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JP4584096B2 - Motor drive circuit - Google Patents

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JP4584096B2
JP4584096B2 JP2005275612A JP2005275612A JP4584096B2 JP 4584096 B2 JP4584096 B2 JP 4584096B2 JP 2005275612 A JP2005275612 A JP 2005275612A JP 2005275612 A JP2005275612 A JP 2005275612A JP 4584096 B2 JP4584096 B2 JP 4584096B2
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直記 岩上
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Honda Motor Co Ltd
Nidec Elesys Corp
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  • Control Of Electric Motors In General (AREA)

Description

本発明は、自動車用電子制御システムのコンピュータユニット等における冗長構成のモータ駆動回路に関する。   The present invention relates to a motor drive circuit having a redundant configuration in a computer unit or the like of an automobile electronic control system.

従来、例えば、自動車用電子制御システムにおいては、コンピュータユニットのモータ駆動回路を冗長構成とすることにより、片方のモータ駆動回路が故障しても、もう片方のモータ駆動回路でモータを正常に動作させる方法が知られている。(例えば、非特許文献1参照)。   2. Description of the Related Art Conventionally, for example, in an electronic control system for automobiles, a motor drive circuit of a computer unit has a redundant configuration, so that even if one motor drive circuit fails, the other motor drive circuit operates normally. The method is known. (For example, refer nonpatent literature 1).

図4は、完全並列系の冗長構成を採用した、従来のモータ駆動回路を示した図である。図4において、モータ駆動回路は、IG1信号を一次電源とするA回路10とIG2信号を一次電源とするB回路20とで構成される。なお、IG1信号とは、運転者がIG(Ignition)スイッチを操作して「ON」の位置にあるときにHighとなる信号であり、IG2信号とは、エンジンが起動(運転)状態のときにHighとなる信号である。   FIG. 4 is a diagram showing a conventional motor drive circuit employing a fully parallel redundant configuration. In FIG. 4, the motor drive circuit includes an A circuit 10 using the IG1 signal as a primary power supply and a B circuit 20 using the IG2 signal as a primary power supply. The IG1 signal is a signal that becomes High when the driver operates the IG (Ignition) switch and is in the “ON” position, and the IG2 signal is when the engine is in the starting (driving) state. It is a signal that becomes High.

完全並列系の一方のA回路10は、IG1を一次電源とするA回路電源101と、A回路内の主制御を司るA回路CPU(Central Processing Unit)102と、モータドライバの前段で増幅を行うA回路プリドライバ103、モータ30を駆動する並列のFET(Field Effect Transistor)104、FET105とで構成される。完全並列系のもう片方のB回路20も同様の構成であり、A回路10及びB回路20の双方の回路によりモータ30への通電が行われる。   One A circuit 10 of the completely parallel system performs amplification at an A circuit power source 101 using IG1 as a primary power source, an A circuit CPU (Central Processing Unit) 102 that performs main control in the A circuit, and a stage before the motor driver. The A circuit pre-driver 103, a parallel FET (Field Effect Transistor) 104 that drives the motor 30, and an FET 105 are configured. The other B circuit 20 in the completely parallel system has the same configuration, and the motor 30 is energized by both the A circuit 10 and the B circuit 20.

A回路10とB回路20は互いに干渉することなく、それぞれ独立に動作を行い、正常動作時にはFET104、FET105、FET204、FET205の四つのFETがモータ30を駆動する最終段のFETとして働く。四つのFETのうちどれかが故障した場合は、残りのFETによりモータ30への通電が行われる。
塩見 弘著、「改訂三版 信頼性工学入門」、丸善株式会社、1982年11月20日、p.106−120
The A circuit 10 and the B circuit 20 operate independently without interfering with each other, and during normal operation, the four FETs FET 104, FET 105, FET 204, and FET 205 function as final stage FETs that drive the motor 30. If any of the four FETs fails, the motor 30 is energized by the remaining FETs.
Hiroshi Shiomi, “Revised Third Edition, Introduction to Reliability Engineering”, Maruzen Co., Ltd., November 20, 1982, p. 106-120

しかし、上記従来のモータ駆動回路は、完全並列系の冗長構成であるために最終段のFETは完全並列系の双方の回路で二つずつ、合計四つを必要とするためにコストアップを招く。また、上記従来の構成では、四つのFETがすべて故障しない限りモータを駆動することが可能であるため、FETの診断は行っていなかった。   However, since the conventional motor drive circuit has a redundant configuration of a completely parallel system, the final stage FET requires two in each of the circuits of the completely parallel system, and a total of four FETs are required. . In the conventional configuration, since the motor can be driven as long as all four FETs do not fail, the FETs are not diagnosed.

そのため、例えば、回路の故障でFETが本来OFFになるべき時にOFFとならず、バッテリ電源を消費してモータへ通電し続けるという故障(最終的には、バッテリ上がりの原因となる)を診断し、モータへの通電を停止することができなかった。
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、低コストでかつ信頼性の高いモータ駆動回路を提供することを目的とする。
Therefore, for example, diagnose a failure (which eventually causes the battery to run out) that does not turn off when the FET should originally be turned off due to a circuit failure but consumes battery power and continues to energize the motor. The power supply to the motor could not be stopped.
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a low-cost and highly reliable motor drive circuit.

上記課題を解決して係る目的を達成するために、請求項1に記載の本発明のモータ駆動回路は、駆動信号(例えば、実施の形態におけるFET7及びFET8のゲートへの入力信号)を入力しモータを駆動する駆動手段(例えば、実施の形態におけるFET7及びFET8)と、前記駆動信号を出力する第一の制御回路(例えば、実施の形態におけるメインCPU2及びメインプリドライバ3)と、前記駆動信号を出力する第二の制御回路(例えば、実施の形態におけるバックアップCPU4とバックアッププリドライバ5)と、前記第一の制御回路と前記第二の制御回路のいずれかを選択し前記駆動手段へ前記駆動信号を出力する切り替え手段(例えば、実施の形態におけるスイッチPri1−1、Pri1−2、Pri2−1及びPri2−2)と、前記モータへ通電が行われているか否かを判定する通電判定手段(例えば、実施の形態におけるメインCPU2)と、前記モータの駆動時に、前記第一の制御回路及び前記第二の制御回路から前記モータへ通電を行い、前記通電判定手段で第一の制御回路または第二の制御回路の何れか一方で通電が行われていないと判定されたときに他方の制御回路を前記切り替え手段で選択するモータ駆動制御回路選択手段(例えば、実施の形態における図2のタイミングチャートで示した診断を行うメインCPU2の処理)とを具備することを特徴とする。   In order to solve the above problems and achieve the object, the motor drive circuit of the present invention according to claim 1 inputs a drive signal (for example, input signals to the gates of the FET 7 and FET 8 in the embodiment). Driving means for driving the motor (for example, the FET 7 and FET 8 in the embodiment), a first control circuit for outputting the driving signal (for example, the main CPU 2 and the main pre-driver 3 in the embodiment), and the driving signal The second control circuit to output (for example, the backup CPU 4 and the backup pre-driver 5 in the embodiment), the first control circuit, or the second control circuit is selected and the drive signal is sent to the drive means. Switching means (for example, the switches Pri1-1, Pri1-2, Pri2-1 and Pri in the embodiment) -2), energization determining means for determining whether or not the motor is energized (for example, the main CPU 2 in the embodiment), and when the motor is driven, the first control circuit and the second The control circuit is energized to the motor, and when the energization determining means determines that either the first control circuit or the second control circuit is not energized, the other control circuit is Motor drive control circuit selection means (for example, processing of the main CPU 2 that performs the diagnosis shown in the timing chart of FIG. 2 in the embodiment) selected by the switching means.

上記構成のモータ駆動回路によれば、駆動手段へ駆動信号を入力する制御回路として、第一の制御回路と第二の制御回路から常にモータの駆動に最適な制御回路を選択し、確実にモータを駆動することが可能である。   According to the motor drive circuit having the above-described configuration, the control circuit that inputs the drive signal to the drive means is always selected from the first control circuit and the second control circuit as the optimal control circuit for driving the motor, and the motor is reliably Can be driven.

さらに、請求項2に記載の本発明のモータ駆動回路は、請求項1に記載のモータ駆動回路において、前記モータ駆動制御回路選択手段における前記第一の制御回路及び第二の制御回路からの前記モータへの通電は、両駆動信号の出力タイミングをずらして行われることを特徴とする。   Furthermore, the motor drive circuit according to the present invention described in claim 2 is the motor drive circuit according to claim 1, wherein the motor drive control circuit selection means includes the first control circuit and the second control circuit. The motor is energized by shifting the output timing of both drive signals.

さらに、請求項3に記載の本発明のモータ駆動回路は、請求項1に記載のモータ駆動回路において、前記モータの非駆動時に、前記第一の制御回路及び前記第二の制御回路による停止機能の確認を行い、前記通電判定手段で正常に前記モータへの通電が停止されていると判定された制御回路を前記切り替え手段で選択するモータ停止制御回路選択手段(例えば、実施の形態における図3のタイミングチャートで示した診断を行うメインCPU2の処理)をさらに具備することを特徴としている。   Furthermore, the motor drive circuit of the present invention according to claim 3 is the motor drive circuit according to claim 1, wherein when the motor is not driven, the stop function by the first control circuit and the second control circuit. Motor stop control circuit selection means (for example, FIG. 3 in the embodiment) that selects the control circuit determined by the power supply determination means that the power supply to the motor is normally stopped by the switching means. The main CPU 2 performs the diagnosis shown in the timing chart of FIG.

上記構成のモータ駆動回路によれば、モータの停止時に第一の制御回路及び第二の制御回路から最適な制御回路を選択し、確実にモータへの通電を停止させることが可能である。   According to the motor drive circuit having the above-described configuration, it is possible to select an optimal control circuit from the first control circuit and the second control circuit when the motor is stopped, and to reliably stop energization of the motor.

さらに、請求項4に記載の本発明のモータ駆動回路は、請求項3に記載のモータ駆動回路において、前記モータ停止制御回路選択手段における前記第一の制御回路及び第二の制御回路による停止機能の確認は、その確認タイミングをずらして行われることを特徴とする。   Furthermore, the motor drive circuit of the present invention described in claim 4 is the motor drive circuit according to claim 3, wherein the stop function by the first control circuit and the second control circuit in the motor stop control circuit selection means. The confirmation is performed by shifting the confirmation timing.

請求項1及び請求項2に記載の本発明のモータ駆動回路によれば、駆動手段へ駆動信号を入力する制御回路として、第一の制御回路と第二の制御回路から常にモータの駆動に最適な制御回路を選択し、確実にモータを駆動することが可能である。したがって、従来技術のように駆動手段を冗長構成とする必要がなく、低コストで信頼性の高いモータ駆動回路を提供できる。   According to the motor drive circuit of the present invention as set forth in claims 1 and 2, the control circuit for inputting a drive signal to the drive means is always optimal for driving the motor from the first control circuit and the second control circuit. It is possible to select an appropriate control circuit and drive the motor reliably. Therefore, it is not necessary to make the drive means redundant as in the prior art, and a low-cost and highly reliable motor drive circuit can be provided.

さらに、請求項3及び請求項4に記載の本発明のモータ駆動回路によれば、モータの停止時に第一の制御回路及び第二の制御回路から最適な制御回路を選択し、確実にモータへの通電を停止させることが可能であるため、モータの停止時にも通電され続けるという故障を防ぐことで、より信頼性を高めることができる。   Further, according to the motor drive circuit of the present invention described in claim 3 and claim 4, when the motor is stopped, the optimum control circuit is selected from the first control circuit and the second control circuit, and the motor drive circuit is surely supplied. Therefore, it is possible to further improve the reliability by preventing the failure that the power is continuously supplied even when the motor is stopped.

以下、本発明の一実施形態に係るモータ駆動回路について図1から図3を参照しながら説明する。
図1は本発明の一実施形態に係るモータ駆動回路の構成を示したブロック図である。なお、特許請求の範囲に記載の第一の制御回路とは図1のメインCPU2及びメインプリドライバ3を指し、第二の制御回路とは図1のバックアップCPU4及びバックアッププリドライバ5を指す。
A motor drive circuit according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a motor drive circuit according to an embodiment of the present invention. The first control circuit described in the claims refers to the main CPU 2 and the main pre-driver 3 in FIG. 1, and the second control circuit refers to the backup CPU 4 and the backup pre-driver 5 in FIG.

図1において、監視IC1は、メインCPU2の診断を行うとともに、メインCPU2及びメインプリドライバ3の電源を供給するIC(Integrated Circuit)である。メインCPU2は、監視IC1の診断を行うとともに、メインプリドライバ3へ駆動信号の出力を指示する。メインプリドライバ3は、メインCPU2からの指示をDRI2端子から入力し、その指示に従ってDRO2a端子及びDRO2b端子から駆動信号を出力する。なお、メインプリドライバ3は、DRO2a端子及びDRO2b端子からそれぞれ別々に駆動信号を出力することも、双方から同時に駆動信号を出力することも可能である。   In FIG. 1, a monitoring IC 1 is an IC (Integrated Circuit) that diagnoses the main CPU 2 and supplies power to the main CPU 2 and the main pre-driver 3. The main CPU 2 diagnoses the monitoring IC 1 and instructs the main pre-driver 3 to output a drive signal. The main pre-driver 3 inputs an instruction from the main CPU 2 from the DRI2 terminal, and outputs a drive signal from the DRO2a terminal and the DRO2b terminal according to the instruction. The main pre-driver 3 can output drive signals separately from the DRO2a terminal and the DRO2b terminal, or can simultaneously output drive signals from both.

DRO2a端子から出力された駆動信号は、スイッチPri1−1及びダイオードD1を介して最終段のFET7のゲートへと入力される。一方、DRO2b端子から出力された駆動信号は、スイッチPri1−2及びダイオードD2を介して最終段のFET8のゲートへと入力される。   The drive signal output from the DRO2a terminal is input to the gate of the final stage FET 7 via the switch Pri1-1 and the diode D1. On the other hand, the drive signal output from the DRO2b terminal is input to the gate of the final-stage FET 8 via the switch Pri1-2 and the diode D2.

また、メインCPU2は、バックアッププリドライバ5から駆動信号を出力させるときに、MOT_req_out端子からMOT_req信号を出力する。バックアップCPU4は、メインCPU2からのMOT_req信号をMOT_req_in端子から入力すると、OUT1端子及びOUT2端子からバックアッププリドライバ5へ駆動信号の出力を指示する。   Further, when the main CPU 2 outputs a drive signal from the backup pre-driver 5, the main CPU 2 outputs a MOT_req signal from the MOT_req_out terminal. When the backup CPU 4 inputs the MOT_req signal from the main CPU 2 from the MOT_req_in terminal, the backup CPU 4 instructs the backup pre-driver 5 to output a drive signal from the OUT1 terminal and the OUT2 terminal.

バックアッププリドライバ5は、バックアップCPU4からの指示をIN1端子及びIN2端子で入力し、その指示に従ってVGS1端子及びVGS2端子から駆動信号を出力する。   The backup pre-driver 5 inputs an instruction from the backup CPU 4 at the IN1 terminal and the IN2 terminal, and outputs a drive signal from the VGS1 terminal and the VGS2 terminal according to the instruction.

VGS1端子から出力された駆動信号は、スイッチPri2−1及びダイオードD3を介して最終段のFET7のゲートへと入力される。一方、VGS2端子から出力された駆動信号は、スイッチPri2−2及びダイオードD4を介して最終段のFET8のゲートへと入力される。   The drive signal output from the VGS1 terminal is input to the gate of the final stage FET 7 via the switch Pri2-1 and the diode D3. On the other hand, the drive signal output from the VGS2 terminal is input to the gate of the final stage FET 8 via the switch Pri2-2 and the diode D4.

メインCPU2はMCK端子で図1のX点における電圧を監視する(通電判定手段)。上述した各駆動信号の入力により、FET7またはFET8がONになると、X点における電圧がHighレベルの電圧となり、モータ9へ通電されていることがメインCPU2で確認できる。一方、FET7及びFET8の双方がOFFになると、X点における電圧はLowとなり、モータ9へ通電されていないことがメインCPU2で確認できる。   The main CPU 2 monitors the voltage at the point X in FIG. 1 at the MCK terminal (energization determining means). When the FET 7 or FET 8 is turned on by the input of each drive signal described above, the voltage at the point X becomes a high level voltage, and it can be confirmed by the main CPU 2 that the motor 9 is energized. On the other hand, when both FET 7 and FET 8 are turned OFF, the voltage at the point X becomes Low, and it can be confirmed by the main CPU 2 that the motor 9 is not energized.

続いて、スイッチPri1−1、Pri1−2、Pri2−1及びPri2−2を切り替える手順について説明する。
OR回路6の二つの入力端子の一方は、監視IC1のinh1端子及びinh2端子と接続され、もう一方の入力端子がメインCPU2のinh3端子と接続される。
Next, a procedure for switching the switches Pri1-1, Pri1-2, Pri2-1 and Pri2-2 will be described.
One of the two input terminals of the OR circuit 6 is connected to the inh1 terminal and the inh2 terminal of the monitoring IC 1, and the other input terminal is connected to the inh3 terminal of the main CPU 2.

監視IC1は、メインCPU2が正常に動作していないと診断したときにinh1端子及びinh2端子をHighにセットして出力する。ここで、inh1端子及びinh2端子の二端子を用いるため、どちらか片方の端子とOR回路6との接続が切断されたとしても、もう片方の端子により通常通りOR回路6へ入力することができる。   When the monitoring IC 1 diagnoses that the main CPU 2 is not operating normally, it sets the inh1 terminal and the inh2 terminal to High and outputs them. Here, since two terminals of the inh1 terminal and the inh2 terminal are used, even if the connection between one of the terminals and the OR circuit 6 is cut off, the other terminal can be input to the OR circuit 6 as usual. .

一方、メインCPU2は、バックアッププリドライバ5からの駆動信号を選択する必要がある場合にinh3端子をHighにセットして出力する(以下では、inh3端子の出力を疑似inh信号と呼ぶ)。OR回路6は、inh1端子、inh2端子及びinh3端子のいずれかがHighである時にHighを出力し、全ての端子がLowである時にLowを出力する。   On the other hand, when it is necessary to select a drive signal from the backup pre-driver 5, the main CPU 2 sets the inh3 terminal to High and outputs it (hereinafter, the output of the inh3 terminal is referred to as a pseudo inh signal). The OR circuit 6 outputs High when any of the inh1 terminal, inh2 terminal, and inh3 terminal is High, and outputs Low when all the terminals are Low.

OR回路6の出力(以下では、inh信号と呼ぶ)は二つに分岐され、一方はNOT回路5を介してスイッチPri1−1及びPri1−2の切り替え信号となり、もう一方は直接スイッチPri2−1及びPri2−2の切り替え信号となる。   An output of the OR circuit 6 (hereinafter referred to as an inh signal) is branched into two, one of which is a switching signal for the switches Pri1-1 and Pri1-2 via the NOT circuit 5, and the other is a direct switch Pri2-1. And Pri2-2 switching signal.

スイッチPri1−1、Pri1−2、Pri2−1及びPri2−2は切り替え信号がHighレベルの時にONとなり、Lowレベルの時にOFFとなるスイッチである。したがって、inh信号がLowの時はスイッチPri1−1及びPri1−2がON、スイッチPri2−1及びPri2−2がOFFとなり、メインプリドライバ3からの駆動信号が選択されてFET7、FET8へと出力される。   The switches Pri1-1, Pri1-2, Pri2-1, and Pri2-2 are switches that are turned on when the switching signal is at a high level and turned off when the switching signal is at a low level. Therefore, when the inh signal is low, the switches Pri1-1 and Pri1-2 are turned on, the switches Pri2-1 and Pri2-2 are turned off, and the drive signal from the main pre-driver 3 is selected and output to the FET7 and FET8. The

一方、inh信号がHighの時はスイッチPri1−1及びPri1−2がOFF、スイッチPri2−1及びPri2−2がONとなり、バックアッププリドライバ5からの駆動信号が選択されてFET7、FET8へと出力される。   On the other hand, when the inh signal is high, the switches Pri1-1 and Pri1-2 are turned off and the switches Pri2-1 and Pri2-2 are turned on, and the drive signal from the backup pre-driver 5 is selected and output to the FET7 and FET8. Is done.

すなわち、上記の四つのスイッチにより、inh1端子、inh2端子及びinh3端子のいずれかがHighの時にはバックアッププリドライバ5からの駆動信号が選択され、全ての端子がLowの時にのみメインプリドライバ3からの駆動信号が選択される。   That is, by the above four switches, the drive signal from the backup pre-driver 5 is selected when any of the inh1, inh2, and inh3 terminals is High, and the drive from the main pre-driver 3 is performed only when all the terminals are Low. A signal is selected.

続いて、図2のタイミングチャートを参照し、モータ9の駆動制御を開始する前に行う診断試験に関して説明する。本実施形態では、メインCPU2はモータ9の駆動制御を開始する前に、短時間の間、モータ駆動回路の診断用にモータ9への通電を行う。   Next, a diagnostic test performed before starting the drive control of the motor 9 will be described with reference to the timing chart of FIG. In the present embodiment, the main CPU 2 energizes the motor 9 for diagnosis of the motor drive circuit for a short time before starting drive control of the motor 9.

図2において、(1)及び(2)は、バックアッププリドライバ5の出力端子であるVGS1端子及びVGS2端子の論理を示す。(3)及び(4)は、メインプリドライバ3の出力端子であるDRO2a端子及びDRO2b端子の論理を示す。   In FIG. 2, (1) and (2) show the logic of the VGS1 terminal and the VGS2 terminal which are output terminals of the backup pre-driver 5. (3) and (4) show the logic of the DRO2a terminal and the DRO2b terminal which are output terminals of the main pre-driver 3.

(5)は、メインCPU2のinh3端子から出力される疑似inh信号の論理を示す。(6)は、各端子が(1)〜(5)に示した状態の時に、図1のモータ駆動回路が正常に動作していた場合のMCK端子における論理の期待値を示す。   (5) shows the logic of the pseudo inh signal output from the inh3 terminal of the main CPU2. (6) shows the expected value of logic at the MCK terminal when the motor drive circuit of FIG. 1 is operating normally when each terminal is in the state shown in (1) to (5).

図2に示したONテスト1の時刻では、バックアッププリドライバ5の両出力がHigh、メインプリドライバ3の両出力がLowであり、かつ疑似inh信号がHighでバックアッププリドライバ5側の出力が選択されている。この時、バックアッププリドライバ3からFET7、FET8へ至る経路が正常であれば、MCK端子ではHighが検出される。   At the time of ON test 1 shown in FIG. 2, both outputs of the backup predriver 5 are High, both outputs of the main predriver 3 are Low, and the pseudo inh signal is High, and the output on the backup predriver 5 side is selected. ing. At this time, if the path from the backup pre-driver 3 to the FETs 7 and 8 is normal, High is detected at the MCK terminal.

ONテスト2の時刻では、バックアッププリドライバ5の両出力端子及びメインプリドライバ3のDRO2b端子がLow、メインプリドライバ3のDRO2a端子がHighであり、かつ疑似inh信号はLowでメインプリドライバ3側の出力が選択されている。この時、メインプリドライバ3のDRO2a端子からFET7へ至る経路が正常であれば、MCK端子ではHighが検出される。   At the time of the ON test 2, both the output terminals of the backup pre-driver 5 and the DRO 2b terminal of the main pre-driver 3 are Low, the DRO 2a terminal of the main pre-driver 3 is High, and the pseudo inh signal is Low, and the output on the main pre-driver 3 side is low. Is selected. At this time, if the path from the DRO2a terminal of the main pre-driver 3 to the FET 7 is normal, High is detected at the MCK terminal.

ONテスト3の時刻では、バックアッププリドライバ5の両出力端子及びメインプリドライバ3のDRO2a端子がLow、メインプリドライバ3のDRO2b端子がHighであり、かつ疑似inh信号はLowでメインプリドライバ3側の出力が選択されている。この時、メインプリドライバ3のDRO2b端子からFET8へ至る経路が正常であれば、MCK端子ではHighが検出される。   At the time of the ON test 3, both the output terminals of the backup predriver 5 and the DRO2a terminal of the main predriver 3 are Low, the DRO2b terminal of the main predriver 3 is High, and the pseudo inh signal is Low, and the output on the main predriver 3 side is low. Is selected. At this time, if the path from the DRO2b terminal of the main pre-driver 3 to the FET 8 is normal, High is detected at the MCK terminal.

すなわち、ONテスト1の結果が期待値どおりであれば、バックアッププリドライバ5からFET7またはFET8へ至る経路の少なくとも一方が正常であると判定できる。同様に、ONテスト2の結果が期待値どおりであれば、メインプリドライバ3のDRO2a端子からFET7へ至る経路が正常であり、ONテスト3の結果が期待値どおりであれば、メインプリドライバ3のDRO2b端子からFET8へ至る経路が正常であると判定できる。   That is, if the result of the ON test 1 is as expected, it can be determined that at least one of the paths from the backup pre-driver 5 to the FET 7 or FET 8 is normal. Similarly, if the result of the ON test 2 is as expected, the path from the DRO2a terminal of the main predriver 3 to the FET 7 is normal, and if the result of the ON test 3 is as expected, the DRO2b of the main predriver 3 It can be determined that the path from the terminal to the FET 8 is normal.

(7)から(10)は、ONテスト1〜3で異常が確認された場合の、MCK端子の論理値を示すものである。(7)は、ONテスト1の結果のみが正常時の期待値と異なっており、バックアッププリドライバ5からFET7及びFET8へ至る経路に異常があると判断される。   (7) to (10) show logical values of the MCK terminal when an abnormality is confirmed in the ON tests 1 to 3. In (7), only the result of the ON test 1 is different from the normal expected value, and it is determined that there is an abnormality in the path from the backup pre-driver 5 to the FET 7 and FET 8.

この場合、診断後のモータ駆動時には、メインCPU2は疑似inh信号をLowにセットし、メインプリドライバ3のDRO2a端子及びDRO2b端子の双方を用いてFET7及びFET8をPWM(Pulse Width Modulation)によるチョッピング方式で駆動する。   In this case, when the motor is driven after diagnosis, the main CPU 2 sets the pseudo inh signal to Low and uses both the DRO2a terminal and the DRO2b terminal of the main pre-driver 3 so that the FET7 and FET8 are chopped by PWM (Pulse Width Modulation). To drive.

(8)は、ONテスト2の結果のみが正常時の期待値と異なっており、メインプリドライバ3のDRO2a端子からFET7へ至る経路に異常があると判断される。この場合、診断後のモータ駆動時には、メインCPU2は疑似inh信号をLowにセットし、メインプリドライバ3のDRO2b端子のみを用いてFET8を駆動する。   In (8), only the result of the ON test 2 is different from the normal expected value, and it is determined that there is an abnormality in the path from the DRO2a terminal of the main pre-driver 3 to the FET 7. In this case, when the motor is driven after diagnosis, the main CPU 2 sets the pseudo inh signal to Low and drives the FET 8 using only the DRO2b terminal of the main pre-driver 3.

ただし、(7)とは異なり、一つのFET8でモータ9を駆動することになるため、ON/OFFの切り替えが頻繁に発生し熱的に厳しいチョッピング方式ではなくDC(Direct Current)電流によるリニア駆動方式を用いる。   However, unlike (7), the motor 9 is driven by a single FET 8, so ON / OFF switching occurs frequently, and not linearly driven by DC (Direct Current) current instead of a strict thermal chopping method. Use the method.

(9)は、ONテスト3の結果のみが正常時の期待値と異なっており、メインプリドライバ3のDRO2b端子からFET8へ至る経路に異常があると判断される。この場合、診断後のモータ駆動時には、メインCPU2は疑似inh信号をLowにセットし、メインプリドライバ3のDRO2a端子のみを用いてFET7をリニア駆動方式で駆動する。   In (9), only the result of the ON test 3 is different from the normal expected value, and it is determined that there is an abnormality in the path from the DRO2b terminal of the main pre-driver 3 to the FET 8. In this case, when the motor is driven after diagnosis, the main CPU 2 sets the pseudo inh signal to Low, and drives the FET 7 by the linear drive method using only the DRO2a terminal of the main pre-driver 3.

(10)は、ONテスト2及びONテスト3の結果が正常時の期待値と異なっており、メインプリドライバ3からFET7及びFET8へ至る経路に異常があると判断される。この場合、診断後のモータ駆動時には、メインCPU2は疑似inh信号をHighにセットし、バックアッププリドライバ5のVGS1端子及びVGS2端子の双方を用いてFET7及びFET8を駆動する。   In (10), the results of the ON test 2 and the ON test 3 are different from the expected values at the normal time, and it is determined that there is an abnormality in the path from the main pre-driver 3 to the FET 7 and FET 8. In this case, when the motor is driven after diagnosis, the main CPU 2 sets the pseudo inh signal to High, and drives the FET 7 and FET 8 using both the VGS1 terminal and the VGS2 terminal of the backup predriver 5.

なお、VGS1端子及びVGS2端子からの両方の経路が正常であるかはONテスト1の結果からは確認できないため、FET7及びFET8のいずれか一方だけでも問題なくモータ9を駆動可能なリニア駆動方式を用いる。   In addition, since it cannot be confirmed from the result of the ON test 1 whether both paths from the VGS1 terminal and the VGS2 terminal are normal, a linear drive system capable of driving the motor 9 without any problem with only one of the FET7 and the FET8 is used. Use.

以上述べたとおり、モータ9を駆動する前にONテスト1〜ONテスト3の診断を行うことで、最終段の二つのFET7、8を駆動する回路の一部に故障が発生したとしても、正常にモータ9を駆動可能な経路を適切に選択することが可能になる。そのため、最終段のFETを冗長構成とすることなく、信頼性の高いモータ駆動回路を提供することができる。   As described above, the diagnosis of the ON test 1 to the ON test 3 is performed before the motor 9 is driven, so that even if a failure occurs in a part of the circuit that drives the two FETs 7 and 8 in the final stage, it is normal. In addition, it is possible to appropriately select a path capable of driving the motor 9. Therefore, a highly reliable motor drive circuit can be provided without making the final stage FET redundant.

続いて、図3のタイミングチャートを参照し、モータ9の駆動制御を終了している時に行う診断試験に関して説明する。本実施形態では、モータ9の駆動制御を停止している時に、モータ9へ通電し続けていないかの試験を行う。   Next, a diagnostic test performed when the drive control of the motor 9 is finished will be described with reference to the timing chart of FIG. In this embodiment, when the drive control of the motor 9 is stopped, it is tested whether or not the motor 9 is continuously energized.

図3において、(1)及び(2)は、メインプリドライバ3の出力端子であるDRO2a端子及びDRO2b端子の論理を示す。(3)及び(4)は、バックアッププリドライバ5の出力端子であるVGS1端子及びVGS2端子の論理を示す。   In FIG. 3, (1) and (2) show the logic of the DRO2a terminal and the DRO2b terminal which are output terminals of the main pre-driver 3. (3) and (4) show the logic of the VGS1 terminal and the VGS2 terminal which are the output terminals of the backup pre-driver 5.

(5)は、メインCPU2のinh3端子から出力される疑似inh信号の論理を示す。(6)は、各端子が(1)〜(5)に示した状態の時に、図1のモータ駆動回路が正常に動作していた場合のMCK端子における論理の期待値を示す。   (5) shows the logic of the pseudo inh signal output from the inh3 terminal of the main CPU2. (6) shows the expected value of logic at the MCK terminal when the motor drive circuit of FIG. 1 is operating normally when each terminal is in the state shown in (1) to (5).

図3に示したOFFテスト1の時刻では、メインプリドライバ3の両出力がLow、バックアッププリドライバ5の両出力がLowであり、かつ疑似inh信号がLowでメインプリドライバ3側の出力が選択されている。この時、メインプリドライバ3からFET7、FET8へ至る経路が正常であれば、MCK端子ではLowが検出される。   At the time of the OFF test 1 shown in FIG. 3, both outputs of the main pre-driver 3 are Low, both outputs of the backup pre-driver 5 are Low, and the pseudo inh signal is Low and the output on the main pre-driver 3 side is selected. Yes. At this time, if the path from the main pre-driver 3 to the FETs 7 and 8 is normal, Low is detected at the MCK terminal.

OFFテスト2の時刻では、メインプリドライバ3の両出力がLow、バックアッププリドライバ5の両出力がLowであり、かつ疑似inh信号がHighでバックアッププリドライバ5側の出力が選択されている。この時、バックアッププリドライバ5からFET7、FET8へ至る経路が正常であれば、MCK端子ではLowが検出される。   At the time of the OFF test 2, both outputs of the main pre-driver 3 are Low, both outputs of the backup pre-driver 5 are Low, and the pseudo inh signal is High, and the output on the backup pre-driver 5 side is selected. At this time, if the path from the backup pre-driver 5 to the FETs 7 and 8 is normal, Low is detected at the MCK terminal.

OFFテスト3の時刻では、メインプリドライバ3の両出力がLow、バックアッププリドライバ5の両出力がHighであり、かつ疑似inh信号がLowでメインプリドライバ3側の出力が選択されている。この時、メインプリドライバ3からFET7、FET8へ至る経路が正常であれば、MCK端子ではLowが検出される。   At the time of the OFF test 3, both outputs of the main predriver 3 are Low, both outputs of the backup predriver 5 are High, and the pseudo inh signal is Low, and the output on the main predriver 3 side is selected. At this time, if the path from the main pre-driver 3 to the FETs 7 and 8 is normal, Low is detected at the MCK terminal.

OFFテスト4の時刻では、メインプリドライバ3の両出力がHigh、バックアッププリドライバ5の両出力がLowであり、かつ疑似inh信号がHighでバックアッププリドライバ5側の出力が選択されている。この時、バックアッププリドライバ5からFET7、FET8へ至る経路が正常であれば、MCK端子ではLowが検出される。   At the time of the OFF test 4, both outputs of the main pre-driver 3 are High, both outputs of the backup pre-driver 5 are Low, and the pseudo inh signal is High, and the output on the backup pre-driver 5 side is selected. At this time, if the path from the backup pre-driver 5 to the FETs 7 and 8 is normal, Low is detected at the MCK terminal.

(7)から(10)は、OFFテスト1〜4で異常が確認された場合の、MCK端子の論理値を示すものである。(7)は、OFFテスト1の結果のみが正常時の期待値と一致しており、この場合、診断後のモータ停止時には、メインCPU2はOFFテスト1の状態で停止することを選択する。8)は、OFFテスト2の結果のみが正常時の期待値と一致しており、この場合、診断後のモータ停止時には、メインCPU2はOFFテスト2の状態で停止することを選択する。   (7) to (10) show logical values of the MCK terminal when an abnormality is confirmed in the OFF tests 1 to 4. In (7), only the result of the OFF test 1 matches the expected value at the normal time. In this case, when the motor is stopped after diagnosis, the main CPU 2 selects to stop in the OFF test 1 state. In 8), only the result of the OFF test 2 coincides with the expected value at the normal time. In this case, when the motor is stopped after the diagnosis, the main CPU 2 selects to stop in the OFF test 2 state.

(9)は、OFFテスト3の結果のみが正常時の期待値と一致しており、この場合、診断後のモータ停止時には、メインCPU2はOFFテスト3の状態で停止することを選択する。(10)は、OFFテスト4の結果のみが正常時の期待値と一致しており、この場合、診断後のモータ停止時には、メインCPU2はOFFテスト4の状態で停止することを選択する。   In (9), only the result of the OFF test 3 matches the expected value at the normal time. In this case, when the motor is stopped after diagnosis, the main CPU 2 selects to stop in the state of the OFF test 3. In (10), only the result of the OFF test 4 matches the expected value at the normal time. In this case, the main CPU 2 selects to stop in the state of the OFF test 4 when the motor is stopped after the diagnosis.

以上述べたように、メインCPU2は、モータの駆動を停止している間にモータ駆動回路の試験を行い、OFFテスト1〜4で正常であると判定された状態で停止することを選択するため、最終段の2つのFET7、8を駆動する回路の一部に故障が発生したとしても、FET7及びFET8を常にOFFの状態にしてモータ9へ通電し続けることを防ぐことが可能である。   As described above, the main CPU 2 performs a test of the motor drive circuit while stopping the driving of the motor, and selects to stop in a state determined to be normal in the OFF tests 1 to 4. Even if a failure occurs in a part of the circuit that drives the two FETs 7 and 8 in the final stage, it is possible to prevent the FET 9 and the FET 8 from being always turned off and continuing to energize the motor 9.

このように、本実施形態では、モータを駆動するモータ駆動回路を冗長構成とし、モータ駆動前に最適な経路(回路)を選択することが可能であり、さらに、モータ停止時にモータへの通電が停止する状態を選択することが可能である。   As described above, in this embodiment, the motor drive circuit for driving the motor has a redundant configuration, and it is possible to select an optimum path (circuit) before driving the motor. Further, when the motor is stopped, the motor is energized. It is possible to select the state to stop.

したがって、従来技術のように完全並列冗長系として最終段のFETまで冗長構成とすることなく、低コストで信頼性の高いモータ駆動回路を提供することができる。さらに、モータを停止している間にバッテリから暗電流が流れ続け、バッテリ上がりになることを防ぐことができる。   Therefore, it is possible to provide a low-cost and highly reliable motor drive circuit without using a redundant configuration up to the final stage FET as a completely parallel redundant system as in the prior art. Furthermore, it is possible to prevent a dark current from flowing from the battery while the motor is stopped, and to prevent the battery from running out.

以上、本発明の実施形態を詳述してきたが、具体的な構成は本実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。   As mentioned above, although embodiment of this invention was explained in full detail, the concrete structure is not restricted to this embodiment, The design change etc. of the range which does not deviate from the summary of this invention are included.

本発明は、自動車用電子制御システムのコンピュータユニットにおける冗長構成のモータ駆動回路に用いて好適である。   The present invention is suitable for use in a redundant motor drive circuit in a computer unit of an automotive electronic control system.

本発明の一実施形態にかかるモータ駆動回路の構成を示す構成図である。It is a block diagram which shows the structure of the motor drive circuit concerning one Embodiment of this invention. モータ駆動制御の開始時に行う、モータ通電可否を判定する試験のタイミングチャートである。It is a timing chart of the test which determines whether motor energization is performed at the start of motor drive control. モータ駆動の停止中に行う、モータ通電停止を判定する試験のタイミングチャートである。It is a timing chart of the test which determines the motor energization stop performed while the motor drive is stopped. 従来技術における完全並列系の冗長構成モータ駆動回路の構成を示す構成図である。It is a block diagram which shows the structure of the redundant structure motor drive circuit of a complete parallel system in a prior art.

符号の説明Explanation of symbols

1 … 監視IC
2 … メインCPU(通電判定手段)
3 … メインプリドライバ
4 … バックアップCPU
5 … バックアッププリドライバ
7、8 … FET(駆動手段)
9 … モータ
Pri1−1、Pri1−2、Pri2−1、Pri2−2 …スイッチ(切り替え手段)
1 ... Monitoring IC
2 ... Main CPU (energization determination means)
3 ... Main pre-driver 4 ... Backup CPU
5 ... Backup pre-driver 7, 8 ... FET (drive means)
9 ... Motors Pri1-1, Pri1-2, Pri2-1, Pri2-2 ... Switches (switching means)

Claims (3)

駆動信号を入力しモータを駆動する駆動手段と、
前記駆動信号を出力する第一の制御回路と、
前記駆動信号を出力する第二の制御回路と、
前記第一の制御回路と前記第二の制御回路のいずれかを選択し前記駆動手段へ前記駆動信号を出力する切り替え手段と、
前記モータへ通電が行われているか否かを判定する通電判定手段と、
前記モータの駆動時に、前記第一の制御回路及び前記第二の制御回路から前記モータへ通電を行い、前記通電判定手段で第一の制御回路または第二の制御回路の何れか一方で通電が行われていないと判定されたときに他方の制御回路を前記切り替え手段で選択するモータ駆動制御回路選択手段と
前記モータの非駆動時に、前記第一の制御回路及び前記第二の制御回路による停止機能の確認を行い、前記通電判定手段で正常に前記モータへの通電が停止されていると判定された制御回路を前記切り替え手段で選択するモータ停止制御回路選択手段と、
を具備することを特徴とするモータ駆動回路。
Driving means for inputting a driving signal and driving the motor;
A first control circuit for outputting the drive signal;
A second control circuit for outputting the drive signal;
Switching means for selecting either the first control circuit or the second control circuit and outputting the drive signal to the drive means;
Energization determining means for determining whether the motor is energized;
When the motor is driven, the motor is energized from the first control circuit and the second control circuit, and the energization determining means energizes either the first control circuit or the second control circuit. Motor drive control circuit selection means for selecting the other control circuit with the switching means when it is determined that the control circuit is not performed ;
When the motor is not driven, the stop function is confirmed by the first control circuit and the second control circuit, and the control for determining that the power supply to the motor is normally stopped by the power supply determination means Motor stop control circuit selection means for selecting a circuit by the switching means;
A motor drive circuit comprising:
前記モータ駆動制御回路選択手段における前記第一の制御回路及び第二の制御回路からの前記モータへの通電は、両駆動信号の出力タイミングをずらして行われることを特徴とする請求項1に記載のモータ駆動回路。   2. The power supply to the motor from the first control circuit and the second control circuit in the motor drive control circuit selection unit is performed by shifting the output timing of both drive signals. Motor drive circuit. 前記モータ停止制御回路選択手段における前記第一の制御回路及び第二の制御回路による停止機能の確認は、その確認タイミングをずらして行われることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のモータ駆動回路。 3. The confirmation of the stop function by the first control circuit and the second control circuit in the motor stop control circuit selection unit is performed by shifting the confirmation timing. Motor drive circuit.
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