JPH0795796A - モータ電流検出装置 - Google Patents
モータ電流検出装置Info
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- JPH0795796A JPH0795796A JP25780393A JP25780393A JPH0795796A JP H0795796 A JPH0795796 A JP H0795796A JP 25780393 A JP25780393 A JP 25780393A JP 25780393 A JP25780393 A JP 25780393A JP H0795796 A JPH0795796 A JP H0795796A
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- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 abstract description 20
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 4
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 4
- 230000002457 bidirectional effect Effects 0.000 description 3
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- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
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Landscapes
- Control Of Direct Current Motors (AREA)
- Measurement Of Current Or Voltage (AREA)
- Testing Electric Properties And Detecting Electric Faults (AREA)
- Power Steering Mechanism (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 チョッパ制御されて電源からモータへ流れる
駆動電流と、モータから電源へ流れる回生電流とを高精
度に検出する。 【構成】 バッテリＢからモータＭへ流れる駆動電流Ｉ
f 及びモータＭからバッテリＢへ流れる回生電流Ｉr が
通流するシャント抵抗Ｒs と、シャント抵抗Ｒs に発生
した電圧Ｖi を入力すべきオペアンプOP1 と、オペアン
プOP1 の出力電圧をダイオードＤ6 を介して入力すべき
オペアンプOP2 とを備え、オペアンプOP1 及びOP2 のゲ
インを等しくする。
駆動電流と、モータから電源へ流れる回生電流とを高精
度に検出する。 【構成】 バッテリＢからモータＭへ流れる駆動電流Ｉ
f 及びモータＭからバッテリＢへ流れる回生電流Ｉr が
通流するシャント抵抗Ｒs と、シャント抵抗Ｒs に発生
した電圧Ｖi を入力すべきオペアンプOP1 と、オペアン
プOP1 の出力電圧をダイオードＤ6 を介して入力すべき
オペアンプOP2 とを備え、オペアンプOP1 及びOP2 のゲ
インを等しくする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は例えば自動車の操舵輪の
操舵力をモータにより補助する電動パワーステアリング
装置に適用できるモータ電流検出装置に関するものであ
る。
操舵力をモータにより補助する電動パワーステアリング
装置に適用できるモータ電流検出装置に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】操舵輪に加えられた操舵トルクを検出
し、この検出トルクに応じて定めたモータ駆動電流を、
操舵力を補助する直流モータに通流させて該直流モータ
を駆動し、その回転力により操舵力を補助する電動パワ
ーステアリング装置が開発されている。
し、この検出トルクに応じて定めたモータ駆動電流を、
操舵力を補助する直流モータに通流させて該直流モータ
を駆動し、その回転力により操舵力を補助する電動パワ
ーステアリング装置が開発されている。
【０００３】従来のこのような電動パワーステアリング
装置に適用されたモータ電流検出装置は例えば特開平4-
251596号公報に示されている。図５は電動パワーステア
リング装置におけるモータ駆動回路及びモータ電流検出
回路の構成を示す模式的ブロック図である。負電極を接
地しているバッテリ48の正電極は、リレーの接点49と、
電流検出用のシャント抵抗Ｒs と、FET からなるスイッ
チ素子1UL,1LL,1UR,1LR をブリッジ接続したモータ駆動
回路47との直列回路を介して接地されている。モータ駆
動回路47はスイッチ素子1UL と1LL との直列回路と、ス
イッチ素子1URと1LR との直列回路とが並列接続されて
構成されている。スイッチ素子1UL と1LL との接続部
と、スイッチ素子1UR と1LR との接続部との間に直流モ
ータ10を介装させている。
装置に適用されたモータ電流検出装置は例えば特開平4-
251596号公報に示されている。図５は電動パワーステア
リング装置におけるモータ駆動回路及びモータ電流検出
回路の構成を示す模式的ブロック図である。負電極を接
地しているバッテリ48の正電極は、リレーの接点49と、
電流検出用のシャント抵抗Ｒs と、FET からなるスイッ
チ素子1UL,1LL,1UR,1LR をブリッジ接続したモータ駆動
回路47との直列回路を介して接地されている。モータ駆
動回路47はスイッチ素子1UL と1LL との直列回路と、ス
イッチ素子1URと1LR との直列回路とが並列接続されて
構成されている。スイッチ素子1UL と1LL との接続部
と、スイッチ素子1UR と1LR との接続部との間に直流モ
ータ10を介装させている。
【０００４】シャント抵抗Ｒs の一端子は、抵抗Ｒa を
介して差動回路51の正入力端子＋と、抵抗Ｒe を介して
差動回路52の正入力端子＋と、抵抗Ｒf を介して差動回
路52の負入力端子−と接続されている。抵抗Ｒs の他端
子は抵抗Ｒb を介して差動回路51の負入力端子−と接続
されている。差動回路51(52)の正入力端子＋は抵抗Ｒc
(Ｒg)を介して所定電源Ｖr と接続されている。差動回
路51(52)の負入力端子−は抵抗Ｒd(Ｒh)を介してその出
力端子と接続されている。差動回路51の出力端子は抵抗
Ｒi を介してコンパレータ53の負入力端子−と接続さ
れ、差動回路52の出力端子は抵抗Ｒj を介してコンパレ
ータ53の正入力端子＋と接続されている。
介して差動回路51の正入力端子＋と、抵抗Ｒe を介して
差動回路52の正入力端子＋と、抵抗Ｒf を介して差動回
路52の負入力端子−と接続されている。抵抗Ｒs の他端
子は抵抗Ｒb を介して差動回路51の負入力端子−と接続
されている。差動回路51(52)の正入力端子＋は抵抗Ｒc
(Ｒg)を介して所定電源Ｖr と接続されている。差動回
路51(52)の負入力端子−は抵抗Ｒd(Ｒh)を介してその出
力端子と接続されている。差動回路51の出力端子は抵抗
Ｒi を介してコンパレータ53の負入力端子−と接続さ
れ、差動回路52の出力端子は抵抗Ｒj を介してコンパレ
ータ53の正入力端子＋と接続されている。
【０００５】コンパレータ53の負入力端子−は、抵抗Ｒ
k とダイオードＤ1 との直列回路を介してその出力端子
と接続されている。コンパレータ53の出力端子と負入力
端子−との間には、カソードを負入力端子−と接続した
ダイオードＤ2 が介装されている。抵抗Ｒk とダイオー
ドＤ1 のアノードとの接続部は抵抗Ｒl を介して所定電
源Ｖr と接続され、コンデンサＣ1 を介して接地されて
いる。そして抵抗ＲlとコンデンサＣ1 とによりピーク
ホールド回路54を構成している。また差動回路51,52 、
コンパレータ53及びピークホールド回路54によりモータ
電流検出回路50を構成している。
k とダイオードＤ1 との直列回路を介してその出力端子
と接続されている。コンパレータ53の出力端子と負入力
端子−との間には、カソードを負入力端子−と接続した
ダイオードＤ2 が介装されている。抵抗Ｒk とダイオー
ドＤ1 のアノードとの接続部は抵抗Ｒl を介して所定電
源Ｖr と接続され、コンデンサＣ1 を介して接地されて
いる。そして抵抗ＲlとコンデンサＣ1 とによりピーク
ホールド回路54を構成している。また差動回路51,52 、
コンパレータ53及びピークホールド回路54によりモータ
電流検出回路50を構成している。
【０００６】次にこのモータ駆動回路47及びモータ電流
検出回路50の動作を説明する。モータ10を正転させると
きはPWM 信号の一周期内においてスイッチ素子1UR 及び
1LLがオフさせられる。そしてスイッチ素子1UL 及び1LR
がゲート駆動回路 (図示せず）から与えられるPWM 信
号がＨレベルの期間オンさせられ、PWM 信号がＬレベル
の期間オフさせられる。モータ10を正転させているPWM
信号がＨレベルの期間はシャント抵抗Ｒs 、スイッチ素
子1UL 、モータ10及びスイッチ素子1LR を通ってモータ
駆動電流が流れる。またPWM 信号がＬレベルの期間は、
モータ10、スイッチ素子1UR に含まれるダイオード、シ
ャント抵抗Ｒs 、リレーの接点49、バッテリ48及びスイ
ッチ素子1LL に含まれるダイオードを通って回生電流が
流れる。
検出回路50の動作を説明する。モータ10を正転させると
きはPWM 信号の一周期内においてスイッチ素子1UR 及び
1LLがオフさせられる。そしてスイッチ素子1UL 及び1LR
がゲート駆動回路 (図示せず）から与えられるPWM 信
号がＨレベルの期間オンさせられ、PWM 信号がＬレベル
の期間オフさせられる。モータ10を正転させているPWM
信号がＨレベルの期間はシャント抵抗Ｒs 、スイッチ素
子1UL 、モータ10及びスイッチ素子1LR を通ってモータ
駆動電流が流れる。またPWM 信号がＬレベルの期間は、
モータ10、スイッチ素子1UR に含まれるダイオード、シ
ャント抵抗Ｒs 、リレーの接点49、バッテリ48及びスイ
ッチ素子1LL に含まれるダイオードを通って回生電流が
流れる。
【０００７】そしてシャント抵抗Ｒs の両端子の電圧が
差動回路51によって検出される。差動回路51により検出
された電圧は、コンパレータ53の負入力端子−へ入力さ
れて半波整流が行われる。差動回路52は、差動回路51及
びコンパレータ53によって生じるオフセット電圧を補償
する。コンパレータ53によって半波整流されたシャント
抵抗Ｒs の両端の電圧はピークホールド回路54へ与えら
れて保持される。このピークホールド回路54の出力電圧
Ｖがモータ10の電流を表わしている。そして、シャント
抵抗Ｒs の両端の電圧からスイッチ素子がオンのときの
モータ10に流れる電流と、オフのときのモータ10に流れ
る電流とを夫々検出する。
差動回路51によって検出される。差動回路51により検出
された電圧は、コンパレータ53の負入力端子−へ入力さ
れて半波整流が行われる。差動回路52は、差動回路51及
びコンパレータ53によって生じるオフセット電圧を補償
する。コンパレータ53によって半波整流されたシャント
抵抗Ｒs の両端の電圧はピークホールド回路54へ与えら
れて保持される。このピークホールド回路54の出力電圧
Ｖがモータ10の電流を表わしている。そして、シャント
抵抗Ｒs の両端の電圧からスイッチ素子がオンのときの
モータ10に流れる電流と、オフのときのモータ10に流れ
る電流とを夫々検出する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】前述したように従来の
電動パワーステアリング装置におけるモータ電流検出装
置は、スイッチ素子のオン期間にバッテリからモータを
通って流れるモータ駆動電流に応じた検出電圧を、ピー
クホールド回路から出力させるものであるから、モータ
電流を検出する精度が低く、その検出電圧によりモータ
の回転力を高精度に制御することができない。また、ピ
ークホールド回路と、オフセット電圧補償回路と、差動
回路とを備える必要があり、回路が複雑になり大型化す
る等の問題がある。
電動パワーステアリング装置におけるモータ電流検出装
置は、スイッチ素子のオン期間にバッテリからモータを
通って流れるモータ駆動電流に応じた検出電圧を、ピー
クホールド回路から出力させるものであるから、モータ
電流を検出する精度が低く、その検出電圧によりモータ
の回転力を高精度に制御することができない。また、ピ
ークホールド回路と、オフセット電圧補償回路と、差動
回路とを備える必要があり、回路が複雑になり大型化す
る等の問題がある。
【０００９】本発明は斯かる問題に鑑み、バッテリから
モータへ流れるモータ駆動電流及びモータからバッテリ
へ流れる回生電流をいずれも高精度に検出でき、しかも
簡単な回路で構成できるモータ電流検出装置を提供する
ことを目的とする。
モータへ流れるモータ駆動電流及びモータからバッテリ
へ流れる回生電流をいずれも高精度に検出でき、しかも
簡単な回路で構成できるモータ電流検出装置を提供する
ことを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明に係るモータ電流
検出装置は、電源と接続されているモータ駆動回路をチ
ョッパ制御により駆動したモータの電流を検出するモー
タ電流検出装置において、前記電源から前記モータへ流
れる電流を検出する第１電流検出手段と、モータから電
源へ流れる電流を検出する第２電流検出手段とを備え、
前記第１電流検出手段及び前記第２電流検出手段のゲイ
ンを等しくしてあることを特徴とする。
検出装置は、電源と接続されているモータ駆動回路をチ
ョッパ制御により駆動したモータの電流を検出するモー
タ電流検出装置において、前記電源から前記モータへ流
れる電流を検出する第１電流検出手段と、モータから電
源へ流れる電流を検出する第２電流検出手段とを備え、
前記第１電流検出手段及び前記第２電流検出手段のゲイ
ンを等しくしてあることを特徴とする。
【００１１】
【作用】電源からモータへモータ駆動電流が流れると、
第１電流検出手段及び第２電流検出手段が全体として非
反転増幅動作し、そのゲインは１＋｛（Ｒ2 ＋Ｒ3 ）／
Ｒ1 ｝となる。モータから電源へ回生電流が流れると、
第１電流検出手段はバッファの動作をし、第２電流検出
手段は反転増幅動作をし、そのゲインは−（Ｒ3／
Ｒ2 ）となる。そしてモータ駆動電流及び回生電流のゲ
インの絶対値は１＋｛（Ｒ2 ＋Ｒ3 ）／Ｒ1 ｝＝（Ｒ3
／Ｒ2 ）の関係が成立し、モータ駆動電流と同じ精度で
回生電流を検出する（但し、Ｒ1 ，Ｒ2 ，Ｒ3 は抵抗
値）。これにより、モータ駆動電流及び回生電流を、簡
単な回路で高精度に検出できる。
第１電流検出手段及び第２電流検出手段が全体として非
反転増幅動作し、そのゲインは１＋｛（Ｒ2 ＋Ｒ3 ）／
Ｒ1 ｝となる。モータから電源へ回生電流が流れると、
第１電流検出手段はバッファの動作をし、第２電流検出
手段は反転増幅動作をし、そのゲインは−（Ｒ3／
Ｒ2 ）となる。そしてモータ駆動電流及び回生電流のゲ
インの絶対値は１＋｛（Ｒ2 ＋Ｒ3 ）／Ｒ1 ｝＝（Ｒ3
／Ｒ2 ）の関係が成立し、モータ駆動電流と同じ精度で
回生電流を検出する（但し、Ｒ1 ，Ｒ2 ，Ｒ3 は抵抗
値）。これにより、モータ駆動電流及び回生電流を、簡
単な回路で高精度に検出できる。
【００１２】
【実施例】以下本発明をその実施例を示す図面により詳
述する。図１は本発明に係る電動パワーステアリング装
置のモータ電流検出装置の構成を示すブロック図であ
る。負電極を接地しているバッテリＢの正電極は、FET
からなるスイッチ素子Ｓ1 ，Ｓ2 ，Ｓ3 ，Ｓ4 をブリッ
ジ接続したモータ駆動回路MDの一側端子Ｐと接続されて
おり、他側端子Ｑは電流検出用のシャント抵抗Ｒs を介
して接地GND されている。モータ駆動回路MDは、スイッ
チ素子Ｓ1 及びＳ3 の直列回路と、スイッチ素子Ｓ2 及
びＳ4 の直列回路とを並列接続して構成されている。
述する。図１は本発明に係る電動パワーステアリング装
置のモータ電流検出装置の構成を示すブロック図であ
る。負電極を接地しているバッテリＢの正電極は、FET
からなるスイッチ素子Ｓ1 ，Ｓ2 ，Ｓ3 ，Ｓ4 をブリッ
ジ接続したモータ駆動回路MDの一側端子Ｐと接続されて
おり、他側端子Ｑは電流検出用のシャント抵抗Ｒs を介
して接地GND されている。モータ駆動回路MDは、スイッ
チ素子Ｓ1 及びＳ3 の直列回路と、スイッチ素子Ｓ2 及
びＳ4 の直列回路とを並列接続して構成されている。
【００１３】スイッチ素子Ｓ1 ，Ｓ2 ，Ｓ3 ，Ｓ4 のゲ
ートには、図示していないゲート制御回路から、スイッ
チ素子をチョッパ制御するPWM （パルス幅変調）電圧が
与えられる。スイッチ素子Ｓ1 とＳ3 との接続部と、ス
イッチ素子Ｓ2 とＳ4 との接続部との間には、直流モー
タ（以下モータという）Ｍが介装されていて、スイッチ
素子Ｓ1 ，Ｓ4 のオンによりモータＭを正転させ、素子
素子Ｓ2 ，Ｓ3 のオンによりモータＭを逆転させるよう
になっている。
ートには、図示していないゲート制御回路から、スイッ
チ素子をチョッパ制御するPWM （パルス幅変調）電圧が
与えられる。スイッチ素子Ｓ1 とＳ3 との接続部と、ス
イッチ素子Ｓ2 とＳ4 との接続部との間には、直流モー
タ（以下モータという）Ｍが介装されていて、スイッチ
素子Ｓ1 ，Ｓ4 のオンによりモータＭを正転させ、素子
素子Ｓ2 ，Ｓ3 のオンによりモータＭを逆転させるよう
になっている。
【００１４】シャント抵抗Ｒs とモータ駆動回路MDの他
側端子Ｑとの接続部は、抵抗Ｒ0 を介して第１電流検出
手段たるオペアンプOP1 の非反転入力端子＋と接続され
ている。オペアンプOP1 の反転入力端子−は、抵抗Ｒ1
を介して接地されており、反転入力端子−にアノードを
接続しているダイオードＤ5 を介してその出力端子と接
続されている。オペアンプOP1 の出力端子は、それにア
ノードを接続しているダイオードＤ6 を介して第２電流
検出手段たるオペアンプOP2 の非反転入力端子＋と接続
されており、その非反転入力端子＋は抵抗Ｒ4 を介して
接地されている。
側端子Ｑとの接続部は、抵抗Ｒ0 を介して第１電流検出
手段たるオペアンプOP1 の非反転入力端子＋と接続され
ている。オペアンプOP1 の反転入力端子−は、抵抗Ｒ1
を介して接地されており、反転入力端子−にアノードを
接続しているダイオードＤ5 を介してその出力端子と接
続されている。オペアンプOP1 の出力端子は、それにア
ノードを接続しているダイオードＤ6 を介して第２電流
検出手段たるオペアンプOP2 の非反転入力端子＋と接続
されており、その非反転入力端子＋は抵抗Ｒ4 を介して
接地されている。
【００１５】オペアンプOP2 の反転入力端子−は抵抗Ｒ
2 を介してオペアンプOP1 の反転入力端子−と接続され
ており、抵抗Ｒ3 を介してオペアンプOP2 の出力端子と
接続されている。そしてオペアンプOP2 の出力端子から
モータＭに流れるモータ駆動電流及び回生電流の検出値
たる出力電圧Ｖo が出力されるようになっている。な
お、スイッチ素子Ｓ1 ，Ｓ2 ，Ｓ3 ，Ｓ4 のには寄生ダ
イオードＤ11，Ｄ12，Ｄ13，Ｄ14が存在する。
2 を介してオペアンプOP1 の反転入力端子−と接続され
ており、抵抗Ｒ3 を介してオペアンプOP2 の出力端子と
接続されている。そしてオペアンプOP2 の出力端子から
モータＭに流れるモータ駆動電流及び回生電流の検出値
たる出力電圧Ｖo が出力されるようになっている。な
お、スイッチ素子Ｓ1 ，Ｓ2 ，Ｓ3 ，Ｓ4 のには寄生ダ
イオードＤ11，Ｄ12，Ｄ13，Ｄ14が存在する。
【００１６】次にこのように構成したモータ電流検出装
置の動作を説明する。いま、スイッチ素子Ｓ1 ，Ｓ4 の
ゲートに、チョッパ制御するPWM 電圧を与えてスイッチ
素子Ｓ1 ，Ｓ4 がオンすると、バッテリＢからスイッチ
素子Ｓ1 、モータＭ、スイッチ素子Ｓ4 及びシャント抵
抗Ｒs を通って実線矢符で示すモータ駆動電流Ｉf が流
れる。またスイッチ素子Ｓ1 ，Ｓ4 がオフしている期間
は、モータのインダクタンスに蓄えられたエネルギーに
よりシャント抵抗Ｒs 、スイッチ素子Ｓ3 の寄生ダイオ
ードＤ13、モータＭ、スイッチ素子Ｓ2 の寄生ダイオー
ドＤ12を通ってバッテリＢへ破線矢符で示す回生電流Ｉ
r が流れる。
置の動作を説明する。いま、スイッチ素子Ｓ1 ，Ｓ4 の
ゲートに、チョッパ制御するPWM 電圧を与えてスイッチ
素子Ｓ1 ，Ｓ4 がオンすると、バッテリＢからスイッチ
素子Ｓ1 、モータＭ、スイッチ素子Ｓ4 及びシャント抵
抗Ｒs を通って実線矢符で示すモータ駆動電流Ｉf が流
れる。またスイッチ素子Ｓ1 ，Ｓ4 がオフしている期間
は、モータのインダクタンスに蓄えられたエネルギーに
よりシャント抵抗Ｒs 、スイッチ素子Ｓ3 の寄生ダイオ
ードＤ13、モータＭ、スイッチ素子Ｓ2 の寄生ダイオー
ドＤ12を通ってバッテリＢへ破線矢符で示す回生電流Ｉ
r が流れる。
【００１７】それにより、シャント抵抗Ｒs にはモータ
駆動電流Ｉf 及び回生電流Ｉr に応じた、オペアンプOP
1 へ入力すべき入力電圧Ｖi が発生してオペアンプOP1
の非反転入力端子＋へ入力される。そして、モータ駆動
電流Ｉf によりシャント抵抗Ｒs に発生する入力電圧Ｖ
i は、 Ｖi ＝Ｉf ・Ｒs ≧０ …(1) となり、また回生電流Ｉr によりシャント抵抗Ｒs に発
生する入力電圧Ｖi は、 Ｖi ＝−Ｉr ・Ｒs ＜０ …(2) となる。
駆動電流Ｉf 及び回生電流Ｉr に応じた、オペアンプOP
1 へ入力すべき入力電圧Ｖi が発生してオペアンプOP1
の非反転入力端子＋へ入力される。そして、モータ駆動
電流Ｉf によりシャント抵抗Ｒs に発生する入力電圧Ｖ
i は、 Ｖi ＝Ｉf ・Ｒs ≧０ …(1) となり、また回生電流Ｉr によりシャント抵抗Ｒs に発
生する入力電圧Ｖi は、 Ｖi ＝−Ｉr ・Ｒs ＜０ …(2) となる。
【００１８】このようにして、モータ駆動電流をチョッ
パ制御した場合は、シャント抵抗Ｒs には実線矢符及び
破線矢符で示す双方向の電流が流れるから、これらの電
流を同じ精度で検出するためには、オペアンプOP1 のゲ
イン１＋｛（Ｒ2 ＋Ｒ3 ）／Ｒ1 ｝とオペアンプOP2 の
ゲイン（Ｒ3 ／Ｒ2 ）とを１＋｛（Ｒ2 ＋Ｒ3 ）／
Ｒ1 ｝＝（Ｒ3 ／Ｒ2 ）を満足させる必要がある。
パ制御した場合は、シャント抵抗Ｒs には実線矢符及び
破線矢符で示す双方向の電流が流れるから、これらの電
流を同じ精度で検出するためには、オペアンプOP1 のゲ
イン１＋｛（Ｒ2 ＋Ｒ3 ）／Ｒ1 ｝とオペアンプOP2 の
ゲイン（Ｒ3 ／Ｒ2 ）とを１＋｛（Ｒ2 ＋Ｒ3 ）／
Ｒ1 ｝＝（Ｒ3 ／Ｒ2 ）を満足させる必要がある。
【００１９】さて、モータ駆動電流Ｉf が流れていて入
力電圧Ｖi がＶi ≧０の場合には、モータ電流検出回路
はダイオードＤ5 が非導通になり、図２に示す回路とな
って動作し、オペアンプOP1 及びOP2 が全体で１つの非
反転増幅動作をする。そして、抵抗Ｒ2 に流れる電流ｉ
1 は、 ｉ1 ＝（Ｖi ／Ｒ1 ）＝｛（Ｖo −Ｖi ）／（Ｒ2 ＋Ｒ3 ）｝ …(3) により ｛Ｖo ／（Ｒ2 ＋Ｒ3 ）｝＝｛Ｖi ／（Ｒ2 ＋Ｒ3 ）｝＋（Ｖi ／Ｒ1 ） …(4) となり、 Ｖo ＝〔｛１＋｛（Ｒ2 ＋Ｒ3 ）／Ｒ1 ｝〕・Ｖi …(5) となって、ゲインＧは、 Ｇ＝｛１＋｛（Ｒ2 ＋Ｒ3 ）／Ｒ1 ｝ …(6) となる。
力電圧Ｖi がＶi ≧０の場合には、モータ電流検出回路
はダイオードＤ5 が非導通になり、図２に示す回路とな
って動作し、オペアンプOP1 及びOP2 が全体で１つの非
反転増幅動作をする。そして、抵抗Ｒ2 に流れる電流ｉ
1 は、 ｉ1 ＝（Ｖi ／Ｒ1 ）＝｛（Ｖo −Ｖi ）／（Ｒ2 ＋Ｒ3 ）｝ …(3) により ｛Ｖo ／（Ｒ2 ＋Ｒ3 ）｝＝｛Ｖi ／（Ｒ2 ＋Ｒ3 ）｝＋（Ｖi ／Ｒ1 ） …(4) となり、 Ｖo ＝〔｛１＋｛（Ｒ2 ＋Ｒ3 ）／Ｒ1 ｝〕・Ｖi …(5) となって、ゲインＧは、 Ｇ＝｛１＋｛（Ｒ2 ＋Ｒ3 ）／Ｒ1 ｝ …(6) となる。
【００２０】次に回生電流Ｉr が流れていて入力電圧Ｖ
i がＶi ≦０の場合には、モータ電流検出回路はダイオ
ードＤ6 が非導通となり、図３に示す回路となって動作
し、オペアンプOP1 はバッファとして、オペアンプOP2
は入力電圧Ｖi を入力とする反転増幅動作をする。そし
て抵抗Ｒ2 に流れる電流ｉ2 は、 ｉ2 ＝（−Ｖi ）／Ｒ2 ＝Ｖo ／Ｒ3 …(7) となり、出力電圧Ｖo は Ｖo ＝−（Ｒ3 ／Ｒ2 ）・Ｖi ＞０ …(8) となる。それによりオペアンプOP2 のゲインＧは、 Ｇ＝−（Ｒ3 ／Ｒ2 ） …(9) となる。
i がＶi ≦０の場合には、モータ電流検出回路はダイオ
ードＤ6 が非導通となり、図３に示す回路となって動作
し、オペアンプOP1 はバッファとして、オペアンプOP2
は入力電圧Ｖi を入力とする反転増幅動作をする。そし
て抵抗Ｒ2 に流れる電流ｉ2 は、 ｉ2 ＝（−Ｖi ）／Ｒ2 ＝Ｖo ／Ｒ3 …(7) となり、出力電圧Ｖo は Ｖo ＝−（Ｒ3 ／Ｒ2 ）・Ｖi ＞０ …(8) となる。それによりオペアンプOP2 のゲインＧは、 Ｇ＝−（Ｒ3 ／Ｒ2 ） …(9) となる。
【００２１】このようにして、モータ電流検出回路にお
いて、モータ駆動電流Ｉf 、回生電流Ｉr の双方向の電
流のゲインの絶対値を等しくするための 〔１＋｛（Ｒ2 ＋Ｒ3 ）／Ｒ1 ｝〕＝（Ｒ3 ／Ｒ2 ） の関係が成立する。これにより、モータ駆動電流Ｉf 及
び回生電流Ｉr を同じ精度で検出できる。なお、ダイオ
ードＤ5 ，Ｄ6 に例えばアナログスイッチを用いて、こ
れをオン, オフするようにしても同様の効果を得ること
ができる。
いて、モータ駆動電流Ｉf 、回生電流Ｉr の双方向の電
流のゲインの絶対値を等しくするための 〔１＋｛（Ｒ2 ＋Ｒ3 ）／Ｒ1 ｝〕＝（Ｒ3 ／Ｒ2 ） の関係が成立する。これにより、モータ駆動電流Ｉf 及
び回生電流Ｉr を同じ精度で検出できる。なお、ダイオ
ードＤ5 ，Ｄ6 に例えばアナログスイッチを用いて、こ
れをオン, オフするようにしても同様の効果を得ること
ができる。
【００２２】図４は本発明に係るモータ電流検出装置の
他の実施例の構成を示すブロック図である。負電極を接
地しているバッテリＢの正電極はシャント抵抗Ｒs を介
してモータ駆動回路MDの一側端子Ｐと接続されている。
シャント抵抗Ｒs の一側端子は抵抗Ｒ20を介してオペア
ンプOP1 の非反転入力端子＋と接続されており、非反転
入力端子＋は抵抗Ｒ21を介して接地されている。シャン
ト抵抗Ｒs の他側端子は抵抗Ｒ22を介してオペアンプOP
1 の反転入力端子−と接続されており、反転入力端子−
は抵抗Ｒ23を介してその出力端子と接続されている。
他の実施例の構成を示すブロック図である。負電極を接
地しているバッテリＢの正電極はシャント抵抗Ｒs を介
してモータ駆動回路MDの一側端子Ｐと接続されている。
シャント抵抗Ｒs の一側端子は抵抗Ｒ20を介してオペア
ンプOP1 の非反転入力端子＋と接続されており、非反転
入力端子＋は抵抗Ｒ21を介して接地されている。シャン
ト抵抗Ｒs の他側端子は抵抗Ｒ22を介してオペアンプOP
1 の反転入力端子−と接続されており、反転入力端子−
は抵抗Ｒ23を介してその出力端子と接続されている。
【００２３】オペアンプOP1 の出力端子は、抵抗Ｒ24を
介してオペアンプOP2 の反転入力端子−と接続され、抵
抗Ｒ25を介してオペアンプOP2 の非反転入力端子＋と接
続されている。オペアンプOP2 の反転入力端子−は抵抗
Ｒ26を介してその出力端子と接続されており、その出力
端子からモータ駆動電流及び回生電流に応じた出力電圧
Ｖo を出力するようになっている。オペアンプOP2 の非
反転入力端子＋はアナログスイッチASW を介して接地さ
れている。アナログスイッチASW には、モータ駆動電流
及び回生電流に対応してオン，オフ信号Ｓが与えられ
る。このモータ電流検出装置はオペアンプOP1 が差動増
幅回路として動作し、オペアンプOP2 はアナログスイッ
チASW のオン, オフにより、オペアンプOP2 に入力され
る入力電圧Ｖi ′を全波整流する。
介してオペアンプOP2 の反転入力端子−と接続され、抵
抗Ｒ25を介してオペアンプOP2 の非反転入力端子＋と接
続されている。オペアンプOP2 の反転入力端子−は抵抗
Ｒ26を介してその出力端子と接続されており、その出力
端子からモータ駆動電流及び回生電流に応じた出力電圧
Ｖo を出力するようになっている。オペアンプOP2 の非
反転入力端子＋はアナログスイッチASW を介して接地さ
れている。アナログスイッチASW には、モータ駆動電流
及び回生電流に対応してオン，オフ信号Ｓが与えられ
る。このモータ電流検出装置はオペアンプOP1 が差動増
幅回路として動作し、オペアンプOP2 はアナログスイッ
チASW のオン, オフにより、オペアンプOP2 に入力され
る入力電圧Ｖi ′を全波整流する。
【００２４】いま、バッテリＢからモータ駆動回路MDへ
電流が流れている場合、即ち、オペアンプOP2 へ入力さ
れる電圧Ｖi ′がＶi ′≧０のときにはアナログスイッ
チASW をオフさせる。そうすると出力電圧Ｖo はＶo ＝
Ｖi ′となる。
電流が流れている場合、即ち、オペアンプOP2 へ入力さ
れる電圧Ｖi ′がＶi ′≧０のときにはアナログスイッ
チASW をオフさせる。そうすると出力電圧Ｖo はＶo ＝
Ｖi ′となる。
【００２５】一方、モータ駆動回路MDからバッテリＢへ
回生電流が流れている場合は、即ちＶi ′＜０のときは
アナログスイッチASW をオンさせる。それによりＶo ＝
−Ｖi ′となる（但し、Ｒ24＝Ｒ26のとき）。このよう
にしてシャント抵抗Ｒs に流れる双方向の電流を、それ
に応じた出力電圧Ｖo として検出できる。
回生電流が流れている場合は、即ちＶi ′＜０のときは
アナログスイッチASW をオンさせる。それによりＶo ＝
−Ｖi ′となる（但し、Ｒ24＝Ｒ26のとき）。このよう
にしてシャント抵抗Ｒs に流れる双方向の電流を、それ
に応じた出力電圧Ｖo として検出できる。
【００２６】なお、本実施例は電動パワーステアリング
装置における場合について説明したが、それ以外の用途
に用いる直流モータであっても同様の効果が得られるの
は勿論である。
装置における場合について説明したが、それ以外の用途
に用いる直流モータであっても同様の効果が得られるの
は勿論である。
【００２７】
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、電
源からモータに流れるモータ駆動電流及びモータから電
源に流れる回生電流をいずれも高精度に検出することが
できる。また、従来のようなピークホールド回路及びオ
フセット電圧補償回路を必要としないから、回路が極め
て簡単になり小型化できる等の優れた効果を奏する。
源からモータに流れるモータ駆動電流及びモータから電
源に流れる回生電流をいずれも高精度に検出することが
できる。また、従来のようなピークホールド回路及びオ
フセット電圧補償回路を必要としないから、回路が極め
て簡単になり小型化できる等の優れた効果を奏する。
【図１】本発明に係るモータ電流検出装置の構成を示す
ブロック図である。
ブロック図である。
【図２】モータ駆動電流を検出するときのオペアンプの
動作説明図である。
動作説明図である。
【図３】回生電流を検出するときのオペアンプの動作説
明図である。
明図である。
【図４】モータ電流検出装置の他の実施例の構成を示す
ブロック図である。
ブロック図である。
【図５】電動パワーステアリング装置における従来のモ
ータ電流検出装置をモータ駆動回路とともに示すブロッ
ク図である。
ータ電流検出装置をモータ駆動回路とともに示すブロッ
ク図である。
【符号の説明】 Ｒs シャント抵抗 Ｄ5 ，Ｄ6 ダイオード OP1 ，OP2 オペアンプ Ｍ 直流モータ Ｂ バッテリ Ｓ1 〜Ｓ4 スイッチ素子
Claims (5)
- 【請求項１】 電源と接続されているモータ駆動回路を
チョッパ制御により駆動したモータの電流を検出するモ
ータ電流検出装置において、前記電源から前記モータへ
流れる電流を検出する第１電流検出手段と、モータから
電源へ流れる電流を検出する第２電流検出手段とを備
え、前記第１電流検出手段及び前記第２電流検出手段の
ゲインを等しくしてあることを特徴とするモータ電流検
出装置。 - 【請求項２】 前記第１電流検出手段及び前記第２電流
検出手段にオペアンプを用いている請求項１記載のモー
タ電流検出装置。 - 【請求項３】 前記第１電流検出手段の検出出力をダイ
オードを介して前記第２電流検出手段へ入力すべく構成
してある請求項１記載のモータ電流検出装置。 - 【請求項４】 前記第１電流検出手段及び前記第２電流
検出手段のゲインを、オペアンプに接続された抵抗の抵
抗値により定めている請求項１記載のモータ電流検出装
置。 - 【請求項５】 前記第２電流検出手段の入力端子を、電
源からモータへ流れる電流及びモータから電源へ流れる
電流に応じて開閉する開閉手段を介して接地してある請
求項１記載のモータ電流検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25780393A JPH0795796A (ja) | 1993-09-20 | 1993-09-20 | モータ電流検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25780393A JPH0795796A (ja) | 1993-09-20 | 1993-09-20 | モータ電流検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0795796A true JPH0795796A (ja) | 1995-04-07 |
Family
ID=17311332
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25780393A Pending JPH0795796A (ja) | 1993-09-20 | 1993-09-20 | モータ電流検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0795796A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20020030575A (ko) * | 2000-10-19 | 2002-04-25 | 밍 루 | 직류 모터 구동부의 전류 모니터 장치 |
| JP2006087161A (ja) * | 2004-09-14 | 2006-03-30 | Rohm Co Ltd | モータ駆動装置 |
| US7340339B1 (en) * | 2003-02-14 | 2008-03-04 | Caterpillar Inc. | Power management system |
| CN103913621A (zh) * | 2013-01-07 | 2014-07-09 | 致茂电子(苏州)有限公司 | 马达监测系统及其电流侦测装置 |
-
1993
- 1993-09-20 JP JP25780393A patent/JPH0795796A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20020030575A (ko) * | 2000-10-19 | 2002-04-25 | 밍 루 | 직류 모터 구동부의 전류 모니터 장치 |
| US7340339B1 (en) * | 2003-02-14 | 2008-03-04 | Caterpillar Inc. | Power management system |
| JP2006087161A (ja) * | 2004-09-14 | 2006-03-30 | Rohm Co Ltd | モータ駆動装置 |
| CN103913621A (zh) * | 2013-01-07 | 2014-07-09 | 致茂电子(苏州)有限公司 | 马达监测系统及其电流侦测装置 |
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