JP7567679B2 - Coil temperature sensor fault detection system and coil temperature sensor fault detection method - Google Patents
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Description
本発明は、車載モータ等のモータのコイル温度センサの故障検出技術に関する。 The present invention relates to a technology for detecting faults in coil temperature sensors of motors such as vehicle-mounted motors.
三相モータを駆動するインバータにおいて、モータコイルに温度センサを設けてコイルの過熱保護を行う先行技術がある(例えば、特許文献1)。 In an inverter that drives a three-phase motor, there is prior art in which a temperature sensor is provided in the motor coil to protect the coil from overheating (for example, Patent Document 1).
また、モータコイルの温度検出部において、温度センサの故障を見抜くために、三相コイル中二相に取り付けた温度センサの2点の検出値を比較することでセンサの健全性を監視し故障の検出を行う技術がある。 In addition, in order to detect failures in the temperature sensor in the temperature detection section of the motor coil, there is a technology that monitors the health of the sensor and detects failures by comparing the detection values of two temperature sensors attached to two phases of the three-phase coil.
図3に示すインバータ3において、主回路部4は、モータ2に電力を給電する。従来の温度センサ異常判定部5は、モータ2内のU相コイル及びV相コイルに設けられたコイル温度センサ6より、U相コイル温度Tu及びV相コイル温度Tvを検出する。図4に示された温度センサ異常判定部5の従来のコイル温度センサ故障検出回路20は、第一減算回路11によりモータコイル温度検出値1(Tu)とモータコイル温度検出値2(Tv)との差分を算出する。前記差分は絶対値回路12を介して絶対値として第二減算回路16に供される。そして、第二減算回路16において前記絶対値が減算回路閾値を超過した時に、前記二点の温度センサのいずれかが故障発生していると判定する。この技術は、三相モータの各相にはほぼ等しい電流が流れ、各相のコイル温度はほぼ等しいことを前提としている。
In the
しかし、モータロック時においては、モータの三相コイルに流れる電流が不平衡となる。このことから、各相のコイル温度に乖離が生じ、二点の温度センサが正常であっても、温度センサ異常の誤検出を起こす。また、モータロックの解除後も、コイル温度の熱時定数が長いため、モータロックの解除から所定時間経過までの期間では、上記の温度センサ異常の誤検出を起こす。 However, when the motor is locked, the currents flowing through the motor's three-phase coils become unbalanced. This causes a discrepancy in the coil temperatures of each phase, resulting in a false detection of a temperature sensor abnormality even if two temperature sensors are normal. In addition, even after the motor is unlocked, the thermal time constant of the coil temperature is long, so the above-mentioned false detection of a temperature sensor abnormality occurs during the period from when the motor is unlocked until a certain amount of time has passed.
本発明は、以上の事情を鑑み、モータのロック時を含むモータ駆動時のコイル温度センサの故障診断を可能とすることで高頻度且つ高精度で温度センサの故障検出を行うことを課題とする。 In consideration of the above circumstances, the present invention aims to detect temperature sensor faults frequently and with high accuracy by enabling fault diagnosis of the coil temperature sensor while the motor is running, including when the motor is locked.
そこで、本発明の一態様は、三相のモータのコイル温度センサ故障検出システムであって、前記モータのロック時に、コイル温度センサにより検出された三相の異なる相のモータコイル温度検出値の差分の絶対値から当該ロック時の当該コイル温度センサの温度補正値を減算して得られた値に基づき、当該コイル温度センサの異常判定を行う温度センサ異常判定部を備える。 Therefore, one aspect of the present invention is a coil temperature sensor fault detection system for a three-phase motor, which includes a temperature sensor anomaly determination unit that performs an anomaly determination for the coil temperature sensor based on a value obtained by subtracting the temperature correction value of the coil temperature sensor at the time of locking from the absolute value of the difference between the motor coil temperature detection values of different phases of the three phases detected by the coil temperature sensor when the motor is locked.
本発明の一態様は、前記コイル温度センサ故障検出システムにおいて、前記温度センサ異常判定部は、前記モータのロック解除後に、前記コイル温度センサにより検出された三相の異なる相のモータコイル温度検出値の差分の絶対値から以下の式(1)で示される当該コイル温度センサの温度補正値H2を減算して得られた値に基づき、当該コイル温度センサの異常判定を行う。
H2=H1×exp(-t/τ)…(1)
H1:前記モータのロック時のモータコイル温度補正値
t:前記モータのロック解除後の経過時間(秒)
τ:前記モータのモータコイル温度熱時定数
本発明の一態様は、前記コイル温度センサ故障検出システムにおいて、前記モータはインバータによって駆動する。
In one aspect of the present invention, in the coil temperature sensor fault detection system, after the motor is unlocked, the temperature sensor abnormality determination unit determines an abnormality of the coil temperature sensor based on a value obtained by subtracting a temperature correction value H2 of the coil temperature sensor, as shown in the following equation (1), from the absolute value of the difference between the motor coil temperature detection values of different phases of three phases detected by the coil temperature sensor.
H2=H1×exp(-t/τ)…(1)
H1: Motor coil temperature correction value when the motor is locked t: Elapsed time (seconds) after the motor is unlocked
τ: motor coil temperature thermal time constant of the motor In one aspect of the present invention, in the coil temperature sensor failure detection system, the motor is driven by an inverter.
本発明の一態様は、三相のモータのコイル温度センサ故障検出方法であって、前記モータのロック時に、コイル温度センサにより検出された三相の異なる相のモータコイル温度検出値の差分の絶対値から当該ロック時の当該コイル温度センサの温度補正値を減算して得られた値に基づき、当該コイル温度センサの異常判定を行う。 One aspect of the present invention is a method for detecting a coil temperature sensor failure in a three-phase motor, in which, when the motor is locked, an abnormality in the coil temperature sensor is determined based on a value obtained by subtracting a temperature correction value of the coil temperature sensor at the time of locking from the absolute value of the difference between motor coil temperature detection values of different phases of the three phases detected by the coil temperature sensor.
以上の本発明によれば、モータのロック時を含むモータ駆動時のコイル温度センサの故障診断を可能とすることで高頻度且つ高精度で温度センサの故障検出を行える。 According to the present invention, it is possible to diagnose faults in the coil temperature sensor while the motor is running, including when the motor is locked, thereby enabling temperature sensor fault detection to be performed frequently and with high accuracy.
以下に図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。 The following describes an embodiment of the present invention with reference to the drawings.
図1に示された本発明の一態様であるコイル温度センサ故障検出システム1は、三相のモータ2及びインバータ3を備える。
The coil temperature sensor fault detection system 1, which is one embodiment of the present invention shown in Figure 1, includes a three-
インバータ3は、主回路部4と、温度センサ異常判定部5とを備える。
The
主回路部4は、モータ2を駆動制御する。モータ2には、コイル温度センサ6、回転数センサ7、トルクセンサ8が付帯されている。
The
温度センサ異常判定部5は、モータ2のロック時に二点(U,V)のコイル温度検出値Tu,Tvの差分の絶対値から当該ロック時またはロック解除後の前記温度センサの温度補正値を減算した値に基づき当該温度センサの異常判定を行う。
The temperature sensor abnormality determination unit 5 performs an abnormality determination for the temperature sensor based on the absolute value of the difference between the coil temperature detection values Tu and Tv at two points (U, V) when the
温度センサ異常判定部5には、モータ2のコイル温度検出値Tu,Tvに加えて、モータ2の回転数検出値及びトルク検出値が入力される。この回転数検出値とトルク検出値は、本来のインバータ3の制御に用いてもよい。この場合、回転数センサ7及びトルクセンサ8を別途新たに備える必要がなくなる。また、モータトルク検出値は、外部から入力されてインバータ3の制御に用いられるトルク指令値に置き換えてもよい。この場合でも、トルクセンサ8を別途備える必要がなくなる。
The
温度センサ異常判定部5は、具体的には図2に例示のコイル温度センサ故障検出回路10を実装する。
The temperature sensor abnormality determination unit 5 specifically implements the coil temperature sensor
コイル温度センサ故障検出回路10は、モータ2のロック時及び通常時のコイル温度センサ故障の判定を行う。
The coil temperature sensor
コイル温度センサ故障検出回路10は、第一減算回路11、絶対値回路12、モータロック判定回路13、スイッチ回路14、一次遅れフィルタ15、第二減算回路16、第三減算回路17を備える。
The coil temperature sensor
第一減算回路11は、コイル温度センサ6から入力されたモータコイル温度検出値1(コイル温度検出値Tu)とモータコイル温度検出値2(コイル温度検出値Tv)との差分を出力する。
The
絶対値回路12は、第一減算回路11から入力された差分の絶対値を出力する。
The
モータロック判定回路13は、回転数センサ7及びトルクセンサ8から各々入力されたモータ2の回転数検出値及びトルク検出値に基づきモータ2がロック時またはロック解除後であるか否かの判定を行い、判定した状態を示す信号を出力する。この判定には、例えば、特許文献2に記載のモータロック判定技術が適用される。
The motor
スイッチ回路14は、モータロック判定回路13から入力された信号に基づき、ロック時の温度補正値H1または以下の初期値、目標値及びフィルタ時定数に基づく一次遅れフィルタ15を介したロック解除後の温度補正値H2のいずれかを選択して出力する。
初期値:モータ2のロック時のモータコイル温度補正値(H1)
目標値:0
フィルタ時定数:モータコイル温度熱時定数(τ)
ロック時の温度補正値H1は、モータ2がロック時の各相のコイル温度を実測する事前試験の結果に基づき設定される。コイル温度熱時定数(τ)は、モータ2のデータシート値または事前試験によって得られた時定数測定値が設定される。
Based on a signal input from the motor
Initial value: Motor coil temperature correction value when
Target value: 0
Filter time constant: Motor coil temperature thermal time constant (τ)
The temperature correction value H1 during locking is set based on the results of a pre-test that actually measures the coil temperature of each phase during locking of the
ロック解除後の一次遅れフィルタ15を介した温度補正値H2は、以下の式(1)によって算出される。
H2=H1×exp(-t/τ)…(1)
H1:モータ2のロック時のモータコイル温度補正値
t:モータ2のロック解除後の経過時間(秒)
τ:モータ2のモータコイル温度熱時定数
第二減算回路16は、絶対値回路12からの前記絶対値に対して、スイッチ回路14からのロック時の温度補正値H1またはロック解除後の温度補正値H2を減算して得られた値を出力する。
The temperature correction value H2 via the first-
H2=H1×exp(-t/τ)…(1)
H1: Motor coil temperature correction value when the
τ: motor coil temperature thermal time constant of
第三減算回路17は、第二減算回路16から出力された値に故障認定閾値を減算して得られた値を出力する。
The
そして、温度センサ異常判定部5は、第三減算回路17による減算により得られた値に基づき当該温度センサの異常判定を行う。
Then, the temperature sensor abnormality determination unit 5 determines whether the temperature sensor is abnormal based on the value obtained by subtraction by the
以上のコイル温度センサ故障検出回路10によれば、モータ2がロック時である場合、スイッチ回路14は、ロック時のコイル温度センサ6間の温度乖離をロック時の温度補正値H1として第二減算回路16に出力する。第二減算回路16は、絶対値回路12からの温度検出値差分(絶対値)に対して温度補正値H1を減算することで、誤検出を防ぐ。
According to the coil temperature sensor
一方、モータ2がロック解除後の場合、温度補正値H1を一次遅れフィルタ15に供して得られた温度補正値H2を第二減算回路16に出力する。第二減算回路16は、絶対値回路12からの温度検出値差分(絶対値)に対して温度補正値H2を減算することで、一定の精度を保ちながら誤検出を防ぐ。
On the other hand, when the
したがって、以上のコイル温度センサ故障検出システム1によれば、モータ2がロック時にロックによる二点のコイル温度センサ6間の温度乖離を加味して温度補正された後の値で故障検出行う。したがって、温度補正値が適切であれば、コイル温度センサ異常の誤検出を回避できる。
Therefore, according to the coil temperature sensor fault detection system 1 described above, when the
また、モータ2がロック解除後は、熱時定数に基づいた一次遅れフィルタ15により温度補正値が減少していくので、過大な閾値(または必要以上の補正がなされた温度差分)で診断を行う必要がなくなる。さらに、コイル温度の熱時定数に従って補正がなされるため温度補正値及び時定数設定が適切であれば、誤検出の可能性が低くなる。
In addition, after the
したがって、モータ2のコイル温度センサの故障検出精度及び診断頻度が向上する。尚、本発明のコイル温度センサ故障検出回路はインバータを限定することなく三相のモータを駆動するシステムにも有効に適用できる。
As a result, the fault detection accuracy and diagnostic frequency of the coil temperature sensor of the
1…コイル温度センサ故障検出システム
10…コイル温度センサ故障検出回路、11…第一減算回路、12…絶対値回路、13…モータロック判定回路、14…スイッチ回路、15…一次遅れフィルタ、16…第二減算回路、17…第三減算回路
2…モータ
3…インバータ
4…主回路部
5…温度センサ異常判定部
6…コイル温度センサ
7…回転数センサ
8…トルクセンサ
1...Coil temperature sensor
Claims (4)
前記モータのロック時に、コイル温度センサにより検出された三相の異なる相のモータコイル温度検出値の差分の絶対値から当該ロック時の当該コイル温度センサの温度補正値を減算して得られた値に基づき、当該コイル温度センサの異常判定を行う温度センサ異常判定部を備えたこと
を特徴とするコイル温度センサ故障検出システム。 A coil temperature sensor fault detection system for a three-phase motor, comprising:
A coil temperature sensor failure detection system characterized by comprising a temperature sensor abnormality determination unit that determines whether the coil temperature sensor is abnormal based on a value obtained by subtracting the temperature correction value of the coil temperature sensor at the time of locking from the absolute value of the difference between the motor coil temperature detection values of three different phases detected by the coil temperature sensor when the motor is locked.
を特徴とする請求項1に記載のコイル温度センサ故障検出システム。
H2=H1×exp(-t/τ)…(1)
H1:前記モータのロック時のモータコイル温度補正値
t:前記モータのロック解除後の経過時間(秒)
τ:前記モータのモータコイル温度熱時定数 The coil temperature sensor failure detection system described in claim 1, characterized in that after the motor is unlocked, the temperature sensor abnormality determination unit determines whether the coil temperature sensor is abnormal based on a value obtained by subtracting a temperature correction value H2 of the coil temperature sensor, as shown in the following equation (1), from the absolute value of the difference between the motor coil temperature detection values of different phases of the three phases detected by the coil temperature sensor.
H2=H1×exp(-t/τ)…(1)
H1: Motor coil temperature correction value when the motor is locked t: Elapsed time (seconds) after the motor is unlocked
τ: motor coil temperature thermal time constant of the motor
前記モータのロック時に、コイル温度センサにより検出された三相の異なる相のモータコイル温度検出値の差分の絶対値から当該ロック時の当該コイル温度センサの温度補正値を減算して得られた値に基づき、当該コイル温度センサの異常判定を行う
ことを特徴とするコイル温度センサ故障検出方法。 A method for detecting a fault in a coil temperature sensor of a three-phase motor, comprising:
A coil temperature sensor failure detection method characterized in that, when the motor is locked, an abnormality of the coil temperature sensor is determined based on a value obtained by subtracting a temperature correction value of the coil temperature sensor at the time of locking from the absolute value of the difference between the motor coil temperature detection values of three different phases detected by the coil temperature sensor.
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004320881A (en) | 2003-04-15 | 2004-11-11 | Aisin Aw Co Ltd | Electric motor car drive control device, electric motor car drive control method, and program for the method |
| JP2013005475A (en) | 2011-06-13 | 2013-01-07 | Toyota Motor Corp | Motor controller |
| JP2016178799A (en) | 2015-03-20 | 2016-10-06 | 株式会社デンソー | Control device for rotary electric machine |
| WO2018021043A1 (en) | 2016-07-27 | 2018-02-01 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Brushless dc motor |
| WO2018131408A1 (en) | 2017-01-16 | 2018-07-19 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | Stator for rotary electric machine, and rotary electric machine |
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Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004320881A (en) | 2003-04-15 | 2004-11-11 | Aisin Aw Co Ltd | Electric motor car drive control device, electric motor car drive control method, and program for the method |
| JP2013005475A (en) | 2011-06-13 | 2013-01-07 | Toyota Motor Corp | Motor controller |
| JP2016178799A (en) | 2015-03-20 | 2016-10-06 | 株式会社デンソー | Control device for rotary electric machine |
| WO2018021043A1 (en) | 2016-07-27 | 2018-02-01 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Brushless dc motor |
| WO2018131408A1 (en) | 2017-01-16 | 2018-07-19 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | Stator for rotary electric machine, and rotary electric machine |
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