JP2009254119A - 車載電子制御装置、及び、モータ制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】車両に搭載されたモータが車両の衝突の影響により損傷を受けたか否かを適切に検知し、その後のモータ駆動システムの機能を可能な限り維持することのできる車載電子制御装置及びモータ制御方法を提供する。
【解決手段】モータ４を駆動する車載電子制御装置１であって、モータ４の各相電流または相電圧に基づいて、モータ４の回転状態が適正であるか否かを判別する基準データが記憶された記憶部１１と、モータ４の各相電流または相電圧に基づいて算出したデータと、記憶部１１に記憶された基準データを比較して、モータ４に衝突による異常が発生したか否かを判別する衝突判別部１２１としての判別処理と、判別処理１２１により異常が発生したと判別する場合にモータ４の駆動を停止する非常停止制御部１２２としての停止制御処理を実行する制御部１２とで構成されている。
【選択図】図３

Description

本発明は、指令値に基づいて、モータを駆動する車載電子制御装置に関する。

エンジンからの排気ガスによる大気汚染対策やエンジンによる騒音対策の観点から、電気自動車の実用化へ向けての開発が進みつつある。

また、電気自動車等の車両では、衝突時に、二次災害防止のための制御を行なう所謂フェールセーフ処理を実行するために、衝突を検知する手段として専用のセンサが使用されている。

例えば、特許文献１には、専用のセンサとしての加速度センサ（Ｇセンサ）で大きな加速度を検出したことにより車両の衝突が検知されたときに、エンジンコンピュータ及び発電機コントローラへの電力供給を遮断して、エンジンの駆動及び発電機への界磁電流の供給を停止させることで、感電事故の発生を防止することができる電気自動車用エンジン駆動発電機の制御装置が開示されている。

また、特許文献２には、電源からの電力を車両駆動用の電動機に給電する給電経路に設けられた遮断リレーと、給電経路に生じた電圧及び／または電流が車両の衝突を示す所定の波形からなるときまたは車両の衝突を示す所定のレベルに達したとき、給電経路を遮断するように遮断リレーを制御する制御回路とを備えることで、電源から電動機へ電力を供給する給電系における車両の衝突による短絡を正確に検知して、電源を迅速に保護することができる車両用モータ装置が開示されている。
特開平６−２４５３２３号公報 特開２００６−１４５４１号公報

しかし、Ｇセンサが車両の前部に搭載されている場合に、車両の後部から追突されたとき等には、Ｇセンサで衝突が確実に検出されるとは限らない。

例えば、車両の衝突発生時に、モータが搭載されている箇所への衝撃が強くモータは損傷したが、Ｇセンサが搭載されている箇所への衝撃は弱くＧセンサが衝突を検知しなかった場合、Ｇセンサの検知によるフェールセーフ処理が実行されずに、モータの発熱等により火災等の二次的災害の発生の虞がある。

逆に、車両の衝突発生時に、Ｇセンサが搭載されている箇所への衝撃が強くＧセンサは衝突を検知したが、モータが搭載されている箇所への衝撃は弱くモータへの損傷が無いまたは軽微である場合、Ｇセンサの検知によりモータへのフェールセーフ処理が実行されてしまい、その後のモータの駆動による退避走行等が不可能となってしまう虞がある。

モータとＧセンサが異なる箇所に搭載されていることから生じるこれらの問題を防止するために、モータにＧセンサを設けることが考えられるが、一般に車両には複数のモータが搭載されており、全てのモータにＧセンサを設けると、コスト高になってしまう。

また、特許文献２の車両用モータ装置では、衝突による電源から電動機（モータ）への給電経路の短絡のみを検出し、モータの異常を検出する訳ではない。このような短絡の検出は、例えば、給電経路に生じた電圧や電流が所定レベル以上または以下であるか否かによって行なわれる。

しかし、特許文献２の車両用モータ装置では、給電経路の短絡以外は検出されない。つまり、衝突により給電経路の短絡は生じなかったが電動機が損傷した場合に、給電経路の電圧や電流が所定レベル以上または以下となることはないので、給電経路の短絡は検出されることはなく、電動機の発熱等により火災等の二次的災害の発生の虞があるのである。

本発明の目的は、上述した従来の問題点に鑑み、車両に搭載されたモータが車両の衝突の影響により損傷を受けたか否かを適切に検知し、その後のモータ駆動システムの機能を可能な限り維持することのできる車載電子制御装置及びモータ制御方法を提供する点にある。

上述の目的を達成するため、本発明による車載電子制御装置の特徴構成は、指令値に基づいて、モータを駆動する車載電子制御装置であって、前記指令値に基づいた前記モータの各相電流または相電圧に基づいて、前記モータの回転状態が適正であるか否かを判別する基準データが記憶された記憶部と、前記モータの各相電流または相電圧を検出する検出部からの入力値に基づいて、算出したデータと、前記記憶部に記憶された基準データを比較して、前記モータに衝突による異常が発生したか否かを判別する判別処理と、前記判別処理により異常が発生したと判別する場合に、当該モータの駆動を停止する停止制御処理を実行する制御部とで構成されている点にある。

上述の構成によれば、判別処理では、モータの各相電流または相電圧に基づいて算出したデータと、記憶部に記憶された基準データが比較され、モータに衝突による異常が発生したか否かが判別される。つまり、Ｇセンサ等ではなくモータ自身の特性に基づいてモータの異常の発生の有無が判別される。

また、上述の構成によれば、車両の衝突によるモータの異常の判別のためにＧセンサを使用しないので、車両に搭載された複数のセンサの夫々にＧセンサを設ける必要がない。

更に、上述の構成によれば、判別処理では、短絡による電圧レベルの変動といった電圧レベル自体ではなく、モータの各相電流または相電圧に基づいて算出したデータと基準データの相違によって、モータの異常発生の有無が判別される。つまり、判別処理では、モータの各相電流や相電圧のレベルが所定レベル以上または以下とならなくても、モータの各相電流または相電圧に基づいて算出したデータと基準データの相違の程度によっては、モータの異常であると判断されるのである。

以上説明した通り、本発明によれば、車両に搭載されたモータが車両の衝突の影響により損傷を受けたか否かを適切に検知し、その後のモータ駆動システムの機能を可能な限り維持することのできる車載電子制御装置を提供することができるようになった。

以下に、本発明による車載電子制御装置及びモータ制御方法を、車両としての電気自動車の走行用モータの制御に用いた実施形態について説明する。図１は、本発明による車載電子制御装置１によってモータを制御する場合のブロック構成図である。図１では、電源２がインバータ３を介してモータ４と接続されている。

電源２は、例えば、複数の電池セルが一体化されたモジュールを複数直列に接続したリチウムイオン電池やニッケル水素電池等の組電池で構成されており、直流電力をインバータ３へ供給する。

電源２とインバータ３は、リレー５、電源２から出力される直流電圧を平滑化するコンデンサＣ１、コンバータ６、及び電源２から出力される直流電圧を平滑化するコンデンサＣ１等を介して接続されている。

リレー５では、コイル５Ａに電流が供給されるとスイッチ５Ｂがオンされ、コイル５Ａの電流が停止されるとスイッチ５Ｂがオフされる。

コイル５Ａに対する電流の供給の有無は、車載電子制御装置１によって制御される。例えば、車両のスタータースイッチのオンによって、または、スタートボタン等の始動部が操作されることによって、コイル５Ａに電流が供給される。コイル５Ａへの電流の供給の停止は、例えば、予め設定された所定値以上の加速度で車両が加速していることの加速度センサ（Ｇセンサ）１６による検出、或は、電源２からモータ４へ電力を供給する給電ラインの天絡または地絡の電流センサ１１による検出等によって実行される。

尚、Ｇセンサは、車両のエンジンルーム等に搭載されており、電流センサ１１は、給電経路に設けられている。

コンバータ６は、リアクトルＬ１と、互いに直列に接続されたｎｐｎトランジスタＱ１、Ｑ２と、ダイオードＤ１、Ｄ２とを備えて構成されており、電源２から入力された電圧を昇圧する。例えば、コンバータ６は、電源２から入力された電圧（例えば２０１．６（Ｖ））を、所定の電圧（例えば５００（Ｖ））までの範囲の電圧に昇圧する。

インバータ３は、三相のスイッチング回路３１、３２、３３で構成されており、各スイッチング回路３１、３２、３３は互いに直列接続された二個のｎｐｎトランジスタＱ３〜Ｑ８を備えて構成されている。各ｎｐｎトランジスタＱ３〜Ｑ８のコレクタ−エミッタ間には、エミッタ端子からコレクタ端子へ電流を流すダイオードＤ３〜Ｄ８が接続されている。

各スイッチング回路３１、３２、３３の直列接続された二個のｎｐｎトランジスタの中間点は、モータ４の各相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）に接続されている。

モータ４は、例えば、図２（ａ）、（ｂ）に示すように、永久磁石が表面に配置され、または、永久磁石が埋め込まれた回転子（以下、ロータと記す。）４１と、ロータ４１の外周に配置され巻線された複数の固定子（以下、ステータと記す。）４２で構成された三相の永久磁石式同期モータであり、前記巻線に交流電流を流すことでモータ４内に回転磁界が発生し、ロータ４１に配置された永久磁石が回転磁界に引かれることでトルクが発生する。尚、図２では、モータ４は、三個のステータ４２を備えているが、ステータ４２は三個に限らない。

尚、本実施形態において、モータ４は、車載電子制御装置１が搭載されている車両の走行用モータ、換言すると車両を走行させるためのモータである。

車載電子制御装置１は、ＣＰＵと、ＣＰＵで実行される制御プログラムが格納されたＲＯＭ及び／またはＥＥＰＲＯＭと、ワーキングエリアとして使用されるＲＡＭと、入出力回路等で構成されている。

後述する車載電子制御装置１の記憶部１１はＲＡＭ及び／またはＥＥＰＲＯＭで構成されている。また、以下で説明する車載電子制御装置１によるモータ制御機能、及び、後述する車載電子制御装置１の制御部１２の機能は、ＣＰＵが制御プログラムを実行することで実現されている。

車載電子制御装置１は、指令値に基づいてインバータ３を制御することにより、モータ４を所定の回転速度で駆動するように構成されている。つまり、車載電子制御装置１は、指令値に基づいて、モータを駆動するように構成されている。

ここで、指令値は、図１に示すように、電圧センサ１２によって検出された電源２の出力電圧、電圧センサ１４によって検出されたコンバータ６の出力電圧、電流センサ１３Ｕ、１３Ｖ、１３Ｗによって検出されたモータ４の各相電流、電圧センサ１３ＵＶ、１３ＶＷ、１３ＷＵによって検出されたモータ４の各相電圧、モータ４に付設されている角度センサとしてのレゾルバ１５によって検出されたモータ４の位置、目標トルク、及び目標モータ回転数等である。尚、モータ４の位置検出は、レゾルバ１５によって行なわれる構成に限らず、例えばエンコーダによって行なわれる構成であってもよい。

目標トルク及び目標モータ回転数は、シフトポジション、アクセル開度、及びモータ４に流れている各相電流等に基づいて、車載電子制御装置１で演算される値、または、当該車両に搭載された他の電子制御装置で演算されて車載電子制御装置１に入力される値である。

車載電子制御装置１は、ユーザにより、アクセル１７やブレーキ１８を操作され、その操作量に基づき、モータ４が目標トルク及び目標モータ回転数で駆動するように、モータ４に流れる各相電流等に基づいて、ｎｐｎトランジスタＱ３〜Ｑ８をスイッチングさせるためのＰＷＭ信号を生成し、インバータ３に出力する。

また、車載電子制御装置１は、モータ回転数等に基づいて、目標電圧値を演算する。そして、車載電子制御装置１は、コンバータ６の出力電圧が目標電圧値となるように、目標電圧値、電源２の出力電圧、及びコンバータ６の出力電圧に基づいて、ｎｐｎトランジスタＱ１、Ｑ２をスイッチングさせるためのＰＷＭ信号を生成し、コンバータ６に出力する。

車載電子制御装置１は、図３に示すように、指令値に基づいたモータ４の各相電流に基づいて、モータ４の回転状態が適正であるか否かを判別する基準データが記憶された記憶部１１と、モータ４の各相電流を検出する検出部としてのセンサ１３Ｕ、１３Ｖ、１３Ｗからの入力値、つまりモータ４の各相電流に基づいて算出したデータ（以下、特性データと記す。）と、記憶部１１に記憶された基準データを比較して、モータ４に衝突による異常が発生したか否かを判別する判別処理を実行する衝突判別部１２１と、衝突判別部１２１により異常が発生したと判別する場合に、当該モータ４の駆動を停止する停止制御処理を実行する非常停止制御部１２２を備えた制御部１２とで構成されている。

基準データは、モータ４の回転軸の偏心または軸ズレにより発生する波形歪または位相ズレの有無を判別するデータである。

例えば、基準データは、モータ４が正常に回転する場合の各相電流の理論値（図４（ａ）に例示する正弦波）である。尚、図４（ａ）では、三相の電流のうち一つの相のみを記している。当該理論値に基づいて、各位相に対する各相電流の値がマップデータとして記憶部に記憶される。

また、基準データは、モータ４が正常に回転する場合の各相電流の理論値の変化率であってもよい。変化率は、例えば、図４（ａ）に示す理論値を微分することで得られる図４（ｂ）に示すような波形で示される。尚、図４（ｂ）も図４（ａ）と同様、三相の電流のうち一つの相のみを記している。当該波形に基づいて、各位相に対する電流の変化率がマップデータとして記憶部に記憶される。

また、基準データは、各相電流をｄｑ変換した図４（ｃ）に例示すような電流値を記憶部に記憶したマップデータであってもよい。ここで、ｄｑ変換は、モータ４が正常に回転している場合の位相及び当該位相の場合の各相電流の値を数１〜数３に代入することによって行なわれる。数１〜数３において、ｉ_U、ｉ_V、ｉ_Wは各相電流であり、ｉ_ｄ，ｉ_ｑはｄ軸電流、ｑ軸電流であり、θは各相電流の位相（ｒａｄ）である。

特性データは、例えば、実際に回転しているモータ４の各相電流を、電流センサ１３Ｕ、１３Ｖ、１３Ｗで検出した値である。

また、特性データは、実際に回転しているモータ４の各相電流の変化率であってもよい。変化率は、電流センサ１３Ｕ、１３Ｖ、１３Ｗで検出した値の所定時間に対する変化値である。

また、特性データは、実際に回転しているモータ４の各相電流と位相の値を数１〜数３に代入することによって算出されるｄ軸電流及びｑ軸電流であってもよい。

以下に、衝突判別部１２１について詳述する。車両が衝突した際、モータ４の軸と垂直に力が加わった場合には、図５（ａ）に矢印で示すように、モータ４の回転軸の偏心が生じる。一方、モータ４の軸と平行に力が加わった場合には、図５（ｂ）に矢印で示すように、モータ４の回転軸の軸ズレが生じる。

その結果、図６（ａ）に例示するようなモータ４の各相電流の波形歪みや、図６（ｂ）に例示するようなモータ４の各相電流の位相ずれが生じる。また、各相電流の波形歪みや位相ずれによって、図６（ｃ）に例示するようなモータ４のｄ軸電流及びｑ軸電流の波形歪み等が生じる。

衝突判別部１２１は、現在の位相に対応する特性データと基準データとを比較して、特性データの値が基準データの値に対して予め設定された所定値以上乖離していれば、車載電子制御装置１が搭載されている車両の衝突によって、モータ４に異常が発生したと判断する。

例えば、衝突判別部１２１が、各相電流の変化率に基づいて異常発生の有無を判断する構成である場合、以下のような手順で異常発生の有無を判断する。つまり、図７（ａ）に示すように、前記所定値が「Ａ」であるときには、時刻ｔ１で特性データが基準データから「Ａ１」だけ乖離しているが「Ａ１」は「Ａ」より小さいので、衝突判別部１２１は、モータ４に異常が発生したと判断しない。その後、前記乖離が大きくなっていき、時刻ｔ２の時点で「Ａ」だけ乖離すると、衝突判別部１２１は、モータ４に異常が発生したと判断する。尚、図７（ａ）では、三相の電流のうち一つの相のみを記しているが、少なくとも何れかの相で、所定値以上乖離していれば、衝突判別部１２１は、モータ４に異常が発生したと判断する。

別の例として、衝突判別部１２１が、ｄ軸電流及びｑ軸電流に基づいて異常発生の有無を判断する構成である場合、図７（ｂ）に示すように、前記所定値が「Ｂ」であるときには、時刻ｔ３で特性データが基準データから「Ｂ１」だけ乖離しているが「ｂ１」は「Ｂ」より小さいので、衝突判別部１２１は、モータ４に異常が発生したと判断しない。その後、前記乖離が大きくなっていき、時刻ｔ４の時点で「Ｂ」だけ乖離すると、衝突判別部１２１は、モータ４に異常が発生したと判断する。尚、図７（ｂ）では、ｄ軸電流のみを記しているが、少なくとも何れかの軸で、所定値以上乖離していれば、衝突判別部１２１は、モータ４に異常が発生したと判断する。

尚、衝突判別部１２１によるモータ４の異常発生の有無を判断は、特性データの基準データに対する乖離に基づいて行なわれる方法とは限らない。例えば、衝突判別部１２１は、特性データと基準データのゼロクロスタイミングが予め設定された所定値以上ずれているか否かによって、モータ４の異常発生の有無を判断するように構成されていてもよい。

非常停止制御部１２２は、衝突判別部１２１によって異常発生が判断されると、例えば、リレー５のコイル５Ａへの電流供給を停止してモータ４への給電を停止することで、モータ４の駆動を停止する。

給電経路の地絡や天絡を検出するために、モータ４に流れる電流値を所定の閾値と比較する方法では、車両の衝突によるモータ４の回転軸の偏心や軸ズレに起因して波形歪みや位相ずれが生じても、それによって電流値が大きく変動しない場合には、モータ４の異常を検出することはできない。

しかし、上述の構成によれば、モータ４が正常な場合の波形、つまり理論値との乖離等に基づいて、モータ４の異常を検出するので、上記のように電流値が大きく変動しない場合であっても、車両の衝突によるモータ４の回転軸の偏心や軸ズレといった異常を検出することができる。

以下、車載電子制御装置１による車両衝突時の処理について、図８に示すフローチャートに基づいて説明する。尚、図８では、基準データが、モータ４が正常に回転する場合の各相電流の理論値の変化率である場合について説明する。

モータ４の駆動中に（Ｓ１）、衝突判別部１２１は、電流センサ１３Ｕ、１３Ｖ、１３Ｗからモータ４の各相電流を所定時間毎に読み取り（Ｓ２）、電流の変化率を算出する（Ｓ３）。電流の変化率は、例えば、今回読み取った各相電流から前回読み取った各相電流を減じた値を、前回各相電流を読み取ってから今回読み取るまでの経過時間で除算することによって算出される。

衝突判別部１２１は、例えば、今回読み取った各相電流の値に基づいて、或は、過去に各相電流を読み取った時の位相とその時からの経過時間とに基づいて、現在の各相電流の位相を導出する（Ｓ４）。そして、ステップＳ４で算出した位相で、記憶部１１にマップデータとして記憶された基準データを検索して、当該位相に対する各相電流の理論値の変化率を導出する（Ｓ５）。

衝突判別部１２１は、ステップＳ３で算出した電流の変化率、つまり特性データと、ステップＳ５で導出した各相電流の理論値の変化率、つまり基準データとを比較する（Ｓ６）。

衝突判別部１２１は、特性データの値が基準データの値に対して予め設定された所定値以上乖離していれば、車載電子制御装置１が搭載されている車両の衝突によって、モータ４に異常が発生したと判断する（Ｓ７）。その場合、非常停止制御部１２２は、モータ４の駆動を停止制御する（Ｓ８）。

一方、特性データの値が基準データの値に対して予め設定された所定値以上乖離していない場合（Ｓ６）、衝突判別部１２１は、モータ４が駆動中であれば（Ｓ１）、所定時間経過後に、電流センサ１３Ｕ、１３Ｖ、１３Ｗからモータ４の各相電流を読み取る（Ｓ２）。

以下、モータ４が正常に停止する（Ｓ１）、または、モータ４が衝突判別部１２１によって異常と判断され（Ｓ６、Ｓ７）、非常停止制御部１２２によって停止制御されるまで（Ｓ８）、上述したステップＳ２〜Ｓ６が繰り返される。

以上説明したとおり、本発明によるモータ制御方法は、指令値に基づいて、モータ４を駆動するモータ制御方法であって、モータ４の各相電流または相電圧を検出する検出部としてのセンサ１３Ｕ、１３Ｖ、１３Ｗから入力されたモータ４の各相電流または相電圧に基づいてデータを算出し（図８のステップＳ２、Ｓ３）、モータ４の回転状態が適正であるか否かを判別する基準データと前記データを比較して、モータ４に衝突による異常が発生したか否かを判別し（図８のステップＳ４〜Ｓ６）、異常が発生したと判別する場合に、当該モータ４の駆動を停止する（図８のステップＳ８）方法である。

換言すると、指令値に基づいてインバータ３を制御することにより、モータ４を所定の回転速度で駆動するモータ制御方法であって、センサ１３Ｕ、１３Ｖ、１３Ｗから入力されたモータ４の各相電流に基づいて特性データを算出し（図８のステップＳ２、Ｓ３）、モータ４の回転状態が適正であるか否かを判別する基準データと特性データを比較して、モータ４に衝突による異常が発生したか否かを判別し（図８のステップＳ４〜Ｓ６）、異常が発生したと判別したときに（図８のステップＳ７）、当該モータ４の駆動を停止する（図８のステップＳ８）方法である。

以下、別実施形態について説明する。上述の実施形態では、特性データは、センサ１３Ｕ、１３Ｖ、１３Ｗから入力されたモータ４の各相電流に基づいて算出される構成について説明したが、特性データは、モータ４の各相電流に基づいて算出されるデータに限らない。

例えば、特性データは、電圧センサ１３ＵＶ、１３ＶＷ、１３ＷＵから入力されたモータ４の各相電圧に基づいて算出される構成であってもよい。

また、特性データは、レゾルバ１５によって検出されたモータ４の位置であってもよい。

つまり、車載電子制御装置１は、モータ４の回転位置を検出するレゾルバ１５の出力信号に基づいて、回転状態が適正であるか否かを判別する基準データが記憶部１１にさらに記憶され、衝突判別部１２１はレゾルバ１５から入力された出力信号に基づいて算出した特性データと、記憶部１１に記憶された基準データを比較して、モータ４に衝突による異常が発生したか否かを判別する構成であってもよい。

例えば、衝突判別部１２１は、所定インタバルでレゾルバ１５によって検出されたモータ４の位置に基づいて、モータ４の所定時間の回転数を算出する。そして、算出された回転数の変動率が、予め設定された所定値を超えたときに、モータ４に車両の衝突による異常が発生したと判断する。

つまり、車両が衝突する直前または衝突した直後には、通常の運転で起こり得ない加速または減速が起こる虞がある。例えば、衝突前は前方に走行していた車両が、前方車両との衝突によって後方に跳ね返された場合、衝突の瞬間を境にして速度が急激に変化する。衝突判別部１２１は、このような加速または減速が発生したか否かで、モータ４に車両の衝突による異常が発生したと判断するのである。

上述の構成によれば、衝突判別部１２１は、各相電流等に基づいて算出した特性データ及び基準データによって、モータ４に衝突による異常が発生したか否かを適正に判別できない場合であっても、レゾルバ１５の出力信号に基づいて算出した特性データ及び基準データによって、当該異常を適正に判別することができる。

上述の実施形態では、車載電子制御装置１は、一個のモータ４について、異常発生有無の判別と異常発生の場合の駆動停止とを実行する構成について説明した。

しかし、車載電子制御装置１は、以下のような構成であってもよい。つまり、図９に示すように、基準データ及び衝突判別部１２１が、車載された複数のモータ４（４１〜４ｎ）毎に設けられ、非常停止制御部１２２は衝突判別部１２１（１２１１〜１２１ｎ）により異常が発生したと判断されたモータ４のみ駆動を停止する構成であってもよい。

以下に詳述する。例えば、車載電子制御装置１が搭載されている車両には、複数のモータ４（４１〜４ｎ）として、走行用モータの他に、パワーステアリング用モータ、冷却水循環用モータ、燃料供給用モータ、空気送付用モータ等が搭載されている。

各モータ４について設けられた衝突判別部１２１、例えば燃料供給用モータ４２の異常を判別する衝突判別部１２１２によって、燃料供給用モータ４２に車両の衝突による異常が発生したと判断されると、非常停止制御部１２２は、燃料供給用モータ４２の駆動を停止する。この場合、パワーステアリング用モータ４ｎ等の他のモータ４は、当該他のモータ４について設けられている衝突判別部１２１によって当該他のモータ４の異常発生と判断されない限り、非常停止制御部１２２によって駆動停止されることはない。

上述の構成によれば、衝突判別部１２１による各モータ４の異常検出の組合せによって、非常停止制御部１２２による対応を可変にすることができる。

例えば、非常停止制御部１２２は、一の衝突判別部１２１によって一個のモータ４のみが異常であると判断された場合には、当該モータ４のみを駆動停止するが、二以上の衝突判別部１２１によって二個以上のモータ４が異常であると判断された場合には、電源２による給電を遮断等することによって、全てのモータ４を駆動停止する構成とすることができる。

上述の実施形態では、本発明による車載電子制御装置１及びモータ制御方法を、電気自動車の走行用モータの制御に用いた実施形態について説明した。このような実施形態において、電気自動車は、二次電池を動力源とし充電や電池交換等により走行用の電力を得る構成に限らない。

例えば、電気自動車は、モータによって走行するものであれば、燃料電池車やソーラーカーであってもよい。尚、本発明による車載電子制御装置及びモータ制御方法を燃料電池車の走行用モータの制御に用いた場合、衝突判別部１２１によってモータの異常が検出されると、非常停止制御部１２２は、モータに供給する電力を生成する燃料電池に用いられる燃料を貯蔵している燃料タンクのバルブを閉鎖する構成とすることが好ましい。

また、本発明による車載電子制御装置及びモータ制御方法を用いる車両は電気自動車に限らない。例えば、エンジンとモータを併用して動力を得る所謂ハイブリッドカーのモータに、本発明による車載電子制御装置及びモータ制御方法を用いる構成であってもよい。

尚、上述した実施形態は本発明の一例に過ぎず、本発明の作用効果を奏する範囲において各ブロックの具体的構成等を適宜変更設計できることは言うまでもない。

本発明による車載電子制御装置によってモータを制御する場合のブロック構成図 （ａ）はモータの外観図、（ｂ）はモータの断面を示す説明図 本発明による車載電子制御装置のブロック構成図 （ａ）はモータが正常に回転する場合の各相電流の理論値を示す説明図、（ｂ）はモータが正常に回転する場合の各相電流の理論値の変化率を示す説明図、（ｃ）はモータが正常に回転する場合のｄ軸電流及びｑ軸電流を示す説明図 （ａ）はモータの偏心を示す説明図、（ｂ）はモータの軸ズレを示す説明図 （ａ）はモータの各相電流の波形歪みを示す説明図、（ｂ）はモータの各相電流の位相ずれを示す説明図、（ｃ）はモータのｄ軸電流及びｑ軸電流の波形歪みを示す説明図 （ａ）は各相電流の変化率に基づく異常発生の判断を示す説明図、（ｂ）はｄ軸電流とｑ軸電流に基づく異常発生の有無の判断を示す説明図 車載電子制御装置による車両衝突時の処理について説明するためのフローチャート 基準データ及び衝突判別部が複数のモータ毎に設けられた構成である車載電子制御装置のブロック構成図

符号の説明

１：車載電子制御装置
３：インバータ
４：モータ
１１：記憶部
１２：制御部
１２１：衝突判別部（判別処理）
１２２：非常停止制御部（停止制御処理）

Claims (5)

1. 指令値に基づいて、モータを駆動する車載電子制御装置であって、
   前記指令値に基づいた前記モータの各相電流または相電圧に基づいて、前記モータの回転状態が適正であるか否かを判別する基準データが記憶された記憶部と、
   前記モータの各相電流または相電圧を検出する検出部からの入力値に基づいて、算出したデータと、前記記憶部に記憶された基準データを比較して、前記モータに衝突による異常が発生したか否かを判別する判別処理と、前記判別処理により異常が発生したと判別する場合に、当該モータの駆動を停止する停止制御処理を実行する制御部とで構成されていることを特徴とする車載電子制御装置。
2. 前記モータが、車両を走行させるためのモータであることを特徴とする請求項１記載の車両電子制御装置。
3. 前記基準データは、前記モータの回転軸の偏心または軸ズレにより発生する波形歪または位相ズレの有無を判別するデータであることを特徴とする請求項１または２記載の車載電子制御装置。
4. 前記基準データ及び前記判別処理が、車載された複数のモータ毎に設けられ、前記停止制御処理は前記判別処理により異常が発生したと判別されたモータのみ駆動を停止することを特徴とする請求項１から３の何れかに記載の車載電子制御装置。
5. 指令値に基づいて、モータを駆動するモータ制御方法であって、
   前記モータの各相電流または相電圧を検出する検出部から入力された前記モータの各相電流または相電圧に基づいてデータを算出し、前記モータの回転状態が適正であるか否かを判別する基準データと前記データを比較して、前記モータに衝突による異常が発生したか否かを判別し、異常が発生したと判別する場合に、当該モータの駆動を停止することを特徴とするモータ制御方法。