JP4351924B2 - In-vehicle motor control device and power steering device. - Google Patents

In-vehicle motor control device and power steering device. Download PDF

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Description

本発明は、車両に搭載されたバッテリにより駆動電源が供給されるモータを制御する車載用モータ制御装置、及びそのモータ制御装置を備えてなるパワーステアリング装置に関する。   The present invention relates to an in-vehicle motor control device that controls a motor to which driving power is supplied by a battery mounted on a vehicle, and a power steering device including the motor control device.

車両には、バッテリを電源として動作し、モータに通電制御を行う制御装置が数多く使用されている。例えば、電動パワーステアリング装置はその一種であり、運転者がハンドルに加える操舵トルクをトルクセンサにより検出し、その操舵トルクに応じてモータをPWM制御により駆動することで、ステアリング機構に補助的な操舵力を加えるようになっている。   Many control devices that operate using a battery as a power source and control energization of a motor are used in vehicles. For example, an electric power steering device is a kind of the steering mechanism, and a steering torque applied to a steering wheel by a driver is detected by a torque sensor, and a motor is driven by PWM control according to the steering torque, so that an auxiliary steering is provided to the steering mechanism. It is designed to apply power.

近年、小型車両だけでなく、中型や大型車両に対してもパワーステアリング装置を搭載することが望まれる傾向にあり、モータ及びその制御装置の大容量化を図ることで対応している。そして、モータについては、電流の制約があるブラシ付きDCモータに代えてブラシレスモータを採用し、また、制御装置については、バッテリ電圧を昇圧する機能を付与して高出力を得ることが提案されている。   In recent years, not only small vehicles but also medium-sized and large vehicles tend to be desired to be equipped with a power steering device, which is addressed by increasing the capacity of the motor and its control device. As for the motor, it is proposed that a brushless motor is adopted instead of the brushed DC motor having a current restriction, and that the controller is given a function of boosting the battery voltage to obtain a high output. Yes.

例えば、特許文献1には、昇圧機能を備えた制御装置を用い、必要とされるモータ電流に従って昇圧動作を実施する構成が開示されている。また、特許文献2には、ECU(Electronic Control Unit)の内部にモータの制御装置と昇圧機能部とを配置して、より大きな操舵捕助力を得るようにした構成が開示されている。
特開2001−260907号公報 特開2003−200838号公報
For example, Patent Document 1 discloses a configuration in which a boosting operation is performed according to a required motor current using a control device having a boosting function. Patent Document 2 discloses a configuration in which a motor control device and a step-up function unit are arranged inside an ECU (Electronic Control Unit) to obtain a larger steering assist force.
JP 2001-260907 A Japanese Patent Laid-Open No. 2003-200838

前述したように、パワーステアリング装置の大容量化を図るに際してバッテリ出力の限界を考慮すれば、モータの高効率化、制御装置において発生する損失の低減や配線損失の低減などが必要となってくる。しかしながら、特許文献1,2に開示されている技術のような構成では、次のような問題が発生する。
ここで、図8乃至図11を参照して説明する。図8は、バッテリ101とモータ102との間の配線抵抗を、1本当たり20mΩとして、昇圧機能を備えたモータの制御装置103を、モータ102の近傍側となる比率9:1の位置に配置した場合(即ち、(バッテリ101〜制御装置103間の距離):(制御装置103〜モータ102間の距離)=9:1)を示す。また、バッテリ電流Ib=100Adc,昇圧率「1」の場合のモータ102の定格電流Im=120Armsと仮定する。そして、図9には、モータ102が昇圧率に応じて電圧仕様を最適化して設計されるとした場合、昇圧率αの変化に対応する配線損失の変化を示す。
As described above, considering the limit of the battery output when increasing the capacity of the power steering device, it is necessary to increase the efficiency of the motor, reduce the loss generated in the control device, reduce the wiring loss, etc. . However, the following problems occur in configurations such as those disclosed in Patent Documents 1 and 2.
Here, a description will be given with reference to FIGS. FIG. 8 shows that the wiring resistance between the battery 101 and the motor 102 is 20 mΩ per one, and the motor control device 103 having a boosting function is arranged at a ratio of 9: 1 near the motor 102. (That is, (distance between battery 101 and control device 103) :( distance between control device 103 and motor 102) = 9: 1). Further, it is assumed that the rated current Im of the motor 102 when the battery current Ib = 100 Adc and the step-up rate “1” is 120 Arms. FIG. 9 shows a change in wiring loss corresponding to a change in the boost rate α when the motor 102 is designed with the voltage specification optimized in accordance with the boost rate.

バッテリ電流Ibによる配線損失は、(抵抗値:18mΩ)×(Ib)2×(配線本数:2)で求め、モータ電流Imによる配線損失は、(抵抗値:2mΩ)×(Im/α)2×(配線本数:3)で求めている。図9から明らかなように、図8の配置形態では、バッテリ電流Ibによる配線損失が支配的であるため、バッテリ電圧を昇圧してモータ電流Imによる配線損失を減少させても、全体の配線損失低減効果は少ない。 The wiring loss due to the battery current Ib is obtained by (resistance value: 18 mΩ) × (Ib) 2 × (number of wirings: 2), and the wiring loss due to the motor current Im is (resistance value: 2 mΩ) × (Im / α) 2 X (Number of wirings: 3) As is clear from FIG. 9, in the arrangement form of FIG. 8, the wiring loss due to the battery current Ib is dominant. Therefore, even if the battery voltage is boosted to reduce the wiring loss due to the motor current Im, the overall wiring loss is reduced. There is little reduction effect.

図10は、制御装置103を、バッテリ101の近傍側となる比率1:9の位置に配置した場合(即ち、(バッテリ101〜制御装置103間の距離):(制御装置103〜モータ102間の距離)=1:9)を示す。その他の諸条件は図8の場合と同じである。そして、図11には、図10の配置形態に対応した昇圧率αの変化に対応する配線損失の変化を示す。この場合、昇圧率αを十分に高くすれば、昇圧による配線損失の低減効果を得ることができる。   FIG. 10 shows a case where the control device 103 is arranged at a ratio of 1: 9 on the vicinity side of the battery 101 (that is, (distance between the battery 101 and the control device 103): (between the control device 103 and the motor 102). Distance) = 1: 9). Other conditions are the same as those in FIG. FIG. 11 shows a change in wiring loss corresponding to a change in the step-up rate α corresponding to the arrangement form of FIG. In this case, if the boosting rate α is sufficiently high, the effect of reducing the wiring loss due to the boosting can be obtained.

ところが、図10に示すように制御装置103をバッテリ101の近傍側に配置すると、今度は、モータ102と制御装置103との間において接続が必要な、回転位置センサやトルクセンサの配線を伸ばす必要がある。すると、これらのセンサ信号はアナログ信号であるため、ノイズの影響を受け易くなって誤検出が生じたり、距離が伸びる配線の数が増加することでコストアップが問題となってしまう。   However, when the control device 103 is arranged in the vicinity of the battery 101 as shown in FIG. 10, it is necessary to extend the wiring of the rotational position sensor and the torque sensor that need to be connected between the motor 102 and the control device 103 this time. There is. Then, since these sensor signals are analog signals, they are easily affected by noise, causing false detection, and increasing the number of wirings that increase the distance causes an increase in cost.

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、配線損失を低減すると共に、配線距離が長くなる配線数の増加も抑制することができる車載用モータ制御装置、及びそのモータ制御装置を備えてなるパワーステアリング装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to reduce a wiring loss and to suppress an increase in the number of wires in which a wiring distance becomes long, and a motor control thereof. An object of the present invention is to provide a power steering device including the device.

上記目的を達成するため、請求項1記載の車載用モータ制御装置は、車両に搭載されたバッテリの近傍に配置され、前記バッテリの出力電圧を昇圧する昇圧回路部と、
前記バッテリにより駆動電源が供給されるモータの近傍に配置され、前記昇圧回路部によって昇圧された昇圧電圧に基づいて前記モータの駆動をPWM制御する駆動制御部と、前記昇圧回路部と、前記駆動制御部との間において双方向通信を行うための通信手段とで構成されることを特徴とする。
In order to achieve the above object, an in-vehicle motor control device according to claim 1 is disposed in the vicinity of a battery mounted on a vehicle and boosts an output voltage of the battery;
A drive control unit that is disposed in the vicinity of a motor to which drive power is supplied by the battery and that performs PWM control of driving of the motor based on a boosted voltage boosted by the booster circuit unit, the booster circuit unit, and the drive It is comprised with the communication means for performing two-way communication between control parts .

即ち、昇圧回路部はバッテリの近傍に配置されてバッテリ電圧の昇圧動作を行なうので、配線が長くなる昇圧回路部とモータ間の配線において高電圧・低電流化することができ、配線損失は低減される。一方、駆動制御部はモータの近傍に配置されるので、駆動制御に必要なモータに関する各種情報を得るため、モータ側に配置されているセンサの出力信号などを得るための配線距離も短くなる。   In other words, since the booster circuit unit is arranged in the vicinity of the battery and performs the boosting operation of the battery voltage, the wiring between the booster circuit unit and the motor where the wiring becomes longer can be increased in voltage and current, and the wiring loss is reduced. Is done. On the other hand, since the drive control unit is arranged in the vicinity of the motor, in order to obtain various information related to the motor necessary for drive control, the wiring distance for obtaining the output signal of the sensor arranged on the motor side is shortened.

また、請求項12記載のパワーステアリング装置は、請求項1乃至11の何れかに記載の車載用モータ制御装置を備え、モータの出力トルクによってステアリングの駆動を補助する。即ち、パワーステアリング装置のモータは、通常ステアリング軸の近傍に配置されている。そして、前記モータを駆動して運転者の操舵力を補助するためには、回転位置検出センサやトルクセンサなどを用いてステアリング軸の回転位置や当該軸に作用するトルクなどの情報を得る必要がある。そのため、前記モータの位置はバッテリから離れて配置され、また、制御装置とモータとの間には各種センサ信号の配線を引き回す必要がある。従って、本発明の車載用モータ制御装置をパワーステアリング装置に適用すれば、上記のシステム形態に伴って発生する諸問題が解決される。   A power steering apparatus according to a twelfth aspect includes the on-vehicle motor control apparatus according to any one of the first to eleventh aspects, and assists the driving of the steering by the output torque of the motor. That is, the motor of the power steering apparatus is usually disposed in the vicinity of the steering shaft. In order to assist the driver's steering force by driving the motor, it is necessary to obtain information such as the rotational position of the steering shaft and the torque acting on the shaft using a rotational position detection sensor or a torque sensor. is there. Therefore, the position of the motor is arranged away from the battery, and it is necessary to route various sensor signal wirings between the control device and the motor. Therefore, if the in-vehicle motor control device of the present invention is applied to a power steering device, various problems that occur with the above system configuration are solved.

本発明の車載用モータ制御装置によれば、限られたバッテリ出力の中で、配線損失を最小化して高いモータ出力を得ることが出来る。そして、本発明の車載用モータ制御装置を適用することで、高出力のパワーステアリング装置を構成することが出来る。   According to the in-vehicle motor control device of the present invention, it is possible to obtain a high motor output by minimizing wiring loss within a limited battery output. And by applying the vehicle-mounted motor control apparatus of this invention, a high output power steering apparatus can be comprised.

以下、本発明を電動パワーステアリング装置に適用した場合の一実施例について図1乃至図7を参照して説明する。パワーステアリング装置100全体の構成を示す図1において、車室内に配置されている操舵ハンドル8に一端が固定されるステアリングシャフト9の回転力は、ラックピニオン機構10により、ラック軸の両端に連結機構11を介して取り付けられた車輪12の方向を変える力として伝達される。ステアリングシャフト9には、回転力を補助するための三相のブラシレスDCモータ4が配置されており、モータ4とシャフト9とは減速機構6を介して連結されている。   Hereinafter, an embodiment in which the present invention is applied to an electric power steering apparatus will be described with reference to FIGS. In FIG. 1 showing the overall configuration of the power steering apparatus 100, the rotational force of the steering shaft 9 whose one end is fixed to the steering handle 8 disposed in the passenger compartment is connected to both ends of the rack shaft by a rack and pinion mechanism 10. 11 is transmitted as a force for changing the direction of the wheel 12 attached via the motor 11. A three-phase brushless DC motor 4 for assisting rotational force is disposed on the steering shaft 9, and the motor 4 and the shaft 9 are connected via a speed reduction mechanism 6.

バッテリ1を電源とし、そのバッテリ電圧を昇圧する動作をなす昇圧回路部2は、バッテリ1の近傍に隣接または密着するようにして配置されている。昇圧回路部2によって昇圧された電圧は、配線16a,16bを経由してモータ駆動制御部3に供給される。モータ駆動制御部3は、ブラシレスモータ4の近傍に隣接または密着して配置されており、モータ4に対する通電をPWM制御するようになっている。モータ駆動制御部3には、制御電源用としてバッテリ電圧が配線17を介して供給されると共に、ステアリングシャフト9に加えられるトルクを検出するトルクセンサ7の信号線14や、モータ4の回転位置を検出するレゾルバ5の信号線15が接続されている。   The booster circuit unit 2 that operates using the battery 1 as a power source and boosts the battery voltage is disposed adjacent to or in close contact with the vicinity of the battery 1. The voltage boosted by the booster circuit unit 2 is supplied to the motor drive control unit 3 via the wirings 16a and 16b. The motor drive control unit 3 is arranged adjacent to or in close contact with the brushless motor 4 so as to PWM-control the energization of the motor 4. A battery voltage is supplied to the motor drive control unit 3 via a wiring 17 as a control power source, and the signal line 14 of the torque sensor 7 for detecting the torque applied to the steering shaft 9 and the rotational position of the motor 4 are set. A signal line 15 of the resolver 5 to be detected is connected.

次に、昇圧回路部2の構成について図2を参照して説明する。昇圧回路部2の入力端子30,31はバッテリ1に接続されるが、正側入力端子30は、シャント抵抗32を介してリアクトル38の一端に接続されている。また、シャント抵抗32とリアクトル38との共通接続点と負側入力端子31との間には、コンデンサ34、電源回路35、分圧抵抗36及び37の直列回路が並列に接続されている。   Next, the configuration of the booster circuit unit 2 will be described with reference to FIG. The input terminals 30 and 31 of the booster circuit unit 2 are connected to the battery 1, but the positive input terminal 30 is connected to one end of the reactor 38 via the shunt resistor 32. A series circuit of a capacitor 34, a power supply circuit 35, and voltage dividing resistors 36 and 37 is connected in parallel between a common connection point of the shunt resistor 32 and the reactor 38 and the negative input terminal 31.

シャント抵抗32の両端は、その端子電圧をレベルシフトして増幅する電流検出回路33に接続されており、電流検出回路33の出力端子はマイコン47のアナログ/デジタル変換入力端子に接続されている。電源回路35は、マイコン47、スイッチングIC41、通信IC48の動作用電源を生成して供給し、分圧抵抗36,37は、バッテリ電圧を分圧してマイコン47のアナログ/デジタル変換入力端子に供給するようになっている。   Both ends of the shunt resistor 32 are connected to a current detection circuit 33 that level-shifts and amplifies the terminal voltage, and an output terminal of the current detection circuit 33 is connected to an analog / digital conversion input terminal of the microcomputer 47. The power supply circuit 35 generates and supplies power for operation of the microcomputer 47, the switching IC 41, and the communication IC 48, and the voltage dividing resistors 36 and 37 divide the battery voltage and supply it to the analog / digital conversion input terminal of the microcomputer 47. It is like that.

リアクトル38の他端は、ソースが負側入力端子31に接続されているFET39のドレインと、FET40のソースに接続されている。FET40のドレインは正側出力端子45に接続されている。また、正側出力端子45と負側出力端子46と間には、分圧抵抗42及び43の直列回路とコンデンサ44とが接続されている。
スイッチングIC41の入力端子には、分圧抵抗42,43による分圧電位である信号Saとマイコン47より出力される信号Sbが与えられている。また、スイッチングIC41がPWM信号を出力する出力端子は、図示しないゲートドライブ回路を介してFET39,40のゲート端子に接続されている。また、マイコン47の通信用入出力端子は、通信IC48を介して通信線13に接続されている。
The other end of the reactor 38 is connected to the drain of the FET 39 whose source is connected to the negative side input terminal 31 and the source of the FET 40. The drain of the FET 40 is connected to the positive output terminal 45. A series circuit of voltage dividing resistors 42 and 43 and a capacitor 44 are connected between the positive output terminal 45 and the negative output terminal 46.
The input terminal of the switching IC 41 is supplied with a signal Sa that is a potential divided by the voltage dividing resistors 42 and 43 and a signal Sb output from the microcomputer 47. The output terminal from which the switching IC 41 outputs a PWM signal is connected to the gate terminals of the FETs 39 and 40 via a gate drive circuit (not shown). The communication input / output terminal of the microcomputer 47 is connected to the communication line 13 via the communication IC 48.

次に、駆動制御部3の構成について図3を参照して説明する。配線17を介してバッテリ1の正側に直接接続される入力端子61と負側入力端子62との間には、コンデンサ63とマイコン77等の電源を供給する電源回路64とが接続されている。配線16aを介して昇圧回路部2の正側出力端子45に接続される正側入力端子60は、シャント抵抗65を介してインバータ主回路70に接続されている。   Next, the configuration of the drive control unit 3 will be described with reference to FIG. A capacitor 63 and a power supply circuit 64 for supplying power such as a microcomputer 77 are connected between an input terminal 61 and a negative input terminal 62 that are directly connected to the positive side of the battery 1 via the wiring 17. . A positive input terminal 60 connected to the positive output terminal 45 of the booster circuit unit 2 via the wiring 16 a is connected to the inverter main circuit 70 via a shunt resistor 65.

負側入力端子62は、配線16bを介して昇圧回路部2の負側出力端子46に接続されている。シャント抵抗65のインバータ主回路70側と負側入力端子62との間には、分圧抵抗80,81の直列回路とコンデンサ67とが並列に接続されている。インバータ主回路70は、6個のFET70u〜70zを3相ブリッジ接続して構成されている。インバータ主回路70を構成する各アーム出力点のU相,W相は夫々シャント抵抗68,69を介して出力端子71,73に接続されており、V相は出力端子72に直接接続されている。   The negative side input terminal 62 is connected to the negative side output terminal 46 of the booster circuit unit 2 through the wiring 16b. A series circuit of voltage dividing resistors 80 and 81 and a capacitor 67 are connected in parallel between the inverter main circuit 70 side of the shunt resistor 65 and the negative input terminal 62. The inverter main circuit 70 is configured by connecting six FETs 70u to 70z in a three-phase bridge. The U phase and W phase of each arm output point constituting the inverter main circuit 70 are connected to output terminals 71 and 73 via shunt resistors 68 and 69, respectively, and the V phase is directly connected to the output terminal 72. .

インバータ主回路70の出力端子71,72,73は、夫々ブラシレスモータ4の各相の巻線に接続されている。分圧抵抗80,81は、入力端子60,62間に印加されるDC電圧を分圧してマイコン77のアナログ/デジタル変換入力端子に供給する。シャント抵抗65,68,69は、その両端電圧をレベルシフトして増幅する電流検出回路66,74,75に接続され、電流検出回路66,74,75の出力端子はマイコン77のアナログ/デジタル変換入力端子に接続されている。マイコン77は、インバータ主回路70の各FET70u〜70zに対し、図示しないゲートドライブ回路を介してオンオフ信号(PWM信号)を出力する。また、マイコン77の通信入出力端子は、通信IC76を介して通信線13に接続されている。   Output terminals 71, 72, 73 of the inverter main circuit 70 are connected to the windings of the respective phases of the brushless motor 4. The voltage dividing resistors 80 and 81 divide the DC voltage applied between the input terminals 60 and 62 and supply it to the analog / digital conversion input terminal of the microcomputer 77. The shunt resistors 65, 68, and 69 are connected to current detection circuits 66, 74, and 75 that amplify the voltage at both ends by level shifting, and the output terminals of the current detection circuits 66, 74, and 75 are analog / digital conversion of the microcomputer 77. Connected to the input terminal. The microcomputer 77 outputs an on / off signal (PWM signal) to each FET 70u to 70z of the inverter main circuit 70 via a gate drive circuit (not shown). The communication input / output terminal of the microcomputer 77 is connected to the communication line 13 via the communication IC 76.

レゾルバ検出回路78の入力端子は、配線15を介してブラシレスモータ4内に配置されたレゾルバ5に接続されており、レゾルバ検出回路78の出力端子はマイコン77の入力端子に接続されている。また、トルク検出回路79の入力端子は、配線14を介してステアリングシャフト9に配置されたトルクセンサ7に接続されており、トルク検出回路79の出力端子はマイコン77のアナログ/デジタル変換入力端子に接続されている。
尚、昇圧回路部2のマイコン47及び通信IC48、通信線13、モータ駆動制御部3のマイコン77及び通信IC76は、通信手段8を構成している。また、通信IC48,76間で行われる通信は、例えば、RS−485などのシリアル通信である。そして、昇圧回路部2とモータ駆動制御部3とが車載用モータ制御装置90を構成している。
An input terminal of the resolver detection circuit 78 is connected to the resolver 5 disposed in the brushless motor 4 via the wiring 15, and an output terminal of the resolver detection circuit 78 is connected to an input terminal of the microcomputer 77. The input terminal of the torque detection circuit 79 is connected to the torque sensor 7 disposed on the steering shaft 9 via the wiring 14, and the output terminal of the torque detection circuit 79 is connected to the analog / digital conversion input terminal of the microcomputer 77. It is connected.
The microcomputer 47 and communication IC48 of the booster circuit portion 2, a communication line 13, the microcomputer 77 and a communication IC76 of the motor drive control unit 3 constitutes the communication means 8 9. Communication performed between the communication ICs 48 and 76 is, for example, serial communication such as RS-485. The booster circuit unit 2 and the motor drive control unit 3 constitute a vehicle-mounted motor control device 90.

次に、本実施例の作用について図4乃至図7も参照して説明する。バッテリ電源が投入されると、配線17を介してモータ駆動制御部3の入力端子61に電源が供給される。すると、電源回路64により、マイコン77、電流検出回路66,74,75、通信IC76、レゾルバ検出回路78、トルク検出回路79の動作用電源が生成供給されてそれらが動作を開始する。   Next, the operation of the present embodiment will be described with reference to FIGS. When the battery power is turned on, power is supplied to the input terminal 61 of the motor drive control unit 3 via the wiring 17. Then, the power supply circuit 64 generates and supplies power for operation of the microcomputer 77, the current detection circuits 66, 74, and 75, the communication IC 76, the resolver detection circuit 78, and the torque detection circuit 79, and starts operating.

電流検出回路66,74,75は、夫々が接続されているシャント抵抗65,68,69の端子電圧を、マイコン77に対して入力可能となるように、例えば2.5V基準で20倍に増幅された信号を形成する。また、分圧抵抗80,81は、正側入力端子60に印加されるDC電圧を例えば1/10に分圧した信号を形成する。マイコン77は、これらを周期的にアナログ/デジタル変換することにより、モータ駆動制御部3の入力DC電圧、ブラシレスモータ4の巻線電流及びモータ駆動制御部3の入力電流を検出するようになっている。   The current detection circuits 66, 74, and 75 amplify the terminal voltages of the shunt resistors 65, 68, and 69 to which the current detection circuits 66, 74, and 75 are connected to the microcomputer 77, for example, 20 times on the basis of 2.5V. Formed signal. Further, the voltage dividing resistors 80 and 81 form a signal obtained by dividing the DC voltage applied to the positive input terminal 60 to, for example, 1/10. The microcomputer 77 periodically detects the input DC voltage of the motor drive control unit 3, the winding current of the brushless motor 4 and the input current of the motor drive control unit 3 by performing analog / digital conversion. Yes.

レゾルバ検出回路78は、励磁信号をレゾルバ5に供給すると共に、レゾルバ5によって出力される余弦・正弦信号を受けてレゾルバ/デジタル変換し、12ビツトのデジタル信号をマイコン77に供給する。マイコン77は、レゾルバ検出回路78によって出力されるデジタル信号を参照することでブラシレスモータ4の回転位置を検出している。また、トルク検出回路79は、トルクセンサ7によって出力される信号を差動増幅し、トルク信号としてマイコン77に供給する。マイコン77は、そのトルク信号を周期的にアナログ/デジタル変換することで、ステアリングシャフト9に掛かるトルクを検出している。   The resolver detection circuit 78 supplies an excitation signal to the resolver 5, receives a cosine / sine signal output from the resolver 5, performs resolver / digital conversion, and supplies a 12-bit digital signal to the microcomputer 77. The microcomputer 77 detects the rotational position of the brushless motor 4 by referring to the digital signal output from the resolver detection circuit 78. The torque detection circuit 79 differentially amplifies the signal output from the torque sensor 7 and supplies it to the microcomputer 77 as a torque signal. The microcomputer 77 detects torque applied to the steering shaft 9 by periodically analog / digital converting the torque signal.

また、マイコン77は、モータ電流をフィードバック制御しており、検出したモータ4の回転位置とトルク情報に基づいて電流指令を形成し、検出したモータ電流と比較することにより出力電圧を決定する。決定した出力電圧は、マイコン77内でPWM信号に変換されて、ゲート信号として各FET70u〜70zに出力される。各FET70u〜70zは、与えられるゲート信号に応じてオンオフ動作することでPWM電圧をブラシレスモータ4の各相に供給する。以って、トルクセンサ7で得られるトルクに対応したブラシレスモータ4の電流制御が実行される。   The microcomputer 77 feedback-controls the motor current, forms a current command based on the detected rotational position of the motor 4 and torque information, and determines the output voltage by comparing it with the detected motor current. The determined output voltage is converted into a PWM signal in the microcomputer 77, and is output to each of the FETs 70u to 70z as a gate signal. Each FET 70u-70z supplies PWM voltage to each phase of the brushless motor 4 by performing an on / off operation according to a given gate signal. Accordingly, current control of the brushless motor 4 corresponding to the torque obtained by the torque sensor 7 is executed.

ここで、図4(a),(b)は、夫々昇圧回路部2側のマイコン47,駆動制御部3側のマイコン77による、両者間で行われる通信に関する処理内容を中心として示すフローチャートである。マイコン77は、検出した回転位置の変化からブラシレスモータ4の回転数を検出する手段を備えており(ステップB1)、昇圧回路部2に対して、回転数に応じた昇圧電圧指令を決定する(ステップB2)。   Here, FIGS. 4A and 4B are flowcharts showing mainly the contents of processing related to communication performed by the microcomputer 47 on the booster circuit unit 2 side and the microcomputer 77 on the drive control unit 3 side, respectively. . The microcomputer 77 includes means for detecting the rotational speed of the brushless motor 4 from the detected change in rotational position (step B1), and determines a boost voltage command corresponding to the rotational speed to the booster circuit unit 2 (step B1). Step B2).

具体的には、マイコン77は、ブラシレスモータ4の回転数が所定値以下の場合には昇圧ゼロとし、所定回転数を超過した場合にその超過量に対応して昇圧電圧を決定する。例えば、運転者によりハンドル8が急回転で操作された場合、ステアリングシャフト9及び減速機構6を介してブラシレスモータ4の回転子は回転する。また、ハンドル8に与えられたトルクに応じて、駆動制御部3によりブラシレスモータ4の回転子は高速回転する。   Specifically, the microcomputer 77 sets the boost to zero when the rotation speed of the brushless motor 4 is equal to or less than a predetermined value, and determines the boost voltage corresponding to the excess when the rotation speed exceeds the predetermined rotation speed. For example, when the steering wheel 8 is operated by rapid rotation by the driver, the rotor of the brushless motor 4 rotates via the steering shaft 9 and the speed reduction mechanism 6. Further, the rotor of the brushless motor 4 is rotated at a high speed by the drive control unit 3 in accordance with the torque applied to the handle 8.

このとき、マイコン77は、ブラシレスモータ4の回転子の回転数を検出し、即座に昇圧電圧指令を決定する。このブラシレスモータ4の回転数と昇圧電圧指令の関係の一例を図5に示す。マイコン77は、周期的にこの昇圧電圧指令をシリアルデータ化して通信出力端子に出力することで、昇圧回路部2に対して回転数に応じた昇圧電圧指令を送信する(ステップB3)。すると、通信IC76は、これを増幅し2線差動信号化して通信線13に出力する。   At this time, the microcomputer 77 detects the number of rotations of the rotor of the brushless motor 4 and immediately determines a boost voltage command. An example of the relationship between the rotation speed of the brushless motor 4 and the boost voltage command is shown in FIG. The microcomputer 77 periodically converts this boosted voltage command into serial data and outputs it to the communication output terminal, thereby transmitting a boosted voltage command corresponding to the rotational speed to the booster circuit unit 2 (step B3). Then, the communication IC 76 amplifies it, converts it into a two-line differential signal, and outputs it to the communication line 13.

一方、昇圧回路部2においても、バッテリ電源が投入されると電源回路35の作用によりマイコン47、スイッチングIC41、通信IC48に電源が供給される。電流検出回路33は、シャント抵抗32の両端電圧をマイコン47に対して入力可能な例えば2.5V基準で20倍に増幅された信号を形成する。また、分圧抵抗36,37は、バッテリ電圧を例えば1/10に分圧している。   On the other hand, also in the booster circuit unit 2, when battery power is turned on, power is supplied to the microcomputer 47, the switching IC 41, and the communication IC 48 by the action of the power supply circuit 35. The current detection circuit 33 forms a signal that is amplified 20 times on the basis of, for example, 2.5 V that can input the voltage across the shunt resistor 32 to the microcomputer 47. The voltage dividing resistors 36 and 37 divide the battery voltage to 1/10, for example.

マイコン47は、電流検出回路33の出力信号と分圧抵抗36,37の出力信号を周期的にアナログ/デジタル変換することにより、バッテリ電流及びバッテリ電圧を検出している(ステップA1,A2)。マイコン47は、周期的に、このバッテリ電流及びバッテリ電圧をシリアルデータ化して通信出力端子に出力している(ステップA7,A8)。通信IC48は、これを増幅し2線差動信号化して通信線13に出力する。   The microcomputer 47 detects the battery current and the battery voltage by periodically analog / digital converting the output signal of the current detection circuit 33 and the output signals of the voltage dividing resistors 36 and 37 (steps A1 and A2). The microcomputer 47 periodically converts the battery current and the battery voltage into serial data and outputs the serial data to the communication output terminal (steps A7 and A8). The communication IC 48 amplifies it, converts it into a two-line differential signal, and outputs it to the communication line 13.

マイコン47は、同時に、通信IC48を介して通信線13のシリアル信号を周期的に受信しており、以って、モータ駆動制御部3からの昇圧電圧指令を認識している(ステップA3)。マイコン47は、この昇圧電圧指令に基づいて、デジタル/アナログ出力端子からアナログ信号Sbを出力するが、この関係は、例えば、
信号Sb=(昇圧電圧指令)/10
のように設定される。
At the same time, the microcomputer 47 periodically receives the serial signal of the communication line 13 via the communication IC 48, thereby recognizing the boost voltage command from the motor drive control unit 3 (step A3). The microcomputer 47 outputs an analog signal Sb from the digital / analog output terminal based on the boost voltage command.
Signal Sb = (boost voltage command) / 10
It is set like this.

スイッチングIC41は、FET39と40を交互にオンオフする高周波数の信号を出力するが、その比率は入力信号である信号Sa,Sbにより決定される。信号Saは、分圧抵抗42,43によりコンデンサ44の電圧を例えば1/10に分圧したものである。そして、スイッチングIC41は、入力信号Sa,Sbにより、Sa<SbであればFET39のオン比率(FET40のオフ比率)を増加させ、Sa>SbであればFET39のオン比率(FET40のオフ比率)を減少させるように動作する。   The switching IC 41 outputs a high-frequency signal that alternately turns on and off the FETs 39 and 40, and the ratio is determined by the signals Sa and Sb that are input signals. The signal Sa is obtained by dividing the voltage of the capacitor 44 by, for example, 1/10 by the voltage dividing resistors 42 and 43. Then, the switching IC 41 increases the on-ratio of the FET 39 (the off-ratio of the FET 40) if Sa <Sb by the input signals Sa and Sb, and the on-ratio of the FET 39 (the off-ratio of the FET 40) if Sa> Sb. Operates to decrease.

FET39をオンさせると、リアクトル38→FET39の経路で電流が流れリアクトル38にエネルギーが蓄えられる。その状態からFET39をオフさせ、FET40をオンさせると、リアクトル38に蓄えられたエネルギーが、リアクトル38→FET40→コンデンサ44の経路で放電されてコンデンサ44の端子電圧が上昇する。即ち、コンデンサ44の端子電圧を分圧した信号Saと、マイコン47からの信号SbとによりFET39,40のオンオフ比率が調整されるから、コンデンサ44の端子電圧は信号Sbにより制御される。   When the FET 39 is turned on, current flows through the path of the reactor 38 → the FET 39 and energy is stored in the reactor 38. When the FET 39 is turned off and the FET 40 is turned on from this state, the energy stored in the reactor 38 is discharged through the path of the reactor 38 → the FET 40 → the capacitor 44, and the terminal voltage of the capacitor 44 rises. That is, since the on / off ratio of the FETs 39 and 40 is adjusted by the signal Sa obtained by dividing the terminal voltage of the capacitor 44 and the signal Sb from the microcomputer 47, the terminal voltage of the capacitor 44 is controlled by the signal Sb.

信号Sbは、マイコン47が駆動制御部3により送信された昇圧電圧指令に基づいて決定するものであるから、昇圧回路部2の出力電圧は、モータ駆動制御部3により制御されていることになる。例えば、モータ駆動制御部3がブラシレスモータ4の回転数に基づいて昇圧電圧指令を0Vと決定したとする。すると、マイコン47は、通信を介して得た昇圧電圧指令とバッテリ電圧(例えば12V)とを比較する(ステップA4)。この場合、
(バッテリ電圧)≧(昇圧電圧指令)
であるから、マイコン47は信号Sbをゼロに決定して出力する(ステップA6)。すると、スイッチングIC41はFET39をオフ、FET40をオンさせるから、昇圧回路部2は昇圧動作を実行しない。従って、出力端子45,46にはバッテリ電圧がそのまま出力される。
Since the signal Sb is determined by the microcomputer 47 based on the boosted voltage command transmitted by the drive control unit 3, the output voltage of the booster circuit unit 2 is controlled by the motor drive control unit 3. . For example, it is assumed that the motor drive control unit 3 determines the boost voltage command as 0 V based on the rotation speed of the brushless motor 4. Then, the microcomputer 47 compares the boost voltage command obtained through communication with the battery voltage (for example, 12V) (step A4). in this case,
(Battery voltage) ≥ (boost voltage command)
Therefore, the microcomputer 47 determines the signal Sb to be zero and outputs it (step A6). Then, since the switching IC 41 turns off the FET 39 and turns on the FET 40, the booster circuit unit 2 does not execute the boosting operation. Therefore, the battery voltage is output to the output terminals 45 and 46 as they are.

また、モータ駆動制御部3が,ブラシレスモータ4の回転数に基づいて昇圧電圧指令を例えば20Vと決定したとする。この場合、
(バッテリ電圧)<(昇圧電圧指令)
であるから、マイコン47は信号Sbを2Vに決定して出力する(ステップA5)。すると、スイッチングIC41は、FET39,40のオンオフ比率を調整し、昇圧回路部2が昇圧動作を実行することで、出力端子45,46には昇圧された20Vの電圧が出力される。
また、モータ駆動制御部3が昇圧電圧指令を10Vと決定した場合も、
(バッテリ電圧)≧(昇圧電圧指令)
となるから、マイコン47は信号Sbをゼロとするため(ステップA6)、昇圧回路部2は昇圧動作を実行しない。
Further, it is assumed that the motor drive control unit 3 determines the boost voltage command as 20 V, for example, based on the rotation speed of the brushless motor 4. in this case,
(Battery voltage) <(boost voltage command)
Therefore, the microcomputer 47 determines the signal Sb to be 2V and outputs it (step A5). Then, the switching IC 41 adjusts the on / off ratio of the FETs 39 and 40, and the boosting circuit unit 2 executes the boosting operation, whereby the boosted voltage of 20V is output to the output terminals 45 and 46.
Also, when the motor drive control unit 3 determines the boost voltage command to be 10V,
(Battery voltage) ≥ (boost voltage command)
Therefore, since the microcomputer 47 sets the signal Sb to zero (step A6), the booster circuit unit 2 does not execute the boosting operation.

また、モータ駆動制御部3のマイコン77は、昇圧回路部2の異常動作判定機能も有している。マイコン77は、分圧抵抗80,81による分圧電位をアナログ/デジタル変換してDC電圧を検出し(ステップB4)、シャント抵抗65によりDC電流を検出する(ステップB5)。そして、ステップB3において昇圧回路部2に送信した昇圧電圧指令と、検出したDC電圧に、DC電流値と配線16の抵抗値の積を加えた値とを比較し(ステップB8)、それらの差が所定値より大きい場合は(「NG」)昇圧回路部2の異常と判定する(ステップB9)。即ち、ステップB8,B9は判定手段に対応する。   The microcomputer 77 of the motor drive control unit 3 also has an abnormal operation determination function of the booster circuit unit 2. The microcomputer 77 performs analog / digital conversion on the potential divided by the voltage dividing resistors 80 and 81 to detect a DC voltage (step B4), and detects a DC current by using the shunt resistor 65 (step B5). Then, the boosted voltage command transmitted to the booster circuit unit 2 in step B3 is compared with the value obtained by adding the product of the DC current value and the resistance value of the wiring 16 to the detected DC voltage (step B8). Is larger than the predetermined value (“NG”), it is determined that the booster circuit unit 2 is abnormal (step B9). That is, Steps B8 and B9 correspond to determination means.

また、マイコン77は、昇圧回路部2から送信されてくるバッテリ電流値及びバッテリ電圧値を受信し(ステップB6,B7)、それらに基づき昇圧回路部2の入力電力を計算すると、モータ駆動制御部3のDC電圧とDC電流から昇圧回路部2の出力電力を求め、両者の差から昇圧回路部2の損失を得る。そして、その損失と正常値と比較することで昇圧回路部2の異常判定を行っており(ステップB10)、前者が後者を上回った場合は(「NG」)昇圧回路部2の異常と判定する(ステップB11)。   Further, the microcomputer 77 receives the battery current value and the battery voltage value transmitted from the booster circuit unit 2 (steps B6 and B7), and calculates the input power of the booster circuit unit 2 based on these values, then the motor drive control unit The output power of the booster circuit unit 2 is obtained from the DC voltage 3 and the DC current, and the loss of the booster circuit unit 2 is obtained from the difference between the two. Then, the abnormality of the booster circuit unit 2 is determined by comparing the loss with a normal value (step B10). If the former exceeds the latter (“NG”), it is determined that the booster circuit unit 2 is abnormal. (Step B11).

更に、マイコン77は、昇圧回路部2から送信されてくるバッテリ電圧値を監視して例えば正常範囲の8〜16Vを超過した場合に(ステップB12,「NG」)、バッテリ1の異常と判定する(ステップB13)。また、マイコン77は、昇圧回路部2から送信されてくるバッテリ電流値を監視して例えば100A以上となった場合には(ステップB14,「≧」)、モータ4の巻線に通電させる電流を制限してバッテリの過電流を防止する(ステップB15)。   Further, the microcomputer 77 monitors the battery voltage value transmitted from the booster circuit unit 2 and determines that the battery 1 is abnormal when, for example, it exceeds the normal range of 8 to 16 V (step B12, “NG”). (Step B13). Further, the microcomputer 77 monitors the battery current value transmitted from the booster circuit unit 2 and, for example, when it becomes 100 A or more (step B14, “≧”), the current to be supplied to the winding of the motor 4 is supplied. Limit the battery to prevent overcurrent (step B15).

以上のように本実施例によれば、モータ4近傍に配置された駆動制御部3は、通信手段8を介して昇圧回路部2に昇圧電圧指令を送信し、バッテリ1近傍に配置された昇圧回路部2は、その指令に応じて昇圧動作を行うことでモータ駆動制御部3に昇圧電圧を供給するようにした。
即ち、モータ駆動制御部3とブラシレスモータ4及びトルクセンサ7とは隣接することになり配線14,15が極めて短くなるので、ノイズの影響を受けにくくすることが可能となる。また、ノイズ対策が容易となる。一方、モータ駆動制御部3と昇圧回路部2との配置間距離は長くなるためその間の通信線13は長くなるが、両者間はデジタル信号で通信を行うのでノイズなどの影響は受けにくい。
According to this embodiment, as described above, the drive control unit 3 disposed in the motor 4 near sends a boost voltage command to the booster circuit portion 2 via the communication means 8 9, arranged near the battery 1 The booster circuit unit 2 supplies a boosted voltage to the motor drive control unit 3 by performing a boosting operation according to the command.
That is, since the motor drive control unit 3, the brushless motor 4, and the torque sensor 7 are adjacent to each other and the wirings 14 and 15 are extremely short, it is possible to make it less susceptible to noise. Also, noise countermeasures are easy. On the other hand, since the distance between the arrangements of the motor drive control unit 3 and the booster circuit unit 2 becomes longer, the communication line 13 between them becomes longer.

ここで、本実施例のように、昇圧回路部2と駆動制御部3とを分離して配置した場合の配線損失に対する効果を、図6及び図7を参照して説明する。図6は、従来例の図10や図12に対応するものであり、駆動制御部3をモータ近傍の9:1の場所に、昇圧回路部2をバッテリ1近傍の1:9の場所に配置した場合を示している。その他の諸条件は、従来の場合と同様である。   Here, the effect on the wiring loss when the booster circuit unit 2 and the drive control unit 3 are arranged separately as in the present embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 6 corresponds to FIG. 10 and FIG. 12 of the conventional example. The drive control unit 3 is disposed at a 9: 1 location near the motor, and the booster circuit unit 2 is disposed at a 1: 9 location near the battery 1. Shows the case. Other conditions are the same as in the conventional case.

図7によれば、昇圧を前提にしてブラシレスモータ4を高電圧仕様で設計することで、昇圧率αの上昇に応じてDC電流及びモータ電流の低減が可能となり、本発明の構成を採用して昇圧を行うことで、従来以上に配線損失を低減できることを示している。配線損失を低減できるということは、限られたバッテリ出力の中でブラシレスモータ4の出力を増加させることが可能であることを意味する。そして、配線損失の低減効果は、従来の制御装置103をモータ近傍に配置した場合の図8と比較して明らかに大きい。また、制御装置103をバッテリ近傍に配置した場合の図10と比較しても、少ない昇圧率で配線損失の低減効果が確認できる。   According to FIG. 7, by designing the brushless motor 4 with high voltage specifications on the premise of boosting, the DC current and the motor current can be reduced as the boosting rate α increases, and the configuration of the present invention is adopted. It is shown that the wiring loss can be reduced more than before by boosting the voltage. The ability to reduce wiring loss means that the output of the brushless motor 4 can be increased within a limited battery output. The effect of reducing the wiring loss is clearly greater than that in FIG. 8 in the case where the conventional control device 103 is arranged near the motor. Further, even if the control device 103 is arranged in the vicinity of the battery as compared with FIG. 10, the effect of reducing the wiring loss can be confirmed with a small boosting rate.

また、本実施例によれば、駆動制御部3は、昇圧回路部2に送信した昇圧電圧指令と検出した昇圧電圧とを比較した結果に基づいて昇圧回路部2の異常を判定するので、昇圧回路部2が指令に応じて適切に動作しているか否かを判断することができる。更に、昇圧回路部2は、通信手段8を介して駆動制御部3にバッテリ電圧とバッテリ電流との検出結果を送信し、駆動制御部3は、送信されたバッテリ電圧値を監視してバッテリ1の異常判定を行うと共に、送信されたバッテリ電流値を監視し、必要に応じてモータ4の巻線電流を制限するようにした。従って、バッテリ1の過電流を防止することができる。 Further, according to the present embodiment, the drive control unit 3 determines the abnormality of the booster circuit unit 2 based on the result of comparing the boosted voltage command transmitted to the booster circuit unit 2 with the detected boosted voltage. It can be determined whether or not the circuit unit 2 is operating appropriately in response to the command. Further, the boosting circuit unit 2 transmits the detection result of the battery voltage to the drive control unit 3 through the communication means 8 9 and the battery current, the drive control unit 3 monitors the transmitted battery voltage battery The abnormality determination of 1 was performed, the transmitted battery current value was monitored, and the winding current of the motor 4 was limited as necessary. Therefore, overcurrent of the battery 1 can be prevented.

また、駆動制御部3は、ブラシレスモータ4を駆動制御する。即ち、ブラシ付き直流モータを用いる場合、駆動回路とモータとの配線は2本であるが、ブラシレスモータ4を用いる場合、上記配線は3本となる。従って、本実施例のように駆動制御部3をモータ4に隣接させれば、配線数が増加するとしても配線距離が短くなるから、配線処理を容易に行うことができコストの増加も抑制することができる。   Further, the drive control unit 3 controls the drive of the brushless motor 4. That is, when a brushed DC motor is used, there are two wires between the drive circuit and the motor, but when the brushless motor 4 is used, there are three wires. Therefore, if the drive control unit 3 is adjacent to the motor 4 as in the present embodiment, the wiring distance is shortened even if the number of wirings is increased, so that the wiring process can be easily performed and the increase in cost is suppressed. be able to.

加えて、本実施例では、レゾルバ5を用いてモータ4におけるロータの回転位置検出を行なうことで、レゾルバ5とその検出回路78との間において必要な配線数は6本となるが、上記と同様、駆動制御部3をモータ4に隣接させたことで、それらの配線距離を短くすることができる。
また、駆動制御部3に、バッテリ電圧より制御用電源を生成するための電源回路64を備え、その電源回路64を、昇圧回路部2の出力線ではなく、バッテリ1の正側電源に直接接続されている配線17に接続したので、昇圧回路部2が動作不能となった場合にも駆動制御部3のマイコン77は動作が可能となり、図示しない通信手段により他の機器にパワーステアリング装置100に異常が発生したことを報知できる。
In addition, in this embodiment, by detecting the rotational position of the rotor in the motor 4 using the resolver 5, the number of wires required between the resolver 5 and its detection circuit 78 is six. Similarly, by making the drive control unit 3 adjacent to the motor 4, their wiring distance can be shortened.
The drive control unit 3 includes a power supply circuit 64 for generating a control power supply from the battery voltage, and the power supply circuit 64 is directly connected to the positive power supply of the battery 1 instead of the output line of the booster circuit unit 2. When the booster circuit unit 2 becomes inoperable, the microcomputer 77 of the drive control unit 3 can operate even when the booster circuit unit 2 becomes inoperable, and other devices are connected to the power steering apparatus 100 by communication means (not shown). It can be notified that an abnormality has occurred.

そして、車載用モータ制御装置90を、モータ4の出力トルクによってステアリングシャフト9の駆動を補助するパワーステアリング装置100に適用した。即ち、パワーステアリング装置100のモータ4はステアリングシャフト9の近傍に配置され、モータ4を駆動して運転者の操舵力を補助するために、レゾルバ5やトルクセンサ7などを用いてステアリングシャフト9の回転位置やシャフト9に作用するトルクなどの情報を得る必要がある。そのため、モータ4は必然的にバッテリ1から離れて配置され、また、駆動制御部3とモータ4との間には各種センサ信号の配線を引き回す必要がある。従って、車載用モータ制御装置90を適用することで、パワーステアリング装置100のシステム形態に伴って発生する諸問題を解決することができる。そして、高出力のパワーステアリング装置100を構成することができる。   The in-vehicle motor control device 90 is applied to the power steering device 100 that assists the driving of the steering shaft 9 by the output torque of the motor 4. That is, the motor 4 of the power steering apparatus 100 is disposed in the vicinity of the steering shaft 9, and the resolver 5, the torque sensor 7, and the like are used to assist the driver's steering force by driving the motor 4. It is necessary to obtain information such as the rotational position and the torque acting on the shaft 9. Therefore, the motor 4 is inevitably arranged away from the battery 1, and it is necessary to route various sensor signal wires between the drive control unit 3 and the motor 4. Therefore, by applying the in-vehicle motor control device 90, it is possible to solve various problems that occur with the system configuration of the power steering device 100. And the high output power steering apparatus 100 can be comprised.

本発明は上記し且つ図面に記載した実施例にのみ限定されるものではなく、以下のような変形又は拡張が可能である。
駆動制御部3はモータ4のできるだけ近くに、即ち密接するように配置することが好ましく、同様に、昇圧回路部2はバッテリ1のできるだけ近くに配置することが好ましい。更に、可能であれば、駆動制御部3とモータ4、昇圧回路部2とバッテリ1とを夫々一体に構成しても良い。
The present invention is not limited to the embodiments described above and shown in the drawings, and the following modifications or expansions are possible.
The drive control unit 3 is preferably arranged as close as possible to the motor 4, that is, close to the motor 4. Similarly, the booster circuit unit 2 is preferably arranged as close as possible to the battery 1. Further, if possible, the drive control unit 3 and the motor 4, and the booster circuit unit 2 and the battery 1 may be configured integrally.

ロータの回転位置を検出する手段は、レゾルバ5に代えてロータリエンコーダなどを用いても良い。また、ホールICなどの位置検出素子を用いても良いし、素子が検出信号を出力する間の期間を測定してそれらの間を演算で求めて補完しても良い。
駆動制御部3が、昇圧回路部2やバッテリ1の異常を判定したり、モータ4の巻線電流を制限する処理は必要に応じて行えば良い。また、昇圧回路部2と駆動制御部3との間で転送する情報は、個別の設計に応じて必要なものを適宜選択すれば良い。
As a means for detecting the rotational position of the rotor, a rotary encoder or the like may be used instead of the resolver 5. Further, a position detection element such as a Hall IC may be used, or a period during which the element outputs a detection signal may be measured, and the interval between them may be calculated and complemented.
The drive control unit 3 may determine whether the booster circuit unit 2 or the battery 1 is abnormal or limit the winding current of the motor 4 as necessary. Moreover, what is necessary is just to select suitably the information transferred between the booster circuit part 2 and the drive control part 3 according to an individual design.

駆動制御部3に電源回路64を配置することなく、昇圧回路部2側で生成された制御用電源を供給するように構成しても良い。
ブラシレスモータ4に代えて、その他の三相モータ、例えば誘導モータなどを用いても良い。
通信手段を設けることなく、昇圧回路部と、駆動制御部とが夫々独立に動作する構成であっても良い。即ち、昇圧回路部は、常に一定の昇圧率で昇圧動作を行うようにしても良い。
パワーステアリング装置100に限ることなく、車載用のモータを駆動制御するものであれば適用が可能である。
A power supply for control generated on the booster circuit unit 2 side may be supplied without providing the power supply circuit 64 in the drive control unit 3.
Instead of the brushless motor 4, other three-phase motors such as an induction motor may be used.
A configuration in which the booster circuit unit and the drive control unit operate independently without providing a communication unit may be employed. That is, the booster circuit unit may always perform a boosting operation at a constant boosting rate.
The present invention is not limited to the power steering device 100 and can be applied as long as it can drive and control a vehicle-mounted motor.

本発明を電動パワーステアリング装置に適用した場合の一実施例であり、装置全体の構成を示す機能ブロック図FIG. 1 is a functional block diagram showing an overall configuration of an apparatus according to an embodiment when the present invention is applied to an electric power steering apparatus. 昇圧回路部の電気的構成を示す図The figure which shows the electric constitution of the step-up circuit part 駆動制御部の電気的構成を示す図The figure which shows the electric constitution of a drive control part (a),(b)は、夫々昇圧回路部側のマイコン,駆動制御部側のマイコンにより、両者間で行われる通信に関する処理内容を中心に示すフローチャート(A), (b) is a flowchart which mainly shows the processing content regarding the communication performed between both by the microcomputer of the step-up circuit unit side and the microcomputer of the drive control unit side, respectively. ブラシレスモータの回転数と昇圧電圧指令の関係の一例を示す図The figure which shows an example of the relationship between the rotation speed of a brushless motor, and a boost voltage command バッテリ−モータ間において、駆動制御部をモータ近傍の9:1の場所に、昇圧回路部をバッテリ近傍の1:9の場所に配置した状態を示す図Between the battery and the motor, a diagram showing a state in which the drive control unit is arranged at 9: 1 near the motor and the booster circuit unit is arranged at 1: 9 near the battery. 図6の配置形態に基づいて昇圧回路部の昇圧率を変化させた場合に、配線損失が変化する状態を示す図The figure which shows the state from which wiring loss changes, when the boosting rate of a booster circuit part is changed based on the arrangement | positioning form of FIG. 従来のモータ制御装置を、モータ近傍の比率9:1の位置に配置した場合を示す図The figure which shows the case where the conventional motor control apparatus is arrange | positioned in the position of the ratio 9: 1 near a motor. 図8の配置形態に基づく図7相当図FIG. 7 equivalent diagram based on the arrangement of FIG. モータ制御装置を、バッテリ近傍の比率1:9の位置に配置した場合を示す図The figure which shows the case where a motor control apparatus is arrange | positioned in the position of ratio 1: 9 near a battery. 図10の配置形態に基づく図7相当図FIG. 7 equivalent diagram based on the arrangement of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

図面中、1はバッテリ、2は昇圧回路部、3は駆動制御部(判定手段)、4はブラシレスモータ、5はレゾルバ(回転位置検出手段)、8は通信手段、90は車載用モータ制御装置、100はパワーステアリング装置を示す。 In the drawings, 1 denotes a battery, 2 booster circuit unit, the drive control unit (determining means) 3, the brushless motor 4, the resolver 5 (rotational position detecting means), 8 9 communication means, 90 car motor control An apparatus 100 is a power steering apparatus.

Claims (12)

車両に搭載されたバッテリの近傍に配置され、前記バッテリの出力電圧を昇圧する昇圧回路部と、
前記バッテリにより駆動電源が供給されるモータの近傍に配置され、前記昇圧回路部によって昇圧された昇圧電圧に基づいて前記モータの駆動をPWM制御する駆動制御部と
前記昇圧回路部と、前記駆動制御部との間において双方向通信を行うための通信手段とを備えたことを特徴とする車載用モータ制御装置。
A booster circuit unit disposed in the vicinity of a battery mounted on a vehicle and boosting an output voltage of the battery;
A drive control unit that is disposed in the vicinity of a motor to which driving power is supplied by the battery, and that performs PWM control of driving of the motor based on a boosted voltage boosted by the boosting circuit unit ;
An in-vehicle motor control apparatus comprising: a communication unit for performing bidirectional communication between the booster circuit unit and the drive control unit .
車両に搭載されたバッテリの近傍に配置され、前記バッテリの出力電圧を昇圧する昇圧回路部と、
前記バッテリにより駆動電源が供給されるモータの近傍に配置され、前記昇圧回路部によって昇圧された昇圧電圧に基づいて前記モータの駆動をPWM制御する駆動制御部と、
前記昇圧回路部と、前記駆動制御部との間においてデジタル通信を行うための通信手段とを備えたことを特徴とする車載用モータ制御装置。
A booster circuit unit disposed in the vicinity of a battery mounted on a vehicle and boosting an output voltage of the battery;
A drive control unit that is disposed in the vicinity of a motor to which driving power is supplied by the battery, and that performs PWM control of driving of the motor based on a boosted voltage boosted by the boosting circuit unit;
An in- vehicle motor control device comprising: a communication unit for performing digital communication between the booster circuit unit and the drive control unit .
前記駆動制御部は、前記通信手段を介して、前記昇圧回路部に昇圧電圧指令を送信することを特徴とする請求項1又は2記載の車載用モータ制御装置。 The drive control unit, via said communication means, vehicle motor control apparatus according to claim 1, wherein transmitting the boost voltage command on the booster circuit portion. 前記駆動制御部は、前記昇圧電圧を検出し、前記昇圧電圧指令と検出した前記昇圧電圧とを比較した結果に基づいて、前記昇圧回路部の異常を判定する判定手段を備えていることを特徴とする請求項3記載の車載用モータ制御装置。 The drive control unit includes a determination unit that detects the boost voltage and determines an abnormality of the boost circuit unit based on a result of comparing the boost voltage command with the detected boost voltage. The on-vehicle motor control device according to claim 3. 前記昇圧回路部は、前記通信手段を介して、前記駆動制御部にバッテリ電圧の検出結果を送信することを特徴とする請求項乃至4の何れかに記載の車載用モータ制御装置。 The booster circuit unit, via said communication means, vehicle motor control apparatus according to any one of claims 1 to 4, characterized in that transmits a detection result of the battery voltage to the drive controller. 前記昇圧回路部は、前記通信手段を介して、前記駆動制御部にバッテリ電流の検出結果を送信することを特徴とする請求項1乃至5の何れかに記載の車載用モータ制御装置。 The on-vehicle motor control device according to claim 1 , wherein the booster circuit unit transmits a detection result of the battery current to the drive control unit via the communication unit . 前記駆動制御部は、前記昇圧回路部より送信されたバッテリ電流の検出結果に基づいて、前記モータの巻線に通電する電流量を制御することを特徴とする請求項記載の車載用モータ制御装置。 The in-vehicle motor control according to claim 6 , wherein the drive control unit controls a current amount supplied to the winding of the motor based on a detection result of the battery current transmitted from the booster circuit unit. apparatus. 前記駆動制御部は、三相モータを駆動制御することを特徴とする請求項1乃至7の何れかに記載の車載用モータ制御装置。   The on-vehicle motor control device according to any one of claims 1 to 7, wherein the drive control unit drives and controls a three-phase motor. 前記三相モータは、ブラシレスモータであることを特徴とする請求項8記載の車載用モータ制御装置。   The on-vehicle motor control device according to claim 8, wherein the three-phase motor is a brushless motor. 前記駆動制御部は、前記三相モータに配置されているレゾルバを用いて当該三相モータにおけるロータの回転位置検出を行ない、前記回転位置に基づいてPWM制御を行うことを特徴とする請求項8又は9記載の車載用モータ制御装置。   9. The drive control unit detects a rotational position of a rotor in the three-phase motor using a resolver arranged in the three-phase motor, and performs PWM control based on the rotational position. Or the vehicle-mounted motor control apparatus of 9. 前記駆動制御部は、バッテリ電圧より制御用電源を生成するための電源回路を備えていることを特徴とする請求項1乃至10の何れかに記載の車載用モータ制御装置。   The on-vehicle motor control device according to any one of claims 1 to 10, wherein the drive control unit includes a power supply circuit for generating a control power supply from a battery voltage. 請求項1乃至11の何れかに記載の車載用モータ制御装置を備え、
モータの出力トルクによってステアリングの駆動を補助することを特徴とするパワーステアリング装置。
An in-vehicle motor control device according to any one of claims 1 to 11,
A power steering device that assists driving of a steering wheel by output torque of a motor.
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