(57)【要約】【課題】この発明は、走行方向に係る異常が発生したら、モータの駆動を停止することにより、運転者の要求する進行方向とは異なる方向へ車両が走行するのを未然に防止することを目的とする。【解決手段】この発明は、指令信号に基づいてモータの駆動を制御する駆動制御手段と、シフトポジションセンサから受信した信号に基づいて推定される推定駆動方向と前記指令信号に含まれる指令駆動方向との比較を行う監視手段とを有し、前記監視手段は、前記比較において前記指令駆動方向と前記推定駆動方向とが互いに異なる場合、前記駆動制御手段によってモータの駆動を停止することを特徴とする。【選択図】図１
2015106975.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
指令信号に基づいてモータの駆動を制御する駆動制御手段と、シフトポジションセンサから受信した信号に基づいて推定される推定駆動方向と前記指令信号に含まれる指令駆動方向との比較を行う監視手段とを有し、前記監視手段は、前記比較において前記指令駆動方向と前記推定駆動方向とが互いに異なる場合、前記駆動制御手段によってモータの駆動を停止することを特徴とするモータ制御装置。
【請求項２】
前記指令信号を前記監視手段へ送信する指令手段を有し、前記監視手段は、前記指令駆動方向と前記推定駆動方向とが互いに異なる場合、前記指令手段に異常が発生したと判定することを特徴とする請求項１に記載のモータ制御装置。
【請求項３】
前記指令信号に基づいてモータヘの電力の供給を制御する電力供給制御手段を有し、前記監視手段は、前記指令駆動方向と前記推定駆動方向とが互いに異なる場合、前記電力供給制御手段によってモータヘの電力の供給を遮断することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のモータ制御装置。
【請求項４】
前記指令手段は、前記指令信号を前記駆動制御手段および前記電力供給制御手段へ送信し、前記監視手段は、前記指令駆動方向と前記推定駆動方向とが互いに異なる場合、モータ駆動の停止ならびにモータヘの電力供給の遮断を行うための停止信号を前記駆動制御手段および前記電力供給制御手段へ送信し、前記駆動制御手段および前記電力供給制御手段は、前記停止信号を受信すると、前記指令信号に基づく指令を無効にすることを特徴とする請求項３に記載のモータ制御装置。
【請求項５】
前記監視手段は、アクセルペダルセンサから受信した信号に基づいて推定される推定駆動力と前記指令信号に含まれる指令駆動力との比較を行い、当該比較において前記指令駆動力と前記推定駆動力との差が所定値以上の場合、もしくは前記指令駆動方向と前記推定駆動方向とが互いに異なる場合の少なくともいずれか一方が成立すると、前記駆動制御手段によってモータの駆動を停止し、前記電力供給制御手段によってモータヘの電力の供給を遮断することを特徴とする請求項３または４に記載のモータ制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ハイブリッド自動車や電気自動車等の車両に搭載されたモータ制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年は、ハイブリッド自動車、電気自動車、燃料電池車等の環境に配慮した車両が注目されている。これらの車両は、駆動源である走行用のモータをモータ制御装置によって駆動制御している。ハイブリッド自動車や電気自動車に搭載されるモータ制御装置においては、モータの駆動制御が破綻することなどにより、モータのトルク異常が生じると、モータの構成部品の摩耗や損傷の不具合が発生する可能性がある。
【０００３】
このようなモータのトルク異常を抑制するために、モータの駆動トルクが通常よりも大きい状態を検知すると、モータヘの電力供給を遮断し車両を停止させる制御がある。特開２００６−２３００５１号公報には、内燃機関及び発電用及び走行用のモータを備えたハイブリッド自動車において、モータが想定外の駆動トルクを発生しているときには、バッテリからモータヘの電力の供給を遮断することで、内燃機関及びモータの過回転を防止した装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−２３００５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、モータの不具合としては、たとえば、運転者が変速機を前進シフト（あるいは、後進シフト）することによって要求される進行方向とは異なる方向に車両が走行するといったような、走行方向に係る不具合も懸念される。
【０００６】
この発明は、上記問題点を解決するためのもので、走行方向に係る異常が発生したら、モータの駆動を停止することにより、運転者の要求する進行方向とは異なる方向へ車両が走行するのを未然に防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明は、指令信号に基づいてモータの駆動を制御する駆動制御手段と、シフトポジションセンサから受信した信号に基づいて推定される推定駆動方向と前記指令信号に含まれる指令駆動方向との比較を行う監視手段とを有し、前記監視手段は、前記比較において前記指令駆動方向と前記推定駆動方向とが互いに異なる場合、前記駆動制御手段によってモータの駆動を停止することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
この発明は、運転者が要求する進行方向とは異なる方向へ車両が走行するのを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１はモータ制御装置のシステム構成図である。（実施例）
【図２】図２は監視手段による異常判定のフローチャートである。（実施例）
【図３】図３は駆動制御手段によるモータ制御のフローチャートである。（実施例）
【図４】図４は電力供給制御手段による電力制御のフローチャートである。（実施例）
【図５】図５は指令駆動力の異常判定時のタイムチャートである。（実施例）
【図６】図６は指令駆動方向の異常判定時のタイムチャートである。（実施例）
【図７】図７は各手段を一体化したモータ制御装置のシステム構成図である。（変形例）
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面に基づいてこの発明の実施例を説明する。
【実施例】
【００１１】
図１〜図６は、この発明の実施例を示すものである。図１において、モータ制御装置１は、ハイブリッド自動車、電気自動車、燃料電池車等の電気エネルギーによって走行可能な車両に搭載され、走行用のモータ２を有し、モータ２を駆動する電力を蓄えるバッテリ３を有している。バッテリ３は、プラス側電路４とマイナス側電路５とによって駆動制御手段６に接続している。
プラス側電路４には、電路を開閉するプラス側コンタクタ７を備えている。マイナス側電路５には、電路を開閉するマイナス側コンタクタ８を備えている。プラス側コンタクタ７とマイナス側コンタクタ８とは、電力供給制御手段９により開閉制御され、バッテリ３の電力をモータ２へ供給・遮断する。駆動制御手段６は、三相電路１０によってモータ２に接続している。駆動制御手段６は、バッテリ３からモータ２に供給する電力を制御し、モータ２を駆動・停止する。
駆動制御手段６と電力供給制御手段９とには、指令信号線１１の分岐した各一端側をそれぞれ接続している。指令信号線１１の他端側は、指令手段１２に接続している。指令手段１２には、アクセルペダルの操作状態を検出するアクセルペダルセンサ１３と、変速機のシフト状態を検出するシフトポジションセンサ１４とを接続している。
指令手段１２は、アクセルペダルセンサ１３から受信した信号と、シフトポジションセンサ１４から受信した信号とに基づいて、モータ２の指令駆動力と指令駆動方向とを計算する。指令手段１２は、計算した指令駆動力と指令駆動方向とを含む指令信号を指令信号線１１によって駆動制御手段６に送信する。駆動制御手段６は、受信した指令信号に基づいてバッテリ３からモータ２に供給する電力を制御し、モータ２を駆動したり、停止したりする。
指令手段１２は、たとえば、イグニッションスイッチ（図示しない）のオン制御やオフ制御、車両の状態に基づき、電力供給を許可または遮断するための指令信号を指令信号線１１によって電力供給制御手段９に送信する。電力供給制御手段９は、受信した指令信号に基づいて、プラス側コンタクタ７とマイナス側コンタクタ８とを開閉し、モータ２へのバッテリ３の電力の供給および遮断を制御する。
【００１２】
モータ制御装置１は、指令手段１２の指令信号を監視する監視手段１５を有している。監視手段１５は、アクセルペダルセンサ１３と、シフトポジションセンサ１４とを接続している。監視手段１５は、信号入力線１６によって指令手段１２を接続している。監視手段１５は、信号入力線１６によって指令手段１２から指令信号を受信する。監視手段１５は、信号出力線１７の一端側を接続している。信号出力線１７の他端側は、分岐して駆動制御手段６と電力供給制御手段９とにそれぞれ接続している。監視手段１５は、信号出力線１７によって駆動制御手段６と電力供給制御手段９とに各種信号を送信する。
監視手段１５は、アクセルペダルセンサ１３から受信した信号に基づいてモータ２の駆動力を推定し、シフトポジションセンサ１４から受信した信号に基づいてモータ２の駆動方向を推定する。監視手段１５は、推定した推定駆動力と指令手段１２から受信した指令信号に含まれる指令駆動力との比較を行い、推定した推定駆動方向と指令手段１２から受信した指令信号に含まれる指令駆動方向との比較を行う。
監視手段１５は、比較において、指令駆動力と推定駆動力との差が所定値以上の場合、または指令駆動方向と推定駆動方向とが一致しない場合の、少なくともいずれか一方が成立すると、指令手段１２に異常が発生したと判定する。監視手段１５は、指令手段１２に異常が発生したと判定した場合、駆動制御手段６と電力供給制御手段９とに停止信号を送信する。
駆動制御手段６は、監視手段１５から停止信号を受信すると、指令手段１２の指令信号を無効にし、モータ２の駆動を停止する。電力供給制御手段９は、監視手段１５から停止信号を受信すると、指令手段１２の指令信号を無効にし、プラス側コンタクタ７とマイナス側コンタクタ８とを開放制御し、モータ２へのバッテリ３の電力供給を遮断する。
【００１３】
次に作用を説明する。
モータ制御装置１は、図２に示すように、監視手段１５により異常判定を行う。
図２において、監視手段１５は、異常判定のプログラムがスタートすると（１０１）、指令手段１２から指令駆動力及び指令駆動方向を含む指令信号を受信し（１０２）、アクセルペダルセンサ１３、シフトポジションセンサ１４の信号から推定駆動力、推定駆動方向を計算し（１０３）、指令駆動力と推定駆動力との差が所定値以上であるかを判断する（１０４）。
この判断（１０４）がＹＥＳの場合は、指令手段１２を異常と判定し（１０５）、駆動制御手段６と電力供給制御手段９とに停止信号を送信し（１０６）、プログラムをエンドにする（１０７）。
前記判断（１０４）がＮＯの場合は、アクセルペダルの操作状態がプラス（踏み込み）方向であるかを判断する（１０８）。
この判断（１０８）がＹＥＳの場合は、指令駆動方向と推定駆動方向とが一致しないかを判断する（１０９）。
この判断（１０９）がＹＥＳの場合は、指令手段１２を異常と判定し（１０５）、駆動制御手段６と電力供給制御手段９とに停止信号を送信し（１０６）、プログラムをエンドにする（１０７）。
一方、前記判断（１０８）がＮＯの場合、また、前記判断（１０９）がＮＯの場合は、指令信号の受信（１０２）に戻る。
【００１４】
モータ制御装置１は、図３に示すように、駆動制御手段６によりモータ制御を行う。
図３において、駆動制御手段６は、モータ制御のプログラムがスタートすると（２０１）、指令手段１２から指令駆動力及び指令駆動方向を含む指令信号を受信したかを判断する（２０２）。
この判断（２０２）がＮＯの場合は、プログラムをエンドにする（２０５）。この判断（２０２）がＹＥＳの場合は、監視手段１５から停止信号を受信したかを判断する（２０３）。
この判断（２０３）がＹＥＳの場合は、指令手段１２の指令信号を無効にしてモータ２の駆動トルクをゼロにして停止し（２０４）、プログラムをエンドにする（２０５）。
前記判断（２０３）がＮＯの場合は、指令信号に基づいてバッテリ３からモータ２に供給する電力を制御し、モータ２の駆動を制御して（２０６）、判断（２０２）に戻る。
【００１５】
モータ制御装置１は、図４に示すように、電力供給制御手段９により電力制御を行う。
図４において、電力供給制御手段９は、電力制御のプログラムがスタートすると（３０１）、指令手段１２から電力供給許可の指令信号を受信したかを判断する（３０２）。
この判断（３０２）がＮＯの場合は、プログラムをエンドにする（３０５）。この判断（３０２）がＹＥＳの場合は、監視手段１５から停止信号を受信したかを判断する（３０３）。
この判断（３０３）がＹＥＳの場合は、指令手段１２の指令信号を無効にしてプラス側コンタクタ７とマイナス側コンタクタ８と開放制御し、モータ２へのバッテリ３の電力供給を遮断し（３０４）、プログラムをエンドにする（３０５）。
前記判断（３０３）がＮＯの場合は、電力供給許可の指令信号に基づいてプラス側コンタクタ７とマイナス側コンタクタ８とを閉鎖し、モータ２にバッテリ３の電力を供給して（３０６）、判断（３０２）に戻る。
【００１６】
モータ制御装置１は、指令駆動力の異常判定時に、図５に示すよう動作する。
監視手段１５は、指令手段１２から受信した指令信号に含まれる指令駆動力と、アクセルペダルセンサ１３から受信した信号に基づいて計算した推定駆動力との差Ｙを、監視している。
図５において、監視手段１５は、Ｔ１にて指令駆動力と推定駆動力との差Ｙが所定値Ｚ以上になり、差Ｙが所定値Ｚ以上の状態がＴ２まで継続されると、指令手段１２を異常と判定し、駆動制御手段６と電力供給制御手段９とに停止信号を送信する。
停止信号を受信した駆動制御手段６は、Ｔ３にてモータ２の駆動トルクをゼロとして停止する。停止信号を受信した電力供給制御手段９は、Ｔ３にてプラス側コンタクタ７とマイナス側コンタクタ８とを開放し、モータ２へのバッテリ３の電力供給を遮断する。
【００１７】
モータ制御装置１は、指令駆動方向の異常判定時に、図６に示すように動作する。
監視手段１５は、指令手段１２から受信した指令信号に含まれる指令駆動方向と、アクセルペダルセンサ１３とシフトポジションセンサ１４とから受信した信号に基づいて計算した推定駆動方向とを、監視している。
図６において、監視手段１５は、Ｔ４にて指令駆動方向（後進）と推定駆動方向（前進）とが互いに異なる不一致が発生し、かつアクセルペダルの操作状態がプラス（踏み込み）方向を継続している状態がＴ５まで継続されると、指令手段１２を異常と判定し、駆動制御手段６と電力供給制御手段９とに停止信号を送信する。
停止信号を受信した駆動制御手段６は、Ｔ６にてモータ２の駆動トルクをゼロとして停止する。停止信号を受信した電力供給制御手段９は、Ｔ６にてプラス側コンタクタ７とマイナス側コンタクタ８とを開放し、モータ２へのバッテリ３の電力供給を遮断する。
【００１８】
このように、モータ制御装置１は、シフトポジションセンサ１４の信号に基づいて推定される推定駆動方向とモータ２の駆動を制御する指令信号に含まれる指令駆動方向とを比較し、指令駆動方向と推定駆動方向とが互いに異なる場合、モータ２の駆動を停止するので、運転者が要求する進行方向とは異なる方向へ車両が走行するのを防止できる。
モータ制御装置１は、指令駆動方向と推定駆動方向とが互いに異なる場合、指令手段１２に異常が発生したと判定するので、指令手段１２の異常を検出でき、かつ、電力供給制御手段９によってモータ２ヘの電力の供給を遮断するので、モータ２の駆動をより確実に停止できる。
モータ制御装置１は、指令駆動方向と推定駆動方向とが互いに異なる場合、モータ２の駆動停止ならびにモータ２ヘの電力供給の遮断を行うための停止信号を駆動制御手段６および電力供給制御手段９へ送信し、停止信号を受信した駆動制御手段６および電力供給制御手段９が指令信号に基づく指令を無効にするので、例えば指令信号が誤送信されるような状況であったとしても、モータ２の駆動を確実に停止できる。
モータ制御装置１は、推定駆動力と指令信号に含まれる指令駆動力との比較において、指令駆動力と推定駆動力との差が所定値以上の場合、もしくは、推定駆動方向と指令信号に含まれる指令駆動方向とが互いに異なる場合の少なくともいずれか一方が成立すると、駆動制御手段６によってモータ２の駆動を停止し、電力供給制御手段９によってモータ２ヘの電力の供給を遮断するので、モータ２のトルクの異常を詳細に判定でき、モータ２の駆動をより的確に停止できる。
【００１９】
上述実施例のモータ制御装置１は、駆動制御手段６と指令手段１２と監視手段１５とを別体に構成したが、図７に示す変形例のモータ制御装置１のように駆動制御手段６と指令手段１２と監視手段１５とを一体とすることができる。
図７において、変形例のモータ制御装置１は、モータ２を駆動する電力を蓄えるバッテリ３を備え、バッテリ３の電力をモータ２に供給するプラス側電路４とマイナス側電路５とにそれぞれプラス側コンタクタ７とマイナス側コンタクタ８とを備え、プラス側コンタクタ７とマイナス側コンタクタ８とを開閉制御する電力供給制御手段９を備えている。
モータ制御装置１は、モータ２を制御するモータ制御部１８を備えている。モータ制御部１８は、駆動制御手段６と指令手段１２と監視手段１５とを一体化し、駆動制御手段６を差動するための電源１９を備えている。
バッテリ３は、プラス側電路４とマイナス側電路５とを駆動制御手段６に接続している。駆動制御手段６は、三相電路１０によってモータ２に接続し、モータ２の駆動を制御する。駆動制御手段６は、第１指令信号線１１−１により指令手段１２に接続している。電力供給制御手段９は、第２指令信号線１１−２により指令手段１２に接続している。指令手段１２には、アクセルペダルセンサ１３と、シフトポジションセンサ１４とを接続している。
指令手段１２は、アクセルペダルセンサ１３から受信した信号とシフトポジションセンサ１４から受信した信号とに基づいてモータ２の指令駆動力と指令駆動方向とを計算し、指令駆動力と指令駆動方向とを含む指令信号を第１指令信号線１１−１によって駆動制御手段６に送信する。駆動制御手段６は、指令信号に基づいてモータ２の駆動を制御する。
また、指令手段１２は、たとえば、イグニッションスイッチ（図示しない）のオン制御やオフ制御、車両の状態に基づき、電力供給を許可または停止するための指令信号を第２指令信号線１１−２によって電力供給制御手段９に送信する。電力供給制御手段９は、指令信号に基づいてモータ２へのバッテリ３の電力の供給および遮断を制御する。
【００２０】
監視手段１５は、アクセルペダルセンサ１３と、シフトポジションセンサ１４とを接続している。監視手段１５は、信号入力線１６によって指令手段１２に接続し、指令手段１２から指令信号を受信する。監視手段１５は、第１信号出力線１７−１によって電源１９に接続し、第２信号出力線１７−２によって電力供給制御手段９に接続している。電源１９は、電源線２０により駆動制御手段６に接続している。監視手段１５は、第１信号出力線１７−１と第２信号出力線１７−２とによって電源２０と電力供給制御手段９とに各種信号を送信する。
監視手段１５は、アクセルペダルセンサ１３から受信した信号に基づいてモータ２の駆動力を推定し、ポジションセンサ１４から受信した信号に基づいてモータ２の駆動方向を推定する。監視手段１５は、推定駆動力と指令駆動力との比較を行い、推定駆動方向と指令駆動方向との比較を行う。
監視手段１５は、比較において、指令駆動力と推定駆動力との差が所定値以上の場合、または指令駆動方向と推定駆動方向とが一致しない場合の、少なくともいずれか一方が成立すると、指令手段１２に異常が発生したと判定する。監視手段１５は、指令手段１２に異常が発生したと判定した場合、電源１９と電力供給制御手段９とに停止信号を送信する。
電源１９は、監視手段１５から停止信号を受信すると、駆動制御回路６への電源の供給を遮断する。これにより、モータ２の駆動が停止される。また、電力供給制御手段９は、監視手段１５から停止信号を受信すると、指令手段１２の指令信号を無効にし、プラス側コンタクタ７とマイナス側コンタクタ８とを開放制御し、モータ２へのバッテリ３の電力供給を遮断する。
【００２１】
変形例のモータ制御装置１は、駆動制御手段６と指令手段１２と監視手段１５とをモータ制御部１８として一体化したことで構造を簡素化でき、コストダウンを果たすことができる。また、変形例のモータ制御装置１は、監視手段１５からの停止信号で、駆動制御回路６への電源の供給を遮断して駆動制御回路６の作動を停止するので、モータ２の駆動を確実に停止することができる。
【産業上の利用可能性】
【００２２】
この発明は、運転者の要求する進行方向とは異なる方向へ車両が走行するのを未然に防止することができるものであり、モータによって走行可能な車両であれば、四輪車にかぎらず、二輪車や三輪車にも適用することが可能である。すなわち、この発明が適用可能な車両は、車輪の数や車輪の有無に限定されない。
【符号の説明】
【００２３】
１  モータ制御装置
２  モータ
３  バッテリ
６  駆動制御手段
７  プラス側コンタクタ
８  マイナス側コンタクタ
９  電力供給制御手段
１２  指令手段
１３  アクセルペダルセンサ
１４  シフトポジションセンサ
１５  監視手段
【図１】
2015106975.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2015106975.tif 000007
【図６】
2015106975.tif 000008
【図７】
2015106975.tif 000009