CN105934879A - 马达控制装置、使用该马达控制装置的电动助力转向装置以及车辆 - Google Patents

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Abstract

提供马达控制装置、使用该马达控制装置的电动助力转向装置以及车辆,所述马达控制装置不论马达驱动电路的驱动状况等如何都能够更可靠地检测马达电流切断部和电源切断部中的至少一方的短路故障。具有:多个马达电流切断部,它们在切断动作时,分别切断多个马达驱动电路与多相电动马达的多相马达绕组之间的通电;以及异常检测部,其检测马达电流切断部的短路故障,在多个马达驱动电路与多相电动马达之间正在通电时,异常检测部使多个马达电流切断部中的一部分马达电流切断部进行切断动作,并且在该切断动作中,根据在多个马达驱动电路中流过的电流的电流值,检测进行了切断动作的马达电流切断部的短路故障。

Description

马达控制装置、使用该马达控制装置的电动助力转向装置以 及车辆
技术领域
本发明涉及对多相电动马达进行驱动控制的马达控制装置、使用该马达控制装置的电动助力转向装置以及车辆。
背景技术
关于对搭载于车辆的电动助力转向装置的电动马达、电动制动装置的电动马达、电动汽车或混合动力车的行驶用电动马达等进行驱动控制的马达控制装置,期望即使在马达控制系统发生异常的情况下,也能够继续进行电动马达的驱动。
为了应对上述期望,提出了如下结构的电动助力转向装置:使向多相电动马达供应马达驱动电流的逆变器双重化,在电源与各逆变器之间设置电源继电器,且在各逆变器与多相电动马达的各相的马达绕组之间设置马达继电器(例如参照专利文献1)。
上述电动助力转向装置在一部分逆变器部的开关单元产生了异常的情况下,使电源继电器和马达继电器进行切断动作,由此切断产生了异常的逆变器与电源之间的通电以及该逆变器与多相电动马达之间的通电。
此外,上述电动助力转向装置在辅助方向盘的转向的通常控制时,通过电源继电器切断与电源之间的通电,并监视此时的连接电源继电器和马达的线路的电压,由此诊断电源继电器的短路故障。
此外,上述电动助力转向装置在辅助方向盘的转向的通常控制时,通过马达继电器切断与马达之间的通电,并监视此时的连接马达继电器和马达的线路的电压,由此诊断马达继电器的短路故障。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2013-79027号公报
发明内容
发明所要解决的课题
另外,在上述专利文献1所记载的现有例中,在诊断电源继电器和马达继电器时,利用了连接电源继电器和马达的线路以及连接马达继电器和马达的线路的电压。此外,在比电源继电器靠逆变器的一侧,设置了电力供应辅助用和噪声(纹波等)去除用的电容器。
因此,在上述现有例中,即使在通常控制时将电源继电器设为切断状态,也通过该电容器的充电电压,维持连接电源继电器和马达的线路的电压。因此,存在如下问题:由于电容器的充电状况,难以利用电压监视来检测电源继电器的短路故障。
此外,在上述现有例中,在诊断马达继电器时,利用了连接马达继电器和马达的线路的电压,但不论有无短路故障,该线路的电压都由于逆变器进行PWM驱动而发生变动。因此,存在如下问题:由于逆变器的驱动状况,难以检测马达继电器的短路故障。
因此,本发明正是着眼于上述现有例的未解決的课题而完成的,其目的在于提供一种马达控制装置、使用了该马达控制装置的电动助力转向装置和车辆,所述马达控制装置不论马达驱动电路的驱动状况等如何都能够更可靠地检测马达电流切断部和电源切断部中的至少一方的短路故障。
用于解决课题的手段
为了达到上述目的,本发明的马达控制装置的一个方式具有:多个马达驱动电路,它们接受来自公共的电源系统的电源供应而工作,向多相电动马达的多相马达绕组提供多相马达驱动电流;控制运算装置,其对多个马达驱动电路进行驱动控制;多相的多个马达电流切断部,它们被分别安插于多个马达驱动电路与多相马达绕组之间,在切断动作时,分别切断多个马达驱动电路与多相马达绕组之间的通电;多个电流检测部,它们分别检测在多个马达驱动电路中流过的电流;以及第1异常检测部,其根据多个电流检测部检测出的电流的电流值,检测多个马达电流切断部的短路故障,第1异常检测部在多个马达驱动电路与多相电动马达之间正在通电时,使多个马达电流切断部中的一部分马达电流切断部进行切断动作,并且在该切断动作中,根据由多个电流检测部检测的电流的电流值,检测进行了切断动作的马达电流切断部的短路故障。
此外,本发明的电动助力转向装置的一个方式应用了上述马达控制装置,该马达控制装置包含使转向机构产生转向辅助力的电动马达。
并且,本发明的车辆的一个方式具有上述马达控制装置。
发明的效果
根据本发明,使向多相电动马达提供马达电流的马达驱动电路多重化,在多重化的各个马达驱动电路与各相的马达绕组之间分别安插了马达电流切断部。此外,在朝多相电动马达的通电中,使多个马达电流切断部的一部分进行切断动作,检测此时在多个马达驱动电路中流过的电流。并且,根据检测出的电流的电流值,检测进行了切断动作的马达电流切断部的短路故障。因此,不论马达驱动电路的驱动状况如何,都能够更可靠地检测马达电流切断部的短路故障。
此外,包含具有上述效果的马达控制装置来构成电动助力转向装置,因此即使马达驱动电路正在驱动中,也能够更可靠地检测马达电流切断部的短路故障,能够在事态变得严重之前,进行检测出故障的马达驱动电路的电切断或短路故障产生的通知等。因此,能够提供可靠性比较高的电动助力转向装置。
并且,包含具有上述效果的马达控制装置来构成车辆,因此即使马达驱动电路正在驱动中,也能够更可靠地检测马达电流切断部的短路故障,能够在事态变得严重之前,进行检测出故障的马达驱动电路的电切断或短路故障产生的通知等。因此,能够提供可靠性比较高的车辆。
附图说明
图1是示出将本发明的马达控制装置应用于车辆所搭载的电动助力转向装置的情况下的实施方式的整体结构图。
图2是示出三相电动马达的结构的剖视图。
图3是示出图2的三相电动马达的绕组构造的示意图。
图4是示出马达控制装置的具体结构的电路图。
图5是示出图4的控制运算装置的具体结构的框图。
图6是示出转向扭矩与转向辅助电流指令值之间的关系的特性线图。
图7是示出图4的电流检测电路的具体结构的框图。
图8是示出图4的VR电压检测电路的具体结构的电路图。
图9是示出短路故障检测处理的处理步骤的一例的流程图。
图10是示出电流比较故障诊断处理的处理步骤的一例的流程图。
图11是示出电源侧电流诊断切断操作模式的一例的图。
图12的(a)~(c)是示出电源侧电流诊断切断操作模式的另一例的图。
图13是示出电源侧电流诊断切断操作时的电流比较故障诊断处理的处理步骤的一例的流程图。
图14是示出马达侧电流诊断切断操作处理的处理步骤的一例的流程图。
图15是示出低负载切断操作模式的一例的图。
图16的(a)~(e)是示出低负载切断操作模式的另一例的图。
图17是示出第1高速切断操作模式的一例的图。
图18是示出第1高速切断操作模式的另一例的图。
图19是示出第2高速切断操作模式的一例的图。
图20的(a)~(c)是示出第2高速切断操作模式的另一例的图。
图21是示出低负载诊断模式时的电流比较故障诊断处理的处理步骤的一例的流程图。
图22是示出第1高速诊断模式和第2高速诊断模式时的电流比较故障诊断处理的处理步骤的一例的流程图。
图23是示出电压比较故障诊断处理的处理步骤的一例的流程图。
图24是示出电源侧电压诊断切断操作模式的一例的图。
图25的(a)~(b)是示出电源侧电压诊断切断操作模式的另一例的图。
图26是示出电源侧电压诊断切断操作时的电压比较故障诊断处理的处理步骤的一例的流程图。
图27是示出马达侧电压诊断切断操作模式的一例的图。
图28的(a)~(b)是示出马达侧电压诊断切断操作模式的另一例的图。
图29是示出马达侧电压诊断切断操作时的电压比较故障诊断处理的处理步骤的一例的流程图。
图30是示出将截止(Off)状态的FET视作电阻的情况下的、由第1和第2逆变器电路42A和42B的同相的各FET以及第1和第2马达电流切断电路33A和33B的同相的各FET构成的等效电路的一例的电路图。
具体实施方式
(结构)
如图1所示,本发明一个实施方式的车辆1具有作为左右的转向轮的前轮2FR和2FL、以及后轮2RR和2RL。前轮2FR和2FL通过电动助力转向装置3而被转向。
如图1所示,电动助力转向装置3具有方向盘11、转向轴12、转向扭矩传感器13、第1万向接头14、下轴15和第2万向接头16。
电动助力转向装置3还具有小齿轮轴17和转向齿轮18。
从驾驶员作用于方向盘11的转向力被传递至转向轴12。该转向轴12具有输入轴12a和输出轴12b。输入轴12a的一端与方向盘11联结,另一端经由转向扭矩传感器13与输出轴12b的一端联结。
并且,传递到输出轴12b的转向力经由第1万向接头14被传递至下轴15,进而经由第2万向接头16被传递至小齿轮轴17。传递至该小齿轮轴17的转向力经由转向齿轮18被传递至拉杆19,使作为转向轮的前轮2FR和2FL转向。在此,转向齿轮18构成为具有与小齿轮轴17联结的小齿轮18a、和与该小齿轮18a啮合的齿条18b的齿条与小齿轮形式。因此,在转向齿轮18中,由齿条18b将传递至小齿轮18a的旋转运动转换成车宽方向的直线运动。
转向轴12的输出轴12b与向输出轴12b传递转向辅助力的转向辅助机构20联结。该转向辅助机构20具有:减速齿轮21,其与输出轴12b联结,例如由蜗轮(worm gear)机构构成;以及作为多相电动马达的三相电动马达22,其与该减速齿轮21联结并产生转向辅助力,例如由三相无刷马达构成。
转向扭矩传感器13检测施加于方向盘11而传递至输入轴12a的转向扭矩。该转向扭矩传感器13例如构成为将转向扭矩转换成安插于输入轴12a与输出轴12b之间的未图示的扭杆的扭转角位移,将该扭转角位移转换成阻力变化或磁变化来进行检测。
此外,如图2所示,三相电动马达22具有具备定子22S和转子22R的表面磁铁型(SPM)马达的结构,其中,定子22S是在内周面向内侧突出形成而形成槽SL的磁极,例如具有9个齿T,转子22R在该定子22S的内周侧与齿T相对地以旋转自如的方式配置,例如是6极的表面磁铁型的转子。
并且,构成三相的A相、B相和C相的多相马达绕组La、Lb和Lc卷绕于定子22S的槽SL。如图3所示,这些多相马达绕组La、Lb和Lc分别具有例如3个线圈部L1、L2和L3并联连接而成的结构,这些线圈部L1~L3在槽SL上卷绕成3层。多相马达绕组La、Lb和Lc的一端相互连接而成为星形接线,另一端与马达控制装置25连接,被分别提供A相马达驱动电流Ia、B相马达驱动电流Ib和C相马达驱动电流Ic。以下,有时将A相马达驱动电流Ia、B相马达驱动电流Ib和C相马达驱动电流Ic的电流值称作“A相马达驱动电流值Ia、B相马达驱动电流值Ib和C相马达驱动电流值Ic”。此外,有时将A相、B相和C相马达驱动电流值Ia、Ib和Ic称作“三相马达驱动电流值Ia、Ib和Ic”,且有时将A相、B相和C相马达驱动电流Ia、Ib和Ic称作“三相马达驱动电流Ia、Ib和Ic”。
此外,如图4所示,三相电动马达22具有检测马达的旋转位置的分解器(resolver)等旋转位置传感器23a。来自该旋转位置传感器23a的检测值被提供到马达旋转角检测电路23,由该马达旋转角检测电路23检测马达旋转角θm。
向马达控制装置25输入由转向扭矩传感器13检测出的转向扭矩Ts和由车速传感器26检测出的车速Vs,并且,输入从马达旋转角检测电路23输出的马达旋转角θm。
此外,从作为直流电压源的电池27向马达控制装置25输入直流电流。
马达控制装置25的具体结构如图4所示那样构成。即,马达控制装置25具有:控制运算装置31,其计算马达电压指令值;第1和第2马达驱动电路32A和32B,它们被分别输入从该控制运算装置31输出的三相的马达电压指令值V1*和V2*;以及第1和第2马达电流切断电路33A和33B,它们安插于这些第1和第2马达驱动电路32A和32B的输出侧与三相电动马达22的多相马达绕组La~Lc之间。
此外,如图4所示,马达控制装置25具有设置于第1和第2马达驱动电路32A和32B与第1和第2马达电流切断电路33A和33B之间的马达电压检测电路40A和40B。
并且,如图4所示,向控制运算装置31输入由马达电压检测电路40A和40B检测出的各马达相电压检测值VA1、VB1、VC1和VA2、VB2、VC2。
并且,如图4所示,向控制运算装置31输入从电流检测电路39A1和39B1输出的上游侧电流检测值IU1和IU2。此外,向控制运算装置31输入从电流检测电路39A2~39A4输出的下游侧电流检测值IA1、IB1和IC1、从电流检测电路39B2~39B4输出的下游侧电流检测值IA2、IB2和IC2。
虽然在图4中省略了图示,但是,向控制运算装置31输入由图1所示的转向扭矩传感器13检测出的转向扭矩Ts和由车速传感器26检测出的车速Vs。并且,如图4所示,向控制运算装置31输入从马达旋转角检测电路23输出的马达旋转角θm。
如图5所示,该控制运算装置31具有:转向辅助电流指令值运算部45,其计算转向辅助电流指令值I*;补偿控制运算部35,其根据输入的马达角速度ωe和马达角加速度α,对由该转向辅助电流指令值运算部45计算出的转向辅助电流指令值I*进行补偿。并且,控制运算装置31具有d-q轴电流指令值运算部37,该d-q轴电流指令值运算部37根据由补偿控制运算部35补偿后的补偿后转向辅助电流指令值I*′计算d-q轴电流指令值,并将其转换成三相电流指令值。
转向辅助电流指令值运算部45根据转向扭矩Ts和车速Vs,参照图6所示的转向辅助电流指令值计算映射图,计算作为电流指令值的转向辅助电流指令值I*。如该图所示,该转向辅助电流指令值计算映射图由用横轴作为转向扭矩Ts,纵轴作为转向辅助电流指令值I*的抛物线的曲线表示的特性线图构成。
并且,根据转向扭矩Ts和车速Vs,参照预先设定的图6所示的电流指令值计算曲线,计算转向辅助电流指令值I*。
补偿控制运算部35例如根据马达角速度ωe,计算对偏航率的收敛性进行补偿的收敛性补偿值,根据马达角加速度α,计算对由于三相电动马达22的惯性而产生的扭矩对应量进行补偿以防止惯性感或者控制响应性恶化的扭矩补偿值。并且,估计自调整扭矩(SAT),并根据估计出的SAT,计算对三相电动马达22的辅助力进行补偿的自调整扭矩补偿值。进而,将计算出的收敛性补偿值、扭矩补偿值和自调整扭矩补偿值相加来计算出指令值补偿值Icom。并且,由加法器36将计算出的指令值补偿值Icom与从转向辅助电流指令值运算部45输出的转向辅助电流指令值I*相加,由此,计算出补偿后转向辅助电流指令值I*′。补偿控制运算部35将该补偿后转向辅助电流指令值I*′输出到d-q轴电流指令值运算部37。
d-q轴电流指令值运算部37具有d轴目标电流计算部37a、感应电压模型计算部37b、q轴目标电流计算部37c以及二相/三相转换部37d。
d轴目标电流计算部37a根据补偿后转向辅助电流指令值I*′和马达角速度ω,计算d轴目标电流Id*。
感应电压模型计算部37b根据马达旋转角θ和马达角速度ω,计算d-q轴感应电压模型EMF(Electro Magnetic Force:电磁力)的d轴EMF分量ed(θ)和q轴EMF分量eq(θ)。
q轴目标电流计算部37c根据从感应电压模型计算部37b输出的d轴EMF分量ed(θ)和q轴EMF分量eq(θ)、从d轴目标电流计算部37a输出的d轴目标电流Id*、补偿后转向辅助电流指令值I*′以及马达角速度ω,计算q轴目标电流Iq*。
二相/三相转换部37d将从d轴目标电流算出部37a输出的d轴目标电流Id*和从q轴目标电流算出部37c输出的q轴目标电流Iq*转换为三相电流指令值Ia*、Ib*和Ic*
此外,控制运算装置31具有计算针对第1和第2马达驱动电路32A和32B的马达电压指令值V1*和V2*的电压指令值运算部38。
电压指令值运算部38根据A相电流指令值Ia*、B相电流指令值Ib*和C相电流指令值Ic*、由电流检测电路39A2~39A4和39B2~39B4检测出的下游侧电流检测值IA1~IC1和IA2~IC2,计算马达电压指令值V1*和V2*。具体而言,电压指令值运算部38根据由电流检测电路39A2~39A4和39B2~39B4检测出的下游侧电流检测值IA1~IC1和IA2~IC2,通过包含其相加的运算,计算三相马达驱动电流值Ia、Ib和Ic。并且,从A相电流指令值Ia*、B相电流指令值Ib*和C相电流指令值Ic*减去三相马达驱动电流值Ia、Ib和Ic来计算电流偏差ΔIa、ΔIb和ΔIc。并且,针对这些电流偏差ΔIa、ΔIb和ΔIc,例如进行PI控制运算或PID控制运算,计算针对第1和第2马达驱动电路32A和32B的三相的马达电压指令值V1*和V2*。然后,将计算出的三相的马达电压指令值V1*和V2*输出到第1和第2马达驱动电路32A和32B。这里,三相的马达电压指令值V1*和V2*在未由后述的异常检测部31a检测出异常的正常状态下,作为彼此相同的值被输出。即,第1和第2马达驱动电路32A和32B在通常时,各分别承担50[%]的转向辅助所需的电流量。
此外,经由A/D转换部31c,向控制运算装置31输入各马达相电压检测值VA1、VB1、VC1和VA2、VB2、VC2、上游侧电流检测值IU1、IU2、下游侧电流检测值IA1、IB1、IC1、IA2、IB2和IC2。
并且,控制运算装置31具有异常检测部31a,异常检测部31a根据所输入的各电压检测值和电流检测值,检测在构成第1和第2马达驱动电路32A和32B的各结构部的场效应晶体管(以下简称作“FET”)中产生的异常(故障等)。
具体而言,该异常检测部31a检测后述的作为构成第1和第2逆变器电路42A和42B的开关元件的FET Q1~Q6的开路故障和短路故障。
并且,异常检测部31a检测后述的构成第1和第2电源切断电路44A和44B的电流切断用的FET QC1~QC2和QD1~QD2的短路故障。
进而,异常检测部31a检测后述的构成第1和第2马达电流切断电路33A和33B的电流切断用的FET QA1~QA3和QB1~QB3的短路故障。
异常检测部31a对产生了开路故障或短路故障的第1或第2马达驱动电路32A或32B,输出逻辑值“1”的异常检测信号SAa或SAb。另一方面,异常检测部31a在开路故障或短路故障均未被检测出的情况下,对第1和第2马达驱动电路32A和32B输出逻辑值“0”的异常检测信号SAa和SAb。
此外,异常检测部31a在检测出第1和第2电源切断电路44A和44B、第1和第2马达电流切断电路33A和33B的短路故障时,按照预先设定的切断操作模式,对第1和第2马达驱动电路32A和32B的各FET进行切断操作。具体而言,异常检测部31a对后述的第1和第2栅极驱动电路41A和41B输出与各种切断操作模式对应的切断操作模式信号SCa和SCb。切断操作模式信号SCa和SCb例如是与预先设定的切断操作模式对应的比特模式的、例如4比特的数字信号。
此外,在本实施方式中,在检测出第1和第2马达电流切断电路33A和33B的短路故障时,能够通过用户的未图示的操作部的操作,从预先设定的3种诊断模式中,设定任意的诊断模式。
异常检测部31a通过与所设定的诊断模式对应的切断操作模式和诊断方法,检测第1和第2马达电流切断电路33A和33B的短路故障。另外,之后将叙述诊断模式的详细内容。
如图4所示,第1马达驱动电路32A具有:第1栅极驱动电路41A,其被输入从控制运算装置31输出的三相的马达电压指令值V1*而形成栅极信号;以及第1逆变器电路42A,其被输入从该第1栅极驱动电路41A输出的栅极信号。
并且,第1马达驱动电路32A具有VR电压检测电路34A,该VR电压检测电路34A设置于后述的第1电源切断电路44A的FET QC1与FET QC2之间,且检测这些FET QC1和QC2的连接线的电压。
进而,第1马达驱动电路32A具有:检测供应给第1逆变器电路42A的直流电流的电流检测电路39A1;以及检测从第1逆变器电路42A的下侧臂流至接地的直流电流的电流检测电路39A2~39A4。
此外,第2马达驱动电路32B具有:第2栅极驱动电路41B,其被输入从控制运算装置31输出的三相的马达电压指令值V2*而形成栅极信号;以及第2逆变器电路42B,其被输入从该第2栅极驱动电路41B输出的栅极信号。
并且,第2马达驱动电路32B具有VR电压检测电路34B,该VR电压检测电路34B设置于后述的第2电源切断电路44B的FET QD1与FET QD2之间,且检测这些FET QD1和QD2的连接线的电压。
进而,第2马达驱动电路32B具有:检测供应给第2逆变器电路42B的直流电流的电流检测电路39B1;以及检测从第2逆变器电路42B的下侧臂流至接地的直流电流的电流检测电路39B2~39B4。
第1栅极驱动电路41A在从控制运算装置31被输入马达电压指令值V1*后,形成根据该马达电压指令值V1*和三角波的载波信号Sc进行了脉宽调制(PWM)的6个栅极信号。然后,将这些栅极信号输出到第1逆变器电路42A。
此外,第2栅极驱动电路41B在从控制运算装置31被输入马达电压指令值V2*后,形成根据该马达电压指令值V2*和三角波的载波信号Sc进行了脉宽调制(PWM)的6个栅极信号。然后,将这些栅极信号输出到第2逆变器电路42B。
另外,也可以设为由控制运算装置31公共生成6个PWM栅极信号并输入到第1和第2逆变器电路42A和42B的结构。
此外,第1栅极驱动电路41A在从控制运算装置31输入的异常检测信号SAa为逻辑值“0”(正常)时,对第1马达电流切断电路33A输出高电平的3个栅极信号,并且对第1电源切断电路44A同时输出高电平的两个栅极信号。由此,对第1逆变器电路42A接通马达电流,并且接通电池电力。
另一方面,第1栅极驱动电路41A在从控制运算装置31输入的异常检测信号SAa为逻辑值“1”(异常)时,对第1马达电流切断电路33A同时输出低电平的3个栅极信号,并且对第1电源切断电路44A同时输出低电平的两个栅极信号。此外,对第1逆变器电路42A同时输出低电平的6个栅极信号,由此切断马达电流,并且切断电池电力。
同样,第2栅极驱动电路41B在从控制运算装置31输入的异常检测信号SAb为逻辑值“0”(正常)时,对第2马达电流切断电路33B输出高电平的3个栅极信号,并且对第2电源切断电路44B同时输出高电平的两个栅极信号。由此,对第2逆变器电路42B接通马达电流,并且接通电池电力。
另一方面,第2栅极驱动电路41B在从控制运算装置31输入的异常检测信号SAb为逻辑值“1”(异常)时,对第2马达电流切断电路33B同时输出低电平的3个栅极信号,并且对第2电源切断电路44B输出低电平的栅极信号。此外,对第2逆变器电路42B同时输出低电平的6个栅极信号,由此切断马达电流,并且切断电池电力。
进而,第1栅极驱动电路41A根据从控制运算装置31输入的切断操作模式信号SCa的比特模式所表示的切断操作模式,对第1电源切断电路44A同时输出两个栅极信号,其中,对切断对象的FET输出低电平的栅极信号,对通电对象的FET输出高电平的栅极信号。此外,对第1逆变器电路42A的各FET同时输出6个栅极信号,其中,对切断对象的FET输出低电平的栅极信号,对通电对象的FET输出高电平的栅极信号。并且,对第1马达电流切断电路33A同时输出3个栅极信号,其中,对切断对象的FET输出低电平的栅极信号,对通电对象的FET输出高电平的栅极信号。
另一方面,第2栅极驱动电路41B根据从控制运算装置31输入的切断操作模式信号SCb的比特模式所表示的切断操作模式,对第2电源切断电路44B同时输出两个栅极信号,其中,对切断对象的FET输出低电平的栅极信号,对通电对象的FET输出高电平的栅极信号。此外,对第2逆变器电路42B的各FET同时输出6个栅极信号,其中,对切断对象的FET输出低电平的栅极信号,对通电对象的FET输出高电平的栅极信号。并且,对第2马达电流切断电路33B同时输出3个栅极信号,其中,对切断对象的FET输出低电平的栅极信号,对通电对象的FET输出高电平的栅极信号。
第1逆变器电路42A经由噪声滤波器43、第1电源切断电路44A和电流检测电路39A1被输入电池27的电池电流,在输入侧连接有平滑用的电解电容器CA。该电解电容器CA具有针对第1逆变器电路42A的噪声去除功能和电力供应辅助功能。
该第1逆变器电路42A具有作为开关元件的6个FET Q1~Q6,具有将串联连接了两个FET的3个开关臂SWAa、SWAb和SWAc并联连接的结构。并且,向各FET Q1~Q6的栅极输入从第1栅极驱动电路41A输出的栅极信号。通过该输入,从各开关臂SWAa、SWAb和SWAc的FET间的连接点起,经由第1马达电流切断电路33A,对三相电动马达22的三相马达绕组La、Lb和Lc接通A相马达驱动电流Ia、B相马达驱动电流Ib、C相马达驱动电流Ic。
此外,第2逆变器电路42B经由噪声滤波器43、第2电源切断电路44B和电流检测电路39B1被输入电池27的电池电流,在输入侧连接有平滑用的电解电容器CB。该电解电容器CB具有针对第2逆变器电路42B的噪声去除功能和电力供应辅助功能。
该第2逆变器电路42B具有作为开关元件的6个FET Q1~Q6,具有将串联连接了两个FET的3个开关臂SWBa、SWBb和SWBc并联连接的结构。并且,向各FET Q1~Q6的栅极输入从第2栅极驱动电路41B输出的栅极信号。通过该输入,从各开关臂SWBa、SWBb和SWBc的FET间的连接点起,经由第2马达电流切断电路33B,对三相电动马达22的三相马达绕组La、Lb和Lc接通A相马达驱动电流Ia、B相马达驱动电流Ib、C相马达驱动电流Ic。
此外,第1和第2逆变器电路42A和42B的各开关臂SWAa、SWAb、SWAc和SWBa、SWBb、SWBc在作为下侧臂的FET Q2、Q4和Q6的各源极侧,连接有电流检测电路39A2~39A4和39B2~39B4。这些电流检测电路39A2~39A4和39B2~39B4的与FET Q2、Q4和Q6侧相反的一侧的端部被接地。并且,由这些电流检测电路39A2~39A4和39B2~39B4检测下游侧电流检测信号(与下游侧电流检测值IA1~IC1和IA2~IC2对应的模拟信号)。以下,有时将与下游侧电流检测值IA1~IC1和IA2~IC2对应的模拟信号称作“下游侧电流检测信号IA1~IC1和IA2~IC2”。
如图7的(a)所示,电流检测电路39A1和39B1具有安插于各开关臂SWAa~SWAc和SWBa~SWBc的电源侧与第1和第2电源切断电路44A和44B之间的电流检测用的分流电阻51A和51B。如图7的(a)所示,电流检测电路39A1和39B1分别由以下部分构成:运算放大器39a,其经由电阻R2和R3被输入该分流电阻51A和51B的两端电压;以及采样保持电路39s,其被提供该运算放大器39a的输出信号,主要由噪声滤波器构成。
并且,从采样保持电路输出的上游侧电流检测信号(与上游侧电流检测值IU1和IU2对应的模拟信号)被供应给控制运算装置31的A/D转换部31c。
同样,如图7的(b)所示,电流检测电路39A2~39A4具有安插于各开关臂SWAa~SWAc各自的接地侧与接地之间的电流检测用的分流电阻52A、53A和54A。如图7的(b)所示,该电流检测电路39A2~39A4分别由以下部分构成:运算放大器39a,其经由电阻R2和R3被输入分流电阻52A、53A和54A的各个两端电压;以及采样保持电路39s,其被提供运算放大器39a的输出信号,主要由噪声滤波器构成。
此外,如图7的(b)所示,电流检测电路39B2~39B4具有安插于各开关臂SWBa~SWBc各自的接地侧与接地之间的电流检测用的分流电阻52B、53B和54B。如图7的(b)所示,该电流检测电路39B2~39B4分别由以下部分构成:运算放大器39a,其经由电阻R2和R3被输入分流电阻52B、53B和54B的各个两端电压;以及采样保持电路39s,其被提供运算放大器39a的输出信号,主要由噪声滤波器构成。
并且,从采样保持电路39s输出的下游侧电流检测信号IA1~IC1和IA2~IC2被供应给控制运算装置31的A/D转换部31c。
如图8所示,VR电压检测电路34A和34B分别具有电阻R6、电阻R7、电容器C1。
在VR电压检测电路34A中,电阻R6的一端与FET QC1和QC2的连接线(电压的监测线)连接,另一端与电阻R7的一端和电容器C1的一端连接。并且,电阻R7的一端与电容器C1的一端连接,电阻R7的另一端和电容器C1的另一端被接地。并且,在FET QC1或QC2的通电时(导通(On)状态时)时,电流从电池27或电解电容器CA经由电阻R6流向电容器C1,施加到电容器C1的两端的电压VR12(≒电池电压Vbat[V])被供应给控制运算装置31的A/D转换部31c。另一方面,在FET QC1和QC2的非通电时(截止(Off)状态时),电阻R7为下拉电阻,电压VR12为接地电位(≒0[V])。
此外,在VR电压检测电路34B中,电阻R6的一端与FET QD1和QD2的连接线(电压的监测线)连接。其它的连接结构与VR电压检测电路34A相同。并且,在FET QD1或QD2的通电时(导通状态时),电流从电池27或电解电容器CA经由电阻R6流向电容器C1,施加到电容器C1的两端的电压VR22(≒Vbat)被供应给控制运算装置31的A/D转换部31c。另一方面,在FETQD1和QD2的非通电时(截止状态时),电阻R7为下拉电阻,电压VR22为接地电位(≒0[V])。
另外,将电阻R6、R7和电容器C1的各元件值设为能够得到去除PWM驱动引起的监测线的电压变动的滤波效果那样的、作为时间常数的值。此外,电容器C1的元件值相比于电解电容器CA和CB,是较小的值。
第1马达电流切断电路33A具有3个电流切断用的FET QA1、QA2和QA3。FET QA1的源极经由马达电压检测电路40A,与第1逆变器电路42A的开关臂SWAa的FET Q1和Q2的连接点连接,漏极与三相电动马达22的A相马达绕组La连接。此外,FET QA2的源极经由马达电压检测电路40A与第1逆变器电路42A的开关臂SWAb的FET Q3和Q4的连接点连接,漏极与三相电动马达22的B相马达绕组Lb连接。并且,FET QA3的源极经由马达电压检测电路40A与第1逆变器电路42A的开关臂SWAc的FET Q5和Q6的连接点连接,漏极与三相电动马达22的C相马达绕组Lc连接。
此外,第2马达电流切断电路33B具有3个电流切断用的FET QB1、QB2和QB3。FETQB1的源极经由马达电压检测电路40B,与第2逆变器电路42B的开关臂SWBa的FET Q1和Q2的连接点连接,漏极与三相电动马达22的A相马达绕组La连接。此外,FET QB2的源极经由马达电压检测电路40B与第2逆变器电路42B的开关臂SWBb的FET Q3和Q4的连接点连接,漏极与三相电动马达22的B相马达绕组Lb连接。并且,FET QB3的源极经由马达电压检测电路40B与第2逆变器电路42B的开关臂SWBc的FET Q5和Q6的连接点连接,漏极与三相电动马达22的C相马达绕组Lc连接。
并且,第1和第2马达电流切断电路33A和33B的FET QA1~QA3和QB1~QB3使寄生二极管D的阳极处于靠第1和第2逆变器电路42A和42B一侧而各自朝同向地连接。
第1电源切断电路44A具有将两个FET QC1和QC2的源极彼此连接而使得寄生二极管朝反向的串联电路结构。并且,FET QC1的漏极与噪声滤波器43的输出侧连接,FET QC2的漏极与第1逆变器电路42A的各FET Q1、Q3和Q5的漏极连接。
此外,第2电源切断电路44B具有将两个FET QD1和QD2的源极彼此连接而使得寄生二极管朝反向的串联电路结构。并且,FET QD1的漏极与噪声滤波器43的输出侧连接,FETQD2的漏极与第2逆变器电路42B的各FET Q1、Q3和Q5的漏极连接。
(关于FET Q1~Q6的异常检测处理)
在异常检测部31a中,如以下那样进行FET Q1~Q6的异常检测。
即,在产生了第1马达驱动电路32A的例如A相的上侧臂(Q1)的开路故障时,当产生了开路故障的臂的马达驱动电流值Ia为正时,第1马达驱动电路32A的上游侧电流检测值IU1减小,为了对其进行补偿,第2马达驱动电路32B的上游侧电流检测值IU2增大。
并且,通过对检测出的上游侧电流检测值IU1和IU2进行比较,能够确定成为了开路故障的第1或第2马达驱动电路32A或32B。异常检测部31a对产生了开路故障的第1或第2马达驱动电路32A或32B,输出逻辑值“1”的异常检测信号SAa或SAb。
另外,在上侧臂产生了开路故障的情况下,马达驱动电流的三相波形没有特别的变化,能够继续转向辅助控制。
此外,在第1马达驱动电路32A的例如A相的上侧臂产生了短路故障的情况下,第1马达驱动电路32A的上游侧电流检测值IU1急剧增大,第2马达驱动电路32B的上游侧电流检测值IU2的增大量微小。因此,在上游侧电流检测值IU1的瞬时值成为了规定阈值以上时,能够判断为是上侧臂的短路故障。异常检测部31a对产生了短路故障的第1或第2马达驱动电路32A或32B,输出逻辑值“1”的异常检测信号SAa或SAb。
该情况下,虽然马达电流也大幅度地紊乱,但通过切断第1马达驱动电路32A的第1马达电流切断电路33A,而仅从第2马达驱动电路32B向三相电动马达22的各相马达绕组La~Lc提供马达驱动电流,因此马达驱动电流恢复成稳定的正弦波状。因此,能够继续三相电动马达22的驱动。
此时,如后所述,向第1和第2逆变器电路42A和42B的FET的栅极输入脉宽调制(PWM)信号,因此从第1和第2逆变器电路42A和42B输出的三相马达驱动电流Ia、Ib和Ic成为被控制占空比的矩形波信号。因此,在单纯地检测出三相马达驱动电流Ia、Ib和Ic的瞬时值时,如果在矩形波信号为截止时进行检测,则不表示正常的马达电流值。
因此,为了准确地检测上游侧电流检测值IU1和IU2,将上游侧电流检测值IU1和IU2供应给峰值保持电路,该峰值保持电路将峰值保持脉宽调制信号的1个周期左右的时间以上。通过这样保持峰值,能够快速且准确地检测上游侧电流检测值IU1和IU2的峰(最大)值。
(短路故障检测处理)
接着,根据图9,说明由异常检测部31a进行的、第1和第2电源切断电路44A和44B、第1和第2马达电流切断电路33A和33B的短路故障检测处理的处理步骤。另外,短路故障检测处理以预先设定的周期来反复执行。
在异常检测部31a中,当执行短路故障检测处理时,如图9所示,首先转移到步骤S100。
步骤S100中,在异常检测部31a中,根据控制运算装置31所具有的未图示的计时器的计数值,判定从上次的诊断起的经过时间是否经过了预先设定的规定时间。并且,在判定为初次诊断或经过了规定时间的情况下(是),转移到步骤S102,在判定为并非如此的情况下(否),结束一系列处理。
在转移到了步骤S102的情况下,在异常检测部31a中,根据由控制运算装置31计算出的转向辅助电流指令值I*、三相电流指令值Ia*、Ib*和Ic*、三相马达驱动电流值Ia、Ib和Ic,判定是否处于马达通电中或者是否为需要通电的状态。并且,在判定为处于马达通电中或者是需要通电的情况下(是),转移到步骤S104,在判定为是不需要通电的状态的情况下(否),转移到步骤S106。
具体而言,对上述各电流值、和预先设定的电流阈值进行比较,例如假设判定为转向辅助电流指令值I*在第1电流阈值以上,三相电流指令值Ia*、Ib*和Ic*中的任意一个在第2电流阈值以上。该情况下,当三相马达驱动电流值Ia、Ib和Ic中的任意一个进一步为预先设定的第3电流阈值以上的情况下,判定为处于马达通电中。此外,在三相马达驱动电流值Ia、Ib和Ic均小于预先设定的第3电流阈值的情况下,判定为是不处于马达通电中而需要通电的状态。
另一方面,假设判定为转向辅助电流指令值I*小于第1电流阈值,三相电流指令值Ia*、Ib*和Ic*均小于第2电流阈值。该情况下,当三相马达驱动电流值Ia、Ib和Ic均进一步小于预先设定的第3电流阈值的情况下,判定为是不需要通电的状态且处于非通电中。此外,在三相马达驱动电流值Ia、Ib和Ic中的任意一个在第3电流阈值以上的情况下,判定为是处于马达通电中而不需要通电的状态。
在转移到了步骤S104的情况下,在异常检测部31a中,实施根据在马达通电中的第1和第2马达驱动电路32A和32B中流过的电流来进行短路故障的诊断的电流比较故障诊断处理,并结束一系列处理。另外,在电流比较故障诊断处理结束后,清除计时器的计数值。
另一方面,在转移到了步骤S106的情况下,在异常检测部31a中,实施根据在马达非通电中的第1和第2马达驱动电路32A和32B中产生的电压来进行短路故障的诊断的电压比较故障诊断处理,并结束一系列处理。另外,在电压比较故障诊断处理结束后,清除计时器的计数值。
(电流比较故障诊断处理)
接着,根据图10~图22,说明电流比较故障诊断处理的处理步骤。
在异常检测部31a中,当实施电流比较故障诊断处理时,如图10所示,首先转移到步骤S200。
步骤S200中,在异常检测部31a中,实施电源侧电流诊断切断操作处理,并转移到步骤S202。
以下,根据图11和图12,说明电源侧电流诊断切断操作处理的具体例子。另外,图11是着眼于电流的流动而将图4的电路图简化而得到的电路图。此外,图12是示出针对图11的电路图的切断变更部位的图。
在本实施方式中,按照预先设定的电源侧电流诊断切断操作模式,将检测出短路故障的对象的FET设为切断状态(截止状态)。
这里,电源侧电流诊断切断操作模式是如下模式:以确保第1和第2电源切断电路44A和44B的FET QC1~QC2和QD1~QD2中的、朝马达的所有相(在本实施方式中为三相)的通电路径的方式,决定要切断的FET。
具体而言,在检测出FET QC1的短路故障的情况下的电源侧电流诊断切断操作模式中,如图11所示,将FET QC1设为截止状态(切断状态),将FET QC2、QD1和QD2设为导通状态。此外,是如下切断操作模式:将第1和第2逆变器电路42A和42B的各FET Q1~Q6设为通过PWM栅极信号进行了驱动控制的状态(以下称作“PWM驱动状态”)。此时,异常检测部31a将设定为由第2逆变器电路42B承担100[%]的转向辅助所需的马达电流(以下称作“转向辅助电流”)的马达电压指令值V2*输出到第2栅极驱动电路41B。
如果是该切断操作模式,则能够确保第2马达驱动电路32B与马达的所有相的通电路径,并且能够使第2逆变器电路42B承担100[%]的所需转向辅助电流。
同样,如图12的(a)所示,检测出FET QC2的短路故障的情况下的电源侧电流诊断切断操作模式是如下的切断操作模式:将FET QC2设为截止状态(切断状态),将FET QC1、QD1和QD2设为导通状态。此外,如图12的(b)所示,检测出FET QD1的短路故障的情况下的电源侧电流诊断切断操作模式是如下的切断操作模式:将FET QD1设为截止状态(切断状态),将FET QC1、QC2和QD2设为导通状态。此外,如图12的(c)所示,检测出FET QD2的短路故障的情况下的电源侧电流诊断切断操作模式是如下的切断操作模式:将FET QD2设为截止状态(切断状态),将FET QC1、QC2和QD1设为导通状态。在任何情况下,均将第1和第2逆变器电路42A和42B的各FET Q1~Q6设为PWM驱动状态。
在以上所说明的切断操作模式中,均由第1和第2马达驱动电路32A和32B中的一个电路,驱动三相电动马达22。因此,在本实施方式中,如上所述,通过控制运算装置31将确保通电路径的一个电路控制成,在该电路侧,承担转向辅助所需的电流量的100[%]。但是,为了防止由于例如超过了额定的负载而损伤电路,在本实施方式中,对使一个电路承担的电流量设置了上限值。并且,在转向辅助所需的电流量超过该上限值那样的情况下,通过控制运算装置31解除诊断实施,重新开始利用两个马达驱动电路的控制。
返回图10,在步骤S202中,根据电流检测电路39A1和39B1的上游侧电流检测值IU1和IU2,实施电流比较故障诊断处理,判定切断实施部是否没有通电。并且,在判定为没有通电的情况下(是),转移到步骤S204,在判定为并非如此的情况下(否),转移到步骤S216。
以下,根据图13,说明在步骤S202中执行的、电源侧电流诊断切断操作时的电流比较故障诊断处理的具体例子。
在步骤S202中,开始电源侧电流诊断切断操作时的电流比较故障诊断处理后,如图13所示,首先转移到步骤S2000。
步骤S2000中,在异常检测部31a中,对与切断部位对应的上游侧电流检测值的绝对值、和预先设定的上游侧电流阈值进行比较。然后,转移到步骤S2002。这里,上游侧电流阈值是以0[A]为基准、在能够判断为电流不流过的误差范围内设定的值。
本实施方式中,在切断部位是第1电源切断电路44A的FET QC1或QC2的情况下,对电流检测电路39A1的上游侧电流检测值IU1和上游侧电流阈值进行比较。另一方面,在切断部位是第2电源切断电路44B的FET QD1或QD2的情况下,对电流检测电路39B1的上游侧电流检测值IU2和上游侧电流阈值进行比较。
步骤S2002中,在异常检测部31a中,根据步骤S2000的比较结果,判定上游侧电流检测值是否在上游侧电流阈值以下。并且,在判定为在上游侧电流阈值以下的情况下(是),转移到步骤S2004,在判定为并非如此的情况下(否),转移到步骤S2010。
这里,在切断部位正常地成为了切断状态的情况下,切断与电池27之间的通电,与切断部位对应的上游侧电流检测值(以下称作“上游侧切断对象电流值”)为0[A]或大致0[A]。因此,上游侧切断对象电流值在上游侧电流阈值以下。另一方面,在切断部位产生了短路故障的情况下,从电池27流入电流,因此上游侧切断对象电流值的绝对值比上游侧电流阈值大。
例如,在将FET QC1设为切断部位,且该FET QC1产生了短路故障的情况下,上游侧切断对象电流值IU1为“IU1≠0[A]”,其绝对值比上游侧电流阈值大。
步骤S2004中,在异常检测部31a中,对上游侧切断对象电流值、和与其对应的通电部位的另一逆变器电路的上游侧电流检测值(以下称作“上游侧通电对象电流值”)进行比较,并转移到步骤S2006。
在本实施方式中,是第1和第2逆变器电路42A和42B的两台结构,因此上游侧电流检测值IU1和上游侧电流检测值IU2中的任意一个是上游侧切断对象电流值,任意另一个是上游侧通电对象电流值。并且,对这些上游侧切断对象电流值和上游侧通电对象电流值的大小进行比较。
步骤S2006中,在异常检测部31a中,判定上游侧通电对象电流值是否比上游侧切断对象电流值大。并且,在判定为大的情况下(是),转移到步骤S2008,在判定为并非如此的情况下(否),转移到步骤S2010。
即,上游侧切断对象电流值是切断了来自电池27的电流的状态的电流值,因此为0[A]或大致0[A],上游侧通电对象电流值是与电池27通电的状态的电流值。因此,在切断部位的FET正常地成为了切断状态的情况下,上游侧切断对象电流值为0[A]或大致0[A],所以上游侧通电对象电流值比上游侧切断对象电流值大。
例如,在仅将第1和第2电源切断电路44A和44B的FET中的FET QC1设为了切断状态的情况下,上游侧切断对象电流值为IU1,上游侧通电对象电流值为IU2。在FET QC1为正常的情况下,上游侧切断对象电流值IU1为“IU1≒0[A]”,上游侧切断对象电流值IU1和上游侧通电对象电流值IU2为“IU1<IU2”的大小关系。
在转移到了步骤S2008的情况下,在异常检测部31a中,判定为没有通电,结束一系列处理而返回到原来的处理。
另一方面,在转移到了步骤S2010的情况下,在异常检测部31a中,判定为有通电,结束一系列处理而返回到原来的处理。
以上说明了电流比较故障诊断处理的具体例子,但不限于该结构,也可以构成为仅实施上述步骤S2000~S2002的处理和步骤S2004~S2006的处理中的任意一方来判定有没有通电。
返回图10,在转移到了步骤S204的情况下,在异常检测部31a中,判定全部电源侧切断部的诊断处理是否都已结束。并且,在判定为已结束的情况下(是),转移到步骤S206,在判定为并非如此的情况下(否),转移到步骤S200。
即,针对第1和第2电源切断电路44A和44B的全部FET,判定步骤S202的故障诊断处理是否已结束。并且,在判定为未结束的情况下,到对FET QC1~QC2和QD1~QD2的全部结束诊断处理为止,按照图11和图12所示的切断操作模式,反复执行未诊断的FET的故障诊断处理。
在转移到了步骤S206的情况下,在异常检测部31a中,执行马达侧电流诊断切断操作处理,并转移到步骤S208。
以下,根据图14~图22,说明马达侧电流诊断切断操作处理的具体例子。
在步骤S206中开始马达侧电流诊断切断操作处理后,如图14所示,首先转移到步骤S2100。
步骤S2100中,在异常检测部31a中,判定是否设定了低负载诊断模式。并且,在判定为设定了低负载诊断模式的情况下(是),转移到步骤S2102,在判定为并非如此的情况下(否),转移到步骤S2104。
在转移到了步骤S2102的情况下,在异常检测部31a中,对未诊断部实施低负载切断操作处理,并结束一系列处理而返回到原来的处理。
另一方面,在转移到了步骤S2104的情况下,在异常检测部31a中,判定是否设定了第1高速诊断模式。并且,在判定为设定了第1高速诊断模式的情况下(是),转移到步骤S2106,在判定为并非如此的情况下(否),转移到步骤S2108。
在转移到了步骤S2106的情况下,在异常检测部31a中,对未诊断部实施第1高速切断操作处理,并结束一系列处理而返回到原来的处理。
此外,在转移到了步骤S2108的情况下,在异常检测部31a中,对未诊断部实施第2高速切断操作处理,并结束一系列处理而返回到原来的处理。
以下,按照每个诊断模式,说明切断操作处理的具体例子。
(低负载切断操作处理)
首先,根据图15~图16,说明设定低负载诊断模式时的低负载切断操作处理的具体例子。另外,图15是着眼于电流的流动而将图4的电路图简化而得到的电路图。此外,图16是示出针对图15的电路图的切断变更部位的图。
本实施方式中,在设定低负载诊断模式时,按照预先设定的低负载切断操作模式,将检测出短路故障的对象的FET设为切断状态(截止状态)。
这里,低负载切断操作模式是将第1和第2马达电流切断电路33A和33B的FET QA1~QA3和QB1~QB3中的任意1个FET决定为要切断的FET的模式。即,低负载切断操作模式是如下的诊断模式:对第1和第2马达电流切断电路33A逐个地按顺序诊断切断用的FET。
具体而言,在检测出FET QA1的短路故障的情况下的低负载切断操作模式中,如图15所示,将FET QA1设为截止状态(切断状态),将FET QA2~QA3和QB1~QB3设为导通状态。此外,成为将第1和第2逆变器电路42A和42B的各FET Q1~Q6设为PWM驱动状态的切断操作模式。
此时,异常检测部31a将设定为由第2逆变器电路42B的开关臂SWBa承担100[%]的所需转向辅助电流的马达电压指令值V2*输出到第2栅极驱动电路41B。另外,针对其它开关臂SWBb和SWBc,设定为承担与通常时相同的50[%]。此外,对于第1逆变器电路42A,是与通常时相同的动作。
如果是该切断操作模式,则能够通过由第1和第2马达驱动电路32A和32B的FETQA1切断的路径以外的剩余路径,构成朝马达的所有相的通电路径。此外,如果是A相的辅助电流,则能够使第2逆变器电路42B的开关臂SWBa承担100[%]的所需转向辅助电流。此外,如果是B相的辅助电流,则能够使第1和第2逆变器电路42A和42B的开关臂SWAb和SWBb各承担50[%]。进而,如果是C相的辅助电流,则能够使第1和第2逆变器电路42A和42B的开关臂SWAc和SWBc各承担50[%]。
同样,如图16的(a)所示,检测出FET QA2的短路故障的情况下的低负载切断操作模式是如下的切断操作模式:将FET QA2设为截止状态(切断状态),将FET QA1、QA3和QB1~QB3设为导通状态。此外,如图16的(b)所示,检测出FET QA3的短路故障的情况下的低负载切断操作模式是如下的切断操作模式:将FET QA3设为截止状态(切断状态),将FET QA1~QA2和QB1~QB3设为导通状态。此外,如图16的(c)所示,检测出FET QB1的短路故障的情况下的低负载切断操作模式是如下的切断操作模式:将FET QB1设为截止状态(切断状态),将FET QA1~QA3和QB2~QB3设为导通状态。此外,如图16的(d)所示,检测出FET QB2的短路故障的情况下的低负载切断操作模式是如下的切断操作模式:将FET QB2设为截止状态(切断状态),将FET QA1~QA3、QB1和QB3设为导通状态。此外,如图16的(e)所示,检测出FET QB3的短路故障的情况下的低负载切断操作模式是如下的切断操作模式:将FET QB3设为截止状态(切断状态),将FET QA1~QA3和QB1~QB2设为导通状态。在任何情况下,均将第1和第2逆变器电路42A和42B的各FET Q1~Q6设为PWM驱动状态。如果是这些切断操作模式,则能够通过第1和第2马达驱动电路32A和32B的未被切断的剩余路径,构成朝马达的所有相的通电路径。
在以上所说明的切断操作模式中,由第1和第2逆变器电路42A和42B中的、一个逆变器电路中的任意1个开关臂,承担与三相电动马达22的1个相之间的通电。因此,在本实施方式中,如上所述,通过控制运算装置31控制成,使该1个开关臂承担与该臂对应的相的转向辅助所需的电流量(Ia*、Ib*和Ic*中的任意1个)的100[%]。但是,为了防止由于例如超过了额定的负载而损伤开关臂,在本实施方式中,对使一个开关臂承担的电流量设置了上限值。并且,在转向辅助所需的电流量超过该上限值那样的情况下,通过控制运算装置31解除诊断实施,重新开始利用两个马达驱动电路的全部臂的控制。
(第1高速切断操作处理)
接着,根据图17~图18,说明设定第1高速诊断模式时的第1高速切断操作处理的具体例子。另外,图17是着眼于电流的流动而将图4的电路图简化而得到的电路图。此外,图18是示出针对图17的电路图的切断变更部位的图。
本实施方式中,在设定第1高速诊断模式时,按照预先设定的第1高速切断操作模式,将检测出短路故障的对象的FET设为切断状态(截止状态)。
这里,第1高速切断操作模式是将第1和第2马达电流切断电路33A和33B的FET QA1~QA3和QB1~QB3中的任意1方的全部FET决定为要切断的FET的模式。即,第1高速诊断模式是如下的诊断模式:从第1和第2马达电流切断电路33A和33B中的一个马达电流切断电路起,依次统一诊断其全部FET。
具体而言,在检测出FET QA1~QA3的短路故障的情况下的第1高速切断操作模式中,如图17所示,将FET QA1~QA3设为截止状态(切断状态),将FET QB1~QB3设为导通状态。此外,成为将第1和第2逆变器电路42A和42B的各FET Q1~Q6设为PWM驱动状态的切断操作模式。
此时,异常检测部31a将设定为由第2逆变器电路42B承担100[%]的所需转向辅助电流的马达电压指令值V2*输出到第2栅极驱动电路41B。
如果是该切断操作模式,则能够通过第2马达驱动电路32B,确保朝马达的所有相的通电路径,并且能够使第2逆变器电路42B承担100[%]的所需转向辅助电流。
同样,如图18所示,检测出FET QB1~QB3的短路故障的情况下的第1高速切断操作模式是如下的切断操作模式:将FET QB1~QB3设为截止状态(切断状态),将FET QA1~QA3设为导通状态。该情况下,也将第1和第2逆变器电路42A和42B的各FET Q1~Q6设为PWM驱动状态。
此时,异常检测部31a将设定为由第1逆变器电路42A承担100[%]的所需转向辅助电流的马达电压指令值V1*输出到第1栅极驱动电路41A。
如果是该切断操作模式,则能够通过第1马达驱动电路32A,确保朝马达所有相的通电路径,并且能够使第1逆变器电路42A承担100[%]的所需转向辅助电流。
但是,为了防止由于例如超过了额定的负载而损伤逆变器电路,在本实施方式中,对使一个逆变器电路承担的电流量设置了上限值。并且,在转向辅助所需的马达电流量超过该上限值那样的情况下,通过控制运算装置31解除诊断实施,重新开始利用两个马达驱动电路的全部臂的控制。
(第2高速切断操作处理)
接着,根据图19~图20,说明设定第2高速诊断模式时的第2高速切断操作处理的具体例子。另外,图19是着眼于电流的流动而将图4的电路图简化而得到的电路图。此外,图20是示出针对图19的电路图的切断变更部位的图。
本实施方式中,在设定第2高速诊断模式时,按照预先设定的第2高速切断操作模式,将检测出短路故障的对象的FET设为切断状态(截止状态)。
这里,第2高速切断操作模式是如下模式:将第1和第2马达电流切断电路33A和33B的FET QA1~QA3和QB1~QB3中的任意一方的FET的1个、任意另一方的与一方侧不同的相的两个FET决定为要切断的FET。即,第2高速诊断模式是如下的诊断模式:按照第1和第2马达电流切断电路33A和33B的FET中的、组合两者的FET的每3个FET,统一进行诊断。
具体而言,在检测出FET QA1、QB2和QB3这3个FET的短路故障的情况下,如图19所示,将FET QA1、QB2和QB3设为截止状态(切断状态),将FET QA2~QA3和QB1设为导通状态。此外,成为将第1和第2逆变器电路42A和42B的各FET Q1~Q6设为PWM驱动状态的切断操作模式。
此时,异常检测部31a将设定为由第2逆变器电路42B的开关臂SWBa承担100[%]的A相所需的转向辅助电流的马达电压指令值V2*输出到第2栅极驱动电路41B。此外,将设定为由第1逆变器电路42A的开关臂SWAb和SWAc承担100[%]的B相和C相所需的转向辅助电流的马达电压指令值V1*输出到第1栅极驱动电路41A。
如果是该切断操作模式,则能够利用第1和第2马达电流切断电路33A和33B的通过FET QA1、QB2和QB3切断的路径以外的剩余路径,构成朝马达的所有相的通电路径。此外,如果是A相的辅助电流,则能够使第2逆变器电路42B的开关臂SWBa承担100[%]的所需转向辅助电流。此外,如果是B相的辅助电流,则能够使第1逆变器电路42A的开关臂SWAb承担100[%]。进而,如果是C相的辅助电流,则能够使第1逆变器电路42A的开关臂SWAc承担100[%]。
并且,在检测出剩余的FET QA2、QA3和QB1的3个FET的短路故障的情况下的第2高速切断操作模式中,如图20的(a)所示,将FET QA2、QA3和QB1设为截止状态(切断状态),将FET QA1、QB2和QB3设为导通状态。此外,成为将第1和第2逆变器电路42A和42B的各FET Q1~Q6设为PWM驱动状态的切断操作模式。
此时,异常检测部31a将设定为由第1逆变器电路42A的开关臂SWAa承担100[%]的A相所需的转向辅助电流的马达电压指令值V1*输出到第1栅极驱动电路41A。此外,将设定为由第2逆变器电路42B的开关臂SWBb和SWBc承担100[%]的B相和C相所需的转向辅助电流的马达电压指令值V2*输出到第2栅极驱动电路41B。
如果是该切断操作模式,则能够利用第1和第2马达电流切断电路33A和33B的通过FET QA2、QA3和QB1切断的路径以外的剩余路径,构成朝马达的所有相的通电路径。此外,如果是A相的辅助电流,则能够使第1逆变器电路42A的开关臂SWAa承担100[%]的所需转向辅助电流。此外,如果是B相的辅助电流,则能够使第2逆变器电路42B的开关臂SWBb承担100[%]。进而,如果是C相的辅助电流,则能够使第2逆变器电路42B的开关臂SWBc承担100[%]。
但是,为了防止由于例如超过了额定的负载而损伤各开关臂,在本实施方式中,对使各开关臂承担的电流量设置了上限值。并且,在转向辅助所需的电流量超过该上限值那样的情况下,通过控制运算装置31解除诊断实施,重新开始利用两个马达驱动电路的全部臂的控制。
另外,第2高速切断操作模式不限于图19和图20的(a)所示的切断操作模式的组合,例如,也可以设为图20的(b)和(c)所示那样的切断操作模式的组合等,设为其它的组合。
返回图10,在步骤S208中,根据电流检测电路39A2~39A4和39B1~39B4的下游侧电流检测值IA1~IC1和IA2~IC2,实施电流比较故障诊断处理,判定切断实施部是否没有通电。并且,在判定为没有通电的情况下(是),转移到步骤S210,在判定为并非如此的情况下(否),转移到步骤S216。
以下,根据图21和图22,说明与各诊断模式对应的马达侧电流诊断切断操作时的电流比较故障诊断处理的具体例子。
(低负载诊断模式时的电流比较故障诊断处理)
首先,根据图21,说明设定低负载诊断模式时的电流比较故障诊断处理的具体例子。
在步骤S208中,开始低负载诊断模式时的电流比较故障诊断处理后,如图21所示,首先转移到步骤S2200。
步骤S2200中,在异常检测部31a中,对与低负载切断操作模式的切断部位的FET对应的下游侧电流检测值、和预先设定的下游侧电流阈值进行比较。然后,转移到步骤S2202。这里,下游侧电流阈值是以0[A]为基准、在能够判断为电流不流过的误差范围内设定的值。
即,在切断部位是第1马达电流切断电路33A的FET QA1~QA3中的任意1个的情况下,对与电流检测电路39A2~39A4中的切断部位对应的下游侧电流检测值IA1~IC1中的任意1个、和下游侧电流阈值进行比较。另一方面,在切断部位是第2马达电流切断电路33B的FET QB1~QB3中的任意1个的情况下,对与电流检测电路39B2~39B4中的切断部位对应的下游侧电流检测值IA2~IC2中的任意1个、和下游侧电流阈值进行比较。
步骤S2202中,在异常检测部31a中,根据步骤S2200的比较结果,判定与切断部位对应的下游侧电流检测值是否在下游侧电流阈值以下。并且,在判定为在下游侧电流阈值以下的情况下(是),转移到步骤S2204,在判定为并非如此的情况下(否),转移到步骤S2210。
即,在切断部位正常地成为了切断状态的情况下,电流不会从逆变器电路的与切断部位对应的开关臂流入三相电动马达22的对应的相的马达绕组,因此与切断部位对应的下游侧电流检测值的绝对值(以下称作“下游侧切断对象电流值”)为0[A]或大致0[A]。在本实施方式中,在下游侧切断对象电流值为下游侧电流阈值以下的情况下,判定为对应的下游侧电流检测值IA1~IC1和IA2~IC2中的任意1个为0[A]。
步骤S2204中,在异常检测部31a中,对下游侧切断对象电流值、和与其对应的另一逆变器电路的通电部位的下游侧电流检测值的绝对值(以下称作“下游侧通电对象电流值”)进行比较,并转移到步骤S2206。
即,在本实施方式中,是第1和第2逆变器电路42A和42B的两台结构,因此对第1逆变器电路42A的下游侧电流检测值IA1~IC1中的任意1个的绝对值、和第2逆变器电路42B的下游侧电流检测值IA2~IC2中的与同相对应的任意1个的绝对值的大小进行比较。
步骤S2206中,在异常检测部31a中,判定下游侧通电对象电流值是否比下游侧切断对象电流值大。并且,在判定为大的情况下(是),转移到步骤S2208,在判定为并非如此的情况下(否),转移到步骤S2210。
即,下游侧切断对象电流值成为切断了逆变器电路的与切断部位对应的相的开关臂和三相电动马达22的与切断部位对应的相的马达绕组之间的通电的状态下的电流值,因此成为0[A]或大致0[A]。另一方面,与下游侧切断对象电流值对应的下游侧通电对象电流值成为逆变器电路的各相的开关臂与三相电动马达22的各相马达绕组通电的状态下的电流值。因此,在切断部位的FET正常地成为了切断状态的情况下,下游侧通电对象电流值比下游侧切断对象电流值大。
例如,在将FET QA1设为了切断状态的情况下,下游侧切断对象电流值为|IA1|,下游侧通电对象电流值为|IA2|。该情况下,如果FET QA1正常,则下游侧切断对象电流值|IA1|为“|IA1|≒0[A]”,下游侧切断对象电流值|IA1|和下游侧通电对象电流值|IA2|为“|IA1|<|IA2|”的大小关系。
在转移到了步骤S2208的情况下,在异常检测部31a中,判定为没有通电,结束一系列处理而返回到原来的处理。
另一方面,在转移到了步骤S2210的情况下,在异常检测部31a中,判定为有通电,结束一系列处理而返回到原来的处理。
以上说明了低负载诊断模式时的电流比较故障诊断处理的具体例子,但不限于该结构,也可以构成为仅实施上述步骤S2200~S2202的处理和上述步骤S2204~S2206的处理中的任意一方来判定有没有通电。
(第1和第2高速诊断模式时的电流比较故障诊断处理)
接着,根据图22,说明设定第1或第2高速诊断模式时的电流比较故障诊断处理的具体例子。
在步骤S208中,开始第1或第2高速诊断模式时的电流比较故障诊断处理后,如图22所示,首先转移到步骤S2300。
步骤S2300中,在异常检测部31a中,对与第1或第2高速切断操作模式的切断部位的FET对应的下游侧电流检测值、和预先设定的下游侧电流阈值进行比较。
这里,在设定第1高速诊断模式,且切断部位是第1马达电流切断电路33A的FETQA1~QA3的情况下,对电流检测电路39A2~39A4的下游侧电流检测值IA1~IC1各自的绝对值(下游侧切断对象电流值)、和下游侧电流阈值进行比较。另一方面,在切断部位是第2马达电流切断电路33B的FET QB1~QB3的情况下,对与电流检测电路39B2~39B4对应的下游侧电流检测值IA2~IC2各自的绝对值(下游侧切断对象电流值)、和下游侧电流阈值进行比较。
此外,设定第2高速诊断模式,将切断部位设为第1马达电流切断电路33A的FETQA1~QA3中的任意1个、与第2马达电流切断电路33B的FET QB1~QB3中的任意两个的组合。该情况下,对下游侧切断对象电流值|IA1|~|IC1|中的与切断部位对应的任意1个、和下游侧电流阈值进行比较。此外,分别对下游侧切断对象电流值|IA2|~|IC2|中的与切断部位对应的任意两个、和下游侧电流阈值进行比较。
另一方面,设定第2高速诊断模式,将切断部位设为第1马达电流切断电路33A的FET QA1~QA3中的任意两个、与第2马达电流切断电路33B的FET QB1~QB3中的任意1个的组合。该情况下,分别对下游侧切断对象电流值|IA1|~|IC1|中的与切断部位对应的任意两个、和下游侧电流阈值进行比较。此外,对下游侧切断对象电流值|IA2|~|IC2|中的与切断部位对应的任意1个、和下游侧电流阈值进行比较。
步骤S2302中,在异常检测部31a中,根据步骤S2300的比较结果,判定与切断部位对应的下游侧切断对象电流值是否均在下游侧电流阈值以下。并且,在判定为在下游侧电流阈值以下的情况下(是),转移到步骤S2304,在判定为并非如此的情况下(否),转移到步骤S2310。
即,在切断部位正常地成为了切断状态的情况下,下游侧切断对象电流值均为0[A]或大致0[A]。另一方面,在切断部位产生了短路故障的情况下,与产生了短路故障的FET对应的下游侧切断对象电流值比下游侧电流阈值大。
步骤S2304中,在异常检测部31a中,对与切断部位对应的下游侧电流检测值、和与其对应的另一逆变器电路的下游侧电流检测值进行比较,并转移到步骤S2306。
具体而言,对与切断部位的FET对应的下游侧电流检测值的绝对值(下游侧切断对象电流值)、和与通电部位的FET对应的下游侧电流检测值的绝对值(下游侧通电对象电流值)的大小进行比较。
在本实施方式中,是第1和第2逆变器电路42A和42B的两台结构,因此对第1逆变器电路42A的下游侧电流检测值IA1~IC1的绝对值、和第2逆变器电路42B的下游侧电流检测值IA2~IC2的绝对值的大小进行比较。
步骤S2306中,在异常检测部31a中,判定下游侧通电对象电流值是否比下游侧切断对象电流值大。并且,在判定为大的情况下(是),转移到步骤S2308,在判定为并非如此的情况下(否),转移到步骤S2310。
即,下游侧切断对象电流值成为切断了逆变器电路的与切断部位对应的相的开关臂和三相电动马达22的与切断部位对应的相的马达绕组之间的通电的状态下的电流值,因此成为0[A]或大致0[A]。另一方面,与下游侧切断对象电流值对应的下游侧通电对象电流值成为逆变器电路的各相的开关臂与三相电动马达22的各相马达绕组通电的状态下的电流值。因此,在切断部位的FET正常地成为了切断状态的情况下,下游侧通电对象电流值比下游侧切断对象电流值大。
例如,在设定第1高速诊断模式,将FET QA1~QA3设为了切断状态的情况下,下游侧切断对象电流值为|IA1|、|IB1|和|IC1|,下游侧通电对象电流值为|IA2|、|IB2|和|IC2|。该情况下,如果FET QA1正常,则下游侧切断对象电流值|IA1|为“|IA1|≒0[A]”,下游侧切断对象电流值|IA1|和下游侧通电对象电流值|IA2|为“|IA1|<|IA2|”的大小关系。此外,如果FET QA2正常,则下游侧切断对象电流值|IB1|为“|IB1|≒0[A]”,下游侧切断对象电流值|IB1|和下游侧通电对象电流值|IB2|为“|IB1|<|IB2|”的大小关系。进而,如果FETQA3正常,则下游侧切断对象电流值|IC1|为“|IC1|≒0[A]”,下游侧切断对象电流值|IC1|和下游侧通电对象电流值|IC2|为“|IC1|<|IC2|”的大小关系。
并且例如,在设定第2高速诊断模式,将FET QA1、QB2和QB3设为了切断状态的情况下,下游侧切断对象电流值为|IA1|、|IB2|和|IC2|,下游侧通电对象电流值为|IA2|、|IB1|和|IC1|。该情况下,如果FET QA1正常,则下游侧切断对象电流值|IA1|为“|IA1|≒0[A]”,下游侧切断对象电流值|IA1|和下游侧通电对象电流值|IA2|为“|IA1|<|IA2|”的大小关系。此外,如果FET QB2正常,则下游侧切断对象电流值|IB2|为“|IB2|≒0[A]”,下游侧切断对象电流值|IB2|和下游侧通电对象电流值|IB1|为“|IB1|>|IB2|”的大小关系。进而,如果FET QB3正常,则下游侧切断对象电流值|IC2|为“|IC2|≒0[A]”,下游侧切断对象电流值|IC2|和下游侧通电对象电流值|IC1|为“|IC1|>|IC2|”的大小关系。
在转移到了步骤S2308的情况下,在异常检测部31a中,判定为没有通电,结束一系列处理而返回到原来的处理。
另一方面,在转移到了步骤S2310的情况下,在异常检测部31a中,判定为有通电,结束一系列处理而返回到原来的处理。
以上说明了第1和第2高速诊断模式时的电流比较故障诊断处理的具体例子,但不限于该结构,也可以构成为仅实施上述步骤S2300~S2302的处理和上述步骤S2304~S2306的处理中的任意一方来判定有没有通电。
返回图10,在转移到了步骤S210的情况下,在异常检测部31a中,判定全部马达侧切断部的诊断处理是否都已结束。并且,在判定为已结束的情况下(是),转移到步骤S212,在判定为并非如此的情况下(否),转移到步骤S206。
即,针对第1和第2马达电流切断电路33A和33B的全部FET,判定步骤S206的故障诊断处理是否已结束。并且,在判定为未结束的情况下,到对FET QA1~QA3和QB1~QB3的全部结束诊断处理为止,按照与图15~图20所示的各诊断模式对应的切断操作模式,反复执行未诊断的FET的故障诊断处理。
在转移到了步骤S212的情况下,在异常检测部31a中,针对第1和第2电源切断电路44A和44B以及第1和第2马达电流切断电路33A和33B的全部FET,将诊断结果判定为正常。然后,转移到步骤S214。
步骤S214中,在异常检测部31a中,使第1和第2电源切断电路44A和44B以及第1和第2马达电流切断电路33A和33B的FET中的、成为了切断状态的FET恢复到通电状态。即,对第1和第2马达驱动电路32A和32B输出逻辑值“0”的异常检测信号SAa和SAb。然后,结束一系列处理而返回到原来的处理。
另一方面,在步骤S202或S208中判定为切断实施部有通电、而转移到了步骤S216的情况下,在异常检测部31a中,判定为与在被判定为有通电的切断实施部对应的马达驱动电路中产生了短路故障。然后,转移到步骤S218。
步骤S218中,在异常检测部31a中,对第1和第2马达驱动电路32A和32B中的、产生了短路故障的马达驱动电路实施故障应对切断处理。然后,结束一系列处理而返回到原来的处理。
具体而言,故障应对切断处理是如下处理:对第1和第2马达驱动电路32A和32B中的、产生了短路故障的马达驱动电路,输出逻辑值“1”的异常检测信号SAa或SAb。由此,将产生了短路故障的马达驱动电路的全部FET控制成截止状态,该马达驱动电路从电池27和三相电动马达22被电切断。
(电压比较故障诊断处理)
接着,根据图23~图29,说明电压比较故障诊断处理的处理步骤。
在异常检测部31a中,当实施电流比较故障诊断处理时,如图23所示,首先转移到步骤S300。
步骤S300中,在异常检测部31a中,实施电源侧电压诊断切断操作处理,并转移到步骤S302。
以下,根据图24和图25,说明电源侧电压诊断切断操作处理的具体例子。另外,图24是着眼于所监测的电压而将图4的电路图简化而得到的电路图。此外,图25是示出针对图24的电路图的切断变更部位的图。
在本实施方式中,按照预先设定的电源侧电压诊断切断操作模式,将用于维持电解电容器CA和CB的充电状态的FET、和检测短路故障的对象的FET设为切断状态(截止状态)。
这里,电源侧电压诊断切断操作模式是如下模式:以维持第1和第2马达驱动电路32A和32B的各FET中的、电解电容器CA和CB的充电状态的方式,决定要切断的FET。此外,是如下模式:以能够通过监测电压VR12和VR22的检测值(以下称作“切断部电压检测值VR12和VR22”)诊断第1或第2电源切断电路44A或44B的短路故障的方式,决定要切断的FET。
具体而言,在检测出第1电源切断电路44A的短路故障的情况下的电源侧电压诊断切断操作模式中,如图24所示,将第1电源切断电路44A的FET QC1和QC2设为截止状态(切断状态),将第2电源切断电路44B的FET QD1和QD2设为导通状态。此外,将第1和第2马达电流切断电路33A和33B的FET QA1~QA3和QB1~QB3全部设为导通状态。并且,是如下的切断操作模式:将第1逆变器电路42A的各FET Q1~Q6设为截止状态,将第2逆变器电路42B的各FETQ1~Q6设为PWM驱动状态。另外,也可以将第2逆变器电路42B的各FET Q1~Q6设为截止状态。此外,也可以将第1马达电流切断电路33A的FET QA1~QA3设为截止状态。
如果是该切断操作模式,则能够维持第1和第2马达驱动电路32A和32B的电解电容器CA和CB的充电状态(充电至电池电压Vbat[V]的状态)。此外,能够通过VR电压检测电路34A和34B的切断部电压检测值VR12和VR22,诊断第1电源切断电路44A的短路故障。另外,关于短路故障的诊断的详细情况将后述。
同样,在检测出第2电源切断电路44B的短路故障的情况下的电源侧电压诊断切断操作模式中,从图24所示的切断操作模式起,如图25的(a)所示那样,将第2电源切断电路44B的FET QD1和QD2设为截止状态(切断状态),将第1电源切断电路44A的FET QC1和QC2设为导通状态。此外,如图25的(b)所示,是如下的切断操作模式:将第1逆变器电路42A的各FET Q1~Q6设为PWM驱动状态,将第2逆变器电路42B的各FET Q1~Q6设为截止状态。另外,也可以将第1逆变器电路42A的各FET Q1~Q6设为截止状态。此外,也可以将第2马达电流切断电路33B的FET QB1~QB3设为截止状态。
如果是该切断操作模式,则能够维持第1和第2马达驱动电路32A和32B的电解电容器CA和CB的充电状态(充电至电池电压Vbat[V]的状态)。此外,能够通过切断部电压检测值VR12和VR22,诊断第2电源切断电路44B的短路故障。另外,关于短路故障的诊断的详细情况将后述。
返回图23,在步骤S302中,根据切断部电压检测值VR12和VR22,实施电压比较故障诊断处理,判定监测电压值是否为正常值。并且,在判定为是正常值的情况下(是),转移到步骤S304,在判定为并非如此的情况下(否),转移到步骤S316。
之后的说明中,在不区分切断部电压检测值VR12和VR22的情况下,有时简称作“切断部电压检测值VR”。
以下,根据图26,说明电源侧电压诊断切断操作时的电压比较故障诊断处理的具体例子。
在步骤S302中,开始电源侧电压诊断切断操作时的电压比较故障诊断处理后,如图26所示,首先转移到步骤S3000。
步骤S3000中,在异常检测部31a中,对与一个马达驱动电路的切断部位对应的电源切断电路的切断部电压检测值VR、和另一马达驱动电路的电源切断电路的切断部电压检测值VR进行比较,并转移到步骤S3002。
在本实施方式中,马达驱动电路是第1和第2马达驱动电路32A和32B的两台结构,因此对第1电源切断电路44A的FET QC1和QC2的连接线的切断部电压检测值VR12、与第2电源切断电路44B的FET QD1和QD2的连接线的切断部电压检测值VR22进行比较。
步骤S3002中,在异常检测部31a中,判定相比于与切断部位对应的切断部电压检测值VR,另一电源切断电路的切断部电压检测值VR是否比较大。并且,在判定为较大的情况下(是),转移到步骤S3004,在判定为并非如此的情况下(否),转移到步骤S3006。
这里,本实施方式的VR电压检测电路34A和34B是图8所示的结构。因此,例如在检测出第1电源切断电路44A的短路故障的情况下,如果切断状态的FET QC1和QC2正常,则切断部电压检测值VR12被VR电压检测电路34A的电阻R7下拉,所以成为大致0[V]。另一方面,由于第2电源切断电路44B的FET QD1和QD2为导通状态,因此通过从电池27或电解电容器CB(充电至大约Vbat[V])提供的电流,对VR电压检测电路34B的电容器C1进行充电。因此,切断部电压检测值VR22大致成为电池电压Vbat[V]。因此,切断部电压检测值VR22比切断部电压检测值VR12大。
并且例如,在检测出第1电源切断电路44A的短路故障的情况下,如果在处于切断状态的FET QC1和QC2中的至少一个中产生了短路故障,则由于通过从电池27或电解电容器CA(充电至大约Vbat[V])提供的电流对VR电压检测电路34A的电容器C1进行充电,所以切断部电压检测值VR12大致为电池电压Vbat[V]。另一方面,由于通过从电池27或电解电容器CB(充电至大约Vbat[V])提供的电流,对VR电压检测电路34B的电容器C1进行充电,因此第2电源切断电路44B的切断部电压检测值VR22也大致为电池电压Vbat[V]。因此,切断部电压检测值VR12和切断部电压检测值VR22为“VR12≒VR22(≒Vbat)”的关系。
在转移到了步骤S3004的情况下,在异常检测部31a中,判定为监测电压值(切断部电压检测值VR)是正常值,结束一系列处理而返回到原来的处理。
另一方面,在步骤S3002中判定为另一切断部电压检测值VR不比与切断部位对应的切断部电压检测值VR大而转移到步骤S3006的情况下,在异常检测部31a中,判定为监测电压值(切断部电压检测值VR)是异常值,结束一系列处理而返回到原来的处理。
返回图23,在转移到了步骤S304的情况下,在异常检测部31a中,判定全部电源侧切断部的诊断处理是否都已结束。并且,在判定为已结束的情况下(是),转移到步骤S306,在判定为并非如此的情况下(否),转移到步骤S300。
在本实施方式中,针对第1和第2电源切断电路44A和44B的双方,判定步骤S302的故障诊断是否已结束。并且,在判定为未结束的情况下,到诊断结束为止,按照图24和图25所示的切断操作模式,执行未诊断的电源切断电路的故障诊断。
在转移到了步骤S306的情况下,在异常检测部31a中,实施马达侧电压诊断切断操作处理,并转移到步骤S308。
以下,根据图27~图28,说明马达侧电压诊断切断操作处理的具体例子。另外,图27是着眼于所监测的电压而将图4的电路图简化而得到的电路图。此外,图28是示出针对图27的电路图的切断变更部位的图。
在本实施方式中,按照预先设定的马达侧电压诊断切断操作模式,将用于维持电解电容器CA和CB的充电状态的FET、和检测短路故障的对象的FET设为切断状态(截止状态)。
这里,马达侧电压诊断切断操作模式是如下模式:以维持第1和第2马达驱动电路32A和32B的各FET中的、电解电容器CA和CB的充电状态的方式,决定要切断的FET。此外,是如下模式:以能够通过作为监测电压的检测值的马达相电压检测值VA1~VC1和VA2~VC2,诊断第1或第2马达电流切断电路33A或33B的短路故障方式,决定要切断的FET。
具体而言,在检测出第1马达电流切断电路33A的短路故障的情况下的马达侧电压诊断切断操作模式中,如图27所示,将第1马达电流切断电路33A的FET QA1~QA3设为截止状态(切断状态),将第2马达电流切断电路33B的FET QB1~QB3设为导通状态。此外,将第1和第2电源切断电路44A和44B的FET QC1~QC2和QD1~QD2全部设为导通状态。并且,是如下的切断操作模式:将第1逆变器电路42A的FET Q1、Q3和Q5设为截止状态,将第1逆变器电路42A的FET Q2、Q4和Q6设为导通状态,将第2逆变器电路42B的各FET Q1~Q6设为截止状态。另外,也可以将第1和第2电源切断电路44A和44B的FET QC1~QC2和QD1~QD2全部设为截止状态。
如果是该切断操作模式,则能够维持第1和第2马达驱动电路32A和32B的电解电容器CA和CB的充电状态(充电至电池电压Vbat[V]的状态)。此外,能够通过马达电压检测电路40A和40B的马达相电压检测值VA1~VC1和VA2~VC2,诊断第1马达电流切断电路33A的短路故障。另外,关于短路故障的诊断的详细情况将后述。
同样,在检测出第2马达电流切断电路33B的短路故障的情况下的马达侧电压诊断切断操作模式中,从图27的切断操作模式起,如图28的(a)所示,将FET QB1~QB3设为截止状态(切断状态),将FET QA1~QA3设为导通状态。此外,如图28的(b)所示,是如下的切断操作模式:将第2逆变器电路42B的FET Q2、Q4和Q6设为导通状态,将第1逆变器电路42A的FETQ2、Q4和Q6设为截止状态。该情况下,也可以将第1和第2电源切断电路44A和44B的FET QC1~QC2和QD1~QD2全部设为截止状态。
如果是该切断操作模式,则能够维持第1和第2马达驱动电路32A和32B的电解电容器CA和CB的充电状态(充电至电池电压Vbat[V]的状态)。此外,能够通过马达电压检测电路40A和40B的马达相电压检测值VA1~VC1和VA2~VC2,诊断第2马达电流切断电路33B的短路故障。另外,关于短路故障的诊断的详细情况将后述。
返回图23,在步骤S308中,实施电压比较故障诊断处理,判定监测电压值是否为正常值。并且,在判定为是正常值的情况下(是),转移到步骤S310,在判定为并非如此的情况下(否),转移到步骤S316。
之后的说明中,在不区分马达电压检测电路40A的马达相电压检测值VA1~VC1的情况下,有时简称作“电压检测值V1”,在不区分马达电压检测电路40B的马达相电压检测值VA2~VC2的情况下,有时简称作“电压检测值V2”。此外,在不区分马达相电压检测值VA1~VC1和VA2~VC2的情况下,有时简称作“电压检测值VA~VC”。
以下,根据图29~图30,说明马达侧电压诊断切断操作时的电压比较故障诊断处理的具体例子。
在步骤S308中,开始马达侧电压诊断切断操作时的电压比较故障诊断处理后,如图29所示,首先转移到步骤S3100。
步骤S3100中,在异常检测部31a中,对与切断部位对应的电压检测电路的电压检测值VA~VC、和另一电压检测电路的电压检测值VA~VC的大小进行比较。然后,转移到步骤S3102。
在本实施方式中,马达驱动电路是第1和第2马达驱动电路32A和32B的两台结构。因此,对马达电压检测电路40A的马达相电压检测值VA1、和马达电压检测电路40B的马达相电压检测值VA2进行比较。此外,对马达电压检测电路40A的马达相电压检测值VB1、和马达电压检测电路40B的马达相电压检测值VB2进行比较。并且,对马达电压检测电路40A的马达相电压检测值VC1、和马达电压检测电路40B的马达相电压检测值VC2进行比较。
步骤S3102中,在异常检测部31a中,判定相比于与切断部位对应的电压检测电路的电压检测值VA~VC,另一电压检测电路的电压检测值VA~VC是否均比较大。并且,在判定为均比较大的情况下(是),转移到步骤S3104,在判定为并非如此的情况下(否),转移到步骤S3106。
这里,在第1马达电流切断电路33A的FET QA1~QC1全部正常的情况下,由于第1逆变器电路42A的下侧臂全部成为了导通状态,因此马达相电压检测值VA1~VC1全部为接地电位(大约0[V])。
此外,着眼于1个相,在将截止状态的FET视作电阻的情况下,能够由第1和第2逆变器电路42A和44B的同相的各FET以及第1和第2马达电流切断电路33A和33B的同相的各FET,构成图30所示的等效电路。
在图30中,电阻RQA是与第1逆变器电路42A连接的第1马达电流切断电路33A的截止状态的FET QA1~QA3中的和公共相对应的1个电阻。此外,在图30中,电阻RQu1是图27所示的与电压VR1的线连接的第1逆变器电路42A的截止状态的上侧臂中的和公共相对应的1个电阻。此外,在图30中,电阻RQu2是图27所示的与电压VR2的线连接的第2逆变器电路42B的截止状态的上侧臂中的和公共相对应的1个电阻。此外,图30中,电阻RQd2是第2逆变器电路42B的截止状态的下侧臂中的和公共相对应的1个电阻。此外,图30中,V1是马达相电压检测值VA1~VC1中的和公共相对应的1个电压,V2是马达相电压检测值VA2~VC2中的和公共相对应的1个电压。
这里,在作为切断实施部的第1马达电流切断电路33A的FET QA1~QA3全部正常的情况下,根据图30所示的等效电路,马达相电压检测值VA2~VC2通过电阻RQu2、RQA和RQd2的电阻分压比,而均为1/3×VR2(≒Vbat)[V]。
因此,同相彼此的电压检测值的关系为“VA1<VA2”、“VB1<VB2”和“VC1<VC2”的大小关系。
另一方面,在作为切断实施部的第1马达电流切断电路33A的FET QA1~QA3中的至少1个为异常的情况下,由于第1逆变器电路42A的下侧臂全部成为导通状态而被接地,因此马达相电压检测值VA1~VC1均为接地电位(大约0[V])。
此外,马达相电压检测值VA2~VC2经由电阻比较低的马达、和FET QA1~QA3中的短路故障的FET而被下拉,因此均为接地电位(大约0[V])。
因此,同相彼此的电压检测值的关系为“VA1≒VA2(≒0[V])”、“VB1≒VB2(≒0[V])”和“VC1≒VC2(≒0[V])”的关系。
同样,在将第2马达电流切断电路33B的FET QB1~QB3设为了切断实施部的情况下,如果FET QB1~QB3全部正常,则马达相电压检测值VA2~VC2均为接地电位(大约0[V])。
此外,马达相电压检测值VA1~VC1均为1/3×VR1(≒Vbat)[V]。
因此,同相彼此的电压检测值的关系为“VA1>VA2”、“VB1>VB2”和“VC1>VC2”的大小关系。
另一方面,在作为切断实施部的第2马达电流切断电路33B的FET QB1~QB3中的至少1个为异常的情况下,由于第2逆变器电路42B的下侧臂全部成为导通状态而被接地,因此马达相电压检测值VA2~VC2均为接地电位(大约0[V])。
此外,马达相电压检测值VA1~VC1经由电阻比较低的马达、和FET QB1~QB3中的短路故障的FET而被下拉,因此均为接地电位(大约0[V])。
因此,同相彼此的电压检测值的关系为“VA1≒VA2(≒0[V])”、“VB1≒VB2(≒0[V])”和“VC1≒VC2(≒0[V])”的关系。
在转移到了步骤S3104的情况下,在异常检测部31a中,判定为监测电压值是正常值,结束一系列处理而返回到原来的处理。
另一方面,在步骤S3102中判定为另一马达驱动电路的电压检测值VA~VC均不比与切断部位对应的电压检测值VA~VC大而转移到步骤S3106的情况下,在异常检测部31a中,判定为监测电压值是异常值,结束一系列处理而返回到原来的处理。
返回图23,在转移到了步骤S310的情况下,在异常检测部31a中,判定全部马达电流切断电路的诊断处理是否都已结束。并且,在判定为已结束的情况下(是),转移到步骤S312,在判定为并非如此的情况下(否),转移到步骤S306。
在本实施方式中,针对第1和第2马达电流切断电路33A和33B的双方,判定步骤S306的故障诊断处理是否已结束。并且,在判定为未结束的情况下,到诊断处理结束为止,按照图27和图28所示的切断操作模式,执行针对未诊断的马达电流切断电路的故障诊断处理。
在转移到了步骤S312的情况下,在异常检测部31a中,针对第1和第2电源切断电路44A和44B以及第1和第2马达电流切断电路33A和33B的全部FET,将诊断结果判定为正常。然后,转移到步骤S314。
步骤S314中,在异常检测部31a中,使第1和第2电源切断电路44A和44B以及第1和第2马达电流切断电路33A和33B的FET中的、成为了切断状态的FET恢复到通电状态。即,对第1和第2马达驱动电路32A和32B输出逻辑值“0”的异常检测信号SAa和SAb。然后,结束一系列处理而返回到原来的处理。
另一方面,在步骤S302或S308中判定为监测电压值不是正常值而转移到了步骤S316的情况下,在异常检测部31a中,判定为与在被判定为不是正常值的切断实施部对应的马达驱动电路中产生了短路故障。然后,转移到步骤S318。
在步骤S318中,针对产生了短路故障的马达驱动电路,实施故障应对切断处理。然后,结束一系列处理而返回到原来的处理。
具体而言,故障应对切断处理是如下处理:对第1和第2马达驱动电路32A和32B中的、产生了短路故障的马达驱动电路,输出逻辑值“1”的异常检测信号SAa或SAb。由此,将产生了短路故障的马达驱动电路的全部FET控制成截止状态,该马达驱动电路从电池27和三相电动马达22被电切断。
(动作)
以下,参照图1~图30,说明本实施方式的动作。
在未图示的点火开关是断开状态且车辆停止、并且转向辅助控制处理也停止的工作停止状态时,马达控制装置25的控制运算装置31处于非工作状态。因此,停止由控制运算装置31执行的转向辅助控制处理和短路故障检测处理。因此,三相电动马达22停止工作,停止了朝转向辅助机构20的转向辅助力(转向辅助扭矩)的输出。
当从该工作停止状态起将点火开关设为接通状态时,控制运算装置31成为工作状态,开始转向辅助控制处理和短路故障检测处理。此时,假设是在各第1和第2马达驱动电路32A和32B的第1和第2逆变器电路42A和42B的各FET Q1~Q6中未产生开路故障和短路故障的正常状态。在不使方向盘11转向的非转向状态下,通过控制运算装置31执行的转向辅助控制处理中,转向扭矩Ts为“0”,车速Vs也为“0”。因此,参照图6的电流指令值计算映射图,根据这些Ts和Vs,计算转向辅助电流指令值。
并且,根据计算出的转向辅助电流指令值I*和从马达旋转角检测电路23输入的马达电气角θe,计算d轴电流指令值Id*和q轴电流指令值Iq*。接着,对计算出的d轴电流指令值Id*和q轴电流指令值Iq*,进行dq二相-三相转换处理来计算A相电流指令值Ia*、B相电流指令值Ib*和C相电流指令值Ic*
并且,计算各相电流指令值Ia*、Ib*和Ic*、与根据由电流检测电路39A2~39A4和39B2~39B4检测出的各相的下游侧电流检测值IA1~IC1和IA2~IC2计算的三相马达驱动电流值Ia、Ib和Ic的电流偏差ΔIa、ΔIb和ΔIc。并且,对计算出的电流偏差ΔIa、ΔIb和ΔIc进行PI控制处理或PID控制处理来计算目标电压指令值Va*、Vb*和Vc*
并且,将计算出的目标电压指令值Va*、Vb*和Vc*作为马达电压指令值V1*和V2*而输出到第1和第2马达驱动电路32A和32B的第1和第2栅极驱动电路41A和41B。此外,由于第1和第2逆变器电路42A和42B是正常的,因此控制运算装置31将逻辑值“0”的异常检测信号SAa和SAb输出到第1和第2栅极驱动电路41A和41B。
因此,在第1和第2栅极驱动电路41A和41B中,对第1和第2马达电流切断电路33A和33B输出高电平的3个栅极信号。因此,第1和第2马达电流切断电路33A和33B的FET QA1~QA3和QB1~QB3成为导通状态。由此,第1和第2逆变器电路42A和42B与三相电动马达22的三相马达绕组La、Lb和Lc之间成为导通状态,成为能够对三相电动马达22进行通电控制的状态。
与此同时,从第1和第2栅极驱动电路41A和41B对第1和第2电源切断电路44A和44B输出高电平的栅极信号。因此,第1和第2电源切断电路44A和44B的FET QC1~QC2和QD1~QD2成为导通状态,来自电池27的直流电流经由噪声滤波器43被供应给第1和第2逆变器电路42A和42B。
并且,在第1和第2栅极驱动电路41A和41B中,根据从控制运算装置31输入的马达电压指令值V1*和V2*,进行脉宽调制而形成栅极信号。并且,将所形成的栅极信号供应给第1和第2逆变器电路42A和42B的各FET Q1~Q6的栅极。
因此,在车辆是停止状态、且不使方向盘11转向的状态下,转向扭矩Ts为“0”,且车速Vs也为“0”,因此转向辅助电流指令值也为“0”,三相电动马达22维持停止状态。
在这样的状况下,转向辅助电流指令值I*小于第1电流阈值,各相电流指令值Ia*、Ib*和Ic*小于第2电流阈值。此外,三相马达驱动电流值Ia、Ib和Ic小于第3电流阈值。
由此,异常检测部31a判定为是不需要马达通电的状态,而实施电压比较故障诊断处理。
在实施电压比较故障诊断处理后,异常检测部31a首先按照图24~图25所示的电源侧电压诊断切断操作模式,实施切断操作处理。并且,通过此时的VR电压检测电路34A和34B的切断部电压检测值VR12和VR22的大小比较,诊断第1和第2电源切断电路44A和44B中的、切断实施部的短路故障。
例如,在第1电源切断电路44A是切断实施部的情况下,如果切断部电压检测值VR22大于VR12,则判定为这些切断部电压检测值VR12和VR22是正常值。即,判定为第1电源切断电路44A是正常的。另一方面,在切断部电压检测值VR22不比VR12大、且切断部电压检测值VR12和VR22是“VR12≒VR22≒0[V]”的关系的情况下,判定为这些切断部电压检测值VR12和VR22是异常值。即,判定为在第1电源切断电路44A的FET QC1和QC2中的至少一个中产生了短路故障。
在第1电源切断电路44A中产生了短路故障的情况下,异常检测信号SAb被维持在逻辑值“0”,但异常检测信号SAa为逻辑值“1”。因此,将第1逆变器电路42A的6个栅极驱动全部截止,并且从第1马达驱动电路32A的第1栅极驱动电路41A对第1马达电流切断电路33A同时输出低电平的3个栅极信号。并且,对第1电源切断电路44A同时输出低电平的两个栅极信号。
因此,在第1马达电流切断电路33A中,各相的FET QA1~QA3为截止状态,对三相电动马达22的三相马达绕组La~Lc的通电被切断。
与此同时,在第1电源切断电路44A中,也将FET QC1和QC2控制为截止状态,在QC1为正常的情况下,与电池27以及第1逆变器电路42A之间的通电路径被切断。
但是,由于第2马达驱动电路32B正在正常动作,因此通过对该第2马达驱动电路32B供应马达电压指令值V2*,能够继续利用该第2马达驱动电路32B控制流向三相电动马达22的各相马达绕组La~Lc的电流。
特别是,通过供应被设定为由第2马达驱动电路32B承担所需马达辅助电流的100[%]的马达电压指令值V2*,在三相电动马达22中,能够产生与正常时相同的转向辅助扭矩。然后,通过将该转向辅助扭矩经由减速齿轮21传递到输出轴12b,能够发挥与正常时相比不逊色的转向辅助特性。此时,在检测出第1电源切断电路44A的短路故障的阶段,向警报电路50输出警报信号Swa,由此能够向驾驶员报知短路故障的产生,促使顺道去最近的维修点。
另一方面,在第1和第2电源切断电路44A和44B未产生短路故障的情况下,接着实施马达侧电压诊断切断操作处理。
当实施马达侧电压诊断切断操作处理时,异常检测部31a按照图27~图28所示的马达侧电压诊断切断操作模式,实施切断操作处理。并且,通过此时的马达电压检测电路40A和40B的马达相电压检测值VA1~VC1和VA2~VC2的同相彼此的大小比较,诊断第1和第2马达电流切断电路33A和33B中的、切断实施部的短路故障。
例如,在第1马达电流切断电路33A是切断实施部的情况下,如果马达相电压检测值VA2~VC2均比VA1~VC1大,则判定为这些马达相电压检测值是正常值。即,判定为第1马达电流切断电路33A是正常的。另一方面,例如假设马达相电压检测值VA2~VC2均不比VA1~VC1大,马达相电压检测值VA1~VC1和VA2~VC2为“VA1≒VA2≒0[V]”、“VB1≒VB2≒0[V]”和“VC1≒VC2≒0[V]”的关系。该情况下,判定为这些马达相电压检测值是异常值。即,判定为在第1马达电流切断电路33A的FET QA1~QA3中的至少1个中产生了短路故障。
这里,在未产生短路故障的情况下,异常检测信号SAa和SAb均被维持在逻辑值“0”。
因此,能够利用第1和第2马达驱动电路32A和32B进行正常时的马达驱动。
另一方面,例如在第1马达电流切断电路33A的FET QA1中产生了短路故障的情况下,将逻辑值“1”的异常检测信号SAa输出到第1栅极驱动电路41A。
由此,在第1马达电流切断电路33A中,各相的FET QA1~QA3为截止状态,对三相电动马达22的三相马达绕组La~Lc的通电被切断。
与此同时,在第1电源切断电路44A中,也将FET QC1和QC2控制为截止状态,在QC1和QC2中的任意一个为正常的情况下,与电池27以及第1逆变器电路42A之间的通电路径被切断。
但是,由于第2马达驱动电路32B正在正常动作,因此通过对该第2马达驱动电路32B供应马达电压指令值V2*,能够继续利用该第2马达驱动电路32B控制流向三相电动马达22的各相马达绕组La~Lc的电流。
特别是,通过供应被设定为由第2马达驱动电路32B承担所需马达辅助电流的100[%]的马达电压指令值V2*,在三相电动马达22中,产生与正常时相同的转向辅助扭矩,并将其经由减速齿轮21传递至输出轴12b。由此,能够发挥不比正常时逊色的转向辅助特性。此时,在检测出第1电源切断电路44A的短路故障的阶段,向警报电路50输出警报信号Swa,由此能够向驾驶员报知短路故障的产生,促使顺道去最近的维修点。
另一方面,在车辆的停止状态或车辆的行驶开始状态下,使方向盘11转向来进行所谓的平稳转向时,转向扭矩Ts增大,由此参照图6的电流指令值计算映射图,计算较大的转向辅助电流指令值I*。由此,将与计算出的转向辅助电流指令值I*对应的较大的马达电压指令值V1*和V2*供应给第1和第2栅极驱动电路41A和41B。因此,从第1和第2栅极驱动电路41A和41B,将与较大的马达电压指令值V1*和V2*对应的占空比的栅极信号输出到第1和第2逆变器电路42A和42B。
因此,从第1和第2逆变器电路42A和42B,输出具有与转向辅助电流指令值I*对应的120度的相位差的A相马达驱动电流I1a和I2a、B相马达驱动电流I1b和I2b、C相马达驱动电流I1c和I3c。并且,这些被输出的马达驱动电流通过与第1和第2马达电流切断电路33A和33B的各相对应的FET QA1~QA3和QB1~QB3被供应给三相电动马达22的三相马达绕组La~Lc。
在这样的状况下,转向辅助电流指令值I*在第1电流阈值以上,各相电流指令值Ia*、Ib*和Ic*在第2电流阈值以上。此外,三相马达驱动电流值Ia、Ib和Ic在第3电流阈值以上。
由此,异常检测部31a判定为处于马达通电中,并实施电流比较故障诊断处理。
在实施电流比较故障诊断处理后,异常检测部31a首先按照图11~图12所示的电源侧电流诊断切断操作模式,实施电源侧电流诊断切断操作处理。这里,在电源侧电流诊断切断操作模式中,电池27与包含切断实施部的一个马达驱动电路之间的通电被切断,因此对逆变器电路进行驱动控制,使得由不包含切断实施部的另一个马达驱动电路,承担所需马达辅助电流的100[%]。
并且,根据此时的电流检测电路39A1和39B1的上游侧电流检测值IU1和IU2,诊断第1和第2电源切断电路44A和44B的FET QC1~QC2和QD1~QD2中的、切断实施部的短路故障。
例如,在第1电源切断电路44A的FET QC1是切断实施部的情况下,如果上游侧切断对象电流值|IU1|在上游侧电流阈值以下、且上游侧通电对象电流值|IU2|比|IU1|大,则判定为没有通电。即,判定为FET QC1是正常的。另一方面,如果上游侧切断对象电流值|IU1|不在上游侧电流阈值以下、或者上游侧通电对象电流值|IU2|在|IU1|以下,则判定为有通电。即,判定为在FET QC1中产生了短路故障。
此外,控制运算装置31将被设定为由第2马达驱动电路32B承担所需马达辅助电流的100[%]的马达电压指令值V2*供应给第2栅极驱动电路41B。由此,能够继续控制流向三相电动马达22的各相马达绕组La~Lc的电流。此外,在三相电动马达22中产生与正常时相同的转向辅助扭矩,能够发挥不比正常时逊色的转向辅助特性。
这里,在未产生短路故障的情况下,接着按照FET QC2、QD1、QD2的顺序,反复实施相同的切断操作处理和诊断处理。
此外,例如在FET QD1中产生了短路故障的情况下,与上述电压比较故障诊断处理同样,将逻辑值“1”的异常检测信号SAb输出到第2栅极驱动电路41B。
由此,在第2马达电流切断电路33B中,各相的FET QB1~QB3为截止状态,对三相电动马达22的三相马达绕组La~Lc的通电被切断。
与此同时,在第2电源切断电路44B中,也将FET QD1和QD2控制为截止状态,在QD1和QD2中的任意一个为正常的情况下,与电池27以及第2逆变器电路42B之间的通电路径被切断。
但是,由于第1马达驱动电路32A正在正常动作,因此通过对该第1马达驱动电路32A供应马达电压指令值V1*,能够继续利用该第1马达驱动电路32A控制流向三相电动马达22的各相马达绕组La~Lc的电流。
特别是,通过供应被设定为由第1马达驱动电路32A承担所需马达辅助电流的100[%]的马达电压指令值V1*,在三相电动马达22中,能够产生与正常时相同的转向辅助扭矩,发挥不比正常时逊色的转向辅助特性。此时,在检测出第2电源切断电路44B的短路故障的阶段,向警报电路50输出警报信号Swb,由此能够向驾驶员报知短路故障的产生,促使顺道去最近的维修点。
另一方面,在第1和第2电源切断电路44A和44B的FET均未产生短路故障的情况下,接着实施马达侧电流诊断切断操作处理。
这里,在设定了低负载诊断模式的情况下,按照图15和图16所示的低负载切断操作模式,实施低负载切断操作处理。这里,在低负载切断操作模式中,通过由第1和第2马达电流切断电路33A和33B的FET QA1~QA3和QB1~QB3中的被选择为切断实施部的1个FET切断的路径以外的剩余路径,构成朝马达的所有相的通电路径。因此,对逆变器电路进行驱动控制,使得与作为切断实施部的FET所连接的相为同相的马达绕组所连接的另一个马达电流切断电路的FET所连接的开关臂承担该相所需的辅助电流的100[%]。对于其它相,对逆变器电路进行驱动控制,使得由与第1和第2逆变器电路42A和42B的同相的马达绕组连接的开关臂,各承担50[%]的各相所需的辅助电流。
并且,根据此时的电流检测电路39A2~39A4和39B2~39B4的下游侧电流检测值IA1~IC1和IA2~IC2,诊断第1和第2马达电流切断电路33A和33B的FET QA1~QA3和QB1~QB3中的、切断实施部的短路故障。
例如,在第1马达电流切断电路33A的FET QA1为切断实施部的情况下,如果下游侧切断对象电流值|IA1|在下游侧电流阈值以下、且下游侧通电对象电流值|IA2|比下游侧切断对象电流值|IA1|大,则判定为没有通电。即,判定为FET QA1是正常的。另一方面,如果下游侧电流检测值IA1的绝对值不在下游侧电流阈值以下、或下游侧通电对象电流值|IA2|与下游侧切断对象电流值|IA1|相等或在其以下,则判定为有通电。即,判定为在FET QA1中产生了短路故障。
此外,控制运算装置31设定A相的目标电压指令值Va*,使得由第2逆变器电路42B的开关臂SWBa,承担应供应给作为切断实施部的FET QA1的所连接的A相马达绕组La的马达辅助电流的100[%]。此外,设定B相和C相的目标电压指令值Vb*和Vc*,使得由第2逆变器电路42B的开关臂SWBb和SWBc,承担应供应给B相和C相的马达辅助电流的50[%]。并且,将由这些所设定的指令值构成的马达电压指令值V2*供应给栅极驱动电路41B。
另外,控制运算装置31将马达电压指令值V1*供应给第1栅极驱动电路41A,该马达电压指令值V1*用于设定Va*、Vb*和Vc*,使得第1逆变器电路42A承担应供应给各相马达绕组的辅助电流量的50[%]。
由此,能够继续控制流向三相电动马达22的各相马达绕组La~Lc的电流。此外,在三相电动马达22中产生与正常时相同的转向辅助扭矩,能够发挥不比正常时逊色的转向辅助特性。
这样,如果是低负载诊断模式,则仅使第1和第2逆变器电路42A和42B中的任意1个开关臂承担马达辅助电流的100[%],因此与同时诊断多个FET的情况相比,能够减少施加到逆变器电路的负载。
这里,在未产生短路故障的情况下,接着按照FET QA2、QA3、QB1、QB2、QB3的顺序,反复实施相同的切断操作处理和诊断处理。
此外,在设定了第1高速诊断模式的情况下,按照图17和图18所示的第1高速切断操作模式,实施第1高速切断操作处理。这里,在第1高速切断操作模式中,包含切断实施部的一个马达驱动电路与三相电动马达22之间的通电被切断,因此对电路进行驱动控制,使得由不包含切断实施部的另一个马达驱动电路,承担所需马达辅助电流的100[%]。即,第1和第2马达驱动电路32A和32B的第1和第2马达电流切断电路33A和33B中的任意一方的3个切断用FET全部成为切断实施部。
并且,根据此时的电流检测电路39A2~39A4和39B2~39B4的下游侧电流检测值IA1~IC1和IA2~IC2,诊断第1和第2马达电流切断电路33A和33B的FET QA1~QA3和QB1~QB3中的、切断实施部的短路故障。
例如,在第1马达电流切断电路33A的FET QA1~QA3为切断实施部的情况下,如果下游侧切断对象电流值|IA1|~|IC1|均在下游侧电流阈值以下、且下游侧通电对象电流值|IA2|~|IC2|对同相彼此进行比较而均比下游侧切断对象电流值|IA1|~|IC1|大,则判定为没有通电。即,判定为FET QA1~QA3是正常的。另一方面,如果下游侧电流检测值IA1~IC1的绝对值均不在下游侧电流阈值以下、或者下游侧通电对象电流值|IA2|~|IC2|中的任意一个对同相彼此进行比较而与下游侧切断对象电流值|IA1|~|IC1|中的任意一个的绝对值相等或在其以下,则判定为有通电。即,判定为在FET QA1~QA3的任意一个中产生了短路故障。
此外,控制运算装置31将被设定为由第2马达驱动电路32B承担所需马达辅助电流的100[%]的马达电压指令值V2*供应给第2栅极驱动电路41B。由此,能够继续控制流向三相电动马达22的各相马达绕组La~Lc的电流。此外,在三相电动马达22中产生与正常时相同的转向辅助扭矩,能够发挥不比正常时逊色的转向辅助特性。
这里,在未产生短路故障的情况下,接着将第2马达电流切断电路33B的FET QB1~QB3作为切断实施部来实施相同的切断操作处理和诊断处理。
由此,如果是第1高速诊断模式,则能够每3个地诊断第1和第2马达电流切断电路33A和33B的FET,因此与逐个诊断FET的情况相比,能够减少诊断处理耗费的时间。
此外,在设定了第2高速诊断模式的情况下,按照图19和图20所示的第2高速切断操作模式,实施第2高速切断操作处理。这里,在第2高速切断操作模式中,通过由从第1和第2马达电流切断电路33A和33B这双方中选择为切断实施部的3个FET切断的路径以外的剩余路径,构成朝马达的所有相的通电路径。因此,对逆变器电路进行驱动控制,使得与作为切断实施部的FET所连接的相为同相的马达绕组所连接的另一个马达电流切断电路的FET所连接的开关臂承担该相所需的辅助电流的100[%]。即,第1和第2马达驱动电路32A和32B的第1和第2马达电流切断电路33A和33B中的任意一方的1个切断用FET、和任意另一方的两个切断用FET成为切断实施部。
并且,根据此时的电流检测电路39A2~39A4和39B2~39B4的下游侧电流检测值IA1~IC1和IA2~IC2,诊断第1和第2马达电流切断电路33A和33B的FET QA1~QA3和QB1~QB3中的、切断实施部的短路故障。
例如,假设切断部位是第1马达电流切断电路33A的FET QA1、与第2马达电流切断电路33B的FET QB2和QB3这两个的组合。该情况下,在下游侧切断对象电流值|IA1|、|IB2|和|IC2|为下游侧电流阈值以下,且下游侧切断对象电流值与下游侧通电对象电流值之间的关系为“|IA1|<|IA2|”、“|IB1|>|IB2|”和“|IC1|>|IC2|”的关系的情况下,判定为没有通电。即,判定为FET QA1、QB2和QB3是正常的。另一方面,在下游侧切断对象电流值|IA1|、|IB2|和|IC2|不为下游侧电流阈值以下、或下游侧切断对象电流值与下游侧通电对象电流值之间的关系不成为“|IA1|<|IA2|”、“|IB1|>|IB2|”和“|IC1|>|IC2|”的关系的情况下,判定为有通电。即,判定为在FET QA1、QB2和QB3的任意一个中产生了短路故障。
此外,控制运算装置31设定B相和C相的目标电压指令值Vb*和Vc*,使得由第1逆变器电路42A的开关臂SWAb和SWAc,承担应供应给作为切断实施部的FET QB2和QB3所连接的B相和C相马达绕组Lb和Lc的马达辅助电流的100[%]。并且,将由这些所设定的指令值构成的马达电压指令值V1*供应给第1栅极驱动电路41A。
另一方面,控制运算装置31设定A相的目标电压指令值Va*,使得由第2逆变器电路42B的开关臂SWBa,承担应供应给A相马达绕组La的马达辅助电流的100[%]。并且,将由该所设定的指令值构成的马达电压指令值V2*供应给第2栅极驱动电路41B。
由此,能够继续控制流向三相电动马达22的各相马达绕组La~Lc的电流。此外,在三相电动马达22中产生与正常时相同的转向辅助扭矩,能够发挥不比正常时逊色的转向辅助特性。
这样,如果是第2高速诊断模式,则能够每3个地诊断第1和第2马达电流切断电路33A和33B的FET,因此与逐个诊断FET的情况相比,能够减少诊断处理所耗费的时间。
设定上述任意一个诊断模式来进行诊断后的结果是,在第1和第2马达电流切断电路33A和33B的FET均没有短路故障的情况下,判定为第1和第2电源切断电路44A和44B以及第1和第2马达电流切断电路33A和33B均是正常的。然后,解除切断操作,并转移到通常的转向辅助控制处理。
这里,第1和第2马达电流切断电路33A和33B与马达电流切断部对应,电流检测电路39A1和39B1与电流检测部和上游侧电流检测部对应,异常检测部31a与异常检测部、第1异常检测部和第2异常检测部对应。
此外,电流检测电路39A2~39A4和39B2~39B4与电流检测部和下游侧电流检测部对应。
此外,第1和第2电源切断电路44A和44B与电源切断部对应,马达电压检测电路40A和40B与相电压检测部对应,VR电压检测电路34A和34B与切断部电压检测部对应。
(实施方式的效果)
(1)第1和第2马达驱动电路32A和32B接收来自电池27的电源供应而工作,向三相电动马达22的三相马达绕组La~Lc提供三相马达驱动电流Ia、Ib和Ic。控制运算装置31对第1和第2马达驱动电路32A和32B进行驱动控制。第1和第2马达电流切断电路33A和33B被分别安插在第1和第2马达驱动电路32A和32B与三相马达绕组La、Lb和Lc之间,在切断动作时,分别切断第1和第2马达驱动电路32A和32B与三相马达绕组La、Lb和Lc之间的通电。电流检测电路39A2~39A4和39B1~39B4分别检测在第1和第2马达驱动电路32A和32B的第1和第2逆变器电路42A和42B的下游侧流过的电流(下游侧电流检测信号IA1~IC1和IA2~IC2)。异常检测部31a根据电流检测电路39A2~39A4和39B2~39B4检测出的电流的电流值(下游侧电流检测值IA1~IC1和IA2~IC2),检测第1和第2马达电流切断电路33A和33B的短路故障。异常检测部31a在第1和第2马达驱动电路32A和32B与三相电动马达22正在通电时,使第1和第2马达电流切断电路33A和33B的FET QA1~QA3和QB1~QB3中的一部分进行切断动作,并且在该切断动作中,根据电流检测电路39A2~39A4和39B2~39B4的下游侧电流检测值IA1~IC1和IA2~IC2,检测进行了切断动作的FET QA1~QA3和QB1~QB3中的进行切断动作的一部分的短路故障。
如果是该结构,则在使第1和第2马达电流切断电路33A和33B的FET QA1~QA3和QB1~QB3中的一部分进行了切断动作时,能够根据第1和第2逆变器电路42A和42B的下游侧电流检测值IA1~IC1和IA2~IC2,检测进行了切断动作的FET的短路故障。
这里,如果FET QA1~QA3和QB1~QB3中的被切断的部位是正常的,则切断三相马达绕组La~Lc中的与被切断的部位连接的相之间的通电,因此与被切断的相对应的下游侧电流检测值为0[A]。另一方面,在切断部位产生了短路故障的情况下,与该相对应的下游侧电流检测值不成为0[A]。此外,对于第1和第2逆变器电路42A和42B的同相的下游侧电流检测值IA1和IA2、IB1和IB2、IC1和IC2,在一方为切断状态时,如果切断部位正常,则一方的下游侧电流检测值为0[A],因此另一方的电流检测值较大。
这样,能够根据与切断部位对应的下游侧电流检测值的值是否为0[A]、同相的下游侧电流检测值IA1和IA2、IB1和IB2、IC1和IC2的大小关系是否为与通电部位对应的检测值比与切断部位对应的检测值大,来检测切断部位的短路故障。
其结果是,与现有的通过检测马达相电压的下降来检测短路故障的结构相比,在驱动三相电动马达22的过程中,能够更可靠地检测第1和第2马达电流切断电路33A和33B的短路故障。
(2)异常检测部31a以确保朝三相电动马达22的所有相的通电的方式,使第1和第2马达电流切断电路33A和33B的FET QA1~QA3和QB1~QB3中的一部分FET进行切断动作,来实施短路故障的检测处理。
例如,能够为如下的切断工作模式等:仅使FET QA1进行切断动作、使其它FET全部进行通电动作;或者使一个马达电流切断电路的全部FET进行切断动作,使另一个马达电流切断电路的FET全部进行通电动作。除此以外,还能够为如下的切断工作模式:使一个马达电流切断电路的1个FET、和与该FET不同的相的另一个马达电流切断电路的两个FET的共计3个FET进行切断动作,使其它FET进行通电动作。
如果是该结构,则在短路故障检测处理中,也能够驱动三相电动马达22,能够不中断地继续三相电动马达的驱动。这里,三相电动马达22是电动助力转向装置3的转向辅助用的马达,因此在短路故障的检测处理中还能够继续进行马达辅助。其结果是,能够防止由于马达辅助的不连续而产生令人不适的转向感。
(3)具有分别安插于电池27与第1和第2马达驱动电路32A和32B的第1和第2逆变器电路42A和42B之间的第1和第2电源切断电路44A和44B。第1和第2电源切断电路44A和44B在切断动作时,分别切断电池27与第1和第2逆变器电路42A和42B之间的通电。异常检测部31a根据电流检测电路39A1和39B1检测出的电流的电流值(上游侧电流检测值)IU1和IU2,检测第1和第2电源切断电路44A和44B的短路故障。异常检测部31a在第1和第2马达驱动电路32A和32B与三相电动马达22之间正在通电时,使第1和第2电源切断电路44A和44B的FET QC1~QC2和QD1~QD2的一部分进行切断动作。与此同时,在该切断动作中,根据电流检测电路39A1和39B1的上游侧电流检测值IU1和IU2,检测进行了切断动作的第1和第2电源切断电路44A和44B的一部分FET的短路故障。
这里,如果FET QC1~QC2和QD1~QD2中的切断部位的FET是正常的,则切断包含该FET的电源切断电路所连接的马达驱动电路与电池27之间的通电。因此,从电池27流入该马达驱动电路的上游侧电流检测值为0[A]。另一方面,在切断部位产生了短路故障的情况下,包含该FET的电源切断电路所连接的马达驱动电路与电池27通电。因此,从电池27向该马达驱动电路提供电流,因此上游侧电流检测值不成为0[A]。此外,对于上游侧电流检测值IU1和IU2,如果切断部位的FET正常,则包含切断部位的电源切断电路所连接的一个马达驱动电路的上游侧电流检测值为0[A],因此另一个上游侧电流检测值较大。
这样,能够根据与切断部位对应的上游侧电流检测值的值是否为0[A]、与通电部位对应的上游侧电流检测值是否比与切断部位对应的上游侧电流检测值大,来检测切断部位的短路故障。
其结果是,与现有的通过检测逆变器电路的上段线路的电压下降来检测短路故障的结构相比,例如即使在相比于电源切断电路靠逆变器电路的一侧配置噪声去除用的平滑电容器那样的情况下,在驱动三相电动马达22的过程中,也能够更可靠地检测第1和第2电源切断电路44A和44B的短路故障。
(4)异常检测部31a以确保朝三相电动马达22的所有相的通电的方式,使FET QC1~QC2和QD1~QD2中的一部分进行切断动作,来实施短路故障的检测处理。
如果是该结构,则在短路故障检测处理中,也能够驱动三相电动马达22,能够不中断地继续三相电动马达的驱动。其结果是,能够防止由于马达辅助的不连续而产生令人不适的转向感。
(5)控制运算装置31在马达控制装置25正常时,控制第1和第2马达驱动电路32A和32B而向三相马达绕组La、Lb和Lc提供多个三相马达驱动电流。控制运算装置31在由异常检测部31a检测出短路故障时,停止产生了短路故障的电源切断电路或马达电流切断电路所连接的马达驱动电路的驱动,并且使与该马达驱动电路连接的电源切断电路和马达电流切断电路的全部FET进行切断动作,通过另一正常的马达驱动电路,继续三相马达驱动电流的供应。
如果是该结构,则在第1和第2马达电流切断电路33A和33B的任意一方中产生了短路故障时,能够将第1和第2马达驱动电路32A和32B中的、与产生了短路故障的马达电流切断电路连接的一方从电池27和三相电动马达22切断。此外,能够通过未产生短路故障的另一个马达驱动电路,继续与三相电动马达22之间的通电。其结果是,能够防止由于马达辅助的不连续而产生令人不适的转向感。
(6)异常检测部31a根据由控制运算装置31计算的转向辅助电流指令值I*和在三相电动马达22的各相中流过的电流的电流值(三相马达驱动电流值Ia、Ib和Ic),判定是否需要第1和第2马达驱动电路32A和32B与三相电动马达22之间的通电。或者,判定第1和第2马达驱动电路32A和32B与三相电动马达22之间是否正在通电中。并且,在判定为需要通电或者正在通电中的情况下,实施第1和第2电源切断电路44A和44B的短路故障的检测处理。
如果是该结构,则在进行第1和第2马达驱动电路32A和32B与三相电动马达22之间的通电的时刻,能够实施基于三相马达驱动电流值Ia、Ib和Ic的、第1和第2电源切断电路44A和44B的短路故障的检测处理。由此,能够更可靠地检测第1和第2电源切断电路44A和44B的短路故障。
(7)异常检测部31a根据由控制运算装置31计算的转向辅助电流指令值I*和在三相电动马达的各相中流过的电流的马达驱动电流值Ia、Ib和Ic,判定是否需要第1和第2马达驱动电路32A和32B与三相电动马达22之间的通电或者第1和第2马达驱动电路32A和32B与三相电动马达22之间是否正在通电中。并且,在判定为需要通电或者正在通电中的情况下,实施第1和第2马达电流切断电路33A和33B的短路故障的检测处理。
如果是该结构,则在进行第1和第2马达驱动电路32A和32B与三相电动马达22之间的通电的时刻,能够实施基于三相马达驱动电流值Ia、Ib和Ic的、第1和第2马达电流切断电路33A和33B的短路故障的检测处理。由此,能够更可靠地检测第1和第2马达电流切断电路33A和33B的短路故障。
(8)第1和第2马达驱动电路32A和32B构成为包含向三相电动马达提供三相马达驱动电流Ia、Ib和Ic的、具有数量与该三相电动马达22的相数相同的开关臂SWAa、SWAb、SWAc以及SWBa、SWBb、SWBc的第1和第2逆变器电路42A和42B。开关臂SWAa、SWAb、SWAc和SWBa、SWBb、SWBc具有上侧臂(FET Q1、Q3、Q5)和下侧臂(FET Q2、Q4、Q6)。电流检测电路39A1和39B1被分别安插于第1和第2电源切断电路44A和44B与上侧臂之间,检测从电池27流至上侧臂的电流。异常检测部31a取得由电流检测电路39A1和39A2检测出的、在进行了切断动作的电源切断电路所连接的逆变器电路的上侧臂流过的电流的电流值、即上游侧切断对象电流值。此外,取得在进行了通电动作的电源切断电路所连接的另一逆变器电路的上侧臂流过的电流的电流值、即上游侧通电对象电流值。并且,根据上游侧切断对象电流值和上游侧通电对象电流值中的、至少上游侧切断对象电流值,检测进行了切断动作的电源切断部的短路故障。
这里,如在上述(3)中说明的那样,如果切断部位的FET(FET QC1~QC2和QD1~QD2中的任意一个)正常,则上游侧切断对象电流值(IU1或IU2)为0[A]。此外,如果切断部位的FET正常,则在上游侧切断对象电流值(IU1和IU2中的一个)和上游侧通电对象电流值(IU1和IU2中的另一个)中,上游侧切断对象电流值较大。
因此,如果是该结构,则能够根据上游侧切断对象电流值是否为0[A]、上游侧通电对象电流值是否比上游侧切断对象电流值大等的至少上游侧切断对象电流值,检测切断部位的短路故障。
其结果是,与现有的通过检测逆变器电路的上段线路的电压下降来检测短路故障的结构相比,例如即使是在相比于电源切断电路靠逆变器电路的一侧配置噪声去除用的平滑电容器那样的结构,在驱动三相电动马达22的过程中,也能够更可靠地检测第1和第2电源切断电路44A和44B的短路故障。
(9)第1和第2马达驱动电路32A和32B构成为包含向三相电动马达提供三相马达驱动电流Ia、Ib和Ic的、具有数量与该三相电动马达22的相数相同的开关臂SWAa、SWAb、SWAc以及SWBa、SWBb和SWBc的第1和第2逆变器电路42A和42B。开关臂SWAa、SWAb、SWAc以及SWBa、SWBb和SWBc具有上侧臂(FET Q1、Q3、Q5)和下侧臂(FET Q2、Q4、Q6)。电流检测电路39A2~39A4和39B2~39B4被分别安插于第1和第2逆变器电路42A和42B的下侧臂与接地之间,分别检测从各下侧臂流至接地的电流(下游侧电流检测值IA1~IC1和IA2~IC2)。异常检测部31a取得由电流检测电路39A2~39A4和39B2~39B4检测出的、下游侧切断对象电流值,该下游侧切断对象电流值是从进行了切断动作的马达电流切断电路所连接的逆变器电路的、与该马达电流切断电路同相的下侧臂流至接地的电流的电流值。此外,取得下游侧通电对象电流值,该下游侧通电对象电流值是从进行了通电动作的马达电流切断电路所连接的另一逆变器电路的、与对应于下游侧切断对象电流值的下侧臂同相的下侧臂流至接地的电流的电流值。并且,根据下游侧切断对象电流值和下游侧通电对象电流值中的、至少下游侧切断对象电流值,检测进行了切断动作的马达电流切断电路的短路故障。
这里,如在上述(1)中说明的那样,如果切断部位的FET(FET QA1~QA3和QB1~QB3中的任意一个)正常,则下游侧切断对象电流值(IA1~IC1和IA2~IC2中的任意值)为0[A]。此外,如果切断部位的FET正常,则下游侧通电对象电流值比下游侧切断对象电流值大。
因此,如果是该结构,则能够根据下游侧切断对象电流值是否为0[A],检测切断部位的短路故障。此外,能够根据下游侧切断对象电流值(IA1和IA2、IB1和IB2、IC1和IC2中的任意一方)与下游侧通电对象电流值(IA1和IA2、IB1和IB2、IC1和IC2中的任意另一方)的大小关系是否为下游侧切断对象电流值比下游侧通电对象电流值大,来检测切断部位的短路故障。
其结果是,与现有的通过检测马达相电压的下降来检测短路故障的结构相比,在驱动三相电动马达22的过程中,能够更可靠地检测第1和第2马达电流切断电路33A和33B的短路故障。
(10)第1和第2马达驱动电路32A和32B接受来自电池27的电源供应而工作,向三相电动马达22的三相马达绕组La~Lc提供三相马达驱动电流Ia、Ib和Ic。控制运算装置31对第1和第2马达驱动电路32A和32B进行驱动控制。三相的第1和第2马达电流切断电路33A和33B被分别安插于第1和第2马达驱动电路32A和32B的第1和第2逆变器电路42A和42B与三相马达绕组La、Lb和Lc之间。第1和第2马达电流切断电路33A和33B在切断动作时,分别切断第1和第2逆变器电路42A和42B与三相马达绕组La、Lb和Lc之间的通电。马达电压检测电路40A和40B分别检测第1和第2逆变器电路42A和42B的各上侧臂与下侧臂的连接点与第1和第2马达电流切断电路33A和33B的FET QA1~QA3和QB1~QB3的连接点之间的电压、即马达相电压检测值VA1~VC1和VA2~VC2。异常检测部31a根据马达电压检测电路40A和40B的马达相电压检测值VA1~VC1和VA2~VC2,检测第1和第2马达电流切断电路33A和33B的短路故障。异常检测部31a使控制运算装置31进行动作,使得第1和第2逆变器电路42A和42B与三相电动马达22之间处于非通电状态。与此同时,在该非通电状态中,使第1和第2马达电流切断电路33A和33B的FET QA1~QA3和QB1~QB3的一部分进行切断动作。并且,在该切断动作中,根据由马达电压检测电路40A和40B检测的马达相电压检测值VA1~VC1和VA2~VC2,检测进行了切断动作的FET的短路故障。
例如,在不需要朝三相电动马达22的通电的状况或未进行通电的状况下,无法判定有无通电。如果是该结构,则在不需要朝三相电动马达22的通电的状况或未进行通电的状况下,切断第1和第2逆变器电路42A和42B的上侧臂和下侧臂,使得第1和第2逆变器电路42A和42B与三相电动马达22之间为非通电状态。此外,能够切断第1和第2马达电流切断电路33A和33B的诊断对象的FET,根据此时的、马达电压检测电路40A和40B的马达相电压检测值VA1~VC1和VA2~VC2,检测第1和第2马达电流切断电路33A和33B的短路故障。
其结果是,能够在不需要朝三相电动马达22的通电的状况或未进行通电的状况下,检测第1和第2马达电流切断电路33A和33B的短路故障。
(11)具有被分别安插于电池27与第1和第2马达驱动电路32A和32B的连接线和接地线之间的电解电容器CA和CB。异常检测部31a以维持电解电容器CA和CB的充电状态的方式,使控制运算装置31进行动作,并且使FET QA1~QA3和QB1~QB3的一部分进行切断动作,来实施短路故障的检测处理。
如果是该结构,则即使在为了去除噪声而安插了比较大电容的电解电容器CA和CB的情况下,在进行短路故障的检测处理时,也能够维持这些电解电容器CA和CB的充电状态。其结果是,能够防止进行了与这些电解电容器CA和CB的放电相伴的切断动作的情况下的、由于放电而造成的通电重新开始时的通电响应延迟的产生。其结果是,能够防止由于通电响应延迟而产生令人不适的转向感。
(12)第1和第2马达驱动电路32A和32B构成为包含向三相电动马达提供三相马达驱动电流Ia、Ib和Ic的、具有数量与该三相电动马达22的相数相同的开关臂SWAa、SWAb、SWAc以及SWBa、SWBb和SWBc的第1和第2逆变器电路42A和42B。开关臂SWAa、SWAb、SWAc以及SWBa、SWBb和SWBc具有上侧臂(FET Q1、Q3、Q5)和下侧臂(FET Q2、Q4、Q6)。马达电压检测电路40A和40B被分别安插于第1和第2逆变器电路42A和42B的各相的上侧臂和下侧臂的连接点与三相马达绕组La、Lb和Lc之间,分别检测连接点的电压,作为马达相电压检测值VA1~VC1和VA2~VC2。异常检测部31a将短路故障的检测对象的马达电流切断电路所连接的逆变器电路的上侧臂全部设为截止状态,并且将下侧臂全部设为导通状态,将通电对象的马达电流切断电路所连接的逆变器电路的上侧臂和下侧臂全部设为截止状态。由此,将第1和第2逆变器电路42A和42B与三相电动马达22之间设为非通电状态。此外,在该非通电状态中,使作为短路故障的检测对象而与第1和第2逆变器电路42A和42B中的任意一个连接的马达电流切断电路的FET全部进行切断动作。并且,在该切断动作中,根据由马达电压检测电路40A和40B检测的马达相电压检测值VA1~VC1和VA2~VC2,检测进行了切断动作的马达电流切断电路的短路故障。
如果是该结构,则例如在使第1马达电流切断电路33A的FET QA1~QA3进行了切断动作的情况下,如果这些FET全部正常,则马达相电压检测值VA1~VC1均大约为0[V]。另一方面,根据图30所示的等效电路的关系,马达相电压检测值VA2~VC2为1/3×VR2(≒Vbat[V])。此外,即使是FET QA1~QA3中的1个产生短路故障,马达相电压检测值VA2~VC2也经由马达被下拉,因此均大约为0[V]。
因此,能够根据马达相电压检测值VA1~VC1与马达相电压检测值VA2~VC2之间的大小关系,检测短路故障。其结果是,在不需要通电的状况或未进行通电的状况下,能够更可靠地检测马达电流切断电路的短路故障。
(13)具有分别安插于电池27与第1和第2马达驱动电路32A和32B的第1和第2逆变器电路42A和42B之间的第1和第2电源切断电路44A和44B。第1和第2电源切断电路44A和44B在切断动作时,分别切断电池27与第1和第2逆变器电路42A和42B之间的通电。VR电压检测电路34A和34B检测在第1和第2电源切断电路44A和44B中产生的电压VR12和VR22。异常检测部31a根据VR电压检测电路34A和34B检测出的电压VR12和VR22,检测第1和第2电源切断电路44A和44B的短路故障。异常检测部31a以使得第1和第2逆变器电路42A和42B与三相电动马达22之间为非通电状态的方式,使控制运算装置31进行动作,并且在该非通电状态中,使第1和第2电源切断电路44A和44B的FET QC1~QC2和QD1~QD2的一部分进行切断动作。并且,在该切断动作中,根据由VR电压检测电路34A和34B检测的切断部电压检测值VR12和VR22,检测进行了切断动作的FET的短路故障。
例如,在不需要朝三相电动马达22的通电的状况或未进行通电的状况下,无法判定有无通电。如果是该结构,则在不需要通电的状况或未进行通电的状况下,切断第1和第2逆变器电路42A和42B的上侧臂和下侧臂,使得第1和第2逆变器电路42A和42B与三相电动马达22之间为非通电状态。此外,切断第1和第2电源切断电路44A和44B的诊断对象的FET,能够根据此时的、VR电压检测电路34A和34B的切断部电压检测值VR12和VR22,检测第1和第2电源切断电路44A和44B的短路故障。
其结果是,能够在不需要朝三相电动马达22的通电的状况或未进行通电的状况下,检测第1和第2电源切断电路44A和44B的短路故障。
(14)具有分别安插于第1和第2电源切断电路44A和44B与第1和第2逆变器电路42A和42B的连接线和接地线之间的电解电容器CA和CB。异常检测部31a以维持电解电容器CA和CB的充电状态的方式,使控制运算装置31进行动作,并且使FET QA1~QA3和QB1~QB3的一部分进行切断动作,来实施短路故障的检测处理。
如果是该结构,则即使在为了去除噪声而安插了比较大电容的电解电容器CA和CB的情况下,在进行短路故障的检测处理时,也能够维持这些电解电容器CA和CB的充电状态。由此,能够防止进行了与这些电解电容器CA和CB的放电相伴的切断动作的情况下的、由于放电而造成的重新开始通电时的通电响应延迟的产生。其结果是,能够防止由于通电响应延迟而产生令人不适的转向感。
(15)第1和第2电源切断电路44A和44B由切断从电池27向第1和第2逆变器电路42A和42B的通电的FET QC1和QD1、以及切断从第1和第2逆变器电路42A和42B向电池27的通电的FET QC2和QD2构成。VR电压检测电路34A和34B检测在FET QC1和QC2的连接线产生的电压VR12、以及在FET QD1和QD2的连接线产生的电压VR22,并且具有在FET QC1~QC2和FET QD1~QD2正常地成为了切断状态时将各连接线设为接地电位的功能(下拉功能)。
如果是该结构,则例如在使第1电源切断电路44A的FET QC1和QC2进行了切断动作时,如果它们正常,则来自电池27和电解电容器CA的电流被切断,因此通过VR电压检测电路34A的下拉功能(电阻R7),切断部电压检测值VR12大约为0[V]。另一方面,在处于通电状态的FET QD1和QD2的连接线产生的切断部电压检测值VR22由于来自电池27的供应电流,而大约为Vbat[V]。因此,使第1和第2电源切断电路44A和44B中的一个的FET全部进行切断动作、另一个电源切断电路的FET全部进行通电动作,通过进行此时的、切断部电压检测值VR12和VR22的大小比较,能够检测第1和第2电源切断电路44A和44B的短路故障。
(16)控制运算装置31在马达控制装置25正常时,控制第1和第2马达驱动电路32A和32B而向三相马达绕组La、Lb和Lc提供多个三相马达驱动电流。在通过异常检测部31a检测出短路故障时,控制运算装置31停止产生了短路故障的电源切断电路或马达电流切断电路所连接的马达驱动电路的驱动。与此同时,使与该马达驱动电路连接的电源切断电路和马达电流切断电路的全部FET进行切断动作,通过另一正常的马达驱动电路,继续三相马达驱动电流的供应。
如果是该结构,则在第1和第2马达电流切断电路33A和33B的任意一方中产生了短路故障时,能够将第1和第2马达驱动电路32A和32B中的、与产生了短路故障的马达电流切断电路连接的一方从电池27和三相电动马达22切断。此外,能够通过未产生短路故障的另一个马达驱动电路,继续与三相电动马达22之间的通电。其结果是,能够防止由于马达辅助的不连续而产生令人不适的转向感。
(17)异常检测部31a根据由控制运算装置31计算的转向辅助电流指令值I*和在三相电动马达的各相中流过的电流的马达驱动电流值Ia、Ib和Ic,判定是否需要第1和第2马达驱动电路32A和32B与三相电动马达22之间的通电。或者,判定第1和第2马达驱动电路32A和32B与三相电动马达22之间是否正在通电中。并且,在判定为不需要通电或者不处于通电中的情况下,实施第1和第2电源切断电路44A和44B的短路故障的检测处理。
如果是该结构,则在第1和第2马达驱动电路32A和32B与三相电动马达22之间不需要通电的时刻,能够实施基于监测电压值的、第1和第2电源切断电路44A和44B的短路故障的检测处理。其结果是,能够更可靠地检测第1和第2电源切断电路44A和44B的短路故障。
这里,在现有例中,根据扭矩传感器的输出的变化量或马达角速度判定方向盘的转向量,这些量严格上不能说是与马达电流对应的。因此,在现有例的结构中,在虽然经由CAN等网络输入了电流指令但马达不旋转的状态,例如在倾斜路面行驶中或紧急制动中,虽然没有转向扭矩,但为了能够进行直线行驶,也从CAN输入了消除扭矩的电流指令那样的情况下,可能会错误地许可诊断而切断通电。与此相对,如果是本结构,则能够根据转向辅助电流指令值I*以及三相电动马达22的各相的马达驱动电流值Ia、Ib和Ic,可靠地检测是否需要通电,因此能够防止错误的切断操作的产生。
(18)异常检测部31a根据由控制运算装置31计算的转向辅助电流指令值I*和在三相电动马达的各相中流过的电流的马达驱动电流值Ia、Ib和Ic,判定是否需要第1和第2马达驱动电路32A和32B与三相电动马达22之间的通电。或者,判定第1和第2马达驱动电路32A和32B与三相电动马达22之间是否正在通电中。并且,在判定为不需要通电或者不处于通电中的情况下,实施第1和第2马达电流切断电路33A和33B的短路故障的检测处理。
如果是该结构,则在第1和第2马达驱动电路32A和32B与三相电动马达22之间不需要通电的时刻,能够实施基于监测电压值的、第1和第2马达电流切断电路33A和33B的短路故障的检测处理。其结果是,能够更可靠地检测第1和第2马达电流切断电路33A和33B的短路故障。
此外,与上述(17)同样,能够根据转向辅助电流指令值I*和在三相电动马达的各相中流过的电流的马达驱动电流值Ia、Ib和Ic,可靠地检测是否需要通电,因此能够防止错误的切断操作的产生。
(变形例)
(1)在上述实施方式中,说明了将马达驱动电路设为了双重结构的情况,但是不限于此,在设为了三重化以上的情况下,也能够应用本发明。
(2)在上述实施方式中,说明了电动马达是三相电动马达的情况,但是不限于此,还能够在4相以上的多相电动马达中应用本发明。
(3)在上述实施方式中,说明了将本发明的马达控制装置应用于车辆所搭载的电动助力转向装置的情况,但是不限于此,还能够在电动制动装置、转向线控系统、使用车辆行驶用的马达驱动装置等电动马达的任意的系统中应用本发明。
此外,上述各实施方式是本发明的优选的具体例子,因此附加了在技术上优选的各种限定,但是在上述说明中,只要没有特别限定本发明的主旨的记载,则本发明的范围不限于这些方式。此外,为了图示方便,在上述说明中使用的附图是部件或部分的纵横的比例尺与实际不同的示意图。
以上,本申请包含主张优先权的日本特许申请P2014-48009(2014年3月11日申请)的全部内容来作为引用例。
这里,参照有限数量的实施方式进行了说明,但权利范围不限于这些实施方式,基于上述公开的各实施方式的改变对于本领域技术人员是显而易见的。
标号说明
1:车辆;11:方向盘;12:转向轴;13:转向扭矩传感器;18:转向齿轮;20:转向辅助机构;22:三相电动马达;La:A相马达绕组;Lb:B相马达绕组;Lc:C相马达绕组;L1~L3:线圈部;25:马达控制装置;26:车速传感器;27:电池;31:控制运算装置;31a:异常检测部;32A:第1马达驱动电路;32B:第2马达驱动电路;33A:第1马达电流切断电路;33B:第2马达电流切断电路;34A、34B:VR电压检测电路;35:补偿控制运算部;36:加法器;37:d-q轴电流指令值运算部;38:电压指令值运算部;39A1、39A2、39A3、39A4、39B1、39B2、39B3、39B4:电流检测电路;40A、40B:马达电压检测电路;41A:第1栅极驱动电路;41B:第2栅极驱动电路;42A:第1逆变器电路;42B:第2逆变器电路;44A:第1电源切断电路;44B:第2电源切断电路;50:警报电路。

Claims (22)

1.一种马达控制装置,该马达控制装置具有:
多个马达驱动电路,它们接受来自公共的电源系统的电源供应而工作,向多相电动马达的多相马达绕组供应多相马达驱动电流;
控制运算装置,其对所述多个马达驱动电路进行驱动控制;
多相的多个马达电流切断部,它们被分别安插于所述多个马达驱动电路与所述多相马达绕组之间,在切断动作时,分别切断所述多个马达驱动电路与所述多相马达绕组之间的通电;
多个电流检测部,它们分别检测在所述多个马达驱动电路中流过的电流;以及
第1异常检测部,其根据所述多个电流检测部检测出的电流的电流值,检测所述多个马达电流切断部的短路故障,
在所述多个马达驱动电路与所述多相电动马达之间正在通电时,所述第1异常检测部使所述多个马达电流切断部中的一部分马达电流切断部进行切断动作,并且在该切断动作中,根据由所述多个电流检测部检测的电流的电流值,检测进行了所述切断动作的所述马达电流切断部的短路故障。
2.根据权利要求1所述的马达控制装置,其中,
所述第1异常检测部以确保对所述多相电动马达的所有相进行的通电的方式,使所述多个马达电流切断部中的一部分马达电流切断部进行切断动作,来实施所述短路故障的检测处理。
3.根据权利要求1或2所述的马达控制装置,其具有:
多个电源切断部,它们被分别安插于所述电源系统与所述多个马达驱动电路之间,在切断动作时,分别切断所述电源系统与所述多个马达驱动电路之间的通电;以及
第2异常检测部,其根据所述电流检测部检测出的电流的电流值,检测所述多个电源切断部的短路故障,
在所述多个马达驱动电路与所述多相电动马达之间正在通电时,所述第2异常检测部使所述多个电源切断部中的一部分电源切断部进行切断动作,并且在该切断动作中,根据由所述多个电流检测部检测的电流的电流值,检测进行了所述切断动作的所述电源切断部的短路故障。
4.根据权利要求3所述的马达控制装置,其中,
所述第2异常检测部以确保对所述多相电动马达的所有相进行的通电的方式,使所述多个电源切断部中的一部分电源切断部进行切断动作,来实施所述短路故障的检测处理。
5.根据权利要求3或4所述的马达控制装置,其中,
所述控制运算装置在该马达控制装置正常时,控制所述多个马达驱动电路而向所述多相马达绕组供应多个多相马达驱动电流,在由所述第1异常检测部或所述第2异常检测部检测出所述短路故障时,停止与产生了短路故障的所述电源切断部或所述马达电流切断部连接的所述马达驱动电路的驱动,并且使与该马达驱动电路连接的所述电源切断部和所述马达电流切断部进行切断动作,通过另一正常的马达驱动电路继续所述多相马达驱动电流的供应。
6.根据权利要求3~5中的任意一项所述的马达控制装置,其中,
所述第2异常检测部根据由所述控制运算装置运算的马达电流指令值和在所述多相电动马达的各相中流过的电流的电流值,判定是否需要所述马达驱动电路与所述多相电动马达之间的通电或者所述马达驱动电路与所述多相电动马达之间是否正在通电中,在判定为需要通电或者正在通电中的情况下,实施所述电源切断部的短路故障的检测处理。
7.根据权利要求1~6中的任意一项所述的马达控制装置,其中,
所述第1异常检测部根据由所述控制运算装置计算的马达电流指令值和在所述多相电动马达的各相中流过的电流的电流值,判定是否需要所述马达驱动电路与所述多相电动马达之间的通电或者所述马达驱动电路与所述多相电动马达之间是否正在通电中,在判定为需要通电或者正在通电中的情况下,实施所述马达电流切断部的短路故障的检测处理。
8.根据权利要求3~7中的任意一项所述的马达控制装置,其中,
所述马达驱动电路构成为包含向所述多相电动马达供应多相驱动电流的多相逆变器电路,该多相逆变器电路具有数量与该多相电动马达的相数相同的开关臂,该开关臂具有上侧臂和下侧臂,
所述电流检测部具有上游侧电流检测电路,所述上游侧电流检测电路被分别安插于所述电源切断部与所述上侧臂之间,检测从所述电源系统流至所述上侧臂的电流,
所述第2异常检测部根据由所述上游侧电流检测电路检测出的上游侧切断对象电流值和上游侧通电对象电流值中的至少所述上游侧切断对象电流值,检测进行了所述切断动作的所述电源切断部的短路故障,其中,所述上游侧切断对象电流值是在进行了切断动作的所述电源切断部所连接的所述马达驱动电路的所述上侧臂中流过的电流的电流值,所述上游侧通电对象电流值是在进行了通电动作的所述电源切断部所连接的另一所述马达驱动电路的所述上侧臂中流过的电流的电流值。
9.根据权利要求1~8中的任意一项所述的马达控制装置,其中,
所述马达驱动电路构成为包含向所述多相电动马达供应多相驱动电流的多相逆变器电路,该多相逆变器电路具有数量与该多相电动马达的相数相同的开关臂,该开关臂具有上侧臂和下侧臂,
所述电流检测部具有多个下游侧电流检测电路,所述多个下游侧电流检测电路被分别安插于数量与所述相数相同的下侧臂与接地之间,分别检测从各下侧臂流至接地的电流,
所述第1异常检测部根据由所述多个下游侧电流检测电路检测出的下游侧切断对象电流值和下游侧通电对象电流值中的至少所述下游侧切断对象电流值,检测进行了所述切断动作的所述马达电流切断部的短路故障,其中,所述下游侧切断对象电流值是从进行了切断动作的所述马达电流切断部所连接的所述马达驱动电路的、与该马达电流切断部同相的所述下侧臂流至接地的电流的电流值,所述下游侧通电对象电流值是从进行了通电动作的所述马达电流切断部所连接的另一所述马达驱动电路的、与对应于所述下游侧切断对象电流值的下侧臂同相的下侧臂流至接地的电流的电流值。
10.一种马达控制装置,该马达控制装置具有:
多个马达驱动电路,它们接受来自公共的电源系统的电源供应而工作,向多相电动马达的多相马达绕组供应多相马达驱动电流;
控制运算装置,其对所述多个马达驱动电路进行驱动控制;
多相的多个马达电流切断部,它们被分别安插于所述多个马达驱动电路与所述多相马达绕组之间,在切断动作时,分别切断所述多个马达驱动电路与所述多相马达绕组之间的通电;
多个相电压检测部,它们分别检测相电压,所述相电压是所述多个马达驱动电路和所述多个马达电流切断部的各相的连接点的电压;以及
第1异常检测部,其根据所述多个相电压检测部检测出的相电压的电压值,检测所述多个马达电流切断部的短路故障,
所述第1异常检测部以使所述多个马达驱动电路与所述多相电动马达之间处于非通电状态的方式,使所述控制运算装置进行动作,并且在该非通电状态中,使所述多个马达电流切断部中的一部分马达电流切断部进行切断动作,在该切断动作中,根据由所述多个相电压检测部检测的相电压的电压值,检测进行了所述切断动作的所述马达电流切断部的短路故障。
11.根据权利要求10所述的马达控制装置,其中,
所述马达控制装置具有被分别安插于接地线和连接所述电源系统与所述多个马达驱动电路的连接线之间的多个电容器,
所述第1异常检测部以维持所述多个电容器的充电状态的方式,使所述控制运算装置进行动作,并且使所述一部分马达电流切断部进行切断动作,来实施所述短路故障的检测处理。
12.根据权利要求11所述的马达控制装置,其中,
所述马达驱动电路构成为包含向所述多相电动马达供应多相驱动电流的多相逆变器电路,该多相逆变器电路具有数量与该多相电动马达的相数相同的开关臂,该开关臂具有上侧臂和下侧臂,
所述多个相电压检测部被分别安插于数量与所述相数相同的上侧臂和下侧臂的连接点与所述多相马达绕组之间,分别检测所述连接点的电压作为所述相电压,
所述第1异常检测部将短路故障的检测对象的所述马达电流切断部所连接的所述逆变器电路的上侧臂全部设为截止状态,并且将下侧臂全部设为导通状态,将通电对象的所述马达电流切断部所连接的所述逆变器电路的上侧臂和下侧臂全部设为截止状态,由此将所述多个马达驱动电路与所述多相电动马达之间设为非通电状态,在该非通电状态中,使作为所述短路故障的检测对象而与对应于所述多个马达驱动电路的多个所述多相逆变器电路中的任意1个连接的所述马达电流切断部全部进行切断动作,在该切断动作中,根据由所述多个相电压检测部检测的相电压的电压值,检测进行了所述切断动作的所述马达电流切断部的短路故障。
13.根据权利要求10~12中的任意一项所述的马达控制装置,其具有:
多个电源切断部,它们被分别安插于所述电源系统与所述多个马达驱动电路之间,在切断动作时,分别切断所述电源系统与所述多个马达驱动电路之间的通电;
多个切断部电压检测部,它们分别检测切断部电压,所述切断部电压是在所述多个电源切断部中产生的电压;以及
第2异常检测部,其根据所述多个切断部电压检测部检测出的所述切断部电压的电压值,检测所述多个电源切断部的短路故障,
所述第2异常检测部以使所述多个马达驱动电路中的至少一部分与所述多相电动马达之间处于非通电状态的方式,使所述控制运算装置进行动作,并且在该非通电状态中,使所述多个电源切断部中的一部分电源切断部进行切断动作,在该切断动作中,根据由所述多个切断部电压检测部检测的切断部电压的电压值,检测进行了所述切断动作的所述电源切断部的短路故障。
14.根据权利要求13所述的马达控制装置,其中,
所述马达控制装置具有被分别安插于接地线和连接所述多个电源切断部与所述多个马达驱动电路的连接线之间的多个电容器,
所述第2异常检测部以维持所述多个电容器的充电状态的方式,使所述控制运算装置进行动作,并且使所述一部分电源切断部进行切断动作,来实施所述短路故障的检测处理。
15.根据权利要求14所述的马达控制装置,其中,
所述电源切断部由第1切断部和第2切断部构成,其中,所述第1切断部切断从所述电源系统朝所述马达驱动电路的通电,所述第2切断部切断从所述马达驱动电路朝所述电源系统的通电,
所述切断部电压检测部具有如下功能:检测在连接所述第1切断部和所述第2切断部的连接线上产生的电压作为所述切断部电压,并且在所述第1切断部和所述第2切断部正常地成为了切断状态时,将所述连接线设为接地电位。
16.根据权利要求13~15中的任意一项所述的马达控制装置,其中,
所述控制运算装置在该马达控制装置正常时,控制所述多个马达驱动电路而向所述多相马达绕组供应多个多相马达驱动电流,在由所述第1异常检测部或所述第2异常检测部检测出所述短路故障时,停止与产生了异常的所述电源切断部或所述马达电流切断部连接的所述马达驱动电路,并且使与该马达驱动电路连接的、所述电源切断部和所述马达电流切断部进行切断动作,通过另一正常的所述马达驱动电路,继续所述多相马达驱动电流的供应。
17.根据权利要求13~16中的任意一项所述的马达控制装置,其中,
所述第2异常检测部根据由所述控制运算装置计算的马达电流指令值和在所述多相电动马达的各相中流过的电流的电流值,判定是否需要所述马达驱动电路与所述多相电动马达之间的通电或者所述马达驱动电路与所述多相电动马达之间是否正在通电中,在判定为不需要通电或者不处于通电中的情况下,实施所述电源切断部的短路故障的检测处理。
18.根据权利要求10~17中的任意一项所述的马达控制装置,其中,
所述第1异常检测部根据由所述控制运算装置计算的马达电流指令值和在所述多相电动马达的各相中流过的电流的电流值,判定是否需要所述马达驱动电路与所述多相电动马达之间的通电或者所述马达驱动电路与所述多相电动马达之间是否正在通电中,在判定为不需要通电或者不处于通电中的情况下,实施所述马达电流切断部的短路故障的检测处理。
19.一种马达控制装置,该马达控制装置具有:
多个马达驱动电路,它们接受来自公共的电源系统的电源供应而工作,向多相电动马达的多相马达绕组供应多相马达驱动电流;
控制运算装置,其对所述多个马达驱动电路进行驱动控制;
多个电源切断部,它们被分别安插于所述电源系统与所述多个马达驱动电路之间,在切断动作时,分别切断所述电源系统与所述多个马达驱动电路之间的通电;
多个电流检测部,它们分别检测在所述多个马达驱动电路中流过的电流;以及
异常检测部,其根据所述电流检测部检测出的电流的电流值,检测所述多个电源切断部的短路故障,
在所述多个马达驱动电路与所述多相电动马达之间正在通电时,所述异常检测部使所述多个电源切断部中的一部分进行切断动作,并且在该切断动作中,根据由所述多个电流检测部检测的电流的电流值,检测进行了所述切断动作的所述电源切断部的短路故障。
20.一种马达控制装置,该马达控制装置具有:
多个马达驱动电路,它们接受来自公共的电源系统的电源供应而工作,向多相电动马达的多相马达绕组供应多相马达驱动电流;
控制运算装置,其对所述多个马达驱动电路进行驱动控制;
多个电源切断部,它们被分别安插于所述电源系统与所述多个马达驱动电路之间,在切断动作时,分别切断从所述电源系统朝所述多个马达驱动电路的通电;
多个切断部电压检测部,它们分别检测切断部电压,所述切断部电压是在所述多个电源切断部中产生的电压;以及
异常检测部,其根据所述多个切断部电压检测部检测出的所述切断部电压的电压值,检测所述多个电源切断部的短路故障,
所述异常检测部以使所述多个马达驱动电路中的至少一部分与所述多相电动马达之间处于非通电状态的方式,使所述控制运算装置进行动作,并且在该非通电状态中,使所述多个电源切断部中的一部分电源切断部进行切断动作,在该切断动作中,根据由所述多个切断部电压检测部检测的所述切断部电压的电压值,检测进行了所述切断动作的所述电源切断部的短路故障。
21.一种电动助力转向装置,其中,由所述权利要求1~20中的任意一项所述的马达控制装置构成了包含有使转向机构产生转向辅助力的电动马达的马达控制装置。
22.一种车辆,该车辆具有所述权利要求1~20中的任意一项所述的马达控制装置。
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