马达控制系统及马达控制方法
【专利摘要】在各个ECU中包含对另一方进行备份的电路的结构既缺乏通用性又增加成本。本发明的马达控制用ECU(1～n)借助控制马达的信号线(L12～Ln2)来控制各马达(100～n)。另外，替代专用ECU(p)借助控制马达的信号线(Lp1～Lpn)与各马达(100～n)连接。替代专用ECU(p)的替代控制电路部(p1)借助信号线(Lp)时常接收网络(N)上流动的故障信息、存活信息，根据这些信息检测出马达控制用ECU(1)发生了故障。并且，替代专用ECU(p)替换马达控制用ECU(1)，借助信号线(Lp1)进行继续针对马达(100)的控制的备份动作。
【专利说明】
马达控制系统及马达控制方法
技术领域
[0001]本发明涉及一种用于在马达控制用ECU发生故障之际，继续进行马达控制的马达控制系统及马达控制方法。
【背景技术】
[0002]随着各种功能的电动化，汽车所使用的马达增加了，重要性也増加了。并且，对马达进行控制的马达控制用EQJ(Electronic Control Unit:电子控制单元)被要求在马达控制用ECU发生故障时进行备份对策。
[0003]作为马达控制用ECU故障时的备份对策，考虑对重要的马达控制用ECU进行双重化，在一方的马达控制用ECU故障时，使用另一方的马达控制用ECU的对策。
[0004]专利文献I为在网络上连接有具有传感器处理功能、主控功能、执行器控制功能的各个ECU的结构中，让主控功能存在于具有执行器控制功能的ECU内，在具有主控功能的ECU发生故障之际，不通过具有主控功能的ECU，而使用具有执行器控制功能的ECU内的主控功能继续进行控制。
[0005]专利文献2中，以控制同步马达的第I控制部和控制同步发电机的第2控制部进行的驱动控制及再生控制是表里一致的控制作为前提，在一方的控制部发生故障时，另一方的控制部进行备份。由于另一方的控制部进行备份，所以预先在各个控制部中含有用于对另一方进行备份的电路。
[0006]现有技术文献
[0007]专利文献
[0008]专利文献I日本特开2006-51922号公报
[0009]专利文献2日本特开2011-234517号公报
【发明内容】
[0010]发明要解决的课题
[0011]但是，在像专利文献1、2那样地，具备在各个ECU中将另一方进行备份的功能或电路的结构中，既缺乏通用性又使成本增加。
[0012]用于解决课题的手段
[0013]本发明的马达控制系统的特征在于，包括与多个马达和多个马达控制用ECU连接的替代专用ECU，该多个马达控制用E⑶与多个马达对应并对各马达进行控制，替代专用ECU在马达控制用E⑶中的任一个发生故障的情况下，对与发生了故障的马达控制用E⑶连接的马达进行控制。
[0014]本发明的马达控制方法的特征在于，将替代专用ECU连接于多个马达和与多个马达对应并对各马达进行控制的多个马达控制用ECU，通过替代专用ECU，在马达控制用ECU中的任一个发生故障的情况下，对与发生了故障的马达控制用ECU连接的马达进行控制。
[0015]发明的效果
[0016]根据本发明，能够以低成本且高通用性进行马达控制用E⑶的备份。
【附图说明】
[0017]图1是第I实施方式的马达控制系统的构成图。
[0018]图2是示出优先顺序表的图。
[0019]图3是示出控制功能表的图。
[0020]图4是第I实施方式的变形例的马达控制系统的构成图。
[0021]图5是第2实施方式的马达控制系统的构成图。
[0022]图6是示出可替代E⑶表的图。
[0023]图7是示出马达控制比例表的图。
[0024]图8是示出马达优先顺序表的图
[0025]图9是第3实施方式的马达控制系统的构成图。
[0026]图10是第3实施方式的变形例I的马达控制系统的构成图。
[0027]图11是第3实施方式的变形例2的马达控制系统的构成图。
【具体实施方式】
[0028](第丨实施方式)
[0029]图1是第I实施方式的马达控制系统的构成图。
[0030]马达控制系统包括从马达100到马达η的η台马达，包括与各马达100?η对应地从马达控制用ECUl到马达控制用ECUn的η台马达控制用E⑶。而且，包括在马达控制用E⑶I?η中的任一个发生故障时，作为其替代而发挥功能的I台替代专用ECUp。此外，马达100?η是随着汽车的电动化所设置的、使例如转向器、制动器、驻车制动器、雨刮器、前车门侧反光镜、座席安全带等工作的马达。
[0031 ] 马达控制用E⑶I?η借助对马达进行控制的信号线L12?Ln2来对各马达100?η进行控制。另外，替代专用E⑶P借助信号线Lpl?Lpn与各马达100?η连接，对各马达100?η进行控制。
[0032]各马达控制用ECUl?η借助各信号线Lll?Lnl与网络N连接，替代专用ECUp借助信号线Lp与网络N连接。即，替代专用ECUp借助信号线Lp、网络N、信号线Lll?Lnl与各马达控制用ECUl?η连接。并且，在马达控制用ECUl?η之间、马达控制用ECUl?η与替代专用ECUp之间，进行各种控制信息、表示马达控制用ECUl?η发生了故障的故障信息、表示马达控制用ECUl?η正常地发挥功能的存活信息等的授受。另外，虽省略了图示，但在网络N上存在其他ECU的情况下，根据需要与其他ECU之间进行上述信息的授受。
[0033]各马达控制用ECUl?η和替代专用ECUp借助信号线L13?Ln3而连接，替代专用ECUp进行用于控制各马达100?η的信息的授受。只是，在仅利用借助网络N进行的信息授受、替代专用E⑶P就能够控制各马达100?η的情况下，相应的与马达控制用E⑶I?η连接的信号线L13?Ln3也可以没有。
[0034]各马达控制用ECUl?η具有控制电路部11?nl和驱动电路部12?n2。另外，替代专用ECUp具有替代控制电路部pi和替代驱动电路部p2。
[0035]控制电路部11?nl借助网络N在与其他马达控制用E⑶I?n、替代专用E⑶P之间相互进行上述信息的授受。而且，控制电路部11?nl根据扭矩指令，生成用于控制马达100?η的PffM信号等控制信号。
[0036]驱动电路部12?η2根据来自控制电路部11?nl的控制信号来驱动马达100?η。例如，驱动电路部12?η2内置由图示省略的6个开关元件(例如IGBT)构成的逆变器。并且，根据从控制电路部11?nl发送来的PWM信号对开关元件进行控制，借助信号线L12?Ln2来驱动马达100?η。
[0037]替代专用ECUp的替代控制电路部pi借助网络N在与马达控制用ECUl?η之间进行上述信息的授受，并且包括对后述的优先顺序等进行存储的存储部Μ。而且，替代控制电路部Pl代替故障了的马达控制用ECUl?η生成用于对马达100?η中的某一个进行控制的PWM
信号等控制信号。
[0038]替代专用ECUp的替代驱动电路部ρ2根据来自替代控制电路部pi的控制信号来驱动马达100?η。例如，替代驱动电路部ρ2内置由图示省略的6个开关元件(例如IGBT)构成的逆变器。并且，根据从替代控制电路部Pl发送来的PWM信号对开关元件进行控制，借助信号线Lpl?Lpn来驱动马达100?η中的某一个。
[0039]以下，对第I实施方式的马达控制系统的动作进行说明。
[0040]在各马达控制用ECUl?η的任一个、例如马达控制用ECUl的控制电路部11发生故障的情况下，表示马达控制用ECUl发生了故障的故障信息借助信号线Lll从马达控制用ECUl流往网络N。或者，表示马达控制用E⑶I正常发挥功能的存活信息将无法流往网络N。作为存活信息无法流往网络N的情形，是马达控制用ECUl完全出了故障，表示故障的故障信息已经无法从马达控制用E⑶I流出的情形。
[0041 ] 另外，马达控制用ECUl?η的驱动电路部12?η2的故障通过由控制电路部11?nl对驱动电路部12?n2进行诊断来检测。控制电路部11?nl借助信号线LU使该故障信息流至网络N。
[0042]替代专用ECUp的替代控制电路部pi借助信号线Lp时常接收流至网络N的、这些故障信息、存活信息，根据这些信息检测出马达控制用ECUl发生了故障。并且，替代专用ECUp代替马达控制用ECUl，进行借助信号线Lpl继续针对马达100的控制的备份动作。
[0043]此外，在马达控制用ECUl发生故障而替代专用ECUp进行备份动作时，在其他马达控制用ECU2?η发生故障的情况下，也可以并行地进行双方的备份动作，以已经进行了备份动作的马达控制用ECUl为优先，之后不进行故障了的马达控制用ECU2?η的备份动作也可。或者，也可以根据以下说明的优先顺序来进行备份动作。
[0044]-优先顺序-
[0045]接下来，参照图2就带有优先顺序地进行备份动作的例子进行说明。图2是表示优先顺序表的图。优先顺序表是假定图1的马达控制用ECU为6台(η = 6)、表示从马达控制用ECUl至马达控制用ECU6的优先顺序的优先顺序表。此表存储在替代专用ECUp的替代控制电路部PI的存储部M中。优先顺序以数值小的为高，数值大的为低。
[0046]例如，假设马达控制用E⑶2发生故障时，替代专用ECUp进行继续针对马达200的控制的备份动作。此时，在优先顺序为6的马达控制用ECU6新发生故障的情况下，替代专用ECUp参照存储部M中存储的优先顺序表。马达控制用ECU2的优先顺序为3，马达控制用ECU6的优先顺序为3，由于优先顺序相同，所以继续进行继续针对马达200的控制的备份动作。
[0047]另一方面，在马达控制用ECU2发生故障并进行继续针对马达200的控制的备份动作时，优先顺序为I的马达控制用ECUl新发生故障的情况下，新发生故障的马达控制用ECUl的优先顺序高于現在备份动作中的马达控制用ECU2，所以替代专用ECUp停止继续针对马达200的控制的备份动作，而进行继续针对马达100的控制的备份动作。即，替代专用ECUp代替马达控制用E⑶I，进行借助信号线Lpl继续针对马达100的控制的备份动作。
[0048]这样，替代专用E⑶P在马达控制用E⑶I?η中的多个发生故障的情况下，在故障发生了的多个马达控制用ECUl?η中，对与优先顺序最高的马达控制用ECUl?η连接的马达100?η进行控制。
[0049]-控制功能-
[0050]图3是示出在替代专用ECUp进行马达控制用ECUl?η的备份动作之际所参照的控制功能表的一例的图。控制功能表表示假定图1的马达控制用ECUI?η为6台(η = 6)的情形。此表存储在替代专用ECUp的替代控制电路部pi的存储部M中。在此表中，将从马达控制用E⑶I到马达控制用ECU6为止的控制电路部11?61所具有的控制功能分为A、B、C、D四类，将控制电路部11?61为正常时执行的控制功能在相应栏中以“X”表示，控制电路部11?61为故障时替代专用ECUp进行对应的马达100?η的控制所需要的最低限度的控制功能在相应栏中以“X”来表示。
[0051 ]例如，控制功能A是电流反馈控制功能，对马达中流动的电流进行检测，且反馈给马达控制，作为扭矩控制、保护功能而使用。控制功能B为车速感应控制功能，使马达的转数、扭矩与车的速度联动地变化。控制功能C为电压反馈控制功能，对施加于马达的电压进行检测，并反馈给马达控制，作为扭矩控制、保护功能而使用。控制功能D为加速度感应控制功能，使马达的转数、扭矩与车的加速度联动地变化。作为控制功能B的车速感应控制功能及作为控制功能D的加速度感应控制功能是在马达控制用ECUl?η的控制电路部11?nl发生故障之际所需要的最低限度的控制功能。
[0052]假设马达控制用ECUl?6中的任一个发生故障时，替代专用ECUp的替代控制电路部Pl参照图3所示的控制功能表，选定该马达控制用ECU的故障时的栏中有“X”的控制功能并进行备份动作。由此，能够以替代控制电路部Pl执行故障时所需要的最低限度的控制功能。例如，在马达控制用ECUl发生故障时，按照图3所示的控制功能表，选择控制功能B、D作为备份时的替代控制电路部Pl的控制功能，进行继续针对马达100的控制的备份动作。
[0053](第I实施方式的变形例)
[0054]参照图4对第I实施方式的变形例进行说明。
[0055]图4是马达控制系统的构成图。
[0056]马达控制系统构成为，将多个马达100?n、101?m及马达控制用ECUl?n、11?m分为2组，各组中的每一个都具有替代专用ECUp、q。
[0057]第I组由从马达100至马达n、从马达控制用ECUl至马达控制用ECUn及替代专用ECUp构成。第2组由从马达101至马达m、从马达控制用ECUll至马达控制用ECUm及替代专用ECUq构成。各马达控制用ECUl?η具有图1中说明的那样的控制电路部和驱动电路部，另外，虽然替代专用ECUp、q同样地分别具有控制电路部和驱动电路部，但其构成因为与第I实施方式相同，所以图示省略。
[0058]第I组的构成及第2组的构成虽然分别与第I实施方式相同，但各组的替代专用ECUp、E⑶q仅在符合的组内的马达控制用E⑶发生故障时进行备份动作。
[0059]例如在第I马达控制用ECUl?η中的任一个发生了故障时，采用替代专用ECUp，进行继续对与发生了故障的马达控制用ECUl?η连接的马达100?η的控制的备份动作。替代专用ECUp将第I马达控制用ECUl?η为属于组的马达控制用ECU这一情况存储于图示省略的存储部。替代专用ECUp借助信号线Lp时常接收网络N上流动的故障信息及存活信息，根据这些信息在第I马达控制用E⑶I?η中的任一个发生故障时检测出该情况。
[0060]例如在第2马达控制用E⑶11?m中的任一个发生故障时，采用替代专用ECTq，进行继续对与发生了故障的马达控制用ECUll?m连接的马达的控制进行备份动作。替代专用ECUq将第2马达控制用ECUll?m为属于组的马达控制用ECU这一情况存储至图示省略的存储部。替代专用ECUq借助信号线Lq时常接收网络N上流动的故障信息及存活信息，根据这些信息在第2马达控制用ECUll?m中的任一个发生故障时检测出该情况。
[0061]虽然在以上的例中示出了2个组的例子，但根据马达控制系统，组的数量也可以为2组以上。另外，不需要备份动作的马达控制用ECU也可以不属于组。而且，也可以与第I实施方式同样地，在替代专用ECUp、q的存储部中分别存储优先顺序表，进行优先地继续各组内优先顺序高的针对马达的控制的备份动作。而且，也可以与第I实施方式同样地，在替代专用ECUp、q的存储部中分别存储控制功能表，在各组内，替代专用ECUp、q对故障了的马达控制用ECU选定所需要的最低限度的控制功能，进行备份动作。
[0062](第2实施方式)
[0063]图5是第2实施方式的马达控制系统的构成图。
[0064]各马达控制用ECUl?η具有控制电路部11?nl和驱动电路部12?n2。各马达控制用ECUl?η的连接状态及控制电路部11?nl和驱动电路部12?n2的构成与第I实施方式相同，其说明省略。此外，各马达控制用ECUl?η的控制电路部11?nl包括对后述的优先顺序表、控制功能表、可替代ECU表、马达控制比例表、马达优先顺序表等进行存储的存储部Ml?Mn。
[0065]替代专用ECUp具有替代驱动电路部p2，但没有进行用于控制马达100?η的WM信号等控制信号的生成的替代控制电路部。替代专用ECUp借助网络N及信号线Lp进行与马达控制用ECUl?η的信息的授受。而且，替代专用ECUp在各马达控制用ECUl?η中的任一个发生故障之际，从未发生故障的某一个马达控制用ECUl?η接收用于对马达100?η进行控制的PffM信号等控制信号，且输出给替代驱动电路部ρ2。
[0066]以下，对第2实施方式的马达控制系统的动作进行说明。
[0067]在各马达控制用ECUl?η中的任一个、例如马达控制用ECUl的驱动电路部12发生故障时，马达控制用ECUl停止驱动电路部12的输出，借助信号线LI I和网络N及信号线Lp来取得替代专用ECUp的使用权，借助信号线L13将用于对马达100进行控制的P丽信号等控制信号传达给替代专用ECUp的替代驱动电路部ρ2，进行继续马达100的控制的备份动作。
[0068]另外，在各马达控制用E⑶I?η中的任一个、例如马达控制用ECUl的控制电路部11发生故障时，其他马达控制用E⑶2?η、例如马达控制用ECU2借助信号线L21和网络N及信号线Lll对马达控制用ECUl的故障进行检测。然后，马达控制用ECU2借助信号线L21和网络N及信号线Lp来取得替代专用ECUp的使用权，借助信号线L23将用于对马达进行控制的PffM信号等控制信号传达给替代专用ECUp的替代驱动电路部ρ2，进行继续马达100的控制的备份动作。
[0069]另外，如上所述，在马达控制用ECUl的控制电路部11发生故障时，此故障例如由马达控制用ECU2传达给替代专用ECUp的替代驱动电路部p2。然后，在马达控制用ECU2进行继续马达100的控制的备份动作的情况下，马达控制用ECU2也可以照样继续故障发生之前实施的针对马达200的控制，还可以不进行针对马达200的控制，仅进行继续对与故障发生了的马达控制用ECUl连接的马达100的控制的备份动作。
[0070]根据该实施方式，替代专用ECUp不需要有替代控制电路部，能够利用其他马达控制用ECU的控制电路部来进行备份动作。
[0071]-可替代ECU-
[0072]接下来说明在上述的备份动作中采用可替代且优先顺序更低的马达控制用ECU继续针对马达的控制的例子。
[0073]图6是示出存储在图5的马达控制用ECUl?η的存储部Ml?η中的可替代ECU表的例子的图。该可替代ECU表示出了，假定图5的马达控制用ECU为6台(η = 6)，在马达控制用ECUl?6中的任一个的驱动电路发生故障时可替代的马达控制用ECU。此外，存储部Ml?Mn也可以存储如图3所示的控制功能表、如图2所示的优先顺序表。
[0074]例如，如图3所示的控制功能表的N0.1所示，马达控制用E⑶I在正常时具有控制功能A、B、D。另一方面，如图3所示的控制功能表的N0.2至N0.6所示，在马达控制用E⑶2至马达控制用ECU6发生故障时的备份动作中，只使用控制功能B、D这两者或其中之一的控制功能。因此，可知马达控制用E⑶I可以替代其他的马达控制用E⑶2至马达控制用E⑶6。为此，在图6所示的可替代E⑶表中，马达控制用ECUl的可替代马达控制用ECUN0.—栏中设定成“2，3，4，5，6”。
[0075]另外，例如如图3所示的控制功能表的N0.5所示，马达控制用ECU5在正常时具有控制功能A、D，但如图3所示的控制功能表的从N0.1至N0.4及N0.6所示，在其他马达控制用E⑶故障时的备份动作中，使用控制功能B、D这两者或控制功能B。因此，可知没有马达控制用ECU5可以替代的马达控制用ECU。为此，在图6所示的可替代ECU表中，可替代马达控制用ECU5的马达控制用ECUN0.一栏中设定成“无”。
[0076]此外，在上述说明中描述了根据图3所示的控制功能表，对图6所示的可替代ECU表进行设定的例子，但也可以加进别的系统性的分组、要件来设定图6的可替代ECU表。
[0077]在马达控制用ECUl?6中的任一个发生故障时，其他各马达控制用ECU参照图6的可替代E⑶表，设定用哪个马达控制用E⑶来进行备份动作。例如在马达控制用ECU2发生故障时，其他马达控制用ECU在存储于自身的存储部的图6的可替代ECU表中，参照与马达控制用ECU2对应的可替代马达控制用E⑶N0.。由此，检测出马达控制用ECU3与马达控制用ECU6是可替代的。接着，参照如图2所示的优先顺序表，检测到马达控制用ECU6比马达控制用E⑶3优先顺序低。
[0078]由以上所述，讲可以替代故障了的马达控制用ECU2且优先顺序更低的马达控制用ECU6确定为用作备份动作，以后，采用马达控制用ECU6及替代专用ECUp，进行继续针对马达200的控制的备份动作。
[0079]-马达控制比例-
[0080]接下来，就进行备份动作的马达控制用ECU也继续针对原来控制的马达的控制的例子进行说明。
[0081 ]图7是示出存储在存储部Ml?Mn中的马达控制比例表的例子的图。图5所示的马达控制用ECUl?η为6台(n = 6)，假定某马达控制用ECU发生了故障。在这种情况下，假设其他马达控制用ECU采用替代专用ECUp，进行继续针对故障了的马达控制用ECU曾控制的马达控制的备份动作。此时，示出了在其他马达控制用ECU分时地实施原来控制的马达控制、和故障了的马达控制用ECU曾控制的马达控制的处理时，处理时间的百分之几分配给了故障了的马达控制用ECU曾控制的马达控制的处理。
[0082]例如，在马达控制用ECU2发生故障，且马达控制用ECUl采用替代专用ECUp进行继续针对马达200的控制的备份动作时，在图7所示的马达控制比例表中，按照N0.1的栏中所示的替代对象处理时间分配率“25 %，，，为针对马达200的控制分配25 %的处理时间，为针对原来控制的马达100的控制分配剩余的75%。
[0083]这样，在马达控制用E⑶I?η中的任一个发生故障的情况下，发生了故障的马达控制用ECU以外的某一个马达控制用ECU按照预先确定的比例，分时地进行故障发生之前实施的针对马达的马达控制、和针对与发生了故障的马达控制用ECU对应的马达的采用替代专用ECUp的替代驱动电路部ρ2的马达控制。因此，进行备份动作的马达控制用ECU也能够对原来控制的马达继续进行控制。
[0084]-马达优先顺序-
[0085]接下来，就进行备份动作的马达控制用ECU在备份动作中对优先顺序高的马达控制要求进行控制的情形进行说明。
[0086]图8是示出存储在存储部Ml?Mn中的马达优先顺序表的例子的图。该马达优先顺序表表示，假定图5所示的马达控制用ECU为6台(η = 6)，针对马达100至马达600的马达的马达控制要求的马达优先顺序。马达优先顺序设为数值小的则高，数值大的则低。
[0087]例如，在马达控制用ECU2发生故障，且马达控制用ECUl采用替代专用ECUp进行继续针对马达200的控制的备份动作时，每个针对马达100或马达200的马达控制要求成立，就对各马达控制要求成立的马达执行控制。此时，在同一处理时机产生了针对马达100及马达200的马达控制要求时，马达控制用ECUl按照图8所示的马达优先顺序表选择执行的马达控制要求。例如，针对马达100的右旋转的马达控制要求“马达100右旋转”和针对马达200的马达控制要求“马达200停止”在同一处理时机成立时，因为“马达100右旋转”由图8所示的马达优先顺序表的N0.7可知马达优先顺序为7，“马达200停止”由图8所示的马达优先顺序表的N0.3可知马达优先顺序为3，所以马达控制用ECUl实施马达优先顺序较高的“马达200停止”的马达控制要求。
[0088]由此，在马达控制用E⑶I?η发生故障的情况下，在同一处理时机产生了马达控制要求时，发生了故障的马达控制用ECU以外的某一个马达控制用E⑶就产生了的马达控制要求，根据马达优先顺序，对故障发生之前实施的针对马达的马达控制、或针对与发生了故障的马达控制用ECU对应的马达进行的马达控制中、马达优先顺序高的马达控制要求进行马达控制。因而，进行备份动作的马达控制用ECU能够在备份动作中进行马达优先顺序高的马达控制要求。
[0089](第3实施方式)
[0090]图9是第3实施方式的马达控制系统的构成图。
[0091]图9中，为了容易理解地进行说明，以作为实施方式的最小构成的2台马达控制用ECUl、2和马达100、200与I台替代专用ECUp连接的构成进行了说明，但与第2实施方式示出的图5同样地，对于多个马达控制用ECUl?η与I台替代专用ECUp连接的构成也是相同的。
[0092]如图9所示，马达控制用ECUl、2借助控制马达的信号线L12、L22来对各马达100、200进行控制。另外，替代专用ECUp借助控制马达的信号线Lpl、Lp2与各马达100、200连接。
[0093]各马达100、200具备对各个马达的旋转角度、电流等进行检测的E传感器10、20，马达控制用ECU1、2由借助信号线S1、S2、网络N、信号线L11、L21从传感器10、20检测出马达100、200的状态。
[0094]马达控制用E⑶I具有控制电路部11和驱动电路部12。马达控制用ECU2具有控制电路部21和驱动电路部22。控制电路部11、21和驱动电路部12、22的构成与第I实施方式相同，其说明省略。此外，马达控制用ECUI包括抑制向马达1 O的输出的输出抑制电路13;马达控制用ECU2包括抑制向马达200的输出的输出抑制电路23。另外，控制电路部11、21分别包括存储部M1、M2。
[0095]替代专用ECUp包括替代驱动电路部p2、输入输出控制电路部p3、输入信号切换部P4、及输出信号切换部p5。替代驱动电路部p2的构成与第I实施方式相同，其说明省略。输入输出控制电路部P3从马达控制用ECU1、2接收使用权的请求，对输入信号切换部p4的输入、输出信号切换部P5的输出进行切换。
[0096]以下，参照图9对第3实施方式的马达控制系统的动作进行说明。
[0097]对马达控制用E⑶1、2中的任一个的驱动电路部12、22发生故障的情形进行说明。
[0098]在马达控制用ECUl、2中的任一个、例如马达控制用ECUl的驱动电路部12发生故障时，马达控制用E⑶I停止由控制电路部11向驱动电路部12输出的用于控制马达100的PffM信号等控制信号的输出，借助信号线L11、网络N及信号线Lp向替代专用ECUp请求使用权。
[0099]替代专用ECUp的输入输出控制电路部p3在接到使用权的要求时，如果未被其他马达控制用ECU2?η所使用的话，就将输入信号切换部p4的输入设定成来自马达控制用ECUl的信号线L13-1。而且，输入输出控制电路部p3将输出信号切换部p5的输出设定成向马达100输出的信号线Lpl，采用信号线L13-2，用输出抑制电路13停止从马达控制用ECUl向马达100的输出。输出抑制电路13例如是切断继电器等输出的电路。
[0100]其后，替代专用ECUp的输入输出控制电路部p3借助信号线Lp、网络N及信号线Lll通知马达控制用E⑶I已授予了使用权。
[0101]马达控制用ECUl接收到使用权的通知后，就将针对马达100的控制信号从控制电路部11借助信号线L13-1输出给替代专用ECUp的输入信号切换部p4。因此，替代专用E⑶P的替代驱动电路部P2能够进行继续针对马达100的控制的备份动作。
[0102]接下来，对马达控制用EC U1、2中的任一个控制电路部11、21发生故障时的动作说明如下。
[0103]在马达控制用ECUl、2中的任一个、例如马达控制用ECUl的控制电路部11发生故障时，马达控制用ECU2借助信号线L21、网络N及信号线Lll对马达控制用ECUl的故障进行检测。
[0104]马达控制用ECU2在检测到马达控制用ECUl的故障时，借助信号线L21、网络N及信号线Lp向替代专用ECUp请求使用权。
[0105]替代专用ECUp的输入输出控制电路部p3在接收到使用权的要求时，如果未被其他马达控制用ECU所使用的话，就将输入信号切换部p4的输入设定成来自马达控制用ECU2的信号线L23-1。而且，将输出信号切换部p5的输出设定成借助信号线Lpl向马达100的输出，采用信号线L13-2，用输出抑制电路13停止从马达控制用ECUl向马达100的输出。输出抑制电路13例如是切断继电器等输出的电路。
[0106]其后，借助信号线Lp、网络N及信号线L21，通知马达控制用E⑶2已授予了使用权。
[0107]马达控制用ECU2如果接收到使用权的通知，就将针对马达100的控制信号从控制电路部21借助信号线L23-1输出给替代专用ECUp的输入信号切换部p4，由此，能够进行继续针对马达100的控制的备份动作。
[0108]此时，马达控制用ECU2借助信号线S1、信号线L21从传感器10检测出马达100的状态。此外，根据系统，也可以没有传感器10。
[0109](第3实施方式的变形例I)
[0110]参照图10对第3实施方式的变形例进行说明。
[0111]图10中，为了容易理解地进行说明，以作为实施方式的最小构成的马达控制用ECU1、2和马达100、200与I台替代专用ECUp连接的构成进行了说明，但与第2实施方式所示的图5同样地，多个马达控制用ECUl?η与I台替代专用ECUp连接的构成也是同样的。
[0112]与用图9说明了的第3实施方式的不同点在于，将由各马达控制用ECU1、2的控制电路部11、21向驱动电路部12、22输出的用于控制马达100、200的?胃1信号等控制信号转换成网络N上的信息传递格式，并借助信号线L11、L21和网络N及信号线Lp输出给替代专用ECUp。
[0113]对马达控制用ECUl的驱动电路部12发生故障时的备份动作进行说明。
[0114]在马达控制用ECUl的驱动电路部12发生故障时，马达控制用ECUl停止由控制电路部11向驱动电路部12输出的用于控制马达100的PWM信号等控制信号的输出，借助信号线LI 1、网络N及信号线Lp向替代专用ECUp请求使用权。
[0115]替代专用ECUp的输入输出控制电路部p3在接到使用权的要求时，如果未被其他马达控制用ECU所使用的话，就将输出信号切换部p5的输出设定成向马达100输出的信号线Lpl ο
[0116]其后，借助信号线Lp、网络N及信号线Lll，通知马达控制用E⑶I已授予了使用权。
[0117]马达控制用ECUl如果接收到使用权的通知，就用控制电路部11将针对马达100的控制信号转换成网络N上的信息传递格式，借助信号线L11、网络N及信号线Lp输出给替代专用ECUp。信息传递格式例如是与PffM信号对应地表示占空比、目标电流等的信息。
[0118]替代专用ECUp通过用输入输出控制电路部p3将输出复原成用于控制马达100的PWM信号等控制信号并输出给替代驱动电路部P2，能够进行继续针对马达100的控制的备份动作。
[0119]接下来，对马达控制用ECUl的控制电路部11发生故障时的备份动作进行说明。
[0120]在马达控制用ECUl的控制电路部11发生故障时，马达控制用ECU2借助信号线L21、网络N及信号线Lll对马达控制用ECUl的故障进行检测。
[0121]马达控制用ECU2在检测到马达控制用ECUl的故障时，借助信号线L21、网络N及信号线Lp向替代专用ECUp请求使用权。
[0122]替代专用ECUp的输入输出控制电路部p3在接到使用权的要求时，如果未被其他马达控制用ECU所使用的话，就将输出信号切换部p5的输出设定成向马达100输出的信号线Lpl ο
[0123]其后，借助信号线Lp、网络N及信号线L21，通知马达控制用E⑶2已授予了使用权。
[0124]马达控制用ECU2如果收到使用权的通知，就用控制电路部21将针对马达100的控制信号转换成网络N上的信息传递格式，借助信号线L21、网络N及信号线Lp输出给替代专用ECUp0
[0125]替代专用ECUp通过由输入输出控制电路部p3将所输入的信息传递格式复原成用于控制马达100的PffM信号等控制信号并输出给替代驱动电路部P2，能够进行继续针对马达100的控制的备份动作。
[0126]此时，马达控制用ECU2从马达100借助信号线SI对传感器10(例如电流传感器)的信息进行检测，借助网络N和信号线L21取得并继续对马达100的控制。根据系统，也可以没有传感器I O。
[0127](第3实施方式的变形例2)
[0128]参照图11对第3实施方式的变形例进行说明。
[0129]图11中，为了容易理解地进行说明，以作为实施方式的最小构成的马达控制用ECU1、2和马达100、200与I台替代专用ECUp连接的构成进行了说明，但与第2实施方式所示的图5同样地，多个马达控制用ECUl?η与I台替代专用ECUp连接的构成也是同样的。另外，与图9所示的第3实施方式相同之处附上相同的符号，其说明省略。
[0130]各马达100、200分别具备对马达的旋转角度、电流等进行检测的传感器10、20，马达控制用ECUl借助信号线S1、网络N和信号线Lll从传感器10检测出马达100的状态。马达控制用E⑶1、2借助信号线S2从传感器20检测出马达200的状态。
[0131]在图11中，马达控制用ECUl在驱动电路部12发生故障时，借助信号线L11、网络N及信号线Lp进行替代专用ECUp的使用权的取得和向替代专用ECUp的用于控制马达100的信号输出这两者。
[0132]对马达控制用ECU2的、驱动电路部22发生故障时的备份动作进行说明。
[0133]马达控制用ECU2在驱动电路部22发生故障时，借助作为专用线的信号线L23-3进行替代专用ECUp的使用权的取得，借助信号线L23-1来进行用于控制马达200的信号输出。
[0134]马达控制用ECU2通过使用作为专用线的信号线L23-3，能够比借助网络N的方法更快地取得替代专用ECUp的使用权。
[0135]另外，马达控制用ECU2通过借助信号线L23-1进行用于控制马达100的信号输出，与借助信号线L21、网络N及信号线Lp的情形相比，由于不需要进行向网络N上的信息传递格式的转换/复原处理，所以能够响应良好地控制马达200。
[0136]另外，对马达200的状态进行检测的传感器20(例如旋转变压器传感器)的信息也不借助网络N而借助信号线S2直接输入至马达控制用ECUl及马达控制用ECU2，避免了因借助网络N而产生的延迟时间。
[0137]接下来，对马达控制用ECUl的控制电路部11发生故障时的备份动作进行说明。
[0138]在马达控制用ECUl的控制电路部11发生故障时，马达控制用ECU2借助信号线L21、网络N及信号线Lll对马达控制用ECUl的故障进行检测。
[0139]马达控制用E⑶2借助作为专用线的信号线L23-3进行替代专用E⑶P的使用权的取得，借助信号线L23-1来进行用于控制马达100的信号输出。
[0140]马达控制用E⑶2通过使用作为专用线的信号线L23-3进行替代专用E⑶P的使用权的取得，能够比借助网络N的方法更快地取得替代专用ECUp的使用权。
[0141]另外，马达控制用ECU2通过借助信号线L23-1进行用于控制马达100的信号输出，与借助信号线L21、网络N及信号线Lp的情形相比，由于不需要进行向网络N上的信息传递格式的转换/复原处理，所以能够响应良好地进行控制马达100的备份动作。
[0142](第3实施方式的变形例3)
[0143]在第3实施方式中，为了容易理解地进行说明，以作为实施方式的最小构成的马达控制用E⑶1、2和马达100、200各2台、替代专用E⑶P I台的构成进行了说明，但也可以与第2实施方式所示的图5同样地，是多个马达控制用ECUl?η与I台替代专用ECUp连接的构成。在这种情况下，各马达控制用ECUl?η的控制电路部11?nl包括存储部Ml?η，对优先顺序表、控制功能表、可替代ECU表、马达控制比例表、马达优先顺序表等进行存储。并且，也可以构成为控制电路部11?nl参照这些表，与第2实施方式所述的同样地执行可替代ECU、马达控制比例、马达优先顺序等控制。
[0144]以上说明的实施方式也可以由如下的变形例构成。
[0145](I)在第I实施方式中，替代控制电路部pi具备存储部M，存储部M中存储各种表，在第2实施方式及第3实施方式中，控制电路部11?nl中具备存储部Ml?Mn，存储部Ml?Mn中存储各种表。但是，这些表只要是能够由控制电路部参照即可，可以存储在任意处。例如，也可以存储在连接于网络N的其他ECU(图示省略)中。
[0146](2)在第I实施方式中，替代控制电路部pi具备存储部M，存储部M中存储各种表，在第2实施方式及第3实施方式中，控制电路部11?nl具备存储部Ml?η，存储部Ml?η中存储各种表。但是，这些表也可以是在替代控制电路部Pl、控制电路部11?nl等程序中被定义的。
[0147](3)在第I实施方式至第3实施方式中，控制电路部等作为硬件进行了说明，但也可以利用CPU和程序来实现其功能。
[0148]根据以上说明的实施方式，可以得到如下的作用效果。
[0149](I)马达控制系统包括:多个马达100?η和连接于与多个马达100?η对应并对各马达100?η进行控制的多个马达控制用ECUl?η的替代专用ECUp，替代专用ECUp在马达控制用E⑶I?η中的任一个发生故障的情况下，对与发生了故障的马达控制用ECU连接的马达进行控制。因此，由于不需要对每个马达控制用ECU准备专用的备份ECU，所以能够以低成本进行马达控制用E⑶I?η的备份。
[0150]本发明并不是对上述的实施方式进行限定，只要不破坏本发明的特征，在本发明的技术思想的范围内可以考虑的其他方式也都包含在本发明的范围内。另外，也可以是将上述的实施方式和多个变形例组合而成的构成。
[0151]符号说明
[0152]ll?nl 控制电路部
[0153]12?η2 驱动电路部
[0154]N网络
[0155]P替代专用ECU
[0156]pi替代控制电路部
[0157]P2替代驱动电路部
[0158]M存储部
[0159]Ml?Mn存储部。
【主权项】
1.一种马达控制系统，其特征在于， 包括与多个马达和多个马达控制用ECU连接的替代专用ECU，所述多个马达控制用ECU与所述多个马达对应并对各马达进行控制， 所述替代专用ECU在所述马达控制用ECU中的任一个发生故障的情况下，对与所述发生了故障的马达控制用ECU连接的马达进行控制。2.根据权利要求1所述的马达控制系统，其特征在于， 包括对所述多个马达控制用ECU的优先顺序进行存储的优先顺序存储部， 所述替代专用ECU在所述马达控制用ECU中的任意2个以上发生故障的情况下，对所述发生了故障的马达控制用ECU中、与所述存储的优先顺序最高的马达控制用ECU连接的马达进行控制。3.根据权利要求1所述的马达控制系统，其特征在于， 所述马达控制用ECU具有:生成控制信号的控制电路部和接收所述控制信号并生成马达的驱动信号的驱动电路部， 所述替代专用ECU具有替代所述发生了故障的马达控制用ECU的所述驱动电路部的替代驱动电路部。4.根据权利要求3所述的马达控制系统，其特征在于， 在所述马达控制用ECU中的任一个中的所述控制电路部发生故障的情况下，所述发生了故障的马达控制用E⑶以外的某一个马达控制用E⑶采用所述替代专用E⑶的所述替代驱动电路部，对与所述发生了故障的马达控制用ECU连接的马达进行控制。5.根据权利要求3所述的马达控制系统，其特征在于， 在所述马达控制用ECU中的任一个中的所述驱动电路部发生故障的情况下，所述发生了故障的马达控制用ECU的所述控制电路部采用所述替代专用ECU的所述替代驱动电路部，对与所述发生了故障的马达控制用ECU连接的马达进行控制。6.根据权利要求5所述的马达控制系统，其特征在于， 包括将所述发生了故障的马达控制用ECU的所述控制电路部和所述替代专用ECU的所述替代驱动电路部连接的专用线， 所述发生了故障的马达控制用ECU的所述控制电路部借助所述专用线与所述替代专用ECU的所述替代驱动电路部连接，对与所述发生了故障的马达控制用ECU连接的马达进行控制。7.根据权利要求3所述的马达控制系统，其特征在于， 所述替代专用ECU还具有替代所述发生了故障的各马达控制用ECU的所述控制电路部的替代控制电路部， 所述替代控制电路部具有所述马达控制用ECU的控制电路部故障时所需要的控制功會K。8.根据权利要求4所述的马达控制系统，其特征在于， 包括对所述多个马达控制用ECU的优先顺序进行存储的优先顺序存储部， 在所述马达控制用ECU中的任一个中的所述控制电路部发生故障的情况下，所述发生了故障的马达控制用E⑶以外的马达控制用E⑶中、所述优先顺序最低的马达控制用E⑶采用所述替代专用ECU的所述替代驱动电路部，对与所述发生了故障的马达控制用ECU连接的马达进行控制。9.根据权利要求4所述的马达控制系统，其特征在于， 所述多个马达控制用ECU的每一个包括对可替代的马达控制用ECU的信息进行存储的可替代E⑶存储部， 在所述马达控制用ECU中的任一个中的所述控制电路部发生故障的情况下，所述发生了故障的马达控制用E⑶以外的某一个马达控制用E⑶根据所述可替代E⑶存储部中所存储的信息来确定可替代的马达控制用ECU，所述被确定的马达控制用ECU采用所述替代专用ECU的所述替代驱动电路部，对与所述发生了故障的马达控制用ECU连接的马达进行控制。10.根据权利要求9所述的马达控制系统，其特征在于， 包括对所述多个马达控制用ECU的优先顺序进行存储的优先顺序存储部， 在所述马达控制用ECU中的任一个中的所述控制电路部发生故障的情况下，所述发生了故障的马达控制用E⑶以外的某一个马达控制用E⑶根据所述可替代E⑶存储部中所存储的信息和所述优先顺序存储部中所存储的优先顺序，来确定可替代的马达控制用ECU。11.根据权利要求4所述的马达控制系统，其特征在于， 在所述马达控制用ECU中的任一个中的所述控制电路部发生故障的情况下，所述发生了故障的马达控制用ECU以外的某一个马达控制用ECU不进行故障发生之前实施的针对马达的马达控制，而对与所述发生了故障的马达控制用ECU连接的马达进行控制。12.根据权利要求4所述的马达控制系统，其特征在于， 在所述马达控制用ECU中的任一个中的所述控制电路部发生故障的情况下，所述发生了故障的马达控制用ECU以外的某一个马达控制用ECU按预先确定的比例，分时地进行故障发生之前实施的针对马达的控制、和针对与所述发生了故障的马达控制用ECU连接的马达的控制。13.根据权利要求12所述的马达控制系统，其特征在于， 包括预先存储马达控制比例的马达控制比例存储部，所述马达控制比例表示故障前的马达控制和故障后的马达控制的马达控制的比例， 在所述马达控制用ECU中的任一个中的所述控制电路部发生故障的情况下，所述发生了故障的马达控制用ECU以外的某一个马达控制用ECU按照所述马达控制比例存储部所存储的马达控制比例，分时地进行马达控制。14.根据权利要求4所述的马达控制系统，其特征在于， 包括马达优先顺序存储部，所述马达优先顺序存储部存储受理针对所述多个马达的马达控制要求的马达优先顺序， 在所述马达控制用ECU中的任一个中的所述控制电路部或所述驱动电路部发生故障的情况下，在同一处理时机所述马达控制要求产生时，所述发生了故障的马达控制用ECU以外的某一个马达控制用E⑶就所述产生了的马达控制要求，根据所述马达优先顺序，对所述故障发生之前实施的针对马达的马达控制、或针对与所述发生了故障的马达控制用ECU对应的马达进行的马达控制中、马达优先顺序高的马达控制要求进行马达控制。15.一种马达控制方法，其特征在于， 将替代专用ECU连接于多个马达和与所述多个马达对应并对各马达进行控制的多个马达控制用E⑶， 利用所述替代专用ECU，在所述马达控制用ECU中的任一个发生故障的情况下，对与所述发生了故障的马达控制用ECU连接的马达进行控制。
【文档编号】H02P5/00GK105993125SQ201580005564
【公开日】2016年10月5日
【申请日】2015年1月14日
【发明人】直井茂, 上原淳, 永井隆
【申请人】日立汽车系统株式会社