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公開番号2025096790
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-30
出願番号2023212705
出願日2023-12-18
発明の名称制御装置
出願人株式会社デンソー
代理人弁理士法人服部国際特許事務所
主分類H02M 7/48 20070101AFI20250623BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】異常発生時においても異常監視および制御対象の動作を継続可能な制御装置を提供する。
【解決手段】ECU15は、マイコン21、23と、電源ソースと、クロックソースと、を備える。マイコン21、23は、制御演算を行う演算コア211、212、231、232を有する。電源ソースは、マイコン21、23に電源を供給する。クロックソースは、演算コア211、212、231、232にクロックを供給する。演算コア211、212、231、232、電源ソース、および、クロックソースの少なくとも1つは、3以上の冗長構成となっており、3以上に冗長化されている箇所にて異常が生じた場合、異常箇所を特定し、正常である2以上を用いて異常監視および動作を継続する。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
制御演算を行う演算回路（２１１、２１２、２３１、２３２、２６１～２６３）を有する制御部（２１～２４）と、
前記制御部に電源を供給する電源ソース（３１～３４）と、
前記演算回路における制御演算のクロックを供給するクロックソース（４１～４４、４１５）と、
を備え、
前記演算回路、前記電源ソース、および、前記クロックソースの少なくとも１つは、３以上の冗長構成となっており、
３以上に冗長化されている箇所にて異常が生じた場合、異常箇所を特定し、正常である２以上を用いて異常監視および動作を継続する制御装置。
続きを表示（約 920 文字）【請求項２】
前記制御部は、３つ以上の異なる前記クロックソースからのクロックを取得可能であって、クロック異常を監視可能なクロックコントロール部（２１７）を有し、
前記クロックコントロール部は、正常時に用いている前記クロックソースからのクロックが異常となった場合、バックアップクロックに切り替えて動作を継続し、異常監視を行う請求項１に記載の制御装置。
【請求項３】
前記制御部は複数であって、クロック異常により前記バックアップクロックでの制御を行う前記制御部をクロック異常制御部、正常である前記制御部を正常制御部とすると、
前記正常制御部および前記クロック異常制御部は、演算に用いるクロックを一方から他方へ送信し、前記バックアップクロックと同期して前記演算回路での演算を行う請求項２に記載の制御装置。
【請求項４】
前記制御部は、少なくとも３つの異なる前記電源ソースから電力が入力される電源コントロール部（２１３）を有し、正常時に用いている前記電源ソースが異常になった場合、バックアップ電源ソースからの電力を用いて前記演算回路の動作を継続する請求項１～３のいずれか一項に記載の制御装置。
【請求項５】
それぞれ異なる前記クロックソースで動作する３以上の前記演算回路が設けられている請求項１に記載の制御装置。
【請求項６】
それぞれ異なる前記電源ソースで動作する３以上の前記演算回路が設けられている請求項１に記載の制御装置。
【請求項７】
前記演算回路は、複数のコアで同一の演算を行うことで異常監視するロックステップ機能を有する請求項１に記載の制御装置。
【請求項８】
前記制御部は、同一の演算を行う３つ以上の前記演算回路（２６１～２６３）を有し、演算結果の相互比較結果に基づき、制御対象（１１）を制御する請求項１に記載の制御装置。
【請求項９】
３つ以上の前記演算回路は、異なるタイミングで同一の演算を行い、同一の演算結果を比較可能なようにタイミング調整した値を用いて演算結果の比較を行う請求項８に記載の制御装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、制御装置に関する。
続きを表示（約 3,000 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、２組のモータ巻線を有するモータを制御するモータ制御装置が知られている。例えば特許文献１では、モータ巻線に対応してインバータ回路および制御部が設けられる２系統の構成になっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１８－１２９９９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１では、１故障発生時の制御継続中に更なる故障が発生した場合、モータの駆動を継続できない虞がある。
【０００５】
本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、異常発生時においても異常監視および制御対象の動作を継続可能な制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の制御装置は、制御部（２１～２４）と、電源ソース（３１～３４）と、クロックソース（４１～４４、４１５）と、を備える。制御部は、制御演算を行う演算回路（２１１、２１２、２３１、２３２）を有する。電源ソースは、制御部に電源を供給する。クロックソースは、演算回路における制御演算のクロックを供給する。
【０００７】
演算回路、電源ソース、および、クロックソースの少なくとも１つは、３以上の冗長構成となっている。３以上に冗長化されている箇所にて異常が生じた場合、異常箇所を特定し、正常である２以上を用いて異常監視および動作を継続する。３以上に冗長化することで、一部に異常が生じた場合であっても、２以上の構成が正常であれば、異常監視および制御対象の動作を継続することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
第１実施形態による電動パワーステアリング装置を示す概略構成図である。
第１実施形態によるＥＣＵを示すブロック図である。
第１実施形態によるドライバ回路を説明する回路図である。
第１実施形態によるドライバ部品を説明する回路図である。
第１実施形態によるドライバ部品を説明する回路図である。
第１実施形態によるドライバ部品を説明する回路図である。
第１実施形態によるドライバ部品を示す平面図である。
図７のＶＩＩＩ－ＶＩＩＩ線断面図である。
第１実施形態による基板配置を説明する模式図である。
第１実施形態による基板配置を説明する模式図である。
第１実施形態による基板配置を説明する模式図である。
２系統でのマイコンと部品との接続を説明する説明図である。
３系統でのマイコンと部品との接続を説明する説明図である。
第１実施形態による系統間接続線を示す説明図である。
第１実施形態によるアイソレータを示す説明図である。
第１実施形態によるマイコンとドライバ部品との通信構成を説明する説明図である。
第１実施形態によるマイコンとドライバ部品との通信構成を説明する説明図である。
第１実施形態によるデータ通信を説明するタイムチャートである。
モータ巻線を２系統とする場合の配置を示す模式図である。
モータ巻線を４系統とする場合の配置を示す模式図である。
第１実施形態による演算コアとプリドライバＩＣとの通信を説明するタイムチャートである。
第１実施形態による一部の演算コアが故障した場合のプリドライバＩＣとの通信を説明するタイムチャートである。
第１実施形態による系統間接続線を説明する説明図である。
第１実施形態による電源リレーおよび逆接保護リレーの駆動を説明するブロック図である。
第１実施形態によるマイコン内の冗長構成を説明するブロック図である。
第１実施形態によるクロック監視処理を説明するフローチャートである。
第１実施形態による電源監視処理を説明するフローチャートである。
第２実施形態による電源リレーおよび逆接保護リレーの駆動を説明するブロック図である。
第３実施形態による電源リレーおよび逆接保護リレーの駆動を説明するブロック図である。
第１実施形態によるＥＣＵを説明するブロック図である。
第４実施形態によるＥＣＵを説明するブロック図である。
第５実施形態によるＥＣＵを説明するブロック図である。
第６実施形態によるＥＣＵを説明するブロック図である。
モータ巻線を３系統とする場合の配置を示す模式図である。
第７実施形態によるＥＣＵを説明するブロック図である。
第８実施形態によるＥＣＵを説明するブロック図である。
第９実施形態によるＥＣＵを説明するブロック図である。
第９実施形態による演算タイミングを説明するブロック図である。
第１０実施形態によるＥＣＵを説明するブロック図である。
第１０実施形態によるモータリレーの作動を説明するタイムチャートである。
第１１実施形態による基板配置を説明する模式図である。
第１１実施形態による基板配置を説明する模式図である。
第１２実施形態による基板配置を説明する模式図である。
第１２実施形態によるＥＣＵを説明するブロック図である。
第１３実施形態によるＥＣＵを説明するブロック図である。
第１３実施形態によるモータリレーの作動を説明するタイムチャートである。
第１３実施形態によるモータリレーの作動を説明するタイムチャートである。
第１４実施形態による基板配置を説明する模式図である。
第１５実施形態による基板配置を説明する模式図である。
第１６実施形態によるドライバ部品を示す平面図である。
図５０のＬＩ－ＬＩ線断面図である。
図５０のＬＩＩ－ＬＩＩ線断面図である。
第１７実施形態によるドライバ部品を示す平面図である。
図５３のＬＩＶ－ＬＩＶ線断面図である。
図５３のＬＶ－ＬＶ線断面図である。
第１８実施形態によるドライバ部品を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明による制御装置を図面に基づいて説明する。以下、複数の実施形態において、実質的に同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
【００１０】
（第１実施形態）
第１実施形態を図１～図２８に示す。図１に示すように、駆動装置１０は、モータ１１と、通信装置としてのＥＣＵ１５と、を備え、例えば車両のステアリング操作を補助するための操舵装置である電動パワーステアリング装置５に適用される。図１は、電動パワーステアリング装置５を備えるステアリングシステム９０の全体構成を示すものである。ステアリングシステム９０は、操舵部材であるステアリングホイール９１、ステアリングシャフト９２、ピニオンギア９６、ラック軸９７、車輪９８、および、電動パワーステアリング装置５等を備える。
（【００１１】以降は省略されています）

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