JP2022094457A - Motor drive control device - Google Patents

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Abstract

To mount a component of an active clamp circuit for protecting a motor relay on a circuit board with a simple configuration.SOLUTION: An ECU includes: an inverter for energizing a coil of a plurality of phases of a motor 10 having a neutral point; a motor relay arranged on either a first energization wire of each phase between the coil of the plurality of phases and a neutral point or a second energization wire of each phase between the inverter and the coil of the plurality of phases, and cutting off energization from the inverter to the neutral point under external control; and an active clamp circuit that holds potential difference at a predetermined voltage when the motor relay is disposed on the first energization wire and when potential difference between the first energization wire on a neutral point side of the motor relay and the ground rises up to a predetermined voltage, or when the motor relay is disposed on the second energization wire and when potential difference between the second energization wire on a coil side of the motor relay and the ground rises up to a predetermined voltage.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、モータ駆動制御装置に関する。 The present invention relates to a motor drive control device.

モータ駆動制御装置には、インバータとモータの中性点との間の各相通電線に設置された半導体リレー(モータリレー)がインバータ駆動用半導体リレーの短絡故障時に遮断されて、電気ブレーキの発生を抑制するものが知られている(例えば特許文献1参照)。このモータリレーには、そのゲート-ドレイン間においてアクティブクランプ回路が設けられ、これにより、モータの非駆動制御時に外力によって逆起電圧が発生しても、モータリレーのドレイン-ソース間電圧が固有の耐圧を超えないようにしている。 In the motor drive control device, the semiconductor relay (motor relay) installed in each phase energizing line between the inverter and the neutral point of the motor is cut off when the inverter drive semiconductor relay is short-circuited, and an electric brake is generated. Those that suppress it are known (see, for example, Patent Document 1). This motor relay is provided with an active clamp circuit between its gate and drain, which makes the drain-source voltage of the motor relay unique even if a counter electromotive voltage is generated by an external force during non-drive control of the motor. The withstand voltage is not exceeded.

特開2015-33273号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2015-3273

ところで、種々の要因により、三相の通電線に設置されるモータリレーを1つのリレーパッケージにパッケージ化して、このリレーパッケージをインバータ等が形成される回路基板に実装することができる。このようなリレーパッケージのうちモータコイルと電気的に接続される外部端子は、溶接等の接合に伴う熱的影響等を考慮して、回路基板を介さずに(回路基板から離間して)モータコイルに接合されることが想定される。 By the way, due to various factors, a motor relay installed in a three-phase energizing line can be packaged in one relay package, and this relay package can be mounted on a circuit board on which an inverter or the like is formed. Of such relay packages, the external terminals that are electrically connected to the motor coil are motors that do not go through the circuit board (away from the circuit board) in consideration of the thermal effects of joining such as welding. It is supposed to be joined to the coil.

しかし、モータリレーが中性点とモータコイルとの間の各相通電線に設置される場合には、リレーパッケージのうちモータコイルと接続される外部端子は、内蔵するモータリレーのドレイン端子に内部接続されることになる。したがって、モータリレーのドレイン端子はリレーパッケージの外部端子を介してパターン(導体)として回路基板上に現れないため、モータリレーのゲート-ドレイン間に設けられるアクティブクランプ回路の構成素子を回路基板上に実装することは困難となる。 However, when the motor relay is installed in each phase current line between the neutral point and the motor coil, the external terminal connected to the motor coil in the relay package is internally connected to the drain terminal of the built-in motor relay. Will be done. Therefore, since the drain terminal of the motor relay does not appear on the circuit board as a pattern (conductor) via the external terminal of the relay package, the constituent elements of the active clamp circuit provided between the gate and drain of the motor relay are placed on the circuit board. It will be difficult to implement.

一方、特許文献1に記載されるように、モータリレーがインバータとモータコイルとの間の各相通電線に設置される場合には、モータリレーのドレイン端子はリレーパッケージの外部端子を介してパターンとして回路基板上に現れる。このため、アクティブクランプ回路の構成素子を回路基板上に実装することは比較的容易である。しかし、アクティブクランプ回路の構成素子として、各モータリレーについてツェナーダイオード及びダイオードを1つずつ必要とするため、回路基板の実装面積を抑制する観点からはアクティブクランプ回路の構成素子を削減することが望ましい。 On the other hand, as described in Patent Document 1, when the motor relay is installed in each phase energizing line between the inverter and the motor coil, the drain terminal of the motor relay is formed as a pattern via the external terminal of the relay package. Appears on the circuit board. Therefore, it is relatively easy to mount the constituent elements of the active clamp circuit on the circuit board. However, since one Zener diode and one diode are required for each motor relay as a component of the active clamp circuit, it is desirable to reduce the number of components of the active clamp circuit from the viewpoint of reducing the mounting area of the circuit board. ..

そこで、本発明は以上のような問題点に鑑み、モータリレーを保護するアクティブクランプ回路の構成素子を簡易な構成で回路基板上に実装可能なモータ駆動制御装置を提供することを目的とする。 Therefore, in view of the above problems, it is an object of the present invention to provide a motor drive control device capable of mounting a component element of an active clamp circuit for protecting a motor relay on a circuit board with a simple configuration.

このため、本発明に係るモータ駆動制御装置では、中性点を有する電動モータの複数相のコイルに通電するインバータと、複数相のコイルと中性点との間の各相の第1通電線又はインバータと複数相のコイルとの間の各相の第2通電線のいずれか一方に配置され、外部からの制御によりインバータから中性点への通電を遮断する半導体リレーと、半導体リレーが第1通電線に配置された場合には半導体リレーの中性点側の第1通電線とグランドとの電位差が所定電圧まで上昇したときに、あるいは、半導体リレーが第2通電線に配置された場合には半導体リレーのコイル側の第2通電線とグランドとの電位差が所定電圧まで上昇したときに、電位差を所定電圧に保持するアクティブクランプ回路と、を備える。 Therefore, in the motor drive control device according to the present invention, the inverter that energizes the multi-phase coil of the electric motor having a neutral point and the first energizing line of each phase between the multi-phase coil and the neutral point. Alternatively, a semiconductor relay, which is arranged on one of the second energizing lines of each phase between the inverter and the multi-phase coil and cuts off energization from the inverter to the neutral point by external control, and a semiconductor relay are the first. When it is arranged on the 1 energizing line, when the potential difference between the 1st energizing line on the neutral point side of the semiconductor relay and the ground rises to a predetermined voltage, or when the semiconductor relay is arranged on the 2nd energizing line. Is provided with an active clamp circuit that holds the potential difference at a predetermined voltage when the potential difference between the second current-carrying wire on the coil side of the semiconductor relay and the ground rises to a predetermined voltage.

本発明のモータ駆動制御装置によれば、モータリレーを保護するアクティブクランプ回路の構成素子を簡易な構成でインバータ基板に実装することができる。 According to the motor drive control device of the present invention, the constituent elements of the active clamp circuit that protects the motor relay can be mounted on the inverter board with a simple configuration.

電動パワーステアリングの構成例を示す概略図である。It is a schematic diagram which shows the structural example of the electric power steering. 第1実施形態に係るモータ駆動制御装置の一例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows an example of the motor drive control apparatus which concerns on 1st Embodiment. 同モータ駆動制御装置のインバータの一例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows an example of the inverter of the motor drive control device. 同モータ駆動制御装置のモータリレーのパッケージ化を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the packaging of the motor relay of the motor drive control device. 同モータ駆動制御装置の電圧波形の一例を示すタイムチャートである。It is a time chart which shows an example of the voltage waveform of the motor drive control device. 第2実施形態に係るモータ駆動制御装置の一例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows an example of the motor drive control apparatus which concerns on 2nd Embodiment. 第3実施形態に係るモータ駆動制御装置の一例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows an example of the motor drive control apparatus which concerns on 3rd Embodiment. 従来のモータ駆動制御装置の電圧波形の一例を示すタイムチャートである。It is a time chart which shows an example of the voltage waveform of the conventional motor drive control device.

以下、添付された図面を参照し、本発明を実施するための実施形態について詳述する。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

〔第1実施形態〕
図1は、第1実施形態に係るモータ駆動制御装置の適用例としての電動パワーステアリングを示す。車両1に搭載される電動パワーステアリング2は、車両1の運転者がステアリング操作を行って、ステアリングホイール3による操舵トルクで一対の操向輪4を転舵させる際に、その操舵トルクをアシストする。
[First Embodiment]
FIG. 1 shows an electric power steering as an application example of the motor drive control device according to the first embodiment. The electric power steering 2 mounted on the vehicle 1 assists the steering torque when the driver of the vehicle 1 performs a steering operation and steers the pair of steering wheels 4 with the steering torque of the steering wheel 3. ..

ステアリングホイール3の操作によって発生する操舵トルクは、ステアリングシャフト5とこれに自在継手等を介して連結されたピニオンシャフト6とを経由して、ピニオンシャフト6の先端部に設けられたピニオンギア7に伝達される。伝達された操舵トルクによるピニオンギア7の回転運動は、ピニオンギア7と噛合するラックギア8によって車幅方向の直線運動に変換される。この直線運動によってラックギア8に接続された一対のタイロッド9が作動し、一対のタイロッド9にそれぞれ接続された操向輪4が転舵する。電動パワーステアリング2は、ステアリングホイール3からタイロッド9への操舵トルクの伝達経路に対して、操舵トルクをアシストするアシストトルクを加えるように構成される。 The steering torque generated by the operation of the steering wheel 3 is applied to the pinion gear 7 provided at the tip of the pinion shaft 6 via the steering shaft 5 and the pinion shaft 6 connected to the steering shaft 5 via a universal joint or the like. Be transmitted. The rotational motion of the pinion gear 7 due to the transmitted steering torque is converted into a linear motion in the vehicle width direction by the rack gear 8 that meshes with the pinion gear 7. The pair of tie rods 9 connected to the rack gear 8 is operated by this linear motion, and the steering wheels 4 connected to the pair of tie rods 9 are steered. The electric power steering 2 is configured to add an assist torque that assists the steering torque to the steering torque transmission path from the steering wheel 3 to the tie rod 9.

図示の例では、電動パワーステアリング2は、アシストトルクを発生するモータ10と、モータ10の駆動を制御するモータ駆動制御装置であるECU11と、を備える。また、電動パワーステアリング2は、モータ10の出力を減速してラックギア8に伝達する減速機12を備える。さらに、電動パワーステアリング2は、操舵トルクを計測するためのトルクセンサ13、モータ10の回転角度を計測するための回転角センサ14及び車速を計測するための車速センサ15を備える。トルクセンサ13としては、例えば、磁歪式、ひずみゲージ式、圧電式等、種々の検出方式を採用し得る。また、回転角センサ14としては、例えば、ホール素子、レゾルバ、ロータリーエンコーダ等、種々の検出方式を採用し得る。 In the illustrated example, the electric power steering 2 includes a motor 10 that generates an assist torque and an ECU 11 that is a motor drive control device that controls the drive of the motor 10. Further, the electric power steering 2 includes a speed reducer 12 that reduces the output of the motor 10 and transmits it to the rack gear 8. Further, the electric power steering 2 includes a torque sensor 13 for measuring the steering torque, a rotation angle sensor 14 for measuring the rotation angle of the motor 10, and a vehicle speed sensor 15 for measuring the vehicle speed. As the torque sensor 13, various detection methods such as a magnetostrictive type, a strain gauge type, and a piezoelectric type can be adopted. Further, as the rotation angle sensor 14, various detection methods such as a Hall element, a resolver, a rotary encoder, and the like can be adopted.

ECU11は、車載バッテリ16から電源が供給され、トルクセンサ13の出力信号であるトルク信号STと、回転角センサ14の出力信号である回転角信号Sθと、車速センサ15の出力信号である車速信号SVと、を入力する。また、ECU11は、その内部に、モータ10に流れる電流を計測するための電流センサ17を有している。 The ECU 11 is supplied with power from the vehicle-mounted battery 16, and has a torque signal ST which is an output signal of the torque sensor 13, a rotation angle signal Sθ which is an output signal of the rotation angle sensor 14, and a vehicle speed signal which is an output signal of the vehicle speed sensor 15. Enter SV and. Further, the ECU 11 has a current sensor 17 for measuring the current flowing through the motor 10 inside the ECU 11.

ECU11は、トルク信号ST、車速信号SV、回転角信号Sθ、及び、電流センサ17の出力信号に基づいて、車両1の運転状態に応じたアシストトルクを発生させるようにモータ10の駆動を制御する。モータ10の発生トルクは減速機12を介してラックギア8へ伝達され、これにより、車両1の運転状態に応じて操舵トルクがアシストされる。 The ECU 11 controls the drive of the motor 10 so as to generate an assist torque according to the operating state of the vehicle 1 based on the torque signal ST, the vehicle speed signal SV, the rotation angle signal Sθ, and the output signal of the current sensor 17. .. The torque generated by the motor 10 is transmitted to the rack gear 8 via the speed reducer 12, whereby the steering torque is assisted according to the operating state of the vehicle 1.

図2は、モータ10及びECU11における要部の一例を示す。 FIG. 2 shows an example of a main part of the motor 10 and the ECU 11.

モータ10は、U相コイル10U、V相コイル10V及びW相コイル10Wをステータコイルとして、これらが図示省略のステータに巻き回されて中性点Nで接続されるY結線を有する3相ブラシレスモータである。また、モータ10は、永久磁石回転子として図示省略のロータを備え、このロータの回転軸は、ロータの磁力とステータコイルの発生する磁力との相互作用によってロータが回転するように、ステータ等に軸支されている。ロータの軸出力は、モータ10の発生トルクとして減速機12に伝達される。 The motor 10 is a three-phase brushless motor having a U-phase coil 10U, a V-phase coil 10V, and a W-phase coil 10W as stator coils, which are wound around a stator (not shown) and connected at a neutral point N. Is. Further, the motor 10 includes a rotor (not shown) as a permanent magnet rotor, and the rotating shaft of the rotor is attached to a stator or the like so that the rotor rotates due to the interaction between the magnetic force of the rotor and the magnetic force generated by the stator coil. It is pivotally supported. The shaft output of the rotor is transmitted to the reducer 12 as the torque generated by the motor 10.

ECU11は、電源回路101、昇圧回路102、インバータ103、インバータ駆動回路104、第1電源リレー105、第2電源リレー106、ノイズフィルタ回路107、モータリレー108~110、第1ドライバ111、第2ドライバ112、第3ドライバ113、ゲート-ソース間抵抗114、ゲート過電圧保護素子115、マイクロコンピュータ116、及び、アクティブクランプ回路117を備える。 The ECU 11 includes a power supply circuit 101, a booster circuit 102, an inverter 103, an inverter drive circuit 104, a first power supply relay 105, a second power supply relay 106, a noise filter circuit 107, motor relays 108 to 110, a first driver 111, and a second driver. It includes 112, a third driver 113, a gate-source resistance 114, a gate overvoltage protection element 115, a microcomputer 116, and an active clamp circuit 117.

電源回路101は、イグニッションスイッチIGNを介して車載バッテリ16に接続され、イグニッションスイッチIGNがオン状態であるときに、車載バッテリ16の出力電圧をECU11の各部で必要となる動作電圧に調整(降圧)して供給する。 The power supply circuit 101 is connected to the vehicle-mounted battery 16 via the ignition switch IGN, and when the ignition switch IGN is in the ON state, the output voltage of the vehicle-mounted battery 16 is adjusted (lowered) to the operating voltage required for each part of the ECU 11. And supply.

昇圧回路102は、正極側電源線118を介して車載バッテリ16の正極に接続され、車載バッテリ16の出力電圧を、第1~第3ドライバ111~113、インバータ駆動回路104等で必要となる動作電圧に昇圧して供給する。 The booster circuit 102 is connected to the positive electrode of the vehicle-mounted battery 16 via the positive electrode side power supply line 118, and the output voltage of the vehicle-mounted battery 16 is required by the first to third drivers 111 to 113, the inverter drive circuit 104, and the like. It is boosted to voltage and supplied.

インバータ103は、正極側電源線118と車両1のボディアース(以下、単に「グランド」という)を介して車載バッテリ16の負極に接続された負極側電源線119との間に設けられる。このインバータ103は、車載バッテリ16の直流出力を交流に変換して、U相コイル10U、V相コイル10V及びW相コイル10Wへ供給する。インバータ駆動回路104は、インバータ103に備えられた後述のスイッチング素子を駆動するための駆動信号を生成する回路であり、駆動信号の生成の際に、昇圧回路102で出力された昇圧電圧を用いている。ここで、インバータ103及びインバータ駆動回路104について、これらの内部構成を示した図3を参照して詳しく説明する。 The inverter 103 is provided between the positive electrode side power supply line 118 and the negative electrode side power supply line 119 connected to the negative electrode of the vehicle-mounted battery 16 via the body ground of the vehicle 1 (hereinafter, simply referred to as “ground”). The inverter 103 converts the DC output of the vehicle-mounted battery 16 into alternating current and supplies it to the U-phase coil 10U, the V-phase coil 10V, and the W-phase coil 10W. The inverter drive circuit 104 is a circuit that generates a drive signal for driving a switching element described later provided in the inverter 103, and uses the boost voltage output by the booster circuit 102 when generating the drive signal. There is. Here, the inverter 103 and the inverter drive circuit 104 will be described in detail with reference to FIG. 3, which shows their internal configurations.

図3に示すように、インバータ103では、正極側電源線118に接続された正極側母線103Pと負極側電源線119に接続された負極側母線103Nとの間に、U相アーム、V相アーム及びW相アームが並列に接続される。U相アームは上段スイッチング素子103UHと下段スイッチング素子103ULとが直列接続されて構成される。V相アームは上段スイッチング素子103VHと下段スイッチング素子103VLとが直列接続されて構成される。W相アームは上段スイッチング素子103WHと下段スイッチング素子103WLとが直列接続されて構成される。そして、インバータ103の各相アームにおける2つのスイッチング素子間は、モータ10の対応する位相のコイルに接続されて、3相ブリッジ回路が構成されている。具体的には、U相アームの2つのスイッチング素子103UH,103UL間はU相コイル10Uの端部に接続され、V相アームの2つのスイッチング素子103VH,103VL間はV相コイル10Vの端部に接続され、W相アームの2つのスイッチング素子103WH,103WL間はW相コイル10Wの端部に接続される。 As shown in FIG. 3, in the inverter 103, the U-phase arm and the V-phase arm are located between the positive electrode side bus 103P connected to the positive electrode side power supply line 118 and the negative electrode side bus 103N connected to the negative electrode side power supply line 119. And the W phase arm are connected in parallel. The U-phase arm is configured by connecting the upper switching element 103 UH and the lower switching element 103 UL in series. The V-phase arm is configured by connecting the upper switching element 103 VH and the lower switching element 103 VL in series. The W-phase arm is configured by connecting the upper switching element 103 WH and the lower switching element 103 WL in series. Then, the two switching elements in each phase arm of the inverter 103 are connected to the coil of the corresponding phase of the motor 10 to form a three-phase bridge circuit. Specifically, the two switching elements 103 UH and 103 UL of the U-phase arm are connected to the end of the U-phase coil 10U, and the two switching elements 103 VH and 103 VL of the V-phase arm are connected to the V-phase coil 10V. The two switching elements 103 WH and 103 WL of the W phase arm are connected to the end of the W phase coil 10 W.

スイッチング素子103UH,103UL,103VH,103VL,103WH,103WLは(以下「103UH~103WL」と略記する)、外部から制御可能な制御端子を有する半導体素子であり、逆起電力を車載バッテリ16へ還流させるために逆並列のダイオードDを有している。スイッチング素子103UH~103WLとしては、例えば、MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Metal Field Effect Transistor)又はIGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)等があげられる。以下、スイッチング素子103UH~103WLはNチャネルMOSFETであるものとし、ダイオードDは、MOSFETの製造過程でドレイン-ソース間に形成される寄生ダイオードであるものとして説明する。 Switching elements 103 UH , 103 UL , 103 VH , 103 VL , 103 WH , 103 WL (hereinafter abbreviated as "103 UH to 103 WL ") are semiconductor elements having control terminals that can be controlled from the outside, and are back electromotive forces. It has an antiparallel diode D to circulate power back to the vehicle-mounted battery 16. Examples of the switching elements 103 UH to 103 WL include MOSFETs (Metal Oxide Semiconductor Metal Field Effect Transistors) and IGBTs (Insulated Gate Bipolar Transistors). Hereinafter, it is assumed that the switching elements 103 UH to 103 WL are N-channel MOSFETs, and the diode D is a parasitic diode formed between the drain and the source in the manufacturing process of the MOSFET.

また、図3に示すように、インバータ駆動回路104は、スイッチング素子103UH~103WLのそれぞれについて駆動信号を生成する複数のドライバで構成される。すなわち、インバータ駆動回路104は、スイッチング素子103UHの駆動信号を生成するU相上段ドライバ104UH、スイッチング素子103ULの駆動信号を生成するU相下段ドライバ104UL、スイッチング素子103VHの駆動信号を生成するV相上段ドライバ104VH、スイッチング素子103VLの駆動信号を生成するV相下段ドライバ104VL、スイッチング素子103WHの駆動信号を生成するW相上段ドライバ104WH、及び、スイッチング素子103WLの駆動信号を生成するW相下段ドライバ104WLで構成される。各ドライバは、マイクロコンピュータ116から出力された制御信号に基づいて、スイッチング素子103UH~103WLをオン駆動またはオフ駆動させる駆動信号を生成する。この駆動信号には、スイッチング素子103UH~103WLをターンオンさせることができるように、昇圧回路102から出力された昇圧電圧が用いられる。 Further, as shown in FIG. 3, the inverter drive circuit 104 is composed of a plurality of drivers that generate drive signals for each of the switching elements 103 UH to 103 WL . That is, the inverter drive circuit 104 uses the U-phase upper driver 104 UH that generates the drive signal of the switching element 103 UH , the U-phase lower driver 104 UL that generates the drive signal of the switching element 103 UL , and the drive signal of the switching element 103 VH . Of the V-phase upper driver 104 VH to be generated, the V-phase lower driver 104 VL to generate the drive signal of the switching element 103 VL , the W-phase upper driver 104 WH to generate the drive signal of the switching element 103 WH , and the switching element 103 WL . It is composed of a W-phase lower stage driver 104 WL that generates a drive signal. Each driver generates a drive signal for driving the switching elements 103 UH to 103 WL on or off based on the control signal output from the microcomputer 116. For this drive signal, a boost voltage output from the booster circuit 102 is used so that the switching elements 103 UH to 103 WL can be turned on.

再び図2を参照すると、第1電源リレー105及び第2電源リレー106は正極側電源線118に配置される。第1電源リレー105及び第2電源リレー106は、外部から制御可能な制御端子を有する半導体素子であり、第1電源リレー105はダイオードD1を有し、第2電源リレー106はダイオードD2を有している。以下、第1電源リレー105及び第2電源リレー106はNチャネルMOSFETであり、ダイオードD1,D2は寄生ダイオードであるものとする。 Referring to FIG. 2 again, the first power supply relay 105 and the second power supply relay 106 are arranged on the positive electrode side power supply line 118. The first power supply relay 105 and the second power supply relay 106 are semiconductor elements having control terminals that can be controlled from the outside, the first power supply relay 105 has a diode D1, and the second power supply relay 106 has a diode D2. ing. Hereinafter, it is assumed that the first power supply relay 105 and the second power supply relay 106 are N-channel MOSFETs, and the diodes D1 and D2 are parasitic diodes.

第1電源リレー105は、モータ駆動制御の停止や電動パワーステアリングの異常時等に、車載バッテリ16からインバータ103への出力電圧の供給を遮断するものである。第1電源リレー105は、そのダイオードD1が逆起電力を車載バッテリ16へ還流させるための逆並列の還流ダイオードとして機能するように、ダイオードD1の順方向を電流がインバータ103から車載バッテリ16へ流れる方向にして配置される。 The first power relay 105 cuts off the supply of the output voltage from the vehicle-mounted battery 16 to the inverter 103 when the motor drive control is stopped or the electric power steering is abnormal. The first power supply relay 105 causes current to flow from the inverter 103 to the vehicle-mounted battery 16 in the forward direction of the diode D1 so that the diode D1 functions as a reverse-parallel return diode for returning the back electromotive force to the vehicle-mounted battery 16. Arranged in the direction.

第2電源リレー106は、車載バッテリ16が逆接続されたときの短絡電流を遮断するものである。具体的には、第2電源リレー106は、逆接続時に、車載バッテリ16の正極と負極とを、グランド、スイッチング素子103UH~103WLのダイオードD、及び、第1電源リレー105のダイオードD1を介して導通する閉回路を遮断するものである。このため、第2電源リレー106は、そのダイオードD2がインバータ103から車載バッテリ16へ戻る電流を遮断するように、ダイオードD2の順方向を電流が車載バッテリ16からインバータ103へ流れる方向にして配置される。 The second power supply relay 106 cuts off the short-circuit current when the vehicle-mounted battery 16 is reversely connected. Specifically, when the second power supply relay 106 is reversely connected, the positive electrode and the negative electrode of the vehicle-mounted battery 16 are connected to the ground, the diode D of the switching elements 103 UH to 103 WL , and the diode D1 of the first power supply relay 105. It cuts off the closed circuit that conducts through. Therefore, the second power supply relay 106 is arranged so that the diode D2 cuts off the current returning from the inverter 103 to the vehicle-mounted battery 16 so that the current flows in the forward direction of the diode D2 from the vehicle-mounted battery 16 to the inverter 103. To.

ノイズフィルタ回路107は、第1電源リレー105及び第2電源リレー106のいずれよりもインバータ103側の正極側電源線118に配置されて、正極側電源線118における伝導性ノイズを除去するものである。ノイズフィルタ回路107は、例えば、コイルの両端に、グランドと接続されたコンデンサが接続されたπ型LC回路等として構成される。 The noise filter circuit 107 is arranged on the positive electrode side power supply line 118 on the inverter 103 side of both the first power supply relay 105 and the second power supply relay 106, and removes the conductive noise in the positive electrode side power supply line 118. .. The noise filter circuit 107 is configured as, for example, a π-type LC circuit or the like in which a capacitor connected to the ground is connected to both ends of the coil.

モータリレー108~110はステータコイル10U,10V,10Wと中性点Nとの間の第1通電線L1に配置される。具体的には、U相コイル10Uと中性点Nとの間の第1通電線L1にU相モータリレー108が配置され、V相コイル10Vと中性点Nとの間の第1通電線L1にV相モータリレー109が配置され、W相コイル10Wと中性点Nとの間の第1通電線L1にW相モータリレー110が配置される。モータリレー108~110は、外部から制御可能な制御端子を有する半導体素子であり、それぞれダイオードD3を有している。モータリレー108~110は、インバータ103のスイッチング素子103UH~103WLに短絡故障が発生したときに、ステータコイル10U,10V,10Wに流れる短絡電流により発生する電気ブレーキを抑制すべく、相電流を遮断するものである。以下、モータリレー108~110は、NチャネルMOSFETであり、ダイオードD3は寄生ダイオードであるものとする。NチャネルMOSFETであるモータリレー108~110は、そのダイオードD3が同相のコイルから中性点Nを介して他の位相のコイルへ流れる電流を遮断するように、ソース端子が中性点Nに接続され、ドレイン端子が同相のコイルに接続されて、配置される。 The motor relays 108 to 110 are arranged on the first energizing line L1 between the stator coils 10U, 10V, 10W and the neutral point N. Specifically, the U-phase motor relay 108 is arranged on the first energizing line L1 between the U-phase coil 10U and the neutral point N, and the first energizing line between the V-phase coil 10V and the neutral point N. The V-phase motor relay 109 is arranged in L1, and the W-phase motor relay 110 is arranged in the first current-carrying wire L1 between the W-phase coil 10W and the neutral point N. The motor relays 108 to 110 are semiconductor elements having control terminals that can be controlled from the outside, and each has a diode D3. The motor relays 108 to 110 reduce the phase current in order to suppress the electric brake generated by the short circuit current flowing in the stator coils 10U, 10V, 10W when a short circuit failure occurs in the switching elements 103 UH to 103 WL of the inverter 103. It shuts off. Hereinafter, it is assumed that the motor relays 108 to 110 are N-channel MOSFETs and the diode D3 is a parasitic diode. The motor relays 108 to 110, which are N-channel MOSFETs, have their source terminals connected to the neutral point N so that the diode D3 cuts off the current flowing from the in-phase coil to the coil of another phase via the neutral point N. The drain terminal is connected to the in-phase coil and arranged.

第1ドライバ111は、第1電源リレー105の制御端子へ駆動信号を出力し、第2ドライバ112は、第2電源リレー106の制御端子へ駆動信号を出力する。第3ドライバ113は、信号線120と、これから各モータリレーに向けて分岐する、U相信号線120U、V相信号線120V、W相信号線120Wとを介して、モータリレー108~110の制御端子へ駆動信号を出力する。各ドライバはそれぞれ、マイクロコンピュータ116から出力された制御信号に基づいて、昇圧回路102から出力された昇圧電圧を用いつつ、第1電源リレー105、第2電源リレー106、モータリレー108~110の駆動信号を生成する。 The first driver 111 outputs a drive signal to the control terminal of the first power supply relay 105, and the second driver 112 outputs a drive signal to the control terminal of the second power supply relay 106. The third driver 113 is driven to the control terminals of the motor relays 108 to 110 via the signal line 120 and the U-phase signal line 120U, the V-phase signal line 120V, and the W-phase signal line 120W that branch toward each motor relay. Output a signal. Each driver drives the first power supply relay 105, the second power supply relay 106, and the motor relays 108 to 110 while using the booster voltage output from the booster circuit 102 based on the control signal output from the microcomputer 116. Generate a signal.

ゲート-ソース間抵抗114は、3つのモータリレー108~110に共通して1つ設けられ、信号線120と中性点Nとを接続して設けられる。また、ゲート過電圧保護素子115は、カソードが信号線120に接続され、アノードが中性点Nに接続されたツェナーダイオードとして設けられる。 One gate-source resistance 114 is provided in common with the three motor relays 108 to 110, and is provided by connecting the signal line 120 and the neutral point N. Further, the gate overvoltage protection element 115 is provided as a Zener diode whose cathode is connected to the signal line 120 and whose anode is connected to the neutral point N.

マイクロコンピュータ116は、CPU(Central Processing Unit)等の演算手段、ROM(Read Only Memory)やRAM(Random Access Memory)等の記憶手段、I/Oポート等の入出力インターフェースが内部バスで通信可能に接続されて構成されている。 The microcomputer 116 can communicate with a calculation means such as a CPU (Central Processing Unit), a storage means such as a ROM (Read Only Memory) and a RAM (Random Access Memory), and an input / output interface such as an I / O port via an internal bus. It is connected and configured.

マイクロコンピュータ116は、トルク信号STから操舵トルクを計測し、車速信号SVから車速を計測し、これらの計測値に基づいてアシストトルクの目標値(目標トルク)を算出する。また、マイクロコンピュータ116は、回転角信号Sθからモータ10の回転角度を計測するとともに電流センサ17の出力信号である電流信号Siからモータ10に流れる電流を計測して、これらの計測値からモータ10の発生トルクに寄与する電流成分(q軸電流)を算出する。そして、マイクロコンピュータ116は、モータ10の発生トルクに寄与する電流成分が目標トルクに相当する電流(目標電流)に近づくように電流フィードバック制御を行う。例えば、マイクロコンピュータ116は、PID制御等によって、目標電流とq軸電流との偏差に基づいて、三角波等のキャリア信号と比較するための指令信号の電圧値を算出する。そして、マイクロコンピュータ116は、電圧値を算出した指令信号とキャリア信号とを比較してPWM(Pulse Width Modulation)信号を生成し、このPWM信号を制御信号として、インバータ駆動回路104を構成する各ドライバへ出力する。 The microcomputer 116 measures the steering torque from the torque signal ST, measures the vehicle speed from the vehicle speed signal SV, and calculates the target value (target torque) of the assist torque based on these measured values. Further, the microcomputer 116 measures the rotation angle of the motor 10 from the rotation angle signal Sθ, and also measures the current flowing through the motor 10 from the current signal Si which is the output signal of the current sensor 17, and the motor 10 is measured from these measured values. The current component (q-axis current) that contributes to the generated torque of is calculated. Then, the microcomputer 116 performs current feedback control so that the current component contributing to the generated torque of the motor 10 approaches the current (target current) corresponding to the target torque. For example, the microcomputer 116 calculates the voltage value of the command signal for comparison with the carrier signal such as a triangular wave based on the deviation between the target current and the q-axis current by PID control or the like. Then, the microcomputer 116 compares the command signal for which the voltage value is calculated with the carrier signal to generate a PWM (Pulse Width Modulation) signal, and each driver constituting the inverter drive circuit 104 uses this PWM signal as a control signal. Output to.

また、マイクロコンピュータ116は、インバータ駆動回路104、第1ドライバ111、第2ドライバ112及び第3ドライバ113へ制御信号を出力する。マイクロコンピュータ116は、モータ10の駆動制御を行っているときには、第1電源リレー105、第2電源リレー106、モータリレー108~110をオン状態にする制御信号を、第1ドライバ111、第2ドライバ112、第3ドライバ113へ出力する。この状態で、マイクロコンピュータ116は、目標電流とq軸電流との偏差に応じた制御信号をインバータ駆動回路104へ出力する。一方、マイクロコンピュータ116は、モータ10の駆動制御を停止しているときには、第1電源リレー105、第2電源リレー106、モータリレー108~110をオフ状態にする制御信号を、第1ドライバ111、第2ドライバ112、第3ドライバ113へ出力する。 Further, the microcomputer 116 outputs a control signal to the inverter drive circuit 104, the first driver 111, the second driver 112, and the third driver 113. When the microcomputer 116 is performing drive control of the motor 10, the first driver 111 and the second driver send a control signal for turning on the first power relay 105, the second power relay 106, and the motor relays 108 to 110. 112, output to the third driver 113. In this state, the microcomputer 116 outputs a control signal corresponding to the deviation between the target current and the q-axis current to the inverter drive circuit 104. On the other hand, when the drive control of the motor 10 is stopped, the microcomputer 116 sends a control signal for turning off the first power supply relay 105, the second power supply relay 106, and the motor relays 108 to 110 to the first driver 111. Output to the second driver 112 and the third driver 113.

アクティブクランプ回路117は、モータリレー108~110のドレイン-ソース間電圧が、モータ10に発生する逆起電圧によって各リレー固有のドレイン-ソース間耐圧を超えないようにして、モータリレー108~110を保護するものである。モータ10に発生する逆起電圧としては、以下のようなものが想定される。例えば、車載バッテリ16の取り外し時や第1電源リレー105及び第2電源リレー106のオフ状態で、整備中にタイヤを手で動かしたとき等、モータ10が外力により回されたときに発生する逆起電圧が想定される。あるいは、例えば、凹凸路の走行中にECU11の回路系の異常検出に応じてモータリレー108~110をオフ操作したとき等、モータ10を高回転速度で駆動中にモータリレー108~110をオフ操作したときに発生する逆起電圧が想定される。 The active clamp circuit 117 sets the motor relays 108 to 110 so that the drain-source voltage of the motor relays 108 to 110 does not exceed the drain-source withstand voltage peculiar to each relay due to the counter electromotive voltage generated in the motor 10. It protects. The counter electromotive voltage generated in the motor 10 is assumed to be as follows. For example, the reverse that occurs when the motor 10 is rotated by an external force, such as when the vehicle-mounted battery 16 is removed or when the tires are manually moved during maintenance while the first power supply relay 105 and the second power supply relay 106 are off. An electromotive voltage is assumed. Alternatively, for example, when the motor relays 108 to 110 are turned off in response to the detection of an abnormality in the circuit system of the ECU 11 while traveling on an uneven road, the motor relays 108 to 110 are turned off while the motor 10 is being driven at a high rotation speed. The counter electromotive voltage generated when this is done is assumed.

アクティブクランプ回路117は、信号線120とグランドとを接続するグランド線121に設けられる。具体的には、グランド線121において、信号線120からグランドへ電流が流れる方向を順方向とするツェナーダイオード122が配置されている。また、グランド線121において、グランドから信号線120へ電流が流れる方向を順方向とするダイオード123が配置されている。このダイオード123は、第3ドライバ113から信号線120を介してモータリレー108~110に駆動信号が出力されたときに、グランド線121を介して信号線120からグランドへ電流が流れないようにしている。 The active clamp circuit 117 is provided on the ground line 121 connecting the signal line 120 and the ground. Specifically, in the ground line 121, a Zener diode 122 having a forward direction in which a current flows from the signal line 120 to the ground is arranged. Further, in the ground line 121, a diode 123 having a forward direction in which a current flows from the ground to the signal line 120 is arranged. This diode 123 prevents current from flowing from the signal line 120 to the ground via the ground line 121 when a drive signal is output from the third driver 113 to the motor relays 108 to 110 via the signal line 120. There is.

ところで、アクティブクランプ回路117に代えて、モータリレー108~110のゲート-ドレイン間に別のアクティブクランプ回路を形成することも回路図上では可能である。しかし、図4に示すように、モータリレー108~110を1つのリレーパッケージ124にパッケージ化して、このリレーパッケージ124をECU11のインバータ103等が形成されるPCB(Printed Circuit Board)等の回路基板125上に実装したときに、上記別のアクティブクランプ回路を形成することが困難となる場合がある。 By the way, instead of the active clamp circuit 117, it is possible to form another active clamp circuit between the gate and the drain of the motor relays 108 to 110 on the circuit diagram. However, as shown in FIG. 4, the motor relays 108 to 110 are packaged in one relay package 124, and the relay package 124 is used as a circuit board 125 such as a PCB (Printed Circuit Board) on which the inverter 103 of the ECU 11 is formed. When mounted above, it may be difficult to form another active clamp circuit as described above.

例えば、リレーパッケージ124のうちモータコイル10U,10V,10Wと電気的に接続される外部端子126が、溶接等の接合による熱的影響の低減や基板面積増大の抑制等を考慮して、回路基板125を介さずに(回路基板125から離間して)モータコイル10U,10V,10Wに接合される場合が考えられる。この場合、リレーパッケージ124のうち回路基板125と接続される外部端子126は、内蔵するモータリレー108~110のソース端子s及びゲート端子gに内部接続されることになる。このため、モータリレー108~110のソース端子s及びゲート端子gは外部端子126を介して回路基板125上にパターン(導体)として現れる。一方、リレーパッケージ124のうちモータコイル10U,10V,10Wと接続される外部端子126は、内蔵するモータリレー108~110のドレイン端子dに内部接続されることになる。したがって、モータリレー108~110のドレイン端子dは外部端子126を介して回路基板125上にパターンとして現れないため、モータリレー108~110のゲート-ドレイン間に設けられる上記別のアクティブクランプ回路の構成素子を回路基板125上に実装することは困難となる。このように回路基板125上にモータリレー108~110のドレイン端子dがパターンとして現れない場合でもアクティブクランプ回路117の構成素子を回路基板125上に実装できるようにするため、上記のように、アクティブクランプ回路117をグランド線121に設けている。ここで、アクティブクランプ回路117による作用を理解しやすくするために、先ず図8を参照して、従来のECU、すなわち、アクティブクランプ回路117を備えていないと仮定したECU11の動作について説明する。 For example, in the relay package 124, the external terminal 126 electrically connected to the motor coils 10U, 10V, 10W is a circuit board in consideration of reducing the thermal influence due to welding or the like and suppressing the increase in the substrate area. It is conceivable that the motor coils 10U, 10V, and 10W are joined without going through 125 (away from the circuit board 125). In this case, the external terminal 126 of the relay package 124 connected to the circuit board 125 is internally connected to the source terminals s and the gate terminal g of the built-in motor relays 108 to 110. Therefore, the source terminals s and gate terminals g of the motor relays 108 to 110 appear as patterns (conductors) on the circuit board 125 via the external terminals 126. On the other hand, of the relay package 124, the external terminals 126 connected to the motor coils 10U, 10V, 10W are internally connected to the drain terminals d of the built-in motor relays 108 to 110. Therefore, since the drain terminal d of the motor relays 108 to 110 does not appear as a pattern on the circuit board 125 via the external terminal 126, the configuration of the other active clamp circuit provided between the gate and the drain of the motor relays 108 to 110 is configured. It becomes difficult to mount the element on the circuit board 125. As described above, in order to enable the components of the active clamp circuit 117 to be mounted on the circuit board 125 even when the drain terminals d of the motor relays 108 to 110 do not appear as a pattern on the circuit board 125, the active clamp circuit 117 is active. A clamp circuit 117 is provided on the ground wire 121. Here, in order to make it easier to understand the operation of the active clamp circuit 117, first, the operation of the conventional ECU, that is, the ECU 11 assuming that the active clamp circuit 117 is not provided will be described with reference to FIG.

図8は、アクティブクランプ回路117を備えていないと仮定したECU11において、モータ10の非駆動制御時に外力によりモータ10(ロータ)が一定の回転速度で回転したときの各部電圧波形の一例を示している。なお、第1実施形態において、グランド電位(例えば零ボルト)より高い正の逆起電圧が発生しているコイルでは中性点Nへ流れる電流を発生させることができ、グランド電位より低い負の逆起電圧が発生しているコイルではインバータ103へ流れる電流を発生させることができるものとする。また、以下において、モータ10の非駆動制御時には、上記で説明したように、スイッチング素子103UH~103WL、第1電源リレー105、第2電源リレー106及びモータリレー108~110は、いずれもオフ状態となっており、ECU11の各部がグランド電位に相当する電位となっているものとする。 FIG. 8 shows an example of voltage waveforms of each part when the motor 10 (rotor) is rotated at a constant rotation speed by an external force during non-drive control of the motor 10 in the ECU 11 assuming that the active clamp circuit 117 is not provided. There is. In the first embodiment, in a coil in which a positive counter electromotive voltage higher than the ground potential (for example, zero volt) is generated, a current flowing to the neutral point N can be generated, and a negative reverse lower than the ground potential can be generated. It is assumed that the coil in which the electromotive voltage is generated can generate the current flowing through the inverter 103. Further, in the following, when the motor 10 is not driven and controlled, as described above, the switching elements 103 UH to 103 WL , the first power supply relay 105, the second power supply relay 106, and the motor relays 108 to 110 are all turned off. It is assumed that each part of the ECU 11 is in a state and has a potential corresponding to the ground potential.

図8(a)は、ステータコイル10U,10V,10Wの逆起電圧Vu,Vv,Vw、及び、中性点電位VNの波形を示す。ステータコイル10U,10V,10Wでは、モータ10の回転により、互いに電気角120°の位相差を有する略正弦波状の逆起電圧Vu,Vv,Vwが発生する。正の逆起電圧が発生しているコイルはこれと同相のモータリレーのダイオードD3により中性点Nと導通しないが、負の逆起電圧が発生しているコイルはこれと同相のモータリレーのダイオードD3を介して中性点Nと導通する。このため、中性点Nの電位である中性点電位VNは、モータリレー108~110のダイオードD3によって、概ね、ステータコイル10U,10V,10Wで発生する負の逆起電圧のうち最も小さい値に相当する電位となる。換言すれば、中性点電位VNは、図8(a)に示すように、概ね、ステータコイル10U,10V,10Wに発生する逆起電圧のうち負方向のピークに沿って変動する。 FIG. 8A shows the waveforms of the counter electromotive voltages Vu, Vv, Vw of the stator coils 10U, 10V, 10W, and the neutral point potential VN. In the stator coils 10U, 10V, and 10W, the rotation of the motor 10 generates substantially sinusoidal counter electromotive voltages Vu, Vv, and Vw having a phase difference of an electric angle of 120 ° from each other. The coil in which a positive counter electromotive voltage is generated does not conduct with the neutral point N due to the diode D3 of the motor relay in the same phase, but the coil in which a negative counter electromotive voltage is generated is in the motor relay in the same phase. It conducts with the neutral point N via the diode D3. Therefore, the neutral point potential VN, which is the potential of the neutral point N, is generally the smallest of the negative counter electromotive voltages generated by the stator coils 10U, 10V, and 10W by the diodes D3 of the motor relays 108 to 110. It becomes the potential corresponding to. In other words, as shown in FIG. 8A, the neutral point potential VN generally fluctuates along the negative peak of the counter electromotive forces generated in the stator coils 10U, 10V, and 10W.

図8(b)は、インバータ入力電圧Vinの波形を示す。負の逆起電圧が発生しているコイルにはダイオードD3を介して中性点Nから電流が流れる可能性があるが、中性点Nには電流の供給源がない。このため、負の逆起電圧が発生しているコイルからノイズフィルタ回路107へ、インバータ103における同相の上段スイッチング素子のダイオードDを介して流れる電流は発生しない。したがって、インバータ入力電圧Vinは、ノイズフィルタ回路107のコンデンサの充電によって上昇せず、グランド電位に相当する電位となっている。 FIG. 8B shows the waveform of the inverter input voltage Vin. A current may flow from the neutral point N through the diode D3 in the coil in which the negative counter electromotive voltage is generated, but the neutral point N has no current supply source. Therefore, no current flows from the coil in which the negative counter electromotive voltage is generated to the noise filter circuit 107 through the diode D of the upper switching element having the same phase in the inverter 103. Therefore, the inverter input voltage Vin does not rise due to the charging of the capacitor of the noise filter circuit 107, and has a potential corresponding to the ground potential.

図8(c)は、モータリレー108~110のゲート電位Vg及びゲート-ソース間電圧Vgsの波形を示す。上記のように中性点Nには電流の供給源がなく、ゲート-ソース間抵抗114における電圧降下が発生しないため、モータリレー108~110のゲート電位Vgと中性点電位VNとは略同一となる。モータリレー108~110のソース電位は中性点電位VNに相当するので、ゲート-ソース間電圧Vgsは略零となって、モータリレー108~110はオフ状態のままとなる。 FIG. 8C shows waveforms of the gate potential Vg and the gate-source voltage Vgs of the motor relays 108 to 110. As described above, since there is no current supply source at the neutral point N and no voltage drop occurs in the gate-source resistance 114, the gate potential Vg of the motor relays 108 to 110 and the neutral point potential VN are substantially the same. It becomes. Since the source potentials of the motor relays 108 to 110 correspond to the neutral point potential VN, the gate-source voltage Vgs becomes substantially zero, and the motor relays 108 to 110 remain in the off state.

図8(d)は、U相モータリレー108のドレイン-ソース間電圧Vdsu、V相モータリレー109のドレイン-ソース間電圧Vdsv、W相モータリレー110のドレイン-ソース間電圧Vdswの波形を示す。 FIG. 8D shows waveforms of the drain-source voltage Vdsu of the U-phase motor relay 108, the drain-source voltage Vdsv of the V-phase motor relay 109, and the drain-source voltage Vdsw of the W-phase motor relay 110.

モータリレー108~110のドレイン-ソース間電圧Vdsu,Vdsv,Vdswは、ソース電位に相当する中性点電位VNとドレイン電位に相当する逆起電圧Vu,Vv,Vwとの電位差である。
Vdsu=Vu-VN
Vdsv=Vv-VN
Vdsw=Vw-VN
The drain-source voltages Vdsu, Vdsv, and Vdsw of the motor relays 108 to 110 are potential differences between the neutral point potential VN corresponding to the source potential and the counter electromotive voltage Vu, Vv, Vw corresponding to the drain potential.
Vdsu = Vu-VN
Vdsv = Vv-VN
Vdsw = Vw-VN

中性点電位VNは、上記のように、ステータコイル10U,10V,10Wで発生する負の逆起電圧のうち最も小さい値に相当する電位となる。このため、特に、逆起電圧Vu,Vv,Vwが正方向のピーク又はその近傍となっているコイルと同相のモータリレーでは、ドレイン-ソース間電圧Vdsu,Vdsv,Vdswが過大となって、モータリレー108~110に固有のドレイン-ソース間耐圧Vlimを超えるおそれがある。そこで,ECU11は、アクティブクランプ回路117によって、ドレイン-ソース間電圧Vdsu,Vdsv,Vdswがドレイン-ソース間耐圧Vlimを超えないようにしている。次に、図5を参照して、アクティブクランプ回路117を備えているECU11の動作について説明する。 As described above, the neutral point potential VN is a potential corresponding to the smallest value among the negative counter electromotive voltages generated by the stator coils 10U, 10V, and 10W. Therefore, in particular, in a motor relay having the same phase as the coil in which the counter electromotive voltage Vu, Vv, Vw is at or near the peak in the positive direction, the drain-source voltage Vdsu, Vdsv, Vdsw becomes excessive and the motor The drain-source withstand voltage voltage inherent in the relays 108 to 110 may be exceeded. Therefore, the ECU 11 uses the active clamp circuit 117 to prevent the drain-source voltages Vdsu, Vdsv, and Vdsw from exceeding the drain-source withstand voltage Vlim. Next, the operation of the ECU 11 including the active clamp circuit 117 will be described with reference to FIG.

図5は、アクティブクランプ回路117を備えたECU11において、モータ10の非駆動制御時にモータ10(ロータ)が外力により一定の回転速度で回転したときの各部電圧波形の一例を示している。 FIG. 5 shows an example of voltage waveforms of each part when the motor 10 (rotor) is rotated at a constant rotation speed by an external force during non-drive control of the motor 10 in the ECU 11 provided with the active clamp circuit 117.

図5(a)は、ステータコイル10U,10V,10Wの逆起電圧Vu,Vv,Vw、及び、中性点電位VNの波形を示す。ステータコイル10U,10V,10Wでは、モータ10の回転により、基本的には、互いに電気角120°の位相差を有する略正弦波状の逆起電圧Vu,Vv,Vwが発生する。しかし、逆起電圧Vu,Vv,Vwの負方向のピークがクランプされている点で図8(a)と異なる。これは、以下で説明するアクティブクランプ回路117の作用によるものである。 FIG. 5A shows the waveforms of the counter electromotive voltages Vu, Vv, Vw of the stator coils 10U, 10V, 10W, and the neutral point potential VN. In the stator coils 10U, 10V, and 10W, the rotation of the motor 10 basically generates substantially sinusoidal counter electromotive voltages Vu, Vv, and Vw having a phase difference of an electric angle of 120 ° from each other. However, it differs from FIG. 8A in that the negative peaks of the counter electromotive voltages Vu, Vv, and Vw are clamped. This is due to the action of the active clamp circuit 117 described below.

中性点電位VNひいてはアクティブクランプ回路117におけるツェナーダイオード122のアノード電位は、図8(a)に関して説明したように、ステータコイル10U,10V,10Wに発生している負の逆起電圧のうち最も小さい値に相当する電位となる。しかし、モータ10の回転によりツェナーダイオード122のアノード電位がさらに低下してツェナーダイオード122の逆方向電圧が降伏電圧以上となった場合には、ツェナーダイオード122が降伏してアノード電位が第1電位V1に保持される。これにより、後述するように、モータリレー108~110のゲート電位Vgも第1電位V1に相当する電位に保持される(図5(c)参照)。第1電位V1は、グランド電位に対して降伏電圧に相当する電位差だけ低い負の電位である。ツェナーダイオード122が降伏すると、中性点Nは降伏後のツェナーダイオード122及びゲート-ソース間抵抗114を介してグランドと導通する。このため、負の逆起電圧が発生しているコイルには、これと同相のモータコイルのダイオードD3を介して、グランドを電流の供給源とする中性点Nから電流が流れる。すると、中性点電位VNは、図5(a)に示すように、ゲート-ソース間抵抗114における電圧降下によって、第1電位V1より低い第2電位V2まで低下し、電流が流入するコイルの逆起電圧は、第2電位V2より低い電位には低下しないようになる。このように、ステータコイル10U,10V,10Wに発生する逆起電圧Vu,Vv,Vwの負方向のピークは、ツェナーダイオード122の降伏電圧とゲート-ソース間抵抗114における電圧降下分とをグランド電位から減算した第2電位V2でクランプされる。 The neutral point potential VN, and thus the anode potential of the Zener diode 122 in the active clamp circuit 117, is the most negative counter electromotive voltage generated in the stator coils 10U, 10V, 10W as described with respect to FIG. 8A. The potential corresponds to a small value. However, when the anode potential of the Zener diode 122 further decreases due to the rotation of the motor 10 and the reverse voltage of the Zener diode 122 becomes equal to or higher than the breakdown voltage, the Zener diode 122 yields and the anode potential becomes the first potential V1. Is held in. As a result, as will be described later, the gate potential Vg of the motor relays 108 to 110 is also held at the potential corresponding to the first potential V1 (see FIG. 5C). The first potential V1 is a negative potential that is lower than the ground potential by a potential difference corresponding to the breakdown voltage. When the Zener diode 122 yields, the neutral point N conducts with the ground via the Zener diode 122 after the breakdown and the gate-source resistance 114. Therefore, a current flows through the coil in which a negative counter electromotive voltage is generated from the neutral point N whose current supply source is ground via the diode D3 of the motor coil having the same phase as the current. Then, as shown in FIG. 5A, the neutral point potential VN drops to the second potential V2, which is lower than the first potential V1, due to the voltage drop in the gate-source resistance 114, and the current flows into the coil. The countercurrent voltage does not drop to a potential lower than the second potential V2. In this way, the negative peaks of the counter electromotive voltages Vu, Vv, and Vw generated in the stator coils 10U, 10V, and 10W are the ground potentials of the breakdown voltage of the Zener diode 122 and the voltage drop of the gate-source resistance 114. It is clamped by the second potential V2 subtracted from.

図5(c)は、モータリレー108~110のゲート電位Vg及びゲート-ソース間電圧Vgsの波形を示す。図5(a)に関して説明したように、降伏後のツェナーダイオード122のアノード電位はグランド電位よりも低い負の第1電位V1に保持される。このとき、中性点電位VNは、ゲート-ソース間抵抗114における電圧降下によって、第1電位V1より低い第2電位V2まで低下する。ツェナーダイオード122のアノード電位はモータリレー108~110のゲート電位Vgに相当するので、モータリレー108~110のゲート電位Vgは第1電位V1に相当する電位に保持される。また、中性点電位VNはモータリレー108~110のソース電位に相当するので、モータリレー108~110のゲート-ソース間電圧Vgsは、第1電位V1と第2電位V2との電位差(V1-V2)に相当する。このときのゲート-ソース間電圧Vgsがゲートしきい値電圧を超えるようにゲート-ソース間抵抗114の抵抗値が設定されていれば、モータリレー108~110はオン状態となる。 FIG. 5C shows waveforms of the gate potential Vg and the gate-source voltage Vgs of the motor relays 108 to 110. As described with respect to FIG. 5A, the anode potential of the Zener diode 122 after yielding is held at a negative first potential V1 lower than the ground potential. At this time, the neutral point potential VN drops to the second potential V2, which is lower than the first potential V1, due to the voltage drop in the gate-source resistance 114. Since the anode potential of the Zener diode 122 corresponds to the gate potential Vg of the motor relays 108 to 110, the gate potential Vg of the motor relays 108 to 110 is held at the potential corresponding to the first potential V1. Further, since the neutral point potential VN corresponds to the source potential of the motor relays 108 to 110, the gate-source voltage Vgs of the motor relays 108 to 110 is the potential difference (V1-) between the first potential V1 and the second potential V2. Corresponds to V2). If the resistance value of the gate-source resistance 114 is set so that the gate-source voltage Vgs at this time exceeds the gate threshold voltage, the motor relays 108 to 110 are turned on.

図5(b)は、インバータ入力電圧Vinの波形を示す。正の逆起電圧が発生しているコイルと同相のモータリレーがオン状態となることで、中性点Nには当該コイルと同相の下段スイッチング素子のダイオードDを介してグランドから電流が流入する。中性点Nから負の逆起電圧が発生しているコイルへは、当該コイルと同相のモータリレーを介して電流が流れ、この電流は、当該コイルと同相の上段スイッチング素子のダイオードDを介してノイズフィルタ回路107へ流れる。これによりノイズフィルタ回路107のコンデンサが充電されて、インバータ入力電圧Vinはグランド電位よりも大きい値となる。 FIG. 5B shows the waveform of the inverter input voltage Vin. When the motor relay in phase with the coil in which the positive counter electromotive voltage is generated is turned on, current flows from the ground to the neutral point N via the diode D of the lower switching element in phase with the coil. .. A current flows from the neutral point N to the coil in which a negative counter electromotive voltage is generated via a motor relay in phase with the coil, and this current passes through the diode D of the upper switching element in phase with the coil. Flows to the noise filter circuit 107. As a result, the capacitor of the noise filter circuit 107 is charged, and the inverter input voltage Vin becomes a value larger than the ground potential.

図5(d)は、U相モータリレー108のドレイン-ソース間電圧Vdsu、V相モータリレー109のドレイン-ソース間電圧Vdsv、W相モータリレー110のドレイン-ソース間電圧Vdswの波形を示す。モータリレー108~110のドレイン-ソース間電圧Vdsu,Vdsv,Vdswは、上記のように、ステータコイル10U,10V,10Wで発生する負の逆起電圧のうち最も小さい値に相当する電位である中性点電位VNとステータコイル10U,10V,10Wで発生する逆起電圧Vu,Vv,Vwとの電位差である。しかし、上記のように、ステータコイル10U,10V,10Wに発生する逆起電圧Vu,Vv,Vwの負方向のピークがクランプされるので(図5(a)参照)、中性点電位VNは、従来のECUの中性点電位VN(図8(a)参照)と比較して高い電位となる。このため、モータリレー108~110のドレイン-ソース間電圧Vdsu,Vdsv,Vdswの最大値は、アクティブクランプ回路117がない場合(図8(d)参照)と比較すると、顕著に小さくなる。したがって、逆起電圧Vu,Vv,Vwの負方向のピークのクランプ量を一定以上にすることで、ドレイン-ソース間電圧Vdsu,Vdsv,Vdswがドレイン-ソース間耐圧Vlimを超えないようにすることができる。 FIG. 5D shows waveforms of the drain-source voltage Vdsu of the U-phase motor relay 108, the drain-source voltage Vdsv of the V-phase motor relay 109, and the drain-source voltage Vdsw of the W-phase motor relay 110. As described above, the drain-source voltages Vdsu, Vdsv, and Vdsw of the motor relays 108 to 110 are potentials corresponding to the smallest of the negative counter electromotive voltages generated by the stator coils 10U, 10V, and 10W. It is a potential difference between the sex point potential VN and the counter electromotive voltage Vu, Vv, Vw generated by the stator coils 10U, 10V, 10W. However, as described above, the negative peaks of the counter electromotive voltages Vu, Vv, and Vw generated in the stator coils 10U, 10V, and 10W are clamped (see FIG. 5A), so that the neutral point potential VN is , The potential is higher than that of the conventional ECU's neutral point potential VN (see FIG. 8A). Therefore, the maximum values of the drain-source voltages Vdsu, Vdsv, and Vdsw of the motor relays 108 to 110 are significantly smaller than those without the active clamp circuit 117 (see FIG. 8D). Therefore, by setting the clamp amount of the negative peak of the counter electromotive voltage Vu, Vv, Vw to a certain value or more, the drain-source voltage Vdsu, Vdsv, Vdsw should not exceed the drain-source withstand voltage Vlim. Can be done.

図5に関する説明から明らかなように、モータ10の非駆動制御時に外力によりモータ10が回転して逆起電圧Vu,Vv,Vwが発生しても、アクティブクランプ回路117によって、モータリレー108~110のドレイン-ソース間電圧Vdsu,Vdsv,Vdswが低減される。これにより、モータリレー108~110のドレイン-ソース間電圧Vdsu,Vdsv,Vdswが各リレー固有のドレイン-ソース間耐圧Vlimを超過しにくくなるので、モータリレー108~110の故障が抑制される。 As is clear from the description with respect to FIG. 5, even if the motor 10 is rotated by an external force during non-drive control of the motor 10 and a counter electromotive voltage Vu, Vv, Vw is generated, the motor relays 108 to 110 are generated by the active clamp circuit 117. The drain-source voltage Vdsu, Vdsv, Vdsw is reduced. As a result, the drain-source voltages Vdsu, Vdsv, and Vdsw of the motor relays 108 to 110 are less likely to exceed the drain-source withstand voltage Vlim peculiar to each relay, so that the failure of the motor relays 108 to 110 is suppressed.

また、アクティブクランプ回路117の作用によりモータリレー108~110がオン状態となることで、各相コイルから中性点Nを介した電流の流通が可能となる。すなわち、中性点Nには正の逆起電圧が発生しているコイルから電流が流入し、この電流は、グランドから、インバータ103の下段スイッチング素子のうち当該コイルと同相のもののダイオードDを介して供給される。また、中性点Nから負の逆起電圧が発生しているコイルへ電流が流れ、この電流は、インバータ103の上段スイッチング素子のうち当該コイルと同相のもののダイオードDを介して、ノイズフィルタ回路107へ流れてコンデンサを充電する。したがって、モータ10の非駆動制御時にモータ10が外力により回転した場合には、モータ10に電気ブレーキが発生してモータ10の回転速度ひいては逆起電圧Vu,Vv,Vwが速やかに低下する。これにより、モータリレー108~110のドレイン-ソース間電圧Vdsu,Vdsv,Vdswが固有のドレイン-ソース間耐圧Vlimを超過しにくくなるので、モータリレー108~110の故障が抑制される。 Further, the motor relays 108 to 110 are turned on by the action of the active clamp circuit 117, so that current can flow from each phase coil through the neutral point N. That is, a current flows into the neutral point N from the coil in which a positive counter electromotive voltage is generated, and this current flows from the ground through the diode D of the lower switching element of the inverter 103 having the same phase as the coil. Will be supplied. Further, a current flows from the neutral point N to the coil in which a negative counter electromotive voltage is generated, and this current is passed through the diode D of the upper switching element of the inverter 103 having the same phase as the coil. It flows to 107 to charge the capacitor. Therefore, when the motor 10 is rotated by an external force during non-drive control of the motor 10, an electric brake is generated in the motor 10, and the rotation speed of the motor 10 and thus the counter electromotive voltage Vu, Vv, Vw are rapidly reduced. As a result, the drain-source voltages Vdsu, Vdsv, and Vdsw of the motor relays 108 to 110 are less likely to exceed the inherent drain-source withstand voltage Vlim, so that failures of the motor relays 108 to 110 are suppressed.

このように、ECU11によれば、アクティブクランプ回路117によるモータリレー108~110の故障を抑制できることに加え、モータリレー108~110のパッケージ化等によって、回路基板125上にモータリレー108~110のドレイン端子がパターンとして現れない場合でも、アクティブクランプ回路117の構成素子を回路基板125上に実装することが容易となる。 As described above, according to the ECU 11, in addition to being able to suppress the failure of the motor relays 108 to 110 due to the active clamp circuit 117, the drains of the motor relays 108 to 110 are drained on the circuit board 125 by packaging the motor relays 108 to 110 and the like. Even when the terminals do not appear as a pattern, it becomes easy to mount the constituent elements of the active clamp circuit 117 on the circuit board 125.

〔第2実施形態〕
次に、図6を参照して、第2実施形態に係るモータ駆動制御装置について説明する。本実施形態に係るモータ駆動制御装置であるECU11aは、ECU11と同様に、電動パワーステアリング2に適用され、アシストトルクを発生するモータ10の駆動を制御するものである。
[Second Embodiment]
Next, the motor drive control device according to the second embodiment will be described with reference to FIG. Like the ECU 11, the ECU 11a, which is a motor drive control device according to the present embodiment, is applied to the electric power steering 2 and controls the drive of the motor 10 that generates an assist torque.

なお、本実施形態では、主に第1実施形態と異なる部分について説明し、その他の部分については矛盾が生じない限りにおいて第1実施形態に関する説明が適用される。したがって、第1実施形態と類似の構成には同一の符号を付して、その説明を省略ないし簡潔にする。以下の実施形態において同様である。 In this embodiment, the parts different from those of the first embodiment will be mainly described, and the description of the first embodiment will be applied to the other parts as long as there is no contradiction. Therefore, the same reference numerals are given to the configurations similar to those of the first embodiment, and the description thereof will be omitted or simplified. The same applies to the following embodiments.

ECU11aでは、モータリレー108~110がステータコイル10U,10V,10Wとインバータ103との間の第2通電線L2に配置される。すなわち、U相モータリレー108はU相コイル10Uとインバータ103との間の第2通電線L2に配置され、V相モータリレー109はV相コイル10Vとインバータ103との間の第2通電線L2に配置され、W相モータリレー110はW相コイル10Wとインバータ103との間の第2通電線L2に配置される。言い換えれば、モータリレー108~110のいずれにおいても、ソース端子が同相のコイルと接続され、ドレイン端子がインバータ103と接続される。 In the ECU 11a, the motor relays 108 to 110 are arranged on the second energizing line L2 between the stator coils 10U, 10V, 10W and the inverter 103. That is, the U-phase motor relay 108 is arranged on the second energizing line L2 between the U-phase coil 10U and the inverter 103, and the V-phase motor relay 109 is the second energizing line L2 between the V-phase coil 10V and the inverter 103. The W-phase motor relay 110 is arranged on the second energizing line L2 between the W-phase coil 10W and the inverter 103. In other words, in any of the motor relays 108 to 110, the source terminal is connected to the coil having the same phase, and the drain terminal is connected to the inverter 103.

第3ドライバ113からモータリレー108~110へ駆動信号を出力する信号線はモータリレーごとに設けられる。すなわち、U相モータリレー108にはU相信号線120Uを介して制御信号が出力され、V相モータリレー109にはV相信号線120Vを介して駆動信号が出力され、W相モータリレー110にはW相信号線120Wを介して駆動信号が出力される。 A signal line for outputting a drive signal from the third driver 113 to the motor relays 108 to 110 is provided for each motor relay. That is, a control signal is output to the U-phase motor relay 108 via the U-phase signal line 120U, a drive signal is output to the V-phase motor relay 109 via the V-phase signal line 120V, and W is output to the W-phase motor relay 110. A drive signal is output via the phase signal line 120W.

ゲート-ソース間抵抗114及びゲート過電圧保護素子115はモータリレーごとに設けられる。すなわち、ゲート-ソース間抵抗114及びゲート過電圧保護素子115は、モータリレー108~110のそれぞれのゲート端子とソース端子との間を並列に接続して設けられる。 The gate-source resistance 114 and the gate overvoltage protection element 115 are provided for each motor relay. That is, the gate-source resistance 114 and the gate overvoltage protection element 115 are provided by connecting the gate terminals of the motor relays 108 to 110 and the source terminals in parallel.

アクティブクランプ回路117aは、ECU11aのグランドから延びるグランド線121と、これから分岐点Naで分岐して信号線120U,120V,120Wに接続される分岐グランド線121U,121V,121Wと、に設けられる。具体的には、信号線120Uに接続されるU相分岐グランド線121U、信号線120Vに接続されるV相分岐グランド線121V、信号線120Wに接続されるW相分岐グランド線121Wのそれぞれにツェナーダイオード122が配置される。これらのツェナーダイオード122は、モータリレー108~110から分岐点Naへ電流が流れる方向を順方向とする。また、グランド線121には、グランドから分岐点Naへ電流が流れる方向を順方向とするダイオード123が配置される。 The active clamp circuit 117a is provided in the ground line 121 extending from the ground of the ECU 11a and the branch ground lines 121U, 121V, 121W which are branched at the branch point Na and connected to the signal lines 120U, 120V, 120W. Specifically, a Zener is applied to each of the U-phase branch ground line 121U connected to the signal line 120U, the V-phase branch ground line 121V connected to the signal line 120V, and the W-phase branch ground line 121W connected to the signal line 120W. The diode 122 is arranged. These Zener diodes 122 have a forward direction in which a current flows from the motor relays 108 to 110 to the branch point Na. Further, on the ground wire 121, a diode 123 having a forward direction in which a current flows from the ground to the branch point Na is arranged.

次に、モータ10の非駆動制御時に外力によりモータ10(ロータ)が一定の回転速度で回転したときのECU11aの動作について説明する。なお、第2実施形態において、グランド電位より高い正の逆起電圧が発生しているコイルではインバータ103へ流れる電流を発生させることができ、グランド電位より低い負の逆起電圧が発生しているコイルでは中性点Nへ流れる電流を発生させることができるものとする。 Next, the operation of the ECU 11a when the motor 10 (rotor) is rotated at a constant rotation speed by an external force during non-drive control of the motor 10 will be described. In the second embodiment, the coil in which a positive counter electromotive force higher than the ground potential is generated can generate a current flowing through the inverter 103, and a negative counter electromotive voltage lower than the ground potential is generated. It is assumed that the coil can generate a current flowing to the neutral point N.

負の逆起電圧が発生しているコイルに電流供給源がある場合には、負の逆起電圧が発生しているコイルから中性点Nを介して正の逆起電圧が発生しているコイルへ電流が流れる。この電流は、正の逆起電圧が発生しているコイルと同相のモータリレーのダイオードD3及びインバータ103において当該コイルと同相の上段スイッチング素子のダイオードDを介してノイズフィルタ回路107へ流れる。しかし、アクティブクランプ回路117aにおいて、負の逆起電圧が発生しているコイルと同相のツェナーダイオード122に降伏が発生していない場合には、負の逆起電圧が発生しているコイルはグランドを電流供給源とすることができない。このため、負の逆起電圧が発生しているコイルからノイズフィルタ回路107へ流れる電流は発生しない。 When the coil in which the negative counter electromotive voltage is generated has a current supply source, the positive counter electromotive voltage is generated from the coil in which the negative counter electromotive voltage is generated through the neutral point N. Current flows through the coil. This current flows to the noise filter circuit 107 through the diode D3 of the motor relay in phase with the coil in which the positive countercurrent voltage is generated and the diode D of the upper switching element in phase with the coil in the inverter 103. However, in the active clamp circuit 117a, when the Zener diode 122 having the same phase as the coil in which the negative back electromotive force is generated does not yield, the coil in which the negative back electromotive force is generated grounds. It cannot be used as a current supply source. Therefore, no current flows from the coil in which the negative counter electromotive voltage is generated to the noise filter circuit 107.

モータ10の回転によりいずれかのコイルに発生している負の逆起電圧がさらに低下して、当該コイルと同相のツェナーダイオード122の逆方向電圧が降伏電圧以上となった場合には、ツェナーダイオード122が降伏してアノード電位が第1電位V1に保持される。第1電位V1は、グランド電位に対して降伏電圧に相当する電位差だけ低い電位である。ツェナーダイオード122が降伏すると、負の逆起電圧が発生しているコイルと同相のモータリレーのソース端子は、降伏後のツェナーダイオード122及びゲート-ソース間抵抗114を介してグランドと導通し、グランドからソース端子へ電流が流れる。このとき、負の逆起電圧が発生しているコイルと同相のモータリレーのソース電位は、ゲート-ソース間抵抗114における電圧降下によって、第1電位V1から負の第2電位V2まで低下する。これにより、負の逆起電圧が発生しているコイルと同相のモータリレーのソース電位は第2電位V2でクランプされる。したがって、負の逆起電圧が発生しているコイルと同相のモータリレーのドレイン-ソース間電圧は、ツェナーダイオード122によってクランプされない場合と比較して低減される。これにより、モータリレー108~110のドレイン-ソース間電圧Vdsu,Vdsv,Vdswが各リレー固有のドレイン-ソース間耐圧Vlimを超過しにくくなるので、モータリレー108~110の故障が抑制される。 When the negative counter electromotive voltage generated in one of the coils due to the rotation of the motor 10 further decreases and the reverse voltage of the Zener diode 122 having the same phase as the coil becomes equal to or higher than the breakdown voltage, the Zener diode 122 yields and the anode potential is held at the first potential V1. The first potential V1 is a potential lower than the ground potential by a potential difference corresponding to the breakdown voltage. When the Zener diode 122 yields, the source terminal of the motor relay in phase with the coil in which a negative countercurrent voltage is generated conducts with the ground via the Zener diode 122 after the breakdown and the gate-source resistance 114, and grounds. Current flows from the source terminal to the source terminal. At this time, the source potential of the motor relay having the same phase as the coil in which the negative counter electromotive voltage is generated decreases from the first potential V1 to the negative second potential V2 due to the voltage drop in the gate-source resistance 114. As a result, the source potential of the motor relay in phase with the coil in which the negative counter electromotive voltage is generated is clamped at the second potential V2. Therefore, the drain-source voltage of the motor relay in phase with the coil in which the negative counter electromotive voltage is generated is reduced as compared with the case where it is not clamped by the Zener diode 122. As a result, the drain-source voltages Vdsu, Vdsv, and Vdsw of the motor relays 108 to 110 are less likely to exceed the drain-source withstand voltage Vlim peculiar to each relay, so that the failure of the motor relays 108 to 110 is suppressed.

また、負の逆起電圧が発生しているコイルと同相のモータリレーでは、ゲート電位が第1電位V1に相当し、ソース電位が第2電位V2に相当するので、当該モータリレーのゲート-ソース間電圧は、第1電位V1と第2電位V2との電位差(V1-V2)に相当する。このときのゲート-ソース間電圧がゲートしきい値電圧を超えるようにゲート-ソース間抵抗114の抵抗値が設定されていれば、当該モータリレーはオン状態となる。負の逆起電圧が発生しているコイルと同相のモータリレーがオン状態となることで、当該コイルには、グランドを電流供給源として、インバータ103のうち当該コイルと同相の下段スイッチング素子のダイオードD、及び、当該コイルと同相のモータリレーを介して電流が流入する。この電流は、中性点Nを経由して正の逆起電圧が発生しているコイルへ流入した後、当該コイルと同相のモータリレーのダイオードD3及びインバータ103のうち当該コイルと同相の上段スイッチング素子のダイオードDを介して、ノイズフィルタ回路107へ流れてコンデンサを充電する。したがって、モータ10の非駆動制御時にモータ10が外力により回転した場合には、モータ10に電気ブレーキが発生してモータ10の回転速度ひいては逆起電圧Vu,Vv,Vwが速やかに低下する。これにより、モータリレー108~110のドレイン-ソース間電圧Vdsu,Vdsv,Vdswが固有のドレイン-ソース間耐圧Vlimを超過しにくくなるので、モータリレー108~110の故障が抑制される。 Further, in a motor relay having the same phase as the coil in which a negative countercurrent voltage is generated, the gate potential corresponds to the first potential V1 and the source potential corresponds to the second potential V2. The inter-voltage corresponds to the potential difference (V1-V2) between the first potential V1 and the second potential V2. If the resistance value of the gate-source resistance 114 is set so that the gate-source voltage at this time exceeds the gate threshold voltage, the motor relay is turned on. When the motor relay in phase with the coil in which the negative countercurrent voltage is generated is turned on, the coil is connected to the diode of the lower switching element in phase with the coil in the inverter 103 with the ground as the current supply source. Current flows in through D and a motor relay in phase with the coil. This current flows into the coil in which a positive countercurrent voltage is generated via the neutral point N, and then the upper switching of the diode D3 and the inverter 103 of the motor relay having the same phase as the coil and having the same phase as the coil. It flows to the noise filter circuit 107 via the diode D of the element to charge the capacitor. Therefore, when the motor 10 is rotated by an external force during non-drive control of the motor 10, an electric brake is generated in the motor 10, and the rotation speed of the motor 10 and thus the counter electromotive voltage Vu, Vv, Vw are rapidly reduced. As a result, the drain-source voltages Vdsu, Vdsv, and Vdsw of the motor relays 108 to 110 are less likely to exceed the inherent drain-source withstand voltage Vlim, so that failures of the motor relays 108 to 110 are suppressed.

このようなECU11aによれば、アクティブクランプ回路117によってモータリレー108~110の故障を抑制できることに加え、アクティブクランプ回路117のダイオード123を1つにすることができる。このため、モータリレー108~110のゲート-ドレイン間にアクティブクランプ回路を設ける場合と比較して、アクティブクランプ回路117の構成素子数が削減され、基板面積の低減を図ることが可能となる。 According to such an ECU 11a, in addition to being able to suppress failures of the motor relays 108 to 110 by the active clamp circuit 117, it is possible to combine the diodes 123 of the active clamp circuit 117 into one. Therefore, as compared with the case where the active clamp circuit is provided between the gate and the drain of the motor relays 108 to 110, the number of constituent elements of the active clamp circuit 117 can be reduced, and the substrate area can be reduced.

なお、信号線120U,120V,120Wは、ECU11のように、信号線120を介して第3ドライバ113と接続されてもよい。この場合、アクティブクランプ回路117aは、ECU11のように、信号線120に接続されるグランド線121にツェナーダイオード122及びダイオード123を配置して設けられる。ただし、ゲート-ソース間抵抗114及びゲート過電圧保護素子115はモータリレー108~110のそれぞれに設けられる。 The signal lines 120U, 120V, and 120W may be connected to the third driver 113 via the signal line 120, as in the ECU 11. In this case, the active clamp circuit 117a is provided by arranging the Zener diode 122 and the diode 123 on the ground wire 121 connected to the signal line 120 like the ECU 11. However, the gate-source resistance 114 and the gate overvoltage protection element 115 are provided in each of the motor relays 108 to 110.

〔第3実施形態〕
次に、図7を参照して、第3実施形態に係るモータ駆動制御装置について説明する。本実施形態に係るモータ駆動制御装置であるECU11bは、ECU11と同様に、電動パワーステアリング2に適用され、アシストトルクを発生するモータ10の駆動を制御するものである。
[Third Embodiment]
Next, the motor drive control device according to the third embodiment will be described with reference to FIG. 7. Like the ECU 11, the ECU 11b, which is a motor drive control device according to the present embodiment, is applied to the electric power steering 2 and controls the drive of the motor 10 that generates an assist torque.

ECU11bは、アクティブクランプ回路117の故障を診断するアクティブクランプ回路診断機能を備えている点でECU11と異なる。アクティブクランプ回路診断機能は、マイクロコンピュータ116に加え、定電圧出力回路127、中性点電位モニタ線128及びカソード電位モニタ線129によって具現化される。 The ECU 11b is different from the ECU 11 in that it has an active clamp circuit diagnosis function for diagnosing a failure of the active clamp circuit 117. The active clamp circuit diagnostic function is embodied by a constant voltage output circuit 127, a neutral point potential monitor line 128, and a cathode potential monitor line 129, in addition to the microcomputer 116.

定電圧出力回路127は、例えば電源回路101等の定電圧電源から出力された定電圧を、マイクロコンピュータ116からの指令信号に応じてツェナーダイオード122及びダイオード123のカソードに印可する回路である。定電圧出力回路127から出力される定電圧は、ツェナーダイオード122,115の降伏電圧よりも低い電圧(>0)である。 The constant voltage output circuit 127 is a circuit that applies a constant voltage output from a constant voltage power source such as a power supply circuit 101 to the cathodes of the Zener diode 122 and the diode 123 in response to a command signal from the microcomputer 116. The constant voltage output from the constant voltage output circuit 127 is a voltage (> 0) lower than the breakdown voltage of the Zener diodes 122 and 115.

定電圧出力回路127は、図示の例では、NPNトランジスタ130及びPNPトランジスタ131を用いて構成されている。具体的には、NPNトランジスタ130において、ベース端子はマイクロコンピュータ116の出力ポートに接続され、エミッタ端子はグランドに接続され、コレクタ端子は抵抗132を介してPNPトランジスタ131のベース端子に接続される。PNPトランジスタ131において、エミッタ端子は定電圧電源133に接続され、コレクタ端子はツェナーダイオード122及びダイオード123のカソード同士を接続するグランド線121に接続される。 In the illustrated example, the constant voltage output circuit 127 is configured by using the NPN transistor 130 and the PNP transistor 131. Specifically, in the NPN transistor 130, the base terminal is connected to the output port of the microcomputer 116, the emitter terminal is connected to the ground, and the collector terminal is connected to the base terminal of the PNP transistor 131 via the resistor 132. In the PNP transistor 131, the emitter terminal is connected to the constant voltage power supply 133, and the collector terminal is connected to the ground wire 121 connecting the cathodes of the Zener diode 122 and the diode 123.

中性点電位モニタ線128は中性点Nとマイクロコンピュータ116とを接続して中性点電位VNに関する信号をマイクロコンピュータ116に伝達する信号線である。また、カソード電位モニタ線129は、ツェナーダイオード122及びダイオード123のカソード同士を接続するグランド線121の電位であるカソード電位に関する信号をマイクロコンピュータ116へ伝達する信号線である。 The neutral point potential monitor line 128 is a signal line that connects the neutral point N and the microcomputer 116 and transmits a signal regarding the neutral point potential VN to the microcomputer 116. Further, the cathode potential monitor line 129 is a signal line for transmitting a signal relating to the cathode potential, which is the potential of the ground line 121 connecting the Zener diode 122 and the cathodes of the diode 123, to the microcomputer 116.

マイクロコンピュータ116は、中性点電位モニタ線128及びカソード電位モニタ線129を介して入力ポートに入力した信号(これらのA/D変換値等)に基づいて中性点電位VN及びカソード電位を計測する。そして、マイクロコンピュータ116は、計測した電位に基づいて、アクティブクランプ回路117に故障が発生しているか否かを診断する。 The microcomputer 116 measures the neutral point potential VN and the cathode potential based on the signals (these A / D conversion values, etc.) input to the input port via the neutral point potential monitor line 128 and the cathode potential monitor line 129. do. Then, the microcomputer 116 diagnoses whether or not a failure has occurred in the active clamp circuit 117 based on the measured potential.

ここで、アクティブクランプ回路117に発生する故障の態様について説明する。アクティブクランプ回路117に発生する故障としては、ツェナーダイオード122及びダイオード123のそれぞれにおける短絡故障及び断線故障が想定される。 Here, a mode of failure occurring in the active clamp circuit 117 will be described. As the failure that occurs in the active clamp circuit 117, a short circuit failure and a disconnection failure in each of the Zener diode 122 and the diode 123 are assumed.

アクティブクランプ回路117のツェナーダイオード122に短絡故障が発生している場合には、グランドを電流供給源として、グランド線121、中性点N、ダイオードD3を介して、モータ10の回転により負の逆起電圧が発生しているコイルへ電流が流入する。このため、ゲート-ソース間抵抗114における電圧降下によってモータリレー108~110のゲート-ソース間電圧がゲートしきい値電圧を超えると、モータリレー108~110は強制的にオン状態となってしまう。 When a short-circuit failure occurs in the Zener diode 122 of the active clamp circuit 117, the negative reverse is caused by the rotation of the motor 10 via the ground wire 121, the neutral point N, and the diode D3 with the ground as the current supply source. A current flows into the coil in which the electromotive voltage is generated. Therefore, when the gate-source voltage of the motor relays 108 to 110 exceeds the gate threshold voltage due to the voltage drop in the gate-source resistance 114, the motor relays 108 to 110 are forcibly turned on.

アクティブクランプ回路117のダイオード123に短絡故障が発生している場合には第3ドライバ113から駆動信号を出力しても、グランドに吸収されてしまい、モータリレー108~110をオン状態とすることができなくなる。 If a short-circuit failure has occurred in the diode 123 of the active clamp circuit 117, even if a drive signal is output from the third driver 113, it will be absorbed by the ground and the motor relays 108 to 110 may be turned on. become unable.

アクティブクランプ回路117のツェナーダイオード122及びダイオード123の少なくとも一方に断線故障が発生している場合には、アクティブクランプ回路117が機能しなくなる。このため、モータ10の回転によりモータリレー108~110のドレイン-ソース間電圧がモータリレー固有のドレイン-ソース間耐圧Vlimを超えて、モータリレー108~110に故障が発生する可能性がある。 If at least one of the Zener diode 122 and the diode 123 of the active clamp circuit 117 has a disconnection failure, the active clamp circuit 117 will not function. Therefore, due to the rotation of the motor 10, the drain-source voltage of the motor relays 108 to 110 may exceed the drain-source withstand voltage Vlim peculiar to the motor relay, and the motor relays 108 to 110 may fail.

ECU11bは、上記のように構成されたアクティブクランプ回路診断機能を用いて、アクティブクランプ回路117のツェナーダイオード122及びダイオード123のそれぞれに想定される短絡故障及び断線故障について以下のようにして診断を行う。かかる診断は、モータ10の駆動制御を停止している際に行われる。 Using the active clamp circuit diagnostic function configured as described above, the ECU 11b diagnoses the short-circuit failure and disconnection failure assumed in each of the Zener diode 122 and the diode 123 of the active clamp circuit 117 as follows. .. Such a diagnosis is performed when the drive control of the motor 10 is stopped.

マイクロコンピュータ116は、ツェナーダイオード122に短絡故障が発生しているか否かを診断するために、以下の回路設定を行う。すなわち、マイクロコンピュータ116は、第1電源リレー105、第2電源リレー106、インバータ103のスイッチング素子103UH~103WL及びモータリレー108~110をオフ状態にする制御信号を、第1ドライバ111、第2ドライバ112、第3ドライバ113及びインバータ駆動回路104へ出力する。また、マイクロコンピュータ116は、定電圧出力回路127のNPNトランジスタ130へこれをオン状態とする制御信号を出力する。このような回路設定の下、定電圧出力回路127の定電圧出力によりツェナーダイオード122,115の降伏電圧よりも低い電圧(>0)がアクティブクランプ回路117におけるツェナーダイオード122及びダイオード123のカソードに印可される。マイクロコンピュータ116は、カソード電位モニタ線129を介して入力した信号から取得したカソード電位が、グランド電位にツェナーダイオード122,115の降伏電圧を加算した電位よりも低い電位(>0)であることを条件に診断を行う。 The microcomputer 116 makes the following circuit settings in order to diagnose whether or not a short-circuit failure has occurred in the Zener diode 122. That is, the microcomputer 116 sends a control signal for turning off the first power supply relay 105, the second power supply relay 106, the switching elements 103 UH to 103 WL of the inverter 103, and the motor relays 108 to 110 to the first driver 111 and the first driver 111. 2 Outputs to the driver 112, the third driver 113, and the inverter drive circuit 104. Further, the microcomputer 116 outputs a control signal for turning on the NPN transistor 130 of the constant voltage output circuit 127. Under such a circuit setting, a voltage (> 0) lower than the breakdown voltage of the Zener diodes 122 and 115 can be applied to the cathodes of the Zener diode 122 and the diode 123 in the active clamp circuit 117 by the constant voltage output of the constant voltage output circuit 127. Will be done. The microcomputer 116 determines that the cathode potential acquired from the signal input via the cathode potential monitor line 129 is a potential (> 0) lower than the potential obtained by adding the breakdown voltage of the Zener diodes 122 and 115 to the ground potential. Make a diagnosis on the condition.

ツェナーダイオード122が正常である場合には、ツェナーダイオード122に降伏が発生しないので、定電圧出力回路127から中性点Nには電流が流入しない。このため、ツェナーダイオード122のアノード電位、及び、中性点電位VNはいずれもグランド電位に相当する電位となり、モータリレー108~110のゲート-ソース間電圧は略零となるので、モータリレー108~110はオフ状態となる。一方、ツェナーダイオード122に短絡故障が発生している場合には、定電圧出力回路127からツェナーダイオード122及びゲート-ソース間抵抗114を介して中性点Nに電流が流入する。この電流は、さらにモータリレー108~110のダイオードD3及びインバータ103の上段スイッチング素子103UH,103VH,103WHのダイオードDを介してノイズフィルタ回路107へ流れてコンデンサを充電する。このため、ツェナーダイオード122のアノード電位は第1電位V1に保持され、中性点電位VNはゲート-ソース間抵抗114における電圧降下によって第1電位V1よりも低い第2電位V2となる。これにより、第1電位V1と第2電位V2の電位差(V1-V2)であるモータリレー108~110のゲート-ソース間電圧がゲートしきい値電圧を超えると、モータリレー108~110は第3ドライバ113から出力された駆動信号にかかわらずオン状態のままとなる。したがって、ツェナーダイオード122が正常のときの中性点電位VN(グランド電位相当)とツェナーダイオード122に短絡故障が発生しているときの中性点電位VN(第2電位V2相当)とを画する所定値を設定することで、中性点電位VNが所定値以上である場合にはツェナーダイオード122に短絡故障が発生していると診断できる。 When the Zener diode 122 is normal, the Zener diode 122 does not yield, so that no current flows from the constant voltage output circuit 127 to the neutral point N. Therefore, both the anode potential of the Zener diode 122 and the neutral point potential VN become potentials corresponding to the ground potential, and the gate-source voltage of the motor relays 108 to 110 becomes substantially zero, so that the motor relay 108 to 110 is in the off state. On the other hand, when a short-circuit failure occurs in the Zener diode 122, a current flows from the constant voltage output circuit 127 to the neutral point N via the Zener diode 122 and the gate-source resistor 114. This current further flows to the noise filter circuit 107 via the diodes D3 of the motor relays 108 to 110 and the diodes D of the upper switching elements 103 UH , 103 VH , and 103 WH of the inverter 103 to charge the capacitor. Therefore, the anode potential of the Zener diode 122 is held at the first potential V1, and the neutral point potential VN becomes the second potential V2 lower than the first potential V1 due to the voltage drop in the gate-source resistance 114. As a result, when the gate-source voltage of the motor relays 108 to 110, which is the potential difference (V1-V2) between the first potential V1 and the second potential V2, exceeds the gate threshold voltage, the motor relays 108 to 110 become the third. It remains on regardless of the drive signal output from the driver 113. Therefore, the neutral point potential VN (corresponding to the ground potential) when the Zener diode 122 is normal and the neutral point potential VN (corresponding to the second potential V2) when a short-circuit failure occurs in the Zener diode 122 are defined. By setting a predetermined value, it can be diagnosed that a short-circuit failure has occurred in the Zener diode 122 when the neutral point potential VN is equal to or higher than the predetermined value.

マイクロコンピュータ116は、ダイオード123に短絡故障が発生しているか否かを診断するために、以下の回路設定を行う。すなわち、マイクロコンピュータ116は、第1電源リレー105、第2電源リレー106、インバータ103の上段スイッチング素子103UH,103VH,103WH及びモータリレー108~110をオン状態とする制御信号を、第1ドライバ111、第2ドライバ112、第3ドライバ113及びインバータ駆動回路104へ出力する。このような回路設定の下、ダイオード123が正常である場合には、中性点Nから抵抗114及びツェナーダイオード122,115を介してグランドへと至る電流経路がダイオード123によって遮断される。このため、中性点電位VNは車載バッテリ16の出力電圧に相当する値となる。一方、ダイオード123に短絡故障が発生している場合には、中性点Nから抵抗114及びツェナーダイオード122,115を介してグランドへ電流が流れ、中性点電位VNは車載バッテリ16の出力電圧から有意に低下する。したがって、ダイオード123が正常のときの中性点電位VNとダイオード123に短絡故障が発生しているときの中性点電位VNとを画する所定値を設定することで、中性点電位VNが所定値未満である場合にはダイオード123に短絡故障が発生していると診断できる。 The microcomputer 116 makes the following circuit settings in order to diagnose whether or not a short-circuit failure has occurred in the diode 123. That is, the microcomputer 116 first sends a control signal for turning on the first power supply relay 105, the second power supply relay 106, the upper switching element 103 UH , 103 VH , 103 WH of the inverter 103, and the motor relays 108 to 110. It outputs to the driver 111, the second driver 112, the third driver 113, and the inverter drive circuit 104. Under such a circuit setting, when the diode 123 is normal, the current path from the neutral point N to the ground via the resistors 114 and the Zener diodes 122 and 115 is cut off by the diode 123. Therefore, the neutral point potential VN becomes a value corresponding to the output voltage of the vehicle-mounted battery 16. On the other hand, when a short-circuit failure occurs in the diode 123, a current flows from the neutral point N to the ground via the resistors 114 and the Zener diodes 122 and 115, and the neutral point potential VN is the output voltage of the vehicle-mounted battery 16. Significantly decreases from. Therefore, by setting a predetermined value that defines the neutral point potential VN when the diode 123 is normal and the neutral point potential VN when a short-circuit failure occurs in the diode 123, the neutral point potential VN can be set. If it is less than a predetermined value, it can be diagnosed that a short circuit failure has occurred in the diode 123.

マイクロコンピュータ116は、ツェナーダイオード122及びダイオード123の少なくとも一方に断線故障が発生しているか否かを、モータリレー108~110の故障診断により間接的に診断する。具体的には、マイクロコンピュータ116は、第1電源リレー105、第2電源リレー106及びインバータ103の上段スイッチング素子103UH,103VH,103WHをオン状態にする制御信号を、第1ドライバ111、第2ドライバ112及びインバータ駆動回路104へ出力する。このような回路設定の下、マイクロコンピュータ116がモータリレー108~110をオン状態にする制御信号を第3ドライバ113へ出力したときに、中性点電位VNが車載バッテリ16の出力電圧よりも有意に低い場合には、モータリレー108~110にオフ固着が発生していると診断できる。一方、マイクロコンピュータ116がモータリレー108~110をオフ状態にする制御信号を第3ドライバ113へ出力したときに、中性点電位VNがグランド電位よりも有意に高い場合には、モータリレー108~110にオン固着が発生していると診断できる。ところで、オン固着又はオフ固着といったモータリレー108~110の故障は、アクティブクランプ回路117が機能していないことに起因して発生した可能性がある。このため、マイクロコンピュータ116は、モータリレー108~110に故障が発生していると診断した場合には、ツェナーダイオード122及びダイオード123の少なくとも一方に断線故障が発生している可能性があると診断できる。 The microcomputer 116 indirectly diagnoses whether or not a disconnection failure has occurred in at least one of the Zener diode 122 and the diode 123 by the failure diagnosis of the motor relays 108 to 110. Specifically, the microcomputer 116 sends a control signal for turning on the first power supply relay 105, the second power supply relay 106, and the upper switching elements 103 UH , 103 VH , 103 WH of the inverter 103 to the first driver 111, Output to the second driver 112 and the inverter drive circuit 104. Under such a circuit setting, when the microcomputer 116 outputs a control signal for turning on the motor relays 108 to 110 to the third driver 113, the neutral point potential VN is more significant than the output voltage of the vehicle-mounted battery 16. If it is too low, it can be diagnosed that the motor relays 108 to 110 are stuck off. On the other hand, when the microcomputer 116 outputs a control signal for turning off the motor relays 108 to 110 to the third driver 113 and the neutral point potential VN is significantly higher than the ground potential, the motor relays 108 to It can be diagnosed that on-sticking has occurred in 110. By the way, the failure of the motor relays 108 to 110 such as sticking on or sticking off may have occurred due to the fact that the active clamp circuit 117 is not functioning. Therefore, when the microcomputer 116 diagnoses that the motor relays 108 to 110 have a failure, it diagnoses that at least one of the Zener diode 122 and the diode 123 may have a disconnection failure. can.

このようなECU11bによれば、ECU11と同様の効果を奏することに加え、モータ10の駆動制御を停止しているときにアクティブクランプ回路117の故障を診断することができる。したがって、ECU11bによれば、アクティブクランプ回路117が故障していると診断した場合には、モータ10の駆動制御を停止あるいは制限して、モータ10やECU11bの2次故障を未然に回避することが可能となる。 According to such an ECU 11b, in addition to having the same effect as that of the ECU 11, it is possible to diagnose a failure of the active clamp circuit 117 when the drive control of the motor 10 is stopped. Therefore, according to the ECU 11b, when it is diagnosed that the active clamp circuit 117 is out of order, the drive control of the motor 10 can be stopped or limited to avoid the secondary failure of the motor 10 and the ECU 11b. It will be possible.

なお、電動パワーステアリング2は冗長化して構成されてもよい。冗長化した電動パワーステアリング2では、モータ10が、U相コイル10U、V相コイル10V及びW相コイル10Wを1つの巻線組として、電気的に独立した複数の巻線組を備え、ECU11,11a,11bのいずれかを巻線組ごとに備えることができる。トルクセンサ13、回転角センサ14及び車速センサ15や車載バッテリ16も各ECUで備えることができる。要するに、冗長化した電動パワーステアリング2は、モータ10の1つの巻線組について備えられるECUやこれに付随するセンサ類等を1つの系統として、複数の系統を有している。このように冗長化した電動パワーステアリング2では、一つの系統が故障しても他の系統でモータ10の駆動制御を継続することが可能となり、電動パワーステアリング2の信頼性を向上させることができる。電動パワーステアリング2の冗長化によりECU11,11a,11bの基板面積が増大するが、特にECU11aでは、アクティブクランプ回路117の構成素子を削減することができるので、基板面積の増大を抑制できるという点で有効となる。 The electric power steering 2 may be configured to be redundant. In the redundant electric power steering 2, the motor 10 includes a plurality of electrically independent winding sets with the U-phase coil 10U, the V-phase coil 10V, and the W-phase coil 10W as one winding set. Any of 11a and 11b can be provided for each winding set. Each ECU can also include a torque sensor 13, a rotation angle sensor 14, a vehicle speed sensor 15, and an in-vehicle battery 16. In short, the redundant electric power steering 2 has a plurality of systems, with the ECU provided for one winding set of the motor 10 and the sensors associated therewith as one system. In the electrically redundant electric power steering 2 as described above, even if one system fails, the drive control of the motor 10 can be continued in the other system, and the reliability of the electric power steering 2 can be improved. .. The board area of the ECUs 11, 11a, and 11b increases due to the redundancy of the electric power steering 2, but in the ECU 11a in particular, the number of constituent elements of the active clamp circuit 117 can be reduced, so that the increase in the board area can be suppressed. It becomes valid.

ECU11bでは、アクティブクランプ回路診断機能をECU11の構成に追加したが、ECU11aの構成にアクティブクランプ回路診断機能を追加することができる。この場合、定電圧出力回路127から出力された電圧は分岐点Na(図6参照)に印可される。 In the ECU 11b, the active clamp circuit diagnostic function has been added to the configuration of the ECU 11, but the active clamp circuit diagnostic function can be added to the configuration of the ECU 11a. In this case, the voltage output from the constant voltage output circuit 127 is applied to the branch point Na (see FIG. 6).

第1~第3実施形態では、モータ駆動制御装置として、電動パワーステアリング2においてアシストトルクを発生するモータ10を駆動制御するECU11,11a,11bを例示したが、これらに限らない。例えば、内燃機関における圧縮比を可変にする圧縮比可変機構や吸排気バルブの開閉タイミングを可変にする可変バルブタイミング機構等に用いられるモータ10を駆動制御するモータ駆動制御装置であっても、モータリレーを有するものであれば、あらゆるものが適用対象となる。 In the first to third embodiments, the ECUs 11, 11a, and 11b that drive and control the motor 10 that generates the assist torque in the electric power steering 2 are exemplified as the motor drive control device, but the present invention is not limited thereto. For example, even if it is a motor drive control device that drives and controls the motor 10 used in a compression ratio variable mechanism that makes the compression ratio variable in an internal combustion engine, a variable valve timing mechanism that makes the opening / closing timing of an intake / exhaust valve variable, and the like. Anything that has a relay is applicable.

以上、好ましい実施形態を参照して本発明の内容を具体的に説明したが、上記で説明した各技術的思想は、矛盾が生じない限りにおいて、適宜組み合せて使用することができる。また、本発明の基本的技術思想及び教示に基づいて、当業者であれば種々の変形態様を採り得ることは自明である。 Although the contents of the present invention have been specifically described with reference to the preferred embodiments, the technical ideas described above can be appropriately combined and used as long as there is no contradiction. Further, it is obvious that those skilled in the art can adopt various modifications based on the basic technical idea and teaching of the present invention.

10…モータ、10U,10V,10W…ステータコイル、11,11a,11b…ECU、103…インバータ、108,109,110…モータリレー、116…マイクロコンピュータ、117,117a…アクティブクランプ回路、121…グランド線、121U,121V,121W…分岐グランド線、122…ツェナーダイオード、123…ダイオード、127…定電圧出力回路、128…中性点電位モニタ線、129…カソード電位モニタ線、L1…第1通電線、L2…第2通電線、N…中性点、V2…第2電位 10 ... Motor, 10U, 10V, 10W ... Stator coil, 11, 11a, 11b ... ECU, 103 ... Inverter, 108, 109, 110 ... Motor relay, 116 ... Microcomputer, 117, 117a ... Active clamp circuit, 121 ... Ground Wire, 121U, 121V, 121W ... Branch ground wire, 122 ... Zener diode, 123 ... Diode, 127 ... Constant voltage output circuit, 128 ... Neutral point potential monitor wire, 129 ... Cathode potential monitor wire, L1 ... First energizing line , L2 ... 2nd energizing line, N ... neutral point, V2 ... 2nd potential

Claims (3)

中性点を有する電動モータの複数相のコイルに通電するインバータと、
前記複数相のコイルと前記中性点との間の各相の第1通電線又は前記インバータと前記複数相のコイルとの間の各相の第2通電線のいずれか一方に配置され、外部からの制御により前記インバータから前記中性点への通電を遮断する半導体リレーと、
前記半導体リレーが前記第1通電線に配置された場合には前記半導体リレーの前記中性点側の前記第1通電線とグランドとの電位差が所定電圧まで上昇したときに、あるいは、前記半導体リレーが前記第2通電線に配置された場合には前記半導体リレーの前記コイル側の前記第2通電線と前記グランドとの電位差が所定電圧まで上昇したときに、前記電位差を前記所定電圧に保持するアクティブクランプ回路と、
を備えた、モータ駆動制御装置。
An inverter that energizes the multi-phase coils of an electric motor with a neutral point,
It is arranged on either the first current-carrying wire of each phase between the multi-phase coil and the neutral point or the second current-carrying wire of each phase between the inverter and the multi-phase coil, and is external. A semiconductor relay that cuts off the energization from the inverter to the neutral point by control from
When the semiconductor relay is arranged on the first energizing line, the potential difference between the first energizing line on the neutral point side of the semiconductor relay and the ground rises to a predetermined voltage, or the semiconductor relay. Is arranged on the second energizing line, and when the potential difference between the second energizing line on the coil side of the semiconductor relay and the ground rises to a predetermined voltage, the potential difference is held at the predetermined voltage. With the active clamp circuit,
Equipped with a motor drive control device.
前記半導体リレーが前記第1通電線に配置された場合には前記半導体リレーの前記中性点側の前記第1通電線と前記半導体リレーの制御端子とが抵抗を介して接続される一方、前記半導体リレーが前記第2通電線に配置された場合には前記半導体リレーの前記コイル側の前記第2通電線と前記半導体リレーの制御端子とが抵抗を介して接続され、
前記アクティブクランプ回路は、前記制御端子と前記グランドとを接続するグランド線に配置される、請求項1に記載のモータ駆動制御装置。
When the semiconductor relay is arranged on the first energizing line, the first energizing line on the neutral point side of the semiconductor relay and the control terminal of the semiconductor relay are connected via a resistor, while the said. When the semiconductor relay is arranged on the second energizing line, the second energizing line on the coil side of the semiconductor relay and the control terminal of the semiconductor relay are connected via a resistor.
The motor drive control device according to claim 1, wherein the active clamp circuit is arranged on a ground line connecting the control terminal and the ground.
前記アクティブクランプ回路を診断する診断機能をさらに備えた、請求項1又は請求項2に記載のモータ駆動制御装置。 The motor drive control device according to claim 1 or 2, further comprising a diagnostic function for diagnosing the active clamp circuit.
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