马达控制装置以及马达控制系统的制作方法

1.本公开涉及马达控制装置以及马达控制系统。


背景技术：

2.在专利文献1中公开了如下内容：为了根据车辆的自动驾驶和功能安全等的要求来维持电动动力转向的功能，将马达的驱动控制系统设为两个而冗余化。
3.现有技术文献
4.专利文献
5.专利文献1：日本特开2016-171664号公报


技术实现要素：

6.发明要解决的课题
7.在专利文献1那样的冗余化的马达的驱动控制中，为了在各自身系统中可靠地检测异常，需要在各系统中内置可以对异常检测功能进行自诊断的功能，由此成本有可能变高。
8.用于解决课题的手段
9.本发明的一个实施方式的目的在于，提供能够在实现冗余化的基础上实现低成本化的马达控制装置以及马达控制系统。
10.本发明的一个实施方式是一种马达控制装置，其具备：第一马达驱动部，驱动马达；第一控制部，与所述第一马达驱动部连接，并且与车辆的控制器连接；第二控制部，与所述第一控制部连接，具有比所述第一控制部更高精度的自诊断功能，或者具有所述第一控制部不具有的自诊断功能，与所述车辆的控制器连接，并且监视所述第一马达驱动部的状态；以及第二马达驱动部，与所述第二控制部连接，驱动所述马达。
11.另外，本发明的一个实施方式是一种马达控制系统，所述马达控制系统具备马达、马达控制器和车辆控制器，所述马达控制器控制所述马达，其具备：第一马达驱动部，驱动所述马达；第一控制部，与所述第一马达驱动部连接；第二控制部，与所述第一控制部连接，具有比所述第一控制部更高精度的自诊断功能，或者具有所述第一控制部不具有的自诊断功能，并且监视所述第一马达驱动部的状态；以及第二马达驱动部，与所述第二控制部连接，驱动所述马达，所述车辆控制器与所述第一控制部和所述第二控制部连接。
12.根据本发明的一个实施方式，能够在实现冗余化的基础上实现低成本化。
附图说明
13.图1是表示实施方式的马达控制系统以及马达控制装置的框图。
14.图2是表示第一马达驱动部中的相电流(u相、v相、w相)的时间变化(波形)的一例的特性线图。
15.图3是表示由图1中的第二控制部(m_ecu_2)进行的处理的流程图。
16.图4是表示由图1中的车辆的控制器(上位的控制装置)进行的处理的流程图。
17.图5是表示由图1中的第1控制部(m_ecu_1)进行的处理的流程图。
具体实施方式
18.以下，以将实施方式的马达控制装置以及马达控制系统搭载于四轮汽车的情况为例，按照附图进行说明。另外，图3至图5所示的流程图的各步骤分别使用“s”这样的标记(例如，步骤1＝“s1”)。
19.在图1中，搭载在车辆(汽车)上的马达控制系统1构成为包括：作为马达的制动马达2；作为马达控制器的马达控制装置7；以及作为车辆的控制器(车辆控制器)的上位的控制装置33。在实施方式中，上位的控制装置33对应于决定车辆的运动控制的综合控制器。以下，上位的控制装置33称为综合控制装置33。
20.制动马达2控制(驱动)向车辆施加制动力的电动制动机构(未图示)。电动制动机构例如对应于具备电动卡钳的电动式盘式制动器，该电动卡钳通过电动马达将制动块向盘式转子按压。制动马达2包括作为定子的定子3和可旋转地设置在定子3的中央部的作为永磁铁转子的转子4而构成。制动马达2的转子4例如与未图示的旋转直动转换机构的旋转轴连接。制动马达2(转子4)的旋转通过旋转直动转换机构转换为直线运动，使电动制动机构的制动块相对于盘式转子接近、分离。
21.为了确保冗余性，制动马达2具备两个绕组组5、6。即，制动马达2构成为具有由星形接线的3相绕组u1、v1、w1构成的第一绕组组5和同样由星形接线的3相绕组u2、v2、w2构成的第二绕组组6的3相同步电动机，换言之，构成为作为3相双重绕组的6相马达(对于1个转子4由两个系统的3相线圈产生转矩的6相马达)。第一绕组组5以及第二绕组组6以相互绝缘的状态设置在定子3上。
22.另外，电动制动机构(电动制动器)并不限定于电动式盘式制动器，例如也可以使用具备电动缸的电动式鼓式制动器，该电动缸通过电动马达将制动靴按压在鼓上而赋予制动力。另外，电动制动机构(电动制动器)也可以使用具备电动马达的液压式的盘式制动器(带电动驻车制动功能的液压式的盘式制动器)、以及通过由电动马达牵引线缆而使驻车制动器进行施力(apply)工作的线缆拉动式电动驻车制动器。即，电动制动器(电动制动机构)只要是能够基于电动马达(电动致动器)的驱动将摩擦部件(制动块、制动靴)向旋转部件(转子、鼓)按压(推进)，进行制动力的赋予、解除(按压力的保持、解除)的结构，就能够使用各种电动制动器(电动制动机构)。
23.作为马达控制器的马达控制装置7控制制动马达2。更具体而言，马达控制装置7对制动马达2的第一绕组组5的各绕组u1、v1、w1以及第二绕组组6的各绕组u2、v2、w2进行驱动控制。因此，马达控制装置7具备驱动控制第一绕组组5(u1、v1、w1)的第一驱动控制系统(第一马达驱动部8、第一控制部9)和驱动控制第二绕组组6(u2、v2、w2)的第二驱动控制系统(第二马达驱动部10、第二控制部11)。
24.即，马达控制装置7具备第一马达驱动部8、第一控制部9、第二马达驱动部10和第二控制部11。另外，马达控制装置7具备第一通信接口12、第二通信接口13、接口(i/f)14。
25.第一马达驱动部8驱动制动马达2。第一马达驱动部8例如由逆变器电路构成。第一马达驱动部8经由第一直流电力线17与蓄电装置(电池)等车辆的第一电源29连接。与此同
时，第一马达驱动部8经由u1相动力线18、v1相动力线19、w1相动力线20与制动马达2的第一绕组组5的各绕组u1、v1、w1连接。另外，第一马达驱动部8经由信号线25、26与第一控制部9连接。
26.第一马达驱动部8(逆变器电路)包括例如由晶体管、场效应晶体管(fet)、绝缘栅双极晶体管(igbt)等构成的多个开关元件而构成。第一马达驱动部8(逆变器电路)的各开关元件基于来自第一控制部9的指令信号(例如脉冲信号)控制其开和关。第一马达驱动部8(逆变器电路)在制动马达2的驱动时，基于来自第一控制部9的指令信号，从直流电力生成3相(u相、v相、w相)的交流电力，将该交流电力提供给制动马达2的第一绕组组5(各绕组u1、v1、w1)。
27.第一控制部9与第一马达驱动部8连接。第一控制部9也被称为ecu(electronic control unit：电子控制单元)，包括作为运算电路(cpu)的微型计算机而构成。第一控制部9对应于第一马达ecu(m_ecu_1)，例如具备电力电路(power management ic：电源管理ic)、微型计算机和驱动电路(pre driver：预驱动器)。第一控制部9经由第一直流电力线17与车辆的第一电源29连接，并且经由信号线25、26与第一马达驱动部8连接。第一控制部9通过控制(开关控制)第一马达驱动部8(逆变器电路)，驱动(正转、反转)制动马达2。
28.第一控制部9与用于对制动马达2的转子4的旋转进行反馈控制的旋转传感器15连接。旋转传感器15例如检测制动马达2的转子4的旋转角。第一控制部9经由第一通信接口12与作为通信线的车辆数据总线31连接。车辆数据总线31例如构成搭载于车体的作为通信网络的can(controller area network：控制器局域网络)。搭载在车辆上的多个电子设备、例如综合控制装置33、悬架控制装置(未图示)和转向控制装置(未图示)等各种ecu，通过车辆数据总线31在它们之间进行车辆内的多重通信。
29.第二马达驱动部10也与第一马达驱动部8同样地驱动制动马达2。第二马达驱动部10也与第一马达驱动部8同样地，例如由逆变器电路构成。第二马达驱动部10经由第二直流电力线21与蓄电装置(电池)等车辆的第二电源30连接。与此同时，第二马达驱动部10经由u2相动力线22、v2相动力线23、w2相动力线24与制动马达2的第二绕组组6的各绕组u2、v2、w2连接。第二电源30是与第一马达驱动部8以及第一控制部9连接的第一电源29不同的电源(不同系统的电源)。这样，通过将电源的供给路径设为双重系统，从而确保了冗余性。
30.另外，第二马达驱动部10经由信号线27、28与第二控制部11连接。第二马达驱动部10(逆变器电路)也包括例如由晶体管、场效应晶体管(fet)、绝缘栅双极晶体管(igbt)等构成的多个开关元件而构成。第二马达驱动部10(逆变器电路)的各开关元件基于来自第二控制部11的指令信号(例如脉冲信号)控制其开和关。第二马达驱动部10(逆变器电路)在制动马达2驱动时，基于来自第二控制部11的指令信号，从直流电力生成3相(u相、v相、w相)的交流电力，将该交流电力提供给制动马达2的第二绕组组6(各绕组u2、v2、w2)。
31.第二控制部11与第二马达驱动部10连接。第二控制部11也被称为ecu(electronic control unit：电子控制单元)，包括作为运算电路(cpu)的微型计算机而构成。第二控制部11对应于第二马达ecu(m_ecu_2)，例如具备电力电路(power management ic：电力管理ic)、微型计算机和驱动电路(pre driver：预驱动器)。第二控制部11经由第二直流电力线21与车辆的第二电源30连接，并且经由信号线27、28与第二马达驱动部10连接。第二控制部11通过控制(开关控制)第二马达驱动部10(逆变器电路)，驱动(正转、反转)制动马达2。
32.第二控制部11与用于对制动马达2的转子4的旋转进行反馈控制的旋转传感器16连接。旋转传感器16例如检测制动马达2的转子4的旋转角。旋转传感器16也是与连接于第一马达驱动部8的旋转传感器15不同的旋转传感器。由此，确保了冗余性。第二控制部11经由第二通信接口13与车辆数据总线31连接。另外，第二控制部11经由接口14与车轮速度传感器32连接。车轮速度传感器32例如是检测车轮的转速的传感器。
33.综合控制装置33与第一控制部9和第二控制部11连接。即，综合控制装置33例如经由被称为can的车辆数据总线31与第一控制部9和第二控制部11连接。综合控制装置33例如是决定用于使车辆相对于从自动驾驶控制装置(自动驾驶ecu)得到的目标轨迹移动的车辆运动控制的综合性的控制装置(综合ecu)。综合控制装置33向各致动器控制装置(致动器ecu)、例如马达驱动装置(马达驱动ecu)、制动控制装置(制动器ecu)、转向控制装置(转向ecu)、悬架控制装置(悬架ecu)等输出所需的控制指令(例如与自动驾驶相关的控制指令)。
34.在实施方式中，马达控制装置7例如兼作驱动制动马达2的马达驱动装置(马达驱动ecu)和进行与制动器相关的综合性的控制的制动控制装置(制动器ecu)这两者。即，马达控制装置7(制动马达控制ecu)作为具有马达驱动功能和制动控制功能两者的控制装置而一体地构成。但是，并不限于此，例如也可以使马达驱动装置(马达驱动ecu)和制动控制装置(制动ecu)分别分开(独立)地构成。
35.综合控制装置33也被称为中央控制装置(中央ecu)，对应于马达控制装置7的上位的控制装置。综合控制装置33也包括作为运算电路(cpu)的微型计算机而构成。在该情况下，综合控制装置33例如由双核(双重电路)构成，以便可以并行地进行相同的处理，并且可以相互监视处理结果是否不同。即，综合控制装置33由两个控制部33a、33b(第一中央ecu(c_ecu_1)和第二中央ecu(c_ecu_2))构成。
36.此外，上述的专利文献1中记载的马达的驱动控制单元，作为产生转向辅助转矩的马达，为了确保冗余性，采用了具有6组绕组的6相马达。在这样的结构的情况下，例如，可以考虑配置完全独立的两个系统的asild芯片组(监视微型计算机的功率管理ic/微型计算机/预驱动器)，分别用不同的asild芯片组控制6相马达的3相部分。在该情况下，能够在各个系统内进行自身的异常的检测，在检测到异常的情况下，使自身的系统故障打开(fail open)，在其他系统中产生剩余的50％的剩余转矩。
37.但是，为了可以通过完全冗余系统的两个系统的结构来可靠地检测各自身系统的异常，需要准备两个系统的内置了可以自诊断异常检测功能的bist(内建自测电路)的高价的芯片组。由此，有可能增加成本。
38.因此，在本实施方式中，作为用于确保冗余功能的单系统的主通道(channel)由可以自完成的芯片组(例如，asild等级(class))构成。与此相对，作为剩余的单系统的次级通道采用即使安全功能不完全也可以实现主功能的廉价的芯片组(例如，qm～asilb等级)。例如，次级通道采用asilb的多合一芯片(all in one chip)(电源/微型计算机/预驱动器)。
39.然后，由主通道的ecu判断是否实现了次级通道的主功能。在该情况下，主通道的ecu根据次级通道的ecu的最终输出即马达相电流(uvw相的马达电流)是否正在进行所期待的动作，来判断是否实现了次级通道的主功能。
40.由此，在实施方式中，能够不使用高价的设备而采用廉价的设备。在该情况下，廉价的芯片组有可能降低安全功能，但由于部件尺寸较小，因此能够减小基板尺寸。另外，由
于可以减小基板尺寸，因此有利于例如在空间紧张的机电一体致动器中采用时的封装。即，在实施方式中，能够通过冗余系统在确保安全性的同时实现低成本化，此外，能够实现基板的部件的减少、小型化。
41.因此，在实施方式中，第二控制部11经由通信线34(cpu间通信线)与第一控制部9连接。另外，第二控制部11具有比第一控制部9更高精度的自诊断功能。或者，第二控制部11具有第一控制部9不具有的自诊断功能。换言之，第一控制部9具有比第二控制部11更低精度的自诊断功能。或者，第一控制部9不具有自诊断功能。在实施方式中，假设为第一控制部9不具有自诊断功能。
42.第一控制部9与作为车辆的控制器(车辆控制器)的综合控制装置33连接。第二控制部11与综合控制装置33连接，该综合控制装置33与第一控制部9连接。即，在实施方式中，第一控制部9和第二控制部11都分别与综合控制装置33连接。
43.第二控制部11监视第一马达驱动部8的状态。由此，第一控制部9和第二控制部11具有从设备ecu和主设备ecu的关系。第二控制部11监视第一马达驱动部8中的相电流的状态。因此，在第一马达驱动部8的u1相动力线18、v1相动力线19、w1相动力线20上连接有相电流监视电路35。相电流监视电路35与第二控制部11连接，第二控制部11通过相电流监视电路35监视第一马达驱动部8的相电流。第二控制部11在相电流监视电路35中的监视值在正常范围外、不能按照控制指令进行控制等情况下，判断为第一控制部9异常。
44.即，第二控制部11在第一马达驱动部8中的相电流的波形在所期待的电流波形的范围内的情况下，判断为第一控制部9正常，在第一马达驱动部8中的相电流的波形在所期待的电流波形的范围外的情况下，判断为第一控制部9异常。图2示出了第一马达驱动部8中的相电流(u相、v相、w相)的时间变化(波形)的一例。在图2中，用双点划线示出了所期待的电流波形的范围。所期待的电流波形的范围例如能够设定为第一马达驱动部8、进而第一控制部9为适当状态时的电流波形的范围。
45.如图2中记载为“无用(no good)”那样，当第一马达驱动部8中的相电流的波形在所期待的电流波形的范围外时，第二控制部11判断为第一控制部9异常。这样，在实施方式中，作为从侧的第一控制部9的芯片组采用不进行异常检测的自诊断的廉价的芯片组，由作为主侧的具有自诊断功能的第二控制部11判定从侧的马达相电流的动作是正常还是异常。
46.并且，第二控制部11在第一马达驱动部8中的相电流的波形在所期待的电流波形的范围外的情况下，停止第一马达驱动部8的驱动。另外，第二控制部11在第一马达驱动部8中的相电流的波形在所期待的电流波形的范围外的情况下，向综合控制装置33通知第一控制部9异常。另外，第二控制部11通过自诊断功能，判断第二控制部11的正常和异常。第二控制部11在通过自诊断功能判断为第二控制部11异常的情况下，停止第二马达驱动部10的驱动。
47.综合控制装置33在通过第二控制部11的自诊断功能判断为第二控制部11异常的情况下，检测第二控制部11为异常的情况。综合控制装置33在通过第二控制部11的自诊断功能判断为第二控制部11异常的情况下，向第一控制部9输出用于驱动制动马达2的控制指令。另外，关于这样的由综合控制装置33进行的控制、由第二控制部11进行的控制、由第一控制部9进行的控制，即图3至图5所示的控制处理，在后面详细叙述。
48.实施方式的四轮汽车的马达控制装置以及马达控制系统具有如上所述的结构，下
面对其工作进行说明。
49.首先，对第一控制部9(从ecu)不正常的情况进行说明。当第一控制部9发生故障时，由相电流监视电路35检测出的马达相电流波形偏离期待值。第二控制部11(主ecu)根据由相电流监视电路35检测出的马达相电流波形偏离期待值，判定为在第一控制部9中发生了故障。
50.在第一马达驱动部8中的马达相电流波形偏离期待值的情况下，例如考虑第一电源29的不正常、第一控制部9的微型计算机、预驱动器的误动作等。由相电流监视电路35检测出由于这些不正常和误动作等而导致马达相电流波形偏离期望值的情况。在该情况下，在第二控制部11中，检测出第一控制部9对第一马达驱动部8的电流控制值与第二控制部11的电流控制值不一致。由此，第二控制部11判定为第一控制部9异常。
51.第二控制部11停止第一控制部9对第一马达驱动部8的驱动。与此同时，第二控制部11向综合控制装置33通知第一控制部9发生了故障。综合控制装置33在取得来自第二控制部11的通知(在第一控制部9中发生了故障)时，根据需要执行降级(degradation)控制。作为降级控制，例如能够进行车辆速度的限制、制动平衡的变更、对象车轮的待机位置以及间隙(clearance)的变更等。
52.接着，对第二控制部11不正常的情况进行说明。第二控制部11具有自诊断功能。当第二控制部11发生故障时，第二控制部11通过自诊断功能检测自身发生了故障的情况。第二控制部11由asild芯片组构建，因此能够检测出独自的异常并进行处理。
53.综合控制装置33根据来自第二控制部11的车辆数据总线31的通信信息(第二控制部11的故障状态信息)或信息的损耗，检测出不能由第二控制部11驱动制动马达2。同时，第一控制部9根据来自第二控制部11的通过通信线34的cpu间通信的通信信息(第二控制部11的故障状态信息)或信息的损耗，检测出不能由第二控制部11驱动制动马达2。第一控制部9向综合控制装置33通知第二控制部11发生了故障。
54.第二控制部11停止第二控制部11对制动马达2的驱动。综合控制装置33进行状况判断，向第一控制部9请求马达控制。即，综合控制装置33向第一控制部9输出用于驱动制动马达2的控制指令。另外，综合控制装置33根据需要执行降级控制。
55.图3示出了由第二控制部11(m_ecu_2)执行的控制处理。图3的控制处理例如以规定的控制周期(例如1ms)反复执行。
56.例如，当开始对第二控制部11通电时，开始图3的处理。第二控制部11在s1中判定在第一控制部9(m_ecu_1)中是否发生了故障。即，第二控制部11通过相电流监视电路35，判定第一控制部9对第一马达驱动部8的电流控制值是否与第二控制部11的电流控制值不一致。更具体而言，第二控制部11通过相电流监视电路35，判定第一马达驱动部8中的相电流的波形是否从所期待的电流波形的范围内偏离。
57.在s1中为“否(no)”，即判定为第一马达驱动部8中的相电流的波形在所期待的电流波形的范围内的情况下，进入s4。与此相对，在s1中为“是(yes)”，即判定为第一马达驱动部8中的相电流的波形从所期待的电流波形的范围内偏离的情况下，进入s2。在s2中，停止第一控制部9的驱动。即，在s2中，停止第一控制部9对第一马达驱动部8的驱动，进而停止第一马达驱动部8对制动马达2的驱动。在该情况下，继续由第二控制部11进行的制动马达2的驱动(例如，50％输出)。在接着s2的s3中，向上位的控制装置即综合控制装置33通知“第一
马达驱动部8的停止”，进入s4。
58.在s4中，通过自诊断功能，判定在第二控制部11中是否发生了故障。在s4中为“否”，即判定为第二控制部11未发生故障的情况下，经由返回而返回到开始，重复s1以后的处理。与此相对，在s4中为“是”，即判定为第二控制部11中发生了故障的情况下，进入s5。在s5中，停止第二控制部11对第二马达驱动部10的驱动，即停止第二马达驱动部10对制动马达2的驱动。在接着s5的s6中，向综合控制装置33以及第一控制部9通知“第二马达驱动部10的停止”，并返回。
59.图4示出了由上位的控制装置即综合控制装置33进行的控制处理。图4的控制处理例如以规定的控制周期(例如1ms)反复执行。
60.例如，当开始对综合控制装置33通电时，开始图4的处理。综合控制装置33在s11中判定第一控制部9(m_ecu_1)的驱动是否停止。即，在s11中，判定第一控制部9对第一马达驱动部8的驱动(第一马达驱动部8对制动马达2的驱动)是否停止。该判定例如能够根据有无来自第二控制部11的通知(图3的s3)来判定。
61.在s11中为“否”，即判定为第一控制部9(m_ecu_1)的驱动未停止的情况下，进入s14。与此相对，在s11中为“是”，即判定为第一控制部9(m_ecu_1)的驱动停止的情况下，进入s12。在s12中，判定是否需要进行降级控制(例如，车辆速度的限制、制动平衡的变更、对象车轮的待机位置以及间隙的变更等)。
62.在s12中为“否”，即判定为不需要降级控制的情况下，进入s14。与此相对，在s12中为“是”，即判定为需要降级控制的情况下，进入s15。在s15中，进行降级控制(例如，车辆速度的限制、制动平衡的变更、对象车轮的待机位置以及间隙的变更等)，进入s14。
63.在s14中，判定第二控制部11(m_ecu_2)的驱动是否停止。即，在s14中，判定第二控制部11对第二马达驱动部10的驱动(第二马达驱动部10对制动马达2的驱动)是否停止。该判定例如能够根据有无来自第二控制部11的通知(图3的s6)来判定。
64.在s14中为“否”，即判定为第二控制部11(m_ecu_2)的驱动未停止的情况下，经由返回而返回到开始，重复s11以后的处理。与此相对，在s14中为“是”，即判定为第二控制部11(m_ecu_2)的驱动停止的情况下，进入s15。在s15中，从综合控制装置33向第一控制部9(m_ecu_1)请求马达控制。
65.即，综合控制装置33向第一控制部9输出用于驱动制动马达2的控制指令。由此，继续第一控制部9(m_ecu_1)对制动马达2的驱动(例如，50％输出)。在接着s15的s16中，判定是否需要进行降级控制(例如，车辆速度的限制、制动平衡的变更、对象车轮的待机位置以及间隙的变更等)。
66.在s16中为“否”，即判定为不需要降级控制的情况下，返回。与此相对，在s16中为“是”，即判定为需要降级控制的情况下，进入s17。在s17中，进行降级控制(例如，车辆速度的限制、制动平衡的变更、对象车轮的待机位置以及间隙的变更等)，并返回。
67.图5示出了由第一控制部9(m_ecu_1)进行的控制处理。图5的控制处理例如以规定的控制周期(例如1ms)反复执行。
68.例如，当开始对第一控制部9通电时，开始图5的处理。第一控制部9在s21中判定在第二控制部11(m_ecu_2)中是否发生了故障。该判定例如能够根据有无来自第二控制部11的通知(图3的s6)来判定。
69.在s21中为“否”，即判定为第二控制部11(m_ecu_2)未发生故障的情况下，经由返回而返回到开始，重复s21以后的处理。与此相对，如果在s21中为“是”，即判定为在第二控制部11(m_ecu_2)中发生了故障的情况下，进入s22。在s22中，向上位的控制装置即综合控制装置33通知“第二马达驱动部10的停止”，并返回。
70.如上所述，根据实施方式，第二控制部11具有第一控制部9不具有的自诊断功能。换言之，第一控制部9不具有自诊断功能。因此，能够实现第一控制部9的低成本化。另一方面，第二控制部11监视第一马达驱动部8的状态。因此，能够通过第二控制部11监视第一马达驱动部8的状态，进而监视与第一马达驱动部8连接的第一控制部9的状态。由此，能够确保冗余性。由此，可以兼顾第一控制部9的低成本化和冗余化。即，能够在实现冗余化的基础上实现低成本化。
71.根据实施方式，第二控制部11通过相电流监视电路35监视第一马达驱动部8中的相电流的状态。因此，第二控制部11通过监视流过多相交流电路的各相(u相、v相、w相)的电流的状态，能够高精度地监视第一马达驱动部8的状态，进而高精度地监视第一控制部9的状态。
72.根据实施方式，第二控制部11能够根据第一马达驱动部8中的相电流的波形(是否在所期待的电流波形的范围内)来判断第一控制部9是正常还是异常。因此，能够根据相电流的波形，高精度地判断第一马达驱动部8、进而第一控制部9的正常、异常。
73.根据实施方式，第二控制部11在第一马达驱动部8中的相电流的波形在所期待的电流波形的范围外的情况下，能够停止第一马达驱动部8的驱动。由此，在相电流的波形在所期待的电流波形的范围外的状态下，能够抑制第一马达驱动部8动作，进而能够抑制制动马达2进行异常动作。
74.根据实施方式，在第一马达驱动部8中的相电流的波形在所期待的电流波形的范围外的情况下，综合控制装置33能够取得第一控制部9异常的情况。由此，综合控制装置33在相电流的波形在所期待的电流波形的范围外时，能够进行所需的控制。
75.根据实施方式，第二控制部11具备自诊断功能。因此，第二控制部11能够通过自身的自诊断功能来判断自身是正常还是异常。
76.根据实施方式，综合控制装置33通过第二控制部11的自诊断功能判断为第二控制部11异常，由此可以检测出第二控制部11异常。因此，综合控制装置33在检测出第二控制部11异常时，能够进行降级控制等所需的控制。
77.根据实施方式，第二控制部11在通过自诊断功能判断为第二控制部11异常的情况下，停止第二马达驱动部10的驱动。因此，第二控制部11在通过第二控制部11的自诊断功能判断为自身异常的情况下，能够停止第二马达驱动部10的驱动。由此，在第二控制部11异常的状态下，能够抑制第二马达驱动部10动作，进而能够抑制制动马达2进行异常动作。
78.根据实施方式，综合控制装置33在判断为第二控制部11异常的情况下，向第一控制部9输出用于驱动制动马达2的控制指令。因此，综合控制装置33在判断为第二控制部11异常时，通过向第一控制部9输出用于驱动制动马达2的控制指令，能够通过第一控制部9驱动马达(继续驱动)。
79.根据实施方式，将由第一马达驱动部8和第二马达驱动部10驱动的马达作为控制电动制动机构的制动马达2。因此，能够通过与第一控制部9连接的第一马达驱动部8和与第
二控制部11连接的第二马达驱动部10来驱动制动马达2。
80.根据实施方式，作为车辆的控制器的综合控制装置33是决定车辆的运动控制的综合控制器。因此，能够将第一控制部和第二控制部与作为综合控制器的综合控制装置33连接。
81.另外，在实施方式中，以第二控制部11构成为具有第一控制部9不具有的自诊断功能的情况，即第一控制部9构成为不具有自诊断功能的情况为例进行了说明。但是，不限于此，例如也可以是第二控制部具有比第一控制部更高精度的自诊断功能的结构，即第一控制部具有比第二控制部更低精度(低功能)的自诊断功能的结构。换言之，第一控制部不需要具有第二控制部所具有的自诊断功能的全部功能。
82.在实施方式中，以采用具备第一控制部9(次级系统)和第二控制部11(初级系统)的双重系统的情况为例进行了说明。但是，不限于此，例如也能够用于三重系统、四重系统等双重系统以上的多个系统。
83.在实施方式中，作为由第一马达驱动部8和第二马达驱动部10驱动的马达，以控制向车辆施加制动力的电动制动机构的制动马达2的情况为例进行了说明。但是，不限于此，作为由第一马达驱动部和第二马达驱动部驱动的马达，例如也可以是控制(驱动)车辆的转向致动器的转向马达。在该情况下，能够通过与第一控制部连接的第一马达驱动部和与第二控制部连接的第二马达驱动部来驱动转向马达。总之，由第一马达驱动部和第二马达驱动部驱动的马达不限于制动马达、转向马达，也能够是用于驱动搭载在车辆上的各种致动器的马达(需要确保冗余性的马达)。
84.在实施方式中，作为车辆的控制器(车辆控制器)，以决定用于使车辆相对于从自动驾驶控制装置(自动驾驶ecu)得到的目标轨迹运动的车辆运动控制的综合控制装置33(综合ecu、中央ecu)的情况为例进行了说明。但是，不限于此，作为车辆的控制器(车辆控制器)，例如也可以是转向控制装置、悬架控制装置等综合控制装置33以外的控制装置，即，不是上位的控制装置。作为车辆的控制器(车辆控制器)，能够使用搭载于车辆的各种控制装置(ecu)。
85.作为基于以上说明的实施方式的马达控制装置以及马达控制系统，例如可以考虑下述方式。
86.作为第一方式，提供一种马达控制装置，其具备：第一马达驱动部，驱动马达；第一控制部，与所述第一马达驱动部连接，并且与车辆的控制器连接；第二控制部，与所述第一控制部连接，具有比所述第一控制部更高精度的自诊断功能，或者具有所述第一控制部不具有的自诊断功能，与所述车辆的控制器连接，并且监视所述第一马达驱动部的状态；以及第二马达驱动部，与所述第二控制部连接，驱动所述马达。
87.根据该第一方式，第二控制部具有比第一控制部更高精度的自诊断功能，或者具有第一控制部不具有的自诊断功能。因此，第一控制部不具有自诊断功能，或者即使具有自诊断功能，也成为比第二控制部更低精度的自诊断功能。由此，能够实现第一控制部的低成本化。另一方面，第二控制部监视第一马达驱动部的状态。因此，能够通过第二控制部监视第一马达驱动部的状态，进而监视与第一马达驱动部连接的第一控制部的状态。由此，能够确保冗余性。由此，能够兼顾第一控制部的低成本化和冗余化。即，能够在实现冗余化的基础上实现低成本化。
88.作为第二方式，在第一方式中，所述第二控制部监视所述第一马达驱动部中的相电流的状态。
89.根据该第二方式，第二控制部通过监视第一马达驱动部中的相电流的状态，即流过多相交流电路的各相(u相、v相、w相)的电流的状态，能够高精度地监视第一马达驱动部的状态，进而高精度地监视第一控制部的状态。
90.作为第三方式，在第二方式中，在所述第一马达驱动部中的相电流的波形在所期待的电流波形的范围内的情况下，所述第二控制部判断为所述第一控制部正常；在所述第一马达驱动部中的相电流的波形在所述所期待的电流波形的范围外的情况下，所述第二控制部判断为所述第一控制部异常。
91.根据该第三方式，能够根据第一马达驱动部中的相电流的波形(是否在所期待的电流波形的范围内)来判断第一控制部是正常还是异常。因此，能够根据相电流的波形，高精度地判断第一马达驱动部、进而第一控制部的正常、异常。
92.作为第四方式，在第二方式中，所述第二控制部在所述第一马达驱动部中的相电流的波形在所期待的电流波形的范围外的情况下，停止所述第一马达驱动部的驱动。
93.根据该第四方式，在第一马达驱动部中的相电流的波形在所期待的电流波形的范围外的情况下，能够停止第一马达驱动部的驱动。由此，在相电流的波形在所期待的电流波形的范围外的状态下，能够抑制第一马达驱动部动作，进而能够抑制马达进行异常动作。
94.作为第五方式，在第四方式中，所述第二控制部在所述第一马达驱动部中的相电流的波形在所述所期待的电流波形的范围外的情况下，向所述车辆的控制器通知所述第一控制部异常。
95.根据该第五方式，在第一马达驱动部中的相电流的波形在所期待的电流波形的范围外的情况下，车辆的控制器能够取得第一控制部为异常的情况。由此，车辆的控制器在相电流的波形在所期待的电流波形的范围外时，能够进行所需的控制。
96.作为第六方式，在第一方式中，所述第二控制部通过所述自诊断功能，判断所述第二控制部是正常还是异常。
97.根据该第六方式，第二控制部能够通过自身的自诊断功能判断自身是正常还是异常。
98.作为第七方式，在第六方式中，所述车辆的控制器在通过所述自诊断功能判断为所述第二控制部异常的情况下，检测所述第二控制部为异常的情况。
99.根据该第七方式，通过第二控制部的自诊断功能判断为第二控制部异常，由此车辆的控制器能够检测第二控制部为异常的情况。车辆的控制器能够在第二控制部检测出异常时进行所需的控制。
100.作为第八方式，在第七方式中，所述第二控制部在通过所述自诊断功能判断为所述第二控制部异常的情况下，停止所述第二马达驱动部的驱动。
101.根据该第八方式，第二控制部在通过第二控制部的自诊断功能判断为自身异常的情况下，能够停止第二马达驱动部的驱动。由此，在第二控制部异常的状态下，能够抑制第二马达驱动部动作，进而能够抑制马达进行异常动作。
102.作为第九方式，在第六方式中，在通过所述自诊断功能判断为所述第二控制部异常的情况下，所述车辆的控制器向所述第一控制部输出用于驱动所述马达的控制指令。
103.根据该第九方式，车辆的控制器在判断为第二控制部异常时，向第一控制部输出用于驱动马达的控制指令，由此能够通过第一控制部驱动马达(继续驱动)。
104.作为第十方式，在第一方式中，所述马达是对向所述车辆施加制动力的电动制动机构进行控制的制动马达。
105.根据该第十方式，能够通过与第一控制部连接的第一马达驱动部和与第二控制部连接的第二马达驱动部来驱动制动马达。
106.作为第十一方式，在第一方式中，所述马达是控制所述车辆的转向致动器的转向马达。
107.根据该第十一方式，能够通过与第一控制部连接的第一马达驱动部和与第二控制部连接的第二马达驱动部来驱动转向马达。
108.作为第十二方式，在第一方式中，所述车辆的控制器是决定所述车辆的运动控制的综合控制器。
109.根据该第十二方式，能够将第一控制部和第二控制部与作为车辆的控制器的综合控制器连接。
110.作为第十三方式，提供一种马达控制系统，所述马达控制系统具备马达、马达控制器和车辆控制器，所述马达控制器控制所述马达，其具备：第一马达驱动部，驱动所述马达；第一控制部，与所述第一马达驱动部连接；第二控制部，与所述第一控制部连接，具有比所述第一控制部更高精度的自诊断功能，或者具有所述第一控制部不具有的自诊断功能，并且监视所述第一马达驱动部的状态；以及第二马达驱动部，与所述第二控制部连接，驱动所述马达，所述车辆控制器与所述第一控制部和所述第二控制部连接。
111.根据该第十三方式，第二控制部具有比第一控制部更高精度的自诊断功能，或者具有第一控制部不具有的自诊断功能。因此，第一控制部不具有自诊断功能，或者即使具有自诊断功能，也成为比第二控制部更低精度的自诊断功能。由此，能够实现第一控制部的低成本化。另一方面，第二控制部监视第一马达驱动部的状态。因此，能够通过第二控制部监视第一马达驱动部的状态，进而监视与第一马达驱动部连接的第一控制部的状态。由此，能够确保冗余性。由此，可以兼顾第一控制部的低成本化和冗余化。即，能够在实现冗余化的基础上实现低成本化。
112.另外，本发明并不限定于上述的实施方式，包含各种变形例。例如，上述的实施方式是为了容易理解地说明本发明而详细说明的实施方式，并不一定限定于具备所说明的全部结构。另外，能够将某个实施方式的结构的一部分置换为其他实施方式的结构，另外，也能够在某个实施方式的结构中添加其他实施方式的结构。另外，对于各实施方式的结构的一部分，能够进行其他结构的追加、删除、置换。
113.本技术主张基于2020年12月15日申请的日本专利申请第2020-207400号的优先权。包括2020年12月15日申请的日本专利申请第2020-207400号的说明书、权利要求书、附图以及摘要在内的全部公开内容，通过参照整体上被纳入本技术。
114.附图标记说明
115.1：马达控制系统；2：制动马达(马达)；7：马达控制装置(马达控制器)；8：第一马达驱动部；9：第一控制部；10：第二马达驱动部；11：第二控制部；33：综合控制装置(车辆的控制器、车辆控制器、综合控制器)；34：通信线；35：相电流监视电路。

技术特征：
1.一种马达控制装置，其具备：第一马达驱动部，驱动马达；第一控制部，与所述第一马达驱动部连接，并且与车辆的控制器连接；第二控制部，与所述第一控制部连接，具有比所述第一控制部更高精度的自诊断功能，或者具有所述第一控制部不具有的自诊断功能，与所述车辆的控制器连接，并且监视所述第一马达驱动部的状态；以及第二马达驱动部，与所述第二控制部连接，驱动所述马达。2.根据权利要求1所述的马达控制装置，其中，所述第二控制部监视所述第一马达驱动部中的相电流的状态。3.根据权利要求2所述的马达控制装置，其中，所述第二控制部在所述第一马达驱动部中的相电流的波形在所期待的电流波形的范围内的情况下，判断为所述第一控制部正常，在所述第一马达驱动部中的相电流的波形在所述所期待的电流波形的范围外的情况下，判断为所述第一控制部异常。4.根据权利要求2所述的马达控制装置，其中，所述第二控制部在所述第一马达驱动部中的相电流的波形在所期待的电流波形的范围外的情况下，停止所述第一马达驱动部的驱动。5.根据权利要求4所述的马达控制装置，其中，在所述第一马达驱动部中的相电流的波形在所述所期待的电流波形的范围外的情况下，所述第二控制部向所述车辆的控制器通知所述第一控制部异常。6.根据权利要求1所述的马达控制装置，其中，所述第二控制部通过所述自诊断功能，判断所述第二控制部是正常还是异常。7.根据权利要求6所述的马达控制装置，其中，在通过所述自诊断功能判断为所述第二控制部异常的情况下，所述车辆的控制器检测所述第二控制部为异常的情况。8.根据权利要求7所述的马达控制装置，其中，所述第二控制部在通过所述自诊断功能判断为所述第二控制部异常的情况下，停止所述第二马达驱动部的驱动。9.根据权利要求6所述的马达控制装置，其中，在通过所述自诊断功能判断为所述第二控制部异常的情况下，所述车辆的控制器向所述第一控制部输出用于驱动所述马达的控制指令。10.根据权利要求1所述的马达控制装置，其中，所述马达是对向所述车辆施加制动力的电动制动机构进行控制的制动马达。11.根据权利要求1所述的马达控制装置，其中，所述马达是控制所述车辆的转向致动器的转向马达。12.根据权利要求1所述的马达控制装置，其中，所述车辆的控制器是决定所述车辆的运动控制的综合控制器。13.一种马达控制系统，其具备马达、马达控制器和车辆控制器，其中，
所述马达控制器控制所述马达，其具备：第一马达驱动部，驱动所述马达；第一控制部，与所述第一马达驱动部连接；第二控制部，与所述第一控制部连接，具有比所述第一控制部更高精度的自诊断功能，或者具有所述第一控制部不具有的自诊断功能，并且监视所述第一马达驱动部的状态；以及第二马达驱动部，与所述第二控制部连接，驱动所述马达，所述车辆控制器与所述第一控制部和所述第二控制部连接。

技术总结
马达控制装置控制制动马达。马达控制装置具备第一马达驱动部、第一控制部、第二马达驱动部和第二控制部。第二控制部与第一控制部连接。第二控制部具有第一控制部不具有的自诊断功能。第二控制部监视第一马达驱动部中的相电流的状态。例如，第二控制部在第一马达驱动部中的相电流的波形在所期待的电流波形的范围外的情况下，判断为第一控制部异常。判断为第一控制部异常。判断为第一控制部异常。


技术研发人员：藤田治彦 臼井拓也 后藤大辅
受保护的技术使用者：日立安斯泰莫株式会社
技术研发日：2021.12.03
技术公布日：2023/8/14