JP7463024B2 - Control System - Google Patents
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Description
本発明は、バッテリおよび走行用の動力を発生する駆動モータを搭載した車両に用いられて、駆動モータを制御するシステムに関する。 The present invention relates to a system for use in a vehicle equipped with a battery and a drive motor that generates power for driving, and for controlling the drive motor.
電気自動車(EV:Electric Vehicle)やハイブリッド車(HV:Hybrid Vehicle)などの電動車両には、走行用の駆動源としての駆動モータを制御するため、車両制御ユニット(VCU)およびモータ制御ユニットが搭載されている。車両制御ユニットおよびモータ制御ユニットは、いずれもマイコン(マイクロコントローラ)を備えている。 Electric vehicles such as electric vehicles (EVs) and hybrid vehicles (HVs) are equipped with a vehicle control unit (VCU) and a motor control unit to control the drive motor that serves as the driving source for driving. Both the vehicle control unit and the motor control unit are equipped with a microcomputer (microcontroller).
車両制御ユニットのマイコンは、車速などからモータトルクの目標値を設定し、CAN(Controller Area Network)通信により、その目標値に応じたトルク指令をモータ制御ユニットに入力する。モータ制御ユニットは、昇圧コンバータおよびインバータを含む高電圧回路をさらに備えている。モータ制御ユニットのマイコンは、車両制御ユニットから入力されるトルク指令に基づいて、高電圧回路の動作を制御する。高電圧回路では、バッテリから出力される直流電力が昇圧され、その昇圧された直流電圧が交流電圧に変換される。これにより、モータトルクの目標値に応じた交流電力が高電圧回路から出力され、その交流電力が駆動モータに供給される。 The microcomputer in the vehicle control unit sets a target value for the motor torque based on the vehicle speed, etc., and inputs a torque command corresponding to the target value to the motor control unit via CAN (Controller Area Network) communication. The motor control unit further includes a high-voltage circuit including a boost converter and an inverter. The microcomputer in the motor control unit controls the operation of the high-voltage circuit based on the torque command input from the vehicle control unit. In the high-voltage circuit, the DC power output from the battery is boosted, and the boosted DC voltage is converted to an AC voltage. As a result, AC power corresponding to the target value of the motor torque is output from the high-voltage circuit, and the AC power is supplied to the drive motor.
かかる制御システムに異常が発生した場合に、駆動モータを強制的に停止させるため、制御システムには、モータシャットダウン回路(MSDN回路)が組み込まれている。モータシャットダウン回路は、たとえば、車両制御ユニットに設けられる信号出力回路を専用の信号線で高電圧回路に接続した構成である。制御システムに異常が発生すると、信号出力回路からローレベルのMSDN信号が出力されて、高電圧回路の動作が強制的に停止されることにより、駆動モータが停止される。 In order to forcibly stop the drive motor if an abnormality occurs in such a control system, a motor shutdown circuit (MSDN circuit) is built into the control system. The motor shutdown circuit is configured, for example, by connecting a signal output circuit provided in the vehicle control unit to a high-voltage circuit via a dedicated signal line. When an abnormality occurs in the control system, a low-level MSDN signal is output from the signal output circuit, and the operation of the high-voltage circuit is forcibly stopped, thereby stopping the drive motor.
車両の安全を担保するために、モータシャットダウン回路の機能失陥の監視が必要となる。そのため、車両制御ユニットには、信号出力回路から出力されるMSDN信号をマイコンが監視するための監視回路(信号出力回路から出力されるMSDN信号をマイコンに入力する信号入力回路)が設けられており、この監視回路を設けることが制御システムのコストアップの一因となっている。 To ensure vehicle safety, it is necessary to monitor for malfunctions of the motor shutdown circuit. For this reason, the vehicle control unit is provided with a monitoring circuit (a signal input circuit that inputs the MSDN signal output from the signal output circuit to the microcomputer) that allows the microcomputer to monitor the MSDN signal output from the signal output circuit, and providing this monitoring circuit is one of the factors that increases the cost of the control system.
本発明の目的は、監視回路を不要にできる、制御システムを提供することである。 The object of the present invention is to provide a control system that does not require a monitoring circuit.
前記の目的を達成するため、本発明の一の局面に係る制御システムは、バッテリおよび走行用の動力を発生する駆動モータを搭載した車両に用いられて、駆動モータを制御するシステムであって、バッテリから出力される直流電力を交流電力に変換するインバータを有し、インバータによる変換後の交流電力を駆動モータに供給するモータ制御回路と、第1レベルおよび第2レベルの一方のレベルのMSDN信号を選択的に出力する信号出力回路と、信号出力回路が信号線を介して接続され、MSDN信号が入力されるMSDN端子と、MSDN端子の入力電圧レベルが第1レベルであるときに、モータ制御回路の動作を強制的に停止させる強制停止回路と、モータ制御回路をバッテリから電気的に切り離して、モータ制御回路に回路電圧が残留している状態で、信号出力回路から第1レベルのMSDN信号を出力させつつ、モータ制御回路に残留している回路電圧で駆動モータに電流を流すべくモータ制御回路のディスチャージ制御を実行し、当該実行により回路電圧が低下した場合、異常が発生していると判断するコントローラとを含む。 In order to achieve the above object, a control system according to one aspect of the present invention is a system for controlling a drive motor mounted on a vehicle equipped with a battery and a drive motor that generates power for driving, and includes a motor control circuit having an inverter that converts DC power output from the battery into AC power and supplies the AC power converted by the inverter to the drive motor, a signal output circuit that selectively outputs an MSDN signal at one of a first level and a second level, an MSDN terminal to which the signal output circuit is connected via a signal line and to which the MSDN signal is input, a forced stop circuit that forcibly stops the operation of the motor control circuit when the input voltage level of the MSDN terminal is at the first level, and a controller that electrically separates the motor control circuit from the battery, and while a circuit voltage remains in the motor control circuit, causes the signal output circuit to output an MSDN signal at the first level, while executing discharge control of the motor control circuit to flow a current to the drive motor with the circuit voltage remaining in the motor control circuit, and determines that an abnormality has occurred if the circuit voltage drops as a result of the execution.
この構成によれば、コントローラは、モータ制御回路に回路電圧が残留している状態で、信号出力回路から第1レベルのMSDN信号を出力させつつ、モータ制御回路のディスチャージ制御を実行する。ディスチャージ制御では、バッテリとモータ制御回路とが電気的に切り離された状態で、モータ制御回路に残留している回路電圧で駆動モータに電流を流すべくモータ制御回路が制御される。 According to this configuration, the controller executes discharge control of the motor control circuit while outputting a first level MSDN signal from the signal output circuit in a state where a circuit voltage remains in the motor control circuit. In the discharge control, the motor control circuit is controlled so that a current flows to the drive motor with the circuit voltage remaining in the motor control circuit in a state where the battery and the motor control circuit are electrically disconnected.
第1レベルのMSDN信号がMSDN端子に正常に入力されている場合、モータ制御回路の動作が強制的に停止されるので、ディスチャージ制御が実行されても、モータ制御回路から駆動モータに電流が流れず、モータ制御回路に残留している回路電圧が低下しない。したがって、ディスチャージ制御の実行により回路電圧が低下した場合、MSDN端子への第1レベルのMSDN信号の入力を妨げる異常が発生していると判断することができる。 When a first level MSDN signal is normally input to the MSDN terminal, the operation of the motor control circuit is forcibly stopped, so even if discharge control is executed, no current flows from the motor control circuit to the drive motor, and the circuit voltage remaining in the motor control circuit does not drop. Therefore, if the circuit voltage drops due to the execution of discharge control, it can be determined that an abnormality has occurred that prevents the input of a first level MSDN signal to the MSDN terminal.
よって、従来必要であった監視回路を不要にでき、監視回路の省略により、制御システムのコストダウンを図ることができる。 This eliminates the need for the monitoring circuitry that was previously required, and by eliminating the monitoring circuitry, costs for the control system can be reduced.
コントローラは、信号出力回路から第1レベルのMSDN信号を出力させつつ、ディスチャージ制御を実行したときに、回路電圧が低下しなかった場合、信号出力回路から第2レベルのMSDN信号を出力させつつ、ディスチャージ制御を実行し、当該実行により回路電圧が低下しなかった場合、異常が発生していると判断する構成であってもよい。 The controller may be configured to execute discharge control while causing the signal output circuit to output a first level MSDN signal, and determine that an abnormality has occurred if the circuit voltage does not decrease when discharge control is executed, and to execute discharge control while causing the signal output circuit to output a second level MSDN signal, and determine that an abnormality has occurred if the circuit voltage does not decrease as a result of the execution.
第2レベルのMSDN信号がMSDN端子に正常に入力されている場合、ディスチャージ制御が実行されると、モータ制御回路から駆動モータに電流が流れ、モータ制御回路に残留している回路電圧が低下する。したがって、信号出力回路から第2レベルのMSDN信号を出力させつつ、ディスチャージ制御を実行して、回路電圧が低下しなかった場合、MSDN端子への第2レベルのMSDN信号の入力を妨げる異常が発生していると判断することができる。 When the second level MSDN signal is normally input to the MSDN terminal, when discharge control is executed, current flows from the motor control circuit to the drive motor, and the circuit voltage remaining in the motor control circuit drops. Therefore, if discharge control is executed while outputting the second level MSDN signal from the signal output circuit, and the circuit voltage does not drop, it can be determined that an abnormality has occurred that prevents the input of the second level MSDN signal to the MSDN terminal.
本発明の他の局面に係る制御システムは、バッテリおよび走行用の動力を発生する駆動モータを搭載した車両に用いられて、駆動モータを制御するシステムであって、バッテリから出力される直流電力を交流電力に変換するインバータを有し、インバータによる変換後の交流電力を駆動モータに供給するモータ制御回路と、第1レベルおよび第2レベルの一方のレベルのMSDN信号を選択的に出力する信号出力回路と、信号出力回路が信号線を介して接続され、MSDN信号が入力されるMSDN端子と、MSDN端子の入力電圧レベルが第1レベルであるときに、モータ制御回路の動作を強制的に停止させる強制停止回路と、駆動モータがモータトルクを出力している状態で、信号出力回路から第1レベルのMSDN信号を出力させて、モータトルクが所定未満に低下しない場合、異常が発生していると判断するコントローラとを含む。 A control system according to another aspect of the present invention is a system for controlling the drive motor, used in a vehicle equipped with a battery and a drive motor that generates power for driving, and includes a motor control circuit having an inverter that converts DC power output from the battery into AC power and supplies the AC power converted by the inverter to the drive motor, a signal output circuit that selectively outputs an MSDN signal at one of a first level and a second level, an MSDN terminal to which the signal output circuit is connected via a signal line and to which the MSDN signal is input, a forced stop circuit that forcibly stops the operation of the motor control circuit when the input voltage level of the MSDN terminal is at the first level, and a controller that, when the drive motor is outputting motor torque, causes the signal output circuit to output an MSDN signal of the first level, and determines that an abnormality has occurred if the motor torque does not decrease below a predetermined level.
この構成によれば、コントローラは、駆動モータがモータトルクを出力している状態で、信号出力回路から第1レベルのMSDN信号を出力させる。 According to this configuration, the controller causes the signal output circuit to output a first level MSDN signal when the drive motor is outputting motor torque.
第1レベルのMSDN信号がMSDN端子に正常に入力された場合、モータ制御回路の動作が強制的に停止されるので、モータ制御回路から駆動モータに電流が流れなくなり、駆動モータから出力されるモータトルクが所定未満に低下する。したがって、モータトルクが所定未満に低下しなかった場合、MSDN端子への第1レベルのMSDN信号の入力を妨げる異常が発生していると判断することができる。 When a first level MSDN signal is normally input to the MSDN terminal, the operation of the motor control circuit is forcibly stopped, so that no current flows from the motor control circuit to the drive motor, and the motor torque output from the drive motor falls below a predetermined level. Therefore, if the motor torque does not fall below a predetermined level, it can be determined that an abnormality has occurred that prevents the input of a first level MSDN signal to the MSDN terminal.
よって、従来必要であった監視回路を不要にでき、監視回路の省略により、制御システムのコストダウンを図ることができる。 This eliminates the need for the monitoring circuitry that was previously required, and by eliminating the monitoring circuitry, costs for the control system can be reduced.
コントローラは、信号出力回路から第1レベルのMSDN信号を出力させたときに、モータトルクが所定未満に低下した場合、信号出力回路から第2レベルのMSDN信号を出力させて、モータトルクが所定以上に復帰しない場合、異常が発生していると判断する構成であってもよい。 The controller may be configured to output a first level MSDN signal from the signal output circuit and, if the motor torque falls below a predetermined level, output a second level MSDN signal from the signal output circuit and, if the motor torque does not return to above the predetermined level, determine that an abnormality has occurred.
第2レベルのMSDN信号がMSDN端子に正常に入力された場合、モータ制御回路から駆動モータに電流が流れるので、所定未満のモータトルクが所定以上に復帰する。したがって、信号出力回路から第2レベルのMSDN信号を出力させて、モータトルクが所定以上に復帰しない場合、MSDN端子への第2レベルのMSDN信号の入力を妨げる異常が発生していると判断することができる。 When a second-level MSDN signal is normally input to the MSDN terminal, current flows from the motor control circuit to the drive motor, and the motor torque, which is less than a predetermined value, returns to a predetermined value or higher. Therefore, if the motor torque does not return to a predetermined value or higher when a second-level MSDN signal is output from the signal output circuit, it can be determined that an abnormality has occurred that prevents the input of a second-level MSDN signal to the MSDN terminal.
本発明によれば、監視回路を不要にできる。そのため、監視回路の省略により、制御システムのコストダウンを図ることができる。 According to the present invention, the monitoring circuit can be eliminated. Therefore, by omitting the monitoring circuit, the cost of the control system can be reduced.
以下では、本発明の実施の形態について、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。 The following describes in detail an embodiment of the present invention with reference to the attached drawings.
<制御システム>
図1は、本発明の一実施形態に係る制御システム1の構成を示すブロック図である。
<Control System>
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a control system 1 according to an embodiment of the present invention.
制御システム1は、たとえば、駆動モータ2を走行用の駆動源として搭載した電気自動車(EV:Electric Vehicle)に搭載される。駆動モータ2は、たとえば、回転子に永久磁石を用いた永久磁石同期モータ(PMSM:Permanent Magnet Synchronous Motor)である。 The control system 1 is mounted, for example, on an electric vehicle (EV) that is equipped with a drive motor 2 as a driving source for running. The drive motor 2 is, for example, a permanent magnet synchronous motor (PMSM) that uses a permanent magnet in the rotor.
制御システム1には、車両全体を統括的に制御するための車両制御ユニット(VCU)3と、駆動モータ2の制御のためのモータ制御ユニット4とが含まれる。
The control system 1 includes a vehicle control unit (VCU) 3 for overall control of the entire vehicle, and a
車両制御ユニット3およびモータ制御ユニット4は、それぞれマイコン(マイクロコントローラ)11,21が備えている。マイコン11,21には、CPU、フラッシュメモリなどの不揮発性メモリおよびDRAM(Dynamic Random Access Memory)などの揮発性メモリが内蔵されている。また、車両制御ユニット3およびモータ制御ユニット4は、それらの間でのCAN(Controller Area Network)通信プロトコルによる双方向のデータ通信を可能にするため、それぞれCANトランシーバ12,22を備えている。
The
モータ制御ユニット4にはさらに、駆動モータ2に駆動電流を供給する高電圧回路23が備えられている。高電圧回路23は、直流電力を昇圧する昇圧コンバータと、昇圧コンバータによる昇圧後の直流電力を交流電力に変換するインバータとを含む。インバータは、2個のIGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor:絶縁ゲートバイポーラトランジスタ)の直列回路をU相、V相およびW相の各相に対応して設け、それらの直列回路をプラス配線24とマイナス配線25との間に互いに並列に接続したブリッジ回路の構成を有している。
The
電気自動車には、複数の二次電池を組み合わせた組電池からなるバッテリ5が搭載されている。プラス配線24およびマイナス配線25は、それぞれバッテリ5の正極端子および負極端子に接続されている。プラス配線24およびマイナス配線25には、それぞれスイッチ26,27が介装されており、スイッチ26,27のオン/オフにより、バッテリ5と高電圧回路23とが電気的に接続/切断される。また、6個のIGBTからなるブリッジ回路とスイッチ26,27との間において、平滑コンデンサ(図示せず)がプラス配線24とマイナス配線25との間に介装されている。
The electric vehicle is equipped with a battery 5 consisting of a battery pack made up of multiple secondary batteries. A
モータ制御ユニット4では、マイコン21によりゲートドライブ回路(図示せず)が制御されて、ゲートドライブ回路からインバータの各IGBTのゲートに供給される信号(電圧)がハイレベルとローレベルとに切り替えられ、各IGBTがオン/オフされる。駆動モータ2には、高電圧回路23からIGBTのオン/オフに応じた交流電力が供給される。
In the
制御システム1に異常が発生した場合に、駆動モータ2を強制的に停止させるため、制御システム1には、モータシャットダウン回路(MSDN回路)6が組み込まれている。モータシャットダウン回路6は、車両制御ユニット3に設けられて、MSDN信号を出力する信号出力回路31と、モータ制御ユニット4に設けられて、高電圧回路23の動作を強制的に停止させるための強制停止回路32とを含む。モータ制御ユニット4には、MSDN端子33が設けられており、信号出力回路31の信号出力端子は、専用の信号線34を介して、MSDN端子33と接続されている。
In order to forcibly stop the drive motor 2 if an abnormality occurs in the control system 1, the control system 1 incorporates a motor shutdown circuit (MSDN circuit) 6. The motor shutdown circuit 6 is provided in the
強制停止回路32には、インバータの各IGBTに対応して、AND回路35が設けられている。AND回路35の一方の第1入力端子には、ゲートドライブ回路からAND回路35に対応するIGBTに向けて出力される信号が入力され、他方の第2入力端子は、MSDN端子33と配線で接続されている。そして、AND回路35の出力端子がAND回路35に対応するIGBTのゲートに配線で接続されている。
The forced
制御システム1が正常に動作しているときには、車両制御ユニット3のマイコン21により信号出力回路31が制御されて、信号出力回路31からハイレベルのMSDN信号が出力される。信号出力回路31から出力されるMSDN信号は、信号線34を介してMSDN端子33に入力され、MSDN端子33から配線を介してすべてのAND回路35の第2入力端子に入力される。そのため、MSDN信号がハイレベルの状態では、ゲートドライブ回路から各AND回路35の第1入力端子に入力されている信号がハイレベルであるかローレベルであるかに応じて、AND回路35の出力端子からインバータのIGBTのゲートに入力される信号がハイレベルとローレベルとに切り替わる。
When the control system 1 is operating normally, the
車両制御ユニット3のマイコン11は、電気自動車の車速やアクセル開度などからモータトルクの目標値を設定し、CAN通信により、その目標値に応じたトルク指令をモータ制御ユニット4のマイコン21に送信する。モータ制御ユニット4のマイコン21は、車両制御ユニット3から受信したトルク指令に基づいて、ゲートドライブ回路を制御して、ゲートドライブ回路から高電圧回路23のインバータに向けて出力される信号をハイレベルとローレベルとに切り替える。これにより、インバータの各IGBTのゲートに供給される信号がハイレベルとローレベルとに切り替わり、高電圧回路23から駆動モータ2に、モータトルクの目標値に応じた交流電力が供給される。
The
制御システム1に異常が発生すると、車両制御ユニット3のマイコン21により信号出力回路31が制御されて、信号出力回路31からローレベルのMSDN信号が出力される。このローレベルのMSDN信号が信号線34を介してMSDN端子33に入力され、MSDN端子33から配線を介してすべてのAND回路35の第2入力端子に入力されると、ゲートドライブ回路からAND回路35の第1入力端子に入力されている信号がハイレベルであるかローレベルであるかにかかわらず、すべてのAND回路35の出力端子からIGBTのゲートに入力される信号がローレベルとなる。その結果、高電圧回路23の動作が強制的に停止され、駆動モータ2が停止される。また、信号線34の断線が生じた場合にも、MSDN端子33の電位がローレベルとなるので、高電圧回路23の動作が強制的に停止され、駆動モータ2が停止される。
When an abnormality occurs in the control system 1, the
<MSDN回路監視処理1>
図2は、第1のMSDN回路監視処理の流れを示すフローチャートである。
<MSDN circuit monitoring process 1>
FIG. 2 is a flowchart showing the flow of the first MSDN circuit monitoring process.
第1のMSDN回路監視処理は、モータシャットダウン回路6の正常/異常を判定する処理であり、制御システム1が停止される際に、車両制御ユニット3のマイコン11とモータ制御ユニット4のマイコン21との協働により実行される。MSDN回路監視処理の実行中、車両制御ユニット3のマイコン11とモータ制御ユニット4のマイコン21との間では、随時通信が行われている。
The first MSDN circuit monitoring process is a process for determining whether the motor shutdown circuit 6 is normal or abnormal, and is executed by the
MSDN監視処理では、まず、車両制御ユニット3において、信号出力回路31から出力されるMSDN信号がハイレベルからローレベルに切り替えられる(ステップS11)。
In the MSDN monitoring process, first, in the
次に、モータ制御ユニット4において、ディスチャージ制御が実行される(ステップS12)。ディスチャージ制御では、スイッチ26,27がオフにされて、バッテリ5と高電圧回路23とが電気的に切り離される。そして、その状態で、高電圧回路23に残留している回路電圧、つまり平滑コンデンサの充電電圧で駆動モータ2に電流を流すべく、ゲートドライブ回路が制御されて、ゲートドライブ回路から高電圧回路23のインバータに入力される信号がハイレベルとローレベルとに切り替えられる。
Next, the
ディスチャージ制御の実行後、モータ制御ユニット4において、高電圧回路23の回路電圧が確認される(ステップS13)。そして、高電圧回路23の回路電圧がディスチャージ制御の実行により低下していない場合(ステップS14のYES)、モータ制御ユニット4において、ディスチャージ制御が引き続き実行されつつ、車両制御ユニット3において、信号出力回路31から出力されるMSDN信号がローレベルからハイレベルに切り替えられる(ステップS15)。
After the discharge control is executed, the
MSDN信号がローレベルからハイレベルに切り替えられたことに応じて、モータ制御ユニット4において、高電圧回路23の回路電圧の低下が確認されると(ステップS16のYES)、車両制御ユニット3において、制御システム1が正常に動作していると判定され(ステップS17)、MSDN回路監視処理が終了される。
When the
一方、MSDN信号がローレベルの状態でディスチャージ制御が実行されたときに、高電圧回路23の回路電圧の低下が確認された場合(ステップS14のNO)、または、MSDN信号がローレベルからハイレベルに切り替えられたことに応じて、高電圧回路23の回路電圧が低下しなかった場合(ステップS16のNO)、車両制御ユニット3において、制御システム1に異常が発生していると判定される(ステップS18)。そして、フェイルセーフ制御(F/S制御)が実行されて(ステップS19)、MSDN回路監視処理が終了される。
On the other hand, if a drop in the circuit voltage of the
<作用効果>
以上のように、高電圧回路23に回路電圧が残留している状態で、信号出力回路31からローレベルのMSDN信号が出力されつつ、高電圧回路23のディスチャージ制御が実行される。ディスチャージ制御では、バッテリ5と高電圧回路23とが電気的に切り離された状態で、高電圧回路23に残留している回路電圧で駆動モータ2に電流を流すべく高電圧回路23が制御される。
<Action and effect>
As described above, with the circuit voltage remaining in the
ローレベルのMSDN信号がMSDN端子33に正常に入力されている場合、高電圧回路23の動作が強制的に停止されるので、ディスチャージ制御が実行されても、高電圧回路23から駆動モータ2に電流が流れず、高電圧回路23に残留している回路電圧が低下しない。したがって、ディスチャージ制御の実行により回路電圧が低下した場合、MSDN端子33へのローレベルのMSDN信号の入力を妨げる異常が発生していると判断することができる。
When a low-level MSDN signal is normally input to the MSDN terminal 33, the operation of the high-
また、信号出力回路31からローレベルのMSDN信号が出力されつつ、ディスチャージ制御が実行されたときに、回路電圧が低下しなかった場合、信号出力回路31からハイレベルのMSDN信号が出力されつつ、ディスチャージ制御が実行される。
In addition, if the circuit voltage does not drop when discharge control is executed while a low-level MSDN signal is output from the
ハイレベルのMSDN信号がMSDN端子33に正常に入力されている場合、ディスチャージ制御が実行されると、高電圧回路23から駆動モータ2に電流が流れ、高電圧回路23に残留している回路電圧が低下する。したがって、信号出力回路31からハイレベルのMSDN信号を出力させつつ、ディスチャージ制御を実行して、回路電圧が低下しなかった場合、MSDN端子33へのハイレベルのMSDN信号の入力を妨げる異常が発生していると判断することができる。
When a high-level MSDN signal is normally input to the MSDN terminal 33, when discharge control is executed, current flows from the high-
よって、従来必要であった監視回路を不要にでき、監視回路の省略により、制御システムのコストダウンを図ることができる。 This eliminates the need for the monitoring circuitry that was previously required, and by eliminating the monitoring circuitry, costs for the control system can be reduced.
<MSDN回路監視処理2>
図3は、第2のMSDN回路監視処理の流れを示すフローチャートである。
<MSDN circuit monitoring process 2>
FIG. 3 is a flowchart showing the flow of the second MSDN circuit monitoring process.
第2のMSDN回路監視処理は、電気自動車のアクセル操作がなされずに、電気自動車が減速走行(コースト走行、回生走行)している状態、つまり電気自動車のアクセルオフによる減速中に、車両制御ユニット3のマイコン11とモータ制御ユニット4のマイコン21との協働により実行される。このMSDN回路監視処理の実行中、車両制御ユニット3のマイコン11とモータ制御ユニット4のマイコン21との間では、随時通信が行われている。
The second MSDN circuit monitoring process is executed by the
MSDN回路監視処理では、まず、モータ制御ユニット4において、駆動モータ2のモータトルクが所定範囲内であるか否かが判断される(ステップS21)。所定範囲は、たとえば、駆動モータ2が停止(モータトルクが0に低下)しても、電気自動車に乗っている運転者などが減速ショックを感じないようなモータトルクの範囲であり、たとえば、数Nm未満の範囲である。所定範囲は、固定であってもよいし、車速と電気自動車が所在する路面の勾配(斜度)を用いたマップに従って可変に設定されてもよい。
In the MSDN circuit monitoring process, first, the
駆動モータ2のモータトルクが所定範囲内でない場合には(ステップS21のNO)、MSDN回路監視処理が一旦終了され、所定の制御周期が経過した後にMSDN回路監視処理が再び実行される。 If the motor torque of the drive motor 2 is not within the predetermined range (NO in step S21), the MSDN circuit monitoring process is terminated and the MSDN circuit monitoring process is executed again after a predetermined control period has elapsed.
駆動モータ2のモータトルクが所定範囲内である場合(ステップS21のYES)、車両制御ユニット3において、信号出力回路31から出力されるMSDN信号がハイレベルからローレベルに切り替えられる(ステップS22)。
If the motor torque of the drive motor 2 is within the predetermined range (YES in step S21), the MSDN signal output from the
次に、モータ制御ユニット4において、駆動モータ2のモータトルクが確認されて(ステップS23)、モータトルクが所定未満、たとえば、ゼロに低下したか否かが判断される(ステップS24)。
Next, the
モータトルクが所定未満に低下している場合(ステップS24のYES)、車両制御ユニット3において、信号出力回路31から出力されるMSDN信号がローレベルからハイレベルに切り替えられる(ステップS25)。
If the motor torque has fallen below a predetermined level (YES in step S24), the MSDN signal output from the
MSDN信号がローレベルからハイレベルに切り替えられたことに応じて、モータ制御ユニット4において、駆動モータ2のモータトルクが所定未満から所定以上に復帰したことが確認されると(ステップS26のYES)、車両制御ユニット3において、制御システム1が正常に動作していると判定され(ステップS27)、MSDN回路監視処理が終了される。
When the
一方、MSDN信号がハイレベルからローレベルに切り替えられたことに応じて、駆動モータ2のモータトルクが所定未満に低下しなかった場合(ステップS24のNO)、または、MSDN信号がローレベルからハイレベルに切り替えられたことに応じて、駆動モータ2のモータトルクが所定未満から所定以上に復帰しなかった場合には(ステップS26のNO)、車両制御ユニット3において、制御システム1に異常が発生していると判定される(ステップS28)。そして、フェイルセーフ制御(F/S制御)が実行されて(ステップS29)、MSDN回路監視処理が終了される。
On the other hand, if the motor torque of the drive motor 2 does not fall below a predetermined level in response to the MSDN signal being switched from high to low (NO in step S24), or if the motor torque of the drive motor 2 does not return from below a predetermined level to above a predetermined level in response to the MSDN signal being switched from low to high (NO in step S26), the
<作用効果>
以上のように、駆動モータ2がモータトルクを出力している状態で、信号出力回路31からローレベルのMSDN信号が出力される。
<Action and effect>
As described above, when the drive motor 2 is outputting motor torque, the
ローレベルのMSDN信号がMSDN端子33に正常に入力された場合、高電圧回路23の動作が強制的に停止されるので、高電圧回路23から駆動モータ2に電流が流れなくなり、駆動モータ2から出力されるモータトルクが所定未満に低下する。したがって、モータトルクが所定未満に低下しなかった場合、MSDN端子33へのローレベルのMSDN信号の入力を妨げる異常が発生していると判断することができる。
When a low-level MSDN signal is normally input to the MSDN terminal 33, the operation of the high-
また、信号出力回路31からローレベルのMSDN信号が出力されたことに応じて、モータトルクが所定未満に低下した場合、信号出力回路31からハイレベルのMSDN信号が出力される。
In addition, when the motor torque falls below a predetermined level in response to the output of a low-level MSDN signal from the
ハイレベルのMSDN信号がMSDN端子33に正常に入力された場合、高電圧回路23から駆動モータ2に電流が流れるので、所定未満のモータトルクが所定以上に復帰する。したがって、信号出力回路31からハイレベルのMSDN信号を出力させて、モータトルクが所定以上に復帰しない場合、MSDN端子33へのハイレベルのMSDN信号の入力を妨げる異常が発生していると判断することができる。
When a high-level MSDN signal is normally input to the MSDN terminal 33, current flows from the
よって、従来必要であった監視回路を不要にでき、監視回路の省略により、制御システムのコストダウンを図ることができる。 This eliminates the need for the monitoring circuitry that was previously required, and by eliminating the monitoring circuitry, costs for the control system can be reduced.
<変形例>
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、他の形態で実施することもできる。
<Modification>
Although one embodiment of the present invention has been described above, the present invention can be embodied in other forms.
たとえば、前述の実施形態では、制御システム1が電気自動車に搭載されているとしたが、制御システム1は、駆動モータを走行用の駆動源として搭載したハイブリッド車(HV:Hybrid Vehicle)に搭載されてもよい。 For example, in the above embodiment, the control system 1 is mounted on an electric vehicle, but the control system 1 may also be mounted on a hybrid vehicle (HV) that is equipped with a drive motor as a driving source for running.
その他、前述の構成には、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。 In addition, various design modifications can be made to the above-mentioned configuration within the scope of the claims.
1:制御システム
2:駆動モータ
5:バッテリ
11,21:マイコン(コントローラ)
23:高電圧回路(モータ制御回路)
31:信号出力回路
32:強制停止回路
33:MSDN端子
34:信号線
1: Control system 2: Drive motor 5:
23: High voltage circuit (motor control circuit)
31: Signal output circuit 32: Forced stop circuit 33: MSDN terminal 34: Signal line
Claims (2)
前記バッテリから出力される直流電力を交流電力に変換するインバータを有し、前記インバータによる変換後の交流電力を前記駆動モータに供給するモータ制御回路と、
第1レベルおよび第2レベルの一方のレベルのMSDN信号を選択的に出力する信号出力回路と、
前記信号出力回路が信号線を介して接続され、前記MSDN信号が入力されるMSDN端子と、
前記MSDN端子の入力電圧レベルが前記第1レベルであるときに、前記モータ制御回路の動作を強制的に停止させる強制停止回路と、
前記車両が減速走行している状態であり、かつ、前記駆動モータが所定範囲内のモータトルクを出力している状態で、前記信号出力回路から前記第1レベルの前記MSDN信号を出力させて、前記モータトルクが所定未満に低下しない場合、異常が発生していると判断するコントローラと、を含み、
前記所定範囲は、前記車両の車速と前記車両が所在する路面の勾配とを用いたマップに従って可変に設定される、制御システム。 A system for use in a vehicle equipped with a battery and a drive motor that generates power for driving, the system controlling the drive motor,
a motor control circuit having an inverter for converting DC power output from the battery into AC power, the motor control circuit supplying the AC power converted by the inverter to the drive motor;
a signal output circuit for selectively outputting an MSDN signal of one of a first level and a second level;
an MSDN terminal to which the signal output circuit is connected via a signal line and to which the MSDN signal is input;
a forced stop circuit that forcibly stops the operation of the motor control circuit when the input voltage level of the MSDN terminal is the first level;
a controller that, when the vehicle is decelerating and the drive motor is outputting a motor torque within a predetermined range, causes the signal output circuit to output the MSDN signal at the first level, and determines that an abnormality has occurred if the motor torque does not decrease below a predetermined level ;
A control system in which the predetermined range is variably set according to a map that uses the vehicle speed and the gradient of the road surface on which the vehicle is located .
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