JPH11155201A

JPH11155201A - 電気車の制御装置及び制御方法

Info

Publication number: JPH11155201A
Application number: JP9320099A
Authority: JP
Inventors: Noriyoshi Sasazawa; 憲佳笹澤; Hidekazu Otsu; 英一大津; Sanshiro Obara; 三四郎小原; Nobunori Matsudaira; 信紀松平
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1997-11-20
Filing date: 1997-11-20
Publication date: 1999-06-08
Also published as: US20020091470A1

Abstract

(57)【要約】【課題】複数の回転電気機器を搭載した電気車の制御装
置であって、各回転電気機器をそれぞれ個別に制御する
複数のマイコンを備えたものにおいて、簡単な構成であ
りながら、制御装置の異常を高精度に診断可能な電気車
の制御装置及び制御方法を実現する。【課題を解決するための手段】電気車の制御装置での各
回転電気機器をそれぞれ個別に制御する複数のマイコン
は、それぞれ前記対象の回転電気機器を制御するための
制御データを生成する制御データ演算手段と、前記制御
データを通信手段を介して他のマイコンとの間で相互に
診断用制御データとして送受信し、前記制御データと前
記診断用制御データとを比較して故障の有無を診断する
故障診断手段とを備えている。例えば、エンジン補助モ
ータを制御するエンジン補助モータ用マイコンと、補機
を駆動するモータを制御する補機駆動モータ用マイコン
の複数のマイコンを備えた電気車において、これらのマ
イコンで相互に監視する機能を持たせる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、モータや発電機等
複数の回転電気機器を搭載した電気車の制御装置及び制
御方法に係り、特に、前記各回転電気機器をそれぞれ個
別に制御するマイコンを備えたものにおける診断装置及
び診断方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】電気車の制御装置の従来技術としては、
例えば、特開平５−１２２８０１号公報に記載されてい
るように、モータ制御用のマイコンと車両制御用のマイ
コンとの間でデータのやりとりを行い、相互に演算処理
を監視し、ＣＰＵの暴走を防止するものが知られてい
る。前記公報記載の制御装置によれば、２個のＣＰＵの
間にモータ回転数とトルク指令とを送受信する手段を設
け、２個のマイコンを同期動作させてデータの送受信を
行い、相互に監視して異常を検知する。

【０００３】また、特開平８−１８２１０３号公報に
は、マイコンの２重化の誤差を検出するために、第一、
第二の制御手段の出力を比較し、誤差が所定値以上で所
定時間継続する場合に、マイコンの二重化の誤差が発生
したと判断してフェールセーフ信号を出力するものが記
載されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、マイコ
ンの二重化は、装置構成や制御方式を複雑なものとす
る。また、前記特開平５−１２２８０１号公報に記載さ
れている技術においては、本来必ずしも同期して動作す
るものではない２個のマイコンを同期させて動作させる
必要があるため、必ずしも同一の処理を行っているもの
ではない２個のマイコンの演算処理を同期させるには煩
雑な同期処理が必要であり、構成が複雑となっていた。

【０００５】また、制御装置に異常が発生した場合に
は、電流指令値と、その電流指令値に対する電流値とは
必ずしも一致するものではないことが考えられ、モータ
を駆動するための電流とは必ずしも相関関係がないトル
ク指令とモータ回転数とを送受信しても、制御装置の異
常を必ずしも検知できるものではなく、制御装置の異常
検知能力は、必ずしも高くはなかった。

【０００６】一方、最近注目されつつあるハイブリッド
型の電気自動車においては、電気自動車の駆動輪を駆動
するエンジン補助モータ(発電機を兼ねる場合もある)を
制御するエンジン補助モータ用マイコンと、エアコンな
どの補機を駆動するモータを制御する補機駆動モータ用
マイコン等の複数のマイコンを備えたものが開発されつ
つある。

【０００７】このように、モータや発電機のような複数
の回転電気機器を搭載し、各回転電気機器をそれぞれ個
別に制御する複数のマイコンを備えた電気自動車におい
て、従来のように各マイコンの演算処理を監視するため
にそれぞれのマイコンを、互いに監視する一対のマイコ
ンの組で構成すると、全体の構成が複雑になり、コスト
アップを招く。

【０００８】本発明の目的は、複数の回転電気機器をそ
れぞれ個別に制御する複数のマイコンを備えたものにお
いて、簡単な構成でありながら、制御装置の異常を高精
度に診断可能な電気車の制御装置及び制御方法を実現す
ることである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の特徴は、複数の
回転電気機器を搭載した電気車の制御装置であって、前
記各回転電気機器をそれぞれ個別に制御する複数のマイ
コンを備えたものにおいて、前記各マイコンは、それぞ
れ前記制御対象の回転電気機器を制御するための制御デ
ータを生成する制御データ演算手段と、通信手段を介し
て前記制御データを他のマイコンとの間で診断用制御デ
ータとして送受信し、前記制御データと前記診断用制御
データとを比較して故障の有無を診断する故障診断手段
とを備えていることにある。

【００１０】本発明によれば、制御対象となる回転電気
機器を個別に制御する複数のマイコン間に通信手段を設
けて診断用の制御データの送受信を行うことにより、各
々のマイコン内で生成した制御データと送受信した診断
用制御データとを比較することにより、電気車の制御装
置の異常診断を行うことができる。すなわち、複数の回
転電気機器を個別に制御するマイコン、例えば、エンジ
ン補助モータを制御するエンジン補助モータ用マイコン
と、補機を駆動するモータを制御する補機駆動モータ用
マイコンの複数のマイコンを備えた電気車において、こ
れらのマイコンで相互に監視する機能を持たせることに
より、電気車の制御装置全体の構成を簡略化し、コスト
のアップを招くことなく制御装置の信頼性を高めること
ができる。

【００１１】本発明の他の特徴は、複数の回転電気機器
を搭載した電気車の制御装置であって、前記各回転電気
機器をそれぞれ個別に制御するマイコンを備えたものに
おいて、前記各マイコンは、それぞれ前記制御対象の回
転電気機器を制御するための制御データを生成すると共
にそれぞれ他のマイコンの制御対象の回転電気機器を制
御するデータを診断用制御データとして生成する複数の
制御データ演算手段と、前記複数の制御データ演算手段
のいずれかに割り込み信号を伝達し通信手段を介して前
記複数の制御データ演算手段間でデータの相互通信を行
なう通信制御手段と、前記各マイコン自身で生成した前
記制御データを前記他のマイコンで生成された前記診断
用制御データと比較して故障の有無を診断する故障診断
手段とを備え、前記複数の制御データ演算手段は、前記
割り込み信号に同期して、前記診断用制御データの送受
信を行うように構成されていることにある。

【００１２】本発明によれば、送信側の制御手段から通
信手段に診断用制御データを送信した時に、受信側の制
御手段に割り込み信号を伝達することにより、診断用制
御データの送受信を同期させることができる。これによ
り、各々のマイコンの制御データ演算手段自体は同期し
た動作をさせていなくてもデータの送受信は同期した状
態で行うことができる。

【００１３】本発明の他の特徴は、前記電気車の制御装
置において、前記制御データ演算手段の処理タイミング
を、前記各回転電気機器と電源の間に接続された電力変
換手段のスイッチング周期と、電気車運転者の動特性等
に依存する周期とに分割したことにある。その結果、複
数の処理をすべて同期させて動作させる必要が無いた
め、故障診断手段を付加しても、全体の処理が煩雑にな
ることはない。

【００１４】本発明の他の特徴は、前記電気車の制御装
置において、前記送受信を行う診断用制御データを、前
記回転電気機器に流すための電流指令値と、前記回転電
気機器に流れた電流の電流検出値と、前記回転電気機器
の位相角としたことにある。

【００１５】このように、送受信する診断用制御データ
を、回転電気機器に流れた電流の検出値、回転電気機器
の位相角として、各マイコン内部で比較を行うことによ
り、電流指令値と電流検出値とを比較判定することによ
って、指令値に異常がない場合でもマイコンやセンサを
含めた制御装置全体についての異常検知ができる。

【００１６】本発明の他の特徴は、前記電気車の制御装
置において、前記通信手段が、双方向通信メモリを備え
ていることにある。これにより、各回転電気機器をそれ
ぞれ個別に制御するマイコンを３つ以上備えたものにお
いても、全体の処理が煩雑になることはない。

【００１７】

【発明の実施の形態】本発明の一実施例を図面に基づい
て説明する。図1は、本発明における電気車の制御装置
の基本構成を示す図である。図1において、制御装置１
には、エンジン補助モータ用マイコン２、補機駆動モー
タ用マイコン３が内蔵されており、エンジン補助モータ
用マイコン２と補機駆動モータ用マイコン３との間には
通信手段4が配置されている。エンジン補助モータ用マ
イコン２、補機駆動モータ用マイコン３には、上位コン
トローラ７からそれぞれ、アクセル装置５、シフト装置
６からのアクセル信号及びシフト信号に対応した各モー
タに対する運転指令が入力されている。

【００１８】エンジン補助モータ用マイコン２は、演算
した電流指令値を電力変換し電力変換手段１０Ａに出力
してエンジン補助モータ１２Ａの制御をおこなう。ま
た、補機駆動モータ用マイコン３は、演算した電流指令
値を電力変換し電力変換手段１０Ｂに出力して補機駆動
モータ１２Ｂの制御を行う。

【００１９】エンジン補助モータ１２Ａは、通常エンジ
ン９で駆動される電気車の駆動輪を所定の条件で補助的
に駆動する。例えば、車両の発進時、すなわち、車速が
０〜２０Ｋｍ／ｈの範囲で、上位コントローラ７よりの
運転指令を受けて、エンジン補助モータ用マイコン２が
エンジン補助モータ１２Ａの駆動力を制御し、電気車の
駆動輪を駆動する。また、車速が２０Ｋｍ／ｈを越える
範囲では、アクセル信号を監視し、アクセル開度の大き
い時、エンジン補助モータ１２Ａによりエンジン９の回
転をアシストする。さらに、車両の減速時には、エンジ
ン補助モータ１２Ａを発電機として機能させ、回生動作
により制動エネルギーを電気エネルギーに変換してバッ
テリー１１に回収する。

【００２０】補機駆動モータ１２Ｂは、上位コントロー
ラ７よりの回転数指令を受けて一定の速度で回転し、エ
アコン用コンプレッサなどの補機類１８を駆動する。

【００２１】エンジン補助モータ１２Ａの回転は、回転
検出手段１３Ａにより検出され、その回転検出信号はエ
ンジン補助モータ用マイコン２、及び補機駆動モータ用
マイコン３に伝達される。一方、補機駆動モータ１２Ｂ
の回転も、回転検出手段１３Ｂにより検出され、その回
転検出信号は補機駆動モータ用マイコン３、及びエンジ
ン補助モータ用マイコン２に伝達される。これらの信号
より、エンジン補助モータ用マイコン２及び補機駆動モ
ータ用マイコン３の内部でモータ１２Ａ、１２Ｂの回転
数、及び回転位相が算出される。

【００２２】モータ１２Ａ、１２Ｂへの供給電流(iua,i
va,iwa,iub,ivb,iwb)はそれぞれ電流検出センサ１４
Ａ、１４Ｂにより検出され、検出された電流は電流検出
信号としてエンジン補助モータ用マイコン２と補機駆動
モータ用マイコン３の双方にそれぞれ入力される。エン
ジン補助モータ用マイコン２、補機駆動モータ用マイコ
ン３では、それぞれ入力された電流検出信号に基づき、
モータ１２Ａ、１２Ｂに流す電流を制御するための電流
制御演算手段で、電圧指令(Vua*，Vva*，Vwa*，Vub*，V
vb*，Vwb*)の演算を行い、上位コントローラの出力指令
を受けて電圧指令Ｕａ，Ｖａ，Ｗａ及びＵｂ，Ｖｂ，Ｗ
ｂを電力変換手段(インバータ)１０Ａ、１０Ｂに伝達す
る。

【００２３】電力変換手段１０Ａ、１０Ｂでは、、電流
指令値の信号に基づいて電力半導体素子を駆動し、バッ
テリ１１からの電力を交流に変換してモータ１２Ａ、１
２Ｂへ供給する。この電力変換手段１０Ａ、１０Ｂを介
して供給された電力により、モータ１２Ａ、１２Ｂが駆
動力を発生して電気車や補機を駆動する。

【００２４】エンジン補助モータ用マイコン２、補機駆
動モータ用マイコン３では、さらに、それぞれ両マイコ
ン及び回転センサ等の故障診断処理を行ない、もし何れ
かに故障ありと判定されたときは故障信号ＳaまたはＳb
を出力し、故障表示手段１９への故障表示や電力変換手
段１０Ａ、１０Ｂの動作停止等の処理を行なう。

【００２５】エンジン補助モータ用マイコン２、補機駆
動モータ用マイコン３は、それぞれ所定の処理を実行す
るためのプログラムを記憶したＲＡＭ、プログラムの手
順に従って所定の処理を実行するＣＰＵ、処理に関連し
たデータを記憶するＲＯＭ等によって構成されている。

【００２６】図２は、エンジン補助モータ用マイコン２
のプログラムで処理される機能の概要を示すブロック図
である。エンジン補助モータ用マイコン２は、エンジン
補助モータ制御演算部１０１とエンジン補助モータ診断
用演算部１０２、補機駆動モータ診断用演算部１０３及
び各処理に関連した通信処理を実行する通信制御手段３
２を備えている。

【００２７】エンジン補助モータ制御演算部１０１は、
エンジン補助モータの回転位相角(θaA)を演算する位相
演算手段２１、エンジン補助モータに対する電流指令(I
daA*,IqaA*)の演算を行なう電流指令演算手段２２、エ
ンジン補助モータに対する電流制御の演算を行なう電流
制御手段２３、電流制御手段の演算結果に基づく電流指
令値を電力変換して電力変換手段１０Ａに出力するため
のＰＷＭ制御手段２４を備えている。

【００２８】エンジン補助モータ診断用演算部１０２
は、エンジン補助モータの演算に関する位相演算診断手
段２５、エンジン補助モータに対する電流指令の演算に
関する電流指令演算診断手段２６を備えている。

【００２９】補機駆動モータ診断用演算部１０３は、補
機駆動モータの回転位相角(θbA)を演算する位相演算手
段２７、補機駆動モータ位相角の演算に関する位相演算
診断手段２８、補機駆動モータに対する電流指令(IdbA
*,IqbA*)の演算を行なう電流指令演算手段２９、補機駆
動モータの実電流(IdbA*,IqbA*)を演算する実電流演算
手段３０、補機駆動モータの電流指令に対する実電流に
関する電流制御診断手段３１を備えている。

【００３０】図３は、補機駆動モータ用マイコン３のプ
ログラムで処理される機能の概要を示すブロック図であ
る。補機駆動モータ用マイコン３もエンジン補助モータ
用マイコン２と同様な機能を備えている。すなわち、補
機駆動モータ用マイコン３は、補機駆動モータ制御演算
部１０４、補機駆動モータ診断用演算部１０５、エンジ
ン補助モータ診断用演算部１０６、及び各処理に関連し
た通信処理を実行する通信制御手段５２を備えている。

【００３１】補機駆動モータ制御演算部１０４は、補機
駆動モータの回転位相角(θbB)を演算する位相演算手段
４１、補機駆動モータに対する電流指令(IdbB*,IqbB*)
の演算を行なう電流指令演算手段４２、補機駆動モータ
に対する電流制御の演算を行なう電流制御手段４３、電
流制御手段の演算結果に基づく電流指令値を電力変換し
て電力変換手段１０Ｂに出力するためのＰＷＭ制御手段
４４を備えている。

【００３２】補機駆動モータ診断用演算部１０５は、補
機駆動モータの演算に関する位相演算診断手段４５、補
機駆動モータに対する電流指令の演算に関する電流指令
演算診断手段４６を備えている。

【００３３】エンジン補助モータ診断用演算部１０６
は、エンジン補助モータの回転位相角(θaB)を演算する
位相演算手段４７、エンジン補助モータ位相角の演算に
関する位相演算診断手段４８、エンジン補助モータに対
する電流指令(IdaB*,IqaB*)の演算を行なう電流指令演
算手段４９、補機駆動モータの実電流(IdaB*,IqaB*)を
演算する実電流演算手段５０、補機駆動モータの電流指
令に対する実電流に関する電流制御診断手段５１を備え
ている。

【００３４】なお、エンジン補助モータ用マイコン２に
おける制御の内容と補機駆動モータ用マイコン３におけ
る制御の内容は相類似するものであるため、以下では、
エンジン補助モータ用マイコン２のと動作を主体にして
説明し、補機駆動モータ用マイコン３における制御の内
容に関する説明は、特徴のある部分を除いて省略する。

【００３５】また、エンジン補助モータ用マイコン２と
補機駆動モータ用マイコン３との双方のマイコンは、互
いに相手方のメモリにデータを書き込むことができ、ま
た双方のマイコンからメモリのデータを読み出すことも
できるようになっている。これにより、エンジン補助モ
ータ用マイコン２と補機駆動モータ用マイコン３は、相
互に各マイコン自身及び他方のマイコンの機能を診断
し、故障を検知する故障診断処理を行なう。

【００３６】図２、図３に示した各機能について、図４
以下で詳細に説明する。図４は、図1に示した基本構成
図における制御装置1の内部のエンジン補助モータ用マ
イコン２と補機駆動モータ用マイコン３の処理内容の詳
細を機能ブロックで示す図である。

【００３７】エンジン補助モータ用マイコン２のエンジ
ン補助モータ制御演算部１０１では、上位コントローラ
７よりのエンジン補助モータ用の運転指令を基に、トル
ク指令演算手段２００でトルク指令（τaA*）を演算す
る。また、速度演算手段２０１にて、エンジン補助モー
タの回転検出手段１３Ａよりの回転検出信号を基に回転
数(ＮaA)を算出する。演算されたトルク指令(τaA*)と
回転数(ＮaA)はベクトル制御演算手段２０２に伝達され
る。ベクトル演算手段２０２では、トルク指令(τaA*)
と回転数(ＮaA)との値に基づいて、エンジン補助モータ
１２Ａに供給する電流指令値(IdaA*,IqaA*)を演算す
る。そして、演算された電流指令値(IdaA*,IqaA*)は電
流制御手段２０３に伝達される。

【００３８】一方、位相演算手段２０４において回転検
出手段１３Ａの回転検出信号からエンジン補助モータ１
２Ａの回転位相を演算し、位相角(θaA)を算出する。さ
らに、３相２相変換手段２０５において、電流検出手段
１４Ａで検出されたエンジン補助モータ１２Ａの３相電
流(iua、iva，iwa)を取込み、Ａ／Ｄ変換し、位相角(θ
aA)を用いて３相２相変換する。

【００３９】このようにして得られたエンジン補助モー
タ１２Ａの実電流値(IdaA^,IqaA^)は電流制御手段２０
３に伝達される。電流制御手段２０３には回転位相(θa
A)も入力され、これらの値に基づいて、交流電圧指令値
(Vua*，Vva*，Vwa*)を演算する。この演算された電圧指
令値をもとにＰＷＭ制御手段２１２でＰＷＭ信号に変換
する演算処理を行い、その結果を電力変換手段１０Ａに
出力する。

【００４０】補機駆動モータ診断用演算部１０３では、
上位コントローラ７よりの補機駆動モータ用の運転指令
に基づき、トルク指令演算手段２０６でトルク指令（τ
bA*）を演算する。また、速度演算手段２０７におい
て、補機駆動モータの回転検出手段１３Ｂよりの回転検
出信号から、回転数(ＮbA)を算出する。演算されたトル
ク指令(τbA*)と回転数(ＮbA)はベクトル制御演算手段
２０８に伝達される。ベクトル演算手段２０８では、ト
ルク指令(τbA*)と回転数(ＮbA)との値に基づいて、エ
ンジン補助モータ１２Ａに供給する電流指令値(IdbA*,I
qbA*)を演算する。

【００４１】また、位相演算手段２０９で回転検出手段
１３Ｂの回転検出信号から補機駆動モータ１２Ｂの回転
位相を演算し、位相角(θbA)を算出する。さらに、３相
２相変換手段２１０において、電流検出手段１４Ｂで検
出された補機駆動モータ１２Ｂの３相電流(iub、ivb，i
wb)を取込み、Ａ／Ｄ変換し、位相角(θbA)を用いて３
相２相変換し、補機駆動モータ１２Ｂの実電流値(IdbA
^,IqbA^)を算出する。

【００４２】一方、補機駆動モータ用マイコン３の補機
駆動モータ制御演算部１０４では、上位コントローラ７
よりの補機駆動モータ用の運転指令に基づきトルク指令
演算手段３００でトルク指令（τbB*）を演算する。ま
た、補機駆動モータの回転検出手段１３Ｂよりの回転検
出信号から、速度演算手段３０１にて回転数(ＮbB)を算
出する。演算されたトルク指令(τbB*)と回転数(ＮbB)
はベクトル制御演算手段３０２に伝達される。ベクトル
演算手段３０２では、トルク指令(τbB*)と回転数(Ｎb
B)との値に基づいて、補機駆動モータ１２Ｂに供給する
電流指令値(IdbB*,IqbB*)を演算する。そして、演算さ
れた電流指令値(IdbB*,IqbB*)は電流制御手段３０３に
伝達される。

【００４３】一方、位相演算手段３０４で回転検出手段
１３Ｂの回転検出信号から補機駆動モータ１２Ｂの回転
位相を演算し、位相角(θbB)を算出する。さらに、３相
２相変換手段３０５において、電流検出手段１４Ｂで検
出された補機駆動モータ１２Ｂの３相電流(iub、ivb，i
wb)を取込み、Ａ／Ｄ変換し、位相角(θbB)を用いて３
相２相変換する。

【００４４】このようにして得られたエンジン補助モー
タ１２Ｂの実電流値(IdbB^,IqbB^)は、電流制御手段３
０３に伝達される。電流制御手段３０３には回転位相
(θｂＢ）も入力され、これらの値に基づいて、交流電
圧指令値（Ｖｕｂ＊，Vvb*，Vwb*)を演算する。この演
算された電圧指令値をもとにＰＷＭ制御手段３１２でＰ
ＷＭ信号に変換する演算処理を行い、その結果を電力変
換手段１０Ｂに出力する。

【００４５】エンジン補助モータ診断用演算部１０６で
は、上位コントローラ７よりのエンジン補助モータ用の
運転指令をトルク指令演算手段３０６でトルク指令（τ
aB*）を演算する。また、エンジン補助モータの回転検
出手段１３Ａよりの回転検出信号から、速度演算手段３
０７にて回転数(ＮaB)を算出する。演算されたトルク指
令(τaB*)と回転数(ＮaB)はベクトル制御演算手段３０
８に伝達される。ベクトル演算手段３０８では、トルク
指令(τaB*)と回転数(ＮaB)との値に基づいて、エンジ
ン補助モータ１２Ａに供給する電流指令値(IdaB*,IqaB
*)を演算する。回転検出手段１３Ａの回転検出信号から
エンジン補助モータ１２Ａの回転位相を位相演算手段３
０９で演算し、位相角(θaB)を算出する。さらに、３相
２相変換手段３１０において、電流検出手段１４Ａで検
出されたエンジン補助モータ１２Ａの３相電流(iua、iv
a，iwa)を取込み、Ａ／Ｄ変換し、位相角(θaB)を用い
て３相２相変換し、エンジン補助モータ１２Ａの実電流
値(IdaB^,IqaB^)を算出する。

【００４６】次に、エンジン補助モータ用マイコン２と
補機駆動モータ用マイコン３における、診断処理につい
て説明する。

【００４７】エンジン補助モータ用マイコン２のエンジ
ン補助モータ制御演算部１０１で演算された電流指令(I
daA*)は、エンジン補助モータ診断用演算部１０２の比
較手段４００Ａに、電流指令(IqaA*)は比較手段４００
Ｂに、位相角(θaA)は比較手段４００Ｃに入力される。

【００４８】一方、補機駆動モータ用マイコン３のエン
ジン補助モータ診断用演算部１０６で演算された電流指
令(IdaB*,IqaB*)と位相角(θaB)は、エンジン補助モー
タ用マイコン２と補機駆動モータ用マイコン３との間に
設けられた通信手段４によりエンジン駆動モータ用マイ
コン２へ伝達され、電流指令(IdaB*)はエンジン補助モ
ータ診断用演算部１０２の比較手段４００Ａに、電流指
令(IqaB*)は比較手段４００Ｂに、位相角(θaB)は比較
手段４００Ｃに入力される。

【００４９】エンジン補助モータ用マイコン２の補機駆
動モータ診断用演算部１０３で演算された電流指令(Idb
A*)と実電流値(IdbA^)は、比較手段４０１Ａに、電流指
令(IqbA*)と実電流値(IqbA^)は比較手段４０１Ｂに、位
相角(θbA)は比較手段４０１Ｃに入力される。また、補
機駆動モータ用マイコン３の補機駆動モータ制御用演算
部１０３で演算された位相角(θbB)は、通信手段４を介
し、比較手段４０１Ｃに入力される。

【００５０】また、補機駆動モータ用マイコン３の補機
駆動モータ制御演算部１０４で演算された電流指令(Idb
B*)は、補機駆動モータ診断用演算部１０５の比較手段
４０３Ａに、電流指令(IqbB*)は比較手段４０３Ｂに、
位相角(θbB)は比較手段４０３Ｃに入力される。

【００５１】一方、エンジン補助モータ用マイコン２の
補機駆動モータ診断用演算部１０３で演算された電流指
令(IdbA*,IqbA*)と位相角(θbA)は、エンジン補助モー
タ用マイコン２と補機駆動モータ用マイコン３との間に
設けられた通信手段４により補機駆動モータ用マイコン
３へ伝達され、電流指令(IdbA*)は補機駆動モータ診断
用演算部１０５の比較手段４０３Ａに、電流指令(IqbA
*)は比較手段４０３Ｂに、位相角(θbA)は比較手段４０
３Ｃに入力される。

【００５２】さらに、補機駆動モータ用マイコン３のエ
ンジン補助モータ診断用演算部１０６で演算された電流
指令(IdaB*)と実電流値(IdaB^)は、比較手段４０２Ａ
に、電流指令(IqaB*)と実電流値(IqaB^)は比較手段４０
２Ｂに、位相角(θaB)は比較手段４０２Ｃに入力され
る。また、エンジン補助モータ用マイコン２のエンジン
補助モータ制御用演算部１０１で演算された位相角(θa
A)は、通信手段４を介して、エンジン補助モータ診断用
演算部１０６の比較手段４０２Ｃに入力される。

【００５３】エンジン補助モータ用マイコン２のエンジ
ン補助モータ診断用演算部１０２において比較手段４０
０Ａ、４００Ｂ、４００Ｃで比較された結果、それぞれ
の比較手段により得られた差が、あるしきい値以上であ
った場合には、各々比較異常信号Ｓａ１をオア回路４０
０Ｄに出力する。

【００５４】エンジン補助モータ用マイコン２の補機駆
動モータ診断用演算部１０３において比較手段４０１
Ａ、４０１Ｂ、４０１Ｃで比較された結果、それぞれの
比較手段により得られた差がある閾値以上であった場合
には、各々比較異常信号Ｓｂ２をオア回路４０１Ｄに出
力する。

【００５５】同様に、補機駆動モータ用マイコン３の各
演算部１０５，１０６における比較手段で比較した結
果、それぞれの比較手段により得られた差があるしきい
値以上であった場合には、各々比較異常信号Ｓｂ１，Ｓ
ａ２がオア回路４０３Ｄ，４０２Ｄに出力される。

【００５６】オア回路４００Ｄ、４０２Ｄの出力信号Ｓ
ａ１，Ｓａ２は、エンジン補助モータ用マイコン２の外
部に配置されたオア回路５００Ａに入力され、それらの
信号の論理和が遮断信号Ｓaとして出力される。

【００５７】同様に、オア回路４０１Ｄ、４０３Ｄの出
力信号Ｓｂ１，Ｓｂ２は、補機駆動モータ用マイコン３
の外部に配置されたオア回路５００Ｂに入力され、それ
らの信号の論理和が遮断信号Ｓbとして出力される。

【００５８】上述のような構成とすることにより、エン
ジン補助モータ用マイコン２もしくは補機駆動モータ用
マイコン３のいずれかで異常が発生した場合、各マイコ
ンで演算した電流指令値等の制御データと実データとを
比較することにより、いずれかのマイコンもしくはセン
サが異常であると判定することができ、電気車の制御装
置１の動作を安全かつ速やかに停止させることができ
る。

【００５９】また、電力変換手段１０Ａ、１０Ｂ、エン
ジン補助モータ１２Ａ、補機駆動モータ１２Ｂ、電流検
出器１４Ａ、１４Ｂのいずれかに異常が発生した場合、
各マイコンの診断用演算部による診断用の電流指令値と
実電流値を比較することにより異常を検知することがで
き、電気車の制御装置１の動作を安全かつ速やかに停止
させることができる。

【００６０】次に、図５は、本発明の第２の実施形態で
ある電気車の制御装置１の内部のエンジン補助モータ用
マイコン２と補機駆動モータ用マイコンの処理内容にお
ける、エンジン補助モータの処理についてのみ注目した
機能ブロック図であり、図４に示した実施例と同等の部
分には同一の符号が付してある。

【００６１】図５に示す第２の実施例においては、エン
ジン補助モータ用マイコン２のエンジン補助モータ制御
用演算部１０１の位相演算手段２０４で演算される位相
角(θaA)を、送信手段６００に伝達する。送信手段６０
０では、位相角(θaA)を通信手段４に伝達する。通信手
段４では送信手段６００からの位相角(θaA)を受け取る
と、補機駆動モータ用マイコン３に受信発生を通知する
動作を行う。

【００６２】補機駆動モータ用マイコン３では、通信手
段４からの受信発生通知を受信手段６０１により受け
て、位相角(θaA)のデータの取り込みを行う。

【００６３】受信手段６０１により取り込みが行われた
位相角(θaA)は、エンジン補助モータ診断用演算部１０
６の比較手段４０２Ｃに伝達される。エンジン補助モー
タ診断用演算部１０６では、受信手段６０１にて位相角
(θaA)を取り込んだ後、引き続いて電流検出信号(iua,i
va,iwa)をアナログ−ディジタル変換処理手段６０２に
よりディジタル信号に変換する処理を行う。変換された
電流検出信号(iua,iva,iwa)は３相２相電流変換手段３
１０によりさらに変換を行い、実電流値(IdaB^,IqaB^)
を出力し、比較手段４０２Ａ、４０２Ｂに伝達する。

【００６４】３相２相電流変換手段３１０の処理が終了
したら、次に送信手段６０３において電流指令値(IdaB
*,IqaB*)と位相角(θaB)の取り込みを行い、通信手段４
に伝達する。通信手段４は、送信手段６０３から電流指
令値(IdaB*,IqaB*)と位相角(θaB)とのデータを受け取
ったら、エンジン補助モータ用マイコン２に受信発生を
通知する。

【００６５】エンジン補助モータマイコン２では、通信
手段４からの受信発生を受けて、受信手段６０４によっ
て通信手段４から電流指令値(IdaB*,IqaB*)と位相角(θ
aB)とを受信し、エンジン補助モータ診断用演算部１０
２の比較手段４００Ａ，４００Ｂ，４００Ｃへ伝達す
る。

【００６６】このエンジン補助モータ用マイコン２と補
機駆動モータ用マイコン３との送受信処理は、ある任意
の周期の時間毎に行われ、通信手段４からの受信側マイ
コンへの受信発生通知時の処理は、割り込み処理で行っ
ても良い。

【００６７】また、受信手段６０１や受信手段６０４を
割り込み処理としておくことにより必要なときにだけデ
ータの受信処理ができるようになり、ソフトウェアの負
担を軽減させることができる。また、通信手段４にデー
タを書き込んだ時に電気的に割り込み信号を発生させる
手段を設けることにより、マイコンのソフトウェアが介
在することなく他方へ受信発生を通知することができる
ようになり、これもまたソフトウェアの負担を軽減する
ことができるようになる。

【００６８】このような構成により、エンジン補助モー
タ用マイコン２と補機駆動モータ用マイコン３の内部の
ベクトル制御演算手段２０２、３０８などが、必ずしも
同期して動作をしていなくても、演算されたデータの送
受信は必ず同期して行うことができるようになり、デー
タ送受信が確実にできるようになる。

【００６９】なお、通信手段４としては、デュアルポー
トＲＡＭ等の双方向通信メモリを有するものを使用する
ことが可能である。

【００７０】図６は、エンジン補助モータ用マイコン２
（メイン側）と補機駆動モータ用マイコン３（サブ側）
とによる通信手段４を用いたデータ送信処理とデータ受
信処理動作の詳細を示すフローチヤート、図７は通信手
段４によるデータ送受信のシーケンスを示すタイムチャ
ートである。

【００７１】図６（Ａ）において、エンジン補助モータ
用マイコン２では、ある任意の周期毎にメイン送信処理
をおこない、ステップＡ１において、位相角(θaA)を通
信手段４に送信する。通信手段４では補機駆動モータ用
マイコン３に受信発生を通知する。

【００７２】次に、図６（Ｂ）において、補機駆動モー
タ用マイコン３ではサブ送受信処理の実行を行う。ま
ず、ステップＢ１において、アナログーディジタル変換
処理の起動を行う。アナログーディジタル変換処理の起
動を実行したらステップＢ２において、エンジン補助モ
ータ用マイコン２から通信手段４を介して伝達されてき
た位相角(θaA)の取り込みを行う。

【００７３】ステップＢ２において、位相角を取り込ん
だら、ステップＢ３において、先にステップＢ１で起動
を行っておいたアナログーディジタル変換の結果である
電流検出信号の取り込みを行う。次に、ステップＢ４に
おいて、先に受信していた位相角と電流検出信号の値と
に基づいて、電流変換手段によって電流検出値の変換を
行い、ベクトル電流検出値を演算する。そして、ステッ
プＢ５において、ステップＢ４での演算結果が、エンジ
ン補助モータ診断用演算部１０６の比較手段４０２Ａ、
４０２Ｂ、４０２Ｃへ伝達される。

【００７４】次に、ステップＢ６において、補機駆動モ
ータ用マイコン３内部のベクトル制御指令と位相角とを
通信手段４に送信する。

【００７５】そして、図６（Ｃ）において、メイン受信
処理が開始され、ステップＣ１において、ベクトル制御
指令及び位相角とを通信手段４を介して受信する。次
に、ステップＣ２において、受信したベクトル制御指令
及び位相角が、エンジン補助モータ診断用演算部１０２
の比較手段４００Ａ、４００Ｂ、４００Ｃへ伝達され
る。

【００７６】図７は、通信手段４によるデータ送受信の
シーケンスを示すタイムチャートである。図６（Ａ）の
メイン送信処理に対応して最初に送信を開始すると、図
７の(Ａ)に示すように、(１)のタイミングでエンジン補
助モータ用マイコン２の内部で送信中フラグがセットさ
れる。その後、図７の(Ｂ)に示すように、エンジン補助
モータ用マイコンは(２)のタイミングで、通信手段４に
送信すべきデータの書き込みを行う。

【００７７】送信すべきデータの書き込みが終了する
と、図7の(Ｃ)に示すように、通信手段４は(３)におい
て補機駆動モータ用マイコン３に割り込み信号を発生
し、補機駆動モータ用マイコン３に受信データがあるこ
とを通知する。そこで図６（Ｂ）のサブ送受信処理に対
応して、図7の(Ｄ)において、補機駆動モータ用マイコ
ン３は、割り込み信号を受けて、受信割り込み処理を
(４)のタイミングで起動する。割り込み処理を起動した
後、図7の(Ｅ)に示すように、補機駆動モータ用マイコ
ン３は(５)のタイミングで通信手段４からデータの読み
込み、つまりエンジン補助モータ用マイコン２からのデ
ータの受信動作を行う。

【００７８】続いて、図7の(Ｆ)に示すように、補機駆
動モータ用マイコン３がデータの受信を終えるタイミン
グで、(６)で補機駆動モータ用マイコン３が送信するた
めにフラグをセットする。そして、図６の（Ｃ）メイン
受信処理に対応して、図7の(Ｇ)に示すように、タイミ
ング(７)で補機駆動モータ用マイコン３からエンジン補
助モータ用マイコン２にデータを送るために、補機駆動
モータ用マイコン３が通信手段４にデータの書き込みを
行う。

【００７９】補機駆動モータ用マイコン３がタイミング
(７)でデータを通信手段４に書き終えると、図７の(Ｈ)
に示すように、通信手段４はタイミング(８)でエンジン
補助モータ用マイコン２に割り込み信号を通知する。

【００８０】次に、図７の(Ｉ)に示すように、エンジン
補助モータ用マイコン２メインマイコン2は割り込み信
号を受けてタイミング(９)で割り込み処理の起動を行
う。割り込み処理の後は、図7の(Ｊ) に示すように、タ
イミング(１０)で通信手段４よりデータ、つまり補機駆
動モータ用マイコン３からエンジン補助モータ用マイコ
ン２へのデータの受信動作を行なう。

【００８１】このような構成とすることにより、エンジ
ン補助モータ用マイコン２と補機駆動モータ用マイコン
３での比較用のデータは、同期して更新されるようにな
り、比較を行う際に比較するデータが同期したタイミン
グで更新されることになり、比較の精度を向上させるこ
とができる。

【００８２】また、サブ送受信処理において、アナログ
ーディジタル変換の実行開始と変換結果の取り込みとを
別々の処理順序で処理することにより、アナログーディ
ジタル変換を行う時間の間にデータの送受信を行えるた
め、ソフトウェアの処理時間に無駄が無くなり、ソフト
ウェアの負担を軽減することができるようになる。

【００８３】また、サブ送受信処理のなかで、実電流値
を演算するのに必要なデータを全てそろえてまとめて処
理を行うことにより、演算に必要な演算以外の制御装置
の全体の異常検知ができる。この時、電流検出値はデー
タを送受信したときに同期して行うようにすることによ
り、電流指令値と電流検出値の誤差を少なくして検出を
行うことができるようになり、比較検知の能力を向上さ
せることができる。

【００８４】以上説明したように、複数のマイコン(制
御手段)間に通信手段を設けて、制御データの送受信を
行うことにより、各々のマイコンで送受信したデータを
内部で比較することで電気車の制御装置の異常検知を行
うことができる。この時、送信側のマイコンから通信手
段にデータを送信した時に受信側のマイコンに割り込み
を発生させることによって、各々のマイコン自体は同期
した動作をさせていなくてもデータの送受信を同期した
状態で行うことができる。送受信するデータとして、電
動機に流す電流を指令する電流指令値、電動機に流れた
電流を検出した電流検出値、電流検出値を変換するため
の電動機の位相角等を送受信して、各マイコン内部で比
較を行うことにより、制御装置に異常が発生した場合
に、指令値に異常がない場合でも電流指令値と電流検出
値を比較判定することによってマイコン内部演算以外の
制御装置の全体の異常検知ができる。

【００８５】したがって、簡単な構成でありながら、制
御装置の異常を高精度に検知可能な電気車の制御装置を
実現することができる。

【００８６】本発明のエンジン補助モータ用マイコン２
は図８に示すような周期で処理する。（補機駆動モータ
用マイコン３も同じ）。

【００８７】まず、ＰＷＭ信号発生手段４４は内部で図
８の(ａ)にＣＲで示すような三角波形の搬送波を発生
し、電流制御手段２３で算出した交流電圧指令値Ｖua*,
Ｖva*,Ｖwa*との比較動作でＰＷＭ信号を発生する。し
たがって、電流制御手段２３の処理は電力変換手段１０
Ａのパワー素子のスイッチング周期Ｔpwm、例えば、ス
イッチング周波数が１０KHzの場合はＴpwm＝１００μps
毎に、図８の(ｂ)に示す電流制御手段の処理ｄｑACRを
実行して、交流電圧指令値Ｖua*,Ｖva*,Ｖwa*を算出す
る必要がある。そして、(ｃ)に示すように、n時点のdqA
CR(n)で算出したＶua*(n)をＰＷＭ制御手段２４に設定
し、ＰＷＭ信号Ｕ(n)を発生する。

【００８８】この電流制御手段２３の処理を実行するた
めに必要な電流指令値Ｉd*,Ｉq*等を算出する電流指令
演算手段２２の処理ＩREF(n)は、(ｄ)に示すように、電
流制御手段の処理後、一回の処理をＩREF1(n),ＩREF2
(n)と行った具合に分割して、電流制御手段２３の処理
周期より長い周期で実行する。また、エンジン補助モー
タ用マイコン２と補機駆動モータ用マイコン３における
故障診断処理も、電流制御手段の処理周期より長い周期
で実行する。

【００８９】電流指令演算手段２２は、シフト信号等の
車両信号から車両の運転性、すなわち運転者の動特性に
依存した周期、例えば、数１０msで実行されるトルク指
令発生手段で算出したトルク指令値を指令値に対して、
目標トルク応答を達成するために数ms周期でよい。故障
診断処理についても同様である。

【００９０】また、モータ側から見れば回転数(Ｎ)＝１
２０×ｆ／Ｐ(極数)であるので、同期モータの場合８極
で、要求最高回転数を１５７６０／minとするとＨｚ＝
１５７６０×８／１２０＝１０５０(Ｈｚ)となるので、
一般の商用周波数領域(５０Ｈｚ)を超えた１ＫＨｚ以上
の高周波制御となり、高周波インバータが用いられる。

【００９１】以上述べたように本発明の制御装置の各手
段を、電力変換装置のスイッチング周期と運転者の動特
性等に依存する周期に分割することにより、一つの演算
装置で処理可能となり電気車駆動用交流モータに電力を
供給するための電力変換装置のパワー素子の駆動信号を
発生する制御装置を小型，軽量化できるとともに、信頼
性を高めることができる。

【００９２】本発明は、電気車の制御装置が、各回転電
気機器をそれぞれ個別に制御するマイコンを３つ以上備
えたものであっても適用できる。図９にその一例を示
す。エンジン補助モータ用マイコン２は、エンジン補助
モータ１２Ａを制御するための制御データを生成する機
能と、双方向通信メモリを備えた通信手段４Ａを介して
補機I駆動モータ用マイコン３Ｂに前記制御データをＡ
の診断用制御データとして送信する機能と、前記制御デ
ータとエンジン補助モータＡ（１２Ａ）の実データと前
記制御データとを比較してエンジン補助モータ用マイコ
ン２の故障の有無を診断する機能と、補機II駆動モータ
用マイコン３Ｃで生成され通信手段４Ｃを介して受信し
た補機II駆動モータ用マイコン３Ｃの診断用制御データ
と実データを利用して補機II駆動モータ用マイコン３Ｃ
の診断を行なう機能とを備えている。

【００９３】同様に、補機I駆動モータ用マイコン３Ｂ
は、補機I駆動モータＢ（１２Ｂ）を制御するための制
御データを生成する機能と、双方向通信メモリを備えた
通信手段４Ｂを介して補機II駆動モータ用マイコン３Ｃ
に前記制御データを診断用制御データとして送信する機
能と、前記制御データとエンジン補助モータＢ（１２
Ｂ）の実データと前記診断用制御データとを比較して補
機I駆動モータ用マイコン３Ｂの故障の有無を診断する
機能と、エンジン補助モータ用マイコン２で生成され通
信手段４Ａを介して受信したＡの診断用制御データと実
データを利用してエンジン補助モータ用マイコン２の診
断を行なう機能とを備えている。

【００９４】さらに、補機II駆動モータ用マイコン３Ｃ
は、補機II駆動モータＣ（１２Ｃ）を制御するための制
御データを生成する機能と、双方向通信メモリを備えた
通信手段４Ｃを介してエンジン補助モータ用マイコン２
に前記制御データをＣ診断用制御データとして送信する
機能と、前記制御データと実データと前記診断用制御デ
ータとを比較して補機II駆動モータ用マイコン３Ｃの故
障の有無を診断する機能と、補機I駆動モータ用マイコ
ン３Ｂで生成され通信手段４Ｂを介して受信したＢの診
断用制御データと実データを利用して補機I駆動モータ
用マイコン３Ｂの診断を行なう機能とを備えている。こ
れらの診断処理は、図８の（ｄ）に示したタイミングで
実行される。

【００９５】この実施例でも、前記実施例と同様に、エ
ンジン補助モータ用マイコン２と補機I駆動モータ用マ
イコン３Ｂ及び補機II駆動モータ用マイコン３Ｃとの送
受信処理は、ある任意の周期の時間毎に行われ、双方向
通信メモリを備えた通信手段４Ａ、４ｂ、４Ｃからの受
信側マイコンへの受信発生通知時の処理は、割り込み処
理で行う。このような構成により、エンジン補助モータ
用マイコン２と補機駆動モータ用マイコン３Ｂ、３Ｃの
内部のベクトル制御演算手段などが、必ずしも同期して
動作をしていなくても、演算されたデータの送受信は必
ず同期して行うことができるようになり、データ送受信
が確実にできるようになる。

【００９６】このように、各回転電気機器をそれぞれ個
別に制御するマイコンを３つ以上備えたものにおいて
も、他の２個のマイコンを利用して各マイコンの相互診
断を行なうことができ、全体の処理が煩雑になることは
ない。

【００９７】

【発明の効果】本発明によれば、複数の回転電気機器を
搭載した電気車の制御装置であって各回転電気機器をそ
れぞれ個別に制御する複数のマイコンを備えたものにお
いて、簡単な構成でコストのアップを招くことなく、制
御装置の異常を高精度に診断可能な電気車の制御装置及
び制御方法を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明における電気車及びその制御装置の一実
施例の基本構成を示す図である。

【図２】図１のエンジン補助モータ用マイコンの処理機
能を示すブロックで示す図である。

【図３】図１の補機駆動モータ用マイコンの処理機能を
示すブロックで示す図である。

【図４】図１の制御装置の構成図であり、処理内容を機
能ブロックで示す図である。

【図５】本発明の第２の実施形態である電気車の制御装
置の構成図であり、処理内容を機能ブロックで示す図で
ある。

【図６】本発明の実施例における、通信手段を用いたエ
ンジン補助モータ用マイコンと補機駆動モータ用マイコ
ン間のデータの送受信処理の一例を示すフローチヤート
である。

【図７】図６に示した通信手段によるデータ送受信のシ
ーケンスを示すタイムチャートである。

【図８】本発明のエンジン補助モータ用マイコンの動作
周期を示す図である。

【図９】本発明の第３の実施形態であるマイコンを３つ
以上備えた電気車の制御装置の処理内容を機能ブロック
で示す図である。

【符号の説明】

１…制御装置、２…エンジン補助モータ用マイコン、３
…補機駆動モータ用マイコン、４…通信手段、５…アク
セル装置、６…シフト装置、７…上位コントローラ、１
２Ａ…エンジン補助モータ、１２Ｂ…補機駆動モータ、
１３Ａ…エンコーダ、１４Ａ…電流検出手段、２１…位
相演算手段、２２…電流指令演算手段、２３…電流制御
手段、２４…ＰＷＭ制御手段、２５…位相演算診断手
段、２６…電流指令演算診断手段、２７…位相演算手
段、２８…位相演算診断手段、２９…電流指令演算手
段、３０…実電流演算手段、３１…電流制御診断手段、
３２…通信制御手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者松平信紀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

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の回転電気機器を搭載した電気車の制
御装置であって、前記各回転電気機器をそれぞれ個別に
制御するマイコンを備えたものにおいて、前記各マイコンは、それぞれ前記制御対象の回転電気機
器を制御するための制御データを生成する制御データ演
算手段と、通信手段を介して前記制御データを他のマイ
コンとの間で診断用制御データとして送受信し、前記制
御データと前記診断用制御データとを比較して故障の有
無を診断する故障診断手段とを備えていることを特徴と
する電気車の制御装置。
【請求項２】複数の回転電気機器を搭載した電気車の制
御装置であって、前記各回転電気機器をそれぞれ個別に
制御するマイコンを備えたものにおいて、前記各マイコンは、それぞれ前記制御対象の回転電気機
器を制御するための制御データを生成すると共にそれぞ
れ他のマイコンの制御対象の回転電気機器を制御するデ
ータを診断用制御データとして生成する複数の制御デー
タ演算手段と、前記複数の制御データ演算手段のいずれ
かに割り込み信号を伝達し通信手段を介して前記複数の
制御データ演算手段間でデータの相互通信を行なう通信
制御手段と、前記各マイコン自身で生成した前記制御デ
ータを前記他のマイコンで生成された前記診断用制御デ
ータと比較して故障の有無を診断する故障診断手段とを
備え、前記複数の制御データ演算手段は、前記割り込み信号に
同期して、前記診断用制御データの送受信を行うように
構成されていることを特徴とする電気車の制御装置。
【請求項３】複数の回転電気機器を搭載した電気車の制
御装置であって、前記各回転電気機器をそれぞれ制御す
るマイコンを備えたものにおいて、前記各回転電気機器を制御する各マイコンは、運転指令
に応じてそれぞれ前記制御対象の回転電気機器を制御す
るための制御データを生成する複数の制御データ演算手
段と、前記複数の制御データ演算手段のいずれかに割り
込み信号を伝達し通信手段を介して前記複数の制御デー
タ演算手段間でデータの相互通信を行なう通信制御手段
と、運転指令に応じて前記制御対象外の回転電気機器を
制御するための制御データを診断用制御データとして生
成し該制御対象外の回転電気機器の実電流値と比較して
故障の有無を診断する第一の故障診断手段と、前記制御
対象の回転電気機器の制御データと他のマイコンにおい
て生成された当該制御対象の回転電気機器の診断用制御
データとを比較して故障の有無を診断する第二の故障診
断手段とを備え、前記複数の制御データ演算手段は、前記割り込み信号に
同期して、前記診断用制御データの送受信を行うことを
特徴とする電気車の制御装置。
【請求項４】請求項1ないし３のいずれかに記載の電気
車の制御装置において、前記制御データ演算手段の処理
タイミングを、前記各回転電気機器と電源の間に接続さ
れた電力変換手段のスイッチング周期と、電気車運転者
の動特性等に依存する周期とに分割したことを特徴とす
る電気車の制御装置。
【請求項５】請求項1ないし３のいずれかに記載の電気
車の制御装置において、前記送受信を行う診断用制御デ
ータは、前記回転電気機器に流すための電流指令値と、
前記回転電気機器に流れた電流の電流検出値と、前記回
転電気機器の位相角とであることを特徴とする電気車の
制御装置。
【請求項６】請求項４ないし５のいずれかに記載の電気
車の制御装置において、前記通信手段は、双方向通信メ
モリを備えていることを特徴とする電気車の制御装置。
【請求項７】請求項６に記載の電気車の制御装置におい
て、前記回転電気機器は、電気車の駆動輪を駆動するエ
ンジン補助モータと、補機を駆動する補機駆動モータを
含むことを特徴とする電気車の制御装置。
【請求項８】請求項５に記載の電気車の制御装置におい
て、前記回転電気機器は３相交流モータもしくは３相交
流発電機であり、前記電流指令値と電流検出値は、３相
交流電流を２相交流電流に座標変換した値とすることを
特徴とする電気車の制御装置。
【請求項９】複数の回転電気機器を搭載し、前記各回転
電気機器をそれぞれ個別に制御するマイコンを備え、前
記各マイコンは、制御データ演算手段と通信手段及び故
障診断手段を有する電気車の電気車の制御方法におい
て、前記各制御データ演算手段において、それぞれ前記制御
対象の回転電気機器を制御するための制御データを生成
すると共にそれぞれ他のマイコンの制御対象の回転電気
機器を制御するデータを診断用制御データとして生成
し、前記通信手段により、前記複数の制御データ演算手段の
いずれかに割り込み信号を伝達し前記複数の制御データ
演算手段間の通信手段を介したデータの相互通信を制御
し、前記故障診断手段により、前記各マイコン自身で生成し
た前記制御データを前記他のマイコンで生成された前記
診断用制御データと比較して故障の有無を診断し、前記割り込み信号に同期して、前記複数の制御データ演
算手段において、前記制御データもしくは前記診断用制
御データの送受信を行うことを特徴とする電気車の制御
方法。
【請求項１０】請求項９に記載の電気車の制御方法にお
いて、前記複数の制御手段を、前記各回転電気機器と電
源の間に接続された電力変換装置のスイッチング周期と
電気車運転者の動特性等に依存する周期に分割して制御
することを特徴とする電気車の制御方法。