和正常的2相的開關(guān)元件的基于“準3相方式”的驅(qū)動。這樣，通過選擇與開關(guān)元件的截止故障的方式對應的驅(qū)動方式，能夠在適當?shù)目刂葡吕^續(xù)電動機M而驅(qū)動。
[0101]圖8是表示了檢測故障的順序的流程圖。本流程圖的各步驟由構(gòu)成控制部3的微型計算機執(zhí)行。
[0102]在步驟SI中，檢測逆變器電路I的各開關(guān)元件Ql?Q6的漏極-源極間的電壓。雖然在圖1中省略圖示，但在開關(guān)元件Ql?Q6的兩端上，如圖9所示，設(shè)置有電壓檢測電路7。在圖9中，只表示了在開關(guān)元件Ql上設(shè)置的電壓檢測電路7，但在其他的開關(guān)元件Q2?Q6上，也分別設(shè)置有同樣的電壓檢測電路7。各開關(guān)元件Ql?Q6的漏極-源極間的電壓Vds由該電壓檢測電路7所檢測。由電壓檢測電路7檢測出的電壓輸入到控制部3。電壓檢測電路7是本發(fā)明中的“第二電壓檢測部件”的一例。
[0103]在檢測漏極-源極間的電壓Vds時，對開關(guān)元件Ql?Q6的各柵極g錯開定時而施加導通信號(H電平信號)。并且，在施加導通信號的狀態(tài)、即控制部3對開關(guān)元件進行導通控制的狀態(tài)下，由電壓檢測電路7依次檢測各開關(guān)元件Ql?Q6的漏極-源極間的電壓Vds。此時，若在開關(guān)元件中沒有發(fā)生截止故障，則該元件通過導通信號而處于導通(導通)狀態(tài)，所以在漏極-源極間只出現(xiàn)微小的電壓。相對于此，若在開關(guān)元件中發(fā)生截止故障，則盡管施加導通信號，該元件也處于非導通(截止)狀態(tài)，所以在漏極-源極間出現(xiàn)大的電壓。因此，在由電壓檢測電路7檢測出的電壓的值為預定值以上的情況下，能夠判定為在開關(guān)元件Ql?Q6中發(fā)生了截止故障。
[0104]在步驟S2中，故障檢測部33基于在步驟SI中檢測出的漏極-源極間的電壓Vds，判定有無各開關(guān)元件Ql?Q6中的截止故障。由此，在發(fā)生了截止故障的情況下，確定發(fā)生了故障的開關(guān)元件和發(fā)生了故障的相以及臂。在判定的結(jié)果，沒有發(fā)生截止故障的情況下(步驟S2 ;否)，進入步驟S8，通過通常的3相方式而驅(qū)動電動機M。另一方面，在發(fā)生了截止故障的情況下(步驟S2 ;是)，進入步驟S3。
[0105]在步驟S3中，從驅(qū)動電路2輸出PWM信號，將開關(guān)元件Ql?Q6進行導通/截止控制，驅(qū)動逆變器電路I。
[0106]在步驟S4中，由電壓檢測電路4、5、6檢測在逆變器電路I從電力運行狀態(tài)切換到再生狀態(tài)時的、發(fā)生了截止故障的相的電動機端子電壓(圖1的￥&、￥13、￥(3)。例如，在圖2以及圖3的情況下，由于在C相的上級的開關(guān)元件Q5中發(fā)生截止故障，所以由電壓檢測電路6檢測在從電力運行狀態(tài)切換到上級再生狀態(tài)時(圖4的時刻t4)的、C相的電動機端子電壓Vc (圖4(j))。此外，在圖5以及圖6的情況下，由于在A相的下級的開關(guān)元件Q2中發(fā)生截止故障，所以由電壓檢測電路4檢測在從電力運行狀態(tài)切換到下級再生狀態(tài)時(圖7的時刻t2)的、A相的電動機端子電壓Va (圖7 (i))。
[0107]在步驟S5中，判定在步驟S4中檢測出的電動機端子電壓是否為超過閾值電壓的浪涌電壓。在圖2或圖5的情況下(完全截止故障)，由于開關(guān)元件和二極管一同成為異常(非導通)而不會流過再生電流，所以如圖4(j)或圖7(i)所示，在電動機端子電壓中出現(xiàn)浪涌電壓。另一方面，在圖3或圖6的情況下(不完全截止故障)，由于經(jīng)由正常的二極管而流過再生電流，所以在電動機端子電壓中不會出現(xiàn)浪涌電壓。
[0108]因此，在步驟S5中的判定的結(jié)果，電動機端子電壓為浪涌電壓的情況下(步驟S5 ;是)，判斷為發(fā)生了完全截止故障，進入步驟S6，轉(zhuǎn)移到基于2相方式的電動機驅(qū)動。即，將與發(fā)生了截止故障的開關(guān)元件成對的開關(guān)元件維持為截止狀態(tài)，切斷發(fā)生了故障的相整體，以剩余的2相的開關(guān)元件來繼續(xù)電動機M的驅(qū)動。
[0109]另一方面，在步驟S5中的判定的結(jié)果，電動機端子電壓不是浪涌電壓的情況下(步驟S5 ;否)，判斷為發(fā)生了不完全截止故障，進入步驟S7,轉(zhuǎn)移到基于準3相方式的電動機驅(qū)動。即，不將與發(fā)生了截止故障的開關(guān)元件成對的開關(guān)元件設(shè)為截止狀態(tài)，而是由該元件和剩余的2相的開關(guān)元件來繼續(xù)電動機M的驅(qū)動。
[0110]另外，也可以多次反復步驟S4、S5，對檢測出的電動機端子電壓被判定為浪涌電壓的次數(shù)進行計數(shù)，在該次數(shù)連續(xù)了預定次數(shù)的情況下，判斷為發(fā)生了完全截止故障。
[0111]此外，也可以在步驟S2、S5中檢測出故障的情況下，控制部3輸出用于報告這些故障的警報，基于該警報，使燈點亮或者使顯示部進行故障的顯示。
[0112]在本發(fā)明中，除了上述的實施方式以外，也能夠采用如以下的各種實施方式。
[0113]在所述實施方式中，作為逆變器電路I的開關(guān)元件Ql?Q6，使用了具有寄生二極管Dl?D6的FET，但本發(fā)明并不限定于此。例如，也可以代替FET而使用晶體管，對各晶體管并聯(lián)連接相對于電源Vd成為反向的二極管。此外，作為開關(guān)元件，也可以除了 FET或晶體管以外還使用IGBT(絕緣柵雙極型晶體管)等。
[0114]在所述實施方式中，作為逆變器電路I的開關(guān)元件Ql?Q6，使用了 η溝道型的MOS-FET，但取而代之，也可以使用P溝道型的MOS-FET。
[0115]在所述實施方式中，與控制部3分開設(shè)置了驅(qū)動電路2，但也可以在控制部3中組裝驅(qū)動電路2。
[0116]在所述實施方式中，作為電動機Μ，舉3相電動機為例，但本發(fā)明還能夠應用于驅(qū)動4相以上的多相電動機的裝置。此外，在所述實施方式中，作為電動機Μ，舉無刷電動機為例，但本發(fā)明還能夠應用于驅(qū)動除此以外的電動機的裝置。
[0117]在所述實施方式中，舉將本發(fā)明應用于在車輛的電動助力轉(zhuǎn)向裝置中使用的電動機驅(qū)動裝置為例，但本發(fā)明還能夠應用于除此以外的電動機驅(qū)動裝置。進一步，在所述實施方式中，作為負載，舉電動機M為例，但本發(fā)明還能夠應用于驅(qū)動電動機以外的負載的裝置。
【主權(quán)項】
1.一種負載驅(qū)動裝置，包括: 逆變器電路，具有對3相以上的多個相的各相設(shè)置的上下一對的臂，對各相的上臂和下臂的每一個設(shè)置了開關(guān)元件；以及 控制部，控制各所述開關(guān)元件的導通/截止， 對各所述開關(guān)元件，以相對于電源成為反向的方式并聯(lián)連接了二極管， 所述負載驅(qū)動裝置基于各所述開關(guān)元件的導通/截止，從電源經(jīng)由所述逆變器電路對負載供應電流，其特征在于， 還包括故障檢測部件，該故障檢測部件檢測所述開關(guān)元件的故障、以及與該開關(guān)元件并聯(lián)連接的所述二極管的故障， 所述控制部 在所述故障檢測部件檢測出在某一相的上下的任一個臂中設(shè)置的開關(guān)元件不導通的故障且沒有檢測出與該開關(guān)元件并聯(lián)連接的所述二極管不導通的故障的情況下，將與所述故障的開關(guān)元件成對的該相的開關(guān)元件以及其他的相的各開關(guān)元件分別進行導通/截止控制， 在所述故障檢測部件檢測出在某一相的上下的任一個臂中設(shè)置的開關(guān)元件不導通的故障且檢測出與該開關(guān)元件并聯(lián)連接的所述二極管不導通的故障的情況下，將與所述故障的開關(guān)元件成對的該相的開關(guān)元件維持截止狀態(tài)且將其他的相的各開關(guān)元件進行導通/截止控制。2.如權(quán)利要求1所述的負載驅(qū)動裝置，其特征在于， 還包括第一電壓檢測部件，該第一電壓檢測部件檢測所述負載的端子電壓， 所述故障檢測部件判定在所述逆變器電路從電力運行狀態(tài)切換到再生狀態(tài)的定時由所述第一電壓檢測部件檢測出的電壓是否為超過閾值電壓的浪涌電壓，在所述電壓為浪涌電壓的情況下，判定為所述開關(guān)元件和與該開關(guān)元件并聯(lián)連接的所述二極管一同發(fā)生了故障。3.如權(quán)利要求2所述的負載驅(qū)動裝置，其特征在于， 所述故障檢測部件在將在所述定時檢測出的所述負載的端子電壓判定為浪涌電壓的次數(shù)連續(xù)了預定次數(shù)的情況下，判定為所述開關(guān)元件和與該開關(guān)元件并聯(lián)連接的所述二極管一同發(fā)生了故障。4.如權(quán)利要求1至權(quán)利要求3的任一項所述的負載驅(qū)動裝置，其特征在于， 還包括第二電壓檢測部件，該第二電壓檢測部件檢測所述開關(guān)元件的兩端的電壓， 所述故障檢測部件在以所述控制部將所述開關(guān)元件進行導通控制的狀態(tài)下，由所述第二電壓檢測部件檢測出的該開關(guān)元件的兩端的電壓為預定值以上的情況下，判定為該開關(guān)元件發(fā)生了故障。
【專利摘要】提供一種負載驅(qū)動裝置。在逆變器電路的開關(guān)元件發(fā)生了故障的情況下，通過對應于故障的方式的適當?shù)目刂?，使得能夠?qū)⒇撦d繼續(xù)驅(qū)動。電動機驅(qū)動裝置包括檢測逆變器電路的開關(guān)元件(Q1～Q6)以及二極管(D1～D6)的故障的故障檢測部。在故障檢測部檢測出C相上級的開關(guān)元件(Q5)不導通的故障且沒有檢測出二極管(D5)不導通的故障的情況下，使用與發(fā)生了故障的開關(guān)元件成對的開關(guān)元件(Q6)和其他的相的開關(guān)元件(Q1～Q4)而驅(qū)動電動機。另一方面，在故障檢測部一同檢測出C相上級的開關(guān)元件不導通的故障和二極管不導通的故障的情況下，將與發(fā)生了故障的開關(guān)元件成對的開關(guān)元件維持截止狀態(tài)，使用其他的相的開關(guān)元件而驅(qū)動電動機。
【IPC分類】H02P6/12
【公開號】CN104953906
【申請?zhí)枴緾N201510142090
【發(fā)明人】村田廣美
【申請人】歐姆龍汽車電子株式會社
【公開日】2015年9月30日
【申請日】2015年3月27日
【公告號】DE102015205627A1, US20150280609