电动机的驱动控制装置和控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供能够减少端子数和布线数的电动机的驱动控制装置。电动机的驱动控制装置包括：驱动电路(3)，其包括用于驱动具有多个相的电动机(120)的逆变器电路(5)和驱动器(10UH、10UL、10VH、10VL、10WH、10WL)；输出用于控制驱动电路(3)的控制信号的控制电路(2)；和数量少于电动机(120)的相数的信号线(8)，其与控制电路(2)和驱动电路(3)相连接而将来自控制电路(2)的控制信号传输至驱动电路(3)。

Driving Control Device and Control Method of Motor

The invention provides a drive control device of a motor capable of reducing the number of terminals and wiring. The drive control device of the motor includes a drive circuit (3), which includes an inverter circuit (5) and a driver (10UH, 10UL, 10VH, 10VL, 10WH, 10WL) for driving the motor (120) with multiple phases; a control circuit (2) for outputting control signals for controlling the drive circuit (3); and a signal line (8) with a number less than that of the motor (120), and a control circuit (2) and a drive circuit.\uff08 3) Connect and transmit the control signal from the control circuit (2) to the drive circuit (3).

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电动机的驱动控制装置和控制方法
本专利技术涉及电动机驱动控制装置和控制方法。
技术介绍
电动助力转向控制装置等中的电动机的驱动控制装置由于设置空间有制约而要求更加小型化。为了使这类电动机的驱动控制装置小型化，例如可考虑缩小构成装置的控制电路(CPU)、驱动IC的体积或用于安装它们的电路板的面积等。另一方面，控制电路、驱动IC和电路板各自需要一定数量的端子和布线的配置，用于与其它结构之间进行信号的收发，因此电动机的驱动控制装置的小型化有物理上的界限。因此，以减少CPU与驱动IC之间的端子数和布线数为目的，例如在专利文献1(日本专利第5590077号公报)公开了一种旋转电机控制装置，其包含：电流转换器，与旋转电机的多个绕组的各相或各端子对应地具有多个开关元件，其中配置在电源的高电位侧的第一开关元件和配置在低电位侧的第二开关元件构成开关元件对，通过第一开关元件和第二开关元件进行开关动作，对从电源供应给旋转电机的电力进行转换；合成信号生成部，对应绕组的各相或各端子设有多个，将用于指示第一开关元件的导通/关断动作的第一指令信号和用于指示第二开关元件的导通/关断动作的第二指令信号进行合成来生成合成信号；多个CPU输出端子，对应合成信号生成部设有多个，将由合成信号生成部生成的合成信号输出；多个IC输入端子，与CPU的输出端子对应地设有多个，通过多条布线与对应的CPU输出端子电连接；栅极信号生成部，将输入到IC输入端子的合成信号分离而生成作为第一开关元件的栅极信号的第一栅极信号和作为第二开关元件的栅极信号的第二栅极信号。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利第5590077号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题然而，在上述现有技术中，在控制N相电动机(旋转电机)的情况下，控制电路的端子数、驱动电动机的驱动电路的端子数以及连接它们的布线数需要为电动机的相数(N)。因此，如果为了避免布线的断线或短路等风险而考虑布线的冗余化，则端子数和布线数大幅度增加，因此不足以达到电动机的驱动控制装置的小型化。本专利技术鉴于以上而提出，以提供可通过减少端子数和布线数实现小型化的电动机的驱动控制装置为目的。用于解决课题的技术方案为了达成上述目的，本专利技术包括：驱动具有多个相的电动机的驱动电路；输出控制上述驱动电路的控制信号的控制电路；和数量小于上述电动机的相数的信号线，其与上述控制电路和驱动电路相连接而将来自上述控制电路的控制信号传输至上述驱动电路。专利技术效果能够通过减少端子数和布线数实现小型化。附图说明图1是概要性地表示采用第一实施方式的电动机的驱动控制装置的电动助力转向装置及其周边结构的图。图2是概要性地表示第一实施方式的电动机的驱动控制装置的整体结构的图。图3是表示逆变器电路的输出与一组驱动器的输出的组合的一个例子的图。图4是表示三相电动机的控制状态的组合数的图。图5是表示振幅调制的图，作为调制电路和解调电路中所用的调制方法的例子。图6是表示相位调制的图，作为调制电路和解调电路中所用的调制方法的例子。图7是表示频率调制的图，作为调制电路和解调电路中所用的调制方法的例子。图8是表示脉宽调制的图，作为调制电路和解调电路中所用的调制方法的例子。图9是概要性地表示第二实施方式的电动机的驱动控制装置的整体结构的图。图10是概要性地表示第三实施方式的电动机的驱动控制装置的整体结构的图。图11是概要性地表示第四实施方式的电动机的驱动控制装置的整体结构的图。图12是概要性地表示第五实施方式的电动机的驱动控制装置的整体结构的图。图13是概要性地表示第六实施方式的电动机的驱动控制装置的整体结构的图。具体实施方式以下参考附图对本专利技术的实施方式进行说明。<第一实施方式>参考图1～图8对本专利技术的第一方式进行说明。在本实施方式中，作为本专利技术的电动机的驱动控制装置的应用对象，以电动助力转向装置为例进行说明。图1是概要性地表示采用本实施方式的电动机的驱动控制装置的电动助力转向装置及其周边结构的图。在图1中，在搭载有电动助力转向装置150的汽车等的操舵装置中，驾驶者通过旋转操作方向盘100，经转向轴140对与方向盘100连接的小齿轮170进行旋转驱动，通过小齿轮170的旋转在轴向上直线驱动齿条轴180，从而对车轮200进行操舵。电动助力转向装置150设置在这样的操舵装置的转向轴140上，由操舵辅助用电动机120、将电动机120的转矩传递到转向轴的减速器160、检测因方向盘100的操作而在转向轴140产生的操舵转矩的操舵转矩传感器110、基于操舵转矩的检测信号S1和车速信号S2来控制电动机120的动作的驱动控制装置1构成。这样，通过操舵辅助用电动机120的驱动，产生与行驶状态相应的转向助力。图2是概要性地表示本实施方式的电动机的驱动控制装置的整体结构的图。在图2中，驱动控制装置1具有基于操舵转矩的检测信号S1和车速信号S2来生成电动机120的控制中使用的控制信号的控制电路(CPU)2；和基于从控制电路2经信号线8传输来的控制信号来驱动电动机120的驱动电路3。控制电路2和驱动电路3例如安装在印刷有信号线8的电路板上。本实施方式的电动机120例如为具有U相、V相、W相这三相的三相电动机，与控制电路2和驱动电路3连接而将来自控制电路2的控制信号传输到驱动电路3的信号线8由比电动机120的相数(三相)少的数目(1条)构成。控制电路2具有基于操舵转矩的检测信号S1和车速信号S2生成电动机120的控制中所用的控制信号的微机6；和对微机6生成的控制信号进行调制(转换)而生成调制信号并叠加到载波上输出到信号线8的调制电路7。驱动电路3具有通过连接到电动机120的U相布线12U、V相布线12V和W相布线12W来驱动所连接的电动机120的逆变器电路5；和输出驱动逆变器电路5的驱动信号(栅极信号)的逆变器用驱动电路(前置驱动IC)4。逆变器电路5具有配置在电源高电位侧的H侧开关元件11UH、11VH、11WH和配置在低电位侧的L侧开关元件11UL、11VL、11WL，分别与电动机120的U相布线12U、V相布线12V、W相布线12W对应。逆变器用驱动电路4具有对通过信号线8传输来的控制信号(叠加在载波上的调制信号)进行解调(恢复)的解调电路9、基于解调电路9解调的控制信号来输出分别对逆变器电路5的H侧开关元件11UH、11VH、11WH进行开关驱动(导通/关断)的驱动信号(栅极信号)的H侧驱动器10UH、10VH、10VW；和输出分别对L侧开关元件11UL、11VL、11WL进行开关驱动(导通/关断)的驱动信号(栅极信号)的L侧驱动器10UL、10VL、10WL。在此，作为电动机的控制方法，以作为三相电动机的电动机120的控制方法为例进行说明。图3是表示逆变器电路的输出与一组驱动器的输出的组合的一个例子的图。此外，图4是表示三相电动机的控制状态的组合数的图。如图3所示，作为一组驱动器例如考虑H侧驱动器10UH和L侧驱动器10UL，其分别对作为控制电动机120的U相的一组开关元件的H侧开关元件11UH和L侧开关元件进行控制，在利用三种信号(+，0，－)控制电动机120的U相的情况下，H侧驱动器10UH与L侧驱动器10UL的输出的组合为三种。由于例示的电动机120本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电动机的控制驱动装置，其特征在于：用于驱动具有多个相的电动机的驱动电路；输出用于控制所述驱动电路的控制信号的控制电路；和数量少于所述电动机的相数的信号线，其与所述控制电路和驱动电路相连接而将来自所述控制电路的控制信号传输至所述驱动电路。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.07.01 JP 2016-1317241.一种电动机的控制驱动装置，其特征在于：用于驱动具有多个相的电动机的驱动电路；输出用于控制所述驱动电路的控制信号的控制电路；和数量少于所述电动机的相数的信号线，其与所述控制电路和驱动电路相连接而将来自所述控制电路的控制信号传输至所述驱动电路。2.如权利要求1所述的电动机的驱动控制装置，其特征在于，包括：以驱动H侧开关元件的H侧驱动器和驱动L侧开关元件的L侧驱动器作为一组的多个开关元件驱动器，其中，所述H侧开关元件配置在与所述电动机的各相对应地设置于所述驱动电路的多个开关元件对的高电位侧，所述L侧开关元件配置在低电位侧；设置于所述控制电路的调制电路，其对用于分别控制所述多个开关元件驱动器的控制信号进行调制并将调制后的控制信号输出至所述信号线；和设置于所述驱动电路的解调电路，其对经由所述信号线传输来的控制信号进行解调并将解调后的控制信号输出至所述多个开关元件。3.如权利要求2所述的电动机的驱动控制装置，其特征在于，包括：所述调制电路通过振幅调制、相位调制、频率调制或脉宽调制来对所述控制信号进行调制。4.如权利要求2所述的电动机的驱动控制装置，其特征在于，包括：所述驱动电路具有基于经由所述信号线传输的载波信号来检测通信异常的异常信号检测部。5.如权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：平山宏，阿部义孝，小关知延，渡部光彦，荒田纯之，
申请(专利权)人：日立汽车系统株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP