(57)【要約】【課題】車輌のモータ又はモータ駆動回路において短絡故障が発生した場合であっても、安定した状態で退避運転を行うことを可能とするモータ駆動装置を提供すること。【解決手段】車輌Ａの共通の出力軸へ動力を出力可能に連結された第１及び第２のモータ３ａ、３ｂと、前記第１及び第２のモータ３ａ、３ｂそれぞれに接続された第１及び第２のモータ駆動回路２ａ、２ｂと、前記第１及び第２のモータ駆動回路２ａ、２ｂを制御する制御装置１０と、を備え、前記制御装置１０は、前記第１のモータ３ａ又は前記第１のモータ駆動回路２ａにおける異常を検出した場合、前記車輌Ａの減速度が所定値以内になるように、前記第２のモータ３ｂの出力を増大させる、モータ駆動装置。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車輌の共通の出力軸へ動力を出力可能に連結された第１及び第２のモータと、
前記第１及び第２のモータそれぞれに接続された第１及び第２のモータ駆動回路と、
前記第１及び第２のモータ駆動回路を制御する制御装置と、
を備え、
前記制御装置は、前記第１のモータ又は前記第１のモータ駆動回路における異常を検出した場合、前記車輌の減速度が所定値以内になるように、前記第２のモータの出力を増大させる、
モータ駆動装置。
【請求項２】
前記制御装置は、前記第１のモータ又は前記第１のモータ駆動回路における異常を検出した場合、前記車輌の減速度が所定値以内になるように、前記車輌の車速が低下するにつれて、前記第２のモータの出力を増大させる、
請求項１に記載のモータ駆動装置。
【請求項３】
前記制御装置は、前記第１のモータ又は前記第１のモータ駆動回路における異常を検出した場合、少なくとも一時的に、前記第２のモータの出力を定格出力以上に増大させる、
請求項１に記載のモータ駆動装置。
【請求項４】
前記制御装置は、前記第１のモータ又は前記第１のモータ駆動回路における異常を検出した場合、前記車輌の減速度が前記所定値以内の目標値に近づくように、前記第２のモータの出力を増大させる、
請求項１に記載のモータ駆動装置。
【請求項５】
前記制御装置は、前記第１及び第２のモータの回転速度の時間的変化に基づいて、前記車輌の減速度を検出する、
請求項４に記載のモータ駆動装置。
【請求項６】
前記第１のモータ又は前記第１のモータ駆動回路における異常は、少なくとも短絡故障を含む、
請求項１に記載のモータ駆動装置。
【請求項７】
前記制御装置は、前記第１のモータ又は前記第１のモータ駆動回路に設けられた電流センサからの検出信号に基づいて、前記第１のモータ又は前記第１のモータ駆動回路における異常を検出する、
請求項１に記載のモータ駆動装置。
【請求項８】
車輌の共通の出力軸へ動力を出力可能に連結された第１及び第２のモータと、前記第１及び第２のモータそれぞれに接続された第１及び第２のモータ駆動回路と、を有するモータ駆動装置の制御装置であって、
前記第１のモータ又は前記第１のモータ駆動回路における異常、及び前記第２のモータ又は前記第２のモータ駆動回路における異常を検出する異常検出部と、
前記第１及び第２のモータ駆動回路を制御し、前記第１のモータ又は前記第１のモータ駆動回路における異常を検出した場合には、前記車輌の減速度が所定値以内になるように、前記第２のモータの出力を増大させる制御部と、
を有する制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、モータ駆動装置、及びモータ駆動装置の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
モータを利用する電気自動車やハイブリッド車輌においては、モータ又はモータを駆動する駆動回路における短絡故障や地絡故障に起因して、車輌の挙動が不安定になる問題が知られている。
【０００３】
特許文献１では、かかる問題に対処するため、複数のモータを含んで構成されたモータ駆動装置において、第１のモータが正常運転不能である場合には、第２のモータによる退避運転が実行されること等が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−０２８７３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来技術（例えば、特許文献１）においては、モータに短絡故障が発生したときの車輌の挙動についての検証が十分なものではなかった。そのため、従来技術においては、短絡故障に起因してモータが急制動の状態になり、車輌が急停車状態になることや、車輪がロック状態になることまで考慮されていなかった。
【０００６】
特に、電気自動車の場合、モータの状態が不安定になったときに、動力源をエンジンに切り替えて動力を補完するようなことができないため、短絡故障の際には、モータに作用する制動力の影響を受けやすい状態となっている。
【０００７】
本開示は、上記の問題点に鑑みてなされたもので、モータ又はモータを駆動する駆動回路において短絡故障が発生した場合であっても、安定した状態で退避運転を行うことを可能とするモータ駆動装置、及びモータ駆動装置の制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前述した課題を解決する主たる本開示は、車輌の共通の出力軸へ動力を出力可能に連結された第１及び第２のモータと、前記第１及び第２のモータそれぞれに接続された第１及び第２のモータ駆動回路と、前記第１及び第２のモータ駆動回路を制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記第１のモータ又は前記第１のモータ駆動回路における異常を検出した場合、前記車輌の減速度が所定値以内になるように、前記第２のモータの出力を増大させる、モータ駆動装置である。
【発明の効果】
【０００９】
本開示に係るモータ駆動装置によれば、モータ又はモータを駆動する駆動回路において短絡故障が発生した場合であっても、安定した状態で退避運転を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施形態に係る車輌の構成の一例を示す図
【図２】実施形態に係るモータ駆動装置の動作の一例を示すフローチャート
【図３】実施形態に係る第１のモータ駆動回路に短絡故障が生じた状態の一例を示す図
【図４】第１のモータに短絡故障が生じた場合の車輌の挙動について説明する図
【図５Ａ】第１のモータに短絡故障が生じた場合の車輌の挙動について説明する図
【図５Ｂ】第１のモータに短絡故障が生じた場合の車輌の挙動について説明する図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
［モータ駆動装置の構成］
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態に係るモータ駆動装置、及びモータ駆動装置の制御装置について説明する。
【００１２】
図１は、本実施形態に係る車輌Ａの構成の一例を示す図である。
【００１３】
本実施形態に係る車輌Ａは、例えば、バッテリ１、第１のモータ駆動回路２ａ、第２のモータ駆動回路２ｂ、第１のモータ３ａ、第２のモータ３ｂ、変速機４、デファレンシャルギヤ５、ドライブシャフト６、駆動輪７、第１の電流センサ８ａ、第２の電流センサ８ｂ、回転センサ９、及びＥＣＵ（Electronic Control Unit）１０を備えている。
【００１４】
尚、第１のモータ駆動回路２ａ、第２のモータ駆動回路２ｂ、第１のモータ３ａ、第２のモータ３ｂ、及びＥＣＵ１０が、本発明の「モータ駆動装置」に相当する。又、ＥＣＵ１０が、本発明の「制御装置」に相当する。又、図１中の矢印（一点鎖線）は、信号経路を表している。
【００１５】
本実施形態に係る車輌Ａは、例えば、共通の出力軸（ドライブシャフト６）へ動力を出力可能に連結された第１のモータ３ａ及び第２のモータ３ｂによって走行する電気自動車である。第１のモータ３ａ及び第２のモータ３ｂには、それぞれを個別に駆動する第１のモータ駆動回路２ａ及び第２のモータ駆動回路２ｂが接続された構成となっている。
【００１６】
尚、以下では、第１のモータ３ａと第２のモータ３ｂ、第１のモータ駆動回路２ａと第２のモータ駆動回路２ｂは、それぞれ、同様の構成を有するものとして、特に区別しない場合には、「モータ３ａ、３ｂ」、「モータ駆動回路２ａ、２ｂ」と略称して説明する。
【００１７】
但し、これらの構成は、互いに異なるものであってもよく、例えば、第１のモータ３ａと第２のモータ３ｂとで異なるモータを用いたり、第１のモータ駆動回路２ａと第２のモータ駆動回路２ｂとで異なる回路構成を採用してもよいのは、勿論である。
【００１８】
バッテリ１は、二次電池や電気二重層キャパシタ等のエネルギー源であり、モータ駆動回路２ａ、２ｂに対して、直流電力を供給する。尚、バッテリ１とモータ駆動回路２ａ、２ｂの間にＤＣ／ＤＣコンバータや平滑化コンデンサ等を介在させる構成としてもよいのは勿論である。
【００１９】
モータ駆動回路２ａ、２ｂは、例えば、直流電力を三相交流電力に変換する三相ブリッジインバータ回路であり、バッテリ１から供給される直流電力を三相交流電力（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）に変換して、モータ３ａ、３ｂに対して出力する。又、モータ駆動回路２ａ、２ｂは、モータ３ａ、３ｂで生成される回生電力を直流電力に変換してバッテリ１に送出する。
【００２０】
第１のモータ駆動回路２ａの三相ブリッジインバータ回路は、例えば、Ｕ相アームを構成するスイッチング素子Ｑ１１ａ及びＱ１２ａと、Ｖ相アームを構成するスイッチング素子Ｑ１３ａ及びＱ１４ａと、Ｗ相アームを構成するスイッチング素子Ｑ１５ａ及びＱ１６ａと、これらのスイッチング素子Ｑ１１ａ〜Ｑ１６ａの夫々に並列に設けられる回生ダイオードＤ１１ａ〜Ｄ１６ａと、を有している。
【００２１】
各スイッチング素子Ｑ１１ａ〜Ｑ１６ａは、それぞれ、ＥＣＵ１０からの制御信号（例えば、ＰＷＭ信号）によって、選択的にオンオフ動作する。これにより、Ｕ相アームに接続されたＵ相配線ＬｕａにＵ相電圧、Ｖ相アームに接続されたＶ相配線ＬｖａにＶ相電圧、Ｗ相アームに接続されたＷ相配線ＬｗａにＷ相電圧が生じ、第１のモータ３ａに対して、三相交流電力が供給される。
【００２２】
尚、第２のモータ駆動回路２ｂは、第１のモータ駆動回路２ａと同様の構成（スイッチング素子Ｑ１１ｂ〜Ｑ１６ｂ、回生ダイオードＤ１１ｂ〜Ｄ１６ｂ、Ｕ相配線Ｌｕｂ、Ｖ相配線Ｌｖｂ、Ｗ相配線Ｌｗｂ）を有している。
【００２３】
第１のモータ駆動回路２ａ及び第２のモータ駆動回路２ｂそれぞれには、ＥＣＵ１０から制御信号が入力されており、これによって、当該第１及び第２のモータ駆動回路２ａ、２ｂの動作は個別に制御されている。そして、第１のモータ３ａ及び第２のモータ３ｂの出力する動力は、それぞれに接続された第１のモータ駆動回路２ａ及び第２のモータ駆動回路２ｂから供給する三相交流電力によって制御される。
【００２４】
モータ３ａ、３ｂは、モータ駆動回路２ａ、２ｂからの電力の供給を受けて、車輌Ａを走行させるための動力を生成する。モータ３ａ、３ｂは、例えば、永久磁石式同期モータやかご形誘導モータであり、モータ駆動回路２ａ、２ｂから供給される三相交流電力によって動力を生成する。又、モータ３ａ、３ｂは、車輌Ａを制動する際には、運動エネルギーを電気エネルギーに変換して回生電力を生成するように制御される。
【００２５】
変速機４は、第１のモータ３ａの出力軸及び第２のモータ３ｂの出力軸それぞれと接続され、第１のモータ３ａから入力された回転動力と第２のモータ３ｂから入力された回転動力を合成し、所定の回転速度及びトルクに変換して駆動輪７側に出力する。換言すると、第１のモータ３ａと第２のモータ３ｂとは、連動する構成となっている。
【００２６】
変速機４の出力は、デファレンシャルギヤ５、ドライブシャフト６を介して、駆動輪７に伝達されて、車輌Ａの駆動力となる。尚、変速機４は、遊星歯車機構等を用いて、第１のモータ３ａと第２のモータ３ｂに対する負荷分配を可変としてもよい。
【００２７】
尚、上記した車輌Ａの駆動系の構成は、一例であって、任意の構成であってよい。例えば、車輌Ａは、駆動源として、第１及び第２のモータ３ａ、３ｂの他に、エンジンを有していてもよい。
【００２８】
第１の電流センサ８ａは、例えば、ホール素子やカレントミラー回路等を用いて、配線Ｌｕａ、Ｌｖａ、Ｌｗａそれぞれに通流する電流を検出する。尚、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の電流（瞬時値）の和はゼロであることから、第１の電流センサ８ａは、少なくとも２相に通流する電流を検出することによって、各相の電流を検出することができる。
【００２９】
尚、第１の電流センサ８ａは、配線Ｌｕａ、Ｌｖａ、Ｌｗａそれぞれに通流する電流を検出する構成に代えて、Ｕ相アーム、Ｖ相アーム、Ｗ相アームそれぞれに通流する電流を検出する構成、又、第１のモータ３ａの各相の固定子巻線に通流する電流を検出する構成としてもよい。
【００３０】
第２の電流センサ８ｂは、第１の電流センサ８ａと同様に、例えば、ホール素子やカレントミラー回路等を用いて、配線Ｌｕｂ、Ｌｖｂ、Ｌｗｂそれぞれに通流する電流を検出する。
【００３１】
回転センサ９は、第１のモータ３ａの回転子（図示せず）の単位時間あたりの回転量や回転位置（以下、モータの回転速度と略称する）を検出する。回転センサ９としては、例えば、レゾルバ、ロータリエンコーダ、ロータリポテンショメータ、又はタコジェネレータ等が用いられる。
【００３２】
尚、回転センサ９は、第１のモータ３ａに代えて、第２のモータ３ｂの回転速度や、駆動輪７の回転速度を検出する構成としてもよいし、第１のモータ３ａと第２のモータ３ｂの両方の回転速度を検出する構成としてもよい。
【００３３】
ＥＣＵ１０は、第１のモータ駆動回路２ａに対して制御信号を出力して第１のモータ３ａの動作を制御すると共に、第２のモータ駆動回路２ｂに対して制御信号を出力して第２のモータ３ｂの動作を制御する。
【００３４】
ＥＣＵ１０は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、入力ポート、出力ポート等を含んで構成されている。ＥＣＵ１０には、第１の電流センサ８ａ、第２の電流センサ８ｂ及び回転センサ９等の各種センサからの検出信号が入力されている。
【００３５】
ＥＣＵ１０は、異常検出部１１、減速度検出部１２、及び制御部１３を備えている。
【００３６】
異常検出部１１は、第１の電流センサ８ａの検出信号に基づいて第１のモータ３ａ又は第１のモータ駆動回路２ａにおける異常を検出すると共に、第２の電流センサ８ｂの検出信号に基づいて第２のモータ３ｂ又は第２のモータ駆動回路２ｂにおける異常を検出する。
【００３７】
異常検出部１１が検出対象とする異常とは、典型的には、モータ３ａ、３ｂ又はモータ駆動回路２ａ、２ｂにおける短絡故障である。但し、当該短絡故障と、地絡故障や配線の断線によるオープン異常等とは、明確に識別することができない場合もある。そのため、ＥＣＵ１０は、異常検出部１１により第１の電流センサ８ａ及び第２の電流センサ８ｂの検出信号に基づいて電流の異常が検出された場合、制御部１３による退避運転を実行する。
【００３８】
減速度検出部１２は、車輌Ａの減速度（単位時間あたりの車速の低下量を表す。以下同じ。）を検出する。減速度検出部１２は、例えば、回転センサ９の検出信号が示す第１のモータ３ａの回転速度の時間的変化（単位時間あたりの変化量）に基づいて、車輌Ａの減速度を検出する。
【００３９】
尚、減速度検出部１２は、回転センサ９に代えて、車輌Ａの前後方向の加速度を検出する加速度センサの検出信号や、モータ３ａ、３ｂのトルクセンサの検出信号に基づいて、車輌Ａの減速度を検出してもよい。但し、後述するフィードバック制御の応答速度を向上させる観点から、減速度検出部１２は、回転センサ９を用いて、車輌Ａの減速度を検出するのが望ましい。
【００４０】
尚、減速度検出部１２が検出する「減速度」とは、「減速度」を示す検出値を意味し、減速度検出部１２は、必ずしも減速度そのものを検出又は算出しなくともよい。例えば、減速度検出部１２は、回転センサ９の検出信号が示す第１のモータ３ａの回転速度の時間的変化（単位時間あたりの変化量）そのものを「減速度」として扱ってもよいのは勿論である。
【００４１】
制御部１３は、第１のモータ駆動回路２ａ及び第２のモータ駆動回路２ｂそれぞれに対して、制御信号（例えば、ＰＷＭ信号）を出力して、第１のモータ３ａ及び第２のモータ３ｂの動作を制御する。尚、制御部１３は、例えば、要求トルクを出力するためにモータ３ａ、３ｂへ通流させる駆動電流をベクトル制御により決定し、当該駆動電流が通流するように、モータ駆動回路２ａ、２ｂの各スイッチング素子（Ｑ１１ａ〜Ｑ１６ａ、Ｑ１１ｂ〜Ｑ１６ｂ）にＰＷＭ信号を出力する。
【００４２】
又、本実施形態に係る制御部１３は、異常検出部１１が第１のモータ３ａ又は第２のモータ３ｂのいずれか一方のモータ（以下では、第１のモータ３ａ）の異常を検出した場合、車輌Ａの減速度が所定値以内になるように、他方のモータ（以下では、第２のモータ３ｂ）の出力を増大させる（詳細は後述）。
【００４３】
尚、上記した各機能は、例えば、ＣＰＵがＲＯＭ、ＲＡＭ等に記憶された制御プログラムや各種データを参照することによって実現される。但し、当該機能は、ソフトウェアによる処理に限られず、専用のハードウェア回路によっても実現できることは勿論である。
【００４４】
［モータ駆動装置の動作フロー］
図２〜図５を参照して、短絡故障が生じた際のモータ駆動装置の動作について説明する。
【００４５】
図２は、モータ駆動装置の動作の一例を示すフローチャートである。尚、図２に示す動作フローは、例えば、ＥＣＵ１０（制御部１３）がコンピュータプログラムに従って所定間隔（例えば、０．０１秒間隔）で実行するものである。
【００４６】
図３は、第１のモータ駆動回路２ａに短絡故障が生じた状態の一例を示す図である。図３では、第１のモータ駆動回路２ａのスイッチング素子Ｑ１５ａが破損し、第１のモータ３ａのＵ相とＶ相を連通するように閉回路（図３中の矢印）が形成された状態を表している。このような場合、当該閉回路には、第１のモータ３ａが生ずる誘導起電力等によって、短絡電流が通流することになる。
【００４７】
かかる短絡故障（特に、相間短絡）が発生すると、短絡電流等によって第１のモータ３ａの回転子に対して作用する不平衡磁界が生じて、当該第１のモータ３ａに大きな制動力が作用する。その結果、上記したように、車輌Ａが急停車状態に陥ることになる。
【００４８】
但し、短絡故障の要因は、一つではなく、その故障態様も種々に異なる。例えば、モータ３ａ、３ｂの磁極部分でＵ相巻線とＶ相巻線とが接触することに起因して相間短絡が生じたり、モータ駆動回路２ａ、２ｂのスイッチング素子の破損に起因して相間短絡が生じることもある。又、モータ駆動回路２ａ、２ｂのスイッチング素子の破損に起因して、モータ駆動回路２ａ、２ｂのハイサイドラインとローサイドラインの間で短絡する場合もある。
【００４９】
他方、モータ３ａ、３ｂに生じた地絡や、配線の断線によるオープン異常が発生した場合にも、モータ駆動回路２ａ、２ｂに大電流が通流し、モータ３ａ、３ｂに対して大きな制動力が発生する場合がある。
【００５０】
本実施形態に係るＥＣＵ１０（異常検出部１１）は、上記に鑑みて、第１の電流センサ８ａ及び第２の電流センサ８ｂの検出信号に基づいて、かかる電流の異常を検出する（以下、「モータの短絡故障」と総称して説明する）。
【００５１】
図２のフローチャートについて説明すると、ＥＣＵ１０（異常検出部１１）は、まず、第１の電流センサ８ａ及び第２の電流センサ８ｂからの検出信号に基づいて、第１のモータ３ａ及び第２のモータ３ｂのいずれかに短絡故障が発生したか否かを判定する（ステップＳ１）。
【００５２】
ここでは、第１のモータ３ａにおいて図３のような短絡故障が生じた場合（ステップＳ１：ＹＥＳ）について説明する。尚、いずれのモータ３ａ、３ｂにも、短絡故障が発生していない場合（ステップＳ１：ＮＯ）、ＥＣＵ１０は、本フローを終了する。
【００５３】
次に、ＥＣＵ１０は、故障した側のモータ駆動回路２ａ、２ｂ（ここでは、第１のモータ駆動回路２ａ）のスイッチング素子の動作を停止させる（ステップＳ２）。
【００５４】
ステップＳ２の処理によって、短絡電流の通流を停止でき、第１のモータ３ａに対して作用する制動力の増大を防止できる場合もある。但し、スイッチング素子が破損して相間短絡した場合等においては、当該処置では、第１のモータ３ａに通流する短絡電流を抑制できない。そのため、本実施形態に係るＥＣＵ１０は、続くステップＳ３の処理において車輌Ａの減速度を検出し、当該減速度を基準として、動作可能な第２のモータ３ｂの出力を決定する。
【００５５】
次に、ＥＣＵ１０（減速度検出部１２）は、回転センサ９の検出信号に基づいて、車輌Ａの減速度を検出する（ステップＳ３）。
【００５６】
次に、ＥＣＵ１０は、車輌Ａの減速度に基づいて、車輌Ａの減速度が所定値以内に収まるようにするために必要な駆動トルクを決定する。そして、ＥＣＵ１０は、動作可能な第２のモータ３ｂが当該駆動トルクを出力するように、第２のモータ駆動回路２ｂを制御する（ステップＳ４）。
【００５７】
ステップＳ４において、ＥＣＵ１０は、例えば、車輌Ａの減速度の検出値と、退避運転の際の減速度の目標値とを比較して、第２のモータ３ｂで出力する駆動トルクを決定する。この際、ＥＣＵ１０は、車輌Ａが急停車状態とならないように、車輌Ａの減速度が、例えば、−１．９ｍ／ｓ２以内（−０．２Ｇ以内）に収まるようにするのが望ましい。
【００５８】
又、この際、ＥＣＵ１０は、第１のモータ３ａに作用する制動力を相殺するため、システム上のリミットを解除して、定格出力以上の出力で第２のモータ３ｂを駆動させるのが望ましい。他方、この際、ＥＣＵ１０は、車輌Ａの変速機４の変速比、車体重量、走行抵抗等を加味して、第２のモータ３ｂの駆動トルクを適宜変更してもよいのは、勿論である。
【００５９】
ＥＣＵ１０は、停車するまでの間（ステップＳ５：ＮＯ）、上記ステップＳ３〜Ｓ４の処理を繰り返し実行して減速度が所定値以内の状態で当該車輌Ａに退避運転を実行させる。この際、ＥＣＵ１０は、時間の経過（回転数の減少）につれて出力が増加するように、第２のモータ３ｂを制御する。
【００６０】
そして、当該車輌Ａが停車した場合（ステップＳ５：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１０は、本フローを終了する。
【００６１】
ここで、図４、図５Ａ、図５Ｂを参照して、第１のモータ３ａに短絡故障が生じた場合の車輌Ａの挙動について説明する。
【００６２】
図４、図５Ａは、本実施形態に係るモータ駆動装置において、第１のモータ３ａに短絡故障が発生したときに、第１のモータ３ａに作用する制動トルク、及び第２のモータ３ｂで発揮する駆動トルク（目標値）の時間的変化を表す。尚、図５Ｂは、比較のための参考図面であり、第２のモータ３ｂでの出力調整を行わない従来技術に係る車輌の挙動を示す図である。
【００６３】
図４においては、第１のモータ３ａ及び第２のモータ３ｂの出力特性を示すグラフに重畳して、短絡故障が発生したときの第１のモータ３ａ及び第２のモータ３ｂのトルクの時間的変化を示している。図４中では、横軸がモータの回転速度［ｒｐｍ］、縦軸がトルク［Ｎ・ｍ］を表す。
【００６４】
図４においては、Ｌ１ａは、モータ３ａ、３ｂの性能上出力可能な駆動トルクの限界値、換言すると、過熱等を無視した場合のモータ３ａ、３ｂの最大出力値を表す。Ｌ１ｂは、モータ３ａ、３ｂの性能上出力可能なモータに生ずる制動トルクの限界値、換言すると、相間短絡が発生した場合の制動トルクを表す。Ｌ２ａは、システム上設定されたモータ３ａ、３ｂの駆動トルクの限界値、換言すると、過熱等を考慮して制限されたモータ３ａ、３ｂの定格出力を表す。Ｌ２ｂは、システム上設定されたモータ３ａ、３ｂの制動トルクの限界値を表す。
【００６５】
図４において、一点鎖線Ｍ１は、短絡故障が発生したときに第１のモータ３ａに作用する制動トルクの一例を表す。短絡故障が発生した場合、モータ３ａの性能上出力可能な制動トルクの限界値Ｌ１ｂに沿って制動トルクが発生する。そのため、第２のモータ３ｂにて最大定格出力Ｌ２ａに沿って駆動トルクを発生したとしても、モータ３ａによる制動トルクが大きく上回り、急減速を生じる。そのため、点線Ｍ２で表すように、定格出力Ｌ２ａを超えて第２のモータ３ｂで出力する駆動トルク（目標値）を設定する。これにより、実線Ｍａｌｌで表す第２のモータ３ｂで出力する駆動トルクと第１のモータ３ａに作用する制動トルクを合計した車輌全体に作用する制動力を小さくすることが出来る。
【００６６】
図５Ａは、横軸を時間軸として、矢印Ｂのタイミングで第１のモータ３ａに短絡故障が生じた場合の第１のモータ３ａに作用する制動トルク、及び第２のモータ３ｂで発揮する駆動トルク（目標値）の時間的変化を表している。図５Ａの縦軸は、車速［ｍ／ｓ］又はトルク［Ｎ・ｍ］（＋側は駆動トルク、−側は制動トルク）を表す。尚、図５Ｂにおいても、同様の時間軸を設定し、第２のモータ３ｂでの出力調整を行わない場合のトルクの時間的変化を示している。
【００６７】
図５Ａ、図５Ｂにおいて、Ｍ１は第１のモータ３ａのトルク成分、Ｍ２は第２のモータ３ｂのトルク成分、太線Ｍａｌｌは第１のモータ３ａのトルクと第２のモータ３ｂのトルクの合計値、破線Ｎｓは車速を表す。
【００６８】
図４、図５Ａ、図５Ｂに示すように、短絡故障が発生した場合、第１のモータ３ａの回転子に対して作用する不平衡磁界により、第１のモータ３ａには、大きな制動力が発生する。そして、第１のモータ３ａの回転子は、回転速度（車速）が低下するに応じて当該不平衡磁界の影響を受けやすくなるため、当該第１のモータ３ａに作用する制動力も、モータの回転速度（車速）が低下するに応じて大きくなる。この際、仮に、第２のモータ３ｂの駆動力を増加させなければ、車輌Ａの減速度が経時的に大きくなり、急激に車速が低下する状態となる。
【００６９】
本実施形態に係るＥＣＵ１０は、かかる事態を回避するため、まず、システム上のリミットを解除して、定格出力以上の出力で第２のモータ３ｂを駆動させる。これによって、短絡故障により発生する第１のモータ３ａの制動力を相殺することができる。
【００７０】
そして、本実施形態に係るＥＣＵ１０では、第１のモータ３ａに作用する制動力の増大にあわせて、第２のモータ３ｂの駆動トルクを増大させるように制御する。これによって、第１のモータ３ａに生ずる制動力の増大を相殺することができ、停車するまでの間、車輌の減速度が所定値以内の状態を保って、安定した状態で車輌Ａを停車に導くことができる。
【００７１】
ＥＣＵ１０は、例えば、車輌Ａの減速度を監視して、当該減速度を示す検出値が目標値に近づくように第２のモータ３ｂの駆動トルクをフィードバック制御することで、当該態様を実現することができる（図２のステップＳ３〜Ｓ５）。
【００７２】
尚、この際、ＥＣＵ１０は、減速度を示す検出値として、上記したように、第１のモータ３ａの回転速度を検出する回転センサ９の検出値を用いてもよいし、これに代えて、第１のモータ３ａの制動トルクを検出するトルクセンサの検出値を用いてもよい。又、この際、ＥＣＵ１０は、車輌Ａの減速度の目標値を一定値（例えば、−０．５ｍ／ｓ２）に設定してもよいし、時間的に変化させたり、車輌Ａの車速に応じて変化させてもよい。
【００７３】
以上、本実施形態に係るモータ駆動装置によれば、第１のモータ３ａ又は第１のモータ駆動回路２ａに短絡故障が生じて、第１のモータ３ａが急制動の状態になった場合にも、第２のモータ３ｂの駆動力により当該制動力を相殺することによって、安定した状態で車輌Ａを停車に導くことができる。
【００７４】
特に、本実施形態に係るモータ駆動装置は、第１のモータ３ａに生じる制動力が当該第１のモータ３ａにおける故障態様に応じて異なることや、当該制動力が車速に応じて経時的に変化すること等を考慮して、車輌Ａの減速度を監視し、当該減速度が所定値以内の目標値に近づくように、第２のモータ３ｂの駆動力を決定する構成を有する。そのため、このモータ駆動装置は、第１のモータ３ａに生じる制動力に応じて、第２のモータ３ｂに発揮させる駆動力を適切に決定することができる。
【００７５】
（その他の実施形態）
本発明は、上記実施形態に限らず、種々に変形態様が考えられる。
【００７６】
上記実施形態では、ＥＣＵ１０の制御部１３の一例として、第１のモータ３ａが短絡故障した場合の制御について説明したが、第２のモータ３ｂが短絡故障した場合にも、同様の制御が可能であることは勿論である。
【００７７】
又、上記実施形態では、ＥＣＵ１０の制御部１３の一例として、第１のモータ３ａに短絡故障が生じた際、車輌Ａの減速度を監視し、当該減速度が所定値以内の目標値に近づくように、第２のモータ駆動回路２ｂをフィードバック制御する態様を示した。但し、かかるＥＣＵ１０の制御は、短絡故障の際に検出される車輌Ａの減速度に基づいて、第２のモータ３ｂの出力を増大させて車輌Ａの減速度が所定値以内になるようにする制御態様であれば、種々に変形が可能である。
【００７８】
例えば、ＥＣＵ１０の制御部１３は、短絡故障の際に検出した車輌Ａの減速度に基づいて要求出力を予測し、第２のモータ３ｂの駆動力を時間的に適宜増大させていく制御を行ってもよい。又、ＥＣＵ１０の制御部１３は、短絡故障の際に検出した車輌Ａの減速度に基づいて要求出力を予測し、停車するまでの間、第２のモータ３ｂの駆動力を定格出力以上の出力限界で出力する制御を行ってもよい。
【００７９】
又、上記実施形態では、ＥＣＵ１０の制御部１３の一例として、短絡故障の際、第１のモータ駆動回路２ａの動作を停止する処理（図２中のステップＳ２）を行う態様を示したが、必ずしも当該処理を実行する必要はない。
【００８０】
又、上記実施形態では、ＥＣＵ１０の異常検出部１１及び減速度検出部１２の一例として、第１の電流センサ８ａ、第２の電流センサ８ｂ及び回転センサ９の検出信号を、当該センサそれぞれから直接取得する構成を示した。しかし、ＥＣＵ１０は、これらの検出信号を各センサから直接取得する構成であってもよいし、他の装置等を介して取得する構成であってもよい。又、これらの検出信号のローデータを取得してもよいし、所定の信号処理が施されたデータを取得してもよい。
【００８１】
例えば、ＥＣＵ１０の異常検出部１１は、第１の電流センサ８ａ（又は第２の電流センサ８ｂ）が示すＵ相、Ｖ相、Ｗ相の電流の検出値に基づいて演算処理により第１のモータ３ａ（又は第２のモータ３ｂ）の異常を検出してもよいし、第１の電流センサ８ａ（又は第２の電流センサ８ｂ）に設けられた異常判定回路（例えば、比較回路）からの電流の異常発生を示す検出信号に基づいて第１のモータ３ａ（又は第２のモータ３ｂ）の異常を検出してもよい。
【００８２】
又、上記実施形態では、ＥＣＵ１０の一例として、異常検出部１１、減速度検出部１２及び制御部１３の機能が一のコンピュータによって実現されるものとして記載したが、複数のコンピュータによって実現されてもよいのは勿論である。例えば、ＥＣＵ１０の第１のモータ駆動回路２ａを制御する機能と、第２のモータ駆動回路２ｂを制御する機能とは別個のコンピュータによって実現してもよい。
【００８３】
又、上記実施形態では、ＥＣＵ１０の一例として、異常検出部１１、減速度検出部１２及び制御部１３の処理を一連のフローの中で実行されるものとして示したが、これらの処理の一部が並列で実行されるものとしてもよい。
【００８４】
又、上記実施形態では、モータ駆動回路２ａ、２ｂの一例として、電圧型のインバータ回路を示した。但し、当該モータ駆動回路２ａ、２ｂの構成は任意であり、例えば、電流型のインバータ回路を用いてもよい。又、インバータ回路の相数は、三相に代えて単相等であってもよい。又、インバータ回路の駆動方式は、ＰＷＭ駆動に代えてＰＡＭ駆動等を用いてもよい。
【００８５】
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、請求の範囲を限定するものではない。請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
【００８６】
本明細書および添付図面の記載により、少なくとも以下の事項が明らかとなる。
【００８７】
車輌Ａの共通の出力軸６へ動力を出力可能に連結された第１及び第２のモータ３ａ、３ｂと、前記第１及び第２のモータ３ａ、３ｂそれぞれに接続された第１及び第２のモータ駆動回路２ａ、２ｂと、前記第１及び第２のモータ駆動回路２ａ、２ｂを制御するＥＣＵ１０と、を備え、前記ＥＣＵ１０は、前記第１のモータ３ａ又は前記第１のモータ駆動回路２ａにおける異常を検出した場合、前記第２のモータ３ｂの出力を増大させて前記車輌Ａの減速度が所定値以内になるように、前記第２のモータ駆動回路２ｂを制御する、モータ駆動装置を開示する。
【００８８】
このモータ駆動装置によれば、第１のモータ３ａ又は第１のモータ駆動回路２ａに短絡故障が生じて、第１のモータ３ａが急制動の状態になった場合にも、第２のモータ３ｂの駆動力により当該制動力を相殺することによって、安定した状態で車輌Ａを停車に導くことができる。
【００８９】
このモータ駆動装置において、前記ＥＣＵ１０は、前記第１のモータ３ａ又は前記第１のモータ駆動回路２ａにおける異常を検出した場合、前記車輌Ａの車速が低下するにつれて前記第２のモータ３ｂの出力が増大するように、前記第２のモータ駆動回路２ｂを制御するものであってもよい。
【００９０】
このモータ駆動装置によれば、車輌Ａの車速が低下するにつれて、短絡状態となった第１のモータ３ａに生じる制動力が大きくなることを考慮して、当該制動力を相殺するように第２のモータ３ｂの駆動力を増加させることができる。
【００９１】
このモータ駆動装置において、前記ＥＣＵ１０は、前記第１のモータ３ａ又は前記第１のモータ駆動回路２ａにおける異常を検出した場合、少なくとも一時的に、前記第２のモータ３ｂの出力を定格出力以上に増大させるものであってもよい。
【００９２】
このモータ駆動装置によれば、システム上の制限フラグを外して、定格出力以上の出力で第２のモータ３ｂを駆動させることができるため、車輌Ａの減速度が所定値以内になるように、第１のモータ３ａに作用する制動力を相殺することができる。
【００９３】
このモータ駆動装置において、前記ＥＣＵ１０は、前記第１のモータ３ａ又は前記第１のモータ駆動回路２ａにおける異常を検出した場合、前記車輌Ａの減速度が前記所定値以内の目標値に近づくように、前記第２のモータ駆動回路２ｂを制御するものであってもよい。
【００９４】
このモータ駆動装置によれば、車輌Ａの減速度に基づくフィードバック制御によって第２のモータ３ｂを駆動させるため、車輌Ａの減速度を適切に維持することができる。
【００９５】
このモータ駆動装置において、前記ＥＣＵ１０は、前記第１及び第２のモータ３ａ、３ｂの回転速度の時間的変化に基づいて、前記車輌Ａの減速度を検出するものであってもよい。
【００９６】
このモータ駆動装置において、前記第１のモータ３ａ又は前記第１のモータ駆動回路２ａにおける異常は、少なくとも短絡故障を含むものであってもよい。
【００９７】
前記ＥＣＵ１０は、前記第１のモータ３ａ又は前記第１のモータ駆動回路２ａに設けられた電流センサからの検出信号に基づいて、前記異常を検出するものであってもよい。
【００９８】
車輌Ａの共通の出力軸へ動力を出力可能に連結された第１及び第２のモータ３ａ、３ｂと、前記第１及び第２のモータ３ａ、３ｂそれぞれに接続された第１及び第２のモータ駆動回路２ａ、２ｂと、を有するモータ駆動装置のＥＣＵ１０であって、前記第１のモータ３ａ又は前記第１のモータ駆動回路２ａにおける異常、及び前記第２のモータ３ｂ又は前記第２のモータ駆動回路２ｂにおける異常を検出する異常検出部１１と、前記第１のモータ３ａ又は前記第１のモータ駆動回路２ａにおける異常を検出した場合には、前記車輌Ａの減速度が所定値以内になるように、前記第２のモータ３ｂの出力を増大させる制御部１３と、を有するＥＣＵ１０を開示する。
【産業上の利用可能性】
【００９９】
本開示に係るモータ駆動装置は、短絡故障が発生した場合であっても安定した状態で退避運転を行うことを可能とする車輌に好適である。
【符号の説明】
【０１００】
Ａ  車輌
１  バッテリ
２ａ、２ｂ  モータ駆動回路
３ａ、３ｂ  モータ
４  変速機
５  デファレンシャルギヤ
６  ドライブシャフト
７  駆動輪
８ａ、８ｂ  電流センサ
９  回転センサ
１０  ＥＣＵ
１１  異常検出部
１２  減速度検出部
１３  制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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