JP2009005527A

JP2009005527A - 電気自動車の制御装置

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Publication number: JP2009005527A
Application number: JP2007165400A
Authority: JP
Inventors: Yoshiaki Sano; 喜亮佐野
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 2007-06-22
Filing date: 2007-06-22
Publication date: 2009-01-08
Anticipated expiration: 2027-06-22
Also published as: EP2161831A4; CN101632220B; EP2161831A1; EP2161831B1; WO2009001584A1; JP4961278B2; US20100114414A1; CN101632220A; US8412395B2

Abstract

【課題】モータ制御装置の異常を確実に検知できるとともにコストを低減することができるようにした電気自動車の制御装置を提供する。
【解決手段】車両５０を駆動する電動機３の目標駆動トルクを算出する走行制御手段１と、走行制御手段１から入力された目標駆動トルクを補正した最終指示トルクを算出するとともに電動機３に最終指示トルクに応じた電力を供給するモータ制御手段２とを有する電気自動車の制御装置であって、走行制御手段１は、電動機３の目標駆動トルクを算出する目標駆動トルク算出手段２１と、目標駆動トルクに基づいて最終指示トルクを算出する最終指示トルク算出手段２３と、２つの最終指示トルクとの比較結果に基づいて、モータ制御手段２の異常を判定する異常判定手段２４とを有して構成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、電動機（モータ）の駆動により走行する車両において、電動機を制御するモータ制御手段の異常を判定するための電気自動車の制御装置に関する。

一般に、電動機の駆動力により走行する車両（即ち、電気自動車）は、図８に示すように、走行制御用の電子制御装置（走行制御ＥＣＵ）１０１及び電動機制御用の電子制御装置（モータ制御ＥＣＵ）１０２を有している。
そして、走行制御ＥＣＵ１０１は内蔵の中央演算処理装置（ＣＰＵ）により、アクセル操作信号やブレーキ操作信号あるいはシフトレンジ信号等の各種情報に応じて電動機（モータ）１０３の目標駆動トルクを算出するように構成されており、算出された目標駆動トルクはモータ制御ＥＣＵ１０２に入力されるようになっている。

モータ制御ＥＣＵ１０２は内蔵のＣＰＵにより、モータ１０３の使用状況等に基づいて、入力された目標駆動トルクを補正した最終指示トルクを算出するように構成されている。
また、モータ制御ＥＣＵ１０２はインバータ１０５に内蔵されており、インバータ１０５はバッテリ１０４から供給される直流電力をモータ制御ＥＣＵ１０２により算出された最終指示トルクに応じた三相交流電力に変換してモータ１０３に供給するように構成されている。そして、モータ１０３は供給された三相交流電力に応じて回転駆動することにより車両を走行させるようになっている。

ところで、上述の走行制御ＥＣＵ１０１及びモータ制御ＥＣＵ１０２にそれぞれ内蔵されている中央演算処理装置に何らかの異常が生じた場合には、目標駆動トルクあるいは最終指示トルクの値を正常に算出することができなくなる。そして、目標駆動トルクあるいは最終指示トルクの値が正常でなければ、車両あるいは運転者等の走行要求に合わない電力がモータ１０３に供給されることになり、この結果、車両がドライバの意図に反した挙動を起こしてしまう虞がある。

従来、車両に搭載されるＣＰＵの演算異常を検出する技術として、特許文献１には、主となるＣＰＵ（主演算装置）とは別に主演算装置の演算異常を検出するためのＣＰＵ（副演算装置）を設ける技術が提案されている。
図９は、図８を用いて説明した車両において、２つのＣＰＵにより、モータ制御ＥＣＵ１０２の異常検出する最もシンプルな制御装置の機能構成の一例を示すブロック図である。

図９に示すように、モータ制御ＥＣＵ１０２には、第１ＣＰＵ（主演算装置）１１０及び第２ＣＰＵ（副演算装置）１１１の一対のＣＰＵが内蔵されており、第１ＣＰＵ１１０及び第２ＣＰＵ１１１にはそれぞれ走行制御ＥＣＵ１０１で算出された目標駆動トルク信号が入力されるようになっている。
第１ＣＰＵ１１０は、最終指示トルク算出部１１２及びＰＷＭ駆動処理部１１３を有している。最終指示トルク算出部１１２は入力された目標駆動トルクに基づいて最終指示トルクを算出する機能部であり、ＰＷＭ駆動処理部１１３は、算出された最終指示トルクに相当するトルクを得るようにインバータ１０５からモータ１０３に三相交流電力を供給しうるように構成されている。
１は、主演算装置異常判定部１１４を有しており、主演算装置異常判定部１１４は、入力された目標駆動トルクに基づいて、第１ＣＰＵ１１０とは別に最終指示トルク算出部１１２においてなされる演算に相当する演算を行うように設定されている。

そして、主演算装置異常判定部１１４での演算結果と第１ＣＰＵ１１１での演算結果とを比較し、２つの演算結果の差に基づいて主演算装置の異常を判定するようになっている。
特開２００１−３１０７４３号公報

しかしながら、上述した従来技術では、モータ制御装置の異常を判定するために、通常の演算を行う主演算装置とは別個に主演算装置の異常を判定するための演算回路をモータ制御装置に内蔵する必要があり、これがモータ制御装置のコスト増大の一因となっている。
本発明はこのような課題に鑑み創案されたもので、モータ制御装置の異常を確実に検知できるとともにコストを低減することができるようにした電気自動車の制御装置を提供することを目的とする。

上述の目的を達成するために、本発明の電気自動車の制御装置（請求項１）は、車両を駆動する電動機の目標駆動トルクを算出する走行制御手段と、該走行制御手段から入力された該目標駆動トルクを該電動機が適切に駆動しうるように補正した最終指示トルクとして算出するとともに該電動機に該最終指示トルクに応じた電力を供給するモータ制御手段と、を有する電気自動車の制御装置であって、該走行制御手段は、電動機の目標駆動トルクを算出する目標駆動トルク算出手段と、該目標駆動トルク算出手段で算出された該目標駆動トルクに基づいて該モータ制御手段と同様に最終指示トルク確認値を算出する最終指示トルク確認値算出手段と、該モータ制御手段から入力された該最終指示トルクと該最終指示トルク確認値算出手段で算出された該最終指示トルク確認値との比較結果に基づいて該モータ制御手段の異常を判定する異常判定手段と、を有していることを特徴としている。

また、該異常判定手段は、該異常判定手段は、該最終指示トルクと該最終指示トルク確認値との差が予め設定された所定値以上の場合に該モータ制御手段が異常であると判定することが好ましい（請求項２）。
また、該最終指示トルク確認値算出手段は、該走行制御手段と該モータ制御手段との通信速度に基づいて予め設定された遅れ時間だけ遡った時点において該モータ制御手段に対して入力された該目標駆動トルクから該最終指示トルク確認値を算出することが好ましい（請求項３）。

また、該異常判定手段は、該目標駆動トルク算出手段により算出された該目標駆動トルクの変化率が所定の変化率以上の場合には、該モータ制御手段の異常判定を中止することが好ましい（請求項４）。

本発明の電気自動車の制御装置（請求項１）によれば、モータ制御手段から入力された最終指示トルクと最終指示トルク確認値算出手段で算出された最終指示トルク確認値との比較結果に基づいてモータ制御装置の異常を精度良く検知することができるとともに、モータ制御手段の内部に異常判定用の演算回路（ＣＰＵ等）を別個に設けることを回避して装置コストを低減することができる。

本発明の電気自動車の制御装置（請求項２）によれば、最終指示トルクと最終指示トルク確認値との差と、所定値（閾値）との大小関係を比較するというシンプルな構成によりモータ制御手段の異常を確実に検知することができる。
本発明の電気自動車の制御装置（請求項３）によれば、走行制御手段とモータ制御手段との間を往復通信することに起因して生じる通信遅れを考慮し、予め設定された遅れ時間だけ遡った時点においてモータ制御手段に対して入力された目標駆動トルクから最終指示トルク確認値を算出し、最終指示トルクと最終指示トルク確認値とを比較するので、走行制御手段とモータ制御手段との通信による遅れに起因するずれ（算出された最終指示トルクと最終指示トルクとの時間的なずれ）を解消して、走行制御手段とモータ制御手段との同期を図ることができる。これにより、判定精度の低下を抑制してモータ制御手段の異常をより高精度に判定することができる。

本発明の電気自動車の制御装置（請求項４）によれば、例えば、急激なアクセル操作等により目標駆動トルクが急激に変化した場合には、最終指示トルクと最終指示トルク確認値とで通信遅れによる差が大きくなるが、異常判定手段が通信遅れによる差に基づいてモータ制御手段が異常であると誤判定することを確実に防止することができる。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。図１〜図７はいずれも本発明の一実施形態に係る電気自動車の制御装置を説明するためのものであって、図１は制御装置の機能構成を示すブロック図、図２は要部の概略構成を模式的に示すブロック図、図３，図４，図６，図７はいずれも最終指示トルク及び最終指示トルク確認値の時間変化を示すグラフ、図５は制御装置の制御手順を示すフローチャートである。

図２に示すように、本実施形態における車両５０は、走行制御用の電子制御装置（走行制御ＥＣＵ，走行制御手段）１，モータ（電動機）３，バッテリ４，アクセル開度センサ５，ブレーキセンサ６，シフトポジションスイッチ７，車速センサ８及びインバータ１１を有しており、インバータ１１には、モータ制御用の電子制御装置（モータ制御ＥＣＵ，モータ制御手段）２，遮断器９及びスイッチング制御部（ＩＧＢＴ）１０が内蔵されている。

インバータ１１は、バッテリ４から供給される直流電流をモータ３への供給用の三相交流電流に変換するように構成されており、インバータ１１内のモータ制御ＥＣＵ２と走行制御ＥＣＵ１とは相互に情報通信可能に接続されている。
走行制御ＥＣＵ１は、中央演算装置（ＣＰＵ）及び記憶媒体からなるコンピュータ等によって構成されており、車両５０の運転状態に応じてモータ３の目標駆動トルクを算出するようになっている。

また、モータ制御ＥＣＵ２は、中央演算装置（ＣＰＵ）及び記憶媒体からなるコンピュータを内蔵しており、走行制御ＥＣＵ１で算出された目標駆動トルクに基づいて、モータ３への最終的な指示トルクである最終指示トルクを算出するようになっている。なお、走行制御ＥＣＵ１及びモータ制御ＥＣＵ２の詳細な機能構成については後述する。
モータ３は、インバータ１１から供給される三相交流電流により駆動し、車両５０の図示しない駆動系を回転駆動させるようになっている。また、車両５０の制動時には、誘電磁界を形成することによって駆動系からの回転力により回生電力を発電し、バッテリ４に充電しうるように構成されている。

アクセル開度センサ５は図示しないアクセルの開度を検出するセンサであり、走行制御ＥＣＵ１にはアクセル開度信号Ｓａｃが入力されるようになっている。また、ブレーキセンサ６は図示しないフットブレーキの操作量を検出するセンサであり、走行制御ＥＣＵ１にはブレーキ操作信号Ｓｂｒが入力されるようになっている。
シフトポジションスイッチ７は、図示しない変速機の現在のシフトレンジを検知するためのスイッチであり、走行制御ＥＣＵ１にはシフトレンジ情報信号Ｐｓｒが入力されるようになっている。

車速センサ８は車両５０の走行速度を検出するセンサであり、走行制御ＥＣＵ１には車速信号Ｖが入力されるようになっている。また、走行制御ＥＣＵ１には、モータ３の回転速度であるモータ回転数信号Ｎｍが入力されるようになっている。
遮断器９は、モータ制御ＥＣＵ２とモータ３との間の電気的接続を機械的（物理的）に遮断可能に構成された開閉器であり、走行制御ＥＣＵ１からの遮断オン信号の入力を受けてモータ制御ＥＣＵ２とモータ３との電気的接続を遮断しうるように構成されている。

次に、走行制御ＥＣＵ１及びモータ制御ＥＣＵ２の機能構成について説明する。
図２に示すように、走行制御ＥＣＵ１とモータ制御ＥＣＵ２とは電子情報（デジタルデータ）を相互に通信可能にＢＵＳ接続されている。なお、走行制御ＥＣＵ１とモータ制御ＥＣＵ２との通信速度は所定のビットレートＲ［ｂｐｓ］に設定されている。
また、図１に示すように、走行制御ＥＣＵ１に内蔵されるコンピュータには機能要素として目標駆動トルク算出部（目標駆動トルク算出手段）２１，信号制御部２２，最終指示トルク確認値算出部（最終指示トルク確認値算出手段）２３及び異常判定部（異常判定手段）２４が割り当てられている。

一方、モータ制御ＥＣＵ２は、機能要素として最終指示トルク算出部１２及びＰＷＭ駆動処理部１３を有している。
なお、図２に示すようにモータ３と走行制御ＥＣＵ１及びモータ制御ＥＣＵ２とは電気的に接続されており、走行制御ＥＣＵ１及びモータ制御ＥＣＵ２にはそれぞれ、モータ３の運転にかかる情報（バッテリ温度，モータ温度等）の情報が随時入力されるように構成されている。
走行制御ＥＣＵ１の目標駆動トルク算出部２１は、アクセル開度信号Ｓａｃ，ブレーキ操作信号Ｓｂｒ，シフトレンジ情報信号Ｐｓｒ，車速信号Ｖ及びモータ回転数信号Ｎｍに基づいて、車両５０の走行要求に応じた目標駆動トルクＴｒｔを算出するように構成されている。また、ブレーキ操作信号Ｓｂｒに応じた制動時には回生トルクを算出するように構成されている。

そして、目標駆動トルク算出部２１で算出された目標駆動トルクＴｒｔはモータ制御ＥＣＵ２に送信されるようになっている。
そして、モータ制御ＥＣＵ２の最終指示トルク算出部１２は、受信した目標駆動トルクＴｒｔとモータ３の運転にかかる情報とに基づいて最終指示トルクＴｒｄを算出する（つまり、目標駆動トルクを補正する）ように構成されている。

また、最終指示トルク算出部１２において算出された最終指示トルクＴｒｄは走行制御ＥＣＵ１に通信によりフィードバックされるようになっている。
最終指示トルクＴｒｄは、モータ３の最終的な目標トルクであり、モータ３の運転にかかる情報に基づいてモータ３の破損等を防止し、モータ３が適切に駆動しうるような値に設定されるようになっている。

ＰＷＭ駆動処理部１３はいわゆるＰＷＭ（Pulse Width Modulation）方式の制御を行う機能を有しており、モータ３が最終指示トルク算出部１２で算出された最終指示トルクＴｒｄに相当するトルクで駆動するようにバッテリ４の供給電圧による電圧印可パルスの幅を変化させるように構成されている。
そして、スイッチング制御部１０ではＰＷＭ駆動処理部１３からの信号に基づいて、スイッチング制御され、モータ３が最終指示トルクＴｒｄを出力するように、モータ３の各相に導通される電流を制御するようになっている。

一方、信号制御部２２は、目標駆動トルク算出部２１で算出された目標駆動トルクＴｒｔの時間変化率（変化率）｜ΔＴｒｔ｜を算出するようになっている。
そして、算出した時間変化率｜ΔＴｒｔ｜が予め設定された所定の変化率Ｅ以上（即ち、｜ΔＴｒｔ｜≧Ｅ）の場合には、判定中止信号Ｓｓを出力し（判定中止信号Ｓｓオン）、時間変化率｜ΔＴｒｔ｜が変化率Ｅより小さい（即ち、｜ΔＴｒｔ｜＜Ｅ）場合には、判定中止信号Ｓｓをオフにするようになっている。

また、信号制御部２２には、予め所定の遅延時間Ｄｔが設定されている。信号制御部２２は目標駆動トルク算出部２１で算出された目標駆動トルクＴｒｔをこの遅延時間Ｄｔだけ遅延された後に最終指示トルク確認値算出部２３に入力するように設定されている。なお、この遅延時間Ｄｔについての詳細な説明は後述する。
最終指示トルク確認値算出部２３は、モータ制御ＥＣＵ２の最終指示トルク算出部１２と同様の演算を行うように設定されており、信号制御部２２から入力された目標駆動トルクＴｒｔとモータ３の運転にかかる情報とに基づいて最終指示トルク確認値Ｔｒｄ₀を算出するようになっている。

異常判定部２４は、判定中止信号Ｓｓが出力されていない場合（判定中止信号Ｓｓがオフである場合）には、最終指示トルクＴｒｄと最終指示トルク確認値Ｔｒｄ₀との大小関係を比較し、２つの最終指示トルクＴｒｄ，Ｔｒｄ₀の差が予め設定された所定値Ｍ以上（｜Ｔｒｄ−Ｔｒｄ₀｜≧Ｍ）であればモータ制御ＥＣＵ２に異常が生じていると判定するように構成されている。

つまり、２つのＥＣＵ１，２がともに正常であれば、これらにより算出された最終指示トルクＴｒｄ及び最終指示トルク確認値Ｔｒｄ₀は一致するはずであり、これらの値を比較することにより、一方のＥＣＵ（ここではモータ制御ＥＣＵ２）が異常であると判定するようになっている。
なお、詳細については説明しないが、走行制御ＥＣＵ１の異常判定については公知の種々の手法により行われるようになっている。

また、異常判定部２４は、モータ制御ＥＣＵ２に異常が生じていると判定すると、遮断器９に遮断オン信号を送信し、遮断器９を作動させ、モータ３への電力の供給を物理的に遮断するように構成されている。
一方、判定中止信号Ｓｓが出力されている場合（判定中止信号Ｓｓがオンである場合）には、２つの最終指示トルクＴｒｄ，Ｔｒｄ₀の差の値の大小に関わらず、モータ制御ＥＣＵ２の異常判定を中止するように設定されている。

ここで、上述の遅延時間Ｄｔについて詳細に説明する。図３は、遅延時間Ｄｔをゼロ（Ｄｔ＝０）に設定した場合において異常判定部２４に入力される最終指示トルクＴｒｄの時間変化を示す関数Ｔｒｄ（ｔ）及び最終指示トルク確認値Ｔｒｄ₀の時間変化を示す関数Ｔｒｄ₀（ｔ）を表すグラフである。
走行制御ＥＣＵ１及びモータ制御ＥＣＵ２がいずれも正常な状態であれば、図３に示すように、関数Ｔｒｄ（ｔ）と関数Ｔｒｄ₀（ｔ）とは、遅れ時間ΔＴだけ位相がずれた略同型の曲線となる。

この遅れ時間ΔＴは、走行制御ＥＣＵ１から送信された目標駆動トルクＴｒｔがモータ制御ＥＣＵ２に受信されるまでの通信時間（送信時間）と、モータ制御ＥＣＵ２から送信された最終指示トルクＴｒｄが走行制御ＥＣＵ１に受信されるまでの通信時間（受信時間）とに起因している。
つまり、遅れ時間ΔＴは、走行制御ＥＣＵ１とモータ制御ＥＣＵ２との通信速度（ビットレートＲ）に依存しており、ビットレートＲが大きくなる（即ち、通信速度が速くなる）程、遅れ時間ΔＴは小さくなり、ビットレートＲが小さくなる（即ち、通信速度が遅くなる）程、遅れ時間ΔＴは大きくなる。

そこで、異常判定用最終指示トルク算出部２３において上記遅れ時間ΔＴに相当する遅延時間Ｄｔだけ遡った時点においてモータ制御ＥＣＵ２に入力された目標駆動トルクＴｒｔに基づいて最終指示トルク確認値Ｔｒｄ₀を算出することにより、上記の遅れ時間ΔＴを相殺して最終指示トルク確認値算出部２３で得られた最終指示トルクＴｒｄ₀とモータ制御ＥＣＵ２の最終指示トルク算出部１２で得られた最終指示トルクＴｒｄとの同期を図り、通信遅れによるずれの解消を図っている。

即ち、図３に示す関数Ｔｒｄ₀（ｔ）は、図４に示すように遅延時間Ｄｔだけ時間を遡った関数Ｔｒｄ₀（ｔ−Ｄｔ）に補正されることになる。この遅延時間Ｄｔは、図４に示すように関数Ｔｒｄ（ｔ）と関数Ｔｒｄ₀（ｔ−Ｄｔ）との遅れ時間ΔＴ₀ができるだけ小さくなるように（理想的には遅れ時間ΔＴ₀＝０となるように）、ビットレートＲの値に応じて、予め実験等により最適な値に設定されるようになっている。

また、最終指示トルク確認値算出部２３の演算速度と最終指示トルク算出の演算速度とに大きな差がある場合には、通信による遅れ時間に演算速度の差による遅れ時間を加えて遅延時間Ｄｔを設定するようにしてもよい。
このように、最終指示トルク確認値算出部２３には、走行制御ＥＣＵ１とモータ制御ＥＣＵ２との間の通信速度に基づいて予め設定された遅延時間Ｄｔだけ遡った時点において算出された目標駆動トルクＴｒｔが入力されるようになっている。

なお、モータ制御ＥＣＵ２の異常を判定するための上述の所定値Ｍは、上記の補正後の遅れ時間ΔＴ₀に基づいて設定されており、ΔＴ₀＝０に近づくほど（つまり、遅延時間Ｄｔと実際の通信遅れとの差が０に近づくほど）小さい値に設定されている。これは、通信遅れが全くない理想的な状況では、モータ制御ＥＣＵ２が正常であればモータ制御ＥＣＵ２で得られる最終指示トルクＴｒｄと走行制御ＥＣＵ１で得られる最終指示トルク確認値Ｔｒｄ₀とは一致する一致するはずであり、これら２つの値の差異は全く生じないためである。

次に、図５のフローチャートを参照して本実施形態の電気自動車の制御装置の制御手順について説明する。
なお、以下に説明するステップＳ１００〜Ｓ１８０の処理は所定の演算周期（例えば２０ミリ秒）毎に繰り返し実行される。
まず、ステップＳ１００では、走行制御ＥＣＵ１に入力されたアクセル開度信号Ｓａｃ、ブレーキ操作信号Ｓｂｒ及びシフトレンジ情報信号Ｐｓｒが読み込まれる。

次に、ステップＳ１１０では、目標駆動トルク算出部２１において、アクセル開度信号Ｓａｃ、ブレーキ操作信号Ｓｂｒ及びシフトレンジ情報信号Ｐｓｒ等の車両５０の走行要求に応じた目標駆動トルクＴｒｔが算出される。
ステップＳ１２０では、モータ制御ＥＣＵ２の最終指示トルク算出部１２において、走行制御ＥＣＵ１から受信した目標駆動トルクＴｒｔとモータ３の運転条件とに基づいて、最終指示トルクＴｒｄが算出される。

また、ステップＳ１３０は走行制御ＥＣＵ１の最終指示トルク確認値算出部２３において、上述のステップＳ１２０と並行して実行され、信号制御部２２から入力された目標駆動トルクＴｒｔとモータ３の運転条件とに基づいて最終指示トルク確認値Ｔｒｄ₀が算出される。
そして、ステップＳ１４０では、異常判定部２４において異常判定中止信号Ｓｓがオンであるか否かが判定され、異常判定中止信号Ｓｓがオンである場合（即ち、｜ΔＴｒｔ｜≧Ｅの場合）にはスタートに戻りステップＳ１００以降の処理が繰り返し実行される。

ステップＳ１４０において、異常判定中止信号がオンでないと判定された場合（即ち、｜ΔＴｒｔ｜＜Ｅの場合）には、ステップＳ１５０に進み、異常判定部２４において、モータ制御ＥＣＵ２から入力された最終指示トルクＴｒｄと最終指示トルク確認値で算出した最終指示トルク確認値Ｔｒｄ₀の２つの最終指示トルクの差｜Ｔｒｄ−Ｔｒｄ₀｜と所定値Ｍとの大小関係が比較される。

ステップＳ１５０において、２つの最終指示トルクの差｜Ｔｒｄ−Ｔｒｄ₀｜が所定値Ｍよりも小さいと判定された場合には、ステップＳ１８０に進み、モータ制御ＥＣＵ２の演算は正常であると判定してスタートに戻りステップＳ１００以降の処理が繰り返し実行される。
一方、ステップＳ１５０において、２つの最終指示トルクの差｜Ｔｒｄ−Ｔｒｄ₀｜が所定値Ｍ以上であると判定された場合には、ステップＳ１６０に進み、モータ制御ＥＣＵ２に異常が生じていると判定される。

そして、ステップＳ１７０では、異常判定部２４から遮断器９に向けて遮断オン信号が送出され、遮断器９が駆動されることにより、モータ３への電気的接続が物理的に遮断される。そして、その後はスタートに戻りステップＳ１００以降の処理が繰り返し実行される。
本発明の一実施形態にかかる電気自動車の制御装置は上述のように構成されているので、最終指示トルク算出部１２の演算異常を判定するためにＣＰＵ等の演算装置を別に設けることを回避してコストの低減を図りながらも、モータ制御ＥＣＵ２の異常を確実に検知することができる。

そして、モータ制御ＥＣＵ２の異常を検知した際には遮断器９を駆動してモータ３への電気的接続を強制的に遮断することにより、モータ３への電力供給を断つので車両５０が意図に反して駆動してしまうことを確実に防止することができる。
即ち、図６に示すように、モータ制御ＥＣＵ２に異常が生じた場合には、２つの最終指示トルクＴｒｄ，Ｔｒｄ₀の差｜Ｔｒｄ−Ｔｒｄ₀｜と予め実験等により求めた閾値としての所定値Ｍとの大小関係を比較することにより、シンプルな構成により最終指示トルク算出部１２の異常を確実に検出することができる。

さらに、走行制御ＥＣＵ１とモータ制御ＥＣＵ２との間の通信速度（ビットレートＲ）及び最終指示トルク算出部１２と最終指示トルク確認値算出部２３との演算速度の差に基づいて、予め設定された遅延時間Ｄｔだけ遅延させた目標駆動トルクＴｒｔを最終指示トルク確認値算出部２３に入力するように構成されているので、図３に示すように関数Ｔｒｄ（ｔ）とＴｒｄ₀（ｔ）との遅れ時間ΔＴをできるだけ小さくすることができる。

これにより、走行制御ＥＣＵ１及びモータ制御ＥＣＵ２間のデータ通信に起因する遅れ時間に起因して、異常判定部２４が最終指示トルク算出部１２の演算に異常があると誤判定することを抑制してモータ制御ＥＣＵ２の異常判定を高い精度で実施することができる。
また、急激なアクセルの踏み込み等により目標駆動トルクＴｒｔの時間変化率｜ΔＴｒｔ｜が急激に変化（上下）した場合には、図７に示すように、遅延時間Ｄｔを設けることにより遅れ時間を大幅に縮小補正した場合でもこの僅かな遅れ時間ΔＴ₀に起因して、同時間における２つの最終指示トルクＴｒｄ，Ｔｒｄ₀の差｜Ｔｒｄ−Ｔｒｄ₀｜が大きくなってしまう。つまり、目標駆動トルクＴｒｔの時間変化率｜ΔＴｒｔ｜が大きい場合には異常判定部２４がモータ制御ＥＣＵ２に異常が生じていると誤判定する可能性が大きくなる。

そこで、本実施形態では、信号制御部２２が｜ΔＴｒｔ｜≧Ｅの場合には判定中止信号Ｓｓをオンにして異常判定部２４における異常判定を中止するように構成することで、かかる異常判定部２４の誤判定を確実に防止することができ、モータ制御ＥＣＵ２の異常判定をより高精度に実施することができる。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。

例えば、本発明は電気自動車（ＥＶ）やハイブリッド電気自動車（ＨＥＶ）あるいは燃料電池車（ＦＣＶ）等、電動機の駆動力を用いて走行する車両であれば、好適に適用することができる。
また、上述の実施形態では走行制御ＥＣＵ１とモータ制御ＥＣＵ２との通信速度（ビットレートＲ）に基づいて遅延時間Ｄｔを予め設定するように構成されているが、例えば、走行制御ＥＣＵ１とモータ制御ＥＣＵ２との間の通信速度を継続してモニタするように構成し、その時々の通信速度に応じて遅延時間Ｄｔを可変に設定しうるように構成してもよい。

また、上述の実施形態のものにおいて、走行制御ＥＣＵについては、走行制御ＥＣＵのＣＰＵ（主演算装置）の異常を判定するためのＣＰＵ（副演算装置）を別個にそなえ、主演算装置で行う演算を副演算装置でも同様に行い２つの演算装置の演算結果を比較することで走行制御ＥＣＵの主演算装置の異常を検出しうるように構成してもよい。このようにすることにより、走行制御ＥＣＵの主演算装置の異常の検出のみならず、モータ制御ＥＣＵの異常検出にかかる精度も向上することができる。

本発明の一実施形態に係る電気自動車の制御装置を説明するためのものであって、制御装置の機能構成を模式的に示すブロック図である。本発明の一実施形態に係る電気自動車の制御装置を説明するためのものであって、要部の概略構成を模式的に示すブロック図である。本発明の一実施形態に係る電気自動車の制御装置を説明するためのものであって、最終指示トルク及び最終指示トルク確認値の時間変化を示すグラフである。本発明の一実施形態に係る電気自動車の制御装置を説明するためのものであって、最終指示トルク及び最終指示トルク確認値の時間変化を示すグラフである。本発明の一実施形態に係る電気自動車の制御装置を説明するためのものであって、制御装置の制御手順を示すフローチャートである。本発明の一実施形態に係る電気自動車の制御装置を説明するためのものであって、最終指示トルク及び最終指示トルク確認値の時間変化を示すグラフである。本発明の一実施形態に係る電気自動車の制御装置を説明するためのものであって、最終指示トルク及び最終指示トルク確認値の時間変化を示すグラフである。従来技術の電気自動車の要部の概略構成を示すブロック図である。従来技術の電気自動車の制御装置の機能構成を模式的に示すブロック図である。

符号の説明

１走行制御ＥＣＵ（走行制御手段）
２モータ制御ＥＣＵ（モータ制御手段）
３モータ（電動機）
４バッテリ
５アクセル開度センサ
６ブレーキセンサ
７シフトポジションスイッチ
８車速センサ
９遮断器
１０スイッチング制御部（ＩＧＢＴ）
１１インバータ
１２最終指示トルク算出部
１３ＰＷＭ駆動制御部
２１目標駆動トルク算出部（目標駆動トルク算出手段）
２２信号制御部
２３最終指示トルク確認値算出部（最終指示トルク算出手段）
２４異常判定部（異常判定手段）

Claims

車両を駆動する電動機の目標駆動トルクを算出する走行制御手段と、該走行制御手段から入力された該目標駆動トルクを該電動機が適切に駆動しうるように補正した最終指示トルクとして算出するとともに該電動機に該最終指示トルクに応じた電力を供給するモータ制御手段と、を有する電気自動車の制御装置であって、
該走行制御手段は、
電動機の目標駆動トルクを算出する目標駆動トルク算出手段と、
該目標駆動トルク算出手段で算出された該目標駆動トルクに基づいて該モータ制御手段と同様に最終指示トルク確認値を算出する最終指示トルク確認値算出手段と、
該モータ制御手段から入力された該最終指示トルクと該最終指示トルク確認値算出手段で算出された該最終指示トルク確認値との比較結果に基づいて該モータ制御手段の異常を判定する異常判定手段と、を有している
ことを特徴とする、電気自動車の制御装置。
該異常判定手段は、
該最終指示トルクと該最終指示トルク確認値との差が予め設定された所定値以上の場合に該モータ制御手段が異常であると判定する
ことを特徴とする、請求項１記載の電気自動車の制御装置。
該最終指示トルク確認値算出手段は、
該走行制御手段と該モータ制御手段との通信速度に基づいて予め設定された遅れ時間だけ遡った時点において該モータ制御手段に対して入力された該目標駆動トルクから該最終指示トルク確認値を算出する
ことを特徴とする、請求項１又は２記載の電気自動車の制御装置。
該異常判定手段は、
該目標駆動トルク算出手段により算出された該目標駆動トルクの変化率が所定の変化率以上の場合には、該モータ制御手段の異常判定を中止する
ことを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の電気自動車の制御装置。