电机电路以及电动动力转向装置的制作方法

专利名称：电机电路以及电动动力转向装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及电动动力转向装置。
本发明援引2008年9月26日提出的日本专利申请No.2008-247137的说明书、附图以及摘要的内容。
背景技术：
电动动力转向装置，在由于异常而无法驱动转向助力用的交流电机的情况下，通过方向盘的转向，带动交流电机而作为发电机发挥作用，例如给车辆的蓄电池充电。此时的转向阻力除了可动部的摩擦阻力还包含将动
能转化为电能进行发电用的阻力(以下称为"发电阻力")。与j^目对，公知有在连接于电机驱动控制电路与交流电机之间的多个供电线上具备开关的装置。在该电动动力转向装置中，在异常发生时，通过断开开关并将电机驱动控制电路与交流电机切断而从转向阻力中排除了发电阻力，实现了异常时转向阻力的降低。例如，参照JP特开2007-306720号7>净艮。
在上述的电动动力转向装置中，交流电机的相线團是所谓的星形接线(Y接线)，因此，通过断开供电线上具备的全部开关，包含交流电机的相线围的可通电的闭合电路变得不存在，从而能够降低转向阻力。但是，在交流电机的相线團被环状接线(三角接线)时，即使断开供电线上的全部开关，环状接线的相线團也还是构成为闭合电路，在其中会产生循环电流，因此不能充分地降低异常时的转向阻力。

发明内容
本发明的目的之一是提供一种能够具备解决上述问题的电机电路的电动动力转向装置。
本发明的第一方式的电机电路(40， 19)具备具有第1相~第3相的相线團(191， 192, 193)的交流电机(19);电机驱动控制电路(40 )，其具备用于给交流电机(19)施加3相交流的第1相~第3相的交流供电线(42U, 42V， 42W);相开放用MOSFET (51, 53)，其用于在不
之间断开；该电机电路的特征在于，将第l相交流供电线(42U)分成 一对分支供电线(42U1, 42U2),在这一对分支供电线(42U1, 42U2) 之间串联连接第1相~第3相的相线團(191， 192， 193)，并且在这些 相线團(191， 192, 193)的串联连接电路(l卯)中的相线團彼此共同 连接部分(19V, 19W)依次连接第2相以及第3相的交流供电线(42V， 42W)，由此将第1相~第3相的相线團(191， 192， 193)三角接线， 并且将相开放用MOSFET (51， 53)设置于一对分支供电线(42U1, 42U2)和第2相及第3相的交流供电线(42V, 42W)各自的中途，将 全部相开放用MOSFET (51, 53)的寄生二极管(51D， 53D )相对于 交流电机(19)以相同朝向配置。
在上述电机电路中，在第l相交流供电线分支而成的一对分支供电 线之间，串联连接交流电机的第1相~第3相的相线圏，并且在相线團 彼此共同连接部分依次连接第2相和第3相的交流供电线，由此第l相 ~第3相的相线围被三角接线。
并且，由于在一对分支供电线与第2相以及第3相的交流供电线各 自的中途设有相开放用MOSFET，将全部相开放用MOSFET的寄生二 极管相对于交流电机以相同朝向配置，所以在截止了全部的相开放用 MOSFET时，将相线團包含在一部分中的可通电的闭合电路变得不存 在。由此能够可靠地将电机驱动控制电路与交流电机之间切断，消除交 流电机的发电阻力，并且可以防止被三角接线的第1相~第3相的相线 團中的循环电流。
此外，相开放MOSFET是半导体，不会像机械开关那样因为嵌入 异物而不工作，因此在异常时能够将电机驱动电路和交流电机之间以 及、第l相的相线圏和第3相的相线團之间可靠地切断。
本发明的第二方式的电机电路(40， 19)具备具有第1相~第3 相的相线围(191， 192， 193)的交流电机(19);电机驱动控制电路(40 ), 其具备用于给交流电机(19)施加3相交流的第l相 第3相的交流供 电线(42U, 42V， 42W);相开放用机械开关(59),其设置在电机驱 动控制电路(40)上，用于在不能输出3相交流的异常情况下将电机驱动控制电路(40)和交流电机(19)之间断开，其特征在于，将第l相 交流供电线(42U)分成一对分支供电线(42Ul， 42U2)，在这一对分 支供电线(42U1, 42U2)之间串联连接第l相 第3相的相线圏(191， 192， 193)，并且在这些相线團(191， 192， 193 )的串联连接电路(l卯) 中的相线圏彼此共同连接部分(19V, 19W)依次连接第2相以及第3 相的交流供电线(42V, 42W),由此将第l相 第3相的相线團(191， 192， 193)三角接线，并且将相开放用机械开关(59)，没置于一个分支 供电线(42U1)和第2相及第3相的交流供电线(42V, 42W)各自的 中途。
在上述电机电路中，在第l相交流供电线分支而成的一对分支供电 线之间，串联连接交流电机的第l相 第3相的相线围，并且在相线團 彼此共同连接部分依次连接第2相和第3相的交流供电线，由此第l相 ~第3相的相线圏被三角接线。
并且，由于在一个分支供电线和、第2相及第3相的交流供电线各 自的中途设有相开放用机械开关，所以在断开了全部的相开放用机械开 关时，将相线團包含在一部分中的可通电的闭合电路变得不存在。由此 能够可靠地将电机驱动控制电路与交流电机之间切断，消除交流电机的 发电阻力，并且可以防止被三角接线的第l相 第3相的相线闺中的循 环电流。
本发明的第三方式的电机电路(40， 19)具备具有第1相 第n 相的相线圏(191， 192， 193， 194， 195)的交流电机(19);电机驱动 控制电路(40)，具备用于给交流电机(19)施加n相交流的第1相~ 第n相的交流供电线(42U， 42V, 42W， 42X, 42Y);相开放用MOSFET (51， 53)，其用于在不能输出n相交流的异常情况下将电机驱动控制 电路(40)和交流电机(19)之间断开；其特征在于，将第l相交流供 电线(42U)分成一对分支供电线(42U1， 42U2),在这一对分支供电 线(42Ul， 42U2)之间串联连接第1相~第n相的相线團(191， 192， 193， 194， 195)，并且在这些相线圏的串联连接电路(190)中的相线 團彼此共同连接部分(19V, 19W, 19X, 19Y)依次连接第2相~第n 相的交流供电线(42V， 42W， 42X， 42Y),由此将第l相 第n相的相 线團(191, 192， 193， 194， 195)环状接线，并且将相开放用MOSFET(51， 53)设置于一对分支供电线(42U1， 42U2)和第2相~第n相的 交流供电线U2V， 42W， 42X, 42Y)各自的中途，将全部相开放用 MOSFET (51， 53)的寄生二极管(51D， 53D )相对于交流电机(19) 以相同朝向配置。
在上述电机电路中，在第l相交流供电线分支而成的一对分支供电 线之间，串联连接交流电机的第1相~第n相的相线圏，并且在相线團 彼此共同连接部分依次连接第2相~第n相的交流供电线，由此第1相~ 第n相的相线團被环状接线。
并且，由于在一对分支供电线和、第2相~笫n相的交流供电线各 自的中途设有相开放用MOSFET，将全部相开放用MOSFET的寄生二 极管相对于交流电机以相同朝向配置，所以在截止了全部的相开放用
MOSFET时，将相线團包含在一部分中的可通电的闭合电路变得不存 在。由此能够可靠地将电机驱动控制电路与交流电机之间切断，消除交 流电机的发电阻力，并且可以防止被环状接线的第1相~第n相的相线 團中的循环电流。
此外，相开放MOSFET是半导体，不会像机械开关那样因为嵌入 异物而不工作，因此在异常时能够将电机驱动电路和交流电机之间以 及、第l相的相线闺和第n相的相线團之间可靠地切断。
本发明的第四方式的电机电路(40， 19)具备具有第1相~第n 相的相线團(191， 192， 193， 194， 195)的交流电机(19);电机驱动 控制电路(40)，其具备用于给交流电机(19)施加n相交流的第1相~ 第n相的交流供电线(42U, 42V， 42W, 42X， 42Y);相开放用机械 开关(59),其用于在不能输出n相交流的异常情况下将电机驱动控制 电路(40)和交流电机(19)之间断开，该电机电路的特征在于，将第 1相交流供电线(42U)分成一对分支供电线(42U1， 42U2),在这一 对分支供电线(42U1，42U2 )之间串联连接第1相~第n相的相线團(191, 192, 193， 194, 195)，并且在这些相线團(191, 192， 193， 194， 195) 的串联连接电路(190)中的相线團彼此共同连接部分(19V, 19W， 19X, 19Y)依次连接第2相~第n相的交流供电线(42V, 42W, 42X, 42Y)， 由此将第l相 第n相的相线團(191, 192， 193， 194, 195)环状接线， 并且将相开放用机械开关(59)设置于一个分支供电线(42U1)和第2
7相~第n相的交流供电线(42V， 42W， 42X， 42Y)各自的中途。
在上述电机电路中，在第l相交流供电线分支而成的一对分支供电 线之间，串联连接交流电机的第1相~第n相的相线圏，并且在相线圏 彼此共同连接部分依次连接第2相~第n相的交流供电线，由此第1相~ 第n相的相线圉被环状接线。
并且，由于在一个分支供电线和、第2相~第n相的交流供电线各 自的中途设有相开放用机械开关，所以在断开了全部的相开放用机械开 关时，将相线團包含在一部分中的可通电的闭合电路变得不存在。由此 能够可靠地将电机驱动控制电路与交流电机之间切断，消除交流电机的 发电阻力，并且可以防止被环状接线的第1相~第n相的相线围中的循 环电流。
在上述第一或者第三方式的电机电路(4， 19)中，电机驱动控制 电路(40)，在异常发生时在相开放用MOSFET的漏极-源极间有电流 流过的情况下，等到该漏极-源极间的电流变为规定的基准值(Kl)以 下时截止相开放用MOSFET。
根据上述方式，电机驱动控制电路，在异常发生时在相开放用 MOSFET的漏极-源极间有电流流过的情况下，相开放用MOSFET不 会立即截止，而等到该漏极-源极间的电流变为规定的基准值以下时， 依次截止相开放用MOSFET，进而截止全部的相开放用MOSFET。由 此，在截止了相开放用MOSFET时不会产生峰值电压。由此没有必要 使用能耐峰值电压的昂贵的MOSFET,从而降低了成本。
进而特征在于，在上述方式的电路(40， 19)中，在一个分支供电 线(42U2)和、第一相的交流供电线(42U)以外的其他的各交流供电 线(42V， 42W， 42X， 42Y )上分别设有电流传感器(29U, 29V, 29W， 29X， 29Y)，电机驱动控制电路(40)基于电流传感器(29U, 29V, 29W， 29X, 29Y)的检测结果，判断各相开放用MOSFET的漏极-源 极间的电流是否在规定的基准值(Kl)以下。
在上述方式的构成中，可以基于电流传感器的检测结果判断各供电 线的各相开放用MOSFET是否是可截止的状态，即判断相开放用MOSFET的漏极-源极间的电流是否在规定的基准值以下。
本发明的上述以及其他的特征以及优点将参考附图以及下面的实 施方式予以明了，并且相同的标记表示相同的构件。


图l是安装了第一实施方式的转向控制装置的车辆的示意图。
图2是转向控制装置的电路图。
图3A是表示电机驱动电路和电机的接线的电路图。
图3B是表示电机驱动电路和电机的接线的电路图。
图4是供电紧急停止程序的流程图。
图5A是表示相开放用MOSFET的配置例的电路图。
图5B是表示相开放用MOSFET的配置例的电路图。
图6是表示第二实施方式的转向控制装置的电路图。
图7A是表示变形例的供电线与电机的相线围的接线的电路图，
图7B是表示变形例的供电线与电机的相线團的接线的电路图。
具体实施方式
[第一实施方式
以下基于图1~图5针对本发明的第一实施方式进行说明。图1中示 出了安装了电动动力转向装置11的车辆10。该电动动力转向装置11具 有向车辆的左右方向延伸的转向轮间轴13，该转向轮间轴13贯穿固定 于车辆主体10H的筒形壳体15的内部。转向轮间轴13的两端部经由横 拉杆14与各转向轮12连接。
电动动力转向装置11，作为驱动源具备3相交流电机19(以下称为 "电机19")。电机19的定子20固定在筒形壳体15内，转向轮间轴13 贯通转子21的中空部分。转子21的内表面固定的滚珠螺母22、与在转向轮间轴13的外表面上形成的滚珠丝杠部23螺栓结合，当转子21旋 转时，滚珠丝杠部23直线移动。电机19具有用于检测转子21的旋转 位置6 2的旋转位置传感器25。
如图1所示，在转向轮间轴13的一端部侧形成有齿条24，在转向 轴16的下端部具备的小齿轮18与该齿条24啮合。在转向轴16的上端 部安装有方向盘17，在转向轴16的中间部安装有转矩传感器27和转向 角传感器26。在转向轮12的附近设有用于根据其旋转速度检测车速V 的车速传感器28。
为了驱动控制上述电机19而在车辆10上安装转向控制装置40 (具 体来说ECU)。如图2所示，转向控制装置40具备电机驱动电路43和 电机控制电路44，通过接通点火开关94，与蓄电池92导通连接而被启 动。在电机19和转向控制装置40之间通过未图示的连接器连接起来。 在此，转向控制装置40相当于本发明的"电机驱动控制电路"，利用转 向控制装置40和电机19构成本发明的"电机电路"。
电机控制电路44具备未图示的CPU以及存储器，执行在该存储器 中存储的程序，开闭控制以下说明的、开关组UH、 UL、 VH…。
电机驱动电路43是在与蓄电池92连接的升压电路93的正极和负 极(GND)之间具备U、 V、 W的相电路43U、 43V、 43W的3相桥接 电路。该U相电路43U中，上段侧的开关UH与下段侧的开关UL串联 连接，并且供电线42U从这两开关UH、 UL的共同连接点延伸。U相 的供电线42U分成一对分支供电线42U1、 42U2,这一对分支供电线 42Ul， 42U2之间串联连接有电机19的第1~第3相的相线團191、 192、 193。就是说，第1~第3相的相线團191、 192、 193被所谓三角接线。 在此，U相的供电线42U相当于本发明的"第l相交流供电线"。以下， 在区分一对分支供电线42U1、 42U2时，分别称为"第1分支供电线 42Ul"、"第2分支供电线42U2"。
在V相电路43V中具备上段侧的开关VH与下段侧的开关VL并且 供电线42V从它们的共同连接点延伸。V相的供电线42V连接于第1~ 第3相的相线圏191、 192、 193的串联连接电路l卯中第l相的相线團 191和第2相的相线圏192的共同连接部分19V。在W相电路43W中具备上段侧的开关WH与下段侧的开关WL并 且供电线42W从它们的共同连接点延伸。W相的供电线42W连接于第 1~第3相的相线圏191、 192、 193的串联连接电路l卯中第2相的相线 圏192和第3相的相线圏193的共同连接部分19W。 V相以及W相的 供电线42V、 42W相当于本发明的"第2相交流供电线"以及"第3 相交流供电线"。
电机驱动电路43的开关组UH、 UL、 VH…，例如由N沟道型的 MOSFET构成，这些MOSFET的栅极与电机控制电路44连接。进而， 在第2分支供电线42U2和、V相以及W相的供电线42V、 42W各自 的中途设有电流传感器29U、 29V、 29W(例如霍尔元件)。
电机控制电路44重复执行在未图示的存储器中储存的转向控制程 序(未图示)，基于车速传感器28、转向角传感器26、旋转位置传感器 25以及转矩传感器27的各检测结果(V， ei， 62， Tf)决定电机电流 指令值(q轴电流指令值)。然后基于旋转位置传感器25的检测结果决 定与电机电流指令值相应的U、 V、 W相的电流Iu、 Iv、 Iw，以将这些 U、 V、 W相的电流Iu、 Iv、 Iw给电机驱动电路43的供电线42U、 42V、 42W通电的方式，开闭控制电机驱动电路43的开关组UH、 UL、 VH…。
具体来说，电机驱动电路43的开关组UH、 UL、 VH…具有接通 上段侧的开关UH、 VH、 WH中的任一个且接通下段侧的开关UL、 VL、 WL中的任两个的模式；以及接通上段侧的开关UH、 VH、 WH中的任 两个且接通下段侧的开关UL、 VL、 WL中的任一个的模式。作为其例 子，图3 ( A)的电机驱动电路43中的虚线箭头表示，例如在电机驱动 电路43中在上段侧仅接通U相的开关UH且在下段侧仅接通V相、W 相的开关VL、 WL的情况下的电流的流动。此时，流过U相的供电线 42U的电流Iu分别流入分支供电线42Ul、 42U2，在这些分支供电线 42U1、 42U2中流动的电流Iul、 Iu2分别流入电机19的第1相以及第 3相的相线團191、193，并从V相的供电线42V以及W相的供电线42W 流向下段侧的开关VL、 WL。
另外，在供电线42V、 42W中流动的V、 W相的电流Iv、 Iw，通 过电流传感器29V、 29W而被检测出来，根据该检测结果计算出在U 相的供电线42U中流动的电流Iu。然后基于这些检测结果，通过电机
ii控制电路44反馈控制U、 V、 W相的电流Iv、 Iu、 Iw。
但是，电机控制电路44，在例如开关组UH、 UL、 VH…和各种传 感器25 28等发生异常时，断开电机驱动电路43中的全部的开关组UH、 UL、 VH…。此时，在电机19的电感(第1~第3相的相线圏191、 192、 193)中积蓄的电力被放出，在电机驱动电路43以及电机19流动再生 电流。具体来说，当上述图3 (A)的虚线箭头所示的U、 V、 W相的 电流Iu、 Iv、 Iw流过之后，全部的开关组UH、 UL、 VH…变为断开状 态时，图3 (B)的虚线箭头所示的再生电流流动。该再生电流通过U 相的下段侧的开关UL的寄生二极管，从U相电路43U的下段侧向供 电线42U流入，该电流分入电机19的第1以及第3相的相线團191、 193，从电机19通过供电线42V、 42W，进而通过供电线42V的上段侧 的开关VH和、供电线42W的上段侧的开关WH的寄生二极管，流入 升压电路93。
此外，当开关组UH、 UL、 VH…断开时，方向盘17被转向时，被 一对分支供电线42U1、42U2三角接线的第1 第3相的相线團191、192、 193中可流动循环电流。循环电流的原因，可举出由于各相线團191、 192、 193间的线團电阻的差大、转子磁铁的磁化不均、转子21与定子 20的旋转研磨不良、定子20的内周面的圆度不良、电机19的温度变得 不均的情况导致线围电阻和磁铁特性的变化等。
相对于此，在本实施方式中，为了防止在发生异常时上述的再生电 流和循环电流流动，在电机驱动电路43中的一对的分支供电线42U1、 42U2的中途和、V相以及W相的供电线42V、 42W的中途分别设置有 本发明的相开放用MOSFET51、 53。
相开放用MOSFET51、 53例如是N沟道型MOSFET，全部的相开 放用MOSFET51、 53的寄生二极管51D、 53D相对电机19以相同朝向 配置。具体来说，如图2所示地配置为，相开放用MOSFET51、 53的 漏极连接在电机19侧，源极连接在电机驱动电路43侧，寄生二极管 51D、 53D仅可通电向电机19流入的电流。另外，相开放用MOSFET51 、 53的栅极连接于电机控制电路44。
这四个相开放用MOSFET,与点火开关94的接通同时从电机控制电路44接受栅极电压而保持在接通的状态。由此，在各供电线42U、 42V、 42W与电机19之间可通电。此外，当点火开关94被断开时，全 部的相开放用MOSFET51、 53也被截止。与此相对，在各种传感器 25 28、电机驱动电路43的开关元件UH、 UL、 VH…等异常时，即使 点火开关94是接通的状态，栅极电压在规定的时刻也不会从电机控制 电路44被施加到相开放用MOSFET51、 53，从而全部的相开放用 MOSFET51、 53被截止。
具体来说，电机控制电路44，在发生异常时，插入执行图4所示的 供电紧急停止程序PG1。针对该供电紧急停止程序PG1的构成，与后 述的本实施方式的作用效果一起进行说明。
说明本实施方式的作用效果。在本实施方式的转向控制装置40中， 通常，在车辆10行驶中，在由利用电机驱动电路43生成的U、 V、 W 相的电流Iu、 Iv、 Iw构成的3相交流电流向电机19通电，由此驱动电 机19辅助转向。此外，转向控制装置40在发生了异常时插入执行图4 所示的供电紧急停止程序PG1。当执行了该供电紧急停止程序PG1后， 首先将电机驱动电路43中的U、 V、 W的相电路43U、 43V、 43W的 开关组UH、 UL、 VH…全部断开(SIO)。
但是，存在即使电机驱动电路43停止之后，例如上述的再生电流 和循环电流也在供电线42U (供电线42U1、 42U2)， 42V， 42W中流动 的情况。为此，当在电机驱动电路43的供电停止的同时，截止了在分 支供电线42U1、42U2和供电线42V、42W具备的相开放用MOSFET51、 53时会产生峰值电压，能引起相开放用MOSFET51、 53破损。
在此，在供电紧急停止程序PG1中，将开关组UH、 UL、 VH…全 部断开(S10)之后，基于电流传感器29U， 29V， 29W的检测结果判 断设有相开放用MOSFET51、 53的分支供电线42U1、 42U2以及供电 线42V、 42W是否在通电中。更具体地来说，例如，判断流过V相的 供电线42V的电流Iv的有效值是否变为规定的基准值Kl以下且实质 上为"0" (Sll)。在V相的电流Iv的绝对值变为规定的基准值Kl以 下时(Sll:是)，截止V相的供电线42V中的相开放用MOSFET53( S12 )。
在V相的电流Iv的绝对值不在基准值Kl以下时(Sll:否)，不截止供电线42V的相开放用MOSFET53,而判断在W相的供电线42W 中流动的电流Iw的绝对值是否变为规定的基准值Kl以下且实质上为 "0" (S13)。在W相的电流Iw的绝对值变为规定的基准值K1以下时 (S13:是)，截止W相的供电线42W中的相开放用MOSFET53( S14 )。
在W相的电流Iw的绝对值不在基准值K1以下时(S13:否)，不截 止供电线42W的相开放用MOSFET53，而判断在第二分支供电线42U2 中流动的电流Iu2的绝对值是否变为规定的基准值K1以下且实质上为"0" (S15 )。在第二分支供电线42U2的电流Iu2的绝对值变为规定的基准值 Kl以下时(S15:是)，截止一对分支供电线42U1、 42U2中的相开放用 MOSFET51 (S16)。另外，在第二分支供电线42U2的电流Iu2的绝对值 不在基准值K1以下时(S15:否)，不截止相开放用MOSFET51， 51。
然后，判断是否全部的相开放用MOSFET51、 53都被截止了 ( S17 )。 在一个都未被截止时(S17:否)，返回上述的步骤S11之前，在全部的 相开放用MOSFET51、 53都被截止了时(S17:是)，结束供电紧急停 止程序PG1。
就是说，通过电机控制电路44执行图4所示的供电紧急停止程序 PG1，在相开放用MOSFET的漏极-源极之间有电流流动时，等到该漏 极-源极间的电流变为规定的基准值Kl以下(接近0)时，截止相开放 用MOSFET。由此，截止时的峰值电压被抑制，作为相开放用 MOSFET51、 53，没有必要使用能耐峰值电压的昂贵的MOSFET，从 而实现了成本降低。
当供电紧急停止程序PG1结束后，2相的供电线42V、 42W与一对 分支供电线42U1、42U2被断开，在一部分中含有电机19的相线團191、 192、 193的可通电的闭合电路变得不存在。即，在能够可靠将电机驱动 电路43和电机19之间切断，消除了电机19的发电阻力的同时，可以 防止被三角接线了的第1相~第3相的相线團191、 192、 193中的循环 电流。
另外，作为利用相开放用MOSFET的截止可将电机驱动电路43和 电机19之间切断而防止循环电流的构成，也可考虑例如如下配置的构 成如图5(A)所示，在V相的供电线42V上不i殳置相开放用MOSFET， 而在一对分支供电线42U1、 42U2以及W相的供电线42W上成对设置
14相开放用MOSFET51、 53，并且这些成对的相开放用MOSFET51、 53 的寄生二极管51D， 53D相互反向，但是此时相开放用MOSFET总共 需要6个。
此外，例如，如图5(B)所示，还可考虑如下构成即，将一对分 支供电线42U1、 42U2上具备的相开放用MOSFET51、和在V相以及 W相的供电线42V、 42W上设置的相开放用MOSFET53，以它们的寄 生二极管51D、 53D相对于电机19相互反向的方式配置，并且在U相 的供电线42U中比一对分支供电线42U1、 42U2靠近电机驱动电路43 侧，设置具有与寄生二极管51D反向的寄生二极管52D的相开放用 MOSFET52,但是此时相开放用MOSFET总共需要5个。
相对于此，根据本实施方式，相开放用MOSFET只要4个就可以， 比上述的构成少，因此可以抑制相开放用MOSFET所需的部件成本。 此外，可以节省安装相开放用MOSFET所需的空间。
集中上述的本实施方式的作用效果如下所述。在本实施方式中，在 能够将电机19和电机驱动电路43之间可靠地切断，消除了电机19的 发电阻力的同时，可以防止被三角接线了的相线團191、 192、 193中的 循环电流。由此，可以可靠地降低异常时方向盘17的转向阻力。相开 放用MOSFET51、 53是半导体元件，可以防止机械开关那样嵌入异物 而不能动作的情况，因此在异常时能够对电机驱动电路43和电机19之 间以及、将被三角接线了第1相~第3相的相线團191、 192、 193中的 笫l相相线團191和第3相相线團193之间可靠地切断。此外，由于在 异常发生时等到在相开放用MOSFET中流过的电流变为规定的基准值 Kl以下时截止相开放用MOSFET，因此不会产生峰值电压。由此，作 为相开放用MOSFET51、 53，没有必要使用能耐峰值电压的昂贵的 MOSFET，从而实现了成本降低。 [第二实施方式
本实施方式构成为，如图6所示，为在电机驱动电路43的两个供 电线42V、 42W和第1分支供电线42U1上分别设有一个相开放用机械 开关59 (以下仅称为"机械开关59")的构成。机械开关59与点火开 关94的接通一起，从电机控制电路44接受电压而被保持为接通状态。由此，与不具备机械开关59的第2分支供电线42U2同样地，电流也可 以通过各供电线42V、 42W以及第1分支供电线42Ul。此外，当点火 开关94被断开后，机械开关59也被断开，从而在双方向上截断电流的 通电。
在异常时，即使点火开关94处于接通状态，也不会从电机控制电 路44向机械开关59施加电压，从而全部的机械开关59被断开。
当全部的机械开关59被断开后，在一部分中含有电机19的相线團191 、 192、 193的可通电的闭合电路变得不存在。即，在能够将电机驱动电路43 和电机19之间可靠地切断，消除了电机19的发电阻力的同时，可以防止 电机19的相线闺191、 192、 193中的循环电流，可以降低异常时方向盘 17的转向阻力。
关于其他的构成，由于跟第一实施方式相同，所以针对重复部分标 记与第一实施方式相同的附图标记，并省略重复的说明。这样，利用根 据本实施方式的构成，也发挥与第一实施方式相同的效果。
[其他的实施方式
本发明不限定于上述实施方式，例如以下说明的实施方式也包含在 本发明的技术范围内，并且除下述内容以外，在不脱离其主旨的范围内 可以进行种种变更来实施。
(1) 在上述第一以及第二实施方式中，例示了将本发明适用于用 滚珠丝杠机构连接筒形的电机19和转向轮间轴13的所谓的齿条电动动 力转向装置的情况，但是也可以将本发明适用于用齿条小齿轮机构将电 机连接到转向轮间轴的小齿轮电动动力转向装置，还可以将本发明适用 于将电机齿轮连接在转向轴的中途的柱状电动动力转向装置。
(2) 上述第一实施方式的相开放用MOSFET51、 53是N沟道型的 MOSFET ，但是也可以是P沟道型的MOSFET 。
(3) 上述第一以及第二实施方式的电流传感器29U、 29V、 29W是 霍尔元件，但是也可以是并联电阻和电流互感器。此外，配置电流传感 器29V、 29W的场所，只要是可分别检测出各相的电流Iv、 Iw就不限 定在供电线42V、 42W，例如也可以配置在V、 W相的各相电路43V、43W中的GND侧。此外，电流传感器29U也可以配置在第l分支供电 线42U1的中途。
(4) 在上述第一实施方式中，作成了能够给相开放用MOSFET51、 53仅通电其寄生二极管51D， 53D向电机19流入的电流的配置，但是 相对电机19以相同朝向配置即可，也可以配置为可仅通电从电机19流 出的电J充。
(5) 在上述第一以及第二实施方式中， 一对分支供电线从U相的 供电线42U分支，但也可以从V相的供电线42V或者W相的供电线 42W分支。
(6) 在上述第一以及第二实施方式中，电机19的相线團数目设为 3个，但是相线團数目也可以2个或者4个以上。例如，如图7所示， 将5个相线團191~195串联连接于从作为第1相的供电线的U相的供电 线42U分出的一对分支供电线42Ul、 42U2之间，由此，在将5个相线 闺191~195环状接线的电机19上"&置相开放用MOSFET51、 53时，也 可以如该图(A)所示那样分别设置在一对分支供电线42Ul、 42U2和 作为第2相 第5相的供电线的V、 W、 X、 Y相的各供电线42V、 42V、 42W、 42X、 42Y各自的中途。
此外，设有机械开关59时，如该图(B)所示那样也可以分别设置 在一对分支供电线42U1、 42U2中的一方(例如第1分支供电线42U1) 和V、 W、 X、 Y相的各供电线42V、 42V、 42W、 42X、 42Y各自的中 途。
然后，在使用了任意的相开放用元件的情况下，也可以分别在一对 分支供电线42U1、 42U2中的一方(例如第2分支供电线42U2)和V、 W、 X、 Y相的各供电线42V、 42V、 42W、 42X、 42Y各自的中途预先 设置29U， 29V, 29W, 29X, 29Y。
(7) 在上述的实施方式中，在转向控制装置40上配置有在分支供 电线42U1、 42U2上具备的相开放用MOSFET51或者机械开关59，但 是电机19也可以作为例如在未图示的电机外壳中收容有电机驱动电路 43的所谓的机电一体形的电机，将相开放用MOSFET51或者机械开关59配置在该机电一体形的电机内。
(8)在上述第二实施方式中，也可以在异常时断开机械开关59的 情况下，基于供电紧急停止程序PG1依次断开各机械开关59。这样可 以防止断开时的电弧放电，可以防止接点的老化。
权利要求
1.一种电机电路，包括具有第1相～第n相的相线圈的交流电机、电机驱动控制电路，其具备用于给上述交流电机施加n相交流的第1相～第n相的交流供电线；相开放器，其用于在不能输出上述n相交流的异常情况下将上述电机驱动控制电路和上述交流电机之间断开；该电机电路的特征在于，将上述第1相交流供电线分成一对分支供电线，在这一对分支供电线之间串联连接上述第1相～上述第n相的相线圈，并且在这些相线圈的串联连接电路中的相线圈彼此共同连接部分依次连接上述第2相～上述第n相的交流供电线，由此将上述第1相～上述第n相的相线圈环状接线，并且将上述相开放器设置于上述分支供电线的至少一方和上述第2相～上述第n相的交流供电线各自的中途。
2. 根据权利要求l所述的电机电路，其特征在于，上述相开放器 是MOSFET，将上述相开放用MOSFETi殳置于上述一对分支供电线和 上述第2相 上述第n相的交流供电线各自的中途，并且将全部的相开 放用MOSFET的寄生二极管相对于上述交流电机以相同朝向配置。
3. 根据权利要求2所述的电机电路，其特征在于，上述交流电机 具有第1相~第3相的相线團，上述相开放用MOSFET被i殳置在上述电 机驱动控制电路上，连接第1相~第3相的相线團的环状接线是三角接 线。
4. 根据权利要求l所述的电机电路，其特征在于，上述相开放器 是机械开关，将上述相开放用机械开关设置于一个上述分支供电线与上 述第2相~第n相的交流供电线各自的中途。
5. 根据权利要求4所述的电机电路，其特征在于，上述交流电机 具有第1相~第3相的相线圏，上述相开放用机械开关被设置在上述电 机驱动控制电路上，连接第l相 第3相的相线围的环状接线是三角接 线。
6. 根据权利要求3所述的电机电路，其特征在于，上述电机驱动 控制电路，在上述异常发生时在上述相开放用MOSFET的漏极-源极间 有电流流过的情况下，等到该漏极-源极间的电流变为规定的基准值以 下时截止上述相开放用MOSFET。
7. 根据权利要求6所述的电机电路，其特征在于，在一个上述分 支供电线、和上述第l相交流供电线以外的其他的上述各交流供电线上分别设有电流传感器，上述电机驱动控制电路基于上述电流传感器的检测结果，判断上述各相开放用MOSFET的漏极-源极间的电流是否在上 述规定的基准值以下。
8. —种电动动力转向装置，其特征在于，具有权利要求1 7中任 一项所述的电机电路。
全文摘要
转向控制装置(40)配置成U相的供电线(42U)分成一对分支供电线(42U1，42U2)，在这些分支供电线(42U1，42U2)和V相以及W相的供电线(42V，42W)各自的中途设有相开放用MOSFET(51，53)，并且这些相开放用MOSFET(51，53)以其寄生二极管(51D，53D)相对于电机(19)朝向相同的方式配置。并且，在异常发生时，截止全部的相开放用MOSFET(51，53)。这样，包含电机(10)的相线圈(191，192，193)的可通电的闭合电路变得不存在。本发明涉及了一种电机电路以及电动动力转向装置。
文档编号B62D5/04GK101683828SQ20091017560
公开日2010年3月31日 申请日期2009年9月24日 优先权日2008年9月26日
发明者柴田由之 申请人:株式会社捷太格特