JP2018088758A - モータ制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本明細書は、モータ制御装置の起動時にレゾルバ２２と電流センサ２１のいずれかで異常が発生しているか否かを判定する技術を提供する。
【解決手段】モータ制御装置１０は、モータ３の回転数を計測するレゾルバ２２と、電力変換器１５とモータ３の間を流れる電流を計測する電流センサ２１と、コントローラ２０を備えている。コントローラ２０は、メインスイッチ３３がオンされた後に、レゾルバ２２と電流センサ２１の出力（第１回出力）を取得する。コントローラ２０は、所定時間経過後に、再びレゾルバ２２と電流センサ２１の出力（第２回出力）を取得する。コントローラ２０は、第１回出力と第２回出力の値に基づいて、レゾルバ２２と電流センサ２１の一方で異常が発生しているか否かを判定する。
【選択図】図１

Description

本明細書が開示する技術は、電気自動車の走行用のモータを制御するモータ制御装置に関する。本明細書における電気自動車には、モータとエンジンの双方を備えるハイブリッド車が含まれる。また、燃料電池とバッテリを搭載している電気自動車も含まれる。

電気自動車は、走行用のモータと、バッテリの電力をモータの駆動電力に変換するモータ制御装置を備えている。モータを制御するのにモータの回転数を計測する必要があるため、モータ制御装置は、モータの回転数を計測するセンサも備えている。回転数を計測するセンサの代表はレゾルバである。一方、電気自動車は、システムの異常を検出する様々な異常検知手段を備えている。例えば、特許文献１には、レゾルバが出力するアナログ信号をデジタル信号に変換するＲ／Ｄコンバータの異常を検出する技術が開示されている。

特開２０１６−１６３４５４号公報

レゾルバは、電力が供給され始めた直後、しばらくの間、レゾルバが取り付けられている回転軸が実際には回転していないにもかかわらず、所定の回転数を示す信号が出力される。この現象は「フリーラン」と呼ばれている。電気自動車では、車両のメインスイッチがオンされるとレゾルバに電力が供給され始めるため、フリーランが生じる。フリーランは、時間が経過すると収まるが、電気自動車のシステム起動時（メインスイッチがオンされたとき）にフリーランが収まるまで待つのは電気自動車の使い勝手を悪くする。しかし、レゾルバで異常が生じているために信号が出力されることも有り得るため、フリーランを無視して電気自動車のシステム起動の処理を続けることは好ましくない。一方、走行中にメインスイッチがオフされ再びオンされたときには、車両は惰性で走行しておりモータが回転しているのでレゾルバがその回転を反映した信号を出力することは正常な動作である。他方、モータ制御装置は、バッテリの電力をモータの駆動電力に適した電力変換器を備えているとともに、その電力変換器とモータの間を流れる電流を計測する電流センサも備えている。モータ制御装置は、システム起動時にその電流センサの異常も検知できることが望ましい。しかし、先に述べたように、走行中にメインスイッチがオフされ再びオンされたときには、モータが回転しておりモータから電力変換器へ回生電力が流れる。それゆえ、モータ制御装置の起動時に電流センサの計測値がゼロでないことをもって単純に電流センサで異常が発生していると判断することも好ましくない。本明細書は、モータ制御装置の起動時にレゾルバと電流センサの異常検知ができる技術を提供する。

本明細書が開示するモータ制御装置は、レゾルバと、電力変換器と、電流センサと、コントローラを備えている。レゾルバは、電気自動車の走行用のモータに取り付けられており、モータの回転数を計測する。レゾルバは、電気自動車のメインスイッチがオンにされると電力が供給され始める。電力変換器は、バッテリとモータの間に接続されており、バッテリの電力をモータの駆動電力に変換する機能と、モータが発電した電力を、バッテリを充電する電力に変換する機能を有する。電流センサは、モータと電力変換器の間を流れる電流を計測する。コントローラは、メインスイッチがオンされた後に、レゾルバと電流センサの出力を取得する。このときに取得した出力を第１回出力と称する。コントローラは、所定時間経過後に、再びレゾルバと電流センサの出力を取得する。このときに取得した出力を第２回出力と称する。そして、コントローラは、第１回出力と第２回出力の値に基づいて、レゾルバと電流センサの一方で異常が発生しているか否かを判定する。なお、１回目の出力取得と２回目の出力取得の間の所定時間は、レゾルバの出力の変化の時定数と、電流センサの出力の変化の時定数の両方よりも大きい値に設定される。本明細書が開示する技術は、レゾルバと電流センサの２回の出力、即ち、レゾルバへの電力供給が開始された後のレゾルバと電流センサの出力の経時変化に基づいて、レゾルバと電流センサの一方で異常が発生しているか否かを判定する。本明細書が開示する技術の詳細とさらなる改良は以下の「発明を実施するための形態」にて説明する。

実施例のモータ制御装置を含むハイブリッド車の駆動系のブロック図である。 異常の有無を判定するパターンを示す図である。

図面を参照して実施例のモータ制御装置１０を説明する。モータ制御装置１０は、ハイブリッド車１００に搭載されている。図１に、モータ制御装置１０を含むハイブリッド車１００の駆動系のブロック図を示す。ハイブリッド車１００は、走行用にモータ３とエンジン４を備える。モータ３は、高電圧バッテリ２の電力によりトルクを出力することができるだけでなく、出力軸から逆駆動されると発電する。典型的には、運転者がブレーキを踏んだとき、車両の慣性エネルギによりモータ３は逆駆動され、発電する。モータ３が生成した電力は回生電力と呼ばれる。

モータ３の出力軸とエンジン４の出力軸は、ギアボックス５に接続されている。ギアボックス５には、車軸６も接続されている。モータ３の出力トルクとエンジン４の出力トルクは、ギアボックス５で合成され、車軸６に伝達される。ギアボックス５は、エンジン４の出力トルクをモータ３の出力軸と車軸６に分配する場合がある。このとき、モータ３は、エンジントルクの一部で発電する。即ち、ハイブリッド車１００は、エンジン４の出力トルクで走行しながら発電する場合がある。

モータ制御装置１０は、高電圧バッテリ２とモータ３の間に接続されている。モータ制御装置１０は、システムメインリレー１１と、レゾルバ２２と、電力変換器１５と、電流センサ２１と、コントローラ２０を備えている。

まず、電力変換器１５を説明する。電力変換器１５は、高電圧バッテリ２とモータ３の間に接続されている。電力変換器１５は、高電圧バッテリ２の電力をモータ３の駆動電力に変換する機能と、モータ３が発電した回生電力を、高電圧バッテリ２を充電するための電力に変換する機能を有している。電力変換器１５は、２個のコンデンサ１８、１９と、電圧コンバータ回路１６と、インバータ回路１７を備えている。電圧コンバータ回路１６は、バッテリ側から入力された電力を昇圧してインバータ回路側に出力する昇圧機能と、インバータ回路側から入力される回生電力を降圧してバッテリ側に出力する降圧機能を有している。電圧コンバータ回路１６は、いわゆる双方向ＤＣ−ＤＣコンバータである。インバータ回路１７は、電圧コンバータ回路１６によって昇圧された高電圧バッテリ２の直流電力を所定の周波数の交流電力に変換してモータ３に出力する。モータ３が発電する場合は、インバータ回路１７は、モータ３が発電した交流電力を直流電力に変換して電圧コンバータ回路１６へ出力する。電圧コンバータ回路１６のバッテリ側にコンデンサ１８が並列に接続されており、電圧コンバータ回路１６のインバータ回路側にコンデンサ１９が並列に接続されている。後述するシステムメインリレー１１が閉じられると、コンデンサ１８、１９には、高電圧バッテリ２の電力がチャージされる。

電力変換器１５と高電圧バッテリ２の間にはシステムメインリレー１１が接続されている。システムメインリレー１１には、２つのリレー（メインリレー１２とサブリレー１３）が含まれる。メインリレー１２は、高電圧バッテリ２と電力変換器１５の間を接続したり遮断したりするスイッチである。サブリレー１３は、メインリレ−１２と並列に接続されており、やはり、高電圧バッテリ２と電力変換器１５の間を接続したり遮断したりする。サブリレー１３には、電流制限抵抗１４が直列に接続されている。電流制限抵抗１４は、サブリレー１３を通じて流れる高電圧バッテリ２の電流を所定の大きさ以下に制限する。メインリレー１２を介して高電圧バッテリ２と電力変換器１５が接続されている場合と比較して、サブリレー１３を介して高電圧バッテリ２と電力変換器１５が接続されている場合に流れる電流は制限される。サブリレー１３は、ハイブリッド車１００のメインスイッチ３３がオンされたときに閉じられる。高電圧バッテリ２と電力変換器１５が接続されると、コンデンサ１８、１９の充電が開始される。電流制限抵抗１４は、コンデンサ１８、１９が充電され始めるときの突入電流を制限するために備えられている。コンデンサ１８、１９が十分に充電されると、メインリレー１２が閉じられる。メインリレー１２が閉じられると、高電圧バッテリ２から電力変換器１５へ十分な電流が流れることが可能になり、モータ３を駆動する準備が整う。

電力変換器１５とモータ３の間には電流センサ２１が備えられている。電流センサ２１は、電力変換器１５とモータ３の間に流れる電流を計測する。電力変換器１５とモータ３の間は、三相交流を伝達する３本のケーブルで接続されており、電流センサ２１は、三相交流のＵ相、Ｖ相、Ｗ相の夫々の電流を計測することができる。

モータ３には、モータ３の回転数を計測するレゾルバ２２が備えられている。レゾルバ２２は、モータの回転軸に連結されているロータと、ロータの周囲に配置されているステータと、ロータの回転によってステータに生じるリアクタンスの変化を電気信号に変換する回路を含んでいる。

電流センサ２１の計測データとレゾルバ２２の計測データはコントローラ２０に送られる。コントローラ２０は、不図示の上位コントローラから送られるモータ３の目標出力にモータ３の実際の出力が追従するように、モータ３を制御する。具体的には、コントローラ２０は、電流センサ２１とレゾルバ２２の計測データに基づいて、モータ３に適切な交流電力が供給されるように、電圧コンバータ回路１６とインバータ回路１７に含まれているスイッチング素子を駆動する。モータ３が発電しているときには、コントローラ２０は、回生電力が、高電圧バッテリ２を充電するのに適した直流電力となるように、電圧コンバータ回路１６とインバータ回路１７のスイッチング素子を駆動する。図１において破線矢印線が信号の流れを表している。電圧コンバータ回路１６とインバータ回路１７はよく知られているので、詳しい説明は省略する。

ハイブリッド車１００は、高電圧バッテリ２のほかに、補機バッテリ３１を備えている。高電圧バッテリ２が走行用のモータ３を駆動する電力を蓄えているのに対して補機バッテリ３１は、補機を駆動する電力を蓄えている。補機とは、モータ３の駆動電力の電圧よりもはるかに低い電圧で動作する車載機器の総称である。補機には、不図示のルームランプやカーナビゲーション装置のほか、モータ制御装置１０のコントローラ２０やレゾルバ２２が含まれる。それらの補機と補機バッテリ３１は、ＩＧリレー３４を介して接続されている。ＩＧリレー３４は、車両のメインスイッチ３３がオフのときには開かれている。メインスイッチ３３の状態をモニタするメインスイッチモニタ回路３２がＩＧリレー３４を介さずに補機バッテリ３１に直結されている。メインスイッチモニタ回路３２は常に作動状態であり、メインスイッチ３３がオンされたことを検知すると、ＩＧリレー３４を閉じる。ＩＧリレー３４が閉じられると、補機群に電力が供給され始める。

メインスイッチ３３がオンされたときのモータ制御装置１０の起動シーケンスを説明する。先に述べたように、メインスイッチ３３がオフの間、メインスイッチモニタ回路３２がメインスイッチ３３の状態を常に監視している。メインスイッチ３３がオンされると、メインスイッチモニタ回路３２がＩＧリレー３４を閉じ、補機バッテリ３１から補機群に電力が供給され始める。モータ制御装置１０のコントローラ２０とレゾルバ２２にも電力が供給され始める。モータ制御装置１０のコントローラ２０は、補機バッテリ３１からの電力供給が開始されると、システムメインリレー１１のサブリレー１３を閉じる。同時にコントローラ２０は、後述するシステムチェック処理を開始する。サブリレー１３が閉じられると電流制限抵抗１４により制限された電流が高電圧バッテリ２から電力変換器１５のコンデンサ１８、１９に流れ、それらのコンデンサ１８、１９が充電される。コンデンサ１８、１９が十分に充電されると、コントローラ２０は、メインリレー１２を閉じ、サブリレー１３を開く。メインリレー１２が閉じられ、サブリレー１３が開かれると、モータ３を駆動する準備が整う。メインリレー１２が閉じられる前に、大きさが制限された電流によってコンデンサ１８、１９を充電することはプリチャージと呼ばれる。電流の大きさが制限されたプリチャージにより、起動時の電力変換器１５に大きな突入電流が流れることが回避される。

コントローラ２０が行うシステムチェック処理について説明する。コントローラ２０は、メインスイッチ３３がオンされてシステムを立ち上げている間、モータ３の制御にとって重要なレゾルバ２２と電流センサ２１が正常に機能しているか否かをチェックする。図１に示されているように、ＩＧリレー３４が閉じられると、補機バッテリ３１からレゾルバ２２へも電力供給が始まる。レゾルバ２２は、電力供給の開始時に、モータ３の回転軸が回転していないにも関わらず、所定の回転数を示す信号が出力される。この現象はフリーランと呼ばれている。フリーランの現象はレゾルバ２２の異常を示すものではない。しかし、レゾルバ２２で異常が生じているために何らかの信号が出力される場合も有り得る。一方、車両の走行中にメインスイッチ３３がオフされ再びオンされると、車両は惰性で走行しているためモータ３は回転しており、レゾルバ２２からモータ３の回転数を示す信号が出力される。この状態も正常である。また、電流センサ２１については、インバータ回路１７が動作中でなく、モータ３が回転していなければ、電力変換器１５とモータ３の間には電流は流れない。しかし、走行中にメインスイッチ３３がオフされ再びオンされると、車両の惰性走行によりモータ３は回転し、発電するのでモータ３から電力変換器１５へ向けて電流が流れる。即ち、単純に電流センサ２１に電流が流れているか否かのモニタリングのみでは、電流センサ２１の異常を検知することはできない。

上記の状況において、レゾルバ２２と電流センサ２１で異常が生じているか否かを判定するため、コントローラ２０は、メインスイッチ３３がオンされた後に、レゾルバ２２と電流センサ２１の出力を、所定時間の間隔で２回取得し、それら２回の取得値から、レゾルバ２２と電流センサ２１のいずれかで異常が生じているか否かを判定する。

なお、所定時間の間隔は、予め定められている。所定時間の間隔は、レゾルバ２２の正常時の出力の経時変化の時定数と、電流センサ２１の正常時の出力値の経時変化の時定数の両方よりも大きい値に設定される。そうでなければ、１回目の取得値と２回目の取得値が常に一致してしまう可能性があるからである。所定時間の間隔は、例えば、１００［ｍｓｅｃ］に設定される。また、レゾルバ２２と電流センサ２１の出力の２回の取得と異常の有無の判定は、車両のメインスイッチ３３がオンされてから例えば１［秒］以内に実行される。

コントローラ２０は、レゾルバ２２の２回の出力の夫々が閾値よりも高いか否かを比較するとともに、電流センサ２１の２回の出力の夫々がゼロであるか否かを特定し、その結果に基づいて異常の有無を判定する。レゾルバ２２と電流センサ２１の２回の出力をそれぞれ閾値と比較するので、合計で１６パターンの診断結果が得られる。図２にそのパターンを示す。以下、各パターンについて説明する。なお、図２において、「電流センサ出力＝ゼロ」とは、誤差やノイズレベルの出力はあっても、電力変換器１５とモータ３の間を流れる電流が実質的にゼロであることを意味する。また、回転数閾値は、例えば４００［ｒｐｍ］に設定されている。回転数閾値と所定の時間間隔は、車両の特性に基づいて予め決定されており、コントローラ２０に記憶されている。

コントローラ２０は、電流センサ２１とレゾルバ２２の出力（第１回出力）を取得した後、所定時間の間隔をおいて、再び電流センサ２１とレゾルバ２２の出力（第２回出力）を取得する。以下では、説明の便宜上、１回目に取得した電流センサ２１の出力を１回目の電流センサ２１の出力と称し、２回目に取得した電流センサ２１の出力を２回目の電流センサ２１の出力と称することがある。同様に、１回目に取得したレゾルバ２２の出力を１回目のレゾルバ２２の出力と称し、２回目に取得したレゾルバ２２の出力を２回目のレゾルバ２２の出力と称することがある。なお、レゾルバ２２と電流センサ２１の異常は頻繁に生じるものではないので、コントローラ２０は、１回目の出力と２回目の出力の組み合わせが現実に生じ得るものでない場合に、センサで異常が生じていると判定する。

パターン（１）：
１回目の電流センサ２１の出力＝ゼロ／１回目のレゾルバ２２の出力＞回転数閾値
２回目の電流センサ２１の出力＝ゼロ／２回目のレゾルバ２２の出力＞回転数閾値
このパターンでは、電流センサ２１の第１回目の出力と第２回目の出力がともにゼロであるから、モータ３が停止していると判断できる。また、レゾルバ２２の出力は２回とも回転数閾値を超えているから、フリーランが続いている蓋然性が高い。この場合は、コントローラ２０は、電流センサ２１とレゾルバ２２はいずれも正常であると判定する（判定Ａ）。

パターン（２）：
１回目の電流センサ２１の出力＝ゼロ／１回目のレゾルバ２２の出力＞回転数閾値
２回目の電流センサ２１の出力＝ゼロ以外／２回目のレゾルバ２２の出力≦回転数閾値
このパターンでは、電流センサ２１の１回目の出力がゼロで２回目の出力がゼロ以外である。電流センサ２１が正常なときに何らかの値の電流を計測するのは、モータ３が回転していて発電しているときである。従って、電流センサ２１の１回目の出力がゼロで２回目の出力がゼロ以外であるとは、１回目の計測のときにはモータ３は回転しておらず、２回目のときにはモータ３が回転していたことになる。そのような現象は、システムの起動時に実際には起こりえない。よって、この場合は、コントローラ２０は、電流センサ２１で異常が発生していると判定する（判定Ｂ）。パターン（４）、（６）、（８）も、同様に、電流センサ２１の１回目の出力がゼロで２回目の出力はゼロ以外である。従って、それらのパターンでも、パターン（２）と同様の理由により、電流センサ２１で異常が発生していると判定する（判定Ｂ）。通常、２個のセンサが同時に異常を生じる確率は、１個のセンサのみが異常を生じる確率よりもはるかに小さい。従って、電流センサ２１で異常が生じていると判定できる場合には、レゾルバ２２の異常の有無については判断しない。

パターン（３）：
１回目の電流センサ２１の出力＝ゼロ／１回目のレゾルバ２２の出力＞回転数閾値
２回目の電流センサ２１の出力＝ゼロ／２回目のレゾルバ２２の出力≦回転数閾値
このパターンでは、電流センサ２１の１回目の出力と２回目の出力がともにゼロであるから、モータ３が停止していると推定される。また、レゾルバ２２の出力は、１回目は回転数閾値を超えているが、２回目は回転数閾値以下である。このことは、フリーラン現象が収まりつつあると推定される。従ってこの場合は、コントローラ２０は、電流センサ２１とレゾルバ２２はいずれも正常と判定する（判定Ａ）。

パターン（５）：
１回目の電流センサ２１の出力＝ゼロ／１回目のレゾルバ２２の出力≦回転数閾値
２回目の電流センサ２１の出力＝ゼロ／２回目のレゾルバ２２の出力＞回転数閾値
このパターンでは、電流センサ２１の１回目の出力と２回目の出力がともにゼロである。従ってモータ３は停止している。一方、レゾルバ２２の出力は、１回目が回転数閾値以下であり、２回目が回転数閾値を超えている。モータ３が実際に停止しており、レゾルバ２２の出力が大きくなることは、現実には生じえない。この場合は、コントローラ２０は、レゾルバ２２で異常が発生していると判定する（判定Ｃ）。

パターン（７）：
１回目の電流センサ２１の出力＝ゼロ／１回目のレゾルバ２２の出力≦回転数閾値
２回目の電流センサ２１の出力＝ゼロ／２回目のレゾルバ２２の出力≦回転数閾値
このパターンでは、電流センサ２１の１回目の出力と２回目の出力が共にゼロであり、モータ３が停止している。レゾルバ２２の出力も、１回目と２回目が共に回転数閾値以下であり、正常であると判定できる（判定Ａ）。

パターン（９）：
１回目の電流センサ２１の出力＝ゼロ以外／１回目のレゾルバ２２の出力＞回転数閾値
２回目の電流センサ２１の出力＝ゼロ／２回目のレゾルバ２２の出力＞回転数閾値
このパターンでは、電流センサ２１の１回目の出力はゼロ以外であるが、２回目の出力はゼロである。この場合は、センサ出力を１回目に取得したときにはモータ３が回転していたが、２回目に計測したときには停止していたと推定される。例えば、車両が停止する寸前の状態のときに車両のメインスイッチ３３がオンからオフに切り換えられ、再びオンに切り換えられると、電流センサ２１の出力は上記の変化となる。レゾルバ２２の出力は、１回目に取得したときにはモータ３が回転しているのであるから、回転数閾値を超えていることも有り得る。レゾルバ２２の２回目の出力は、フリーランにより回転数閾値を超えていることも有り得る。従って、コントローラ２０は、このパターンも、異常は発生していないと判定する（判定Ａ）。パターン（１１）、（１５）が同様の理由により、判定Ａとなる。パターン（１３）は、電流センサ２１の出力変化はこのパターン（１０）と同じであるが、レゾルバ２２の出力変化が異常であることがわかる。パターン（１３）については後述する。

パターン（１０）：
１回目の電流センサ２１の出力＝ゼロ以外／１回目のレゾルバ２２の出力＞回転数閾値
２回目の電流センサ２１の出力＝ゼロ以外／２回目のレゾルバ２２の出力≦回転数閾値
このパターンでは、電流センサ２１の１回目の出力と２回目の出力が共にゼロ以外である。従って、モータ３が回転中である可能性が高い。車両の走行中にメインスイッチ３３がオンからオフに切り換えられ、再びオンに切り換えられると、車両は惰性で走行中となり、電流センサ２１の上記の出力パターンとなり得る。一方、レゾルバ２２の出力は、１回目が回転数閾値を超えているが、２回目は回転数閾値以下である。モータ３が回転しているので、レゾルバ２２の出力はモータ３の回転に応じて変化し得る。従って、レゾルバ２２の１回目の出力と２回目の出力で相違することは有り得る。コントローラ２０は、このパターンも、電流センサ２１とレゾルバ２２はいずれも正常であると判定する。ただし、この場合、モータ３が回転しているので、モータ３を止めるべく、コントローラ２０は後述するゼロトルク制御を実施する。電流センサ２１とレゾルバ２２は共に正常と判定するが、ゼロトルク制御が必要であるとの判定を「判定Ｄ」と表記する。パターン（１２）、（１４）、（１６）は、いずれも、電流センサ２１の第１回目の出力と第２回目の出力が共にゼロ以外であり、同様の理由により、判定Ｄとなる。

パターン（１３）：
１回目の電流センサ２１の出力＝ゼロ以外／１回目のレゾルバ２２の出力≦回転数閾値
２回目の電流センサ２１の出力＝ゼロ／２回目のレゾルバ２２の出力＞回転数閾値
このパターンでは、電流センサ２１の１回目の出力はゼロ以外であるが、２回目の出力はゼロである。この場合は、パターン（９）と同様であり、センサ出力を１回目に取得したときにはモータ３が回転していたが、２回目に計測したときには停止していたと推定される。一方、レゾルバ２２の１回目の出力は回転数閾値以下であり、２回目の出力は回転数閾値を超えている。１回目から２回目にかけてモータ３の回転数が低下しているのにレゾルバ２２の出力が増加するのは明らかに異常である。従って、コントローラ２０は、この場合、レゾルバ２２で異常が発生していると判定する（判定Ｃ）。

判定Ａと判定Ｄは、電流センサ２１とレゾルバ２２に異常が発生していないとの判定であるから、コントローラ２０は、プリチャージの後にメインリレー１２を閉じ、サブリレー１３を開き、システム起動処理を正常に終了する。なお、判定Ｄの場合は、前述したように、ゼロトルク制御を行う。判定Ｄの場合とは、モータ３が回転しており、回生電力が発生している場合である。この場合、コントローラ２０は、電圧コンバータ回路１６とインバータ回路１７を動作させる。コントローラ２０は、高電圧バッテリ２からモータ３へ向かう電力が回生電力と相殺してインバータ回路１７とモータ３の間に電流が流れなくなるように、電圧コンバータ回路１６とインバータ回路１７を制御する。そのような制御がゼロトルク制御である。そうすると、モータ３には、回生電力を止める方向に作用するトルク、即ち、モータ３の回転を減速させるトルクが発生する。コントローラ２０は、上記したゼロトルク制御を行い、モータ３、即ち、車両を減速させる。コントローラ２０は、所定時間の間、ゼロトルク制御を実施しても車両が停止しない場合は、何等かの未特定の異常が発生しているとして、その異常を示すデータをダイアグメモリに記憶するとともに、インストルメントパネルの警告灯を点灯させ、システムの起動を中止する。ダイアグメモリとは、不揮発性メモリであり、ハイブリッド車１００のメンテナンスの際にサービススタッフが車両状態を把握するための情報を記憶しているためのメモリである。

判定Ｂは、電流センサ２１で異常が発生している場合である。電流センサ２１で異常が発生していると、走行用のモータ３を正常に制御することができない。この場合、コントローラ２０は、電流センサ２１で異常が発生していることを示すデータをダイアグメモリに記憶するとともに、インストルメントパネルの警告灯を点灯させ、システムの起動を中止する。

判定Ｃは、レゾルバ２２で異常が発生している場合である。レゾルバ２２で異常が発生している場合も、走行用のモータ３を正常に制御することができない。この場合も、コントローラ２０は、レゾルバ２２で異常が発生していることを示すデータをダイアグメモリに記憶するとともに、インストルメントパネルの警告灯を点灯させ、システムの起動を中止する。

以上の通り、実施例のモータ制御装置１０は、システムの起動時に電流センサ２１とレゾルバ２２の出力を２回取得し、その２回の出力から電流センサ２１とレゾルバ２２の異常を検知する。実施例のモータ制御装置１０の特徴は、以下の通りである。モータ制御装置１０は、レゾルバ２２と、電力変換器１５と、メインリレー１２と、サブリレー１３と、電流制限抵抗１４と、電流センサ２１と、コントローラ２０を備えている。レゾルバ２２は、モータ３の回転数を計測するセンサである。レゾルバ２２は、車両のメインスイッチ３３がオンされると電力が供給され始める。

電力変換器１５は、高電圧バッテリ２とモータ３の間に接続されている。電力変換器１５は、高電圧バッテリ２の電力によってチャージされるコンデンサ１８、１９を備えている。電力変換器１５は、また、高電圧バッテリ２の電力をモータ３の駆動電力に変換する機能と、モータ３が発電した電力（回生電力）を、高電圧バッテリ２を充電する電力に変換する機能を有する。メインリレー１２は、高電圧バッテリ２と電力変換器１５の間を接続したり遮断したりするスイッチである。サブリレー１３は、メインリレー１２と並列に接続されており、高電圧バッテリ２と電力変換器１５の間を接続したり遮断したりするスイッチである。電流制限抵抗１４は、サブリレー１３と直列に接続されており、サブリレー１３を流れる電流を所定の大きさに制限する。電流制限抵抗１４は、メインリレー１２に対しては並列に接続されていることになる。電流センサ２１は、電力変換器１５とモータ３の間を流れる電流を計測するセンサである。

コントローラ２０は、メインスイッチ３３がオンされたときに、サブリレー１３を閉じてコンデンサ１８、１９をプリチャージした後にメインリレー１２を閉じる。コントローラ２０は、メインスイッチ３３がオンされた後に、レゾルバ２２と電流センサ２１の出力（第１回出力）を取得する。コントローラ２０は、所定時間経過後に、再び、レゾルバ２２と電流センサ２１の出力（第２回出力）を取得する。そして、コントローラ２０は、第１回出力と第２回出力の夫々の大きさに基づいて、レゾルバ２２と電流センサ２１の一方で異常が発生しているか否かを判定する。

本明細書が開示する技術は、ハイブリッド車のほか、エンジンを備えない電気自動車に適用することも好適である。

以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。

２：高電圧バッテリ
３：モータ
４：エンジン
５：ギアボックス
６：車軸
１０：モータ制御装置
１１：システムメインリレー
１２：メインリレー
１３：サブリレー
１４：電流制限抵抗
１５：電力変換器
１６：電圧コンバータ回路
１７：インバータ回路
１８、１９：コンデンサ
２０：コントローラ
２１：電流センサ
２２：レゾルバ
３１：補機バッテリ
３２：メインスイッチモニタ回路
３３：メインスイッチ
３４：ＩＧリレー
１００：ハイブリッド車

Claims (1)

1. 電気自動車の走行用のモータを制御するモータ制御装置であり、
   前記モータの回転数を計測するレゾルバであって、前記電気自動車のメインスイッチがオンにされると電力が供給され始めるレゾルバと、
   バッテリと前記モータの間に接続されており、前記バッテリの電力を前記モータの駆動電力に変換する機能と、前記モータが発電した電力を、前記バッテリを充電する電力に変換する機能を有する電力変換器と、
   前記電力変換器と前記モータの間を流れる電流を計測する電流センサと、
   コントローラと、を備えており、
   前記コントローラは、
   前記メインスイッチがオンされた後に、前記レゾルバと前記電流センサの出力（第１回出力）を取得し、
   所定時間経過後に、再び前記レゾルバと前記電流センサの出力（第２回出力）を取得し、
   前記第１回出力と前記第２回出力の値に基づいて、前記レゾルバと前記電流センサの一方で異常が発生しているか否かを判定する、モータ制御装置。

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