JP2005212659A - 車載用モータ制御装置及びパワーステアリング装置。 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 モータ4の出力トルクによりステアリングシャフト9の駆動を補助するパワーステアリング装置100において、モータ4近傍に配置された駆動制御部3は、通信手段80を介して昇圧回路部2に昇圧電圧指令を送信し、バッテリ1近傍に配置された昇圧回路部2は、その指令に応じて昇圧動作を行うことでモータ駆動制御部3に昇圧電圧を供給する。
【選択図】 図1
Description
ここで、図8乃至図11を参照して説明する。図8は、バッテリ101とモータ102との間の配線抵抗を、1本当たり20mΩとして、昇圧機能を備えたモータの制御装置103を、モータ102の近傍側となる比率9:1の位置に配置した場合(即ち、(バッテリ101〜制御装置103間の距離):(制御装置103〜モータ102間の距離)=9:1)を示す。また、バッテリ電流Ib=100Adc,昇圧率「1」の場合のモータ102の定格電流Im=120Armsと仮定する。そして、図9には、モータ102が昇圧率に応じて電圧仕様を最適化して設計されるとした場合、昇圧率αの変化に対応する配線損失の変化を示す。
前記バッテリにより駆動電源が供給されるモータの近傍に配置され、前記昇圧回路部によって昇圧された電圧に基づいて前記モータの駆動をPWM制御する駆動制御部とで構成されることを特徴とする。
スイッチングIC41の入力端子には、分圧抵抗42,43による分圧電位である信号Saとマイコン47より出力される信号Sbが与えられている。また、スイッチングIC41がPWM信号を出力する出力端子は、図示しないゲートドライブ回路を介してFET39,40のゲート端子に接続されている。また、マイコン47の通信用入出力端子は、通信IC48を介して通信線13に接続されている。
尚、昇圧回路部2のマイコン47及び通信IC48、通信線13、モータ駆動制御部3のマイコン77及び通信IC76は、通信手段80を構成している。また、通信IC48,76間で行われる通信は、例えば、RS−485などのシリアル通信である。そして、昇圧回路部2とモータ駆動制御部3とが車載用モータ制御装置90を構成している。
信号Sb=(昇圧電圧指令)/10
のように設定される。
(バッテリ電圧)≧(昇圧電圧指令)
であるから、マイコン47は信号Sbをゼロに決定して出力する(ステップA6)。すると、スイッチングIC41はFET39をオフ、FET40をオンさせるから、昇圧回路部2は昇圧動作を実行しない。従って、出力端子45,46にはバッテリ電圧がそのまま出力される。
(バッテリ電圧)<(昇圧電圧指令)
であるから、マイコン47は信号Sbを2Vに決定して出力する(ステップA5)。すると、スイッチングIC41は、FET39,40のオンオフ比率を調整し、昇圧回路部2が昇圧動作を実行することで、出力端子45,46には昇圧された20Vの電圧が出力される。
また、モータ駆動制御部3が昇圧電圧指令を10Vと決定した場合も、
(バッテリ電圧)≧(昇圧電圧指令)
となるから、マイコン47は信号Sbをゼロとするため(ステップA6)、昇圧回路部2は昇圧動作を実行しない。
即ち、モータ駆動制御部3とブラシレスモータ4及びトルクセンサ7とは隣接することになり配線14,15が極めて短くなるので、ノイズの影響を受けにくくすることが可能となる。また、ノイズ対策が容易となる。一方、モータ駆動制御部3と昇圧回路部2との配置間距離は長くなるためその間の通信線13は長くなるが、両者間はデジタル信号で通信を行うのでノイズなどの影響は受けにくい。
また、駆動制御部3に、バッテリ電圧より制御用電源を生成するための電源回路64を備え、その電源回路64を、昇圧回路部2の出力線ではなく、バッテリ1の正側電源に直接接続されている配線17に接続したので、昇圧回路部2が動作不能となった場合にも駆動制御部3のマイコン77は動作が可能となり、図示しない通信手段により他の機器にパワーステアリング装置100に異常が発生したことを報知できる。
駆動制御部3はモータ4のできるだけ近くに、即ち密接するように配置することが好ましく、同様に、昇圧回路部2はバッテリ1のできるだけ近くに配置することが好ましい。更に、可能であれば、駆動制御部3とモータ4、昇圧回路部2とバッテリ1とを夫々一体に構成しても良い。
駆動制御部3が、昇圧回路部2やバッテリ1の異常を判定したり、モータ4の巻線電流を制限する処理は必要に応じて行えば良い。また、昇圧回路部2と駆動制御部3との間で転送する情報は、個別の設計に応じて必要なものを適宜選択すれば良い。
ブラシレスモータ4に代えて、その他の三相モータ、例えば誘導モータなどを用いても良い。
通信手段を設けることなく、昇圧回路部と、駆動制御部とが夫々独立に動作する構成であっても良い。即ち、昇圧回路部は、常に一定の昇圧率で昇圧動作を行うようにしても良い。
パワーステアリング装置100に限ることなく、車載用のモータを駆動制御するものであれば適用が可能である。
Claims (12)
- 車両に搭載されたバッテリの近傍に配置され、前記バッテリの出力電圧を昇圧する昇圧回路部と、
前記バッテリにより駆動電源が供給されるモータの近傍に配置され、前記昇圧回路部によって昇圧された電圧に基づいて前記モータの駆動をPWM制御する駆動制御部とで構成されることを特徴とする車載用モータ制御装置。 - 前記昇圧回路部と、前記駆動制御部との間において通信を行うための通信手段を備えたことを特徴とする請求項1記載の車載用モータ制御装置。
- 前記駆動制御部は、前記通信手段を介して、前記昇圧回路部に昇圧電圧指令を送信することを特徴とする請求項2記載の車載用モータ制御装置。
- 前記昇圧回路部は、前記通信手段を介して、前記駆動制御部にバッテリ電圧の検出結果を送信することを特徴とする請求項2又は3記載の車載用モータ制御装置。
- 前記昇圧回路部は、前記通信手段を介して、前記駆動制御部にバッテリ電流の検出結果を送信することを特徴とする請求項2乃至4の何れかに記載の車載用モータ制御装置。
- 前記駆動制御部は、昇圧電圧指令と検出した昇圧電圧とを比較した結果に基づいて、前記昇圧回路部の異常を判定する判定手段を備えていることを特徴とする請求項2乃至5の何れかに記載の車載用モータ制御装置。
- 前記駆動制御部は、前記昇圧回路部より送信されたバッテリ電流の検出結果に基づいて、前記モータの巻線に通電する電流量を制御することを特徴とする請求項5記載の車載用モータ制御装置。
- 前記駆動制御部は、三相モータを駆動制御することを特徴とする請求項1乃至7の何れかに記載の車載用モータ制御装置。
- 前記三相モータは、ブラシレスモータであることを特徴とする請求項8記載の車載用モータ制御装置。
- 前記駆動制御部は、前記三相モータに配置されているレゾルバを用いて当該三相モータにおけるロータの回転位置検出を行ない、前記回転位置に基づいてPWM制御を行うことを特徴とする請求項8又は9記載の車載用モータ制御装置。
- 前記駆動制御部は、バッテリ電圧より制御用電源を生成するための電源回路を備えていることを特徴とする請求項1乃至10の何れかに記載の車載用モータ制御装置。
- 請求項1乃至11の何れかに記載の車載用モータ制御装置を備え、
モータの出力トルクによってステアリングの駆動を補助することを特徴とするパワーステアリング装置。
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