JP2022163627A - electric vehicle - Google Patents

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昌宏 藤本
Masahiro Fujimoto
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Abstract

To output torque required for running even when resuming running by two-phase driving from a vehicle stop state after retreat running.SOLUTION: An electric vehicle comprises: a three-phase electric motor; an inverter that has a plurality of switching elements and drives the three-phase electric motor; a control device that controls the three-phase electric motor; and a rotor angle sensor that detects a rotor angle of the three-phase electric motor and outputs the detected value to the control device. The control device, when detecting an abnormality in one phase of any of the plurality of switching elements during running, executes retreat-running control by which the electric vehicle is stopped so that the rotor angle of the three-phase electric motor during stop of the vehicle is equal to a target rotor angle at which torque of a predetermined value or more can be output when the electric motor is driven in remaining two-phases.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、電動車両に関する。 The present invention relates to electric vehicles.

特許文献1には、三相電動機から出力された動力により走行する電動車両において、走行中にインバータの素子の一相が故障した場合、残りの二相により三相電動機を駆動して退避走行することが開示されている。 In Patent Document 1, in an electric vehicle that runs on power output from a three-phase motor, if one phase of an inverter element fails during running, the remaining two phases drive the three-phase motor to perform evacuation running. is disclosed.

国際公開第13/008313号WO 13/008313

特許文献1に記載の構成では、退避走行によって停車した後、走行を再開しようとする場合に、残りの二相により三相電動機を駆動することになる。しかしながら、特許文献1に記載の構成では、退避走行時、惰性により電動車両を停車させるため、三相電動機のロータ角度の止まる位置が惰性で決定されてしまう。そのため、停車時の三相電動機のロータ角度によっては、停車状態から二相の駆動により走行を再開する場合に、走行に必要なトルクを出力できない虞がある。 In the configuration described in Patent Literature 1, when the vehicle is to be restarted after being stopped for evacuation, the remaining two phases drive the three-phase motor. However, in the configuration described in Patent Literature 1, the electric vehicle is stopped by inertia when the vehicle is evacuated, so the position at which the rotor angle of the three-phase electric motor stops is determined by inertia. Therefore, depending on the rotor angle of the three-phase motor when the vehicle is stopped, there is a possibility that the torque necessary for running cannot be output when the vehicle is restarted from a stopped state by two-phase drive.

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、退避走行後の停車状態から二相の駆動により走行を再開する場合であっても、走行に必要なトルクを出力することができる電動車両を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and is an electric vehicle capable of outputting the torque necessary for running even when the vehicle resumes running by two-phase drive from a stopped state after evacuation running. The purpose is to provide a vehicle.

本発明は、走行用の動力源である三相電動機と、複数のスイッチング素子を有し、前記三相電動機を駆動するインバータと、前記三相電動機を制御する制御装置と、前記三相電動機のロータ角度を検出し、その検出値を前記制御装置に出力するロータ角度センサと、を備えた電動車両であって、前記制御装置は、走行中に前記複数のスイッチング素子のうちのいずれか一相の異常を検出した場合、停車時の前記三相電動機のロータ角度が、残りの二相により駆動する際に所定値以上のトルクを出力可能な目標ロータ角度となるように当該電動車両を停車させる退避走行制御を実行することを特徴とする。 The present invention provides a three-phase motor as a power source for running, an inverter having a plurality of switching elements and driving the three-phase motor, a control device for controlling the three-phase motor, and a control device for controlling the three-phase motor. and a rotor angle sensor that detects a rotor angle and outputs the detected value to the control device, wherein the control device controls any one of the plurality of switching elements during running. When the abnormality is detected, the electric vehicle is stopped so that the rotor angle of the three-phase electric motor when stopped becomes a target rotor angle that can output a torque of a predetermined value or more when driven by the remaining two phases. It is characterized by executing evacuation control.

この構成によれば、退避走行後の停車状態から再度走行する場合に、残りの二相による駆動であっても走行に必要なトルクを三相電動機から出力することが可能である。そのため、走行再開時の駆動力不足を抑制することができる。 According to this configuration, when the vehicle resumes traveling from a stopped state after the evacuation traveling, it is possible to output torque necessary for traveling from the three-phase motor even if the remaining two-phase drive is used. Therefore, it is possible to suppress the driving force shortage when restarting the vehicle.

また、前記退避走行制御は、前記インバータにおける上アームの三相の前記スイッチング素子をオンに制御し、または下アームの三相の前記スイッチング素子をオンに制御して当該電動車両を惰性で減速される惰性走行制御と、前記惰性走行制御を実行中に現在のロータ角度と前記目標ロータ角度との差分を算出する算出制御と、前記差分に基づいて前記三相電動機のトルクを制御し、前記ロータ角度を前記目標ロータ角度で停止させるトルク制御と、を含んでもよい。 Further, the limp-run control turns on the three-phase switching elements of the upper arm of the inverter, or turns on the three-phase switching elements of the lower arm to decelerate the electric vehicle by inertia. Calculation control for calculating the difference between the current rotor angle and the target rotor angle during execution of the inertia running control; Controlling the torque of the three-phase electric motor based on the difference; and torque control to stop the angle at the target rotor angle.

この構成によれば、退避走行制御を実行することにより、惰性走行中に現在のロータ角度と目標ロータ角度との差分を算出するとともに、その差分に応じてロータ角度が目標停止位置で停止するように三相電動機のトルクを制御することができる。 According to this configuration, the difference between the current rotor angle and the target rotor angle is calculated during coasting by executing the limp-home run control, and the rotor angle is stopped at the target stop position according to the difference. can control the torque of a three-phase motor.

また、前記制御装置は、前記惰性走行制御において、前記上アームと前記下アームとのうち、異常を検出したスイッチング素子が含まれるアームを対象にして三相の前記スイッチング素子をオンに制御してもよい。 In the inertial running control, the control device controls to turn on the three-phase switching elements of the upper arm and the lower arm that include the switching element that detected the abnormality. good too.

この構成によれば、異常が検出されたスイッチング素子を含むアーム側において、全相の素子をONに制御することにより、電動車両を惰性走行させることができる。 According to this configuration, the electric vehicle can be coasted by turning ON all phase elements on the arm side including the switching element in which the abnormality is detected.

また、前記制御装置は、前記算出制御において、現在のロータ角度から前記目標ロータ角度までの距離を算出し、前記トルク制御において、前記目標ロータ角度までの距離に基づいて前記三相電動機のトルクを算出し、前記目標ロータ角度までの距離は、現在のロータ角度から前記目標ロータ角度までの角度差に、前記三相電動機の回転数と360とを積算した値を足し合わせた値であってもよい。 In the calculation control, the control device calculates the distance from the current rotor angle to the target rotor angle, and in the torque control, calculates the torque of the three-phase electric motor based on the distance to the target rotor angle. Even if the calculated distance to the target rotor angle is a value obtained by multiplying the angular difference from the current rotor angle to the target rotor angle by the number of revolutions of the three-phase motor and 360, good.

この構成によれば、惰性走行中に、現在のロータ角度から目標ロータ角度までの距離に基づいて、ロータ角度が目標停止位置で停止するように三相電動機のトルクを制御することができる。 According to this configuration, the torque of the three-phase electric motor can be controlled so that the rotor angle stops at the target stop position based on the distance from the current rotor angle to the target rotor angle during coasting.

また、前記トルク制御は、前記目標ロータ角度までの距離に基づいて算出されたトルクを指令トルクとし、この指令トルクと実際に前記三相電動機から出力された実トルクとの差分を前記指令トルクに加算する補正制御を含んでもよい。 Further, the torque control uses the torque calculated based on the distance to the target rotor angle as the command torque, and uses the difference between the command torque and the actual torque actually output from the three-phase motor as the command torque. A summing correction control may be included.

この構成によれば、惰性走行中に、残りの二相による駆動で実際に三相電動機から出力された実トルクと指令トルクとの差分に基づいて指令トルクを補正することができる。 According to this configuration, the command torque can be corrected based on the difference between the command torque and the actual torque actually output from the three-phase motor in the remaining two-phase drive during inertia running.

また、前記制御装置は、前記退避走行制御を実行中にブレーキペダルの踏み込み操作を検出した場合、前記目標ロータ角度までの距離を変更してもよい。 Further, the control device may change the distance to the target rotor angle when detecting a brake pedal depression operation during execution of the evacuation control.

この構成によれば、惰性走行中にブレーキ操作を検出した場合には、当初の予定位置よりも手前で電動車両が停車するため、目標ロータ角度までの距離を変更することができる。 According to this configuration, when a brake operation is detected during coasting, the electric vehicle stops before the initially planned position, so the distance to the target rotor angle can be changed.

また、前記三相電動機と前記インバータとを電気的に接続する経路にはヒューズが設けられており、前記制御装置は、前記退避走行制御を実行後に当該電動車両が停車している場合、異常が検出された一相に対応する前記ヒューズを溶断させる溶断制御を実行してもよい。 Further, a fuse is provided in a path that electrically connects the three-phase electric motor and the inverter, and the control device detects an abnormality when the electric vehicle is stopped after executing the evacuation control. Blowing control may be performed to blow the fuse corresponding to the detected one phase.

この構成によれば、退避走行後の停車状態において、ヒューズの溶断制御を実行することにより、異常が検出された相に対応するヒューズを溶断させることができる。これにより、その後の走行再開時に、故障した相に電流が流れることを防止でき、通電に対する安全性が向上する。 According to this configuration, the fuse corresponding to the phase in which the abnormality has been detected can be blown by executing the fuse blowing control when the vehicle is stopped after the evacuation run. As a result, it is possible to prevent current from flowing through the faulty phase when the vehicle resumes running thereafter, thereby improving the safety against energization.

また、前記制御装置は、前記溶断制御を実行後に当該電動車両が走行を再開する場合、前記残りの二相により前記三相電動機を駆動する走行制御を実行してもよい。 Further, when the electric vehicle resumes running after executing the fusing control, the control device may execute running control for driving the three-phase electric motor with the remaining two phases.

この構成によれば、異常が検出された相に対応するヒューズが溶断されている状態で、残りの二相による駆動によって三相電動機からトルクを出力することができる。 According to this configuration, torque can be output from the three-phase motor by driving the remaining two phases while the fuse corresponding to the phase in which the abnormality has been detected is blown.

本発明では、退避走行後の停車状態から再度走行する場合に、残りの二相による駆動であっても走行に必要なトルクを三相電動機から出力することが可能である。そのため、走行再開時の駆動力不足を抑制することができる。 In the present invention, when the vehicle resumes traveling from a stopped state after the evacuation traveling, it is possible to output the torque required for traveling from the three-phase motor even if the remaining two-phase drive is used. Therefore, it is possible to suppress the driving force shortage when restarting the vehicle.

図1は、実施形態の電動車両が走行中にインバータのいずれか一相のスイッチング素子で故障が発生した場合を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a case where a switching element of one phase of an inverter fails while an electric vehicle according to an embodiment is running. 図2は、電動車両に搭載された駆動システムを模式的に示す図である。FIG. 2 is a diagram schematically showing a drive system mounted on an electric vehicle. 図3は、車両制御フローを示すフローチャート図である。FIG. 3 is a flow chart diagram showing a vehicle control flow. 図4は、退避走行制御中の状態を説明するための図である。FIG. 4 is a diagram for explaining a state during evacuation control. 図5は、ロータ角度を説明するための図である。FIG. 5 is a diagram for explaining the rotor angle. 図6は、モータトルクの算出方法を説明するための図である。FIG. 6 is a diagram for explaining a method of calculating motor torque. 図7は、退避走行後の停車状態におけるヒューズ溶断制御中の状態を説明するための図である。FIG. 7 is a diagram for explaining the state during the fuse blowing control when the vehicle is stopped after the evacuation run. 図8は、退避走行による停車後に走行を再開する際の状態を説明するための図である。FIG. 8 is a diagram for explaining the state when the vehicle is restarted after stopping for evacuation. 図9は、第1変形例における車両制御フローを示すフローチャート図である。FIG. 9 is a flow chart diagram showing a vehicle control flow in the first modified example. 図10は、第1変形例におけるモータトルクの算出方法を説明するための図である。FIG. 10 is a diagram for explaining a method of calculating motor torque in the first modified example. 図11は、第2変形例における車両制御フローを示すフローチャート図である。FIG. 11 is a flow chart diagram showing a vehicle control flow in the second modified example. 図12は、第2変形例におけるモータトルクの算出方法を説明するための図である。FIG. 12 is a diagram for explaining a method of calculating motor torque in the second modified example.

以下、図面を参照して、本発明の実施形態における電動車両について具体的に説明する。なお、本発明は、以下に説明する実施形態に限定されるものではない。 An electric vehicle according to an embodiment of the present invention will be specifically described below with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited to embodiment described below.

図1は、実施形態の電動車両が走行中にインバータのいずれか一相のスイッチング素子で故障が発生した場合を示す図である。図2は、電動車両に搭載された駆動システムを模式的に示す図である。 FIG. 1 is a diagram showing a case where a switching element of one phase of an inverter fails while an electric vehicle according to an embodiment is running. FIG. 2 is a diagram schematically showing a drive system mounted on an electric vehicle.

図1および図2に示すように、車両1は、走行用の動力源としてモータ2を搭載した電動車両である。この車両1は、例えばモータ2から出力した動力によって前方左輪と前方右輪とを駆動する前輪駆動車である。モータ2は変速機やデファレンシャルギヤ機構などの動力伝達装置を介して左右の駆動輪と動力伝達可能に接続されている。車両1は、走行に必要なトルクを制御するための駆動システム10を備えている。 As shown in FIGS. 1 and 2, a vehicle 1 is an electric vehicle equipped with a motor 2 as a power source for running. The vehicle 1 is a front-wheel drive vehicle in which a front left wheel and a front right wheel are driven by power output from a motor 2, for example. The motor 2 is connected to the left and right driving wheels through a power transmission device such as a transmission and a differential gear mechanism so as to be able to transmit power. The vehicle 1 has a drive system 10 for controlling the torque required for running.

図2に示すように、駆動システム10は、モータ2と、インバータ3と、バッテリ4と、制御部5と、を備える。 As shown in FIG. 2, the drive system 10 includes a motor 2, an inverter 3, a battery 4, and a controller 5.

駆動システム10では、バッテリ4から出力される直流電力をインバータ3で交流電力に変換し、この交流電力をインバータ3からモータ2に供給することによってモータ2が駆動する。その際、制御部5からインバータ3に出力される指令信号によってモータ2の駆動が制御される。制御部5は、インバータ3とモータ2とを制御するものである。なお、駆動システム10には平滑コンデンサCが設けられている。また、車両1の制御装置は、少なくとも制御部5を含んで構成されている。 In drive system 10 , DC power output from battery 4 is converted into AC power by inverter 3 , and motor 2 is driven by supplying this AC power from inverter 3 to motor 2 . At that time, the drive of the motor 2 is controlled by the command signal output from the control section 5 to the inverter 3 . The control section 5 controls the inverter 3 and the motor 2 . A smoothing capacitor C is provided in the drive system 10 . Moreover, the control device of the vehicle 1 includes at least the control unit 5 .

モータ2は、インバータ3を介してバッテリ4と電気的に接続されており、バッテリ4から供給される電力によって駆動する。モータ2とインバータ3とは三相のコイル(U相,V相,W相)を介して電気的に接続されている。各相のコイルに電流が流れることによってモータ2が駆動して、モータ2からトルクが出力される。このモータ2は、三相モータであるとともに、電動機および発電機として機能することが可能なモータ・ジェネレータ(MG)である。 Motor 2 is electrically connected to battery 4 via inverter 3 and is driven by power supplied from battery 4 . The motor 2 and the inverter 3 are electrically connected via three-phase coils (U-phase, V-phase, W-phase). The motor 2 is driven by current flowing through the coils of each phase, and torque is output from the motor 2 . The motor 2 is a three-phase motor and a motor generator (MG) capable of functioning as an electric motor and a generator.

インバータ3は、モータ2を駆動する電力変換装置である。このインバータ3は、三相の電流をモータ2のコイルに流すことができるように、六つのスイッチング素子T1~T6を備えたインバータ回路により構成されている。インバータ回路は、相ごとにスイッチング素子とダイオードとを備え、スイッチング素子のスイッチング動作によって直流電力を交流電力に変換する。スイッチング動作とは、スイッチング素子のONとOFFとが切り替わる動作のことである。各スイッチング素子T1~T6は、例えば絶縁ゲート型バイポーラトランジスタにより構成されている。このインバータ3は、図2に示すように、各相(U相,V相,W相)の上下アーム11,12,13を有し、各上下アーム11,12,13はそれぞれに二つのスイッチング素子と二つのダイオードとを備える。 The inverter 3 is a power conversion device that drives the motor 2 . The inverter 3 is composed of an inverter circuit having six switching elements T1 to T6 so that a three-phase current can flow through the coils of the motor 2. FIG. The inverter circuit includes a switching element and a diode for each phase, and converts DC power into AC power by switching operation of the switching element. A switching operation is an operation in which ON and OFF of a switching element are switched. Each switching element T1 to T6 is composed of, for example, an insulated gate bipolar transistor. As shown in FIG. 2, this inverter 3 has upper and lower arms 11, 12 and 13 for each phase (U phase, V phase and W phase). element and two diodes.

U相の上下アーム11は、スイッチング素子T1とダイオードD1とが並列に接続された上アーム11aと、スイッチング素子T2とダイオードD2とが並列に接続された下アーム11bとを有し、上アーム11aと下アーム11bとが直列接続されている。V相の上下アーム12は、スイッチング素子T3とダイオードD3とが並列に接続された上アーム12aと、スイッチング素子T4とダイオードD4とが並列に接続された下アーム12bとを有し、上アーム12aと下アーム12bとが直列接続されている。W相の上下アーム13は、スイッチング素子T5とダイオードD5とが並列に接続された上アーム13aと、スイッチング素子T6とダイオードD6とが並列に接続された下アーム13bとを有し、上アーム13aと下アーム13bとが直列接続されている。 The U-phase upper and lower arm 11 has an upper arm 11a in which a switching element T1 and a diode D1 are connected in parallel, and a lower arm 11b in which a switching element T2 and a diode D2 are connected in parallel. and the lower arm 11b are connected in series. The V-phase upper and lower arm 12 has an upper arm 12a in which a switching element T3 and a diode D3 are connected in parallel, and a lower arm 12b in which a switching element T4 and a diode D4 are connected in parallel. and the lower arm 12b are connected in series. The W-phase upper and lower arm 13 has an upper arm 13a in which a switching element T5 and a diode D5 are connected in parallel, and a lower arm 13b in which a switching element T6 and a diode D6 are connected in parallel. and the lower arm 13b are connected in series.

また、駆動システム10では、インバータ3とモータ2とを電気的に接続する経路に、ヒューズ6が設けられている。ヒューズ6は、各相のコイルに対応する経路上に配置され、所定の大きさ以上の電流が流れると溶断する。このヒューズ6は、U相に対応する第1ヒューズ6aと、V相に対応する第2ヒューズ6bと、W相に対応する第3ヒューズ6cとを含んで構成されている。 Further, in the drive system 10 , a fuse 6 is provided in a path that electrically connects the inverter 3 and the motor 2 . A fuse 6 is arranged on a path corresponding to each phase coil, and is fused when a current of a predetermined magnitude or more flows. The fuse 6 includes a first fuse 6a corresponding to the U phase, a second fuse 6b corresponding to the V phase, and a third fuse 6c corresponding to the W phase.

第1ヒューズ6aは、U相の上アーム11aと下アーム11bとの接続点とモータ2のU相のコイルとの間に配置されている。U相の電流が所定値よりも大きくなると第1ヒューズ6aは溶断する。第2ヒューズ6bは、V相の上アーム12aと下アーム12bとの接続点とモータ2のV相のコイルとの間に配置されている。V相の電流が所定値よりも大きくなると第2ヒューズ6bは溶断する。第3ヒューズ6cは、W相の上アーム13aと下アーム13bとの接続点とモータ2のW相のコイルとの間に配置されている。W相の電流が所定値よりも大きくなると第3ヒューズ6cは溶断する。 The first fuse 6 a is arranged between the connection point between the U-phase upper arm 11 a and the U-phase lower arm 11 b and the U-phase coil of the motor 2 . When the U-phase current exceeds a predetermined value, the first fuse 6a is blown. The second fuse 6 b is arranged between the connection point between the V-phase upper arm 12 a and the V-phase lower arm 12 b and the V-phase coil of the motor 2 . When the V-phase current exceeds a predetermined value, the second fuse 6b is blown. The third fuse 6 c is arranged between the connection point between the W-phase upper arm 13 a and the W-phase lower arm 13 b and the W-phase coil of the motor 2 . When the W-phase current exceeds a predetermined value, the third fuse 6c is blown.

制御部5は、モータ2を駆動制御する電子制御装置(ECU)によって構成されている。この制御部5は、CPU、RAM、ROM、入出力インターフェースなどを有するマイクロコンピュータを含んで構成されている。また、制御部5には各種のセンサからの信号が入力される。車両1には、モータ2のロータ角度を検出するロータ角度センサ7が搭載されている。ロータ角度センサ7から制御部5に信号が入力される。制御部5は、その入力された信号に基づいてモータ2の回転数(以下、モータ回転数という)を演算するなど、モータ制御のための演算処理を行う。 The control unit 5 is configured by an electronic control unit (ECU) that drives and controls the motor 2 . The control unit 5 includes a microcomputer having a CPU, RAM, ROM, input/output interface, and the like. Signals from various sensors are input to the control unit 5 . The vehicle 1 is equipped with a rotor angle sensor 7 that detects the rotor angle of the motor 2 . A signal is input from the rotor angle sensor 7 to the controller 5 . The control unit 5 performs arithmetic processing for motor control, such as calculating the rotation speed of the motor 2 (hereinafter referred to as motor rotation speed) based on the input signal.

そして、演算の結果、インバータ3を制御するための指令信号が制御部5からインバータ3に出力される。インバータ3への指令信号には、複数のスイッチング素子T1~T6のうち、スイッチング動作の制御対象となるスイッチング素子を切り替えるための信号が含まれる。このように、制御部5はインバータ3を制御することによってモータ2に印加する電圧と電流とを制御する。 Then, as a result of the calculation, a command signal for controlling the inverter 3 is output from the controller 5 to the inverter 3 . The command signal to the inverter 3 includes a signal for switching the switching element whose switching operation is to be controlled among the plurality of switching elements T1 to T6. Thus, the controller 5 controls the voltage and current applied to the motor 2 by controlling the inverter 3 .

また、制御部5は、図1に示すように、走行中にインバータ3のいずれか一相のスイッチング素子で故障(例えば短絡故障)が発生した場合、退避走行制御を実行する。退避走行制御は、インバータ3での素子故障に対するフェールセーフとして実行される制御であり、走行中の車両1を安全に停車させるための制御である。そのため、車両1には、インバータ3のスイッチング素子T1~T6においてON故障が発生したことを検出する素子故障検出器(ON故障検出器)が設けられている。つまり、駆動システム10には、インバータ3のスイッチング素子T1~T6がON故障したことを検知する素子故障検出器が設けられている。そして、インバータ3に異常が発生すると素子故障検出器から検出信号が出力され、その信号が制御部5に入力される。このように、制御部5は素子故障検出器からの検出信号に基づいてインバータ3で素子故障が発生したか否かを判定することができる。ここで、制御部5が実行する車両制御の一例を図3に示す。 Further, as shown in FIG. 1, the control unit 5 executes evacuation running control when a failure (for example, a short-circuit failure) occurs in any one phase switching element of the inverter 3 during running. The evacuation control is a control that is executed as a fail-safe against an element failure in the inverter 3, and is a control for safely stopping the vehicle 1 that is running. Therefore, the vehicle 1 is provided with an element failure detector (ON failure detector) for detecting ON failures in the switching elements T1 to T6 of the inverter 3 . In other words, the drive system 10 is provided with an element failure detector that detects an ON failure of the switching elements T1 to T6 of the inverter 3 . When an abnormality occurs in the inverter 3 , a detection signal is output from the element failure detector, and the signal is input to the control section 5 . Thus, the control unit 5 can determine whether or not an element failure has occurred in the inverter 3 based on the detection signal from the element failure detector. FIG. 3 shows an example of vehicle control executed by the control unit 5. As shown in FIG.

図3は、車両制御フローを示すフローチャート図である。なお、図3に示す制御は、車両1が走行中に制御部5により繰り返し実行される。 FIG. 3 is a flow chart diagram showing a vehicle control flow. Note that the control shown in FIG. 3 is repeatedly executed by the control unit 5 while the vehicle 1 is running.

制御部5は、走行中にインバータ3のいずれか一相のスイッチング素子でON故障が発生したか否かを判定する(ステップS101)。ステップS101では、インバータ3のスイッチング素子T1~T6のうちのいずれか一相でON故障が発生したか否かが判定される。すなわち、六つのスイッチング素子T1~T6のうち、いずれか一つの素子に異常が発生したか否かが判定される。制御部5は素子故障検出器からの検出信号に基づいて、スイッチング素子のON故障の有無を判別することができる。 The control unit 5 determines whether or not an ON failure has occurred in any one-phase switching element of the inverter 3 during running (step S101). In step S101, it is determined whether or not an ON failure has occurred in any one phase of the switching elements T1 to T6 of the inverter 3. FIG. That is, it is determined whether or not an abnormality has occurred in any one of the six switching elements T1 to T6. Based on the detection signal from the element failure detector, the control unit 5 can determine whether or not there is an ON failure in the switching element.

走行中にインバータ3のスイッチング素子T1~T6がON故障していない場合(ステップS101:No)、この制御ルーチンは終了する。 If the switching elements T1 to T6 of the inverter 3 are not ON-failed during running (step S101: No), this control routine ends.

走行中にインバータ3のいずれか一相のスイッチング素子でON故障が発生した場合(ステップS101:Yes)、制御部5は、インバータ3の上アームにおける全相のスイッチング素子をONに制御する(ステップS102)。ステップS102において、制御部5は退避走行制御を開始する。 When an ON failure occurs in any one phase switching element of the inverter 3 during running (step S101: Yes), the control unit 5 turns on all the phase switching elements in the upper arm of the inverter 3 (step S102). In step S102, the control unit 5 starts evacuation control.

ステップS102では、退避走行制御が開始されることにより、図4に示すように、上下アームのうち、故障したスイッチング素子を含む方のアームを対象にして全相のスイッチング素子がONに制御される。この場合、ステップS102において上アームのスイッチング素子を全相ONに制御する前に、故障したスイッチング素子が特定されていることになる。つまり、制御部5はインバータ3の異常を検出した際、故障したスイッチング素子のアーム(以下、故障アームという場合がある)が上アームと下アームのどちらであるのかを判別するとともに、故障したスイッチング素子の相(以下、故障相という場合がある)がU相,V相,W相のうちのどれであるのかを判別する。この判別処理により、六つのスイッチング素子T1~T6のうち、どの素子が故障した素子であるのかを特定することができる。この特定処理(判別処理)は、例えばステップS101の判定処理や、ステップS101で肯定的に判定された後や、ステップS102の処理において実施される。そして、ステップS102において、故障アームを対象に全相のスイッチング素子がONに制御される。すなわち、故障アームのうち、故障相以外の相で素子がONに制御される。このように、制御部5は、ステップS102において退避走行制御を開始し、上アームのスイッチング素子を全相ONに制御することにより、車両1を惰性で減速させる。退避走行制御は、車両1を惰性で減速させる制御(以下、惰性走行制御という)を含む。そのため、ステップS102では惰性走行制御が実行され、車両1は惰性走行することになる。 In step S102, the emergency running control is started, and as shown in FIG. 4, the switching elements of all phases are controlled to be ON for the arm including the failed switching element among the upper and lower arms. . In this case, the failed switching element is identified before all the phases of the upper arm switching elements are turned ON in step S102. That is, when detecting an abnormality in the inverter 3, the control unit 5 determines whether the arm of the failed switching element (hereinafter sometimes referred to as the failed arm) is the upper arm or the lower arm, and It is determined which of the U phase, V phase, and W phase the phase of the element (hereinafter sometimes referred to as the faulty phase) is. Through this discrimination process, it is possible to specify which element is the failed element among the six switching elements T1 to T6. This specific process (determination process) is performed, for example, in the determination process of step S101, after affirmative determination is made in step S101, or in the process of step S102. Then, in step S102, the switching elements of all phases are controlled to be ON for the faulty arm. That is, the element is controlled to be ON in the phase other than the faulty phase in the faulty arm. In this way, the control unit 5 starts the evacuation control in step S102, and controls the switching elements of the upper arm to turn ON all the phases, thereby decelerating the vehicle 1 by inertia. The evacuation control includes control for decelerating the vehicle 1 by inertia (hereinafter referred to as inertia control). Therefore, in step S102, inertial driving control is performed and the vehicle 1 will be coasting.

なお、この制御フローでは、故障素子がスイッチング素子T1である場合を例にして説明する。つまり、インバータ3のいずれか一相のスイッチング素子においてON故障が発生したと判定された場合、U相の上アーム素子が故障素子であると特定される。そのため、制御部5は、故障素子が含まれる上アームを対象に全相のスイッチング素子をONに制御する。 In this control flow, a case where the faulty element is the switching element T1 will be described as an example. That is, when it is determined that an ON failure has occurred in any one-phase switching element of the inverter 3, the U-phase upper arm element is identified as the faulty element. Therefore, the control unit 5 turns on the switching elements of all the phases of the upper arm including the faulty element.

また、制御部5は、惰性走行中、目標ロータ角度までの距離を算出する(ステップS103)。目標ロータ角度は、車両1が停車する際のロータ角度の目標停止位置である。制御部5は、走行中に退避走行制御を実行し、車両1を安全に停車させるとともに、停車後に車両1が再度走行することを考慮して、停車時のロータ角度が目標ロータ角度となるようにモータトルクを制御する。つまり、制御部5は、退避走行制御として、上アームの全相の素子をONにする惰性走行制御と、モータ2のトルクを制御してロータ角度の停止位置を制御する停止位置制御とを実行する。すなわち、退避走行制御は停止位置制御を含む。そして、退避走行後の停車状態から走行を再開する場合には、故障していない残りの二相によりモータ2を駆動することになる。そのため、残りの二相によりモータ2を駆動する場合に、所定値以上のトルクを出力可能なロータ角度となるように目標ロータ角度が設定されることになる。この場合、故障相に応じて目標ロータ角度を設定することができる。例えばU相のスイッチング素子がON故障した場合、設定可能な目標ロータ角度の角度範囲は決まっているので、制御部5は故障相を特定した後に、故障相に応じた目標ロータ角度をその範囲内から設定することができる。この目標ロータ角度は、ある程度の角度範囲、例えば20°程度の範囲内から所定値を選択することにより設定可能である。また、ロータ一回転分の0から360の範囲内において、目標ロータ角度に設定可能な候補範囲は複数存在することになる。そのうえで、ステップS103では、停止位置制御が開始され、ロータ角度検出センサからの信号に基づいて現在のロータ角度が特定されるとともに、現在のロータ角度から目標ロータ角度までの距離が算出される。 Further, the control unit 5 calculates the distance to the target rotor angle during inertia running (step S103). The target rotor angle is a target stop position of the rotor angle when the vehicle 1 stops. The control unit 5 executes evacuation control during travel to safely stop the vehicle 1, and in consideration of the fact that the vehicle 1 travels again after stopping, controls the rotor angle so that the rotor angle at the time of stopping becomes the target rotor angle. to control the motor torque. That is, the control unit 5 executes, as the evacuation control, inertia control for turning on all phase elements of the upper arm, and stop position control for controlling the stop position of the rotor angle by controlling the torque of the motor 2. do. That is, the evacuation control includes stop position control. Then, when the vehicle resumes running from a stopped state after the evacuation running, the motor 2 is driven by the remaining two phases that are not out of order. Therefore, when the motor 2 is driven by the remaining two phases, the target rotor angle is set such that a torque of a predetermined value or more can be output. In this case, the target rotor angle can be set according to the failed phase. For example, when a U-phase switching element has an ON failure, the angle range of the target rotor angle that can be set is determined. can be set from This target rotor angle can be set by selecting a predetermined value from within a certain angle range, for example, a range of about 20°. Also, within the range of 0 to 360 for one rotation of the rotor, there are a plurality of candidate ranges that can be set for the target rotor angle. Then, in step S103, stop position control is started, the current rotor angle is specified based on the signal from the rotor angle detection sensor, and the distance from the current rotor angle to the target rotor angle is calculated.

目標ロータ角度までの距離を算出する方法について、図5を参照して説明する。図5には、目標ロータ角度が目標値、現在のロータ角度が現在値と記載されている。制御部5は、図5に示すように、0から360までの範囲内における角度差として、現在のロータ角度と目標ロータ角度との差分(角度差)を算出する。そして、制御部5は、この差分とモータ回転数とに基づいて目標ロータ角度までの距離を算出する。具体的には、「目標ロータ角度までの距離=(目標値と現在値との角度差)+360×N」の式により求めることができる。Nはモータ回転数である。このように、目標ロータ角度までの距離は、0から360の範囲内の値における、現在のロータ角度から目標ロータ角度までの角度差に、モータ回転数と360とを積算した値を足し合わせた値である。ステップS103では、退避走行制御の開始時における目標ロータ角度までの距離が算出される。つまり、ステップS103では、ロータ角度を目標停止位置で停止するための停止位置制御が開始され、目標ロータ角度までの距離が算出される。停止位置制御は、現在のロータ角度と目標ロータ角度との差分を算出する算出制御と、目標ロータ角度までの距離を算出する算出制御とを含む。 A method of calculating the distance to the target rotor angle will be described with reference to FIG. In FIG. 5, the target rotor angle is described as the target value, and the current rotor angle is described as the current value. As shown in FIG. 5, the control unit 5 calculates the difference (angular difference) between the current rotor angle and the target rotor angle as the angular difference within the range of 0 to 360 degrees. Then, the control unit 5 calculates the distance to the target rotor angle based on this difference and the motor rotation speed. Specifically, it can be obtained by the formula "distance to target rotor angle=(angular difference between target value and current value)+360×N". N is the number of motor revolutions. Thus, the distance to the target rotor angle is obtained by adding the angular difference from the current rotor angle to the target rotor angle in the range of 0 to 360, the motor rotation speed, and 360. value. In step S103, the distance to the target rotor angle at the start of the evacuation control is calculated. That is, in step S103, stop position control for stopping the rotor angle at the target stop position is started, and the distance to the target rotor angle is calculated. The stop position control includes calculation control for calculating the difference between the current rotor angle and the target rotor angle, and calculation control for calculating the distance to the target rotor angle.

また、制御部5は、ロータ角度の移動量を算出する(ステップS104)。ステップS104では、退避走行制御を開始してからのロータ角度の移動量が算出される。制御部5は、図6に示すように、退避走行制御の開始時(時刻t1)に目標ロータ角度までの距離を設定し、その後(時刻t2)にロータ角度の移動量Aを算出する。その際、時刻t1でのロータ角度の移動量はゼロであり、時刻t1で算出された目標ロータ角度までの距離が目標値に設定される。そして、制御部5は、時刻t2においてロータ角度の移動量Aを算出することにより、目標ロータ角度までの距離(時刻t1で算出された目標値)と移動量A(時刻t2で算出された値)との差分Bを算出することができる。この差分Bは、時刻t2時点における目標ロータ角度までの距離とみなすことができる。つまり、制御部5は、ステップS104において移動量Aに応じた差分Bを算出することにより、現時点での目標ロータ角度までの距離を求めることができる。 The control unit 5 also calculates the amount of movement of the rotor angle (step S104). In step S104, the amount of movement of the rotor angle after the evacuation control is started is calculated. As shown in FIG. 6, the control unit 5 sets the distance to the target rotor angle at the start of the evacuation control (time t1), and then calculates the movement amount A of the rotor angle after that (time t2). At this time, the amount of movement of the rotor angle at time t1 is zero, and the distance to the target rotor angle calculated at time t1 is set as the target value. By calculating the movement amount A of the rotor angle at time t2, the control unit 5 determines the distance to the target rotor angle (the target value calculated at time t1) and the movement amount A (the value calculated at time t2). ) can be calculated. This difference B can be regarded as the distance to the target rotor angle at time t2. That is, the control unit 5 can obtain the distance to the current target rotor angle by calculating the difference B according to the movement amount A in step S104.

また、制御部5は、目標ロータ角度までの距離に基づいてモータトルクを算出する(ステップS105)。ステップS105では、現在のロータ角度と目標ロータ角度との差分を用いてモータ2の指令トルクが算出される。制御部5は、図6に示すように、時刻t2において算出された差分Bに基づいてPI制御によりモータトルクを算出する。すなわち、制御部5は、ステップS104で求めた目標ロータ角度までの距離を用いてモータトルクを算出することができる。この場合、制御部5は、目標ロータ角度までの距離に基づいてモータ2の指令トルクを生成し、この指令トルクとなるようにモータ2の出力トルクを制御するトルク制御を実行する。このトルク制御は、ロータ角度を目標停止位置で停止させるための制御である。つまり、停止位置制御は、ロータ角度を目標停止位置で停止させるためにモータトルクを制御するトルク制御を含む。制御部5は、トルク制御を実行し、指令トルクに応じたスイッチング信号をインバータ3に出力する。 Further, the control unit 5 calculates the motor torque based on the distance to the target rotor angle (step S105). In step S105, the command torque for the motor 2 is calculated using the difference between the current rotor angle and the target rotor angle. As shown in FIG. 6, the control unit 5 calculates the motor torque by PI control based on the difference B calculated at time t2. That is, the control unit 5 can calculate the motor torque using the distance to the target rotor angle obtained in step S104. In this case, the control unit 5 generates a command torque for the motor 2 based on the distance to the target rotor angle, and executes torque control for controlling the output torque of the motor 2 to achieve this command torque. This torque control is a control for stopping the rotor angle at the target stop position. That is, stop position control includes torque control for controlling motor torque to stop the rotor angle at the target stop position. The control unit 5 executes torque control and outputs a switching signal corresponding to the command torque to the inverter 3 .

そして、制御部5は、車両1が停車したか否かを判定する(ステップS106)。ステップS106では、各種センサから制御部5に入力される信号に基づいて車両1が停車したか否かが判定される。制御部5は、図6に示すように、時刻t3において車両1が停車したと判断する。また、ステップS102からS106までの間、制御部5により退避走行制御が継続して実行されている。 Then, the control unit 5 determines whether or not the vehicle 1 has stopped (step S106). In step S106, it is determined whether or not the vehicle 1 has stopped based on signals input to the control unit 5 from various sensors. As shown in FIG. 6, the control unit 5 determines that the vehicle 1 has stopped at time t3. In addition, the evacuation control is continuously executed by the control unit 5 from steps S102 to S106.

車両1が停車していない場合(ステップS106:No)、この制御ルーチンはステップS104にリターンする。このように、ステップS104の処理とステップS105の処理とが繰り返し実施されている間、制御部5により停止位置制御が継続して実行されている。つまり、ステップS102からS105の間、インバータ3は、図4に示すように、上アームの全相の素子がONに制御された状態のままである。 If the vehicle 1 is not stopped (step S106: No), this control routine returns to step S104. In this way, while the process of step S104 and the process of step S105 are repeatedly performed, the stop position control is continuously performed by the control unit 5 . In other words, during steps S102 to S105, the inverter 3 remains in a state in which all phase elements of the upper arm are controlled to be ON, as shown in FIG.

車両1が停車した場合(ステップS106:Yes)、制御部5は、故障相の上アーム素子をONに制御し、それ以外の相は下アーム素子をONに制御する(ステップS107)。車両1が停車した場合に制御部5は退避走行制御を終了する。つまり、惰性走行制御と停止位置制御とが終了する。そして、ステップS107では、制御部5によりヒューズ溶断制御が実行される。 When the vehicle 1 stops (step S106: Yes), the control unit 5 turns on the upper arm element of the failure phase, and turns on the lower arm element of the other phases (step S107). When the vehicle 1 stops, the controller 5 terminates the evacuation control. That is, the inertial running control and the stop position control are finished. Then, in step S107, the control unit 5 performs fuse blowing control.

ステップS107では、ヒューズ溶断制御が開始されることにより、図7に示すように、故障相は上アーム素子をONに制御し、正常な相である残りの二相は下アーム素子をONに制御する。これにより、故障相のU相に対応する第1ヒューズ6aに過電流が流れる。要するに、故障したスイッチング素子T1をONに制御し、残りの二相は故障相とは反対のアームを構成するスイッチング素子T4,T6をONに制御する。その結果、故障相違に対応するヒューズ6に過電流を流すことができる。また、ヒューズ溶断制御中の発生トルクは、図5に示す白点でプロットされているように、周期的に正の値と負の値とになるトルクである。 In step S107, fuse blowing control is started, and as shown in FIG. 7, the faulty phase controls the upper arm element to ON, and the remaining two normal phases control the lower arm element to ON. do. As a result, overcurrent flows through the first fuse 6a corresponding to the U-phase, which is the faulty phase. In short, the failed switching element T1 is controlled to ON, and the remaining two phases are controlled to ON the switching elements T4 and T6 forming the arm opposite to the failed phase. As a result, an overcurrent can flow through the fuse 6 corresponding to the fault difference. The torque generated during fuse blowing control is torque that periodically takes a positive value and a negative value, as plotted by white dots in FIG.

制御部5は、故障相のヒューズ6が溶断したか否かを判定する(ステップS108)。ステップS108では、各相にそれぞれ設けられたヒューズ6a,6b,6cのうち、故障相に対応するヒューズ6が溶断したか否かが判定される。この制御フローでは、故障相がU相であるため、U相に対応する第1ヒューズ6aが溶断したか否かが判定される。 The control unit 5 determines whether or not the fuse 6 of the faulty phase has blown (step S108). In step S108, it is determined whether or not the fuse 6 corresponding to the faulty phase among the fuses 6a, 6b and 6c provided for each phase has blown. In this control flow, since the faulty phase is the U phase, it is determined whether or not the first fuse 6a corresponding to the U phase has blown.

故障相のヒューズ6が溶断していない場合(ステップS108:No)、この制御ルーチンはステップS107にリターンする。 If the fuse 6 of the failed phase is not blown (step S108: No), this control routine returns to step S107.

故障相のヒューズ6が溶断した場合(ステップS108:Yes)、制御部5は、故障相以外の二相によりモータ2を駆動する(ステップS109)。ステップS109では、車両1が停車状態から走行状態に移行する際に、制御部5により、モータ2からトルクを出力させる走行制御が実行される。 When the fuse 6 of the faulty phase is blown (step S108: Yes), the control unit 5 drives the motor 2 by the two phases other than the faulty phase (step S109). In step S<b>109 , when the vehicle 1 transitions from the stopped state to the running state, the control unit 5 executes running control for outputting torque from the motor 2 .

ステップS109では、走行制御が開始されることにより、図8に示すように、故障相に対応するヒューズ6が溶断された状態で、残りの二相によりモータ2が駆動される。図8に示す例では、U相が故障相であるため、第1ヒューズ6aが溶断された状態で、残りの二相であるV相とW相によりモータ2を駆動することになる。この二相による駆動で発生するトルクは、図5に黒点でプロットされているように、正の値となるトルクである。
このステップS109の処理を実施すると、この制御ルーチンは終了する。
In step S109, running control is started, and as shown in FIG. 8, the motor 2 is driven by the remaining two phases while the fuse 6 corresponding to the faulty phase is blown. In the example shown in FIG. 8, since the U-phase is the faulty phase, the motor 2 is driven by the remaining two phases, the V-phase and the W-phase, with the first fuse 6a blown. The torque generated by this two-phase drive is positive torque, as plotted by black dots in FIG.
After executing the process of step S109, this control routine ends.

以上説明した通り、実施形態によれば、退避走行中、停車後に再度走行する場合を考慮して、ロータ角度の目標値を設定するとともに、その目標値にロータ角度が停止できるようにモータトルクを制御する。その結果、インバータ3のスイッチング素子に異常が発生した場合、車両1を退避走行させる際に、ロータ角度を目標停止位置に停止させることができる。これにより、退避走行後の停車状態から二相の駆動により走行を再開する場合であっても、走行に必要なトルクを出力することができる。 As described above, according to the embodiment, the target value of the rotor angle is set in consideration of the case where the vehicle resumes running after the vehicle is stopped during the evacuation run, and the motor torque is increased so that the rotor angle can be stopped at the target value. Control. As a result, when an abnormality occurs in the switching element of the inverter 3, the rotor angle can be stopped at the target stop position when the vehicle 1 is evacuated. As a result, even when the vehicle is restarted by two-phase drive from a stopped state after the evacuation, the torque necessary for running can be output.

なお、上述した実施形態では、U相の上アーム素子が故障した場合について説明したが、本発明はこれに限定されない。つまり、故障相はU相に限らず、V相、W相であってもよい。さらに、故障アームは上アームに限らず、下アームであってもよい。要するに、惰性走行制御時(ステップS102)において、インバータ3の上アーム素子を全相ONに制御する構成について説明したが、本発明はこれに限定されない。惰性走行制御時、制御部5は、インバータ3の下アーム素子の全相ONに制御してもよい。例えば、制御部5は、上アームと下アームとのうち、走行中に異常が検出されたスイッチング素子を含むアームを制御対象にして全相の素子をONに制御する。そのため、異常を検出したスイッチング素子が上アームである場合(故障アームを上アームと特定した場合)、制御部5は上アーム素子を全相ONに制御する。または、異常を検出したスイッチング素子が下アームである場合(故障アームを下アームと特定した場合)、制御部5は下アーム素子を全相ONに制御する。このように、制御部5は、惰性走行制御において、上アームの全相のスイッチング素子をONに制御し、または下アームの全相のスイッチング素子をONに制御することができる。 In the above-described embodiment, the case where the U-phase upper arm element fails has been described, but the present invention is not limited to this. That is, the faulty phase is not limited to the U phase, and may be the V phase or the W phase. Furthermore, the failed arm is not limited to the upper arm, and may be the lower arm. In short, during the inertia running control (step S102), the configuration for controlling all the phases of the upper arm elements of the inverter 3 to be ON has been described, but the present invention is not limited to this. During inertial running control, the control unit 5 may control all phases of the lower arm elements of the inverter 3 to be ON. For example, of the upper arm and the lower arm, the control unit 5 controls the arm including the switching element in which the abnormality is detected during running as the control object, and controls the elements of all the phases to ON. Therefore, when the switching element that detects the abnormality is the upper arm (when the failed arm is identified as the upper arm), the control unit 5 controls the upper arm elements to turn on all the phases. Alternatively, when the switching element that detects the abnormality is the lower arm (when the failed arm is identified as the lower arm), the control unit 5 controls the lower arm elements to turn on all the phases. In this manner, the control unit 5 can turn on all the phase switching elements of the upper arm or turn on all the phase switching elements of the lower arm in the inertial running control.

また、車両1は、前輪駆動車に限らず、後輪駆動車であってもよい。さらに、車両1は、運転者による操作なしに自動走行が可能な電動車両であってもよい。 Further, the vehicle 1 is not limited to a front-wheel drive vehicle, and may be a rear-wheel drive vehicle. Furthermore, the vehicle 1 may be an electric vehicle capable of automatically traveling without being operated by the driver.

また、上述した実施形態の変形例を構成することができる。 Moreover, a modification of the above-described embodiment can be constructed.

ここで、図9~図10を参照して、第1変形例における車両1について説明する。第1変形例では、退避走行中、インバータ3の一つのスイッチング素子が故障しているため、モータトルクを算出しても指令トルクの通りにトルクを出力できないことが考慮されている。 Here, the vehicle 1 in the first modified example will be described with reference to FIGS. 9 to 10. FIG. In the first modified example, it is taken into consideration that, even if the motor torque is calculated, it is not possible to output the torque according to the command torque because one switching element of the inverter 3 is out of order during limp driving.

図9は、第1変形例における車両制御フローを示すフローチャート図である。なお、図9に示すステップS201~S205,S207~S210は、図4に示すステップS101~S109と同様の処理である。 FIG. 9 is a flow chart diagram showing a vehicle control flow in the first modified example. Note that steps S201 to S205 and S207 to S210 shown in FIG. 9 are the same processes as steps S101 to S109 shown in FIG.

第1変形例の制御部5は、ステップS205においてモータトルクを算出すると、モータ2の指令トルクと実トルクとの差分を算出し、この差分を積分して指令トルクに加算する(ステップS206)。ステップS206では、トルク制御として、実トルクに基づいて指令トルクを補正する補正制御が実施される。つまり、トルク制御は補正制御を含む。制御部5は、図10に一点鎖線で示すよう、指令トルクと実トルクとの差分を積分して加算した補正指令トルクを生成し、この補正指令トルクに基づいてモータ2の出力トルクを制御する。 After calculating the motor torque in step S205, the control unit 5 of the first modification calculates the difference between the command torque and the actual torque of the motor 2, integrates this difference, and adds it to the command torque (step S206). In step S206, correction control for correcting the command torque based on the actual torque is performed as torque control. That is, torque control includes correction control. The control unit 5 generates a correction command torque by integrating and adding the difference between the command torque and the actual torque, as indicated by a dashed line in FIG. 10, and controls the output torque of the motor 2 based on this correction command torque. .

この第1変形例によれば、一相のスイッチング素子が故障している状態で惰性走行する際、モータ2の実トルクと指令トルクとの差分を指令トルクに加算して、補正後の指令トルクによってモータ2を制御することにより、ロータ角度を目標停止位置に停止させることができる。 According to this first modification, when coasting in a state where one phase switching element is out of order, the difference between the actual torque of the motor 2 and the command torque is added to the command torque, and the corrected command torque is obtained. By controlling the motor 2 by , the rotor angle can be stopped at the target stop position.

また、図11~図12を参照して、第2変形例における車両1について説明する。第2変形例では、第1変形例のさらなる変形例であり、退避走行中、運転者によるブレーキ操作によって停車までの距離が短くなり、目標ロータ角度まで届かずにその手前で停止してしまうことが考慮されている。なお、上述した第1変形例と同様の構成については説明を省略する。 Further, the vehicle 1 in the second modified example will be described with reference to FIGS. 11 and 12. FIG. The second modified example is a further modified example of the first modified example, in which the distance to a stop is shortened by the driver's braking operation during evacuation running, and the vehicle stops short of the target rotor angle without reaching the target rotor angle. is taken into account. In addition, description is abbreviate|omitted about the structure similar to the 1st modification mentioned above.

図11は、第2変形例における車両制御フローを示すフローチャート図である。なお、図11に示すステップS301~S306,S309~S312は、図9に示すステップS201~S210と同様の処理である。 FIG. 11 is a flow chart diagram showing a vehicle control flow in the second modified example. Note that steps S301 to S306 and S309 to S312 shown in FIG. 11 are the same processes as steps S201 to S210 shown in FIG.

第2変形例の制御部5は、ステップS306において指令トルクと実トルクとの差分を指令トルクに加算すると、ブレーキペダルが踏み込まれているか否かを判定する(ステップS307)。ステップS307では、ブレーキストロークセンサからの信号に基づいて、運転者がブレーキペダルを踏み込んでいるか否かが判定される。 After adding the difference between the command torque and the actual torque to the command torque in step S306, the control unit 5 of the second modification determines whether or not the brake pedal is depressed (step S307). In step S307, it is determined whether or not the driver is stepping on the brake pedal based on the signal from the brake stroke sensor.

ブレーキペダルが踏み込まれている場合(ステップS307:Yes)、制御部5は、目標ロータ角度を変更する(ステップS308)。ステップS308では、目標ロータ角度までの距離が変更される。制御部5は停止位置制御中にブレーキ操作を検出すると、図12に示すように、モータ2の一回転分だけ目標ロータ角度までの距離を短くするように変更する。すなわち、ブレーキ踏力に応じて目標ロータ角度までの距離が一回転分だけ減少される。 If the brake pedal is depressed (step S307: Yes), the controller 5 changes the target rotor angle (step S308). In step S308, the distance to the target rotor angle is changed. When the control unit 5 detects a brake operation during stop position control, the control unit 5 shortens the distance to the target rotor angle by one rotation of the motor 2 as shown in FIG. 12 . That is, the distance to the target rotor angle is reduced by one rotation in accordance with the brake depression force.

ブレーキペダルが踏み込まれていない場合(ステップS307:No)、この制御ルーチンはステップS308へ進む。 If the brake pedal is not depressed (step S307: No), the control routine proceeds to step S308.

この第2変形例によれば、停止位置制御中にブレーキペダルが踏み込まれた場合、目標ロータ角度までの距離を変更することにより、ロータ角度を目標停止位置で停止させることができる。 According to this second modification, when the brake pedal is depressed during stop position control, the rotor angle can be stopped at the target stop position by changing the distance to the target rotor angle.

1 車両
2 モータ
3 インバータ
4 バッテリ
5 制御部
6 ヒューズ
7 ロータ角度センサ
10 駆動システム
11a,12a,13a 上アーム
11b,12b,13b 下アーム
T1~T6 スイッチング素子
Reference Signs List 1 vehicle 2 motor 3 inverter 4 battery 5 control unit 6 fuse 7 rotor angle sensor 10 drive system 11a, 12a, 13a upper arm 11b, 12b, 13b lower arm T1 to T6 switching element

Claims (8)

走行用の動力源である三相電動機と、
複数のスイッチング素子を有し、前記三相電動機を駆動するインバータと、
前記三相電動機を制御する制御装置と、
前記三相電動機のロータ角度を検出し、その検出値を前記制御装置に出力するロータ角度センサと、
を備えた電動車両であって、
前記制御装置は、走行中に前記複数のスイッチング素子のうちのいずれか一相の異常を検出した場合、停車時の前記三相電動機のロータ角度が、残りの二相により駆動する際に所定値以上のトルクを出力可能な目標ロータ角度となるように当該電動車両を停車させる退避走行制御を実行する
ことを特徴とする電動車両。
a three-phase electric motor as a power source for running;
an inverter having a plurality of switching elements and driving the three-phase electric motor;
a control device that controls the three-phase electric motor;
a rotor angle sensor that detects the rotor angle of the three-phase electric motor and outputs the detected value to the control device;
An electric vehicle comprising
When the control device detects an abnormality in one of the plurality of switching elements during running, the rotor angle of the three-phase motor when the vehicle is stopped is set to a predetermined value when driven by the remaining two phases. 1. An electric vehicle characterized by executing evacuation control for stopping the electric vehicle so as to achieve a target rotor angle capable of outputting the above torque.
前記退避走行制御は、
前記インバータにおける上アームの三相の前記スイッチング素子をオンに制御し、または下アームの三相の前記スイッチング素子をオンに制御して当該電動車両を惰性で減速される惰性走行制御と、
前記惰性走行制御を実行中に現在のロータ角度と前記目標ロータ角度との差分を算出する算出制御と、
前記差分に基づいて前記三相電動機のトルクを制御し、前記ロータ角度を前記目標ロータ角度で停止させるトルク制御と、を含む
ことを特徴とする請求項1に記載の電動車両。
The evacuation running control includes:
Inertia running control for controlling the three-phase switching elements of the upper arm of the inverter to ON or controlling the three-phase switching elements of the lower arm to ON to decelerate the electric vehicle by inertia;
Calculation control for calculating the difference between the current rotor angle and the target rotor angle during execution of the inertial running control;
The electric vehicle according to claim 1, further comprising torque control for controlling the torque of the three-phase electric motor based on the difference and stopping the rotor angle at the target rotor angle.
前記制御装置は、前記惰性走行制御において、前記上アームと前記下アームとのうち、異常を検出したスイッチング素子が含まれるアームを対象にして三相の前記スイッチング素子をオンに制御する
ことを特徴とする請求項2に記載の電動車両。
In the inertial running control, the control device controls to turn on the three-phase switching elements of the upper arm and the lower arm that include the switching element that detected the abnormality. The electric vehicle according to claim 2.
前記制御装置は、
前記算出制御において、現在のロータ角度から前記目標ロータ角度までの距離を算出し、
前記トルク制御において、前記目標ロータ角度までの距離に基づいて前記三相電動機のトルクを算出し、
前記目標ロータ角度までの距離は、現在のロータ角度から前記目標ロータ角度までの角度差に、前記三相電動機の回転数と360とを積算した値を足し合わせた値である
ことを特徴とする請求項2または3に記載の電動車両。
The control device is
In the calculation control, calculating a distance from the current rotor angle to the target rotor angle,
In the torque control, calculating the torque of the three-phase electric motor based on the distance to the target rotor angle;
The distance to the target rotor angle is a value obtained by adding the angular difference from the current rotor angle to the target rotor angle to the product of the number of revolutions of the three-phase motor and 360. The electric vehicle according to claim 2 or 3.
前記トルク制御は、前記目標ロータ角度までの距離に基づいて算出されたトルクを指令トルクとし、この指令トルクと実際に前記三相電動機から出力された実トルクとの差分を前記指令トルクに加算する補正制御を含む
ことを特徴とする請求項4に記載の電動車両。
In the torque control, the torque calculated based on the distance to the target rotor angle is used as a command torque, and the difference between this command torque and the actual torque actually output from the three-phase electric motor is added to the command torque. The electric vehicle according to claim 4, further comprising correction control.
前記制御装置は、前記退避走行制御を実行中にブレーキペダルの踏み込み操作を検出した場合、前記目標ロータ角度までの距離を変更する
ことを特徴とする請求項5に記載の電動車両。
The electric vehicle according to claim 5, wherein the control device changes the distance to the target rotor angle when detecting a brake pedal depression operation during execution of the evacuation control.
前記三相電動機と前記インバータとを電気的に接続する経路にはヒューズが設けられており、
前記制御装置は、前記退避走行制御を実行後に当該電動車両が停車している場合、異常が検出された一相に対応する前記ヒューズを溶断させる溶断制御を実行する
ことを特徴とする請求項1から6のうちのいずれか一項に記載の電動車両。
A fuse is provided in a path electrically connecting the three-phase motor and the inverter,
2. When the electric vehicle is stopped after executing the evacuation control, the control device executes fusing control for fusing the fuse corresponding to the one phase in which the abnormality is detected. 7. The electric vehicle according to any one of 6.
前記制御装置は、前記溶断制御を実行後に当該電動車両が走行を再開する場合、前記残りの二相により前記三相電動機を駆動する走行制御を実行する
ことを特徴とする請求項7に記載の電動車両。
8. The control device according to claim 7, wherein when the electric vehicle resumes running after executing the fusing control, the control device executes running control for driving the three-phase electric motor with the remaining two phases. electric vehicle.
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