JP2020089054A - Electric vehicle - Google Patents

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Abstract

To enable an electric vehicle to travel by using an inverter to drive a motor even when a failure occurs in any of current sensors, when a disconnection failure occurs in wire connection of any of phases, or when an open failure occurs in any of switching elements.SOLUTION: When there occurs any failure of a failure in any of current sensors, a disconnection failure in wire connection of any of phases, and an open failure in any of switching elements, an estimated torque of a motor is calculated on the basis of a rotation number of the motor and an input voltage and input current of an inverter. Then, the inverter is controlled while voltage commands of a d-axis and q-axis are set by using feedback control based on a difference between a torque command and the estimated torque, or by using feedback control based on differences between current commands of the d-axis and q-axis and estimated currents of the d-axis and q-axis based on the estimated torque.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は、電動車両に関し、詳しくは、モータおよびインバータに関する。 The present invention relates to an electric vehicle, and more particularly to a motor and an inverter.

従来、この種の電動車両としては、走行用のモータと、モータを駆動するインバータとを備える電動車両において、インバータに過電流や過電圧が生じると、インバータをシャットダウンするものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。この電動車両では、インバータをシャットダウンした後に、インバータの三相全てにおいて上側または下側のスイッチング素子の全てにオン信号を出力し、何れかの相において半波交流が検知された場合に、半波交流が検知された相においてオン信号が入力されたスイッチング素子のオープン故障が生じていると判定する。 Conventionally, as this type of electric vehicle, there has been proposed an electric vehicle that includes a traveling motor and an inverter that drives the motor, and that shuts down the inverter when overcurrent or overvoltage occurs in the inverter (for example, , Patent Document 1). In this electric vehicle, after shutting down the inverter, an ON signal is output to all of the upper or lower switching elements in all three phases of the inverter, and if a half-wave AC is detected in either phase, half-wave is detected. It is determined that an open failure has occurred in the switching element to which the ON signal is input in the phase in which the alternating current is detected.

特開2017−69997号公報JP, 2017-69997, A

こうした電動車両では、モータの各相の電流を検出する複数の電流センサのうち何れかの電流センサに故障が生じたときや、インバータからモータまでの各相の結線のうち何れかの相の結線に断線故障が生じたとき、インバータの複数のスイッチング素子のうち何れかのスイッチング素子にオープン故障が生じたときに、インバータをシャットダウンすると、インバータによりモータを駆動できなくなり、走行が制限されてしまう。 In such an electric vehicle, when a failure occurs in any of the current sensors of the plurality of current sensors that detect the current of each phase of the motor, or when the wiring of any phase of the wiring of each phase from the inverter to the motor is connected. If a disconnection fault occurs in the inverter, an open fault occurs in any one of the switching elements of the inverter, and the inverter is shut down, the motor cannot be driven by the inverter and traveling is restricted.

本発明の電動車両は、モータの各相の電流を検出する複数の電流センサのうち何れかの電流センサに故障が生じたときや、インバータからモータまでの各相の結線のうち何れかの相の結線に断線故障が生じたとき、インバータの複数のスイッチング素子のうち何れかのスイッチング素子にオープン故障が生じたときでも、インバータによりモータを駆動して走行可能にすることを主目的とする。 The electric vehicle of the present invention has a structure in which, when a failure occurs in any current sensor among a plurality of current sensors that detect the current of each phase of the motor, or when any one of the wirings of each phase from the inverter to the motor is connected. The main purpose of the present invention is to drive the motor by the inverter to enable traveling even when a disconnection failure occurs in the connection of the above and even when an open failure occurs in any one of the plurality of switching elements of the inverter.

本発明の電動車両は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。 The electric vehicle of the present invention employs the following means in order to achieve the above-mentioned main object.

本発明の電動車両は、
走行用のモータと、
前記モータを駆動するインバータと、
前記モータの各相の電流を検出する複数の電流センサと、
前記モータのトルク指令に基づいてd軸およびq軸の電流指令を設定し、前記d軸およびq軸の電流指令と検出される前記各相の電流に基づくd軸およびq軸の電流との差分に基づくフィードバック制御を用いてd軸およびq軸の電圧指令を設定して前記インバータを制御する制御装置と、
を備える電動車両であって、
前記制御装置は、
前記複数の電流センサのうち何れかの電流センサの故障、前記インバータから前記モータまでの各相の結線のうち何れかの相の結線の断線故障、前記インバータの複数のスイッチング素子のうち何れかのスイッチング素子のオープン故障、のうち何れかの故障が生じたときには、
前記モータの回転数と前記インバータの入力電圧および入力電流とに基づいて前記モータの推定トルクを演算し、
前記トルク指令と前記推定トルクとの差分に基づくフィードバック制御を用いて、または、前記d軸およびq軸の電流指令と前記推定トルクに基づく前記d軸およびq軸の推定電流との差分に基づくフィードバック制御を用いて、前記d軸およびq軸の電圧指令を設定して前記インバータを制御する、
ことを要旨とする。
The electric vehicle of the present invention is
A motor for traveling,
An inverter for driving the motor,
A plurality of current sensors for detecting the current of each phase of the motor,
A d-axis and q-axis current command is set based on the motor torque command, and a difference between the d-axis and q-axis current command and the d-axis and q-axis current based on the detected current of each phase. And a controller for controlling the inverter by setting voltage commands for the d-axis and the q-axis using feedback control based on
An electric vehicle comprising:
The control device is
Failure of any current sensor of the plurality of current sensors, disconnection failure of connection of any phase of connections of each phase from the inverter to the motor, any of a plurality of switching elements of the inverter When one of the open failures of the switching element occurs,
Calculate the estimated torque of the motor based on the rotation speed of the motor and the input voltage and input current of the inverter,
Feedback using feedback control based on a difference between the torque command and the estimated torque, or feedback based on a difference between the d-axis and q-axis current commands and the d-axis and q-axis estimated currents based on the estimated torque Control to set the d-axis and q-axis voltage commands to control the inverter,
That is the summary.

この本発明の電動車両では、複数の電流センサのうち何れかの電流センサの故障、インバータからモータまでの各相の結線のうち何れかの相の結線の断線故障、インバータの複数のスイッチング素子のうち何れかのスイッチング素子のオープン故障、のうち何れかの故障が生じたときには、モータの回転数とインバータの入力電圧および入力電流とに基づいてモータの推定トルクを演算する。続いて、トルク指令と推定トルクとの差分に基づくフィードバック制御を用いて、または、d軸およびq軸の電流指令と推定トルクに基づくd軸およびq軸の推定電流との差分に基づくフィードバック制御を用いて、d軸およびq軸の電圧指令を設定してインバータを制御する。こうした制御を行なうことにより、複数の電流センサのうち何れかの電流センサの故障や、インバータからモータまでの各相の結線のうち何れかの相の結線の断線故障、インバータの複数のスイッチング素子のうち何れかのスイッチング素子のオープン故障が生じたときでも、インバータによりモータを駆動して走行することができる。 In the electric vehicle of the present invention, a failure of any of the current sensors among the plurality of current sensors, a disconnection failure of the connection of any phase among the connections of each phase from the inverter to the motor, a plurality of switching elements of the inverter When any one of the switching elements has an open failure, an estimated torque of the motor is calculated based on the rotation speed of the motor and the input voltage and the input current of the inverter. Then, feedback control based on the difference between the torque command and the estimated torque is used, or feedback control based on the difference between the d-axis and q-axis current commands and the estimated currents on the d-axis and the q-axis based on the estimated torque is performed. It is used to set the d-axis and q-axis voltage commands to control the inverter. By performing such control, any one of the plurality of current sensors has a failure, one of the phases of the wiring from the inverter to the motor has a disconnection failure, and the switching elements of the inverter have a plurality of switching elements. Even when an open failure occurs in any of the switching elements, the motor can be driven by the inverter to run.

本発明の一実施例としての電気自動車20の構成の概略を示す構成図である。It is a block diagram which shows the outline of a structure of the electric vehicle 20 as one Example of this invention. ECU50により実行される制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。6 is a flowchart showing an example of a control routine executed by the ECU 50. 通常時制御の一例を示すフローチャートである。It is a flow chart which shows an example of control at the time of normal. 異常時制御の一例を示すフローチャートである。It is a flow chart which shows an example of control at the time of abnormalities. U相の結線に断線故障が生じて断線故障フラグF2が値1になって異常時制御を実行したときの各相の電流波形の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the current waveform of each phase when disconnection failure flag F2 has set the value to 1 and abnormal time control is performed, when disconnection failure generate|occur|produces in the connection of U phase. トランジスタT1に異常が生じて素子オープン故障フラグF3が値1になって異常時制御を実行したときの各相の電流波形の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the current waveform of each phase when abnormality occurs in the transistor T1 and the element open failure flag F3 becomes the value 1 and abnormal time control is performed. 変形例の通常時制御の一例を示すフローチャートである。It is a flow chart which shows an example of control at the time of normal of a modification. 変形例の異常時制御の一例を示すフローチャートである。It is a flow chart which shows an example of control at the time of abnormalities of a modification. 変形例の異常時制御の一例を示すフローチャートである。It is a flow chart which shows an example of control at the time of abnormalities of a modification. 変形例のハイブリッド自動車120の構成の概略を示す構成図である。It is a block diagram which shows the outline of a structure of the hybrid vehicle 120 of a modification. 変形例のハイブリッド自動車220の構成の概略を示す構成図である。It is a block diagram which shows the outline of a structure of the hybrid vehicle 220 of a modification.

次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。 Next, modes for carrying out the present invention will be described using examples.

図1は、本発明の一実施例としての電気自動車20の構成の概略を示す構成図である。実施例の電気自動車20は、図示するように、モータ32と、インバータ34と、蓄電装置としてのバッテリ36と、電子制御ユニット(以下、「ECU」という)50とを備える。 FIG. 1 is a configuration diagram showing an outline of a configuration of an electric vehicle 20 as an embodiment of the present invention. As illustrated, the electric vehicle 20 of the embodiment includes a motor 32, an inverter 34, a battery 36 as a power storage device, and an electronic control unit (hereinafter referred to as “ECU”) 50.

モータ32は、同期発電電動機として構成されており、回転子コアに永久磁石が埋め込まれた回転子と、固定子コアに三相コイルが巻回された固定子と、を備える。このモータ32は、回転子が駆動輪22a,22bにデファレンシャルギヤ24を介して連結された駆動軸26に接続されている。 The motor 32 is configured as a synchronous generator motor, and includes a rotor in which a permanent magnet is embedded in a rotor core, and a stator in which a three-phase coil is wound around the stator core. The motor 32 is connected to a drive shaft 26 whose rotor is connected to drive wheels 22a and 22b through a differential gear 24.

インバータ34は、モータ32の駆動に用いられる。このインバータ34は、電力ライン38を介してバッテリ36に接続されており、6つのスイッチング素子としてのトランジスタT11〜T16と、6つのトランジスタT11〜T16のそれぞれに並列に接続された6つのダイオードD11〜D16と、を有する。トランジスタT11〜T16は、それぞれ、電力ライン38の正極側ラインと負極側ラインとに対してソース側とシンク側になるように2個ずつペアで配置されている。また、トランジスタT11〜T16の対となるトランジスタ同士の接続点の各々には、モータ32の三相コイル(U相,V相,W相のコイル)の各々が接続されている。したがって、インバータ34に電圧が作用しているときに、ECU50によって、対となるトランジスタT11〜T16のオン時間の割合が調節されることにより、三相コイルに回転磁界が形成され、モータ32が回転駆動される。 The inverter 34 is used to drive the motor 32. The inverter 34 is connected to the battery 36 via a power line 38, and includes transistors T11 to T16 as six switching elements and six diodes D11 to T11 connected in parallel to each of the six transistors T11 to T16. And D16. Each of the transistors T11 to T16 is arranged in pairs so that each of the transistors T11 to T16 is on the source side and the sink side of the positive side line and the negative side line of the power line 38. Further, each of the three-phase coils (U-phase, V-phase, W-phase coils) of the motor 32 is connected to each of the connection points of the paired transistors of the transistors T11 to T16. Therefore, when a voltage is applied to the inverter 34, the ECU 50 adjusts the on-time ratio of the pair of transistors T11 to T16, thereby forming a rotating magnetic field in the three-phase coil and rotating the motor 32. Driven.

バッテリ36は、例えばリチウムイオン二次電池やニッケル水素二次電池として構成されており、上述したように、電力ライン38を介してインバータ34に接続されている。電力ライン38の正極側ラインと負極側ラインとには、コンデンサ39が取り付けられている。 The battery 36 is configured as, for example, a lithium ion secondary battery or a nickel hydrogen secondary battery, and is connected to the inverter 34 via the power line 38 as described above. Capacitors 39 are attached to the positive and negative lines of the power line 38.

ECU50は、CPU52を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、CPU52の他に、処理プログラムを記憶するROM54や、データを一時的に記憶するRAM56、入出力ポート、通信ポートを備える。ECU50には、各種センサからの信号が入力ポートを介して入力される。ECU50に入力される信号としては、例えば、モータ32の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ(例えばレゾルバ)32aからのモータ32の回転子の回転位置θmや、モータ32のU相、V相の相電流を検出する電流センサ32u,32vからのモータ32のU相、V相の相電流Iu,Ivを挙げることができる。また、バッテリ36の端子間に取り付けられた電圧センサ36aからのバッテリ36の電圧Vbや、バッテリ36の出力端子に取り付けられた電流センサ36bからのバッテリ36の電流Ibも挙げることができる。さらに、イグニッションスイッチ60からのイグニッション信号や、シフトレバー61の操作位置を検出するシフトポジションセンサ62からのシフトポジションSP、アクセルペダル63の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ64からのアクセル開度Acc、ブレーキペダル65の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ66からのブレーキペダルポジションBP、車速センサ68からの車速Vも挙げることができる。ECU50からは、インバータ34のトランジスタT11〜T16へのスイッチング制御信号などが出力ポートを介して出力されている。ECU50は、回転位置検出センサ32aにより検出されたモータ32の回転子の回転位置θmに基づいてモータ32の電気角θeや回転数Nmを演算する。 The ECU 50 is configured as a microprocessor centered on a CPU 52, and includes, in addition to the CPU 52, a ROM 54 that stores a processing program, a RAM 56 that temporarily stores data, an input/output port, and a communication port. Signals from various sensors are input to the ECU 50 via input ports. The signals input to the ECU 50 include, for example, a rotational position θm of the rotor of the motor 32 from a rotational position detection sensor (for example, a resolver) 32a that detects the rotational position of the rotor of the motor 32, a U-phase of the motor 32, The U-phase and V-phase currents Iu and Iv of the motor 32 from the current sensors 32u and 32v for detecting the V-phase current can be mentioned. Moreover, the voltage Vb of the battery 36 from the voltage sensor 36a attached between the terminals of the battery 36, and the current Ib of the battery 36 from the current sensor 36b attached to the output terminal of the battery 36 can also be mentioned. Further, an ignition signal from the ignition switch 60, a shift position SP from a shift position sensor 62 that detects the operation position of the shift lever 61, and an accelerator opening Acc from an accelerator pedal position sensor 64 that detects the amount of depression of the accelerator pedal 63 Acc The brake pedal position BP from the brake pedal position sensor 66 that detects the depression amount of the brake pedal 65 and the vehicle speed V from the vehicle speed sensor 68 can also be mentioned. From the ECU 50, switching control signals and the like to the transistors T11 to T16 of the inverter 34 are output via the output port. The ECU 50 calculates the electrical angle θe and the rotational speed Nm of the motor 32 based on the rotational position θm of the rotor of the motor 32 detected by the rotational position detection sensor 32a.

こうして構成された実施例の電気自動車20では、ECU50は、アクセル開度Accと車速Vとに基づいて走行に要求される(駆動軸26に要求される)要求トルクTd*を設定し、要求トルクTd*をモータ32のトルク指令Tm*に設定する。そして、モータ32のトルク指令Tm*を用いてインバータ34のトランジスタT11〜T16のスイッチング制御を行なう。 In the electric vehicle 20 of the embodiment thus configured, the ECU 50 sets the required torque Td* required for traveling (required for the drive shaft 26) based on the accelerator opening Acc and the vehicle speed V, and the required torque Td* is set to the torque command Tm* of the motor 32. Then, switching control of the transistors T11 to T16 of the inverter 34 is performed using the torque command Tm* of the motor 32.

次に、こうして構成された実施例の電気自動車20の動作、特に、インバータ34の制御について説明する。図2は、ECU50により実行される制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、繰り返し実行される。 Next, the operation of the thus configured electric vehicle 20 of the embodiment, particularly the control of the inverter 34 will be described. FIG. 2 is a flowchart showing an example of a control routine executed by the ECU 50. This routine is repeatedly executed.

図2の制御ルーチンが実行されると、ECU50は、最初に、電流センサ故障フラグF1や、断線故障フラグF2、素子オープン故障フラグF3などのデータを入力する(ステップS100)。ここで、電流センサ故障フラグF1は、ECU50により実行される電流センサ故障フラグ設定ルーチンにより、電流センサ32u,32vの何れにも故障が生じていないときには値0が設定され、電流センサ32u,32vのうち何れかの電流センサに故障が生じているときには値1が設定されるフラグである。断線故障フラグF2は、ECU50により実行される断線故障フラグ設定ルーチンにより、インバータ34からモータ32までの各相の結線の何れにも断線故障が生じていないときには値0が設定され、各相の結線のうち何れかの相の結線に断線故障が生じているときには値1が設定されるフラグである。素子オープン故障フラグF3は、ECU50により実行される素子オープン故障フラグ設定ルーチンにより、インバータ34のトランジスタT11〜T16の何れにもオープン故障が生じていないときには値0が設定され、トランジスタT11〜T16のうち何れかのトランジスタにオープン故障が生じているときには値1が設定されるフラグである。なお、電流センサ32u,32vのうち何れかの電流センサに故障が生じているか否かの判定方法や、インバータ34からモータ32までの各相の結線のうち何れかの相の結線に断線故障が生じているか否かの判定方法、トランジスタT11〜T16のうち何れかのトランジスタにオープン故障が生じているか否かの判定方法については、周知であるから、詳細な説明を省略する。 When the control routine of FIG. 2 is executed, the ECU 50 first inputs data such as the current sensor failure flag F1, the disconnection failure flag F2, and the element open failure flag F3 (step S100). Here, the current sensor failure flag F1 is set to a value 0 by the current sensor failure flag setting routine executed by the ECU 50 when neither of the current sensors 32u and 32v has a failure, and the current sensor failure flag F1 is set to 0. The flag is set to a value of 1 when any one of the current sensors has a failure. The disconnection failure flag F2 is set to a value of 0 by the disconnection failure flag setting routine executed by the ECU 50 when there is no disconnection failure in any of the connections of each phase from the inverter 34 to the motor 32, and the connection of each phase is connected. This is a flag that is set to a value of 1 when a disconnection failure has occurred in the connection of one of the phases. The element open failure flag F3 is set to a value 0 by the element open failure flag setting routine executed by the ECU 50 when no open failure occurs in any of the transistors T11 to T16 of the inverter 34, and among the transistors T11 to T16, This flag is set to a value of 1 when any of the transistors has an open failure. It should be noted that a method of determining whether or not any one of the current sensors 32u and 32v has a failure, and a disconnection failure in any one of the phase connections from the inverter 34 to the motor 32. The method for determining whether or not the transistor has occurred and the method for determining whether or not the open failure has occurred in any one of the transistors T11 to T16 are well known, and detailed description thereof will be omitted.

こうしてデータを入力すると共に、電流センサ故障フラグF1や、断線故障フラグF2、素子オープン故障フラグF3の値を調べる(ステップS110〜S130)。そして、電流センサ故障フラグF1や、断線故障フラグF2、素子オープン故障フラグF3の全てが値0のときには、図3の通常時制御を実行して(ステップS140)、本ルーチンを終了する。一方、電流センサ故障フラグF1が値1のときや、断線故障フラグF2が値1のとき、素子オープン故障フラグF3が値1のときには、図4の異常時制御を実行して(ステップS150)、本ルーチンを終了する。以下、図3の通常時制御、図4の異常時制御の順に説明する。 While inputting data in this way, the values of the current sensor failure flag F1, the disconnection failure flag F2, and the element open failure flag F3 are checked (steps S110 to S130). Then, when all of the current sensor failure flag F1, the disconnection failure flag F2, and the element open failure flag F3 are 0, the normal control of FIG. 3 is executed (step S140), and this routine is ended. On the other hand, when the current sensor failure flag F1 has the value 1, the disconnection failure flag F2 has the value 1, and the element open failure flag F3 has the value 1, the abnormal time control of FIG. 4 is executed (step S150). This routine ends. Hereinafter, the normal control shown in FIG. 3 and the abnormal control shown in FIG. 4 will be described in this order.

図3の通常時制御では、ECU50は、最初に、モータ32のトルク指令Tm*や電気角θe、U相,V相の相電流Iu,Ivなどのデータを入力する(ステップS200)。ここで、モータ32のトルク指令Tm*は、上述の制御により設定した値を入力するものとした。モータ32の電気角θeは、回転位置検出センサ32aにより検出されたモータ32の回転子の回転位置θmに基づいて演算した値を入力するものとした。U相,V相の相電流Iu,Ivは、電流センサ32u,32vにより検出された値を入力するものとした。 In the normal control of FIG. 3, the ECU 50 first inputs data such as the torque command Tm* of the motor 32, the electrical angle θe, the phase currents Iu and Iv of the U-phase and the V-phase (step S200). Here, as the torque command Tm* of the motor 32, the value set by the above control is input. As the electrical angle θe of the motor 32, a value calculated based on the rotational position θm of the rotor of the motor 32 detected by the rotational position detection sensor 32a is input. As the phase currents Iu and Iv of the U phase and V phase, the values detected by the current sensors 32u and 32v are input.

こうしてデータを入力すると、モータ32の電気角θeを用いてモータ32のU相,V相の相電流Iu,Ivをd軸,q軸の電流Id,Iqに変換(三相−二相変換)すると共に(ステップS210)、モータ32のトルク指令Tm*に基づいてd軸,q軸の電流指令Id*,Iq*を設定する(ステップS220)。ここで、d軸,q軸の電流指令Id*,Iq*は、モータ32のトルク指令Tm*とd軸,q軸の電流指令Id*,Iq*との関係を予め定めてトルク指令−電流指令マップとしてROM54に記憶しておき、モータ32のトルク指令Tm*が与えられると、このマップから対応するd軸,q軸の電流指令Id*,Iq*を導出して設定するものとした。 When data is input in this manner, the U-phase and V-phase currents Iu and Iv of the motor 32 are converted into d-axis and q-axis currents Id and Iq using the electrical angle θe of the motor 32 (three-phase/two-phase conversion). At the same time (step S210), the d-axis and q-axis current commands Id* and Iq* are set based on the torque command Tm* of the motor 32 (step S220). Here, the d-axis and q-axis current commands Id* and Iq* are torque command-current by predetermining the relationship between the torque command Tm* of the motor 32 and the d-axis and q-axis current commands Id* and Iq*. The command map is stored in the ROM 54, and when the torque command Tm* of the motor 32 is given, the corresponding d-axis and q-axis current commands Id* and Iq* are derived and set.

続いて、モータ32のトルク指令Tm*に基づいてd軸,q軸の電圧指令Vd*,Vq*のフィードフォワード項Vdff,Vqffを設定する(ステップS230)。ここで、d軸,q軸のフィードフォワード項Vdff,Vqffは、モータ32のトルク指令Tm*とd軸,q軸のフィードフォワード項Vdff,Vqffとの関係を予め定めてトルク指令−フィードフォワード項マップとしてROM54に記憶しておき、モータ32のトルク指令Tm*が与えられると、このマップから対応するd軸,q軸のフィードフォワード項Vdff,Vqffを導出して設定するものとした。 Then, the feedforward terms Vdff and Vqff of the voltage commands Vd* and Vq* for the d-axis and the q-axis are set based on the torque command Tm* of the motor 32 (step S230). Here, the d-axis and q-axis feedforward terms Vdff and Vqff are torque command-feedforward terms with a predetermined relationship between the torque command Tm* of the motor 32 and the d-axis and q-axis feedforward terms Vdff and Vqff. The maps are stored in the ROM 54, and when the torque command Tm* of the motor 32 is given, the corresponding d-axis and q-axis feedforward terms Vdff and Vqff are derived and set.

また、d軸の電流Idと電流指令Id*との差分が打ち消されるようにd軸の電圧指令Vd*のフィードバック項Vdfbを演算すると共にq軸の電流Iqと電流指令Iq*との差分が打ち消されるようにq軸の電圧指令Vq*のフィードバック項Vqfbを演算する(ステップS240)。 Further, the feedback term Vdfb of the d-axis voltage command Vd* is calculated so that the difference between the d-axis current Id and the current command Id* is canceled, and the difference between the q-axis current Iq and the current command Iq* is canceled. As described above, the feedback term Vqfb of the q-axis voltage command Vq* is calculated (step S240).

そして、d軸,q軸のフィードフォワード項Vdff,Vqffとd軸,q軸のフィードバック項Vdfb,Vqfbとの和をd軸,q軸の電圧指令Vd*,Vq*に設定し(ステップS250)、モータ32の電気角θeを用いてd軸,q軸の電圧指令Vd*,Vq*をU相,V相,W相の電圧指令Vu*,Vv*,Vw*に変換(二相−三相変換)する(ステップS260)。そして、U相,V相,W相の電圧指令Vu*,Vv*,Vw*と搬送波(三角波電圧)とを用いてトランジスタT11〜T16のPWM信号を生成してトランジスタT11〜T16に出力して(ステップS270)、本ルーチンを終了する。 Then, the sum of the d-axis and q-axis feedforward terms Vdff and Vqff and the d-axis and q-axis feedback terms Vdfb and Vqfb is set to the d-axis and q-axis voltage commands Vd* and Vq* (step S250). , Convert the d-axis and q-axis voltage commands Vd*, Vq* into U-phase, V-phase, W-phase voltage commands Vu*, Vv*, Vw* using the electrical angle θe of the motor 32 (two-phase-3 Phase conversion) (step S260). Then, using the U-phase, V-phase, W-phase voltage commands Vu*, Vv*, Vw* and the carrier wave (triangular wave voltage), PWM signals of the transistors T11 to T16 are generated and output to the transistors T11 to T16. (Step S270), this routine ends.

次に、図4の異常時制御について説明する。異常時制御では、ECU50は、最初に、モータ32のトルク指令Tm*や電気角θe、回転数Nm、バッテリ36の電圧Vbや電流Ibなどのデータを入力する(ステップS300)。モータ32のトルク指令Tm*や電気角θeの入力方法については上述した。モータ32の回転数Nmは、回転位置検出センサ32aにより検出されたモータ32の回転子の回転位置θmに基づいて演算した値を入力するものとした。バッテリ36の電圧Vbは、電圧センサ36aにより検出された値を入力するものとした。バッテリ36の電流Ibは、電流センサ36bにより検出された値を入力するものとした。 Next, the abnormal time control of FIG. In the abnormal time control, the ECU 50 first inputs data such as the torque command Tm* of the motor 32, the electrical angle θe, the rotation speed Nm, the voltage Vb and the current Ib of the battery 36 (step S300). The method of inputting the torque command Tm* of the motor 32 and the electrical angle θe has been described above. As the rotation speed Nm of the motor 32, a value calculated based on the rotation position θm of the rotor of the motor 32 detected by the rotation position detection sensor 32a is input. As the voltage Vb of the battery 36, the value detected by the voltage sensor 36a is input. As the current Ib of the battery 36, the value detected by the current sensor 36b is input.

こうしてデータを入力すると、バッテリ36の電圧Vbと電流Ibとの積をモータ32の推定パワーPmesとして演算し(ステップS310)、モータ32の推定パワーPmesをモータ32の回転数Nmで除してモータ32の推定トルクTmesを演算する(ステップS320)。なお、ステップS310の処理に代えて、バッテリ36の電圧Vbと電流Ibとの積から電力ライン38に接続された電力機器(例えば、空調装置やDC/DCコンバータ)のパワーを減じた値をモータ32の推定パワーPmesとして演算するものとしてもよい。こうすれば、モータ32の推定パワーPmesをより精度よく演算することができる。 When the data is thus input, the product of the voltage Vb of the battery 36 and the current Ib is calculated as the estimated power Pmes of the motor 32 (step S310), and the estimated power Pmes of the motor 32 is divided by the rotation speed Nm of the motor 32 to obtain the motor. The estimated torque Tmes of 32 is calculated (step S320). Instead of the process of step S310, a value obtained by subtracting the power of the power device (for example, an air conditioner or a DC/DC converter) connected to the power line 38 from the product of the voltage Vb of the battery 36 and the current Ib is used as the motor. It may be calculated as the estimated power Pmes of 32. In this way, the estimated power Pmes of the motor 32 can be calculated more accurately.

続いて、モータ32の推定トルクTmesとトルク指令Tm*との差分が打ち消されるようにモータ32の補正トルク指令Tmco*を演算し(ステップS330)、演算したモータ32の補正トルク指令Tmco*に基づいてd軸,q軸のフィードフォワード項Vdff,Vqffを設定し(ステップS340)、設定したd軸,q軸のフィードフォワード項Vdff,Vqffをd軸,q軸の電圧指令Vd*,Vq*に設定する(ステップS350)。ここで、d軸,q軸のフィードフォワード項Vdff,Vqffは、上述のトルク指令−フィードフォワード項マップにモータ32のトルク指令Tm*に代えて補正トルク指令Tmco*を適用して設定するものとした。 Subsequently, the correction torque command Tmco* of the motor 32 is calculated so that the difference between the estimated torque Tmes of the motor 32 and the torque command Tm* is canceled (step S330), and based on the calculated correction torque command Tmco* of the motor 32. To set the d-axis and q-axis feedforward terms Vdff and Vqff (step S340), and set the d-axis and q-axis feedforward terms Vdff and Vqff to the d-axis and q-axis voltage commands Vd* and Vq*. It is set (step S350). Here, the d-axis and q-axis feedforward terms Vdff and Vqff are set by applying the correction torque command Tmco* instead of the torque command Tm* of the motor 32 to the torque command-feedforward term map described above. did.

続いて、上述のステップS260,S270の処理と同様に、モータ32の電気角θeを用いてd軸,q軸の電圧指令Vd*,Vq*をU相,V相,W相の電圧指令Vu*,Vv*,Vw*に変換(二相−三相変換)し(ステップS360)、U相,V相,W相の電圧指令Vu*,Vv*,Vw*と搬送波(三角波電圧)とを用いてトランジスタT11〜T16のPWM信号を生成してトランジスタT11〜T16に出力して(ステップS370)、本ルーチンを終了する。 Then, similarly to the processing in steps S260 and S270 described above, the d-axis and q-axis voltage commands Vd* and Vq* are set to the U-phase, V-phase, and W-phase voltage commands Vu using the electrical angle θe of the motor 32. *, Vv*, Vw* are converted (two-phase-three-phase conversion) (step S360), and the U-phase, V-phase, and W-phase voltage commands Vu*, Vv*, Vw* and the carrier wave (triangular wave voltage) are converted. The PWM signals of the transistors T11 to T16 are generated by using the PWM signals and output to the transistors T11 to T16 (step S370), and this routine ends.

図5は、U相の結線に断線故障が生じて断線故障フラグF2が値1になって異常時制御を実行したときの各相の電流波形の一例を示す説明図であり、図6は、トランジスタT1に異常が生じて素子オープン故障フラグF3が値1になって異常時制御を実行したときの各相の電流波形の一例を示す説明図である。 FIG. 5 is an explanatory diagram showing an example of the current waveform of each phase when a disconnection failure occurs in the U-phase connection, the disconnection failure flag F2 has a value of 1 and abnormal time control is executed, and FIG. It is explanatory drawing which shows an example of the current waveform of each phase when abnormality occurs in the transistor T1 and the element open failure flag F3 becomes the value 1 and abnormal time control is performed.

電流センサ故障フラグF1が値1のときには、U相,V相の相電流Iu,Ivのうちの何れかを検出することができないから、d軸,q軸の電流Id,Iqを演算することができない。また、断線故障フラグF2が値1のときには、断線故障が生じた相(図5では、U相)に電流を流すことができないから、d軸,q軸の電流Id,Iqが異常値となる。さらに、素子オープン故障フラグF3が値1のときには、オープン故障が生じたトランジスタに対応する相(図6では、トランジスタT11に対応するU相)の電流が半波になるから、d軸,q軸の電流Id,Iqが異常値となる。これらのときには、d軸,q軸のフィードバック項Vdfb,Vqfbを適切に演算することができないから、このフィードバック項Vdfb,Vqfbを用いてd軸,q軸の電圧指令Vd*,Vq*を設定するのは好ましくない。これに対して、単にd軸,q軸のフィードバック項Vdfb,Vqfbを用いずにd軸,q軸のフィードフォワード項Vdff,Vqffだけを用いてd軸,q軸の電圧指令Vd*,Vq*を設定することも考えられるが、この場合、モータ32に対するトルク指令Tm*と実際のトルクとのずれを制御に反映することができない。 When the current sensor failure flag F1 has a value of 1, it is not possible to detect any of the U-phase and V-phase currents Iu and Iv. Therefore, the d-axis and q-axis currents Id and Iq can be calculated. Can not. Further, when the disconnection failure flag F2 has a value of 1, the current cannot flow in the phase in which the disconnection failure has occurred (U phase in FIG. 5), so the currents Id and Iq of the d-axis and the q-axis become abnormal values. .. Further, when the element open failure flag F3 has a value of 1, the current of the phase corresponding to the transistor in which the open failure has occurred (U phase corresponding to the transistor T11 in FIG. 6) becomes a half wave, so the d-axis and the q-axis The currents Id and Iq become abnormal values. In these cases, the d-axis and q-axis feedback terms Vdfb and Vqfb cannot be properly calculated, so the d-axis and q-axis voltage commands Vd* and Vq* are set using these feedback terms Vdfb and Vqfb. Is not preferable. On the other hand, the d-axis and q-axis voltage commands Vd* and Vq* are obtained by using only the d-axis and q-axis feedforward terms Vdff and Vqff without using the d-axis and q-axis feedback terms Vdfb and Vqfb. However, in this case, the deviation between the torque command Tm* for the motor 32 and the actual torque cannot be reflected in the control.

これらを踏まえて、実施例では、電流センサ故障フラグF1や断線故障フラグF2、素子オープン故障フラグF3が値1のときには、バッテリ36の電圧Vbと電流Ibとに基づくモータ32の推定パワーPmesをモータ32の回転数Nmで除してモータ32の推定トルクTmesを演算し、モータ32の推定トルクTmesとトルク指令Tm*との差分が打ち消されるようにモータ32の補正トルク指令Tmco*を演算する。そして、演算したモータ32の補正トルク指令Tmco*に基づくd軸,q軸のフィードフォワード項Vdff,Vqffをd軸,q軸の電圧指令Vd*,Vq*に設定してインバータ34を制御するものとした。これにより、インバータ34によりモータ32をある程度の精度で駆動して走行することができる。 Based on these, in the embodiment, when the current sensor failure flag F1, the disconnection failure flag F2, and the element open failure flag F3 have the value 1, the estimated power Pmes of the motor 32 based on the voltage Vb of the battery 36 and the current Ib is set to the motor. The estimated torque Tmes of the motor 32 is calculated by dividing by the rotation speed Nm of the motor 32, and the correction torque command Tmco* of the motor 32 is calculated so that the difference between the estimated torque Tmes of the motor 32 and the torque command Tm* is canceled. Then, the d-axis and q-axis feedforward terms Vdff and Vqff based on the calculated correction torque command Tmco* of the motor 32 are set to the d-axis and q-axis voltage commands Vd* and Vq* to control the inverter 34. And As a result, the inverter 32 can drive the motor 32 with a certain degree of accuracy for traveling.

以上説明した実施例の電気自動車20では、電流センサ故障フラグF1や断線故障フラグF2、素子オープン故障フラグF3が値1のときには、バッテリ36の電圧Vbと電流Ibとに基づくモータ32の推定パワーPmesをモータ32の回転数Nmで除してモータ32の推定トルクTmesを演算する。続いて、モータ32の推定トルクTmesとトルク指令Tm*との差分が打ち消されるようにモータ32の補正トルク指令Tmco*を演算する。そして、演算したモータ32の補正トルク指令Tmco*に基づくd軸,q軸のフィードフォワード項Vdff,Vqffをd軸,q軸の電圧指令Vd*,Vq*に設定してインバータ34を制御する。これにより、インバータ34によりモータ32をある程度の精度で駆動して走行することができる。 In the electric vehicle 20 of the embodiment described above, when the current sensor failure flag F1, the disconnection failure flag F2, and the element open failure flag F3 have the value 1, the estimated power Pmes of the motor 32 based on the voltage Vb of the battery 36 and the current Ib. Is divided by the rotation speed Nm of the motor 32 to calculate the estimated torque Tmes of the motor 32. Subsequently, the correction torque command Tmco* of the motor 32 is calculated so that the difference between the estimated torque Tmes of the motor 32 and the torque command Tm* is canceled. Then, the d-axis and q-axis feedforward terms Vdff and Vqff based on the calculated correction torque command Tmco* of the motor 32 are set to the d-axis and q-axis voltage commands Vd* and Vq* to control the inverter 34. As a result, the inverter 32 can drive the motor 32 with a certain degree of accuracy for traveling.

実施例の電気自動車20では、電流センサ故障フラグF1や断線故障フラグF2、素子オープン故障フラグF3が値1のときには、電圧センサ36aにより検出されるバッテリ36の電圧Vbと電流センサ36bにより検出されるバッテリ36の電流Ibとの積をモータ32の推定パワーPmesとして演算するものとした。しかし、これらのときには、通常時制御に比してモータ32の制御性が低下することから、モータ32の実際の出力(トルク、パワー)が電気N次(例えば、6次など)で振動し、この振動により電圧センサ36aにより検出されるバッテリ36の電圧Vbや電流センサ36bにより検出されるバッテリ36の電流Ibが振動することがある。このため、電圧センサ36aにより検出されるバッテリ36の電圧Vbや電流センサ36bにより検出されるバッテリ36の電流Ibに、電気N次成分を除去するローパスフィルタや平均化処理を施して処理後電圧Vbadや処理後電流Ibadを演算し、処理後電圧Vbadと処理後電流Ibadとに基づいてモータ32の推定パワーPmesを演算するものとしてもよい。 In the electric vehicle 20 of the embodiment, when the current sensor failure flag F1, the disconnection failure flag F2, and the element open failure flag F3 have the value 1, the voltage Vb of the battery 36 detected by the voltage sensor 36a and the current sensor 36b are detected. The product of the current Ib of the battery 36 and the estimated power Pmes of the motor 32 is calculated. However, in these cases, since the controllability of the motor 32 is lower than that in the normal control, the actual output (torque, power) of the motor 32 vibrates in the electrical Nth order (for example, 6th order), Due to this vibration, the voltage Vb of the battery 36 detected by the voltage sensor 36a and the current Ib of the battery 36 detected by the current sensor 36b may vibrate. Therefore, the voltage Vb of the battery 36 detected by the voltage sensor 36a and the current Ib of the battery 36 detected by the current sensor 36b are subjected to a low-pass filter for removing an electrical Nth-order component and an averaging process to perform the processed voltage Vbad. Alternatively, the post-processing current Ibad may be calculated, and the estimated power Pmes of the motor 32 may be calculated based on the post-processing voltage Vbad and the post-processing current Ibad.

実施例の電気自動車20では、ECU50は、図2の制御ルーチンのステップS140,S150の処理として、図3の通常時制御および図4の異常時制御を実行するものとしたが、これに代えて、図7の通常時制御および図8の異常時制御を実行するものとしてもよい。図7の通常時制御は、ステップS210の処理に代えてステップS230bの処理を実行する点を除いて、図3の通常時制御と同一であり、図8の異常時制御は、ステップS340の処理に代えてステップS340b,S342bの処理を実行する点を除いて、図4の異常時制御と同一である。したがって、図7の通常時制御および図8の異常時制御のうち図3の通常時制御および図4の異常時制御と同一の処理については、同一のステップ番号を付し、詳細な説明を省略する。以下、図7の通常時制御、図8の異常時制御の順に説明する。 In the electric vehicle 20 of the embodiment, the ECU 50 executes the normal time control of FIG. 3 and the abnormal time control of FIG. 4 as the processing of steps S140 and S150 of the control routine of FIG. The normal control shown in FIG. 7 and the abnormal control shown in FIG. 8 may be executed. The normal time control of FIG. 7 is the same as the normal time control of FIG. 3 except that the process of step S230b is executed instead of the process of step S210, and the abnormal time control of FIG. 8 is the process of step S340. 4 is the same as the abnormal-time control shown in FIG. 4 except that the processes of steps S340b and S342b are executed instead. Therefore, of the normal time control of FIG. 7 and the abnormal time control of FIG. 8, the same processes as the normal time control of FIG. 3 and the abnormal time control of FIG. 4 are given the same step numbers and their detailed description is omitted. To do. Hereinafter, the normal control shown in FIG. 7 and the abnormal control shown in FIG. 8 will be described in this order.

図7の通常時制御では、ステップS220でd軸,q軸の電流指令Id*,Iq*を設定すると、設定したd軸,q軸の電流指令Id*,Iq*に基づいてd軸,q軸のフィードフォワード項Vdff,Vqffを設定する(ステップS230b)。ここで、d軸,q軸のフィードフォワード項Vdff,Vqffは、d軸,q軸の電流指令Id*,Iq*とフィードフォワード項Vdff,Vqffとの関係を予め定めて電流指令−フィードフォワード項マップとしてROM54に記憶しておき、d軸,q軸の電流指令Id*,Iq*が与えられると、このマップから対応するd軸,q軸のフィードフォワード項Vdff,Vqffを導出して設定するものとした。 In the normal control of FIG. 7, when the d-axis and q-axis current commands Id* and Iq* are set in step S220, the d-axis and q-axis current commands Id* and Iq* are set based on the set d-axis and q-axis current commands Id* and Iq*. The axis feedforward terms Vdff and Vqff are set (step S230b). Here, the d-axis and q-axis feedforward terms Vdff and Vqff are current command-feedforward terms with a predetermined relationship between the d-axis and q-axis current commands Id* and Iq* and the feedforward terms Vdff and Vqff. It is stored in the ROM 54 as a map, and when the d-axis and q-axis current commands Id* and Iq* are given, corresponding d-axis and q-axis feedforward terms Vdff and Vqff are derived and set from this map. I decided.

図8の異常時制御では、ステップS330でモータ32の補正トルク指令Tmco*を設定すると、設定したモータ32の補正トルク指令Tmco*に基づいてd軸,q軸の電流指令Id*,Iq*を設定する(ステップS340b)。この場合、d軸,q軸の電流指令Id*,Iq*は、上述のトルク指令−電流指令マップにモータ32のトルク指令Tm*に代えて補正トルク指令Tmco*を適用して設定するものとした。 In the abnormal time control of FIG. 8, when the correction torque command Tmco* of the motor 32 is set in step S330, the d-axis and q-axis current commands Id*, Iq* are set based on the set correction torque command Tmco* of the motor 32. It is set (step S340b). In this case, the d-axis and q-axis current commands Id*, Iq* are set by applying the correction torque command Tmco* instead of the torque command Tm* of the motor 32 to the torque command-current command map described above. did.

続いて、図7の通常時制御のステップS230bの処理と同様に、d軸,q軸の電流指令Id*,Iq*に基づいてd軸,q軸のフィードフォワード項Vdff,Vqffを設定し(ステップS342b)、ステップS350以降の処理を実行する。 Then, similarly to the processing in step S230b of the normal time control in FIG. 7, the d-axis and q-axis feedforward terms Vdff and Vqff are set based on the d-axis and q-axis current commands Id* and Iq*. The processing from step S342b) and step S350 is executed.

この変形例では、実施例と同様に、電流センサ故障フラグF1や断線故障フラグF2、素子オープン故障フラグF3が値1のときでも、インバータ34によりモータ32をある程度の精度で駆動して走行することができる。 In this modified example, similarly to the embodiment, even when the current sensor failure flag F1, the disconnection failure flag F2, and the element open failure flag F3 have a value of 1, the motor 32 is driven by the inverter 34 with a certain degree of accuracy to run. You can

この変形例では、ECU50は、図2の制御ルーチンのステップS140,S150の処理として、図7の通常時制御および図8の異常時制御を実行するものとしたが、図8の異常時制御に代えて、図9の異常時制御を実行するものとしてもよい。図9の異常時制御は、ステップS330〜S350の処理に代えてステップS400〜S420の処理を実行する点を除いて、図8の異常時制御と同一である。したがって、図9の異常時制御のうち図8の異常時制御と同一の処理については、同一のステップ番号を付し、詳細な説明を省略する。 In this modification, the ECU 50 executes the normal time control of FIG. 7 and the abnormal time control of FIG. 8 as the processing of steps S140 and S150 of the control routine of FIG. Instead, the abnormal time control of FIG. 9 may be executed. The abnormal time control of FIG. 9 is the same as the abnormal time control of FIG. 8 except that the processes of steps S400 to S420 are executed instead of the processes of steps S330 to S350. Therefore, of the abnormal-time control shown in FIG. 9, the same processes as those in the abnormal-time control shown in FIG. 8 are designated by the same step numbers and their detailed description is omitted.

図9の異常時制御では、ECU50は、ステップS320でモータ32の推定トルクTmesを演算すると、演算したモータ32の推定トルクTmesに基づいてd軸,q軸の推定電流Ides,Iqesを求める(ステップS400)。ここで、d軸,q軸の推定電流Ides,Iqesは、モータ32の推定トルクTmesとd軸,q軸の推定電流Ides,Iqesとの関係を予め定めて推定トルク−推定電流マップとしてROM54に記憶しておき、d軸,q軸の推定電流Ides,Iqesが与えられると、このマップから対応するd軸,q軸の推定電流Ides,Iqesを導出して求めるものとした。 In the abnormal time control of FIG. 9, when the ECU 50 calculates the estimated torque Tmes of the motor 32 in step S320, the ECU 50 obtains the estimated currents Ides and Iqes of the d-axis and the q-axis based on the calculated estimated torque Tmes of the motor 32 (step S320). S400). Here, the estimated currents Ides and Iqes of the d-axis and the q-axis are stored in the ROM 54 as an estimated torque-estimated current map by predetermining the relationship between the estimated torque Tmes of the motor 32 and the estimated currents Ides and Iqes of the d-axis and the q-axis. When the estimated currents Ides and Iqes for the d-axis and the q-axis are stored, the corresponding estimated currents Ides and Iqes for the d-axis and the q-axis are derived from this map and obtained.

また、図2の通常時制御のステップS220の処理と同様に、モータ32のトルク指令Tm*に基づいてd軸,q軸の電流指令Id*,Iq*を設定する(ステップS410)。続いて、d軸の推定電流Idesと電流指令Id*との差分が打ち消されるようにd軸の電圧指令Vd*を演算すると共にq軸の電流Iqと電流指令Iq*との差分が打ち消されるようにq軸の電圧指令Vq*を演算し(ステップS420)、ステップS360以降の処理を実行する。図9の異常時制御を実行するときでも、インバータ34によりモータ32をある程度の精度で駆動して走行することができる。 Further, similar to the process of step S220 of the normal time control of FIG. 2, the d-axis and q-axis current commands Id* and Iq* are set based on the torque command Tm* of the motor 32 (step S410). Next, the d-axis voltage command Vd* is calculated so that the difference between the d-axis estimated current Ides and the current command Id* is canceled, and the difference between the q-axis current Iq and the current command Iq* is canceled. Then, the q-axis voltage command Vq* is calculated (step S420), and the processes after step S360 are executed. Even when the abnormal time control shown in FIG. 9 is executed, the inverter 32 can drive the motor 32 with a certain degree of accuracy to drive the motor 32.

実施例では、駆動輪22a,22bに連結された駆動軸26に接続されたモータ32と、モータ32を駆動するインバータ34と、インバータ34と電力をやりとりするバッテリ36とを備える電気自動車20の構成について説明した。しかし、図10に示すように、電気自動車20と同様のモータ32やインバータ34、バッテリ36に加えて、駆動輪22a,22bに連結された駆動軸26とモータ32とに接続される変速機130と、モータ32にクラッチ129を介して接続されたエンジン122と、を更に備えるハイブリッド自動車120の構成としてもよい。このハイブリッド自動車120では、図示しないが、低電圧側電力ラインに接続されると共にECU50などに電力を供給する低電圧バッテリと、インバータ34とバッテリ36とを接続する高電圧側電力ラインの電力を降圧して低電圧側電力ラインに供給するDC/DCコンバータとも備える。また、ECU50は、インバータ34に加えて、エンジン122やクラッチ129、変速機130、DC/DCコンバータも制御する。 In the embodiment, the configuration of the electric vehicle 20 includes a motor 32 connected to a drive shaft 26 connected to the drive wheels 22a and 22b, an inverter 34 that drives the motor 32, and a battery 36 that exchanges electric power with the inverter 34. I explained. However, as shown in FIG. 10, in addition to the motor 32, the inverter 34, and the battery 36 similar to those of the electric vehicle 20, the transmission 130 connected to the drive shaft 26 connected to the drive wheels 22a and 22b and the motor 32. The hybrid vehicle 120 may further include the engine 122 and the engine 122 connected to the motor 32 via the clutch 129. In this hybrid vehicle 120, although not shown, the low voltage battery connected to the low voltage side power line and supplying power to the ECU 50 and the like, and the high voltage side power line connecting the inverter 34 and the battery 36 are stepped down in power. It also includes a DC/DC converter that supplies the power to the low voltage side power line. In addition to the inverter 34, the ECU 50 also controls the engine 122, the clutch 129, the transmission 130, and the DC/DC converter.

ハイブリッド自動車120では、電流センサ故障フラグF1や断線故障フラグF2、素子オープン故障フラグF3が値1のときに、図4の異常時制御と同様の制御を行なうことにより、エンジン122からの動力を用いてモータ32により発電を行なってバッテリ36を充電することができる。これにより、バッテリ36の電圧低下を抑制し、DC/DCコンバータにより高電圧側電力ラインの電力を降圧して低電圧バッテリに供給できなくなるのを抑制し、低電圧バッテリの電圧低下を抑制し、ECU50に電力を供給できなくなるのを抑制することができる。 In the hybrid vehicle 120, when the current sensor failure flag F1, the disconnection failure flag F2, and the element open failure flag F3 have the value 1, the same control as the abnormal time control of FIG. 4 is performed to use the power from the engine 122. The electric power can be generated by the motor 32 to charge the battery 36. Thereby, the voltage drop of the battery 36 is suppressed, the power of the high voltage side power line is reduced by the DC/DC converter, and it becomes impossible to supply the low voltage battery, and the voltage drop of the low voltage battery is suppressed. It is possible to prevent the electric power from being unable to be supplied to the ECU 50.

実施例では、駆動輪22a,22bに連結された駆動軸26に接続されたモータ32と、モータ32を駆動するインバータ34と、インバータ34と電力をやりとりするバッテリ36とを備える電気自動車20の構成について説明した。しかし、図11に示すように、電気自動車20と同様のモータ32やインバータ34、バッテリ36に加えて、駆動輪22a,22bとは異なる駆動輪22c,22dに連結された駆動軸226に接続されたモータ232と、モータ232を駆動すると共にバッテリ36と電力をやりとりするインバータ234と、を更に備える電気自動車220の構成としてもよい。 In the embodiment, the configuration of the electric vehicle 20 includes a motor 32 connected to a drive shaft 26 connected to the drive wheels 22a and 22b, an inverter 34 that drives the motor 32, and a battery 36 that exchanges electric power with the inverter 34. I explained. However, as shown in FIG. 11, in addition to the motor 32, the inverter 34, and the battery 36 similar to those of the electric vehicle 20, the drive shaft 226 connected to the drive wheels 22c and 22d different from the drive wheels 22a and 22b is connected. The electric vehicle 220 may further include a motor 232 and an inverter 234 that drives the motor 232 and exchanges electric power with the battery 36.

電気自動車220では、モータ32について、電流センサ故障フラグF1や断線故障フラグF2、素子オープン故障フラグF3が値1のときに、図4のステップS310の処理に代えて、電圧センサ36aにより検出されるバッテリ36の電圧Vbと電流センサ36bにより検出されるバッテリ36の電流Ibとの積からモータ232のパワーPm2を減じてモータ32の推定パワーPmesを演算すればよい。モータ232のパワーPm2は、例えば、モータ232のU相、V相に取り付けられた電流センサにより検出されるモータ232のU相、V相の相電流Iu2,Iv2に基づいて推定したモータ232の推定トルクTm2と、回転位置検出センサにより検出されるモータ232の回転子の回転位置に基づいて演算したモータ232の回転数Nm2と、を乗じて演算することができる。 In the electric vehicle 220, with respect to the motor 32, when the current sensor failure flag F1, the disconnection failure flag F2, and the element open failure flag F3 have the value 1, the voltage sensor 36a detects the value instead of the process of step S310 of FIG. The estimated power Pmes of the motor 32 may be calculated by subtracting the power Pm2 of the motor 232 from the product of the voltage Vb of the battery 36 and the current Ib of the battery 36 detected by the current sensor 36b. The power Pm2 of the motor 232 is estimated based on, for example, the phase currents Iu2 and Iv2 of the U phase and V phase of the motor 232 detected by the current sensors attached to the U phase and V phase of the motor 232. It can be calculated by multiplying the torque Tm2 and the rotation speed Nm2 of the motor 232 calculated based on the rotation position of the rotor of the motor 232 detected by the rotation position detection sensor.

この変形例では、2つのモータ32,232を備えるハイブリッド自動車220の構成について説明したが、2つのモータ32,232を備える自動車の構成としては、ハイブリッド自動車220の構成に限定されるものではなく、例えば、駆動輪22a,22bに連結された駆動軸26にモータ32を接続するのに加えて、駆動軸26にプラネタリギヤを介してエンジンおよび発電機を接続した構成としてもよい。 In this modification, the configuration of the hybrid vehicle 220 including the two motors 32 and 232 has been described, but the configuration of the vehicle including the two motors 32 and 232 is not limited to the configuration of the hybrid vehicle 220. For example, in addition to connecting the motor 32 to the drive shaft 26 connected to the drive wheels 22a and 22b, the engine and the generator may be connected to the drive shaft 26 via a planetary gear.

実施例の電気自動車20では、インバータ34とバッテリ36とが電力ライン38を介して互いに接続されるものとしたが、電力ライン38におけるインバータ34とバッテリ36との間に昇圧コンバータを設けるものとしてもよい。ここで、昇圧コンバータは、2つのトランジスタと2つのダイオードとリアクトルとを有する周知の昇圧コンバータとして構成される。この場合、モータ32の推定トルクTmesを演算する際に、バッテリ36の電圧Vbと電流Ibとを用いるのに代えて、昇圧コンバータとバッテリとを接続する低電圧側電力ラインの電圧と、リアクトルに流れる電流と、を用いるものとしてもよい。 In the electric vehicle 20 of the embodiment, the inverter 34 and the battery 36 are connected to each other via the power line 38, but a boost converter may be provided between the inverter 34 and the battery 36 in the power line 38. Good. Here, the boost converter is configured as a known boost converter having two transistors, two diodes, and a reactor. In this case, when calculating the estimated torque Tmes of the motor 32, instead of using the voltage Vb and the current Ib of the battery 36, the voltage of the low voltage side power line connecting the boost converter and the battery and the reactor are used. The flowing current may be used.

実施例の電気自動車20では、蓄電装置として、バッテリ36を用いるものとしたが、コンデンサを用いるものとしてもよい。 In the electric vehicle 20 of the embodiment, the battery 36 is used as the power storage device, but a capacitor may be used.

実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、モータ32が「モータ」に相当し、インバータ34が「インバータ」に相当し、電流センサ32u,32vが「複数の電流センサ」に相当し、ECU50が「制御装置」に相当する。 Correspondence between the main elements of the embodiment and the main elements of the invention described in the column of means for solving the problem will be described. In the embodiment, the motor 32 corresponds to a “motor”, the inverter 34 corresponds to an “inverter”, the current sensors 32u and 32v correspond to “a plurality of current sensors”, and the ECU 50 corresponds to a “control device”.

なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。 The correspondence between the main elements of the embodiment and the main elements of the invention described in the column of means for solving the problem is the same as that of the embodiment described in the section of means for solving the problem. This is an example for specifically explaining the mode for carrying out the invention, and does not limit the elements of the invention described in the column of means for solving the problem. That is, the interpretation of the invention described in the column of means for solving the problem should be made based on the description in that column, and the embodiment is the invention of the invention described in the column of means for solving the problem. This is just a specific example.

以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。 Although the embodiments for carrying out the present invention have been described above with reference to the embodiments, the present invention is not limited to these embodiments, and various embodiments are possible within the scope not departing from the gist of the present invention. Of course, it can be implemented.

本発明は、電動車両の製造産業などに利用可能である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is applicable to the electric vehicle manufacturing industry and the like.

20 電気自動車、22a,22b,22c,22d 駆動輪、24 デファレンシャルギヤ、26,226 駆動軸、32,232 モータ、32a 回転位置検出センサ、32u,32v 電流センサ、34,234 インバータ、36 バッテリ、36a 電圧センサ、36b 電流センサ、38 電力ライン、39 コンデンサ、50 電子制御ユニット(ECU)、52 CPU、54 ROM、56 RAM、60 イグニッションスイッチ、61 シフトレバー、62 シフトポジションセンサ、63 アクセルペダル、64 アクセルペダルポジションセンサ、65 ブレーキペダル、66 ブレーキペダルポジションセンサ、68 車速センサ、120,220 ハイブリッド自動車、129 クラッチ、130 変速機、D11〜D16 ダイオード、T11〜T16 トランジスタ。 20 electric vehicle, 22a, 22b, 22c, 22d drive wheels, 24 differential gear, 26,226 drive shaft, 32,232 motor, 32a rotational position detection sensor, 32u, 32v current sensor, 34,234 inverter, 36 battery, 36a Voltage sensor, 36b Current sensor, 38 Power line, 39 Capacitor, 50 Electronic control unit (ECU), 52 CPU, 54 ROM, 56 RAM, 60 ignition switch, 61 shift lever, 62 shift position sensor, 63 accelerator pedal, 64 accelerator Pedal position sensor, 65 brake pedal, 66 brake pedal position sensor, 68 vehicle speed sensor, 120,220 hybrid vehicle, 129 clutch, 130 transmission, D11 to D16 diode, T11 to T16 transistor.

Claims (1)

走行用のモータと、
前記モータを駆動するインバータと、
前記モータの各相の電流を検出する複数の電流センサと、
前記モータのトルク指令に基づいてd軸およびq軸の電流指令を設定し、前記d軸およびq軸の電流指令と検出される前記各相の電流に基づくd軸およびq軸の電流との差分に基づくフィードバック制御を用いてd軸およびq軸の電圧指令を設定して前記インバータを制御する制御装置と、
を備える電動車両であって、
前記制御装置は、
前記複数の電流センサのうち何れかの電流センサの故障、前記インバータから前記モータまでの各相の結線のうち何れかの相の結線の断線故障、前記インバータの複数のスイッチング素子のうち何れかのスイッチング素子のオープン故障、のうち何れかの故障が生じたときには、
前記モータの回転数と前記インバータの入力電圧および入力電流とに基づいて前記モータの推定トルクを演算し、
前記トルク指令と前記推定トルクとの差分に基づくフィードバック制御を用いて、または、前記d軸およびq軸の電流指令と前記推定トルクに基づく前記d軸およびq軸の推定電流との差分に基づくフィードバック制御を用いて、前記d軸およびq軸の電圧指令を設定して前記インバータを制御する、
電動車両。
A motor for traveling,
An inverter for driving the motor,
A plurality of current sensors for detecting the current of each phase of the motor,
A d-axis and q-axis current command is set based on the motor torque command, and a difference between the d-axis and q-axis current command and the d-axis and q-axis current based on the detected current of each phase. And a controller for controlling the inverter by setting voltage commands for the d-axis and the q-axis using feedback control based on
An electric vehicle comprising:
The control device is
Failure of any current sensor of the plurality of current sensors, disconnection failure of connection of any phase of connections of each phase from the inverter to the motor, any of a plurality of switching elements of the inverter When one of the open failures of the switching element occurs,
Calculate the estimated torque of the motor based on the rotation speed of the motor and the input voltage and input current of the inverter,
Feedback using feedback control based on a difference between the torque command and the estimated torque, or feedback based on a difference between the d-axis and q-axis current commands and the d-axis and q-axis estimated currents based on the estimated torque Control to set the d-axis and q-axis voltage commands to control the inverter,
Electric vehicle.
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