JP6971133B2 - Motor control device - Google Patents
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Description
本発明は、例えば電動ブレーキ装置等に用いて好適な電動機制御装置に関する。 The present invention relates to a motor control device suitable for use in, for example, an electric brake device.
四輪自動車等の車両に搭載されるブレーキ装置として、マスタシリンダで発生させるブレーキ液圧を電気的に制御する構成とした電動ブレーキ装置（電動倍力装置）が知られている。このような電動ブレーキ装置は、電源となるバッテリからの電力供給によって電動機（モータ）を駆動し、ブレーキ液圧を制御する。一方、バッテリは、エンジンの始動動作を行うスタータモータにも電力を供給する。このため、エンジン始動に伴うスタータモータの駆動によってバッテリ電圧が低下すると、電動ブレーキ装置のモータが十分に動作せず、制動力が低下する虞れがある。特許文献１には、電源電圧の低下時に、ブレーキ液圧が供給される場合には、モータのコイル結線を短絡させて、ブレーキ液圧を維持する構成が開示されている。
As a brake device mounted on a vehicle such as a four-wheeled vehicle, an electric brake device (electric booster) having a configuration for electrically controlling the brake fluid pressure generated in the master cylinder is known. Such an electric brake device drives an electric motor (motor) by supplying electric power from a battery as a power source, and controls the brake fluid pressure. On the other hand, the battery also supplies electric power to the starter motor that starts the engine. Therefore, if the battery voltage drops due to the drive of the starter motor accompanying the start of the engine, the motor of the electric brake device may not operate sufficiently and the braking force may drop.
ところで、特許文献１に記載のブレーキ装置は、モータとバッテリとの間に、複数のスイッチング素子（例えば、ＭＯＳＦＥＴ）からなるインバータが設けられ、このインバータを用いてモータを制御している。このとき、電源電圧が低下した低電圧領域では、モータの駆動電力が不足するよりも前に、ＭＯＳＦＥＴのゲート電圧が不足し、インバータの動作が不能になることがある。この結果、特許文献１に記載されたブレーキ装置では、モータのコイル結線を短絡させることができず、液圧が不足する可能性がある。
By the way, in the brake device described in
本発明は、上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、本発明の目的は、電動機の制御が可能な低電圧領域を広げることができる電動機制御装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and an object of the present invention is to provide an electric motor control device capable of expanding a low voltage region in which a motor can be controlled.
上述した課題を解決するため、本発明は、電動機と、該電動機を駆動するインバータと、該インバータを作動させるインバータ作動回路と、該インバータ作動回路に電力供給する蓄電装置と、前記インバータ作動回路を制御する演算装置と、前記蓄電装置の電圧を上昇または下降させて前記演算装置に電力供給する昇降圧回路と、前記蓄電装置から前記インバータ作動回路へ電力の供給をする第１経路と、前記昇降圧回路から前記インバータ作動回路へ該第１経路と合流して電力の供給をする第２経路と、前記第１経路と該第２経路の合流点と前記蓄電装置との間の前記第１経路上に設けられる第１ダイオードと、前記合流点と前記昇降圧回路との間の前記第２経路上に設けられる第２ダイオードと、前記第２ダイオードの上流側に位置して前記昇降圧回路の出力側と前記演算装置との間に設けられるレギュレータと、前記蓄電装置と前記第１ダイオードの間から分岐し、前記蓄電装置の電力を前記インバータに供給する第３経路と、前記第１経路における前記第３経路の分岐点と前記蓄電装置との間に設けられ、前記蓄電装置から前記電動機へ電力供給するか、または遮断するかを切替える半導体リレーと、前記インバータ作動回路内に設けられ、前記インバータ作動回路に入力された電圧を上昇させて前記半導体リレーと前記インバータのスイッチング素子に電力供給する昇圧回路と、前記第３経路に設けられるコンデンサに、前記半導体リレーを介さずに前記蓄電装置の電力を供給するプリチャージ回路と、を有する電動機制御装置であって、前記インバータ作動回路は、前記蓄電装置の電圧が前記昇降圧回路の電圧より大きい場合には、前記半導体リレーがＯＦＦのとき、前記プリチャージ回路と前記第１経路を介して前記蓄電装置の電力供給を受け、前記半導体リレーがＯＮのとき、前記半導体リレーと前記第１経路を介して前記蓄電装置の電力供給を受け、前記蓄電装置の電圧が前記昇降圧回路の電圧より小さい場合には、前記第２経路を介して、前記昇降圧回路からの電力供給を受け、前記演算装置は、前記レギュレータを介して前記昇降圧回路からの電力供給を受けることを特徴としている。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention includes an electric motor, an inverter for driving the electric motor, an inverter operating circuit for operating the inverter, a power storage device for supplying power to the inverter operating circuit, and the inverter operating circuit. An arithmetic device to be controlled, a buck-boost circuit that raises or lowers the voltage of the power storage device to supply power to the calculation device, a first path for supplying power from the power storage device to the inverter operating circuit, and the elevating / lowering. The second path that merges with the first path and supplies power from the pressure circuit to the inverter operating circuit, and the first path between the confluence of the first path and the second path and the power storage device. The first diode provided above, the second diode provided on the second path between the confluence point and the step-up / down circuit, and the step-up / down circuit located upstream of the second diode. In the regulator provided between the output side and the arithmetic unit, the third path that branches from between the power storage device and the first diode and supplies the power of the power storage device to the inverter, and the first path. A semiconductor relay provided between the branch point of the third path and the power storage device to switch whether power is supplied or cut off from the power storage device to the electric motor, and provided in the inverter operating circuit, said. A booster circuit that raises the voltage input to the inverter operating circuit to supply power to the semiconductor relay and the switching element of the inverter, and a capacitor provided in the third path of the power storage device without passing through the semiconductor relay. An electric motor control device having a precharge circuit for supplying power, and the inverter operating circuit is such that when the voltage of the power storage device is larger than the voltage of the buck-boost circuit, the semiconductor relay is OFF. The power supply of the power storage device is received via the precharge circuit and the first path, and when the semiconductor relay is ON, the power supply of the power storage device is received via the semiconductor relay and the first path, and the power is supplied. When the voltage of the power storage device is smaller than the voltage of the buck-boost circuit, the power is supplied from the buck-boost circuit via the second path, and the arithmetic unit receives the power supply from the buck-boost circuit via the regulator. It receives power supply from is characterized in Rukoto.
本発明によれば、電動機の制御が可能な低電圧領域を広げることができる。 According to the present invention, it is possible to widen the low voltage region in which the motor can be controlled.
以下、実施形態による電動機制御装置を、四輪自動車の電動ブレーキ装置に適用した場合を例に挙げ、添付図面を参照して説明する。 Hereinafter, a case where the motor control device according to the embodiment is applied to an electric brake device of a four-wheeled vehicle will be described as an example with reference to the attached drawings.
図１において、電動ブレーキ装置１は、車両を停止させるために制動力を付与する。この電動ブレーキ装置１は、車両のホイールシリンダ（図示せず）にブレーキ液を供給するために、マスタシリンダ（Ｍ／Ｃ）２で発生させるブレーキ液圧を電気的に制御する電動倍力装置（電動式ブースタ）を構成している。このため、電動ブレーキ装置１は、ブレーキ液圧を制御するための電動機１１と、電動機１１を制御する演算装置３１と、を備えている。
In FIG. 1, the
このとき、電動ブレーキ装置１は、電動機１１の駆動電力を供給するためのモータ駆動用電源系統１０と、演算装置３１の駆動電力を供給するためのロジック駆動用電源系統３０とを備えている。モータ駆動用電源系統１０は、電動機１１、インバータ１２、インバータ作動回路１８等を備えている。ロジック駆動用電源系統３０は、演算装置３１、昇降圧回路３４等を備えている。
At this time, the
電源３は、例えば車両に搭載されたバッテリであり、蓄電装置を構成している。この電源３は、内燃機関からなるエンジン（図示せず）により回転駆動されて発電するジェネレータ（図示せず）の電力を蓄電する。電源３は、電源ライン４を介してエンジンの始動装置であるスタータモータ５に接続されている。このため、電源３は、スタータモータ５が駆動するときに電力を供給する。また、電源３は、インバータ１２を介して電動機１１に電力を供給する。これに加え、電源３は、インバータ作動回路１８に電力を供給する。さらに、電源３は、演算装置３１等にも電力を供給する。
The
また、演算装置３１には、ストロークセンサ６が接続されている。ストロークセンサ６は、運転者によるブレーキペダルの操作（踏込み）量を検出し、この操作量に応じた検出信号を、本発明の制動要求信号として演算装置３１に出力する。
Further, a
次に、モータ駆動用電源系統１０について説明する。モータ駆動用電源系統１０は、電動機１１、インバータ１２、インバータ作動回路１８等を備えている。
Next, the motor drive
電動機１１は、制動要求信号に応じて制動力を出力する。この電動機１１は、例えばＤＣブラシレスモータからなる電動倍力装置の電動モータとして構成され、後述の演算装置３１により駆動制御される。電動機１１は、ブレーキペダル（図示せず）の操作（踏込み）量に基づき、マスタシリンダ２内のピストン（図示せず）を作動させてマスタシリンダ２内にブレーキ液圧を発生させる。
The
電動機１１は、インバータ１２を介して電源３に接続されている。インバータ１２は、例えばｎ型のＭＯＳＦＥＴ等からなる複数のスイッチング素子Ｓを用いて構成されている。インバータ１２は、電源３からの直流電力を交流電力に変換して電動機１１に供給する。これにより、インバータ１２は、電動機１１を駆動する。ここで、インバータ１２は、インバータ作動回路１８によって、各スイッチング素子ＳのＯＮ／ＯＦＦが制御される。
The
また、インバータ１２は、ハイサイドのスイッチング素子Ｓ（上アーム）とローサイドのスイッチング素子Ｓ（下アーム）とによって１相分の回路が形成される。このため、３相の電動機１１を制御するためには、インバータ１２は、例えば合計６個のスイッチング素子Ｓによって３相分の回路を構成している。
Further, in the
ローサイドのスイッチング素子Ｓは、ｎ型のＭＯＳＦＥＴのソースがグランドレベルとなるため、ゲートに電源３からの電源電圧Ｖbを印加することによって、ＯＮとＯＦＦの切換えが可能である。一方、ハイサイドのスイッチング素子Ｓは、ｎ型のＭＯＳＦＥＴのソースが電源電圧レベルまで上昇する可能性があるため、ゲートに電源電圧Ｖbよりも高い電圧を印加する必要がある。
Since the source of the n-type MOSFET of the low-side switching element S is at the ground level, it can be switched between ON and OFF by applying the power supply voltage Vb from the
インバータ１２は、電源ライン４とは別個の電源ライン１３を介して電源３に接続されている。電源ライン１３は、電源３とインバータ作動回路１８とを接続する電源ライン２０の途中位置から分岐している。電源ライン１３は、電源３と第１ダイオード２１の間で電源ライン２０から分岐し、電源３の電力をインバータ１２に供給する第３経路を構成している。電源ライン２０には、半導体リレー１４，１５が設けられている。このとき、電源ライン１３は、半導体リレー１４，１５よりも下流側の位置で電源ライン２０から分岐している。このため、電源３は、半導体リレー１４，１５がＯＮ（接続状態）となったときに、インバータ１２に電力を供給する。
The
半導体リレー１４，１５は、例えば電動機１１の非起動時や異常発生時のように、電動機１１の作動を希望しないときに、電動機１１およびインバータ１２への電力供給を停止するフェールセーフリレーである。半導体リレー１４，１５は、インバータ１２のスイッチング素子Ｓとほぼ同様に構成されている。このとき、半導体リレー１４，１５は、互いに直列接続されている。なお、半導体リレー１４，１５は、ＭＯＳＦＥＴに並列接続されたダイオードの極性が互いに逆になっている。
The semiconductor relays 14 and 15 are fail-safe relays that stop the power supply to the
半導体リレー１４，１５は、インバータ作動回路１８を経由して電力供給されて作動し、電源３から電動機１１への電力供給をＯＮ／ＯＦＦする。具体的には、半導体リレー１４，１５のゲートは、スイッチ１４Ａ，１５Ａを通じて、インバータ作動回路１８の昇圧回路１８Ａの出力に接続されている。半導体リレー１４，１５は、電源ライン２０における電源ライン１３の分岐点Ｐbと電源３との間に設けられ、電源３から電動機１１へ電力供給するか、または遮断するかを切替える。半導体リレー１４，１５のゲートに、昇圧回路１８Ａから電源電圧Ｖbよりも高い電圧（高側ゲート電圧ＶgH）が印加されることによって、半導体リレー１４，１５はＯＮする。スイッチ１４Ａ，１５ＡのＯＮ／ＯＦＦは、演算装置３１によって制御される。
The semiconductor relays 14 and 15 are supplied with electric power via the
コンデンサ１６（インバータコンデンサ）は、半導体リレー１４，１５とインバータ１２との間に設けられている。具体的には、コンデンサ１６は、半導体リレー１４，１５とインバータ１２との間に位置して、電源ライン１３に接続されている。コンデンサ１６は、平滑回路を構成し、直流に含まれる変動分の平滑を目的に使用される。コンデンサ１６は、プリチャージ回路１７を介して電源３に接続されている。
The capacitor 16 (inverter capacitor) is provided between the semiconductor relays 14 and 15 and the
プリチャージ回路１７は、電源ライン１３に設けられるコンデンサ１６に、半導体リレー１４，１５を介さずに電源３の電力を供給する。プリチャージ回路１７は、半導体リレー１４，１５よりも上流側で電源３に電気的に接続されると共に、電源ライン１３に電気的に接続されている。例えば、コンデンサ１６に電荷が貯まっていない状態で半導体リレー１４，１５を導通すると、突入電流が発生してしまう。プリチャージ回路１７は、このような突入電流の発生を防止するために、予めコンデンサ１６に電荷をチャージする回路である。プリチャージ回路１７は、互いに直列接続されたプリチャージ抵抗１７Ａとプリチャージスイッチ１７Ｂとを備えている。プリチャージ回路１７は、プリチャージ抵抗１７Ａおよびプリチャージスイッチ１７Ｂを介して、電源３（ロジック用電源）の電力をコンデンサ１６に供給する。このとき、プリチャージ抵抗１７Ａによって電流が制限されるため、プリチャージスイッチ１７ＢがＯＮになっても、大電流は流れない。プリチャージスイッチ１７ＢのＯＮ／ＯＦＦは、演算装置３１によって制御される。プリチャージ回路１７は、電源ライン１３を介して電源ライン２０に電気的に接続されている。このため、プリチャージ回路１７は、電源ライン２０を経由してコンデンサ１６とインバータ作動回路１８とに電力供給する。
The
インバータ作動回路１８は、インバータ１２を作動させる。具体的には、インバータ作動回路１８は、プリドライバＩＣによって構成され、演算装置３１からの指令に基づいて、インバータ１２の各スイッチング素子ＳのＯＮ／ＯＦＦを制御する。これにより、インバータ作動回路１８は、電動機１１の駆動を制御する。インバータ作動回路１８の入力側は、電源３に接続されている。インバータ作動回路１８の出力側は、インバータ１２のスイッチング素子Ｓに接続されている。また、インバータ作動回路１８は、昇圧回路１８Ａと、駆動回路１８Ｂと、電流センサ１８Ｃとを備えている。
The
昇圧回路１８Ａは、例えばチャージポンプ回路によって構成されている。昇圧回路１８Ａは、インバータ作動回路１８内に設けられ、インバータ作動回路１８に入力された電圧（電源電圧Ｖｂまたは出力電圧Ｖc）を上昇させて半導体リレー１４，１５とインバータ１２のスイッチング素子Ｓに電力供給する。昇圧回路１８Ａの入力側は、電源３に接続されている。昇圧回路１８Ａの出力側は、駆動回路１８Ｂを介して、ハイサイドのスイッチング素子Ｓのゲートに接続されている。昇圧回路１８Ａは、電源電圧Ｖbを昇圧し、電源電圧Ｖbよりも高い高側ゲート電圧ＶgHを出力する。このとき、電源電圧Ｖbと高側ゲート電圧ＶgHとの電位差は、ハイサイドのスイッチ素子がＯＮとＯＦＦが切換可能となる値として、予め決められた所定値よりも大きな値に設定されている。
The
駆動回路１８Ｂは、例えば複数のスイッチング素子（図示せず）によって構成され、昇圧回路１８Ａとハイサイドのスイッチング素子Ｓ（ＭＯＳＦＥＴ）のゲートとの間を接続または遮断すると共に、電源３とローサイドのスイッチング素子Ｓ（ＭＯＳＦＥＴ）のゲートとの間を接続または遮断する。このとき、駆動回路１８Ｂのスイッチング素子は、演算装置３１からの指令に応じて、ＯＮ（接続状態）とＯＦＦ（遮断状態）とが切換わる。これにより、駆動回路１８Ｂは、ハイサイドのスイッチング素子Ｓのゲートに対して、高側ゲート電圧ＶgHの印加状態を切り換える。これに加え、駆動回路１８Ｂは、ローサイドのスイッチング素子Ｓのゲートに対して、低側ゲート電圧ＶgLとなる電源電圧Ｖbの印加状態を切り換える。これにより、インバータ作動回路１８は、インバータ１２のスイッチング素子ＳのＯＮ／ＯＦＦを制御し、インバータ１２を作動させる。
The
電流センサ１８Ｃは、電動機１１に流れる電流を検出し、検出信号を演算装置３１に出力する。電流センサ１８Ｃの入力側は、ローサイドのスイッチング素子Ｓのソースとグランドとの間に接続された電流検出用抵抗１９の両端に接続されている。このとき、電流検出用抵抗１９の両端の電位差は、電動機１１に流れる電流に対応した値になる。このため、電流センサ１８Ｃは、電源電圧Ｖbを用いて、電流検出用抵抗１９の両端の電位差を増幅し、電位差に応じた検出信号を演算装置３１に出力する。
The
インバータ作動回路１８は、電源ライン２０（第１経路）を介して電源３に接続されている。このとき、電源ライン２０は、電源３からインバータ作動回路１８へ電力の供給をする第１経路を構成している。電源ライン２０は、電源３とインバータ作動回路１８とを電気的に接続する。
The
電源ライン２０の途中には、半導体リレー１４，１５とインバータ作動回路１８との間に位置して、第１ダイオード２１が設けられている。具体的には、第１ダイオード２１は、半導体リレー１４，１５のうち下流側の半導体リレー１５とインバータ作動回路１８との間に設けられている。第１ダイオード２１は、電源３からインバータ作動回路１８に向かう方向の電流を許容し、逆方向の電流を遮断する。
A
また、電源ライン１３には、半導体リレー１４，１５とインバータ１２の間に位置して電圧センサからなる第１モニタ回路２２が接続されている。このとき、第１モニタ回路２２は、コンデンサ１６の電圧Ｖ1を測定している。第１モニタ回路２２は、コンデンサ１６の電圧Ｖ1を検出し、電圧Ｖ1に応じた検出信号を演算装置３１に出力する。
Further, a
電源ライン２０には、第１ダイオード２１とインバータ作動回路１８との間に位置して電圧センサからなる第２モニタ回路２３が接続されている。第２モニタ回路２３は、インバータ作動回路１８（昇圧回路１８Ａ）に入力される電圧Ｖ2を測定している。第２モニタ回路２３は、インバータ作動回路１８の入力電圧Ｖ2を検出し、電圧Ｖ2に応じた検出信号を演算装置３１に出力する。
A
電源３には、電圧センサからなる第３モニタ回路２４が接続されている。第３モニタ回路２４は、電源電圧Ｖbを検出し、電源電圧Ｖbに応じた検出信号を演算装置３１に出力する。
A third monitor circuit 24 including a voltage sensor is connected to the
次に、ロジック駆動用電源系統３０について説明する。ロジック駆動用電源系統３０は、演算装置３１、昇降圧回路３４等を備えている。
Next, the logic drive
演算装置３１は、インバータ作動回路１８を制御する。具体的には、演算装置３１は、インバータ作動回路１８およびインバータ１２を用いて、電動機１１を制御するもので、電動ブレーキ装置１の一部を構成している。この演算装置３１は、例えばマイクロコンピュータ（ＭＣＵ）等からなり、昇降圧回路３４およびレギュレータ３５によって生成された駆動電圧Ｖdによって駆動する。演算装置３１は、電動倍力装置の電動機１１を駆動制御してマスタシリンダ２内にブレーキ液圧を発生させるマスタ圧制御ユニットとなっている。演算装置３１の入力側には、ストロークセンサ６、電流センサ１８Ｃ、モニタ回路２２，２３，２４が接続されている。これに加え、演算装置３１の入力側には、電動機１１の回転角を検出するレゾルバ等からなるセンサ３２が接続されている。一方、演算装置３１の出力側には、インバータ作動回路１８（駆動回路１８Ｂ）、半導体リレー１４，１５、プリチャージスイッチ１７Ｂが接続されている。さらに、演算装置３１は、ＣＡＮ（Controller Area Network）を通じて車両内に設けられた各種のコントローラ（図示せず）と通信するための通信回路３３に接続されている。センサ３２および通信回路３３も、演算装置３１と同様に、駆動電圧Ｖdによって駆動する。
The
演算装置３１は、運転者によるブレーキペダルの操作に基づくストロークセンサ６の検出値を受信する。そして、演算装置３１は、ストロークセンサ６の検出信号（制動要求信号）に基づいて電動機１１を作動させ、マスタシリンダ２内にブレーキ液圧を発生させる。また、演算装置３１は、ＲＯＭ、ＲＡＭ等からなる記憶部（図示せず）を備え、この記憶部には、図６に示す半導体リレー１４，１５（スイッチ１４Ａ，１５Ａ）およびプリチャージスイッチ１７ＢのＯＮ／ＯＦＦを制御するプログラムが格納されている。演算装置３１は、このプログラムを実行することによって、半導体リレー１４，１５およびプリチャージスイッチ１７ＢのＯＮ／ＯＦＦを制御する。
The
昇降圧回路３４は、電源３の電源電圧Ｖbを上昇または下降させて、演算装置３１に電力供給する。具体的には、昇降圧回路３４は、例えば昇降圧チョッパ回路（昇降圧ＤＣＤＣ回路）によって構成され、常時一定の出力電圧Ｖc（直流電圧）を出力する。このとき、昇降圧回路３４は、電源３から供給される電源電圧Ｖbを上昇または下降させ、電源電圧Ｖbを予め決められた一定の出力電圧Ｖcに変換する。このため、電源電圧Ｖbが出力電圧Ｖcよりも高いときには、昇降圧回路３４は、降圧回路として機能する。逆に、電源電圧Ｖbが出力電圧Ｖcよりも低いときには、昇降圧回路３４は、昇圧回路として機能する。このとき、昇降圧回路３４の入力側は、電源３に接続されている。昇降圧回路３４の出力側は、レギュレータ３５を介して演算装置３１、センサ３２、通信回路３３等に接続されている。レギュレータ３５は、例えばシリーズレギュレータであり、出力電圧Ｖcからリップル等を除去し、演算装置３１等に一定の駆動電圧Ｖdを供給する。
The buck-
昇降圧回路３４の出力側は、補助電源ライン３６を介してインバータ作動回路１８に接続されている。このとき、補助電源ライン３６は、昇降圧回路３４を介して電源３とインバータ作動回路１８とを電気的に接続する第２経路を構成している。このため、昇降圧回路３４は、インバータ作動回路１８と演算装置３１とに電力を供給する。
The output side of the buck-
補助電源ライン３６は、電源ライン２０と電気的に接続されている。具体的には、補助電源ライン３６の一端側は、昇降圧回路３４の出力側に接続され、補助電源ライン３６の他端側は、電源ライン２０の途中位置に接続されている。このため、補助電源ライン３６は、電源ライン２０に合流してインバータ作動回路１８に電気的に接続されている。補助電源ライン３６は、昇降圧回路３４からインバータ作動回路１８へ電源ライン２０と合流して電力の供給をする。このとき、補助電源ライン３６と電源ライン２０との合流点Ｐjは、第１ダイオード２１とインバータ作動回路１８との間に位置している。このため、第１ダイオード２１は、電源ライン２０上で電源ライン２０と補助電源ライン３６との合流点Ｐjと電源３との間に設けられている。このため、第１ダイオード２１のカソード側に接続された第２モニタ回路２３は、合流点Ｐjの電圧Ｖ2を検出している。
The auxiliary
補助電源ライン３６の途中には、昇降圧回路３４からインバータ作動回路１８に向かう方向の電流を許容し、逆方向の電流を遮断する第２ダイオード３７が設けられている。このとき、第２ダイオード３７は、合流点Ｐjと昇降圧回路３４との間の補助電源ライン３６上に設けられている。これにより、インバータ作動回路１８は、昇降圧回路３４からも電力供給が可能となっており、電源３と昇降圧回路３４とのいずれか大きい電圧値となっている方から電力供給を受ける。即ち、インバータ作動回路１８は、電源３の電源電圧Ｖbが昇降圧回路３４の出力電圧Ｖcよりも低いときに、補助電源ライン３６で電源３から電力の供給を受ける。
A
次に、演算装置３１によって半導体リレー１４，１５およびプリチャージスイッチ１７ＢのＯＮ／ＯＦＦを制御する処理について、図１および図６を参照して説明する。なお、図６に示す流れ図のステップは、それぞれ「Ｓ」という表記を用い、例えばステップ１を「Ｓ１」として示すものである。
Next, the process of controlling the ON / OFF of the semiconductor relays 14 and 15 and the
演算装置３１は、図６に示す処理を実行し、半導体リレー１４，１５およびプリチャージスイッチ１７ＢのＯＮ／ＯＦＦを制御する。図６に示す処理を開始すると、演算装置３１は、Ｓ１で電動機１１の作動要否を判定する。電動機１１の作動が不要な場合は、インバータ１２への電力供給を遮断するために、演算装置３１は、Ｓ２でプリチャージスイッチ１７ＢをＯＦＦにし、Ｓ３で半導体リレー１４，１５のスイッチ１４Ａ，１５ＡをＯＦＦにする。
The
一方、電動機１１の作動が必要な場合は、Ｓ４に移行して、既に半導体リレー１４，１５がＯＮの状態であるか否かを判定する。半導体リレー１４，１５がＯＮの状態であれば、半導体リレー１４，１５を経由して供給される電源３の電圧（電源電圧Ｖb）でインバータ作動回路１８（プリドライバＩＣ）を作動できるため、プリチャージ回路１７を経由して電力を供給する必要がない。このため、Ｓ４で「ＹＥＳ」と判定し、Ｓ５に移行する。Ｓ５では、演算装置３１は、プリチャージスイッチ１７ＢをＯＦＦにし、続くＳ６で半導体リレー１４，１５（スイッチ１４Ａ，１５Ａ）のＯＮを継続する。
On the other hand, when it is necessary to operate the
半導体リレー１４，１５がＯＦＦの状態の場合は、Ｓ４で「ＮＯ」と判定し、半導体リレー１４，１５をＯＮするために、Ｓ７に移行する。Ｓ７では、演算装置３１は、プリチャージスイッチ１７ＢをＯＮにして、コンデンサ１６に電荷をチャージし、インバータ作動回路１８に電源３の電圧（電源電圧Ｖb）を供給する。
When the semiconductor relays 14 and 15 are in the OFF state, it is determined as "NO" in S4, and the process shifts to S7 in order to turn on the semiconductor relays 14 and 15. In S7, the
続くＳ８では、第１モニタ回路２２によって検出したコンデンサ１６の電圧Ｖ1と、第３モニタ回路２４によって検出した電源電圧Ｖbとを比較し、コンデンサ１６の電圧Ｖ1が電源電圧Ｖbと同程度（例えば電源電圧Ｖbの９０％以上）まで上昇したか否かを判定する。
In the following S8, the voltage V1 of the
コンデンサ１６の電荷が十分に貯まるまでは、Ｓ８で「ＮＯ」と判定し、Ｓ１０で、演算装置３１は、半導体リレー１４，１５（スイッチ１４Ａ，１５Ａ）をＯＦＦの状態に保持する。一方、コンデンサ１６の電圧Ｖ1が電源電圧Ｖbと同程度まで上昇したときには、Ｓ８で「ＹＥＳ」と判定し、Ｓ９に移行する。
Until the electric charge of the
Ｓ９では、第２モニタ回路２３によって検出したインバータ作動回路１８の入力電圧Ｖ2と、第３モニタ回路２４によって検出した電源電圧Ｖbとを比較し、入力電圧Ｖ2が電源電圧Ｖbと同程度（例えば電源電圧Ｖbの９０％以上）まで上昇したか否かを判定する。
In S9, the input voltage V2 of the
インバータ作動回路１８に十分な電圧が供給されるまでは、Ｓ９で「ＮＯ」と判定し、Ｓ１０で、演算装置３１は、半導体リレー１４，１５（スイッチ１４Ａ，１５Ａ）をＯＦＦの状態に保持する。一方、コンデンサ１６の電荷が十分に貯まり、インバータ作動回路１８の入力電圧Ｖ2が電源電圧Ｖbと同程度まで上昇したときには、Ｓ９で「ＹＥＳ」と判定し、Ｓ１１に移行する。このとき、インバータ作動回路１８にも十分な電圧が供給されるので、Ｓ１１で、演算装置３１は、半導体リレー１４，１５のスイッチ１４Ａ，１５ＡをＯＮにする。
Until a sufficient voltage is supplied to the
本実施の形態による電動ブレーキ装置１は、上述の如き構成を有するもので、次に、電動ブレーキ装置１の動作について、図１を参照して説明する。
The
車両の運転者がブレーキペダルを踏込み操作すると、演算装置３１は、ブレーキペダルの踏込み量を検出するストロークセンサ６の検出値に基づいて電動機１１の作動を制御する。そして、電動機１１の作動によりマスタシリンダ２内に発生したブレーキ液圧は、前，後輪側ブレーキに分配して供給され、左，右の前輪と左，右の後輪とにそれぞれ制動力が付与される。
When the driver of the vehicle depresses the brake pedal, the
また、車両の起動時には、運転者はブレーキペダルを踏込み操作した状態で、スタータモータ５を駆動してエンジンを始動させる。このとき、スタータモータ５は、電源３から電力が供給されることにより駆動を行っている。これに加え、電源３は、インバータ作動回路１８にも電力を供給している。従って、スタータモータ５の駆動時に一時的に電源３の電圧（電源電圧Ｖb）が低下すると、インバータ作動回路１８が作動不能となり、電動機１１およびブレーキ液圧の制御ができない虞がある。
Further, when the vehicle is started, the driver drives the
そこで、本実施の形態では、インバータ作動回路１８には、電源３と昇降圧回路３４との両方から電力供給がなされている。そして、電源３の電圧が低下して、昇降圧回路３４の出力電圧Ｖcが電源電圧Ｖbよりも高くなると、インバータ作動回路１８には、昇降圧回路３４の出力電圧Ｖcが供給される。これにより、電源電圧Ｖbが低下したときでも、電動機１１の制御を継続させることができ、必要なブレーキ液圧を発生させることができる。
Therefore, in the present embodiment, the
このような、電源電圧Ｖbとインバータ作動回路１８との関係について、以下に詳細に説明する。
The relationship between the power supply voltage Vb and the
電源電圧Ｖbが正常な状態（正常状態）では、電源電圧Ｖbは昇降圧回路３４の出力電圧Ｖcよりも高い（Ｖb＞Ｖc）。この場合、インバータ作動回路１８には、第１ダイオード２１を介して電源電圧Ｖbが供給される。このとき、インバータ作動回路１８の昇圧回路１８Ａは、電源電圧Ｖbによって動作し、電源電圧Ｖbを昇圧して高側ゲート電圧ＶgHを生成する。このため、インバータ作動回路１８は、電源電圧Ｖbよりも高い高側ゲート電圧ＶgHと、電源電圧Ｖbと同じ程度の低側ゲート電圧ＶgLとを用いて、インバータ１２のスイッチング素子Ｓを制御する。これにより、インバータ作動回路１８は、ＭＯＳＦＥＴからなるスイッチング素子ＳのＯＮ／ＯＦＦを切換えて、電動機１１の作動を制御することができる。
When the power supply voltage Vb is normal (normal state), the power supply voltage Vb is higher than the output voltage Vc of the step-up / down circuit 34 (Vb> Vc). In this case, the power supply voltage Vb is supplied to the
一方、例えばスタータモータ５を駆動したときには、電源電圧Ｖbが正常な状態に比べて低下する。このように電源電圧Ｖbが低電圧になった状態（低電圧状態）では、電源電圧Ｖbは昇降圧回路３４の出力電圧Ｖcよりも低くなることがある（Ｖb＜Ｖc）。この場合、インバータ作動回路１８には、第２ダイオード３７を介して昇降圧回路３４の出力電圧Ｖcが供給される。このとき、インバータ作動回路１８の昇圧回路１８Ａは、昇降圧回路３４の出力電圧Ｖcによって動作し、出力電圧Ｖcを昇圧して高側ゲート電圧ＶgHを生成する。このため、インバータ作動回路１８は、電源電圧Ｖbよりも高い高側ゲート電圧ＶgHと、出力電圧Ｖcと同レベルの低側ゲート電圧ＶgLとを用いて、インバータ１２のスイッチング素子Ｓを制御する。これにより、インバータ作動回路１８は、ＭＯＳＦＥＴからなるスイッチング素子ＳのＯＮ／ＯＦＦを切換えて、電動機１１の作動を制御することができる。
On the other hand, for example, when the
ここで、昇降圧回路３４が作動不能となる電圧は、インバータ作動回路１８が作動不能となる電圧に比べて低い値になっている。この結果、電動機１１が制御可能となる電源電圧Ｖbの低電圧領域を、昇降圧回路３４が作動不能となる電圧まで広げることができる。これにより、電源電圧Ｖbが低下するときでも、昇降圧回路３４の作動不能な電圧に低下するまでは、インバータ１２、電流センサ１８Ｃ等が作動し、電動機１１の制御を継続することができる。
Here, the voltage at which the buck-
また、本実施の形態では、電源３とインバータ１２との間に配置されるスイッチ（フェールセーフリレー）は、半導体リレー１４，１５によって構成されている。このとき、半導体リレー１４，１５を駆動するには、インバータ１２と同様に、電源電圧Ｖbに対して最低でも４〜５Ｖ高い電圧を、半導体リレー１４，１５のＭＯＳＦＥＴのゲートに印加する必要がある。半導体リレー１４，１５を駆動するための電圧は、インバータ作動回路１８内の昇圧回路１８Ａから供給する。
Further, in the present embodiment, the switch (fail-safe relay) arranged between the
一方、本実施の形態では、電動機１１が制御可能となる電源電圧Ｖbの低電圧領域を広げるために、インバータ作動回路１８は、電源３に加えて、昇降圧回路３４からも電力供給が可能となっており、電源３から電力供給される電圧値（電源電圧Ｖb）と昇降圧回路３４から電力供給される電圧値（出力電圧Ｖc）とのいずれか大きくなっている方から電力供給を受ける。
On the other hand, in the present embodiment, in order to widen the low voltage region of the power supply voltage Vb that can be controlled by the
このため、図２に示すように、電源３とインバータ１２との間の半導体リレー１４，１５が非導通の段階では、インバータ作動回路１８に対して昇降圧回路３４からの出力電圧Ｖcしか供給されない。正常な状態では、昇降圧回路３４からの出力電圧Ｖcは電源電圧Ｖbよりも低くなる（Ｖc＜Ｖb）。従って、このままでは、半導体リレー１４，１５を駆動させて、ＯＦＦ（非導通状態）からＯＮ（導通状態）に切り換えることができないという問題がある。
Therefore, as shown in FIG. 2, when the semiconductor relays 14 and 15 between the
そこで、本実施の形態では、半導体リレー１４，１５のＯＦＦのときには、プリチャージ回路１７を介して、インバータ作動回路１８に電源電圧Ｖbを供給する。次に、半導体リレー１４，１５およびプリチャージ回路１７の具体的な動作について、図３ないし図５を参照して説明する。
Therefore, in the present embodiment, when the semiconductor relays 14 and 15 are turned off, the power supply voltage Vb is supplied to the
図３に示すように、半導体リレー１４，１５がＯＦＦの状態のときには、半導体リレー１４，１５を駆動するために、プリチャージスイッチ１７ＢをＯＮにし、コンデンサ１６に電荷をチャージする。図５に示すように、コンデンサ１６に電荷がチャージされると、モータ駆動用の電源ライン１３の電圧Ｖ1が上昇し、昇降圧回路３４からの出力電圧Ｖcより高くなる（Ｖ1＞Ｖc）。このとき、インバータ作動回路１８（プリドライバＩＣ）にも、プリチャージ回路１７からの電力が供給される。コンデンサ１６への電荷のチャージが完了し、インバータ作動回路１８へ供給される電圧が十分に高くなったとき、半導体リレー１４，１５が駆動可能となるので、演算装置３１は、ＯＮ指令を出す。これにより、スイッチ１４Ａ，１５ＡがＯＦＦからＯＮに切り換わり、半導体リレー１４，１５がＯＮになる。半導体リレー１４，１５の導通後は、半導体リレー１４，１５を経由して供給される電力で、インバータ作動回路１８は作動可能となる。また、プリチャージ回路１７は大きい電流を流すことができないため、電動機１１を作動する際には、プリチャージスイッチ１７ＢをＯＦＦにしておく必要がある。このことから、半導体リレー１４，１５の導通後は、インバータ１２の制御を開始する前に、プリチャージスイッチ１７ＢをＯＦＦにする（図４参照）。
As shown in FIG. 3, when the semiconductor relays 14 and 15 are in the OFF state, the
かくして、本実施の形態では、インバータ作動回路１８と電源３とを電気的に接続する電源ライン２０と、昇降圧回路３４を介してインバータ作動回路１８と電源３とを電気的に接続すると共に、電源ライン２０と電気的に接続される補助電源ライン３６と、を備えている。これにより、インバータ作動回路１８は、電源３に加えて、昇降圧回路３４からも電力供給が可能となっている。これに加え、インバータ作動回路１８は、電源３から電力供給される電圧値（電源電圧Ｖb）と昇降圧回路３４から電力供給される電圧値（出力電圧Ｖc）とのいずれか大きくなっている方から電力供給を受ける。具体的には、インバータ作動回路１８は、電源３の電源電圧Ｖbが昇降圧回路３４の出力電圧Ｖcより大きい場合（Ｖb＞Ｖc）には、半導体リレー１４，１５がＯＦＦのとき、プリチャージ回路１７と電源ライン２０を介して電源３の電力供給を受け、半導体リレー１４，１５がＯＮのとき、半導体リレー１４，１５と電源ライン２０を介して電源３の電力供給を受ける。また、インバータ作動回路１８は、電源３の電源電圧Ｖbが昇降圧回路３４の出力電圧Ｖcより小さい場合（Ｖb＜Ｖc）には、補助電源ライン３６を介して、昇降圧回路３４からの電力供給を受ける。
Thus, in the present embodiment, the
このため、電源電圧Ｖbがインバータ作動回路１８の作動不能な電圧まで低下したときでも、インバータ作動回路１８には、昇降圧回路３４から出力電圧Ｖcが供給される。この結果、インバータ作動回路１８は、動作可能な電源電圧Ｖbの低電圧領域を広げることができ、電源３の低電圧状態におけるインバータ作動回路１８の作動を安定化させることができる。
Therefore, even when the power supply voltage Vb drops to an inoperable voltage of the
また、インバータ作動回路１８は、電源３と電気的に接続される電源ライン２０（第１経路）と、昇降圧回路３４を介して電源３と電気的に接続される補助電源ライン３６（第２経路）と、を有し、インバータ作動回路１８は、電源３の電源電圧Ｖbが昇降圧回路３４の出力電圧Ｖcよりも高いときに、電源ライン２０で電源３から電力供給を受け、昇降圧回路３４の出力電圧Ｖcが電源３の電源電圧Ｖbよりも高いときに、補助電源ライン３６で昇降圧回路３４から電力供給を受け、昇降圧回路３４は、インバータ作動回路１８と演算装置３１とに電力を供給する。
Further, the
このため、昇降圧回路３４は、電源電圧Ｖbが昇降圧回路３４の出力電圧Ｖcよりも高い正常状態では、演算装置３１に電力を供給し、電源電圧Ｖbが昇降圧回路３４の出力電圧Ｖcより低い低電圧状態で、インバータ作動回路１８と演算装置３１の両方に電力を供給する。これにより、電源３の低電圧状態におけるインバータ作動回路１８および演算装置３１の両方の作動を安定化させることができる。これに加え、演算装置３１に電力を供給する昇降圧回路３４を、低電圧状態でのバックアップの電力源として使用することができるから、低電圧状態用に新たな電源を設ける必要がなく、製造コストの上昇を抑制することができる。
Therefore, the buck-
また、補助電源ライン３６は、電源ライン２０に合流してインバータ作動回路１８に電気的に接続されており、電源ライン２０と補助電源ライン３６の合流点Ｐjと電源３との間に設けられた第１ダイオード２１と、合流点Ｐjと昇降圧回路３４との間に設けられた第２ダイオード３７と、を備えている。
Further, the auxiliary
これにより、補助電源ライン３６および２つのダイオード２１，３７を追加するだけで、インバータ作動回路１８には、電源３と昇降圧回路３４とのいずれか大きい電圧値となっている方から電力を供給することができる。この結果、簡易な回路構成で、電源３の低電圧状態におけるインバータ作動回路１８の作動を安定化させることができる。
As a result, only by adding the auxiliary
また、本実施の形態では、プリチャージ回路１７は、電源ライン２０（第１経路）を経由してコンデンサ１６とインバータ作動回路１８とに電力供給する。これにより、既存のプリチャージ回路１７を利用して、半導体リレー１４，１５を駆動可能としている。半導体リレー１４，１５が導通していない場合、プリチャージスイッチ１７ＢをＯＮにし、プリチャージ回路１７を経由してインバータ作動回路１８に電源電圧Ｖbを供給する。これにより、インバータ作動回路１８の昇圧回路１８Ａから電源電圧Ｖbよりも高い電圧（高側ゲート電圧ＶgH）を半導体リレー１４，１５に供給し、半導体リレー１４，１５を駆動させることができる。また、半導体リレー１４，１５の導通後は、プリチャージスイッチ１７ＢをＯＦＦにし、半導体リレー１４，１５を介してインバータ作動回路１８に電源電圧Ｖbを供給する。これにより、半導体リレー１４，１５の導通後も、インバータ作動回路１８の昇圧回路１８Ａから供給される電圧によって、半導体リレー１４，１５の駆動を継続することができる。
Further, in the present embodiment, the
本実施の形態によれば、既存の回路構成に対して新たな部品を増設することなく、半導体リレー１４，１５がＯＦＦのときに、インバータ作動回路１８に電源３の電力を供給することが可能となる。
According to this embodiment, it is possible to supply the power of the
例えば、半導体リレー１４，１５がＯＦＦのときに、インバータ作動回路１８に電源３の電力を供給する構成として、図７に示す比較例の構成が考えられる。図７に示す比較例による電動ブレーキ装置４１では、別経路として、半導体リレー１４，１５の前段（電源３側）に接続された電源ライン４２を通じて、インバータ作動回路１８に電源３から電力を供給し、フェールセーフリレー（半導体リレー１４，１５）を駆動させる。しかしながら、インバータ作動回路１８と電源３とを常時接続すると、電動機１１の非起動時にインバータ作動回路１８に電流が流れて、不要な電力消費が発生してしまう。このため、不要な電力消費を防止するために、演算装置４３は、半導体リレー１４，１５をＯＦＦするときに、電源ライン４２を切断する必要がある。即ち、電源ライン４２には、ダイオード２１の前段に位置して、スイッチ４４のような回路素子を増設する必要がある。これに対し、本実施の形態では、半導体リレー１４，１５がダイオード２１の前段に必要なスイッチの役割を果たすため、回路増設の必要がなくなる。
For example, as a configuration in which the power of the
なお、前記実施の形態では、電源３とインバータ１２との間には、互いに直列接続された２つの半導体リレー１４，１５を設ける構成とした。本発明はこれに限らず、例えば２つの半導体リレー１４，１５のうち、一方の半導体リレー１５を省いてもよい。この場合、半導体リレー１５に代えて、逆流防止用のダイオードを設けるのが好ましい。
In the above embodiment, two
前記実施の形態では、電源ライン２０の途中に１個の第１ダイオード２１が接続されるものとしたが、複数個の第１ダイオードが直列に接続されてもよい。同様に、補助電源ライン３６の途中に１個の第２ダイオード３７が接続されるものとしたが、複数個の第２ダイオードが直列に接続されてもよい。
In the above embodiment, one
前記実施の形態では、ストロークセンサ６が検出したブレーキペダルのストローク量から必要な制動力を算出した場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えば車両に搭載された他の外部ユニットからの制動要求から要求される制動力により必要な制動力を算出してもよい。また、車両が位置している道路の状態を検出して要求される制動力を算出してもよい。
In the above-described embodiment, the case where the required braking force is calculated from the stroke amount of the brake pedal detected by the
前記実施の形態では、２つのダイオード２１，３７を用いて、インバータ作動回路１８が、電源３と昇降圧回路３４とのいずれか大きい電圧値となっている方から電力供給を受ける構成とした。本発明はこれに限らず、例えば２つのダイオード２１，３７に代えて、２つのスイッチを設け、演算装置３１が、電源電圧Ｖbと昇降圧回路３４の出力電圧Ｖcとの比較結果に応じて、これら２つのスイッチのＯＮとＯＦＦを切換える構成としてもよい。
In the above-described embodiment, the
前記実施の形態では、スイッチング素子ＳとしてＭＯＳＦＥＴを用いた場合を例に挙げて説明したが、例えばＩＧＢＴ等のような他のスイッチング素子を用いてもよい。 In the above-described embodiment, the case where the MOSFET is used as the switching element S has been described as an example, but another switching element such as an IGBT may be used.
以上説明した実施の態様に基づく電動機制御装置として、例えば以下に述べる態様のものが考えられる。 As the motor control device based on the embodiment described above, for example, the one described below can be considered.
第１の態様としては、電動機と、該電動機を駆動するインバータと、該インバータを作動させるインバータ作動回路と、該インバータ作動回路に電力供給する蓄電装置と、前記インバータ作動回路を制御する演算装置と、前記蓄電装置の電圧を上昇または下降させて前記演算装置に電力供給する昇降圧回路と、前記蓄電装置から前記インバータ作動回路へ電力の供給をする第１経路と、前記昇降圧回路から前記インバータ作動回路へ該第１経路と合流して電力の供給をする第２経路と、前記第１経路と該第２経路の合流点と前記蓄電装置との間の前記第１経路上に設けられる第１ダイオードと、前記合流点と前記昇降圧回路との間の前記第２経路上に設けられる第２ダイオードと、前記蓄電装置と前記第１ダイオードの間から分岐し、前記蓄電装置の電力を前記インバータに供給する第３経路と、前記第１経路における前記第３経路の分岐点と前記蓄電装置との間に設けられ、前記蓄電装置から前記電動機へ電力供給するか、または遮断するかを切替える半導体リレーと、前記インバータ作動回路内に設けられ、前記インバータ作動回路に入力された電圧を上昇させて前記半導体リレーと前記インバータのスイッチング素子に電力供給する昇圧回路と、前記第３経路に設けられるコンデンサに、前記半導体リレーを介さずに前記蓄電装置の電力を供給するプリチャージ回路と、を有する電動機制御装置であって、前記インバータ作動回路は、前記蓄電装置の電圧が前記昇降圧回路の電圧より大きい場合には、前記半導体リレーがＯＦＦのとき、前記プリチャージ回路と前記第１経路を介して前記蓄電装置の電力供給を受け、前記半導体リレーがＯＮのとき、前記半導体リレーと前記第１経路を介して前記蓄電装置の電力供給を受け、前記蓄電装置の電圧が前記昇降圧回路の電圧より小さい場合には、前記第２経路を介して、前記昇降圧回路からの電力供給を受けることを特徴としている。 As the first aspect, an electric motor, an inverter for driving the electric motor, an inverter operating circuit for operating the inverter, a power storage device for supplying power to the inverter operating circuit, and a computing device for controlling the inverter operating circuit are provided. , A buck-boost circuit that raises or lowers the voltage of the power storage device to supply power to the arithmetic unit, a first path for supplying power from the power storage device to the inverter operating circuit, and the inverter from the buck-boost circuit. A second path that merges with the first path to supply power to the operating circuit, and a first path provided between the confluence of the first path and the second path and the power storage device. The power of the power storage device is supplied by branching from one diode, a second diode provided on the second path between the confluence point and the buck-boost circuit, and between the power storage device and the first diode. It is provided between the third path to be supplied to the inverter, the branch point of the third path in the first path, and the power storage device, and switches whether power is supplied from the power storage device to the electric motor or cut off. A semiconductor relay, a booster circuit provided in the inverter operating circuit, which raises the voltage input to the inverter operating circuit to supply power to the semiconductor relay and the switching element of the inverter, and a booster circuit provided in the third path. An electric motor control device having a precharge circuit for supplying power to the power storage device to a capacitor without going through the semiconductor relay. In the inverter operating circuit, the voltage of the power storage device is the voltage of the step-up / down circuit. If it is larger, when the semiconductor relay is OFF, the power supply of the power storage device is received via the precharge circuit and the first path, and when the semiconductor relay is ON, the semiconductor relay and the first path are received. The power supply of the power storage device is received through the path, and when the voltage of the power storage device is smaller than the voltage of the buck-boost circuit, the power supply from the buck-boost circuit is received via the second path. It is characterized by.
また、以上説明した実施の態様に基づくブレーキ装置として、例えば以下に述べる態様のものが考えられる。 Further, as the braking device based on the embodiment described above, for example, the one described below can be considered.
第２の態様としては、制動要求信号に応じて制動力を出力する電動機と、前記電動機を制御する電動機制御装置と、を備えたブレーキ装置であって、前記電動機制御装置は、電動機を駆動するインバータと、該インバータを作動させるインバータ作動回路と、該インバータ作動回路に電力供給する蓄電装置と、前記インバータ作動回路を制御する演算装置と、前記蓄電装置の電圧を上昇または下降させて前記演算装置に電力供給する昇降圧回路と、前記蓄電装置から前記インバータ作動回路へ電力の供給をする第１経路と、前記昇降圧回路から前記インバータ作動回路へ該第１経路と合流して電力の供給をする第２経路と、前記第１経路と該第２経路の合流点と前記蓄電装置との間の前記第１経路上に設けられる第１ダイオードと、前記合流点と前記昇降圧回路との間の前記第２経路上に設けられる第２ダイオードと、前記蓄電装置と前記第１ダイオードの間から分岐し、前記蓄電装置の電力を前記インバータに供給する第３経路と、前記第１経路における前記第３経路の分岐点と前記蓄電装置との間に設けられ、前記蓄電装置から前記電動機へ電力供給するか、または遮断するかを切替える半導体リレーと、前記インバータ作動回路内に設けられ、前記インバータ作動回路に入力された電圧を上昇させて前記半導体リレーと前記インバータのスイッチング素子に電力供給する昇圧回路と、前記第３経路に設けられるコンデンサに、前記半導体リレーを介さずに前記蓄電装置の電力を供給するプリチャージ回路と、を有し、前記インバータ作動回路は、前記蓄電装置の電圧が前記昇降圧回路の電圧より大きい場合には、前記半導体リレーがＯＦＦのとき、前記プリチャージ回路と前記第１経路を介して前記蓄電装置の電力供給を受け、前記半導体リレーがＯＮのとき、前記半導体リレーと前記第１経路を介して前記蓄電装置の電力供給を受け、前記蓄電装置の電圧が前記昇降圧回路の電圧より小さい場合には、前記第２経路を介して、前記昇降圧回路からの電力供給を受けることを特徴としている。 The second aspect is a braking device including an electric motor that outputs a braking force in response to a braking request signal and an electric motor control device that controls the electric motor, and the electric motor control device drives the electric motor. The inverter, the inverter operating circuit that operates the inverter, the power storage device that supplies power to the inverter operating circuit, the computing device that controls the inverter operating circuit, and the computing device that raises or lowers the voltage of the power storage device. The buck-boost circuit for supplying power to the inverter, the first path for supplying power from the power storage device to the inverter operating circuit, and the first path for supplying power from the buck-boost circuit to the inverter operating circuit to supply power. The second path, the first diode provided on the first path between the first path, the confluence of the second path, and the power storage device, and between the confluence and the buck-boost circuit. The second diode provided on the second path, the third path branching from between the power storage device and the first diode, and supplying the power of the power storage device to the inverter, and the said in the first path. A semiconductor relay provided between the branch point of the third path and the power storage device to switch whether power is supplied or cut off from the power storage device to the electric motor, and an inverter provided in the inverter operating circuit. The power of the power storage device of the power storage device without passing through the semiconductor relay to the booster circuit that raises the voltage input to the operating circuit and supplies power to the semiconductor relay and the switching element of the inverter, and the capacitor provided in the third path. When the voltage of the power storage device is larger than the voltage of the buck-boost circuit and the semiconductor relay is OFF, the inverter operating circuit has the precharge circuit and the precharge circuit. When the power of the power storage device is received via the first path and the semiconductor relay is ON, the power of the power storage device is received via the semiconductor relay and the first path, and the voltage of the power storage device is the voltage of the power storage device. When the voltage is smaller than the voltage of the buck-boost circuit, the power is supplied from the buck-boost circuit via the second path.
第３の態様としては、第２の態様において、前記蓄電装置は、内燃機関の始動装置に電力を供給することを特徴としている。 As a third aspect, in the second aspect, the power storage device is characterized by supplying electric power to a starting device of an internal combustion engine.
１ 電動ブレーキ装置（ブレーキ装置）
３ 電源（蓄電装置）
５ スタータモータ（始動装置）
１１ 電動機
１２ インバータ
１３ 電源ライン（第３経路）
１４，１５ 半導体リレー
１６ コンデンサ
１７ プリチャージ回路
１８ インバータ作動回路
２０ 電源ライン（第１経路）
２１ 第１ダイオード
３１ 演算装置
３４ 昇降圧回路
３５ レギュレータ
３６ 補助電源ライン（第２経路）
３７ 第２ダイオード
1 Electric brake device (brake device)
3 Power supply (power storage device)
5 Starter motor (starting device)
11
14,15
21
37 Second diode
Claims (1)
該電動機を駆動するインバータと、
該インバータを作動させるインバータ作動回路と、
該インバータ作動回路に電力供給する蓄電装置と、
前記インバータ作動回路を制御する演算装置と、
前記蓄電装置の電圧を上昇または下降させて前記演算装置に電力供給する昇降圧回路と、
前記蓄電装置から前記インバータ作動回路へ電力の供給をする第１経路と、
前記昇降圧回路から前記インバータ作動回路へ該第１経路と合流して電力の供給をする第２経路と、
前記第１経路と該第２経路の合流点と前記蓄電装置との間の前記第１経路上に設けられる第１ダイオードと、
前記合流点と前記昇降圧回路との間の前記第２経路上に設けられる第２ダイオードと、
前記第２ダイオードの上流側に位置して前記昇降圧回路の出力側と前記演算装置との間に設けられるレギュレータと、
前記蓄電装置と前記第１ダイオードの間から分岐し、前記蓄電装置の電力を前記インバータに供給する第３経路と、
前記第１経路における前記第３経路の分岐点と前記蓄電装置との間に設けられ、前記蓄電装置から前記電動機へ電力供給するか、または遮断するかを切替える半導体リレーと、
前記インバータ作動回路内に設けられ、前記インバータ作動回路に入力された電圧を上昇させて前記半導体リレーと前記インバータのスイッチング素子に電力供給する昇圧回路と、
前記第３経路に設けられるコンデンサに、前記半導体リレーを介さずに前記蓄電装置の電力を供給するプリチャージ回路と、を有する電動機制御装置であって、
前記インバータ作動回路は、
前記蓄電装置の電圧が前記昇降圧回路の電圧より大きい場合には、
前記半導体リレーがＯＦＦのとき、前記プリチャージ回路と前記第１経路を介して前記蓄電装置の電力供給を受け、
前記半導体リレーがＯＮのとき、前記半導体リレーと前記第１経路を介して前記蓄電装置の電力供給を受け、
前記蓄電装置の電圧が前記昇降圧回路の電圧より小さい場合には、
前記第２経路を介して、前記昇降圧回路からの電力供給を受け、
前記演算装置は、前記レギュレータを介して前記昇降圧回路からの電力供給を受けることを特徴とする電動機制御装置。 With an electric motor
The inverter that drives the motor and
The inverter operating circuit that operates the inverter and
A power storage device that supplies power to the inverter operating circuit,
The arithmetic unit that controls the inverter operation circuit and
A buck-boost circuit that raises or lowers the voltage of the power storage device to supply power to the arithmetic unit, and
A first path for supplying electric power from the power storage device to the inverter operating circuit, and
A second path that joins the first path and supplies electric power from the buck-boost circuit to the inverter operating circuit, and
A first diode provided on the first path between the first path, the confluence of the second path, and the power storage device,
A second diode provided on the second path between the confluence and the buck-boost circuit,
A regulator located upstream of the second diode and provided between the output side of the buck-boost circuit and the arithmetic unit,
A third path that branches from between the power storage device and the first diode and supplies the power of the power storage device to the inverter.
A semiconductor relay provided between the branch point of the third path in the first path and the power storage device to switch whether to supply or cut off power from the power storage device to the motor.
A booster circuit provided in the inverter operating circuit that raises the voltage input to the inverter operating circuit to supply electric power to the semiconductor relay and the switching element of the inverter.
A motor control device comprising a precharge circuit for supplying electric power of the power storage device to a capacitor provided in the third path without going through the semiconductor relay.
The inverter operating circuit is
When the voltage of the power storage device is larger than the voltage of the buck-boost circuit,
When the semiconductor relay is OFF, the power supply of the power storage device is received via the precharge circuit and the first path.
When the semiconductor relay is ON, the power of the power storage device is received via the semiconductor relay and the first path.
When the voltage of the power storage device is smaller than the voltage of the buck-boost circuit,
Power is supplied from the buck-boost circuit via the second path .
The arithmetic unit, a motor control device according to claim Rukoto receiving power from the buck-boost circuit through the regulator.
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