電動馬達(dá)的驅(qū)動裝置以及驅(qū)動方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及具備逆變器電路和在逆變器電路的電源線上配置的電源繼電器的電動馬達(dá)的驅(qū)動裝置以及驅(qū)動方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在專利文獻I中公開了將蓄電池電壓經(jīng)由由半導(dǎo)體開關(guān)構(gòu)成的電源繼電器而供應(yīng)給逆變器電路的、電動馬達(dá)的驅(qū)動裝置。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)文獻
[0004]專利文獻
[0005]專利文獻1:特開2011-244611號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]發(fā)明要解決的課題
[0007]然而，在電動馬達(dá)的驅(qū)動裝置中，若經(jīng)由電源繼電器而進行對逆變器電路的電源供給，則在發(fā)生了電路的短路等的異常的情況下，能夠通過斷開電源繼電器而切斷對逆變器電路的電源供給，從而將系統(tǒng)導(dǎo)向安全端。
[0008]但是，如果在構(gòu)成電源繼電器的半導(dǎo)體開關(guān)的驅(qū)動器中發(fā)生故障，則存在即使在另外沒有異常時對逆變器電路的電源供給也會被切斷，導(dǎo)致無法驅(qū)動電動馬達(dá)的問題。
[0009]本發(fā)明鑒于上述實情而完成，其目的在于提供一種電動馬達(dá)的驅(qū)動裝置以及驅(qū)動方法，能夠抑制因驅(qū)動電源繼電器的驅(qū)動器的故障而導(dǎo)致對逆變器電路的電源供給被切斷的情況。
[0010]用于解決課題的方案
[0011]因此，本申請發(fā)明的電動馬達(dá)的驅(qū)動裝置，包括:逆變器電路，對電動馬達(dá)供應(yīng)電力；電源繼電器，由在對所述逆變器電路供應(yīng)電力的電源線上配置的半導(dǎo)體開關(guān)構(gòu)成；以及第I驅(qū)動器以及第2驅(qū)動器，驅(qū)動所述電源繼電器，在所述第I驅(qū)動器和所述第2驅(qū)動器的至少一方輸出接通信號的情況下所述電源繼電器接通。
[0012]此外，本申請發(fā)明的電動馬達(dá)的驅(qū)動方法是，在對逆變器電路供應(yīng)電力的電源線上配置了由半導(dǎo)體開關(guān)構(gòu)成的電源繼電器的電動馬達(dá)中，在驅(qū)動所述電源繼電器的多個驅(qū)動器中的至少一個輸出接通信號時，使所述電源繼電器接通。
[0013]發(fā)明效果
[0014]根據(jù)上述發(fā)明，即使第I驅(qū)動器和第2驅(qū)動器的一方發(fā)生故障，也能夠通過另一方輸出接通信號而電源繼電器接通，繼續(xù)對逆變器電路的電源供應(yīng)。
【附圖說明】
[0015]圖1是本發(fā)明的實施方式中的電動助力轉(zhuǎn)向裝置的結(jié)構(gòu)圖。
[0016]圖2是表示本發(fā)明的實施方式中的電動馬達(dá)的驅(qū)動裝置的電路圖。
[0017]圖3是表示本發(fā)明的實施方式中的驅(qū)動器的一例的電路圖。
【具體實施方式】
[0018]以下說明本發(fā)明的實施方式。
[0019]圖1表示作為電動馬達(dá)的驅(qū)動裝置以及驅(qū)動方法的應(yīng)用例之一的電動助力轉(zhuǎn)向
目.ο
[0020]圖1所示的電動助力轉(zhuǎn)向裝置100是在車輛200中具備且使電動馬達(dá)130產(chǎn)生操舵輔助力的裝置，其構(gòu)成為包含方向盤(Steering wheel) 110、操舵轉(zhuǎn)矩傳感器120、電動馬達(dá)130、電動馬達(dá)130的驅(qū)動裝置140、構(gòu)成電動馬達(dá)130的控制裝置的控制單元150、將電動馬達(dá)130的旋轉(zhuǎn)減速而傳遞給轉(zhuǎn)向軸(Steering shaft) 170的減速器160等。
[0021]操舵轉(zhuǎn)矩傳感器120以及減速器160被設(shè)置在包含有轉(zhuǎn)向軸170的轉(zhuǎn)向柱(Steering column) 180 內(nèi)。
[0022]在轉(zhuǎn)向軸170的前端設(shè)置有小齒輪(Pin1n gear) 171，如果該小齒輪171旋轉(zhuǎn)，則齒條(Rack gear) 172沿著車輛200的行駛方向左右而水平移動。
[0023]在齒條172的兩端分別設(shè)置有車輪201的操舵機構(gòu)202，通過齒條172進行水平移動，從而車輪201的方向被改變。
[0024]操舵轉(zhuǎn)矩傳感器120檢測通過車輛的駕駛者進行轉(zhuǎn)向操作而在轉(zhuǎn)向軸170中產(chǎn)生的操舵轉(zhuǎn)矩，并將檢測出的操舵轉(zhuǎn)矩的信號ST輸出到控制單元150。
[0025]在包含微機的控制單元150中，除了操舵轉(zhuǎn)矩信號ST之外，還被輸入車速傳感器190輸出的車速的信號VSP等。
[0026]并且，控制單元150基于操舵轉(zhuǎn)矩信號ST、車速信號VSP等而控制驅(qū)動裝置140，從而控制電動馬達(dá)130的發(fā)生轉(zhuǎn)矩、即操舵輔助力。
[0027]另外，能夠設(shè)為將控制單元150和驅(qū)動裝置140作為一體的結(jié)構(gòu)。
[0028]下面，參照圖2詳細(xì)說明電動馬達(dá)130的驅(qū)動裝置140。
[0029]電動馬達(dá)130是具有U相、V相以及W相的三相繞組線的三相DC無刷馬達(dá)、換言之三相同步電動機。
[0030]并且，驅(qū)動裝置140包括逆變器電路300、驅(qū)動逆變器電路300的預(yù)驅(qū)動器400、電源繼電器裝置500等。
[0031]逆變器電路300由具備三組的半導(dǎo)體開關(guān)320UH、320UL、320VH、320VL、320WH、320WL的三相橋電路組成，其中，該三組的半導(dǎo)體開關(guān)經(jīng)由驅(qū)動線310U、310V、310W分別驅(qū)動電動馬達(dá)130的U相、V相以及W相。
[0032]在本實施方式中，作為半導(dǎo)體開關(guān)320UH、320UL、320VH、320VL、320WH、320WL，利用N溝道型的MOSFET (金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管)。
[0033]半導(dǎo)體開關(guān)320UH、320UL的漏極-源極間串聯(lián)連接在電源線510和接地點之間，在半導(dǎo)體開關(guān)320UH和半導(dǎo)體開關(guān)320UL的連接點上連接了驅(qū)動線310U的一端，在驅(qū)動線310U的另一端連接電動馬達(dá)130的U相。
[0034]半導(dǎo)體開關(guān)320VH、320VL的漏極-源極間串聯(lián)連接在電源線510和接地點之間，在半導(dǎo)體開關(guān)320VH和半導(dǎo)體開關(guān)320VL的連接點上連接了驅(qū)動線310V的一端，在驅(qū)動線310V的另一端連接電動馬達(dá)130的V相。
[0035]半導(dǎo)體開關(guān)320WH、320WL的漏極-源極間串聯(lián)連接在電源線510和接地點之間，在半導(dǎo)體開關(guān)320WH和半導(dǎo)體開關(guān)320WL的連接點上連接了驅(qū)動線310W的一端，在驅(qū)動線310W的另一端連接電動馬達(dá)130的W相。
[0036]此外，在逆變器電路300和電動馬達(dá)130的U相、V相以及W相之間的驅(qū)動線310U、310V、310W中，設(shè)置有繼電器330U、330V、330W。作為這些繼電器330U、330V、330W，在本例中利用N溝道型MOSFET。
[0037]繼電器330U、330V、330W分別通過驅(qū)動器340U、340V、340W而被驅(qū)動。
[0038]控制單元150控制驅(qū)動器340U、340V、340W而對構(gòu)成繼電器330U、330V、330W的MOSFET的柵極輸出控制信號，從而單獨控制繼電器330U、330V、330W的接通/斷開。
[0039]這里，在繼電器330U、330V、330W的斷開狀態(tài)下，從逆變器電路300對U相、V相、W相的電力供應(yīng)被切斷，在繼電器330U、330V、330W的接通狀態(tài)下，能夠進行從逆變器電路300對U相、V相、W相的電力供應(yīng)。
[0040]預(yù)驅(qū)動器400包括:分別驅(qū)動逆變器電路300中的上臂開關(guān)320VH、320UH、320WH的驅(qū)動器410VH、410UH、410WH ;分別驅(qū)動逆變器電路300中的下臂開關(guān)320VL、320UL、320WL的驅(qū)動器 410VL、410UL、410WL。
[0041]另外，能夠以SOI (Silicon On Insulator ;絕緣襯底上的娃)來構(gòu)成預(yù)驅(qū)動器400，由此，雜散電容減少，能夠?qū)崿F(xiàn)預(yù)驅(qū)動器400的高速化以及低功耗化。此外，在特定的部位發(fā)生了故障時，能夠降低波及到其他部位而使其發(fā)生故障的可能性。
[0042]此外，預(yù)驅(qū)動器400包括作為以充電至自舉電容器⑶、CV、CW的電荷來驅(qū)動上臂開關(guān)320VH、320UH、320WH的升壓電路的自舉電路420V、420U、420W。
[0043]在驅(qū)動器410VH、410UH、410WH 的輸出端分別連接 M0SFET320VH、320UH、320WH 的柵