JPH0937405A

JPH0937405A - 電気車の電動機制御装置用の自己診断装置

Info

Publication number: JPH0937405A
Application number: JP18252495A
Authority: JP
Inventors: Hidekazu Otsu; 英一大津; Tetsuya Yokoyama; 哲也横山; Toshisada Mitsui; 利貞三井; Hiroyuki Yamada; 博之山田; Atsushi Kunimi; 篤史國見
Original assignee: Hitachi Ltd; Hitachi Car Engineering Co Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd; Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 1995-07-19
Filing date: 1995-07-19
Publication date: 1997-02-07

Abstract

(57)【要約】【目的】故障原因の調査時に、制御指令装置と電動機制
御装置の切り分けができるようにする。【構成】制御指令装置３０はアクセルセンサ８を入力し
て制御指令を出力する。電動機制御装置５はその制御指
令を受けて電動機を制御する。脱着可能な故障診断装置
２０を電動機制御装置５に接続し、診断装置からの制御
指令で電動機４を制御する。制御指令値及び制御指令発
生時間には制限を設ける。制御指令装置３０に故障があ
る時も、故障診断装置２０からの制御指令により電動機
の駆動が可能になり、電動機制御装置の故障診断ができ
る。故障診断時の指令値及び指令発生時間を制限するこ
とにより誤操作による車両暴走を防止できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電気車の制御装置に係
り、特に、電気車の電動機あるいはその制御装置の故障
に対処する制御装置及び制御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、車両推進用にインバータ駆動の誘
導電動機を用い、これを、高速でしかも高精度に制御す
るため、ベクトル制御方式の電気車が広く用いられるよ
うになってきた。一般に電気車は、バッテリーの直流電
源を可変電圧、可変周波数の交流電源に変換するインバ
ータと、車両駆動用の三相交流電動機と、この三相交流
電動機の電流及び回転速度を検出する電流センサ及びエ
ンコーダと、アクセル開度に応じて三相交流電動機の制
御指令を決定する制御指令装置と、前記制御指令装置及
び電流センサの出力に基づいて三相交流電動機の巻線に
流れる電流を制御する三相交流電流指令を発生する制御
用マイコンと、前記三相交流電流指令と前記電動機巻線
電流とに基づいて前記インバータのゲートに印加するＰ
ＷＭ信号信号を発生するドライバとを備えている。通
常、制御用マイコンとドライバとは電動機制御部として
一体的に構成されている。

【０００３】このような電気車の制御において、エンコ
ーダの出力をフィードバックし、これにより高精度に速
度及びトルクを制御するために、ベクトル制御を行って
いる。このベクトル制御のためには、アクセル開度を検
知するアクセルスイッチや、三相交流電動機の電流を検
出する電流センサや、回転速度を検出するエンコーダが
必要不可欠なものとなっている。従って、これらのセン
サに故障が発生するとベクトル制御は制御不能になり、
エンコーダ故障時には、トルクの過大・過少、及び電流
・電力の安定な制御が不能になるなどの事態を生じる。

【０００４】このような場合に、電気車を安定に制御す
るために、特開平３−２７７１０１号公報には回転セン
サに故障が生じたら車速センサに切り替え、このセンサ
から得られる情報を基に電動機を駆動する方式が示され
ている。また、特開平５−９１６０１号公報には、電気
車において、回転センサ（エンコーダ）の異常時に制御
方法をベクトル制御からｖ／ｆ制御に切換える技術が開
示されている。

【０００５】一方、センサが正常でも、トルク指令装置
や電動機制御部に異常が有れば電気車を安全に走行させ
ることはできないので、これらが正常か否かも常にチェ
ックする必要がある。そのため、特開平５−３３６６０
３号公報や特開平６−２６１４０４号公報に記載されて
いるとおり、電気車の起動時及び走行中に定期的に、制
御指令装置や電動機制御部の動作をチェックする故障診
断装置が知られている。従来の故障診断装置は、アクセ
ル開度指令に相当する信号を入力して電動機を駆動し、
入力と各種のセンサで検知される電動機の出力電流等と
の関係から、制御指令装置や電動機制御部に異常がない
かを診断している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来の故障診断装置
は、制御指令装置と電動機制御部とを一つの電動機制御
装置として、故障診断を行っている。この場合、故障診
断装置より制御指令が与えられたにも拘らず電動機が動
かないとき、制御指令装置に不具合があるのか、電動機
制御部に不具合が有るのかを直接識別した診断はできな
い。

【０００７】しかしながら、制御指令装置と電動機制御
部とは、予め別々に設計、製作されたものを、車両の特
性応じて選択し、一体的に組み立てられるのが一般的で
ある。これは、制御指令装置で求める開度特性が、アク
セルやシフトレバー等車両の機種毎に特有な操作特性に
強く依存するものであり、車両と共に設計するのが望ま
しいものであるのに対し、電動機制御部の制御特性は、
電動機の機種毎の特性に強く依存するため、電動機と共
に設計するのが望ましいことによる。

【０００８】従って、故障の的確な対策を取るために、
制御指令装置と電動機制御部とをそれぞれ別々に故障診
断することが必要な場合がある。ただし、個別に故障診
断する場合でも、常に安全なものでなければならない。

【０００９】本発明の目的は、制御指令装置の正常、異
常にかかわらず、電動機制御部の故障診断ができる電気
車の診断装置を提供することにある。

【００１０】本発明の他の目的は、故障診断時に電動機
に過大なトルクが発生する危険を防止した電気車の診断
装置を提供することにある。

【００１１】本発明の他の目的は、動作中の制御指令装
置が不調でも電動機制御装置の診断ができる診断装置を
提供することにある。

【００１２】本発明の他の目的は、故障診断装置を動作
させているとき、電気車駆動システムが停止するのを防
止することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、バッテリーの直流電源を可変電圧、可変
周波数の交流電源に変換するインバータと、車両駆動用
の三相交流電動機の電流を検出する電流センサと、該三
相交流電動機の回転速度を検出するエンコーダと、アク
セル開度に応じて該三相交流電動機の制御指令を決定す
る制御指令装置と、前記制御指令、前記電流センサ及び
前記エンコーダの各出力に基づいて該三相交流電動機の
電流を制御するための電流指令を発生し、該電流指令と
前記三相交流電動機に流れる電流とに基づいて電圧信号
を生成する電動機制御部と、前記電圧信号にもとづいて
前記インバータを制御する信号を発生するドライバ手段
とを有し、前記制御指令装置と前記電動機制御部とが別
個に構成された電気車の電動機制御装置に対して、故障
診断を行うための自己診断装置において、前記電動機制
御装置とは独立して設けられ、通信回線を介して該電動
機制御装置の電動機制御部に接続可能な故障診断装置を
備え、該故障診断装置は、前記前記制御指令装置と同等
の制御指令を前記電動機制御部に出力し、該電動機制御
部が前記制御指令を受けて生成した前記電動機の制御信
号に対する前記電動機の動作状態により、該電動機制御
部の故障の有無を診断することを特徴とする。

【００１４】本発明の他の特徴は、前記該故障診断装置
からの制御指令値もしくは制御指令発生時間を所定値以
内に制限する事にある。

【００１５】本発明の他の特徴は、診断装置から診断用
制御指令が与えられた場合は、制御指令装置との同期が
取れなくても電動機制御部の処理を実行することにあ
る。本発明の他の特徴は、監視マイコンに、故障診断装
置から診断用制御指令が与えられている事を伝えること
にある。

【００１６】

【作用】本発明によれば、脱着可能な故障診断装置より
制御指令が与えられ、それに基づき電動機が動く様にし
て、制御指令装置の正常、異常に関わらず、電動機制御
部の故障診断ができる。

【００１７】本発明の他の特徴によれば、故障診断時に
電動機に過大なトルクが発生する危険を防止できる。す
なわち、診断装置から出力される診断用制御指令の発生
量を制限する。例えば、２ｍｓ毎に指令値の和をとり、
所定値に抑える。小トルクであれば長時間、大トルクで
あれば短時間の診断時間になる。指令値の和をとる実施
例としたが簡略的には、診断用制御指令の発生時間を計
算する方式でもよい。また、診断用制御指令を通常の制
御指令より低い値に抑え、過大なトルクが発生する危険
を防止してもよい。

【００１８】本発明の他の特徴によれば、診断装置から
診断用制御指令が与えられた場合は、制御指令装置との
同期が取れなくても電動機制御部の処理を実行する。ま
た、制御指令装置が不調でも電動機制御部の診断ができ
るようにした。

【００１９】本発明の他の特徴によれば、監視マイコン
に、故障診断装置から診断用制御指令が与えられている
事を伝え、監視マイコンが制御指令装置からの信号に基
づき演算として不一致になり、システムを停止させるこ
とを防止する。なお、制御指令装置からの指令値に基づ
き電動機制御の演算値を求め、監視マイコンに出力して
システムが停止しない様にしても良い。

【００２０】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図によって説明す
る。図１は、電気車の制御装置のブロック図をしめすも
のであり、１は電気車の主電源であるバッテリー、２は
コンタクタ、３はパワースイッチング素子を用いてバッ
テリー１の直流を交流に変換するインバータ、４は電気
車駆動用の三相交流電動機、５は通常の状態において三
相交流電動機４を制御する電動機制御部、６は電動機４
の回転数Ｎを検出するエンコーダである。また、７は電
流センサーであり、交流電動機２の１次巻線に流れる３
相交流の１次電流ｉ（ｉu，ｉv，ｉw）を検出する。８
はアクセルが踏み込まれているときに踏み込み量に応じ
た出力θAを出すアクセルセンサである。９は、シフト
レバーの位置に対応した出力を出すシフトレバースィッ
チである。

【００２１】２０は故障診断装置であり、診断制御部２
１、表示部２２、操作部２３から構成されている。操作
部２３は、診断の対象機器を特定し、診断制御部２１で
所定の診断処理をするための指令やデータ等を入力のに
用いられる。

【００２２】３０は制御指令装置であり、アクセル開度
演算手段３１及び制御指令演算手段３２を具備し、アク
セル、シフトレバー位置信号を入力してそれらの信号に
加えて、電動機制御部５から与えられる電動機回転数Ｎ
とから、電動機の目標トルクを演算する。

【００２３】電動機制御部５は、速度検出手段１０、一
次周波数指令生成手段４０、ベクトル制御部５２、交流
電流指令発生手段６０、電動機電流制御手段７０を含む
制御用マイコン５０を備え、制御指令装置３０から与え
られる制御指令を受けて、電動機４が制御指令のトルク
を出すように制御用マイコン５０が、ドライバであるＰ
ＷＭ信号発生手段９０を介してインバータ３を制御す
る。

【００２４】電動機制御部５はさらに、制御用マイコン
５０の異常を監視するための監視マイコン８０を備えて
いる。監視マイコン８０は、制御用マイコン５０と同じ
演算機能を持つ制御部８１と、監視機能を持つ監視部８
２とから構成されている。制御部８１は、制御用マイコ
ン５０と同じ制御指令を受け、電動機回転数Ｎを検出し
て制御用マイコン５０と同じ演算をするように構成され
ている。監視部８２は、制御部８１の計算結果を制御用
マイコン５０の計算結果と比較して、不一致の場合はコ
ンタクタ２を開放し、バッテリ１からインバータ３へ供
給する電力を遮断する。

【００２５】電動機制御部５と制御指令装置３０及び故
障診断装置２０とは、光ファィバー通信回線１１０、１
１０により相互に接続されている。

【００２６】制御指令装置３０では、アクセル開度演算
手段３１を介してアクセル開度θAが制御指令演算手段
３２に取り込まれ、アクセル開度θAに対応した制御指
令τｒ＊が演算される。

【００２７】制御用マイコン５０は通常、エンコーダ６
Ａ、速度検出手段１０を介して電動機の回転速度Ｎ₁を
取り込む。ベクトル制御部５２では、制御指令τｒ＊や
回転速度Ｎ₁の入力に基づき、制御電流指令Ｉt*および
励磁電流指令Ｉm＊を生成する。さらに一次周波数指令
生成手段４０でこの回転速度Ｎ₁に対応した一次周波数
ω₁＊を生成する。交流電流指令発生手段６０は、Ｉｔ
＊、Ｉｍ＊、ω₁＊をもとに、各相の電流指令Ｉｕ＊，
Ｉｖ＊，Ｉｗ＊を生成する。電動機電流制御手段７０で
は、これらの電流指令と電流センサ７で検出された３相
の交流電流（ｉu，ｉv，ｉw）にもとづいて電動機制御
τMを得るための電圧指令Ｅu＊，Ｅv＊，Ｅw＊を生成
し、ＰＷＭ信号発生手段９０に出力する。

【００２８】制御用マイコン５０には、内部タイマを使
った２ｍｓ毎に起動する２ｍｓジョブと、１００μｓ毎
に起動する１００μｓジョブ、さらに、制御指令装置か
らの通信割込みで起動するトルク指令装置割込みジョブ
と、故障診断装置からの通信割込みで起動する故障診断
装置割込みジョブトがある。

【００２９】図２に示す制御用マイコン５０の２ｍｓジ
ョブ２００では、起動時における制御指令装置３０との
同期処理が終了したか判定し（ステップ２０１）、未了
時は図４に示す同期処理を実行する（ステップ２０
５）。

【００３０】同期終了時は、故障診断装置より診断用制
御指令が与えられているか判断する（ステップ２０
２）。同期処理の終了後、診断用制御指令が与えられれ
ば、インバータは２ｍｓジョブと、１００μｓジョブが
駆動される。診断用制御指令が与えられている時は、２
ｍｓ毎に診断用制御指令を加算して、上限値に達したか
判断する（ステップ２０７）。上限に達した時は診断用
トルク指令を０にして、無制限にトルクが出続けること
を防止する（ステップ２０８）。すなわち、安全のため
に、２ｍｓ毎に指令値の和をとり、診断用制御指令の発
生量を制限する。その後、診断用制御指令を制御指令と
して電動機制御の指令値を演算する（ステップ２０
９）。電動機制御の指令値とは、励磁電流及びトルク電
流である。

【００３１】診断用制御指令が与えられていない場合
は、２ｍｓ毎の診断用制御指令の加算値をクリアして、
制御指令装置からの制御指令により、電動機制御の指令
値を演算する（ステップ２０３〜２０４）。

【００３２】起動時の同期処理の一例を図４に示す。
（ａ）は制御指令装置からの制御指令、（ｂ）は、故障
診断装置の動作を示すものである。キースイッチがオン
になると、制御指令装置３０からメモリチェック用の指
令が出力され、メモリチェックがなされる。それに続い
てインバータ駆動リレーをオンにする指令が出力される
と、リレーがオンになり、コンデンサが所定値に充電さ
れたかチェックし、充電が完了したら制御指令装置３０
に通知され、制御指令装置からインバータリレーをオン
にする指令が出力される。インバータリレーがオンにな
った後、監視マイコン８０で監視機能のチェックがなさ
れる。このチェック完了の通知により、同期処理は終了
する。

【００３３】その後、表示装置に準備完了を示す”READ
Y"のランプが点燈する。同期処理の終了後、診断用制御
指令が与えられれば、インバータは前記の通り２ｍｓジ
ョブと、１００μｓジョブで駆動される。２ｍｓジョブ
は、図５（ａ）に示すように、２ｍｓ毎に０．６ｍｓの
間、電動機の制御指令値の演算を行う。

【００３４】１００μｓジョブでは、図３及び図５
（ｂ）に示すように、２ｍｓジョブで決めた電動機制御
の指令値に基づき、インバータ制御すなわち、インバー
タにＵ，Ｖ，Ｗの３相指令を与える電動機制御をする
（ステップ３０１）。さらに監視マイコン８０に演算結
果を伝え、監視マイコン側で結果の比較をする（ステッ
プ３０２）。故障診断装置２０から制御指令が与えられ
ている場合は、その指令を監視マイコン８０に与え、監
視マイコンがシステムを止めないようにする。

【００３５】すなわち、監視マイコンに、故障診断装置
から診断用制御指令が与えられている事を伝え、監視マ
イコンが制御指令装置からの信号に基づき演算として不
一致になり、システムを停止させることを防止する。な
お、制御指令装置からの指令値に基づき電動機制御の演
算値を求め、監視マイコンに出力してシステムが停止し
ない様にしても良い。

【００３６】図６に示すように、指令装置からの通信割
込み処理では通信異常がないか判断する（ステップ６０
２）。正常時は、受信したデータを制御指令値として使
う（ステップ７６３）。

【００３７】図７は、故障診断装置２０と電動機制御マ
イコン間の通信手順を示し、図８は、故障診断装置２０
からデータが送られたときの電動機制御マイコン側の、
診断装置通信割込みジョブのフロー図である。

【００３８】故障診断装置２０から電動機制御マイコン
に割込みが発生すると、診断装置通信割込みジョブ（８
００）が起動して、アンサーバック信号を返す。その手
順は、診断装置が電動機制御マイコンに付けられた番号
を送り、電動機制御マイコンを選択する。診断用制御を
指令する場合は、診断用制御を指示するコードを送信
後、診断用の制御指令を送信する。

【００３９】故障診断装置２０からの通信割込みジョブ
では、診断用の制御指令があるか判断し（ステップ８０
１）、指令がある場合は、その後に続く診断用制御を受
信し、診断用制御指令値としてメモリに入れる（ステッ
プ８０２）。故障診断装置２０側では、全データを送る
と終了を示すＥＮＤ信号のコードを出力し、電動機制御
マイコンがＥＮＤ信号を受け取ったことをアンサーバッ
ク信号で確認し、一連の処理を終了する。

【００４０】受け取った診断用制御指令値は、診断のた
め出力しても良い上限の値、例えば８kgｍを超えるか、
ステップ８０３でチェックする。

【００４１】診断用制御指令値が診断用指令の上限を越
える場合は上限値に制限して、危険防止のため診断中に
過大なトルクが出ないようにする（ステップ８０３〜８
０４）。

【００４２】さらに、制御指令装置との同期なしに電動
機駆動システが立ち上がるように、制御指令装置との同
期処理が終了したことを示すフラグをセットする。これ
により、２ｍｓタスクで電動機制御に入れる状態にする
（ステップ８０５）。

【００４３】診断装置から診断用制御指令が与えられた
場合は、制御指令装置との同期が取れなくても電動機制
御処理を実行する。そのため、制御指令装置が不調で
も、電動機制御装置の診断ができる。

【００４４】診断装置からの指令は、診断用制御指令だ
けでなく、回転数や故障情報の送信要求もある。ステッ
プ８０６では、回転数情報の送信要求であるか判断し
て、真のときはステップ８０７で回転数情報を送信す
る。ステップ８０８では、故障情報の送信要求であるか
判断して、真のときはステップ８０９で故障情報を送信
する。

【００４５】以上述べたように、故障診断装置２０から
診断用の制御指令に基づき電動機制御部５を動作させて
電動機４を駆動し、電動機制御部５の故障診断を行うこ
とができる。なお、制御指令が与えられたときの、電動
機制御部５における電動機制御の指令値演算処理は以下
のとおりである。ここでは、ベクトル制御演算手段５２
からＰＷＭ信号発生手段９０までの動作を演算式を用い
て説明する。

【００４６】電動機トルクτMは、トルク電流Ｉt，励磁
電流Ｉmを使って、次式で求める。

【００４７】 τM＝（３／２）・Ｐ・（Ｍ²／(Ｍ＋１₂)）・Ｉm・Ｉt………………（１）ただし、Ｐ：極数Ｍ：励磁インダクタンス１₂：２次漏れインダクタンス次に、トルク電流指令Ｉt＊と励磁電流指令Ｉm＊に基づ
いて、交流電流指令の最大値I₁を演算する。速度検出手
段１０を経由して得られる回転角速度ωｒに対応して、
電動機４の２次回路に発生すべき磁束φR*を生成する。
磁束φR*に次式２の負荷率αを乗じて２次磁束指令φ*
が求められる。 α＝Ｉt*／Ｉt0 …………………………………………………………（２）ただし、Ｉt0：定格のトルク電流次に、２次磁束指令φ*と、交流電動機２の２次回路に
発生している２次磁束を次式３で推定したφ₂との偏差
を求め、励磁電流指令Ｉm*を発生する。 φ₂＝（Ｍ・Ｉm*）／（１＋Ｔ₂・ｓ）…………………………………（３）ただし、Ｔ₂（＝（Ｍ＋１₂）／ｒ₂）：２次時定数ｒ₂：２次抵抗以上のようにして得られたトルク電流指令Ｉt*及び励磁
電流指令Ｉm*を使って次式(４)，(５)により、それぞれ
すべり角周波数ωs，位相θ₁が求められる。 ωs＝Ｋs・（Ｉt*／Ｉm*）………………………………………………（４）ただし、Ｋs＝ｒ₂／（Ｍ＋１₂） θ₁＝tan-¹（Ｉt*／Ｉm*）………………………………………（５）交流電流指令の角周波数（１次角周波数）ω₁*は、すべ
り角周波数ωsと回転速度Ｎ₁から得たωｒとを加算して
求められる。交流電流指令の瞬時位相は、１次角周波数
ω₁*の積分により求められる。

【００４８】交流電流指令の位相は、上記瞬時位相と位
相θ₁とを加算して求める。交流電流指令発生部６０で
は、これらの値に基づいて三相の交流電流指令ｉu*，ｉ
v*，ｉw*を発生する。

【００４９】電動機電流制御手段７０は、これらの交流
電流指令（ｉu*，ｉv*，ｉw*）に３相の交流電流ｉu，
ｉv，ｉwが追従するように、ＰＩ補償器よって、電圧指
令Ｅu*，Ｅv*，Ｅw*を発生する。ＰＷＭ信号発生手段９
０は、電圧指令Ｅu*，Ｅv*，Ｅw*と搬送波の三角波信号
とを比較動作してＰＷＭ信号を発生する。このＰＷＭ信
号をもとに、インバータ３のアームを構成する６個パワ
ー素子を駆動する。これにより、バッテリー１電源から
可変周波数、可変電圧の３相交流電圧が形成され、三相
交流電動機４のトルクが制御される。

【００５０】本発明によれば、脱着可能な故障診断装置
２０から電動機制御部５に制御指令が与えられ、それに
基づき電動機制御部５が動作して電動機４を駆動制御す
る。そのため、例え制御指令装置３０に不具合があって
も、電動機制御部５の故障診断ができる。

【００５１】故障診断に際しては、安全のために、診断
用制御指令の発生量を制限する。実施例では、２ｍｓ毎
に指令値の和をとり、所定値に抑える。小トルクであれ
ば長時間、大トルクであれば短時間の診断時間になる。
なお、より簡単な方法としては、診断用制御指令の発生
時間を計算する方式でもよい。

【００５２】また、安全のために、診断用制御指令を通
常の制御指令より低い値に抑え、過大なトルクが発生す
る危険を防止する。

【００５３】診断装置から診断用制御指令が与えられた
場合は、制御指令装置との同期が取れなくても電動機制
御処理を実行する。

【００５４】また、制御指令装置が不調でも電動機制御
装置の診断ができる。監視マイコンに、故障診断装置か
ら診断用制御指令が与えられている事を伝え、監視マイ
コンが制御指令装置からの信号に基づき演算として不一
致になり、システムを停止させることを防止する。な
お、制御指令装置からの指令値に基づき電動機制御の演
算値を求め、監視マイコンに出力してシステムが停止し
ない様にしても良い。

【００５５】

【発明の効果】本発明によれば、脱着可能な故障診断装
置より制御指令が与えられ、それに基づき電動機が動く
様にして、制御指令装置に不具合があっても、電動機制
御部単独に故障診断ができる。また、診断用制御指令の
発生量を制限し、故障診断時の指令値及び指令発生時間
を制限することにより誤操作による車両暴走を防止でき
る。

【００５６】さらに、診断装置から診断用制御指令が与
えられた場合は、制御指令装置との同期が取れなくても
電動機制御処理を実行する。また、制御指令装置が不調
でも電動機制御装置の診断ができる。

【００５７】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例になる電気車の駆動制御装置
を示す図である。

【図２】図１の故障診断装置における２ｍｓジョブの処
理のフロー図である。

【図３】図１の故障診断装置における１００μｓジョブ
の処理のフロー図である。

【図４】図２の処理フローにおける同期処理を説明する
図である。

【図５】図２の２ｍｓジョブ及び１００μｓジョブの説
明図である。

【図６】トルク指令装置からの通信割込み処理のフロー
図である。

【図７】故障診断装置と電動機制御マイコン間の通信手
順を示すである。

【図８】故障診断装置からの通信割込み処理のフロー図
である。

【符号の説明】

１…バッテリー、２…三相交流電動機、３…インバー
タ、４…電動機、５…電動機制御部、６…エンコーダ、
７…電流センサー、８…アクセルセンサ、１０…速度検
出手段、…２０故障診断装置、３０…制御指令装置、５
０…制御用マイコン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者横山哲也茨城県ひたちなか市大字高場2520番地株式会社日立製作所自動車機器事業部内 (72)発明者三井利貞茨城県ひたちなか市大字高場2520番地株式会社日立製作所自動車機器事業部内 (72)発明者山田博之茨城県ひたちなか市大字高場字鹿島谷津 2477番地３日立オートモティブエンジニアリング株式会社内 (72)発明者國見篤史茨城県ひたちなか市大字高場字鹿島谷津 2477番地３日立オートモティブエンジニアリング株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】バッテリーの直流電源を可変電圧、可変周
波数の交流電源に変換するインバータと、車両駆動用の
三相交流電動機の電流を検出する電流センサと、該三相
交流電動機の回転速度を検出するエンコーダと、アクセ
ル開度に応じて該三相交流電動機の制御指令を決定する
制御指令装置と、前記制御指令、前記電流センサ及び前
記エンコーダの各出力に基づいて該三相交流電動機の電
流を制御するための電流指令を発生し、該電流指令と前
記三相交流電動機に流れる電流とに基づいて電圧信号を
生成する電動機制御部と、前記電圧信号にもとづいて前
記インバータを制御する信号を発生するドライバ手段と
を有し、前記制御指令装置と前記電動機制御部とが別個
に構成された電気車の電動機制御装置に対して、故障診
断を行うための自己診断装置において、前記電動機制御装置とは独立して設けられ、通信回線を
介して該電動機制御装置の電動機制御部に接続可能な故
障診断装置を備え、該故障診断装置は、前記前記制御指令装置と同等の制御
指令を前記電動機制御部に出力し、該電動機制御部が前
記制御指令を受けて生成した前記電動機の制御信号に対
する前記電動機の動作状態により、該電動機制御部の故
障の有無を診断することを特徴とする電気車の電動機制
御装置用の自己診断装置。
【請求項２】前記該故障診断装置からの制御指令値もし
くは制御指令発生時間を、所定値以内に制限することを
特徴とする請求項１記載の電気車の電動機制御装置用の
自己診断装置。
【請求項３】前記故障診断装置から診断用制御指令が与
えられた場合は、前記制御指令装置との同期が取れなく
ても電動機制御処理を実行することを特徴とする請求項
１記載の電気車の電動機制御装置用の自己診断装置。
【請求項４】バッテリーの直流電源を可変電圧、可変周
波数の交流電源に変換するインバータと、車両駆動用の
三相交流電動機の電流を検出する電流センサと、該三相
交流電動機の回転速度を検出するエンコーダと、アクセ
ル開度に応じて該三相交流電動機の制御指令を決定する
制御指令装置と、前記制御指令、前記電流センサ及び前
記エンコーダの各出力に基づいて該三相交流電動機の電
流を制御するための電流指令を発生し、該電流指令と前
記三相交流電動機に流れる電流とに基づいて電圧信号を
生成する制御マイコンと、前記電圧信号にもとづいて前
記インバータを制御する信号を発生するドライバ手段と
を有し、前記制御指令装置と前記電動機制御部とが別個
に構成された電気車の電動機制御装置に対して、故障診
断を行うための自己診断装置において、前記電動機制御装置とは独立して設けられ、通信回線を
介して該電動機制御装置の前記制御マイコンに接続可能
な故障診断装置を備え、前記電動機制御装置は、前記制御マイコンと同じ機能を
持つ制御部と、該制御部の出力を前記制御マイコンの出
力と比較し、正常か否か監視する監視部とを備え、前記制御指令装置と同等の制御指令を前記制御マイコン
に出力し、該電動機制御部が前記制御指令を受けて生成
した前記電動機の制御信号に対する前記電動機の動作状
態により、該制御マイコンの故障の有無を診断すると共
に、前記監視マイコンに、故障診断装置から診断用制御指令
が与えられている事を伝え、監視マイコンが制御指令装
置からの信号に基づき演算として不一致になり、システ
ムを停止させることを防止することを特徴とする電気車
の電動機制御装置用の自己診断装置。