JP2018160972A - Control device of motor drive circuit and diagnostic method of motor drive circuit - Google Patents
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Abstract
【課題】インバータの電源ラインと接地点との間に接続したコンデンサに蓄積された電荷に影響されて電源リレー回路のオン固着異常が誤って検出されることを抑制する。【解決手段】制御装置は、電源リレーと逆接保護リレーとからなる電源リレー回路のオフ操作状態で、q軸電圧をゼロ、d軸電圧をゼロでない所定電圧に設定することで、コンデンサに蓄積された電荷をモータの巻線に通して放電させ、係る放電操作状態でモータの巻線に電流が流れる状態が所定時間よりも長く継続したときに電源リレー回路のオン固着異常を判定する。そして、制御装置は、電源リレー回路のオン固着異常を判定したときに、放電操作状態からq軸電圧及びd軸電圧をゼロに設定することでインバータの下アームをオンさせ、サージ電流を接地点側に逃がしてサージ電圧を抑制する。【選択図】図2A power supply relay circuit is prevented from being erroneously detected as being stuck on due to the electric charge accumulated in a capacitor connected between a power supply line of an inverter and a ground point. A control device sets a q-axis voltage to zero and a d-axis voltage to a predetermined non-zero voltage in a power relay circuit consisting of a power relay and a reverse connection protection relay in an OFF operation state. The charge is discharged through the windings of the motor, and when the state in which the current flows through the windings of the motor continues longer than a predetermined time in the discharging operation state, it is determined that the power relay circuit is stuck on. Then, when the control device determines that the power relay circuit is stuck on, the controller turns on the lower arm of the inverter by setting the q-axis voltage and the d-axis voltage to zero from the discharge operation state, thereby reducing the surge current to the ground point. Suppresses surge voltage by letting it escape to the side. [Selection drawing] Fig. 2
Description
本発明は、モータ駆動回路の制御装置及びモータ駆動回路の診断方法に関し、詳しくは、インバータと電源との間に接続した電源リレー回路のオン固着異常の有無を検出する技術に関する。 The present invention relates to a motor drive circuit control device and a motor drive circuit diagnosis method, and more particularly, to a technique for detecting the presence or absence of an on-fixation abnormality of a power relay circuit connected between an inverter and a power source.
特許文献1には、電動パワーステアリング装置において、電流リップル吸収用のコンデンサに蓄積された電荷を、インバータのスイッチング素子の制御におけるq軸電流の目標値を零としd軸電流の目標値を零でない値とすることで、モータの巻線を通して放電させることが開示されている。 In Patent Document 1, in the electric power steering apparatus, the charge accumulated in the capacitor for absorbing current ripple is set to zero as the target value of the q-axis current in the control of the switching element of the inverter, and the target value of the d-axis current is not zero. It is disclosed that the value is discharged through the winding of the motor.
ところで、電源とインバータとの間に接続される電源リレー回路が、インバータから電源に向かう方向の電流を導通させる寄生ダイオードを有する半導体スイッチング素子からなる第1電源リレーと、第1電源リレーとインバータとの間に接続され、電源からインバータに向かう方向の電流を導通させる寄生ダイオードを有する半導体スイッチング素子からなる第2電源リレー(逆接保護リレー)とで構成される場合がある。
ここで、モータ駆動回路の制御装置は、第1電源リレーのオン固着異常(オフ操作してもオン状態に保持される異常)の有無を、第1電源リレー及び第2電源リレーのオフ操作状態で第1電源リレーと第2電源リレーとの間の電圧が設定電圧を超えるか否かに基づき検出することができる。
しかし、電源リレー回路とインバータとの間の電源ラインと接地点との間にコンデンサが接続されるモータ駆動回路では、コンデンサに電荷が溜まっていて、かつ、第2電源リレーがオン固着していると、第1電源リレーがオフ状態でも第1電源リレーと第2電源リレーとの間の電圧が高くなり、第1電源リレーのオン固着異常を誤って検出するという問題があった。
By the way, the power supply relay circuit connected between the power supply and the inverter includes a first power supply relay including a semiconductor switching element having a parasitic diode for conducting a current in a direction from the inverter to the power supply, a first power supply relay, and the inverter. And a second power supply relay (reverse connection protection relay) composed of a semiconductor switching element having a parasitic diode that conducts current in the direction from the power supply to the inverter.
Here, the control device for the motor drive circuit determines whether the first power relay and the second power relay are turned off based on whether or not the first power relay is turned on abnormally (abnormality that remains in the on state even if the first power relay is turned off). Thus, it is possible to detect based on whether or not the voltage between the first power relay and the second power relay exceeds the set voltage.
However, in the motor drive circuit in which the capacitor is connected between the power supply line between the power supply relay circuit and the inverter and the grounding point, electric charge is accumulated in the capacitor and the second power supply relay is fixed on. And even if the 1st power supply relay was in the OFF state, the voltage between the 1st power supply relay and the 2nd power supply relay became high, and there was a problem of detecting ON sticking abnormality of the 1st power supply relay accidentally.
本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、コンデンサに蓄積された電荷に影響されて電源リレー回路のオン固着異常が誤って検出されることを抑制できる、モータ駆動回路の制御装置及びモータ駆動回路の診断方法を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and a motor drive circuit control device and a motor that can suppress erroneous detection of an on-fixation abnormality of a power supply relay circuit due to the electric charge accumulated in a capacitor. An object of the present invention is to provide a diagnostic method for a drive circuit.
そのため、本願発明に係るモータ駆動回路の制御装置は、その一態様として、スイッチング素子を多相ブリッジ接続して構成され、モータの巻線に通電するインバータと、前記インバータと電源との間に接続した電源リレー回路と、前記電源リレー回路と前記インバータとの間の電源ラインと接地点との間に接続したコンデンサと、を備えたモータ駆動回路の制御装置であって、前記電源リレー回路のオフ操作状態で前記インバータのスイッチング素子を操作し、前記コンデンサに蓄積された電荷を前記モータの巻線に通して放電させる放電手段と、前記放電手段による放電操作状態で前記モータの巻線に電流が流れる状態が所定時間よりも長く継続したときに、前記電源リレー回路のオン固着異常を検出する診断手段と、を含む。 Therefore, the motor drive circuit control device according to the present invention has, as one aspect thereof, an inverter that is configured by connecting switching elements in a multiphase bridge, and is connected between the inverter and the power source, and an inverter that energizes the windings of the motor. And a capacitor connected between a power supply line between the power relay circuit and the inverter and a ground point, and a control device for a motor drive circuit, wherein the power relay circuit is turned off. Operating the switching element of the inverter in an operating state, discharging means for discharging the charge accumulated in the capacitor through the winding of the motor; and a current in the winding of the motor in a discharging operation state by the discharging means Diagnostic means for detecting an on-fixation abnormality of the power relay circuit when the flowing state continues for longer than a predetermined time.
また、本願発明に係るモータ駆動回路の診断方法は、その一態様として、スイッチング素子を多相ブリッジ接続して構成され、モータの巻線に通電するインバータと、前記インバータと電源との間に接続した電源リレー回路と、前記電源リレー回路と前記インバータとの間の電源ラインと接地点との間に接続したコンデンサと、を備えたモータ駆動回路における診断方法であって、前記電源リレー回路のオフ操作状態で前記インバータのスイッチング素子を操作し、前記コンデンサに蓄積された電荷を前記モータの巻線に通して放電させる第1ステップと、前記放電操作状態で前記モータの巻線に電流が流れる状態が所定時間よりも長く継続したときに、前記電源リレー回路のオン固着異常を検出する第2ステップと、を含む。 Moreover, the diagnosis method of the motor drive circuit according to the present invention includes, as one aspect thereof, an inverter that is configured by connecting switching elements in a multiphase bridge connection, and that is connected between the inverter and the power source. And a capacitor connected between a power supply line between the power supply relay circuit and the inverter and a ground point, wherein the power supply relay circuit is turned off. A first step of operating the switching element of the inverter in an operating state and discharging the charge accumulated in the capacitor through the winding of the motor; and a state in which a current flows through the winding of the motor in the discharging operation state Includes a second step of detecting an on-fixation abnormality of the power supply relay circuit when the power supply relay circuit continues for longer than a predetermined time.
上記発明によると、コンデンサに蓄積されていた電荷を放電させることでモータの巻線に電流が流れるが、コンデンサ放電が終了してもモータの巻線に電流が流れ続ける場合は、オフ操作している電源リレー回路が実際にはオン状態であって電源からインバータに電力が供給されていると推定できる。 According to the above invention, a current flows through the motor winding by discharging the electric charge accumulated in the capacitor. If the current continues to flow through the motor winding even after the capacitor discharge is finished, turn off the motor. It can be estimated that the power relay circuit is actually in the on state and power is supplied from the power source to the inverter.
以下に本発明の実施の形態を説明する。
図1は、本発明に係るモータ駆動回路の一態様を示す回路図である。
モータ12は、車両の電動パワーステアリング装置や内燃機関の可変圧縮比機構などの電動アクチュエータを構成する。
Embodiments of the present invention will be described below.
FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of a motor drive circuit according to the present invention.
The motor 12 constitutes an electric actuator such as an electric power steering device for a vehicle and a variable compression ratio mechanism for an internal combustion engine.
モータ12は、U相コイル、V相コイル及びW相コイルを備えた3相の永久磁石同期モータであり、モータ駆動回路21で駆動される。
モータ駆動回路21は、インバータ22、インバータ22のドライバ23、コンデンサ24、電源リレー回路25、及び、電源リレー回路25のドライバ26などを含んで構成される。
The motor 12 is a three-phase permanent magnet synchronous motor including a U-phase coil, a V-phase coil, and a W-phase coil, and is driven by a motor drive circuit 21.
The motor drive circuit 21 includes an inverter 22, a driver 23 for the inverter 22, a capacitor 24, a power relay circuit 25, a driver 26 for the power relay circuit 25, and the like.
モータ駆動回路21は、制御装置としてのマイクロコンピュータ27によって制御される。マイクロコンピュータ27は、プロセッサ、メモリなどを含んで構成される。
インバータ22は、駆動ライン28U、28V、28Wを介してモータ12のU相、V相及びW相をそれぞれ相毎に駆動する3組のスイッチング素子を備えた3相ブリッジ回路であり、各スイッチング素子はNチャネル型MOSFET31−36で構成される。
The motor drive circuit 21 is controlled by a microcomputer 27 as a control device. The microcomputer 27 includes a processor, a memory, and the like.
The inverter 22 is a three-phase bridge circuit including three sets of switching elements that drive the U phase, the V phase, and the W phase of the motor 12 for each phase via the drive lines 28U, 28V, and 28W. Consists of N-channel MOSFETs 31-36.
MOSFET31、32は、電源ライン37と電流検出抵抗38の一端との間にドレイン・ソース間が直列接続され、MOSFET31とMOSFET32との接続点に駆動ライン28Uの一端が接続される。
MOSFET33、34は、電源ライン37と電流検出抵抗38の一端との間にドレイン・ソース間が直列接続され、MOSFET33とMOSFET34との接続点に駆動ライン28Vの一端が接続される。
In the MOSFETs 31 and 32, the drain and source are connected in series between the power supply line 37 and one end of the current detection resistor 38, and one end of the drive line 28 U is connected to the connection point between the MOSFET 31 and the MOSFET 32.
The MOSFETs 33 and 34 are connected in series between the drain and source between the power supply line 37 and one end of the current detection resistor 38, and one end of the drive line 28 </ b> V is connected to a connection point between the MOSFET 33 and the MOSFET 34.
また、MOSFET35、36は、電源ライン37と電流検出抵抗38の一端との間にドレイン・ソース間が直列接続され、MOSFET35とMOSFET36との接続点に駆動ライン28Wの一端が接続されている。
電流検出抵抗38は、その他端が接地され、インバータ22を流れる電流(インバータ22の直流母線電流)を検出してマイクロコンピュータ27に検出信号Sを供給する。
ここで、各MOSFET31−36におけるソース・ドレイン間に順方向に接続されているダイオードD1−D6は寄生ダイオードである。
In addition, the drains and sources of the MOSFETs 35 and 36 are connected in series between the power supply line 37 and one end of the current detection resistor 38, and one end of the drive line 28 </ b> W is connected to a connection point between the MOSFET 35 and the MOSFET 36.
The other end of the current detection resistor 38 is grounded, detects a current flowing through the inverter 22 (DC bus current of the inverter 22), and supplies a detection signal S to the microcomputer 27.
Here, the diodes D1-D6 connected in the forward direction between the source and drain in each MOSFET 31-36 are parasitic diodes.
電源ライン37は、電源リレー回路25を介して、電源であるバッテリBAに接続される。
電源ライン37と接地点との間には、コンデンサ24が接続されている。
コンデンサ24は、バッテリBAからインバータ22への電力供給を補助するとともに、サージ電流などのノイズ成分を除去する。
The power line 37 is connected to the battery BA as a power source via the power relay circuit 25.
A capacitor 24 is connected between the power supply line 37 and the ground point.
Capacitor 24 assists power supply from battery BA to inverter 22 and removes noise components such as surge current.
電源リレー回路25は、電源リレー(第1電源リレー)としてのNチャネル型MOSFET39と、逆接保護リレー(第2電源リレー)としてのNチャネル型MOSFET40とのドレイン・ソース間が直列接続されて構成される。
MOSFET39は、インバータ22からバッテリBAに向かう方向の電流を導通させる寄生ダイオードD13を有する半導体スイッチング素子であり、このMOSFET39とインバータ22との間に接続されるMOSFET40は、バッテリBAからインバータ22に向かう方向の電流を導通させる寄生ダイオードD14を有する半導体スイッチング素子である。
The power relay circuit 25 is configured by connecting the drain and source of an N-channel MOSFET 39 as a power relay (first power relay) and an N-channel MOSFET 40 as a reverse connection protection relay (second power relay) in series. The
The MOSFET 39 is a semiconductor switching element having a parasitic diode D13 that conducts current in the direction from the inverter 22 to the battery BA. The MOSFET 40 connected between the MOSFET 39 and the inverter 22 is in the direction from the battery BA to the inverter 22. It is a semiconductor switching element which has the parasitic diode D14 which conducts this current.
電源リレー回路25をMOSFET39のみで構成すると、電源(バッテリBA)の極性を誤って接続した場合に寄生ダイオードD13を介して電流が流れることで回路が損傷する可能性がある。
そこで、MOSFET39の寄生ダイオードD13とは電流を導通させる方向が逆方向である寄生ダイオードD14を有するMOSFET40を設けることで、電源が逆接されても寄生ダイオードを介して電流が流れることを抑止し、電源の逆接から回路を保護できるよう構成してある。
If the power supply relay circuit 25 is composed of only the MOSFET 39, the circuit may be damaged due to current flowing through the parasitic diode D13 when the polarity of the power supply (battery BA) is mistakenly connected.
Therefore, by providing the MOSFET 40 having the parasitic diode D14 whose direction of conducting current is opposite to that of the parasitic diode D13 of the MOSFET 39, it is possible to prevent the current from flowing through the parasitic diode even when the power source is reversely connected. The circuit can be protected from reverse connection.
ドライバ23は、インバータ22における上流側駆動素子(上アーム)であるMOSFET31、33、35をそれぞれ駆動するHigh側ドライバ部と、下流側駆動素子(下アーム)であるMOSFET32、34、36をそれぞれ駆動するLow側ドライバ部とを備える。
High側ドライバ部の出力端には、MOSFET31、33、35のゲートがそれぞれ接続され、MOSFET31、33、35は、マイクロコンピュータ27によって個別にオン/オフ制御される。
Low側ドライバ部の出力端には、MOSFET32、34、36のゲートがそれぞれ接続され、MOSFET32、34、36は、マイクロコンピュータ27によって個別にオン/オフ制御される。
The driver 23 drives MOSFETs 31, 33, and 35 that are upstream drive elements (upper arms) in the inverter 22, and MOSFETs 32, 34, and 36 that are downstream drive elements (lower arms), respectively. And a low-side driver section.
The gates of the MOSFETs 31, 33, and 35 are connected to the output terminals of the High side driver unit, and the MOSFETs 31, 33, and 35 are individually turned on / off by the microcomputer 27.
The gates of the MOSFETs 32, 34, and 36 are connected to the output terminals of the low-side driver unit, and the MOSFETs 32, 34, and 36 are individually turned on / off by the microcomputer 27.
更に、ドライバ26の出力端には、電源リレー回路25を構成するMOSFET39、40のゲートがそれぞれ接続され、MOSFET39、40は、マイクロコンピュータ27によって個別にオン/オフ制御される。
マイクロコンピュータ27は、電流検出抵抗38の検出信号Sを入力し、検出信号Sに基づき検出した各相の相電流を用いた相補3相PWM制御によってインバータ22の各スイッチング素子を駆動制御する。
Further, the gates of MOSFETs 39 and 40 constituting the power supply relay circuit 25 are connected to the output terminal of the driver 26, and the MOSFETs 39 and 40 are individually controlled to be turned on / off by the microcomputer 27.
The microcomputer 27 inputs the detection signal S of the current detection resistor 38 and drives and controls each switching element of the inverter 22 by complementary three-phase PWM control using the phase current of each phase detected based on the detection signal S.
以下にマイクロコンピュータ27によるインバータ22の制御の一態様を説明する。
マイクロコンピュータ27は、電流検出抵抗38の検出信号Sに基づき検出した相電流検出値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(d−q座標系)の実電流Id,Iqに変換する。
Hereinafter, one aspect of the control of the inverter 22 by the microcomputer 27 will be described.
The microcomputer 27 detects the phase current detection values Iu, Iv, and Iw detected based on the detection signal S of the current detection resistor 38, based on the motor angle (magnetic pole position) θ at that time, and the biaxial rotational coordinate system (d− (q coordinate system) real currents Id and Iq.
また、マイクロコンピュータ27は、指令トルクに応じたd軸指令電流及びq軸指令電流を演算し、d軸及びq軸指令電流、角速度、実電流Id,Iqに基づきd−q座標系の指令電圧Vq,Vdを決定し、決定した指令電圧Vq,Vdを3相指令電圧Vu、Vv、Vwに変換する。
更に、マイクロコンピュータ27は、3相指令電圧Vu、Vv、Vwを変調波とするPWM制御によって3組の相補の駆動パルス信号を生成し、この駆動パルス信号をインバータ22の各スイッチング素子のゲートに出力することで、モータ12の回転を制御する。
Further, the microcomputer 27 calculates a d-axis command current and a q-axis command current according to the command torque, and a command voltage in the dq coordinate system based on the d-axis and q-axis command current, the angular velocity, and the actual currents Id and Iq. Vq and Vd are determined, and the determined command voltages Vq and Vd are converted into three-phase command voltages Vu, Vv, and Vw.
Further, the microcomputer 27 generates three sets of complementary drive pulse signals by PWM control using the three-phase command voltages Vu, Vv, and Vw as modulated waves, and these drive pulse signals are supplied to the gates of the switching elements of the inverter 22. By outputting, the rotation of the motor 12 is controlled.
また、マイクロコンピュータ27は、電源リレー回路25を構成するMOSFET39(第1電源リレー)のオン固着異常(オフ操作してもオン状態に保持される異常)の有無を診断する機能(診断手段)をソフトウェアとして備えている。
図2のフローチャートは、マイクロコンピュータ27によって実施される、MOSFET39のオン固着異常の有無を診断する処理の一態様を示す。
なお、図2のフローチャートに示す診断処理は、マイクロコンピュータ27に電源投入されたときのイニシャル処理として実行される。
Further, the microcomputer 27 has a function (diagnostic means) for diagnosing whether or not the MOSFET 39 (first power relay) constituting the power relay circuit 25 has an on-fixation abnormality (abnormality that remains in the on state even if the operation is turned off) It is provided as software.
The flowchart of FIG. 2 shows one aspect of the process of diagnosing the presence or absence of the on-fixation abnormality of the MOSFET 39, which is performed by the microcomputer 27.
The diagnostic process shown in the flowchart of FIG. 2 is executed as an initial process when the microcomputer 27 is powered on.
まず、マイクロコンピュータ27は、ステップS101で診断条件が成立しているか否かを判断する。
マイクロコンピュータ27は、例えば、バッテリBAの電圧(電源電圧)が標準電圧を含む所定電圧範囲内であり、かつ、電源投入から経過時間が所定時間を超えている電圧安定状態である場合に診断条件の成立を判断する。
なお、診断開始前はモータ12の駆動開始前であり、インバータ22のMOSFET31−36は全てオフに操作され、かつ、電源リレー回路25を構成するMOSFET39、40もオフに操作されている。
First, the microcomputer 27 determines whether or not a diagnosis condition is satisfied in step S101.
The microcomputer 27 is, for example, in a diagnostic condition when the voltage of the battery BA (power supply voltage) is within a predetermined voltage range including a standard voltage and is in a voltage stable state in which the elapsed time has exceeded a predetermined time since the power is turned on. Is determined.
Before the start of diagnosis is before the motor 12 starts to be driven, all the MOSFETs 31-36 of the inverter 22 are turned off, and the MOSFETs 39, 40 constituting the power supply relay circuit 25 are also turned off.
マイクロコンピュータ27は、ステップS101で診断条件が成立していると判断すると、ステップS102に進み、コンデンサ24に蓄積されていた電荷を放電させるためのモータ駆動回路21の操作状態(放電操作状態)の継続時間が所定時間TH1よりも長くなっているか否かを判断する。
ここで、マイクロコンピュータ27は、放電操作を開始していない場合にステップS102からステップS103に進み、また、放電操作の継続時間が所定時間TH1以内である場合も、ステップS102からステップS103に進む。
When the microcomputer 27 determines that the diagnosis condition is satisfied in step S101, the microcomputer 27 proceeds to step S102, and the operation state (discharge operation state) of the motor drive circuit 21 for discharging the charge accumulated in the capacitor 24 is reached. It is determined whether or not the duration time is longer than the predetermined time TH1.
Here, the microcomputer 27 proceeds from step S102 to step S103 when the discharge operation is not started, and also proceeds from step S102 to step S103 when the duration time of the discharge operation is within the predetermined time TH1.
マイクロコンピュータ27は、ステップS103で、モータ12をインバータ22からの電圧で駆動するときのq軸電圧Vqを0Vに、d軸電圧Vdを0Vでない所定電圧(所定電圧>0V)に設定し、係るq軸電圧Vq及びd軸電圧Vdをモータ12に印加するようにインバータ22を制御することで、コンデンサ24に蓄積されていた電荷をモータ12の巻線に通して放電させる。
つまり、マイクロコンピュータ27は、電源リレー回路25のオフ操作状態でインバータ22のスイッチング素子を操作し、コンデンサ24に蓄積された電荷をモータ12の巻線に通して放電させる機能(放電手段)をソフトウェアとして備えている。
In step S103, the microcomputer 27 sets the q-axis voltage Vq when the motor 12 is driven by the voltage from the inverter 22 to 0V, and sets the d-axis voltage Vd to a predetermined voltage other than 0V (predetermined voltage> 0V). By controlling the inverter 22 so that the q-axis voltage Vq and the d-axis voltage Vd are applied to the motor 12, the electric charge accumulated in the capacitor 24 is discharged through the winding of the motor 12.
In other words, the microcomputer 27 has a function (discharge means) for operating the switching element of the inverter 22 while the power supply relay circuit 25 is turned off and discharging the electric charge accumulated in the capacitor 24 through the winding of the motor 12. As prepared.
q軸電圧Vqを0Vとすることでモータ12は回転しないが、d軸電圧Vdを0Vでない所定電圧とすることで、停止しているモータ12のロータ角度θに応じた2相又は3相に電流を流すようにインバータ22が制御され、かつ、電源リレー回路25のオフ操作によりバッテリBAからの電源供給が断たれているので、コンデンサ24に蓄積されていた電荷は、オン制御されるMOSFET31−36及びモータ12の巻線を通って放電される。 The motor 12 does not rotate by setting the q-axis voltage Vq to 0V, but by setting the d-axis voltage Vd to a predetermined voltage that is not 0V, the motor 12 stops in two or three phases according to the rotor angle θ. Since the inverter 22 is controlled so that a current flows, and the power supply from the battery BA is cut off by the turning-off operation of the power relay circuit 25, the charge accumulated in the capacitor 24 is turned on. 36 and the motor 12 windings are discharged.
ここで、放電操作状態でのd軸電圧Vdが高いと、モータ12の巻線に大きな電流が流れることになり、放電操作状態でのd軸電圧Vdが低いとモータ12の巻線に流れる電流は小さくなるもののコンデンサ24に蓄積されていた電荷を放電するのに要する時間が長くなってしまう。そこで、放電操作状態でのd軸電圧Vdは、モータ12の巻線に流れる電流を許容範囲内に抑制しつつ放電による時間が可及的に短くなる電圧値として適合され、マイクロコンピュータ27のメモリに予め記憶される。 Here, when the d-axis voltage Vd in the discharge operation state is high, a large current flows through the winding of the motor 12, and when the d-axis voltage Vd in the discharge operation state is low, the current flows through the winding of the motor 12. However, the time required for discharging the electric charge accumulated in the capacitor 24 becomes longer. Therefore, the d-axis voltage Vd in the discharge operation state is adapted as a voltage value that shortens the time for discharge as much as possible while suppressing the current flowing in the winding of the motor 12 within an allowable range. Stored in advance.
また、マイクロコンピュータ27が放電操作状態を継続させる所定時間TH1は、コンデンサ24に蓄積されていた電荷の放電開始から放電終了までに要すると見込まれる時間を基準に予め設定され、マイクロコンピュータ27のメモリに記憶されている。
なお、マイクロコンピュータ27は、所定時間TH1を、コンデンサ24の容量や放電時のd軸指令電圧Vdなどに応じて異なる値に設定する。また、マイクロコンピュータ27は、コンデンサ24に蓄積されている電荷を推定し、電荷の蓄積量が多いほど所定時間TH1をより長く変更することができる。
The predetermined time TH1 for which the microcomputer 27 continues the discharge operation state is set in advance based on the time expected to be required from the start of discharge of the charge accumulated in the capacitor 24 to the end of discharge. Is remembered.
The microcomputer 27 sets the predetermined time TH1 to a different value according to the capacity of the capacitor 24, the d-axis command voltage Vd at the time of discharge, and the like. Further, the microcomputer 27 can estimate the charge accumulated in the capacitor 24 and change the predetermined time TH1 longer as the charge accumulation amount increases.
マイクロコンピュータ27は、上記のようにしてコンデンサ24に蓄積されている電荷の放電を実施し、ステップS104では、放電操作状態からインバータ22のMOSFET31−36を全てオフして放電操作状態を終了させた場合にサージ電圧が発生する条件であるか否か、換言すれば、サージ対策処理の実施が要求される状態であるか否かを判断する。
マイクロコンピュータ27は、放電操作状態の継続時間が所定時間TH1に近づき(放電操作終了タイミング直前で)のコンデンサ24からの放電が略終了していると見込まれる状態で、電流検出抵抗38で検出されるインバータ22を流れる電流(インバータ22の直流母線電流)が所定電流値を超えている場合に、サージ電圧の発生条件であると判断する。
The microcomputer 27 discharges the electric charge accumulated in the capacitor 24 as described above, and in step S104, the MOSFETs 31-36 of the inverter 22 are all turned off from the discharge operation state to end the discharge operation state. In this case, it is determined whether or not the condition is that the surge voltage is generated, in other words, whether or not the surge countermeasure processing is required.
The microcomputer 27 is detected by the current detection resistor 38 in a state in which the discharge from the capacitor 24 is expected to be almost completed when the duration of the discharge operation state approaches the predetermined time TH1 (immediately before the discharge operation end timing). When the current flowing through the inverter 22 (the DC bus current of the inverter 22) exceeds a predetermined current value, it is determined that the condition is for generating a surge voltage.
なお、ステップS104におけるマイクロコンピュータ27の判断処理は、放電操作終了タイミングでインバータ22及びモータ12の巻線に電流が流れ続けているか否かを判断するものであり、係る判断のため、前記所定電流値は、電流検出抵抗38による電流検出値のばらつきを考慮した0Aよりも大きい値に設定される。
コンデンサ24からの放電が実際に終了していてかつバッテリBAからモータ12への電力供給がなければ、インバータ22のMOSFET31−36を全てオフしても大きなサージ電圧が発生することはない。
Note that the determination process of the microcomputer 27 in step S104 is to determine whether or not current continues to flow through the windings of the inverter 22 and the motor 12 at the discharge operation end timing. The value is set to a value larger than 0 A considering the variation of the current detection value by the current detection resistor 38.
If the discharge from the capacitor 24 has actually ended and no power is supplied from the battery BA to the motor 12, no large surge voltage is generated even if all the MOSFETs 31-36 of the inverter 22 are turned off.
マイクロコンピュータ27は、放電処理において電源リレー回路25のMOSFET39、40をオフ操作状態に保持するが、MOSFET39がオン固着している場合は、MOSFET40の寄生ダイオードD14を介してバッテリBAからモータ12への電力供給がなされるため、コンデンサ24からの電荷の放電が終了すると見込まれる時間を過ぎても、インバータ22を介してモータ12の巻線に電流が流れ続けることになり、また、コンデンサ24からの放電も進まないことになる。 The microcomputer 27 holds the MOSFETs 39 and 40 of the power supply relay circuit 25 in the off operation state in the discharging process. However, when the MOSFET 39 is fixed on, the battery BA is connected to the motor 12 via the parasitic diode D14 of the MOSFET 40. Since the electric power is supplied, the current continues to flow to the winding of the motor 12 via the inverter 22 even after the time when the discharge of the electric charge from the capacitor 24 is expected to end. The discharge will not progress.
そして、係る放電操作状態からインバータ22のMOSFET31−36を全てオフにした場合(図3の時刻t2)、MOSFET32、34、36の寄生ダイオードD2、D4、D6によってインバータ22の下流側(接地点側)に電流が流れることが阻止され、また、MOSFET40(逆接保護リレー)の寄生ダイオードD14によってバッテリBA側に電流が流れることが阻止されるため、放電操作中にモータ12の巻線に蓄えられたエネルギによってサージ電圧が発生する。 When all the MOSFETs 31-36 of the inverter 22 are turned off from the discharge operation state (time t2 in FIG. 3), the parasitic diodes D2, D4, D6 of the MOSFETs 32, 34, 36 are connected to the downstream side of the inverter 22 (the ground point side). ) And current is prevented from flowing to the battery BA side by the parasitic diode D14 of the MOSFET 40 (reverse connection protection relay), so that it was stored in the winding of the motor 12 during the discharging operation. A surge voltage is generated by energy.
換言すれば、マイクロコンピュータ27は、コンデンサ24から電荷を放電させる放電操作状態で、インバータ22及びモータ12の巻線に電流が流れる状態が、コンデンサ24からの放電が略終了すると見込まれる時間よりも長く継続する場合は、バッテリBAから電源供給されている状態、つまり、電源リレー回路25のMOSFET39のオン固着異常が発生している状態であると判断できる。更に、マイクロコンピュータ27は、MOSFET39のオン固着異常が発生していることで、そのまま放電操作を終了させる処理としてインバータ22のMOSFET31−36を全てオフにした場合、サージ電圧が発生することを予測できる。 In other words, in the discharge operation state in which the microcomputer 27 discharges the electric charge from the capacitor 24, the state in which the current flows through the windings of the inverter 22 and the motor 12 is longer than the time when the discharge from the capacitor 24 is expected to be almost completed. When continuing for a long time, it can be determined that the power is supplied from the battery BA, that is, the on-fixing abnormality of the MOSFET 39 of the power relay circuit 25 is occurring. Further, the microcomputer 27 can predict that a surge voltage will be generated when the MOSFET 31-36 of the inverter 22 is all turned off as a process for terminating the discharge operation as it is due to the occurrence of the on-fixation abnormality of the MOSFET 39. .
なお、マイクロコンピュータ27は、インバータ22及びモータ12の巻線に電流が流れ続けている状態(サージ電圧の発生条件、MOSFET39のオン固着異常)を、電流検出抵抗38で検出される電流に基づき検知できる他、電圧センサ41で検出されるインバータ22の上流側電圧が所定電圧(所定電圧>0V)を超えているときに、MOSFET39のオン固着異常の発生によってインバータ22及びモータ12の巻線に電流が流れ続けていて、サージ電圧の発生条件が成立していると判断することができる。 Note that the microcomputer 27 detects a state in which current continues to flow through the windings of the inverter 22 and the motor 12 (surge voltage generation condition, MOSFET 39 on-fixing abnormality) based on the current detected by the current detection resistor 38. In addition, when the upstream voltage of the inverter 22 detected by the voltage sensor 41 exceeds a predetermined voltage (predetermined voltage> 0 V), a current flows in the inverter 22 and the winding of the motor 12 due to the occurrence of the ON-fixing abnormality of the MOSFET 39. It can be determined that the condition for generating the surge voltage is satisfied.
マイクロコンピュータ27は、ステップS104で、放電操作を終了させた場合にサージ電圧が発生する条件であると判断したとき、つまり、MOSFET39のオン固着異常によりバッテリBAからインバータ22に電源供給され、放電操作に伴ってインバータ22及びモータ12の巻線に電流が流れ続けている状態であることを推定したときは、ステップS105に進む。
マイクロコンピュータ27は、ステップS105で、MOSFET39についてオン固着異常の発生を判定し、MOSFET39のオン固着異常を検出した履歴を保存したり、オン固着異常の発生を示す診断信号を外部に出力したり、MOSFET39のオン固着異常に対処するためのフェイルセーフ処理の実施を設定したりする。
When the microcomputer 27 determines in step S104 that the surge voltage is generated when the discharge operation is terminated, that is, the power is supplied from the battery BA to the inverter 22 due to the on-fixing abnormality of the MOSFET 39, and the discharge operation is performed. Accordingly, when it is estimated that the current continues to flow through the windings of the inverter 22 and the motor 12, the process proceeds to step S105.
In step S105, the microcomputer 27 determines the occurrence of an on-fixation abnormality for the MOSFET 39, stores a history of detecting the on-fixation abnormality of the MOSFET 39, outputs a diagnostic signal indicating the occurrence of the on-fixation abnormality to the outside, The implementation of fail-safe processing for coping with the on-fixing abnormality of the MOSFET 39 is set.
一方、マイクロコンピュータ27は、ステップS104で、放電操作を終了させた場合にサージ電圧が発生する条件ではないと判断したとき、つまり、放電開始から放電終了が見込まれる時間が経過した時点でインバータ22及びモータ12の巻線に電流が流れなくなっているときは、MOSFET39は正常にオフ状態になっていて通常にコンデンサ24からの放電が終了していると推定し、後述するサージ対策処理を実施することなくそのまま本ルーチンを終了させる。
マイクロコンピュータ27は、ステップS105で、MOSFET39のオン固着異常を検出した後、ステップS106に進み、サージ電流を逃がすためのモータ駆動回路21の操作状態(サージ対策操作状態)の継続時間が所定時間TH2よりも長くなっているか否かを判断する。
On the other hand, when the microcomputer 27 determines in step S104 that it is not a condition for generating a surge voltage when the discharge operation is terminated, that is, when the time when the discharge is expected to end has elapsed from the start of the discharge. When no current flows through the winding of the motor 12, it is assumed that the MOSFET 39 is normally turned off and the discharge from the capacitor 24 is normally completed, and a surge countermeasure process described later is performed. This routine is terminated without any processing.
In step S105, the microcomputer 27 detects the on-fixation abnormality of the MOSFET 39, and then proceeds to step S106 where the duration of the operation state (surge countermeasure operation state) of the motor drive circuit 21 for releasing the surge current is a predetermined time TH2. It is judged whether it is longer than.
そして、サージ対策操作状態の継続時間が所定時間TH2内であれば、マイクロコンピュータ27は、ステップS107(サージ対策手段)に進み、サージ電流をバッテリBA側(電源側)又は接地点側に逃がすためのモータ駆動回路21の操作を実施する。
つまり、マイクロコンピュータ27は、コンデンサ24に蓄積されている電荷を放電させるための操作を所定時間TH1だけ行った時点でインバータ22及びモータ12の巻線に電流が流れ続けている場合にMOSFET39のオン固着異常を検出し、MOSFET39のオン固着異常を検出すると、放電操作状態からサージ対策操作状態に移行させ、サージ対策操作状態を所定時間TH2だけ継続させる。
If the duration of the surge countermeasure operation state is within the predetermined time TH2, the microcomputer 27 proceeds to step S107 (surge countermeasure means) to release the surge current to the battery BA side (power supply side) or the grounding point side. The motor drive circuit 21 is operated.
That is, the microcomputer 27 turns on the MOSFET 39 when the current continues to flow through the windings of the inverter 22 and the motor 12 when the operation for discharging the electric charge accumulated in the capacitor 24 is performed for a predetermined time TH1. When a sticking abnormality is detected and an on-sticking abnormality of the MOSFET 39 is detected, the discharge operation state is shifted to the surge countermeasure operation state, and the surge countermeasure operation state is continued for a predetermined time TH2.
マイクロコンピュータ27は、インバータ22の下流側駆動素子であるMOSFET32、34、36を全てオン操作してサージ電流を接地点側に流すか、及び/又は、MOSFET40(逆接保護リレー)をオン操作してサージ電流がバッテリBA側に戻るようにすることで、サージ電圧を抑制する。
ここで、マイクロコンピュータ27は、図4に示すように、放電操作として、前述のようにq軸電圧Vqを0Vにd軸電圧Vdを0Vでない所定電圧に設定し、係る電圧が印加されるようにインバータ22をPWM制御し、時刻t1の放電開始から所定時間TH1が経過した時刻t2において、q軸電圧Vq及びd軸電圧Vdを0Vとするインバータ22のPWM制御に移行させることで、インバータ22の下流側駆動素子であるMOSFET32、34、36を相補制御によってオンさせることができる。
The microcomputer 27 turns on all the MOSFETs 32, 34, and 36 that are downstream drive elements of the inverter 22 to flow a surge current to the ground point side and / or turns on the MOSFET 40 (reverse connection protection relay). By causing the surge current to return to the battery BA side, the surge voltage is suppressed.
Here, as shown in FIG. 4, the microcomputer 27 sets the q-axis voltage Vq to 0V and the d-axis voltage Vd to a predetermined voltage other than 0V as described above, and applies the voltage as a discharging operation. The inverter 22 is PWM-controlled, and at time t2 when a predetermined time TH1 has elapsed from the start of discharge at time t1, the inverter 22 is shifted to PWM control of the inverter 22 in which the q-axis voltage Vq and the d-axis voltage Vd are 0V. MOSFETs 32, 34, and 36, which are downstream drive elements, can be turned on by complementary control.
インバータ22の全相の下流側駆動素子がオンされると、モータ12の巻線から下流側駆動素子を介して接地点に向けてサージ電流が流れ、放電操作中にモータ12の巻線に蓄えられたエネルギに因るサージ電圧が抑制される。また、MOSFET40(逆接保護リレー)をオンされると、モータ12の巻線から上流側駆動素子の寄生ダイオードD1、D3、D5、MOSFET40、MOSFET39を介してバッテリBAにサージ電流が戻され、放電操作中にモータ12の巻線に蓄えられたエネルギに因るサージ電圧が抑制される。 When the downstream drive elements of all phases of the inverter 22 are turned on, a surge current flows from the winding of the motor 12 to the grounding point via the downstream drive element and is stored in the winding of the motor 12 during the discharging operation. Surge voltage due to the generated energy is suppressed. When the MOSFET 40 (reverse connection protection relay) is turned on, a surge current is returned from the winding of the motor 12 to the battery BA through the parasitic diodes D1, D3, D5, the MOSFET 40, and the MOSFET 39 of the upstream drive element. The surge voltage caused by the energy stored in the winding of the motor 12 is suppressed.
マイクロコンピュータ27は、MOSFET39のオン固着異常を診断したときに、放電操作状態から上記のサージ対策操作状態に移行させ、サージ対策操作状態を所定時間TH2だけ継続させるので、サージ電圧の発生が抑止され、サージ電圧によってコンデンサ24やMOSFET31−36などの回路部品が損傷することを抑制できる。
なお、マイクロコンピュータ27は、サージ対策操作状態を継続させる所定時間TH2を、放電操作中にモータ12の巻線に蓄えられるエネルギが大きいほど長い時間に設定する。ここで、放電操作中にモータ12の巻線に蓄えられるエネルギは、放電操作におけるd軸電圧Vdの設定値などに応じて変化する。
When the microcomputer 27 diagnoses the on-fixation abnormality of the MOSFET 39, the microcomputer 27 shifts from the discharge operation state to the surge countermeasure operation state described above and continues the surge countermeasure operation state for a predetermined time TH2, so that the generation of the surge voltage is suppressed. It is possible to suppress damage to circuit components such as the capacitor 24 and the MOSFETs 31 to 36 due to the surge voltage.
The microcomputer 27 sets the predetermined time TH2 for continuing the surge countermeasure operation state to a longer time as the energy stored in the winding of the motor 12 during the discharge operation increases. Here, the energy stored in the windings of the motor 12 during the discharging operation changes according to the set value of the d-axis voltage Vd in the discharging operation.
以上、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。
モータ12が第1系統の巻線群と第2系統の巻線群とを備え、第1系統の巻線群が第1インバータで、第2系統の巻線群が第2インバータでそれぞれに駆動されるシステムにおいて、各インバータ毎に放電操作、診断処理、サージ対策操作を行わせることができる。
Although the contents of the present invention have been specifically described above with reference to the preferred embodiments, it is obvious that those skilled in the art can take various modifications based on the basic technical idea and teachings of the present invention. is there.
The motor 12 includes a first winding group and a second winding group. The first winding group is driven by the first inverter and the second winding group is driven by the second inverter. In such a system, discharge operation, diagnosis processing, and surge countermeasure operation can be performed for each inverter.
また、放電操作を行っての診断処理は、電源投入時に実施する構成に限定されず、例えば、モータ12を電動アクチュエータとして用いる装置の動作停止時に実施することができる。
また、制御装置(マイクロコンピュータ27)は、コンデンサ24が放電状態であって、電源リレー回路25のMOSFET39及びMOSFET40がオフ操作状態であるときに、MOSFET39とMOSFET40との間の電圧が設定電圧よりも高いときに、MOSFET39のオン固着異常を検出することができる。換言すれば、図2のフローチャートに例示した診断処理によると、コンデンサ24に電荷が蓄積されている状態で、MOSFET39のオン固着異常の有無を診断できる。
In addition, the diagnosis process by performing the discharge operation is not limited to the configuration that is performed when the power is turned on, and can be performed, for example, when the operation of the apparatus that uses the motor 12 as an electric actuator is stopped.
Further, in the control device (microcomputer 27), when the capacitor 24 is in the discharging state and the MOSFET 39 and the MOSFET 40 of the power supply relay circuit 25 are in the OFF operation state, the voltage between the MOSFET 39 and the MOSFET 40 is higher than the set voltage. When it is high, it is possible to detect an on-fixation abnormality of the MOSFET 39. In other words, according to the diagnostic processing illustrated in the flowchart of FIG. 2, it is possible to diagnose whether or not the MOSFET 39 is on-fixed abnormally while the electric charge is accumulated in the capacitor 24.
また、インバータ22の各駆動ライン28U、28V、28Wにそれぞれ相リレーを設け、制御装置(マイクロコンピュータ27)は、MOSFET39のオン固着異常を検出したときに、相リレーのオフ操作を行ってバッテリBAからモータ12の巻線に通電されることを抑制できる。
また、モータ駆動回路21のスイッチング素子は、電界効果トランジスタFETに限定されず、例えば、IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)などの他の半導体スイッチング素子を採用することができる。
Further, a phase relay is provided in each of the drive lines 28U, 28V, 28W of the inverter 22, and the control device (microcomputer 27) turns off the phase relay and detects the battery BA when the on-fixing abnormality of the MOSFET 39 is detected. From being energized to the windings of the motor 12.
Further, the switching element of the motor drive circuit 21 is not limited to the field effect transistor FET, and other semiconductor switching elements such as an IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) can be employed.
ここで、上述した実施形態から把握し得る技術的思想について、以下に記載する。
モータ駆動回路の制御装置は、その一態様として、スイッチング素子を多相ブリッジ接続して構成され、モータの巻線に通電するインバータと、前記インバータと電源との間に接続した電源リレー回路と、前記電源リレー回路と前記インバータとの間の電源ラインと接地点との間に接続したコンデンサと、を備えたモータ駆動回路の制御装置であって、前記電源リレー回路のオフ操作状態で前記インバータのスイッチング素子を操作し、前記コンデンサに蓄積された電荷を前記モータの巻線に通して放電させる放電手段と、前記放電手段による放電操作状態で前記モータの巻線に電流が流れる状態が所定時間よりも長く継続したときに、前記電源リレー回路のオン固着異常を検出する診断手段と、を含む。
Here, the technical idea that can be understood from the above-described embodiment will be described below.
The motor drive circuit control device, as one aspect thereof, is configured by connecting a switching element to a multiphase bridge, an inverter energizing the windings of the motor, and a power relay circuit connected between the inverter and the power source, And a capacitor connected between a power supply line between the power relay circuit and the inverter and a ground point, and a control device for a motor drive circuit, wherein the power relay circuit is in an off-operation state of the inverter. Discharging means for operating the switching element to discharge the electric charge accumulated in the capacitor through the winding of the motor, and a state in which a current flows through the winding of the motor in a discharging operation state by the discharging means from a predetermined time And a diagnostic means for detecting an on-fixation abnormality of the power relay circuit when the power relay circuit continues for a long time.
前記モータ駆動回路の制御装置の好ましい態様において、前記電源リレー回路は、前記インバータから前記電源に向かう方向の電流を導通させる寄生ダイオードを有する半導体スイッチング素子からなる第1電源リレーと、前記第1電源リレーと前記インバータとの間に接続され、前記電源から前記インバータに向かう方向の電流を導通させる寄生ダイオードを有する半導体スイッチング素子からなる第2電源リレーとで構成され、前記診断手段は、前記第1電源リレーのオン固着異常を検出し、前記診断手段が前記第1電源リレーのオン固着異常を検出したときに、前記放電手段による放電操作状態からサージ電流を前記電源側又は接地点側に逃がす操作状態に移行させるサージ対策手段を更に含む。 In a preferred aspect of the motor drive circuit control device, the power supply relay circuit includes a first power supply relay comprising a semiconductor switching element having a parasitic diode for conducting a current in a direction from the inverter toward the power supply, and the first power supply. A second power supply relay comprising a semiconductor switching element connected between the relay and the inverter and having a parasitic diode for conducting a current in a direction from the power supply toward the inverter; and the diagnosis means includes the first power supply relay. An operation for detecting an on-fixation abnormality of the power supply relay and releasing a surge current from the discharge operation state by the discharge means to the power supply side or the grounding point side when the diagnosis unit detects an on-fixation abnormality of the first power supply relay A surge countermeasure means for shifting to the state is further included.
別の好ましい態様では、前記サージ対策手段は、前記インバータの全相の下段スイッチング素子をオン操作する。
さらに別の好ましい態様では、前記サージ対策手段は、q軸電圧及びd軸電圧が零になるように前記インバータのスイッチング素子を制御する。
In another preferred aspect, the surge countermeasure means turns on the lower switching elements of all phases of the inverter.
In still another preferred aspect, the surge countermeasure means controls the switching element of the inverter so that the q-axis voltage and the d-axis voltage become zero.
さらに別の好ましい態様では、前記サージ対策手段は、前記第2電源リレーをオン操作する。
さらに別の好ましい態様では、前記サージ対策手段は、サージ電圧を抑制する操作状態を所定時間だけ保持する。
さらに別の好ましい態様では、前記放電手段は、q軸電圧が零にd軸電圧が零でない所定電圧になるように前記インバータのスイッチング素子を制御する。
In still another preferred aspect, the surge countermeasure means turns on the second power supply relay.
In still another preferred aspect, the surge countermeasure means holds an operation state for suppressing a surge voltage for a predetermined time.
In still another preferred aspect, the discharging means controls the switching element of the inverter so that the q-axis voltage becomes a predetermined voltage which is zero and the d-axis voltage is not zero.
また、モータ駆動回路の診断方法は、スイッチング素子を多相ブリッジ接続して構成され、モータの巻線に通電するインバータと、前記インバータと電源との間に接続した電源リレー回路と、前記電源リレー回路と前記インバータとの間の電源ラインと接地点との間に接続したコンデンサと、を備えたモータ駆動回路における診断方法であって、前記電源リレー回路のオフ操作状態で前記インバータのスイッチング素子を操作し、前記コンデンサに蓄積された電荷を前記モータの巻線に通して放電させる第1ステップと、前記放電操作状態で前記モータの巻線に電流が流れる状態が所定時間よりも長く継続したときに、前記電源リレー回路のオン固着異常を検出する第2ステップと、を含む。 In addition, a diagnosis method for a motor drive circuit includes a multi-phase bridge connection of switching elements, an inverter for energizing a motor winding, a power relay circuit connected between the inverter and a power source, and the power relay And a capacitor connected between a power supply line between the circuit and the inverter and a ground point, and a diagnosis method for a motor drive circuit, wherein the switching element of the inverter is turned off when the power relay circuit is turned off. A first step of operating and discharging the electric charge accumulated in the capacitor through the winding of the motor, and when a state in which a current flows through the winding of the motor in the discharging operation state continues longer than a predetermined time And a second step of detecting an on-fixing abnormality of the power relay circuit.
前記モータ駆動回路の診断方法の好ましい態様において、前記電源リレー回路は、前記インバータから前記電源に向かう方向の電流を導通させる寄生ダイオードを有する半導体スイッチング素子からなる第1電源リレーと、前記第1電源リレーと前記インバータとの間に接続され、前記電源から前記インバータに向かう方向の電流を導通させる寄生ダイオードを有する半導体スイッチング素子からなる第2電源リレーとで構成され、前記第2ステップは、前記第1電源リレーのオン固着異常を検出し、前記第1電源リレーのオン固着異常を検出されたときに、放電操作状態からサージ電流を前記電源側又は接地点側に逃がす操作状態に移行させる第3ステップを更に含む。 In a preferred aspect of the method for diagnosing the motor drive circuit, the power supply relay circuit includes a first power supply relay including a semiconductor switching element having a parasitic diode for conducting a current in a direction from the inverter toward the power supply, and the first power supply. A second power supply relay comprising a semiconductor switching element connected between the relay and the inverter and having a parasitic diode for conducting a current in a direction from the power source toward the inverter; and the second step includes the second step A first power supply relay on-fixation abnormality is detected, and when the first power supply relay on-fixation abnormality is detected, a third operation is performed to shift from a discharge operation state to an operation state in which a surge current is released to the power supply side or the grounding point side. The method further includes a step.
12…モータ、21…モータ駆動回路、22…インバータ、23…ドライバ、27…マイクロコンピュータ(制御装置)、25…電源リレー回路、31−36…MOSFET、39…MOSFET(電源リレー、第1電源リレー)、40…MOSFET(逆接保護リレー、第2電源リレー)、BA…バッテリ(電源)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 12 ... Motor, 21 ... Motor drive circuit, 22 ... Inverter, 23 ... Driver, 27 ... Microcomputer (control apparatus), 25 ... Power supply relay circuit, 31-36 ... MOSFET, 39 ... MOSFET (power supply relay, 1st power supply relay) ), 40 ... MOSFET (reverse connection protection relay, second power supply relay), BA ... battery (power supply)
Claims (9)
前記電源リレー回路のオフ操作状態で前記インバータのスイッチング素子を操作し、前記コンデンサに蓄積された電荷を前記モータの巻線に通して放電させる放電手段と、
前記放電手段による放電操作状態で前記モータの巻線に電流が流れる状態が所定時間よりも長く継続したときに、前記電源リレー回路のオン固着異常を検出する診断手段と、
を含む、モータ駆動回路の制御装置。 An inverter configured by connecting switching elements to a multiphase bridge, energizing a winding of a motor, a power relay circuit connected between the inverter and a power source, and a power line between the power relay circuit and the inverter A motor drive circuit control device comprising a capacitor connected between and a grounding point,
Discharging means for operating the switching element of the inverter in an off operation state of the power relay circuit and discharging the electric charge accumulated in the capacitor through the winding of the motor;
A diagnostic means for detecting an on-fixation abnormality of the power relay circuit when a state in which a current flows through the winding of the motor in a discharging operation state by the discharging means continues for a longer time than a predetermined time;
A control device for a motor drive circuit.
前記診断手段は、前記第1電源リレーのオン固着異常を検出し、
前記診断手段が前記第1電源リレーのオン固着異常を検出したときに、前記放電手段による放電操作状態からサージ電流を前記電源側又は接地点側に逃がす操作状態に移行させるサージ対策手段を更に含む、請求項1記載のモータ駆動回路の制御装置。 The power supply relay circuit is connected between a first power supply relay comprising a semiconductor switching element having a parasitic diode for conducting a current in a direction from the inverter toward the power supply, and between the first power supply relay and the inverter, A second power relay comprising a semiconductor switching element having a parasitic diode for conducting a current in a direction from the power source toward the inverter;
The diagnostic means detects an on-fixation abnormality of the first power relay,
When the diagnostic means detects an on-fixation abnormality of the first power supply relay, it further includes surge countermeasure means for shifting from a discharge operation state by the discharge means to an operation state in which a surge current is released to the power supply side or the ground point side The motor drive circuit control device according to claim 1.
前記電源リレー回路のオフ操作状態で前記インバータのスイッチング素子を操作し、前記コンデンサに蓄積された電荷を前記モータの巻線に通して放電させる第1ステップと、
前記放電操作状態で前記モータの巻線に電流が流れる状態が所定時間よりも長く継続したときに、前記電源リレー回路のオン固着異常を検出する第2ステップと、
を含む、モータ駆動回路の診断方法。 An inverter configured by connecting switching elements to a multiphase bridge, energizing a winding of a motor, a power relay circuit connected between the inverter and a power source, and a power line between the power relay circuit and the inverter And a capacitor connected between a ground point and a motor drive circuit comprising a diagnosis method,
A first step of operating the switching element of the inverter in an off operation state of the power relay circuit to discharge the electric charge accumulated in the capacitor through the winding of the motor;
A second step of detecting an on-fixing abnormality of the power relay circuit when a state in which a current flows through the winding of the motor in the discharging operation state continues for a longer time than a predetermined time;
A method for diagnosing a motor drive circuit.
前記第2ステップは、前記第1電源リレーのオン固着異常を検出し、
前記第1電源リレーのオン固着異常を検出されたときに、放電操作状態からサージ電流を前記電源側又は接地点側に逃がす操作状態に移行させる第3ステップを更に含む、
請求項8記載のモータ駆動回路の診断方法。 The power supply relay circuit is connected between a first power supply relay comprising a semiconductor switching element having a parasitic diode for conducting a current in a direction from the inverter toward the power supply, and between the first power supply relay and the inverter, A second power relay comprising a semiconductor switching element having a parasitic diode for conducting a current in a direction from the power source toward the inverter;
The second step detects an on-fixation abnormality of the first power relay,
And further including a third step of transitioning from a discharge operation state to an operation state in which a surge current is released to the power supply side or the grounding point side when an on-fixation abnormality of the first power supply relay is detected.
The motor drive circuit diagnosis method according to claim 8.
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