KR100898772B1 - 제어용 서브 유닛 및 제어용 메인 유닛 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량에서의 이용에 적합한, 제어용 서브 유닛 및 제어용 메인 유닛에 관하며, 제어용 서브 유닛의 신속한 제어 판단 결정과 안전가동의 달성 및 제어용 메인 유닛의 부하를 저감하는 것을 목적으로 한다. 서브 유닛이 외부 유닛으로부터 받은 지령의 실행이 가능한 지 여부를 판단한다. 실행 가능하다고 판단된 경우에는, 그 지령을 실행한다. 실행 불가능하다고 판단된 경우에는, 실행 가능안을 외부 유닛에 통지한다.

제어용 서브 유닛, 제어용 메인 유닛, 실행 가능안, 외부 유닛

Description

제어용 서브 유닛 및 제어용 메인 유닛{Control Sub-unit and Control Main Unit}

본 발명은, 반도체 장치에 관한 것으로, 특히 차량에 있어서의 통합적인 시스템을 구축하는 데 적합한 제어용 서브 유닛 및 제어용 메인 유닛에 관한 것이다.

차량용 제어시스템으로서는, 일본국 공개특허공보 특개 2004-136816호에 나타내는 바와 같이, 메인 유닛에 종속하는 복수의 서브 유닛과 메인 유닛으로 구성되는 것이 알려져 있다. 이러한 구성에 의해, 메인 유닛은 서브 유닛으로부터의 이상검출을 효율적으로 행할 수 있다. 또한 이러한 시스템 구성에 의해, 통신 데이터량의 삭감도 가능하게 하고 있다. 여기에서, 전술하는 차량용 제어시스템은, 메인 유닛으로부터의 지령을 복수 서브 유닛이 각각 실행함으로써 메인 유닛의 목적을 달성한다. 메인 유닛은 메인 유닛의 목적을 달성하기 위해 서브 유닛으로의 지령을 결정한다. 이 때, 메인 유닛에 의해 행해지는 지령이 서브 유닛측에서는 예측되지 않은 내용이 일어날 수 있다.

[특허문헌 1] 일본국 공개특허공보 특개2004-249980호

[특허문헌 2] 일본국 공개특허공보 특개2004-136816호

[특허문헌 3] 일본국 공개특허공보 특개2002-67833호

[특허문헌 4] 일본국 공개특허공보 특개2003-191774호

[특허문헌 5] 일본국 공개특허공보 특개2005-199951호

[특허문헌 6] 일본국 공개특허공보 특개평4-238745호

[특허문헌 7] 일본국 공개특허공보 특개평4-131561호

상기 종래의 차량용 제어시스템에 있어서는, 서브 유닛에 이상적인 상태로부터 벗어나는 이상이 생겼을 때는, 사후에 메인 유닛이 상기 이상을 인식한다. 즉 상기 메인 유닛과 서브 유닛을 구비하는 시스템에는 서브 유닛의 이상발생을 미연에 억제하는 기능은 없다. 이러한 이상발생의 한가지 원인으로서는, 서브 유닛이, 메인 유닛으로부터의 지령을, 상기 이상적인 상태를 유지한 채 실행할 수 있는지 여부에 관계없이 실행해 버리는 예를 들 수 있다. 이와 같이 상기 종래의 시스템에서는 메인 유닛으로부터의 지령을 선별하지 않고 전부 실행함으로써, 서브 유닛이 이상적인 상태로부터 벗어나는 이상이 발생하게 된다는 문제가 있었다.

또 메인 유닛과 서브 유닛을 구비하는 차량용 제어시스템은 일반적으로, 서브 유닛의 이상을 인식했을 때는 이 서브 유닛의 통전을 차단하는 것으로 대응하고 있다. 통전 차단에 의한 대응은 차량제어에 있어서의 안전정지라는 목적을 달성한다. 그러나, 시스템 전체로서는, 통전이 차단된 서브 유닛으로부터의 출력을 얻을 수 없어, 원하는 출력을 달성할 수 없다는 문제가 있었다.

본 발명은, 상술한 바와 같은 과제를 해결하기 위한 것으로, 서브 유닛에 의해 상정되지 않은 지령의 실행을 회피함으로써 서브 유닛을 보호하고, 또 서브 유닛의 가능한 범위 내에서 동작을 계속하게 함으로써 메인 유닛의 원하는 출력 또는 그것에 가까운 출력을 달성하는 것을 특징으로 하는 제어용 서브 유닛 및 제어용 메인 유닛을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 따른 서브 유닛은, 상기의 목적을 달성하기 위해, 메인 유닛으로부터의 지령을 수신하는 지령 수신 수단과, 메인 유닛으로부터의 지령이 서브 유닛에 있어서 실행가능한 것인 지 여부의 판단을 행하는 실행가부 판단수단과, 메인 유닛으로부터의 지령을, 실행가부 판단수단에 의해 실행 가능하다고 판단했을 경우에는 그 지령을 실행하기 위한 지령 실행 수단과, 메인 유닛으로부터의 지령을, 실행가부 판단수단에 의해 실행 불가능이라고 판단했을 경우에는, 실행 가능안을 메인유닛에 대하여 송신하는 실행 가능안 통지 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 메인 유닛은, 상기의 목적을 달성하기 위해, 복수의 서브 유닛에 대하여 각각 지령을 내기 위한 지령 수단과, 전술한 복수의 서브 유닛으로부터 실행 가능안이 통지되었는지를 판단하는 실행 가능안 인식 수단과, 전술의 실행 가능안 인식 수단에 의해 실행 가능안을 인식했을 때는, 인식한 실행 가능안에 의거하여 상기의 복수 서브 유닛으로의 지령을 변경하는 지령 변경 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 서브 유닛은, 상기의 목적을 달성하기 위해, 외부 유닛으로부터의 복수지령을 수신하기 위한 복수지령 수신수단과, 전술의 복수지령 수신수단에 의해 수신한 복수 지령의 각각에 대해서 실행 가부판단을 행하는 복수지령 실행가부 판단수단과, 전술의 복수지령 실행가부 판단수단에 의해 실행 가능하다고 판단된 지령을 실행하는 실행 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 서브 유닛은, 상기의 목적을 달성하기 위해, 외부 유닛으로 부터의 지령을 수신하기 위한 지령 수신 수단과, 전술의 지령 수신 수단에 의해 수신한 지령의 실행 가부를 판단하는 실행가부 판단수단과, 상기 실행가부 판단수단에 의해 실행할 수 없다고 판단했을 때는, 상기 지령 수신 수단에 의해 수신한 지령을 실행가능한 지령으로 변경하는 지령 변경 수단과, 상기 실행가부 판단수단에 의해 실행 가능하다고 판단한 지령 또는, 상기 실행가능한 지령을 실행하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 서브 유닛은, 상기의 목적을 달성하기 위해, 외부 유닛으로부터의 지령을 수신하기 위한 지령 수신 수단과, 출력가능한 최대값을 계산하는 최대값 계산수단과, 전술의 최대값과 상기 지령의 차이에 근거하여 다른 제어용 서브 유닛으로의 요구값을 결정하기 위한 요구값 결정수단과, 전술의 요구값을 다른 제어용 서브 유닛으로 송신하기 위한 요구값 송신수단과, 다른 제어용 서브 유닛으로부터 요구값을 받기 위한 요구값 수신수단과, 전술의 최대값과 상기 요구값 수신수단에 의해 수신한 요구값 중, 값이 작은 쪽을 선택하기 위한 실행 판단 수단과, 상기의 실행 판단 수단에서 선택한 값을 발생시키기 위한 처리를 행하는 선택값 실행 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 서브 유닛은, 상기의 목적을 달성하기 위해, 파워 반도체의 오프리크 전류를 측정하기 위한 오프 리크 측정 수단과, 파워 반도체의 상기 오프 리크 전류의 양에 따라 분류하기 위한 분류 수단과, 상기의 분류 수단에 의한 분류 결과에 따라, 파워 반도체의 구동조건을 변경하기 위한 구동조건 변경수단과, 전술의 구동조건 변경수단을 사용한 것에 따른 변경된 구동조건을 제어용 메인 유닛에 통지하기 위한 구동조건 통지수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의해 서브 유닛의 보호와, 시스템 전체의 가동 계속이 가능하다.

실시예 1

도 1은 실시예 1의 자동차 제어시스템을 설명하기 위한 도면이다. 상기 자동차 제어시스템은 제어용 메인 유닛(10)(이후 「메인 유닛(10)」이라고 칭한다)과 제어용 서브 유닛(13, 14, 16, 18, 19)(이후 「서브 유닛(13, 14, 16, 18, 19)」이라고 칭한다)을 구비한다. 메인 유닛(10)에는 통신 라인(12)이 접속되어 있다. 이 통신 라인(12)은, 메인 유닛(10)과 서브 유닛(13, 14, 16, 18, 19)을 연결하여, 양 방향의 통신을 가능하게 하고 있다. 서브 유닛(13, 14, 16, 18, 19)은 예를 들면 모터 제어장치, A/TECU(Automatic Transmission Electric Control Unit), 엔진 ECU등이다. 본 실시예에서 서브 유닛 13은 모터 제어장치이다. 서브 유닛 13은 내부에 파워 반도체(15)를 가진다. 상기 서브 유닛 13은 하이브리드카에서 가솔린 엔진과 병용하기 위한 모터 제어를 행하는 것이다.

도 2는 도 1에 기재되어 있는 서브 유닛 13의 구성을 개념적으로 설명하기 위한 도면이다. 서브 유닛 13은 온도 센서(22), 전류 센서(24), 전압 센서(26)를 구비한다. 전술한 3개의 센서는 반도체 구동장치(20)에 접속되어 있다. 반도체 구동장치(20)는, 통신용 디바이스, 모터용 드라이버 회로, 제어회로, 시뮬레이터를 가진다.

도 3은 도 2에서 나타낸 반도체 구동장치(20)의 모터용 드라이버 회로의 구성을 설명하기 위한 도면이다. 상기 모터용 드라이버 회로는 승강압을 행하는 컨버터(30)를 가진다. 컨버터(30)는 리액터(36)를 가진다. 리액터는 권선을 이용한 수동 소자이다. 리액터(36)의 후단에는 파워 디바이스와 다이오드를 가지는 스위치 회로 60, 62가 존재한다. 스위치 회로 60, 62는 각각 내부에 전류계(40, 42)를 구비한다. 스위치 회로 60, 62의 후단에는 콘덴서(38)와 전압계(34)가 병렬로 배치되어 있다. 전술의 전압계(34)에 의해 컨버터(30)에서 생성된 전압이 측정된다.

컨버터(30)의 후단에는 3상 교류 인버터(32)가 탑재되어 있다. 3상 교류 인버터(32)는 스위치 회로 64, 65, 66, 67, 68, 69를 구비한다. 스위치 회로 64, 65, 66, 67, 68, 69는 상기 스위치 회로 60, 62와 마찬가지로 파워 디바이스와 다이오드를 구비한다. 또한 상기 스위치 회로 64, 65, 66, 67, 68, 69는 각각 전류계(44, 45, 46, 47, 48, 49)를 내부에 가진다. 상기 3상 교류 인버터에 의해 모터(41)에 전송하는 전류와 주파수가 제어된다.

전술한 구성에 의해 전압, 전류, 주파수가 제어된 출력이 모터(41)에 전송 됨으로써 모터(41)를 제어하고 있다. 또한 이러한 구성에 의하면, 스위치 회로 60, 62, 64, 65, 66, 67, 68, 69는 각 스위치 회로의 전류값을 검출할 수 있다. 또한 전압계(34)에 의해 상기 각 스위치 회로에 인가되는 전압도 검출할 수 있다.

도 4는, 도 3에서 나타낸 스위치 회로 60의 외관을 도시한 도면이다. 본 실시예에서는, 스위치 회로 60은 하나의 칩을 구성하고 있다. 또한 전술한 칩의 패키지 외벽에는 온도 센서(70)가 탑재되어 있다. 스위치 회로 62, 64, 65, 66, 67, 68, 69에 대해서도 스위치 회로 60과 마찬가지로 칩 외벽에 온도 센서를 가진다.

메인 유닛과 서브 유닛을 구비하는 자동차 제어시스템에 있어서는, 서브 유닛은 자기가 가지는 센서로부터의 정보를 받아들이는 것에 의해 자기 서브 유닛의 상태를 인식한다. 또한, 서브 유닛은 메인 유닛으로부터의 지령을 실행한다. 이때, 메인 유닛으로부터의 지령은, 서브 유닛의 상태를 감안하지 않고 결정된 지령이다. 즉 메인 유닛은 서브 유닛의 상태를 고려하지 않고 지령을 낸다. 이러한 시스템에서는, 메인 유닛의 지령을 실행하는 것이 서브 유닛의 이상적인 상태를 방해하는 경우가 있다. 여기에서, 이상적인 상태라 함은 서브 유닛내의 센서로부터 얻어지는 값이, 서브 유닛의 정상가동 등을 고려하여 정해진 「규격값」을 초과하지 않는 가동 상태를 말한다. 보다 구체적으로는 온도, 전류, 전압에 대해서, 고온, 과전류, 내압의 관점에서 서브 유닛을 안전하게 가동시키기 위해 전술의 「규격값」이 결정된다.

서브 유닛은 전술한 이상적인 상태로부터 벗어났을 경우의 처리로서, 서브 유닛내의 제어회로의 판단에 의해 통전을 차단하고 정지하는 것을 생각할 수 있다. 이 판단은, 시스템의 안전성 등을 고려하여 행해진다. 이 결과, 통전을 정지한 서브 유닛으로부터의 출력은 얻어지지 않기 때문에, 시스템 전체로서는 출력 감소 또는 가동 중지에 이르는 경우가 있다.

본 실시예에서는 도 1에 나타내는 서브 유닛(13, 14, 16, 18, 19)은 메인 유닛(10)으로부터의 지령을 받아들였을 때, 이 지령 실행을 유보하여 메인 유닛(10)에 대하여 실행 가능안을 통지할 수 있다. 이 실행 가능안의 통지는, 서브 유닛이 자기의 상태를 파악한 후 메인 유닛으로부터의 지령을 그대로 실행하면 상기 이상적인 상태로부터 일탈한다고 판단했을 때에 행해지는 것이다. 본 실시예에 있어서의 서브 유닛(13, 14, 16, 18, 19)은 전술의 방법에 의해 상기 이상적인 상태로부터의 일탈의 원인이 되는 지령의 실행을 회피할 수 있다. 이 결과 서브 유닛(13, 14, 16, 18, 19)은 상기 이상적인 상태를 계속할 수 있다.

또 본 실시예의 메인 유닛(10)은 상기 실행 가능안을 받았을 때, 그 실행 가능안의 유지를 전제로 하여 서브 유닛(13, 14, 16, 18, 19)에 재지령을 행한다. 여기에서, 서브 유닛 13만이 실행 가능안을 통지했을 경우, 서브 유닛 13으로의 당초의 지령과 실행 가능안의 출력의 차분을, 서브 유닛 13이외의 지령에 가중하는 재지령이 행해진다. 이러한 방법에 의해 본 실시예의 메인 유닛(10)은 실행 가능안의 유지를 전제로 하면서도, 시스템 전체로서는 원하는 출력을 달성하는 재지령을 행할 수 있다. 이러한 수단으로 시스템의 통전을 계속하는 것은 특별히 한냉지나 사막 등의 가혹한 환경하에서의 제어용 메인 유닛 및 제어용 서브 유닛을 탑재한 차량의 사용을 상정했을 경우에 의의를 가진다. 즉 목표 토오크 값을 변경하여 시스템의 가동을 계속하는 것에 의해, 드라이버를 차량정지에 의한 고립으로부터 구제할 수 있다.

도 5는 본 실시예에 있어서의 서브 유닛 13이 실행하는 처리의 플로챠트다. 여기에서는 서브 유닛 13의 설명을 하지만 다른 서브 유닛도 서브 유닛 13과 동일한 처리를 실행한다. 우선, 서브 유닛 13은 메인 유닛(10)으로부터 출력 토오크의 지령을 받았는지를 판단한다(스텝 100). 이 토오크 지령의 받음은 도 1의 통신 라 인(12)에 의해 행해진다. 서브 유닛 13이 출력 토오크의 지령을 받았다고 판단한 경우에는, 서브 유닛 13은 자기 서브 유닛의 상태를 파악한다(스텝 102). 자기 서브 유닛 상태의 파악은 도 2의 22, 24, 26에 나타내는 센서의 정보를 얻는 것에 의해 행해진다. 다음에 메인 유닛으로부터 행해진 지령의 실행을 모의한다(스텝 104). 상기 모의는 도 2의 반도체 구동장치(20)가 가지는 시뮬레이터에 의해 행해진다. 전술한 시뮬레이터에 의한 모의는, 스텝 102에서 파악된 상태를 기초 데이터로 하여, 지령을 실행했을 때의 상태를 검증한다.

그리고, 스텝 104에 의한 모의의 결과, 지령 실행에 의해 발열값, 전류값, 전압값이 정해진 규격값을 넘는다고 예상될 지 여부를 판단된다(스텝 106, 108, 110). 여기에서 규격값이라 함은 전술한 바와 같이 시스템의 안전가동을 위해 정해진 값이다. 이 규격값은 도 2의 반도체 구동장치(20) 내부에 설정되어 있는 것이다. 스텝 106, 108, 110중 어느 하나에서, 규격값을 넘는다고 판단된 경우에는 메인 유닛(1)에 실행 가능안을 통지한다(스텝 112). 상기의 실행 가능안이라 함은 서브 유닛 13이 자기의 상태를 고려한 후, 상기 규격값을 만족시키면서 출력 가능하다고 판단하는 토오크 값의 정보이다. 서브 유닛 13이 메인 유닛(10)에 대하여 실행 가능안을 통지하면, 메인 유닛으로부터 상기 실행 가능안의 유지를 전제로 한 지령이 행해진다. 지령을 받은 서브 유닛 13은 스텝 100부터 시작되는 플로우를 다시 실시한다.

서브 유닛 13은, 받은 지령이 스텝 106, 108, 110에 있어서 온도, 전류, 전압의 규격값을 넘지 않는다고 판단했을 경우에는 그 지령을 실행할 수 있는 취지를 메인 유닛(10)에 통지한다(스텝 114). 다음에 서브 유닛 13은 메인 유닛으로부터 행해지는 지령을 받는다. 이 지령으로서는 2가지의 내용이 있을 수 있다. 여기에서는 그것들을 지령 A, 지령 B로서 설명한다. 지령 A는 메인 유닛이, 서브 유닛 13과 다른 서브 유닛 전부로부터 도 5의 스텝 114에 기재하는 통지를 받은 경우에 행해진다. 지령 A라 함은 스텝 114에 의해 통지한 지령의 실행을 허가하는 지령이다. 이 지령은 최종지령이라고 칭한다. 최종지령은 다른 서브 유닛에 대한 최종지령과 동시에 행해진다. 최종지령을 받았을 경우 서브 유닛 13은 스텝 114에서 실행가능한 취지의 통지를 행한 지령을 실행한다(스텝 116). 지령 B는 서브 유닛 13이외의 서브 유닛이 실행 가능안을 통지함으로써, 서브 유닛 13의 지령이 변경되는 경우에 행해진다. 지령 B는, 여기까지 서브 유닛 13이 모의하여, 실행 가부를 판단한 지령과 다른 새로운 지령이다. 지령 B가 행해진 경우 서브 유닛 13은 다시 도 5의 스텝 100부터의 루틴을 실행한다.

이와 같이 하여 서브 유닛 13은 지령의 실행을 모의하여 자기를 안전하게 가동할 수 있다고 판단한 지령만 실행함으로써 이상적인 상태로부터의 일탈을 회피하여 이상적인 상태를 계속할 수 있다.

도 6은 메인 유닛(10)이 토오크 제어를 위해 실행하는 루틴을 설명하기 위한 도면이다. 본 실시예에 있어서 서브 유닛(13, 14, 16, 18, 19)에는 토오크에 관한 것이 복수 포함되는 것으로 한다. 우선, 메인 유닛(10)은 시스템 전체로서 달성해야 할 목표출력 토오크 값을 결정한다(스텝 120). 다음에 각 서브 유닛에 지령하는 출력 토오크의 할당을 검토한다(스텝 122). 전술한 출력 토오크의 할당의 검토는 연비 맵을 고려하여 행해진다. 연비 맵이라 함은, 연비 효율을 향상시키기 위해, 서브 유닛에 어떤식으로 지령해야 할지 판단할 때의 데이터이다. 전술의 연비 맵에 의해 결정된 토오크 값의 지령이 토오크에 관한 서브 유닛에 각각 통지된다(스텝 124).

스텝 124에 의해 지령을 받은 토오크에 관한 서브 유닛은 각각 도 5의 플로우에 따라 응답을 행한다. 메인 유닛은 이 응답을 수신하여 실행 가능안의 유무를 인식한다(스텝 126). 메인 유닛(10)이 토오크에 관한 서브 유닛의 어느 하나 또는 복수로부터 실행 가능안을 받았을 경우, 이 실행 가능안을 유지하는 재지령을 행한다(스텝 128). 재지령의 내용은, 이 실행 가능안의 유지를 전제로 한다. 그리고, 당초의 지령과 상기 실행 가능안의 차분은, 실행 가능안을 통지하지 않은 서브 유닛에 가중한다. 상기 가중 시에는 전술한 연비 맵이 고려된다. 이와 같이, 실행 가능안을 통지한 서브 유닛이 있어도, 실행 가능안과 당초의 지령의 차분을 다른 서브 유닛이 보충함으로써 시스템의 통전 계속이 가능하다.

메인 유닛(10)이 발행한 지령에 대한 서브 유닛의 응답이 모두 전술의 지령을 실행할 수 있는 취지의 것일 경우, 메인 유닛(10)은 서브 유닛으로 최종지령을 행한다(스텝 130). 전술한 바와 같이, 최종지령은 서브 유닛의 지령 실행을 허가하는 지령이다. 최종지령을 통지하면 도 6에서 메인 유닛이 실행하는 루틴이 종료한다.

상기한 바와 같이 본 실시예의 메인 유닛(10)은 서브 유닛으로부터의 실행 가능안을 유지한 재지령을 행할 수 있다.

본 실시예에서는 서브 유닛이 제어하는 대상으로서 출력 토오크를 예시하고 있지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니다. 메인 유닛과 서브 유닛을 구비하고, 복수의 서브 유닛이 서로 기능을 보완할 수 있는 관계에 있으면 본 발명을 이용할 수 있다. 예를 들면 서브 유닛으로서 전동 파워스티어링과 차량자세 제어 시스템을 구비하고, 조타 시스템을 제어하는 경우에도 동일한 효과를 얻을 수 있다.

실시예 2

본 실시예는 실시예 1에 기재된 제어용 메인 유닛의 제어 결정에 요하는 시간을 단축화한 제어용 메인 유닛에 관한 것이다.

본 실시예의 구성은 실시예 1과 동일하다.

실시예 1에서는, 메인 유닛(10)이 실행 가능안을 인식했을 때라도, 도 6의 스텝 120에서 결정한 목표 토오크를 유지한 재지령을 행한다. 목표 토오크를 유지한 지령을 반복했을 경우, 서브 유닛이 실행 가능안을 계속해서 내는 것에 의해 최종지령에 이를 때까지의 시간에 지연이 생기는 경우가 있다. 최종지령 통지의 지연은 신속한 제어 판단에 요구되는 시스템에 있어서 문제가 되는 경우가 있다.

본 실시예에서는 메인 유닛이 목표 토오크를 변경할 수 있다. 이 변경은 메인 유닛이 미리 정해진 회수만큼 실행 가능안을 받았을 경우에 행해진다. 여기에서, 변경된 목표 토오크의 지령은 모든 서브 유닛이 바로 실행가능한 것이다. 따라서 변경된 목표 토오크의 지령을 받은 서브 유닛은, 메인 유닛에 실행가능한 취지의 통지를 행하여, 신속하게 현실의 제어가 행해진다. 이에 따라 본 실시예에서는 최종적인 제어 판단의 지연을 방지할 수 있다.

도 7은 본 실시예에 있어서의 메인 유닛(10)이 실행하는 루틴을 설명하는 도다. 도 7에 있어서 스텝 120, 122, 124, 126, 128, 130은 실시예 1에서 도 6을 사용하여 설명한 내용과 동일하므로 설명을 간략화한다. 우선, 스텝 140에서는 카운터의 계수값 N이 0으로 리셋트된다. 여기에서 카운터의 계수값 N이라 함은, 메인 유닛(10)이 실행 가능안을 받아들인 회수를 나타낸다. 즉, 카운터의 계수값 N이라 함은, 어느 서브 유닛이 지령을 받아들이지 않은 회수를 나타내는 값이다. 계속해서, 목표 토오크의 결정, 서브 유닛으로의 지령 내용의 검토, 서브 유닛으로의 제어 지령의 순으로 처리가 진행된다(스텝 120, 122, 124). 다음에 메인 유닛(10)은 실행 가능안의 유무를 판단한다(스텝 126). 스텝 126에 있어서 메인 유닛(10)이 모든 서브 유닛으로부터 실행가능한 취지의 통지를 받은 경우에는 실시예 1과 같이 최종지령을 행하여, 일련의 루틴을 종료한다(스텝 130).

한편, 스텝 126에 있어서 실행 가능안을 인식했을 때는, 전술한 카운터의 계수값 N이 0에서 1로 증분된다(스텝 142). 다음에 스텝 144에서는, 스텝 142에서 증분된 카운터의 계수값 N이 설정값 미만인 지 여부가 판단된다. 설정값이라 함은 미리 정해진 값이다. 스텝 144에서 카운터의 계수값 N이 설정값 미만이라고 판단된 경우에는, 스텝 126에서 받은 실행 가능안을 유지하여 재지령을 행하고 전술의 플로우를 반복한다(스텝 128). 한편 스텝 144에서 카운터의 계수값 N이 설정값 이상이라고 인식된 경우에는 스텝 146으로 진행된다. 스텝 146에서는, 메인 유닛이 달성하고자 하는 목표 토오크 값을 변경한다. 이 변경은 서브 유닛이 바로 실행할 수 있도록, 실행 가능안의 유지를 전제로 하고 있다. 따라서, 스텝 146에 의한 목표의 변경은 제어 판단의 신속화와 시스템의 가동 계속에 기여한다. 여기에서, 전술한 바와 같이 목표값을 바꾸는 이점의 일례는 다음과 같다. 한냉지나 사막 등의 가혹한 환경하에서는 메인 유닛이 당초의 목표 토오크 값을 하향 수정해도 시스템의 가동을 계속해야하는 경우가 있다. 그러한 경우에 스텝 146에 나타내는 바와 같이 목표값을 변경하여 시스템의 가동을 계속하는 것은 드라이버의 안전을 확보하는 데 기여한다. 스텝 146에서는 또한, 전술의 변경된 목표 토오크 값에 근거하여 결정된 지령을 서브 유닛에 지령한다. 그리고, 전술의 지령은 실행 가능안을 유지하고 있기 때문에 서브 유닛은 신속하게 지령을 실행할 수 있는 취지의 통지를 행한다. 이것을 받아 메인 유닛은 스텝 130에 있어서 최종지령을 행한다. 그 결과, 모든 서브 유닛에서 실행 가능안에 의한 제어가 실행된다.

본 실시예에서는 상기한 바와 같이, 설정값을 형성함으로써 메인 유닛과 서브 유닛의 제어 조정 회수를 제한한다. 이 제한에 의해 불필요한 제어 조정의 반복을 회피하여 신속한 최종지령을 행할 수 있다. 여기에서, 본 실시예에서는 설정값을 5로 하고 있다. 이것은 서브 유닛의 총수와 일치시킨 수다. 설정값을 5로서 서브 유닛의 총수와 일치시키는 것은 다음과 같은 이점이 있다. 즉, 메인 유닛으로부터 행해지는 지령에 대하여 다른 서브 유닛이 하나씩 실행 가능안을 반송했을 경우, 모든 서브 유닛으로부터 실행 가능안을 받는데 필요한 지령 회수는 5회이다. 즉 모든 서브 유닛이 실행 가능안을 반송하기 위해 필요한 지령 회수의 최대값은 5이다. 모든 서브 유닛이 실행 가능안을 반송하고 있는 상황에서 당초의 목표를 유지한 지령을 5회를 넘어 계속해서 발행해도 원칙적으로 최종지령에 이르지 않는다. 따라서 설정값을 서브 유닛의 수와 같은 수로 하는 것에 의해, 가능한 한 당초의 제어 목표를 관철하면서, 불필요한 지령은 방지하여 제어 판단을 신속화시킬 수 있다.

본 실시예에서는 설정값을 5로 했지만, 설정값은 5보다 작은 값이어도 된다. 설정값은 전술한 설정값의 의의를 파악한 후, 제어 판단에 어느 정도의 신속성이 요구되는 가에 따라 적절히 정하면 된다.

본 실시예에서는 설정값에 의해 메인 유닛, 서브 유닛간의 제어 조정 회수를 제한했지만, 모든 서브 유닛이 실행 가능안을 반송한 시점에서 제어 목표값을 변경하도록 해도 된다. 이에 따라 예를 들면 메인 유닛으로부터 행해지는 1회의 지령에 대하여 모든 서브 유닛이 실행 가능안을 반송했을 경우에, 카운터의 계수값 N이 설정값에 도달할 때까지 지령을 반복하는 낭비를 회피할 수 있다.

실시예 3

본 실시예는, 복수지령을 처리하는 것에 의해 신속히 제어 판단을 행할 수 있는 제어용 서브 유닛과, 제어용 메인 유닛에 관한 것이다.

본 실시예의 구성은 실시예 1과 동일하다.

실시예 1에서는, 메인 유닛이 하나의 지령을 행하고, 서브 유닛은 그 하나의 지령의 실행 가부를 판단하여 메인 유닛으로 통지를 반송한다. 여기에서, 지령을 하나씩 검토하는 것은, 메인 유닛, 서브 유닛간의 통신 회수를 늘리는 경우가 있다. 이와 같이, 적절한 제어 판단을 행할 때까지 다수회의 통신을 필요로 할 경우, 신속한 제어 실현이 저해되게 된다.

본 실시예에서는 메인 유닛은 한번에 복수의 지령을 서브 유닛에 송신한다. 서브 유닛은 받은 복수의 지령을 검토하여, 안전하게 실시할 수 있다고 판단한 지령(이후, 실행가능 지령이라고 칭한다)을 메인 유닛에 통지한다. 전술한 실행 가능지령을 각 서브 유닛으로부터 받아들인 메인 유닛은, 실행 가능지령의 범위 내에서, 최적인 조합을 산출한다. 전술의 최적인 조합은 연비 등을 고려하여 산출된다. 그리고 최적인 조합은 최종지령으로서 서브 유닛에 통지된다. 그 후 서브 유닛은 받은 최종지령을 실행한다. 이와 같이 본 실시예에 의하면, 서브 유닛이 복수안의 실행 가부를 판단함으로써 메인 유닛, 서브 유닛간의 통신 회수를 저감할 수 있다. 이에 따라 신속한 제어 판단이 가능하다. 또한 서브 유닛이 전술의 최적인 조합을 실행하는 것에 의해, 연비나 제어 상태의 안전성의 관점에서도 양호한 상태를 유지할 수 있다.

도 8은 본 실시예에 있어서의 서브 유닛 13이 실행하는 루틴을 설명하기 위한 도면이다. 우선 서브 유닛 13은 메인 유닛(10)으로부터 복수지령을 받는다(스텝 150). 복수지령을 받은 후, 서브 유닛 13은 센서 22, 24, 26의 판독을 행하여 자기의 상태를 파악한다(스텝 152). 다음에 여기에서 파악된 상태에 근거하여 전술한 복수 지령을 시뮬레이션한다(스텝 154). 시뮬레이션은 반도체 구동장치(20)가 내장하는 시뮬레이터에 의해 행해진다. 그리고, 전술한 시뮬레이션의 결과 안전하게 실행할 수 있도록 하는 지령(실행 가능지령)을 인식한다(스텝 156). 또한, 스텝 156에서 선택한 실행 가능지령을 메인 유닛에 통지한다(스텝 158). 그리고, 메인 유닛(10)으로부터 특정한 하나의 실행 가능지령의 실행을 허가하는 취지의 최종지령 이 행해진다. 그리고 서브 유닛 13은 최종지령을 인식, 실행하여 루틴을 종료한다(스텝 160, 161).

도 9는 본 실시예에 있어서의 메인 유닛(10)이 실행하는 루틴을 설명하기 위한 도면이다. 메인 유닛(10)은, 각 서브 유닛에 대하여 복수지령을 송신한다(스텝 162). 다음에 도 8의 스텝 150∼158에 의해 결정된 실행 가능지령을 받았는 지 여부가 판단된다(스텝 164). 스텝 168에 의해 실행 지령의 받음을 인식했을 때는, 그 실행 가능한 최적인 조합을 선택한다(스텝 168). 이 선택은 고연비, 안전가동 등을 달성하는 것을 목적으로 행해진다. 전술의 선택 결과는 최종지령으로서 서브 유닛에 통지된다(스텝 170).

본 실시예에서는 메인 유닛과 서브 유닛으로 이루어지는 시스템이 복수지령을 취급하는 것으로, 메인 유닛, 서브 유닛간의 통신 회수를 저감함으로써 제어 판단을 신속화시킬 수 있다. 또한 본 실시예에서는 메인 유닛이, 받은 실행 가능지령의 범위 내에서 최적인 조합을 결정하므로, 신속한 제어 판단을 달성하고 있다. 또한, 메인 유닛(10)이 조합 결정을 행할 때 당초의 토오크 목표값을 유지할 수 없다고 판단했을 때는 목표값의 변경을 행하는 것으로 대응한다.

본 실시예에 있어서의 서브 유닛은 스텝 158에 의해 실행 가능지령을 메인 유닛에 통지하는 것으로 했지만, 전술의 통지를 행하지 않아도 된다. 전술의 통지를 행하지 않는 경우, 서브 유닛은 실행 가능지령을 실행한다. 이와 같이, 스텝 158에 의한 통지를 행하지 않는 만큼 신속한 제어 실현이 가능하게 된다.

본 실시예에서는 메인 유닛이 스텝 168에 있어서 반드시 조합을 선택하는 것 으로 했지만, 조합을 선택하지 않고 다시 복수지령을 통지해도 된다. 이 처리에 의하면 다시 복수지령에 의해, 보다 양호한 제어 상태를 목표로 할 수 있다.

실시예 4

본 실시예는, 지령을 변경함으로써 제어를 안전하고 신속하게 행하는 제어용 서브 유닛과, 제어용 메인 유닛에 관한 것이다.

본 실시예의 구성은 실시예 1과 동일하다.

실시예 1∼3에 있어서의 서브 유닛의 제어 실행은, 원칙적으로, 지령을 받은 서브 유닛이 한번 메인 유닛에 대하여 어떠한 회답을 행한 후에 행해지고 있었다. 이와 같이, 지령을 받은 서브 유닛이, 현실의 제어를 행하기 전에 일단 메인 유닛에 대하여 회답을 반송하는 것은, 신속한 제어 결정을 저해하는 원인이 된다.

본 실시예에서는 서브 유닛이 지령을 받으면, 메인 유닛으로 회답을 반송하지 않고 지령을 실행, 혹은 제어 계획을 세워 실행한다. 그리고, 서브 유닛은 전술의 제어 실행 후에 메인 유닛에 대하여 제어 상태를 통지한다. 이 통지를 받은 메인 유닛은 필요에 따라, 서브 유닛에 대하여 재지령을 행한다. 이와 같이 본 실시예에서는 제어 실행 전에 메인 유닛으로의 통지를 행하지 않기 때문에, 현실의 제어를 신속하게 행할 수 있다. 또한 서브 유닛은 안전가동의 관점에서 제어 계획을 세울 수 있기 때문에, 서브 유닛의 안전가동도 확보된다.

도 10은 본 실시예에 있어서의 서브 유닛 13이 실행하는 루틴을 설명하기 위한 도면이다. 서브 유닛 13은 스텝 180에서 메인 유닛으로부터 지령을 받았음을 인식한다. 이어서, 상태를 파악하기 위해 센서 값의 판독을 행한다. 그리고, 판독된 센서값에 근거하여 지령의 실행을 시뮬레이션한다(스텝 182). 그 후 전술한 시뮬레이션 결과로부터 예상된 발열값이 규격값을 넘는지 여부를 판단한다(스텝 184). 여기에서 규격값이라 함은 도 5의 스텝 106, 108, 110에서 정의한 것과 동일하다. 스텝 184에서, 시뮬레이션으로부터 얻어진 발열값이 규격값을 넘지 않는다고 판단했을 때는 지령을 유지하여 스텝 186으로 진행된다. 한편, 스텝 184에서, 전술한 발열값이 규격값을 넘는다고 판단되었을 때는, 토오크 지령은 규격값을 초과하지 않는 지령으로 변경된다(스텝 185). 이 경우에는 스텝 185에서 지령이 변경된 후, 스텝 186으로 진행된다. 스텝 186에서는 전술한 발열값을 전류값으로 치환한 처리가 행해진다. 즉 전술의 시뮬레이션의 결과, 전류값이 규격값을 넘지 않는다고 판단되었을 때는 스텝 188로 진행하고, 규격값을 넘는다고 판단했을 때는 스텝 187로 진행하여 전류를 규격을 넘지 않는 지령으로 변경한다. 또한 스텝 188에서는 스텝 184의 발열값을 전압값으로 치환한 처리가 행해진다. 즉 전술의 시뮬레이션의 결과, 전압값이 규격값을 넘지 않는다고 판단되었을 때는 스텝 190으로 진행되고, 규격값을 넘는다고 판단했을 때는 스텝 189로 진행하여 전압값을 규격을 넘지 않는 지령으로 변경하여 스텝 190으로 진행된다.

이와 같이 하여 결정된 토오크 지령은, 스텝 190에 있어서 실행된다. 스텝 190에서 실행되는 지령은, 스텝 184∼189의 처리에 의해 서브 유닛에 있어서 안전하게 실행할 수 있는 지령이 되고 있다. 스텝 190에 의해 제어를 실행한 후, 실행한 내용을 메인 유닛에 통지한다(스텝 192).

도 11은 본 실시예에 있어서의 메인 유닛(10)이 실행하는 루틴을 설명하기 위한 도면이다. 메인 유닛(10)은 목표 토오크를 결정한다(스텝 194). 이어서, 그 내용을 각 서브 유닛에 지령한다(스텝 196). 그리고, 각 서브 유닛에 있어서 현실로 실행된 토오크 값의 수신을 인식한다(스텝 198). 스텝 198에서 수신을 인식했다고 판단한 후, 스텝 196에서 행한 토오크 값의 지령과 스텝 198에서 인식한 토오크 값 사이의 차분(이후 「편차」라고 칭한다)이 존재하는 지를 판단한다(스텝 200). 이 편차 유무의 판단은 각 서브 유닛에 대하여 행해진다. 스텝 200에서 모든 서브 유닛의 편차가 0인 경우에는, 스텝 196에서 행한 지령이 각 서브 유닛에서 그대로 실행되게 되므로 루틴을 종료한다. 한편 스텝 200에서 편차가 0이 아닌 서브 유닛을 인식했을 경우는 어느 서브 유닛에서 당초의 지령을 실행할 수 없게 된다. 이러한 경우에는 우선 편차가 0인 서브 유닛을 추출한다(스텝 202). 다음에 스텝 200에서 인식한 편차를, 스텝 202에서 추출한 편차가 0인 서브 유닛으로 할당한 재지령을 행한다(스텝 204). 이후 이 재지령을 대상으로 하여 스텝 198이후의 처리를 행한다.

도 10과 도 11을 사용하여 설명한 바와 같이, 본 실시예에서는 서브 유닛이 지령을 받으면 메인 유닛으로부터의 재지령을 기다리지 않고 제어를 실행한다. 이에 따라 메인 유닛과의 통신 등에 요하는 시간을 생략할 수 있기 때문에, 신속한 제어 실행이 가능하게 된다. 또한 메인 유닛으로부터 행해진 지령이 서브 유닛에 있어서 안전하게 실시할 수 없을 때는, 자율적으로 지령 내용을 변경함으로써 안전한 가동 계속도 달성하고 있다. 또한 메인 유닛이 필요에 따라 재지령을 행함으로써, 가능한 한 당초의 목표 토오크를 달성할 수 있다.

실시예 5

본 실시예는, 자율적으로 제어를 결정, 실행함으로써, 메인 유닛의 부하를 저감할 수 있는 제어용 서브 유닛과, 이 서브 유닛과 함께 사용하는 제어용 메인 유닛에 관한 것이다.

본 실시예의 구성은 실시예 1과 동일하다.

실시예 1∼ 실시예 4에 있어서는, 서브 유닛이 실행하는 제어는 메인 유닛으로부터의 지령에 근거하여 결정되고 있다. 이러한 제어기구는 「마스터 슬레이브형」이라고 불린다. 마스터 슬레이브형 제어기구에 있어서, 서브 유닛의 수가 증대하면 메인 유닛은 보다 많은 지령 등을 송수신해야 하므로, 메인 유닛의 부담이 과대하게 되는 것을 생각할 수 있다.

본 실시예가 있어서의 서브 유닛과 메인 유닛으로 이루어지는 시스템은, 전술의 마스터 슬레이브형 제어기구 대신에 「자율 분산형」제어기구를 채용하고 있다. 자율 분산형은, 시스템 전체에서 달성해야 할 출력의 값(이후, 전체 목표 토오크라고 칭한다)을 파악한 후, 복수의 서브 유닛이 자율적으로 제어 방침을 결정하는 것을 특징으로 한다. 따라서 자율 분산형 제어기구에서는 메인 유닛이 개개의 서브 유닛에 대하여 개개의 서브 유닛에서 달성해야 할 목표 토오크(이후, 개별목표 토오크라고 칭한다)를 통지하지 않기 때문에 메인 유닛의 부담을 억제할 수 있다.

도 12는 본 실시예에 있어서의 서브 유닛 13이 실행하는 루틴을 설명하기 위한 도면이다. 우선 서브 유닛 13은 메인 유닛(10)으로부터 전체 목표 토오크가 발 행되었는 지를 판단한다(스텝 300). 전체 목표 토오크의 수신이 인정되었을 때에는, 온도 센서(22), 전류 센서(24), 전압 센서(26)의 값이 판독된다(스텝 302). 이어서, 판독한 센서 값의 결과에 근거하여, 실행 가능값의 결정을 위한 계산이 행해진다(스텝 304). 전술의 실행 가능값은 서브 유닛 13이 안전하게 실행할 수 있는 토오크 값의 최대값을 가리킨다. 그리고, 스텝 300에서 받은 전체 목표 토오크 값과 전술한 실행 가능값의 차분으로부터 요구값이 결정, 출력된다(스텝 306). 여기에서 요구값은, 전술의 차분을 각각 다른 서브 유닛에 할당한 것으로 한다. 서브 유닛 13은 전술의 할당을 결정하기 위한 맵을 구비하고, 그 맵을 따라 전술의 할당이 결정된다.

상기한 루틴은 서브 유닛 13이외의 다른 서브 유닛에서도 실행되고 있다. 따라서 서브 유닛 13은 다른 서브 유닛으로부터의 요구값(이후, 다른 서브 유닛 요구값이라고 칭한다)을 받는다. 스텝 308에서는 다른 서브 유닛 요구값의 수신이 있었는 지를 판단한다. 다른 서브 유닛 요구값의 수신을 판단했을 때는 스텝 310으로 처리가 진행된다. 스텝 310에서는 다른 서브 유닛 요구값과 실행 가능값의 대소가 판단된다. 다른 서브 유닛 요구값이 실행 가능값을 밑도는 경우에는 다른 서브 유닛 요구값이 실행된다(스텝 312). 이 경우 모든 서브 유닛이 다른 서브 유닛 요구값을 실행하면 전체 목표 토오크를 달성할 수 있다. 한편, 다른 서브 유닛 요구값이 실행 가능값을 초과하는 경우에는 실행 가능값이 실행된다(스텝 314). 이와 같이, 다른 서브 유닛 요구값이 실행 가능값을 초과할 때는 실행 가능값을 실행함으로써, 서브 유닛 13의 안전가동을 계속할 수 있다. 그리고 스텝 312 또는 스텝 314 에서 실행한 내용을 메인 유닛(10)에 통지한다(스텝 316).

도 13은 본 실시예에 있어서의 메인 유닛(10)이 실행하는 루틴을 설명하기 위한 도면이다. 우선 메인 유닛(10)은, 목표 토오크를 결정한다(스텝 318). 다음에 각 서브 유닛으로부터 실시된 제어에 관한 정보를 받았음을 인식한다(스텝 320). 스텝 320에서 받은 정보를 바탕으로, 시스템 전체에서 달성되고 있는 토오크 값(이후, 실 토오크라고 칭한다)을 산출한다(스텝 322). 다음에 스텝 318에서 결정한 목표 토오크와 전술의 실 토오크 사이의 편차의 유무 및 양이 계산된다(스텝 324). 스텝 326에서는 전술의 편차가 0인지 여부가 판단된다. 편차가 0이라고 판단되었을 때는, 목표 토오크가 달성되고 있으므로 루틴을 종료한다. 한편, 편차가 0이 아니라고 판단되었을 때는 목표지령을 달성할 수 없게 된다. 이러한 경우에는 조정 목표 토오크가 각 서브 유닛에 출력된다(스텝 328). 여기에서, 조정 목표 토오크는, 서브 유닛에 당초의 목표 토오크를 달성시키도록, 메인 유닛(10)이 조정한 목표 토오크를 말한다. 조정 목표 토오크는 아래와 같이 결정된다. 즉, 조정 목표 토오크를, 목표 토오크의 달성이 예상되는 만큼 목표 토오크보다도 높은 값으로 한다. 이와 같이 조정 목표 토오크를 결정함으로써 결과적으로, 목표 토오크의 달성이 가능하다. 스텝 328에 의해 조정 목표 토오크가 출력된 후, 다시 스텝 320으로 되돌아와 다시 전술의 처리를 반복한다.

도 12, 도 13을 사용하여 설명한 바와 같이, 본 실시예에 의하면, 메인 유닛이 전체 목표 토오크를 서브 유닛에 대하여 송신하면, 실제의 제어 결정은 서브 유닛이 자율적으로 행한다. 이에 따라 메인 유닛의 부하를 저감할 수 있다. 또한 메 인 유닛은 실 토오크와 전체 목표 토오크의 차분을 계산하여, 조정 목표 토오크를 지령하는 것에 의해 목표 토오크의 실현이 가능하게 된다. 또한, 본 실시예의 서브 유닛은, 서로 요구값을 송수신함으로써, 서브 유닛 전체로서 전체 목표 토오크를 가능한 한 달성하는 동시에 안전가동도 계속할 수 있다.

실시예 6

본 실시예는, 우선순위에 근거하여, 다른 서브 유닛으로부터의 요구값을 선택하여 실행함으로써 전체 목표 토오크를 높은 정확도로 실현하는 제어용 서브 유닛과, 이 서브 유닛과 함께 사용하는 제어용 메인 유닛에 관한 것이다.

본 실시예의 구성은, 전술의 우선순위를 결정하기 위한 장치인 신경회로망이 각 서브 유닛에 내장되어 있는 것을 제외하고, 실시예 1과 동일하다.

실시예 5에서 설명한 서브 유닛은, 하나의 다른 서브 유닛 요구값을 실행 가능값과 비교하여 실행한다. 즉, 실시예 5의 서브 유닛은 복수의 다른 서브 유닛으로부터의 요구값 중, 전체 목표 토오크를 달성하기 위해 가장 적절한 다른 서브 유닛 요구값을 선택할 수 없다. 이러한 경우, 서브 유닛이 적절한 다른 서브 유닛 요구값을 실행할 수 없었기 때문에, 전체 목표 토오크를 달성할 수 없게 된다.

본 실시예에 있어서의 서브 유닛은, 결정한 우선순위에 따라, 복수의 다른 서브 유닛으로부터 받은 다른 서브 유닛 요구값 중에서 실행해야 할 다른 서브 유닛 요구값을 선택하여 실행한다. 전술의 우선순위는, 서브 유닛이, 전체 목표 토오크 달성의 관점에서 복수의 다른 서브 유닛 요구값 중 어느 요구값을 실행할지를 결정하기 위한 정보이다. 우선순위는 서브 유닛이 각각 내장하는 신경회로망에 의 해 결정된다. 이에 따라 서브 유닛은 전체 목표 토오크를 달성하는 요구값을 실행할 수 있다. 또한, 본 실시예에서는 메인 유닛이 전체 목표 토오크를 달성하기 위해 전술의 신경회로망의 연산 방법을 수정하는 신호(이후, 강제 신호라고 칭한다)를 발행한다. 강제 신호에 의해, 신경회로망은 전체 목표 토오크를 달성하기 위한 적절한 선택을 행할 수 있는 상태가 된다. 이에 따라 본 실시예에서는 전체 목표 토오크의 달성이 높은 정확도로 달성할 수 있다.

도 14는 본 실시예에 있어서의 서브 유닛 13이 실행하는 루틴을 설명하기 위한 도면이다. 도 14에 있어서, 스텝 300, 302, 304, 306, 314, 316은 실시예 5에서 설명한 것과 동일하기 때문에 설명을 간략화한다. 서브 유닛 13은 우선 메인 유닛(10)으로부터 전체 목표 토오크의 정보를 받았는지를 판단한다(스텝 300). 전체 목표 토오크를 받았다고 판단했을 때는, 센서값을 판독하여(스텝 302), 실행 가능값을 결정한다(스텝 304). 그리고 다른 서브 유닛 각각으로의 요구값을 결정하여, 다른 서브 유닛에 출력한다(스텝 350). 그 후에 다른 서브 유닛 요구값과 차량정보신호를 받았는지를 판단한다(스텝 350). 차량정보신호는, 다른 서브 유닛 요구값 중 우선적으로 실행해야 할 다른 서브 유닛 요구값을 결정하기 위한 파라미터의 정보이다. 전술의 파라미터는 차량의 상태에 관한 정보, 즉, 차량 속도나, 스티어링각이나, 파워 디바이스의 전압, 전류, 온도 등의 정보를 포함한다.

스텝 350에서 다른 서브 유닛 요구값과 차량정보신호를 받았다고 판단했을 때, 차량정보신호는 도 16에 나타내는 신경회로망의 입력층에 입력된다. 다음에 전술의 차량정보신호에 근거하여 우선순위 1위의 다른 서브 유닛 요구값을 결정한다 (스텝 352). 우선순위 1위의 요구값은 도 16에 나타내는 신경회로망에 의해 결정된다. 신경회로망은 입력층, 중간층, 출력층을 구비한다. 입력층에서는 차량정보 하나하나가 둥글게 칠하여 나타내고 있다. 입력층으로부터 중간층으로의 차량정보의 전달시, 차량정보 각각 가중된 함수(이후, 함수 W1이라고 칭한다)가 곱해진다. 또한 도 16에서 입력층-중간층 사이와 중간층-출력층 사이를 연결하는 선분은 가중된 함수가 곱해지는 것을 나타내고 있다. 함수 W1과 후술하는 함수 W2는 차량정보에 따라, 전체 목표 토오크 달성의 관점에서, 우선적으로 실행해야 할 다른 서브 유닛 요구값을 결정하도록 정해져 있다. 다음에 중간층의 값은 함수 W2를 곱한 후에 출력층에 전달된다. 출력층의 값은 0 내지 1중 어느 하나이며, 0은 실행을 보류, 1은 우선적으로 실행하는 것을 나타낸다. 또한 출력층의 둥글게 칠한 것은 각각, 다른 서브 유닛 요구값에 대응하는 출력을 나타낸다. 따라서 서브 유닛 13은, 출력층에서 1이라고 표시된 다른 서브 유닛 요구값을 우선순위 1위의 요구값이라고 판단한다.

스텝 352에서 우선순위 1위의 요구값이 결정된 후, 우선순위 1위의 요구값과 실행 가능값의 대소가 비교된다(스텝 354). 비교 결과, 우선순위 1위의 요구값이, 실행 가능값 보다 작을 때는 우선순위 1위의 요구값을 실행한다(스텝 356). 우선순위 1위의 요구값을 실행함으로써, 시스템으로서는, 전체 목표 토오크의 달성이 높은 정확도로 달성할 수 있다. 한편 우선순위 1위의 요구값이, 실행 가능값보다 클 때는 실행 가능값을 실행한다(스텝 314). 이러한 경우에 실행 가능값을 실행하는 것에 의해 안전가동이 보증되고 있다. 최후에 실행 내용을 메인 유닛(10)에 통지하 여 루틴 종료한다(스텝 316).

도 15는 본 실시예에 있어서의 메인 유닛(10)을 실행하는 루틴을 설명하기 위한 도면이다. 도 15에 있어서의 스텝 318, 320, 322, 324는 도 13의 내용과 동일하므로 기재를 간략화한다. 메인 유닛(10)은 우선, 전체 목표 토오크를 결정한다 (스텝 318). 이어서, 각 서브 유닛으로부터 실시값을 받았다고 판단한 후에 실 토오크가 산출된다(스텝 320, 322). 계속해서, 전체 목표 토오크와 실 토오크의 편차가 계산된다(스텝 324). 다음 스텝 360에서는, 편차가 규정값을 초과하는 서브 유닛(이후, 편차가 큰 서브 유닛이라고 칭한다)의 유무가 판단된다. 규정값은 미리 정해진 값으로 편차의 대소를 판단하는 기준이 되는 것이다.

스텝 360에 있어서 편차가 큰 서브 유닛이 없다고 판단했을 때는, 전체 목표 토오크를 만족할 수 있는 범위로 달성할 수 있기 때문에, 루틴을 종료한다. 한편 스텝 360에 있어서 편차가 큰 서브 유닛이 있다고 판단했을 때는, 우선순위의 결정이 적절하게 행해지지 않았다고 생각되기 때문에, 편차가 큰 서브유닛의 우선순위의 결정 방법을 다시 보기 위한 처리가 행해진다. 이 경우, 스텝 362의 처리가 행해진다. 스텝 362에서는 전술의 편차가 큰 서브 유닛이 받은 다른 서브 유닛 요구값과, 편차가 큰 서브 유닛이 신경회로망에 의해 결정한 우선순위의 정보가 판독된다. 그리고, 스텝 362에서 파악한 내용에 근거하여 편차가 큰 서브 유닛으로의 강제 신호의 송신 필요 여부가 판단된다(스텝 364). 스텝 364에 있어서, 편차가 큰 서브 유닛이 결정한 우선순위는 전체 목표 토오크 달성을 위해 적절했다고 판단했을 때는, 함수 W1, W2의 변경은 불필요하므로, 강제 신호를 출력하지 않고 루틴을 종료한다. 한편 메인 유닛(10)은, 편차가 큰 서브 유닛이 결정한 우선순위는 전체 목표달성을 위해 적절하지 않았다고 판단했을 때는, 강제 신호를 편차가 큰 서브 유닛에 송신한다(스텝 366). 강제 신호는, 메인 유닛이 적절하다고 판단한 우선순위를 나타내는 신호이다. 여기에서, 편차가 큰 서브 유닛이 우선순위를 결정했을 때, 신경회로망의 입력층에 입력된 값을 편차가 큰 입력이라고 칭한다. 또한 전술의 편차가 큰 입력에 대한 출력층의 값을 편차가 큰 출력이라고 칭한다. 편차가 큰 서브 유닛의 신경회로망은 강제 신호를 받으면, 전술의 편차가 큰 입력에 대하여 편차가 큰 출력이 아닌 강제 신호의 내용을 출력하도록 함수 W1, W2를 변경한다. 따라서, 편차가 큰 서브 유닛은 강제 신호 수신후, 편차가 큰 입력과 등가의 입력이 있었을 때에는 강제 신호와 동일한 출력을 행하게 된다. 상기한 바와 같이, 강제 신호에 의해 신경회로망은 전체 목표 토오크 달성을 위해 적절한 우선순위 결정을 행하는 상태로 되어 있다.

본 실시예에 의하면, 서브 유닛은 차량정보에 근거하여 우선순위 1위의 다른 서브 유닛 요구값을 결정하고, 그것을 우선적으로 실행함으로써, 전체 목표 토오크가 높은 정확도에서의 달성이 가능하다. 또한, 메인 유닛이 강제 신호를 송신하여, 신경회로망이 적절한 판단을 하도록 함수 W1, W2를 변경시킴으로써, 전체 목표 토오크 달성의 정확도를 향상시키고 있다.

본 실시예에서는 우선순위결정을 위해 신경회로망을 사용했지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니다. 우선순위결정의 수단은, 입력 상태에 근거하여 우선순위를 결정할 수 있는 것이면 된다. 예를 들면 GA(genetic algorithm)을 사용하여 우선순위를 결정해도 좋다.

실시예 7

본 실시예는, 자율적으로 전력 손실을 억제하는 제어용 서브 유닛에 관한 것이다.

본 실시예의 구성은, 실시예 1과 동일하다. 단, 본 발명은 도 3의 컨버터(30)(이후, 승압 시스템이라고 칭한다)에 특징이 있기 때문에, 그 부분을 설명하기 위한 도를 도 17에 나타낸다. 도 17에 있어서는 설명의 편의상, 배터리(370)가 탑재되어 있다. 스위치 회로 60, 62는 각각 IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)374, 376을 구비한다. IGBT 374, 376에는 각각 환류 다이오드(FwDi(Free Wheeling Diode))378, 380이 병렬로 접속되어 있다. 이에 따라 회로가 보호된다.

전술한 승압 시스템에 있어서, 승압후의 전압은, IGBT 376의 ON/OFF시간의 비(이후, 듀티비라고 칭한다)로 결정된다. 도 18a는 IGBT 376의 스위칭의 파형이다. 도 18b는, 도 18a와 동일한 듀티비이지만, 도 18a보다 ON/OFF의 주기가 짧은 스위칭을 행했을 때의 파형이다. IGBT 376을 ON으로 하는 기간이 긴 만큼 높은 전압을 생성할 수 있다. IGBT에 의한 스위칭에서는, 메카니컬 스위치와 달리, 전류Ⅰ와 전압Ⅴ의 곱이 0이 되지 않는 기간(이후, 크로스 기간이라고 칭한다)이 생긴다. 크로스 기간은 도 18a, 도 18b에서는 검게 칠한 부분으로 표현되고 있으며, 전력 손실을 나타낸다. 따라서, 도 18b와 같이, 스위칭이 짧은 주기로 행해지면, 전력 손실이 증대하게 될 염려가 있다.

본 실시예의 서브 유닛은, IGBT 376의 전력 손실의 양을 시뮬레이션한다. 시뮬레이션의 결과, 전력 손실이 정해진 양을 초과한다고 판단했을 때는, 듀티비를 유지하여 스위칭의 주기를 길게 한다. 이에 따라 원하는 승압을 달성하면서, 전력 손실은 저감할 수 있다.

도 19는 본 실시예에 있어서의 서브 유닛 13이 실행하는 루틴을 설명하기 위한 도면이다. 우선 실행해야 할 지령이 결정된다(스텝 400). 다음에 서브 유닛 13이 내장하는 시뮬레이터에 의해 전술한 지령의 실행을 모의한다(스텝 402). 이 시뮬레이션은 전력 손실을 예측하기 위해 행해진다. 다음에 이와 같이 하여 산출된 전력 손실이 판정값과 비교된다(스텝 404). 판정값은, 시스템을 허용할 수 있는 전력 손실의 최대값으로, 미리 정해진 값이다. 스텝 404에 있어서 전력 손실이 판정값을 넘는다고 판단되었을 때는, 듀티비를 유지하여 스위칭의 주기를 길게 한다. 즉, 도 18b와 같이 짧은 주기로 스위칭이 행해질 경우에, 도 18a와 같이 듀티비를 유지하여 스위칭의 주기를 길게 한다. 이러한 긴 주기로 함에 따라, 전력 손실을 저감할 수 있다. 한편 전력 손실이 판정값을 초과하지 않는다고 판단되었을 때는, 스텝 400에서 결정한 지령을 유지한다. 본 실시예에서는 상기한 바와 같이, 승압 시스템의 전력 손실 저감을 행함으로써, 전력 손실에 따르는 폐해를 회피할 수 있다.

본 실시예에서는 승압 시스템을 사용했지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니다. 펄스의 듀티비를 변화시켜 제어하는 것이면 본 발명의 효과인 전력 손실 저감이 달성된다.

실시예 8

본 실시예는, 자율적으로 소자의 내압이하에서의 가동을 유지하는 제어용 서브 유닛에 관한 것이다.

본 실시예의 구성은, 실시예 7과 동일하다. 본 발명은 실시예 7과 마찬가지로, 승압 시스템에 특징이 있다.

반도체 파워 소자를 가지는 서브 유닛에 있어서, 목표 토오크를 출력하려고 하면, 생성해야 할 전압이 내압을 초과하는 경우가 있다.

본 실시예의 서브 유닛은, 승압 시스템이 승압할 때에 고압 데미지를 받을 가능성이 있는지 여부를 판단한다. 그리고, 고압 데미지를 받는 것이 예상될 때는 듀티비를 저감시킨다. 여기에서 듀티비는, 도 17에 있어서의 IGBT 376의 구동신호의 듀티비를 가리킨다. 듀티비를 저감함으로써, 승압 시스템에 의해 생성되는 전압은 저하하기 때문에, 승압 시스템을 보호할 수 있다.

도 20은 본 실시예에 있어서의 서브 유닛 13을 실행하는 루틴을 설명하기 위한 도면이다. 우선 실행해야 할 지령이 결정된다(스텝 400). 다음에 서브 유닛 13이 내장하는 시뮬레이터에 의해 전술한 지령의 실행을 모의한다(스텝 410). 이 시뮬레이션은, 스텝 400에서 결정한 지령을 실행했을 때의 도달 전압을 산출한다. 도달 전압은, 승압 시스템이 생성하는 전압을 말한다. 다음에 이와 같이 하여 산출된 도달 전압이 내압과 비교된다(스텝 412). 내압이라 함은, 소자를 허용할 수 있는 전압의 최대값으로, 미리 정해진 값이다. 스텝 412에 있어서 도달 전압이 내압을 넘는다고 판단되었을 때는, 듀티비를 저감한다(스텝 414). 듀티비를 저감하면 도 17의 리액터(36)에 축적되는 전압이 하강하므로, 생성 전압이 저하한다. 듀티비의 저감은 도 21a, 도 21b에 나타내는 바와 같이, 도 21a의 ON기간을 도 21b와 같이 단축화함으로써 행해진다. 이에 따라 듀티비는 저감되므로, 도달 전압은 저하한다. 한편 도달 전압이 내압을 초과하지 않는다고 판단되었을 때는, 스텝 400에서 결정한 지령을 유지한다. 상기한 바와 같이, 본 실시예에서는 듀티비를 저감함으로써, 승압 시스템의 도달 전압을 내압 이하로 제한한다. 이에 따라 서브 유닛 13의 전술한 고압 데미지를 회피할 수 있다.

본 실시예에서는 승압 시스템을 사용했지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니다. 펄스의 듀티비를 변화시켜서 제어하는 것이면 본 발명의 효과인 파워 반도체의 내압 이하에서의 가동이 달성된다.

실시예 9

본 실시예는, 자율적으로 통전 시간을 억제함으로써 허용온도 이하에서 가동하는 제어용 서브 유닛에 관한 것이다.

본 실시예의 구성은, 실시예 1과 같다. 서브 유닛 13의 구성을 도시한 도면 3에 있어서, 3상 교류 인버터(32)는, 그 통전 시간을 늘리면 칩 온도상승을 일으킨다. 허용온도 이상의 칩 온도상승은, 서브 유닛의 안전가동의 관점에서 회피할 필요가 있다.

본 실시예의 서브 유닛은, 3상 교류 인버터(32)로의 소정의 통전 시간의 통전에 의해 칩 온도가 허용온도를 넘는지 여부를 판단한다. 칩 온도가 허용온도를 넘는다고 판단했을 때는, 허용온도를 넘지 않을 정도까지 통전 시간을 저하시킨다. 허용온도라 함은 서브 유닛의 안전가동을 위해 미리 정해진 온도이다. 본 실시예에서는 허용온도 이하에서 서브 유닛의 가동을 계속하므로, 안전가동이 가능하다.

도 22는 본 실시예에 있어서의 서브 유닛 13을 실행하는 루틴을 설명하기 위한 도면이다. 우선 실행해야 할 지령이 결정된다(스텝 400). 다음에 서브 유닛 13이 내장하는 시뮬레이터에 의해 시뮬레이션이 행해진다(스텝 416). 이 시뮬레이션은, 통전 가능시간을 결정하기 위해 행해진다. 통전 가능시간은, 칩 온도가, 전술한 허용온도를 넘지 않는 범위에서 통전을 계속할 수 있는 최장의 시간이다. 통전 가능시간의 결정 방법의 개략을 도 23a, 도 23b에 나타낸다. 도 23a, 도 23b의 가로축은 시간이다. 도 23a, 도 23b에서는 통전 전류가 흐르기 시작하면 칩 온도가 상승하여, 어느 시간이 경과한 시점에서 칩 온도가 허용온도에 도달하는 모양이 나타나고 있다. 도 23b에 나타내는 바와 같이, 통전 개시부터 칩 온도가 허용온도에 도달할 때까지의 시간이 통전 가능시간이다. 본 스텝 416에서는, 구체적으로는, 현재의 칩 온도를 전제로 하여 시뮬레이션을 실시하여 통전 가능시간을 결정한다.

다음에 스텝 416에서 산출된 통전 가능시간은 스텝 400에서 결정한 지령에 포함되는 통전 시간(이후, 지령 통전 시간이라고 칭한다)과 비교된다(스텝 418). 비교 결과, 통전 가능시간이 지령 통전 시간을 웃도는 경우에는 지령 통전 시간이 유지된다. 이 경우, 지령 통전 시간만 통전해도 허용온도 이하에서 가동할 수 있다. 한편, 통전 가능시간이 지령 통전 시간을 밑돌 때는, 통전 가능시간이 선택된다(스텝 420). 이에 따라 통전 시간은 저감되지만, 서브 유닛의 안전가동이 가능하다.

본 실시예에서는 3상 교류 인버터를 사용했지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니다. 통전 시간에 의해 제어를 실행하는 장치이면 본 발명의 효과를 얻을 수 있다.

실시예 10

본 실시예는, 파워 반도체의 통전 시간 등을 저감 또는 통전을 정지함으로써, 파워 반도체의 안전가동을 가능하게 하는 제어용 서브 유닛과, 이 서브 유닛과 함께 사용하는 제어용 메인 유닛에 관한 것이다.

본 실시예의 구성은, 도 1에 도시하는 바와 같이, 메인 유닛과 복수의 서브 유닛으로 이루어진다. 서브 유닛으로서 본 실시예에서는 도 24에 나타내는 바와 같은 서브 유닛 501을 구비한다. 서브 유닛 501은 직렬로 접속된 파워 반도체와 릴레이를 복수 가진다. 즉 파워 반도체 500과 릴레이 504는 직렬로 접속되고, 파워 반도체 502와 릴레이 508도 직렬로 접속되고 있다. 또한 파워 반도체 500, 릴레이 504와 파워 반도체 502, 릴레이 508은 병렬로 접속되어 있다. 파워 반도체를 병렬로 접속함으로써 개개의 파워 반도체에 대해 분리할 필요가 있는지 여부를 판단하여, 필요에 따라 분리할 수 있다. 여기에서 분리는, 파워 반도체를 통전하지 않는 상태로 하는 것을 나타낸다. 파워 반도체 500과 파워 반도체 502는 반도체 제어장치 510에 의해 제어된다. 또한, 서브 유닛 501은 내부에 반도체 진단장치(506)를 구비한다. 반도체 진단장치(506)에 의한 파워 반도체 500, 502의 진단은 OFF시의 리크 전류량(이후, 리크량이라고 칭한다)에 근거하여 행해진다.

파워 반도체를 가지는 서브 유닛에 있어서는, 파워 반도체의 리크량의 증가 에 의해 쇼트에 이르는 것을 생각할 수 있다. 파워 반도체가 쇼트에 이르면 파워 반도체의 통전 제어가 행해지지 않게 된다. 또한 어느 파워 반도체가 통전 제어가 불가능한 경우라도 시스템 전체로서 목표 토오크를 달성하기 위해서는, 메인 유닛에 대하여 그 파워 반도체가 제어 불가능함을 인식시킬 필요도 있다.

본 실시예의 서브 유닛은 파워 반도체의 리크량에 근거하여, 파워 반도체로의 통전의 억제 혹은 통전의 중지를 실행할 수 있다. 리크량의 파악은 서브 유닛이 구비하는 반도체 진단장치에 의해 행해진다. 이에 따라 파워 반도체의 안전가동이 가능하다. 또한, 본 실시예의 서브 유닛은 전술의 통전 억제 혹은 통전 중지가 있었을 때에는 그 내용을 메인 유닛에 통지한다. 이에 따라 메인 유닛은 시스템 전체의 목표 토오크 달성을 위해 정확한 제어 계획을 세울 수 있다.

도 25는 본 실시예에 있어서의 서브 유닛 501에 구비하는 반도체 진단장치(506)가 실행하는 루틴을 설명하기 위한 도면이다. 우선 반도체 진단장치(506)는 파워 반도체 500의 리크량을 판독한다(스텝 600). 다음에 여기에서 판독된 리크량이 규정 1과 비교된다(스텝 602). 규정 1이라 함은 리크량을 「이상 없음」이라고 간주할 지 여부를 판단하기 위한 리크량의 값이며, 미리 정해져 있는 값이다. 리크량이 규정 1을 밑돌 경우, 파워 반도체 500의 리크량을 「이상 없음」으로 간주하여 루틴을 종료한다(스텝 604). 한편 파워 반도체 500의 리크량이 규정 1을 웃돌 경우, 전술의 리크량은 규정 2와 비교된다(스텝 606). 규정 2는, 파워 반도체의 통전 차단의 필요 여부를 판단하기 위한 기준이 되는 리크량으로, 미리 정해져 있는 값이다. 파워 반도체 500의 리크량이 규정 2를 밑돈다고 판단되었을 때는 열화 상태 1이라고 판단된다(스텝 608). 한편 파워 반도체 500의 리크량이 규정 2를 웃돈다고 판단되었을 때는 열화 상태 2라고 판단된다(스텝 610). 이와 같이 반도체 진단장치(506)는 파워 반도체 500의 리크량에 근거하여 파워 반도체 500을, 「이상 없음」, 「열화 상태 1」, 「열화 상태 2」중 어느 하나로 분류한다. 서브 유닛 501은 이 분류에 의거하여 파워 반도체로의 처치를 결정한다. 상기된 일련의 루틴은 파워 반도체 502에 대해서도 행해진다.

도 26은 본 실시예에 있어서의 서브 유닛 501이 실행하는 루틴을 설명하기 위한 도면이다. 우선 서브 유닛 501은 반도체 진단장치(506)로부터 파워 반도체의 리크량에 관한 분류를 판독한다(스텝 612). 이 분류는 전술한 바와 같이 파워 반도체 500, 502 각각에 대해 리크량이 「이상 없음」, 「열화 상태 1」, 「열화 상태 2」어느 것인지의 정보를 포함한다. 다음에 스텝 612에서 판독한 분류가 「이상 없음」이었는 지 여부가 판단된다(스텝 614). 여기에서 「이상 없음」이라고 판단되었을 때는, 메인 유닛에 요구하는 사항은 없기 때문에, 루틴을 종료한다. 한편 「이상 없음」이 아니라고 판단되었을 때는 스텝 616으로 처리가 진행된다. 스텝 616에서는 전술의 분류 내용이 「열화 상태 1」이었는 지 여부가 판단된다. 여기에서 분류 내용이 「열화 상태 1」이라고 판단되었을 때는, 실시예 7∼9에 기재한 방법에 의해 통전 시간 등을 저감한 제어를 실행한다. 이에 따라 서브 유닛은 안전하게 가동을 계속할 수 있다. 전술한 통전 시간 등을 저감한 제어의 내용은 메인 유닛에 통지된다(스텝 618). 이 통지에 의해 메인 유닛은 목표 토오크 달성을 위해, 실시예 1∼6에 기재한 방법을 사용하여 재지령을 행한다. 한편 스텝 616에서 「열화 상 태 1」의 분류라고 판단하지 않은 경우에는 스텝 620으로 처리가 진행된다. 이 경우 스텝 612에서 판독한 분류는 「열화 상태 2」이다.

「열화 상태 2」는 파워 반도체의 리크량이 전술한 규정값 2를 넘고, 통전을 차단해야 하다고 판단된 것을 나타낸다. 이 경우 서브 유닛 501은 「열화 상태 2」라고 진단된 파워 반도체에 대해, 릴레이에 신호를 주는 것에 의해 분리를 행한다.(스텝 620). 전술한 바와 같이 파워 반도체는 각각 병렬로 접속되어 있기 때문에, 개개의 파워 반도체에 대해 분리를 행할 수 있다. 또한, 스텝 622에서는 분리가 행해진 것과 그것에 따르는 통전량의 감소가 메인 유닛에 통지된다. 이 통지에 의해 메인 유닛은 목표 토오크 달성을 위해, 실시예 1∼6에 기재한 방법을 사용하여 재지령을 행한다.

도 25, 도 26을 사용하여 설명한 바와 같이, 본 실시예에 의하면 파워 반도체의 리크량에 따라 파워 반도체의 통전의 저감 혹은 통전의 중지를 행할 수 있다. 이에 따라 가능한 한 목표 토오크의 달성을 행하는 동시에 파워 반도체의 보호와 안전가동이 가능하다.

본 실시예에서는 파워 반도체는 2개로 했지만, 본 발명은 이것에 제한되는 것은 아니다. 파워 반도체가 병렬로 접속되어 있으면, 파워 반도체의 수는 몇개라도 본 발명의 효과를 얻을 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예 1의 자동차 제어시스템을 설명하기 위한 도면이다.

도 2는 서브 유닛의 구성을 개념적으로 설명하기 위한 도면이다.

도 3은 도 2에서 나타낸 반도체 구동장치(20)의 모터용 드라이버 회로의 구성을 설명하기 위한 도면이다.

도 4는 도 3에서 나타낸 스위치 회로 60의 외관을 나타내는 도면이다.

도 5는 실시예 1에 있어서의 서브 유닛 13이 실행하는 처리의 플로챠트다.

도 6은 실시예 1에 있어서의 메인 유닛(10)이 토오크 제어를 위해 실행하는 루틴을 설명하기 위한 도면이다.

도 7은 실시예 2에 있어서의 메인 유닛(10)이 실행하는 루틴을 설명하는 도다.

도 8은 실시예 3에 있어서의 서브 유닛 13이 실행하는 루틴을 설명하기 위한 도면이다.

도 9는 실시예 3에 있어서의 메인 유닛(10)이 실행하는 루틴을 설명하기 위한 도면이다.

도 10은 실시예 4에 있어서의 서브 유닛 13이 실행하는 루틴을 설명하기 위한 도면이다.

도 11은 실시예 4에 있어서의 메인 유닛(10)이 실행하는 루틴을 설명하기 위한 도면이다.

도 12는 실시예 5에 있어서의 서브 유닛 13이 실행하는 루틴을 설명하기 위 한 도면이다.

도 13은 실시예 5에 있어서의 메인 유닛(10)이 실행하는 루틴을 설명하기 위한 도면이다.

도 14는 실시예 6에 있어서의 서브 유닛 13이 실행하는 루틴을 설명하기 위한 도면이다.

도 15는 실시예 6에 있어서의 메인 유닛(10)의 실행하는 루틴을 설명하기 위한 도면이다.

도 16은 우선순위결정을 위한 신경회로망을 설명하기 위한 도면이다.

도 17은 실시예 7의 컨버터(30)를 설명하기 위한 도면이다.

도 18은 IGBT의 스위칭의 파형을 설명하기 위한 도면이다.

도 19는 실시예 7에 있어서의 서브 유닛 13을 실행하는 루틴을 설명하기 위한 도면이다.

도 20은 실시예 8에 있어서의 서브 유닛 13을 실행하는 루틴을 설명하기 위한 도면이다.

도 21은 실시예 8에 있어서 듀티비의 설명을 하기 위한 도다.

도 22는 실시예 9에 있어서의 서브 유닛 13을 실행하는 루틴을 설명하기 위한 도면이다.

도 23은 실시예 9에 있어서 통전 가능시간을 결정하는 방법을 설명하기 위한 도다.

도 24는 실시예 10에 있어서 서브 유닛 501의 구성을 설명하기 위한 도면이 다.

도 25는 실시예 10에 있어서의 서브 유닛 501에 구비되는 반도체 진단장치 506이 실행하는 루틴을 설명하기 위한 도면이다.

도 26은 실시예 10에 있어서의 서브 유닛 501이 실행하는 루틴을 설명하기 위한 도면이다.

[부호의 설명]

10 : 메인 유닛 13 : 서브 유닛

Claims (14)

1. 외부 유닛으로부터의 지령을 수신하기 위한 지령 수신 수단과,

   상기 지령 수신 수단에 의해 수신한 지령의 실행 가부판단을 행하는 실행가부 판단수단과,

   상기 실행가부 판단수단에 의해 실행 가능하다고 판단된 지령을 실행하는 지령 실행 수단과,

   상기 실행가부 판단수단에 의해 상기 지령을 실행할 수 없다고 판단되었을 경우, 외부 유닛에 대하여 실행 가능안을 송신하는 실행 가능안 송신 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 제어용 서브 유닛.
2. 복수의 서브 유닛에, 각각 지령을 내는 지령 수단과,

   상기 복수의 서브 유닛으로부터 상기 실행 가능안이 회신되었는 지 여부를 인식하는 실행 가능안 인식 수단과,

   상기 실행 가능안 인식수단에 의해 실행 가능안을 인식한 경우에는, 상기 실행 가능안에 의거하여 상기 복수의 서브 유닛으로의 지령을 변경하는 지령변경 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 제어용 메인 유닛.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 지령 변경 수단이,

   상기 실행 가능안을 송신한 서브 유닛을 특정하는 서브 유닛 인식 수단과,

   상기 실행 가능안을 유지하고, 상기 실행 가능안을 송신하지 않는 서브 유닛에 대한 지령을 변경하는 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 제어용 메인 유닛.
4. 제 2항 또는 제 3항에 있어서,

   상기 실행 가능안 인식 수단이 실행 가능안을 인식한 회수를 세는 카운트 수단과,

   상기 카운트 수단에 의해 세어진 회수가 미리 정해진 회수에 도달했음을 인식하는 회수인식 수단과,

   상기 회수인식 수단이 미리 정해진 회수를 인식했을 경우, 서브 유닛에 있어서 실현가능한 목표값으로 목표를 변경하여 지령을 내는 목표변경 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 제어용 메인 유닛.
5. 외부 유닛으로부터의 복수지령을 수신하기 위한 복수지령 수신수단과,

   상기 복수지령 수신수단에 의해 수신한 복수 지령의 각각에 대해 실행 가부 판단을 행하는 복수지령 실행가부 판단수단과,

   상기 복수지령 실행가부 판단수단에 의해 실행 가능하다고 판단된 지령을 실행하는 실행 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 제어용 서브 유닛.
6. 제 5항에 있어서,

   상기 복수지령 실행가부 판단수단에 의해 실행 가능하다고 판단한 지령을 외부 유닛에 통지하는 통지 수단과,

   상기 통지 수단에 의한 통지에 근거하여 외부 유닛이 선택한 지령을 수신하는 선택 지령 수신 수단과,

   상기 선택 지령 수신 수단에 의해 수신한 지령을 실행하는 선택 지령 실행 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 제어용 서브 유닛.
7. 외부 유닛으로부터의 지령을 수신하기 위한 지령 수신 수단과,

   상기 지령 수신 수단에 의해 수신한 지령의 실행 가부를 판단하는 실행가부 판단수단과,

   상기 실행가부 판단수단에 의해 실행할 수 없다고 판단했을 때는, 상기 지령 수신 수단에 의해 수신한 지령을 실행가능한 지령으로 변경하는 지령 변경 수단과,

   상기 실행가부 판단수단에 의해 실행 가능하다고 판단한 지령 또는, 상기 실 행가능한 지령을 실행하는 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 제어용 서브 유닛.
8. 외부 유닛으로부터의 지령을 수신하기 위한 지령 수신 수단과,

   출력가능한 최대값을 계산하는 최대값 계산수단과,

   상기 최대값과 상기 지령의 차이에 근거하여 다른 제어용 서브 유닛으로의 요구값을 결정하기 위한 요구값 결정수단과,

   상기 요구값을 다른 제어용 서브 유닛에 송신하기 위한 요구값 송신수단과,

   다른 제어용 서브 유닛으로부터 요구값을 받기 위한 요구값 수신수단과,

   상기 최대값과 상기 요구값 수신수단에 의해 수신한 요구값 중, 값이 작은 쪽을 선택하기 위한 실행 판단수단과,

   상기 실행 판단 수단에서 선택한 값을 발생시키기 위한 처리를 행하는 선택값 실행수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 제어용 서브 유닛.
9. 제 8항에 있어서,

   상기 요구값 수신수단에 의해 수신한 요구값 중, 우선해서 실행해야 할 요구값을 결정하기 위한 우선순위 결정수단을 구비하고,

   상기 실행 판단 수단은 실행하는 내용을 선택할 때, 상기 우선하여 실행해야 할 요구값과 상기 최대값 중 값이 작은 쪽을 선택하는 것을 특징으로 하는 제어용 서브 유닛.
10. 제 9항에 있어서,

    상기 우선순위 결정수단이 우선하여 실행해야 할 요구값을 결정할 때의 규칙을, 외부 유닛의 요구에 따라 변경하기 위한 규칙변경 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 제어용 서브 유닛.
11. 제 8항 내지 제 10항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 선택값 실행수단이 듀티 제어되는 파워 반도체를 포함하고,

    상기 파워 반도체를 구동하는 듀티비를 결정하는 듀티 결정 수단과,

    상기 파워 반도체가, 소정의 주파수와 상기 듀티비로 제어되었을 때의 전력 손실을 산출하는 전력 손실 계산 수단과,

    상기 파워 반도체의 상기 전력 손실이 정해진 값을 넘는지 여부를 판단하는 전력 손실 판단 수단과,

    상기 전력 손실 판단 수단이, 전력 손실이 정해진 값을 넘는다고 판단했을 때에, 상기 듀티 제어의 주파수를 저감하는 주파수 저감 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 제어용 서브 유닛.
12. 제 8항 내지 제 10항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 선택값 실행수단이 듀티 제어되는 파워 반도체를 포함하고,

    상기 파워 반도체를 구동하는 듀티비를 결정하는 듀티 결정 수단과,

    상기 파워 반도체가, 소정의 주파수와 상기 듀티비로 제어되었을 때의 도달 전압을 산출하는 도달전압 계산수단과,

    상기 파워 반도체의 상기 도달 전압이 정해진 값을 넘는지 여부를 판단하는 도달전압 판단수단과,

    상기 도달전압 계산수단이, 도달 전압이 정해진 값을 넘는다고 판단했을 때에, 상기 듀티 제어의 듀티비를 저감하는 듀티비 저감 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 제어용 서브 유닛.
13. 제 8항 내지 제 10항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 선택값 실행수단이, 통전 시간으로 제어되는 파워 반도체를 포함하고,

    상기 파워 반도체의 지령 통전 시간을 결정하는 통전시간 결정수단과,

    상기 파워 반도체가, 허용온도에 도달할 때까지의 통전 가능시간을 산출하는 통전가능시간 계산수단과,

    상기 지령 통전 시간이 상기 통전 가능시간을 넘는지 여부를 판단하는 통전 판단 수단과,

    상기 통전 판단 수단에 의해, 상기 지령 통전 시간이 상기 통전 가능시간을 넘는다고 판단했을 경우, 상기 지령 통전 시간을 저감하는 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 제어용 서브 유닛.
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