(57)【要約】【課題】モータの停止時は勿論動作時であっても確実にスイッチング素子の故障診断を可能にすることを課題とする。【解決手段】ＣＰＵ６は、モータの停止時もしくはＰＷＭ制御によりモータ８を動作させているときに、スイッチング指令信号に基づいてスイッチング素子（ＦＥＴ１１，ＦＥＴ１２，ＦＥＴ１３，ＦＥＴ１４）を選択的に導通制御し、その結果第１の診断信号検出回路３で検出された一方のモータ端子Ａにおける第１の診断信号Ｔ１と、第２の診断信号検出回路４で検出された他方のモータ端子Ｂにおける第２の診断信号Ｔ２とを入力し、入力された第１の診断信号Ｔ１と第２の診断信号Ｔ２の立ち上がり／立ち下がりを検出し、その検出結果に基づいてスイッチング素子の故障を診断して構成される。【選択図】図１
2008187873.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
制御手段から与えられるスイッチング指令信号に基づいて、ブリッジ回路を構成する複数のスイッチング素子を導通制御することでモータに駆動電流を供給制御してモータを駆動制御するモータ駆動制御装置において、
抵抗成分で構成されて、前記モータの一方の端子に出力される第１の診断信号と、前記モータの他方の端子に出力される第２の診断信号を検出する信号検出手段と、
前記モータの停止時における前記スイッチング素子の故障診断時に、前記ブリッジ回路に診断電流を選択的に供給制御する電流供給手段とを備え、
前記制御手段は、前記スイッチング素子の故障診断時に前記複数のスイッチング素子を選択的に導通制御し、その結果前記信号検出手段で検出された第１の診断信号と第２の診断信号を入力し、入力された第１の診断信号と第２の診断信号の立ち上がり／立ち下がりを検出し、その検出結果に基づいて少なくとも前記スイッチング素子の故障を診断する
ことを特徴とするモータ駆動制御装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記第１の診断信号と第２の診断信号が予め設定された規定時間内における立ち上がり／立ち下がりを検出し、その検出結果に基づいて少なくとも前記スイッチング素子の故障を検出する
ことを特徴とする請求項１記載のモータ駆動制御装置。
【請求項３】
前記制御手段は、ＰＷＭ制御により前記スイッチング素子を選択的に導通制御し、前記モータを動作させて前記スイッチング素子の故障を診断する
ことを特徴とする請求項１または２に記載のモータ駆動制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータを駆動する駆動回路の故障診断機能を備えたモータ駆動制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の技術としては、例えば以下に示す文献に記載されたものが知られている（特許文献１〜３参照）。これらの文献に記載された故障診断の技術では、モータに駆動電流を供給制御するブリッジ回路を構成する複数のスイッチング素子を選択的に導通（オン）／非導通（オフ）させ、そのときのモータの端子電圧を検出し、検出した電圧に基づいて、モータ端子の地絡、天絡、モータの断線等の故障、ならびにスイッチング素子のオン（ショート）故障、オフ（オープン）故障、スイッチング時間の異常等の故障を診断する手法を採用していた。
【特許文献１】特開平１０−２０００１号公報
【特許文献２】特開平１１−７５３９２号公報
【特許文献３】特開２００２−２７２１７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記従来の故障診断技術において、故障診断時にモータの端子電圧を検出する検出回路は、抵抗と容量とを含む回路で構成されている。このため、モータの動作時には検出回路で検出された信号はその立ち上がりならびに立ち下がりが鈍った状態で故障診断の中枢部となるＣＰＵに取り込まれることになり、ＰＷＭ制御（Pulse Width Modulation：パルス幅変調制御）によりモータが動作状態にある場合には、スイッチング素子をオン／オフ制御するＰＷＭ信号に同期して変動するモータの端子電圧は平均化されてＣＰＵに取り込まれていた。
【０００４】
したがって、ＰＷＭ制御におけるＰＷＭ信号のオンデューティ（ハイレベルの期間）がオフデューティ（ロウレベル期間）に比べて著しく長い場合には、ＣＰＵではモータの端子電圧は電源電圧等の高位電圧として認識してしまうおそれがあり、その逆にオンデューティ（ハイレベルの期間）がオフデューティ（ロウレベル期間）に比べて著しく短い場合には、ＣＰＵではモータの端子電圧は接地電位等の低位電圧として認識してしまうおそれがあった。このため、モータの動作時における故障診断では、ＣＰＵはスイッチング素子でオン故障、オフ故障、モータ端子で天絡、地絡、断線等の故障が発生した際のモータの端子電圧と区別することが困難となり、誤診断してしまうおそれがあった。
【０００５】
一方、モータの停止時にはスイッチング素子はＰＷＭ制御されていないので、スイッチング素子を十分に長い時間オン状態もしくはオフ状態にすることで、検出回路はモータの端子電圧を飽和電圧として検出してＣＰＵに与えることが可能であった。このため、スイッチング素子のスイッチング時間を正確に認識することができた。しかし、モータの動作時には、スイッチング素子はＰＷＭ制御されているため十分に長い時間オン状態もしくはオフ状態に設定することができず、かつ上述したように検出回路に抵抗と容量を含むため、検出回路ではモータの端子において飽和電圧を検出することができなかった。このため、ＣＰＵはＰＷＭ信号に同期してモータの端子電圧を正確に得ることはできず、スイッチング素子におけるスイッチング時間の故障を正確に診断することが困難になっていた。
【０００６】
このように、従来の故障診断技術では、主にモータの停止時に故障を診断することが想定されていたため、モータの動作時における故障診断では上述したような不具合を招いていた。
【０００７】
そこで、本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、モータの停止時は勿論動作時であっても確実にスイッチング素子の故障診断を可能にした故障診断機能を備えたモータ駆動制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、制御手段から与えられるスイッチング指令信号に基づいて、ブリッジ回路を構成する複数のスイッチング素子を導通制御することでモータに駆動電流を供給制御してモータを駆動制御するモータ駆動制御装置において、抵抗成分で構成されて、前記モータの一方の端子に出力される第１の診断信号と、前記モータの他方の端子に出力される第２の診断信号を検出する信号検出手段と、前記モータの停止時における前記スイッチング素子の故障診断時に、前記ブリッジ回路に診断電流を選択的に供給制御する電流供給手段とを備え、前記制御手段は、前記スイッチング素子の故障診断時に前記複数のスイッチング素子を選択的に導通制御し、その結果前記信号検出手段で検出された第１の診断信号と第２の診断信号を入力し、入力された第１の診断信号と第２の診断信号の立ち上がり／立ち下がりを検出し、その検出結果に基づいて少なくとも前記スイッチング素子の故障を診断することを特徴とする。
【０００９】
上記特徴の請求項１記載の発明によれば、モータの停止時はむろんモータの動作時においてもスイッチング素子の故障を確実に診断することが可能となる。
【００１０】
請求項２記載の発明は、請求項１記載のモータ駆動制御装置において、前記制御手段は、前記第１の診断信号と第２の診断信号が予め設定された規定時間内における立ち上がり／立ち下がりを検出し、その検出結果に基づいて少なくとも前記スイッチング素子の故障を検出することを特徴とする。
【００１１】
上記特徴の請求項２記載の発明によれば、スイッチング素子におけるスイッチング時間の異常を確実に診断することが可能となる。
【００１２】
請求項３記載の発明は、請求項１または２に記載のモータ駆動制御装置において、前記制御手段は、ＰＷＭ制御により前記スイッチング素子を選択的に導通制御し、前記モータを動作させて前記スイッチング素子の故障を診断することを特徴とする。
【００１３】
上記特徴の請求項３記載の発明によれば、スイッチング素子をＰＷＭ制御により導通制御してモータを動作させた場合に、スイッチング素子の故障を確実に診断することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面を用いて本発明を実施するための最良の実施例を説明する。
【実施例１】
【００１５】
図１は本発明の実施例１に係るモータ駆動制御装置の構成を示す図である。図１に示す実施例１の装置は、Ｈブリッジ回路１、プリドライバ回路２、第１の診断信号検出回路３、第２の診断信号検出回路４、診断切り換え回路５ならびにＣＰＵ６を備えて構成され、例えばバッテリ電源（ＶＢ）７から給電されて動作し、モータ８を駆動制御している。
【００１６】
Ｈブリッジ回路１は、スイッチング素子として機能するＦＥＴ（電界効果トランジスタ）１１，１２，１３，１４を備えて構成され、ＰチャネルのＦＥＴ１１とＮチャネルのＦＥＴ１２とはバッテリ電源７と接地電位（ＧＮＤ）との間で直列接続され、その直列接続点はモータ８の一方の端子となるモータ端子Ａならびに第１の診断信号検出回路３に接続され、ＰチャネルのＦＥＴ１３とＮチャネルのＦＥＴ１４とはバッテリ電源７と接地電位（ＧＮＤ）との間で直列接続され、その直列接続点はモータ８の他方の端子となるモータ端子Ｂならびに第２の診断信号検出回路４に接続されている。
【００１７】
プリドライバ回路２は、ＣＰＵ６から与えられるスイッチング指令信号（Ｓ１〜Ｓ４）に基づいてＨブリッジ回路１の各ＦＥＴ１１，１２，１３，１４をスイッチング制御する。
【００１８】
第１の診断信号検出回路３は、２つの抵抗Ｒ２，Ｒ３で構成され、抵抗Ｒ２はその一端がモータ端子Ａに接続され、他端が接地電位（ＧＮＤ）に接続され、抵抗Ｒ３はその一端がモータ端子Ａに接続され、他端がＣＰＵ６に接続されている。第１の診断信号検出回路３は、装置の故障診断時にモータ端子Ａの電位を第１の診断信号Ｔ１として検出しＣＰＵ６に与える。
【００１９】
第２の診断信号検出回路４は、２つの抵抗Ｒ４，Ｒ５で構成され、抵抗Ｒ４はその一端がモータ端子Ｂに接続され、他端が接地電位（ＧＮＤ）に接続され、抵抗Ｒ５はその一端がモータ端子Ｂに接続され、他端がＣＰＵ６に接続されている。第２の診断信号検出回路４は、装置の故障診断時にモータ端子Ｂの電位を第２の診断信号Ｔ２として検出しＣＰＵ６に与える。
【００２０】
診断切り換え回路５は、ＮＰＮ型のバイポーラのトランジスタＱ１と抵抗Ｒ１とを備えて構成され、トランジスタＱ１はそのベース端子がＣＰＵ６に接続され、コレクタ端子がバッテリ電源７に接続され、エミッタ端子が抵抗Ｒ１に接続されている。抵抗Ｒ１は、その一端がトランジスタＱ１のエミッタ端子に接続され、他端が第１の診断信号検出回路３の抵抗Ｒ２，Ｒ３の一端ならびにモータ端子Ａに接続されている。
【００２１】
診断切り換え回路５は、ＣＰＵ６から出力される切り換え信号Ｓ５に基づいてトランジスタＱ１を導通制御することで第１の診断信号検出回路３における抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３の共通接続点ならびに抵抗Ｒ４，Ｒ５の共通接続点の電位をハイレベルまたはロウレベルに選択的に制御する。すなわち、診断切り換え回路５は、Ｈブリッジ回路１におけるＦＥＴ１２，１４の診断時の供給電源（電流供給手段）として機能し、各ＦＥＴ１１〜１４がオフ状態でかつモータ８が停止しているときに、トランジスタＱ１がオンすることで上記それぞれの共通接続点の電位をハイレベルに設定する一方、トランジスタＱ１をオフすることで上記共通接続点の電位をロウレベルに設定することで、故障診断の内容を切り換える。
【００２２】
なお、トランジスタＱ１がオンしたときに上記各共通接続点の電位がハイレベルに設定されるように、抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３の抵抗値がＲ２＞＞Ｒ１、Ｒ３＞＞Ｒ１となるように設定されている。
【００２３】
ＣＰＵ６は、本装置の動作を制御する制御中枢（制御手段）として機能し、プログラムに基づいて各種動作処理を制御するコンピュータに必要な、処理装置、記憶装置、入出力装置等の資源を備えた例えばマイクロコンピュータ等により実現される。ＣＰＵ６は、外部から与えられる診断を指令する信号ならびに予め内部に保有する制御ロジック（プログラム）等に基づいて、故障診断に必要なすべての動作を総括管理して制御する。
【００２４】
すなわち、ＣＰＵ６は、プリドライバ回路２にスイッチング指令信号（Ｓ１〜Ｓ４）を与え、トランジスタＱ１に切り換え信号Ｓ５を与える。また、ＣＰＵ６は、第１の診断信号検出回路３で検出された第１の診断信号Ｔ１ならびに第２の診断信号検出回路４で検出された第２の診断信号Ｔ２の立ち上がりならびに立ち下がりを検出する機能を備えている。また、ＣＰＵ６は、第１の診断信号Ｔ１ならびに第２の診断信号Ｔ２の立ち上がり／立ち下がりの検出結果に基づいて、スイッチング素子の異常を判定する。
【００２５】
モータ８は、例えばトランスファーを備えた４輪駆動車両の駆動力配分制御装置に使用され、前輪側と後輪側とを締結するクラッチの締結力を車両の走行状態応じて変化させるモータ駆動システムに適用される。
【００２６】
次に、図２に示すフローチャートならびに図３から図１３に示すタイミングチャートを参照して故障診断の手順を説明する。
【００２７】
先ず始めに、モータ８が停止している状態での故障診断について説明する。図２において、先ず初期状態ではスイッチング指令信号（Ｓ１〜Ｓ４）ならびに切り換え信号Ｓ５はすべて対応するトランジスタをオフ状態とすべく指令する（ステップＳ２００）。これにより、図３に示すように第１の診断信号Ｔ１ならびに第２の診断信号Ｔ２はロウレベルとなる。
【００２８】
このような状態において、切り換え信号Ｓ５をロウレベルからハイレベルにしてトランジスタＱ１をオンする（ステップＳ２０１）。この後、第１の診断信号検出回路３で第１の診断信号Ｔ１を検出し、第２の診断信号検出回路４で第２の診断信号Ｔ２を検出し、これら検出された第１の診断信号Ｔ１ならびに第２の診断信号Ｔ２がＣＰＵ６に与えられ、ＣＰＵ６で第１の診断信号Ｔ１、第２の診断信号Ｔ２がロウレベルからハイレベルに立ち上がったか否かを判別する（ステップＳ２０２）。
【００２９】
判別の結果、診断信号が立ち上がらなかった場合には、続いて双方の診断信号が立ち上がらなかったか否かを判別する（ステップＳ２０３）。判別の結果、図４に示すように双方の診断信号が立ち上がらなかった場合にはＦＥＴ１２、１４のオン故障、もしくはモータ端子ＡまたはＢの地絡故障が発生しているものと判定し（ステップＳ２０４）、図５に示すように第１の診断信号Ｔ１は立ち上がる一方第２の診断信号Ｔ２が立ち上がらなかった場合には、モータ８の断線故障が発生しているものと判定する（ステップＳ２０５）。
【００３０】
一方、先のステップＳ２０２の判別結果において、図６に示すように双方の診断信号がともに立ち上がった場合には、正常であると判定し、次の診断動作に移る。
【００３１】
次の診断動作では、切り換え信号Ｓ５をハイレベルからロウレベルにしてトランジスタＱ１をオンからオフにする（ステップＳ２０６）。この後、第１の診断信号検出回路３で第１の診断信号Ｔ１を検出し、第２の診断信号検出回路４で第２の診断信号Ｔ２を検出し、これら検出された第１の診断信号Ｔ１ならびに第２の診断信号Ｔ２がＣＰＵ６に与えられ、ＣＰＵ６で第１の診断信号Ｔ１、第２の診断信号がハイレベルからロウレベルに立ち下がったか否かを判別する（ステップＳ２０７）。
【００３２】
判別の結果、図７に示すように双方の診断信号が立ち下がらなかった場合にはＦＥＴ１１、１３のオン故障、もしくはモータ端子ＡまたはＢの天絡故障が発生しているものと判定し（ステップＳ２０８）、図８に示すように双方の診断信号が立ち下がった場合には、正常であると判定し、次の診断動作に移る。
【００３３】
次の診断動作では、スイッチング指令信号Ｓ１をロウレベルからハイレベルにしてＦＥＴ１１をオフからオンさせる指令をプリドライバ回路２に与え、プリドライバ回路２はこのスイッチング指令信号Ｓ１に基づいてＦＥＴ１１のゲート端子にロウレベルのスイッチング信号を与える（ステップＳ２０９）。この後、第１の診断信号検出回路３で第１の診断信号Ｔ１を検出し、第２の診断信号検出回路４で第２の診断信号Ｔ２を検出し、これら検出された第１の診断信号Ｔ１ならびに第２の診断信号Ｔ２がＣＰＵ６に与えられ、ＣＰＵ６で第１の診断信号Ｔ１、第２の診断信号Ｔ２が予め設定された規定時間内にロウレベルからハイレベルに立ち上がったか否かを判別する（ステップＳ２１０）。
【００３４】
判別の結果、図９に示すように双方の診断信号が規定時間内に立ち上がらなかった場合には、ＦＥＴ１１のオフ故障またはスイッチング（オフ→オン）時間の異常が発生しているものと判定し、また図１０に示すように規定時間を多少過ぎて立ち上がった場合には、ＦＥＴ１１のスイッチング時間の異常が発生しているものと判定する（ステップＳ２１１）。一方、図１１に示すように双方の診断信号が規定時間内に立ち上がった場合には、正常であると判定し、次の診断動作に移る。
【００３５】
次の診断動作では、スイッチング指令信号Ｓ１をハイレベルからロウレベルにしてＦＥＴ１１をオンからオフさせる指令をプリドライバ回路２に与え、プリドライバ回路２はこのスイッチング指令信号Ｓ１に基づいてＦＥＴ１１のゲート端子にハイレベルのスイッチング信号を与える（ステップＳ２１２）。この後、第１の診断信号検出回路３で第１の診断信号Ｔ１を検出し、第２の診断信号検出回路４で第２の診断信号Ｔ２を検出し、これら検出された第１の診断信号Ｔ１ならびに第２の診断信号Ｔ２がＣＰＵ６に与えられ、ＣＰＵ６で第１の診断信号Ｔ１、第２の診断信号Ｔ２が予め設定された規定時間内にハイレベルからロウレベルに立ち下がったか否かを判別する（ステップＳ２１３）。
【００３６】
判別の結果、双方の診断信号が規定時間内に立ち下がらなかった場合には、ＦＥＴ１１のスイッチング（オン→オフ）時間の異常が発生しているものと判定する（ステップＳ２１４）。一方、図１１に示すように双方の診断信号が規定時間内に立ち下がった場合には、正常であると判定し、次の診断動作に移る。
【００３７】
次の診断動作では、切り換え信号Ｓ５をロウレベルからハイレベルにしてトランジスタＱ１をオンする。この後、スイッチング指令信号Ｓ２をロウレベルからハイレベルにしてＦＥＴ１２をオフからオンさせる指令をプリドライバ回路２に与え、プリドライバ回路２はこのスイッチング指令信号Ｓ２に基づいてＦＥＴ１２のゲート端子にハイレベルのスイッチング信号を与える（ステップＳ２１５）。続いて、第１の診断信号検出回路３で第１の診断信号Ｔ１を検出し、第２の診断信号検出回路４で第２の診断信号Ｔ２を検出し、これら検出された第１の診断信号Ｔ１ならびに第２の診断信号Ｔ２がＣＰＵ６に与えられ、ＣＰＵ６で第１の診断信号Ｔ１、第２の診断信号Ｔ２が予め設定された規定時間内にハイレベルからロウレベルに立ち下がったか否かを判別する（ステップＳ２１６）。
【００３８】
判別の結果、図１２に示すように双方の診断信号が規定時間内に立ち下がらなかった場合には、ＦＥＴ１２のオフ故障またはスイッチング（オフ→オン）時間の異常が発生しているものと判定し、また規定時間を多少過ぎて立ち下がった場合には、ＦＥＴ１２のスイッチング時間の異常が発生しているものと判定する（ステップＳ２１７）。一方、図１３に示すように双方の診断信号が規定時間内に立ち下がった場合には、正常であると判定し、次の診断動作に移る。
【００３９】
次の診断動作では、スイッチング指令信号Ｓ２をハイレベルからロウレベルにしてＦＥＴ１２をオンからオフさせる指令をプリドライバ回路２に与え、プリドライバ回路２はこのスイッチング指令信号Ｓ２に基づいてＦＥＴ１２のゲート端子にロウレベルのスイッチング信号を与える（ステップＳ２１８）。この後、第１の診断信号検出回路３で第１の診断信号Ｔ１を検出し、第２の診断信号検出回路４で第２の診断信号Ｔ２を検出し、これら検出された第１の診断信号Ｔ１ならびに第２の診断信号Ｔ２がＣＰＵ６に与えられ、ＣＰＵ６で第１の診断信号Ｔ１、第２の診断信号Ｔ２が予め設定された規定時間内にロウレベルからハイレベルに立ち上がったか否かを判別する（ステップＳ２１９）。
【００４０】
判別の結果、双方の診断信号が規定時間内に立ち上がらなかった場合には、ＦＥＴ１２のスイッチング（オン→オフ）時間の異常が発生しているものと判定する（ステップＳ２２０）。一方、図１３に示すように双方の診断信号が規定時間内に立ち上がった場合には、正常であると判定し、次の診断動作に移る。
【００４１】
次の診断動作では、切り換え信号Ｓ５をハイレベルからロウレベルにしてトランジスタＱ１をオフする。この後、スイッチング指令信号Ｓ３をロウレベルからハイレベルにしてＦＥＴ１３をオフからオンさせる指令をプリドライバ回路２に与え、プリドライバ回路２はこのスイッチング指令信号Ｓ３に基づいてＦＥＴ１３のゲート端子にロウレベルのスイッチング信号を与える（ステップＳ２２１）。続いて、第１の診断信号検出回路３で第１の診断信号Ｔ１を検出し、第２の診断信号検出回路４で第２の診断信号Ｔ２を検出し、これら検出された第１の診断信号Ｔ１ならびに第２の診断信号Ｔ２がＣＰＵ６に与えられ、ＣＰＵ６で第１の診断信号Ｔ１、第２の診断信号Ｔ２が予め設定された規定時間内にロウレベルからハイレベルに立ち上がったか否かを判別する（ステップＳ２２２）。
【００４２】
判別の結果、双方の診断信号が規定時間内に立ち上がらなかった場合には、ＦＥＴ１３のオフ故障またはスイッチング（オフ→オン）時間の異常が発生しているものと判定し、また規定時間を多少過ぎて立ち上がった場合には、ＦＥＴ１３のスイッチング時間の異常が発生しているものと判定する（ステップＳ２２３）。一方、双方の診断信号が規定時間内に立ち上がった場合には、正常であると判定し、次の診断動作に移る。
【００４３】
次の診断動作では、スイッチング指令信号Ｓ３をハイレベルからロウレベルにしてＦＥＴ１３をオンからオフさせる指令をプリドライバ回路２に与え、プリドライバ回路２はこのスイッチング指令信号Ｓ３に基づいてＦＥＴ１３のゲート端子にハイレベルのスイッチング信号を与える（ステップＳ２２４）。この後、第１の診断信号検出回路３で第１の診断信号Ｔ１を検出し、第２の診断信号検出回路４で第２の診断信号Ｔ２を検出し、これら検出された第１の診断信号Ｔ１ならびに第２の診断信号Ｔ２がＣＰＵ６に与えられ、ＣＰＵ６で第１の診断信号Ｔ１、第２の診断信号Ｔ２が予め設定された規定時間内にハイレベルからロウレベルに立ち下がったか否かを判別する（ステップＳ２２５）。
【００４４】
判別の結果、双方の診断信号が規定時間内に立ち下がらなかった場合には、ＦＥＴ１３のスイッチング（オン→オフ）時間の異常が発生しているものと判定する（ステップＳ２２６）。一方、双方の診断信号が規定時間内に立ち下がった場合には、正常であると判定し、次の診断動作に移る。
【００４５】
次の診断動作では、切り換え信号Ｓ５をロウレベルからハイレベルにしてトランジスタＱ１をオンする。この後、スイッチング指令信号Ｓ４をロウレベルからハイレベルにしてＦＥＴ１４をオフからオンさせる指令をプリドライバ回路２に与え、プリドライバ回路２はこのスイッチング指令信号Ｓ４に基づいてＦＥＴ１４のゲート端子にハイレベルのスイッチング信号を与える（ステップＳ２２７）。続いて、第１の診断信号検出回路３で第１の診断信号Ｔ１を検出し、第２の診断信号検出回路４で第２の診断信号Ｔ２を検出し、これら検出された第１の診断信号Ｔ１ならびに第２の診断信号Ｔ２がＣＰＵ６に与えられ、ＣＰＵ６で第１の診断信号Ｔ１、第２の診断信号Ｔ２が予め設定された規定時間内にハイレベルからロウレベルに立ち下がったか否かを判別する（ステップＳ２２８）。
【００４６】
判別の結果、双方の診断信号が規定時間内に立ち下がらなかった場合には、ＦＥＴ１４のオフ故障またはスイッチング（オフ→オン）時間の異常が発生しているものと判定し、また規定時間を多少過ぎて立ち下がった場合には、ＦＥＴ１４のスイッチング時間の異常が発生しているものと判定する（ステップＳ２２９）。一方、双方の診断信号が規定時間内に立ち下がった場合には、正常であると判定し、次の診断動作に移る。
【００４７】
次の診断動作では、スイッチング指令信号Ｓ４をハイレベルからロウレベルにしてＦＥＴ１２をオンからオフさせる指令をプリドライバ回路２に与え、プリドライバ回路２はこのスイッチング指令信号Ｓ４に基づいてＦＥＴ１４のゲート端子にロウレベルのスイッチング信号を与える（ステップＳ２３０）。この後、第１の診断信号検出回路３で第１の診断信号Ｔ１を検出し、第２の診断信号検出回路４で第２の診断信号Ｔ２を検出し、これら検出された第１の診断信号Ｔ１ならびに第２の診断信号Ｔ２がＣＰＵ６に与えられ、ＣＰＵ６で第１の診断信号Ｔ１、第２の診断信号Ｔ２が予め設定された規定時間内にロウレベルからハイレベルに立ち上がったか否かを判別する（ステップＳ２３１）。
【００４８】
判別の結果、双方の診断信号が規定時間内に立ち上がらなかった場合には、ＦＥＴ１４のスイッチング（オン→オフ）時間の異常が発生しているものと判定する（ステップＳ２３２）。一方、双方の診断信号が規定時間内に立ち上がった場合には、診断対象はすべて正常であると判定し（ステップＳ２３３）、診断動作を終了する。
【００４９】
次に、図１４に示すフローチャートならびに図１５から図１９に示すタイミングチャートを参照して、モータ端子ＡからＢに電流が流れてモータ８が動作（回転）している状態での故障診断について説明する。なお、モータ８の動作状態での診断では、常時切り換え信号Ｓ５はロウレベルに設定されてトランジスタＱ１はオフされている。
【００５０】
図１４において、先ずスイッチング指令信号Ｓ２，Ｓ３はロウレベルに設定されてＦＥＴ１２，１３はオフされ、ＰＷＭ信号がＦＥＴ１１に与えられてＦＥＴ１１がＰＷＭ制御されるようにスイッチング指令信号Ｓ１をプリドライバ回路２に与え、かつスイッチング指令信号Ｓ４をロウレベルからハイレベルにしてＦＥＴ１４をオフからオンさせる指令をプリドライバ回路２に与える。これにより、プリドライバ回路２はＦＥＴ１４のゲート端子にロウレベルからハイレベルのスイッチング信号を与え、ＦＥＴ１１のゲート端子にＰＷＭ信号となるスイッチング指令信号Ｓ１を与える（ステップＳ１４００）。
【００５１】
この後、第１の診断信号検出回路３で第１の診断信号Ｔ１を検出し、第２の診断信号検出回路４で第２の診断信号Ｔ２を検出し、これら検出された第１の診断信号Ｔ１ならびに第２の診断信号Ｔ２がＣＰＵ６に与えられ、ＣＰＵ６でスイッチング指令信号Ｓ１がロウレベルからハイレベルになったときに第１の診断信号Ｔ１のみが予め設定された規定時間内にロウレベルからハイレベルに立ち上がったか否かを判別する（ステップＳ１４０１）。
【００５２】
判別の結果、第１の診断信号Ｔ１が規定時間内に立ち上がらなかった場合には、続いてスイッチング指令信号Ｓ１がロウレベルからハイレベルになったときに第１の診断信号Ｔ１ならびに第２の診断信号Ｔ２が予め設定された規定時間内にロウレベルからハイレベルに立ち上がったか否かを判別する（ステップＳ１４０２）。判別の結果、図１５に示すように双方の診断信号が立ち上がった場合には、ＦＥＴ１４のオフ故障が発生しているものと判定する（ステップＳ１４０３）。ＦＥＴ１４に上記故障が発生しているものと判定した場合には、直ちにスイッチング指令信号Ｓ１，Ｓ４をロウレベルにしてＦＥＴ１１ならびにＦＥＴ１４をオフさせる指令をプリドライバ回路２に与え、モータ８の駆動を停止する（ステップＳ１４０４）。
【００５３】
一方、先のステップＳ１４０２で示す判別処理において、図１６ならびに図１７に示すように双方の診断信号が規定時間内にともに立ち上がらなかった場合には、ＦＥＴ１２のオン故障、ＦＥＴ１１のオフ故障、モータ端子Ａ，Ｂの地絡故障、ＦＥＴ１１のスイッチング（オフ→オン）時間の故障の少なくとも１つの故障が発生しているものと判定する（ステップＳ１４０５）。上記故障が発生しているものと判定した場合には、直ちにスイッチング指令信号Ｓ１，Ｓ４をロウレベルにしてＦＥＴ１１ならびにＦＥＴ１４をオフさせる指令をプリドライバ回路２に与え、モータ８の駆動を停止する（ステップＳ１４０４）。
【００５４】
一方、先のステップＳ１４０１で示す判別処理の結果において、図１８に示すように第１の診断信号Ｔ１のみが規定時間内に立ち上がった場合には、続いてスイッチング指令信号Ｓ１がハイレベルからロウレベルになったときに第１の診断信号Ｔ１のみが予め設定された規定時間内にハイレベルからロウレベルに立ち下がったか否かを判別する（ステップＳ１４０６）。
【００５５】
判別の結果、第１の診断信号Ｔ１が規定時間内に立ち下がらなかった場合には、続いてスイッチング指令信号Ｓ１がハイレベルからロウレベルになったときに第１の診断信号Ｔ１ならびに第２の診断信号Ｔ２が予め設定された規定時間内にハイレベルからロウレベルに立ち下がったか否かを判別する（ステップＳ１４０７）。判別の結果、図１５に示すように双方の診断信号が立ち下がった場合には、ＦＥＴ１４のオフ故障が発生しているものと判定する（ステップＳ１４０８）。ＦＥＴ１４に上記故障が発生しているものと判定した場合には、直ちにスイッチング指令信号Ｓ１，Ｓ４をロウレベルにしてＦＥＴ１１ならびにＦＥＴ１４をオフさせる指令をプリドライバ回路２に与え、モータ８の駆動を停止する（ステップＳ１４０４）。
【００５６】
一方、図１９に示すように双方の診断信号が規定時間内にともに立ち下がらなかった場合には、ＦＥＴ１１のオン故障、モータ端子Ａ，Ｂの天絡故障、ＦＥＴ１１のスイッチング（オン→オフ）時間の故障の少なくとも１つの故障が発生しているものと判定する（ステップＳ１４０９）。上記故障が発生しているものと判定した場合には、直ちにスイッチング指令信号Ｓ１，Ｓ４をロウレベルにしてＦＥＴ１１ならびにＦＥＴ１４をオフさせる指令をプリドライバ回路２に与え、モータ８の駆動を停止する（ステップＳ１４０４）。
【００５７】
一方、先のステップＳ１４０６で示す判別処理の結果において、図１８に示すように第１の診断信号Ｔ１のみが規定時間内に立ち下がった場合には、正常であるものと判定し（ステップＳ１４１０）、先のステップＳ１４０１で示す処理に戻って再び上記診断故障の手順を繰り返し実行する。
【００５８】
次に、図２０に示すフローチャートを参照して、モータ端子ＢからＡに電流が流れてモータ８が動作（回転）している状態での故障診断について説明する。
【００５９】
図２０において、先ずスイッチング指令信号Ｓ１，Ｓ４はロウレベルに設定されてＦＥＴ１１，１４はオフされ、ＰＷＭ信号がＦＥＴ１３に与えられてＦＥＴ１３がＰＷＭ制御されるようにスイッチング指令信号Ｓ３をプリドライバ回路２に与え、かつスイッチング指令信号Ｓ２をロウレベルからハイレベルにしてＦＥＴ１２をオフからオンさせる指令をプリドライバ回路２に与える。これにより、プリドライバ回路２はＦＥＴ１２のゲート端子にロウレベルからハイレベルのスイッチング信号を与え、ＦＥＴ１３のゲート端子にＰＷＭ信号となるスイッチング指令信号Ｓ３を与える（ステップＳ２０００）。
【００６０】
この後、第１の診断信号検出回路３で第１の診断信号Ｔ１を検出し、第２の診断信号検出回路４で第２の診断信号Ｔ２を検出し、これら検出された第１の診断信号Ｔ１ならびに第２の診断信号Ｔ２がＣＰＵ６に与えられ、ＣＰＵ６でスイッチング指令信号Ｓ３がロウレベルからハイレベルになったときに第２の診断信号Ｔ２のみが予め設定された規定時間内にロウレベルからハイレベルに立ち上がったか否かを判別する（ステップＳ２００１）。
【００６１】
判別の結果、第２の診断信号が規定時間内に立ち上がらなかった場合には、続いてスイッチング指令信号Ｓ３がロウレベルからハイレベルになったときに第１の診断信号Ｔ１ならびに第２の診断信号Ｔ２が予め設定された規定時間内にロウレベルからハイレベルに立ち上がったか否かを判別する（ステップＳ２００２）。判別の結果、双方の診断信号が立ち上がった場合には、ＦＥＴ１２のオフ故障が発生しているものと判定する（ステップＳ２００３）。ＦＥＴ１２に上記故障が発生しているものと判定した場合には、直ちにスイッチング指令信号Ｓ２，Ｓ３をロウレベルにしてＦＥＴ１２ならびにＦＥＴ１３をオフさせる指令をプリドライバ回路２に与え、モータ８の駆動を停止する（ステップＳ２００４）。
【００６２】
一方、先のステップＳ２００２で示す判別処理において、双方の診断信号が規定時間内にともに立ち上がらなかった場合には、ＦＥＴ１４のオン故障、ＦＥＴ１３のオフ故障、モータ端子Ａ，Ｂの地絡故障、ＦＥＴ１３のスイッチング（オフ→オン）時間の故障の少なくとも１つの故障が発生しているものと判定する（ステップＳ２００５）。上記故障が発生しているものと判定した場合には、直ちにスイッチング指令信号Ｓ２，Ｓ３をロウレベルにしてＦＥＴ１２ならびにＦＥＴ１３をオフさせる指令をプリドライバ回路２に与え、モータ８の駆動を停止する（ステップＳ２００４）。
【００６３】
一方、先のステップＳ２００１で示す判別処理の結果において、第２の診断信号Ｔ２のみが規定時間内に立ち上がった場合には、続いてスイッチング指令信号Ｓ３がハイレベルからロウレベルになったときに第２の診断信号Ｔ２のみが予め設定された規定時間内にハイレベルからロウレベルに立ち下がったか否かを判別する（ステップＳ２００６）。
【００６４】
判別の結果、第２の診断信号Ｔ２が規定時間内に立ち下がらなかった場合には、続いてスイッチング指令信号Ｓ３がハイレベルからロウレベルになったときに第１の診断信号Ｔ１ならびに第２の診断信号Ｔ２が予め設定された規定時間内にハイレベルからロウレベルに立ち下がったか否かを判別する（ステップＳ２００７）。判別の結果、双方の診断信号が立ち下がった場合には、ＦＥＴ１２のオフ故障が発生しているものと判定する（ステップＳ２００８）。ＦＥＴ１２に上記故障が発生しているものと判定した場合には、直ちにスイッチング指令信号Ｓ２，Ｓ３をロウレベルにしてＦＥＴ１２ならびにＦＥＴ１３をオフさせる指令をプリドライバ回路２に与え、モータ８の駆動を停止する（ステップＳ２００４）。
【００６５】
一方、双方の診断信号が規定時間内にともに立ち下がらなかった場合には、ＦＥＴ１３のオン故障、モータ端子Ａ，Ｂの天絡故障、ＦＥＴ１３のスイッチング（オン→オフ）時間の故障の少なくとも１つの故障が発生しているものと判定する（ステップＳ２００９）。上記故障が発生しているものと判定した場合には、直ちにスイッチング指令信号Ｓ２，Ｓ３をロウレベルにしてＦＥＴ１２ならびにＦＥＴ１３をオフさせる指令をプリドライバ回路２に与え、モータ８の駆動を停止する（ステップＳ２００４）。
【００６６】
一方、先のステップＳ２００６で示す判別処理の結果において、第２の診断信号Ｔ２のみが規定時間内に立ち下がった場合には、正常であるものと判定し（ステップＳ２０１０）、先のステップＳ２００１で示す処理に戻って再び上記診断故障の手順を繰り返し実行する。
【００６７】
以上説明したように、上記実施例においては、第１の診断信号検出回路３ならびに第２の診断信号検出回路４は、容量を用いない構成を採用しているので、第１の診断信号Ｔ１ならびに第２の診断信号Ｔ２の立ち上がり／立ち下がりの変化を鈍らせずにＣＰＵ６に取り込むことが可能となる。これにより、ＰＷＭ信号のオンデューティが非常に大きいような場合または非常に小さいような場合であっても、ＣＰＵ６はスイッチング指令信号（Ｓ１〜Ｓ４）の立ち上がり／立ち上がりの変化に同期して第１の診断信号Ｔ１ならびに第２の診断信号Ｔ２の変化を検出することができる。したがって、この検出結果に基づいて、モータ８の停止時はもとよりモータ８の動作時（ＰＷＭ制御時）においても、スイッチング素子のオン故障、オフ故障、モータ端子Ａ，Ｂの天絡、地絡故障を確実に検出することが可能となる。
【００６８】
また、モータ８の動作時における故障診断においては、モータ８のＰＷＭ制御を開始した時点から故障診断を開始することが可能となるので、従来に比べて短時間で故障診断を実施することができる。
【００６９】
さらに、ＰＷＭ制御における動作周波数が高い場合であっても、ＣＰＵ６はスイッチング指令信号（Ｓ１〜Ｓ４）に同期して第１の診断信号Ｔ１ならびに第２の診断信号Ｔ２の立ち上がり／立ち下がりを検出する構成を採用することで、モータ動作時（ＰＷＭ制御時）においてもスイッチング素子のスイッチング時間を確実に検出することが可能となり、スイッチング素子におけるスイッチング時間に影響する異常の故障診断を実施することができる。ここで、スイッチング時間に影響する異常には、スイッチング素子自体の異常に加えて、例えばモータ８の抵抗成分やインダクタンス成分の異常も含まれる。モータ８の抵抗成分やインダクタンス成分に異常が発生すると、スイッチング素子のスイッチング時間が変動するため、ＣＰＵ６はスイッチング素子のスイッチング時間に異常があるものとして故障診断することができる。
【００７０】
このように、この発明においては、モータ８の停止時はもとよりモータ８の動作時（ＰＷＭ制御時）においても、図２１に示すように従来に比べて広範囲に故障診断を実施することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明の実施例１に係るモータ駆動制御装置の構成を示す図である。
【図２−Ａ】本発明の実施例１に係るモータの停止時における故障診断処理の手順を示すフローチャートである。
【図２−Ｂ】本発明の実施例１に係るモータの停止時における故障診断処理の手順を示すフローチャートである。
【図３】本発明の実施例１に係るモータ停止時の故障診断における各信号のタイミングチャートである。
【図４】本発明の実施例１に係るモータ停止時の故障診断における各信号のタイミングチャートである。
【図５】本発明の実施例１に係るモータ停止時の故障診断における各信号のタイミングチャートである。
【図６】本発明の実施例１に係るモータ停止時の故障診断における各信号のタイミングチャートである。
【図７】本発明の実施例１に係るモータ停止時の故障診断における各信号のタイミングチャートである。
【図８】本発明の実施例１に係るモータ停止時の故障診断における各信号のタイミングチャートである。
【図９】本発明の実施例１に係るモータ停止時の故障診断における各信号のタイミングチャートである。
【図１０】本発明の実施例１に係るモータ停止時の故障診断における各信号のタイミングチャートである。
【図１１】本発明の実施例１に係るモータ停止時の故障診断における各信号のタイミングチャートである。
【図１２】本発明の実施例１に係るモータ停止時の故障診断における各信号のタイミングチャートである。
【図１３】本発明の実施例１に係るモータ停止時の故障診断における各信号のタイミングチャートである。
【図１４】本発明の実施例１に係るモータの動作時における故障診断処理の手順を示すフローチャートである。
【図１５】本発明の実施例１に係るモータ動作時の故障診断における各信号のタイミングチャートである。
【図１６】本発明の実施例１に係るモータ動作時の故障診断における各信号のタイミングチャートである。
【図１７】本発明の実施例１に係るモータ動作時の故障診断における各信号のタイミングチャートである。
【図１８】本発明の実施例１に係るモータ動作時の故障診断における各信号のタイミングチャートである。
【図１９】本発明の実施例１に係るモータ動作時の故障診断における各信号のタイミングチャートである。
【図２０】本発明の実施例１に係るモータの動作時における故障診断処理の手順を示すフローチャートである。
【図２１】従来と本発明とにおける診断可能な故障を示す図である。
【符号の説明】
【００７２】
１…Ｈブリッジ回路
２…プリドライバ回路
３…第１の診断信号検出回路
４…第２の診断信号検出回路
５…切り換え回路
６…ＣＰＵ
７…バッテリ電源
８…モータ
１１，１２，１３，１４…ＦＥＴ
Ｑ１…トランジスタ
Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５…抵抗
【図１】
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【図２−Ａ】
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【図２−Ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
2008187873.tif 000021
【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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