JP2003348882A - モータ駆動回路の故障検出回路 - Google Patents
モータ駆動回路の故障検出回路Info
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- Protection Of Static Devices (AREA)
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
Abstract
位を判別可能にする。 【解決手段】 電源側駆動素子FET1〜3と接地側
駆動素子FET4〜6との各対のノードを3相モータ2
の各相に接続する。故障検出回路4のCPU5の両出力
ポートPc1・2により第1・2トランジスタQ1・2
をオン/オフし、各トランジスタに接続した第3・4ト
ランジスタQ3・4を上記各ノードの状態によりオン/
オフし得るようにし、第3・4トランジスタQ3・4の
オン/オフ状態を両検出ポートPi1・2により検出す
る。出力ポートからオン/オフ組み合わせ信号を出力
し、両検出ポートで検出する各オン/オフ状態が、正常
時と、各駆動素子及びモータの電源側または接地側への
各ショート時とのそれぞれの場合で異なるものとなる組
み合わせを検出して、各ショート故障を判別する。故障
検出回路を4つのトランジスタによる簡単な構成で実現
でき、回路が高騰化することがない。
Description
故障検出回路に関するものである。
3相モータを駆動する回路として図5に示されるものが
ある。図では、電源・接地間に接続した電源側駆動素子
FET1・FET2・FET3と接地側駆動素子FET
4・FET5・FET6との対をモータMの3相分並列
に設け、各電源・接地側駆動素子の各ノードをモータM
の各相別に接続している。なお、2相モータを駆動する
回路としても同様に接続して構成することができる。
ずれかがショートする故障またはモータの電源側及び接
地側への各ショート故障が発生する場合がある。そのよ
うなショート故障が発生した場合には、モータ駆動開始
と同時にショートしている部分に短絡電流が流れ、駆動
素子が焼損するなどして破壊されてしまう虞がある。例
えば電流センサを設けるなどして駆動電流を検出し、上
限値以上の電流が検出されたらショート故障の虞がある
として、それ以上の駆動を停止し、さらに警報を発する
などすることができる。
検出してショート故障を判断するものにあっては、一旦
駆動電流を流すことになり、それにより一瞬でも回路に
大電流が流れてしまう。その場合、直ぐに駆動素子が破
壊されてしまうことはないが、駆動素子に悪影響を及ぼ
してしまうという問題がある。また、どの駆動素子が故
障しているのか判別できず、修理に時間がかかってしま
うという問題がある。
て、駆動素子に負担がかからず、また故障部位を判別可
能なモータ駆動回路の故障検出回路を実現するために、
本発明に於いては、モータの電源側及び接地側に接続さ
れた電源側駆動素子及び接地側駆動素子のショート故障
または当該モータの電源側及び接地側への各ショート故
障を検出するためのモータ駆動回路の故障検出回路であ
って、前記故障検出回路が、第1及び第2チェック信号
出力ポートと第1及び第2状態検出ポートとを備える制
御回路と、前記第1及び第2チェック信号出力ポートか
らの各出力信号に応じてそれぞれオン/オフする第1及
び第2トランジスタと、前記第1トランジスタがオンし
かつ前記接地側駆動素子のショート時または前記モータ
の接地側へのショート時にオンする第3トランジスタ
と、前記第2トランジスタがオンしかつ前記電源側駆動
素子のショート時または前記モータの電源側へのショー
ト時にオンする第4トランジスタとを有し、前記第1及
び第2状態検出ポートが、前記第3及び第4トランジス
タ別に各オン/オフ状態を検出するように接続され、前
記モータの非駆動時に、前記第1及び第2チェック信号
出力ポートから複数種類のオン/オフ組み合わせ信号を
出力し、前記第1及び第2チェック信号出力ポートによ
り検出された前記第3及び第4トランジスタの各オン/
オフ状態により前記各駆動素子別のショート故障または
前記モータの電源側及び接地側への各ショート故障を検
出するものとした。
出力ポートから例えば4種類のオン/オフ組み合わせ信
を出力することができ、第1及び第2状態検出ポートで
検出する第3及び第4トランジスタの各オン/オフ状態
が正常時と電源側駆動素子及び接地側駆動素子の各ショ
ート故障時とのそれぞれの場合で異なるものとなる組み
合わせが生じ得るため、各ショート故障を判別すること
ができる。同様に、モータの電源側及び接地側への各シ
ョート故障を判別することができる。そのような故障検
出回路を4つのトランジスタを用いるという簡単な構成
で実現でき、回路が高騰化することがない。
より検出された前記第3及び第4トランジスタの各オン
/オフ状態により前記各トランジスタ別のオープン/シ
ョート故障を検出すると良い。第3及び第4トランジス
タの各オン/オフ状態は故障検出回路の各トランジスタ
のオープン/ショート故障状態に対しても変わり得るた
め、第1及び第2チェック信号出力ポートからの例えば
4種類のオン/オフ組み合わせ信号に対する第3及び第
4トランジスタの各オン/オフ状態を検出することによ
り、故障検出回路の各トランジスタのオープン/ショー
ト故障も検出することができる。これにより、第1及び
第2状態検出ポートにより正常時と異なるオン/オフ状
態を検出した場合に、組み合わせに応じてどのトランジ
スタのオープン/ショート故障なのかを判別し得る。
例に基づいて本発明の実施の形態について詳細に説明す
る。
路及び故障検出回路を示す回路図であり、例えば車載用
装置に用いられる。図に示されるように、モータ駆動回
路1は、3相モータ2を駆動する回路として構成されて
おり、図示されないバッテリの正端子に接続されている
電源V側に3つの電源側駆動素子FET1・FET2・
FET3が互いに並列に接続され、バッテリの負端子に
接続されている接地E側に、3つの接地側駆動素子FE
T4・FET5・FET6が互いに並列に接続されてい
る。
FET4とが直列に接続され、両者のノードがモータ2
のU相コイルの端子Uに接続されている。他の電源側駆
動素子FET2と接地側駆動素子FET5との対、及び
電源側駆動素子FET3と接地側駆動素子FET6との
対も同様であり、各ノードがモータ2の端子V及び端子
Wに接続されている。
素子制御回路3により制御されるようになっており、例
えばモータ2がブラシレスモータの場合には図示されな
い位置センサの信号に応じて駆動制御回路3により各駆
動素子FET1〜6に順番にオン/オフ信号が出力され
て、モータ2の回転が制御される。
続された線には、故障検出回路4が接続されている。故
障検出回路4には、故障検出制御を行う制御回路として
のCPU5と、CPU5により制御される4つのトラン
ジスタQ1・Q2・Q3・Q4とが設けられている。C
PU5には、第1及び第2チェック信号出力ポートPc
1・Pc2と、第1及び第2状態検出ポートPi1・P
i2とが設けられている。一方の出力ポートPc1に
は、電源にエミッタ接続された第1トランジスタQ1の
ベースが接続され、第1トランジスタQ1のコレクタに
は第3トランジスタQ3のエミッタが接続され、その第
3トランジスタQ3のコレクタが接地されかつ一方の検
出ポートPi1と接続されている。他方の出力ポートP
c2には、エミッタ接地された第2トランジスタQ2の
ベースが接続され、第2トランジスタQ2のコレクタに
第4トランジスタQ4のエミッタが接続され、その第4
トランジスタQ4のコレクタが電源に接続されかつ他方
の入力ポートPi2と接続されている。
ランジスタQ4の両ベース間には、互いに直列にかつ第
4トランジスタQ4に向けて順方向に接続された各一対
のダイオード(D1・D2、D3・D4、D5・D6)
が並列に3組設けられている。各対をなすダイオードの
各ノードが上記各端子U・V・Wと接続されている。
及び故障検出回路における故障検出要領について以下に
示す。この故障検出にあっては、モータ2に駆動電流を
流す前に実施することができ、これにより初期故障を検
出し得る。また、駆動制御の途中でも随時実施するよう
にしても良い。
・Pc2からオン/オフ信号(H/L信号)を組み合わ
せ種類の数(4パターン)に応じて順次出力し、各パタ
ーン毎に両検出ポートPi1・Pi2に入力される信号
をチェックする。各パターン毎の正常時の入力信号の状
態と実際の入力信号の状態とを比較することにより、故
障を検出することができる。
図に示されるように、両出力ポートPc1・Pc2から
の出力パターンは、H・L、L・L、H・H、L・Hの
4種類である。図には、各出力パターンに対する両検出
ポートPi1・Pi2への正常時の場合、電源側駆動素
子FET1・FET2・FET3のショート故障の場合
またはモータの電源側へのショート故障の場合、接地側
駆動素子FET4・FET5・FET6のショート故障
の場合またはモータの接地側へのショート故障の場合の
各入力信号(H/L信号)の状態が示されている。この
入力信号の状態は、第3及び第4トランジスタQ3・Q
4のオン/オフ状態による。
ET4〜6がショートしている場合またはモータが接地
側へショートしている場合には、出力パターンがL・L
の時に両検出ポートPi1・Pi2への入力がH・Hと
なって正常時のL・Hと異なるため、接地側駆動素子F
ET4〜6のショート故障またはモータの接地側へのシ
ョート故障と判断できる。同様に、出力パターンがH・
Hの時に両検出ポートPi1・Pi2への入力がL・L
となった場合には電源側駆動素子FET1〜3のショー
ト故障またはモータの電源側へのショート故障と判断で
き、出力パターンがL・Hの時に両検出ポートPi1・
Pi2への入力がL・Lとなった場合には電源側駆動素
子FET1〜3のショート故障またはモータの電源側へ
のショート故障であり、H・Hとなった場合には接地側
駆動素子FET4〜6のショート故障またはモータの接
地側へのショート故障と判断できる。
4種類の出力パターンを出力して各出力パターンの入力
パターンを正常時のものと比較することにより、駆動素
子のショート故障やモータのショートを電源側または接
地側に分けて判断することができる。したがって、ショ
ート故障状態で駆動電流を流してしまって、他の正常な
駆動素子に大電流を流してしまうという不都合を防止で
き、正常な駆動素子の耐久性が損なわれることがない。
また、電源側または接地側に分けてショート故障を判断
することができるため、故障した素子の特定が容易にな
り、修理時間を短縮化し得るなど、メンテナンス性が良
い。
て、故障検出回路4の各トランジスタQ1〜4のオープ
ン/ショート故障を判別することができる。第1トラン
ジスタQ1のオープン故障時には図3(a)のようにな
る。図に示されるように出力パターンがL・Hの時に両
検出ポートPi1・Pi2への入力がL・Hとなった場
合には第1トランジスタQ1のオープン故障であると判
断できる。なお、接地側駆動素子FET4〜6のショー
ト故障も起こしている場合には入力がL・Hとなり、図
2の場合(故障検出回路4が正常の場合)のH・Hと異
なるため、接地側駆動素子FET4〜6のショート故障
またはモータの接地側へのショート故障も起こしている
と判断することができる。
は図3(b)のようになる。図に示されるように、出力
パターンがH・Hの時に両検出ポートPi1・Pi2へ
の入力がH・Lとなった場合には第1トランジスタQ1
のショート故障であると判断できる。さらに、出力がH
・Lの時やH・Hの時に入力がH・Hとなった場合には
接地側駆動素子FET4〜6のショート故障またはモー
タの接地側へのショート故障も起こしていると判断する
ことができる。
は図3(c)のようになり、ショート故障時には図3
(d)のようになる。第2トランジスタQ2のオープン
故障時には図4(a)のようになり、ショート故障時に
は図4(b)のようになる。第4トランジスタQ4のオ
ープン故障時には図4(c)のようになり、ショート故
障時には図4(d)のようになる。それぞれにおける判
断を上記と同様に行うことができる。この故障検出回路
4に対する故障の判断は、上記したようにトランジスタ
Q1〜4毎にかつオープン/ショート故障を検出するこ
とができるものであり、的確な故障判断を行うことがで
きる。
のオープン/ショート故障も判断することができるた
め、駆動素子FET1〜6のショート故障またはモータ
の電源側及び接地側への各ショート故障検出において、
そのための故障検出回路4が正常であるか否かを併せて
判断することができる。したがって、正確な駆動素子F
ET1〜6のショート故障またはモータの電源側及び接
地側への各ショート故障を検出することができる。
示したが、2相モータや他の多相モータにも同様に適用
し得る。
2チェック信号出力ポートから例えば4種類のオン/オ
フ組み合わせ信を出力することができ、第1及び第2状
態検出ポートで検出する第3及び第4トランジスタの各
オン/オフ状態が正常時と電源側駆動素子及び接地側駆
動素子の各ショート故障時とのそれぞれの場合で異なる
ものとなる組み合わせが生じ得るため、各ショート故障
を判別することができる。同様に、モータの電源側及び
接地側への各ショート故障を判別することができる。そ
のような故障検出回路を4つのトランジスタを用いると
いう簡単な構成で実現でき、回路が高騰化することがな
い。
/オフ状態は故障検出回路の各トランジスタのオープン
/ショート故障状態に対しても変わり得るため、第1及
び第2チェック信号出力ポートからの例えば4種類のオ
ン/オフ組み合わせ信号に対する第3及び第4トランジ
スタの各オン/オフ状態を検出することにより、故障検
出回路の各トランジスタのオープン/ショート故障も検
出することができる。これにより、第1及び第2状態検
出ポートにより正常時と異なるオン/オフ状態を検出し
た場合に、組み合わせに応じてどのトランジスタのオー
プン/ショート故障なのかを判別し得るため、故障検出
回路の故障により駆動素子の故障を誤判別してしまうこ
とを防止することができる。
出回路を示す回路図。
図。
断するパターン図であり、(b)はそのショート故障を
判断するパターン図であり、(c)は第3トランジスタ
のオープン故障を判断するパターン図であり、(d)は
そのショート故障を判断するパターン図である。
断するパターン図であり、(b)はそのショート故障を
判断するパターン図であり、(c)は第4トランジスタ
のオープン故障を判断するパターン図であり、(d)は
そのショート故障を判断するパターン図である。
Claims (2)
- 【請求項1】 モータの電源側及び接地側に接続された
電源側駆動素子及び接地側駆動素子のショート故障また
は当該モータの電源側及び接地側への各ショート故障を
検出するためのモータ駆動回路の故障検出回路であっ
て、 前記故障検出回路が、第1及び第2チェック信号出力ポ
ートと第1及び第2状態検出ポートとを備える制御回路
と、前記第1及び第2チェック信号出力ポートからの各
出力信号に応じてそれぞれオン/オフする第1及び第2
トランジスタと、前記第1トランジスタがオンしかつ前
記接地側駆動素子のショート時または前記モータの接地
側へのショート時にオンする第3トランジスタと、前記
第2トランジスタがオンしかつ前記電源側駆動素子のシ
ョート時または前記モータの電源側へのショート時にオ
ンする第4トランジスタとを有し、 前記第1及び第2状態検出ポートが、前記第3及び第4
トランジスタ別に各オン/オフ状態を検出するように接
続され、 前記モータの非駆動時に、前記第1及び第2チェック信
号出力ポートから複数種類のオン/オフ組み合わせ信号
を出力し、前記第1及び第2状態検出ポートにより検出
された前記第3及び第4トランジスタの各オン/オフ状
態により前記各駆動素子別のショート故障または前記モ
ータの電源側及び接地側への各ショート故障を検出する
ことを特徴とするモータ駆動回路の故障検出回路。 - 【請求項2】 前記第1及び第2チェック信号出力ポー
トにより検出された前記第3及び第4トランジスタの各
オン/オフ状態により前記各トランジスタ別のオープン
/ショート故障を検出することを特徴とする請求項1に
記載のモータ駆動回路の故障検出回路。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002155158A JP4125547B2 (ja) | 2002-05-29 | 2002-05-29 | モータ駆動回路の故障検出回路 |
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Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JP2003348882A true JP2003348882A (ja) | 2003-12-05 |
JP4125547B2 JP4125547B2 (ja) | 2008-07-30 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR102407332B1 (ko) * | 2020-12-11 | 2022-06-10 | 현대모비스 주식회사 | 레졸버의 출력신호 진단 장치 및 방법 |
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2002
- 2002-05-29 JP JP2002155158A patent/JP4125547B2/ja not_active Expired - Fee Related
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