电动机驱动电路、电动机驱动系统、电动助力转向系统、电动制动系统、车辆驱动系统的制作方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及驱动多相电动机的电动机驱动电路。
【背景技术】
[0002]近年来，随着控制的自动化的发展，对电子控制装置的安全性和可靠性的要求变高。为了确保电子控制装置的安全性，要求在异常发生时立刻检测出该异常而使动作停止。并且，不仅要求在故障发生时立刻使动作停止，而且还要求继续进行正常动作。
[0003]在下述专利文献I中记载有一种控制方式，在用于驱动无刷电动机的三相的驱动电路中的一个相发生了故障时，利用剩余的两相的驱动电路继续驱动电动机。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1:日本特开2011-51481号公报
【发明内容】
[0007]发明想要解决的技术问题
[0008]根据上述专利文献1，即使发生故障也能够继续驱动电动机，但是，各相的驱动电路相同，因此存在跨相间的功能在驱动电路间重复而成为冗余电路结构的可能性。
[0009]本发明是鉴于上述那样的课题而完成的，其目的在于提供一种能够实现小型化和低成本化，并且能够将与发生了故障的相所对应的部分分离的电动机驱动电路。
[0010]用于解决技术课题的技术方案
[0011]本发明所涉及的电动机驱动电路包括:驱动多相电动机的各相的预驱动器；和根据所指定的动作模式切换内部的电部件间的连接关系从而提供与动作模式对应的电路功能的电路。
[0012]发明效果
[0013]根据本发明所涉及的电动机驱动电路，在一个相的驱动电路内分别设置每个相所需要的预驱动器，由此能够排除冗余性提高安装效率，并且易于以使一个相的故障不波及其它相的方式进行切分。另外，能够根据动作模式切换电路功能，因此能够抑制开发的电路的种类而减少开发成本。
[0014]上述以外的课题、结构和效果通过以下的实施方式的说明变得明确。
【附图说明】
[0015]图1是实施方式I的电动机驱动电路100的电路块图。
[0016]图2是表示使用实施方式I的电动机驱动电路100驱动无刷直流电动机4的电路例的图。
[0017]图3是表示使电路120-1?120-3分别为不同的调节器121-1?121-3的电路例的图。
[0018]图4是表示图3的具体例的图。
[0019]图5是表示使电路120为调节器121的电路例的图。
[0020]图6是表示调节器121的动作模式、各电部件的连接关系和调节器121所提供的电路功能的对应关系的表。
[0021]图7是表示使电路120为复位电路122的电路例的图。
[0022]图8是表示复位电路122的动作模式、各电部件的连接关系和复位电路122所提供的电路功能的对应关系的表。
[0023]图9是表示使电路120为差动输入电路123的电路例的图。
[0024]图10是表示保持电路124的电路例的图。
[0025]图11是表示保持电路124的动作模式、各电部件的连接关系和保持电路124所提供的电路功能的对应关系的表。
[0026]图12是表示差动输入电路123的变形例的图。
[0027]图13是表示差动输入电路123的动作模式、各电部件的连接关系和差动输入电路123所提供的电路功能的对应关系的表。
[0028]图14是实施方式5所涉及的电动机驱动系统和使用该电动机驱动系统的电动助力转向系统的电路图。
[0029]图15是表示图14所示的各电动机驱动电路100的模式设定的表。
[0030]图16是实施方式6的电动机驱动系统和使用该电动机驱动系统的电动助力转向系统的电路图。
[0031]图17是表示预备控制功能150的电路例的图。
[0032]图18是表示调节器121中将锯齿波振荡器1214和比较器1215兼用作PWM调制器158的电路例的图。
[0033]图19是表示调节器121的动作模式、各电部件的连接关系和调节器121所提供的电路功能的对应关系的表。
[0034]图20是表示实施方式7中的电动机驱动系统和电动助力转向系统中的电源部以外的电路结构的图。
[0035]图21是表示实施方式7中的电动机驱动系统和电动助力转向系统中的电源部的电路结构的图。
[0036]图22是表示图21所示的各电动机驱动电路100的模式设定的表。
[0037]图23是表示电动机驱动电路100-1发生了故障时的动作的图。
[0038]图24是表示电动机驱动电路100-2发生了故障时的动作的图。
[0039]图25是表示电动机驱动电路100-3发生了故障时的动作的图。
[0040]图26是实施方式8的电动制动系统的电路图。
[0041]图27是实施方式8的车辆驱动系统的电路图。
【具体实施方式】
[0042]<本发明的基本思考方法>
[0043]以下，首先对本发明的基本思考方法进行说明，之后对具体的实施方式进行说明。特别是对于与动作模式对应的不同的电路功能的各种结构例，在各实施方式中与具体例一起进行说明。
[0044]本发明中，构成电动机驱动电路的集成电路采用N芯片结构(N:多相电动机的相数)。关于每相所需要的功能，要求内置于各相的集成电路芯片ASIC(Applicat1nSpecified Integrated Circuit:专用集成电路设计)，排除冗余性并提高安装效率，并且能够以使得一个相的故障不会波及其他相的方式切分。关于跨相共用所需要的功能，以集成为各个类似的功能组，能够根据动作模式的设置来切换类似的各功能的方式构成。
[0045]每个相所需要的功能是指，具有多相电动机的各相的预驱动器、用于预驱动器的电荷泵、各相的电流检测电路、电压检测电路等。预驱动器(pre-driver，前级驱动器)是用于对供给与多相电动机的各相对应的驱动电流供给的各相的驱动电路进行驱动的电路。在驱动N相的电动机时，使用N芯片的集成电路，由此，每个相所需要的电路元件设置在每个相中，因此能够排除不需要或者过多的冗余性。
[0046]跨相共用所需要的功能具有电源电路、输入电路、输出电路等。关于电源电路具有输出电压的不同、开关调节器/线性调节器的不同等，但是它们为类似的功能，因此，构成为能够根据动作模式切换这些功能。同样，输入电路构成为能够根据增益、输入电压范围、采样保持/峰值保持的不同等来切换功能。输出电路构成为能够根据增益、电压驱动/电流驱动的不同等来切换功能。这些电路元素能够预先构成为将类似的功能集成为一个电路，通过切换动作模式来切换功能。由此，不需要对各个电路功能安装电路元素，能够抑制开发成本。
[0047]<实施方式1>
[0048]图1是本发明的实施方式I的电动机驱动电路100的电路块图。电动机驱动电路100构成为IC芯片，具有预驱动器110和电路120。电路120根据从电动机驱动电路100的外部输入的模式设定信号，来指定动作模式A/B/C的任一者，提供与所指定的动作模式对应的电路功能。
[0049]模式设定信号能够由对电动机驱动电路100的模式输入引线施加的电压构成。例如设定为，(引线(pin)l、引线2)的输入电平为(L、L)时为模式A，(引线1、引线2)的输入电平为(L、H)时为模式B，(引线1、引线2)的输入电平为(H、L)时为模式C。另外，能够考虑利用串行通信等将动作模式的值写入电动机驱动电路100内部的方法等。在利用对电动机驱动电路100的模式输入引线施加的电压设定动作模式时，能够通过将模式输入引线上拉/下拉(pull up/pull down)来设定动作模式，不考虑串行通信等的功能故障的影响即可完成，因此从动作的可靠性的观点出发是优选的。
[0050]图2是表示使用本实施方式I的电动机驱动电路100驱动无刷直流电动机4的电路例的图。电动机驱动电路100-1?100-3各自为图1所示的电动机驱动电路100，但是，电路120的动作模式各自不同。以下，为了区别各电路部，适当标注与各相对应的标记。
[0051]电动机驱动电路100-1?100-3各自具有的预驱动器110-1?110-3，分别驱动M0SFET2-1?2-3和3-1?3-3，对电动机4的U、V、W相供给驱动电流。电路120-1?120-3根据模式设定信号分别设定为动作模式A/B/C，分别提供电路功能A/B/C。电动机驱动电路100-1?100-3构成为将各相的预驱动器110-1?110-3和电路功能A/B/C的功能综合，由此能够作为驱动无刷直流电动机4的电路提供必要的功能。
[0052]<实施方式2>
[0053]图3是表示将电路120-1?120-3构成为各自不同的调节器121-1?121-3的电路例的图。作为调节器121的种类例如考虑开关调节器和线性调节器的不同、输出电压的不同等。在电动机驱动系统中，存在需要多个种类的调节器的情况，因此如图3所示，作为类似的电路功能将各自不