电子控制装置以及其故障检测方法制造方法及图纸

具有利用外部电源(6A、6B)的两个电气系统的EPS控制装置(2)在各电气系统中具备：驱动电机(1)的逆变器(11A、11B)；控制逆变器的控制电路(12A、12B)；以及连接从控制系统共用接地(23)起的控制系统负极线(18A、18B)、驱动系统负极线(17A、17B)和负极电源线(62A、62B)的负极连接器(14A、14B)，并且具备连接驱动系统负极线(17A、17B)的连接线(25)、以及用于检测连接线(25)的电流状态的电流状态检测电路(24)。控制电路基于电流状态来检测同一系统的连接器或负极电源线的开路故障，并在检测到开路故障时，限制同一系统的逆变器控制，而在未检测到开路故障时，使同一系统的逆变器控制继续。使同一系统的逆变器控制继续。使同一系统的逆变器控制继续。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电子控制装置以及其故障检测方法


[0001]本专利技术涉及与系统的冗余化对应的电子控制装置以及其故障检测方法。

技术介绍

[0002]车辆用的电子控制装置中有如下的电子控制装置：例如在EPS(Electric Power Steering：电动助力转向)系统等中，从安全性、可靠性的观点来看，与系统的冗余化对应，以使得即使发生故障、障碍也能够继续控制。例如如专利文献1所记载那样，为了应对伴随着车辆的大型化、车道保持辅助等的采用的突然的辅助丧失，通过具有与卷装在电机上的2组多相电机绕线分别连接的逆变器(inverter)，从而将逆变器冗余化为双系统。由此，即使一个系统中的逆变器发生故障，也能够通过另一个系统中的逆变器驱动电机而继续转向力的辅助。
[0003]另外，在能够与车辆的自动驾驶所要求的高等级的安全方策对应的电子控制装置中，例如如专利文献2所记载那样，已知不仅逆变器，还将控制逆变器的控制电路分别冗余化为双系统而具备的电子控制装置。在所涉及的电子控制装置中，连接冗余化为双系统的外部电源，按照每个系统独立地进行从外部电源向逆变器以及控制电路的电源供给。
[0004]先行技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1：日本特开2014
‑
176215号公报
[0007]专利文献2：日本特开2017
‑
191093号公报

技术实现思路

[0008]专利技术要解决的课题
[0009]然而，在将逆变器、控制电路以及外部电源冗余化为双系统中的情况下，从成本、尺寸的观点来看，优选各系统中将外部电源连接于电子控制装置的线束的电流容量为非冗余化结构中的线束的电流容量的一半。
[0010]然而，设想如下的情况：若在一个系统中与外部电源的接地连接的接地线束引起开路故障，则应从该系统的逆变器向外部电源返回的返回电流经由双系统的控制电路的共用接地流入另一个系统的正常的接地线束。该情况下，由于返回电流从双系统的逆变器集中到正常的接地线束，所以向正常的接地线束流动超过电流容量的电流，成为过热状态，有可能导致所谓的共连故障。这不外是双系统中的电机无法同时通电，引起“突然的辅助丧失”。
[0011]另一方面，为了抑制经由双系统的控制电路的共用接地的返回电流的回绕，若双系统的控制电路分别个别具备控制系统接地，则接地电位有可能相对地变动。因此，需要使在双系统的控制电路间进行的各种信息通信成为差动信号方式，但有可能导致成本增高、通信速度的降低。
[0012]因此，本专利技术鉴于以上那样的问题点，其目的在于提供在对逆变器、控制电路以及
外部电源进行冗余化，并共用冗余化的控制电路的接地的系统中，能够抑制从接地线束发生了故障的系统对接地线束正常的系统的返回电流的回绕的电子控制装置以及其故障检测方法。
[0013]用于解决课题的手段
[0014]根据本专利技术的一方式，在具有外部电源相互不同的多个电气系统的电子控制装置中具备：逆变器，在各电气系统中具备该逆变器，该逆变器驱动电机具有的独立的多个绕组中的按照每个电气系统不同的规定的绕组；控制电路，在各电气系统中具备该控制电路，该控制电路控制同一电气系统的逆变器；共用的控制系统共用接地，连接各电气系统的控制电路；连接器，在各电气系统中，连接从控制系统共用接地起的控制系统负极线、从逆变器的负极母线起的驱动系统负极线以及从外部电源起的负极电源线；连接线，在各电气系统间相互连接驱动系统负极线；以及电流状态检测电路，被设置于各连接线，用于检测连接线的电流状态，在各电气系统中，控制电路基于电流状态来检测是否发生了同一电气系统的连接器或者负极电源线的开路故障，在检测到开路故障的发生时，限制同一电气系统的逆变器的控制，而在未检测到开路故障的发生时，继续同一电气系统的逆变器的控制。
[0015]另外，根据本专利技术的另一方式，在电子控制装置的故障检测方法中，该电子控制装置具有外部电源相互不同的多个电气系统且具备：逆变器，在各电气系统中具备逆变器，逆变器驱动电机具有的独立的多个绕组中的按照每个电气系统不同的规定的绕组；控制电路，在各电气系统中具备控制电路，控制电路控制同一电气系统的逆变器；共用的控制系统共用接地，连接各电气系统的控制电路；连接器，在各电气系统中，连接从控制系统共用接地起的控制系统负极线、从逆变器的负极母线起的驱动系统负极线以及从外部电源起的负极电源线；连接线，在各电气系统间相互连接驱动系统负极线；以及电流状态检测电路，被设置于各连接线，用于检测连接线的电流状态，在各电气系统中，控制电路基于电流状态来检测是否发生了同一电气系统的连接器或者负极电源线的开路故障，在检测到开路故障的发生时，限制同一电气系统的逆变器的控制，而在未检测到开路故障的发生时，继续同一电气系统的逆变器的控制。
[0016]专利技术效果
[0017]根据本专利技术的电子控制装置以及其故障检测方法，由于能够在对逆变器、控制电路以及外部电源进行冗余化，并且共用冗余化的控制电路的接地的系统中检测接地线束的故障，所以可以抑制从接地线束发生故障的系统对其它系统的正常的接地线束的返回电流的回绕。
附图说明
[0018]图1是表示第一实施方式中的EPS系统的一个例子的概略结构图。
[0019]图2是表示上述系统中的EPS控制装置的内部构成例的电路图。
[0020]图3是表示上述控制装置的逆变器以及电机的内部构成例的电路图。
[0021]图4是表示上述控制装置的电流状态检测电路的内部构成例的电路图。
[0022]图5是表示上述控制装置的正常时的电流路径的电路图。
[0023]图6是表示上述控制装置的GND线束故障时的电流路径的电路图。
[0024]图7是表示上述控制装置中的故障模式与检测信号的关系的说明图。
[0025]图8是表示上述控制装置的GND线束故障检测后的电流路径的电路图。
[0026]图9是表示负极连接器的构成例的立体图。
[0027]图10是表示上述控制装置中的第一故障检测处理的一个例子的流程图。
[0028]图11是表示上述控制装置中的第二故障检测处理的一个例子的流程图。
[0029]图12是表示上述控制装置的电流状态检测电路的第一变形例的电路图。
[0030]图13是表示上述控制装置的电流状态检测电路的第二变形例的电路图。
[0031]图14是表示第二实施方式中的EPS控制装置的内部构成例的电路图。
[0032]图15是表示上述控制装置中的第一故障检测处理的一个例子的流程图。
[0033]图16是表示上述控制装置中的第二故障检测处理的一个例子的流程图。
[0034]图17是表示根据上述控制装置的第一变形例的电流状态检测电路的电路图。
[0035]图18是表示根据上述控制装置的第二变形例的第一故障检测处理的一个例子的流程图。
[0036]图19是表示引起共连故障时的电流的流动的一个本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种电子控制装置，其是具有外部电源相互不同的多个电气系统的电子控制装置，具备：逆变器，在各电气系统中具备所述逆变器，所述逆变器驱动电机具有的独立的多个绕组中的按照每个电气系统不同的规定的绕组；控制电路，在各电气系统中具备所述控制电路，所述控制电路控制同一电气系统的所述逆变器；共用的控制系统共用接地，连接各电气系统的所述控制电路；连接器，在各电气系统中，连接从所述控制系统共用接地起的控制系统负极线、从所述逆变器的负极母线起的驱动系统负极线以及从所述外部电源起的负极电源线；连接线，在各电气系统间相互连接所述驱动系统负极线；以及电流状态检测电路，被设置于各连接线，用于检测所述连接线的电流状态，在各电气系统中，所述控制电路基于所述电流状态来检测是否发生了同一电气系统的所述连接器或者所述负极电源线的开路故障，在检测到所述开路故障的发生时，限制同一电气系统的所述逆变器的控制，而在未检测到所述开路故障的发生时，继续同一电气系统的所述逆变器的控制。2.根据权利要求1所述的电子控制装置，其中，所述电流状态检测电路输出：第一检测信号，根据从第一电气系统向第二电气系统流动电流的第一电流状态的有无而将各电气系统间的所述连接线变化为两个电位电平；以及第二检测信号，根据从所述第二电气系统向所述第一电气系统流动电流的第二电流状态的有无而将各电气系统间的所述连接线变化为两个电位电平，所述第一电气系统的所述控制电路基于所述第一检测信号的电位电平来检测所述开路故障是否发生，所述第二电气系统的所述控制电路基于所述第二检测信号的电位电平来检测所述开路故障是否发生。3.根据权利要求2所述的电子控制装置，其中，所述电流状态检测电路在发生了所述第一电流状态时，使所述第一检测信号的电位电平变化，并且维持所述第二检测信号的电位电平，而在发生了所述第二电流状态时，使所述第二检测信号的电位电平变化，并且维持所述第一检测信号的电位电平。4.根据权利要求2所述的电子控制装置，其中，所述第一电气系统的所述控制电路还基于所述第二检测...

【专利技术属性】
技术研发人员：小原忠博，加藤和，
申请(专利权)人：日立安斯泰莫株式会社，
类型：发明
国别省市：