KR101841406B1 - 전동 모터의 구동 제어 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 전동 모터의 구동 제어 장치 및 제어 방법에 관한 것이다.
반도체 릴레이를 과대한 서지 전압으로부터 보호하면서, 전기 브레이크의 발생을 억제한다.
구동 제어 장치는, 전동 모터를 구동 제어하는 구동 회로와, 구동 회로와 전동 모터 사이의 구동 라인 상에 배치되어, 구동 회로로부터 전동 모터로의 통전을 차단하는 반도체 릴레이와, 반도체 릴레이의 구동 회로측과 전동 모터측의 전위차가 미리결정된 값 이상이 되었을 때에 반도체 릴레이를 온시키는 액티브 클램프 회로를 포함하여 구성된다.

Description

전동 모터의 구동 제어 장치{DRIVE CONTROL APPARATUS FOR ELECTRIC MOTOR}
본 발명은 전동 모터의 구동 제어 장치에 관한 것이다.
종래, 예컨대 인버터 회로의 고장 등에 의해 전동 모터에 전기 브레이크가 발생하는 것을 억제하기 위해, 모터 구동 회로와 전동 모터 사이에 상(相) 차단용 릴레이(상 릴레이)를 설치하고 있다. 이 상 릴레이에, MOSFET 등의 반도체 소자를 이용한 반도체 릴레이를 채용하면, 제품의 소형화와 신뢰성의 향상을 도모할 수 있다. 그러나, 반도체 릴레이는, 내압의 제약이 크기 때문에, 상 차단할 때에 전동 모터의 인덕턴스에 의해 발생하는 서지 전압으로부터 보호할 필요가 있다.
그래서, 예컨대 특허문헌 1에서는, 반도체 릴레이와 병렬로 저항기를 접속하여 보호하고 있다. 반도체 릴레이가 오프되어 있을 때에, 저항기를 통해 전류를 흘림으로써, 반도체 릴레이에 인가되는 전위차를 작게 하여 내압을 넘지 않도록 할 수 있다.
특허문헌 1: 일본 특허 공개 제2002-238287호 공보
그러나, 특허문헌 1의 기술로 반도체 릴레이를 큰 서지 전압으로부터 보호하기 위해서는, 저항기의 저항치를 낮게 해야 한다. 저항치를 낮게 하면 전기 브레이크의 요인인 폐루프의 임피던스를 낮추게 되고, 전기 브레이크의 발생을 억제한다는 상 릴레이 본래의 기능이 저하되거나 손상되거나 한다. 이 때문에, 과대한 서지 전압으로부터의 보호와 전기 브레이크의 억제를 양립시키는 것은 어렵다.
본 발명은 상기와 같은 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적으로 하는 바는, 반도체 릴레이를 과대한 서지 전압으로부터 보호하면서, 전기 브레이크의 발생을 억제할 수 있는 전동 모터의 구동 제어 장치를 제공하는 것에 있다.
그 때문에, 본 발명의 구동 제어 장치는, 전동 모터를 구동 제어하는 구동 회로와, 상기 구동 회로와 상기 전동 모터 사이의 구동 라인 상에 상마다 배치되어, 상기 구동 회로로부터 상기 전동 모터로의 통전(通電)을 차단하는 상 차단용의 제1 반도체 릴레이와, 상기 제1 반도체 릴레이를 상기 전동 모터의 상마다 혹은 일괄적으로 구동하여, 상 차단을 행하는 제1 드라이버와, 상기 제1 드라이버에 의해 상기 제1 반도체 릴레이가 상 차단된 상태에서, 외력에 의해 상기 전동 모터가 회동되고, 상기 제1 반도체 릴레이의 상기 구동 회로측과 상기 전동 모터측의 전위차가 미리결정된 값 이상이 되었을 때에 상기 제1 반도체 릴레이를 온시키는 제1 액티브 클램프 회로를 포함하여 구성된다.
본 발명에 의하면, 전기 브레이크로 이어지는 고장을 검출하여 제1 반도체 릴레이를 오프한 경우에, 부(負)의 과대한 서지 전압이 발생하면, 제1 액티브 클램프 회로에 의해 제1 반도체 릴레이를 온시켜, 서지 전압이 제1 반도체 릴레이에 인가되는 것을 억제하여 보호할 수 있다. 따라서, 제1 반도체 릴레이를 과대한 서지 전압으로부터 보호하면서, 전기 브레이크의 발생을 억제할 수 있다.
도 1은, 전동 파워 스티어링 장치의 개략 구성도이다.
도 2는, 본 발명의 제1 실시형태에 관련된 전동 모터의 구동 제어 장치를 나타내는 회로도이다.
도 3은, 본 발명의 제2 실시형태에 관련된 전동 모터의 구동 제어 장치를 나타내는 회로도이다.
도 4는, 본 발명의 제3 실시형태에 관련된 전동 모터의 구동 제어 장치를 나타내는 회로도이다.
도 5는, 본 발명의 제4 실시형태에 관련된 전동 모터의 구동 제어 장치를 나타내는 회로도이다.
도 6은, 본 발명의 제5 실시형태에 관련된 전동 모터의 구동 제어 장치를 나타내는 회로도이다.
도 7은, 본 발명의 제6 실시형태에 관련된 전동 모터의 구동 제어 장치를 나타내는 회로도이다.
도 8은, 본 발명의 제7 실시형태에 관련된 전동 모터의 구동 제어 장치를 나타내는 회로도이다.
도 9는, 본 발명의 변형예에 관해 설명하기 위한 회로도이다.
이하, 본 발명의 실시형태에 관해 도면을 참조하여 설명한다.
본 실시형태에서는, 전동 모터의 구동 제어 장치의 일례로서 전동 파워 스티어링 장치에 관해 설명한다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 전동 파워 스티어링 장치, 소위 EPS(Electric Power Steering) 시스템은, 스티어링 휠(100), 조타 토크 검출 센서(110), 어시스트용 모터(120) 및 제어 장치(130) 등을 포함하여 구성된다. 스티어링 샤프트(140)를 내포하는 스티어링 칼럼(150) 내에는, 상기 조타 토크 검출 센서(110) 및 감속기(160)가 설치되어 있다.
그리고, 차량의 운전자가 스티어링 조작을 행할 때에, 스티어링 샤프트(140)에 발생하는 조타 토크를 조타 토크 검출 센서(110)에 의해 검출한다. 이 조타 토크 신호(S1)와 차속 신호(S2) 등에 기초하여, 제어 장치(130)에 의해 어시스트용 모터(120)를 구동함으로써, 어시스트용 모터(120)로부터 주행 상태에 따른 스티어링 어시스트력을 발생시킨다. 이에 따라, 스티어링 샤프트(140)의 선단에 설치된 피니언 기어(170)가 회전하면, 랙축(180)이 진행 방향 좌우로 수평 이동함으로써, 운전자의 스티어링 조작이 차륜(타이어)(200)에 전달되어 차량의 방향을 바꾼다.
[제1 실시형태]
다음으로, 본 발명의 제1 실시형태에 관련된 전동 파워 스티어링 제어 장치의 회로 구성에 관해 도 2에 의해 설명한다. 도 2에 있어서, 도 1에 나타낸 EPS 시스템에서의 어시스트용 모터는, 제어 장치로서의 컨트롤 유닛에 의해 제어된다. 도 1의 어시스트용 모터(120)를 전동 모터(M)에, 제어 장치(130)를 컨트롤 유닛(300)에 각각 대응시키고, 컨트롤 유닛(300) 내의 마이크로컴퓨터(6)에 조타 토크 신호(S1) 및 차속 신호(S2) 등을 공급한다(도시하지 않음). 그리고, 마이크로컴퓨터(6)에 의해, 구동 회로로서 작동하는 인버터용 드라이버 회로(2) 및 인버터 회로(1)를 경유하여 전동 모터(M)를 구동하여, 주행 상태에 따른 스티어링 어시스트력을 발생시킨다.
컨트롤 유닛(300)은, 또한, 상 릴레이(3U, 3V, 3W), 전원 릴레이(4)(역행 차단 릴레이(제2 반도체 릴레이)(4a) 및 회생 차단 릴레이(제3 반도체 릴레이)(4b)), 전원 IC(5), 전원 릴레이용의 디스크리트 구성의 드라이버(7a, 7b), 상 릴레이(3U, 3V, 3W)용의 디스크리트 구성의 드라이버(8U, 8V, 8W), 승압 회로(9) 및 액티브 클램프 회로(10U, 10V, 10W) 등을 포함하여 구성되어 있다.
전원 IC(5)는, 배터리 등의 전원으로부터 공급되는 전원 전압에 기초하여, 마이크로컴퓨터(6)에 동작 전원을 공급한다. 승압 회로(9)에도 배터리로부터 전원 전압이 공급되고, 이 전원 전압을 승압하여 승압 전압을 생성한다.
드라이버(제2 드라이버)(7a)는, 마이크로컴퓨터(6)에 의한 제어에 기초하여, 승압 회로(9)에 의해 승압된 전압 레벨의 제어 신호를 역행 차단 릴레이(반도체 릴레이)(4a)에 공급하여 온/오프 제어한다. 마찬가지로, 드라이버(제3 드라이버)(7b)는, 마이크로컴퓨터(6)에 의한 제어에 기초하여, 승압 회로(9)에 의해 승압된 전압 레벨의 제어 신호를 회생 차단 릴레이(반도체 릴레이)(4b)에 공급하여 온/오프 제어한다.
전원 릴레이(4)(역행 차단 릴레이(4a)와 회생 차단 릴레이(4b))는, N 채널형 MOSFET으로 구성되어 있다. 이들 MOSFET의 드레인과 소스 사이의 전류 통로와, 소스와 드레인 사이의 전류 통로가 직렬 접속되고, 배터리로부터 인버터 회로(1)에 전원 라인(15)을 통해 동작 전원을 공급하도록 되어 있다. 이들 MOSFET에 있어서, 소스와 드레인 사이에 순방향으로 접속되어 있는 다이오드(D10, D11)는 기생 다이오드이다.
인버터 회로(1)는, 구동 라인(14U, 14V, 14W)을 통해 전동 모터(M)의 U 상, V 상 및 W 상을 각각 상마다 구동하는 3조의 반도체 소자를 구비한 3상 브릿지 회로 구성이다. 본 예에서는, 각 반도체 소자가 N 채널형 MOSFET(1UH, 1UL, 1VH, 1VL, 1WH, 1WL)으로 구성되어 있다.
MOSFET(1UH, 1UL)은, 전원 라인(15)과 접지점 사이에 드레인과 소스 사이의 전류 통로가 직렬 접속되고, 공통 접속점에 상기 구동 라인(14U)의 일단이 접속된다. MOSFET(1VH, 1VL)은, 전원 라인(15)과 접지점 사이에 드레인과 소스 사이의 전류 통로가 직렬 접속되고, 공통 접속점에 상기 구동 라인(14V)의 일단이 접속된다. 또한, MOSFET(1WH, 1WL)은, 전원 라인(15)과 접지점 사이에 드레인과 소스 사이의 전류 통로가 직렬 접속되고, 공통 접속점에 상기 구동 라인(14W)의 일단이 접속되어 있다.
또한, 각 MOSFET(1UH, 1UL, 1VH, 1VL, 1WH, 1WL)에 있어서, 소스와 드레인 사이에 순방향으로 접속되어 있는 다이오드(D1∼D6)는 기생 다이오드이다.
인버터용 드라이버 회로(2)는, 인버터 회로(1)에서의 상류측 구동 소자(상아암)인 MOSFET(1UH, 1VH, 1WH)에 각각 대응하는 H측 드라이버(2UH, 2VH, 2WH)와, 하류측 구동 소자(하아암)인 MOSFET(1UL, 1VL, 1WL)에 각각 대응하는 L측 드라이버(2UL, 2VL, 2WL)를 구비하고 있다. 이들 H측 드라이버(2UH, 2VH, 2WH)와 L측 드라이버(2UL, 2VL, 2WL)에는, 승압 회로(9)에 의해 승압된 전원 전압이 공급되고, 마이크로컴퓨터(6)에 의해 제어된다. 각 H측 드라이버(2UH, 2VH, 2WH)의 출력단에는 각각, MOSFET(1UH, 1VH, 1WH)의 게이트가 접속되어 선택적으로 온/오프 제어된다. 각 L측 드라이버(2UL, 2VL, 2WL)의 출력단에는 각각, MOSFET(1UL, 1VL, 1WL)의 게이트가 접속되어 선택적으로 온/오프 제어된다.
상 릴레이(제1 반도체 릴레이)(3U, 3V, 3W)는 각각, 인버터 회로(1)와 전동 모터(M) 사이, 즉 구동 라인(14U, 14V, 14W) 상에 설치되어 있다. 이들 상 릴레이(3U, 3V, 3W)에는, 반도체 소자, 본 예에서는 N 채널형 MOSFET을 이용하고 있으며, 인버터 회로(1)로부터 전동 모터(M)로의 통전을 차단한다. 또한, 각 상 릴레이(3U, 3V, 3W)에 대응하여, 상마다 드라이버(8U, 8V, 8W)가 설치되어 있다. 상 릴레이(3U, 3V, 3W)를 구성하는 각 MOSFET은, 드레인이 인버터 회로(1)측에 접속되고, 소스가 전동 모터(M)측에 접속되고, 게이트가 드라이버(8U, 8V, 8W)에 접속되어 있다. 이들 MOSFET의 소스와 드레인 사이에는, 기생 다이오드(D7∼D9)가 형성되어 있고, 기생 다이오드(D7∼D9)의 방향이 전동 모터(M)측으로부터 인버터 회로(1)측을 향하여 순방향으로 되어 있다. 드라이버(8U, 8V, 8W)에는 승압 회로(9)로부터 승압된 전원 전압이 공급되고, 마이크로컴퓨터(6)의 제어에 기초하여, 제어 라인(제1 제어 라인)(16U, 16V, 16W)을 각각 통해 각 MOSFET의 게이트에 제어 신호를 공급하여, 상 릴레이(3U, 3V, 3W)를 개별적으로 구동(온/오프 제어)한다.
각 드라이버(8U, 8V, 8W)의 출력단(제어 라인(16U, 16V, 16W))과, 인버터 회로(1)와 상 릴레이(3U, 3V, 3W) 사이의 구동 라인(11U, 11V, 11W) 사이에는 각각, 액티브 클램프 회로(제1 액티브 클램프 회로)(10U, 10V, 10W)가 상마다 접속되어 있다. 즉, 상 릴레이(3U, 3V, 3W)를 구성하는 각 MOSFET에서의 게이트와 드레인 사이가, 각각 액티브 클램프 회로(10U, 10V, 10W)로 접속되어 있다. 바꾸어 말하면, 액티브 클램프 회로(10U, 10V, 10W)에 의해, 드라이버(8U, 8V, 8W)측과 인버터 회로(1)측이 각각 접속되어 있다. 액티브 클램프 회로(10U, 10V, 10W)는 각각, 2개의 제너 다이오드(ZD1과 ZD2, ZD3과 ZD4, ZD5와 ZD6)의 애노드가 공통 접속된 백투백 구성으로 되어 있다.
상기와 같은 구성에 있어서, 이그니션 스위치(IG)가 온되면, 전원 IC(5)로부터 마이크로컴퓨터(6)에 동작 전원이 공급됨과 동시에, 승압 회로(9)에 전원 전압이 공급된다. 승압 회로(9)에 의해 승압된 전원 전압은, 인버터용 드라이버 회로(2)의 H측 드라이버(2UH, 2VH, 2WH), L측 드라이버(2UL, 2VL, 2WL), 및 드라이버(7a, 7b, 8U, 8V, 8W)에 각각 공급된다.
마이크로컴퓨터(6)는 드라이버(7a, 7b)를 제어하여, 역행 차단 릴레이(4a) 및 회생 차단 릴레이(4b)를 구성하는 각 MOSFET의 게이트에 제어 신호를 공급하여 온/오프 제어한다. 또한, 이 마이크로컴퓨터(6)로부터 인버터용 드라이버 회로(2)에, 예컨대 펄스폭 변조 신호(PWM 신호)를 출력한다. 인버터용 드라이버 회로(2) 중의 각 H측 드라이버(2UH, 2VH, 2WH)와 L측 드라이버(2UL, 2VL, 2WL)는 각각, 상기 PWM 신호에 기초하여, 인버터 회로(1) 중의 각 MOSFET(1UH, 1VH, 1WH, 1UL, 1VL, 1WL)의 게이트에 각각 상기 PWM 신호에 기초하는 구동 신호를 공급하여 선택적으로 온/오프 제어한다.
또한, 마이크로컴퓨터(6)는 드라이버(8U, 8V, 8W)를 제어하여, 이들 드라이버(8U, 8V, 8W)로부터 상기 상 릴레이(3U, 3V, 3W)를 구성하는 각 MOSFET의 게이트에 각각 제어 신호를 공급하여 온/오프 제어한다.
그리고, 전동 모터(M)의 구동시에는, 역행 차단 릴레이(4a) 및 회생 차단 릴레이(4b)를 구성하는 각 MOSFET을 온 상태, 상 릴레이(3U, 3V, 3W)를 구성하는 각 MOSFET을 온 상태로 한다. 또한, 인버터 회로(1)의 각 MOSFET(1UH, 1VH, 1WH, 1UL, 1VL, 1WL)을 선택적으로 온/오프 제어함으로써, 전동 모터(M)를 구동 라인(14U, 14V, 14W)을 통해 3상 구동한다. 이 때, 필요에 따라 PWM 신호의 듀티를 가변하고, 전동 모터(M)의 출력 토크를 제어함으로써 어시스트력을 변화시킨다.
한편, 마이크로컴퓨터(6)에 의해 전기 브레이크로 이어지는 고장을 검출한 경우, 예컨대 인버터 회로(1)의 MOSFET(1UH, 1UL, 1VH, 1VL, 1WH, 1WL)의 적어도 하나의 쇼트 고장인 경우에는, 역행 차단 릴레이(4a) 및 회생 차단 릴레이(4b)를 구성하는 각 MOSFET을 오프 상태로 하여 전원의 공급을 차단함과 동시에, 드라이버(8U, 8V, 8W)에 의해, 상 릴레이(3U, 3V, 3W)를 구성하는 각 MOSFET을 오프 상태로 하여 인버터 회로(1)로부터 전동 모터(M)로의 전류의 유출입을 차단한다. 이에 따라, 전동 모터(M)를 강제적으로 정지시킴과 동시에, 전동 모터(M)가 회전했을 때의 유기 전압에 의해 생성되는 전류로, 즉 폐루프를 차단하여 전기 브레이크의 발생을 억제한다.
여기서, 인버터 회로(1)의 MOSFET(1UH, 1UL, 1VH, 1VL, 1WH, 1WL) 중, 상아암측(MOSFET(1UH, 1VH, 1WH)) 중 어느 하나가 고장난 경우에는, 고장난 상의 상 릴레이(3U, 3V, 3W)를 오프로 하고, 나머지 정상인 각 상을 이용하여 전동 모터(M)를 구동 제어하는 페일 세이프 제어를 실시할 수 있다.
이에 따라, 전기 브레이크로 이어지는 고장이 발생하더라도, 전기 브레이크의 발생을 억제하면서, 전동 모터(M)의 구동이 계속되어, 어시스트력을 발생시킬 수 있다.
또한, 고장난 상이 차단되고, 정상인 2상으로 전동 모터가 구동 제어되게 되기 때문에, 전상이 정상인 경우와 비교하여, 어시스트력의 저하나 스티어링 성능의 저하가 생길 우려가 있다. 그러나, 전동 모터(M)가 정지하여 어시스트력이 없어지는 경우에 비해, 운전성을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 실시형태에서는 3상 구동이지만, 이상시에 사용되는 상을 추가한 전동 모터 구성으로 하고, 정상인 상과 상기 추가된 상을 이용하여 전동 모터를 구동 제어하여, 정상시와 동일한 어시스트력을 발생시키는 것도 가능하다.
<상 차단시의 보호 동작>
다음으로, 마이크로컴퓨터(6)에 의해 전기 브레이크로 이어지는 고장을 검출하고, 전동 모터(M)의 구동 상태로부터 상 차단을 행하는 경우의 동작에 관해 상세히 설명한다. 통전 상태에서 상 릴레이(3U, 3V, 3W)를 구성하는 각 MOSFET을 오프하면, 전동 모터(M)의 인덕턴스로부터 발생한 역기전력에 의해, 부의 큰 서지 전압이 발생한다. 여기서, 상 릴레이(3U)를 구성하는 MOSFET의 소스에 부의 서지 전압, 예컨대 -40[V]가 인가된 것으로 가정하여 설명한다.
액티브 클램프 회로(10U)를 구비하지 않는 경우에는, MOSFET이 게이트 용량을 갖기 때문에, 게이트 전위(Vg)가, 소스에 인가된 서지 전압에 의해, 0(V)로부터 소스 전위(Vs)(=-40 V)와 동일한 전위까지 변화된다. 이 때문에, 상 릴레이(3U)를 구성하는 MOSFET은 계속해서 오프되어, 드레인과 소스 사이의 전위차가 -40[V]가 되고, MOSFET의 내압을 넘어 고장날 우려가 있다.
한편, 본 실시형태에서는, 액티브 클램프 회로(10U)를 설치한 것에 의해, 게이트 전위(Vg)가 소스 전위(Vs)(=-40 V)와 동일한 전위까지는 변화되지 않고, 제너 다이오드(ZD1)의 항복 전압(-Vz)에서 클램프된다. 이에 따라, 게이트와 소스 사이의 전위차가 40-Vz[V]가 되어, 상 릴레이(3U)를 구성하는 MOSFET이 온된다.
또한, 제너 다이오드(ZD1)의 항복 전압(Vz)은, MOSFET의 내압보다 작은 전압이고, MOSFET이 온되는 전압 레벨로 설정하는 것이 바람직하다.
따라서, 부의 과대한 서지 전압이 MOSFET의 내압을 넘어 인가되기 전에, 상 릴레이(3U)를 온시켜 전위차를 작게 하여, MOSFET의 파괴 등의 고장을 억제할 수 있다. 서지 전압이 낮은 경우에는, 상 릴레이(3U)를 구성하는 MOSFET은 오프 상태를 유지하기 때문에, 전기 브레이크의 발생을 억제할 수 있다.
상 릴레이(3V, 3W)를 구성하는 각 MOSFET에 부의 큰 서지 전압이 인가된 경우도 마찬가지이며, 대응하는 상 릴레이(3V 또는 3W)를 온시킴으로써 전위차를 해소할 수 있어, MOSFET의 파괴 등의 고장을 억제할 수 있다.
또한, 전동 모터(M)로부터 상 릴레이(3U, 3V, 3W)에 정(正)의 서지 전압이 인가된 경우에는, 기생 다이오드(D7∼D9)를 통해 MOSFET의 소스로부터 드레인측으로 전류가 흐른다. 따라서, 상 릴레이(3U, 3V, 3W)를 구성하는 MOSFET에는 큰 전위차는 인가되지 않는다.
<외력에 의한 전동 모터의 기전력으로부터의 보호 동작>
상 차단 상태에서, 상 릴레이(3U, 3V, 3W)를 구성하는 각 MOSFET이 오프 상태일 때에, 스티어링 조작이나 연석으로의 올라탐 등에 의한 외력이 인가되어 전동 모터(M)가 회동되고, 발전 모드가 된 경우에도 서지 전압과 마찬가지의 보호를 행할 수 있다. 즉, 외력이 커서(전동 모터(M)가 고속 회전), 전동 모터(M)로부터 부의 큰 기전력이 발생하면, 액티브 클램프 회로(10U, 10V, 10W)에 의해, 상 릴레이(3U, 3V, 3W)를 구성하는 MOSFET이 온되어 보호 동작을 행한다.
한편, 외력이 작아(전동 모터가 저속 회전), 기전력이 낮은 경우에는, 액티브 클램프 회로(10U, 10V, 10W)는 작동하지 않고, MOSFET은 오프 상태를 유지하기 때문에, 전기 브레이크를 억제할 수 있다.
따라서, 과대한 서지 전압에 대해서는 상 릴레이(3U, 3V, 3W)를 구성하는 MOSFET을 보호하고, MOSFET이 파괴될 우려가 없는 작은 서지 전압에 대해서는 전기 브레이크의 발생을 억제한다는 효과를 높은 레벨로 양립시킬 수 있다.
또한, 전동 모터(M)로부터 상 릴레이(3U, 3V, 3W)에 정의 기전력이 인가된 경우에는, 기생 다이오드(D7∼D9)를 통해 MOSFET의 소스로부터 드레인측으로 전류가 흐른다. 따라서, 상 릴레이(3U, 3V, 3W)를 구성하는 MOSFET에는 큰 전위차는 인가되지 않는다.
<가제어 범위의 확대 효과>
전술한 바와 같이, 인가되는 서지 전압이 크더라도 상 릴레이(3U, 3V, 3W)를 보호할 수 있다. 이에 따라, 전기 브레이크로 이어지는 고장을 검출했을 때에, 상 릴레이(3U, 3V, 3W)를 오프하는 타이밍을 빠르게 할 수 있어, 전기 브레이크를 효과적으로 억제하는 것이 가능해진다.
상 릴레이를 오프하는 타이밍을 빠르게 하는 것은, 서지 전압이 발생되어 있는 상태, 즉, 과대한 전류가 발생되어 있는 상태여도, 적어도 고장난 상의 상 릴레이를 오프할 수 있는 것이며, 가제어 범위를 확대할 수 있다.
<비용의 억제 효과>
액티브 클램프 회로(10U, 10V, 10W)에는, 각각 백투백의 제너 다이오드를 3조 설치하기만 하면 되기 때문에, 부품 점수의 증가에 의한 비용의 상승을 억제할 수 있다.
<페일 세이프 제어의 실시 효과>
인버터 회로(1)의 MOSFET(1UH, 1UL, 1VH, 1VL, 1WH, 1WL) 중, 상아암측의 MOSFET(1UH, 1VH, 1WH) 중 어느 하나가 고장난 경우, 고장난 상의 상 릴레이(3U, 3V 또는 3W)를 오프로 하고, 나머지 정상인 각 상을 이용하여 전동 모터(M)를 구동 제어하는 페일 세이프 제어를 실시할 수 있다.
이에 따라, 전기 브레이크로 이어지는 고장이 발생하더라도, 전기 브레이크의 발생을 억제하면서, 전동 모터(M)의 구동이 계속되어, 어시스트력을 발생시킬 수 있다.
또한, 고장난 상이 차단되기 때문에, 정상인 2상으로 전동 모터가 구동 제어되게 되기 때문에, 전상이 정상인 경우와 비교하여, 어시스트력의 저하나 스티어링 성능의 저하가 생길 우려가 있다. 그러나, 전동 모터(M)가 정지하여 어시스트력이 없어지는 경우에 비해, 운전성을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 실시형태에서는 3상 구동이지만, 이상시에 사용되는 상을 추가한 전동 모터 구성으로 하고, 정상인 상과 상기 추가된 상을 이용하여 모터를 구동 제어하여, 정상시와 동일한 어시스트력을 발생시키는 것도 가능하다.
또한, 본 실시형태에서는 상마다 드라이버(8U, 8V, 8W)를 설치했지만, 각 상의 드라이버 기능을 일체화한 패키지 소자로 구성하여, 상 릴레이를 제어하는 구성으로 해도 좋다.
상기와 같은 구성에 의하면, 전기 브레이크로 이어지는 고장을 검출하고, 상 릴레이(반도체 릴레이)를 오프하는 경우에, 상 릴레이의 오프에 따라 전동 모터의 인덕턴스에 의해 발생하는 서지 전압이, 반도체 소자의 내압을 넘어 인가되는 것을 억제할 수 있다.
또한, 상 차단 상태에서, 차륜측으로부터의 반력이나 스티어링 조작에 의한 외력에 의해, 전동 모터가 회동되어 과대한 기전력이 발생한 경우에는, 상 릴레이를 온으로 하여 내압 오버에 의한 파괴 등을 억제할 수 있다. 기전력이 작은 경우에는, 상 릴레이의 오프 상태를 유지함으로써 전기 브레이크의 발생을 억제할 수 있다.
따라서, 반도체 릴레이를 과대한 서지 전압으로부터 보호하면서, 전기 브레이크의 발생을 억제할 수 있다.
[제2 실시형태]
전술한 제1 실시형태에서는 상 릴레이(3U, 3V, 3W)에 각각 대응하는 드라이버(8U, 8V, 8W)를 설치했다. 이에 대하여, 도 3에 나타내는 제2 실시형태는, 1개의 디스크리트 구성의 드라이버(8)에 의해, 제어 라인(16)을 통해 상 릴레이(3U, 3V, 3W)를 일괄적으로 제어하는 것이다.
전술한 바와 같이, 액티브 클램프 회로(10U, 10V, 10W)를 설치한 것에 의해, 상전류의 대소에 상관없이 상 릴레이(3U, 3V, 3W)를 오프, 즉 상 차단할 수 있다. 따라서, 각 상의 상전류를 차단하는 타이밍을 고려할 필요가 없고, 1개의 드라이버(8)로 상 릴레이(3U, 3V, 3W)를 동시에 오프시키는 것이 가능해진다.
다른 기본적인 회로 구성은 도 2와 동일하기 때문에, 도 3에 있어서 도 2와 동일 구성부에 동일한 부호를 붙이고, 그 상세한 설명은 생략한다.
본 제2 실시형태에서는, 드라이버(8)를 각 상 릴레이(3U, 3V, 3W)에서 공용함으로써, 회로의 간략화를 도모할 수 있고, 제어 장치(300)의 저비용화에도 기여할 수 있다.
[제3 실시형태]
전술한 제2 실시형태에서는, 드라이버(8)에 의해 상 릴레이(3U, 3V, 3W)를 일괄 제어한 데 대하여, 도 4에 나타내는 제3 실시형태에서는, 드라이버(7a)에 의해 역행 차단 릴레이(4a)와 상 릴레이(3U, 3V, 3W)를 제어하고 있다.
역행 차단 릴레이(4a)와 상 릴레이(3U, 3V, 3W)는, 전동 모터(M)의 구동시와 전기 브레이크 억제시에는 기본적으로 동일한 온/오프 동작을 행한다. 또한, 액티브 클램프 회로(10U, 10V, 10W)를 설치한 것에 의해, 상전류의 대소에 상관없이 상 릴레이(3U, 3V, 3W)를 오프할 수 있다. 따라서, 드라이버(7a)에 의해 역행 차단 릴레이(4a)와 상 릴레이(3U, 3V, 3W)를 동시에 제어하는 것이 가능해진다.
다른 기본적인 회로 구성은 도 2 및 도 3과 동일하기 때문에, 도 4에 있어서 도 2 및 도 3과 동일 구성부에 동일한 부호를 붙이고, 그 상세한 설명은 생략한다.
이러한 구성에 의하면, 드라이버(7a)를 역행 차단 릴레이(4a)와 상 릴레이(3U, 3V, 3W)에서 공용할 수 있기 때문에, 제2 실시형태보다 더욱 회로의 간략화를 도모할 수 있고, 제어 장치(300)의 저비용화를 도모할 수 있다.
[제4 실시형태]
도 5에 나타내는 제4 실시형태는, 제3 실시형태에서의 액티브 클램프 회로를 바리스터(10U', 10V', 10W')로 구성한 것이다. 바리스터(10U', 10V', 10W')는, 양단의 전압이 증대되면 급속히 저항이 감소하기 때문에, 제너 다이오드(ZD1∼ZD6)를 이용한 경우와 마찬가지로, 상 릴레이(3U, 3V, 3W)를 구성하는 MOSFET을 과대한 서지 전압으로부터 보호하면서, 인가 전압이 낮은 경우에는 전기 브레이크의 발생을 억제할 수 있다.
다른 기본적인 회로 구성은 도 4와 동일하기 때문에, 도 5에 있어서 도 4와 동일 구성부에 동일한 부호를 붙이고, 그 상세한 설명은 생략한다.
이러한 구성이어도, 제3 실시형태와 실질적으로 동일한 작용 효과가 얻어진다. 또한, 제1 및 제2 실시형태에서의 액티브 클램프 회로에, 제너 다이오드 대신에 바리스터를 이용해도 좋은 것은 물론이다.
[제5 실시형태]
도 6에 나타내는 제5 실시형태는, 전술한 제3 실시형태에 있어서, 회생 차단 릴레이(4b)에 액티브 클램프 회로(제3 액티브 클램프 회로)(12)를 설치한 것이다. 액티브 클램프 회로(12)는, 드라이버(7b)의 제어 라인(제2 제어 라인)과 인버터 회로(1)의 전원 라인(15) 사이, 즉, 회생 차단 릴레이(4b)를 구성하는 MOSFET의 게이트와 드레인 사이에 접속하고 있다.
상기와 같은 구성에 있어서, 상 차단시에 전동 모터(M)로부터 예컨대 상 릴레이(3U)에 정의 과대한 서지 전압, 혹은 정의 큰 기전력이 인가되면, 기생 다이오드(D7, D1)를 통해 전원 라인(15)의 전위가 상승한다. 그리고, 전원 라인(15)(회생 차단 릴레이(4b)를 구성하는 MOSFET의 드레인측)의 전위가, 액티브 클램프 회로(12)에서의 제너 다이오드(ZD8)의 항복 전압보다 높아지면, 드라이버(7b)의 제어 라인의 전위가 상승하여 회생 차단 릴레이(4b)를 구성하는 MOSFET이 온된다.
이에 따라, 역행 차단 릴레이(4a)를 구성하는 MOSFET의 기생 다이오드(D10)를 통해 배터리에 서지 전압 혹은 기전력을 유도하여, 회생 차단 릴레이(4b)를 구성하는 MOSFET을 보호할 수 있다.
상 릴레이(3V, 3W)를 구성하는 각 MOSFET에 정의 과대한 서지 전압, 혹은 정의 큰 기전력이 인가된 경우도 마찬가지이다.
다른 기본적인 회로 구성은 제3 실시형태와 동일하기 때문에, 도 6에 있어서 도 4와 동일 구성부에 동일한 부호를 붙이고, 그 상세한 설명은 생략한다.
이러한 구성에 의하면, 상 릴레이(3U, 3V, 3W)를 구성하는 MOSFET을 보호할 뿐만 아니라, 정의 과대한 서지 전압, 혹은 정의 큰 기전력이 인가된 경우에 회생 차단 릴레이(4b)를 보호할 수 있다.
[제6 실시형태]
도 7에 나타내는 제6 실시형태는, 전술한 제5 실시형태에서의 상 릴레이(3U, 3V, 3W)와 회생 차단 릴레이(4b)에 덧붙여, 인버터 회로(1)의 하류측 MOSFET(하류측 구동 소자)(1UL, 1VL, 1WL)에 액티브 클램프 회로(제4 액티브 클램프 회로)(11U, 11V, 11W)를 설치한 것이다.
즉, L측 드라이버(2UL)의 출력단(제3 제어 라인)과 MOSFET(1UH, 1UL)의 공통 접속점(하류측 구동 소자의 상류측 라인), L측 드라이버(2VL)의 출력단(제3 제어 라인)과 MOSFET(1VH, 1VL)의 공통 접속점, 및 L측 드라이버(2WL)의 출력단(제3 제어 라인)과 MOSFET(1WH, 1WL)의 공통 접속점에 각각, 액티브 클램프 회로(11U, 11V, 11W)를 상마다 접속하고 있다. 바꾸어 말하면, 인버터 회로(1)의 각 접지측 MOSFET(1UL, 1VL, 1WL)에서의 드레인과 게이트 사이에, 액티브 클램프 회로(11U, 11V, 11W)를 접속하고 있다.
상기와 같은 구성에 있어서, 상 차단시에 전동 모터(M)로부터 예컨대 상 릴레이(3U)에 정의 과대한 서지 전압, 혹은 정의 과대한 기전력이 인가되면, 기생 다이오드(D7)를 통해 인버터 회로(1)와 상 릴레이 사이의 구동 라인(14U)의 전위가 상승한다. 그리고, 액티브 클램프 회로(11U)에서의 제너 다이오드(ZD10)의 항복 전압보다 높아지면, MOSFET(1UL)의 제어 라인의 전위가 상승하여 온된다. 이에 따라, 과대한 서지 전압 혹은 과대한 기전력을 접지점에 유도하여, MOSFET(1UL)을 보호할 수 있다.
또한, MOSFET(1UH)의 기생 다이오드(D1)와 전원 라인(15)을 통해 회생 차단 릴레이(4b)를 구성하는 MOSFET의 드레인 전위가 상승한다. 이 전위가 액티브 클램프 회로(12)에서의 제너 다이오드(ZD8)의 항복 전압을 넘으면, 회생 차단 릴레이(4b)의 제어 라인의 전위가 상승하여 온되고, 역행 차단 릴레이(4a)를 구성하는 MOSFET의 기생 다이오드(D10)를 통해 전원에 서지 전압을 유도하여 보호할 수 있다.
상 릴레이(3V, 3W)를 구성하는 각 MOSFET에 정의 과대한 서지 전압 혹은 과대한 기전력이 인가된 경우도 마찬가지이며, 대응하는 MOSFET(1VL 또는 1WL)을 온시킴으로써 전위차를 작게 하여 이들 MOSFET(1VL 또는 1WL)을 보호할 수 있다.
다른 기본적인 회로 구성은 도 6과 동일하기 때문에, 도 7에 있어서 도 6과 동일 구성부에 동일한 부호를 붙이고, 그 상세한 설명은 생략한다.
이러한 구성에 의하면, 인버터 회로(1)가 정지되어 있는 상태에서, MOSFET(1UL, 1VL, 1WL)(하류측 구동 소자)을 온시켜 접지점으로 밀어낼 수 있다. 따라서, 상 릴레이(3U, 3V, 3W)를 구성하는 MOSFET을 과대한 서지 전압으로부터 보호함과 동시에, 회생 차단 릴레이(4b)와 인버터 회로(1)를 구성하는 MOSFET에 고전압이 인가되는 것을 억제할 수 있다.
또한, 본 제6 실시형태에 있어서는, 액티브 클램프 회로(12)는 필수가 아니고, 회생 차단 릴레이(4b)의 내압이 낮은 경우나 높은 보호 효과가 필요할 때에 설치하면 된다.
[제7 실시형태]
도 8에 나타내는 제7 실시형태는, 전술한 제3 실시형태에 있어서, 역행 차단 릴레이(4a)에 액티브 클램프 회로(제2 액티브 클램프 회로)(13)를 설치한 것이다. 액티브 클램프 회로(13)는, 드라이버(7a)의 제어 라인과 전원 라인 사이, 즉, 역행 차단 릴레이(4a)를 구성하는 MOSFET의 게이트와 드레인 사이에 접속하고 있다.
상기와 같은 구성에 있어서, 상 차단시에 전동 모터(M)로부터 예컨대 상 릴레이(3U)에 부의 과대한 서지 전압이 인가되면, 액티브 클램프 회로(10U)에 의해 상 릴레이(3U)의 MOSFET이 온된다. 이 때, 액티브 클램프 회로(10U)를 통해 제어 라인(16)의 전위가 저하되고, 역행 차단 릴레이(4a)를 구성하는 MOSFET의 게이트 전위가 저하된다. 이 MOSFET의 게이트 전위의 저하에 의해, 액티브 클램프 회로(13)의 양단의 전위차가 커진다. 그리고, 제너 다이오드(ZD16)의 항복 전압을 넘으면, 역행 차단 릴레이(4a)의 제어 라인의 전위가 상승하여 온되고, 역행 차단 릴레이(4a)를 구성하는 MOSFET을 보호할 수 있다.
다른 기본적인 회로 구성은 도 6과 동일하기 때문에, 도 8에 있어서 도 6과 동일 구성부에 동일한 부호를 붙이고, 그 상세한 설명은 생략한다.
이러한 구성에 의하면, 상 릴레이(3U, 3V, 3W)를 구성하는 MOSFET을 과대한 서지 전압으로부터 보호함과 동시에, 부의 과대한 서지 전압에 대하여 보호 동작을 행한 경우에, 역행 차단 릴레이(4a)도 보호할 수 있다. 상 차단시에 전동 모터(M)의 기전력에 의해 부전압이 인가되어 보호 동작을 행한 경우도 마찬가지이다.
[변형예]
전술한 제1 내지 제7 실시형태에 있어서는, 상 릴레이(3U, 3V, 3W)를 N 채널형 MOSFET으로 하고, 액티브 클램프 회로(10U, 10V, 10W)를 각각, 상 릴레이(3U, 3V, 3W)의 드라이버(8U, 8V, 8W)측과 인버터 회로(1)측에 접속했다. 그러나, 이 구성에 한정되지 않고, 도 9에 나타내는 바와 같이 상 릴레이(3)를 P 채널형 MOSFET으로 하고, 액티브 클램프 회로(10)를, 상 릴레이(3)의 전동 모터(M)측과 드라이버(8)측을 접속하도록 구성해도 각 실시형태와 동일한 효과를 발휘한다.
또한, 상 릴레이(3)를 P 채널형 MOSFET으로 하고, 액티브 클램프 회로(10)를, 상 릴레이(3)의 전동 모터(M)측과 드라이버(8)측을 접속함과 동시에, 제1 실시형태와 마찬가지로 상 릴레이(3)마다 드라이버(8)를 설치해도 좋다. 이러한 구성에서는, 인버터 회로(1)의 MOSFET(1UH, 1UL, 1VH, 1VL, 1WH, 1WL) 중, 하아암측(1UL, 1VL, 1WL) 중 어느 하나가 고장난 경우, 고장난 상의 상 릴레이(3U, 3V, 3W)를 오프로 하고, 나머지 정상인 각 상을 이용하여 전동 모터(M)를 구동 제어하는 페일 세이프 제어를 실시할 수 있다. 이에 따라, 전기 브레이크로 이어지는 고장이 발생하더라도, 전기 브레이크의 발생을 억제하면서, 전동 모터(M)의 구동이 계속되어, 어시스트력을 발생시킬 수 있다.
또한, 각 실시형태에서는, 액티브 클램프 회로를, 제너 다이오드의 백투백 접속 및 바리스터를 예로 들어 설명했지만, 이들에 한정되지 않고, 전위차가 클 때에 온/오프할 수 있는 회로나 소자이면 다른 구성이어도 좋다.
또한, 반도체 릴레이를 구성하는 반도체 소자로서 MOSFET을 예로 들어 설명했지만, 상 릴레이, 인버터 회로 및 전원 릴레이에 다른 반도체 소자, 예컨대 바이폴라 트랜지스터나 IGBT 등을 이용한 제어 장치에도 적용 가능하다.
또한, 각 실시형태에서는, 전동 파워 스티어링 장치를 예로 들어 설명했지만, 전동 파워 스티어링 장치에 한정되지 않고, 여러가지 전동 모터의 구동 제어 장치에 적용 가능하며, 예컨대 시트 벨트용 전동 모터 장치, 브레이크 등의 차량용 전동 모터 장치 등에도 적용할 수 있다.
M: 전동 모터, 1: 인버터 회로, 2: 인버터용 드라이버 회로, 3, 3U, 3V, 3W: 상 릴레이, 4: 전원 릴레이, 4a: 역행 차단 릴레이, 4b: 회생 차단 릴레이, 7a, 7b, 8, 8U, 8V, 8W: 드라이버, 10U, 10V, 10W, 11U, 11V, 11W, 12, 13: 액티브 클램프 회로, 14U, 14V, 14W: 구동 라인, 15: 전원 라인, 16, 16U, 16V, 16W: 제어 라인, 100: 스티어링 휠, 200: 차륜, 300: 컨트롤 유닛

Claims (19)

  1. 전동 모터의 구동을 제어하는 구동 제어 장치에 있어서,
    전동 모터를 구동 제어하는 구동 회로와,
    상기 구동 회로와 상기 전동 모터 사이의 구동 라인 상에 상(相)마다 배치되어, 상기 구동 회로로부터 상기 전동 모터로의 통전(通電)을 차단하는 상 차단용의 제1 반도체 릴레이와,
    상기 구동 회로에 전원을 공급하는 전원 라인 상에 배치되어, 상기 구동 회로에 대한 전원의 공급/차단을 제어하는 전원 릴레이로서, 상기 전원 릴레이는 직렬로 접속된 제2 반도체 릴레이 및 제3 반도체 릴레이를 포함하고, 상기 제2 반도체 릴레이는 전동 모터에서 전원 방향으로의 순방향 흐름을 허용하는 기생 다이오드를 포함하고, 상기 제3 반도체 릴레이는 전원에서 전동 모터 방향으로의 순방향 흐름을 허용하는 기생 다이오드를 포함하는 것인, 상기 전원 릴레이와,
    상기 제1 반도체 릴레이를 상기 전동 모터의 상기 구동 회로측과 상기 전동 모터측의 전위차가 미리 정해진 값 이상이 되었을 때에, 상마다 혹은 일괄하여 구동시켜, 상 차단을 행하는 제1 드라이버와,
    상기 제1 드라이버에 의해 상기 제1 반도체 릴레이가 상 차단된 상태에서, 외력에 의해 상기 전동 모터가 회동되어, 상기 제1 반도체 릴레이의 상기 구동 회로측과 상기 전동 모터측의 전위차가 미리 정해진 값 이상이 되었을 때에 상기 제1 반도체 릴레이를 온시키는 제1 액티브 클램프 회로를 구비하고,
    상기 제1 액티브 클램프 회로는, 상기 제1 드라이버의 출력단과, 상기 구동 라인 사이에 접속되며,
    상기 제1 반도체 릴레이의 상기 구동 회로측과 상기 전동 모터측의 전위차가 미리 정해진 값 이하가 되었을 때에 상기 제1 반도체 릴레이를 오프하는 것을 특징으로 하는 전동 모터의 구동 제어 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 전원 릴레이를 제어하는 전원 릴레이용 드라이버를 더 포함하는, 전동 모터의 구동 제어 장치.
  3. 삭제
  4. 제2항에 있어서, 상기 제2 반도체 릴레이의 상기 구동 회로측과 상기 전원측의 전위차가 미리결정된 값 이상이 되었을 때에, 상기 제2 반도체 릴레이를 온시키는 제2 액티브 클램프 회로를 더 포함하는, 전동 모터의 구동 제어 장치.
  5. 제2항에 있어서, 상기 제3 반도체 릴레이의 상기 구동 회로측과 상기 전원측의 전위차가 미리결정된 값 이상이 되었을 때에, 상기 제3 반도체 릴레이를 온시키는 제3 액티브 클램프 회로를 더 포함하는, 전동 모터의 구동 제어 장치.
  6. 제2항에 있어서, 상기 전원 릴레이용 드라이버는, 상기 제2 반도체 릴레이를 구동하는 제2 드라이버와, 상기 제3 반도체 릴레이를 구동하는 제3 드라이버를 포함하는 것인, 전동 모터의 구동 제어 장치.
  7. 제2항에 있어서, 상기 전원 릴레이용 드라이버는, 상기 제2 반도체 릴레이 및 상기 제1 반도체 릴레이를 구동하는 상기 제1 드라이버와, 상기 제3 반도체 릴레이를 구동하는 제2 드라이버를 포함하는 것인, 전동 모터의 구동 제어 장치.
  8. 제2항에 있어서, 상기 구동 회로는, 상기 전원 릴레이를 통해 전원이 공급되는 인버터 회로와, 전원 전압을 승압한 전압이 공급되고 상기 인버터 회로를 제어하는 인버터용 드라이버 회로를 포함하는 것인, 전동 모터의 구동 제어 장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 인버터 회로는, 하류측 구동 소자와 상류측 구동 소자를 구동 라인마다 구비하고,
    상기 구동 회로에서의 하류측 구동 소자의 상류측 라인부와 접지점 사이의 전위차가 미리결정된 값 이상이 되었을 때에, 상기 하류측 구동 소자를 온시키는 제4 액티브 클램프 회로를 더 포함하는, 전동 모터의 구동 제어 장치.
  10. 제8항에 있어서, 상기 인버터용 드라이버 회로는, 상기 인버터 회로의 상류측 구동 소자를 제어하는 H측 드라이버와, 상기 인버터 회로의 하류측 구동 소자를 제어하는 L측 드라이버를 구동 라인마다 구비하는 것인, 전동 모터의 구동 제어 장치.
  11. 제2항에 있어서, 상기 제1 반도체 릴레이를 구동하는 상 릴레이용 드라이버와, 상기 구동 회로, 상기 전원 릴레이용 드라이버 및 상기 상 릴레이용 드라이버를 제어하는 마이크로컴퓨터를 더 포함하는, 전동 모터의 구동 제어 장치.
  12. 제11항에 있어서, 상기 상 릴레이용 드라이버, 상기 구동 회로 및 상기 전원 릴레이용 드라이버에, 전원 전압을 승압하여 공급하는 승압 회로를 더 포함하는, 전동 모터의 구동 제어 장치.
  13. 제1항에 있어서, 상기 제1 반도체 릴레이는, MOSFET, 바이폴라 트랜지스터 및 IGBT 중 어느 하나를 포함하고, 상기 제1 액티브 클램프 회로는, 백투백 구성으로 접속된 제너 다이오드, 또는 바리스터를 포함하는 것인, 전동 모터의 구동 제어 장치.
  14. 제2항에 있어서, 상기 제2 및 제3 반도체 릴레이는, MOSFET, 바이폴라 트랜지스터 및 IGBT 중 어느 하나를 포함하는 것인, 전동 모터의 구동 제어 장치.
  15. 제4항에 있어서, 상기 제2 액티브 클램프 회로는, 백투백 구성으로 접속된 제너 다이오드, 또는 바리스터를 포함하는 것인, 전동 모터의 구동 제어 장치.
  16. 제5항에 있어서, 상기 제3 액티브 클램프 회로는, 백투백 구성으로 접속된 제너 다이오드, 또는 바리스터를 포함하는 것인, 전동 모터의 구동 제어 장치.
  17. 제9항에 있어서, 상기 제4 액티브 클램프 회로는, 백투백 구성으로 접속된 제너 다이오드, 또는 바리스터를 포함하는 것인, 전동 모터의 구동 제어 장치.
  18. 전동 모터를 구동원으로 하여 스티어링 기구에 의한 조타(操舵)를 보조하는 전동 파워 스티어링 장치로서,
    전동 모터의 구동을 제어하는 구동 제어 장치를 구비하고,
    상기 구동 제어 장치는,
    전동 모터를 구동 제어하는 구동 회로와,
    상기 구동 회로와 상기 전동 모터 사이의 구동 라인 상에 배치되어, 상기 구동 회로로부터 상기 전동 모터로의 통전을 차단하는 상 차단용의 반도체 릴레이와,
    상기 구동 회로에 전원을 공급하는 전원 라인 상에 배치되어, 상기 구동 회로에 대한 전원의 공급/차단을 제어하는 전원 릴레이로서, 상기 전원 릴레이는 직렬로 접속된 역행 차단 반도체 릴레이 및 회생 차단 반도체 릴레이를 포함하고, 상기 역행 차단 반도체 릴레이는 전동 모터에서 전원 방향으로의 순방향 흐름을 허용하는 기생 다이오드를 포함하고, 상기 회생 차단 반도체 릴레이는 전원에서 전동 모터 방향으로의 순방향 흐름을 허용하는 기생 다이오드를 포함하는 것인, 상기 전원 릴레이와,
    상기 상 차단용의 반도체 릴레이로 상 차단된 경우에, 외력에 의해 상기 전동 모터가 회동되어, 상기 상 차단용의 반도체 릴레이의 상기 구동 회로측과 상기 전동 모터측의 전위차가 미리 정해진 값 이상이 되었을 때에 상기 상 차단용의 반도체 릴레이를 온시켜, 상기 상 차단용의 반도체 릴레이의 상기 구동 회로측과 상기 전동 모터측의 전위차가 미리 정해진 값 이하가 되었을 때에 상기 상 차단용의 반도체 릴레이를 오프시키는 액티브 클램프 회로를 포함하여 구성되는 전동 파워 스티어링 장치.
  19. 제18항에 있어서, 상기 상 차단용의 반도체 릴레이는, MOSFET, 바이폴라 트랜지스터 및 IGBT 중 어느 하나를 포함하고, 상기 액티브 클램프 회로는, 백투백 구성으로 접속된 제너 다이오드, 또는 바리스터를 포함하는 것인, 전동 파워 스티어링 장치.
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