JP7406449B2 - motor drive device - Google Patents

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本発明は、モータ駆動装置に関する。 The present invention relates to a motor drive device.

特許文献1に開示される3相ブラシレスモータの駆動装置は、インバータの直流母線電流を検出する電流検出器であって、各相の下アームとグランドとの間に直列に接続したシャント抵抗と、オペアンプからなる検出回路とからなる前記電流検出器と、前記電流検出器の出力を入力して各相の相電流を検出し、検出した相電流に用いて前記インバータをPWM制御する制御部と、を備える。 The three-phase brushless motor drive device disclosed in Patent Document 1 is a current detector that detects the DC bus current of an inverter, and includes a shunt resistor connected in series between the lower arm of each phase and the ground; the current detector including a detection circuit including an operational amplifier; a control unit that inputs the output of the current detector to detect the phase current of each phase, and uses the detected phase current to perform PWM control of the inverter; Equipped with

特開2017-163789号公報Japanese Patent Application Publication No. 2017-163789

ところで、インバータの直流母線電流を検出する検出回路を備え、直流母線電流の検出値から各相の相電流を検出するモータ駆動装置では、前記検出回路が故障して相電流の検出が不能になると、モータの駆動制御を継続することができなくなってしまう。
例えば、車両のパワーステアリング装置において操舵のアシストトルクを発生するモータの駆動装置の場合、検出回路の故障によってモータの駆動制御が不能になると、モータによるアシストトルクの発生が無くなることで、運転者によるステアリングホイールの操作性が低下する、という問題が生じる。
By the way, in a motor drive device that is equipped with a detection circuit that detects the DC bus current of an inverter and detects the phase current of each phase from the detected value of the DC bus current, if the detection circuit breaks down and the phase current cannot be detected, , it becomes impossible to continue drive control of the motor.
For example, in the case of a motor drive device that generates steering assist torque in a vehicle's power steering system, if the motor drive control becomes impossible due to a failure in the detection circuit, the motor no longer generates assist torque, and the driver A problem arises in that the operability of the steering wheel is reduced.

本発明は、従来の実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、インバータの直流母線電流を検出する検出回路の故障が発生しても、モータ制御を可及的に継続させることができる、モータ駆動装置を提供することにある。 The present invention was made in view of the conventional situation, and its purpose is to continue motor control as much as possible even if a failure occurs in a detection circuit that detects the DC bus current of an inverter. , to provide a motor drive device.

そのため、本発明に係るモータ駆動装置は、その一態様として、3相ブラシレスモータに交流電力を供給するインバータと、前記インバータの直流母線電流を検出するために、前記インバータとグランドとの間に直列に接続したシャント抵抗と、前記シャント抵抗の両端の電位差を検出する第1検出回路と、前記シャント抵抗の両端の電位差を検出する第2検出回路と、前記シャント抵抗の両端の電位差を検出する第3検出回路と、前記第1検出回路の出力、前記第2検出回路の出力、及び前記第3検出回路の出力をアナログ-デジタル変換して読み込んで、前記インバータを制御する制御部と、を備えた、モータ駆動装置であって、前記制御部は、前記第1検出回路の出力及び前記第2検出回路の出力をアナログ-デジタル変換する第1のアナログ-デジタル変換回路と、前記第2検出回路の出力及び前記第3検出回路の出力をアナログ-デジタル変換する第2のアナログ-デジタル変換回路と、を備え、前記第1のアナログ-デジタル変換回路でアナログ-デジタル変換された出力と、前記第2のアナログ-デジタル変換回路でアナログ-デジタル変換された出力とを比較する比較処理を実施し、前記比較処理での一致、不一致の判定結果に基づいて、前記第1検出回路、前記第2検出回路、前記第3検出回路のうちの故障している検出回路を判別し、前記第1検出回路、前記第2検出回路、前記第3検出回路のうち、故障していると判別した検出回路以外の検出回路の出力に基づき、前記インバータを制御する。 Therefore, as one aspect of the motor drive device according to the present invention, an inverter that supplies alternating current power to a three-phase brushless motor is connected in series between the inverter and ground to detect the direct current bus current of the inverter. a shunt resistor connected to the shunt resistor, a first detection circuit that detects a potential difference between both ends of the shunt resistor, a second detection circuit that detects a potential difference between both ends of the shunt resistor, and a second detection circuit that detects a potential difference between both ends of the shunt resistor. 3 detection circuit, and a control unit that controls the inverter by converting the output of the first detection circuit, the output of the second detection circuit, and the output of the third detection circuit from analog to digital and reading the output . In addition, in the motor drive device, the control unit includes a first analog-to-digital conversion circuit that converts an output from the first detection circuit and an output from the second detection circuit from analog to digital, and the second detection circuit. and a second analog-to-digital conversion circuit that performs analog-to-digital conversion of the output of the first analog-to-digital converter and the output of the third detection circuit; A comparison process is performed to compare the analog-to-digital converted output by the analog-to-digital conversion circuit of No. 2, and based on the determination result of match or mismatch in the comparison process, the first detection circuit and the second detection circuit A detection circuit other than the detection circuit determined to be faulty among the first detection circuit, the second detection circuit, and the third detection circuit; The inverter is controlled based on the output of the detection circuit.

上記発明によると、インバータの直流母線電流を検出する検出回路の故障が発生しても、モータ制御を可及的に継続させることができる。 According to the above invention, even if a failure occurs in the detection circuit that detects the DC bus current of the inverter, motor control can be continued as much as possible.

3相ブラシレスモータの駆動装置の一態様を示す回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram showing one aspect of a drive device for a three-phase brushless motor. 3相ブラシレスモータのPWM制御の一態様を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing one aspect of PWM control of a three-phase brushless motor. インバータの直流母線電流を検出する検出回路の詳細を示す回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram showing details of a detection circuit that detects a DC bus current of an inverter. 検出回路の故障診断の手順を示すフローチャートである。3 is a flowchart showing a procedure for diagnosing a failure of a detection circuit. 検出回路の出力の比較パターンと故障判別結果との相関を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a correlation between a comparison pattern of outputs of a detection circuit and a failure determination result.

以下に本発明の実施の形態を説明する。
図1は、3相ブラシレスモータ100及びモータ駆動装置200の一態様を示す回路図である。
Embodiments of the present invention will be described below.
FIG. 1 is a circuit diagram showing one embodiment of a three-phase brushless motor 100 and a motor drive device 200.

3相ブラシレスモータ100は、例えば、車両の電動パワーステアリング装置において操舵のアシストトルクを発生するモータである。
3相ブラシレスモータ100を駆動するモータ駆動装置200は、駆動回路210と制御部220とを備える。
The three-phase brushless motor 100 is, for example, a motor that generates steering assist torque in an electric power steering device for a vehicle.
A motor drive device 200 that drives the three-phase brushless motor 100 includes a drive circuit 210 and a control section 220.

制御部220は、アナログ-デジタル変換回路221(以下、AD変換回路221と称する。)、及び、マイクロコンピュータ222を備え、マイクロコンピュータ222は、CPUなどのマイクロプロセッサ、及び、ROM、RAMなどのメモリデバイスを有する。
3相ブラシレスモータ100は、スター結線されるU相、V相及びW相の3相巻線101u、101v、101wを図示省略した円筒状の固定子に備え、該固定子の中央部に形成した空間に永久磁石からなる回転子102を回転可能に備える。
The control unit 220 includes an analog-to-digital conversion circuit 221 (hereinafter referred to as AD conversion circuit 221) and a microcomputer 222, and the microcomputer 222 includes a microprocessor such as a CPU, and memory such as ROM and RAM. have a device.
The three-phase brushless motor 100 includes star-connected three-phase windings 101u, 101v, and 101w of U-phase, V-phase, and W-phase in a cylindrical stator (not shown), formed in the center of the stator. A rotor 102 made of a permanent magnet is rotatably provided in the space.

駆動回路210は、逆並列のダイオード211a-211fを含んでなるスイッチング素子212a-212fを3相ブリッジ接続したインバータ213と、直流の電源回路214とを備え、インバータ213は3相ブラシレスモータ100に交流電力を供給する。
インバータ213のスイッチング素子212a-212fは例えばFETであり、スイッチング素子212a-212fの各ゲート端子は、制御部220の出力ポートに接続される。
そして、制御部220がスイッチング素子212a-212fの各ゲート端子に出力するゲート信号に応じて、スイッチング素子212a-212fがオン状態とオフ状態とに切り換わる。
The drive circuit 210 includes an inverter 213 in which switching elements 212a to 212f including antiparallel diodes 211a to 211f are connected in a 3-phase bridge, and a DC power supply circuit 214. Supply electricity.
The switching elements 212a-212f of the inverter 213 are, for example, FETs, and each gate terminal of the switching elements 212a-212f is connected to an output port of the control unit 220.
Then, the switching elements 212a-212f are switched between the on state and the off state in accordance with the gate signals that the control unit 220 outputs to the respective gate terminals of the switching elements 212a-212f.

制御部220は、インバータ213のスイッチング素子212a-212fのオン・オフを、例えば、三角波比較方式のPWM(Pulse Width Modulation)によって制御して、3相ブラシレスモータ100に印加する電圧を制御する。
三角波比較方式のPWM制御においては、三角波と、指令デューティ比に応じて設定されるPWMタイマとを比較することで、各スイッチング素子212a-212fのオン・オフを切り換えるタイミング、換言すれば、スイッチング素子212a-212fのゲート信号であるPWMパルスの立ち上げ及び立ち下げのタイミングを検出する。
The control unit 220 controls the on/off state of the switching elements 212a to 212f of the inverter 213 by, for example, PWM (Pulse Width Modulation) using a triangular wave comparison method, thereby controlling the voltage applied to the three-phase brushless motor 100.
In triangular wave comparison type PWM control, by comparing the triangular wave with a PWM timer set according to the command duty ratio, the timing for switching on/off of each switching element 212a to 212f, in other words, the switching element The rise and fall timings of PWM pulses, which are gate signals 212a to 212f, are detected.

また、制御部220は、インバータ213の各相の上アーム(スイッチング素子212a,212c,212e)のオン・オフを制御するPWMパルスに対し、各相の下アーム(スイッチング素子212b,212d,212f)のオン・オフを制御するPWMパルスを逆相とする相補方式によって、インバータ213のスイッチング素子212a-212fをPWM制御する。
上記の相補方式では、1つの相の上アームのオン・オフを制御するPWMパルスが論理レベルでハイのとき、同じ相の下アームのオン・オフを制御するPWMパルスは論理レベルでローとなり、全相の上アームがオンのときに全相の下アームがオフに、全相の下アームがオンのときに全相の上アームがオフになる。
In addition, the control unit 220 controls the lower arm (switching elements 212b, 212d, 212f) of each phase in response to the PWM pulse that controls the on/off of the upper arm (switching elements 212a, 212c, 212e) of each phase of the inverter 213. The switching elements 212a to 212f of the inverter 213 are PWM-controlled by a complementary method in which the PWM pulses that control the on/off of the inverter 213 are of opposite phase.
In the above complementary method, when the PWM pulse that controls the on/off of the upper arm of one phase is high at logic level, the PWM pulse that controls the on/off of the lower arm of the same phase is low at logic level, When the upper arms of all phases are on, the lower arms of all phases are turned off, and when the lower arms of all phases are on, the upper arms of all phases are turned off.

また、モータ駆動装置200は、各相の下アーム(スイッチング素子212b,212d,212f)と電源回路214のグランド(接地側)との間に直列に接続したシャント抵抗230と、シャント抵抗230の両端の電位差を検出する検出回路240(電流検出アンプ)と、を備える。
シャント抵抗230と検出回路240とによってインバータ213の直流母線電流が検出され、シャント抵抗230と検出回路240との組み合わせは、インバータ213の直流母線電流を検出する母線電流検出部250を構成する。
The motor drive device 200 also includes a shunt resistor 230 connected in series between the lower arm of each phase (switching elements 212b, 212d, 212f) and the ground (ground side) of the power supply circuit 214, and both ends of the shunt resistor 230. and a detection circuit 240 (current detection amplifier) that detects the potential difference between the two.
The DC bus current of the inverter 213 is detected by the shunt resistor 230 and the detection circuit 240, and the combination of the shunt resistor 230 and the detection circuit 240 constitutes a bus current detection section 250 that detects the DC bus current of the inverter 213.

検出回路240が出力する電圧のアナログ信号は、制御部220のAD変換回路221で電圧値を示すデジタル信号に変換され、マイクロコンピュータ222は、AD変換回路221が出力するデジタル信号を読み込む。
マイクロコンピュータ222は、例えば、回転子位置と指令トルクとに基づくベクトル制御方式によって3相指令電圧Vu、Vv、Vwを決定し、この指令電圧に基づきインバータ213をPWM制御する。
The voltage analog signal output by the detection circuit 240 is converted into a digital signal indicating a voltage value by the AD conversion circuit 221 of the control unit 220, and the microcomputer 222 reads the digital signal output by the AD conversion circuit 221.
The microcomputer 222 determines the three-phase command voltages Vu, Vv, and Vw using, for example, a vector control method based on the rotor position and the command torque, and performs PWM control on the inverter 213 based on the command voltages.

マイクロコンピュータ222は、検出回路240の検出値、つまり、インバータ213の直流母線電流の検出値に基づき各相の相電流を検出し、検出した相電流を用いてベクトル制御を実施する。
つまり、マイクロコンピュータ222は、各相のPWMパルスの組み合わせによって検出回路240の出力(換言すれば、直流母線電流)が1つの相の相電流を示すようになることを利用して、各相の相電流を検出回路240の出力に基づき検出する。
The microcomputer 222 detects the phase current of each phase based on the detection value of the detection circuit 240, that is, the detection value of the DC bus current of the inverter 213, and performs vector control using the detected phase current.
In other words, the microcomputer 222 uses the fact that the output of the detection circuit 240 (in other words, the DC bus current) indicates the phase current of one phase due to the combination of PWM pulses of each phase. The phase current is detected based on the output of the detection circuit 240.

例えば、U相の上アーム(スイッチング素子212a)がオンで、V相及びW相の上アーム(スイッチング素子212c及びスイッチング素子212e)が共にオフである場合は、U相に流れた電流がV相及びW相に分かれて流れ、検出回路240は、U相の相電流Iuを検出することになる。
つまり、各相の上アーム(スイッチング素子212a、212c、212e)のうちの1つがオンで他の2つがオフであるPWMパルスの組み合わせ状態において、検出回路240は、上アームがオン制御されている1つの相の相電流を検出することになる。
For example, if the upper arm of the U phase (switching element 212a) is on and the upper arms of the V and W phases (switching element 212c and switching element 212e) are both off, the current flowing in the U phase will The detection circuit 240 detects the U-phase phase current Iu.
That is, in a PWM pulse combination state in which one of the upper arms (switching elements 212a, 212c, 212e) of each phase is on and the other two are off, the detection circuit 240 detects that the upper arm is controlled to be on. The phase current of one phase will be detected.

また、例えば、U相及びV相の上アーム(スイッチング素子212a及びスイッチング素子212c)が共にオンで、W相の上アーム(スイッチング素子212e)がオフである場合は、U相に流れた電流及びV相に流れた電流が合流してW相に流れることになり、検出回路240は、W相の相電流Iwを検出することになる。
つまり、各相の上アーム(スイッチング素子212a、212c、212e)のうちの2つがオンで他の1つがオフであるPWMパルスの組み合わせ状態において、検出回路240は、上アームがオフに制御されている1つの相の相電流を検出することになる。
For example, if the upper arms of the U phase and V phase (switching element 212a and switching element 212c) are both on, and the upper arm of the W phase (switching element 212e) is off, the current flowing to the U phase and The currents flowing in the V phase merge and flow in the W phase, and the detection circuit 240 detects the W phase phase current Iw.
That is, in a PWM pulse combination state in which two of the upper arms (switching elements 212a, 212c, 212e) of each phase are on and the other is off, the detection circuit 240 detects that the upper arm is controlled to be off. The phase current of one phase is detected.

このように、各相の上アームのうちの1つ又は2つがオンであるPWMパルスの組み合わせ状態において、検出回路240の出力は、PWMパルスの組み合わせパターンで決まる1つの相の相電流を表すことになる。
そこで、マイクロコンピュータ222は、係る特性を利用して検出回路240の出力から各相の相電流を検出し、検出した相電流をPWM制御に用いる。
In this way, in the PWM pulse combination state where one or two of the upper arms of each phase are on, the output of the detection circuit 240 represents the phase current of one phase determined by the PWM pulse combination pattern. become.
Therefore, the microcomputer 222 uses such characteristics to detect the phase current of each phase from the output of the detection circuit 240, and uses the detected phase current for PWM control.

図2は、マイクロコンピュータ222のブロック図であり、ベクトル制御方式による3相指令電圧Vu、Vv、Vwの設定処理の機能を示す。
図2において、相電流検出部501は、検出回路240の出力をAD変換回路221でA/D変換した値、換言すれば、インバータ213の直流母線電流のデジタル値に基づき、各相の相電流Iu、Iv、Iwを検出する。
FIG. 2 is a block diagram of the microcomputer 222, and shows the function of setting processing of three-phase command voltages Vu, Vv, and Vw using a vector control method.
In FIG. 2, the phase current detection unit 501 detects the phase current of each phase based on the value obtained by A/D converting the output of the detection circuit 240 by the AD conversion circuit 221, in other words, based on the digital value of the DC bus current of the inverter 213. Detect Iu, Iv, and Iw.

前述したように、相電流検出部501は、各相の上アームのうちの1つ又は2つがオンであるPWMパルス区間を相電流検出区間とし、また、どの相の上アームがオンであるかに基づき前記相電流検出区間で相電流が検出される1つの相を特定する。
そして、相電流検出部501は、相電流検出区間内に相電流検出タイミング、換言すれば、検出回路240の出力のA/D変換値のサンプリングタイミングを設定し、この相電流検出タイミングで検出回路240の出力をサンプリングし、サンプリングした値から求めた電流値を、そのときに検出対象として特定されている相の相電流検出値とする。
なお、相電流検出部501は、インバータ213の直流母線電流の検出値に基づき2相の相電流を検出すると、相電流の総和が零になることを用いて、残りの1相の相電流を演算によって求めることができる。
As described above, the phase current detection unit 501 defines the PWM pulse period in which one or two of the upper arms of each phase are on as a phase current detection period, and also determines which phase's upper arm is on. One phase in which a phase current is detected in the phase current detection section is identified based on the phase current detection section.
Then, the phase current detection unit 501 sets the phase current detection timing within the phase current detection period, in other words, the sampling timing of the A/D converted value of the output of the detection circuit 240, and at this phase current detection timing, the detection circuit The output of 240 is sampled, and the current value obtained from the sampled value is set as the phase current detection value of the phase specified as the detection target at that time.
Note that when the phase current detection unit 501 detects the phase current of two phases based on the detected value of the DC bus current of the inverter 213, the sum of the phase currents becomes zero, and uses this to calculate the phase current of the remaining one phase. It can be determined by calculation.

角度・角速度演算部502は、モータ角度(磁極位置)及び角速度(モータ回転数)を推定する。
ここで、マイクロコンピュータ222がセンサレス駆動方式で3相ブラシレスモータ100をPWM制御する場合、角度・角速度演算部502は、3相ブラシレスモータ100の逆起電力に基づき回転子位置を推定し、推定した回転子位置に基づき、3相ブラシレスモータ100の角速度を求める。
The angle/angular velocity calculation unit 502 estimates the motor angle (magnetic pole position) and angular velocity (motor rotation speed).
Here, when the microcomputer 222 performs PWM control on the 3-phase brushless motor 100 using a sensorless drive method, the angle/angular velocity calculation unit 502 estimates the rotor position based on the back electromotive force of the 3-phase brushless motor 100 and calculates the estimated rotor position. The angular velocity of the three-phase brushless motor 100 is determined based on the rotor position.

一方、3相ブラシレスモータ100が磁極位置センサを有する場合、角度・角速度演算部502は、磁極位置センサの出力から回転子位置を検出し、検出した回転子位置に基づき、3相ブラシレスモータ100の角速度を求める。
また、3相-2軸変換器503は、相電流検出部501が検出した相電流Iu、Iv、Iwを、そのときのモータ角度(磁極位置)θに基づいて2軸の回転座標系(dq座標系)の実電流Id,Iqに変換する。
On the other hand, when the 3-phase brushless motor 100 has a magnetic pole position sensor, the angle/angular velocity calculation unit 502 detects the rotor position from the output of the magnetic pole position sensor, and based on the detected rotor position, the 3-phase brushless motor 100 Find the angular velocity.
Furthermore, the three-phase to two-axis converter 503 converts the phase currents Iu, Iv, and Iw detected by the phase current detection unit 501 into a two-axis rotating coordinate system (dq (coordinate system) into actual currents Id and Iq.

ベクトル制御部504には、指令トルクに応じたd軸指令電流及びq軸指令電流、角度・角速度演算部502が算出した角速度、3相-2軸変換器503が求めた実電流Id,Iqが入力される。
そして、ベクトル制御部504は、d軸指令電流、q軸指令電流、角速度、及びdq座標系の実電流Id,Iqに基づき、dq座標系の指令電圧Vq,Vdを決定し、決定したdq座標系の指令電圧Vq,Vdを2軸-3相変換器505に出力する。
The vector control unit 504 receives the d-axis command current and q-axis command current according to the command torque, the angular velocity calculated by the angle/angular velocity calculation unit 502, and the actual currents Id and Iq determined by the 3-phase-2-axis converter 503. is input.
Then, the vector control unit 504 determines command voltages Vq, Vd in the dq coordinate system based on the d-axis command current, the q-axis command current, the angular velocity, and the actual currents Id, Iq in the dq coordinate system. The system command voltages Vq and Vd are output to the two-axis to three-phase converter 505.

2軸-3相変換器505は、ベクトル制御部504が出力するdq座標系の指令電圧Vq,Vdを3相指令電圧Vu、Vv、Vwに変換してPWM変調部506に出力する。
PWM変調部506は、インバータ213の各相のスイッチング素子(上アーム及び下アーム)を駆動するためのスイッチングゲート波形(PWMパルス)の立ち上げタイミング及び立ち下げタイミングを、変調波としての3相指令電圧Vu、Vv、Vwと三角波キャリアとの比較によって決定し、スイッチングゲート波形を生成する。
The two-axis to three-phase converter 505 converts the command voltages Vq and Vd in the dq coordinate system output from the vector control unit 504 into three-phase command voltages Vu, Vv, and Vw, and outputs the three-phase command voltages Vu, Vv, and Vw to the PWM modulation unit 506.
The PWM modulator 506 generates three-phase commands as modulated waves for the rise timing and fall timing of a switching gate waveform (PWM pulse) for driving the switching elements (upper arm and lower arm) of each phase of the inverter 213. The switching gate waveform is determined by comparing the voltages Vu, Vv, and Vw with the triangular wave carrier.

そして、PWM変調部506は、生成したスイッチングゲート波形をインバータ213の各スイッチング素子212a-212fの制御端子(ゲート端子)に出力する。
ここで、PWM変調部506は、U相指令電圧Vuと三角波キャリアとを比較し、U相指令電圧Vuが三角波キャリアよりも大きいときに、U相の上アーム(スイッチング素子212a)を駆動するためのスイッチングゲート波形を論理レベルとしてハイレベルに設定し、U相指令電圧Vuが三角波キャリアよりも小さいときにU相の上アームを駆動するためのスイッチングゲート波形を論理レベルとしてローレベルに設定する。
Then, the PWM modulation section 506 outputs the generated switching gate waveform to the control terminal (gate terminal) of each switching element 212a to 212f of the inverter 213.
Here, the PWM modulation unit 506 compares the U-phase command voltage Vu and the triangular wave carrier, and when the U-phase command voltage Vu is larger than the triangular wave carrier, drives the U-phase upper arm (switching element 212a). The switching gate waveform for driving the upper arm of the U phase is set to a low level as a logic level when the U-phase command voltage Vu is smaller than the triangular wave carrier.

更に、PWM変調部506は、U相の上アーム(スイッチング素子212a)を駆動するためのスイッチングゲート波形の反転信号を、U相の下アーム(スイッチング素子212b)を駆動するためのスイッチングゲート波形として生成する。
同様にして、PWM変調部506は、V相の上下アーム(スイッチング素子212c,212d)を駆動するためのスイッチングゲート波形、及び、W相の上下アーム(スイッチング素子212e,212f)を駆動するためのスイッチングゲート波形を生成する。
Furthermore, the PWM modulator 506 uses the inverted signal of the switching gate waveform for driving the U-phase upper arm (switching element 212a) as the switching gate waveform for driving the U-phase lower arm (switching element 212b). generate.
Similarly, the PWM modulator 506 generates a switching gate waveform for driving the upper and lower arms of the V phase (switching elements 212c and 212d), and a switching gate waveform for driving the upper and lower arms of the W phase (switching elements 212e and 212f). Generate switching gate waveforms.

図3は、検出回路240及びAD変換回路221の詳細を示す回路図である。
モータ駆動装置200において、シャント抵抗230の両端の電位差(換言すれば、インバータ213の直流母線電流)を検出する検出回路240、及び、検出回路240のアナログ出力をデジタル信号に変換するAD変換回路221がそれぞれ冗長化されている。
FIG. 3 is a circuit diagram showing details of the detection circuit 240 and the AD conversion circuit 221.
In the motor drive device 200, a detection circuit 240 that detects the potential difference between both ends of the shunt resistor 230 (in other words, the DC bus current of the inverter 213), and an AD conversion circuit 221 that converts the analog output of the detection circuit 240 into a digital signal. are each made redundant.

詳細には、検出回路240は、第1検出回路240a、第2検出回路240b、及び、第3検出回路240cを有し、各検出回路240a,240b,240cは、それぞれにシャント抵抗230の両端の電位差を検出する。
また、AD変換回路221は、第1のAD変換回路221a及び第2のAD変換回路221bを有し、第1のAD変換回路221aは、第1検出回路240aのアナログ出力及び第2検出回路240bのアナログ出力をデジタル信号に変換し、第2のAD変換回路221bは、第2検出回路240bのアナログ出力及び第3検出回路240cのアナログ出力をデジタル信号に変換する。
つまり、第2検出回路240bのアナログ出力は、第1のAD変換回路221a及び第2のAD変換回路221bの双方でそれぞれにデジタル信号に変換される。
Specifically, the detection circuit 240 has a first detection circuit 240a, a second detection circuit 240b, and a third detection circuit 240c, and each detection circuit 240a, 240b, 240c has a Detect potential difference.
Further, the AD conversion circuit 221 includes a first AD conversion circuit 221a and a second AD conversion circuit 221b, and the first AD conversion circuit 221a receives the analog output of the first detection circuit 240a and the second detection circuit 240b. The second AD conversion circuit 221b converts the analog output of the second detection circuit 240b and the analog output of the third detection circuit 240c into digital signals.
That is, the analog output of the second detection circuit 240b is converted into a digital signal by both the first AD conversion circuit 221a and the second AD conversion circuit 221b, respectively.

ここで、マイクロコンピュータ222は、各検出回路240a,240b,240cの出力を比較して、検出回路240a,240b,240cのうちの故障している検出回路を判別し、検出回路240a,240b,240cのうち、故障していると判別した検出回路以外の検出回路の出力に基づき相電流を検出し、検出した相電流に基づきインバータ213を制御する。
なお、モータ駆動装置200は、各検出回路240a,240b,240cの出力側にCRローパスフィルタを備え、第1のAD変換回路221a及び第2のAD変換回路221bは、CRローパスフィルタを通過したアナログ信号をデジタル信号に変換する。
Here, the microcomputer 222 compares the outputs of the respective detection circuits 240a, 240b, 240c, determines which of the detection circuits 240a, 240b, 240c is malfunctioning, and determines which of the detection circuits 240a, 240b, 240c Among them, phase currents are detected based on the outputs of detection circuits other than the detection circuit determined to be malfunctioning, and the inverter 213 is controlled based on the detected phase currents.
Note that the motor drive device 200 includes a CR low-pass filter on the output side of each detection circuit 240a, 240b, and 240c, and the first AD conversion circuit 221a and the second AD conversion circuit 221b are analog converters that have passed through the CR low-pass filter. Convert a signal into a digital signal.

図4は、マイクロコンピュータ222による検出回路240a,240b,240cの故障診断の手順を示すフローチャートである。
なお、以下では、第1のAD変換回路221aによってデジタル信号に変換された第1検出回路240aの出力をSO1、第1のAD変換回路221aによってデジタル信号に変換された第2検出回路240bの出力をSO2(0)、第2のAD変換回路221bによってデジタル信号に変換された第2検出回路240bの出力をSO2(1)、第2のAD変換回路221bによってデジタル信号に変換された第3検出回路240cの出力をSO3とする。
FIG. 4 is a flowchart showing the procedure of failure diagnosis of the detection circuits 240a, 240b, and 240c by the microcomputer 222.
In the following, the output of the first detection circuit 240a converted into a digital signal by the first AD conversion circuit 221a will be referred to as SO1, and the output of the second detection circuit 240b converted into a digital signal by the first AD conversion circuit 221a will be referred to as SO1. SO2 (0), the output of the second detection circuit 240b converted into a digital signal by the second AD conversion circuit 221b, SO2 (1), the third detection converted into a digital signal by the second AD conversion circuit 221b. The output of the circuit 240c is assumed to be SO3.

マイクロコンピュータ222は、ステップS701(第1比較処理)で、第1検出回路240aの出力SO1と第2検出回路240bの出力SO2(1)とを比較し、両出力の一致・不一致を判別する。
マイクロコンピュータ222は、第1検出回路240aの出力SO1と第2検出回路240bの出力SO2(1)との偏差の絶対値が閾値(閾値>0)を下回るときに、出力SO1と出力SO2(1)とが一致していると判別し、前記偏差の絶対値が前記閾値以上であるときに、出力SO1と出力SO2(1)とが不一致であると判別する。
なお、マイクロコンピュータ222は、後述するステップS703、ステップS705での一致・不一致の判別においても、ステップS701と同様に判別する。
In step S701 (first comparison process), the microcomputer 222 compares the output SO1 of the first detection circuit 240a and the output SO2(1) of the second detection circuit 240b, and determines whether the two outputs match or do not match.
The microcomputer 222 outputs SO1 and SO2(1) when the absolute value of the deviation between the output SO1 of the first detection circuit 240a and the output SO2(1) of the second detection circuit 240b is less than a threshold value (threshold value>0). ) are determined to match, and when the absolute value of the deviation is greater than or equal to the threshold value, it is determined that the output SO1 and the output SO2(1) do not match.
Note that the microcomputer 222 makes the same determinations as in step S701 in determining whether or not they match in steps S703 and S705, which will be described later.

マイクロコンピュータ222は、ステップS701で、第1検出回路240aの出力SO1と第2検出回路240bの出力SO2(1)とが不一致であると判別すると、ステップS702で故障フラグFAを立ち上げた後(故障フラグFA=1)、ステップS703に進む。
一方、マイクロコンピュータ222は、ステップS701で、第1検出回路240aの出力SO1と第2検出回路240bの出力SO2(1)とが一致していると判別すると、ステップS702を迂回してステップS703に進む。
なお、故障フラグFAの初期値は零であり、後述する故障フラグFB,FCの初期値も零である。
When the microcomputer 222 determines in step S701 that the output SO1 of the first detection circuit 240a and the output SO2(1) of the second detection circuit 240b do not match, it raises the failure flag FA in step S702 and then ( Failure flag FA=1), the process advances to step S703.
On the other hand, if the microcomputer 222 determines in step S701 that the output SO1 of the first detection circuit 240a and the output SO2(1) of the second detection circuit 240b match, the microcomputer 222 bypasses step S702 and proceeds to step S703. move on.
Note that the initial value of the failure flag FA is zero, and the initial values of failure flags FB and FC, which will be described later, are also zero.

マイクロコンピュータ222は、ステップS703(第2比較処理)で、第2検出回路240bの出力SO2(0)と第3検出回路240cの出力SO3とを比較し、両出力の一致・不一致を判別する。
そして、マイクロコンピュータ222は、ステップS703で、出力SO2(0)と出力SO3とが不一致であると判別すると、ステップS704で故障フラグFBを立ち上げた後(故障フラグFB=1)、ステップS705に進む。
一方、マイクロコンピュータ222は、ステップS703で、出力SO2(0)と出力SO3とが一致していると判別すると、ステップS704を迂回してステップS705に進む。
In step S703 (second comparison process), the microcomputer 222 compares the output SO2(0) of the second detection circuit 240b and the output SO3 of the third detection circuit 240c, and determines whether the two outputs match or do not match.
Then, when the microcomputer 222 determines in step S703 that the output SO2(0) and the output SO3 do not match, the microcomputer 222 raises the failure flag FB in step S704 (failure flag FB=1), and then proceeds to step S705. move on.
On the other hand, if the microcomputer 222 determines in step S703 that the output SO2(0) and the output SO3 match, the microcomputer 222 bypasses step S704 and proceeds to step S705.

マイクロコンピュータ222は、ステップS705(第3比較処理)で、第1検出回路240aの出力SO1と第3検出回路240cの出力SO3とを比較し、両出力の一致・不一致を判別する。
そして、マイクロコンピュータ222は、ステップS705で、出力SO1と出力SO3とが不一致であると判別すると、ステップS706で故障フラグFCを立ち上げた後(故障フラグFC=1)、ステップS707に進む。
一方、マイクロコンピュータ222は、ステップS705で、出力SO1と出力SO3とが一致していると判別すると、ステップS706を迂回してステップS707に進む。
In step S705 (third comparison process), the microcomputer 222 compares the output SO1 of the first detection circuit 240a and the output SO3 of the third detection circuit 240c, and determines whether the two outputs match or do not match.
If the microcomputer 222 determines in step S705 that the output SO1 and output SO3 do not match, it raises the failure flag FC in step S706 (failure flag FC=1), and then proceeds to step S707.
On the other hand, if the microcomputer 222 determines in step S705 that the output SO1 and the output SO3 match, the microcomputer 222 bypasses step S706 and proceeds to step S707.

マイクロコンピュータ222は、ステップS707で、故障フラグFA、故障フラグFB、故障フラグFCの全てが零に設定されている状態(故障フラグFA=0、かつ、故障フラグFB=0、かつ、故障フラグFC=0)であるか否かを判別する。
故障フラグFA、故障フラグFB、故障フラグFCの全てが零である場合、マイクロコンピュータ222は、ステップS708に進んで、第1検出回路240a、第2検出回路240b、及び、第3検出回路240cの全てが正常であると判別する。
第1検出回路240a、第2検出回路240b、及び、第3検出回路240cが全て正常である場合、マイクロコンピュータ222は、出力SO1、SO2(0)、SO2(1)、SO3のいずれかを用いて相電流を検出し、インバータ213を制御する。
In step S707, the microcomputer 222 enters a state in which the failure flag FA, failure flag FB, and failure flag FC are all set to zero (failure flag FA=0, failure flag FB=0, and failure flag FC). =0).
If the failure flag FA, failure flag FB, and failure flag FC are all zero, the microcomputer 222 proceeds to step S708 and sets the first detection circuit 240a, the second detection circuit 240b, and the third detection circuit 240c. Determine that everything is normal.
When the first detection circuit 240a, the second detection circuit 240b, and the third detection circuit 240c are all normal, the microcomputer 222 uses any of the outputs SO1, SO2(0), SO2(1), and SO3. detects the phase current and controls the inverter 213.

一方、マイクロコンピュータ222は、ステップS707で、故障フラグFA、故障フラグFB、故障フラグFCの全てが零ではない、換言すれば、故障フラグFA、故障フラグFB、故障フラグFCのうちの少なくとも1つが立ち上がっていると判別すると、ステップS709に進む。
マイクロコンピュータ222は、ステップS709で、故障フラグFA=1、故障フラグFB=0、故障フラグFC=1であるか否かを判別する。
On the other hand, the microcomputer 222 determines in step S707 that all of the failure flag FA, failure flag FB, and failure flag FC are not zero. In other words, at least one of the failure flag FA, failure flag FB, and failure flag FC is If it is determined that it is standing up, the process advances to step S709.
In step S709, the microcomputer 222 determines whether the failure flag FA=1, the failure flag FB=0, and the failure flag FC=1.

故障フラグFA=1、故障フラグFB=0、故障フラグFC=1である場合、マイクロコンピュータ222は、ステップS710に進み、第1検出回路240aの故障(出力SO1の異常)を判別する一方、第2検出回路240b及び第3検出回路240cの正常(出力SO2(0)、SO2(1)、SO3の正常)を判別する。
このとき、マイクロコンピュータ222は、出力SO2(0)、SO2(1)、SO3のいずれかを用いて相電流を検出し、インバータ213を制御する。
If the failure flag FA=1, the failure flag FB=0, and the failure flag FC=1, the microcomputer 222 proceeds to step S710 and determines the failure of the first detection circuit 240a (abnormality of the output SO1), while It is determined whether the second detection circuit 240b and the third detection circuit 240c are normal (the outputs SO2(0), SO2(1), and SO3 are normal).
At this time, the microcomputer 222 detects the phase current using one of the outputs SO2(0), SO2(1), and SO3, and controls the inverter 213.

また、マイクロコンピュータ222は、ステップS709で、故障フラグFA=1、故障フラグFB=0、故障フラグFC=1が成立していないと判別すると、ステップS711に進む。
マイクロコンピュータ222は、ステップS711で、故障フラグFA=1、故障フラグFB=1、故障フラグFC=0であるか否かを判別する。
If the microcomputer 222 determines in step S709 that the failure flag FA=1, failure flag FB=0, and failure flag FC=1 do not hold, the microcomputer 222 proceeds to step S711.
In step S711, the microcomputer 222 determines whether the failure flag FA=1, the failure flag FB=1, and the failure flag FC=0.

故障フラグFA=1、故障フラグFB=1、故障フラグFC=0である場合、マイクロコンピュータ222は、ステップS712に進み、第2検出回路240bの故障(出力SO2(0)、SO2(1)の異常)を判別する一方、第1検出回路240a及び第3検出回路240cの正常(出力SO1、SO3の正常)を判別する。
このとき、マイクロコンピュータ222は、出力SO1、SO3のいずれかを用いて相電流を検出し、インバータ213を制御する。
If the failure flag FA=1, the failure flag FB=1, and the failure flag FC=0, the microcomputer 222 proceeds to step S712, and detects the failure of the second detection circuit 240b (outputs SO2(0), SO2(1)). On the other hand, it is determined whether the first detection circuit 240a and the third detection circuit 240c are normal (outputs SO1 and SO3 are normal).
At this time, the microcomputer 222 detects the phase current using either the output SO1 or SO3 and controls the inverter 213.

また、マイクロコンピュータ222は、ステップS711で、故障フラグFA=1、故障フラグFB=1、故障フラグFC=0が成立していないと判別すると、ステップS713に進む。
マイクロコンピュータ222は、ステップS713で、故障フラグFA=0、故障フラグFB=1、故障フラグFC=1であるか否かを判別する。
If the microcomputer 222 determines in step S711 that the failure flag FA=1, failure flag FB=1, and failure flag FC=0 do not hold, the microcomputer 222 proceeds to step S713.
In step S713, the microcomputer 222 determines whether the failure flag FA=0, the failure flag FB=1, and the failure flag FC=1.

故障フラグFA=0、故障フラグFB=1、故障フラグFC=1である場合、マイクロコンピュータ222は、ステップS714に進み、第3検出回路240cの故障(出力SO3の異常)を判別する一方、第1検出回路240a及び第2検出回路240bの正常(出力SO1、SO2(0)、SO2(1)の正常)を判別する。
このとき、マイクロコンピュータ222は、出力SO1、SO2(0)、SO2(1)のいずれかを用いて相電流を検出し、インバータ213を制御する。
If the failure flag FA=0, the failure flag FB=1, and the failure flag FC=1, the microcomputer 222 proceeds to step S714 and determines a failure of the third detection circuit 240c (abnormality of the output SO3). It is determined whether the first detection circuit 240a and the second detection circuit 240b are normal (the outputs SO1, SO2(0), and SO2(1) are normal).
At this time, the microcomputer 222 detects the phase current using one of the outputs SO1, SO2(0), and SO2(1), and controls the inverter 213.

また、マイクロコンピュータ222は、ステップS713で、故障フラグFA=0、故障フラグFB=1、故障フラグFC=1が成立していないと判別すると、ステップS715に進んで、第1検出回路240a、第2検出回路240b、第3検出回路240cのうちの2つ以上の検出回路が故障していると判別する。
この場合、マイクロコンピュータ222は、インバータ213の直流母線電流の検出出力のうちの正常な出力を特定して、相電流の検出に用いることができない状態であると判別し、3相ブラシレスモータ100の制御を、モータの駆動停止などを含むフェイルセーフモードに移行させる。
Further, if the microcomputer 222 determines in step S713 that the failure flag FA=0, failure flag FB=1, and failure flag FC=1 are not established, the microcomputer 222 proceeds to step S715, and the first detection circuit 240a and the It is determined that two or more of the second detection circuit 240b and the third detection circuit 240c are out of order.
In this case, the microcomputer 222 identifies the normal output of the DC bus current detection outputs of the inverter 213 and determines that it is in a state where it cannot be used for phase current detection. Control is shifted to a fail-safe mode that includes stopping the motor.

図5は、出力SO1、SO2(0)、SO2(1)、SO3の比較パターン(第1-第3比較処理)と、各比較における一致・不一致の判断結果に応じて特定される故障状態の検出回路を示す。
出力SO1と出力SO2(1)とが不一致で、出力SO2(0)と出力SO3とが一致し、出力SO1と出力SO3とが不一致である場合、マイクロコンピュータ222は、出力SO1(第1検出回路240a)の故障を判別する。
出力SO1と出力SO2(1)とが不一致である場合、いずれか一方が故障している可能性があるが、マイクロコンピュータ222は、どちらが故障しているかを判別することはできない。
しかし、出力SO2(0)と出力SO3とが一致していて、出力SO1と出力SO3とが不一致であれば、マイクロコンピュータ222は、各比較結果が出力SO1(第1検出回路240a)の故障状態でのパターンであるとして、出力SO1(第1検出回路240a)の故障を特定できる。
Figure 5 shows the comparison patterns (first to third comparison processing) of outputs SO1, SO2 (0), SO2 (1), and SO3, and the failure states identified according to the match/mismatch judgment results in each comparison. The detection circuit is shown.
If the output SO1 and the output SO2 (1) do not match, the output SO2 (0) and the output SO3 match, and the output SO1 and the output SO3 do not match, the microcomputer 222 outputs the output SO1 (the first detection circuit). 240a).
If the output SO1 and the output SO2(1) do not match, there is a possibility that one of them is malfunctioning, but the microcomputer 222 cannot determine which one is malfunctioning.
However, if the output SO2 (0) and the output SO3 match and the output SO1 and the output SO3 do not match, the microcomputer 222 determines that each comparison result is a failure state of the output SO1 (first detection circuit 240a). It is possible to identify the failure of the output SO1 (first detection circuit 240a) based on the pattern shown in FIG.

また、出力SO1と出力SO2(1)とが不一致で、出力SO2(0)と出力SO3とが不一致で、出力SO1と出力SO3とが一致している場合、マイクロコンピュータ222は、出力SO2(第2検出回路240b)の故障を判別する。
更に、出力SO1と出力SO2(1)とが一致し、出力SO2(0)と出力SO3とが不一致で、出力SO1と出力SO3とが不一致である場合、マイクロコンピュータ222は、出力SO3(第3検出回路240c)の故障を判別する。
Further, if output SO1 and output SO2 (1) do not match, output SO2 (0) and output SO3 do not match, and output SO1 and output SO3 match, the microcomputer 222 outputs 2 detecting circuit 240b).
Furthermore, when output SO1 and output SO2 (1) match, output SO2 (0) and output SO3 do not match, and output SO1 and output SO3 do not match, the microcomputer 222 outputs output SO3 (third A failure of the detection circuit 240c) is determined.

以上のように、マイクロコンピュータ222は、3つの検出回路240a、240b、240cのうちの1つが故障したときに、故障した検出回路を特定して、正常な検出回路の出力に基づきインバータ213の制御、つまり、3相ブラシレスモータ100の駆動制御を継続することができる。
したがって、3相ブラシレスモータ100が、例えば、車両の電動パワーステアリング装置において操舵のアシストトルクを発生するモータである場合、検出回路240a、240b、240cのうちの1つが故障しても、正常な検出回路の出力を用いて3相ブラシレスモータ100を駆動制御して、アシストトルクの発生を継続させることができ、運転者による操舵性が低下することを抑止できる。
As described above, when one of the three detection circuits 240a, 240b, and 240c fails, the microcomputer 222 identifies the failed detection circuit and controls the inverter 213 based on the output of the normal detection circuit. In other words, drive control of the three-phase brushless motor 100 can be continued.
Therefore, if the three-phase brushless motor 100 is, for example, a motor that generates steering assist torque in an electric power steering device of a vehicle, even if one of the detection circuits 240a, 240b, and 240c fails, normal detection will not occur. The three-phase brushless motor 100 can be drive-controlled using the output of the circuit to continue generating assist torque, and it is possible to prevent the steering performance by the driver from deteriorating.

また、マイクロコンピュータ222は、図4のステップS701、ステップS703、ステップS705において、第1のAD変換回路221aでデジタル信号に変換された電圧データと、第2のAD変換回路221bでデジタル信号に変換された電圧データとを比較する。
したがって、例えば、第1のAD変換回路221aの故障によって、出力SO1と出力SO2(0)とが同レベルの異常値になったとしても、誤った一致判定がなされることが抑止され、マイクロコンピュータ222は、ステップS715に進み、2つ以上の検出回路の故障を判別してフェイルセーフ制御を実施することができる。
In addition, the microcomputer 222 converts the voltage data converted into a digital signal by the first AD conversion circuit 221a and the voltage data converted into a digital signal by the second AD conversion circuit 221b in steps S701, S703, and S705 of FIG. Compare with the voltage data obtained.
Therefore, for example, even if the output SO1 and the output SO2 (0) become abnormal values at the same level due to a failure of the first AD conversion circuit 221a, an erroneous match determination is prevented, and the microcomputer 222 proceeds to step S715, where it is possible to determine failure of two or more detection circuits and implement fail-safe control.

上記実施形態で説明した各技術的思想は、矛盾が生じない限りにおいて、適宜組み合わせて使用することができる。
また、好ましい実施形態を参照して本発明の内容を具体的に説明したが、本発明の基本的技術思想及び教示に基づいて、当業者であれば、種々の変形態様を採り得ることは自明である。
The technical ideas described in the above embodiments can be used in combination as appropriate, as long as there is no contradiction.
Further, although the content of the present invention has been specifically explained with reference to preferred embodiments, it is obvious that those skilled in the art can make various modifications based on the basic technical idea and teachings of the present invention. It is.

100…3相ブラシレスモータ、200…モータ駆動装置、210…駆動回路、213…インバータ、220…制御部、221…AD変換回路、221a…第1のAD変換回路、221b…第2のAD変換回路、222…マイクロコンピュータ、230…シャント抵抗、240…検出回路、240a…第1検出回路、240b…第2検出回路、240c…第3検出回路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 100... Three-phase brushless motor, 200... Motor drive device, 210... Drive circuit, 213... Inverter, 220... Control part, 221... AD conversion circuit, 221a... First AD conversion circuit, 221b... Second AD conversion circuit , 222... Microcomputer, 230... Shunt resistor, 240... Detection circuit, 240a... First detection circuit, 240b... Second detection circuit, 240c... Third detection circuit

Claims (4)

3相ブラシレスモータに交流電力を供給するインバータと、
前記インバータの直流母線電流を検出するために、前記インバータとグランドとの間に直列に接続したシャント抵抗と、
前記シャント抵抗の両端の電位差を検出する第1検出回路と、
前記シャント抵抗の両端の電位差を検出する第2検出回路と、
前記シャント抵抗の両端の電位差を検出する第3検出回路と、
前記第1検出回路の出力、前記第2検出回路の出力、及び前記第3検出回路の出力をアナログ-デジタル変換して読み込んで、前記インバータを制御する制御部と、
を備えた、モータ駆動装置であって、
前記制御部は、
前記第1検出回路の出力及び前記第2検出回路の出力をアナログ-デジタル変換する第1のアナログ-デジタル変換回路と、
前記第2検出回路の出力及び前記第3検出回路の出力をアナログ-デジタル変換する第2のアナログ-デジタル変換回路と、
を備え、
前記第1のアナログ-デジタル変換回路でアナログ-デジタル変換された出力と、前記第2のアナログ-デジタル変換回路でアナログ-デジタル変換された出力とを比較する比較処理を実施し、
前記比較処理での一致、不一致の判定結果に基づいて、前記第1検出回路、前記第2検出回路、前記第3検出回路のうちの故障している検出回路を判別し、
前記第1検出回路、前記第2検出回路、前記第3検出回路のうち、故障していると判別した検出回路以外の検出回路の出力に基づき、前記インバータを制御する、
モータ駆動装置。
an inverter that supplies AC power to a three-phase brushless motor;
a shunt resistor connected in series between the inverter and ground to detect the DC bus current of the inverter;
a first detection circuit that detects a potential difference between both ends of the shunt resistor;
a second detection circuit that detects a potential difference between both ends of the shunt resistor;
a third detection circuit that detects a potential difference between both ends of the shunt resistor;
a control unit that reads the output of the first detection circuit, the second detection circuit, and the third detection circuit after analog-to-digital conversion , and controls the inverter;
A motor drive device comprising:
The control unit includes:
a first analog-digital conversion circuit that converts the output of the first detection circuit and the output of the second detection circuit from analog to digital;
a second analog-digital conversion circuit that converts the output of the second detection circuit and the output of the third detection circuit from analog to digital;
Equipped with
Performing a comparison process of comparing an output converted from analog to digital by the first analog-to-digital conversion circuit and an output converted from analog to digital by the second analog-to-digital conversion circuit,
Based on the match or mismatch determination result in the comparison process, determine which detection circuit is faulty among the first detection circuit, the second detection circuit, and the third detection circuit;
controlling the inverter based on the output of a detection circuit other than the detection circuit determined to be malfunctioning among the first detection circuit, the second detection circuit, and the third detection circuit;
Motor drive device.
請求項1に記載のモータ駆動装置であって、
前記制御部は、前記比較処理として、
前記第1のアナログ-デジタル変換回路でアナログ-デジタル変換した前記第1検出回路の出力と、前記第2のアナログ-デジタル変換回路でアナログ-デジタル変換した前記第2検出回路の出力とを比較する第1比較処理と、
前記第1のアナログ-デジタル変換回路でアナログ-デジタル変換した前記第2検出回路の出力と、前記第2のアナログ-デジタル変換回路でアナログ-デジタル変換した前記第3検出回路の出力とを比較する第2比較処理と、
前記第1のアナログ-デジタル変換回路でアナログ-デジタル変換した前記第1検出回路の出力と、前記第2のアナログ-デジタル変換回路でアナログ-デジタル変換した前記第3検出回路の出力とを比較する第3比較処理と、
を実施する、
モータ駆動装置。
The motor drive device according to claim 1,
As the comparison process, the control unit includes:
Compare the output of the first detection circuit that has been analog-to-digital converted by the first analog-to-digital conversion circuit and the output of the second detection circuit that has been analog-to-digital converted by the second analog-to-digital conversion circuit. a first comparison process;
Compare the output of the second detection circuit that has been analog-to-digital converted by the first analog-to-digital conversion circuit and the output of the third detection circuit that has been analog-to-digital converted by the second analog-to-digital conversion circuit. a second comparison process;
The output of the first detection circuit, which has been analog-to-digital converted by the first analog-to-digital conversion circuit, is compared with the output of the third detection circuit, which has been analog-to-digital converted by the second analog-to-digital conversion circuit. a third comparison process;
carry out,
Motor drive device.
請求項2に記載のモータ駆動装置であって、
前記制御部は、
前記第1比較処理で両出力の不一致を判定し、前記第2比較処理で両出力の一致を判定し、前記第3比較処理で両出力の不一致を判定したときに、前記第1検出回路の故障を判別し、
前記第1比較処理で両出力の不一致を判定し、前記第2比較処理で両出力の不一致を判定し、前記第3比較処理で両出力の一致を判定したときに、前記第2検出回路の故障を判別し、
前記第1比較処理で両出力の一致を判定し、前記第2比較処理で両出力の不一致を判定し、前記第3比較処理で両出力の不一致を判定したときに、前記第3検出回路の故障を判別する、
モータ駆動装置。
The motor drive device according to claim 2,
The control unit includes:
When the first comparison process determines whether the two outputs match, the second comparison process determines whether the two outputs match, and the third comparison process determines whether the two outputs match, the first detection circuit Determine the failure,
When the first comparison process determines whether the two outputs match, the second comparison process determines whether the two outputs match, and the third comparison process determines whether the two outputs match, the second detection circuit Determine the failure,
When the first comparison process determines whether the two outputs match, the second comparison process determines whether the two outputs match, and the third comparison process determines whether the two outputs match, the third detection circuit Determine failure,
Motor drive device.
請求項2に記載のモータ駆動装置であって、
前記制御部は、
前記第1比較処理で両出力の不一致を判定し、前記第2比較処理で両出力の一致を判定し、前記第3比較処理で両出力の不一致を判定したときに、前記第1検出回路の故障を判別し、
前記第1比較処理で両出力の不一致を判定し、前記第2比較処理で両出力の不一致を判定し、前記第3比較処理で両出力の一致を判定したときに、前記第2検出回路の故障を判別し、
前記第1比較処理で両出力の一致を判定し、前記第2比較処理で両出力の不一致を判定し、前記第3比較処理で両出力の不一致を判定したときに、前記第3検出回路の故障を判別し、
前記第1比較処理で両出力の一致を判定し、前記第2比較処理で両出力の一致を判定し、前記第3比較処理で両出力の一致を判定したときに、前記第1検出回路、前記第2検出回路、及び、前記第3検出回路の全てが正常であると判別し、
前記第1検出回路、前記第2検出回路、前記第3検出回路のうち、故障していると判別した検出回路以外の検出回路の出力に基づき、前記インバータを制御する一方、
前記一致、不一致のパターンのいずれにも該当しないときに、前記第1検出回路、前記第2検出回路、前記第3検出回路のうちの2つ以上の検出回路が故障していると判別し、前記3相ブラシレスモータの制御をフェイルセーフモードに移行させる、
モータ駆動装置。
The motor drive device according to claim 2,
The control unit includes:
When the first comparison process determines whether the two outputs match, the second comparison process determines whether the two outputs match, and the third comparison process determines whether the two outputs match, the first detection circuit Determine the failure,
When the first comparison process determines whether the two outputs match, the second comparison process determines whether the two outputs match, and the third comparison process determines whether the two outputs match, the second detection circuit Determine the failure,
When the first comparison process determines whether the two outputs match, the second comparison process determines whether the two outputs match, and the third comparison process determines whether the two outputs match, the third detection circuit Determine the failure,
When the first comparison process determines whether both outputs match, the second comparison process determines whether both outputs match, and the third comparison process determines whether both outputs match, the first detection circuit; determining that all of the second detection circuit and the third detection circuit are normal;
While controlling the inverter based on the output of a detection circuit other than the detection circuit determined to be malfunctioning among the first detection circuit, the second detection circuit, and the third detection circuit,
determining that two or more of the first detection circuit, the second detection circuit, and the third detection circuit are out of order when neither of the matching and non-matching patterns apply; Shifting control of the three-phase brushless motor to a fail-safe mode;
Motor drive device.
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