(57)【要約】【課題】部品点数を低減し、コスト低減、スペースおよび重量の低減を図ることができるモータ駆動制御装置を提供する。【解決手段】このモータ駆動制御装置２２は、Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相の三相の電極の系統を、複数の三相のモータ６１，６２に渡って複数備えるモータ設備Ｍｓを制御するモータ駆動制御装置である。各系統のＵ相，Ｖ相，Ｗ相の相を流れる電流を検出する電流センサと、これら電流センサが検出する電流によって各系統を個別に制御するモータ駆動制御部１９を有する。各系統の三相の電流を検出する電流センサのうち、少なくとも一つの電流センサは、二つの系統の中の各一相の電流を共通で検出する非接触式の電流センサであり、残りの相の電流センサは、個別に検出する電流センサである。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相の三相の電極の系統を、一つの三相のモータ内に、または複数の三相のモータに渡って複数備えるモータ設備を制御するモータ駆動制御装置であって、
前記各系統の前記Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相を流れる電流を検出する電流センサをすべての相に備え、これら電流センサが検出する電流によって前記各系統を個別に制御するモータ駆動制御部を有し、
前記各系統の前記Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相を流れる電流を検出する電流センサのうち１つを、二つの系統の中の各一相の電流を検出する共通化した電流センサとし、この共通化した電流センサが非接触式電流センサであることを特徴とするモータ駆動制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載のモータ駆動制御装置において、前記共通化した電流センサと残りの相の電流センサでそれぞれ検出した電流から、三相の電流の和が零であることを利用して、前記共通化した電流センサで検出した電流における、制御対象の系統に流れる電流を算出する電流検出部を備えたモータ駆動制御装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のモータ駆動制御装置において、前記共通化した電流センサおよび前記残りの相の電流センサでそれぞれ検出した電流の総和が零になるとき、前記共通化した電流センサおよび前記残りの相の電流センサが正常と判定し、前記電流の総和が零にならないとき、前記共通化した電流センサおよび前記残りの相の電流センサのいずれか一方または両方が異常と判定する異常検出部を有するモータ駆動制御装置。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のモータ駆動制御装置において、前記モータ駆動制御部は、前記残りの相の電流センサで検出した電流のみ用いて前記各系統を個別に制御するモータ駆動制御装置。
【請求項５】
請求項３または請求項４に記載のモータ駆動制御装置において、いずれかの電流センサが前記異常検出部により異常と判定されるとき、前記モータ駆動制御部は前記モータを駆動するための全ての系統に接続された通電回路を停止させ、前記異常検出部は、各電流センサで電流を検出して電流が零にならない電流センサを異常と判定するモータ駆動制御装置。
【請求項６】
請求項３ないし請求項５のいずれか１項に記載のモータ駆動制御装置において、いずれかの電流センサが前記異常検出部により異常と判定されるとき、前記モータ駆動制御部は一つの系統に接続された通電回路を停止させ、前記共通化した電流センサに一相分の電流のみ流れる状態として、前記異常検出部は、電流が流れる系統について、前記共通化した電流センサおよび前記残りの相の電流センサでそれぞれ検出した電流の和が零になるか否かで異常となる電流センサを判定するモータ駆動制御装置。
【請求項７】
請求項６に記載のモータ駆動制御装置において、前記モータ駆動制御部が一つの系統に接続された通電回路を停止させたとき、前記異常検出部は、停止させた前記系統について、前記残りの相の電流センサでそれぞれ検出した電流が零になるか否かで異常となる電流センサを判定するモータ駆動制御装置。
【請求項８】
請求項６または請求項７に記載のモータ駆動制御装置において、いずれかの電流センサが前記異常検出部により異常と判定されるとき、前記モータ駆動制御部は一つの系統に接続された通電回路を停止させ、前記異常検出部は、電流が流れる系統について、前記共通化した電流センサおよび前記残りの相の電流センサでそれぞれ検出した電流の和が零になる系統があるとき、前記共通化した電流センサが正常であると判定するモータ駆動制御装置。
【請求項９】
請求項３ないし請求項８のいずれか１項に記載のモータ駆動制御装置において、前記モータの回転数を検出する回転数検出手段を備え、前記異常検出部は、前記回転数検出手段で検出された回転数から定められた条件に従って逆起電圧を算出し、この逆起電圧が電源電圧を上回ってないときに異常検出を行うモータ駆動制御装置。
【請求項１０】
請求項６ないし請求項８のいずれか１項に記載のモータ駆動制御装置において、前記モータ設備が二つ以上のモータを備え、前記モータ駆動制御部は、複数あるモータのうちの一部のモータの系統に接続された通電回路を停止させたとき、通電回路を停止していないモータの指令トルクに対し、通電回路を停止させたモータの指令トルク分を増やすモータ駆動制御装置。
【請求項１１】
請求項３ないし請求項１０のいずれか１項に記載のモータ駆動制御装置において、いずれか一つの系統の一つの相の電流を検出する電流センサが前記異常検出部により異常と判定されるとき、前記モータ駆動制御部は、前記一つの系統の他の相を検出する個別の電流センサ、または、別の系統の相の電流を検出する個別の電流センサおよび共通化した電流センサの和から、前記一つの系統に接続された通電回路の共通化した電流センサに流れる相の電流を算出し、電流制御を行うモータ駆動制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、モータ駆動制御装置に関し、部品点数を低減し、コスト低減および重量の低減を図ることができる技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
三相モータを電流フィードバック制御する場合、電流センサ等を用いて三相電流の検出を行い、その検出電流を指令電流に近付けるように制御を行う。三相全ての電流を検出しなくても、三相のうちの二相を検出、三相の和が零であることを利用して制御することも可能である。
【０００３】
また、電流センサの異常検出をするために、通常二相の電流検出で足りているところをあえて三相全ての電流検出を行い、三相の和が零か否かで異常を検出することもある。
従来、三相の電流検出値の和が所定範囲から外れる場合に異常と判定する技術が提案されている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−１７３５５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１では、三相の通電回路を二組備えた例を挙げており、その場合六個の電流センサが必要である。この特許文献１では、一つのモータに二つの通電回路（三相コイル）を備えたものを例に挙げているが、一組の通電回路を備えたモータを二つ使う場合でも六個の電流センサが必要である。
六個もの電流センサを使うのは、コスト、スペース、重量の観点から不利である。特に、大電流を扱う場合には、損失および安全性等の理由から、ホール式、ＣＴ式、ロゴスキーコイル方式等の非接触タイプの電流センサを用いることが多い。このため、コスト、スペースおよび重量において不利である。
【０００６】
この発明の目的は、部品点数を低減し、コスト低減、スペースおよび重量の低減を図ることができるモータ駆動制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明のモータ駆動制御装置２２は、Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相の三相の電極の系統を、一つの三相のモータ内に、または複数の三相のモータに渡って複数備えるモータ設備Ｍｓを制御するモータ駆動制御装置であって、
前記各系統の前記Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相の相を流れる電流を検出する電流センサをすべての相に備え、これら電流センサが検出する電流によって前記各系統を個別に制御するモータ駆動制御部１９を有し、
前記各系統の前記Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相を流れる電流を検出する電流センサのうち１つを、二つの系統の中の各一相の電流を検出する共通化した電流センサとし、この共通化した電流センサが非接触式電流センサであることを特徴とする。
【０００８】
この構成によると、モータ駆動制御部１９は、各系統の各個別の相を流れる電流を検出する電流センサにより、各系統を個別に制御する。これら電流センサのうち、一つの電流センサは、二つの系統の中の各一相の電流を検出する共通化した電流センサであり、この共通化した電流センサが非接触式電流センサである。例えば、残りの相の電流センサは、個別に検出する電流センサである。モータ設備Ｍｓが、三相の電極の系統を二系統備える場合、各系統のＵ相，Ｖ相，Ｗ相のいずれか二つの相に個別の電流センサを使い、二つの系統のうち残った相に共通化した非接触式電流センサを通す。
【０００９】
例えば、各電流センサの正常時には、モータ駆動制御部１９は、各系統の個別の電流センサを用いて各系統を個別に制御し得る。電流センサが二つの系統で共通に使用されている場合は、単純に三相の和が出せないので、共通で使用している電流センサを使っている別の系統も含めて電流の総和を求めることで、電流センサの正常異常を判定し得る。前記のように、二つの系統の中の各一相の電流を共通の非接触式の電流センサを通すため、部品点数である電流センサの数を低減し、コスト低減、スペースおよび重量の低減を図ることができる。
【００１０】
前記共通化した電流センサと残りの相の電流センサでそれぞれ検出した電流から、三相の電流の和が零であることを利用して、前記共通化した電流センサで検出した電流における、制御対象の系統に流れる電流を算出する電流検出部２３を備えてもよい。この場合、モータ駆動制御部１９は、電流検出部２３で算出された電流を用いて各系統を個別に木目細かく制御することができる。
前記「零である」とは、電流センサの検出誤差を考慮した「零付近の範囲」を含む。以下の「零である」も、電流センサの検出誤差を考慮した「零付近の範囲」を含む。この「零付近の範囲」は、例えば、試験またはシミュレーション等から設定される。
【００１１】
前記共通化した電流センサおよび前記残りの相の電流センサでそれぞれ検出した電流の総和が零になるとき、前記共通化した電流センサおよび前記残りの相の電流センサが正常と判定し、前記電流の総和が零にならないとき、前記共通化した電流センサおよび前記残りの相の電流センサのいずれか一方または両方が異常と判定する異常検出部２４を有するものであってもよい。この場合、モータ駆動制御部１９は、異常検出部２４による判定結果を基に各系統を個別に制御し得る。
【００１２】
前記モータ駆動制御部１９は、前記残りの相の電流センサで検出した電流のみ用いて前記各系統を個別に制御してもよい。この場合、制御系を簡素化し演算処理負荷の低減を図れる。
【００１３】
いずれかの電流センサが前記異常検出部２４により異常と判定されるとき、前記モータ駆動制御部１９は前記モータ６を駆動するための全ての系統に接続された通電回路１６を停止させ、前記異常検出部２４は、各電流センサで電流を検出して電流が零にならない電流センサを異常と判定してもよい。この場合、全ての系統に接続された通電回路１６を一時的に停止させることで、異常な電流センサを簡易に判定することができる。
【００１４】
いずれかの電流センサが前記異常検出部２４により異常と判定されるとき、前記モータ駆動制御部１９は一つの系統に接続された通電回路１６を停止させ、前記共通化した電流センサに一相分の電流のみ流れる状態として、前記異常検出部２４は、電流が流れる系統について、前記共通化した電流センサおよび前記残りの相の電流センサでそれぞれ検出した電流の和が零になるか否かで異常となる電流センサを判定してもよい。この場合、電流が流れる系統を維持した状態で、換言すれば、モータ６の駆動を完全に止めることなく、異常となる電流センサを判定することができる。
【００１５】
前記モータ駆動制御部１９が一つの系統に接続された通電回路１６を停止させたとき、前記異常検出部２４は、停止させた前記系統について、前記残りの相の電流センサでそれぞれ検出した電流が零になるか否かで異常となる電流センサを判定してもよい。この場合にも、モータ６の駆動を完全に止めることなく、異常となる電流センサを判定することができる。
【００１６】
いずれかの電流センサが前記異常検出部２４により異常と判定されるとき、前記モータ駆動制御部１９は一つの系統に接続された通電回路１６を停止させ、前記異常検出部２４は、電流が流れる系統について、前記共通化した電流センサおよび前記残りの相の電流センサでそれぞれ検出した電流の和が零になる系統があるとき、前記共通化した電流センサが正常であると判定してもよい。
【００１７】
前記モータ６の回転数を検出する回転数検出手段２６を備え、前記異常検出部２４は、前記回転数検出手段２６で検出された回転数から定められた条件に従って逆起電圧を算出し、この逆起電圧が電源電圧を上回ってないときに異常検出を行ってもよい。
前記定められた条件は、設計等によって任意に定める条件であって、例えば、試験およびシミュレーションのいずれか一方または両方等により適切な条件を求めて定められる。
前記「回転数」は、単位時間当たりの回転数であり、「回転速度」と同義である。
この構成によると、算出された逆起電圧が電源電圧を上回ってないときに異常検出を行うことで、電流センサの異常検出を精度よく行うことができる。
逆起電圧が電源電圧を上回っている場合は、通電回路１６を停止させても前記モータ6で発生した電力により前記モータ６から通電回路１６経由でバッテリ１８へ電流が流れてしまい、通電回路１６を停止させた系統の電流が０にならないためである。
【００１８】
前記モータ設備Ｍｓが二つ以上のモータ６を備え、前記モータ駆動制御部１９は、複数あるモータ６のうちの一部のモータ６の系統に接続された通電回路１６を停止させたとき、通電回路１６を停止していないモータ６の指令トルクに対し、通電回路１６を停止させたモータ６の指令トルク分を増やすようにしてもよい。このように、停止させたモータ６の指令トルク分を増やすことで、所望のモータトルクを維持することができる。
【００１９】
いずれか一つの系統の一つの相の電流を検出する電流センサが前記異常検出部２４により異常と判定されるとき、前記モータ駆動制御部１９は、前記一つの系統の他の相を検出する個別の電流センサ、または、別の系統の相の電流を検出する個別の電流センサおよび共通化した電流センサの和から、前記一つの系統に接続された通電回路１６の共通化した電流センサに流れる相の電流を算出し、電流制御を行ってもよい。この場合、いずれか一つの系統の一つの相の電流を検出する電流センサが異常と判定されても、残りの電流センサにより電流制御を行うことができる。
【発明の効果】
【００２０】
この発明のモータ駆動制御装置は、Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相の三相の電極の系統を、一つの三相のモータ内に、または複数の三相のモータに渡って複数備えるモータ設備を制御するモータ駆動制御装置であって、前記各系統の前記Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相の相を流れる電流を検出する電流センサをすべての相に備え、これら電流センサが検出する電流によって前記各系統を個別に制御するモータ駆動制御部を有し、前記各系統の前記Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相を流れる電流を検出する電流センサのうち１つを、二つの系統の中の各一相の電流を検出する共通化した電流センサとし、この共通化した電流センサが非接触式電流センサであるため、部品点数を低減し、コスト低減、スペースおよび重量の低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】この発明の実施形態に係るモータ駆動制御装置を搭載した電気自動車を平面図で示す概念構成のブロック図である。
【図２】同電気自動車におけるインホイールモータ駆動装置の断面図である。
【図３】同モータ駆動制御装置の制御系のブロック図である。
【図４】同モータ駆動制御装置の異常検出方法を示すフローチャートである。
【図５】同フローチャートの一部を示すフローチャートである。
【図６】同フローチャートの一部を示すフローチャートである。
【図７】この発明の他の実施形態に係るモータ駆動制御装置の異常検出方法を示すフローチャートである。
【図８】同フローチャートの一部を示すフローチャートである。
【図９】同フローチャートの一部を示すフローチャートである。
【図１０】この発明のさらに他の実施形態に係るモータ駆動制御装置の電流センサの配置例を示すブロック図である。
【図１１】同モータ駆動制御装置の異常検出方法を示すフローチャートである。
【図１２】同フローチャートの一部を示すフローチャートである。
【図１３】同フローチャートの一部を示すフローチャートである。
【図１４】この発明のさらに他の実施形態に係るモータ駆動制御装置の制御系のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
この発明の実施形態を図１ないし図６と共に説明する。
＜この電気自動車の概念構成について＞
図１は、この実施形態に係るモータ駆動制御装置を搭載した電気自動車を平面図で示す概念構成のブロック図である。この電気自動車は、車体１の左右の後輪となる車輪２が駆動輪とされ、左右の前輪となる車輪３が従動輪とされた４輪の自動車である。前輪となる車輪３は操舵輪とされている。駆動輪となる左右の車輪２，２は、それぞれ独立の走行用のモータ６により駆動される。各モータ６は、後述のインホイールモータ駆動装置ＩＷＭを構成する。各車輪２，３には、ブレーキが設けられている。また左右の前輪となる操舵輪である車輪３，３は、図示しない転舵機構を介して転舵可能であり、ハンドル等の操舵手段１５により操舵される。
【００２３】
＜インホイールモータ駆動装置ＩＷＭの概略構成について＞
図２に示すように、モータ設備である左右のインホイールモータ駆動装置ＩＷＭは、それぞれ、モータ６、減速機７および車輪用軸受４を有し、これらの一部または全体が車輪内に配置される。モータ６の回転は、減速機７および車輪用軸受４を介して駆動輪である車輪２に伝達される。車輪用軸受４のハブ輪４ａのフランジ部には前記ブレーキを構成するブレーキロータ５が固定され、同ブレーキロータ５は、車輪２と一体に回転する。
モータ６は、三相のモータであり、例えば、ロータ６ａのコア部に永久磁石が内蔵された埋込磁石型同期モータである。このモータ６は、ハウジング８に固定したステータ６ｂと、回転出力軸９に取り付けたロータ６ａとの間にラジアルギャップを設けたモータである。
【００２４】
＜制御系について＞
図３は、このモータ駆動制御装置２２の制御系のブロック図である。モータ駆動制御装置２２は、Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相の三相の電極の系統を、複数（この例では二つ）の三相のモータ６に渡って複数備えるモータ設備Ｍｓを制御する。このモータ駆動制御装置２２は、自動車全般の制御を行う電気制御ユニットであるＥＣＵ１４と、このＥＣＵ１４の指令に従って走行用の左右のモータ６の制御を行うインバータ装置１３とを有する。ＥＣＵ１４は、電気自動車の場合、ＶＣＵ（車両制御ユニット）とも称される。
【００２５】
インバータ装置１３は、各モータ６に対してそれぞれ設けられたパワー回路部１６，１６と、これらパワー回路部１６を制御するモータコントロール部１７とを有する。モータコントロール部１７は、各モータ６に対応するモータ駆動制御部１９，１９と、電流検出部２３と、異常検出部２４とを有する。モータコントロール部１７は、このモータコントロール部１７が持つインホイールモータ駆動装置ＩＷＭに関する各検出値および制御値等の各情報をＥＣＵ１４に出力する機能を有する。
【００２６】
パワー回路部１６は、バッテリ１８の直流電力をモータ６の駆動に用いる３相の交流電力に変換するインバータ１６ａと、このインバータ１６ａを駆動するゲートドライブ回路１６ｂとを有する。インバータ１６ａは、Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相の半導体スイッチング素子２５で構成される。ゲートドライブ回路１６ｂは、入力されたオンオフ指令を基に前記各半導体スイッチング素子２５を駆動する。
【００２７】
モータコントロール部１７は、コンピュータとこれに実行されるプログラム、および電子回路により構成され、その基本となる制御部としてモータ駆動制御部１９，１９を有している。各モータ駆動制御部１９は、各系統を個別に制御する。ＥＣＵ１４は、アクセル操作部２０（図１）の出力するアクセル開度の信号（加速指令）と、ブレーキ操作部２１（図１）の出力する減速指令とから、あるいは加速指令と減速指令と操舵手段１５（図１）の出力する旋回指令とから、左右の後輪２，２（図１）のモータ６，６に与える加速・減速指令をトルク指令として生成し、各インバータ装置１３へ出力する。
【００２８】
各モータ駆動制御部１９は、上位制御手段であるＥＣＵ１４から与えられるトルク指令等（指令値）による加速・減速指令に従い、加速・減速指令を電流指令に変換する。モータ駆動制御部１９は、インバータ１６ａからモータ６に流す電流を電流センサＵ１，Ｖ１，Ｗ，Ｕ２，Ｖ２から得て、指令値に対し検出される電流を追従させる電流フィードバック制御を行う。フィードバック制御により指令電圧を算出し、指令電圧をパルス幅変調信号にして、ゲートドライブ回路１６ｂにオンオフ指令を与える。
【００２９】
＜電流センサについて＞
電流センサは、各系統のＵ相，Ｖ相，Ｗ相の各個別の相を流れる電流を検出する。各系統の三相の電流を検出する電流センサのうち、一つ（この例ではＷ相）の電流センサＷは、二つの系統の中の各一相の電流を検出する共通化した非接触式の電流センサである。残りの二つ（この例では、Ｕ相，Ｖ相）の電流センサＵ１，Ｖ１，Ｕ２，Ｖ２は、一つの系統毎に個別に検出する四個の非接触式の電流センサである。合計五個の電流センサが設けられている。
【００３０】
車両駆動用のモータ設備Ｍｓには大電流が印加されるため、電流センサは、損失および安全性等の理由から、非接触式の電流センサが適用される場合が多い。この実施形態では、共通の電流センサＷ、個別の電流センサＵ１，Ｖ１，Ｗ，Ｕ２，Ｖ２共に非接触式の電流センサが適用されている。非接触式の電流センサとして、例えば、ホール式、ＣＴ式、ロゴスキーコイル方式等の非接触タイプの電流センサが適用される。モータ設備において、例えば、大電流が印加されず、損失を許容できかつ安全性を担保し得る条件を充足する場合には、個別の電流センサをシャント抵抗等を備えた接触式の電流センサとしてもよい。但し、共通化した電流センサは、測定すべき複数の導体（相）に流れる電流を一括して検出するため、非接触式の電流センサとしなければならない。
【００３１】
電流検出部２３は、共通の（共通化した）電流センサＷと個別の電流センサＵ１，Ｖ１，Ｕ２，Ｖ２でそれぞれ検出した電流から、三相の電流の和が零であることを利用して、共通の電流センサＷで検出した電流における、制御対象の系統に流れる電流を算出する。具体的には、以下の計算式から制御対象の系統に流れる電流を算出し得る。
ｉｕ１＋ｉｖ１＋ｉｗ＋ｉｕ２＋ｉｖ２＝０（全モータ駆動中）
ｉｕ１＋ｉｖ１＋ｉｗ＝０（第２のモータ６２のみ停止）
ｉｕ２＋ｉｖ２＋ｉｗ＝０（第１のモータ６１のみ停止）
但し、ｉｕ１，ｉｖ１：第１のモータ６１の系統における、Ｕ相，Ｖ相の個別の電流センサＵ１，Ｖ１の検出値、ｉｕ２，ｉｖ２：第２のモータ６２の系統における、Ｕ相，Ｖ相の個別の電流センサＵ２，Ｖ２の検出値、ｉｗ：共通の電流センサＷの検出値
【００３２】
異常検出部２４は、共通の電流センサＷおよび個別の電流センサＵ１，Ｖ１，Ｕ２，Ｖ２でそれぞれ検出した電流の総和が零になるとき、共通の電流センサＷおよび個別の電流センサＵ１，Ｖ１，Ｕ２，Ｖ２が正常と判定し、前記電流の総和が零にならないとき、共通の電流センサＷおよび個別の電流センサＵ１，Ｖ１，Ｕ２，Ｖ２のいずれか一方または両方が異常と判定する。
各モータ駆動制御部１９は、全ての電流センサＵ１，Ｖ１，Ｗ，Ｕ２，Ｖ２が異常検出部２４により正常と判定されるとき、個別の電流センサＵ１，Ｖ１，Ｕ２，Ｖ２で検出した電流のみ用いて各系統を個別に制御してもよい。この場合、制御系を簡素化して演算処理負荷の低減を図れる。
【００３３】
ところで電流センサの異常は、例えば、Ｈｉ側に出力が固着またはショートする異常、またはＬｏ側に出力が固着またはショートする異常、非通電時に出力が０Ａでないオフセット異常等があるが、これらの異常検出方法の場合、電流センサの出力のゲインのずれ、中途半端な出力のずれ等が発生すると異常検出できない場合がある。そこで、これらの異常検出方法に加え、三相の電流の和が零であることを利用した異常検出を実施する。
【００３４】
この実施形態のように、共通の電流センサＷが使われている場合は、単純に三相の和が出せないので、共通の電流センサＷを使っている別の通電回路も含めての和を求める必要がある。また、できるだけ異常な電流センサの判定をしたいため、例えば、全てのモータ６１，６２の出力を一度停止して個々のセンサ出力を検出したり、共通の電流センサＷを使用している別の通電回路の出力を停止して異常検出を行う。
モータ６１または６２の駆動中の異常検出の例として、図４〜図６にフローチャートを示す。
【００３５】
＜フローチャート＞
図４は、このモータ駆動制御装置の異常検出方法を示すフローチャートである。図５、図６は、同フローチャートの一部を示すフローチャートである。以下図３も適宜参照しつつ説明する。全てのモータ６１，６２が駆動中に本処理を開始し、異常検出部２４は、五個全ての電流センサＵ１，Ｖ１，Ｗ，Ｕ２，Ｖ２の和が０Ａか否かを判定する（ステップａ１）。電流センサＵ１，Ｖ１，Ｗ，Ｕ２，Ｖ２の総和が０Ａのとき（ステップａ１：Ｙｅｓ）、異常検出部２４は、全ての電流センサＵ１，Ｖ１，Ｗ，Ｕ２，Ｖ２を正常と判定し、各モータ駆動制御部１９は、この判定結果を基に制御し（ステップａ２）、本処理を終了する。
【００３６】
電流センサＵ１，Ｖ１，Ｗ，Ｕ２，Ｖ２の総和が０Ａでないとき（ステップａ１：Ｎｏ）、異常検出部２４はいずれかの電流センサが異常と判定し、各モータ駆動制御部１９は、第１，第２のモータ６１，６２を駆動するための全ての系統に接続されたパワー回路部（通電回路）１６を停止させ、全てのモータ出力を停止する（ステップａ３）。次に、異常検出部２４は、各電流センサで電流を検出して各センサ出力が０Ａか否かを判定する（ステップａ４）。異常検出部２４は、センサ出力が０Ａにならない（ステップａ４：Ｎｏ）電流センサを異常と判定する（ステップａ５）。その後ステップａ２に移行する。ステップａ２における、電流センサの異常時の制御継続方法は後述する。
【００３７】
全ての電流センサのセンサ出力が０Ａであると判定されたとき（ステップａ４：Ｙｅｓ）、モータ駆動制御部１９は、第１のモータ６１の系統にのみ電流が流れる状態とし（ステップａ６）、異常検出部２４は、電流が流れる第１のモータ６１の系統について、共通の電流センサＷおよび個別の電流センサＵ１，Ｖ１でそれぞれ検出した電流の和が０Ａになるか否かを判定する（ステップａ７）。
【００３８】
前記電流の和が０Ａになるとの判定で（ステップａ７：Ｙｅｓ）、モータ駆動制御部１９は、第２のモータ６２の系統にのみ電流が流れる状態とし（ステップａ８）、異常検出部２４は、電流が流れる第２のモータ６２の系統について、共通の電流センサＷおよび個別の電流センサＵ２，Ｖ２でそれぞれ検出した電流の和が０Ａになるか否かを判定する（ステップａ９）。前記電流の和が０Ａになるとの判定で（ステップａ９：Ｙｅｓ）、ステップａ１に戻る。前記電流の和が０Ａにならないとの判定で（ステップａ９：Ｎｏ）、異常検出部２４は、第２のモータ６２の系統のＵ相，Ｖ相の電流を検出する電流センサＵ２，Ｖ２の少なくとも一つが異常と判定する（ステップａ１０）。その後ステップａ２に移行する。
【００３９】
ステップａ７において、電流が流れる第１のモータ６１の系統について、共通の電流センサＷおよび個別の電流センサＵ１，Ｖ１でそれぞれ検出した電流の和が０Ａにならないとの判定で（ステップａ７：Ｎｏ）、モータ駆動制御部１９は、第２のモータ６２の系統にのみ電流が流れる状態とする（ステップａ１１）。次に、異常検出部２４は、電流が流れる第２のモータ６２の系統について、共通の電流センサＷおよび個別の電流センサＵ２，Ｖ２でそれぞれ検出した電流の和が０Ａになるか否かを判定する（ステップａ１２）。
【００４０】
前記電流の和が０Ａになるとの判定で（ステップａ１２：Ｙｅｓ）、異常検出部２４は、第１のモータ６１の系統のＵ相，Ｖ相の電流を検出する電流センサＵ１，Ｖ１の少なくとも一つが異常と判定する（ステップａ１３）。その後ステップａ２に移行する。前記電流の和が０Ａにならないとき（ステップａ１２：Ｎｏ）、異常検出部２４は、各モータ６１，６２のいずれかの電流センサを異常と判定するが異常な電流センサの判定はできない（ステップａ１４）。その後ステップａ２に移行する。
【００４１】
以上説明したフローチャートでは、全てのモータ出力を停止して異常検出する方法、および検出したいモータとは別のモータ出力を停止して異常検出する方法を記載しているが、検出する順番は逆でも問題ないし、異常箇所が判定できればいずれか一方でもよい。またこの方法とは別に、Ｈｉ側異常検出、Ｌｏ側異常検出などで判定できる異常は判定すべきである。
【００４２】
表１に、この実施形態に係る、二個のモータ６１，６２で五個の電流センサＵ１，Ｖ１，Ｗ，Ｕ２，Ｖ２の場合の異常時の制御継続方法を示す。この制御継続方法は、後述する図７〜図９の実施形態についても同様である。なお異常な電流センサの判定ができない場合、電流制御を継続することができない。
【表１】
2019062623.tif 000003
【００４３】
＜作用効果について＞
以上説明したモータ駆動制御装置２２によれば、電流センサが二つの系統の互いに同じ相に共通に使用されている場合は、単純に三相の和が出せないので、共通で使用している電流センサを使っている別の系統も含めて電流の総和を求めることで、電流センサの正常異常を判定し得る。前記のように、二つの系統の中の各一相の電流を共通で検出する非接触式の電流センサを通すため、部品点数である電流センサの数を低減し、コスト低減、スペースおよび重量の低減を図ることができる。
【００４４】
＜他の実施形態について＞
以下の説明においては、各実施の形態で先行して説明している事項に対応している部分には同一の参照符号を付し、重複する説明を略する。構成の一部のみを説明している場合、構成の他の部分は、特に記載のない限り先行して説明している形態と同様とする。同一の構成から同一の作用効果を奏する。実施の各形態で具体的に説明している部分の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、実施の形態同士を部分的に組合せることも可能である。
【００４５】
図７〜図９は、前述の実施形態と同様に、第１，第２のモータ６１，６２で五個の電流センサＵ１，Ｖ１，Ｗ，Ｕ２，Ｖ２の場合に、なるべくモータ出力を止めないように異常検出した場合のフローチャートである。図３も適宜参照しつつ説明する。
全てのモータ６１，６２が駆動中に本処理を開始し、異常検出部２４は、五個全ての電流センサＵ１，Ｖ１，Ｗ，Ｕ２，Ｖ２の和が０Ａか否かを判定する（ステップｂ１）。電流センサの総和が０Ａのとき（ステップｂ１：Ｙｅｓ）、異常検出部２４は、全ての電流センサを正常と判定し、各モータ駆動制御部１９は、この判定結果を基に制御し（ステップｂ２）、本処理を終了する。
【００４６】
電流センサの総和が０Ａでないとき（ステップｂ１：Ｎｏ）、モータ駆動制御部１９は、第２のモータ６２を駆動する系統に接続されたパワー回路部（通電回路）１６を停止させ、第２のモータ出力のみ停止する（ステップｂ３）。次に、異常検出部２４は、通電停止させた系統のＵ２，Ｖ２の個別の電流センサの出力が０Ａになるか否かを判定する（ステップｂ４）。否との判定で（ステップｂ４：Ｎｏ）、異常検出部２４は、Ｕ２，Ｖ２の個別の電流センサのうち、センサ出力が０Ａにならない電流センサを異常と判定する（ステップｂ５）。その後ステップｂ２に移行する。
【００４７】
Ｕ２，Ｖ２の個別の電流センサの出力が０Ａになるとき（ステップｂ４：Ｙｅｓ）、異常検出部２４は、電流が流れる第１のモータ６１の系統について、共通の電流センサＷおよびＵ１，Ｖ１の個別の電流センサでそれぞれ検出した電流の和が０Ａになるか否かを判定する（ステップｂ６）。前記電流の和が０Ａになるとの判定で（ステップｂ６：Ｙｅｓ）、モータ駆動制御部１９は、第２のモータ６２の系統にのみ電流が流れる状態とし（ステップｂ７）、異常検出部２４は、電流が流れていない第１のモータ６１の系統について、Ｕ１，Ｖ１の個別の電流センサの出力が０Ａになるか否かを判定する（ステップｂ８）。
【００４８】
否との判定で（ステップｂ８：Ｎｏ）、異常検出部２４は、Ｕ１，Ｖ１の個別の電流センサのうち、センサ出力が０Ａにならない電流センサを異常と判定する（ステップｂ９）。その後ステップｂ２に移行する。
Ｕ１，Ｖ１の個別の電流センサの出力が０Ａになるとき（ステップｂ８：Ｙｅｓ）、異常検出部２４は、電流が流れる第２のモータ６２の系統について、共通の電流センサＷおよびＵ２，Ｖ２の個別の電流センサでそれぞれ検出した電流の和が０Ａになるか否かを判定する（ステップｂ１０）。
【００４９】
前記電流の和が０Ａになるとの判定で（ステップｂ１０：Ｙｅｓ）、ステップｂ１に戻る。前記電流の和が０Ａにならないとの判定で（ステップｂ１０：Ｎｏ）、異常検出部２４は、電流センサＵ２，Ｖ２の少なくとも一つが異常と判定する（ステップｂ１１）。その後ステップｂ２に移行する。
【００５０】
ステップｂ６において、第１のモータ６１の系統について、電流の和が０Ａにならないとの判定で（ステップｂ６：Ｎｏ）、モータ駆動制御部１９は、第２のモータ６２の系統にのみ電流が流れる状態とし（ステップｂ１２）、異常検出部２４は、電流が流れていない第１のモータ６１の系統について、Ｕ１，Ｖ１の個別の電流センサの出力が０Ａになるか否かを判定する（ステップｂ１３）。
【００５１】
否との判定で（ステップｂ１３：Ｎｏ）、異常検出部２４は、Ｕ１，Ｖ１の個別の電流センサのうち、センサ出力が０Ａにならない電流センサを異常と判定する（ステップｂ１４）。その後ステップｂ２に移行する。
Ｕ１，Ｖ１の個別の電流センサの出力が０Ａになるとき（ステップｂ１３：Ｙｅｓ）、異常検出部２４は、電流が流れる第２のモータ６２の系統について、共通の電流センサＷおよびＵ２，Ｖ２の個別の電流センサでそれぞれ検出した電流の和が０Ａになるか否かを判定する（ステップｂ１５）。
【００５２】
前記電流の和が０Ａになるとの判定で（ステップｂ１５：Ｙｅｓ）、異常検出部２４は、電流センサＵ１，Ｖ１の少なくとも一つが異常と判定する（ステップｂ１６）。その後ステップｂ２に移行する。前記電流の和が０Ａにならないとき（ステップｂ１５：Ｎｏ）、異常検出部２４は、各モータ６１，６２のいずれかの電流センサを異常と判定するが異常な電流センサの判定はできない（ステップｂ１７）。その後ステップｂ２に移行する。
【００５３】
この図７〜図９のフローチャートによれば、モータ６１，６２の駆動を完全に止めることなく、異常検出を行うことができる。したがって、異常検出時に、運転者が違和感を感じることを回避することが可能となる。
図４〜図６または図７〜図９のフローチャートにおいて、モータ６１，６２を片側ずつ停止して異常検出する際に、駆動トルクが減らないように、駆動を続けるモータのトルクをその分多くしてもよい。つまり、モータ駆動制御部１９は、一つのモータの系統に接続されたパワー回路部１６を停止させたとき、パワー回路部１６を停止していないモータの指令トルクに対し、パワー回路部１６を停止させたモータの指令トルク分を増やすようにしてもよい。このように、停止させたモータの指令トルク分を増やすことで、所望のモータトルクを維持することができる。
【００５４】
図１０に示すように、三個のモータ６１，６２，６３で電流センサを七個（うち、二個は共通の電流センサ）使用してもよい。この場合、第１，第２のモータ６１，６２の二つの系統の互いに同じ相（この例ではＷ相）に共通の非接触式の電流センサＷ１／Ｗ２を通し、第２，第３のモータ６２，６２３二つの系統の互いに同じ相（この例ではＵ相）に共通の非接触式の電流センサＵ２／Ｕ３を通し、残りの各系統の相には、個別の電流センサＵ１，Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｗ３を通している。この例では、二つの系統の互いに同じ相に共通の非接触式の電流センサを使用しているが、同じ相でなくてもよい。
【００５５】
図１１〜図１３は、この三個のモータ６１，６２，６３で電流センサを七個使用した場合のモータ駆動制御装置の異常検出方法を示すフローチャートである。図１０等も適宜参照しつつ説明する。全てのモータ６１，６２，６３が駆動中に本処理を開始し、異常検出部２４（図３）は、七個全ての電流センサの和が０Ａか否かを判定する（ステップｃ１）。電流センサの総和が０Ａのとき（ステップｃ１：Ｙｅｓ）、異常検出部２４（図３）は、全ての電流センサを正常と判定し、各モータ駆動制御部１９（図３）は、この判定結果を基に制御し（ステップｃ２）、本処理を終了する。
【００５６】
電流センサの総和が０Ａでないとき（ステップｃ１：Ｎｏ）、異常検出部１９（図３）はいずれかの電流センサが異常と判定し、各モータ駆動制御部１９（図３）は、第１，第２および第３のモータ６１，６２，６３を駆動するための全ての系統に接続された通電回路を停止させ、全てのモータ出力を停止する（ステップｃ３）。次に、異常検出部は、各電流センサで電流を検出して各センサ出力が０Ａか否かを判定する（ステップｃ４）。異常検出部は、センサ出力が０Ａにならない（ステップｃ４：Ｎｏ）電流センサを異常と判定する（ステップｃ５）。その後ステップｃ２に移行する。ステップｃ２における、電流センサの異常時の制御継続方法は後述する。
【００５７】
全ての電流センサのセンサ出力が０Ａであるとき、（ステップｃ４：Ｙｅｓ）、モータ駆動制御部は、第１，第３のモータ６１，６３の系統に電流が流れる状態とし（ステップｃ６）、異常検出部は、第１のモータ６１の系統におけるＵ１，Ｖ１の個別の電流センサとＷ１／Ｗ２の共通の電流センサでそれぞれ検出した電流の和が０Ａになるか否かを判定する（ステップｃ７）。
【００５８】
前記電流の和が０Ａになるとの判定で（ステップｃ７：Ｙｅｓ）、異常検出部は、第３のモータ６３の系統におけるＵ３，Ｗ３の個別の電流センサとＵ２／Ｕ３の共通の電流センサでそれぞれ検出した電流の和が０Ａになるか否かを判定する（ステップｃ８）。
【００５９】
前記電流の和が０Ａになるとの判定で（ステップｃ８：Ｙｅｓ）、モータ駆動制御部は、第２のモータ６２の系統にのみ電流が流れる状態とし（ステップｃ９）、異常検出部は、電流が流れる第２のモータの系統６２について、Ｖ２の個別の電流センサ、Ｗ１／Ｗ２、Ｕ２／Ｕ３の共通の電流センサでそれぞれ検出した電流の和が０Ａになるか否かを判定する（ステップｃ１０）。前記電流の和が０Ａになるとの判定で（ステップｃ１０：Ｙｅｓ）、ステップｃ１に戻る。前記電流の和が０Ａにならないとの判定で（ステップｃ１０：Ｎｏ）、異常検出部は、Ｖ２の個別の電流センサが異常と判定する（ステップｃ１１）。その後ステップｃ２に移行する。
【００６０】
ステップｃ８において、電流の和が０Ａにならないとき（ステップｃ８：Ｎｏ）、モータ駆動制御部は、第２のモータ６２の系統にのみ電流が流れる状態とし（ステップｃ１２）、異常検出部は、電流が流れる第２のモータ６２の系統について、Ｖ２の個別の電流センサ、Ｗ１／Ｗ２、Ｕ２／Ｕ３の共通の電流センサでそれぞれ検出した電流の和が０Ａになるか否かを判定する（ステップｃ１３）。
【００６１】
前記電流の和が０Ａになるとの判定で（ステップｃ１３：Ｙｅｓ）、異常検出部は、Ｖ３，Ｗ３の個別の電流センサの少なくともいずれか一方が異常と判定する（ステップｃ１４）。その後ステップｃ２に移行する。前記電流の和が０Ａにならないとき（ステップｃ１３：Ｎｏ）、異常検出部は、第２，第３のモータ６２，６３の電流センサで異常はあるが、判定はできない（ステップｃ１５）。その後ステップｃ２に移行する。
【００６２】
ステップｃ７において、電流の和が０Ａにならないとき（ステップｃ７：Ｎｏ）、異常検出部は、第３のモータ６３の系統におけるＵ３，Ｗ３の個別の電流センサとＵ２／Ｕ３の共通の電流センサでそれぞれ検出した電流の和が０Ａになるか否かを判定する（ステップｃ１６）。前記電流の和が０Ａになるとき（ステップｃ１６：Ｙｅｓ）、モータ駆動制御部は、第２のモータ６２の系統にのみ電流が流れる状態とし（ステップｃ１７）、異常検出部は、第２のモータ６２の系統について、Ｖ２の個別の電流センサ、Ｗ１／Ｗ２、Ｕ２／Ｕ３の共通の電流センサでそれぞれ検出した電流の和が０Ａになるか否かを判定する（ステップｃ１８）。
【００６３】
前記電流の和が０Ａになるとき（ステップｃ１８：Ｙｅｓ）、異常検出部は、Ｕ１，Ｖ１の個別の電流センサの少なくともいずれか一方が異常と判定する（ステップｃ１９）。その後ステップｃ２に移行する。前記電流の和が０Ａにならないとき（ステップｃ１８：Ｎｏ）、異常検出部は、第１，第２のモータ６１，６２の電流センサで異常はあるが、判定はできない（ステップｃ２０）。その後ステップｃ２に移行する。
【００６４】
ステップｃ１６において、電流の和が０Ａにならないとき（ステップｃ１６：Ｎｏ）、モータ駆動制御部は、第２のモータ６２の系統にのみ電流が流れる状態とし（ステップｃ２１）、異常検出部は、第２のモータ６２の系統について、Ｖ２の個別の電流センサ、Ｗ１／Ｗ２、Ｕ２／Ｕ３の共通の電流センサでそれぞれ検出した電流の和が０Ａになるか否かを判定する（ステップｃ２２）。
【００６５】
前記電流の和が０Ａになるとき（ステップｃ２２：Ｙｅｓ）、異常検出部は、Ｕ１，Ｖ１の個別の電流センサの少なくともいずれか一つと、Ｖ３，Ｗ３の個別の電流センサの少なくともいずれか一つを異常と判定する（ステップｃ２３）。その後ステップｃ２に移行する。前記電流の和が０Ａにならないとき（ステップｃ２２：Ｎｏ）、第１，第２，第３のモータ６１，６２，６３の電流センサで異常はあるが、判定はできない（ステップｃ２４）。その後ステップｃ２に移行する。
【００６６】
表２に、この実施形態に係る、三個のモータで七個の電流センサの場合の異常時の制御継続方法を示す。なお異常な電流センサの判定ができない場合、電流制御を継続することができない。
【表２】
2019062623.tif 000004
【００６７】
図１４に示すように、一つの三相のモータ６内に、Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相の三相の電極の系統を複数系統（この例では二系統）備えてもよい。
個別の電流センサは、例えば、シャント抵抗を備えた接触式の電流センサであってもよい。
モータ駆動装置は、インホイールモータ形式以外に車体をモータに設置した２モータオンボード形式としてもよい。
いずれかの実施形態のモータ駆動制御装置を、内燃機関と車両駆動用モータとを備えたハイブリッド車、電動パワーステアリング装置、電車、ロボット等に適用することも可能である。
【００６８】
図３に示すように、モータ６１，６２の回転数を検出する回転数検出手段２６を備え、異常検出部２４は、回転数検出手段２６で検出された回転数から定められた条件に従って逆起電圧を算出し、この逆起電圧が電源電圧を上回ってないときに異常検出を行ってもよい。前記回転数は、例えば、モータ６１，６２の回転角度を微分する等して求めることができる。この構成によると、算出された逆起電圧が電源電圧を上回ってないときに異常検出を行うことで、電流センサの異常検出を精度よく行うことができる。
【００６９】
以上、実施形態に基づいてこの発明を実施するための形態を説明したが、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。この発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００７０】
６…モータ
１６…パワー回路部（通電回路）
２２…モータ駆動制御装置
２３…電流検出部
２４…異常検出部
２６…回転数検出手段
Ｕ１，Ｖ１，Ｗ，Ｕ２，Ｖ２…電流センサ
【図１】
2019062623.tif 000005
【図２】
2019062623.tif 000006
【図３】
2019062623.tif 000007
【図４】
2019062623.tif 000008
【図５】
2019062623.tif 000009
【図６】
2019062623.tif 000010
【図７】
2019062623.tif 000011
【図８】
2019062623.tif 000012
【図９】
2019062623.tif 000013
【図１０】
2019062623.tif 000014
【図１１】
2019062623.tif 000015
【図１２】
2019062623.tif 000016
【図１３】
2019062623.tif 000017
【図１４】
2019062623.tif 000018