JP6027509B2 - 過電流検出装置 - Google Patents
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Description
[第1の実施形態]
図1に示す電動モータの駆動制御装置は、電動モータ1を駆動するインバータ回路2、インバータ回路2の各MOSFET21〜26をオン/オフ制御するインバータ駆動IC3、CPU4、FS(フェイルセーフ)用リレー5、ノイズ除去用コイル(インダクタ)6、平滑コンデンサ7、及び直流電源8などを含んで構成されている。
MOSFET21,24は、電源ライン20と相電流検出抵抗11の一端間にドレイン・ソース間が直列接続され、共通接続点に上記駆動ライン2Uの一端が接続される。MOSFET22,25は、電源ライン20と相電流検出抵抗11の一端間にドレイン・ソース間が直列接続され、共通接続点に上記駆動ライン2Vの一端が接続される。また、MOSFET23,26は、電源ライン20と相電流検出抵抗11の一端間にドレイン・ソース間が直列接続され、共通接続点に上記駆動ライン2Wの一端が接続される。相電流検出抵抗11の他端は、接地点(接地ライン)に接続されている。
尚、各MOSFET21〜26のソース・ドレイン間に順方向に接続されているダイオードは、これらMOSFET21〜26の寄生ダイオードである。
また、CPU4は、オペアンプ12で検出した電位差とI/F回路10を介して供給された電源電圧とに基づき、インバータ回路2から電動モータ1へ供給される相電流を算出し、この相電流と電源電圧とから電源ライン20に流れる電流値を算出する。そして、インバータ回路2の上流の電源ライン20に接続されたFS用リレー5による降下電圧値から求めた電流値の補正量を、上記電源ライン20に流れる電流値(推定電流値)に基づいて算出し、算出した補正量で較正した電流値を基準の電流値として過電流を検出する。過電流の検出動作は、所定のタイミングで繰り返し、較正した電流値を前回の検出タイミングの電流値で更新する。
まず、電動モータの駆動制御装置(システム)の起動時に、CPU4でインバータ駆動IC3を制御して、MOSFET21〜26をオン/オフ制御し、電動モータ1に対してd軸通電を行う(ステップS1)。次に、所定の電流を流したときの相電流検出抵抗11の両端の電位差をオペアンプ12で検出する。また、直流電源8の電圧をI/F回路10によりCPU4に供給して電源電圧を測定する(ステップS2)。
続いて、検出した電位差と電源電圧とに基づいてCPU4で相電流を算出し、この相電流と電源電圧とからインバータ回路2の電源ライン20に流れる電流の電流値を算出する(ステップS3)。
そして、電動モータ1に規定の電流を流したときに、インバータ回路2の電源ライン20に流れる電流値をCPU4内(CPU4の外部でも良い)の記憶装置にマッピングする(ステップS4)。
次のステップS7では、CPU4により、ステップS6で検出した降下電圧値に基づき電源ライン20の電流値を算出し、ステップS4でマッピングした電源ライン20の電流値を用いて補正量を算出する。そして、算出した補正量によりステップS4でマッピングした電流値を更新する。
続いて、較正した電流値に基づき、CPU4により電源ライン20に流れている電流の過電流を検出する(ステップS9)。過電流の検出では、例えば電源ライン20の電流値が、較正した電流値、あるいは予め設定した電流値よりも、所定値以上大きいか否か判定し(ステップS10)、大きい場合に過電流と判定する。過電流を検出した場合には電動モータ1の駆動を停止(ステップS11)して終了し、検出しない場合には、ステップS5に戻って同様な動作を繰り返す。
また、システム起動時に、規定の電流を流したときの電源ライン20の電流値をマッピングし、FS用リレー5の降下電圧値から求めた、電源ライン20に流れる電流値を較正するので、電子部品の抵抗値のばらつきによる影響を抑制できる。
更に、電源ラインの電流値を較正後の電流値に更新するので、FS用リレー5の特性の変化、例えばリレー接点の接触位置の変化による抵抗値の変化、及び温度変化などの影響を抑制し、駆動制御装置用の既設の電子部品を用いても精度を確保できる。
図3に示す第2の実施形態では、インバータ回路2の上流の電子部品として、ノイズ除去用コイル6を用いるもので、ノイズ除去用コイル6の両端にオペアンプ9の第1、第2入力端を接続し、降下電圧値を検出するようにしている。
他の基本的な構成は第1の実施形態と同様であるので、図1と同一部分に同じ符号を付して、その詳細な説明は省略する。
尚、ノイズ除去用コイル6は、リレーのようにオン/オフ動作で抵抗値が変化することはないので、予め抵抗値を測定して記憶しておき、検出した降下電圧値とこの抵抗値とに基づいて電源ライン20の電流値を算出しても良い。
例えば、図2のステップS1において、d軸通電を行う際、電流値の異なる電流を流し、二点を結ぶ直線のデータをマッピングデータとして使用することにより高精度化できる。3種類以上の異なる電流値の電流を流して関連付けすることで、より高精度なマッピングも可能となる。
更に、駆動制御装置用の電子部品が、電源遮断部品(FS用リレー)とノイズ除去用コイルの場合について説明したが、これらに限られるものではなく、既設の他の電子部品を用いても良いのはもちろんである。
(イ)請求項1に記載の過電流検出装置において、前記過電流の検出は、前記降下電圧値と前記電子部品の抵抗値とに基づいて前記電源ラインの電流値を算出し、該電流値が所定値以上大きい場合に過電流と判定するものである、ことを特徴とする過電流検出装置。
上記構成によると、電子部品の抵抗値に基づく電流検出で過電流を検出できる。
Claims (3)
- 電動モータの駆動制御装置におけるインバータ回路の上流の過電流を検出する過電流検出装置であって、
前記電動モータへの相電流と前記インバータ回路の電源電圧とから電源ラインを流れる電流値を算出し、前記電源ラインに接続されている駆動制御装置用の電子部品による降下電圧値から求めた電流値と該電源ラインを流れる電流値とに基づいて過電流を検出する、ことを特徴とする過電流検出装置。 - 前記電子部品による降下電圧値から求めた電流値を、前記電源ラインを流れる電流値で較正し、前記電源ラインを流れる電流値を較正後の電流値で更新する、請求項1に記載の過電流検出装置。
- 前記電子部品が、前記電動モータまたは前記駆動制御装置の故障時に、前記インバータ回路への電源の供給を停止する電源遮断部品、またはノイズ除去用コイルである、請求項1または2に記載の過電流検出装置。
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