電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)控制裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)控制裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]以往，為了抑制例如逆變器電路的故障等所引起的在電動(dòng)機(jī)中產(chǎn)生的電氣制動(dòng)，在電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路與電動(dòng)機(jī)之間設(shè)有相切斷用繼電器(相繼電器)。如果采用在該相繼電器中使用MOSFET等半導(dǎo)體元件的半導(dǎo)體繼電器，能夠?qū)崿F(xiàn)產(chǎn)品的小型化和可靠性的提高。然而，半導(dǎo)體繼電器受到耐壓的制約大，因此在相切斷時(shí)需要保護(hù)其免受電動(dòng)機(jī)的電感所產(chǎn)生的浪涌電壓的影響。
[0003]于是，例如在專利文獻(xiàn)I中，與半導(dǎo)體繼電器并聯(lián)電阻器來進(jìn)行保護(hù)。在半導(dǎo)體繼電器關(guān)閉時(shí)，電流經(jīng)由電阻器通過，能夠減小施加到半導(dǎo)體繼電器上的電位差，從而不超過耐壓。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0005]專利文獻(xiàn)
[0006]專利文獻(xiàn)1:(日本)特開2002-238287號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]發(fā)明所要解決的技術(shù)問題
[0008]然而，在專利文獻(xiàn)I的技術(shù)中為了保護(hù)半導(dǎo)體繼電器的影響大的浪涌電壓，必須降低電阻器的電阻值。如果降低電阻值，則引發(fā)電氣制動(dòng)的主要原因，即閉環(huán)的阻抗降低，使抑制電氣制動(dòng)的產(chǎn)生這一相繼電器原有的功能下降或受損。因此，難以兼顧過大的浪涌電壓的防止和電氣制動(dòng)的抑制。
[0009]本發(fā)明是鑒于上述情況而做出的，其目的在于提供一種電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)控制裝置，能夠保護(hù)半導(dǎo)體繼電器的影響過大的浪涌電壓，并且抑制電氣制動(dòng)的產(chǎn)生。
[0010]用于解決技術(shù)問題的技術(shù)方案
[0011]為此，本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)控制裝置包括:驅(qū)動(dòng)電路，其對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制；半導(dǎo)體繼電器，其配置在所述驅(qū)動(dòng)電路與所述電動(dòng)機(jī)之間的驅(qū)動(dòng)線上，切斷從所述驅(qū)動(dòng)電路向所述電動(dòng)機(jī)的通電；有源箝位電路，其在所述半導(dǎo)體繼電器的所述驅(qū)動(dòng)電路側(cè)與所述電動(dòng)機(jī)側(cè)的電位差達(dá)到規(guī)定值以上時(shí)使所述半導(dǎo)體繼電器開啟。
[0012]發(fā)明的效果
[0013]根據(jù)本發(fā)明，在檢測到會(huì)引發(fā)電氣制動(dòng)的故障而關(guān)閉半導(dǎo)體繼電器時(shí)，如果產(chǎn)生負(fù)值的過大的浪涌電壓，則利用有源箝位電路使半導(dǎo)體繼電器開啟，抑制浪涌電壓施加到半導(dǎo)體繼電器上從而進(jìn)行保護(hù)。因此，能夠保護(hù)半導(dǎo)體繼電器免受過大的浪涌電壓的影響，并且抑制電氣制動(dòng)的產(chǎn)生。
【附圖說明】
[0014]圖1是電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置的概略結(jié)構(gòu)圖。
[0015]圖2是表示本發(fā)明第一實(shí)施方式的電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)控制裝置的電路圖。
[0016]圖3是表示本發(fā)明第二實(shí)施方式的電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)控制裝置的電路圖。
[0017]圖4是表示本發(fā)明第三實(shí)施方式的電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)控制裝置的電路圖。
[0018]圖5是表示本發(fā)明第四實(shí)施方式的電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)控制裝置的電路圖。
[0019]圖6是表示本發(fā)明第五實(shí)施方式的電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)控制裝置的電路圖。
[0020]圖7是表示本發(fā)明第六實(shí)施方式的電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)控制裝置的電路圖。
[0021]圖8是表示本發(fā)明第七實(shí)施方式的電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)控制裝置的電路圖。
[0022]圖9是用于對(duì)本發(fā)明的變形例進(jìn)行說明的電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]以下，參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說明。
[0024]在本實(shí)施方式中，作為電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)控制裝置的一個(gè)例子，對(duì)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置進(jìn)行說明。
[0025]如圖1所示，電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置，即所謂的EPS(Electric Power Steering)系統(tǒng)包括方向盤100、操舵扭矩檢測傳感器110、輔助用電機(jī)120及控制裝置130等。在內(nèi)包轉(zhuǎn)向軸140的轉(zhuǎn)向柱150內(nèi)，設(shè)有上述操舵扭矩檢測傳感器110及減速器160。
[0026]而且，在車輛的駕駛者進(jìn)行轉(zhuǎn)向操作時(shí)，利用操舵扭矩檢測傳感器110檢測在轉(zhuǎn)向軸140上產(chǎn)生的操舵扭矩。控制裝置130基于該操舵扭矩信號(hào)SI和車速信號(hào)S2等，對(duì)輔助用電機(jī)120進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，從而由輔助用電機(jī)120產(chǎn)生與行駛狀態(tài)相對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)向輔助力。由此，在轉(zhuǎn)向軸140的前端設(shè)置的小齒輪170旋轉(zhuǎn)，齒條軸180向行進(jìn)方向左右水平移動(dòng)，駕駛者的轉(zhuǎn)向操作傳遞到車輪(輪胎)200而改變車輛的方向。
[0027]第一實(shí)施方式
[0028]接著，利用圖2對(duì)本發(fā)明第一實(shí)施方式的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向控制裝置的電路結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。在圖2中，圖1所示的EPS系統(tǒng)中的輔助用電機(jī)被作為控制裝置的控制單元控制。圖1的輔助用電機(jī)120對(duì)應(yīng)于電動(dòng)機(jī)M，控制裝置130對(duì)應(yīng)于控制單元300，向控制單元300內(nèi)的微型計(jì)算機(jī)6供給操舵扭矩信號(hào)SI及車速信號(hào)S2等(未圖示)。而且，利用微型計(jì)算機(jī)6，經(jīng)由作為驅(qū)動(dòng)電路工作的逆變器用驅(qū)動(dòng)器電路2及逆變器電路I驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)M，產(chǎn)生與行駛狀態(tài)相對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)向輔助力。
[0029]控制單元300還包括:相繼電器3U、3V、3W、電源繼電器4 (動(dòng)力切斷繼電器4a及再生切斷繼電器4b)、電源IC5、電源繼電器用的分立結(jié)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)器7a、7b、相繼電器3U、3V、3W用的分立結(jié)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)器8U、8V、8W、升壓電路9及有源箝位電路10U、10V、1ff等。
[0030]電源IC5基于從蓄電池等電源供給的電源電壓，向微型計(jì)算機(jī)6供給工作電源。升壓電路9也從蓄電池供給有電源電壓，并且對(duì)該電源電壓進(jìn)行升壓而產(chǎn)生升壓電壓。
[0031]驅(qū)動(dòng)器7a基于微型計(jì)算機(jī)6的控制，將利用升壓電路9進(jìn)行升壓的電壓電平的控制信號(hào)供給到動(dòng)力切斷繼電器(半導(dǎo)體繼電器)4a而進(jìn)行開/關(guān)控制。同樣，驅(qū)動(dòng)器7b基于微型計(jì)算機(jī)6的控制，將利用升壓電路9進(jìn)行升壓的電壓電平的控制信號(hào)供給到再生切斷繼電器(半導(dǎo)體繼電器)4b而進(jìn)行開/關(guān)控制。
[0032]電源繼電器4 (動(dòng)力切斷繼電器4a和再生切斷繼電器4b)利用N溝道型MOSFET構(gòu)成。這些MOSFET的漏極和源極之間的電流通路與源極和漏極之間的電流通路串聯(lián)連接，從蓄電池經(jīng)由電源線15向逆變器電路I供給工作電源。在這些MOSFET中，在源極與漏極之間正向連接的二極管D10、Dll是寄生二極管。
[0033]逆變器電路I是具備經(jīng)由驅(qū)動(dòng)線14U、14V、14W分別驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)M的U相、V相及W相的三組半導(dǎo)體元件的三相橋式電路結(jié)構(gòu)。在本例中，各半導(dǎo)體元件利用N溝道型MOSFETIUH^ 1UL、1VH、1VL、1WH、IffL 構(gòu)成。
[0034]MOSFETIUHUUL的漏極與源極之間的電流通路在電源線15與接地點(diǎn)之間串聯(lián)連接，并且在共同節(jié)點(diǎn)連接有上述驅(qū)動(dòng)線14U的一端。M0SFET1VH、1VL的漏極與源極之間的電流通路在電源線15與接地點(diǎn)之間串聯(lián)連接，并且在共同節(jié)點(diǎn)連接有上述驅(qū)動(dòng)線14V的一端。并且，MOSFETIWHUWL的漏極與源極之間的電流通路在電源線15與接地點(diǎn)之間串聯(lián)連接，在共同節(jié)點(diǎn)連接有上述驅(qū)動(dòng)線14W的一端。
[0035]此外，在各M0SFET1UH、IUL, IVH, IVL, 1WH、IffL中，在源極與漏極之間正向連接的二極管Dl?D6是寄生二極管。
[0036]逆變器用驅(qū)動(dòng)器電路2具備:H側(cè)驅(qū)動(dòng)器2UH、2VH、2WH，其分別對(duì)應(yīng)于逆變器電路I中的上游側(cè)驅(qū)動(dòng)元件(上臂)即M0SFET1UH、IVH, IffH ；L側(cè)驅(qū)動(dòng)器2UL、2VL、2WL，其分別對(duì)應(yīng)于下游側(cè)驅(qū)動(dòng)元件(下臂)即M0SFET1UL、IVL, 1WL。這些H側(cè)驅(qū)動(dòng)器2UH、2VH、2WH和L側(cè)驅(qū)動(dòng)器2UL、2VL、2WL供給有利用升壓電路9進(jìn)行升壓的電源電壓，并且被微型計(jì)算機(jī)6控制。各H側(cè)驅(qū)動(dòng)器2UH、2VH、2WH的輸出端分別連接有M0SFET1UH、IVH, IffH的柵極而被選擇性地開/關(guān)控制。各L側(cè)驅(qū)動(dòng)器2UL、2VL、2WL的輸出端分別連接有M0SFET1UL、IVL, IffL的柵極而被選擇性地開/關(guān)控制。
[0037]相繼電器(第一半導(dǎo)體繼電器)3U、3V、3W分別設(shè)置在逆變器電路I與電動(dòng)機(jī)M之間，即驅(qū)動(dòng)線14U、14V、14W上。在這些相繼電器3U、3V、3W中，半導(dǎo)體元件在本例中使用N溝道型M0SFET，切斷從逆變器電路I向電動(dòng)機(jī)M的供電。并且，與各相繼電器3U、3V、3W對(duì)應(yīng)地在每一相設(shè)有驅(qū)動(dòng)器8U、8V、8W。構(gòu)成相繼電器3U、3V、3W的各MOSFET的漏極與逆變器電路I側(cè)連接，源極與電動(dòng)機(jī)M側(cè)連接，柵極與驅(qū)動(dòng)器8U、8V、8W連接。在這些MOSFET的源極與漏極之間形成有寄生二極管D7?D9，寄生二極管D7?D9的方向從電動(dòng)機(jī)M側(cè)朝向逆變器電路I側(cè)為正向。驅(qū)動(dòng)器8U、8V、8W從升壓電路9供給有升壓的電源電壓，基于微型計(jì)算機(jī)6的控制，分別經(jīng)由控制線(第一