JP4223460B2 - モータ駆動回路およびこれを用いた電動ステアリング装置 - Google Patents
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Description
そこで、この発明は、モータの通電電流の検出精度を向上すると共に、良好な操舵フィーリングを得ることができるモータ駆動回路およびこのモータ駆動回路を用いた電動ステアリング装置を提供するものである。
このように構成することで、通電電流を例えばバッテリのマイナス端子の電位を基準にして検出することができる。
このように構成することで、前記低電位側のスイッチング素子全てがONとなっている時にだけサンプルホールド回路を動作することによって、前記増幅回路の出力電圧を保持することができる。
このように構成することで、前記サンプルホールド回路が検出するタイミング以外は前記増幅器に印加される電圧をクランプすることが可能となる。
請求項4に記載した発明は、前記各アームの低電位側スイッチング素子が全てON状態のとき、前記タイミング信号の上限値のタイミングに応じて前記サンプルホールド回路によるサンプルホールドを行うことを特徴とする
このように構成することで、通電電流を正確に検出してモータの制御を行うことができるため、違和感のない良好な操舵フィーリングを得ることができる。
また、前記サンプルホールド回路が検出するタイミング以外は前記増幅器に印加される前記抵抗の端子間電圧をクランプすることが可能となるため、前記増幅器に過電圧が印加されるのを防止することができるという効果がある。
図1は電動ステアリング装置の全体構成を示している。この電動パワーステアリング装置は手動操舵力発生機構(操舵系)1を備えており、この手動操舵力発生機構1は、ステアリングホイール2に一体結合されたステアリングシャフト3が、ユニバーサルジョイントを有する連結軸4を介してラック&ピニオン機構のピニオン5に連結されたものである。前記ピニオン5は、車幅方向に往復動可能なラック軸6のラック6aに噛合し、ラック軸6の両端には、タイロッド7,7を介して転舵輪としての左右の前輪8,8が連結されている。ここで、前記ステアリングホイール2の操舵時に通常のラック&ピニオン式の転舵操作が可能であり、前輪8,8を転舵させて車両の向きを変えることができる。ラック軸6とタイロッド7,7とで転舵機構が構成されている。
図2に示すように、前記制御装置16には高電位側ドライバ回路19と低電位側ドライバ回路20とが接続されており、これら高電位側ドライバ回路19と低電位側ドライバ回路20とには前述したインバータ18が接続されている。このインバータ18はスイッチング素子である複数のFET(Field Effect Transistor)によって構成されている。前記FETはバッテリBの+端子に接続された高電位側FET(スイッチング素子)21aと−端子に接続された低電位側のFET(スイッチング素子)21bとで構成されており、これら高電位側FET21aと低電位側FET21bとでアーム22が形成されている。そして、このアーム22は前記三相のモータのU相、V相、W相に対応した三相分設けられている。
尚、この発明は上記実施形態に限られるものではなく、インバータにはFET以外に、例えば、IGBTやパワートランジスタ等のスイッチング素子を用いても良い。また、三相全てにシャント抵抗を介装させているが二相の電流値から他の一相の電流を算出する構成にしてもよい。また、シャント抵抗はモータライン上ではなく、FETが設けられたアーム上に設けてもよい。
17 電流監視装置(電流検出器)
21a 高電位側FET(スイッチング素子)
21b 低電位側FET(スイッチング素子)
22 アーム
29 シャント抵抗(抵抗)
32 保護回路(電流検出器保護回路)
37 増幅回路
38 サンプルホールド回路
M モータ
Claims (5)
- モータと、該モータの電流を検出する電流検出器と、該電流検出器に所定以上の電圧が印加されないようにする電流検出器保護回路と、複数のアームの高電位側および低電位側にスイッチング素子を設け、前記高電位側・低電位側スイッチング素子を駆動させることにより複数相の交流電流を生成して前記モータを駆動するモータ駆動回路であって、前記高電位側スイッチング素子および低電位側スイッチング素子に接続される直流電源の低電位側端子の電位を基準にすべく、前記複数のアームに設けられた低電位側スイッチング素子全てがON状態となっているときにのみ前記電流検出器保護回路の保護動作を停止し、前記電流検出器保護回路が保護動作を停止している間に前記電流検出器により前記モータに通電されている電流を検出することを特徴とするモータ駆動回路。
- 前記電流検出器はモータ電流の流路上に設けられた抵抗と、前記抵抗の端子間電圧を増幅する増幅回路と、前記増幅回路からの信号を任意のタイミングで検出するサンプルホールド回路とを備え、前記サンプルホールド回路は低電位側スイッチング素子全てがONとなっている時にモータに通電される電流を検出することを特徴とする請求項1に記載のモータ駆動回路。
- 前記モータを駆動制御する制御装置を備え、該制御装置は少なくとも低電位側スイッチング素子用のタイミング信号を生成し、低電位側スイッチング素子用のタイミング信号の値が前記アームごとに設定される所定の閾値を下から上に横切ったときに、前記閾値に対応したアームの前記低電位側スイッチング素子をON制御し、各アームの前記低電位側スイッチング素子が全てON状態となった後、低電位側スイッチング素子用のタイミング信号の値が前記閾値を上から下に横切ったときに、前記閾値に対応したアームの前記低電位側スイッチング素子をOFF制御することを特徴とする請求項1又は2に記載のモータ駆動回路。
- 前記各アームの低電位側スイッチング素子が全てON状態のとき、前記タイミング信号の上限値のタイミングに応じて前記サンプルホールド回路によるサンプルホールドを行うことを特徴とする請求項3に記載のモータ駆動回路。
- 請求項1〜4の何れかに記載のモータ駆動回路によってモータを駆動し、発生した駆動力によって操舵系に操舵力を付与することを特徴とする電動ステアリング装置。
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