JP5494430B2 - 情報処理装置、これを用いたモータ駆動装置、及び、情報処理方法 - Google Patents
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Description
本発明は、スイッチング素子のゲート駆動回路を備える情報処理装置、これを用いたモータ駆動装置、及び、情報処理方法に関する。
従来、インバータ回路等を構成する上下アームのスイッチング素子をゲート駆動するゲート駆動回路およびゲート駆動方法が知られている。例えば、特許文献１に記載のゲート駆動方法では、ゲート駆動回路から上下アームのゲート駆動信号を出力するとともに、ゲート駆動回路内の上アーム用回路の電源を用いて上アームの異常を検出し、この異常信号を回路部へ伝達する。
特許文献１のゲート駆動方法では、上下アームの駆動に係る異常を検出したとき異常信号を出力し異常信号受信部へ伝達する回路が設けられている。しかしながら、仮にゲート駆動回路が正しく異常検出を行ったとしても、（１）異常信号出力部の故障で異常信号が出力されない場合、（２）異常信号を伝達する異常信号線が故障した場合、（３）異常信号受信部の受信回路が故障した場合など、異常信号を正常に通知できない場合がある。このように、異常信号通知機能が異常である場合には、上下アームの異常が現実に発生しているにもかかわらず、異常信号受信部にて上下アームの異常の発生を検知することができないという問題がある。
本発明は、このような点に鑑みて創作されたものであり、その目的は、上下アームのスイッチング素子を駆動するとともに、上下アームの異常を検出して異常信号を出力するゲート駆動回路を備える情報処理装置において、異常信号の通知機能が正常であるか否かを判定する情報処理装置を提供することにある。
請求項１〜４に記載の発明は、情報処理装置に係る発明である。請求項１に記載の情報処理装置は、ゲート駆動回路、異常信号線、異常信号受信部および指令部を備える。
ゲート駆動回路は、直列接続された上下アームのスイッチング素子に対し上アームのスイッチング素子をゲート駆動する上アーム駆動信号、及び下アームのスイッチング素子をゲート駆動する下アーム駆動信号を出力する。また、ゲート駆動回路は、上アーム駆動信号および下アーム駆動信号を出力しているにもかかわらず上下アームのスイッチング素子が作動しない異常を検出したとき異常信号を発生させ異常信号出力部から出力する。
異常信号線は、異常信号出力部から出力された異常信号を伝達する。
異常信号受信部は、異常信号線を経由して伝達された異常信号を受信する。
指令部は、ゲート駆動回路に上アーム駆動信号および下アーム駆動信号を出力させるための上アーム指令信号および下アーム指令信号を指令する。
ここで、「上下アームのスイッチング素子が作動しない異常」とは、例えば、スイッチング素子のショート故障やオープン故障をいう。
ゲート駆動回路は、直列接続された上下アームのスイッチング素子に対し上アームのスイッチング素子をゲート駆動する上アーム駆動信号、及び下アームのスイッチング素子をゲート駆動する下アーム駆動信号を出力する。また、ゲート駆動回路は、上アーム駆動信号および下アーム駆動信号を出力しているにもかかわらず上下アームのスイッチング素子が作動しない異常を検出したとき異常信号を発生させ異常信号出力部から出力する。
異常信号線は、異常信号出力部から出力された異常信号を伝達する。
異常信号受信部は、異常信号線を経由して伝達された異常信号を受信する。
指令部は、ゲート駆動回路に上アーム駆動信号および下アーム駆動信号を出力させるための上アーム指令信号および下アーム指令信号を指令する。
ここで、「上下アームのスイッチング素子が作動しない異常」とは、例えば、スイッチング素子のショート故障やオープン故障をいう。
以上の構成の下、ゲート駆動回路は、ゲート駆動の開始前に、指令部からの上アーム指令信号および下アーム指令信号に基づき、通常駆動時に用いる上アーム駆動信号および下アーム駆動信号を通常とは異なるタイミングで出力することにより所定のダミー異常信号を発生させる。そして、異常信号受信部がダミー異常信号を受信したか否かを判断することで、異常信号の出力、伝達および受信に係る通知機能が正常であるか否かを判定する。
ここで、「ゲート駆動の開始前」には、初期駆動時における「開始前」の他、中断後の再駆動時における「再開前」を含む。
ここで、「ゲート駆動の開始前」には、初期駆動時における「開始前」の他、中断後の再駆動時における「再開前」を含む。
これにより、異常信号通知機能が正常であるか否かの判定をゲート駆動の開始前にすることができる。よって、異常信号通知機能が正常であることを確認した上で、ゲート駆動を開始することができるので、異常検出に対する信頼性が向上する。
請求項２に記載の情報処理装置は、請求項１に記載の情報処理装置と同様のゲート駆動回路、異常信号線および異常信号受信部を備える。ゲート駆動回路は、ゲート駆動の開始前に所定のダミー異常信号を発生させる。
請求項２に記載の情報処理装置では、ゲート駆動回路は、下アームのスイッチング素子の駆動によって生成される電荷を用いて上アームのスイッチング素子を駆動するブートストラップ式のゲート駆動回路である。そして、上アーム駆動信号を下アーム駆動信号より先に出力することで、ダミー異常信号を発生させる。
請求項２に記載の情報処理装置では、ゲート駆動回路は、下アームのスイッチング素子の駆動によって生成される電荷を用いて上アームのスイッチング素子を駆動するブートストラップ式のゲート駆動回路である。そして、上アーム駆動信号を下アーム駆動信号より先に出力することで、ダミー異常信号を発生させる。
ブートストラップ式のゲート駆動回路では下アームを駆動することによって上アーム駆動用の電荷をチャージするため、通常駆動時には、下アームのスイッチング素子を先にオンし、上アームのスイッチング素子を後でオンする必要がある。そこで、逆に上アーム駆動信号を下アーム駆動信号より先に出力することで、「ゲート駆動回路からは上アーム駆動信号が出力されているにもかかわらず、上アーム駆動用の電荷がチャージされていないため、上アームが駆動しない」状況を意図的に作り出し、「異常」を検出させ、ダミー異常信号を発生させることができる。
さらに、「上アーム駆動信号を下アーム駆動信号より先に出力する」方法には、例えば、上アーム駆動信号と下アーム駆動信号とを交互に出力する回路において、上アーム駆動信号から先に出力する回路を構成する方法がある。この場合、異常信号受信部が受信したダミー異常信号のエッジ、すなわち波形の立ち上がり、立ち下がり部分を、インプットキャプチャ機能やイベントカウンタ機能等を利用して検出することができる。あるいは、上アーム駆動信号のみを出力し続け、出力中の所定の判定タイミングでダミー異常信号のレベルを検出する方法を採用してもよい。
これにより、ブートストラップ式のゲート駆動回路において、特別な回路を追加することなく、既存の回路でダミー異常信号を発生させることができる。
これにより、ブートストラップ式のゲート駆動回路において、特別な回路を追加することなく、既存の回路でダミー異常信号を発生させることができる。
請求項３に記載の情報処理装置は、異常信号受信部がダミー異常信号を受信した場合、ゲート駆動回路は、ゲート駆動を開始し、異常信号受信部がダミー異常信号を受信しない場合、ゲート駆動回路は、ゲート駆動を禁止する。
異常信号受信部がダミー異常信号を受信しない場合は、異常信号通知機能が異常であると判定される。異常信号通知機能が異常であると、駆動中に現実に発生する上下アームの異常を検知することができず、そのまま駆動を継続する結果、不測の事態が生じるおそれがある。そこで、異常信号通知機能が異常の場合は、停止優先の思想に基づきゲート駆動を禁止することで、不測の事態を回避することができる。
異常信号受信部がダミー異常信号を受信しない場合は、異常信号通知機能が異常であると判定される。異常信号通知機能が異常であると、駆動中に現実に発生する上下アームの異常を検知することができず、そのまま駆動を継続する結果、不測の事態が生じるおそれがある。そこで、異常信号通知機能が異常の場合は、停止優先の思想に基づきゲート駆動を禁止することで、不測の事態を回避することができる。
請求項４に記載の情報処理装置は、異常信号受信部がダミー異常信号を受信した場合、及び、異常信号受信部がダミー異常信号を受信しない場合のいずれも、ゲート駆動回路は、ゲート駆動を開始する。
一方、異常信号通知機能が異常であると判定された場合でも、その時点で駆動機能自体に問題がなければ、駆動を優先する方が望ましい場合がある。このような場合、請求項４の構成によると、異常信号通知機能が正常であるか異常であるかにかかわらず、ゲート駆動を開始することができる。
なお、異常信号通知機能が異常であると判定された場合、その異常情報を運転者等に通知してもよい。あるいは、その異常情報を記憶媒体に記憶させて、その後、情報処理装置の返品時等にディーラーまたはメーカーでの故障解析に利用することもできる。
一方、異常信号通知機能が異常であると判定された場合でも、その時点で駆動機能自体に問題がなければ、駆動を優先する方が望ましい場合がある。このような場合、請求項４の構成によると、異常信号通知機能が正常であるか異常であるかにかかわらず、ゲート駆動を開始することができる。
なお、異常信号通知機能が異常であると判定された場合、その異常情報を運転者等に通知してもよい。あるいは、その異常情報を記憶媒体に記憶させて、その後、情報処理装置の返品時等にディーラーまたはメーカーでの故障解析に利用することもできる。
請求項５に記載の発明は、モータ駆動装置に係る発明である。請求項５に記載のモータ駆動装置は、請求項１〜４のいずれか一項に記載の情報処理装置と、情報処理装置によって制御され直流電力を交流電力に変換するインバータとを備え、インバータの出力によってモータを駆動する。
本発明の情報処理装置を、例えば、モータ駆動装置のインバータ制御に用いることで、「異常信号通知機能の正常判定ができる」という効果が有効に発揮される。
本発明の情報処理装置を、例えば、モータ駆動装置のインバータ制御に用いることで、「異常信号通知機能の正常判定ができる」という効果が有効に発揮される。
請求項６、７に記載の発明は、情報処理装置による情報処理方法に係る発明である。この情報処理方法に係る発明は、ハードウェア資源である情報処理装置を用いて具体的に実現される。
請求項６に記載の情報処理方法は、請求項１に記載の情報処理装置が実行する方法であり、ダミー異常信号発生段階と判定段階とを含む。
ダミー異常信号発生段階では、ゲート駆動回路がゲート駆動の開始前に、指令部からの上アーム指令信号および下アーム指令信号に基づき、通常駆動時に用いる上アーム駆動信号および下アーム駆動信号を通常とは異なるタイミングで出力することにより所定のダミー異常信号を発生させる。
異常信号通知機能正常判定段階では、異常信号受信部がダミー異常信号を受信したか否かを判断することで、異常信号の出力、伝達および受信に係る通知機能が正常であるか否かを判定する。
これにより、請求項１と同様の効果が得られる。
ダミー異常信号発生段階では、ゲート駆動回路がゲート駆動の開始前に、指令部からの上アーム指令信号および下アーム指令信号に基づき、通常駆動時に用いる上アーム駆動信号および下アーム駆動信号を通常とは異なるタイミングで出力することにより所定のダミー異常信号を発生させる。
異常信号通知機能正常判定段階では、異常信号受信部がダミー異常信号を受信したか否かを判断することで、異常信号の出力、伝達および受信に係る通知機能が正常であるか否かを判定する。
これにより、請求項１と同様の効果が得られる。
請求項７に記載の情報処理方法は、請求項２に記載の情報処理装置が実行する方法である。この情報処理方法では、上アーム駆動信号を下アーム駆動信号より先に出力することで、ダミー異常信号発生段階にてダミー異常信号を発生させる。
これにより、請求項２と同様の効果が得られる。
これにより、請求項２と同様の効果が得られる。
自動車等のハンドル操作をアシストするための電動パワーステアリング装置に本発明の情報処理装置（以下「ＥＣＵ」という）を適用した実施形態を図面に基づいて説明する。
（第１実施形態）
図１は、電動パワーステアリング装置を備えたステアリングシステムの全体構成を示す。ステアリングシステム９０に備えられる電動パワーステアリング装置１は、ハンドル９１に接続されたステアリングシャフト９２に操舵トルクを検出するためのトルクセンサ９４を設置している。
ステアリングシャフト９２の先端にはピニオンギア９６が設けられており、ピニオンギア９６はラック軸９７に噛み合っている。ラック軸９７の両端には、タイロッド等を介して一対の車輪９８が回転可能に連結されている。
（第１実施形態）
図１は、電動パワーステアリング装置を備えたステアリングシステムの全体構成を示す。ステアリングシステム９０に備えられる電動パワーステアリング装置１は、ハンドル９１に接続されたステアリングシャフト９２に操舵トルクを検出するためのトルクセンサ９４を設置している。
ステアリングシャフト９２の先端にはピニオンギア９６が設けられており、ピニオンギア９６はラック軸９７に噛み合っている。ラック軸９７の両端には、タイロッド等を介して一対の車輪９８が回転可能に連結されている。
これにより、運転者がハンドル９１を回転させると、ハンドル９１に接続されたステアリングシャフト９２が回転し、ステアリングシャフト９２の回転運動は、ピニオンギア９６によってラック軸９７の直線運動に変換され、ラック軸９７の直線運動変位に応じた角度について一対の車輪９８が操舵される。
電動パワーステアリング装置１は、操舵アシストトルクを発生するモータ８０、モータ８０の回転を減速してステアリングシャフト９２に伝える減速ギア８９、及び、モータ駆動装置２を備える。モータ８０は３相ブラシレスモータであり、減速ギア８９を正逆回転させる。モータ駆動装置２は、ＥＣＵ１０およびインバータ２０を備える。モータ駆動装置２は、また、モータ８０の回転角を検出する回転角センサ８５、上述のトルクセンサ９４、車速を検出する車速センサ９５を含む。
この構成により、電動パワーステアリング装置１は、ハンドル９１の操舵を補助するための操舵アシストトルクを発生し、ステアリングシャフト９２に伝達する。
この構成により、電動パワーステアリング装置１は、ハンドル９１の操舵を補助するための操舵アシストトルクを発生し、ステアリングシャフト９２に伝達する。
図２にＥＣＵのシステム概略図を示す。ＥＣＵ１０は、ゲート駆動回路３０および指令回路４０を備える。ＥＣＵ１０は、図示しない入力回路が上述の回転角センサ８５、トルクセンサ９４、車速センサ９５等からの信号を入力し、これらの情報にもとづいてインバータ２０を制御する。
インバータ２０は、電源ライン２１とグランドライン２２との間に「上アームのスイッチング素子」としての上ＭＯＳ２３および「下アームのスイッチング素子」としての下ＭＯＳ２４が直列接続されている。上ＭＯＳ２３および下ＭＯＳ２４は、ＭＯＳ電界効果トランジスタである。上ＭＯＳ２３のドレインは電源ライン２１に接続され、上ＭＯＳ２３のソースは下ＭＯＳ２４のドレインに接続され、下ＭＯＳのソースはグランドライン２２に接続されている。また、上ＭＯＳ２３、下ＭＯＳ２４のゲートは、それぞれ抵抗２５、２６を介してゲート駆動回路３０に接続されている。
インバータ２０は、ＥＣＵ１０によってゲート駆動され、直流電力を交流電力に変換してモータ８０に供給する。これにより、ＥＣＵ１０とインバータ２０とから構成されるモータ駆動装置２は、モータ８０を駆動する。
なお、例えば３相インバータでは、各相に対応する３組の上ＭＯＳ２３および下ＭＯＳ２４がブリッジ接続される。図２は、代表として１組の上ＭＯＳ２３および下ＭＯＳ２４を図示するものである。
なお、例えば３相インバータでは、各相に対応する３組の上ＭＯＳ２３および下ＭＯＳ２４がブリッジ接続される。図２は、代表として１組の上ＭＯＳ２３および下ＭＯＳ２４を図示するものである。
ゲート駆動回路３０は、指令回路４０からの上アーム指令信号Ｃ１、下アーム指令信号Ｃ２に基づき、上ＭＯＳ２３へのスイッチング信号である上アーム駆動信号Ｄ１、及び、下ＭＯＳ２４へのスイッチング信号である下アーム駆動信号Ｄ２を出力する。また、ゲート駆動回路３０は、ブートストラップ回路３１および異常信号出力部３８を含む。
ブートストラップ回路３１は、下ＭＯＳ２４の駆動により電荷がコンデンサ３２にチャージされ、その電荷を上ＭＯＳ２３の駆動に用いる。
ブートストラップ回路３１は、下ＭＯＳ２４の駆動により電荷がコンデンサ３２にチャージされ、その電荷を上ＭＯＳ２３の駆動に用いる。
異常信号出力部３８は、上下アーム駆動信号Ｄ１、Ｄ２を出力しているにもかかわらず上ＭＯＳ２３または下ＭＯＳ２４が作動しないことを異常として検出し、異常信号Ｅｒを出力する。ここで、異常とは、例えば、上ＭＯＳ２３または下ＭＯＳ２４のショート故障やオープン故障等の場合である。異常信号出力部３８から出力された異常信号Ｅｒは、異常信号線３９を経由して指令回路４０の異常信号受信部４１に伝達される。
指令回路４０は、異常信号Ｅｒを受信する異常信号受信部４１、および指令部４２を含む。指令部４２は、指令信号線４３、４４を経由して、上アーム指令信号Ｃ１および下アーム指令信号Ｃ２をゲート駆動回路３０に送信する。上アーム指令信号Ｃ１および下アーム指令信号Ｃ２は、例えばＰＷＭ信号である。
なお、本実施形態では、異常信号受信部４１と指令部４２とは同一の回路で構成されるが、異常信号受信部４１と指令部４２とを別々の回路で構成してもよい。
なお、本実施形態では、異常信号受信部４１と指令部４２とは同一の回路で構成されるが、異常信号受信部４１と指令部４２とを別々の回路で構成してもよい。
次に、ＥＣＵ１０による異常信号通知機能確認処理について、図３のフローチャートを参照して説明する。この処理は、ゲートの初期駆動時の開始前または中断後の再開前に実行される。以下、フローチャートの説明で記号Ｓは「ステップ」を示す。
Ｓ１０では、ゲート駆動回路３０は上アーム駆動信号Ｄ１を出力する。この出力の具体的構成については後述する。ここで、ブートストラップ式のゲート駆動回路では、下アームを駆動することによって上アーム駆動用の電荷をチャージするため、通常駆動時には、下アームのスイッチング素子を先にオンし、上アームのスイッチング素子を後でオンする必要がある。そこで、逆に上アーム駆動信号を下アーム駆動信号より先に出力することで、「ゲート駆動回路からは上アーム駆動信号が出力されているにもかかわらず、上アーム駆動用の電荷がチャージされていないため、上アームが駆動しない」状況を意図的に作り出す。その結果、ゲート駆動回路３０は異常を検出し、Ｓ２０にてダミー異常信号Ｅｄを発生させる。Ｓ２０は「ダミー異常信号発生段階」に相当する。
続くＳ３０では、指令回路４０により、異常信号受信部４１がダミー異常信号Ｅｄを受信したか否かを判断し、ＹＥＳの場合は、「異常信号通知機能が正常である」と判定し、ＮＯの場合は、「異常信号通知機能が異常である」と判定する。Ｓ３０は、「異常信号通知機能正常判定段階」に相当する。
異常信号受信部４１がダミー異常信号Ｅｄを受信した場合（Ｓ３０：ＹＥＳ）、ゲート駆動回路３０は、ゲート駆動を開始する。また、異常信号受信部４１がダミー異常信号Ｅｄを受信しない場合（Ｓ３０：ＮＯ）、ゲート駆動回路３０は、ゲート駆動を禁止する。
次に、Ｓ１０の処理でダミー異常信号Ｅｄを発生させる具体的構成について、図４、図５を参照して説明する。
図４は、本実施形態に対する比較例として、通常時の上下アーム駆動信号Ｄ１、Ｄ２のタイミングチャートを示す。ブートストラップ回路３１によるゲート駆動では、上述のように、下ＭＯＳ２４を先にオンし、上ＭＯＳ２３を後でオンする必要がある。
図４のタイミングチャートによる駆動信号は、下アーム駆動信号Ｄ２を先に、上アーム駆動信号Ｄ１を後に、交互に出力し、「通常」にゲート駆動するためのものである。したがって、ダミー異常信号Ｅｄを発生させることができない。よって、異常信号通知機能が正常であるか否かを判定することができない。
図４は、本実施形態に対する比較例として、通常時の上下アーム駆動信号Ｄ１、Ｄ２のタイミングチャートを示す。ブートストラップ回路３１によるゲート駆動では、上述のように、下ＭＯＳ２４を先にオンし、上ＭＯＳ２３を後でオンする必要がある。
図４のタイミングチャートによる駆動信号は、下アーム駆動信号Ｄ２を先に、上アーム駆動信号Ｄ１を後に、交互に出力し、「通常」にゲート駆動するためのものである。したがって、ダミー異常信号Ｅｄを発生させることができない。よって、異常信号通知機能が正常であるか否かを判定することができない。
それに対し、図５のタイミングチャートに示すように、上アーム駆動信号Ｄ１を先に、下アーム駆動信号Ｄ２を後に、交互に出力して意図的に異常な状況を作り出すことで、ダミー異常信号Ｅｄを発生させることができる。
このとき、図５（ａ）に示すように、異常信号受信部４１がダミー異常信号Ｅｄを受信した場合、指令回路４０は、「異常信号通知機能は正常である」と判定し、駆動を開始する（図３のＳ４０）。異常信号受信部４１がダミー異常信号Ｅｄを受信したことは、例えば、インプットキャプチャ機能またはイベントカウンタ機能を利用し、ダミー異常信号Ｅｄのエッジ、すなわち波形の立ち上がりおよび立ち下がりを検出することで判断することができる。
一方、図５（ｂ）に示すように、異常信号受信部４１がダミー異常信号Ｅｄを受信しない場合、指令回路４０は、「異常信号通知機能が異常である」と判定し、駆動を禁止する（図３のＳ５０Ａ）。「異常信号通知機能が異常である」場合には、異常信号出力部３８の出力不良、異常信号線３９の故障、異常信号受信部４１の受信不良等の場合が含まれる。
（効果）
本実施形態によると、ブートストラップ式のゲート駆動回路において、ゲート駆動の開始前にダミー異常信号Ｅｄを意図的に発生させることで、特別な回路を追加することなく異常信号通知機能が正常であるか否かを確認することができる。
本実施形態によると、ブートストラップ式のゲート駆動回路において、ゲート駆動の開始前にダミー異常信号Ｅｄを意図的に発生させることで、特別な回路を追加することなく異常信号通知機能が正常であるか否かを確認することができる。
また、異常信号通知機能が異常であると判定された場合は、ゲート駆動を禁止する。異常信号通知機能が異常であると、駆動中に現実に発生する上下アームの異常を指令回路４０が検知することができず、そのまま駆動を継続する結果、不測の事態が生じるおそれがある。そこで、異常信号通知機能が異常の場合は、停止優先の思想に基づきゲート駆動を禁止することで、不測の事態を回避することができる。
（第２実施形態）
図６のタイミングチャートは、ダミー異常信号Ｅｄを発生させるための第２実施形態を示す。第２実施形態では、初期の所定期間、上アーム駆動信号Ｄ１を出力し続け、下アーム駆動信号Ｄ２を出力しない。そして、上アーム駆動信号Ｄ１を出力中に所定の判定タイミングでダミー異常信号Ｅｄのレベルを確認する。このとき、ダミー異常信号Ｅｄが所定レベル以上であれば、「異常信号通知機能は正常である」と判定し、駆動を開始する（図３のＳ４０）。一方、ダミー異常信号Ｅｄが所定レベル未満であれば、「異常信号通知機能が異常である」と判定し、駆動を禁止する（図３のＳ５０Ａ）。
図６のタイミングチャートは、ダミー異常信号Ｅｄを発生させるための第２実施形態を示す。第２実施形態では、初期の所定期間、上アーム駆動信号Ｄ１を出力し続け、下アーム駆動信号Ｄ２を出力しない。そして、上アーム駆動信号Ｄ１を出力中に所定の判定タイミングでダミー異常信号Ｅｄのレベルを確認する。このとき、ダミー異常信号Ｅｄが所定レベル以上であれば、「異常信号通知機能は正常である」と判定し、駆動を開始する（図３のＳ４０）。一方、ダミー異常信号Ｅｄが所定レベル未満であれば、「異常信号通知機能が異常である」と判定し、駆動を禁止する（図３のＳ５０Ａ）。
第２実施形態では、第１実施形態と同様、ブートストラップ式のゲート駆動回路において、ゲート駆動の開始前にダミー異常信号Ｅｄを意図的に発生させることで、特別な回路を追加することなく異常信号通知機能が正常であるか否かを確認することができる。
また、第２実施形態では、異常信号通知機能の判定に当たり、判定タイミングでのダミー異常信号Ｅｄのレベルのみを監視すればよいため、第１実施形態のように、駆動信号のエッジを捉える必要がなく、受信確認のための構成が簡単になる。
なお、ゲート駆動回路３０が異常検出後はアーム駆動信号に関わらず一定時間異常信号を出力する構成である場合には、上アーム駆動信号Ｄ１を出力し続けなくともダミー異常信号Ｅｄが出力され続ける事から、第２実施形態と同様にダミー異常信号Ｅｄのレベルのみを監視する事で受信確認が可能である。
また、第２実施形態では、異常信号通知機能の判定に当たり、判定タイミングでのダミー異常信号Ｅｄのレベルのみを監視すればよいため、第１実施形態のように、駆動信号のエッジを捉える必要がなく、受信確認のための構成が簡単になる。
なお、ゲート駆動回路３０が異常検出後はアーム駆動信号に関わらず一定時間異常信号を出力する構成である場合には、上アーム駆動信号Ｄ１を出力し続けなくともダミー異常信号Ｅｄが出力され続ける事から、第２実施形態と同様にダミー異常信号Ｅｄのレベルのみを監視する事で受信確認が可能である。
（その他の実施形態）
（ア）上記の実施形態による異常信号通知機能確認処理では、異常信号受信部４１がダミー異常信号Ｅｄを受信しない場合（図３のＳ３０：Ｎｏ）、ゲート駆動を禁止する（図３のＳ５０Ａ）。
その他の実施形態による異常信号通知機能確認処理では、図７のフローチャートに示すように、異常信号受信部４１がダミー異常信号Ｅｄを受信しない場合（Ｓ３０：Ｎｏ）、異常信号通知機能が異常であると判定し、異常信号通知機能の異常情報を通知または記憶するとともに、ゲート駆動を通常どおり開始してもよい（Ｓ５０Ｂ）。
（ア）上記の実施形態による異常信号通知機能確認処理では、異常信号受信部４１がダミー異常信号Ｅｄを受信しない場合（図３のＳ３０：Ｎｏ）、ゲート駆動を禁止する（図３のＳ５０Ａ）。
その他の実施形態による異常信号通知機能確認処理では、図７のフローチャートに示すように、異常信号受信部４１がダミー異常信号Ｅｄを受信しない場合（Ｓ３０：Ｎｏ）、異常信号通知機能が異常であると判定し、異常信号通知機能の異常情報を通知または記憶するとともに、ゲート駆動を通常どおり開始してもよい（Ｓ５０Ｂ）。
異常信号通知機能が異常であると判定された場合でも、その時点で駆動機能自体に問題がなければ、駆動を優先する方が望ましい場合がある。そのような場合、例えば、ウォーニングランプの点灯等によって、運転者、ディーラー、故障診断室等に異常信号通知機能の異常情報を通知するとともに、通常にゲート駆動することができる。
あるいは、運転者等に通知するまでもなければ、例えばＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性ＲＡＭに異常信号通知機能の異常情報を記憶するのみで、通常にゲート駆動してもよい。これにより、ＥＣＵ１０のディーラーやメーカーは、その後、ＥＣＵ１０が返品された時、故障解析に利用することができる。
また、外部の故障診断装置を用いてＲＡＭ読み出しを行うことができる場合は、特に記憶先を設けず、ゲート駆動回路３０の異常信号通知機能について判定した結果をＲＡＭに格納するだけとしてもよい。なお、故障診断装置からの指令に基づいて異常信号通知機能の故障診断を実施する形態を取れば、その応答としての結果を返すことでＲＡＭに結果を格納することなく故障診断することも可能である。
また、外部の故障診断装置を用いてＲＡＭ読み出しを行うことができる場合は、特に記憶先を設けず、ゲート駆動回路３０の異常信号通知機能について判定した結果をＲＡＭに格納するだけとしてもよい。なお、故障診断装置からの指令に基づいて異常信号通知機能の故障診断を実施する形態を取れば、その応答としての結果を返すことでＲＡＭに結果を格納することなく故障診断することも可能である。
（イ）さらに、異常信号通知機能が異常であってもほとんど影響が無いような場合には、図８のフローチャートに示すように、異常信号受信部４１がダミー異常信号Ｅｄを受信したか否かにかかわらず、常に駆動開始してもよい（Ｓ４０）。すなわちＳ３０の判断処理を省略してもよい。
（ウ）上記実施形態では、ゲート駆動回路はブートストラップ回路で構成されるが、これに限定されない。ブートストラップ式以外のゲート駆動回路の場合でも、何らかの方法でダミー異常信号を発生させ、そのダミー異常信号を異常信号受信部が受信したかどうかを確認することで、異常信号通知機能が正常か否かを判定することができる。
ブートストラップ式以外のゲート駆動回路においてダミー異常信号を発生させる方法としては、例えば次のような方法が考えられる。上下アーム駆動信号を遮断する回路を設け、異常信号出力確認時にゲート駆動回路と上下アームとの接続を遮断した上で上下アーム駆動信号を出力する。すると、駆動信号が遮断されているため上下アームは駆動しない。したがって、「駆動信号出力時に上下アームが駆動しない」ことを異常と認識させ、意図的にダミー異常信号を発生させることができる。
以上、本発明はこのような実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の形態で実施することができる。
１ ・・・電動パワーステアリング装置、
２ ・・・モータ駆動装置、
１０ ・・・ＥＣＵ（情報処理装置）、
２０ ・・・インバータ
２３ ・・・上ＭＯＳ（上アームのスイッチング素子）、
２４ ・・・下ＭＯＳ（下アームのスイッチング素子）、
３０ ・・・ゲート駆動回路、
３１ ・・・ブートストラップ回路、
３８ ・・・異常信号出力部、
３９ ・・・異常信号線、
４０ ・・・指令回路、
４１ ・・・異常信号受信部、
４２ ・・・指令部、
Ｃ１ ・・・上アーム指令信号
Ｃ２ ・・・下アーム指令信号、
Ｄ１ ・・・上アーム駆動信号、
Ｄ２ ・・・上アーム駆動信号、
Ｅｒ ・・・異常信号、
Ｅｄ ・・・ダミー異常信号。
２ ・・・モータ駆動装置、
１０ ・・・ＥＣＵ（情報処理装置）、
２０ ・・・インバータ
２３ ・・・上ＭＯＳ（上アームのスイッチング素子）、
２４ ・・・下ＭＯＳ（下アームのスイッチング素子）、
３０ ・・・ゲート駆動回路、
３１ ・・・ブートストラップ回路、
３８ ・・・異常信号出力部、
３９ ・・・異常信号線、
４０ ・・・指令回路、
４１ ・・・異常信号受信部、
４２ ・・・指令部、
Ｃ１ ・・・上アーム指令信号
Ｃ２ ・・・下アーム指令信号、
Ｄ１ ・・・上アーム駆動信号、
Ｄ２ ・・・上アーム駆動信号、
Ｅｒ ・・・異常信号、
Ｅｄ ・・・ダミー異常信号。
Claims (7)
- 直列接続された上下アームのスイッチング素子に対し上アームのスイッチング素子をゲート駆動する上アーム駆動信号、及び下アームのスイッチング素子をゲート駆動する下アーム駆動信号を出力するとともに、前記上アーム駆動信号および前記下アーム駆動信号を出力しているにもかかわらず前記上下アームのスイッチング素子が作動しない異常を検出したとき異常信号を発生させ異常信号出力部から出力するゲート駆動回路と、
前記異常信号出力部から出力された異常信号を伝達する異常信号線と、
前記異常信号線を経由して伝達された異常信号を受信する異常信号受信部と、
前記ゲート駆動回路に前記上アーム駆動信号および前記下アーム駆動信号を出力させるための上アーム指令信号および下アーム指令信号を指令する指令部と、
を備え、
前記ゲート駆動回路は、ゲート駆動の開始前に、前記指令部からの前記上アーム指令信号および前記下アーム指令信号に基づき、通常駆動時に用いる前記上アーム駆動信号および前記下アーム駆動信号を通常とは異なるタイミングで出力することにより所定のダミー異常信号を発生させ、
前記異常信号受信部が前記ダミー異常信号を受信したか否かを判断することで、異常信号の出力、伝達および受信に係る通知機能が正常であるか否かを判定することを特徴とする情報処理装置。 - 直列接続された上下アームのスイッチング素子に対し上アームのスイッチング素子をゲート駆動する上アーム駆動信号、及び下アームのスイッチング素子をゲート駆動する下アーム駆動信号を出力するとともに、前記上アーム駆動信号および前記下アーム駆動信号を出力しているにもかかわらず前記上下アームのスイッチング素子が作動しない異常を検出したとき異常信号を発生させ異常信号出力部から出力するゲート駆動回路と、
前記異常信号出力部から出力された異常信号を伝達する異常信号線と、
前記異常信号線を経由して伝達された異常信号を受信する異常信号受信部と、
を備え、
前記ゲート駆動回路は、ゲート駆動の開始前に所定のダミー異常信号を発生させ、
前記異常信号受信部が前記ダミー異常信号を受信したか否かを判断することで、異常信号の出力、伝達および受信に係る通知機能が正常であるか否かを判定し、
前記ゲート駆動回路は、前記下アームのスイッチング素子の駆動によって生成される電荷を用いて前記上アームのスイッチング素子を駆動するブートストラップ式のゲート駆動回路であり、前記上アーム駆動信号を前記下アーム駆動信号より先に出力することで、前記ダミー異常信号を発生させることを特徴とする情報処理装置。 - 請求項１または２に記載の情報処理装置において、
前記異常信号受信部が前記ダミー異常信号を受信した場合、前記ゲート駆動回路は、ゲート駆動を開始し、
前記異常信号受信部が前記ダミー異常信号を受信しない場合、前記ゲート駆動回路は、ゲート駆動を禁止することを特徴とする情報処理装置。 - 請求項１または２に記載の情報処理装置において、
前記異常信号受信部が前記ダミー異常信号を受信した場合、及び、前記異常信号受信部が前記ダミー異常信号を受信しない場合のいずれも、前記ゲート駆動回路は、ゲート駆動を開始することを特徴とする情報処理装置。 - 請求項１〜４のいずれか一項に記載の情報処理装置と、
前記情報処理装置によって制御され直流電力を交流電力に変換するインバータと、
を備え、
当該インバータの出力によってモータを駆動することを特徴とするモータ駆動装置。 - 直列接続された上下アームのスイッチング素子に対し上アームのスイッチング素子をゲート駆動する上アーム駆動信号、及び下アームのスイッチング素子をゲート駆動する下アーム駆動信号を出力するとともに、前記上アーム駆動信号および前記下アーム駆動信号を出力しているにもかかわらず前記上下アームのスイッチング素子が作動しない異常を検出したとき異常信号を発生させ異常信号出力部から出力するゲート駆動回路と、
前記異常信号出力部から出力された異常信号を伝達する異常信号線と、
前記異常信号線を経由して伝達された異常信号を受信する異常信号受信部と、
前記ゲート駆動回路に前記上アーム駆動信号および前記下アーム駆動信号を出力させるための上アーム指令信号および下アーム指令信号を指令する指令部と、
を備える情報処理装置が実行する情報処理方法であって、
前記ゲート駆動回路がゲート駆動の開始前に、前記指令部からの前記上アーム指令信号および前記下アーム指令信号に基づき、通常駆動時に用いる前記上アーム駆動信号および前記下アーム駆動信号を通常とは異なるタイミングで出力することにより所定のダミー異常信号を発生させるダミー異常信号発生段階と、
前記異常信号受信部が前記ダミー異常信号を受信したか否かを判断することで、異常信号の出力、伝達および受信に係る通知機能が正常であるか否かを判定する異常信号通知機能正常判定段階と、
を含むことを特徴とする情報処理方法。 - 直列接続された上下アームのスイッチング素子に対し上アームのスイッチング素子をゲート駆動する上アーム駆動信号、及び下アームのスイッチング素子をゲート駆動する下アーム駆動信号を出力するとともに、前記上アーム駆動信号および前記下アーム駆動信号を出力しているにもかかわらず前記上下アームのスイッチング素子が作動しない異常を検出したとき異常信号を発生させ異常信号出力部から出力するゲート駆動回路と、
前記異常信号出力部から出力された異常信号を伝達する異常信号線と、
前記異常信号線を経由して伝達された異常信号を受信する異常信号受信部と、
を備える情報処理装置が実行する情報処理方法であって、
前記ゲート駆動回路がゲート駆動の開始前に所定のダミー異常信号を発生させるダミー異常信号発生段階と、
前記異常信号受信部が前記ダミー異常信号を受信したか否かを判断することで、異常信号の出力、伝達および受信に係る通知機能が正常であるか否かを判定する異常信号通知機能正常判定段階と、
を含み、
前記ゲート駆動回路は、前記下アームのスイッチング素子の駆動によって生成される電荷を用いて前記上アームのスイッチング素子を駆動するブートストラップ式のゲート駆動回路であり、前記上アーム駆動信号を前記下アーム駆動信号より先に出力することで、前記ダミー異常信号発生段階にて前記ダミー異常信号を発生させることを特徴とする情報処理方法。
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