CN107431449A - 电动机控制装置 - Google Patents

Abstract

本电动机控制装置具备：旋转控制部，其控制电动机的旋转动作；PWM生成部，其生成PWM信号；驱动电路，其输出与PWM信号相应的驱动脉冲信号；逆变器，其根据驱动脉冲信号对开关元件进行接通/断开控制，来生成电动机的驱动电压；切断电路，其根据指示来切断向驱动电路的动作电源的提供；诊断脉冲生成部，其生成用于通过控制切断电路的切断来对切断电路进行诊断的诊断脉冲信号；以及切断诊断部，其对驱动电路的动作电源的提供的有无进行检测。而且，本电动机控制装置从诊断脉冲生成部对切断电路提供基于诊断脉冲信号的切断指示信号，由此切断诊断部对驱动电路的动作电源的有无进行检测，来诊断切断电路的异常。

Description

电动机控制装置

技术领域

本发明涉及一种具备基于外部指令来切断向电动机的通电的通电切断电路的电动机控制装置，特别涉及一种还具备通过对该通电切断电路进行诊断来检测通电切断电路异常的诊断功能的电动机控制装置。

背景技术

近年来，在对电动机进行控制的方式中，广泛进行PWM(Pulse Width Modulation，脉宽调制)控制，该PWM控制利用使用微处理器进行的数字处理。作为这种电动机控制的一例，例如，存在以下电动机控制的技术：按PWM中的开关定时的周期来对流过电动机的绕组的电动机电流进行检测，使用PI控制(比例+积分控制)等以使检测出的电动机电流与电流指令值一致。另外，FA伺服中使用的表面磁体结构的同步电动机(Surface PermanentMagnet Synchronous Motor，表面式永磁同步电动机)所输出的转矩与电动机电流具有比例关系，因此通过利用PWM控制来控制电动机电流的值，能够自如地控制从电动机输出的转矩。

另一方面，以往提出了以下技术：设为包括紧急停止电路的结构，并且还降低该紧急停止电路的故障风险，其中，该紧急停止电路用于在紧急情况时使电动机停止(例如，参照专利文献1)。

图8是表示电动机控制装置中的这种以往的紧急停止电路部900的结构的框图。在该以往的紧急停止电路部900中，当紧急停止开关911、912中的至少一方被进行开放操作时，经由输入电路921、922中的任一个，从CPU 931、932中的任一个输出紧急停止指令。响应于该紧急停止指令，通过输出电路941、942中的任一个，用于开闭向电动机99的电力供给的开闭器SW91、SW92中的任一个被开放，从而，使电动机99进行动作的系统进行紧急停止。这样，在紧急停止电路部900中，将用于输入紧急停止指令的输入电路设为两个来将紧急停止电路的结构双重化。而且，通过该双重化，形成如下结构：即使在任一个系统的紧急停止电路发生了故障的情况下，也能够通过其它系统来使电动机99停止。

并且，在该紧急停止电路部900中，对输入电路921、922分别设置有用于关闭其输入功能的开闭单元。该开闭单元分别被来自CPU 931、932的关闭信号Off1、Off2所控制。因此，针对被双重化的紧急停止电路，只要将开闭单元逐个开闭，就能够逐个检查各紧急停止电路。由此，能够随时进行用于紧急停止的输入电路921、922的检查。即，在该以往的紧急停止电路部900中，通过对紧急停止电路设置检查功能，降低了紧急停止电路的故障风险，并且还使得不用使系统停止就能够进行紧急停止信号的输入电路921、922的检查。

然而，在以往的紧急停止电路的结构中，虽然不用使系统停止就能够检查紧急停止信号的输入电路，但是对于要检查的输入电路，需要在其检查时使其输入功能停止来进行紧急停止电路的动作确认。因此，在该以往的结构中，存在以下问题：无法借助正在检查的输入电路来进行紧急停止，在检查时不再具有双重化的效果。例如，在图8中，在CPU 931利用关闭信号Off1使输入电路921的输入功能关闭来进行检查时，即使使紧急停止开关911工作也无法使电动机99紧急停止。并且，该以往的系统是仅进行输入电路的故障检测的系统，例如无法进行图8的输出电路941、942的检查。

专利文献1：日本特开2006-268130号公报

发明内容

本电动机控制装置是以下电动机控制装置：对电动机进行驱动控制，并且具有根据来自外部的紧急停止指令来使向电动机的通电停止的通电切断功能。本电动机控制装置具备：旋转控制部，其生成用于对电动机的旋转动作进行控制的旋转控制信号；PWM生成部，其生成与旋转控制信号相应的PWM信号；驱动电路，其根据PWM信号来输出用于对开关元件进行接通/断开控制的驱动脉冲信号；逆变器，其具有开关元件，通过PWM控制来生成施加于电动机的电压，在该PWM控制中，根据驱动脉冲信号，开关元件被接通/断开；切断电路，其根据指示来切断驱动电路的动作电源的提供；诊断脉冲生成部，其生成诊断脉冲信号，该诊断脉冲信号用于通过控制切断电路的切断来对切断电路进行诊断；以及切断诊断部，其对驱动电路的动作电源的有无进行检测。而且，本电动机控制装置从诊断脉冲生成部对切断电路提供基于诊断脉冲信号的切断指示信号，由此切断诊断部对驱动电路的动作电源的有无进行检测，由此诊断切断电路的异常。

根据这种电动机控制装置，即使在正在驱动电动机的状态下也能够诊断使向电动机的通电停止的切断电路的异常。而且，即使在诊断中也能够确保紧急停止功能的双重化、多重化的效果。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式1中的电动机控制装置的结构的框图。

图2是包括通电切断部的详细结构以及切断诊断部和诊断脉冲生成部的结构的框图。

图3是用于说明本发明的实施方式1中的切断部的诊断方法的动作波形图。

图4是表示本发明的实施方式1中的电动机控制装置的另一结构的框图。

图5是表示本发明的实施方式2中的电动机控制装置的结构的框图。

图6是表示本发明的实施方式3中的电动机控制装置的结构的框图。

图7是表示本发明的实施方式4中的电动机控制装置的结构的框图。

图8是以往例的电动机控制装置中的切断电路的模块结构图。

具体实施方式

下面，参照附图来说明本发明的实施方式中的电动机控制装置。此外，本发明并不限定于该实施方式。

(实施方式1)

图1是表示本发明的实施方式1中的电动机控制装置10的结构的框图。

如图1所示，本实施方式的电动机控制装置10与电动机40连接。电动机40是通过由电动机控制装置10施加三相的正弦波来进行旋转的感应电动机、三相无刷电动机，最近，从效率和控制性的观点出发，广泛利用在转子配置有磁体的三相的无刷电动机。在本实施方式中，如图1所示，列举电动机控制装置10对作为无刷电动机的电动机40的旋转进行控制的结构例来进行说明。

电动机40具备保持有永磁体的转子以及在铁芯上卷绕绕组41来构成的定子，通过对绕组41进行通电驱动，转子进行旋转。在本实施方式中，列举以设为相位彼此相差120度的U相、V相、W相的三相来对电动机40进行驱动的无刷电动机的一例来进行说明。为了进行这种三相驱动，电动机40具有U相、V相、W相各自的绕组41。

另外，电动机控制装置10按每相对这些绕组41施加规定的波形的驱动电压Vd，由此对这些绕组41进行通电驱动。由此，转子按照来自电动机控制装置10的通过通电驱动实现的旋转控制来进行旋转。另外，为了进行这种旋转控制，例如从外部的控制器等对电动机控制装置10提供旋转指令信号Rc。旋转指令信号Rc例如是用于指示旋转速度、转矩等的信号。电动机控制装置10生成使电动机40以基于该指令的旋转速度、转矩来进行旋转那样的规定的波形的驱动电压Vd，由此将电动机40控制为进行期望的旋转动作。

并且，从作为用于使控制电路等小功率电路进行动作的动作电源的控制用电源(未图示)与负侧的地GND一起对电动机控制装置10提供正侧的控制用电压Vcc，以对绕组41的通电驱动为主要目的来从作为电力容量比较大的电源的驱动用电源(未图示)与负侧的地GND一起对电动机控制装置10提供正侧的驱动用电压Vdd。在图1中，示出了控制用电压Vcc被提供到控制用电源端子11c、驱动用电压Vdd被提供到驱动用电源端子11d、地GND与地端子11g连接的结构例。此外，在图1中，为了避免繁杂，示出了在电动机控制装置10内将控制用电压Vcc和驱动用电压Vdd仅提供到主要部分的连接，但是当然适当地对所需的电路进行着电源提供。

然后，在本实施方式中，还在电动机控制装置10中对停止信号输入端子提供两个系统的紧急停止信号以在紧急情况时切断向电动机40的通电，该紧急停止信号是来自外部的紧急停止的指令。在图1中，示出了一方的紧急停止信号StP被提供到停止信号输入端子16p、另一方的紧急停止信号StN被提供到停止信号输入端子16n的结构例。

接下来，说明电动机控制装置10的结构。电动机控制装置10具备旋转控制部21、PWM生成部22、P侧驱动电路23p、N侧驱动电路23n以及逆变器24，以进行控制使得电动机40的转子进行与旋转指令信号Rc相应的旋转动作。另外，在本实施方式中，电动机控制装置10具备由两个系统的通电切断电路构成的各个通电切断部30p、30n，以在紧急情况时切断向电动机40的电力供给来使电动机40紧急停止。而且，在本实施方式中，电动机控制装置10还具备切断诊断部31和诊断脉冲生成部33，来作为通过对通电切断部30p、30n进行诊断来检测通电切断电路的异常的诊断功能。

在这样构成的电动机控制装置10中，首先，被提供了旋转指令信号Rc的旋转控制部21生成旋转控制信号Dd以基于该旋转指令信号Rc来控制电动机40的旋转动作，该旋转控制信号Dd例如是转矩量等表示对绕组41的驱动量的信号。旋转控制部21将这样的旋转控制信号Dd提供到PWM生成部22。

接下来，PWM(脉宽调制)生成部22按各相分别生成PWM信号Pd，该PWM信号Pd是根据该旋转控制信号Dd进行脉宽调制而得到的信号。即，更具体地说，PWM生成部22按每相生成用于驱动绕组41的驱动波形，对所生成的驱动波形分别进行脉宽调制，来作为PWM信号Pd输出。例如，在对绕组41进行正弦波驱动的情况下驱动波形为正弦波波形，根据旋转控制信号Dd来决定驱动波形的振幅。PWM生成部22将按每相生成的驱动波形作为调制信号来分别进行脉宽调制，将利用驱动波形进行脉宽调制而得到的脉冲列的PWM信号Pd提供到P侧驱动电路23p和N侧驱动电路23n。

接下来，P侧驱动电路23p和N侧驱动电路23n是对三相的逆变器24的6个功率动作的开关元件进行接通/断开控制的电路。P侧驱动电路23p将来自PWM生成部22的PWM信号Pd变换为用于对P侧(正极侧)的开关元件进行开关驱动的驱动脉冲信号Dpp。然后，P侧驱动电路23p将驱动脉冲信号Dpp传递到分别对应的开关元件。另外，N侧驱动电路23n将来自PWM生成部22的PWM信号Pd变换为用于对N侧(负极侧)的开关元件进行开关驱动的驱动脉冲信号Dpn。然后，N侧驱动电路23n将驱动脉冲信号Dpn传递到分别对应的开关元件。

另外，对P侧驱动电路23p和N侧驱动电路23n提供驱动用电压Vdd和控制用电压Vcc，该驱动用电压Vdd对逆变器24等高电压初级侧的电路提供电源，该控制用电压Vcc对控制信号、与外部的连接元件等低电压次级侧的电路提供电源。而且，P侧驱动电路23p和N侧驱动电路23n还具有将驱动用电压Vdd侧与控制用电压Vcc侧绝缘的功能，使用光耦等绝缘元件。

在此，特别是，在P侧驱动电路23p中使用的控制用电压Vcc是经由通电切断部30p来提供的。在图1中示出了控制用电压Vcc作为经由通电切断部30p后的控制用电压Vccs被提供到P侧驱动电路23p的例子。并且，通电切断部30p具有两个系统的切断电路A、B，只要至少从其中一个切断电路提供控制用电压Vcc，P侧驱动电路23p就进行动作。而且，通过由两个系统的切断电路A、B分别切断控制用电压Vcc，P侧驱动电路23p停止。这样，通电切断部30p的切断功能为如下的逻辑或的结构：仅在全部切断电路均切断时，控制用电压Vcc的提供被切断。即，为以下结构：在全部切断电路中的至少一个切断电路未被切断时，控制用电压Vcc作为控制用电压Vccs被提供到P侧驱动电路23p。在下面进一步详细说明该结构。另外，作为N侧的电路的通电切断部30n也是相同的结构，控制用电压Vcc经由具有两个系统的切断电路A、B的通电切断部30n来作为控制用电压Vccs被提供到N侧驱动电路23n。

接下来，逆变器24基于驱动脉冲信号Dpp、Dpn，按每个相进行向绕组41的通电，来对绕组41进行通电驱动。逆变器24在U相、V相、W相分别具备与驱动用电源的正极侧、即驱动用电压Vdd连接的开关元件24p以及与负极侧、即地GND连接的开关元件24n。而且，在各相中，根据驱动脉冲信号Dpp对开关元件24p进行接通/断开控制，根据驱动脉冲信号Dpn对开关元件24n进行接通/断开控制。这样，从驱动用电源端子11d经由接通的开关元件、再从驱动输出来对绕组41提供驱动电压Vd。通过提供该驱动电压Vd，驱动电流流过绕组41。在此，用于生成驱动脉冲信号Dpp、Dpn的PWM信号Pd是对驱动波形进行脉宽调制而得到的信号，因此通过逆变器24，以与驱动波形相应的驱动电流来进行各个绕组41的通电。

以上，通过电动机控制装置10具备旋转控制部21、PWM生成部22、P侧驱动电路23p、N侧驱动电路23n以及逆变器24的结构，逆变器24通过驱动电压Vd来对绕组41进行通电驱动，由此，电动机40的转子进行与旋转指令信号Rc相应的旋转动作。

接下来，说明在如图1那样构成的电动机控制装置10中用于在紧急情况时切断向电动机40的通电的通电切断部30p、30n的结构。

首先，如上所述，在本实施方式中，为了提高紧急停止功能的可靠性，通电切断部由使用多个信号和电路的冗余电路构成。即，图1中是设为正极侧的通电切断部30p和负极侧的通电切断部30n这两个系统的例子，还可以设为三个系统以上的多个结构。而且，在本实施方式中，设为如下的结构：关于针对构成为多个的通电切断部的紧急停止信号，在使电动机40停止的情况下，向各输入电路同时提供紧急停止信号，对此在下面说明详情。即，设为如下的结构：图1的紧急停止信号StP、StN同时被提供，各通电切断部30p、30n也同时进行动作。因此，即使通电切断部30p、30n这两个系统中的任一方的系统发生故障，也能够利用另一方的系统来进行紧急停止，由此提高了紧急停止功能的可靠性。另外，具体地说，通电切断部30p当根据来自外部的紧急停止信号StP而被指示紧急停止时进行动作以切断向P侧驱动电路23p的控制用电压Vcc的提供。由此，向逆变器24的驱动脉冲信号Dpp的提供也被切断，对绕组41的驱动电压Vd的提供也被切断，电动机40的旋转停止。并且，通电切断部30n也同样，当根据来自外部的紧急停止信号StN而被指示紧急停止时进行动作以切断向N侧驱动电路23n的控制用电压Vcc的提供，电动机40的旋转停止。通过这种双重的结构，当从外部利用紧急停止信号StP和紧急停止信号StN中的至少一方的信号来指示紧急停止时，电动机40的旋转停止。并且，在本实施方式中，构成为同时提供紧急停止信号StP和紧急停止信号StN，由此，如上所述那样提高了紧急停止功能的可靠性。

接下来，为了进行这种动作，通电切断部30p具备输入电路26p、合成部27p以及切断部28p，通电切断部30n具备输入电路26n、合成部27n以及切断部28n。

输入电路26p是用于输入来自外部的一方的表示紧急停止的指示的紧急停止信号StP的电路，输入电路26n是用于输入来自外部的另一方的表示紧急停止的指示的紧急停止信号StN的电路。输入电路26p将来自外部的紧急停止信号StP变换为内部的表示紧急停止的指示的紧急停止信号StPp后输出。另外，输入电路26n将来自外部的紧急停止信号StN变换为内部的表示紧急停止的指示的紧急停止信号StNn后输出。

另外，合成部27p和合成部27n分别具备合成电路A、B。这些合成部27p的合成电路A、B和合成部27n的合成电路A、B分别将来自输入电路26p和输入电路26n的紧急停止信号StPp、StNn与来自诊断脉冲生成部33的诊断脉冲信号Diag进行合成，来分别作为停止信号SswP、SswN输出到切断部28p和切断部28n。

另外，切断部28p和切断部28n分别具备切断电路A、B。这些切断部28p的切断电路A、B和切断部28n的切断电路A、B分别根据由对应的合成电路A、B输出的作为切断指示信号的停止信号SswP、SswN来进行动作以切断控制用电压Vcc的提供。即，切断部28p和切断部28n具备并联连接的切断电路A和切断电路B，切断电路A和切断电路B分别与控制用电压Vcc连接。因此，在切断部28p中，根据停止信号SswP使切断电路A和切断电路B分别为切断状态，由此，控制用电压Vcc的输出停止，在切断部28n中，根据停止信号SswN使切断电路A和切断电路B分别为切断状态，由此，控制用电压Vcc的输出停止。经由这种切断部28p和切断部28n后的控制用电压Vccs被提供到P侧驱动电路23p和N侧驱动电路23n。

在此，合成电路A、B的电路结构是根据被输入的紧急停止信号StPp、StNn和诊断脉冲信号Diag的逻辑来决定的。例如，在紧急停止信号StPp、StNn的电平为“H”时表示紧急停止的指示、且诊断脉冲信号Diag的电平为“H”时表示诊断的情况下，将合成电路A、B设为逻辑或，将切断电路A、B构成为在电平“H”时切断。另外，作为其它例，在紧急停止信号StPp、StNn的电平为“L”时表示紧急停止的指示、且诊断脉冲信号Diag的电平为“L”时表示诊断的情况下，也可以将合成电路A、B设为逻辑与，将切断电路A、B构成为在电平“L”时切断。此外，在紧急停止信号StPp、StNn的电平以“H”(将“H”设为称为真值的“1”)表示切断电路A、B的停止、诊断脉冲信号Diag的电平也以“H”表示切断电路A、B的停止的情况下，如上所述，将合成电路A、B构成为逻辑或。如果这样构成，则无论诊断脉冲信号Diag的电平如何，都能够通过紧急停止信号StPp、StNn来使切断电路A、B切断。

以上，通过电动机控制装置10具备通电切断部30p和通电切断部30n的结构，能够根据至少一方的紧急停止的指示来切断向驱动电路的控制用电压Vcc的提供，能够在紧急情况时立即使电动机40停止。

接下来，说明在如图1那样构成的电动机控制装置10中用于对通电切断部30p、30n的切断部28p、28n进行诊断的切断诊断部31和诊断脉冲生成部33的结构。

诊断脉冲生成部33如下面说明的那样，定期地生成诊断脉冲信号Diag并向合成电路A、B分别单独地输出该诊断脉冲信号Diag，以确认切断电路A、B正常地动作的情况。诊断脉冲信号Diag是用于通过控制切断电路A、B的切断来对切断电路A、B进行诊断的信号，诊断脉冲生成部33对合成部27p和合成部27n输出合计4个诊断脉冲信号Diag，该4个诊断脉冲信号Diag在合成电路A和合成电路B中脉冲输出的定时不同。关于生成诊断脉冲信号Diag的诊断用脉冲的周期，只要在切断电路A、B的MTFB(平均故障时间)内实施诊断即可，但是也可以以1分钟为间隔等来进行诊断以进一步提高可靠性。

切断诊断部31是为了检测P侧驱动电路23p和N侧驱动电路23n的动作电源的提供的有无而设置的。即，切断诊断部31对切断电路A、B的输出侧的控制用电压Vccs的提供的有无进行检测，将其结果输出到诊断脉冲生成部33。即，从切断部28p和切断部28n向切断诊断部31提供表示切断电路A、B中的控制用电压Vccs的提供的有无的合计4个切断信息信号Det。然后，切断诊断部31基于切断信息信号Det来生成表示控制用电压Vccs的提供的信息的诊断信息信号Dett，并将该诊断信息信号Dett输出到诊断脉冲生成部33。在用于诊断切断电路A、B的异常的诊断脉冲生成部33中，根据来自切断诊断部31的诊断信息信号Dett来判定切断电路A、B的异常。然后，诊断脉冲生成部33输出表示该异常判定的结果的异常判定信号Abn。另外，也可以为以下结构：切断诊断部31直接基于切断信息信号Det来检测切断电路A、B的异常。

接下来，说明如以上那样构成的通电切断部30p和通电切断部30n的详细结构。

图2是包括通电切断部30p和通电切断部30n的详细结构以及切断诊断部31和诊断脉冲生成部33的结构的框图。在图2中仅示出了通电切断部30p和通电切断部30n中的一方，在图2中，通电切断部30与通电切断部30p、30n中的任一个对应，驱动电路23与P侧驱动电路23p、N侧驱动电路23n中的任一个对应，输入电路26与输入电路26p、26n中的任一个对应，合成部27与合成部27p、27n中的任一个对应，切断部28与切断部28p、28n中的任一个对应，并且，紧急停止信号Stt与紧急停止信号StPp和紧急停止信号StNn中的任一个对应。另外，在图2中，列举了以下结构例：在来自外部的紧急停止信号St以及由输入电路26输出的紧急停止信号Stt的电平为“H”时表示紧急停止，并且在诊断脉冲信号Diag的电平为“H”时表示切断部28的诊断。

首先，为了应对这种信号，如图2所示那样，将合成部27的合成电路A、B分别构成为进行逻辑或的逻辑运算的或电路。另外，来自输入电路26的紧急停止信号Stt被提供到合成电路A、B各自的或电路的一方的输入，从诊断脉冲生成部33针对各合成电路A、B分别将诊断脉冲信号Diag提供到合成电路A、B各自的或电路的另一方的输入。

接下来，构成切断部28的切断电路A、B分别由开关SW、二极管D以及电阻R构成。开关SW的一方的端子与控制用电压Vcc连接，另一方的端子与二极管D的阳极端子连接。另外，对开关SW的切换端子提供来自合成电路A、B的停止信号Ssw。在图2中示出了以下情况的例子：在作为或电路的合成电路A、B的输入为“H”时表示紧急停止，与其对应地，在停止信号Ssw的电平为“H”时开关SW为断开状态。并且，电阻R的一方与二极管D的阳极端子连接，另一方与地连接。而且，从开关SW的另一方的端子输出表示控制用电压Vcc的提供的有无的检测结果的切断信息信号Det。

另外，在切断部28中，切断电路A所具有的二极管D的阴极端子与切断电路B所具有的二极管D的阴极端子连接。这两个阴极端子的连接部作为经由切断部28后的控制用电压Vccs被提供到驱动电路23。

在这样构成的通电切断部30中，首先，如上所述，用或电路分别构成合成部27的合成电路A、B。因此，在紧急停止信号Stt和诊断脉冲信号Diag的电平均为“L”时、即通常状态的情况下，从合成电路A、B分别输出电平为“L”的停止信号Ssw。因此，在该情况下，切断电路A、B各自的开关SW为接通状态，向驱动电路23提供经由切断部28后的控制用电压Vccs。

与这种通常状态相对地，在从外部指示了紧急停止信号St的电平为“H”的紧急停止的情况下，将紧急停止信号Stt提供到合成电路A、B各自的输入，因此从合成电路A、B分别输出电平为“H”的停止信号Ssw。因此，在像这样指示了紧急停止的情况下，切断电路A、B各自的开关SW为断开状态，控制用电压Vcc的提供被切断。然后，当变为该状态时，不对驱动电路23提供控制用电压Vccs，如上所述，电动机40停止。

并且，在来自诊断脉冲生成部33的诊断脉冲信号Diag中的仅一方的电平为“H”的情况下，仅一方的开关SW为断开状态。此时，另一方的开关SW为接通状态，经由另一方的开关SW向驱动电路23提供控制用电压Vccs，因此与通常状态同样地，电动机40进行动作。而且，在本实施方式中，设为在合成电路A、B中分别设置有二极管D的结构，因此开关SW与二极管D的阳极端子的连接位置处的切断信息信号Det为与开关SW的状态相应的电平。例如，在合成电路B的开关SW为接通状态、使合成电路A的开关SW为断开状态的情况下，如以下那样。即，合成电路B的切断信息信号Det经由接通状态的开关SW来与控制用电压Vcc电连接，因此合成电路B的切断信息信号Det的电平为“H”。另外，关于合成电路A的切断信息信号Det，由于开关SW为断开状态，因此合成电路A的切断信息信号Det会经由电阻R来与地GND电连接，电平为“L”。特别是，在本实施方式中，设置有二极管D，因此在从合成电路B的切断信息信号Det(电平为“H”)去向合成电路A的切断信息信号Det(电平为“L”)的方向上，二极管D为反向偏置。因此，合成电路A、B间的切断信息信号Det之间不会相互干扰，能够检测合成电路A、B各自的开关SW的另一方的端子侧的电平，从而也能够基于该检测电平检测出开关SW的接通/断开状态。

本实施方式是具备这种通电切断部30的结构，因此能够一边使电动机40进行动作，一边根据一方的开关SW的切断信息信号Det的电平来确定开关SW的开闭状态。并且，由于能够确认开关SW的开闭状态，因此也能够诊断出切断部28的切断电路A、B是否根据紧急停止的指示来正常地进行动作。

接下来，使用图3来说明切断部28的诊断方法。图3是用于说明切断部28的诊断方法的动作波形图。

诊断脉冲生成部33定期地输出诊断脉冲信号Diag。该诊断脉冲信号Diag如图3中的诊断脉冲信号DiagA和诊断脉冲信号DiagB所示那样，构成为不对合成电路A和合成电路B同时输出诊断用脉冲。作为例子，在诊断脉冲生成部33对合成电路A输出诊断脉冲信号Diag的情况下，向切断诊断部31通知从切断电路A输出的切断信息信号Det。在此，切断信息信号Det表示切断电路A的开关SW为断开状态时的开关SW的另一方的端子的电平。即，在该情况下，如果切断信息信号Det的电平为“L”，则该切断电路A正在正常地动作。因此，切断诊断部31如图3的切断诊断部对状态的检测所示那样检测出切断信息信号Det的电压为0V、或者低于驱动电路23的可动作电压，由此判断为作为正常的电平的“L”。然后，切断诊断部31将基于该判断的诊断结果作为诊断信息信号Dett输出到诊断脉冲生成部33。诊断脉冲生成部33根据该结果来确认出切断电路正在正常地动作，接着对合成电路B实施同样的动作。

另外，在该一系列动作中，例如设：诊断脉冲生成部33向合成电路A输出诊断脉冲信号Diag，来自切断诊断部31所检测的切断电路A的切断信息信号Det的电压如图3所示那样处于驱动电路23的可动作电压内。在这种情况下，切断诊断部31判断为作为异常的电平的“H”，向诊断脉冲生成部33输出表示异常的诊断结果的诊断信息信号Dett。然后，诊断脉冲生成部33判断为切断电路A的异常，例如将异常判定信号Abn输出到合成部27，来使向电动机40的通电停止。

另外，也可以是，对于未被输出诊断脉冲信号Diag的诊断用脉冲的合成电路，在切断电路所输出的切断信息信号Det的电平为“L”的情况下，诊断脉冲生成部33也判断为切断电路的异常。

在诊断脉冲生成部33判断为切断电路的异常的情况下，停止向驱动电路23输出的PWM信号。另外，也可以是，在同样的情况下，对各合成电路输出停止信号，使得各切断电路停止向驱动电路提供控制用电压Vccs。

另外，在图1中，列举以下结构例来进行了说明：从输入电路26p将紧急停止信号StPp分支到合成部27p的各合成电路A、B，另外从输入电路26n将紧急停止信号StNn分支到合成部27n的各合成电路A、B。也可以代之为如下结构：如图4所示，将正极侧分离为输入电路26pA和输入电路26pB，将负极侧分离为输入电路26nA和输入电路26nB。即，在图4中，输入到停止信号输入端子16pA的紧急停止信号StPA被提供到输入电路26pA。输入到停止信号输入端子16pB的紧急停止信号StPB被提供到输入电路26pB。输入到停止信号输入端子16nA的紧急停止信号StNA被提供到输入电路26nA。而且，输入到停止信号输入端子16nB的紧急停止信号StNB被提供到输入电路26nB。

通过设为如以上那样的结构，即使在正在驱动电动机40的状态下也能够诊断使向电动机40的通电停止的切断电路的异常。而且，即使在诊断中，通电切断部30p和通电切断部30n也均能够工作，因此能够确保紧急停止功能的双重化的效果。

(实施方式2)

图5是表示本发明的实施方式2中的电动机控制装置50的结构的框图。使用图5来说明本实施方式。与图4所示的实施方式1的结构不同的是根据诊断脉冲信号Diag来使切断电路A、B切断的结构，下面进行说明。

在本实施方式中，如图5所示，具备用于切断来自外部的紧急停止信号StPA、StPB、StNA、StNB的开关51、52、53、54，构成为根据来自诊断脉冲生成部33的诊断脉冲信号Diag来对开关51、52、53、54进行接通/断开控制。另外，来自输入电路26pA、26pB、26nA、26nB的信号SswP、SswN与切断部28p、28n的切断电路A、B分别直接连接。

诊断脉冲生成部33的动作是与实施方式1同样的动作，例如如下那样进行动作。首先，以切断与输入电路26pA连接的紧急停止信号StPA的方式输出诊断脉冲信号Diag来切断向切断电路A的控制用电压Vcc，切断诊断部31检测切断信息信号Det的电平，由此判定切断电路A的异常的有无。接着，对输入电路26pB进行同样的诊断。另外，对输入电路26nA和输入电路26nB也用与前述相同的方法进行诊断，在检测出异常的情况下，使向电动机40的通电停止。

在诊断脉冲生成部33判断为切断电路的异常的情况下，停止向驱动电路23输出的PWM信号。另外，也可以是，在同样的情况下，对各合成电路输出停止信号，使得各切断电路停止向驱动电路提供控制用电压Vccs。

通过设为如以上那样的结构，即使在正在驱动电动机40的状态下也能够诊断使向电动机40的通电停止的切断电路的异常，除此以外，还能够进行包括输入电路在内的切断电路的诊断。

(实施方式3)

图6是表示本发明的实施方式3中的电动机控制装置60的结构的框图。使用图6来说明本实施方式。与图1所示的实施方式1的结构不同的是用于在输入了紧急停止信号时以及切断诊断器31判定为异常的情况下使电动机40停止的结构，下面进行说明。

在本实施方式中，在切断诊断部31将切断电路诊断为异常的情况下，诊断脉冲生成部33向各合成电路输出切断信号，并且向PWM生成部22输出异常判定信号Abn，PWM生成部22基于异常判定信号Abn所表示的异常判定，来停止PWM信号Pd的输出，使向电动机40的通电停止。

通过设为如以上那样的结构，即使在正在驱动电动机40的状态下也能够诊断使向电动机40的通电停止的切断电路的异常，除此以外还在异常时使PWM信号Pd的输出也停止，因此能够构成更安全的切断电路的诊断装置。

(实施方式4)

图7是表示本发明的实施方式4中的电动机控制装置70的结构的框图。使用图7来说明本实施方式。与图6所示的实施方式3的结构不同的是用于在输入了紧急停止信号的情况下使电动机40停止的结构，下面进行说明。

来自外部的紧急停止信号StP、StN构成为从输入电路26p和输入电路26n被输入到合成部27p、27n，并且还被输入到PWM生成部22。在本实施方式中，通过设为这种结构，在紧急停止信号StP、StN输入时，PWM生成部22停止PWM信号Pd的输出，使向电动机40的通电停止。

通过设为如以上那样的结构，即使在正在驱动电动机40的状态下也能够诊断使向电动机40的通电停止的切断电路的异常，除此以外，基于输入电路26p和输入电路26n，PWM生成部22立即使PWM信号Pd的输出也停止，因此不用考虑输入电路26p和输入电路26n以后的电路的故障，能够构成安全的切断电路的诊断装置。

另外，也可以设为如下的结构：将来自诊断脉冲生成部33的异常判定信号Abn输出到PWM生成部22，在诊断出异常时，PWM生成部22停止PWM信号Pd的输出。

产业上的可利用性

不用使电动机的驱动停止就能够进行对根据紧急停止指令来切断向电动机的通电的切断电路的故障进行检测这样的诊断，因此对一旦接通电源后就不停止地连续运转的电动机控制装置而言是有效的。

附图标记说明

10、50、60、70：电动机控制装置；11c：控制用电源端子；11d：驱动用电源端子；11g：地端子；16、16p、16pA、16pB、16n、16nA、16nB：停止信号输入端子；21：旋转控制部；22：PWM生成部；23：驱动电路；23n：N侧驱动电路；23p：P侧驱动电路；24：逆变器；24n、24p：开关元件；26、26n、26p、26nA、26nB、26pA、26pB、921、922：输入电路；27、27n、27p：合成部；28、28n、28p：切断部；30、30n、30p：通电切断部；31：切断诊断部；33：诊断脉冲生成部；40、99：电动机；41：绕组；51、52、53、54：开关；900：紧急停止电路部；911：紧急停止开关；941：输出电路。

Claims (6)

1.一种电动机控制装置，对电动机进行驱动控制，并且具有根据来自外部的紧急停止指令来使向所述电动机的通电停止的通电切断功能，该电动机控制装置的特征在于，具备：

旋转控制部，其生成用于对所述电动机的旋转动作进行控制的旋转控制信号；

PWM生成部，其生成与所述旋转控制信号相应的PWM信号；

驱动电路，其根据所述PWM信号来输出用于对开关元件进行接通/断开控制的驱动脉冲信号；

逆变器，其具有所述开关元件，通过PWM控制来生成施加于所述电动机的电压，在该PWM控制中，根据所述驱动脉冲信号，所述开关元件被接通/断开；

切断电路，其根据指示来切断向所述驱动电路的动作电源的提供；

诊断脉冲生成部，其生成诊断脉冲信号，该诊断脉冲信号用于通过控制所述切断电路的切断来对所述切断电路进行诊断；以及

切断诊断部，其对所述驱动电路的所述动作电源的提供的有无进行检测，

其中，从所述诊断脉冲生成部对所述切断电路提供基于所述诊断脉冲信号的切断指示信号，由此所述切断诊断部对所述驱动电路的所述动作电源的有无进行检测，由此诊断所述切断电路的异常。

2.根据权利要求1所述的电动机控制装置，其特征在于，

所述逆变器的所述开关元件具有P侧开关元件和N侧开关，

所述驱动电路包括对所述P侧开关元件进行接通/断开控制的P侧驱动电路以及对所述N侧开关元件进行接通/断开控制的N侧驱动电路，

所述P侧驱动电路和所述N侧驱动电路分别从多个所述切断电路被提供所述动作电源，

所述诊断脉冲生成部以具有时间差的方式对用于提供所述P侧驱动电路的所述动作电源的多个所述切断电路提供所述诊断脉冲信号，

所述诊断脉冲生成部以具有时间差的方式对用于提供所述N侧驱动电路的所述动作电源的多个所述切断电路提供所述诊断脉冲信号，

所述切断诊断部对从各个所述切断电路提供的所述动作电源的有无进行检测，由此诊断所述切断电路的异常。

3.根据权利要求1或2所述的电动机控制装置，其特征在于，

来自所述诊断脉冲生成部的所述诊断脉冲信号与所述紧急停止指令进行逻辑合成，在提供了所述紧急停止指令时，所述切断电路停止所述驱动电路的所述动作电源的提供，并且通过从所述诊断脉冲生成部向所述切断电路提供基于所述诊断脉冲信号的所述切断指示信号，所述切断诊断部对所述驱动电路的所述动作电源的有无进行检测，由此诊断所述切断电路的异常。

4.根据权利要求1或2所述的电动机控制装置，其特征在于，

来自所述诊断脉冲生成部的所述诊断脉冲信号为切断所述紧急停止指令的结构。

5.根据权利要求1或2所述的电动机控制装置，其特征在于，

在停止向所述P侧驱动电路和所述N侧驱动电路中的至少任一个提供所述动作电源的情况下，停止用于驱动所述逆变器的PWM信号。

6.根据权利要求1或2所述的电动机控制装置，其特征在于，

在提供了所述紧急停止指令的情况下，停止用于驱动所述逆变器的PWM信号。