JPWO2020110875A1 - モータ制御装置 - Google Patents
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Abstract
Description
CPU間の相互通信により、CPU1あるいはCPU3によって、電源2、CPU2、PrDr2、あるいはINV2の故障が判定された場合(図3のステップS19)、INV2に至る電源供給経路、および、CPU2の動作電源である電源2への電源供給経路を遮断する。具体的には、図2のINV1遮断リレー35とINV3遮断リレー36、およびINV2電源リレー32をOFF(遮断)する。その結果、図2の太線Bで示す経路が遮断され、太線A,Cで示す経路によりINV1,3に電源が供給される(図3のステップS21)。
図4は、PrDr1あるいはINV1の故障時(図3のステップS23)に対応して、INV1に至る電源供給経路が遮断されたときのモータ制御装置20を示している。具体的には、INV1電源リレー31、INV1遮断リレー35、およびINV1逆接保護リレー37をOFF(遮断)する。PrDr1/INV1の故障は、CPU1が、例えば、相対応に設けた電流センサ(シャント抵抗)による電流検出値をもとに、モータコイル15aに通電できていないことを検出し、CPU1とCPU2間、あるいはCPU1とCPU3間の通信により、CPU2またはCPU3に通知される。
電源1あるいはCPU1の故障時(図3のステップS23)には、図5に示すように制御部21aが作動せず、INV1に対する制御信号が途絶えるため、INV1を構成するFET1〜FET4がOFFとなる。また、INV1電源リレー31、INV1遮断リレー35、およびINV1逆接保護リレー37をOFF(遮断)にして、INV1に至る電源供給経路を遮断する。電源1あるいはCPU1の故障は、CPU2あるいはCPU3がCPU1との通信が不能となること等で検知する。
CPU1〜3それぞれが正常に動作していても、例えばCPU2,3がCPU1と通信不能となった場合、CPU2,3は、CPU1とCPU2間、あるいはCPU1とCPU3間での通信の故障を検出する(図3のステップS11)。この場合、個々のCPU1〜3は正常動作しているので、CPU1は、図6において太い点線Dで示すようにTS1/CAN1より直接、車両の各種情報を受信する。また、CPU3は、TS2/CAN2から直接、車両の各種情報を受信し(図6の太い点線E)、CPU2は、CPU3との間の正常な通信により、TS2/CAN2からの車両の各種情報を受信する(図6の太い点線G)。
TS1あるいはCAN1が故障すると(図3のステップS11)、CPU1はTS1/CAN1より車両の各種情報を受信できない。この場合、CPU1は、所定の故障診断によってTS1/CAN1故障を検知して、その旨をCPU間通信によってCPU2,3に通知する。
INV1遮断リレー35がOFF故障(不導通状態)となった場合(図3のステップS15)、図7に示すように、正極端子+B1→INV1電源リレー31→INV1逆接保護リレー37→INV1遮断リレー35→INV2電源リレー32を介してINV2へ至る経路が遮断される。
INV1遮断リレー35がON故障(導通状態)となった場合、上述した図7の経路B´と同様、正極端子+B2→INV3電源リレー33→INV3逆接保護リレー38→INV3遮断リレー36→INV2電源リレー32を介してINV2へ至る経路によって、電源電流がINV2に供給される。
図8は、INV2の電解コンデンサC2の短絡故障時に対応するモータ制御装置20である。電解コンデンサC2が短絡すると、INV2のHブリッジを構成しているリレー(FET)のうち、電源側に接続されたFET5,7のドレイン端子の接続点の電位がGNDレベルとなる。この電位レベルの低下は、INV2電源リレー32に設けた、モータ電流電位の検知部である電圧低下検知部42によって検知され、電圧低下検知部42は、直ちにINV2電源リレー32をOFF(非導通状態)にする。
INV1の電解コンデンサC1が短絡故障した場合、図9に示すように、INV1のHブリッジを構成しているリレー(FET)のうち、電源側に接続されるFET1,3のドレイン端子の接続点の電位がGNDレベルとなる。電位レベルの低下は、INV1遮断リレー35に設けた電圧低下検知部41によって検知され、電圧低下検知部41は、直ちにINV1遮断リレー35をOFF(非導通状態)にする。
図3のステップS27の他の故障処理として、例えば電源正極端子+B1(電源コネクタ)が地絡故障した場合には、INV1のHブリッジを構成しているFETのうち、電源側に接続されるFET1,3のドレイン端子の接続点の電位がGNDレベルとなる点において、上述した「INV1の電解コンデンサ短絡故障」と同様である。
Claims (9)
- 複数相のモータを駆動するモータ制御装置であって、
前記複数相の各相対応に電源の供給および遮断が可能に構成された電源回路と、
前記複数相の各相対応に設けたモータ制御回路と、
前記複数相の各相対応に設けられ、前記電源回路各々から前記モータの駆動用電源の供給を受けるフルブリッジインバータと、
前記電源回路、前記モータ制御回路、および前記フルブリッジインバータにおける故障の有無を判定する判定手段と、
を備え、
前記判定手段により前記複数相のいずれか1相において前記故障が判定された場合、前記1相を除く相に対応する前記電源回路、前記モータ制御回路、および前記フルブリッジインバータによって前記モータの駆動を継続させることを特徴とするモータ制御装置。 - 前記判定手段は前記モータ制御回路各々に対応して設けた制御部を有し、前記制御部間の通信による通知結果をもとに前記各相対応の故障の有無を判定することを特徴とする請求項1に記載のモータ制御装置。
- 前記制御部間の通信により通信相手の制御部の異常を監視し、前記複数相のいずれか1相に対応する制御部に動作異常が生じた場合、前記1相を除く相に対応する制御部間での通信による通知結果をもとに、前記複数相に対応する前記モータ制御回路を介して前記フルブリッジインバータを駆動制御することを特徴とする請求項2に記載のモータ制御装置。
- 前記モータへ供給される電源電圧の異常を検知して該異常に関連する前記電源回路からの電源供給を停止する手段をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載のモータ制御装置。
- 前記モータは3相モータであり、前記電源回路は2つ以上の電源供給源を3相に切り分けた構成を有し、前記3相のうち2相に対応する電源回路は前記2つ以上の電源供給源それぞれを電源とし、前記2相を除く1相に対応する電源回路は前記2つ以上の電源供給源を電源とすることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載のモータ制御装置。
- 前記モータ制御回路は、前記フルブリッジインバータを構成する複数の駆動素子それぞれのON故障とOFF故障を監視する手段を有することを特徴とする請求項1に記載のモータ制御装置。
- 請求項1〜6のいずれか1項に記載のモータ制御装置を、車両等の運転者のハンドル操作をアシストする電動パワーステアリング用のモータ制御装置としたことを特徴とする電動パワーステアリング用モータ制御装置。
- 請求項7に記載の電動パワーステアリング用モータ制御装置を備えたことを特徴とする電動パワーステアリングシステム。
- 複数相のモータを駆動するモータ制御装置におけるモータ制御方法であって、
前記複数相の各相対応に設けた電源回路における故障の有無を判定する第1の判定工程と、
前記複数相の各相対応に設けたモータ制御回路における故障の有無を判定する第2の判定工程と、
前記複数相の各相対応に設けられ、前記電源回路各々から電源供給を受けるフルブリッジインバータにおける故障の有無を判定する第3の判定工程と、
を備え、
前記第1の判定工程、前記第2の判定工程、あるいは前記第3の判定工程において前記複数相のいずれか1相において故障が判定された場合、前記1相を除く相に対応する前記電源回路、前記モータ制御回路、および前記フルブリッジインバータにより前記モータの駆動が継続されるように前記モータ制御装置を制御することを特徴とするモータ制御方法。
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