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公開番号2025120872
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-18
出願番号2024016015
出願日2024-02-05
発明の名称モータ制御装置
出願人東洋電装株式会社
代理人個人,個人,個人,個人
主分類H02P 23/04 20060101AFI20250808BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】モータの力行時に、相電流の制限動作と制限解除とが短周期で繰り返された場合でも、モータに生じる騒音及び振動を低減させることが可能となる技術を提供する。
【解決手段】モータ制御装置は、モータを駆動する3相ブリッジ回路の相電流を、3相ブリッジ回路の全てのローサイドスイッチのそれぞれに有するシャント抵抗より、相ごとに検出する検出部と、モータの力行時に、過電流が検出されていない場合、3相ブリッジ回路の通電相のハイサイドスイッチをオンにして、通電相のローサイドスイッチをパルス幅変調によって駆動し、過電流が検出された場合には、少なくとも通電相のハイサイドスイッチをオフにして、少なくとも通電相のローサイドスイッチをオンにする制御部とを備え、制御部は、過電流が検出されていない場合の動作と、過電流が検出された場合の動作とを繰り返すことで、相電流を制限する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
モータを駆動する３相ブリッジ回路の相電流を、前記３相ブリッジ回路の全てのローサイドスイッチのそれぞれに有するシャント抵抗より、相ごとに検出する検出部と、
前記モータの力行時に、前記３相ブリッジ回路の相電流の過電流が検出されていない場合、ペリフェラルを介して、前記３相ブリッジ回路の通電相のハイサイドスイッチをオンにして、前記通電相のローサイドスイッチをパルス幅変調によって駆動し、前記３相ブリッジ回路の相電流の過電流が検出された場合には、前記ペリフェラルを介して、少なくとも前記通電相のハイサイドスイッチをオフにして、少なくとも前記通電相のローサイドスイッチをオンにする制御部と
を備え、
前記制御部は、前記過電流が検出されていない場合の動作と、前記過電流が検出された場合の動作とを繰り返すことで、前記相電流を制限する、
モータ制御装置。
続きを表示（約 280 文字）【請求項２】
前記制御部は、前記３相ブリッジ回路の相電流の過電流が検出された場合には、全ての前記ハイサイドスイッチをオフにして、全ての前記ローサイドスイッチをオンにする、請求項１に記載のモータ制御装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記３相ブリッジ回路の相電流の過電流が検出された場合には、前記ペリフェラルのポート機能部の出力経路を切り替えることによって全ての前記ハイサイドスイッチをオフにして、前記ペリフェラルのパルス幅変調機能部の出力経路を切り替えることによって全ての前記ローサイドスイッチをオンにする、請求項１に記載のモータ制御装置。

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 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
小型モビリティでは、小型モビリティの長寿命化の観点から、走行用モータとしてブラシレスモータが用いられることが多い。ブラシレスモータの駆動には、電界効果トランジスタ（FET: Field Effect Transistor）を備えた３相ブリッジ回路が用いられることがある。パルス幅変調（PWM: Pulse Width Modulation）信号を用いてモータ制御装置が各電界効果トランジスタの電流量を相ごとに制御することで、ブラシレスモータが駆動される。
【０００３】
ブラシレスモータの力行時（駆動時）及び回生時（ブレーキ時）に、ブラシレスモータへの過負荷によって、３相ブリッジ回路に過電流が生じることがある。例えば、想定以上の勾配の上り坂を小型モビリティが上る場合（力行時）、想定以上の勾配の下り坂を小型モビリティが下る場合（回生時）、及び、想定以上の段差を小型モビリティが乗り越える場合（力行時）、３相ブリッジ回路に過電流が生じることがある。許容値以上の過電流（過負荷）が生じてしまうと、ブラシレスモータ及び電界効果トランジスタに不具合が生じる可能性がある。これを防ぐため、モータ制御装置は、３相ブリッジ回路を過電流から保護する。特許文献１には、３相ブリッジ回路を過電流から保護するモータ制御装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特許第３６０３７４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
力行時の過電流保護では、モータ制御装置は、３相ブリッジ回路における相電流を制限する。しかしながら、モータの力行時に、相電流の制限動作と制限解除とが短時間に繰り返された場合、この相電流の変動によるモータに生じる騒音及び振動を低減させることができないという問題がある。
【０００６】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、モータの力行時に、相電流の制限動作と制限解除とが短周期で繰り返された場合でも、モータに生じる騒音及び振動を低減させることが可能となる技術を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様は、モータを駆動する３相ブリッジ回路の相電流を、前記３相ブリッジ回路の全てのローサイドスイッチのそれぞれに有するシャント抵抗より、相ごとに検出する検出部と、前記モータの力行時に、前記３相ブリッジ回路の相電流の過電流が検出されていない場合、ペリフェラルを介して、前記３相ブリッジ回路の通電相のハイサイドスイッチをオンにして、前記通電相のローサイドスイッチをパルス幅変調によって駆動し、前記３相ブリッジ回路の相電流の過電流が検出された場合には、前記ペリフェラルを介して、少なくとも前記通電相のハイサイドスイッチをオフにして、少なくとも前記通電相のローサイドスイッチをオンにする制御部とを備え、前記制御部は、前記過電流が検出されていない場合の動作と、前記過電流が検出された場合の動作とを繰り返すことで、前記相電流を制限する、モータ制御装置である。
この構成によれば、３相ブリッジ回路において相電流の過電流が検出された場合には、少なくとも通電相のハイサイドスイッチをオフにして、少なくとも通電相のローサイドスイッチをオンにするので、制限動作中に３相ブリッジ回路の電源回路に還流電流が流れず、制限動作中の相電流の低下が少ない。
これによって、モータの力行時に、相電流の制限動作と制限解除とが短周期で繰り返された場合でも、相電流の変動幅を小さくできるため、モータに生じる騒音及び振動を低減させることが可能となる。
また、３相ブリッジ回路の全てのローサイドスイッチのそれぞれにシャント抵抗が備えられているので、３相ブリッジ回路の構成を複雑にしなくても、モータの力行時だけでなく回生時にも、３相ブリッジ回路の相電流の過電流を検出することが可能となる。
【０００８】
本発明の一態様は、前記制御部は、前記３相ブリッジ回路の相電流の過電流が検出された場合には、全ての前記ハイサイドスイッチをオフにして、全ての前記ローサイドスイッチをオンにする、請求項１に記載のモータ制御装置である。
【０００９】
本発明の一態様は、前記制御部は、前記３相ブリッジ回路の相電流の過電流が検出された場合には、前記ペリフェラルのポート機能部の出力経路を切り替えることによって全ての前記ハイサイドスイッチをオフにして、前記ペリフェラルのパルス幅変調機能部の出力経路を切り替えることによって全ての前記ローサイドスイッチをオンにする、請求項１に記載のモータ制御装置である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明により、モータの力行時に、相電流の制限動作と制限解除とが短周期で繰り返された場合でも、モータに生じる騒音及び振動を低減させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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