第４のスイッチ素子は、第４の一方の端子と第４の他方の端子とが導通するオン状態と、第４の一方の端子と第４の他方の端子とが導通しないオフ状態と、の間で状態を切り替える。

モータ駆動装置は、第５のスイッチ素子、第６のスイッチ素子及びキャパシタをさらに備える。

第５のスイッチ素子の第５の一方の端子は、第１の出力点に電気的に接続される。第５のスイッチ素子の第５の他方の端子には、キャパシタの第１のキャパシタ端子が電気的に接続される。第５のスイッチ素子は、第５の一方の端子と第５の他方の端子とが導通するオン状態と、第５の一方の端子と第５の他方の端子とが導通しないオフ状態と、の間で状態を切り替える。

第６のスイッチ素子の第６の一方の端子は、第２の出力点に電気的に接続される。第６のスイッチ素子の第６の他方の端子には、キャパシタの第１のキャパシタ端子が電気的に接続される。第６のスイッチ素子は、第６の一方の端子と第６の他方の端子とが導通するオン状態と、第６の一方の端子と第６の他方の端子とが導通しないオフ状態と、の間で状態を切り替える。

キャパシタの第２のキャパシタ端子は、第１の電位点及び第２の電位点の少なくとも一方に電気的に接続される。

本発明の例示的なひとつの態様においては、モータが発電した回生電力を第５のスイッチ素子又は第６のスイッチ素子を経由してキャパシタに伝送することができる。また、コンデンサに蓄積された回生電力を第５のスイッチ素子又は第６のスイッチ素子を経由してモータに伝送することができる。したがって、モータが発電した回生電力を後にモータで使用することができる。このため、モータが発電した回生電力を有効に活用することができる。

本発明の例示的な第１実施形態のモータ駆動装置を備えるモータユニットを図示する回路図である。本発明の例示的な第１実施形態のモータ駆動装置に備えられる制御部及びスイッチ素子を図示するブロック図である。順方向力行時の第１の制御が行われる場合に本発明の例示的な第１実施形態のモータ駆動装置に流れる電流を説明する図である。順方向力行時の第２の制御が行われる場合に本発明の例示的な第１実施形態のモータ駆動装置に流れる電流を説明する図である。順方向力行時の第３の制御が行われる場合に本発明の例示的な第１実施形態のモータ駆動装置に流れる電流を説明する図である。順方向回生時の第１の制御が行われる場合に本発明の例示的な第１実施形態のモータ駆動装置に流れる電流を説明する図である。順方向回生時の第２の制御が行われる場合に本発明の例示的な第１実施形態のモータ駆動装置に流れる電流を説明する図である。順方向回生時の第３の制御が行われる場合に本発明の例示的な第１実施形態のモータ駆動装置に流れる電流を説明する図である。順方向再生時の第１の制御が行われる場合に本発明の例示的な第１実施形態のモータ駆動装置に流れる電流を説明する図である。順方向再生時の第２の制御が行われる場合に本発明の例示的な第１実施形態のモータ駆動装置に流れる電流を説明する図である。順方向再生時の第３の制御が行われる場合に本発明の例示的な第１実施形態のモータ駆動装置に流れる電流を説明する図である。逆方向力行時の第１の制御が行われる場合に本発明の例示的な第１実施形態のモータ駆動装置に流れる電流を説明する図である。逆方向回生時の第１の制御が行われる場合に本発明の例示的な第１実施形態のモータ駆動装置に流れる電流を説明する図である。逆方向再生時の第１の制御が行われる場合に本発明の例示的な第１実施形態のモータ駆動装置に流れる電流を説明する図である。電圧ブーストのための電力蓄積時の制御が行われる場合に本発明の例示的な第１実施形態のモータ駆動装置に流れる電流を説明する図である。順方向力行時の制御から順方向回生時の制御への切り替えが行われる場合に本発明の例示的な第１実施形態のモータ駆動装置に流れる電流を説明する図である。本発明の例示的な第２実施形態のモータ駆動装置を備えるモータユニットを図示する回路図である。本発明の例示的な第２実施形態のモータ駆動装置に備えられる制御部及びスイッチ素子を図示するブロック図である。順方向力行時の第１の制御が行われる場合に本発明の例示的な第２実施形態のモータ駆動装置に流れる電流を説明する図である。順方向力行時の第２の制御が行われる場合に本発明の例示的な第２実施形態のモータ駆動装置に流れる電流を説明する図である。順方向回生時の第１の制御が行われる場合に本発明の例示的な第２実施形態のモータ駆動装置に流れる電流を説明する図である。順方向回生時の第２の制御が行われる場合に本発明の例示的な第２実施形態のモータ駆動装置に流れる電流を説明する図である。順方向再生時の第１の制御が行われる場合に本発明の例示的な第２実施形態のモータ駆動装置に流れる電流を説明する図である。順方向再生時の第２の制御が行われる場合に本発明の例示的な第２実施形態のモータ駆動装置に流れる電流を説明する図である。本発明の例示的な第１実施形態の第１変形例のモータ駆動装置を備えるモータユニットを図示する回路図である。本発明の例示的な第１実施形態の第２変形例のモータ駆動装置を備えるモータユニットを図示する回路図である。本発明の例示的な第１実施形態の第３変形例のモータ駆動装置を備えるモータユニットを図示する回路図である。本発明の例示的な第２実施形態の第１変形例のモータ駆動装置を備えるモータユニットを図示する回路図である。本発明の例示的な第２実施形態の第２変形例のモータ駆動装置を備えるモータユニットを図示する回路図である。本発明の例示的な第２実施形態の第３変形例のモータ駆動装置を備えるモータユニットを図示する回路図である。

１第１実施形態
１．１モータユニット
図１は、本発明の例示的な第１実施形態のモータ駆動装置を備えるモータユニットを図示する回路図である。

図１に図示されるモータユニット１は、モータ駆動装置１０及びモータＭを備える。

モータ駆動装置１０は、第１の電位点ＶＤＤ、第２の電位点Ｇ、第１の出力点ＯＰ１及び第２の出力点ＯＰ２を備える。

モータＭは、第１の給電点Ｍａ及び第２の給電点Ｍｂを備える。

モータ駆動装置１０の第１の電位点ＶＤＤは、直流電源の正極に電気的に接続される。モータ駆動装置１０の第２の電位点Ｇは、直流電源の負極に電気的に接続される。直流電源は、電池、直流発電機、交流源と整流回路とを備える直流源等である。

モータ駆動装置１０の第１の出力点ＯＰ１は、モータＭの第１の給電点Ｍａに電気的に接続される。モータ駆動装置１０の第２の出力点ＯＰ２は、モータＭの第２の給電点Ｍｂに電気的に接続される。

モータ駆動装置１０の第１の電位点ＶＤＤは、第１の電位を有する。また、モータ駆動装置１０の第２の電位点Ｇは、第２の電位を有する。第２の電位は、第１の電位より低い。

第１実施形態においては、第２の電位は、接地電位である。

力行時においては、モータ駆動装置１０は、第１の電位点ＶＤＤ及び第２の電位点Ｇに入力された電源電力を第１の出力点ＯＰ１及び第２の出力点ＯＰ２から出力する。出力された電源電力は、第１の給電点Ｍａ及び第２の給電点Ｍｂに入力される。モータＭは、第１の給電点Ｍａ及び第２の給電点Ｍｂに入力された電源電力を運動に変換する。

回生時においては、モータＭは、回生電力を発電し、発電した回生電力を第１の給電点Ｍａ及び第２の給電点Ｍｂから出力する。出力された回生電力は、第１の出力点ＯＰ１及び第２の出力点ＯＰ２に入力される。モータ駆動装置１０は、第１の出力点ＯＰ１及び第２の出力点ＯＰ２に入力された回生電力を蓄積する。

再生時においては、モータ駆動装置１０は、蓄積した回生電力を第１の出力点ＯＰ１及び第２の出力点ＯＰ２から出力する。出力された回生電力は、第１の給電点Ｍａ及び第２の給電点Ｍｂに入力される。モータＭは、第１の給電点Ｍａ及び第２の給電点Ｍｂに入力された回生電力を運動に変換する。

１．２モータ駆動装置
モータ駆動装置１０は、図１に図示されるように、Ｈブリッジ回路１００及び回生／再生回路１０１を備える。

回生／再生回路１０１は、Ｈブリッジ回路１００に電気的に接続される。回生／再生回路１０１がインバータに備えられるふたつのレグに電気的に接続されてもよい。

力行時においては、Ｈブリッジ回路１００は、第１の出力点ＯＰ１及び第２の出力点ＯＰ２の一方を第１の電位点ＶＤＤに電気的に接続し、第１の出力点ＯＰ１及び第２の出力点ＯＰ２の他方を第２の電位点Ｇに電位的に接続する。これにより、第１の出力点ＯＰ１及び第２の出力点ＯＰ２の一方は、第１の出力点ＯＰ１及び第２の出力点ＯＰ２の他方の電位より高い電位を有するようになる。モータＭには、第１の出力点ＯＰ１及び第２の出力点ＯＰ２の一方からモータＭを経由して第１の出力点ＯＰ１及び第２の出力点ＯＰ２の他方に向かう電流、すなわち第１の給電点Ｍａ及び第２の給電点Ｍｂの一方から第１の給電点Ｍａ及び第２の給電点Ｍｂの他方に向かう電流が流れる。モータＭは、当該電流により回転させられる。

回生時においては、第１の給電点Ｍａ及び第２の給電点Ｍｂの一方は、第１の給電点Ｍａ及び第２の給電点Ｍｂの他方の電位より高い電位を有する。このため、第１の出力点ＯＰ１及び第２の出力点ＯＰ２の一方は、第１の出力点ＯＰ１及び第２の出力点ＯＰ２の他方の電位より高い電位を有する。回生／再生回路１０１は、第１のキャパシタ端子Ｃａを第１の出力点ＯＰ１及び第２の出力点ＯＰ２の一方に電気的に接続し、第２のキャパシタ端子Ｃｂを第２の電位点Ｇに電気的に接続する。また、Ｈブリッジ回路１００は、第１の出力点ＯＰ１及び第２の出力点ＯＰ２の他方を第２の電位点Ｇに電位的に接続する。キャパシタＣには、第１の出力点ＯＰ１及び第２の出力点ＯＰ２の一方からキャパシタＣを経由して第２の電位点Ｇに向かう電流が流れる。キャパシタＣは、当該電流により充電される。

再生時においては、第１のキャパシタ端子Ｃａは、第２のキャパシタ端子Ｃｂの電位より高い電位を有する。回生／再生回路１０１は、第１のキャパシタ端子Ｃａを第１の出力点ＯＰ１及び第２の出力点ＯＰ２の一方に電気的に接続し、第２のキャパシタ端子Ｃｂを第１の電位点ＶＤＤに電気的に接続する。また、Ｈブリッジ回路１００は、第１の出力点ＯＰ１及び第２の出力点ＯＰ２の他方を第２の電位点Ｇに電位的に接続する。モータＭには、第１の出力点ＯＰ１及び第２の出力点ＯＰ２の一方からモータＭを経由して第１の出力点ＯＰ１及び第２の出力点ＯＰ２の他方に向かう電流、すなわち第１の給電点Ｍａ及び第２の給電点Ｍｂの一方から第１の給電点Ｍａ及び第２の給電点Ｍｂの他方に向かう電流が流れる。モータＭは、当該電流により回転させられる。

１．３Ｈブリッジ回路
モータ駆動装置１０は、第１のスイッチ素子ＴＲ１、第２のスイッチ素子ＴＲ２、第３のスイッチ素子ＴＲ３及び第４のスイッチ素子ＴＲ４を備える。

第１のスイッチ素子ＴＲ１、第２のスイッチ素子ＴＲ２、第３のスイッチ素子ＴＲ３及び第４のスイッチ素子ＴＲ４は、Ｈブリッジ回路１００に備えられる。

第１のスイッチ素子ＴＲ１は、第１の一方の端子ＴＲ１ａ及び第１の他方の端子ＴＲ１ｂを備える。第１の一方の端子ＴＲ１ａは、第１の電位点ＶＤＤに電気的に接続される。第１の他方の端子ＴＲ１ｂは、第１の出力点ＯＰ１に電気的に接続される。第１のスイッチ素子ＴＲ１は、第１の一方の端子ＴＲ１ａと第１の他方の端子ＴＲ１ｂとが導通するオン状態と、第１の一方の端子ＴＲ１ａと第１の他方の端子ＴＲ１ｂとが導通しないオフ状態と、の間で、状態を切り替える。第１のスイッチ素子ＴＲ１の状態がオン状態である場合は、第１の出力点ＯＰ１が第１の電位点ＶＤＤに電気的に接続される。このため、第１の出力点ＯＰ１が第１の電位を有する。

第２のスイッチ素子ＴＲ２は、第２の一方の端子ＴＲ２ａ及び第２の他方の端子ＴＲ２ｂを備える。第２の一方の端子ＴＲ２ａは、第１の電位点ＶＤＤに電気的に接続される。第２の他方の端子ＴＲ２ｂは、第２の出力点ＯＰ２に電気的に接続される。第２のスイッチ素子ＴＲ２は、第２の一方の端子ＴＲ２ａと第２の他方の端子ＴＲ２ｂとが導通するオン状態と、第２の一方の端子ＴＲ２ａと第２の他方の端子ＴＲ２ｂとが導通しないオフ状態と、の間で、状態を切り替える。第２のスイッチ素子ＴＲ２の状態がオン状態である場合は、第２の出力点ＯＰ２が第１の電位点ＶＤＤに電気的に接続される。このため、第２の出力点ＯＰ２が第１の電位を有する。

第３のスイッチ素子ＴＲ３は、第３の一方の端子ＴＲ３ａ及び第３の他方の端子ＴＲ３ｂを備える。第３の一方の端子ＴＲ３ａは、第１の出力点ＯＰ１に電気的に接続される。第３の他方の端子ＴＲ３ｂは、第２の電位点Ｇに電気的に接続される。第３のスイッチ素子ＴＲ３は、第３の一方の端子ＴＲ３ａと第３の他方の端子ＴＲ３ｂとが導通するオン状態と、第３の一方の端子ＴＲ３ａと第３の他方の端子ＴＲ３ｂとが導通しないオフ状態と、の間で、状態を切り替える。第３のスイッチ素子ＴＲ３の状態がオン状態である場合は、第１の出力点ＯＰ１が第２の電位点Ｇに電気的に接続される。このため、第１の出力点ＯＰ１が第２の電位を有する。

第４のスイッチ素子ＴＲ４は、第４の一方の端子ＴＲ４ａ及び第４の他方の端子ＴＲ４ｂを備える。第４の一方の端子ＴＲ４ａは、第２の出力点ＯＰ２に電気的に接続される。第４の他方の端子ＴＲ４ｂは、第２の電位点Ｇに電気的に接続される。第４のスイッチ素子ＴＲ４は、第４の一方の端子ＴＲ４ａと第４の他方の端子ＴＲ４ｂとが導通するオン状態と、第４の一方の端子ＴＲ４ａと第４の他方の端子ＴＲ４ｂとが導通しないオフ状態と、の間で、状態を切り替える。第４のスイッチ素子ＴＲ４の状態がオン状態である場合は、第２の出力点ＯＰ２が第２の電位点Ｇに電気的に接続される。このため、第２の出力点ＯＰ２が第２の電位を有する。

第１実施形態においては、第１のスイッチ素子ＴＲ１、第２のスイッチ素子ＴＲ２、第３のスイッチ素子ＴＲ３及び第４のスイッチ素子ＴＲ４は、金属酸化物半導体電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）である。また、ｎ型ＭＯＳＦＥＴが用いられる場合は、第１の一方の端子ＴＲ１ａ、第２の一方の端子ＴＲ２ａ、第３の一方の端子ＴＲ３ａ及び第４の一方の端子ＴＲ４ａは、ドレインである。また、第１の他方の端子ＴＲ１ｂ、第２の他方の端子ＴＲ２ｂ、第３の他方の端子ＴＲ３ｂ及び第４の他方の端子ＴＲ４ｂは、ソースである。第１のスイッチ素子ＴＲ１及び第２のスイッチ素子がｐ型ＭＯＳＦＥＴである場合は、第１の一方の端子ＴＲ１ａ及び第２の一方の端子ＴＲ２ａは、ソースであり、第１の他方の端子ＴＲ１ｂ及び第２の他方の端子ＴＲ２ｂは、ドレインである。第１のスイッチ素子ＴＲ１、第２のスイッチ素子ＴＲ２、第３のスイッチ素子ＴＲ３及び第４のスイッチ素子ＴＲ４が絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）等であってもよい。第１のスイッチ素子ＴＲ１、第２のスイッチ素子ＴＲ２、第３のスイッチ素子ＴＲ３及び第４のスイッチ素子ＴＲ４がＩＧＢＴである場合は、第１の一方の端子ＴＲ１ａ、第２の一方の端子ＴＲ２ａ、第３の一方の端子ＴＲ３ａ及び第４の一方の端子ＴＲ４ａは、コレクタである。また、第１の他方の端子ＴＲ１ｂ、第２の他方の端子ＴＲ２ｂ、第３の他方の端子ＴＲ３ｂ及び第４の他方の端子ＴＲ４ｂは、エミッタである。

モータ駆動装置１０は、第１の還流ダイオードＤ１、第２の還流ダイオードＤ２、第３の還流ダイオードＤ３及び第４の還流ダイオードＤ４を備える。

第１の還流ダイオードＤ１、第２の還流ダイオードＤ２、第３の還流ダイオードＤ３及び第４の還流ダイオードＤ４は、Ｈブリッジ回路１００に備えられる。

第１の還流ダイオードＤ１は、第１のカソードＤ１ａ及び第１のアノードＤ１ｂを備える。第１の還流ダイオードＤ１は、第１のスイッチ素子ＴＲ１に電気的に逆並列接続される。このため、第１のカソードＤ１ａは、第１の一方の端子ＴＲ１ａに電気的に接続される。また、第１のアノードＤ１ｂは、第１の他方の端子ＴＲ１ｂに電気的に接続される。第１のスイッチ素子ＴＲ１及び第１の還流ダイオードＤ１は、逆導通特性を有するスイッチ素子を構成する。

第２の還流ダイオードＤ２は、第２のカソードＤ２ａ及び第２のアノードＤ２ｂを備える。第２の還流ダイオードＤ２は、第２のスイッチ素子ＴＲ２に電気的に逆並列接続される。このため、第２のカソードＤ２ａは、第２の一方の端子ＴＲ２ａに電気的に接続される。また、第２のアノードＤ２ｂは、第２の他方の端子ＴＲ２ｂに電気的に接続される。第２のスイッチ素子ＴＲ２及び第２の還流ダイオードＤ２は、逆導通特性を有するスイッチ素子を構成する。

第３の還流ダイオードＤ３は、第３のカソードＤ３ａ及び第３のアノードＤ３ｂを備える。第３の還流ダイオードＤ３は、第３のスイッチ素子ＴＲ３に電気的に逆並列接続される。このため、第３のカソードＤ３ａは、第３の一方の端子ＴＲ３ａに電気的に接続される。また、第３のアノードＤ３ｂは、第３の他方の端子ＴＲ３ｂに電気的に接続される。第３のスイッチ素子ＴＲ３及び第３の還流ダイオードＤ３は、逆導通特性を有するスイッチ素子を構成する。

第４の還流ダイオードＤ４は、第４のカソードＤ４ａ及び第４のアノードＤ４ｂを備える。第４の還流ダイオードＤ４は、第４のスイッチ素子ＴＲ４に電気的に逆並列接続される。このため、第４のカソードＤ４ａは、第４の一方の端子ＴＲ４ａに電気的に接続される。また、第４のアノードＤ４ｂは、第４の他方の端子ＴＲ４ｂに電気的に接続される。第４のスイッチ素子ＴＲ４及び第４の還流ダイオードＤ４は、逆導通特性を有するスイッチ素子を構成する。

スイッチ素子及び還流ダイオードにより構成される逆導通特性を有するスイッチ素子が、還流ダイオードと同様に機能する寄生ダイオードを内蔵するスイッチ素子に置き換えられてもよい。

モータ駆動装置１０は、ダイオードＤ１０を備える。

ダイオードＤ１０は、Ｈブリッジ回路１００に備えられる。

ダイオードＤ１０は、アノードＤ１０ａ及びカソードＤ１０ｂを備える。アノードＤ１０ａは、第１の電位点ＶＤＤに電気的に接続される。カソードＤ１０ｂは、第１の一方の端子ＴＲ１ａ及び第２の一方の端子ＴＲ２ａの少なくともひとつに電気的に接続される。第１実施形態においては、カソードＤ１０ｂは、第１の一方の端子ＴＲ１ａ及び第２の一方の端子ＴＲ２ａの両方に電気的に接続される。このため、第１の一方の端子ＴＲ１ａ及び第２の一方の端子ＴＲ２ａの各々は、ダイオードＤ１０を介して第１の電位点ＶＤＤに電気的に接続される。これにより、第１の出力点ＯＰ１が第１の電位より高い電位を有する場合であっても、第１の出力点ＯＰ１から第１の電位点ＶＤＤに向かう電流が流れることを阻害することができる。また、第２の出力点ＯＰ２が第１の電位より高い電位を有する場合であっても、第２の出力点ＯＰ２から第１の電位点ＶＤＤに向かう電流が流れることを阻害することができる。カソードＤ１０ｂが第１の一方の端子ＴＲ１ａ及び第２の一方の端子ＴＲ２ａの一方に電気的に接続される場合は、別のダイオードのアノードが第１の電位点ＶＤＤに電気的に接続され、当該別のダイオードのカソードが第１の一方の端子ＴＲ１ａ及び第２の一方の端子ＴＲ２ａの他方に電気的に接続される。

１．４回生／再生回路
モータ駆動装置１０は、第５のスイッチ素子ＴＲ５、第６のスイッチ素子ＴＲ６及びキャパシタＣを備える。

第５のスイッチ素子ＴＲ５、第６のスイッチ素子ＴＲ６及びキャパシタＣは、回生／再生回路１０１に備えられる。

第５のスイッチ素子ＴＲ５は、第５の一方の端子ＴＲ５ａ及び第５の他方の端子ＴＲ５ｂを備える。第５の一方の端子ＴＲ５ａは、第１の出力点ＯＰ１に電気的に接続される。第５の他方の端子ＴＲ５ｂは、第１のキャパシタ端子Ｃａに電気的に接続される。第５のスイッチ素子ＴＲ５は、第５の一方の端子ＴＲ５ａと第５の他方の端子ＴＲ５ｂとが導通するオン状態と、第５の一方の端子ＴＲ５ａと第５の他方の端子ＴＲ５ｂとが導通しないオフ状態と、の間で、状態を切り替える。第５のスイッチ素子ＴＲ５の状態がオン状態である場合は、第１のキャパシタ端子Ｃａが第１の出力点ＯＰ１に電気的に接続される。このため、第１のキャパシタ端子Ｃａが第１の出力点ＯＰ１の電位と同じ電位を有する。

第６のスイッチ素子ＴＲ６は、第６の一方の端子ＴＲ６ａ及び第６の他方の端子ＴＲ６ｂを備える。第６の一方の端子ＴＲ６ａは、第２の出力点ＯＰ２に電気的に接続される。第６の他方の端子ＴＲ６ｂは、第１のキャパシタ端子Ｃａに電気的に接続される。第６のスイッチ素子ＴＲ６は、第６の一方の端子ＴＲ６ａと第６の他方の端子ＴＲ６ｂとが導通するオン状態と、第６の一方の端子ＴＲ６ａと第６の他方の端子ＴＲ６ｂとが導通しないオフ状態と、の間で、状態を切り替える。第６のスイッチ素子ＴＲ６の状態がオン状態である場合は、第１のキャパシタ端子Ｃａが第２の出力点ＯＰ２に電気的に接続される。このため、第１のキャパシタ端子Ｃａが第２の出力点ＯＰ２の電位と同じ電位を有する。

キャパシタＣは、回生電力を蓄積する。キャパシタＣは、第１のキャパシタ端子Ｃａ及び第２のキャパシタ端子Ｃｂを備える。第１のキャパシタ端子Ｃａは、第５の他方の端子ＴＲ５ｂ及び第６の他方の端子ＴＲ６ｂに電気的に接続される。第２のキャパシタ端子Ｃｂは、第１の電位点ＶＤＤ及び第２の電位点Ｇの少なくとも一方に電気的に接続される。

第１実施形態においては、第２のキャパシタ端子Ｃｂが電気的に接続される電位点は、第１の電位点ＶＤＤと第２の電位点Ｇとの間で切り替えられる。

モータ駆動装置１０は、第７のスイッチ素子ＴＲ７及び第８のスイッチ素子ＴＲ８を備える。

第７のスイッチ素子ＴＲ７及び第８のスイッチ素子ＴＲ８は、回生／再生回路１０１に備えられる。

第７のスイッチ素子ＴＲ７は、第７の一方の端子ＴＲ７ａ及び第７の他方の端子ＴＲ７ｂを備える。第７の一方の端子ＴＲ７ａは、第２のキャパシタ端子Ｃｂに電気的に接続される。第７の他方の端子ＴＲ７ｂは、第１の電位点ＶＤＤに電気的に接続される。このため、第２のキャパシタ端子Ｃｂは、第７のスイッチ素子ＴＲ７を介して第１の電位点ＶＤＤに電気的に接続される。第７のスイッチ素子ＴＲ７は、第７の一方の端子ＴＲ７ａと第７の他方の端子ＴＲ７ｂとが導通するオン状態と、第７の一方の端子ＴＲ７ａと第７の他方の端子ＴＲ７ｂとが導通しないオフ状態と、の間で、状態を切り替える。第７のスイッチ素子ＴＲ７の状態がオン状態である場合は、第２のキャパシタ端子Ｃｂが第１の電位点ＶＤＤに電気的に接続される。このため、第２のキャパシタ端子Ｃｂが第１の電位を有する。

第８のスイッチ素子ＴＲ８は、第８の一方の端子ＴＲ８ａ及び第８の他方の端子ＴＲ８ｂを備える。第８の一方の端子ＴＲ８ａは、第２のキャパシタ端子Ｃｂに電気的に接続される。第８の他方の端子ＴＲ８ｂは、第２の電位点Ｇに電気的に接続される。このため、第２のキャパシタ端子Ｃｂは、第８のスイッチ素子ＴＲ８を介して第２の電位点Ｇに電気的に接続される。第８のスイッチ素子ＴＲ８は、第８の一方の端子ＴＲ８ａと第８の他方の端子ＴＲ８ｂとが導通するオン状態と、第８の一方の端子ＴＲ８ａと第８の他方の端子ＴＲ８ｂとが導通しないオフ状態と、の間で、状態を切り替える。第８のスイッチ素子ＴＲ８の状態がオン状態である場合は、第２のキャパシタ端子Ｃｂが第２の電位点Ｇに電気的に接続される。このため、第２のキャパシタ端子Ｃｂが第２の電位を有する。

第１実施形態においては、第５のスイッチ素子ＴＲ５、第６のスイッチ素子ＴＲ６、第７のスイッチ素子ＴＲ７及び第８のスイッチ素子ＴＲ８は、ＭＯＳＦＥＴである。また、ｎ型ＭＯＳＦＥＴが使用される場合は、第５の他方の端子ＴＲ５ｂ、第６の他方の端子ＴＲ６ｂ、第７の他方の端子ＴＲ７ｂ及び第８の一方の端子ＴＲ８ａは、ドレインである。また、第５の一方の端子ＴＲ５ａ、第６の一方の端子ＴＲ６ａ、第７の一方の端子ＴＲ７ａ及び第８の他方の端子ＴＲ８ｂは、ソースである。第５のスイッチ素子ＴＲ５、第６のスイッチ素子ＴＲ６、第７のスイッチ素子ＴＲ７及び第８のスイッチ素子ＴＲ８がＩＧＢＴ等であってもよい。第５のスイッチ素子ＴＲ５、第６のスイッチ素子ＴＲ６、第７のスイッチ素子ＴＲ７及び第８のスイッチ素子ＴＲ８がＩＧＢＴである場合は、第５の他方の端子ＴＲ５ｂ、第６の他方の端子ＴＲ６ｂ、第７の他方の端子ＴＲ７ｂ及び第８の一方の端子ＴＲ８ａは、コレクタである。また、第５の一方の端子ＴＲ５ａ、第６の一方の端子ＴＲ６ａ、第７の一方の端子ＴＲ７ａ及び第８の他方の端子ＴＲ８ｂは、エミッタである。

回生時には、第５のスイッチ素子ＴＲ５、第６のスイッチ素子ＴＲ６及び第８のスイッチ素子ＴＲ８がキャパシタＣに回生電力を導くために使用される。回生電力が使用される再生時には、第５のスイッチ素子ＴＲ５、第６のスイッチ素子ＴＲ６及び第７のスイッチ素子ＴＲ７がキャパシタＣから回生電力を導くために使用される。

モータ駆動装置１０は、電位差検出器ＶＤを備える。

電位差検出器ＶＤは、回生／再生回路１０１に備えられる。

電位差検出器ＶＤは、第１のキャパシタ端子Ｃａの電位と第２のキャパシタ端子Ｃｂの電位との電位差ΔＶＣを検出する。電位差検出器ＶＤが電位差ΔＶＣを検出する際には、第７のスイッチ素子ＴＲ７又は第８のスイッチ素子ＴＲ８の状態がオン状態にされる。

モータ駆動装置１０は、第５の還流ダイオードＤ５、第６の還流ダイオードＤ６、第７の還流ダイオードＤ７及び第８の還流ダイオードＤ８を備える。

第５の還流ダイオードＤ５、第６の還流ダイオードＤ６、第７の還流ダイオードＤ７及び第８の還流ダイオードＤ８は、回生／再生回路１０１に備えられる。

第５の還流ダイオードＤ５は、第５のアノードＤ５ａ及び第５のカソードＤ５ｂを備える。第５の還流ダイオードＤ５は、第５のスイッチ素子ＴＲ５に電気的に逆並列接続される。このため、第５のアノードＤ５ａは、第５の一方の端子ＴＲ５ａに電気的に接続される。また、第５のカソードＤ５ｂは、第５の他方の端子ＴＲ５ｂに電気的に接続される。第５のスイッチ素子ＴＲ５及び第５の還流ダイオードＤ５は、逆導通特性を有するスイッチ素子を構成する。

第６の還流ダイオードＤ６は、第６のアノードＤ６ａ及び第６のカソードＤ６ｂを備える。第６の還流ダイオードＤ６は、第６のスイッチ素子ＴＲ６に電気的に逆並列接続される。このため、第６のアノードＤ６ａは、第６の一方の端子ＴＲ６ａに電気的に接続される。また、第６のカソードＤ６ｂは、第６の他方の端子ＴＲ６ｂに電気的に接続される。第６のスイッチ素子ＴＲ６及び第６の還流ダイオードＤ６は、逆導通特性を有するスイッチ素子を構成する。

第７の還流ダイオードＤ７は、第７のアノードＤ７ａ及び第７のカソードＤ７ｂを備える。第７の還流ダイオードＤ７は、第７のスイッチ素子ＴＲ７に電気的に逆並列接続される。このため、第７のアノードＤ７ａは、第７の一方の端子ＴＲ７ａに電気的に接続される。また、第７のカソードＤ７ｂは、第７の他方の端子ＴＲ７ｂに電気的に接続される。第７のスイッチ素子ＴＲ７及び第７の還流ダイオードＤ７は、逆導通特性を有するスイッチ素子を構成する。

第８の還流ダイオードＤ８は、第８のカソードＤ８ａ及び第８のアノードＤ８ｂを備える。第８の還流ダイオードＤ８は、第８のスイッチ素子ＴＲ８に電気的に逆並列接続される。このため、第８のカソードＤ８ａは、第８の一方の端子ＴＲ８ａに電気的に接続される。また、第８のアノードＤ８ｂは、第８の他方の端子ＴＲ８ｂに電気的に接続される。第８のスイッチ素子ＴＲ８及び第８の還流ダイオードＤ８は、逆導通特性を有するスイッチ素子を構成する。

１．５制御部
図２は、本発明の例示的な第１実施形態のモータ駆動装置に備えられる制御部及びスイッチ素子を図示するブロック図である。

モータ駆動装置１０は、図２に図示されるように、制御部１１０を備える。

制御部１１０は、マイクロコンピュータ等である。制御部１１０は、第１のスイッチ素子ＴＲ１、第２のスイッチ素子ＴＲ２、第３のスイッチ素子ＴＲ３、第４のスイッチ素子ＴＲ４、第５のスイッチ素子ＴＲ５、第６のスイッチ素子ＴＲ６、第７のスイッチ素子ＴＲ７及び第８のスイッチ素子ＴＲ８に駆動信号ＤＳを入力する。

駆動信号ＤＳは第１のスイッチ素子ＴＲ１、第２のスイッチ素子ＴＲ２、第３のスイッチ素子ＴＲ３、第４のスイッチ素子ＴＲ４、第５のスイッチ素子ＴＲ５、第６のスイッチ素子ＴＲ６、第７のスイッチ素子ＴＲ７及び第８のスイッチ素子ＴＲ８に含まれる各スイッチ素子に入力される駆動信号を含む。

各スイッチ素子に入力される駆動信号は、各スイッチを連続オン状態、連続オフ状態、パルス幅（ＰＷＭ）動作状態又は相補動作状態にする。

各スイッチ素子の状態が連続オン状態である場合は、各スイッチ素子の状態がオン状態である状況が連続する。

各スイッチ素子の状態が連続オフ状態である場合は、各スイッチ素子の状態がオフ状態である状況が連続する。

各スイッチ素子の状態がＰＷＭ動作状態である場合は、各スイッチ素子の状態がオン状態であるＰＷＭ動作のオン期間と、各スイッチ素子の状態がオフ状態であるＰＷＭ動作のオフ期間と、が交互に到来する。制御部１１０は、各スイッチ素子の状態をＰＷＭ動作状態にする場合は、各スイッチ素子に入力される駆動信号をパルス幅（ＰＷＭ）変調する。

各スイッチ素子の状態が相補動作状態である場合は、ＰＷＭ動作状態のスイッチ素子の状態がオン状態である場合に各スイッチ素子の状態がオフ状態になり、ＰＷＭ動作状態のスイッチ素子の状態がオフ状態である場合に各スイッチ素子の状態がオン状態になる。

１．６順方向力行時の制御
順方向力行時の制御は、第１の電位と第２の電位との電位差ΔＶに一致する電圧でモータＭを順方向ＦＤに低速回転させ、後に回生電力をキャパシタＣに蓄積することができるようにするためにキャパシタＣを充電されていない状態にしておくために行われる。又は、順方向力行時の制御は、キャパシタＣが既に充電されておりキャパシタＣに回生電力が既に蓄積されている状況下において、キャパシタＣに蓄積された回生電力を使用せずに第１の電位と第２の電位との電位差ΔＶに一致する電圧でモータＭを順方向ＦＤに低速回転させるために行われる。

図３は、順方向力行時の第１の制御が行われる場合に本発明の例示的な第１実施形態のモータ駆動装置に流れる電流を説明する図である。

順方向力行時の第１の制御が行われる場合は、駆動信号ＤＳは、図３に図示されるように、第１のスイッチ素子ＴＲ１及び第４のスイッチ素子ＴＲ４の状態を連続オン状態にし、第２のスイッチ素子ＴＲ２、第３のスイッチ素子ＴＲ３、第５のスイッチ素子ＴＲ５、第６のスイッチ素子ＴＲ６、第７のスイッチ素子ＴＲ７及び第８のスイッチ素子ＴＲ８の状態を連続オフ状態にする。

したがって、順方向力行時の第１の制御が行われる場合は、駆動信号ＤＳは、第１のスイッチ素子ＴＲ１及び第４のスイッチ素子ＴＲ４の状態をオン状態にし、第２のスイッチ素子ＴＲ２、第３のスイッチ素子ＴＲ３、第５のスイッチ素子ＴＲ５、第６のスイッチ素子ＴＲ６、第７のスイッチ素子ＴＲ７及び第８のスイッチ素子ＴＲ８の状態をオフ状態にする。

このため、モータ駆動装置１０の制御方法は、第１のスイッチ素子ＴＲ１及び第４のスイッチ素子ＴＲ４の状態をオン状態にし、第２のスイッチ素子ＴＲ２、第３のスイッチ素子ＴＲ３、第５のスイッチ素子ＴＲ５、第６のスイッチ素子ＴＲ６、第７のスイッチ素子ＴＲ７及び第８のスイッチ素子ＴＲ８の状態をオフ状態にする工程を備える。

順方向力行時の第１の制御が行われる場合は、第１の電位点ＶＤＤから、ダイオードＤ１０、第１のスイッチ素子ＴＲ１、第１の出力点ＯＰ１、モータＭ、第２の出力点ＯＰ２、及び第４のスイッチ素子ＴＲ４を経由して、第２の電位点Ｇに向かう電流Ｉ１０１が流れる。また、モータＭが、電流Ｉ１０１により順方向ＦＤに低速回転させられる。

図４は、順方向力行時の第２の制御が行われる場合に本発明の例示的な第１実施形態のモータ駆動装置に流れる電流を説明する図である。

順方向力行時の第２の制御は、順方向力行時の第１の制御と主に下記の相違点で相違する。

順方向力行時の第１の制御が行われる場合は、駆動信号ＤＳは、図３に図示されるように、第１のスイッチ素子ＴＲ１の状態を連続オン状態にする。これに対して、順方向力行時の第２の制御が行われる場合は、駆動信号ＤＳは、図４に図示されるように、第１のスイッチ素子ＴＲ１の状態をＰＷＭ動作状態にする。

したがって、順方向力行時の第２の制御が行われる場合は、駆動信号ＤＳは、ＰＷＭ動作のオン期間に、第１のスイッチ素子ＴＲ１及び第４のスイッチ素子ＴＲ４の状態をオン状態にし、第２のスイッチ素子ＴＲ２、第３のスイッチ素子ＴＲ３、第５のスイッチ素子ＴＲ５、第６のスイッチ素子ＴＲ６、第７のスイッチ素子ＴＲ７及び第８のスイッチ素子ＴＲ８の状態をオフ状態にする。

また、駆動信号ＤＳは、ＰＷＭ動作のオフ期間に、第４のスイッチ素子ＴＲ４の状態をオン状態にし、第１のスイッチ素子ＴＲ１、第２のスイッチ素子ＴＲ２、第３のスイッチ素子ＴＲ３、第５のスイッチ素子ＴＲ５、第６のスイッチ素子ＴＲ６、第７のスイッチ素子ＴＲ７及び第８のスイッチ素子ＴＲ８の状態をオフ状態にする。

また、モータ駆動装置１０の制御方法は、第４のスイッチ素子ＴＲ４の状態をオン状態にし、第１のスイッチ素子ＴＲ１、第２のスイッチ素子ＴＲ２、第３のスイッチ素子ＴＲ３、第５のスイッチ素子ＴＲ５、第６のスイッチ素子ＴＲ６、第７のスイッチ素子ＴＲ７及び第８のスイッチ素子ＴＲ８の状態をオフ状態にする工程を備える。

順方向力行時の第２の制御が行われる場合は、ＰＷＭ動作のオン期間に、第１の電位点ＶＤＤから、ダイオードＤ１０、第１のスイッチ素子ＴＲ１、第１の出力点ＯＰ１、モータＭ、第２の出力点ＯＰ２、及び第４のスイッチ素子ＴＲ４を経由して、第２の電位点Ｇに向かう電流Ｉ１０１が流れる。また、モータＭが、電流Ｉ１０１により順方向ＦＤに低速回転させられる。

また、ＰＷＭ動作のオフ期間に、第１の出力点ＯＰ１、モータＭ、第２の出力点ＯＰ２、第４のスイッチ素子ＴＲ４、及び第３の還流ダイオードＤ３を循環する電流Ｉ１０２が流れる。これにより、第１のスイッチ素子ＴＲ１の状態がオン状態からオフ状態に切り替えられる瞬間に第１のスイッチ素子ＴＲ１に流れている電流を第３の還流ダイオードＤ３に転流させることができる。

順方向力行時の第２の制御が行われる場合は、第３のスイッチ素子ＴＲ３及び第３の還流ダイオードＤ３により構成されるスイッチ素子等の、逆導通特性を有するスイッチ素子が必要である。

順方向力行時の第２の制御が行われる場合は、駆動信号ＤＳが第３のスイッチ素子ＴＲ３の状態を相補動作状態にしてもよい。

駆動信号ＤＳが第３のスイッチ素子ＴＲ３の状態を相補動作状態にする場合は、駆動信号ＤＳは、ＰＷＭ動作のオン期間に、第１のスイッチ素子ＴＲ１及び第４のスイッチ素子ＴＲ４の状態をオン状態にし、第２のスイッチ素子ＴＲ２、第３のスイッチ素子ＴＲ３、第５のスイッチ素子ＴＲ５、第６のスイッチ素子ＴＲ６、第７のスイッチ素子ＴＲ７及び第８のスイッチ素子ＴＲ８の状態をオフ状態にする。

また、駆動信号ＤＳは、ＰＷＭ動作のオフ期間に、第３のスイッチ素子ＴＲ３及び第４のスイッチ素子ＴＲ４の状態をオン状態にし、第１のスイッチ素子ＴＲ１、第２のスイッチ素子ＴＲ２、第５のスイッチ素子ＴＲ５、第６のスイッチ素子ＴＲ６、第７のスイッチ素子ＴＲ７及び第８のスイッチ素子ＴＲ８の状態をオフ状態にする。

また、モータ駆動装置１０の制御方法は、第３のスイッチ素子ＴＲ３及び第４のスイッチ素子ＴＲ４の状態をオン状態にし、第１のスイッチ素子ＴＲ１、第２のスイッチ素子ＴＲ２、第５のスイッチ素子ＴＲ５、第６のスイッチ素子ＴＲ６、第７のスイッチ素子ＴＲ７及び第８のスイッチ素子ＴＲ８の状態をオフ状態にする工程を備える。

駆動信号ＤＳが第３のスイッチ素子ＴＲ３の状態を相補動作状態にする場合は、ＰＷＭ動作のオン期間に、第１の電位点ＶＤＤから、ダイオードＤ１０、第１のスイッチ素子ＴＲ１、第１の出力点ＯＰ１、モータＭ、第２の出力点ＯＰ２、及び第４のスイッチ素子ＴＲ４を経由して、第２の電位点Ｇに向かう電流Ｉ１０１が流れる。また、モータＭが、電流Ｉ１０１により順方向ＦＤに低速回転させられる。

また、ＰＷＭ動作のオフ期間に、第１の出力点ＯＰ１、モータＭ、第２の出力点ＯＰ２、第４のスイッチ素子ＴＲ４、及び第３のスイッチ素子ＴＲ３を循環する電流Ｉ１０２が流れる。これにより、電流Ｉ１０２が第３の還流ダイオードＤ３を通過することにより生じる損失を抑制することができる。

図５は、順方向力行時の第３の制御が行われる場合に本発明の例示的な第１実施形態のモータ駆動装置に流れる電流を説明する図である。

順方向力行時の第３の制御は、順方向力行時の第１の制御と主に下記の相違点で相違する。

順方向力行時の第１の制御が行われる場合は、駆動信号ＤＳは、図３に図示されるように、第４のスイッチ素子ＴＲ４の状態を連続オン状態にする。これに対して、順方向力行時の第３の制御が行われる場合は、駆動信号ＤＳは、図５に図示されるように、第４のスイッチ素子ＴＲ４の状態をＰＷＭ動作状態にする。

したがって、順方向力行時の第３の制御が行われる場合は、駆動信号ＤＳは、ＰＷＭ動作のオン期間に、第１のスイッチ素子ＴＲ１及び第４のスイッチ素子ＴＲ４の状態をオン状態にし、第２のスイッチ素子ＴＲ２、第３のスイッチ素子ＴＲ３、第５のスイッチ素子ＴＲ５、第６のスイッチ素子ＴＲ６、第７のスイッチ素子ＴＲ７及び第８のスイッチ素子ＴＲ８の状態をオフ状態にする。

また、駆動信号ＤＳは、ＰＷＭ動作のオフ期間に、第１のスイッチ素子ＴＲ１の状態をオン状態にし、第２のスイッチ素子ＴＲ２、第３のスイッチ素子ＴＲ３、第４のスイッチ素子ＴＲ４、第５のスイッチ素子ＴＲ５、第６のスイッチ素子ＴＲ６、第７のスイッチ素子ＴＲ７及び第８のスイッチ素子ＴＲ８の状態をオフ状態にする。

また、モータ駆動装置１０の制御方法は、第１のスイッチ素子ＴＲ１の状態をオン状態にし、第２のスイッチ素子ＴＲ２、第３のスイッチ素子ＴＲ３、第４のスイッチ素子ＴＲ４、第５のスイッチ素子ＴＲ５、第６のスイッチ素子ＴＲ６、第７のスイッチ素子ＴＲ７及び第８のスイッチ素子ＴＲ８の状態をオフ状態にする工程を備える。

順方向力行時の第３の制御が行われる場合は、ＰＷＭ動作のオン期間に、第１の電位点ＶＤＤから、ダイオードＤ１０、第１のスイッチ素子ＴＲ１、第１の出力点ＯＰ１、モータＭ、第２の出力点ＯＰ２、及び第４のスイッチ素子ＴＲ４を経由して、第２の電位点Ｇに向かう電流Ｉ１０１が流れる。また、モータＭが、電流Ｉ１０１により順方向ＦＤに低速回転させられる。

また、ＰＷＭ動作のオフ期間に、第１の出力点ＯＰ１、モータＭ、第２の出力点ＯＰ２、第２の還流ダイオードＤ２、及び第１のスイッチ素子ＴＲ１を循環する電流Ｉ１０３が流れる。

順方向力行時の第３の制御が行われる場合は、第２のスイッチ素子ＴＲ２及び第２の還流ダイオードＤ２により構成されるスイッチ素子等の、逆導通特性を有するスイッチ素子が必要である。

順方向力行時の第３の制御が行われる場合は、駆動信号ＤＳが第２のスイッチ素子ＴＲ２の状態を相補動作状態にしてもよい。

駆動信号ＤＳが第２のスイッチ素子ＴＲ２の状態を相補動作状態にする場合は、駆動信号ＤＳは、ＰＷＭ動作のオン期間に、第１のスイッチ素子ＴＲ１及び第４のスイッチ素子ＴＲ４の状態をオン状態にし、第２のスイッチ素子ＴＲ２、第３のスイッチ素子ＴＲ３、第５のスイッチ素子ＴＲ５、第６のスイッチ素子ＴＲ６、第７のスイッチ素子ＴＲ７及び第８のスイッチ素子ＴＲ８の状態をオフ状態にする。

また、駆動信号ＤＳは、ＰＷＭ動作のオフ期間に、第１のスイッチ素子ＴＲ１及び第２のスイッチ素子ＴＲ２の状態をオン状態にし、第３のスイッチ素子ＴＲ３、第４のスイッチ素子ＴＲ４、第５のスイッチ素子ＴＲ５、第６のスイッチ素子ＴＲ６、第７のスイッチ素子ＴＲ７及び第８のスイッチ素子ＴＲ８の状態をオフ状態にする。

また、モータ駆動装置１０の制御方法は、第１のスイッチ素子ＴＲ１及び第２のスイッチ素子ＴＲ２の状態をオン状態にし、第３のスイッチ素子ＴＲ３、第４のスイッチ素子ＴＲ４、第５のスイッチ素子ＴＲ５、第６のスイッチ素子ＴＲ６、第７のスイッチ素子ＴＲ７及び第８のスイッチ素子ＴＲ８の状態をオフ状態にする工程を備える。

駆動信号ＤＳが第２のスイッチ素子ＴＲ２の状態を相補動作状態にする場合は、ＰＷＭ動作のオン期間に、第１の電位点ＶＤＤから、ダイオードＤ１０、第１のスイッチ素子ＴＲ１、第１の出力点ＯＰ１、モータＭ、第２の出力点ＯＰ２、及び第４のスイッチ素子ＴＲ４を経由して、第２の電位点Ｇに向かう電流Ｉ１０１が流れる。また、モータＭが、電流Ｉ１０１により順方向ＦＤに低速回転させられる。

また、ＰＷＭ動作のオフ期間に、第１の出力点ＯＰ１、モータＭ、第２の出力点ＯＰ２、第２のスイッチ素子ＴＲ２、及び第１のスイッチ素子ＴＲ１を循環する電流Ｉ１０３が流れる。これにより、電流Ｉ１０３が第２の還流ダイオードＤ２を通過することにより生じる損失を抑制することができる。

駆動信号ＤＳが、第４のスイッチ素子ＴＲ４の状態に加えて第１のスイッチ素子ＴＲ１の状態をＰＷＭ動作状態にしてもよい。また、駆動信号ＤＳが、第２のスイッチ素子ＴＲ２の状態に加えて第３のスイッチ素子ＴＲ３の状態を相補動作状態にしてもよい。

１．７順方向回生時の制御
順方向回生時の制御は、モータＭが順方向ＦＤに回転している状況下において、又はモータＭが外力により順方向ＦＤに回転させられている状況下において、モータＭの回転を減速し、キャパシタＣに回生電力を蓄積するために行われる。

図６は、順方向回生時の第１の制御が行われる場合に本発明の例示的な第１実施形態のモータ駆動装置に流れる電流を説明する図である。

順方向回生時の第１の制御が行われる場合は、駆動信号ＤＳは、図６に図示されるように、第８のスイッチ素子ＴＲ８の状態を連続オン状態にし、第１のスイッチ素子ＴＲ１、第２のスイッチ素子ＴＲ２、第３のスイッチ素子ＴＲ３、第６のスイッチ素子ＴＲ６及び第７のスイッチ素子ＴＲ７の状態を連続オフ状態にする。

したがって、順方向回生時の第１の制御が行われる場合は、駆動信号ＤＳは、第８のスイッチ素子ＴＲ８の状態をオン状態にし、第１のスイッチ素子ＴＲ１、第２のスイッチ素子ＴＲ２、第３のスイッチ素子ＴＲ３、第６のスイッチ素子ＴＲ６及び第７のスイッチ素子ＴＲ７の状態をオフ状態にする。

このため、モータ駆動装置１０の制御方法は、第８のスイッチ素子ＴＲ８の状態をオン状態にし、第１のスイッチ素子ＴＲ１、第２のスイッチ素子ＴＲ２、第３のスイッチ素子ＴＲ３、第６のスイッチ素子ＴＲ６及び第７のスイッチ素子ＴＲ７の状態をオフ状態にする工程を備える。

第４のスイッチ素子ＴＲ４及び第４の還流ダイオードＤ４により構成されるスイッチ素子は、逆導通特性を有する。このため、駆動信号ＤＳは、第４のスイッチ素子ＴＲ４の状態を連続オン状態にしてもよいし、第４のスイッチ素子ＴＲ４の状態を連続オフ状態にしてもよい。

したがって、駆動信号ＤＳは、第４のスイッチ素子ＴＲ４の状態をオン状態にしてもよいし、第４のスイッチ素子ＴＲ４の状態をオフ状態にしてもよい。

このため、上述した工程は、第４のスイッチ素子ＴＲ４の状態をオン状態にしてもよいし、第４のスイッチ素子ＴＲ４の状態をオフ状態にしてもよい。

同様に、第５のスイッチ素子ＴＲ５及び第５の還流ダイオードＤ５により構成されるスイッチ素子は、逆導通特性を有する。このため、駆動信号ＤＳは、第５のスイッチ素子ＴＲ５の状態を連続オン状態にしてもよいし、第５のスイッチ素子ＴＲ５の状態を連続オフ状態にしてもよい。

したがって、駆動信号ＤＳは、第５のスイッチ素子ＴＲ５の状態をオン状態にしてもよいし、第５のスイッチ素子ＴＲ５の状態をオフ状態にしてもよい。

このため、上述した工程は、第５のスイッチ素子ＴＲ５の状態をオン状態にしてもよいし、第５のスイッチ素子ＴＲ５の状態をオフ状態にしてもよい。

ただし、駆動信号ＤＳが第４のスイッチ素子ＴＲ４の状態を連続オン状態にした場合は、下述する電流Ｉ１１１が第４の還流ダイオードＤ４を通過することにより生じる損失を抑制することができる。

同様に、駆動信号ＤＳが第５のスイッチ素子ＴＲ５の状態を連続オン状態にした場合は、電流Ｉ１１１が第５の還流ダイオードＤ５を通過することにより生じる損失を抑制することができる。

このため、駆動信号ＤＳは、望ましくは、第４のスイッチ素子ＴＲ４及び第５のスイッチ素子ＴＲ５の少なくとも一方の状態を連続オン状態にし、さらに望ましくは、第４のスイッチ素子ＴＲ４及び第５のスイッチ素子ＴＲ５の両方の状態を連続オン状態にする。

したがって、駆動信号ＤＳは、望ましくは、第４のスイッチ素子ＴＲ４及び第５のスイッチ素子ＴＲ５の少なくとも一方の状態をオン状態にし、さらに望ましくは、第４のスイッチ素子ＴＲ４及び第５のスイッチ素子ＴＲ５の両方の状態をオン状態にする。

このため、上述した工程は、望ましくは、第４のスイッチ素子ＴＲ４及び第５のスイッチ素子ＴＲ５の少なくとも一方の状態をオン状態にし、さらに望ましくは、第４のスイッチ素子ＴＲ４及び第５のスイッチ素子ＴＲ５の両方の状態をオン状態にする。

第４のスイッチ素子ＴＲ４及び第４の還流ダイオードＤ４により構成されるスイッチ素子が逆導通特性を有しない第４のスイッチ素子ＴＲ４に置き換えられた場合は、駆動信号ＤＳは、第４のスイッチ素子ＴＲ４を連続オン状態にし、第４のスイッチ素子ＴＲ４をオン状態にする。

同様に、第５のスイッチ素子ＴＲ５及び第５の還流ダイオードＤ５により構成されるスイッチ素子が逆導通特性を有しない第５のスイッチ素子ＴＲ５に置き換えられた場合は、駆動信号ＤＳは、第５のスイッチ素子ＴＲ５の状態を連続オン状態にし、第５のスイッチ素子ＴＲ５の状態をオン状態にする。

順方向回生時の第１の制御が行われる場合は、第２の電位点Ｇから、第４のスイッチ素子ＴＲ４又は第４の還流ダイオードＤ４、第２の出力点ＯＰ２、モータＭ、第１の出力点ＯＰ１、第５のスイッチ素子ＴＲ５又は第５の還流ダイオードＤ５、キャパシタＣ、及び第８のスイッチ素子ＴＲ８を経由して、第２の電位点Ｇに向かう電流Ｉ１１１が流れる。また、キャパシタＣが、電流Ｉ１１１により充電される。これにより、キャパシタＣには、回生電力が蓄積される。

順方向回生時の第１の制御が行われる場合は、制御部１１０は、電位差検出器ＶＤにより検出された第１のキャパシタ端子Ｃａの電位と第２のキャパシタ端子Ｃｂの電位との電位差ΔＶＣを取得する。また、制御部１１０は、取得した電位差ＶＣが、キャパシタＣが基準以上に充電されたことを示す場合に、駆動信号ＤＳを、第３のスイッチ素子ＴＲ３の状態を連続オン状態にし第５のスイッチ素子ＴＲ５の状態を連続オフ状態にする駆動信号にする。これにより、キャパシタＣが基準以上に充電されキャパシタＣに回生電力を蓄積することができなくなった場合に、キャパシタＣを充電しキャパシタＣに回生電力を蓄積することを停止することができる。また、回生電力を熱に変換し消費することができる。

キャパシタＣが基準以上に充電される前は、キャパシタＣに回生電力が適切に蓄積されるため、取得される電位差ΔＶＣは、時間が経過するにつれて上昇する。一方、キャパシタＣが基準以上に充電された後は、キャパシタＣに蓄積された回生電力が放出されるため、取得される電位差ΔＶＣは、時間が経過するにつれて下降する。このため、取得される電位差ΔＶＣが下降し始めた場合は、取得した電位差ΔＶＣが、キャパシタＣが基準以上に充電されたことを示すとみなすことができる。

図７は、順方向回生時の第２の制御が行われる場合に本発明の例示的な第１実施形態のモータ駆動装置に流れる電流を説明する図である。

順方向回生時の第２の制御は、順方向回生時の第１の制御と主に下記の相違点で相違する。

順方向回生時の第１の制御が行われる場合は、駆動信号ＤＳは、図６に図示されるように、第３のスイッチ素子ＴＲ３の状態を連続オフ状態にする。これに対して、順方向回生時の第２の制御が行われる場合は、駆動信号ＤＳは、図７に図示されるように、第３のスイッチ素子ＴＲ３の状態をＰＷＭ動作状態にする。

したがって、順方向回生時の第２の制御が行われる場合は、駆動信号ＤＳは、ＰＷＭ動作のオフ期間に、第８のスイッチ素子ＴＲ８の状態をオン状態にし、第４のスイッチ素子ＴＲ４の状態をオン状態又はオフ状態にし、第１のスイッチ素子ＴＲ１、第２のスイッチ素子ＴＲ２、第３のスイッチ素子ＴＲ３、第５のスイッチ素子ＴＲ５、第６のスイッチ素子ＴＲ６及び第７のスイッチ素子ＴＲ７の状態をオフ状態にする。

また、駆動信号ＤＳは、ＰＷＭ動作のオン期間に、第３のスイッチ素子ＴＲ３及び第８のスイッチ素子ＴＲ８の状態をオン状態にし、第４のスイッチ素子ＴＲ４の状態をオン状態又はオフ状態にし、第１のスイッチ素子ＴＲ１、第２のスイッチ素子ＴＲ２、第５のスイッチ素子ＴＲ５、第６のスイッチ素子ＴＲ６及び第７のスイッチ素子ＴＲ７の状態をオフ状態にする。

このため、モータ駆動装置１０の制御方法は、第８のスイッチ素子ＴＲ８の状態をオン状態にし、第４のスイッチ素子ＴＲ４の状態をオン状態又はオフ状態にし、第１のスイッチ素子ＴＲ１、第２のスイッチ素子ＴＲ２、第３のスイッチ素子ＴＲ３、第５のスイッチ素子ＴＲ５、第６のスイッチ素子ＴＲ６及び第７のスイッチ素子ＴＲ７の状態をオフ状態にする工程を備える。

また、モータ駆動装置１０の制御方法は、第３のスイッチ素子ＴＲ３及び第８のスイッチ素子ＴＲ８の状態をオン状態にし、第４のスイッチ素子ＴＲ４の状態をオン状態又はオフ状態にし、第１のスイッチ素子ＴＲ１、第２のスイッチ素子ＴＲ２、第５のスイッチ素子ＴＲ５、第６のスイッチ素子ＴＲ６及び第７のスイッチ素子ＴＲ７の状態をオフ状態にする工程を備える。

順方向回生時の第２の制御が行われる場合は、ＰＷＭ動作のオフ期間に、第２の電位点Ｇから、第４のスイッチ素子ＴＲ４又は第４の還流ダイオードＤ４、第２の出力点ＯＰ２、モータＭ、第１の出力点ＯＰ１、第５のスイッチ素子ＴＲ５又は第５の還流ダイオードＤ５、キャパシタＣ、及び第８のスイッチ素子ＴＲ８を経由して、第２の電位点Ｇに向かう電流Ｉ１１１が流れる。また、キャパシタＣが、電流Ｉ１１１により充電される。これにより、キャパシタＣには、回生電力が蓄積される。

また、ＰＷＭ動作のオン期間に、第２の出力点ＯＰ２、モータＭ、第１の出力点ＯＰ１、第３のスイッチ素子ＴＲ３、及び第４のスイッチ素子ＴＲ４又は第４の還流ダイオードＤ４を循環する電流Ｉ１１２が流れる。これにより、キャパシタＣに蓄積される回生電力を調整することができる。

順方向回生時の第２の制御が行われる場合は、第５のスイッチ素子ＴＲ５及び第５の還流ダイオードＤ５により構成されるスイッチ素子等の、逆導通特性を有するスイッチ素子が必要である。

順方向回生時の第２の制御が行われる場合は、駆動信号ＤＳが第５のスイッチ素子ＴＲ５の状態を相補動作状態にしてもよい。

駆動信号ＤＳが第５のスイッチ素子ＴＲ５の状態を相補動作状態にする場合は、駆動信号ＤＳは、ＰＷＭ動作のオフ期間に、第５のスイッチ素子ＴＲ５及び第８のスイッチ素子ＴＲ８の状態をオン状態にし、第４のスイッチ素子ＴＲ４の状態をオン状態又はオフ状態にし、第１のスイッチ素子ＴＲ１、第２のスイッチ素子ＴＲ２、第３のスイッチ素子ＴＲ３、第６のスイッチ素子ＴＲ６及び第７のスイッチ素子ＴＲ７の状態をオフ状態にする。

このため、モータ駆動装置１０の制御方法は、第５のスイッチ素子ＴＲ５及び第８のスイッチ素子ＴＲ８の状態をオン状態にし、第４のスイッチ素子ＴＲ４の状態をオン状態又はオフ状態にし、第１のスイッチ素子ＴＲ１、第２のスイッチ素子ＴＲ２、第３のスイッチ素子ＴＲ３、第６のスイッチ素子ＴＲ６及び第７のスイッチ素子ＴＲ７の状態をオフ状態にする工程を備える。

駆動信号ＤＳが第５のスイッチ素子ＴＲ５の状態を相補動作状態にする場合は、ＰＷＭ動作のオフ期間に、第２の電位点Ｇから、第４のスイッチ素子ＴＲ４又は第４の還流ダイオードＤ４、第２の出力点ＯＰ２、モータＭ、第１の出力点ＯＰ１、第５のスイッチ素子ＴＲ５、キャパシタＣ、及び第８のスイッチ素子ＴＲ８を経由して、第２の電位点Ｇに向かう電流Ｉ１１１が流れる。これにより、電流Ｉ１１１が第５の還流ダイオードＤ５を流れることにより生じる損失を抑制することができる。また、キャパシタＣが、電流Ｉ１１１により充電される。これにより、キャパシタＣには、回生電力が蓄積される。

また、ＰＷＭ動作のオン期間に、第２の出力点ＯＰ２、モータＭ、第１の出力点ＯＰ１、第３のスイッチ素子ＴＲ３、及び第４のスイッチ素子ＴＲ４又は第４の還流ダイオードＤ４を循環する電流Ｉ１１２が流れる。これにより、蓄積される回生電力を調整することができる。

図８は、順方向回生時の第３の制御が行われる場合に本発明の例示的な第１実施形態のモータ駆動装置に流れる電流を説明する図である。

順方向回生時の第３の制御は、順方向回生時の第１の制御と主に下記の相違点で相違する。

順方向回生時の第１の制御が行われる場合は、駆動信号ＤＳは、図６に図示されるように、第６のスイッチ素子ＴＲ６の状態を連続オフ状態にする。これに対して、順方向回生時の第３の制御が行われる場合は、駆動信号ＤＳは、図８に図示されるように、第６のスイッチ素子ＴＲ６の状態をＰＷＭ動作状態にする。

したがって、順方向回生時の第３の制御が行われる場合は、駆動信号ＤＳは、ＰＷＭ動作のオフ期間に、第８のスイッチ素子ＴＲ８の状態をオン状態にし、第５のスイッチ素子ＴＲ５の状態をオン状態又はオフ状態にし、第１のスイッチ素子ＴＲ１、第２のスイッチ素子ＴＲ２、第３のスイッチ素子ＴＲ３、第４のスイッチ素子ＴＲ４、第６のスイッチ素子ＴＲ６及び第７のスイッチ素子ＴＲ７の状態をオフ状態にする。

また、駆動信号ＤＳは、ＰＷＭ動作のオン期間に、第６のスイッチ素子ＴＲ６及び第８のスイッチ素子ＴＲ８の状態をオン状態にし、第５のスイッチ素子ＴＲ５の状態をオン状態又はオフ状態にし、第１のスイッチ素子ＴＲ１、第２のスイッチ素子ＴＲ２、第３のスイッチ素子ＴＲ３、第４のスイッチ素子ＴＲ４及び第７のスイッチ素子ＴＲ７の状態をオフ状態にする。

このため、モータ駆動装置１０の制御方法は、第８のスイッチ素子ＴＲ８の状態をオン状態にし、第５のスイッチ素子ＴＲ５の状態をオン状態又はオフ状態にし、第１のスイッチ素子ＴＲ１、第２のスイッチ素子ＴＲ２、第３のスイッチ素子ＴＲ３、第４のスイッチ素子ＴＲ４、第６のスイッチ素子ＴＲ６及び第７のスイッチ素子ＴＲ７の状態をオフ状態にする工程を備える。

また、モータ駆動装置１０の制御方法は、第６のスイッチ素子ＴＲ６及び第８のスイッチ素子ＴＲ８の状態をオン状態にし、第５のスイッチ素子ＴＲ５の状態をオン状態又はオフ状態にし、第１のスイッチ素子ＴＲ１、第２のスイッチ素子ＴＲ２、第３のスイッチ素子ＴＲ３、第４のスイッチ素子ＴＲ４及び第７のスイッチ素子ＴＲ７の状態をオフ状態にする工程を備える。

順方向回生時の第３の制御が行われる場合は、ＰＷＭ動作のオフ期間に、第２の電位点Ｇから、第４の還流ダイオードＤ４、第２の出力点ＯＰ２、モータＭ、第１の出力点ＯＰ１、第５のスイッチ素子ＴＲ５又は第５の還流ダイオードＤ５、キャパシタＣ、及び第８のスイッチ素子ＴＲ８を経由して、第２の電位点Ｇに向かう電流Ｉ１１１が流れる。また、キャパシタＣが、電流Ｉ１１１により充電される。これにより、キャパシタＣには、回生電力が蓄積される。

また、ＰＷＭ動作のオン期間に、第２の出力点ＯＰ２、モータＭ、第１の出力点ＯＰ１、第５のスイッチ素子ＴＲ５又は第５の還流ダイオードＤ５、及び第６のスイッチ素子ＴＲ６を循環する電流Ｉ１１３が流れる。これにより、蓄積される回生電力を調整することができる。

順方向回生時の第３の制御が行われる場合は、第４のスイッチ素子ＴＲ４及び第４の還流ダイオードＤ４により構成されるスイッチ素子等の、逆導通特性を有するスイッチ素子が必要である。

順方向回生時の第３の制御が行われる場合は、駆動信号ＤＳが第４のスイッチ素子ＴＲ４を相補動作状態にしてもよい。

駆動信号ＤＳが第４のスイッチ素子ＴＲ４を相補動作状態にする場合は、駆動信号ＤＳは、ＰＷＭ動作のオフ期間に、第４のスイッチ素子ＴＲ４及び第８のスイッチ素子ＴＲ８の状態をオン状態にし、第５のスイッチ素子ＴＲ５の状態をオン状態又はオフ状態にし、第１のスイッチ素子ＴＲ１、第２のスイッチ素子ＴＲ２、第３のスイッチ素子ＴＲ３、第６のスイッチ素子ＴＲ６及び第７のスイッチ素子ＴＲ７の状態をオフ状態にする。

このため、モータ駆動装置１０の制御方法は、第４のスイッチ素子ＴＲ４及び第８のスイッチ素子ＴＲ８の状態をオン状態にし、第５のスイッチ素子ＴＲ５の状態をオン状態又はオフ状態にし、第１のスイッチ素子ＴＲ１、第２のスイッチ素子ＴＲ２、第３のスイッチ素子ＴＲ３、第６のスイッチ素子ＴＲ６及び第７のスイッチ素子ＴＲ７の状態をオフ状態にする工程を備える。

駆動信号ＤＳが第４のスイッチ素子ＴＲ４を相補動作状態にする場合は、ＰＷＭ動作のオフ期間に、第２の電位点Ｇから、第４のスイッチ素子ＴＲ４、第２の出力点ＯＰ２、モータＭ、第１の出力点ＯＰ１、第５のスイッチ素子ＴＲ５又は第５の還流ダイオードＤ５、キャパシタＣ、及び第８のスイッチ素子ＴＲ８を経由して、第２の電位点Ｇに向かう電流Ｉ１１１が流れる。これにより、電流Ｉ１１１が第４の還流ダイオードＤ４を流れることにより生じる損失を抑制することができる。また、キャパシタＣが、電流Ｉ１１１により充電される。これにより、キャパシタＣには、回生電力が蓄積される。

１．８順方向再生時の制御
順方向再生時の制御は、キャパシタＣに蓄積された回生電力を使用して第１の電位と第２の電位との電位差ΔＶより高い電圧でモータＭを順方向ＦＤに高速回転させるために行われる。

図９は、順方向再生時の第１の制御が行われる場合に本発明の例示的な第１実施形態のモータ駆動装置に流れる電流を説明する図である。

順方向再生時の第１の制御が行われる場合は、駆動信号ＤＳは、図９に図示されるように、第４のスイッチ素子ＴＲ４、第５のスイッチ素子ＴＲ５及び第７のスイッチ素子ＴＲ７の状態を連続オン状態にし、第１のスイッチ素子ＴＲ１、第２のスイッチ素子ＴＲ２、第３のスイッチ素子ＴＲ３、第６のスイッチ素子ＴＲ６及び第８のスイッチ素子ＴＲ８の状態を連続オフ状態にする。

したがって、順方向再生時の第１の制御が行われる場合は、駆動信号ＤＳは、第４のスイッチ素子ＴＲ４、第５のスイッチ素子ＴＲ５及び第７のスイッチ素子ＴＲ７の状態をオン状態にし、第１のスイッチ素子ＴＲ１、第２のスイッチ素子ＴＲ２、第３のスイッチ素子ＴＲ３、第６のスイッチ素子ＴＲ６及び第８のスイッチ素子ＴＲ８の状態をオフ状態にする。

このため、モータ駆動装置１０の制御方法は、第４のスイッチ素子ＴＲ４、第５のスイッチ素子ＴＲ５及び第７のスイッチ素子ＴＲ７の状態をオン状態にし、第１のスイッチ素子ＴＲ１、第２のスイッチ素子ＴＲ２、第３のスイッチ素子ＴＲ３、第６のスイッチ素子ＴＲ６及び第８のスイッチ素子ＴＲ８の状態をオフ状態にする工程を備える。

順方向再生時の第１の制御が行われる場合は、第１の電位点ＶＤＤから、第７のスイッチ素子ＴＲ７、キャパシタＣ、第５のスイッチ素子ＴＲ５、第１の出力点ＯＰ１、モータＭ、第２の出力点ＯＰ２、及び第４のスイッチ素子ＴＲ４を経由して、第２の電位点Ｇに向かう電流Ｉ１２１が流れる。また、モータＭが、電流Ｉ１２１により順方向ＦＤに高速回転させられる。また、キャパシタＣが、放電させられる。これにより、キャパシタＣに蓄積された回生電力が使用される。

順方向再生時の第１の制御が行われる場合は、第１の出力点ＯＰ１は、第１の電位と、第１のキャパシタ端子Ｃａの電位と第２のキャパシタ端子Ｃｂの電位との電位差ΔＶＣと、の和に一致する電位を有する。また、第２の出力点ＯＰ２は、第２の電位を有する。このため、第１の電位と第２の電位との電位差ΔＶに一致する電圧より高い電圧でモータＭを高速回転させることができる。

順方向再生時の第１の制御が行われている間に、第１のキャパシタ端子Ｃａの電位と第２のキャパシタ端子Ｃｂの電位との電位差ΔＶＣが低下した場合は、順方向力行時の制御が行われる。

図１０は、順方向再生時の第２の制御が行われる場合に本発明の例示的な第１実施形態のモータ駆動装置に流れる電流を説明する図である。

順方向再生時の第２の制御は、順方向再生時の第１の制御と主に下記の相違点で相違する。

順方向再生時の第１の制御が行われる場合は、駆動信号ＤＳが、図９に図示されるように、第５のスイッチ素子ＴＲ５の状態を連続オン状態にする。これに対して、順方向再生時の第２の制御が行われる場合は、駆動信号ＤＳが、図１０に図示されるように、第５のスイッチ素子ＴＲ５の状態をＰＷＭ動作状態にする。

したがって、順方向再生時の第２の制御が行われる場合は、駆動信号ＤＳは、ＰＷＭ動作のオン期間に、第４のスイッチ素子ＴＲ４、第５のスイッチ素子ＴＲ５及び第７のスイッチ素子ＴＲ７の状態をオン状態にし、第１のスイッチ素子ＴＲ１、第２のスイッチ素子ＴＲ２、第３のスイッチ素子ＴＲ３、第６のスイッチ素子ＴＲ６及び第８のスイッチ素子ＴＲ８の状態をオフ状態にする。

また、駆動信号ＤＳは、ＰＷＭ動作のオフ期間に、第４のスイッチ素子ＴＲ４及び第７のスイッチ素子ＴＲ７の状態をオン状態にし、第１のスイッチ素子ＴＲ１、第２のスイッチ素子ＴＲ２、第３のスイッチ素子ＴＲ３、第５のスイッチ素子ＴＲ５、第６のスイッチ素子ＴＲ６及び第８のスイッチ素子ＴＲ８の状態をオフ状態にする。

また、モータ駆動装置１０の制御方法は、第４のスイッチ素子ＴＲ４及び第７のスイッチ素子ＴＲ７の状態をオン状態にし、第１のスイッチ素子ＴＲ１、第２のスイッチ素子ＴＲ２、第３のスイッチ素子ＴＲ３、第５のスイッチ素子ＴＲ５、第６のスイッチ素子ＴＲ６及び第８のスイッチ素子ＴＲ８の状態をオフ状態にする工程を備える。

順方向再生時の第２の制御が行われる場合は、ＰＷＭ動作のオン期間に、第１の電位点ＶＤＤから、第７のスイッチ素子ＴＲ７、キャパシタＣ、第５のスイッチ素子ＴＲ５、第１の出力点ＯＰ１、モータＭ、第２の出力点ＯＰ２、及び第４のスイッチ素子ＴＲ４を経由して、第２の電位点Ｇに向かう電流Ｉ１２１が流れる。また、モータＭが、電流Ｉ１２１により順方向ＦＤに高速回転させられる。また、キャパシタＣが、放電させられる。これにより、キャパシタＣに蓄積された回生電力が使用される。

また、ＰＷＭ動作のオフ期間に、第１の出力点ＯＰ１、モータＭ、第２の出力点ＯＰ２、第４のスイッチ素子ＴＲ４、及び第３の還流ダイオードＤ３を循環する電流Ｉ１２２が流れる。

順方向再生時の第２の制御が行われる場合は、第３のスイッチ素子ＴＲ３及び第３の還流ダイオードＤ３により構成されるスイッチ素子等の、逆導通特性を有するスイッチ素子が必要である。

順方向再生時の第２の制御が行われる場合は、駆動信号ＤＳが第３のスイッチ素子ＴＲ３の状態を相補動作状態にしてもよい。

駆動信号ＤＳが第３のスイッチ素子ＴＲ３の状態を相補動作状態にする場合は、駆動信号ＤＳは、ＰＷＭ動作のオン期間に、第４のスイッチ素子ＴＲ４、第５のスイッチ素子ＴＲ５及び第７のスイッチ素子ＴＲ７の状態をオン状態にし、第１のスイッチ素子ＴＲ１、第２のスイッチ素子ＴＲ２、第３のスイッチ素子ＴＲ３、第６のスイッチ素子ＴＲ６及び第８のスイッチ素子ＴＲ８の状態をオフ状態にする。

また、駆動信号ＤＳは、ＰＷＭ動作のオフ期間に、第３のスイッチ素子ＴＲ３、第４のスイッチ素子ＴＲ４及び第７のスイッチ素子ＴＲ７の状態をオン状態にし、第１のスイッチ素子ＴＲ１、第２のスイッチ素子ＴＲ２、第５のスイッチ素子ＴＲ５、第６のスイッチ素子ＴＲ６及び第８のスイッチ素子ＴＲ８の状態をオフ状態にする。

また、モータ駆動装置１０の制御方法は、第３のスイッチ素子ＴＲ３、第４のスイッチ素子ＴＲ４及び第７のスイッチ素子ＴＲ７の状態をオン状態にし、第１のスイッチ素子ＴＲ１、第２のスイッチ素子ＴＲ２、第５のスイッチ素子ＴＲ５、第６のスイッチ素子ＴＲ６及び第８のスイッチ素子ＴＲ８の状態をオフ状態にする工程を備える。

駆動信号ＤＳが第３のスイッチ素子ＴＲ３の状態を相補動作状態にする場合は、ＰＷＭ動作のオン期間に、第１の電位点ＶＤＤから、第７のスイッチ素子ＴＲ７、キャパシタＣ、第５のスイッチ素子ＴＲ５、第１の出力点ＯＰ１、モータＭ、第２の出力点ＯＰ２、及び第４のスイッチ素子ＴＲ４を経由して、第２の電位点Ｇに向かう電流Ｉ１２１が流れる。また、モータＭが、電流Ｉ１２１により順方向ＦＤに高速回転させられる。また、キャパシタＣが、放電させられる。これにより、キャパシタＣに蓄積された回生電力が使用される。

また、ＰＷＭ動作のオフ期間に、第１の出力点ＯＰ１、モータＭ、第２の出力点ＯＰ２、第４のスイッチ素子ＴＲ４、及び第３のスイッチ素子ＴＲ３を循環する電流Ｉ１２２が流れる。これにより、電流Ｉ１２２が第３の還流ダイオードＤ３を流れることにより生じる損失を抑制することができる。

図１１は、順方向再生時の第３の制御が行われる場合に本発明の例示的な第１実施形態のモータ駆動装置に流れる電流を説明する図である。

順方向再生時の第３の制御は、順方向再生時の第１の制御と主に下記の相違点で相違する。

順方向再生時の第１の制御が行われる場合は、駆動信号ＤＳが、図９に図示されるように、第４のスイッチ素子ＴＲ４の状態を連続オン状態にする。これに対して、順方向再生時の第３の制御が行われる場合は、駆動信号ＤＳが、図１１に図示されるように、第４のスイッチ素子ＴＲ４の状態をＰＷＭ動作状態にする。

したがって、順方向再生時の第３の制御が行われる場合は、駆動信号ＤＳは、ＰＷＭ動作のオン期間に、第４のスイッチ素子ＴＲ４、第５のスイッチ素子ＴＲ５及び第７のスイッチ素子ＴＲ７の状態をオン状態にし、第１のスイッチ素子ＴＲ１、第２のスイッチ素子ＴＲ２、第３のスイッチ素子ＴＲ３、第６のスイッチ素子ＴＲ６及び第８のスイッチ素子ＴＲ８の状態をオフ状態にする。

また、駆動信号ＤＳは、ＰＷＭ動作のオフ期間に、第５のスイッチ素子ＴＲ５及び第７のスイッチ素子ＴＲ７の状態をオン状態にし、第１のスイッチ素子ＴＲ１、第２のスイッチ素子ＴＲ２、第３のスイッチ素子ＴＲ３、第４のスイッチ素子ＴＲ４、第６のスイッチ素子ＴＲ６及び第８のスイッチ素子ＴＲ８の状態をオフ状態にする。

また、モータ駆動装置１０の制御方法は、第５のスイッチ素子ＴＲ５及び第７のスイッチ素子ＴＲ７の状態をオン状態にし、第１のスイッチ素子ＴＲ１、第２のスイッチ素子ＴＲ２、第３のスイッチ素子ＴＲ３、第４のスイッチ素子ＴＲ４、第６のスイッチ素子ＴＲ６及び第８のスイッチ素子ＴＲ８の状態をオフ状態にする工程を備える。

順方向再生時の第３の制御が行われる場合は、ＰＷＭ動作のオン期間に、第１の電位点ＶＤＤから、第７のスイッチ素子ＴＲ７、キャパシタＣ、第５のスイッチ素子ＴＲ５、第１の出力点ＯＰ１、モータＭ、第２の出力点ＯＰ２、及び第４のスイッチ素子ＴＲ４を経由して、第２の電位点Ｇに向かう電流Ｉ１２１が流れる。また、モータＭが、電流Ｉ１２１により順方向ＦＤに高速回転させられる。また、キャパシタＣが、放電させられる。これにより、キャパシタＣに蓄積された回生電力が使用される。

また、ＰＷＭ動作のオフ期間に、第１の出力点ＯＰ１、モータＭ、第２の出力点ＯＰ２、第６の還流ダイオードＤ６、及び第５のスイッチ素子ＴＲ５を循環する電流Ｉ１２３が流れる。

順方向再生時の第３の制御が行われる場合は、第６のスイッチ素子ＴＲ６及び第６の還流ダイオードＤ６により構成されるスイッチ素子等の、逆導通特性を有するスイッチ素子が必要である。

順方向再生時の第３の制御が行われる場合は、駆動信号ＤＳが第６のスイッチ素子ＴＲ６の状態を相補動作状態にしてもよい。

駆動信号ＤＳが第６のスイッチ素子ＴＲ６の状態を相補動作状態にする場合は、駆動信号ＤＳは、ＰＷＭ動作のオン期間に、第４のスイッチ素子ＴＲ４、第５のスイッチ素子ＴＲ５及び第７のスイッチ素子ＴＲ７の状態をオン状態にし、第１のスイッチ素子ＴＲ１、第２のスイッチ素子ＴＲ２、第３のスイッチ素子ＴＲ３、第６のスイッチ素子ＴＲ６及び第８のスイッチ素子ＴＲ８の状態をオフ状態にする。

また、駆動信号ＤＳは、ＰＷＭ動作のオフ期間に、第５のスイッチ素子ＴＲ５、第６のスイッチ素子ＴＲ６及び第７のスイッチ素子ＴＲ７の状態をオン状態にし、第１のスイッチ素子ＴＲ１、第２のスイッチ素子ＴＲ２、第３のスイッチ素子ＴＲ３、第４のスイッチ素子ＴＲ４及び第８のスイッチ素子ＴＲ８の状態をオフ状態にする。

また、モータ駆動装置１０の制御方法は、第５のスイッチ素子ＴＲ５、第６のスイッチ素子ＴＲ６及び第７のスイッチ素子ＴＲ７の状態をオン状態にし、第１のスイッチ素子ＴＲ１、第２のスイッチ素子ＴＲ２、第３のスイッチ素子ＴＲ３、第４のスイッチ素子ＴＲ４及び第８のスイッチ素子ＴＲ８の状態をオフ状態にする工程を備える。

駆動信号ＤＳが第６のスイッチ素子ＴＲ６の状態を相補動作状態にする場合は、ＰＷＭ動作のオン期間に、第１の電位点ＶＤＤから、第７のスイッチ素子ＴＲ７、キャパシタＣ、第５のスイッチ素子ＴＲ５、第１の出力点ＯＰ１、モータＭ、第２の出力点ＯＰ２、及び第４のスイッチ素子ＴＲ４を経由して、第２の電位点Ｇに向かう電流Ｉ１２１が流れる。また、モータＭが、電流Ｉ１２１により順方向ＦＤに高速回転させられる。また、キャパシタＣが、放電させられる。これにより、キャパシタＣに蓄積された回生電力が使用される。

また、ＰＷＭ動作のオフ期間に、第１の出力点ＯＰ１、モータＭ、第２の出力点ＯＰ２、第６のスイッチ素子ＴＲ６、及び第５のスイッチ素子ＴＲ５を循環する電流Ｉ１２３が流れる。これにより、電流Ｉ１２３が第６の還流ダイオードＤ６を通過することにより生じる損失を抑制することができる。

駆動信号ＤＳが、第４のスイッチ素子ＴＲ４の状態に加えて第５のスイッチ素子ＴＲ５の状態をＰＷＭ動作状態にしてもよい。また、駆動信号ＤＳが、第６のスイッチ素子ＴＲ６の状態に加えて第３のスイッチ素子ＴＲ３の状態を相補動作状態にしてもよい。

１．９逆方向力行時の制御
逆方向力行時の制御は、第１の電位と第２の電位との電位差ΔＶに一致する電圧でモータＭを逆方向ＲＤに低速回転させ、後に回生電力を蓄積することができるようにするためにキャパシタＣを充電されていない状態にしておくために行われる。又は、逆方向力行時の制御は、キャパシタＣが既に充電されておりキャパシタＣに回生電力が既に蓄積されている状況下において、キャパシタＣに蓄積された回生電力を使用せずに第１の電位と第２の電位との電位差ΔＶに一致する電圧でモータＭを逆方向ＲＤに低速回転させるために行われる。

図１２は、逆方向力行時の第１の制御が行われる場合に本発明の例示的な第１実施形態のモータ駆動装置に流れる電流を説明する図である。

逆方向力行時の第１の制御が行われる場合は、駆動信号ＤＳは、図１２に図示されるように、第２のスイッチ素子ＴＲ２及び第３のスイッチ素子ＴＲ３の状態を連続オン状態にし、第１のスイッチ素子ＴＲ１、第４のスイッチ素子ＴＲ４、第５のスイッチ素子ＴＲ５、第６のスイッチ素子ＴＲ６、第７のスイッチ素子ＴＲ７及び第８のスイッチ素子ＴＲ８の状態を連続オフ状態にする。

したがって、逆方向力行時の第１の制御が行われる場合は、駆動信号ＤＳは、第２のスイッチ素子ＴＲ２及び第３のスイッチ素子ＴＲ３の状態をオン状態にし、第１のスイッチ素子ＴＲ１、第４のスイッチ素子ＴＲ４、第５のスイッチ素子ＴＲ５、第６のスイッチ素子ＴＲ６、第７のスイッチ素子ＴＲ７及び第８のスイッチ素子ＴＲ８の状態をオフ状態にする。

このため、モータ駆動装置１０の制御方法は、第２のスイッチ素子ＴＲ２及び第３のスイッチ素子ＴＲ３の状態をオン状態にし、第１のスイッチ素子ＴＲ１、第４のスイッチ素子ＴＲ４、第５のスイッチ素子ＴＲ５、第６のスイッチ素子ＴＲ６、第７のスイッチ素子ＴＲ７及び第８のスイッチ素子ＴＲ８の状態をオフ状態にする工程を備える。

逆方向力行時の第１の制御が行われる場合は、第１の電位点ＶＤＤから、ダイオードＤ１０、第２のスイッチ素子ＴＲ２、第２の出力点ＯＰ２、モータＭ、第１の出力点ＯＰ１、及び第３のスイッチ素子ＴＲ３を経由して、第２の電位点Ｇに向かう電流Ｉ１２５が流れる。また、モータＭが、電流Ｉ１２５により逆方向ＲＤに低速回転させられる。

順方向力行時の第２及び第３の制御が行われる場合には、上述したように、駆動信号ＤＳがそれぞれ第１のスイッチ素子ＴＲ１及び第４のスイッチ素子ＴＲ４の状態をＰＷＭ動作状態にする。同様にして、逆方向力行時の第２及び第３の制御が行われる場合は、駆動信号ＤＳがそれぞれ第２のスイッチ素子ＴＲ２及び第３のスイッチ素子ＴＲ３の状態をＰＷＭ動作状態にする。

１．１０逆方向回生時の制御
逆方向回生時の制御は、モータＭが逆方向ＲＤに回転している状況下において、又はモータＭが外力により逆方向ＲＤに回転させられている状況下において、モータＭの回転を減速し、キャパシタＣに回生電力を蓄積するために行われる。

図１３は、逆方向回生時の第１の制御が行われる場合に本発明の例示的な第１実施形態のモータ駆動装置に流れる電流を説明する図である。

逆方向回生時の第１の制御が行われる場合は、駆動信号ＤＳは、図１３に図示されるように、第８のスイッチ素子ＴＲ８の状態を連続オン状態にし、第１のスイッチ素子ＴＲ１、第２のスイッチ素子ＴＲ２、第４のスイッチ素子ＴＲ４、第５のスイッチ素子ＴＲ５及び第７のスイッチ素子ＴＲ７の状態を連続オフ状態にする。

したがって、逆方向回生時の第１の制御が行われる場合は、駆動信号ＤＳは、第８のスイッチ素子ＴＲ８の状態をオン状態にし、第１のスイッチ素子ＴＲ１、第２のスイッチ素子ＴＲ２、第４のスイッチ素子ＴＲ４、第５のスイッチ素子ＴＲ５及び第７のスイッチ素子ＴＲ７の状態をオフ状態にする。

このため、モータ駆動装置１０の制御方法は、第８のスイッチ素子ＴＲ８の状態をオン状態にし、第１のスイッチ素子ＴＲ１、第２のスイッチ素子ＴＲ２、第４のスイッチ素子ＴＲ４、第５のスイッチ素子ＴＲ５及び第７のスイッチ素子ＴＲ７の状態をオフ状態にする工程を備える。

第３のスイッチ素子ＴＲ３及び第３の還流ダイオードＤ３により構成されるスイッチ素子は、逆導通特性を有する。この場合は、駆動信号ＤＳは、第３のスイッチ素子ＴＲ３の状態を連続オン状態にしてもよいし、第３のスイッチ素子ＴＲ３の状態を連続オフ状態にしてもよい。

したがって、駆動信号ＤＳは、第３のスイッチ素子ＴＲ３の状態をオン状態にしてもよいし、第３のスイッチ素子ＴＲ３の状態をオフ状態にしてもよい。

このため、上述した工程は、第３のスイッチ素子ＴＲ３の状態をオン状態にしてもよいし、第３のスイッチ素子ＴＲ３の状態をオフ状態にしてもよい。

同様に、第６のスイッチ素子ＴＲ６及び第６の還流ダイオードＤ６により構成されるスイッチ素子は、逆導通特性を有する。この場合は、駆動信号ＤＳは、第６のスイッチ素子ＴＲ６の状態を連続オン状態にしてもよいし、第６のスイッチ素子ＴＲ６の状態を連続オフ状態にしてもよい。

したがって、駆動信号ＤＳは、第６のスイッチ素子ＴＲ６の状態をオン状態にしてもよいし、第６のスイッチ素子ＴＲ６の状態をオフ状態にしてもよい。

このため、上述した工程は、第６のスイッチ素子ＴＲ６の状態をオン状態にしてもよいし、第６のスイッチ素子ＴＲ６の状態をオフ状態にしてもよい。

ただし、駆動信号ＤＳが第３のスイッチ素子ＴＲ３の状態を連続オン状態にした場合は、電流Ｉ１３１が第３の還流ダイオードＤ３を通過することにより生じる損失を抑制することができる。

同様に、駆動信号ＤＳが第６のスイッチ素子ＴＲ６の状態を連続オン状態にした場合は、電流Ｉ１３１が第６の還流ダイオードＤ６を通過することにより生じる損失を抑制することができる。

このため、駆動信号ＤＳは、望ましくは、第３のスイッチ素子ＴＲ３及び第６のスイッチ素子ＴＲ６の少なくとも一方の状態を連続オン状態にし、さらに望ましくは、第３のスイッチ素子ＴＲ３及び第６のスイッチ素子ＴＲ６の両方の状態を連続オン状態にする。

したがって、駆動信号ＤＳは、望ましくは、第３のスイッチ素子ＴＲ３及び第６のスイッチ素子ＴＲ６の少なくとも一方の状態をオン状態にし、さらに望ましくは、第３のスイッチ素子ＴＲ３及び第６のスイッチ素子ＴＲ６の両方の状態をオン状態にする。

このため、上述した工程は、望ましくは、第３のスイッチ素子ＴＲ３及び第６のスイッチ素子ＴＲ６の少なくとも一方の状態をオン状態にし、さらに望ましくは、第３のスイッチ素子ＴＲ３及び第６のスイッチ素子ＴＲ６の両方の状態をオン状態にする。

第３のスイッチ素子ＴＲ３及び第３の還流ダイオードＤ３により構成されるスイッチ素子が逆導通特性を有しない第３のスイッチ素子ＴＲ３に置き換えられた場合は、駆動信号ＤＳは、第３のスイッチ素子ＴＲ３の状態を連続オン状態にし、第３のスイッチ素子ＴＲ３の状態をオン状態にする。

同様に、第６のスイッチ素子ＴＲ６及び第６の還流ダイオードＤ６により構成されるスイッチ素子が逆導通特性を有しない第６のスイッチ素子ＴＲ６に置き換えられた場合は、駆動信号ＤＳは、第６のスイッチ素子ＴＲ６の状態を連続オン状態にし、第６のスイッチ素子ＴＲ６の状態を連続オン状態にする。

逆方向回生時の第１の制御が行われる場合は、第２の電位点Ｇから、第３のスイッチ素子ＴＲ３又は第３の還流ダイオードＤ３、第１の出力点ＯＰ１、モータＭ、第２の出力点ＯＰ２、第６のスイッチ素子ＴＲ６又は第６の還流ダイオードＤ６、キャパシタＣ、及び第８のスイッチ素子ＴＲ８を経由して、第２の電位点Ｇに向かう電流Ｉ１３１が流れる。また、キャパシタＣが、電流Ｉ１３１により充電される。これにより、キャパシタＣには、回生電力が蓄積される。

順方向回生時の第２の及び第３の制御が行われる場合には、上述したように、駆動信号ＤＳがそれぞれ第３のスイッチ素子ＴＲ３及び第６のスイッチ素子ＴＲ６の状態をＰＷＭ動作状態にする。同様にして、逆方向回生時の第２の及び第３の制御が行われる場合は、駆動信号ＤＳがそれぞれ第４のスイッチ素子ＴＲ４及び第５のスイッチ素子ＴＲ５の状態をＰＷＭ動作状態にする。

１．１１逆方向再生時の制御
逆方向再生時の制御は、キャパシタＣに蓄積された回生電力を使用して第１の電位と第２の電位との電位差ΔＶより高い電圧でモータＭを逆方向ＲＤに高速回転させるために行われる。

図１４は、逆方向再生時の第１の制御が行われる場合に本発明の例示的な第１実施形態のモータ駆動装置に流れる電流を説明する図である。

逆方向再生時の第１の制御が行われる場合は、駆動信号ＤＳは、図１４に図示されるように、第３のスイッチ素子ＴＲ３、第６のスイッチ素子ＴＲ６及び第７のスイッチ素子ＴＲ７の状態を連続オン状態にし、第１のスイッチ素子ＴＲ１、第２のスイッチ素子ＴＲ２、第４のスイッチ素子ＴＲ４、第５のスイッチ素子ＴＲ５及び第８のスイッチ素子ＴＲ８の状態を連続オフ状態にする。

したがって、逆方向再生時の第１の制御が行われる場合は、駆動信号ＤＳは、第３のスイッチ素子ＴＲ３、第６のスイッチ素子ＴＲ６及び第７のスイッチ素子ＴＲ７の状態をオン状態にし、第１のスイッチ素子ＴＲ１、第２のスイッチ素子ＴＲ２、第４のスイッチ素子ＴＲ４、第５のスイッチ素子ＴＲ５及び第８のスイッチ素子ＴＲ８の状態をオフ状態にする。

このため、モータ駆動装置１０の制御方法は、第３のスイッチ素子ＴＲ３、第６のスイッチ素子ＴＲ６及び第７のスイッチ素子ＴＲ７の状態をオン状態にし、第１のスイッチ素子ＴＲ１、第２のスイッチ素子ＴＲ２、第４のスイッチ素子ＴＲ４、第５のスイッチ素子ＴＲ５及び第８のスイッチ素子ＴＲ８の状態をオフ状態にする工程を備える。

逆方向再生時の第１の制御が行われる場合は、第１の電位点ＶＤＤから、第７のスイッチ素子ＴＲ７、キャパシタＣ、第６のスイッチ素子ＴＲ６、第２の出力点ＯＰ２、モータＭ、第１の出力点ＯＰ１、及び第３のスイッチ素子ＴＲ３を経由して、第２の電位点Ｇに向かう電流Ｉ１４１が流れる。また、モータＭが、電流Ｉ１４１により逆方向ＲＤに高速回転させられる。また、キャパシタＣが、放電させられる。キャパシタＣに蓄積された回生電力が使用される。

逆方向再生時の第１の制御が行われる場合は、第２の出力点ＯＰ２は、第１の電位と、第１のキャパシタ端子Ｃａの電位と第２のキャパシタ端子Ｃｂの電位との電位差ΔＶＣと、の和に一致する電位を有する。また、第１の出力点ＯＰ１は、第２の電位を有する。このため、第１の電位と第２の電位との電位差ΔＶに一致する電圧より高い電圧でモータＭを高速回転させることができる。

逆方向再生時の第１の制御が行われる間に、第１のキャパシタ端子Ｃａの電位と第２のキャパシタ端子Ｃｂの電位との電位差ΔＶＣが低下した場合は、逆方向力行時の制御が行われる。

順方向再生時の第２及び第３の制御が行われる場合には、上述したように、駆動信号ＤＳがそれぞれ第５のスイッチ素子ＴＲ５及び第４のスイッチ素子ＴＲ４の状態をＰＷＭ動作状態にする。同様にして、逆方向再生時の第２及び第３の制御が行われる場合には、駆動信号ＤＳがそれぞれ第６のスイッチ素子ＴＲ６及び第３のスイッチ素子ＴＲ３の状態をＰＷＭ動作状態にする。

１．１２電圧ブーストのための電力蓄積時の制御
電圧ブーストのための電力蓄積時の制御は、順方向力行時の制御に割り込んで行われ、キャパシタＣに電源電力を蓄積するために行われる。

図１５は、電圧ブーストのための電力蓄積時の制御が行われる場合に本発明の例示的な第１実施形態のモータ駆動装置に流れる電流を説明する図である。

電圧ブーストのための電力蓄積時の制御が行われる場合は、駆動信号ＤＳは、図１５に図示されるように、第１のスイッチ素子ＴＲ１の状態をＰＷＭ動作状態にし、第６のスイッチ素子ＴＲ６の状態を連続オン状態又は連続オフ状態にし、第８のスイッチ素子ＴＲ８の状態を連続オン状態にし、第２のスイッチ素子ＴＲ２、第３のスイッチ素子ＴＲ３、第４のスイッチ素子ＴＲ４、第５のスイッチ素子ＴＲ５及び第７のスイッチ素子ＴＲ７の状態を連続オフ状態にする。

したがって、電圧ブーストのための電力蓄積時の制御が行われる場合は、駆動信号ＤＳは、ＰＷＭ動作のオン期間に、第１のスイッチ素子ＴＲ１及び第８のスイッチ素子ＴＲ８の状態をオン状態にし、第６のスイッチ素子ＴＲ６の状態をオン状態又はオフ状態にし、第２のスイッチ素子ＴＲ２、第３のスイッチ素子ＴＲ３、第４のスイッチ素子ＴＲ４、第５のスイッチ素子ＴＲ５及び第７のスイッチ素子ＴＲ７の状態をオフ状態にする。

また、駆動信号ＤＳは、ＰＷＭ動作のオフ期間に、第８のスイッチ素子ＴＲ８の状態をオン状態にし、第６のスイッチ素子ＴＲ６の状態をオン状態又はオフ状態にし、第１のスイッチ素子ＴＲ１、第２のスイッチ素子ＴＲ２、第３のスイッチ素子ＴＲ３、第４のスイッチ素子ＴＲ４、第５のスイッチ素子ＴＲ５及び第７のスイッチ素子ＴＲ７の状態をオフ状態にする。

このため、モータ駆動装置１０の制御方法は、第１のスイッチ素子ＴＲ１及び第８のスイッチ素子ＴＲ８の状態をオン状態にし、第６のスイッチ素子ＴＲ６の状態をオン状態又はオフ状態にし、第２のスイッチ素子ＴＲ２、第３のスイッチ素子ＴＲ３、第４のスイッチ素子ＴＲ４、第５のスイッチ素子ＴＲ５及び第７のスイッチ素子ＴＲ７の状態をオフ状態にする工程を備える。

また、モータ駆動装置１０の制御方法は、第８のスイッチ素子ＴＲ８の状態をオン状態にし、第６のスイッチ素子ＴＲ６の状態をオン状態又はオフ状態にし、第１のスイッチ素子ＴＲ１、第２のスイッチ素子ＴＲ２、第３のスイッチ素子ＴＲ３、第４のスイッチ素子ＴＲ４、第５のスイッチ素子ＴＲ５及び第７のスイッチ素子ＴＲ７の状態をオフ状態にする工程を備える。

第６のスイッチ素子ＴＲ６及び第６の還流ダイオードＤ６により構成されるスイッチ素子は、逆導通特性を有する。この場合は、駆動信号ＤＳは、第６のスイッチ素子ＴＲ６の状態を連続オン状態にしてもよいし、第６のスイッチ素子ＴＲ６の状態を連続オフ状態にしてもよい。第６のスイッチ素子ＴＲ６及び第６の還流ダイオードＤ６により構成されるスイッチ素子が逆導通特性を有しない第６のスイッチ素子ＴＲ６に置き換えられた場合は、駆動信号ＤＳは、第６のスイッチ素子ＴＲ６の状態を連続オン状態にし、第６のスイッチ素子ＴＲ６の状態をオン状態にする。

電圧ブーストのための電力蓄積時の制御が行われる場合は、ＰＷＭ動作のオン期間に、第１の電位点ＶＤＤから、ダイオードＤ１０、第１のスイッチ素子ＴＲ１、第１の出力点ＯＰ１、モータＭ、第２の出力点ＯＰ２、第６のスイッチ素子ＴＲ６又は第６の還流ダイオードＤ６、キャパシタＣ、及び第８のスイッチ素子ＴＲ８を経由して、第２の電位点Ｇに向かう電流Ｉ１５１が流れる。また、モータＭが、電流Ｉ１５１により順方向ＦＤに回転させられる。また、キャパシタＣが、電流Ｉ１５１により充電される。これにより、キャパシタＣには、電源からの電力が蓄積される。

また、ＰＷＭ動作のオフ期間に、第２の電位点Ｇから、第３の還流ダイオードＤ３、第１の出力点ＯＰ１、モータＭ、第２の出力点ＯＰ２、第６のスイッチ素子ＴＲ６又は第６の還流ダイオードＤ６、キャパシタＣ、及び第８のスイッチ素子ＴＲ８を経由して、第２の電位点Ｇに向かう電流Ｉ１５２が流れる。また、キャパシタＣが、電流Ｉ１５２により充電される。これにより、キャパシタＣには、回生電力が蓄積される。

これらにより、キャパシタＣは、第１のキャパシタ端子Ｃａの電位と第２のキャパシタ端子Ｃｂの電位との電位差ΔＶＣが設定値になるまで充電される。

第１のキャパシタ端子Ｃａの電位と第２のキャパシタ端子Ｃｂの電位との電位差ΔＶＣが設定値になるまで充電された後には、順方向力行時の制御が再び行われる。

駆動信号ＤＳが、第３のスイッチ素子ＴＲ３の状態を相補動作状態にしてもよい。

１．１３順方向力行時の制御から順方向回生時の制御への切り替え
図１６は、順方向力行時の制御から順方向回生時の制御への切り替えが行われる場合に本発明の例示的な第１実施形態のモータ駆動装置に流れる電流を説明する図である。

順方向力行時の制御が行われる場合は、駆動信号ＤＳは、第１のスイッチ素子ＴＲ１及び第４のスイッチ素子ＴＲ４の状態をオン状態にする。これにより、第１の電位点ＶＤＤから、ダイオードＤ１０、第１のスイッチ素子ＴＲ１、第１の出力点ＯＰ１、モータＭ、第２の出力点ＯＰ２、及び第４のスイッチ素子ＴＲ４を経由して、第２の電位点Ｇに向かう電流Ｉ１０１が流れる。

また、順方向回生時の制御が行われる場合は、駆動信号ＤＳは、第４のスイッチ素子ＴＲ４、第５のスイッチ素子ＴＲ５及び第８のスイッチ素子ＴＲ８の状態をオン状態にする。これにより、第２の電位点Ｇから、第４のスイッチ素子ＴＲ４、第２の出力点ＯＰ２、モータＭ、第１の出力点ＯＰ１、第５のスイッチ素子ＴＲ５、キャパシタＣ、及び第８のスイッチ素子ＴＲ８を経由して、第２の電位点Ｇに向かう電流Ｉ１１１が流れる。

第３の還流ダイオードＤ３、第４の還流ダイオードＤ４、第５の還流ダイオードＤ５、第６の還流ダイオードＤ６及び第７の還流ダイオードＤ７は、順方向力行時の制御から順方向回生時の制御への切り替えをスムーズに行い、キャパシタＣに回生電力を効率的に蓄積することに寄与する。

順方向力行時の制御から順方向回生時の制御への切り替えが行われる場合は、まず、第１のスイッチ素子ＴＲ１及び第４のスイッチ素子ＴＲ４の状態がオフ状態にされる。これにより、第２の電位点Ｇから、第３の還流ダイオードＤ３、第１の出力点ＯＰ１、モータＭ、第２の出力点ＯＰ２、第６の還流ダイオードＤ６、キャパシタＣ、及び第７の還流ダイオードＤ７を経由して、第１の電位点ＶＤＤに向かう電流Ｉ１６１が流れる。また、キャパシタＣが、電流Ｉ１６１により充電される。これにより、キャパシタＣに回生電力が蓄積される。

続いて、第８のスイッチ素子ＴＲ８の状態がオン状態にされる。これにより、第２の電位点Ｇから、第４の還流ダイオードＤ４、第２の出力点ＯＰ２、モータＭ、第１の出力点ＯＰ１、第５の還流ダイオードＤ５、キャパシタＣ、及び第８のスイッチ素子ＴＲ８を経由して、第２の電位点Ｇに向かう電流Ｉ１１１が流れる。また、キャパシタＣが、電流Ｉ１１１により充電される。これにより、キャパシタＣに回生電力が蓄積される。

続いて、第４のスイッチ素子ＴＲ４及び第５のスイッチ素子ＴＲ５の状態がオン状態にされる。

なお、第８の還流ダイオードＤ８が省略されてもよい。

１．１４第１実施形態の効果
本発明の例示的な第１実施形態の発明によれば、モータＭが発電した回生電力を第５のスイッチ素子ＴＲ５又は第６のスイッチ素子ＴＲ６を経由してキャパシタＣに伝送することができる。また、キャパシタＣに蓄積された回生電力を第５のスイッチ素子ＴＲ５又は第６のスイッチ素子ＴＲ６を経由してモータＭに伝送することができる。したがって、モータＭが発電した回生電力を後にモータＭで活用することができる。このため、モータＭが発電した回生電力を有効に活用することができる。

また、本発明の例示的な第１実施形態の発明によれば、第１の電位と第２の電位との電位差ΔＶに一致する電圧より高い電圧でモータＭを駆動することができる。これにより、モータＭを一時的に高速回転させることができる。

また、本発明の例示的な第１実施形態の発明によれば、第１の電位と第２の電位との電位差ΔＶに一致する電圧、及び第１の電位と第２の電位との電位差ΔＶに一致する電圧より高い電圧のいずれでもモータＭを駆動することができる。このため、モータＭを駆動する電圧を必要に応じて切り替えることができる。

また、本発明の例示的な第１実施形態の発明によれば、回生電力をキャパシタＣに蓄積することができるだけでなく、電圧ブーストのために電源電力をキャパシタＣに蓄積することもできる。

２第２実施形態
２．１第１実施形態と第２実施形態との相違
図１７は、本発明の例示的な第２実施形態のモータ駆動装置を備えるモータユニットを図示する回路図である。

図１７に図示される第２実施形態のモータ駆動装置２０は、図１に図示される第１実施形態のモータ駆動装置１０と主に下記の相違点で相違する。

第１実施形態のモータ駆動装置１０は、第７のスイッチ素子ＴＲ７、第８のスイッチ素子ＴＲ８、第７の還流ダイオードＤ７及び第８の還流ダイオードＤ８を備える。第２のキャパシタ端子Ｃｂは、第７のスイッチ素子ＴＲ７を介して第１の電位点ＶＤＤに電気的に接続され、第８のスイッチ素子ＴＲ８を介して第２の電位点Ｇに電気的に接続される。

これに対して、第２実施形態のモータ駆動装置２０は、第７のスイッチ素子ＴＲ７、第８のスイッチ素子ＴＲ８、第７の還流ダイオードＤ７及び第８の還流ダイオードＤ８を備えない。第２のキャパシタ端子Ｃｂは、第１の電位点ＶＤＤに電気的に接続される。第２のキャパシタ端子Ｃｂは、第１の電位点ＶＤＤに電気的に直接的に接続される。

また、第１実施形態のモータ駆動装置１０は、ダイオードＤ１０を備える。ダイオードＤ１０は、アノードＤ１０ａ及びカソードＤ１０ｂを備える。アノードＤ１０ａは、第１の電位点ＶＤＤに電気的に接続される。カソードＤ１０ｂは、第１の一方の端子ＴＲ１ａ及び第２の一方の端子ＴＲ２ａに電気的に接続される。第１の一方の端子ＴＲ１ａ及び第２の一方の端子ＴＲ２ａの各々は、ダイオードＤ１０を介して第１の電位点ＶＤＤに電気的に接続される。

これに対して、第２実施形態のモータ駆動装置２０は、ダイオードＤ１０に代えて、第１のダイオードＤ１１及び第２のダイオードＤ１２を備える。第１のダイオードＤ１１は、第１のアノードＤ１１ａ及び第１のカソードＤ１１ｂを備える。第１のアノードＤ１１ａは、第１の電位点ＶＤＤに電気的に接続される。第１のカソードＤ１１ｂは、第１の一方の端子ＴＲ１ａに電気的に接続される。第１の一方の端子ＴＲ１ａは、第１のダイオードＤ１１を介して第１の電位点ＶＤＤに電気的に接続される。第２のダイオードＤ１２は、第２のアノードＤ１２ａ及び第２のカソードＤ１２ｂを備える。第２のアノードＤ１２ａは、第１の電位点ＶＤＤに電気的に接続される。第２のカソードＤ１２ｂは、第２の一方の端子ＴＲ２ａに電気的に接続される。第２の一方の端子ＴＲ２ａは、第２のダイオードＤ１２を介して第１の電位点ＶＤＤに電気的に接続される。

以下では、上記の相違点に関連して第２実施形態のモータ駆動装置２０において採用される構成が説明される。説明されない構成については、第１実施形態のモータ駆動装置１０において採用される構成と同様の構成が第２実施形態のモータ駆動装置２０においても採用される。

２．２制御部
図１８は、本発明の例示的な第２実施形態のモータ駆動装置に備えられる制御部及びスイッチ素子を図示するブロック図である。

モータ駆動装置２０は、図１８に図示されるように、制御部１１０を備える。

制御部１１０は、マイクロコンピュータ等である。制御部１１０は、第１のスイッチ素子ＴＲ１、第２のスイッチ素子ＴＲ２、第３のスイッチ素子ＴＲ３、第４のスイッチ素子ＴＲ４、第５のスイッチ素子ＴＲ５及び第６のスイッチ素子ＴＲ６に駆動信号ＤＳを入力する。

２．３順方向力行時の制御
図１９は、順方向力行時の第１の制御が行われる場合に本発明の例示的な第２実施形態のモータ駆動装置に流れる電流を説明する図である。

順方向力行時の第１の制御が行われる場合は、駆動信号ＤＳは、図１９に図示されるように、第１のスイッチ素子ＴＲ１及び第４のスイッチ素子ＴＲ４の状態を連続オン状態にし、第２のスイッチ素子ＴＲ２、第３のスイッチ素子ＴＲ３、第５のスイッチ素子ＴＲ５及び第６のスイッチ素子ＴＲ６の状態を連続オフ状態にする。

したがって、順方向力行時の第１の制御が行われる場合は、駆動信号ＤＳは、第１のスイッチ素子ＴＲ１及び第４のスイッチ素子ＴＲ４の状態をオン状態にし、第２のスイッチ素子ＴＲ２、第３のスイッチ素子ＴＲ３、第５のスイッチ素子ＴＲ５及び第６のスイッチ素子ＴＲ６の状態をオフ状態にする。

このため、モータ駆動装置２０の制御方法は、第１のスイッチ素子ＴＲ１及び第４のスイッチ素子ＴＲ４の状態をオン状態にし、第２のスイッチ素子ＴＲ２、第３のスイッチ素子ＴＲ３、第５のスイッチ素子ＴＲ５及び第６のスイッチ素子ＴＲ６の状態をオフ状態にする工程を備える。

順方向力行時の第１の制御が行われる場合は、第１の電位点ＶＤＤから、第１のダイオードＤ１１、第１のスイッチ素子ＴＲ１、第１の出力点ＯＰ１、モータＭ、第２の出力点ＯＰ２、及び第４のスイッチ素子ＴＲ４を経由して、第２の電位点Ｇに向かう電流Ｉ２０１が流れる。また、モータＭが、電流Ｉ２０１により順方向ＦＤに低速回転させられる。

図２０は、順方向力行時の第２の制御が行われる場合に本発明の例示的な第２実施形態のモータ駆動装置に流れる電流を説明する図である。

順方向力行時の第１の制御が行われる場合は、駆動信号ＤＳは、図１９に図示されるように、第１のスイッチ素子ＴＲ１の状態を連続オン状態にする。これに対して、順方向力行時の第２の制御が行われる場合は、駆動信号ＤＳは、図２０に図示されるように、第１のスイッチ素子ＴＲ１の状態をＰＷＭ動作状態にする。

したがって、順方向力行時の第２の制御が行われる場合は、駆動信号ＤＳは、ＰＷＭ動作のオン期間に、第１のスイッチ素子ＴＲ１及び第４のスイッチ素子ＴＲ４の状態をオン状態にし、第２のスイッチ素子ＴＲ２、第３のスイッチ素子ＴＲ３、第５のスイッチ素子ＴＲ５及び第６のスイッチ素子ＴＲ６の状態をオフ状態にする。

また、駆動信号ＤＳは、ＰＷＭ動作のオフ期間に、第４のスイッチ素子ＴＲ４の状態をオン状態にし、第１のスイッチ素子ＴＲ１、第２のスイッチ素子ＴＲ２、第３のスイッチ素子ＴＲ３、第５のスイッチ素子ＴＲ５及び第６のスイッチ素子ＴＲ６の状態をオフ状態にする。

また、モータ駆動装置２０の制御方法は、第４のスイッチ素子ＴＲ４の状態をオン状態にし、第１のスイッチ素子ＴＲ１、第２のスイッチ素子ＴＲ２、第３のスイッチ素子ＴＲ３、第５のスイッチ素子ＴＲ５及び第６のスイッチ素子ＴＲ６の状態をオフ状態にする工程を備える。

順方向力行時の第２の制御が行われる場合は、ＰＷＭ動作のオン期間に、第１の電位点ＶＤＤから、第１のダイオードＤ１１、第１のスイッチ素子ＴＲ１、第１の出力点ＯＰ１、モータＭ、第２の出力点ＯＰ２、及び第４のスイッチ素子ＴＲ４を経由して、第２の電位点Ｇに向かう電流Ｉ２０１が流れる。また、モータＭが、電流Ｉ２０１により順方向ＦＤに低速回転させられる。

また、ＰＷＭ動作のオフ期間に、第１の出力点ＯＰ１、モータＭ、第２の出力点ＯＰ２、第４のスイッチ素子ＴＲ４及び第３の還流ダイオードＤ３を循環する電流Ｉ２０２が流れる。

駆動信号ＤＳが第３のスイッチ素子ＴＲ３の状態を相補動作状態にする場合は、駆動信号ＤＳは、ＰＷＭ動作のオン期間に、第１のスイッチ素子ＴＲ１及び第４のスイッチ素子ＴＲ４の状態をオン状態にし、第２のスイッチ素子ＴＲ２、第３のスイッチ素子ＴＲ３、第５のスイッチ素子ＴＲ５及び第６のスイッチ素子ＴＲ６の状態をオフ状態にする。

また、駆動信号ＤＳは、ＰＷＭ動作のオフ期間に、第３のスイッチ素子ＴＲ３及び第４のスイッチ素子ＴＲ４の状態をオン状態にし、第１のスイッチ素子ＴＲ１、第２のスイッチ素子ＴＲ２、第５のスイッチ素子ＴＲ５及び第６のスイッチ素子ＴＲ６の状態をオフ状態にする。

また、モータ駆動装置２０の制御方法は、第３のスイッチ素子ＴＲ３及び第４のスイッチ素子ＴＲ４の状態をオン状態にし、第１のスイッチ素子ＴＲ１、第２のスイッチ素子ＴＲ２、第５のスイッチ素子ＴＲ５及び第６のスイッチ素子ＴＲ６の状態をオフ状態にする工程を備える。

駆動信号ＤＳが第３のスイッチ素子ＴＲ３の状態を相補動作状態にする場合は、ＰＷＭ動作のオン期間に、第１の電位点ＶＤＤから、第１のダイオードＤ１１、第１のスイッチ素子ＴＲ１、第１の出力点ＯＰ１、モータＭ、第２の出力点ＯＰ２、及び第４のスイッチ素子ＴＲ４を経由して、第２の電位点Ｇに向かう電流Ｉ２０１が流れる。また、モータＭが、電流Ｉ２０１により順方向ＦＤに低速回転させられる。

また、ＰＷＭ動作のオフ期間に、第１の出力点ＯＰ１、モータＭ、第２の出力点ＯＰ２、第４のスイッチ素子ＴＲ４及び第３のスイッチ素子ＴＲ３を循環する電流Ｉ２０２が流れる。これにより、電流Ｉ２０２が第３の還流ダイオードＤ３を通過することにより生じる損失を抑制することができる。

第２実施形態においては、第１実施形態と異なり、第３のスイッチ素子ＴＲ３及び第４のスイッチ素子ＴＲ４の状態は、ＰＷＭ動作状態にならない。その理由を以下で説明する。

第３のスイッチ素子ＴＲ３及び第４のスイッチ素子ＴＲ４の状態がＰＷＭ動作状態になると仮定する。この場合は、第１のスイッチ素子ＴＲ１及び第１の還流ダイオードＤ１からなるスイッチ素子等の、逆導通特性を有するスイッチ素子が必要である。また、第２のスイッチ素子ＴＲ２及び第２の還流ダイオードＤ２からなるスイッチ素子等の、逆導通特性を有するスイッチ素子が必要である。また、第１の電位点ＶＤＤと第１のスイッチ素子ＴＲ１との間に挿入される第１のダイオードＤ１１が必要である。また、第１の電位点ＶＤＤと第２のスイッチ素子ＴＲ２との間に挿入される第２のダイオードＤ１２が必要である。そして、第１のダイオードＤ１１及び第２のダイオードＤ１２が設けられる場合は、第３のスイッチ素子ＴＲ３及び第４のスイッチ素子ＴＲ４の状態がオフ状態になったときに、モータＭ、第１のスイッチ素子ＴＲ１、及び第２のスイッチ素子ＴＲ２を循環する電流を流すことができない。このため、第３のスイッチ素子ＴＲ３及び第４のスイッチ素子ＴＲ４の状態は、ＰＷＭ動作状態にならない。

２．４順方向回生時の制御
図２１は、順方向回生時の第１の制御が行われる場合に本発明の例示的な第２実施形態のモータ駆動装置に流れる電流を説明する図である。

順方向回生時の第１の制御が行われる場合は、駆動信号ＤＳは、図２１に図示されるように、第２のスイッチ素子ＴＲ２の状態を連続オン状態にし、第１のスイッチ素子ＴＲ１、第３のスイッチ素子ＴＲ３、第４のスイッチ素子ＴＲ４及び第６のスイッチ素子ＴＲ６の状態を連続オフ状態にする。

したがって、順方向回生時の第１の制御が行われる場合は、駆動信号ＤＳは、第２のスイッチ素子ＴＲ２の状態をオン状態にし、第１のスイッチ素子ＴＲ１、第３のスイッチ素子ＴＲ３、第４のスイッチ素子ＴＲ４及び第６のスイッチ素子ＴＲ６の状態をオフ状態にする。

このため、モータ駆動装置２０の制御方法は、第２のスイッチ素子ＴＲ２の状態をオン状態にし、第１のスイッチ素子ＴＲ１、第３のスイッチ素子ＴＲ３、第４のスイッチ素子ＴＲ４及び第６のスイッチ素子ＴＲ６の状態をオフ状態にする工程を備える。

第５のスイッチ素子ＴＲ５及び第５の還流ダイオードＤ５により構成されるスイッチ素子は、逆導通特性を有する。この場合は、駆動信号ＤＳは、第５のスイッチ素子ＴＲ５の状態を連続オン状態にしてもよいし、第５のスイッチ素子ＴＲ５の状態を連続オフ状態にしてもよい。

ただし、駆動信号ＤＳが第５のスイッチ素子ＴＲ５の状態を連続オン状態にした場合は、下述する電流Ｉ２１１が第５の還流ダイオードＤ５を通過することにより生じる損失を抑制することができる。したがって、駆動信号ＤＳは、望ましくは、第５のスイッチ素子ＴＲ５の状態を連続オン状態にする。

したがって、駆動信号ＤＳは、望ましくは、第５のスイッチ素子ＴＲ５の状態をオン状態にする。

このため、上述した工程は、望ましくは、第５のスイッチ素子の状態をオン状態にする。

第５のスイッチ素子ＴＲ５及び第５の還流ダイオードＤ５により構成されるスイッチ素子が逆導通特性を有しない第５のスイッチ素子ＴＲ５に置き換えられた場合は、駆動信号ＤＳは、第５のスイッチ素子ＴＲ５の状態を連続オン状態にし、第５のスイッチ素子ＴＲ５の状態をオン状態にする。

順方向回生時の第１の制御が行われる場合は、第１の電位点ＶＤＤから、第２のダイオードＤ１２、第２のスイッチ素子ＴＲ２、第２の出力点ＯＰ２、モータＭ、第１の出力点ＯＰ１、第５のスイッチ素子ＴＲ５又は第５の還流ダイオードＤ５、及びキャパシタＣを経由して、第１の電位点ＶＤＤに向かう電流Ｉ２１１が流れる。また、キャパシタＣが、電流Ｉ２１１により充電される。これにより、キャパシタＣには、回生電力が蓄積される。

順方向回生時の第１の制御が行われる場合は、第１の給電点Ｍａは、第２の給電点Ｍｂの電位より高い電位を有する。このため、第１のキャパシタ端子Ｃａは、第１の電位と、第１の給電点Ｍａの電位と第２の給電点Ｍｂの電位との電位差と、の和と同じ電位を有する。また、第２のキャパシタ端子Ｃｂは、第１の電位を有する。このため、キャパシタＣは、第１の給電点Ｍａの電位と第２の給電点Ｍｂの電位との電位差に一致する電圧で充電される。

図２２は、順方向回生時の第２の制御が行われる場合に本発明の例示的な第２実施形態のモータ駆動装置に流れる電流を説明する図である。

順方向回生時の第１の制御が行われる場合は、駆動信号ＤＳは、図２１に図示されるように、第６のスイッチ素子ＴＲ６の状態を連続オフ状態にする。これに対して、順方向回生時の第２の制御が行われる場合は、駆動信号ＤＳは、図２２に図示されるように、第６のスイッチ素子ＴＲ６の状態をＰＷＭ動作状態にする。

したがって、順方向回生時の第２の制御が行われる場合は、駆動信号ＤＳは、ＰＷＭ動作のオフ期間に、第２のスイッチ素子ＴＲ２の状態をオン状態にし、第５のスイッチ素子ＴＲ５の状態をオン状態又はオフ状態にし、第１のスイッチ素子ＴＲ１、第３のスイッチ素子ＴＲ３、第４のスイッチ素子ＴＲ４及び第６のスイッチ素子ＴＲ６の状態をオフ状態にする。

また、駆動信号ＤＳは、第２のスイッチ素子ＴＲ２及び第６のスイッチ素子ＴＲ６の状態をオン状態にし、第５のスイッチ素子ＴＲ５の状態をオン状態又はオフ状態にし、第１のスイッチ素子ＴＲ１、第３のスイッチ素子ＴＲ３及び第４のスイッチ素子ＴＲ４の状態をオフ状態にする。

このため、モータ駆動装置２０の制御方法は、第２のスイッチ素子ＴＲ２の状態をオン状態にし、第５のスイッチ素子ＴＲ５の状態をオン状態又はオフ状態にし、第１のスイッチ素子ＴＲ１、第３のスイッチ素子ＴＲ３、第４のスイッチ素子ＴＲ４及び第６のスイッチ素子ＴＲ６の状態をオフ状態にする工程を備える。

また、モータ駆動装置２０の制御方法は、第２のスイッチ素子ＴＲ２及び第６のスイッチ素子ＴＲ６の状態をオン状態にし、第５のスイッチ素子ＴＲ５の状態をオン状態又はオフ状態にし、第１のスイッチ素子ＴＲ１、第３のスイッチ素子ＴＲ３及び第４のスイッチ素子ＴＲ４の状態をオフ状態にする工程を備える。

順方向回生時の第２の制御が行われる場合は、ＰＷＭ動作のオフ期間に、第１の電位点ＶＤＤから、第２のダイオードＤ１２、第２のスイッチ素子ＴＲ２、第２の出力点ＯＰ２、モータＭ、第１の出力点ＯＰ１、第５のスイッチ素子ＴＲ５又は第５の還流ダイオードＤ５、及びキャパシタＣを経由して、第１の電位点ＶＤＤに向かう電流Ｉ２１１が流れる。また、キャパシタＣが、電流Ｉ２１１により充電される。これにより、キャパシタＣには、回生電力が蓄積される。

また、ＰＷＭ動作のオン期間に、第２の出力点ＯＰ２、モータＭ、第１の出力点ＯＰ１、第５のスイッチ素子ＴＲ５又は第５の還流ダイオードＤ５、及び第６のスイッチ素子ＴＲ６を循環する電流Ｉ２１２が流れる。これにより、キャパシタＣに蓄積される回生電力を調整することができる。

順方向回生時の第２の制御が行われる場合は、第２のスイッチ素子ＴＲ２の状態は、連続オン状態であってもよい。これは、第２のスイッチ素子ＴＲ２の状態がオン状態であっても、第６のスイッチ素子ＴＲ６の状態がオン状態となった際に、第１の電位点ＶＤＤから、キャパシタＣ、第６のスイッチ素子ＴＲ６、第２の出力点ＯＰ２、及び第２のスイッチ素子ＴＲ２を経由して、第１の電位点ＶＤＤに向かう電流が流れることが、第１の電位点ＶＤＤと第２のスイッチ素子ＴＲ２との間に挿入される第２のダイオードＤ１２により阻害されるためである。

２．５順方向再生時の制御
図２３は、順方向再生時の第１の制御が行われる場合に本発明の例示的な第２実施形態のモータ駆動装置に流れる電流を説明する図である。

順方向再生時の第１の制御が行われる場合は、駆動信号ＤＳは、図２３に図示されるように、第４のスイッチ素子ＴＲ４及び第５のスイッチ素子ＴＲ５の状態を連続オン状態にし、第１のスイッチ素子ＴＲ１、第２のスイッチ素子ＴＲ２、第３のスイッチ素子ＴＲ３及び第６のスイッチ素子ＴＲ６の状態を連続オフ状態にする。

したがって、順方向再生時の第１の制御が行われる場合は、駆動信号ＤＳは、第４のスイッチ素子ＴＲ４及び第５のスイッチ素子ＴＲ５の状態をオン状態にし、第１のスイッチ素子ＴＲ１、第２のスイッチ素子ＴＲ２、第３のスイッチ素子ＴＲ３及び第６のスイッチ素子ＴＲ６の状態をオフ状態にする。

このため、モータ駆動装置２０の制御方法は、第４のスイッチ素子ＴＲ４及び第５のスイッチ素子ＴＲ５の状態をオン状態にし、第１のスイッチ素子ＴＲ１、第２のスイッチ素子ＴＲ２、第３のスイッチ素子ＴＲ３及び第６のスイッチ素子ＴＲ６の状態をオフ状態にする工程を備える。

順方向再生時の第１の制御が行われる場合は、第１の電位点ＶＤＤから、キャパシタＣ、第５のスイッチ素子ＴＲ５、第１の出力点ＯＰ１、モータＭ、第２の出力点ＯＰ２、及び第４のスイッチ素子ＴＲ４を経由して、第２の電位点Ｇに向かう電流Ｉ２２１が流れる。また、モータＭが、電流Ｉ２２１により順方向ＦＤに高速回転させられる。また、キャパシタＣが、放電させられる。これにより、キャパシタＣに蓄積された回生電力が使用される。

図２４は、順方向再生時の第２の制御が行われる場合に本発明の例示的な第２実施形態のモータ駆動装置に流れる電流を説明する図である。

順方向再生時の第１の制御が行われる場合は、駆動信号ＤＳが、図２３に図示されるように、第５のスイッチ素子ＴＲ５の状態を連続オン状態にする。これに対して、順方向再生時の第２の制御が行われる場合は、駆動信号ＤＳが、図２４に図示されるように、第５のスイッチ素子ＴＲ５の状態をＰＷＭ動作状態にする。

したがって、順方向再生時の第２の制御が行われる場合は、駆動信号ＤＳは、ＰＷＭ動作のオン期間に、第４のスイッチ素子ＴＲ４及び第５のスイッチ素子ＴＲ５の状態をオン状態にし、第１のスイッチ素子ＴＲ１、第２のスイッチ素子ＴＲ２、第３のスイッチ素子ＴＲ３及び第６のスイッチ素子ＴＲ６の状態をオフ状態にする。

順方向再生時の第２の制御が行われる場合は、ＰＷＭ動作のオン期間に、第１の電位点ＶＤＤから、キャパシタＣ、第５のスイッチ素子ＴＲ５、第１の出力点ＯＰ１、モータＭ、第２の出力点ＯＰ２、及び第４のスイッチ素子ＴＲ４を経由して、第２の電位点Ｇに向かう電流Ｉ２２１が流れる。また、モータＭが、電流Ｉ２２１により順方向ＦＤに高速回転させられる。また、キャパシタＣが、放電させられる。これにより、キャパシタＣに蓄積された回生電力が使用される。

また、ＰＷＭ動作のオフ期間に、第１の出力点ＯＰ１、モータＭ、第２の出力点ＯＰ２、第４のスイッチ素子ＴＲ４及び第３の還流ダイオードＤ３を循環する電流Ｉ２２２が流れる。

駆動信号ＤＳが第３のスイッチ素子ＴＲ３の状態を相補動作状態にする場合は、駆動信号ＤＳは、ＰＷＭ動作のオン期間に、第４のスイッチ素子ＴＲ４及び第５のスイッチ素子ＴＲ５の状態をオン状態にし、第１のスイッチ素子ＴＲ１、第２のスイッチ素子ＴＲ２、第３のスイッチ素子ＴＲ３及び第６のスイッチ素子ＴＲ６の状態をオフ状態にする。

駆動信号ＤＳが第３のスイッチ素子ＴＲ３の状態を相補動作状態にする場合は、ＰＷＭ動作のオン期間に、第１の電位点ＶＤＤから、キャパシタＣ、第５のスイッチ素子ＴＲ５、第１の出力点ＯＰ１、モータＭ、第２の出力点ＯＰ２、及び第４のスイッチ素子ＴＲ４を経由して、第２の電位点Ｇに向かう電流Ｉ２２１が流れる。また、モータＭが、電流Ｉ２２１により順方向ＦＤに高速回転させられる。また、キャパシタＣが、放電させられる。これにより、キャパシタＣに蓄積された回生電力が使用される。

また、ＰＷＭ動作のオフ期間に、第１の出力点ＯＰ１、モータＭ、第２の出力点ＯＰ２、第４のスイッチ素子ＴＲ４及び第３のスイッチ素子ＴＲ３を循環する電流Ｉ２２２が流れる。これにより、電流Ｉ２２２が第３の還流ダイオードＤ３を通過することにより生じる損失を抑制することができる。

２．６順方向力行時の制御から順方向回生時の制御への切り替え
第１実施形態のモータ駆動装置１０においては、第３の還流ダイオードＤ３、第４の還流ダイオードＤ４、第５の還流ダイオードＤ５、第６の還流ダイオードＤ６及び第７の還流ダイオードＤ７は、順方向力行時の制御から順方向回生時の制御への切り替えをスムーズに行い、キャパシタＣに回生電力を効率的に蓄積することに寄与する。

同様に、第２実施形態のモータ駆動装置２０においても、第５の還流ダイオードＤ５及び第６の還流ダイオードＤ６は、順方向力行時の制御から順方向回生時の制御への切り替えをスムーズに行い、キャパシタＣに回生電力を効率的に蓄積することに寄与する。

順方向力行時の制御から順方向回生時の制御への切り替えが行われる場合は、まず、第４のスイッチ素子ＴＲ４の状態がオフ状態にされる。これにより、第１の電位点ＶＤＤから、第１のダイオードＤ１１、第１のスイッチ素子ＴＲ１、第１の出力点ＯＰ１、モータＭ、第２の出力点ＯＰ２、第６の還流ダイオードＤ６、及びキャパシタＣを経由して、第１の電位点ＶＤＤに向かう電流が流れる。また、キャパシタＣは、当該電流により充電される。これにより、キャパシタＣに回生電力が蓄積される。

続いて、第２のスイッチ素子ＴＲ２の状態がオン状態にされる。これにより、第１の電位点ＶＤＤから、第２のダイオードＤ１２、第２の出力点ＯＰ２、モータＭ、第１の出力点ＯＰ１、第５の還流ダイオードＤ５、及びキャパシタＣを経由して、第１の電位点ＶＤＤに向かう電流Ｉ２１１（図２１）が流れる。また、キャパシタＣが、電流Ｉ２１１により充電される。これにより、キャパシタＣに回生電力が蓄積される。

２．７第２実施形態の効果
本発明の例示的な第２実施形態の発明によれば、本発明の例示的な第１実施形態の発明と同様に、モータＭが生成した回生電力を有効に活用することができる。また、モータＭを一時的に高速回転させることができる。また、モータＭを駆動する電圧を必要に応じて切り替えることができる。

加えて、本発明の例示的な第２実施形態の発明によれば、第２のキャパシタ端子Ｃｂがフローティング状態となることを抑制することができる。このため、モータ駆動装置２０の動作を安定させることができる。

加えて、本発明の例示的な第２実施形態の発明によれば、スイッチ素子の数を減らすことができる。

３第１実施形態の第１変形例
図２５は、本発明の例示的な第１実施形態の第１変形例のモータ駆動装置を備えるモータユニットを図示する回路図である。

図２５に図示される第１実施形態の第１変形例のモータ駆動装置１０においては、図１に図示される第１実施形態のモータ駆動装置１０から、第１の還流ダイオードＤ１、第２の還流ダイオードＤ２、第３の還流ダイオードＤ３、第４の還流ダイオードＤ４、第５の還流ダイオードＤ５、第６の還流ダイオードＤ６、第７の還流ダイオードＤ７、第８の還流ダイオードＤ８及びダイオードＤ１０が省略されている。

図２５に図示される第１実施形態の第１変形例のモータ駆動装置１０は、第１のスイッチ素子ＴＲ１、第２のスイッチ素子ＴＲ２、第３のスイッチ素子ＴＲ３、第４のスイッチ素子ＴＲ４、第５のスイッチ素子ＴＲ５及び第６のスイッチ素子ＴＲ６の状態をＰＷＭ動作状態としない場合に採用することができる。

図２５に図示される第１実施形態の第１変形例のモータ駆動装置１０は、第１のスイッチ素子ＴＲ１、第２のスイッチ素子ＴＲ２、第３のスイッチ素子ＴＲ３、第４のスイッチ素子ＴＲ４、第５のスイッチ素子ＴＲ５及び第６のスイッチ素子ＴＲ６の状態をＰＷＭ動作状態としない点を除いて、図１に図示される第１実施形態のモータ駆動装置１０と同様に制御することができる。

４第１実施形態の第２変形例
図２６は、本発明の例示的な第１実施形態の第２変形例のモータ駆動装置を備えるモータユニットを図示する回路図である。

図２６に図示される第１実施形態の第２変形例のモータ駆動装置１０においては、図１に図示される第１実施形態のモータ駆動装置１０から、第１の還流ダイオードＤ１、第２の還流ダイオードＤ２、第５の還流ダイオードＤ５、第６の還流ダイオードＤ６、第７の還流ダイオードＤ７、第８の還流ダイオードＤ８及びダイオードＤ１０が省略されている。

図２６に図示される第１実施形態の第２変形例のモータ駆動装置１０は、第３のスイッチ素子ＴＲ３、第４のスイッチ素子ＴＲ４、第５のスイッチ素子ＴＲ５及び第６のスイッチ素子ＴＲ６の状態をＰＷＭ動作状態としない場合に採用することができる。

図２６に図示される第１実施形態の第２変形例のモータ駆動装置１０は、第１のスイッチ素子ＴＲ１及び第２のスイッチ素子ＴＲ２の状態をＰＷＭ動作状態とする場合にも採用することができる。第１のスイッチ素子ＴＲ１及び第２のスイッチ素子ＴＲ２の状態をＰＷＭ動作状態とした場合には、第１のスイッチ素子ＴＲ１及び第２のスイッチ素子ＴＲ２の状態がオフ状態になった際に流れる還流電流を第３の還流ダイオードＤ３及び第４の還流ダイオードＤ４に流すことができる。

図２６に図示される第１実施形態の第２変形例のモータ駆動装置１０は、第３のスイッチ素子ＴＲ３、第４のスイッチ素子ＴＲ４、第５のスイッチ素子ＴＲ５及び第６のスイッチ素子ＴＲ６の状態をＰＷＭ動作状態としない点を除いて、図１に図示される第１実施形態のモータ駆動装置１０と同様に制御することができる。

図２６に図示される第１実施形態の第２変形例のモータ駆動装置１０において順方向力行時の制御が行われる場合は、駆動信号ＤＳが、図２６に図示されるように、第１のスイッチ素子ＴＲ１をＰＷＭ動作状態にし、第４のスイッチ素子ＴＲ４を連続オン状態にし、第２のスイッチ素子ＴＲ２、第３のスイッチ素子ＴＲ３、第５のスイッチ素子ＴＲ５、第６のスイッチ素子ＴＲ６、第７のスイッチ素子ＴＲ７及び第８のスイッチ素子ＴＲ８の状態を連続オフ状態にする。駆動信号ＤＳが、第３のスイッチ素子ＴＲ３の状態を相補動作状態にしてもよい。

５第１実施形態の第３変形例
図２７は、本発明の例示的な第１実施形態の第３変形例のモータ駆動装置を備えるモータユニットを図示する回路図である。

図２７に図示される第１実施形態の第３変形例のモータ駆動装置１０においては、図１に図示される第１実施形態のモータ駆動装置１０から、第３の還流ダイオードＤ３、第４の還流ダイオードＤ４、第５の還流ダイオードＤ５、第６の還流ダイオードＤ６、第７の還流ダイオードＤ７及び第８の還流ダイオードＤ８が省略されている。

図２７に図示される第１実施形態の第３変形例のモータ駆動装置１０は、第１のスイッチ素子ＴＲ１、第２のスイッチ素子ＴＲ２、第５のスイッチ素子ＴＲ５及び第６のスイッチ素子ＴＲ６の状態をＰＷＭ動作状態としない場合に採用することができる。

図２７に図示される第１実施形態の第３変形例のモータ駆動装置１０は、第３のスイッチ素子ＴＲ３及び第４のスイッチ素子ＴＲ４の状態をＰＷＭ動作状態とする場合にも採用することができる。第３のスイッチ素子ＴＲ３及び第４のスイッチ素子ＴＲ４の状態をＰＷＭ動作状態とした場合には、第３のスイッチ素子ＴＲ３及び第４のスイッチ素子ＴＲ４の状態がオフ状態になった際に流れる還流電流を第１の還流ダイオードＤ１及び第２の還流ダイオードＤ２に流すことができる。

図２７に図示される第１実施形態の第３変形例のモータ駆動装置１０は、第１のスイッチ素子ＴＲ１、第２のスイッチ素子ＴＲ２、第５のスイッチ素子ＴＲ５及び第６のスイッチ素子ＴＲ６の状態をＰＷＭ動作状態としない点を除いて、図１に図示される第１実施形態のモータ駆動装置１０と同様に制御することができる。

図２７に図示される第１実施形態の第３変形例のモータ駆動装置１０において順方向力行時の制御が行われる場合は、駆動信号ＤＳが、図２７に図示されるように、第１のスイッチ素子ＴＲ１を連続オン状態にし、第４のスイッチ素子ＴＲ４をＰＷＭ動作状態にし、第２のスイッチ素子ＴＲ２、第３のスイッチ素子ＴＲ３、第５のスイッチ素子ＴＲ５、第６のスイッチ素子ＴＲ６、第７のスイッチ素子ＴＲ７及び第８のスイッチ素子ＴＲ８の状態を連続オフ状態にする。駆動信号ＤＳが、第２のスイッチ素子ＴＲ２を相補動作状態にしてもよい。

ダイオードＤ１０は、蓄積された回生電力を使用するために第５のスイッチ素子ＴＲ５又は第６のスイッチ素子ＴＲ６の状態がオン状態とされた場合に第１の電位点ＶＤＤに向かう電流が流れることを阻害する。

６第２実施形態の第１変形例
図２８は、本発明の例示的な第２実施形態の第１変形例のモータ駆動装置を備えるモータユニットを図示する回路図である。

図２８に図示される第２実施形態の第１変形例のモータ駆動装置２０においては、図１７に図示される第２実施形態のモータ駆動装置２０から、第１の還流ダイオードＤ１、第２の還流ダイオードＤ２、第３の還流ダイオードＤ３、第４の還流ダイオードＤ４、第５の還流ダイオードＤ５、第６の還流ダイオードＤ６、第１のダイオードＤ１１及び第２のダイオードＤ１２が省略されている。

図２８に図示される第２実施形態の第１変形例のモータ駆動装置２０は、第１のスイッチ素子ＴＲ１、第２のスイッチ素子ＴＲ２、第５のスイッチ素子ＴＲ５及び第６のスイッチ素子ＴＲ６の状態をＰＷＭ動作状態としない場合に採用することができる。

図２８に図示される第２実施形態の第１変形例のモータ駆動装置２０は第１のスイッチ素子ＴＲ１、第２のスイッチ素子ＴＲ２、第５のスイッチ素子ＴＲ５及び第６のスイッチ素子ＴＲ６の状態をＰＷＭ動作状態としない点を除いて、図１７に図示される第２実施形態のモータ駆動装置２０と同様に制御することができる。

７第２実施形態の第２変形例
図２９は、本発明の例示的な第２実施形態の第２変形例のモータ駆動装置を備えるモータユニットを図示する回路図である。

図２９に図示される第２実施形態の第２変形例のモータ駆動装置２０においては、図１７に図示される第２実施形態のモータ駆動装置２０から、第１の還流ダイオードＤ１、第２の還流ダイオードＤ２、第５の還流ダイオードＤ５、第６の還流ダイオードＤ６、第１のダイオードＤ１１及び第２のダイオードＤ１２が省略されている。

図２９に図示される第２実施形態の第２変形例のモータ駆動装置２０は、第５のスイッチ素子ＴＲ５及び第６のスイッチ素子ＴＲ６の状態をＰＷＭ動作状態としない場合に採用することができる。

図２９に図示される第２実施形態の第２変形例のモータ駆動装置２０は、第１のスイッチ素子ＴＲ１及び第２のスイッチ素子ＴＲ２の状態をＰＷＭ動作状態とする場合にも採用することができる。第１のスイッチ素子ＴＲ１及び第２のスイッチ素子ＴＲ２の状態をＰＷＭ動作状態とした場合には、第１のスイッチ素子ＴＲ１及び第２のスイッチ素子ＴＲ２の状態がオフ状態になった際に流れる還流電流を第３の還流ダイオードＤ３及び第４の還流ダイオードＤ４に流すことができる。

図２９に図示される第２実施形態の第２変形例のモータ駆動装置２０は、第３のスイッチ素子ＴＲ３、第４のスイッチ素子ＴＲ４、第５のスイッチ素子ＴＲ５及び第６のスイッチ素子ＴＲ６の状態をＰＷＭ動作状態としない点を除いて図１７に図示される第２実施形態のモータ駆動装置２０と同様に制御することができる。

図２９に図示される第２実施形態の第２変形例のモータ駆動装置２０において順方向力行時の制御が行われる場合は、駆動信号ＤＳが、図２９に図示されるように、第１のスイッチ素子ＴＲ１をＰＷＭ動作状態にし、第４のスイッチ素子ＴＲ４を連続オン状態にし、第２のスイッチ素子ＴＲ２、第３のスイッチ素子ＴＲ３、第５のスイッチ素子ＴＲ５及び第６のスイッチ素子ＴＲ６の状態を連続オフ状態にする。駆動信号ＤＳが、第３のスイッチ素子ＴＲ３の状態を相補動作状態にしてもよい。

８第２実施形態の第３変形例
図３０は、本発明の例示的な第２実施形態の第３変形例のモータ駆動装置を備えるモータユニットを図示する回路図である。

図３０に図示される第２実施形態の第３変形例のモータ駆動装置２０においては、図２９に図示される第２実施形態の第２変形例のモータ駆動装置２０に、第１の還流ダイオードＤ１、第２の還流ダイオードＤ２、第１のダイオードＤ１１及び第２のダイオードＤ１２が追加されている。

第１のダイオードＤ１１及び第２のダイオードＤ１２は、回生時に、モータＭ、第１の出力点ＯＰ１、第１のスイッチ素子ＴＲ１又は第１の還流ダイオードＤ１、第２のスイッチ素子ＴＲ２又は第２の還流ダイオードＤ２、及び第２の出力点ＯＰ２を循環する電流が流れることを阻害する。

図３０に図示される第２実施形態の第３変形例のモータ駆動装置２０において順方向力行時の制御が行われる場合は、駆動信号ＤＳが、図３０に図示されるように、第１のスイッチ素子ＴＲ１をＰＷＭ動作状態にし、第４のスイッチ素子ＴＲ４を連続オン状態にし、第２のスイッチ素子ＴＲ２、第３のスイッチ素子ＴＲ３、第５のスイッチ素子ＴＲ５及び第６のスイッチ素子ＴＲ６の状態を連続オフ状態にする。

９その他の変形例
第１実施形態において、モータＭとして単相ブラシレスモータを使用する場合は、モータＭの回転に同期して第１のスイッチ素子ＴＲ１、第３のスイッチ素子ＴＲ３及び第５のスイッチ素子ＴＲ５の動作と、第２のスイッチ素子ＴＲ２、第４のスイッチ素子ＴＲ４及び第６のスイッチ素子ＴＲ６の動作とをそれぞれ入れ替えることにより、モータＭを高効率に制御することができる。同じく、第２実施形態においてモータＭとして単相ブラシレスモータを使用する場合は、モータＭの回転に同期して第１のスイッチ素子ＴＲ１、第３のスイッチ素子ＴＲ３及び第５のスイッチ素子ＴＲ５の動作と、第２のスイッチ素子ＴＲ２、第４のスイッチ素子ＴＲ４及び第６のスイッチ素子ＴＲ６の動作とをそれぞれ入れ替えることにより、モータＭを高効率に制御することができる。

また、第１実施形態及び第２実施形態ともに、ここでは２端子のモータＭの場合について説明したが、３相以上のモータについても拡張することができる。モータ各相に対し、第１のスイッチ素子ＴＲ１、第３のスイッチ素子ＴＲ３及び第５のスイッチ素子ＴＲ５のように配置される３つのスイッチ素子を設け、モータＭの回転に同期して各スイッチ素子のオン状態及びオフ状態を順次決定していくことにより、モータＭを高効率に制御することができる。

この発明は詳細に説明されたが、上記した説明は、すべての局面において、例示であって、この発明がそれに限定されるものではない。例示されていない無数の変形例が、この発明の範囲から外れることなく想定され得るものと解される。

１モータユニット
１０，２０モータ駆動装置
１１０制御部
ＶＤＤ第１の電位点
Ｇ第２の電位点
ＯＰ１第１の出力点
ＯＰ２第２の出力点
ＴＲ１第１のスイッチ素子
ＴＲ２第２のスイッチ素子
ＴＲ３第３のスイッチ素子
ＴＲ４第４のスイッチ素子
ＴＲ５第５のスイッチ素子
ＴＲ６第６のスイッチ素子
ＴＲ７第７のスイッチ素子
ＴＲ８第８のスイッチ素子
Ｃキャパシタ
Ｍモータ

Claims

第１の電位を有する第１の電位点と、
前記第１の電位より低い第２の電位を有する第２の電位点と、
モータの第１の給電点に電気的に接続される第１の出力点と、
前記モータの第２の給電点に電気的に接続される第２の出力点と、
前記第１の電位点に電気的に接続される第１の一方の端子と、前記第１の出力点に電気的に接続される第１の他方の端子と、を備え、前記第１の一方の端子と前記第１の他方の端子とが導通するオン状態と前記第１の一方の端子と前記第１の他方の端子とが導通しないオフ状態との間で状態を切り替える第１のスイッチ素子と、
前記第１の電位点に電気的に接続される第２の一方の端子と、前記第２の出力点に電気的に接続される第２の他方の端子と、を備え、前記第２の一方の端子と前記第２の他方の端子とが導通するオン状態と前記第２の一方の端子と前記第２の他方の端子とが導通しないオフ状態との間で状態を切り替える第２のスイッチ素子と、
前記第１の出力点に電気的に接続される第３の一方の端子と、前記第２の電位点に電気的に接続される第３の他方の端子と、を備え、前記第３の一方の端子と前記第３の他方の端子とが導通するオン状態と前記第３の一方の端子と前記第３の他方の端子とが導通しないオフ状態との間で状態を切り替える第３のスイッチ素子と、
前記第２の出力点に電気的に接続される第４の一方の端子と、前記第２の電位点に電気的に接続される第４の他方の端子と、を備え、前記第４の一方の端子と前記第４の他方の端子とが導通するオン状態と前記第４の一方の端子と前記第４の他方の端子とが導通しないオフ状態との間で状態を切り替える第４のスイッチ素子と、
前記第１の出力点に電気的に接続される第５の一方の端子と、第５の他方の端子と、を備え、前記第５の一方の端子と前記第５の他方の端子とが導通するオン状態と前記第５の一方の端子と前記第５の他方の端子とが導通しないオフ状態との間で状態を切り替える第５のスイッチ素子と、
前記第２の出力点に電気的に接続される第６の一方の端子と、第６の他方の端子と、を備え、前記第６の一方の端子と前記第６の他方の端子とが導通するオン状態と前記第６の一方の端子と前記第６の他方の端子とが導通しないオフ状態との間で状態を切り替える第６のスイッチ素子と、
前記第５の他方の端子及び前記第６の他方の端子に電気的に接続される第１のキャパシタ端子と、前記第１の電位点及び前記第２の電位点の少なくとも一方に電気的に接続される第２のキャパシタ端子と、を備えるキャパシタと、
を備えるモータ駆動装置。
前記第２のキャパシタ端子に電気的に接続される第７の一方の端子と、前記第１の電位点に電気的に接続される第７の他方の端子と、を備え、前記第７の一方の端子と前記第７の他方の端子とが導通するオン状態と前記第７の一方の端子と前記第７の他方の端子とが導通しないオフ状態との間で状態を切り替える第７のスイッチ素子と、
前記第２のキャパシタ端子に電気的に接続される第８の一方の端子と、前記第２の電位点に電気的に接続される第８の他方の端子と、を備え、前記第８の一方の端子と前記第８の他方の端子とが導通するオン状態と前記第８の一方の端子と前記第８の他方の端子とが導通しないオフ状態との間で状態を切り替える第８のスイッチ素子と、
をさらに備え、
前記第２のキャパシタ端子は、前記第７のスイッチ素子を介して前記第１の電位点に電気的に接続され、前記第８のスイッチ素子を介して前記第２の電位点に電気的に接続される
請求項１のモータ駆動装置。
前記第１の電位点に電気的に接続されるアノードと、前記第１の一方の端子及び前記第２の一方の端子の少なくともひとつに電気的に接続されるカソードと、を備えるダイオード
をさらに備え、
前記第１の一方の端子及び前記第２の一方の端子の各々は、前記ダイオードを介して前記第１の電位点に電気的に接続される
請求項２のモータ駆動装置。
前記第８のスイッチ素子の状態をオン状態にし、前記第１のスイッチ素子、前記第２のスイッチ素子、前記第３のスイッチ素子、前記第６のスイッチ素子及び前記第７のスイッチ素子の状態をオフ状態にする駆動信号を前記第１のスイッチ素子、前記第２のスイッチ素子、前記第３のスイッチ素子、前記第４のスイッチ素子、前記第５のスイッチ素子、前記第６のスイッチ素子、前記第７のスイッチ素子及び前記第８のスイッチ素子に入力する制御部
をさらに備える請求項２又は３のモータ駆動装置。
前記駆動信号は、前記第４のスイッチ素子及び前記第５のスイッチ素子の少なくとも一方の状態をオン状態にする
請求項４のモータ駆動装置。
前記第４のスイッチ素子、前記第５のスイッチ素子及び前記第７のスイッチ素子の状態をオン状態にし、前記第１のスイッチ素子、前記第２のスイッチ素子、前記第３のスイッチ素子、前記第６のスイッチ素子及び前記第８のスイッチ素子の状態をオフ状態にする駆動信号を前記第１のスイッチ素子、前記第２のスイッチ素子、前記第３のスイッチ素子、前記第４のスイッチ素子、前記第５のスイッチ素子、前記第６のスイッチ素子、前記第７のスイッチ素子及び前記第８のスイッチ素子に入力する制御部
をさらに備える請求項２から５までのいずれかのモータ駆動装置。
前記第８のスイッチ素子の状態をオン状態にし、前記第１のスイッチ素子、前記第２のスイッチ素子、前記第４のスイッチ素子、前記第５のスイッチ素子及び前記第７のスイッチ素子の状態をオフ状態にする駆動信号を前記第１のスイッチ素子、前記第２のスイッチ素子、前記第３のスイッチ素子、前記第４のスイッチ素子、前記第５のスイッチ素子、前記第６のスイッチ素子、前記第７のスイッチ素子及び前記第８のスイッチ素子に入力する制御部
をさらに備える請求項２から６までのいずれかのモータ駆動装置。
前記駆動信号は、前記第３のスイッチ素子及び前記第６のスイッチ素子の少なくとも一方の状態をオン状態にする
請求項７のモータ駆動装置。
前記第３のスイッチ素子、前記第６のスイッチ素子及び前記第７のスイッチ素子の状態をオン状態にし、前記第１のスイッチ素子、前記第２のスイッチ素子、前記第４のスイッチ素子、前記第５のスイッチ素子及び前記第８のスイッチ素子の状態をオフ状態にする駆動信号を前記第１のスイッチ素子、前記第２のスイッチ素子、前記第３のスイッチ素子、前記第４のスイッチ素子、前記第５のスイッチ素子、前記第６のスイッチ素子、前記第７のスイッチ素子及び前記第８のスイッチ素子に入力する制御部
をさらに備える請求項２から８までのいずれかのモータ駆動装置。
第２のキャパシタ端子は、前記第１の電位点に電気的に接続される
請求項１のモータ駆動装置。
前記第１の電位点に電気的に接続される第１のアノードと、前記第１の一方の端子に電気的に接続される第１のカソードと、を備える第１のダイオードと、
前記第１の電位点に電気的に接続される第２のアノードと、前記第２の一方の端子に電気的に接続される第２のカソードと、を備える第２のダイオードと、
をさらに備え、
前記第１の一方の端子は、前記第１のダイオードを介して前記第１の電位点に電気的に接続され、
前記第２の一方の端子は、前記第２のダイオードを介して前記第１の電位点に電気的に接続される
請求項１０のモータ駆動装置。
前記第２のスイッチ素子の状態をオン状態にし、前記第１のスイッチ素子、前記第３のスイッチ素子、前記第４のスイッチ素子及び前記第６のスイッチ素子の状態をオフ状態にする駆動信号を前記第１のスイッチ素子、前記第２のスイッチ素子、前記第３のスイッチ素子、前記第４のスイッチ素子及び前記第６のスイッチ素子に入力する制御部
をさらに備える請求項１０又は１１のモータ駆動装置。
前記駆動信号は、前記第５のスイッチ素子の状態をオン状態にする
請求項１２のモータ駆動装置。
前記第４のスイッチ素子及び前記第５のスイッチ素子の状態をオン状態にし、前記第１のスイッチ素子、前記第２のスイッチ素子、前記第３のスイッチ素子及び前記第６のスイッチ素子の状態をオフ状態にする駆動信号を前記第１のスイッチ素子、前記第２のスイッチ素子、前記第３のスイッチ素子、前記第４のスイッチ素子、前記第５のスイッチ素子及び前記第６のスイッチ素子に入力する制御部
をさらに備える請求項１０から１３までのいずれかのモータ駆動装置。
前記第１のキャパシタ端子の電位と前記第２のキャパシタ端子の電位との電位差を検出する電位差検出器
をさらに備える請求項１から１４までのいずれかのモータ駆動装置。
請求項１から１５までのいずれかのモータ駆動装置と、
前記モータと、
を備えるモータユニット。
請求項２又は３のモータ駆動装置において、前記第８のスイッチ素子の状態をオン状態にし、前記第１のスイッチ素子、前記第２のスイッチ素子、前記第３のスイッチ素子、前記第６のスイッチ素子及び前記第７のスイッチ素子の状態をオフ状態にする工程
を備えるモータ駆動装置の制御方法。
前記工程は、前記第４のスイッチ素子及び前記第５のスイッチ素子の少なくとも一方の状態をオフ状態にする
請求項１７のモータ駆動装置の制御方法。
請求項２又は３のモータ駆動装置において、前記第４のスイッチ素子、前記第５のスイッチ素子及び前記第７のスイッチ素子の状態をオン状態にし、前記第１のスイッチ素子、前記第２のスイッチ素子、前記第３のスイッチ素子、前記第６のスイッチ素子及び前記第８のスイッチ素子の状態をオフ状態にする工程
を備えるモータ駆動装置の制御方法。
請求項２又は３のモータ駆動装置において、前記第８のスイッチ素子の状態をオン状態にし、前記第１のスイッチ素子、前記第２のスイッチ素子、前記第４のスイッチ素子、前記第５のスイッチ素子及び前記第７のスイッチ素子の状態をオフ状態にする工程
を備えるモータ駆動装置の制御方法。
前記工程は、前記第３のスイッチ素子及び前記第６のスイッチ素子の少なくとも一方の状態をオン状態にする
請求項２０のモータ駆動装置の制御方法。
請求項２又は３のモータ駆動装置において、前記第３のスイッチ素子、前記第６のスイッチ素子及び前記第７のスイッチ素子の状態をオン状態にし、前記第１のスイッチ素子、前記第２のスイッチ素子、前記第４のスイッチ素子、前記第５のスイッチ素子及び前記第８のスイッチ素子の状態をオフ状態にする工程
を備えるモータ駆動装置の制御方法。
請求項１０又は１１のモータ駆動装置において、前記第２のスイッチ素子の状態をオン状態にし、前記第１のスイッチ素子、前記第３のスイッチ素子、前記第４のスイッチ素子及び前記第６のスイッチ素子の状態をオフ状態にする工程
を備えるモータ駆動装置の制御方法。
前記工程は、前記第５のスイッチ素子の状態をオン状態にする
請求項２３のモータ駆動装置の制御方法。
請求項１０又は１１のモータ駆動装置において、前記第４のスイッチ素子及び前記第５のスイッチ素子の状態をオン状態にし、前記第１のスイッチ素子、前記第２のスイッチ素子、前記第３のスイッチ素子及び前記第６のスイッチ素子の状態をオフ状態にする工程
を備えるモータ駆動装置の制御方法。