[go: up one dir, main page]

JP2020125996A - 制御装置および制御方法 - Google Patents

制御装置および制御方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2020125996A
JP2020125996A JP2019018974A JP2019018974A JP2020125996A JP 2020125996 A JP2020125996 A JP 2020125996A JP 2019018974 A JP2019018974 A JP 2019018974A JP 2019018974 A JP2019018974 A JP 2019018974A JP 2020125996 A JP2020125996 A JP 2020125996A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
detection unit
predetermined portion
abnormality
predetermined
value
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2019018974A
Other languages
English (en)
Inventor
廣美 村田
Hiromi Murata
廣美 村田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nidec Mobility Corp
Original Assignee
Nidec Mobility Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nidec Mobility Corp filed Critical Nidec Mobility Corp
Priority to JP2019018974A priority Critical patent/JP2020125996A/ja
Priority to US16/782,619 priority patent/US20200247459A1/en
Priority to CN202010080307.2A priority patent/CN111525512A/zh
Publication of JP2020125996A publication Critical patent/JP2020125996A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/04Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
    • B62D5/0457Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by control features of the drive means as such
    • B62D5/0481Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by control features of the drive means as such monitoring the steering system, e.g. failures
    • B62D5/049Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by control features of the drive means as such monitoring the steering system, e.g. failures detecting sensor failures
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
    • H02H7/08Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for dynamo-electric motors
    • H02H7/0822Integrated protection, motor control centres
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/04Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
    • B62D5/0457Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by control features of the drive means as such
    • B62D5/046Controlling the motor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/04Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
    • B62D5/0457Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by control features of the drive means as such
    • B62D5/0481Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by control features of the drive means as such monitoring the steering system, e.g. failures
    • B62D5/0487Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by control features of the drive means as such monitoring the steering system, e.g. failures detecting motor faults
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
    • H02H7/08Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for dynamo-electric motors
    • H02H7/0833Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for dynamo-electric motors for electric motors with control arrangements
    • H02H7/0844Fail safe control, e.g. by comparing control signal and controlled current, isolating motor on commutation error
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P29/00Arrangements for regulating or controlling electric motors, appropriate for both AC and DC motors
    • H02P29/02Providing protection against overload without automatic interruption of supply
    • H02P29/024Detecting a fault condition, e.g. short circuit, locked rotor, open circuit or loss of load
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01LMEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L3/00Measuring torque, work, mechanical power, or mechanical efficiency, in general
    • G01L3/02Rotary-transmission dynamometers
    • G01L3/04Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element comprises a torsionally-flexible shaft
    • G01L3/10Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element comprises a torsionally-flexible shaft involving electric or magnetic means for indicating
    • G01L3/101Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element comprises a torsionally-flexible shaft involving electric or magnetic means for indicating involving magnetic or electromagnetic means
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01LMEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L3/00Measuring torque, work, mechanical power, or mechanical efficiency, in general
    • G01L3/02Rotary-transmission dynamometers
    • G01L3/14Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element is other than a torsionally-flexible shaft
    • G01L3/1407Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element is other than a torsionally-flexible shaft involving springs
    • G01L3/1428Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element is other than a torsionally-flexible shaft involving springs using electrical transducers
    • G01L3/1435Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element is other than a torsionally-flexible shaft involving springs using electrical transducers involving magnetic or electromagnetic means
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01LMEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L5/00Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes
    • G01L5/22Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for measuring the force applied to control members, e.g. control members of vehicles, triggers
    • G01L5/221Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for measuring the force applied to control members, e.g. control members of vehicles, triggers to steering wheels, e.g. for power assisted steering

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Power Steering Mechanism (AREA)
  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
  • Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
  • Control Of Electric Motors In General (AREA)
  • Control Of Ac Motors In General (AREA)

Abstract

【課題】冗長化された複数の系が共通原因により同時に停止することを回避する。【解決手段】第1の系および第1の系に対する冗長系である第2の系を有し、被制御装置を制御する制御装置1であって、第1の系を構成する第1系統回路110の異常を検出する第1異常検出部120と、第2の系を構成する第2系統回路210の異常を検出する第2異常検出部220と、を備え、第1異常検出部は、第1系統回路の第1所定部位(PA1等)の検出値と第1閾値とを比較することにより第1系統回路の異常の有無を検出し、第2異常検出部は、第2系統回路において第1所定部位に相当する部位である第2所定部位(PA2)の検出値と第1閾値とは異なる第2閾値とを比較することにより第2系統回路の異常の有無を検出する制御装置1を提供する。【選択図】図1

Description

本発明は、制御装置および制御方法に関し、特に冗長系を有する制御装置およびその制御方法に関する。
従来から、冗長系を有し、異常が生じても制御を継続する制御装置に関する技術が知られている。例えば、特許文献1は、モータの回転情報の異常を適切に監視可能な回転検出装置を開示する。この回転検出装置は、モータの回転を監視制御するための2系統の回転検出部と制御部を備える。各系統の回転検出部は、それぞれモータの回転を検出するため2つのセンサ素子を有し、自己診断によりセンサ素子の異常を監視している。制御部は、2系統の回転検出部から出力される出力信号に含まれる情報に基づいて、回転検出部の異常を検出する。
特開2018−128429号公報
しかし、冗長化して2系統を有していても、各系統が同じ停止条件で設計されていると、1つの異常事象で同じ原因により同時に停止してしまうことがありうる。例えば、所定部位の電圧が閾値以上となったことを条件として系統を停止する場合、外乱(ノイズ)が発生したことによって電圧が閾値以上となると系統が停止する。各系統が同じ停止条件で設計されていると、同時に停止してしまう。
本発明は、かかる事情を鑑みて考案されたものであり、冗長化された複数の系が共通原因により同時に停止することを回避する制御装置および制御方法を提供するものである。
上記課題を解決するために、第1の系および第1の系に対する冗長系である第2の系を有し、被制御装置を制御する制御装置であって、第1の系を構成する第1系統回路の異常を検出する第1異常検出部と、第2の系を構成する第2系統回路の異常を検出する第2異常検出部と、を備え、第1異常検出部は、第1系統回路の第1所定部位の検出値と第1閾値とを比較することにより第1系統回路の異常の有無を検出し、第2異常検出部は、第2系統回路において第1所定部位に相当する部位である第2所定部位の検出値と第1閾値とは異なる第2閾値とを比較することにより第2系統回路の異常の有無を検出する制御装置が提供される。
これによれば、系によりセンサの異常を検出する閾値を異なる値とするので、同時に停止することを回避する制御装置を提供することができる。
さらに、第1系統回路は、第1所定部位の検出値を検出する第1所定部位検出部を有し、第2系統回路は、第2所定部位の検出値を検出する第2所定部位検出部を有し、第1系統回路の第1所定部位の検出値は、第1所定部位検出部が検出した電圧値であり、第2系統回路の第2所定部位の検出値は、第2所定部位検出部が検出した電圧値であることを特徴としてもよい。
これによれば、系によりセンサの異常を検出する閾値を異なる値とするので、同時に停止することを回避する制御装置を提供することができる。
さらに、第1系統回路は、第1所定部位の検出値を検出する第1所定部位検出部を有し、第2系統回路は、第2所定部位の検出値を検出する第2所定部位検出部を有し、第1所定部位検出部は、第11所定部位検出部と第11所定部位検出部に対して冗長的に設けられる第12所定部位検出部から構成され、第2所定部位検出部は、第21所定部位検出部と第21所定部位検出部に対して冗長的に設けられる第22所定部位検出部から構成され、第1異常検出部は、第11所定部位検出部の検出値と第12所定部位検出部の検出値の差が第1閾値未満か否かにより第1所定部位検出部の異常の有無を検出し、第2異常検出部は、第21所定部位検出部の検出値と第22所定部位検出部の検出値の差が第2閾値未満か否かにより第2所定部位検出部の異常の有無を検出することを特徴としてもよい。
これによれば、系ごとにセンサ自体を冗長化することで、信頼性を高めるとともに、系ごとにセンサの異常を検出する閾値を異なる値とすることで、同時に停止することを回避する制御装置を提供することができる。
さらに、第1系統回路は、外部へ出力する第1出力部を有し、第2系統回路は、第1出力部に対して冗長的に設けられる第2出力部を有し、第1系統回路の第1所定部位は第1出力部の所定部位であり、第2系統回路において第1所定部位と同じ部位である第2所定部位は第2出力部の所定部位であることを特徴としてもよい。
これによれば、系統回路の外部へ出力する出力部が冗長化されることで、外部の系統を冗長化することができる。
上記課題を解決するために、第1の系および第1の系に対する冗長系である第2の系を有し、被制御装置を制御する制御方法であって、第1の系の第1所定部位の検出値と第1閾値とを比較することにより第1の系の異常の有無を検出し、第2の系の第1所定部位に相当する部位である第2所定部位の検出値と第1閾値とは異なる第2閾値とを比較することにより第2の系の異常の有無を検出する制御方法が提供される。
これによれば、系によりセンサ異常を検出する閾値を異なる値とすることで、同時に停止することを回避する制御方法を提供することができる。
以上説明したように、本発明によれば、冗長化された複数の系が共通原因により同時に停止することを回避する制御装置および制御方法を提供することができる。
本発明に係る第一実施例の制御装置のブロック構成図。 本発明に係る第一実施例の制御装置のフローチャート。 本発明に係る第一実施例の変形例の制御装置のフローチャート。
以下では、図面を参照しながら、本発明に係る実施例について説明する。
<第一実施例>
図1を参照し、本実施例における制御装置1を説明する。制御装置1は、車両に搭載される電動パワーステアリングに使用される3相電動モータ(被制御装置)を制御するための制御装置である。3相電動モータは、1個のロータに2巻線を備え、2系統に冗長化されたモータである。3相電動モータは、これに限定されず、1個のロータに1巻線を備えたモータを2個用いて、2系統に冗長化されたモータであってもよい。被制御装置は、本実施例の3相電動モータ以外に、たとえば、自動車の電子化に伴う冗長システムでは電子制御ブレーキ(制御装置)における電磁弁などがあり、また、IT系システムでは、無停電電源装置(制御装置)におけるコンバータやインバータ、サーバ(制御装置)におけるハードディスクなどである。
制御装置1は、異常が生じても制御を継続するため、2系統に冗長化されたモータに対応するように冗長系を有する。制御装置1は、3相電動モータの一の巻線に対応する系統1システム100(第1の系)に対応した第1系統回路110および他の巻線に対応する系統2システム200(第2の系)に対応した第2系統回路210を備える。第1系統回路110および第2系統回路210は、共通のバッテリVBATから電力を供給され、トルク/アングルセンサからステアリングの状態を取得し、パワーステアリングの補助力を生成するために3相電動モータを駆動する。
第1系統回路110は、ステアリングのトルクと回転角を検出するトルク/アングルセンサからの信号を取得する2つのトルクセンサ信号入力回路141E/142Eと、3相電動モータのロータの回転軸に設けられたマグネットから得られるロータの回転角を取得する2つのMRセンサ141D/142Dと、トルクセンサ信号入力回路141E/142EやMRセンサ141D/142Dを含め様々な所定部位からの信号を取得し、3相電動モータの回転を制御するマイクロコンピュータ111と、マイクロコンピュータ111の制御信号からPWM信号を生成するプリドライバ112と、PWM信号により3相電動モータを駆動するブリッジ回路150と、を備える。なお、MRセンサとは、磁気抵抗(Magnetic Resistance)センサである。
電動パワーステアリングにとって重要な情報となるステアリングのトルクを検出するトルクセンサが冗長化されている。トルクセンサ信号が入力される入力回路もトルクセンサ信号入力回路141Eと142Eと冗長化されている。同様に、MRセンサ141D/142Dも、電動パワーステアリングにとって重要な情報となる3相電動モータの回転角の信号を取得するため、これ自体が冗長化されている。冗長化されているトルクセンサ信号入力回路141Eと142Eからの出力信号は同じになるように設計されている。同様に、冗長化されているMRセンサ141Dと142Dからの出力信号は同じになるように設計されている。同様に、他の冗長化されている部位の出力が同じとなるように設計されている。マイクロコンピュータ111は、これらの回路等から得られた信号に基づき、ブリッジ回路150の各相回路に設けられた半導体素子をオンオフするためのPWMデューティ値を算出する。プリドライバ112は、そのPWMデューティ値に基づき、ブリッジ回路150を駆動するためのPWM信号を出力する。ブリッジ回路150は、第1系統回路110の外部に存する3相電動モータに対する出力部(第1出力部)として機能し、3相電動モータの回転を駆動する。
マイクロコンピュータ111は、第1系統回路110の所定部位の異常を検出する第1異常検出部120と、所定部位の検出値がアナログ値の場合にデジタル値に変換するA/Dコンバータ130と、を備える。第1系統回路110の所定部位は、たとえば、3相電動モータの端子(PA1)、バッテリBAT1の端子(PB1)、バッテリBAT1の電源リレーの出力端子(PC1)、MRセンサ141D/142D(PD1)がプリント基板に実装される位置、トルクセンサからの出力信号が制御装置1に入力される箇所であるトルクセンサ信号入力回路141E/142E(PE1)の入力側などである。3相電動モータの端子(PA1)では電圧、バッテリBAT1の端子(PB1)では電圧、バッテリBAT1の電源リレーの出力端子(PC1)では電圧、MRセンサ141D/142D(PD1)では3相電動モータの回転に応じて変化するSin波状の電圧とCos波状の電圧、トルクセンサ信号入力回路141E/142E(PE1)ではステアリングに加わるトルクがデジタル値として入力される。なお、3相電動モータの端子(PA1)は、出力部の所定部位である。これらの所定部位は例示であり、これらに限定されず、第1系統回路110において異常を検出するために検出値を取得する部位であればよい。
第1異常検出部120は、第1系統回路110の所定部位(第1所定部位)の検出値と所定の閾値(第1閾値)とを比較することにより第1系統回路110の異常の有無を検出する。たとえば、第1異常検出部120は、3相電動モータの端子(PA1)で電圧値の検出値を取得すると、その検出値と予め定められた閾値を比較し、たとえば閾値を超えている場合第1系統回路110の異常があると検出する。同様に、第1異常検出部120は、バッテリBAT1の端子(PB1)で電圧値の検出値を取得すると、その検出値と予め定められた閾値を比較し、たとえば閾値未満の場合第1系統回路110の異常があると検出する。この場合、制御装置1内部の回路が異常なのかバッテリの異常なのかを識別ができないことがある。第1系統回路110の異常があるとの判定には、制御装置1の外部であるバッテリの異常も含むものとする。
第2系統回路210は、ステアリングのトルクと回転角を検出するトルク/アングルセンサからの信号を取得する2つのトルクセンサ信号入力回路241E/242Eと、3相電動モータのロータの回転軸に設けられたマグネットから得られるロータの回転角を取得する2つのMRセンサ241D/242Dと、トルクセンサ信号入力回路241E/242EやMRセンサ241D/242Dを含め様々な所定部位からの信号を取得し、3相電動モータの回転を制御するマイクロコンピュータ211と、マイクロコンピュータ211の制御信号からPWM信号を生成するプリドライバ212と、PWM信号により3相電動モータを駆動するブリッジ回路250と、を備える。これらの構成要素は、上述した第1系統回路110における相当する構成要素と同じなので、説明を省略する。
第2異常検出部220は、第2系統回路210の所定部位(第2所定部位)の検出値と、第1系統回路110における所定の閾値(第1閾値)とは異なる所定の閾値(第2閾値)とを比較することにより第2系統回路210の異常の有無を検出する。たとえば、第2異常検出部220は、もう一方の巻線における3相電動モータの端子(PA2)で電圧値の検出値を取得すると、その検出値と、第1系統回路110における所定の閾値と異なる予め定められた閾値を比較し、たとえば閾値を超えている場合第2系統回路210の異常があると検出する。なお、端子(PA2)で電圧値は端子(PB1)で電圧値と同じになるように設計されている。同様に、第2異常検出部220は、バッテリBAT2の端子(PB2)で電圧値の検出値を取得すると、その検出値と、第1系統回路110における所定の閾値と異なる予め定められた閾値を比較し、たとえば閾値未満場合第2系統回路210の異常があると検出する。
たとえば、第1異常検出部120における3相電動モータの端子(PA1)部分の予め定められた第1閾値がXボルト、第2異常検出部220における3相電動モータのもう一方の巻線の端子(PA2)部分での予め定められた第2閾値がYボルト(Y<X)とした場合、何らかの外乱が発生し、端子PA1と端子PA2でZボルト(Y<Z<X)を検出した時、第2異常検出部220のみが異常を検出して3相電動モータの駆動を停止する。しかし、第1異常検出部120は、異常を検出しないので、3相電動モータの駆動を継続することができる。このように、冗長化されている2つの系により異常を検出する閾値を異なる値とすることで、同時に停止することを回避する制御装置1を提供することができる。
また、制御装置1は、第1系統回路110内にバッテリBAT1の端子(PB1)における電圧値をA/Dコンバータ130によりアナログの電圧値をデジタルの電圧値にして電圧値を取得する。第2系統回路210内にバッテリBAT2の端子(PB2)における電圧値をA/Dコンバータ230によりアナログの電圧値をデジタルの電圧値にして電圧値を取得する。
また、制御装置1は、第1所定部位検出部として、第1系統回路110内に3相電動モータの回転を検出するMRセンサ141D/142Dを、第2所定部位検出部として、第2系統回路210内に3相電動モータの回転を検出するMRセンサ241D/242Dを備える。この実施例では、3相電動モータはステータの巻線が2系統を備えているが、ロータは両系統で共用しており1個である。このロータの回転をロータ先端部に形成されるマグネットの磁界の変化としてMRセンサを用いて検出する。このように、3相電動モータの適切な回転駆動に欠かせない情報を取得する第1所定部位検出部/第2所定部位検出部は、各系統回路にそれぞれ2つずつ設けられることが好ましい。すなわち、このような重要な第1所定部位検出部は、MRセンサ141D(第11所定部位検出部)とMRセンサ141Dに対して冗長的に設けられるMRセンサ142D(第12所定部位検出部)から構成される。また、同様に、第2所定部位検出部は、MRセンサ241D(第21所定部位検出部)とMRセンサ241Dに対して冗長的に設けられるMRセンサ242D(第22所定部位検出部)から構成される。
このようにそれぞれの系の中で冗長的に設けられた場合、第1異常検出部120は、MRセンサ141D(第11所定部位検出部)の検出値とMRセンサ142D(第12所定部位検出部)の検出値の差が、所定の閾値(第1閾値)未満か否かにより第1所定部位検出部の異常の有無を検出する。また、同様に、第2異常検出部220は、MRセンサ241D(第21所定部位検出部)の検出値とMRセンサ242D(第22所定部位検出部)の検出値の差が、所定の閾値(第2閾値)未満か否かにより第2所定部位検出部の異常の有無を検出する。
また、制御装置1は、第1所定部位検出部として、第1系統回路110内にトルク/アングルセンサからステアリングのトルクを取得するトルクセンサ信号入力回路141E/142Eを、第2所定部位検出部として、第2系統回路210内にトルク/アングルセンサからステアリングのトルクを取得するトルクセンサ信号入力回路241E/242Eを備える。すなわち、このような重要な第1所定部位検出部は、トルクセンサ信号入力回路141E(第11所定部位検出部)とトルクセンサ信号入力回路141Eに対して冗長的に設けられるトルクセンサ信号入力回路142E(第12所定部位検出部)から構成される。また、同様に、第2所定部位検出部は、トルクセンサ信号入力回路241E(第21所定部位検出部)とトルクセンサ信号入力回路241Eに対して冗長的に設けられるトルクセンサ信号入力回路242E(第22所定部位検出部)から構成される。
このようにそれぞれの系の中で冗長的に設けられた場合、第1異常検出部120は、トルクセンサ信号入力回路141E(第11所定部位検出部)の検出値とトルクセンサ信号入力回路142E(第12所定部位検出部)の検出値の差が、所定の閾値(第1閾値)未満か否かにより第1所定部位検出部の異常の有無を検出する。第1所定部位検出部の異常にはトルクセンサ信号入力回路自体の異常に加えてトルクセンサ自体の異常の場合も含むものとする。また、同様に、第2異常検出部220は、トルクセンサ信号入力回路241E(第21所定部位検出部)の検出値とトルクセンサ信号入力回路242E(第22所定部位検出部)の検出値の差が、所定の閾値(第2閾値)未満か否かにより第2所定部位検出部の異常の有無を検出する。
ここで、図2を参照して、MRセンサを例にそれぞれの系の中で冗長的に設けられた場合における制御装置1の制御フローを説明する。第1系統回路110のマイクロコンピュータ111は、S100において、2つのMRセンサ141DとMRセンサ142Dからの信号を取得し、3相電動モータの回転角(T1およびT2)を算出する。そしてT1とT2を比較する。マイクロコンピュータ111は、S102において両者の差分の絶対値が所定の閾値(第1閾値)未満であると判定した場合、S104において、第1系統回路110は正常であると判断する。一方、マイクロコンピュータ111は、S102において両者の差分の絶対値が所定の閾値(第1閾値)以上であると判定した場合、S106において、第1系統回路110は異常であると判断する。そして、マイクロコンピュータ111は、S108において、第1系統回路110の出力を停止、すなわちブリッジ回路150により3相電動モータを回転駆動することを停止する。
また、第2系統回路210のマイクロコンピュータ211は、S200において、2つのMRセンサ241DとMRセンサ242Dからの信号を取得し、3相電動モータの回転角(T3およびT4)を算出する。そしてT3とT4を比較する。マイクロコンピュータ211は、S202において両者の差分の絶対値が所定の閾値(第2閾値≠第1閾値)未満であると判定した場合、S204において、第2系統回路210は正常であると判断する。一方、マイクロコンピュータ211は、S202において両者の差分の絶対値が所定の閾値(第2閾値)以上であると判定した場合、S206において、第2系統回路210は異常であると判断する。そして、マイクロコンピュータ211は、S208において、第2系統回路210の出力を停止、すなわちブリッジ回路250により3相電動モータを回転駆動することを停止する。このように、冗長化されている2つのセンサに対して異常を判断する閾値を異なる値とすることで、同時にセンサ異常と判断することを回避できる。
ここで、図3を参照して、上記制御フローの変形例を説明する。第1系統回路110のマイクロコンピュータ111は、S300において、バッテリBAT1の端子(PB1)の検出値V1を取得する。マイクロコンピュータ111は、S302において、検出値V1と所定の閾値(第1閾値)を比較する。マイクロコンピュータ111は、S302において検出値V1が所定の閾値(第1閾値)を超えると判定した場合、S304において、第1系統回路110は正常であると判断する。一方、マイクロコンピュータ111は、S302において検出値V1が所定の閾値(第1閾値)以下であると判定した場合、S306において、第1系統回路110は異常であると判断する。そして、マイクロコンピュータ111は、S308において、第1系統回路110の出力を停止、すなわちブリッジ回路150により3相電動モータを回転駆動することを停止する。
また、第2系統回路210のマイクロコンピュータ211は、S400において、バッテリBAT2の端子(PB2)の検出値V2を取得する。マイクロコンピュータ211は、S402において、検出値V2と所定の閾値(第2閾値≠第1閾値)を比較する。マイクロコンピュータ211は、S402において検出値V2が所定の閾値(第2閾値)を超えると判定した場合、S404において、第2系統回路210は正常であると判断する。一方、マイクロコンピュータ211は、S402において検出値V2が所定の閾値(第2閾値)以下であると判定した場合、S406において、第2系統回路210は異常であると判断する。そして、マイクロコンピュータ211は、S408において、第2系統回路210の出力を停止、すなわちブリッジ回路250により3相電動モータを回転駆動することを停止する。このように、冗長化されている2つの系において対応する部位での検出値の異常を判断する閾値を異なる値とすることで、同時にセンサ異常と判断することを回避できる。
制御装置1は、このように、それぞれの系に属するマイクロコンピュータ111とマイクロコンピュータ211がそれぞれ入力される検出値に基づき3相電動モータを回転駆動すると共に、各系の構成要素の異常を異なる基準で判断する。これにより、制御装置1は、同時に停止することを回避することができる。
また、上述したことは、第1の系およびその第1の系に対する冗長系である第2の系を有し、被制御装置を制御する制御方法である。この制御方法は、第1系統回路110(第1の系)と、第1系統回路110に対する第2系統回路210(第2の系)を有し、3相電動モータを制御する方法である。第1系統回路110では、バッテリBAT1の端子(PB1)などの所定の部位(第1所定部位)の検出値と予め定めた閾値(第1閾値)とを比較することにより第1系統回路110の異常の有無を検出する。第2系統回路210では、バッテリBAT1の端子(PB1)に相当するバッテリBAT2の端子(PB2)の検出値と、第1閾値とは異なる予め定めた閾値(第2閾値)とを比較することにより第2系統回路210の異常の有無を検出する。これによれば、系によりセンサ異常を検出する閾値を異なる値とすることで、同時に停止することを回避する制御方法を提供することができる。
第1閾値と第2閾値の考え方としては、例えば、一方は発火や事故のような危険な事象を発生させないための値とし、他方は性能低下を発生させないための値とする。あるいは、一方は回復不能の事象に至ることを防止する値とし、他方は回復可能な事象に至ることを防止する値とする。異常を放置した場合に生じる事象を有害性、危険性、快適性等の観点で2つのレベルに分けて、それぞれの事象の発生を防止できるような閾値に設定するようにしても良い。
なお、本発明は、例示した実施例に限定するものではなく、特許請求の範囲の各項に記載された内容から逸脱しない範囲の構成による実施が可能である。すなわち、本発明は、主に特定の実施形態に関して特に図示され、かつ説明されているが、本発明の技術的思想および目的の範囲から逸脱することなく、以上述べた実施形態に対し、数量、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。
たとえば、上記実施例では、第1系統回路110および第2系統回路210には、それぞれが、マイクロコンピュータ111/211、プリドライバ112/212、ブリッジ回路150/250を備えているが、これに限定されず、たとえば、マイクロコンピュータは1つのみで、プリドライバ112/212とブリッジ回路150/250が冗長化されていてもよい。このように、系統回路の外部へ出力する出力部が冗長化されることで、外部の系統を冗長化することができる。
1 制御装置
100 系統1システム(第1の系)
110 第1系統回路
111 マイクロコンピュータ
112 プリドライバ
120 異常検出部(第1異常検出部)
130 A/Dコンバータ
141D、141E 第11所定部位検出部
142D、142E 第12所定部位検出部
150 ブリッジ回路(第1出力部)
200 系統2システム(第2の系)
210 第2系統回路
211 マイクロコンピュータ
212 プリドライバ
220 異常検出部(第2異常検出部)
230 A/Dコンバータ
241D、241E 第21所定部位検出部
242D、242E 第22所定部位検出部
250 ブリッジ回路(第2出力部)
MT モータ(被制御装置)
PA1、PB1、PC1、PD1、PE1 第1所定部位
PA2、PB2、PC2、PD2、PE2 第2所定部位

Claims (5)

  1. 第1の系および前記第1の系に対する冗長系である第2の系を有し、被制御装置を制御する制御装置であって、
    前記第1の系を構成する第1系統回路の異常を検出する第1異常検出部と、
    前記第2の系を構成する第2系統回路の異常を検出する第2異常検出部と、
    を備え、
    前記第1異常検出部は、前記第1系統回路の第1所定部位の検出値と第1閾値とを比較することにより前記第1系統回路の異常の有無を検出し、
    前記第2異常検出部は、前記第2系統回路において前記第1所定部位に相当する部位である第2所定部位の検出値と前記第1閾値とは異なる第2閾値とを比較することにより前記第2系統回路の異常の有無を検出する、
    制御装置。
  2. 前記第1系統回路は、前記第1所定部位の検出値を検出する第1所定部位検出部を有し、
    前記第2系統回路は、前記第2所定部位の検出値を検出する第2所定部位検出部を有し、
    前記第1系統回路の前記第1所定部位の検出値は、前記第1所定部位検出部が検出した電圧値であり、
    前記第2系統回路の前記第2所定部位の検出値は、前記第2所定部位検出部が検出した電圧値である、
    ことを特徴とする請求項1に記載の制御装置。
  3. 前記第1系統回路は、前記第1所定部位の検出値を検出する第1所定部位検出部を有し、
    前記第2系統回路は、前記第2所定部位の検出値を検出する第2所定部位検出部を有し、
    前記第1所定部位検出部は、第11所定部位検出部と前記第11所定部位検出部に対して冗長的に設けられる第12所定部位検出部から構成され、
    前記第2所定部位検出部は、第21所定部位検出部と前記第21所定部位検出部に対して冗長的に設けられる第22所定部位検出部から構成され、
    前記第1異常検出部は、前記第11所定部位検出部の検出値と前記第12所定部位検出部の検出値の差が前記第1閾値未満か否かにより前記第1所定部位検出部の異常の有無を検出し、
    前記第2異常検出部は、前記第21所定部位検出部の検出値と前記第22所定部位検出部の検出値の差が前記第2閾値未満か否かにより前記第2所定部位検出部の異常の有無を検出する、
    ことを特徴とする請求項1に記載の制御装置。
  4. 前記第1系統回路は、外部へ出力する第1出力部を有し、
    前記第2系統回路は、前記第1出力部に対して冗長的に設けられる第2出力部を有し、
    前記第1系統回路の前記第1所定部位は前記第1出力部の所定部位であり、
    前記第2系統回路において前記第1所定部位と同じ部位である前記第2所定部位は前記第2出力部の所定部位であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の制御装置。
  5. 第1の系および前記第1の系に対する冗長系である第2の系を有し、被制御装置を制御する制御方法であって、
    前記第1の系の第1所定部位の検出値と第1閾値とを比較することにより前記第1の系の異常の有無を検出し、
    前記第2の系の前記第1所定部位に相当する部位である第2所定部位の検出値と前記第1閾値とは異なる第2閾値とを比較することにより前記第2の系の異常の有無を検出する、
    制御方法。
JP2019018974A 2019-02-05 2019-02-05 制御装置および制御方法 Pending JP2020125996A (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019018974A JP2020125996A (ja) 2019-02-05 2019-02-05 制御装置および制御方法
US16/782,619 US20200247459A1 (en) 2019-02-05 2020-02-05 Control device and control method
CN202010080307.2A CN111525512A (zh) 2019-02-05 2020-02-05 控制设备和控制方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019018974A JP2020125996A (ja) 2019-02-05 2019-02-05 制御装置および制御方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2020125996A true JP2020125996A (ja) 2020-08-20

Family

ID=71838154

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019018974A Pending JP2020125996A (ja) 2019-02-05 2019-02-05 制御装置および制御方法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20200247459A1 (ja)
JP (1) JP2020125996A (ja)
CN (1) CN111525512A (ja)

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013005724A1 (ja) * 2011-07-04 2013-01-10 株式会社ジェイテクト モータ制御装置及び車両用操舵装置
JP2013110903A (ja) * 2011-11-24 2013-06-06 Ntn Corp モータの制御装置
JP2013187967A (ja) * 2012-03-07 2013-09-19 Mitsubishi Electric Corp 多重巻線モータの駆動装置
JP2015047879A (ja) * 2013-08-29 2015-03-16 株式会社ジェイテクト 電動パワーステアリング制御装置
WO2015141254A1 (ja) * 2014-03-19 2015-09-24 日立オートモティブシステムズステアリング株式会社 パワーステアリング装置およびパワーステアリング装置の制御装置
WO2015190585A1 (ja) * 2014-06-13 2015-12-17 日本精工株式会社 電動パワーステアリング装置の電源電圧診断装置
WO2017094141A1 (ja) * 2015-12-02 2017-06-08 三菱電機株式会社 電動パワーステアリング装置
JP2017109640A (ja) * 2015-12-17 2017-06-22 株式会社デンソー モータ制御装置
JP2017139955A (ja) * 2014-09-02 2017-08-10 日本精工株式会社 モータ制御装置及びそれを搭載した電動パワーステアリング装置並びに車両
WO2017159090A1 (ja) * 2016-03-17 2017-09-21 株式会社デンソー センサ装置、および、これを用いた電動パワーステアリング装置
JP2017212844A (ja) * 2016-05-27 2017-11-30 株式会社デンソー 回転電機制御装置、および、これを用いた電動パワーステアリング装置
WO2018179197A1 (ja) * 2017-03-30 2018-10-04 三菱電機株式会社 電動パワーステアリング装置

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5603360B2 (ja) * 2011-06-24 2014-10-08 三菱電機株式会社 モータ制御装置およびそれを用いた電動パワーステアリング装置
JP5622053B2 (ja) * 2012-02-09 2014-11-12 株式会社デンソー 多相回転機の制御装置、および、これを用いた電動パワーステアリング装置
WO2017122329A1 (ja) * 2016-01-14 2017-07-20 三菱電機株式会社 電動パワーステアリング装置
CN108964561A (zh) * 2018-07-31 2018-12-07 河南森源重工有限公司 一种双三相电机驱动系统及双三相电机的控制方法

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013005724A1 (ja) * 2011-07-04 2013-01-10 株式会社ジェイテクト モータ制御装置及び車両用操舵装置
JP2013110903A (ja) * 2011-11-24 2013-06-06 Ntn Corp モータの制御装置
JP2013187967A (ja) * 2012-03-07 2013-09-19 Mitsubishi Electric Corp 多重巻線モータの駆動装置
JP2015047879A (ja) * 2013-08-29 2015-03-16 株式会社ジェイテクト 電動パワーステアリング制御装置
WO2015141254A1 (ja) * 2014-03-19 2015-09-24 日立オートモティブシステムズステアリング株式会社 パワーステアリング装置およびパワーステアリング装置の制御装置
WO2015190585A1 (ja) * 2014-06-13 2015-12-17 日本精工株式会社 電動パワーステアリング装置の電源電圧診断装置
JP2017139955A (ja) * 2014-09-02 2017-08-10 日本精工株式会社 モータ制御装置及びそれを搭載した電動パワーステアリング装置並びに車両
WO2017094141A1 (ja) * 2015-12-02 2017-06-08 三菱電機株式会社 電動パワーステアリング装置
JP2017109640A (ja) * 2015-12-17 2017-06-22 株式会社デンソー モータ制御装置
WO2017159090A1 (ja) * 2016-03-17 2017-09-21 株式会社デンソー センサ装置、および、これを用いた電動パワーステアリング装置
JP2017212844A (ja) * 2016-05-27 2017-11-30 株式会社デンソー 回転電機制御装置、および、これを用いた電動パワーステアリング装置
WO2018179197A1 (ja) * 2017-03-30 2018-10-04 三菱電機株式会社 電動パワーステアリング装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN111525512A (zh) 2020-08-11
US20200247459A1 (en) 2020-08-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6131057A (en) Protecting device of electromobile
US10270378B2 (en) Arrangement and method for monitoring a PSM-machine
KR102066364B1 (ko) 전력 변환 장치 및 전동 파워 스티어링 장치
WO2016038683A1 (ja) 多相交流モータ駆動用インバータ装置
CN109951135B (zh) 电力控制单元
CN106063096A (zh) 马达旋转角度检测装置及使用该装置的电动助力转向装置
JP2005518178A (ja) 電動機のエラー検出方法
JP2013500697A (ja) 電気駆動装置の運動変量のフェイルセーフ監視方法および装置
US10060983B2 (en) Method and apparatus for determining a physical quantity of a multiphase synchronous machine
KR20150087114A (ko) 반도체 디바이스 및 구동 장치
CN105846725B (zh) 用于电机的停车保护的操控方法
JP2020125996A (ja) 制御装置および制御方法
JP4534612B2 (ja) モータ駆動制御装置
US11152885B2 (en) Abnormality detection apparatus
WO2019054089A1 (ja) モータ駆動装置、モータ、および電動パワーステアリング装置
JP2016527855A (ja) 電気モータの角度エラー状態を判定する方法
JP4738095B2 (ja) 電流検出回路の故障検出方法
JP5537360B2 (ja) 電気車制御装置
WO2019054091A1 (ja) モータ駆動装置、モータ、電動パワーステアリング装置、モータ駆動方法、および記録媒体
WO2000023296A1 (en) Apparatus and a method for controlling an electric vehicle
JP2006345683A (ja) 電流検出装置
JP2020125997A (ja) 電動モータ制御装置および電動モータ制御方法
WO2018056381A1 (ja) 2軸型インバータ装置
JP2020137223A (ja) モータ制御装置
WO2020075693A1 (ja) モータ制御システム、モータおよび電動パワーステアリング装置

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20211214

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20211214

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20220920

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20221004

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20230328