特許 7413964 モータ制御装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-01-05

(45)【発行日】2024-01-16

(54)【発明の名称】モータ制御装置

(51)【国際特許分類】

   H02P 5/68 20060101AFI20240109BHJP

   H02M 7/48 20070101ALI20240109BHJP

   H02P 5/46 20060101ALI20240109BHJP

   H02P 5/505 20160101ALI20240109BHJP

【ＦＩ】

H02P5/68

H02M7/48 E

H02M7/48 Z

H02P5/46 B

H02P5/505

【請求項の数】 13

(21)【出願番号】P 2020158966

(22)【出願日】2020-09-23

(65)【公開番号】P2022052527

(43)【公開日】2022-04-04

【審査請求日】2023-03-17

(73)【特許権者】

【識別番号】000004260

【氏名又は名称】株式会社デンソー

(74)【代理人】

【識別番号】110003214

【氏名又は名称】弁理士法人服部国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】柴田 悠祐

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 崇志

【審査官】佐藤 彰洋

(56)【参考文献】

【文献】特開２００９－０５５７６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１７／０３８３１７（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｐ ５／６８

Ｈ０２Ｍ ７／４８

Ｈ０２Ｐ ５／４６

Ｈ０２Ｐ ５／５０５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

車両の制動装置（９０）において、通電方向に応じて制動方向もしくは非制動方向にトルクを出力する第１モータ（７１）及び第２モータ（７２）を駆動するモータ制御装置であって、
一つの筐体（６００）内に収容されており、直流電源（Ｂｔ）の正極端子（Ｔｐ）と負極端子（Ｔｎ）との間に並列に接続された第１レッグ（５１）、第２レッグ（５２）及び第３レッグ（５３）の三つのレッグを有し、各前記レッグは、前記正極端子に接続された正側スイッチ素子（Ｓ１Ｈ、Ｓ２Ｈ、Ｓ３Ｈ）と前記負極端子に接続された負側スイッチ素子（Ｓ１Ｌ、Ｓ２Ｌ、Ｓ３Ｌ）とが素子間接続点（Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３）を介して直列接続されており、前記直流電源の電力を変換して前記第１モータ及び前記第２モータに供給可能な電力変換器（４５）と、
各前記レッグの前記正側スイッチ素子及び前記負側スイッチ素子を操作し、前記第１モータ及び前記第２モータへの通電を制御する制御部（４０）と、
を備え、
前記第１レッグの前記素子間接続点は、前記第１モータの一方の端子に接続され、
前記第３レッグの前記素子間接続点は、前記第２モータの一方の端子に接続され、
前記第２レッグの前記素子間接続点は、前記第１モータの他方の端子、及び、前記第２モータの他方の端子に接続され、
前記制御部が前記第１レッグの前記正側スイッチ素子から前記第２レッグの前記負側スイッチ素子に通電し、且つ、前記第３レッグの前記正側スイッチ素子から前記第２レッグの前記負側スイッチ素子に通電したとき、前記第１モータ及び前記第２モータは制動方向もしくは非制動方向のいずれか同じ方向にトルクを出力するように構成されており、
前記第１モータ又は前記第２モータの少なくとも一方に流れている、又は、流れると予測される電流の絶対値が電流閾値を超えているとき、前記制御部は、前記第２レッグの前記正側スイッチ素子及び前記負側スイッチ素子をスイッチング駆動するモータ制御装置。

【請求項2】

前記制御部は、前記第２レッグのスイッチング駆動において、前記正側スイッチ素子及び前記負側スイッチ素子の温度が互いに近づくようにスイッチングする請求項１に記載のモータ制御装置。

【請求項3】

前記制御部は、前記電力変換器の各スイッチ素子をＰＷＭ制御するものであり、
前記第２レッグのスイッチング周期に対する前記正側スイッチ素子のオン時間の比であるＤＵＴＹ比を０％より大きく１００％より小さい値に設定する請求項２に記載のモータ制御装置。

【請求項4】

前記制御部は、電流ピークのタイミングをずらすように前記第１モータ及び前記第２モータに通電する請求項１～３のいずれか一項に記載のモータ制御装置。

【請求項5】

前記制御部は、前記第１モータ及び前記第２モータの停止から回転への起動のタイミングを所定時間ずらす請求項４に記載のモータ制御装置。

【請求項6】

前記制御部は、前記第１モータ及び前記第２モータのうち先に通電開始した一方のモータの電流値の絶対値が閾値を一旦超えた後に下回ったとき、他方のモータの通電を開始する請求項４に記載のモータ制御装置。

【請求項7】

前記第２レッグは、前記第１レッグ及び前記第３レッグに比べ、受熱の少ない箇所、又は、放熱性の良い箇所に配置されている請求項１～６のいずれか一項に記載のモータ制御装置。

【請求項8】

前記第２レッグは、前記第２レッグと前記第１レッグとの距離（Ｄ２１）、及び、前記第２レッグと前記第３レッグとの距離（Ｄ２３）が、前記第１レッグと前記第３レッグとの距離（Ｄ１３）よりも大きくなるように配置されている請求項７に記載のモータ制御装置。

【請求項9】

前記第２レッグは、前記第１レッグ及び前記第３レッグに比べ、ヒートシンク又はコネクタ（５８）までの距離が近い箇所に配置されている請求項７または８に記載のモータ制御装置。

【請求項10】

前記三つのレッグのうちいずかの前記正側スイッチ素子もしくは前記負側スイッチ素子のうち一つ以上と直列に、又は、前記第１モータもしくは前記第２モータのうち一つ以上と直列に、電流検出器が設けられている請求項１～９のいずれか一項に記載のモータ制御装置。

【請求項11】

一つの前記電流検出器（Ｒｍ１）は、前記第１レッグの前記素子間接続点と前記第２レッグの前記素子間接続点との間において前記第１モータと直列に配置されており、
他の一つの前記電流検出器（Ｒｍ２）は、前記第３レッグの前記素子間接続点と前記第２レッグの前記素子間接続点との間において前記第２モータと直列に配置されている請求項１０に記載のモータ制御装置。

【請求項12】

前記三つのレッグの前記正側スイッチ素子の前記正極端子側における接続点を正側接続点（Ｎ０ｕ）とし、前記三つのレッグの前記負側スイッチ素子の前記負極端子側における接続点を負側接続点（Ｎ０ｄ）とすると、
前記電流検出器（Ｒ１ｕ、Ｒ１ｄ、Ｒ３ｕ、Ｒ３ｄ）は、
前記三つのレッグのうち少なくとも二つのレッグの前記素子間接続点と前記正側接続点との間、並びに、少なくとも二つのレッグの前記素子間接続点と前記負側接続点との間に配置されている請求項１０に記載のモータ制御装置。

【請求項13】

前記正側スイッチ素子及び前記負側スイッチ素子の電流又は温度の定格について、
前記第２レッグの素子の定格は、前記第１レッグ及び前記第３レッグの素子の定格よりも大きく設定されている請求項１～１２のいずれか一項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。

【背景技術】

【0002】

従来、一式で用いられる二つの直流モータへの通電を制御する装置が知られている。

【0003】

例えば特許文献１、２に開示された装置では、各直流モータに対応するＨブリッジ回路の一方のハーフブリッジ回路が共用され、三つのハーフブリッジ回路により電力変換器が構成されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特許第５７７２７２６号公報

【文献】特許第６０５２０２８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１、２の「ハーフブリッジ回路」に相当する一対の正側（もしくは上アーム）スイッチ素子と負側（もしくは下アーム）スイッチ素子との組を本明細書では「レッグ」と表す。特許文献１、２に開示された３レッグ式のブリッジ回路は、一つの共有レッグと二つの非共有レッグとから構成される。３レッグ式のブリッジ回路では、二つのＨブリッジ回路に比べスイッチ素子数が８個から６個に低減する。また、電力変換器の回路面積が低減する。

【0006】

しかし、二つのモータに同時に通電するとき、共有レッグには非共有レッグよりも大きな電流が流れるため、発熱による故障のおそれがある。

【0007】

本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、二つの直流モータに対しブリッジ回路の一レッグを共有する構成において、共有レッグの発熱を低減するモータ制御装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明によるモータ制御装置は、車両の制動装置（９０）において、通電方向に応じて制動方向もしくは非制動方向にトルクを出力する第１モータ（７１）及び第２モータ（７２）を駆動する。このモータ制御装置は、電力変換器（４５）と、制御部（４０）と、を備える。

【0009】

電力変換器は、一つの筐体（６００）内に収容されており、直流電源（Ｂｔ）の正極端子（Ｔｐ）と負極端子（Ｔｎ）との間に並列に接続された第１レッグ（５１）、第２レッグ（５２）及び第３レッグ（５３）の三つのレッグを有する。各レッグは、正極端子に接続された正側スイッチ素子（Ｓ１Ｈ、Ｓ２Ｈ、Ｓ３Ｈ）と負極端子に接続された負側スイッチ素子（Ｓ１Ｌ、Ｓ２Ｌ、Ｓ３Ｌ）とが素子間接続点（Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３）を介して直列接続されている。電力変換器は、直流電源の電力を変換して第１モータ及び第２モータに供給可能である。制御部は、各レッグの正側スイッチ素子及び負側スイッチ素子を操作し、第１モータ及び第２モータへの通電を制御する。

【0010】

第１レッグの素子間接続点は、第１モータの一方の端子に接続される。第３レッグの素子間接続点は、第２モータの一方の端子に接続される。第２レッグの素子間接続点は、第１モータの他方の端子、及び、第２モータの他方の端子に接続される。すなわち、第２レッグが共有レッグをなし、第１レッグ及び第３レッグが非共有レッグをなす。

【0011】

制御部が第１レッグの正側スイッチ素子から第２レッグの負側スイッチ素子に通電し、且つ、第３レッグの正側スイッチ素子から第２レッグの負側スイッチ素子に通電したとき、第１モータ及び第２モータは制動方向もしくは非制動方向のいずれか同じ方向にトルクを出力するように構成されている。

【0012】

制御部は、第１モータ又は第２モータの少なくとも一方に流れている、又は、流れると予測される電流の絶対値が電流閾値を超えているとき、第２レッグの正側スイッチ素子及び負側スイッチ素子をスイッチング駆動する。「流れると予測される電流」とは、例えば回路のスペックや実験データに基づいて予測される電流、或いは、過去から現在までの電流検出値の推移から予測される未来の電流を意味する。

【0013】

本発明では、第２レッグの正側スイッチ素子又は負側スイッチ素子の一方を常時ＯＮするのでなく、還流電流が流れるようにスイッチング駆動する。これにより、最大の瞬時電流は変わらなくても、流れる電流が両スイッチ素子に時間的に分担されるため、一素子あたりの発熱を低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本実施形態のモータ制御装置が適用される車両の制動装置の全体構成図。

【図2】図１のＩＩ部拡大図。

【図3】各実施形態によるモータ制御装置の構成図。

【図4】（ａ）正方向通電時、（ｂ）逆方向通電時における発熱を説明する図。

【図5】比較例１の通電方法を示すタイムチャート。

【図6】比較例２の通電方法を示すタイムチャート。

【図7】通電タイミングをずらした期間におけるスイッチ動作を説明する図。

【図8】第１実施形態による通電方法を示すタイムチャート。

【図9】モータ通電の印加電圧とトルク－回転速度特性との関係を示す図。

【図10】第１実施形態による通電方法のフローチャート（１）。

【図11】第１実施形態による通電方法のフローチャート（２）。

【図12】第２実施形態による通電方法を示すタイムチャート。

【図13】シャント抵抗の第１類配置例を示す図。

【図14】シャント抵抗の第２類配置例を示す図。

【図15】シャント抵抗のその他配置例（１）を示す図。

【図16】シャント抵抗のその他配置例（２）を示す図。

【図17】シャント抵抗のその他配置例（３）を示す図。

【図18】第３実施形態による各レッグの素子定格を比較する図。

【図19】第４実施形態による基板配置を示す図。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、本発明のモータ制御装置の複数の実施形態を図面に基づいて説明する。本実施形態のモータ制御装置は、車両の制御装置において、駐車時に右左後輪をロックする二つの電動パーキングブレーキモータを駆動する「電動パーキングブレーキモータ制御装置」として機能する。

【0016】

［制動装置の全体構成］
最初に図１、図２を参照し、車両の制動装置の全体構成について説明する。制動装置９０は、「電動液圧制御機能」及び「電動パーキングブレーキ機能」を有する。自動車技術分野において一般に「電動液圧制御」は、「ＥＳＣ」すなわち電動安定化制御に関連する制御として知られている。安定化制御には、狭義の制動制御の他、システムにより、アンチロックブレーキ制御、車両挙動安定化制御、坂道発進補助制御、トラクション制御、車両追従制御、車線逸脱回避制御、障害物回避制御等が含まれる場合がある。電動パーキングブレーキ（以下「ＥＰＢ」）機能は、駐車時に車輪をロックする機能である。

【0017】

図１に示すように、制動装置９０は、制動制御ＥＣＵ１０、液圧発生装置８０、ブレーキペダル９１、ＥＰＢスイッチ９４、各車輪の制動部９５Ｒ、９５Ｌ、９６Ｒ、９６Ｌ、車輪速センサ９７等を備える。また、図１に示す、いわゆる「モータ・オン・キャリパタイプ」の制動装置では、右左の後輪に一つずつ、計二つのＥＰＢモータ７１、７２が設けられている。

【0018】

図１において太実線は液圧経路を示し、破線矢印は電気信号を示す。ブレーキペダル９１が踏まれると、液圧発生装置８０に液圧が供給されるとともに制動制御ＥＣＵ１０に電気信号が送信される。ＥＰＢスイッチ９４が操作されると、制動制御ＥＣＵ１０内のＥＰＢモータ制御装置４００に電気信号が送信される。

【0019】

制動制御ＥＣＵ１０は、電動液圧制御に関する構成として、ＥＳＣ（電動液圧）制御部２０及びＥＳＣ電力変換器２５を含む。ＥＳＣ制御部２０は、ＥＳＣ電力変換器２５からの電力供給によりＥＳＣモータ８３を回転させて液圧アクチュエータ８５を駆動することで、液圧発生装置８０の制動用液圧を制御する。代表的に液圧は油圧であり、液圧アクチュエータは油圧ポンプや油圧シリンダである。また、ＥＳＣモータ８３は例えば三相モータであり、ＥＳＣ電力変換器２５は三相インバータ回路である。

【0020】

また制動制御ＥＣＵ１０は、ＥＰＢ制御に関する構成として、ＥＰＢ制御部４０及びＥＰＢ電力変換器４５を含む。ＥＰＢ制御部４０は、ＥＰＢ電力変換器４５からの電力供給により二つのＥＰＢモータ７１、７２を駆動し、駐車時に右左の後輪をロックする。本実施形態では、ＥＰＢモータ７１、７２は直流モータで構成されている。ＥＰＢ電力変換器４５は、後述する「３レッグブリッジ回路」で構成されている。制動制御ＥＣＵ１０のうち、ＥＰＢ制御部４０及びＥＰＢ電力変換器４５を含む部分を「ＥＰＢモータ制御装置４００」と表す。

【0021】

液圧発生装置８０の液圧アクチュエータ８５は、ＥＳＣモータ８３の出力により駆動され、前輪制動部９５Ｒ、９５Ｌ、及び、後輪制動部９６Ｒ、９６Ｌに制動用液圧を供給する。後輪制動部９６Ｒ、９６Ｌには、駐車時にそれぞれ第１ＥＰＢモータ７１及び第２ＥＰＢモータ７２の出力が作用する。車輪速センサ９７は、各車輪の回転速度を検出して制動制御ＥＣＵ１０に通知する。

【0022】

図２に右後輪制動部９６Ｒの構成を例示する。第１ＥＰＢモータ７１の出力により後輪制動部９６Ｒのブレーキパッド９６５がブレーキディスク９６６に押し付けられることにより、車輪がロックされる。また、停車時及び走行時を通じ、液圧発生装置８０から供給される液圧によりブレーキパッド９６５がブレーキディスク９６６に押し付けられることにより、車輪がロックされる。

【0023】

［ＥＰＢモータ制御装置の構成］
次に図３を参照し、ＥＰＢモータ制御装置４００の構成を説明する。以下では、図１の要素名称における「ＥＰＢ」を省略する。つまり、ＥＰＢモータ制御装置４００、ＥＰＢ制御部４０及びＥＰＢ電力変換器４５を、「モータ制御装置４００」、「制御部４０」及び「電力変換器４５」と表す。また、第１ＥＰＢモータ７１を「第１モータ７１」と表し、第２ＥＰＢモータ７２を「第２モータ７２」と表す。

【0024】

制御部４０は、マイコン、駆動回路等で構成され、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏ、及び、これらの構成を接続するバスライン等を備えている。制御部４０は、ＲＯＭ等の実体的なメモリ装置（すなわち、読み出し可能非一時的有形記録媒体）に予め記憶されたプログラムをＣＰＵで実行することによるソフトウェア処理や、専用の電子回路によるハードウェア処理による制御を実行する。

【0025】

電力変換器４５は、直流電源Ｂｔの正極端子Ｔｐと負極端子Ｔｎとの間に並列に接続された第１レッグ５１、第２レッグ５２及び第３レッグ５３の三つのレッグを有する。直流電源Ｂｔの電圧は例えば１２［Ｖ］である。三つのレッグ５１、５２、５３は一つの筐体６００内に収容されており、例えば同一の基板上に実装されている。このように電力変換器４５は、「３レッグブリッジ回路」で構成されており、直流電源Ｂｔの電力を変換して第１モータ７１及び第２モータ７２に供給可能である。

【0026】

第１レッグ５１は、正極端子Ｔｐに接続された正側スイッチ素子Ｓ１Ｈと、負極端子Ｔｎに接続された負側スイッチ素子Ｓ１Ｌとが素子間接続点Ｎ１を介して直列接続されている。第２レッグ５２は、正極端子Ｔｐに接続された正側スイッチ素子Ｓ２Ｈと、負極端子Ｔｎに接続された負側スイッチ素子Ｓ２Ｌとが素子間接続点Ｎ２を介して直列接続されている。第３レッグ５３は、正極端子Ｔｐに接続された正側スイッチ素子Ｓ３Ｈと、負極端子Ｔｎに接続された負側スイッチ素子Ｓ３Ｌとが素子間接続点Ｎ３を介して直列接続されている。正側スイッチ素子Ｓ１Ｈ、Ｓ２Ｈ、Ｓ３Ｈ、及び、負側スイッチ素子Ｓ１Ｌ、Ｓ２Ｌ、Ｓ３Ｌは、例えばＭＯＳＦＥＴで構成されている。

【0027】

第１レッグ５１の素子間接続点Ｎ１は、第１モータ７１の一方の端子に接続される。第３レッグ５３の素子間接続点Ｎ３は、第２モータ７２の一方の端子に接続される。第２レッグ５２の素子間接続点Ｎ２は、第１モータ７１の他方の端子、及び、第２モータ７２の他方の端子に接続される。制御部４０は、各レッグ５１、５２、５３の正側スイッチ素子Ｓ１Ｈ、Ｓ２Ｈ、Ｓ３Ｈ及び負側スイッチ素子Ｓ１Ｌ、Ｓ２Ｌ、Ｓ３Ｌを操作し、第１モータ７１及び第２モータ７２への通電を制御する。

【0028】

三つのレッグ５１、５２、５３の正側スイッチ素子Ｓ１Ｈ、Ｓ２Ｈ、Ｓ３Ｈの正極端子Ｔｐ側における接続点を正側接続点Ｎ０ｕとする。また、三つのレッグ５１、５２、５３の負側スイッチ素子Ｓ１Ｌ、Ｓ２Ｌ、Ｓ３Ｌの負極端子Ｔｎ側における接続点を負側接続点Ｎ０ｄとする。図３の構成例では、各レッグの素子間接続点Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３と正側接続点Ｎ０ｕとの間、及び、各レッグの素子間接続点Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３と負側接続点Ｎ０ｄとの間に「電流検出器」としてのシャント抵抗Ｒ１ｕ、Ｒ１ｄ、Ｒ２ｕ、Ｒ２ｄ、Ｒ３ｕ、Ｒ３ｄが配置されている。電流検出に関する詳細は後述する。なお、図３のシャント抵抗の配置構成は、図１４（ｂ）に相当する。

【0029】

ここで、実線矢印で示すように、第１レッグ５１の正側スイッチ素子Ｓ１Ｈから第１モータ７１を通って第２レッグ５２の負側スイッチ素子Ｓ２Ｌに流れる電流方向を正方向とする。同じく、第３レッグ５３の正側スイッチ素子Ｓ３Ｈから第２モータ７２を通って第２レッグ５２の負側スイッチ素子Ｓ２Ｌに流れる電流方向を正方向とする。

【0030】

逆に、破線矢印で示すように、第２レッグ５２の正側スイッチ素子Ｓ２Ｈから第１モータ７１を通って第１レッグ５１の負側スイッチ素子Ｓ１Ｌに流れる電流方向を負方向とする。同じく、第２レッグ５２の正側スイッチ素子Ｓ２Ｈから第２モータ７２を通って第３レッグ５３の負側スイッチ素子Ｓ３Ｌに流れる電流方向を負方向とする。

【0031】

第１モータ７１及び第２モータ７２に「正方向に通電」するとは、第１レッグ５１の正側スイッチ素子Ｓ１Ｈから第２レッグ５２の負側スイッチ素子Ｓ２Ｌに通電し、且つ、第３レッグ５３の正側スイッチ素子Ｓ３Ｈから第２レッグ５２の負側スイッチ素子Ｓ２Ｌに通電することをいう。第１モータ７１及び第２モータ７２に「負方向に通電」するとは、第２レッグ５２の正側スイッチ素子Ｓ２Ｈから第１レッグ５１の負側スイッチ素子Ｓ１Ｌに通電し、且つ、第２レッグ５２の正側スイッチ素子Ｓ２Ｈから第３レッグ５３の負側スイッチ素子Ｓ３Ｌに通電することをいう。

【0032】

一構成例では、制御部４０が正方向に通電したとき、第１モータ７１及び第２モータ７２はいずれも制動方向にトルクを出力し、制御部４０が負方向に通電したとき、第１モータ７１及び第２モータ７２はいずれも非制動方向にトルクを出力する。モータ７１、７２が制動方向にトルクを出力すると、後輪制動部９６Ｒ、９６Ｌは車輪をロックし、非制動方向にトルクを出力すると、後輪制動部９６Ｒ、９６Ｌはロックを解除する。

【0033】

他の構成例では逆に、制御部４０が正方向に通電したとき、第１モータ７１及び第２モータ７２はいずれも非制動方向にトルクを出力し、制御部４０が負方向に通電したとき、第１モータ７１及び第２モータ７２はいずれも制動方向にトルクを出力してもよい。

【0034】

要するに本実施形態のモータ制御装置４００は、制御部４０が正方向に通電したとき、第１モータ７１及び第２モータ７２は制動方向もしくは非制動方向いずれかの同じ方向にトルクを出力するように構成されている。また、制御部４０が負方向に通電したとき、第１モータ７１及び第２モータ７２は、正方向に通電したときとは反対方向にトルクを出力するように構成されている。

【0035】

次に図４を参照し、３レッグブリッジ回路構成の電力変換器４５における課題について説明する。図４の上側には正方向通電時、下側には負方向通電時の電流経路及び電流量を示す。太いブロック矢印は、電流量が大きいことを表す。３レッグブリッジ回路では、二つのモータ７１、７２に同時に通電したとき、共有レッグである第２レッグ５２のスイッチ素子Ｓ２Ｈ、Ｓ２Ｌに流れる電流が大きくなり、発熱による故障のおそれが生じる。

【0036】

そこで本実施形態では、二つの直流モータに対しブリッジ回路の一レッグを共有する構成において、共有レッグの発熱を低減することを目的とする。第１、第２実施形態では、通電方法の変更により共有レッグの発熱低減を図る。第３、第４実施形態では、通電方法に加え、さらにハード構成面での方策が付加される。

【0037】

（第１、第２実施形態）
図５～図１２を参照し、第１、第２実施形態による通電方法について、タイムチャートを中心に説明する。以下、通電方法の説明では、制御部、第１－第３レッグ、第１モータ、第２モータ等の符号の記載を省略する。図８及び図１２のタイムチャートでは、単位時間毎に区切られた時間軸を用いて動作を模式的に示す。時間軸の一目盛は時間単位［τ］の２単位分（２τ）に相当し、各目盛には、ｔ０、ｔ２・・・というように偶数の時刻を記す。各目盛の中間の点が奇数の時刻に相当する。

【0038】

正側及び負側スイッチ素子は相補的にオン、オフすることを前提とし、縦軸における各レッグのＤＵＴＹ比は、「スイッチング周期に対する正側スイッチ素子のオン時間の比」を意味する。ＤＵＴＹ比０％のとき、正側スイッチ素子がオフ、負側スイッチ素子がオンであり、ＤＵＴＹ比１００％のとき、正側スイッチ素子がオン、負側スイッチ素子がオフである。各タイムチャートでは、第１レッグ及び第３レッグのＤＵＴＹ比が１００％のとき正方向に通電される例を示すが、逆に第１レッグ及び第３レッグのＤＵＴＹ比が０％のとき正方向に通電されてもよい。その場合、図中の１００％と０％とが反転する。

【0039】

第１、第２実施形態の説明に先立ち、図５、図６のタイムチャートを参照し、比較例の通電方法について説明する。図５に示す比較例１では、各レッグは、ＤＵＴＹ比０％又は１００％でのみ動作する。すなわち、各モータの回転中、対応するレッグのスイッチ素子は、常時オフ又は常時オンのいずれかとなる。また、比較例１では、第１モータ及び第２モータは停止から同時に回転開始（すなわち起動）し、且つ、同時に回転終了する。

【0040】

時刻ｔ０～ｔ１２の期間には、第１レッグ及び第３レッグがＤＵＴＹ比１００％、第２レッグがＤＵＴＹ比０％で通電され、第１モータ及び第２モータに正電流が流れる。時刻ｔ１６～ｔ２８の期間には、第１レッグ及び第３レッグがＤＵＴＹ比０％、第２レッグがＤＵＴＹ比１００％で通電され、第１モータ及び第２モータに負電流が流れる。網掛け部に示すように、時刻ｔ０直後の正電流、及び、時刻ｔ１６直後の負電流の絶対値は、電流閾値を超えている。

【0041】

つまり、第１モータ及び第２モータの電流ピークのタイミングが重なっており、第２レッグのスイッチ素子に大電流が流れる。また図の上部に、正電流通電時におけるモータ回転量θｍ１、θｍ２の変化を示す。比較例１では、初期位置θ０から制御目標θｔｇｔまでの第１モータの回転量θｍ１の線と第２モータの回転量θｍ２の線とが重なっている。

【0042】

図６に示す比較例２では、各レッグは、比較例１と同様にＤＵＴＹ比０％又は１００％でのみ動作する。また、比較例２では、第１モータと第２モータとの起動タイミングを、所定時間として２τずらす。起動タイミングをずらすことの意義は、第１実施形態の説明において後述する。

【0043】

比較例１との相違点として、第３レッグのＤＵＴＹ比は、時刻ｔ０～ｔ２で０％、時刻ｔ１２～ｔ１４で１００％、時刻ｔ１６～ｔ１８で１００％である。また、第１レッグのＤＵＴＹ比は、時刻ｔ２８～ｔ３０で１００％である。これにより、第１モータには時刻ｔ０～ｔ１２の期間に正電流が流れるのに対し、第２モータには時刻ｔ２～ｔ１４の期間に正電流が流れる。また、第１モータには時刻ｔ１６～ｔ２８の期間に負電流が流れるのに対し、第２モータには時刻ｔ１８～ｔ３０の期間に負電流が流れる。

【0044】

比較例２では、第２モータの通電期間の長さ（１２τ）を維持したまま、第１モータの通電期間に対して所定時間オフセットさせる。そのため、初期位置θ０から制御目標θｔｇｔまでの第１モータの回転量θｍ１の線と第２モータの回転量θｍ２の線とは平行になる。つまり、終了時間差Δｅは、起動時間差Δｓと等しい２τの長さとなる。そのため、ＥＰＢブレーキでの右左輪の制動タイミングにずれが生じる可能性がある。

【0045】

なお、通電タイミングをずらした期間におけるスイッチ動作の詳細について図７を参照して補足する。時刻ｔ０～ｔ２の期間には第３レッグの負側スイッチＳ３Ｌがオンするため、上側の図で破線の電流経路が形成される。また、時刻ｔ１６～ｔ１８の期間には第３レッグの正側スイッチＳ３Ｈがオンするため、下側の図で破線の電流経路が形成される。時刻ｔ１２～ｔ１４の期間、及び、時刻ｔ２８～ｔ３０の期間の第１レッグについても同様である。

【0046】

しかし、スイッチ素子の抵抗はモータ巻線の抵抗に比べて極めて小さいため、比較例２では破線経路に流れる電流が無視される。ただし、回路の抵抗値によって破線経路の電流が完全に無視できない場合、これらの期間において、第１レッグ又は第３レッグの正側スイッチ素子及び負側スイッチ素子を共にオフするように操作してもよい。

【0047】

次に図８を参照し、第１実施形態の通電方法について説明する。タイミングチャートの書式は、比較例の図５、図６に準ずる。まず第１、第２実施形態に共通の事項として、制御部４０はＥＰＢスイッチ９４が操作されると通電開始する。制御部４０は、例えばモータに流れる電流が所定値以上、或いは、電流の積算値が所定値以上になったら、パーキングブレーキが十分にロック、又はロック解除したと判定し、通電を終了する。

【0048】

本実施形態では、共有レッグの発熱低減を図り、第１モータ又は第２モータの少なくとも一方に流れている、又は、流れると予測される電流の絶対値が電流閾値を超えているとき、制御部は、第２レッグの正側スイッチ素子及び負側スイッチ素子をスイッチング駆動する。「流れている電流」は、シャント抵抗等の電流検出器による電流検出値もしくは推定値、又は、電流と相関する他の物理量の検出値もしくは推定値に基づいて判断される。

【0049】

「流れると予測される電流」とは、例えば回路のスペックや実験データに基づいて予測される電流、或いは、過去から現在までの電流検出値の推移から予測される未来の電流を意味する。例えばモータ通電時のピーク電流が必ず電流閾値を超えることがわかっている場合、制御部は、モータ通電時に常にスイッチング駆動するようにしてもよい。

【0050】

比較例でも説明した通り、この通電方法では、制御部が電力変換器の各スイッチ素子をＰＷＭ制御し、ＤＵＴＹ比によりスイッチング駆動する構成を想定する。例えば第２レッグの正側スイッチ素子及び負側スイッチ素子の定格が同等であり、且つ、基板配置による受熱特性や放熱特性が同等であることを前提とする。この場合、正側スイッチ素子及び負側スイッチ素子のオン時間が略一致するように、スイッチング駆動のＤＵＴＹ比が略５０％に設定されることが好ましい。

【0051】

具体的に図８を参照すると、第１実施形態では、時刻ｔ０～ｔ３の期間、及び、時刻ｔ１１～ｔ１９の期間等において第２レッグのＤＵＴＹ比が５０％に設定され、スイッチング駆動される。特に第１実施形態の制御部は、後述の第２実施形態に対し、一方向の通電あたり一回、第２レッグをスイッチング駆動して電流及び発熱を分散させる。モータの動き始めには大電流が流れるが電圧は低い。つまり通電開始時には高電圧が必要ないため、第２レッグのＤＵＴＹ比を５０％にすることによる影響はないと考えられる。

【0052】

図９に、モータ通電の印加電圧とトルク－回転速度特性との関係を示す。起動時、すなわち回転速度が０のときのトルクは、電圧が高いほど大きくなる。電圧Ｖの時の高電圧域特性は、無負荷回転速度Ｎｏと起動時トルクＴｓとを結ぶ線で示される。電圧（１／２）Ｖの時の低電圧域特性は、無負荷回転速度（Ｎｏ／２）と起動時トルク（Ｔｓ／２）とを結ぶ線で示される。したがって、起動時の必要トルクが（Ｔｓ／２）であれば、ＤＵＴＹ比５０％で起動可能である。また、矢印で示すように、起動後にＤＵＴＹ比１００％に変更することで、ロックまでの所要時間の短縮や上述比較例と同等のロックトルクの確保が可能となる。

【0053】

また、制御部は、電流ピークのタイミングをずらすように第１モータ及び第２モータに通電する。具体的に制御部は、第１モータ及び第２モータの停止から回転への起動のタイミングをずらす。図８に実線で示す例では、制御部は正方向通電時、時刻ｔ０に第１モータを起動し、所定時間２τ後の時刻ｔ２に第２モータを起動する。また、制御部は負方向通電時、時刻ｔ１６に第１モータを起動し、所定時間２τ後の時刻ｔ１８に第２モータを起動する。この点は、図６に示す比較例２と同様である。このように、起動タイミングをずらす量は固定値でもよい。

【0054】

或いは、二点鎖線で示すように、制御部は、第１モータ及び第２モータのうち先に通電開始した一方のモータ（この例では第１モータ）の電流の絶対値が閾値を一旦超えた後に下回ったとき、他方のモータ（この例では第２モータ）の通電を開始してもよい。

【0055】

また、図８の例では制御部は、第２モータの正電流値が閾値を下回った時刻ｔ３に、第２レッグのＤＵＴＹ比を５０％から０％に移行し、負電流の絶対値が閾値を下回った時刻ｔ１９に、第２レッグのＤＵＴＹ比を５０％から１００％に移行する。この例に限らず、ＤＵＴＹ比を５０％から０％又は１００％に移行するタイミングが固定値に設定されてもよい。

【0056】

さらに図８の例では、正方向通電から負方向通電へ移行する時刻ｔ１３～ｔ１６の期間等において、非共有レッグである第１レッグ５１及び第３レッグ５３もＤＵＴＹ比５０％でスイッチング駆動される。時刻ｔ１３～ｔ１６の期間、三つのレッグ５１、５２、５３が同期してスイッチング駆動することで、モータ７１、７２に電流は流れない。なお、ｔ１２～ｔ１３における第１レッグ５１のＤＵＴＹ比０％の期間、ｔ２８～ｔ２９における第３レッグ５３のＤＵＴＹ比１００％の期間について、比較例２と同様に図７の破線経路の電流は無視される。

【0057】

正方向通電時におけるモータ回転量θｍ１、θｍ２の変化を示す図において、第２レッグのＤＵＴＹ比が５０％である時刻ｔ０～ｔ３の期間は電圧が低いため、モータ回転量θｍ１、θｍ２の変化の傾きが相対的に小さくなる。したがって、モータ回転量θｍ１、θｍ２は折れ線状に表れる。また、比較例２に対し第２レッグのＤＵＴＹ比が５０％の期間が設けられ、第２モータが第１モータに比べてＤｕｔｙ比１００％駆動の割合が大きくなる。そのため、第２モータの回転量θｍ２が第１モータの回転量θｍ１よりも早く増加し、制御目標θｔｇｔに到達する終了時間差Δｅ（１τ）が起動時間差Δｓ（２τ）よりも小さくなる。

【0058】

以上のように第１実施形態では、第２レッグの正側スイッチ素子又は負側スイッチ素子の一方を常時ＯＮするのでなく、還流電流が流れるようにスイッチング駆動する。これにより、最大の瞬時電流は変わらなくても、流れる電流が両スイッチ素子に時間的に分担されるため、一素子あたりの発熱を低減することができる。また、スイッチング駆動のＤＵＴＹ比を５０％とすることで、正側スイッチ及び負側スイッチの発熱がほぼ均等になり、発熱のピークを効果的に下げることができる。つまり、正側スイッチ素子及び負側スイッチ素子の温度が互いに近づくようにスイッチングされる。

【0059】

また、スイッチング駆動は、電流値が大きく電圧が低い期間にのみ実施することが好ましい。仮に、小電流高回転域でスイッチング駆動するとモータ回転数の低下を招くおそれがある。そこで、電流値が大きく電圧が低い期間にのみスイッチング駆動することで、小電流高回転域でのモータ回転数の低下を抑制することができる。

【0060】

さらに第１実施形態では、各モータにおける駆動電流が大きいタイミングが重ならないように通電タイミングをずらすことで、最大瞬時電流を低減することができる。よって、第２レッグの発熱が抑制される。また、終了時間差Δｅが起動時間差Δｓよりも小さくなるように通電することで、起動タイミングをずらしたとしても、ＥＰＢブレーキでの右左輪の制動タイミングのずれを小さくすることができる。

【0061】

続いて図１０、図１１のフローチャートに、本実施形態による通電方法を示す。フローチャートの説明で、記号「Ｓ」はステップを意味する。図１０のＳ１１で制御部は、第１モータ又は第２モータの少なくとも一方に流れている、又は、流れると予測される電流の絶対値が電流閾値を超えているか判断する。

【0062】

Ｓ１１でＹＥＳの場合、Ｓ１２で制御部は、第２レッグの正側スイッチＳ２Ｈ及び負側スイッチＳ２Ｌの温度が互いに近づくようにスイッチング駆動する。具体的には、制御部は、第２レッグを例えばＤＵＴＹ比５０％でスイッチング駆動する。Ｓ１１でＮＯの場合、Ｓ１３で制御部は第２レッグに固定通電、すなわちＤＵＴＹ比０％又は１００％に相当する通電を行う。

【0063】

図１１のＳ２１ではＥＰＢスイッチが操作されたか判断される。ＹＥＳの場合、第１モータ及び第２モータの同時駆動を開始するためＳ２２に移行する。Ｓ２２で制御部は、電流ピークのタイミング、具体的には、停止から回転への起動タイミングをずらすように第１モータ及び第２モータに通電する。このとき、所定時間ずらすようにしてもよい。或いは、先に通電開始した一方のモータの電流の絶対値が閾値を一旦超えた後に下回ったとき、他方のモータの通電を開始してもよい。

【0064】

（第２実施形態）
次に図１２を参照し、第２実施形態による通電方法について説明する。第２実施形態では、一方向の通電あたり初期及び終期の二回、第２レッグをスイッチング駆動して電流及び発熱を分散させる。

【0065】

正方向通電時のｔ０～ｔ３の期間、第２レッグをＤＵＴＹ比５０％でスイッチングする点は、図８の第１実施形態と同様である。その後の通電終期において、第１モータではｔ８～ｔ１２の期間、第２モータではｔ１０～ｔ１４の期間、正電流が電流閾値を超える。そこで制御部は、さらにｔ８～ｔ１４の期間、第２レッグをＤＵＴＹ比５０％でスイッチング駆動する。その結果、両モータが駆動停止する期間をはさんで、第２レッグは、ｔ８～ｔ１９の期間にわたってＤＵＴＹ比５０％のスイッチング動作を継続する。

【0066】

負方向通電時も同様に、通電終期において、第１モータではｔ２４～ｔ２８の期間、第２モータではｔ２６～ｔ３０の期間、負電流の絶対値が電流閾値を超える。そこで制御部は、さらにｔ２４以後の期間、第２レッグをＤＵＴＹ比５０％でスイッチング駆動する。第２実施形態では、第１実施形態に対し、通電終期の大電流による第２レッグの発熱をさらに低減することができる。

【0067】

［電流検出器の配置例］
次に図１３～図１７を参照し、「電流検出器」としてのシャント抵抗の配置例について説明する。本実施形態において電流検出器は、第２レッグ５２のスイッチング駆動の実施を判定するための電流検出に用いられる。各レッグに配置されるシャント抵抗の符号について、１文字目は「Ｒ」、２文字目はレッグの番号とし、３文字目は正側を「ｕ」、負側を「ｄ」とする。三つのレッグの正側接続点Ｎ０ｕと正極端子Ｔｐとの間に配置されるシャント抵抗を「正極経路のシャント抵抗Ｒ０ｕ」と表し、三つのレッグの負側接続点Ｎ０ｄと負極端子Ｔｎとの間に配置されるシャント抵抗を「負極経路のシャント抵抗Ｒ０ｄ」と表す。

【0068】

また、モータ７１、７２と直列に接続されるシャント抵抗の符号は「Ｒｍ１、Ｒｍ２」とする。各シャント抵抗に流れる電流は、シャント抵抗の「Ｒ」を「Ｉ」に代えた記号で表す。正極経路のシャント抵抗Ｒ０ｕに流れる電流を「正側合計電流Ｉ０ｕ」といい、負極経路のシャント抵抗Ｒ０ｄに流れる電流を「負側合計電流Ｉ０ｄ」という。

【0069】

図１３に第１類の配置例として、第１モータ電流Ｉｍ１及び第２モータ電流Ｉｍ２を直接検出する構成を示す。図１３（ａ）に示す基本構成４６１では、一つのシャント抵抗Ｒｍ１は、第１レッグ５１の素子間接続点Ｎ１と第２レッグ５２の素子間接続点Ｎ２との間において第１モータ７１と直列に配置されている。他の一つのシャント抵抗Ｒｍ２は、第３レッグ５３の素子間接続点Ｎ３と第２レッグ５２の素子間接続点Ｎ２との間において第２モータ７２と直列に配置されている。以下、「基本構成４６１」等の「構成」は、３レッグブリッジ回路（電力変換器）を意味する。

【0070】

図１３（ｂ）の構成４６２では、基本構成４６１に対し、正極経路のシャント抵抗Ｒ０ｕ、及び、負極経路のシャント抵抗Ｒ０ｄが追加されている。シャント抵抗Ｒｍ１により第１モータ電流Ｉｍ１が検出され、シャント抵抗Ｒｍ２により第２モータ電流Ｉｍ２が検出される。

【0071】

図１４に第２類の配置例として、第１レッグ５１及び第３レッグ５３に流れる電流を検出し、検出電流から第１モータ電流Ｉｍ１及び第２モータ電流Ｉｍ２を算出する構成を示す。図１４（ａ）に示す基本構成４７１では、第１レッグ５１及び第３レッグ５３の素子間接続点Ｎ１、Ｎ３と正側接続点Ｎ０ｕとの間、並びに、第１レッグ５１及び第３レッグ５３の素子間接続点Ｎ１、Ｎ３と負側接続点Ｎ０ｄとの間、の四箇所にシャント抵抗Ｒ１ｕ、Ｒ１ｄ、Ｒ３ｕ、Ｒ３ｄが配置されている。第２類の他の配置例では、三つのレッグ５１、５２、５３のうち少なくとも二つのレッグの素子間接続点と正側接続点Ｎ０ｕとの間、並びに、少なくとも二つのレッグの素子間接続点と負側接続点Ｎ０ｄとの間にシャント抵抗が配置されていればよい。

【0072】

各シャント抵抗Ｒ１ｕ、Ｒ１ｄ、Ｒ３ｕ、Ｒ３ｄにより、電流Ｉ１ｕ、Ｉ１ｄ、Ｉ３ｕ、Ｉ３ｄが検出される。モータ電流Ｉｍ１、Ｉｍ２は、式（１．１）、（１．２）により算出される。
Ｉｍ１＝Ｉ１ｕ－Ｉ１ｄ ・・・（１．１）
Ｉｍ２＝Ｉ３ｕ－Ｉ３ｄ ・・・（１．２）

【0073】

基本構成４７１では第２レッグ５２の電流Ｉ２ｕ、Ｉ２ｄは直接検出されず、以下の式で算出可能である。「Ｉｍ１＋Ｉｍ２≧０」のとき、第２レッグ５２の正側電流Ｉ２ｕは、負側スイッチ素子Ｓ２Ｌのスイッチタイミングに応じて式（２．１ａ）で表される。負側電流Ｉ２ｄは式（２．２）で表される。
Ｉ２ｕ＝０（Ｓ２Ｌオン時），－Ｉｍ１－Ｉｍ２（Ｓ２Ｌオフ時）・・・（２．１ａ）
Ｉ２ｄ＝Ｉｍ１＋Ｉｍ２＋Ｉ２ｕ ・・・（２．２）

【0074】

「Ｉｍ１＋Ｉｍ２＜０」のとき、第２レッグ５２の正側電流Ｉ２ｕは、正側スイッチングＳ２Ｈのスイッチタイミングに応じて式（２．１ｂ）で表される。負側電流Ｉ２ｄは式（２．２）で表される。
Ｉ２ｕ＝－Ｉｍ１－Ｉｍ２（Ｓ２Ｈオン時），０（Ｓ２Ｈオフ時）・・・（２．１ｂ）
Ｉ２ｄ＝Ｉｍ１＋Ｉｍ２＋Ｉ２ｕ ・・・（２．２）

【0075】

図１４（ｂ）の構成４７２では、基本構成４７１に対し、第２レッグ５２の素子間接続点Ｎ２と正側接続点Ｎ０ｕ及び負側接続点Ｎ０ｄとの間、の二箇所にシャント抵抗Ｒ２ｕ、Ｒ２ｄが追加されており、第２レッグ５２の電流Ｉ２ｕ、Ｉ２ｄが直接検出される。

【0076】

図１４（ｃ）の構成４７３では、基本構成４７１に対し、正極経路のシャント抵抗Ｒ０ｕ、及び、負極経路のシャント抵抗Ｒ０ｄが追加されており、正側合計電流Ｉ０ｕ及び負側合計電流Ｉ０ｄが検出される。第２レッグ５２の電流Ｉ２ｕ、Ｉ２ｄは、式（３．１）、（３．２）によっても算出可能である。
Ｉ２ｕ＝Ｉ０ｕ－Ｉ１ｕ－Ｉ３ｕ ・・・（３．１）
Ｉ２ｄ＝Ｉ０ｄ－Ｉ１ｄ－Ｉ３ｄ ・・・（３．２）

【0077】

続いて図１５～図１７に、シャント抵抗のその他の配置例を示す。その他の配置例は、モータ電流Ｉｍ１、Ｉｍ２を算出可能な構成に限らない。図１３、図１４の配置例を包括して言えば、シャント抵抗は、三つのレッグ５１、５２、５３のうちいのうちいずかの正側スイッチ素子もしくは負側スイッチ素子のうち一つ以上と直列に、又は、第１モータ７１もしくは第２モータ７２のうち一つ以上と直列に設けられている。正極経路及び負極経路のシャント抵抗Ｒ０ｕ、Ｒ０ｄは、三つのレッグ５１、５２、５３の正側スイッチ素子もしくは負側スイッチ素子に対して共通に、直列に設けられていると解釈される。図１５～図１７には、接続点Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３、Ｎ０ｕ、Ｎ０ｄの符号の図示を省略する。

【0078】

図１５（ａ）の構成４８１では、各レッグの負側スイッチ素子Ｓ１Ｌ、Ｓ２Ｌ、Ｓ３Ｌと直列にシャント抵抗Ｒ１ｄ、Ｒ２ｄ、Ｒ３ｄが設けられている。図１５（ｂ）の構成４８２では、構成４８１に対し、さらに正極経路のシャント抵抗Ｒ０ｕが設けられている。

【0079】

図１６（ａ）の構成４８３では、各レッグの正側スイッチ素子Ｓ１Ｈ、Ｓ２Ｈ、Ｓ３Ｈと直列にシャント抵抗Ｒ１ｕ、Ｒ２ｕ、Ｒ３ｕが設けられている。図１６（ｂ）の構成４８４では、構成４８３に対し、さらに負極経路のシャント抵抗Ｒ０ｄが設けられている。

【0080】

図１７（ａ）の構成４８５では、正極経路及び負極経路のシャント抵抗Ｒ０ｕ、Ｒ０ｄのシャント抵抗Ｒ０ｕ、Ｒ０ｄが設けられている。図１７（ｂ）の構成４８６では、正極経路のシャント抵抗Ｒ０ｕのみが設けられている。図１７（ｃ）の構成４８７では、負極経路のシャント抵抗Ｒ０ｄのみが設けられている。

【0081】

（第３、第４実施形態）
次に図１８、図１９を参照し、第１、第２実施形態による通電方法に加え、ハード構成面での発熱低減の方策を付加した第３、第４実施形態について説明する。第３、第４実施形態は、共有レッグである第２レッグが、非共有レッグである第１、第３レッグに比べて発熱してもよいようにする点に着目したものである。

【0082】

第３実施形態では、正側スイッチ素子及び負側スイッチ素子の電流又は温度の定格について、第２レッグ５２の素子の定格は、第１レッグ５１及び第３レッグ５３の素子の定格よりも大きく設定されている。図１８に示すように、第２レッグ５２の素子の電流定格は、第１レッグ５１及び第３レッグ５３の素子の電流定格の約２倍である。或いは、第２レッグ５２の素子の定格温度は、第１レッグ５１及び第３レッグ５３の素子の定格温度よりも高い。具体的には、第２レッグ５２の素子として第１レッグ５１及び第３レッグ５３よりも体格の大きい素子が用いられる。

【0083】

これにより、第２レッグ５２の要求仕様に合わせて全素子の定格を一律に大きくするよりも回路面積やコストを抑えられる。さらに、熱による故障が発生する場合、第１レッグ５１又は第３レッグ５３のうち一方の素子が先に故障すると推側されるため、一故障で二つのモータ７１、７２が同時に駆動できなくなる可能性を下げることができる。

【0084】

第４実施形態では、基板におけるレッグの配置に関し、第２レッグ５２は、第１レッグ５１及び第３レッグ５３に比べ、受熱の少ない箇所、又は、放熱性の良い箇所に配置されている。例えば図１９に示すように、基板５０の一方の端部にはヒートシンク（又はコネクタ）５８が設けられており、その近傍にヒートシンク（又はコネクタ）５８側から、第２レッグ５２、第１レッグ５１、第３レッグ５３の順に配置されている。第３レッグ５３に対しヒートシンク（又はコネクタ）５８と反対側には、その他の発熱部品５９（例えばシャント抵抗等）が配置されている。

【0085】

第２レッグ５２は、第２レッグ５２と第１レッグ５１との距離Ｄ２１、及び、第２レッグ５２と第３レッグ５３との距離Ｄ２３が、第１レッグ５１と第３レッグ５３との距離Ｄ１３よりも大きくなる（Ｄ２１＞Ｄ１３、Ｄ２３＞Ｄ１３）ように配置されている。すなわち、三つのレッグ５１、５２、５３間の相互の受熱やその他の発熱部品５９からの受熱に対し、第２レッグ５２は最も受熱の少ない箇所に配置されている。

【0086】

また第２レッグ５２は、第１レッグ５１及び第３レッグ５３に比べ、ヒートシンク（又はコネクタ）５８までの距離が近い箇所、すなわち放熱性の良い箇所に配置されている。第４実施形態では、第２レッグ５２の発熱低減や放熱に有利となるように基板配置を工夫することで、第３実施形態と組み合わせる場合でも、第２レッグ５２の素子の定格増加を少なくすることができる。或いは、第３実施形態と組み合わせず、全てのレッグ５１、５２、５３に同じ定格の素子を用いることが許容される。

【0087】

（その他の実施形態）
（ａ）第２レッグのスイッチング駆動におけるＤＵＴＹ比は５０％に限らず、０％より大きく１００％より小さい値であればよい。例えば、第２レッグの正側スイッチ素子及び負側スイッチ素子の温度が略一致するようにＤＵＴＹ比が設定されてもよい。具体的には、基板配置による周辺素子の発熱等による受熱特性の差を考慮し、受熱しやすい側の素子の発熱を減らし、受熱しにくい側の素子により多く電流を流すようにすることで全体最適を図ることが好ましい。

【0088】

（ｂ）スイッチング駆動の制御方式はＰＷＭ制御に限らない。例えば、予め設定されたスイッチングパターンのうちいずれかが条件に応じて選択されるようにしてもよい。

【0089】

（ｃ）共有レッグに加えて非共有レッグもＤＵＴＹ駆動する場合、共有レッグのスイッチング回数が非共有レッグよりも少なくなるようにしてもよい。これにより、共有レッグのスイッチングロスが相対的に低減され、より効果的に共有レッグの発熱を抑えられる。或いは、スイッチング回数を減らすことに代えて、キャリア周波数を下げてもよく、キャリアと同期して所定のＤＵＴＹ駆動を繰り返すようにしてもよい。

【0090】

（ｄ）上記実施形態において、シャント抵抗等の電流検出値に基づきモータ電流を検出又は算出することに加え、温度検出器を用いて環境温度やスイッチ素子の温度を検出してもよい。例えば、環境温度やスイッチ素子の温度に応じて、温度が高いほど電流閾値を下げ、第２レッグのスイッチング駆動をより積極的に行うようにしてもよい。

【0091】

（ｅ）電流検出器はシャント抵抗に限らず、他の電流検出器が用いられてもよい。

【0092】

本発明はこのような実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において、種々の形態で実施することができる。

【0093】

本開示に記載の制御部及びその手法は、コンピュータプログラムにより具体化された一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。あるいは、本開示に記載の制御部及びその手法は、一つ以上の専用ハードウェア論理回路によってプロセッサを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。もしくは、本開示に記載の制御部及びその手法は、一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリと一つ以上のハードウェア論理回路によって構成されたプロセッサとの組み合わせにより構成された一つ以上の専用コンピュータにより、実現されてもよい。また、コンピュータプログラムは、コンピュータにより実行されるインストラクションとして、コンピュータ読み取り可能な非遷移有形記録媒体に記憶されていてもよい。

【符号の説明】

【0094】

４００・・・（ＥＰＢ）モータ制御装置、
４０ ・・・（ＥＰＢ）制御部、
４５ ・・・（ＥＰＢ）電力変換器、
６００・・・筐体、
７１ ・・・第１モータ、
７２ ・・・第２モータ
９０ ・・・車両の制動装置。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】