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公開番号2021005989
公報種別公開特許公報(A)
公開日20210114
出願番号2019120313
出願日20190627
発明の名称車両の駆動システム
出願人株式会社デンソー
代理人個人,個人,個人,個人
主分類B60L 3/00 20190101AFI20201211BHJP(車両一般)
要約【課題】駆動システムにおいて異常を正確に判定する。
【解決手段】車両(10)の駆動システムは、左右の車輪(11、12)を互いに独立して駆動する複数のモータ(21、22)と、車両全般を制御する主制御部(70)と、主制御部からの指令値に基づいて制御値を算出し、制御値に基づいて各モータの駆動を制御する駆動制御部と、各モータに流れる電流を検出する電流センサと、各モータの回転角度を検出する回転角度センサと、駆動制御部とは別に設けられ、電流センサの検出値及び回転角度センサの検出値に基づいて、制御値に対応する比較値を算出し、制御値と比較値との相違に基づいて異常を判定する判定部(90)と、を備える。
【選択図】 図1
特許請求の範囲【請求項1】
車両(10)の左右の車輪(11、12)を互いに独立して駆動する複数のモータ(21、22)と、
車両全般を制御する主制御部(70)と、
前記主制御部からの指令値に基づいて制御値を算出し、前記制御値に基づいて各モータの駆動を制御する駆動制御部(31〜41)と、
各モータに流れる電流を検出する電流センサ(43〜45)と、
各モータの回転角度を検出する回転角度センサ(46)と、
前記駆動制御部とは別に設けられ、前記電流センサの検出値及び前記回転角度センサの検出値に基づいて、前記制御値に対応する比較値を算出し、前記制御値と前記比較値との相違に基づいて異常を判定する判定部(90)と、
を備える、車両の駆動システム。
続きを表示(約 2,200 文字)【請求項2】
前記駆動制御部(32)は、前記主制御部からの指令値に基づいて、前記制御値として電流指令値を算出し、
前記判定部は、前記電流センサの検出値及び前記回転角度センサの検出値に基づいて、前記比較値として前記電流指令値に対応する実電流値を算出する、請求項1に記載の車両の駆動システム。
【請求項3】
前記駆動制御部(31〜37)は、前記主制御部からの指令値、前記電流センサの検出値、及び前記回転角度センサの検出値に基づいて、前記制御値として、電流指令値、前記電流指令値に対応する実電流値と前記電流指令値との偏差、及び電圧指令値を算出し、
前記判定部は、前記主制御部からの指令値、前記電流センサの検出値、及び前記回転角度センサの検出値に基づいて、前記比較値として、前記電流指令値、前記偏差、及び前記電圧指令値を算出し、前記駆動制御部の構成のうち、前記制御値と前記比較値との相違が所定度合よりも大きくなった前記制御値を算出した構成が異常であると判定する、請求項1に記載の車両の駆動システム。
【請求項4】
前記判定部は、各駆動制御部の異常を判定し、異常であると判定した前記駆動制御部である異常駆動制御部による前記制御値の算出を停止させ、前記電圧指令値を算出し、算出した前記電圧指令値に基づいて、前記異常駆動制御部に対応する前記モータの駆動を制御する、請求項3に記載の車両の駆動システム。
【請求項5】
車両(10)の左右の車輪(11、12)を互いに独立して駆動する複数のモータ(21、22)と、
車両全般を制御する主制御部(70)と、
前記主制御部からの指令値に基づいて制御値を算出し、前記制御値に基づいて各モータの駆動を制御する駆動制御部(31〜41)と、
各モータに流れる電流を検出する電流センサ(43〜45)と、
各モータの回転角度を検出する回転角度センサ(46)と、
前記駆動制御部とは別に設けられ、前記主制御部からの指令値、前記電流センサの検出値、及び前記回転角度センサの検出値に基づいて、前記制御値に対応する電流指令値である第1比較値と、前記電流指令値に対応する実電流値である第2比較値とを算出し、前記第1比較値と前記第2比較値との相違に基づいて異常を判定する判定部(90)と、
を備える、車両の駆動システム。
【請求項6】
車両(10)の左右の車輪(11、12)を互いに独立して駆動する複数のモータ(21、22)と、
車両全般を制御する主制御部(70)と、
前記主制御部からの指令値に基づいて制御値を算出し、前記制御値に基づいて各モータの駆動を制御する駆動制御部(31〜41)と、
各モータの回転角度を検出する回転角度センサ(46)と、
前記駆動制御部とは別に設けられ、前記主制御部からの情報に基づいて許容値を算出し、前記回転角度センサの各検出値に基づき算出した各回転速度の差の絶対値を算出し、前記絶対値が前記許容値よりも大きい場合に異常であると判定する判定部(90)と、
を備える、車両の駆動システム。
【請求項7】
前記情報は、前記車両の速度である車速と、前記車両のハンドル操作量とを含み、
前記判定部は、前記車速が高いほど前記許容値を大きくし、前記ハンドル操作量が大きいほど前記許容値を大きくする、請求項6に記載の車両の駆動システム。
【請求項8】
前記判定部は、前記主制御部及び前記駆動制御部とは別に設けられている、請求項1〜7のいずれか1項に記載の車両の駆動システム。
【請求項9】
車両(10)の左右の車輪(11、12)を互いに独立して駆動する複数のモータ(21、22)と、
車両全般を制御する主制御部(70)と、
前記主制御部からの指令値に基づいて制御値を算出し、前記制御値に基づいて各モータの駆動を制御する駆動制御部(31〜41)と、
前記主制御部及び前記駆動制御部とは別に設けられ、異常を判定する判定部(90)と、
を備える、車両の駆動システム。
【請求項10】
前記判定部は、異常でないと判定している時に各駆動制御部(41)へ、ハイ及びローを交互に繰り返す所定信号を送信し、異常であると判定している時に各駆動制御部への前記所定信号の送信を停止し、
前記駆動制御部(39,41)は、前記所定信号を受信している場合に各モータを駆動し、前記所定信号を受信していない場合に各モータを停止する、請求項1〜9のいずれか1項に記載の車両の駆動システム。
【請求項11】
前記判定部の異常を診断する診断部(71)と、
前記判定部とは別に各駆動制御部の異常を判定する補助判定部(72)と、
前記診断部により前記判定部が異常であると診断され且つ前記補助判定部により各駆動制御部が異常でないと判定された場合に、前記判定部が異常であることを報知し、前記補助判定部により前記駆動制御部が異常であると判定された場合に、異常であると判定された前記駆動制御部に対して処置を行う報知部(73)と、
を備える請求項1〜10のいずれか1項に記載の車両の駆動システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明は、車両の左右の車輪を互いに独立して駆動する駆動システムに関する。
続きを表示(約 6,200 文字)【背景技術】
【0002】
従来、この種の駆動システムにおいて、検出されたモータ電流がトルク指令値に相当するモータ電流の設定倍数以上になった場合に異常と判定する駆動システムがある(特許文献1参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
特許第5784930号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、モータ電流とトルク指令値との関係はモータの状態に応じて変化するため、特許文献1に記載の駆動システムは異常を正確に判定することができないおそれがある。
【0005】
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、その主たる目的は、駆動システムにおいて異常を正確に判定することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記課題を解決するための第1手段は、車両の駆動システムであって、
車両(10)の左右の車輪(11、12)を互いに独立して駆動する複数のモータ(21、22)と、
車両全般を制御する主制御部(70)と、
前記主制御部からの指令値に基づいて制御値を算出し、前記制御値に基づいて各モータの駆動を制御する駆動制御部(31〜41)と、
各モータに流れる電流を検出する電流センサ(43〜45)と、
各モータの回転角度を検出する回転角度センサ(46)と、
前記駆動制御部とは別に設けられ、前記電流センサの検出値及び前記回転角度センサの検出値に基づいて、前記制御値に対応する比較値を算出し、前記制御値と前記比較値との相違に基づいて異常を判定する判定部(90)と、
を備える。
【0007】
上記構成によれば、複数のモータは、車両の左右の車輪を互いに独立して駆動する。主制御部は、車両全般を制御する。各駆動制御部は、主制御部からの指令値に基づいて制御値を算出し、制御値に基づいて各モータの駆動を制御する。これにより、車両の左右の車輪が互いに独立して駆動される。
【0008】
ここで、電流センサは、各モータに流れる電流を検出する。回転角度センサは、各モータの回転角度を検出する。判定部は、駆動制御部とは別に設けられており、電流センサの検出値及び回転角度センサの検出値に基づいて、制御値に対応する比較値を算出する。このため、駆動制御部が異常であるか否かにかかわらず、判定部は比較値を算出することができる。さらに、算出された比較値は、モータの状態としての回転角度を反映した値となる。そして、判定部は、制御値と比較値との相違に基づいて異常を判定するため、異常を正確に判定することができる。
【0009】
第2の手段では、前記駆動制御部(32)は、前記主制御部からの指令値に基づいて、前記制御値として電流指令値を算出し、前記判定部は、前記電流センサの検出値及び前記回転角度センサの検出値に基づいて、前記比較値として前記電流指令値に対応する実電流値を算出する。
【0010】
上記構成によれば、各駆動制御部は、主制御部からの指令値に基づいて、制御値として電流指令値を算出する。そして、各駆動制御部は、電流指令値に基づいて各モータの駆動を制御する。判定部は、電流センサの検出値及び回転角度センサの検出値に基づいて、比較値として電流指令値に対応する実電流値を算出する。このため、駆動制御部が異常であるか否かにかかわらず、判定部は実電流値を算出することができる。ここで、電流指令値に対応する実電流値は、モータの挙動を直接的に反映している。したがって、必要最小限の情報で異常を判定することができる。
【0011】
第3の手段では、前記駆動制御部(31〜37)は、前記主制御部からの指令値、前記電流センサの検出値、及び前記回転角度センサの検出値に基づいて、前記制御値として、電流指令値、前記電流指令値に対応する実電流値と前記電流指令値との偏差、及び電圧指令値を算出し、前記判定部は、前記主制御部からの指令値、前記電流センサの検出値、及び前記回転角度センサの検出値に基づいて、前記比較値として、前記電流指令値、前記偏差、及び前記電圧指令値を算出し、前記駆動制御部の構成のうち、前記制御値と前記比較値との相違が所定度合よりも大きくなった前記制御値を算出した構成が異常であると判定する。
【0012】
上記構成によれば、各駆動制御部は、主制御部からの指令値、電流センサの検出値、及び回転角度センサの検出値に基づいて、制御値として、電流指令値、電流指令値に対応する実電流値と電流指令値との偏差、及び電圧指令値を算出する。判定部は、比較値として、駆動制御部と同様に、電流指令値、偏差、及び電圧指令値を算出する。すなわち、判定部は、駆動制御部と同様の制御値を算出する機能を備えている。そして、判定部は、駆動制御部の構成のうち、制御値と比較値との相違が所定度合よりも大きくなった制御値を算出した構成が異常であると判定する。したがって、駆動制御部の構成のうち、どの構成に異常が生じているか判定することができる。
【0013】
第4の手段では、前記判定部は、各駆動制御部の異常を判定し、異常であると判定した前記駆動制御部である異常駆動制御部による前記制御値の算出を停止させ、前記電圧指令値を算出し、算出した前記電圧指令値に基づいて、前記異常駆動制御部に対応する前記モータの駆動を制御する。
【0014】
上記構成によれば、判定部は、各駆動制御部の異常を判定し、異常であると判定した駆動制御部である異常駆動制御部による制御値の算出を停止させる。このため、異常駆動制御部により算出された制御値に基づいてモータの駆動が制御されることを、抑制することができる。そして、判定部は、電圧指令値を算出し、算出した電圧指令値に基づいて、異常駆動制御部に対応するモータの駆動を制御する。したがって、判定部は、異常判定を行うだけでなく、駆動制御部に異常が生じた場合に駆動制御部の機能を補って、モータの駆動を制御することができる。
【0015】
第5の手段は、車両の駆動システムであって、
車両(10)の左右の車輪(11、12)を互いに独立して駆動する複数のモータ(21、22)と、
車両全般を制御する主制御部(70)と、
前記主制御部からの指令値に基づいて制御値を算出し、前記制御値に基づいて各モータの駆動を制御する駆動制御部(31〜41)と、
各モータに流れる電流を検出する電流センサ(43〜45)と、
各モータの回転角度を検出する回転角度センサ(46)と、
前記駆動制御部とは別に設けられ、前記主制御部からの指令値、前記電流センサの検出値、及び前記回転角度センサの検出値に基づいて、前記制御値に対応する電流指令値である第1比較値と、前記電流指令値に対応する実電流値である第2比較値とを算出し、前記第1比較値と前記第2比較値との相違に基づいて異常を判定する判定部(90)と、
を備える。
【0016】
上記構成によれば、判定部は、駆動制御部とは別に設けられており、主制御部からの指令値、電流センサの検出値、及び回転角度センサの検出値に基づいて、制御値に対応する電流指令値である第1比較値を算出する。すなわち、判定部は、駆動制御部の機能の一部を有し、第1比較値として電流指令値を算出する。判定部は、電流指令値に対応する実電流値である第2比較値を算出し、第1比較値と第2比較値との相違に基づいて異常を判定する。このため、判定部は、駆動制御部から判定に必要な情報を得る必要がなく、主制御部、電流センサ、及び回転角度センサから情報を得て判定を行うことができる。
【0017】
第6の手段は、車両の駆動システムであって、
車両(10)の左右の車輪(11、12)を互いに独立して駆動する複数のモータ(21、22)と、
車両全般を制御する主制御部(70)と、
前記主制御部からの指令値に基づいて制御値を算出し、前記制御値に基づいて各モータの駆動を制御する駆動制御部(31〜41)と、
各モータの回転角度を検出する回転角度センサ(46)と、
前記駆動制御部とは別に設けられ、前記主制御部からの情報に基づいて許容値を算出し、前記回転角度センサの各検出値に基づき算出した各回転速度の差の絶対値を算出し、前記絶対値が前記許容値よりも大きい場合に異常であると判定する判定部(90)と、
を備える。
【0018】
上記構成によれば、判定部は、駆動制御部とは別に設けられており、主制御部からの情報に基づいて許容値を算出し、回転角度センサの各検出値に基づき算出した各回転速度の差の絶対値を算出し、絶対値が許容値よりも大きい場合に異常であると判定する。このため、駆動制御部から判定に必要な情報を得る必要がなく、主制御部及び回転角度センサから情報を得て判定を行うことができる。さらに、判定部は、主制御部からの情報に基づいて許容値を算出するため、車両の状態に応じて許容値を適切に算出することができる。
【0019】
車速が高いほどモータの回転速度が高くなるため、回転速度の差の絶対値も大きくなり易い。また、ハンドル操作量が大きいほど、左の車輪を駆動するモータの回転速度と右の車輪を駆動するモータの回転速度との差が大きくなる。
【0020】
この点、第7の手段では、前記情報は、前記車両の速度である車速と、前記車両のハンドル操作量とを含み、前記判定部は、前記車速が高いほど前記許容値を大きくし、前記ハンドル操作量が大きいほど前記許容値を大きくする。こうした構成によれば、車両の状態に応じて許容値を適切に算出することができ、駆動システムにおいて異常を正確に判定することができる。
【0021】
第8の手段では、前記判定部は、前記主制御部及び前記駆動制御部とは別に設けられている。
【0022】
第9の手段は、車両の駆動システムであって、
車両(10)の左右の車輪(11、12)を互いに独立して駆動する複数のモータ(21、22)と、
車両全般を制御する主制御部(70)と、
前記主制御部からの指令値に基づいて制御値を算出し、前記制御値に基づいて各モータの駆動を制御する駆動制御部(31〜41)と、
前記主制御部及び前記駆動制御部とは別に設けられ、異常を判定する判定部(90)と、
を備える。
【0023】
上記構成によれば、判定部は、主制御部及び駆動制御部とは別に設けられているため、主制御部及び駆動制御部が異常であるか否かにかかわらず、判定部は異常を正確に判定することができる。
【0024】
第10の手段では、前記判定部は、異常でないと判定している時に各駆動制御部へ、ハイ及びローを交互に繰り返す所定信号を送信し、異常であると判定している時に各駆動制御部への前記所定信号の送信を停止し、前記駆動制御部は、前記所定信号を受信している場合に各モータを駆動し、前記所定信号を受信していない場合に各モータを停止する。こうした構成によれば、判定部は、異常であると判定している時に各駆動制御部への所定信号の送信を停止して、全ての駆動制御部を同時に停止させることができる。さらに、所定信号は、ハイ及びローを交互に繰り返す信号であるため、ノイズの影響を抑制することができ、各モータを確実に駆動及び停止させることができる。
【0025】
第11の手段では、前記判定部の異常を診断する診断部(71)と、前記判定部とは別に各駆動制御部の異常を判定する補助判定部(72)と、前記診断部により前記判定部が異常であると診断され且つ前記補助判定部により各駆動制御部が異常でないと判定された場合に、前記判定部が異常であることを報知し、前記補助判定部により前記駆動制御部が異常であると判定された場合に、異常であると判定された前記駆動制御部に対して処置を行う報知部(73)と、を備える。
【0026】
上記構成によれば、診断部は判定部の異常を診断するため、異常を判定する判定部自体に異常が生じていないか診断することができる。補助判定部は判定部とは別に各駆動制御部の異常を判定するため、判定部に異常が生じていても、各駆動制御部の異常を判定することができる。報知部は、診断部により判定部が異常であると診断され且つ補助判定部により各駆動制御部が異常でないと判定された場合に、判定部が異常であることを報知する。すなわち、判定部に異常が生じていても各駆動制御部に異常が生じていない場合はモータを駆動可能であるため、判定部が異常であることを報知し、モータの駆動を継続することができる。一方、報知部は、補助判定部により駆動制御部が異常であると判定された場合に、異常であると判定された駆動制御部に対して処置を行う。すなわち、駆動制御部に異常が生じている場合は、異常であると判定された駆動制御部に対して処置を行うことで、車両の走行が不安定になるとを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【0027】
電気自動車を示す模式図。
INVユニットの構成を示すブロック図。
第1実施形態の異常判定の手順を示すフローチャート。
INV監視処置部を診断する手順を示すフローチャート。
第2実施形態の異常判定の手順を示すフローチャート。
第3実施形態の異常判定の手順を示すフローチャート。
第4実施形態の異常判定の手順を示すフローチャート。
車速とハンドル操作量と許容値との関係を示すマップ。
【発明を実施するための形態】
【0028】
(第1実施形態)
以下、電気自動車の駆動システムに具現化した第1実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
【0029】
図1に示すように、電気自動車10は、車輪11〜14、MG(Motor Generator)21,22、INVユニット30,50、EV−CU(Electric Vehicle Control Unit)70、INV監視処置部90等を備えている。
【0030】
前側の左右の車輪11,12は、電気自動車10を駆動する駆動輪である。後側の左右の車輪13,14は、電気自動車10の走行に伴って従動する従動輪である。車輪11,12は、ハンドル操作に従って動き、電気自動車10の進行方向を変更する操舵輪である。車輪11,12は、それぞれMG21,22により駆動される。
(【0031】以降は省略されています)

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