JP3957177B2

JP3957177B2 - モータ駆動装置

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Publication number: JP3957177B2
Application number: JP2002222098A
Authority: JP
Inventors: 倫明寺本
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2002-07-30
Filing date: 2002-07-30
Publication date: 2007-08-15
Anticipated expiration: 2022-07-30
Also published as: JP2004064934A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、モータ駆動装置に関し、特に、ブラシ付きモータとブラシレスモータ兼用のモータ駆動装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のモータ駆動装置は、車両に搭載される電動パワーステアリング装置、４輪操舵の後輪操舵用装置、自動操舵装置、パワーウィンドウ装置等に用いられており、これらの装置のモータの駆動をバッテリの一定電圧で行い、モータに流す電流を変化させるための一手段としてＰＷＭ（パルス幅変調）駆動で行うものである。例えば、電動パワーステアリング装置は、パワーユニットにより直流モータのトルク制御をＰＷＭ信号に従って直接チョッピング制御することにより制御される装置である。
【０００３】
直流モータの種類を大きく２つに分類すると、ブラシ付きモータと三相ブラシレスモータに分けることができる。
【０００４】
ブラシ付きモータのパワーユニット１は、文献（HONDA R&D Technical Review Vol.3,1991,p.76）に記載されているように、図１３で示すＨ型ブリッジ回路１００、プリドライブ回路１０１、電流検出回路１０２、メイン／フェールセーフリレー１０３，１０４、倍電圧回路１０５、５Ｖ電源１０６から構成されている。
【０００５】
Ｈ型ブリッジ回路１００は４つのＦＥＴ（電界効果トランジスタ）１０７，１０８，１０９，１１０をＨ型に接続し、それぞれについてＯＮ／ＯＦＦを組み合わせることで、モータの正転、逆転等を、ＰＷＭ制御により行うものである。プリドライブ回路１０１は、コントロールユニット１１１より送られてくるＰＷＭ信号をＦＥＴゲート信号に変換する回路である。電流検出回路１０２は、出力回路を流れる電流値を検出し、コントロールユニット１１１の読み込み可能な電圧レベルに増幅する回路である。メイン／フェールセーフリレー１０３，１０４は、コントロールユニット１１１によるシステム動作のセルフチェックで、正常判断時のみバッテリライン１１２およびモータライン１１３の通電を行う。倍電圧回路１０５は、バッテリ電圧の２倍相当の電圧を作り、電流検出回路１０２およびプリドライブ回路１０１に供給する回路である。５Ｖ電源１０６は、プリドライブ回路１０１用の電源である。
【０００６】
このような構成のパワーユニットのうちのＨ型ブリッジ回路１００と、そのＨ型ブリッジ回路１００に接続された図示しないコンデンサとモータ１１４を備えたものによってモータ駆動装置が構成される。
【０００７】
図１４は、従来のブラシ付きモータ用のモータ駆動装置の回路図である。モータ駆動装置１２０は、ＦＥＴ１０７とＦＥＴ１０８とＦＥＴ１０９とＦＥＴ１１０が配線されＨ型ブリッジ回路１００を構成し、Ｈ型ブリッジ回路１００の端子１２１と端子１２２によりモータ１２３が接続されている。また、Ｈ型ブリッジ回路１００と並列にコンデンサ１２４が接続され、電源１２５が接続されている。ＦＥＴ１０７，１０８，１０９，１１０のゲート−ソース間にはツェナーダイオード１２６，１２７，１２８，１２９，１３０，１３１を入れてある。さらに、抵抗１３２，１３３，１３４，１３５，１３６，１３７，１３８を接続してある。
【０００８】
ＦＥＴ１０７，１０８，１０９，１１０は、モータ１２３への印加電圧を高速にＯＮ／ＯＦＦを行うチョッピング電圧を印加するためのものであり、ＰＷＭ信号をゲートにかけることにより、ＦＥＴ１０７，１０８，１０９，１１０を高速にＯＮ／ＯＦＦし、モータ１２３にチョッピング電圧を印加することが可能となる。
【０００９】
モータ１２３は、電動パワーステアリング装置においては、操舵のアシスト力としての発生トルクを利用するために用いている。
【００１０】
コンデンサ１２４は、ＰＷＭ信号によるスイッチング制御のように変化の速い電流を電源から流そうとするときの、配線が長い場合にその間の配線によるインダクタンスにより電流がそのスイッチング時間に追随して供給することができず、それを解消するための補助電源として用いている。また、このコンデンサ１２４は、大電流チョッピングでの配線のインダクタンスによるサージ電圧の電圧性のスイッチングノイズとＰＷＭによる電源ラインの電流変動による電流性のノイズを抑えるためのものである。
【００１１】
ツェナーダイオード１２６，１２７，１２８，１２９，１３０，１３１は、ＦＥＴ１０７，１０８，１０９，１１０のゲートへの過大電圧入力に対する保護として入れられたものである。
【００１２】
抵抗１３２，１３３，１３５，１３７は、ゲート回路の電流を素子仕様範囲内に抑え、スイッチング時間を短くするように定数設定がなされたものである。
【００１３】
上記のように、ブラシ付きモータであれば、図１５で示すようにＨ型ブリッジ構成の４対のソリッドステートパワー素子であるＦＥＴ１３９，１４０，１４１，１４２によりモータ１４３が駆動され、一方、３相ブラシレスモータであれば、図１６で示すように６対の素子１４４，１４５，１４６，１４７，１４８，１４９でモータ１５０が駆動される。この際、モータに流す電流が大きい場合、素子のサイズを大きくしたり、素子を並列接続にして数を増やしたりして対応する必要がある。また、電流が増えた分、発熱も問題となる。そのため、その発熱の対策として、ディスクリート部品で構成されていた駆動部分にベアチップを用いて、一つのパッケージに実装するモジュール化をし性能を向上させたりする場合もある。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、今後も、モータはブラシ付きモータとブラシレスモータの両方式が適用されていくと予想されるため、小型化や放熱性能を向上させる必要性があった場合、上記の２種類のモータのためのパワーモジュールを個別に作製する必要がある。そのため、量産時に各々数がそれほど増えず、コストダウンができない可能性がある。また、ブラシ付きモータの場合、ブラシの抵抗による電圧降下が電動パワーステアリング装置の回転性能を低下させることが知られている。
【００１５】
本発明の目的は、上記問題を解決するため、ブラシ付きモータと三相ブラシレスモータの両方のモータで共用ができ、かつ、ブラシ付きモータの場合の回転性能を向上させるモータ駆動装置を提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段および作用】
本発明に係るモータ駆動装置は、上記の目的を達成するために、次のように構成される。
【００１７】
第１のモータ駆動装置（請求項１に対応）は、６つのスイッチング素子と、６つのスイッチング素子により形成されるブリッジ回路と、ブリッジ回路に設けられる５つの端子と、を備え、６つのスイッチング素子と５つの端子を単一のパワーモジュールとしたモータ駆動装置において、パワーモジュールをブラシ付きモータの駆動に使用する場合には、５つの端子を用いて、４つのスイッチング素子でモータの駆動制御を行うと共に、残りの２つのスイッチング素子で昇圧回路を構成し、パワーモジュールをブラシレスモータの駆動に使用する場合には、５つの端子を用いて、６つのスイッチング素子でモータの駆動制御を行う、ことで特徴づけられる。
【００１８】
第１のモータ駆動装置によれば、モータ駆動制御部と電源電圧の昇圧を行う昇圧回路とを備えるモータの駆動に用いられ、各種のモータに応じられるように複数のスイッチング素子を有して一体型パワーモジュールとして形成されたため、各種のモータ、例えば、ブラシ付きモータと三相ブラシレスモータの両方で共用できる。また複数のスイッチング素子の一部をモータ駆動制御部によるモータ駆動制御に用い、複数のスイッチング素子の残りの部分を昇圧回路の駆動に用いるため、モータの回転性能を向上させるモータ駆動装置を得ることができる。さらにモータはブラシ付きモータであり、複数のスイッチング素子は６つのスイッチング素子で成り、６つのスイッチング素子のうちの４つによってブラシ付きモータの駆動制御を行い、残りの２つを昇圧回路に用いるため、ブラシ付きモータと三相ブラシレスモータの両方のモータで共用ができ、かつ、ブラシ付きモータの場合の回転性能を向上させるモータ駆動装置を得ることができる。
【００１９】
第２のモータ駆動装置（請求項２に対応）は、パワーモジュールをブラシ付きモータの駆動に使用する場合には、ブリッジ回路の低電位側の端子を接地し、高電位側の端子にコンデンサを接続すると共に、スイッチング素子の１つの端子にチョークコイルおよびバッテリを接続し、残りの２つの端子にブラシ付きモータを接続し、パワーモジュールをブラシレスモータの駆動に使用する場合には、ブリッジ回路の低電位側の端子を接地し、高電位側の端子にコンデンサおよびバッテリを接続すると共に、スイッチング素子の３つの端子にブラシレスモータを接続する、ことで特徴づけられる。
【００２０】
第２のモータ駆動装置によれば、モータ、バッテリ等を接続するスイッチング素子の端子を替えるだけで、パワーモジュールを各種モータの駆動に使用することができる。
【００２１】
第３のモータ駆動装置（請求項３に対応）は、８つのスイッチング素子と、８つのスイッチング素子により形成されるブリッジ回路と、ブリッジ回路に設けられる６つの端子と、を備え、８つのスイッチング素子と６つの端子を単一のパワーモジュールとしたモータ駆動装置において、パワーモジュールをブラシ付きモータの駆動に使用する場合には、６つの端子のうち５つの端子を用いて、４つのスイッチング素子でモータの駆動制御を行うと共に、残りの２つのスイッチング素子で昇圧回路を構成し、パワーモジュールをブラシレスモータの駆動に使用する場合には、６つの端子を用いて、６つのスイッチング素子でモータの駆動制御を行うと共に、残りの２つのスイッチング素子で昇圧回路を構成し、パワーモジュールを２つのブラシ付きモータの駆動に使用する場合は、４つのスイッチング素子で一方のブラシ付きモータの駆動制御を行うと共に、他の４つのスイッチング素子で他方のブラシ付きモータの駆動制御を行う、ことで特徴づけられる。
【００２２】
第３のモータ駆動装置によれば、モータ駆動制御部と電源電圧の昇圧を行う昇圧回路とを備えるモータの駆動に用いられ、各種のモータに応じられるように複数のスイッチング素子を有して一体型パワーモジュールとして形成されたため、各種のモータ、例えば、ブラシ付きモータと三相ブラシレスモータの両方で共用できる。また複数のスイッチング素子の一部をモータ駆動制御部によるモータ駆動制御に用い、複数のスイッチング素子の残りの部分を昇圧回路の駆動に用いるため、モータの回転性能を向上させるモータ駆動装置を得ることができる。さらにブラシレスモータを使用する場合も、複数のスイッチング素子は８つのスイッチング素子で成り、８つのスイッチング素子のうちの６つによってブラシレスモータの駆動制御を行い、残りの２つを昇圧回路に用いるため、ブラシレスモータの回転性能を向上させることができる。さらに４つのスイッチング素子をブラシ付きモータのモータ駆動制御に用い、残りの４つのスイッチング素子を他のブラシ付きモータのモータ駆動制御に用いるため、２つのモータを１つのパワーモジュールを用いて駆動することができる。
【００２３】
第４のモータ駆動装置（請求項４に対応）は、パワーモジュールをブラシ付きモータの駆動に使用する場合には、ブリッジ回路の低電位側の端子を接地し、高電位側の端子にコンデンサを接続すると共に、スイッチング素子の２つの端子にブラシ付きモータを接続し、残りの１つの端子にチョークコイルおよびバッテリ等を接続し、パワーモジュールをブラシレスモータの駆動に使用する場合には、ブリッジ回路の低電位側の端子を接地し、高電位側の端子にコンデンサを接続すると共に、スイッチング素子の３つの端子にブラシレスモータを接続し、残りの１つの端子にチョークコイルおよびバッテリとを接続し、パワーモジュールを２つのブラシ付きモータの駆動に使用する場合には、ブリッジ回路の低電位側の端子を接地し、高電位側の端子にコンデンサおよびバッテリを接続すると共に、スイッチング素子の２つの端子に一方のブラシ付きモータを接続し、他の２つの端子に他方のブラシ付きモータを接続する、ことで特徴づけられる。
【００２４】
第４のモータ駆動装置によれば、モータ、バッテリを接続するスイッチング素子の端子を替えるだけで、パワーモジュールを各種モータの駆動に使用することができる。さらにパワーモジュールを２つのモータの駆動に使用することができる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施形態を添付図面に基づいて説明する。
【００２８】
図１は、本発明の第１の実施形態に係るモータ駆動装置に用いるパワーモジュールの回路の模式図である。パワーモジュール１０は、シリコンベアチップを直接実装した複合素子であり、パワー系スイッチング素子（例えばパワーＭＯＳＦＥＴ）であるＦＥＴ１１とＦＥＴ１２とＦＥＴ１３とＦＥＴ１４とＦＥＴ１５とＦＥＴ１６が配線されブリッジ回路１７を構成している。パワーモジュール１０には、ブリッジ回路１７の端子Ａと端子Ｂと端子Ｃと端子Ｄと端子Ｅの５つの端子が設けられている。また、それぞれのＦＥＴのゲートには図１４で示したようなコンデンサ、抵抗、ツェナーダイオードなどの素子が接続されている。この図では、簡単のために省略してある。
【００２９】
図２は、図１で示したパワーモジュール１０をブラシ付きモータ１８で利用したときの各素子との接続を示す図である。この実施形態では、端子Ａに電解コンデンサなどのコンデンサ１９を接続し、端子Ｂを接地し、端子Ｃをチョークコイル２０の一端を接続し、端子Ｄ，ＥをＤＣブラシ付きモータ１８に接続する。また、チョークコイル２０の他端はバッテリ２１に接続してある。
【００３０】
この構成での回路の模式図を図３で示す。ＦＥＴ１３，１４，１５，１６によりＨ型ブリッジ回路２２を構成し、ＦＥＴ１１，１２とコイル２０とコンデンサ１９によって昇圧回路を形成している。
【００３１】
次に、この回路を説明する。ＦＥＴ１３，１４，１５，１６は、従来と同様、モータ１８への印加電圧を高速にＯＮ／ＯＦＦを行うチョッピング電圧を印加するためのものであり、ＰＷＭ信号をゲートにかけることにより、ＦＥＴを高速にＯＮ／ＯＦＦし、モータ１８にチョッピング電圧を印加することが可能となる。
【００３２】
モータ１８は、電動パワーステアリング装置においては、操舵のアシスト力としての発生トルクを利用するために用いている。
【００３３】
ＦＥＴ１１，１２とコイル２０とコンデンサ１９によって形成される昇圧回路２３では、コイル２０と第１スイッチ要素である第１のＦＥＴ１２と、第２スイッチ要素である第２のＦＥＴ１１とＦＥＴ１２，ＦＥＴ１１へ駆動信号Ｓ，Ｓ’をそれぞれ供給する図示しない駆動制御部と、コンデンサ１９とから構成される。図でＦＥＴ１１，１２はスイッチ通電部とダイオードの２つの素子から構成されるものとして描かれている。このダイオードはＦＥＴの寄生ダイオードである。コンデンサ１９は蓄電機能と平滑機能を有する。
【００３４】
コイル２０の上流側（図中左端）は入力端子Ｖ_ｉｎとなっており、下流側（図中右端）はＦＥＴ１２のドレインおよびＦＥＴ１１のソースに接続されている。ＦＥＴ１２のドレインはコイル２０の下流側と接続され、ソースは接地されている。ＦＥＴ１２のゲートには図示しない駆動制御部からの駆動信号Ｓが入力される。ＦＥＴ１１は寄生ダイオードを含んで構成され、ソースをコイル２０の下流側に接続し、ドレインを出力端子Ｖ_ｏｕｔに接続している。ＦＥＴ１１のゲートには図示しない駆動制御部１４からの駆動信号Ｓ’が入力される。ＦＥＴ１２とＦＥＴ１１へ駆動信号Ｓ，Ｓ’を供給する駆動制御部は、昇圧駆動用の回路や専用ＩＣで構成される。
【００３５】
ＦＥＴ１２がオンのときには、コイル２０に電流が流れ、そのインダクタンス作用に基づきエネルギが蓄えられる。このとき、ＦＥＴ１１はオフとなっており、出力端子Ｖ_ｏｕｔ側へ電流は流れていない。次に駆動信号ＳによりＦＥＴ１２がオンからオフになる時、コイル２０に流れる電流が遮断される。この遮断による磁束の変化を妨げるようにコイル２０で起電力が生じる。この結果、コイル２０の両端間に電圧が発生する。このとき、駆動信号Ｓ’によってＦＥＴ１１がオンになると、コイル２０側から電流がＦＥＴ１１のスイッチ通電部を経由して出力端子Ｖ_ｏｕｔへ供給される。コイル２０の下流側に生じる電圧は、入力端子Ｖ_ｉｎに印加されている電圧とコイル２０の両端間に発生した電圧の和となっている。駆動信号Ｓ’によってＦＥＴ１１がオンになる直前はＦＥＴ１１の寄生ダイオードを経由して出力端子Ｖ_ｏｕｔ側へ電流が流れ、出力端子Ｖ_ｏｕｔへ電圧が供給される。
【００３６】
以上のように、出力端子Ｖ_ｏｕｔへＦＥＴ１１のスイッチ通電部および寄生ダイオードを介して、昇圧作用で生じた高電圧が与えられる。コンデンサ１９は、印加された高電圧によって蓄電を行うと共に、ＦＥＴ１２およびＦＥＴ１１のオン・オフの繰り返しによって発生する高電圧の変動を平滑化する。
【００３７】
次に、図４は、図１で示したパワーモジュール１０を三相ＤＣブラシレスモータ２４で利用したときの各素子との接続を示す図である。この実施形態では、端子Ａに電解コンデンサなどのコンデンサ２５とバッテリ２６を接続し、端子Ｂを接地し、端子Ｃ，Ｄ，Ｅを三相ＤＣブラシレスモータ２４に接続する。
【００３８】
この構成での回路の模式図を図５で示す。ＦＥＴ１１，１２，１３，１４，１５，１６により三相インバータ２７を構成している。
【００３９】
このように、６つのスイッチング素子から成るモータ駆動装置において、スイッチング素子のうち４つによってブラシ付きモータの駆動制御を行うと共に、スイッチング素子のうち残りの２つと、コイルと、コンデンサとによって、電源電圧の昇圧を行う昇圧回路を構成するため、ブラシ付きモータと三相ブラシレスモータの両方のモータで共用ができ、かつ、ブラシ付きモータの場合の回転性能を向上させるモータ駆動装置を得ることができる。
【００４０】
図６は、本発明の第２の実施形態に係るモータ駆動装置に用いるパワーモジュールの回路の模式図である。パワーモジュール３０は、シリコンベアチップを直接実装した複合素子であり、パワー系スイッチング素子（例えばパワーＭＯＳＦＥＴ）であるＦＥＴ３１とＦＥＴ３２とＦＥＴ３３とＦＥＴ３４とＦＥＴ３５とＦＥＴ３６とＦＥＴ３７とＦＥＴ３８の８つのＦＥＴが配線されブリッジ回路３９を構成している。ブリッジ回路３９の端子Ｆと端子Ｇと端子Ｈと端子Ｉと端子Ｊと端子Ｋの６つの端子が設けられている。また、それぞれのＦＥＴのゲートにはコンデンサ、抵抗、ツェナーダイオードなどの素子が接続されている。この図では、簡単のために省略してある。
【００４１】
図７は、図６で示したパワーモジュール３０を三相ＤＣブラシレスモータ４０で利用したときの各素子との接続を示す図である。この実施形態では、端子Ｆに電解コンデンサなどのコンデンサ４１を接続し、端子Ｇを接地し、端子Ｈをチョークコイル４２の一端を接続し、端子Ｉ，Ｊ，Ｋを三相ＤＣブラシレスモータ４０に接続する。また、チョークコイル４２の他端はバッテリ４３に接続してある。
【００４２】
この構成での回路の模式図を図８で示す。ＦＥＴ３３，３４，３５，３６，３７，３８により三相インバータ回路４４を構成し、ＦＥＴ３１，３２とコイル４２とコンデンサ４１によって昇圧回路４５を形成している。
【００４３】
この回路では、ＦＥＴ３３，３４，３５，３６，３７，３８により三相インバータ４４を構成している。モータ４０は、電動パワーステアリング装置においては、操舵のアシスト力としての発生トルクを利用するために用いている。ＦＥＴ３１，３２とコイル４２とコンデンサ４１によって形成される昇圧回路の動作は、第１の実施形態でのものと同様であるので説明を省略する。
【００４４】
図９は、図６で示したパワーモジュール３０をブラシ付きモータ４６で利用したときの各素子との接続を示す図である。この実施形態では、端子Ｆに電解コンデンサなどのコンデンサ４７を接続し、端子Ｇを接地し、端子Ｈをチョークコイル４８の一端を接続し、端子Ｊ，ＫをＤＣブラシ付きモータ４６に接続する。また、チョークコイル４８の他端はバッテリ４９に接続してある。
【００４５】
この構成での回路の模式図を図１０で示す。ＦＥＴ３５，３６，３７，３８によりブリッジ回路５０を構成し、ＦＥＴ３１，３２とコイル４８とコンデンサ４７によって昇圧回路５１を形成している。
【００４６】
この回路では、ＦＥＴ３５，３６，３７，３８は、従来と同様、モータへの印加電圧を高速にＯＮ／ＯＦＦを行うチョッピング電圧を印加するためのものであり、ＰＷＭ信号をゲートにかけることにより、ＦＥＴを高速にＯＮ／ＯＦＦし、モータにチョッピング電圧を印加することが可能となる。モータ４６は、電動パワーステアリング装置においては、操舵のアシスト力としての発生トルクを利用するために用いている。ＦＥＴ３１，３２とコイル４８とコンデンサ４７によって形成される昇圧回路５１の動作は、第１の実施形態と同様であるので説明を省略する。
【００４７】
次に、図１１は、図６で示したパワーモジュール３０を２つのＤＣブラシ付きモータ５２，５３で利用したときの各素子との接続を示す図である。この実施形態では、端子Ｆに電解コンデンサなどのコンデンサ５４とバッテリ５５を接続し、端子Ｇを接地し、端子Ｈ，Ｉに１つのＤＣブラシ付きモータ５２を接続し、端子Ｊ、ＫをＤＣブラシ付きモータ５３に接続する。
【００４８】
この構成での回路の模式図を図１２で示す。ＦＥＴ３１，３２，３３，３４により１つのＤＣブラシ付きモータ５２を駆動するＨ型ブリッジ回路５６を形成し、ＦＥＴ３５，３６，３７，３８によりもう１つのＤＣブラシ付きモータ５３を駆動するＨ型ブリッジ回路５７を構成している。
【００４９】
このように、８つのスイッチング素子から成るモータ駆動装置において、スイッチング素子のうち６つあるいは４つによってブラシレスモータの駆動制御を行うと共に、スイッチング素子のうち残りの２つと、コイルと、コンデンサとによって、電源電圧の昇圧を行う昇圧回路を構成するため、ブラシレスモータあるいはブラシ付きモータの場合の回転性能を向上させるモータ駆動装置を得ることができ、また、２つのブラシ付きモータを１つのモータ駆動装置で駆動できるモータ駆動装置を得ることができる。
【００５０】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように本発明によれば、次の効果を奏する。
【００５１】
モータ駆動制御部と電源電圧の昇圧を行う昇圧回路とを備えるモータの駆動に用いられ、各種のモータに応じられるように複数のスイッチング素子を有して一体型パワーモジュールとして形成されたため、各種のモータ、例えば、ブラシ付きモータと三相ブラシレスモータの両方で共用できる。また、複数のスイッチング素子の一部をモータ駆動制御部によるモータ駆動制御に用い、複数のスイッチング素子の残りの部分を昇圧回路の駆動に用いるため、モータの回転性能を向上させるモータ駆動装置を得ることができる。さらに、モータはブラシ付きモータであり、複数のスイッチング素子は６つのスイッチング素子で成り、６つのスイッチング素子のうちの４つによってブラシ付きモータの駆動制御を行い、残りの２つを昇圧回路に用いるため、ブラシ付きモータと三相ブラシレスモータの両方のモータで共用ができ、かつ、ブラシ付きモータの場合の回転性能を向上させるモータ駆動装置を得ることができる。
【００５２】
また、モータはブラシレスモータであり、複数のスイッチング素子は８つのスイッチング素子で成り、８つのスイッチング素子のうちの６つによってブラシレスモータの駆動制御を行い、残りの２つを昇圧回路に用いるため、ブラシレスモータの回転性能を向上させることができる。さらに、複数のスイッチング素子の一部をブラシ付きモータのモータ駆動制御に用い、複数のスイッチング素子の残りの部分を他のブラシ付きモータのモータ駆動制御に用いるため、二つのモータを一つのパワーモジュールを用いて駆動することができる。
【００５３】
また、電動パワーステアリング装置に用いられるモータの種類によらず同じパワー・モジュールを使うことができ、部品の共通化が図れコストの削減が可能となる。さらに、内部のパワー素子を駆動する外部のプリドライブ回路を共通基板化できたり、大電流の通電ラインがいつも同じになることで、回路や通電ラインを最適化して発生ノイズ・レベルを低くできＥＭＩ（Electric Magnetic Interference）性能を常に問題のないレベルに維持できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るモータ駆動装置に用いるパワーモジュールの回路の模式図である。
【図２】パワーモジュールをブラシ付きモータで利用したときの各素子との接続を示す図である。
【図３】回路の模式図である。
【図４】パワーモジュールを三相ＤＣブラシレスモータで利用したときの各素子との接続を示す図である。
【図５】回路の模式図である。
【図６】本発明の第２の実施形態に係るモータ駆動装置に用いるパワーモジュールの回路の模式図である。
【図７】パワーモジュールを三相ＤＣブラシレスモータで利用したときの各素子との接続を示す図である。
【図８】回路の模式図である。
【図９】パワーモジュールをブラシ付きモータで利用したときの各素子との接続を示す図である。
【図１０】回路の模式図である。
【図１１】パワーモジュールを２つのＤＣブラシ付きモータで利用したときの各素子との接続を示す図である。
【図１２】回路の模式図である。
【図１３】パワーユニットのブロック構成図である。
【図１４】従来のブラシ付きモータ用のモータ駆動装置の回路図である。
【図１５】ブラシ付きモータの駆動装置に用いるパワーモジュールの回路の模式図である。
【図１６】ブラシレスモータの駆動装置に用いるパワーモジュールの回路の模式図である。
【符号の説明】
１０パワーモジュール
１１〜１６ＦＥＴ
１７ブリッジ回路
１８ブラシ付きモータ
１９コンデンサ
２０チョークコイル
Ａ〜Ｅ端子

Claims

６つのスイッチング素子と、
前記６つのスイッチング素子により形成されるブリッジ回路と、
前記ブリッジ回路に設けられる５つの端子と、
を備え、
前記６つのスイッチング素子と前記５つの端子を単一のパワーモジュールとしたモータ駆動装置において、
前記パワーモジュールをブラシ付きモータの駆動に使用する場合には、前記５つの端子を用いて、４つのスイッチング素子でモータの駆動制御を行うと共に、残りの２つのスイッチング素子で昇圧回路を構成し、
前記パワーモジュールをブラシレスモータの駆動に使用する場合には、前記５つの端子を用いて、６つのスイッチング素子でモータの駆動制御を行う、
ことを特徴とするモータ駆動装置。
前記パワーモジュールを前記ブラシ付きモータの駆動に使用する場合には、前記ブリッジ回路の低電位側の端子を接地し、高電位側の端子にコンデンサを接続すると共に、前記スイッチング素子の１つの端子にチョークコイルおよびバッテリを接続し、残りの２つの端子に前記ブラシ付きモータを接続し、
前記パワーモジュールを前記ブラシレスモータの駆動に使用する場合には、前記ブリッジ回路の低電位側の端子を接地し、高電位側の端子に前記コンデンサおよび前記バッテリを接続すると共に、前記スイッチング素子の３つの端子に前記ブラシレスモータを接続する、
ことを特徴とする請求項１記載のモータ駆動装置。
８つのスイッチング素子と、
前記８つのスイッチング素子により形成されるブリッジ回路と、
前記ブリッジ回路に設けられる６つの端子と、
を備え、
前記８つのスイッチング素子と前記６つの端子を単一のパワーモジュールとしたモータ駆動装置において、
前記パワーモジュールをブラシ付きモータの駆動に使用する場合には、前記６つの端子のうち５つの端子を用いて、４つのスイッチング素子でモータの駆動制御を行うと共に、残りの２つのスイッチング素子で昇圧回路を構成し、
前記パワーモジュールをブラシレスモータの駆動に使用する場合には、前記６つの端子を用いて、６つのスイッチング素子でモータの駆動制御を行うと共に、残りの２つのスイッチング素子で昇圧回路を構成し、
前記パワーモジュールを２つのブラシ付きモータの駆動に使用する場合は、４つのスイッチング素子で一方のブラシ付きモータの駆動制御を行うと共に、他の４つのスイッチング素子で他方のブラシ付きモータの駆動制御を行う、
ことを特徴とするモータ駆動装置。
前記パワーモジュールを前記ブラシ付きモータの駆動に使用する場合には、前記ブリッジ回路の低電位側の端子を接地し、高電位側の端子にコンデンサを接続すると共に、前記スイッチング素子の２つの端子に前記ブラシ付きモータを接続し、残りの１つの端子にチョークコイルおよびバッテリを接続し、
前記パワーモジュールを前記ブラシレスモータの駆動に使用する場合には、前記ブリッジ回路の低電位側の端子を接地し、高電位側の端子に前記コンデンサを接続すると共に、前記スイッチング素子の３つの端子に前記ブラシレスモータを接続し、残りの１つの端子に前記チョークコイルおよび前記バッテリとを接続し、
前記パワーモジュールを前記２つのブラシ付きモータの駆動に使用する場合には、前記ブリッジ回路の低電位側の端子を接地し、高電位側の端子に前記コンデンサおよび前記バッテリを接続すると共に、前記スイッチング素子の２つの端子に前記一方のブラシ付きモータを接続し、他の２つの端子に前記他方のブラシ付きモータを接続する、
ことを特徴とする請求項３記載のモータ駆動装置。