特許ウォッチ

公開番号2025096795
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-30
出願番号2023212711
出願日2023-12-18
発明の名称モータ制御装置
出願人株式会社デンソー
代理人弁理士法人服部国際特許事務所
主分類H02M 7/48 20070101AFI20250623BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】構成を簡素化可能なモータ制御装置を提供する。
【解決手段】ECU15は、モータ巻線121～124を有するモータ11の駆動を制御するモータ制御装置であって、ドライバ回路51～54と、プリドライバIC61～64と、マイコン21～24と、を備える。ドライバ回路51～54は、モータ巻線121～124の通電を切り替える複数のスイッチング素子511～516、521～526を有する。プリドライバIC61～64は、スイッチング素子511～516、521～526に駆動信号を出力するプリドライバ回路611を有し、デジタル通信可能である。マイコン21、23は、モータ11の駆動指令を演算し、駆動指令をデジタル通信にてプリドライバIC61～64に出力する。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
モータ巻線（１２１～１２４）を有するモータ（１１）の駆動を制御するモータ制御装置であって、
前記モータ巻線の通電を切り替える複数のスイッチング素子（５１１～５１６、５２１～５２６）を有するドライバ回路（５１～５４）と、
前記スイッチング素子に駆動信号を出力するプリドライバ回路（６１１）を有し、デジタル通信可能であるプリドライバＩＣ（６１～６４）と、
前記モータの駆動指令を演算し、前記駆動指令をデジタル通信にて前記プリドライバＩＣに出力する制御部（２１～２４）と、
を備えるモータ制御装置。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記プリドライバＩＣは、モータ電流を検出する電流検出回路（６１２）を有し、前記制御部に検出値を出力する請求項１に記載のモータ制御装置。
【請求項３】
前記プリドライバＩＣは、前記プリドライバＩＣ自身および前記ドライバ回路の異常を検出する異常検出部（６１４）を有し、前記制御部に異常検出結果を出力する請求項１または２に記載のモータ制御装置。
【請求項４】
前記制御部は、複数の前記プリドライバＩＣと通信可能に設けられており、
複数の前記プリドライバＩＣは、前記制御部に対して順番に情報を送信する請求項１に記載のモータ制御装置。
【請求項５】
前記プリドライバＩＣは、電源（５０１、５０２）と前記ドライバ回路との間、および、前記ドライバ回路と前記モータ巻線との間の少なくとも一方に設けられるリレー素子（１３１～１３４、５５１～５５４、５５６～５５９）を駆動するリレードライバ回路（６２１～６２４）を有する請求項１に記載のモータ制御装置。
【請求項６】
対応して設けられ通信線で接続される前記プリドライバＩＣと前記制御部との組み合わせを制御系統とし、
前記制御部は、複数であって、
前記プリドライバＩＣは、系統間で前記通信線を接続する系統間接続線（２５）を経由して他系統の前記制御部からの指令により駆動可能である請求項１に記載のモータ制御装置。
【請求項７】
前記スイッチング素子には、高電位側に接続される複数の上アーム素子（５１１～５１２、５２１～５２３）、および、前記上アーム素子の低電位側に接続される複数の下アーム素子（５１４～５１６、５２１～５２３）が含まれ、
前記上アーム素子が内蔵されるハイサイドチップ（７１２）、前記下アーム素子が内蔵されるローサイドチップ（７１３）、および、前記プリドライバＩＣが内蔵される制御チップ（７１１）は、封止部（７４９）にて一体に封止されている請求項１に記載のモータ制御装置。
【請求項８】
前記ローサイドチップは、対になる前記ハイサイドチップ（７１２）の一部が重ならないようにずらして積層されている請求項７に記載のモータ制御装置。
【請求項９】
前記ハイサイドチップまたは前記ローサイドチップには、電流検出素子（５１７～５１９）および温度検出素子の少なくとも一方が内蔵されている請求項７または８に記載のモータ制御装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータ制御装置に関する。
続きを表示（約 3,200 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、２組のモータ巻線を有するモータを制御するモータ制御装置が知られている。例えば特許文献１では、モータ巻線に対応してインバータ回路および制御部が設けられる２系統の構成になっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１８－１２９９９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一般的に、マイコンからプリドライバへの指令はアナログ通信である。ここで、機能安全性の面から例えば４系統等、更なる冗長化をした場合、構成が複雑化し、装置が大型化する虞がある。
【０００５】
本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、構成を簡素化可能なモータ制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のモータ制御装置は、モータ巻線（１２１～１２４）を有するモータ（１１）の駆動を制御するものであって、ドライバ回路（５１～５４）と、プリドライバＩＣ（６１～６４）と、制御部（２１～２４）と、を備える。ドライバ回路は、モータ巻線の通電を切り替える複数のスイッチング素子（５１１～５１６、５２１～５２６）を有する。プリドライバＩＣは、スイッチング素子に駆動信号を出力するプリドライバ回路（６１１）を有し、デジタル通信可能である。制御部は、モータの駆動指令を演算し、駆動指令をデジタル通信にてプリドライバＩＣに出力する。これにより、アナログ通信にて駆動指令を出力する場合よりも構成を簡素化することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
第１実施形態による電動パワーステアリング装置を示す概略構成図である。
第１実施形態によるＥＣＵを示すブロック図である。
第１実施形態によるドライバ回路を説明する回路図である。
第１実施形態によるドライバ部品を説明する回路図である。
第１実施形態によるドライバ部品を説明する回路図である。
第１実施形態によるドライバ部品を説明する回路図である。
第１実施形態によるドライバ部品を示す平面図である。
図７のＶＩＩＩ－ＶＩＩＩ線断面図である。
第１実施形態による基板配置を説明する模式図である。
第１実施形態による基板配置を説明する模式図である。
第１実施形態による基板配置を説明する模式図である。
２系統でのマイコンと部品との接続を説明する説明図である。
３系統でのマイコンと部品との接続を説明する説明図である。
第１実施形態による系統間接続線を示す説明図である。
第１実施形態によるアイソレータを示す説明図である。
第１実施形態によるマイコンとドライバ部品との通信構成を説明する説明図である。
第１実施形態によるマイコンとドライバ部品との通信構成を説明する説明図である。
第１実施形態によるデータ通信を説明するタイムチャートである。
モータ巻線を２系統とする場合の配置を示す模式図である。
モータ巻線を４系統とする場合の配置を示す模式図である。
第１実施形態による演算コアとプリドライバＩＣとの通信を説明するタイムチャートである。
第１実施形態による一部の演算コアが故障した場合のプリドライバＩＣとの通信を説明するタイムチャートである。
第１実施形態による系統間接続線を説明する説明図である。
第１実施形態による電源リレーおよび逆接保護リレーの駆動を説明するブロック図である。
第１実施形態によるマイコン内の冗長構成を説明するブロック図である。
第１実施形態によるクロック監視処理を説明するフローチャートである。
第１実施形態による電源監視処理を説明するフローチャートである。
第２実施形態による電源リレーおよび逆接保護リレーの駆動を説明するブロック図である。
第３実施形態による電源リレーおよび逆接保護リレーの駆動を説明するブロック図である。
第１実施形態によるＥＣＵを説明するブロック図である。
第４実施形態によるＥＣＵを説明するブロック図である。
第５実施形態によるＥＣＵを説明するブロック図である。
第６実施形態によるＥＣＵを説明するブロック図である。
モータ巻線を３系統とする場合の配置を示す模式図である。
第７実施形態によるＥＣＵを説明するブロック図である。
第８実施形態によるＥＣＵを説明するブロック図である。
第９実施形態によるＥＣＵを説明するブロック図である。
第９実施形態による演算タイミングを説明するブロック図である。
第１０実施形態によるＥＣＵを説明するブロック図である。
第１０実施形態によるモータリレーの作動を説明するタイムチャートである。
第１１実施形態による基板配置を説明する模式図である。
第１１実施形態による基板配置を説明する模式図である。
第１２実施形態による基板配置を説明する模式図である。
第１２実施形態によるＥＣＵを説明するブロック図である。
第１３実施形態によるＥＣＵを説明するブロック図である。
第１３実施形態によるモータリレーの作動を説明するタイムチャートである。
第１３実施形態によるモータリレーの作動を説明するタイムチャートである。
第１４実施形態による基板配置を説明する模式図である。
第１５実施形態による基板配置を説明する模式図である。
第１６実施形態によるドライバ部品を示す平面図である。
図５０のＬＩ－ＬＩ線断面図である。
図５０のＬＩＩ－ＬＩＩ線断面図である。
第１７実施形態によるドライバ部品を示す平面図である。
図５３のＬＩＶ－ＬＩＶ線断面図である。
図５３のＬＶ－ＬＶ線断面図である。
第１８実施形態によるドライバ部品を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明によるモータ制御を図面に基づいて説明する。以下、複数の実施形態において、実質的に同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
【０００９】
（第１実施形態）
第１実施形態を図１～図２８に示す。図１に示すように、駆動装置１０は、モータ１１と、通信装置としてのＥＣＵ１５と、を備え、例えば車両のステアリング操作を補助するための操舵装置である電動パワーステアリング装置５に適用される。図１は、電動パワーステアリング装置５を備えるステアリングシステム９０の全体構成を示すものである。ステアリングシステム９０は、操舵部材であるステアリングホイール９１、ステアリングシャフト９２、ピニオンギア９６、ラック軸９７、車輪９８、および、電動パワーステアリング装置５等を備える。
【００１０】
ステアリングホイール９１は、ステアリングシャフト９２と接続される。ステアリングシャフト９２には、操舵トルクを検出するトルクセンサ９３が設けられる。ステアリングシャフト９２の先端には、ピニオンギア９６が設けられる。ピニオンギア９６は、ラック軸９７に噛み合っている。ラック軸９７の両端には、タイロッド等を介して一対の車輪９８が連結される。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許