JP3587428B2 - 故障診断回路 - Google Patents

故障診断回路 Download PDF

Info

Publication number
JP3587428B2
JP3587428B2 JP27555797A JP27555797A JP3587428B2 JP 3587428 B2 JP3587428 B2 JP 3587428B2 JP 27555797 A JP27555797 A JP 27555797A JP 27555797 A JP27555797 A JP 27555797A JP 3587428 B2 JP3587428 B2 JP 3587428B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
motor
circuit
switching
failure diagnosis
terminal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP27555797A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH11122981A (ja
Inventor
武彦 南里
司雄 佐藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Honda Motor Co Ltd
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Honda Motor Co Ltd filed Critical Honda Motor Co Ltd
Priority to JP27555797A priority Critical patent/JP3587428B2/ja
Priority to DE19844956A priority patent/DE19844956C2/de
Priority to CN98119793A priority patent/CN1067190C/zh
Priority to US09/168,176 priority patent/US6056384A/en
Publication of JPH11122981A publication Critical patent/JPH11122981A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3587428B2 publication Critical patent/JP3587428B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/40Testing power supplies
    • G01R31/42AC power supplies
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/50Testing of electric apparatus, lines, cables or components for short-circuits, continuity, leakage current or incorrect line connections
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P7/00Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors
    • H02P7/03Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for controlling the direction of rotation of DC motors
    • H02P7/04Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for controlling the direction of rotation of DC motors by means of a H-bridge circuit
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/005Testing of electric installations on transport means
    • G01R31/006Testing of electric installations on transport means on road vehicles, e.g. automobiles or trucks

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Direct Current Motors (AREA)
  • Protection Of Generators And Motors (AREA)
  • Control Of Electric Motors In General (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、モータ駆動用のブリッジ回路を構成するスイッチング素子の故障診断を行なうことができる故障診断回路に関する。
【0002】
【従来の技術】
実開昭62−198897号公報には、直流電源に抵抗を介して接続されたブリッジ回路のチェック回路が記載されている。
このチェック回路は、直流電源に直列にスイッチおよび該スイッチに並列に高インピーダンス素子を接続し、該スイッチを開放した時の該高インピーダンス素子間の電圧降下を検出する回路を設けたものである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
上記チェック回路では、ブリッジ回路を構成する各スイッチング素子を個別に故障診断することができない。
また、各スイッチング素子のオープン故障とショート故障とを検出することができない。
【0004】
【課題を解決するための手段】
請求項1では、第1と第2のスイッチング素子を直列接続すると共に第3と第4のスイッチング素子を直列接続し、
第1の第2のスイッチング素子間に一方のモータ入力端子を接続すると共に第3と第4のスイッチング素子間に他方のモータ入力端子を接続してモータ駆動用のブリッジ回路を形成し、
このブリッジ回路を構成するスイッチング素子の故障診断を行う故障診断回路において、
モータの両入力端子にプルアップ/ダウン端子及びモニタ端子をそれぞれ接続し、
プルアップ/ダウン端子は、モータ入力端子に対し抵抗を介して故障診断用電圧を与えるプルアップ状態と、モータ入力端子に対し抵抗を介して接地電位を与えるプルダウン状態との2状態を選択的にとるものとし、
故障診断回路は、
プルアップ/ダウン端子の2状態を切り替えると共にスイッチング素子の何れか1つの素子を開閉し、
前記状態切替えと前記スイッチング素子の開閉との各組合せに対応したモニタ端子の電位変化を監視することで、前記開閉したスイッチング素子の故障診断を行うことを特徴とする。
これにより、各スイッチング素子のオープン故障、ショート故障のどちらの診断も行うことができる。また、この際にモータに通電する必要がない。
【0005】
請求項2では、請求項1記載の故障診断回路において、前記故障診断動作は、スイッチング素子の全てを開状態のままでモータの両入力端子のプルアップ/ダウン端子の2状態を切り替える故障診断動作を行う過程と、
該過程の後に、
モータの両入力端子のプルアップ/ダウン端子の2状態を切り替えると共にスイッチング素子の何れか1つを閉状態とする故障診断動作を行う過程と、を備えることを特徴とする。
先にショート故障の診断を行い、後にオープン故障の診断を行うことで、診断過程で不要なモータ通電が生じることを防ぐことができる。
【0006】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
図1は、本発明に係る故障診断回路1の簡易回路図である。
【0007】
ブリッジ回路は、電界効果トランジスタ(FET)からなる第1〜第4のスイッチング素子Q1〜Q4により構成される。
第1と第2のスイッチング素子Q1,Q2を直列接続すると共に第3と第4のスイッチング素子Q3,Q4を直列接続している。
一方のモータ入力端子M+がスイッチング素子Q1,Q2間に接続されており、他方のモータ入力端子M−がスイッチング素子Q3,Q4間に接続されている。
一方のモータ入力端子M+には、モニタ端子T+が接続されている。
他方のモータ入力端子M−には、モニタ端子T−が接続されている。
【0008】
故障診断回路1は、制御回路2を備えている。
また、抵抗R+,R−と、一方のモータ入力端子M+を抵抗R+を介してプルアップする切換手段U+と、一方のモータ入力端子M+を抵抗R+を介してプルダウンする切換手段D+と、他方のモータ入力端子M−を抵抗R−を介してプルアップする切換手段U−と、他方のモータ入力端子M−を抵抗R−を介してプルダウンする切換手段D−と、を備えている。切換手段は、例えばリレーを用いて構成してもよい。
抵抗R+の一方の端子はモータ入力端子M+に接続され、抵抗R+の他方の端子はプルアップ/ダウン端子P+に接続されている。
抵抗R−の一方の端子はモータ入力端子M−に接続され、抵抗R−の他方の端子はプルアップ/ダウン端子P−に接続されている。
プルアップする故障診断用電圧(電位)は5Vであり、ブリッジ回路の電源電圧(電源電位)は12Vである。プルアップ電圧は電源電圧よりも低くしている。ブリッジ回路は、例えば自動車に搭載されるモータ駆動用のブリッジ回路とし、車載バッテリ電圧により12Vを生成してもよい。
【0009】
マイクロコンピュータ等を備えて構成された車両制御用コントローラユニット(不図示)は、制御回路2の入力端子MS1,MS2,PWMに各々制御出力信号を供給する。
制御回路2の入力端子は、Hレベル又はLレベルの電位を入力とする3個の入力端子MS1,MS2,PWMを備えてなる。
制御回路2は、入力端子MS1,MS2,PWMにより構成される入力条件に基づいて制御信号を出力する。
制御信号は、Hレベル又はLレベルの信号SD+,SU+,SD−,SU−と信号SQ1〜SQ4とからなる。
【0010】
信号SD+がHレベルの場合は、切換手段D+はオンして、モータ入力端子M+は抵抗R+を介してプルダウンされる。
信号SD−がHレベルの場合は、切換手段D−はオンして、モータ入力端子M−は抵抗R−を介してプルダウンされる。
信号SU+がHレベルの場合は、切換手段U+はオンして、モータ入力端子M+は抵抗R+を介してプルアップされる。
信号SU−がHレベルの場合は、切換手段U−はオンして、モータ入力端子M−は抵抗R−を介してプルアップされる。
信号SD+がLレベルの場合は、切換手段D+はオフする。
信号SD−がLレベルの場合は、切換手段D−はオフする。
信号SU+がLレベルの場合は、切換手段U+はオフする。
信号SU−がLレベルの場合は、切換手段U−はオフする。
【0011】
信号SQ1がHレベルの場合は、スイッチング素子Q1はオンする。
信号SQ2がHレベルの場合は、スイッチング素子Q2はオンする。
信号SQ3がHレベルの場合は、スイッチング素子Q3はオンする。
信号SQ4がHレベルの場合は、スイッチング素子Q4はオンする。
信号SQ1がLレベルの場合は、スイッチング素子Q1はオフする。
信号SQ2がLレベルの場合は、スイッチング素子Q2はオフする。
信号SQ3がLレベルの場合は、スイッチング素子Q3はオフする。
信号SQ4がLレベルの場合は、スイッチング素子Q4はオフする。
【0012】
図2は、3個の入力端子MS1,MS2,PWMにより形成される8通りの入力条件の分類例である。
【0013】
第1の入力条件では、3個の入力端子MS1,MS2,PWMは各々L,L,Lレベルである。信号SQ1〜SQ4は全てLレベルであり、全スイッチング素子Q1〜Q4はオフである。
第2の入力条件では、3個の入力端子MS1,MS2,PWMは各々L,L,Hレベルである。信号SQ1〜SQ4は全てLレベルであり、全スイッチング素子Q1〜Q4はオフである。
第1と第2の入力条件は、スイッチング素子Q1〜Q4のショート故障診断に用いられる。
【0014】
第3の入力条件では、3個の入力端子MS1,MS2,PWMは各々H,L,Lレベルである。信号SQ1〜SQ4のうち信号SQ1のみがHレベルであり、スイッチング素子Q1のみがオンである。
第3の入力条件は、スイッチング素子Q1のオープン故障診断に用いられる。
【0015】
第4の入力条件では、3個の入力端子MS1,MS2,PWMは各々H,L,Hレベルである。信号SQ1〜SQ4のうち信号SQ1,SQ4のみがHレベルであり、スイッチング素子Q1,Q4のみがオンである。
第4の入力条件は、モータ3を右(又は左)方向に回転させる場合に用いられる。
【0016】
第5の入力条件では、3個の入力端子MS1,MS2,PWMは各々L,H,Lレベルである。信号SQ1〜SQ4のうち信号SQ3のみがHレベルであり、スイッチング素子Q3のみがオンである。
第5の入力条件は、スイッチング素子Q3のオープン故障診断に用いられる。
【0017】
第6の入力条件では、3個の入力端子MS1,MS2,PWMは各々L,H,Hレベルである。信号SQ1〜SQ4のうち信号SQ2,SQ3のみがHレベルであり、スイッチング素子Q2,Q3のみがオンである。
第6の入力条件は、モータ3を左(又は右)方向に回転させる場合に用いられる。
【0018】
第7の入力条件では、3個の入力端子MS1,MS2,PWMは各々H,H,Lレベルである。信号SQ1〜SQ4のうち信号SQ2,SQ4のみがHレベルであり、スイッチング素子Q2,Q4のみがオンである。
第7の入力条件は、モータ3に制動をかけてモータを回転し難くする場合に用いられる。
【0019】
第8の入力条件では、3個の入力端子MS1,MS2,PWMは各々H,H,Hレベルである。信号SQ1〜SQ4のうち信号SQ2,SQ4の何れか一方のみがHレベルであり、スイッチング素子Q2,Q4の何れか一方のみがオンである。
第8の入力条件は、信号SQ2のみがHレベルの場合はスイッチング素子Q2のオープン故障診断に用いられる。
第8の入力条件は、信号SQ4のみがHレベルの場合はスイッチング素子Q4のオープン故障診断に用いられる。
【0020】
図3は、スイッチング素子のショート故障診断の手法を説明する説明図である。スイッチング素子Q1〜Q4は、全てオフとする。
【0021】
スイッチング素子Q1のショート故障診断を行なう場合は、モータ入力端子M+を抵抗R+を介してプルダウンする。
そして、モニタ端子T+の電位を測定した場合に、モニタ端子T+の電位が0Vのときは故障ではないが、12Vのときはショート故障である。
【0022】
スイッチング素子Q2のショート故障診断を行なう場合は、モータ入力端子M+を抵抗R+を介してプルアップする。
そして、モニタ端子T+の電位を測定した場合に、モニタ端子T+の電位が5Vのときは故障ではないが、0Vのときはショート故障である。
【0023】
スイッチング素子Q3のショート故障診断を行なう場合は、モータ入力端子M−を抵抗R−を介してプルダウンする。
そして、モニタ端子T−の電位を測定した場合に、モニタ端子T−の電位が0Vのときは故障ではないが、12Vのときはショート故障である。
【0024】
スイッチング素子Q4のショート故障診断を行なう場合は、モータ入力端子M−を抵抗R−を介してプルアップする。
そして、モニタ端子T−の電位を測定した場合に、モニタ端子T−の電位が5Vのときは故障ではないが、0Vのときはショート故障である。
【0025】
図4は、ショート故障診断時の制御回路2の入出力を説明する説明図である。図2中の「第1の入力条件」と「第2の入力条件」とを使用しており、信号SQ1〜SQ4は全てLレベルである。
【0026】
先ず、入力端子MS1,MS2,PWMが各々L,L,Lレベルの初期状態では、信号SD+,SU+,SD−,SU−のうち信号SD+のみがHレベルである。
これにより、モータ入力端子M+が抵抗R+を介してプルダウンされ、スイッチング素子Q1のショート故障診断を行なうことができる。
【0027】
次に、入力端子MS1,MS2,PWMが各々L,L,Hレベルに移行すると、信号SD+,SU+,SD−,SU−のうち信号SU+のみがHレベルとなる。
これにより、モータ入力端子M+が抵抗R+を介してプルアップされ、スイッチング素子Q2のショート故障診断を行なうことができる。
【0028】
次に、入力端子MS1,MS2,PWMが各々L,L,Lレベルに移行すると、信号SD+,SU+,SD−,SU−のうち信号SU+のみがHレベルのままである。
このとき、モータ入力端子M+が抵抗R+を介してプルアップされたままであり、スイッチング素子Q2のショート故障診断を行なうことができる。
【0029】
次に、入力端子MS1,MS2,PWMが各々L,L,Hレベルに移行すると、信号SD+,SU+,SD−,SU−のうち信号SD−のみがHレベルとなる。
これにより、モータ入力端子M−が抵抗R−を介してプルダウンされ、スイッチング素子Q3のショート故障診断を行なうことができる。
【0030】
次に、入力端子MS1,MS2,PWMが各々L,L,Lレベルに移行すると、信号SD+,SU+,SD−,SU−のうち信号SD−のみがHレベルのままである。
このとき、モータ入力端子M−が抵抗R−を介してプルダウンされたままであり、スイッチング素子Q3のショート故障診断を行なうことができる。
【0031】
次に、入力端子MS1,MS2,PWMが各々L,L,Hレベルに移行すると、信号SD+,SU+,SD−,SU−のうち信号SU−のみがHレベルとなる。
これにより、モータ入力端子M−が抵抗R−を介してプルアップされ、スイッチング素子Q4のショート故障診断を行なうことができる。
【0032】
次に、入力端子MS1,MS2,PWMが各々L,L,Lレベルに移行すると、信号SD+,SU+,SD−,SU−のうち信号SU−のみがHレベルのままである。
このとき、モータ入力端子M−が抵抗R−を介してプルアップされたままであり、スイッチング素子Q4のショート故障診断を行なうことができる。
【0033】
次に、入力端子MS1,MS2,PWMが各々L,L,Hレベルに移行すると、信号SD+,SU+,SD−,SU−のうち信号SD+のみがHレベルとなる。
これにより、モータ入力端子M+が抵抗R+を介してプルダウンされ、スイッチング素子Q1のショート故障診断を行なうことができる。
【0034】
次に、入力端子MS1,MS2,PWMが各々L,L,Lレベルに移行すると、信号SD+,SU+,SD−,SU−のうち信号SD+のみがHレベルのままであり、初期状態に戻る。
このとき、モータ入力端子M+が抵抗R+を介してプルダウンされたままであり、スイッチング素子Q1のショート故障診断を行なうことができる。
【0035】
このような入出力を行なう制御回路2は、例えば、入力端子MS1,MS2,PWMが各々L,L,LレベルからL,L,Hレベルに切り替った回数を2ビットカウンタでカウントし、その回数に基づいて信号SD+,SU+,SD−,SU−の出力を切り換えてもよい。
2ビットカウンタによる計数値が0の場合は、SD+のみをHレベルにする。
2ビットカウンタによる計数値が1の場合は、SU+のみをHレベルにする。
2ビットカウンタによる計数値が2の場合は、SD−のみをHレベルにする。
2ビットカウンタによる計数値が3の場合は、SU−のみをHレベルにする。
【0036】
図5は、スイッチング素子のオープン故障診断の手法を説明する説明図である。スイッチング素子Q1〜Q4は、オープン故障診断の対象のみオンとする。
【0037】
スイッチング素子Q1のオープン故障診断を行なう場合は、モータ入力端子M+を抵抗R+を介してプルダウンする。
そして、モニタ端子T+の電位を測定した場合に、モニタ端子T+の電位が12Vのときは故障ではないが、0Vのときはオープン故障である。
【0038】
スイッチング素子Q2のオープン故障診断を行なう場合は、モータ入力端子M+を抵抗R+を介してプルアップする。
そして、モニタ端子T+の電位を測定した場合に、モニタ端子T+の電位が0Vのときは故障ではないが、5Vのときはオープン故障である。
【0039】
スイッチング素子Q3のオープン故障診断を行なう場合は、モータ入力端子M−を抵抗R−を介してプルダウンする。
そして、モニタ端子T−の電位を測定した場合に、モニタ端子T−の電位が12Vのときは故障ではないが、0Vのときはオープン故障である。
【0040】
スイッチング素子Q4のオープン故障診断を行なう場合は、モータ入力端子M−を抵抗R−を介してプルアップする。
そして、モニタ端子T−の電位を測定した場合に、モニタ端子T−の電位が0Vのときは故障ではないが、5Vのときはオープン故障である。
【0041】
図6は、オープン故障診断時の制御回路2の入出力を説明する説明図である。図2中の「第3の入力条件」と、「第5の入力条件」と、「第8の入力条件」と、を使用している。
【0042】
先ず、入力端子MS1,MS2,PWMが各々H,L,Lレベルの状態では、信号SD+,SU+,SD−,SU−のうち信号SD+のみがHレベルである。また、信号SQ1〜SQ4のうち信号SQ1のみがHレベルである。
これにより、モータ入力端子M+が抵抗R+を介してプルダウンされ、スイッチング素子Q1のオープン故障診断を行なうことができる。
【0043】
次に、入力端子MS1,MS2,PWMが各々H,H,Hレベルに移行すると、信号SD+,SU+,SD−,SU−のうち信号SU−のみがHレベルとなる。また、信号SQ1〜SQ4のうち信号SQ4のみがHレベルとなる。
これにより、モータ入力端子M−が抵抗R−を介してプルアップされ、スイッチング素子Q4のオープン故障診断を行なうことができる。
【0044】
次に、入力端子MS1,MS2,PWMが各々L,H,Lレベルに移行すると、信号SD+,SU+,SD−,SU−のうち信号SD−のみがHレベルとなる。また、信号SQ1〜SQ4のうち信号SQ3のみがHレベルとなる。
これにより、モータ入力端子M−が抵抗R−を介してプルダウンされ、スイッチング素子Q3のオープン故障診断を行なうことができる。
【0045】
次に、入力端子MS1,MS2,PWMが各々H,H,Hレベルに移行すると、信号SD+,SU+,SD−,SU−のうち信号SU+のみがHレベルとなる。また、信号SQ1〜SQ4のうち信号SQ2のみがHレベルとなる。
これにより、モータ入力端子M+が抵抗R+を介してプルアップされ、スイッチング素子Q2のオープン故障診断を行なうことができる。
【0046】
このような入出力を行なう制御回路2は、例えば、図7に示す回路を備えて構成される。
図7の回路では、入力端子MS1,MS2,PWMが各々H,L,LレベルからH,H,Hレベルに切り替ると、端子CHKQ4がHレベルになる。
この端子CHKQ4がHレベルの場合のみ、信号SD+,SU+,SD−,SU−のうちで信号SU−のみをHレベルとし、信号SQ1〜SQ4のうちで信号SQ4のみをHレベルとする。
図7の回路では、入力端子MS1,MS2,PWMが各々L,H,LレベルからH,H,Hレベルに切り替ると、端子CHKQ2がHレベルになる。
この端子CHKQ2がHレベルの場合のみ、信号SD+,SU+,SD−,SU−のうちで信号SU+のみをHレベルとし、信号SQ1〜SQ4のうちで信号SQ2のみをHレベルとする。
【0047】
なお、モータ入力端子に選択的に接続される総合モニタ端子TTを備え、故障診断の対象となる各スイッチング素子に対応して、当該スイッチング素子に接続されているモータ入力端子を選択するよう、故障診断回路1を構成してもよい。例えば、スイッチング素子Q1,Q2の故障診断時にはモータ入力端子M+に総合モニタ端子TTを接続し、スイッチング素子Q3,Q4の故障診断時にはモータ入力端子M−に総合モニタ端子TTを接続するような選択回路を備えて構成する。
【0048】
総合モニタ端子TTの電位を監視することで、モータ入力端子M+,M−の双方を監視する手間を省くことができる。
オープン故障(オンであるべきであるのにオフである故障)診断の際、プルダウン時に総合モニタ端子TTが電源電位12Vのときは故障ではないが、接地電位0Vのときはオープン故障である。
オープン故障(オンであるべきであるのにオフである故障)診断の際、プルアップ時に総合モニタ端子TTが接地電位0Vのときは故障ではないが、プルアップ電位5Vのときはオープン故障である。
ショート故障(オフであるべきであるのにオンである故障)診断の際、プルダウン時に総合モニタ端子TTが接地電位0Vのときは故障ではないが、電源電位12Vのときはショート故障である。
ショート故障(オフであるべきであるのにオンである故障)診断の際、プルアップ時に総合モニタ端子TTがプルアップ電位5Vのときは故障ではないが、接地電位0Vのときはショート故障である。
【0049】
ブリッジ回路に対して、抵抗R+,R−は、故障診断時のみ取り付ける構成としてもよい。
ブリッジ回路に対して、切換手段D+,D−,U+,U−は、故障診断時のみ取り付ける構成としてもよい。
これにより、モータ駆動回路の小型化と低コスト化と信頼性向上を図ることができる。
【0050】
なお、制御回路2はCPUとROMとRAMとを備えて、CPUによる演算で出力を行なう構成としてもよい。
これにより、故障診断用のプログラムを用いてブリッジ回路のスイッチング素子のオープン/ショート故障診断を行なうことができる。
【0051】
ブリッジ回路は、スイッチング素子Q1,Q3を低電位側とし、スイッチング素子Q2,Q4を高電位側とし、当該高電位側のスイッチング素子の故障診断ではプルダウンする構成とし、当該低電位側のスイッチング素子の故障診断ではプルアップする構成としてもよい。
【0052】
ブリッジ回路のスイッチング素子をオンしてオープン故障診断を行なう際に、高電位側のスイッチング素子と低電位側のスイッチング素子とによるトーテムポールショート(電源電位12Vと接地電位0Vの短絡)を防止するため、スイッチング素子のオンへの切り替りを遅延させる故障診断用ディレー回路を設けてもよい。
同様に、切換手段SD+,SU+、又は切換手段SD−,SU−によるトーテムポールショート(プルアップ電位5Vと接地電位0Vの短絡)を防止するため、切換手段のオンへの切り替りを遅延させる故障診断用ディレー回路を設けてもよい。
【0053】
上記実施形態では、第1と第2のスイッチング素子を直列接続すると共に第3と第4のスイッチング素子を直列接続し、第1と第2のスイッチング素子間に一方のモータ入力端子を接続すると共に第3と第4のスイッチング素子間に他方のモータ入力端子を接続してモータ駆動用のブリッジ回路を形成し、このブリッジ回路を構成するスイッチング素子の故障診断を行なう故障診断回路において、Hレベル又はLレベルの電位を入力とする3個の入力端子を有する制御回路を備え、制御回路は、3個の入力端子により形成される8通りの入力条件のうち、第1の入力条件では、全スイッチング素子をオフにする制御信号を出力し、第2の入力条件では、全スイッチング素子をオフにする制御信号を出力し、第3の入力条件では、第1のスイッチング素子のみをオンにする制御信号を出力し、第4の入力条件では、第1と第4の両スイッチング素子のみをオンにする制御信号を出力し、第5の入力条件では、第3のスイッチング素子のみをオンにする制御信号を出力し、第6の入力条件では、第2と第3の両スイッチング素子のみをオンにする制御信号を出力し、第7の入力条件では、第2と第4の両スイッチング素子のみをオンにする制御信号を出力し、第8の入力条件では、第2と第4のスイッチング素子の何れか一方のみをオンにする制御信号を出力し、故障診断回路は、第1と第2の入力条件では、スイッチング素子のショート故障診断を行ない、第3と第5と第8の入力条件では、スイッチング素子のオープン故障診断を行なう構成である。
第1〜第3、第5、第8の入力条件では、ブリッジ回路を構成する4個のスイッチング素子のうち、オン状態のスイッチング素子は1個以下である。
従って、故障診断回路は、各スイッチング素子のオープン/ショート故障診断を、モータを回転させずに行なうことができる。
第4の入力条件により、第1と第4の両スイッチング素子のみをオンにして、モータを右(又は左)方向に回転させることができる。
第6の入力条件により、第2と第3の両スイッチング素子のみをオンにして、モータを左(又は右)方向に回転させることができる。
第7の入力条件により、モータ入力端子間を短絡してモータに制動をかけることができる。
【0054】
また、上記実施形態では、第1と第2の入力条件では、第1の入力条件から第2の入力条件に切り替わる回数に基づいて、第1〜第4のスイッチング素子のショート故障診断を各々行なう構成である。
切り替わる回数に基づいて4個以上の状態を作り出し、当該回数と各スイッチング素子と対応させることで、第1〜第4のスイッチング素子のショート故障診断を個別に行なうことができる。
【0055】
また、上記実施形態では、第3と第5と第8の入力条件のうち、第3の入力条件では、第1のスイッチング素子のオープン故障診断を行ない、第3の入力条件から第8の入力条件に切り替わると、この第8の入力条件では第4のスイッチング素子のみをオンにする制御信号が制御回路から出力され、故障診断回路は第4のスイッチング素子のオープン故障診断を行ない、第5の入力条件では、第3のスイッチング素子のオープン故障診断を行ない、第5の入力条件から第8の入力条件に切り替わると、この第8の入力条件では第2のスイッチング素子のみをオンにする制御信号が制御回路から出力され、故障診断回路は第2のスイッチング素子のオープン故障診断を行なう構成である。
第3,第5の入力条件から第8の入力条件に切り替わると、第8の入力条件では各々第4,第2のスイッチング素子のみをオンにする制御信号が制御回路から出力され、故障診断回路は各々第4,第2のスイッチング素子のオープン故障診断を行なう。
これにより、第3と第5の入力条件と、第3→第8の入力条件の切り替りと、第5→第8の入力条件の切り替りとに基づいて4個以上の状態を作り出し、当該状態と各スイッチング素子と対応させることで、第1〜第4のスイッチング素子のオープン故障診断を個別に行なうことができる。
【0056】
上記実施形態の故障診断回路によれば、各スイッチング素子のオープン/ショート故障診断を、モータを回転させずに行なうことができる。
また、全スイッチング素子がオフである2つの入力条件を用いて、第1〜第4のスイッチング素子のショート故障診断を個別に行なうことができる。
更に、3つの入力条件を用いて、第1〜第4のスイッチング素子のオープン故障診断を個別に行なうことができる。
【0057】
また、3個の入力端子によりブリッジ回路の全スイッチング素子のオープン/ショート故障診断を行なうことができる。
従って、ブリッジ回路のスイッチング素子数に対応した4個の入力端子を用いて故障診断を行なう場合に比べて、配線本数の削減と端子数の削減を図ることができ、故障診断回路の小型化と低コスト化を図ることができる。
【0058】
以上に説明したように、本発明の請求項1に係る故障診断回路では、第1と第2のスイッチング素子を直列接続すると共に第3と第4のスイッチング素子を直列接続し、第1の第2のスイッチング素子間に一方のモータ入力端子を接続すると共に第3と第4のスイッチング素子間に他方のモータ入力端子を接続してモータ駆動用のブリッジ回路を形成し、このブリッジ回路を構成するスイッチング素子の故障診断を行う故障診断回路において、
モータの両入力端子にプルアップ/ダウン端子及びモニタ端子をそれぞれ接続し、プルアップ/ダウン端子は、モータ入力端子に対し抵抗を介して故障診断用電圧を与えるプルアップ状態と、モータ入力端子に対し抵抗を介して接地電位を与えるプルダウン状態との2状態を選択的にとるものとし、
故障診断回路は、プルアップ/ダウン端子の2状態を切り替えると共にスイッチング素子の何れか1つの素子を開閉し、前記状態切替えと前記スイッチング素子の開閉との各組合せに対応したモニタ端子の電位変化を監視することで、前記開閉したスイッチング素子の故障診断を行う構成である。
これにより、各スイッチング素子のオープン故障、ショート故障のどちらの診断も行うことができる。また、この際にモータに通電する必要がない。
【0059】
また、本発明の請求項2に係る故障診断回路では、請求項1において、前記故障診断動作は、スイッチング素子の全てを開状態のままでモータの両入力端子のプルアップ/ダウン端子の2状態を切り替える故障診断動作を行う過程と、該過程の後に、モータの両入力端子のプルアップ/ダウン端子の2状態を切り替えると共にスイッチング素子の何れか1つを閉状態とする故障診断動作を行う過程と、を備える構成である。
先にショート故障の診断を行い、後にオープン故障の診断を行うことで、診断過程で不要なモータ通電が生じることを防ぐことができる。
【0060】
なお、以上の説明からも明らかであるが、上記実施形態の故障診断回路は、モータ駆動用ブリッジ回路を構成する各スイッチング素子の故障診断を行うことができると共に、モータの通常のPWM駆動及び制動を行うことができ、モータの通常の駆動、制動のための回路と故障診断のための回路とを別々に備える必要がない。
図2を参照して説明すると、第3の入力条件と第4の入力条件とを切り替えることで、信号SQ4をLレベルとHレベルとに切り替えて、モータの正転方向についてモータのPWM(パルス幅変調)制御を行うことができる。
この場合は、制御回路2のPWM端子についてLレベルとHレベルの比率を変化させることにより、信号SQ4のLレベルとHレベルの比率を変化させ、モータのPWM制御のデューティファクタを変化させることができ、モータの回転速度の調整を行うことができる。
【0061】
同様にして、第5の入力条件と第6の入力条件とを切り替えることで、信号SQ2をLレベルとHレベルとに切り替えて、モータの逆転方向についてモータのPWM(パルス幅変調)制御を行うことができる。
この場合は、制御回路2のPWM端子についてLレベルとHレベルの比率を変化させることにより、信号SQ2のLレベルとHレベルの比率を変化させ、モータのPWM制御のデューティファクタを変化させることができ、モータの回転速度の調整を行うことができる。
【0062】
同様にして、第7の入力条件と第8の入力条件とを切り替えることで、信号SQ2又は信号SQ4をLレベルとHレベルとに切り替えて、モータの制動を行うことができる。
この場合は、制御回路2のPWM端子についてLレベルとHレベルの比率を変化させることにより、信号SQ2又は信号SQ4のLレベルとHレベルの比率を変化させ、モータの両入力端子を短絡させる時間を調整してモータの回転に対するブレーキの調整を行うことができる。
【0063】
【発明の効果】
本発明に係る故障診断回路によれば、各スイッチング素子のオープン故障、ショート故障のどちらの診断も行うことができる。また、この際にモータに通電する必要がない。
また、先にショート故障の診断を行い、後にオープン故障の診断を行うことで、診断過程で不要なモータ通電が生じることを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る故障診断回路の簡易回路図
【図2】3個の入力端子により形成される8通りの入力条件の分類例
【図3】スイッチング素子のショート故障診断の手法を説明する説明図
【図4】ショート故障診断時の制御回路の入出力を説明する説明図
【図5】スイッチング素子のオープン故障診断の手法を説明する説明図
【図6】オープン故障診断時の制御回路の入出力を説明する説明図
【図7】制御回路が備える回路のうちでオープン故障診断時に使用する回路の一例
【符号の説明】
1…故障診断回路、2…制御回路、3…モータ、D+,D−,U+,U−…切換手段、M+,M−…モータ入力端子、MS1…入力端子(第1の入力端子)、MS2…入力端子(第2の入力端子)、PWM…入力端子(第3の入力端子)、P+,P−…プルアップ/ダウン端子、Q1〜Q4…スイッチング素子(FET)、R+,R−…抵抗、SD+…切換手段D+の制御用の信号、SD−…切換手段D−の制御用の信号、SQ1〜SQ4…スイッチング素子Q1〜Q4の制御用の信号、SU+…切換手段U+の制御用の信号、SU−…切換手段U−の制御用の信号、T+,T−…モニタ端子。

Claims (2)

  1. 第1と第2のスイッチング素子を直列接続すると共に第3と第4のスイッチング素子を直列接続し、
    第1の第2のスイッチング素子間に一方のモータ入力端子を接続すると共に第3と第4のスイッチング素子間に他方のモータ入力端子を接続してモータ駆動用のブリッジ回路を形成し、
    このブリッジ回路を構成するスイッチング素子の故障診断を行う故障診断回路において、
    モータの両入力端子にプルアップ/ダウン端子及びモニタ端子をそれぞれ接続し、
    プルアップ/ダウン端子は、モータ入力端子に対し抵抗を介して故障診断用電圧を与えるプルアップ状態と、モータ入力端子に対し抵抗を介して接地電位を与えるプルダウン状態と、の2状態を選択的にとるものとし、
    故障診断回路は、
    プルアップ/ダウン端子の2状態を切り替えると共にスイッチング素子の何れか1つの素子を開閉し、
    前記状態切替えと前記スイッチング素子の開閉との各組合せに対応したモニタ端子の電位変化を監視することで、前記開閉したスイッチング素子の故障診断を行うことを特徴とする故障診断回路。
  2. 前記故障診断動作は、
    スイッチング素子の全てを開状態のままでモータの両入力端子のプルアップ/ダウン端子の2状態を切り替える故障診断動作を行う過程と、
    該過程の後に、
    モータの両入力端子のプルアップ/ダウン端子の2状態を切り替えると共にスイッチング素子の何れか1つを閉状態とする故障診断動作を行う過程と、を備えることを特徴とする請求項1記載の故障診断回路。
JP27555797A 1997-10-08 1997-10-08 故障診断回路 Expired - Fee Related JP3587428B2 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP27555797A JP3587428B2 (ja) 1997-10-08 1997-10-08 故障診断回路
DE19844956A DE19844956C2 (de) 1997-10-08 1998-09-30 Fehlerdiagnoseschaltung
CN98119793A CN1067190C (zh) 1997-10-08 1998-10-08 故障诊断电路
US09/168,176 US6056384A (en) 1997-10-08 1998-10-08 Failure diagnosing circuit and method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP27555797A JP3587428B2 (ja) 1997-10-08 1997-10-08 故障診断回路

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH11122981A JPH11122981A (ja) 1999-04-30
JP3587428B2 true JP3587428B2 (ja) 2004-11-10

Family

ID=17557117

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP27555797A Expired - Fee Related JP3587428B2 (ja) 1997-10-08 1997-10-08 故障診断回路

Country Status (4)

Country Link
US (1) US6056384A (ja)
JP (1) JP3587428B2 (ja)
CN (1) CN1067190C (ja)
DE (1) DE19844956C2 (ja)

Families Citing this family (35)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6448724B1 (en) * 1999-10-28 2002-09-10 Delphi Technologies, Inc. Apparatus and method for commutation noise reduction
US6392854B1 (en) * 2000-07-27 2002-05-21 Motorola, Inc. Method and system for testing continuity of a motor and associated drive circuitry
US6646446B2 (en) * 2000-09-20 2003-11-11 Texas Instruments Incorporated Method and apparatus for fault detection in a resistive bridge sensor
DE10048441A1 (de) * 2000-09-29 2002-05-02 Siemens Ag Verfahren zur Erkennung von Spannungsüberschlägen in Ventilabschnitten mit einer Reihenschaltung von abschaltbaren Leistungshalbleitern sowie Ventilabschnitt einer derartigen Reihenschaltung
US6559615B2 (en) * 2001-04-06 2003-05-06 Continental Teves, Inc. Failure resistant electric motor monitor and control system
DE10133525B4 (de) * 2001-07-11 2010-08-05 Robert Bosch Gmbh Sensor mit Selbst-Test-Funktion
DE10304024B4 (de) * 2002-02-15 2015-08-20 Continental Teves Ag & Co. Ohg Verfahren und Schaltungsanordnung zur Überprüfung einer Drucksensoranordnung
US6927988B2 (en) * 2002-05-28 2005-08-09 Ballard Power Systems Corporation Method and apparatus for measuring fault diagnostics on insulated gate bipolar transistor converter circuits
DE10244534B4 (de) * 2002-09-25 2012-03-01 Nucellsys Gmbh Schaltungsanordnung sowie Verfahren zur Erkennung von Fehlersituationen in gekoppelten Systemen
JP4065221B2 (ja) * 2003-08-25 2008-03-19 本田技研工業株式会社 電動パワーステアリング装置の故障検出方法
US6900657B2 (en) 2003-09-24 2005-05-31 Saia-Burgess Automotive, Inc. Stall detection circuit and method
DE502004011795D1 (de) * 2004-05-05 2010-12-02 Siemens Ag Schaltungsanordnung sowie Verfahren zum Testen von Relaisschaltkontakten einer digitalen Ausgangsschaltung
WO2006089548A1 (en) * 2005-02-23 2006-08-31 Novo Nordisk A/S Method for testing an electronic circuit for driving a dc-motor
US20080030088A1 (en) * 2006-07-18 2008-02-07 Daniel Gizaw Compact integrated brushless permanent-magnet motor & drive
JP2009005460A (ja) * 2007-06-20 2009-01-08 Tokai Rika Co Ltd 負荷駆動制御回路
JP2009033835A (ja) * 2007-07-25 2009-02-12 Tokai Rika Co Ltd 負荷駆動制御回路
JP5469813B2 (ja) * 2008-01-29 2014-04-16 株式会社日立製作所 車両用電池システム
EP2609436B1 (en) 2010-08-26 2014-07-23 Inergy Automotive Systems Research (Société A.) Method for diagnosing an electrical circuit
JP5969240B2 (ja) * 2012-03-28 2016-08-17 アスモ株式会社 3相交流電動機に備えた巻線切換装置、3相交流電動機に備えた巻線切換装置の切換スイッチング素子のショート故障検出方法及び3相交流電動機に備えた巻線切換装置の切換スイッチング素子のオープン故障検出方法
DE102012211577A1 (de) * 2012-07-04 2014-01-09 Robert Bosch Gmbh Leistungsendstufe, Verfahren zum Betreiben
DE102012219243A1 (de) * 2012-10-22 2014-04-24 Conti Temic Microelectronic Gmbh Verfahren und Schaltungseinheit zum Ermitteln von Fehlerzuständen einer Halbbrückenschaltung
US9654048B2 (en) 2013-01-23 2017-05-16 Trane International Inc. Variable frequency drive self-check
CN104237609A (zh) * 2013-06-06 2014-12-24 重庆金美通信有限责任公司 一种直流有刷电机驱动电路故障诊断方法
JP5552564B1 (ja) 2013-09-24 2014-07-16 川崎重工業株式会社 多軸ロボットの動力遮断装置及び多軸ロボット
CN104569704A (zh) * 2013-10-12 2015-04-29 重庆金美通信有限责任公司 一种直流无刷电机驱动电路故障诊断方法
US9714973B2 (en) * 2014-11-21 2017-07-25 Stmicroelectronics Asia Pacific Pte Ltd Short circuit detection module
WO2016181435A1 (ja) * 2015-05-08 2016-11-17 三菱電機株式会社 電動パワーステアリング装置
CN106125012B (zh) * 2016-06-28 2019-03-19 南京航空航天大学 一种间接式矩阵变换器故障诊断方法
FR3056039B1 (fr) * 2016-09-14 2018-09-28 Continental Automotive France Procede d'alimentation d'une charge inductive
DE102016220030A1 (de) * 2016-10-14 2018-04-19 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Erkennen eines Kurzschlusses über eine Last
CN112858949B (zh) * 2018-09-17 2024-06-18 宁德时代新能源科技股份有限公司 负载状态的检测电路
FR3087898B1 (fr) * 2018-10-26 2021-08-06 Continental Automotive France Procede d'alimentation d'une charge inductive
CN111624518B (zh) * 2020-05-25 2022-11-25 南京英锐创电子科技有限公司 传感器及其断路检测电路
CN114325483A (zh) * 2022-03-14 2022-04-12 广东省大湾区集成电路与***应用研究院 开路及短路检测电路及电机控制电路
WO2024135346A1 (ja) * 2022-12-19 2024-06-27 ローム株式会社 モータ駆動装置、モータシステム、および車両

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0797264B2 (ja) * 1986-02-26 1995-10-18 日本放送協会 放電表示パネルの駆動回路
JPH02188187A (ja) * 1989-01-11 1990-07-24 Jidosha Denki Kogyo Co Ltd モータ駆動装置
DE3928160A1 (de) * 1989-08-25 1991-02-28 Vdo Schindling Verfahren und schaltungsanordnung zur ueberwachung von elektromotorischen stellgliedern
US5111123A (en) * 1990-11-16 1992-05-05 Delco Electronics Corporation Motor driver interface fault detection apparatus using initial turn-on and noise timers
CA2133318A1 (en) * 1992-04-28 1993-11-11 Christopher John Glenn Control means for electrically driven vehicules
US5457364A (en) * 1994-01-18 1995-10-10 Allegro Microsystems, Inc. Bridge motor driver with short-circuit protection and motor-current limiting feature
US5510725A (en) * 1994-06-10 1996-04-23 Westinghouse Electric Corp. Method and apparatus for testing a power bridge for an electric vehicle propulsion system
JP3375020B2 (ja) * 1994-07-12 2003-02-10 株式会社デンソー 双方向性流量制御弁の駆動回路
US5703490A (en) * 1995-07-28 1997-12-30 Honeywell Inc. Circuit and method for measuring current in an H-bridge drive network
US5825597A (en) * 1996-09-25 1998-10-20 General Electric Company System and method for detection and control of circulating currents in a motor

Also Published As

Publication number Publication date
JPH11122981A (ja) 1999-04-30
US6056384A (en) 2000-05-02
CN1213888A (zh) 1999-04-14
DE19844956C2 (de) 2001-05-10
DE19844956A1 (de) 1999-05-06
CN1067190C (zh) 2001-06-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3587428B2 (ja) 故障診断回路
US6335600B1 (en) Motor drive unit and method of detecting malfunction of motor drive unit
JP4039156B2 (ja) 地絡検知回路の故障診断装置
JP4671334B2 (ja) 駆動装置の故障検出回路
JP4366712B2 (ja) モータ駆動装置およびモータ駆動装置の故障検出方法
JP3375502B2 (ja) 電動パワーステアリング装置
DE102007023946B4 (de) Drehstromgenerator-Steuervorrichtung für ein Kraftfahrzeug mit einer Umschalteinrichtung für einen Lastreaktionskoeffizienten
JP3854542B2 (ja) 電動機構駆動回路の診断装置
JP3314922B2 (ja) 負荷駆動システム及びその故障検出方法
JP2000125586A (ja) 故障診断方法および装置
JPH06104711A (ja) 負荷検出回路
CN201307061Y (zh) 基于can总线的汽车电器负载故障诊断处理装置
DE19624755A1 (de) Schaltungsanordnung zur Verbindung der Blinklichtanlage eines Fahrzeuganhängers mit der Blinklichtanlage eines Zugfahrzeuges
JPH0317923A (ja) 駆動回路の診断方式
ITTO980843A1 (it) Circuito per la diagnosi di guasti.
JP2003297166A (ja) カーテシスイッチ装置
JPH08322288A (ja) モータ駆動回路
JPH0585263A (ja) 車両ランプ制御用ソリツドステート装置
KR100588694B1 (ko) 파워 윈도우 제어 시스템
KR100738450B1 (ko) 스위칭 소자의 병렬 구동회로
JP2005304228A (ja) 電気システム
JP2844901B2 (ja) 故障診断装置
JP3125200B2 (ja) 負荷故障診断回路
JP4598451B2 (ja) 負荷制御装置
JPS6321198Y2 (ja)

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20031128

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20040721

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20040806

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20040806

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080820

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090820

Year of fee payment: 5

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees