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公開番号2025096788
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-30
出願番号2023212700
出願日2023-12-18
発明の名称モータ制御装置
出願人株式会社デンソー
代理人弁理士法人服部国際特許事務所
主分類H02M 7/48 20070101AFI20250623BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】冗長構成における基板配線を簡素化可能なモータ制御装置を提供する。
【解決手段】ECU15は、複数のモータ巻線121～124を有するモータ11を駆動するものであって、複数のドライバ部品701～704と、基板75と、を備える。ドライバ部品701～704は、高電位側に接続される上アーム素子が内蔵されているハイサイドチップ、上アーム素子の低電位側に接続される下アーム素子が内蔵されているローサイドチップ、および、制御チップを有する。制御チップは、プリドライバIC61～64が内蔵されている。ドライバ部品701～704は、基板75上において、それぞれのモータ巻線121～124の通電制御に係る部品ごとに領域を分けて配置されており、一方側から、制御チップ、ハイサイドチップおよびローサイドチップ、モータ巻線121～124が接続されるモータ線接続部の順で配列されている。
【選択図】図9
特許請求の範囲【請求項１】
複数のモータ巻線（１２１～１２４）を有するモータ（１１）を駆動するモータ制御装置であって、
高電位側に接続される上アーム素子（５１１～５１３、５２１～５２３）が内蔵されているハイサイドチップ（７１２）、前記上アーム素子の低電位側に接続される下アーム素子（５１４～５１６、５２４～５２６）が内蔵されているローサイドチップ（７１３）、および、前記上アーム素子と前記下アーム素子とに駆動信号を出力するプリドライバＩＣ（６１～６４）が内蔵されている制御チップ（７１１）を有する複数のドライバ部品（７０１～７０７、７３）と、
前記ドライバ部品が実装される基板（７５）と、
を備え、
前記ドライバ部品は、前記基板上において、それぞれの前記モータ巻線の通電制御に係る部品ごとに領域を分けて配置されており、一方側から、前記制御チップ、前記ハイサイドチップおよび前記ローサイドチップ、前記モータ巻線が接続されるモータ線接続部の順で配列されているモータ制御装置。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記基板上において、径方向内側から、前記制御チップ、前記ハイサイドチップおよび前記ローサイドチップ、前記モータ線接続部の順に配列されている請求項１に記載のモータ制御装置。
【請求項３】
前記基板上において、径方向外側から、前記制御チップ、前記ハイサイドチップおよび前記ローサイドチップ、前記モータ線接続部の順に配列されている請求項１に記載のモータ制御装置。
【請求項４】
前記モータ巻線、および、前記ドライバ部品は、４組ずつ設けられ、第１基板中心線（Ｄ１）と前記第１基板中心線に直交する第２基板中心線（Ｄ２）とで区画される領域にそれぞれ配置されており、
各領域において、前記モータ線接続部が前記第１基板中心線側、前記制御チップが前記第２基板中心線側となるように配置されている請求項１に記載のモータ制御装置。
【請求項５】
前記ローサイドチップは、前記ハイサイドチップの一部が重ならないようにずらした状態にて、対になる前記ハイサイドチップに積層されている請求項１～４のいずれか一項に記載のモータ制御装置。
【請求項６】
前記制御チップは、前記ハイサイドチップおよび前記ローサイドチップとともに封止部（７４９）に一体に封止されている請求項１に記載のモータ制御装置。
【請求項７】
前記基板には、複数の電源（５０１、５０２）から電力が供給されており、
前記電源が異なる領域に設けられる部品間を接続する箇所に設けられるアイソレータ（２８）を備える請求項１に記載のモータ制御装置。
【請求項８】
前記上アーム素子および前記下アーム素子は、ブリッジ接続されてドライバ回路（５１～５４）を構成しており、
１つの前記モータ巻線に対し、複数の前記ドライバ回路が設けられている請求項１に記載のモータ制御装置。
【請求項９】
前記モータ巻線の同相に接続される異なる前記ドライバ回路の前記ハイサイドチップおよび前記ローサイドチップは、隣接して配置されている請求項８に記載のモータ制御装置。
【請求項１０】
前記モータ線接続部と前記ドライバ部品との間には、前記モータの駆動に用いる前記ドライバ回路を切り替えるスイッチ部（１３１～１３４）が設けられている請求項８または９に記載のモータ制御装置。
（【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】
本発明は、モータ制御装置に関する。
続きを表示（約 3,200 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、２組のモータ巻線を有するモータを制御するモータ制御装置が知られている。例えば特許文献１では、モータ巻線に対応してインバータ回路および制御部が設けられる２系統の構成になっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１８－１２９９９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１では、１故障発生中の制御継続中に更なる故障が発生した場合、モータの駆動を継続できない虞がある。ここで、機能安全性の面から、例えば４系統等、更なる冗長化をした場合、配線が複雑化する虞がある。
【０００５】
本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、冗長構成における基板配線を簡素化可能なモータ制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のモータ制御装置は、複数のモータ巻線（１２１～１２４）を有するモータ（１１）を駆動するモータ制御装置であって、複数のドライバ部品（７０１～７０７、７３）と、基板（７５）と、を備える。ドライバ部品は、高電位側に接続される上アーム素子（５１１～５１３、５２１～５２３）が内蔵されているハイサイドチップ（７１２）、上アーム素子の低電位側に接続される下アーム素子（５１４～５１６、５２４～５２６）が内蔵されているローサイドチップ（７１３）、および、上アーム素子と下アーム素子とに駆動信号を出力するプリドライバＩＣ（６１～６４）が内蔵されている制御チップ（７１１）を有する。
【０００７】
ドライバ部品は、基板上において、それぞれのモータ巻線の通電制御に係る部品ごとに領域を分けて配置されており、一方側から、制御チップ、ハイサイドチップおよびローサイドチップ、モータ巻線が接続されるモータ線接続部の順で配列されている。これにより、ドライバ部品とモータ巻線との基板配線を簡素化することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
第１実施形態による電動パワーステアリング装置を示す概略構成図である。
第１実施形態によるＥＣＵを示すブロック図である。
第１実施形態によるドライバ回路を説明する回路図である。
第１実施形態によるドライバ部品を説明する回路図である。
第１実施形態によるドライバ部品を説明する回路図である。
第１実施形態によるドライバ部品を説明する回路図である。
第１実施形態によるドライバ部品を示す平面図である。
図７のＶＩＩＩ－ＶＩＩＩ線断面図である。
第１実施形態による基板配置を説明する模式図である。
第１実施形態による基板配置を説明する模式図である。
第１実施形態による基板配置を説明する模式図である。
２系統でのマイコンと部品との接続を説明する説明図である。
３系統でのマイコンと部品との接続を説明する説明図である。
第１実施形態による系統間接続線を示す説明図である。
第１実施形態によるアイソレータを示す説明図である。
第１実施形態によるマイコンとドライバ部品との通信構成を説明する説明図である。
第１実施形態によるマイコンとドライバ部品との通信構成を説明する説明図である。
第１実施形態によるデータ通信を説明するタイムチャートである。
モータ巻線を２系統とする場合の配置を示す模式図である。
モータ巻線を４系統とする場合の配置を示す模式図である。
第１実施形態による演算コアとプリドライバＩＣとの通信を説明するタイムチャートである。
第１実施形態による一部の演算コアが故障した場合のプリドライバＩＣとの通信を説明するタイムチャートである。
第１実施形態による系統間接続線を説明する説明図である。
第１実施形態による電源リレーおよび逆接保護リレーの駆動を説明するブロック図である。
第１実施形態によるマイコン内の冗長構成を説明するブロック図である。
第１実施形態によるクロック監視処理を説明するフローチャートである。
第１実施形態による電源監視処理を説明するフローチャートである。
第２実施形態による電源リレーおよび逆接保護リレーの駆動を説明するブロック図である。
第３実施形態による電源リレーおよび逆接保護リレーの駆動を説明するブロック図である。
第１実施形態によるＥＣＵを説明するブロック図である。
第４実施形態によるＥＣＵを説明するブロック図である。
第５実施形態によるＥＣＵを説明するブロック図である。
第６実施形態によるＥＣＵを説明するブロック図である。
モータ巻線を３系統とする場合の配置を示す模式図である。
第７実施形態によるＥＣＵを説明するブロック図である。
第８実施形態によるＥＣＵを説明するブロック図である。
第９実施形態によるＥＣＵを説明するブロック図である。
第９実施形態による演算タイミングを説明するブロック図である。
第１０実施形態によるＥＣＵを説明するブロック図である。
第１０実施形態によるモータリレーの作動を説明するタイムチャートである。
第１１実施形態による基板配置を説明する模式図である。
第１１実施形態による基板配置を説明する模式図である。
第１２実施形態による基板配置を説明する模式図である。
第１２実施形態によるＥＣＵを説明するブロック図である。
第１３実施形態によるＥＣＵを説明するブロック図である。
第１３実施形態によるモータリレーの作動を説明するタイムチャートである。
第１３実施形態によるモータリレーの作動を説明するタイムチャートである。
第１４実施形態による基板配置を説明する模式図である。
第１５実施形態による基板配置を説明する模式図である。
第１６実施形態によるドライバ部品を示す平面図である。
図５０のＬＩ－ＬＩ線断面図である。
図５０のＬＩＩ－ＬＩＩ線断面図である。
第１７実施形態によるドライバ部品を示す平面図である。
図５３のＬＩＶ－ＬＩＶ線断面図である。
図５３のＬＶ－ＬＶ線断面図である。
第１８実施形態によるドライバ部品を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明によるモータ制御装置を図面に基づいて説明する。以下、複数の実施形態において、実質的に同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
【００１０】
（第１実施形態）
第１実施形態を図１～図２８に示す。図１に示すように、駆動装置１０は、モータ１１と、通信装置としてのＥＣＵ１５と、を備え、例えば車両のステアリング操作を補助するための操舵装置である電動パワーステアリング装置５に適用される。図１は、電動パワーステアリング装置５を備えるステアリングシステム９０の全体構成を示すものである。ステアリングシステム９０は、操舵部材であるステアリングホイール９１、ステアリングシャフト９２、ピニオンギア９６、ラック軸９７、車輪９８、および、電動パワーステアリング装置５等を備える。
（【００１１】以降は省略されています）

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