JPH03293994A - Fault detecting device for motor current control system - Google Patents

Fault detecting device for motor current control system

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JPH03293994A
JPH03293994A JP2095656A JP9565690A JPH03293994A JP H03293994 A JPH03293994 A JP H03293994A JP 2095656 A JP2095656 A JP 2095656A JP 9565690 A JP9565690 A JP 9565690A JP H03293994 A JPH03293994 A JP H03293994A
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JP
Japan
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current
motor
motor current
circuit
value
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Application number
JP2095656A
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Japanese (ja)
Inventor
Yoshinori Yamamura
吉典 山村
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Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To detect a failure with high accuracy by providing a motor current estimating means and comparing an actual motor current with a motor current estimating signal. CONSTITUTION:A current commanding value Imc is supplied to a current control circuit 10 and a motor current estimating circuit 15. When the current commanding value Imc is changed stepwisely, an actual motor current Im, controlled by the current control circuit 10, rises up in accordance with a given time constant and, then, is settled to a given value. On the other hand, the motor current estimating circuit 15 rises up with a time constant same as said time constant and outputs then an output Imf settled to a given value. A subtracting circuit 11 obtains a difference (e) between the actual motor current Im and the motor current estimating value Imf while a comparing circuit 12 compares the difference (e) with a reference value (eR). When the difference (e) has exceeded the reference value (eR), the output S of a comparing circuit 12 becomes 'L' level. Accordingly, a transistor 9 is turned OFF and a relay 7 is turned OFF whereby a motor 1 is stopped.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、モータ電流制御系の故障を検出する装置に
関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention This invention relates to a device for detecting a failure in a motor current control system.

従来の技術 モータ電流制御系の故障を検出して、モータの動作を停
止させる故障検出装置か知られている。
2. Description of the Related Art A failure detection device is known that detects a failure in a motor current control system and stops the operation of the motor.

第9図は、従来のモータ電流制御系の故障検出装置の一
例を示すブロック図である。
FIG. 9 is a block diagram showing an example of a conventional failure detection device for a motor current control system.

同図において、1はDCモータ、2.3,4゜5はパワ
ーMOS−PET、6はバッテリ、7はリレー、8はリ
レー7の還流ダイオード、9はトランジスタであり、こ
のトランジスタ9によってリレー7のオン・オフが制御
される。また、IOは電流制御回路、Itは減算回路、
12は比較回路、13は基準信号発生回路、14は電流
センサである。
In the figure, 1 is a DC motor, 2.3,4°5 is a power MOS-PET, 6 is a battery, 7 is a relay, 8 is a freewheeling diode of the relay 7, and 9 is a transistor. On/off is controlled. In addition, IO is a current control circuit, It is a subtraction circuit,
12 is a comparison circuit, 13 is a reference signal generation circuit, and 14 is a current sensor.

上記構成において、電流制御回路IOは電流指令値1.
eと電流センサ14からのモータ実電流1.との誤差を
得て、この誤差の大きさに応じたパルス幅のPWM信号
をパワーMOS−FET2〜5に供給する。そして、モ
ータ実電流1.が電流指令値11aeに追従するように
、MOS −FET2〜5のオン・オフを制御する。ま
た、減算回路11は電流指令値r +++cとモータ実
電流■、との減算を行い、得られた差に対応した差信号
eを比較回路]2に供給する。すると、比較回路12は
差信号eと基準信号発生回路13からの基準信号eRと
を比較する。そして、比較回路12は差信号eが基準信
号eRよりも小であれば“H”レベルとなり、大であれ
ば”L”レベルとなる信号Sをトランジスタ9のベース
に供給する。もし、MOS−FET2〜5.電流センサ
14.iit流制御回路10.バッテリ6のいずれかに
故障が発生するとモータ実電流1.が電流指令値1 a
cに追従しなくなり、差信号eが基準信号eRよりも大
となる。すると、比較回路12からの信号Sが“L”レ
ベルとなり、トランジスタ9がオフとなる。トランジス
タ9がオフとなると、リレー7もオフとなり、バッテリ
6からモータIへの電流供給が停止されて、モータ1の
動作が停止される。
In the above configuration, the current control circuit IO has a current command value of 1.
e and the motor actual current from the current sensor 14 1. A PWM signal having a pulse width corresponding to the magnitude of this error is supplied to the power MOS-FETs 2 to 5. And motor actual current 1. On/off of the MOS-FETs 2 to 5 is controlled so that the current command value 11ae follows the current command value 11ae. Further, the subtraction circuit 11 subtracts the current command value r +++c and the motor actual current ■, and supplies a difference signal e corresponding to the obtained difference to the comparison circuit]2. Then, the comparison circuit 12 compares the difference signal e and the reference signal eR from the reference signal generation circuit 13. Then, the comparison circuit 12 supplies the base of the transistor 9 with a signal S which becomes an "H" level if the difference signal e is smaller than the reference signal eR, and which becomes an "L" level if it is larger. If MOS-FET2-5. Current sensor 14. iit flow control circuit 10. If a failure occurs in any of the batteries 6, the motor actual current 1. is the current command value 1 a
c, and the difference signal e becomes larger than the reference signal eR. Then, the signal S from the comparison circuit 12 becomes "L" level, and the transistor 9 is turned off. When transistor 9 is turned off, relay 7 is also turned off, current supply from battery 6 to motor I is stopped, and operation of motor 1 is stopped.

発明が解決しようとする課題 ところで、通常、モータには抵抗分Rとインダクタンス
分りとがあり、この抵抗分Rとインダクタンス分りとに
よって、モータ実電流■1が電流指令値11.、に対し
て遅延してしまう。
Problems to be Solved by the Invention Incidentally, normally, a motor has a resistance component R and an inductance component, and the actual motor current 1 changes to the current command value 11. , there will be a delay.

第4図は、バッテリ6の電圧値■8を12V、モータl
の抵抗RとインダクタンスLとを0.1Ωと0.001
1(、電流指令値1 mcの波高値を4OAとした場合
の電流波形図で、第5図は電流指令値I mcの波高値
を80Aとし、他の値は第4図と同様とした場合の電流
波形図である。
Figure 4 shows that the voltage value of the battery 6 (■8) is 12V, and the motor l
The resistance R and inductance L are 0.1Ω and 0.001
1 (, is a current waveform diagram when the peak value of current command value 1 mc is 4OA. Figure 5 is a current waveform diagram when the peak value of current command value I mc is 80A, and other values are the same as in Figure 4. FIG.

第4図A及び第5図Aに示すように電流指令値I−が時
点tlにて急変しても、第4図B及び第5図Bに示すよ
うにモータ実電流11は電流指令値I lleに追従で
きず、遅延したものとなってしまう。したがって、時点
t、における電流指令値■1とモータ実電流I、との差
1.c−1,が第4図E及び第5図Eに示すように大と
なって、基準信号ellより大となる。この場合、上述
した従来の故障検出装置においては、モータ実電流■1
の遅延を考慮していないので、電流制御系に故障か無い
にも拘わらず、故障と誤判断してしまい、モータ1を停
止させてしまうという不都合があった。
Even if the current command value I- suddenly changes at time tl as shown in FIGS. 4A and 5A, the motor actual current 11 will change to the current command value I- as shown in FIGS. 4B and 5B. It cannot follow lle and becomes delayed. Therefore, the difference between the current command value ■1 and the motor actual current I at time t is 1. c-1 becomes large as shown in FIGS. 4E and 5E, and becomes larger than the reference signal ell. In this case, in the conventional failure detection device described above, the motor actual current ■1
Since the delay in the current control system is not taken into consideration, there is an inconvenience that the current control system is erroneously judged as having a failure even though there is no failure, and the motor 1 is stopped.

そこで、例えば特開平1−169512号公報に示され
ているように、−次遅れをもったローパスフィルタによ
って電流指令値1 m cを遅延させて遅延電流xr(
第4図り及び第5図D)を得て、この遅延電流11とモ
ータ実電流夏、とを比較するように構成することが考え
られる。
Therefore, as shown in Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-169512, for example, the current command value 1 m c is delayed by a low-pass filter with a -order delay, and the delayed current xr (
It is conceivable to configure the system so that the delay current 11 and the motor actual current are compared by obtaining the values shown in FIG. 4 and D) in FIG.

ところが、モータ実電流I。は電流指令値1 mcの波
高値によって、その立ち上がり又は立ち下がりから安定
状態に達するまでの時間は変化する。
However, the motor actual current I. The time from the rise or fall to reaching a stable state changes depending on the peak value of the current command value 1 mc.

つまり、例えば第6図に示すように、電流指令値T s
c  の波高値が80Aの場合のモータ実電流Ia+5
o−c実線)と、波高値が40Aの場合のモータ実電流
1−4o(破線)とは安定状態に達するまでの時間が異
なる。したがって、電流指令値■。。の波高値が80A
の場合のモータ実電流I、を遅延電流■、から減算した
値(第5図G)と、波高値が40Aの場合のモータ実電
流■、を遅延電流I「から減算した値(第4図G)とは
、異なってしまつ。
That is, for example, as shown in FIG. 6, the current command value T s
Actual motor current Ia+5 when the peak value of c is 80A
oc solid line) and the motor actual current 1-4o (broken line) when the peak value is 40 A, the time required to reach a stable state is different. Therefore, the current command value ■. . The wave height value is 80A
The value obtained by subtracting the motor actual current I, from the delayed current I in the case of G) is different.

したがって、単にローパスフィルタによって電流指令値
1 meを遅延させ、遅延電流I、とモータ実電流■ゆ
とを比較するようにしたのでは、電流指令値f PCの
波高値によって、モータ実電流1゜と遅延電流■、との
差に変化が生じるため、正確な故障検出を行うことはで
きない。
Therefore, if the current command value 1me is simply delayed by a low-pass filter and the delayed current I and the motor actual current are compared, the motor actual current 1 Since a change occurs in the difference between the delay current and the delay current, accurate failure detection cannot be performed.

課題を解決するための手段 そこで、この発明は、上記問題点を解決するため、第1
図のクレーム対応図に示すようIこモータに流れる電流
を検出する電流検出センサaと、電流検出センサによっ
て検出されたモータ電流と電流指令値すとを比較し、モ
ータ電流が電流指令値に追従するように制御する電流制
御系Cと、遅延回路dと、この遅延回路に供給される信
号の信号源gと、遅延回路からの出力信号と電流指令値
とを比較する比較回路fと、この比較回路からの出力信
号に応じて上記信号源gの信号レベルを切り換えるスイ
ッチ手段りとを有し、電流指令値に基づいてモータ電流
を予測する電流予測手段とj2 電流予測手段からのモータ電流予測信号と電流検出セン
サからのモータ電流との減算を行う減算手段にと、 減算手段の減算結果が所定の範囲外であるときに、モー
タが異常であると判定する異常判定手段Qとを備えたこ
とを特徴としている。
Means for Solving the Problems Therefore, in order to solve the above problems, the present invention provides the first
As shown in the complaint response diagram in the figure, the current detection sensor a detects the current flowing through the motor, and the motor current detected by the current detection sensor is compared with the current command value, and the motor current follows the current command value. a current control system C that controls the current to a switch means for switching the signal level of the signal source g according to the output signal from the comparison circuit; and current prediction means for predicting the motor current based on the current command value; A subtraction means for subtracting a signal from a motor current from a current detection sensor, and an abnormality determination means Q for determining that the motor is abnormal when the subtraction result of the subtraction means is outside a predetermined range. It is characterized by

作用 電流予測手段の遅延回路からの出力信号がフィードバッ
クされて、電流指令値と比較される。次に、その比較結
果に基づいて、遅延回路に供給される信号のレベルが切
り換えられ、遅延回路からの出力信号がモータ電流予測
信号として、モータ実電流と比較される。そして、モー
タ電流予測信号とモータ実電流との差が所定の範囲外で
あるときに、電流制御系の故障と判断して、モータの電
源をオフとして、モータが停止される。したがって、電
流指令値の急変及び波高値の大小に拘わらず、電流制御
系が健全な場合のモータ実電流を正確に予測できるので
、高精度で早期に故障を検出することができる。
The output signal from the delay circuit of the action current prediction means is fed back and compared with the current command value. Next, the level of the signal supplied to the delay circuit is switched based on the comparison result, and the output signal from the delay circuit is compared with the actual motor current as a motor current prediction signal. Then, when the difference between the motor current prediction signal and the actual motor current is outside a predetermined range, it is determined that there is a failure in the current control system, the power to the motor is turned off, and the motor is stopped. Therefore, regardless of the sudden change in the current command value or the magnitude of the peak value, the actual motor current when the current control system is healthy can be accurately predicted, and failures can be detected early with high accuracy.

実施例 第2図は、この発明の一実施例のブロック図であり、第
9図例と同等なものには同一の符号が付しである。
Embodiment FIG. 2 is a block diagram of an embodiment of the present invention, and parts equivalent to those in the example of FIG. 9 are given the same reference numerals.

第2図において、15はモータ電流予測回路であり、こ
のモータ電流予測回路I5を介して、電流指令値1 s
cが減算回路11に供給される。
In FIG. 2, 15 is a motor current prediction circuit, and a current command value of 1 s is determined via this motor current prediction circuit I5.
c is supplied to the subtraction circuit 11.

第3図は、上述したモータ電流予測回路15の構成を示
す図である。
FIG. 3 is a diagram showing the configuration of the motor current prediction circuit 15 described above.

同図において、I6はコンパレータであり、このコンパ
レータ16の非反転入力端子に電流指令値1 meが供
給され、コンパレータI6の反転入ツノ端子には、“モ
ータ電流予測回路I5の出力であるモータ電流予測値1
mtが供給される。また、17はスイッチであり、コン
パレータ16からの信号に応じて、電圧源(図示せず)
からの電圧+VB’と電圧−vB′とを切り換える。こ
の電圧十vB′とVB′は以下のようにして設定される
。つまり、モータlをロックさせ、バッテリ6の電圧値
■8をステップ的にモータlに印加したときのモータ実
電流1.と、スイッチ17を電圧+Ve′又はVa′に
切り換えたときの電流値■1の応答とが一致するように
、電圧値Va’が設定される。
In the same figure, I6 is a comparator, and a current command value 1 me is supplied to the non-inverting input terminal of this comparator 16, and the inverting input horn terminal of the comparator I6 is connected to the motor current that is the output of the motor current prediction circuit I5. Predicted value 1
mt is supplied. Further, 17 is a switch, which connects a voltage source (not shown) according to the signal from the comparator 16.
Switch between the voltage +VB' and the voltage -vB'. The voltages 10vB' and VB' are set as follows. That is, when the motor l is locked and the battery 6 voltage value ■8 is applied to the motor l in steps, the actual motor current 1. The voltage value Va' is set so that the response of the current value (1) when the switch 17 is switched to the voltage +Ve' or Va' matches.

18は遅延回路(−次フィルタ)であり、この遅延回路
18は抵抗18rとコンデンサ+8cからなる。そして
、抵抗+8rの一端はスイッチ17に接続され、他端は
コンデンサ18cの一方の電極に接続されている。さら
に、コンデンサ18Cの他方の電極は接地されており、
コンデンサI8cと抵抗18rとの接続点からモータ電
流予測値■、rが出力される。抵抗18rの抵抗値rと
コンデンサ18cの容量値Cとからなる時定数τ=rc
は、モータ1の電気的時定数τと一致するように設定さ
れている。
18 is a delay circuit (-order filter), and this delay circuit 18 consists of a resistor 18r and a capacitor +8c. One end of the resistor +8r is connected to the switch 17, and the other end is connected to one electrode of the capacitor 18c. Furthermore, the other electrode of the capacitor 18C is grounded,
Motor current predicted values 2 and r are output from the connection point between the capacitor I8c and the resistor 18r. Time constant τ=rc consisting of resistance value r of resistor 18r and capacitance value C of capacitor 18c
is set to match the electrical time constant τ of the motor 1.

次に、第2図例の動作を第4図及び第5図を参照して説
明する。
Next, the operation of the example shown in FIG. 2 will be explained with reference to FIGS. 4 and 5.

まず、時点t。で、波高値が40A又は80Aでステッ
プ的に変化する電流指令値1.c(第4図A又は第5図
A)が電流制御回路10に供給されると、時点り。では
モータ実電流1.は零であるので、電流制御回路10は
、電流センサ14の出力であるモータ実電流1.が/I
OA又は80Aとなるまで、パワーMO8−FET2及
び5をオン状態とする。そして、モータ実電流11が4
0A又は80Aとなると、電流制御回路10はMOS−
FET2及び5をオン、MOS−FET3及び4をオフ
、又はMOS−FET2及び5をオフ、MOS−FET
3及び4をオンの状態をくり返すことによって、モータ
実電流1.が4OA又は80A付近となるようにP W
 M @御する。したがって、モータ実電流■、は第4
図B又は第5図Bに示すような波形となる。
First, at time t. Then, the current command value 1. whose peak value changes stepwise at 40A or 80A. c (FIG. 4A or FIG. 5A) is supplied to the current control circuit 10. So, motor actual current 1. is zero, the current control circuit 10 controls the motor actual current 1. which is the output of the current sensor 14. ga/I
Power MO8-FETs 2 and 5 are turned on until OA or 80A is reached. Then, the motor actual current 11 is 4
When it becomes 0A or 80A, the current control circuit 10 becomes MOS-
FET2 and 5 on, MOS-FET3 and 4 off, or MOS-FET2 and 5 off, MOS-FET
By repeating the on state of 3 and 4, the motor actual current 1. P W so that it is around 4OA or 80A
M @ control. Therefore, the motor actual current ■ is the fourth
The waveform will be as shown in Figure B or Figure 5B.

一方、モータ電流予測回路15においては、時点t0に
てコンパレータ16の非反転入力端子に電流指令値1 
mcが供給されると、時点t0では、このコンパレータ
16の反転入力端子に供給されるモータ電流予測値1m
rは零であるので、コンパレータ16の出力レベルは°
H″となる。すると、スイッチ17は図示したように電
圧+VB’側となる。したがって、モータ電流予測値1
1rは時定数τ″−τ で立ち上がり、電流指令値11
115より大となると、コンパレータ16の出力レベル
はmL。
On the other hand, in the motor current prediction circuit 15, the current command value 1 is applied to the non-inverting input terminal of the comparator 16 at time t0.
When mc is supplied, at time t0, the predicted motor current value 1m supplied to the inverting input terminal of this comparator 16
Since r is zero, the output level of comparator 16 is °
Then, the switch 17 becomes the voltage +VB' side as shown in the figure. Therefore, the motor current predicted value 1
1r rises with a time constant τ″-τ and the current command value 11
When it becomes greater than 115, the output level of the comparator 16 is mL.

となり、これに伴って、スイッチ17は電圧−VB’側
に切り換わる。するとモータ電流予測値T+++rは減
衰し、電流指令値1 wacより小となると、スイッチ
17は電圧子v8′側に切り換わる。このようにして、
モータ電流予測値farは電流予測値I mcに追従す
るように制御されるが、時定数τとτ′ とは同一であ
るとともに、電流指令値1 mcとモータ電流予測値■
、とを比較して、スイッチ17により電圧+■ゎ′と−
Va′とを切り換えるようにしているので、モータ電流
予測値1+mrは、第4図C又は第5図Cに示すように
、モータ実電流■、とほぼ同じ波形となり、l−1−t
は第4図F又は第5図Fに示すようにほぼ雰となる。
Accordingly, the switch 17 is switched to the voltage -VB' side. Then, the motor current predicted value T+++r attenuates, and when it becomes smaller than the current command value 1 wac, the switch 17 is switched to the voltage element v8' side. In this way,
The predicted motor current value far is controlled to follow the predicted current value I mc, but the time constants τ and τ' are the same, and the current command value 1 mc and the predicted motor current value ■
, and the switch 17 sets the voltage +■ゎ' and -
Since the predicted motor current value 1+mr has almost the same waveform as the actual motor current ■, as shown in FIG. 4C or FIG. 5C,
becomes almost atmosphere as shown in FIG. 4F or FIG. 5F.

そして、モータ電流予測回路15からのモータ電流予測
値1++++とモータ実電流■1とが減算回路IIによ
り減算される。次に、得られた減算結果を示す信号eと
基準信号eRとが比較回路12により比較される。そし
て、信号eが信号eItより大となった場合には、信号
Sを“Lルベルとして、トランジスタ9がオフとされる
ことによりリレー7がオフとされ、モータIの動作が停
止される。
Then, the motor current predicted value 1++++ from the motor current prediction circuit 15 and the motor actual current ■1 are subtracted by the subtraction circuit II. Next, the comparison circuit 12 compares the signal e indicating the obtained subtraction result with the reference signal eR. When the signal e becomes larger than the signal eIt, the signal S is set to "L level", the transistor 9 is turned off, the relay 7 is turned off, and the operation of the motor I is stopped.

以上のように、第2図例によれば、電流指令値I me
の急変及び波高値の大小に拘わらず、電流制御系が健全
な場合のモータ実電流■ゆを正確に予測し得るようにし
ているので、高精度の故障検出装置を実現することがで
きる。また、モータ実電流を正確に予測し得ることから
、基準信号eRの値を小さくでき、早期に故障を検出す
ることができる。
As described above, according to the example in FIG. 2, the current command value I me
Since the actual motor current when the current control system is healthy can be accurately predicted regardless of the sudden change in the current and the magnitude of the peak value, a highly accurate failure detection device can be realized. Furthermore, since the actual motor current can be predicted accurately, the value of the reference signal eR can be reduced, and failures can be detected early.

第7図は、この発明の他の実施例のブロック図であり、
第2図例と同等なものには同一の符号が付しである。
FIG. 7 is a block diagram of another embodiment of the invention,
Components equivalent to those in the example in FIG. 2 are given the same reference numerals.

第7図において、20はモータ電流予測回路であり、こ
のモータ電流予測回路201こは、電流指令値r +m
c及びバッテリ6からの電圧V8か供給されており、こ
のモータ電流予測回路20からのモータ電流予測値I 
meが減算回路11に供給される。
In FIG. 7, 20 is a motor current prediction circuit, and this motor current prediction circuit 201 is a current command value r + m
c and voltage V8 from the battery 6 are supplied, and the motor current predicted value I from this motor current prediction circuit 20
me is supplied to the subtraction circuit 11.

第8図は、上述したモータ電流予測回路20の構成を示
す図である。
FIG. 8 is a diagram showing the configuration of the motor current prediction circuit 20 described above.

同図において、16はコンパレータであり、このコンパ
レータ16の非反転入力端子に電流指令値1 scか供
給され、コンパレータ16の反転入力端子には、モータ
電流予測回路20の出力であるモータ電流予測値1.、
、が供給される。また、23はバッファアンプであり、
このバッファアンプ23の非反転入力端子にバッテリ6
からの電圧■。
In the figure, 16 is a comparator, a current command value 1 sc is supplied to a non-inverting input terminal of the comparator 16, and a predicted motor current value, which is the output of a motor current predicting circuit 20, is supplied to an inverting input terminal of the comparator 16. 1. ,
, is supplied. Also, 23 is a buffer amplifier,
The battery 6 is connected to the non-inverting input terminal of this buffer amplifier 23.
■ Voltage from.

が供給され、反転入力端子はバッファアンプ23の出力
端子に接続されるとともにスイッチ17の一方の端子に
接続される。さらに、24は符号反転アンプであり、こ
の符号反転アンプ24のゲインは1となっている。そし
て、この符号反転アンプ24の反転入力端子には抵抗R
,を介してバッテリ6からの電圧■8が供給される。ま
た、このアンプ24の反転入力端子は抵抗R4を介して
出力端子と接続されている。そして、符号反転アンプ2
4の非反転入力端子は抵抗R6を介して接地されている
。なお、抵抗R+、 Re、Rrの抵抗値をそれぞれr
 l+  r t+  ”とすると、これら抵抗値r+
+  r2.rlは次式のような関係となっている。
is supplied, and its inverting input terminal is connected to the output terminal of the buffer amplifier 23 and to one terminal of the switch 17. Furthermore, 24 is a sign-inverting amplifier, and the gain of this sign-inverting amplifier 24 is 1. A resistor R is connected to the inverting input terminal of the sign inverting amplifier 24.
, a voltage (18) from the battery 6 is supplied through. Further, the inverting input terminal of this amplifier 24 is connected to the output terminal via a resistor R4. And sign inversion amplifier 2
The non-inverting input terminal of No. 4 is grounded via a resistor R6. Note that the resistance values of resistors R+, Re, and Rr are respectively r
l+ r t+ ”, these resistance values r+
+r2. rl has a relationship as shown in the following equation.

r+=rr re  −1/(1/r+  +  I/r+)また、
符号反転アンプ24の出力端子はスイッチI7の他方の
端子に接続される。このスイッチ17はコンパレータ1
6からの信号に応じて、バッファアンプ23の出力であ
る電圧値+VBvが供給される一方の端子側と、符号反
転アンプ24の出力である電圧値−Vsvが供給される
他方の端子側とに切り換えられる。これらアンプ23と
24との出力+VBvと−VSVとは、バッテリ6の電
圧値Veの変化に伴って変化するようになっている。
r+=rr re −1/(1/r+ + I/r+) Also,
The output terminal of sign-inverting amplifier 24 is connected to the other terminal of switch I7. This switch 17 is the comparator 1
6, one terminal side is supplied with the voltage value +VBv which is the output of the buffer amplifier 23, and the other terminal side is supplied with the voltage value -Vsv which is the output of the sign-inverting amplifier 24. Can be switched. The outputs +VBv and -VSV of these amplifiers 23 and 24 are designed to change as the voltage value Ve of the battery 6 changes.

また、22は遅延回路(−次フィルタ)であり、この遅
延回路22は複数の抵抗22.〜22.と、スイッチ2
2sと、コンデンサ22cとから構成されている。そし
て、抵抗221〜225のそれぞれの一端がスイッチ1
7に接続され、抵抗22゜−22,のそれぞれの他端が
スイッチ22sに接続される。また、コンデンサ22c
の一方の電極はスイッチ22sに接続され、他方の電極
は接地されている。21は温度センサであり、この温度
センサ21は、第7図では省略しであるが、モータ1の
温度を検出し、それを示す信号をスイッチ22sに供給
する。スイッチ22sは、温度センサ21からの信号に
応じて、複数の抵抗22.〜22、のうちの一つを選択
する。これは、モータIの巻線抵抗は通常、温度変化に
より変化し、モータlの電気的時定数τもそれに伴って
変化するので、温度変化した時定数τと一次フィルタ2
2の時定数τ″とが一致するように、抵抗22.〜22
、のうちの一つが選択されるようになっている。
Further, 22 is a delay circuit (-order filter), and this delay circuit 22 includes a plurality of resistors 22 . ~22. and switch 2
2s and a capacitor 22c. One end of each of the resistors 221 to 225 is connected to the switch 1.
7, and the other ends of the resistors 22°-22, are connected to the switch 22s. In addition, the capacitor 22c
One electrode is connected to the switch 22s, and the other electrode is grounded. Reference numeral 21 denotes a temperature sensor. Although not shown in FIG. 7, this temperature sensor 21 detects the temperature of the motor 1 and supplies a signal indicating the temperature to the switch 22s. The switch 22s connects the plurality of resistors 22 . -22, select one. This is because the winding resistance of motor I usually changes due to temperature changes, and the electrical time constant τ of motor I also changes accordingly.
resistors 22. to 22 so that the time constants τ″ of 2 match
, one of them is selected.

そして、スイッチ22sとコンデンサ22cとの接続点
からモータ電流予測値1 msが減算回路Ilに供給さ
れるとともに、上述したように、コンパレータ16の反
転入力端子に供給される。
The predicted motor current value 1 ms is then supplied from the connection point between the switch 22s and the capacitor 22c to the subtraction circuit Il and, as described above, to the inverting input terminal of the comparator 16.

上述した第7図例によれば、バッテリ6の電圧値v、l
の変化に伴って、スイッチI7に供給する電圧値+V 
av、  V svを変化させるとともに、モータlの
時定数τの温度変化に伴って、遅延回路22の時定数τ
′を変化させ、電流指令値■、。の急変及び波高値の大
小に拘わらず、電流制御系が健全な場合のモータ実電流
■、を第2図例よりも更に正確に予測できるにうにして
いるので、高精度で早期に故障を検出し得る故障検出装
置を実現することができる。
According to the example in FIG. 7 described above, the voltage values v, l of the battery 6
As the voltage value +V supplied to switch I7 changes,
av, V sv, and the time constant τ of the delay circuit 22 changes with the temperature change of the time constant τ of the motor l.
′, the current command value ■,. Regardless of the sudden change in the current or the magnitude of the peak value, the actual motor current when the current control system is healthy can be predicted more accurately than in the example in Figure 2, so failures can be detected early with high accuracy. It is possible to realize a failure detection device that can detect failures.

発明の効果 以上のように、この発明によれば、モータに流れる電流
を検出する電流検出センサと、電流検出センサによって
検出されたモータ電流と電流指苓値とを比較し、モータ
電流が電流指令値に追従するように制御する電流制御系
と、遅延回路と、この遅延回路に供給される信号の信号
源と、遅延回路からの出力信号と電流指令値とを比較す
る比較回路と、この比較回路からの出力信号に応じて」
1記信号源の信号レベルを切り換えるスイッチ手段とを
有し、電流指令値に基づいてモータ電流を予測する電流
予測手段と、電流予測手段からのモータ電流予測信号と
電流検出センサからのモータ電流との減算を行う減算手
段と、 減算手段の減算結果が所定の範囲外であるときに、モー
タが異常であると判定する異常判定手段とを備えるよう
に構成し、電流指令値の急変及び波高値の大小に拘わら
ず電流制御系が健全な場合のモータ実電流を正確に予測
できるようにしているので、高精度で早期に故障を検出
し得るモータ電流制御系の故障検出装置を実現すること
ができる。
Effects of the Invention As described above, according to the present invention, the current detection sensor detects the current flowing in the motor, and the motor current detected by the current detection sensor is compared with the current reference value, and the motor current is determined as the current command value. A current control system that controls to follow the current command value, a delay circuit, a signal source of the signal supplied to this delay circuit, a comparison circuit that compares the output signal from the delay circuit with the current command value, and this comparison Depending on the output signal from the circuit”
(1) a switch means for switching the signal level of the signal source, and a current prediction means for predicting the motor current based on the current command value; and a motor current prediction signal from the current prediction means and the motor current from the current detection sensor. and an abnormality determining means that determines that the motor is abnormal when the subtraction result of the subtracting means is outside a predetermined range. Since it is possible to accurately predict the actual motor current when the current control system is healthy regardless of the magnitude of can.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図はこの発明のクレーム対応図、第2図はこの発明
の一実施例のブロック図、第3図は電流予測回路の一例
を示す図、第4図及び第5図は電流波形図、第6図はモ
ータ実電流の変化説明図、第7図はこの発明の他の実施
例のブロック図、第8図は電流予測回路の一例を示す図
、第9図は従来の装置のブロック図である。 1・・・モータ、6・・・バッテリ、7・・・リレー、
9・・・トランジスタ、10.c・電流制御回路、11
k・・・減算回路、12.C・・・比較回路、13 ・
基準信号発生回路、14.a・・電流センサ、15  
j・・モータ電流予測回路、16.f・・・コンパレー
タ(比較回路)、17.h・・スイッチ、18.22d
・・・遅延回路、23・・・バッファアンプ、24・・
符号反転アンプ、g・・・信号源、■。・モータ実電流
、1、c、b・・・電流指令値、1.、、Iゆ、・・モ
ータ電流予測値。 第3図 15 第6図 第7図 第9図
FIG. 1 is a diagram corresponding to claims of the present invention, FIG. 2 is a block diagram of an embodiment of the present invention, FIG. 3 is a diagram showing an example of a current prediction circuit, FIGS. 4 and 5 are current waveform diagrams, FIG. 6 is an explanatory diagram of changes in motor actual current, FIG. 7 is a block diagram of another embodiment of the present invention, FIG. 8 is a diagram showing an example of a current prediction circuit, and FIG. 9 is a block diagram of a conventional device. It is. 1...Motor, 6...Battery, 7...Relay,
9...transistor, 10. c. Current control circuit, 11
k...subtraction circuit, 12. C... Comparison circuit, 13 ・
Reference signal generation circuit, 14. a...Current sensor, 15
j...Motor current prediction circuit, 16. f... Comparator (comparison circuit), 17. h...Switch, 18.22d
...Delay circuit, 23...Buffer amplifier, 24...
Sign inversion amplifier, g...signal source, ■.・Motor actual current, 1, c, b...Current command value, 1. ,,Iyu...Motor current predicted value. Figure 3 15 Figure 6 Figure 7 Figure 9

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)モータに流れる電流を検出する電流検出センサと
、 電流検出センサによって検出されたモータ電流と電流指
令値とを比較し、モータ電流が電流指令値に追従するよ
うに制御する電流制御系と、遅延回路と、この遅延回路
に供給される信号の信号源と、遅延回路からの出力信号
と電流指令値とを比較する比較回路と、この比較回路か
らの出力信号に応じて上記信号源の信号レベルを切り換
えるスイッチ手段とを有し、電流指令値に基づいてモー
タ電流を予測する電流予測手段と、 電流予測手段からのモータ電流予測信号と電流検出セン
サからのモータ電流との減算を行う減算手段と、 減算手段の減算結果が所定の範囲外であるときに、モー
タが異常であると判定する異常判定手段とを備えたこと
を特徴とするモータ電流制御系の故障検出装置。
(1) A current detection sensor that detects the current flowing through the motor; and a current control system that compares the motor current detected by the current detection sensor with a current command value and controls the motor current so that it follows the current command value. , a delay circuit, a signal source of the signal supplied to the delay circuit, a comparison circuit that compares the output signal from the delay circuit with the current command value, and a comparison circuit that compares the output signal from the delay circuit with the current command value, a current prediction means for predicting a motor current based on a current command value, and a subtraction means for subtracting a motor current prediction signal from the current prediction means and a motor current from a current detection sensor. 1. A failure detection device for a motor current control system, comprising: means; and abnormality determination means for determining that the motor is abnormal when the subtraction result of the subtraction means is outside a predetermined range.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1084688A (en) * 1996-08-20 1998-03-31 Samsung Electron Co Ltd Sensor for detecting abnormality in motor and its method
CN105589012A (en) * 2015-07-27 2016-05-18 中国计量学院 Grid-connected microgrid asymmetrical fault region detection device and diagnosis method

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