JP2001270401A - 車載用モータの制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】安価な構成により、周辺機器への電波障害ノイ
ズの影響を抑制できるようにする。 【解決手段】イグニッションスイッチ１５のオンによ
り、小電流の切換制御信号が開閉部２２のトランジスタ
１７のベースに供給されてトランジスタ１７がオンし、
このトランジスタ１７のオンによりＡＰＣ回路１０のス
イッチング手段がオンし、開閉部２２が閉成状態に切り
換えられてバッテリ７からレギュレータ１１への給電路
が閉成し、レギュレータ１１を介して制御回路１に電源
供給される。従って、バッテリ７からイグニッションス
イッチ１５を介したラインを小信号化することができ、
制御回路１への電源ノイズの影響を抑制することができ
ると共に、ダイオード１６、１８に小電流用のものを使
用することができ、コストの低減を図ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、バッテリを電源
とする車載用モータの動作を制御する制御回路を備えて
成る車載用モータの制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、車載用モータであるパワーステア
リング用モータは、３相直流ブラシレスモータから成
り、例えば図２に示すような構成の制御装置により制御
される。即ち、図２に示すように、マイクロコンピュー
タから成る制御回路ＣＯから出力される制御信号によ
り、チャージポンプＣＰ及びプリアンプＰＡが制御さ
れ、プリアンプＰＡからの駆動信号により、上側３個、
下側３個のスイッチング素子（例えばＦＥＴ）により構
成される３相ブリッジインバータから成るアンプ部Ａの
各スイッチング素子のうち、上側と下側の所定の組み合
わせのスイッチング素子がスイッチングされ、車体に搭
載されたバッテリＥから３相直流ブラシレスモータＭの
各巻線への通電路が複数のスイッチング素子により開閉
制御されてモータＭが駆動される。

【０００３】このとき、チャージポンプＣＰはイグニッ
ションスイッチＩＳのオンに連動して動作し、このチャ
ージポンプＣＰにより、上側３個のスイッチング素子が
オンする際にその駆動電圧が所定分だけ嵩上げされるよ
うになっている。

【０００４】更に、図２に示すように、バッテリＥには
イグニッションスイッチＩＳを介してレギュレータＲＧ
の入力端子が接続され、このレギュレータＲＧの出力端
子が制御回路ＣＯの電源端子に接続されている。そし
て、イグニッションスイッチＩＳのオンによりバッテリ
Ｅの端子電圧（例えば、＋１２Ｖ）がレギュレータＲＧ
に供給されてレギュレータＲＧにより降圧され、制御回
路ＣＯの電源端子にレギュレータＲＧにより降圧、安定
化された制御電圧が供給される。

【０００５】尚、図２において、Ｄ１、Ｄ２はアンプ部
Ａの入力端子と接地との間に直列に設けられた過電圧防
止及び逆電圧保護用のツェナーダイオード及びダイオー
ド、Ｄ３はイグニッションスイッチＩＳとレギュレータ
ＲＧの入力端子との間に設けられた逆電圧保護用のダイ
オード、Ｄ４はレギュレータＲＧの入力端子と接地との
間に設けられた過電圧防止用のツェナーダイオードであ
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記した従来
の制御装置では、回動操作の頻度の高いイグニッション
スイッチＩＳ及びレギュレータＲＧを経由する供給路を
通じてバッテリから制御回路ＣＯに電源供給しているた
め、この供給路における電流値が大きく、そのため供給
路から放出されるノイズが大きく、周辺機器に電波障害
を引き起こすおそれがある。

【０００７】また、上記した供給路の電流値が大きいこ
とから、この供給路において使用されるダイオードＤ
３、Ｄ４として大電流用のものを使用しなければなら
ず、コストアップの原因になるという問題もあった。

【０００８】そこで、本発明は、安価な構成により、周
辺機器への電波障害ノイズの影響を抑制できるようにす
ることを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、本発明は、前記制御回路部が、前記バッテリの
出力電圧を安定化する機能を有し、前記バッテリと前記
制御回路部との間の給電路を開閉する開閉部を備え、前
記バッテリに接続されたイグニッションスイッチのオン
により、前記開閉部を閉成状態に切り換えるべく小電流
の切換制御信号を供給することを特徴としている。

【００１０】このとき、前記制御回路部は、前記車載用
モータの動作を制御する制御回路と、前記バッテリの出
力電圧を安定化して前記制御回路の電源端子に供給する
レギュレータとから成り、前記開閉部は、前記バッテリ
と前記レギュレータとの間の給電路を開閉するように構
成することが望ましい。

【００１１】このような構成によれば、イグニッション
スイッチがオンされると、小電流の切換制御信号が開閉
部に供給されて開閉部が閉成状態に切り換えられ、開閉
部の閉成によってバッテリとレギュレータとの間の給電
路が閉成され、レギュレータを介して制御回路に電源供
給される。

【００１２】このように、オン状態のイグニッションス
イッチを介してバッテリから小電流が流れ、イグニッシ
ョンスイッチを介したラインを小信号化することができ
るため、従来のようにイグニッションスイッチ及びレギ
ュレータを経由する供給路を通じてバッテリから制御回
路に電源供給する場合に比べ、周辺機器への電波障害ノ
イズの影響を抑制することができる。

【００１３】しかも、イグニッションスイッチを介した
ラインの小信号化により、このラインに小電流用の電子
部品を使用することができ、これら電子部品のコストを
低減することができる。

【００１４】このとき、例えばパワーウィンドウ用モー
タ、ドアミラー用モータ、パワーステアリング用モータ
などの車載用モータに対して本発明を適用することが可
能であり、少なくともイグニッションスイッチのオンに
連動した開閉部の閉成により、その動作を制御する制御
回路が電源供給されるものであれば、どのような車載用
モータであっても構わない。

【００１５】また、本発明は、前記開閉部が、前記切換
制御信号によりオンし、前記バッテリと前記レギュレー
タとの間の給電路を閉成するスイッチング素子とを備え
ていることを特徴としている。

【００１６】このような構成によれば、オン状態のイグ
ニッションスイッチを介した小電流の切換制御信号によ
り、開閉部を閉成状態に切り換えてバッテリとレギュレ
ータとの間の給電路を閉成することができる。

【００１７】また、本発明は、前記車載用モータが、パ
ワーステアリング用の直流ブラシレスモータから成り、
前記制御回路によりＰＷＭ制御されるものであることを
特徴としている。このような構成によれば、制御回路の
ＰＷＭ制御によりパワーステアリング用の直流ブラシレ
スモータを制御し、パワーステアリングにおけるアシス
トトルクを安定して発生し続けることができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】この発明をパワーステアリング用
モータに適用した場合の一実施形態について図１を参照
して説明する。

【００１９】自動車等の車両に搭載されるモータである
パワーステアリング用モータの制御装置は、図１に示す
ように構成されている。ロータリエンコーダ等から成る
検出器（図示せず）が図示しないステアリングに設けら
れ、このステアリングの操作に応じて検出器から、例え
ば９０゜位相のずれた２相パルス信号が検出信号として
後段の信号変換部（図示せず）に出力され、この信号変
換部により検出信号が波形整形される。

【００２０】そして、波形整形された検出信号がマイク
ロコンピュータから成る制御回路１に入力されると、制
御回路１により検出信号に基づいてステアリングを操作
する舵角速度が検出され、制御回路１によりその舵角速
度の高、低に応じてステアリングの操作トルクのアシス
ト量が決定され、決定されたアシストトルクを発生すべ
く３相の直流ブラシレスモータ２が駆動される。

【００２１】この３相直流ブラシレスモータ２は、３相
ブリッジインバータから成るアンプ部３により駆動され
るようになっており、アンプ部３は、制御回路１からの
制御信号に基づきプリアンプ４から出力される１２０゜
ずつ位相のずれた駆動信号により、上側の３個のスイッ
チング素子（例えばＦＥＴ）が１２０゜ずつずれてオン
し、これと同様に制御回路１からの制御信号に基づきプ
リアンプ４から出力される１２０゜ずつ位相のずれた駆
動信号により、下側の３個のスイッチング素子（ＦＥ
Ｔ）が１２０゜ずつずれてオンする。

【００２２】ここで、制御回路１は、上側の各スイッチ
ング素子のうちオンしているスイッチング素子とは異な
るアームの下側のスイッチング素子がオンするように制
御信号を出力し、かつオンすべき上側のスイッチング素
子と下側のスイッチング素子との組み合わせを、ホール
素子から成る回転検出器（図示せず）により検出される
モータ２の回転子の位置に関連して切り換える。

【００２３】尚、制御回路１からインバータ３の下側の
各スイッチング素子へはＰＷＭ制御信号が出力され、こ
のＰＷＭにおけるデューティサイクルが制御されてモー
タ２の電流制御が行われる。

【００２４】また、制御回路１によりコンデンサ等から
成るチャージポンプ５の充放電が制御され、このチャー
ジポンプ５の放電出力により、アンプ部３の上側３個の
スイッチング素子をオンする際に、その駆動電圧（ＦＥ
Ｔのゲート電圧）が所定分だけ嵩上げされるようになっ
ている。

【００２５】こうして、アンプ部３の各スイッチング素
子を介して、車体に搭載されたバッテリ７から３相直流
ブラシレスモータ２の各巻線への通電路が開閉制御さ
れ、モータ２が駆動されてアシストトルクが発生される
のである。尚、図１中、１２、１３はアンプ部３の入力
端子と接地との間に直列に設けられた過電圧防止及び逆
電圧保護用のツェナーダイオード及びダイオードであ
る。

【００２６】ところで、制御回路１の電源端子１ａに
は、ＡＰＣ回路１０及びレギュレータ１１を介してバッ
テリ７の端子電圧を降圧、安定化した制御電圧が供給さ
れるようになっている。

【００２７】このＡＰＣ回路１０は、ＮＰＮトランジス
タ１７のオンにより閉成状態となるスイッチング素子等
のスイッチング手段を備えており、イグニッションスイ
ッチ１５のオンにより逆電圧保護用ダイオード１６を介
してスイッチング素子であるトランジスタ１７のベース
に小電流の切換制御信号が入力され、トランジスタ１７
がオンしてＡＰＣ回路１０のスイッチング手段がオン
し、バッテリ７からレギュレータ１１への給電路が閉成
して制御回路１に電源供給される。尚、１８はトランジ
スタ１７のベースと接地との間に設けられた過電圧防止
用ツェナーダイオードである。

【００２８】更に、このように制御回路１に電源供給さ
れると、制御回路１は起動して保持信号出力端子１ｂか
ら保持信号が出力されてＮＰＮトランジスタ２０がオン
し、このトランジスタ２０のオンにより、トランジスタ
１７のオン、オフに関係なくＡＰＣ回路のスイッチング
手段がオン状態に保持され、制御回路１の電源端子１ａ
への電源供給は制御回路１によって自己保持される。従
って、イグニッションスイッチ１５に例えば接触不良が
生じてトランジスタ１７がオフしても、上記したように
制御回路１の自己保持により制御回路１への制御電圧の
供給状態は維持されるのである。

【００２９】ここで、ＡＰＣ回路１０、ダイオード１
６、１８、トランジスタ１７、２０により、バッテリ７
とレギュレータ１１との間の給電路を開閉する開閉部２
２が構成される。この開閉部２２は、制御回路１及びレ
ギュレータ１１と共に制御回路部を構成する。

【００３０】また、チャージポンプ５の入力側には、ト
ランジスタ１７または２０のオンによりオンするスイッ
チ手段２４が設けられ、このスイッチ手段２４のオンに
よりチャージポンプ５が動作するようになっており、ス
イッチ手段２４のオフ時には、チャージポンプ５の動作
を停止させて不要な漏れ電流（暗電流）が流れないよう
に遮断している。

【００３１】尚、イグニッションスイッチ１５をオフし
た場合、上記したように制御回路１からの保持信号によ
る自己保持機能によって、制御回路１の動作は維持され
るが、この場合、車両のエンジンの回転を検出するセン
サや車速を検出するセンサによりエンジンの回転及び車
両の停止が検出され、予め定められた停止条件が成立し
たと制御回路１により判断されたときに、制御回路１の
保持信号出力端子１ｂからの保持信号の出力を停止する
ようにしておけば、車両の停止中にバッテリ７からレギ
ュレータ１１への給電路が確実に開成され、バッテリ７
の不要な消耗を未然に防止できる。

【００３２】このように、イグニッションスイッチ１５
がオンされると、小電流の切換制御信号が開閉部２２の
トランジスタ１７のベースに供給されてトランジスタ１
７がオンし、このトランジスタ１７のオンによりＡＰＣ
回路１０のスイッチング手段がオンし、開閉部２２が閉
成状態に切り換えられてバッテリ７からレギュレータ１
１への給電路が閉成し、レギュレータ１１を介して制御
回路１に電源供給される。

【００３３】従って、上記した実施形態によれば、オン
状態のイグニッションスイッチ１５を介してバッテリ７
からトランジスタ１７のベースに小電流が流れるように
しているため、バッテリ７からイグニッションスイッチ
１５を介したラインを小信号化することができ、従来に
比べ、周辺機器への電波障害ノイズの影響を抑制するこ
とができる。

【００３４】更に、イグニッションスイッチ１５を介し
たラインの小信号化により、このラインに使用するダイ
オード１６、１８に小電流用のものを使用することがで
き、これら電子部品のコストを、従来の大電流用のもの
（図２中のダイオードＤ３、ツェナーダイオードＤ４）
と比べて大幅に低減することができる。

【００３５】なお、上記した実施形態では、開閉部２２
を、ＡＰＣ回路１０、ダイオード１６、１８、トランジ
スタ１７、２０により構成しているが、開閉部２２は、
このような構成に限定されるものでないのは勿論であ
り、要するにイグニッションスイッチ１５のオンによる
小電流の切換制御信号により、バッテリ７とレギュレー
タ１１との間の給電路を閉成できるものであれば、どの
ような構成であっても構わない。

【００３６】また、上記した実施形態では、トランジス
タ１７、２０のオンによりオンしてチャージポンプ５の
暗電流を抑制するスイッチ手段２４を設けた場合につい
て説明しているが、必ずしもこのスイッチ手段２４を設
ける必要はない。

【００３７】更に、上記した実施形態では、車載用モー
タをパワーステアリング用モータとした場合の例につい
て説明したが、本発明が適用されるのは特にパワーステ
アリング用モータに限定されるものではなく、ドアミラ
ー用モータ、パワーウィンドウ用モータ等、その他の車
載用モータに対しても本発明を適用することは可能であ
り、要するに少なくともイグニッションスイッチ１５の
オンに連動して閉成状態となる開閉部を介して、その動
作を制御する制御回路が電源供給される車載用モータで
あればよい。

【００３８】また、本発明は上記した実施形態に限定さ
れるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて
上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能であ
る。

【００３９】

【発明の効果】以上のように、請求項１、２に記載の発
明によれば、オン状態のイグニッションスイッチを介し
てバッテリから小電流が流れ、イグニッションスイッチ
を介したラインを小信号化することができるため、従来
のようにイグニッションスイッチ及びレギュレータを経
由する供給路を通じてバッテリから制御回路に電源供給
する場合に比べ、周辺機器への電波障害ノイズの影響を
抑制することが可能になり、車載用モータとしてのＥＭ
Ｃ規格を満たすことができる。

【００４０】更に、イグニッションスイッチを介したラ
インの小信号化できるため、このラインに小電流用の電
子部品を使用することができ、これら電子部品に大電流
用のものを使用する場合に比べてコストを大幅に低減す
ることが可能になる。

【００４１】また、請求項３に記載の発明によれば、オ
ン状態のイグニッションスイッチを介した小電流の切換
制御信号により、開閉部を閉成状態に切り換えてバッテ
リとレギュレータとの間の給電路を閉成することが可能
になる。

【００４２】また、請求項４に記載の発明によれば、制
御回路のＰＷＭ制御によりパワーステアリング用の直流
ブラシレスモータを制御し、パワーステアリングにおけ
るアシストトルクを安定して発生し続けることが可能に
なる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施形態の結線図である。

【図２】従来例の結線図である。

【符号の説明】

１ 制御回路 ２ パワーステアリング用モータ（車載用モータ） ７ バッテリ １０ ＡＰＣ回路 １１ レギュレータ １５ イグニッションスイッチ １６ ダイオード １７、２０ トランジスタ １８ ツェナーダイオード ２２ 開閉部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 バッテリを電源とする車載用モータの動
   作を制御する制御回路部を備えて成る車載用モータの制
   御装置において、 前記制御回路部は、前記バッテリの出力電圧を安定化す
   る機能を有し、前記バッテリと前記制御回路部との間の
   給電路を開閉する開閉部を備え、前記バッテリに接続さ
   れたイグニッションスイッチのオンにより、前記開閉部
   を閉成状態に切り換えるべく小電流の切換制御信号を供
   給することを特徴とする車載用モータの制御装置。
2. 【請求項２】 前記制御回路部は、前記車載用モータの
   動作を制御する制御回路と、前記バッテリの出力電圧を
   安定化して前記制御回路の電源端子に供給するレギュレ
   ータとから成り、前記開閉部は、前記バッテリと前記レ
   ギュレータとの間の給電路を開閉することを特徴とする
   請求項１に記載の車載用モータの制御装置。
3. 【請求項３】 前記開閉部が、前記切換制御信号により
   オンし、前記バッテリと前記レギュレータとの間の給電
   路を閉成するスイッチング素子とを備えていることを特
   徴とする請求項１または２に記載の車載用モータの制御
   装置。
4. 【請求項４】 前記車載用モータが、パワーステアリン
   グ用の直流ブラシレスモータから成り、前記制御回路部
   によりＰＷＭ制御されるものであることを特徴とする請
   求項１ないし３のいずれかに記載の車載用モータの制御
   装置。