JPH065942Y2 - Motor drive - Google Patents

Motor drive

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JPH065942Y2
JPH065942Y2 JP1987051236U JP5123687U JPH065942Y2 JP H065942 Y2 JPH065942 Y2 JP H065942Y2 JP 1987051236 U JP1987051236 U JP 1987051236U JP 5123687 U JP5123687 U JP 5123687U JP H065942 Y2 JPH065942 Y2 JP H065942Y2
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JP
Japan
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steering
switching element
switching
motor
circuit
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知昭 青谷
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KYB Corp
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Omron Corp
KYB Corp
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Description

【考案の詳細な説明】 〔考案の分野〕 本考案は車両のステアリングハンドルをステアリングモ
ータによって駆動するパワーステアリングのモータ駆動
装置に関するものである。
Description: FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a power steering motor drive device for driving a steering wheel of a vehicle by a steering motor.

〔従来技術とその問題点〕[Prior art and its problems]

(従来技術) 従来電動式パワーステアリングのモータ駆動装置は、特
開昭59-156863号に示されているように、左右方向への
操舵時に夫々導通する第1、第2及び第3、第4のトラ
ンジスタ等の制御素子を用いてステアリングモータを中
心としてブリッジ回路として接続されている。そして右
操舵時には操舵トルクの検出に基づいて第1、第2のト
ランジスタを同時に導通させてモータに正方向の駆動電
流を流し、左操舵時には操舵トルクの検出に基づいて第
3、第4のトランジスタを同時に導通させて、モータに
逆方向の駆動電流を流して制御している。そしてこのよ
うなモータの駆動では、ハンドルがロックした場合等に
強い操舵力が加わるとステアリングの負荷が大きいた
め、モータに過大電流が流れることになるという欠点が
あった。又モータが短絡した場合にはスイッチング素子
に過大電流が流れることになる。又エンジンを回転させ
バッテリーの充電中にバッテリーの端子が外れてしまっ
た場合には、大電圧が発生するためモータやスイッチン
グ素子に過大電流が流れる。又寒冷地等でモータを始動
するために、電源電圧を上昇させて始動した場合にもモ
ータに過大電流が流れる恐れがあるという欠点があっ
た。
(Prior Art) As disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 59-156863, a conventional motor drive device for an electric power steering system has first, second, third, and fourth electrical connections that are conducted during steering in the left-right direction. It is connected as a bridge circuit centering around the steering motor using a control element such as a transistor. Then, at the time of right steering, the first and second transistors are made conductive at the same time based on the detection of the steering torque to allow a positive drive current to flow in the motor, and at the time of left steering, the third and fourth transistors are detected based on the detection of the steering torque. Are simultaneously conducted, and a drive current in the opposite direction is supplied to the motor for control. In driving such a motor, if a strong steering force is applied when the steering wheel is locked or the like, the load on the steering is large, so that an excessive current flows to the motor. If the motor is short-circuited, an excessive current will flow through the switching element. If the battery is disconnected from the battery terminals while the engine is rotating and the battery is being charged, a large voltage is generated and an excessive current flows through the motor and the switching element. In addition, since the motor is started in a cold region or the like, there is a drawback that an excessive current may flow through the motor even when the motor is started by raising the power supply voltage.

一般的には例えば数十A程度の比較的大きな電流をスイ
ッチング素子で制御し、その電流を検出するために第5
図に示すようにFET等のスイッチング素子に直列に電
流検出用抵抗R0を接続し、その両端の電圧に基づいて
駆動電流を検出することが広く行われている。
Generally, a relatively large current of, for example, about several tens of amperes is controlled by a switching element, and the
As shown in the figure, it is widely practiced to connect a current detection resistor R0 in series with a switching element such as an FET and detect a drive current based on the voltage across the resistor.

(考案が解決しようとする問題点) 従ってステアリングモータに直列に抵抗を接続し、その
抵抗値の変化によってモータに流れる電流を検出してモ
ータに過大電流が流れることを防止することが考えられ
る。しかしながらスイッチング素子に直列に接続された
抵抗の電圧変化に基づいて電流を検出しようとすれば、
大電流が流れると抵抗の両端に電圧降下が生じる。車両
では電源電圧が例えば12Vに限られているため、ステア
リングモータ等の制御に用いると負荷に供給される電圧
が低くなるという欠点がある。又抵抗に生じる電圧降下
によって発熱することとなり、電力損失が大きくなると
いう問題点もあった。
(Problems to be solved by the invention) Therefore, it is conceivable to connect a resistor in series with the steering motor, detect the current flowing through the motor by the change in the resistance value, and prevent an excessive current from flowing through the motor. However, if an attempt is made to detect the current based on the voltage change of the resistor connected in series with the switching element,
When a large current flows, a voltage drop occurs across the resistance. In a vehicle, the power supply voltage is limited to, for example, 12 V, so that when it is used to control a steering motor or the like, the voltage supplied to the load becomes low. There is also a problem that heat is generated due to a voltage drop generated in the resistor, resulting in a large power loss.

〔考案の目的〕[Purpose of device]

本考案はこのようなモータ駆動装置の問題点に鑑みてな
されたものであって、モータの駆動電流を直列抵抗を用
いず電圧降下や発熱等を生じさせることなく検出できる
ようにすることを技術的課題とする。
The present invention has been made in view of the problems of such a motor drive device, and it is a technique to detect a drive current of a motor without using a series resistor without causing a voltage drop or heat generation. Subject.

〔考案の構成と効果〕[Constitution and effect of device]

(問題点を解決するための手段) 本考案はステアリング軸に接続されその回転トルクを検
出するトルクセンサと、ステアリングを回動させるステ
アリングモータと、を有する電動式パワーステアリング
のモータ駆動装置であって、第1図及び第3図に示すよ
うに、右操舵導通保持用の第1のスイッチング素子、右
操舵高速スイッチング用の第2のスイッチング素子をス
テアリングモータに対して対称に接続し、左操舵導通保
持用の第3のスイッチング素子、左操舵高速スイッチン
グ用の第4のスイッチング素子をステアリングモータに
対して対称に接続して構成されたブリッジ回路と、トル
クセンサより得られる左右の操舵トルクの検出に基づい
て第1又は第3のスイッチング素子を択一的に導通させ
る導通保持制御部と、トルクセンサからの出力に基づい
てその出力レベルに対応したパルス幅の信号を第2又は
第4のスイッチング素子に選択的に与える高速スイッチ
ング制御部と、第1、第3のスイッチング素子と、第
2、第4のスイッチング素子とのいずれか一方に択一的
に並列接続され、並列接続されたスイッチング素子と同
時に駆動される第5、第6のスイッチング素子、及び該
第5,第6のスイッチング素子に夫々直列に接続され並
列接続されている第1、第3又は第2、第4のスイッチ
ング素子を流れる電流を検出する電流検出用抵抗を有す
る一対の電流検出手段と、を有することを特徴とするも
のである。
(Means for Solving Problems) The present invention is a motor drive device for an electric power steering system, which includes a torque sensor connected to a steering shaft to detect a rotational torque of the steering shaft, and a steering motor for rotating the steering wheel. As shown in FIGS. 1 and 3, the first switching element for maintaining the right steering conduction and the second switching element for the right steering high speed switching are connected symmetrically with respect to the steering motor, and the left steering conduction is established. For detecting the left and right steering torques obtained from the torque sensor and a bridge circuit configured by connecting the third switching element for holding and the fourth switching element for high speed left steering switching symmetrically with respect to the steering motor. Based on a continuity holding control unit that selectively conducts the first or third switching element based on the torque sensor. A high-speed switching controller that selectively supplies a signal having a pulse width corresponding to the output level to the second or fourth switching element based on the output of the first switching element, the first switching element, the third switching element, the second switching element, and the fourth switching element. Of the switching elements, and fifth and sixth switching elements that are driven in parallel with the switching elements connected in parallel, and are connected in series to the fifth and sixth switching elements, respectively. And a pair of current detecting means having a current detecting resistor for detecting a current flowing through the first, third or second and fourth switching elements connected in parallel with each other. is there.

(作用) このような特徴を有する本考案によれば、ステアリング
モータに直列に接続される電力制御用の第1、第3又は
第2、第4のスイッチング素子に夫々並列に第5、第6
のスイッチング素子と電流検出用抵抗を設け、これらの
スイッチング素子の駆動時に電流検出が必要となるので
第5、第6のスイッチング素子を同時に閉成するように
している。そうすれば電力制御用のスイッチング素子に
流れる電流に応じてその両端の電圧が変化する。従って
負荷電流は電流検出用抵抗の両端の電圧変化として検出
されることとなる。
(Operation) According to the present invention having such a feature, the fifth, sixth, and sixth switching elements for power control, which are connected in series to the steering motor, are connected in parallel to each other.
The switching element and the current detection resistor are provided, and current detection is required when driving these switching elements, so the fifth and sixth switching elements are closed at the same time. Then, the voltage across the switching element for power control changes according to the current flowing through the switching element. Therefore, the load current is detected as a voltage change across the current detecting resistor.

(考案の効果) そのため本考案によれば、抵抗をステアリングモータ及
び電力制御用スイッチング素子に直列に接続する必要は
なくなる。そのためステアリングモータに印加される電
圧が低下することがなく電力ロスを改善することができ
る。又電圧検出用抵抗にほとんど電流が流れないので無
駄な電力を消費することがなく、電力効率を改善するこ
とができる。
(Effect of the Invention) Therefore, according to the present invention, it is not necessary to connect the resistor in series with the steering motor and the power control switching element. Therefore, the voltage applied to the steering motor does not decrease and the power loss can be improved. Moreover, since almost no current flows through the voltage detecting resistor, no unnecessary power is consumed and power efficiency can be improved.

〔実施例の説明〕[Explanation of Examples]

(実施例の構成) 第2図は本考案に適用されるパワーステアリング機構の
概略図であり、第3図はそのモータ駆動回路の全体構成
を示すブロック図である。第2図においてステアリング
ハンドル1にはトルクセンサ2及びステアリングハンド
ル1からの操舵力を伝える伝動機構3が接続される。ト
ルクセンサ2はステアリングハンドル1の左右方向のト
ルクを検出するものであって、その出力はモータ駆動回
路4に与えられている。モータ駆動回路4は車両のバッ
テリー5が接続されており、トルクセンサ2から与えら
れる左右方向のトルク信号に対応して左右方向に駆動す
るステアリングモータ6を制御するものであって、伝動
機構3と共に操舵輪7を左右方向に所定角度回動させる
ものである。
(Structure of Embodiment) FIG. 2 is a schematic view of a power steering mechanism applied to the present invention, and FIG. 3 is a block diagram showing an overall structure of a motor drive circuit thereof. In FIG. 2, a steering wheel 1 is connected with a torque sensor 2 and a transmission mechanism 3 for transmitting a steering force from the steering wheel 1. The torque sensor 2 detects the lateral torque of the steering wheel 1, and its output is given to the motor drive circuit 4. The motor drive circuit 4 is connected to the battery 5 of the vehicle, and controls the steering motor 6 which is driven in the left-right direction in response to the torque signal in the left-right direction given from the torque sensor 2, and together with the transmission mechanism 3. The steered wheels 7 are rotated in the left-right direction by a predetermined angle.

次にモータ駆動回路4の構成を第3図を参照しつつ説明
する。本図において、トルクセンサ2からのトルク検出
信号は右方向への回転時に正、左方向への回転時に負と
なるトルクに対応したレベルの信号であって、入力端子
11を介して出力は全波整流回路12及び極性判定回路
13に伝えられる。全波整流回路12は入力信号を全波
整流して電圧比較回路14に与える。又このモータ駆動
回路4は一定の周波数、例えば20KHzの方形波を発振す
る発振回路15が設けられており、その出力は積分回路
16及びDC−DCコンバータ17に与えられる。積分
回路16はこの方形波の信号を積分して三角波に変換す
るものであって、その出力を電圧比較回路14に基準電
圧として与える。電圧比較回路14は三角波を基準電圧
として全波整流回路12の出力を比較するため、トルク
センサ2のレベル変化デューティが変化するパルス信号
として出力するものであり、その出力はドライブロジッ
ク回路18に与えられる。ドライブロジック回路18に
は又極性判定回路13の極性判定出力が与えられてい
る。ドライブロジック回路18はアンド回路18a,1
8bを有しており、正又は負の極性判定出力に基づいて
電圧比較回路14から得られるパルス幅変調された信号
を+側ロアFETドライバ19又は−側ロアFETドラ
イバ20に選択的に与えるものである。又極性判定回路
13は正又は負の極性判定によりアンド回路18a,1
8b及びフォトカップラ21,22に選択的に信号を与
えるものである。フォトカップラ21,22は駆動時に
は夫々+側アッパFETドライバ23、−側アッパFE
Tドライバ24を駆動する。FETドライバ23,24
はフォトカップラ21又は22からの出力に基づいて右
側及び左側のアッパFET25及び26を夫々駆動する
ものであり、FETドライバ19,20は夫々右側及び
左側のロアFET27,28を駆動するものである。こ
こで「アッパ」とはモータ駆動回路4の電源端子に近い
側を「ロア」とは電源端子から遠い方のFETを示して
いる。又FETドライバ19,20,23,24に示さ
れる「+」,「−」は、極性判定回路13によって判定
された正電圧又は負電圧に対応している。FET25〜
28は夫々パワーMOSFETによって構成されたスイ
ッチング素子であって、FET25,27は右方向の操
作時に導通する第1及び第2のスイッチング素子を構成
しており、FET26及び28は左方向への操作時に導
通する第3及び第4のスイッチング素子を構成してい
る。そしてこれらのFETはブリッジ回路接続されその
中間に端子4a,4bを介してステアリングモータ6が
接続される。そしてロアFET27,28には導通時に
その電流を検出する電流検出回路29,30が接続され
ており、その出力は過電流遮断器31に与えられる。過
電流遮断器31はステアリングモータ6に過大電流が流
れたときに電流を遮断するものである。そして電源入力
端子4c,4dには、図示しないイグニッションスイッ
チを介して車両のバッテリー5の正及び負の両端が接続
されている。ここでDC−DCコンバータ17と極性判
定回路13及びフォトカップラ21、+側及び−側アッ
パFETドライバ23,24は、トルクセンサによる得
られる左右の操舵トルクの検出に基づいて第1又は第3
のスイッチング素子を択一的に導通させる導通保持部3
2を構成している。又全波整流回路12、電圧比較回路
14、方形波発振回路15、積分回路16とドライブロ
ジック回路18、+側及び−側ロアFETドライバ1
9,20は、トルクセンサ2からの出力に基づいてその
出力レベルに対応したパルス幅の信号を第1又は第3の
スイッチング素子に選択的に与える高速スイッチング制
御部33を構成している。
Next, the configuration of the motor drive circuit 4 will be described with reference to FIG. In the figure, the torque detection signal from the torque sensor 2 is a signal of a level corresponding to the torque that becomes positive when rotating in the right direction and becomes negative when rotating in the left direction, and the output is entirely output via the input terminal 11. It is transmitted to the wave rectification circuit 12 and the polarity determination circuit 13. The full-wave rectifier circuit 12 full-wave rectifies the input signal and supplies it to the voltage comparison circuit 14. Further, the motor drive circuit 4 is provided with an oscillating circuit 15 which oscillates a square wave having a constant frequency, for example, 20 KHz, and its output is given to an integrating circuit 16 and a DC-DC converter 17. The integrating circuit 16 integrates the square wave signal and converts it into a triangular wave, and supplies the output to the voltage comparing circuit 14 as a reference voltage. Since the voltage comparison circuit 14 compares the output of the full-wave rectification circuit 12 with the triangular wave as a reference voltage, it outputs as a pulse signal with which the level change duty of the torque sensor 2 changes, and its output is given to the drive logic circuit 18. To be The drive logic circuit 18 is also supplied with the polarity determination output of the polarity determination circuit 13. The drive logic circuit 18 is an AND circuit 18a, 1
8b, and selectively applies a pulse width modulated signal obtained from the voltage comparison circuit 14 based on the positive or negative polarity determination output to the + side lower FET driver 19 or the − side lower FET driver 20. Is. In addition, the polarity determination circuit 13 determines whether the AND circuit 18a, 1a has a positive or negative polarity determination.
8b and the photocouplers 21 and 22 are selectively provided with signals. The photocouplers 21 and 22 respectively drive the + side upper FET driver 23 and the − side upper FE when driven.
The T driver 24 is driven. FET drivers 23 and 24
Is for driving the right and left upper FETs 25 and 26 based on the output from the photocoupler 21 or 22, respectively, and the FET drivers 19 and 20 are for driving the right and left lower FETs 27 and 28, respectively. Here, the "upper" indicates the side closer to the power supply terminal of the motor drive circuit 4, and the "lower" indicates the FET farther from the power supply terminal. Further, “+” and “−” shown in the FET drivers 19, 20, 23 and 24 correspond to the positive voltage or the negative voltage determined by the polarity determination circuit 13. FET25〜
28 is a switching element composed of a power MOSFET, respectively, and FETs 25 and 27 constitute first and second switching elements that conduct when operated in the right direction, and FETs 26 and 28 are operated in the left direction. It constitutes the third and fourth switching elements that conduct. The FETs are connected in a bridge circuit, and the steering motor 6 is connected in the middle between the FETs via terminals 4a and 4b. The lower FETs 27 and 28 are connected to current detection circuits 29 and 30 that detect the current when they are conductive, and the output thereof is given to an overcurrent breaker 31. The overcurrent breaker 31 cuts off the current when an excessive current flows through the steering motor 6. Both positive and negative ends of the vehicle battery 5 are connected to the power input terminals 4c and 4d via an ignition switch (not shown). Here, the DC-DC converter 17, the polarity determination circuit 13, the photocoupler 21, the + side and-side upper FET drivers 23, 24 are the first or the third based on the detection of the left and right steering torques obtained by the torque sensor.
Continuity holding unit 3 for selectively conducting the switching element of
Make up 2. Also, a full-wave rectifier circuit 12, a voltage comparison circuit 14, a square-wave oscillator circuit 15, an integrating circuit 16 and a drive logic circuit 18, a + side and-side lower FET driver 1
9 and 20 constitute a high-speed switching control unit 33 which selectively supplies a signal having a pulse width corresponding to the output level of the torque sensor 2 to the first or third switching element based on the output from the torque sensor 2.

次に4つのFETがブリッジ接続されたFETブリッジ
の回路構成について第1図を参照しつつ説明する。ここ
でFET25,26のドレインはリレー回路を介してバ
ッテリー5の正極端に接続されており、そのソース端は
夫々FET28及び27のドレインに接続される。又F
ET25,28の共通接続端とFET26,27の共通
接続端にはモータ接続端子4a,4bを介してステアリ
ングモータ6が接続され、FET27,28のソース端
は接地されている。本図において各FET25〜28の
ドレイン・ゲート間にはダイオード及びツェナダイオー
ドから成るサージ吸収回路が接続され、ドレイン・ソー
ス間にはフライホイルダイオードが接続されている。
Next, a circuit configuration of an FET bridge in which four FETs are bridge-connected will be described with reference to FIG. Here, the drains of the FETs 25 and 26 are connected to the positive terminal of the battery 5 via a relay circuit, and the source terminals thereof are connected to the drains of the FETs 28 and 27, respectively. Also F
The steering motor 6 is connected to the common connection ends of the ETs 25 and 28 and the FETs 26 and 27 through motor connection terminals 4a and 4b, and the source ends of the FETs 27 and 28 are grounded. In the figure, a surge absorbing circuit composed of a diode and a Zener diode is connected between the drain and gate of each FET 25 to 28, and a flywheel diode is connected between the drain and source.

FET27,28に接続される電流検出回路29,30
は夫々トランジスタTr1と抵抗R1及びトランジスタTr2
と抵抗R2から構成されている。トランジスタTr1,Tr2
はコレクタ端がFET27,28のドレインに、ベース
が抵抗R3,R4を介して+側及び−側ロアFETドラ
イバ19,20の制御入力端に接続される。そしてエミ
ッタには同一の抵抗値を有するエミッタ抵抗R1,R2
が夫々接続されており、更にエミッタにより抵抗R5,
R6を介して共通接続されて電流検出信号として過電流
遮断器31に与えられる。過電流遮断器31は抵抗R
7,R8の分圧によって所定レベルの閾値が設定された
演算増幅器から成る比較器34と、その入出力端間に出
力をホールドするためのダイオードD1及び抵抗R9が
接続されている。そして比較器34の出力は抵抗R10
を介してトランジスタTr3に与えられる。トランジスタT
r3はスイッチングトランジスタであって、そのコレクタ
にはリレーコイルXを介してメインスイッチ35が接続
されている。トランジスタTr3はメインスイッチ35の
投入時には常に導通しており、比較器34より所定閾値
レベル以上の信号によって出力が反転したときにはオフ
となるように制御するものである。リレーXはFET2
5〜28のブリッジ回路の電源を制御するものであっ
て、バッテリー5から電源がリレー接点Xaを介してF
ET25,26のドレインに接続されている。
Current detection circuits 29 and 30 connected to the FETs 27 and 28
Are transistor Tr1, resistor R1 and transistor Tr2 respectively.
And resistor R2. Transistors Tr1 and Tr2
Has a collector terminal connected to the drains of the FETs 27 and 28, and a base connected to the control input terminals of the + side and-side lower FET drivers 19 and 20 through resistors R3 and R4. The emitter resistors R1 and R2 having the same resistance value are used for the emitters.
Are connected to each other, and the resistor R5 is further connected by the emitter.
They are commonly connected via R6 and given to the overcurrent breaker 31 as a current detection signal. The overcurrent breaker 31 has a resistance R
A comparator 34 formed of an operational amplifier in which a threshold value of a predetermined level is set by voltage division of 7 and R8, a diode D1 for holding an output and a resistor R9 are connected between the input and output ends thereof. The output of the comparator 34 is the resistance R10.
Is given to the transistor Tr3 via. Transistor T
r3 is a switching transistor, and its collector is connected to the main switch 35 via a relay coil X. The transistor Tr3 is always turned on when the main switch 35 is turned on, and is controlled to be turned off when the output is inverted by the signal from the comparator 34 at a predetermined threshold level or higher. Relay X is FET2
5 to 28 controls the power supply of the bridge circuit, and the power is supplied from the battery 5 via the relay contact Xa.
It is connected to the drains of ETs 25 and 26.

(実施例の動作) 次に本実施例の動作について説明する。まずトランジス
タTr3は電源が投入されるとベースに一定の電圧が与え
られるため、第1図に示すメインスイッチ35を投入す
るとトランジスタTr3がオンとなってリレーコイルXが
励磁される。従ってリレーXの常開接点Xaが閉成さ
れ、アッパFET25,26に電源が供給される。又方
形波発振回路15は例えば20KHzの方形波の信号を発振
している。ここで運転者がステアリングハンドル1を操
作すると、そのトルクの変化がトルクセンサ2によって
検出されてモータ駆動回路4に与えられる。第4図はモ
ータ駆動回路4の各部の波形を示す波形図である。第4
図(a)に示すようなトルクセンサ2からの信号が伝えら
れると、全波整流回路12によって第4図(b)に示すよ
うに全波整流されて電圧比較回路14に与えられる。又
方形波発振器15の方形波信号は積分回路16を介して
三角波に変換されて電圧比較器14に伝えられるため、
電圧比較回路14よりその電圧レベルに対応したパルス
幅の信号が生じることとなってパルス幅変調される。こ
こで時刻t1〜t2に示すようにトルクセンサ2より+側の
入力信号が与えられた場合には、極性判定回路13によ
ってその極性が判定されてドライブロジック回路18の
アンド回路18aに“H”レベルの信号が伝わる。従っ
てアンド回路18aを介して+側ロアFETドライバ1
9にこのパルス信号が伝えられる。同様にしてフォトカ
ップラ21を介して+側アッパFETドライバ23が連
続的に駆動される。従って第4図(c),(d)に示すように
FET25が連続してオン状態となり、FET27はパ
ルス駆動される。従って第4図(g)に示すようにステア
リングモータ6がパルス駆動されることとなる。
(Operation of Embodiment) Next, the operation of this embodiment will be described. First, since a constant voltage is applied to the base of the transistor Tr3 when the power is turned on, when the main switch 35 shown in FIG. 1 is turned on, the transistor Tr3 is turned on and the relay coil X is excited. Therefore, the normally open contact Xa of the relay X is closed, and power is supplied to the upper FETs 25 and 26. The square wave oscillating circuit 15 oscillates a square wave signal of 20 KHz, for example. Here, when the driver operates the steering wheel 1, a change in the torque is detected by the torque sensor 2 and given to the motor drive circuit 4. FIG. 4 is a waveform diagram showing the waveform of each part of the motor drive circuit 4. Fourth
When a signal from the torque sensor 2 as shown in FIG. 4A is transmitted, it is full-wave rectified by the full-wave rectification circuit 12 as shown in FIG. Further, since the square wave signal of the square wave oscillator 15 is converted into a triangular wave through the integrating circuit 16 and transmitted to the voltage comparator 14,
The voltage comparison circuit 14 produces a signal having a pulse width corresponding to the voltage level, and the pulse width is modulated. Here, when a + side input signal is given from the torque sensor 2 as shown from time t 1 to time t 2 , the polarity determination circuit 13 determines the polarity and the AND circuit 18 a of the drive logic circuit 18 indicates “ An H "level signal is transmitted. Therefore, through the AND circuit 18a, the + side lower FET driver 1
This pulse signal is transmitted to 9. Similarly, the + side upper FET driver 23 is continuously driven through the photocoupler 21. Therefore, as shown in FIGS. 4 (c) and 4 (d), the FET 25 is continuously turned on and the FET 27 is pulse-driven. Therefore, the steering motor 6 is pulse-driven as shown in FIG. 4 (g).

時刻t3〜t4に示すようにトルクセンサ2からの出力が負
側である場合には、同様にして−側ロアFETドライバ
20によってFET26が連続的に導通し−側アッパF
ETドライバ24によってロアFET28がパルス駆動
される。従ってステアリングモータ6には第4図(g)に
示すような電流が供給される。ここでFET27,28
のパルス駆動時には同時に+側及び−側ロアFETドラ
イバ19,20によってトランジスタTr1又はTr2が同様
にパルス駆動される。そしてFET27又は28の両端
の電圧は夫々のFETに流れる電流変化に対応するた
め、抵抗R1又はR2の両端の電圧変化を読取ることに
よってFET27,28に流れる電流を検出することが
できる。この検出された電流は過電流遮断器31に与え
られている。
When the output from the torque sensor 2 as shown at time t 3 ~t 4 is negative side, the same way - by the side lower FET driver 20 FET 26 is continuously conductive - side upper F
The lower FET 28 is pulse-driven by the ET driver 24. Therefore, the steering motor 6 is supplied with a current as shown in FIG. FET27,28 here
At the same time, the transistor Tr1 or Tr2 is similarly pulse-driven by the + side and-side lower FET drivers 19 and 20. Since the voltage across the FET 27 or 28 corresponds to the change in the current flowing through each FET, the current flowing through the FET 27, 28 can be detected by reading the voltage change across the resistor R1 or R2. The detected current is given to the overcurrent breaker 31.

さて何らかの事故で時刻t5にFET25,27に極めて
大きな電流、例えば100A程度の大電流が流れた場合に
も、その電流値が電圧の変化として検出されこの電流に
対応した信号は過電流遮断器31に与えられる。そして
その出力が比較器34に設定されている所定の閾値レベ
ルVerfを越えた場合には、第4図(h)に示すように比較
器34の出力によりトランジスタTr3がオフとなる。そ
うすればリレーコイルXの付勢が停止されるため、リレ
ーXの常開接点Xaが開放しFET25〜28に供給さ
れている電源電圧が遮断される。従って異常な電流がス
テアリングモータ6に流れてモータが焼損したり、スイ
ッチング用のFET25〜28が破損する事故を未然に
防止することができる。
Even if an extremely large current, for example, a large current of about 100 A, flows through the FETs 25 and 27 at time t5 due to some accident, the current value is detected as a change in voltage, and the signal corresponding to this current is the overcurrent breaker. Given to 31. When the output exceeds the predetermined threshold level Verf set in the comparator 34, the transistor Tr3 is turned off by the output of the comparator 34 as shown in FIG. 4 (h). Then, the energization of the relay coil X is stopped, so that the normally open contact Xa of the relay X is opened and the power supply voltage supplied to the FETs 25 to 28 is cut off. Therefore, it is possible to prevent an accident in which an abnormal current flows to the steering motor 6 and the motor is burned or the switching FETs 25 to 28 are damaged.

尚本実施例は連続駆動及びパルス駆動される対のFET
から成るブリッジ回路のうちパルス駆動されるFETに
並列に電流検出回路を設け、そこを流れる電流を測定す
るようにしているが、連続的に駆動されるFET、本実
施例ではFET25,26に並列に同様の電流検出回路
を接続してもよいことはいうまでもない。又スイッチン
グ素子としてFETに限らずパワートランジスタ等の電
力制御素子を用いてもよい。更に電力制御用スイッチン
グ素子に並列に接続される電流検出回路のスイッチング
素子としても、本実施例に示したトランジスタの他にF
ET等のスイッチング素子を用いてもよい。この場合も
併設される電力制御用スイッチング素子と同時に開閉す
ることによってその電流を測定することが可能である。
In this embodiment, a pair of FETs that are continuously driven and pulse-driven are used.
A current detection circuit is provided in parallel with the pulse-driven FET of the bridge circuit composed of the above, and the current flowing therethrough is measured. However, the FET that is continuously driven is parallel to the FETs 25 and 26 in this embodiment. It goes without saying that a similar current detection circuit may be connected to the. The switching element is not limited to the FET, and a power control element such as a power transistor may be used. Further, as the switching element of the current detection circuit connected in parallel to the power control switching element, in addition to the transistor shown in this embodiment, F
A switching element such as ET may be used. In this case as well, the current can be measured by opening and closing the switching element for controlling electric power provided at the same time.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本考案の一実施例によるモータ駆動回路のブリ
ッジ回路部の構成を示す回路図、第2図は本考案のモー
タ駆動装置が適用される電動式パワーステアリング機構
の概略構成図、第3図は本実施例のモータ駆動回路の構
成を示すブロック図、第4図は各部の波形を示す波形
図、第5図は従来の電力制御用素子とその電流を測定す
るために挿入される電流検出抵抗を示す回路図である。 1……ステアリングハンドル、2……トルクセンサ、3
……伝動機構、4……モータ駆動回路、6……ステアリ
ングモータ、11……トルク入力端子、19,20,2
3,24……FETドライバ、25……アッパFET
(第1のスイッチング素子)、26……アッパFET
(第3のスイッチング素子)、27……ロアFET(第
2のスイッチング素子)、28……ロアFET(第4の
スイッチング素子)、29,30……電流検出回路、3
1……過電流遮断器、32……導通保持制御部、33…
…高速スイッチング制御部、34……比較器、Tr1……
スイッチングトランジスタ(第5のスイッチング素
子)、Tr2……スイッチングトランジスタ(第6のスイ
ッチング素子)
FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of a bridge circuit portion of a motor drive circuit according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a schematic configuration diagram of an electric power steering mechanism to which a motor drive device of the present invention is applied. FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the motor drive circuit of this embodiment, FIG. 4 is a waveform diagram showing the waveform of each part, and FIG. 5 is a conventional power control element and is inserted to measure its current. It is a circuit diagram which shows a current detection resistance. 1 ... Steering handle, 2 ... Torque sensor, 3
...... Transmission mechanism, 4 ...... Motor drive circuit, 6 ...... Steering motor, 11 ...... Torque input terminal, 19, 20, 2
3,24 ... FET driver, 25 ... upper FET
(First switching element), 26 ... Upper FET
(Third switching element), 27 ... lower FET (second switching element), 28 ... lower FET (fourth switching element), 29, 30 ... current detection circuit, 3
1 ... Overcurrent breaker, 32 ... Continuity holding control unit, 33 ...
… High-speed switching controller, 34 …… Comparator, Tr1 ……
Switching transistor (fifth switching element), Tr2 ... Switching transistor (sixth switching element)

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] 【請求項1】ステアリング軸に接続されその回転トルク
を検出するトルクセンサと、ステアリングを回動させる
ステアリングモータと、を有する電動式パワーステアリ
ングのモータ駆動装置であって、 右操舵導通保持用の第1のスイッチング素子、右操舵高
速スイッチング用の第2のスイッチング素子を前記ステ
アリングモータに対して対称に接続し、左操舵導通保持
用の第3のスイッチング素子、左操舵高速スイッチング
用の第4のスイッチング素子を前記ステアリングモータ
に対して対称に接続して構成されたブリッジ回路と、 前記トルクセンサより得られる左右の操舵トルクの検出
に基づいて前記第1又は第3のスイッチング素子を択一
的に導通させる導通保持制御部と、 前記トルクセンサからの出力に基づいてその出力レベル
に対応したパルス幅の信号を前記第2又は第4のスイッ
チング素子に選択的に与える高速スイッチング制御部
と、 前記第1、第3のスイッチング素子と、前記第2、第4
のスイッチング素子とのいずれか一方に択一的に並列接
続され、前記並列接続されたスイッチング素子と同時に
駆動される第5、第6のスイッチング素子、及び該第
5、第6のスイッチング素子に夫々直列に接続され並列
接続されている前記第1、第3又は第2、第4のスイッ
チング素子を流れる電流を検出する電流検出用抵抗を有
する一対の電流検出手段と、を有することを特徴とする
モータ駆動装置。
1. A motor drive device for an electric power steering system, comprising: a torque sensor connected to a steering shaft to detect a rotational torque of the steering shaft; and a steering motor for rotating a steering wheel. A first switching element, a second switching element for right steering high speed switching are connected symmetrically with respect to the steering motor, and a third switching element for maintaining left steering conduction and a fourth switching element for left steering high speed switching. A bridge circuit configured by connecting elements symmetrically with respect to the steering motor, and selectively conducting the first or third switching element based on detection of left and right steering torques obtained by the torque sensor. And a continuity holding control unit for controlling the output level based on the output from the torque sensor. And fast switching control unit to provide a pulse width of the signal selectively to the second or fourth switching element, and the first, third switching element, the second, fourth
Of the switching elements, and the fifth and sixth switching elements, which are driven in parallel with the switching elements connected in parallel, and the fifth and sixth switching elements, respectively. A pair of current detection means having a current detection resistor for detecting a current flowing through the first, third or second and fourth switching elements connected in series and connected in parallel. Motor drive device.
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