JP7035609B2 - 駆動装置 - Google Patents

Description

本発明は、駆動装置に関し、詳しくは、モータと、インバータと、第１，第２電流センサと、制御装置と、を備える駆動装置に関する。

従来、この種の駆動装置としては、モータと、モータを駆動するインバータと、モータのＵ相およびＶ相のそれぞれに配置された第１，第２電流センサと、を備える駆動装置において、電流測定相であるＵ相およびＶ相のそれぞれで第１，第２電流センサによる電流測定値の比較により第１，第２電流センサのうちの何れかの異常（故障）を検出すると共に、異常検出時には電流測定相を循環電流が流れるようにインバータを制御して異常した電流センサを特定するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この駆動装置では、こうした制御により、電流検出の信頼性を高めると共に残りの正常な電流センサを用いてインバータを制御できるようにしている。

特開２００５－１６０１３６号公報

上述の駆動装置では、異常検出時には電流測定相を循環電流が流れるようにインバータを制御して異常した電流センサを特定することから、異常検出時には、駆動装置の駆動を一旦停止する必要がある。しかしながら、こうした異常検出時において、駆動装置の駆動を継続させることが望まれる場合がある。

本発明の駆動装置は、各相の第１，第２電流センサのうちの異常が生じているときに、駆動装置の駆動を継続することを主目的とする。

本発明の駆動装置は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

本発明の駆動装置は、
モータと、
前記モータを駆動するインバータと、
前記モータの３相の各相にそれぞれ設けられた第１，第２電流センサと、
前記各相の前記第１電流センサのうち少なくとも２相の前記第１電流センサからの相電流を用いて前記インバータを制御する制御装置と、
を備える駆動装置であって、
前記制御装置は、前記３相の前記第１電流センサからの相電流の総和または前記３相の前記第２電流センサからの相電流の総和に基づく総和異常と、前記各相の前記第１電流センサからの相電流と前記第２電流センサからの対応する相電流との偏差に基づく偏差異常と、を用いて、前記各相の第１電流センサおよび前記各相の第２電流センサのうちの何れかの異常を検出し、
前記各相の第１電流センサのうち少なくとも１相の前記第１電流センサの異常を検出したときには、前記インバータの制御に用いる相電流を前記第１電流センサからの相電流から前記第２電流センサからの相電流へ切り替える、
ことを要旨とする。

この本発明の駆動装置では、３相の第１電流センサからの相電流の総和または前記３相の前記第２電流センサからの相電流の総和に基づく総和異常と、各相の第１電流センサからの相電流と第２電流センサからの対応する相電流との偏差に基づく偏差異常と、を用いて、各相の第１電流センサおよび各相の第２電流センサのうちの何れかの異常を検出する。したがって、駆動装置の駆動を継続しながら、各相の第１電流センサおよび各相の第２電流センサのうちの何れかの異常を検出することができる。そして、各相の第１電流センサのうち少なくとも１相の第１電流センサの異常を検出したときには、インバータの制御に用いる相電流を第１電流センサからの相電流から第２電流センサからの相電流へ切り替える。この結果、駆動装置の駆動を継続することができる。

こうした本発明の駆動装置において、前記制御装置は、前記３相の前記第１電流センサからの相電流の総和に基づく総和異常と前記偏差異常と、を用いて、前記各相の第１電流センサの異常を検出し、前記３相の前記第２電流センサからの相電流の総和に基づく総和異常と、前記偏差異常と、を用いて、前記各相の第２電流センサの異常を検出してもよい。こうすれば、各相の第１，第２電流センサの異常を検出することができる。この場合において、前記制御装置は、前記各相の第１電流センサのうち少なくとも１相の前記第２電流センサの異常を検出したときには、前記インバータの制御に用いる相電流を前記第１電流センサからの相電流から前記第２電流センサからの相電流へ切り替えずに前記第１電流センサからの相電流としてもよい。

本発明の一実施例としての駆動装置を搭載する電気自動車２０の構成の概略を示す構成図である。 電子制御ユニット５０の機能ブロックを示す機能ブロック図である。 実施例の電子制御ユニット５０の異常検出部５３により実行される判定ルーチンの一例を示すフローチャートである。 判定ルーチンでの異常の判定結果と、入力切替部５１による相電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗの設定と、走行モードと、の関係の一例を示す説明図である。 メイン電流センサ３２ｖａからの相電流Ｉｖａに異常が生じたときにおける、相電流Ｉｖａ，Ｉｖｂ，フラグＦ１，Ｆ２，ＡｃｈＶＷ相の異常判定結果、ＢｃｈＶＷ相の異常判定結果、相電流Ｉｖ，Ｉｗに設定される相電流（相電流Ｉｖ，Ｉｗ設定相）の時間変化の一例を示すタイミングチャートである。 変形例の判定ルーチンを含む制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。

次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。

図１は、本発明の一実施例としての駆動装置を搭載する電気自動車２０の構成の概略を示す構成図である。実施例の電気自動車２０は、図示するように、モータ３２と、インバータ３４と、蓄電装置としてのバッテリ３６と、電子制御ユニット５０と、を備える。

モータ３２は、同期発電電動機として構成されており、永久磁石が埋め込まれた回転子と、三相コイルが巻回された固定子と、を備える。このモータ３２は、回転子が駆動輪２２ａ，２２ｂにデファレンシャルギヤ２４を介して連結された駆動軸２６に接続されている。このモータ３２の回転子には、モータ３２の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ３２ａが取り付けられている。また、モータ３２のＵ相には、メイン電流センサ３２ｕａおよびサブ電流センサ３２ｕｂが取り付けられており、モータ３２のＶ相には、メイン電流センサ３２ｖａおよびサブ電流センサ３２ｖｂが取り付けられており、モータ３２のＷ相には、メイン電流センサ３２ｗａおよびサブ電流センサ３２ｗｂが取り付けられている。

インバータ３４は、モータ３２の駆動に用いられると共に電力ライン３８を介してバッテリ３６に接続されている。このインバータ３４は、６つのスイッチング素子としてのトランジスタＴ１１～Ｔ１６と、６つのトランジスタＴ１１～Ｔ１６のそれぞれに並列に接続された６つのダイオードＤ１１～Ｄ１６と、を有する。トランジスタＴ１１～Ｔ１６は、それぞれ、電力ライン３８の正極側ラインと負極側ラインとに対してソース側とシンク側になるように２個ずつペアで配置されている。また、トランジスタＴ１１～Ｔ１６の対となるトランジスタ同士の接続点には、モータ３２の各相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）が接続されている。したがって、インバータ３４に電圧が作用しているときに、電子制御ユニット５０によって、対となるトランジスタＴ１１～Ｔ１６のオン時間の割合が調節されることにより、三相コイルに回転磁界が形成され、モータ３２が回転駆動される。

バッテリ３６は、例えばリチウムイオン二次電池やニッケル水素二次電池として構成されている。このバッテリ３６は、上述したように、電力ライン３８を介してインバータ３４に接続されている。

電子制御ユニット５０は、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭや、データを一時的に記憶するＲＡＭ、入出力ポートを備える。電子制御ユニット５０には、各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。電子制御ユニット５０に入力される信号としては、例えば、回転位置検出センサ３２ａからの回転位置θｍや、メイン電流センサ３２ｕａおよびサブ電流センサ３２ｕｂからのモータ３２のＵ相の相電流Ｉｕａ，Ｉｕｂ、メイン電流センサ３２ｖａおよびサブ電流センサ３２ｖｂからのモータ３２のＶ相の相電流Ｉｖａ，Ｉｖｂ、メイン電流センサ３２ｗａおよびサブ電流センサ３２ｗｂからのモータ３２のＷ相の相電流Ｉｗａ，Ｉｗｂを挙げることができる。また、バッテリ３６の端子間に取り付けられた図示しない電圧センサからのバッテリ３６の電圧Ｖｂや、バッテリ３６の出力端子に取り付けられた図示しない電流センサからのバッテリ３６の電流Ｉｂも挙げることができる。さらに、イグニッションスイッチ６０からのイグニッション信号や、シフトレバー６１の操作位置を検出するシフトポジションセンサ６２からのシフトポジションＳＰも挙げることができる。加えて、アクセルペダル６３の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ６４からのアクセル開度Ａｃｃや、ブレーキペダル６５の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ６６からのブレーキペダルポジションＢＰ、車速センサ６８からの車速Ｖも挙げることができる。電子制御ユニット５０からは、インバータ３４のトランジスタＴ１１～Ｔ１６へのスイッチング制御信号などが出力ポートを介して出力されている。電子制御ユニット５０は、回転位置検出センサ３２ａからのモータ３２の回転子の回転位置θｍに基づいてモータ３２の電気角θｅや回転数Ｎｍを演算している。

こうして構成された実施例の電気自動車２０では、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて駆動軸２６に要求される要求トルクＴｄ＊を設定し、要求トルクＴｄ＊をモータ３２のトルク指令Ｔｍ＊に設定し、モータ３２がトルク指令Ｔｍ＊で駆動されるようにパルス幅変調制御（ＰＷＭ制御）によりインバータ３４のトランジスタＴ１１～Ｔ１６のスイッチング制御を行なう。

次に、実施例の電気自動車２０の動作、特に、インバータ３４の制御について説明する。図２は、電子制御ユニット５０の機能ブロックを示す機能ブロック図である。図２では、見やすさを考慮して、回転位置検出センサ３２ａや、メイン電流センサ３２ｕａ、サブ電流センサ３２ｕｂ、メイン電流センサ３２ｖａ、サブ電流センサ３２ｖｂから電子制御ユニット５０に入力される信号については図示を省略した。電子制御ユニット５０は、図２に示すように、機能ブロックとして、入力切替部５１と、モータ制御部５２と、異常検出部５３と、を備える。

入力切替部５１には、メイン電流センサ３２ｕａおよびサブ電流センサ３２ｕｂからのモータ３２のＵ相の相電流Ｉｕａ，Ｉｕｂや、メイン電流センサ３２ｖａおよびサブ電流センサ３２ｖｂからのモータ３２のＶ相の相電流Ｉｖａ，Ｉｖｂ、メイン電流センサ３２ｗａおよびサブ電流センサ３２ｗｂからのモータ３２のＷ相の相電流Ｉｗａ，Ｉｗｂが入力される。入力切替部５１は、異常検出部５３からの情報（メイン電流センサ３２ｕａやサブ電流センサ３２ｕｂ、メイン電流センサ３２ｖａ、サブ電流センサ３２ｖｂ、メイン電流センサ３２ｗａ、サブ電流センサ３２ｗｂに異常が生じているか否かの判定結果）に基づいて、Ｖ相の相電流Ｉｖに相電流Ｉｖａまたは相電流Ｉｖｂを設定し、Ｗ相の相電流Ｉｗに相電流Ｉｗａまたは相電流Ｉｗｂを設定し、Ｕ相の相電流Ｉｕに値０から相電流Ｉｖａと相電流Ｉｗａとの和を減じた値または値０から相電流Ｉｖｂと相電流Ｉｗｂとの和を減じた値を設定し、設定した相電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗをモータ制御部５２に出力する。

モータ制御部５２は、入力切替部５１からの各相の相電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗと、回転位置検出センサ３２ａからのモータ３２の回転子の回転位置θｍと、に基づいてトランジスタＴ１１～Ｔ１６のＰＷＭ信号を生成してトランジスタＴ１１～Ｔ１６に出力する。具体的には、以下の通りである。モータ３２の電気角θｅを用いてＵ相、Ｖ相の相電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗをｄ軸，ｑ軸の電流Ｉｄ，Ｉｑに座標変換（３相－２相変換）する。また、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づくモータ３２のトルク指令Ｔｍ＊に基づいてｄ軸，ｑ軸の電流指令Ｉｄ＊，Ｉｑ＊を設定する。続いて、ｄ軸，ｑ軸の電流指令Ｉｄ＊，Ｉｑ＊および電流Ｉｄ，Ｉｑを用いて式（１）および式（２）によりｄ軸，ｑ軸の電圧指令Ｖｄ＊，Ｖｑ＊を設定する。ここで、式（１）および式（２）は、ｄ軸，ｑ軸の電流指令Ｉｄ＊，Ｉｑ＊と電流Ｉｄ，Ｉｑとの差分が打ち消されるようにするための電流フィードバック制御における関係式であり、式（１）および式（２）中、「ｋｄ１」，「ｋｑ１」は，比例項のゲインであり、「ｋｄ２」，「ｋｑ２」は、積分項のゲインである。そして、モータ３２の電気角θｅを用いてｄ軸，ｑ軸の電圧指令Ｖｄ＊，Ｖｑ＊を各相の電圧指令Ｖｕ＊，Ｖｖ＊，Ｖｗ＊に座標変換（２相－３相変換）し、各相の電圧指令Ｖｕ＊，Ｖｖ＊，Ｖｗ＊と搬送波との比較によりトランジスタＴ１１～Ｔ１６のＰＷＭ信号を生成してトランジスタＴ１１～Ｔ１６に出力する。こうした制御により、トルク指令Ｔｍ＊でモータ３２を駆動しながら車両を走行させることができる。

Vd*=kd1×(Id*－Id)＋kd2×∫(Id*－Id)dt (1)
Vq*=kq1×(Iq*－Iq)＋kq2×∫(Iq*－Iq)dt (2)

異常検出部５３には、メイン電流センサ３２ｕａおよびサブ電流センサ３２ｕｂからのモータ３２のＵ相の相電流Ｉｕａ，Ｉｕｂや、メイン電流センサ３２ｖａおよびサブ電流センサ３２ｖｂからのモータ３２のＶ相の相電流Ｉｖａ，Ｉｖｂ、メイン電流センサ３２ｗａおよびサブ電流センサ３２ｗｂからのモータ３２のＷ相の相電流Ｉｗａ，Ｉｗｂが入力される。そして、異常検出部５３は、各相の相電流Ｉｕａ，Ｉｖａ，Ｉｗａ，Ｉｕｂ，Ｉｖｂ，Ｉｗｂを用いて、メイン電流センサ３２ｕａ，３２ｖａ，３２ｗａ，サブ電流センサ３２ｕｂ，３２ｖｂ，３２ｗｂに異常が生じているか否かを判定し、この判定結果を入力切替部５１に出力する。この異常の判定については後述する。

なお、入力切替部５１は、異常検出部５３からメイン電流センサ３２ｕａ，３２ｖａ，３２ｗａ，サブ電流センサ３２ｕｂ，ｖｂ，３２ｗｂに異常が生じていないという情報が入力されているときには、Ｖ相の相電流Ｉｖに相電流Ｉｖａを設定し、Ｗ相の相電流Ｉｗに相電流Ｉｗａを設定し、Ｕ相の相電流Ｉｕに値０から相電流Ｉｖａと相電流Ｉｗａとの和を減じた値を設定し、設定した相電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗをモータ制御部５２に出力する。モータ制御部５２は、入力切替部５１からの各相の相電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗと、回転位置検出センサ３２ａからのモータ３２の回転子の回転位置θｍと、に基づいてトランジスタＴ１１～Ｔ１６のＰＷＭ信号を生成してトランジスタＴ１１～Ｔ１６に出力する。このように、メイン電流センサ３２ｕａ，３２ｖａ，３２ｗａ，サブ電流センサ３２ｕｂ，ｖｂ，３２ｗｂに異常が生じていないときには、相電流Ｉｖａ，Ｉｗａから相電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗを設定し、設定した相電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗを用いてトルク指令Ｔｍ＊でモータ３２を駆動する通常走行モードで走行する。

次に、こうして構成された実施例の電気自動車２０の動作、特に、メイン電流センサ３２ｕａ，３２ｖａ，３２ｗａ，サブ電流センサ３２ｕｂ，３２ｖｂ，３２ｗｂの異常を検出したときの動作について説明する。最初に、メイン電流センサ３２ｕａ，３２ｖａ，３２ｗａ，サブ電流センサ３２ｕｂ，３２ｖｂ，３２ｗｂに異常が生じているか否かを判定する処理について説明し、次に、異常を検出したときの動作について説明する。

図３は、実施例の電子制御ユニット５０の異常検出部５３により実行される判定ルーチンの一例を示すフローチャートである。本ルーチンは、繰り返し実行される。本ルーチンが実行されると、電子制御ユニット５０の異常検出部５３は、メイン電流センサ３２ｕａ，３２ｖａ，３２ｗａ，サブ電流センサ３２ｕｂ，３２ｖｂ，３２ｗｂから各相の相電流Ｉｕａ，Ｉｖａ，Ｉｗａ，Ｉｕｂ，Ｉｖｂ，Ｉｗｂを入力する処理を実行する（ステップＳ１００）。

続いて、相電流Ｉｕａ，Ｉｖａ，Ｉｗａの総和が値０であるか否かを判定する（ステップＳ１１０）。この判定では、相電流Ｉｕａ，Ｉｖａ，Ｉｗａの総和が値０とは異なるが値０に近い値であるときも相電流Ｉｕａ，Ｉｖａ，Ｉｗａの総和が値０であると判定する。メイン電流センサ３２ｕａ，３２ｖａ，３２ｗａの何れかに異常が生じているときには、相電流Ｉｕａ，Ｉｖａ，Ｉｗａの総和が値０とはならない。以下、こうした３相の相電流の総和が値０とはならない異常を「総和異常」と称することがある。

ステップＳ１１０で相電流Ｉｕａ，Ｉｖａ，Ｉｗａの総和が値０であるときには、メイン電流センサ３２ｕａ，３２ｖａ，３２ｗａが正常であると判断して、ステップＳ１６０へ進む。

ステップＳ１１０で相電流Ｉｕａ，Ｉｖａ，Ｉｗａの総和が値０ではないときには、総和異常が生じている、即ち、メイン電流センサ３２ｕａ，３２ｖａ，３２ｗａの何れかに異常が生じていると判断して、続いて、相電流Ｉｖａと相電流Ｉｖｂとが等しく、且つ、相電流Ｉｗａと相電流Ｉｗｂとが等しい、か否かを判定する（ステップＳ１２０）。この判定では、相電流Ｉｖａと相電流Ｉｖｂとの偏差が僅かであり、相電流Ｉｖａと相電流Ｉｖｂとが等しいと判定しても差し支えないときには、相電流Ｉｖａと相電流Ｉｖｂとが等しいと判定する。相電流Ｉｗａおよび相電流Ｉｗｂについても同様に、その偏差が僅かであり、相電流Ｉｗａと相電流Ｉｗｂとが等しいと判定しても差し支えないときには、相電流Ｉｗａと相電流Ｉｗｂとが等しいと判定する。メイン電流センサ３２ｖａ，３２ｗａの何れかに異常が生じているときには、相電流Ｉｖａと相電流Ｉｖｂとの偏差または相電流Ｉｗａと相電流Ｉｗｂとの偏差が値０とはならない生じる。以下、こうした対応する相電流の偏差が値０とはならない異常を「偏差異常」と称することがある。

ステップＳ１２０で、相電流Ｉｖａと相電流Ｉｖｂとが等しく、且つ、相電流Ｉｗａと相電流Ｉｗｂとが等しいときには、メイン電流センサ３２ｖａ，３２ｗａは正常であると判断して、ステップＳ１４０へ進む。

ステップＳ１２０で、相電流Ｉｖａと相電流Ｉｖｂとが等しくなかったり、相電流Ｉｗａと相電流Ｉｗｂとが等しくないときには、メイン電流センサ３２ｖａ，３２ｗａの何れかに異常が生じていると判定して（ステップＳ１３０）、ステップＳ１４０へ進む。以下、メイン電流センサ３２ｖａ，３２ｗａの何れかに異常が生じていることを「ＡｃｈＶＷ相に異常が生じている」と称することがある。

こうしてメイン電流センサ３２ｖａ，３２ｗａの何れかに異常が生じているか否かを判定すると、続いて、相電流Ｉｕａと相電流Ｉｕｂとが等しいか否かを判定する（ステップＳ１４０）。この判定では、ステップＳ１２０の判定と同様に、相電流Ｉｕａと相電流Ｉｕｂとの差が微差であり、相電流Ｉｕａと相電流Ｉｕｂとが等しいと判定しても差し支えないときには、相電流Ｉｕａと相電流Ｉｕｂとが等しいと判定する。

ステップＳ１４０で相電流Ｉｕａと相電流Ｉｕｂとが等しいときには、メイン電流センサ３２ｕａは正常であると判断して、ステップＳ１６０へ進む。

ステップＳ１４０で相電流Ｉｕａと相電流Ｉｕｂとが等しくないときには、メイン電流センサ３２ｕａに異常が生じていると判定して（ステップＳ１５０）、ステップＳ１６０へ進む。以下、メイン電流センサ３２ｕａに異常が生じていることを「ＡｃｈＵ相に異常が生じている」と称することがある。

こうしてメイン電流センサ３２ｕａに異常が生じているか否かを判定すると、続いて、相電流Ｉｕｂ，Ｉｖｂ，Ｉｗｂの総和が値０であるか否かを判定する（ステップＳ１６０）。この判定では、相電流Ｉｕｂ，Ｉｖｂ，Ｉｗｂの総和の値０とは異なるが値０に近い値であるときも相電流Ｉｕｂ，Ｉｖｂ，Ｉｗｂの総和が値０であると判定する。

ステップＳ１１０で相電流Ｉｕｂ，Ｉｖｂ，Ｉｗｂの総和が値０であるときには、サブ電流センサ３２ｕｂ，３２ｖｂ，３２ｗｂが正常であると判断して、本ルーチンを終了する。

ステップＳ１６０で相電流Ｉｕｂ，Ｉｖｂ，Ｉｗｂの総和が値０ではないときには、サブ電流センサ３２ｕｂ，３２ｖｂ，３２ｗｂの何れかに異常が生じていると判断して、続いて、ステップＳ１２０と同様の処理で、相電流Ｉｖａと相電流Ｉｖｂとが等しく、且つ、相電流Ｉｗａと相電流Ｉｗｂとが等しい、か否かを判定する（ステップＳ１７０）。

ステップＳ１７０で、相電流Ｉｖａと相電流Ｉｖｂとが等しく、且つ、相電流Ｉｗａと相電流Ｉｗｂとが等しいときには、サブ電流センサ３２ｖｂ，３２ｗｂは正常であると判断して、ステップＳ１９０へ進む。

ステップＳ１２０で、相電流Ｉｖａと相電流Ｉｖｂとが等しくなかったり、相電流Ｉｗａと相電流Ｉｗｂとが等しくないときには、サブ電流センサ３２ｖｂ，３２ｗｂに異常が生じていると判定して（ステップＳ１８０）、ステップＳ１９０へ進む。以下、サブ電流センサ３２ｖｂ，３２ｗｂの何れかに異常が生じていることを「ＢｃｈＶＷ相に異常が生じている」と称することがある。

こうしてサブ電流センサ３２ｖｂ，３２ｗｂに異常が生じているか否かを判定すると、続いて、ステップＳ１４０と同様の処理で、相電流Ｉｕａと相電流Ｉｕｂとが等しいか否かを判定する（ステップＳ１９０）。

ステップＳ１９０で相電流Ｉｕａと相電流Ｉｕｂとが等しいときには、サブ電流センサ３２ｕｂは正常であると判断して、本ルーチンを終了する。

ステップＳ１９０で相電流Ｉｕａと相電流Ｉｕｂとが等しくないときには、サブ電流センサ３２ｕｂに異常が生じていると判定して（ステップＳ２００）、本ルーチンを終了する。以下、サブ電流センサ３２ｕｂに異常が生じていることを「ＢｃｈＵ相に異常が生じている」と称することがある。こうした処理により、メイン電流センサ３２ｖａ，３２ｗａ，サブ電流センサ３２ｖｂ，３２ｗｂの何れかに異常が生じているか否かと、メイン電流センサ３２ｕａ，サブ電流センサｕｂに異常が生じているか否かと、を判定することができる。

次に、メイン電流センサ３２ｕａ，３２ｖａ，３２ｗａ，サブ電流センサ３２ｕｂ，３２ｖｂ，３２ｗｂの何れかの異常を検出したときの動作について説明する。図４は、上述の判定ルーチンでの異常の判定結果と、入力切替部５１による相電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗの設定と、走行モードと、の関係の一例を示す説明図である。

判定ルーチンのステップＳ１５０，Ｓ１８０，Ｓ２００においてＡｃｈＵ相，ＢｃｈＶＷ相，ＢｃｈＵ相に異常が生じていると判定されたときには、メイン電流センサ３２ｖａ，３２ｗａからの相電流Ｉｖａ，Ｉｗａを用いて相電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗを設定しても差し支えない。そのため、入力切替部５１は、相電流Ｉｖａ，Ｉｗａを用いて相電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗを設定し、モータ制御部５２は、入力切替部５１からの各相の相電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗと、回転位置検出センサ３２ａからのモータ３２の回転子の回転位置θｍと、に基づくＰＷＭ信号でインバータ３４（トランジスタＴ１１～Ｔ１６）を制御する。これにより、通常走行モードで走行することができる。

判定ルーチンのステップＳ１３０でＡｃｈＶＷ相が異常であるときには、入力切替部５１においてメイン電流センサ３２ｖａ，３２ｗａからの相電流Ｉｖａ，Ｉｗａを用いて相電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗを設定し、モータ制御部５２において入力切替部５１からの各相の相電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗと、回転位置検出センサ３２ａからのモータ３２の回転子の回転位置θｍと、に基づくＰＷＭ信号でインバータ３４（トランジスタＴ１１～Ｔ１６）を制御すると、インバータ３４（トランジスタＴ１１～Ｔ１６）を適正に制御できない。そのため、入力切替部５１は、サブ電流センサ３２ｖｂ，３２ｗｂからの相電流Ｉｖｂ，Ｉｗｂを用いて相電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗを設定し、モータ制御部５２は、入力切替部５１からの各相の相電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗと、回転位置検出センサ３２ａからのモータ３２の回転子の回転位置θｍと、に基づくＰＷＭ信号でインバータ３４（トランジスタＴ１１～Ｔ１６）を制御する。このようにサブ電流センサ３２ｖｂ，３２ｗｂからの相電流Ｉｖｂ，Ｉｗｂを用いた制御により退避走行（Ｂｃｈ走行）モードで走行することができる。

なお、ＡｃｈＵ相の異常，ＢｃｈＶＷ相の異常，ＢｃｈＵ相の異常，ＡｃｈＶＷ相の異常のうち複数の異常が生じているときには、車両を停止する。

図５は、メイン電流センサ３２ｖａからの相電流Ｉｖａに異常が生じたときにおける、相電流Ｉｖａ，Ｉｖｂ，フラグＦ１，Ｆ２，ＡｃｈＶＷ相の異常判定結果、ＢｃｈＶＷ相の異常判定結果、相電流Ｉｖ，Ｉｗに設定される相電流（相電流Ｉｖ，Ｉｗ設定相）の時間変化の一例を示すタイミングチャートである。フラグＦ１は、相電流Ｉｖａ，Ｉｗａ，Ｉｕａの総和が値０のときに値１となり、この総和が値０ではないときに値０となるフラグである。フラグＦ２は、相電流Ｉｖａと相電流Ｉｖｂとが等しいときには値１となり、相電流Ｉｖａと相電流Ｉｖｂとが等しくないときには値０となるフラグである。メイン電流センサ３２ｖａに異常が生じると（時刻ｔ１）、メイン電流センサ３２ｕａ，３２ｖａ，３２ｗａ，サブ電流センサ３２ｕｂ，３２ｖｂ，３２ｗｂによる各相の相電流Ｉｖａ，Ｉｗａ，Ｉｕａ，Ｉｖｂ，Ｉｗｂ，Ｉｕｂの検出時間の分遅れてフラグＦ１，Ｆ２が値０となる（時刻ｔ２）。その後、上述の判定ルーチンのステップＳ１３０の処理でＡｃｈＶＷ相が異常であると判定され、相電流Ｉｖ、Ｉｗ設定相が相電流Ｉｖａ，Ｉｗａから相電流Ｉｖｂ，Ｉｗｂへ切り替わる（時刻ｔ３）。こうした処理により、メイン電流センサ３２ｖａ，３２ｗａの何れかに異常が生じたときに、車両の走行（モータ３２の駆動）を継続させることができる。

以上説明した実施例の電気自動車２０によれば、メイン電流センサ３２ｕａ，３２ｖａ，３２ｗａからの相電流Ｉｕａ，Ｉｖａ，Ｉｗａの総和に基づく総和異常と、相電流Ｉｕａと相電流Ｉｕｂ，相電流Ｉｖａと相電流Ｉｖｂ，相電流Ｉｗａと相電流Ｉｗｂとの偏差に基づく偏差異常と、を用いてメイン電流センサ３２ｕａ，３２ｖａ，３２ｗａ，サブ電流センサ３２ｕｂ，３２ｖｂ，３２ｗｂの何れかの異常を検出し、メイン電流センサ３２ｖａ，３２ｗａのうちの一方の異常を検出したときには、インバータ３４の制御に用いる相電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗをメイン電流センサ３２ｖａ，３２ｗａからの相電流Ｉｖａ，Ｉｗａからサブ電流センサ３２ｖｂ，３２ｗｂからの相電流Ｉｖｂ，Ｉｗｂへ切り替えることにより、車両の走行（モータ３２の駆動）を継続させることができる。

実施例の電気自動車２０では、入力切替部５１は、Ｕ相の相電流Ｉｕに値０から相電流Ｉｖａと相電流Ｉｗａとの和を減じた値または値０から相電流Ｉｖｂと相電流Ｉｗｂとの和を減じた値を設定している。しかしながら、Ｕ相の相電流Ｉｕにメイン電流センサ３２ｕａからの相電流Ｉｕａまたはサブ電流センサｕｂからの相電流Ｉｕｂを設定してもよい。この場合、異常検出部５３は、図３に例示した判定ルーチンや図４に例示した入力切替部５１による相電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗや走行モードの設定に代えて、各相毎に、図６に例示する変形例の判定ルーチンを含む制御ルーチンを実行すればよい。図６の変形例の制御ルーチンでは、説明のため、Ｗ相のメイン電流センサ３２ｗａ，サブ電流センサ３２ｗｂに異常があるか否かに基づく制御について例示しているが、同様の制御を、Ｕ相のメイン電流センサ３２ｕａ，サブ電流センサ３２ｕｂに異常が生じているか否かに基づく制御やＶ相のメイン電流センサ３２ｖａ，サブ電流センサ３２ｖｂに異常が生じているか否かに基づく制御に適用する。

図６の変形例の制御ルーチンは、電子制御ユニット５０（入力切替部５１，異常検出部５３，モータ制御部５２）により実行される。最初に、図３の判定ルーチンのステップＳ１００と同様の処理で、メイン電流センサ３２ｕａ，３２ｖａ，３２ｗａ，サブ電流センサ３２ｕｂ，３２ｖｂ，３２ｗｂから各相の相電流Ｉｕａ，Ｉｖａ，Ｉｗａ，Ｉｕｂ，Ｉｖｂ，Ｉｗｂを入力する（ステップＳ３００）。

続いて、走行モードが退避走行モードであるか否かを判定する（ステップＳ３１０）。退避走行モードとしては、上述したＢｃｈ走行モードのほかに、Ａｃｈ走行モードやその他の何らかの異常が生じたことによる通常走行モードと異なる走行モードなどを挙げることができる。Ａｃｈ走行モードについては、後述する。

ステップＳ３１０で走行モードが退避走行モードではないと判定されたときには、図３の判定ルーチンのステップＳ１４０と同様の処理で、相電流Ｉｗａと相電流Ｉｗｂとが等しいか否かを判定する（ステップＳ３２０）。相電流Ｉｗａと相電流Ｉｗｂとが等しいときには、メイン電流センサ３２ｗａに異常が生じていないと判断して、通常走行モードで走行するようにインバータ３４を制御して（ステップＳ３３０）、ステップＳ３００の処理へ戻る。この場合、通常走行モードでは、相電流Ｉｕａ，Ｉｖａ，Ｉｗａを相電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗに設定し、設定した相電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗを用いてトルク指令Ｔｍ＊でモータ３２を駆動して走行する。

ステップＳ３２０で相電流Ｉｗａと相電流Ｉｗｂとが等しくないときには、メイン電流センサ３２ｗａ，サブ電流センサ３２ｗｂの何れかに異常が生じていると判断して、続いて、図３の判定ルーチンのステップＳ１１０と同様の処理で、相電流Ｉｕａ，Ｉｖａ，Ｉｗａの総和が値０であるか否かを判定する（ステップＳ３４０）。相電流Ｉｕａ，Ｉｖａ，Ｉｗａの総和が値０であるときには、サブ電流センサ３２ｗｂに異常が生じていて相電流Ｉｗｂが異常値であると判定して（ステップＳ３５０）、退避走行モード（Ａｃｈ走行モード）により走行するようにインバータ３４を制御して（ステップＳ３６０）、本ルーチンを終了する。退避走行モード（Ａｃｈ走行モード）では、相電流Ｉｕａ，Ｉｖａ，Ｉｗａを相電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗに設定し、設定した相電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗを用いてトルク指令Ｔｍ＊でモータ３２を駆動して走行する。したがって、実施例では、退避走行モード（Ａｃｈ走行モード）は、通常走行モードと同一の走行モードとなる。

ステップＳ３４０で相電流Ｉｕａ，Ｉｖａ，Ｉｗａの総和が値０でないときには、メイン電流センサ３２ｗａに異常が生じていて相電流Ｉｗａが異常値であると判定して（ステップＳ３７０）、退避走行モード（Ｂｃｈ走行モード）により走行するようにインバータ３４を制御して（ステップＳ３８０）、本ルーチンを終了する。こうした制御により、通常走行モードにおいてインバータ３４の制御のために用いるメイン電流センサ３２ｗａに異常が生じているときには、車両の走行を継続させることができる。

ステップＳ３１０で退避走行モードであると判定したときには、その退避走行モードが相電流Ｉｗｂが異常値であることによる退避走行モード（Ａｃｈ走行モード）であるか否かを判定すると共に（ステップＳ３９０）、その退避走行モードが相電流Ｉｗａが異常値であることによる退避走行モード（Ｂｃｈ走行モード）であるか否かを判定する（ステップＳ４００）。

ステップＳ３９０，ステップＳ４００でその退避走行モードが退避走行（Ａｃｈ走行モード）でも退避走行モード（Ｂｃｈ走行モード）でもないときには、Ａｃｈ走行モード，Ｂｃｈ走行モードとは異なる退避走行モード中であると判断して、その退避走行モードによる走行を継続して（ステップＳ４１０）、本ルーチンを終了する。こうした処理により、退避走行モードによる走行を継続することができる。

ステップＳ３９０，ステップＳ４００でその退避走行モードが退避走行モード（Ａｃｈ走行モード）ではないが退避走行モード（Ｂｃｈ走行モード）であるとき、すなわち、サブ電流センサ３２ｗｂが正常でメイン電流センサ３２ｗａに異常が生じているときには、相電流Ｉｕｂ，Ｉｖｂ，Ｉｗｂの総和が値０であるか否かを判定する（ステップＳ４２０）。相電流Ｉｕｂ，Ｉｖｂ，Ｉｗｂの総和が値０であるときには、サブ電流センサ３２ｕｂ，３２ｖｂ，３２ｗｂが正常であると判断して、退避走行モード（Ｂｃｈ走行モード）による走行を継続して（ステップＳ４３０）、本ルーチンを終了する。こうした処理により、退避走行モード（Ｂｃｈ走行モード）による走行を継続することができる。

ステップＳ４２０で相電流Ｉｕｂ，Ｉｖｂ，Ｉｗｂの総和が値０ではないときには、サブ電流センサ３２ｗｂが正常であるがサブ電流センサ３２ｕｂ，３２ｖｂの何れかに異常が生じていると判断して、車両を停止し（ステップＳ４４０）、本ルーチンを終了する。メイン電流センサ３２ｗａに異常が生じており、且つ、サブ電流センサ３２ｕｂ，３２ｖｂの何れかに異常が生じているときには、インバータ３４を適正に制御できないことから、こうした場合に車両を停止させることができる。

ステップＳ３９０で退避走行モードが相電流Ｉｗｂが異常値であることによる退避走行（Ａｃｈ走行）であるとき、すなわち、メイン電流センサ３２ｗａが正常でサブ電流センサ３２ｗｂに異常が生じているときには、相電流Ｉｕａ，Ｉｖａ，Ｉｗａの総和が値０であるか否かを判定する（ステップＳ４５０）。相電流Ｉｕａ，Ｉｖａ，Ｉｗａの総和が値０であるときには、メイン電流センサ３２ｕａ，３２ｖａ，３２ｗａが正常であると判断して、退避走行モード（Ａｃｈ走行モード）による走行を継続して（ステップＳ４６０）、本ルーチンを終了する。こうした処理により、退避走行モード（Ａｃｈ走行モード）による走行を継続することができる。

ステップＳ４５０で相電流Ｉｕａ，Ｉｖａ，Ｉｗａの総和が値０ではないときには、メイン電流センサ３２ｗａが正常であるがメイン電流センサ３２ｕａ，３２ｖａの何れかに異常が生じていると判断して、車両を停止し（ステップＳ４７０）、本ルーチンを終了する。サブ電流センサ３２ｗｂに異常が生じており、且つ、メイン電流センサ３２ｕａ，３２ｖａの何れかに異常が生じているときには、インバータ３４を適正に制御できないことから、こうした場合に車両を停止させることができる。

こうした制御により、メイン電流センサ３２ｕａ，３２ｖａ，３２ｗａの少なくとも１つやサブ電流センサ３２ｕｂ，３２ｖｂ，３２ｗｂの少なくとも１つに異常が生じている場合以外には、モータ３２を駆動して車両の走行を継続させることができる。

実施例の電気自動車２０に搭載される駆動装置では、蓄電装置として、バッテリ３６を用いるものとしたが、バッテリ３６に代えて、キャパシタを用いるものとしてもよい。

実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、モータ３２が「モータ」に相当し、インバータ３４が「インバータ」に相当し、メイン電流センサ３２ｕａ，３２ｖａ，３２ｗａが「第１電流センサ」に相当し、サブ電流センサ３２ｕｂ，３２ｖｂ，３２ｗｂが「第２電流センサ」に相当し、電子制御ユニット５０が「制御装置」に相当する。

なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。

以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。

本発明は、駆動装置の製造産業などに利用可能である。

２０ 電気自動車、２２ａ，２２ｂ 駆動輪、２４ デファレンシャルギヤ、２６ 駆動軸、３２ モータ、３２ａ 回転位置検出センサ、３２ｕａ，３２ｖａ，３２ｗａ メイン電流センサ、３２ｕｂ，３２ｖｂ，３２ｗｂ サブ電流センサ、３４ インバータ、３６ バッテリ、３８ 電力ライン、５０ 電子制御ユニット、５１ 入力切替部、５２ モータ制御部、５３ 異常検出部、６０ イグニッションスイッチ、６１ シフトレバー、６２ シフトポジションセンサ、６３ アクセルペダル、６４ アクセルペダルポジションセンサ、６５ ブレーキペダル、６６ ブレーキペダルポジションセンサ、６８ 車速センサ、Ｄ１１～Ｄ１６ ダイオード、Ｔ１１～Ｔ１６ トランジスタ。

Claims (1)

1. モータと、
   前記モータを駆動するインバータと、
   前記モータの３相の各相にそれぞれ設けられた第１，第２電流センサと、
   前記各相の前記第１電流センサのうち少なくとも２相の前記第１電流センサからの相電流を用いて前記インバータを制御する制御装置と、
   を備える駆動装置であって、
   前記制御装置は、前記３相の前記第１，第２電流センサからの相電流の総和に基づく総和異常と、前記各相の前記第１電流センサからの相電流と前記第２電流センサからの対応する相電流との偏差に基づく偏差異常と、を用いて、前記各相の第１電流センサおよび前記各相の第２電流センサのうちの何れかの異常を検出し、
   前記各相の第１電流センサのうち少なくとも１相の前記第１電流センサの異常を検出したときには、前記インバータの制御に用いる相電流を前記第１電流センサからの相電流から前記第２電流センサからの相電流へ切り替える、
   駆動装置。

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