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公開番号2021125890
公報種別公開特許公報(A)
公開日20210830
出願番号2020015426
出願日20200131
発明の名称モータ制御装置
出願人日本電産エレシス株式会社
代理人個人,個人
主分類H02P 29/028 20160101AFI20210802BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】自系統のIG信号がON状態と判定され、他系統のIG信号がOFF状態となった場合でも、自系統がフェールオペレーション状態へ移行してモータ駆動制御を継続する。
【解決手段】複数系統の制御部を有する冗長構成のモータ制御ユニットにおいて、自系統の中央制御部は自系統のIG信号がON状態であるとき、他系統のIG信号がOFF状態と判定されて他系統が動作停止待機状態に移行している場合には、所定の規定時間が経過するまで自系統において通常動作状態を継続する制御を行う。所定の規定時間が経過後は、自系統は所定のフェールオペレーション状態に移行する。これにより、一方の制御系統が故障と判断されても、他方の制御系統によって電動モータの駆動制御を継続できる。
【選択図】図2

特許請求の範囲【請求項1】
複数の制御系統が自系統および他系統として相互に通信可能に構成されたモータ制御装置であって、
前記自系統および前記他系統各々におけるイグニッションスイッチを介したイグニッション電圧値を検出するIG電圧値検出手段と、
前記イグニッション電圧値に基づいて前記自系統および前記他系統におけるイグニッション信号のON/OFF状態を判定する手段と、
前記イグニッション信号のON/OFF状態に基づいて前記複数の制御系統各々を通常動作状態、動作停止待機状態、および動作停止状態のいずれかの状態に制御する中央制御部と、
を備え、
前記自系統の中央制御部は、該自系統のイグニッション信号がON状態であると判定され、前記他系統のイグニッション信号がOFF状態と判定されて該他系統が前記動作停止待機状態に移行している場合、所定の規定時間が経過するまで前記自系統において前記通常動作状態を継続するモータ制御装置。
続きを表示(約 1,300 文字)【請求項2】
前記中央制御部は、前記所定の規定時間が経過後、前記自系統を所定のフェールオペレーション状態に移行する請求項1に記載のモータ制御装置。
【請求項3】
前記中央制御部は、前記所定の規定時間が経過前に前記自系統のイグニッション信号がOFF状態と判定した場合、該自系統を前記動作停止待機状態に移行する請求項1に記載のモータ制御装置。
【請求項4】
前記動作停止待機状態の開始から前記動作停止状態にされるまでの時間を前記所定の規定時間よりも長くする請求項1に記載のモータ制御装置。
【請求項5】
CAN(Controller Area Network)通信による受信データを前記中央制御部でCAN診断するCAN診断部と、
前記イグニッション信号と前記CAN通信によるCAN情報とを併用して前記イグニッションスイッチの断線故障を特定する手段と、
をさらに備え、
前記中央制御部は、前記複数の制御系統に前記イグニッション信号の入力がない場合、前記イグニッションスイッチの断線故障が特定され、かつ、前記イグニッション信号がOFF状態ではないと判定されたときには、前記CAN情報を使用せずに前記制御系統の駆動制御を継続する請求項1に記載のモータ制御装置。
【請求項6】
前記中央制御部は、前記イグニッションスイッチの断線故障が特定され、かつ、前記イグニッション信号がOFF状態ではないと判定した場合、前記CAN診断部におけるCAN診断の診断実施条件となる前記イグニッション電圧値の範囲を変更し、前記CAN情報を使用して前記制御系統の駆動制御を継続する請求項5に記載のモータ制御装置。
【請求項7】
前記制御系統の駆動電源となるバッテリの電圧値を検出するバッテリ電圧値検出手段をさらに備え、
前記中央制御部は、前記イグニッションスイッチの断線故障が特定され、かつ、前記イグニッション信号がOFF状態ではないと判定した場合、前記イグニッション電圧値の範囲を前記バッテリの電圧値の範囲で置き換えて前記CAN診断の診断実施条件を判定し、前記CAN情報を使用して前記制御系統の駆動制御を継続する請求項5に記載のモータ制御装置。
【請求項8】
前記自系統が前記所定のフェールオペレーション状態に移行した場合は故障記録を残さず、前記動作停止待機状態に移行していた前記他系統が前記イグニッションスイッチの再度のON動作によっても起動しない場合には故障記録を残す請求項2に記載のモータ制御装置。
【請求項9】
前記動作停止待機状態に移行していた前記他系統が前記イグニッションスイッチの再起動によりIG−ONとなった場合、前記自系統および前記他系統による前記通常動作状態に復帰する請求項2に記載のモータ制御装置。
【請求項10】
前記中央制御部は、前記自系統が前記所定のフェールオペレーション状態に移行後、前記イグニッション信号がOFF状態と判定された場合、前記動作停止待機状態に移行する請求項2に記載のモータ制御装置。
(【請求項11】以降は省略されています)

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明は、複数系統のモータ制御回路からなる冗長構成を有する、例えば、電動パワーステアリング用のモータ制御装置に関する。
続きを表示(約 1,900 文字)【背景技術】
【0002】
電動パワーステアリング装置において、モータに設けた2組のコイル巻線を独立して駆動する2組のインバータ回路を備え、インバータ回路以外の制御回路を二重系にすることで、一方の系統の異常時(故障時)においても、正常に動作している他方の系統によってモータ制御を継続するという冗長構成が従来より知られている。
【0003】
また、車両の自動運転化が進むに従い、電子制御ユニット(Electronic Control Unit:ECU)の部品が故障しても動作の継続が求められることから、部品の一部あるいは全部を二重系とする冗長構成も知られている。
【0004】
特許文献1は、冗長構成を有する装置において複数のマイコンを同一の電源で動作させず、供給電源を独立構成とした場合であっても、各マイコンへの供給電圧の差、電源生成回路の特性ばらつき等によって、各マイコンへの供給電源のON/OFFタイミングがずれて、マイコンの動作に影響を及ぼし得ることに加えて、各マイコンが認識する車両スイッチ信号の情報のずれ等により電源OFFによる動作停止判定のタイミングが各マイコンでずれる場合があることに鑑みて、一つ以上の他マイコンから停止判定信号を受信したマイコンは、その停止判定信号に基づいて自マイコンの動作を停止させることで、動作停止タイミングを揃えたモータ制御装置を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
特開2019−4682号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
特許文献1に記載のモータ制御装置は、2つの系統がすべて独立した2組の要素群から構成された完全二系統の冗長構成をとるが、一方系統のイグニッション検出回路の故障によって停止待機状態(アシスト停止状態)へ移行してしまうという問題がある。停止待機状態では過熱保護の冷却待ち等を行うため、発熱状況によっては停止状態へ移行するまでの時間が長くなる場合がある。このような場合、正常系統がフェールオペレーション状態に遷移できず、例えば出力が大きく縮退した期間が非常に長くなる可能性があり、装置としての商品性が低下することになる。
【0007】
また、特許文献1のモータ制御装置は、相手系統のマイコンが故障以外で停止している時に、自系統マイコンが通常時と同様に動作を続けるので、例えば、マスタ情報をもとに制御するアーキテクチャとなっている電動パワーステアリング用のモータ制御装置に適用した場合、正常ではない指令に基づいてモータが駆動されることによるセルフステアリングの問題も生じ得る。
【0008】
本発明は、上述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、自系統のイグニッション信号がON状態と判定され、他系統のイグニッション信号がOFF状態となった場合、自系統がフェールオペレーション状態へ移行してモータ駆動制御を継続することである。
【課題を解決するための手段】
【0009】
上記の目的を達成し、上述した課題を解決する一手段として以下の構成を備える。すなわち、本願の例示的な第1の発明は、複数の制御系統が自系統および他系統として相互に通信可能に構成されたモータ制御装置であって、前記自系統および前記他系統各々におけるイグニッションスイッチを介したイグニッション電圧値を検出するIG電圧値検出手段と、前記イグニッション電圧値に基づいて前記自系統および前記他系統におけるイグニッション信号のON/OFF状態を判定する手段と、前記イグニッション信号のON/OFF状態に基づいて前記複数の制御系統各々を通常動作状態、動作停止待機状態、および動作停止状態のいずれかの状態に制御する中央制御部とを備え、前記自系統の中央制御部は、該自系統のイグニッション信号がON状態であると判定され、前記他系統のイグニッション信号がOFF状態と判定されて該他系統が前記動作停止待機状態に移行している場合、所定の規定時間が経過するまで前記自系統において前記通常動作状態を継続することを特徴とする。
【0010】
本願の例示的な第2の発明は、複数の制御系統ごとに設けた中央制御部を有し、車両等の運転者のハンドル操作をアシストする電動パワーステアリング制御装置であって、前記運転者の操舵を補助する電動モータと、上記例示的な第1の発明に係るモータ制御装置により前記電動モータを駆動制御する手段とを備えることを特徴とする。
(【0011】以降は省略されています)

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