JP2006050702A - Fault detector for current sensor - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は電流センサの故障検出装置に係り、特にモータ用インバータ等の３相交流電流を検出する電流センサの故障を検出する電流センサの故障検出装置に関するものである。 The present invention relates to a failure detection device for a current sensor, and more particularly to a failure detection device for a current sensor that detects a failure of a current sensor that detects a three-phase alternating current such as a motor inverter.
従来、３相交流モータ用インバータの制御装置に関して、各相に取り付けられた電流センサのうちどれかが故障したことを検出する装置は、例えば後述の特許文献１にて公開されており、各相の電流センサ検出値（ｉｕ、ｉｖ、ｉｗ）の和が０（ゼロ）にならなくなる（ｉｕ＋ｉｖ＋ｉｗ≠０）ことにより検出可能である。 Conventionally, regarding a control device for an inverter for a three-phase AC motor, a device that detects that one of current sensors attached to each phase has failed is disclosed in, for example, Patent Document 1 described below. Can be detected when the sum of the current sensor detection values (iu, iv, iw) is not zero (iu + iv + iw ≠ 0).
ところで、従来の技術では、故障した電流センサを特定することが不可能であり、３相の電流センサのうち２相が正常であれば、異常な相の電流値を正常な２相から計算可能であるにも拘わらず、異常な電流センサが特定できないために、電流検出を継続できないという不都合がある。 By the way, with the conventional technology, it is impossible to identify a faulty current sensor. If two phases are normal among the three-phase current sensors, the current value of the abnormal phase can be calculated from the normal two phases. Nevertheless, there is an inconvenience that current detection cannot be continued because an abnormal current sensor cannot be identified.
ここで、上述した各相に取り付けられた電流センサのうちどれかが故障したことを検出する方策について、図４を使用して説明する。 Here, a method for detecting that one of the current sensors attached to each phase described above has failed will be described with reference to FIG.
実際に流れている電流では、
ｉｕ＋ｉｖ＋ｉｗ＝０
が常に成り立つ。
In the current actually flowing,
iu + iv + iw = 0
Always holds.
ところが、電流センサの検出感度異常が発生すると、異常な電流センサのみ実際に流れている電流よりも振幅の異なる電流波形を出力する。 However, when an abnormality in detection sensitivity of the current sensor occurs, only an abnormal current sensor outputs a current waveform having a different amplitude from the current actually flowing.
これにより、
ｉｕ＋ｉｖ＋ｉｗ＝０
が成り立たなくなるが、もともと測定誤差があるため、実際の制御では、
｜ｉｕ＋ｉｖ＋ｉｗ｜＞Ｉｍｉｎ
となったときに、異常と判断する。
This
iu + iv + iw = 0
However, since there is a measurement error from the beginning, in actual control,
| Iu + iv + iw |> Imin
When it becomes, it judges that it is abnormal.
しかしながら、各相の電流振幅が小さいときには、検出感度異常の電流センサがあっても、
｜ｉｕ＋ｉｖ＋ｉｗ｜≦Ｉｍｉｎ
であり、各相の電流振幅が大きくなってようやく、
｜ｉｕ＋ｉｖ＋ｉｗ｜＞Ｉｍｉｎ
となる（図４参照）。
However, when the current amplitude of each phase is small, even if there is a current sensor with abnormal detection sensitivity,
| Iu + iv + iw | ≦ Imin
Finally, the current amplitude of each phase becomes large,
| Iu + iv + iw |> Imin
(See FIG. 4).
このとき、感度異常の電流センサの出力値は、ピーク値付近となり、正常な２相の電流は極性が逆で大きさが１／２程度となる。 At this time, the output value of the current sensor with an abnormal sensitivity is close to the peak value, and the normal two-phase current has the opposite polarity and the magnitude is about ½.
したがって、
｜ｉｕ＋ｉｖ＋ｉｗ｜＞Ｉｍｉｎ
のときの各相電流極性比較、もしくは絶対値比較により、異常な電流センサの特定が可能である。
Therefore,
| Iu + iv + iw |> Imin
An abnormal current sensor can be identified by comparing each phase current polarity or absolute value comparison.
そこで、この発明は、上述不都合を除去するために、三相交流モータの各相にそれぞれ設けられ、各相の電流を検出する電流センサと、電流センサの出力値の総和の絶対値と設定値とを比較し、故障しているかどうかを判定する判定手段とを備えた電流センサの故障検出装置において、前記判定手段により電流センサのどれかが故障していると判定された場合には、各相の電流センサ検出値の極性を比較し、どの電流センサが故障しているかどうかを特定する特定手段を備えていることを特徴とする。 Therefore, in order to eliminate the above-mentioned inconveniences, the present invention is provided for each phase of the three-phase AC motor, detects the current of each phase, and the absolute value and set value of the sum of the output values of the current sensor. In the current sensor failure detection device comprising a determination means for determining whether or not there is a failure, if any of the current sensors is determined to be defective by the determination means, It is characterized by comprising a specifying means for comparing the polarity of the detected value of the phase current sensor and specifying which current sensor is faulty.
また、三相交流モータの各相にそれぞれ設けられ、各相の電流を検出する電流センサと、電流センサの出力値の総和の絶対値と設定値とを比較し、故障しているかどうかを判定する判定手段とを備えた電流センサの故障検出装置において、前記判定手段により電流センサのどれかが故障していると判定された場合には、各相の電流センサ検出値の絶対値の大きさを比較し、どの電流センサが故障しているかどうかを特定する特定手段を備えていることを特徴とする。 In addition, a current sensor that is provided for each phase of the three-phase AC motor and detects the current of each phase is compared with the set value with the absolute value of the sum of the output values of the current sensor to determine if there is a failure. In the current sensor failure detection device including the determination means, the absolute value of the current sensor detection value of each phase is determined when any of the current sensors is determined to be defective by the determination means. And a specific means for identifying which current sensor is malfunctioning.
以上詳細に説明した如くこの本発明によれば、三相交流モータの各相にそれぞれ設けられ、各相の電流を検出する電流センサと、電流センサの出力値の総和の絶対値と設定値とを比較し、故障しているかどうかを判定する判定手段とを備えた電流センサの故障検出装置において、判定手段により電流センサのどれかが故障していると判定された場合には、各相の電流センサ検出値の極性を比較し、どの電流センサが故障しているかどうかを特定する特定手段を備えているので、特定手段によって、故障した電流センサを特定することができ、メンテナンス性に優れたシステムを構築することが可能である。 As described above in detail, according to the present invention, a current sensor that is provided in each phase of the three-phase AC motor and detects the current of each phase, and the absolute value and set value of the sum of the output values of the current sensor, In the current sensor failure detection device comprising the determination means for determining whether or not there is a failure, if any of the current sensors is determined to be defective by the determination means, Since the current sensor detection value polarity is compared and a specific means to identify which current sensor is faulty is provided, the faulty current sensor can be identified by the specific means and is excellent in maintainability. It is possible to build a system.
また、三相交流モータの各相にそれぞれ設けられ、各相の電流を検出する電流センサと、電流センサの出力値の総和の絶対値と設定値とを比較し、故障しているかどうかを判定する判定手段とを備えた電流センサの故障検出装置において、判定手段により電流センサのどれかが故障していると判定された場合には、各相の電流センサ検出値の絶対値の大きさを比較し、どの電流センサが故障しているかどうかを特定する特定手段を備えているので、特定手段によって、故障した電流センサを特定することができ、メンテナンス性に優れたシステムを構築することが可能である。 In addition, a current sensor that is provided for each phase of the three-phase AC motor and detects the current of each phase is compared with the set value with the absolute value of the sum of the output values of the current sensor to determine if there is a failure. In the current sensor failure detection device comprising the determination means, the absolute value of the current sensor detection value of each phase is determined when any of the current sensors is determined to be defective by the determination means. In comparison, it has a specific means to identify which current sensor is out of order, so it is possible to identify the faulty current sensor by the specific means, and to build a system with excellent maintainability It is.
上述の如く発明したことにより、判定手段により電流センサのどれかが故障していると判定された場合には、特定手段によって、各相の電流センサ検出値の極性を比較し、どの電流センサが故障しているかどうかを特定している。 As a result of the invention as described above, when any of the current sensors is determined to be defective by the determination unit, the polarity of the current sensor detection value of each phase is compared by the specifying unit, and which current sensor is Identifies whether there is a failure.
また、判定手段により電流センサのどれかが故障していると判定された場合には、特定手段によって、各相の電流センサ検出値の絶対値の大きさを比較し、どの電流センサが故障しているかどうかを特定している。 If any of the current sensors is determined to be defective by the determining means, the specifying means compares the magnitudes of the absolute values of the current sensor detection values of each phase and determines which current sensor has failed. Have you identified.
以下図面に基づいてこの発明の実施例を詳細に説明する。 Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
図１及び図２はこの発明の第１実施例を示すものである。図２において、２は後述する電流センサの故障検出装置である。
1 and 2 show a first embodiment of the present invention. In FIG. 2,
この故障検出装置２は、図２に示す如く、インバータ４と三相交流モータ（単に「モータ」ともいう。）６とを接続する第１〜第３相８−１、８−２、８−３にそれぞれ設けられ、各相の電流を検出する第１〜第３電流センサ１０−１、１０−２、１０−３と、
３相電流演算手段１２と、この３相電流演算手段１２内に設けられ、これらの第１〜第３電流センサ１０−１、１０−２、１０−３の出力値の総和の絶対値と設定値とを比較し、故障しているかどうかを判定する判定手段１４とを備えている。
As shown in FIG. 2, the
The three-phase current calculation means 12 and the absolute value of the sum of the output values of the first to third current sensors 10-1, 10-2, 10-3 provided in the three-phase current calculation means 12 and setting And a determination means 14 for comparing the values and determining whether or not a failure has occurred.
つまり、前記第１電流センサ（「ｉｕ電流センサ」ともいう。）１０−１は、図２に示す如く、第１相８−１を流れる電流を検出して電流センサ検出値である第１出力値ｉｕを出力し、前記第２電流センサ（「ｉｖ電流センサ」ともいう。）１０−２は、第２相８−２を流れる電流を検出して電流センサ検出値である第２出力値ｉｖを出力するとともに、前記第３電流センサ（「ｉｗ電流センサ」ともいう。）１０−３は、第３相８−３を流れる電流を検出して電流センサ検出値である第３出力値ｉｗを出力する。 That is, the first current sensor (also referred to as “iu current sensor”) 10-1 detects a current flowing through the first phase 8-1, and outputs a first output that is a current sensor detection value, as shown in FIG. The value iu is output, and the second current sensor (also referred to as “iv current sensor”) 10-2 detects a current flowing through the second phase 8-2 and a second output value iv that is a current sensor detection value. The third current sensor (also referred to as “iw current sensor”) 10-3 detects a current flowing through the third phase 8-3 and outputs a third output value iw that is a current sensor detection value. Output.
実際に流れている電流において、第１〜第３相８−１、８−２、８−３の各相の電流を検出する第１〜第３電流センサ１０−１、１０−２、１０−３からの第１〜第３出力値ｉｕ、ｉｖ、ｉｗでは、
ｉｕ＋ｉｖ＋ｉｗ＝０
が常に成り立つものである。
The first to third current sensors 10-1, 10-2, 10- that detect the current of each phase of the first to third phases 8-1, 8-2, 8-3 in the current actually flowing. In the first to third output values iu, iv, iw from 3,
iu + iv + iw = 0
Is always true.
そこで、前記判定手段１４は、第１〜第３電流センサ１０−１、１０−２、１０−３の第１〜第３出力値ｉｕ、ｉｖ、ｉｗの総和の絶対値と設定値Ｉｍｉｎとを比較し、故障しているかどうかを判定する。 Therefore, the determination means 14 calculates the absolute value of the sum of the first to third output values iu, iv, iw of the first to third current sensors 10-1, 10-2, 10-3 and the set value Imin. A comparison is made to determine whether a failure has occurred.
すなわち、第１〜第３電流センサ１０−１、１０−２、１０−３の第１〜第３出力値ｉｕ、ｉｖ、ｉｗの総和の絶対値が設定値Ｉｍｉｎ以下、つまり、
｜ｉｕ＋ｉｖ＋ｉｗ｜≦Ｉｍｉｎ
であれば、第１〜第３電流センサ１０−１、１０−２、１０−３は全て正常であると前記判定手段１４は判定し、第１〜第３電流センサ１０−１、１０−２、１０−３の第１〜第３出力値ｉｕ、ｉｖ、ｉｗの総和の絶対値が設定値Ｉｍｉｎを超える、つまり、
｜ｉｕ＋ｉｖ＋ｉｗ｜＞Ｉｍｉｎ
の場合に、第１〜第３電流センサ１０−１、１０−２、１０−３のどれかが故障していると前記判定手段１４は判定するものである。
That is, the absolute value of the sum of the first to third output values iu, iv, iw of the first to third current sensors 10-1, 10-2, 10-3 is not more than the set value Imin,
| Iu + iv + iw | ≦ Imin
If so, the
| Iu + iv + iw |> Imin
In this case, the determination means 14 determines that any one of the first to third current sensors 10-1, 10-2, 10-3 has failed.
このとき、判定手段１４においては、先ず、第１電流センサ１０−１の第１出力値ｉｕが０以上、つまり、
ｉｕ≧０
であるか否かを判定し、続いて、第２電流センサ１０−２の第２出力値ｉｖが０以上、つまり、
ｉｖ≧０
であるか否かを判定し、最後に、第３電流センサ１０−３の第３出力値ｉｗが０以上、つまり、
ｉｗ≧０
であるか否かを判定する。
At this time, in the determination means 14, first, the first output value iu of the first current sensor 10-1 is 0 or more, that is,
iu ≧ 0
Then, the second output value iv of the second current sensor 10-2 is 0 or more, that is,
iv ≧ 0
Finally, the third output value iw of the third current sensor 10-3 is 0 or more, that is,
iw ≧ 0
It is determined whether or not.
そして、前記判定手段１４が第１〜第３電流センサ１０−１、１０−２、１０−３は全て正常であると判定した際には、第１電流センサ１０−１の第１出力値ｉｕをそのままｉｕ’とし、第２電流センサ１０−２の第２出力値ｉｖをそのままｉｖ’とするとともに、第３電流センサ１０−３の第３出力値ｉｗをそのままｉｗ’とし、前記インバータ４に出力する。
When the
また、前記故障検出装置２は、前記判定手段１４により第１〜第３電流センサ１０−１、１０−２、１０−３のどれかが故障していると判定された場合には、各相の電流センサ検出値である第１〜第３出力値ｉｕ、ｉｖ、ｉｗの極性を比較し、どの電流センサが故障しているかどうかを特定する特定手段１６を備えている。
In addition, the
詳述すれば、特定手段１６は、図２に示す如く、３相電流演算手段１２内に設けられ、第１〜第３相８−１、８−２、８−３の各相の極性を比較し１つの相だけ極性の違う電流値（上述の第１〜第３出力値ｉｕ、ｉｖ、ｉｗに該当。）を検出したときに、この電流値を検出した電流センサを故障していると特定するものである。
Specifically, the specifying
そして、前記故障検出装置２の判定手段１４により第１〜第３電流センサ１０−１、１０−２、１０−３のどれかが故障していると判定され、かつ前記特定手段１６により故障している電流センサが特定された後には、判定手段１４と特定手段１６とを備える前記３相電流演算手段１２からその旨の信号を送信するために、故障通知手段１８が接続されており、この故障通知手段１８が警告表示灯や警告ブザー、その他の警告方策により運転者に故障を通知する。
Then, it is determined by the determination means 14 of the
また、前記特定手段１６による故障している電流センサの特定において、極性が全て同じ場合には、電流センサが複数故障している旨を通知する。
Further, in the identification of the faulty current sensor by the specifying
更に、前記故障検出装置２は、故障していると特定された電流センサ検出値を、故障していない残りの２つの相の電流センサの値である電流センサ検出値から算出する機能を有している。
Furthermore, the
つまり、前記第１電流センサ１０−１が故障している場合には、
ｉｖ’＝ｉｖ
ｉｗ’＝ｉｗ
ｉｕ’＝−ｉｖ−ｉｗ
として算出し、前記第２電流センサ１０−２が故障している場合には、
ｉｕ’＝ｉｕ
ｉｗ’＝ｉｗ
ｉｖ’＝−ｉｕ−ｉｗ
として算出し、前記第３電流センサ１０−３が故障している場合には、
ｉｕ’＝ｉｕ
ｉｖ’＝ｉｖ
ｉｗ’＝−ｉｕ−ｉｖ
として算出する。
That is, when the first current sensor 10-1 is out of order,
iv '= iv
iw '= iw
iu '=-iv-iw
And when the second current sensor 10-2 is out of order,
iu '= iu
iw '= iw
iv '=-iu-iw
And when the third current sensor 10-3 is out of order,
iu '= iu
iv '= iv
iw '=-iu-iv
Calculate as
次に、図１の前記電流センサの故障検出装置２の制御用フローチャートに沿って作用を説明する。
Next, the operation will be described along the control flowchart of the current sensor
前記電流センサの故障検出装置２の制御用プログラムがスタート（１０２）すると、第１〜第３相８−１、８−２、８−３の各相の電流を検出する第１〜第３電流センサ１０−１、１０−２、１０−３からの第１〜第３出力値ｉｕ、ｉｖ、ｉｗの総和の絶対値が０以下、つまり、
｜ｉｕ＋ｉｖ＋ｉｗ｜≦０
であるか否かの判断（１０４）を行う。
When the control program of the current sensor
| Iu + iv + iw | ≦ 0
It is determined whether or not (104).
そして、この判断（１０４）がＹＥＳの場合には、第１〜第３電流センサ１０−１、１０−２、１０−３は全て正常であると前記判定手段１４により判定し、第１電流センサ１０−１の第１出力値ｉｕをそのままｉｕ’とし、第２電流センサ１０−２の第２出力値ｉｖをそのままｉｖ’とするとともに、第３電流センサ１０−３の第３出力値ｉｗをそのままｉｗ’とし、つまり、
ｉｖ’＝ｉｖ
ｉｕ’＝ｉｕ
ｉｗ’＝ｉｗ
とし（１０６）、上述の第１〜第３出力値ｉｕ、ｉｖ、ｉｗの総和の絶対値が０以下、つまり、
｜ｉｕ＋ｉｖ＋ｉｗ｜≦０
であるか否かの判断（１０４）に戻り、判断（１０４）がＮＯの場合には、第１電流センサ１０−１の第１出力値ｉｕが０以上、つまり、
ｉｕ≧０
であるか否かの判断（１０８）に移行する。
If this determination (104) is YES, the first to third current sensors 10-1, 10-2, 10-3 are determined to be normal by the determination means 14, and the first current sensor The first output value iu of 10-1 is directly set to iu ′, the second output value iv of the second current sensor 10-2 is set to iv ′, and the third output value iw of the third current sensor 10-3 is set to iu ′. Iw ', that is,
iv '= iv
iu '= iu
iw '= iw
(106), the absolute value of the sum of the first to third output values iu, iv, iw is 0 or less, that is,
| Iu + iv + iw | ≦ 0
When the determination (104) is NO, the first output value iu of the first current sensor 10-1 is 0 or more, that is,
iu ≧ 0
It shifts to judgment (108) of whether it is.
この第１電流センサ１０−１の第１出力値ｉｕが０以上、つまり、
ｉｕ≧０
であるか否かの判断（１０８）において、判断（１０８）がＹＥＳの場合には、第２電流センサ１０−２の第２出力値ｉｖが０以上、つまり、
ｉｖ≧０
であるか否かの判断（１１０）に移行し、判断（１０８）がＮＯの場合には、第２電流センサ１０−２の第２出力値ｉｖが０以上、つまり、
ｉｖ≧０
であるか否かの判断（１１２）に移行する。
The first output value iu of the first current sensor 10-1 is 0 or more, that is,
iu ≧ 0
When the determination (108) is YES in the determination (108) of whether or not, the second output value iv of the second current sensor 10-2 is 0 or more, that is,
iv ≧ 0
If the determination (108) is NO, the second output value iv of the second current sensor 10-2 is 0 or more, that is,
iv ≧ 0
It shifts to judgment (112) of whether or not.
前記第２電流センサ１０−２の第２出力値ｉｖが０以上、つまり、
ｉｖ≧０
であるか否かの判断（１１０）において、この判断（１１０）がＹＥＳの場合には、第３電流センサ１０−３の第３出力値ｉｗが０以上、つまり、
ｉｗ≧０
であるか否かの判断（１１４）に移行し、判断（１１０）がＮＯの場合には、第３電流センサ１０−３の第３出力値ｉｗが０以上、つまり、
ｉｗ≧０
であるか否かの判断（１１６）に移行する。
The second output value iv of the second current sensor 10-2 is 0 or more, that is,
iv ≧ 0
If the determination (110) is YES in the determination (110) of whether or not, the third output value iw of the third current sensor 10-3 is 0 or more, that is,
iw ≧ 0
When the determination (110) is NO, the third output value iw of the third current sensor 10-3 is 0 or more, that is,
iw ≧ 0
It shifts to judgment (116) of whether or not.
そして、前記第３電流センサ１０−３の第３出力値ｉｗが０以上、つまり、
ｉｗ≧０
であるか否かの判断（１１４）において、この判断（１１４）がＹＥＳの場合には、電流センサが複数故障している旨を通知（１１８）し、判断（１１４）がＮＯの場合には、Ｗ相電流センサ、つまり第３電流センサ１０−３が故障している旨を通知（１２０）し、第３電流センサ１０−３が故障しているため、
ｉｕ’＝ｉｕ
ｉｖ’＝ｉｖ
ｉｗ’＝−ｉｕ−ｉｖ
として第３電流センサ１０−３の第３出力値を算出（１２２）する。
The third output value iw of the third current sensor 10-3 is 0 or more, that is,
iw ≧ 0
If the determination (114) is YES in the determination (114) of whether or not the current sensor is informed (118) that a plurality of current sensors have failed, and if the determination (114) is NO , Because the W-phase current sensor, that is, the third current sensor 10-3 is notified (120) that the third current sensor 10-3 has failed,
iu '= iu
iv '= iv
iw '=-iu-iv
As a result, the third output value of the third current sensor 10-3 is calculated (122).
また、上述の第３電流センサ１０−３の第３出力値ｉｗが０以上、つまり、
ｉｗ≧０
であるか否かの判断（１１６）において、この判断（１１６）がＹＥＳの場合には、Ｖ相電流センサ、つまり第２電流センサ１０−２が故障している旨を通知（１２４）し、第２電流センサ１０−２が故障しているため、
ｉｕ’＝ｉｕ
ｉｗ’＝ｉｗ
ｉｖ’＝−ｉｕ−ｉｗ
として第２電流センサ１０−２の第２出力値を算出（１２６）し、判断（１１６）がＮＯの場合には、Ｕ相電流センサ、つまり第１電流センサ１０−１が故障している旨を通知（１２８）し、第１電流センサ１０−１が故障しているため、
ｉｖ’＝ｉｖ
ｉｗ’＝ｉｗ
ｉｕ’＝−ｉｖ−ｉｗ
として第１電流センサ１０−１の第１出力値を算出（１３０）する。
Further, the third output value iw of the third current sensor 10-3 is 0 or more, that is,
iw ≧ 0
If the determination (116) is YES in the determination (116) of whether or not, the V-phase current sensor, that is, the second current sensor 10-2 is notified (124) that it has failed, Since the second current sensor 10-2 has failed,
iu '= iu
iw '= iw
iv '=-iu-iw
When the second output value of the second current sensor 10-2 is calculated (126) and the determination (116) is NO, the U-phase current sensor, that is, the first current sensor 10-1 has failed. (128) and the first current sensor 10-1 is out of order,
iv '= iv
iw '= iw
iu '=-iv-iw
As a result, the first output value of the first current sensor 10-1 is calculated (130).
更に、上述した第２電流センサ１０−２の第２出力値ｉｖが０以上、つまり、
ｉｖ≧０
であるか否かの判断（１１２）において、この判断（１１２）がＹＥＳの場合には、第３電流センサ１０−３の第３出力値ｉｗが０以上、つまり、
ｉｗ≧０
であるか否かの判断（１３２）に移行し、判断（１１２）がＮＯの場合には、第３電流センサ１０−３の第３出力値ｉｗが０以上、つまり、
ｉｗ≧０
であるか否かの判断（１３４）に移行する。
Further, the second output value iv of the second current sensor 10-2 described above is 0 or more, that is,
iv ≧ 0
If the determination (112) is YES in the determination (112) of whether or not, the third output value iw of the third current sensor 10-3 is 0 or more, that is,
iw ≧ 0
If the determination (112) is NO, the third output value iw of the third current sensor 10-3 is 0 or more, that is,
iw ≧ 0
It shifts to judgment (134) of whether it is.
そして、上述の第３電流センサ１０−３の第３出力値ｉｗが０以上、つまり、
ｉｗ≧０
であるか否かの判断（１３２）において、この判断（１３２）がＹＥＳの場合にはＵ相電流センサ、つまり第１電流センサ１０−１が故障している旨を通知（１３６）し、第１電流センサ１０−１が故障しているため、
ｉｖ’＝ｉｖ
ｉｗ’＝ｉｗ
ｉｕ’＝−ｉｖ−ｉｗ
として第１電流センサ１０−１の第１出力値を算出（１３８）し、判断（１３２）がＮＯの場合には、Ｖ相電流センサ、つまり第２電流センサ１０−２が故障している旨を通知（１４０）し、第２電流センサ１０−２が故障しているため、
ｉｕ’＝ｉｕ
ｉｗ’＝ｉｗ
ｉｖ’＝−ｉｕ−ｉｗ
として第２電流センサ１０−２の第２出力値を算出（１４２）する。
The third output value iw of the third current sensor 10-3 is 0 or more, that is,
iw ≧ 0
In this determination (132), if this determination (132) is YES, a notification is made (136) that the U-phase current sensor, that is, the first current sensor 10-1 has failed. 1 Current sensor 10-1 is out of order,
iv '= iv
iw '= iw
iu '=-iv-iw
When the first output value of the first current sensor 10-1 is calculated (138) and the determination (132) is NO, the V-phase current sensor, that is, the second current sensor 10-2 is out of order. (140) and the second current sensor 10-2 is out of order,
iu '= iu
iw '= iw
iv '=-iu-iw
As a result, the second output value of the second current sensor 10-2 is calculated (142).
また、上述の第３電流センサ１０−３の第３出力値ｉｗが０以上、つまり、
ｉｗ≧０
であるか否かの判断（１３４）において、この判断（１３４）がＹＥＳの場合には、Ｗ相電流センサ、つまり第３電流センサ１０−３が故障している旨を通知（１４４）し、第３電流センサ１０−３が故障しているため、
ｉｕ’＝ｉｕ
ｉｖ’＝ｉｖ
ｉｗ’＝−ｉｕ−ｉｖ
として第３電流センサ１０−３の第３出力値を算出（１４６）し、判断（１３４）がＮＯの場合には、電流センサが複数故障している旨を通知（１４８）する。
Further, the third output value iw of the third current sensor 10-3 is 0 or more, that is,
iw ≧ 0
In this determination (134), if this determination (134) is YES, the W-phase current sensor, that is, the third current sensor 10-3 is notified (144) that it has failed, Since the third current sensor 10-3 is out of order,
iu '= iu
iv '= iv
iw '=-iu-iv
As a result, the third output value of the third current sensor 10-3 is calculated (146), and if the determination (134) is NO, the fact that a plurality of current sensors have failed is notified (148).
つまり、
｜ｉｕ＋ｉｖ＋ｉｗ｜＞Ｉｍｉｎ
であれば、第１〜第３電流センサ１０−１、１０−２、１０−３のどれかが故障していると判定する。
That means
| Iu + iv + iw |> Imin
If so, it is determined that one of the first to third current sensors 10-1, 10-2, 10-3 has failed.
そしてこのとき、第１〜第３出力値ｉｕ、ｉｖ、ｉｗの極性を比較し、どの電流センサが故障しているかどうかを前記特定手段１６によって特定している。
At this time, the polarities of the first to third output values iu, iv, and iw are compared, and the specifying
これにより、前記判定手段１４により第１〜第３電流センサ１０−１、１０−２、１０−３のどれかが故障していると判定された場合には、各相の電流センサ検出値である第１〜第３出力値ｉｕ、ｉｖ、ｉｗの極性を比較し、どの電流センサが故障しているかどうかを特定する特定手段１６によって、故障した電流センサを特定することができ、メンテナンス性に優れたシステムを構築することが可能である。 Thereby, when it is determined by the determination means 14 that one of the first to third current sensors 10-1, 10-2, 10-3 has failed, the current sensor detection value of each phase is used. By comparing the polarities of certain first to third output values iu, iv, iw and specifying which current sensor is faulty, the faulty current sensor can be specified, and maintainability is improved. It is possible to build an excellent system.
また、前記特定手段１６は、第１〜第３相８−１、８−２、８−３の各相の極性を比較し１つの相だけ極性の違う電流値（上述の第１〜第３出力値ｉｕ、ｉｖ、ｉｗに該当。）を検出したときに、この電流値を検出した電流センサを故障していると特定することにより、電流センサの故障が１個だけの場合には、極性を比較するだけで故障している電流センサを特定することができ、特定処理が容易である。
Further, the specifying
更に、前記故障検出装置２の判定手段１４により第１〜第３電流センサ１０−１、１０−２、１０−３のどれかが故障していると判定され、かつ前記特定手段１６により故障している電流センサが特定された後には、判定手段１４と特定手段１６とを備える前記３相電流演算手段１２からその旨を故障通知手段１８によって通知することにより、運転者に電流センサの故障を告知でき、故障している電流センサのメンテナンスを迅速かつ確実に行うことができ、実用上有利である。
Furthermore, it is determined by the determination means 14 of the
更にまた、前記特定手段１６による故障している電流センサの特定において、極性が全て同じ場合には、電流センサが複数故障している旨を通知することにより、１個の電流センサの故障のみでなく、複数個の電流センサの故障をも判定することができ、前記故障検出装置２の判定性能の向上に寄与し得る。
Furthermore, in the identification of the faulty current sensor by the specifying
また、前記故障検出装置２は、故障していると特定された電流センサ検出値を、故障していない残りの２つの相の電流センサの値である電流センサ検出値から算出する機能を有していることにより、１個の電流センサが故障していても、他の残りの２つの相の電流センサの値である電流センサ検出値から故障している電流センサの電流センサ検出値を算出することができ、システムの信頼性向上に貢献できるものである。
In addition, the
図３はこの発明の第２実施例を示すものである。この第２実施例において、上述第１実施例のものと同一機能を果たす箇所には、同一符号を付して説明する。 FIG. 3 shows a second embodiment of the present invention. In the second embodiment, portions that perform the same functions as those of the first embodiment will be described with the same reference numerals.
この第２実施例の特徴とするところは、電流センサの故障検出装置において、判定手段により電流センサのどれかが故障していると判定された場合には、各相の電流センサ検出値の絶対値の大きさを比較し、どの電流センサが故障しているかどうかを特定する特定手段を備えている点にある。 The feature of the second embodiment is that in the current sensor failure detection device, if any of the current sensors is determined to be defective by the determination means, the absolute value of the current sensor detection value of each phase is determined. A specific means for comparing the magnitudes of the values and identifying which current sensor is malfunctioning is provided.
すなわち、前記特定手段は、
｜ｉｕ＋ｉｖ＋ｉｗ｜＞Ｉｍｉｎ
のときに、第１〜第３相の各相の電流を検出する第１〜第３電流センサからの第１〜第３出力値ｉｕ、ｉｖ、ｉｗの絶対値を比較し、最も絶対値の値が大きい電流値を検出した相の電流センサが故障していると特定する。
That is, the specifying means includes
| Iu + iv + iw |> Imin
When comparing the absolute values of the first to third output values iu, iv, iw from the first to third current sensors for detecting the currents of the first to third phases, the most absolute value The phase current sensor that detects the current value having a large value is identified as having failed.
実際には、前記特定手段は、
｜ｉｕ｜≧｜ｉｖ｜
かつ
｜ｉｕ｜≧｜ｉｗ｜
であれば、Ｕ相電流センサ、つまり第１電流センサが故障している旨を通知し、また、
｜ｉｕ｜＜｜ｉｖ｜
かつ
｜ｉｖ｜≧｜ｉｗ｜
あれば、Ｖ相電流センサ、つまり第２電流センサが故障している旨を通知し、一方、
｜ｉｕ｜＜｜ｉｖ｜
かつ
｜ｉｖ｜＜｜ｉｗ｜
であれば、Ｗ相電流センサ、つまり第３電流センサが故障している旨を通知する。
Actually, the specifying means is
| Iu | ≧ | iv |
And | iu | ≧ | iw |
If this is the case, the U-phase current sensor, that is, the first current sensor is notified of failure, and
| Iu | <| iv |
And | iv | ≧ | iw |
If there is, it notifies that the V-phase current sensor, that is, the second current sensor has failed,
| Iu | <| iv |
And | iv | <| iw |
If so, it is notified that the W-phase current sensor, that is, the third current sensor has failed.
更に、前記故障検出装置は、上述第１実施例と同様に、故障していると特定された電流センサ検出値を、故障していない残りの２つの相の電流センサの値である電流センサ検出値から算出する機能を有している。 Further, as in the first embodiment described above, the failure detection device detects the current sensor detection value that is specified as having failed as the current sensor detection value that is the value of the current sensor of the remaining two phases that has not failed. It has a function to calculate from the value.
つまり、前記第１電流センサ１０−１が故障している場合には、
ｉｖ’＝ｉｖ
ｉｗ’＝ｉｗ
ｉｕ’＝−ｉｖ−ｉｗ
として算出し、前記第２電流センサ１０−２が故障している場合には、
ｉｕ’＝ｉｕ
ｉｗ’＝ｉｗ
ｉｖ’＝−ｉｕ−ｉｗ
として算出し、前記第３電流センサ１０−３が故障している場合には、
ｉｕ’＝ｉｕ
ｉｖ’＝ｉｖ
ｉｗ’＝−ｉｕ−ｉｖ
として算出する。
That is, when the first current sensor 10-1 is out of order,
iv '= iv
iw '= iw
iu '=-iv-iw
And when the second current sensor 10-2 is out of order,
iu '= iu
iw '= iw
iv '=-iu-iw
And when the third current sensor 10-3 is out of order,
iu '= iu
iv '= iv
iw '=-iu-iv
Calculate as
次に、図３の前記電流センサの故障検出装置の制御用フローチャートに沿って作用を説明する。 Next, the operation will be described along the control flowchart of the current sensor failure detection apparatus of FIG.
前記電流センサの故障検出装置の制御用プログラムがスタート（２０２）すると、第１〜第３相の各相の電流を検出する第１〜第３電流センサからの第１〜第３出力値ｉｕ、ｉｖ、ｉｗの総和の絶対値が０以下、つまり、
｜ｉｕ＋ｉｖ＋ｉｗ｜≦０
であるか否かの判断（２０４）を行う。
When the control program of the failure detection device of the current sensor starts (202), the first to third output values iu from the first to third current sensors for detecting the currents of the first to third phases, The absolute value of the sum of iv and iw is 0 or less, that is,
| Iu + iv + iw | ≦ 0
It is determined whether or not (204).
そして、この判断（２０４）がＹＥＳの場合には、第１〜第３電流センサは全て正常であると前記判定手段１４により判定し、第１電流センサの第１出力値ｉｕをそのままｉｕ’とし、第２電流センサの第２出力値ｉｖをそのままｉｖ’とするとともに、第３電流センサの第３出力値ｉｗをそのままｉｗ’とし、つまり、
ｉｖ’＝ｉｖ
ｉｕ’＝ｉｕ
ｉｗ’＝ｉｗ
とし（２０６）、上述の第１〜第３出力値ｉｕ、ｉｖ、ｉｗの総和の絶対値が０以下、つまり、
｜ｉｕ＋ｉｖ＋ｉｗ｜≦０
であるか否かの判断（２０４）に戻り、判断（２０４）がＮＯの場合には、第１電流センサの第１出力値ｉｕの絶対値が第２電流センサの第２出力値ｉｖの絶対値以上、つまり、
｜ｉｕ｜≧｜ｉｖ｜
であるか否かの判断（２０８）に移行する。
If this determination (204) is YES, the determination means 14 determines that all of the first to third current sensors are normal, and the first output value iu of the first current sensor is directly set to iu ′. The second output value iv of the second current sensor is set as iv ′ as it is, and the third output value iw of the third current sensor is set as iw ′ as it is.
iv '= iv
iu '= iu
iw '= iw
(206), the absolute value of the sum of the first to third output values iu, iv, iw is 0 or less, that is,
| Iu + iv + iw | ≦ 0
If the determination (204) is NO, the absolute value of the first output value iu of the first current sensor is the absolute value of the second output value iv of the second current sensor. Greater than or equal to
| Iu | ≧ | iv |
It shifts to judgment (208) of whether it is.
この第１電流センサの第１出力値ｉｕの絶対値が第２電流センサの第２出力値ｉｖの絶対値以上、つまり、
｜ｉｕ｜≧｜ｉｖ｜
であるか否かの判断（２０８）において、判断（２０８）がＹＥＳの場合には、第１電流センサの第１出力値ｉｕの絶対値が第３電流センサの第３出力値ｉｗの絶対値以上、つまり、
｜ｉｕ｜≧｜ｉｗ｜
であるか否かの判断（２１０）に移行し、判断（２０８）がＮＯの場合には、第２電流センサの第２出力値ｉｖの絶対値が第３電流センサの第３出力値ｉｗの絶対値以上、つまり、
｜ｉｖ｜≧｜ｉｗ｜
であるか否かの判断（２１２）に移行する。
The absolute value of the first output value iu of the first current sensor is not less than the absolute value of the second output value iv of the second current sensor, that is,
| Iu | ≧ | iv |
When the determination (208) is YES in the determination (208) of whether or not, the absolute value of the first output value iu of the first current sensor is the absolute value of the third output value iw of the third current sensor. That is,
| Iu | ≧ | iw |
If the determination (208) is NO, the absolute value of the second output value iv of the second current sensor is equal to the third output value iw of the third current sensor. Greater than absolute value, that is,
| Iv | ≧ | iw |
It shifts to judgment (212) of whether or not.
前記第１電流センサの第１出力値ｉｕの絶対値が第３電流センサの第３出力値ｉｗの絶対値以上、つまり、
｜ｉｕ｜≧｜ｉｗ｜
であるか否かの判断（２１０）において、この判断（２１０）がＹＥＳの場合には、Ｕ相電流センサ、つまり第１電流センサが故障している旨を通知（２１４）し、第１電流センサが故障しているため、
ｉｖ’＝ｉｖ
ｉｗ’＝ｉｗ
ｉｕ’＝ｉｖ−ｉｗ
として第１電流センサの第１出力値を算出（２１６）し、判断（２１０）がＮＯの場合には、Ｗ相電流センサ、つまり第３電流センサが故障している旨を通知（２１８）し、第３電流センサが故障しているため、
ｉｕ’＝ｉｕ
ｉｖ’＝ｉｖ
ｉｗ’＝ｉｕ−ｉｖ
として第３電流センサの第３出力値を算出（２２０）する。
The absolute value of the first output value iu of the first current sensor is greater than or equal to the absolute value of the third output value iw of the third current sensor;
| Iu | ≧ | iw |
When the determination (210) is YES in the determination (210) of whether or not, the U-phase current sensor, that is, the first current sensor is notified (214) that the first current sensor has failed. Because the sensor is broken
iv '= iv
iw '= iw
iu '= iv-iw
The first output value of the first current sensor is calculated (216). If the determination (210) is NO, the W-phase current sensor, that is, the third current sensor is notified (218). Because the third current sensor has failed,
iu '= iu
iv '= iv
iw '= iu-iv
As a result, the third output value of the third current sensor is calculated (220).
そして、上述の第２電流センサの第２出力値ｉｖの絶対値が第３電流センサの第３出力値ｉｗの絶対値以上、つまり、
｜ｉｖ｜≧｜ｉｗ｜
であるか否かの判断（２１２）において、この判断（２１２）がＹＥＳの場合には、Ｖ相電流センサ、つまり第２電流センサが故障している旨を通知（２２２）し、第２電流センサが故障しているため、
ｉｕ’＝ｉｕ
ｉｗ’＝ｉｗ
ｉｖ’＝ｉｕ−ｉｗ
として第２電流センサの第２出力値を算出（２２４）し、判断（２１２）がＮＯの場合には、Ｗ相電流センサ、つまり第３電流センサが故障している旨を通知（２２６）し、第３電流センサが故障しているため、
ｉｕ’＝ｉｕ
ｉｖ’＝ｉｖ
ｉｗ’＝−ｉｕ−ｉｖ
として第３電流センサの第３出力値を算出（２２８）する。
The absolute value of the second output value iv of the second current sensor is equal to or greater than the absolute value of the third output value iw of the third current sensor, that is,
| Iv | ≧ | iw |
When the determination (212) is YES in the determination (212) of whether or not, the V-phase current sensor, that is, the second current sensor is notified (222) that the second current sensor has failed, and the second current Because the sensor is broken
iu '= iu
iw '= iw
iv '= iu-iw
As a result, the second output value of the second current sensor is calculated (224). If the determination (212) is NO, the W-phase current sensor, that is, the third current sensor is notified (226). Because the third current sensor has failed,
iu '= iu
iv '= iv
iw '=-iu-iv
As a result, the third output value of the third current sensor is calculated (228).
これにより、電流センサの故障検出装置において、判定手段により電流センサのどれかが故障していると判定された場合には、各相の電流センサ検出値の絶対値の大きさを比較し、どの電流センサが故障しているかどうかを特定する特定手段によって、故障した電流センサを特定することができ、メンテナンス性に優れたシステムを構築することが可能である。 Thus, in the current sensor failure detection device, when any of the current sensors is determined to be defective by the determination means, the magnitude of the absolute value of the current sensor detection value of each phase is compared, A faulty current sensor can be specified by specifying means for specifying whether or not the current sensor is faulty, and a system with excellent maintainability can be constructed.
また、前記特定手段は、
｜ｉｕ＋ｉｖ＋ｉｗ｜＞Ｉｍｉｎ
のときに、第１〜第３相の各相の電流を検出する第１〜第３電流センサからの第１〜第３出力値ｉｕ、ｉｖ、ｉｗの絶対値を比較し、最も絶対値の値が大きい電流値（上述の第１〜第３出力値ｉｕ、ｉｖ、ｉｗに該当。）を検出した相の電流センサが故障していると特定することにより、電流センサの故障が１個だけ場合には、極性を比較するだけで故障している電流センサを特定することができ、特定処理が容易である。
The specifying means includes
| Iu + iv + iw |> Imin
When comparing the absolute values of the first to third output values iu, iv, iw from the first to third current sensors for detecting the currents of the first to third phases, the most absolute value By specifying that the current sensor of the phase in which the current value having a large value (corresponding to the first to third output values iu, iv, iw described above) has failed, only one current sensor failure has occurred. In this case, it is possible to identify a current sensor that has failed by simply comparing the polarities, and the identification process is easy.
更に、前記故障検出装置の判定手段により第１〜第３電流センサのどれかが故障していると判定され、かつ前記特定手段により故障している電流センサが特定された後には、上述第１実施例と同様に、判定手段と特定手段とを備える３相電流演算手段からその旨を故障通知手段によって通知することにより、運転者に電流センサの故障を告知でき、故障している電流センサのメンテナンスを迅速かつ確実に行うことができ、実用上有利である。 Furthermore, after it is determined that any one of the first to third current sensors has failed by the determination unit of the failure detection apparatus and the failed current sensor has been specified by the specifying unit, the above-mentioned first Similarly to the embodiment, by notifying the failure notification means of the fact from the three-phase current calculation means including the determination means and the identification means, the driver can be notified of the failure of the current sensor, Maintenance can be performed quickly and reliably, which is practically advantageous.
更にまた、前記故障検出装置は、故障していると特定された電流センサ検出値を、故障していない残りの２つの相の電流センサの値である電流センサ検出値から算出する機能を有していることにより、上述第１実施例と同様に、１個の電流センサが故障していても、他の残りの２つの相の電流センサの値である電流センサ検出値から故障している電流センサの電流センサ検出値を算出することができ、システムの信頼性向上に貢献できるものである。 Furthermore, the failure detection device has a function of calculating a current sensor detection value that has been identified as a failure from a current sensor detection value that is a value of a current sensor of the remaining two phases that has not failed. Therefore, as in the first embodiment, even if one current sensor fails, the current that has failed from the current sensor detection values that are the values of the current sensors of the other two phases. The current sensor detection value of the sensor can be calculated, which can contribute to improving the reliability of the system.
なお、この発明は上述第１及び第２実施例に限定されるものではなく、種々の応用改変が可能である。 The present invention is not limited to the first and second embodiments described above, and various application modifications can be made.
例えば、この発明の第１実施例においては、判定手段により電流センサのどれかが故障していると判定された場合に、各相の電流センサ検出値の極性を比較し、特定手段によってどの電流センサが故障しているかどうかを特定するとともに、この発明の第２実施例においては、判定手段により電流センサのどれかが故障していると判定された場合に、各相の電流センサ検出値の絶対値の大きさを比較し、特定手段によってどの電流センサが故障しているかどうかを特定する構成としたが、第１実施例と第２実施例とにおける処理を一体化する特別構成とすることも可能である。 For example, in the first embodiment of the present invention, when any of the current sensors is determined to be defective by the determination means, the polarity of the current sensor detection value of each phase is compared and which current is detected by the specifying means. In the second embodiment of the present invention, if any of the current sensors is determined to be defective by the determination means, the current sensor detection value of each phase is determined. The absolute value is compared, and the current means is identified by the identifying means to determine which one is malfunctioning. However, a special structure that integrates the processing in the first and second embodiments is used. Is also possible.
すなわち、判定手段により電流センサのどれかが故障していると判定された場合に、各相の電流センサ検出値の極性を比較し、そして、各相の電流センサ検出値の絶対値の大きさを比較する手順、あるいは、判定手段により電流センサのどれかが故障していると判定された場合に、各相の電流センサ検出値の絶対値の大きさを比較し、そして、各相の電流センサ検出値の極性を比較する手順とし、２種類の比較を連続させるものである。 That is, when it is determined by the determination means that any of the current sensors has failed, the polarity of the current sensor detection value of each phase is compared, and the magnitude of the absolute value of the current sensor detection value of each phase Or when the determination means determines that any of the current sensors has failed, the magnitude of the absolute value of the current sensor detection value of each phase is compared, and the current of each phase The procedure is to compare the polarities of the sensor detection values, and the two types of comparisons are continued.
さすれば、前記判定手段による故障している電流センサの特定がより確実なものとなり、判定の信頼性の向上に寄与し得る。 In this case, the determination of the faulty current sensor by the determination unit becomes more reliable, which can contribute to improvement of determination reliability.
２ 故障検出装置
４ インバータ
６ 三相交流モータ（単に「モータ」ともいう。）
８−１ 第１相
８−２ 第２相
８−３ 第３相
１０−１ 第１電流センサ
１０−２ 第２電流センサ
１０−３ 第３電流センサ
１２ ３相電流演算手段
１４ 判定手段
１６ 特定手段
１８ 故障通知手段
2
8-1 1st phase 8-2 2nd phase 8-3 3rd phase 10-1 1st current sensor 10-2 2nd current sensor 10-3 3rd
Claims (5)
5. The current sensor failure detection device according to claim 2, wherein the current sensor detection value specified as being faulty is calculated from the values of the current sensors of the remaining two phases that are not faulty. 6. .
Priority Applications (1)
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