(57)【要約】【課題】モータの誘起電圧定数及びモータ抵抗の値を予め計測する必要がなく、故障診断の精度向上を図ることができる回転センサ故障診断システムを提供する。【解決手段】モータ回転センサ３０，３２によりモータ１０，１６の回転数を検出し、エンジン１２や車輪１８，２０の回転センサ３４、３６，３８により、モータ１０，１６に同期して回転するエンジン１２や車輪１８，２０の回転数を検出し、エンジン１２や車輪１８，２０の回転センサ３４、３６，３８により検出された回転数に基づいて、モータ回転センサ３０，３２により検出される回転数を求め、この求められた回転数とモータ回転センサ３０，３２により実際に検出された回転数とを比較し、両者の差が所定値α以上である状態が所定時間（Ｔ時間）以上継続した場合に、モータ回転センサ３０，３２が故障していると判断している。【選択図】　　　図１
2004112982.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載された回転機器の回転数を検出する回転センサの故障を診断するシステムにおいて、
前記回転機器の回転数を検出する第１の回転センサと、
前記回転機器に同期して回転する回転要素の回転数を検出する第２の回転センサと、
前記第２の回転センサにより検出された回転数に基づいて、前記第１の回転センサにより検出される回転数を求める演算手段と、
前記第１の回転センサにより検出された回転数と前記演算手段により求められた回転数とを比較し、両者の差が所定値以上である場合に、前記第１の回転センサが故障していると判断する判断手段と、
を備えることを特徴とする回転センサ故障診断システム。
【請求項２】
前記判断手段は、前記両者の差が所定値以上である状態が所定時間以上継続した場合に、前記第１の回転センサが故障していると判断することを特徴とする請求項１に記載の回転センサ故障診断システム。
【請求項３】
前記回転機器はモータであり、
前記回転要素はエンジンであることを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれかに記載の回転センサ故障診断システム。
【請求項４】
前記回転機器は、クラッチよりも車輪側に搭載されたモータであり、
前記判断手段は、クラッチ締結時にはエンジンの回転数に基づいて前記演算手段により求められた回転数と、前記第１の回転センサにより検出されたモータの回転数とを比較し、クラッチ解放時には車輪の回転数に基づいて前記演算手段により求められた回転数と、前記第１の回転センサにより検出されたモータの回転数とを比較することを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれかに記載の回転センサ故障診断システム。
【請求項５】
前記回転機器は、クラッチよりもエンジン側に搭載されたモータであり、
前記判断手段は、クラッチ締結時には車輪の回転数に基づいて前記演算手段により求められた回転数と、前記第１の回転センサにより検出されたモータの回転数とを比較し、クラッチ解放時にはエンジンの回転数に基づいて前記演算手段により求められた回転数と、前記第１の回転センサにより検出されたモータの回転数とを比較することを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれかに記載の回転センサ故障診断システム。
【請求項６】
前記車両は、電気自動車又はハイブリッド電気自動車のいずれかであり、
前記モータは、発電用モータ又は駆動用モータのいずれかであることを特徴とする請求項３又は請求項４のいずれかに記載の回転センサ故障診断システム。
【請求項７】
前記第１の回転センサは、発電用モータの回転数を検出し、前記判断手段は、発電用モータの回転センサの故障を判断することを特徴とする請求項６に記載の回転センサ故障診断システム。
【請求項８】
前記第１の回転センサは、駆動用モータの回転数を検出し、前記判断手段は、駆動用モータの回転センサの故障を判断することを特徴とする請求項６に記載の回転センサ故障診断システム。
【請求項９】
前記回転機器はエンジンであることを特徴とする請求項１に記載の回転センサ故障診断システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回転センサの異常を検出する回転センサ故障診断システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来における回転センサ故障診断システムとして、回転センサにより検出された実測モータ回転数と、各種パラメータを用いた演算により算出された推定モータ回転数とを比較し、両者の差が所定値以上となる状態が所定時間以上継続するか否かにより、モータの回転センサの故障を診断するものが知られている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
この回転センサ故障診断システムにおいて、推定モータ回転数は、予め計測した誘起電圧定数及びモータ抵抗の値と、制御手段により演算されモータに出力されるＰＷＭｄｕｔｙと、検出手段により検出されたモータ電流及びバッテリ電圧とに基づいて、実際のモータ回転数に近い値になるように算出されている。このため、回転センサの正常時には、推定モータ回転数と実測モータ回転数とが近い値を示すこととなり、回転センサの異常時には、例えば実測モータ回転数が減少して検出されたり計測できなかったりして、推定モータ回転数と実測モータ回転数との差が大きくなることとなる。これにより、従来の回転センサ故障診断システムは、故障診断の精度向上を図っている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−７３０４１号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特許文献１に記載された回転センサ故障診断システムは、個々のモータの誘起電圧定数及びモータ抵抗の値を予め計測しておかなければ、回転センサの故障を精度良く診断できない。
【０００６】
本発明はこのような従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、モータの誘起電圧定数及びモータ抵抗の値を予め計測することがなく、故障診断の精度向上を図ることができる回転センサ故障診断システムを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明では、第１の回転センサにより回転機器の回転数を検出し、第２の回転センサにより、回転機器に同期して回転する回転要素の回転数を検出し、第２の回転センサにより検出された回転数に基づいて、第１の回転センサにより検出される回転数を求め、この求められた回転数と第１の回転センサにより検出された回転数とを比較し、両者の差が所定値以上である場合に、第１の回転センサが故障していると判断している。
【０００８】
【発明の効果】
本発明によれば、モータの誘起電圧定数及びモータ抵抗の値を予め計測することなく、故障の診断精度を向上させることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１０】
図１は、本発明の第１の実施形態に係る回転センサ故障診断システムの構成図である。なお、ここでは、回転センサ故障診断システムをハイブリッド電気自動車に用いた例を説明する。
【００１１】
同図に示すように、回転センサ故障診断システム１は、発電用モータ１０と、エンジン１２と、発電用モータ１０及びエンジン１２を接続するベルト１４と、駆動用モータ１６と、左右の車輪１８，２０と、駆動用モータ１６及び車輪１８，２０の間に設けられ、左右の車輪間の回転差を吸収するディフェレンシャルギヤ２２と、駆動用モータ１６及び車輪１８，２０の間に設けられ、ギヤを選択することで減速比を決定する無段変速機（ＣＶＴ）２４と、エンジン１２及び駆動用モータ１６の間に設けられた電磁クラッチ２６とを備えている。ここで、発電用モータ１０は、主として発電を行うものであり、エンジン１２の始動についても行う。また、駆動用モータ１６も同様に、主として車両の駆動を行うものであり、発電についても行う。
【００１２】
また、回転センサ故障診断システム１は、発電用モータ１０の回転数を検出する発電用モータ回転センサ３０と、駆動用モータ１６の回転数を検出する駆動用モータ回転センサ３２と、エンジン１２の回転数を検出するエンジン回転センサ３４と、左車輪１８の回転数を検出する左車輪回転センサ３６と、右車輪２０の回転数を検出する右車輪回転センサ３８とを備えている。
【００１３】
さらに、回転センサ故障診断システム１は、電磁クラッチ２６の着脱制御を行うクラッチＣ／Ｕ４０と、発電用モータ回転センサ３０からのセンサ信号Ｓ１及び駆動用モータ回転センサ３２からのセンサ信号Ｓ２を入力すると共に、後述する演算及び判断を行うモータＣ／Ｕ４２と、モータＣ／Ｕ４２に電力を供給するＨＶＢＡＴ（Ｈｉｇｈ　Ｖｏｌｔａｇｅ　Ｂａｔｔｅｒｙ）４４と、モータＣ／Ｕ４２及びＨＶＢＡＴ４４の間に介在されるＪ／Ｂ４６と、Ｊ／Ｂ４６の内部に設けられるリレーを制御して電力供給の制御を行うバッテリＣ／Ｕ４８と、エンジン回転センサ３４からのセンサ信号Ｓ３を入力してエンジン回転数信号ＳａをモータＣ／Ｕ４２に出力すると共に、エンジン制御を行うエンジンＣ／Ｕ５０と、左車輪回転センサ３６及び右車輪回転センサ３８からのセンサ信号Ｓ４，Ｓ５に基づいて、車速信号Ｓｂを求め、その車速信号Ｓｂを出力するＡＢＳ・Ｃ／Ｕ５２と、決定・算出した値等を各Ｃ／Ｕへ送信して車両の走行制御を行うハイブリッドＣ／Ｕ５４と、ハイブリッドＣ／Ｕ５４の指示により点灯するインジケータ５６と、ＣＶＴ２４の減速比を制御する制御信号Ｓｃを送信するＣＶＴ・Ｃ／Ｕ５８とを備えている。
【００１４】
より具体的に、ハイブリッドＣ／Ｕ５４は、アクセルペダルの操作量を検出するアクセルセンサ（図示せず）、ブレーキペダルの操作量を検出するブレーキセンサ（図示せず）、及びＡＢＳ・Ｃ／Ｕ５２から送信される車速信号Ｓｂに基づいて、要求駆動力を決定し、エンジン１２に対するトルク要求、発電用モータ１０に対するトルク要求（エンジン１２のオンオフを含む）、駆動用モータ１６に対するトルク要求、及びＣＶＴ２４の変速比を各Ｃ／Ｕへ送信して車両の走行制御を行うものである。
【００１５】
また、これらの要素は、多重通信線６０や強電ライン６２〜６８により接続されている。すなわち、多重通信線６０は、クラッチＣ／Ｕ４０とモータＣ／Ｕ４２とバッテリＣ／Ｕ４８とエンジンＣ／Ｕ５０とハイブリッドＣ／Ｕ５４とＣＶＴ・Ｃ／Ｕ５８とを接続し、第１強電ライン６２は発電用モータ１０とモータＣ／Ｕ４２とを接続し、第２強電ライン６４は駆動用モータ１６とモータＣ／Ｕ４２とを接続し、第３強電ライン６６はモータＣ／Ｕ４２とＪ／Ｂ４６とを接続し、第４強電ライン６８はＪ／Ｂ４６とＨＶＢＡＴ４４とを接続している。
【００１６】
図２は、車両走行時における発電用モータ１０、エンジン１２、駆動用モータ１６、及び電磁クラッチ２６の関係の一例を示す説明図である。なお、ここでは、エンジン１２は暖気終了時に停止するものとする。
【００１７】
まず、時刻Ｔ０において、車両の運転者がイグニッションスイッチをオンする。これにより、発電用モータ１０が始動してエンジン１２が駆動する。エンジン駆動後、発電用モータ１０は停止する。そして、時刻Ｔ１において暖気が終了する。暖気終了時には、エンジン１２は一旦停止することとなる。
【００１８】
その後、時刻Ｔ２において、車両が走行し始める。車両の走行し始めでは、エンジン１２の燃費効率が悪いため、エンジン１２は駆動せず、代わりに駆動用モータ１６が駆動して車両を走行させている。そして、時刻Ｔ３において、車速がある程度上昇したため、エンジン１２による走行に切り替えるべく、発電用モータ１０が始動を開始する。このとき、駆動用モータ１６は駆動状態を継続している。
【００１９】
その後、時刻Ｔ４において、エンジン１２が始動し、発電用モータ１０が停止する。なお、エンジン１２が始動するため、駆動用モータ１２は駆動する必要がなくなり停止することとなる。そして、時刻Ｔ５において、電磁クラッチ２６が締結する。これにより、エンジン１２のみによる走行が開始する。
【００２０】
エンジン１２のみによる走行開始後、時刻Ｔ６において、発電用モータ１０により発電が行われる。その後、例えば運転者がアクセルを全開にするなどして車両に高負荷を掛けると、時刻Ｔ７において、発電が終了し、代わりに駆動用モータ１６が駆動し始める。
【００２１】
そして、時刻Ｔ８において、車両が減速し始め、エンジン１２の回転数は低下し始める。このとき、駆動用モータ１６では回生エネルギーが生じ、駆動用モータ１６による発電が行われる。その後、時刻Ｔ９において、エンジン１２は、完全に停止した状態となる。このときも、駆動用モータ１６による発電が行われている。
【００２２】
そして、時刻Ｔ１０において、電磁クラッチ２６が解放される。時刻Ｔ１０後、駆動用モータ１６は発電を行う。その後、車両は時刻Ｔ１１において停止し、駆動用モータ１６も停止する。なお、駆動用モータ１６は、車両停止直前において発電を行わず、車両がクリープ走行するように駆動する。
【００２３】
次に、回転センサ故障診断システム１の動作を詳細に説明する。回転センサ故障診断システム１は、車両の走行状態に応じて診断対象となる回転センサを変更している。
【００２４】
図３は、回転センサ故障診断システム１の基本動作を示すフローチャートである。同図に示すように、まず、ハイブリッドＣ／Ｕ５４は、イグニッションスイッチがオンされた否かを判断する（ＳＴ１０１）。イグニッションスイッチがオンされていないと判断した場合（ＳＴ１０１：ＮＯ）、ハイブリッドＣ／Ｕ５４は、イグニッションスイッチがオンされたと判断するまでこの処理を繰り返す。イグニッションスイッチがオンされたと判断した場合（ＳＴ１０１：ＹＥＳ）、ハイブリッドＣ／Ｕ５４は、発電用モータ１０によってエンジン１２を始動させるために、モータＣ／Ｕ４２へ発電用モータ１０を駆動させる指令を出力すると共に、エンジンＣ／Ｕ５０に燃料供給及び点火の指令を出力する（ＳＴ１０２）。
【００２５】
そして、第１の診断処理が実行される（ＳＴ１０３）。第１の診断処理は、電磁クラッチ２６が締結しておらず、発電用モータ１０及びエンジン１２のうち少なくとも一方が稼働しており、駆動用モータ１６及び車輪１８，２０が動いていない場合に行われ、図２では、時刻Ｔ０〜Ｔ１の期間で実行される。
【００２６】
第１の診断処理実行後、ハイブリッドＣ／Ｕ５４は、アクセルセンサ、ブレーキセンサの検出値を読み込むと共に、車速信号Ｓｂを入力する（ＳＴ１０４）。その後、ハイブリッドＣ／Ｕ５４は、読み込んだセンサ検出値及び入力した車速信号Ｓｂに基づいて、運転モードを決定し、運転モードに従って発電用モータ１０への発電指令や駆動モータ１６への駆動指令や変速に関する指令やクラッチの着脱に関する指令やエンジン１２の駆動力に関する指令を各Ｃ／Ｕに送出する（ＳＴ１０５）。
【００２７】
その後、ハイブリッドＣ／Ｕ５４は、運転モードがある第１のモードであるか否かを判断する（ＳＴ１０６）。第１のモード状態であると判断した場合（ＳＴ１０６：ＹＥＳ）、第２の診断処理が実行され（ＳＴ１０７）、ＳＴ１０１へ戻る。ここで、第１のモードとは、図２における時刻Ｔ２〜Ｔ３の期間のモードであり、このとき車両は、電磁クラッチ２６が解放されており、エンジン１２及び発電用モータ１０の双方が駆動しておらず、駆動用モータ１６及び車輪１８，２０のうち少なくとも一方が駆動している状態となっている。
【００２８】
車両の状態が第１状態でないと判断した場合（ＳＴ１０６：ＮＯ）、ハイブリッドＣ／Ｕ５４は、運転モードがある第２のモードであるか否かを判断する（ＳＴ１０８）。第２のモードであると判断した場合（ＳＴ１０８：ＹＥＳ）、第３の診断処理が実行され（ＳＴ１０９）、ＳＴ１０１へ戻る。ここで、第２のモードとは、図２における時刻Ｔ３〜Ｔ５の期間のモードであり、このとき車両は、電磁クラッチ２６が解放されており、エンジン１２及び発電用モータ１０のうち少なくとも一方が駆動しており、駆動用モータ１６及び車輪１８，２０のうち少なくとも一方が動いている状態となっている。
【００２９】
車両の状態が第２状態でないと判断した場合（ＳＴ１０８：ＮＯ）、ハイブリッドＣ／Ｕ５４は、運転モードがある第３のモードであるか否かを判断する（ＳＴ１１０）。第３のモードであると判断した場合（ＳＴ１１０：ＹＥＳ）、第４の診断処理が実行され（ＳＴ１１１）、ＳＴ１０１へ戻る。ここで、第３のモードとは、図２のおける時刻Ｔ６〜Ｔ１０の期間のモードであり、このとき車両は、電磁クラッチ２６が締結している状態となっている。
【００３０】
第３のモードでないと判断した場合（ＳＴ１１０：ＮＯ）、診断処理は実行されず、ＳＴ１０１へ戻る。
【００３１】
次に、第１の診断処理を説明する。図４は、第１の診断処理を説明する一部構成図であり、図５は、第１の診断処理を示すフローチャートである。
【００３２】
図４に示すように、第１の診断処理は、主に、発電用モータ（回転機器）１０の回転数を検出する発電用モータ回転センサ（第１の回転センサ）３０と、発電用モータ１０に同期して回転するエンジン（回転要素）１２の回転数を検出するエンジン回転センサ（第２の回転センサ）３４と、エンジン回転センサ３４により検出された回転数に基づいて、発電用モータ回転センサ３０により検出される回転数を求め、発電用モータ回転センサ３０により検出された回転数とエンジンＣ／Ｕ５０により求められた回転数とを比較するモータＣ／Ｕ（演算手段、判断手段）４２により行われ、発電用モータ回転センサ３０の異常を診断する。
【００３３】
まず、エンジンＣ／Ｕ５０は、エンジン回転センサ３４からのセンサ信号Ｓ３を読み込む（ＳＴ２０１）。その後、エンジンＣ／Ｕ５０は、エンジン回転センサ３４からのセンサ信号Ｓ３に基づいて、エンジン１２の回転数を算出する（ＳＴ２０２）。その後、エンジンＣ／Ｕ５０は、エンジン回転数信号Ｓａを多重通信線６０を介してモータＣ／Ｕ４２に送信する。
【００３４】
そして、モータＣ／Ｕ４２は、エンジン回転数信号Ｓａに基づいて、発電用モータ１０のモータ回転数１を求める（ＳＴ２０３）。その後、モータＣ／Ｕ４２は、発電用モータ回転センサ３０からのセンサ信号Ｓ１を読み込み（ＳＴ２０４）、発電用モータ１０のモータ回転数２を算出する（ＳＴ２０５）。
【００３５】
そして、モータＣ／Ｕ４２は、モータ回転数１とモータ回転数２とを比較し、両者の差が所定値α以上である状態が、所定時間（Ｔ時間）以上継続するか否かを判断する（ＳＴ２０６）。具体的に、モータＣ／Ｕ４２は、モータ回転数１からモータ回転数２を減じ、その絶対値が所定値α以上であるか及び所定時間（Ｔ時間）継続しているか否かを判断している。継続していないと判断した場合（ＳＴ２０６：ＮＯ）、発電用モータ回転センサ３０は正常であり、処理は終了する。
【００３６】
一方、継続していると判断した場合（ＳＴ２０６：ＹＥＳ）、モータＣ／Ｕ４２は、発電用モータ回転センサ３０が異常であると判断する（ＳＴ２０７）。そして、モータＣ／Ｕ４２は、異常を知らせる異常信号をハイブリッドＣ／Ｕ５４に送信する（ＳＴ２０８）。そして、処理は終了する。
【００３７】
次に、第２の診断処理を説明する。図６は、第２の診断処理を説明する一部構成図であり、図７は、第２の診断処理を示すフローチャートである。
【００３８】
図６に示すように、第２の診断処理は、主に、駆動用モータ（回転機器）１６の回転数を検出する駆動用モータ回転センサ（第１の回転センサ）３２と、駆動用モータ１６に同期して回転する車輪（回転要素）１８，２０の回転数を検出する左右の車輪回転センサ（第２の回転センサ）３６，３８と、車輪回転センサ３６，３８により検出された回転数に基づいて、駆動用モータ回転センサ３２により検出される回転数を求め、駆動用モータ回転センサ３２により検出された回転数と求めた回転数とを比較するモータＣ／Ｕ（演算手段、判断手段）４２により行われ、駆動用モータ回転センサ３２の異常を診断する。
【００３９】
まず、ＡＢＳ・Ｃ／Ｕ５２は、左右の車輪回転センサ３６，３８からのセンサ信号Ｓ４，Ｓ５を読み込む（ＳＴ３０１）。その後、ＡＢＳ・Ｃ／Ｕ５２は、左右の車輪回転センサ３６，３８からのセンサ信号Ｓ４，Ｓ５に基づいて、車速を算出する（ＳＴ３０２）。その後、ＡＢＳ・Ｃ／Ｕ５２は、車速信号ＳｂをハイブリッドＣ／Ｕ５４に送信する。
【００４０】
そして、モータＣ／Ｕ４２は、車速信号Ｓｂ及びＣＶＴ２４の減速比を示すＣＶＴ減速比信号Ｓｄを、多重通信線６０を介してモータＣ／Ｕ４２及びＣＶＴ・Ｃ／Ｕ５８から読み込み（ＳＴ３０３）、これらに基づいて、駆動用モータ１６のモータ回転数３を求める（ＳＴ３０４）。その後、モータＣ／Ｕ４２は、駆動用モータ回転センサ３２からのセンサ信号Ｓ２を読み込み（ＳＴ３０５）、駆動用モータ１６のモータ回転数４を算出する（ＳＴ３０６）。
【００４１】
そして、モータＣ／Ｕ４２は、モータ回転数３とモータ回転数４とを比較し、両者の差が所定値α以上である状態が、所定時間（Ｔ時間）以上継続するか否かを判断する（ＳＴ３０７）。具体的に、モータＣ／Ｕ４２は、図５に示したＳＴ２０６と同様に判断を行う。継続していないと判断した場合（ＳＴ３０７：ＮＯ）、駆動用モータ回転センサ３２は正常であり、処理は終了する。
【００４２】
一方、継続していると判断した場合（ＳＴ３０７：ＹＥＳ）、モータＣ／Ｕ４２は、駆動用モータ回転センサ３２が異常であると判断する（ＳＴ３０８）。そして、モータＣ／Ｕ４２は、異常を知らせる異常信号をハイブリッドＣ／Ｕ５４に送信する（ＳＴ３０９）。そして、処理は終了する。
【００４３】
次の第３の診断処理は、第１の診断処理と第２の診断処理との双方を行い、それぞれの処理に基づいて発電用モータ回転センサ３０及び駆動用モータ回転センサ３２の異常診断を行う処理である。
【００４４】
第４の診断処理は、発電用モータ回転センサ３０及び駆動用モータ回転センサ３２の異常診断を行う処理であるが、電磁クラッチ２６が締結状態にあるため、第３の診断処理とは異なっている。すなわち、第４の診断処理では、第１及び第２の診断処理以外にも、発電用モータ（回転機器）１０の回転数を検出する発電用モータ回転センサ（第１の回転センサ）３０と、発電用モータ１０に同期して回転する車輪（回転要素）１８，２０の回転数を検出する車輪回転センサ（第２の回転センサ）３６，３８と、車輪回転センサ３６，３８により検出された回転数に基づいて、発電用モータ回転センサ３０により検出される回転数を求め、発電用モータ回転センサ３２により検出された回転数と求めた回転数とを比較するモータＣ／Ｕ（演算手段、判断手段）４２とにより、発電用モータ回転センサ３０の異常診断を行う。
【００４５】
また、第４の診断処理では、駆動用モータ（回転機器）１６の回転数を検出する駆動用モータ回転センサ（第１の回転センサ）３２と、駆動用モータ１６に同期して回転するエンジン（回転要素）１２の回転数を検出するエンジン回転センサ（第２の回転センサ）３４と、エンジン回転センサ３４により検出された回転数に基づいて、駆動用モータ回転センサ３２より検出される回転数を求め、駆動用モータ回転センサ３２により検出された回転数と求めた回転数とを比較するモータＣ／Ｕ（演算手段、判断手段）４２とにより、駆動用モータ回転センサ３２の異常診断を行う。
【００４６】
図８は、第４の診断処理を示すフローチャートである。なお、ＳＴ４０１〜ＳＴ４０５までは、図５に示したＳＴ２０１〜ＳＴ２０５と同様であるため、説明を省略する。
【００４７】
ＳＴ４０５後、モータＣ／Ｕ４２は、モータ回転数１とモータ回転数２とを比較し、両者の差が所定値α以上である状態が、所定時間（Ｔ時間）以上継続するか否かを判断する（ＳＴ４０６）。具体的には、図５に示したＳＴ２０６と同様である。継続していると判断した場合（ＳＴ４０６：ＹＥＳ）、モータＣ／Ｕ４２は、発電用モータ回転センサ３０が異常であると判断する（ＳＴ４１０）。そして、モータＣ／Ｕ４２は、異常を知らせる異常信号をハイブリッドＣ／Ｕ５４に送信する（ＳＴ４１１）。そして、処理は終了する。
【００４８】
一方、継続していないと判断した場合（ＳＴ４０６：ＮＯ）、処理はＳＴ４０７に移行する。ＳＴ４０７〜ＳＴ４０８は、図７に示したＳＴ３０５〜ＳＴ３０６と同様であるため説明を省略する。そして、ＳＴ４０８後、モータＣ／Ｕ４２は、モータ回転数１とモータ回転数４とを比較し、両者の差が所定値α以上である状態が、所定時間（Ｔ時間）以上継続するか否かを判断する（ＳＴ４０９）。具体的には、図５に示したＳＴ２０６と同様である。
【００４９】
継続していると判断した場合（ＳＴ４０９：ＹＥＳ）、モータＣ／Ｕ４２は、駆動用モータ回転センサ３２が異常であると判断する（ＳＴ４１８）。そして、モータＣ／Ｕ４２は、異常を知らせる異常信号をハイブリッドＣ／Ｕ５４に送信する（ＳＴ４１９）。そして、処理は終了する。
【００５０】
一方、継続していないと判断した場合（ＳＴ４０９：ＮＯ）、処理はＳＴ４１２に移行する、ＳＴ４１２〜ＳＴ４１５は、図７に示したＳＴ３０１〜ＳＴ３０４と同様であるため説明を省略する。そして、ＳＴ４１５後、モータＣ／Ｕ４２は、モータ回転数３とモータ回転数４とを比較し、両者の差が所定値α以上である状態が、所定時間（Ｔ時間）以上継続するか否かを判断する（ＳＴ４１６）。具体的には、図５に示したＳＴ２０６と同様である。
【００５１】
継続していると判断した場合（ＳＴ４１６：ＹＥＳ）、モータＣ／Ｕ４２は、駆動用モータ回転センサ３２が異常であると判断する（ＳＴ４１８）。そして、モータＣ／Ｕ４２は、異常を知らせる異常信号をハイブリッドＣ／Ｕ５４に送信する（ＳＴ４１９）。そして、処理は終了する。
【００５２】
一方、継続していないと判断した場合（ＳＴ４１６：ＮＯ）、モータＣ／Ｕ４２は、モータ回転数２とモータ回転数３とを比較し、両者の差が所定値α以上である状態が、所定時間（Ｔ時間）以上継続するか否かを判断する（ＳＴ４１７）。具体的には、図５に示したＳＴ２０６と同様である。
【００５３】
継続していると判断した場合（ＳＴ４１７：ＹＥＳ）、モータＣ／Ｕ４２は、発電用モータ回転センサ３０が異常であると判断する（ＳＴ４１０）。そして、モータＣ／Ｕ４２は、異常を知らせる異常信号をハイブリッドＣ／Ｕ５４に送信する（ＳＴ４１１）。そして、処理は終了する。
【００５４】
一方、継続していないと判断した場合（ＳＴ４１７：ＮＯ）、モータＣ／Ｕ４２は、発電用モータ回転センサ３０及び駆動用モータ回転センサ３２は正常であると判断し、処理は終了する。
【００５５】
なお、モータＣ／Ｕ４２から異常信号を受けたハイブリッドＣ／Ｕ５４は、以下の処理を行う。図９は、異常信号を受信する際にハイブリッドＣ／Ｕ５４により行われる処理を示すフローチャートである。
【００５６】
まず、ハイブリッドＣ／Ｕ５４は、異常信号を受信したか否かを判断する（ＳＴ５０１）。異常信号を受信しなかったと判断した場合（ＳＴ５０１：ＮＯ）、異常信号を受信したと判断するまで、この処理を繰り返す。異常信号を受信したと判断した場合（ＳＴ５０１：ＹＥＳ）、ハイブリッドＣ／Ｕ５４は、インジケータ５６を点灯させて、運転者等にモータの異常を報知する（ＳＴ５０２）。
【００５７】
その後、ハイブリッドＣ／Ｕ５４は、出力制限を行う（ＳＴ５０３）。すなわち、ハイブリッドＣ／Ｕ５４は、図３に示したＳＴ１０５において読み込んだセンサ検出値及び入力した車速信号Ｓｂに基づく車速値に所定数（１未満の数）を掛け、その掛けた数値に基づく指令を発電用モータ１０や駆動用モータ１６に送出することで、異常動作を抑制する。
【００５８】
このようにして、本実施形態に係る回転センサ故障診断システム１では、発電用モータ１０や駆動用モータ１６とエンジン１２や車輪１８，２０とは同期して回転するので、例えば、エンジン１２や車輪１８，２０の回転数と両者の接続関係（減速比等）とから発電用モータ１０や駆動用モータ１６の回転数を求めることが可能となっている。このため、モータの誘起電圧定数及びモータ抵抗の値を予め計測しなくとも、また、計測できなくとも、発電用モータ１０や駆動用モータ１６の回転数の演算には何ら影響なく、演算が精度良く且つ容易なものとなっている。従って、モータの誘起電圧定数及びモータ抵抗の値を予め計測する必要がなく、故障の診断精度を向上させることができる。
【００５９】
また、求められた回転数と発電用モータ１０や駆動用モータ１６の回転数との差が所定値α以上である状態が所定時間（Ｔ時間）以上継続した場合に、故障していると判断するので、差を求めたときに偶然に差が所定値以上となっていても、所定時間継続しない限りは異常判断しないため、検出ミス等により異常と判断することが少なくなる。従って、より正確に判断を行うことができる。
【００６０】
また、エンジン１２や車輪１８，２０の回転数からモータの回転数を演算し、実測のモータ回転数と比較している。すなわち、電気自動車やハイブリッド電気自動車に本来設けられている要素を利用して故障診断を行っており、従って、低コストで故障診断を実現することができる。
【００６１】
また、クラッチ締結時とクラッチ解放時とで同じ処理を行わず、クラッチ締結時には駆動用モータ回転センサ３２の回転数に対しエンジン１２及び車輪１８，２０の回転数から演算した回転数と比較するようにしているため、例えば、車輪回転センサ３６，３８が故障していることにより、駆動用モータ回転センサ３２が故障していると誤った判断をしてしまっても、エンジン回転センサ３２が正常であれば、正しい判断を行えることとなる。従って、より正確に診断を行うことができる。なお、これは、クラッチ締結時にエンジン１２及び車輪１８，２０の回転数から演算した回転数と比較する場合に限らず、クラッチ締結時にエンジン１２の回転数と比較し、クラッチ解放時に車輪１８，２０の回転数と比較するようにしても、上記と同様の効果が得られる。
【００６２】
また、同様に、クラッチ締結時には発電用モータ回転センサ３０の回転数に対しエンジン１２及び車輪１８，２０の回転数から演算した回転数と比較するようにしているため、例えば、エンジン回転センサ３４が故障していることにより、発電用モータ回転センサ３０が故障していると誤った判断をしてしまっても、車輪回転センサ３６，３８が正常であれば、正しい判断を行えることとなる。従って、より正確に診断を行うことができる。なお、これは、クラッチ締結時に車輪１８，２０の回転数と比較し、クラッチ解放時にエンジン１２の回転数と比較するようにしても、上記と同様の効果が得られる。
【００６３】
また、上記の特許文献１に記載の回転センサ故障診断システムでは、温度補正を行うため、温度毎にモータの誘起電圧定数及びモータ抵抗の値を求めておく必要があったが、本実施形態ではその必要がなくなっている。また、３相ブラシレスモータを正弦波ＰＷＭ信号で駆動した場合、ＰＷＭｄｕｔｙはモータが定常回転中であっても常に変化するため、推定回転数を求めるためにはＰＷＭｄｕｔｙを用いてモータ印加電圧の実効値を演算する必要があったが、本実施形態ではそのような必要性は生じ得ない。また、正弦波電流で駆動する場合、モータには連続した電流が流れるため、モータの誘起電圧を直接観測することができず、誘起電圧定数の測定が困難であったが、本実施形態では誘起電圧定数を測定する必要がなく、そのような問題は発生しない。また、モータの定常回転以外の場合は、回転数の推定式に微分項が含まれて演算が複雑になっていたが、本実施形態ではこのような理由により演算が複雑化することがない。
【００６４】
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。図１０は、本発明の第２の実施形態に係る回転センサ故障診断システムの構成図である。なお、ここでは、回転センサ故障診断システムを電気自動車に用いた例を説明する。また、第１の実施形態と同様の構成については、同一番号を付し説明を省略する。
【００６５】
同図に示すように、第２の実施形態に係る回転センサ故障診断システム２は、第１の実施形態のシステム１から発電用モータ１０、エンジン１２、ベルト１４、ＣＶＴ２４、クラッチ２６、発電用モータ回転センサ３０、エンジン回転センサ３４、クラッチＣ／Ｕ４０、エンジンＣ／Ｕ５０、ＣＶＴ・Ｃ／Ｕ５８、及び第１強電ライン６２を除いたものとして構成されており、また、ハイブリッドＣ／Ｕに代えてメータＣ／Ｕ７０が設けられている。
【００６６】
なお、クラッチＣ／Ｕ４０、エンジンＣ／Ｕ５０、及びＣＶＴ・Ｃ／Ｕ５８が設けられていないため、多重通信線１００は、モータＣ／Ｕ４２、バッテリＣ／Ｕ４８、及びメータＣ／Ｕ７０を接続しており、ＣＶＴ２４が設けらていないため、駆動用モータ１６は、ＣＶＴ２４を介することなくディフェレンシャルギヤ２２に接続されている。また、メータＣ／Ｕ７０は、ハイブリッドＣ／Ｕ５４からエンジン１２への指令や発電用モータ１０への指令等の機能を除いたものである。
【００６７】
図１１は、車両走行時における駆動用モータ１６の状態の一例を示す説明図である。まず、時刻Ｔ２０において、車両の運転者がキースイッチをスタート位置にし、時刻Ｔ２１において、運転者がアクセルペダルを踏むことにより、駆動用モータ１６が駆動し、車両が走行し始める。
【００６８】
その後、車速がある程度まで上昇した後、時刻Ｔ２２において、車両が減速し始める。このとき、駆動用モータ１６では回生エネルギーが生じ、駆動用モータ１６による発電が行われる。その後、時刻Ｔ２３において、駆動用モータ１６は、発電を行わず、車両がクリープ走行するように駆動する。そして、時刻Ｔ２４において、車両が停止する。
【００６９】
図１２は、回転センサ故障診断システム２の動作を示すフローチャートである。なお、この動作は、車両が走行しているとき、すなわち、図１１における時刻Ｔ２１〜Ｔ２４の期間に行われる。
【００７０】
同図に示すように、まず、ＡＢＳ・Ｃ／Ｕ５２は、左右の車輪回転センサ３６，３８からのセンサ信号Ｓ４，Ｓ５を読み込む（ＳＴ６０１）。そして、ＡＢＳ・Ｃ／Ｕ５２は、左右の車輪回転センサ３６，３８からのセンサ信号Ｓ４，Ｓ５に基づいて、車速を算出する（ＳＴ６０２）。その後、ＡＢＳ・Ｃ／Ｕ５２は、車速信号ＳｂをメータＣ／Ｕ７０に送信する。
【００７１】
そして、モータＣ／Ｕ４２は、メータＣ／Ｕ７０から車速信号Ｓｂを読み込み、これに基づいて、駆動用モータ１６のモータ回転数５を求める（ＳＴ６０３）。その後、モータＣ／Ｕ４２は、駆動用モータ回転センサ３２からのセンサ信号Ｓ２を読み込み（ＳＴ６０４）、駆動用モータ１６のモータ回転数４を算出する（ＳＴ６０５）。
【００７２】
そして、モータＣ／Ｕ４２は、モータ回転数４とモータ回転数５とを比較し、両者の差が所定値α以上である状態が、所定時間（Ｔ時間）以上継続するか否かを判断する（ＳＴ６０６）。具体的には図５に示したＳＴ２０６と同様である。継続していないと判断した場合（ＳＴ６０６：ＮＯ）、駆動用モータ回転センサ３２は正常であり、ＳＴ６０１へ戻る。
【００７３】
一方、継続していると判断した場合（ＳＴ６０６：ＹＥＳ）、モータＣ／Ｕ４２は、駆動用モータ回転センサ３２が異常であると判断する（ＳＴ６０７）。そして、モータＣ／Ｕ４２は、異常を知らせる異常信号をメータＣ／Ｕ７０に送信する（ＳＴ６０８）。そして、ＳＴ６０１へと戻る。なお、メータＣ／Ｕ７０は、図９に示したハイブリッドＣ／Ｕ５４と同様にして、インジケータ５６の点灯を行うと共に、駆動用モータ１６の出力制限を行う。
【００７４】
このようにして、本実施形態に係る回転センサ故障診断システム２では、第１の実施形態と同様に、駆動用モータ１６と車輪１８，２０とは同期して回転するので、例えば、車輪１８，２０の回転数と両者の接続関係（減速比等）とから駆動用モータ１６の回転数を求めることが可能となっている。このため、モータの誘起電圧定数及びモータ抵抗の値を予め計測しなくとも、また、計測できなくとも、駆動用モータ１６の回転数の演算には何ら影響なく、演算が精度良く且つ容易なものとなっている。従って、モータの誘起電圧定数及びモータ抵抗の値を予め計測する必要がなく、故障の診断精度を向上させることができる。
【００７５】
また、求められた回転数と駆動用モータ１６の回転数との差が所定値以上である状態が所定時間以上継続した場合に、故障していると判断するので、差を求めたときに偶然に差が所定値以上となっていても、所定時間継続しない限りは異常判断しないため、検出ミス等により異常と判断することが少なくなる。従って、より正確に判断を行うことができる。
【００７６】
また、車輪１８，２０の回転数からモータの回転数を演算し、実測のモータ回転数と比較している。すなわち、電気自動車に本来設けられている要素を利用して故障診断を行っており、従って、低コストで故障診断を実現することができる。
【００７７】
また、上記の特許文献１に記載の回転センサ故障診断システムでは、温度補正を行うため、温度毎にモータの誘起電圧定数及びモータ抵抗の値を求めておく必要があったが、本実施形態ではその必要がなくなっている。また、３相ブラシレスモータを正弦波ＰＷＭ信号で駆動した場合、ＰＷＭｄｕｔｙはモータが定常回転中であっても常に変化するため、推定回転数を求めるためにはＰＷＭｄｕｔｙを用いてモータ印加電圧の実効値を演算する必要があったが、本実施形態ではそのような必要性は生じ得ない。また、正弦波電流で駆動する場合、モータには連続した電流が流れるため、モータの誘起電圧を直接観測することができず、誘起電圧定数の測定が困難であったが、本実施形態では誘起電圧定数を測定する必要がなく、そのような問題は発生しない。また、モータの定常回転以外の場合は、回転数の推定式に微分項が含まれて演算が複雑になっていたが、本実施形態ではこのような理由により演算が複雑化することがない。
【００７８】
なお、本発明は上記の実施形態に限定されるものではない。例えば、駆動用モータ回転センサ３２や発電用モータ回転センサ３０の故障診断に限らず、エンジン１２の故障診断を行ってもよい。この場合、電気自動車やハイブリッド電気自動車でない普通乗用車の場合、クラッチが締結していれば、エンジン１２と車輪１８，２０との関係において、エンジン回転センサ３４の故障診断を行うことができる。従って、モータ等を備えない車両に対しても適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る回転センサ故障診断システムの構成図である。
【図２】車両走行時における発電用モータ、エンジン、駆動用モータ、及び電磁クラッチの関係の一例を示す説明図である。
【図３】第１の実施形態に係る回転センサ故障診断システムの基本動作を示すフローチャートである。
【図４】第１の診断処理を説明する一部構成図である。
【図５】第１の診断処理を示すフローチャートである。
【図６】第２の診断処理を説明する一部構成図である。
【図７】第２の診断処理を示すフローチャートである。
【図８】第４の診断処理を示すフローチャートである。
【図９】異常信号を受信する際にハイブリッドＣ／Ｕにより行われる処理を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の第２の実施形態に係る回転センサ故障診断システムの構成図である。
【図１１】車両走行時における駆動用モータ１６の状態の一例を示す説明図である。
【図１２】回転センサ故障診断システムの動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０　発電用モータ
１２　エンジン
１６　駆動用モータ
１８，２０　車輪
２６　電磁クラッチ
３０　発電用モータ回転センサ
３２　駆動用モータ回転センサ
３４　エンジン回転センサ
３６，３８　車輪回転センサ
４２　モータＣ／Ｕ
【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５】
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【図６】
2004112982.tif 000008
【図７】
2004112982.tif 000009
【図８】
2004112982.tif 000010
【図９】
2004112982.tif 000011
【図１０】
2004112982.tif 000012
【図１１】
2004112982.tif 000013
【図１２】
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