JP3301283B2 - スイッチング信号線異常検出装置 - Google Patents
スイッチング信号線異常検出装置Info
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- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
- H02H7/00—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
- H02H7/10—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for converters; for rectifiers
- H02H7/12—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for converters; for rectifiers for static converters or rectifiers
- H02H7/122—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for converters; for rectifiers for static converters or rectifiers for inverters, i.e. dc/ac converters
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- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
- H02H5/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal non-electric working conditions with or without subsequent reconnection
- H02H5/10—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal non-electric working conditions with or without subsequent reconnection responsive to mechanical injury, e.g. rupture of line, breakage of earth connection
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- Testing Electric Properties And Detecting Electric Faults (AREA)
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- Control Of Electric Motors In General (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、スイッチング信号
をスイッチング素子に供給するためのスイッチング信号
線やこれに接続されている回路等に異常又はその可能性
が発生したか否かを監視する装置、すなわちスイッチン
グ信号線異常検出装置に関する。
をスイッチング素子に供給するためのスイッチング信号
線やこれに接続されている回路等に異常又はその可能性
が発生したか否かを監視する装置、すなわちスイッチン
グ信号線異常検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＰＷＭ（パルス幅変調）方式インバータ
を用いて直流から交流への電力変換を制御する際には、
当該インバータを構成する各スイッチング素子を制御す
るためのスイッチング信号（ここではＰＷＭ信号）が確
かに各スイッチング素子に供給されているか否かを、監
視する必要がある。実開昭６３−１４６４８８号には、
インバータに対し出力されたＰＷＭ信号の周波数を検出
し、これをＰＷＭ信号の周波数を指令する信号と比較す
ることにより、インバータに供給すべきＰＷＭ信号の周
波数を監視する手法が開示されている。
を用いて直流から交流への電力変換を制御する際には、
当該インバータを構成する各スイッチング素子を制御す
るためのスイッチング信号（ここではＰＷＭ信号）が確
かに各スイッチング素子に供給されているか否かを、監
視する必要がある。実開昭６３−１４６４８８号には、
インバータに対し出力されたＰＷＭ信号の周波数を検出
し、これをＰＷＭ信号の周波数を指令する信号と比較す
ることにより、インバータに供給すべきＰＷＭ信号の周
波数を監視する手法が開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
方法では、ＰＷＭ信号の周波数を検出する際に、インバ
ータにＰＷＭ信号を供給するためのＰＷＭ信号線を分岐
し周波数比較演算回路に接続しているから、ＰＷＭ信号
線の分岐点以降に断線等の異常が発生した場合、この異
常を検出することができず、結果としてインバータにお
ける電力変換動作が目標から外れた動作となってしま
う。これは、インバータを構成する各スイッチング素子
や、当該インバータの負荷（例えばモータ）の破損の原
因となる。
方法では、ＰＷＭ信号の周波数を検出する際に、インバ
ータにＰＷＭ信号を供給するためのＰＷＭ信号線を分岐
し周波数比較演算回路に接続しているから、ＰＷＭ信号
線の分岐点以降に断線等の異常が発生した場合、この異
常を検出することができず、結果としてインバータにお
ける電力変換動作が目標から外れた動作となってしま
う。これは、インバータを構成する各スイッチング素子
や、当該インバータの負荷（例えばモータ）の破損の原
因となる。
【０００４】本発明は、このような問題点を解決するこ
とを課題としてなされたものであり、インバータ等を構
成するスイッチング素子にＰＷＭ信号等のスイッチング
信号を供給する際の異常検出の論理を改善することによ
り、スイッチング信号を伝送するスイッチング信号線に
関連する異常の検出手段を提供することを目的とする。
とを課題としてなされたものであり、インバータ等を構
成するスイッチング素子にＰＷＭ信号等のスイッチング
信号を供給する際の異常検出の論理を改善することによ
り、スイッチング信号を伝送するスイッチング信号線に
関連する異常の検出手段を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明の第１の構成に係るスイッチング信号
線異常検出装置は、スイッチング信号を発生させる手段
と、発生させたスイッチング信号をスイッチング信号線
に送出する信号出力回路と、信号出力回路から実際にス
イッチング信号線に送出されている出力信号を信号出力
回路とスイッチング信号線との接続端にて検出する監視
回路と、発生させたスイッチング信号及び検出した出力
信号に基づき、スイッチング信号線に関連する異常が発
生した可能性を検出する手段と、を備え、スイッチング
信号線を介しスイッチング信号をスイッチング素子に供
給する際、スイッチング信号線に関連する異常の発生有
無を上記接続端にて監視することを特徴とする。
るために、本発明の第１の構成に係るスイッチング信号
線異常検出装置は、スイッチング信号を発生させる手段
と、発生させたスイッチング信号をスイッチング信号線
に送出する信号出力回路と、信号出力回路から実際にス
イッチング信号線に送出されている出力信号を信号出力
回路とスイッチング信号線との接続端にて検出する監視
回路と、発生させたスイッチング信号及び検出した出力
信号に基づき、スイッチング信号線に関連する異常が発
生した可能性を検出する手段と、を備え、スイッチング
信号線を介しスイッチング信号をスイッチング素子に供
給する際、スイッチング信号線に関連する異常の発生有
無を上記接続端にて監視することを特徴とする。
【０００６】このように、スイッチング信号線に実際に
出力された出力信号を、スイッチング信号の周波数を指
令する信号ではなくスイッチング信号それ自体と照合す
るようにしているため、本構成においては、スイッチン
グ信号線に関連する異常が発生した可能性を検出するこ
とが可能になる。
出力された出力信号を、スイッチング信号の周波数を指
令する信号ではなくスイッチング信号それ自体と照合す
るようにしているため、本構成においては、スイッチン
グ信号線に関連する異常が発生した可能性を検出するこ
とが可能になる。
【０００７】本発明の第２の構成に係るスイッチング信
号線異常検出装置は、第１の構成において、上記可能性
が検出された場合に、スイッチング信号のオン時間及び
オフ時間双方を所定時間以上に強制設定する手段と、上
記可能性の検出をオン時間及びオフ時間それぞれについ
て実行させる手段と、を備えることを特徴とする。本構
成においては、スイッチング信号のオン時間が所定時間
以上に強制設定されるため、スイッチング信号がオンし
ている状態における異常可能性検出動作が確実に実行さ
れる。同様に、スイッチング信号のオフ時間が所定時間
以上に強制設定されているためスイッチング信号がオフ
している状態における異常可能性検出動作も確実に実行
される。その結果、第１の構成に比べ、さらに正確に、
スイッチング信号線における異常発生が検出される。
号線異常検出装置は、第１の構成において、上記可能性
が検出された場合に、スイッチング信号のオン時間及び
オフ時間双方を所定時間以上に強制設定する手段と、上
記可能性の検出をオン時間及びオフ時間それぞれについ
て実行させる手段と、を備えることを特徴とする。本構
成においては、スイッチング信号のオン時間が所定時間
以上に強制設定されるため、スイッチング信号がオンし
ている状態における異常可能性検出動作が確実に実行さ
れる。同様に、スイッチング信号のオフ時間が所定時間
以上に強制設定されているためスイッチング信号がオフ
している状態における異常可能性検出動作も確実に実行
される。その結果、第１の構成に比べ、さらに正確に、
スイッチング信号線における異常発生が検出される。
【０００８】本発明の第３の構成に係るスイッチング信
号線異常検出装置は、第１又は第２の構成において、上
記可能性が引き続き所定時間以上に亘り検出された場合
に、スイッチング信号線に関連する異常と判定する手段
を備えることを特徴とする。本構成においては、スイッ
チング速度や雑音等の影響によりスイッチング信号線の
異常可能性が誤検出される状況が排除される結果、第１
又は第２の構成に比べより正確に、スイッチング信号線
の異常が検出される。
号線異常検出装置は、第１又は第２の構成において、上
記可能性が引き続き所定時間以上に亘り検出された場合
に、スイッチング信号線に関連する異常と判定する手段
を備えることを特徴とする。本構成においては、スイッ
チング速度や雑音等の影響によりスイッチング信号線の
異常可能性が誤検出される状況が排除される結果、第１
又は第２の構成に比べより正確に、スイッチング信号線
の異常が検出される。
【０００９】本発明の第４の構成に係るスイッチング信
号線異常検出装置は、第１乃至第３の構成において、異
常又はその可能性が検出された場合に、スイッチング信
号線とは別体の非常停止用信号線を介し非常停止信号を
供給することにより、スイッチング信号の動作を強制的
に停止させる手段を備えることを特徴とする。本構成に
おいては、異常又はその可能性の検出に応じてスイッチ
ング素子の動作が停止するため、このスイッチング素子
や当該スイッチング素子の負荷となるモータ等の装置に
スイッチング信号線の異常の影響が波及することがな
い。
号線異常検出装置は、第１乃至第３の構成において、異
常又はその可能性が検出された場合に、スイッチング信
号線とは別体の非常停止用信号線を介し非常停止信号を
供給することにより、スイッチング信号の動作を強制的
に停止させる手段を備えることを特徴とする。本構成に
おいては、異常又はその可能性の検出に応じてスイッチ
ング素子の動作が停止するため、このスイッチング素子
や当該スイッチング素子の負荷となるモータ等の装置に
スイッチング信号線の異常の影響が波及することがな
い。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施形態に
関し図面に基づき説明する。
関し図面に基づき説明する。
【００１１】図１には、本発明の一実施形態に係る電気
自動車のシステム構成が示されている。この図に示され
る電気自動車は、永久磁石によって励磁される三相交流
モータを車両走行用のモータ１０として使用している。
モータ１０のＵ，Ｖ，Ｗ各相巻線には、インバータ１２
を介し、バッテリ１４から駆動電流が供給される。イン
バータ１２は、モータ１０のＵ，Ｖ，Ｗ各相巻線に対応
して設けられているＩＧＢＴ等のスイッチング素子Ｑ１
〜Ｑ６の他、バッテリ１４から供給される電圧を平滑す
るためのコンデンサＣやこのコンデンサＣの放電のため
の抵抗Ｒが内蔵されている。
自動車のシステム構成が示されている。この図に示され
る電気自動車は、永久磁石によって励磁される三相交流
モータを車両走行用のモータ１０として使用している。
モータ１０のＵ，Ｖ，Ｗ各相巻線には、インバータ１２
を介し、バッテリ１４から駆動電流が供給される。イン
バータ１２は、モータ１０のＵ，Ｖ，Ｗ各相巻線に対応
して設けられているＩＧＢＴ等のスイッチング素子Ｑ１
〜Ｑ６の他、バッテリ１４から供給される電圧を平滑す
るためのコンデンサＣやこのコンデンサＣの放電のため
の抵抗Ｒが内蔵されている。
【００１２】ＥＣＵ１６は、イグニッションスイッチが
オンされた後、アクセル信号、ブレーキ信号、シフトポ
ジション信号等に基づき、かつ回転子位置センサ１８に
より検出されるモータ１０の回転子の位置に基づき、Ｐ
ＷＭ信号を発生させ、インバータ１２を構成する各スイ
ッチング素子を制御する。ＥＣＵ１６は、インバータ１
２を動作させるのに先立ち、バッテリ１４とインバータ
１２の間に設けられているリレーユニット２０を制御
し、バッテリ１４とインバータ１２の間を接続する。Ｅ
ＣＵ１６は、また、適宜インバータ１２の入力電圧（イ
ンバータ電圧）を入力し、またインバータ１２からモー
タ１０のＵ，Ｖ，Ｗ各相巻線電流をフィードバック入力
する。
オンされた後、アクセル信号、ブレーキ信号、シフトポ
ジション信号等に基づき、かつ回転子位置センサ１８に
より検出されるモータ１０の回転子の位置に基づき、Ｐ
ＷＭ信号を発生させ、インバータ１２を構成する各スイ
ッチング素子を制御する。ＥＣＵ１６は、インバータ１
２を動作させるのに先立ち、バッテリ１４とインバータ
１２の間に設けられているリレーユニット２０を制御
し、バッテリ１４とインバータ１２の間を接続する。Ｅ
ＣＵ１６は、また、適宜インバータ１２の入力電圧（イ
ンバータ電圧）を入力し、またインバータ１２からモー
タ１０のＵ，Ｖ，Ｗ各相巻線電流をフィードバック入力
する。
【００１３】図２には、この実施形態におけるＥＣＵ１
６の内部構成、特にそのＰＷＭ信号出力／監視回路２２
の構成が示されている。ＥＣＵ１６は、前述のようにア
クセル信号等に基づきＰＷＭ信号を生成する制御ＣＰＵ
２４を内蔵しており、ＰＷＭ信号出力／監視回路２２は
このＰＷＭ信号をＰＷＭ信号線２６を介しインバータ１
２に供給する。ＰＷＭ信号線２６は、インバータ１２に
内蔵されているプリドライブ回路２８に接続されてい
る。プリドライブ回路２８は、インバータ１２を構成す
る各スイッチング素子に対応して設けられたバッファ３
０や、電気的な絶縁を確保しながらＰＷＭ信号線２６と
バッファ３０とを接続するフォトカプラ３２を有してい
る。フォトカプラ３２は、この図では＋１５Ｖ電源に接
続されている。なお、この図においては、図示の簡単化
のためＵ相のソース側アームに関連する回路のみが示さ
れている。
６の内部構成、特にそのＰＷＭ信号出力／監視回路２２
の構成が示されている。ＥＣＵ１６は、前述のようにア
クセル信号等に基づきＰＷＭ信号を生成する制御ＣＰＵ
２４を内蔵しており、ＰＷＭ信号出力／監視回路２２は
このＰＷＭ信号をＰＷＭ信号線２６を介しインバータ１
２に供給する。ＰＷＭ信号線２６は、インバータ１２に
内蔵されているプリドライブ回路２８に接続されてい
る。プリドライブ回路２８は、インバータ１２を構成す
る各スイッチング素子に対応して設けられたバッファ３
０や、電気的な絶縁を確保しながらＰＷＭ信号線２６と
バッファ３０とを接続するフォトカプラ３２を有してい
る。フォトカプラ３２は、この図では＋１５Ｖ電源に接
続されている。なお、この図においては、図示の簡単化
のためＵ相のソース側アームに関連する回路のみが示さ
れている。
【００１４】ＰＷＭ信号出力／監視回路２２は、２個の
ＮＯＴ３４及び３６、ＮＯＴ３４の出力を＋５Ｖ電源に
プルアップする抵抗３８、ＮＯＴ３６の出力抵抗４０、
ＮＯＴ３６の出力を＋５Ｖ電源にプルアップする抵抗４
２、＋１５Ｖ電源を分圧することによりしきい値電圧Ｓ
Ｈ（例えば＋７Ｖ）を生成する抵抗４４、抵抗４０と抵
抗４２の接続点の電位をしきい値電圧ＳＨと比較するコ
ンパレータ４６、並びにコンパレータ４６の出力とＮＯ
Ｔ３４の出力の排他的論理和を求めＰＷＭ論理不一致信
号を生成するＥＯＲ４８から構成されている。制御ＣＰ
Ｕ２４は、ＮＯＴ３４にＰＷＭ信号を供給しており、ま
た抵抗４０と抵抗４２の接続点がＰＷＭ信号線２６に接
続されている。制御ＣＰＵ２４は、さらに、所定の条件
が満たされた場合に非常停止信号線５０上に非常停止信
号を送出する。非常停止信号線５０はプリドライブ回路
２８中のフォトカプラ５２に接続されている。フォトカ
プラ５２は＋１５Ｖ電源に接続されており、またバッフ
ァ３０にも接続されている。
ＮＯＴ３４及び３６、ＮＯＴ３４の出力を＋５Ｖ電源に
プルアップする抵抗３８、ＮＯＴ３６の出力抵抗４０、
ＮＯＴ３６の出力を＋５Ｖ電源にプルアップする抵抗４
２、＋１５Ｖ電源を分圧することによりしきい値電圧Ｓ
Ｈ（例えば＋７Ｖ）を生成する抵抗４４、抵抗４０と抵
抗４２の接続点の電位をしきい値電圧ＳＨと比較するコ
ンパレータ４６、並びにコンパレータ４６の出力とＮＯ
Ｔ３４の出力の排他的論理和を求めＰＷＭ論理不一致信
号を生成するＥＯＲ４８から構成されている。制御ＣＰ
Ｕ２４は、ＮＯＴ３４にＰＷＭ信号を供給しており、ま
た抵抗４０と抵抗４２の接続点がＰＷＭ信号線２６に接
続されている。制御ＣＰＵ２４は、さらに、所定の条件
が満たされた場合に非常停止信号線５０上に非常停止信
号を送出する。非常停止信号線５０はプリドライブ回路
２８中のフォトカプラ５２に接続されている。フォトカ
プラ５２は＋１５Ｖ電源に接続されており、またバッフ
ァ３０にも接続されている。
【００１５】図３には、この実施形態における制御ＣＰ
Ｕ２４の動作の流れが示されている。この図に示される
ように、制御ＣＰＵ２４は、まず、アクセル信号、ブレ
ーキ信号等を入力し（１００）、入力した信号に基づき
モータ１０に対する電流指令を算出する（１０２）。制
御ＣＰＵ２４は、インバータ１２から電流フィードバッ
クを受け（１０４）、算出した電流指令及びフィードバ
ックを受けたモータ電流に基づきＰＷＭ信号を生成する
（１０６）。生成されたＰＷＭ信号は、ＰＷＭ信号出力
／監視回路２２によりＰＷＭ信号線２６に送出される。
ＰＷＭ信号線２６やプリドライブ回路２８が正常なとき
には、このＰＷＭ信号に応じ各スイッチング素子Ｑ１〜
Ｑ６がスイッチングし、これによりアクセル信号等に応
じた電流がモータ１０に流れる。
Ｕ２４の動作の流れが示されている。この図に示される
ように、制御ＣＰＵ２４は、まず、アクセル信号、ブレ
ーキ信号等を入力し（１００）、入力した信号に基づき
モータ１０に対する電流指令を算出する（１０２）。制
御ＣＰＵ２４は、インバータ１２から電流フィードバッ
クを受け（１０４）、算出した電流指令及びフィードバ
ックを受けたモータ電流に基づきＰＷＭ信号を生成する
（１０６）。生成されたＰＷＭ信号は、ＰＷＭ信号出力
／監視回路２２によりＰＷＭ信号線２６に送出される。
ＰＷＭ信号線２６やプリドライブ回路２８が正常なとき
には、このＰＷＭ信号に応じ各スイッチング素子Ｑ１〜
Ｑ６がスイッチングし、これによりアクセル信号等に応
じた電流がモータ１０に流れる。
【００１６】制御ＣＰＵ２４は、図中Ｄで表されるＥＯ
Ｒ４８の出力電位、すなわちＰＷＭ論理不一致信号の電
位に基づき、ＰＷＭ信号線２６やプリドライブ回路２８
に異常が生じているか否かを判定する（１０８）。すな
わち、図中Ａで示されるＮＯＴ３４の出力の電位がハイ
レベルである場合、図中Ｂで表されているＰＷＭ信号線
２６の一端の電位や、図中Ｃで表されているコンパレー
タ４６の出力端の電位や、図中Ｄで表されているＥＯＲ
４８の出力端の電位は、次の表１に示されるような電位
となり、逆にＡ点の電位がローレベルである場合には次
の表２に表されるような電位となる。
Ｒ４８の出力電位、すなわちＰＷＭ論理不一致信号の電
位に基づき、ＰＷＭ信号線２６やプリドライブ回路２８
に異常が生じているか否かを判定する（１０８）。すな
わち、図中Ａで示されるＮＯＴ３４の出力の電位がハイ
レベルである場合、図中Ｂで表されているＰＷＭ信号線
２６の一端の電位や、図中Ｃで表されているコンパレー
タ４６の出力端の電位や、図中Ｄで表されているＥＯＲ
４８の出力端の電位は、次の表１に示されるような電位
となり、逆にＡ点の電位がローレベルである場合には次
の表２に表されるような電位となる。
【００１７】
【表１】
【表２】 従って、ＰＷＭ信号線２６やプリドライブ回路２８が正
常である場合にはＰＷＭ論理不一致信号の電位は必ずハ
イになるのに対し、ＰＷＭ信号線２６が断線していたり
あるいはアースに短絡している場合にはＡ点の電位がロ
ーであればＰＷＭ論理不一致信号の電位はローとなり、
また、ＰＷＭ信号線２６がプリドライブ回路２８を介し
＋１５Ｖ電源に短絡している場合にはＡ点の電位がハイ
であればＰＷＭ論理不一致信号の論理はローとなる。制
御ＣＰＵ２４は、ステップ１０８において、このような
論理に基づき、ＰＷＭ信号線２６やプリドライブ回路２
８の異常を検出している。ステップ１０８において異常
が検出されなかった場合には、制御ＣＰＵ２４は異常が
発生していないとみなし（１１０）ステップ１００〜１
０６の動作を繰り返し実行する。
常である場合にはＰＷＭ論理不一致信号の電位は必ずハ
イになるのに対し、ＰＷＭ信号線２６が断線していたり
あるいはアースに短絡している場合にはＡ点の電位がロ
ーであればＰＷＭ論理不一致信号の電位はローとなり、
また、ＰＷＭ信号線２６がプリドライブ回路２８を介し
＋１５Ｖ電源に短絡している場合にはＡ点の電位がハイ
であればＰＷＭ論理不一致信号の論理はローとなる。制
御ＣＰＵ２４は、ステップ１０８において、このような
論理に基づき、ＰＷＭ信号線２６やプリドライブ回路２
８の異常を検出している。ステップ１０８において異常
が検出されなかった場合には、制御ＣＰＵ２４は異常が
発生していないとみなし（１１０）ステップ１００〜１
０６の動作を繰り返し実行する。
【００１８】ステップ１０８において異常が検出された
場合、制御ＣＰＵ２４は、それまでアクセル信号等に応
じて発生させていたＰＷＭ信号に代え、デューティ比が
５０％のＰＷＭ信号を出力させる（１１２）。すなわ
ち、アクセル信号等に応じＰＷＭ信号を出力している状
態では、例えばモータ１０の回転数が極めて低いとき等
にデューティ比が０％又は１００％に近い値となるか
ら、ステップ１０８に係る検出動作を正確に実行できる
とは限らない。そこで、デューティ比を５０％とするこ
とにより、Ａ点の電位がハイレベルとなる状態とローレ
ベルとなる状態とを、共に正確な異常検出に適する比較
的長い時間に強制設定する。むろん、デューティ比は厳
密に５０％とすることはなく、Ａ点のレベルがハイレベ
ルとなる時間及びローレベルとなる時間が共に正確な異
常検出に十分な時間となるようなデューティ比とすれば
よい。このようにデューティ比を５０％等に強制設定し
たＰＷＭ信号を出力させている状態で（１１２）、制御
ＣＰＵ２４は、ステップ１０８において使用した論理と
同様の論理にてＰＷＭ信号線２６やプリドライブ回路２
８における異常の有無を判定し（１１４）、その結果異
常を検出しなかった場合にはステップ１０８において異
常が検出されなかった場合と同様ステップ１１０に移行
する。
場合、制御ＣＰＵ２４は、それまでアクセル信号等に応
じて発生させていたＰＷＭ信号に代え、デューティ比が
５０％のＰＷＭ信号を出力させる（１１２）。すなわ
ち、アクセル信号等に応じＰＷＭ信号を出力している状
態では、例えばモータ１０の回転数が極めて低いとき等
にデューティ比が０％又は１００％に近い値となるか
ら、ステップ１０８に係る検出動作を正確に実行できる
とは限らない。そこで、デューティ比を５０％とするこ
とにより、Ａ点の電位がハイレベルとなる状態とローレ
ベルとなる状態とを、共に正確な異常検出に適する比較
的長い時間に強制設定する。むろん、デューティ比は厳
密に５０％とすることはなく、Ａ点のレベルがハイレベ
ルとなる時間及びローレベルとなる時間が共に正確な異
常検出に十分な時間となるようなデューティ比とすれば
よい。このようにデューティ比を５０％等に強制設定し
たＰＷＭ信号を出力させている状態で（１１２）、制御
ＣＰＵ２４は、ステップ１０８において使用した論理と
同様の論理にてＰＷＭ信号線２６やプリドライブ回路２
８における異常の有無を判定し（１１４）、その結果異
常を検出しなかった場合にはステップ１０８において異
常が検出されなかった場合と同様ステップ１１０に移行
する。
【００１９】ステップ１１４においても異常が検出され
た場合、制御ＣＰＵ２４は、ステップ１０８において最
初に異常が検出されてから所定時間、例えば１００ｍｓ
ｅｃが経過するまで（１１６）、ステップ１１２及び１
１４を繰り返し実行する。すなわち、ＰＷＭ信号の伝送
遅延やノイズ等により瞬時的に異常と誤判定されること
もあるため、そのような誤判定を排除すべく、所定時間
に亘る監視が実行される。ただし、この時間は、車両操
縦者等が違和感を感じない程度の短時間とする必要があ
る。ステップ１１６において所定時間の経過が検出され
た時点でも相変わらず異常が検出されている場合には、
制御ＣＰＵ２４はＰＷＭ信号線２６又はプリドライブ回
路２８に異常が発生したと見なし（１１８）、これに対
処するための処理を実行する（１２０）。例えば、制御
ＣＰＵ２４は、非常停止信号を非常停止信号線５０上に
送出することにより、インバータ１２の各スイッチング
素子に対応して設けられたバッファ３０に非常停止信号
を供給し、各スイッチング素子を強制的にオフさせる。
これにより、インバータ１２を介したバッテリ１４から
モータ１０への電力供給が絶たれることになる。
た場合、制御ＣＰＵ２４は、ステップ１０８において最
初に異常が検出されてから所定時間、例えば１００ｍｓ
ｅｃが経過するまで（１１６）、ステップ１１２及び１
１４を繰り返し実行する。すなわち、ＰＷＭ信号の伝送
遅延やノイズ等により瞬時的に異常と誤判定されること
もあるため、そのような誤判定を排除すべく、所定時間
に亘る監視が実行される。ただし、この時間は、車両操
縦者等が違和感を感じない程度の短時間とする必要があ
る。ステップ１１６において所定時間の経過が検出され
た時点でも相変わらず異常が検出されている場合には、
制御ＣＰＵ２４はＰＷＭ信号線２６又はプリドライブ回
路２８に異常が発生したと見なし（１１８）、これに対
処するための処理を実行する（１２０）。例えば、制御
ＣＰＵ２４は、非常停止信号を非常停止信号線５０上に
送出することにより、インバータ１２の各スイッチング
素子に対応して設けられたバッファ３０に非常停止信号
を供給し、各スイッチング素子を強制的にオフさせる。
これにより、インバータ１２を介したバッテリ１４から
モータ１０への電力供給が絶たれることになる。
【００２０】このように、本実施例によれば、ＰＷＭ信
号線２６やプリドライブ回路２８に異常が発生した場合
に、これに対処してスイッチング停止等の処理を実行す
ることができる。すなわち、ＰＷＭ信号線２６に断線等
の異常が発生した後も引き続き長時間に亘りＰＷＭ信号
が出力され続けるといった事態は生じなくなるから、従
来に比べ、異常を早期に検出可能な装置が得られる。さ
らに、ステップ１１２においてデューティ比を５０％等
の値に設定したＰＷＭ信号を出力し異常の際検出を行っ
ているため、誤検出を確実に防止することができる。加
えて、ステップ１１６において所定時間の経過を条件と
して異常検出を行っているため、さらに確実な異常検出
が可能になる。
号線２６やプリドライブ回路２８に異常が発生した場合
に、これに対処してスイッチング停止等の処理を実行す
ることができる。すなわち、ＰＷＭ信号線２６に断線等
の異常が発生した後も引き続き長時間に亘りＰＷＭ信号
が出力され続けるといった事態は生じなくなるから、従
来に比べ、異常を早期に検出可能な装置が得られる。さ
らに、ステップ１１２においてデューティ比を５０％等
の値に設定したＰＷＭ信号を出力し異常の際検出を行っ
ているため、誤検出を確実に防止することができる。加
えて、ステップ１１６において所定時間の経過を条件と
して異常検出を行っているため、さらに確実な異常検出
が可能になる。
【００２１】なお、上述の実施形態においては、ＰＷＭ
信号線２６における異常とプリドライブ回路２８におけ
る異常とを区別していなかったが、表１及び表２に示さ
れる論理に従えば両者を区別することができる。従っ
て、ＰＷＭ信号線２６に異常が生じているのかそれとも
プリドライブ回路２８に異常が生じているのかを車両操
縦者等に報知するよう本実施形態を変形することも可能
である。さらに、コンパレータ４６や抵抗４４、ＥＯＲ
４８を複数個並列に設け、Ｂ点の電位を異なるＳＨでし
きい値判定するようにすれば、“断線”と“アース短
絡”とを区別できる。また、図２に示されるＰＷＭ信号
出力／監視回路２２の構成や表１及び表２に示される判
定論理から明らかなように、本発明に係る異常検出手順
を実行する際にはモータ１０の各相電流を検出する必要
はない。従って、本発明を、モータ１０の各相電流を検
出することなしにインバータ１２を制御する制御論理と
組み合わせることにより、モータ１０の各相電流を検出
するための電流センサを廃止することもできる。さら
に、上述の説明では、電気自動車への応用を例とした
が、本発明はこのような用途に限定されるものではな
い。さらに、インバータ１２を構成するスイッチング素
子以外のスイッチング素子を対象として本発明を実施す
ることもできる。ＰＷＭ信号以外のスイッチング信号に
も、本発明を適用できる。加えて、実開昭６３−１４６
４８８号との併用も可能である。
信号線２６における異常とプリドライブ回路２８におけ
る異常とを区別していなかったが、表１及び表２に示さ
れる論理に従えば両者を区別することができる。従っ
て、ＰＷＭ信号線２６に異常が生じているのかそれとも
プリドライブ回路２８に異常が生じているのかを車両操
縦者等に報知するよう本実施形態を変形することも可能
である。さらに、コンパレータ４６や抵抗４４、ＥＯＲ
４８を複数個並列に設け、Ｂ点の電位を異なるＳＨでし
きい値判定するようにすれば、“断線”と“アース短
絡”とを区別できる。また、図２に示されるＰＷＭ信号
出力／監視回路２２の構成や表１及び表２に示される判
定論理から明らかなように、本発明に係る異常検出手順
を実行する際にはモータ１０の各相電流を検出する必要
はない。従って、本発明を、モータ１０の各相電流を検
出することなしにインバータ１２を制御する制御論理と
組み合わせることにより、モータ１０の各相電流を検出
するための電流センサを廃止することもできる。さら
に、上述の説明では、電気自動車への応用を例とした
が、本発明はこのような用途に限定されるものではな
い。さらに、インバータ１２を構成するスイッチング素
子以外のスイッチング素子を対象として本発明を実施す
ることもできる。ＰＷＭ信号以外のスイッチング信号に
も、本発明を適用できる。加えて、実開昭６３−１４６
４８８号との併用も可能である。
【００２２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の第１の構
成に係るスイッチング信号線異常検出装置によれば、発
生させたスイッチング信号及び実際にスイッチング信号
に送出されている出力信号に基づき、スイッチング信号
線に関連する異常が発生した可能性を検出するようにし
たため、スイッチング信号線に関連し断線等の異常が生
じている場合であってもこの異常を確実に検出すること
が可能になる。
成に係るスイッチング信号線異常検出装置によれば、発
生させたスイッチング信号及び実際にスイッチング信号
に送出されている出力信号に基づき、スイッチング信号
線に関連する異常が発生した可能性を検出するようにし
たため、スイッチング信号線に関連し断線等の異常が生
じている場合であってもこの異常を確実に検出すること
が可能になる。
【００２３】また、本発明の第２の構成に係るスイッチ
ング信号線異常検出装置によれば、スイッチング信号の
オン時間及びオフ時間双方を所定時間以上に強制設定す
るようにしたため、誤検出を確実に防止することができ
る。
ング信号線異常検出装置によれば、スイッチング信号の
オン時間及びオフ時間双方を所定時間以上に強制設定す
るようにしたため、誤検出を確実に防止することができ
る。
【００２４】さらに、本発明の第３の構成に係るスイッ
チング信号線異常検出装置によれば、異常の可能性が引
き続き所定時間以上に亘り検出された場合にスイッチン
グ信号線の異常と判定するようにしたため、さらに確実
な異常検出が可能になる。
チング信号線異常検出装置によれば、異常の可能性が引
き続き所定時間以上に亘り検出された場合にスイッチン
グ信号線の異常と判定するようにしたため、さらに確実
な異常検出が可能になる。
【００２５】そして、本発明の第４の構成に係るスイッ
チング信号線異常検出装置によれば、異常又はその可能
性が検出された場合に非常停止信号にてスイッチング素
子の動作を強制的に停止させるようにしたため、スイッ
チング信号線の異常の影響がスイッチング素子やその負
荷に波及することを確実に防止することができる。
チング信号線異常検出装置によれば、異常又はその可能
性が検出された場合に非常停止信号にてスイッチング素
子の動作を強制的に停止させるようにしたため、スイッ
チング信号線の異常の影響がスイッチング素子やその負
荷に波及することを確実に防止することができる。
【図１】 本発明の一実施形態に係る電気自動車のシス
テム構成を示すブロック図である。
テム構成を示すブロック図である。
【図２】 この実施形態におけるＰＷＭ信号出力／監視
回路の構成を示す回路図である。
回路の構成を示す回路図である。
【図３】 この実施形態における制御ＣＰＵ２４の動作
の流れを示すフローチャートである。
の流れを示すフローチャートである。
１０ モータ、１２ インバータ、１４ バッテリ、１
６ ＥＣＵ、１８ 回転子位置センサ、２０ リレーユ
ニット、２２ ＰＷＭ信号出力／監視回路、２４ 制御
ＣＰＵ、２６ ＰＷＭ信号線、２８ プリドライブ回
路、３０ バッファ、３２，５２ フォトカプラ、３
４，３６ ＮＯＴ、３８，４０，４２，４４抵抗、４６
コンパレータ、４８ ＥＯＲ、５０ 非常停止信号
線、Ｑ１〜Ｑ６ スイッチング素子。
６ ＥＣＵ、１８ 回転子位置センサ、２０ リレーユ
ニット、２２ ＰＷＭ信号出力／監視回路、２４ 制御
ＣＰＵ、２６ ＰＷＭ信号線、２８ プリドライブ回
路、３０ バッファ、３２，５２ フォトカプラ、３
４，３６ ＮＯＴ、３８，４０，４２，４４抵抗、４６
コンパレータ、４８ ＥＯＲ、５０ 非常停止信号
線、Ｑ１〜Ｑ６ スイッチング素子。
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H02P 7/63 302
Claims (4)
- 【請求項１】 スイッチング信号を発生させる手段と、 発生させたスイッチング信号をスイッチング信号線に送
出する信号出力回路と、 信号出力回路から実際にスイッチング信号線に送出され
ている出力信号を信号出力回路とスイッチング信号線と
の接続端にて検出する手段と、 発生させたスイッチング信号及び検出した出力信号に基
づき、スイッチング信号線に関連する異常が発生した可
能性を、検出する監視回路と、 を備え、 スイッチング信号線を介しスイッチング信号をスイッチ
ング素子に供給する際、スイッチング信号線に関連する
異常の発生有無を上記接続端にて監視することを特徴と
するスイッチング信号線異常検出装置。 - 【請求項２】 上記可能性が検出された場合に、スイッ
チング信号のオン時間及びオフ時間双方を所定時間以上
に強制設定する手段と、上記可能性の検出をオン時間及
びオフ時間それぞれについて実行させる手段と、を備え
ることを特徴とする請求項１記載のスイッチング信号線
異常検出装置。 - 【請求項３】 上記可能性が引き続き所定時間以上に亘
り検出された場合に、スイッチング信号線に関連する異
常と判定する手段を備えることを特徴とする請求項１又
は２記載のスイッチング信号線異常検出装置。 - 【請求項４】 異常又はその可能性が検出された場合
に、スイッチング信号線とは別体の非常停止用信号線を
介し非常停止信号を供給することにより、スイッチング
素子の動作を強制的に停止させる手段を備えることを特
徴とする請求項１乃至３記載のスイッチング信号線異常
検出装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22343195A JP3301283B2 (ja) | 1995-08-31 | 1995-08-31 | スイッチング信号線異常検出装置 |
| US08/677,836 US5737199A (en) | 1995-08-31 | 1996-07-10 | Fail Check Device and method for switching signal lines |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22343195A JP3301283B2 (ja) | 1995-08-31 | 1995-08-31 | スイッチング信号線異常検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0970197A JPH0970197A (ja) | 1997-03-11 |
| JP3301283B2 true JP3301283B2 (ja) | 2002-07-15 |
Family
ID=16798043
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22343195A Expired - Lifetime JP3301283B2 (ja) | 1995-08-31 | 1995-08-31 | スイッチング信号線異常検出装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5737199A (ja) |
| JP (1) | JP3301283B2 (ja) |
Families Citing this family (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2757325B1 (fr) * | 1996-12-16 | 1999-03-05 | Valeo Equip Electr Moteur | Procede pour la gestion de l'excitation d'un alternateur de vehicule automobile par un regulateur |
| JP3985360B2 (ja) * | 1998-09-24 | 2007-10-03 | 株式会社デンソー | 負荷制御装置 |
| EP1180842B1 (en) * | 2000-08-07 | 2004-04-14 | Denso Corporation | Voltage regulator of vehicle AC generator |
| US7380161B2 (en) * | 2005-02-11 | 2008-05-27 | International Business Machines Corporation | Switching a defective signal line with a spare signal line without shutting down the computer system |
| JP4765779B2 (ja) * | 2005-07-19 | 2011-09-07 | 株式会社デンソー | 制御装置，ショート検出装置，負荷駆動システムおよびプログラム |
| US7795826B2 (en) * | 2006-07-07 | 2010-09-14 | Panasonic Corporation | Brushless motor driving circuit and motor having the same circuit |
| JPWO2008132975A1 (ja) * | 2007-04-13 | 2010-07-22 | 株式会社安川電機 | 電力変換装置 |
| JP5549280B2 (ja) | 2010-03-05 | 2014-07-16 | トヨタ自動車株式会社 | チョッパ回路、ｄｃ／ｄｃコンバータ、燃料電池システム |
| JP5420484B2 (ja) * | 2010-07-02 | 2014-02-19 | 株式会社日立製作所 | 電力変換装置のゲートパルス誤配線検出方法 |
| DE102010036941B4 (de) * | 2010-08-11 | 2012-09-13 | Sauer-Danfoss Gmbh & Co. Ohg | Verfahren und Vorrichtung zur Ermittlung des Zustands eines elektrisch angesteuerten Ventils |
| JP5652240B2 (ja) | 2011-02-18 | 2015-01-14 | 株式会社デンソー | 電動コンプレッサ |
| JP2015104240A (ja) * | 2013-11-26 | 2015-06-04 | 株式会社デンソー | 回転電機駆動装置、および、これを用いた電動パワーステアリング装置。 |
| CN107089144A (zh) * | 2017-05-22 | 2017-08-25 | 德清真牛新能源科技有限公司 | 电动汽车无触点反馈高压接触器粘连故障检查系统和控制检查方法 |
| JP7156079B2 (ja) * | 2019-02-20 | 2022-10-19 | 株式会社デンソー | 昇圧コンバータ装置 |
| JP2022167528A (ja) * | 2021-04-23 | 2022-11-04 | 株式会社デンソー | 通信システム |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6115521A (ja) * | 1984-06-29 | 1986-01-23 | 三菱電機株式会社 | モ−タ保護装置 |
| JPS63146488A (ja) * | 1986-12-10 | 1988-06-18 | 近藤 権士 | プリント基板の洗浄装置 |
| EP0305047B1 (en) * | 1987-08-28 | 1993-02-17 | Texaco Development Corporation | High temperature desulfurization of synthesis gas |
-
1995
- 1995-08-31 JP JP22343195A patent/JP3301283B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1996
- 1996-07-10 US US08/677,836 patent/US5737199A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0970197A (ja) | 1997-03-11 |
| US5737199A (en) | 1998-04-07 |
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