JP6755763B2 - 2-axis inverter device - Google Patents

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Description

この発明は、電気自動車における左右の駆動輪をそれぞれ駆動する２台のモータ等を駆動する２軸型インバータ装置に関し、特にそのＲＤコンバータの異常検出と冗長化に関する。 The present invention relates to a two-axis inverter device that drives two motors and the like that drive the left and right drive wheels of an electric vehicle, and particularly relates to abnormality detection and redundancy of the RD converter.

電気自動車において、走行用のモータの駆動には、車両全体の統括制御を行うＥＣＵ（ＶＣＵとも称される）の下位に接続されるインバータ装置が用いられる。インバータ装置は、バッテリの直流電流を３相交流電流に変換するインバータで構成される駆動回路、およびモータの回転を監視してモータの出力や効率化の制御を行うモータ制御回路で構成される。
このようなインバータ装置として、インホイールモータ駆動装置を用いるなど、左右の駆動輪を個別に駆動するモータを備えた電気自動車では、左右のモータの駆動回路およびモータ制御回路を１つの筐体内に備えた２軸型インバータ装置が用いられる。２軸型インバータ装置では、左右のモータに対するモータ制御回路は、一般的に１つのマイコンに設けられる。 In an electric vehicle, an inverter device connected to a lower level of an ECU (also referred to as VCU) that controls the entire vehicle is used to drive a traveling motor. The inverter device includes a drive circuit composed of an inverter that converts the direct current of the battery into a three-phase alternating current, and a motor control circuit that monitors the rotation of the motor and controls the output and efficiency of the motor.
In an electric vehicle equipped with motors that individually drive the left and right drive wheels, such as using an in-wheel motor drive device as such an inverter device, the drive circuits and motor control circuits of the left and right motors are provided in one housing. A two-axis inverter device is used. In a two-axis inverter device, motor control circuits for the left and right motors are generally provided in one microcomputer.

図８は、２軸型インバータ装置の基本構造である。インバータ装置１０１内のマイコンからなるモータ制御手段２１は、ＥＣＵ（ＶＣＵ）からの指令に基づき、左右それぞれのモータ駆動回路２２を制御して各モータ４を駆動する。その際、モータ４の回転位置をレゾルバ２５で検出し、ＲＤコンバータ（レゾルバ／デジタルコンバータ）１Ａ，１Ｂを用いてモータ制御回路２１に取り込む。ＲＤコンバータ１Ａ，１Ｂは、レゾルバ２５のアナログの回転位置信号を制御回路に取り込むためのインターフェースであり、ＲＤＣと略称される場合がある。モータ４の回転位置の検出には、他の種々の回転検出器の使用が可能であるが、回転検出精度等に優れることから、レゾルバがよく用いられる。 FIG. 8 shows the basic structure of the 2-axis inverter device. The motor control means 21 composed of a microcomputer in the inverter device 101 controls each of the left and right motor drive circuits 22 to drive each motor 4 based on a command from the ECU (VCU). At that time, the rotation position of the motor 4 is detected by the resolver 25, and is taken into the motor control circuit 21 by using the RD converters (resolver / digital converter) 1A and 1B. The RD converters 1A and 1B are interfaces for incorporating the analog rotation position signal of the resolver 25 into the control circuit, and may be abbreviated as RDC. Various other rotation detectors can be used to detect the rotation position of the motor 4, but a resolver is often used because of its excellent rotation detection accuracy and the like.

ＲＤコンバータ１Ａ，１Ｂはインバータ装置１０１内での重要部品であり、故障の場合、車両動作ができないなど、重大な問題となる。そのため、故障検出や、冗長回路の提案がされている（例えば、特許文献１〜３）。特許文献２，３は、分解能の違うレゾルバを複数個取り付け、精度、信頼度を上げる。 The RD converters 1A and 1B are important parts in the inverter device 101, and in the case of a failure, the vehicle cannot operate, which causes a serious problem. Therefore, failure detection and redundant circuits have been proposed (for example, Patent Documents 1 to 3). In Patent Documents 2 and 3, a plurality of resolvers having different resolutions are attached to improve accuracy and reliability.

特開１９９７−０７２７５８号公報JP-A-1997-072758 特開１９９９−０６４０３９号公報JP-A-1999-064039 特開２００１−０８２９８２号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2001-082982

特許文献１では、ＲＤコンバータの冗長回路として、マイコンのＡＤコンバータ入力を使用している。この構成は、マイコンの処理速度にもよるが、減速機つきのインホイールモータシステムで使用するような、高回転数のモータの場合には処理が追いつかず適さない。さらに、場合によっては、ＲＤコンバータの故障か、ＡＤコンバータの故障かが判断できない。 In Patent Document 1, the AD converter input of the microcomputer is used as the redundant circuit of the RD converter. This configuration depends on the processing speed of the microcomputer, but is not suitable for a high-speed motor such as that used in an in-wheel motor system with a speed reducer because the processing cannot keep up. Further, in some cases, it cannot be determined whether the failure of the RD converter or the failure of the AD converter.

したがって、高回転数のモータの場合にはバックアップ用もＲＤコンバータを使用することになるが、モータ１台に対し、高価なＲＤコンバータが２個必要になるうえに、回転位置データを比較して差異があっても、どちらのＲＤコンバータが故障したか判断できない場合が多い。そのため、せっかく故障時に、バックアップ用に切替えるように準備してあっても、切替の判断ができない。 Therefore, in the case of a motor with a high rotation speed, an RD converter is also used for backup, but two expensive RD converters are required for one motor, and the rotation position data are compared. Even if there is a difference, it is often impossible to determine which RD converter has failed. Therefore, even if the user is prepared to switch for backup in the event of a failure, the switch cannot be determined.

図９は、常時監視回路つきとした２軸型インバータの提案例である。左右のＲＤコンバータ１Ａ，１Ｂにそれぞれ並列に監視用ＲＤコンバータ１Ｄ，１Ｄを備える。並列に並んだ２台のＲＤコンバータ１Ａと１Ｄ、１Ｂと１Ｄの回転位置データの比較で、差異がなければ、両方のＲＤコンバータは正常と判断する。差異があれば、どちらかが故障と判断する。差異の判断基準は、たとえばＲＤコンバータの許容誤差の２倍に安全率を掛けたもの等で決める。それぞれのＲＤコンバータ１Ａ，１Ｂ，１Ｄには自己診断機能があるため、その診断で問題があった場合は、そのＲＤコンバータの使用は止める。
しかし、同図のような左右のＲＤコンバータ１Ａ，１Ｂにそれぞれ並列に監視用ＲＤコンバータ１Ｄ，１Ｄを備える場合、上記のようにＲＤコンバータの個数が多くなってコスト高になるうえ、どちらのＲＤコンバータも自己診断で正常な場合、どちらが故障したかの判断が困難という問題点ある。 FIG. 9 is a proposed example of a two-axis inverter with a constant monitoring circuit. The left and right RD converters 1A and 1B are provided with monitoring RD converters 1D and 1D in parallel, respectively. By comparing the rotation position data of two RD converters 1A and 1D, 1B and 1D arranged in parallel, if there is no difference, both RD converters are judged to be normal. If there is a difference, one of them is judged to be out of order. The criterion for determining the difference is, for example, twice the tolerance of the RD converter multiplied by the safety factor. Since each RD converter 1A, 1B, 1D has a self-diagnosis function, if there is a problem in the diagnosis, the use of the RD converter is stopped.
However, when the left and right RD converters 1A and 1B as shown in the figure are provided with the monitoring RD converters 1D and 1D in parallel, the number of RD converters increases as described above, and the cost increases. If the converter is also normal by self-diagnosis, there is a problem that it is difficult to determine which one has failed.

なお、上記の例は、電気自動車に用いられる２軸型インバータ装置の場合であるが、電気自動車の他の機器に用いられるモータを制御する２軸型インバータ装置においても、上記と同様な課題がある。 The above example is for a two-axis inverter device used in an electric vehicle, but a two-axis inverter device for controlling a motor used in another device of an electric vehicle also has the same problems as described above. is there.

この発明の目的は、１台の監視用のＲＤコンバータの追加で２台の主使用のＲＤコンバータのいずれが異常であるかを特定する異常判断が行え、かつ異常である場合に前記監視用のＲＤコンバータによる代替でモータ駆動を続けることができ、さらに前記主使用のＲＤコンバータの励磁回路および検出回路のいずれの異常かが判断できて、そのいずれが異常であるかに応じた代替が行える２軸型インバータ装置を提供することである。 An object of the present invention is to add one RD converter for monitoring to perform an abnormality determination to identify which of the two mainly used RD converters is abnormal, and when it is abnormal, the above-mentioned monitoring. The motor drive can be continued by the substitution by the RD converter, and it is possible to determine which of the excitation circuit and the detection circuit of the main use RD converter is abnormal, and the substitution can be made according to which of them is abnormal. It is to provide a shaft type inverter device.

この発明の２軸型インバータ装置は、それぞれインバータを有し２台のモータ４，４を駆動する２つの駆動回路２２，２２と、これら駆動回路２２，２２を制御するモータ制御回路２１と、前記各モータ４，４の回転を検出する２つのレゾルバ２５，２５と、これらレゾルバ２５，２５の検出信号をディジタル化して前記モータ制御回路２１に入力する２つの主使用のＲＤコンバータ１Ａ，１Ｂとを有する２軸型インバータ装置であって、
前記主使用のＲＤコンバータ１Ａ，１Ｂとは別に設けられてディジタル化出力を前記モータ制御回路２１に入力する監視用のＲＤコンバータ１Ｃと、この監視用のＲＤコンバータ１Ｃに前記２つのレゾルバ２５，２５の検出信号を切り替えて入力可能な検出側の切替スイッチ２８と、前記監視用のＲＤコンバータ１Ｃが出力する励磁信号と前記２つの主使用のＲＤコンバータ２５，２５が出力する２つの励磁信号とをそれぞれ切替えて前記２つのレゾルバ２５，２５に入力可能な励磁側の２つの切替スイッチ３１とを備える。 The two-axis inverter device of the present invention includes two drive circuits 22 and 22 each having an inverter and driving two motors 4 and 4, a motor control circuit 21 for controlling these drive circuits 22 and 22, and the above. Two resolvers 25 and 25 that detect the rotation of each of the motors 4 and 4, and two main use RD converters 1A and 1B that digitize the detection signals of these resolvers 25 and 25 and input them to the motor control circuit 21. It is a two-axis type inverter device that has
The RD converter 1C for monitoring, which is provided separately from the RD converters 1A and 1B mainly used and inputs the digitized output to the motor control circuit 21, and the two resolvers 25 and 25 for the RD converter 1C for monitoring. the input possible detection side of the changeover switch 28 switches the detection signal, and two excitation signals the the excitation signal two main uses of the RD converter 25 outputs the RD converter 1C for the monitoring outputs It is provided with two changeover switches 31 on the excitation side that can be switched and input to the two resolvers 25 and 25, respectively.

この構成によると、監視用のＲＤコンバータ１Ｃと切替スイッチ２８とを設け、２台のモータ４，４のレゾルバ２５，２５の検出信号を前記切替スイッチ２８によって切り替えて前記監視用のＲＤコンバータ１Ｃに入力可能としたため、ＲＤコンバータの追加台数を１台としながら、２台の主使用のＲＤコンバータ１Ａ，１Ｂのいずれが異常であるかを特定して異常診断が行え、かつ異常である場合に前記監視用のＲＤコンバータ１Ｃによる代替でモータ駆動を続けることができる。
また、前記監視用のＲＤコンバータ１Ｃが出力する励磁信号を、前記２つの主使用のＲＤコンバータ１Ａ，１Ｂが出力する２つの励磁信号とそれぞれ切替えて前記２つのレゾルバ２５，２５に入力可能な励磁側の２つの切替スイッチ３１，３１を有するため、さらに前記主使用のＲＤコンバータ１Ａ，１Ｂの励磁回路３および検出回路２のいずれの異常であるかが判断できて、そのいずれが異常であるかに応じた代替が行える。
このように、簡単な構成の追加でＲＤコンバータ１Ａ，１Ｂ，１Ｃの励磁回路３および検出回路２のいずれが異常であるかを区別して確実な異常判断が行え、しかも異常である場合にも、その励磁回路３および検出回路２の異常に対応した代替を行ってモータ４，４の駆動を続行することができる。 According to this configuration, the RD converter 1C for monitoring and the changeover switch 28 are provided, and the detection signals of the resolvers 25 and 25 of the two motors 4 and 4 are switched by the changeover switch 28 to the RD converter 1C for monitoring. Since the input is possible, the abnormality diagnosis can be performed by identifying which of the two mainly used RD converters 1A and 1B is abnormal while setting the number of additional RD converters to one, and if it is abnormal, the above-mentioned The motor drive can be continued by substituting the RD converter 1C for monitoring.
Further, the excitation signal output by the monitoring RD converter 1C is switched between the two excitation signals output by the two mainly used RD converters 1A and 1B, respectively, and the excitation can be input to the two resolvers 25 and 25, respectively. Since it has two changeover switches 31 and 31 on the side, it can be further determined which of the excitation circuit 3 and the detection circuit 2 of the mainly used RD converters 1A and 1B is abnormal, and which of them is abnormal. Substitution can be done according to.
In this way, by adding a simple configuration, it is possible to distinguish which of the excitation circuit 3 and the detection circuit 2 of the RD converters 1A, 1B, and 1C is abnormal, and to make a reliable abnormality determination, and even when the abnormality is present. The driving of the motors 4 and 4 can be continued by substituting the excitation circuit 3 and the detection circuit 2 in response to the abnormality.

この発明において、前記２つの主使用のＲＤコンバータ１Ａ，１Ｂおよび前記監視用のＲＤコンバータ１Ｃは、いずれも、前記励磁信号を生成して出力する励磁回路３と、入力された前記検出信号をディジタル化する検出回路２と、入力された検出信号から自己のＲＤコンバータ１Ａ，１Ｂ，１Ｃが異常であるか否かを診断する自己診断手段３２とを有するようにしても良い。
自己診断手段３２を有する場合、モータ制御回路２１での異常判断が容易であり、この発明における検出側および励磁側の切替スイッチ２８，３１を設けることで、監視用のＲＤコンバータ１Ｃで代替を行わせる構成による効果を、より簡単に得ることができる。 In the present invention, the two main use RD converters 1A and 1B and the monitoring RD converter 1C both digitally generate and output the excitation signal and the input detection signal. The detection circuit 2 may be provided, and the self-diagnosis means 32 for diagnosing whether or not the own RD converters 1A, 1B, 1C are abnormal from the input detection signal may be provided.
When the self-diagnosis means 32 is provided, it is easy to determine an abnormality in the motor control circuit 21, and by providing the changeover switches 28 and 31 on the detection side and the excitation side in the present invention, the RD converter 1C for monitoring is used instead. The effect of the configuration can be obtained more easily.

前記自己診断手段３２を有する場合に、スイッチ切替部２９ａ、異常判断部２９ｂ、および使用ＲＤコンバータ切替部２９ｃを有する逐次監視切替手段２９を前記モータ制御回路２１に備え、
前記スイッチ切替部２９ａは、前記検出側および励磁側の切替スイッチ２８，３１を定められた規則に従って交互に切り替え、この切り替えの組み合わせの形態として、前記励磁側の切替スイッチ３１につき、いずれか一方の前記主使用のＲＤコンバータ２Ａ，２Ｂの励磁信号が前記一方のレゾルバ２５に入力される切替状態であって、かつ検出側の切替スイッチ２８につき、前記一方のレゾルバ２５の検出信号が前記監視用のＲＤコンバータ１Ｃに入力される切替状態である組み合わせ切替形態と、監視用のＲＤコンバータ１Ｃの励磁信号が前記レゾルバ２５に入力される切替状態であって、かつこのレゾルバ２５の検出信号が前記一方の主使用のＲＤコンバータに入力される切替状態である組み合わせ切替形態とを含み、
前記異常判断部２９ｂは、前記検出側および励磁側の切替スイッチ２８，３１の各組み合わせ切替形態における前記各ＲＤコンバータ１Ａ，１Ｂ，１Ｃの前記自己診断手段３２の診断結果の組み合わせによって前記主使用および監視用のＲＤコンバータ１Ａ，１Ｂ，１ＣのうちのいずれのＲＤコンバータ１Ａ，１Ｂ，１Ｃにおける、前記検出回路２および前記励磁回路３のいずれが異常であるかを判断し、
前記使用ＲＤコンバータ切替部２９ｃは、前記異常判断部２９ｂの異常判断の結果に応じて、定められた規則に基づき、前記ＲＤコンバータ１Ａ，１Ｂの診断時を除く通常の前記モータ４の運転時に、前記監視用のＲＤコンバータ１Ｃの前記検出回路２および前記励磁回路３が個別に前記主使用のＲＤコンバータ１Ａ，１Ｂの前記検出回路２および前記励磁回路３に代替されるように、前記スイッチ切替部２９ａによる前記検出側および励磁側の切替スイッチ２８，３１の組み合わせ切替形態の選択、および前記モータ２５の運転に用いる前記検出回路２Ａ，２Ｂ，２Ｃの選択を行うようにしても良い。 When the self-diagnosis means 32 is provided, the motor control circuit 21 is provided with a sequential monitoring switching means 29 having a switch switching unit 29a, an abnormality determination unit 29b, and a used RD converter switching unit 29c.
The switch changeover unit 29a alternately switches the detection side and the excitation side changeover switches 28 and 31 according to a predetermined rule, and as a form of the combination of the changeover, one of the excitation side changeover switches 31. The excitation signal of the RD converters 2A and 2B mainly used is in the switching state in which the excitation signal is input to the one resolver 25, and the detection signal of the one resolver 25 is used for monitoring the changeover switch 28 on the detection side. A combination switching mode in which the switching state is input to the RD converter 1C and a switching state in which the excitation signal of the RD converter 1C for monitoring is input to the resolver 25, and the detection signal of the resolver 25 is one of the above. Including the combination switching form which is the switching state input to the main use RD converter.
The abnormality determination unit 29b is mainly used and used by combining the diagnosis results of the self-diagnosis means 32 of the RD converters 1A, 1B, 1C in each combination switching mode of the changeover switches 28 and 31 on the detection side and the excitation side. It is determined which of the detection circuit 2 and the excitation circuit 3 in the RD converters 1A, 1B and 1C of the monitoring RD converters 1A, 1B and 1C is abnormal.
The RD converter switching unit 29c used is based on a rule determined according to the result of the abnormality determination of the abnormality determination unit 29b, and during normal operation of the motor 4 except at the time of diagnosis of the RD converters 1A and 1B. The switch switching unit so that the detection circuit 2 and the excitation circuit 3 of the monitoring RD converter 1C are individually replaced by the detection circuit 2 and the excitation circuit 3 of the main use RD converters 1A and 1B. The combination switching mode of the detection side and excitation side changeover switches 28 and 31 by 29a may be selected, and the detection circuits 2A, 2B and 2C used for operating the motor 25 may be selected.

なお、前記スイッチ切替部２９ａによる基本となる組み合わせ切替形態は、前記励磁側の切替スイッチ３１につき、前記主使用のＲＤコンバータ１Ａ，１Ｂの励磁信号が前記レゾルバ２５，２５に入力される切替状態であって、かつ検出側の切替スイッチ２８についても、前記レゾルバ２５，２５の検出信号が前記主使用のＲＤコンバータ１Ａ，１Ｂに入力される切替状態である。 The basic combination switching mode by the switch switching unit 29a is a switching state in which the excitation signals of the RD converters 1A and 1B mainly used are input to the resolvers 25 and 25 for the switching switch 31 on the exciting side. The changeover switch 28 on the detection side is also in a changeover state in which the detection signals of the resolvers 25 and 25 are input to the RD converters 1A and 1B used mainly.

このような機能の逐次監視切替手段２９を備えることで、この発明の１台の監視用のＲＤコンバータ１Ｃの追加で２台の主使用のＲＤコンバータ１Ａ，１Ｂのいずれが異常であるかを特定する異常判断が行え、かつ異常である場合に前記監視用のＲＤコンバータ１Ｃによる代替でモータ４の駆動を続けることができ、さらに前記主使用のＲＤコンバータ１Ａ，１Ｂの励磁回路および検出回路のいずれの異常かが判断できて、そのいずれが異常であるかに応じた代替が行えるという作用、効果を得ることが具体的に実現でされる。 By providing the sequential monitoring switching means 29 having such a function, it is possible to identify which of the two mainly used RD converters 1A and 1B is abnormal by adding the one monitoring RD converter 1C of the present invention. If the abnormality can be determined and the abnormality is found, the motor 4 can be continuously driven by substituting the RD converter 1C for monitoring, and any of the excitation circuit and the detection circuit of the RD converters 1A and 1B mainly used. It is concretely realized that the action and effect of being able to determine which of the abnormalities is present and substituting according to which of them is abnormal can be obtained.

この発明において、前記モータ制御回路２１にＲＤコンバータが１個内蔵されたマイコン（マイクロコンピュータ）が用いられ、前記内蔵されたＲＤコンバータが前記監視用のＲＤコンバータ１Ｃであっても良い。
ＲＤコンバータが１個内蔵されたマイコンを上記のように用いることで、この発明の２軸型インバータ装置の構成が簡素となる。 In the present invention, a microcomputer (microcomputer) having one RD converter built in the motor control circuit 21 may be used, and the built-in RD converter may be the monitoring RD converter 1C.
By using a microcomputer having one RD converter built-in as described above, the configuration of the two-axis inverter device of the present invention is simplified.

この発明において、前記モータ制御回路２１にＲＤコンバータが２個内蔵されたマイコンが用いられ、これら内蔵された２つのＲＤコンバータが前記主使用のＲＤコンバータ１Ａ，１Ｂであり、前記監視用のＲＤコンバータ１Ｃが前記マイコンに対して外付けであっても良い。
ＲＤコンバータが２個内蔵されたマイコンを上記のように用いることで、この発明の２軸型インバータ装置の構成がより簡素となる。 In the present invention, a microcomputer in which two RD converters are built in the motor control circuit 21 is used, and these two built-in RD converters are the main-used RD converters 1A and 1B, and the monitoring RD converter is used. 1C may be external to the microcomputer.
By using a microcomputer having two built-in RD converters as described above, the configuration of the two-axis inverter device of the present invention becomes simpler.

この発明において、前記２台のモータ４，４が電気自動車における左右の車輪５２，５２をそれぞれ駆動するモータであっても良い。
この発明の２軸型インバータ装置２０を電気自動車に適用した場合、主使用のＲＤコンバータ１Ａ，１Ｂに異常が発生しても、安全な場所に退避するまで取り合えず走行を続けることができ、走行の安全性が向上する。 In the present invention, the two motors 4 and 4 may be motors for driving the left and right wheels 52 and 52 of the electric vehicle, respectively.
When the two-axis inverter device 20 of the present invention is applied to an electric vehicle, even if an abnormality occurs in the mainly used RD converters 1A and 1B, the vehicle can continue to travel until it is evacuated to a safe place. Improves safety.

この発明の２軸型インバータ装置は、それぞれインバータを有し２台のモータを駆動する２つの駆動回路と、これら駆動回路を制御するモータ制御回路と、前記各モータの回転を検出する２つのレゾルバと、これらレゾルバの検出信号をディジタル化して前記モータ制御回路に入力する２つの主使用のＲＤコンバータとを有する２軸型インバータ装置であって、前記主使用のＲＤコンバータとは別に設けられてディジタル化出力を前記モータ制御回路に入力する監視用のＲＤコンバータと、この監視用のＲＤコンバータに前記２つのレゾルバの検出信号を切り替えて入力可能な検出側の切替スイッチと、前記監視用のＲＤコンバータが出力する励磁信号と前記２つの主使用のＲＤコンバータが出力する２つの励磁信号とをそれぞれ切替えて前記２つのレゾルバに入力可能な励磁側の２つの切替スイッチとを備えるため、１台の監視用のＲＤコンバータの追加で２台の主使用のＲＤコンバータのいずれが異常であるかを特定する異常判断が行え、かつ異常である場合に前記監視用のＲＤコンバータによる代替でモータ駆動を続けることができ、さらに前記主使用のＲＤコンバータの励磁回路および検出回路のいずれの異常かが判断できて、そのいずれが異常であるかに応じた代替が行える。 The two-axis inverter device of the present invention has two drive circuits each having an inverter and driving two motors, a motor control circuit for controlling these drive circuits, and two resolvers for detecting the rotation of each motor. A two-axis inverter device having two main-use RD converters that digitize the detection signals of these resolvers and input them to the motor control circuit, which is provided separately from the main-use RD converter and is digital. An RD converter for monitoring that inputs the converted output to the motor control circuit, a changeover switch on the detection side that can switch and input the detection signals of the two resolvers to the RD converter for monitoring, and an RD converter for monitoring. because but with an excitation signal and two changeover switches of the two main uses of the RD converter is two for outputting the excitation signal to be input to the two resolvers switching each of the excitation-side outputs, monitoring one any with additional RD converter use of the two main uses of the RD converter can do abnormality judgment to identify whether the abnormal, and to continue the motor drive with replacement by the RD converter for monitoring if an abnormality Further, it is possible to determine which of the excitation circuit and the detection circuit of the main use RD converter is abnormal, and it is possible to substitute according to which of them is abnormal.

この発明の第１の実施形態に係る２軸型インバータ装置を搭載した電気自動車の一例の概念構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the conceptual structure of an example of the electric vehicle equipped with the 2-axis type inverter device which concerns on 1st Embodiment of this invention. 同実施形態に係る２軸型インバータ装置の概念構成の概略を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the outline of the conceptual structure of the 2-axis type inverter device which concerns on the same embodiment. 同２軸型インバータ装置が備えるＲＤコンバータおよびその解析対象のレゾルバの概念構成の説明図である。It is explanatory drawing of the conceptual structure of the RD converter provided in the two-screw type inverter device and the resolver to be analyzed. 同２軸型インバータ装置におけるＲＤコンバータおよびその冗長化のための各手段につき概念構成を簡略化して示したブロック図である。It is a block diagram which simplified the conceptual structure about the RD converter in the two-screw type inverter device, and each means for making it redundant. 同２軸型インバータ装置におけるＲＤコンバータおよびその冗長化のための各手段につき概念構成を具体化して示したブロック図である。It is a block diagram which embodies the conceptual structure about the RD converter in the two-screw type inverter device and each means for making it redundant. この発明の他の実施形態に係る２軸型インバータ装置の概念構成の概略を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the outline of the conceptual structure of the two-screw type inverter device which concerns on another embodiment of this invention. この発明のさらに他の実施形態に係る２軸型インバータ装置の概念構成の概略を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the outline of the conceptual structure of the 2-axis type inverter device which concerns on still another Embodiment of this invention. 従来の２軸型インバータ装置の基本構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the basic structure of the conventional 2-axis type inverter device. ２軸型インバータ装置の常時監視型とした提案例に係る冗長化構成例のブロック図である。It is a block diagram of the redundant configuration example which concerns on the proposal example which made it the constant monitoring type of the 2-axis type inverter device.

この発明の第１の実施形態を図１ないし図５と共に説明する。図１は電気自動車の概念構成を示す。この電気自動車は、車両５１の後部の左右の車輪５２，５２が、電動のモータ４，４により個別に駆動される駆動輪とされ、前輪となる車輪５３，５３が転舵装置６によって転舵される従動輪となる後輪２輪駆動車である。前記モータ４は、車輪用軸受およびこのモータ４の回転を車輪５２に減速して伝える減速機（いずれも図示せず）と共にインホイールモータ駆動装置５を構成する。前記モータ４は、インホイールモータ駆動装置５とせずに、車両５１のシャーシ（図示せず）上に搭載し、ドライブシャフトを介して車輪２に駆動を伝えるオンボード形式としても良い。前記モータ４は、永久磁石型同期モータ等の３相の交流モータとされている。各車輪５２，５３に対してブレーキ７が設けられている。 A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 5. FIG. 1 shows the conceptual configuration of an electric vehicle. In this electric vehicle, the left and right wheels 52 and 52 at the rear of the vehicle 51 are drive wheels that are individually driven by electric motors 4 and 4, and the wheels 53 and 53 that are the front wheels are steered by the steering device 6. It is a rear-wheel drive vehicle that serves as a driven wheel. The motor 4 constitutes an in-wheel motor drive device 5 together with a wheel bearing and a speed reducer (neither shown) that reduces and transmits the rotation of the motor 4 to the wheels 52. The motor 4 may be mounted on the chassis (not shown) of the vehicle 51 and may be of an on-board type in which the drive is transmitted to the wheels 2 via the drive shaft instead of the in-wheel motor drive device 5. The motor 4 is a three-phase AC motor such as a permanent magnet type synchronous motor. A brake 7 is provided for each of the wheels 52 and 53.

制御系を説明する。車両５１の全体を統括制御する手段として、ＥＣＵ（電気制御ユニット）８が設けられている。ＥＣＵ８は、ＶＣＵ（車両制御ユニット）とも称される。ＥＣＵ８は、アルセルペダル等のアクセル操作手段９の操作量であるアクセル入力と、ブレーキペダル等のブレーキ操作手段１０の操作量であるブレーキ入力と、ステアリングハンドル等の操舵操作手段１１の操舵量である操舵入力が入力され、これらアクセル入力、ブレーキ入力、および操舵入力から、定められた規則に従って前記左右のモータ４，４を駆動するトルク指令を２軸型インバータ装置２０に出力する。 The control system will be described. An ECU (electric control unit) 8 is provided as a means for controlling the entire vehicle 51. The ECU 8 is also referred to as a VCU (Vehicle Control Unit). The ECU 8 is an accelerator input which is an operation amount of an accelerator operation means 9 such as an arcel pedal, a brake input which is an operation amount of a brake operation means 10 such as a brake pedal, and a steering amount of a steering operation means 11 such as a steering handle. A steering input is input, and a torque command for driving the left and right motors 4 and 4 is output to the two-axis inverter device 20 from the accelerator input, the brake input, and the steering input according to a predetermined rule.

２軸型インバータ装置２０は、前記左右のモータ４，４を、前記左右のトルク指令に応じて個別に駆動する装置であり、バッテリ１２を電源として用いる。２軸型インバータ装置２０は、２つのモータ４，４を駆動および制御する手段が１つの筐体（図示せず）等に収められているインバータ装置であり、２つの独立したインバータ装置が１つの筐体に収められた形式であっても良い。バッテリ１２は、車両５１の全体の電源として用いられる。 The two-axis inverter device 20 is a device that individually drives the left and right motors 4 and 4 in response to the left and right torque commands, and uses the battery 12 as a power source. The two-axis inverter device 20 is an inverter device in which means for driving and controlling two motors 4 and 4 are housed in one housing (not shown) or the like, and two independent inverter devices are included in one. It may be in a form housed in a housing. The battery 12 is used as an overall power source for the vehicle 51.

図２に示すように、前記２軸型インバータ装置２０は、左右のモータ４，４を駆動する２つの駆動回路２２，２２と、これらの駆動回路２２，２２を制御する１つのモータ制御回路２１とを備える。各駆動回路２２はパワー回路であり、ＩＧＢＴ等の半導体スイッチング素子のブリッブ回路等で構成されてバッテリ１２の直流電力をモータ４の駆動用の３相の交流電力に変換するインバータと、このインバータの前記半導体スイッチング素子の開閉制御をパルス幅制御等で行うＰＷＭドライバ等のドライバ回路（いずれも図示せず）で構成される。 As shown in FIG. 2, the two-axis inverter device 20 has two drive circuits 22 and 22 for driving the left and right motors 4 and 4, and one motor control circuit 21 for controlling these drive circuits 22 and 22. And. Each drive circuit 22 is a power circuit, and is composed of a brib circuit of a semiconductor switching element such as an IGBT, and an inverter that converts DC power of the battery 12 into three-phase AC power for driving the motor 4 and an inverter of the inverter. It is composed of a driver circuit (none of which is shown) such as a PWM driver that controls opening / closing of the semiconductor switching element by pulse width control or the like.

モータ制御回路２１は、この実施形態では、１チップまたは１ボードのマイコンとこれに実行されるプログラムとで構成される。前記マイコンは、ＣＰＵ（中央処理装置）とメモリ，Ｉ／Ｏポート等の各種の電子回路からなる。前記モータ制御回路２１は、左右のモータ４，４に対する駆動回路２２，２２をそれぞれ制御する２つの個別モータ制御部２３，２３を有し、左側の駆動回路２２とその制御を行う１つのモータ制御部２３とで概念的に左側インバータ装置部２４Ｌが構成され、また右側の駆動回路２２とその制御を行う１つのモータ制御部２３とで概念的に右側インバータ装置部２４Ｒが構成されている。前記２つの個別モータ制御部２３，２３は、概念的に２つに分けられておれば良く、１つのマイコンとそのプログラムで構成されていても良い。また、これとは逆に、前記左右のインバータ装置部２４Ｌ，２４Ｒが独立した回路素子およびプログラムで構成されていても良い。 In this embodiment, the motor control circuit 21 is composed of a one-chip or one-board microcomputer and a program executed by the microcomputer. The microcomputer includes a CPU (central processing unit) and various electronic circuits such as a memory and an I / O port. The motor control circuit 21 has two individual motor control units 23 and 23 that control the drive circuits 22 and 22 for the left and right motors 4 and 4, respectively, and controls the left drive circuit 22 and one motor that controls the motor control circuits 22. The left inverter device unit 24L is conceptually configured by the unit 23, and the right inverter device unit 24R is conceptually configured by the right drive circuit 22 and one motor control unit 23 that controls the drive circuit 22. The two individual motor control units 23, 23 may be conceptually divided into two, and may be composed of one microcomputer and its program. On the contrary, the left and right inverter device units 24L and 24R may be composed of independent circuit elements and programs.

前記モータ制御回路２１の前記各個別モータ制御部２３は、前記ＥＣＵ８から与えられる左右のモータ４，４に対するトルク指令の大きさに応じて前記駆動回路２２に与える電流指令等の大きさを制御する他に、左右のモータ４の回転検出用センサであるレゾルバ２５の検出信号を監視し、モータ４の駆動の効率化を図るためのベクトル制御等の位相制御を行う。そのため、回転検出用センサの精度には高精度が求められ、前記回転検出用センサとしてレゾルバ２５が用いられている。
レゾルバ２５の出力はアナログ信号であるため、モータ制御回路２１で取扱を可能とするために、各レゾルバ２５，２５の検出信号をディジタル化して前記モータ制御回路２１に入力する２つのＲＤコンバータ１（１Ａ，１Ｂ）（なお、複数のＲＤコンバータを個別に区別する必要のないときは、単に「ＲＤコンバータ１」と称することがある）が設けられている。 Each of the individual motor control units 23 of the motor control circuit 21 controls the magnitude of a current command or the like given to the drive circuit 22 according to the magnitude of a torque command given to the left and right motors 4 and 4 given by the ECU 8. In addition, the detection signals of the resolver 25, which is a rotation detection sensor for the left and right motors 4, are monitored, and phase control such as vector control is performed to improve the efficiency of driving the motors 4. Therefore, the accuracy of the rotation detection sensor is required to be high, and the resolver 25 is used as the rotation detection sensor.
Since the output of the resolver 25 is an analog signal, the two RD converters 1 (which digitize the detection signals of the resolvers 25 and 25 and input them to the motor control circuit 21 in order to enable the motor control circuit 21 to handle the signals. 1A, 1B) (In addition, when it is not necessary to distinguish a plurality of RD converters individually, it may be simply referred to as "RD converter 1").

図３に示すように、レゾルバ２５は、フレーム（図示せず）に固定された外輪３４とモータ４（図２参照）の回転軸に機械的に接続された内輪３５を有する。このレゾルバ２５は、内輪２５の回転を、励磁コイル３７から誘導された、SIN側の検出コイル３８と COS 側の検出コイル３９との２つの検出信号として出力する。 As shown in FIG. 3, the resolver 25 has an outer ring 34 fixed to a frame (not shown) and an inner ring 35 mechanically connected to the rotating shaft of the motor 4 (see FIG. 2). The resolver 25 outputs the rotation of the inner ring 25 as two detection signals, that is, the detection coil 38 on the SIN side and the detection coil 39 on the COS side, which are induced from the exciting coil 37.

ＲＤコンバータ１は、前記励磁コイル３７に励磁信号を送る励磁回路３と、検出回路２を有し、レゾルバ２５からアナログ形式の電圧信号で出力される SIN波および COS波の検出信号を前記検出回路２で解析して内輪３５の回転位置を検出し、ディジタル化して回転検出信号として出力する。前記解析のときに検出回路２は、レゾルバ２５の励磁コイル３７を駆動する励磁回路３からの励磁信号（参照信号ＲＥＦ）を基準として、解析を行う。励磁回路３は、検出回路２を構成するＩＣの外部に独立して設けられる場合（図示せず）もある。 The RD converter 1 has an excitation circuit 3 for sending an excitation signal to the excitation coil 37 and a detection circuit 2, and detects SIN wave and COS wave detection signals output from the resolver 25 as analog voltage signals. The rotation position of the inner ring 35 is detected by the analysis in No. 2, digitized and output as a rotation detection signal. At the time of the analysis, the detection circuit 2 analyzes with reference to the excitation signal (reference signal REF) from the excitation circuit 3 that drives the excitation coil 37 of the resolver 25. The excitation circuit 3 may be provided independently outside the IC constituting the detection circuit 2 (not shown).

上記の基本構成の２軸型インバータ装置２０において、この実施形態では、図４に示すように、ＲＤコンバータ１Ａ，１Ｂの冗長化が図られている。すなわち、主使用のＲＤコンバータである前記左右のＲＤコンバータ１Ａ，１Ｂとは別に監視用のＲＤコンバータ１Ｃが設けられている。また、前記監視用のＲＤコンバータ１Ｃに前記２つのレゾルバ２５，２５の検出信号を切り替えて入力可能とする検出側の切替スイッチ２８と、前記監視用のＲＤコンバータ１Ｃが出力する励磁信号を、前記２つの主使用のＲＤコンバータ１Ａ，１Ｂが出力する２つの励磁信号とそれぞれ切替えて前記２つのレゾルバ２５，２５に入力可能とする励磁側の２つの切替スイッチ３１，３１とが設けられている。モータ制御回路２１には、主使用のＲＤコンバータ１Ａ，１Ｂ等の異常判断を行って、監視用のＲＤコンバータ１Ｃによる代替を行わせる逐次監視切替手段２９が設けられている。 In the two-axis inverter device 20 having the above basic configuration, in this embodiment, as shown in FIG. 4, the RD converters 1A and 1B are made redundant. That is, a monitoring RD converter 1C is provided separately from the left and right RD converters 1A and 1B, which are the main RD converters. Further, the detection side changeover switch 28 that allows the detection signals of the two resolvers 25 and 25 to be switched and input to the monitoring RD converter 1C, and the excitation signal output by the monitoring RD converter 1C are described. Two excitement-side changeover switches 31 and 31 are provided so that the two excitation signals output by the two main-use RD converters 1A and 1B can be switched and input to the two resolvers 25 and 25, respectively. The motor control circuit 21 is provided with a sequential monitoring switching means 29 that determines an abnormality in the mainly used RD converters 1A, 1B, etc., and substitutes the RD converter 1C for monitoring.

また、図５に示すように、前記各ＲＤコンバータ１Ａ，１Ｂ，１Ｃに、自己診断手段３２を有するものが用いられている。自己診断手段３２は、自己のＲＤコンバータ１が異常であるか否かを判断する手段である。例えば、sin とcos の検出信号において、sin2＋cos2＝１の性質によりsin2＋cos2信号が、ある程度低下した場合、駆動回路２２（図２参照）の異常、または検出回路２（２Ａ，２Ｂ，２Ｃ）の異常と考えられる。この実施形態では、この性質を利用して、sin とcos の検出信号のsin2＋cos2の値が定められた閾値以下であると、異常と判断する。 Further, as shown in FIG. 5, one having a self-diagnosis means 32 is used for each of the RD converters 1A, 1B, and 1C. The self-diagnosis means 32 is a means for determining whether or not its own RD converter 1 is abnormal. For example, in the detection signals of sin and cos, if the sin 2 + cos 2 signal drops to some extent due to the property of sin 2 + cos 2 = 1, the drive circuit 22 (see FIG. 2) is abnormal, or the detection circuit 2 (2A, 2B) , 2C) is considered to be abnormal. In this embodiment, when the value of sin 2 + cos 2 of the detection signals of sin and cos is equal to or less than a predetermined threshold value by utilizing this property, it is determined as abnormal.

前記検出側の切替スイッチ２８は、図４に簡略化して示すように、３系統の各スイッチ部２８ａ，２８ｂ，２８ｃにつき、それぞれ１つのコモン端子ｃを２つのスイッチ端子ａ，ｂに切り替えて接続する２つの切替え状態を持つスイッチであって、制御端子（図示せず）へ入力される制御信号によって各スイッチ部２８ａ，２８ｂ，２８ｃを同時に同じ側に切り替え可能である。切替スイッチ２８は、半導体スイッチであっても、有接点スイッチであっても良い。切替スイッチ２８の３系統の各コモン端子ｃは、監視用のＲＤコンバータ１Ｃの SIN,COSの各出力端子および参照信号入力端子に接続され、各スイッチ端子ａ，ｂは左右のレゾルバ２５，２５の SIN,COSの各検出信号出力端子および励磁信号入力端子に接続される。なお、前記３系統における各系統の配線は、具体的には図３、図５に示すようにハイ側およびロー側の各２本であるが、図４では簡明のための１本で代表して表示してある。切替スイッチ２８の前記３系統の各スイッチ部２８ａ，２８ｂ，２８ｃの各端子ａ，ｂ，ｃは、具体的にはそれぞれ２つずつであり、その２つは接続が同時に同様に切り替わる。 As shown in a simplified manner in FIG. 4, the changeover switch 28 on the detection side is connected by switching one common terminal c to two switch terminals a and b for each of the three switch units 28a, 28b and 28c. It is a switch having two switching states, and each switch unit 28a, 28b, 28c can be switched to the same side at the same time by a control signal input to a control terminal (not shown). The changeover switch 28 may be a semiconductor switch or a contact switch. Each of the three common terminals c of the changeover switch 28 is connected to each output terminal and reference signal input terminal of SIN and COS of the RD converter 1C for monitoring, and each switch terminal a and b are the left and right resolvers 25 and 25. It is connected to each detection signal output terminal and excitation signal input terminal of SIN and COS. Specifically, the wiring of each system in the above three systems is two each on the high side and the low side as shown in FIGS. 3 and 5, but in FIG. 4, it is represented by one for the sake of simplicity. Is displayed. Specifically, there are two terminals a, b, and c of the switch portions 28a, 28b, and 28c of the three systems of the changeover switch 28, and the connection of the two terminals is similarly switched at the same time.

前記各励磁側の切替スイッチ３１，３１は、それぞれ、各レゾルバ２５，２５の励磁信号のハイ側およびロー側の入力配線を、前記主使用のＲＤコンバータ１Ａ，１Ｂの励磁回路３Ａ，３Ｂの２本の出力配線に接続される状態と、監視用のＲＤコンバータ１Ｃの励磁回路３Ｃの２本の出力配線に接続される状態とに切り替えるスイッチであり、ハイ側およびロー側の配線毎に切り替える切り替え端子ｄを有している。各励磁側の切替スイッテ３１，３１についても、半導体スイッチであっても、有接点スイッチであっても良い。 The changeover switches 31 and 31 on the excitation side each connect the high-side and low-side input wirings of the excitation signals of the resolvers 25 and 25 to the excitation circuits 3A and 3B of the RD converters 1A and 1B mainly used. It is a switch that switches between the state of being connected to the output wiring of the book and the state of being connected to the two output wirings of the excitation circuit 3C of the RD converter 1C for monitoring, and is switched for each wiring on the high side and low side. It has a terminal d. The switching switches 31 and 31 on the excitation side may also be semiconductor switches or contact switches.

前記モータ制御回路２１に設けられた前記逐次監視切替手段２９は、検出側および励磁側の切替スイッチ２８，３１の切り替えの指令と、ＲＤコンバータ１の異常の判断と、この異常の判断結果に応じた監視用のＲＤコンバータ１Ｃによる代替使用のための指令とを、定められた規則に従って行う。この逐次監視切替手段２９は、スイッチ切替部２９ａ、異常判断部２９ｂ、および使用ＲＤコンバータ切替部２９ｃにより構成されるが、各部２９ａ〜２９ｃの個々の機能は、後に説明する。まず、逐次監視切替手段２９の全体として機能を説明する。 The sequential monitoring switching means 29 provided in the motor control circuit 21 responds to a command for switching the switching switches 28 and 31 on the detection side and the excitation side, a determination of an abnormality in the RD converter 1, and a determination result of the abnormality. The command for alternative use by the RD converter 1C for monitoring is given according to the established rules. The sequential monitoring switching means 29 is composed of a switch switching unit 29a, an abnormality determination unit 29b, and a used RD converter switching unit 29c, and the individual functions of each unit 29a to 29c will be described later. First, the function of the sequential monitoring switching means 29 as a whole will be described.

前記逐次監視切替手段２９は、具体的には次の表１，表２に示す切替え、異常判断、および代替処理を行う。表１は左側の主使用のＲＤコンバータ１Ａと監視用のＲＤコンバータ１Ｃとの間で行う判断，処理を、表２は右側の主使用のＲＤコンバータ１Ｂと監視用のＲＤコンバータ１Ｃとの間で行う判断，処理をそれぞれ示す。両表１，２の内容は、左側であるか右側であるかを除き、同じ内容である。 Specifically, the sequential monitoring switching means 29 performs switching, abnormality determination, and alternative processing shown in Tables 1 and 2 below. Table 1 shows the judgment and processing performed between the main use RD converter 1A on the left side and the RD converter 1C for monitoring, and Table 2 shows the judgment and processing performed between the main use RD converter 1B on the right side and the RD converter 1C for monitoring. The judgment and processing to be performed are shown respectively. The contents of both Tables 1 and 2 are the same except that they are on the left side or the right side.

Figure 0006755763
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Figure 0006755763
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前記逐次監視切替手段２９は、ＲＤコンバータ１（１Ａ，１Ｂ，１Ｃ）の自己診断手段３２を利用するものであり、主使用のＲＤコンバータ１Ａ，１Ｂの自己診断の後、検出回路２（２Ａ，２Ｂ）を監視側にも切り替えて、自己診断手段３２でどちらか一方で異常と判断された場合、異常と判断したＲＤコンバータ１（１Ａ，１Ｂ，１Ｃ）の検出回路２を異常と判断する。念のため、励磁側の切替スイッチ３１で、ＲＤコンバータ１の励磁回路３を切り替えて、検出回路２（２Ａ，２Ｂ）が同様の結果になるかチェックする。
両方の自己診断手段３２で異常と判断された場合は、ＲＤコンバータ１における励磁回路３の異常と判断する。念のため、励磁側の切替スイッチ３１で、励磁回路３（３Ａ〜３Ｃ）を切り替えて、両方の自己診断手段３２で異常と判断されることを確認する。異常と判断されたＲＤコンバータ１の励磁回路３または検出回路２は、修理が完了するまで使用しない。
なお、前記逐次監視切替手段２９による一連の処理は、例えば初期診断時に複数回行うようにしても良く、また２軸型インバータ装置２０の動作中に一定時間置き、例えば１秒毎に行うようにしても良い。 The sequential monitoring switching means 29 utilizes the self-diagnosis means 32 of the RD converter 1 (1A, 1B, 1C), and after the self-diagnosis of the RD converters 1A, 1B which are mainly used, the detection circuit 2 (2A, 2A, When 2B) is switched to the monitoring side and the self-diagnosis means 32 determines that one of them is abnormal, the detection circuit 2 of the RD converter 1 (1A, 1B, 1C) determined to be abnormal is determined to be abnormal. As a precaution, the changeover switch 31 on the excitation side switches the excitation circuit 3 of the RD converter 1 and checks whether the detection circuits 2 (2A, 2B) have the same result.
When it is determined that both self-diagnosis means 32 are abnormal, it is determined that the excitation circuit 3 in the RD converter 1 is abnormal. As a precaution, in the excitation side of the changeover switch 3 1, by switching the excitation circuit 3 (3A-3C), confirms that it is determined to be abnormal in both self-diagnosis means 32. The excitation circuit 3 or the detection circuit 2 of the RD converter 1 determined to be abnormal is not used until the repair is completed.
The series of processes by the sequential monitoring switching means 29 may be performed a plurality of times at the time of initial diagnosis, for example, or may be performed for a certain period of time during the operation of the two-axis inverter device 20, for example, every second. You may.

上記の一連のスイッチ切替え、異常判断、代替につき、具体例で説明する。左側の主使用のＲＤコンバータ１Ａの励磁回路３Ａはレゾルバ２５の励磁コイル３７を駆動し、SIN の検出コイル３８とCOS の検出コイル３９からの信号を受け取る。
監視用のＲＤコンバータ１Ｃは、検出側の切替スイッチ２８が左側に切替わっている場合は、左側のレゾルバ２５のSIN の検出コイル３８とCOS の検出コイル３９からの信号を受け取り、左側の回転位置データを計測する。検出側の切替スイッチ２８が右側に切替わっている場合は、右側のレゾルバ２５からの回転位置データを計測し、右側の主使用のＲＤコンバータ１Ｂの値と比較する。この場合は、監視用のＲＤコンバータ１Ｃの励磁回路３Ｃは使用しない。 The above series of switch switching, abnormality judgment, and substitution will be described with specific examples. The excitation circuit 3A of the RD converter 1A, which is mainly used on the left side, drives the excitation coil 37 of the resolver 25 and receives signals from the detection coil 38 of the SIN and the detection coil 39 of the COS.
When the changeover switch 28 on the detection side is switched to the left side, the RD converter 1C for monitoring receives signals from the SIN detection coil 38 of the resolver 25 on the left side and the detection coil 39 of the COS, and the rotation position on the left side. Measure the data. When the changeover switch 28 on the detection side is switched to the right side, the rotation position data from the resolver 25 on the right side is measured and compared with the value of the RD converter 1B mainly used on the right side. In this case, the excitation circuit 3C of the RD converter 1C for monitoring is not used.

前記逐次監視切替手段２９の前記スイッチ切替部２９ａ、異常判断部２９ｂ、および使用ＲＤコンバータ切替部２９ｃの個々の機能につき説明する。
前記スイッチ切替部２９ａは、前記検出側および励磁側の切替スイッチ２８，３１を定められた規則に従って交互に切り替える。この切り替えの組み合わせの形態として、前記励磁側の切替スイッチ３１につき、一方の前記主使用のＲＤコンバータの励磁信号が前記一方のレゾルバ２５に入力される切替状態であって、かつ検出側の切替スイッチ２８につき、前記一方のレゾルバ２５の検出信号が前記監視用のＲＤコンバータ１Ｃに入力される切替状態である組み合わせ切替形態と、監視用のＲＤコンバータ１Ｃの励磁信号が前記一方のレゾルバ２５に入力される切替状態であって、かつこの一方のレゾルバ２５の検出信号が前記一方の主使用のＲＤコンバータ１Ａ，１Ｂに入力される切替状態である組み合わせ切替形態とを含む。基本となる組み合わせ切替形態は、前記励磁側の切替スイッチ３１につき、一方の前記主使用のＲＤコンバータ１Ａ，１Ｂの励磁信号が前記一方のレゾルバ２５に入力される切替状態であって、かつ検出側の切替スイッチ２８についても、前記一方のレゾルバ２５の検出信号が前記主使用のＲＤコンバータ１Ａ，１Ｂに入力される切替状態である。 The individual functions of the switch switching unit 29a, the abnormality determination unit 29b, and the RD converter switching unit 29c used of the sequential monitoring switching means 29 will be described.
The switch changeover unit 29a alternately switches the detection side and excitation side changeover switches 28 and 31 according to a set rule. As a form of this switching combination, the changeover switch 31 on the excitation side is in a changeover state in which the excitation signal of one of the mainly used RD converters is input to the one resolver 25, and the changeover switch on the detection side. With respect to 28, a combination switching mode in which the detection signal of the one resolver 25 is input to the monitoring RD converter 1C and an excitation signal of the monitoring RD converter 1C are input to the one resolver 25. The combination switching mode includes a switching state in which the detection signal of one of the resolvers 25 is input to the RD converters 1A and 1B which are mainly used. The basic combination switching mode is a switching state in which the excitation signals of one of the mainly used RD converters 1A and 1B are input to the one resolver 25 for the excitation side changeover switch 31, and the detection side. The changeover switch 28 is also in a changeover state in which the detection signal of the one resolver 25 is input to the RD converters 1A and 1B which are mainly used.

前記異常判断部２９ｂは、前記検出側および励磁側の切替スイッチ２８，３１の各組み合わせ切替形態における前記各ＲＤコンバータ１Ａ，１Ｂ，１Ｃの前記自己診断手段３２の診断結果の組み合わせによって前記主使用および監視用のＲＤコンバータ１Ａ，１Ｂ，１ＣのうちのいずれのＲＤコンバータ１における、前記検出回路２および前記励磁回路３のいずれが異常であるかを判断する。 The abnormality determination unit 29b is mainly used and used by combining the diagnosis results of the self-diagnosis means 32 of the RD converters 1A, 1B, 1C in each combination switching mode of the changeover switches 28 and 31 on the detection side and the excitation side. It is determined which of the detection circuit 2 and the excitation circuit 3 in the RD converter 1 of the monitoring RD converters 1A, 1B, and 1C is abnormal.

前記使用ＲＤコンバータ切替部２９ｃは、前記異常判断部２９ｂの異常判断の結果に応じて、定められた規則に基づき、前記ＲＤコンバータ１の診断時を除く通常の前記モータ４の運転時に、前記監視用のＲＤコンバータ１Ｃの前記検出回路２および前記励磁回路３が個別に前記主使用のＲＤコンバータ１Ａ，１Ｂの前記検出回路２および前記励磁回路３に代替されるように、前記スイッチ切替部２９ａによる前記検出側および励磁側の切替スイッチ２８，３１の組み合わせ切替形態の選択、および前記モータ２５の運転に用いる前記検出回路２の選択を行うようにする。 The used RD converter switching unit 29c monitors the motor 4 during normal operation except when the RD converter 1 is diagnosed, based on a set rule according to the result of the abnormality determination of the abnormality determination unit 29b. The switch switching unit 29a is provided so that the detection circuit 2 and the excitation circuit 3 of the RD converter 1C for the RD converter 1C are individually replaced by the detection circuit 2 and the excitation circuit 3 of the RD converters 1A and 1B which are mainly used. The combination switching mode of the changeover switches 28 and 31 on the detection side and the excitation side is selected, and the detection circuit 2 used for operating the motor 25 is selected.

前記逐次監視切替手段２９がこのような機能のスイッチ切替部２９ａ、異常判断部２９ｂ、および使用ＲＤコンバータ切替部２９ｃを有することで、この２軸型インバータ装置２０における、１台の監視用のＲＤコンバータ１Ｃの加で２台の主使用のＲＤコンバータ１Ａ，１Ｂのいずれが異常であるかを特定する異常判断が行え、かつ異常である場合に前記監視用のＲＤコンバータ１Ｃによる代替でモータ駆動を続けることができ、さらに前記主使用のＲＤコンバータ１Ａ，１Ｂの励磁回路３および検出回路２のいずれの異常かが判断できて、そのいずれが異常であるかに応じた代替が行えると言う効果が、効果的に実現できる。 Since the sequential monitoring switching means 29 has a switch switching unit 29a, an abnormality determination unit 29b, and a used RD converter switching unit 29c having such a function, one monitoring RD in the two-axis inverter device 20 is provided. With the addition of the converter 1C, it is possible to determine an abnormality that identifies which of the two mainly used RD converters 1A and 1B is abnormal, and if it is abnormal, the motor drive is replaced by the RD converter 1C for monitoring. It is possible to continue, and it is possible to determine which of the excitation circuit 3 and the detection circuit 2 of the mainly used RD converters 1A and 1B is abnormal, and it is possible to substitute according to which of them is abnormal. , Can be realized effectively.

上記構成の２軸型インバータ装置２０によると、以上のように、監視用のＲＤコンバータ１Ｃと切替スイッチ２８とを設け、２台のモータ４，４のレゾルバ２５，２５の検出信号を前記切替スイッチ２８によって切り替えて前記監視用のＲＤコンバータ１Ｃに入力可能としたため、ＲＤコンバータの追加台数を１台としながら、２台の主使用のＲＤコンバータ１Ａ，１Ｂのいずれが異常であるかを特定して異常診断が行え、かつ異常である場合に前記監視用のＲＤコンバータ１Ｃによる代替でモータ駆動を続けることができる。
また、前記監視用のＲＤコンバータ１Ｃが出力する励磁信号を、前記２つの主使用のＲＤコンバータ１Ａ，１Ｂが出力する２つの励磁信号とそれぞれ切替えて前記２つのレゾルバ２５，２５に入力可能な励磁側の２つの切替スイッチ３１，３１を有するため、さらに前記主使用のＲＤコンバータ１Ａ，１Ｂの励磁回路３および検出回路２のいずれの異常であるかが判断できて、そのいずれが異常であるかに応じた代替が行える。 According to the two-axis inverter device 20 having the above configuration, as described above, the RD converter 1C for monitoring and the changeover switch 28 are provided, and the detection signals of the resolvers 25 and 25 of the two motors 4 and 4 are transmitted to the changeover switch. Since it is possible to input to the monitoring RD converter 1C by switching with 28, it is possible to identify which of the two main-used RD converters 1A and 1B is abnormal while setting the number of additional RD converters to one. An abnormality diagnosis can be performed, and if an abnormality is found, the motor drive can be continued by substituting the RD converter 1C for monitoring.
Further, the excitation signal output by the monitoring RD converter 1C is switched between the two excitation signals output by the two mainly used RD converters 1A and 1B, respectively, and the excitation can be input to the two resolvers 25 and 25, respectively. Since it has two changeover switches 31 and 31 on the side, it can be further determined which of the excitation circuit 3 and the detection circuit 2 of the mainly used RD converters 1A and 1B is abnormal, and which of them is abnormal. Substitution can be done according to.

なお、前記第１の実施形態は、モータ制御回路２１を構成するマイコンがＲＤコンバータを有しない形式である場合につき説明したが、図６、図７の実施形態にそれぞれ示すように、モータ制御回路２１を構成するマイコンがＲＤコンバータを１つまたは２つ有する場合は、次の構成とすることができる。なお、図６、図７の実施形態において、特に説明する事項の他は、図１〜図５に示した第１の実施形態と同様である。 In the first embodiment, the case where the microcomputer constituting the motor control circuit 21 does not have an RD converter has been described. However, as shown in the embodiments of FIGS. 6 and 7, the motor control circuit When the microcomputer constituting 21 has one or two RD converters, the following configuration can be used. In addition, in the embodiment of FIGS. 6 and 7, the same as the first embodiment shown in FIGS. 1 to 5 except for the matters particularly described.

図６は、モータ制御回路２１を構成するマイコンがＲＤコンバータを１つ有する場合を示す。この場合、内蔵されたＲＤコンバータが監視用のＲＤコンバータ１Ｃとして用いられる。
ＲＤコンバータが１個内蔵されたマイコンを上記のように用いることで、この２軸型インバータ装置２０の構成が簡素となる。 FIG. 6 shows a case where the microcomputer constituting the motor control circuit 21 has one RD converter. In this case, the built-in RD converter is used as the RD converter 1C for monitoring.
By using a microcomputer having one RD converter built-in as described above, the configuration of the two-axis inverter device 20 is simplified.

図７は、モータ制御回路２１を構成するマイコンがＲＤコンバータを２つ有する場合を示す。この場合、内蔵された２つのＲＤコンバータを主使用のＲＤコンバータ１Ａ，１Ｂとして用い、監視用のＲＤコンバータ１Ｃは前記マイコンに対して外付けとされる。
ＲＤコンバータが２個内蔵されたマイコンの場合、上記の構成とすることで、この２軸型インバータ装置２０の構成がより簡素となる。 FIG. 7 shows a case where the microcomputer constituting the motor control circuit 21 has two RD converters. In this case, the two built-in RD converters are used as the main RD converters 1A and 1B, and the monitoring RD converter 1C is externally attached to the microcomputer.
In the case of a microcomputer having two built-in RD converters, the configuration of the two-axis inverter device 20 becomes simpler by adopting the above configuration.

なお、上記各実施形態は、２つのインバータ装置部２４Ｌ，２４Ｒが同じ筐体内に収められた２軸型インバータ装置に適用した例につき説明したが、参考提案例として示すと、２つのインバータ装置部２４Ｌ，２４Ｒを持つ２つで１組となるインバータ装置にも、この発明の２軸型インバータ装置と同様に適用することができる。 In each of the above embodiments, an example in which the two inverter device units 24L and 24R are applied to a two-axis type inverter device housed in the same housing has been described, but as a reference proposal example, the two inverter device units Similar to the two-axis type inverter device of the present invention, it can be applied to an inverter device having 24L and 24R, which is a set of two.

以上、実施例に基づいて本発明を実施するための形態を説明したが、ここで開示した実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 Although the embodiments for carrying out the present invention have been described above based on the examples, the embodiments disclosed here are examples in all respects and are not restrictive. The scope of the present invention is shown by the scope of claims rather than the above description, and is intended to include all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of claims.

１Ａ，１Ｂ…主使用のＲＤコンバータ
１Ｃ…監視用のＲＤコンバータ
２（３２〜２Ｃ）…検出回路
３（３Ａ〜３Ｃ）…励磁回路
４…モータ
５…インホイールモータ駆動装置
８…ＥＣＵ
１２…バッテリ
２０…２軸型インバータ装置
２１…モータ制御回路
２２…駆動回路
２３…個別モータ制御部
２４Ｌ，２４Ｒ…左右のインバータ装置部
２５…レゾルバ
２８…検出側の切替スイッチ
２９…逐次監視切替手段
２９ａ…スイッチ切替部
２９ｂ…異常判断部
２９ｃ…使用ＲＤコンバータ切替部
３１…励磁側の切替スイッチ
３２…自己診断手段
５２，５３…車輪
1A, 1B ... Mainly used RD converter 1C ... Monitoring RD converter 2 (32 to 2C) ... Detection circuit 3 (3A to 3C) ... Excitation circuit 4 ... Motor 5 ... In-wheel motor drive device 8 ... ECU
12 ... Battery 20 ... 2-axis inverter device 21 ... Motor control circuit 22 ... Drive circuit 23 ... Individual motor control units 24L, 24R ... Left and right inverter device units 25 ... Resolver 28 ... Detection side changeover switch 29 ... Sequential monitoring switching means 29a ... Switch switching unit 29b ... Abnormality determination unit 29c ... RD converter switching unit 31 ... Excitation side changeover switch 32 ... Self-diagnosis means 52, 53 ... Wheels

Claims (6)

それぞれインバータを有し２台のモータを駆動する２つの駆動回路と、これら駆動回路を制御するモータ制御回路と、前記各モータの回転を検出する２つのレゾルバと、これらレゾルバの検出信号をディジタル化して前記モータ制御回路に入力する２つの主使用のＲＤコンバータとを有する２軸型インバータ装置であって、
前記主使用のＲＤコンバータとは別に設けられてディジタル化出力を前記モータ制御回路に入力する監視用のＲＤコンバータと、この監視用のＲＤコンバータに前記２つのレゾルバの検出信号を切り替えて入力可能な検出側の切替スイッチと、前記監視用のＲＤコンバータが出力する励磁信号と前記２つの主使用のＲＤコンバータが出力する２つの励磁信号とをそれぞれ切替えて前記２つのレゾルバに入力可能な励磁側の２つの切替スイッチとを備える２軸型インバータ装置。 Two drive circuits, each of which has an inverter and drives two motors, a motor control circuit that controls these drive circuits, two resolvers that detect the rotation of each motor, and the detection signals of these resolvers are digitized. A two-axis inverter device having two main-use RD converters to be input to the motor control circuit.
The RD converter for monitoring, which is provided separately from the RD converter mainly used and inputs the digitized output to the motor control circuit, and the RD converter for monitoring can be input by switching the detection signals of the two resolvers. and selector switch on the detection side, the excitation signal RD converter for monitoring outputs and the two two main uses of the RD converter outputs the excitation signal switching and enterable excitation side to the two resolvers each A 2-axis inverter device equipped with two changeover switches. 請求項１に記載の２軸型インバータ装置において、前記２つの主使用のＲＤコンバータおよび前記監視用のＲＤコンバータは、いずれも、前記励磁信号を生成して出力する励磁回路と、入力された前記検出信号をディジタル化する検出回路と、入力された検出信号から自己のＲＤコンバータが異常であるか否かを診断する自己診断手段とを有する２軸型インバータ装置。 In the two-axis inverter device according to claim 1, the two main-use RD converters and the monitoring RD converter both have an excitation circuit that generates and outputs an excitation signal, and the input A two-axis inverter device having a detection circuit for digitizing a detection signal and a self-diagnosis means for diagnosing whether or not its own RD converter is abnormal from the input detection signal. 請求項２に記載の２軸型インバータ装置において、スイッチ切替部、異常判断部、および使用ＲＤコンバータ切替部を有する逐次監視切替手段を前記モータ制御回路に備え、
前記スイッチ切替部は、前記検出側および励磁側の切替スイッチを定められた規則に従って交互に切り替え、この切り替えの組み合わせの形態として、前記励磁側の切替スイッチにつき、いずれか一方の前記主使用のＲＤコンバータの励磁信号が前記一方のレゾルバに入力される切替状態であって、かつ検出側の切替スイッチにつき、前記一方のレゾルバの検出信号が前記監視用のＲＤコンバータに入力される切替状態である組み合わせ切替形態と、監視用のＲＤコンバータの励磁信号が前記レゾルバに入力される切替状態であって、かつこのレゾルバの検出信号が前記一方の主使用のＲＤコンバータに入力される切替状態である組み合わせ切替形態とを含み、
前記異常判断部は、前記検出側および励磁側の切替スイッチの各組み合わせ切替形態における前記各ＲＤコンバータの前記自己診断手段の診断結果の組み合わせによって前記主使用および監視用のＲＤコンバータのうちのいずれのＲＤコンバータにおける、前記検出回路および前記励磁回路のいずれが異常であるかを判断し、
前記使用ＲＤコンバータ切替部は、前記異常判断部の異常判断の結果に応じて、定められた規則に基づき、前記ＲＤコンバータの診断時を除く通常の前記モータの運転時に、前記監視用のＲＤコンバータの前記検出回路および前記励磁回路が個別に前記主使用のＲＤコンバータの前記検出回路および前記励磁回路に代替されるように、前記スイッチ切替部による前記検出側および励磁側の切替スイッチの組み合わせ切替形態の選択、および前記モータの運転に用いる前記検出回路の選択を行う、
２軸型インバータ装置。 In the two-axis inverter device according to claim 2, the motor control circuit is provided with a sequential monitoring switching means having a switch switching unit, an abnormality determination unit, and a used RD converter switching unit.
The switch changeover unit alternately switches the detection side and the excitation side changeover switches according to a predetermined rule, and as a form of the combination of the changeovers, one of the main use RDs of the excitation side changeover switch is used. A combination in which the excitation signal of the converter is input to the one resolver, and the detection signal of the one resolver is input to the monitoring RD converter for the changeover switch on the detection side. Combination switching between the switching mode and the switching state in which the excitation signal of the monitoring RD converter is input to the resolver, and the detection signal of the resolver is input to the one main use RD converter. Including morphology
The abnormality determination unit is any of the RD converters for main use and monitoring depending on the combination of the diagnosis results of the self-diagnosis means of each RD converter in each combination switching mode of the changeover switch on the detection side and the excitation side. In the RD converter, it is determined whether the detection circuit or the excitation circuit is abnormal, and the result is determined.
The RD converter switching unit used is the RD converter for monitoring during normal operation of the motor except at the time of diagnosis of the RD converter, based on a predetermined rule according to the result of the abnormality determination of the abnormality determination unit. The combination switching mode of the detection side and the excitation side changeover switch by the switch changeover unit so that the detection circuit and the excitation circuit of the above are individually replaced by the detection circuit and the excitation circuit of the main use RD converter. And the detection circuit used to operate the motor.
2-axis inverter device. 請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の２軸型インバータ装置において、前記モータ制御回路にＲＤコンバータが１個内蔵されたマイコンが用いられ、前記内蔵されたＲＤコンバータが前記監視用のＲＤコンバータである２軸型インバータ装置。 In the two-axis inverter device according to any one of claims 1 to 3, a microcomputer having one RD converter built in the motor control circuit is used, and the built-in RD converter is used for monitoring. 2-axis inverter device that is an RD converter of. 請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の２軸型インバータ装置において、前記モータ制御回路にＲＤコンバータが２個内蔵されたマイコンが用いられ、これら内蔵された２つのＲＤコンバータが前記主使用のＲＤコンバータであり、前記監視用のＲＤコンバータが前記マイコンに対して外付けである２軸型インバータ装置。 In the two-axis inverter device according to any one of claims 1 to 3, a microcomputer in which two RD converters are built in the motor control circuit is used, and the two built-in RD converters are described above. A two-axis inverter device that is a main-use RD converter and the monitoring RD converter is externally attached to the microcomputer. 請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の２軸型インバータ装置において、前記２台のモータが電気自動車における左右の駆動輪をそれぞれ駆動するモータである２軸型インバータ装置。 The two-axis inverter device according to any one of claims 1 to 5, wherein the two motors drive the left and right drive wheels of an electric vehicle, respectively.
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