(57)【要約】【課題】モータとインバータ回路との接続を遮断するタイミングを、電源とインバータ回路との接続を遮断するタイミングよりも遅らせる制御の確実性の点で有利なモータ駆動装置を提供する。【解決手段】モータ駆動装置であって、インバータ回路と、電源とインバータ回路との間の経路を導通および遮断に切り替える第１のスイッチング回路と、インバータ回路とモータとの間の経路を切り替える第２のスイッチング回路と、インバータ回路の電流を検出する電流検出部と、検出電流の電流値が所定の範囲に収まらない場合に、導通から遮断への切り替えを指令する指令電圧を出力する制御部と、制御部から入力された指令電圧を昇圧して、各スイッチング回路に出力する駆動部と、を有し、第２のスイッチング回路と駆動部との間において、指令電圧が第２のスイッチング回路に入力される時点を第１のスイッチング回路に入力される時点よりも遅らせる遅延回路が配置されている。
2018142828.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータを駆動するモータ駆動装置であって、
外部電源から供給された電流を前記モータに供給するインバータ回路と、
前記外部電源と前記インバータ回路との間の電流供給経路を導通状態と遮断状態とに切り替える第１のスイッチング回路と、
前記インバータ回路と前記モータとの間の電流供給経路を導通状態と遮断状態とに切り替える第２のスイッチング回路と、
前記インバータ回路を流れる電流を検出する電流検出部と、
前記検出された電流の電流値が所定の範囲に収まらない場合に、導通状態から遮断状態への切り替えを指令する遮断指令電圧を出力する制御部と、
前記制御部から入力された遮断指令電圧を昇圧して、昇圧した遮断指令電圧を前記第１のスイッチング回路および前記第２のスイッチング回路に出力するスイッチング駆動部と、を有し、
前記第２のスイッチング回路と前記スイッチング駆動部との間において、前記昇圧した遮断指令電圧が前記第２のスイッチング回路に入力されるタイミングを前記第１のスイッチング回路に入力されるタイミングよりも遅らせる遅延回路が配置されている、ことを特徴とするモータ駆動装置。
【請求項２】
前記モータは複数の相を有し、
前記第２のスイッチング回路は、前記モータの相の数と同数の電界効果トランジスタを有し、
前記電界効果トランジスタのそれぞれのドレインは、前記モータの各相と接続されていることを特徴とする請求項１に記載のモータ駆動装置。
【請求項３】
前記遅延回路は、前記電界効果トランジスタのそれぞれのゲートに前記昇圧した遮断指令電圧を一括して出力することを特徴とする請求項２に記載のモータ駆動装置。
【請求項４】
前記遅延回路は、ひとつの抵抗および前記電界効果トランジスタと同数のコンデンサを有し、
前記ひとつの抵抗は、前記コンデンサのそれぞれの一端と直列に接続し、
前記ひとつの抵抗と前記コンデンサのそれぞれの一端との接続点は、前記電界効果トランジスタのゲートと接続し、
前記コンデンサのそれぞれの他端は、前記電界効果トランジスタのソースと接続している、ことを特徴とする請求項３に記載のモータ駆動装置。
【請求項５】
前記スイッチング駆動部から前記複数のコンデンサへ向かって順方向のダイオードが前記ひとつの抵抗に並列に接続されていることを特徴とする請求項４に記載のモータ駆動装置。
【請求項６】
前記遅延回路は、前記電界効果トランジスタのそれぞれのゲートに前記昇圧した遮断指令電圧を個別に出力することを特徴とする請求項２に記載のモータ駆動装置。
【請求項７】
前記遅延回路は、前記電界効果トランジスタと同数の抵抗および前記電界効果トランジスタと同数のコンデンサを有し、
前記抵抗のそれぞれは、前記コンデンサのそれぞれの一端と直列に接続し、
前記抵抗と前記コンデンサのそれぞれの一端との接続点は、前記電界効果トランジスタのゲートと接続し、
前記コンデンサのそれぞれの他端は、前記電界効果トランジスタのソースと接続している、ことを特徴とする請求項６に記載のモータ駆動装置。
【請求項８】
前記スイッチング駆動部から前記コンデンサへ向かって順方向のダイオードが前記抵抗のそれぞれに並列に接続されていることを特徴とする請求項７に記載のモータ駆動装置。
【請求項９】
前記第１のスイッチング回路は、前記外部電源から順に、互いのソースで直列接続されている一対の電界効果トランジスタを有することを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載のモータ駆動装置。
【請求項１０】
前記スイッチング駆動部は、前記第一対の電界効果トランジスタのドレイン間の電位差が所定の閾値を超える場合に前記電流供給経路を導通状態から遮断状態への切り替えを指令する遮断指令電圧を出力する、ことを特徴とする請求項９に記載のモータ駆動装置。
【請求項１１】
請求項１から１０のいずれか１項に記載のモータ駆動装置により駆動されるモータを備えることを特徴とする電動パワーステアリング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータ駆動装置、および電動パワーステアリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電動パワーステアリング装置等に使用されるモータを駆動するモータ駆動装置として、インバータ回路と電源間、およびインバータ回路とモータ間の電流供給経路を導通状態と遮断状態とに切り替えるスイッチング回路を備えるモータ駆動装置が知られている。インバータ回路に流れる電流の電流値が所定の範囲を超えた場合、電動パワーステアリング装置は、ハンドル操作のアシストを止める。アシストが止まった後、インバータ回路とモータとの接続を維持すると、人力によるハンドル操作でモータが発電機として機能し、ハンドル操作に余計な負荷が掛かってしまう。また、インバータ回路と電源との接続を維持すると、電動パワーステアリング装置の誤動作が起こりうる。
【０００３】
スイッチング回路は、インバータ回路が故障した場合、電源とインバータ回路との接続および、モータとインバータ回路との接続を遮断する。ここで、電源とインバータ回路との接続を遮断する前に、モータとインバータ回路との接続を遮断すると、モータからの逆起電力がモータとインバータ回路間のスイッチング回路に含まれるスイッチング素子に印加される。逆起電力によりスイッチング素子にかかる電圧がスイッチング素子の最大定格を超えて、スイッチング素子が破損することが起こり得る。
【０００４】
特許文献１は、インバータ回路への電力供給を停止した後にモータとインバータ回路との接続を遮断する指令信号をスイッチング素子に対して直接送るモータ駆動装置を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−２３９４８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１のモータ駆動装置では、スイッチング素子の応答速度によっては、指令信号の通りに接続の切り替えを行うことが困難となりうる。
【０００７】
本発明は、例えば、モータとインバータ回路との接続を遮断するタイミングを、電源とインバータ回路との接続を遮断するタイミングよりも遅らせる制御の確実性の点で有利なモータ駆動装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本願の例示的な第１発明は、モータを駆動するモータ駆動装置であって、外部電源から供給された電流をモータに供給するインバータ回路と、外部電源とインバータ回路との間の電流供給経路を導通状態と遮断状態とに切り替える第１のスイッチング回路と、インバータ回路とモータとの間の電流供給経路を導通状態と遮断状態とに切り替える第２のスイッチング回路と、インバータ回路を流れる電流を検出する電流検出部と、検出された電流の電流値が所定の範囲に収まらない場合に、導通状態から遮断状態への切り替えを指令する遮断指令電圧を出力する制御部と、制御部から入力された遮断指令電圧を昇圧して、昇圧した遮断指令電圧を第１のスイッチング回路および第２のスイッチング回路に出力するスイッチング駆動部と、を有し、第２のスイッチング回路とスイッチング駆動部との間において、昇圧した遮断指令電圧が第２のスイッチング回路に入力されるタイミングを第１のスイッチング回路に入力されるタイミングよりも遅らせる遅延回路が配置されている、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本願の例示的な第１発明によれば、モータとインバータ回路との接続を遮断するタイミングを、電源とインバータ回路との接続を遮断するタイミングよりも遅らせる制御の確実性の点で有利なモータ駆動装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、モータ駆動装置を備えた電動パワーステアリング装置の概略図である。
【図２】図２は、モータ駆動装置の構成を示すブロック図である。
【図３】図３は、制御部の各機能を示すブロック図である。
【図４】図４Ａ、図４Ｂおよび図４Ｃは、遅延回路の構成例を示す図である。
【図５】図５Ａ、図５Ｂおよび図５Ｃは、遅延回路の構成例を示す図である。
【図６】図６は、２つのモータを制御する場合のモータ駆動装置の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明を実施するための形態について図面などを参照して説明する。なお、本発明の範囲は、以下の実施の形態に限定されず、本発明の技術的思想の範囲内で任意に変更可能である。
（実施形態）
【００１２】
＜電動パワーステアリング装置＞
図１は、本実施形態に係るモータ駆動装置３０を備えた電動パワーステアリング装置１の概略図である。電動パワーステアリング装置１は、自動車等の輸送機器において、運転者のハンドル操作を補助する装置である。図１に示すように、本実施形態の電動パワーステアリング装置１は、トルクセンサ１０、モータ２０、およびモータ駆動装置３０を有する。本実施形態では、モータ２０およびモータ駆動装置３０は、共通の筐体に内蔵される。モータ２０をいわゆる機電一体型とすることで、例えば、電動パワーステアリング装置１を小型化することができる。
【００１３】
トルクセンサ１０は、ステアリングシャフト９２に取り付けられている。運転者がステアリングホイール９１を操作してステアリングシャフト９２を回転させると、トルクセンサ１０は、ステアリングシャフト９２にかかるトルクを検出する。トルクセンサ１０の検出信号であるトルク信号は、トルクセンサ１０からモータ駆動装置３０へ出力される。モータ駆動装置３０は、トルクセンサ１０から入力されるトルク信号に基づいて、モータ２０を駆動させる。なお、モータ駆動装置３０は、トルク信号だけではなく、他の情報（例えば車速など）を併せて参照してもよい。
【００１４】
モータ駆動装置３０は、外部電源４０から得られる電力を利用して、モータ２０に駆動電流を供給する。モータ２０から生じる駆動力は、ギアボックス５０を介して車輪９３に伝達される。これにより、車輪９３の舵角が変化する。このように、電動パワーステアリング装置１は、ステアリングシャフト９２のトルクを、モータ２０により増幅させて、車輪９３の舵角を変化させる。したがって、運転者は、軽い力でステアリングホイール９１を操作することができる。
【００１５】
＜モータ駆動装置＞
続いて、モータ駆動装置３０の構成について説明する。図２は、モータ駆動装置３０の構成を示したブロック図である。図２に示すように、このモータ駆動装置３０は、制御部３１と、電流検出部３２と、スイッチング駆動部３３と、第１のスイッチング回路３４と、第２のスイッチング回路３５と、インバータ駆動部３６と、インバータ回路３７と、遅延回路３８と、を有する。
【００１６】
＜モータ＞
本実施形態では、モータ２０として三相同期ブラシレスモータを用いる。モータ２０は、Ｕ相２０ｕ、Ｖ相２０ｖおよびＷ相２０ｗの３相のコイルで構成される。モータ２０の駆動時には、モータ駆動装置３０からモータ２０内のＵ相２０ｕ、Ｖ相２０ｖおよびＷ相のそれぞれに電流が供給される。電流が供給されると、Ｕ相２０ｕ、Ｖ相２０ｖおよびＷ相２０ｗの３相のコイルを有する固定子と、マグネットを有する回転子との間に、回転磁界が発生する。その結果、モータ２０の固定子に対して回転子が回転する。
【００１７】
＜制御部＞
制御部３１は、トルクセンサ１０から出力されたトルク信号を受信する。制御部３１は、例えば、ＣＰＵ等の演算処理部、ＲＡＭ等のメモリ、およびハードディスクドライブ等の記憶部を有するコンピュータが用いられる。ただし、コンピュータに代えて、マイクロコントローラ等の演算装置を有する電気回路が用いられていてもよい。
【００１８】
図３は、制御部３１の各機能を示すブロック図である。制御部３１は、設定部３１１と、フィードバック制御部３１２と、スイッチング指令部３１３と、を有する。設定部３１１は、トルクセンサ１０からのトルク信号に基づいて、モータ２０を駆動する駆動信号を設定する。
【００１９】
フィードバック制御部３１２は、電流検出部３２により検出されたインバータ回路３７に流れる電流の電流値が、設定部３１１が設定した駆動信号に対応する電流値に近くなる駆動信号を生成する。例えば、本実施形態では、生成された駆動信号は、パルス幅変調方式（ＰＷＭ方式）のＰＷＭ駆動信号であり、デューティ比の情報を含む。フィードバック制御部３１２は、インバータ駆動部３６にＰＷＭ駆動信号を出力する。
【００２０】
スイッチング指令部３１３には、電流検出部３２により検出されたインバータ回路３７に流れる電流の電流値および、スイッチング駆動部３３による第１のスイッチング回路３４に流れる過電流の有無のモニタ結果が入力される。また、スイッチング指令部３１３には、スイッチング駆動部３３が第１のスイッチング回路３４に対して接続の遮断を指令した旨を示す信号および、電流供給経路の導通を指令した旨を示す信号もスイッチング駆動部３３から入力される。第１のスイッチング回路３４に流れる電流の電流値は、インバータ回路３７の故障の有無を示す。
【００２１】
スイッチング指令部３１３は、インバータ回路３７に流れる電流の電流値が所定の範囲に収まらない場合に、第１のスイッチング回路３４および第２のスイッチング回路３５に対して接続の遮断を指令する遮断指令電圧をスイッチング駆動部３３へ出力する。
【００２２】
スイッチング指令部３１３は、インバータ回路３７に流れる電流の電流値が所定の範囲に収まる場合は、第１のスイッチング回路３４および第２のスイッチング回路３５に対して電流供給経路を導通状態とする導通指令電圧をスイッチング駆動部３３へ出力する。
【００２３】
所定の範囲とは、インバータ回路３７に短絡または断線が起きていない状態におけるインバータ回路３７に流れる電流の電流値の範囲である。接続の遮断とは、外部電源４０とインバータ回路３７との間（以下、電源ラインという。）の電流供給経路を導通状態から遮断状態に切り替えること、およびインバータ回路３７とモータ２０との間の電流供給経路を導通状態から遮断状態に切り替えることを意味する。以上の各機能は、制御部３１内のメモリに予め記憶されたプログラムに基づいて実現されうる。
【００２４】
＜電流検出部＞
図２に戻り、電流検出部３２は、インバータ回路３７に含まれるシャント抵抗３７２に流れる電流を検出するための電気回路である。電流検出部３２は、３つのシャント抵抗３７２の両端の電位差を計測することによって、各シャント抵抗３７２に流れる電流を示す検出信号を生成する。生成された検出信号は、電流検出部３２から図３に示した制御部３１のフィードバック制御部３１２およびスイッチング指令部３１３へ送られる。
【００２５】
＜スイッチング駆動部＞
スイッチング駆動部３３は、入力された電圧を昇圧して出力する機能、電源ラインに流れる過電流の有無をモニタしてモニタ結果を出力する機能および、モニタ結果に基づいて導通指令電圧または遮断指令電圧を出力する機能を有する電気回路である。導通指令電圧が入力される場合、スイッチング駆動部３３は、第１のスイッチング回路３４および第２のスイッチング回路３５に含まれる電界効果トランジスタをＯＮにすることができる電圧まで、導通指令電圧を昇圧して、各スイッチング回路へ出力する。電界効果トランジスタをＯＮにするとは、電界効果トランジスタのソースとドレイン間に電流を流すという意味である。また、電界効果トランジスタをＯＦＦにするとは、電界効果トランジスタのソースとドレイン間に電流を流さないという意味である。なお、遮断指令電圧が入力される場合は、スイッチング駆動部３３は、電界効果トランジスタのゲートとソースとの間の電位差が０Ｖとなるように必要に応じて遮断指令電圧を昇圧して出力する。
【００２６】
スイッチング駆動部３３は、第１のスイッチング回路３４に含まれる２つの電界効果トランジスタのドレイン間の電位差をモニタすることで電源ラインに流れる過電流をモニタする。電源ラインに過電流が流れるときのドレイン間電圧の電位差を閾値として、ドレイン間電圧が閾値を超えた場合、スイッチング駆動部３３は、過電流を検出したと判断する。閾値以下の場合は、スイッチング駆動部３３は、過電流が電源ラインに流れていないと判断する。
【００２７】
スイッチング駆動部３３は、過電流を検出したと判断した場合、過電流を検出した旨を示す信号をスイッチング指令部３１３に出力する。さらに、スイッチング駆動部３３は、第１のスイッチング回路に対して接続の遮断を指令する遮断指令電圧を出力するとともに遮断を指令した旨を示す信号をスイッチング指令部３１３に出力する。
【００２８】
スイッチング駆動部３３は、過電流が電源ラインに流れていないと判断した場合、過電流が電源ラインに流れていない旨を示す信号をスイッチング指令部３１３に出力する。さらに、スイッチング駆動部３３は、第１のスイッチング回路３４に対して接続の導通を指令する導通指令電圧を出力するとともに導通を指令した旨を示す信号をスイッチング指令部３１３に出力する。
【００２９】
電源ラインに流れる電流の電流値は、インバータ回路３７の故障の有無の影響を受ける。スイッチング駆動部３３は電源ラインを流れる過電流の有無をモニタすることでインバータ回路３７の状態を監視することができる。したがって、電流検出部３２およびスイッチング駆動部３３によって、２重にインバータ回路３７の状態を監視することができ、モータ駆動装置３０の安全性をさらに向上させることができる。
【００３０】
＜スイッチング回路＞
第１のスイッチング回路３４は、外部電源４０とインバータ回路３７との間の電流供給経路を導通状態と遮断状態とに切り替える電気回路である。第１のスイッチング回路３４は、外部電源４０の側から順に、互いのソースで直列接続される一対の電界効果トランジスタ３４１を有する。この接続の仕方によれば、インバータ回路３７への電流供給の切り替えによる第１のスイッチング回路３４の故障を防止することができる。
【００３１】
第２のスイッチング回路３５は、インバータ回路３７とモータ２０との間の電流供給経路を導通状態と遮断状態とに切り替える電気回路である。第２のスイッチング回路３５は、モータ２０の相の数と同数の電界効果トランジスタ３５１を有する。また、電界効果トランジスタ３５１のそれぞれのドレインは、モータ２０の各相と接続される。この接続の仕方によれば、インバータ回路３７に短絡または断線による故障が起きた場合にインバータ回路３７とモータ２０の各相とを遮断して、インバータ回路３７の故障によるモータ２０のロックを回避する事ができる。
【００３２】
＜インバータ駆動部＞
インバータ駆動部３６は、インバータ回路３７を動作させるための電気回路である。本実施形態では、インバータ駆動部３６は、図３に示したフィードバック制御部３１２が出力したＰＷＭ駆動信号を、インバータ回路３７に含まれる６つのスイッチング素子３７１に供給する。
【００３３】
＜インバータ回路＞
インバータ回路３７は、外部電源４０から供給された電流をモータ２０に供給する電気回路である。インバータ回路３７に含まれる６つのスイッチング素子３７１としては、例えば、電界効果トランジスタなどのトランジスタが用いられる。本実施形態では、外部電源４０とグラウンドとの間で直列に接続された１対のスイッチング素子３７１が、並列に３組設けられている。本実施形態では、電界効果トランジスタ３４１、３５１およびスイッチング素子３７１として金属酸化膜半導体電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）を用いる。
【００３４】
＜遅延回路＞
遅延回路３８は、入力された信号を出力するタイミングを遅らせる電気回路である。遅延回路３８に入力された信号が遅延回路３８から出力されるまでの時間を遅延時間とする。本実施形態では、遅延時間はミリ秒オーダーとする。遅延回路３８は、第２のスイッチング回路３５とスイッチング駆動部３３との間に配置される。スイッチング駆動部３３は、遮断指令電圧を第１のスイッチング回路３４および第２のスイッチング回路３５に出力する。遅延回路３８は、遮断指令電圧が第２のスイッチング回路３５に入力されるタイミングを遮断指令電圧が第１のスイッチング回路３４に入力されるタイミングよりも遅らせる。
【００３５】
遅延回路３８を上記のように配置することで、インバータ回路３７に故障が起きた場合に、外部電源４０とインバータ回路３７との接続を遮断した後に、モータ２０とインバータ回路３７との接続を遮断する制御の確実性を向上させることができる。また、例えば、電界効果トランジスタ３４１および電界効果トランジスタ３５１の応答速度の違いによる遅延制御への影響が低減されうる。したがって、モータ２０からの逆起電力が電界効果トランジスタ３５１の最大定格を超えて電界効果トランジスタ３５１が破損しまうことを防止することができる。
【００３６】
本実施形態では、遅延回路３８から出力された遮断指令電圧は、電界効果トランジスタ３５１のゲートに一括して入力される。遅延制御をモータ２０の各相一括で行うことで、昇圧した遮断指令電圧が第２のスイッチング回路３５に入力されるタイミングを第１のスイッチング回路３４に入力されるタイミングよりも遅らせる制御の確実性を向上させることができる。よって、インバータ回路３７が故障した際、電源２０とインバータ回路３７との接続の遮断後に、モータ２０とインバータ回路３７との接続を遮断することができる。そして、モータ２０からの逆起電力が電界効果トランジスタ３５１の最大定格を超えて電界効果トランジスタ３５１が破損してしまうことを防止することができる。
【００３７】
＜遅延回路の構成例＞
図４Ａ、図４Ｂおよび図４Ｃは、遅延回路３８の構成例を示す図である。図４Ａに示す遅延回路３８Ａは、ひとつの抵抗Ｒ１と電界効果トランジスタ３５１と同数のコンデンサＣ１を有する。抵抗Ｒ１は、コンデンサＣ１のそれぞれの一端と直列に接続される。抵抗Ｒ１とコンデンサＣ１のそれぞれの一端との接続点は、電界効果トランジスタ３５１のゲートと接続し、コンデンサＣ１のそれぞれの他端は、電界効果トランジスタ３５１のソースと接続される。遅延時間は、抵抗Ｒ１の抵抗値およびコンデンサＣ１の容量値により決定される。遮断指令電圧が第２のスイッチング回路３５に入力されるタイミングを第１のスイッチング回路３４に入力されるタイミングよりも遅らせる遅延時間とすることで第２のスイッチング回路３５の故障を防止することができる。
【００３８】
図４Ｂに示す遅延回路３８Ｂは、遅延回路３８ＡにダイオードＤ１を追加した回路である。ダイオードＤ１は、抵抗Ｒ１に並列に接続される。ダイオードＤ１は、スイッチング駆動部３３からコンデンサＣ１へ向かって順方向のダイオードである。ダイオードＤ１をこのように配置することで、導通指令電圧および遮断指令電圧のうち、遮断指令電圧が第２のスイッチング回路３５に入力されるタイミングを第１のスイッチング回路３４に入力されるタイミングよりも遅らせることができる。これにより、第２のスイッチング回路３５の故障を防止することができる。
【００３９】
図４Ｃに示す遅延回路３８Ｃは、遅延回路３８Ｂに抵抗Ｒ２を追加した回路である。抵抗Ｒ２は、ダイオードＤ１とコンデンサＣ１との間に、抵抗Ｒ１と並列に配置される。抵抗Ｒ２をこのように配置することで、導通指令電圧および遮断指令電圧が第２のスイッチング回路３５に入力されるタイミングを第１のスイッチング回路３４に入力されるタイミングよりも遅らせることができる。これにより、第２のスイッチング回路３５の故障を防止することができる。
（実施形態の変形例）
【００４０】
上記実施形態では、遅延回路３８から出力された遮断指令電圧を電界効果トランジスタ３５１のゲートに一括して入力している。本変形例では、モータ２０のＵ相２０ｕ、Ｖ相２０ｖおよびＷ相２０ｗの各相個別に遮断指令電圧および導通指令電圧を入力する。各相個別に遅延制御を行うことで故障箇所の特定をしたり、故障していない相のみを用いる動作をしたりすることができる。
【００４１】
＜遅延回路の構成例＞
図５Ａ、図５Ｂおよび図５Ｃは、遅延回路３８の構成例を示す図である。図５Ａに示す遅延回路３８Ｄは、電界効果コンデンサ３５１と同数の抵抗Ｒ１と、電界効果トランジスタ３５１と同数のコンデンサＣ１を有する。抵抗Ｒ１は、コンデンサＣ１のそれぞれの一端と直列に接続される。抵抗Ｒ１とコンデンサＣ１のそれぞれの一端との接続点は、電界効果トランジスタ３５１のゲートと接続し、コンデンサＣ１のそれぞれの他端は、電界効果トランジスタ３５１のソースと接続される。遅延時間は、抵抗Ｒ１の抵抗値およびコンデンサＣ１の容量値により決定される。遮断指令電圧が第２のスイッチング回路３５に入力されるタイミングを第１のスイッチング回路３４に入力されるタイミングよりも遅らせる遅延時間とすることで第２のスイッチング回路３５の故障を防止することができる。
【００４２】
図５Ｂに示す遅延回路３８Ｅは、遅延回路３８ＤにダイオードＤ１を追加した回路である。ダイオードＤ１は、抵抗Ｒ１のそれぞれに並列に接続される。ダイオードＤ１は、スイッチング駆動部３３からコンデンサＣ１へ向かって順方向のダイオードである。ダイオードＤ１をこのように配置することで、導通指令電圧および遮断指令電圧のうち、遮断指令電圧が第２のスイッチング回路３５に入力されるタイミングを第１のスイッチング回路３４に入力されるタイミングよりも遅らせることができる。これにより、第２のスイッチング回路３５の故障を防止することができる。
【００４３】
図５Ｃに示す遅延回路３８Ｆは、遅延回路３８Ｅに抵抗Ｒ２を追加した回路である。抵抗Ｒ２は、ダイオードＤ１とコンデンサＣ１との間に、抵抗Ｒ１と並列に配置される。抵抗Ｒ２をこのように配置することで、導通指令電圧および遮断指令電圧が第２のスイッチング回路３５に入力されるタイミングを第１のスイッチング回路３４に入力されるタイミングよりも遅らせることができる。これにより、第２のスイッチング回路３５の故障を防止することができる。
【００４４】
以上、本実施形態および本変形例によれば、モータとインバータ回路との接続を遮断するタイミングを、電源とインバータ回路との接続を遮断するタイミングよりも遅らせる制御の確実性の点で有利なモータ駆動装置を提供することができる。また、安全性が特に要求される電動パワーステアリング装置において、本実施形態および本変形例に係るモータ駆動装置を備えることで安全性の要求に応えうる。
【００４５】
上記実施形態および変形例では、制御部３１が１つのモータを制御する場合について説明したが制御するモータの数は１つに限定されない。例えば、２つのモータを制御してもよい。図６は、２つのモータを制御する場合のモータ駆動装置の構成を示したブロック図である。この場合、電動パワーステアリング装置１は、モータ２０を２つ有する。
【００４６】
図２における、電流検出部３２、スイッチング駆動部３３、第１のスイッチング回路３４、第２のスイッチング回路３５、インバータ駆動部３６、インバータ回路３７および遅延回路３８と、モータ２０との組み合わせを第１系統６０１とする。図６のモータ駆動装置６０は、第１系統６０１に加え、第１系統６０１と同様の組み合わせをもつ第２系統６０２を有する。すなわち、第２系統６０２は、電流検出部６２、スイッチング駆動部６３、第１のスイッチング回路６４、第２のスイッチング回路６５、インバータ駆動部６６、インバータ回路６７および遅延回路６８と、モータ２０と、を含む。
【００４７】
モータ駆動装置６０は、第１制御部６１１および第２制御部６１２を含む制御部６１を有する。第１制御部６１１は第１系統６０１の制御を行い、第２制御部６１２は第２系統６０２の制御を行う。いずれか一方が故障した場合は、他方の系統により電動パワーステアリング装置１の動作を継続することができる。２系統を含むモータ駆動装置を用いることで電動パワーステアリング装置の安全性を向上させることができる。なお、複数系統を含むモータ駆動装置を用いる場合は、各系統が互いに影響を及ぼさない設計をすることが必要となる。
【００４８】
なお、モータ２０は、３相に限られない。また、上記のモータ駆動装置３０または６０を、パワーステアリング装置以外の装置に適用してもよい。例えば、上記のモータ駆動装置３０または６０によって、自動車等の輸送機器の他の部位に用いられるモータを駆動させてもよい。また、上記のモータ駆動装置３０または６０によって、産業用ロボットなどの自動車以外の機器に搭載されるモータを駆動させてもよい。
【００４９】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は、これらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
【符号の説明】
【００５０】
３０    モータ駆動装置
３１    制御部
３２    電流検出部
３３    スイッチング駆動部
３４    第１のスイッチング回路
３５    第２のスイッチング回路
３６    インバータ駆動部
３７    インバータ回路
３８    遅延回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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