JP4957961B2

JP4957961B2 - Ｄｃモータ接地異常判定装置

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Publication number: JP4957961B2
Application number: JP2007035118A
Authority: JP
Inventors: 秀一淺野
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2007-02-15
Filing date: 2007-02-15
Publication date: 2012-06-20
Anticipated expiration: 2027-02-15
Also published as: JP2008199851A

Description

本発明は、ＤＣモータの接地異常を判定する装置に関し、特に車両用直流モータの接地トラブルの検出精度の向上技術に関する。

たとえば下記の特許文献１に記載される車両用無段変速装置では、変速比の変更のために、正逆転可能な直流モータ（ＤＣモータ）を採用し、このＤＣモータのトルク調節をＨブリッジ（フルブリッジ）構成のインバータのＰＷＭ制御により行っている。この種のＨブリッジ駆動正逆転型ＤＣモータは、ミラーやウインドウ調節など車両においても多岐にわたって採用されている。

従来のＨブリッジ駆動正逆転型ＤＣモータにおけるモータ接地異常の検出回路を図８に示す。インバータ２００の高位直流入力端２０１と正極側電源線２０２との間には高電位側の電流検出抵抗素子２０３が介設され、インバータ２００の低位直流入力端２０４と負極側電源線２０５との間には低電位側の電流検出抵抗素子２０６が介設されている。通常において、インバータ２００はパワーMOSトランジスタ又はIGBT２１１〜２１４により構成される。以下、この従来のモータ接地異常検出方式を２抵抗型モータ接地検出方式と略称する。

下アーム側のトランジスタ２１３（又は２１４）のデューティ比が大きい運転状態では低電位側の電流検出抵抗素子２０６に流れる電流が元々大きいために、ＤＣモータに接地事故が生じた場合の低電位側の電流検出抵抗素子２０６に流れる電流の減少量が大きくなり、その検出により高精度にモータ接地を検出することができる。下アーム側のトランジスタ２１３（又は２１４）のデューティ比が小さい運転状態では、ＤＣモータに接地事故が生じた場合に高電位側の電流検出抵抗素子２０３に流れる電流の増加が大きくなるために、その検出により高精度にモータ接地を検出することができる。
特開２００１−２５３２７０号公報

しかしながら、上記した従来の２抵抗型モータ接地検出方式は、大電流が流れる電流検出抵抗器を２個必要とし部品点数及び組み付け工数の増加と装置の大型化を招いていた。また、電流検出抵抗器の電力損失及び発熱、特にそれが周囲の回路素子に与える温度的悪影響も軽視できない問題となっていた。

本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、構成が簡素で損失及び発熱も低減可能なＤＣモータ接地異常判定装置を提供することをその目的としている。

上記課題を解決する各発明は、入力されるＰＷＭ制御信号により制御される平均振幅の電圧をDCモータに印加するインバータ回路と、前記DCモータから低位直流入力端へ流れるモータ電流を検出する電流検出部と、前記モータ電流に基づいて前記DCモータの接地異常を判定する接地異常判定部とを備えるDCモータ接地異常判定装置に適用される。電流検出部としてはたとえば電流検出抵抗素子を採用することが簡単である。ＤＣモータの接地異常（モータ接地とも言う）が生じると、ＤＣモータから低位直流入力端へ流れるモータ電流が減少するため、この電流の異常変化に基づいてモータ接地が検出される。この点は、既述した従来の２抵抗型モータ接地検出方式と本質的に同じである。なお、下記に言うＰＷＭ制御信号のデューティ比は、インバータ回路の下アーム側のスイッチング素子のＰＷＭ制御におけるオンデューティ比を言うものとする。

下記に説明する２つの発明では、従来の２抵抗型モータ接地検出方式とは異なり高電位側の電流検出抵抗素子を用いない。この場合、低デューティ状態では低電位側の電流検出抵抗素子に正常に流れるモータ電流が元々小さいためモータ接地電流による低電位側の電流検出抵抗素子に流れる電流減少量が小さく判定精度が低下するという問題が生じる。

そこで、下記の両発明では、本来の低デューティ状態が長く続く場合にはモータ接地異常の高精度判定が可能な他のデューティ状態にデューティ比を一時的に強制変更してモータ接地異常を判定するという技術思想を採用している。なお、このモータ接地異常判定には長時間の通電が要求されないため、この強制通電による悪影響は無視することができる。

第１発明では、前記ＰＷＭ制御信号のデューティ比が所定の第１しきい値以下である低デューティ状態が所定時間を超えて継続しているかどうかを判定し、前記低デューティ状態が所定時間を超えて継続していると判定した場合に所定短期間だけ前記ＰＷＭ制御信号のデューティ比を前記第１しきい値よりも大きい第２しきい値以上に強制変更するデューティ臨時変更部を有し、前記接地異常判定部は、前記所定短期間に検出した前記モータ電流が所定電流値未満である場合に前記接地異常と判定することを特徴としている。

このようにすれば、低デューティ状態が長く続く場合、一時的に高デューティ状態を生じさせるため通常の高デューティ状態の場合と同じく高精度のモータ接地異常判定を行うことができる。なお、高デューティ比状態は、モータ接地異常判定に十分な時間さえ確保できればよく、たとえば数十ミリ秒確保できれば十分である。

好適な態様において、デューティ比が２０％未満である前記低デューティ状態が前回の判定から起算して所定時間を超えて継続していると判定された場合に、２５〜１００％としたデューティ比の前記ＰＷＭ制御信号を５〜５０msecの前記所定短期間だけ出力し、この期間に電流検出部からサンプリングしたモータ電流値によりモータ接地異常を検出する。このようにすれば、簡素な検出回路にて低トルク状態が長く継続しても高精度にてモータの接地異常を検出することができる。なお、この所定短期間におけるデューティ比は３０〜５０％とすることが更に好適である。これ未満であれば、検出精度が低下し、これを超えると望ましくない騒音、トルク増加が増加する。また、所定短期間はソフトウエア処理により接地異常判定を行うマイコンの判定ルーチンの実施周期未満とすることが好適である。

第２発明では、前記ＰＷＭ制御信号のデューティ比が所定の第１しきい値以下である低デューティ状態が所定時間を超えて継続しているかどうかを判定し、前記低デューティ状態が所定時間を超えて継続していると判定した場合に所定短期間だけ前記ＰＷＭ制御信号のデューティ比を０に強制変更するデューティ臨時変更部を有し、前記接地異常判定部は、前記所定短期間に検出した前記モータの端子電圧が所定電圧値未満である場合に前記接地異常と判定することを特徴としている。

なお、この発明では、低デューティ状態が続く場合にモータ端子電圧の低下により接地異常を検出するモード（電圧検出モードと呼ぶ）と、通常の電流検出部で検出した電流の減少により接地異常を検出するモード（電流検出モードと呼ぶ）とが存在する。したがって、低デューティ状態が続く場合に電圧検出モードに切り替えられ、その他の場合には通常の電流検出モードに切り替えられる。

このようにすれば、低デューティ状態が長く続く場合、一時的にデューティ０状態を生じさせて、モータ端子電圧の低下が大きい場合に接地異常と判定する。これにより、通常の高デューティ状態の場合と同じく高精度のモータ接地異常判定を行うことができる。上記デューティ０状態は、モータ接地異常判定に十分な時間さえ確保できればよく、たとえば数十ミリ秒確保できれば十分である。また、このデューティ０状態は完全にデューティ０ではなくほぼデューティ０であればよい。

好適な態様において、前記デューティ臨時変更部は、デューティ比が２０％未満である前記低デューティ状態が前回の判定から起算して所定時間所定時間を超えて継続していると判定された場合に、０％としたデューティ比の前記ＰＷＭ制御信号を５〜５０msecの期間だけ出力させる。このようにすれば、簡素な検出回路にて低トルク状態が長く継続しても高精度にてモータの接地異常を検出することができる。所定短期間はソフトウエア処理により接地異常判定を行うマイコンの判定ルーチンの１周期未満とすることが好適である。

好適な態様において、前記デューティ臨時変更部は、前記ＰＷＭ制御信号のデューティ比が２０％未満の状態が前回の接地異常判定から起算して２秒以上継続した場合に前記デューティ比の強制変更を行う。このようにすれば、接地異常によるモータ発熱などの弊害を抑止しつつデューティ比の変更頻度を抑止することができる。

好適な態様において、前記モータは、フルブリッジ型インバータ回路からなる前記ＰＷＭ駆動回路により給電される正逆転可能な直流モータである。これにより、正逆転可能な直流モータの接地異常を簡素な回路構成により確実に検出することができる。

好適な態様において、前記モータは、車両用エンジンと車輪との間に配置される無段変速装置のプーリの軸方向位置調節用のモータからなり、前記車両用エンジンの所定回転数以下の回転数範囲（たとえばアイドリング状態）においてのみ前記デューティ臨時変更を行う。このようにすれば、無段変速装置において車両走行時や加減速時に前記デューティの強制変更が生じてモータトルクが変化するのを防止することができる。

車両用の無段変速装置に適用した本発明のＤＣモータ接地異常判定装置の好適な実施形態を以下に説明する。ただし、本発明は下記の実施形態に限定解釈されるべきではなく、本発明の技術思想をその他の公知技術の組み合わせで実施してもよいことは明らかである。たとえば、本発明は他の車両用等の種々の用途に用いられる一方向回転型又は回転方向反転可能なＤＣモータに適用することができる。

（無段変速装置）
まず本発明のＤＣモータ接地異常判定装置を適用した二輪車用のベルト式無段変速装置（以下、CVTとも言う）について図１を参照して以下に説明する。この種のＣＶＴの基本構成はたとえば本出願人の出願になる特開２００１ー２７０４８１に記載されているので参照されたい。

１１は各種のセンサやエンジン用の電磁機器を装備するエンジンであって各種のセンサや電磁アクチエータを内蔵しており、これらセンサや電磁アクチエータはエンジン制御ユニット（ECU）４０と信号を授受している。これらセンサの一例としては、吸気温を検出する吸気温センサ、スロットル開度センサ、吸気圧センサ、エンジン回転速度センサ、気筒判別センサ、水温センサ、大気圧センサなどがあり、エンジン用の電磁機器としては燃料噴射弁や点火装置がある。エンジン１１の出力軸は図略の電磁クラッチ等を通じてベルト駆動式の無段変速機２８の入力軸２７に連結されている。なお、電磁クラッチの代わりに他のクラッチ手段を採用しても良い。無段変速機２８は、プライマリプーリ２９とセカンダリプーリ３０との間にベルト３１を掛け渡して構成されている。更に、無段変速機２８は、プライマリプーリ２９の可動フランジ部２９ａを軸方向へ付勢するＤＣモータ３２と、セカンダリプーリ３０の可動フランジ部３０ａをセカンダリプーリ３０のＶ溝幅を狭方向（ベルト３１を挟み込む方向）へ付勢するコイルスプリング３３とを有している。無段変速機２８の出力軸３４は車輪側に連結されている。

ＤＣモータ３２を駆動すると、回転運動を直線運動に変換する図略の運動変換機構（たとえばスプライン機構）によりプライマリプーリ２９の可動フランジ部２９ａが軸方向に変位し、これにより、ベルト３１を挟み込むプライマリプーリ２９のＶ溝の幅が変化する。以下、更に具体的に説明する。

プライマリプーリ２９の可動フランジ部２９ａを溝幅狭方向へ移動させると、プライマリプーリ２９のベルト巻回半径が大きくなるのでセカンダリプーリ３０の可動フランジ部３０ａが溝幅広方向へ移動してセカンダリプーリ３０のベルト巻回半径が小さくなる。プライマリプーリ２９の可動フランジ部２９ａを溝幅広方向へ移動させると、セカンダリプーリ３０はこれと逆の動きをする。すなわち、ＤＣモータ３２による可動フランジ部２９ａの軸方向変位を利用して変速比を連続的に調整することができる。

この実施形態では、無段変速機２８は、プライマリプーリ２９の可動フランジ部２９ａの軸方向位置を検出するプライマリ位置センサ３５、プライマリプーリ２９の回転速度を検出するプライマリ回転速度センサ３６、及びセカンダリプーリ３０の回転速度を検出するセカンダリ回転速度センサ３７を有している。これらセンサはエンジン制御ユニット（ECU）４０に出力される。ＥＣＵ４０は、これらのセンサから検出した無段変速機２８の状態と、算出した減速比の目標値との偏差を０とするべくいわゆるPWMフィードバック制御を行うことにより、必要な減速比を実現することができる。

ＥＣＵ４０は、マイクロコンピュータを主体として構成され、内蔵の制御プログラムの実行によりエンジン運転状態に応じて燃料噴射量や点火時期を制御し、電磁クラッチ２５の連結状態や無段変速機２８の変速比を制御する。これにより、運転者がアクセル操作するだけでエンジン出力が自動的に後輪に伝達される。

（モータ駆動回路の構成）
次に、ＤＣモータ３２を駆動制御するモータ駆動回路について図２を参照して説明する。図２において、１００はフルブリッジインバータ回路（以下、Hブリッジとも言う）、１０１、１０２はHブリッジ１００の上アームMOSトランジスタ（以下、上アーム素子とも言う）、１０３、１０４はHブリッジ１００の下アームMOSトランジスタ（以下、下アーム素子とも言う）、１０５は上アーム素子１０１及び下アーム素子１０３からなるハーフブリッジ回路の出力端、１０６は上アーム素子１０２及び下アーム素子１０４からなるハーフブリッジ回路の出力端である。ＤＣモータ３２の両端はＨブリッジ１００の交流出力端１０５、１０６に個別に接続されている。

Ｈブリッジ１００の高位直流入力端にはモータ電源リレー１０７を通じてバッテリ電圧が印加され、Ｈブリッジ１００の低位直流入力端は電流検出抵抗器１０８を通じて接地されている。電流検出抵抗器１０８の電圧降下は電流検出回路１０９を通じてＥＣＵ４０に出力される。電流検出回路１０９は上記電圧降下を増幅するオペアンプ増幅器とその出力電圧をデジタル信号に変換するA/Dコンバータを有している。好適にはＤＣモータ３２として直巻ＤＣモータが採用されるがそれに限定されるものではない。また、この実施形態では、Ｈブリッジ１００の一対の出力端１０５、１０６の電圧、言い換えればモータの一対の端子の電圧がＥＣＵ４０に出力される。

（モータ駆動回路の基本動作）
次に、図２に示すモータ駆動回路の基本的な動作を説明する。

イグニッションオンによりＥＣＵ４０がモータ電源リレー１０７をオンした後、ＥＣＵ４０は、必要な減速比に相当するプライマリプーリ２９の可動フランジ部２９ａの軸方向位置を算出し、ＤＣモータ３２を回転駆動して可動フランジ部２９ａを算出位置まで軸方向へ変位させる。可動フランジ部２９ａを軸方向一方側へ移動させるには、上アーム素子１０２及び下アーム素子１０３を停止させた状態にて、上アーム素子１０１及び下アーム素子１０４をＰＷＭ駆動してＤＣモータ３２を正転させる。可動フランジ部２９ａを軸方向他方側へ移動させるには、上アーム素子１０１及び下アーム素子１０４を停止させた状態にて、上アーム素子１０２及び下アーム素子１０３をＰＷＭ駆動してＤＣモータ３２を逆転させる。Ｈブリッジ１００によるＤＣモータ３２の正逆転駆動自体は周知であるため、これ以上の説明は省略する。ＰＷＭ駆動される上アーム素子は常時オンされてもよい。

（無段変速機２８の基本動作）
可動フランジ部２９ａの軸方向付勢力はＤＣモータ３２のトルクに応じて変化し、ＤＣモータ３２のトルクはモータ電流に略比例し、モータ電流はＥＣＵ４０からＨブリッジ１００へのＰＷＭ制御信号のデューティ比により調節される。

可動フランジ部２９ａが所定位置にある場合の力のバランス状態について説明する。

コイルスプリング３３はセカンダリプーリ３０のＶ溝幅狭方向へ可動フランジ部３０ａを付勢している。なお、コイルスプリング３３のこの付勢力は、コイルスプリング３３が圧縮されるＶ溝幅広状態でやや大きくなり、コイルスプリング３３が圧縮が少なくなるＶ溝幅狭状態でやや小さくなる。ＤＣモータ３２が上記所定位置にて軸方向付勢力を発生していない場合には、コイルスプリング３３は、可動フランジ部３０ａをＶ溝幅狭方向へ移動させ、可動フランジ部２９ａをＶ溝幅広状態へ移動させるようとする。

可動フランジ部２９ａが上記所定位置に保持するには、ＤＣモータ３２を所定のデューティ比ＤＵＴＹでＰＷＭ駆動することにより可動フランジ部２９ａをＶ溝幅狭方向へ付勢する必要がある。すなわち、上記所定位置でのコイルスプリング３３の軸方向付勢力に応じた大きさのデューティ比ＤＵＴＹを停止状態のＤＣモータ３２に通電してこのデューティ比ＤＵＴＹに応じた始動トルクを発生させ、ＤＣモータ３２が可動フランジ部２９ａに与えるＶ溝幅狭方向への付勢力と、コイルスプリング３３が可動フランジ部３０ａに与えるＶ溝幅狭方向への付勢力とをバランスさせる。

次に変速比の変更について説明する。

以下の説明において、軸方向付勢力に換算したＤＣモータ３２のトルクをFｔ、コイルスプリング３３の軸方向付勢力をFcとし、ＦｔはＦｃと反対向き（拮抗する向き）とする。可動フランジ部２９ａをＶ溝幅狭方向に移動するには、ＦｔがＦｃより大きくなるようにＤＣモータ３２のこの方向への通電電流のデューティ比ＤＵＴＹを決定する。この時の変速比の変化速度はＦｔとＦｃとの差に対応する。ただし、ベルト３１や可動フランジ部２９ａ、３０ａの慣性力や摩擦力などの変化は無視して一定と考えるものとする。逆向き（可動フランジ部２９ａのＶ溝幅広方向）に変速する場合について考えると、ゆっくりと変更する際には、ＦｔをＦｃと逆向きかつＦｃより小さくした状態にてＤＣモータ３２のこの方向への通電電流のデューティ比ＤＵＴＹを決定すれば、デューティ比ＤＵＴＹが減少するほど可動フランジ部２９ａのＶ溝幅広方向への変位におる変速比の変化速度は増大する。更に、ＤＣモータ３２を逆向きに駆動して可動フランジ部２９ａを積極的にＶ溝幅広方向へ推進すると、変速比の変更速度は更に加速される。以上の説明により、ＤＣモータ３２のデューティ比ＤＵＴＹ及び通電方向の変更により、変速比とその調節レスポンスがデューティ比ＤＵＴＹにより制御できることがわかる。

（アイドル時の無段変速機２８の制御）
この実施例で採用した上記した無段変速機２８のアイドル制御について以下に説明する。

まず、従来におけるアイドル時の無段変速機２８の制御について説明する。従来では、アイドル時に図略の電磁クラッチが解離状態とされ、ＤＣモータ３２への通電はオフされ、その結果、コイルスプリング３３は可動フランジ部３０ａをＶ溝幅最狭状態とし、可動フランジ部２９ａはＶ溝幅最広状態となり、出力軸回転数は入力軸回転数に対して最も大きく減速されることになる。しかし、このような場合には、可動フランジ部２９ａがＶ溝幅最広状態となるため、入力軸側にてベルト滑りが生じたり、その後の変速比の変更に時間が掛かったりするという不具合がある。そこで、この実施形態では、アイドル時においてＤＣモータ３２に多少の通電を行うことにより、この不具合を防止する。具体的に説明すると、アイドル状態において、ＤＣモータ３２には２０％のデューティ比ＤＵＴＹで可動フランジ部２９ａをＶ溝幅狭方向へ付勢する。すなわち、この実施形態ではアイドル時が長く続く場合であっても、ＤＣモータ３２に比較的小さいデューティ比ＤＵＴＹの電流を通電する。

（モータの接地異常の基本的判定動作）
次に、この実施形態の特徴をなすＤＣモータ３２の接地異常検出動作を説明する。

ＤＣモータ３２の接地不良が生じると、上アーム素子１０１又は１０２からＤＣモータ３２に給電された電流が接地に分流するため、下アーム素子１０３又は１０４を通じて電流検出抵抗器１０８に流れる電流であるモータ検出電流Iが減少してその電圧降下が低下するため、モータ検出電流Iがデューティ比に連動する所定のしきい値Ith以下となる場合にモータ接地と判定することができる。このモータ接地異常判定ルーチンを図３に示す。このモータ接地異常判定方式は従来と同様である。なお、しきい値Ithとしてはたとえば後述する図４の一点鎖線の特性を用いることができる。

（アイドル時のモータ接地異常判定動作）
ただし、図２の回路では、上記したアイドル時にＤＣモータ３２に低デューティ比ＤＵＴＹの電流が給電されており、このような低デューティ比ＤＵＴＹ時にモータ接地異常を検出する必要がある。けれども、図４に示すようにＤＣモータ３２の接地事故が生じていない場合のモータ電流特性である正常時電流特性（実線）自体とモータ接地時のモータ電流特性である接地異常電流特性（一点鎖線）との差が小さくなり、高精度の接地異常判定精度が低下する。そこで、この実施形態では、図５に示す低デューティ状態モータ接地異常検出モード変更ルーチンを定期的に実行する。以下、このルーチンを説明する。

まず不図示のデューティ比ＤＵＴＹ算出ルーチンにて決定された現在のデューティ比DUTYを読み込み（Ｓ１００）、それが所定設定値（ここでは２２％）未満かどうかを調べ（Ｓ１０２）、未満であれば所定のカウンタをインクリメントし（Ｓ１０４）、そうでなければこのカウンタを０にリセットしてステップＳ１１４にジャンプする（Ｓ１０６）。ステップＳ１０８ではこのカウンタのカウント値が所定設定値（ここでは２．５秒）以上かどうかを調べ、以上でなければステップＳ１１４にジャンプし、以上であれば低デューティ状態（アイドル時低デューティ通電状態）が長く続いたと判断してステップＳ１１０に進む。ステップＳ１１０では、このカウンタのカウント値が所定設定値（ここでは２．５秒）より大きいかどうかを調べ、大きくなければ（言い換えれば等しければ）ステップＳ１１２に進み、大きければカウンタをリセットしてステップＳ１１４に進む。

ステップＳ１１２では、Ｈブリッジ１００に指令するＰＷＭ制御信号のデューティ比ＤＵＴＹを所定の強制デューティ値（ここでは３０％）に書き換え、このデューティ比ＤＵＴＹを出力して（Ｓ１１４）、メインルーチンにリターンする。メインルーチンでは、図略のデューティ比ＤＵＴＹ算出ルーチンで算出されたステップＳ１１２で書き換えられたデューティ比ＤＵＴＹのＰＷＭ制御信号を形成してＨブリッジ１００に出力する。なお、モータインダクタンスによるデューティ比ＤＵＴＹ変更から実際のモータ電流増大までの遅れを考慮して、図３に示すモータ接地判定ルーチンは図５のモータ接地異常検出モード変更ルーチンの実施直前に実行されることが好適である。

このようにすれば、アイドル状態が長く続く場合でも、上記した所定インタバルでの強制的デューティ比ＤＵＴＹ増大により高精度にモータ接地異常判定を行うことができる。つまり、判定精度が低下する低デューティ状態において強制的に短期間だけデューティ比ＤＵＴＹを増大するため、低デューティ状態でも高精度のモータ接地異常を検出することができる。なお、デューティ比ＤＵＴＹを３０％に増大するのは短期間であるため、それによる悪影響は無視することができる。

（変形態様）
なお、上記実施形態では、図４に示すルーチンの割り込みインタバルが２０ｍ秒であることを利用してステップＳ１０８とステップＳ１１０の設定値を同じとしたが、それらを異なる値に設定しても良いことはもちろんである。

（変形態様）
なお、この実施形態では、ＥＣＵ４０は、電流検出回路１０８から定期的に読みこんだモータ電流が既述した所定しきい値未満の場合にモータ接地異常と判定するが、連続して所定の複数回モータ接地異常と判定した場合にモータ接地異常と最終的に判断することもできる。

（変形態様）
上記実施形態では、判定精度が低下する低デューティ状態が継続する場合に強制的に短期間だけデューティ比ＤＵＴＹを増大してモータ電流を検出したが、その代わりに判定精度が低下する低デューティ状態が継続する場合に強制的にデューティ比ＤＵＴＹを０としてモータ電圧を検出してもよい。この制御を図６に示すフローチャートを参照して説明する。このルーチンは、図５のフローチャートのステップＳ１１２の代わりにステップＳ１１２０を、ステップＳ１０６の代わりにステップＳ１０６０を行うものである。ステップＳ１１２０では、デューティ比ＤＵＴＹを０としかつフラグFを１とする。ステップＳ１０６０ではカウンタをリセットしかつフラグFを０とする。

このフラグFを用いたモータ接地異常判定ルーチンを図７のフローチャートに示す。このフローチャートではフラグFが１の場合にはモータ電圧による判定を行い、フラグFが０ならモータ電流による判定を行う。なお、モータ電圧による判定とは、読み込んだ２つのモータ端子電圧が両方とも所定しきい値以下かを判定し、そうである場合にモータ接地異常と判定するルーチンである。また、モータ電流による判定とは図３に示すルーチンである。

この場合においても、アイドル時が長く続く場合に所定インタバルでデューティ比ＤＵＴＹを０として正確にモータ接地異常判定を行うことができる。デューティ比ＤＵＴＹを０とするのは短期間であるため、それによる悪影響は無視することができる。

（変形態様）
上記実施形態では、デューティ比ＤＵＴＹが２２％以下の低デューティ状態が継続する場合に上記したデューティ比ＤＵＴＹの強制変更を行ったが、その他のアイドル状態検出手段により検出したアイドル状態が所定時間（たとえば２．５秒）継続した場合に上記したデューティ比ＤＵＴＹの強制変更を行っても良い。

実施形態のＤＣモータ接地異常判定装置を適用した二輪車用のベルト式無段変速装置を示す模式図である。図１のＤＣモータを駆動制御するモータ駆動回路を示す回路図である。接地異常判定ルーチンを示すフローチャートである。図１のＤＣモータのデューティ比とモータ電流との関係を示す特性図である。低デューティ状態モータ接地異常検出モード変更ルーチンを示すフローチャートである。変形態様の低デューティ状態モータ接地異常検出モード変更ルーチンを示すフローチャートである。変形態様の接地異常判定ルーチンを示すフローチャートである。従来の回路図である。

符号の説明

１１エンジン
２５電磁クラッチ
２７入力軸
２８無段変速機
２９プライマリプーリ
２９ａ可動フランジ部
３０セカンダリプーリ
３０ａ可動フランジ部
３１ベルト
３２モータ
３３コイルスプリング
３４出力軸
３５プライマリ位置センサ
３６プライマリ回転速度センサ
３７セカンダリ回転速度センサ
１００Ｈブリッジ
１０１上アーム素子
１０２上アーム素子
１０３下アーム素子
１０４下アーム素子
１０５交流出力端
１０６交流出力端
１０７モータ電源リレー
１０８電流検出抵抗（電流検出部）
１０９電流検出回路（電流検出部）
ステップＳ１１２デューティ臨時変更部
ステップＳ１１２０デューティ臨時変更部
接地異常判定部（図３、図６のルーチン）

Claims

入力されるＰＷＭ制御信号により制御されるＰＷＭ電圧をDCモータに印加するPWM駆動回路と、前記DCモータから低位直流入力端へ流れるモータ電流を検出する電流検出部と、前記モータ電流に基づいて前記DCモータの接地異常を判定する接地異常判定部とを備えるＤＣモータ接地異常判定装置において、
前記ＰＷＭ制御信号のデューティ比が所定の第１しきい値以下である低デューティ状態が所定時間を超えて継続しているかどうかを判定し、前記低デューティ状態が所定時間を超えて継続していると判定した場合に所定短期間だけ前記ＰＷＭ制御信号のデューティ比を前記第１しきい値よりも大きい第２しきい値以上に強制変更するデューティ臨時変更部を有し、
前記接地異常判定部は、前記所定短期間に検出した前記モータ電流が所定電流値未満である場合に前記接地異常と判定することを特徴とするＤＣモータ接地異常判定装置。
請求項１記載のＤＣモータ接地異常判定装置において、
前記デューティ臨時変更部は、デューティ比が２０％未満である前記低デューティ状態が前回の判定から起算して所定時間を超えて継続していると判定された場合に、２５〜１００％としたデューティ比の前記ＰＷＭ制御信号を５〜５０msecの前記所定短期間だけ出力させるＤＣモータ接地異常判定装置。
入力されるＰＷＭ制御信号により制御されるＰＷＭ電圧をDCモータに印加するPWM駆動回路と、前記DCモータから低位直流入力端へ流れるモータ電流を検出する電流検出部と、前記モータ電流に基づいて前記DCモータの接地異常を判定する接地異常判定部とを備えるＤＣモータ接地異常判定装置において、
前記ＰＷＭ制御信号のデューティ比が所定の第１しきい値以下である低デューティ状態が所定時間を超えて継続しているかどうかを判定し、前記低デューティ状態が所定時間を超えて継続していると判定した場合に所定短期間だけ前記ＰＷＭ制御信号のデューティ比を０に強制変更するデューティ臨時変更部を有し、
前記接地異常判定部は、前記所定短期間に検出した前記モータの端子電圧が所定電圧値未満である場合に前記接地異常と判定することを特徴とするＤＣモータ接地異常判定装置。
請求項３記載のＤＣモータ接地異常判定装置において、
前記デューティ臨時変更部は、デューティ比が２０％未満である前記低デューティ状態が前回の判定から起算して所定時間を超えて継続していると判定された場合に、０％としたデューティ比の前記ＰＷＭ制御信号を５〜５０msecの前記所定短期間だけ出力させるＤＣモータ接地異常判定装置。
請求項２又は４記載のＤＣモータ接地異常判定装置において、
前記デューティ臨時変更部は、前記ＰＷＭ制御信号のデューティ比が２０％未満の状態が前回の接地異常判定から起算して２秒以上継続した場合に前記デューティ比の強制変更を行うＤＣモータ接地異常判定装置。
請求項１乃至５のいずれか記載のＤＣモータ接地異常判定装置において、
前記モータは、フルブリッジ型インバータ回路からなる前記ＰＷＭ駆動回路により給電される正逆転可能な直流モータであるＤＣモータ接地異常判定装置。
請求項１乃至６のいずれか記載のＤＣモータ接地異常判定装置において、
前記モータは、車両用エンジンと車輪との間に配置される無段変速装置のプーリの軸方向位置調節用のモータからなり、
前記車両用エンジンの所定回転数以下においてのみ前記デューティ臨時変更を行うモータ接地異常判定装置。