JP7481292B2

JP7481292B2 - モータ制御装置

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Publication number: JP7481292B2
Application number: JP2021068350A
Authority: JP
Inventors: 智史保田; 太郎下坂
Original assignee: Denso Corp; Toyota Motor Corp
Current assignee: Denso Corp; Toyota Motor Corp
Priority date: 2021-04-14
Filing date: 2021-04-14
Publication date: 2024-05-10
Anticipated expiration: 2041-04-14
Also published as: WO2022219444A1; JP2022163428A; CN117203078A; EP4323222A1

Description

本発明は、モータ制御装置に関する。

例えばハイブリッド車や電気自動車などの電動車両には、前輪または後輪の駆動用のモータや発電用のモータなどの複数のモータを備える。各モータの制御装置は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）などのプロセッサを内蔵する複数のマイクロコントローラによりモータごとに負荷を分散して制御処理を実行する（例えば特許文献１）。

一方のマイクロコントローラは、他方のマイクロコントローラに異常が発生した場合、その制御処理を代理で実行することによりモータを正常に動作させる。これによりフェールセーフの機能が実現される。

特開２０１８－１０９９５１号公報

複数のモータの制御処理を１個のマイクロコントローラに集約する場合、マイクロコントローラに内蔵されるプロセッサの制御処理の負荷が増加するため、例えばＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）に制御処理の一部を分担させることが考えられる。この場合、マイクロコントローラに異常が発生したとき、ＡＳＩＣがマイクロコントローラの制御処理を実行することによりフェールセーフの機能を実現する。

また、マイクロコントローラは、複数の車種の車両に搭載することができるように、ソフトウェアによって搭載対象の車両の車種に応じて、モータの駆動制御に関する特性データを切り替えて制御処理を行う。しかし、装置コストの抑制のため、ＡＳＩＣには、複数の車種に対応する特性データを予め記憶するメモリを内蔵しないため、特定の車種の特性のみに応じた制御処理しか実行することができない。

したがって、制御装置は、ＡＳＩＣが対応していない車種の車両に用いられる場合、マイクロコントローラに異常が発生したとき、搭載先の車種に応じた特性に従ってモータを正常に駆動制御することができないため、適切にフェールセーフの機能を実現することができない。

そこで本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、装置コストの増加を抑制するとともに、車種に応じて適切にフェールセーフの機能を実現することができるモータ制御装置を提供することを目的とする。

本明細書に記載のモータ制御装置は、所定の車種の車両に搭載されるモータ制御装置において、前記所定の車種とは異なる他の車種の車両のモータの駆動制御に関する特性データを記憶する第１記憶部と、前記所定の車種の車両のモータに接続されるディファレンシャルギアの減速比を記憶する第２記憶部と、前記減速比及び前記特性データに基づいて、前記所定の車種に応じた前記駆動制御に関する演算処理を実行するプロセッサと、前記演算処理の結果に基づいて、前記所定の車種の車両のモータの駆動処理を実行する駆動回路とを有し、前記駆動回路は、前記プロセッサに異常が発生した場合、前記第１記憶部及び前記第２記憶部から前記特性データ及び前記減速比をそれぞれ読み出し、該読み出した前記減速比と、前記他の車種の車両のモータに接続されるディファレンシャルギアの減速比との比に基づいて、前記特性データを前記所定の車種に対応するように補正して、該補正した前記特性データを用いることにより、前記所定の車種に応じた前記駆動制御に関する前記演算処理を実行する。

本明細書に記載の他のモータ制御装置は、所定の車種の車両に搭載されるモータ制御装置において、前記所定の車種を含む複数の車種の各々の車両のモータの駆動制御に関する特性データを、前記複数の車種の各々の車両のモータに接続されるディファレンシャルギアの減速比に対応付けて記憶する第１記憶部と、前記所定の車種の車両のモータに接続されるディファレンシャルギアの減速比を記憶する第２記憶部と、前記第２記憶部内の減速比、及び前記第１記憶部内の特性データに基づいて、前記所定の車種に応じた前記駆動制御に関する演算処理を実行するプロセッサと、前記演算処理の結果に基づいて、前記所定の車種の車両のモータの駆動処理を実行する駆動回路とを有し、前記駆動回路は、前記プロセッサに異常が発生した場合、前記第２記憶部から前記減速比を読み出し、該読みだした前記減速比に対応する前記特性データを前記第１記憶部から読み出して、該読み出した前記特性データを用いることにより、前記所定の車種に応じた前記駆動制御に関する前記演算処理を実行する。

上記のモータ制御装置において、前記特性データは、前記モータの回転数及びトルクの相関関係を含んでもよい。

上記のモータ制御装置において、前記特性データは、前記モータのトルク及び電流値の相関関係を含んでもよい。

本発明のモータ制御装置によれば、装置コストの増加を抑制するとともに、車種に応じて適切にフェールセーフの機能を実現することができる。

モータ制御装置の一例を示す構成図である。車種ごとに異なるディファレンシャルギアの複数の減速比に対応する回転数－トルクマップデータの例を示す図である。車種ごとに異なるディファレンシャルギアの減速比に対応するトルク－電流マップデータの例を示す図である。モータ制御装置の搭載先の車両の車種に応じた回転数－トルクマップデータ及びトルク－電流マップデータの取得方法の一例を示す図である。回転数－トルクマップデータ及びトルク－電流マップデータの取得方法の他の例を示す図である。ＣＰＵの動作の一例を示すフローチャートである。ＡＳＩＣの動作の一例を示すフローチャートである。

（モータ制御装置の構成例）
図１は、モータ制御装置９０の一例を示す構成図である。モータ制御装置９０は、マイクロコントローラ１、ＡＳＩＣ２、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）３、アクセルセンサ３０、及びブレーキセンサ３１を有し、ハイブリッド車や電気自動車などの電動車両（以下、車両と表記）に搭載される。

モータ制御装置９０は、モータ５０，５１にそれぞれ接続されたインバータ回路４０，４１を制御する。インバータ回路４０，４１は、それぞれ、例えば３相分の上アーム及び下アームに対応する複数個のＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）などを有する。各ＩＧＢＴは、ＡＳＩＣ２から入力されるＰＷＭ（Pulse Width Modulation）信号によりオンオフ制御される。

インバータ回路４０，４１は、ＰＷＭ信号に従って３相交流電流を生成してモータ５０，５１にそれぞれ出力する。なお、インバータ回路４０，４１は、ＩＧＢＴに代えて他の種類のトランジスタを有してもよい。

モータ５０，５１は、モータ制御装置９０の制御に従った３相交流電流により駆動される。インバータ回路４０，４１とモータ５０，５１の間には、３相交流電流の各相の電流値を検出する電流センサ６０，６１が設けられている。電流センサ６０，６１は電流値をマイクロコントローラ１及びＡＳＩＣ２に通知する。

モータ５０は、一例として車両の車輪（前輪または後輪）５３，５４の駆動に用いられる。モータ５０は、駆動軸５１を介してディファレンシャルギア５２に接続されている。ディファレンシャルギア５２は、モータ５０のトルクを車両の車種に固有の減速比に応じた駆動力として車輪５３，５４に伝達する。また、モータ５１は発電などに用いられる。なお、車両に搭載されるモータ数に限定はない。

アクセルセンサ３０は車両のアクセルペダルの開度を検出し、その検出値をＥＣＵ３に出力する。ブレーキセンサ３１は車両のブレーキペダルの開度を検出し、その検出値をＥＣＵ３に出力する。

ＥＣＵ３は、車両を全体的に制御するコンピュータ装置である。ＥＣＵ３は、アクセルペダルの開度及びブレーキペダルの開度などから、車両に要求される駆動力（以下、要求駆動力と表記）を算出する。ＥＣＵ３は要求駆動力をマイクロコントローラ１に通知する。

マイクロコントローラ１は、プロセッサの一例であるＣＰＵ１０、ＲＯＭ（Read Only Memory）１１、ＲＡＭ（Random Access Memory）１２、メモリ１３，１４、通信ポート１５、及びハードウェアインターフェース部（ＨＷ－ＩＮＦ）１６を有する。ＣＰＵ１０は、互いに信号の入出力ができるように、ＲＯＭ１１、ＲＡＭ１２、メモリ１３，１４、通信ポート１５、及びＨＷ－ＩＮＦ１６と、バス１９を介して電気的に接続されている。

ＲＯＭ１１は、ＣＰＵ１０を駆動するプログラムが格納されている。ＲＡＭ１２は、ＣＰＵ１０のワーキングメモリとして機能する。通信ポート１５はＡＳＩＣ２との通信を処理する。ＨＷ－ＩＮＦ１６は、電流センサ６０，６１から３相交流電流の電流値を受信する。ＨＷ－ＩＮＦ１６は電流値をＣＰＵ１０または通信ポート１５を介してＡＳＩＣ２に通知する。

メモリ１３は、第２記憶部の一例であり、モータ制御装置９０が搭載される車両の車種に関するパラメータ（以下、車種パラメータと表記）１３０を記憶する。車種パラメータ１３０としては、例えばモータ５０に接続されるディファレンシャルギア５２の減速比、あるいはモータ５０，５１に出力性能に関わる値が挙げられる。このように車種パラメータ１３０は、モータ制御装置９０が搭載される車種の固有の仕様に関わるパラメータである。

メモリ１４は、第１記憶部の一例であり、各モータ５０，５１の駆動制御に関する特性マップデータ１４０を記憶する。特性マップデータ１４０は特性データの一例である。特性マップデータ１４０には、例えば、モータ５０，５１に要求される回転数及びトルク（以下、要求回転数及び要求トルクとそれぞれ表記）の相関関係を示す回転数－トルクマップデータ、及び要求トルクと３相電流の電流指令値の相関関係を示すトルク－電流マップデータが含まれる。

メモリ１３，１４は、例えばフラッシュメモリなどの不揮発性メモリである。モータ制御装置９０の製造時、メモリ１３には、モータ制御装置９０の搭載対象の車両の車種により決まる車種パラメータ１３０が書き込まれ、メモリ１４には、１以上の車種に応じた特性マップデータ１４０が書き込まれる。

ＣＰＵ１０は、ＲＯＭ１１からプログラムを読み込み、プログラムに従って動作する。ＣＰＵ１０は、ＥＣＵ３から要求駆動力を受信し、要求駆動力を満たすように、車種パラメータ１３０及び特性マップデータ１４０に基づいて、モータ制御装置９０の搭載先の車両の種類に応じたモータ５０，５１の駆動制御に関する演算処理を実行する。

演算処理において、ＣＰＵ１０は、要求駆動力から車種パラメータ１３０及び特性マップデータ１４０に基づいて各モータ５０，５１の電流指令値を算出し、電流指令値、及び電流センサ６０，６１から取得した電流値から各モータ５０，５１の電圧指令値を算出する。また、ＣＰＵ１０は、電圧指令値から、ＰＷＭ信号のデューティ比を決めるオンオフのタイミング（以下、オンオフタイミングと表記）を算出する。ＣＰＵ１０は、通信ポート１５を介してＡＳＩＣ２にオンオフタイミングを通知する。なお、オンオフタイミングは演算処理の結果の一例である。なお、演算処理の詳細は後述する。

ＡＳＩＣ２は、駆動回路の一例であり、監視部２０、演算部２１、及び出力部２２を有する。出力部２２は、ＣＰＵ１０の演算処理の結果に基づいて各モータ５０，５１の駆動処理を実行する。出力部２２は、ＣＰＵ１０から通信ポート１５を介してオンオフタイミングの通知を受信する。出力部２２は、オンオフタイミングに従ってＰＷＭ信号を生成してインバータ回路４０，４１に出力する。

監視部２０は、ＥＣＵ３からＣＰＵ１０の正常性に関する通知を受信する。ＥＣＵ３は、ＣＰＵ１０が正常に動作しているか否かを監視する。例えばＣＰＵ１０は、正常に動作している場合、不図示の発振器から入力されるクロック信号から所定の周波数のパルス信号を生成してＥＣＵ３に送信する。ＥＣＵ３は、ＣＰＵ１０から受信したパルス信号の正常性を判断する。ＥＣＵ３は、例えばパルス信号の停止、またはパルス信号の周波数の異常を検出した場合、ＣＰＵ１０に異常が発生したと判定する。

監視部２０は、通知に基づいてＣＰＵ１０に異常が発生したか否かを判定する。監視部２０は、ＣＰＵ１０に異常が発生したと判定した場合、演算部２１及び出力部２２にフェールセーフ動作を指示する。

演算部２１は、監視部２０からフェールセーフ動作の指示を受けた場合、上述したＣＰＵ１０の演算処理をＣＰＵ１０に代わって実行する。この場合、演算部２１は、メモリ１３，１４から車種パラメータ１３０及び特性マップデータ１４０をそれぞれ取得する。このとき、演算部２１は、通信ポート１５を介してメモリ１３，１４にアクセスし、メモリ１３，１４からそれぞれ車種パラメータ１３０及び特性マップデータ１４０を読み出す。また、演算部２１は電流センサ６０，６１から３相交流電流の各相の電流値を取得する。

演算部２１は、メモリ１３，１４から取得した車種パラメータ１３０及び特性マップデータ１４０に基づいて、正常時のＣＰＵ１０と同様に、モータ制御装置９０の搭載先の車両の車種に応じた駆動制御に関する演算処理を実行する。

出力部２２は、ＣＰＵ１０に代えて演算部２１からオンオフタイミングの通知を受信する。出力部２２は、ＣＰＵ１０が正常である場合と同様に、オンオフタイミングに従ってＰＷＭ信号を生成してインバータ回路４０，４１に出力する。これにより、ＣＰＵ１０に異常が発生した場合におけるフェールセーフの機能が実現される。

なお、本例において、メモリ１３，１４はマイクロコントローラ１内に設けられているが、マイクロコントローラ１及びＡＳＩＣ２の外部に設けられてもよい。この場合、ＣＰＵ１０及びＡＳＩＣ２は、例えば個別のバスを介してメモリ１３，１４にアクセスすることができる。また、車種パラメータ１３０及び特性マップデータ１４０は、共通の不揮発性メモリに記憶されてもよい。この場合、メモリ内の車種パラメータ１３０の記憶領域及び特性マップデータ１４０の記憶領域は、それぞれ、第１及び第２記憶部の一例である。

（車種パラメータ及び特性マップデータの例）
次に車種パラメータ１３０及び特性マップデータ１４０について述べる。モータ５０，５１の駆動制御に適する回転数－トルクマップデータ及びトルク－電流マップデータは、車種ごとの仕様に応じて異なる。このため、ＣＰＵ１０及び演算部２１は、車種パラメータ１３０に基づいて特性マップデータ１４０から、モータ制御装置９０の搭載先の車種に対応する回転数－トルクマップデータ及びトルク－電流マップデータを取得して上記の演算処理に用いる。以下に車種パラメータ１３０がディファレンシャルギア５２の減速比である場合の回転数－トルクマップデータ及びトルク－電流マップデータを例に挙げる。

図２は、車種ごとに異なるディファレンシャルギア５２の複数の減速比Ｋａ，Ｋｂ，Ｋｃに対応する回転数－トルクマップデータＰａ，Ｐｂ，Ｐｃの例を示す図である。回転数－トルクマップデータＰａ，Ｐｂ，Ｐｃはモータ５０，５１の回転数及びトルクの相関関係を示す。なお、回転数－トルクマップデータＰａ，Ｐｂ，Ｐｃはモータ５０，５１ごとに異なっていてもよいし、モータ５０，５１間で共通であってもよい。

例えば回転数－トルクマップデータＰａ，Ｐｂ，Ｐｃは、減速比Ｋａ，Ｋｂ，Ｋｃ同士の比率に応じて互いに相似関係にある。ある回転数に対し、回転数－トルクマップデータＰａ，Ｐｂ，Ｐｃのうち、減速比Ｋａに対応する回転数－トルクマップデータＰａは最も高いトルクを示し、減速比Ｋｃに対応する回転数－トルクマップデータＰｃは最も低いトルクを示す。

ＣＰＵ１０及び演算部２１は、減速比Ｋａ，Ｋｂ，Ｋｃのうち、車種パラメータ１３０が示す減速比に対応する回転数－トルクマップデータＰａ，Ｐｂ，Ｐｃを演算処理に用いる。一例として、車種パラメータ１３０が減速比Ｋｃを示す場合、ＣＰＵ１０及び演算部２１は、減速比Ｋｃに対応する回転数－トルクマップデータＰｃを演算処理に用いる。この場合、ＣＰＵ１０及び演算部２１は、ＥＣＵ３から通知された要求駆動力を満たす回転数がＮであるとき、回転数－トルクマップデータＰｃから回転数Ｎに対応する要求トルクＴを算出する。

図３は、車種ごとに異なるディファレンシャルギア５２の減速比Ｋａ，Ｋｂ，Ｋｃに対応するトルク－電流マップデータＱａ，Ｑｂ，Ｑｃの例を示す図である。トルク－電流マップデータＱａ，Ｑｂ，Ｑｃはモータ５０，５１の電流指令値及び要求トルクの相関関係を示す。なお、トルク－電流マップデータＱａ，Ｑｂ，Ｑｃはモータ５０，５１ごとに異なっていてもよいし、モータ５０，５１間で共通であってもよい。

例えばトルク－電流マップデータＱａ，Ｑｂ，Ｑｃは、減速比Ｋａ，Ｋｂ，Ｋｃ同士の比率に応じて互いに相似関係にある。ある要求トルクに対し、トルク－電流マップデータＱａ，Ｑｂ，Ｑｃのうち、減速比Ｋｃに対応するトルク－電流マップデータＱａは最も高い電流指令値を示し、減速比Ｋａに対応するトルク－電流マップデータＱｃは最も低い電流指令値を示す。

ＣＰＵ１０及び演算部２１は、減速比Ｋａ，Ｋｂ，Ｋｃのうち、車種パラメータ１３０が示す減速比に対応するトルク－電流マップデータＱａ，Ｑｂ，Ｑｃを演算処理に用いる。一例として、車種パラメータ１３０が減速比Ｋｃを示す場合、ＣＰＵ１０及び演算部２１は、減速比Ｋｃに対応するトルク－電流マップデータＱｃを演算処理に用いる。この場合、ＣＰＵ１０及び演算部２１は、要求トルクがＴであるとき、トルク－電流マップデータＱｃから要求トルクＴに対応する電流指令値Ｉを算出する。

次に、モータ制御装置９０の搭載先の車両の車種に応じた回転数－トルクマップデータ及びトルク－電流マップデータの取得方法について述べる。

図４は、モータ制御装置９０の搭載先の車両の車種に応じた回転数－トルクマップデータＰｃ及びトルク－電流マップデータＱｃの取得方法の一例を示す図である。本例において、モータ制御装置９０は、上記の減速比Ｋｃの車種の車両に搭載されると仮定する。このため、メモリ１３は、モータ制御装置９０の搭載先の車両の車種に関する車種パラメータ１３０として、例えば減速比Ｋｃを記憶する。

また、メモリ１４が記憶する特性マップデータ１４０には、上記の回転数－トルクマップデータＰａ，Ｐｂ，Ｐｃのうち、減速比Ｋａに対応する回転数－トルクマップデータＰａのみが含まれ、さらに、上記のトルク－電流マップデータＱａ，Ｑｂ，Ｑｃのうち、減速比Ｋａに対応するトルク－電流マップデータＱａのみが含まれている。すなわち、メモリ１４は、モータ制御装置９０の搭載先の車種とは異なる他の車種に対応するトルク－電流マップデータＱａを記憶する。

仮にＣＰＵ１０及び演算部２１が回転数－トルクマップデータＰａ及びトルク－電流マップデータＱａを演算処理に用いた場合、回転数－トルクマップデータＰａ及びトルク－電流マップデータＱａがモータ制御装置９０の搭載先の車種の特性に適していないため、モータ５０，５１を正常に駆動制御することができないため、適切にフェールセーフの機能を実現することができない。

このため、ＣＰＵ１０及び演算部２１は、メモリ１３，１４から減速比Ｋｃ及び回転数－トルクマップデータＰａをそれぞれ取得し、回転数－トルクマップデータＰａを減速比Ｋｃに基づいて補正することにより減速比Ｋｃに対応する回転数－トルクマップデータＰｃを取得する。例えばＣＰＵ１０及び演算部２１は、減速比Ｋｃと減速比Ｋａの比に応じて回転数－トルクマップデータＰａの回転数を定数倍することで、減速比Ｋｃに対応する回転数－トルクマップデータＰｃを得る。ここで、ＣＰＵ１０及び演算部２１は、予め回転数－トルクマップデータＰａに対応する減速比Ｋａを固定値として保持している。

また、ＣＰＵ１０及び演算部２１は、メモリ１４からトルク－電流マップデータＱａを取得し、トルク－電流マップデータＱａを減速比Ｋｃに基づいて補正することにより減速比Ｋｃに対応するトルク－電流マップデータＱｃを取得する。例えばＣＰＵ１０及び演算部２１は、減速比Ｋｃと減速比Ｋａの比に応じてトルク－電流マップデータＱａの電流指令値を定数倍することで、減速比Ｋｃに対応するトルク－電流マップデータＱｃを得る。

このように、ＣＰＵ１０及び演算部２１は、車種パラメータ１３０に基づいて、回転数－トルクマップデータＰａ及びトルク－電流マップデータＱａを、モータ制御装置９０の搭載先の車両の車種に対応するように補正して演算処理に用いる。

図５は、回転数－トルクマップデータＰａ，Ｐｂ，Ｐｃ及びトルク－電流マップデータＱａ，Ｑｂ，Ｑｃの取得方法の他の例を示す図である。本例において、モータ制御装置９０は、上記の減速比Ｋｃの車種の車両に搭載されると仮定する。このため、メモリ１３は、モータ制御装置９０の搭載先の車両の車種に関する車種パラメータ１３０として、例えば減速比Ｋｃを記憶する。

また、メモリ１４が記憶する特性マップデータ１４０には、複数の車種に関する減速比Ｋａ，Ｋｂ，Ｋｃにそれぞれ対応する回転数－トルクマップデータＰａ，Ｐｂ，Ｐｃ及びトルク－電流マップデータＱａ，Ｑｂ，Ｑｃが含まれている。特性マップデータ１４０には、モータ制御装置９０の搭載先の車両の車種以外の回転数－トルクマップデータＰａ，Ｐｂ及びトルク－電流マップデータＱａ，Ｑｂも含まれる。つまり、メモリ１４は、複数の車種に対応する特性マップデータ１４０を記憶する。

ＣＰＵ１０及び演算部２１はメモリ１３から減速比Ｋｃを取得する。ＣＰＵ１０及び演算部２１は、メモリ１３に記憶された回転数－トルクマップデータＰａ，Ｐｂ，Ｐｃのうち、減速比Ｋｃに対応する回転数－トルクマップデータＰｃのみを選択して取得する。具体的には、ＣＰＵ１０及びＡＳＩＣ２は、例えばメモリ１３の記憶領域のうち、減速比Ｋｃに対応する記憶領域から回転数－トルクマップデータＰｃを読み出す。

また、ＣＰＵ１０及び演算部２１は、メモリ１３に記憶されたトルク－電流マップデータＱａ，Ｑｂ，Ｑｃのうち、減速比Ｋｃに対応するトルク－電流マップデータＱｃのみを選択して取得する。具体的には、ＣＰＵ１０及び演算部２１は、例えばメモリ１３の記憶領域のうち、減速比Ｋｃに対応する記憶領域からトルク－電流マップデータＱｃを読み出す。

このように、ＣＰＵ１０及び演算部２１は、車種パラメータ１３０に基づいて、複数の車種のうち、モータ制御装置９０の搭載先の車両の車種に対応する回転数－トルクマップデータＰｃ及びトルク－電流マップデータＱｃをメモリ１４から読み出して演算処理に用いる。

このようにしてＣＰＵ１０及び演算部２１は、モータ制御装置９０の搭載先の車両の車種の減速比Ｋｃに応じた回転数－トルクマップデータＰｃ及びトルク－電流マップデータＱｃを取得することができる。このため、ＣＰＵ１０及び演算部２１は、減速比Ｋｃに応じた適切な要求トルク及び電流指令値を算出することができる。

また、図４の例の場合、メモリ１４に記憶する特性マップデータ１４０のデータ量が図５の例の場合より少ないため、メモリ１４の容量を低減することができる。一方、図５の例の場合、ＣＰＵ１０及び演算部２１は、図４の例とは異なり、回転数－トルクマップデータＰａ及びトルク－電流マップデータＱａの補正処理が不要であるため、演算処理の負荷を低減することができる。

（モータ制御装置の動作例）
図６は、ＣＰＵ１０の動作の一例を示すフローチャートである。以下に述べるステップＳｔ２～Ｓｔ８は、モータ制御装置９０の搭載先の車両の車種に応じたモータ５０，５１の駆動制御に関する演算処理の一例である。

ＣＰＵ１０は、ＥＣＵ３から要求駆動力の通知を受信する（ステップＳｔ１）。次にＣＰＵ１０は、メモリ１３から車種パラメータ１３０を取得する（ステップＳｔ２）。

次にＣＰＵ１０は、特性マップデータ１４０のうち、まず、回転数－トルクマップデータをメモリ１４から読み出す（ステップＳｔ３）。次にＣＰＵ１０は、車種パラメータ１３０及び回転数－トルクマップデータから、要求駆動力を満たすモータ５０，５１の回転数に応じた要求トルクを算出する（ステップＳｔ４）。

このとき、ＣＰＵ１０は、図４または図５を参照して述べた取得方法に従い、車種パラメータ１３０に基づいて、モータ制御装置９０の搭載先の車種に対応する回転数－トルクマップデータを取得する。ＣＰＵ１０は、モータ制御装置９０の搭載先の車種に対応する回転数－トルクマップデータから、モータ５０，５１の回転数に対応する要求トルクを得る。

次にＣＰＵ１０は、特性マップデータ１４０のうち、トルク－電流マップデータをメモリ１４から読み出す（ステップＳｔ５）。次にＣＰＵ１０は、車種パラメータ１３０及びトルク－電流マップデータから、要求トルクを満たす３相交流電流の電流指令値を算出する（ステップＳｔ６）。

このとき、ＣＰＵ１０は、図４または図５を参照して述べた取得方法に従い、車種パラメータ１３０に基づいて、モータ制御装置９０の搭載先の車種に対応するトルク－電流マップデータを取得する。また、ＣＰＵ１０は、モータ制御装置９０の搭載先の車種に対応するトルク－電流マップデータから、要求トルクを満たす３相交流電流の電流指令値を得る。

次にＣＰＵ１０は、モータ５０，５１の電圧指令値を電流指令値から算出する（ステップＳｔ７）。このとき、ＣＰＵ１０は、ＨＷ－ＩＮＦ１６を介して電流センサ６０，６１から３相交流電流の電流値を取得する。ＣＰＵ１０は、例えば電流指令値と電流センサの電流値の差分に従って電流指令値をＰＩ制御により決定する。

次にＣＰＵ１０は、電圧指令値からＰＷＭ信号のデューティ演算を行う（ステップＳｔ８）。このとき、ＣＰＵ１０は、符号Ｇで示されるように、時間軸において、三角波状に変化するキャリア信号を生成して、正弦波状に変化する電圧指令値とキャリア信号の信号値を比較する。キャリア信号は、ＰＷＭ信号のオンオフタイミングを決めるための信号であり、キャリア信号の信号値が電圧指令値以上である場合、ＰＷＭ信号はオフとなり、キャリア信号の信号値が電圧指令値未満である場合、ＰＷＭ信号はオフとなる。ＣＰＵ１０は、ＰＷＭ信号がオンとなる時間Ｔｏｎ、及びＰＷＭ信号がオフとなる時間Ｔｏｆｆを算出する。この時間Ｔｏｎ，ＴｏｆｆによりＰＷＭ信号のデューティ比が決定される。

このようにＣＰＵ１０は、車種パラメータ１３０及び特性マップデータ１４０に基づいて、モータ制御装置９０の搭載先の車両の車種に応じたモータ５０，５１の駆動制御に関する演算処理を実行する。

次にＣＰＵ１０は、演算処理の結果としてオンオフタイミング、つまり時間Ｔｏｎ，Ｔｏｆｆを、通信ポート１５を介してＡＳＩＣ２の出力部２２に通知する（ステップＳｔ９）。このようにしてＣＰＵ１０は動作する。

図７は、ＡＳＩＣ２の動作の一例を示すフローチャートである。以下に述べるステップＳｔ１５～Ｓｔ２１は、モータ制御装置９０の搭載先の車両の車種に応じたモータ５０，５１の駆動制御に関する演算処理の一例である。また、以下に述べるステップＳｔ１３は、モータ制御装置９０の搭載先の車両のモータ５０，５１の駆動処理の一例である。

ＡＳＩＣ２の監視部２０は、ＥＣＵ３からの通知に基づいてＣＰＵ１０の動作が正常か否かを判定する（ステップＳｔ１１）。なお、監視部２０は、ＣＰＵ１０と通信することにより、ＥＣＵ３を介することなく直接的にＣＰＵ１０の正常性を判定してもよい。

ＣＰＵ１０の動作が正常である場合（ステップＳｔ１１のＹｅｓ）、出力部２２は、ＣＰＵ１０からオンオフタイミングの通知を受信する（ステップＳｔ１２）。次に出力部２２は、オンオフタイミングに基づきＰＷＭ信号（図６の符号Ｇ参照）を生成してインバータ回路４０，４１に出力する（ステップＳｔ１３）。このように、ＡＳＩＣ２は、ＣＰＵ１０の動作が正常である場合、モータ５０，５１の制御のうち、車両の種類に依存せずに、ＣＰＵ１０の演算処理の結果に基づいてＰＷＭ信号の生成処理及び出力処理を実行する。

また、ＡＳＩＣ２は、ＣＰＵ１０の動作が異常である場合（ステップＳｔ１１のＮｏ）、フェールセーフの機能を実現するため、ＣＰＵ１０の代わりに、以下のステップＳｔ１４～Ｓｔ２１の演算処理を行う。

演算部２１は、ＥＣＵ３から要求駆動力の通知を受信する（ステップＳｔ１４）。次にＡＳＩＣ２は、メモリ１３から車種パラメータ１３０を取得する（ステップＳｔ１５）。

次に演算部２１は、特性マップデータ１４０のうち、まず、回転数－トルクマップデータをメモリ１４から読み出す（ステップＳｔ１６）。次に演算部２１は、車種パラメータ１３０及び回転数－トルクマップデータから、要求駆動力を満たすモータ５０，５１の回転数に応じた要求トルクを算出する（ステップＳｔ１７）。

このとき、演算部２１は、図４または図５を参照して述べた取得方法に従い、車種パラメータ１３０に基づいて、モータ制御装置９０の搭載先の車種に対応する回転数－トルクマップデータを取得する。また、演算部２１は、モータ制御装置９０の搭載先の車種に対応する回転数－トルクマップデータから、モータ５０，５１の回転数に対応する要求トルクを得る。

次に演算部２１は、特性マップデータ１４０のうち、トルク－電流マップデータをメモリ１４から読み出す（ステップＳｔ１８）。次に演算部２１は、車種パラメータ１３０及びトルク－電流マップデータから、要求トルクを満たす３相交流電流の電流指令値を算出する（ステップＳｔ１９）。

このとき、演算部２１は、図４または図５を参照して述べた取得方法に従い、車種パラメータ１３０に基づいて、モータ制御装置９０の搭載先の車種に対応するトルク－電流マップデータを取得する。また、演算部２１は、モータ制御装置９０の搭載先の車種に対応するトルク－電流マップデータから、要求トルクを満たす３相交流電流の電流指令値を得る。

次に演算部２１は、モータ５０，５１の電圧指令値を電流指令値から算出する（ステップＳｔ２０）。このとき、演算部２１は、電流センサ６０，６１から３相交流電流の電流値を取得する。演算部２１は、例えば電流指令値と電流センサの電流値の差分に従って電流指令値をＰＩ制御により決定する。

次に演算部２１は、電圧指令値からＰＷＭ信号のデューティ演算を行う（ステップＳｔ２１）。このとき、演算部２１は、図６の符号Ｇを参照して述べたように、キャリア信号の信号値と電圧指令値を比較することによりＰＷＭ信号がオンとなる時間Ｔｏｎ、及びＰＷＭ信号がオフとなる時間Ｔｏｆｆをオンオフタイミングとして算出する。

次に演算部２１は、オンオフタイミングに基づきＰＷＭ信号を生成してインバータ回路４０，４１に出力する（ステップＳｔ１３）。

このように、ＡＳＩＣ２は、ＣＰＵ１０の動作が異常である場合、メモリ１３，１４からそれぞれ読み出した車種パラメータ１３０及び特性マップデータ１４０に基づいて、モータ制御装置９０の搭載先の車両の種類に応じた演算処理を実行する。

このため、モータ制御装置９０は、ＣＰＵ１０に異常が発生した場合でも、ＡＳＩＣ２のフェールセーフ動作により、モータ制御装置９０の搭載先の車両の車種の特性に応じたモータ５０，５１の駆動制御を継続することができる。また、メモリ１３，１４はＡＳＩＣ２の外部に設けられているため、装置コストの増加が抑制される。したがって、モータ制御装置９０は、装置コストの増加を抑制するとともに、車種に応じて適切にフェールセーフの機能を実現することができる。

上述した実施形態は本発明の好適な実施の例である。但し、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施可能である。

１マイクロコントローラ
２ＡＳＩＣ（駆動回路）
１０ＣＰＵ（プロセッサ）
１３，１４メモリ（第１及び第２記憶部）
５０，５１モータ
９０モータ制御装置
１３０車種パラメータ
１４０特性マップデータ
Ｋａ，Ｋｂ，Ｋｃ減速比
Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃ回転数－トルクマップデータ
Ｑａ，Ｑｂ，Ｑｃトルク－電流マップデータ

Claims

所定の車種の車両に搭載されるモータ制御装置において、
前記所定の車種とは異なる他の車種の車両のモータの駆動制御に関する特性データを記憶する第１記憶部と、
前記所定の車種の車両のモータに接続されるディファレンシャルギアの減速比を記憶する第２記憶部と、
前記減速比及び前記特性データに基づいて、前記所定の車種に応じた前記駆動制御に関する演算処理を実行するプロセッサと、
前記演算処理の結果に基づいて、前記所定の車種の車両のモータの駆動処理を実行する駆動回路とを有し、
前記駆動回路は、前記プロセッサに異常が発生した場合、前記第１記憶部及び前記第２記憶部から前記特性データ及び前記減速比をそれぞれ読み出し、該読み出した前記減速比と、前記他の車種の車両のモータに接続されるディファレンシャルギアの減速比との比に基づいて、前記特性データを前記所定の車種に対応するように補正して、該補正した前記特性データを用いることにより、前記所定の車種に応じた前記駆動制御に関する前記演算処理を実行する、
モータ制御装置。
所定の車種の車両に搭載されるモータ制御装置において、
前記所定の車種を含む複数の車種の各々の車両のモータの駆動制御に関する特性データを、前記複数の車種の各々の車両のモータに接続されるディファレンシャルギアの減速比に対応付けて記憶する第１記憶部と、
前記所定の車種の車両のモータに接続されるディファレンシャルギアの減速比を記憶する第２記憶部と、
前記第２記憶部内の減速比、及び前記第１記憶部内の特性データに基づいて、前記所定の車種に応じた前記駆動制御に関する演算処理を実行するプロセッサと、
前記演算処理の結果に基づいて、前記所定の車種の車両のモータの駆動処理を実行する駆動回路とを有し、
前記駆動回路は、前記プロセッサに異常が発生した場合、前記第２記憶部から前記減速比を読み出し、該読みだした前記減速比に対応する前記特性データを前記第１記憶部から読み出して、該読み出した前記特性データを用いることにより、前記所定の車種に応じた前記駆動制御に関する前記演算処理を実行する、
モータ制御装置。
前記特性データは、前記モータの回転数及びトルクの相関関係を含む、
請求項１または２に記載のモータ制御装置。
前記特性データは、前記モータのトルク及び電流値の相関関係を含む、
請求項１または２に記載のモータ制御装置。