【手続補正書】
【提出日】平成19年1月29日(2007.1.29)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源から供給される電流を負荷に供給する経路を断続するスイッチング制御が行われる駆動側スイッチング手段と、負荷からの環流電流を流す経路を断続するスイッチング制御が行われる環流側スイッチング手段とを、電源に対して直列に接続し、駆動側スイッチング手段と環流側スイッチング手段との接続部に負荷が接続されるスイッチング回路であって、
駆動側スイッチング手段のスイッチング制御用の入力信号を監視する監視手段と、
監視手段が監視する駆動側スイッチング手段をオン状態からオフ状態に遷移させる入力信号の印加時を基準に、環流側スイッチング手段を、駆動側スイッチング手段のターンオフ時間を含む時間の経過後に、オン状態となるようにスイッチング駆動するためのディレイ時間を設定するディレイ手段とを含むことを特徴とするスイッチング回路。
【請求項２】
前記監視手段は、前記入力信号を、前記負荷の接地位置の電位を基準とする前記駆動側スイッチング手段への入力電圧として監視することを特徴とする請求項１記載のスイッチング回路。
【請求項３】
前記駆動側スイッチング手段のスイッチング制御用の入力信号は、入力用抵抗を介して印加され、
前記監視手段は、該入力用抵抗を介して印加される入力信号を監視することを特徴とする請求項１または２記載のスイッチング回路。
【請求項４】
前記監視手段は、前記入力信号を、前記入力用抵抗の両端電圧として監視することを特徴とする請求項３記載のスイッチング回路。
【請求項５】
前記監視手段は、前記入力信号の電圧を弁別し、前記駆動用スイッチング手段がオン状態に駆動されているかオフ状態に駆動されているかを表す論理信号を出力する比較器を含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載のスイッチング回路。
【請求項６】
前記監視手段は、前記比較器の入力端子に前記入力信号を導く監視用抵抗を含み、
前記ディレイ手段は、該監視用抵抗と該比較器の入力端子の入力容量とで形成される回路であることを特徴とする請求項５記載のスイッチング回路。
【請求項７】
前記比較器の入力端子に接続され、該入力端子に対し、前記監視用抵抗のオープン時には前記出力の論理信号が前記駆動側スイッチング手段がオン状態に駆動されていることを表す側に固定されるように、予め設定される電圧を印加する論理固定用抵抗をさらに含むことを特徴とする請求項６記載のスイッチング回路。
【請求項８】
前記ディレイ手段は、前記監視手段の監視結果を遅延させて、前記ディレイ時間を設定することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載のスイッチング回路。
【請求項９】
前記駆動用スイッチング手段と前記環流用スイッチング手段とのうち、電源のハイサイド側となるスイッチング手段はＰチャネルＭＯＳトランジスタを、電源のローサイド側となるスイッチング手段はＮチャネルＭＯＳトランジスタを、それぞれスイッチング素子として備えることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１つに記載のスイッチング回路。
【請求項１０】
前記駆動用スイッチング手段および前記環流用スイッチング手段は、いずれもＮチャネルＭＯＳトランジスタを、スイッチング素子として備えることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１つに記載のスイッチング回路。
【請求項１１】
前記駆動用スイッチング手段および前記環流用スイッチング手段の組合せは、複数設けられ、
前記負荷は該複数の接続端子を有し、各接続端子は各組合せの前記環流用スイッチング手段と前記駆動用スイッチング手段との接続部にそれぞれ接続され、
前記監視手段は、各組合せの駆動用スイッチング手段のスイッチング制御用の入力信号をそれぞれ監視することを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１つに記載のスイッチング回路。
【請求項１２】
前記ディレイ手段には、前記各組合せの駆動用スイッチング手段のターンオフ時間に応じて、前記ディレイ時間が各駆動用スイッチング手段毎に設定されることを特徴とする請求項１１記載のスイッチング回路。
【請求項１３】
前記監視手段は、前記駆動側スイッチング手段のスイッチング制御用の入力信号を、チャタリング防止用のヒステリシスを付けて監視することを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１つに記載のスイッチング回路。
【請求項１４】
前記駆動側スイッチング手段に印加する入力信号を、ＰＷＭ制御を行うように発生する駆動ロジックと、
該駆動ロジックによるＰＷＭ制御でのデューティが０に近くなり、前記環流用スイッチング手段に対するスイッチング制御が逆相ＰＷＭ制御となる領域では、逆相ＰＷＭ制御を禁止する指定が可能な逆相ＰＷＭ禁止手段とをさらに含むことを特徴とする請求項１〜１３のいずれか１つに記載のスイッチング回路。
【請求項１５】
ステアリング軸を角変位させるトルクを発生するモータに電源から供給される電流を供給する経路を断続するスイッチング制御が行われる駆動側スイッチング手段と、該モータからの環流電流を流す経路を断続するスイッチング制御が行われる環流側スイッチング手段とを、電源に対して直列に接続し、駆動側スイッチング手段と環流側スイッチング手段との接続部に該モータが接続されるスイッチング回路を含む電動式パワーステアリングの制御装置であって、
前記スイッチング回路は、
前記駆動側スイッチング手段へのスイッチング制御用の入力信号を監視する監視手段と、
該監視手段が監視する該駆動側スイッチング手段をオン状態からオフ状態に遷移させる入力信号の印加時を基準に、前記環流側スイッチング手段を、該駆動側スイッチング手段のターンオフ時間を含む時間の経過後に、オン状態となるようにスイッチング駆動するためのディレイ時間を設定するディレイ手段とを備えることを特徴とする電動式パワーステアリングの制御装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の名称】スイッチング回路および電動式パワーステアリングの制御装置
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本発明は、環流動作が可能なスイッチング回路、特に数Ａ〜数１００Ａの大電流をスイッチング制御して負荷を駆動することが可能なスイッチング回路および電動式パワーステアリングの制御装置に関する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
本発明の目的は、環流動作が可能で、しかも確実に貫通電流を禁止することができるスイッチング回路および電動式パワーステアリングの制御装置を提供することである。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２６】
また本発明は、前記駆動側スイッチング手段に印加する入力信号を、ＰＷＭ制御を行うように発生する駆動ロジックと、
該駆動ロジックによるＰＷＭ制御でのデューティが０に近くなり、前記環流用スイッチング手段に対するスイッチング制御が逆相ＰＷＭ制御となる領域では、逆相ＰＷＭ制御を禁止する指定が可能な逆相ＰＷＭ禁止手段とをさらに含むことを特徴とする。
また本発明は、ステアリング軸を角変位させるトルクを発生するモータに電源から供給される電流を供給する経路を断続するスイッチング制御が行われる駆動側スイッチング手段と、該モータからの環流電流を流す経路を断続するスイッチング制御が行われる環流側スイッチング手段とを、電源に対して直列に接続し、駆動側スイッチング手段と環流側スイッチング手段との接続部に該モータが接続されるスイッチング回路を含む電動式パワーステアリングの制御装置であって、
前記スイッチング回路は、
前記駆動側スイッチング手段へのスイッチング制御用の入力信号を監視する監視手段と、
該監視手段が監視する該駆動側スイッチング手段をオン状態からオフ状態に遷移させる入力信号の印加時を基準に、前記環流側スイッチング手段を、該駆動側スイッチング手段のターンオフ時間を含む時間の経過後に、オン状態となるようにスイッチング駆動するためのディレイ時間を設定するディレイ手段とを備えることを特徴とする電動式パワーステアリングの制御装置である。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４０】
また本発明によれば、駆動側スイッチング手段に印加する入力信号を、ＰＷＭ制御を行うように発生する駆動ロジックと、駆動ロジックによるＰＷＭ制御でのデューティが０に近くなり、環流用スイッチング手段に対するスイッチング制御が逆相ＰＷＭ制御となる領域では、逆相ＰＷＭ制御を禁止する指定が可能な逆相ＰＷＭ禁止手段とをさらに含む。本発明では、従来のようにマージンを大きくとる必要がないので、ノンオーバーラップ時間としてのターンオフ時間の誤差を小さくすることができるけれども、０にすることはできない。ＰＷＭ制御のデューティが小さくなって０に近くなるときには、環流電流を流すための逆相ＰＷＭ制御を禁止し、それによってターンオフ時間の発生を０にすることができる。すなわち、逆相ＰＷＭ制御を禁止するだけで、ターンオフ時間を０とすることができる。
また本発明によれば、駆動側スイッチング手段をオン状態からオフ状態に遷移させる入力信号の印加時を基準に、環流側スイッチング手段を、駆動側スイッチング手段のターンオフ時間を含む時間の経過後に、オン状態となるようにスイッチング駆動するので、貫通電流を確実に禁止することができ、環流電流を環流側スイッチング手段に低損失で流すことができる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５６】
電動式パワーステアリング装置は、自動車のエンジンが停止していてもパワーステアリング動作を行わせることができる。図１（ａ）の駆動ロジック３０、ドライバ３１〜３４、基準電圧源４０、比較器４１〜４４および監視用抵抗４５〜４８を、駆動回路４９として示す。パワーステアリングの動作は、マイコン５０によって制御される。マイコン５０は、電動式パワーステアリングの制御装置として機能する。図１の負荷２５としては、モータ５１が用いられる。モータ５１は、自動車の運転者などによるステアリングホイール５２への角変位操作に対応してステアリング軸５３を角変位させるトルクを発生する。ステアリングホイール５２の操作に基づくステアリング軸５３の角変位は角度センサ５４によって検出され、マイコン５０に入力される。電源＋ＢとＮチャネルＭＯＳトランジスタ２１〜２４によるＨブリッジとの間には、抵抗５５が設けられる。抵抗５５には、電源＋ＢからＨブリッジを介してモータ５１に供給する負荷電流が流れる。この負荷電流による抵抗５５での電圧降下分の電圧は、差動増幅器５６によって検出され、アナログデジタル変換器であるＡＤＣ（Analog Digital Converter）５７でデジタル信号に変換されて、マイコン５０に入力される。マイコン５０は、負荷電流に基づいてＰＷＭ制御のデューティを設定し、駆動ロジック３０にデューティを指示する。