JP2020174419A - 異常検出装置 - Google Patents
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Abstract
Description
図1に、電動パワーステアリング装置90を含むステアリングシステム99の全体構成を示す。なお、図1に示す電動パワーステアリング装置90はコラムアシスト式であるが、ラックアシスト式の電動パワーステアリング装置にも同様に適用可能である。ステアリングシステム99は、ハンドル91、ステアリングシャフト92、操舵トルクセンサ94、ピニオンギア96、ラック軸97、車輪98、及び、電動パワーステアリング装置90等を含む。
図2に示すように、本実施形態のECU10は、電力供給回路が二系統の冗長構成であるものを主に想定する。図2では、第1、第2系統のインバータ601、602、及び、各系統の各相端子電圧Vua1、Vva1、Vwa1、Vua2、Vva2、Vwa2についてのみ、符号又は記号の末尾に「1」、「2」を付して区別している。その他の各構成要素は実質的に同一であり、系統間の特性の違い等についても言及しないため、二系統の構成要素を区別せず、同一の符号を付す。
図3を参照し、第1実施形態のECU101について説明する。図3には、比較例の図7と同様に、U相を代表として、一相分の電圧モニタに関する構成を記す。第2実施形態の図4についても同様とする。第1実施形態では、プルアップ抵抗Ruu、及び、プルダウン抵抗Rduを構成する二つの分圧抵抗RduH、RduLが駆動回路IC301の内部に設けられている。プルアップ抵抗Ruuは、プリチャージ端子41とモータ端子42との間に接続されている。プルダウン抵抗Rduを構成する二つの分圧抵抗RduH、RduLは、モータ端子42とグランドとの間に直列接続されている。
図4を参照し、第2実施形態のECU102について説明する。第2実施形態のECU102は、第1実施形態のECU101に対し、プルアップ抵抗RuuがIC外部に実装されている点が異なる。言い換えれば、第2実施形態のECU102は、比較例に対し、プルダウン抵抗Rdu、マルチプレクサ38及び増幅回路39のみが駆動回路IC302の内部に設けられている。
第2実施形態とは逆に、プルアップ抵抗Ruuのみが駆動回路ICの内部に設けられ、プルダウン抵抗Rdu、マルチプレクサ38及び増幅回路39がIC外部に実装されてもよい。この変形例では、プルダウン抵抗Rdへの通電による駆動回路ICの発熱を回避することができる。また、プルアップ抵抗Ru分の基板50の実装面積の増加を抑制することができる。
次に図5、図6のフローチャートを参照し、第1、第2実施形態に共通の作用として、判定部25による故障判定の例を説明する。フローチャートの説明で、記号「S」はステップを意味する。この故障判定では、各相のモータリレー71、72、73が同時にON/OFFされる構成を前提とする。なお、各相のモータリレー71、72、73が個別にON/OFFされる構成の場合、別の判定ロジックが用いられてもよい。
(a)第1、第2実施形態において相毎に増幅回路39を設け、増幅回路39の出力側とモニタ端子49との間にマルチプレクサ38を設けてもよい。また、マルチプレクサ38を設けず、各相の増幅回路39及びモニタ端子49を相毎に設けてもよい。
15 ・・・バッテリ(直流電源)、
25 ・・・判定部、
301、302・・・駆動回路IC、
601、602・・・インバータ、 61−66・・・MOS(スイッチ素子)、
71、72、73・・・モータリレー、
80 ・・・モータ(多相交流モータ)、 81、82、83・・・各相巻線、
Nu、Nv、Nw・・・アーム間接続点、 Vua、Vva、Vwa・・・端子電圧、
Ruu、Ruv、Ruw・・・プルアップ抵抗、
Rdu、Rdv、Rdw・・・プルダウン抵抗。
Claims (6)
- 直流電源(15)に接続される電源ライン(Lp)及びグランドライン(Lg)の間に複数相の上下アームのスイッチ素子(61−66)がブリッジ接続されて構成され、前記直流電源の電力を変換して多相交流モータ(80)の各相巻線(81、82、83)に供給する一つ以上のインバータ(601、602)と、
各相の上下アームの前記スイッチ素子の接続点であるアーム間接続点(Nu、Nv、Nw)と前記各相巻線との間のモータ電流経路に設けられ、当該モータ電流経路を遮断可能な複数のモータリレー(71、72、73)と、
前記電源ラインと各相の前記アーム間接続点とを接続する複数のプルアップ抵抗(Ruu、Ruv、Ruw)と、
各相の前記アーム間接続点とグランドとを接続する複数のプルダウン抵抗(Rdu、Rdv、Rdw)と、
前記アーム間接続点の電圧に相関する電圧を端子電圧(Vua、Vva、Vwa)として取得し、取得した前記端子電圧に基づいて、各相の前記モータリレーのショート故障もしくはオープン故障、又は、各相巻線の断線故障を判定する判定部(25)と、
ICパッケージに内蔵されており、前記インバータの各前記スイッチ素子に対応して設けられ、各前記スイッチ素子にゲート信号を出力可能な複数の駆動回路(31、34)と、
を備え、
複数の前記プルアップ抵抗又は複数のプルダウン抵抗のうち少なくとも一部は、前記駆動回路が内蔵された駆動回路IC(301、302)の内部に設けられている異常検出装置。 - 少なくとも各相の前記プルダウン抵抗は、前記駆動回路ICの内部に設けられている請求項1に記載の異常検出装置。
- 各相の前記プルダウン抵抗と、前記判定部に前記端子電圧を出力する前記駆動回路ICのモニタ端子(49)との間に、
複数の前記アーム間接続点のうちいずれかの前記アーム間接続点の電圧に相関する電圧を選択し、前記モニタ端子側に出力するマルチプレクサ(38)をさらに備える請求項2に記載の異常検出装置。 - 前記判定部が前記端子電圧を取得する時、各相の上アームの前記スイッチ素子に対応する前記駆動回路の動作を停止させる請求項2または3に記載の異常検出装置。
- 前記駆動回路ICは、さらに前記判定部を動作させる電源機能を有している請求項1〜4のいずれか一項に記載の異常検出装置。
- 車両の電動パワーステアリング装置(90)において、前記多相交流モータとして操舵アシストモータへの電力供給回路の異常を検出し、
少なくとも前記操舵アシストモータへの電力供給回路が正常と判定されたとき、操舵トルクに基づいて前記操舵アシストモータの駆動を制御する電動パワーステアリング制御装置として機能する請求項1〜5のいずれか一項に記載の異常検出装置。
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