JP7044008B2

JP7044008B2 - モータ

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Publication number: JP7044008B2
Application number: JP2018146596A
Authority: JP
Inventors: 浩平高橋; 喜信長尾
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2018-08-03
Filing date: 2018-08-03
Publication date: 2022-03-30
Anticipated expiration: 2038-08-03
Also published as: JP2020022323A; DE112019003912T5; WO2020026869A1; US11799412B2; US20210313919A1; CN112514240B; CN112514240A

Description

本発明は、モータに関する。

下記特許文献１には、ブラシレスＤＣモータが開示されている。この文献に記載されたブラシレスＤＣモータは、星形結線で接続された３相の巻線を有するステータと、ステータの周りに生じる回転磁界を受けて回転するロータと、を備えている。また、各相の巻線の中性点がコンデンサを介して接地されていることで、中性点電位の変動が抑制されている。これにより、電磁波ノイズが低減されている。

特開２００４－３５０３８４号公報

ところで、中性点電位の変動を抑制するためのコンデンサ等のフィルタ素子を有する構成では、過電流によるフィルタ素子の損傷を抑制することが肝要である。

本発明は上記事実を考慮し、過電流によるフィルタ素子の損傷を抑制することができるモータを得ることが目的である。

請求項１記載のモータは、コイルを形成すると共に中性点において接続された複数の巻線を有するステータと、前記複数の巻線への通電を切り替えることで前記ステータの周りに回転磁界を生じさせるスイッチング回路と、前記ステータの周りに生じる回転磁界を受けて回転するロータと、前記スイッチング回路と接地点との間に配置され、前記スイッチング回路内の電流検出用の抵抗と、前記中性点と前記電流検出用の抵抗との間に配置され、前記電流検出用の抵抗を介して前記接地点に接地され、前記中性点の電位の変動を低減するフィルタ素子と、を備えている。

請求項１記載のモータによれば、スイッチング回路によって複数の巻線への通電が切り替えられると、ステータの周りに回転磁界が生じる。この回転磁界を受けてロータが回転する。ここで、請求項１記載のモータによれば、スイッチング回路と接地点との間に電流検出用の抵抗が設けられている。これにより、スイッチング回路内の電流を検出することができる。また、中性点と電流検出用の抵抗との間には、フィルタ素子が設けられており、このフィルタ素子は、電流検出用の抵抗を介して接地点に接地されている。このフィルタ素子を有することによって、中性点の電位の変動を低減することができる。また、フィルタ素子が電流検出用の抵抗を介して接地点に接地されていることにより、フィルタ素子に加わる電圧が低減される。その結果、過電流によるフィルタ素子の損傷を抑制することができる。

請求項２記載のモータは、前記抵抗の両端の電位差に基づいて前記フィルタ素子の電流を検出する電流検出回路と、前記電流検出回路によって検出された電流が所定の閾値を超えた場合に、前記スイッチング回路の動作を停止させる制御回路と、をさらに備えている。

請求項２記載のモータによれば、電流検出回路によって検出した電流が所定の閾値を超えた場合に、フィルタ素子が損傷したおそれがあると推定して、前記スイッチング回路の動作を停止させることにより、モータの回路のより深刻な損傷を抑制することができる。

請求項３記載のモータは、前記中性点と前記接地点との間に逆接保護用素子を実装している。

請求項３記載のモータによれば、一種のダイオードである逆接保護用素子を実装することにより、電源を逆接続された等の場合に、モータの回路を構成する素子が損傷することを防止できる。

請求項４記載のモータは、前記逆接保護用素子は、前記抵抗と前記接地点との間に実装される。

請求項４記載のモータによれば、逆接保護用素子を接地点近くに実装することにより、他の素子による電圧変動の影響を排除して、安定した設置基準電圧を得ることができる。

本発明に係るモータは、過電流によるフィルタ素子の損傷を抑制することができる、という優れた効果を有する。

本実施形態のモータを備えたウォータポンプを示す断面図である。中性点から接地点までを示す回路図である。回路基板と巻線との接続部を模式的に示す平面図である。図４に示された５－５線に沿って切断した回路基板の断面を示す断面図である。中性点から接地点までを示す図２に対応する回路図であり、逆接保護用ＦＥＴが用いられていない場合を示している。回路基板の構成の一例を示したブロック図である。過電流検出回路が過電流状態を検出した場合の制御回路の処理の一例を示したフローチャートである。

図１に示されるように、本発明の実施形態に係るモータとしてモータ部２０を備えた電動ポンプＰは、インペラ１０と、モータ部２０と、ポンプハウジング５０と、モータハウジング６０と、支持部材７０と、回路基板８０と、基板ハウジング９０と、第一ガスケット１００と、第二ガスケット１１０と、を備えている。なお、矢印Ａ１は、電動ポンプＰの軸方向一方側を示し、矢印Ａ２は、電動ポンプＰの軸方向他方側を示している。

インペラ１０は、後述するロータ２１の軸方向一方側に配置されている。このインペラ１０は、一例として樹脂製であり、複数の羽根１１と、カバー部１２とを有している。複数の羽根１１は、インペラ１０の中心部を中心に渦巻き放射状に延びている。カバー部１２は、円環盤状に形成されており、インペラ１０の軸方向一方側から複数の羽根１１を覆っている。インペラ１０は、後述するロータ２１の本体部２２と共に樹脂で一体に形成されており、インペラ１０の全体は、ロータ２１と一体に回転する。インペラ１０及び後述するロータ２１は、インペラ部材１６を構成している。

モータ部２０は、ロータ２１と、ステータ３１と、モータシャフト４１と、を有する。ロータ２１は、本体部２２と、軸受２３と、ロータマグネット２４と、ロータコア２５とを有している。本体部２２は、樹脂製であり、円筒状に形成されている。軸受２３は、本体部２２の内周部に設けられており、ロータコア２５は、本体部２２の外周部に設けられている。ロータコア２５は、内周部及び外周部を有する二重の円筒構造となっており、ロータマグネット２４は、ロータコア２５の内周部と外周部との間に設けられている。

このロータ２１は、全体として概略円筒状（軸芯部に孔を有する概略円柱状）に形成されている。軸受２３の内側には、モータシャフト４１が挿入されており、ロータ２１は、モータシャフト４１に回転可能に支持されている。ロータ２１（ロータマグネット２４）は、後述するステータ３１の径方向内側にステータ３１と対向して配置されている。

ステータ３１は、ステータコア３２と、インシュレータ３３と、巻線３４と、ステータヨーク３５とを有している。ステータコア３２は、放射状に延びる複数のティース部３６を有している。インシュレータ３３は、ステータ３１に装着されており、巻線３４は、インシュレータ３３を介してティース部３６に巻回されている。ステータヨーク３５は、筒状に形成されており、ステータコア３２は、ステータヨーク３５の内側に圧入されている。このステータ３１は、全体として概略円環状に形成されている。

ポンプハウジング５０は、後述するモータハウジング６０の軸方向一方側に配置されている。このポンプハウジング５０は、モータハウジング６０側に開口する凹状に形成されており、ポンプハウジング５０の内側は、インペラ１０を収容するポンプ室５１として形成されている。ポンプハウジング５０は、溶着固定部１５０によって、モータハウジング６０に固定されている。

このポンプハウジング５０は、インレット５３と、アウトレット５４とを有している。インレット５３は、ポンプハウジング５０の中心部からモータハウジング６０と反対側に延びており、アウトレット５４は、ポンプハウジング５０の外側部からポンプハウジング５０の接線方向に延びている。インレット５３には、ポンプ室５１と連通する吸入口５５が形成されており、アウトレット５４には、ポンプ室５１と連通する吐出口５６が形成されている。

モータハウジング６０は、いずれも有底筒状である内筒部６３及び外筒部６４を有する二重構造となっている。内筒部６３は、ポンプハウジング５０側に開口し、外筒部６４は、ポンプハウジング５０と反対側に開口している。

内筒部６３の内側には、ロータ２１が回転可能に収容されており、内筒部６３と外筒部６４との間には、ステータ３１が内筒部６３及び外筒部６４に圧入された状態で収容されている。内筒部６３の底壁部には、ポンプハウジング５０側に開口する凹状のシャフト支持部６５が形成されており、このシャフト支持部６５には、モータシャフト４１が圧入されている。外筒部６４の底壁部は、内筒部６３の開口側の端部と連結されている。

支持部材７０は、モータハウジング６０に対するポンプハウジング５０と反対側に配置されている。この支持部材７０は、モータハウジング６０の軸方向にモータハウジング６０と対向する円盤部７１と、この円盤部７１の外周部の一部から円盤部７１の径方向外側に突出するコネクタ部７２とを有する。コネクタ部７２には、接続端子７３が設けられており、この接続端子７３には、ターミナル部７４が一体に形成されている。

この支持部材７０には、第一スナップフィット構造１２０によって、ステータ３１が組み付けられている。また、この支持部材７０には、第二スナップフィット構造１３０によって、モータハウジング６０が組み付けられている。このように、第一スナップフィット構造１２０及び第二スナップフィット構造１３０によってステータ３１及びモータハウジング６０が支持部材７０に組み付けられた状態で、ステータ３１及びモータハウジング６０と支持部材７０との間には、防水性及び防振性を有する弾性材である第一ガスケット１００が介在されている。

回路基板８０は、支持部材７０の円盤部７１に対するモータハウジング６０と反対側に配置されている。回路基板８０は、円盤部７１と対向しており、この円盤部７１に固定されている。回路基板８０には、ステータ３１から延びる巻線３４の端末部が接続されている。

ここで、本実施形態では、図２に示されるように、Ｕ相の巻線３４Ｕと、Ｖ相の巻線３４Ｖと、Ｗ相の巻線３４Ｗとが用いられている。Ｕ相の巻線３４Ｕ、Ｖ相の巻線３４Ｖ及びＷ相の巻線３４Ｗは、ステータコア３２の複数のティース部３６（図１参照）の周りにそれぞれ巻回されることで、Ｕ相のコイル２００Ｕ、Ｖ相のコイル２００Ｖ及びＷ相のコイル２００Ｗを形成している。

Ｕ相の巻線３４Ｕの一方側の端部３４Ｕ１、Ｖ相の巻線３４Ｖの一方側の端部３４Ｖ１及びＷ相の巻線３４Ｗの一方側の端部３４Ｗ１は、回路基板８０に接続されている。

また、図２、図３及び図４に示されるように、Ｕ相の巻線３４Ｕの他方側の端部３４Ｕ２、Ｖ相の巻線３４Ｖの他方側の端部３４Ｖ２及びＷ相の巻線３４Ｗの他方側の端部３４Ｗ２は、回路基板８０に接続されている。これにより、Ｕ相の巻線３４Ｕの他方側の端部３４Ｕ２、Ｖ相の巻線３４Ｖの他方側の端部３４Ｖ２及びＷ相の巻線３４Ｗの他方側の端部３４Ｗ２は、回路基板８０上において互いに接続されるようになっている。すなわち、回路基板８０においてＵ相の巻線３４Ｕの他方側の端部３４Ｕ２、Ｖ相の巻線３４Ｖの他方側の端部３４Ｖ２及びＷ相の巻線３４Ｗの他方側の端部３４Ｗ２が接続される部分が中性点２１０となっている。これにより、Ｕ相の巻線３４Ｕと、Ｖ相の巻線３４Ｖと、Ｗ相の巻線３４Ｗとが、星形結線により結線されるようになっている。

また、図２及び図３に示されるように、中性点２１０は、後に詳述するようにフィルタ素子としてのコンデンサ２２０と、電流検出用の抵抗としてのシャント抵抗２３０と、逆接保護用ＦＥＴ２４０を介して接地点２５０に接地されている。逆接保護用ＦＥＴ２４０は、ドレインとゲートとを短絡することにより、一種のダイオードとして機能するＦＥＴ（電界効果トランジスタ）である。なお、図５に示されるように、逆接保護用ＦＥＴ２４０を設けない構成としてもよい。

図１に示されるように、回路基板８０には、ステータ３１の巻線３４に給電するためのモータドライバや、モータドライバを制御するための制御素子等が実装されている。また、回路基板８０には、接続端子７３から延びるターミナル部７４が接続されている。

基板ハウジング９０は、支持部材７０に対するモータハウジング６０と反対側に配置されている。この基板ハウジング９０は、支持部材７０側に開口する凹状に形成されている。基板ハウジング９０は、第三スナップフィット構造１４０によって支持部材７０に組み付けられている。このように、第三スナップフィット構造１４０によって基板ハウジング９０が支持部材７０に組み付けられた状態で、支持部材７０と基板ハウジング９０との間には、第一ガスケット１００と同様に防水性及び防振性を有する弾性材である第二ガスケット１１０が介在されている。

図６は、回路基板８０の構成の一例を示したブロック図である。図６に示したように、本実施の形態に係る回路基板８０は、モータ部２０の巻線３４Ｕ、３４Ｖ、３４Ｗに供給する電圧を生成して巻線３４Ｕ、３４Ｖ、３４Ｗに給電するモータドライバであるインバータ回路１６０と、インバータ回路１６０を制御する制御回路１７０と、制御回路１７０の上位の制御装置である車両ＥＣＵ（Electronic Control Unit）１９０と制御回路１７０との通信のインターフェースであるＩ／Ｆ回路１８８と、を含む。

また、回路基板８０には、抵抗２３６とサーミスタＲＴとで構成された分圧回路２３８が実装されている。分圧回路２３８のサーミスタＲＴは、回路基板８０の温度に応じて抵抗値が変化するので、分圧回路２３８が出力する信号の電圧は回路基板８０の温度に応じて変化する。分圧回路２３８から出力された信号は、後述するように制御回路１７０のマイコン１７２のＡ／Ｄコンバータ１７２Ｆに入力される。

Ｉ／Ｆ回路１８８は、一例として、車両ＥＣＵ１９０の通信プロトコルを制御回路１７０の通信機能に対応したプロトコルに、制御回路１７０の通信機能に対応したプロトコルを車両ＥＣＵ１９０の通信プロトコルに、各々変換する回路である。車両ＥＣＵ１９０の通信プロトコルは、一例として、ＬＩＮ（Local Interconnect Network）が用いられる。Ｉ／Ｆ回路１８８によって通信プロトコルが変換された車両ＥＣＵ１９０からの信号は、制御回路１７０のレベル変換回路１８０で電圧の上限値が調整されて、制御回路１７０内のマイコン１７２に入力される。

インバータ回路１６０は、スイッチング素子として６つのＮ型ＦＥＴ１６２Ａ、１６２Ｂ、１６２Ｃ、１６２Ｄ、１６２Ｅ、１６２Ｆで構成されたＨブリッジ回路の一種である。

本実施の形態では、電源であるバッテリ１５８の電圧（略１２Ｖ）をインバータ回路１６０のスイッチング素子によってオンオフしてパルス状の波形に変調するパルス幅変調（ＰＷＭ）によって巻線３４Ｕ、３４Ｖ、３４Ｗに給電する電圧を生成する。パルス状の波形に変調された電圧は、いわゆるデューティ比に応じて、電圧の実効値が変化する。

本実施の形態でデューティ比は、ＰＷＭによって生成される電圧の波形の１周期間に対する前述のスイッチング素子がオンになったことで生じる１のパルスの時間の割合である。また、ＰＷＭによって生成される電圧の波形の１周期は、前述の１のパルスの時間と前述のスイッチング素子がオフになりパルスが生じない時間との和である。インバータ回路１６０は、制御回路１７０によって算出されたデューティ比に従ってインバータ回路１６０内のスイッチング素子であるＦＥＴ１６２Ａ～１６２Ｆをオンオフさせて巻線３４Ｕ、３４Ｖ、３４Ｗに給電する電圧を生成する。

ＦＥＴ１６２Ａ、１６２Ｂ、１６２Ｃの各々のドレインは、ノイズフィルタ２３４を介してバッテリ１５８の正極に接続されている。ノイズフィルタ２３４は一例として、ノイズ除去用のチョークコイルである。また、ＦＥＴ１６２Ｄ、１６２Ｅ、１６２Ｆの各々のソースは、シャント抵抗２３０及び逆接保護用ＦＥＴ２４０を介してバッテリ１５８の負極と共に接地点２５０に接地されている。

ＦＥＴ１６２Ａのソース及びＦＥＴ１６２ＤのドレインはＵ相の巻線３４Ｕの一方側の端部３４Ｕ１に、ＦＥＴ１６２Ｂのソース及びＦＥＴ１６２ＥのドレインはＶ相の巻線３４Ｖの一方側の端部３４Ｖ１に、ＦＥＴ１６２Ｃのソース及びＦＥＴ１６２ＦのドレインはＷ相の巻線３４Ｗの一方側の端部３４Ｗ１に、各々接続されている。

ＦＥＴ１６２Ａ～１６２Ｆの各々のゲートは、制御回路１７０内のプリドライバ１７４が接続されている。後述するようにプリドライバ１７４からＦＥＴ１６２Ａ～１６２Ｆの各々のゲートにパルス状の駆動信号が入力されると、ＦＥＴ１６２Ａ～１６２Ｆはオン状態となり、巻線３４Ｕ、３４Ｖ、３４Ｗに給電する電圧を生成する。

また、Ｕ相の巻線３４Ｕの他方側の端部３４Ｕ２、Ｖ相の巻線３４Ｖの他方側の端部３４Ｖ２及びＷ相の巻線３４Ｗの他方側の端部３４Ｗ２が接続される中性点２１０には、フィルタ素子であるコンデンサ２２０の一端が接続される。コンデンサ２２０の他端は、ＦＥＴ１６２Ｄ、１６２Ｅ、１６２Ｆの各々のソースと、シャント抵抗２３０との間に接続されている。

フィルタ素子に、コンデンサ２２０に替えて、インダクタ又はフェライトビーズ等の電磁波ノイズを吸収する素子を用いてもよい。インダクタ又はフェライトビーズは、例えば、Ｕ相の巻線３４Ｕの他方側の端部３４Ｕ２と中性点２１０との間、Ｖ相の巻線３４Ｖの他方側の端部３４Ｖ２と中性点２１０との間及びＷ相の巻線３４Ｗの他方側の端部３４Ｗ２と中性点２１０との間の各々に設けられるので、コンデンサ２２０を実装した場合のように、中性点２１０を接地点２５０に接地させることを要しない。

シャント抵抗２３０の両端には、当該両端の電位差を増幅してシャント抵抗２３０の電流に比例する電圧値を信号として出力するアンプ２３２が接続されている。アンプ２３２が出力した信号は、制御回路１７０の過電流検出回路１７８に入力される。過電流検出回路１７８は、アンプ２３２が出力した信号に基づいて、インバータ回路１６０、巻線３４Ｕ、３４Ｖ、３４Ｗ、又はコンデンサ２２０の電流（以下、「モータ電流」と称する）が所定の閾値を超えた過電流状態になった否かを判定する。

制御回路１７０は、集積回路の一種であり、車両ＥＣＵ１９０からの指令と、無通電の巻線３４Ｕ、３４Ｖ、３４Ｗに生じた誘起電圧に基づいて位置検出回路１７６が検出したロータ２１の位置と、に従って、巻線３４Ｕ、３４Ｖ、３４Ｗに給電する電圧の位相を決定し、決定した位相に従った電圧を生成するためのＰＷＭ信号を出力するマイコン１７２を含む。

マイコン１７２が出力したＰＷＭ信号は、インバータ回路１６０のＦＥＴ１６２Ａ～１６２Ｆをオン状態にするには電圧が低いので、昇圧回路１７４Ａを有するプリドライバ１７４でＰＷＭ信号の電圧を増幅することにより、前述の駆動信号を生成し、生成した駆動信号はインバータ回路１６０を構成するＦＥＴ１６２Ａ～１６２Ｆの各々のゲートに出力される。

また、プリドライバ１７４は、動作の結果、過熱状態になった場合に、過熱状態であることを示す信号をマイコン１７２の割込み処理部１７２Ｈに出力する。

マイコン１７２は、動作タイミングに係るクロックを生成する発信器であるオシレータ（ＯＳＣ）１７２Ａ、記憶装置であるＲＡＭ１７２Ｂ、ＲＯＭ１７２Ｃ、及びマイコン１７２が機能していることを定期的に確認するウォッチドッグタイマ（ＷＤＴ）１７２Ｄを備えた演算回路の一種である。さらにマイコン１７２は、位置検出回路１７６からロータ２１の位置に係る情報が入力されるタイマ１７２Ｇ、タイマ１７２Ｇに入力された情報と車両ＥＣＵ１９０からの指令信号とに基づいて、巻線３４Ｕ、３４Ｖ、３４Ｗに給電する電圧の位相を決定して、決定した位相に従った電圧を生成するためのＰＷＭ信号を生成する３相出力回路１７２Ｅと、分圧回路２３８から入力されたアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄコンバータ１７２Ｆと、過電流検出回路１７８及びプリドライバ１７４の過熱保護回路１７４Ｂが各々出力した信号が入力される割込み処理部１７２Ｈと、を含む。車両ＥＣＵ１９０からの指令信号は、例えば、水温センサ（図示せず）が検出した車両エンジンの冷却水の温度に応じたロータ２１の回転速度の指令値である。

マイコン１７２は、Ａ／Ｄコンバータ１７２Ｆによって出力されたデジタル信号が示す回路基板８０の温度が過熱状態に達している場合、ロータ２１の回転速度を、車両ＥＣＵ１９０が出力した指令信号が示す回転速度の指令値よりも低下させるために、巻線３４Ｕ、３４Ｖ、３４Ｗに給電する電圧のデューティ比を低下させるＰＷＭ信号を３相出力回路１７２Ｅから出力する。

また、マイコン１７２は、プリドライバ１７４の過熱保護回路１７４Ｂから、プリドライバ１７４が過熱状態であることを示す信号が、割込み処理部１７２Ｈに入力された場合、巻線３４Ｕ、３４Ｖ、３４Ｗに給電する電圧のデューティ比を低下させるＰＷＭ信号を３相出力回路１７２Ｅから出力する。

さらに、マイコン１７２は、過電流検出回路１７８が過電流状態を検出したことを示す信号が、割込み処理部１７２Ｈに入力された場合、インバータ回路１６０のＦＥＴ１６２Ａ～１６２Ｆのスイッチング動作を停止して、巻線３４Ｕ、３４Ｖ、３４Ｗに給電する電圧の生成を中止すると共に、回路基板８０に実装されているＦＥＴ１６２Ａ～１６２Ｆ又はコンデンサ２２０等に異常が発生したことを示す信号を、レベル変換回路１８０及びＩ／Ｆ回路１８８を介して車両ＥＣＵ１９０に出力する。

また、制御回路１７０は、マイコン１７２を動作させる５Ｖ電源回路１８４と、バッテリ１５８の電圧をモニタする電源電圧モニタ１８２を含む。

５Ｖ電源回路は、バッテリ１５８の電圧を減圧してマイコン１７２に供給する回路である。

電源電圧モニタ１８２は、電源であるバッテリ１５８の電圧の変動を検出し、マイコン１７２は、電源電圧モニタ１８２が検出した電圧の変動の影響を相殺するＰＷＭ信号を３相出力回路１７２Ｅから出力する。具体的には、電源電圧モニタ１８２で検出したバッテリ１５８の電圧が標準電圧である１２Ｖよりも高い場合は、標準電圧の場合よりもデューティ比を低下させたＰＷＭ信号を出力し、電源電圧モニタ１８２で検出したバッテリ１５８の電圧が標準電圧である１２Ｖよりも低い場合は、標準電圧の場合よりもデューティ比を高めたＰＷＭ信号を出力する。

（本実施形態の作用並びに効果）
次に、本実施形態の作用並びに効果について説明する。

図１に示されるように、以上説明した本実施形態のモータ部２０を備えた電動ポンプＰでは、回路基板８０によってステータ３１が給電されると、ステータ３１によって回転磁界が生じ、この回転磁界によってロータ２１に回転力が生じることにより、ロータ２１と共にインペラ１０が回転する。また、インペラ１０が回転すると、インレット５３の吸入口５５から流体が吸入されてポンプ室５１に搬送され、このポンプ室５１に搬送された流体がアウトレット５４の吐出口５６から吐出される。

ここで、図２及び図３に示されるように、本実施形態では、中性点２１０と電流検出用のシャント抵抗２３０との間には、コンデンサ２２０が設けられており、このコンデンサ２２０は、電流検出用のシャント抵抗２３０を介して接地点２５０に接地されている。このコンデンサ２２０を有することによって、中性点２１０の電位の変動を低減することができる。これにより、電磁波ノイズを低減することができる。また、コンデンサ２２０が電流検出用のシャント抵抗２３０を介して接地点２５０に接地されていることにより、コンデンサ２２０に加わる電圧が低減される。その結果、過電流によるコンデンサ２２０の損傷を抑制することができる。さらに、コンデンサ２２０及びシャント抵抗２３０を回路基板８０に実装する構成とすることにより、コンデンサ２２０及びシャント抵抗２３０を回路基板８０に他の回路素子と共にはんだで固定することができる。その結果、製造工程の増加や複雑化をさせることなく、ノイズ対策を行うことができる。

しかしながら、シャント抵抗２３０の両端の電位差からコンデンサ２２０を含む回路の過電流状態を検出した場合は、コンデンサ２２０が過電流によって損傷した場合が考えられるので、かかる場合には図７に示したような処理が行われる。図７は、過電流検出回路１７８が過電流状態を検出した場合の制御回路１７０の処理の一例を示したフローチャートである。

ステップ７００では、過電流検出回路１７８が過電流状態を検出したか否かを判定し、過電流状態を検出した場合は、手順をステップ７０２に移行し、過電流状態を検出しない場合は、ステップ７００での過電流状態検出の手順を継続する。

ステップ７０２では、巻線３４Ｕ、３４Ｖ、３４Ｗに給電する電圧の生成を停止して、モータ部２０への電力供給を停止する。そしてステップ７０４では、回路の異常を上位制御装置である車両ＥＣＵ１９０に通知して処理を終了する。

図７に示した処理により、コンデンサ２２０が損傷した等の場合は、モータ部２０への電力の供給を停止させると共に、上位制御装置に回路の異常を通知する。モータ部２０への電力の供給を停止させることにより、回路基板８０に実装されている素子の損傷が深刻化することを防止できる。また、上位制御装置は、車両のインストルメントパネル等に、回路基板８０を構成する回路に異常が生じたことを示す表示をすることにより、ユーザは、修理等の適切な対応をとることが可能となる。

従来、コンデンサ２２０が過電流状態で損傷することの対策としては、２以上のコンデンサ２２０を中性点２１０と接地点２５０との間に直列に接続することを要した。しかしながら、２以上のコンデンサを実装する場合、追加で実装するコンデンサ２２０により、製品の製造コストが嵩むという問題が生じる。

本実施の形態では、モータ電流の検出用に既に実装されているシャント抵抗２３０とアンプ２３２と過電流検出回路１７８とを用いて、コンデンサ２２０が損傷した場合の過電流状態を検出することにより、コンデンサ２２０を複数実装しなくても、回路の過電流状態に対応できる。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記に限定されるものでなく、その主旨を逸脱しない範囲内において上記以外にも種々変形して実施することが可能であることは勿論である。

Ｐ…電動ポンプ、１０…インペラ、１１…羽根、１２…カバー部、１６…インペラ部材、２０…モータ部、２１…ロータ、２２…本体部、２３…軸受、２４…ロータマグネット、２５…ロータコア、３１…ステータ、３２…ステータコア、３３…インシュレータ、３４，３４Ｕ，３４Ｖ，３４Ｗ…巻線、３４Ｕ１，３４Ｖ１，３４Ｗ１，３４Ｕ２，３４Ｖ２，３４Ｗ２…端部、３５…ステータヨーク、３６…ティース部、４１…モータシャフト、５０…ポンプハウジング、５１…ポンプ室、５３…インレット、５４…アウトレット、５５…吸入口、５６…吐出口、６０…モータハウジング、６３…内筒部、６４…外筒部、６５…シャフト支持部、７０…支持部材、７１…円盤部、７２…コネクタ部、７３…接続端子、７４…ターミナル部、８０…回路基板、９０…基板ハウジング、９１…周壁部、１００…第一ガスケット、１１０…第二ガスケット、１２０…第一スナップフィット構造、１３０…第二スナップフィット構造、１４０…第三スナップフィット構造、１５０…溶着固定部、１５８…バッテリ、１６０…インバータ回路、１６２Ａ，１６２Ｂ，１６２Ｃ，１６２Ｄ，１６２Ｅ，１６２Ｆ…ＦＥＴ、１７０…制御回路、１７２…マイコン、１７２Ａ…ＯＳＣ、１７２Ｂ…ＲＡＭ、１７２Ｃ…ＲＯＭ、１７２Ｄ…ＷＤＴ、１７２Ｅ…３相出力回路、１７２Ｆ…Ａ／Ｄコンバータ、１７２Ｇ…タイマ、１７２Ｈ…割込み処理部、１７４…プリドライバ、１７４Ａ…昇圧回路、１７４Ｂ…過熱保護回路、１７６…位置検出回路、１７８…過電流検出回路、１８０…レベル変換回路、１８２…電源電圧モニタ、１８４…５Ｖ電源回路、１８８…Ｉ／Ｆ回路、２００Ｕ，２００Ｖ，２００Ｗ…コイル、２１０…中性点、２２０…コンデンサ、２３０…シャント抵抗、２３２…アンプ、２３４…ノイズフィルタ、２３６…抵抗、２３８…分圧回路、２４０…逆接保護用ＦＥＴ、２５０…接地点、１９０…ＥＣＵ車両、ＲＴ…サーミスタ

Claims

コイルを形成すると共に中性点において接続された複数の巻線を有するステータと、
前記複数の巻線への通電を切り替えることで前記ステータの周りに回転磁界を生じさせるスイッチング回路と、
前記ステータの周りに生じる回転磁界を受けて回転するロータと、
前記スイッチング回路と接地点との間に配置され、前記スイッチング回路内の電流検出用の抵抗と、
前記中性点と前記電流検出用の抵抗との間に配置され、前記電流検出用の抵抗を介して前記接地点に接地され、前記中性点の電位の変動を低減するフィルタ素子と、
を備えたモータ。
前記抵抗の両端の電位差に基づいて前記フィルタ素子の電流を検出する電流検出回路と、
前記電流検出回路によって検出された電流が所定の閾値を超えた場合に、前記スイッチング回路の動作を停止させる制御回路と、
をさらに備えた請求項１に記載のモータ。
前記中性点と前記接地点との間に逆接保護用素子を実装した請求項１又は請求項２に記載のモータ。
前記逆接保護用素子は、前記抵抗と前記接地点との間に実装される請求項３に記載のモータ。