JP2015073351A - Motor control device and vehicular drive apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、モータ制御装置および車両用駆動装置に関し、詳細には車両に搭載された電動モータを制御するのに使用される電流センサの故障検出に関するものである。 The present invention relates to a motor control device and a vehicle drive device, and more particularly to failure detection of a current sensor used for controlling an electric motor mounted on a vehicle.
近年、環境に配慮した自動車として、電動モータからの駆動力により走行するハイブリッド車や電気自動車、あるいは、電動4輪駆動車などが注目され、実用化されている。このような車両には、例えば、ハイブリッド車では、インバータ装置によって制御され駆動力を発生させる車輪駆動用の3相交流の電動モータが搭載されている。この電動モータには、運転者からの要求に応じて変化する所望のトルクを応答性良く発生することが求められる。このため、ハイブリッド車に搭載された電動モータにおいては、基本的には少なくとも2個の電流センサでの電流測定値を用いてインバータ装置が制御される。そして、電動モータの駆動制御を適切におこなうために、同一相のモータ電流を複数の電流センサを用いて検出することによって、電流センサの故障を容易に判定する方法が開示されている(例えば、特許文献1参照)。特許文献1に記載の技術によると、3相のモータ電流における任意の一対のモータ電流を各一対の電流センサによって検出することによって、いずれの電流センサが故障しているかを判定するものである。
In recent years, hybrid vehicles, electric vehicles, and electric four-wheel drive vehicles that run with driving force from an electric motor have been attracting attention and put into practical use as environmentally friendly vehicles. In such a vehicle, for example, in a hybrid vehicle, a three-phase AC electric motor for driving a wheel that is controlled by an inverter device and generates a driving force is mounted. This electric motor is required to generate a desired torque that changes in response to a request from a driver with high responsiveness. For this reason, in the electric motor mounted in the hybrid vehicle, the inverter device is basically controlled using the current measurement values of at least two current sensors. And in order to perform drive control of an electric motor appropriately, the method of determining the failure of a current sensor easily by detecting the motor current of the same phase using a plurality of current sensors is disclosed (for example, Patent Document 1). According to the technique described in
しかしながら、上述した電流センサの故障検出方法においては、電流サンサが故障した場合を考慮して、電流センサを各相に2個、合計4個備え、各相毎の電流センサの出力を比較することで、電流センサの異常を診断する。これにより、電流センサの個数が増加することにより、製造コストが増大することになる。このため、可能な限り電流センサの個数を低減することが望ましい。さらに、1相に1個の電流センサを備えた構成において、電流センサに上限値および下限値(例えば、電源電圧5V,0V)張り付き以外のモードでの異常(例えば、ゲイン異常など)が発生した場合、その異常を検出することができないため、異常な電流値により電動モータのフィードバック制御が行なわれる。この結果、電動モータの異常な挙動を引き起こす可能性がある。 However, in the current sensor failure detection method described above, in consideration of the case where the current sensor breaks down, two current sensors are provided for each phase, for a total of four, and the output of the current sensor for each phase is compared. Then, the abnormality of the current sensor is diagnosed. As a result, the manufacturing cost increases due to an increase in the number of current sensors. For this reason, it is desirable to reduce the number of current sensors as much as possible. Further, in a configuration having one current sensor for one phase, an abnormality (for example, gain abnormality, etc.) occurs in a mode other than sticking to an upper limit value and a lower limit value (for example, power supply voltage 5V, 0V) in the current sensor. In this case, since the abnormality cannot be detected, feedback control of the electric motor is performed with an abnormal current value. As a result, an abnormal behavior of the electric motor may be caused.
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、電流センサの故障を容易に検出することができ、応答性の高いモータ制御が可能で、かつ製造コストの増大を抑制可能なモータ制御装置および車両用駆動装置を提供することにある。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and has as its object to easily detect a failure of a current sensor, enable highly responsive motor control, and increase the manufacturing cost. An object of the present invention is to provide a motor control device and a vehicle drive device that can be suppressed.
上記課題を解決するために、請求項1に記載の発明は、モータ制御装置において、車両に搭載された直流電源と車輪に駆動力を発生させる電動モータとの間に設けられ、複数のスイッチング素子を含み、前記電動モータに3相交流の駆動電流を供給するモータ駆動回路と、前記モータ駆動回路を制御する制御回路と、前記電動モータに接続される3相の給電ラインにおける少なくとも2相に設けられたリレー回路と、前記リレー回路と直列に前記2相に設けられ、各相に流れるモータ電流を検出する電流センサと、を備え、前記電流センサが設けられた前記2相の電流測定値が一致するべき少なくとも2つの位相における前記電流測定値の差が所定値より大きいとき、前記電流センサのいずれかが異常であることを検出することを要旨とする。
In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to
上記構成によれば、モータ駆動回路出力段の任意の2相に設けられた2個の電流センサにより測定した電動モータの電流値から、一致するべき位相における電流値の差を求め、その差が所定値より大きい、すなわち、電流値が一致しない場合に電流センサが異常常状態であると判定される。これにより、電流センサの個数を増やすことなく、電流センサの故障を容易に検出できるので、部品点数削減によりモータ制御装置の小型化ができるとともに、製造コストの増大を抑制することが可能となる。 According to the above configuration, the difference between the current values in the phases to be matched is obtained from the current values of the electric motor measured by the two current sensors provided in any two phases of the motor drive circuit output stage. If the current value is larger than the predetermined value, that is, if the current values do not match, it is determined that the current sensor is in an abnormal normal state. As a result, a failure of the current sensor can be easily detected without increasing the number of current sensors, so that the motor control device can be reduced in size by reducing the number of components, and an increase in manufacturing cost can be suppressed.
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のモータ制御装置において、前記電流センサのいずれかに前記異常が検出されたときには、前記リレー回路を開放して前記電動モータと前記モータ駆動回路との間を遮断することを要旨とする。 According to a second aspect of the present invention, in the motor control device according to the first aspect, when the abnormality is detected in any of the current sensors, the relay circuit is opened, and the electric motor and the motor drive circuit are opened. The gist is to cut off between the two.
上記構成によれば、電流センサのいずれかに異常が発生したときに、リレー回路をオフしてモータ駆動回路と電動モータとの間を切り離す。これにより、異常な電流値によるフィードバック制御を実行することにより発生する電動モータの異常な挙動を防止することができる。 According to the above configuration, when an abnormality occurs in any of the current sensors, the relay circuit is turned off to disconnect the motor drive circuit from the electric motor. Thereby, it is possible to prevent an abnormal behavior of the electric motor that is generated by executing feedback control with an abnormal current value.
請求項3に記載の発明は、請求項1または2に記載のモータ制御装置において、前記電動モータは、d/q座標系に変換したd軸およびq軸電流により制御され、前記d軸電流が0でないときには、前記2相の電流値が一致するべき位相は所定の角度だけオフセットすることを要旨とする。 According to a third aspect of the present invention, in the motor control device according to the first or second aspect, the electric motor is controlled by a d-axis and q-axis current converted into a d / q coordinate system, and the d-axis current is When it is not 0, the gist is that the phase at which the current values of the two phases should coincide is offset by a predetermined angle.
上記構成によれば、d軸電流が0でない(例えば、弱め界磁制御など)場合においても所定の角度だけオフセットした位相における電流値を比較することにより、電流センサの異常判定をおこなうことができる。 According to the above configuration, even when the d-axis current is not 0 (for example, field weakening control or the like), it is possible to determine the abnormality of the current sensor by comparing the current values at the phase offset by a predetermined angle.
請求項4に記載の発明は、車両用駆動装置において、請求項1〜3の何れか一項に記載のモータ制御装置を用いて、車輪を駆動する前記電動モータを制御することを要旨とする。
The gist of the invention according to
上記構成によれば、上記モータ制御装置を用いて、車輪を駆動する電動モータを制御可能な車両用駆動装置を構成することができる。 According to the said structure, the vehicle drive device which can control the electric motor which drives a wheel using the said motor control apparatus can be comprised.
本発明によれば、電流センサの故障を容易に検出することができ、応答性の高いモータ制御が可能で、かつ製造コストの増大を抑制可能なモータ制御装置および車両用駆動装置を提供できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the failure of a current sensor can be detected easily, the motor control apparatus and vehicle drive device which can control a motor with high responsiveness, and can suppress the increase in manufacturing cost can be provided.
以下、本発明の実施形態について、図に基づいて具体的に説明する。
図1は、本発明の一実施形態に係るモータ制御装置1および車両用駆動装置10を搭載した電動4輪駆動車の概略構成を示すブロック図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be specifically described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of an electric four-wheel drive vehicle equipped with a
図1に示すように、電動4輪駆動車は、エンジン15と、モータジェネレータ11と、後輪駆動用の電動モータ8と、バッテリ2とを備えている。バッテリ2は、高電圧(例えば、245Vなど)の直流電源で、例えば、充放電可能なニッケル水素やリチウムイオンなどの二次電池からなる。エンジン15とモータジェネレータ11との駆動力は、変速機(トランスミッション)16を介して前輪12に伝達され、前輪12を駆動する。エンジン15の出力は、エンジンECU(図示せず)からの指令により制御され、前輪12を駆動するだけでなく、モータジェネレータ11を駆動する場合もある。モータジェネレータ11は、前輪12を駆動する場合には、バッテリ2に蓄えられた電力を用いてモータ駆動される。また、前輪12によって回生制動をおこなう場合には、モータジェネレータ11により得られる回生電力をバッテリ2に供給し充電する。モータジェネレータ11は、発電する場合には、エンジン15の動力を用いて発電機として交流電力を出力する。
As shown in FIG. 1, the electric four-wheel drive vehicle includes an
フロント(前輪)側のインバータ13は、フロント側の制御回路(信号処理回路)14からの指令に基づき、モータジェネレータ11において所要の動力を任意に制御するために設けられており、バッテリ2に蓄えられた直流電力を交流電力に変換し、モータジェネレータ11に供給する。回生制動時や発電時には、交流電力をインバータ13によって直流電力に変換し、バッテリ2に供給する。
The front (front wheel)
さらに、車両に搭載される車両用駆動装置10は、後輪駆動ユニット9と、後輪7の駆動に用いる電動モータ8を制御するモータ制御装置(ECU)1とを備えている。後輪駆動ユニット9は、電動モータ8、減速機(ディファレンシャルギヤ)4、およびクラッチ5により構成されており、クラッチ5を減速機4の最終段に設置している。駆動源用の電動モータ8として、例えば、3相のブラシレスモータが使用されている。電動モータ8は、ロータコアに永久磁石を埋め込み固着させた埋込磁石型のロータを備えるIPMモータや、ロータコアの表面に永久磁石を固着させた表面磁石型のロータを備えるSPMモータなどの永久磁石式同期モータが使用される。
Further, the
電動モータ8の駆動力は、それぞれ減速機4、クラッチ5を介して、後輪7に伝達され、後輪7を駆動する。クラッチ5が連結されると、電動モータ8の回転力により後輪7を駆動する。クラッチ5が開放されると、電動モータ8は後輪7から機械的に切り離され、後輪7は駆動力を路面に伝えない。
The driving force of the
モータ制御装置1は、リア(後輪)側の制御回路6と、リア側のインバータ3とから構成されている。制御回路6は、低電圧(例えば,12Vなど)の補助電源(図示せず)に接続され、車両の駆動を制御する車両コントロールユニット17から指令を受け、後輪駆動ユニット9他を制御する。
The
また、制御回路6からの指令に基づき、電動モータ8において所要の動力を任意に制動できるようにインバータ3が設けられており、バッテリ2に蓄えられた直流電力を交流電力に変換し、電動モータ8に供給する。車両の制動時には、後輪7から回生トルクにより、電動モータ8が回生され、回生電力を得ることができる。
Further, based on a command from the
車両コントロールユニット17は、エンジンECUや制御回路(フロント)14、制御回路(リア)6とCANなどの通信手段で繋がっており、前輪用のモータジェネレータ11や後輪用の電動モータ8への指令値の演算など、駆動システム全体の制御をおこなうコントローラである。車両コントロールユニット17から得られるエンジン回転数やトルク指令に基づき、制御回路14は、モータジェネレータ11およびインバータ13を制御し、制御回路6は、電動モータ8およびインバータ3を制御する。
The
次に、図2は、図1におけるモータ制御装置1の概略構成を示す回路図である。
図2に示すように、モータ制御装置1は、制御回路6とインバータ3とを含んでいる。バッテリ2に蓄積された直流高電圧は、図示しない電源リレーおよび平滑コンデンサを介してインバータ3に接続される。制御回路6からの指令に基づき、インバータ3によって3相交流に変換され、U,V,W相の3相の電動モータ8に供給され、電動モータ8は駆動トルクを発生して回転する。
Next, FIG. 2 is a circuit diagram showing a schematic configuration of the
As shown in FIG. 2, the
インバータ3は、6個のパワートランジスタ(スイッチング素子)U1,U2,V1,V2,W1,W2を備えている。2個のパワートランジスタが直列接続され、U相の上アームと下アームを構成し、別の2個のパワートランジスタが直列接続され、V相の上アームと下アームを構成し、残りの2個のパワートランジスタが直列接続され、W相の上アームと下アームを構成する。そして、各相アームにおける各パワートランジスタの接続点(U,V,W)は、電動モータ8の各相のモータコイル8u,8v,8wの中性点と反対側のコイル端にそれぞれ接続されている。パワートランジスタとして、例えば、IGBT、または、MOS−FETなどが使用されている。
The
さらに、モータ制御装置1の各相出力には、モータ相電流を検出する電流センサ18(18u,18v)および相開放リレー(リレー回路)19(19u,19v)が設けられている。相開放リレー19は、インバータ3を電動モータ8に接続するか否かを切り替えるスイッチである。相開放リレー19は、電動モータ8の動作時にはオン状態(導通状態)、停止時にはオフ状態(非導通状態)となる。
Further, each phase output of the
U相、V相には、電動モータ8を流れる3相の電流(モータ相電流)Iu、Iv,Iwを測定すべく、2個のU相、V相の電流センサ18u,18vが設けられている。ここで、W相電流Iwは、U相、V相の電流センサ18u,18vによって検出されたU相電流IuとV相電流Ivとから、Iw=−Iu−Ivとして算出される(電動モータ8の各相のモータコイル8u,8v,8wにおいて、流れ込む電流と流れ出す電流との総和は0になる)。
The U-phase and V-phase are provided with two U-phase and V-phase
制御回路6は、インバータ3に含まれるパワートランジスタU1,U2,V1,V2,W1,W2を制御する。より具体的には、制御回路6には、電流指令値演算に使用される各種データが入力され、電動モータ8に供給すべき3相の駆動電流(U相電流、V相電流、およびW相電流)の目標値(目標電流)を決定し、電流センサ18により検出したモータ相電流(各相電流値)Iu、Iv,Iwを目標電流に一致させるためのPWM信号を出力する。制御回路6から出力された各相のPWM信号は、インバータ3に含まれる6個のパワートランジスタU1,U2,V1,V2,W1,W2のゲート端子にそれぞれ供給されている。
The
なお、制御回路6の電源となる制御電圧(例えば、12V)は、図示しない低圧バッテリ(例えば、12Vなど)より供給され、低圧バッテリとして補助バッテリを搭載している。あるいは、低圧バッテリはバッテリ2からDC/DCコンバータなどを介して充電されていてもよい。
A control voltage (for example, 12V) serving as a power source for the
次に、本実施形態におけるモータ制御装置1に用いる電流センサ18の異常検出方法について説明する。モータ制御装置1は、図1に示される車両用駆動装置10に搭載され、後輪駆動ユニット9に接続される。
Next, an abnormality detection method for the
図3は、モータ制御装置1の制御回路6で実行される電流センサ18の異常検出の処理手順を示すフローチャート、図4(a)は、d軸電流Id=0の時のモータ相電流Iu,Ivを示す図、図4(b)は、d軸電流Id≠0の時のモータ相電流Iu,Ivを示す図である。図4(a),(b)は、位相が120°ずれたU相電流IuおよびV相電流Ivについて、横軸に位相角、縦軸に電流値を表す波形の一例を示したものである。
FIG. 3 is a flowchart showing a processing procedure for detecting an abnormality of the
なお、モータ制御装置1の制御回路6は、モータトルク指令に基づいて出力されるd/q座標系のd軸電流指令値Id*およびq軸電流指令値Iq*に対して、実際に流れている各相電流値をd/q座標系に変換したd軸電流Idおよびq軸電流Iqが一致するようにd軸電圧Vdおよびq軸電圧Vqを出力する。d軸電圧Vdおよびq軸電圧Vqから変換された3相の電圧指令値Vu,Vv,VwがPWM信号として、インバータ3内のパワートランジスタU1,U2,V1,V2,W1,W2のゲート端子に入力され各パワートランジスタをオン・オフ制御する。これにより、電動モータ8の駆動トルクがモータトルク指令に一致するように、電動モータ8の3相のモータコイル8u,8v,8wに流れる電機子電流が制御される。
The
ここで、通常のq軸電流Iqのみで制御する(d軸電流Id=0)場合には、図4(a)に示すように、U相電流IuとV相電流Ivとは、所定のθおよびθ+180°の位相において一致する。また、Id≠0(例えば、弱め界磁制御)の場合には、図4(b)に示すように、U相電流IuとV相電流Ivとが一致する位相は、θ’=tan−1(Id/Iq)で表わされるθ’分だけオフセットした(ずれた)θ+θ’およびθ+180°+θ’となる。 Here, when the control is performed only with the normal q-axis current Iq (d-axis current Id = 0), as shown in FIG. 4A, the U-phase current Iu and the V-phase current Iv have a predetermined θ. And in the phase of θ + 180 °. When Id ≠ 0 (for example, field weakening control), as shown in FIG. 4B, the phase at which the U-phase current Iu and the V-phase current Iv coincide with each other is θ ′ = tan −1 (Id / Iq), θ + θ ′ and θ + 180 ° + θ ′, which are offset (shifted) by θ ′.
電流センサ18の異常検出は、車両制御が実行中のとき、制御回路6によっておこなわれる。本実施形態おいて、制御回路6内のCPU(図示せず)がROMに記憶されたプログラムを読み出し、図3のフローチャートに示すステップS301〜ステップS307の各処理を実行する。以下に示すフローチャートにおける処理は、所定の時間間隔毎に実行される。
The abnormality detection of the
図3に示すように、リア側のモータ制御装置1内の制御回路6のCPUは、まず、電動モータ8を流れる2相の相電流Iu,Ivの電流センサ18u,18vの測定値を読み込む(ステップS301)。続いて、d軸電流Idが0か否か(ステップS302)を判定する。
As shown in FIG. 3, the CPU of the
次に、d軸電流Idが0(ステップS302:YES)の場合、CPUは、ステップS301での電流センサ18の測定値を読み込んだ位相角が所定の角度θ、またはθ+180°であるか否か(ステップS303)を判定する。位相角がθ、またはθ+180°でない(ステップS303:NO)場合、この処理を終了しフローを抜ける。位相角がθ、またはθ+180°である(ステップS303:YES)場合、ステップS306へ移行する。
Next, when the d-axis current Id is 0 (step S302: YES), the CPU determines whether or not the phase angle at which the measured value of the
d軸電流Idが0でない(ステップS302:NO)場合、所定のオフセット値としてθ’(=tan−1(Id/Iq))を設定する(ステップS304)。次に、CPUは、ステップS301での測定値を読み込んだ位相角が所定の角度θ+θ’、またはθ+180°+θ’であるか否か(ステップS305)を判定する。位相角がθ+θ、またはθ+180°+θ’でない(ステップS305:NO)場合、この処理を終了しフローを抜ける。 If the d-axis current Id is not 0 (step S302: NO), θ ′ (= tan −1 (Id / Iq)) is set as a predetermined offset value (step S304). Next, the CPU determines whether or not the phase angle read from the measurement value in step S301 is a predetermined angle θ + θ ′ or θ + 180 ° + θ ′ (step S305). If the phase angle is not θ + θ or θ + 180 ° + θ ′ (step S305: NO), this process is terminated and the flow is exited.
続いて、一致するべき位相においてU相電流IuとV相電流Ivとが一致するか否か(ステップS306)を判定する。U相電流IuとV相電流Ivとが一致する、すなわち、U相電流IuとV相電流Ivとの電流値の差が0近傍である所定値以下である(ステップS306:YES)場合、電流センサ18(18u,18v)は正常であると判断し、この処理を終了しフローを抜ける。 Subsequently, it is determined whether or not the U-phase current Iu and the V-phase current Iv match in a phase that should match (step S306). When the U-phase current Iu and the V-phase current Iv match, that is, when the difference in current value between the U-phase current Iu and the V-phase current Iv is equal to or less than a predetermined value near 0 (step S306: YES), the current It is determined that the sensor 18 (18u, 18v) is normal, and this process ends and the flow is exited.
U相電流IuとV相電流Ivとが一致しない、すなわち、U相電流IuとV相電流Ivとの電流値の差が所定値より大きい(ステップS306:NO)場合、電流センサ18u,18vの少なくとも一方に異常が発生したと判断し、U相およびV相に設けられた相開放リレー19u,19vをオフ(開放)する(ステップS307)。この異常処理の実行により、インバータ3と電動モータ8との間が切り離され、電動モータ8はフリー状態となる。そして、CPUはこの処理を終了しフローを抜ける。その後、フロント側の制御回路14のCPUにより実行される、モータジェネレータ11による前輪12の駆動制御をおこなう2輪駆動モードに移行する。
If the U-phase current Iu and the V-phase current Iv do not match, that is, if the current value difference between the U-phase current Iu and the V-phase current Iv is larger than a predetermined value (step S306: NO), the
なお、上記実施形態のリア側のモータ制御装置1に用いる電流センサ18の異常検出方法は、フロント側のインバータ13および制御回路14で構成されるモータ制御装置においても同様に適用することができる。
Note that the abnormality detection method for the
次に、上記のように構成された本発明の実施形態に係るモータ制御装置1および車両用駆動装置10の作用および効果について説明する。
Next, operations and effects of the
上記実施形態によれば、モータ制御装置(ECU)1内のインバータ3の出力段の任意の2相(本実施形態では、U相およびV相)に設けた2個の電流センサ18(18u,18v)により測定した電動モータ8の電流値Iu,Ivから、d/q座標系に変換したd軸電流Id=0の場合に一致するべき位相(θおよびθ+180°)における電流値の差を求め、その差が0近傍である所定値より大きい、すなわち、電流値Iu,Ivが一致しない場合に電流センサ18が異常状態であると判定される。そして、電流センサ18u,18vのいずれかに異常が発生したときに、相開放リレー19(19u,19v)をオフ(開放)してインバータ3と電動モータ8との間を切り離す。その結果、電動4輪駆動車の場合、前輪12による2輪駆動モードに移行する。
According to the above embodiment, the two current sensors 18 (18u, 18) provided in any two phases (in this embodiment, the U phase and the V phase) of the output stage of the
また、弱め界磁制御などのd軸電流Idが0でない場合においても所定の角度だけオフセットした位相(θ+θ’、およびθ+180°+θ’)における電流値Iu,Ivを比較することにより、同様に電流センサ18の異常検出をおこなうことができる。
Further, even when the d-axis current Id for field weakening control or the like is not 0, the
これにより、電流センサ18の個数を増やすことなく、電流センサ18の故障を容易に検出できるので、部品点数削減によりモータ制御装置1を小型化できるとともに、製造コストの増大を抑制することが可能となる。また、故障した電流センサ18により測定された異常な電流値によるフィードバック制御を実行することにより発生する電動モータ8の異常な挙動を防止することができる。さらに、本実施形態のモータ制御装置1を用いて、後輪7を駆動する電動モータ8を制御可能な車両用駆動装置10を構成して車両に搭載することができる。前輪12についても同様に構成可能である。
Thereby, since it is possible to easily detect a failure of the
以上のように、本発明の実施形態によれば、電流センサの故障を容易に検出することができ、応答性の高いモータ制御が可能で、かつ製造コストの増大を抑制可能なモータ制御装置および車両用駆動装置を提供できる。 As described above, according to the embodiment of the present invention, a motor control device capable of easily detecting a failure of a current sensor, capable of highly responsive motor control, and suppressing increase in manufacturing cost, and A vehicle drive device can be provided.
以上、本発明に係る実施形態について説明したが、本発明はさらに他の形態で実施することも可能である。 As mentioned above, although embodiment which concerns on this invention was described, this invention can also be implemented with another form.
上記実施形態では、U相およびV相にそれぞれ電流センサ18を設けたが、これに限定されるものでなく、V相とW相、あるいは、W相とU相にそれぞれ電流センサ18を設けるようにしてもよい。
In the above embodiment, the
上記実施形態では、車両は電動4輪駆動車であるとして説明したが、これに限定されるものでなく、3相交流を駆動源としたモータ制御装置1に関して、例えば、エンジン15と、エンジン15のクランク軸に直結した前輪駆動用のモータジェネレータ11とを含むパラレル方式のハイブリッド車であってもよいし、シリーズ方式のハイブリッド車や両者を併用したシリーズ・パラレル方式のハイブリッド車にも適用できる。
In the above embodiment, the vehicle is described as an electric four-wheel drive vehicle. However, the present invention is not limited to this. For example, the
また、上記実施形態において、電動モータ8のみを駆動源とする電気自動車にも適用できる。電気自動車としては、車体側に電動モータ8が設けられるものであってもよいし、車輪側に電動モータ8が設けられるものであってもよい。さらに、車両は、前輪駆動車であってもよいし、後輪駆動車であってもよい。あるいは、前輪12がエンジン15にて駆動され、後輪7が電動モータ8にて駆動される車両であってもよい。
Moreover, in the said embodiment, it can apply also to the electric vehicle which uses only the
上記実施形態では、インバータ3に設けられる電流センサ18の異常検出方法を車載用の3相交流の電動モータ8を駆動するモータ制御装置1および車両用駆動装置10に適用する例を示したが、これに限定されるものでなく、例えば、電動パワーステアリング装置や電動ブレーキ装置などのインバータ3、あるいは、他の車載用電力変換装置に使用するようにしてもよい。また、電動モータ8を備えた高信頼性、低コストが求められる他の用途の電気機器装置などに適用してもよい。
In the said embodiment, although the abnormality detection method of the
1:モータ制御装置(ECU)、2:バッテリ(直流電源)、3:インバータ(リア)、4:減速機(ディファレンシャルギヤ)、5:クラッチ、6:制御回路(リア)、
7:後輪、8:電動モータ、8u,8v,8w:モータコイル、9:後輪駆動ユニット、10:車両用駆動装置、11:モータジェネレータ、12:前輪、
13:インバータ(フロント)、14:制御回路(フロント)、15:エンジン、
16:変速機(トランスミッション)、17:車両コントロールユニット、
18,18u,18v:電流センサ、19,19u,19v:相開放リレー、
U1,U2,V1,V2,W1,W2:パワートランジスタ(スイッチング素子)、
Iu,Iv,Iw:モータ相電流、Id:d軸電流、Iq:q軸電流、
θ,θ’:相電流位相角
1: motor controller (ECU), 2: battery (DC power supply), 3: inverter (rear), 4: speed reducer (differential gear), 5: clutch, 6: control circuit (rear),
7: rear wheel, 8: electric motor, 8u, 8v, 8w: motor coil, 9: rear wheel drive unit, 10: vehicle drive device, 11: motor generator, 12: front wheel,
13: Inverter (front), 14: Control circuit (front), 15: Engine,
16: Transmission (transmission), 17: Vehicle control unit,
18, 18u, 18v: current sensor, 19, 19u, 19v: phase open relay,
U1, U2, V1, V2, W1, W2: power transistors (switching elements),
Iu, Iv, Iw: motor phase current, Id: d-axis current, Iq: q-axis current,
θ, θ ': Phase current phase angle
Claims (4)
前記モータ駆動回路を制御する制御回路と、
前記電動モータに接続される3相の給電ラインにおける少なくとも2相に設けられたリレー回路と、
前記リレー回路と直列に前記2相に設けられ、各相に流れるモータ電流を検出する電流センサと、を備え、
前記電流センサが設けられた前記2相の電流測定値が一致するべき少なくとも2つの位相における前記電流測定値の差が所定値より大きいとき、前記電流センサのいずれかが異常であることを検出することを特徴とするモータ制御装置。 A motor drive circuit that is provided between a DC power source mounted on the vehicle and an electric motor that generates driving force on the wheels, includes a plurality of switching elements, and supplies a three-phase AC drive current to the electric motor;
A control circuit for controlling the motor drive circuit;
A relay circuit provided in at least two phases in a three-phase power supply line connected to the electric motor;
A current sensor that is provided in the two phases in series with the relay circuit and detects a motor current flowing in each phase;
When the difference between the current measurement values in at least two phases where the current measurement values of the two phases provided with the current sensor should coincide with each other is larger than a predetermined value, it is detected that one of the current sensors is abnormal The motor control apparatus characterized by the above-mentioned.
前記電流センサのいずれかに前記異常が検出されたときには、前記リレー回路を開放して前記電動モータと前記モータ駆動回路との間を遮断することを特徴とするモータ制御装置。 The motor control device according to claim 1,
When the abnormality is detected in any one of the current sensors, the relay control circuit is opened to disconnect between the electric motor and the motor drive circuit.
前記電動モータは、d軸およびq軸電流により制御され、前記d軸電流が0でないときには、前記2相の電流値が一致するべき位相は所定の角度だけオフセットすることを特徴とするモータ制御装置。 The motor control device according to claim 1 or 2,
The electric motor is controlled by d-axis and q-axis currents, and when the d-axis current is not 0, the phase at which the current values of the two phases should be offset is offset by a predetermined angle. .
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|---|---|---|---|---|
| JP2020043672A (en) * | 2018-09-10 | 2020-03-19 | 株式会社デンソー | Inverter controller |
| CN114384310A (en) * | 2020-10-06 | 2022-04-22 | 丰田自动车株式会社 | Electric vehicle and diagnosis method for electric vehicle |
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2013
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