[发明专利]电机驱动装置

说明书

技术领域

本发明涉及使用了PWM(Pulse Width Modulation：脉宽调制)控制方式的电机驱动装置，特别涉及使用一个电流检测部件检测各相的电流值的电机驱动装置。

背景技术

在车辆的电动动力转向(power steering)装置中，为了将与方向盘的操纵转矩对应的操纵辅助力提供给转向机构，设置3相无刷电机等电动式电机。作为驱动该电机的装置，已知基于PWM控制方式的电机驱动装置(例如专利文献1)。

在PWM控制方式的电机驱动装置中，设置3组在上臂和下臂分别具有开关元件的上下一对的臂。此外，根据由转矩传感器检测出的操纵转矩来计算电机中应流过的电流的目标值，并基于该目标值和电机中实际流过的电流的值之间的偏差，生成具有规定的占空比的PWM信号。然后，基于因该PWM信号而产生的各开关元件的导通/截止动作，驱动电机。

在专利文献1的电机驱动装置中，用于检测电机中流过的电流的电流检测电阻(分流电阻)被分别设置在各相的下臂中。即，设置3个电流检测电阻，并通过测定各电阻的两端电压，从而检测出电机中实际流过的电流。相对地，已知利用了一个电流检测电阻的电机驱动装置(例如专利文献2)。

图14表示利用了一个电流检测电阻的PWM控制方式的电机驱动装置的一例。电源电路1由整流电路、平滑电路等构成，输出端连接了电容器C。开关电路2由上下一对的臂对应于U相、V相、W相而设置了3组的3相桥构成。U相的上臂A1具有开关元件Q1，U相的下臂A2具有开关元件Q2。V相的上臂A3具有开关元件Q3，V相的下臂A4具有开关元件Q4。W相的上臂A5具有开关元件Q5，W相的下臂A6具有开关元件Q6。这些开关元件Q1～Q6例如由FET(Field Effect Transistor：场效应晶体管)构成。

电机M例如是用于车辆的电动动力转向装置的3相无刷电机。用于检测电机M中流过的电流的电流检测电阻R连接在电源电路1和开关电路2之间。由差动放大器等构成的放大电路5放大电流检测电阻R的两端电压，并输出到CPU4。CPU4根据基于从放大电路5提供的电压而计算的检测电流值、和基于从转矩传感器(省略图示)提供的操纵转矩而计算的目标电流值，计算与各相的PWM信号的占空比对应的占空比设定值。然后，将基于该占空比设定值和锯齿状的载波信号而生成的各相的PWM信号提供给驱动器IC3。驱动器IC3将用于单独导通/截止开关元件Q1～Q6的各相的PWM信号输出到各开关元件Q1～Q6的栅极。通过开关元件Q1～Q6基于该PWM信号的导通/截止，3相电压从开关电路2被提供给电机M，电机M旋转。

在上述那样使用了一个电流检测电阻R的电机驱动装置的情况下，电机M中流过的电流的检测是通过在图15的电路状态下检测U相电流，并在图16的电路状态下检测W相电流而进行。另外，这里，将U相设为占空比最大的最大相，将V相设为占空比为中间的中间相，将W相设为占空比最小的最小相。

如图15所示，U相电流的检测是在上臂的开关元件(以下称为“上段开关元件”)Q1、Q3、Q5分别为导通、截止、截止，且下臂的开关元件(以下称为“下段开关元件”)Q2、Q4、Q6分别为截止、导通、导通的期间进行。这时，电机M中电流按照箭头标记所示的路径流过，电流检测电阻R中流过U相电流。因该U相电流而在电流检测电阻R的两端产生的电压，经由放大电路5(图1 4)被输入到CPU4，并在CPU4中进行AD变换，从而检测出U相电流值。

如图16所示，W相电流的检测是在上段开关元件Q1、Q3、Q5分别为导通、导通、截止，且下段开关元件Q2、Q4、Q6分别为截止、截止、导通的期间进行。这时，电机M中电流按照箭头标记所示的路径流过，电流检测电阻R中流过W相电流。因该W相电流而在电流检测电阻R的两端产生的电压，经由放大电路5(图14)被输入到CPU4，并在CPU4中进行AD变换，从而检测出W相电流值。

此外，关于V相电流值，根据U相电流值和W相电流值，通过计算求出。即，在将U相电流值设为Iu、将V相电流值设为Iv、将W相电流值设为Iw时，在它们之间成立以下的关系。

Iu+Iv+Iw＝0

从而，V相电流值Iv，可作为

Iv＝-(Iu+Iw)

而计算。