JP5574155B2 - Motor control device - Google Patents

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Description

この発明は、三相ブラシレスモータを駆動するためのモータ制御装置に関する。三相ブラシレスモータは、たとえば、電動パワーステアリング装置における操舵補助力の発生源として利用される。   The present invention relates to a motor control device for driving a three-phase brushless motor. A three-phase brushless motor is used, for example, as a generation source of steering assist force in an electric power steering apparatus.

電動パワーステアリング装置に使用されているブラシレスモータの駆動回路は、FET(Field Effect Transistor)などのスイッチング素子を含んでいる。スイッチング素子に故障が発生すると、ステアリングホイールを操作するときにブラシレスモータが負荷となり、操舵が重くなるおそれがある。このような問題に対処するために、ブラシレスモータと駆動回路との結線にリレーが挿入されている。たとえば、三相ブラシレスモータの場合には、二相のモータ結線にそれぞれリレーを挿入し、無制御時およびスイッチング素子の故障時には、それらのリレーをオフするようにしている。   The drive circuit of the brushless motor used in the electric power steering apparatus includes a switching element such as an FET (Field Effect Transistor). When a failure occurs in the switching element, the brushless motor becomes a load when the steering wheel is operated, and there is a possibility that the steering becomes heavy. In order to cope with such a problem, a relay is inserted in the connection between the brushless motor and the drive circuit. For example, in the case of a three-phase brushless motor, a relay is inserted into each of the two-phase motor connections, and these relays are turned off when there is no control and when the switching element fails.

特開2008-67429号公報JP 2008-67429 A 特開2009-71975号公報JP 2009-71975

上記の先行技術では、モータ駆動回路内のスイッチング素子が故障した時には、リレーをオフしているため、ブラシレスモータを駆動することができない。そのため、電動パワーステアリング装置においては、操舵補助力(アシスト力)を発生させることができない。
この発明の目的は、三相ブラシレスモータの駆動回路内の1個のスイッチング素子が開放故障した場合または同相の2つのスイッチング素子が開放故障した場合において、他の正常な二相によって三相ブラシレスモータを駆動することができるモータ制御装置を提供することである。
In the above prior art, when the switching element in the motor drive circuit fails, the relay is turned off, so the brushless motor cannot be driven. Therefore, in the electric power steering device, it is not possible to generate a steering assist force (assist force).
An object of the present invention is to provide a three-phase brushless motor by another normal two-phase when one switching element in the driving circuit of the three-phase brushless motor fails to open or when two in-phase switching elements fail to open. It is providing the motor control apparatus which can drive.

上記の目的を達成するための請求項1に記載の発明は、三相ブラシレスモータ(18)を制御するためのモータ制御装置であって、2個のスイッチング素子(31UH,31UL;31VH,31VL;31WH,31WL)が直列に接続された直列回路を三相の各相に対応して3組備え、かつ電源(33)と接地(34)間においてそれらの直列回路が並列接続されている駆動回路(30)と、前記複数のスイッチング素子のうちの1つのスイッチング素子または同相の2つのスイッチング素子が開放故障したときに、全てのスイッチング素子をオフにさせる手段(41,42,S1)と、開放故障したスイッチング素子に対応する故障相以外の2つの正常相のうち少なくとも一方に対応する誘起電圧を監視する手段(41)と、前記監視手段によって監視されている正常相の誘起電圧に対して同位相の電流がその正常相に流れるように、当該正常相に対応するスイッチング素子を制御する制御手段(41,43,S2〜S5)とを含み、前記制御手段は、2つの正常相のうち少なくとも一方の正常相の誘起電圧が正極性の所定のしきい値(Vth1)より大きくなったときに、当該正常相のハイサイドスイッチング素子をオンさせるとともに、他方の正常相のローサイドスイッチング素子をオンさせる第1手段(43)と、2つの正常相のうち少なくとも一方の正常相の誘起電圧が負極性の所定のしきい値(Vth2)より小さくなったときに、当該正常相のローサイドスイッチング素子をオンさせるとともに、他方の正常相のハイサイドスイッチング素子をオンさせる第2手段(43)とを含む、なお、括弧内の英数字は、後述の実施形態における対応構成要素等を表すが、むろん、この発明の範囲は当該実施形態に限定されない。以下、この項において同じ。 In order to achieve the above object, an invention according to claim 1 is a motor control device for controlling a three-phase brushless motor (18), comprising two switching elements (31 UH , 31 UL ; 31 VH , 31 VL ; 31 WH , 31 WL ) are connected in series corresponding to each of the three phases, and three series circuits are connected in parallel between the power source (33) and the ground (34). Means (41, 42) for turning off all the switching elements when the connected driving circuit (30) and one switching element among the plurality of switching elements or two switching elements having the same phase are opened. , S1), and means (41) for monitoring an induced voltage corresponding to at least one of the two normal phases other than the failure phase corresponding to the switching element that has failed open, Control means (41, 43, S2 to S5) for controlling the switching elements corresponding to the normal phase so that a current of the same phase flows in the normal phase with respect to the induced voltage of the normal phase monitored by the monitoring means. ) and viewing including, said control means, when at least one of the induced voltage in the normal phase of the two normal phases is larger than the positive polarity of a predetermined threshold value (Vth1), the high-side of the normal phase The first means (43) for turning on the switching element and turning on the other low-side switching element of the normal phase, and the induced voltage of at least one normal phase of the two normal phases has a predetermined negative threshold ( Vth2) is turned on when the low-side switching element of the normal phase is turned on and the second high-side switching element of the other normal phase is turned on. (43) including a still, alphanumeric characters in parentheses represent corresponding constituent elements in an embodiment described later, of course, the scope of the invention is not limited to this embodiment. The same applies hereinafter.

上記構成では、複数のスイッチング素子のうちの1つのスイッチング素子または同相の2つのスイッチング素子が開放故障したときに、全てのスイッチング素子がオフにされる。これにより、三相ブラシレスモータの駆動が停止される。この後、開放故障したスイッチング素子に対応する故障相以外の2つの正常相のうち少なくとも一方に対応する誘起電圧が監視される。そして、監視されている正常相の誘起電圧に対して同位相の電流がその正常相に流れるように、当該正常相に対応するスイッチング素子が制御される
具体的には、2つの正常相(たとえば、U相,V相)のうち少なくとも一方の正常相(U相)の誘起電圧(V )が正極性のしきい値(Vth1)より大きくなったときに、当該正常相のハイサイドスイッチング素子(31 UH )がオンされるとともに、他方の正常相(V相)のローサイドスイッチング素子(31 VL )がオンされる。この場合には、正常相であるU相の界磁コイル(18U)に、電源(33)から、この相に発生している誘起電圧と同位相の電流が流れるので、ブラシレスモータ(18)が駆動される。
また、2つの正常相(たとえば、U相,V相)のうち少なくとも一方の正常相(U相)の誘起電圧(V )が負極性のしきい値(Vth2)より小さくなったときに、当該正常相のローサイドスイッチング素子(31 UL )がオンされるとともに、他方の正常相(V相)のハイサイドスイッチング素子(31 VH )がオンされる。この場合には、正常相であるU相の界磁コイル(18U)に、電源(33)から、この相に発生している誘起電圧と同位相の電流が流れるので、ブラシレスモータ(18)が駆動される。
たがって、三相ブラシレスモータが電動パワーステアリング装置に使用されている場合には、スイッチング素子が開放故障した場合においても、操舵補助を行うことが可能となる。
In the above configuration, when one of the plurality of switching elements or two switching elements having the same phase has an open failure, all the switching elements are turned off. As a result, the driving of the three-phase brushless motor is stopped. Thereafter, the induced voltage corresponding to at least one of the two normal phases other than the failure phase corresponding to the switching element that has failed open is monitored. Then, the switching element corresponding to the normal phase is controlled such that a current having the same phase flows in the normal phase with respect to the induced voltage of the normal phase being monitored .
Specifically, the induced voltage (V U ) of at least one normal phase (U phase) out of two normal phases (for example, U phase and V phase ) is greater than the positive threshold (Vth1). Sometimes, the normal-phase high-side switching element (31 UH ) is turned on, and the other normal-phase (V-phase) low-side switching element (31 VL ) is turned on. In this case, since a current having the same phase as the induced voltage generated in this phase flows from the power source (33) to the normal phase U-phase field coil (18U), the brushless motor (18) Driven.
Further, when the induced voltage (V U ) of at least one normal phase (U phase) of two normal phases (for example, U phase and V phase) becomes smaller than the negative polarity threshold (Vth2), The normal-phase low-side switching element ( 31UL ) is turned on, and the other normal-phase (V-phase) high-side switching element ( 31VH ) is turned on. In this case, since a current having the same phase as the induced voltage generated in this phase flows from the power source (33) to the normal phase U-phase field coil (18U), the brushless motor (18) Driven.
Therefore, when the three-phase brushless motor is used in an electric power steering apparatus, even when the switching element is open-circuit failure, it is possible to perform steering assist.

求項2に記載の発明は、前記制御手段によってスイッチング素子がオンされる時間が、一定である請求項1に記載のモータ制御装置である。この構成では、制御手段によってスイッチング素子がオンされたときには、オンされてから一定時間が経過したときに、当該スイッチング素子がオフされる。 The invention described in Motomeko 2, the time the switching element is turned on by the control means is a motor control device according to claim 1 is constant. In this configuration, when the switching element is turned on by the control means, the switching element is turned off when a predetermined time has elapsed since the turning on.

請求項に記載の発明は、前記第1手段によってスイッチング素子がオンされる時間は、前記誘起電圧が正極性の所定の第1のしきい値(Vth1)より大きくなってから正極性の所定の第2のしきい値以下となるまでの期間であり、前記第2手段によってスイッチング素子がオンされる時間は、前記誘起電圧が負極性の所定の第1のしきい値(Vth2)より小さくなってから負極性の所定の第2のしきい値以上となるまでの期間である請求項4に記載のモータ制御装置である。この構成では、第1手段では、誘起電圧が正極性の第1のしきい値より大きくなってから正極性の所定の第2のしきい値以下となるまでの期間、スイッチング素子がオンされる。一方、第2手段では、誘起電圧が負極性の第1のしきい値より小さくなってから負極性の所定の第2のしきい値以上となるまでの期間、スイッチング素子がオンされる。 According to a third aspect of the present invention, the time during which the switching element is turned on by the first means is the predetermined positive polarity after the induced voltage becomes larger than the positive first threshold value (Vth1). The time until the switching element is turned on by the second means is less than a predetermined first threshold value (Vth2) having a negative polarity. 5. The motor control device according to claim 4, wherein the motor control device is a period from when it becomes a predetermined second threshold value having a negative polarity. In this configuration, in the first means, the switching element is turned on for a period from when the induced voltage becomes greater than the positive first threshold value to below the predetermined second positive threshold value. . On the other hand, in the second means, the switching element is turned on during a period from when the induced voltage becomes smaller than the negative first threshold value until it becomes equal to or higher than the predetermined negative second threshold value.

なお、前記正極性の第1のしきい値と、前記正極性の第2のしきい値とは同じ値であってもよい。また、前記負極性の第1のしきい値と、前記負極性の第2のしきい値とは同じ値であってもよい。   The positive first threshold value and the positive second threshold value may be the same value. The negative first threshold value and the negative second threshold value may be the same value.

この発明の一実施形態に係るモータ制御装置が適用された、電動パワーステアリング装置の概略構成を示す模式図である。1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of an electric power steering device to which a motor control device according to an embodiment of the present invention is applied. モータ制御装置としてのECUの電気的構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the electric constitution of ECU as a motor control apparatus. 故障が発生したときのモータ制御部の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of the motor control part when a failure generate | occur | produces. W相に対応する一対のFETのいずれか一方または両方が開放故障した場合の二相駆動部の動作例を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the operation example of a two-phase drive part when one or both of a pair of FET corresponding to a W phase carries out an open failure. W相に対応する一対のFETのいずれか一方が開放故障した場合の二相駆動部の他の動作例を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the other operation example of a two-phase drive part when either one of a pair of FET corresponding to a W phase carries out an open failure. W相に対応する一対のFETのいずれか一方が開放故障した場合の二相駆動部のさらに他の動作例を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the further another example of operation | movement of a two-phase drive part when either one of a pair of FET corresponding to a W phase carries out an open failure.

以下では、この発明の実施形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図1は、本発明の一実施形態に係るモータ制御装置が適用された、電動パワーステアリング装置の概略構成を示す模式図である。
電動パワーステアリング装置1は、操舵部材としてのステアリングホイール2と、このステアリングホイール2の回転に連動して転舵輪3を転舵する転舵機構4と、運転者の操舵を補助するための操舵補助機構5とを備えている。ステアリングホイール2と転舵機構4とは、ステアリングシャフト6および中間軸7を介して機械的に連結されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of an electric power steering device to which a motor control device according to an embodiment of the present invention is applied.
The electric power steering apparatus 1 includes a steering wheel 2 as a steering member, a steering mechanism 4 for turning the steered wheels 3 in conjunction with the rotation of the steering wheel 2, and steering assistance for assisting the driver's steering. And a mechanism 5. The steering wheel 2 and the steering mechanism 4 are mechanically coupled via a steering shaft 6 and an intermediate shaft 7.

ステアリングシャフト6は、直線状に延びている。また、ステアリングシャフト6は、ステアリングホイール2に連結された入力軸8と、中間軸7に連結された出力軸9とを含む。入力軸8と出力軸9とは、トーションバー10を介して同一軸線上で相対回転可能に連結されている。すなわち、ステアリングホイール2が回転されると、入力軸8および出力軸9は、互いに相対回転しつつ同一方向に回転するようになっている。   The steering shaft 6 extends linearly. Steering shaft 6 includes an input shaft 8 connected to steering wheel 2 and an output shaft 9 connected to intermediate shaft 7. The input shaft 8 and the output shaft 9 are connected via a torsion bar 10 so as to be relatively rotatable on the same axis. That is, when the steering wheel 2 is rotated, the input shaft 8 and the output shaft 9 rotate in the same direction while rotating relative to each other.

ステアリングシャフト6の周囲に配置されたトルクセンサ11は、入力軸8および出力軸9の相対回転変位量に基いて、ステアリングホイール2に与えられた操舵トルクを検出する。トルクセンサ11によって検出される操舵トルクは、ECU(電子制御ユニット:Electronic Control Unit)12に入力される。また、ECU12には、車速センサ23によって検出される車速が入力される。   A torque sensor 11 disposed around the steering shaft 6 detects a steering torque applied to the steering wheel 2 based on the relative rotational displacement amounts of the input shaft 8 and the output shaft 9. The steering torque detected by the torque sensor 11 is input to an ECU (Electronic Control Unit) 12. Further, the vehicle speed detected by the vehicle speed sensor 23 is input to the ECU 12.

転舵機構4は、ピニオン軸13と、転舵軸としてのラック軸14とを含むラックアンドピニオン機構からなる。ラック軸14の各端部には、タイロッド15およびナックルアーム(図示略)を介して転舵輪3が連結されている。ピニオン軸13は、中間軸7に連結されている。ピニオン軸13は、ステアリングホイール2の操舵に連動して回転するようになっている。ピニオン軸13の先端(図1では下端)には、ピニオン16が連結されている。   The steered mechanism 4 includes a rack and pinion mechanism including a pinion shaft 13 and a rack shaft 14 as a steered shaft. The steered wheel 3 is connected to each end of the rack shaft 14 via a tie rod 15 and a knuckle arm (not shown). The pinion shaft 13 is connected to the intermediate shaft 7. The pinion shaft 13 rotates in conjunction with the steering of the steering wheel 2. A pinion 16 is connected to the tip of the pinion shaft 13 (the lower end in FIG. 1).

ラック軸14は、自動車の左右方向に沿って直線状にのびている。ラック軸14の軸方向の中間部には、ピニオン16に噛み合うラック17が形成されている。このピニオン16およびラック17によって、ピニオン軸13の回転がラック軸14の軸方向移動に変換される。ラック軸14を軸方向に移動させることによって、転舵輪3を転舵することができる。   The rack shaft 14 extends linearly along the left-right direction of the automobile. A rack 17 that meshes with the pinion 16 is formed at an intermediate portion in the axial direction of the rack shaft 14. By the pinion 16 and the rack 17, the rotation of the pinion shaft 13 is converted into the axial movement of the rack shaft 14. The steered wheels 3 can be steered by moving the rack shaft 14 in the axial direction.

ステアリングホイール2が操舵(回転)されると、この回転が、ステアリングシャフト6および中間軸7を介して、ピニオン軸13に伝達される。そして、ピニオン軸13の回転は、ピニオン16およびラック17によって、ラック軸13の軸方向移動に変換される。これにより、転舵輪3が転舵される。
操舵補助機構5は、操舵補助用の電動モータ18と、電動モータ18の出力トルクを転舵機構4に伝達するための減速機構19とを含む。電動モータ3は、この実施形態では、三相ブラシレスモータからなる。減速機構19は、ウォーム軸20と、このウォーム軸20と噛み合うウォームホイール21とを含むウォームギア機構からなる。減速機構19は、伝達機構ハウジングとしてのギヤハウジング22内に収容されている。
When the steering wheel 2 is steered (rotated), this rotation is transmitted to the pinion shaft 13 via the steering shaft 6 and the intermediate shaft 7. The rotation of the pinion shaft 13 is converted into an axial movement of the rack shaft 13 by the pinion 16 and the rack 17. Thereby, the steered wheel 3 is steered.
The steering assist mechanism 5 includes an electric motor 18 for assisting steering and a speed reduction mechanism 19 for transmitting the output torque of the electric motor 18 to the steering mechanism 4. In this embodiment, the electric motor 3 is a three-phase brushless motor. The speed reduction mechanism 19 includes a worm gear mechanism that includes a worm shaft 20 and a worm wheel 21 that meshes with the worm shaft 20. The speed reduction mechanism 19 is accommodated in a gear housing 22 as a transmission mechanism housing.

ウォーム軸20は、電動モータ18によって回転駆動される。また、ウォームホイール21は、ステアリングシャフト6とは同方向に回転可能に連結されている。ウォームホイール21は、ウォーム軸20によって回転駆動される。
電動モータ18によってウォーム軸20が回転駆動されると、ウォームホイール21が回転駆動され、ステアリングシャフト6が回転する。そして、ステアリングシャフト6の回転は、中間軸7を介してピニオン軸13に伝達される。ピニオン軸13の回転は、ラック軸14の軸方向移動に変換される。これにより、転舵輪3が転舵される。すなわち、電動モータ18によってウォーム軸2を回転駆動することによって、転舵輪3が転舵されるようになっている。
The worm shaft 20 is rotationally driven by the electric motor 18. The worm wheel 21 is coupled to the steering shaft 6 so as to be rotatable in the same direction. The worm wheel 21 is rotationally driven by the worm shaft 20.
When the worm shaft 20 is rotationally driven by the electric motor 18, the worm wheel 21 is rotationally driven and the steering shaft 6 rotates. The rotation of the steering shaft 6 is transmitted to the pinion shaft 13 via the intermediate shaft 7. The rotation of the pinion shaft 13 is converted into the axial movement of the rack shaft 14. Thereby, the steered wheel 3 is steered. That is, the wheel 3 is steered by rotating the worm shaft 2 by the electric motor 18.

電動モータ18は、モータ制御装置としてのECU12によって制御される。ECU12は、トルクセンサ11によって検出される操舵トルク、車速センサ23によって検出される車速等に基いて、電動モータ18を制御する。具体的には、ECU12では、操舵トルクと目標アシスト量との関係を車速ごとに記憶したマップを用いて目標アシスト量を決定し、電動モータ18の発生するアシスト力が目標アシスト量に近づくように制御する。   The electric motor 18 is controlled by the ECU 12 as a motor control device. The ECU 12 controls the electric motor 18 based on the steering torque detected by the torque sensor 11, the vehicle speed detected by the vehicle speed sensor 23, and the like. Specifically, the ECU 12 determines a target assist amount using a map in which the relationship between the steering torque and the target assist amount is stored for each vehicle speed so that the assist force generated by the electric motor 18 approaches the target assist amount. Control.

この実施形態では、電動モータ18は、位置センサレス駆動されている。つまり、レゾルバ等のロータの回転角(位置)を検出するための位置センサを用いることなく、駆動される。ロータの回転角は、この実施形態では、電動モータ18の誘起電圧に基いて演算される。
図2は、モータ制御装置としてのECU12の電気的構成を示す概略図である。電動モータ18は、U相界磁コイル18U、V相界磁コイル18V、W相界磁コイル18Wを有するステータと、これらの界磁コイル18U,18V,18Wからの反発磁界を受ける永久磁石が固定されたロータとを備えている。
In this embodiment, the electric motor 18 is driven without a position sensor. That is, it is driven without using a position sensor for detecting the rotation angle (position) of a rotor such as a resolver. In this embodiment, the rotation angle of the rotor is calculated based on the induced voltage of the electric motor 18.
FIG. 2 is a schematic diagram showing an electrical configuration of the ECU 12 as a motor control device. The electric motor 18 includes a stator having a U-phase field coil 18U, a V-phase field coil 18V, and a W-phase field coil 18W, and a permanent magnet that receives a repulsive magnetic field from the field coils 18U, 18V, and 18W. And a rotor that has been made.

ECU12は、電動モータ18の駆動電力を生成する駆動回路30と、駆動回路30を制御するための制御部40とを備えている。制御部40は、CPUとこのCPUの動作プログラム等を記憶したメモリとを含むマイクロコンピュータで構成されている。
駆動回路30は、三相ブリッジインバータ回路である。この駆動回路30では、電動モータ18のU相に対応した一対のFET(電界効果トランジスタ)31UH,31ULの直列回路と、V相に対応した一対のFET31VH,31VLの直列回路と、W相に対応した一対のFET31WH,31WLの直列回路とが、直流電源33と接地34との間に並列に接続されている。また、各FET31UH〜31WLには、それぞれ回生ダイオード32UH〜32WLが、接地34側から直流電源33側に順方向電流が流れるような向きで、並列に接続されている。
The ECU 12 includes a drive circuit 30 that generates drive power for the electric motor 18 and a control unit 40 that controls the drive circuit 30. The control unit 40 is composed of a microcomputer including a CPU and a memory storing an operation program for the CPU.
The drive circuit 30 is a three-phase bridge inverter circuit. In the drive circuit 30, a series circuit of a pair of FETs (field effect transistors) 31 UH and 31 UL corresponding to the U phase of the electric motor 18, a series circuit of a pair of FETs 31 VH and 31 VL corresponding to the V phase, A series circuit of a pair of FETs 31 WH and 31 WL corresponding to the W phase is connected in parallel between the DC power supply 33 and the ground 34. Further, regenerative diodes 32 UH to 32 WL are connected in parallel to the FETs 31 UH to 31 WL in such a direction that a forward current flows from the ground 34 side to the DC power supply 33 side.

以下において、各相の一対のFETのうち、電源33側のものを「ハイサイドFET」といい、接地34側のものを「ローサイドFET」という場合がある。また、6つのFET31UH〜31WLを総称する場合には、「FET31」ということにする。同様に、6つの回生ダイオード32UH〜32WLを総称する場合には、「回生ダイオード32」ということにする。 Hereinafter, among the pair of FETs of each phase, the one on the power source 33 side may be referred to as “high-side FET”, and the one on the ground 34 side may be referred to as “low-side FET”. In addition, the six FETs 31 UH to 31 WL are collectively referred to as “FET 31”. Similarly, the six regenerative diodes 32 UH to 32 WL are collectively referred to as “regenerative diode 32”.

電動モータ18のU相界磁コイル18Uは、U相に対応した一対のFET31UH,31ULの間の接続点に接続されている。電動モータ18のV相界磁コイル18Vは、V相に対応した一対のFET31VH,31VLの間の接続点に接続されている。電動モータ18のW相界磁コイル18Wは、W相に対応した一対のFET31WH,31WLの間の接続点に接続されている。各相の界磁コイル18U,18V,18Wと駆動回路30とを接続するための各接続線には、各相の相電流I,I,Iを検出するための電流センサ51,51,51が設けられている。 The U-phase field coil 18U of the electric motor 18 is connected to a connection point between a pair of FETs 31 UH and 31 UL corresponding to the U-phase. The V-phase field coil 18V of the electric motor 18 is connected to a connection point between a pair of FETs 31 VH and 31 VL corresponding to the V-phase. W-phase field coil 18W of the electric motor 18 is connected to the W-phase to the connection point between the pair of FET 31 WH, 31 WL corresponding. Each connection line for connecting the field coils 18U, 18V, 18W of each phase and the drive circuit 30 includes current sensors 51 U , for detecting the phase currents I U , I V , I W of each phase. 51 V and 51 W are provided.

制御部40は、メモリに格納された所定の動作プログラムを実行することによって、複数の機能処理部として機能するようになっている。この複数の機能処理部には、故障判定部41と、正弦波駆動部42と、二相駆動部43とが含まれる。
正弦波駆動部42は、FET31に故障が発生していない通常時において、各FET31を制御することにより、電動モータ18を正弦波駆動するものである。正弦波駆動部42には、電動モータ18の各相電圧V,V,Vが与えられる。また、正弦波駆動部42には、トルクセンサ11によって検出される操舵トルクと、車速センサ23によって検出される車速と、電流センサ51,51,51によって検出される各相の相電流I,I,Iが入力される。正弦波駆動部42は、たとえば、180°通電方式によって電動モータ18を正弦波駆動するものであり、各相の誘起電圧(逆起電力)を演算し、それに基いてロータの回転角を演算する。また、正弦波駆動部42は、たとえば、操舵トルクと目標アシスト量(電流目標値)との関係を車速毎に記憶したマップと、トルクセンサ11によって検出された操舵トルクと、車速センサ23によって検出された車速とに基づいて、目標アシスト量を決定する。そして、正弦波駆動部42は、目標アシスト量と、相毎に検出される相電流と、誘起電圧から演算されたロータの回転角とに基いて、電動モータ18の発生するアシスト力(トルク)が目標アシスト量に近づくように、各FET31をPWM(Pulse Width Modulation)制御する。
The control unit 40 functions as a plurality of function processing units by executing a predetermined operation program stored in the memory. The plurality of function processing units include a failure determination unit 41, a sine wave driving unit 42, and a two-phase driving unit 43.
The sine wave drive unit 42 drives the electric motor 18 by a sine wave by controlling each FET 31 in a normal time when no failure has occurred in the FET 31. Each phase voltage V U , V V , V W of the electric motor 18 is given to the sine wave drive unit 42. Further, the sine wave driving unit 42, the steering torque detected by the torque sensor 11, a vehicle speed detected by the vehicle speed sensor 23, the phase of the phase current detected by the current sensor 51 U, 51 V, 51 W I U , I V , and I W are input. The sine wave drive unit 42, for example, drives the electric motor 18 in a sine wave by a 180 ° energization method, calculates an induced voltage (counterelectromotive force) of each phase, and calculates a rotation angle of the rotor based on the calculated voltage. . Further, the sine wave drive unit 42 detects, for example, a map in which the relationship between the steering torque and the target assist amount (current target value) is stored for each vehicle speed, the steering torque detected by the torque sensor 11, and the vehicle speed sensor 23. The target assist amount is determined based on the determined vehicle speed. The sine wave driving unit 42 then assists (torque) generated by the electric motor 18 based on the target assist amount, the phase current detected for each phase, and the rotor rotation angle calculated from the induced voltage. Each of the FETs 31 is subjected to PWM (Pulse Width Modulation) control so as to approach the target assist amount.

故障判定部41は、電動モータ18の異常が検出されたときに、電動モータ18を停止させるための制御、FET31に開放故障が発生しているか否かの判定、FET31に開放故障が発生している場合に開放故障が発生しているFET31の特定等を行う。
二相駆動部43は、故障判定部41によって、FET31に開放故障が発生していると判定され、その開放故障が発生しているFET31が特定された場合に、正常な2相で電動モータ18を駆動させるものである。より具体的には、6つのFET31のうちの1つのFET31または同相の2つのFET31が開放故障した場合において、故障判定部41によって開放故障が発生しているFET31が特定されたときに、二相駆動部43は、正常な2相で電動モータ18を駆動させる。
The failure determination unit 41 performs control for stopping the electric motor 18 when an abnormality of the electric motor 18 is detected, determines whether or not an open failure has occurred in the FET 31, and an open failure has occurred in the FET 31. If there is an open failure, the FET 31 in which the open failure has occurred is identified.
When the failure determination unit 41 determines that an open circuit failure has occurred in the FET 31 and the FET 31 in which the open circuit failure has occurred is identified, the two-phase drive unit 43 has a normal two-phase electric motor 18. Is driven. More specifically, when one of the six FETs 31 or two in-phase FETs 31 has an open failure, when the failure determination unit 41 identifies the FET 31 in which the open failure has occurred, the two-phase The drive unit 43 drives the electric motor 18 with two normal phases.

図3は、故障が発生したときのモータ制御部40の動作を示すフローチャートである。
故障判定部41は、電動モータ18が正弦波駆動部42によって正弦波駆動されている場合に、電動モータ18に動作不良(故障)が発生したことを検出すると、正弦波駆動部42にモータ停止指令に与える(ステップS1)。正弦波駆動部42は、故障判定部41からのモータ停止指令を受信すると、正弦波駆動を中止して、全てのFET31をオフにさせる。これにより、電動モータ18が停止する。
FIG. 3 is a flowchart showing the operation of the motor control unit 40 when a failure occurs.
When the failure determination unit 41 detects that an operation failure (failure) has occurred in the electric motor 18 when the electric motor 18 is sine wave driven by the sine wave drive unit 42, the failure determination unit 41 stops the motor in the sine wave drive unit 42. The command is given (step S1). When the sine wave drive unit 42 receives the motor stop command from the failure determination unit 41, the sine wave drive unit 42 stops the sine wave drive and turns off all the FETs 31. Thereby, the electric motor 18 stops.

この後、故障判定部41は、相電圧V,V,Vに基いて、開放故障が発生している可能性があるか否かを判別する(ステップS2)。具体的には、故障判定部41は、相電圧V,V,Vのいずれかが、所定のグランドレベルVG(たとえば0.5[V])より大きくかつ所定の電源レベルVB(たとえば5.0[V])より低ければ、開放故障が発生している可能性があると判別する。この判別が妥当な理由について、説明する。ハイサイドFET31UH,31VH,31WHのいずれかに短絡故障が生じている場合には、各相電圧V,V,Vは所定の電源レベルVB以上となり、ローサイドFET31UL,31VL,31WLのいずれかに短絡故障が生じている場合には、各相電圧V,V,Vは所定のグランドレベルVG以下となる。したがって、各相電圧V,V,Vが、所定のグランドレベルVGより大きくかつ所定の電源レベルVBより低い場合には、いずれのFET31にも短絡故障が生じていないので、開放故障が発生している可能性があると判別できる。なお、この判別は、全ての相電圧を調べる必要はなく、いずれか一相の相電圧を調べることにより行うことができる。 Thereafter, the failure determination unit 41 determines whether or not there is a possibility of an open failure based on the phase voltages V U , V V , and V W (step S2). Specifically, failure determination unit 41 has one of phase voltages V U , V V , and V W greater than a predetermined ground level VG (for example, 0.5 [V]) and a predetermined power supply level VB (for example, If it is lower than 5.0 [V]), it is determined that an open failure may have occurred. The reason why this determination is appropriate will be described. When a short circuit failure has occurred in any of the high side FETs 31 UH , 31 VH , and 31 WH , the phase voltages V U , V V , and V W are equal to or higher than a predetermined power supply level VB, and the low side FETs 31 UL , 31 VL , 31 WL is short-circuited, each phase voltage V U , V V , V W is equal to or lower than a predetermined ground level VG. Therefore, when each phase voltage V U , V V , V W is larger than the predetermined ground level VG and lower than the predetermined power supply level VB, no short circuit failure has occurred in any of the FETs 31. It can be determined that it may have occurred. Note that this determination does not need to check all the phase voltages, and can be performed by checking any one phase voltage.

開放故障が発生している可能性がないと判別された場合には(ステップS2:NO)、故障判定部41は、後述する二相駆動制御以外の処理(以下、「他の処理」という)を行なう(ステップS6)。この「他の処理」には、何ら処理を行なわないことも含まれる。開放故障が発生している可能性があると判別された場合には(ステップS2:YES)、故障判定部41は、故障箇所の特定処理を行なう(ステップS3)。具体的には、故障判定部41は、各FET31を個別にオンしていく。ハイサイドFET31UH,31VH,31WHを個別にオンした場合に、各相電圧V,V,Vが所定の電源レベルVB以上に変化した場合には、当該FETは正常であり、ローサイドFET31UL,31VL,31WLを個別にオンした場合に、各相電圧V,V,Vが所定のグラウンドレベルVG以下に変化した場合には、当該FETは正常である。したがって、故障判定部41は、各FET31を個別にオンしたときに、各相電圧V,V,Vに変化がない場合には、当該FETが開放故障していると判定する。なお、この判定は、全ての相電圧を調べる必要はなく、いずれか一相の相電圧を調べることにより行うことができる。 When it is determined that there is no possibility that an open failure has occurred (step S2: NO), the failure determination unit 41 performs processing other than the two-phase drive control described later (hereinafter referred to as “other processing”). Is performed (step S6). This “other processing” includes not performing any processing. When it is determined that there is a possibility that an open failure has occurred (step S2: YES), the failure determination unit 41 performs a process for identifying a failure location (step S3). Specifically, the failure determination unit 41 turns on each FET 31 individually. When the high-side FET31 UH, 31 VH, 31 WH individually turned on, when the phase voltage V U, V V, V W has changed beyond a predetermined power level VB is the FET is normal, When the low-side FETs 31 UL , 31 VL , 31 WL are individually turned on and the phase voltages V U , V V , V W change below a predetermined ground level VG, the FETs are normal. Therefore, when each FET 31 is turned on individually, the failure determination unit 41 determines that the FET has an open failure when there is no change in the phase voltages V U , V V , and V W. This determination does not need to check all the phase voltages, and can be performed by checking any one phase voltage.

故障判定部41は、故障箇所の特定処理によって開放故障が発生しているFET31を特定できなかった場合には(ステップS4:NO)、二相駆動制御以外の処理(「他の処理」)を行なう(ステップS6)。一方、故障箇所の特定処理によって開放故障が発生しているFET31を特定できた場合には(ステップS4:YES)、故障判定部41は二相駆動部43に二相駆動制御を開始させる(ステップS5)。ただし、開放故障が発生しているFET31が1つだけである場合または開放故障が発生しているFET31が同相の2つのFET31だけである場合において、開放故障が発生しているFET31を特定できた場合にのみ、ステップS5に移行して二相駆動制御が開始される。3相のうちの2相以上においてFETが開放故障している場合には、開放故障が発生しているそれらのFET31を特定できた場合であっても、ステップS5に移行せずに、ステップS6に移行する。   When the failure determination unit 41 cannot identify the FET 31 in which the open failure has occurred by the failure point identification process (step S4: NO), the failure determination unit 41 performs a process other than the two-phase drive control ("other process"). Perform (step S6). On the other hand, when the FET 31 in which the open failure has occurred can be identified by the failure location identification process (step S4: YES), the failure determination unit 41 causes the two-phase drive unit 43 to start the two-phase drive control (step S4). S5). However, when only one FET 31 has an open fault or when only one FET 31 having an open fault has the same phase, the FET 31 having the open fault can be identified. Only in this case, the process proceeds to step S5 and the two-phase drive control is started. If the FET has an open failure in two or more of the three phases, even if those FETs 31 in which the open failure has occurred can be identified, the process does not proceed to step S5, but step S6. Migrate to

ステップS5においては、具体的には、故障判定部41は、二相駆動部43に、開放故障が発生しているFET31に対応する相を通知する。これにより、二相駆動部43は、二相駆動制御を開始する。以下において、開放故障が発生しているFET31に対応する相を「故障相」といい、それ以外の相を「正常相」という場合がある。
以下、二相駆動部43による二相駆動制御について説明する。まず、二相駆動制御の考え方について説明する。駆動回路30内の全てのFET31がオフとなっている場合において、運転者によってスアリングホイール2が回転されると、電動モータ18のロータが回転する。電動モータ18のロータが回転すると、ステータの界磁コイル18U,18V,18Wに誘起電圧が発生する。各相の誘起電圧は、位相が120°ずつずれた正弦波形となる。
In step S5, specifically, the failure determination unit 41 notifies the two-phase drive unit 43 of the phase corresponding to the FET 31 in which the open failure has occurred. Thereby, the two-phase drive unit 43 starts the two-phase drive control. In the following, a phase corresponding to the FET 31 in which an open failure has occurred may be referred to as a “failure phase”, and the other phases may be referred to as “normal phases”.
Hereinafter, the two-phase drive control by the two-phase drive unit 43 will be described. First, the concept of two-phase drive control will be described. When all the FETs 31 in the drive circuit 30 are turned off, the rotor of the electric motor 18 is rotated when the driver is rotated by the driver. When the rotor of the electric motor 18 rotates, an induced voltage is generated in the field coils 18U, 18V, 18W of the stator. The induced voltage of each phase has a sine waveform whose phase is shifted by 120 °.

操舵によって界磁コイル18U,18V,18Wに発生する誘起電圧に対して同等以上の駆動電圧を与えることができれば、電動モータ18を駆動することができ、アシストが可能となる。駆動回路30から電動モータ18に向かって流れる電流の極性を正とすると、電動モータ18が発電機として動作するときの電圧と電流の位相関係は逆位相となり、アシスト時にはそれらの位相関係は同位相となる。したがって、電流がほとんど流れていない状態において、界磁コイル18U,18V,18Wに発生している誘起電圧と同位相の電流を瞬時でも当該界磁コイルに流すことができれば、アシストが可能となる。   If a drive voltage equal to or higher than the induced voltage generated in the field coils 18U, 18V, and 18W by steering can be applied, the electric motor 18 can be driven and assist can be performed. If the polarity of the current flowing from the drive circuit 30 toward the electric motor 18 is positive, the phase relationship between the voltage and the current when the electric motor 18 operates as a generator is reversed, and the phase relationship is the same during assist. It becomes. Therefore, in the state where almost no current flows, if a current having the same phase as the induced voltage generated in the field coils 18U, 18V, and 18W can be passed through the field coil even instantaneously, the assist can be performed.

そこで、二相駆動部43は、2つの正常相の界磁コイルに、誘起電圧と同位相の電流が流れるように、駆動回路30を制御することにより、電動モータ18にアシスト力を発生させる。図4を参照して、より具体的に説明する。
図4は、W相に対応する一対のFET31WH,31WLのいずれか一方または両方が開放故障した場合の二相駆動部43の動作例を説明するための説明図である。図4において、Vは、一方の正常相(第1の正常相)であるU相の誘起電圧を示し、Vは他方の正常相(第2の正常相)であるV相の誘起電圧を示している。また、Sは、第1の正常相であるU相に対応するFET31UH,31ULに対する制御信号を示し、Sは、第2の正常相であるV相に対応するFET31VH,31VLに対する制御信号を示している。
Therefore, the two-phase drive unit 43 causes the electric motor 18 to generate assist force by controlling the drive circuit 30 so that a current having the same phase as the induced voltage flows through the two normal-phase field coils. More specific description will be given with reference to FIG.
FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining an operation example of the two-phase drive unit 43 when one or both of the pair of FETs 31 WH and 31 WL corresponding to the W-phase has an open failure. In FIG. 4, V U represents an induced voltage of the U phase that is one normal phase (first normal phase), and V V represents an induced voltage of the V phase that is the other normal phase (second normal phase). Is shown. Further, S U represents a control signal for the FETs 31 UH and 31 UL corresponding to the U phase which is the first normal phase, and S V is an FET 31 VH and 31 VL corresponding to the V phase which is the second normal phase. The control signal for is shown.

U相に対応する制御信号SがHレベルであるときには、U相に対応するハイサイドFET31UHがオンされ、当該制御信号SがLレベルであるときには、U相に対応するローサイドFET31ULがオンされる。同様に、V相に対応する制御信号SがHレベルであるときには、V相に対応するハイサイドFET31VHがオンされ、当該制御信号SがLレベルであるときには、V相に対応するローサイドFET31VLがオンされる。 When the control signal S U corresponding to the U phase is at the H level, the high side FET 31 UH corresponding to the U phase is turned on, and when the control signal S U is at the L level, the low side FET 31 UL corresponding to the U phase is Turned on. Similarly, when the control signal S V corresponding to the V-phase is at the H level, the high side FET 31 VH is turned on corresponding to the V phase, when the control signal S V is at the L level, the low side corresponding to the V-phase The FET 31 VL is turned on.

第1の正常相であるU相の誘起電圧Vが正の極性の所定のしきい値Vth1より大きい期間(t3〜t4,t11〜t12)においては、二相駆動部43は、第1の正常相であるU相のハイサイドFET31UHをオンさせるとともに、第2の正常相であるV相のローサイドFET31VLをオンさせる。また、第2の正常相であるV相の誘起電圧Vが正の極性のしきい値Vth1より大きい期間(t5〜t6,t13〜t14)においては、二相駆動部43は、第2の正常相であるV相のハイサイドFET31VHをオンさせるとともに、第1の正常相であるU相のローサイドFET31ULをオンさせる。これにより、各正常相の誘起電圧が正の極性のしきい値Vth1より大きい期間において、その相の誘起電圧以上の駆動電圧がその相の界磁コイルに与えられるので、電動モータ18を駆動させることができる。この結果、電動モータ18による操舵のアシストが可能となる。なお、FET31をオンしてからオフさせるまでの期間は、図4に破線で示しているように、予め定めた一定期間(パルス幅一定)であってもよい。 Predetermined threshold Vth1 greater period of polarity induced voltage V U is positive in the first U-phase is normal phase (t3 to t4, t11 to t12) in the two-phase driving section 43, a first The U-phase high-side FET 31 UH that is the normal phase is turned on, and the V-phase low-side FET 31 VL that is the second normal phase is turned on. In the period (t5 to t6, t13 to t14) in which the induced voltage VV of the V phase that is the second normal phase is larger than the positive polarity threshold value Vth1, the two-phase driving unit 43 The V-phase high-side FET 31 VH that is the normal phase is turned on, and the U-phase low-side FET 31 UL that is the first normal phase is turned on. As a result, during a period in which the induced voltage of each normal phase is greater than the positive polarity threshold value Vth1, a drive voltage equal to or higher than the induced voltage of that phase is applied to the field coil of that phase, so that the electric motor 18 is driven. be able to. As a result, the steering assist by the electric motor 18 is possible. Note that the period from when the FET 31 is turned on to when it is turned off may be a predetermined period (constant pulse width), as indicated by a broken line in FIG.

操舵によって回転されるロータの回転速度が高いほど、誘起電圧は高くなるとともに、その周波数が高くなる。しかし、上記のように、FET31をオンする期間を誘起電圧がしきい値を超えている期間とした場合や、FET31をオンする期間を一定時間にした場合には、FET31のオンする周期も、それに応じて短くなるから、結局、電動モータ18に印加される電圧が高くなる。よって、ロータの回転速度が高くなると、アシスト時間(アシスト合計時間)が自動的に増加することになる。   The higher the rotational speed of the rotor rotated by steering, the higher the induced voltage and the higher the frequency. However, as described above, when the period during which the FET 31 is turned on is a period in which the induced voltage exceeds the threshold value, or when the period during which the FET 31 is turned on is a fixed time, the period during which the FET 31 is turned on is Since the voltage is shortened accordingly, the voltage applied to the electric motor 18 is eventually increased. Therefore, when the rotational speed of the rotor increases, the assist time (assist total time) automatically increases.

この代わりに、パルス幅を誘起電圧レベル(回転速度)に応じて変化させてもよい。つまり、誘起電圧レベル(回転速度)が高くなるほど、パルス幅を大きくする。また、誘起電圧レベル(回転速度)に応じてパルス幅変調制御(PWM制御)を行ってFET31をオンオフし、そのデューティ比を変化させてもよい。つまり、誘起電圧レベル(回転速度)が高くなるほど、デューティ比を大きくする。   Instead, the pulse width may be changed according to the induced voltage level (rotation speed). That is, the pulse width is increased as the induced voltage level (rotational speed) increases. Further, the pulse width modulation control (PWM control) may be performed according to the induced voltage level (rotation speed) to turn on / off the FET 31 and change its duty ratio. That is, the duty ratio is increased as the induced voltage level (rotational speed) increases.

以上、この発明の一実施形態について説明したが、この発明はさらに他の形態で実施することもできる。たとえば、前述の実施形態では、各正常相の誘起電圧が正の極性の所定のしきい値Vth1より大きい期間において、その相の誘起電圧以上の電圧がその相の界磁コイルに与えられるように、正常相に対応するFET31を制御している。しかし、このような制御に代えて、各磁極に対各正常相の誘起電圧が負の極性の所定のしきい値より小さい期間において、その相の誘起電圧以上の電圧がその相の界磁コイルに与えられるように、正常相に対応するFET31を制御してもよい。   As mentioned above, although one Embodiment of this invention was described, this invention can also be implemented with another form. For example, in the above-described embodiment, in a period in which the induced voltage of each normal phase is larger than the predetermined threshold value Vth1 having a positive polarity, a voltage equal to or higher than the induced voltage of that phase is applied to the field coil of that phase. The FET 31 corresponding to the normal phase is controlled. However, instead of such control, in the period in which the induced voltage of each normal phase with respect to each magnetic pole is smaller than a predetermined threshold value of negative polarity, the voltage higher than the induced voltage of that phase is a field coil of that phase. The FET 31 corresponding to the normal phase may be controlled as shown in FIG.

具体的には、図5に示すように、故障相がたとえばW相である場合において、第1の正常相であるU相の誘起電圧Vが負の極性の所定のしきい値Vth2より小さい期間(t7〜t8,t15〜t16)においては、二相駆動部43は、第1の正常相であるU相のローサイドFET31ULをオンさせるとともに、第2の正常相であるV相のハイサイドFET31VHをオンさせる。また、第2の正常相であるV相の誘起電圧Vが負の極性のしきい値Vth2より小さい期間(t1〜t2,t9〜t10)においては、二相駆動部43は、第2の正常相であるV相のローサイドFET31VLをオンさせるとともに、第1の正常相であるU相のハイサイドFET31UHをオンさせる。なお、FET31をオンしてからオフさせるまでの期間は、図5に破線で示しているように、予め定めた一定期間(パルス幅一定)であってもよい。また、前述したように、パルス幅制御(PWM)によってFETをオン/オフさせてもよい。 Specifically, as shown in FIG. 5, when the failure phase is, for example, the W phase, the induced voltage V U of the U phase that is the first normal phase is smaller than a predetermined threshold value Vth2 having a negative polarity. In the period (t7 to t8, t15 to t16), the two-phase drive unit 43 turns on the low-side FET 31 UL of the U phase that is the first normal phase and the high side of the V phase that is the second normal phase. The FET 31 VH is turned on. In the period (t1 to t2, t9 to t10) in which the induced voltage VV of the V phase that is the second normal phase is smaller than the negative polarity threshold value Vth2, the two-phase driving unit 43 The V-phase low-side FET 31 VL that is the normal phase is turned on, and the U-phase high-side FET 31 UH that is the first normal phase is turned on. Note that the period from when the FET 31 is turned on to when it is turned off may be a predetermined constant period (constant pulse width) as indicated by a broken line in FIG. Further, as described above, the FET may be turned on / off by pulse width control (PWM).

また、図4を用いて説明した制御と、図5を用いて説明した制御との両方の制御を行なうようにしてもよい。図6は、このような制御を行なう場合の、二相駆動部43の動作例を示している。図6において、Vは、一方の正常相(第1の正常相)であるU相の誘起電圧を示し、Vは他方の正常相(第2の正常相)であるV相の誘起電圧を示し、Sは、第1の正常相であるU相に対応するFET31UH,31ULに対する制御信号を示し、Sは、第2の正常相であるV相に対応するFET31VH,31VLに対する制御信号を示している。 Further, both the control described with reference to FIG. 4 and the control described with reference to FIG. 5 may be performed. FIG. 6 shows an operation example of the two-phase drive unit 43 when such control is performed. In FIG. 6, V U represents an induced voltage of the U phase that is one normal phase (first normal phase), and V V represents an induced voltage of the V phase that is the other normal phase (second normal phase). S U represents a control signal for the FETs 31 UH and 31 UL corresponding to the U phase which is the first normal phase, and S V represents an FET 31 VH and 31 corresponding to the V phase which is the second normal phase. The control signal with respect to VL is shown.

その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
また、この発明は、電動パワーステアリング装置以外の用途に使用されている三相ブラシレスモータに対しても、適用することが可能である。
In addition, various design changes can be made within the scope of matters described in the claims.
The present invention can also be applied to a three-phase brushless motor used for applications other than the electric power steering device.

18…電動モータ、30…駆動回路、31 …FET、33…電源、34…接地、40…制御部 18 ... Electric motor, 30 ... Drive circuit, 31 ... FET, 33 ... Power supply, 34 ... Ground, 40 ... Control part

Claims (3)

三相ブラシレスモータを制御するためのモータ制御装置であって、
2個のスイッチング素子が直列に接続された直列回路を三相の各相に対応して3組備え、かつ電源と接地間においてそれらの直列回路が並列接続されている駆動回路と、
前記複数のスイッチング素子のうちの1つのスイッチング素子または同相の2つのスイッチング素子が開放故障したときに、全てのスイッチング素子をオフにさせる手段と、
開放故障したスイッチング素子に対応する故障相以外の2つの正常相のうち少なくとも一方に対応する誘起電圧を監視する監視手段と、
前記監視手段によって監視されている正常相の誘起電圧に対して同位相の電流がその正常相に流れるように、当該正常相に対応するスイッチング素子を制御する制御手段とを含み、
前記制御手段は、
2つの正常相のうち少なくとも一方の正常相の誘起電圧が正極性の所定のしきい値より大きくなったときに、当該正常相のハイサイドスイッチング素子をオンさせるとともに、他方の正常相のローサイドスイッチング素子をオンさせる第1手段と、
2つの正常相のうち少なくとも一方の正常相の誘起電圧が負極性の所定のしきい値より小さくなったときに、当該正常相のローサイドスイッチング素子をオンさせるとともに、他方の正常相のハイサイドスイッチング素子をオンさせる第2手段とを含む、モータ制御装置。
A motor control device for controlling a three-phase brushless motor,
A drive circuit comprising three sets of series circuits each having three switching elements connected in series corresponding to each of the three phases, and the series circuits connected in parallel between the power source and the ground;
Means for turning off all switching elements when one of the plurality of switching elements or two switching elements in phase with each other has an open failure;
Monitoring means for monitoring an induced voltage corresponding to at least one of the two normal phases other than the failure phase corresponding to the switching element that has failed open;
Wherein as in-phase current with respect to the induced voltage of the normal phase being monitored by the monitoring means to flow to its normal phase, see containing and control means for controlling the switching element corresponding to the normal phase,
The control means includes
When the induced voltage of at least one normal phase of the two normal phases becomes greater than a predetermined positive polarity threshold, the high-side switching element of the normal phase is turned on and the low-side switching of the other normal phase A first means for turning on the element;
When the induced voltage of at least one normal phase of the two normal phases becomes smaller than a predetermined negative threshold, the low-side switching element of the normal phase is turned on and the high-side switching of the other normal phase And a second means for turning on the element .
前記制御手段によってスイッチング素子がオンされる時間が一定である、請求項1に記載のモータ制御装置。 The motor control device according to claim 1, wherein a time during which the switching element is turned on by the control unit is constant . 前記第1手段によってスイッチング素子がオンされる時間は、前記誘起電圧が正極性の所定の第1のしきい値より大きくなってから正極性の所定の第2のしきい値以下となるまでの期間であり、
前記第2手段によってスイッチング素子がオンされる時間は、前記誘起電圧が負極性の所定の第1のしきい値より小さくなってから負極性の所定の第2のしきい値以上となるまでの期間である、請求項1に記載のモータ制御装置。
The time during which the switching element is turned on by the first means is from the time when the induced voltage becomes greater than the predetermined first threshold value having a positive polarity until the time when the induced voltage becomes equal to or lower than the predetermined second threshold value having a positive polarity Period,
The time for which the switching element is turned on by the second means is from the time when the induced voltage becomes smaller than the predetermined negative first threshold value until the time when the induced voltage becomes equal to or higher than the predetermined negative second threshold value. The motor control device according to claim 1, wherein the motor control device is a period .
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