JP2012157154A

JP2012157154A - Motor control device

Info

Publication number: JP2012157154A
Application number: JP2011013840A
Authority: JP
Inventors: Ryoichi Oura; 亮一大浦; Yuji Kurimoto; 裕史栗本; Shuichi Miyaoka; 修一宮岡
Original assignee: Hitachi Automotive Systems Ltd
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2011-01-26
Filing date: 2011-01-26
Publication date: 2012-08-16
Also published as: WO2012102113A1

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a motor control device at low cost which can continue a stable motor drive even when an abnormality occurs.SOLUTION: Current interruption circuits 23, 38 are provided to each phase of a motor control device 1. Disturbance is applied to any of switch elements 20, 21, 35, 36 of pre-driver circuits 12-14. When a short circuit fault occurs due to a junctional destruction and high current flows, the current interruption circuits 23, 38 interrupt the current flowing into the faulty pre-driver circuits 12, 13, or 14 to prevent the fall of power supply voltage.

Description

本発明は、主に車載用の電動パワーステアリング装置、電動ウォーターポンプ装置、電動オイルポンプ装置、インバータ装置等に使用する三相モータを制御するためのモータ制御装置に関する。特に、異常が発生した場合においても安定したモータ駆動を続けることができるモータ制御装置に関する。 The present invention mainly relates to a motor control device for controlling a three-phase motor used in an in-vehicle electric power steering device, an electric water pump device, an electric oil pump device, an inverter device and the like. In particular, the present invention relates to a motor control device capable of continuing stable motor driving even when an abnormality occurs.

近年、地球環境保全、エネルギー有効利用及び安全性能向上の観点から、車両の重量軽減による燃費の向上等を目的として、従来の油圧によるパワーアシスト装置の代わりに、モータを用いてトルクアシストを行う電動パワーステアリング装置技術（EPS：Electric Power Steering）が導入されている。電動パワーステアリング装置は、従来の油圧パワーステアリング装置のように常に油圧ポンプを回す必要がなく、必要なときだけモータを回して駆動力をアシストするため、燃費の改善に効果がある。例えば、電動パワーステアリング装置のアシスト用モータには、比較的俊敏で高トルクを発生でき、制御が容易な三相ブラシレスDCモータが用いられている。 In recent years, from the viewpoint of global environmental conservation, effective use of energy, and improvement of safety performance, an electric motor that performs torque assist using a motor instead of a conventional hydraulic power assist device for the purpose of improving fuel efficiency by reducing vehicle weight. Power steering equipment technology (EPS: Electric Power Steering) has been introduced. Unlike the conventional hydraulic power steering device, the electric power steering device does not always need to turn the hydraulic pump, and rotates the motor only when necessary to assist the driving force, which is effective in improving fuel consumption. For example, a three-phase brushless DC motor that is relatively agile and can generate high torque and is easy to control is used as an assist motor for an electric power steering apparatus.

上記のようなモータの駆動を制御するためのモータ制御装置では、直流電力からモータの駆動電力を発生させるために半導体スイッチ素子が一般に用いられている。こうしたモータ制御装置において、外部要因により発生する誘導ノイズや過渡サージ等の外乱は、半導体スイッチ素子の故障を招くおそれがある。そこで、半導体スイッチ素子の故障を検出するための様々な技術が知られている。 In the motor control apparatus for controlling the driving of the motor as described above, a semiconductor switch element is generally used for generating the driving power of the motor from the DC power. In such a motor control device, disturbances such as inductive noise and transient surges caused by external factors may cause a failure of the semiconductor switch element. Therefore, various techniques for detecting a failure of the semiconductor switch element are known.

例えば、特許文献１には、三相ブラシレスDCモータの駆動回路において、各相の出力電圧を検出し、いずれか一相の電圧が所望の電圧を満たさない場合は半導体スイッチ素子の異常であるとして三相駆動回路の供給電源を遮断させる技術が開示されている。また、特許文献２には、三相交流モータ駆動用のインバータ回路において、駆動対象のモータの各相について電源側（ハイサイド）とグランド側（ロウサイド）に半導体スイッチ素子とヒューズをそれぞれ設け、ヒューズが溶断されたことを故障診断装置により検知することで各相の半導体スイッチ素子の故障を検出すると、二相駆動によりモータを応急運転する技術が開示されている。 For example, in Patent Document 1, in a drive circuit of a three-phase brushless DC motor, an output voltage of each phase is detected, and if any one phase voltage does not satisfy a desired voltage, the semiconductor switch element is abnormal. A technique for cutting off the power supply of the three-phase drive circuit is disclosed. Further, in Patent Document 2, in an inverter circuit for driving a three-phase AC motor, a semiconductor switch element and a fuse are respectively provided on the power supply side (high side) and the ground side (low side) for each phase of the motor to be driven. A technique is disclosed in which when a failure diagnosis device detects a failure of each phase and detects a failure of each phase of the semiconductor switch element, the motor is urgently operated by two-phase driving.

特開平１１−４６４９１号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-46491 特開２００４−１２０８８３号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2004-120883

特許文献１に記載された技術では、いずれか一相の半導体スイッチ素子の異常が検出された場合、三相全ての駆動回路の供給電源が遮断されるため、それ以上モータ駆動を続けることができない。また、特許文献２に記載された技術では、モータ駆動用の半導体スイッチ素子に対して直列にヒューズが接続されるため、許容電流が大きなヒューズを使用する必要があり、コストアップにつながる。 In the technique described in Patent Document 1, when an abnormality of any one phase of the semiconductor switch element is detected, the power supply to all three phases of the drive circuits is cut off, and thus the motor drive cannot be continued any more. . Further, in the technique described in Patent Document 2, since a fuse is connected in series with a semiconductor switching element for driving a motor, it is necessary to use a fuse having a large allowable current, leading to an increase in cost.

本発明によるモータ制御装置は、三相モータを制御するためのものであって、三相モータを駆動するために三相モータの各相ごとに設けられた半導体スイッチ素子と、半導体スイッチ素子の動作を制御するために三相モータの各相ごとに設けられたプリドライバ回路と、プリドライバ回路へ電流を供給する電源回路と、モータ制御信号を演算して出力する演算処理装置と、演算処理装置から出力されたモータ制御信号に基づいて、三相モータの各相の駆動信号を出力する論理回路と、論理回路から出力された駆動信号に基づいて、プリドライバ回路の動作を制御する駆動回路と、電流が所定値以上であるときに、電源回路からプリドライバ回路への電流の供給を遮断する電流遮断回路とを備える。 A motor control device according to the present invention is for controlling a three-phase motor, and is provided for each phase of the three-phase motor to drive the three-phase motor, and the operation of the semiconductor switch element. A pre-driver circuit provided for each phase of the three-phase motor to control the motor, a power supply circuit that supplies current to the pre-driver circuit, an arithmetic processing device that calculates and outputs a motor control signal, and an arithmetic processing device A logic circuit that outputs a drive signal for each phase of the three-phase motor based on the motor control signal output from the drive circuit, and a drive circuit that controls the operation of the pre-driver circuit based on the drive signal output from the logic circuit; A current cutoff circuit that cuts off the supply of current from the power supply circuit to the pre-driver circuit when the current is greater than or equal to a predetermined value.

本発明によれば、異常が発生した場合においても安定したモータ駆動を続けることができるモータ制御装置を低コストで提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the motor control apparatus which can continue the stable motor drive even when abnormality generate | occur | produces can be provided at low cost.

本発明によるモータ制御装置の一実施形態の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of one Embodiment of the motor control apparatus by this invention. 本発明の第１の実施の形態による電流遮断回路の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of the electric current interruption circuit by the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１の実施の形態に関するタイミングチャートである。It is a timing chart regarding the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第２の実施の形態による電流遮断回路の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of the electric current interruption circuit by the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第３の実施の形態によるプリドライバ回路の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of the predriver circuit by the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第３の実施の形態に関するタイミングチャートである。It is a timing chart regarding the 3rd Embodiment of this invention. 従来技術によるモータ制御装置の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of the motor control apparatus by a prior art.

（従来技術の説明）
以下に本発明の実施の形態について説明する。最初に、図７を用いて本発明の従来技術についての説明を行う。図７は、従来技術によるモータ制御装置の構成例を示すブロック図である。 (Description of prior art)
Embodiments of the present invention will be described below. First, the prior art of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a block diagram illustrating a configuration example of a conventional motor control device.

図７に示すモータ制御装置１´は、三相モータ２の駆動を制御するためのものであり、半導体装置３、電源回路４および演算処理装置１０と、バッテリ電圧８とグランド９の間にそれぞれ接続されたモータ駆動用のハイサイド半導体スイッチ素子２７〜２９およびロウサイド半導体スイッチ素子４２〜４４とを有する。 A motor control device 1 ′ shown in FIG. 7 is for controlling the driving of the three-phase motor 2, and the semiconductor device 3, the power supply circuit 4 and the arithmetic processing device 10 are respectively connected between the battery voltage 8 and the ground 9. There are connected high-side semiconductor switch elements 27 to 29 and low-side semiconductor switch elements 42 to 44 for driving the motor.

半導体装置３は、昇圧回路５および論理回路１１と、三相モータ２のＵ相、Ｖ相およびＷ相の各相にそれぞれ対応するプリドライバ回路１２〜１４とを有している。これらの各回路は、半導体装置３において集積化されており、一体化された集積回路としての半導体装置３を構成している。 The semiconductor device 3 includes a booster circuit 5 and a logic circuit 11, and pre-driver circuits 12 to 14 corresponding to the U-phase, V-phase, and W-phase of the three-phase motor 2, respectively. Each of these circuits is integrated in the semiconductor device 3, and constitutes the semiconductor device 3 as an integrated circuit.

プリドライバ回路１２〜１４の各々は、ハイサイド半導体スイッチ素子２７〜２９に対応するハイサイドプッシュプル回路１９を構成する半導体スイッチ素子２０および２１と、ロウサイド半導体スイッチ素子４２〜４４に対応するロウサイドプッシュプル回路３４を構成する半導体スイッチ素子３５および３６と、これらのプッシュプル回路１９、３４の動作をそれぞれ制御する駆動回路２２、３７とを有する。なお、図７では各相のプリドライバ回路１２〜１４を代表してＵ相のプリドライバ回路１２の構成を図示しているが、他のＶ相、Ｗ相のプリドライバ回路１３、１４も同様の構成を有している。したがって、以下では、各相のプリドライバ回路１２〜１４を代表して、Ｕ相のプリドライバ回路１２の動作を中心に説明を行うこととする。 Each of the pre-driver circuits 12 to 14 includes semiconductor switch elements 20 and 21 constituting a high side push-pull circuit 19 corresponding to the high side semiconductor switch elements 27 to 29 and low side corresponding to the low side semiconductor switch elements 42 to 44. Semiconductor switch elements 35 and 36 that constitute the push-pull circuit 34, and drive circuits 22 and 37 that control the operations of the push-pull circuits 19 and 34, respectively. In FIG. 7, the configuration of the U-phase pre-driver circuit 12 is shown on behalf of the pre-driver circuits 12 to 14 for each phase, but the same applies to the other V-phase and W-phase pre-driver circuits 13 and 14. It has the composition of. Therefore, in the following, the operation of the U-phase pre-driver circuit 12 will be mainly described on behalf of the pre-driver circuits 12 to 14 of each phase.

電源回路４は、所定の電源電圧を生成して半導体装置３へ出力する。半導体装置３において入力された電源電圧は、電源供給配線６を介して昇圧回路５およびプリドライバ回路１２のロウサイドプッシュプル回路３４へ供給される。昇圧回路５は、電源回路４から電源供給配線６を介して供給された電源電圧を昇圧し、電源電圧よりも高い昇圧電圧を昇圧電圧供給配線７を介してプリドライバ回路１２のハイサイドプッシュプル回路１９へ供給する。これは、ハイサイド半導体スイッチ素子２７をオンするためにハイサイドプッシュプル回路１９からハイサイド半導体スイッチ素子２７へ出力するゲート−ソース間電圧は、Ｕ相のモータ出力配線４５におけるモータ駆動出力の電圧レベルよりも高くする必要があるためである。プリドライバ回路１２では、こうして電源回路４から供給された電源電圧およびそれを昇圧した昇圧電圧によって電流が流れる。これにより、電源回路４からプリドライバ回路１２への電流供給が行われる。 The power supply circuit 4 generates a predetermined power supply voltage and outputs it to the semiconductor device 3. The power supply voltage input in the semiconductor device 3 is supplied to the booster circuit 5 and the low side push-pull circuit 34 of the pre-driver circuit 12 through the power supply wiring 6. The booster circuit 5 boosts the power supply voltage supplied from the power supply circuit 4 via the power supply wiring 6, and applies a boost voltage higher than the power supply voltage to the high-side push-pull of the pre-driver circuit 12 via the boosted voltage supply wiring 7. Supply to circuit 19. This is because the gate-source voltage output from the high-side push-pull circuit 19 to the high-side semiconductor switch element 27 to turn on the high-side semiconductor switch element 27 is the voltage of the motor drive output in the U-phase motor output wiring 45. This is because it needs to be higher than the level. In the pre-driver circuit 12, a current flows by the power supply voltage thus supplied from the power supply circuit 4 and the boosted voltage obtained by boosting the power supply voltage. Thereby, current supply from the power supply circuit 4 to the pre-driver circuit 12 is performed.

演算処理装置１０は、モータ２の回転状態や外部からの指令に基づいてモータ制御信号を演算し、論理回路１１へ出力する。論理回路１１は、演算処理装置１０から出力されたモータ制御信号に基づいて、プリドライバ回路１２の動作を制御するための駆動信号を生成し、プリドライバ回路１２へ出力する。 The arithmetic processing unit 10 calculates a motor control signal based on the rotation state of the motor 2 or an external command, and outputs it to the logic circuit 11. The logic circuit 11 generates a drive signal for controlling the operation of the predriver circuit 12 based on the motor control signal output from the arithmetic processing unit 10, and outputs the drive signal to the predriver circuit 12.

プリドライバ回路１２では、論理回路１１から出力された駆動信号に基づいて、駆動回路２２、３７により、ハイサイドプッシュプル回路１９の動作とロウサイドプッシュプル回路３４の動作をそれぞれ制御する。駆動回路２２は、駆動信号に応じてハイサイドプッシュプル回路１９の半導体スイッチ素子２０または２１のいずれか一方をオンさせる。これにより、プリドライバ回路１２からプリドライバ出力配線２６を介して、昇圧電圧またはグランド電圧がハイサイド半導体スイッチ素子２７のゲート端子へ出力され、ハイサイド半導体スイッチ素子２７の動作が制御される。 In the pre-driver circuit 12, the operation of the high-side push-pull circuit 19 and the operation of the low-side push-pull circuit 34 are controlled by the drive circuits 22 and 37 based on the drive signal output from the logic circuit 11, respectively. The drive circuit 22 turns on one of the semiconductor switch elements 20 or 21 of the high-side push-pull circuit 19 according to the drive signal. As a result, the boosted voltage or the ground voltage is output from the pre-driver circuit 12 to the gate terminal of the high-side semiconductor switch element 27 via the pre-driver output wiring 26, and the operation of the high-side semiconductor switch element 27 is controlled.

駆動回路３７も駆動回路２２と同様に、駆動信号に応じてロウサイドプッシュプル回路３４の半導体スイッチ素子３５または３６のいずれか一方をオンさせる。これにより、プリドライバ回路１２からプリドライバ出力配線４１を介して、電源電圧またはグランド電圧がロウサイド半導体スイッチ素子４２のゲート端子へ出力され、ロウサイド半導体スイッチ素子４２の動作が制御される。 Similarly to the drive circuit 22, the drive circuit 37 also turns on one of the semiconductor switch elements 35 or 36 of the low-side push-pull circuit 34 according to the drive signal. As a result, the power supply voltage or the ground voltage is output from the pre-driver circuit 12 to the gate terminal of the low-side semiconductor switch element 42 via the pre-driver output wiring 41, and the operation of the low-side semiconductor switch element 42 is controlled.

ここで、モータ制御装置１´の故障発生原因について説明する。モータ制御装置１´は、例えば車両に搭載される電動パワーステアリング装置などにおいて使用される。その場合、操舵補助力をモータ２から出力する際などに、外部要因の影響により誘導ノイズや過渡サージ等の外乱が生じることがある。これらの外乱は、ハイサイド半導体スイッチ素子２７〜２９やロウサイド半導体スイッチ素子４２〜４４のドレイン−ソース間またはゲート−ソース間における接合破壊を引き起こし、短絡故障の原因となり得る。 Here, the cause of failure of the motor control device 1 ′ will be described. The motor control device 1 ′ is used in, for example, an electric power steering device mounted on a vehicle. In this case, when outputting the steering assist force from the motor 2, disturbances such as induction noise and transient surge may occur due to the influence of external factors. These disturbances may cause junction breakdown between the drain-source or the gate-source of the high-side semiconductor switch elements 27 to 29 and the low-side semiconductor switch elements 42 to 44, and may cause a short circuit failure.

上記のような短絡故障がハイサイド半導体スイッチ素子２７〜２９またはロウサイド半導体スイッチ素子４２〜４４において発生すると、当該スイッチ素子に対応して設けられたハイサイドプッシュプル回路１９の半導体スイッチ素子２０、２１またはロウサイドプッシュプル回路３４の半導体スイッチ素子３５、３６の接合破壊を誘発し、短絡故障を引き起こすおそれがある。例えば、Ｕ相のプリドライバ回路１２において半導体スイッチ素子２０が短絡故障を起こした状態で半導体スイッチ素子２１がオンされると、昇圧回路５から昇圧電圧供給配線７を介してグランドへ貫通電流が流れる。この場合の貫通電流は大電流であるため、回路故障を招くおそれがある。 When the short circuit failure as described above occurs in the high-side semiconductor switch elements 27 to 29 or the low-side semiconductor switch elements 42 to 44, the semiconductor switch elements 20 and 21 of the high-side push-pull circuit 19 provided corresponding to the switch elements. Alternatively, the semiconductor switch elements 35 and 36 of the low-side push-pull circuit 34 may be broken to cause a short circuit failure. For example, in the U-phase pre-driver circuit 12, when the semiconductor switch element 21 is turned on in a state where the semiconductor switch element 20 causes a short circuit failure, a through current flows from the booster circuit 5 to the ground via the boosted voltage supply wiring 7. . Since the through current in this case is a large current, there is a possibility of causing a circuit failure.

また、例えばＵ相のプリドライバ回路１２においてハイサイドプッシュプル回路１９の半導体スイッチ素子２０がある程度の抵抗値を持った状態で短絡故障をした場合、常に半導体スイッチ素子２０において貫通電流が流れることになるため、昇圧回路５から供給される昇圧電圧の低下を引き起こす。近年の車載機器では機能安全に関する規制が厳しくなる傾向にあるため、半導体スイッチ素子２０が短絡故障を起こした場合でも、モータ制御装置１´に対して要求される最低限のシステム性能を成立させなくてはならない。そこで、短絡故障時に最低限のモータ駆動補償を実現するために、モータ制御装置１´では、短絡故障が起きていない他の二相（ここではＶ相およびＷ相）を用いた二相駆動によりモータ２を駆動することができるようにしている。しかし、上記のような昇圧電圧の低下は、二相駆動によるモータ２の駆動に悪影響を及ぼすことになる。これは、ロウサイドプッシュプル回路３４の半導体スイッチ素子３５が短絡故障した場合に電源回路４から供給される電源電圧においても同様である。 For example, in the U-phase pre-driver circuit 12, when a short circuit failure occurs in a state where the semiconductor switch element 20 of the high-side push-pull circuit 19 has a certain resistance value, a through current always flows in the semiconductor switch element 20. Therefore, the boosted voltage supplied from the booster circuit 5 is lowered. Since in-vehicle devices in recent years tend to have stricter regulations on functional safety, even when the semiconductor switch element 20 has a short circuit failure, the minimum system performance required for the motor control device 1 ′ is not established. must not. Therefore, in order to realize the minimum motor drive compensation at the time of a short-circuit failure, the motor control device 1 ′ uses two-phase drive using other two phases (here, V phase and W phase) in which no short-circuit failure has occurred. The motor 2 can be driven. However, the decrease in the boosted voltage as described above adversely affects the driving of the motor 2 by the two-phase driving. The same applies to the power supply voltage supplied from the power supply circuit 4 when the semiconductor switch element 35 of the low-side push-pull circuit 34 is short-circuited.

そこで本発明では、上述のプリドライバ回路１２〜１４における半導体スイッチ素子２０、２１または半導体スイッチ素子３５、３６の接合破壊による他の二相への悪影響を低減させ、安定したモータ駆動を続けることができるようにすることを目的の一つとする。なお、この目的を実現するための方法の一つとして、各相ごとに電源回路４を設けることも考えられるが、これは装置全体のコストアップを招くために現実的ではない。したがって、上記目的を低コストで実現できることをさらに目的の一つとする。 Therefore, in the present invention, the adverse effect on the other two phases due to the breakdown of the semiconductor switch elements 20 and 21 or the semiconductor switch elements 35 and 36 in the pre-driver circuits 12 to 14 can be reduced, and stable motor driving can be continued. One of the purposes is to make it possible. As one of the methods for realizing this object, it is conceivable to provide the power supply circuit 4 for each phase, but this is not practical because it increases the cost of the entire apparatus. Accordingly, another object is to realize the above object at a low cost.

（本発明の説明）
図１は、本発明によるモータ制御装置の一実施形態の構成を示すブロック図である。図１のモータ制御装置１は、図７のモータ制御装置１´と比較して、各相のハイサイドプッシュプル回路１９と昇圧回路５の間に電流遮断回路２３を設けた点と、各相のロウサイドプッシュプル回路３４と電源回路４の間に電流遮断回路３８を設けた点とが異なっている。なお、図１ではＵ相のプリドライバ回路１２を代表例として図示しているが、Ｖ相のプリドライバ回路１３およびＷ相のプリドライバ回路１４においても同様に、電流遮断回路２３および３８がそれぞれ設けられている。 (Description of the present invention)
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an embodiment of a motor control device according to the present invention. The motor control device 1 in FIG. 1 is different from the motor control device 1 ′ in FIG. 7 in that a current cutoff circuit 23 is provided between the high-side push-pull circuit 19 and the booster circuit 5 for each phase, and for each phase. The difference is that a current cut-off circuit 38 is provided between the low-side push-pull circuit 34 and the power supply circuit 4. In FIG. 1, the U-phase pre-driver circuit 12 is shown as a representative example. However, in the V-phase pre-driver circuit 13 and the W-phase pre-driver circuit 14 as well, the current cutoff circuits 23 and 38 are respectively Is provided.

本発明の特徴は、図１に示すように、モータ制御装置１の各相に電流遮断回路２３および３８を設けたことにある。各相の電流遮断回路２３および３８は、プリドライバ回路１２〜１４の半導体スイッチ素子２０、２１、３５または３６が接合破壊のために短絡故障して大電流が流れたときに、当該スイッチ素子が設けられたプリドライバ回路１２、１３または１４に流れる電流を遮断する。これにより、大電流による回路故障を防ぐと共に、昇圧回路５から出力される昇圧電圧または電源回路４から供給される電源電圧の低下を防ぐことができる。その結果、他の二相に供給される昇圧電圧または電源電圧には影響がないため、残り二相では正常出力が可能となる。 The feature of the present invention is that, as shown in FIG. 1, current interrupting circuits 23 and 38 are provided in each phase of the motor control device 1. The current cutoff circuits 23 and 38 of each phase are used when the semiconductor switch elements 20, 21, 35, or 36 of the pre-driver circuits 12 to 14 are short-circuited due to junction breakdown and a large current flows. The current flowing through the provided pre-driver circuit 12, 13 or 14 is cut off. As a result, it is possible to prevent a circuit failure due to a large current and to prevent a boosted voltage output from the booster circuit 5 or a power supply voltage supplied from the power supply circuit 4 from being lowered. As a result, the boosted voltage or power supply voltage supplied to the other two phases is not affected, and normal output is possible in the remaining two phases.

以下、図１の電流遮断回路２３、３８の実施形態について、図２〜図６を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the current interrupting circuits 23 and 38 of FIG. 1 will be described in detail with reference to FIGS.

（第１の実施の形態）
本発明の第１の実施の形態による電流遮断回路２３、３８の構成について、図２と図３を使用して説明する。 (First embodiment)
The configuration of the current interrupting circuits 23 and 38 according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

図２は、本発明の第１の実施の形態による電流遮断回路２３の構成例を示すブロック図である。図２に示すように、本実施形態の電流遮断回路２３は、オペアンプ４６および４７、フィルタ回路４８、電流検出抵抗５０、電流制限抵抗５１、スイッチ素子５４および電流検出回路９３を有している。なお、ここでは電流遮断回路２３を代表例として示しているが、電流遮断回路３８も同様の構成を有している。 FIG. 2 is a block diagram showing a configuration example of the current cutoff circuit 23 according to the first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 2, the current interrupt circuit 23 of this embodiment includes operational amplifiers 46 and 47, a filter circuit 48, a current detection resistor 50, a current limiting resistor 51, a switch element 54, and a current detection circuit 93. Although the current interrupt circuit 23 is shown here as a representative example, the current interrupt circuit 38 has a similar configuration.

オペアンプ４６は、昇圧回路５からの昇圧電圧供給配線７とハイサイドプッシュプル回路１９に繋がる昇圧電圧出力配線２５との間に設けられている。このオペアンプ４６により、昇圧回路５から出力された昇圧電圧をハイサイドプッシュプル回路１９へ供給するための電圧フォロワ回路が構成される。なお、昇圧回路５は、図１に示すように電源回路４と接続されている。すなわち、電源回路４とプリドライバ回路１２内のハイサイドプッシュプル回路１９との間に、オペアンプ４６によって構成された電圧フォロワ回路が設けられている。 The operational amplifier 46 is provided between the boost voltage supply wiring 7 from the boost circuit 5 and the boost voltage output wiring 25 connected to the high side push-pull circuit 19. The operational amplifier 46 constitutes a voltage follower circuit for supplying the boosted voltage output from the booster circuit 5 to the high side push-pull circuit 19. The booster circuit 5 is connected to the power supply circuit 4 as shown in FIG. That is, a voltage follower circuit configured by the operational amplifier 46 is provided between the power supply circuit 4 and the high-side push-pull circuit 19 in the pre-driver circuit 12.

なお、電流遮断回路３８でも同様に、電源回路４からの電源供給配線６とロウサイドプッシュプル回路３４に繋がる電源出力配線４０（図１参照）との間にオペアンプ４６が設けられている。すなわち、電源回路４とプリドライバ回路１２内のロウサイドプッシュプル回路３４との間に、オペアンプ４６によって構成された電圧フォロワ回路が設けられている。 Similarly, in the current interrupt circuit 38, an operational amplifier 46 is provided between the power supply wiring 6 from the power circuit 4 and the power output wiring 40 (see FIG. 1) connected to the low-side push-pull circuit 34. That is, a voltage follower circuit configured by the operational amplifier 46 is provided between the power supply circuit 4 and the low-side push-pull circuit 34 in the pre-driver circuit 12.

ここで図２に戻って電流遮断回路２３の説明を続ける。図２において、オペアンプ４６からの出力電圧により電流検出抵抗５０を流れる電流９２の大きさは、電流検出回路９３により検出される。電流検出回路９３は、電流９２の検出値に応じた電流検出電圧をオペアンプ４７へ出力する。この電流検出電圧は、オペアンプ４７の非反転入力側に入力される。 Returning to FIG. 2, the description of the current interrupt circuit 23 will be continued. In FIG. 2, the current detection circuit 93 detects the magnitude of the current 92 flowing through the current detection resistor 50 by the output voltage from the operational amplifier 46. The current detection circuit 93 outputs a current detection voltage corresponding to the detection value of the current 92 to the operational amplifier 47. This current detection voltage is input to the non-inverting input side of the operational amplifier 47.

オペアンプ４７は、非反転入力側に入力された電流検出回路９３からの電流検出電圧と、反転入力側に入力される基準電圧９５とを比較し、その比較結果に応じたコンパレータ出力をフィルタ回路４８へ出力する。フィルタ回路４８を通過したコンパレータ出力と演算処理装置１０から出力された演算処理装置信号との論理和が、スイッチ素子５４のゲート端子へスイッチ素子駆動信号として出力される。 The operational amplifier 47 compares the current detection voltage from the current detection circuit 93 input to the non-inverting input side with the reference voltage 95 input to the inverting input side, and outputs a comparator output corresponding to the comparison result to the filter circuit 48. Output to. A logical sum of the comparator output that has passed through the filter circuit 48 and the arithmetic processing unit signal output from the arithmetic processing unit 10 is output to the gate terminal of the switch element 54 as a switch element drive signal.

また、フィルタ回路４８を通過したコンパレータ出力は、故障診断出力２４として論理回路１１へ出力される。論理回路１１では、電流遮断回路２３から故障診断出力２４が出力されることにより、異常の発生を検知することができる。なお、故障診断出力２４を論理回路１１ではなく演算処理装置１０へ出力するようにしてもよい。あるいは、論理回路１１と演算処理装置１０の両方へ故障診断出力２４を出力してもよい。 The comparator output that has passed through the filter circuit 48 is output to the logic circuit 11 as a failure diagnosis output 24. In the logic circuit 11, the occurrence of an abnormality can be detected by outputting the failure diagnosis output 24 from the current interrupt circuit 23. Note that the failure diagnosis output 24 may be output to the arithmetic processing unit 10 instead of the logic circuit 11. Alternatively, the failure diagnosis output 24 may be output to both the logic circuit 11 and the arithmetic processing unit 10.

なお、電流遮断回路３８では、フィルタ回路４８を通過したオペアンプ４７からのコンパレータ出力は、故障診断出力３９（図１参照）として論理回路１１へ出力される。この故障診断出力３９も故障診断出力２４と同様に、論理回路１１ではなく演算処理装置１０へ出力してもよいし、論理回路１１と演算処理装置１０の両方へ出力してもよい。 In the current interrupt circuit 38, the comparator output from the operational amplifier 47 that has passed through the filter circuit 48 is output to the logic circuit 11 as a failure diagnosis output 39 (see FIG. 1). Similarly to the failure diagnosis output 24, the failure diagnosis output 39 may be output to the arithmetic processing device 10 instead of the logic circuit 11, or may be output to both the logic circuit 11 and the arithmetic processing device 10.

次に電流遮断回路２３の動作を説明する。ハイサイドプッシュプル回路１９が正常である場合、電流検出抵抗５０に流れる電流９２は比較的小さいため、電流検出回路９３から出力される電流検出電圧は基準電圧９５未満となる。そのため、オペアンプ４７から出力されるコンパレータ出力はロウレベルとなり、スイッチ素子５４はオフ状態となる。これにより、昇圧回路５から昇圧電圧供給配線７を介してオペアンプ４６の電圧フォロワ回路へ入力された昇圧電圧が昇圧電圧出力配線２５を介してハイサイドプッシュプル回路１９へ出力される。また、オペアンプ４７から出力されるコンパレータ出力がロウレベルであるため、故障診断出力２４もロウレベルとなり出力されない。 Next, the operation of the current interrupt circuit 23 will be described. When the high-side push-pull circuit 19 is normal, the current 92 flowing through the current detection resistor 50 is relatively small, so that the current detection voltage output from the current detection circuit 93 is less than the reference voltage 95. Therefore, the comparator output output from the operational amplifier 47 is at a low level, and the switch element 54 is turned off. As a result, the boosted voltage input from the booster circuit 5 to the voltage follower circuit of the operational amplifier 46 via the boosted voltage supply wiring 7 is output to the high side push-pull circuit 19 via the boosted voltage output wiring 25. Further, since the comparator output output from the operational amplifier 47 is at low level, the failure diagnosis output 24 is also at low level and is not output.

一方、ハイサイドプッシュプル回路１９において、例えば半導体スイッチ素子２０が短絡故障した場合、前述のように昇圧回路５から昇圧電圧供給配線７を介してグランドへ貫通電流が流れる。この貫通電流は、電流検出回路９３において、電流検出抵抗５０に流れる電流９２として検出される。所定値以上の貫通電流を電流９２として検出することにより、電流検出回路９３から出力される電流検出電圧が基準電圧９５を超えると、オペアンプ４７から出力されるコンパレータ出力がハイレベルとなる。これにより、スイッチ素子５４がオン状態になると共に、故障診断出力２４が出力される。 On the other hand, in the high-side push-pull circuit 19, for example, when the semiconductor switch element 20 is short-circuited, a through current flows from the booster circuit 5 to the ground via the boosted voltage supply wiring 7 as described above. This through current is detected by the current detection circuit 93 as a current 92 flowing through the current detection resistor 50. By detecting a through current of a predetermined value or more as the current 92, when the current detection voltage output from the current detection circuit 93 exceeds the reference voltage 95, the comparator output output from the operational amplifier 47 becomes high level. As a result, the switch element 54 is turned on and the failure diagnosis output 24 is output.

スイッチ素子５４がオンすると、オペアンプ４６の電圧フォロワ回路からの出力電圧が変化し、ロウレベルに固定される。その結果、昇圧回路５からの昇圧電圧はオペアンプ４６において遮断され、ハイサイドプッシュプル回路１９へ供給されなくなる。これにより、昇圧回路５を介した電源回路４からプリドライバ回路１２への電流供給が遮断される。 When the switch element 54 is turned on, the output voltage from the voltage follower circuit of the operational amplifier 46 changes and is fixed at the low level. As a result, the boosted voltage from the booster circuit 5 is blocked by the operational amplifier 46 and is not supplied to the high side push-pull circuit 19. Thereby, the current supply from the power supply circuit 4 to the pre-driver circuit 12 via the booster circuit 5 is cut off.

なお、電流遮断回路３８でも同様に、所定値以上の貫通電流を検出することにより電流検出回路９３から出力される電流検出電圧が基準電圧９５を超えると、故障診断出力３９が出力されると共に、スイッチ素子５４がオン状態となり、オペアンプ４６の電圧フォロワ回路からの出力電圧がロウレベルに固定される。その結果、電源回路４からの電源電圧がオペアンプ４６において遮断されてロウサイドプッシュプル回路３４へ供給されなくなることで、電源回路４からプリドライバ回路１２への電流供給が遮断される。 Similarly, in the current interruption circuit 38, when the current detection voltage output from the current detection circuit 93 exceeds the reference voltage 95 by detecting a through current of a predetermined value or more, a failure diagnosis output 39 is output, The switch element 54 is turned on, and the output voltage from the voltage follower circuit of the operational amplifier 46 is fixed at the low level. As a result, the power supply voltage from the power supply circuit 4 is cut off by the operational amplifier 46 and is not supplied to the low-side push-pull circuit 34, so that the current supply from the power supply circuit 4 to the pre-driver circuit 12 is cut off.

また、電流遮断回路２３では、半導体スイッチ素子２０の短絡故障が発生していない場合に、演算処理装置１０から出力される演算処理装置信号によってスイッチ素子５４のオンオフを制御することもできる。すなわち、予め定められた電流遮断条件を満たすか否かを演算処理装置１０において判断し、電流遮断条件を満たすと判断した場合は演算処理装置１０から電流遮断回路２３へ演算処理装置信号を出力することで、電源回路４からプリドライバ回路１２への電流供給を強制的に遮断することができる。これは、電流遮断回路３８においても同様である。 Further, in the current interruption circuit 23, when the short circuit failure of the semiconductor switch element 20 has not occurred, the on / off state of the switch element 54 can be controlled by the arithmetic processing unit signal output from the arithmetic processing unit 10. That is, the arithmetic processing unit 10 determines whether or not a predetermined current interruption condition is satisfied. When it is determined that the current interruption condition is satisfied, the arithmetic processing unit 10 outputs an arithmetic processing unit signal to the current interruption circuit 23. Thus, the current supply from the power supply circuit 4 to the pre-driver circuit 12 can be forcibly cut off. The same applies to the current interrupt circuit 38.

図３は、本発明の第１の実施の形態における電流遮断時のタイミングチャートである。ハイサイドプッシュプル回路１９において半導体スイッチ素子２０の故障が発生すると、電流検出抵抗５０に流れる電流９２が上昇し始めることにより、電流検出回路９３からの電流検出出力が符号１０２に示すように上昇する。また、これと同時に、昇圧回路５からプリドライバ回路１２の昇圧電圧出力配線２５へ出力される昇圧電圧は、符号１０１に示すように、正常時の電圧５８から低下し始める。 FIG. 3 is a timing chart at the time of current interruption in the first embodiment of the present invention. When a failure of the semiconductor switch element 20 occurs in the high-side push-pull circuit 19, the current 92 flowing through the current detection resistor 50 starts to increase, and the current detection output from the current detection circuit 93 increases as indicated by reference numeral 102. . At the same time, the boosted voltage output from the booster circuit 5 to the boosted voltage output wiring 25 of the pre-driver circuit 12 starts to decrease from the normal voltage 58 as indicated by reference numeral 101.

電流検出回路９３からの電流検出出力が基準電圧９５に達すると、オペアンプ４７からのコンパレータ出力は、符号１０３に示すようにロウレベルからハイレベルへと変化する。このコンパレータ出力の立上りエッジから符号５６に示す所定のフィルタ時間が経過すると、符号１０４および１０５に示すように、故障診断出力２４と、スイッチ素子５４へ出力されるスイッチ素子駆動信号とがロウレベルからハイレベルへと変化し、それに応じて、オペアンプ４６の出力電圧がロウレベルに固定される。その結果、昇圧回路５からプリドライバ回路１２の昇圧電圧出力配線２５へ出力される昇圧電圧が、符号１０１に示すように異常時の電圧５９まで低下し、プリドライバ回路１２への電流供給が遮断される。 When the current detection output from the current detection circuit 93 reaches the reference voltage 95, the comparator output from the operational amplifier 47 changes from the low level to the high level as indicated by reference numeral 103. When a predetermined filter time indicated by reference numeral 56 elapses from the rising edge of the comparator output, as shown by reference numerals 104 and 105, the failure diagnosis output 24 and the switch element drive signal output to the switch element 54 change from low level to high. Accordingly, the output voltage of the operational amplifier 46 is fixed to the low level. As a result, the boosted voltage output from the booster circuit 5 to the boosted voltage output wiring 25 of the predriver circuit 12 decreases to the voltage 59 at the time of abnormality as indicated by reference numeral 101, and the current supply to the predriver circuit 12 is cut off. Is done.

以上説明したようにして、電流遮断回路２３により短絡故障時の貫通電流を遮断することにより、プリドライバ回路１２における半導体スイッチ素子２０、２１の接合破壊による他の二相への悪影響を低減させることができる。その結果、異常が発生した場合においても安定したモータ駆動を続けることができる。なお、電流遮断回路３８でも同様に、半導体スイッチ素子３５、３６の接合破壊による他の二相への悪影響を低減させ、異常が発生した場合においても安定したモータ駆動を続けることができる。さらに、Ｕ相以外の二相、すなわちＶ相およびＷ相についても同様である。 As described above, by interrupting the through current at the time of the short-circuit failure by the current interrupt circuit 23, the adverse effect on the other two phases due to the junction breakdown of the semiconductor switch elements 20 and 21 in the pre-driver circuit 12 is reduced. Can do. As a result, stable motor driving can be continued even when an abnormality occurs. Similarly, the current interruption circuit 38 can also reduce the adverse effect on the other two phases due to the junction breakdown of the semiconductor switch elements 35 and 36, and can continue to drive the motor stably even when an abnormality occurs. The same applies to two phases other than the U phase, that is, the V phase and the W phase.

以上説明した本発明の第１の実施の形態によれば、次の作用効果を奏する。 According to the 1st Embodiment of this invention demonstrated above, there exist the following effects.

（１）三相モータ２を制御するためのモータ制御装置１は、三相モータ２を駆動するために三相モータ２の各相ごとに設けられたハイサイド半導体スイッチ素子２７〜２９およびロウサイド半導体スイッチ素子４２〜４４と、ハイサイド半導体スイッチ素子２７〜２９およびロウサイド半導体スイッチ素子４２〜４４の動作を制御するために三相モータ２の各相ごとに設けられたプリドライバ回路１２〜１４と、プリドライバ回路１２〜１４へ電流を供給する電源回路４と、モータ制御信号を演算して出力する演算処理装置１０と、演算処理装置１０から出力されたモータ制御信号に基づいて三相モータ２の各相の駆動信号を出力する論理回路１１と、論理回路１１から出力された駆動信号に基づいてプリドライバ回路１２〜１４の動作を制御する駆動回路２２、３７と、上記電流が所定値以上であるときに電源回路４からプリドライバ回路１２〜１４への電流の供給を遮断する電流遮断回路２３、３８とを備える。このようにしたので、異常が発生した場合においても安定したモータ駆動を続けることができるモータ制御装置１を低コストで提供することができる。 (1) The motor control device 1 for controlling the three-phase motor 2 includes a high-side semiconductor switch element 27 to 29 and a low-side semiconductor provided for each phase of the three-phase motor 2 to drive the three-phase motor 2. Pre-driver circuits 12 to 14 provided for each phase of the three-phase motor 2 to control the operations of the switch elements 42 to 44, the high-side semiconductor switch elements 27 to 29, and the low-side semiconductor switch elements 42 to 44; The power supply circuit 4 that supplies current to the pre-driver circuits 12 to 14, the arithmetic processing device 10 that calculates and outputs a motor control signal, and the three-phase motor 2 based on the motor control signal output from the arithmetic processing device 10 The logic circuit 11 that outputs the drive signal of each phase and the operation of the pre-driver circuits 12 to 14 are controlled based on the drive signal output from the logic circuit 11. To include a drive circuit 22 and 37, and a current cut-off circuit 23 and 38 to cut off the supply of current from the power supply circuit 4 when the current is above a predetermined value to the pre-driver circuit 12-14. Since it did in this way, the motor control apparatus 1 which can continue the stable motor drive even when abnormality generate | occur | produces can be provided at low cost.

（２）プリドライバ回路１２〜１４は、各相のハイサイド半導体スイッチ素子２７〜２９に対応して設けられたハイサイドプッシュプル回路１９と、各相のロウサイド半導体スイッチ素子４２〜４４に対応して設けられたロウサイドプッシュプル回路３４とを含み、電流遮断回路２３、３８は、ハイサイドプッシュプル回路１９およびロウサイドプッシュプル回路３４のいずれか少なくとも一方への電流の供給を遮断するようにした。これにより、ハイサイド半導体スイッチ素子２７〜２９およびロウサイド半導体スイッチ素子４２〜４４の動作をハイサイドプッシュプル回路１９およびロウサイドプッシュプル回路３４によりそれぞれ適切に制御しつつ、ハイサイドプッシュプル回路１９およびロウサイドプッシュプル回路３４のいずれか少なくとも一方に異常が発生した場合は、その回路への電流供給を遮断して安定したモータ駆動を続けることができる。 (2) The pre-driver circuits 12 to 14 correspond to the high-side push-pull circuit 19 provided corresponding to the high-side semiconductor switch elements 27 to 29 of each phase and the low-side semiconductor switch elements 42 to 44 of each phase. And the current cut-off circuits 23 and 38 are configured to cut off the supply of current to at least one of the high-side push-pull circuit 19 and the low-side push-pull circuit 34. did. Thus, the operations of the high-side push-pull circuit 19 and the low-side push-pull circuit 34 are appropriately controlled by the high-side push-pull circuit 19 and the low-side push-pull circuit 34, respectively. When an abnormality occurs in at least one of the low-side push-pull circuits 34, stable current driving can be continued by cutting off the current supply to the circuit.

（３）電流遮断回路２３、３８は、電源回路４とプリドライバ回路１２〜１４との間に設けられたオペアンプ４６による電圧フォロワ回路と、プリドライバ回路１２〜１４へ供給される電流の大きさを検出する電流検出回路９３とを含み、電流検出回路９３により検出された電流の大きさが所定値以上である場合、オペアンプ４６による電圧フォロワ回路の出力電圧を変化させることにより、電源回路４からプリドライバ回路１２〜１４への電流の供給を遮断するようにした。これにより、プリドライバ回路１２〜１４において発生した異常を確実に検知して電流供給を遮断することができる。 (3) The current cut-off circuits 23 and 38 are the magnitude of the current supplied to the voltage follower circuit by the operational amplifier 46 provided between the power supply circuit 4 and the pre-driver circuits 12 to 14 and the pre-driver circuits 12 to 14. When the magnitude of the current detected by the current detection circuit 93 is greater than or equal to a predetermined value, the output voltage of the voltage follower circuit by the operational amplifier 46 is changed to change from the power supply circuit 4 to the current detection circuit 93. The supply of current to the pre-driver circuits 12 to 14 was cut off. Thereby, the abnormality which generate | occur | produced in the predriver circuits 12-14 can be detected reliably, and electric current supply can be interrupted | blocked.

（４）電流遮断回路２３、３８は、プリドライバ回路１２〜１４へ供給される電流が所定値以上であるときに、演算処理装置１０または論理回路１１のいずれか少なくとも一方へ故障診断信号２４、３９をそれぞれ出力するようにした。これにより、プリドライバ回路１２〜１４において異常が発生したことをモータ制御装置１のシステム全体で把握し、必要に応じてユーザへの警告等の措置を講じることができる。 (4) When the current supplied to the pre-driver circuits 12 to 14 is equal to or greater than a predetermined value, the current interruption circuits 23 and 38 send a fault diagnosis signal 24 to at least one of the arithmetic processing unit 10 and the logic circuit 11, 39 was output. Thereby, it can grasp | ascertain in the whole system of the motor control apparatus 1 that abnormality generate | occur | produced in the predriver circuits 12-14, and can take measures, such as a warning to a user as needed.

（５）モータ制御装置１は、プリドライバ回路１２〜１４、論理回路１１、駆動回路２２、３７および電流遮断回路２３、３８を少なくとも含む複数の回路を集積化した半導体装置３を有することとした。これにより、モータ制御装置１の小型化および低コスト化を図ることができる。 (5) The motor control device 1 includes the semiconductor device 3 in which a plurality of circuits including at least the pre-driver circuits 12 to 14, the logic circuit 11, the drive circuits 22 and 37, and the current cutoff circuits 23 and 38 are integrated. . Thereby, size reduction and cost reduction of the motor control apparatus 1 can be achieved.

（第２の実施の形態）
本発明の第２の実施の形態による電流遮断回路２３、３８の構成について、図４を使用して説明する。 (Second Embodiment)
The configuration of the current interrupting circuits 23 and 38 according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

図４は、本発明の第２の実施の形態による電流遮断回路２３の構成例を示すブロック図である。本実施形態による電流遮断回路２３は、図２に示した第１の実施の形態によるものと比べて、オペアンプ４６、電流検出抵抗５０、電流制限抵抗５１、スイッチ素子５４および電流検出回路９３の代わりに、ダイオード４９および過電流遮断用ヒューズ５７を有する点が異なっている。なお、ここでは電流遮断回路２３を代表例として示しているが、電流遮断回路３８も同様の構成を有している。 FIG. 4 is a block diagram showing a configuration example of the current interrupt circuit 23 according to the second embodiment of the present invention. The current cut-off circuit 23 according to the present embodiment is an alternative to the operational amplifier 46, the current detection resistor 50, the current limiting resistor 51, the switch element 54, and the current detection circuit 93, as compared with the one according to the first embodiment shown in FIG. 1 except that a diode 49 and an overcurrent cutoff fuse 57 are provided. Although the current interrupt circuit 23 is shown here as a representative example, the current interrupt circuit 38 has a similar configuration.

過電流遮断用ヒューズ５７は、図２のオペアンプ４６と同様に、昇圧回路５からの昇圧電圧供給配線７とハイサイドプッシュプル回路１９に繋がる昇圧電圧出力配線２５との間に設けられている。すなわち、電源回路４とプリドライバ回路１２内のハイサイドプッシュプル回路１９との間に過電流遮断用ヒューズ５７が設けられている。なお、電流遮断回路３８でも同様に、電源回路４とプリドライバ回路１２内のロウサイドプッシュプル回路３４との間に過電流遮断用ヒューズ５７が設けられている。 The overcurrent cutoff fuse 57 is provided between the boosted voltage supply wiring 7 from the booster circuit 5 and the boosted voltage output wiring 25 connected to the high-side push-pull circuit 19, similarly to the operational amplifier 46 in FIG. 2. That is, an overcurrent cutoff fuse 57 is provided between the power supply circuit 4 and the high-side push-pull circuit 19 in the pre-driver circuit 12. Similarly, in the current interrupt circuit 38, an overcurrent interrupt fuse 57 is provided between the power supply circuit 4 and the low-side push-pull circuit 34 in the pre-driver circuit 12.

オペアンプ４７は、非反転入力側に入力される過電流遮断用ヒューズ５７の出力側電圧と、ダイオード４９を介して反転入力側に入力される過電流遮断用ヒューズ５７の入力側電圧とを比較し、その比較結果に応じたコンパレータ出力をフィルタ回路４８へ出力する。フィルタ回路４８を通過したコンパレータ出力は、反転された後、故障診断出力２４として論理回路１１へ出力される。なお、先に説明した第１の実施の形態の場合と同様に、故障診断出力２４を論理回路１１ではなく演算処理装置１０へ出力するようにしてもよいし、論理回路１１と演算処理装置１０の両方へ出力してもよい。この点は、電流遮断回路３８から出力される故障診断出力３９についても同様である。 The operational amplifier 47 compares the output side voltage of the overcurrent cutoff fuse 57 input to the non-inverting input side with the input side voltage of the overcurrent cutoff fuse 57 input to the inverting input side via the diode 49. The comparator output corresponding to the comparison result is output to the filter circuit 48. The comparator output that has passed through the filter circuit 48 is inverted and then output to the logic circuit 11 as the failure diagnosis output 24. As in the case of the first embodiment described above, the failure diagnosis output 24 may be output to the arithmetic processing unit 10 instead of the logical circuit 11, or the logical circuit 11 and the arithmetic processing unit 10. You may output to both. This also applies to the failure diagnosis output 39 output from the current interrupt circuit 38.

ハイサイドプッシュプル回路１９が正常である場合、過電流遮断用ヒューズ５７に流れる電流は比較的小さいため、過電流遮断用ヒューズ５７は溶断しない。そのため、昇圧回路５から昇圧電圧供給配線７を介して入力された昇圧電圧が過電流遮断用ヒューズ５７および昇圧電圧出力配線２５を介してハイサイドプッシュプル回路１９へ出力される。また、オペアンプ４７の非反転入力側の電圧は、反転入力側の電圧よりもダイオード４９のドロップ電圧分だけ高いため、オペアンプ４７からのコンパレータ出力はハイレベルとなる。そのため、コンパレータ出力を反転した故障診断出力２４はロウレベルとなって出力されない。 When the high-side push-pull circuit 19 is normal, the current flowing through the overcurrent cutoff fuse 57 is relatively small, so the overcurrent cutoff fuse 57 is not blown. Therefore, the boosted voltage input from the booster circuit 5 through the boosted voltage supply wiring 7 is output to the high side push-pull circuit 19 through the overcurrent cutoff fuse 57 and the boosted voltage output wiring 25. Further, since the voltage on the non-inverting input side of the operational amplifier 47 is higher than the voltage on the inverting input side by the drop voltage of the diode 49, the comparator output from the operational amplifier 47 becomes high level. Therefore, the failure diagnosis output 24 obtained by inverting the comparator output is not output at a low level.

一方、ハイサイドプッシュプル回路１９において、例えば半導体スイッチ素子２０が短絡故障した場合、昇圧回路５から昇圧電圧供給配線７を介してグランドへ比較的大きな貫通電流が流れる。所定値以上の貫通電流が流れると、過電流遮断用ヒューズ５７が溶断されることにより昇圧回路５からの昇圧電圧が遮断され、ハイサイドプッシュプル回路１９へ供給されなくなる。これにより、昇圧回路５を介した電源回路４からプリドライバ回路１２への電流供給が遮断される。また、昇圧回路５からの昇圧電圧が遮断されることにより、オペアンプ４７の非反転入力側の電圧よりも反転入力側の電圧の方が高くなり、オペアンプ４７からのコンパレータ出力がロウレベルとなる。そのため、コンパレータ出力を反転した故障診断出力２４がハイレベルとなって出力される。 On the other hand, in the high-side push-pull circuit 19, for example, when the semiconductor switch element 20 is short-circuited, a relatively large through current flows from the booster circuit 5 to the ground via the boosted voltage supply wiring 7. When a through current of a predetermined value or more flows, the overcurrent cutoff fuse 57 is blown to cut off the boosted voltage from the booster circuit 5 and is not supplied to the high side push-pull circuit 19. Thereby, the current supply from the power supply circuit 4 to the pre-driver circuit 12 via the booster circuit 5 is cut off. Further, when the boosted voltage from the booster circuit 5 is cut off, the voltage on the inverting input side becomes higher than the voltage on the non-inverting input side of the operational amplifier 47, and the comparator output from the operational amplifier 47 becomes low level. Therefore, the failure diagnosis output 24 obtained by inverting the comparator output is output at a high level.

以上説明した本発明の第２の実施の形態によれば、第１の実施の形態で説明した（１）、（２）、（４）および（５）の各作用効果に加えて、さらに次の（６）のような作用効果を奏する。 According to the second embodiment of the present invention described above, in addition to the effects (1), (2), (4) and (5) described in the first embodiment, There exists an effect like (6).

（６）電流遮断回路２３、３８は、電源回路４とプリドライバ回路１２〜１４との間に設けられた過電流遮断用ヒューズ５７を含み、プリドライバ回路１２〜１４へ供給される電流の大きさが所定値以上である場合、過電流遮断用ヒューズ５７が溶断することにより、電源回路４からプリドライバ回路１２〜１４への電流の供給を遮断するようにした。これにより、プリドライバ回路１２〜１４において発生した異常を確実に検知して電流供給を遮断することができる。 (6) The current interruption circuits 23 and 38 include an overcurrent interruption fuse 57 provided between the power supply circuit 4 and the predriver circuits 12 to 14, and the magnitude of the current supplied to the predriver circuits 12 to 14 When the length is equal to or greater than a predetermined value, the overcurrent cutoff fuse 57 is blown to cut off the supply of current from the power supply circuit 4 to the pre-driver circuits 12-14. Thereby, the abnormality which generate | occur | produced in the predriver circuits 12-14 can be detected reliably, and electric current supply can be interrupted | blocked.

（第３の実施の形態）
本発明の第３の実施の形態による電流遮断回路２３、３８の構成について、図５と図６を使用して説明する。 (Third embodiment)
The configuration of the current interrupting circuits 23 and 38 according to the third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

図５は、本発明の第３の実施の形態によるプリドライバ回路１２の構成例を示すブロック図である。本実施形態によるプリドライバ回路１２は、図１に示した第１の実施の形態によるものと比べて、ハイサイドプッシュプル回路１９およびロウサイドプッシュプル回路３４をそれぞれ複数のプッシュプル回路に分割した点が主に異なっている。すなわち、ハイサイドプッシュプル回路１９には、半導体スイッチ素子６２および６５により構成されるプッシュプル回路と、半導体スイッチ素子６３および６６により構成されるプッシュプル回路と、半導体スイッチ素子６４および６７により構成されるプッシュプル回路とが、昇圧電圧供給配線７および昇圧回路５を介して、電源回路４に対して並列に接続されている。また、ロウサイドプッシュプル回路３４には、半導体スイッチ素子７７および８０により構成されるプッシュプル回路と、半導体スイッチ素子７８および８１により構成されるプッシュプル回路と、半導体スイッチ素子７９および８２により構成されるプッシュプル回路とが、電源供給配線６を介して、電源回路４に対して並列に接続されている。なお、ここではハイサイドプッシュプル回路１９およびロウサイドプッシュプル回路３４において３つのプッシュプル回路をそれぞれ並列に接続した例を示したが、並列するプッシュプル回路の列はこれに限定されない。また、ここではＵ相のプリドライバ回路１２を代表例として示しているが、他のＶ相、Ｗ相のプリドライバ回路１３、１４も同様の構成を有している。 FIG. 5 is a block diagram showing a configuration example of the pre-driver circuit 12 according to the third embodiment of the present invention. The pre-driver circuit 12 according to the present embodiment divides the high-side push-pull circuit 19 and the low-side push-pull circuit 34 into a plurality of push-pull circuits, respectively, as compared with the one according to the first embodiment shown in FIG. The point is mainly different. That is, the high-side push-pull circuit 19 includes a push-pull circuit composed of semiconductor switch elements 62 and 65, a push-pull circuit composed of semiconductor switch elements 63 and 66, and semiconductor switch elements 64 and 67. The push-pull circuit is connected in parallel to the power supply circuit 4 via the boost voltage supply wiring 7 and the boost circuit 5. The low-side push-pull circuit 34 includes a push-pull circuit composed of semiconductor switch elements 77 and 80, a push-pull circuit composed of semiconductor switch elements 78 and 81, and semiconductor switch elements 79 and 82. The push-pull circuit is connected in parallel to the power supply circuit 4 via the power supply wiring 6. Here, an example is shown in which three push-pull circuits are connected in parallel in the high-side push-pull circuit 19 and the low-side push-pull circuit 34, but the columns of push-pull circuits in parallel are not limited to this. Although the U-phase pre-driver circuit 12 is shown here as a representative example, the other V-phase and W-phase pre-driver circuits 13 and 14 have the same configuration.

ハイサイドプッシュプル回路１９を構成する各プッシュプル回路には、図４に示した第２の実施の形態による電流遮断回路２３と同様の電流遮断回路が、昇圧電圧供給配線７側とグランド側にそれぞれ接続されている。すなわち、オペアンプ４７、フィルタ回路４８および過電流遮断用ヒューズ５７が、各プッシュプル回路の昇圧電圧供給配線７側とグランド側にそれぞれ接続されている。また、ロウサイドプッシュプル回路３４を構成する各プッシュプル回路にも同様に、オペアンプ４７、フィルタ回路４８および過電流遮断用ヒューズ５７が、各プッシュプル回路の電源供給配線６側とグランド側にそれぞれ接続されている。 Each push-pull circuit constituting the high-side push-pull circuit 19 has a current cutoff circuit similar to the current cutoff circuit 23 according to the second embodiment shown in FIG. 4 on the boost voltage supply wiring 7 side and the ground side. Each is connected. That is, the operational amplifier 47, the filter circuit 48, and the overcurrent cutoff fuse 57 are connected to the boosted voltage supply wiring 7 side and the ground side of each push-pull circuit, respectively. Similarly, each push-pull circuit constituting the low-side push-pull circuit 34 includes an operational amplifier 47, a filter circuit 48, and an overcurrent cutoff fuse 57 on the power supply wiring 6 side and the ground side of each push-pull circuit, respectively. It is connected.

ハイサイドプッシュプル回路１９の昇圧電圧供給配線７側の各オペアンプ４７と、ロウサイドプッシュプル回路３４の電源供給配線６側の各オペアンプ４７とは、非反転入力側に入力される過電流遮断用ヒューズ５７の出力側電圧（半導体スイッチ素子６２〜６４または７７〜７９のソース端子電圧）と、共通のダイオード４９を介して反転入力側に入力される過電流遮断用ヒューズ５７の入力側電圧（昇圧電圧または電源電圧）とを比較し、その比較結果に応じたコンパレータ出力をフィルタ回路４８へそれぞれ出力する。これらのコンパレータ出力は、第２の実施の形態と同様に反転された後、故障診断出力７１〜７３および８６〜８８として論理回路１１へそれぞれ出力される。 The operational amplifiers 47 on the boosted voltage supply wiring 7 side of the high side push-pull circuit 19 and the operational amplifiers 47 on the power supply wiring 6 side of the low side push-pull circuit 34 are for overcurrent blocking input to the non-inverting input side. The output side voltage of the fuse 57 (source terminal voltage of the semiconductor switch elements 62 to 64 or 77 to 79) and the input side voltage of the overcurrent cutoff fuse 57 input to the inverting input side via the common diode 49 (step-up) Voltage or power supply voltage), and outputs a comparator output corresponding to the comparison result to the filter circuit 48, respectively. These comparator outputs are inverted as in the second embodiment, and then output to the logic circuit 11 as fault diagnosis outputs 71 to 73 and 86 to 88, respectively.

一方、ハイサイドプッシュプル回路１９およびロウサイドプッシュプル回路３４のグランド側の各オペアンプ４７は、非反転入力側に入力される過電流遮断用ヒューズ５７の入力側電圧（半導体スイッチ素子６５〜６７または８０〜８２のソース端子電圧）と、反転入力側に入力される所定の基準電圧７０または８５とを比較し、その比較結果に応じたコンパレータ出力をフィルタ回路４８へそれぞれ出力する。これらのコンパレータ出力は反転され、故障診断出力７４〜７６および８９〜９１として論理回路１１へそれぞれ出力される。 On the other hand, each operational amplifier 47 on the ground side of the high-side push-pull circuit 19 and the low-side push-pull circuit 34 has an input-side voltage (semiconductor switch elements 65 to 67 or a semiconductor switch element 65 to 67) that is input to the non-inverting input side. 80 to 82) and a predetermined reference voltage 70 or 85 input to the inverting input side, and outputs a comparator output corresponding to the comparison result to the filter circuit 48, respectively. These comparator outputs are inverted and output to the logic circuit 11 as fault diagnosis outputs 74 to 76 and 89 to 91, respectively.

なお、第１および第２の実施の形態で説明したように、上記の各故障診断出力を論理回路１１ではなく演算処理装置１０へ出力するようにしてもよいし、論理回路１１と演算処理装置１０の両方へ出力してもよい。 As described in the first and second embodiments, each failure diagnosis output described above may be output to the arithmetic processing unit 10 instead of the logical circuit 11, or the logical circuit 11 and the arithmetic processing unit. 10 may be output to both.

例えば、プリドライバ出力配線２６を介して半導体スイッチ素子６２〜６４と接続されたハイサイド半導体スイッチ素子２７が短絡故障すると、半導体スイッチ素子６２〜６４に誘電ノイズや過渡サージが印加される。ここで、一般的に半導体スイッチ素子は、製造バラツキや配線の寄生抵抗の影響により、オン抵抗値において個体ごとにバラツキを有する。これにより、半導体スイッチ素子６２〜６４のうちオン抵抗値が最も小さいものに多くの電流が流れるため、半導体スイッチ素子６２〜６４において短絡故障の発生状態に差が生じる。例えば、半導体スイッチ素子６２のオン抵抗が最も小さい場合、半導体スイッチ素子６２が最初に短絡故障することになる。 For example, when the high-side semiconductor switch element 27 connected to the semiconductor switch elements 62 to 64 via the predriver output wiring 26 is short-circuited, dielectric noise or transient surge is applied to the semiconductor switch elements 62 to 64. Here, in general, semiconductor switch elements have variations in individual on-resistance values due to manufacturing variations and wiring parasitic resistance. As a result, since a large amount of current flows through the semiconductor switch elements 62 to 64 having the smallest on-resistance value, a difference occurs in the occurrence state of the short circuit failure in the semiconductor switch elements 62 to 64. For example, when the on-resistance of the semiconductor switch element 62 is the smallest, the semiconductor switch element 62 is short-circuited first.

上記のようにして半導体スイッチ素子６２が短絡故障した場合、第２の実施の形態で説明したのと同様に、昇圧回路５から昇圧電圧供給配線７を介してグランドへ比較的大きな貫通電流が流れる。この貫通電流が所定値以上になると、半導体スイッチ素子６２および６５によって構成されるプッシュプル回路と接続されている過電流遮断用ヒューズ５７が溶断されることにより、昇圧回路５からの昇圧電圧が遮断され、当該プッシュプル回路へ供給されなくなる。これにより、昇圧回路５を介した電源回路４から当該プリドライバ回路への電流供給が遮断される。 When the semiconductor switch element 62 is short-circuited as described above, a relatively large through current flows from the booster circuit 5 to the ground via the boosted voltage supply wiring 7 as described in the second embodiment. . When this through current exceeds a predetermined value, the overcurrent cutoff fuse 57 connected to the push-pull circuit constituted by the semiconductor switch elements 62 and 65 is blown, so that the boosted voltage from the booster circuit 5 is cut off. Thus, it is not supplied to the push-pull circuit. Thereby, the current supply from the power supply circuit 4 to the pre-driver circuit via the booster circuit 5 is cut off.

この場合、半導体スイッチ素子６２および６５によって構成されるプッシュプル回路への電流供給のみが遮断されるため、その他の半導体スイッチ素子６３および６６によって構成されるプッシュプル回路と、半導体スイッチ素子６４および６７によって構成されるプッシュプル回路とは、正常に動作することが可能となる。これにより、プリドライバ回路１２によるハイサイド半導体スイッチ素子２７の動作制御性能は低下するものの、三相全てを用いたモータ２の駆動を継続することができる。 In this case, since only the current supply to the push-pull circuit constituted by the semiconductor switch elements 62 and 65 is interrupted, the push-pull circuit constituted by the other semiconductor switch elements 63 and 66, and the semiconductor switch elements 64 and 67 It is possible to operate normally with the push-pull circuit constituted by Thereby, although the operation control performance of the high-side semiconductor switching element 27 by the pre-driver circuit 12 is lowered, the driving of the motor 2 using all three phases can be continued.

また、半導体スイッチ素子６２および６５によって構成されるプッシュプル回路について昇圧回路５からの昇圧電圧が遮断されると、当該プッシュプル回路に接続されているオペアンプ４７において、非反転入力側の電圧よりも反転入力側の電圧の方が高くなり、コンパレータ出力がロウレベルとなる。その結果、故障診断出力７１がハイレベルとなって出力される。 Further, when the boosted voltage from the booster circuit 5 is cut off for the push-pull circuit constituted by the semiconductor switch elements 62 and 65, the operational amplifier 47 connected to the push-pull circuit has a higher voltage than the non-inverting input side voltage. The voltage on the inverting input side becomes higher, and the comparator output becomes low level. As a result, the failure diagnosis output 71 is output at a high level.

図６は、本発明の第３の実施の形態における電流遮断時のタイミングチャートである。論理回路１１からプリドライバ回路１２へ入力される駆動信号が符号１０６に示すようにロウレベルからハイレベルに変化すると、プリドライバ回路１２からプリドライバ出力配線２６を介してハイサイド半導体スイッチ素子２７のゲート端子へ出力されるプリドライバ出力電圧が符号１０７に示すように正常時の電圧６０まで上昇する。 FIG. 6 is a timing chart at the time of current interruption in the third embodiment of the present invention. When the drive signal input from the logic circuit 11 to the pre-driver circuit 12 changes from the low level to the high level as indicated by reference numeral 106, the gate of the high-side semiconductor switch element 27 from the pre-driver circuit 12 through the pre-driver output wiring 26. The predriver output voltage output to the terminal rises to a normal voltage 60 as indicated by reference numeral 107.

ハイサイドプッシュプル回路１９において半導体スイッチ素子６２の短絡故障が発生し、昇圧回路５から昇圧電圧供給配線７および半導体スイッチ素子６２、６５を介してグランドへ流れる貫通電流が所定値以上になると、過電流遮断用ヒューズ５７が溶断し、昇圧回路５から半導体スイッチ素子６２への昇圧電圧が遮断される。すると、プリドライバ出力電圧が符号１０７に示すように、残りの半導体スイッチ素子６３および６４のオン抵抗値に応じたドロップ電圧分だけ変化し、異常時の電圧６１まで低下していく。また、オペアンプ４７の非反転入力側に入力されるコンパレータ入力、すなわち半導体スイッチ素子６２のソース端子電圧も、符号１０８に示すように低下する。 When a short circuit failure of the semiconductor switch element 62 occurs in the high side push-pull circuit 19 and the through current flowing from the booster circuit 5 to the ground via the boosted voltage supply wiring 7 and the semiconductor switch elements 62 and 65 becomes a predetermined value or more, The current interrupt fuse 57 is melted, and the boosted voltage from the booster circuit 5 to the semiconductor switch element 62 is interrupted. Then, as indicated by reference numeral 107, the pre-driver output voltage changes by the drop voltage corresponding to the on-resistance values of the remaining semiconductor switch elements 63 and 64, and decreases to the abnormal voltage 61. In addition, the comparator input input to the non-inverting input side of the operational amplifier 47, that is, the source terminal voltage of the semiconductor switch element 62 also decreases as indicated by reference numeral 108.

コンパレータ入力の低下分がダイオード４９のドロップ電圧に応じた基準電圧５２を超えると、オペアンプ４７からのコンパレータ出力が符号１０９に示すようにハイレベルからロウレベルに変化する。このコンパレータ出力の立下りエッジから符号５６に示す所定のフィルタ時間が経過すると、符号１１０に示すように故障診断出力７１がロウレベルからハイレベルへと変化し、論理回路１１に出力される。 When the decrease in the comparator input exceeds the reference voltage 52 corresponding to the drop voltage of the diode 49, the comparator output from the operational amplifier 47 changes from the high level to the low level as indicated by reference numeral 109. When a predetermined filter time indicated by reference numeral 56 elapses from the falling edge of the comparator output, the failure diagnosis output 71 changes from low level to high level as indicated by reference numeral 110 and is output to the logic circuit 11.

以上説明した本発明の第３の実施の形態によれば、第２の実施の形態で説明した（１）、（２）、（４）および（５）の各作用効果に加えて、さらに次の（７）のような作用効果を奏する。 According to the third embodiment of the present invention described above, in addition to the functions and effects (1), (2), (4) and (5) described in the second embodiment, There exists an effect like (7).

（７）プリドライバ回路１２〜１４は、三相モータ２の各相ごとに電源回路４に対して並列に接続された複数のプッシュプル回路を含み、オペアンプ４７、フィルタ回路４８および過電流遮断用ヒューズ５７によって構成される電流遮断回路は、電源回路４から複数のプッシュプル回路のいずれか少なくとも１つへの電流の供給を遮断するようにした。これにより、プリドライバ回路１２〜１４においていずれかのプッシュプル回路に異常が発生した場合であっても、三相全てを用いたモータ２の駆動を継続することができる。 (7) The pre-driver circuits 12 to 14 include a plurality of push-pull circuits connected in parallel to the power supply circuit 4 for each phase of the three-phase motor 2, and include an operational amplifier 47, a filter circuit 48, and an overcurrent cutoff circuit. The current cut-off circuit constituted by the fuse 57 cuts off the supply of current from the power supply circuit 4 to at least one of the plurality of push-pull circuits. As a result, even if an abnormality occurs in any of the push-pull circuits in the pre-driver circuits 12 to 14, it is possible to continue driving the motor 2 using all three phases.

なお、以上説明した各実施の形態では、車両に搭載される電動パワーステアリング装置などに使用されるモータ制御装置を例として説明したが、本発明の適用範囲はこれに限定されず、様々な用途のモータ制御装置において適用することができる。以上の説明はあくまで一例であり、本発明は上記実施形態の構成に何ら限定されるものではない。 In each of the embodiments described above, a motor control device used in an electric power steering device mounted on a vehicle has been described as an example. However, the scope of application of the present invention is not limited to this, and various uses are possible. It can be applied to the motor control apparatus. The above description is merely an example, and the present invention is not limited to the configuration of the above embodiment.

１モータ制御装置
２三相モータ
３半導体装置
４電源回路
５昇圧回路
６電源供給配線
７昇圧電圧供給配線
８バッテリ電圧
９グランド
１０演算処理装置
１１論理回路
１２プリドライバ回路
１３プリドライバ回路
１４プリドライバ回路
１９ハイサイドプッシュプル回路
２０半導体スイッチ素子
２１半導体スイッチ素子
２２駆動回路
２３電流遮断回路
２４故障診断出力
２５昇圧電圧出力配線
２６プリドライバ出力配線
２７ハイサイド半導体スイッチ素子
２８ハイサイド半導体スイッチ素子
２９ハイサイド半導体スイッチ素子
３４ロウサイドプッシュプル回路
３５半導体スイッチ素子
３６半導体スイッチ素子
３７駆動回路
３８電流遮断回路
３９故障診断出力
４０電源出力配線
４１プリドライバ出力配線
４２ロウサイド半導体スイッチ素子
４３ロウサイド半導体スイッチ素子
４４ロウサイド半導体スイッチ素子
４５モータ出力配線
４６オペアンプ
４７オペアンプ
４８フィルタ回路
４９ダイオード
５０電流検出抵抗
５１電流制限抵抗
５２基準電圧
５４スイッチ素子
５７過電流遮断用ヒューズ
６２半導体スイッチ素子
６３半導体スイッチ素子
６４半導体スイッチ素子
６５半導体スイッチ素子
６６半導体スイッチ素子
６７半導体スイッチ素子
７０基準電圧
７１故障診断出力
７２故障診断出力
７３故障診断出力
７４故障診断出力
７５故障診断出力
７６故障診断出力
７７半導体スイッチ素子
７８半導体スイッチ素子
７９半導体スイッチ素子
８０半導体スイッチ素子
８１半導体スイッチ素子
８２半導体スイッチ素子
８５基準電圧
８６故障診断出力
８７故障診断出力
８８故障診断出力
８９故障診断出力
９０故障診断出力
９１故障診断出力
９２電流
９３電流検出回路
９５基準電圧 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Motor controller 2 Three-phase motor 3 Semiconductor device 4 Power supply circuit 5 Booster circuit 6 Power supply wiring 7 Boosted voltage supply wiring 8 Battery voltage 9 Ground 10 Arithmetic processor 11 Logic circuit 12 Predriver circuit 13 Predriver circuit 14 Predriver circuit DESCRIPTION OF SYMBOLS 19 High side push pull circuit 20 Semiconductor switch element 21 Semiconductor switch element 22 Drive circuit 23 Current interruption circuit 24 Fault diagnosis output 25 Boost voltage output wiring 26 Pre-driver output wiring 27 High side semiconductor switching element 28 High side semiconductor switching element 29 High side Semiconductor switch element 34 Low-side push-pull circuit 35 Semiconductor switch element 36 Semiconductor switch element 37 Drive circuit 38 Current interrupt circuit 39 Fault diagnosis output 40 Power supply output wiring 41 Pre-driver output wiring 4 Low-side semiconductor switch element 43 Low-side semiconductor switch element 44 Low-side semiconductor switch element 45 Motor output wiring 46 Operational amplifier 47 Operational amplifier 48 Filter circuit 49 Diode 50 Current detection resistor 51 Current limiting resistor 52 Reference voltage 54 Switch element 57 Overcurrent blocking fuse 62 Semiconductor switch Element 63 Semiconductor switch element 64 Semiconductor switch element 65 Semiconductor switch element 66 Semiconductor switch element 67 Semiconductor switch element 70 Reference voltage 71 Fault diagnostic output 72 Fault diagnostic output 73 Fault diagnostic output 74 Fault diagnostic output 75 Fault diagnostic output 76 Fault diagnostic output 77 Semiconductor Switch element 78 Semiconductor switch element 79 Semiconductor switch element 80 Semiconductor switch element 81 Semiconductor switch element 82 Semiconductor switch element 85 reference voltage 86 diagnosis output 87 diagnosis output 88 diagnosis output 89 diagnosis output 90 diagnosis output 91 diagnosis output 92 Current 93 current detecting circuit 95 a reference voltage

Claims

三相モータを制御するためのモータ制御装置であって、
前記三相モータを駆動するために前記三相モータの各相ごとに設けられた半導体スイッチ素子と、
前記半導体スイッチ素子の動作を制御するために前記三相モータの各相ごとに設けられたプリドライバ回路と、
前記プリドライバ回路へ電流を供給する電源回路と、
モータ制御信号を演算して出力する演算処理装置と、
前記演算処理装置から出力されたモータ制御信号に基づいて、前記三相モータの各相の駆動信号を出力する論理回路と、
前記論理回路から出力された駆動信号に基づいて、前記プリドライバ回路の動作を制御する駆動回路と、
前記電流が所定値以上であるときに、前記電源回路から前記プリドライバ回路への前記電流の供給を遮断する電流遮断回路とを備えることを特徴とするモータ制御装置。 A motor control device for controlling a three-phase motor,
A semiconductor switch element provided for each phase of the three-phase motor to drive the three-phase motor;
A pre-driver circuit provided for each phase of the three-phase motor to control the operation of the semiconductor switch element;
A power supply circuit for supplying current to the pre-driver circuit;
An arithmetic processing unit that calculates and outputs a motor control signal;
Based on the motor control signal output from the arithmetic processing unit, a logic circuit that outputs a drive signal for each phase of the three-phase motor;
A drive circuit for controlling the operation of the pre-driver circuit based on the drive signal output from the logic circuit;
A motor control device comprising: a current cut-off circuit that cuts off supply of the current from the power supply circuit to the pre-driver circuit when the current is greater than or equal to a predetermined value.

請求項１に記載のモータ制御装置において、
前記半導体スイッチ素子は、各相の高電圧側に設けられたハイサイド半導体スイッチ素子と、各相の低電圧側に設けられたロウサイド半導体スイッチ素子とを含み、
前記プリドライバ回路は、各相の前記ハイサイド半導体スイッチ素子に対応して設けられたハイサイドプッシュプル回路と、各相の前記ロウサイド半導体スイッチ素子に対応して設けられたロウサイドプッシュプル回路とを含み、
前記電流遮断回路は、前記ハイサイドプッシュプル回路および前記ロウサイドプッシュプル回路のいずれか少なくとも一方への前記電流の供給を遮断することを特徴とするモータ制御装置。 The motor control device according to claim 1,
The semiconductor switch element includes a high side semiconductor switch element provided on the high voltage side of each phase and a low side semiconductor switch element provided on the low voltage side of each phase,
The pre-driver circuit includes a high-side push-pull circuit provided corresponding to the high-side semiconductor switch element of each phase, and a low-side push-pull circuit provided corresponding to the low-side semiconductor switch element of each phase; Including
The motor control device characterized in that the current cutoff circuit cuts off the supply of the current to at least one of the high-side push-pull circuit and the low-side push-pull circuit.

請求項１または２に記載のモータ制御装置において、
前記電流遮断回路は、
前記電源回路と前記プリドライバ回路との間に設けられた電圧フォロワ回路と、
前記電流の大きさを検出する電流検出回路とを含み、
前記電流検出回路により検出された前記電流の大きさが前記所定値以上である場合、前記電圧フォロワ回路の出力電圧を変化させることにより、前記電源回路から前記プリドライバ回路への前記電流の供給を遮断することを特徴とするモータ制御装置。 The motor control device according to claim 1 or 2,
The current interrupt circuit is
A voltage follower circuit provided between the power supply circuit and the pre-driver circuit;
A current detection circuit for detecting the magnitude of the current,
When the magnitude of the current detected by the current detection circuit is greater than or equal to the predetermined value, the supply of the current from the power supply circuit to the pre-driver circuit is performed by changing the output voltage of the voltage follower circuit. A motor control device characterized by shutting off.

請求項１または２に記載のモータ制御装置において、
前記電流遮断回路は、
前記電源回路と前記プリドライバ回路との間に設けられた過電流遮断用ヒューズを含み、
前記電流の大きさが前記所定値以上である場合、前記過電流遮断用ヒューズが溶断することにより、前記電源回路から前記プリドライバ回路への前記電流の供給を遮断することを特徴とするモータ制御装置。 The motor control device according to claim 1 or 2,
The current interrupt circuit is
Including an overcurrent cutoff fuse provided between the power supply circuit and the pre-driver circuit;
When the magnitude of the current is not less than the predetermined value, the overcurrent cutoff fuse is blown to cut off the supply of the current from the power supply circuit to the pre-driver circuit. apparatus.

請求項１または２に記載のモータ制御装置において、
前記プリドライバ回路は、前記三相モータの各相ごとに前記電源回路に対して並列に接続された複数のプッシュプル回路を含み、
前記電流遮断回路は、前記電源回路から前記複数のプッシュプル回路のいずれか少なくとも１つへの前記電流の供給を遮断することを特徴とするモータ制御装置。 The motor control device according to claim 1 or 2,
The pre-driver circuit includes a plurality of push-pull circuits connected in parallel to the power supply circuit for each phase of the three-phase motor,
The motor control device, wherein the current cutoff circuit cuts off the supply of the current from the power supply circuit to at least one of the plurality of push-pull circuits.

請求項１乃至５のいずれか一項に記載のモータ制御装置において、
前記電流遮断回路は、前記電流が所定値以上であるときに、前記演算処理装置または前記論理回路のいずれか少なくとも一方へ故障診断信号を出力することを特徴とするモータ制御装置。 In the motor control device according to any one of claims 1 to 5,
The motor control device, wherein the current interrupt circuit outputs a fault diagnosis signal to at least one of the arithmetic processing unit and the logic circuit when the current is equal to or greater than a predetermined value.

請求項１乃至６のいずれか一項に記載のモータ制御装置において、
前記プリドライバ回路、前記論理回路、前記駆動回路および前記電流遮断回路を少なくとも含む複数の回路を集積化した半導体装置を有することを特徴とするモータ制御装置。 The motor control device according to any one of claims 1 to 6,
A motor control device comprising a semiconductor device in which a plurality of circuits including at least the pre-driver circuit, the logic circuit, the drive circuit, and the current cutoff circuit are integrated.