JP6222447B2 - Electric vehicle motor control device - Google Patents

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Description

本発明は電気自動車のモータ制御装置に係り、詳しくはロータの回転角に応じてステータを励磁することによりモータを駆動制御するモータ制御装置に関する。   The present invention relates to a motor control device for an electric vehicle, and more particularly to a motor control device that drives and controls a motor by exciting a stator according to a rotation angle of a rotor.

従来からの走行用動力源としてエンジンを搭載したエンジン車両の効率を改善するために、エンジンに加えて走行用動力源としてモータを搭載したハイブリッド電気自動車、或いはエンジンに代えて走行用動力源としてモータを搭載した電気自動車など(以下、電気自動車と総称する)が実用化されている。
電気自動車に搭載されるモータとしては、例えば永久磁石式同期電動機などが挙げられる。この種のモータは、永久磁石を備えたロータの回転角に応じてステータの各相のコイルを励磁する必要があり、そのためにロータの回転角を検出する回転角センサ、例えばレゾルバなどがモータに備えられている。
In order to improve the efficiency of an engine vehicle equipped with an engine as a conventional traveling power source, a hybrid electric vehicle equipped with a motor as a traveling power source in addition to the engine, or a motor as a traveling power source instead of the engine And the like (hereinafter collectively referred to as electric vehicles).
Examples of the motor mounted on the electric vehicle include a permanent magnet type synchronous motor. In this type of motor, it is necessary to excite the coils of each phase of the stator in accordance with the rotation angle of the rotor provided with the permanent magnets. Is provided.

技術の多様化により電気自動車の中には、前輪と後輪を個別にモータで駆動する形式の車両も存在する。例えば特許文献1に開示された電気自動車では、前輪用のモータと後輪用のモータとにそれぞれ回転角センサを設け、これらの回転角センサから出力される回転角信号に基づき対応するモータのロータの回転角を判別し、判別結果に基づきステータの励磁をそれぞれ制御している。   Due to the diversification of technology, some types of electric vehicles have a type in which front wheels and rear wheels are individually driven by motors. For example, in the electric vehicle disclosed in Patent Document 1, a rotation angle sensor is provided for each of the front wheel motor and the rear wheel motor, and the rotor of the corresponding motor is based on the rotation angle signals output from these rotation angle sensors. The rotation angle is determined, and the excitation of the stator is controlled based on the determination result.

特開2006−197777号公報JP 2006-197777 A

上記のようにロータの回転角に応じたステータの励磁により前輪用及び後輪用のモータを適切に作動させるには、それぞれのモータに回転角センサを設ける必要がある。そして、何れかの回転角センサに故障が発生した場合には、その側のモータはステータの励磁を適切に制御できなくなる。この状態で高速走行などを行うとモータ及びインバータが損傷してしまうため、車速を制限したリンプホームモードに切り換えざるを得ず、以降は正常な走行を継続できないという問題があった。   As described above, in order to properly operate the front-wheel and rear-wheel motors by exciting the stator according to the rotation angle of the rotor, it is necessary to provide rotation angle sensors for the respective motors. When a failure occurs in any of the rotation angle sensors, the motor on that side cannot appropriately control the excitation of the stator. When running at a high speed in this state, the motor and the inverter are damaged. Therefore, there is a problem that it is necessary to switch to the limp home mode in which the vehicle speed is limited, and thereafter normal running cannot be continued.

本発明はこのような問題点を解決するためになされたもので、その目的とするところは、モータのロータ回転角を検出する回転角センサの故障発生時においても、ロータの回転角を的確に判別してステータの励磁を適切に制御でき、もって正常な走行を継続することができる電気自動車のモータ制御装置を提供することにある。   The present invention has been made to solve such problems, and the object of the present invention is to accurately determine the rotation angle of the rotor even when a rotation angle sensor that detects the rotor rotation angle of the motor has failed. An object of the present invention is to provide a motor control device for an electric vehicle that can discriminate and appropriately control the excitation of the stator and can continue normal running.

上記の目的を達成するため、請求項1の発明は、車両の前輪を駆動する第1のモータと、車両の後輪を駆動する第2のモータと、第1のモータに設けられ、第1のモータの回転に伴って変化する第1の回転変化信号及び第1のモータの特定基準角を示す第1の基準信号を出力する第1の信号出力手段と、第2のモータに設けられ、第2のモータの回転に伴って変化する第2の回転変化信号及び第2のモータの特定基準角を示す第2の基準信号を出力する第2の信号出力手段と、第1の信号出力手段による第1の回転変化信号の出力機能、及び第2の信号出力手段による第2の回転変化信号の出力機能の少なくとも一方を診断する故障診断手段と、第1の回転変化信号及び第1の基準信号に基づき第1のモータの回転角を判別する第1の回転角判別手段と、第2の回転変化信号及び第2の基準信号に基づき第2のモータの回転角を判別する第2の回転角判別手段と、を備え、第1の回転角判別手段が、故障診断手段により第1の信号出力手段に対して故障判定が下された場合は、第2の回転変化信号及び第1の基準信号に基づき第1のモータの回転角を推定し、第2の回転角判別手段が、故障診断手段により第2の信号出力手段に対して故障判定が下された場合は、第1の回転変化信号及び第2の基準信号に基づき第2のモータの回転角を推定することを特徴とする。 In order to achieve the above object, the invention of claim 1 is provided in a first motor for driving a front wheel of a vehicle, a second motor for driving a rear wheel of the vehicle, and a first motor. A first signal output means for outputting a first rotation change signal that changes with rotation of the motor and a first reference signal that indicates a specific reference angle of the first motor; and a second motor, Second signal output means for outputting a second rotation change signal that changes with rotation of the second motor and a second reference signal indicating a specific reference angle of the second motor; and first signal output means Failure diagnosis means for diagnosing at least one of the output function of the first rotation change signal by the second output function and the output function of the second rotation change signal by the second signal output means, the first rotation change signal, and the first reference First rotation angle for determining the rotation angle of the first motor based on the signal And another unit, a second rotation angle determination means for determining the rotational angle of the second motor based on the second rotation change signal and the second reference signal comprises a first rotation angle determining means, failure When a failure determination is made for the first signal output means by the diagnosis means, the rotation angle of the first motor is estimated based on the second rotation change signal and the first reference signal, and the second rotation When the angle determination means makes a failure determination for the second signal output means by the failure diagnosis means, the rotation angle of the second motor is estimated based on the first rotation change signal and the second reference signal. It is characterized by doing.

請求項2の発明は、故障診断手段が、第1の回転変化信号と第2の回転変化信号とを比較することにより診断を行うことを特徴とする。
請求項3の発明は、第1のモータと第2のモータとに異なる減速比の減速機が付設され、第1の回転角判別手段が、故障診断手段による第1の信号出力手段の故障判定時において、第2の回転変化信号を第1のモータの減速比と第2のモータの減速比との比に基づき補正し、補正後の第2の回転変化信号及び第1の基準信号に基づき第1のモータの回転角を推定し、第2の回転角判別手段が、故障診断手段による第2の信号出力手段の故障判定時において、第1の回転変化信号を第1のモータの減速比と第2のモータの減速比との比に基づき補正し、補正後の第1の回転変化信号及び第2の基準信号に基づき第2のモータの回転角を推定することを特徴とする。
The invention according to claim 2 is characterized in that the failure diagnosis means makes a diagnosis by comparing the first rotation change signal and the second rotation change signal.
According to a third aspect of the present invention, the first motor and the second motor are provided with speed reducers having different reduction ratios, and the first rotation angle determining means is a failure determination of the first signal output means by the failure diagnosis means. The second rotation change signal is corrected based on the ratio between the reduction ratio of the first motor and the reduction ratio of the second motor, and based on the corrected second rotation change signal and the first reference signal. The rotation angle of the first motor is estimated, and the second rotation angle determination means uses the first rotation change signal as the reduction ratio of the first motor when the failure diagnosis means determines the failure of the second signal output means. Correction based on the ratio of the reduction ratio of the second motor and the second motor, and the rotation angle of the second motor is estimated based on the corrected first rotation change signal and second reference signal.

請求項4の発明は、第1の回転角判別手段が、故障診断手段による第1の信号出力手段の故障判定時において、第1のモータ及び第2のモータの駆動による車両の前進または後退の何れか一方で、第1のモータの減速機のバックラッシュに対応して予め設定された第1の補正量に基づき第1の基準信号の位相を補正し、第2の回転変化信号及び補正後の第1の基準信号に基づき第1のモータの回転角を推定し、第2の回転角判別手段が、故障診断手段による第2の信号出力手段の故障判定時において、第1のモータ及び第2のモータの駆動による車両の前進または後退の何れか一方で、第2のモータの減速機のバックラッシュに対応して予め設定された第2の補正量に基づき第2の基準信号の位相を補正し、第1の回転変化信号及び補正後の第2の基準信号に基づき第2のモータの回転角を推定することを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, when the first rotation angle determination means determines the failure of the first signal output means by the failure diagnosis means, the vehicle is driven forward or backward by driving the first motor and the second motor. On the other hand, the phase of the first reference signal is corrected based on the first correction amount set in advance corresponding to the backlash of the speed reducer of the first motor, and the second rotation change signal and after correction The rotation angle of the first motor is estimated on the basis of the first reference signal, and the second rotation angle determination means is configured to detect the first motor and the second motor when the failure diagnosis means determines the failure of the second signal output means. The phase of the second reference signal is set based on the second correction amount set in advance corresponding to the backlash of the speed reducer of the second motor, either in the forward or backward movement of the vehicle by the driving of the second motor. Correct the first rotation change signal and the corrected And estimates the rotation angle of the second motor based on the second reference signal.

請求項5の発明は、第1の回転角判別手段が、故障診断手段による第1の信号出力手段の故障判定時において、第2の回転変化信号を積算すると共に、第2の回転変化信号の積算値を第1の基準信号の出力タイミングでリセットし、リセット時の積算値に基づき第1のモータの回転角を推定し、第2の回転角判別手段が、故障診断手段による第2の信号出力手段の故障判定時において、第1の回転変化信号を積算すると共に、第1の回転変化信号の積算値を第2の基準信号の出力タイミングでリセットし、リセット時の積算値に基づき第2のモータの回転角を推定することを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, the first rotation angle determination means integrates the second rotation change signal and determines the second rotation change signal when the failure diagnosis means determines the failure of the first signal output means. The integrated value is reset at the output timing of the first reference signal, the rotation angle of the first motor is estimated based on the integrated value at the time of reset, and the second rotation angle determination means is a second signal by the failure diagnosis means. At the time of failure determination of the output means, the first rotation change signal is integrated, the integrated value of the first rotation change signal is reset at the output timing of the second reference signal, and the second value is calculated based on the integrated value at the time of reset. The rotation angle of the motor is estimated.

請求項6の発明は、車両の前輪または後輪に発生するスリップを判定するスリップ判定手段を備え、第1の回転角判別手段が、故障診断手段による第1の信号出力手段の故障判定時においてスリップ判定手段によりスリップ判定が下されたときには、スリップから回復後の第1の基準信号に基づき第2の回転変化信号の積算値のリセットタイミングを補正し、第2の回転角判別手段が、故障診断手段による第2の信号出力手段の故障判定時においてスリップ判定手段によりスリップ判定が下されたときには、スリップから回復後の第2の基準信号に基づき第1の回転変化信号の積算値のリセットタイミングを補正することを特徴とする。 According to a sixth aspect of the present invention, there is provided slip determination means for determining slip generated on a front wheel or a rear wheel of a vehicle, and the first rotation angle determination means is used when the failure diagnosis means determines a failure of the first signal output means. When the slip determination is made by the slip determination means, the reset timing of the integrated value of the second rotation change signal is corrected based on the first reference signal after recovery from the slip, and the second rotation angle determination means When slip determination is made by the slip determination means at the time of failure determination of the second signal output means by the diagnosis means, the reset timing of the integrated value of the first rotation change signal based on the second reference signal after recovery from the slip It is characterized by correcting.

請求項1の発明の電気自動車のモータ制御装置によれば、車両の走行中には、第1のモータと第2のモータとが路面を介して同期回転している。このため、互いのモータの回転に伴って変化する回転変化信号は、自己のモータの回転と相関するだけでなく、相手側のモータの回転に対しても相関するものとなる。
本発明によれば、第1の信号出力手段または第2の信号出力手段による回転変化信号の出力機能に異常があるとして故障判定を下したときに、自己の信号出力手段の回転変化信号に代えて相手側の信号出力手段からの回転変化信号を用いる。よって、この相手側の回転変化信号と自己の信号出力手段の基準信号(自己のモータの特定基準角を示す)とに基づき、たとえ前輪または後輪のスリップ時であってもモータの回転角を推定可能となる。このため、信号出力手段の故障発生時においても、モータの回転角を的確に推定することができる。
According to the electric vehicle motor control apparatus of the first aspect of the present invention, the first motor and the second motor rotate synchronously via the road surface while the vehicle is traveling. For this reason, the rotation change signal that changes as the motors rotate is correlated not only with the rotation of the own motor but also with the rotation of the counterpart motor.
According to the present invention, when a failure determination is made that there is an abnormality in the rotation change signal output function of the first signal output means or the second signal output means, the rotation change signal of its own signal output means is replaced. Then, the rotation change signal from the signal output means on the other side is used. Therefore, based on the rotation change signal of the other party and the reference signal of its own signal output means (indicating the specific reference angle of its own motor), the rotation angle of the motor is determined even when the front wheel or the rear wheel slips. It can be estimated. For this reason, it is possible to accurately estimate the rotation angle of the motor even when the failure of the signal output means occurs.

請求項2の発明の電気自動車のモータ制御装置によれば、第1の回転変化信号と第2の回転変化信号との比較により、的確に信号出力手段の故障診断を行うことができる。
請求項3の発明の電気自動車のモータ制御装置によれば、第1のモータの減速比と第2のモータの減速比との比に基づき回転変化信号を補正するため、双方のモータの減速比が相違する車両に対しても適用することができる。
According to the electric vehicle motor control apparatus of the second aspect of the invention, the failure diagnosis of the signal output means can be accurately performed by comparing the first rotation change signal and the second rotation change signal.
According to the electric vehicle motor control apparatus of the third aspect of the present invention, the rotation change signal is corrected based on the ratio between the reduction ratio of the first motor and the reduction ratio of the second motor. The present invention can also be applied to a vehicle having a different.

請求項4の発明の電気自動車のモータ制御装置によれば、車両の前進または後退の何れか一方である場合には、各モータの減速機のバックラッシュに対応する第1の補正量または第2の補正量に基づきそれぞれの基準信号の位相を補正するため、各モータの回転角を的確に推定することができる。
請求項5の発明の電気自動車のモータ制御装置によれば、何れかの信号出力手段に故障が発生した場合、故障側の基準信号に基づき相手側の回転変化信号のリセットタイミングを補正すれば、補正後の回転変化信号の位相は故障側のモータの位相と対応するものとなる。よって、スリップの有無に関わらず、補正後の回転変化信号から故障側のモータの回転角を的確に推定することができる。
According to the electric vehicle motor control apparatus of the fourth aspect of the invention, the first correction amount or the second correction amount corresponding to the backlash of the reduction gear of each motor when the vehicle is either forward or backward. Since the phase of each reference signal is corrected based on the correction amount, the rotation angle of each motor can be estimated accurately.
According to the motor control device for an electric vehicle of the invention of claim 5, if a failure occurs in any of the signal output means, if the reset timing of the rotation change signal on the counterpart side is corrected based on the reference signal on the failure side, The phase of the rotation change signal after correction corresponds to the phase of the motor on the failure side. Therefore, regardless of the presence or absence of slip, the rotation angle of the motor on the failure side can be accurately estimated from the corrected rotation change signal.

請求項6の発明の電気自動車のモータ制御装置によれば、前輪または後輪にスリップが生じると、故障側の基準信号に基づき相手側の回転変化信号のリセットタイミングが補正されるため、積算値と故障側のモータとの位相ズレが補償される。よって、スリップの有無に関わらず、補正後の回転変化信号から故障側のモータの回転角を的確に推定することができる。 According to the electric vehicle motor control apparatus of the sixth aspect of the invention, when the front wheel or the rear wheel slips, the reset timing of the rotation change signal on the counterpart side is corrected based on the reference signal on the fault side. And the phase shift between the motor on the failure side are compensated. Therefore, regardless of the presence or absence of slip, the rotation angle of the motor on the failure side can be accurately estimated from the corrected rotation change signal.

実施形態のモータ制御装置が適用された電気自動車を示す全体構成図である。1 is an overall configuration diagram illustrating an electric vehicle to which a motor control device of an embodiment is applied. フロントレゾルバの正常時及び故障時におけるパルス信号及び基準信号に基づく回転角信号の生成状況を示すタイムチャートである。It is a time chart which shows the production | generation condition of the rotation angle signal based on the pulse signal and the reference signal at the time of normal and failure of a front resolver. フロント及びリヤコントローラが実行する回転角信号生成ルーチンを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the rotation angle signal generation routine which a front and rear controller perform. 前進中の減速機のギヤの噛合状態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the meshing state of the gear of the reduction gear in advance. 同じく後退中の減速機のギヤの噛合状態を示す説明図である。It is explanatory drawing which similarly shows the meshing state of the gear of the reduction gear in reverse.

以下、本発明を具体化した電気自動車のモータ制御装置の一実施形態を説明する。
図1は本実施形態のモータ制御装置が適用された電気自動車を示す全体構成図である。
本実施形態の電気自動車1は、走行用動力源として搭載された2つのモータMf,Mrにより前輪2f及び後輪2rを個別に駆動して走行するように構成されている。以下、前輪2fを駆動するモータをフロントモータMf(第1のモータ)と称し、後輪2rを駆動するモータをリヤモータMr(第2のモータ)と称する。
Hereinafter, an embodiment of an electric vehicle motor control apparatus embodying the present invention will be described.
FIG. 1 is an overall configuration diagram showing an electric vehicle to which the motor control device of this embodiment is applied.
The electric vehicle 1 of the present embodiment is configured to travel by driving the front wheels 2f and the rear wheels 2r individually by two motors Mf and Mr mounted as driving power sources. Hereinafter, the motor that drives the front wheels 2f is referred to as a front motor Mf (first motor), and the motor that drives the rear wheels 2r is referred to as a rear motor Mr (second motor).

フロントモータMfは減速機3f、差動装置4f及び駆動軸5fを介して左右の前輪2fに連結され、フロントモータMfの駆動力が減速機3fにより所定の減速比Rfで変換された後、差動装置4fを介して左右の前輪2fに分配される。同じくリヤモータMrは減速機3r、差動装置4r及び駆動軸5rを介して左右の後輪2rに連結され、リヤモータMrの駆動力が減速機3rにより所定の減速比Rrで変換された後、差動装置4rを介して左右の後輪2rに分配される。
フロントモータMfは3相の電力線6fを介してフロントコントローラ7fに接続され、フロントコントローラ7fは電力線8fを介して走行用バッテリ9に接続されている。同じくリヤモータMrは3相の電力線6rを介してリヤコントローラ7rに接続され、リヤコントローラ7rは電力線8rを介して走行用バッテリ9に接続されている。
The front motor Mf is connected to the left and right front wheels 2f via a speed reducer 3f, a differential device 4f and a drive shaft 5f. After the driving force of the front motor Mf is converted by the speed reducer 3f at a predetermined speed reduction ratio Rf, It is distributed to the left and right front wheels 2f via the moving device 4f. Similarly, the rear motor Mr is connected to the left and right rear wheels 2r via the speed reducer 3r, the differential device 4r and the drive shaft 5r. After the driving force of the rear motor Mr is converted by the speed reducer 3r at a predetermined speed reduction ratio Rr, the difference is obtained. It is distributed to the left and right rear wheels 2r via the moving device 4r.
The front motor Mf is connected to the front controller 7f via a three-phase power line 6f, and the front controller 7f is connected to the traveling battery 9 via a power line 8f. Similarly, the rear motor Mr is connected to the rear controller 7r via a three-phase power line 6r, and the rear controller 7r is connected to the traveling battery 9 via a power line 8r.

フロント及びリヤコントローラ7a,7rは、それぞれモータMf,Mrの制御機能とインバータ機能とを併せ持っている。例えば、フロント及びリヤコントローラ7a,7rは、運転者のアクセル操作量や車両1の走行状態などに応じてそれぞれのモータMf,Mrの目標出力を設定する。そして、目標出力に基づきモータMf,Mrを力行制御して発生した駆動力により車両1を走行させたり、或いは降坂路などの走行時にはモータMf,Mrを回生制御し、発電した電力を走行用バッテリ9に充電したりする。
モータMf,Mrと走行用バッテリ9間の電力の入出力には交直流の変換や昇降圧が必要なため、フロント及びリヤコントローラ7a,7rはこれらの処理も行う。なお、この構成に限ることはなく、例えばインバータ機能を専用のインバータにより行うようにしてもよい。
The front and rear controllers 7a and 7r have both a motor Mf and Mr control function and an inverter function, respectively. For example, the front and rear controllers 7a and 7r set target outputs of the respective motors Mf and Mr according to the driver's accelerator operation amount, the traveling state of the vehicle 1, and the like. Then, the vehicle 1 is driven by the driving force generated by controlling the power of the motors Mf and Mr based on the target output, or the motors Mf and Mr are regeneratively controlled when traveling on a downhill road, etc. Or charge to 9.
Since input / output of electric power between the motors Mf, Mr and the traveling battery 9 requires AC / DC conversion and step-up / down pressure, the front and rear controllers 7a, 7r also perform these processes. In addition, it is not restricted to this structure, For example, you may make it perform an inverter function with a dedicated inverter.

フロント及びリヤモータMf,Mrは、例えば永久磁石式同期電動機として構成され、永久磁石を備えたロータの回転角に応じてステータの各相のコイルを励磁することにより駆動力を発生する。ステータを適切に励磁するにはフロント及びリヤコントローラ7a,7rがそれぞれのモータMf,Mrのロータの回転角を認識している必要がある。そのために特許文献1の技術では、フロント及びリヤモータにロータの回転角を検出可能な回転角センサをそれぞれ備えているが、何れかの回転角センサが故障した場合には、その側のモータのステータを適切に励磁不能となり、正常な走行を継続できないという問題があった。   The front and rear motors Mf and Mr are configured as, for example, permanent magnet type synchronous motors, and generate driving force by exciting the coils of each phase of the stator according to the rotation angle of the rotor provided with the permanent magnets. In order to properly excite the stator, the front and rear controllers 7a and 7r need to recognize the rotation angles of the motors Mf and Mr. For this reason, in the technique of Patent Document 1, the front and rear motors are each provided with a rotation angle sensor capable of detecting the rotation angle of the rotor. As a result, there was a problem that normal excitation could not be continued and normal running could not be continued.

このような不具合を鑑みて本発明者は、車両1の走行中にフロントモータMfとリヤモータMrとが路面を介して同期回転している点に着目した。
即ち、双方のモータMf,Mrはそれぞれの減速機3f,3rを介して前輪2fまたは後輪2rと同期回転し、これらの前輪2fと後輪2rとは路面を介して同期回転している。このため、互いのモータMf,Mrの回転角センサから出力される信号(後述するパルス信号(第1の回転変化信号、第2の回転変化信号)であり、ひいては回転角信号SIGf,SIGr)は、自己のモータMf,Mrのロータの回転と相関するだけでなく、相手側のモータMf,Mrのロータの回転に対しても相関する。そこで、何れか一方の回転角センサの故障発生時には、他方の回転角センサからの検出信号を双方のモータMf,Mrの減速比Rf,Rrの比Rr/Rf, Rf/Rrに基づき補正すれば、一方のモータMf,Mrの回転角を推定するための指標として利用可能となる。以下に、具体的な処理内容を説明する。
In view of such problems, the present inventor has focused on the fact that the front motor Mf and the rear motor Mr rotate synchronously via the road surface while the vehicle 1 is traveling.
That is, both the motors Mf and Mr rotate synchronously with the front wheel 2f or the rear wheel 2r via the respective speed reducers 3f and 3r, and the front wheel 2f and the rear wheel 2r rotate synchronously via the road surface. For this reason, signals (pulse signals (first rotation change signal, second rotation change signal) described later, and thus rotation angle signals SIGf, SIGr) output from the rotation angle sensors of the motors Mf, Mr are It correlates not only with the rotation of the rotor of its own motor Mf, Mr, but also with the rotation of the rotor of the counterpart motor Mf, Mr. Therefore, when a failure occurs in one of the rotation angle sensors, the detection signal from the other rotation angle sensor is corrected based on the ratios Rr / Rf, Rf / Rr of the reduction ratios Rf, Rr of both motors Mf, Mr. Thus, it can be used as an index for estimating the rotation angle of one of the motors Mf and Mr. Hereinafter, specific processing contents will be described.

本実施形態では、フロントモータMfに回転角センサとしてフロントレゾルバ11f(第1の信号出力手段)が内蔵され、リヤモータMrに回転角センサとしてリヤレゾルバ11r(第2の信号出力手段)が内蔵されている。例えばレゾルバ11f,11rからは、ロータの微小回転角(例えば1°)毎のパルス信号と特定の基準角(例えば45°)毎の基準信号とが出力される。フロントコントローラ7f及びリヤコントローラ7rは、それぞれのレゾルバ11f,11rから入力されるパルス信号を逐次積算すると共に、積算したパルス信号を基準信号が入力される45°のタイミングでリセット(=0)する。   In the present embodiment, a front resolver 11f (first signal output means) is built in the front motor Mf as a rotation angle sensor, and a rear resolver 11r (second signal output means) is built in the rear motor Mr as a rotation angle sensor. . For example, the resolvers 11f and 11r output a pulse signal for each minute rotation angle (for example, 1 °) of the rotor and a reference signal for each specific reference angle (for example, 45 °). The front controller 7f and the rear controller 7r sequentially integrate the pulse signals input from the resolvers 11f and 11r, and reset (= 0) the integrated pulse signals at 45 ° timing when the reference signal is input.

結果として図2に示すように、フロントコントローラ7fの処理により鋸波状の回転角信号SIGfが生成され、リヤコントローラ7rの処理により鋸波状の回転角信号SIGrが生成される。フロントコントローラ7f及びリヤコントローラ7rは、現在のパルス信号の積算値から対応するモータMf,Mrのロータの回転角を判別した上で、その回転角に基づきステータの励磁タイミングを決定している(第1の回転角判別手段、第2の回転角判別手段)。
以下、説明の便宜上、フロントレゾルバ11fの出力を第1のパルス信号及び第1の基準信号と称し、リヤレゾルバ11rの出力を第2のパルス信号及び第2の基準信号と称して区別する場合もある。
As a result, as shown in FIG. 2, the rotation angle signal SIG f sawtooth is generated by the processing of the front controller 7f, the rotation angle signal SIG r sawtooth are generated by the processing of the rear controller 7r. The front controller 7f and the rear controller 7r determine the rotation angle of the rotor of the corresponding motor Mf, Mr from the integrated value of the current pulse signal, and then determine the excitation timing of the stator based on the rotation angle (first) 1 rotation angle discrimination means, second rotation angle discrimination means).
Hereinafter, for convenience of description, the output of the front resolver 11f may be referred to as a first pulse signal and a first reference signal, and the output of the rear resolver 11r may be referred to as a second pulse signal and a second reference signal. .

フロントレゾルバ11fからの第1のパルス信号及び第1の基準信号はリヤコントローラ7rにも入力され、リヤレゾルバ11rからの第2のパルス信号及び第2の基準信号はフロントコントローラ7fにも入力される。各コントローラ7f,7rは、自己のレゾルバ11f,11rの故障発生時に、この相手側のレゾルバ11f,11rから入力される検出情報に基づき自己のモータMf,Mrに対応する回転角信号SIGf,SIGrを生成してロータの回転角を推定している(第1の回転角判別手段、第2の回転角判別手段)。   The first pulse signal and the first reference signal from the front resolver 11f are also input to the rear controller 7r, and the second pulse signal and the second reference signal from the rear resolver 11r are also input to the front controller 7f. Each controller 7f, 7r outputs rotation angle signals SIGf, SIGr corresponding to its own motor Mf, Mr based on detection information inputted from the other resolver 11f, 11r when a failure occurs in its resolver 11f, 11r. The rotation angle of the rotor is generated and estimated (first rotation angle determination means, second rotation angle determination means).

本実施形態が想定するレゾルバ11f,11rの故障とはパルス信号の出力機能の異常であり、そのためにフロントコントローラ7f及びリヤコントローラ7rは自己のレゾルバ11f,11rを故障診断する機能を備えている(故障診断手段)。
上記したようにフロントモータMfとリヤモータMrとは路面を介して同期回転しているため、互いのレゾルバ11f,11rから出力されるパルス信号は、減速機3f,3rの減速比Rf,Rrの比Rf/Rrに基づき補正することにより略同期した波形となる。よって、例えば補正後の第1及び第2のパルス信号の周期の差が予め設定された判定値以上のときには、何れかのレゾルバ11f,11rが故障していると見なせる。一方で、各レゾルバ11f,11rにおいてパルス信号と基準信号とはモータMf,Mrの回転速度に関わらず常に一定の比率で出力されるため、その相関性が崩れた側のレゾルバ11f,11rがパルス信号の出力機能に異常をきたしていると推測できる。
The failure of the resolvers 11f and 11r assumed in the present embodiment is an abnormality in the output function of the pulse signal. For this reason, the front controller 7f and the rear controller 7r have a function for diagnosing failures of their own resolvers 11f and 11r ( Fault diagnosis means).
As described above, since the front motor Mf and the rear motor Mr rotate synchronously via the road surface, the pulse signals output from the resolvers 11f and 11r are the ratios of the reduction ratios Rf and Rr of the reduction gears 3f and 3r. Correcting based on Rf / Rr results in a substantially synchronized waveform. Therefore, for example, when the difference between the periods of the corrected first and second pulse signals is equal to or greater than a predetermined determination value, it can be considered that any of the resolvers 11f and 11r is out of order. On the other hand, in each resolver 11f, 11r, since the pulse signal and the reference signal are always output at a constant ratio regardless of the rotational speed of the motors Mf, Mr, the resolver 11f, 11r on the side where the correlation is lost is pulsed. It can be assumed that the signal output function is abnormal.

なお、互いのレゾルバ11f,11rのパルス信号を比較することなく、個々のパルス信号と基準信号との比率のみからレゾルバ11f,11rの故障を診断してもよい。
ここで、前輪2fまたは後輪2rにスリップが発生しているときには、フロントレゾルバ11f及リヤレゾルバ11rが共に正常であっても互いのパルス信号の周期は一致しない。そこで、スリップなどを発生することなく車両が安定して走行している状態で、上記のような故障診断を実施することが望ましい。
Note that the failure of the resolvers 11f and 11r may be diagnosed only from the ratio between the individual pulse signals and the reference signal without comparing the pulse signals of the resolvers 11f and 11r.
Here, when slip occurs in the front wheel 2f or the rear wheel 2r, even if both the front resolver 11f and the rear resolver 11r are normal, the periods of the pulse signals do not coincide with each other. Therefore, it is desirable to perform the above-described failure diagnosis in a state where the vehicle is traveling stably without causing a slip or the like.

以上の故障診断の結果、自己のレゾルバ11f,11rに対して故障判定を下した場合、フロントコントローラ7f及びリヤコントローラ7rは図3に示す故障対応信号生成ルーチンを実行する。当該ルーチンの内容はフロントコントローラ7fとリヤコントローラ7rとで共通するため、フロントコントローラ7fがフロントレゾルバ11fの故障判定を下して故障対応信号生成ルーチンを実行する場合について例示する。よって、この場合にはフロントレゾルバ11fの第1のパルス信号は信頼できず、第1の基準信号のみを利用可能となる。   As a result of the above-described failure diagnosis, when the failure determination is made for the own resolvers 11f and 11r, the front controller 7f and the rear controller 7r execute a failure response signal generation routine shown in FIG. Since the contents of the routine are common to the front controller 7f and the rear controller 7r, an example will be described in which the front controller 7f makes a failure determination of the front resolver 11f and executes a failure response signal generation routine. Therefore, in this case, the first pulse signal of the front resolver 11f is not reliable, and only the first reference signal can be used.

まず、ステップS2で車両1が前進中か否かを判定する。この判定は前輪2fまたは後輪2rに設けられた図示しない車輪速センサからの検出情報に基づき行われ、判定がYes(肯定)のときにはステップS4に移行する。ステップS4ではリヤコントローラ7rの処理と同様に、リヤレゾルバ11rから入力される第2のパルス信号及び第2の基準信号に基づき鋸波状の回転角信号SIGrを生成する。そして、この回転角信号SIGrに対して、リヤモータMrの減速機3rの減速比RrとフロントモータMfの減速機3fの減速比Rfとの比Rr/Rfを乗算することにより、図2に示す鋸波状の回転角信号SIGfを生成する。回転角信号SIGfの周期は、フロントモータMfのロータの回転周期と対応するものとなる。
なお、フロントコントローラ7rでは回転角信号SIGrを生成することなく、リヤコントローラ7rで生成された回転角信号SIGrを入力するようにしてもよい。
First, in step S2, it is determined whether or not the vehicle 1 is moving forward. This determination is made based on detection information from a wheel speed sensor (not shown) provided on the front wheel 2f or the rear wheel 2r. When the determination is Yes (positive), the process proceeds to step S4. In step S4, similarly to the processing of the rear controller 7r, a sawtooth rotation angle signal SIGr is generated based on the second pulse signal and the second reference signal input from the rear resolver 11r. Then, the rotation angle signal SIGr is multiplied by the ratio Rr / Rf of the reduction ratio Rr of the reduction gear 3r of the rear motor Mr and the reduction ratio Rf of the reduction gear 3f of the front motor Mf, whereby the saw shown in FIG. A wavy rotation angle signal SIGf is generated. The cycle of the rotation angle signal SIGf corresponds to the rotation cycle of the rotor of the front motor Mf.
The front controller 7r may input the rotation angle signal SIGr generated by the rear controller 7r without generating the rotation angle signal SIGr.

ここで、フロントモータMfとリヤモータMrとは同期回転しているものの、互いのロータの位相、換言すれば互いの基準信号の出力タイミングは一致していない。回転角信号SIGrをベースとした回転角信号SIGfはリヤ側の第2の基準信号の出力タイミングでリセットされるため、そのままではフロントモータMfのロータの位相と対応しない。
そこで、回転角信号SIGfの生成を開始した最初の周期で、フロントレゾルバ11fからの第1の基準信号の出力タイミングで回転角信号SIGf(=パルス信号の積算値)をリセットする。これにより第1の基準信号と同期してパルス信号の積算が開始され、回転角信号SIGfの位相はフロントモータMfのロータの位相と対応する。以降の周期では第1の基準信号を用いることなく、回転角信号SIGrを比Rr/Rfに基づき補正するだけで、フロントモータMfのロータの位相と対応する(第1の基準信号の出力タイミングでリセットされる)回転角信号SIGfを生成できる。
Here, although the front motor Mf and the rear motor Mr rotate synchronously, the phases of the rotors, in other words, the output timings of the reference signals of each other do not match. Since the rotation angle signal SIGf based on the rotation angle signal SIGr is reset at the output timing of the second reference signal on the rear side, it does not correspond to the phase of the rotor of the front motor Mf as it is.
Therefore, the rotation angle signal SIGf (= integrated value of the pulse signal) is reset at the output timing of the first reference signal from the front resolver 11f in the first period when the generation of the rotation angle signal SIGf is started. Thereby, integration of the pulse signal is started in synchronization with the first reference signal, and the phase of the rotation angle signal SIGf corresponds to the phase of the rotor of the front motor Mf. In subsequent cycles, the rotation angle signal SIGr is corrected based on the ratio Rr / Rf without using the first reference signal, and corresponds to the rotor phase of the front motor Mf (at the output timing of the first reference signal). A rotation angle signal SIGf (which is reset) can be generated.

続くステップS6では車輪速センサからの検出情報に基づき、前輪2fまたは後輪2rにスリップが発生したか否かを判定する(スリップ判定手段)。例えば、前輪2fの左右の車輪速の平均値と後輪2rの左右の車輪速の平均値との差が所定の判定値を超えたときに、スリップ判定を下せばよい。ステップS6の判定がNo(否定)のときにはそのままルーチンを終了する。   In the subsequent step S6, it is determined whether or not a slip has occurred in the front wheel 2f or the rear wheel 2r based on detection information from the wheel speed sensor (slip determination means). For example, the slip determination may be made when the difference between the average value of the left and right wheel speeds of the front wheel 2f and the average value of the left and right wheel speeds of the rear wheel 2r exceeds a predetermined determination value. When the determination in step S6 is No (negative), the routine is terminated as it is.

スリップが発生していない場合には、前輪2fと後輪2rとがほぼ完全に同期回転している。このためステップS4で生成された回転角信号SIGfは、フロントモータMfのロータの位相と対応していると見なせる。よって、回転角信号SIGfの現在のパルス信号の積算値からフロントモータMfのロータの回転角が推定されて、その回転角に基づきフロントモータMfのステータの励磁タイミングが決定される。   When slip does not occur, the front wheel 2f and the rear wheel 2r are almost completely synchronously rotated. Therefore, the rotation angle signal SIGf generated in step S4 can be regarded as corresponding to the phase of the rotor of the front motor Mf. Therefore, the rotation angle of the rotor of the front motor Mf is estimated from the integrated value of the current pulse signal of the rotation angle signal SIGf, and the excitation timing of the stator of the front motor Mf is determined based on the rotation angle.

また、スリップの発生によりステップS6でYesの判定を下したときには、ステップS8で、スリップから回復した後にフロントレゾルバ11fからの第1の基準信号に基づき、回転角信号SIGfのリセットタイミングを補正する。   When the determination of Yes is made in step S6 due to the occurrence of slip, the reset timing of the rotation angle signal SIGf is corrected based on the first reference signal from the front resolver 11f after recovering from the slip in step S8.

即ち、この場合には、前輪2fまたは後輪2rのスリップにより、回転角信号SIGrの位相とリヤモータMrのロータの位相との間にズレが発生していることが推測される。そこで、ステップS8では、図2に破線で示すように、フロントレゾルバ11fからの第1の基準信号の出力タイミングで回転角信号SIGfをリセットする。この処理は上記した回転角信号SIGfの生成開始時に行うリセット処理と同様のものであり、第1の基準信号と同期してパルス信号の積算が開始されるため、再び回転角信号SIGfの位相がフロントモータMfのロータの位相と対応することになる。
結果として、スリップに起因する回転角信号SIGfとフロントモータMfのロータとの位相ズレを補償でき、回転角信号SIGfに基づきフロントモータMfのロータの回転角を適切に推定してステータの励磁に適用することができる。
That is, in this case, it is presumed that a deviation has occurred between the phase of the rotation angle signal SIGr and the phase of the rotor of the rear motor Mr due to the slip of the front wheel 2f or the rear wheel 2r. Therefore, in step S8, as indicated by a broken line in FIG. 2, the rotation angle signal SIGf is reset at the output timing of the first reference signal from the front resolver 11f. This process is the same as the reset process performed at the start of generation of the rotation angle signal SIGf described above. Since the integration of the pulse signal is started in synchronization with the first reference signal, the phase of the rotation angle signal SIGf is again detected. This corresponds to the phase of the rotor of the front motor Mf.
As a result, the phase shift between the rotation angle signal SIGf and the rotor of the front motor Mf due to slip can be compensated, and the rotation angle of the rotor of the front motor Mf is appropriately estimated based on the rotation angle signal SIGf and applied to excitation of the stator. can do.

一方、フロントコントローラ7fは、ステップS2でNoの判定を下すとステップS10に移行して車両1が後退中か否かを判定し、YesのときにはステップS12に移行する。ステップS12では上記したステップS4と同じく、リヤモータMrの回転角信号SIGrに比Rr/Rfを乗算して回転角信号SIGfを生成すると共に、第1の基準信号の出力タイミングで回転角信号SIGfの積算値をリセットすることにより、回転角信号SIGfの位相をフロントモータMfのロータの位相と対応させる。これと同時にステップS12では、回転角信号SIGfにバックラッシュ補正量α(第1の補正量)を加算する。
その後はステップS6に移行し、上記と同様の処理を実行する。ステップS12の処理により、回転角信号SIGfは波形を保ったまま、バックラッシュ補正量α相当分だけ位相を補正される。
On the other hand, if the front controller 7f makes a determination of No in step S2, the process proceeds to step S10 to determine whether or not the vehicle 1 is moving backward. If the result is Yes, the process proceeds to step S12. In step S12, similarly to step S4 described above, the rotation angle signal SIGr of the rear motor Mr is multiplied by the ratio Rr / Rf to generate the rotation angle signal SIGf, and the rotation angle signal SIGf is integrated at the output timing of the first reference signal. By resetting the value, the phase of the rotation angle signal SIGf is made to correspond to the phase of the rotor of the front motor Mf. At the same time, in step S12, the backlash correction amount α (first correction amount) is added to the rotation angle signal SIGf.
Thereafter, the process proceeds to step S6, and the same processing as described above is executed. By the process of step S12, the phase of the rotation angle signal SIGf is corrected by an amount corresponding to the backlash correction amount α while maintaining the waveform.

図4は前進中の減速機3fのギヤの噛合状態を示す説明図、図5は同じく後退中の減速機3fのギヤの噛合状態を示す説明図である。
車両1の前進中には減速機3fが図4に示すギヤ噛合状態となり、このときには回転角信号SIGrをベースとしてステップS4の処理により、フロントモータMfのロータの回転周期及び位相と対応する回転角信号SIGfを生成できる。しかし車両1の後退中には、図5に示すように減速機3fのギヤ噛合状態が逆転し、そのバックラッシュ相当分だけロータの位相に対して回転角信号SIGfに位相ズレが生じる。上記バックラッシュ補正量αは、このときの位相ズレに相当する値として予め設定されたものである。このため、バックラッシュ補正量αに基づく補正後の回転角信号SIGfの位相は、車両1が後退しているときのフロントモータMfのロータの位相と対応するものとなる。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing the meshing state of the gear of the reduction gear 3f that is moving forward, and FIG. 5 is an explanatory diagram showing the meshing state of the gear of the reduction gear 3f that is moving backward.
While the vehicle 1 is moving forward, the speed reducer 3f is in the gear meshing state shown in FIG. 4, and at this time, the rotation angle corresponding to the rotation period and phase of the rotor of the front motor Mf is obtained by the processing of step S4 based on the rotation angle signal SIGr. A signal SIGf can be generated. However, while the vehicle 1 is moving backward, the gear meshing state of the speed reducer 3f is reversed as shown in FIG. 5, and a phase shift occurs in the rotation angle signal SIGf with respect to the rotor phase by an amount corresponding to the backlash. The backlash correction amount α is set in advance as a value corresponding to the phase shift at this time. Therefore, the phase of the rotation angle signal SIGf after correction based on the backlash correction amount α corresponds to the phase of the rotor of the front motor Mf when the vehicle 1 is moving backward.

一方、フロントコントローラ7fは、ステップS10でNoの判定を下すとステップS14に移行する。ステップS14では上記したステップS4,12と同じく、リヤモータMrの回転角信号SIGrに比Rr/Rfを乗算して回転角信号SIGfを生成すると共に、第1の基準信号の出力タイミングで回転角信号SIGfをリセットしてフロントモータMfのロータの位相と対応させる。これと同時にステップS14では、回転角信号SIGfにバックラッシュ補正量αの半分α/2を加算し、その後にステップS6に移行する。ステップS14の処理により、回転角信号SIGfは車両1の前進時と後退時との中間の位相となる。   On the other hand, if the front controller 7f determines No in step S10, the process proceeds to step S14. In step S14, as in steps S4 and S12 described above, the rotation angle signal SIGr is multiplied by the ratio Rr / Rf to generate the rotation angle signal SIGf, and the rotation angle signal SIGf is output at the output timing of the first reference signal. Is reset to correspond to the rotor phase of the front motor Mf. At the same time, in step S14, half α / 2 of the backlash correction amount α is added to the rotation angle signal SIGf, and then the process proceeds to step S6. By the processing in step S14, the rotation angle signal SIGf becomes an intermediate phase between when the vehicle 1 moves forward and when the vehicle 1 moves backward.

このときの車両1はPレンジ或いはNレンジが選択されて停車しており、その後にDレンジへの切換により前進する場合も、Rレンジへの切換により後退する場合もあり得る。フロントコントローラ7fは、発進当初にフロントモータMfのステータを励磁するためにロータ回転角を認識している必要がある。前進及び後退の何れにも問題なく対応できるように、回転角信号SIGfを中間の位相に保っているのである。
なお、このような回転角信号SIGfの位相設定のため、発進の瞬間にはフロントモータMfのロータの回転角の推定に若干の誤差が生じ、ステータの励磁タイミングが一時的に不適切になる。しかし、発進直後には、前進或いは後退に応じたステップS4またはステップS12の処理によりステータの励磁が最適制御されるため、何ら問題なく車両1を走行させることができる。
At this time, the vehicle 1 is stopped with the P range or the N range selected, and may move forward by switching to the D range or may move backward by switching to the R range. The front controller 7f needs to recognize the rotor rotation angle in order to excite the stator of the front motor Mf at the beginning of the start. The rotation angle signal SIGf is maintained at an intermediate phase so that both forward and backward movements can be handled without problems.
Note that because of the phase setting of the rotation angle signal SIGf, a slight error occurs in the estimation of the rotation angle of the rotor of the front motor Mf at the moment of start, and the excitation timing of the stator becomes temporarily inappropriate. However, immediately after the start, the excitation of the stator is optimally controlled by the process of step S4 or step S12 according to the forward or backward movement, so that the vehicle 1 can be run without any problem.

以上がフロントレゾルバ11fの故障発生時にフロントコントローラ7fにより実行される処理であり、リヤレゾルバ11rの故障発生時には、上記とは逆にフロントモータMfの回転角信号SIGfをベースとして、比Rf/Rrに基づきリヤモータMrのロータの回転と対応する回転角信号SIGrが生成される。そして、生成した回転角信号SIGrに基づきリヤモータMrのロータの回転角が推定されてステータの励磁が制御される。このときのリヤコントローラ7rの処理を、図3中に括弧書きで示す。なお、図中のβは、減速機3rのギヤのバックラッシュに対応して設定されたバックラッシュ補正量(第2の補正量)である。   The above is the processing executed by the front controller 7f when the failure of the front resolver 11f occurs. When the failure of the rear resolver 11r occurs, the processing is based on the ratio Rf / Rr based on the rotation angle signal SIGf of the front motor Mf. A rotation angle signal SIGr corresponding to the rotation of the rotor of the rear motor Mr is generated. Then, based on the generated rotation angle signal SIGr, the rotation angle of the rotor of the rear motor Mr is estimated and the excitation of the stator is controlled. The processing of the rear controller 7r at this time is shown in parentheses in FIG. In the figure, β is a backlash correction amount (second correction amount) set corresponding to the backlash of the gear of the reduction gear 3r.

以上のように本実施形態の電気自動車のモータ制御装置によれば、レゾルバ11f,11rのパルス信号の出力機能を診断し、何れかのレゾルバ11f,11rが故障しているときには、相手側のコントローラ7r,7fで生成された回転角信号SIGr,SIGfをベースとして、比Rr/Rf,Rf/Rrに基づく補正により故障側のモータMf,Mrのロータの回転周期及び位相と対応する回転角信号SIGf,SIGrを生成し、この回転角信号SIGf,SIGrに基づき故障側のモータMf,Mrのロータの回転角を推定してステータの励磁に適用している。   As described above, according to the motor control device for the electric vehicle of the present embodiment, the output function of the pulse signals of the resolvers 11f and 11r is diagnosed, and when one of the resolvers 11f and 11r is out of order, the counterpart controller Based on the rotation angle signals SIGr and SIGf generated by 7r and 7f, the rotation angle signal SIGf corresponding to the rotation period and phase of the rotors of the motors Mf and Mr on the failure side by correction based on the ratios Rr / Rf and Rf / Rr. , SIGr is generated, and based on the rotation angle signals SIGf, SIGr, the rotation angles of the rotors of the motors Mf, Mr on the failure side are estimated and applied to excitation of the stator.

また、前輪2fまたは後輪2rにスリップが発生したときには、相手側のレゾルバ11r,11fからの第1または第2の基準信号に基づき回転角信号SIGf,SIGrのリセットタイミングを補正することにより、スリップに起因する回転角信号SIGfとフロントモータMfのロータとの間に生じた位相ズレ、または回転角信号SIGrとリヤモータMrのロータとの間に生じた位相ズレを補償している。よって、スリップの有無に関わらず、回転角信号SIGf,SIGrからフロントモータMfまたはリヤモータMrのロータ回転角を常に的確に推定でき、もってステータの励磁を適切に制御できる。よって、本実施形態によれば、何れかのレゾルバに故障が発生した場合であっても、正常な車両の1の走行を継続することができる。   Further, when a slip occurs in the front wheel 2f or the rear wheel 2r, the slip timing is corrected by correcting the reset timing of the rotation angle signals SIGf and SIGr based on the first or second reference signal from the other resolver 11r or 11f. The phase shift generated between the rotation angle signal SIGf and the rotor of the front motor Mf or the phase shift generated between the rotation angle signal SIGr and the rotor of the rear motor Mr is compensated. Therefore, regardless of the presence or absence of slip, the rotor rotation angle of the front motor Mf or the rear motor Mr can always be accurately estimated from the rotation angle signals SIGf and SIGr, so that the excitation of the stator can be appropriately controlled. Therefore, according to this embodiment, even if a failure occurs in any of the resolvers, it is possible to continue normal vehicle 1 traveling.

また、両モータMf,Mrの減速比Rf,Rrの比Rr/Rf,Rf/Rrを考慮して回転角信号SIGf,SIGrを生成するため、本実施形態のようなフロントモータMfとリヤモータMrとの減速比Rf,Rrが相違する車両1に対しても本発明を適用でき、上記作用効果を得ることができる。   Further, since the rotation angle signals SIGf and SIGr are generated in consideration of the ratios Rr / Rf and Rf / Rr of the reduction ratios Rf and Rr of both the motors Mf and Mr, the front motor Mf and the rear motor Mr as in the present embodiment The present invention can also be applied to the vehicle 1 in which the reduction ratios Rf and Rr are different, and the above-described effects can be obtained.

さらに、車両1の後退中には、減速機3f,3rのバックラッシュに起因して発生する回転角信号SIGf,SIGrの位相ズレをバックラッシュ補正量α,βにより補正している。このため、車両1の後退中においてもモータMf,Mrのロータの回転角を的確に推定でき、ステータの励磁を適切に制御することができる。なお、実施形態とは逆に、車両1の後退中の減速機3f,3rのギヤ噛合状態に合わせて回転角信号SIGf,SIGrを生成するようにし、車両1の前進時にバックラッシュ補正量α,βに基づく補正を実施するようにしてもよい。また、このバックラッシュ補正量α,βに基づく補正処理を省略してもよい。   Further, during the backward movement of the vehicle 1, the phase shift of the rotation angle signals SIGf and SIGr caused by the backlash of the speed reducers 3f and 3r is corrected by the backlash correction amounts α and β. For this reason, even when the vehicle 1 is moving backward, the rotation angles of the rotors of the motors Mf and Mr can be accurately estimated, and the excitation of the stator can be appropriately controlled. Contrary to the embodiment, the rotation angle signals SIGf and SIGr are generated according to the gear meshing state of the speed reducers 3f and 3r when the vehicle 1 is moving backward, and the backlash correction amount α, Correction based on β may be performed. Further, the correction processing based on the backlash correction amounts α and β may be omitted.

一方、本実施形態では、前輪2fまたは後輪2rのスリップ判定を下したときに限って、相手側のレゾルバからの第1または第2の基準信号に基づき回転角信号SIGf,SIGrのリセットタイミングを補正している。従って、スリップが発生しない状況ではリセットタイミングの補正処理は実施されず、コントローラ7f,7rの演算負荷を軽減することができる。   On the other hand, in the present embodiment, the reset timing of the rotation angle signals SIGf, SIGr is set based on the first or second reference signal from the other resolver only when the slip determination of the front wheel 2f or the rear wheel 2r is made. It is corrected. Therefore, in a situation where no slip occurs, the reset timing correction process is not performed, and the calculation load on the controllers 7f and 7r can be reduced.

但し、本発明においてスリップ判定は必須のものではなく、これを省略してもよい。例えばフロントコントローラ7fがフロントレゾルバ11fの故障判定を下した場合、リヤレゾルバ11rから入力される第2のパルス信号の周期を減速比Rf,Rrの比Rr/Rfに基づき補正した上で、この第2のパルス信号の積算値をフロントレゾルバ11fからの第1の基準信号の出力タイミングで逐次リセット(第1の基準信号毎にリセット)することにより回転角信号SIGfを生成すればよい。
リヤレゾルバ11rに故障が発生したときも同様であり、フロントレゾルバ11fから入力される第1のパルス信号の周期を比Rf/Rrに基づき補正した上で、この第1のパルス信号の積算値をリヤレゾルバ11rからの第2の基準信号の出力タイミングで常にリセットすることにより回転角信号SIGrを生成すればよい。
However, in the present invention, slip determination is not essential and may be omitted. For example, when the front controller 7f determines the failure of the front resolver 11f, the second pulse signal input from the rear resolver 11r is corrected based on the ratio Rr / Rf of the reduction ratios Rf and Rr, and then the second The rotation angle signal SIGf may be generated by sequentially resetting the integrated value of the pulse signals at the output timing of the first reference signal from the front resolver 11f (reset for each first reference signal).
The same applies when a failure occurs in the rear resolver 11r, and the period of the first pulse signal input from the front resolver 11f is corrected based on the ratio Rf / Rr, and then the integrated value of the first pulse signal is calculated. The rotation angle signal SIGr may be generated by always resetting at the output timing of the second reference signal from 11r.

即ち、本発明において相手側のレゾルバ11f,11rからの基準信号は必ずしも必要なく、故障側のレゾルバ11f,11rからの基準信号と相手側のレゾルバ11f,11rからのパルス信号とに基づき、故障側のモータMf,Mrに対応する回転角信号SIGf,SIGrを生成できる。このように構成した場合であっても、スリップの有無に関わらず、回転角信号SIGf,SIGrの位相が常にモータMf,Mrのロータの位相と一致することになる。よって上記実施形態と同じく、回転角信号SIGf,SIGrからモータMf,Mrのロータ回転角を的確に推定することができる。   That is, in the present invention, the reference signal from the other-side resolver 11f, 11r is not necessarily required, and based on the reference signal from the other-side resolver 11f, 11r and the pulse signal from the other-side resolver 11f, 11r, Rotation angle signals SIGf and SIGr corresponding to the motors Mf and Mr. Even in this case, the phases of the rotation angle signals SIGf and SIGr always coincide with the phases of the rotors of the motors Mf and Mr, regardless of the presence or absence of slip. Therefore, similarly to the above embodiment, the rotor rotation angles of the motors Mf, Mr can be accurately estimated from the rotation angle signals SIGf, SIGr.

以上で実施形態の説明を終えるが、本発明の態様はこの実施形態に限定されるものではない。例えば上記実施形態では、フロントモータMf及びリヤモータMrにより前輪2f及び後輪2rを個別に駆動して走行する電気自動車1に具体化したが、これに限るものではない。前輪及び後輪を個別にモータにより駆動する車両であれば、ハイブリッド車両に適用してもよく、この場合でも上記実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
また上記実施形態では、フロント側及びリヤ側の双方のレゾルバ11f,11rの故障にそれぞれ対応したが、これに限るものではなく、何れか一方のレゾルバの故障にのみ対応するようにしてもよい。
また上記実施形態では、フロントコントローラ7fとリヤコントローラ7rとで個別にフロント側及びリヤ側のモータ制御を行ったが、単一のコントローラにより双方のモータ制御を行うようにしてもよい。
This is the end of the description of the embodiment, but the aspect of the present invention is not limited to this embodiment. For example, in the above-described embodiment, the electric vehicle 1 is implemented by driving the front wheels 2f and the rear wheels 2r individually by the front motor Mf and the rear motor Mr, but the present invention is not limited to this. The vehicle may be applied to a hybrid vehicle as long as the front wheel and the rear wheel are individually driven by a motor. In this case, the same effect as that of the above embodiment can be obtained.
In the above-described embodiment, the failure of both the front side and rear side resolvers 11f and 11r is dealt with. However, the present invention is not limited to this, and the failure of only one of the resolvers may be dealt with.
In the above embodiment, the front and rear motors are individually controlled by the front controller 7f and the rear controller 7r. However, both motors may be controlled by a single controller.

Mf フロントモータ(第1のモータ)
Mr リヤモータ(第2のモータ)
2f 前輪
2r 後輪
3f,3r 減速機
7f フロントコントローラ
(第1の回転角判別手段、スリップ判定手段、故障診断手段)
7r リヤコントローラ
(第2の回転角判別手段、スリップ判定手段、故障診断手段)
11f レゾルバ(第1の信号出力手段)
11r レゾルバ(第2の信号出力手段)
Mf Front motor (first motor)
Mr rear motor (second motor)
2f Front wheel 2r Rear wheel 3f, 3r Reducer 7f Front controller
(First rotation angle determination means, slip determination means, failure diagnosis means)
7r Rear controller
(Second rotation angle determination means, slip determination means, failure diagnosis means)
11f resolver (first signal output means)
11r resolver (second signal output means)

Claims (6)

車両の前輪を駆動する第1のモータと、
上記車両の後輪を駆動する第2のモータと、
上記第1のモータに設けられ、該第1のモータの回転に伴って変化する第1の回転変化信号及び該第1のモータの特定基準角を示す第1の基準信号を出力する第1の信号出力手段と、
上記第2のモータに設けられ、該第2のモータの回転に伴って変化する第2の回転変化信号及び該第2のモータの特定基準角を示す第2の基準信号を出力する第2の信号出力手段と、
上記第1の信号出力手段による第1の回転変化信号の出力機能、及び上記第2の信号出力手段による第2の回転変化信号の出力機能の少なくとも一方を診断する故障診断手段と、
上記第1の回転変化信号及び第1の基準信号に基づき上記第1のモータの回転角を判別する第1の回転角判別手段と、
上記第2の回転変化信号及び第2の基準信号に基づき上記第2のモータの回転角を判別する第2の回転角判別手段と、を備え、
上記第1の回転角判別手段は、上記故障診断手段により上記第1の信号出力手段に対して故障判定が下された場合は、上記第2の回転変化信号及び第1の基準信号に基づき上記第1のモータの回転角を推定し、
上記第2の回転角判別手段は、上記故障診断手段により上記第2の信号出力手段に対して故障判定が下された場合は、上記第1の回転変化信号及び第2の基準信号に基づき上記第2のモータの回転角を推定する
ことを特徴とする電気自動車のモータ制御装置。
A first motor that drives the front wheels of the vehicle;
A second motor for driving the rear wheels of the vehicle;
A first rotation signal provided in the first motor and outputting a first rotation change signal that changes with rotation of the first motor and a first reference signal that indicates a specific reference angle of the first motor. Signal output means;
A second rotation signal that is provided in the second motor and that outputs a second rotation change signal that changes with the rotation of the second motor and a second reference signal that indicates a specific reference angle of the second motor; Signal output means;
Failure diagnosis means for diagnosing at least one of an output function of the first rotation change signal by the first signal output means and an output function of the second rotation change signal by the second signal output means;
First rotation angle determination means for determining the rotation angle of the first motor based on the first rotation change signal and the first reference signal;
Second rotation angle determining means for determining the rotation angle of the second motor based on the second rotation change signal and the second reference signal,
The first rotation angle discriminating means is based on the second rotation change signal and the first reference signal when the fault diagnosis means makes a fault judgment to the first signal output means. Estimating the rotation angle of the first motor;
The second rotation angle discriminating means is based on the first rotation change signal and the second reference signal when the fault diagnosis means makes a fault judgment to the second signal output means. A motor control device for an electric vehicle, characterized by estimating a rotation angle of a second motor.
上記故障診断手段は、上記第1の回転変化信号と第2の回転変化信号とを比較することにより診断を行うことを特徴とする請求項1に記載の電気自動車のモータ制御装置。   2. The motor control device for an electric vehicle according to claim 1, wherein the failure diagnosis means makes a diagnosis by comparing the first rotation change signal and the second rotation change signal. 上記第1のモータと第2のモータとに異なる減速比の減速機が付設され、
上記第1の回転角判別手段は、上記故障診断手段による第1の信号出力手段の故障判定時において、上記第2の回転変化信号を上記第1のモータの減速比と上記第2のモータの減速比との比に基づき補正し、該補正後の第2の回転変化信号及び第1の基準信号に基づき上記第1のモータの回転角を推定し、
上記第2の回転角判別手段は、上記故障診断手段による第2の信号出力手段の故障判定時において、上記第1の回転変化信号を上記第1のモータの減速比と上記第2のモータの減速比との比に基づき補正し、該補正後の第1の回転変化信号及び第2の基準信号に基づき上記第2のモータの回転角を推定することを特徴とする請求項1または2に記載の電気自動車のモータ制御装置。
Reducers with different reduction ratios are attached to the first motor and the second motor,
The first rotation angle determination means outputs the second rotation change signal to the reduction ratio of the first motor and the second motor when the failure diagnosis means determines the failure of the first signal output means. Correcting based on the ratio with the reduction ratio, estimating the rotation angle of the first motor based on the corrected second rotation change signal and the first reference signal,
The second rotation angle discriminating means outputs the first rotation change signal to the reduction ratio of the first motor and the second motor when the failure diagnosis means judges the failure of the second signal output means. 3. The correction according to claim 1, wherein the correction is made based on a ratio with a reduction ratio, and the rotation angle of the second motor is estimated based on the corrected first rotation change signal and the second reference signal. The motor control apparatus of the electric vehicle as described.
上記第1の回転角判別手段は、上記故障診断手段による第1の信号出力手段の故障判定時において、上記第1のモータ及び第2のモータの駆動による上記車両の前進または後退の何れか一方で、上記第1のモータの減速機のバックラッシュに対応して予め設定された第1の補正量に基づき上記第1の基準信号の位相を補正し、上記第2の回転変化信号及び補正後の第1の基準信号に基づき上記第1のモータの回転角を推定し、
上記第2の回転角判別手段は、上記故障診断手段による第2の信号出力手段の故障判定時において、上記第1のモータ及び第2のモータの駆動による上記車両の前進または後退の何れか一方で、上記第2のモータの減速機のバックラッシュに対応して予め設定された第2の補正量に基づき上記第2の基準信号の位相を補正し、上記第1の回転変化信号及び補正後の第2の基準信号に基づき上記第2のモータの回転角を推定することを特徴とする請求項1乃至3の何れかに記載の電気自動車のモータ制御装置。
The first rotation angle discrimination means is either forward or backward of the vehicle driven by the first motor and the second motor when the failure diagnosis means judges the failure of the first signal output means. The phase of the first reference signal is corrected based on the first correction amount set in advance corresponding to the backlash of the reduction gear of the first motor, and the second rotation change signal and the corrected Estimating the rotation angle of the first motor based on the first reference signal of
The second rotation angle discriminating means is either forward or reverse of the vehicle driven by the first motor and the second motor when the failure diagnostic means judges the failure of the second signal output means. The phase of the second reference signal is corrected based on a second correction amount set in advance corresponding to the backlash of the reduction gear of the second motor, and the first rotation change signal and the corrected The motor control device for an electric vehicle according to any one of claims 1 to 3, wherein the rotation angle of the second motor is estimated based on the second reference signal.
上記第1の回転角判別手段は、上記故障診断手段による第1の信号出力手段の故障判定時において、上記第2の回転変化信号を積算すると共に、該第2の回転変化信号の積算値を上記第1の基準信号の出力タイミングでリセットし、該リセット時の積算値に基づき上記第1のモータの回転角を推定し、
上記第2の回転角判別手段は、上記故障診断手段による第2の信号出力手段の故障判定時において、上記第1の回転変化信号を積算すると共に、該第1の回転変化信号の積算値を上記第2の基準信号の出力タイミングでリセットし、該リセット時の積算値に基づき上記第2のモータの回転角を推定することを特徴とする請求項1乃至4の何れかに記載の電気自動車のモータ制御装置。
The first rotation angle discriminating unit integrates the second rotation change signal and calculates an integrated value of the second rotation change signal when the failure diagnosis unit determines a failure of the first signal output unit. Reset at the output timing of the first reference signal, estimate the rotation angle of the first motor based on the integrated value at the time of the reset,
The second rotation angle discriminating unit integrates the first rotation change signal and calculates an integrated value of the first rotation change signal when the failure diagnosis unit determines the failure of the second signal output unit. 5. The electric vehicle according to claim 1, wherein the electric vehicle is reset at an output timing of the second reference signal, and a rotation angle of the second motor is estimated based on an integrated value at the time of the reset. Motor control device.
上記車両の前輪または後輪に発生するスリップを判定するスリップ判定手段を備え、
上記第1の回転角判別手段は、上記故障診断手段による第1の信号出力手段の故障判定時において上記スリップ判定手段によりスリップ判定が下されたときには、該スリップから回復後の上記第1の基準信号に基づき上記第2の回転変化信号の積算値のリセットタイミングを補正し、
上記第2の回転角判別手段は、上記故障診断手段による第2の信号出力手段の故障判定時において上記スリップ判定手段によりスリップ判定が下されたときには、該スリップから回復後の上記第2の基準信号に基づき上記第1の回転変化信号の積算値のリセットタイミングを補正することを特徴とする請求項5に記載の電気自動車のモータ制御装置。
A slip determination means for determining a slip generated on a front wheel or a rear wheel of the vehicle,
The first rotation angle discriminating means, when the slip judging means makes a slip judgment when the failure diagnosing means judges the failure of the first signal output means, the first reference after recovery from the slip. Correcting the reset timing of the integrated value of the second rotation change signal based on the signal,
The second rotation angle discriminating means, when the slip judgment is made by the slip judgment means at the time of failure judgment of the second signal output means by the fault diagnosis means, the second reference after recovery from the slip. 6. The motor control apparatus for an electric vehicle according to claim 5, wherein the reset timing of the integrated value of the first rotation change signal is corrected based on the signal.
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