JP6458884B2 - 電子制御装置及びそれを搭載した電動パワーステアリング装置 - Google Patents
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Description
前記分圧電圧を前記スレッショルドと比較する比較部と、前記比較部の比較結果と前記デューティ信号を入力するAND回路と、計時時間を変更するための前記SPI通信回路からの設定変更信号と前記AND回路の出力とを入力し、継続を判定するディジタルフィルタと、前記ディジタルフィルタのフィルタ出力を入力し、前記エラー通知を出力してNDIAG端子を経て前記MCUに通知すると共に、前記ゲート駆動部を介して前記上段FET及び前記下段FETをOFFするエラー論理回路とで構成されており、前記検出部故障診断機能は、起動時に前記FETショート検出部の故障を診断し、前記FETショート検出部の故障が検出された時は、前記上段FET及び前記下段FETをOFFし、前記FETショート検出部の故障が検出されない場合には、前記FETショート検出部は、前記上段FET及び前記下段FETのショート故障を診断することにより達成される。
(数1)
SHU<HREFのとき、shuh=H、SHU≧HREFのとき、shuh=L
SHV<HREFのとき、shvh=H、SHV≧HREFのとき、shvh=L
SHW<HREFのとき、shwh=H、SHW≧HREFのとき、shwh=L
(数2)
SHU>LREFのとき、shul=H、SHU≦LREFのとき、shul=L
SHV>LREFのとき、shvl=H、SHV≦LREFのとき、shvl=L
SHW>LREFのとき、shwl=H、SHW≦LREFのとき、shwl=L
なお、表1中のLD4は、U相の下段FET4を駆動するためのMCU100(デューティ演算部101)からの入力信号(デューティ信号)、LD5はV相の下段FET5を駆動するためのMCU100からの入力信号(デューティ信号)、LD6はW相の下段FET6を駆動するためのMCUからの入力信号(デューティ信号)、HD1はU相の上段FET1を駆動するためのMCU100からの入力信号(デューティ信号)、HD2はV相の上段FET2を駆動するためのMCUからの入力信号(デューティ信号)、HD3はW相の上段FET3を駆動するためのMCU100からの入力信号(デューティ信号)である。これらデューティ信号LD4〜HD3は、いずれも対応するAND回路116に入力される。
(数3)
接続点電圧=供給電圧HS−RON×ION
下段FETがショート故障していれば、接続点電圧SHU,SHV,SHWは0V相当となる。本実施形態ではH側設定信号vthh_Sh及びL側設定信号vthl_Shは1Vに設定し、誤検出を避けるため“上段FETのON抵抗RON×電流ION”よりも十分に大きい値に設定している。
2 コラム軸(ステアリングシャフト、ハンドル軸)
10 トルクセンサ
12 車速センサ
20 モータ
23 モータ開放スイッチ
30 コントロールユニット(ECU)
31 電流指令値演算部
35 PI制御部
36 PWM制御部
37 インバータ
100 MCU
101 デューティ演算部
110 FETショート検出部
111 エラー論理回路
112 SPI通信回路
113,114 スレッショルド設定部
117 コンパレータ
120 診断用抵抗分圧回路
130 暗電流抑制用スイッチ
140 電源用抵抗分圧回路
150 ゲート駆動部
151 駆動論理部
Claims (9)
- MCUで演算されたPWMのデューティ信号をゲート駆動部に入力することにより、上段FET及び下段FETのブリッジで成るインバータを介してモータを駆動制御する電子制御装置において、
前記上段FET及び前記下段FETの各接続点電圧を診断用抵抗分圧回路で分圧した分圧電圧に基づき、前記上段FET及び前記下段FETの少なくとも一方のショート故障を検出し、エラー通知を出力するFETショート検出部と、
前記MCUに内臓され、前記FETショート検出部の故障を検出する検出部故障診断機能と、
を備えており、
前記FETショート検出部は、
SPI通信回路と、
前記SPI通信回路からの設定信号に基づいてスレッショルドを設定するスレッショルド設定部と、
前記分圧電圧を前記スレッショルドと比較する比較部と、
前記比較部の比較結果と前記デューティ信号を入力するAND回路と、
計時時間を変更するための前記SPI通信回路からの設定変更信号と前記AND回路の出力とを入力し、継続を判定するディジタルフィルタと、
前記ディジタルフィルタのフィルタ出力を入力し、前記エラー通知を出力してNDIAG端子を経て前記MCUに通知すると共に、前記ゲート駆動部を介して前記上段FET及び前記下段FETをOFFするエラー論理回路と、
で構成されており、
前記検出部故障診断機能は、起動時に前記FETショート検出部の故障を診断し、前記FETショート検出部の故障が検出された時は、前記上段FET及び前記下段FETをOFFし、
前記FETショート検出部の故障が検出されない場合には、前記FETショート検出部は、前記上段FET及び前記下段FETのショート故障を診断することを特徴とする電子制御装置。 - 前記ショート故障が検出された時、少なくとも前記ショート故障が検出されていない方のFETをOFFする請求項1に記載の電子制御装置。
- 前記FETショート検出部は、前記上段FET用のスレッショルド1及び前記下段FET用のスレッショルド2に基づいて前記ショート故障を検出する請求項1又は2に記載の電子制御装置。
- 前記検出部故障診断機能は、
起動時に前記MCUから前記インバータを強制的にOFFさせるゲートOFF信号を出力し、前記上段FETの前記デューティ信号又は前記下段FETの前記デューティ信号と演算させることで、前記ショート故障の異常条件を強制的に成立させ、前記NDIAG端子に所定信号を出力する診断機能である請求項3に記載の電子制御装置。 - 前記検出部故障診断機能は、
前記FETショート検出部が前記ショート故障を検出した場合に、前記インバータをOFFして停止できることを確認するために、前記MCUから前記エラー通知を強制的にFETショート検出状態に遷移させる信号を出力し、前記上段FETの前記デューティ信号又は前記下段FETの前記デューティ信号と演算させると共に、前記各接続点電圧を監視し、前記インバータの停止ができていることを診断する診断機能を有する請求項3に記載の電子制御装置。 - 更に制御系の回路の間に暗電流抑制用スイッチが介挿されており、
前記MCUは、起動時に前記暗電流抑制用スイッチをONし、
前記検出部故障診断機能は、前記ショート故障が検出された時に前記上段FET及び前記下段FETをOFFし、
前記MCUは、前記MCUの動作停止時に前記暗電流抑制用スイッチをOFFするようになっている請求項1乃至5のいずれかに記載の電子制御装置。 - 前記暗電流抑制用スイッチがFETを含むトラジスタ類であり、逆接保護用の寄生ダイオードが接続されている請求項6に記載の電子制御装置。
- 前記制御系に少なくとも前記MCU、前記診断用抵抗分圧回路、前記FETショート検出部が含まれている請求項6又は7に記載の電子制御装置。
- 請求項1乃至8のいずれかの電子制御装置を搭載した電動パワーステアリング装置。
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