CN108781052A - 电机驱动装置、电机驱动装置的诊断方法、以及使用了该电机驱动装置的电动助力转向装置 - Google Patents

电机驱动装置、电机驱动装置的诊断方法、以及使用了该电机驱动装置的电动助力转向装置 Download PDF

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Abstract

提供可以不延迟起动时间、抑制消耗电流和高成本的电机驱动装置。电机驱动装置包括：多个逆变器电路、多个继电器电路、多个电源稳定用电容器、多个预充电电路及控制单元。逆变器电路每个绕组地驱动具有多个绕组的电机。继电器电路分别设置在电源和逆变器电路之间。电容器设置在继电器电路和逆变器电路之间。预充电电路与电容器对应地设置，在驱动继电器电路前将该电容器充电。控制单元在继电器电路的诊断时，控制预充电电路，将电容器用预充电电路充电的定时彼此错开充电、或者交替地充电。

Description

电机驱动装置、电机驱动装置的诊断方法、以及使用了该电机 驱动装置的电动助力转向装置
技术领域
本发明涉及包括将具有多个绕组的电机对每个绕组进行驱动的多个系统的驱动电路的电机驱动装置、电机驱动装置的诊断方法、以及使用了该电机驱动装置的电动助力转向装置。
背景技术
在专利文献1中，公开了在用于电源关断中包括了半导体继电器的电机控制装置中，作为诊断电源继电器的故障的方法，通过将电荷充电到逆变器电路的电源稳定用电容器中，进行电源继电器的导通/截止控制，检测短路故障或断线故障的方法。此外，在专利文献2中，作为电机驱动装置的电源稳定用电容器的预充电电路，记载了通过电阻来充电的电路。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2012－139021号公报
专利文献2：日本特开2004－135389号公报
发明内容
发明要解决的课题
顺便说明一下，在使用了上述的电机控制装置或者电机驱动装置的电动助力转向(EPS)装置中，采用所谓用多个系统的驱动电路来驱动电机的冗长EPS的系统，以在故障时能够降低转向辅助力而可以继续连续地辅助。在这样的电机驱动装置中，对每个驱动电路设有电源继电器和电容器，所以为了诊断电源继电器的故障，对每个系统都需要预充电电路。
然而，在包括多个系统的驱动电路的电机驱动装置中，若同时地驱动多个预充电电路进行电源继电器的诊断，则电源稳定用电容器的充电电流增加，导致系统的消耗电流的增加。此外，伴随多个预充电电路同时地动作造成的峰值电流的增大，需要提高共同电路单元、例如电源的反向连接保护功能单元等的半导体元件的额定值，还可能导致高成本。
为了抑制消耗电流的增加，增大限制充电电流的电阻的电阻值即可，但若增大电阻值，则充电时间变长，电机驱动装置的起动时间变长。在电动助力转向装置中，在接收车辆起动的指令后，要求使电机立即起动，由于起动时间的延迟关系到转向操作响应的延迟，所以不是优选的。
本发明鉴于上述情况而完成，其目的在于，提供可以不延迟起动时间、可抑制消耗电流和高成本的电机驱动装置、电机驱动装置的诊断方法、以及使用了该电机驱动装置的电动助力转向装置。
用于解决课题的方案
本发明的电机驱动装置的特征在于，包括：多个逆变器电路，每个绕组地驱动具有多个绕组的电机；多个继电器电路，分别设置在电源和所述多个逆变器电路之间；多个电源稳定用电容器，分别设置在所述多个继电器电路和所述多个逆变器电路之间；多个预充电电路，与所述多个电源稳定用电容器对应设置，在驱动所述多个继电器电路前，将对应的所述电源稳定用电容器充电；以及控制单元，构成为在所述多个继电器电路的诊断时，控制所述多个预充电电路，将所述多个电源稳定用电容器用所述多个预充电电路充电的定时彼此错开、或者交替地充电。
此外，本发明的电机驱动装置的诊断方法，用于诊断电机驱动装置，该电机驱动装置包括：多个逆变器电路，每个绕组地驱动具有多个绕组的电机；多个继电器电路，分别设置在电源和所述多个逆变器电路之间；多个电源稳定用电容器，分别设置在所述多个继电器电路和所述多个逆变器电路之间；以及多个预充电电路，与所述多个电源稳定用电容器对应设置，其特征在于，该方法包括：通过所述多个预充电电路，使所述多个电源稳定用电容器彼此错开定时地充电、或者交替地充电的步骤；在所述多个电源稳定用电容器的充电结束后，驱动所述多个继电器电路的步骤；分别检测所述多个继电器电路的电压的步骤；以及基于检测出的所述多个继电器电路的电压，进行故障判定的步骤。
而且，本发明的电动助力转向装置，是由电机驱动装置控制转向力辅助用电机，使其产生与车辆的行驶状态对应的转向辅助力的电动助力转向装置，其特征在于，所述电机驱动装置包括：多个逆变器电路，每个绕组地驱动具有多个绕组的所述转向力辅助用电机；多个继电器电路，分别设置在电源和所述多个逆变器电路之间；多个电源稳定用电容器，分别设置在所述多个继电器电路和所述多个逆变器电路之间；多个预充电电路，与所述多个电源稳定用电容器对应设置，在驱动所述多个继电器电路前，将该电源稳定用电容器充电；以及控制单元，构成为在所述多个继电器电路的诊断时，控制所述多个预充电电路，将所述多个电源稳定用电容器用所述多个预充电电路充电的定时彼此错开、或者交替地充电。
发明效果
根据本发明，通过将多个电源稳定用电容器用多个预充电电路充电的定时彼此错开、或者交替地充电，可以减小充电电流之和的峰值。因此，不需要增大用于限制充电电流的电阻的电阻值，可以抑制充电时间的长时间造成的电机驱动装置的起动时间的延迟。此外，由于不需要提高电源的反向连接保护功能单元等的半导体元件的额定值，所以不导致高成本。因此，可以不延迟起动时间，抑制消耗电流和高成本。
附图说明
图1是适用了本发明的EPS装置的概略结构图。
图2是本发明的第1实施方式的电机驱动装置的电路图。
图3是表示图2中的预充电电路的结构例子的电路图。
图4A是表示以往的1系统的电机驱动装置中的电源稳定用电容器的充电电流的变化的波形图。
图4B是表示以往的1系统的电机驱动装置中的电源稳定用电容器的端子间电压的变化的波形图。
图5A是表示以往的2系统的电机驱动装置中的电源稳定用电容器的充电电流的变化的波形图。
图5B是表示以往的2系统的电机驱动装置中的电源稳定用电容器的端子间电压的变化的波形图。
图5C是表示以往的2系统的电机驱动装置中的电源稳定用电容器的端子间电压的变化的波形图。
图6A是表示本发明的电机驱动装置中，错开驱动2系统的预充电电路的情况下的、电源稳定用电容器的充电电流的变化的波形图。
图6B是表示本发明的电机驱动装置中，错开驱动2系统的预充电电路的情况下的、电源稳定用电容器的端子间电压的变化的波形图。
图6C是表示本发明的电机驱动装置中，错开驱动2系统的预充电电路的情况下的、电源稳定用电容器的端子间电压的变化的波形图。
图7A是表示本发明的电机驱动装置中，交替地驱动2系统的预充电电路的情况下的、电源稳定用电容器的充电电流的变化的波形图。
图7B是表示本发明的电机驱动装置中，交替地驱动2系统的预充电电路的情况下的、电源稳定用电容器的端子间电压的变化的波形图。
图7C是表示本发明的电机驱动装置中，交替地驱动2系统的预充电电路的情况下的、电源稳定用电容器的端子间电压的变化的波形图。
图8是用于说明本发明的第2实施方式的电机驱动装置的图，是表示诊断控制单元的另一结构例子的电路图。
图9是用于说明本发明的第3实施方式的电机驱动装置的图，是表示预充电电路的又一结构例子的电路图。
图10是用于说明本发明的第4实施方式的电机驱动装置的图，是表示预充电电路和诊断控制单元的其他结构例子的电路图。
图11是用于说明本发明的第5实施方式的电机驱动装置的图，是表示预充电电路的另一其他结构例子的电路图。
图12是用于说明本发明的第6实施方式的电机驱动装置的图，是表示预充电电路和诊断控制单元的又一结构例子的电路图。
具体实施方式
以下，参照附图说明本发明的实施方式。
[第1实施方式]
图1表示适用了本发明的电机驱动装置的EPS装置的概略结构，图2表示本发明的第1实施方式的电机驱动装置的电路结构。首先，简单地说明EPS装置，接着说明控制在该EPS装置中辅助转向力的电机(电动致动器)的电机驱动装置。
如图1所示，EPS装置包括方向盘10、转向转矩传感器11、转向角传感器12、转向力辅助用电机13、及控制该电机13的电机驱动装置14等而构成。此外，在内含转向轴15的转向柱16内，设有转向转矩传感器11、转向角传感器12及减速机17。
而且，在驾驶员进行转向操作时，通过转向转矩传感器11检测在转向轴15上产生的转向转矩，通过转向角传感器12检测转向的角度。基于从这些传感器11、12得到的转向转矩信号S1和转向角信号S2、以及在车辆中检测出的车速信号S3等，通过由电机驱动装置14驱动控制电机13，从电机13产生与车辆的行驶状态对应的转向辅助力。由此，若在转向轴15的前端设置的行星齿轮18旋转，则通过齿条轴19在行进方向左右地水平移动，驾驶员的转向操作传递到车轮(轮胎)20而改变车辆的方向。
在图2所示的电机驱动装置中，电机13是3相无刷电机，具有包含了由U相线圈21U、V相线圈21V、W相线圈21W组成的第1绕组21、由相同的U相线圈22U、V相线圈22V、W相线圈22W组成的第2绕组22的定子(未图示)、以及在该定子的中央部可旋转地包括了作为永久磁铁转子的转子13a。
绕组21、22在绝缘的状态下卷绕在定子上，共享磁路。绕组21中的U相线圈21U、V相线圈21V、W相线圈21W各自的一端在中性点N1电连接而星形连接。同样地，绕组22中的U相线圈22U、V相线圈22V、W相线圈22W各自的一端在中性点N2电连接而星形连接。再者，即使是将3相的线圈三角形地连接的电机，也可适用本实施方式的电机驱动装置14。
该电机13中，对每个绕组21、22通过第1系统的驱动电路23、第2系统的驱动电路24而选择性地驱动。驱动电路23包括逆变器电路25、继电器电路27(电源继电器27a、反向连接关断继电器27b、下拉电阻27c)及电源稳定用电容器29等。此外，驱动电路24包括逆变器电路26、继电器电路28(电源继电器28a、反向连接关断继电器28b、下拉电阻28c)及电源稳定用电容器30等。
逆变器电路25是包括了通过驱动线25U、25V、25W，分别对每相驱动电机13的第1系统的U相线圈21U、V相线圈21V及W相线圈21W的3组半导体元件的3相电桥电路结构。在本例子中，各半导体元件由N沟道型MOSFET1UH、1UL、1VH、1VL、1WH、1WL构成。
MOSFET1UH、1UL的漏极和源极间串联连接在电源线36和接地点间，驱动线25U的一端连接到共同连接点。MOSFET1VH、1VL的漏极和源极间串联连接在电源线36和接地点间，驱动线25V的一端连接到共同连接点。此外，MOSFET1WH、1WL的漏极和源极间串联连接在电源线36和接地点间，驱动线25W的一端连接到共同连接点。
再者，在各MOSFET1UH、1UL、1VH、1VL、1WH、1WL中，在源极和漏极间正向连接的二极管D1～D6是寄生二极管。
与逆变器电路25同样，逆变器电路26是包括了通过驱动线26U、26V、26W，分别对每相驱动电机13的第2系统的U相线圈22U、V相线圈22V及W相线圈22W的3组半导体元件的3相电桥电路结构。在本例子中，各半导体元件由N沟道型MOSFET2UH、2UL、2VH、2VL、2WH、2WL构成。
MOSFET2UH、2UL的漏极和源极串联连接在电源线37和接地点间，驱动线26U的一端连接到共同连接点。MOSFET2VH、2VL的漏极和源极串联连接在电源线37和接地点间，驱动线26V的一端连接到共同连接点。此外，MOSFET2WH、2WL的漏极和源极串联连接在电源线37和接地点间，驱动线26W的一端连接到共同连接点。
再者，在各MOSFET2UH、2UL、2VH、2VL、2WH、2WL中，在源极和漏极间正向连接的二极管D7～D12是寄生二极管。
直流电源38(电池电源)通过继电器电路27和电源线36供给到逆变器电路25，通过继电器电路28和电源线37供给到逆变器电路26。在直流电源38和各逆变器电路25、26之间，对每个系统串联连接2个半导体元件(本例中为N沟道型MOSFET)27a、27b及28a、28b的电流通路而构成继电器电路27、28。在各系统中发生了异常的情况下，进行使该系统的继电器电路成为截止状态，关断对下游的逆变器电路的供电的故障安全处理。
在这些继电器电路27、28中，在直流电源38极性相反而误连接到电机驱动装置14的情况下，为了不因闭合电路的形成而流动短路电流，将2个MOSFET配置得使它们的寄生二极管D13和D14或者D15和D16的正向彼此反向。MOSFET27a、28a是电源继电器，MOSFET27b、28b是作为反向连接保护功能单元的反向连接保护继电器。在检测继电器电路27、28的故障的诊断时，下拉电阻27c、28c将MOSFET27a和27b、28a和28b的电流通路的连接点N3、N4的电荷放电。
在继电器电路27、28和各逆变器电路25、26之间分别设置电源稳定用电容器29、30。电容器29、30的一个电极连接到各逆变器电路25、26的电源线36、37，另一个电极都被接地。此外，对应于这些电容器29、30设置预充电电路33、34，在驱动继电器电路27、28前，从直流电源38通过二极管32，将相应电容器29、30选择性地充电。预充电电路33、34分别通过诊断控制单元35，控制为充电电流之和的峰值不超过规定值、例如构成继电器电路27、28的MOSFET27b、28b的栅极绝缘击穿电压的电流。
主控制装置31分别通过未图示的驱动器，控制驱动电路23、24的逆变器电路25、26和继电器电路27、28。该主控制装置31包括中央处理单元(Central Processing Unit(CPU))和微处理器等的运算及的处理部件、只读存储器(Read Only Memory(ROM))和随机存取存储器(Random Access Memory(RAM))等存储部件。而且，该主控制装置31基于转向转矩信号S1和转向角信号S2、及由车辆检测出的车速信号S3等，运算为了辅助驾驶员的转向操作造成的转向而需要的转向辅助力(目标转向辅助力)，通过根据目标转向辅助力而控制驱动电路23、24，并驱动电机13。
这里，各种运算处理，作为运算部件读入并执行在存储部件中预先存储的程序来说明。但是，不限于此，也可通过硬件的结构来实现各运算处理一部分运算或全部运算。
在通常时，主控制装置31根据将驱动电路23、24的2个输出电流合计的总输出电流，使电机13产生相当于目标转向辅助力的转矩。通常时的驱动电路23、24之间的输出电流比率的值，预先存储在ROM等存储部件中，例如，设定为50％对50％。
主控制装置31根据目标转向辅助力，运算在电机13中流动的目标总输出电流。例如，也可以将目标转向辅助力和目标总输出电流预先关联的数据表存储在ROM等中，参照该数据表，选择与目标转向辅助力对应的目标总输出电流。由此，主控制装置31基于目标总输出电流和逆变器电路25、26的输出电流比率，运算逆变器电路25的第1目标输出电流和逆变器电路26的第2目标输出电流。
主控制装置31生成例如以脉宽调制(Pulse Width Modulation(PWM))控制等而使逆变器电路25的MOSFET1UH、1UL、1VH、1VL、1WH、1WL和逆变器电路26的MOSFET2UH、2UL、2VH、2VL、2WH、2WL单独地导通/截止动作的控制信号。然后，主控制装置31将这些控制信号通过未图示的驱动器输出到各MOSFET的栅极端子，由此进行电机13的转矩控制。
此外，在继电器电路27、28的诊断时，诊断控制单元35在驱动这些继电器电路27、28前，将电源稳定用电容器29、30充电。该诊断控制单元35具有CPU和微处理器，构成为用于进行将电源稳定用电容器29、30用预充电电路33、34充电的定时彼此错开、或者交替地充电的控制。
图3是表示图2中的预充电电路33、34的结构例子的电路图。预充电电路33由NPN型晶体管Q1、PNP型晶体管Q2、及电阻R1～R5构成。电阻R1的一端连接到诊断控制单元35的第1输出端子，另一端连接到NPN型晶体管Q1的基极。电阻R2连接在NPN型晶体管Q1的基极和发射极间。NPN型晶体管Q1的发射极接地，集电极连接到电阻R3的一端。电阻R3的另一端连接到PNP型晶体管Q2的基极。电阻R4连接在PNP型晶体管Q2的基极和发射极间。PNP型晶体管Q2的发射极连接到二极管32的阳极，集电极通过电阻R5连接到电源线36。
这里，电阻R1和R2生成用于将NPN型晶体管Q1进行导通/截止控制的电压，电阻R3和R4生成用于将PNP型晶体管Q2进行导通/截止控制的电压。此外，电阻R5设置在对电源稳定用电容器29的充电路径中，限制充电电流。
预充电电路34也是与预充电电路33同样的电路结构，由NPN型晶体管Q3、PNP型晶体管Q4、及电阻R6～R10构成。电阻R6的一端连接到诊断控制单元35的第2输出端子，另一端连接到NPN型晶体管Q3的基极。电阻R7连接在NPN型晶体管Q3的基极和发射极间。NPN型晶体管Q3的发射极接地，集电极连接到电阻R8的一端。电阻R8的另一端连接到PNP型晶体管Q4的基极。电阻R9连接在PNP型晶体管Q4的基极和发射极间。PNP型晶体管Q4的发射极连接到二极管32的阳极，集电极通过电阻R10连接到电源线37。
这里，电阻R6和R7生成用于将NPN型晶体管Q3进行导通/截止控制的电压，电阻R8和R9生成用于将PNP型晶体管Q4进行导通/截止控制的电压。此外，电阻R10设置在对电源稳定用电容器30的充电路径中，限制充电电流。
接着，说明在上述的结构中，继电器电路27、28的诊断动作。诊断控制单元35在由主控制装置31驱动继电器电路27、28前，通过预充电电路33、34执行电源稳定用电容器29、30的充电。充电动作中，首先从诊断控制单元35的第1输出端子输出NPN型晶体管Q1的驱动信号CS1。若该驱动信号CS1供给到NPN型晶体管Q1的基极，则NPN型晶体管Q1导通，PNP型晶体管Q2也导通。由此，从直流电源38通过二极管32、PNP型晶体管Q2的发射极和集电极、电阻R5及电源线36，开始电源稳定用电容器29的充电。
在经过规定时间ΔT1后，从诊断控制单元35的第2输出端子输出NPN型晶体管Q3的驱动信号CS2。若该驱动信号CS2供给到NPN型晶体管Q3的基极，则NPN型晶体管Q3导通，PNP型晶体管Q4也导通。由此，从直流电源38通过二极管32、PNP型晶体管Q4的发射极和集电极、电阻R10及电源线37，开始电源稳定用电容器30的充电。
电源稳定用电容器29的端子间电压(充电电压)逐渐上升，经过规定时间后上升至电压Vcharge1。此外，电源稳定用电容器30的端子间电压也逐渐上升，比电源稳定用电容器29稍微延迟，经过规定时间后上升至电压Vcharge2。若电源稳定用电容器29、30的端子间电压上升至Vcharge1，Vcharge2，则诊断控制单元35停止驱动信号CS1、CS2的输出而结束充电。这样，通过诊断控制单元35，将预充电电路33和34错开驱动。
在电源稳定用电容器29、30的充电结束后，通过主控制装置31的控制，将继电器电路27、28的MOSFET27a、27b，28a、28b进行导通/截止控制，检测MOSFET27a和27b的电流通路的连接点N3、以及MOSFET28a和28b的电流通路的连接点N4的电压，检测短路故障或断线故障。例如，在使MOSFET27b、28b截止的状态下，如果连接点N3或N4的电压上升至Vcharge1或Vcharge2，则发生短路故障。在使MOSFET27b、28b导通的状态下，如果连接点N3或N4的电位未上升至Vcharge1或Vcharge2，则发生断线故障。
通过组合MOSFET27a、28a和MOSFET27b、28b的导通/截止，考虑直流电源38的电压VB和端子间电压Vcharge1、Vcharge2的差异，可以检测MOSFET27a、28a的短路故障或断线故障。
也可以不将预充电电路33、34的驱动定时错开，而从诊断控制单元35的第1输出端子、第2输出端子以规定的时间间隔ΔT2交替地输出NPN型晶体管Q1的驱动信号CS1和NPN型晶体管Q3的驱动信号CS2，交替地进行电源稳定用电容器29、30的充电。
图4A、图4B、图5A至图5C、图6A至图6C、及图7A至图7C分别将以往和本发明的电机驱动装置中的电源稳定用电容器的充电电流与端子间电压的变化对比表示。图4A及图4B是以往的1系统的电机驱动装置、图5A至图5C是以往的2系统的电机驱动装置。此外，图6A至图6C是将本发明的2系统的预充电电路错开驱动的情况，图7A至图7C是将本发明的2系统的预充电电路交替地驱动的情况。
在1系统的情况中，如图4A所示，峰值电流Ipeak由直流电源38的电压VB和充电路径的电阻值R(Ipeak＝VB/R)确定，如图4B所示，端子间电压Vcharge通过充电而上升。此外，在2系统的情况下，如图5B及图5C所示，2个电源稳定用电容器29、30的端子间电压Vcharge1、Vcharge2通过充电而同时上升。因此，如图5A所示，峰值电流Ipeak为2×(VB/R)。
对此，在本发明中将2系统的预充电电路错开驱动的情况下，如图6B及图6C所示，2个电源稳定用电容器的端子间电压Vcharge1、Vcharge2以时间差ΔT1上升。因此，如图6A所示，以ΔT1的时间差发生2个电流峰值，峰值电流Ipeak与以往的1系统的情况同样为VB/R。
此外，在交替地驱动2系统的预充电电路的情况下，如图7B及图7C所示，2个电源稳定用电容器的端子间电压Vcharge1、Vcharge2以时间差ΔT2交替地上升。因此，如图7A所示，峰值电流Ipeak依然与以往的1系统的情况同样为VB/R。
因此，根据上述结构，在多个继电器电路的诊断时，通过错开多个预充电电路的动作定时来驱动，或者交替地驱动多个预充电电路，可以控制，以使多个预充电电路中的充电电流之和的峰值不超过规定值。因此，不需要增大用于限制峰值电流的电阻的电阻值。此外，不需要提高电源的反向连接保护功能单元等的元件的额定值，所以可以抑制高成本。因此，可以不延迟起动时间而抑制系统的消耗电流和高成本。
再者，在图3所示的预充电电路33、34中，也可以使电阻R5、R10的电阻值相等，错开预充电电路33、34的驱动定时，或者交替地驱动，通过使电阻R5、R10的电阻值不同，也可以改变对电源稳定用电容器的充电电流。
在使电阻R5、R10的电阻值不同的情况下，即使同时地驱动预充电电路33、34，也可以减小充电电流之和的峰值。
[第2实施方式]
图8是用于说明本发明的第2实施方式的电机驱动装置的图，表示诊断控制单元的另一结构例子。该电路中，由诊断控制单元35－1控制图3所示的电路结构的预充电电路33，由诊断控制单元35－2控制预充电电路34。其他的基本结构与图3所示的电路是同样的，所以对相同部分附加相同的标号并省略详细的说明。
这样，即使是单独地由诊断控制单元35－1、35－2控制预充电电路33、34的结构，不言而喻，也可得到与图3所示的电路实质上同样的作用效果。
[第3实施方式]
图9是用于说明本发明的第3实施方式的电机驱动装置的图，表示预充电电路的另一结构例子。该电路用稳压器39构成图2中的第1预充电电路33、第2预充电电路34，由诊断控制单元35控制该稳压器39。稳压器39生成用于从直流电源38对电源稳定用电容器29、30充电的规定的电压和电流。而且，在继电器电路27、28的诊断时，将这些电源稳定用电容器29、30以不同的定时(具有规定时间ΔT1的错位)充电。或者将电源稳定用电容器29、30以规定的时间间隔ΔT2充电。
即使是这样的结构，不言而喻，也可得到与图3所示的电路实质上同样的作用效果。
[第4实施方式]
图10是用于说明本发明的第4实施方式的电机驱动装置的图，是表示预充电电路和诊断控制单元的其他结构例子的电路图。该电路设有2个稳压器39－1、39－2，稳压器39－1由诊断控制单元35－1控制，稳压器39－2由诊断控制单元35－2控制。其他的基本结构与图9所示的电路是同样的，所以对相同部分附加相同的标号并省略详细的说明。
即使是这样的结构，也可得到与图9所示的电路实质上同样的作用效果。
[第5实施方式]
图11是用于说明本发明的第5实施方式的电机驱动装置的图，表示预充电电路的又一个其他结构例子。该电路设有2个开关(本例中为N沟道型MOSFET40－1、40－2)，由诊断控制单元35控制这些MOSFET40－1、40－2。MOSFET40－1、40－2通过诊断控制单元35的控制而被导通/截止控制，在继电器电路27、28的诊断时，将电源稳定用电容器29、30在不同的定时(具有规定时间ΔT1的错位)充电。或者将电源稳定用电容器29、30在规定的时间间隔ΔT2充电。
即使是这样的结构，不言而喻，也可通过MOSFET40－1、40－2的导通电阻而得到与图3所示的电路实质上同样的作用效果。
[第6实施方式]
图12是用于说明本发明的第6实施方式的电机驱动装置的图，是表示预充电电路和诊断控制单元的其他结构例子的电路图。该电路设有2个诊断控制单元35－1、35－2，由诊断控制单元35－1控制MOSFET40－1，由诊断控制单元35－2控制MOSFET40－2。其他的基本结构与图11所示的电路是同样的，所以对相同部分附加相同的标号并省略详细的说明。
即使是这样的结构，也可得到与图11所示的电路实质上同样的作用效果。
再者，本发明不限定于上述第1实施方式至第6实施方式，在不脱离宗旨的范围内可进行各种变形来实施。
＜变形例1＞
例如，在上述第1实施方式至第6实施方式中，说明了在2系统的驱动电路中驱动具有第1绕组、第2绕组的电机的情况，但不言而喻，同样地也可以适用于在3系统以上的驱动电路中驱动具有3以上的绕组的电机的电机驱动装置。
＜变形例2＞
此外，举例说明了将电机驱动装置适用于EPS装置的情况，但不限于EPS装置，可以用于由多个系统的驱动电路驱动电机的其它各种各样的装置和系统。
＜变形例3＞
而且，举例说明了设有诊断专用的1个或2个控制单元的情况，但不言而喻，也可以构成为由主控制装置控制预充电电路、稳压器及开关。
标号说明
13…转向力辅助用电机(电机)、14…电机驱动装置、21、22…绕组、23、24…驱动电路、25、26…逆变器电路、27，28…继电器电路、29、30…电源稳定用电容器、31…主控制装置(控制单元)、33，34…预充电电路、35，35－1、35－2…诊断控制单元(控制单元)、36、37…电源线、38…直流电源(电源)、39，39－1，39－2…稳压器、40－1、40－2…开关。

Claims (20)

1.一种电机驱动装置，其特征在于，包括：
多个逆变器电路，每个绕组地驱动具有多个绕组的电机；
多个继电器电路，分别设置在电源和所述多个逆变器电路之间；
多个电源稳定用电容器，分别设置在所述多个继电器电路和所述多个逆变器电路之间；
多个预充电电路，与所述多个电源稳定用电容器对应设置，在驱动所述多个继电器电路前，将对应的所述电源稳定用电容器充电；以及
控制单元，构成为在所述多个继电器电路的诊断时，控制所述多个预充电电路，将所述多个电源稳定用电容器用所述多个预充电电路充电的定时彼此错开、或者交替地充电。
2.如权利要求1所述的电机驱动装置，其特征在于，
所述控制单元包含与所述多个预充电电路分别对应设置的多个诊断控制单元。
3.如权利要求1所述的电机驱动装置，其特征在于，
所述控制单元还控制所述多个逆变器电路和所述多个继电器电路。
4.如权利要求1所述的电机驱动装置，其特征在于，
所述控制单元进行控制，以使所述多个预充电电路中的充电电流之和的峰值不超过规定值。
5.如权利要求4所述的电机驱动装置，其特征在于，
所述多个继电器电路分别由MOSFET构成，所述规定值是不超过所述MOSFET的栅极绝缘击穿电压的值。
6.如权利要求1所述的电机驱动装置，其特征在于，
所述多个预充电电路，从所述电源至所述电源稳定用电容器的充电路径的电阻值不同。
7.如权利要求1所述的电机驱动装置，其特征在于，
所述多个预充电电路包括从所述电源生成规定的电压和电流的稳压器。
8.如权利要求1所述的电机驱动装置，其特征在于，
所述多个预充电电路分别包括插入在从所述电源至所述电源稳定用电容器的充电路径中的开关，所述开关被所述控制单元导通/截止控制。
9.如权利要求1所述的电机驱动装置，其特征在于，
所述多个继电器电路分别包括：电源继电器；串联连接到所述电源继电器的反向连接关断继电器；以及在检测故障的诊断时，将所述电源继电器和所述反向连接关断继电器之间的连接点的电荷放电的下拉电阻。
10.一种电机驱动装置的诊断方法，用于诊断电机驱动装置，该电机驱动装置包括：多个逆变器电路，每个绕组地驱动具有多个绕组的电机；多个继电器电路，分别设置在电源和所述多个逆变器电路之间；多个电源稳定用电容器，分别设置在所述多个继电器电路和所述多个逆变器电路之间；以及多个预充电电路，与所述多个电源稳定用电容器对应设置，其特征在于，该方法包括：
通过所述多个预充电电路，使所述多个电源稳定用电容器彼此错开定时地充电、或者交替地充电的步骤；
在所述多个电源稳定用电容器的充电结束后，驱动所述多个继电器电路的步骤；
分别检测所述多个继电器电路的电压的步骤；以及
基于检测出的所述多个继电器电路的电压，进行故障判定的步骤。
11.如权利要求10所述的电机驱动装置的诊断方法，其特征在于，
所述多个继电器电路分别包括：电源继电器；串联连接到所述电源继电器的反向连接关断继电器；以及将所述电源继电器和所述反向连接关断继电器之间的连接点的电荷放电的下拉电阻，
进行所述故障判定的步骤，通过检测所述电源继电器和所述反向连接关断继电器的连接点的电压来检测短路故障或断线故障。
12.一种电动助力转向装置，是由电机驱动装置控制转向力辅助用电机，使其产生与车辆的行驶状态对应的转向辅助力的电动助力转向装置，其特征在于，所述电机驱动装置包括：
多个逆变器电路，每个绕组地驱动具有多个绕组的所述转向力辅助用电机；
多个继电器电路，分别设置在电源和所述多个逆变器电路之间；
多个电源稳定用电容器，分别设置在所述多个继电器电路和所述多个逆变器电路之间；
多个预充电电路，与所述多个电源稳定用电容器对应设置，在驱动所述多个继电器电路前，将该电源稳定用电容器充电；以及
控制单元，构成为在所述多个继电器电路的诊断时，控制所述多个预充电电路，将所述多个电源稳定用电容器用所述多个预充电电路充电的定时彼此错开、或者交替地充电。
13.如权利要求12所述的电动助力转向装置，其特征在于，
所述控制单元包含与所述多个预充电电路分别对应设置的多个诊断控制单元。
14.如权利要求12所述的电动助力转向装置，其特征在于，
所述控制单元还控制所述多个逆变器电路和所述多个继电器电路。
15.如权利要求12所述的电动助力转向装置，其特征在于，
所述控制单元进行控制，以使所述多个预充电电路中的充电电流之和的峰值不超过规定值。
16.如权利要求15所述的电动助力转向装置，其特征在于，
所述多个继电器电路分别由MOSFET构成，所述规定值是不超过所述MOSFET的栅极绝缘击穿电压的值。
17.如权利要求12所述的电动助力转向装置，其特征在于，
所述多个预充电电路，从所述电源至所述电源稳定用电容器的充电路径的电阻值不同。
18.如权利要求12所述的电动助力转向装置，其特征在于，
所述多个预充电电路包括从所述电源生成规定的电压和电流的稳压器。
19.如权利要求12所述的电动助力转向装置，其特征在于，
所述多个预充电电路分别包括插入在从所述电源至所述电源稳定用电容器的充电路径中的开关，所述开关由所述控制单元导通/截止控制。
20.如权利要求12所述的电动助力转向装置，其特征在于，
所述多个继电器电路分别包括：电源继电器；串联连接到所述电源继电器的反向连接关断继电器；以及在检测故障的诊断时将所述电源继电器和所述反向连接关断继电器之间的连接点的电荷放电的下拉电阻。
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