JP6984288B2 - Power converter - Google Patents
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Description
本発明は、3相交流モータを駆動する電力変換器に関する。 The present invention relates to a power converter that drives a three-phase AC motor.
例えば車両に搭載される3相の交流モータを駆動する電力変換器であるインバータは、モータに流れる駆動電流に基づいてモータの駆動制御を行うため、駆動電流を検出する電流検出部である電流センサを備えている。このような電流センサの故障を検出する従来技術として、例えば特許文献1に記載の技術を挙げることができる。なお、以下では、特許文献1記載の構成のことを従来構成と呼ぶ。
For example, an inverter, which is a power converter that drives a three-phase AC motor mounted on a vehicle, controls the drive of the motor based on the drive current flowing through the motor. It is equipped with. As a conventional technique for detecting such a failure of the current sensor, for example, the technique described in
従来構成では、モータの各相の電流を3つの電流センサを用いて検出するようになっている。従来構成では、3相の電流センサのうち2つの検出結果を用いてモータの駆動をフィードバック制御しつつ残りの1つにより検出されるモニタ電流の振幅を計測するという動作を、フィードバック制御に用いる2つの電流センサの組み合わせを変更しながら実施する。 In the conventional configuration, the current of each phase of the motor is detected by using three current sensors. In the conventional configuration, the operation of measuring the amplitude of the monitor current detected by the remaining one while feedback-controlling the drive of the motor using the detection results of two of the three-phase current sensors is used for feedback control2. This is done while changing the combination of the two current sensors.
そして、従来構成では、上記動作により得られる3つのモニタ電流の振幅の大小関係から、電流センサのゲイン故障などの異常を検出するとともに、そのゲイン故障した電流センサを特定するようになっている。 In the conventional configuration, an abnormality such as a gain failure of the current sensor is detected from the magnitude relationship of the amplitudes of the three monitor currents obtained by the above operation, and the current sensor having the gain failure is specified.
従来構成においては、3つの電流センサのうち1つが故障したとしても、その故障した電流センサを特定することができるため、その特定後は、他の2つの電流センサを用いてモータの駆動制御、つまりモータ制御を継続することができる。 In the conventional configuration, even if one of the three current sensors fails, the failed current sensor can be identified. Therefore, after the identification, the other two current sensors are used to control the drive of the motor. That is, the motor control can be continued.
しかし、従来構成では、このように他の2つの電流センサを用いてモータ制御を継続している際には、上述したモニタ電流を得ることができず、異常検出や故障した電流センサの特定を行うことができない。つまり、従来構成では、異常検出後に正常な電流センサを用いてモータ制御を継続しているときに別の電流センサの故障が発生した場合、その故障を検出することができない。 However, in the conventional configuration, when the motor control is continued using the other two current sensors in this way, the above-mentioned monitor current cannot be obtained, and abnormality detection and failure identification of the current sensor can be performed. I can't do it. That is, in the conventional configuration, if a failure of another current sensor occurs while the motor control is being continued using the normal current sensor after the abnormality is detected, the failure cannot be detected.
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、複数の電流検出部のうち所定の電流検出部の故障を検出した後、モータ制御を継続しつつ、さらに別の電流検出部の故障を検出することができる電力変換器を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to detect a failure of a predetermined current detection unit among a plurality of current detection units, and then continue motor control while continuing another current detection unit. The purpose is to provide a power converter capable of detecting a failure of the electric current.
請求項1に記載の電力変換器は、3相交流モータ(2)を駆動するものであり、3相のハーフブリッジ回路(4u、4v、4w)、電流検出部(5〜10、26)、駆動制御部(28)および故障検出処理部(29)を備えている。電流検出部は、ハーフブリッジ回路の上アームおよび下アームに流れる電流を検出する。駆動制御部は、電流検出部の検出値に基づいてハーフブリッジ回路の動作を制御することにより3相交流モータの駆動を制御する。故障検出処理部は、ハーフブリッジ回路の少なくとも2相について相毎に上下アームのいずれかが選択された複数のテストパターンおよび電流検出部の検出値に基づいて電流検出部の故障を検出する故障検出処理を実行する。
The power converter according to
故障検出処理は、テストパターン判定処理および最終故障判定処理が含まれる。テストパターン判定処理は、所定のテストパターンにおいて選択されたアームがオンする期間におけるアームに対応する電流検出部の検出値を用いて所定の判定演算を実行し、判定演算の結果に基づいてアームに対応する電流検出部に故障が生じているか否かを判定する処理である。最終故障判定処理は、テストパターン判定処理が実行された結果、少なくとも1つのテストパターンについて故障判定が成立した場合、その結果に基づいて電流検出部の故障を検出する処理である。この場合、最終故障判定処理には、テストパターン判定処理が実行された結果、2つ以上のテストパターンについて故障判定が成立した場合、それらの結果に基づいて故障している電流検出部を特定する処理が含まれる。 The failure detection process includes a test pattern determination process and a final failure determination process. In the test pattern judgment process, a predetermined judgment operation is executed using the detection value of the current detection unit corresponding to the arm during the period when the arm selected in the predetermined test pattern is turned on, and the arm is subjected to the judgment calculation result. This is a process for determining whether or not a failure has occurred in the corresponding current detection unit. The final failure determination process is a process of detecting a failure of the current detection unit based on the result when a failure determination is established for at least one test pattern as a result of executing the test pattern determination process. In this case, in the final failure determination process, when the failure determination is established for two or more test patterns as a result of executing the test pattern determination process, the failed current detection unit is specified based on the results. Processing is included.
上記構成によれば、ハーフブリッジ回路を構成する6つのアームのそれぞれに対応して設けられる複数の電流検出部のいずれかに故障が生じた場合には、駆動制御部による3相交流モータの駆動制御の影響を受けることなく、その故障を検出することができる。なお、上記構成では、1つのテストパターンについて故障判定が成立した場合、そのテストパターンにおいて選択されたアームに対応して設けられる電流検出部のいずれかが故障したことを特定することができる。また、上記構成では、2つ以上のテストパターンについて故障判定が成立した場合、それらテストパターンの全てにおいて選択されたアームに対応して設けられる電流検出部のいずれかが故障したことを特定することができる。 According to the above configuration, if any of the plurality of current detection units provided corresponding to each of the six arms constituting the half-bridge circuit fails, the drive control unit drives the three-phase AC motor. The failure can be detected without being affected by the control. In the above configuration, when a failure determination is established for one test pattern, it can be specified that any of the current detection units provided corresponding to the arm selected in the test pattern has failed. Further, in the above configuration, when a failure determination is established for two or more test patterns, it is specified that one of the current detection units provided corresponding to the arms selected in all of the test patterns has failed. Can be done.
このように、上記構成によれば、電流検出部の故障が検出された場合、その故障した電流検出部を特定することができるため、故障検出後も、駆動制御部は、故障したことが特定された電流検出部を除く電流検出部の検出値を用いて3相交流モータの駆動制御を継続することができる。さらに、上記構成によれば、故障検出後も、故障したことが特定された電流検出部に対応するアームが選択されたテストパターンを除くテストパターンを用いてテストパターン判定処理を実行することにより、電流検出部の更なる故障を検出することができる。したがって、上記構成によれば、複数の電流検出部のうち所定の電流検出部の故障を検出した後、モータ制御を継続しつつ、さらに別の電流検出部の故障を検出することができるという優れた効果が得られる。 As described above, according to the above configuration, when a failure of the current detection unit is detected, the failed current detection unit can be identified. Therefore, even after the failure detection, the drive control unit can specify that the failure has occurred. The drive control of the three-phase AC motor can be continued by using the detection value of the current detection unit excluding the current detection unit. Further, according to the above configuration, even after the failure is detected, the test pattern determination process is executed by using the test pattern excluding the test pattern in which the arm corresponding to the current detection unit identified as the failure is selected. Further failures of the current detection unit can be detected. Therefore, according to the above configuration, it is possible to detect a failure of a predetermined current detection unit among a plurality of current detection units, and then detect a failure of another current detection unit while continuing motor control. The effect is obtained.
以下、本発明の複数の実施形態について図面を参照して説明する。なお、各実施形態において実質的に同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
(第1実施形態)
以下、第1実施形態について図1〜図9を参照して説明する。
Hereinafter, a plurality of embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In each embodiment, substantially the same configuration is designated by the same reference numeral, and the description thereof will be omitted.
(First Embodiment)
Hereinafter, the first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 9.
図1に示すモータ制御システム1は、モータ2およびモータ2を駆動する電力変換器3から構成されている。モータ2は、例えば車両に搭載される3相交流モータである。電力変換器3は、インバータ主回路4、検出回路5〜10、駆動回路11〜16、制御回路17などを備えている。
The
インバータ主回路4は、例えば車載のバッテリである直流電源18から一対の直流電源線L1、L2を通じて供給される直流電圧を、U相、V相およびW相の3相の交流電圧に変換して出力する。インバータ主回路4のU相、V相およびW相、つまり3相の各出力端子は、モータ2の3相の端子にそれぞれ接続されている。
The inverter
これにより、インバータ主回路4からモータ2に対し3相電流、つまり3つの相電流iU、iVおよびiWが供給され、モータ2が駆動される。この場合、3相電流の総和、つまり相電流iU、iVおよびiWの和はゼロとなる。すなわち、上記構成では、「iU+iV+iW=0」が成立している。インバータ主回路4は、直流電源線L1、L2間にそれぞれ接続された3相のハーフブリッジ回路4u、4vおよび4wを備えている。ハーフブリッジ回路4u、4vおよび4wは、モータ2に供給するための相電流iU、iVおよびiWを生成する。
As a result, a three-phase current, that is, three phase currents iU, iV, and iW are supplied from the inverter
ハーフブリッジ回路4uは、パワー素子19、20を備えている。ハーフブリッジ回路4uの上アームを構成するパワー素子19は、高電位側の電源線L1と、インバータ主回路4のU相の出力端子となるノードNuとの間に接続されている。ハーフブリッジ回路4uの下アームを構成するパワー素子20は、ノードNuと、低電位側の電源線L2との間に接続されている。
The half-
ハーフブリッジ回路4vは、パワー素子21、22を備えている。ハーフブリッジ回路4vの上アームを構成するパワー素子21は、電源線L1と、インバータ主回路4のV相の出力端子となるノードNvとの間に接続されている。ハーフブリッジ回路4vの下アームを構成するパワー素子22は、ノードNvと、電源線L2との間に接続されている。
The half-
ハーフブリッジ回路4wは、パワー素子23、24を備えている。ハーフブリッジ回路4wの上アームを構成するパワー素子23は、電源線L1と、インバータ主回路4のW相の出力端子となるノードNwとの間に接続されている。ハーフブリッジ回路4wの下アームを構成するパワー素子24は、ノードNwと、電源線L2との間に接続されている。
The half-
パワー素子19〜24は、ハーフブリッジ回路4u、4vおよび4wを構成するスイッチング素子であり、いずれもメインセル25およびセンスセル26を備えたNチャネル型のパワーMOSFETである。メインセル25は、インバータ主回路4からモータ2に対する通電を行うための主たる通電経路に介在している。
The
すなわち、上アームを構成するパワー素子19、21、23のメインセル25のドレインは電源線L1に接続され、そのソースはノードNu、Nv、Nwにそれぞれ接続されている。下アームを構成するパワー素子20、22、24のメインセル25のドレインはノードNu、Nv、Nwにそれぞれ接続され、そのソースは電源線L2に接続されている。
That is, the drain of the
センスセル26は、メインセル25に流れる素子電流を検出するためのものであり、メインセル25に流れる電流に応じた電流が所定の分流比で流れる。なお、この分流比は、メインセル25およびセンスセル26のサイズ比などにより定まる。このような構成によれば、メインセル25に比較的大きな電流が流れる場合でも、その電流検出を容易に行うことができる。
The
メインセル25およびセンスセル26のゲートは、共通接続されており、その共通のゲートには、駆動回路11〜16の出力信号が与えられている。メインセル25およびセンスセル26の各ソースは、検出回路5〜10の入力端子にそれぞれ接続されている。検出回路10〜15は、センスセル26に流れる電流に基づいてパワー素子19〜24に流れる素子電流を検出する。したがって、本実施形態では、センスセル26および検出回路5〜10により、ハーフブリッジ回路4u、4v、4wの上アームおよび下アームに流れる電流を検出する電流検出部が構成されている。
The gates of the
検出回路5〜10は、パワー素子19〜24のセンスセル26に流れる電流を検出し、その検出値を表す電流検出信号Siを出力する。検出回路5〜10から出力される各電流検出信号Siは、制御回路17に与えられる。駆動回路11〜16は、制御回路17から与えられるゲート信号Sgに基づいて、パワー素子19〜24をスイッチング駆動する。
The
制御回路17には、検出回路5〜10から出力される電流検出信号Si、モータ2が有するロータの回転位置を検出する位置センサ27から出力される位置検出信号Sp、図示しない上位の制御器から与えられるトルク指令信号Stが入力されている。制御回路17は、電力変換器3の動作全般を制御するもので、インバータ主回路4の駆動を制御する機能、電流検出部の故障を検出する機能などを備えている。制御回路17の具体的な構成は、図2に示すようなものとなっている。
The
図2に示すように、制御回路17は、駆動制御部28および故障検出処理部29を備えている。駆動制御部28は、電流検出部の検出値に基づいてインバータ主回路4の動作を制御することによりモータ2の駆動を制御する。また、駆動制御部28は、モータ2のトルクを指令するトルク指令値を表すトルク指令信号Stに基づいてモータ2の駆動を制御する構成となっている。
As shown in FIG. 2, the
具体的には、駆動制御部28は、電流検出信号Si、位置検出信号Spおよびトルク指令信号Stに基づいて、インバータ主回路4を駆動するためのゲート信号Sgを生成して出力する。これにより、モータ2に流れる電流およびモータ2が発生するトルクが、所望する値にフィードバック制御される。
Specifically, the
故障検出処理部29は、複数のテストパターンおよび電流検出部の検出値を表す電流検出信号Siに基づいて電流検出部の故障を検出する故障検出処理を実行する。上述したテストパターンは、3相のハーフブリッジ回路4u、4v、4wについて相毎に上下アームのいずれかが選択されたものであり、例えば図3に示すようなものである。
The failure
この場合、テストパターンNo.1は、U相上アーム、V相上アームおよびW相上アームが選択されたパターンである。テストパターンNo.2は、U相上アーム、V相下アームおよびW相下アームが選択されたパターンである。テストパターンNo.3は、U相下アーム、V相上アームおよびW相下アームが選択されたパターンである。テストパターンNo.4は、U相下アーム、V相下アームおよびW相上アームが選択されたパターンである。
In this case, the test pattern No.
テストパターンNo.5は、U相下アーム、V相下アームおよびW相下アームが選択されたパターンである。テストパターンNo.6は、U相下アーム、V相上アームおよびW相上アームが選択されたパターンである。テストパターンNo.7は、U相上アーム、V相下アームおよびW相上アームが選択されたパターンである。テストパターンNo.8は、U相上アーム、V相上アームおよびW相下アームが選択されたパターンである。
Test pattern No.
このように、本実施形態における8つのテストパターンNo.1〜No.8は、選択可能なアームの組み合わせが過不足なく含まれるように設定されたものとなっている。なお、以下の説明では、テストパターンNo.1〜No.8のことを、それぞれテストパターン1〜8とも称す。
As described above, the eight test pattern Nos. 1-No.
故障検出処理には、テストパターン1〜8のうち所定のテストパターンにおいて選択されたアームがオンする期間において、そのアームに対応した電流検出部の検出値を表す電流検出信号Siを用いて所定の判定演算を実行し、その判定演算の結果に基づいて、上記アームに対応した電流検出部に故障が生じているか否かを判定するテストパターン判定処理が含まれている。
In the failure detection process, a predetermined current detection signal Si representing a detection value of the current detection unit corresponding to the arm is used during a period in which the arm selected in the predetermined test pattern among the
このテストパターン判定処理における判定演算では、所定のテストパターンにおいて選択された3つのアームがオンする期間における、それら3つのアームに対応する電流検出部の検出値の和の絶対値が計算される。そして、テストパターン判定処理では、判定演算により計算された絶対値と所定の判定閾値とが比較され、その比較結果に基づいて上記3つのアームに対応する電流検出部に故障が生じているか否かが判定される。 In the determination calculation in this test pattern determination process, the absolute value of the sum of the detection values of the current detection units corresponding to the three arms selected in the predetermined test pattern is calculated during the period when the three arms are turned on. Then, in the test pattern determination process, the absolute value calculated by the determination operation is compared with the predetermined determination threshold value, and based on the comparison result, whether or not the current detection unit corresponding to the above three arms has a failure. Is determined.
前述したように、本実施形態では、3相電流の総和がゼロとなる構成になっている。そのため、電流検出部が正常であれば、各テストパターンにおいて選択された3つのアームがオンする期間における、それら3つのアームに対応する電流検出部の検出値の和の絶対値は、ゼロとなる。したがって、判定演算により計算された絶対値がゼロであるか否かにより、電流検出部に故障が生じているか否かを判定することができる。 As described above, in the present embodiment, the total sum of the three-phase currents is zero. Therefore, if the current detection unit is normal, the absolute value of the sum of the detection values of the current detection units corresponding to the three arms selected in each test pattern during the period when the three arms are turned on is zero. .. Therefore, it is possible to determine whether or not a failure has occurred in the current detection unit based on whether or not the absolute value calculated by the determination calculation is zero.
ただし、電流検出に関する構成における各種の誤差の影響により、電流検出部が正常である場合でも、上記検出値の和の絶対値が完全にゼロにならないことも考えられる。そのため、本実施形態では、上記判定閾値は、このような誤差の影響により誤判定が生じないような値、例えばゼロよりも所定のマージン分だけ大きい値に設定されている。 However, due to the influence of various errors in the configuration related to current detection, it is conceivable that the absolute value of the sum of the detected values may not be completely zero even when the current detection unit is normal. Therefore, in the present embodiment, the determination threshold value is set to a value at which erroneous determination does not occur due to the influence of such an error, for example, a value larger than zero by a predetermined margin.
図3には、各テストパターン1〜8と、上記テストパターン判定処理における判定対象とが対応付けられている。すなわち、テストパターン1を用いたテストパターン判定処理では、U相上アーム、V相上アームおよびW相上アームに対応した電流検出部の故障判定(評価)が行われる。テストパターン2を用いたテストパターン判定処理では、U相上アーム、V相下アームおよびW相下アームに対応した電流検出部の故障判定が行われる。
In FIG. 3, each
テストパターン3を用いたテストパターン判定処理では、U相下アーム、V相上アームおよびW相下アームに対応した電流検出部の故障判定が行われる。テストパターン4を用いたテストパターン判定処理では、U相下アーム、V相下アームおよびW相上アームに対応した電流検出部の故障判定が行われる。テストパターン5を用いたテストパターン判定処理では、U相下アーム、V相下アームおよびW相下アームに対応した電流検出部の故障判定が行われる。
In the test pattern determination process using the
テストパターン6を用いたテストパターン判定処理では、U相下アーム、V相上アームおよびW相上アームに対応した電流検出部の故障判定が行われる。テストパターン7を用いたテストパターン判定処理では、U相上アーム、V相下アームおよびW相上アームに対応した電流検出部の故障判定が行われる。テストパターン8を用いたテストパターン判定処理では、U相上アーム、V相上アームおよびW相下アームに対応した電流検出部の故障判定が行われる。
In the test pattern determination process using the
上述したようなテストパターン判定処理による判定結果は、例えば図4に示すようなテーブル(以下、TP判定結果テーブルとも呼ぶ)として記憶される。なお、図4に示すテーブルは、例えば制御回路17が備えるメモリ上に確保された記憶領域に記憶されている。図4に示すテーブルでは、テストパターン1〜8のそれぞれに対応する判定結果として、「正常」、「故障」または「未評価」が記憶される。
The determination result by the test pattern determination process as described above is stored as, for example, a table as shown in FIG. 4 (hereinafter, also referred to as a TP determination result table). The table shown in FIG. 4 is stored in, for example, a storage area secured on a memory included in the
ここで、正常は、対応するテストパターンを用いて行われたテストパターン判定処理において故障判定が不成立となったことを意味するものであり、例えば「1」で表される。故障は、対応するテストパターンを用いて行われたテストパターン判定処理において故障判定が成立したことを意味するものであり、例えば「−1」で表される。未評価は、対応するテストパターンを用いたテストパターン判定処理が未実施であることを意味するものであり、例えば「0」で表される。 Here, "normal" means that the failure determination is unsuccessful in the test pattern determination process performed using the corresponding test pattern, and is represented by, for example, "1". The failure means that the failure determination is established in the test pattern determination process performed using the corresponding test pattern, and is represented by, for example, "-1". Not evaluated means that the test pattern determination process using the corresponding test pattern has not been performed, and is represented by, for example, "0".
図4に示す例では、テストパターン1、2を用いて行われたテストパターン判定処理において故障判定が不成立となったこと、テストパターン3〜6を用いて行われたテストパターン判定処理において故障判定が成立したこと、および、テストパターン7、8を用いたテストパターン判定処理が未実施であること、を示す内容となっている。
In the example shown in FIG. 4, the failure determination is unsuccessful in the test pattern determination process performed using the
また、故障検出処理には、テストパターン判定処理が実行された結果、少なくとも1つのテストパターンについて故障判定が成立した場合、その結果に基づいて電流検出部の故障を検出する最終故障判定処理が含まれている。そして、この最終故障判定処理には、テストパターン判定処理が実行された結果、2つ以上のテストパターンについて故障判定が成立した場合、それらの結果に基づいて故障している電流検出部を特定する処理が含まれる。また、最終故障判定処理には、テストパターン判定処理が実行された結果、2つ以上のテストパターンについて故障判定が不成立となった場合、それらの結果に基づいて正常である電流検出部を特定する処理が含まれる。 Further, the failure detection process includes a final failure determination process for detecting a failure of the current detection unit based on the result when a failure determination is established for at least one test pattern as a result of executing the test pattern determination process. It has been. Then, in this final failure determination process, when the failure determination is established for two or more test patterns as a result of executing the test pattern determination process, the failed current detection unit is specified based on the results. Processing is included. Further, in the final failure determination process, when the failure determination is unsuccessful for two or more test patterns as a result of executing the test pattern determination process, a normal current detection unit is specified based on the results. Processing is included.
故障検出処理部29は、上述したような内容の故障検出処理を実行することにより電流検出部の故障判定を行い、その判定結果を表す故障情報を、駆動制御部28および図示しない上位の制御器へと出力する。この故障情報は、例えば図5に示すようなテーブル(以下、故障情報テーブルとも呼ぶ)として構成されている。なお、図5に示すテーブルは、例えば制御回路17が備えるメモリ上に確保された記憶領域に記憶されている。
The failure
図5に示すテーブルでは、U相、V相およびW相の上下アームのそれぞれに対応する6つの電流検出部についての故障情報として、「正常」、「故障」または「未評価」が記憶される。ここで、正常は、対応する電流検出部が正常であることが特定されたことを意味するものであり、例えば「1」で表される。 In the table shown in FIG. 5, "normal", "failure", or "unevaluated" is stored as failure information for the six current detectors corresponding to the upper and lower arms of the U phase, the V phase, and the W phase. .. Here, "normal" means that the corresponding current detection unit has been identified as normal, and is represented by, for example, "1".
故障は、対応する電流検出部が故障であることが特定されたことを意味するものであり、例えば「−1」で表される。未評価は、対応する電流検出部が正常または故障であることが特定されていないことを意味するものであり、例えば「0」で表される。図5に示す例では、U相上アーム、V相上アーム、V相下アーム、W相上アームおよびW相下アームに対応する各電流検出部が「正常」であり、U相下アームに対応する電流検出部が「故障」であることを示す故障情報となっている。 The failure means that the corresponding current detection unit has been identified as a failure, and is represented by, for example, "-1". Not evaluated means that the corresponding current detector has not been identified as normal or faulty, and is represented by, for example, "0". In the example shown in FIG. 5, each current detection unit corresponding to the U-phase upper arm, the V-phase upper arm, the V-phase lower arm, the W-phase upper arm, and the W-phase lower arm is "normal", and the U-phase lower arm is used. It is failure information indicating that the corresponding current detection unit is a "failure".
次に、上記構成の作用について説明する。
[1]故障検出処理の全体の流れ
故障検出処理部29は、ゲート信号Sgが反転したタイミングにおいて、図6に示すような内容の故障検出処理を実行する。ただし、ゲート信号Sgの反転直後は、パワー素子19〜24がスイッチング過渡状態となるために生じるノイズなどの影響により電流検出信号Siが安定せず、電流検出の精度が低下するおそれがある。そこで、故障検出処理部29は、ゲート信号Sgが反転したタイミングから例えば数マイクロ秒などの所定時間が経過した後のタイミングで故障検出処理を実行するとよい。
Next, the operation of the above configuration will be described.
[1] Overall flow of failure detection processing The failure
図6に示すように、故障検出処理が開始された後、最初に実行されるステップS100では、ハーフブリッジ回路4u、4v、4wの各アームを構成するパワー素子19〜24の駆動状況に応じて判定対象(評価対象)とするテストパターンが決定される。具体的には、ステップS100では、各相の上下アームのうち、ゲートONしている、つまりオン駆動されているアームの組み合わせと、選択されているアームの組み合わせが一致するテストパターンが、判定対象とするテストパターンとして決定される。
As shown in FIG. 6, in step S100, which is first executed after the failure detection process is started, the
ステップS100の実行後は、ステップS200に進み、決定されたテストパターンが使用可能であるか否かが判断される。この場合、「評価禁止」に設定されていないテストパターンが使用可能なテストパターンとなる。なお、「評価禁止」は、そのテストパターンを用いたテストパターン判定処理の実行禁止を意味するものである。詳細は後述するが、最終故障判定処理において、故障が確定となった電流検出部に対応したアームを含むテストパターンが、「評価禁止」に設定されるようになっている。 After the execution of step S100, the process proceeds to step S200, and it is determined whether or not the determined test pattern can be used. In this case, a test pattern that is not set to "evaluation prohibited" becomes a usable test pattern. Note that "evaluation prohibition" means prohibition of execution of the test pattern determination process using the test pattern. Although the details will be described later, in the final failure determination process, the test pattern including the arm corresponding to the current detection unit in which the failure is confirmed is set to "evaluation prohibited".
このように、本実施形態では、最終故障判定処理が実行された結果、所定の電流検出部の故障が検出された場合、それ以降に実行されるテストパターン判定処理では、その故障が検出された電流検出部に対応したアームが選択されたテストパターンについて判定対象から除外されるようになっている。 As described above, in the present embodiment, when a failure of a predetermined current detection unit is detected as a result of executing the final failure determination process, the failure is detected in the test pattern determination process executed thereafter. The arm corresponding to the current detection unit is excluded from the determination target for the selected test pattern.
ここで、決定されたテストパターンが「評価禁止」に設定されたものである場合、ステップS200で「NO」となり、そのまま処理が終了となる。一方、決定されたテストパターンが「評価禁止」に設定されたものでない場合、ステップS200で「YES」となり、ステップS300に進む。ステップS300では、決定されたテストパターンにより選択されている3つのアームに対応した電流検出部から出力される電流検出信号Si、つまり電流検出部による電流の検出値が読み込まれる。 Here, if the determined test pattern is set to "evaluation prohibited", the result is "NO" in step S200, and the process ends as it is. On the other hand, if the determined test pattern is not set to "evaluation prohibited", the result is "YES" in step S200, and the process proceeds to step S300. In step S300, the current detection signal Si output from the current detection unit corresponding to the three arms selected by the determined test pattern, that is, the current detection value by the current detection unit is read.
ステップS300の実行後は、ステップS400に進み、前述したテストパターン判定処理が実行される。なお、テストパターン判定処理の具体的な内容については後述する。ステップS400の実行後は、ステップS500に進む。ステップS500では、全てのテストパターンの評価が完了したか否か、つまりテストパターン1〜8の全てについてテストパターン判定処理が実行されたか否かが判断される。なお、この判断は、TP判定結果テーブルに基づいて行われる。
After the execution of step S300, the process proceeds to step S400, and the test pattern determination process described above is executed. The specific contents of the test pattern determination process will be described later. After the execution of step S400, the process proceeds to step S500. In step S500, it is determined whether or not the evaluation of all the test patterns is completed, that is, whether or not the test pattern determination process is executed for all of the
テストパターン1〜8のうち少なくとも1つが未評価である場合、つまりTP判定結果テーブルに「未評価」が記憶されている箇所が1つでもある場合、ステップS500で「NO」となり、そのまま処理が終了となる。一方、テストパターン1〜8の全てが評価済みである場合、つまりTP判定結果テーブルに「未評価」が記憶されている箇所がない場合、ステップS500で「YES」となり、ステップS600に進む。
If at least one of the
ステップS600では、前述した最終故障判定処理が実行される。このように、本実施形態では、最終故障判定処理は、8つのテストパターン1〜8の全てについてテストパターン判定処理が実行された後に実行されるようになっている。なお、最終故障判定処理の具体的な内容については後述する。
In step S600, the final failure determination process described above is executed. As described above, in the present embodiment, the final failure determination process is executed after the test pattern determination process is executed for all of the eight
ステップS600の実行後は、ステップS700に進む。ステップS700では、使用可能なテストパターン、つまり評価可能なテストパターンの故障判定が初期化される。具体的には、ステップS700では、TP判定結果テーブルの各値が「未評価」となるように初期化が行われる。ただし、「評価禁止」に設定されたテストパターンの値については初期化されず、そのままの値、つまり「故障」が維持される。 After the execution of step S600, the process proceeds to step S700. In step S700, the failure determination of the usable test pattern, that is, the evaluable test pattern is initialized. Specifically, in step S700, initialization is performed so that each value in the TP determination result table becomes “unevaluated”. However, the value of the test pattern set to "evaluation prohibited" is not initialized, and the value as it is, that is, "failure" is maintained.
[2]テストパターン判定処理の内容
本実施形態のテストパターン判定処理は、図7に示すような内容の処理となっている。まず、ステップS401では、ステップS300で読み込まれた3つの電流検出値の和が判定閾値以下であるか否かが判断される。すなわち、ステップS401では、本テストパターン判定処理での判定対象となるテストパターン(以下、現在のテストパターンと呼ぶ)において選択された3つのアームに対応する電流検出部の検出値の和、つまり3相電流の総和の絶対値が判定閾値以下であるか否かが判断される。
[2] Contents of the test pattern determination process The test pattern determination process of the present embodiment has the contents as shown in FIG. 7. First, in step S401, it is determined whether or not the sum of the three current detection values read in step S300 is equal to or less than the determination threshold value. That is, in step S401, the sum of the detection values of the current detection units corresponding to the three arms selected in the test pattern (hereinafter referred to as the current test pattern) to be determined in the test pattern determination process, that is, 3. It is determined whether or not the absolute value of the sum of the phase currents is equal to or less than the determination threshold value.
3相電流の総和の絶対値が判定閾値以下である場合、ステップS401で「YES」となり、ステップS402に進む。ステップS402では、TP判定結果テーブルにおける現在のテストパターンの判定結果として「正常」が記憶される。一方、3相電流の総和の絶対値が判定閾値より大きい場合、ステップS401で「NO」となり、ステップS403に進む。ステップS403では、TP判定結果テーブルにおける現在のテストパターンの判定結果として「故障」が記憶される。ステップS402またはS403の実行後、テストパターン判定処理が終了となる。 If the absolute value of the total sum of the three-phase currents is equal to or less than the determination threshold value, the result is “YES” in step S401, and the process proceeds to step S402. In step S402, "normal" is stored as the determination result of the current test pattern in the TP determination result table. On the other hand, if the absolute value of the total sum of the three-phase currents is larger than the determination threshold value, the result becomes “NO” in step S401, and the process proceeds to step S403. In step S403, "failure" is stored as the determination result of the current test pattern in the TP determination result table. After the execution of step S402 or S403, the test pattern determination process ends.
[3]最終故障判定処理の内容
本実施形態の最終故障判定処理は、図8および図9に示すような内容の処理となっている。この場合、図8において丸印の中に「1」を付した箇所から、図9において丸印の中に「1」を付した箇所へと繋がるようになっている。
[3] Contents of the final failure determination process The final failure determination process of the present embodiment has the contents as shown in FIGS. 8 and 9. In this case, the portion marked with "1" in the circle in FIG. 8 is connected to the portion marked with "1" in the circle in FIG.
まず、ステップS601では、使用可能なテストパターンの全てが正常判定であるか否かが判断される。すなわち、ステップS601では、TP判定結果テーブルにおいて、使用可能なテストパターンの全てに「正常」が記憶されているか否かが判断される。ここで、「評価禁止」に設定されたテストパターンを除くテストパターンの全てに「正常」が記憶されている場合、ステップS601で「YES」となり、ステップS602に進む。 First, in step S601, it is determined whether or not all the available test patterns are normal determinations. That is, in step S601, it is determined whether or not "normal" is stored in all the available test patterns in the TP determination result table. Here, if "normal" is stored in all the test patterns except the test pattern set to "evaluation prohibited", "YES" is set in step S601, and the process proceeds to step S602.
ステップS602では、故障情報テーブルにおいて「故障」と記憶されていない全てのアームに対し、「正常」が記憶される。なお、本実施形態では、ステップS601、S602は、テストパターン判定処理が実行された結果、全てのテストパターンについて故障判定が不成立となった場合、全ての電流検出部が正常であることを検出する処理に相当する。一方、「評価禁止」に設定されたテストパターンを除くテストパターンの少なくとも1つに「正常」以外の値が記憶されている場合、ステップS601で「NO」となり、ステップS603に進む。 In step S602, "normal" is stored for all the arms that are not stored as "failure" in the failure information table. In the present embodiment, in steps S601 and S602, when the failure determination is unsuccessful for all the test patterns as a result of executing the test pattern determination process, it is detected that all the current detection units are normal. Corresponds to processing. On the other hand, if a value other than "normal" is stored in at least one of the test patterns excluding the test pattern set to "evaluation prohibited", the result becomes "NO" in step S601, and the process proceeds to step S603.
ステップS603〜S607は、U相上アームに対応した電流検出部が故障しているか否かを判定するための処理である。そのため、ここでは、U相上アームが選択されたテストパターン1、2、7および8の評価結果に基づいて、U相上アームに対応した電流検出部が故障しているか、あるいは正常であるかが判定される。なお、図3に示したように、テストパターン1、2、7および8は、いずれも「U相上アーム」が選択されたパターンとなっている。
Steps S603 to S607 are processes for determining whether or not the current detection unit corresponding to the U-phase upper arm is out of order. Therefore, here, based on the evaluation results of the
まず、ステップS603では、テストパターン1、2、7および8の全てが故障判定であるか否かが判断される。すなわち、ステップS603では、TP判定結果テーブルにおいて、テストパターン1、2、7および8の全てに「故障」が記憶されているか否かが判断される。
First, in step S603, it is determined whether or not all of the
ここで、テストパターン1、2、7および8の全てに「故障」が記憶されている場合、ステップS603で「YES」となり、ステップS604に進む。ステップS604では、故障情報テーブルにおいてU相上アームに「故障」が記憶される。ステップS604の実行後は、ステップS605に進み、テストパターン1、2、7および8が評価禁止に設定される。
Here, if "failure" is stored in all of the
一方、テストパターン1、2、7および8の少なくとも1つに「故障」以外の値が記憶されている場合、ステップS603で「NO」となり、ステップS606に進む。ステップS606では、テストパターン1、2、7および8の全てが正常判定であるか否かが判断される。すなわち、ステップS606では、TP判定結果テーブルにおいて、テストパターン1、2、7および8の全てに「正常」が記憶されているか否かが判断される。
On the other hand, when a value other than "failure" is stored in at least one of the
ここで、テストパターン1、2、7および8の全てに「正常」が記憶されている場合、ステップS606で「YES」となり、ステップS607に進む。ステップS607では、故障情報テーブルにおいてU相上アームに「正常」が記憶される。一方、テストパターン1、2、7および8の少なくとも1つに「正常」以外の値が記憶されている場合、ステップS606で「NO」となり、ステップS608に進む。なお、ステップS605またはS607の実行後もステップS608に進む。
Here, when "normal" is stored in all of the
ステップS608〜S612は、U相下アームに対応した電流検出部が故障しているか否かを判定するための処理である。そのため、ここでは、U相下アームが選択されたテストパターン3、4、5および6の評価結果に基づいて、U相下アームに対応した電流検出部が故障しているか、あるいは正常であるかが判定される。なお、図3に示したように、テストパターン3、4、5および6は、いずれも「U相下アーム」が選択されたパターンとなっている。
Steps S608 to S612 are processes for determining whether or not the current detection unit corresponding to the U-phase lower arm is out of order. Therefore, here, based on the evaluation results of the
まず、ステップS608では、テストパターン3、4、5および6の全てが故障判定であるか否かが判断される。すなわち、ステップS608では、TP判定結果テーブルにおいて、テストパターン3、4、5および6の全てに「故障」が記憶されているか否かが判断される。
First, in step S608, it is determined whether or not all of the
ここで、テストパターン3、4、5および6の全てに「故障」が記憶されている場合、ステップS608で「YES」となり、ステップS609に進む。ステップS609では、故障情報テーブルにおいてU相下アームに「故障」が記憶される。ステップS609の実行後は、ステップS610に進み、テストパターン3、4、5および6が評価禁止に設定される。
Here, if "failure" is stored in all of the
一方、テストパターン3、4、5および6の少なくとも1つに「故障」以外の値が記憶されている場合、ステップS608で「NO」となり、ステップS611に進む。ステップS611では、テストパターン3、4、5および6の全てが正常判定であるか否かが判断される。すなわち、ステップS611では、TP判定結果テーブルにおいて、テストパターン3、4、5および6の全てに「正常」が記憶されているか否かが判断される。
On the other hand, when a value other than "failure" is stored in at least one of the
ここで、テストパターン3、4、5および6の全てに「正常」が記憶されている場合、ステップS611で「YES」となり、ステップS612に進む。ステップS612では、故障情報テーブルにおいてU相下アームに「正常」が記憶される。一方、テストパターン3、4、5および6の少なくとも1つに「正常」以外の値が記憶されている場合、ステップS611で「NO」となり、ステップS613に進む。なお、ステップS610またはS612の実行後もステップS613に進む。
Here, when "normal" is stored in all of the
ステップS613〜S617は、V相上アームに対応した電流検出部が故障しているか否かを判定するための処理である。そのため、ここでは、V相上アームが選択されたテストパターン1、3、6および8の評価結果に基づいて、V相上アームに対応した電流検出部が故障しているか、あるいは正常であるかが判定される。なお、図3に示したように、テストパターン1、3、6および8は、いずれも「V相上アーム」が選択されたパターンとなっている。
Steps S613 to S617 are processes for determining whether or not the current detection unit corresponding to the V-phase upper arm is out of order. Therefore, here, based on the evaluation results of the
まず、ステップS613では、テストパターン1、3、6および8の全てが故障判定であるか否かが判断される。すなわち、ステップS613では、TP判定結果テーブルにおいて、テストパターン1、3、6および8の全てに「故障」が記憶されているか否かが判断される。
First, in step S613, it is determined whether or not all of the
ここで、テストパターン1、3、6および8の全てに「故障」が記憶されている場合、ステップS613で「YES」となり、ステップS614に進む。ステップS614では、故障情報テーブルにおいてV相上アームに「故障」が記憶される。ステップS614の実行後は、ステップS615に進み、テストパターン1、3、6および8が評価禁止に設定される。
Here, if "failure" is stored in all of the
一方、テストパターン1、3、6および8の少なくとも1つに「故障」以外の値が記憶されている場合、ステップS613で「NO」となり、ステップS616に進む。ステップS616では、テストパターン1、3、6および8の全てが正常判定であるか否かが判断される。すなわち、ステップS616では、TP判定結果テーブルにおいて、テストパターン1、3、6および8の全てに「正常」が記憶されているか否かが判断される。
On the other hand, when a value other than "failure" is stored in at least one of the
ここで、テストパターン1、3、6および8の全てに「正常」が記憶されている場合、ステップS616で「YES」となり、ステップS617に進む。ステップS617では、故障情報テーブルにおいてV相上アームに「正常」が記憶される。一方、テストパターン1、3、6および8の少なくとも1つに「正常」以外の値が記憶されている場合、ステップS616で「NO」となり、ステップS618に進む。なお、ステップS615またはS617の実行後もステップS608に進む。
Here, if "normal" is stored in all of the
ステップS618〜S622は、V相下アームに対応した電流検出部が故障しているか否かを判定するための処理である。そのため、ここでは、V相下アームが選択されたテストパターン2、4、5および7の評価結果に基づいて、V相下アームに対応した電流検出部が故障しているか、あるいは正常であるかが判定される。なお、図3に示したように、テストパターン2、4、5および7は、いずれも「V相下アーム」が選択されたパターンとなっている。
Steps S618 to S622 are processes for determining whether or not the current detection unit corresponding to the V-phase lower arm is out of order. Therefore, here, based on the evaluation results of the
まず、ステップS618では、テストパターン2、4、5および7の全てが故障判定であるか否かが判断される。すなわち、ステップS618では、TP判定結果テーブルにおいて、テストパターン2、4、5および7の全てに「故障」が記憶されているか否かが判断される。
First, in step S618, it is determined whether or not all of the
ここで、テストパターン2、4、5および7の全てに「故障」が記憶されている場合、ステップS618で「YES」となり、ステップS619に進む。ステップS619では、故障情報テーブルにおいてV相下アームに「故障」が記憶される。ステップS619の実行後は、ステップS620に進み、テストパターン2、4、5および7が評価禁止に設定される。
Here, if "failure" is stored in all of the
一方、テストパターン2、4、5および7の少なくとも1つに「故障」以外の値が記憶されている場合、ステップS618で「NO」となり、ステップS621に進む。ステップS621では、テストパターン2、4、5および7の全てが正常判定であるか否かが判断される。すなわち、ステップS621では、TP判定結果テーブルにおいて、テストパターン2、4、5および7の全てに「正常」が記憶されているか否かが判断される。
On the other hand, when a value other than "failure" is stored in at least one of the
ここで、テストパターン2、4、5および7の全てに「正常」が記憶されている場合、ステップS621で「YES」となり、ステップS622に進む。ステップS622では、故障情報テーブルにおいてV相下アームに「正常」が記憶される。一方、テストパターン2、4、5および7の少なくとも1つに「正常」以外の値が記憶されている場合、ステップS621で「NO」となり、ステップS623に進む。なお、ステップS620またはS622の実行後もステップS623に進む。
Here, when "normal" is stored in all of the
ステップS623〜S627は、W相上アームに対応した電流検出部が故障しているか否かを判定するための処理である。そのため、ここでは、W相上アームが選択されたテストパターン1、4、6および7の評価結果に基づいて、W相上アームに対応した電流検出部が故障しているか、あるいは正常であるかが判定される。なお、図3に示したように、テストパターン1、4、6および7は、いずれも「V相上アーム」が選択されたパターンとなっている。
Steps S623 to S627 are processes for determining whether or not the current detection unit corresponding to the W phase upper arm is out of order. Therefore, here, based on the evaluation results of the
まず、ステップS623では、テストパターン1、4、6および7の全てが故障判定であるか否かが判断される。すなわち、ステップS623では、TP判定結果テーブルにおいて、テストパターン1、4、6および7の全てに「故障」が記憶されているか否かが判断される。
First, in step S623, it is determined whether or not all of the
ここで、テストパターン1、4、6および7の全てに「故障」が記憶されている場合、ステップS623で「YES」となり、ステップS624に進む。ステップS624では、故障情報テーブルにおいてW相上アームに「故障」が記憶される。ステップS624の実行後は、ステップS625に進み、テストパターン1、4、6および7が評価禁止に設定される。
Here, if "failure" is stored in all of the
一方、テストパターン1、4、6および7の少なくとも1つに「故障」以外の値が記憶されている場合、ステップS623で「NO」となり、ステップS626に進む。ステップS626では、テストパターン1、4、6および7の全てが正常判定であるか否かが判断される。すなわち、ステップS626では、TP判定結果テーブルにおいて、テストパターン1、4、6および7の全てに「正常」が記憶されているか否かが判断される。
On the other hand, when a value other than "failure" is stored in at least one of the
ここで、テストパターン1、4、6および7の全てに「正常」が記憶されている場合、ステップS626で「YES」となり、ステップS627に進む。ステップS627では、故障情報テーブルにおいてW相上アームに「正常」が記憶される。一方、テストパターン1、4、6および7の少なくとも1つに「正常」以外の値が記憶されている場合、ステップS626で「NO」となり、ステップS628に進む。なお、ステップS625またはS627の実行後もステップS628に進む。
Here, when "normal" is stored in all of the
ステップS628〜S632は、W相下アームに対応した電流検出部が故障しているか否かを判定するための処理である。そのため、ここでは、W相下アームが選択されたテストパターン2、3、5および8の評価結果に基づいて、W相下アームに対応した電流検出部が故障しているか、あるいは正常であるかが判定される。なお、図3に示したように、テストパターン2、3、5および8は、いずれも「W相下アーム」が選択されたパターンとなっている。
Steps S628 to S632 are processes for determining whether or not the current detection unit corresponding to the W phase lower arm is out of order. Therefore, here, based on the evaluation results of the
まず、ステップS628では、テストパターン2、3、5および8の全てが故障判定であるか否かが判断される。すなわち、ステップS628では、TP判定結果テーブルにおいて、テストパターン2、3、5および8の全てに「故障」が記憶されているか否かが判断される。
First, in step S628, it is determined whether or not all of the
ここで、テストパターン2、3、5および8の全てに「故障」が記憶されている場合、ステップS628で「YES」となり、ステップS629に進む。ステップS629では、故障情報テーブルにおいてW相下アームに「故障」が記憶される。ステップS629の実行後は、ステップS630に進み、テストパターン2、3、5および8が評価禁止に設定される。
Here, if "failure" is stored in all of the
一方、テストパターン2、3、5および8の少なくとも1つに「故障」以外の値が記憶されている場合、ステップS628で「NO」となり、ステップS631に進む。ステップS631では、テストパターン2、3、5および8の全てが正常判定であるか否かが判断される。すなわち、ステップS631では、TP判定結果テーブルにおいて、テストパターン2、3、5および8の全てに「正常」が記憶されているか否かが判断される。
On the other hand, when a value other than "failure" is stored in at least one of the
ここで、テストパターン2、3、5および8の全てに「正常」が記憶されている場合、ステップS631で「YES」となり、ステップS632に進む。ステップS632では、故障情報テーブルにおいてW相下アームに「正常」が記憶される。一方、テストパターン2、3、5および8の少なくとも1つに「正常」以外の値が記憶されている場合、ステップS631で「NO」となり、処理が終了となる。なお、ステップS630またはS632の実行後も処理が終了となる。
Here, when "normal" is stored in all of the
なお、本実施形態では、テストパターン1、2、7および8の組み合わせがU相上アームに対応した電流検出部の故障または正常を特定するためのテストパターンの組み合わせに相当する。また、テストパターン3、4、5および6の組み合わせがU相下アームに対応した電流検出部の故障または正常を特定するためのテストパターンの組み合わせに相当する。また、テストパターン1、3、6および8の組み合わせがV相上アームに対応した電流検出部の故障または正常を特定するためのテストパターンの組み合わせに相当する。また、テストパターン2、4、5および7の組み合わせがV相下アームに対応した電流検出部の故障または正常を特定するためのテストパターンの組み合わせに相当する。
In this embodiment, the combination of
また、テストパターン1、4、6および7の組み合わせがW相上アームに対応した電流検出部の故障または正常を特定するためのテストパターンの組み合わせに相当する。また、テストパターン2、3、5および8の組み合わせがW相下アームに対応した電流検出部の故障または正常を特定するためのテストパターンの組み合わせに相当する。
Further, the combination of the
以上説明した本実施形態によれば、次のような効果が得られる。
故障検出処理部29は、3相のハーフブリッジ回路4u、4v、4wの各相について相毎に上下アームのいずれかが選択された8つのテストパターン1〜8および電流検出部の検出値を表す電流検出信号Siに基づいて電流検出部の故障を検出する故障検出処理を実行するようになっている。そして、故障検出処理には、テストパターン判定処理および最終故障判定処理が含まれる。テストパターン判定処理は、所定のテストパターンにおいて選択されたアームがオンする期間におけるアームに対応する電流検出部の検出値を用いて所定の判定演算を実行し、判定演算の結果に基づいてアームに対応する電流検出部に故障が生じているか否かを判定する処理となっている。最終故障判定処理は、テストパターン判定処理が実行された結果、少なくとも1つのテストパターンについて故障判定が成立した場合、その結果に基づいて電流検出部の故障を検出する処理となっている。
According to the present embodiment described above, the following effects can be obtained.
The failure
上記構成によれば、ハーフブリッジ回路4u、4v、4wを構成する6つのアームのそれぞれに対応して設けられる複数の電流検出部のいずれかに故障が生じた場合には、駆動制御部28によるモータ2の駆動制御の影響を受けることなく、その故障を検出することができる。なお、上記構成では、1つのテストパターンについて故障判定が成立した場合、そのテストパターンにおいて選択されたアームに対応して設けられる電流検出部のいずれかが故障したことを特定することができる。また、上記構成では、2つ以上のテストパターンについて故障判定が成立した場合、それらテストパターンの全てにおいて選択されたアームに対応して設けられる電流検出部のいずれかが故障したことを特定することができる。
According to the above configuration, if any of the plurality of current detection units provided corresponding to each of the six arms constituting the half-
このように、上記構成によれば、電流検出部の故障が検出された場合、その故障した電流検出部を特定することができるため、故障検出後も、駆動制御部28は、故障したことが特定された電流検出部を除く電流検出部の検出値を用いてモータ2の駆動制御を継続することができる。さらに、上記構成によれば、故障検出後も、故障したことが特定された電流検出部に対応するアームが選択されたテストパターンを除くテストパターンを用いてテストパターン判定処理を実行することにより、電流検出部の更なる故障を検出することができる。したがって、上記構成によれば、複数の電流検出部のうち所定の電流検出部の故障を検出した後、モータ2の制御を継続しつつ、さらに別の電流検出部の故障を検出することができるという優れた効果が得られる。
As described above, according to the above configuration, when a failure of the current detection unit is detected, the failed current detection unit can be identified, so that the
本実施形態の最終故障判定処理では、所定のアームが選択された全てのテストパターンについて故障判定が成立した場合、そのアームに対応した電流検出部が故障したことが特定されるようになっている。例えば、U相上アームが選択された全てのテストパターン1、2、7および8について故障判定が成立した場合、U相上アームに対応した電流検出部が故障したことが特定される、といった具合である。このようにすれば、故障している電流検出部を確実に特定することができる。
In the final failure determination process of the present embodiment, when a failure determination is established for all the test patterns in which a predetermined arm is selected, it is specified that the current detection unit corresponding to the arm has failed. .. For example, when the failure determination is established for all the
なお、最終故障判定処理は、テストパターン判定処理が実行された結果、2つ以上のテストパターンについて故障判定が成立した場合、それらの結果に基づいて故障している電流検出部を特定する処理を含むようにしてもよい。例えば、U相上アームが選択された2つのテストパターン1、2について故障判定が成立した場合、U相上アームに対応した電流検出部が故障したことが特定されるようにしてもよい。このように変更してもよい理由は次の通りである。
In the final failure determination process, when the failure determination is established for two or more test patterns as a result of executing the test pattern determination process, the process of identifying the failed current detection unit is performed based on the results. It may be included. For example, when the failure determination is established for the two
すなわち、テストパターン1、2について故障判定が成立した場合、U相上アームに対応した電流検出部が故障しているケースだけでなく、V相上アームおよびW相上アームのそれぞれに対応した各電流検出部の少なくとも一方とV相下アームおよびW相下アームのそれぞれに対応した各電流検出部の少なくとも一方とが故障しているケースも考えられる。しかし、センスセル26を用いた電流検出方式を採用した本実施形態の電流検出部は、そもそも故障する確率、つまり故障率が比較的低いため、本実施形態の構成において、同時期に複数の電流検出部の故障が発生する可能性は極めて低い。そのため、上述した2つのケースのうち、後者のケースを除外したとしても大きな問題は生じることはない。したがって、所定のアームが選択された2つ以上のテストパターンについて故障判定が成立した場合、それらの結果に基づいて故障している電流検出部を特定することが可能となる。
That is, when the failure determination is established for the
本実施形態の最終故障判定処理では、所定のアームが選択された全てのテストパターンについて故障判定が不成立となった場合、そのアームに対応した電流検出部が正常であることが特定されるようになっている。例えば、U相上アームが選択された全てのテストパターン1、2、7および8について故障判定が不成立であった場合、U相上アームに対応した電流検出部が正常であることが特定される、といった具合である。このようにすれば、正常である電流検出部を確実に特定することができる。
In the final failure determination process of the present embodiment, when the failure determination is unsuccessful for all the test patterns in which a predetermined arm is selected, it is specified that the current detection unit corresponding to the arm is normal. It has become. For example, if the failure determination is unsuccessful for all the
なお、最終故障判定処理は、テストパターン判定処理が実行された結果、2つ以上のテストパターンについて故障判定が不成立であった場合、それらの結果に基づいて正常である電流検出部を特定する処理を含むようにしてもよい。例えば、U相上アームが選択された2つのテストパターン1、2について故障判定が不成立であった場合、U相上アームに対応した電流検出部が正常であることが特定されるようにしてもよい。
The final failure determination process is a process for identifying a normal current detection unit based on the results when the failure determination is unsuccessful for two or more test patterns as a result of executing the test pattern determination process. May be included. For example, if the failure determination is unsuccessful for the two
本実施形態では、所定の電流検出部の故障または正常を特定するためのテストパターンの組み合わせは、他の電流検出部の故障または正常を特定するためのテストパターンの組み合わせとは異なるとともに、当該組み合わせに包含されていない。そして、最終故障判定処理が実行された結果、所定の電流検出部の故障が検出された場合、それ以降に実行されるテストパターン判定処理では、その故障が検出された電流検出部に対応したアームが選択されたテストパターンは判定対象から除外されるようになっている。このようにすれば、1つの電流検出部の故障が検出された後も、それ以前と同様の故障検出処理が継続して実行されることにより、電流検出部の更なる故障を検出するとともに、その故障した電流検出部を特定することができる。なお、本実施形態によれば、最大で、電流検出部の故障を2つまで検出することが可能となる。 In the present embodiment, the combination of test patterns for identifying the failure or normality of a predetermined current detection unit is different from the combination of test patterns for identifying the failure or normality of other current detection units, and the combination thereof. Not included in. Then, when a failure of a predetermined current detection unit is detected as a result of executing the final failure determination process, in the test pattern determination process executed thereafter, the arm corresponding to the current detection unit in which the failure is detected is detected. The test pattern for which is selected is excluded from the judgment target. By doing so, even after the failure of one current detection unit is detected, the same failure detection process as before is continuously executed, so that further failure of the current detection unit can be detected and at the same time. The failed current detector can be identified. According to the present embodiment, it is possible to detect up to two failures of the current detection unit at the maximum.
例えば、W相下アームに対応した電流検出部が故障し、その故障が検出されると、テストパターン2、3、5および8は「評価禁止」に設定され、それ以降に実行されるテストパターン判定処理における判定対象から除外される。したがって、それ以降に実行される故障判定処理では、4つのテストパターン1、4、6および7だけが用いられることになるが、テストパターン1、4、6および7では、W相下アームを除く5つのアームの全てが選択されている。そのため、これら4つのテストパターン1、4、6および7を用いて故障判定処理が行われることにより、残りの5つのアームのそれぞれに対応した電流検出部の故障を検出するとともに、その故障した電流検出部を特定することができる。
For example, if the current detection unit corresponding to the W phase lower arm fails and the failure is detected, the
本実施形態の故障検出処理で用いられる8つのテストパターン1〜8は、選択可能なアームの組み合わせが過不足なく含まれるように設定されている。このようにすれば、6つのアームの駆動状態、つまり駆動制御部28によるモータ2の駆動制御の影響を受けることなく、電流検出部の故障を検出することができる。
The eight
本実施形態の故障検出処理において、最終故障判定処理は、8つのテストパターン1〜8の全てについてテストパターン判定処理が実行された後に実行されるようになっている。このようにすれば、全てのテストパターン1〜8の評価結果が出揃った状態で最終故障判定処理が実行されることになるため、電流検出部の故障判定について誤判定の発生頻度が低く抑えられ、その結果、故障検出の精度を高めることができる。
In the failure detection process of the present embodiment, the final failure determination process is executed after the test pattern determination process is executed for all of the eight
本実施形態の故障検出処理には、テストパターン判定処理が実行された結果、全てのテストパターン1〜8について故障判定が不成立となった場合、全ての電流検出部が正常であることを検出する処理(以下、正常判定処理と呼ぶ)が含まれており、その正常判定処理は、最終故障判定処理の最初に実行されるようになっている。前述したように、本実施形態の電流検出部の故障率は比較的低い。そのため、最終故障判定処理の最初に正常判定処理を実施するようにしておけば、全ての電流検出部が正常である限り、その正常判定処理以降の処理は実行されることがない。したがって、このような構成によれば、通常動作中における制御回路17の処理負荷を軽減することができるという効果が得られる。
In the failure detection process of the present embodiment, when the failure determination is unsuccessful for all the
(第2実施形態)
以下、第2実施形態について図10を参照して説明する。
第2実施形態では、故障検出処理の内容が第1実施形態と異なっている。なお、モータ制御システム1の構成は、第1実施形態と共通する。
(Second Embodiment)
Hereinafter, the second embodiment will be described with reference to FIG.
In the second embodiment, the content of the failure detection process is different from that in the first embodiment. The configuration of the
故障検出処理には、テストパターンのそれぞれについてテストパターン判定処理を実行したか否かを表す判定履歴を記憶する処理が含まれている。なお、この場合、TP判定結果テーブルへの記録内容が判定履歴を表すことになる。すなわち、TP判定結果テーブルに「正常」または「故障」が記憶されている場合、テストパターン判定処理が実行済みであることを表す判定履歴が記憶された状態に相当する。 The failure detection process includes a process of storing a determination history indicating whether or not the test pattern determination process has been executed for each of the test patterns. In this case, the content recorded in the TP determination result table represents the determination history. That is, when "normal" or "failure" is stored in the TP determination result table, it corresponds to a state in which the determination history indicating that the test pattern determination process has been executed is stored.
また、TP判定結果テーブルに「未評価」が記憶されている場合、テストパターン判定処理が実行されていないことを表す判定履歴が記憶された状態に相当する。したがって、図7に示したステップS402およびS403が、判定履歴を記憶する処理に相当する。また、この場合、故障判定処理におけるステップS700は、最終故障判定処理の実行後に、上述した判定履歴を全て初期化する処理に相当する。 Further, when "unevaluated" is stored in the TP determination result table, it corresponds to a state in which the determination history indicating that the test pattern determination process is not executed is stored. Therefore, steps S402 and S403 shown in FIG. 7 correspond to the process of storing the determination history. Further, in this case, step S700 in the failure determination process corresponds to the process of initializing all the above-mentioned determination histories after the execution of the final failure determination process.
本実施形態の故障検出処理では、テストパターン判定処理が実行済みであることを表す判定履歴が記憶されたテストパターンについては、テストパターン判定処理が再度実行されないようになっている。以下、このような本実施形態の故障判定処理について、図10を参照して説明する。 In the failure detection process of the present embodiment, the test pattern determination process is not executed again for the test pattern in which the determination history indicating that the test pattern determination process has been executed is stored. Hereinafter, such a failure determination process of the present embodiment will be described with reference to FIG.
図10に示すように、本実施形態の故障検出処理では、第1実施形態の故障検出処理に対し、ステップS250が追加されている点が異なる。ステップS250は、決定されたテストパターンが使用可能である場合、つまりステップS200で「YES」となった場合に実行される。ステップS250では、決定されたテストパターンが既にテストパターン判定処理を実行したものであるか否か、つまり判定済みであるか否かが判断される。 As shown in FIG. 10, the failure detection process of the present embodiment differs from the failure detection process of the first embodiment in that step S250 is added. Step S250 is executed when the determined test pattern is available, that is, when "YES" is obtained in step S200. In step S250, it is determined whether or not the determined test pattern has already executed the test pattern determination process, that is, whether or not the determination has been completed.
このような判断は、前述したように、TP判定結果テーブルへの記録内容に基づいて行われる。ここで、決定されたテストパターンがTP判定結果テーブルに「正常」または「故障」が記憶されたものである場合、ステップS250で「YES」となり、そのまま処理が終了となる。一方、決定されたテストパターンがTP判定結果テーブルに「未評価」が記憶されたものである場合、ステップS250で「NO」となり、ステップS300に進む。ステップS300以降の処理は、第1実施形態と同様であるため、説明を省略する。 As described above, such a determination is made based on the contents recorded in the TP determination result table. Here, if the determined test pattern is one in which "normal" or "failure" is stored in the TP determination result table, "YES" is set in step S250, and the process ends as it is. On the other hand, if the determined test pattern has "unevaluated" stored in the TP determination result table, the result is "NO" in step S250, and the process proceeds to step S300. Since the processing after step S300 is the same as that of the first embodiment, the description thereof will be omitted.
上記したように、本実施形態の故障検出処理では、所定のテストパターンを用いたテストパターン判定処理が実行されると、その後、最終故障判定処理が実行されるまでの間は、同じテストパターンを用いたテストパターン判定処理が実行されることはない。したがって、本実施形態によれば、同一のテストパターンを用いたテストパターン判定処理が重複して実行されることがなくなり、その分だけ、制御回路17の処理負荷が軽減されるという効果が得られる。
As described above, in the failure detection process of the present embodiment, when the test pattern determination process using a predetermined test pattern is executed, the same test pattern is used until the final failure determination process is executed thereafter. The test pattern judgment process used is not executed. Therefore, according to the present embodiment, the test pattern determination processing using the same test pattern is not executed in duplicate, and the effect that the processing load of the
(第3実施形態)
以下、第3実施形態について図11および図12を参照して説明する。
第3実施形態では、故障検出処理の内容が第1実施形態と異なっている。なお、モータ制御システム1の構成は、第1実施形態と共通する。
(Third Embodiment)
Hereinafter, the third embodiment will be described with reference to FIGS. 11 and 12.
In the third embodiment, the content of the failure detection process is different from that in the first embodiment. The configuration of the
上記各実施形態の故障検出処理では、テストパターン1〜8の全てについてテストパターン判定処理が実行された後に最終故障判定処理が実行されるようになっていた。ここで、テストパターン1〜8は、選択可能なアームの組み合わせが過不足なく含まれるように設定されている。そのため、上記各実施形態の故障判定処理では、全てのテストパターン1〜8に対するテストパターン判定処理が実行されて、それらの評価結果が出揃うまでには、少なくともモータ制御の1周期に相当する期間を要することになる。
In the failure detection process of each of the above embodiments, the final failure determination process is executed after the test pattern determination process is executed for all of the
このようなことから、上記各実施形態の故障検出処理では、最終故障検出処理が実行されて、電流検出部が故障しているか否かが最終的に判断されるまでに比較的長い時間を要することとなり、故障検出の応答性の面で改善の余地があった。そこで、本実施形態では、故障検出の応答性を一層良好にするため、次のような工夫が加えられている。 For this reason, in the failure detection process of each of the above embodiments, it takes a relatively long time until the final failure detection process is executed and it is finally determined whether or not the current detection unit has failed. As a result, there was room for improvement in terms of the responsiveness of failure detection. Therefore, in the present embodiment, the following measures have been added in order to further improve the responsiveness of failure detection.
すなわち、図11に示すように、U相、V相およびW相の交流電圧を指令する電圧指令値(以下、交流電圧指令値とも呼ぶ)の1周期は、各相の大小関係に基づいて6つの領域1〜6に分けることができる。なお、電圧指令値は、駆動制御部28において、電流検出信号Si、位置検出信号Spおよびトルク指令信号Stなどに基づいて生成されるものであり、その1周期は3相の交流電圧指令値の1周期に相当する。
That is, as shown in FIG. 11, one cycle of the voltage command value (hereinafter, also referred to as the AC voltage command value) that commands the AC voltage of the U phase, the V phase, and the W phase is 6 based on the magnitude relationship of each phase. It can be divided into two
図11における三角波は、周知のPWM変調技術である三角波比較PWM法によってパワー素子19〜24をON/OFFするために用いられるものである。そして、パワー素子19〜24のON/OFFは、電圧指令値と三角波の大小関係で決定される。具体的には、電圧指令値が三角波を上回る期間には、上アームのパワー素子(19、21、23)がONするとともに、下アームのパワー素子(20、22、24)がOFFする。また、電圧指令値が三角波を下回る期間には、下アームのパワー素子(20、22、24)がONするとともに、上アームのパワー素子(19、21、23)がOFFする。
The triangular wave in FIG. 11 is used to turn on / off the
各領域において取り得る、つまりオンしているアームの組み合わせから決定されるテストパターンは、図11に示すようなものとなる。すなわち、領域1ではテストパターン1、8、3および5、領域2ではテストパターン1、6、3および5、領域3ではテストパターン1、6、4および5、領域4ではテストパターン1、7、4および5、領域5ではテストパターン1、7、2および5、領域6ではテストパターン1、8、2および5が取り得るテストパターンとなる。
The test pattern that can be taken in each region, that is, determined from the combination of arms that are on, is as shown in FIG. That is,
ここで、領域1〜6と取り得るテストパターンとには、次のような特徴的な関係が存在する。まず、1つ目の特徴的な関係は「電圧指令値の1周期で全てのテストパターンが出現すること」である。そして、2つ目の特徴的な関係は、「領域が切り替わると、直前の領域で取り得るテストパターンの集合から1つだけテストパターンが切り替わること」である。本実施形態の故障検出処理では、このような特徴的な関係をうまく利用し、故障検出の応答性を一層良好にすることを可能としている。以下、本実施形態の故障検出処理について、図12を参照して説明する。
Here, there is the following characteristic relationship between the
図12に示すように、本実施形態の故障検出処理では、第1実施形態の故障検出処理に対し、ステップS10およびS20が追加されている点、ステップS700が省かれている点などが異なる。この場合、故障検出処理が開始されると、最初にステップS10が実行される。 As shown in FIG. 12, the failure detection process of the present embodiment differs from the failure detection process of the first embodiment in that steps S10 and S20 are added, steps S700 are omitted, and the like. In this case, when the failure detection process is started, step S10 is executed first.
ステップS10では、3相の電圧指令値の大小関係の変化に基づいて、領域が変化したか否か、つまり領域が遷移したか否かが判断される。ここで、領域が遷移した場合、ステップS10で「YES」となり、ステップS20が実行されたうえでステップS100に進む。一方、領域が遷移していない場合、ステップS10で「NO」となり、ステップS20が実行されることなくステップS100に進む。 In step S10, it is determined whether or not the region has changed, that is, whether or not the region has changed, based on the change in the magnitude relation of the voltage command values of the three phases. Here, when the region changes, "YES" is set in step S10, and step S20 is executed before proceeding to step S100. On the other hand, if the region has not changed, the result is "NO" in step S10, and the process proceeds to step S100 without executing step S20.
ステップS20では、遷移後の領域、つまり現在の領域で取り得るテストパターンであり、且つ評価可能なテストパターンの故障判定が初期化される。具体的には、ステップS20では、遷移後の領域で取り得るテストパターンについて、TP判定結果テーブルの各値が「未評価」となるように初期化が行われる。ただし、「評価禁止」に設定されたテストパターンの値については初期化されず、そのままの値、つまり「故障」が維持される。 In step S20, the failure determination of the test pattern that is a test pattern that can be taken in the region after the transition, that is, the current region, and that can be evaluated is initialized. Specifically, in step S20, the test patterns that can be taken in the region after the transition are initialized so that each value in the TP determination result table becomes “unevaluated”. However, the value of the test pattern set to "evaluation prohibited" is not initialized, and the value as it is, that is, "failure" is maintained.
このようなステップS20は、領域が遷移した際に遷移後の領域においてオン駆動され得るアームの組み合わせが選択されたテストパターンについての判定履歴を初期化する処理に相当する。本実施形態では、ステップS10およびS20が追加されたことにより、領域が遷移する度、つまりモータ制御の1/6周期毎に、遷移後の領域で取り得るテストパターンの判定履歴が初期化されるようになっている。そのため、本実施形態では、最終故障判定処理の実行後に判定履歴を初期化する必要がなく、ステップS700が省かれている。したがって、本実施形態では、ステップS600の実行後、処理が終了となる。 Such step S20 corresponds to the process of initializing the determination history for the test pattern in which the combination of arms that can be driven on in the region after the transition is selected when the region transitions. In the present embodiment, by adding steps S10 and S20, the determination history of the test pattern that can be taken in the region after the transition is initialized every time the region transitions, that is, every 1/6 cycle of the motor control. It has become like. Therefore, in the present embodiment, it is not necessary to initialize the determination history after the execution of the final failure determination process, and step S700 is omitted. Therefore, in the present embodiment, the process ends after the execution of step S600.
上記したように、本実施形態の故障検出処理では、ステップS10およびS20が追加されたことにより、領域が遷移する度に遷移後の領域で取り得るテストパターンの判定履歴が初期されるようになっている。これにより、例えば領域6から領域1へ遷移した際、領域1で取り得るテストパターン1、8、3および5の判定履歴だけが初期化され、その他のテストパターン2、4、6および7の判定履歴は初期化されずに維持される。
As described above, in the failure detection process of the present embodiment, the addition of steps S10 and S20 causes the determination history of the test pattern that can be taken in the region after the transition to be initialized every time the region transitions. ing. As a result, for example, when transitioning from the
その後、ステップS100〜S500の処理が実行されることにより、領域1で取り得るテストパターン1、8、3および5についての新たな判定結果(評価結果)が取得される。そして、ステップS600の最終故障判定処理では、領域1で取り得るテストパターン1、8、3および5の新たな判定結果と、その他のテストパターン2、4、6および7の1周期前に取得された古い判定結果とを用いて、各電流検出部についての最終的な故障判定が実行される。
After that, by executing the processes of steps S100 to S500, new determination results (evaluation results) for the
このような本実施形態の故障検出処理によれば、3相交流電圧指令値の1/6周期毎に、各電流検出部についての最終的な故障判定が実行されることになる。そのため、本実施形態によれば、上記各実施形態に比べ、電流検出部が故障しているか否かが最終的に判断されるまでに要する時間が短縮されるため、故障検出の応答性を高めることができるという効果が得られる。 According to the failure detection process of the present embodiment as described above, the final failure determination for each current detection unit is executed every 1/6 cycle of the three-phase AC voltage command value. Therefore, according to the present embodiment, as compared with each of the above-described embodiments, the time required for finally determining whether or not the current detection unit has failed is shortened, so that the responsiveness of failure detection is improved. The effect of being able to do is obtained.
(第4実施形態)
以下、第4実施形態について図13〜図16を参照して説明する。
第4実施形態では、故障検出処理の内容が第1実施形態と異なっている。なお、モータ制御システム1の構成は、第1実施形態と共通する。
(Fourth Embodiment)
Hereinafter, the fourth embodiment will be described with reference to FIGS. 13 to 16.
In the fourth embodiment, the content of the failure detection process is different from that in the first embodiment. The configuration of the
本実施形態のテストパターンは、3相のハーフブリッジ回路4u、4v、4wの2相について相毎に上下アームのいずれかが選択されたものであり、例えば図13に示すようなものとなっている。この場合、テストパターンNo.1は、U相上アームおよびV相下アームが選択されたパターンである。テストパターンNo.2は、U相上アームおよびW相下アームが選択されたパターンである。テストパターンNo.3は、V相上アームおよびW相下アームが選択されたパターンである。テストパターンNo.4は、U相下アームおよびV相上アームが選択されたパターンである。
In the test pattern of the present embodiment, one of the upper and lower arms is selected for each phase of the two phases of the three-phase half-
テストパターンNo.5は、U相下アームおよびW相上アームが選択されたパターンである。テストパターンNo.6は、V相下アームおよびW相上アームが選択されたパターンである。テストパターンNo.7は、U相上アームおよびV相上アームが選択されたパターンである。テストパターンNo.8は、U相上アームおよびW相上アームが選択されたパターンである。
Test pattern No.
テストパターンNo.9は、V相上アームおよびW相上アームが選択されたパターンである。テストパターンNo.10は、U相下アームおよびV相下アームが選択されたパターンである。テストパターンNo.11は、U相下アームおよびW相下アームが選択されたパターンである。テストパターンNo.12は、V相下アームおよびW相下アームが選択されたパターンである。
Test pattern No.
このように、本実施形態における12のテストパターンNo.1〜No.12は、選択可能なアームの組み合わせが過不足なく含まれるように設定されたものとなっている。なお、以下の説明では、テストパターンNo.1〜No.12のことを、それぞれテストパターン1〜12とも称す。
As described above, the 12 test pattern Nos. 1-No.
図13には、各テストパターン1〜12と、テストパターン判定処理における判定対象とが対応付けられている。すなわち、テストパターン1を用いたテストパターン判定処理では、U相上アームおよびV相下アームに対応した電流検出部の故障判定(評価)が行われる。テストパターン2を用いたテストパターン判定処理では、U相上アームおよびW相下アームに対応した電流検出部の故障判定が行われる。テストパターン3を用いたテストパターン判定処理では、V相上アームおよびW相下アームに対応した電流検出部の故障判定が行われる。テストパターン4を用いたテストパターン判定処理では、U相下アームおよびV相上アームに対応した電流検出部の故障判定が行われる。
In FIG. 13, each
テストパターン5を用いたテストパターン判定処理では、U相下アームおよびW相上アームに対応した電流検出部の故障判定が行われる。テストパターン6を用いたテストパターン判定処理では、V相下アームおよびW相上アームに対応した電流検出部の故障判定が行われる。テストパターン7を用いたテストパターン判定処理では、U相上アームおよびV相上アームに対応した電流検出部の故障判定が行われる。テストパターン8を用いたテストパターン判定処理では、U相上アームおよびW相上アームに対応した電流検出部の故障判定が行われる。
In the test pattern determination process using the
テストパターン9を用いたテストパターン判定処理では、V相上アームおよびW相上アームに対応した電流検出部の故障判定が行われる。テストパターン10を用いたテストパターン判定処理では、U相下アームおよびV相下アームに対応した電流検出部の故障判定が行われる。テストパターン11を用いたテストパターン判定処理では、U相下アームおよびW相下アームに対応した電流検出部の故障判定が行われる。テストパターン12を用いたテストパターン判定処理では、V相下アームおよびW相下アームに対応した電流検出部の故障判定が行われる。
In the test pattern determination process using the
上述したようなテストパターン判定処理による判定結果は、例えば図14に示すようなテーブル(以下、TP判定結果テーブルとも呼ぶ)として記憶される。なお、図14に示すテーブルは、例えば制御回路17が備えるメモリ上に確保された記憶領域に記憶されている。図14に示すテーブルでは、テストパターン1〜12のそれぞれに対応する判定結果として、「正常」、「故障」または「未評価」が記憶される。なお、これらの各値は、第1実施形態のTP判定結果テーブルの各値と同様の内容を表している。
The determination result by the test pattern determination process as described above is stored as, for example, a table as shown in FIG. 14 (hereinafter, also referred to as a TP determination result table). The table shown in FIG. 14 is stored in, for example, a storage area secured on a memory included in the
図14に示す例では、テストパターン1、2を用いて行われたテストパターン判定処理において故障判定が不成立となったこと、テストパターン3〜6を用いて行われたテストパターン判定処理において故障判定が成立したこと、および、テストパターン7〜12を用いたテストパターン判定処理が未実施であること、を示す内容となっている。
In the example shown in FIG. 14, the failure determination is unsuccessful in the test pattern determination process performed using the
図15に示すように、ハーフブリッジ回路4u、4v、4wの各アームのオン駆動の組み合わせは8通りである。本実施形態では、それらの各組み合わせの1つに対して実施可能なテストパターンが3通りずつ存在することとなる。例えば、U相上アーム、V相下アームおよびW相下アームがオン駆動される場合、実施可能となる(取り得る)テストパターンはテストパターン1、2および12となる。
As shown in FIG. 15, there are eight combinations of on-drive of each arm of the half-
本実施形態のテストパターン判定処理では、判定演算として、テストパターン1〜12において選択された2つのアームがオンする期間における2つのアームに対応する電流検出部の検出値に基づいて他の1つのアームに流れる電流を推定し、2つのアームに流れる電流の検出値および1つのアームに流れる電流の推定値を用いてdq変換することによりd軸電流値およびq軸電流値を計算する。そして、本実施形態のテストパターン判定処理では、d軸電流値の変化量およびq軸電流値の各変化量と所定の判定閾値とを比較し、それらの比較結果に基づいて2つのアームに対応する電流検出部に故障が生じているか否かを判定するようになっている。
In the test pattern determination process of the present embodiment, as a determination operation, the other one is based on the detection value of the current detection unit corresponding to the two arms during the period when the two arms selected in the
このような本実施形態のテストパターン判定処理の具体的な内容について、図16を参照して説明する。図16に示すように、ステップS441では、現在のテストパターンにおいて選択された2つのアームに対応する電流検出部の検出値、つまりステップS300で読み込まれた2つの電流検出値を用いて、他の1つのアームに流れる電流が推定される。 The specific contents of the test pattern determination process of the present embodiment will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 16, in step S441, the detection value of the current detection unit corresponding to the two arms selected in the current test pattern, that is, the two current detection values read in step S300 are used for another. The current flowing through one arm is estimated.
前述したように、本実施形態の構成では、各電流検出部などに故障が生じていなければ、3相電流の総和がゼロとなる構成になっている。したがって、他の1つのアームに流れる電流は、検出された2つの電流検出値の符号を反転するとともに、それらを加算した値となる。例えば、U相電流の検出値iUおよびV相電流の検出値iVからW相電流を推定する場合、W相電流の推定値iWは、下記(1)式により表される。
iW=−iU−iV …(1)
As described above, in the configuration of the present embodiment, the total sum of the three-phase currents is zero unless a failure has occurred in each current detection unit or the like. Therefore, the current flowing through the other one arm is a value obtained by inverting the signs of the two detected current detection values and adding them together. For example, when the W phase current is estimated from the detected value iU of the U phase current and the detected value iV of the V phase current, the estimated value iW of the W phase current is expressed by the following equation (1).
iW = -iU-iV ... (1)
本実施形態では、上述したようにして他の1つのアームに流れる電流を推定するため、取得された3相電流の総和の絶対値は必ずゼロになる。したがって、本実施形態では、第1実施形態などと同様の手法、つまり3相電流の総和の絶対値と判定閾値とを比較する手法を採用することができない。そこで、本実施形態では、次のような故障判定手法が用いられる。 In the present embodiment, since the current flowing through the other one arm is estimated as described above, the absolute value of the total sum of the acquired three-phase currents is always zero. Therefore, in the present embodiment, the same method as that of the first embodiment or the like, that is, a method of comparing the absolute value of the total sum of the three-phase currents with the determination threshold value cannot be adopted. Therefore, in the present embodiment, the following failure determination method is used.
すなわち、ステップS442では、3相の電流値iu、iv、iwと電気角θとを用いてdq変換することによりd軸電流値idおよびq軸電流値iqが求められる。電気角θは、位置検出信号Spにモータ2の極対数を掛け算することにより求めることができる。d軸電流値idおよびq軸電流値iqは、下記(2)式により表される。
That is, in step S442, the d-axis current value id and the q-axis current value iq are obtained by performing dq conversion using the three-phase current values iu, iv, iwa and the electric angle θ. The electric angle θ can be obtained by multiplying the position detection signal Sp by the number of pole pairs of the
d軸電流値idおよびq軸電流値iqは、特に、トルク指令値(d軸電流指令値、q軸電流指令値)を表すトルク指令信号Stに大きな変化が無い状態が続いている場合、大きく変化することはない。なぜなら、駆動制御部28は、d軸電流値idおよびq軸電流値iqが、それぞれd軸電流指令値およびq軸電流指令値に一致するように、モータ2の駆動をフィードバック制御(ベクトル制御)しているからである。
The d-axis current value id and the q-axis current value iq are particularly large when the torque command signal St representing the torque command value (d-axis current command value, q-axis current command value) continues to be unchanged. It doesn't change. This is because the
このような点に着目し、ステップS443では、トルク指令信号Stが所定時間以上変化していないか否かが判断される。なお、所定時間は、例えばステップ応答時間などに設定することができる。また、トルク指令信号Stが変化しているか否かは、前回取得されたトルク指令信号Stが表すトルク指令値(前回値)と今回取得されたトルク指令信号Stが表すトルク指令値(今回値)との差から判断することができる。 Focusing on such a point, in step S443, it is determined whether or not the torque command signal St has changed for a predetermined time or more. The predetermined time can be set to, for example, the step response time. Whether or not the torque command signal St has changed is determined by the torque command value (previous value) represented by the previously acquired torque command signal St and the torque command value (current value) represented by the torque command signal St acquired this time. It can be judged from the difference with.
ここで、トルク指令信号Stに変化が無い状態が所定時間以上続いている場合、ステップS443で「YES」となり、ステップS444〜S446の処理が行われる。一方、トルク指令信号Stに変化が無い状態が所定時間以上続いていない場合、ステップS444〜S446の処理が行われることなく、ステップS447に進む。 Here, if the torque command signal St has not changed for a predetermined time or longer, "YES" is set in step S443, and the processes of steps S444 to S446 are performed. On the other hand, if the torque command signal St has not changed for a predetermined time or longer, the process proceeds to step S447 without processing of steps S444 to S446.
ステップS444では、d軸電流値idの変化量が所定の判定閾値Td未満であるか否かが判断されるとともに、q軸電流値iqの変化量が所定の判定閾値Tq未満であるか否かが判断される。なお、d軸電流値idおよびq軸電流値iqの各変化量は、それらの前回値と今回値との差の絶対値として求めることができる。 In step S444, it is determined whether or not the amount of change in the d-axis current value id is less than the predetermined determination threshold value Td, and whether or not the amount of change in the q-axis current value iq is less than the predetermined determination threshold value Tq. Is judged. The amount of change in the d-axis current value id and the q-axis current value iq can be obtained as the absolute value of the difference between the previous value and the current value.
電流検出に関する構成における各種の誤差の影響により、電流検出部が正常である場合でも、上記変化量が完全にゼロにならないことも考えられる。そのため、本実施形態では、判定閾値Td、Tqは、このような誤差の影響により誤判定が生じないような値、例えばゼロよりも所定のマージン分だけ大きい値に設定されている。 Due to the influence of various errors in the configuration related to current detection, it is conceivable that the amount of change may not be completely zero even when the current detection unit is normal. Therefore, in the present embodiment, the determination threshold values Td and Tq are set to values that do not cause erroneous determination due to the influence of such an error, for example, values that are larger than zero by a predetermined margin.
ここで、d軸電流値idの変化量が判定閾値Td未満であり且つq軸電流値iqの変化量が判定閾値Tq未満である場合、ステップS444で「YES」となり、ステップS445に進む。ステップS445は、図7に示したステップS402と同様の処理であり、TP判定結果テーブルにおける現在のテストパターンの判定結果として「正常」が記憶される。 Here, if the amount of change in the d-axis current value id is less than the determination threshold value Td and the amount of change in the q-axis current value iq is less than the determination threshold value Tq, the result is “YES” in step S444, and the process proceeds to step S445. Step S445 is the same process as step S402 shown in FIG. 7, and "normal" is stored as the determination result of the current test pattern in the TP determination result table.
一方、d軸電流値idの変化量およびq軸電流値iqの変化量のうち、少なくとも一方が判定閾値Td、Tq以上である場合、ステップS444で「NO」となり、ステップS446に進む。ステップS446は、図7に示したステップS403と同様の処理であり、TP判定結果テーブルにおける現在のテストパターンの判定結果として「故障」が記憶される。 On the other hand, if at least one of the amount of change in the d-axis current value id and the amount of change in the q-axis current value iq is equal to or higher than the determination threshold values Td and Tq, the result is “NO” in step S444, and the process proceeds to step S446. Step S446 is the same process as step S403 shown in FIG. 7, and "failure" is stored as the determination result of the current test pattern in the TP determination result table.
ステップS445またはS446の実行後は、ステップS447に進む。ステップS447では、今回のテストパターン判定処理にて取得されたトルク指令信号Stが表すトルク指令値と、今回のテストパターン判定処理にて求められたd軸電流値idおよびq軸電流値iqとが前回値として記憶される。ここで記憶された各前回値は、次回実行されるテストパターン判定処理において使用されることになる。 After executing step S445 or S446, the process proceeds to step S447. In step S447, the torque command value represented by the torque command signal St acquired in the test pattern determination process this time, and the d-axis current value id and the q-axis current value iq obtained in the test pattern determination process this time are obtained. It is stored as the previous value. Each previous value stored here will be used in the test pattern determination process to be executed next time.
図示は省略するが、本実施形態の最終故障判定処理は、図8および図9に示した第1実施形態の最終故障判定処理に対し、テストパターンが変更されている点などを考慮した変更を加えた内容となっている。 Although not shown, the final failure determination process of the present embodiment is modified in consideration of the fact that the test pattern is changed with respect to the final failure determination process of the first embodiment shown in FIGS. 8 and 9. It is an added content.
以上説明した本実施形態によっても、第1実施形態と同様の効果が得られる。さらに、本実施形態の故障検出処理では、2相の電流の検出値を用いて電流検出部の故障判定が行われるため、1つの相の上下アームに対応した2つの電流検出部が故障した場合でも、残りの2相に対応した電流検出部を用いてシステムの制御が継続されるとともに、さらなる故障の検出を行うことができるため、システムの信頼性が一層向上する効果が得られる。 The same effect as that of the first embodiment can be obtained by the present embodiment described above. Further, in the failure detection process of the present embodiment, the failure determination of the current detection unit is performed using the detection values of the two-phase currents, so that when the two current detection units corresponding to the upper and lower arms of one phase fail. However, the control of the system is continued by using the current detection unit corresponding to the remaining two phases, and further failure can be detected, so that the effect of further improving the reliability of the system can be obtained.
なお、図16に示したステップS443は、判定閾値Td、Tqの設定によっては、省略することもできる。なぜなら、d軸電流値idおよびq軸電流値iqの変化量は、通常の制御状態においては、極端に大きな値とはならないが、電流検出部に故障が生じるなどの異常が発生した異常状態においては、極端に大きな値となる可能性が高い。そこで、判定閾値Td、Tqとして、通常の制御状態における変化量の上限値に所定のマージンを加えた値を設定するとともに、ステップS443を省けば、トルク指令値(トルク指令信号St)に変化が無い期間に限らず、常に故障判定を行うことが可能となる。 Note that step S443 shown in FIG. 16 may be omitted depending on the settings of the determination threshold values Td and Tq. This is because the amount of change in the d-axis current value id and the q-axis current value iq does not become an extremely large value in the normal control state, but in an abnormal state in which an abnormality such as a failure occurs in the current detection unit occurs. Is likely to be an extremely large value. Therefore, if the determination threshold values Td and Tq are set to the upper limit of the amount of change in the normal control state plus a predetermined margin and step S443 is omitted, the torque command value (torque command signal St) changes. It is possible to always determine the failure regardless of the period when there is no such thing.
なお、本実施形態のテストパターン判定処理では、d軸電流値idの変化量およびq軸電流値iqの変化量のうち少なくとも一方と所定の判定閾値とを比較し、その比較結果に基づいて2つのアームに対応する電流検出部に故障が生じているか否かを判定すればよい。具体的には、図16に示したステップS444では、d軸電流値idおよびq軸電流値iqのうち一方だけを用いた判定に変更してもよい。このようにすれば、d軸電流値idおよびq軸電流値iqの双方を用いた判定に比べ、判定の精度が若干低下するものの、制御回路17における演算負荷(処理負荷)が軽減されるという効果が得られる。
In the test pattern determination process of the present embodiment, at least one of the change amount of the d-axis current value id and the change amount of the q-axis current value iq is compared with the predetermined determination threshold value, and 2 is based on the comparison result. It suffices to determine whether or not the current detection unit corresponding to one arm has a failure. Specifically, in step S444 shown in FIG. 16, the determination may be changed to use only one of the d-axis current value id and the q-axis current value iq. By doing so, the calculation load (processing load) in the
(第5実施形態)
以下、第5実施形態について図17および図18を参照して説明する。
第5実施形態では、テストパターン判定処理の内容が第1実施形態と異なっている。なお、モータ制御システム1の構成は、第1実施形態と共通する。
(Fifth Embodiment)
Hereinafter, the fifth embodiment will be described with reference to FIGS. 17 and 18.
In the fifth embodiment, the content of the test pattern determination process is different from that in the first embodiment. The configuration of the
本実施形態のテストパターン判定処理では、同一のテストパターンに対して判定演算が複数回実行され、それら複数回の判定演算の結果の平均値、より具体的には移動平均に基づいて判定が行われるようになっている。このような本実施形態のテストパターン判定処理は、具体的には図17に示すような内容の処理となっている。 In the test pattern determination process of the present embodiment, the determination operation is executed a plurality of times for the same test pattern, and the determination is performed based on the average value of the results of the plurality of determination operations, more specifically, the moving average. It has come to be. The test pattern determination process of the present embodiment as described above is specifically a process as shown in FIG.
まず、ステップS451では、本テストパターン判定処理での判定対象となるテストパターン(以下、現在のテストパターンと呼ぶ)において選択された3つのアームに対応する電流検出部の検出値の和、つまり3相電流の総和の絶対値が計算される。ステップS452では、ステップS451で計算された値が、現在のテストパターンに割り付けられたキューに格納される。 First, in step S451, the sum of the detection values of the current detection units corresponding to the three arms selected in the test pattern (hereinafter referred to as the current test pattern) to be determined in the test pattern determination process, that is, 3 The absolute value of the sum of the phase currents is calculated. In step S452, the value calculated in step S451 is stored in the queue assigned to the current test pattern.
上記キューの動作について図18を参照して説明する。本実施形態では、テストパターン1〜8毎に8段のシフトレジスタが容易されており、8個の値が格納されるようになっている。例えば、現在のテストパターンがテストパターン1である場合、テストパターン1に割り付けられたシフトレジスタを1つ右にシフトして最も古い値が削除され、空きができたレジスタ(図18における左端のキュー)にステップS451で計算された最新の値が格納されることになる。
The operation of the queue will be described with reference to FIG. In the present embodiment, eight shift registers are facilitated for each of the
ステップS453では、キューの全てのレジスタに値が格納されているか否かが判断される。このような判断は、例えばステップS452の処理の実行回数をカウントし、そのカウント値がシフトレジスタの数(=8)以上となったか否かに基づいて行うことができる。ここで、キューの全てのレジスタに値が格納されている場合、ステップS435で「YES」となり、ステップS454に進む。一方、キューの全てのレジスタのうち、少なくとも1つのレジスタに値が格納されていない場合、ステップS453で「NO」となり、そのまま処理が終了となる。 In step S453, it is determined whether or not the values are stored in all the registers of the queue. Such a determination can be made, for example, by counting the number of times the process of step S452 is executed and whether or not the count value becomes the number of shift registers (= 8) or more. Here, if the values are stored in all the registers of the queue, the result is "YES" in step S435, and the process proceeds to step S454. On the other hand, if the value is not stored in at least one register among all the registers in the queue, the result is "NO" in step S453, and the process ends as it is.
ステップS454では、現在のテストパターンに割り付けられたキュー内のデータ(値)の平均値が算出される。ステップS454の実行後はステップS455に進み、ステップS454で算出された平均値が、所定の判定閾値以下であるか否かが判断される。この場合、判定閾値は、第1実施形態における判定閾値と同様に設定することができる。 In step S454, the average value of the data (values) in the queue allocated to the current test pattern is calculated. After the execution of step S454, the process proceeds to step S455, and it is determined whether or not the average value calculated in step S454 is equal to or less than a predetermined determination threshold value. In this case, the determination threshold value can be set in the same manner as the determination threshold value in the first embodiment.
平均値が判定閾値以下である場合、ステップS455で「YES」となり、ステップS456に進む。ステップS456は、図7に示したステップS402と同様の処理であり、TP判定結果テーブルにおける現在のテストパターンの判定結果として「正常」が記憶される。 If the average value is equal to or less than the determination threshold value, the result is “YES” in step S455, and the process proceeds to step S456. Step S456 is the same process as step S402 shown in FIG. 7, and "normal" is stored as the determination result of the current test pattern in the TP determination result table.
一方、平均値が判定閾値より大きい場合、ステップS455で「NO」となり、ステップS457に進む。ステップS457は、図7に示したステップS403と同様の処理であり、TP判定結果テーブルにおける現在のテストパターンの判定結果として「故障」が記憶される。ステップS456またはS457の実行後、テストパターン判定処理が終了となる。 On the other hand, if the average value is larger than the determination threshold value, the result becomes "NO" in step S455, and the process proceeds to step S457. Step S457 is the same process as step S403 shown in FIG. 7, and "failure" is stored as the determination result of the current test pattern in the TP determination result table. After the execution of step S456 or S457, the test pattern determination process ends.
以上説明した本実施形態によっても、第1実施形態と同様の効果が得られる。さらに、本実施形態のテストパターン判定処理では、3相電流の総和の絶対値を計算した後、直ちに判定閾値との比較判定を行うのではなく、移動平均(単純移動平均)を取り、その値と判定閾値とを比較することにより、故障判定を行うようになっている。このようにすれば、例えばノイズなどの影響により3相電流の総和の絶対値が突発的(一時的)に異常値となった場合に、誤って電流検出部が故障していると判定されることがなくなる。つまり、本実施形態によれば、電流検出部の故障判定について、誤判定の発生を低く抑えることができるという効果が得られる。 The same effect as that of the first embodiment can be obtained by the present embodiment described above. Further, in the test pattern determination process of the present embodiment, after calculating the absolute value of the total sum of the three-phase currents, a moving average (simple moving average) is taken and the value is not immediately compared with the determination threshold value. By comparing with the determination threshold value, the failure determination is performed. In this way, if the absolute value of the total sum of the three-phase currents suddenly (temporarily) becomes an abnormal value due to the influence of noise or the like, it is erroneously determined that the current detection unit has failed. It will never happen. That is, according to the present embodiment, there is an effect that the occurrence of erroneous determination can be suppressed low in the failure determination of the current detection unit.
(第6実施形態)
以下、第6実施形態について図19〜図21を参照して説明する。
第6実施形態では、テストパターン判定処理の内容が第1実施形態と異なっている。なお、モータ制御システム1の構成は、第1実施形態と共通する。
(Sixth Embodiment)
Hereinafter, the sixth embodiment will be described with reference to FIGS. 19 to 21.
In the sixth embodiment, the content of the test pattern determination process is different from that in the first embodiment. The configuration of the
図19に示すように、第1実施形態などで用いられているテストパターン1〜8には、3相のハーフブリッジ回路4u、4v、4wを構成する6つのアームの全てが含まれる特定の組み合わせ(ペア)が存在する。具体的には、テストパターン1および5、テストパターン2および6、テストパターン3および7、テストパターン4および8が、6つのアームの全てが含まれる組み合わせに該当する。以下、これらのテストパターンの組み合わせ(ペア)のことを、特定のテストパターンペアとも呼ぶ。
As shown in FIG. 19, the
このような特定のテストパターンペアについて、双方の評価結果(判定結果)が「正常」である場合、6つのアームに対応する電流検出部の全てが正常であると言える。このような点に着目し、本実施形態の故障検出処理には、正常時における制御回路17などにおける処理負荷を軽減するための工夫が加えられている。
When both evaluation results (judgment results) are "normal" for such a specific test pattern pair, it can be said that all of the current detection units corresponding to the six arms are normal. Focusing on such a point, in the failure detection process of the present embodiment, a device for reducing the processing load in the
すなわち、本実施形態の故障検出処理には、テストパターン判定処理が実行された結果、特定のテストパターンペアについて故障判定が不成立となった場合、全ての電流検出部が正常であることを検出する処理が含まれている。以下、本実施形態の故障処理の具体的な内容について図20を参照して説明する。 That is, in the failure detection process of the present embodiment, when the failure determination is not established for a specific test pattern pair as a result of executing the test pattern determination process, it is detected that all the current detection units are normal. Processing is included. Hereinafter, the specific contents of the failure processing of the present embodiment will be described with reference to FIG. 20.
図20に示すように、本実施形態の故障検出処理では、第1実施形態の故障検出処理に対し、ステップS460、S470およびS480が追加されている。ステップS460は、ステップS400の実行後に実行されるようになっている。ステップS460では、4つの特定のテストパターンペアのうち少なくとも1つについて評価が完了したか否かが判断される。 As shown in FIG. 20, in the failure detection process of the present embodiment, steps S460, S470 and S480 are added to the failure detection process of the first embodiment. Step S460 is to be executed after the execution of step S400. In step S460, it is determined whether or not the evaluation is completed for at least one of the four specific test pattern pairs.
ここで、特定のテストパターンペアのいずれについても評価が完了していない場合、ステップS460で「NO」となり、そのまま処理が終了となる。一方、特定のテストパターンペアの少なくともいずれか1つについて評価が完了している場合、ステップS460で「YES」となり、ステップS470に進む。ステップS470では、評価が完了したテストパターンペアの全てが正常判定であるか否かが判断される。なお、このような判断は、TP判定結果テーブルを用いて行うことができる。 Here, if the evaluation is not completed for any of the specific test pattern pairs, the result is "NO" in step S460, and the process ends as it is. On the other hand, if the evaluation is completed for at least one of the specific test pattern pairs, the result is "YES" in step S460, and the process proceeds to step S470. In step S470, it is determined whether or not all of the test pattern pairs for which evaluation has been completed are normal determination. It should be noted that such a determination can be made using the TP determination result table.
ここで、評価が完了したテストパターンペアの少なくとも1つに「正常」以外の値が記憶されている場合、ステップS470で「NO」となり、ステップS500に進む。一方、評価が完了したテストパターンペアの全てに「正常」が記憶されている場合、ステップS470で「YES」となり、ステップS480に進む。ステップS480は、図8に示したステップS602と同様の処理であり、故障情報テーブルにおいて「故障」と記憶されていない全てのアームに対し、「正常」が記憶される。ステップS480の実行後は、ステップS700に進む。 Here, if a value other than "normal" is stored in at least one of the test pattern pairs for which evaluation has been completed, the result is "NO" in step S470, and the process proceeds to step S500. On the other hand, when "normal" is stored in all the test pattern pairs for which the evaluation is completed, "YES" is set in step S470, and the process proceeds to step S480. Step S480 is the same process as step S602 shown in FIG. 8, and "normal" is stored for all the arms that are not stored as "failure" in the failure information table. After the execution of step S480, the process proceeds to step S700.
本実施形態では、故障検出処理について上述した変更が加えられたことにより、最終故障判定処理についても変更が加えられている。すなわち、図21に示すように、本実施形態の最終故障判定処理では、第1実施形態の最終故障判定処理に対し、ステップS601およびS602が省かれている。この場合、最終故障判定処理が開始されると、最初にステップS603が実行されることになる。 In the present embodiment, the final failure determination process is also changed due to the above-mentioned change in the failure detection process. That is, as shown in FIG. 21, in the final failure determination process of the present embodiment, steps S601 and S602 are omitted with respect to the final failure determination process of the first embodiment. In this case, when the final failure determination process is started, step S603 is executed first.
以上説明した本実施形態によっても、第1実施形態と同様の効果が得られる。さらに、本実施形態の故障検出処理では、6つのアームの全てが含まれる特定のテストパターンペアについて双方の評価結果が「正常」である場合、全ての電流検出部が正常であることを検出するようになっている。このような構成によれば、電流検出部に故障が生じていない正常には、使用する(テストパターン判定処理を実行する)テストパターンの数を最小で2つにまで減らすことが可能となり、正常時における制御回路17などの処理負荷を一層軽減することができるという効果が得られる。
The same effect as that of the first embodiment can be obtained by the present embodiment described above. Further, in the failure detection process of the present embodiment, when the evaluation results of both of the specific test pattern pairs including all of the six arms are "normal", it is detected that all the current detection units are normal. It has become like. According to such a configuration, it is possible to reduce the number of test patterns to be used (execute the test pattern determination process) to a minimum of two under normal conditions where no failure has occurred in the current detection unit, which is normal. The effect that the processing load of the
(その他の実施形態)
なお、本発明は上記し且つ図面に記載した各実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で任意に変形、組み合わせ、あるいは拡張することができる。
上記各実施形態で示した数値などは例示であり、それに限定されるものではない。
(Other embodiments)
It should be noted that the present invention is not limited to the embodiments described above and shown in the drawings, and can be arbitrarily modified, combined, or extended without departing from the gist thereof.
The numerical values and the like shown in each of the above embodiments are examples and are not limited thereto.
本発明は、上記各実施形態において説明したモータ駆動システム1に用いられる電力変換器3に限らず、3相交流モータを駆動する電力変換器全般に適用することができる。
検出回路5〜10は、ハーフブリッジ回路4u、4v、4wの上アームおよび下アームに流れる電流を検出する構成であればよく、その具体的な構成は適宜変更可能である。
ハーフブリッジ回路4u、4v、4wを構成するスイッチング素子としては、パワーMOSFETであるパワー素子19〜24に限らずともよく、例えばIGBTなど、種々のパワー素子、つまりパワーデバイスを用いることができる。
The present invention is not limited to the
The
The switching elements constituting the half-
本開示は、実施例に準拠して記述されたが、本開示は当該実施例や構造に限定されるものではないと理解される。本開示は、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態、さらには、それらに一要素のみ、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせや形態をも、本開示の範疇や思想範囲に入るものである。 The present disclosure has been described in accordance with the examples, but it is understood that the present disclosure is not limited to the examples and structures. The present disclosure also includes various variations and variations within a uniform range. In addition, various combinations and forms, as well as other combinations and forms that include only one element, more, or less, are within the scope and scope of the present disclosure.
2…モータ、3…電力変換器、4u、4v、4w…ハーフブリッジ回路、5〜10…検出回路、26…センスセル、28…駆動制御部、29…故障検出処理部。 2 ... Motor, 3 ... Power converter, 4u, 4v, 4w ... Half-bridge circuit, 5-10 ... Detection circuit, 26 ... Sense cell, 28 ... Drive control unit, 29 ... Failure detection processing unit.
Claims (17)
前記3相交流モータに供給する3相電流を生成する3相のハーフブリッジ回路(4u、4v、4w)と、
前記ハーフブリッジ回路の上アームおよび下アームに流れる電流を検出する電流検出部(5〜10、26)と、
前記電流検出部の検出値に基づいて前記ハーフブリッジ回路の動作を制御することにより前記3相交流モータの駆動を制御する駆動制御部(28)と、
前記ハーフブリッジ回路の少なくとも2相について相毎に上下アームのいずれかが選択された複数のテストパターンおよび前記電流検出部の検出値に基づいて前記電流検出部の故障を検出する故障検出処理を実行する故障検出処理部(29)と、
を備え、
前記故障検出処理には、
所定の前記テストパターンにおいて選択されたアームがオンする期間における前記アームに対応する前記電流検出部の検出値を用いて所定の判定演算を実行し、前記判定演算の結果に基づいて前記アームに対応する前記電流検出部に故障が生じているか否かを判定するテストパターン判定処理と、
前記テストパターン判定処理が実行された結果、少なくとも1つの前記テストパターンについて故障判定が成立した場合、その結果に基づいて前記電流検出部の故障を検出する最終故障判定処理と、が含まれ、
前記最終故障判定処理には、前記テストパターン判定処理が実行された結果、2つ以上の前記テストパターンについて故障判定が成立した場合、それらの結果に基づいて故障している前記電流検出部を特定する処理が含まれる電力変換器。 A power converter (3) that drives a three-phase AC motor (2).
A three-phase half-bridge circuit (4u, 4v, 4w) that generates a three-phase current to be supplied to the three-phase AC motor, and
A current detector (5-10, 26) for detecting the current flowing through the upper arm and the lower arm of the half-bridge circuit, and
A drive control unit (28) that controls the drive of the three-phase AC motor by controlling the operation of the half-bridge circuit based on the detection value of the current detection unit.
A failure detection process for detecting a failure of the current detection unit is executed based on a plurality of test patterns in which one of the upper and lower arms is selected for each phase of at least two phases of the half-bridge circuit and the detection value of the current detection unit. Failure detection processing unit (29)
Equipped with
For the failure detection process,
A predetermined determination operation is executed using the detection value of the current detection unit corresponding to the arm during the period when the arm selected in the predetermined test pattern is turned on, and the arm corresponds to the arm based on the result of the determination operation. A test pattern determination process for determining whether or not a failure has occurred in the current detection unit.
When a failure determination is established for at least one test pattern as a result of executing the test pattern determination process, a final failure determination process for detecting a failure of the current detection unit based on the result is included .
In the final failure determination process, when failure determination is established for two or more test patterns as a result of executing the test pattern determination process, the current detection unit that has failed is specified based on the results. A power converter that contains processing.
前記3相交流モータに供給する3相電流を生成する3相のハーフブリッジ回路(4u、4v、4w)と、
前記ハーフブリッジ回路の上アームおよび下アームに流れる電流を検出する電流検出部(5〜10、26)と、
前記電流検出部の検出値に基づいて前記ハーフブリッジ回路の動作を制御することにより前記3相交流モータの駆動を制御する駆動制御部(28)と、
前記ハーフブリッジ回路の少なくとも2相について相毎に上下アームのいずれかが選択された複数のテストパターンおよび前記電流検出部の検出値に基づいて前記電流検出部の故障を検出する故障検出処理を実行する故障検出処理部(29)と、
を備え、
前記故障検出処理には、
所定の前記テストパターンにおいて選択されたアームがオンする期間における前記アームに対応する前記電流検出部の検出値を用いて所定の判定演算を実行し、前記判定演算の結果に基づいて前記アームに対応する前記電流検出部に故障が生じているか否かを判定するテストパターン判定処理と、
前記テストパターン判定処理が実行された結果、少なくとも1つの前記テストパターンについて故障判定が成立した場合、その結果に基づいて前記電流検出部の故障を検出する最終故障判定処理と、が含まれ、
前記最終故障判定処理には、前記テストパターン判定処理が実行された結果、2つ以上のテストパターンについて故障判定が不成立となった場合、それらの結果に基づいて正常である前記電流検出部を特定する処理が含まれる電力変換器。 A power converter (3) that drives a three-phase AC motor (2).
A three-phase half-bridge circuit (4u, 4v, 4w) that generates a three-phase current to be supplied to the three-phase AC motor, and
A current detector (5-10, 26) for detecting the current flowing through the upper arm and the lower arm of the half-bridge circuit, and
A drive control unit (28) that controls the drive of the three-phase AC motor by controlling the operation of the half-bridge circuit based on the detection value of the current detection unit.
A failure detection process for detecting a failure of the current detection unit is executed based on a plurality of test patterns in which one of the upper and lower arms is selected for each phase of at least two phases of the half-bridge circuit and the detection value of the current detection unit. Failure detection processing unit (29)
Equipped with
For the failure detection process,
A predetermined determination operation is executed using the detection value of the current detection unit corresponding to the arm during the period when the arm selected in the predetermined test pattern is turned on, and the arm corresponds to the arm based on the result of the determination operation. A test pattern determination process for determining whether or not a failure has occurred in the current detection unit.
When a failure determination is established for at least one test pattern as a result of executing the test pattern determination process, a final failure determination process for detecting a failure of the current detection unit based on the result is included .
In the final failure determination process, when the failure determination is unsuccessful for two or more test patterns as a result of executing the test pattern determination process, the normal current detection unit is specified based on the results. A power converter that contains processing.
前記3相交流モータに供給する3相電流を生成する3相のハーフブリッジ回路(4u、4v、4w)と、
前記ハーフブリッジ回路の上アームおよび下アームに流れる電流を検出する電流検出部(5〜10、26)と、
前記電流検出部の検出値に基づいて前記ハーフブリッジ回路の動作を制御することにより前記3相交流モータの駆動を制御する駆動制御部(28)と、
前記ハーフブリッジ回路の少なくとも2相について相毎に上下アームのいずれかが選択された複数のテストパターンおよび前記電流検出部の検出値に基づいて前記電流検出部の故障を検出する故障検出処理を実行する故障検出処理部(29)と、
を備え、
前記故障検出処理には、
所定の前記テストパターンにおいて選択されたアームがオンする期間における前記アームに対応する前記電流検出部の検出値を用いて所定の判定演算を実行し、前記判定演算の結果に基づいて前記アームに対応する前記電流検出部に故障が生じているか否かを判定するテストパターン判定処理と、
前記テストパターン判定処理が実行された結果、少なくとも1つの前記テストパターンについて故障判定が成立した場合、その結果に基づいて前記電流検出部の故障を検出する最終故障判定処理と、が含まれ、
前記最終故障判定処理が実行された結果、所定の前記電流検出部の故障が検出された場合、それ以降に実行される前記テストパターン判定処理では、その故障が検出された前記電流検出部に対応したアームが選択された前記テストパターンについて判定対象から除外される電力変換器。 A power converter (3) that drives a three-phase AC motor (2).
A three-phase half-bridge circuit (4u, 4v, 4w) that generates a three-phase current to be supplied to the three-phase AC motor, and
A current detector (5-10, 26) for detecting the current flowing through the upper arm and the lower arm of the half-bridge circuit, and
A drive control unit (28) that controls the drive of the three-phase AC motor by controlling the operation of the half-bridge circuit based on the detection value of the current detection unit.
A failure detection process for detecting a failure of the current detection unit is executed based on a plurality of test patterns in which one of the upper and lower arms is selected for each phase of at least two phases of the half-bridge circuit and the detection value of the current detection unit. Failure detection processing unit (29)
Equipped with
For the failure detection process,
A predetermined determination operation is executed using the detection value of the current detection unit corresponding to the arm during the period when the arm selected in the predetermined test pattern is turned on, and the arm corresponds to the arm based on the result of the determination operation. A test pattern determination process for determining whether or not a failure has occurred in the current detection unit.
When a failure determination is established for at least one test pattern as a result of executing the test pattern determination process, a final failure determination process for detecting a failure of the current detection unit based on the result is included .
When a failure of the predetermined current detection unit is detected as a result of executing the final failure determination process, the test pattern determination process executed thereafter corresponds to the current detection unit in which the failure is detected. A power converter whose arm is excluded from the judgment target for the selected test pattern.
前記3相交流モータに供給する3相電流を生成する3相のハーフブリッジ回路(4u、4v、4w)と、
前記ハーフブリッジ回路の上アームおよび下アームに流れる電流を検出する電流検出部(5〜10、26)と、
前記電流検出部の検出値に基づいて前記ハーフブリッジ回路の動作を制御することにより前記3相交流モータの駆動を制御する駆動制御部(28)と、
前記ハーフブリッジ回路の少なくとも2相について相毎に上下アームのいずれかが選択された複数のテストパターンおよび前記電流検出部の検出値に基づいて前記電流検出部の故障を検出する故障検出処理を実行する故障検出処理部(29)と、
を備え、
前記故障検出処理には、
所定の前記テストパターンにおいて選択されたアームがオンする期間における前記アームに対応する前記電流検出部の検出値を用いて所定の判定演算を実行し、前記判定演算の結果に基づいて前記アームに対応する前記電流検出部に故障が生じているか否かを判定するテストパターン判定処理と、
前記テストパターン判定処理が実行された結果、少なくとも1つの前記テストパターンについて故障判定が成立した場合、その結果に基づいて前記電流検出部の故障を検出する最終故障判定処理と、が含まれ、
前記最終故障判定処理は、前記複数のテストパターンの全てについて前記テストパターン判定処理が実行された後に実行される電力変換器。 A power converter (3) that drives a three-phase AC motor (2).
A three-phase half-bridge circuit (4u, 4v, 4w) that generates a three-phase current to be supplied to the three-phase AC motor, and
A current detector (5-10, 26) for detecting the current flowing through the upper arm and the lower arm of the half-bridge circuit, and
A drive control unit (28) that controls the drive of the three-phase AC motor by controlling the operation of the half-bridge circuit based on the detection value of the current detection unit.
A failure detection process for detecting a failure of the current detection unit is executed based on a plurality of test patterns in which one of the upper and lower arms is selected for each phase of at least two phases of the half-bridge circuit and the detection value of the current detection unit. Failure detection processing unit (29)
Equipped with
For the failure detection process,
A predetermined determination operation is executed using the detection value of the current detection unit corresponding to the arm during the period when the arm selected in the predetermined test pattern is turned on, and the arm corresponds to the arm based on the result of the determination operation. A test pattern determination process for determining whether or not a failure has occurred in the current detection unit.
When a failure determination is established for at least one test pattern as a result of executing the test pattern determination process, a final failure determination process for detecting a failure of the current detection unit based on the result is included .
The final failure determination process is a power converter executed after the test pattern determination process is executed for all of the plurality of test patterns.
前記3相交流モータに供給する3相電流を生成する3相のハーフブリッジ回路(4u、4v、4w)と、
前記ハーフブリッジ回路の上アームおよび下アームに流れる電流を検出する電流検出部(5〜10、26)と、
前記電流検出部の検出値に基づいて前記ハーフブリッジ回路の動作を制御することにより前記3相交流モータの駆動を制御する駆動制御部(28)と、
前記ハーフブリッジ回路の少なくとも2相について相毎に上下アームのいずれかが選択された複数のテストパターンおよび前記電流検出部の検出値に基づいて前記電流検出部の故障を検出する故障検出処理を実行する故障検出処理部(29)と、
を備え、
前記故障検出処理には、
所定の前記テストパターンにおいて選択されたアームがオンする期間における前記アームに対応する前記電流検出部の検出値を用いて所定の判定演算を実行し、前記判定演算の結果に基づいて前記アームに対応する前記電流検出部に故障が生じているか否かを判定するテストパターン判定処理と、
前記テストパターン判定処理が実行された結果、少なくとも1つの前記テストパターンについて故障判定が成立した場合、その結果に基づいて前記電流検出部の故障を検出する最終故障判定処理と、が含まれ、
前記故障検出処理には、前記テストパターン判定処理が実行された結果、特定の組み合わせの前記テストパターンについて故障判定が不成立となった場合、全ての前記電流検出部が正常であることを検出する処理が含まれ、
前記特定の組み合わせの前記テストパターンにおいて選択されたアームには、前記3相のハーフブリッジ回路を構成する全てのアームが含まれている電力変換器。 A power converter (3) that drives a three-phase AC motor (2).
A three-phase half-bridge circuit (4u, 4v, 4w) that generates a three-phase current to be supplied to the three-phase AC motor, and
A current detector (5-10, 26) for detecting the current flowing through the upper arm and the lower arm of the half-bridge circuit, and
A drive control unit (28) that controls the drive of the three-phase AC motor by controlling the operation of the half-bridge circuit based on the detection value of the current detection unit.
A failure detection process for detecting a failure of the current detection unit is executed based on a plurality of test patterns in which one of the upper and lower arms is selected for each phase of at least two phases of the half-bridge circuit and the detection value of the current detection unit. Failure detection processing unit (29)
Equipped with
For the failure detection process,
A predetermined determination operation is executed using the detection value of the current detection unit corresponding to the arm during the period when the arm selected in the predetermined test pattern is turned on, and the arm corresponds to the arm based on the result of the determination operation. A test pattern determination process for determining whether or not a failure has occurred in the current detection unit.
When a failure determination is established for at least one test pattern as a result of executing the test pattern determination process, a final failure determination process for detecting a failure of the current detection unit based on the result is included .
In the failure detection process, when a failure determination is not established for a specific combination of the test patterns as a result of executing the test pattern determination process, a process for detecting that all the current detection units are normal. Is included,
A power converter in which the arms selected in the test pattern of the particular combination include all the arms that make up the three-phase half-bridge circuit.
前記テストパターン判定処理が実行済みであることを表す前記判定履歴が記憶された前記テストパターンについては前記テストパターン判定処理が再度実行されないようになっている請求項1から9のいずれか一項に記載の電力変換器。 The failure detection process includes a process of storing a determination history indicating whether or not the test pattern determination process has been executed for each of the test patterns.
According to any one of claims 1 to 9 , the test pattern determination process for which the determination history is stored, which indicates that the test pattern determination process has been executed, is not executed again. The power converter described.
前記3相交流モータに供給する3相電流を生成する3相のハーフブリッジ回路(4u、4v、4w)と、
前記ハーフブリッジ回路の上アームおよび下アームに流れる電流を検出する電流検出部(5〜10、26)と、
前記電流検出部の検出値に基づいて前記ハーフブリッジ回路の動作を制御することにより前記3相交流モータの駆動を制御する駆動制御部(28)と、
前記ハーフブリッジ回路の少なくとも2相について相毎に上下アームのいずれかが選択された複数のテストパターンおよび前記電流検出部の検出値に基づいて前記電流検出部の故障を検出する故障検出処理を実行する故障検出処理部(29)と、
を備え、
前記故障検出処理には、
所定の前記テストパターンにおいて選択されたアームがオンする期間における前記アームに対応する前記電流検出部の検出値を用いて所定の判定演算を実行し、前記判定演算の結果に基づいて前記アームに対応する前記電流検出部に故障が生じているか否かを判定するテストパターン判定処理と、
前記テストパターン判定処理が実行された結果、少なくとも1つの前記テストパターンについて故障判定が成立した場合、その結果に基づいて前記電流検出部の故障を検出する最終故障判定処理と、が含まれ、
前記故障検出処理には、前記テストパターンのそれぞれについて前記テストパターン判定処理を実行したか否かを表す判定履歴を記憶する処理が含まれ、
前記テストパターン判定処理が実行済みであることを表す前記判定履歴が記憶された前記テストパターンについては前記テストパターン判定処理が再度実行されないようになっており、
前記3相のハーフブリッジ回路から出力される3相の交流電圧を指令する電圧指令値の1周期を各相の大小関係に基づいた6つの領域に分けると、
前記故障検出処理には、前記領域が遷移した際に遷移後の前記領域においてオン駆動され得る前記アームの組み合わせが選択された前記テストパターンについての前記判定履歴を初期化する処理が含まれる電力変換器。 A power converter (3) that drives a three-phase AC motor (2).
A three-phase half-bridge circuit (4u, 4v, 4w) that generates a three-phase current to be supplied to the three-phase AC motor, and
A current detector (5-10, 26) for detecting the current flowing through the upper arm and the lower arm of the half-bridge circuit, and
A drive control unit (28) that controls the drive of the three-phase AC motor by controlling the operation of the half-bridge circuit based on the detection value of the current detection unit.
A failure detection process for detecting a failure of the current detection unit is executed based on a plurality of test patterns in which one of the upper and lower arms is selected for each phase of at least two phases of the half-bridge circuit and the detection value of the current detection unit. Failure detection processing unit (29)
Equipped with
For the failure detection process,
A predetermined determination operation is executed using the detection value of the current detection unit corresponding to the arm during the period when the arm selected in the predetermined test pattern is turned on, and the arm corresponds to the arm based on the result of the determination operation. A test pattern determination process for determining whether or not a failure has occurred in the current detection unit.
When a failure determination is established for at least one test pattern as a result of executing the test pattern determination process, a final failure determination process for detecting a failure of the current detection unit based on the result is included .
The failure detection process includes a process of storing a determination history indicating whether or not the test pattern determination process has been executed for each of the test patterns.
The test pattern determination process is not executed again for the test pattern in which the determination history indicating that the test pattern determination process has been executed is stored.
When one cycle of the voltage command value that commands the three-phase AC voltage output from the three-phase half-bridge circuit is divided into six regions based on the magnitude relationship of each phase,
The failure detection process includes a process of initializing the determination history of the test pattern for which a combination of the arms that can be driven on in the region after the transition when the region transitions is selected. vessel.
前記3相交流モータに供給する3相電流を生成する3相のハーフブリッジ回路(4u、4v、4w)と、
前記ハーフブリッジ回路の上アームおよび下アームに流れる電流を検出する電流検出部(5〜10、26)と、
前記電流検出部の検出値に基づいて前記ハーフブリッジ回路の動作を制御することにより前記3相交流モータの駆動を制御する駆動制御部(28)と、
前記ハーフブリッジ回路の少なくとも2相について相毎に上下アームのいずれかが選択された複数のテストパターンおよび前記電流検出部の検出値に基づいて前記電流検出部の故障を検出する故障検出処理を実行する故障検出処理部(29)と、
を備え、
前記故障検出処理には、
所定の前記テストパターンにおいて選択されたアームがオンする期間における前記アームに対応する前記電流検出部の検出値を用いて所定の判定演算を実行し、前記判定演算の結果に基づいて前記アームに対応する前記電流検出部に故障が生じているか否かを判定するテストパターン判定処理と、
前記テストパターン判定処理が実行された結果、少なくとも1つの前記テストパターンについて故障判定が成立した場合、その結果に基づいて前記電流検出部の故障を検出する最終故障判定処理と、が含まれ、
前記テストパターンは、前記ハーフブリッジ回路の3相について相毎に上下アームのいずれかが選択されたものであり、
前記テストパターン判定処理では、
前記判定演算として、前記テストパターンにおいて選択された3つのアームがオンする期間における前記3つのアームに対応する前記電流検出部の検出値の和の絶対値を計算し、
前記絶対値と所定の判定閾値とを比較し、その比較結果に基づいて前記3つのアームに対応する前記電流検出部に故障が生じているか否かを判定する電力変換器。 A power converter (3) that drives a three-phase AC motor (2).
A three-phase half-bridge circuit (4u, 4v, 4w) that generates a three-phase current to be supplied to the three-phase AC motor, and
A current detector (5-10, 26) for detecting the current flowing through the upper arm and the lower arm of the half-bridge circuit, and
A drive control unit (28) that controls the drive of the three-phase AC motor by controlling the operation of the half-bridge circuit based on the detection value of the current detection unit.
A failure detection process for detecting a failure of the current detection unit is executed based on a plurality of test patterns in which one of the upper and lower arms is selected for each phase of at least two phases of the half-bridge circuit and the detection value of the current detection unit. Failure detection processing unit (29)
Equipped with
For the failure detection process,
A predetermined determination operation is executed using the detection value of the current detection unit corresponding to the arm during the period when the arm selected in the predetermined test pattern is turned on, and the arm corresponds to the arm based on the result of the determination operation. A test pattern determination process for determining whether or not a failure has occurred in the current detection unit.
When a failure determination is established for at least one test pattern as a result of executing the test pattern determination process, a final failure determination process for detecting a failure of the current detection unit based on the result is included .
In the test pattern, one of the upper and lower arms is selected for each phase of the three phases of the half-bridge circuit.
In the test pattern determination process,
As the determination calculation, the absolute value of the sum of the detection values of the current detectors corresponding to the three arms during the period when the three arms selected in the test pattern are turned on is calculated.
A power converter that compares the absolute value with a predetermined determination threshold value and determines whether or not a failure has occurred in the current detection unit corresponding to the three arms based on the comparison result.
前記3相交流モータに供給する3相電流を生成する3相のハーフブリッジ回路(4u、4v、4w)と、
前記ハーフブリッジ回路の上アームおよび下アームに流れる電流を検出する電流検出部(5〜10、26)と、
前記電流検出部の検出値に基づいて前記ハーフブリッジ回路の動作を制御することにより前記3相交流モータの駆動を制御する駆動制御部(28)と、
前記ハーフブリッジ回路の少なくとも2相について相毎に上下アームのいずれかが選択された複数のテストパターンおよび前記電流検出部の検出値に基づいて前記電流検出部の故障を検出する故障検出処理を実行する故障検出処理部(29)と、
を備え、
前記故障検出処理には、
所定の前記テストパターンにおいて選択されたアームがオンする期間における前記アームに対応する前記電流検出部の検出値を用いて所定の判定演算を実行し、前記判定演算の結果に基づいて前記アームに対応する前記電流検出部に故障が生じているか否かを判定するテストパターン判定処理と、
前記テストパターン判定処理が実行された結果、少なくとも1つの前記テストパターンについて故障判定が成立した場合、その結果に基づいて前記電流検出部の故障を検出する最終故障判定処理と、が含まれ、
前記テストパターンは、前記3相のハーフブリッジ回路の2相について相毎に上下アームのいずれかが選択されたものであり、
前記テストパターン判定処理では、
前記判定演算として、前記テストパターンにおいて選択された2つのアームがオンする期間における前記2つのアームに対応する前記電流検出部の検出値に基づいて他の1つのアームに流れる電流を推定し、前記2つのアームに流れる電流の検出値および前記1つのアームに流れる電流の推定値を用いてdq変換することによりd軸電流値およびq軸電流値を計算し、
前記d軸電流値の変化量および前記q軸電流値の変化量のうち少なくとも一方と所定の判定閾値とを比較し、その比較結果に基づいて前記2つのアームに対応する前記電流検出部に故障が生じているか否かを判定する電力変換器。 A power converter (3) that drives a three-phase AC motor (2).
A three-phase half-bridge circuit (4u, 4v, 4w) that generates a three-phase current to be supplied to the three-phase AC motor, and
A current detector (5-10, 26) for detecting the current flowing through the upper arm and the lower arm of the half-bridge circuit, and
A drive control unit (28) that controls the drive of the three-phase AC motor by controlling the operation of the half-bridge circuit based on the detection value of the current detection unit.
A failure detection process for detecting a failure of the current detection unit is executed based on a plurality of test patterns in which one of the upper and lower arms is selected for each phase of at least two phases of the half-bridge circuit and the detection value of the current detection unit. Failure detection processing unit (29)
Equipped with
For the failure detection process,
A predetermined determination operation is executed using the detection value of the current detection unit corresponding to the arm during the period when the arm selected in the predetermined test pattern is turned on, and the arm corresponds to the arm based on the result of the determination operation. A test pattern determination process for determining whether or not a failure has occurred in the current detection unit.
When a failure determination is established for at least one test pattern as a result of executing the test pattern determination process, a final failure determination process for detecting a failure of the current detection unit based on the result is included .
In the test pattern, one of the upper and lower arms is selected for each phase of the two phases of the three-phase half-bridge circuit.
In the test pattern determination process,
As the determination calculation, the current flowing through the other arm is estimated based on the detection value of the current detection unit corresponding to the two arms during the period when the two arms selected in the test pattern are turned on. The d-axis current value and the q-axis current value are calculated by dq conversion using the detected value of the current flowing through the two arms and the estimated value of the current flowing through the one arm.
At least one of the change amount of the d-axis current value and the change amount of the q-axis current value is compared with a predetermined determination threshold value, and based on the comparison result, the current detection unit corresponding to the two arms fails. A power converter that determines whether or not is occurring.
前記テストパターン判定処理では、前記トルク指令値が所定期間以上変化しなかった場合に前記判定が行われるようになっている請求項14に記載の電力変換器。 The drive control unit has a configuration that controls the drive of the three-phase AC motor based on a torque command value that commands the torque of the three-phase AC motor.
The power converter according to claim 14 , wherein in the test pattern determination process, the determination is performed when the torque command value does not change for a predetermined period or longer.
前記3相交流モータに供給する3相電流を生成する3相のハーフブリッジ回路(4u、4v、4w)と、
前記ハーフブリッジ回路の上アームおよび下アームに流れる電流を検出する電流検出部(5〜10、26)と、
前記電流検出部の検出値に基づいて前記ハーフブリッジ回路の動作を制御することにより前記3相交流モータの駆動を制御する駆動制御部(28)と、
前記ハーフブリッジ回路の少なくとも2相について相毎に上下アームのいずれかが選択された複数のテストパターンおよび前記電流検出部の検出値に基づいて前記電流検出部の故障を検出する故障検出処理を実行する故障検出処理部(29)と、
を備え、
前記故障検出処理には、
所定の前記テストパターンにおいて選択されたアームがオンする期間における前記アームに対応する前記電流検出部の検出値を用いて所定の判定演算を実行し、前記判定演算の結果に基づいて前記アームに対応する前記電流検出部に故障が生じているか否かを判定するテストパターン判定処理と、
前記テストパターン判定処理が実行された結果、少なくとも1つの前記テストパターンについて故障判定が成立した場合、その結果に基づいて前記電流検出部の故障を検出する最終故障判定処理と、が含まれ、
前記テストパターン判定処理では、
同一の前記テストパターンに対して前記判定演算が複数回実行され、
それら複数回の前記判定演算の結果の平均値に基づいて前記判定が行われる電力変換器。 A power converter (3) that drives a three-phase AC motor (2).
A three-phase half-bridge circuit (4u, 4v, 4w) that generates a three-phase current to be supplied to the three-phase AC motor, and
A current detector (5-10, 26) for detecting the current flowing through the upper arm and the lower arm of the half-bridge circuit, and
A drive control unit (28) that controls the drive of the three-phase AC motor by controlling the operation of the half-bridge circuit based on the detection value of the current detection unit.
A failure detection process for detecting a failure of the current detection unit is executed based on a plurality of test patterns in which one of the upper and lower arms is selected for each phase of at least two phases of the half-bridge circuit and the detection value of the current detection unit. Failure detection processing unit (29)
Equipped with
For the failure detection process,
A predetermined determination operation is executed using the detection value of the current detection unit corresponding to the arm during the period when the arm selected in the predetermined test pattern is turned on, and the arm corresponds to the arm based on the result of the determination operation. A test pattern determination process for determining whether or not a failure has occurred in the current detection unit.
When a failure determination is established for at least one test pattern as a result of executing the test pattern determination process, a final failure determination process for detecting a failure of the current detection unit based on the result is included .
In the test pattern determination process,
The determination operation is executed a plurality of times for the same test pattern, and the determination operation is executed a plurality of times.
A power converter in which the determination is made based on the average value of the results of the determination operations a plurality of times.
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