JP2021010263A - モータ制御装置およびモータ制御システム - Google Patents

Abstract

【課題】モータの位置検出スイッチに異常が存在するか否かをより正確に判定するモータ制御装置を提供する。【解決手段】モータ制御装置１００は、モータ１０の駆動位置に応じてオンオフが切り替わる位置検出スイッチ２０ａ〜２０ｃに第１電流を流すか当該第１電流よりも大きい第２電流を流すかをオンオフに応じて切り替える電流制御スイッチ１２１と、位置検出スイッチ２０ａ〜２０ｃのオンオフの状態を監視するとともにモータ１０および電流制御スイッチ１２１を制御する制御部１３０と、を備え、制御部１３０は、位置検出スイッチ２０ａ〜２０ｃに第２電流を流すように電流制御スイッチ１２１のオンオフを制御した後に、位置検出スイッチ２０ａ〜２０ｃのオンオフの状態がモータ１０の駆動位置に応じて予め決められた状態から外れているか否かに基づいて、位置検出スイッチ２０ａ〜２０ｃの異常に関する異常情報を検出する。【選択図】図１

Description

本開示は、モータ制御装置およびモータ制御システムに関する。

従来、モータの駆動位置に応じてオンオフが切り替わる位置検出スイッチのオンオフの状態を監視し、監視結果に基づいてモータを制御する技術が知られている。このような従来の技術において、位置検出スイッチのオンオフの状態がモータの駆動位置に応じて予め決められた状態から外れた場合、位置検出スイッチに異常が存在すると判定されることがある。

特開２００７−２４５９８３号公報

ところで、位置検出スイッチは、その接点に摩耗が発生したり酸化被膜が形成されたりした場合、開放故障が発生した場合と同様、常にオフの状態となる。この場合、位置検出スイッチのオンオフの状態は、予め決められた状態から外れやすくなる。

しかしながら、一般に、上記のような摩耗または酸化被膜に起因するオフの状態は、位置検出スイッチに通常よりも大きい電流を流すことで解消されうるので、異常に該当すると確定的に判定するのは妥当でない。したがって、位置検出スイッチのオンオフの状態が予め決められた状態から外れているか否かだけを根拠として異常の有無を判定するのは妥当でない。

そこで、本開示の課題の一つは、モータの位置検出スイッチに異常が存在するか否かをより正確に判定することが可能なモータ制御装置およびモータ制御システムを提供することである。

本開示の一例としてのモータ制御装置は、モータの駆動位置に応じてオンオフが切り替わる位置検出スイッチに第１電流を流すか当該第１電流よりも大きい第２電流を流すかをオンオフに応じて切り替える電流制御スイッチと、位置検出スイッチのオンオフの状態を監視するとともにモータおよび電流制御スイッチを制御する制御部と、を備え、制御部は、位置検出スイッチに第２電流を流すように電流制御スイッチのオンオフを制御した後に、位置検出スイッチのオンオフの状態がモータの駆動位置に応じて予め決められた状態から外れているか否かに基づいて、位置検出スイッチの異常に関する異常情報を検出する。

上述したモータ制御装置によれば、位置検出スイッチに第２電流を流すことで、位置検出スイッチのオンオフの状態が摩耗または酸化被膜に起因して予め決められた状態から外れる可能性を低減した後で、位置検出スイッチの異常に関する異常情報を検出することができる。したがって、位置検出スイッチに異常が存在するか否かを正確に判定することができる。

上述したモータ制御装置において、制御部は、モータ制御装置の始動時に、位置検出スイッチに第１電流を流すように電流制御スイッチのオンオフを制御した後に、位置検出スイッチのオンオフの状態が予め決められた状態から外れているか否かを判定する第１判定処理を実行し、当該第１判定処理において、位置検出スイッチのオンオフの状態が予め決められた状態から外れていると判定された場合に、位置検出スイッチに第２電流を流すように電流制御スイッチのオンオフを制御した後に、位置検出スイッチのオンオフの状態が予め決められた状態から外れているか否かを再び判定する第２判定処理を実行し、当該第２判定処理において、位置検出スイッチのオンオフの状態が予め決められた状態から外れていると判定された場合に、異常情報として、位置検出スイッチに異常が存在する可能性があるという仮異常情報を検出する。このような構成によれば、位置検出スイッチに第１電流が流れている状態で実行される第１判定処理と、位置検出スイッチに第２電流が流れている状態で実行される第２判定処理と、の２段階の処理により、位置検出スイッチに異常が存在する可能性があるか否かを正確に判定することができる。

この場合において、制御部は、第１判定処理または第２判定処理において、位置検出スイッチのオンオフの状態が予め決められた状態から外れていないと判定された場合、モータを駆動させるための駆動操作が操作入力部を介して入力されるまで、第１判定処理を再度実行する。このような構成によれば、駆動操作が入力されるまで、位置検出スイッチに異常が存在する可能性があるか否かを繰り返し判定することができる。

また、この場合において、制御部は、駆動操作が入力された場合、位置検出スイッチに第２電流を流すように電流制御スイッチのオンオフを設定した後に、仮異常情報が検出済みであるか否かを判定し、仮異常情報が検出済みであると判定された場合、モータが搭載された装置の状態を監視する監視装置から、モータが搭載された装置の状態に関する状態情報を取得し、当該状態情報に基づいて、モータが搭載された装置が正常に動作するか否かを判定する第３判定処理を実行し、当該第３判定処理において、モータが搭載された装置が正常に動作しないと判定された場合に、異常情報として、位置検出スイッチに異常が存在するという確定異常情報を検出する。このような構成によれば、仮異常情報が検出済みであるか否かに加えて、モータが搭載された装置が正常に動作するか否かをさらに考慮して、位置検出スイッチに異常が存在するか否かを確定的に判定することができる。

また、この場合において、制御部は、仮異常情報が未検出である場合、位置検出スイッチのオンオフの状態が予め決められた状態から外れているか否かを判定する第４判定処理を実行し、当該第４判定処理において、位置検出スイッチのオンオフの状態が予め決められた状態から外れていると判定された場合、監視装置から状態情報を取得し、当該状態情報に基づいて、第３判定処理を実行する。このような構成によれば、第４判定処理と第３判定処理との２段階の処理により、位置検出スイッチに異常が存在する否かを確定的に判定することができる。

また、この場合において、制御部は、第３判定処理または第４判定処理において、位置検出スイッチのオンオフの状態が予め決められた状態から外れていないと判定された場合、モータの駆動位置が駆動操作に応じた量だけ移動するようにモータを駆動した後、位置検出スイッチに第１電流を流すように電流制御スイッチのオンオフを制御し、第１判定処理を再度実行する。このような構成によれば、モータの駆動が終了した後、位置検出スイッチに第１電流が流れている状態で実行される第１判定処理に処理が戻ることで、位置検出スイッチに第２電流が流れている状態が継続するのを回避し、発熱および消費電力の増大を抑制することができる。

上述したモータ制御装置において、制御部は、異常情報が検出された場合、報知部を介して異常情報を報知する。このような構成によれば、たとえば、位置検出スイッチの異常（および異常の可能性）への対処を促すことができる。

本開示の他の一例としてのモータ制御システムは、モータと、モータの駆動位置に応じてオンオフが切り替わる位置検出スイッチと、位置検出スイッチに第１電流を流すか当該第１電流よりも大きい第２電流を流すかをオンオフに応じて切り替える電流制御スイッチと、位置検出スイッチのオンオフの状態を監視するとともにモータおよび電流制御スイッチを制御する制御部と、を備え、制御部は、位置検出スイッチに第２電流を流すように電流制御スイッチのオンオフを制御した後に、位置検出スイッチのオンオフの状態がモータの駆動位置に応じて予め決められた状態から外れているか否かに基づいて、位置検出スイッチの異常に関する異常情報を検出する。

上述したモータ制御システムによれば、位置検出スイッチに第２電流を流すことで、位置検出スイッチのオンオフの状態が摩耗または酸化被膜に起因して予め決められた状態から外れる可能性を低減した後で、位置検出スイッチの異常に関する異常情報を検出することができる。したがって、位置検出スイッチに異常が存在するか否かを正確に判定することができる。

図１は、実施形態にかかるモータ制御システムの構成を示した例示的かつ模式的な図である。 図２は、実施形態にかかる位置検出スイッチの正常な切り替えパターンの例を示した例示的かつ模式的な図である。 図３は、実施形態にかかる制御部の機能を示した例示的かつ模式的なブロック図である。 図４は、実施形態にかかる始動モードにおいて制御部が実行する一連の処理を示した例示的かつ模式的なフローチャートである。 図５は、実施形態にかかる待機モードにおいて制御部が実行する一連の処理を示した例示的かつ模式的なフローチャートである。 図６は、実施形態にかかる駆動モードにおいて制御部が実行する一連の処理を示した例示的かつ模式的なフローチャートである。 図７は、実施形態の変形例にかかるモータ制御システムの構成を示した例示的かつ模式的な図である。

以下、本開示の実施形態および変形例を図面に基づいて説明する。以下に説明される実施形態および変形例の構成、ならびに当該構成によってもたらされる作用および効果は、あくまで一例であって、以下の記載内容に限られるものではない。

＜実施形態＞
図１は、実施形態にかかるモータ制御システム１０００の構成を示した例示的かつ模式的な図である。

図１に示されるように、実施形態にかかるモータ制御システム１０００は、モータ１０と、位置検出回路２０と、報知部３０と、イグニッション（ＩＧ）スイッチ４０と、操作入力部５０と、ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）１００と、を備えている。なお、ＥＣＵ１００は、「モータ制御装置」の一例である。

また、実施形態にかかるモータ制御システム１０００は、他のＥＣＵ２００と、状態センサ２０１と、を備えている。他のＥＣＵ２００は、モータ１０が搭載された装置の状態に関する状態情報を検出する状態センサ２０１の出力に基づいて、モータ１０が搭載された装置の状態を監視する監視装置である。

なお、実施形態において、ＥＣＵ１００と他のＥＣＵ２００とは、ネットワークを介して通信可能に接続されている。また、実施形態において、モータ１０が搭載された装置とは、たとえば車両であり、状態情報とは、たとえば状態センサ２０１としての速度センサや加速度センサなどにより検出される車両の速度や加速度などを示す車両状態データである。

モータ１０は、たとえば、車両に設けられるトランスファを駆動するアクチュエータとして設けられている。なお、トランスファとは、たとえば四輪の車両において四輪駆動と二輪駆動とを切り替えるための装置である。

位置検出回路２０は、モータ１０の駆動位置を検出するための回路である。位置検出回路２０は、たとえば摺動接点型のスイッチとして構成された３つの位置検出スイッチ２０ａ〜２０ｃを有している。これら３つの位置検出スイッチ２０ａ〜２０ｃは、故障などの異常が存在しない限り、予め決められた、たとえば次の図２に示されるような切り替えパターンに従い、モータ１０の駆動位置に応じてオンオフが切り替わる。

図２は、実施形態にかかる位置検出スイッチ２０ａ〜２０ｃの正常な切り替えパターンの例を示した例示的かつ模式的な図である。

図２に示される例は、位置検出スイッチ２０ａ〜２０ｃのオンオフが、モータ１０の駆動位置に応じて、５つの切り替えパターンＳＰ２１０、ＳＰ２１５、ＳＰ２２０、ＳＰ２２５、ＳＰ２３０に従って切り替わることを表している。なお、図２に示される例では、位置検出スイッチ２０ａ〜２０ｃがそれぞれＳＷ１〜ＳＷ３として図示されている。

より具体的に、図２に示される例において、位置検出スイッチ２０ａおよび２０ｂがオンとなり、位置検出スイッチ２０ｃがオフとなる切り替えパターンＳＰ２１０は、モータ１０の駆動位置が位置Ｐ２１０となることに応じて実現される。また、位置検出スイッチ２０ｃがオンとなり、位置検出スイッチ２０ａおよび２０ｂがオフとなる切り替えパターンＳＰ２２０は、モータ１０の駆動位置が位置Ｐ２２０となることに応じて実現される。また、位置検出スイッチ２０ｂがオンとなり、位置検出スイッチ２０ａおよび２０ｃがオフとなる切り替えパターンＳＰ２３０は、モータ１０の駆動位置が位置Ｐ２３０となることに対応して実現される。

なお、図２に示される例において、位置検出スイッチ２０ａがオンとなり、位置検出スイッチ２０ｂおよび２０ｃがオフとなる切り替えパターンＳＰ２１５は、モータ１０の駆動位置が位置Ｐ２１０と位置Ｐ２１０との間の中間位置にあることに応じて実現され、位置検出スイッチ２０ｂおよび２０ｃがオンとなり、位置検出スイッチ２０ａがオフとなる切り替えパターンＳＰ２２５は、モータ１０の駆動位置が位置Ｐ２２０と位置Ｐ２３０との中間位置にあることに応じて実現される。

このように、位置検出スイッチ２０ａ〜２０ｃのオンオフの状態は、位置検出スイッチ２０ａ〜２０ｃに故障などの異常が存在しない限り、モータ１０の駆動位置に応じて予め決められた状態となる。したがって、単純に考えると、位置検出スイッチ２０ａ〜２０ｃのオンオフの状態が予め決められた状態から外れた場合、位置検出スイッチ２０ａ〜２０ｃに異常が存在すると判定することが可能である。

ところで、位置検出スイッチ２０ａ〜２０ｃは、その接点に摩耗が発生したり酸化被膜が形成されたりした場合、開放故障が発生した場合と同様、常にオフの状態となる。この場合、位置検出スイッチ２０ａ〜２０ｃのオンオフの状態は、予め決められた状態から外れやすくなる。

しかしながら、一般に、上記のような摩耗または酸化被膜に起因するオフの状態は、位置検出スイッチ２０ａ〜２０ｃに通常よりも大きい電流を流すことで解消されうるので、異常に該当すると確定的に判定するのは妥当でない。したがって、位置検出スイッチ２０ａ〜２０ｃのオンオフの状態が予め決められた状態から外れているか否かだけを根拠として異常の有無を判定するのは妥当でない。

そこで、実施形態は、以下に説明するような構成により、位置検出スイッチ２０ａ〜２０ｃに異常が存在するか否かをより正確に判定することを実現する。

図１に戻り、ＥＣＵ１００は、電源１１０と、電流制御回路１２０ａ〜１２０ｃと、制御部１３０と、を備えている。

電源１１０は、ＥＣＵ１００に電源を供給する。電源１１０は、たとえばドライバによるイグニッションスイッチ４０の操作に応じて車両のイグニッションがオンになった場合に電源の供給を開始する。

電流制御回路１２０ａ〜１２０ｃは、位置検出スイッチ２０ａ〜２０ｃにそれぞれ対応するように設けられている。電流制御回路１２０ａ〜１２０ｃは、それぞれ同じ構成を有しているので、以下では、特に区別する必要がない場合、電流制御回路１２０ａ〜１２０ｃを総称して電流制御回路１２０と記載することがある。

電流制御回路１２０は、電流制御スイッチ１２１と、５つの抵抗１２２〜１２６と、を有している。

電流制御スイッチ１２１は、制御端子としてのベースと、一方端子としてのコレクタと、他方端子としてのエミッタと、の３つの端子を有したトランジスタとして構成されている。

電流制御スイッチ１２１のベースは、制御部１３０の制御信号出力端子１３１に抵抗１２２を介して接続されている。なお、制御信号出力端子１３１は、電流制御スイッチ１２１のオンオフを切り替えるための制御信号を出力する端子であり、電流制御回路１２０ａ〜１２０ｃにそれぞれ対応するように３つ（制御信号出力端子１３１ａ〜１３１ｃ）設けられている。

電流制御スイッチ１２１のコレクタは、対応する位置検出スイッチ２０ａ〜２０ｃに抵抗１２３を介して接続されている。したがって、位置検出スイッチ２０ａ〜２０ｃがオンになった場合、電流制御スイッチ１２１のコレクタは、位置検出スイッチ２０ａ〜２０ｃを介してグランドに接続される。

また、電流制御スイッチ１２１のコレクタは、制御部１３０の状態監視端子１３２に抵抗１２３および１２４を介して接続されている。抵抗１２４と状態監視端子１３２との間のラインは、抵抗１２５を介してグランドに接続されている。なお、状態監視端子１３２は、位置検出スイッチ２０ａ〜２０ｃのオンオフの状態を監視するための端子であり、位置検出スイッチ２０ａ〜２０ｃにそれぞれ対応するように３つ（状態監視端子１３２ａ〜１３２ｃ）設けられている。

電流制御スイッチ１２１のエミッタは、電源１１０に接続されている。電流制御スイッチ１２１のエミッタと電源１１０との間のラインと、抵抗１２３と位置検出スイッチ２０ａ〜２０ｃとの間のラインとは、抵抗１２６を介して接続されている。

ここで、実施形態において、抵抗１２３の抵抗値は、抵抗１２６の抵抗値よりも十分に小さく設定されている。したがって、電流制御スイッチ１２１がオフになっている場合に抵抗１２６を介して位置検出スイッチ２０ａ〜２０ｃ側に流れる第１電流（矢印Ａ１１１、Ａ１２１、およびＡ１３１参照）は、電流制御スイッチ１２１がオンになっている場合に抵抗１２３を介して位置検出スイッチ２０ａ〜２０ｃ側に流れる第２電流（矢印Ａ１１２、Ａ１２２、およびＡ１３２参照）よりも小さくなる。

このように、実施形態において、電流制御スイッチ１２１は、位置検出スイッチ２０ａ〜２０ｃに第１電流（矢印Ａ１１１、Ａ１２１、およびＡ１３１参照）を流すか当該第１電流よりも大きい第２電流（矢印Ａ１１２、Ａ１２２、およびＡ１３２参照）を流すかをオンオフに応じて切り替える。なお、第２電流は、摩耗の発生や酸化被膜の形成に起因する位置検出スイッチ２０ａ〜２０ｃのオフの状態を解消可能な程度の大きさに設定されている。

上記を踏まえて、実施形態において、制御部１３０は、位置検出スイッチ２０ａ〜２０ｃのオンオフの状態を監視するとともにモータ１０および電流制御スイッチ１２１を制御する。

より具体的に、制御部１３０は、次の図３に示される機能を有している。すなわち、制御部１３０は、プロセッサやメモリなどといったハードウェア（回路）を有したマイクロコンピュータとして構成されており、メモリに記憶されたプログラムをプロセッサにより読み出して実行した結果として、次の図３に示される機能を実現される。ただし、実施形態では、次の図３に示される機能の一部または全部が、専用のハードウェアのみによって実現されてもよい。

図３は、実施形態にかかる制御部１３０の機能を示した例示的かつ模式的なブロック図である。

図３に示されるように、制御部１３０は、操作検出部３０１と、状態監視部３０２と、モータ制御部３０３と、電流制御部３０４と、異常検出部３０５と、フェールセーフ処理部３０６と、を有している。

操作検出部３０１は、車両に対するドライバの操作を検出する。たとえば、操作検出部３０１は、車両のイグニッションのオンオフを切り替えるイグニッションスイッチ４０（図１参照）の操作や、トランスファにより二輪駆動と四輪駆動とを切り替えるために操作入力部５０（図１参照）を介して入力されるモータ１０を駆動させるための駆動操作などが考えられる。

状態監視部３０２は、状態監視端子１３２を介して、位置検出スイッチ２０ａ〜２０ｃのオンオフの状態を監視する。そして、状態監視部３０２は、位置検出スイッチ２０ａ〜２０ｃのオンオフの状態が、図２に示される例のような予め決められた状態から外れたか否かを判定する判定処理を実行する。

モータ制御部３０３は、モータ１０を制御する。たとえば、モータ制御部３０３は、モータ１０の駆動位置が駆動操作に応じた量だけ移動し、トランスファにより二輪駆動と四輪駆動とが切り替わるようにモータ１０を駆動したりすることが可能である。

電流制御部３０４は、制御信号出力端子１３１を介して、電流制御スイッチ１２１を制御する。なお、電流制御スイッチ１２１のオンオフが切り替わるタイミングについては、後で説明するため、ここではこれ以上の説明を省略する。

異常検出部３０５は、位置検出スイッチ２０ａ〜２０ｃの異常に関する異常情報を検出する。詳細は後述するが、異常検出部３０５は、基本的に、電流制御スイッチ１２１がオフになっていてもオンになっていても、位置検出スイッチ２０ａ〜２０ｃのオンオフの状態が予め決められた状態から外れる場合に、位置検出スイッチ２０ａ〜２０ｃに異常が存在すると判定する。

フェールセーフ処理部３０６は、異常検出部３０５により異常情報が検出された場合に、フェールセーフ処理を実行する。フェールセーフ処理としては、たとえば、車両に設けられる報知部３０（図１参照）を介して異常を報知する処理などが考えられる。

以上の機能により、実施形態において、制御部１３０は、位置検出スイッチ２０ａ〜２０ｃに第２電流を流すように電流制御スイッチ１２１をオンにした後に、位置検出スイッチ２０ａ〜２０ｃのオンオフの状態が予め決められた状態から外れているか否かに基づいて、位置検出スイッチ２０ａ〜２０ｃの異常に関する異常情報を検出する。

より具体的に、実施形態において、制御部１３０は、以下の図４〜図６に示されるフローチャートに従って、ＥＣＵ１００の始動時に対応した始動モードと、ＥＣＵ１００の始動後からドライバによる駆動操作が入力されるまでの待機期間に対応した待機モードと、ドライバによる駆動操作の入力に応じてモータ１０を駆動させる駆動時に対応した駆動モードと、の３つのモードを遷移しながら、位置検出スイッチ２０ａ〜２０ｃの異常を検出する。

図４は、実施形態にかかる始動モードにおいて制御部１３０が実行する一連の処理を示した例示的かつ模式的なフローチャートである。

図４に示されるように、始動モードにおいて、制御部１３０の電流制御部３０４は、まず、Ｓ４０１において、位置検出スイッチ２０ａ〜２０ｃに第１電流を流すように電流制御スイッチ１２１をオフに設定する。

そして、Ｓ４０２において、制御部１３０の状態監視部３０２は、位置検出スイッチ２０ａ〜２０ｃのオンオフの状態が正常か否か、すなわち図２に示される例のような予め決められた状態（のうちいずれか）に該当するか否かを判定する。

Ｓ４０２において、位置検出スイッチ２０ａ〜２０ｃのオンオフの状態が予め決められた状態に該当すると判定された場合、位置検出スイッチ２０ａ〜２０ｃに異常が存在しないと判定することが可能である。したがって、この場合、始動モードが終了し、待機モードへ処理が移行する。

一方、Ｓ４０２において、位置検出スイッチ２０ａ〜２０ｃのオンオフの状態が予め決められた状態から外れていると判定された場合、位置検出スイッチ２０ａ〜２０ｃに異常が存在する可能性があると判定することが可能である。ただし、この異常が、前述したような摩耗または酸化被膜に起因している場合、位置検出スイッチ２０ａ〜２０ｃに第１電流よりも大きい第２電流を流せば、異常が解消する可能性がある。

したがって、この場合、Ｓ４０３に処理が進み、当該Ｓ４０３において、制御部１３０の電流制御部３０４は、位置検出スイッチ２０ａ〜２０ｃに第２電流を流すように電流制御スイッチ１２１をオンに設定する。これにより、位置検出スイッチ２０ａ〜２０ｃに第２電流を流すことで解消可能な異常が以降の処理において検出されるのを回避することが可能である。

そして、Ｓ４０４において、制御部１３０の状態監視部３０２は、位置検出スイッチ２０ａ〜２０ｃのオンオフの状態が正常か否か、すなわち図２に示される例のような予め決められた状態（のうちいずれか）に該当するか否かを再び判定する。

Ｓ４０４において、位置検出スイッチ２０ａ〜２０ｃのオンオフの状態が予め決められた状態に該当すると判定された場合、位置検出スイッチ２０ａ〜２０ｃにやはり異常が存在しないと判定することが可能である。したがって、この場合、始動モードが終了し、待機モードへ処理が移行する。

一方、Ｓ４０４において、位置検出スイッチ２０ａ〜２０ｃのオンオフの状態が予め決められた状態から外れていると判定された場合、位置検出スイッチ２０ａ〜２０ｃにやはり異常が存在する可能性があると判定することが可能である。

したがって、この場合、Ｓ４０５に処理が進み、当該Ｓ４０５において、制御部１３０の異常検出部３０５は、異常情報として、位置検出スイッチ２０ａ〜２０ｃに異常が存在する可能性があるという仮異常情報を検出する。

そして、Ｓ４０６において、制御部１３０のフェールセーフ処理部３０６は、フェールセーフ処理を実行する。たとえば、フェールセーフ処理部３０６は、フェールセーフ処理として、車両に設けられる報知部３０によって異常を報知する処理を実行する。そして、待機モードへ処理が移行する。

図５は、実施形態にかかる待機モードにおいて制御部１３０が実行する一連の処理を示した例示的かつ模式的なフローチャートである。

図５に示されるように、待機モードにおいて、制御部１３０の電流制御部３０４は、まず、Ｓ５０１において、電流制御スイッチ１２１をオフに設定する。このＳ５０１の処理は、図４に示されるＳ４０１の処理と実質的に同様である。

そして、制御部１３０の状態監視部３０２は、Ｓ５０２において、位置検出スイッチ２０ａ〜２０ｃのオンオフの状態が正常か否かを判定する。このＳ５０２の処理は、図４に示されるＳ４０２の処理と実質的に同様である。

Ｓ５０２において、位置検出スイッチ２０ａ〜２０ｃのオンオフの状態が正常であると判定された場合、後述するＳ５０７に処理が進む。

一方、Ｓ５０２において、位置検出スイッチ２０ａ〜２０ｃのオンオフの状態が正常ではないと判定された場合、Ｓ５０３に処理が進む。

そして、Ｓ５０３において、制御部１３０の電流制御部３０４は、位置検出スイッチ２０ａ〜２０ｃに第２電流を流すように電流制御スイッチ１２１をオンに設定する。このＳ５０３の処理は、図４に示されるＳ４０３の処理と実質的に同様である。

そして、Ｓ５０４において、制御部１３０の状態監視部３０２は、位置検出スイッチ２０ａ〜２０ｃのオンオフの状態が正常か否かを再び判定する。このＳ５０４の処理は、図４に示されるＳ４０４の処理と実質的に同様である。

Ｓ５０４において、位置検出スイッチ２０ａ〜２０ｃのオンオフの状態が正常であると判定された場合、後述するＳ５０７に処理が進む。

一方、Ｓ５０４において、位置検出スイッチ２０ａ〜２０ｃのオンオフの状態が正常でないと判定された場合、Ｓ５０５に処理が進む。

そして、Ｓ５０５において、制御部１３０の異常検出部３０５は、異常情報として、仮異常情報を検出する。このＳ５０５の処理は、図４に示されるＳ４０５の処理と実質的に同様である。

そして、Ｓ５０６において、制御部１３０のフェールセーフ処理部３０６は、フェールセーフ処理を実行する。このＳ５０６の処理は、図４に示されるＳ４０６の処理と実質的に同様である。そして、次のＳ５０７に処理が進む。

Ｓ５０７において、制御部１３０の操作検出部３０１は、モータ１０を駆動させるための駆動操作が操作入力部５０を介して入力されたか否かを判定する。

Ｓ５０７において、駆動操作が入力されていないと判定された場合、Ｓ５０１に処理が戻る。これにより、待機モードにおいては、駆動操作が入力されるまで、位置検出スイッチ２０ａ〜２０ｃの異常を検出する処理が繰り返し実行される。

一方、Ｓ５０７において、駆動操作が入力されたと判定された場合、待機モードが終了し、駆動モードへ処理が移行する。

図６は、実施形態にかかる駆動モードにおいて制御部１３０が実行する一連の処理を示した例示的かつ模式的なフローチャートである。

図６に示されるように、駆動モードにおいて、制御部１３０の電流制御部３０４は、まず、Ｓ６０１において、位置検出スイッチ２０ａ〜２０ｃに第２電流を流すように電流制御スイッチ１２１をオンに設定する。

そして、Ｓ６０２において、制御部１３０の異常検出部３０５は、始動モードおよび待機モードにおいて仮異常情報が既に検出済みであるか否かを判定する。

ここで、Ｓ６０２において、仮異常情報が未検出であると判定された場合であっても、念のため位置検出スイッチ２０ａ〜２０ｃの異常を検出する処理を実行した方が望ましい。

したがって、この場合、Ｓ６０３に処理が進み、Ｓ６０３において、制御部１３０の状態監視部３０２は、位置検出スイッチ２０ａ〜２０ｃのオンオフの状態が正常であるか否かを判定する。

Ｓ６０３において、位置検出スイッチ２０ａ〜２０ｃのオンオフの状態が正常であると判定された場合、位置検出スイッチ２０ａ〜２０ｃに異常が存在せず、駆動操作に応じてモータ１０を駆動しても問題ないと判定することが可能である。

したがって、この場合、Ｓ６０４に処理が進み、Ｓ６０４において、制御部１３０のモータ制御部３０３は、モータ１０の駆動位置が駆動操作に応じた量だけ移動するようにモータ１０の駆動を開始する。

そして、Ｓ６０５において、制御部１３０のモータ制御部３０３は、モータ１０の駆動を終了する。

そして、Ｓ６０６において、制御部１３０の電流制御部３０４は、位置検出スイッチ２０ａ〜２０ｃに第１電流を流すように電流制御スイッチ１２１をオフに設定する。これにより、位置検出スイッチ２０ａ〜２０ｃに第２電流を継続して流し続けることによる発熱および消費電力の増大を抑制することが可能である。そして、待機モードへ処理が移行する。

一方、Ｓ６０２において仮異常情報が検出済みであると判定された場合、および、Ｓ６０３において位置検出スイッチ２０ａ〜２０ｃのオンオフの状態が正常でないと判定された場合、位置検出スイッチ２０ａ〜２０ｃに異常が存在する可能性があると判定することが可能である。ただし、モータ１０が搭載された装置（たとえば車両）が正常に動作するのであれば、位置検出スイッチ２０ａ〜２０ｃに異常が存在すると判定しなくても不都合が少ない。

したがって、この場合、Ｓ６０７に処理が進み、Ｓ６０７において、制御部１３０の状態監視部３０２は、モータ１０が搭載された装置の状態に関する状態情報を、他のＥＣＵ２００から取得する。なお、他のＥＣＵ２００は、状態情報を状態センサ２０１の出力に応じて取得する。

そして、Ｓ６０８において、制御部１３０の状態監視部３０２は、Ｓ６０７で取得された状態情報に基づいて、モータ１０が搭載された装置が正常か否か、すなわちモータ１０が搭載された装置が正常に動作するか否かを判定する。

Ｓ６０８において、モータ１０が搭載された装置が正常に動作すると判定された場合、位置検出スイッチ２０ａ〜２０ｃにやはり異常が存在しないと判定することが可能である。したがって、この場合、上述したＳ６０４に処理が進み、Ｓ６０４〜Ｓ６０６の処理を経て、待機モードへ処理が移行する。

一方、Ｓ６０８において、モータ１０が搭載された装置が正常に動作しないと判定された場合、位置検出スイッチ２０ａ〜２０ｃに異常が確定的に存在すると判定することが可能である。

したがって、この場合、Ｓ６０９に処理が進み、Ｓ６０９において、制御部１３０の異常検出部３０５は、異常情報として、位置検出スイッチ２０ａ〜２０ｃに異常が（確定的に）存在するという確定異常情報を検出する。

そして、Ｓ６１０において、制御部１３０のフェールセーフ処理部３０６は、フェールセーフ処理を実行する。そして、待機モードへ処理が移行する。

以上説明したように、実施形態にかかるＥＣＵ１００は、電流制御スイッチ１２１と、制御部１３０と、を備えている。電流制御スイッチ１２１は、モータ１０の駆動位置に応じてオンオフが切り替わる位置検出スイッチ２０ａ〜２０ｃに第１電流を流すか当該第１電流よりも大きい第２電流を流すかをオンオフに応じて切り替える。制御部１３０は、位置検出スイッチ２０ａ〜２０ｃのオンオフの状態を監視するとともにモータ１０および電流制御スイッチ１２１を制御する。制御部１３０は、位置検出スイッチ２０ａ〜２０ｃに第２電流を流すように電流制御スイッチ１２１のオンオフを制御した後に、位置検出スイッチ２０ａ〜２０ｃのオンオフの状態がモータ１０の駆動位置に応じて予め決められた状態から外れているか否かに基づいて、位置検出スイッチ２０ａ〜２０ｃの異常に関する異常情報を検出する。

上述したＥＣＵ１００によれば、位置検出スイッチ２０ａ〜２０ｃに第２電流を流すことで、位置検出スイッチ２０ａ〜２０ｃのオンオフの状態が摩耗または酸化被膜に起因して予め決められた状態から外れる可能性を低減した後で、位置検出スイッチ２０ａ〜２０ｃの異常に関する異常情報を検出することができる。したがって、位置検出スイッチ２０ａ〜２０ｃに異常が存在するか否かを正確に判定することができる。

ここで、実施形態において、制御部１３０は、ＥＣＵ１００の始動時に、位置検出スイッチ２０ａ〜２０ｃに第１電流を流すように電流制御スイッチ１２１のオンオフを制御した後に、位置検出スイッチ２０ａ〜２０ｃのオンオフの状態が予め決められた状態から外れているか否かを判定する第１判定処理を実行する。そして、制御部１３０は、第１判定処理において、位置検出スイッチ２０ａ〜２０ｃのオンオフの状態が予め決められた状態から外れていると判定された場合に、位置検出スイッチ２０ａ〜２０ｃに第２電流を流すように電流制御スイッチ１２１のオンオフを制御した後に、位置検出スイッチ２０ａ〜２０ｃのオンオフの状態が予め決められた状態から外れているか否かを再び判定する第２判定処理を実行する。そして、制御部１３０は、第２判定処理において、位置検出スイッチ２０ａ〜２０ｃのオンオフの状態が予め決められた状態から外れていると判定された場合に、異常情報として、位置検出スイッチ２０ａ〜２０ｃに異常が存在する可能性があるという仮異常情報を検出する。このような構成によれば、位置検出スイッチ２０ａ〜２０ｃに第１電流が流れている状態で実行される第１判定処理と、位置検出スイッチ２０ａ〜２０ｃに第２電流が流れている状態で実行される第２判定処理と、の２段階の処理により、位置検出スイッチ２０ａ〜２０ｃに異常が存在する可能性があるか否かを正確に判定することができる。

この場合において、制御部１３０は、上記の第１判定処理または第２判定処理において、位置検出スイッチ２０ａ〜２０ｃのオンオフの状態が予め決められた状態から外れていないと判定された場合、モータ１０を駆動させるための駆動操作が操作入力部５０を介して入力されるまで、上記の第１判定処理を再度実行する。このような構成によれば、駆動操作が入力されるまで、位置検出スイッチ２０ａ〜２０ｃに異常が存在する可能性があるか否かを繰り返し判定することができる。

また、この場合において、制御部１３０は、駆動操作が入力された場合、位置検出スイッチ２０ａ〜２０ｃに第２電流を流すように電流制御スイッチ１２１のオンオフを設定した後に、仮異常情報が検出済みであるか否かを判定する。そして、制御部１３０は、仮異常情報が検出済みであると判定された場合、モータ１０が搭載された装置（たとえば車両）の状態を監視する監視装置としての他のＥＣＵ２００から、モータ１０が搭載された装置の状態に関する情報を取得し、当該状態情報に基づいて、モータ１０が搭載された装置が正常に動作するか否かを判定する第３判定処理を実行する。そして、制御部１３０は、第３判定処理において、モータ１０が搭載された装置が正常に動作しないと判定された場合に、異常情報として、位置検出スイッチ２０ａ〜２０ｃに異常が存在するという確定異常情報を検出する。このような構成によれば、仮異常情報が検出済みであるか否かに加えて、モータ１０が搭載された装置が正常に動作するか否かをさらに考慮して、位置検出スイッチ２０ａ〜２０ｃに異常が存在するか否かを確定的に判定することができる。

また、この場合において、制御部１３０は、仮異常情報が未検出である場合、位置検出スイッチ２０ａ〜２０ｃのオンオフの状態が予め決められた状態から外れているか否かを判定する第４判定処理を実行する。そして、制御部１３０は、第４判定処理において、位置検出スイッチ２０ａ〜２０ｃのオンオフの状態が予め決められた状態から外れていると判定された場合、他のＥＣＵ２００から上記の状態情報を取得し、当該状態情報に基づいて、上記の第３判定処理を実行する。このような構成によれば、第４判定処理と第３判定処理との２段階の処理により、位置検出スイッチ２０ａ〜２０ｃに異常が存在する否かを確定的に判定することができる。

また、この場合において、制御部１３０は、上記の第３判定処理または第４判定処理において、位置検出スイッチ２０ａ〜２０ｃのオンオフの状態が予め決められた状態から外れていないと判定された場合、モータ１０の駆動位置が駆動操作に応じた量だけ移動するようにモータ１０を駆動した後、位置検出スイッチ２０ａ〜２０ｃに第１電流を流すように電流制御スイッチ１２１のオンオフを制御し、上記の第１判定処理を再度実行する。このような構成によれば、モータ１０の駆動が終了した後、位置検出スイッチ２０ａ〜２０ｃに第１電流が流れている状態で実行される第１判定処理に処理が戻ることで、位置検出スイッチ２０ａ〜２０ｃに第２電流が流れている状態が継続するのを回避し、発熱および消費電力の増大を抑制することができる。

さらに、実施形態において、制御部１３０は、異常情報が検出された場合、報知部３０を介して異常情報を報知する。このような構成によれば、たとえば、位置検出スイッチ２０ａ〜２０ｃの異常（および異常の可能性）への対処を促すことができる。

＜変形例＞
なお、上述した実施形態では、車両のトランスファを駆動するモータを制御するためのモータ制御装置としてのＥＣＵおよび当該ＥＣＵを備えたモータ制御システムが例示されている。しかしながら、本開示の技術は、車両のトランスファ以外の構成を駆動するモータを制御するための構成にも適用することが可能である。

また、上述した実施形態では、位置検出スイッチおよび電流制御スイッチがそれぞれ３つずつ設けられた構成が例示されている。しかしながら、本開示の技術は、位置検出スイッチおよび電流制御スイッチが２個以下ずつ設けられた構成にも４個以上ずつ設けられた構成にも適用することが可能である。なお、基本的には、位置検出スイッチの個数が多い方が、モータの位置をより細かく検出することが可能である。

また、本開示の技術は、たとえば次の図７に示されるような、位置検出スイッチの個数と電流制御スイッチの個数とが一致していない構成にも適用することが可能である。

図７は、実施形態の変形例にかかるモータ制御システム７０００の構成を示した例示的かつ模式的な図である。なお、以下では、図７と図１とで共通する構成については同一の符号を付し、説明を省略する。

図７に示されるように、変形例にかかるモータ制御システム７０００は、モータ１０と、位置検出回路２０と、報知部３０と、イグニッションスイッチ４０と、操作入力部５０と、ＥＣＵ７００と、を備えている。なお、ＥＣＵ７００は、「モータ制御装置」の一例である。

ここで、図７に示される例では、ＥＣＵ１００が、電源１１０と、電流制御回路７２０と、抵抗回路７２０ａ〜７２０ｃと、制御部７３０と、を備えている。

電流制御回路７２０は、電流制御スイッチ７２１と、抵抗７２２と、を有している。また、抵抗回路７２０ａ〜７２０ｃは、それぞれ同様の構成を有しており、各抵抗回路７２０ａ〜７２０ｃは、４つの抵抗７２３〜７２６を有している。図７に示される例は、電流制御スイッチ７２１を有する構成が電流制御回路７２０の１つだけであるという点で、図１に示される例と異なる。

電流制御スイッチ７２１は、制御端子としてのベースと、一方端子としてのコレクタと、他方端子としてのエミッタと、の３つの端子を有したトランジスタとして構成されている。

電流制御スイッチ７２１のベースは、制御部７３０の制御信号出力端子７３１に抵抗７２２を介して接続されている。なお、制御信号出力端子７３１は、電流制御スイッチ７２１のオンオフを切り替えるための制御信号を出力する端子であり、電流制御回路７２０に対応するように１つだけ設けられている。

電流制御スイッチ７２１のコレクタは、抵抗回路７２０ａの抵抗７２３を介して位置検出スイッチ２０ａに接続されている。また、電流制御スイッチ７２１のコレクタは、抵抗回路７２０ｂの抵抗７２３を介して位置検出スイッチ２０ｂに接続されているとともに、抵抗回路７２０ｃの抵抗７２３を介して位置検出スイッチ２０ｃに接続されている。したがって、位置検出スイッチ２０ａ〜２０ｃがオンになった場合、電流制御スイッチ７２１のコレクタは、位置検出スイッチ２０ａ〜２０ｃを介してグランドに接続される。

また、電流制御スイッチ７２１のコレクタは、制御部７３０の状態監視端子７３２に抵抗７２３および７２４を介して接続されている。抵抗７２４と状態監視端子７３２との間のラインは、抵抗７２５を介してグランドに接続されている。なお、状態監視端子７３２は、位置検出スイッチ２０ａ〜２０ｃのオンオフの状態を監視するための端子であり、位置検出スイッチ２０ａ〜２０ｃにそれぞれ対応するように３つ（状態監視端子７３２ａ〜７３２ｃ）設けられている。

電流制御スイッチ７２１のエミッタは、電源１１０に接続されている。電流制御スイッチ７２１のエミッタと電源１１０との間のラインは、抵抗回路７２０ａの抵抗７２３と位置検出スイッチ２０ａとの間のラインに抵抗回路７２０ａの抵抗７２６を介して接続されている。また、電流制御スイッチ７２１のエミッタと電源１１０との間のラインは、抵抗回路７２０ｂの抵抗７２３と位置検出スイッチ２０ｂとの間のラインに抵抗回路７２０ｂの抵抗７２６を介して接続されているとともに、抵抗回路７２０ｃの抵抗７２３と位置検出スイッチ２０ｃとの間のラインに抵抗回路７２０ｃの抵抗７２６を介して接続されている。

ここで、図７に示される例においても、図１に示される例と同様の発想に基づいて、抵抗７２３の抵抗値は、抵抗７２６の抵抗値よりも十分に小さく設定されている。したがって、電流制御スイッチ７２１がオフになっている場合に抵抗７２６を介して位置検出スイッチ２０ａ〜２０ｃ側に流れる第１電流（矢印Ａ７１１、Ａ７２１、およびＡ７３１参照）は、電流制御スイッチ７２１がオンになっている場合に抵抗７２３を介して位置検出スイッチ２０ａ〜２０ｃ側に流れる第２電流（矢印Ａ７１２、Ａ７２２、およびＡ７３２参照）よりも小さくなる。

このように、図７に示される例では、１つの電流制御スイッチ７２１のオンオフが切り替わることで、位置検出スイッチ２０ａ〜２０ｃに第１電流を流すか当該第１電流よりも大きい第２電流を流すかが切り替わる。したがって、図７に示される例において、制御部７３０は、１つの電流制御スイッチ７２１を制御するだけで、より簡単な（つまり低コストな）回路構成で、上述した実施形態と同等の処理を実行し、同等の効果を得ることができる。

以上、本開示の実施形態および変形例を説明したが、上述した実施形態および変形例はあくまで一例であって、発明の範囲を限定することは意図していない。上述した新規な実施形態および変形例は、様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。上述した実施形態および変形例は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１０ モータ
２０ａ〜２０ｃ 位置検出スイッチ
３０ 報知部
５０ 操作入力部
１００、７００ ＥＣＵ（モータ制御装置）
１２１、７２１ 電流制御スイッチ
１３０、７３０ 制御部
２００ 他のＥＣＵ（監視装置）
１０００、７０００ モータ制御システム

Claims (8)

1. モータの駆動位置に応じてオンオフが切り替わる位置検出スイッチに第１電流を流すか当該第１電流よりも大きい第２電流を流すかをオンオフに応じて切り替える電流制御スイッチと、
   前記位置検出スイッチのオンオフの状態を監視するとともに前記モータおよび前記電流制御スイッチを制御する制御部と、
   を備え、
   前記制御部は、前記位置検出スイッチに前記第２電流を流すように前記電流制御スイッチのオンオフを制御した後に、前記位置検出スイッチのオンオフの状態が前記モータの駆動位置に応じて予め決められた状態から外れているか否かに基づいて、前記位置検出スイッチの異常に関する異常情報を検出する、
   モータ制御装置。
2. 前記制御部は、前記モータ制御装置の始動時に、前記位置検出スイッチに前記第１電流を流すように前記電流制御スイッチのオンオフを制御した後に、前記位置検出スイッチのオンオフの状態が前記予め決められた状態から外れているか否かを判定する第１判定処理を実行し、当該第１判定処理において、前記位置検出スイッチのオンオフの状態が前記予め決められた状態から外れていると判定された場合に、前記位置検出スイッチに前記第２電流を流すように前記電流制御スイッチのオンオフを制御した後に、前記位置検出スイッチのオンオフの状態が前記予め決められた状態から外れているか否かを再び判定する第２判定処理を実行し、当該第２判定処理において、前記位置検出スイッチのオンオフの状態が前記予め決められた状態から外れていると判定された場合に、前記異常情報として、前記位置検出スイッチに前記異常が存在する可能性があるという仮異常情報を検出する、
   請求項１に記載のモータ制御装置。
3. 前記制御部は、前記第１判定処理または前記第２判定処理において、前記位置検出スイッチのオンオフの状態が前記予め決められた状態から外れていないと判定された場合、前記モータを駆動させるための駆動操作が操作入力部を介して入力されるまで、前記第１判定処理を再度実行する、
   請求項２に記載のモータ制御装置。
4. 前記制御部は、前記駆動操作が入力された場合、前記位置検出スイッチに前記第２電流を流すように前記電流制御スイッチのオンオフを設定した後に、前記仮異常情報が検出済みであるか否かを判定し、前記仮異常情報が検出済みであると判定された場合、前記モータが搭載された装置の状態を監視する監視装置から、前記モータが搭載された前記装置の前記状態に関する状態情報を取得し、当該状態情報に基づいて、前記モータが搭載された装置が正常に動作するか否かを判定する第３判定処理を実行し、当該第３判定処理において、前記モータが搭載された前記装置が正常に動作しないと判定された場合に、前記異常情報として、前記位置検出スイッチに前記異常が存在するという確定異常情報を検出する、
   請求項３に記載のモータ制御装置。
5. 前記制御部は、前記仮異常情報が未検出である場合、前記位置検出スイッチのオンオフの状態が前記予め決められた状態から外れているか否かを判定する第４判定処理を実行し、当該第４判定処理において、前記位置検出スイッチのオンオフの状態が前記予め決められた状態から外れていると判定された場合、前記監視装置から前記状態情報を取得し、当該状態情報に基づいて、前記第３判定処理を実行する、
   請求項４に記載のモータ制御装置。
6. 前記制御部は、前記第３判定処理または前記第４判定処理において、前記位置検出スイッチのオンオフの状態が前記予め決められた状態から外れていないと判定された場合、前記モータの駆動位置が前記駆動操作に応じた量だけ移動するように前記モータを駆動した後、前記位置検出スイッチに前記第１電流を流すように前記電流制御スイッチのオンオフを制御し、前記第１判定処理を再度実行する、
   請求項５に記載のモータ制御装置。
7. 前記制御部は、前記異常情報が検出された場合、報知部を介して前記異常情報を報知する、
   請求項１〜６のうちいずれか１項に記載のモータ制御装置。
8. モータと、
   前記モータの駆動位置に応じてオンオフが切り替わる位置検出スイッチと、
   前記位置検出スイッチに第１電流を流すか当該第１電流よりも大きい第２電流を流すかをオンオフに応じて切り替える電流制御スイッチと、
   前記位置検出スイッチのオンオフの状態を監視するとともに前記モータおよび前記電流制御スイッチを制御する制御部と、
   を備え、
   前記制御部は、前記位置検出スイッチに前記第２電流を流すように前記電流制御スイッチのオンオフを制御した後に、前記位置検出スイッチのオンオフの状態が前記モータの駆動位置に応じて予め決められた状態から外れているか否かに基づいて、前記位置検出スイッチの異常に関する異常情報を検出する、
   モータ制御システム。

Images