JPWO2019044112A1 - 電力変換装置、モータ駆動ユニットおよび電動パワーステアリング装置 - Google Patents
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Abstract
Description
イクロコントローラ340は、実電流値およびロータの回転信号などに従って目標電流値を設定してPWM信号を生成し、それを駆動回路350に出力する。また、マイクロコントローラ340は、電力変換装置100の2つの切替回路110における各FETのオンおよびオフを制御することができる。
FETの故障を検知することも可能である。ただし、故障検知は、これらの手法に限られず、故障検知に関する種々の手法を用いることができる。
1およびGNDに電気的に接続される。また、第1インバータ120の3つのハイサイドスイッチング素子を全てオンすることにより、ハイサイド側のノードN3には各巻線の中性点が構成される。
する。FET131Hがオープン故障した場合、ノードN131には電源電圧は印加されない。そのため、ノードN131、N132の電圧は共にGND電圧に近い値となる。以下、このようなGND電圧に近い値を電圧が“低”であると表現する。また、上記の電圧が“中”とは、電圧が“高”と“低”の間の値であることを表している。
ントローラ340は、ノードN133の電圧が“高”であり、ノードN131の電圧が“中”である場合、FET133H、121H、131Lの全てが正常であると判断する。
Claims (17)
- 電源からの電力を、n相(nは3以上の整数)の巻線を有するモータへ供給する電力に変換する電力変換装置であって、
前記モータの各相の巻線の一端に接続される第1インバータと、
前記各相の巻線の他端に接続される第2インバータと、
前記第1および第2インバータの動作を制御する制御回路と、
を備え、
前記第1および第2インバータのそれぞれは、複数のスイッチング素子を備え、
前記n相の巻線は、第1相の巻線、第2相の巻線および第3相の巻線を含み、
前記制御回路は、
前記第1インバータに中性点を構成させ、
前記第2インバータのハイサイド、前記第1相の巻線、前記中性点、前記第2相の巻線、および前記第2インバータのローサイドが繋がる経路に電圧を印加して、前記第1および第2インバータの故障の有無を診断する、電力変換装置。 - 前記制御回路は、
前記第1インバータに前記中性点を構成させ、
前記第2インバータのハイサイド、前記第2相の巻線、前記中性点、前記第3相の巻線、および前記第2インバータのローサイドが繋がる経路に電圧を印加して、前記第1および第2インバータの故障の有無を診断する、請求項1に記載の電力変換装置。 - 前記制御回路は、
前記第1インバータに前記中性点を構成させ、
前記第2インバータのハイサイド、前記第3相の巻線、前記中性点、前記第1相の巻線、および前記第2インバータのローサイドが繋がる経路に電圧を印加して、前記第1および第2インバータの故障の有無を診断する、請求項1または2に記載の電力変換装置。 - 前記複数のスイッチング素子のそれぞれは、還流ダイオードを含み、
前記制御回路は、前記電圧を印加したときに流れる電流が、前記還流ダイオードにおいて逆方向電流となるスイッチング素子の故障の有無を診断する、請求項1から3のいずれかに記載の電力変換装置。 - 前記第1および第2インバータのそれぞれは、前記複数のスイッチング素子として、複数のローサイドスイッチング素子および複数のハイサイドスイッチング素子を備え、
前記第1インバータの第1ローサイドスイッチング素子および第1ハイサイドスイッチング素子は、前記第1相の巻線の一端に接続され、
前記第1インバータの第2ローサイドスイッチング素子および第2ハイサイドスイッチング素子は、前記第2相の巻線の一端に接続され、
前記第1インバータの第3ローサイドスイッチング素子および第3ハイサイドスイッチング素子は、前記第3相の巻線の一端に接続され、
前記第2インバータの第4ローサイドスイッチング素子および第4ハイサイドスイッチング素子は、前記第1相の巻線の他端に接続され、
前記第2インバータの第5ローサイドスイッチング素子および第5ハイサイドスイッチング素子は、前記第2相の巻線の他端に接続され、
前記第2インバータの第6ローサイドスイッチング素子および第6ハイサイドスイッチング素子は、前記第3相の巻線の他端に接続される、請求項1から4のいずれかに記載の電力変換装置。 - 前記制御回路は、
前記第1インバータに前記中性点を構成させ、
前記第4ハイサイドスイッチング素子および前記第5ローサイドスイッチング素子をオンにし、
前記第4ローサイドスイッチング素子、前記第5ハイサイドスイッチング素子、前記第6ローサイドスイッチング素子および前記第6ハイサイドスイッチング素子をオフにし、
前記第1インバータにおいて前記中性点の構成に用いられるスイッチング素子、前記第4ハイサイドスイッチング素子および前記第5ローサイドスイッチング素子の故障の有無を診断する、請求項5に記載の電力変換装置。 - 前記制御回路は、
前記第1ローサイドスイッチング素子、前記第2ローサイドスイッチング素子および前記第3ローサイドスイッチング素子をオンにして、前記中性点を構成させ、
前記第1ローサイドスイッチング素子、前記第4ハイサイドスイッチング素子および前記第5ローサイドスイッチング素子の故障の有無を診断する、請求項6に記載の電力変換装置。 - 前記制御回路は、
前記第1インバータに前記中性点を構成させ、
前記第5ハイサイドスイッチング素子および前記第6ローサイドスイッチング素子をオンにし、
前記第4ローサイドスイッチング素子、前記第4ハイサイドスイッチング素子、前記第5ローサイドスイッチング素子および前記第6ハイサイドスイッチング素子をオフにし、
前記第1インバータにおいて前記中性点の構成に用いられるスイッチング素子、前記第5ハイサイドスイッチング素子および前記第6ローサイドスイッチング素子の故障の有無を診断する、請求項5から7のいずれかに記載の電力変換装置。 - 前記制御回路は、
前記第1ローサイドスイッチング素子、前記第2ローサイドスイッチング素子および前記第3ローサイドスイッチング素子をオンにして、前記中性点を構成させ、
前記第2ローサイドスイッチング素子、前記第5ハイサイドスイッチング素子および前記第6ローサイドスイッチング素子の故障の有無を診断する、請求項8に記載の電力変換装置。 - 前記制御回路は、
前記第1インバータに前記中性点を構成させ、
前記第6ハイサイドスイッチング素子および前記第4ローサイドスイッチング素子をオンにし、
前記第4ハイサイドスイッチング素子、前記第5ローサイドスイッチング素子、前記第5ハイサイドスイッチング素子および前記第6ローサイドスイッチング素子をオフにし、
前記第1インバータにおいて前記中性点の構成に用いられるスイッチング素子、前記第6ハイサイドスイッチング素子および前記第4ローサイドスイッチング素子の故障の有無を診断する、請求項5から9のいずれかに記載の電力変換装置。 - 前記制御回路は、
前記第1ローサイドスイッチング素子、前記第2ローサイドスイッチング素子および前記第3ローサイドスイッチング素子をオンにして、前記中性点を構成させ、
前記第3ローサイドスイッチング素子、前記第6ハイサイドスイッチング素子および前記第4ローサイドスイッチング素子の故障の有無を診断する、請求項10に記載の電力変換装置。 - 前記制御回路は、
前記第1ハイサイドスイッチング素子、前記第2ハイサイドスイッチング素子および前記第3ハイサイドスイッチング素子をオンにして、前記中性点を構成させ、
前記第2ハイサイドスイッチング素子、前記第4ハイサイドスイッチング素子および前記第5ローサイドスイッチング素子の故障の有無を診断する、請求項6に記載の電力変換装置。 - 前記制御回路は、
前記第1ハイサイドスイッチング素子、前記第2ハイサイドスイッチング素子および前記第3ハイサイドスイッチング素子をオンにして、前記中性点を構成させ、
前記第3ハイサイドスイッチング素子、前記第5ハイサイドスイッチング素子および前記第6ローサイドスイッチング素子の故障の有無を診断する、請求項8に記載の電力変換装置。 - 前記制御回路は、
前記第1ハイサイドスイッチング素子、前記第2ハイサイドスイッチング素子および前記第3ハイサイドスイッチング素子をオンにして、前記中性点を構成させ、
前記第1ハイサイドスイッチング素子、前記第6ハイサイドスイッチング素子および前記第4ローサイドスイッチング素子の故障の有無を診断する、請求項10に記載の電力変換装置。 - 前記制御回路は、前記第1相の電圧値、前記第2相の電圧値および前記第3相の電圧値の少なくとも2つを用いて、前記故障の有無の診断を行う、請求項1から14のいずれかに記載の電力変換装置。
- 請求項1から15のいずれかに記載の電力変換装置と、
前記モータと、
を備えるモータ駆動ユニット。 - 請求項16に記載のモータ駆動ユニットを備える電動パワーステアリング装置。
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