JP4409313B2 - ブラシレスモータ駆動装置 - Google Patents

Description

本発明は、ブラシレスモータ駆動装置に関するものであり、特にブラシレスモータ駆動装置におけるＡＤ変換の異常検出に関するものである。

ブラシレスモータ駆動装置においては、ブラシレスモータの制御あるいは状態の監視のために、ブラシレスモータの相電流（Ｕ相電流，Ｖ相電流，Ｗ相電流）および相電圧（Ｕ相電圧，Ｖ相電圧，Ｗ相電圧）を用いている。

相電流および相電圧は、相電流検出回路あるいは相電圧検出回路を経てマイクロコンピュータに入力され、マイクロコンピュータにおいてＡＤ（アナログ−ディジタル）変換されて、モータ駆動制御等の所定の処理に用いられる。

図１２にＡＤ変換回路の概略を示す。入力端子（Ｃｈ１〜Ｃｈ４）からのアナログ信号は、マルチプレクサ６１に入力される。マルチプレクサ６１では、所定のタイミングでスイッチ６５が入力端子（Ｃｈ１〜Ｃｈ４）のいずれかを選択し、選択された入力端子（図１２ではＣｈ１）の電圧をコンデンサ６２に電荷として蓄え、蓄えられた電荷を基に電圧比較回路６３でＡＤ変換の基準電圧と順次比較を行なって入力端子の電圧を求め、そのＡＤ変換結果を変換データ格納レジスタ６４に記憶する。そして、マイクロコンピュータは、必要に応じてＡＤ変換結果を変換データ格納レジスタ６４から読み出して所定の処理を行なう。

ここで、入力端子のうちＣｈ１とＣｈ２が短絡（ピン間ショート）した場合、Ｃｈ１とＣｈ２の電圧は同じとなり、正しい電圧値を得ることができない。

とりわけ、ブラシレスモータ駆動装置においては、図３のモータ駆動回路５０においてＵ相を駆動するスイッチング素子３０１の駆動デューティが大きくなると、図５のようにＵ相に流れる相電流（即ち、ＡＤ電圧＝ＡＤ変換後の電圧）は大きくなり、相電圧（即ち、ＡＤ電圧）は小さくなる傾向がある。Ｖ相，Ｗ相についても同様である。このことから、図５のように隣り合う入力端子（Ｃｈ１〜Ｃｈ６）に、Ｕ相電流，Ｖ相電流，Ｗ相電流，Ｕ相電圧，Ｖ相電圧，Ｗ相電圧を入力すると、Ｃｈ１とＣｈ２あるいはＣｈ５とＣｈ６が短絡したことを検出できない。

また、入力端子Ｃｈ２と回路基板との半田付け不良により入力端子Ｃｈ２が回路基板から浮き上がり、入力端子Ｃｈ２に正しい電圧が印加されない開放状態（ピン浮き状態）となった場合に入力端子Ｃｈ２のＡＤ変換を行なうと、コンデンサ６２には入力端子Ｃｈ１の電圧に相当する電荷が蓄積されたままであるため、変換データ格納レジスタ６４の入力端子Ｃｈ２の記憶領域には入力端子Ｃｈ１の電圧をＡＤ変換した結果が記憶される。この状態では、入力端子Ｃｈ２の開放故障を検出することができない。

上記問題を背景として、本発明の課題は、入力端子間の短絡故障あるいは入力端子の開放故障を確実に検出できるブラシレスモータ駆動装置を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段および発明の効果

本発明は、上記課題を解決するためのブラシレスモータ駆動装置を提供するものである。即ち、ブラシレスモータの相電流を検出する電流検出手段と、ブラシレスモータの相電圧を検出する電圧検出手段と、相電流の検出値および相電圧の検出値が入力される複数の入力端子が連続に並んで設けられた信号入力部とを備え、隣り合う入力端子には、異なる特性をもつ相電流の検出値もしくは相電圧の検出値が入力されることを前提とする。隣り合う入力端子が短絡した場合（ピン間短絡故障）あるいは入力端子がピン浮き状態となった場合、これらの故障の発生した入力端子のＡＤ電圧は隣り合う入力端子のいずれか一方の値と同じとなる。よって、隣り合う入力端子に互いに異なる特性の相電流の検出値もしくは相電圧の検出値が入力されるように構成すれば、隣り合う入力端子のＡＤ電圧が一致した場合は、ピン間短絡故障あるいはピン浮き状態であると判断することが可能となる。

また、本発明のブラシレスモータ駆動装置はブラシレスモータをデューティ駆動するスイッチング素子を含むモータ駆動手段を含み、異なる特性とは、デューティの増加に伴い検出値が増加する第１の特性および、デューティの増加に伴い検出値が減少する第２の特性である構成をとる。

例えば図６の構成では、隣り合う入力端子のスイッチング素子の駆動デューティに対するＡＤ電圧の特性が互いに逆になっているため、例えばＣｈ１とＣｈ２が短絡したした場合、入力端子Ｃｈ２のＵ相電圧の特性は入力端子Ｃｈ１のＵ相電流の特性と同じ（直線７２）となる。よって、本来異なるはずである隣り合う入力端子Ｃｈ１とＣｈ２の特性が同じまたはそれに近い状態を検知すれば、ピン間短絡故障を検出することができる。

また、例えば入力端子Ｃｈ４がピン浮き状態となった場合には、Ｃｈ４のＡＤ変換時の特性はＣｈ３のＡＤ変換時の特性（直線７４）と同じとなる。よって、この場合も本来異なるはずである隣り合う入力端子Ｃｈ３とＣｈ４の特性が同じまたはそれに近い状態を検知すれば、ピン浮き故障を検出することができる。

また、本発明は、上記課題を解決するためのブラシレスモータ駆動装置を提供するもので、ブラシレスモータの相電流を検出する電流検出手段と、ブラシレスモータの相電圧を検出する電圧検出手段と、相電流の検出値および相電圧の検出値が入力される複数の入力端子が連続に並んで設けられた信号入力部と、ブラシレスモータをデューティ駆動するスイッチング素子を含むモータ駆動手段と、を備え、隣り合う入力端子には、相電流の検出値もしくは相電圧の検出値が入力され、これら入力された２つの検出値のうち、一方はデューティの増加に伴い検出値が増加あるいは減少する第１の特性を有し、もう一方は第１の特性に所定の係数を乗じた第２の特性を有することを特徴とする。

図９（ａ）は、ＡＤ変換器３１ａの入力端子周りの回路構成の概略を示したものである。入力の対象となる信号（電圧は）例えば抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２とによる分圧比に基づいてＡＤ変換器３１ａでＡＤ変換可能な電圧に変換されてから入力される。そこで、図９（ｂ）のように、抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２とによる分圧比と抵抗Ｒ３と抵抗Ｒ４とによる分圧比が異なるように各抵抗の値を設定すれば、実際の電流あるいは電圧の値（特性）は同じでも、ＡＤ変換器３１ａに入力されるときの電圧の特性は異なるようになる（図１０参照）。

よって、入力端子Ｃｈ１の特性が直線１０１、入力端子Ｃｈ２の特性が直線１０２であるとすると、入力端子Ｃｈ１，Ｃｈ２がピン間短絡となった場合、入力端子Ｃｈ２の特性は入力端子Ｃｈ１の特性と同じまたはそれに近い状態（直線１０１）となるので、これを検知すればピン間短絡故障を検出することができる。

また、例えば入力端子Ｃｈ２がピン浮き状態となった場合には、Ｃｈ２のＡＤ変換時の特性はＣｈ１のＡＤ変換時の特性（直線１０１）と同じとなる。よって、この場合も本来異なるはずである隣り合う入力端子Ｃｈ１とＣｈ２の特性が同じまたはそれに近い状態を検知すれば、ピン浮き故障を検出することができる。

また、本発明のブラシレスモータ駆動装置における相電流の検出値は第１の特性を有し、相電圧の検出値は第２の特性を有し、入力端子には、相電流の検出値と相電圧の検出値とが交互に入力される構成をとる。

図５のように、隣り合う入力端子（Ｃｈ１〜Ｃｈ６）に、Ｕ相電流，Ｖ相電流，Ｗ相電流，Ｕ相電圧，Ｖ相電圧，Ｗ相電圧を入力する構成と異なり、デューティに対する相電流，相電圧の特性が互いに逆になることに着目し、図６のように、本発明では隣り合う入力端子（Ｃｈ１〜Ｃｈ６）に、Ｕ相電流，Ｕ相電圧，Ｖ相電流，Ｖ相電圧，Ｗ相電流，Ｗ相電圧を入力する構成をとる。各相の電流および電圧の特性は、一方がデューティの増加に伴い検出値が増加するのに対し他方はデューティの増加に伴い検出値が減少する。本構成によって、ピン間短絡故障あるいはピン浮き状態を検出することが可能となる。

また、本発明のブラシレスモータ駆動装置における相電流の検出値は第２の特性を有し、相電圧の検出値は第１の特性を有し、入力端子には、相電流の検出値と相電圧の検出値とが交互に入力される構成をとる。

上述の例と同様に、相電流の検出値および相電圧の検出値が有する特性が入れ替わっても、互いに逆の傾向を持つ特性であれるため、本構成によって、ピン間短絡故障あるいはピン浮き状態を検出することが可能となる。

また、本発明は、上記課題を解決するためのブラシレスモータ駆動装置を提供するもので、ブラシレスモータの相電流を検出する電流検出手段と、ブラシレスモータの相電圧を検出する電圧検出手段と、相電流の検出値および相電圧の検出値が入力される複数の入力端子が連続に並んで設けられた信号入力部と、ブラシレスモータをデューティ駆動するスイッチング素子を含むモータ駆動手段と、を備え、隣り合う入力端子には、相電流の検出値もしくは相電圧の検出値が入力され、これら入力された２つの検出値は、デューティの増加に伴い検出値が増加あるいは減少する特性のうちの、いずれか一方の同じ特性を有し、これら入力された２つの検出値のいずれか一方に所定の係数を乗じて該検出値の特性を変更する特性変更手段と、を備えることを特徴とする。本構成によって、隣り合う入力端子に入力される相電流の検出値もしくは相電圧の検出値の特性が同じであっても、入力端子から入力された後で一方の特性が他方の特性と異なるように変更されるので、隣り合う入力端子のＡＤ電圧が一致した場合は、ピン間短絡故障あるいはピン浮き状態であると判断することが可能となる。

図１０のように本来は直線１０１のような特性を持つ相電流の検出値もしくは相電圧の検出値の一方に所定の係数を乗ずると、直線１０２のような特性に変わる。本構成によって、隣り合う入力端子に入力される同じ特性をもつ２つの検出値のうちの一方の特性が他方の特性と大きく異なるため、隣り合う入力端子のＡＤ電圧が一致した場合は、ピン間短絡故障あるいはピン浮き状態であると判断することが可能となる。

入力端子間の短絡故障あるいは入力端子の開放故障を確実に検出するという目的を、入力端子に電流検出値と電圧検出値とがそれぞれ交互に入力するブラシレスモータ駆動装置として実現した。

以下、本発明のブラシレスモータ駆動装置の実施の形態について図面を用いて説明する。

図１は、本発明のブラシレスモータ駆動装置を、車両の伝達比可変操舵装置に適用したものである。図２は、伝達比可変操舵装置１全体の回路構成を示したブロック図である。なお、本発明のブラシレスモータ駆動装置は車両の伝達比可変操舵装置以外にも適用可能で、その適用対象に特に制限を設けるものではない。

まず、図１に示すように、車両のステアリングホイール１０が入力軸１１の上端に接続されている。また、入力軸１１の下端と出力軸１３の上端とが伝達比可変ユニット１２を介して接続されている。さらに、出力軸１３の下端には、図示しないピニオンが設けられ、このピニオンがステアリングギヤボックス１５内でラック１６に噛合されている。また、ステアリングギヤボックス１５内には、図示しない電動パワーステアリング装置が設けられている。ラック１６の両端には、それぞれ図示しないタイロッドおよびアームを介して転舵輪１７が接続されている。

入力軸１１には、ステアリングホイール１０の操舵角を検出する舵角センサ６が設けられ、一方、出力軸１３には、転舵輪１７の転舵角を検出するためのレゾルバで構成される出力角センサ１４が設けられている。なお、出力角センサ１４は、伝達比可変ユニット１２内に設けていてもよい。これら舵角センサ６および出力角センサ１４により検出された入力軸１１の操舵角および出力軸１３の回転角は、伝達比制御部３に入力される。さらに、伝達比制御部３には、車載ＬＡＮ（Local Area Network）７から車速信号およびエンジン回転数信号等が入力される。そして、伝達比制御部３は、伝達比可変ユニット１２を制御するための制御信号を出力する。

伝達比可変ユニット１２は、周知のブラシレスモータである電動モータ４および減速機構５を備えて構成され、舵角センサ６および車載ＬＡＮ７からの信号に基づいて、ブラシレスモータである電動モータ４を回転させて出力軸１３の回転角を可変とするものである。

以上説明した操舵機構では、先ず、車載ＬＡＮ７からの車速信号と舵角センサ６により検出された操舵角が伝達比制御部３に入力されると、伝達比制御部３は、これらの情報に基づき、出力軸１３の目標回転角の演算を行なう。この目標回転角に基づくモータ制御指令がＰＷＭ信号（＝Pulse Width Modulation：パルス幅変調信号）として伝達比制御部３より伝達比可変ユニット１２に出力される。このモータ制御指令により伝達比可変ユニット１２の電動モータ４が駆動され、転舵輪１７に対して出力軸１３の目標回転角にステアリングホイール１０の回転角とを加算した回転角に対応した転舵角を与える。そして、伝達比制御部３は、出力角センサ１４より転舵輪１７の実際の転舵角を推定演算して、確実に目標回転角に対応した転舵角を転舵輪１７に与えることができるようにフィードバックされる。

なお、伝達比制御部３が伝達比可変ユニット１２の異常を検出すると、伝達比制御部３は、ソレノイド駆動回路３２に対してソレノイドコイル２に通電を停止する指令を出力する。これにより、入力軸１１と出力軸１３とが連結状態となり、伝達比可変ユニット１２を介さずにハンドル操作を行なうことができる。

次に、図２に基づいて、伝達比可変操舵装置１の構成について説明する。ソレノイドコイル２は、後述する伝達比制御部３のソレノイド駆動回路３２に接続されており、ソレノイド駆動回路３２からの駆動信号によって電磁力を発生することにより、入力軸１１と出力軸１３の連結あるいは解除を行なっている。

伝達比制御部３（本発明の特性変更手段）は、上述の舵角センサ６および車載ＬＡＮ７からの情報に基づいて、ソレノイドコイル２に流れる電流と電動モータ４の駆動を制御するものであって、マイコン３１、ソレノイド駆動回路３２、リレー３３、リレー駆動回路３４、電源回路３５、電圧検出回路３６、電流検出回路３７、通信Ｉ／Ｆ（インターフェース）３８、舵角検出回路３９、モータ駆動回路５０、電流検出回路（本発明の電流検出手段）５１、モータ端子電圧検出回路（本発明の電圧検出手段）５２および電気角検出回路５３から構成されている。

マイコン３１（本発明の特性変更手段）は、舵角センサ６および車載ＬＡＮ７からの情報に基づいて、ソレノイドコイル２および電動モータ４に流れる電流の演算を行ない、その演算値に基づいて制御信号をする出力するもので、図４のように周知のＣＰＵ８１，ＲＯＭ８３，ＲＡＭ８２，入出力インターフェースであるＩ／Ｏ８４，およびこれらを接続するバスライン８５等により構成されている。そして、マイコン３１に入力された信号に基づく各種演算処理、およびマイコン３１から各周辺回路に対する制御信号出力処理は、ＲＯＭ８３に記憶された制御プログラム８３ｐにより実行される。

リレー３３は、バッテリ８とソレノイド駆動回路３２との間に設けられ、オンされることで、バッテリ８とソレノイド駆動回路３２とを接続させ、オフされることで、バッテリ８とソレノイド駆動回路３２との接続を遮断させる。リレー３３は、マイコン３１からの制御信号によって動作するリレー駆動回路３４により、オンもしくはオフされる。

電源回路３５は、ＩＧスイッチ９を介してバッテリ８と接続され、バッテリ８からの電流をマイコン３１に供給する。電圧検出回路３６は、バッテリ８の電圧値を検出し、検出した検出値をマイコン３１に入力している。電流検出回路３７は、バッテリ８からモータ駆動回路５０に電流を供給すると共に、その電流値を検出し、検出した電流値をマイコン３１に入力している。

通信Ｉ／Ｆ３８は、車載ＬＡＮ７からの車速信号およびエンジン回転数信号等をマイコン３１で処理可能なように変換し、この変換した車速信号およびエンジン回転数信号をマイコン３１に入力している。さらに、通信Ｉ／Ｆ３８には、車両の不安定な挙動を抑制するために、車載ＬＡＮ７から上述の目標回転角を強制的に変更させる信号が入力され、この信号をマイコン３１に入力している。なお、目標回転角を強制的に変更させる信号は、例えば転舵輪１７がスリップしたときなどに、通信Ｉ／Ｆ３８に入力される。

舵角検出回路３９は、舵角センサ６からの信号をマイコン３１が認識できるように変換し、この変換した舵角信号をマイコン３１に入力している。

モータ駆動回路５０（本発明のモータ駆動手段）は、周知の三相ブリッジ回路を構成する６つのスイッチングトランジスタを有し、マイコン３１からの駆動信号に基づいて、６つのスイッチングトランジスタをＰＷＭデューティ制御して電動モータ４を駆動させるものである。

電流検出回路５１はモータ４のＵ相，Ｖ相，Ｗ相の各相に流れる電流を検出し、検出した電流値をマイコン３１のＡＤ変換器３１ａに入力している。モータ端子電圧検出回路５２は、モータ４のＵ相，Ｖ相，Ｗ相の各相の端子電圧を検出し、検出した電圧値をマイコン３１のＡＤ変換器３１ａに入力している。

ＡＤ変換器３１ａはマイコン３１に内蔵され、その入力端子（本発明の信号入力部）は連続に並んで設けられている。

電気角検出回路５３は、減速機構５と出力軸１３を介して接続される出力角センサ１４で検出した回転角（電気角）をマイコン３１で処理可能なように変換し、この変換した回転角信号をマイコン３１に入力している。

そして、伝達比可変操舵装置１の作動としては、マイコン３１がソレノイド駆動回路３２に制御信号を出力し、ソレノイド駆動回路３２でソレノイド２に電流を流すことで、入力軸１１と出力軸１３とを解放状態とする。そして、舵角センサ６および車載ＬＡＮ７からの信号に基づいて電動モータ４を回転させることで、電動モータ４の回転力が減速機構５を介して出力軸１３に伝達される。そして、電動モータ４の回転力が伝達された出力軸１３のトルクと運転者が加えた操舵力とを加算したトルクを電動パワーステアリング装置のトルクセンサが検出して、図示しない電動パワーステアリング装置の電動モータによって転舵輪１７の転舵角を可変させている。

（ＡＤ変換異常判定方法１）
次に、本発明のＡＤ変換異常判定処理の第１の形態について説明する。なお、この処理は伝達比可変操舵装置１が動作中に制御プログラム８３ｐにおいて他の処理とともに繰り返し行われる。図２のＡＤ変換器３１ａの入力端子（Ｃｈ１〜Ｃｈ６）に、図６のようにＣｈ１から順にＵ相電流，Ｕ相電圧，Ｖ相電流，Ｖ相電圧，Ｗ相電流，Ｗ相電圧のように入力する。

図８は、ＡＤ変換異常判定処理の流れを示すフロー図の一例で、Ｕ相電流，Ｕ相電圧（即ち、図６の入力端子Ｃｈ１，Ｃｈ２）間の端子間短絡を検出する処理の流れである。なお、他の入力隣り合う端子（Ｃｈ）間の短絡の検出方法も同様である。例えば、図６において入力端子Ｃｈ１，Ｃｈ２が短絡した場合、入力端子Ｃｈ２には入力端子Ｃｈ１と同じ特性値が現れる。

また、本処理で入力端子が基板時から浮き上がった状態（いわゆるピン浮き状態）も検出可能である。例えば、図６において入力端子Ｃｈ４がピン浮き状態になった場合には、Ｃｈ４のデューティとＡＤ電圧との特性は入力端子Ｃｈ３の特性と同じになり、Ｃｈ４のＡＤ変換結果はＣｈ３のＡＤ変換結果と同じになる。

まず、Ｕ相を駆動制御するスイッチング素子３０１（図３参照）のデューティが所定の範囲内にない場合（Ｓ１：ＮＯ）には、異常カウンタの値をクリアして（Ｓ６）処理を終了する。所定の範囲内とは、Ｕ相電流，Ｕ相電圧のＡＤ電圧の差が所定値よりも大きくなる範囲のことで、図７のように、スイッチング素子３０１のデューティがデューティＡよりも小さい値、あるいはデューティＢよりも大きい値をとる範囲である。

スイッチング素子３０１のデューティが所定の範囲内にある場合（Ｓ１：ＹＥＳ）には、Ｕ相電流のＡＤ電圧に所定の係数であるＧａｉｎ１を乗じたものと、Ｕ相電圧のＡＤ電圧に所定の係数であるＧａｉｎ２を乗じたものとの差の絶対値を求める。そして、求めた絶対値を所定の閾値Ｃｏｎｓｔ１と比較する。

求めた絶対値が閾値Ｃｏｎｓｔ１よりも大きい場合（Ｓ２：ＮＯ）には、Ｕ相電流，Ｕ相電圧のＡＤ電圧の差が十分大きいということであるため、端子間短絡はないと判定して異常カウンタの値をクリアして（Ｓ６）処理を終了する。一方、求めた絶対値がＣｏｎｓｔ１よりも小さい場合（Ｓ２：ＹＥＳ）には、Ｕ相電流，Ｕ相電圧のＡＤ電圧の差が小さいということであるため、端子間短絡あるいはピン浮きが発生していると判定し異常カウンタを更新する（Ｓ３）。

異常カウンタの値が所定の閾値Ｃｏｎｓｔ２よりも大きい（端子間短絡が発生している状態が所定の時間経過した）場合（Ｓ４：ＹＥＳ）、端子間短絡異常を確定し、モータ４の停止等の所定の処理を行なう（Ｓ５）。一方、異常カウンタの値が閾値Ｃｏｎｓｔ２よりも小さい場合（Ｓ４：ＮＯ）には、何もせずに処理を終了する。

なお、係数Ｇａｉｎ１，係数Ｇａｉｎ２はＵ相電流，Ｕ相電圧のＡＤ電圧の差の比較を行ない易くするために設定されるものである。また、デューティＡ，デューティＢ，閾値Ｃｏｎｓｔ１，閾値Ｃｏｎｓｔ２，係数Ｇａｉｎ１，および係数Ｇａｉｎ２は、ＲＯＭ８３のデータ記憶領域８３ｂあるいはＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable & Programmable Read Only Memory：電気的消去・プログラム可能・読出し専用メモリ）３０等に予め記憶されているものである。

（ＡＤ変換異常判定方法２）
次に、本発明のＡＤ変換異常判定処理の第２の形態について図１１のフロー図を用いて説明する。なお、この処理は伝達比可変操舵装置１が動作中に制御プログラム８３ｐにおいて他の処理とともに繰り返し行われる。なお、本第２の実施の形態は先に述べた第１の実施の形態の変形例であるため、第１の実施の形態を同一の符号を用いて説明し、機能および動作において第１の実施の形態と同様の部分については説明を割愛する。

ほぼ同一の特性をとる相電流あるいは相電圧は、例えば図９（ａ）のようにＡＤ変換器３１ａの入力可能電圧範囲に適合させるために抵抗Ｒ１およびＲ２，抵抗Ｒ３およびＲ４により電圧を分圧してＡＤ変換器３１ａに入力している。ここで、図９（ｂ）のように隣り合うほぼ同一の特性を持つ相電流（例えばＵ相，Ｖ相）の一方（Ｖ相）の抵抗Ｒ３およびＲ４の分圧比変更すると、図１０のように、ＡＤ変換器３１ａに入力される電圧（検出電圧Ｖｉｎ）とＡＤ変換後のＡＤ電圧との関係はＵ相，Ｖ相において大きく異なる。図９（ｂ）の場合ではＵ相，Ｖ相の電圧が同じであってもＡＤ変換器３１ａに入力されるＵ相電圧はＶ相電圧の約１．４倍となる。これにより、ピン間短絡故障あるいはピン浮き状態であると判断することが可能となる。

まず、Ｕ相電圧とＶ相電圧のＡＤ電圧が所定の範囲内にない場合（Ｓ１１：ＮＯ）には、異常カウンタの値をクリアして（Ｓ１６）処理を終了する。所定の範囲内とは、Ｕ相電圧とＶ相電圧の差が所定値よりも大きくなる範囲のことで、図１０のように、所定の電圧Ａよりも大きく、かつＡＤ変換器３１ａの上限値である５Ｖよりも小さい値をとる範囲である。

Ｕ相電圧とＶ相電圧のＡＤ電圧が所定の範囲内にある場合（Ｓ１１：ＹＥＳ）には、Ｕ相電圧とＶ相電圧との差の絶対値を求める。そして、求めた絶対値を所定の閾値Ｃｏｎｓｔ１と比較する。

求めた絶対値が閾値Ｃｏｎｓｔ１よりも大きい場合（Ｓ１２：ＮＯ）には、Ｕ相電圧とＶ相電圧のＡＤ電圧の差が十分大きいということであるため、端子間短絡はないと判定して異常カウンタの値をクリアして（Ｓ１６）処理を終了する。一方、求めた絶対値が閾値Ｃｏｎｓｔ１よりも小さい場合（Ｓ１２：ＹＥＳ）には、Ｕ相電圧とＶ相電圧のＡＤ電圧の差が小さいということであるため、端子間短絡あるいはピン浮きが発生していると判定し異常カウンタを更新する（Ｓ１３）。

異常カウンタの値が所定の閾値Ｃｏｎｓｔ２よりも大きい（端子間短絡が発生している状態が所定の時間経過した）場合（Ｓ１４：ＹＥＳ）、端子間短絡異常を確定し、モータ４の停止等の所定の処理を行なう（Ｓ１５）。一方、異常カウンタの値が閾値Ｃｏｎｓｔ２よりも小さい場合（Ｓ１４：ＮＯ）には、何もせずに処理を終了する。

本実施の形態は、隣り合う入力がほぼ同一の特性をとるものでよく、相電流あるいは相電圧の以外の入力にも適用可能である。例えば、マイコン３１およびその周辺回路に供給される電圧ＩＧと、主としてソレノイド駆動回路３２あるいはモータ駆動回路５０に供給される電圧ＰＩＧは、バッテリ８から供給されるため、ほぼ同一の特性をとるが、図９（ｂ）の例を用いてＩＧとＰＩＧをＡＤ変換器３１ａに入力するための抵抗の分圧比を変えた回路を用いると、図１０のように、検出電圧とＡＤ変換後のＡＤ電圧との関係は大きく異なるものとなる。本構成によって隣り合うＩＧとＰＩＧの入力端子の短絡あるいはピン浮き状態を検出することが可能となる。

なお、電圧Ａ，閾値Ｃｏｎｓｔ１，および閾値Ｃｏｎｓｔ２は、ＲＯＭ８３のデータ記憶領域８３ｂあるいはＥＥＰＲＯＭ３０等に予め記憶されているものである。

以上、本発明の実施の形態を説明したが、これらはあくまで例示にすぎず、本発明はこれらに限定されるものではなく、特許請求の範囲の趣旨を逸脱しない限りにおいて、当業者の知識に基づく種々の変更が可能である。

本発明の一実施例としての伝達比可変制御装置の全体構成を示す図。 伝達比制御部の詳細を示す図。 モータ駆動回路の詳細を示す図。 マイコンの詳細を示す図。 従来のＡＤ変換器の入力Ｃｈの状態を説明するための図。 本実施例におけるＡＤ変換器の入力Ｃｈの状態を説明するための図。 隣り合う電流・電圧の特性を示す図。（実施例１） ＡＤ変換異常判定処理を説明するためのフロー図。（実施例１） ＡＤ変換器へ入力するための回路構成を示す図。（実施例２） 隣り合う電流・電圧の特性を示す図。（実施例２） ＡＤ変換異常判定処理を説明するためのフロー図。（実施例２） ＡＤ変換器の概略構成を示す図。

符号の説明

１ 伝達比可変制御装置
３ 伝達比制御部
４ 電動モータ（ブラシレスモータ）
１２ 伝達比可変ユニット
３１ マイコン（特性変更手段）
３１ａ ＡＤ変換器
５０ モータ駆動回路（モータ駆動手段）
５１ 電流検出回路（電流検出手段）
５２ モータ端子電圧検出回路（電圧検出手段）

Claims (5)

1. ブラシレスモータの相電流を検出する電流検出手段と、
   前記ブラシレスモータの相電圧を検出する電圧検出手段と、
   前記相電流の検出値および前記相電圧の検出値が入力される複数の入力端子が連続に並んで設けられた信号入力部と、
   前記ブラシレスモータをデューティ駆動するスイッチング素子を含むモータ駆動手段と、
   を備え、
   隣り合う前記入力端子には、前記相電流の検出値もしくは前記相電圧の検出値が入力され、
   これら入力された２つの検出値のうち、一方は前記デューティの増加に伴い検出値が増加する第１の特性を有し、もう一方は前記デューティの増加に伴い検出値が減少する第２の特性を有することを特徴とするブラシレスモータ駆動装置。
2. ブラシレスモータの相電流を検出する電流検出手段と、
   前記ブラシレスモータの相電圧を検出する電圧検出手段と、
   前記相電流の検出値および前記相電圧の検出値が入力される複数の入力端子が連続に並んで設けられた信号入力部と、
   前記ブラシレスモータをデューティ駆動するスイッチング素子を含むモータ駆動手段と、
   を備え、
   隣り合う前記入力端子には、前記相電流の検出値もしくは前記相電圧の検出値が入力され、
   これら入力された２つの検出値のうち、一方は前記デューティの増加に伴い検出値が増加あるいは減少する第１の特性を有し、もう一方は前記第１の特性に所定の係数を乗じた第２の特性を有することを特徴とするブラシレスモータ駆動装置。
3. 前記相電流の検出値は前記第１の特性を有し、前記相電圧の検出値は前記第２の特性を有し、前記入力端子には、前記相電流の検出値と前記相電圧の検出値とが交互に入力されるものである請求項１または２に記載のブラシレスモータ駆動装置。
4. 前記相電流の検出値は前記第２の特性を有し、前記相電圧の検出値は前記第１の特性を有し、前記入力端子には、前記相電流の検出値と前記相電圧の検出値とが交互に入力されるものである請求項１または２に記載のブラシレスモータ駆動装置。
5. ブラシレスモータの相電流を検出する電流検出手段と、
   前記ブラシレスモータの相電圧を検出する電圧検出手段と、
   前記相電流の検出値および前記相電圧の検出値が入力される複数の入力端子が連続に並んで設けられた信号入力部と、
   前記ブラシレスモータをデューティ駆動するスイッチング素子を含むモータ駆動手段と、
   を備え、
   隣り合う前記入力端子には、前記相電流の検出値もしくは前記相電圧の検出値が入力され、
   これら入力された２つの検出値は、前記デューティの増加に伴い検出値が増加あるいは減少する特性のうちの、いずれか一方の同じ特性を有し、
   これら入力された２つの検出値のいずれか一方に所定の係数を乗じて該検出値の特性を変更する特性変更手段と、
   を備えることを特徴とするブラシレスモータ駆動装置。

Images