(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動機と、この電動機を駆動する電動機駆動手段と、この電動機駆動手段と並列接続されたコンデンサと、電源と前記電動機駆動手段との間に設けられたリレー接点を有するリレー回路と、このリレー回路の駆動、および前記電動機駆動手段を介して前記電動機の駆動を制御する制御手段と、を備えた電動機駆動装置において、
前記制御手段は、電動機停止信号に基づいて所定の時間、前記リレー回路を閉成状態に保持するリレー保持手段を備え、
前記リレー接点の温度を検出する温度検出手段を設け、前記リレー保持手段は、前記温度検出手段が検出する温度に対応して前記リレー回路を閉成状態に保持する保持時間を設定する保持時間設定手段を備えたことを特徴とする電動機駆動装置。
【請求項２】
電動機と、この電動機を駆動する電動機駆動手段と、この電動機駆動手段と並列接続されたコンデンサと、電源と前記電動機駆動手段との間に設けられたリレー接点を有するリレー回路と、このリレー回路の駆動、および前記電動機駆動手段を介して前記電動機の駆動を制御する制御手段と、を備えた電動機駆動装置において、
前記制御手段は、電動機停止信号に基づいて所定の時間、前記リレー回路を閉成状態に保持するリレー保持手段を備え、
前記リレー接点の温度を検出する温度検出手段を設け、前記リレー保持手段は、前記温度検出手段が検出したリレー接点温度と基準温度とを比較する温度比較手段を備え、リレー接点温度が基準温度を超える場合には、前記リレー回路を閉成状態に保持することを特徴とする電動機駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は電動機を駆動する電動機駆動装置に係り、特にＦＥＴ（電界効果トランジスタ）ブリッジ回路で構成した電動機駆動回路と電源の間に接続するリレー接点の溶着を防止する電動機駆動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の電動機駆動装置において、電動機を駆動する電動機駆動回路を４個のｎチャネル型ＭＯＳＦＥＴ（電界効果トランジスタ）のブリッジ回路で構成し、対角線上の２個１対のＦＥＴの一方をオン駆動、他方をＰＷＭ（パルス幅変調）駆動することによって電動機に流れる電流を制御するとともに、電動機を時計回り方向または反時計回り方向に駆動するようにしたものが知られている。
【０００３】
図８に従来の電動機駆動装置の一構成図を示す。
電動機駆動手段５０は、４個のｎチャネル型ＭＯＳＦＥＴ（電界効果トランジスタ）Ｑ１〜Ｑ４のブリッジ回路で構成され、Ｑ１およびＱ２のドレインがバッテリ５３の高電位側（＋端子側）に接続され、Ｑ３およびＱ４のソースがバッテリ５３の低電位側（接地側：ＧＮＤ）に接続される。
【０００４】
また、Ｑ１のソースとＱ３のドレインが接続され、Ｑ２のソースとＱ４のドレインが接続されるとともに、Ｑ１とＱ３の接続点には電動機５１の一端が接続され、Ｑ２とＱ４の接続点には電動機５１の他端が接続される。
【０００５】
ＦＥＴ（電界効果トランジスタ）Ｑ１〜Ｑ４はスイッチング素子として使用するため、エンハンスメント型が用いられ、Ｑ１〜Ｑ４のゲート−ソース間に高電位を印加するとオン状態となり、Ｑ１〜Ｑ４のゲート−ソース間を０電位にするとオフ状態となる。
なお、エンハンスメント型とは、ＦＥＴのゲート−ソース間に高電位に設定するとＦＥＴがオン状態となり、一方ＦＥＴのゲート−ソース間を０電位に設定するとＦＥＴがオフ状態となるものである。
【０００６】
図８に示す状態でバッテリ５３が正常に接続された場合（実線表示）、ＦＥＴ（電界効果トランジスタ）Ｑ１〜Ｑ４のゲートＧ１〜Ｇ４に０電位を印加しても電動機駆動手段５０には電流が流れなく、電動機５１は停止状態にある。
【０００７】
しかし、誤ってバッテリ５３の極性を逆に接続した場合（バッテリ５３は破線表示）、ＦＥＴが有する構造上の特性によってソース−ドレイン間に形成される寄生ダイオードＤ１〜Ｄ４によって電動機駆動手段５０は短絡状態となり、ＦＥＴ（電界効果トランジスタ）Ｑ１〜Ｑ４が電流破壊される。
【０００８】
リレー接点５２は、ＦＥＴ（電界効果トランジスタ）Ｑ１〜Ｑ４の破壊を防止するため、バッテリ５３が逆接続された場合には図示しないリレー回路からの制御により開成（オフ）状態となる。
また、リレー接点５２は、バッテリ５３が正常に接続された場合には、図示しないリレー回路からの制御により閉成（オン）状態となる。
【０００９】
図９に従来の電動機駆動装置の別構成図を示す。
図９は、電動機駆動手段５０と並列にコンデンサ５４を接続した点が図８と異なる。
【００１０】
電動機５１駆動時、常にＰＷＭ駆動されるため、ＰＷＭのデューティ比に応じて電動機駆動手段５０に印加される電源は変動してＦＥＴ（電界効果トランジスタ）Ｑ１〜Ｑ４のリニアリティが劣化する虞があり、コンデンサ５４を電動機駆動手段５０と並列接続することにより、電源の安定化が図られている。
【００１１】
また、コンデンサ５４の平滑作用によりバッテリ５３側から混入するサージ電圧が抑制される。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
従来の電動機駆動装置は、電動機駆動手段５０と並列にコンデンサ５４を接続する構成のため、コンデンサ５４が充分放電した後にリレー接点５２が閉成された場合には、インパルス状の大電流が流れてコンデンサ５４を充電する。
【００１３】
なお、コンデンサ５４の静電容量が大きな場合には、コンデンサ５４を充電するための大電流が流れる時間が長くなる。
【００１４】
リレー接点５２には、コンデンサ５４を充電するための大電流が流れ、リレー接点５２の温度が高い場合には接点の溶着を発生し、リレー接点５２を開成制御してもリレー接点５２は閉成状態となる接点障害を発生する課題がある。
【００１５】
特に、開成状態のリレー接点５２の温度が高い状態で、リレー接点５２を閉成制御し、充分放電されたコンデンサ５４が大電流で充電される場合には、リレー接点５２の溶着が起き易い傾向にある。
そして、この傾向はリレー接点５２の温度が高いほど著しい。
【００１６】
この発明はこのような課題を解決するためなされたもので、その目的はリレー接点の溶着を防止し、信頼性の高い電動機駆動装置を提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するためこの発明に係る電動機駆動装置は、電動機と、この電動機を駆動する電動機駆動手段と、この電動機駆動手段と並列接続されたコンデンサと、電源と電動機駆動手段との間に設けられたリレー接点を有するリレー回路と、このリレー回路の駆動、および電動機駆動手段を介して電動機の駆動を制御する制御手段と、を備えた電動機駆動装置において、制御手段は、電動機停止信号に基づいて所定の時間、リレー回路を閉成状態に保持するリレー保持手段を備え、リレー接点の温度を検出する温度検出手段を設け、リレー保持手段は、温度検出手段が検出する温度に対応してリレー回路を閉成状態に保持する保持時間を設定する保持時間設定手段を備えたことを特徴とする。
【００１８】
この発明に係る電動機駆動装置は、制御手段に、電動機停止信号に基づいて所定の時間、リレー回路を閉成状態に保持するリレー保持手段を備えたので、リレー接点の温度が充分低下するまでリレー接点を閉成状態に保った後に、開成状態になるので、再度リレー接点を閉成状態にしてコンデンサに大きな充電電流が流れてもリレー接点の溶着を防止することができる。
【００１９】
なお、リレー接点の温度が充分低下しないうちに電動機駆動装置を再度駆動しても、リレー接点は閉成状態に保持されたままなので、コンデンサは充分充電された状態にあり、充電電流がほとんど流れないので、リレー接点は溶着することがない。
【００２３】
この発明に係るリレー保持手段は、温度検出手段が検出する温度に対応してリレー回路を閉成状態に保持する保持時間を設定する保持時間設定手段を備えたので、リレー接点の温度に応じて保持時間を変更することができる。
【００２４】
また、この発明に係る電動機駆動装置は、リレー接点の温度を検出する温度検出手段を設け、リレー保持手段は、温度検出手段が検出したリレー接点温度と基準温度とを比較する温度比較手段を備え、リレー接点温度が基準温度を超える場合には、リレー回路を閉成状態に保持することを特徴とする。
【００２５】
この発明に係るリレー保持手段は、温度検出手段が検出したリレー接点温度と基準温度とを比較する温度比較手段を備え、リレー接点温度が基準温度を超える場合には、リレー回路を閉成状態に保持するので、リレー接点の温度が充分低下するまでリレー接点を閉成状態に保持することができる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
なお、本発明は電動機駆動手段を駆動する電源の安定化用コンデンサに流れる過大電流（インパルス状の電流）によって電源と電動機駆動手段との間に接続されたリレー接点の溶着を防止することができる電動機駆動装置を提供する。
また、本発明は電動機に比較的大電流（数１０Ａ）を流す電動機駆動装置を対象とするものである。
【００２９】
図１はこの発明に係る電動機駆動装置の実施の形態要部ブロック構成図である。
図１において、電動機駆動装置１は、制御手段２、リレー回路３、電動機駆動手段４、電動機５、コンデンサ６を備え、スイッチ等からの電動機起動信号ＪONに基づいて電動機５を駆動し、電動機停止信号ＪOFに基づいて電動機５を停止する。
また、電動機駆動装置１は、センサ信号ＳIに基づいて電動機５の回転制御を行う。
【００３０】
制御手段２は、マイクロプロセッサを基本に各種演算機能、スイッチ機能、処理機能、メモリ、信号発生機能等を備え、切替手段７、目標電流信号設定手段８、駆動制御手段９、リレー保持手段１０を備え、電源ＶC（例えば、５Ｖ）で駆動される。
【００３１】
切替手段７は、ソフト制御のスイッチ機能を有し、電動機起動信号ＪON（例えば、Ｈレベル）に基づいてスイッチをメーク状態（破線表示）にし、センサ信号ＳIを目標電流信号設定手段８に供給する。
【００３２】
また、切替手段７は、電動機停止信号ＪOF（Ｌレベル）に基づいてスイッチをブレーク状態（実線表示）にし、目標電流信号設定手段８へのセンサ信号ＳIの供給を禁止する。
【００３３】
目標電流信号設定手段８は、ＲＯＭ等のメモリで構成し、予めセンサ信号データＳIに対応した目標電流信号データＩMSを記憶しておき、切替手段７を介してセンサ信号ＳIが供給されると、対応する目標電流信号データＩMSを読み出し、目標電流信号ＩMSを駆動制御手段９に供給する。
【００３４】
駆動制御手段９は、ＰＩＤ（比例・積分・微分）制御機能、信号発生機能等を備え、目標電流信号設定手段８から供給される目標電流信号ＩMSにＰ（比例）制御、Ｉ（積分）制御およびＤ（微分）制御を施した後、ＰＷＭ（パルス幅変調）信号ＶPWM、オン信号ＶONおよびオフ信号ＶOFの混成信号である電動機駆動制御信号ＶO発生し、電動機駆動制御信号ＶOを電動機駆動手段４に供給する。
【００３５】
リレー保持手段１０は、タイマ、比較機能、論理演算機能等を備え、電動機起動信号ＪON（例えば、Ｈレベル）に基づいて、例えばＨレベルのリレーオン信号ＲONをリレー回路３に供給する。
【００３６】
また、リレー保持手段１０は、電動機停止信号ＪOF（Ｌレベル）に基づいてタイマで設定した所定時間（例えば、１時間）リレー保持信号ＲH（Ｈレベル）をリレー回路３に供給する。
なお、リレー保持手段１０は、リレー保持信号ＲH（Ｈレベル）が所定時間（例えば、１時間）継続した後、Ｌレベルのリレーオフ信号ＲOFをリレー回路３に供給する。
【００３７】
リレー回路３は、リレー巻線Ｌ、トランジスタＱ、抵抗ＲB，ＲE、逆方向ダイオードＤからなる駆動回路３Ａ、ノーマルブレーク接点のリレー接点３Ｂを備え、リレー保持手段１０から供給されるリレーオン信号ＲON，リレー保持信号ＲH，リレーオフ信号ＲOFに基づいて動作または停止し、リレー接点３Ｂを閉成状態、保持状態または開成状態にして電源４０からの電源ＥO（５Ｖ）を電動機駆動手段４に供給したり、停止したりする。
【００３８】
ここで、リレー回路３の動作を説明する。
リレー回路３は、Ｈレベルのリレーオン信号ＲONが供給されると、トランジスタＱがオフからオンに移行し、リレー巻線Ｌには電源ＥO（５Ｖ）が供給されて巻線電流が流れ、リレー接点３Ｂは開成状態（実線表示）から閉成状態（破線表示）となり、電動機駆動手段４およびコンデンサＣに電源ＶC（＝ＥO）を供給する。
【００３９】
また、リレー回路３は、Ｈレベルのリレー保持信号ＲHが供給されると、トランジスタＱはオン状態を継続し、リレー巻線Ｌには巻線電流が流れるため、リレー接点３Ｂは閉成状態（破線表示）を保持し、電動機駆動手段４およびコンデンサＣへの電源ＶC（＝ＥO）の供給を継続する。
【００４０】
リレー保持信号ＲHがリレー保持手段１０で設定された所定時間（例えば、１時間）を経過し、Ｌレベルのリレーオフ信号ＲOFに移行すると、リレー回路３は、トランジスタＱがオンからオフに移行し、リレー巻線Ｌに流れる巻線電流は停止するので、リレー接点３Ｂは閉成状態（破線表示）から開成状態（実線表示）に移行して電動機駆動手段４およびコンデンサＣへの電源ＶC（＝ＥO）供給が停止される。
【００４１】
リレー接点３Ｂは、ノーマルブレーク接点構成を有するので、駆動回路３Ａの巻線Ｌに巻線電流が流れない場合には常に開成状態を保つので、電源４０の極性が逆に接続された場合にも開成状態を保ち、電動機駆動回路４を構成するブリッジ回路のＦＥＴ（電界効果トランジスタ）の逆方向ダイードに流れる電流を阻止することができる。
【００４２】
このように、この発明に係る電動機駆動装置１は、リレー回路３に、ノーマルブレーク接点構成のリレー接点３Ｂを備えたので、リレー回路の動作時およびリレー回路の保持状態時にのみ電動機駆動手段４に電流を供給することができる。
【００４３】
電動機駆動手段４は、４個のＦＥＴ（電界効果トランジスタ）のスイッチング素子からなるブリッジ回路で構成し、リレー接点３Ｂから電源ＥO（５Ｖ）が供給されている状態で、駆動制御手段９から電動機駆動制御信号ＶOが供給されると、電動機駆動制御信号ＶOの大きさと方向（符号）に応じた電動機電圧ＶMで電動機５をＰＷＭ駆動し、電動機５を時計回り方向または反時計回り方向に回転させる。
【００４４】
この時、電動機駆動手段４には、リレー接点３Ｂを介して電動機駆動制御信号ＶOに応じた電動機電流ＩMが流れる。
【００４５】
コンデンサ６は、例えば電気二重層コンデンサのような大容量のコンデンサで構成して電動機駆動手段４と並列に接続し、ＰＷＭ駆動による電源ＶCの変動を抑制して電動機駆動手段４の動作の安定化を図る。
また、コンデンサ６は、電源ラインから飛び込むサージ電圧を抑制し、電動機駆動手段４をサージ電圧から保護する。
【００４６】
コンデンサ６は、充分放電されて電荷の蓄積がない状態で、リレー接点３Ｂが閉成状態になり、電源ＥO（５Ｖ）が印加されると、電源４０からコンデンサ６までの抵抗値は非常に小さいため、インパルス状の充電電流ＩCがリレー接点３Ｂを介して流れる。
【００４７】
リレー接点３Ｂの温度が高い場合に、インパルス状の充電電流ＩCがリレー接点３Ｂ流れると、リレー接点３Ｂのコンタクト部分が溶着して常に閉成状態となる接点障害を発生する。
【００４８】
リレー接点３Ｂの溶着の問題は、コンデンサ６に電荷の蓄積がない状態でリレー接点３Ｂを閉成状態にする場合には、リレー接点の温度を充分低下させておくことで解消することができる。
【００４９】
次に、リレー接点３Ｂの溶着を防止するリレー保持手段について説明する。
なお、リレー保持手段は、図１に示すリレー保持手段１０、および図３に示すリレー保持手段３４も同じなので、リレー保持手段１０について説明する。
【００５０】
図４はこの発明に係るリレー保持手段の一実施の形態機能ブロック構成図である。
図４において、リレー保持手段１０は、バッファ３５、タイマ３６、排他的論理和演算手段３７を備える。
【００５１】
バッファ３５は、スイッチ等から供給されるＨレベルの電動機起動信号ＪONまたはＬレベルの電動機停止信号ＪOFを忠実に再現して排他的論理和演算手段３７に供給する。
【００５２】
タイマ３６は、エッジトリガのタイマで構成し、Ｈレベルの電動機起動信号ＪONが供給されると計時を実行せず、Ｌレベルのタイマ信号ｔOを排他的論理和演算手段３７に供給する。
【００５３】
また、タイマ３６は、Ｌレベルの電動機停止信号ＪOFが供給されると、電動機停止信号ＪOFの立下りで計時を開始し、予め設定された所定時間（例えば、１時間）だけ、Ｈレベルのタイマ信号ｔOを排他的論理和演算手段３７に供給し、所定時間（例えば、１時間）経過後に、タイマ信号ｔOをＬレベルに変更する。
なお、タイマ３６が計時中に、再度Ｈレベルの電動機起動信号ＪONが供給されると、タイマ３６は直ちに計時を中止してＬレベルのタイマ信号ｔOを出力する。
【００５４】
なお、所定時間とは、リレー接点３Ｂの温度が周囲温度にまで低下する時間であり、周囲の温度条件により１時間より長く設定したり、短く設定する。
【００５５】
排他的論理和演算手段３７は、排他的論理和（Exclusive OR）機能を有し、電動機起動信号ＪONまたは電動機停止信号ＪOFと、タイマ信号ｔOとの排他的論理和を演算し、３種の信号であるＨレベルのリレーオン信号ＲON、Ｌレベルのリレーオフ信号ＲOFおよびＨレベルのリレー保持信号ＲHをリレー回路３に供給する。
【００５６】
排他的論理和演算手段３７は、Ｈレベルの電動機起動信号ＪONとＬレベルのタイマ信号ｔOに基づいて排他的論理和を演算してＨレベルのリレーオン信号ＲONをリレー回路３に供給し、リレー接点３Ｂを閉成状態にして電源ＶCを電動機駆動手段４に供給し、電動機５を駆動する。
【００５７】
また、排他的論理和演算手段３７は、Ｌレベルの電動機停止信号ＪOFとＨレベルのタイマ信号ｔOに基づいて排他的論理和を演算してＨレベルのリレー保持信号ＲHをリレー回路３に供給し、リレー接点３Ｂの閉成状態をタイマ信号ｔOの継続する所定時間だけ保持して電源ＶCを電動機駆動手段４に供給する。
ただし、図１に示すように、Ｌレベルの電動機停止信号ＪOFによって切替手段７がブレーク状態となるので、センサ信号ＳIの目標電流信号設定手段８への供給が禁止されるため、センサ信号ＳIがあっても電動機５の駆動は禁止される。
【００５８】
さらに、排他的論理和演算手段３７は、Ｈレベルのリレー保持信号ＲHが出力されてから所定時間を経過すると、Ｌレベルのリレーオフ信号ＲOFをリレー回路３に供給し、リレー接点３Ｂを開成状態にして電動機駆動手段４への電源ＶCの供給を禁止する。
なお、前述の説明から明らかなように、通常状態に置いて排他的論理和演算手段３７へバッファ３５とタイマ３６から同時にＨレベルの信号が入力されることはない。
【００５９】
このように、この発明に係る電動機駆動装置１は、制御手段２に、電動機停止信号ＪOFに基づいて所定の時間、リレー回路３を閉成状態に保持するリレー保持手段１０を備えたので、リレー接点３Ｂの温度が充分低下するまでリレー接点３Ｂを閉成状態に保った後に、開成状態になるので、再度リレー接点３Ｂを閉成状態にしてコンデンサ６に大きな充電電流が流れてもリレー接点３Ｂの溶着を防止することができる。
【００６０】
図５はこの発明に係るリレー保持手段の別実施の形態機能ブロック構成図である。
図５において、温度検出手段３９を設けるとともに、リレー保持手段３８は、バッファ３５、保持時間設定手段４２、可変タイマ４３、排他的論理和演算手段３７を備える。
【００６１】
バッファ３５は、スイッチ等から供給されるＨレベルの電動機起動信号ＪONまたはＬレベルの電動機停止信号ＪOFを忠実に再現して排他的論理和演算手段３７に供給する。
【００６２】
温度検出手段３９は、温度センサ等で構成し、リレー接点３Ｂの近傍に配置し、リレー接点３Ｂの温度を検出して電気的な信号に変換し、温度信号ＴCを保持時間設定手段４２に供給する。
なお、温度検出手段３９は、リレー接点３Ｂ端子間の電圧およびリレー接点３Ｂに流れる電流を検出し、検出した電圧と電流から消費電力を求め、消費電力を温度に変換して温度信号ＴCを出力するように構成してもよい。
【００６３】
保持時間設定手段４２は、ＲＯＭ等のメモリで構成し、予め温度信号データＴCに対応した保持時間設定データＤTを記憶しておき、温度信号ＴCが供給されると保持時間設定データＤTを可変タイマ４３に提供する。
【００６４】
可変タイマ４３は、エッジトリガのデータ設定可変タイマで構成し、Ｈレベルの電動機起動信号ＪONが供給されると計時を実行せず、Ｌレベルのタイマ信号ｔXを排他的論理和演算手段３７に供給する。
【００６５】
また、可変タイマ４３は、Ｌレベルの電動機停止信号ＪOFが供給されると、電動機停止信号ＪOFの立下りで計時を開始し、保持時間設定手段４２から提供される保持時間設定データＤTに対応した設定時間のＨレベルのタイマ信号ｔXを排他的論理和演算手段３７に供給し、設定時間が経過した後に、タイマ信号ｔXをＬレベルに変更する。
なお、可変タイマ４３が計時中に、再度Ｈレベルの電動機起動信号ＪONが供給されると、可変タイマ４３は直ちに計時を中止してＬレベルのタイマ信号ｔXを出力する。
なお、設定時間は、リレー接点３Ｂの温度が周囲温度にまで低下する時間であり、リレー接点３Ｂの温度に比例して長く設定する。
【００６６】
排他的論理和演算手段３７は、排他的論理和（Exclusive OR）機能を有し、電動機起動信号ＪONまたは電動機停止信号ＪOFと、タイマ信号ｔXとの排他的論理和を演算し、Ｈレベルの電動機起動信号ＪONとＬレベルのタイマ信号ｔXに基づいて排他的論理和を演算してＨレベルのリレーオン信号ＲONをリレー回路３に供給し、リレー接点３Ｂを閉成状態にして電源ＶCを電動機駆動手段４に供給し、電動機５を駆動する。
【００６７】
また、排他的論理和演算手段３７は、Ｌレベルの電動機停止信号ＪOFとＨレベルのタイマ信号ｔXに基づいて排他的論理和を演算してＨレベルのリレー保持信号ＲHをリレー回路３に供給し、リレー接点３Ｂの閉成状態をタイマ信号ｔXの継続する設定時間だけ保持して電源ＶCを電動機駆動手段４に供給する。
【００６８】
さらに、排他的論理和演算手段３７は、Ｈレベルのリレー保持信号ＲHが出力されてから設定時間を経過すると、Ｌレベルのリレーオフ信号ＲOFをリレー回路３に供給し、リレー接点３Ｂを開成状態にして電動機駆動手段４への電源ＶCの供給を禁止する。
なお、前述の説明から明らかなように、通常状態に置いて排他的論理和演算手段３７へバッファ３５と可変タイマ４３から同時にＨレベルの信号が入力されることはない。
【００６９】
図７は図５のリレー保持手段のリレー接点温度ＴC−リレー保持時間ｔX特性図である。
図５において、リレー接点温度ＴCが温度ＴAを下回る場合（ＴC＜ＴA）にはリレー保持時間ｔXを０に設定し、リレー接点温度ＴCが温度ＴA以上の場合（ＴC≧ＴA）にはリレー保持時間ｔXをｔXOからリレー接点温度ＴCに比例して増加する値に設定する。
【００７０】
このように、この発明に係るリレー保持手段３８は、温度検出手段３９が検出する温度に対応してリレー回路３を閉成状態に保持する保持時間を設定する保持時間設定手段４２を備えたので、リレー接点３Ｂの温度に応じて保持時間を変更することができる。
【００７１】
図６はこの発明に係るリレー保持手段の別実施の形態機能ブロック構成図である。
図６において、リレー保持手段４５は、バッファ３５、反転手段４６、温度比較手段４７、論理積手段４８、排他的論理和演算手段３７を備える。
【００７２】
バッファ３５は、スイッチ等から供給されるＨレベルの電動機起動信号ＪONまたはＬレベルの電動機停止信号ＪOFを忠実に再現して排他的論理和演算手段３７に供給する。
【００７３】
反転手段４６は、インバータ機能を有し、Ｈレベルの電動機起動信号ＪONまたはＬレベルの電動機停止信号ＪOFを反転し、それぞれＬレベルの電動機起動信号ＪONまたはＨレベルの電動機停止信号ＪOFを論理積手段４８に供給する。
【００７４】
温度比較手段４７は、図５に示す温度検出手段３９が検出した温度信号ＴCと予め設定した基準温度ＴRの比較を行い、温度信号ＴCが基準温度ＴRを超える場合（ＴC＞ＴR）にはＨレベルの比較信号ＴHを論理積手段４８に供給する。
【００７５】
また、温度比較手段４７は、温度信号ＴCが基準温度ＴR以下の場合（ＴC≦ＴR）にはＬレベルの温度比較信号ＴHを論理積手段４８に供給する。
【００７６】
論理積手段４８は、論理積演算機能を有し、反転手段４６から供給されるＬレベルの電動機起動信号ＪONまたはＨレベルの電動機停止信号ＪOFと、温度比較手段４７から供給される温度比較信号ＴHの論理積を演算し、論理積信号ＴHOを排他的論理和演算手段３７に供給する。
【００７７】
排他的論理和演算手段３７は、Ｈレベルの電動機起動信号ＪONまたはＬレベルの電動機停止信号ＪOFと、ＨレベルまたはＬレベルの論理積信号ＴHOとの排他的論理和を演算し、排他的論理和に応じたＨレベルのリレーオン信号ＲON、Ｈレベルのリレー保持信号ＲH、またはＬレベルのリレーオフ信号ＲOFをリレー回路３に供給する。
【００７８】
排他的論理和演算手段３７は、スイッチ等からＨレベルの電動機起動信号ＪONが供給された場合には、Ｈレベルの電動機起動信号ＪONとＬレベルの論理積信号ＴHOとの排他的論理和により、Ｈレベルのリレーオン信号ＲONをリレー回路３に供給する。
【００７９】
また、排他的論理和演算手段３７は、スイッチ等からＬレベルの電動機停止信号ＪOFが供給された場合には、Ｌレベルの電動機停止信号ＪOFと、Ｈレベルの電動機停止信号ＪOFと温度比較信号ＴHのレベル（ＨレベルまたはＬレベル）の論理積である論理積信号ＴHOとの排他的論理和により、Ｈレベルのリレー保持信号ＲH、またはＬレベルのリレーオフ信号ＲOFをリレー回路３に供給する。
【００８０】
なお、Ｈレベルのリレー保持信号ＲHは、スイッチ等からＬレベルの電動機停止信号ＪOFが供給された状態で、かつ温度信号ＴCが基準温度ＴRを超える（ＴC＞ＴR）の場合に出力される。
【００８１】
また、Ｌレベルのリレーオフ信号ＲOFは、スイッチ等からＬレベルの電動機停止信号ＪOFが供給された状態で、かつ温度信号ＴCが基準温度ＴR以下（ＴC≦ＴR）の場合に出力される。
なお、前述の説明から明らかなように、通常状態に置いて排他的論理和演算手段３７へバッファ３５と論理積手段４８から同時にＨレベルの信号が入力されることはない。
【００８２】
このように、この発明に係るリレー保持手段４５は、温度検出手段３９が検出したリレー接点温度（ＴC）と基準温度ＴRとを比較する温度比較手段４７を備え、リレー接点温度（ＴC）が基準温度ＴRを超える場合には、リレー回路３を閉成状態に保持するので、リレー接点３Ｂの温度が充分低下するまでリレー接点３Ｂを閉成状態に保持することができる。
【００８３】
なお、本発明に係る電動機駆動装置１は、電動機５に比較的大電流（数１０Ａ）を流すものであり、電動機５の起動または停止するための電動機起動信号ＪONまたは電動機停止信号ＪOFを発生するスイッチと、電動機５の駆動力を可変にするセンサ信号ＳIを有するものに適用することができる。
【００８４】
以上説明したように、この発明に係る電動機駆動装置１は、記制御手段２に、電動機停止信号ＪOFに基づいて所定の時間、リレー回路３を閉成状態に保持するリレー保持手段１０を備えたので、リレー接点３Ｂの温度が充分低下するまでリレー接点３Ｂを閉成状態に保った後に、開成状態になるので、再度リレー接点３Ｂを閉成状態にしてコンデンサに大きな充電電流が流れてもリレー接点の溶着を防止することができる。
【００８５】
図２はこの発明に係る電動機駆動装置を適用した電動パワーステアリング装置の全体構成図である。
図２において、電動パワーステアリング装置１１は、ステアリングホイール１２、ステアリング軸１３、ハイポイドギア１４、ピニオン１５ａおよびラック軸１５ｂなどからなるラック＆ピニオン機構１５、タイロッド１６、操向車輪の前輪１７、操舵補助力を発生する電動機１８を備える。
【００８６】
また、電動パワーステアリング装置１１は、ステアリングホイール１２に作用する操舵トルクを検出し、操舵トルクに対応して電気信号に変換された操舵トルク信号ＴSを出力する操舵トルクセンサ２０、操舵トルク信号ＴSおよび後述の車速信号ＶSに基づいて電動機１８を駆動するための目標電流信号（ＩMS）を設定し、この目標電流信号（ＩMS）に対応した電動機制御信号ＶOを発生する制御手段２２、電動機制御信号ＶOに基づいた電動機電圧ＶMで電動機１８をＰＷＭ（パルス幅変調）駆動する電動機駆動手段２３、電動機１８の正回転および逆回転に対応した電動機電流ＩMを検出して電動機電流検出信号ＩMOに変換する電動機電流検出手段２４を備える。
【００８７】
さらに、電動パワーステアリング装置１１は、車両速度（車速）を検出し、車両速度に対応して電気信号に変換された車速信号ＶSを出力する車速センサ２１を備え、車速信号ＶSを制御手段２２に供給する。
【００８８】
イグニッション・スイッチ１９は、車両の始動時にオン操作、車両の停止時にオフ操作し、オン操作時にバッテリ４１の電源ＶB（１２Ｖ）をダイオードＤO1を介して定電圧回路２６に供給する。
また、イグニッション・スイッチ１９のオン操作にオン情報ＧON、オフ操作時にオフ情報ＧOFを発生し、オン情報ＧONまたはオフ情報ＧOFを制御手段２２に供給する。
【００８９】
なお、オン情報ＧONまたはオフ情報ＧOFは、図１、図４〜図６に示す電動機起動信号ＪONまたは電動機停止信号ＪOFに対応し、操舵トルク信号ＴSおよび車速信号ＶSは、図１に示すセンサ信号ＳIに対応する。
【００９０】
イグニッション・スイッチ１９がオン操作されると、定電圧回路２６から制御手段２２に安定化電源ＶC（５Ｖ）が供給され、制御手段２２は動作状態となる。
イグニッション・スイッチ１９からのオン情報ＧONが制御手段２２に供給されると、制御手段２２はリレーオン信号ＲONをリレー回路２５に供給して閉成状態にすることにより、バッテリ４１の電源ＶB（１２Ｖ）がダイオードＤO2を介して定電圧回路２６に供給されるとともに、電動機駆動手段２３に供給される。
【００９１】
イグニッション・スイッチ１９がオフ操作されると、オフ情報ＧOFが制御手段２２に供給され、制御手段２２はリレー保持信号ＲHをリレー回路２５に供給してリレー回路２５の閉成状態を所定時間（例えば、１時間）保持する。
【００９２】
イグニッション・スイッチ１９のオフ操作により、ダイオードＤO1を介した定電圧回路２６へのバッテリＶB（１２Ｖ）の供給は遮断されるが、リレー回路２５が保持されているので、バッテリＶB（１２Ｖ）はダイオードＤO1を介して定電圧回路２６および電動機駆動手段２３に継続して供給される。
【００９３】
リレー回路２５の保持開始から所定時間（例えば、１時間）が経過すると、制御手段２２はリレーオフ信号ＲOFをリレー回路２５に供給し、リレー回路２５は閉成状態から開成状態に移行してバッテリ４１を遮断して電動パワーステアリング装置１１は停止する。
【００９４】
ステアリングホイール１２を操舵すると、ステアリング軸１３に加えられる手動操舵トルクは、ラック＆ピニオン機構１５を介してピニオン１５ａの回転力がラック軸１５ｂの軸方向の直線運動に変換され、タイロッド１６を介して前輪１７の操向を変化させる。
【００９５】
手動の操舵トルクをアシストするため、操舵トルク信号ＴSに対応して電動機１８が駆動されると、電動機トルクがハイポイドギア１４を介して倍力された補助トルク（アシストトルク）に変換されてステアリング軸１３に作用し、ドライバの操舵力を軽減する。
【００９６】
制御手段２２は、マイクロプロセッサを基本に各種演算手段、処理手段、判定手段、スイッチ手段、信号発生手段、メモリ等で構成し、操舵トルク信号ＴSと車速信号ＶS対応した目標トルク信号（ＩMS）を発生し、この目標トルク信号（ＩMS）と電動機電流検出手段２４が検出した電動機電流ＩMに対応した電動機電流信号ＩMOとの差（負帰還）に応じた電動機制御信号ＶO（例えば、オン信号、オフ信号およびＰＷＭ信号の混成信号）を発生し、この差が速やかに０となるように電動機駆動手段２３の駆動を制御する。
【００９７】
また、制御手段２２は、リレー保持手段を備え、イグニッション・スイッチ１９からのオン情報ＧON、オフ情報ＧOFに基づいてリレーオン信号ＲON、リレー保持信号ＲH、またはリレーオフ信号ＲOFをリレー回路２５に供給し、リレー回路２５を閉成状態または開成状態に制御する。
【００９８】
電動機駆動手段２３は、例えば４個のパワーＦＥＴ（電界効果トランジスタ）のスイッチング素子からなるブリッジ回路で構成し、電動機制御信号ＶOに基づいてＰＷＭ（パルス幅変調）の電動機電圧ＶMを出力し、電動機１８を正回転または逆回転にＰＷＭ駆動する。
【００９９】
コンデンサＣは、電気二重層コンデンサのような大容量のコンデンサで構成して電動機駆動手段２３と並列に接続し、ＰＷＭ駆動による電源ＶCの変動を抑制して電動機駆動手段２３の動作の安定化を図る。
【０１００】
電動機電流検出手段２４は、電動機１８と直列に接続された抵抗器またはホール素子等で電動機電流ＩMを電圧に変換して検出し、電動機電流ＩMに対応した電動機電流信号ＩMOを制御手段２２にフィードバック（負帰還）する。
【０１０１】
図３はこの発明に係る電動パワーステアリング装置の電動機駆動装置の実施の形態要部ブロック構成図である。
図３において、電動機駆動装置２７は、イグニッション・スイッチ１９、ダイオードＤO1，ＤO2、制御手段２２、電動機駆動手段２３、コンデンサＣ、電動機電流検出手段２４、リレー回路２５、定電圧回路２６を備える。
なお、イグニッション・スイッチ１９、ダイオードＤO1，ＤO2、電動機駆動手段２３、コンデンサＣ、電動機電流検出手段２４については、図２で説明したので省略し、リレー回路２５は図１のリレー回路３と同じ構成なので説明を省略する。
【０１０２】
制御手段２２は、切替手段３０、目標電流設定手段３１、偏差演算手段３２、駆動制御手段３３、リレー保持手段３４を備える。
切替手段３０は、図１に示す切替手段７と同じもので、Ｈレベルのオン情報ＧONでメークし、Ｌレベルのオフ情報ＧOFでブレークすることにより、操舵トルクセンサ２０からの操舵トルク信号ＴSをオン情報ＧONの供給時には目標電流信号設定手段３１に供給し、オフ情報ＧOF供給時には目標電流信号設定手段３１への供給を禁止する。
【０１０３】
目標電流設定手段３１は、ＲＯＭ等のメモリで構成し、車速センサ２１から供給される車速信号ＶSをパラメータとした操舵トルク信号データＴS−目標電流信号ＩMS特性データを記憶しておき、車速信号ＶSおよび操舵トルク信号ＴSが供給されると対応する目標電流信号データＩMSを読み出し、目標電流信号ＩMSを偏差演算手段３２に供給する。
【０１０４】
偏差演算手段３２は、減算機能を備え、目標電流信号ＩMSと電動機電流検出手段２４から供給される電動機電流信号ＩMOとの偏差ΔＩ（＝ＩMS−ＩMO）を演算し、偏差信号ΔＩを駆動制御手段３３に供給する。
【０１０５】
駆動制御手段３３は、図１に示す駆動制御手段９と同じ構成で、偏差信号ΔＩにＰＩＤ制御を施した後、ＰＷＭ（パルス幅変調）信号ＶPWM、オン信号ＶONおよびオフ信号ＶOFの混成信号である電動機駆動制御信号ＶO発生し、電動機駆動制御信号ＶOを電動機駆動手段２３に供給する。
【０１０６】
リレー保持手段３４は、図４〜図６に示すリレー保持手段１０，３８，４５と同一の構成および作用を有し、イグニッション・スイッチ１９からのオン情報ＧONまたはオフ情報ＧOFに基づいてリレー回路２５を閉成状態（保持状態を含む）または開放状態に制御する。
なお、リレー回路２５も図１に示すリレー回路３と同一の構成および作用を有するので説明を省略する。
【０１０７】
このように、この発明に係る電動パワーステアリング装置１１の電動機駆動装置２７は、制御手段２２に、イグニッション・スイッチ１９からのオフ情報ＧOFに基づいてリレー回路２５を所定の時間、閉成状態に保持するリレー保持手段３４を備えたので、イグニッション・スイッチ１９をオフしてもリレー接点２５Ｂは温度が充分低下する所定時間閉成状態を保ち、その後リレー接点２５Ｂは開成状態になるので、この状態からイグニッション・スイッチ１９をオンし、再度リレー接点２５Ｂを閉成状態にしてコンデンサＣに大きな充電電流が流れてもリレー接点２５Ｂの溶着を防止することができる。
【０１０８】
また、電動パワーステアリング装置１１に図５または図６に示すリレ−保持手段３８，４５を適用しても、リレー接点２５の溶着を防止することができる。
【０１０９】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明に係る電動機駆動装置および電動パワーステアリング装置の電動機駆動装置は、リレー接点の温度が充分低下するまでリレー接点を閉成状態に保った後に、開成状態になるので、再度リレー接点を閉成状態にしてコンデンサに大きな充電電流が流れてもリレー接点の溶着を防止することができるので、装置の信頼性ならびに寿命の向上を図ることができる。
【０１１０】
また、この発明に係る電動機駆動装置および電動パワーステアリング装置の電動機駆動装置は、リレー接点の温度に応じて保持時間を変更することができ、季節等によって温度環境が変ってもリレー接点の溶着を防止することができる。
【０１１１】
さらに、この発明に係る電動機駆動装置および電動パワーステアリング装置の電動機駆動装置は、リレー接点温度が基準温度以下になるまでリレー回路を閉成状態に保持することができ、リレー接点の溶着を防止することができる。
【０１１２】
よって、リレー接点の温度が充分低下するまで閉成状態に保ち、温度が高い状態でリレー接点に大電流が流れることを防止することにってリレー接点の溶着を防止することができる電動機駆動装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る電動機駆動装置の実施の形態要部ブロック構成図
【図２】この発明に係る電動機駆動装置を適用した電動パワーステアリング装置の全体構成図
【図３】この発明に係る電動パワーステアリング装置の電動機駆動装置の実施の形態要部ブロック構成図
【図４】この発明に係るリレー保持手段の一実施の形態機能ブロック構成図
【図５】この発明に係るリレー保持手段の別実施の形態機能ブロック構成図
【図６】この発明に係るリレー保持手段の別実施の形態機能ブロック構成図
【図７】図５のリレー保持手段のリレー接点温度ＴC−リレー保持時間ｔX特性図
【図８】従来の電動機駆動装置の一構成図
【図９】従来の電動機駆動装置の別構成図
【符号の説明】
１，２７…電動機駆動装置、２，２２…制御手段、３，２５…リレー回路、３Ａ，２５Ａ…駆動回路、３Ｂ，２５Ｂ…リレー接点、４、２３…電動機駆動手段、５、１８…電動機、６，Ｃ…コンデンサ、７，３０…切替手段、８，３１…目標電流設定手段、９，３３…駆動制御手段、１０，３４…リレー保持手段、１１…電動パワーステアリング装置、２６…定電圧回路、３２…偏差演算手段、４０…電源、４１…バッテリ。
【図１】
0003831129.tif 000002
【図２】
0003831129.tif 000003
【図３】
0003831129.tif 000004
【図４】
0003831129.tif 000005
【図５】
0003831129.tif 000006
【図６】
0003831129.tif 000007
【図７】
0003831129.tif 000008
【図８】
0003831129.tif 000009
【図９】
0003831129.tif 000010