JP2017169346A - Motor controller, and method for controlling motor drive circuit - Google Patents

Motor controller, and method for controlling motor drive circuit Download PDF

Info

Publication number
JP2017169346A
JP2017169346A JP2016052085A JP2016052085A JP2017169346A JP 2017169346 A JP2017169346 A JP 2017169346A JP 2016052085 A JP2016052085 A JP 2016052085A JP 2016052085 A JP2016052085 A JP 2016052085A JP 2017169346 A JP2017169346 A JP 2017169346A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
phase
current
arm switching
current detection
inverter
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2016052085A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP6483043B2 (en
Inventor
郁弥 飯島
Fumiya Iijima
郁弥 飯島
小関 知延
Tomonobu Koseki
知延 小関
富美繁 矢次
Fumishige Yatsugi
富美繁 矢次
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Astemo Ltd
Original Assignee
Hitachi Automotive Systems Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Automotive Systems Ltd filed Critical Hitachi Automotive Systems Ltd
Priority to JP2016052085A priority Critical patent/JP6483043B2/en
Publication of JP2017169346A publication Critical patent/JP2017169346A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6483043B2 publication Critical patent/JP6483043B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Control Of Ac Motors In General (AREA)
  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To inhibit off-set correction of a current detector from being set on the basis of a false current detection value when short-circuit failure occurs in a switching element of an inverter.SOLUTION: A current detector for each phase is arranged between a lower arm switching element of an inverter and a ground point, respectively. When the difference between the sum of a first current detection value detected by each phase current detector, respectively, in a state where upper arm switching elements of all phases are on control and the sum of a second current detection value detected by each phase current detector, respectively, in a state where the lower arm switching elements of all phases are on control is smaller than a threshold, off-set correction of detection output of each current detector is set on the basis of the first current detection value.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は、モータ制御装置及びモータ駆動回路の制御方法に関し、詳しくは、3相ブラシレスモータの相電流を検出する技術に関する。   The present invention relates to a motor control device and a control method for a motor drive circuit, and more particularly to a technique for detecting a phase current of a three-phase brushless motor.

特許文献1には、ブリッジ回路の下アームスイッチング素子が全てオンで上アームスイッチング素子が全てオフであるとき、又は、その逆であるときに、DC電源とブリッジ回路およびモータとの間に流れる電流を計測し、このときの電流計測値と理想値との差に基づいて電流計測値を修正して出力するよう構成されたモータ制御方法が開示されている。   Patent Document 1 discloses a current that flows between a DC power source, a bridge circuit, and a motor when all the lower arm switching elements of the bridge circuit are on and all the upper arm switching elements are off, or vice versa. , And a motor control method configured to correct and output the current measurement value based on the difference between the current measurement value and the ideal value at this time is disclosed.

特許第5653779号公報Japanese Patent No. 5653779

ところで、相電流を検出するための電流検出器を備え、前記電流検出器の出力に基づきインバータをPWM制御するモータ制御において、上アームスイッチング素子又は下アームスイッチング素子の全てがオン制御状態であるときの電流検出値に基づき電流検出器のオフセット誤差を検知する場合、オフ制御対象であるスイッチング素子のいずれかにショート故障が発生していると、オフセット誤差を誤検出し、これにより、誤ったオフセット補正を設定して相電流の検出精度を低下させてしまう。   By the way, in the motor control that includes a current detector for detecting the phase current and performs PWM control of the inverter based on the output of the current detector, when all of the upper arm switching element or the lower arm switching element are in the on-control state When detecting the offset error of the current detector based on the current detection value of the current, if a short fault has occurred in any of the switching elements that are to be controlled off, the offset error is erroneously detected. Setting correction will reduce the detection accuracy of the phase current.

本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、インバータのスイッチング素子にショート故障が発生しているときに、誤った電流検出値に基づきオフセット補正が設定されることを抑制できる、モータ制御装置及びモータ駆動回路の制御方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and is capable of suppressing an offset correction from being set based on an erroneous current detection value when a short circuit failure has occurred in an inverter switching element. And it aims at providing the control method of a motor drive circuit.

そのため、本願発明に係るモータ制御装置は、その一態様として、3相ブラシレスモータと、上アームスイッチング素子と下アームスイッチング素子との直列接続回路を前記3相ブラシレスモータの相毎に備えるインバータと、前記インバータの各相の前記下アームスイッチング素子と接地点との間にそれぞれ配置され各相の前記下アームスイッチング素子に流れる電流をそれぞれに検出する電流検出器と、を備えたモータ駆動回路の制御装置であって、全相の前記上アームスイッチング素子がオン制御状態であるときに前記電流検出器でそれぞれに検出された第1電流検出値の総和と、全相の前記下アームスイッチング素子がオン制御状態であるときに前記電流検出器でそれぞれに検出された第2電流検出値の総和との差が閾値よりも小さいときに、前記第1電流検出値に基づき前記電流検出器それぞれの検出出力のオフセット補正を設定するオフセット補正部を含む。   Therefore, the motor control device according to the present invention includes, as one aspect thereof, a three-phase brushless motor, an inverter provided with a series connection circuit of an upper arm switching element and a lower arm switching element for each phase of the three-phase brushless motor, Control of a motor drive circuit comprising: a current detector that is arranged between the lower arm switching element of each phase of the inverter and a ground point and detects a current flowing through the lower arm switching element of each phase. A total sum of first current detection values detected by the current detectors when the upper arm switching elements of all phases are in the ON control state, and the lower arm switching elements of all phases are ON. The difference between the second current detection values detected by the current detectors in the control state is smaller than the threshold value. Occasionally, an offset correction unit for setting said current detector offset correction of each of the detection output on the basis of the first current detection value.

また、本願発明に係るモータ駆動回路の制御方法は、その一態様として、3相ブラシレスモータと、上アームスイッチング素子と下アームスイッチング素子との直列接続回路を前記3相ブラシレスモータの相毎に備えるインバータと、前記インバータの各相の前記下アームスイッチング素子と接地点との間にそれぞれ配置され各相の前記下アームスイッチング素子に流れる電流をそれぞれに検出する電流検出器と、を備えたモータ駆動回路の制御方法であって、全相の前記上アームスイッチング素子がオン制御状態であるときに前記電流検出器それぞれによる電流検出値を第1電流検出値として検出するステップと、全相の前記下アームスイッチング素子がオン制御状態であるときに前記電流検出器それぞれによる電流検出値を第2電流検出値として検出するステップと、前記第1電流検出値の総和と前記第2電流検出値の総和との差と、閾値とを比較するステップと、前記差が前記閾値よりも小さいときに前記第1電流検出値に基づき前記電流検出器それぞれの検出出力のオフセット補正を設定するステップと、を含む。   The motor drive circuit control method according to the present invention includes, as an aspect thereof, a three-phase brushless motor and a series connection circuit of an upper arm switching element and a lower arm switching element for each phase of the three-phase brushless motor. A motor drive comprising: an inverter; and a current detector that is disposed between the lower arm switching element of each phase of the inverter and a ground point and detects a current flowing through the lower arm switching element of each phase. A method for controlling a circuit, comprising: detecting a current detection value by each of the current detectors as a first current detection value when the upper arm switching elements of all phases are in an on-control state; When the arm switching element is in the ON control state, the current detection value by each of the current detectors is detected as the second current detection. Detecting the difference between the sum of the first current detection values and the sum of the second current detection values and a threshold, and when the difference is smaller than the threshold, the first current Setting an offset correction of the detection output of each of the current detectors based on a detection value.

上記発明によると、インバータのスイッチング素子にショート故障が発生している状態での電流検出値に基づき、オフセット補正が誤設定されることを抑制して、相電流の検出精度の低下を抑制できる。   According to the above-described invention, it is possible to suppress the offset correction from being erroneously set based on the current detection value in a state where the short-circuit failure has occurred in the switching element of the inverter, and to suppress a decrease in the detection accuracy of the phase current.

本発明の実施形態における3相ブラシレスモータの駆動回路の一態様を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the one aspect | mode of the drive circuit of the three-phase brushless motor in embodiment of this invention. 本発明の実施形態における3相ブラシレスモータのPWM制御の一態様を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows the one aspect | mode of the PWM control of the three-phase brushless motor in embodiment of this invention. 本発明の実施形態における相電流の検出タイミングの一態様を示すタイムチャートである。It is a time chart which shows the one aspect | mode of the detection timing of the phase current in embodiment of this invention. 本発明の実施形態におけるオフセット補正値の設定処理の一態様を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the one aspect | mode of the setting process of the offset correction value in embodiment of this invention. 本発明の実施形態におけるオフセット誤差の検出タイミングの一態様を示すタイムチャートである。It is a time chart which shows the one aspect | mode of the detection timing of the offset error in embodiment of this invention.

以下に本発明の実施の形態を説明する。
図1は、3相ブラシレスモータ1の駆動回路2の一態様を示す回路図である。
図1の3相ブラシレスモータ1は、例えば、車両の電動パワーステアリング装置において操舵のアシストトルクを発生する電動アクチュエータや、車両の各種ポンプを駆動する電動アクチュエータとして用いられる。
3相ブラシレスモータ1を駆動するモータ駆動回路2は、駆動部212と制御装置(制御部)213とを備える。
Embodiments of the present invention will be described below.
FIG. 1 is a circuit diagram showing an aspect of a drive circuit 2 of a three-phase brushless motor 1.
The three-phase brushless motor 1 shown in FIG. 1 is used, for example, as an electric actuator that generates steering assist torque or an electric actuator that drives various pumps of a vehicle in an electric power steering device of the vehicle.
The motor drive circuit 2 that drives the three-phase brushless motor 1 includes a drive unit 212 and a control device (control unit) 213.

制御装置213は、A/D変換器213aとマイクロコンピュータ213bとを備え、マイクロコンピュータ213bは、CPU,MPUなどのマイクロプロセッサ(演算処理装置)、及び、ROM、RAMなどのメモリデバイス(記憶媒体)を含んで構成される。
3相ブラシレスモータ1は、スター結線されるU相、V相及びW相の3相巻線215u、215v、215wを図示省略した円筒状の固定子に備え、該固定子の中央部に形成した空間に永久磁石回転子(ロータ)216を回転可能に備える、3相DCブラシレスモータである。
The control device 213 includes an A / D converter 213a and a microcomputer 213b. The microcomputer 213b is a microprocessor (arithmetic processing unit) such as a CPU and MPU, and a memory device (storage medium) such as a ROM and RAM. It is comprised including.
The three-phase brushless motor 1 includes a U-phase, V-phase, and W-phase three-phase windings 215u, 215v, and 215w that are star-connected to a cylindrical stator (not shown), and is formed at the center of the stator. This is a three-phase DC brushless motor that includes a permanent magnet rotor (rotor) 216 that can rotate in space.

3相ブラシレスモータ1は回転子216の位置情報を検出するセンサを備えず、制御装置213は、3相ブラシレスモータ1の駆動制御を回転子216の位置情報を検出するセンサを用いないセンサレス駆動方式によって行う。
但し、3相ブラシレスモータ1に磁極位置センサを備え、制御装置213は、係る磁極位置センサの出力に基づきロータの角度(磁極位置)を検出して3相ブラシレスモータ1を駆動制御することができる。
The three-phase brushless motor 1 does not include a sensor that detects the position information of the rotor 216, and the control device 213 controls the drive of the three-phase brushless motor 1 without using a sensor that detects the position information of the rotor 216. Do by.
However, the three-phase brushless motor 1 includes a magnetic pole position sensor, and the control device 213 can control the driving of the three-phase brushless motor 1 by detecting the rotor angle (magnetic pole position) based on the output of the magnetic pole position sensor. .

駆動部212は、逆並列のダイオード(寄生ダイオード)218a〜218fを含んでなるスイッチング素子217a〜217fを3相ブリッジ接続したインバータ212aと、直流の電源回路219とを有する。
インバータ212aは、上アームスイッチング素子217a、217c、217eと下アームスイッチング素子217b、217d、217fとの直列接続回路を3相ブラシレスモータ1の相毎に備え、3相ブラシレスモータ1に交流電力を供給する。
インバータ212aのスイッチング素子217a〜217fは例えばFETで構成され、スイッチング素子217a〜217fの各制御端子(ゲート端子)は制御装置213の出力ポートに接続される。そして、スイッチング素子217a〜217fのオン/オフは制御装置213によって制御される。
The drive unit 212 includes an inverter 212a in which switching elements 217a to 217f including antiparallel diodes (parasitic diodes) 218a to 218f are connected in a three-phase bridge, and a DC power supply circuit 219.
The inverter 212a includes a series connection circuit of the upper arm switching elements 217a, 217c, 217e and the lower arm switching elements 217b, 217d, 217f for each phase of the three-phase brushless motor 1, and supplies AC power to the three-phase brushless motor 1. To do.
The switching elements 217a to 217f of the inverter 212a are configured by, for example, FETs, and each control terminal (gate terminal) of the switching elements 217a to 217f is connected to an output port of the control device 213. The switching devices 217a to 217f are turned on / off by the control device 213.

制御装置213は、インバータ212aのスイッチング素子217a〜217fのオン/オフを三角波比較方式のPWM(Pulse Width Modulation)によって制御して、3相ブラシレスモータ1に印加する電圧を制御する。
三角波比較方式のPWM制御においては、三角波(キャリア)と、指令デューティ比(指令電圧)に応じて設定されるPWMタイマとを比較することで、各スイッチング素子217a〜217fをオン/オフさせるタイミング、換言すれば、各相のスイッチング素子の制御信号であるPWMパルスの立ち上げ及び立ち下げのタイミングを検出する。
The control device 213 controls on / off of the switching elements 217a to 217f of the inverter 212a by a triangular wave comparison type PWM (Pulse Width Modulation) to control a voltage applied to the three-phase brushless motor 1.
In the triangular wave comparison type PWM control, a timing at which each switching element 217a to 217f is turned on / off by comparing a triangular wave (carrier) and a PWM timer set according to a command duty ratio (command voltage), In other words, the rising and falling timings of the PWM pulses, which are control signals for the switching elements of each phase, are detected.

なお、制御装置213は、各相の上アームスイッチング素子217a、217c、217eのオン/オフを制御するPWMパルスに対し、各相の下アームスイッチング素子217b、217d、217fのオン/オフを制御するPWMパルスを逆相とする相補方式で、インバータ212aのスイッチング素子217a〜217fをPWM制御する。
つまり、制御装置213は、1つの相の上アームスイッチング素子217a、217c、217eのオン/オフを制御するPWMパルスを論理レベルでハイに制御するとき、同じ相の下アームスイッチング素子217b、217d、217fのオン/オフを制御するPWMパルスを論理レベルでローになるように制御する。
したがって、全相の上アームスイッチング素子217a、217c、217eがオン制御状態であるときには全相の下アームスイッチング素子217b、217d、217fがオフ制御状態になり、全相の上アームスイッチング素子217a、217c、217eがオフ制御状態であるときには全相の下アームスイッチング素子217b、217d、217fがオン制御状態になる。
The control device 213 controls on / off of the lower arm switching elements 217b, 217d, and 217f of each phase in response to the PWM pulse that controls the on / off of the upper arm switching elements 217a, 217c, and 217e of each phase. PWM control is performed on the switching elements 217a to 217f of the inverter 212a by a complementary method in which the PWM pulse has a reverse phase.
That is, when the control device 213 controls the PWM pulse for controlling ON / OFF of the upper arm switching elements 217a, 217c, and 217e of one phase to a logic level high, the lower arm switching elements 217b, 217d, The PWM pulse that controls on / off of 217f is controlled to be low at the logic level.
Therefore, when the upper arm switching elements 217a, 217c, and 217e in all phases are in the on control state, the lower arm switching elements 217b, 217d, and 217f in all phases are in the off control state, and the upper arm switching elements 217a and 217c in all phases. When 217e is in the off control state, the lower arm switching elements 217b, 217d, and 217f of all phases are in the on control state.

また、インバータ212aには、下アームスイッチング素子217b、217d、217fに流れる電流をそれぞれに検出するための電流検出器220U、220V、220Wを設けてある。
電流検出器220U、220V、220Wは、インバータ212aの各相の下アームスイッチング素子217b、217d、217fと接地点GNDとの間にそれぞれ配置される。
The inverter 212a is provided with current detectors 220U, 220V, and 220W for detecting currents flowing through the lower arm switching elements 217b, 217d, and 217f, respectively.
Current detectors 220U, 220V, and 220W are respectively disposed between lower arm switching elements 217b, 217d, and 217f of each phase of inverter 212a and ground point GND.

電流検出器220U、220V、220Wは、それぞれ、下アームスイッチング素子217b、217d、217fに直列に接続したシャント抵抗220aU、220aV、220aWと、オペアンプなどを含む検出回路220bU、220bV、220bWとから構成される。
各検出回路220bU、220bV、220bWは、それぞれ、シャント抵抗220aU、220aV、220aWの抵抗分で発生する電流に比例した電圧を検出し、係る電圧のアナログ信号(電流検出信号)を制御装置213に出力する。
検出回路220bU、220bV、220bWそれぞれの電圧アナログ信号、つまり、下アームスイッチング素子217b、217d、217fそれぞれに流れている電流の検出信号は、A/D変換器213aでA/D変換されてマイクロコンピュータ213bに読み込まれる。
The current detectors 220U, 220V, and 220W include shunt resistors 220aU, 220aV, and 220aW connected in series to the lower arm switching elements 217b, 217d, and 217f, and detection circuits 220bU, 220bV, and 220bW including operational amplifiers, respectively. The
Each detection circuit 220bU, 220bV, 220bW detects a voltage proportional to the current generated by the resistance of the shunt resistor 220aU, 220aV, 220aW, and outputs an analog signal (current detection signal) of the voltage to the control device 213. To do.
The voltage analog signals of the detection circuits 220bU, 220bV, and 220bW, that is, the detection signals of the currents flowing through the lower arm switching elements 217b, 217d, and 217f are A / D converted by the A / D converter 213a, and the microcomputer 213b is read.

制御装置213は、例えば、回転子位置と指令トルクとに基づくベクトル制御方式によって3相指令電圧Vu、Vv、Vwを決定し、この指令電圧に基づきインバータ212aをPWM制御する。
制御装置213は、電流検出器220U、220V、220Wの出力をそれぞれ入力して各相の相電流Iu、Iv、Iwを検出し、検出した相電流Iu、Iv、Iwを用いてベクトル制御を実施する。
For example, the control device 213 determines the three-phase command voltages Vu, Vv, and Vw by a vector control method based on the rotor position and the command torque, and performs PWM control of the inverter 212a based on the command voltage.
The control device 213 receives the outputs of the current detectors 220U, 220V, and 220W, detects the phase currents Iu, Iv, and Iw of each phase, and performs vector control using the detected phase currents Iu, Iv, and Iw. To do.

電流検出器220U、220V、220Wの各出力と各相のPWMパルスとから、制御装置213は、各相の相電流を検出する。
例えば、U相の上アームスイッチング素子217aがオンで、V相の上アームスイッチング素子217c及びW相の上アームスイッチング素子217eが共にオフである場合は、U相に流れた電流がV相及びW相に分かれて流れる。
From the outputs of current detectors 220U, 220V, and 220W and the PWM pulses for each phase, control device 213 detects the phase current for each phase.
For example, when the U-phase upper arm switching element 217a is on and the V-phase upper arm switching element 217c and the W-phase upper arm switching element 217e are both off, the currents flowing in the U-phase are the V-phase and W-phase currents. It flows in phases.

このため、U相の上アームスイッチング素子217aがオンで、V相の上アームスイッチング素子217c及びW相の上アームスイッチング素子217eが共にオフであるときに、制御装置213は、電流検出器220Vの出力及び電流検出器220Wの出力から、V相の相電流Iv及びW相の相電流Iwを直接的に検出することができ、また、V相の相電流IvとW相の相電流IwとからU相の相電流Iuを演算で求めることができる。
つまり、各相の上アームスイッチング素子のうちの1つがオンで他の2つがオフであるPWMパルスの組み合わせ状態において、3相のうちの2相の相電流が電流検出器220U、220V、220Wで直接的に検出され、制御装置213は、残る1相の相電流を2相の電流検出値から演算で求めることができる。
Therefore, when the U-phase upper arm switching element 217a is on and the V-phase upper arm switching element 217c and the W-phase upper arm switching element 217e are both off, the control device 213 controls the current detector 220V. From the output of the output and current detector 220W, the phase current Iv of the V phase and the phase current Iw of the W phase can be directly detected, and from the phase current Iv of the V phase and the phase current Iw of the W phase The U-phase phase current Iu can be obtained by calculation.
That is, in a combination state of PWM pulses in which one of the upper arm switching elements of each phase is on and the other two are off, the phase currents of two of the three phases are current detectors 220U, 220V, and 220W. Directly detected, the control device 213 can obtain the remaining one-phase current by calculation from the detected current values of the two phases.

また、例えば、U相の上アームスイッチング素子217a及びV相の上アームスイッチング素子217cが共にオンで、W相の上アームスイッチング素子217eがオフである場合は、U相に流れた電流及びV相に流れた電流が合流してW相に流れることになり、制御装置213は、電流検出器220Wの出力からW相の相電流Iwを検出することができる。
また、U相の上アームスイッチング素子217a及びW相の上アームスイッチング素子217eが共にオンで、V相の上アームスイッチング素子217cがオフである場合は、U相に流れた電流及びW相に流れた電流が合流してV相に流れることになり、制御装置213は、電流検出器220Vの出力からV相の相電流Ivを直接的に検出することができる。
For example, when both the U-phase upper arm switching element 217a and the V-phase upper arm switching element 217c are on and the W-phase upper arm switching element 217e is off, the current flowing in the U-phase and the V-phase Thus, the control device 213 can detect the W-phase current Iw from the output of the current detector 220W.
Further, when both the U-phase upper arm switching element 217a and the W-phase upper arm switching element 217e are on and the V-phase upper arm switching element 217c is off, the current flowing in the U-phase and the current flowing in the W-phase Therefore, the control device 213 can directly detect the phase current Iv of the V phase from the output of the current detector 220V.

そして、制御装置213は、W相の相電流IwとV相の相電流Ivとから、U相の相電流Iuを演算で求めることができる。
つまり、各相の上アームスイッチング素子217a、217c、217eのうちの2つがオンで他の1つがオフであるPWMパルスの組み合わせ状態において、3相のうちの1相の相電流が電流検出器220U、220V、220Wで直接的に検出され、制御装置213は、オン制御される上アームスイッチング素子の組み合わせが異なるときにそれぞれ検出された2相の相電流から、残る1相の相電流を演算で求めることができる。
Then, the control device 213 can obtain the U-phase phase current Iu by calculation from the W-phase phase current Iw and the V-phase phase current Iv.
That is, in a combination state of PWM pulses in which two of the upper arm switching elements 217a, 217c, and 217e of each phase are on and the other one is off, the phase current of one of the three phases is the current detector 220U. , 220V, 220W, and the control device 213 calculates the remaining one-phase current from the detected two-phase current when the combination of the upper arm switching elements to be turned on is different. Can be sought.

このように、各相の上アームスイッチング素子のうちの1つ又は2つがオンであるPWMパルスの組み合わせ状態において、制御装置213は、電流検出器220U、220V、220Wの出力から各相の相電流を検出することができ、検出した各相の相電流Iu、Iv、IwをPWM制御に用いる。   Thus, in the combination state of the PWM pulse in which one or two of the upper arm switching elements of each phase are on, the control device 213 determines the phase current of each phase from the output of the current detectors 220U, 220V, and 220W. Can be detected, and the detected phase currents Iu, Iv, Iw of each phase are used for PWM control.

図2は、制御装置213の制御機能の一態様を示す機能ブロック図であり、ベクトル制御方式による3相指令電圧Vu、Vv、Vwの設定処理を示す。
図2において、相電流検出部501は、各電流検出器220U、220V、220Wの出力のA/D変換値を入力し、各相の相電流Iu、Iv、Iwを検出する。
FIG. 2 is a functional block diagram showing an aspect of the control function of the control device 213, and shows the setting process of the three-phase command voltages Vu, Vv, Vw by the vector control method.
In FIG. 2, a phase current detector 501 receives A / D conversion values of outputs of the current detectors 220U, 220V, and 220W, and detects phase currents Iu, Iv, and Iw of the phases.

つまり、相電流検出部501は、各相の上アームスイッチング素子217a、217c、217eのうちの1つ又は2つがオンであるPWMパルス区間を相電流検出区間とし、また、どの相の上アームスイッチング素子217a、217c、217eがオンであるかに基づき相電流検出区間で電流検出器220U、220V、220Wによって相電流が直接的に検出される相を特定し、各相の相電流Iu、Iv、Iwを検出して出力する。   In other words, the phase current detection unit 501 sets a PWM pulse period in which one or two of the upper arm switching elements 217a, 217c, and 217e of each phase is on as a phase current detection period, and which phase's upper arm switching Based on whether the elements 217a, 217c, and 217e are on, the phase current detection section identifies the phase in which the phase current is directly detected by the current detectors 220U, 220V, and 220W, and the phase currents Iu, Iv, Iw is detected and output.

角度・角速度演算部502は、モータ角度(磁極位置)及び角速度(モータ回転数)を推定する。
ここで、制御装置213がセンサレス駆動方式で3相ブラシレスモータ1をPWM制御する場合、角度・角速度演算部502は、モータの逆起電力に基づき回転子位置を推定し、推定した回転子位置に基づき角速度を演算する。
一方、3相ブラシレスモータ1が磁極位置センサを有する場合、角度・角速度演算部502は、磁極位置センサの出力から回転子位置を検出し、検出した回転子位置に基づき角速度を演算する。
The angle / angular velocity calculator 502 estimates the motor angle (magnetic pole position) and angular velocity (motor rotation speed).
Here, when the control device 213 performs PWM control of the three-phase brushless motor 1 by the sensorless driving method, the angle / angular velocity calculation unit 502 estimates the rotor position based on the counter electromotive force of the motor, and sets the estimated rotor position to the estimated rotor position. Based on this, the angular velocity is calculated.
On the other hand, when the three-phase brushless motor 1 has a magnetic pole position sensor, the angle / angular velocity calculator 502 detects the rotor position from the output of the magnetic pole position sensor, and calculates the angular velocity based on the detected rotor position.

また、3相−2軸変換器503は、相電流検出部501による相電流検出値Iu、Iv、Iwを、そのときのモータ角度(磁極位置)θに基づいて2軸の回転座標系(d−q座標系)の実電流Id,Iqに変換する。   Further, the three-phase to two-axis converter 503 uses the phase current detection values Iu, Iv, and Iw obtained by the phase current detection unit 501 as the two-axis rotational coordinate system (d) based on the motor angle (magnetic pole position) θ at that time. -Q coordinate system) real currents Id and Iq.

ベクトル制御部504には、指令トルクに応じたd軸指令電流及びq軸指令電流、角度・角速度演算部502で算出された角速度、3相−2軸変換器503で求めたd−q座標系の実電流Id,Iqが入力される。
そして、ベクトル制御部504は、d軸,q軸指令電流、角速度、及び実電流Id,Iqに基づきd−q座標系の指令電圧Vq,Vdを決定し、決定した指令電圧Vq,Vdを2軸−3相変換器505に出力する。
The vector control unit 504 includes a d-q coordinate system obtained by the d-axis command current and the q-axis command current according to the command torque, the angular velocity calculated by the angle / angular velocity calculation unit 502, and the three-phase / two-axis converter 503. Real currents Id and Iq are input.
Then, the vector control unit 504 determines the command voltages Vq and Vd of the dq coordinate system based on the d-axis, q-axis command current, angular velocity, and actual currents Id and Iq, and sets the determined command voltages Vq and Vd to 2 Output to the axis-3 phase converter 505.

2軸−3相変換器505は、ベクトル制御部504が出力する指令電圧Vq,Vdを3相指令電圧Vu、Vv、Vwに変換してPWM変調部506に出力する。
なお、2軸−3相変換器505は、指令電圧Vu、Vv、Vwを補正することにより、三角波キャリアの谷を中心として生成されるPWMパルスを前後にシフトさせるパルスシフト処理機能を有する。上記のパルスシフト処理は、相電流の検出区間を生成するために実施される処理であり、後に詳細に説明する。
The two-axis to three-phase converter 505 converts the command voltages Vq and Vd output from the vector control unit 504 into three-phase command voltages Vu, Vv, and Vw and outputs them to the PWM modulation unit 506.
The 2-axis to 3-phase converter 505 has a pulse shift processing function that shifts the PWM pulse generated around the valley of the triangular wave carrier back and forth by correcting the command voltages Vu, Vv, and Vw. The above-described pulse shift process is a process performed to generate a phase current detection interval, and will be described in detail later.

そして、PWM変調部506では、各相のスイッチング素子(上アーム及び下アーム)を駆動するためのスイッチングゲート波形(PWMパルス)の立ち上げタイミング及び立ち下げタイミングを、変調波としての3相指令電圧Vu、Vv、Vwと三角波キャリアとの比較によって決定し、生成したスイッチングゲート波形(PWMパルス)をインバータ212aのスイッチング素子217a〜217fの各制御端子に出力する。   In the PWM modulation unit 506, the rising and falling timings of the switching gate waveform (PWM pulse) for driving the switching elements (upper arm and lower arm) of each phase are converted into three-phase command voltages as modulated waves. The switching gate waveform (PWM pulse) determined by comparing Vu, Vv, Vw and the triangular wave carrier is output to each control terminal of the switching elements 217a to 217f of the inverter 212a.

PWM変調部506によるスイッチングゲート波形の設定は、例えば、以下のようにして実施される。
PWM変調部506は、U相指令電圧Vuと三角波キャリアとを比較し、U相指令電圧Vuが三角波キャリアよりも大きいときに、U相の上アームスイッチング素子217aを駆動するためのスイッチングゲート波形を論理レベルとしてハイレベルに設定し、U相指令電圧Vuが三角波キャリアよりも小さいときにU相の上アームスイッチング素子217aを駆動するためのスイッチングゲート波形を論理レベルとしてローレベルに設定する。
更に、PWM変調部506は、U相の上アームスイッチング素子217aを駆動するためのスイッチングゲート波形の反転信号を、U相の下アームスイッチング素子217bを駆動するためのスイッチングゲート波形として生成する。
The setting of the switching gate waveform by the PWM modulation unit 506 is performed as follows, for example.
The PWM modulation unit 506 compares the U-phase command voltage Vu with the triangular wave carrier, and generates a switching gate waveform for driving the U-phase upper arm switching element 217a when the U-phase command voltage Vu is larger than the triangular wave carrier. The logic level is set to the high level, and when the U-phase command voltage Vu is smaller than the triangular wave carrier, the switching gate waveform for driving the U-phase upper arm switching element 217a is set to the low level as the logic level.
Further, the PWM modulation unit 506 generates an inverted signal of the switching gate waveform for driving the U-phase upper arm switching element 217a as a switching gate waveform for driving the U-phase lower arm switching element 217b.

同様にして、PWM変調部506は、V相の上下アームスイッチング素子217c、217dを駆動するためのスイッチングゲート波形、及び、W相の上下アームスイッチング素子217e、217fを駆動するためのスイッチングゲート波形を生成する。   Similarly, the PWM modulation unit 506 generates a switching gate waveform for driving the V-phase upper and lower arm switching elements 217c and 217d and a switching gate waveform for driving the W-phase upper and lower arm switching elements 217e and 217f. Generate.

次に、相電流検出部501における相電流Iu、Iv、Iwの検出処理を詳述する。
3相ブラシレスモータ1の3相のうちの2相の相電流を電流検出器220U、220V、220Wの出力に基づき直接的に検出できれば、残りの1相の相電流は、相電流の総和が零になることを用いて演算により求めることができる。
Next, detection processing of the phase currents Iu, Iv, and Iw in the phase current detection unit 501 will be described in detail.
If the two-phase phase current of the three phases of the three-phase brushless motor 1 can be directly detected based on the outputs of the current detectors 220U, 220V, and 220W, the remaining one-phase phase current has a total phase current of zero. Can be obtained by calculation.

そこで、2軸−3相変換器505は、PWMパルスの位相を相毎に制御して2相の相電流を電流検出器220U、220V、220Wの出力から検出するためのパルスシフトを実施する。
例えば、PWMパルスの位相を進角させる場合、2軸−3相変換器505は、キャリアの谷よりも前の半周期で指令電圧を増大補正し、キャリアの谷よりも後の半周期で指令電圧を減少補正する。また、PWMパルスの位相を遅角させる場合、2軸−3相変換器505は、キャリアの谷よりも前の半周期で指令電圧を減少補正し、キャリアの谷よりも後の半周期で指令電圧を増大補正する。
Therefore, the 2-axis to 3-phase converter 505 controls the phase of the PWM pulse for each phase, and performs a pulse shift for detecting the two-phase current from the outputs of the current detectors 220U, 220V, and 220W.
For example, when the phase of the PWM pulse is advanced, the 2-axis to 3-phase converter 505 increases and corrects the command voltage in the half cycle before the carrier valley and commands in the half cycle after the carrier valley. Reduce the voltage. Also, when retarding the phase of the PWM pulse, the 2-axis to 3-phase converter 505 corrects the command voltage to decrease in the half cycle before the carrier valley, and commands in the half cycle after the carrier valley. Correct the voltage increase.

ここで、相電流検出部501は、上記のパルスシフトによって生成されたPWMパルスの組み合わせが異なる2つの相電流検出区間で電流検出器220の出力をそれぞれサンプリングして2相の相電流を検出する。
そして、ベクトル制御部504は、指令電圧Vq,Vdの演算処理を、電流検出器220U、220V、220Wの出力から検出した2相の相電流検出値と、これらに基づき演算した残る1相の相電流検出値とを用いて行う。
なお、相電流検出部501は、PWM周期毎にパルスシフト処理のパターンを切り替えることで、PWMの2周期で電流検出器220U、220V、220Wの出力から3相それぞれの相電流を直接的に検出することが可能である。
Here, the phase current detection unit 501 detects the two-phase phase current by sampling the output of the current detector 220 in two phase current detection sections having different combinations of PWM pulses generated by the pulse shift described above. .
The vector control unit 504 performs the calculation processing of the command voltages Vq and Vd on the two-phase phase current detection values detected from the outputs of the current detectors 220U, 220V, and 220W, and the remaining one-phase phase calculated based on these values. This is performed using the current detection value.
The phase current detection unit 501 directly detects the phase current of each of the three phases from the outputs of the current detectors 220U, 220V, and 220W in two PWM cycles by switching the pulse shift processing pattern for each PWM cycle. Is possible.

図3は、パルスシフトの一態様を示すタイムチャートであり、U相のPWMパルスはキャリアの谷を中心に生成されるが、V相のPWMパルスは位相が進角されてキャリアの谷よりも進角された位置を中心に生成され、W相のPWMパルスは位相が遅角されてキャリアの谷よりも遅角された位置を中心に生成される。
係るパルスシフトによって、キャリアの谷よりも前の期間で、U相の上アームスイッチング素子217a及びV相の上アームスイッチング素子217cがオンでW相の上アームスイッチング素子217eがオフである電流検出期間が生成され、係る電流検出期間(時刻t2)で、相電流検出部501は、電流検出器220Wの出力からW相の相電流Iwを検出することができる。
FIG. 3 is a time chart showing one mode of pulse shift. A U-phase PWM pulse is generated around a carrier valley, but a V-phase PWM pulse is advanced in phase than the carrier valley. The W-phase PWM pulse is generated around the position where the phase is retarded and delayed from the valley of the carrier.
With this pulse shift, the current detection period in which the U-phase upper arm switching element 217a and the V-phase upper arm switching element 217c are on and the W-phase upper arm switching element 217e is off in the period before the carrier valley. In the current detection period (time t2), the phase current detection unit 501 can detect the W-phase phase current Iw from the output of the current detector 220W.

また、キャリアの谷よりも後の期間では、U相の上アームスイッチング素子217a及びW相の上アームスイッチング素子217eがオンでV相の上アームスイッチング素子217cがオフである電流検出期間が生成され、係る電流検出期間(時刻t4)で、相電流検出部501は、電流検出器220Vの出力からV相の相電流Ivを検出することができる。
更に、相電流検出部501は、各相の相電流の総和が零になることに基づき、W相の相電流検出値Iw及びV相の相電流検出値Ivから残るU相の相電流Iuを算出して3相全ての相電流Iu、Iv、Iwを求める。
In the period after the carrier valley, a current detection period in which the U-phase upper arm switching element 217a and the W-phase upper arm switching element 217e are on and the V-phase upper arm switching element 217c is off is generated. In the current detection period (time t4), the phase current detection unit 501 can detect the V-phase phase current Iv from the output of the current detector 220V.
Furthermore, the phase current detection unit 501 calculates the remaining U-phase phase current Iu from the W-phase phase current detection value Iw and the V-phase phase current detection value Iv based on the fact that the sum of the phase currents of each phase becomes zero. The phase currents Iu, Iv, and Iw of all three phases are calculated to obtain.

また、制御装置213は、電流検出器220U、220V、220Wのオフセット誤差(零点誤差)をそれぞれに補正するためのオフセット補正部507を備える。
オフセット補正部507は、各相の上アームスイッチング素子217a、217c、217eが全てオン制御状態で、各相の下アームスイッチング素子217b、217d、217fが全てオフ制御状態であるときの各電流検出器220U、220V、220Wによる電流検出値が零になるように、各電流検出器220U、220V、220Wの出力をそれぞれに補正するための相毎のオフセット補正量を設定する。
Further, the control device 213 includes an offset correction unit 507 for correcting offset errors (zero error) of the current detectors 220U, 220V, and 220W.
The offset correction unit 507 is configured to detect each current detector when the upper arm switching elements 217a, 217c, and 217e of each phase are all in an on-control state and the lower arm switching elements 217b, 217d, and 217f of each phase are all in an off-control state. The offset correction amount for each phase for correcting the output of each current detector 220U, 220V, 220W is set so that the current detection value by 220U, 220V, 220W becomes zero.

つまり、各相の上アームスイッチング素子217a、217c、217eが全てオン制御状態で、各相の下アームスイッチング素子217b、217d、217fが全てオフ制御状態であるときには、上アームスイッチング素子217a、217c、217eを通って電流が還流し、理論的にはシャント抵抗220aU、220aV、220aWに電流が流れないが、実際には、シャント抵抗220aU、220aV、220aWに微小電流が流れ、係る微小電流分だけ電流検出値の誤差(零点誤差、オフセット誤差)が生じることになる。   That is, when the upper arm switching elements 217a, 217c, and 217e of each phase are all in the on control state and the lower arm switching elements 217b, 217d, and 217f of each phase are all in the off control state, the upper arm switching elements 217a, 217c, The current flows back through 217e, and theoretically no current flows through the shunt resistors 220aU, 220aV, and 220aW. However, in reality, a small current flows through the shunt resistors 220aU, 220aV, and 220aW, and the current corresponding to the minute current flows. An error (zero error, offset error) of the detected value occurs.

そこで、オフセット補正部507は、各相の上アームスイッチング素子217a、217c、217eが全てオン制御状態であって各相の下アームスイッチング素子217b、217d、217fが全てオフ制御状態であるときの各電流検出器220U、220V、220Wによる電流検出値(オフセット補正無しの検出値)それぞれの零からのずれを各相のオフセット誤差として検出し、当該オフセット誤差を相殺するためのオフセット補正量を相毎に更新設定する。   Therefore, the offset correction unit 507 is configured so that each of the upper arm switching elements 217a, 217c, and 217e in each phase is in an on control state and each of the lower arm switching elements 217b, 217d, and 217f in each phase is in an off control state. A deviation from zero of each of current detection values (detection values without offset correction) by the current detectors 220U, 220V, and 220W is detected as an offset error of each phase, and an offset correction amount for canceling the offset error is detected for each phase. Set to update.

そして、オフセット補正部507は、相毎のオフセット補正量によって電流検出器220U、220V、220Wの出力をそれぞれに補正し、補正後の検出出力を相電流検出部501に入力させることで、オフセット誤差が補償された出力に基づき各相電流Iu、Iv、Iwが検出され、インバータ212aのPWM制御は、オフセット誤差が補償された相電流Iu、Iv、Iwに基づき実施されるようにする。
なお、オフセット補正処理は、電流検出器220U、220V、220Wの出力信号の補正に限定されず、相電流検出部501において電流検出器220U、220V、220Wの出力信号を変換して求めた電流値を補正する処理や、相電流検出部501において前記出力信号を電流値に変換する変換テーブルを補正する処理など、オフセット誤差を補償するための種々の処理が含まれる。
The offset correction unit 507 corrects the output of each of the current detectors 220U, 220V, and 220W with the offset correction amount for each phase, and causes the phase current detection unit 501 to input the corrected detection output, thereby offset error. The phase currents Iu, Iv, and Iw are detected based on the compensated outputs, and the PWM control of the inverter 212a is performed based on the phase currents Iu, Iv, and Iw with compensated offset errors.
The offset correction process is not limited to the correction of the output signals of the current detectors 220U, 220V, and 220W, and the current value obtained by converting the output signals of the current detectors 220U, 220V, and 220W in the phase current detector 501. And various processes for compensating for the offset error, such as a process for correcting the conversion table for converting the output signal into a current value in the phase current detection unit 501.

ところで、各相の下アームスイッチング素子217b、217d、217fのいずれかにショート故障(短絡)が発生している場合、各相の上アームスイッチング素子217a、217c、217eが全てオン制御状態で各相の下アームスイッチング素子217b、217d、217fが全てオフ制御状態であっても、ショート故障している下アームスイッチング素子217b、217d、217fを通ってシャント抵抗220aに電流が流れる。
このため、下アームスイッチング素子217b、217d、217fのいずれかがショート故障(短絡)している場合、オフセット補正部507は、ショート故障が発生している相について、ショート故障によってシャント抵抗220aに流れた電流をオフセット誤差として誤検出して電流検出値を誤って補正してしまう。
By the way, when a short failure has occurred in any of the lower arm switching elements 217b, 217d, and 217f of each phase, the upper arm switching elements 217a, 217c, and 217e of each phase are all in the ON control state. Even when the lower arm switching elements 217b, 217d, and 217f are all in the OFF control state, a current flows through the shunt resistor 220a through the lower arm switching elements 217b, 217d, and 217f that are short-circuited.
For this reason, when any of the lower arm switching elements 217b, 217d, and 217f is short-circuited (short-circuited), the offset correction unit 507 flows to the shunt resistor 220a due to the short-circuit failure for the phase in which the short-circuit has occurred. The detected current is erroneously detected as an offset error, and the detected current value is erroneously corrected.

更に、インバータ212aを構成するスイッチング素子のいずれかにショート故障が発生しているインバータ212aの故障状態で、インバータ212aのPWM制御(インバータ212aの動作)が継続されると、3相ブラシレスモータ1の制御精度が悪化してアシストトルクの異常が発生し、車両の操舵性を低下させる場合がある。
そこで、オフセット補正部507は、インバータ212aを構成するスイッチング素子のショート故障によってオフセット誤差を誤検出すること(オフセット補正処理を誤って実施すること)を抑制し、また、スイッチング素子のショート故障が発生しているインバータ212aが駆動制御されること(ショート故障状態のインバータ212aが動作すること)を抑制するための機能を備えている。
Furthermore, if the PWM control of the inverter 212a (the operation of the inverter 212a) is continued in the failure state of the inverter 212a in which a short-circuit failure has occurred in any of the switching elements constituting the inverter 212a, the three-phase brushless motor 1 There is a case where the control accuracy deteriorates and an assist torque abnormality occurs, and the steering performance of the vehicle is lowered.
Accordingly, the offset correction unit 507 suppresses erroneous detection of an offset error due to a short-circuit failure of the switching element constituting the inverter 212a (incorrectly performing the offset correction process), and a short-circuit failure of the switching element occurs. The inverter 212a is controlled to be driven (the inverter 212a in the short-circuit failure state is operated).

具体的には、オフセット補正部507は、各相の上アームスイッチング素子217a、217c、217eが全てオンに制御されていて各相の下アームスイッチング素子217b、217d、217fが全てオフに制御されているときの電流検出器220U、220V、220Wによる検出電流値(以下では、第1電流検出値A1u、A1v、A1wと称する)の総和S1を求める。更に、オフセット補正部507は、各相の下アームスイッチング素子217b、217d、217fが全てオンに制御されていて各相の上アームスイッチング素子217a、217c、217eが全てオフに制御されているときの電流検出器220U、220V、220Wによる検出電流値(以下では、第2電流検出値A2u、A2v、A2wと称する)の総和S2を求める。   Specifically, in the offset correction unit 507, the upper arm switching elements 217a, 217c, and 217e in each phase are all turned on, and the lower arm switching elements 217b, 217d, and 217f in each phase are all turned off. A sum S1 of current values detected by the current detectors 220U, 220V, and 220W (hereinafter referred to as first current detection values A1u, A1v, and A1w) is obtained. Further, the offset correction unit 507 is used when the lower arm switching elements 217b, 217d, and 217f of each phase are all turned on and the upper arm switching elements 217a, 217c, and 217e of each phase are all turned off. A sum S2 of current values detected by the current detectors 220U, 220V, 220W (hereinafter referred to as second current detection values A2u, A2v, A2w) is obtained.

そして、オフセット補正部507は、総和S1と総和S2とを比較し、比較結果からインバータ212aを構成するスイッチング素子のいずれかにショート故障が発生しているか否かを検出し、ショート故障が発生していないときには第1電流検出値A1u、A1v、A1wに基づき相毎のオフセット補正量を更新設定し、ショート故障が発生しているときにはインバータ212aのPWM制御(インバータ212aの動作)を停止させる。   Then, the offset correction unit 507 compares the sum S1 and the sum S2, detects from the comparison result whether or not a short fault has occurred in any of the switching elements that constitute the inverter 212a, and the short fault has occurred. If not, the offset correction amount for each phase is updated and set based on the first current detection values A1u, A1v, A1w, and the PWM control of the inverter 212a (operation of the inverter 212a) is stopped when a short circuit failure occurs.

以下では、オフセット補正部507による総和S1、S2に基づくショート故障の検出(オフセット補正の設定/中止の切り替え制御)を詳細に説明する。
各相の下アームスイッチング素子217b、217d、217fのうちのいずれかがショート故障している場合、各相の上アームスイッチング素子217a、217c、217eが全てオフに制御され各相の下アームスイッチング素子217b、217d、217fが全てオンに制御されたときには、ショート故障に影響されることなく第2電流検出値A2u、A2v、A2wの総和S2は理論的に零になる。
Hereinafter, detection of a short fault (offset correction setting / cancellation switching control) based on the sum S1 and S2 by the offset correction unit 507 will be described in detail.
When any one of the lower arm switching elements 217b, 217d, and 217f in each phase is short-circuited, the upper arm switching elements 217a, 217c, and 217e in each phase are all controlled to be off, and the lower arm switching elements in each phase When all of 217b, 217d, and 217f are controlled to be on, the sum S2 of the second current detection values A2u, A2v, and A2w theoretically becomes zero without being affected by the short-circuit failure.

つまり、上記制御状態では、下アームスイッチング素子217b、217d、217fを通って電流が還流し、電流が上アーム側に向けて流れるかグランド側に向けて流れるかの電流方向の違いによって第2電流検出値A2u、A2v、A2wをプラス/マイナスで示すと、総和S2は理論的に零になる。
一方、各相の下アームスイッチング素子217b、217d、217fのうちのいずれかにショート故障している場合に、各相の上アームスイッチング素子217a、217c、217eが全てオンに制御され各相の下アームスイッチング素子217b、217d、217fが全てオフに制御されると、ショート故障している下アームスイッチング素子に電流が流れ、ショート故障が発生している相の電流検出器220の検出電流が零からずれることになり、各電流検出器220U、220V、220Wによる第1電流検出値A1u、A1v、A1wの総和S1は零からずれる(S1≠0)ことになる。
That is, in the above control state, the current flows back through the lower arm switching elements 217b, 217d, and 217f, and the second current depends on the difference in the current direction of whether the current flows toward the upper arm or toward the ground. When the detected values A2u, A2v, A2w are indicated by plus / minus, the sum S2 theoretically becomes zero.
On the other hand, when there is a short circuit failure in any one of the lower arm switching elements 217b, 217d, and 217f of each phase, all the upper arm switching elements 217a, 217c, and 217e of each phase are controlled to be turned on. When all of the arm switching elements 217b, 217d, and 217f are controlled to be off, a current flows through the lower arm switching element in which the short circuit failure occurs, and the detection current of the current detector 220 in the phase in which the short circuit failure has occurred is zero. Therefore, the sum S1 of the first current detection values A1u, A1v, A1w by the current detectors 220U, 220V, 220W is deviated from zero (S1 ≠ 0).

また、上アームスイッチング素子217a、217c、217eのいずれかにショート故障が発生している場合、第1電流検出値A1u、A1v、A1w及び総和S1は影響を受けないが、上アームスイッチング素子217a、217c、217eのオフ制御状態でもショートしている上アームスイッチング素子を介して電源電流の下アーム側への流れ込みが発生するため、第2電流検出値A2u、A2v、A2wの総和S2は零からずれる(S2≠0)ことになる。
つまり、インバータ212aを構成するスイッチング素子の全てがショート故障していない場合、総和S1及び総和S2は共に零になり、総和S1と総和S2との間での差が理論的には零になる。
Further, when a short circuit failure has occurred in any of the upper arm switching elements 217a, 217c, 217e, the first current detection values A1u, A1v, A1w and the sum S1 are not affected, but the upper arm switching elements 217a, Even in the off-control state of 217c and 217e, the supply current flows into the lower arm through the shorted upper arm switching element, and therefore the sum S2 of the second current detection values A2u, A2v and A2w deviates from zero. (S2 ≠ 0).
That is, when all of the switching elements constituting the inverter 212a are not short-circuited, the sum S1 and the sum S2 are both zero, and the difference between the sum S1 and the sum S2 is theoretically zero.

一方、インバータ212aの上アームスイッチング素子217a、217c、217eのいずれかにショート故障が発生すると総和S2が零からずれ、インバータ212aの下アームスイッチング素子217b、217d、217fのいずれかにショート故障が発生すると総和S1が零からずれる。
したがって、インバータ212aを構成するスイッチング素子のいずれかにショート故障が発生すると、総和S1と総和S2とが一致しなくなって両者間に差が生じるようになる。
On the other hand, when a short-circuit failure occurs in any of the upper arm switching elements 217a, 217c, and 217e of the inverter 212a, the sum S2 deviates from zero, and a short-circuit failure occurs in any of the lower arm switching elements 217b, 217d, and 217f of the inverter 212a. Then, the sum S1 deviates from zero.
Therefore, when a short circuit failure occurs in any of the switching elements constituting the inverter 212a, the sum S1 and the sum S2 do not coincide with each other, and a difference occurs between the two.

そこで、総和S1と総和S2とが一致して両者間に差が無い場合、オフセット補正部507は、インバータ212aを構成するスイッチング素子の全てがショートしていない状態であることを検知(推定)し、第1電流検出値A1u、A1v、A1wに基づき各相のオフセット補正量を更新設定するオフセット誤差学習を実行する。
一方、総和S1と総和S2との間に電流検出のばらつき誤差を超える差が生じている場合、オフセット補正部507は、インバータ212aを構成するスイッチング素子の上アーム側又は下アーム側にショート故障が発生していることを検知(推定)し、オフセット補正量の更新設定を中止し、更に、インバータ212aの動作を停止させる。
Therefore, when the sum S1 and the sum S2 match and there is no difference between them, the offset correction unit 507 detects (estimates) that all of the switching elements constituting the inverter 212a are not short-circuited. Then, the offset error learning is executed to update and set the offset correction amount of each phase based on the first current detection values A1u, A1v, A1w.
On the other hand, when a difference exceeding the variation error of the current detection occurs between the sum S1 and the sum S2, the offset correction unit 507 has a short circuit failure on the upper arm side or the lower arm side of the switching element constituting the inverter 212a. It detects (estimates) that it has occurred, stops updating the offset correction amount, and further stops the operation of the inverter 212a.

係るオフセット補正部507の処理機能により、インバータ212aを構成するスイッチング素子にショートが発生している異常状態でインバータ212aがPWM制御され、3相ブラシレスモータ1が異常なアシストトルクを発生することが抑制され、また、スイッチング素子のショート故障に影響された第1電流検出値A1u、A1v、A1wに基づき、オフセット補正部507がオフセット誤差を誤検出し、誤ったオフセット補正を実施してしまうことを抑制できる。   With the processing function of the offset correction unit 507, the inverter 212a is PWM-controlled in an abnormal state in which a short circuit has occurred in the switching element constituting the inverter 212a, and the three-phase brushless motor 1 is prevented from generating abnormal assist torque. Further, it is possible to prevent the offset correction unit 507 from erroneously detecting an offset error based on the first current detection values A1u, A1v, and A1w affected by the short-circuit failure of the switching element and performing an incorrect offset correction. it can.

図4のフローチャートは、制御装置213(オフセット補正部507)によるオフセット補正値(零点補正値)の更新処理(オフセット補正設定処理)の一態様を示す。
制御装置213は、まずステップS101で、各相の上アームスイッチング素子217a,217c,217eが全てオンに制御され、各相の下アームスイッチング素子217b,217d,217fが全てオフに制御されている状態での電流検出器220U、220V、220Wそれぞれによる検出電流値を、第1電流検出値A1u、A1v、A1wとしてサンプリングしてメモリに格納(記憶)する処理を実施する。
The flowchart of FIG. 4 shows one mode of update processing (offset correction setting processing) of the offset correction value (zero point correction value) by the control device 213 (offset correction unit 507).
In step S101, the control device 213 first controls the upper arm switching elements 217a, 217c, and 217e of each phase to be on, and controls the lower arm switching elements 217b, 217d, and 217f of each phase to be off. A process of sampling the current values detected by the current detectors 220U, 220V, and 220W at the first current detection values A1u, A1v, and A1w and storing (storing) them in the memory is performed.

各相の上アームスイッチング素子217a,217c,217eが全てオンに制御され、各相の下アームスイッチング素子217b,217d,217fが全てオフに制御されている状態とは、例えば、図5における時刻t2の状態であり、制御装置213(オフセット補正部507)は、時刻t2において電流検出器220U、220V、220Wの出力からそれぞれに検出した各相の電流値を、第1電流検出値A1u、A1v、A1wとして記憶する。
なお、第1電流検出値A1u、A1v、A1wは、オフセット補正がキャンセルされている状態での電流検出値であり、第1電流検出値A1u、A1v、A1wの記憶値は、各相の上アームスイッチング素子217a,217c,217eが全てオンに制御されているときの電流値が新たに検出される毎に最新値に更新されるものとする。
The state where all the upper arm switching elements 217a, 217c, and 217e of each phase are controlled to be on and all the lower arm switching elements 217b, 217d, and 217f of each phase are controlled to be off is, for example, time t2 in FIG. The control device 213 (offset correction unit 507) determines the current values of the respective phases detected from the outputs of the current detectors 220U, 220V, and 220W at the time t2 as the first current detection values A1u, A1v, Store as A1w.
The first current detection values A1u, A1v, A1w are the current detection values when the offset correction is canceled, and the stored values of the first current detection values A1u, A1v, A1w are the upper arm of each phase. It is assumed that the current value when the switching elements 217a, 217c, and 217e are all turned on is updated to the latest value every time a new value is detected.

次いで、制御装置213は、ステップS102に進み、各相の上アームスイッチング素子217a,217c,217eが全てオフに制御され、各相の下アームスイッチング素子217b,217d,217fが全てオンに制御されている状態での電流検出器220による電流検出値を、第2電流検出値A2u、A2v、A2wとしてサンプリングしてメモリに格納(記憶)する処理を実施する。
各相の上アームスイッチング素子217a,217c,217eが全てオフに制御され、各相の下アームスイッチング素子217b,217d,217fが全てオンに制御されている状態とは、例えば、図5における時刻t3の状態であり、制御装置213(オフセット補正部507)は、時刻t3において電流検出器220U、220V、220Wの出力からそれぞれに検出した各相の電流値を、第2電流検出値A2u、A2v、A2wとして記憶する。
Next, the control device 213 proceeds to step S102, where all the upper arm switching elements 217a, 217c, 217e of each phase are controlled to be off, and the lower arm switching elements 217b, 217d, 217f of each phase are all controlled to be on. In this state, the current detection value by the current detector 220 is sampled as the second current detection values A2u, A2v, A2w and stored (stored) in the memory.
The state where all the upper arm switching elements 217a, 217c, and 217e of each phase are controlled to be off and the lower arm switching elements 217b, 217d, and 217f of each phase are all controlled to be on is, for example, time t3 in FIG. The control device 213 (offset correction unit 507) determines the current values of the respective phases detected from the outputs of the current detectors 220U, 220V, and 220W at time t3 as second current detection values A2u, A2v, Store as A2w.

なお、第2電流検出値A2u、A2v、A2wは、オフセット補正がキャンセルされている状態での電流検出値であり、第2電流検出値A2u、A2v、A2wの記憶値は、各相の下アームスイッチング素子217b,217d,217fが全てオンに制御されているときの電流値が新たに検出される毎に最新値に更新されるものとする。
また、第1電流検出値A1u、A1v、A1w及び第2電流検出値A2u、A2v、A2wは、電流の向きに応じたプラス/マイナスの符号が付いたデータである。
The second current detection values A2u, A2v, A2w are current detection values in a state where the offset correction is canceled, and the stored values of the second current detection values A2u, A2v, A2w are the lower arm of each phase. It is assumed that the current value is updated to the latest value every time the switching elements 217b, 217d, and 217f are all controlled to be on.
The first current detection values A1u, A1v, A1w and the second current detection values A2u, A2v, A2w are data with a plus / minus sign corresponding to the direction of the current.

制御装置213は、上記のようにして第1電流検出値A1u、A1v、A1w及び第2電流検出値A2u、A2v、A2wをサンプリングすると、ステップS103に進み、第1電流検出値A1u、A1v、A1wの総和S1から第2電流検出値A2u、A2v、A2wの総和S2を減算した値の絶対値と閾値SL(SL>0)とを比較する。
なお、総和S1から総和S2を減算した値の絶対値とは、換言すれば、総和S1、総和S2のうちの大きい方から小さい方を引いた値である総和S1と総和S2との差である。
When the control device 213 samples the first current detection values A1u, A1v, A1w and the second current detection values A2u, A2v, A2w as described above, the process proceeds to step S103, and the first current detection values A1u, A1v, A1w The absolute value of the value obtained by subtracting the sum S2 of the second current detection values A2u, A2v, A2w from the sum S1 of the current and the threshold SL (SL> 0) is compared.
In addition, the absolute value of the value obtained by subtracting the sum S2 from the sum S1 is, in other words, the difference between the sum S1 and the sum S2, which is a value obtained by subtracting the smaller one of the sum S1 and the sum S2. .

また、閾値SLは、総和S1と総和S2との差が、電流検出のばらつき範囲内の値であるか、ばらつき範囲を超えていてショート故障などの回路異常がインバータ212aに発生している状態を示す値であるかを区別するための値であり、予め実験やシミュレーションに基づき適合され、制御装置213のメモリに格納される。
ここで、総和S1から総和S2を減算した値の絶対値(総和S1と総和S2との差)が閾値SL以下である場合、インバータ212aのスイッチング素子にショート故障などの異常がなく、第1電流検出値A1u、A1v、A1wは各電流検出器220U、220V、220Wのオフセット誤差を示すので、制御装置213は、オフセット補正値の更新設定を行うステップS104に進む。
The threshold value SL is a state in which the difference between the total sum S1 and the total sum S2 is a value within the variation range of the current detection, or exceeds the variation range, and a circuit abnormality such as a short circuit failure has occurred in the inverter 212a. It is a value for discriminating whether it is a value to be shown, adapted beforehand based on experiments and simulations, and stored in the memory of the control device 213.
Here, when the absolute value of the value obtained by subtracting the sum S2 from the sum S1 (difference between the sum S1 and the sum S2) is equal to or less than the threshold SL, the switching element of the inverter 212a has no abnormality such as a short circuit failure, and the first current Since the detection values A1u, A1v, and A1w indicate offset errors of the current detectors 220U, 220V, and 220W, the control device 213 proceeds to step S104 for performing update setting of the offset correction value.

ステップS104で、制御装置213は、第1電流検出値A1u、A1v、A1wに基づき各相のオフセット補正値HOSu、HOSv、HOSwを更新設定する。
第1電流検出値A1u、A1v、A1wは、オフセット誤差がない場合、理論的には零値となるから、制御装置213は、第1電流検出値A1u、A1v、A1wを補正するときに補正後の電流検出値を零に近づける補正値として、各相のオフセット補正値HOSu、HOSv、HOSwを設定する。
In step S104, the control device 213 updates and sets the offset correction values HOSu, HOSv, HOSW of each phase based on the first current detection values A1u, A1v, A1w.
Since the first current detection values A1u, A1v, A1w theoretically become zero when there is no offset error, the control device 213 corrects the first current detection values A1u, A1v, A1w after correction. The offset correction values HOSu, HOSv, and HOSW for each phase are set as correction values for bringing the detected current value close to zero.

例えば、U相の第1電流検出値A1uがA1u>0である場合は、電流検出器220Uが検出したU相電流Iuを第1電流検出値A1uの絶対値分だけ減算補正(減少方向のシフト補正)すれば、実際のU相電流Iuが零であるときにオフセット補正後のU相電流検出値Iuは零になってオフセット誤差が補償されたことになる。
そこで、制御装置213は、U相の第1電流検出値A1uがA1u>0である場合、第1電流検出値A1uの絶対値分(若しくは絶対値近傍の値)だけの減算補正値(マイナス補正値)をU相のオフセット補正値HOSuに設定する。
For example, when the U-phase first current detection value A1u is A1u> 0, the U-phase current Iu detected by the current detector 220U is subtracted and corrected by the absolute value of the first current detection value A1u (shift in the decreasing direction). In other words, when the actual U-phase current Iu is zero, the offset-corrected U-phase current detection value Iu becomes zero and the offset error is compensated.
Therefore, when the U-phase first current detection value A1u is A1u> 0, the control device 213 reduces the subtraction correction value (minus correction) by the absolute value of the first current detection value A1u (or a value close to the absolute value). Value) is set to the U-phase offset correction value HOSu.

また、オフセット補正値HOSu、HOSv、HOSwを更新設定において、制御装置213は、前回までのオフセット補正値HOSuold、HOSvold、HOSwoldと、最新の第1電流検出値A1u、A1v、A1wに基づき演算したオフセット補正値HOSunew、HOSvnew、HOSwnewとを加重平均などの平均化処理して、平均化処理後の値をオフセット補正に用いるオフセット補正値HOSu、HOSv、HOSwに設定することができる。
また、制御装置213は、第1電流検出値A1u、A1v、A1wを前回までのオフセット補正値HOSu、HOSv、HOSwで補正した値のプラス/マイナスに基づきオフセット誤差を補償するためのオフセット補正値HOSの変化方向を特定し、当該方向に向けてオフセット補正値HOSu、HOSv、HOSwを所定のステップ幅だけ変化させることができる。
In addition, when the offset correction values HOSu, HOSv, and HOSW are updated, the control device 213 calculates the offset calculated based on the previous offset correction values HOSuold, HOsvold, HOswold, and the latest first current detection values A1u, A1v, A1w. The correction values HOSunew, HOSunew, and HOSWnew are averaged by weighted averaging or the like, and the averaged values can be set as offset correction values HOSu, HOSu, and HOSW used for offset correction.
Further, the control device 213 compensates for the offset error based on plus / minus of the first current detection values A1u, A1v, A1w corrected by the previous offset correction values HOSu, HOSV, HOSW. Can be specified, and the offset correction values HOSu, HOSv, and HOSW can be changed by a predetermined step width in this direction.

また、オフセット補正値HOSu、HOSv、HOSwの可変範囲を予め設定したマイナス側の限界値とプラス側の限界値とで挟まれる領域内に制限することができる。
また、制御装置213は、第1電流検出値A1u、A1v、A1wの絶対値が上限値(所定値)をよりも大きい相については、当該相に対応するオフセット補正値HOSの更新を中止することができる。これにより、第1電流検出値A1u、A1v、A1wの誤検出に伴ってオフセット補正値が誤設定されることを抑制できる。
Further, the variable range of the offset correction values HOSu, HOSu, and HOSW can be limited to an area between the preset negative limit value and the positive limit value.
In addition, for the phase in which the absolute values of the first current detection values A1u, A1v, A1w are larger than the upper limit value (predetermined value), the control device 213 stops updating the offset correction value HOS corresponding to the phase. Can do. Thereby, it can suppress that an offset correction value is erroneously set with the erroneous detection of 1st electric current detection value A1u, A1v, A1w.

更に、制御装置213は、第1電流検出値A1u、A1v、A1wの絶対値のうちの少なくとも1つが上限値(所定値)をよりも大きいときに、インバータ212aの動作(インバータ212aによる3相ブラシレスモータ1への交流電力の供給)を停止させることができる。これにより、例えば電流検出器220U、220V、220Wに異常が発生し相電流の検出精度が低下しているときに、実際とは異なる相電流検出値に基づき3相ブラシレスモータ1が制御されてしまうことを抑制できる。   Further, the control device 213 operates the inverter 212a (three-phase brushless by the inverter 212a) when at least one of the absolute values of the first current detection values A1u, A1v, A1w is larger than the upper limit value (predetermined value). Supply of AC power to the motor 1) can be stopped. Thereby, for example, when an abnormality occurs in the current detectors 220U, 220V, and 220W and the detection accuracy of the phase current is reduced, the three-phase brushless motor 1 is controlled based on the phase current detection value different from the actual value. This can be suppressed.

一方、総和S1から総和S2を減算した値の絶対値(総和S1と総和S2との差)が閾値SLを超える場合は、インバータ212aのスイッチング素子にショート故障などの異常が発生していて、第1電流検出値A1u、A1v、A1wは各電流検出器220U、220V、220Wのオフセット誤差とは異なる値を示している可能性があり、また、インバータ212aの異常により3相ブラシレスモータ1が異常なアシストトルクを発生させてしまう可能性がある。   On the other hand, if the absolute value of the value obtained by subtracting the sum S2 from the sum S1 (difference between the sum S1 and the sum S2) exceeds the threshold SL, an abnormality such as a short circuit failure has occurred in the switching element of the inverter 212a. 1 Current detection values A1u, A1v, A1w may have different values from the offset errors of the current detectors 220U, 220V, 220W, and the three-phase brushless motor 1 is abnormal due to an abnormality in the inverter 212a. There is a possibility of generating assist torque.

そこで、制御装置213は、総和S1から総和S2を減算した値の絶対値が閾値SLを超える場合、ステップS105に進み、第1電流検出値A1u、A1v、A1wに基づくオフセット補正値HOSu、HOSv、HOSwの更新設定を中止し、かつ、インバータ212aの動作を停止させる。
これにより、インバータ212aのスイッチング素子にショート故障などの異常が発生していて、第1電流検出値A1u、A1v、A1wが実際のオフセット誤差とは異なる値を示すときに、係る第1電流検出値A1u、A1v、A1wに基づきオフセット補正値HOSu、HOSv、HOSwが誤って更新されることが抑制される。
Therefore, if the absolute value of the value obtained by subtracting the total sum S2 from the total sum S1 exceeds the threshold value SL, the control device 213 proceeds to step S105, and offset correction values HOSu, HOSv, based on the first current detection values A1u, A1v, A1w, The update setting of HOSW is stopped and the operation of the inverter 212a is stopped.
Thus, when an abnormality such as a short circuit failure has occurred in the switching element of the inverter 212a, and the first current detection values A1u, A1v, A1w show values different from the actual offset error, the first current detection value concerned Based on A1u, A1v, and A1w, the offset correction values HOSu, HOSv, and HOSW are prevented from being erroneously updated.

また、スイッチング素子にショート故障などの異常が発生しているインバータ212aの動作が停止されるので、ショート故障などの異常によって3相ブラシレスモータ1に指示電流とは異なる電流が流れることを抑制でき、以って、3相ブラシレスモータ1が異常なアシストトルクを発生することが抑制される。
なお、制御装置213は、インバータ212aの動作(インバータ212aによる3相ブラシレスモータ1への交流電力の供給)を、インバータ212aの電源リレーのオフ制御やPWM出力の停止(デューティ比を0%に設定する処理)などによって停止させる。
In addition, since the operation of the inverter 212a in which an abnormality such as a short fault has occurred in the switching element is stopped, it is possible to suppress a current different from the command current from flowing through the three-phase brushless motor 1 due to an abnormality such as a short fault, Thus, the three-phase brushless motor 1 is suppressed from generating abnormal assist torque.
The control device 213 controls the operation of the inverter 212a (supply of AC power to the three-phase brushless motor 1 by the inverter 212a), off control of the power supply relay of the inverter 212a, and stop of PWM output (set the duty ratio to 0%). For example).

以上、好ましい実施形態を参照して本発明の内容を具体的に説明したが、本発明の基本的技術思想及び教示に基づいて、当業者であれば種々の変形態様を採り得ることは自明である。
例えば、制御装置213は、第1電流検出値A1u、A1v、A1w及び第2電流検出値A2u、A2v、A2wのサンプリング、及び、サンプリングした電流検出値に基づくオフセット補正値HOSu、HOSv、HOSwの設定をPWM周期毎に毎回実施する必要はなく、制御装置213は、電流検出値のサンプリング及びオフセット補正値の設定を、PWM周期の複数周期毎に1回実施したり、所定時間毎に実施したり、3相ブラシレスモータ1の起動時に実施したりすることができる。
Although the contents of the present invention have been specifically described above with reference to the preferred embodiments, it is obvious that those skilled in the art can take various modifications based on the basic technical idea and teachings of the present invention. is there.
For example, the control device 213 samples the first current detection values A1u, A1v, A1w and the second current detection values A2u, A2v, A2w, and sets the offset correction values HOSu, HOSv, HOSw based on the sampled current detection values. Need not be performed every PWM cycle, and the control device 213 performs sampling of the current detection value and setting of the offset correction value once every plural cycles of the PWM cycle, or every predetermined time. It can be carried out when the three-phase brushless motor 1 is started.

ここで、上述した実施形態から把握し得る技術的思想について、以下に記載する。
モータ制御装置は、その一態様において、3相ブラシレスモータと、上アームスイッチング素子と下アームスイッチング素子との直列接続回路を前記3相ブラシレスモータの相毎に備えるインバータと、前記インバータの各相の前記下アームスイッチング素子と接地点との間にそれぞれ配置され各相の前記下アームスイッチング素子に流れる電流をそれぞれに検出する電流検出器と、を備えたモータ駆動回路の制御装置であって、全相の前記上アームスイッチング素子がオン制御状態であるときに前記電流検出器でそれぞれに検出された第1電流検出値の総和と、全相の前記下アームスイッチング素子がオン制御状態であるときに前記電流検出器でそれぞれに検出された第2電流検出値の総和との差が閾値よりも小さいときに、前記第1電流検出値に基づき前記電流検出器それぞれの検出出力のオフセット補正を設定するオフセット補正部を含む。
Here, the technical idea that can be understood from the above-described embodiment will be described below.
In one aspect thereof, the motor control device includes a three-phase brushless motor, an inverter provided with a series connection circuit of an upper arm switching element and a lower arm switching element for each phase of the three-phase brushless motor, and each phase of the inverter. A motor drive circuit control device comprising: current detectors that are respectively disposed between the lower arm switching element and a ground point and detect currents flowing through the lower arm switching elements of the respective phases; The sum of the first current detection values detected by the current detectors when the upper arm switching elements of the phases are in the on-control state, and the lower arm switching elements of all phases are in the on-control state When the difference from the sum of the second current detection values detected by the current detectors is smaller than a threshold value, the first current Based on the detection value includes an offset correction unit for setting said current detector offset correction of each of the detection output.

前記モータ制御装置の好ましい態様において、前記オフセット補正部は、前記差が前記閾値よりも大きいときに、前記オフセット補正の設定を中止し、前記インバータの動作を停止させる。
別の好ましい態様では、前記オフセット補正部は、前記第1電流検出値が所定値よりも大きい相についてオフセット補正の設定を中止する。
さらに別の好ましい態様では、前記オフセット補正部は、少なくとも1相において前記第1電流検出値が所定値よりも大きいときに前記インバータの動作を停止させる。
In a preferred aspect of the motor control device, the offset correction unit stops setting the offset correction and stops the operation of the inverter when the difference is larger than the threshold value.
In another preferable aspect, the offset correction unit stops setting offset correction for a phase in which the first current detection value is larger than a predetermined value.
In still another preferred aspect, the offset correction unit stops the operation of the inverter when the first current detection value is larger than a predetermined value in at least one phase.

また、モータ駆動回路の制御方法は、その一態様において、3相ブラシレスモータと、上アームスイッチング素子と下アームスイッチング素子との直列接続回路を前記3相ブラシレスモータの相毎に備えるインバータと、前記インバータの各相の前記下アームスイッチング素子と接地点との間にそれぞれ配置され各相の前記下アームスイッチング素子に流れる電流をそれぞれに検出する電流検出器と、を備えたモータ駆動回路の制御方法であって、全相の前記上アームスイッチング素子がオン制御状態であるときに前記電流検出器それぞれによる電流検出値を第1電流検出値として検出するステップと、全相の前記下アームスイッチング素子がオン制御状態であるときに前記電流検出器それぞれによる電流検出値を第2電流検出値として検出するステップと、前記第1電流検出値の総和と前記第2電流検出値の総和との差を閾値と比較するステップと、前記差が前記閾値よりも小さいときに前記第1電流検出値に基づき前記電流検出器それぞれの検出出力のオフセット補正を設定するステップと、を含む。
前記モータ駆動回路の制御方法の好ましい態様において、前記差が前記閾値よりも大きいときに、前記第1電流検出値に基づく前記オフセット補正の設定を中止し、前記インバータの動作を停止させるステップを更に含む。
In one aspect, the motor drive circuit control method includes a three-phase brushless motor, an inverter provided with a series connection circuit of an upper arm switching element and a lower arm switching element for each phase of the three-phase brushless motor, A method for controlling a motor drive circuit, comprising: a current detector that is arranged between the lower arm switching element of each phase of the inverter and a grounding point and detects a current flowing through the lower arm switching element of each phase. A step of detecting a current detection value by each of the current detectors as a first current detection value when the upper arm switching elements of all phases are in an on-control state, and the lower arm switching elements of all phases The current detection value by each of the current detectors is detected as the second current detection value when in the on-control state. A step of comparing a difference between a sum of the first current detection values and a sum of the second current detection values with a threshold value, and based on the first current detection value when the difference is smaller than the threshold value. Setting offset correction of detection output of each of the current detectors.
In a preferred aspect of the method for controlling the motor drive circuit, when the difference is larger than the threshold value, the step of stopping the setting of the offset correction based on the first current detection value and stopping the operation of the inverter is further provided. Including.

また、モータ制御装置は、その一態様において、3相ブラシレスモータと、上アームスイッチング素子と下アームスイッチング素子との直列接続回路を前記3相ブラシレスモータの相毎に備えるインバータと、前記インバータの各相に流れる電流を検出する電流検出器と、を備えたモータ駆動回路の制御装置であって、
前記電流検出器による電流検出値をオフセット補正する補正部と、
全相の前記上アームスイッチング素子がオン制御状態であるときに前記電流検出器で検出された電流検出値を第1電流検出値として求める第1電流検出部と、
前記第1電流検出値に基づき前記補正部によるオフセット補正を設定する設定部と、
全相の前記下アームスイッチング素子がオン制御状態であるときに前記電流検出器で検出された電流検出値を第2電流検出値として求める第2電流検出部と、
前記第1電流検出値と前記第2電流検出値とを比較する比較部と、
前記比較部の比較結果に基づき前記設定部によるオフセット補正の設定と設定中止とを切り替える切り替え部と、
を含む。
In one aspect, the motor control device includes a three-phase brushless motor, an inverter provided with a series connection circuit of an upper arm switching element and a lower arm switching element for each phase of the three-phase brushless motor, and each of the inverters A motor drive circuit control device comprising a current detector for detecting a current flowing in a phase,
A correction unit for correcting an offset of a current detection value by the current detector;
A first current detector for obtaining a current detection value detected by the current detector as a first current detection value when the upper arm switching elements of all phases are in an on-control state;
A setting unit for setting offset correction by the correction unit based on the first current detection value;
A second current detection unit for obtaining a current detection value detected by the current detector as a second current detection value when the lower arm switching elements of all phases are in an on-control state;
A comparator for comparing the first current detection value and the second current detection value;
A switching unit that switches between setting and canceling the offset correction by the setting unit based on the comparison result of the comparison unit;
including.

前記モータ制御装置の好ましい態様において、前記電流検出器は、前記インバータの各相の前記下アームスイッチング素子と接地点との間にそれぞれ配置され各相の前記下アームスイッチング素子に流れる電流をそれぞれに検出する。
別の好ましい態様では、前記比較部は、相毎の前記第1電流検出値の総和と相毎の前記第2電流検出値の総和とを比較する。
In a preferred aspect of the motor control device, the current detector is disposed between the lower arm switching element of each phase of the inverter and a grounding point, and the current flowing through the lower arm switching element of each phase is respectively To detect.
In another preferable aspect, the comparison unit compares the sum of the first current detection values for each phase with the sum of the second current detection values for each phase.

さらに別の好ましい態様では、前記切り替え部は、相毎の前記第1電流検出値の総和と相毎の前記第2電流検出値の総和との差が閾値よりも小さいときに前記設定部によるオフセット補正の設定を許可し、前記差が前記閾値よりも大きいときに前記設定部によるオフセット補正の設定を中止する。
さらに別の好ましい態様では、前記切り替え部は、前記設定部によるオフセット補正の設定を中止するときに、前記インバータの動作を停止させる。
In still another preferred aspect, the switching unit includes an offset by the setting unit when a difference between the sum of the first current detection values for each phase and the sum of the second current detection values for each phase is smaller than a threshold value. The correction setting is permitted, and the setting of the offset correction by the setting unit is stopped when the difference is larger than the threshold value.
In still another preferred aspect, the switching unit stops the operation of the inverter when the setting of the offset correction by the setting unit is stopped.

1…3相ブラシレスモータ、2…モータ駆動回路、212…駆動部、212a…インバータ、213…制御装置、213a…A/D変換器、213b…マイクロコンピュータ、220U,220V,220W…電流検出器、220aU,220aV,220aW…シャント抵抗、220bU,220bV,220bW…検出回路   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Three-phase brushless motor, 2 ... Motor drive circuit, 212 ... Drive part, 212a ... Inverter, 213 ... Control device, 213a ... A / D converter, 213b ... Microcomputer, 220U, 220V, 220W ... Current detector, 220aU, 220aV, 220aW ... shunt resistor, 220bU, 220bV, 220bW ... detection circuit

Claims (6)

3相ブラシレスモータと、上アームスイッチング素子と下アームスイッチング素子との直列接続回路を前記3相ブラシレスモータの相毎に備えるインバータと、前記インバータの各相の前記下アームスイッチング素子と接地点との間にそれぞれ配置され各相の前記下アームスイッチング素子に流れる電流をそれぞれに検出する電流検出器と、を備えたモータ駆動回路の制御装置であって、
全相の前記上アームスイッチング素子がオン制御状態であるときに前記電流検出器でそれぞれに検出された第1電流検出値の総和と、全相の前記下アームスイッチング素子がオン制御状態であるときに前記電流検出器でそれぞれに検出された第2電流検出値の総和との差が閾値よりも小さいときに、前記第1電流検出値に基づき前記電流検出器それぞれの検出出力のオフセット補正を設定するオフセット補正部を含む、モータ制御装置。
An inverter comprising a three-phase brushless motor, a series connection circuit of an upper arm switching element and a lower arm switching element for each phase of the three-phase brushless motor, and the lower arm switching element and the ground point of each phase of the inverter A motor drive circuit control device comprising: current detectors that respectively detect currents that flow through the lower arm switching elements of the respective phases that are disposed between the current detectors;
When the sum of the first current detection values detected by the current detectors when the upper arm switching elements of all phases are in the on-control state and the lower arm switching elements of all phases are in the on-control state When the difference between the second current detection values detected by the current detectors and the sum of the second current detection values is smaller than a threshold value, the offset correction of the detection outputs of the current detectors is set based on the first current detection values. A motor control device including an offset correction unit.
前記オフセット補正部は、前記差が前記閾値よりも大きいときに、前記オフセット補正の設定を中止し、前記インバータの動作を停止させる、請求項1記載のモータ制御装置。   The motor control device according to claim 1, wherein when the difference is larger than the threshold value, the offset correction unit stops setting the offset correction and stops the operation of the inverter. 前記オフセット補正部は、前記第1電流検出値が所定値よりも大きい相についてオフセット補正の設定を中止する、請求項1又は請求項2記載のモータ制御装置。   The motor control device according to claim 1, wherein the offset correction unit stops setting offset correction for a phase in which the first current detection value is larger than a predetermined value. 前記オフセット補正部は、少なくとも1相において前記第1電流検出値が所定値よりも大きいときに前記インバータの動作を停止させる、請求項1から請求項3のモータ制御装置。   The motor control device according to claim 1, wherein the offset correction unit stops the operation of the inverter when the first current detection value is larger than a predetermined value in at least one phase. 3相ブラシレスモータと、上アームスイッチング素子と下アームスイッチング素子との直列接続回路を前記3相ブラシレスモータの相毎に備えるインバータと、前記インバータの各相の前記下アームスイッチング素子と接地点との間にそれぞれ配置され各相の前記下アームスイッチング素子に流れる電流をそれぞれに検出する電流検出器と、を備えたモータ駆動回路の制御方法であって、
全相の前記上アームスイッチング素子がオン制御状態であるときに前記電流検出器それぞれによる電流検出値を第1電流検出値として検出するステップと、
全相の前記下アームスイッチング素子がオン制御状態であるときに前記電流検出器それぞれによる電流検出値を第2電流検出値として検出するステップと、
前記第1電流検出値の総和と前記第2電流検出値の総和との差を閾値と比較するステップと、
前記差が前記閾値よりも小さいときに前記第1電流検出値に基づき前記電流検出器それぞれの検出出力のオフセット補正を設定するステップと、
を含む、モータ駆動回路の制御方法。
An inverter comprising a three-phase brushless motor, a series connection circuit of an upper arm switching element and a lower arm switching element for each phase of the three-phase brushless motor, and the lower arm switching element and the ground point of each phase of the inverter A current detector for respectively detecting a current flowing in the lower arm switching element of each phase that is arranged between each phase, and a method for controlling a motor drive circuit,
Detecting a current detection value by each of the current detectors as a first current detection value when the upper arm switching elements of all phases are in an on-control state;
Detecting a current detection value by each of the current detectors as a second current detection value when the lower arm switching elements of all phases are in an on-control state;
Comparing the difference between the sum of the first current detection values and the sum of the second current detection values with a threshold;
Setting an offset correction of the detection output of each of the current detectors based on the first current detection value when the difference is smaller than the threshold;
A method for controlling a motor drive circuit.
前記差が前記閾値よりも大きいときに、前記第1電流検出値に基づく前記オフセット補正の設定を中止し、前記インバータの動作を停止させるステップを更に含む、請求項5記載のモータ駆動回路の制御方法。   The control of the motor drive circuit according to claim 5, further comprising: stopping setting of the offset correction based on the first current detection value and stopping the operation of the inverter when the difference is larger than the threshold value. Method.
JP2016052085A 2016-03-16 2016-03-16 Motor control apparatus and motor drive circuit control method Active JP6483043B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016052085A JP6483043B2 (en) 2016-03-16 2016-03-16 Motor control apparatus and motor drive circuit control method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016052085A JP6483043B2 (en) 2016-03-16 2016-03-16 Motor control apparatus and motor drive circuit control method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2017169346A true JP2017169346A (en) 2017-09-21
JP6483043B2 JP6483043B2 (en) 2019-03-13

Family

ID=59913762

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016052085A Active JP6483043B2 (en) 2016-03-16 2016-03-16 Motor control apparatus and motor drive circuit control method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6483043B2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018148633A (en) * 2017-03-02 2018-09-20 株式会社デンソー Power converter and method for adjusting the same
CN114777297A (en) * 2022-02-28 2022-07-22 青岛海尔空调电子有限公司 Method and device for detecting fault of air conditioner variable frequency inversion module and air conditioner
US11424712B2 (en) * 2017-10-12 2022-08-23 Zf Friedrichshafen Ag Safe state of an electric machine

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013059209A (en) * 2011-09-08 2013-03-28 Jtekt Corp Motor controller and steering gear for vehicle
WO2015011943A1 (en) * 2013-07-23 2015-01-29 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 Drive device
JP2015043682A (en) * 2013-07-23 2015-03-05 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 Drive unit

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013059209A (en) * 2011-09-08 2013-03-28 Jtekt Corp Motor controller and steering gear for vehicle
WO2015011943A1 (en) * 2013-07-23 2015-01-29 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 Drive device
JP2015043682A (en) * 2013-07-23 2015-03-05 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 Drive unit

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018148633A (en) * 2017-03-02 2018-09-20 株式会社デンソー Power converter and method for adjusting the same
US11424712B2 (en) * 2017-10-12 2022-08-23 Zf Friedrichshafen Ag Safe state of an electric machine
CN114777297A (en) * 2022-02-28 2022-07-22 青岛海尔空调电子有限公司 Method and device for detecting fault of air conditioner variable frequency inversion module and air conditioner

Also Published As

Publication number Publication date
JP6483043B2 (en) 2019-03-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2017154239A1 (en) Motor drive device and method for detecting phase current in motor drive device
US8981687B2 (en) Motor control apparatus and electric power steering apparatus using the same
US10218302B2 (en) Controller and control method for electric motor
US10526005B2 (en) Power converter
CN110785920B (en) Inverter device and electric power steering device
JP5958477B2 (en) Inverter device
JP2015208143A (en) Motor drive device
JP6483043B2 (en) Motor control apparatus and motor drive circuit control method
EP2571158B1 (en) Brushless-motor drive apparatus
CN109964402B (en) Rotating electric machine control device and electric power steering device provided with same
CN111656669B (en) Control device
JP6482999B2 (en) Motor driving device and control method of motor driving device
JP7062084B2 (en) Control device for AC rotary electric machine
JP2014212606A (en) Power conversion device
US11228271B2 (en) Control device for three-phase synchronous motor and electric power steering device using the same
JP7406449B2 (en) motor drive device
CN111264027B (en) Control device for rotating electrical machine
WO2021200236A1 (en) Motor control device, motor system, and motor control method
JP2011004539A (en) Inverter device
JP7075002B2 (en) Synchronous motor position sensorless controller
JP6772844B2 (en) AC motor control device
JP2017103840A (en) Inverter device
CN114762239A (en) Power conversion device
JP2022183661A (en) Control device, and control method
JP2021164280A (en) Motor controller, motor system, and motor control method

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20180420

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20181227

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20190115

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20190213

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6483043

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250