電機控制裝置的制造方法
【專利摘要】本公開涉及一種控制電機(8)的電流饋給和旋轉方向的電機控制裝置，其包括：在高電位線路(LH)和低電位線路(LL)之間的四個橋電路開關(SW1、SW2、SW3、SW4)；通過電機串聯(lián)連接在第一節(jié)點(N1)和第二節(jié)點(N2)之間以布置彼此面對的兩個寄生二極管的兩個電流饋給線路開關(SW5、SW6)；高電位線路和第三節(jié)點(N3)之間的上拉電阻器(41)；低電位線路和第四節(jié)點(N4)之間的下拉電阻器，以使電機置于第三節(jié)點和第四節(jié)點之間；阻止電流的保護二極管(51、52)；以及故障診斷設備(60)，其具有：接通或斷開開關的驅動器(62、63)；以及電壓確定器(65)，其確定第一電壓(V1)和第二電壓(V2)的適宜性以及執(zhí)行對至少一個開關的初始故障診斷。
【專利說明】
電機控制裝置
技術領域
[0001 ]本公開涉及一種電機控制裝置，該電機控制裝置控制對電機的電流饋給和電機的旋轉方向。
【背景技術】
[0002]近來已知電機控制裝置通過操作H橋電路中的開關來控制對電機的電流饋給和電機的旋轉方向。例如，日本未審查專利申請公開N0.2010-47096公開了用于控制用在電動轉向裝置中的DC電機的控制裝置，其中兩個半導體開關元件在電流饋給線路中串聯(lián)連接，使得寄生二極管彼此面對。
[0003]日本未審查專利申請公開N0.2010-47096公開了在點火電源接通之后執(zhí)行的初始故障診斷序列。對于故障診斷，當在電流饋給線路開關中診斷出短路故障時，H橋電路中的上臂開關逐個接通以確定兩個電流饋給線路開關中的每個的檢測電壓。對于故障診斷，當成對的下臂開關具有短路故障時，在接通上臂開關時高電位線路和低電位線路短接，并且因此過電流流過，引起對開關的損壞。
[0004]另外，在確定檢測電壓時，初始故障診斷序列需要等待，直到電壓在接通或斷開開關后變得穩(wěn)定。對于在日本未審查專利申請公開N0.2010-47096中描述的現(xiàn)有技術，僅對于電流饋給線路開關上的短路故障診斷而言，就需要對電流饋給線路開關逐個地確定兩次檢測電壓。因此，將花費較長的時間來進行故障診斷。
【發(fā)明內容】
[0005]本公開的目的在于提供一種電機控制裝置，該電機控制裝置在對電流饋給線路開關進行短路故障診斷時防止過電流流過橋電路。
[0006]根據本公開的一個方面，電機控制裝置通過操作H橋電路中的開關來控制對電機的電流饋給和電機的旋轉方向。該電機控制裝置包括:四個橋電路開關，布置在高電位線路和低電位線路之間，并且構成H橋電路，其中第一半橋電路和第二半橋電路并聯(lián)連接;兩個電流饋給線路開關，布置在經由電機連接在作為第一半橋電路的中點的第一節(jié)點和作為第二半橋電路的中點的第二節(jié)點之間的電流饋給線路處，并且串聯(lián)連接便將彼此面對的兩個寄生二極管布置在兩個電流饋給線路開關中；上拉電阻器，連接在高電位線路和第三節(jié)點之間，所述第三節(jié)點布置在電流饋給線路上的兩個電流饋給線路開關之間；下拉電阻器，連接在低電位線路和第四節(jié)點之間，所述第四節(jié)點布置在第三節(jié)點的相對側，使得電機置于電流饋給線路上的第三節(jié)點和第四節(jié)點之間；保護二極管，連接到上拉電阻器和下拉電阻器中的至少一個，并且阻止從低電位側流向高電位側的電流；以及故障診斷設備，其具有:驅動電路，接通或斷開四個橋電路開關以及兩個電流饋給線路開關；以及電壓確定器，確定在第一節(jié)點處的第一電壓和在第二節(jié)點處的第二電壓的適宜性。另外，該故障診斷設備在驅動電機之前基于第一電壓和第二電壓對四個橋電路開關以及兩個電流饋給線路開關中的至少一個執(zhí)行初始故障診斷。
[0007]在本公開的電機控制裝置中，保護二極管連接到上拉電阻器和下拉電阻器中的至少一個。因此，可以防止電機生成的再生電流流到高電位線路中。因此，在使用高電位線路處的電壓作為控制電路的控制電壓的配置中，防止了控制電路中的錯誤操作或者對控制電路的損壞。
【附圖說明】
[0008]通過參照附圖進行的以下詳細描述，本公開的以上或其他的目的、特性和優(yōu)點將變得明顯。在附圖中:
[0009]圖1是示出根據本公開中的第一實施方式的電機控制裝置的總體配置的示圖；
[0010]圖2是示出根據本公開中的第一實施方式的用于電機控制裝置的電流饋給電路的示圖；
[0011]圖3是示出在具有短路故障的情況下電流饋給線路開關的工作的示圖；
[0012]圖4是示出在具有開路故障的情況下電流饋給線路開關的工作的示圖；
[0013]圖5是圖示根據本公開中的第一實施方式的初始故障診斷的主流程圖；
[0014]圖6是圖示關于橋電路中的開關的開路故障診斷的子流程圖；
[0015]圖7是示出根據本公開中的第二實施方式的用于電機控制裝置的電流饋給電路的示圖；
[0016]圖8是示出根據本公開中的第三實施方式的用于電機控制裝置的電流饋給電路的示圖；
[0017]圖9是示出根據本公開中的第四實施方式的用于電機控制裝置的電流饋給電路的示圖；
[0018]圖10是示出了根據第一現(xiàn)有技術的用于電機控制裝置的電流饋給電路的示圖；以及
[0019]圖11是示出了根據第二現(xiàn)有技術的用于電機控制裝置的電流饋給電路的示圖。
【具體實施方式】
[0020]下文基于附圖描述了本公開中的關于電機控制裝置的多個實施方式。應當注意的是，在多個實施方式中附有相同的附圖標記的相同的配置不再被重復描述。在以下描述中，術語“本實施方式”包括第一實施方式至第四實施方式。
[0021](第一實施方式)
[0022]最初，參照圖1描述電機控制裝置的總體配置。
[0023]電機控制裝置101布置在電池15和電機8之間，并且控制對電機8的電流饋給和電機8的旋轉方向。根據本實施方式的電機8是用作用于輔助駕駛員轉向的輔助電機的DC電機，其布置在車輛電動轉向裝置中。在例如向右轉動手柄時，電機8在順時針方向上旋轉；以及在例如向左轉動手柄時，電機8在逆時針方向上旋轉。另外，在電機8由于來自路面的外力而旋轉時，電機8作為在再生方向上生成電流的發(fā)電機而操作。
[0024]電機控制裝置1I包括例如，電源繼電器20，用于構成H橋電路30的四個橋電路開關SWl、SW2、SW3和SW4，兩個電流饋給線路開關SW5和SW6，上拉電阻器41，下拉電阻器42，保護二極管51、52以及故障診斷設備60。
[0025]電源繼電器20針對H橋電路30供給或阻止電池15的電源電壓VO。對于本實施方式，電源繼電器20在駕駛員接通點火器的電源時接通。
[0026]在以下描述中，本說明書中的術語“開關”意味著半導體開關元件。在本實施方式中，具有寄生二極管的MOSFET(金屬氧化物半導體場效應晶體管)用作開關。開關在圖1中被標為“SW”。
[0027]布置在高電位線路LH和低電位線路LL之間的四個橋電路開關SW1、SW2、SW3和SW4構成H橋電路30，其中第一半橋電路31和第二半橋電路32并聯(lián)連接。開關SWl是第一半橋電路31中的上臂開關；以及開關SW3是第一半橋電路31中的下臂開關。另外，開關SW2是第二半橋電路32中的上臂開關；以及開關SW4是在第二半橋電路32中的下臂開關。
[0028]在電源繼電器20接通的情況下，電源電壓VO施加到H橋電路30中的高電位線路LH。H橋電路30中的低電位線路LL通過用于電流檢測的支路電阻器43接地。應當注意的是，本公開可以不具有支路電阻器43或可以具有用于從H橋電路30至電機8的電流饋給線路LP的另外的電流傳感器。
[0029]作為第一半橋電路31的中點的第一節(jié)點NI連接到在電機8的一側的電機端子；以及作為第二半橋電路32的中點的第二節(jié)點N2連接到在電機8的另一側的電機端子82。電流饋給線路LP是通過電機8連接在第一節(jié)點NI和第二節(jié)點N2之間的電流路徑。
[0030]布置在電流饋給線路LP處的兩個電流饋給線路開關SW5和SW6串聯(lián)連接，使得寄生二極管彼此相面對。在第一實施方式中，兩個電流饋給線路開關SW5和SW6被布置成使得電機8保持在兩個電流饋給線路開關SW5和SW6之間。
[0031]為了簡單起見，省略了關于例如PWM控制或死時間的描述。橋電路開關SWl和SW4在電機以順時針方向旋轉的情況下接通。另外，電流饋給線路開關SW6在電流饋給線路開關SW5斷開的情況下接通。因此，電流在從開關SWl、第一節(jié)點N1、開關SW5中的寄生二極管、電機8、開關SW6、第二節(jié)點N2到開關SW4的路徑中流動。在此情況下，在電流饋給線路LP處在相反方向(即，從第二節(jié)點N2到第一節(jié)點NI)上流動的電流被電流饋給線路開關SW5中的寄生二極管阻擋。
[0032]橋電路開關SW2和SW3在電機以逆時針方向轉動的情況下接通。另外，電路饋給線路開關SW5接通，以及電路饋給線路開關SW6斷開。因此，電流以從開關SW2，第二節(jié)點N2，開關SW6中的寄生二極管，電機8，開關SW5，第一節(jié)點NI至開關SW3的路徑流動。在此情況下，電流饋給線路LP中的反方向流動的電流(S卩，從第一節(jié)點NI至第二節(jié)點N2)通過電流饋給線路開關SW6中的寄生二極管被阻止。
[0033]通過響應于電機8的旋轉方向來切換電流饋給線路開關SW5和SW6的接通或斷開來防止在與初始方向相反的方向上流動的電流流到電機8中。
[0034]上拉電阻器41連接在高電位線路LH和第三節(jié)點N3之間，第三節(jié)點N3位于電流饋給線路LP上的兩個電流饋給線路開關SW5和SW6之間。
[0035]下拉電阻器42連接在低電位線路LL和第四節(jié)點N4之間，第四節(jié)點N4在第三節(jié)點N3的相對側以便將電機8保持在電流饋給線路LP上。
[0036]在第一實施方式中，保護二極管51、52分別與上拉電阻器41和下拉電阻器42串聯(lián)連接。在上拉電阻器41和保護二極管51之間以及在下拉電阻器42和保護二極管52之間的串聯(lián)連接順序可以反轉，與圖中示出的順序相反。
[0037]在下文的描述中，連接到上拉電阻器41的保護二極管51可被描述成上側保護二極管；以及與下拉電阻器42連接的保護二極管52可被描述成下側保護二極管。保護二極管51、52允許從高電位側導向低電位側的電流，并且阻止從低電位側導向高電位側的電流。在電機8發(fā)電的情況下生成的再生電流被假設為從低電位側導向高電位側的電流。
[0038]故障診斷設備60在常規(guī)驅動電機8的情況下操作H橋電路，并且被布置成控制電路的一部分，該控制電路控制對電機8的電流饋給以及電機8的旋轉方向。對于在正常驅動DC電機的情況下的控制，由于其是公知的，如例如日本未審查專利申請公開N0.2010-47096中所描述的那樣，因此關于公知技術的輸入和輸出信號的詳細描述和說明被省略。在本公開中，故障診斷設備60稱為控制電路。
[0039]故障診斷設備60包括:電源繼電器驅動器61，其將電源繼電器20接通或斷開;橋電路開關驅動器62，其將橋電路開關SW1、SW2、SW3、SW4接通或斷開；以及電流饋給線路開關驅動器63，其將電源饋給線路開關SW5和SW6接通或斷開。
[0040]故障診斷設備60還包括電壓確定設備65，其獲得作為在第一節(jié)點NI處的電位的第一電壓Vl以及作為在第二節(jié)點N2處的電位的第二電壓V2;以及確定其是否適宜。應當注意的是，省略了諸如分壓電阻的說明。
[0041]故障診斷設備60在電機8的驅動開始之前且在點火器的電源接通之后針對橋電路開關SW1、SW2、SW3和SW4以及電源饋給線路開關SW5和SW6執(zhí)行初始故障診斷。該初始故障診斷的細節(jié)將在后面描述。
[0042]另外，電源繼電器20之后的電壓作為故障診斷設備60的控制電壓Vc被輸入。因此，在假設高電位線路LH處的電壓變得過大的情況下，故障診斷設備60的操作被該情況所影響并且因此在具有常規(guī)驅動狀態(tài)的控制電路的操作中出現(xiàn)錯誤操作。因此，該電路可能損壞。
[0043]對于本公開中的電機控制裝置101的第一特征，防止了由電機8生成的再生電流流向高電位線路LH以及電源繼電器20之后的電壓用作控制電壓Vc。對于用于實現(xiàn)該特征的配置，在電機控制裝置101中，保護二極管51、52分別連接到上拉電阻器41和下拉電阻器42。
[0044]根據在圖2、圖10和圖11中示出的電流饋給電路，通過與現(xiàn)有技術的比較來描述電機控制裝置100的操作。
[0045]圖2是示出了等同于圖1中的電路并對具有H橋電路30和電流饋給線路LP的電路部分進行簡化的電路的示圖。
[0046]為了比較，圖10示出了在日本未審查專利申請公開N0.2008-49780中所公開的作為第一現(xiàn)有技術的電機控制裝置109中的電流饋給電路。對于在圖10中示出的開關SWl至SW6中的每一個，利用括號使用在公開文獻中撰寫的附圖標記。應當注意的是，在公開文獻中說明了與上拉電阻器41和下拉電阻器42對應的電阻器;然而，說明書沒有關于電阻器的任何描述。
[0047]對于圖10中所示出的配置，如通過虛線箭頭示出的，再生電流Irg通過下拉電阻器42、電機8和上拉電阻器41流向高電位線路LH。因此，用作控制電壓VC的電源繼電器20之后的電壓升高，并且因此引起錯誤操作或對控制電路的損壞。
[0048]相反，如圖2所示，在根據本公開中的第一實施方式的電機控制裝置101中，來自低電位線路LL的再生電流Irg被連接到下拉電阻器42的下側保護二極管52阻止。此外，在假設例如電機端子81、82和電機繞組導線弓I起接地故障的情況下，再生電流Irg被連接到上拉電阻器41的上側保護二極管51阻止。因此，防止了再生電流Irg流向高電位線路LH并且高電位線路LH處的電壓升高。因此，對于在高電位線路LH處的電壓用作控制電路的控制電壓Vc的配置，防止了控制電路具有錯誤操作并且受到損壞。
[0049]圖11示出了根據日本未審查專利申請公開N0.2010-47096的圖2中圖示的第二現(xiàn)有技術的電機控制裝置110中的電流饋給電路。對于在圖11中示出的開關SWl至SW6中的每個，利用括號使用日本未審查專利申請公開N0.2010-47096中撰寫的附圖標記。
[0050]對于圖11中示出的配置，不存在對應于上拉電阻器41和下拉電阻器42的電阻器；因此，不太可能出現(xiàn)流向高電位線路LH的再生電流Irg。
[0051 ]基于其他觀點，以下討論日本未審查專利申請公開N0.2010-47096中的現(xiàn)有技術與本公開的區(qū)別。對于每個開關的附圖標記，使用本實施方式中的附圖標記。
[0052]日本未審查專利申請公開N0.2010-47096中的圖8A和圖8B示出了在點火器電源接通后要執(zhí)行的初始故障診斷序列。對于該初始故障診斷，在診斷出在電流饋給線路開關SW5、SW6中的短路故障的情況下，對于兩個電流饋給線路開關SW5和SW6中的每個，檢測電壓被確定為逐個地接通上臂開關SWl和SW2。對于該故障診斷，在成對的下臂開關SW3或SW4具有短路故障的情況下，高電位線路和低電位線路短路連接，并且過電流流過高電位線路和低電位線路二者。因此，開關可能會被損壞。
[0053]在確定檢測電壓時初始故障診斷序列需要等待，直到在每個開關接通或斷開之后電壓變得穩(wěn)定為止。對于僅具有用于電流饋給線路開關SW5和SW6的短路故障診斷的日本未審查專利申請公開N0.2010-47096中的現(xiàn)有技術，需要逐個地確定電流饋給線路開關SW5和SW6中的每個的檢測電壓，換言之，確定兩次檢測電壓。因此，故障診斷花費較長時間。
[0054]與日本未審查專利申請公開N0.2010-47096中的現(xiàn)有技術相反，本公開中的電機控制裝置100的第二特征在于，在具有關于電流饋給線路開關SW5和SW6的短路故障診斷的情況下防止過電流流到橋電路中。對于用于實現(xiàn)該特征的配置，上拉電阻器41連接在高電位線路LH和第三節(jié)點N3之間。因此，電壓通過上拉電阻器41從高電位線路LH施加到第三節(jié)點N3。因此，在不接通上臂開關SWl和SW2的情況下診斷出電流饋給線路開關SW5、SW6中的短路故障。
[0055]另外，上拉電阻器41連接在高電位線路LH和第三節(jié)點N3之間；并且下拉電阻器42連接在第四節(jié)點N4和低電位線路LL之間。通過這種配置，通過一次開關操作的檢測電壓確定即能夠執(zhí)行多個故障診斷。
[0056]以下詳細描述了關于本公開的初始故障診斷序列的工作效果。
[0057]參照圖3和圖4中的電流饋給電路以及圖5和圖6中的流程圖描述通過故障診斷設備60執(zhí)行的初始故障診斷序列。圖6是示出了圖5中的步驟SlO的細節(jié)的子流程圖。
[0058]在下文描述中，描述“開關A或開關B中的故障”是指:僅開關A具有故障;僅開關B具有故障;或者開關A和開關B 二者均具有故障。另外，圖5和6中的用語“或”可以以同樣的方式解釋。
[0059]如圖5所示，在初始故障診斷中，兩個電流饋給線路開關SW5、SW6和四個橋電路開關3￥1，312，313、314在步驟301、302中全部斷開。隨后，在電源繼電器20在步驟303中接通的情況下，電源電壓VO通過上拉電阻器41施加到第三節(jié)點N3。通過從電源電壓VO減去通過上拉電阻器41的電壓降而獲得的第三節(jié)點N3處的電位被指定為第三電壓V3。
[0060]在此情況下，當電流饋給線路開關SW5和SW6以及上臂開關SWl和SW2均不具有短路故障時，換言之，當開關正常操作或具有開路故障時，電流不從高電位線路LH流向第一節(jié)點NI和第二節(jié)點N2。因此，第一電壓Vl和第二電壓V2變?yōu)?(即，步驟S04:是)。
[0061 ] 另一方面，當?shù)谝浑妷篤l和第二電壓V2不變?yōu)镺時(S卩，步驟S04:否)，在步驟S05中確定i)電流饋給線路開關SW5或SW6具有短路故障；或者ii)上臂開關SWl或SW2具有短路故障。
[0062]在以下描述中，假設接通開關時的電機8、每條布線以及漏極和源極之間的部分的電阻值為零。另外，上拉電阻器41和下拉電阻器42的電阻值是非零值，并且是相同值。
[0063]如圖3所示，當電流饋給線路開關SW5具有短路故障時，第一電壓Vl變得等于第三電壓V3，其大于O。另外，當電流饋給線路開關SW6具有短路故障時，第二節(jié)點N2、第三節(jié)點N3和第四節(jié)點N4處的電位變得等于電源電壓的一半(S卩，V0/2)。因此，第二電壓V2變得等于電源電壓VO的一半。
[0064]即便未示出，當上臂開關SWl具有短路故障時，第一電壓Vl變得等于電源電壓V0;以及當上臂開關SW2具有短路故障時，第二電壓V2變得等于電源電壓V0。
[0065]當?shù)谝浑妷篤l和第二電壓V2等于電源電壓VO的一半時(S卩，S04:是)，在四個橋電路開關SW1、SW2、SW3和SW4保持斷開的情況下，電流饋給線路開關SW5和SW6二者被一次接通。
[0066]在該情況下，當i)電流饋給線路開關SW5或SW6均不具有開路故障;和1i)下臂開關SW3或SW4均不具有短路故障時，第一節(jié)點N1、第二節(jié)點N2、第三節(jié)點N3和第四節(jié)點N4處的全部的電位變得等于電源電壓VO的一半。因此，第一電壓Vl和第二電壓V2變得等于電源電壓VO的一半(S卩，步驟S07:是)。
[0067]另一方面，當?shù)谝浑妷篤l和第二電壓V2不等于電源電壓VO的一半時(S卩，步驟S07:否)，在步驟S08中確定i)電流饋給線路開關SW5或SW6具有開路故障；或者ii)下臂開關SW3或SW4具有短路故障。隨后，電流饋給線路開關SW5和SW6在步驟S09中斷開。
[0068]如圖4中所示，當電流饋給線路開關SW5具有開路故障時，第一電壓Vl變得等于O。相似地，當電流饋給線路開關SW6具有開路故障時，第二電壓V2變得等于O。
[0069]即便未示出，當下臂開關SW3或SW4具有短路故障時，第一電壓Vl和第二電壓V2變得等于O。當上臂開關SWl或SW2具有短路故障時，確定第一電壓Vl和第二電壓V2不等于O(SP，步驟S04中的“否”)，使得步驟S07未被執(zhí)行。因此，防止了過電流流過第一半橋電路31或第二半橋電路32中的上臂開關和下臂開關。
[0070]當?shù)谝浑妷篤l和第二電壓V2等于電源電壓VO的一半是(S卩，步驟207中的“是”)，該處理轉移到步驟310，并且隨后診斷出橋電路開關5￥1、5￥2、5￥3、5￥4中的開路電路故障。確定i)電流饋給線路開關SW5和SW6正常操作；以及ii)橋電路開關SWl、SW2、SW3、SW4均不具有短路故障。
[0071 ] 對于圖6中所示的關于橋電路開關SWl、SW2、SW3、SW4的開路故障診斷，在步驟SI I中同時斷開電流饋給線路開關SW5、SW6，并且接通上臂開關SWl、SW2。
[0072]在此情況下，當上臂開關SWl和SW2均不具有開路故障時，第一電壓Vl和第二電壓V2變得等于電源電壓V0(S卩，S12:是)。另一方面，當?shù)谝浑妷篤l和第二電壓V2不等于電源電壓VO時(S卩，SI2:否)，在步驟SI3中確定上臂開關SWl或SW2具有開路故障。
[0073]接下來，在步驟S14中斷開上臂開關SW1、SW2，并且接通下臂開關SW3和電流饋給線路開關SW5。當下臂開關SW3不具有開路故障時，第一電壓Vl變得等于0(即，S15:是)。另一方面，當?shù)谝浑妷篤l沒有變得等于0(即，S15:否)，在步驟S16中確定下臂開關SW3具有開路故障。
[0074]隨后，在步驟S17中斷開下臂開關SW3和電流饋給線路開關SW5，并且接通下臂開關SM和電流饋給線路開關SW6。當下臂開關SW4的管芯比特給出開路故障時，第二電壓V2變得等于0(即，S18:是)。另一方面，當?shù)诙妷翰坏扔贠時(S卩，S18:否)，在步驟S19中確定下臂開關SW4具有開路故障。
[0075]當?shù)诙妷篤2等于O時(S卩，在步驟S18中的“是”)，確定全部的橋電路開關SWl、SW2、SW3、SW4不具有開路故障；以及全部的開關SWl至SW6正常工作。
[0076]當i)第二電壓V2等于0，以及ii)在步驟S13、步驟S16或步驟S19中確定任何一個橋電路開關具有開路故障時，對于開關SWl至SW6，在步驟S20中斷開處于接通狀態(tài)的開關。隨后，終止步驟SlO中的對于橋電路開關SWl、SW2、SW3、SW4的開路故障診斷。
[0077]回來參照圖5，當全部的開關SWl至SW6正常工作時，換言之，當在橋電路開關SWl、SW2、SW3、SW4中沒有開路故障時(S卩，S21:否)，該處理轉移到步驟S22，并且隨后實現(xiàn)電機8的常規(guī)驅動。
[0078]另一方面，當具有在步驟S05、S08中確定為“否”以及在步驟S21中確定為“是”的步驟S13、步驟S16和步驟S19時，電源繼電器20在步驟S23中斷開，并且在步驟S24中警示燈接通以向駕駛員通知異常情況。確認警示燈的結果的駕駛員可以例如前往經銷商，用于維修或更換電機控制裝置101。
[0079]對于上述初始故障診斷，在初始執(zhí)行的電流饋給線路開關SW5、SW6的短路故障診斷中，不需要接通上臂開關SW1、SW2。因此，即使當成對的下臂開關具有短路故障時，仍防止過電流流到橋電路中。因此，可以防止對開關的損壞。
[0080]另外，通過僅利用一次開關操作來確定檢測電壓，執(zhí)行多個故障診斷。因此，縮短了故障診斷所需的時間。
[0081](第二實施方式、第三實施方式、第四實施方式)
[0082]參照與第一實施方式中的圖2對應的圖7、圖8和圖9分別描述本公開的第二實施方式、第三實施方式和第四實施方式。這些實施方式在以下方面與第一實施方式不同:下拉電阻器42側的保護二極管52的可用性，或者關于電源饋給線路LP上的電流饋給線路開關SW6或電機8的布置的電流饋給電路的配置。如下文所述，在這些實施方式的任何實施方式中，即使在電機端子81和82具有接地故障的情況下，仍能夠阻止流向高電位線路LH的再生電流Irg0
[0083]與第一實施方式相反，在根據圖7示出的第二實施方式的電機控制裝置102中，連接到下拉電阻器42的第四節(jié)點N4布置在電機8和電流饋給線路開關SW6之間。即便當下拉電阻器42的布置改變時，與第一實施方式相似，再生電流Irg仍被下側保護二極管52阻止。
[0084]與第一實施方式相反，在根據圖8示出的第三實施方式的電機控制裝置103中，僅上側保護二極管51連接到上拉電阻器41而不具有下側保護二極管52。在第三實施方式中，雖然再生電流Irg被導向電流饋給線路LP，但是再生電流Irg被上側保護二極管51阻止；因此，防止再生電流Irg流到高電位線路LH中。另外，在電機端子81、82具有短路故障的情況下生成的再生電流Irg也被上側保護二極管51阻止。
[0085]與第三實施方式相反，在圖9所示的根據第四實施方式的電機控制裝置104中，電流饋給線路開關SW6布置在第三節(jié)點N3和電機8之間。換言之，電機8不保持在兩個電流饋給線路開關SW5、SW6之間。與第三實施方式相似，在第四實施方式中，在電機端子81、82具有接地故障的情況下再生電流Irg也被上側保護二極管51阻止。
[0086]此外，第二實施方式、第三實施方式和第四實施方式也可以采用在圖5和圖6中示出的第一實施方式中的初始故障診斷序列。換言之，不需要在對電流饋給線路開關SW5、SW6的短路故障診斷中接通上臂開關SW1、SW2。因此，即便當成對的下臂開關具有短路故障時，仍防止過電流流到橋電路中，使得防止對開關的損壞。
[0087]另外，通過利用僅一次開關操作來確定檢測電壓，執(zhí)行多個故障診斷。因此，縮短了故障診斷所需的時間。
[0088](其他實施方式)
[0089]4)對于四個橋電路開關311、312、313、314和兩個電流饋給線路開關315、316，可以使用除了MOSFET之外的場效應晶體管或者諸如IGBT的晶體管。在使用本身不具有寄生二極管的晶體管的情況下，與在集電極和發(fā)射極之間的部分并聯(lián)連接的回流二極管可被視為寄生二極管。
[0090]B)例如，代替電流饋給線路開關SW5和SW6中的一個，寄生二極管可以被用于冗余地與同方向的多個開關并聯(lián)或串聯(lián)連接。對于在本公開的技術范圍內的所屬的確定，冗余地連接的一組多個開關可被解釋為用于實現(xiàn)相同的功能的一個開關。
[0091]C)對于第一實施方式、第二實施方式、第三實施方式和第四實施方式，至少上側保護二極管51連接到上拉電阻器41，并且在例如電機端子81、82具有接地故障的情況下，流向高電位線路LH的再生電流Irg被阻止。然而，在電機端子81和82中具有接地故障的可能性極低的情況下，可以僅向下拉電阻器42提供下側保護二極管52。
[0092]D)上述實施方式中的初始故障診斷設定關于即便診斷具有確定的最小出現(xiàn)可能的故障的四個橋電路開關和兩個電流饋給線路開關中的僅一個開關的優(yōu)先級。因此，上述實施方式中的初始故障診斷不強調指明哪個開關具有故障或者指明諸如短路故障或開路故障的故障類型。對于應用到諸如電動轉向裝置的裝置的電機8，考慮到安全性，當任何一個開關被診斷出具有故障，就不能進行電機8的常規(guī)驅動。因此，需要整個電機的維修或更換。
[0093]然而，本公開中的電機控制裝置不僅應用于電動轉向裝置，還能夠應用于用于其他目的的電機。根據電機8的使用目的，例如，在逆時針方向的旋轉不被允許，而順時針方向的旋轉被允許的情況下；或者在進行處理以強制地抑制外力引起的電機的旋轉的情況下，假定可以進行響應于具有故障的開關或故障類型的電機的受限驅動。在這樣的示例中，即便當確定的出現(xiàn)增多時，指明具有故障的開關或故障類型具有技術意義。因此，故障診斷序列可以響應于控制電機的要求而改變。
[0094]應當注意的是，本申請中的流程圖或流程圖的處理包括分段(還稱為步驟)，其中每個分段被表示為例如SOl。另外，當若干個分段能夠被組合成一個單獨的分段時，每個分段能夠被分成若干個子分段。另外，這樣配置的分段中的每個還能夠稱為設備，模塊或部件。
[0095]盡管參照本公開的實施方式描述了本公開，但是應當理解的是，本公開不限定于所述實施方式或構造。本公開意圖覆蓋各種修改和等同布置。另外，盡管有各種組合和配置，但是包括更多的、更少的或僅一個元件的其他組合和配置也在本公開的精神和范圍內。
【主權項】
1.一種電機控制裝置，所述電機控制裝置通過操作H橋電路(30)中的開關來控制對電機(8)的電流饋給以及所述電機的旋轉方向，所述電機控制裝置包括: 四個橋電路開關(3￥1、3￥2、3￥3、3胃4)，布置在高電位線路(1^)和低電位線路(1^)之間，并且構成所述H橋電路，在所述H橋電路中第一半橋電路(31)和第二半橋電路(32)并聯(lián)連接； 兩個電流饋給線路開關(SW5、SW6)，布置在通過所述電機連接在作為所述第一半橋電路的中點的第一節(jié)點(NI)和作為所述第二半橋電路的中點的第二節(jié)點(N2)之間的電流饋給線路處，并且并聯(lián)連接以便將彼此面對的兩個寄生二極管布置在所述兩個電流饋給線路開關中； 上拉電阻器(41)，連接在所述高電位線路和第三節(jié)點(N3)之間，所述第三節(jié)點布置在所述電流饋給線路上的所述兩個電流饋給線路開關之間； 下拉電阻器(42)，連接在所述低電位線路和第四節(jié)點(N4)之間，所述第四節(jié)點布置在所述第三節(jié)點的相對側，使得所述電機置于所述電源饋給線路上的所述第三節(jié)點和所述第四節(jié)點之間； 保護二極管(51、52)，連接到所述上拉電阻器和所述下拉電阻器中的至少一個，并且阻止電流從低電位側流向高電位側；以及 故障診斷設備(60)，包括: 驅動電路(62、63)，接通或斷開所述四個橋電路開關和所述兩個電流饋給線路開關；以及 電壓確定器(65)，確定在所述第一節(jié)點處的第一電壓(Vl)和在所述第二節(jié)點處的第二電壓(V2)的適宜性， 其中所述故障診斷設備在所述電機的驅動之前基于所述第一電壓和所述第二電壓執(zhí)行對于所述四個橋電路開關以及所述兩個電流饋給線路開關中的至少一個開關的初始故障診斷。2.根據權利要求1所述的電機控制裝置， 其中當全部的所述四個橋電路開關以及所述兩個電流饋給線路開關被斷開時，所述故障診斷設備基于所述第一電壓和所述第二電壓同時診斷在所述兩個電流饋給線路開關中的至少一個開關中的短路故障以及在所述H橋電路中的兩個上臂橋電路開關中的至少一個開關中的短路故障。3.根據權利要求1所述的電機控制裝置， 其中當全部的所述四個橋電路開關斷開并且全部的所述兩個電流饋給線路開關接通時，所述故障診斷裝置基于所述第一電壓和所述第二電壓同時診斷在所述兩個電流饋給線路開關中的至少一個開關中的開路故障以及在所述H橋電路中的兩個下臂橋電路開關中的至少一個開關中的短路故障。4.根據權利要求2所述的電機控制裝置， 其中所述故障診斷設備接通或斷開所述四個橋電路開關以及所述兩個電流饋給線路開關，以及隨后基于第一電壓和第二電壓診斷在所述四個橋電路開關中的開路故障。5.根據權利要求1至4中的任一項所述的電機控制裝置， 其中所述保護二極管連接到至少所述上拉電阻器。6.根據權利要求1所述的電機控制裝置， 其中在所述第一節(jié)點處的第一電壓和在所述第二節(jié)點處的第二電壓的適宜性包括以下情況:所述確定器確定是否所述第一電壓和所述第二電壓等于預設的電壓值。
【文檔編號】H02H7/08GK106058811SQ201610217903
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年4月8日 公開號201610217903.4, CN 106058811 A, CN 106058811A, CN 201610217903, CN-A-106058811, CN106058811 A, CN106058811A, CN201610217903, CN201610217903.4
【發(fā)明人】村松嶺
【申請人】株式會社電裝