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公開番号2024174519
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-12-17
出願番号2023092380
出願日2023-06-05
発明の名称モータ駆動装置、モータシステム、および車両
出願人ローム株式会社
代理人弁理士法人佐野特許事務所
主分類H02P 27/06 20060101AFI20241210BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】電源リレーおよびモータリレーのオンオフ制御を効率的な構成により行うことができるモータ駆動装置を提供する。
【解決手段】モータ駆動装置(1)は、モータリレー(71,72,73)のゲートにゲート信号(Gr1,Gr2,Gr3)を出力するように構成される制御部(90)を備え、電源リレー(6)のゲートに出力電圧(Vcph)を印加させるか否かを切り替えるように構成される電源リレー制御部(9)に前記ゲート信号を入力させる。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
電源電圧の印加端とグランド電位の印加端との間で直列に接続されるハイサイドトランジスタとローサイドトランジスタを有し、前記ハイサイドトランジスタと前記ローサイドトランジスタが接続されるノードにモータを接続可能に構成される少なくとも１つのハーフブリッジと、
前記電源電圧の印加端と前記ハイサイドトランジスタとの間に接続され、１つ以上のＮチャネルＭＯＳＦＥＴを有する電源リレーと、
前記ノードと前記モータとの間に接続され、１つ以上のＮチャネルＭＯＳＦＥＴを有するモータリレーと、
前記電源電圧を昇圧して出力電圧を生成するように構成される昇圧回路と、
を備えるモータシステムにおいて用いられるモータ駆動装置であって、
前記モータリレーのゲートにゲート信号を出力するように構成される制御部を備え、
前記電源リレーのゲートに前記出力電圧を印加させるか否かを切り替えるように構成される電源リレー制御部に前記ゲート信号を入力させる、モータ駆動装置。
続きを表示（約 1,500 文字）【請求項２】
前記電源リレー制御部は、前記出力電圧の印加端と前記電源リレーのゲートとの間に接続される１つ以上のゲート遮断リレーを有し、
前記ゲート遮断リレーのゲートには、前記ゲート信号が印加可能である、請求項１に記載のモータ駆動装置。
【請求項３】
前記電源リレー制御部は、並列接続される２つ以上の前記ゲート遮断リレーを有する、請求項２に記載のモータ駆動装置。
【請求項４】
前記出力電圧を出力するように構成される外部端子としての出力端子を備え、
前記出力端子と前記電源電圧の印加端との間にキャパシタが接続され、
前記ゲート遮断リレーは、前記出力端子に外部接続される、請求項２に記載のモータ駆動装置。
【請求項５】
前記昇圧回路は、チャージポンプである、請求項４に記載のモータ駆動装置。
【請求項６】
外部端子としての出力端子を備え、
前記電源リレー制御部は、当該モータ駆動装置に内蔵され、
前記ゲート遮断リレーは、前記昇圧回路の出力端と前記出力端子との間に接続される、請求項２に記載のモータ駆動装置。
【請求項７】
前記出力電圧を出力するように構成される外部端子としての出力端子を備え、
前記昇圧回路は、チャージポンプであり、
前記昇圧回路は、前記出力端子と前記電源電圧の印加端との間に接続される第１トランジスタおよび第２トランジスタと、前記第１トランジスタまたは前記第２トランジスタの逆並列ダイオードと逆方向に接続されるダイオードを含む第３トランジスタと、を有し、
前記電源リレー制御部は、前記出力端子をグランド電位にプルダウンするためのプルダウンスイッチを有し、
前記電源リレー制御部は、前記ゲート信号に応じて第１モードと第２モードとを切り替えられるように構成され、
前記第１モードは、前記プルダウンスイッチをオフ状態とし、かつ、制御信号の切り替えに応じて前記第１トランジスタ、前記第２トランジスタ、および前記第３トランジスタのオンオフを切り替えるモードであり、
前記第２モードは、前記プルダウンスイッチをオン状態とし、かつ、前記制御信号に依らずに前記前記第１トランジスタ、前記第２トランジスタ、および前記第３トランジスタをオフ状態とするモードである、請求項１に記載のモータ駆動装置。
【請求項８】
前記第１トランジスタは、ＰチャネルＭＯＳＦＥＴにより構成され、
前記第２トランジスタは、ＮチャネルＭＯＳＦＥＴにより構成され、
前記第３トランジスタは、ＮチャネルＭＯＳＦＥＴにより構成され、
前記第２トランジスタと前記第３トランジスタのソースまたはドレインが同一ノードにおいて接続される、請求項７に記載のモータ駆動装置。
【請求項９】
前記第１トランジスタは、ＰチャネルＭＯＳＦＥＴにより構成され、
前記第２トランジスタは、ＮチャネルＭＯＳＦＥＴにより構成され、
前記第３トランジスタは、ＰチャネルＭＯＳＦＥＴにより構成され、
前記第１トランジスタと前記第３トランジスタのソースまたはドレインが同一ノードにおいて接続される、請求項７に記載のモータ駆動装置。
【請求項１０】
前記モータリレーは、２つ以上設けられ、
少なくともいずれかの前記ゲート信号がハイレベルの場合、前記電源リレー制御部は、前記第１モードとなり、すべての前記ゲート信号がローレベルの場合、前記電源リレー制御部は、前記第２モードとなる、請求項７に記載のモータ駆動装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、モータ駆動装置に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、各種モータを駆動するためのモータ駆動装置が知られている。例えば、ブラシレスＤＣモータ等を駆動するモータ駆動装置は、ハーフブリッジと呼ばれる回路を用いてモータを駆動する。ハーフブリッジは、電源電圧の印加端とグランド電位の印加端との間で直列に接続されるハイサイドトランジスタおよびローサイドトランジスタを有する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記のようなモータ駆動装置を用いたシステムにおいては、例えば機能安全が重要となる車載分野などにおいて、ハーフブリッジへの電源供給のオンオフを切り替える電源リレーと、ハーフブリッジの出力端とモータとの間に接続されるモータリレーと、を設ける場合がある。
【０００４】
本開示は、電源リレーおよびモータリレーのオンオフ制御を効率的な構成により行うことができる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】
【０００５】
本開示の一態様に係るモータ駆動装置は、
電源電圧の印加端とグランド電位の印加端との間で直列に接続されるハイサイドトランジスタとローサイドトランジスタを有し、前記ハイサイドトランジスタと前記ローサイドトランジスタが接続されるノードにモータを接続可能に構成される少なくとも１つのハーフブリッジと、
前記電源電圧の印加端と前記ハイサイドトランジスタとの間に接続され、１つ以上のＮチャネルＭＯＳＦＥＴを有する電源リレーと、
前記ノードと前記モータとの間に接続され、１つ以上のＮチャネルＭＯＳＦＥＴを有するモータリレーと、
前記電源電圧を昇圧して出力電圧を生成するように構成される昇圧回路と、
を備えるモータシステムにおいて用いられるモータ駆動装置であって、
前記モータリレーのゲートにゲート信号を出力するように構成される制御部を備え、
前記電源リレーのゲートに前記出力電圧を印加させるか否かを切り替えるように構成される電源リレー制御部に前記ゲート信号を入力させる構成としている。
【発明の効果】
【０００６】
本開示に係るモータ駆動装置によれば、電源リレーおよびモータリレーのオンオフ制御を効率的な構成により行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
図１は、比較例に係るモータシステムの構成を示す図である。
図２は、比較例に係るチャージポンプの構成を示す図である。
図３は、第１実施形態に係るモータシステムにおける一部構成を示す図である。
図４は、第２実施形態に係るモータシステムにおける一部構成を示す図である。
図５は、第３実施形態に係るモータシステムにおける一部構成を示す図である。
図６は、第４実施形態に係るモータシステムにおける一部構成を示す図である。
図７は、第５実施形態に係るモータシステムにおける一部構成を示す図である。
図８は、モータシステムを搭載した車両の一構成例を示す外観図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下に本開示の例示的な実施形態について図面を参照して説明する。
【０００９】
＜１．比較例＞
まず、本開示の実施形態について説明する前に、対比のための比較例について説明する。比較例を説明することで、課題がより明らかとなる。
【００１０】
＜＜モータシステム＞＞
図１は、比較例に係るモータシステム１０の構成を示す図である。モータシステム１０は、モータ駆動装置１と、ハーフブリッジＨＢ１，ＨＢ２，ＨＢ３と、電源リレー６と、モータリレー７１，７２，７３と、モータ８と、を備える。モータ駆動装置１は、ハーフブリッジＨＢ１，ＨＢ２，ＨＢ３を用いてモータ８を駆動する。モータ８は、ブラシレスＤＣモータの３相モータである。なお、駆動対象のモータは、ブラシレスＤＣモータに限らず、ステッピングモータまたはブラシ付きＤＣモータなど、ハーフブリッジを用いて駆動できるモータであればよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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