[發明專利]逆變器電路的故障診斷方法

有效

• 申請號: 201910269215.6
• 申請日: 2019-04-04
• 公開（公告）號: CN110389305B
• 公開（公告）日: 2022-07-08
• 發明（設計）人: 前島修
• 申請（專利權）人: 日本電產艾萊希斯株式會社
• 主分類號: G01R31/42
• 分類號: G01R31/42;H02P27/06;B62D5/04
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 于靖帥;黃綸偉

提供逆變器電路的故障診斷方法，具有：第1監視工序，對構成逆變器電路的多個驅動元件各自的高電位側端子與低電位側端子之間的端子間電壓值進行監視；第2監視工序，對逆變器電路的電源電壓值進行監視；判定工序，根據端子間電壓值和電源電壓值判定各驅動元件有無故障。馬達控制裝置具有根據逆變器電路的故障診斷方法對構成逆變器電路的多個功率元件各自有無故障進行判定的判定構件。電動助力轉向用馬達控制裝置具有馬達驅動用的逆變電路和上述的判定構件。電動助力轉向裝置具有：扭矩傳感器，其檢測轉向盤操作的扭矩；電動助力轉向用馬達控制裝置；電動馬達，電動助力轉向用馬達控制裝置根據扭矩傳感器所檢測的扭矩對該電動馬達進行驅動。

技術領域

本發明涉及構成電動助力轉向裝置的馬達控制單元的逆變器電路的故障診斷方法。

背景技術

具有對汽車等車輛的駕駛員的轉向盤操作產生輔助扭矩的電動馬達和該電動馬達的控制裝置等的電動助力轉向裝置始終進行動作。因此，當在駕駛中構成馬達驅動部的部件發生故障的情況下，需要中止對轉向盤的輔助動作等的控制并且需要確定故障部件。

以往，作為電動助力轉向裝置的逆變器電路的FET故障診斷方法，公知有使用CPU的A/D轉換功能對構成逆變器電路的高側FET與低側FET之間的端子電壓進行監視的方法。在該方法中，在逆變器電路是三相橋的情況下，對U、V、W相的3個信號(端子電壓)進行監視。

作為馬達驅動電路的故障診斷，例如在日本特許第5181579號公報的馬達控制裝置中，利用過電流檢測器對馬達驅動電路的過電流(短路故障)進行檢測，并且根據由與繼電器和3相馬達的各相的端子連接的馬達端子電壓檢測構件檢測的各相驅動線圈的端子電壓與閾值比較后的結果，對馬達驅動電路等有無故障進行判定，其中，該繼電器與馬達驅動電路的各相輸出串聯連接。

在日本特許第5018333號公報中，公開了如下結構：利用構成異常檢測電路的MOSFET的內部電阻(漏極/源極間電阻)隨著馬達驅動而溫度上升所導致的線性變化，估計構成FET驅動電路部的柵極驅動器IC的溫度，并且根據該估計溫度與閾值的比較結果來對構成馬達驅動電路部的FET(H橋接電路)有無異常進行判定，其中，該異常檢測電路設置于向ECU的馬達驅動電路提供驅動信號的FET驅動電路部。

作為逆變器電路的故障診斷方法，以往，也公知有利用CPU的A/D對3相馬達的各馬達端子電壓進行監視來對橋接電路的FET進行故障診斷的方法，但用于將3個相的馬達端子電壓與CPU連接的部件、電路圖案等所占據的基板上的安裝面積以及故障診斷所需要的處理時間已經成為使馬達控制裝置小型化和低成本化的課題。

另外，在上述的利用了CPU的A/D變換功能的電壓監視方法中，被指出會產生用于去除馬達端子開關噪音的過濾器電路所導致的電壓響應延遲以及用于防止CPU的識別電壓誤判的多次診斷所導致的延遲。

另一方面，近年來，公知有具有橋接電路的FET的短路檢測功能的馬達驅動電路的預驅動器IC。該短路檢測功能是在被ON驅動的FET的漏源(DS)間的電位異常高時檢測為異常(ON故障)的功能，但在FET的OFF故障時也進行異常檢測，因此存在不能確定故障部位的問題。

在上述的日本特許第5181579號公報中，由于不僅設置有馬達端子電壓檢測構件，還設置有馬達驅動電路中的FET的短路故障判定用的過電流檢測器，因此用于故障判定的結構變得復雜。此外，重復實施規定的次數的基于端子電壓的值與規定的閾值的比較，在基于端子電壓的值超過閾值的次數在規定的值以下的情況下，判定為在馬達驅動電路中存在故障，因此存在如下問題：不僅判定需要時間，而且僅能夠確定故障部位是馬達還是馬達驅動電路，不能確定構成馬達驅動電路的FET單獨的故障。

日本特許第5018333號公報是以裝置內部的溫度上升為前提的異常檢測方法，除了存在不能應對與溫度上升無關的FET的故障的問題，還存在即使能夠判定馬達驅動電路部整體的故障，但在馬達驅動電路部中不能單獨確定發生故障的FET的問題。

發明內容