JP4565963B2 - Failure detection processor - Google Patents
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Description
本発明は、ハイブリッド車両、電気自動車等の車両のモータ駆動装置における故障検出処理装置に関する。 The present invention is a hybrid vehicle, to fault detection apparatus that put the motor driving apparatus of a vehicle such as an electric vehicle.
近年のいわゆるハイブリッド車両や電気自動車は、電源用電池及び走行駆動用の交流のモータ(同期モータ)及びそのモータ駆動装置を備え、このモータ駆動装置により、電源用電池からいわゆる給電制御スイッチ(後述の特許文献1のシステムメインリレー)等が設けられた電源給電手段を介してモータ制御部(同特許文献1のモータ制御部及びマスタ制御部)のインバータに例えば200V程度の高圧の直流電源を給電し、このインバータの交流出力を前記モータに給電する。
In recent years, so-called hybrid vehicles and electric vehicles are provided with a battery for power supply and an AC motor (synchronous motor) for driving and driving, and the motor drive device. For example, a high-voltage DC power supply of about 200 V is supplied to the inverter of the motor control unit (the motor control unit and the master control unit of Patent Document 1) through a power supply unit provided with the system main relay of
また、電源用電池の端子間の電池電圧の検出情報をいわゆる電池制御ECUが形成する電池電圧検出手段からモータ制御部に伝送するとともに、モータ制御部のインバータ入力電圧検出手段によりインバータの入力の直流電圧を検出し、そのモータ制御部の電流検出手段によりインバータからモータに給電されるモータ電流を検出する。 In addition, battery voltage detection information between terminals of the power supply battery is transmitted from the battery voltage detection means formed by the so-called battery control ECU to the motor control section, and the inverter input voltage detection means of the motor control section transmits the DC input of the inverter. The voltage is detected, and the motor current supplied from the inverter to the motor is detected by the current detection means of the motor control unit.
そして、モータ制御部の駆動制御手段により、前記の電池電圧、入力の直流電圧、モータ電流の検出及び、電池電圧に基づいて設定されたモータトルク指令値にしたがってインバータを制御し、モータを駆動する。 Then, the drive control means of the motor control unit detects the battery voltage, the input DC voltage, the motor current, controls the inverter according to the motor torque command value set based on the battery voltage, and drives the motor. .
この場合、前記のシステムメインリレーの電源側の電圧(電池電圧に相当)と負荷側の電圧(インバータの直流電圧に相当)との差から、電源異常(故障)を検出することが提案されている(例えば、特許文献1参照。)。 In this case, it is proposed to detect a power supply abnormality (failure) from the difference between the voltage on the power source side of the system main relay (corresponding to the battery voltage) and the voltage on the load side (corresponding to the DC voltage of the inverter). (For example, refer to Patent Document 1).
前記従来提案(特許文献1記載)のような電源異常の検出では、電源給電手段の高圧コネクタの外れやコンタクタ接点不良等の電源給電手段の異常(高圧配線系故障)と、インバータ入力電圧検出手段の異常(インバータ入力電圧検出系故障)とが区別して検出されない。 In the detection of the power supply abnormality as in the conventional proposal (described in Patent Document 1), the power supply means abnormality (high voltage wiring system failure) such as disconnection of the high voltage connector of the power supply means or contactor contact failure, and the inverter input voltage detection means Is not detected separately from the abnormality (inverter input voltage detection system failure).
そのため、検出された電源異常がドライバや修理工場等のサービスマンに報知されても、故障原因の究明等が容易に行なえない問題がある。 Therefore, there is a problem that even if a detected power supply abnormality is notified to a service person such as a driver or a repair shop, the cause of the failure cannot be easily determined.
また、前記のインバータ入力電圧検出系故障の場合は、モータ制御部のインバータ入力電圧検出手段の検出結果が誤っているのであって、高圧配線系故障はなく、インバータの入力の直流電圧が正常であるにもかかわらず、前記のインバータ入力電圧検出手段の誤検出結果に基いてインバータの正常な制御が困難になり、場合によってはモータの駆動が停止する問題もある。 In addition, in the case of the inverter input voltage detection system failure, the detection result of the inverter input voltage detection means of the motor control unit is incorrect, there is no high-voltage wiring system failure, and the DC voltage of the inverter input is normal. Nevertheless, there is a problem that the normal control of the inverter becomes difficult based on the erroneous detection result of the inverter input voltage detection means, and the motor drive is stopped in some cases.
本発明は、車両のモータ駆動装置において、電源給電手段の異常(高圧配線系故障)と、インバータ入力電圧検出手段の検出の異常(インバータ入力電圧検出系故障)とを区別して検出することを目的とし、さらには、前記のインバータ入力電圧検出系故障を検出したときには、その故障の影響を受けないようにしてインバータを正常に制御し、モータの駆動を継続することも目的とする。 An object of the present invention is to distinguish and detect an abnormality of a power supply means (high-voltage wiring system failure) and an abnormality of detection of an inverter input voltage detection means (inverter input voltage detection system failure) in a motor drive device for a vehicle. In addition, when the inverter input voltage detection system failure is detected, the inverter is normally controlled so as not to be affected by the failure, and the driving of the motor is continued.
上記した目的を達成するために、本発明の故障検出処理装置は、電源用電池から電源給電手段を介してモータ制御部のインバータに直流電源を給電し、前記インバータの交流出力を走行駆動用のモータに給電し、前記電源用電池の端子間の電池電圧の検出情報を電池電圧検出手段から前記モータ制御部に伝送し、前記モータ制御部のインバータ入力電圧検出手段により前記インバータの入力の直流電圧を検出し、前記モータ制御部の電流検出手段により前記インバータから前記モータに給電されるモータ電流を検出し、前記モータ制御部の駆動制御手段により、前記電池電圧、前記直流電圧、前記モータ電流の検出及び、設定されたモータトルク指令値にしたがって前記インバータを制御し、前記モータを駆動する車両のモータ駆動装置に設けられた故障検出処理装置であって、前記モータ制御部に、検出された前記電池電圧、前記直流電圧の差が異常検出の所定電圧以上であって電池電圧検出系が正常であるときに第1の異常検出条件の成立を検出し、前記モータトルク指令値が所定値以上であって検出された前記モータ電流がしきい値以上であるときに第2の異常検出条件の成立を検出する個別異常検出手段と、前記個別異常検出手段が前記第1の異常検出条件の成立のみを検出したときに前記電源給電手段の異常を検出し、前記個別異常検出手段が前記両異常検出条件の同時成立を検出したときに前記インバータ入力電圧検出手段の異常を検出する総合異常検出手段とを備えたことを特徴としている(請求項1)。 In order to achieve the above object, the failure detection processing device of the present invention feeds a DC power from a power supply battery to an inverter of a motor control unit via a power supply means, and an AC output of the inverter is used for driving. Power is supplied to the motor, battery voltage detection information between the terminals of the power supply battery is transmitted from the battery voltage detection means to the motor control section, and the inverter input voltage detection means of the motor control section inputs the DC voltage of the inverter. And a motor current supplied from the inverter to the motor is detected by the current detection unit of the motor control unit, and the battery voltage, the DC voltage, and the motor current are detected by the drive control unit of the motor control unit. The inverter is controlled according to the detected and set motor torque command value, and is installed in the motor drive device of the vehicle that drives the motor. It obtained a failure detection processing apparatus, first when the motor control unit, said detected battery voltage, there is a predetermined voltage or more batteries voltage detecting system of the difference abnormality detection of the DC voltage is normal An individual that detects the establishment of the first abnormality detection condition and detects the establishment of the second abnormality detection condition when the motor torque command value is equal to or greater than a predetermined value and the detected motor current is equal to or greater than a threshold value. When the abnormality detection unit and the individual abnormality detection unit detect only the establishment of the first abnormality detection condition, the abnormality of the power supply unit is detected, and the individual abnormality detection unit simultaneously satisfies the both abnormality detection conditions. And a general abnormality detecting means for detecting an abnormality of the inverter input voltage detecting means when detecting an abnormality (claim 1).
また、本発明の故障検出処理装置は、前記のモータ制御部の駆動制御手段に、総合異常検出手段によりインバータ入力電圧検出手段の異常を検出したときに、検出されたインバータの入力の直流電圧を電源用電池の端子間の電池電圧に置き換えてインバータを制御するフェイルセーフ処理手段を設けたことを特徴としている(請求項1)。 Further, the failure detection processing device of the present invention provides the drive control means of the motor control unit with the detected DC voltage of the input of the inverter when the abnormality of the inverter input voltage detection means is detected by the general abnormality detection means. It is characterized by providing fail-safe processing means for controlling the inverter in place of the battery voltage between the terminals of the power supply battery (claim 1 ).
まず、請求項1の構成によれば、電源給電手段の異常(高圧配線系故障)が発生して電源用電池とインバータとの間が切断等された状態になると、電池電圧に比してインバータの入力の直流電圧が小さくなり、電池電圧検出系が正常であっても検出された電池電圧と検出されたインバータの入力の直流電圧とに差が生じる。しかも、実際のインバータの入力の直流電圧が小さく、インバータからモータに給電されるモータ電流が減少(又はオフ)し、モータが正常に回転せず、場合によっては回転が停止し、検出されたモータ電流がしきい値より小さくなる。
First, according to the configuration of
そのため、電源給電手段の異常(高圧配線系故障)が発生したときは、第1の異常検出条件のみが成立し、この第1の異常検出条件のみの成立から、その異常を検出することができる。 Therefore, when an abnormality (high-voltage wiring system failure) occurs in the power supply means, only the first abnormality detection condition is established, and the abnormality can be detected from the establishment of only the first abnormality detection condition. .
一方、インバータ入力電圧検出手段の異常(インバータ入力電圧検出系故障)が発生したときは、実際にはインバータの入力の直流電圧は小さくないが、インバータ入力電圧検出手段が入力の直流電圧を誤検出し、検出された電池電圧と検出されたインバータの入力の直流電圧とに差が生じ、第1の異常検出条件が成立する。また、実際のインバータの入力の直流電圧は大きく、そのため、モータトルク指令値にしたがってインバータからモータに十分なモータ電流が供給され、検出されたモータ電流がしきい値以上になってモータが駆動され、モータが駆動状態か否かを判定する第2の異常検出条件も成立(モータ駆動状態)する。 On the other hand, when an abnormality of the inverter input voltage detection means (inverter input voltage detection system failure) occurs, the DC voltage of the inverter input is not actually small, but the inverter input voltage detection means erroneously detects the input DC voltage. Then, a difference occurs between the detected battery voltage and the detected DC voltage of the input of the inverter, and the first abnormality detection condition is satisfied. Also, the actual DC voltage input to the inverter is large, so that sufficient motor current is supplied from the inverter to the motor according to the motor torque command value, and the motor is driven when the detected motor current exceeds the threshold value. The second abnormality detection condition for determining whether or not the motor is in a driving state is also satisfied (motor driving state).
そのため、インバータ入力電圧検出手段の検出の異常(インバータ入力電圧検出系故障)が発生したときは、第1、第2の異常検出条件の両方が成立し、この両異常検出条件の成立から、その異常を検出することができる。 Therefore, when an abnormality in the detection of the inverter input voltage detection means (inverter input voltage detection system failure) occurs, both the first and second abnormality detection conditions are satisfied. Abnormalities can be detected.
したがって、電源給電手段の異常(高圧配線系故障)と、インバータ入力電圧検出手段の異常(インバータ入力電圧検出系故障)とを区別して検出することができ、区別して検出した異常をドライバや修理工場等のサービスマンに報知することにより、故障原因の究明等が容易に行なえる。 Therefore, it is possible to distinguish and detect an abnormality in the power supply means (high-voltage wiring system failure) and an abnormality in the inverter input voltage detection means (inverter input voltage detection system failure). By informing a service person such as this, it is possible to easily investigate the cause of the failure.
つぎに、請求項2の構成によれば、前記のインバータ入力電圧検出手段の異常を検出したときに、フェイルセーフ処理により、誤検出されたインバータの入力の直流電圧が電源用電池の端子間の電池電圧に置き換えられるため、この置き換えに基き、インバータ入力電圧検出手段の異常の影響を受けることなく、モータ制御部の駆動制御手段により、インバータを正常に制御してモータの適正な駆動を継続することができる。 Next, according to the configuration of claim 2, when the abnormality of the inverter input voltage detecting means is detected, the erroneously detected DC voltage of the inverter input is detected between the terminals of the power source battery by fail-safe processing. Since it is replaced by battery voltage, the inverter is normally controlled by the drive control means of the motor control unit and the motor is driven properly without being affected by the abnormality of the inverter input voltage detection means. be able to.
つぎに、本発明をより詳細に説明するため、その一実施形態について、図1及び図2にしたがって詳述する。 Next, in order to describe the present invention in more detail, an embodiment thereof will be described in detail with reference to FIGS.
図1はハイブリッド車両1に適用した場合のモータ駆動装置2のブロック図、図2は図1の故障検出処理説明用のフローチャートである。
FIG. 1 is a block diagram of a motor drive device 2 when applied to a
図1に示すハイブリッド車両1はエンジン3と走行駆動用の例えば3相交流のモータ(同期モータ)4とを駆動軸に直結して形成され、そのモータ駆動装置2は、全体を制御するマイクロコンピュータ構成の車両制御ECU5、電源用電池6、この電池6に常開のコンタクタ部7を介してケーブル接続されたインバータ構成のモータ制御部8等を備える。
A
そして、電源用電池6は例えば200Vの高圧出力の蓄電池等からなり、マイクロコンピュータ構成の電池制御ECU9の周知の電池制御により、端子間の電池電圧Vbや液温等が検出監視されて充放電制御される。 The power source battery 6 is composed of, for example, a storage battery with a high voltage output of 200 V, and the battery voltage Vb between the terminals, the liquid temperature, and the like are detected and monitored by well-known battery control of the battery control ECU 9 having a microcomputer configuration, and charge / discharge control is performed. Is done.
また、電池制御ECU9が電池電圧検出手段を形成し、この検出手段の電池電圧Vbのアナログ又はデジタルの検出情報が有線又は無線で車両制御ECU5及びモータ制御部8のマイクロコンピュータ構成のモータ制御ECU10に伝送される。
Further, the battery control ECU 9 forms battery voltage detection means, and analog or digital detection information of the battery voltage Vb of the detection means is wired or wirelessly transmitted to the motor control ECU 10 having a microcomputer configuration of the
つぎに、電源用電池6とモータ制御部8のインバータ11との間のコンタクタ部7及び給電ケーブルが電源給電手段を形成し、コンタクタ部7は例えばリレースイッチからなり、正、負の主接点7p、7n及び予備充電用の補助接点7sを有し、車両制御ECU5によって開閉制御される。
Next, the contactor unit 7 and the power supply cable between the power source battery 6 and the inverter 11 of the
具体的には、エンジンキーが差し込まれて車両1の始動が指令されると、車両制御ECU5により、最初は補助接点7sと主接点7nが閉成され、その後、主接点7pが閉成されて補助接点7sは開放され、以降、エンジンキーが引き抜かれる等するまでコンタクタ部7は主接点7p、7nが閉成状態に保持される。
Specifically, when the engine key is inserted to start the
そして、車両1の始動の指令によって補助接点7sと主接点7nが閉成されると、電源用電池5の直流出力が、補助接点7s、限流抵抗7rを介してインバータ11の電源用コンデンサ11aを充電し、このコンデンサ11aの充電電流が主接点7nを介して電源用電池5に流れ、過大な突入電流の発生を防止して電源用コンデンサ11aが予備充電される。
When the
さらに、この予備充電によって電源用コンデンサ11aが所定電圧に充電されると、主接点7pが閉成されて補助接点7sが開放され、以降は、電源用電池5の直流出力が、限流されることなく、主接点7pを介してインバータ11の電源用コンデンサ11aを充電する。
Further, when the power supply capacitor 11a is charged to a predetermined voltage by this preliminary charging, the
つぎに、電源用コンデンサ11aの端子間電圧が形成するインバータ11の入力の直流電圧Vdcが、インバータ入力電圧検出手段を形成するインバータ入力電圧検出回路12によって検出され、その検出電圧vdcが車両制御ECU5、モータ制御ECU10に送られる。
Next, the DC voltage Vdc at the input of the inverter 11 formed by the voltage between the terminals of the power supply capacitor 11a is detected by the inverter input voltage detection circuit 12 forming the inverter input voltage detection means, and the detected voltage vdc is detected by the
また、車両制御ECU5は、エンジンキーが差し込まれて車両1の始動が指令されると、始動のトルク指令値Tjをモータ制御ECU10に出力して設定し、その後は車両1の走行モードや検出電圧vb、vdc等に基づいて、モータ制御ECU10に設定するトルク指令値Tjを可変調整する。
Further, when the engine key is inserted and the start of the
そして、モータ制御ECU10は、駆動制御手段及び後述の個別異常検出手段、総合異常検出手段、フェイルセーフ処理手段を形成し、個別異常検出手段、総合異常検出手段、フェイルセーフ処理手段が故障検出処理装置を形成する。 The motor control ECU 10 forms drive control means and individual abnormality detection means, comprehensive abnormality detection means, and fail-safe processing means, which will be described later. The individual abnormality detection means, comprehensive abnormality detection means, and fail-safe processing means are failure detection processing devices. Form.
そして、前記の検出電圧vb、vdc、トルク指令値Tj及び、インバータ11からモータ4に供給される3相U、V、Wのモータ電流Iu、Iv、Iwのうちの電流検出器13u、13vによって検出された2相U、Vの検出電流iu、iv、モータ4に取り付けられた回転検出器14の検出回転数rpmに基き、前記の駆動制御手は、電池電圧Vb、入力の直流電圧Vdc、モータ電流Iu、Ivの検出及び、設定されたモータトルク指令値Tjにしたがって、モータ4がトルク指令値Tjのトルクを発生するように、インバータ11の3相フルブリッジ回路11bの各スイッチング素子SW1〜SW6を制御し、3相交流のインバータ出力をモータ4に供給してモータ4を駆動する。
The detected voltages vb and vdc, the torque command value Tj, and the
つぎに、モータ制御ECU10が形成する個別異常検出手段、総合異常検出手段及び、フェイルセーフ処理手段について説明する。なお、これらの手段は、モータ制御ECU10が予め設定された故障検出処理プログラムを実施することによりソフトウエア処理で形成される。 Next, individual abnormality detection means, comprehensive abnormality detection means, and fail-safe processing means formed by the motor control ECU 10 will be described. These means are formed by software processing when the motor control ECU 10 executes a preset failure detection processing program.
<個別異常検出手段>
この手段は、検出された電池電圧Vb、入力の直流電圧Vdcの差が異常検出の所定電圧以上であって電池電圧検出系が正常であるときに第1の異常検出条件の成立を検出し、モータトルク指令値Tjが所定値以上であって検出されたモータ電流Iu、Iv、Iwがしきい値以上であるときに第2の異常検出条件の成立を検出する。
<Individual abnormality detection means>
This means detects the establishment of the first abnormality detection condition when the difference between the detected battery voltage Vb and the input DC voltage Vdc is not less than a predetermined voltage for abnormality detection and the battery voltage detection system is normal, The establishment of the second abnormality detection condition is detected when the motor torque command value Tj is equal to or greater than a predetermined value and the detected motor currents Iu, Iv, Iw are equal to or greater than a threshold value.
すなわち、検出された電池電圧Vb、入力の直流電圧Vdcである検出電圧vb、vdcの差Δb・dc(=|vb−vdc|)を算出し、算出した差Δb、dcと検出電圧に換算した異常検出の所定電圧vrefとを比較し、Δb、dc>vrefか否かを判別する。 That is, the difference Δb · dc (= | vb−vdc |) between the detected battery voltage Vb and the detected voltage vb, vdc, which is the input DC voltage Vdc, is calculated and converted to the calculated difference Δb, dc and the detected voltage. It is compared with a predetermined voltage vref for abnormality detection to determine whether Δb, dc> vref.
また、検出電圧vbの情報が有線伝送されるときにはいわゆる断線検出又は情報のパリティチェック等のデータ誤り検出によって電池電圧検出系が正常か否かを判別し、検出電圧vbが無線伝送されるときは前記のデータ誤り検出によって電池電圧検出系が正常か否かを判別する。 When the information of the detection voltage vb is transmitted by wire, it is determined whether or not the battery voltage detection system is normal by detecting data errors such as so-called disconnection detection or information parity check, and when the detection voltage vb is transmitted wirelessly. Whether or not the battery voltage detection system is normal is determined by the data error detection.
そして、「Δb・dc>vref、かつ、電池電圧検出系が正常」を第1の異常検出条件とし、電池電圧検出系が正常であって、検出された電池電圧Vbと入力の直流電圧Vdcとの差が大きいときに、この条件の成立を検出する。 Then, “Δb · dc> vref and the battery voltage detection system is normal” is set as the first abnormality detection condition, the battery voltage detection system is normal, the detected battery voltage Vb and the input DC voltage Vdc are When this difference is large, the establishment of this condition is detected.
ここで、検出された電池電圧Vbと入力の直流電圧Vdcとの差は、インバータ11との間のコンタクタ部7の接点不良或いは給電ケーブルの高圧コネクタの外れ等の電源給電手段の異常(高圧配線系故障)が発生して検出電圧vdcが異常になった場合及び、インバータ入力電圧検出手段であるインバータ入力電圧検出回路12の異常(インバータ入力電圧検出系故障)が発生して検出電圧vdcが異常になった場合に、所定電圧vrefより大きくなる。 Here, the difference between the detected battery voltage Vb and the input DC voltage Vdc is an abnormality of the power supply means such as a contact failure of the contactor 7 with the inverter 11 or disconnection of the high voltage connector of the power supply cable (high voltage wiring). System voltage) and the detected voltage vdc becomes abnormal, and the inverter input voltage detection circuit 12 serving as the inverter input voltage detection means is abnormal (inverter input voltage detection system fault) and the detected voltage vdc is abnormal. When it becomes, it becomes larger than the predetermined voltage vref.
つぎに、車両制御ECU5によって設定されたモータトルク指令値Tjと、トルク過小検出の設定された所定値Trefとを比較してTj>Trefか否かを判別する。
Next, it is determined whether or not Tj> Tref by comparing the motor torque command value Tj set by the
また、3相U、V、Wのいずれかのモータ電流Iu、Iv、Ivが設定されたしきい値以上であれば、モータ4が駆動されていると判別するため、電流検出器13u、13vの検出電流iu、ivそれぞれと、検出電流iu、ivに換算して設定された正常駆動のしきい値irefとを比較し、iu≧iref、iv≧irefのいずれかを検出するか否かを判別する。 Further, if any of the motor currents Iu, Iv, Iv of the three phases U, V, W is equal to or larger than the set threshold value, it is determined that the motor 4 is driven. The detection currents iu and iv are compared with the normal drive threshold value iref set in terms of the detection currents iu and iv to determine whether iu ≧ iref or iv ≧ iref is detected. Determine.
そして、「Tj>Tref、かつ、iu≧iref、iv≧irefのいずれかの検出」を第2の異常検出条件とし、トルク指令値Tjが十分な大さで、モータ電流Iu、Iv、Ivのいずれかがしきい値以上であれば、インバータ11からモータ4に十分なモータ電流が出力されてモータ4が駆動されていると認識し、この条件の成立を検出する。 Then, “Tj> Tref and detection of any one of iu ≧ iref and iv ≧ iref” is set as the second abnormality detection condition, the torque command value Tj is sufficiently large, and the motor currents Iu, Iv, Iv If either of them is equal to or greater than the threshold value, it is recognized that a sufficient motor current is output from the inverter 11 to the motor 4 to drive the motor 4, and the establishment of this condition is detected.
ここで、モータ4が駆動されていれば、前記の電源給電手段の異常(高圧配線系故障)は発生していないことになる。 Here, if the motor 4 is driven, the abnormality of the power supply means (high voltage wiring system failure) has not occurred.
<総合異常検出手段>
この手段は、個別異常検出手段が第1の異常検出条件の成立のみを検出したときに電源給電手段の異常を検出し、個別異常検出手段が両異常検出条件の同時成立を検出したときにインバータ入力電圧検出手段の異常を検出する。
<Total abnormality detection means>
This means detects an abnormality of the power supply means when the individual abnormality detection means detects only the establishment of the first abnormality detection condition, and an inverter when the individual abnormality detection means detects the simultaneous establishment of both abnormality detection conditions. An abnormality of the input voltage detection means is detected.
すなわち、第1の異常検出条件が成立し、第2の異常検出条件が成立しなければ、電源給電手段の異常(高圧配線系故障)が発生していないことから、インバータ入力電圧検出回路12の異常(インバータ入力電圧検出系故障)の発生を検出し、第1、第2の異常検出条件が同時に成立すれば、電源給電手段の異常(高圧配線系故障)の発生を検出する。 That is, if the first abnormality detection condition is satisfied and the second abnormality detection condition is not satisfied, an abnormality (high-voltage wiring system failure) of the power supply means has not occurred. When the occurrence of an abnormality (inverter input voltage detection system failure) is detected and the first and second abnormality detection conditions are satisfied at the same time, the occurrence of an abnormality (high-voltage wiring system failure) in the power supply means is detected.
そして、この実施形態の場合、それぞれの異常の発生の検出により、異常の別の異常検出出力を車両制御ECU5に出力し、このECU4の異常警報処理により、例えば車両1のダッシュボードに設けられた表示パネル15のインバータ入力電圧検出系故障、高圧配線系故障それぞれのランプを点灯し、ドライバや修理工場のサービスマン等にインバータ入力電圧検出系故障、高圧配線系故障の別に故障を表示して報知し、この報知によって故障原因の究明等が容易に行なえるようにする。
In the case of this embodiment, by detecting the occurrence of each abnormality, another abnormality detection output of the abnormality is output to the
<フェイルセーフ処理手段>
この手段は、前記の総合異常検出手段によりインバータ入力電圧検出手段の異常(インバータ入力電圧検出系故障)を検出したときに、検出されたインバータ11の入力の直流電圧Vdcを電源用電池6の端子間の電池電圧Vbに置き換えてインバータ11を制御する。
<Fail safe processing means>
This means uses the detected DC voltage Vdc of the inverter 11 when the abnormality of the inverter input voltage detection means (inverter input voltage detection system failure) is detected by the total abnormality detection means. The inverter 11 is controlled in place of the battery voltage Vb.
すなわち、インバータ入力電圧検出系故障が発生したときは、実際にはインバータ11の入力の直流電圧Vcdは正常であり小さくないため、検出電圧vdcを検出電圧vbに置き換える。 That is, when an inverter input voltage detection system failure occurs, the DC voltage Vcd at the input of the inverter 11 is actually normal and not small, so the detection voltage vdc is replaced with the detection voltage vb.
そして、この書き換えに基き、駆動制御手段が、検出された電池電圧Vb、インバータ11の入力の直流電圧Vdcをいずれも検出電圧vbにしてインバータ入力電圧の関数であるモータ電流指令値マップを参照し、インバータ入力電圧検出系故障の影響を受けることなく、インバータ11を正常に制御してモータ4の適正な駆動を継続する。 Based on this rewriting, the drive control means converts the detected battery voltage Vb and the DC voltage Vdc input to the inverter 11 to the detected voltage vb, and refers to the motor current command value map which is a function of the inverter input voltage. The inverter 11 is normally controlled without being affected by the failure of the inverter input voltage detection system, and the motor 4 is properly driven.
そのため、エンジン3の始動が確実に行なえるとともに、いわゆるアシスト運転時、回生運転時のモータ出力精度を高精度に保つことができ、インバータ入力電圧検出系故障の影響を受けることなく、車両1のエネルギー管理が確実に行なえる。
Therefore, the
ところで、前記の個別異常検出手段、総合異常検出手段、フェイルセーフ処理手段による故障検出処理をフローチャートで示すと、例えば図2のようになる。 By the way, the failure detection processing by the individual abnormality detection means, the general abnormality detection means, and the fail safe processing means is shown in a flowchart as shown in FIG. 2, for example.
そして、図2のステップS1、S2が個別異常検出手段の第1の異常検出条件の成立の検出処理であり、第1の異常検出条件が成立すると、個別異常検出手段がステップS3、S4の第2の異常検出条件の成立の検出処理を実行し、第1の異常検出条件のみが成立したときは、総合異常検出手段が、ステップS5によって電源給電手段の異常(高圧配線系故障)の発生を検出し、第1、第2の異常検出条件が同時成立したときは、総合異常検出手段が、ステップS6によってインバータ入力電圧検出回路12の異常(インバータ入力電圧検出系故障)の発生を検出する。 Then, steps S1 and S2 in FIG. 2 are detection processing of establishment of the first abnormality detection condition of the individual abnormality detection means. When the first abnormality detection condition is established, the individual abnormality detection means performs steps S3 and S4. When the first abnormality detection condition is satisfied when the abnormality detection condition 2 is satisfied and the first abnormality detection condition is satisfied, the comprehensive abnormality detection means detects an abnormality of the power supply means (high-voltage wiring system failure) in step S5. When the first and second abnormality detection conditions are satisfied at the same time, the general abnormality detection means detects the occurrence of an abnormality (inverter input voltage detection system failure) in the inverter input voltage detection circuit 12 in step S6.
さらに、インバータ入力電圧検出系故障の発生が検出されたときは、フェイルセーフ処理手段が、ステップS7によってフェイルセーフ処理を実行する。 Further, when the occurrence of the inverter input voltage detection system failure is detected, the fail safe processing means executes the fail safe processing in step S7.
また、前記した高圧配線系故障、インバータ入力電圧検出系故障それぞれ発生の検出に基き、総合異常検出手段が、ステップS8の異常検出(故障警報)出力を実行し、個別の異常検出出力を発生する。 Further, based on the detection of the occurrence of each of the high-voltage wiring system failure and the inverter input voltage detection system failure, the general abnormality detection means executes the abnormality detection (failure alarm) output in step S8 and generates individual abnormality detection outputs. .
以上のように、前記実施形態においては、高圧配線系故障とインバータ入力電圧検出系故障とを区別して検出することができ、区別して検出した異常を表示パネル15に警報表示してドライバや修理工場等のサービスマンに報知することにより、故障原因の究明等を容易に行なうことができる。
As described above, in the embodiment, the high-voltage wiring system failure and the inverter input voltage detection system failure can be distinguished and detected, and the detected abnormality is displayed as an alarm on the
また、インバータ入力電圧検出系故障が発生したときに、フェイルセーフ処理により、インバータを正常に制御してモータの適正な駆動を継続し、エンジン3の始動を確実に行なうとともに、いわゆるアシスト運転時、回生運転時のモータ出力精度を高精度に保つことができ、インバータ入力電圧検出系故障の影響を受けることなく、車両1のエネルギー管理を確実に行うことができる。
In addition, when an inverter input voltage detection system failure occurs, the inverter is normally controlled by fail-safe processing to continue the proper driving of the motor, to reliably start the
そして、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能であり、例えば、前記実施形態ではエンジン3とモータ4とを備えたハイブリッド車両1に適用したが、本発明は、エンジン3を省いた構成の電気自動車にも同様に適用することができる。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications other than those described above can be made without departing from the spirit thereof. For example, in the above-described embodiment, the
また、フェイルセーフ処理手段は省いてもよく、さらに、異常検出の所定電圧vref、モータトルク指令値Tjの所定値Tref等は実験等に基いて適当に設定してよいのは勿論である。 Further, the fail safe processing means may be omitted, and the predetermined voltage vref for abnormality detection, the predetermined value Tref of the motor torque command value Tj, etc. may be set appropriately based on experiments or the like.
また、故障検出の手順や報知方法等が実施形態のものに限られるものではないのももちろんである。 Of course, the failure detection procedure, the notification method, and the like are not limited to those of the embodiment.
ところで、自車1の装備部品数を少なくするため、例えば図1の回転検出器14の検出結果を車両1の他の制御のセンサ出力として兼用する場合にも適用することができる。
By the way, in order to reduce the number of equipment parts of the
1 ハイブリッド車両
2 モータ駆動装置
4 モータ
6 電源用電池
8 モータ制御部
9 電池制御ECU
10 モータ制御ECU
11 インバータ
12 インバータ入力電圧検出回路
13u、13v 電流検出器
Tj トルク指令値
Vb 電池電圧
Vdc 直流電圧
Iu、Iv、Iw モータ電流
DESCRIPTION OF
10 Motor control ECU
11 Inverter 12 Inverter input
Claims (2)
前記インバータの交流出力を走行駆動用のモータに給電し、
前記電源用電池の端子間の電池電圧の検出情報を電池電圧検出手段から前記モータ制御部に伝送し、
前記モータ制御部のインバータ入力電圧検出手段により前記インバータの入力の直流電圧を検出し、
前記モータ制御部の電流検出手段により前記インバータから前記モータに給電されるモータ電流を検出し、
前記モータ制御部の駆動制御手段により、前記電池電圧、前記直流電圧、前記モータ電流の検出及び、設定されたモータトルク指令値にしたがって前記インバータを制御し、前記モータを駆動する車両のモータ駆動装置に設けられた故障検出処理装置であって、
前記モータ制御部に、
検出された前記電池電圧、前記直流電圧の差が異常検出の所定電圧以上であって電池電圧検出系が正常であるときに第1の異常検出条件の成立を検出し、前記モータトルク指令値が所定値以上であって検出された前記モータ電流がしきい値以上であるときに第2の異常検出条件の成立を検出する個別異常検出手段と、
前記個別異常検出手段が前記第1の異常検出条件の成立のみを検出したときに前記電源給電手段の異常を検出し、前記個別異常検出手段が前記両異常検出条件の同時成立を検出したときに前記インバータ入力電圧検出手段の異常を検出する総合異常検出手段とを備えたことを特徴とする故障検出処理装置。 DC power is supplied from the battery for power supply to the inverter of the motor controller through the power supply means,
Supplying the AC output of the inverter to a motor for driving,
Transmitting battery voltage detection information between the terminals of the power supply battery from the battery voltage detection means to the motor control unit,
Detecting the DC voltage of the inverter input by the inverter input voltage detection means of the motor control unit,
Detecting a motor current supplied to the motor from the inverter by current detection means of the motor control unit,
A motor drive device for a vehicle that drives the motor by controlling the inverter according to detection of the battery voltage, the DC voltage, the motor current, and a set motor torque command value by the drive control means of the motor control unit. A failure detection processing apparatus provided in
In the motor control unit,
It said detected battery voltage, the difference between the DC voltage to detect the establishment of the first abnormality detection condition when there is a predetermined voltage or more batteries voltage detecting system abnormality detection is normal, the motor torque command value Individual abnormality detection means for detecting that the second abnormality detection condition is satisfied when the detected motor current is equal to or greater than a threshold value.
When the individual abnormality detection means detects only the establishment of the first abnormality detection condition, the abnormality of the power supply means is detected, and when the individual abnormality detection means detects the simultaneous establishment of both the abnormality detection conditions A failure detection processing apparatus comprising: general abnormality detection means for detecting an abnormality of the inverter input voltage detection means.
モータ制御部の駆動制御手段に、
総合異常検出手段によりインバータ入力電圧検出手段の異常を検出したときに、検出されたインバータの入力の直流電圧を電源用電池の端子間の電池電圧に置き換えてインバータを制御するフェイルセーフ処理手段を設けたことを特徴とする故障検出処理装置。 The failure detection processing device according to claim 1 ,
In the drive control means of the motor controller,
Fail-safe processing means is provided to control the inverter by replacing the detected DC voltage of the inverter input with the battery voltage between the terminals of the power supply battery when an abnormality of the inverter input voltage detection means is detected by the general abnormality detection means. A failure detection processing device characterized by that.
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