特許 7593195 モータ劣化推定方法及びモータ劣化推定装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-11-25

(45)【発行日】2024-12-03

(54)【発明の名称】モータ劣化推定方法及びモータ劣化推定装置

(51)【国際特許分類】

   G01R 31/34 20200101AFI20241126BHJP

   G01R 31/00 20060101ALI20241126BHJP

   H02P 29/024 20160101ALI20241126BHJP

【ＦＩ】

G01R31/34 A

G01R31/00

H02P29/024

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2021054913

(22)【出願日】2021-03-29

(65)【公開番号】P2022152221

(43)【公開日】2022-10-12

【審査請求日】2023-12-19

(73)【特許権者】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110004370

【氏名又は名称】弁理士法人片山特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】越尾 健太郎

(72)【発明者】

【氏名】前田 才夫

【審査官】島▲崎▼ 純一

(56)【参考文献】

【文献】特開２０２０－１５０６９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－０４６７１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－１５７４４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０２０／１０５５５７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１３－３００４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｒ ３１／００

Ｇ０１Ｒ ３１／３４

Ｈ０２Ｐ ２９／０２４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

モータの負荷、前記モータに電力を供給するバッテリの第１電圧、及び、前記モータに印加される第２電圧を測定し、
前記負荷の大きさを区分する複数の第１範囲、及び前記第１電圧の大きさを区分する複数の第２範囲の組み合わせごとに、前記第２電圧が所定値を超えた回数をデータベースに記録し、
前記データベースに基づいて前記モータの劣化を推定する、処理をコンピュータが実行する、
モータ劣化推定方法。

【請求項2】

前記モータの起動を検知し、
前記回数を前記データベースに記録する処理において、前記モータの起動時の前記第１電圧の大きさに応じた前記第１範囲ごとに前記モータの起動回数を、さらに前記データベースに記録する、処理を前記コンピュータが実行する、
請求項１に記載のモータ劣化推定方法。

【請求項3】

前記モータの駆動時間を計時し、
前記回数を前記データベースに記録する処理において、前記モータの駆動中の前記負荷の大きさに応じた前記第１範囲ごとに前記駆動時間を、さらに前記データベースに記録する、処理を前記コンピュータが実行する、
請求項１または２に記載のモータ劣化推定方法。

【請求項4】

モータの負荷、前記モータに電力を供給するバッテリの第１電圧、及び、前記モータに印加される第２電圧を測定する測定部と、
前記モータの劣化の推定に用いられるデータベースを保持する保持部と、
前記負荷の大きさを区分する複数の第１範囲、及び前記第１電圧の大きさを区分する複数の第２範囲の組み合わせごとに、前記第２電圧が所定値を超えた回数をデータベースに記録する記録部とを有する、
モータ劣化推定装置。

【請求項5】

前記モータの起動を検知する検知部を有し、
前記記録部は、前記モータの起動時の前記第１電圧の大きさに応じた前記第１範囲ごとに前記モータの起動回数を、さらに前記データベースに記録する、
請求項４に記載のモータ劣化推定装置。

【請求項6】

前記モータの駆動時間を計時する計時部を有し、
前記記録部は、前記モータの駆動中の前記負荷の大きさに応じた前記第１範囲ごとに前記モータの駆動時間を、さらに前記データベースに記録する、
請求項４または５に記載のモータ劣化推定装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、モータ劣化推定方法及びモータ劣化推定装置に関する。

【背景技術】

【0002】

例えば、モータの駆動に関する複数の測定項目のセンサデータを時系列（例えば４時間おき）に保存して機械学習に用いることによりモータの劣化を判定する技術がある（例えば特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０２０－１５０６９２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかし、上記の技術によると、センサデータを時系列に保存するため、モータが劣化するまでに莫大な容量のセンサデータを保存する必要がある。

【0005】

そこで本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、モータの劣化推定に用いるデータ量を低減することができるモータ劣化推定方法及びモータ劣化推定装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本明細書に記載のモータ劣化推定方法は、モータの負荷、前記モータに電力を供給するバッテリの第１電圧、及び、前記モータに印加される第２電圧を測定し、前記負荷の大きさを区分する複数の第１範囲、及び前記第１電圧の大きさを区分する複数の第２範囲の組み合わせごとに、前記第２電圧が所定値を超えた回数をデータベースに記録し、前記データベースに基づいて前記モータの劣化を推定する、処理をコンピュータが実行する方法である。

【0008】

上記のモータ劣化推定方法において、前記モータの起動を検知し、前記回数を前記データベースに記録する処理において、前記モータの起動時の前記第１電圧の大きさに応じた前記第１範囲ごとに前記モータの起動回数を、さらに前記データベースに記録する、処理を前記コンピュータが実行してもよい。

【0009】

上記のモータ劣化推定方法において、前記モータの駆動時間を計時し、前記回数を前記データベースに記録する処理において、前記モータの駆動中の前記負荷の大きさに応じた前記第１範囲ごとに前記駆動時間を、さらに前記データベースに記録する、処理を前記コンピュータが実行してもよい。

【0010】

本明細書に記載のモータ劣化推定装置は、モータの負荷、前記モータに電力を供給するバッテリの第１電圧、及び、前記モータに印加される第２電圧を測定する測定部と、前記モータの劣化の推定に用いられるデータベースを保持する保持部と、前記負荷の大きさを区分する複数の第１範囲、及び前記第１電圧の大きさを区分する複数の第２範囲の組み合わせごとに、前記第２電圧が所定値を超えた回数をデータベースに記録する記録部とを有する。

【0012】

上記のモータ劣化推定装置は、前記モータの起動を検知する検知部を有し、前記記録部は、前記モータの起動時の前記第１電圧の大きさに応じた前記第１範囲ごとに前記モータの起動回数を、さらに前記データベースに記録してもよい。

【0013】

上記のモータ劣化推定装置は、前記モータの駆動時間を計時する計時部を有し、前記記録部は、前記モータの駆動中の前記負荷の大きさに応じた前記第１範囲ごとに前記モータの駆動時間を、さらに前記データベースに記録してもよい。

【発明の効果】

【0014】

本発明によれば、モータの劣化推定に用いるデータ量を低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】第１実施例の補機システムを示す構成図である。

【図2】データベースに記録された高電圧回数の一例を示す図である。

【図3】ＥＣＵ（Electronic Control Unit）の動作の一例を示すフローチャートである。

【図4】高電圧回数の収集処理の一例を示すフローチャートである。

【図5】第２実施例の補機システムを示す構成図である。

【図6】データベースに記録された起動回数の一例を示す図である。

【図7】起動回数の収集処理の一例を示すフローチャートである。

【図8】第３実施例の補機システムを示す構成図である。

【図9】データベースに記録された駆動時間の一例を示す図である。

【図10】駆動時間の収集処理の一例を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0016】

（第１実施例）
図１は、第１実施例の補機システム９を示す構成図である。補機システム９は、例えばハイブリッド車や電気自動車などの車両に搭載され、車両の補機を監視制御する。補機システム９は、ＥＣＵ１及び補機回路９０を有する。

【0017】

補機回路９０は、モータ２、バッテリ３、バッテリセンサ４、電圧センサ２０、及びトルクセンサ２１を含む。モータ２は、例えばブラシ付きモータであり、冷却水を循環させるウォーターポンプ、または燃料をエンジンに送出する燃料ポンプとして機能する。なお、モータ２は、これに限定されず、ブラシレスモータであってもよい。

【0018】

電圧センサ３０は、モータ２に並列接続され、モータ２に印加される電圧（以下、モータ電圧と表記）を検出する。電圧センサ３０はモータ電圧の値をＥＣＵ１に出力する。なお、モータ電圧は第２電圧の一例である。

【0019】

トルクセンサ２１はモータ２のトルクを検出する。トルクセンサ２１はトルクの値をＥＣＵ１に出力する。なお、トルクはモータ２の負荷の一例である。

【0020】

バッテリ３は、例えば補機用の鉛バッテリであり、モータ２及び他の補機類（不図示）に電力を供給する。

【0021】

バッテリセンサ４は、バッテリ３に直列接続され、例えばバッテリ３の電圧（以下、バッテリ電圧と表記）を検出する。バッテリセンサ４はバッテリ電圧の値をＥＣＵ１に出力する。なお、バッテリ電圧は第１電圧の一例である。

【0022】

ＥＣＵ１は補機回路９０の状態を監視する。ＥＣＵ１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などのプロセッサ１０、ＲＯＭ（Read Only Memory）１１、ＲＡＭ（Random Access Memory）１２、データ記憶装置１３、及び通信ポート１４を有する。プロセッサ１０は、互いに信号の入出力ができるように、ＲＯＭ１１、ＲＡＭ１２、データ記憶装置１３、及び通信ポート１４と、バス１９を介して電気的に接続されている。なお、ＥＣＵ１は、モータ劣化推定方法を実行するコンピュータ及びモータ劣化推定装置の一例である。

【0023】

ＲＯＭ１１は、プロセッサ１０を駆動するプログラムが格納されている。ＲＡＭ１２は、プロセッサ１０のワーキングメモリとして機能する。通信ポート１４は、プロセッサ１０と電圧センサ２０、トルクセンサ２１、及びバッテリセンサ４との間の通信を中継する。

【0024】

通信ポート１４は、有線通信または無線通信により電圧センサ２０、トルクセンサ２１、及びバッテリセンサ４と通信する。通信ポート１４は、プロセッサ１０の制御に従って、電圧センサ２０からモータ電圧の値を受信し、トルクセンサ２１からトルクの値を受信し、バッテリセンサ４からバッテリ電圧の値を受信する。なお、通信ポート１４は、例えばＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）やＡＳＩＣ（Application Specified Integrated Circuit）などのハードウェアにより実現されるが、これに限定されない。

【0025】

プロセッサ１０は、ＲＯＭ１１からプログラムを読み込むと、機能として、劣化推定部１００、モータ状態記録部１０１、データ測定部１０２、及び劣化度取得部１０５を生成する。また、データ記憶装置１３は、モータ２の劣化の推定に用いられるデータベース１３０を記憶する。なお、データ記憶装置１３は、データベース１３０を保持する保持部の一例である。データ記憶装置１３は例えばＨＤＤ（Hard Disk Drive）やＳＤＤ（Solid State Drive）により実現される。

【0026】

データ測定部１０２は、バッテリセンサ４、電圧センサ２０、及びトルクセンサ２１を用いてバッテリ電圧、モータ電圧、及びトルクをそれぞれ測定する。データ測定部１０２は、通信ポート１４を介してバッテリ電圧、モータ電圧、及びトルクの各値を取得する。なお、データ測定部１０２は、モータ２の負荷、バッテリ電圧、及びモータ電圧を測定する測定部の一例である。

【0027】

モータ状態記録部１０１は、記録部の一例であり、モータ２の劣化に関連する状態をデータベース１３０に記録する。本例では、モータ２の劣化に関連する状態として、モータ電圧が所定の閾値を超えた回数を挙げる。モータ状態記録部１０１は、データ測定部１０２にバッテリ電圧、モータ電圧、及びトルクの測定を指示する。データ測定部１０２は、モータ状態記録部１０１の指示に従って所定の期間においてバッテリ電圧、モータ電圧、及びトルクを測定する。

【0028】

モータ状態記録部１０１は、トルクの大きさを区分する「低レベル」、「中レベル」、及び「高レベル」の各範囲（以下、モータ負荷範囲と表記）のうち、データ測定部１０２が測定したトルクの大きさが属する範囲を特定する。ここで、「低レベル」は、トルクが最も小さいモータ負荷範囲であり、「高レベル」は、トルクの大きさが最も大きいモータ負荷範囲である。なお、モータ負荷範囲は、負荷の大きさを区分する複数の第１範囲の一例である。

【0029】

また、モータ状態記録部１０１は、バッテリ電圧の大きさを区分する「低レベル」、「中レベル」、及び「高レベル」の各範囲（以下、バッテリ電圧範囲と表記）のうち、データ測定部１０２が測定したバッテリ電圧の大きさが属する範囲を特定する。ここで、「低レベル」は、バッテリ電圧が最も低いバッテリ電圧範囲であり、「高レベル」は、バッテリ電圧が最も高いバッテリ電圧範囲である。なお、バッテリ電圧範囲は、バッテリ電圧の大きさを区分する複数の第２範囲の一例である。

【0030】

モータ状態記録部１０１は、データ測定部１０２が測定したモータ電圧を所定の閾値と比較する。モータ状態記録部１０１は、モータ負荷範囲及びバッテリ電圧範囲の組み合わせごとに、モータ電圧が閾値を越えた回数（以下、高電圧回数と表記）をデータベース１３０に記録する。ここで閾値は、例えばモータ２に許容される電圧範囲の最大値に応じて決定される（例えば最大値の９０（％））。これにより、モータ状態記録部１０１は、モータ電圧が最大値となった回数を計測することができる。

【0031】

図２は、データベース１３０に記録された高電圧回数の一例を示す図である。データベース１３０には、バッテリ電圧範囲の「低レベル」、「中レベル」、及び「高レベル」と、モータ負荷範囲の「低レベル」、「中レベル」、及び「高レベル」との組み合わせごとに、高電圧回数がヒストグラム形式で記録される。具体的には、バッテリ電圧範囲とモータ負荷範囲で決まる９種類（３×３）の状態ごとに高電圧回数が記録される。

【0032】

例えば、バッテリ電圧範囲の「低レベル」とモータ負荷範囲の「低レベル」とに対応する高電圧回数は２０回であり、バッテリ電圧範囲の「中レベル」とモータ負荷範囲の「低レベル」とに対応する高電圧回数は１３回である。このようにデータベース１３０には、バッテリ電圧範囲及びモータ負荷範囲ごとに高電圧回数が記録される。

【0033】

再び図１を参照すると、モータ状態記録部１０１は、データベース１３０に所定の期間内の高電圧回数を記録する。モータ状態記録部１０１は、データベース１３０への高電圧回数の記録が完了すると劣化推定部１００に通知する。

【0034】

劣化推定部１００は、データベース１３０に基づいてモータ２の劣化を推定する。劣化推定部１００は、モータ状態記録部１０１からの記録完了の通知に応じて、高電圧回数とモータ２の劣化度の相関性を特定する。

【0035】

劣化度取得部１０５は、実際に測定したモータ２の劣化度を、例えばユーザの端末やサーバなどからＬＡＮ（Local Area Network）を介して取得して劣化推定部１００に出力する。ここで劣化度としては、例えばモータ２のブラシの摩耗の度合いの指標値が挙げられるが、これに限定されず、例えばモータ２の軸摺動部の摩耗の度合いの指標値であってもよい。

【0036】

Ｆ＝ｆ（Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３，・・・，Ｎｍ） ・・・（１）

【0037】

劣化推定部１００は、一例として高電圧回数と劣化度Ｆの相関性を上記の式（１）で特定する。式（１）において、Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３，・・・，Ｎｍはバッテリ電圧範囲とモータ負荷範囲ごとの高電圧回数である。ここで、ｍはバッテリ電圧範囲及びモータ負荷範囲の組み合わせの個数であり、上記の例の場合、ｍ＝９である。

【0038】

関数ｆは、高電圧回数Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３，・・・，Ｎｍを変数とする関数である。劣化推定部１００は、データベース１３０に基づいて関数ｆの係数を特定する。モータ状態記録部１０１は、劣化推定部１００が高電圧回数と劣化度Ｆの相関性の特定に成功するまで高電圧回数をデータベース１３０に繰り返し記録する。

【0039】

劣化推定部１００は、関数ｆの特定後、データ測定部１０２が測定したバッテリ電圧、モータ電圧、及びトルクから所定の期間内の高電圧回数を計測する。劣化推定部１００は、高電圧回数を式（１）に代入して劣化度Ｆを算出する。このように、劣化推定部１００は、データベース１３０に基づいて劣化を推定する。

【0040】

上述したように、データベース１３０には、モータ負荷範囲とバッテリ電圧範囲の組み合わせごとに、モータ２の高電圧回数が記録されている。このため、例えば時系列でバッテリ電圧、モータ電圧、及びトルクをデータベース１３０に記録する場合よりデータ記憶装置１３のデータ容量を低く抑えることが可能である。

【0041】

図３は、ＥＣＵ１の動作の一例を示すフローチャートである。まず、モータ状態記録部１０１及びデータ測定部１０２は、モータ１の劣化に関する状態を示すデータを収集する（ステップＳｔ１）。モータ１の劣化に関する状態を示すデータとしては高電圧回数が挙げられるが、後述するように高電圧回数以外のデータが含まれてもよい。本例では高電圧回数が測定されてデータベース１３０に記録される。なお、データ収集処理の詳細は後述する。

【0042】

次に劣化度取得部１０５は、実際に測定されたモータ２の劣化度を取得する（ステップＳｔ２）。モータ２の劣化度の測定は、例えば上記のデータを収集が完了したときに行われる。

【0043】

次に劣化推定部１００は、データベース１３０に記録された高電圧回数とモータ２の劣化度の相関性を特定する（ステップＳｔ３）。劣化推定部１００は、例えば高電圧回数とモータ２の劣化度の相関性を示す上記の式（１）を特定する。劣化推定部１００が特定に失敗した場合（ステップＳｔ４のＮｏ）、再びステップＳｔ１以降の各処理が実行される。

【0044】

劣化推定部１００が特定に成功した場合（ステップＳｔ４のＹｅｓ）、データ測定部１０２は、モータ１の劣化に関する状態を示す状態に関するデータを測定する（ステップＳｔ５）。これにより高電圧回数が測定される。次に劣化推定部１００は、データ測定部１０２が測定したデータ及び特定した相関性を用いてモータ２の劣化度を推定する（ステップＳｔ６）。例えば劣化推定部１００は、データ測定部１０２により測定された高電圧回数Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３，・・・，Ｎｍから式（１）により劣化度Ｆを算出する。

【0045】

ＥＣＵ１は、処理を継続する場合（ステップＳｔ７のＮｏ）、再びステップＳｔ５以降の各処理を実行し、処理を終了する場合（ステップＳｔ７のＹｅｓ）、本動作を終了する。このようにしてＥＣＵ１は動作する。

【0046】

図４は、高電圧回数の収集処理の一例を示すフローチャートである。本処理は上記のステップＳｔ１で実行される。

【0047】

データ測定部１０２は、モータ電圧、バッテリ電圧、及びトルクを測定する（ステップＳｔ１１）。次にモータ状態記録部１０１はモータ電圧を閾値ＴＨと比較する（ステップＳｔ１２）。モータ電圧が閾値ＴＨ未満である場合（ステップＳｔ１２のＮｏ）、以下に述べるステップＳｔ１３～Ｓｔ１５の各処理は実行されず、後述のステップＳｔ１６の処理が行われる。

【0048】

モータ状態記録部１０１は、モータ電圧が閾値ＴＨを超える場合（ステップＳｔ１２のＹｅｓ）、バッテリ電圧の大きさからバッテリ電圧範囲（「低レベル」、「中レベル」、及び「高レベル」）を特定し、トルクの大きさからモータ負荷範囲（「低レベル」、「中レベル」、及び「高レベル」）を特定する（ステップＳｔ１３）。

【0049】

例えばバッテリ電圧範囲の低レベル、中レベル、及び高レベルが、それぞれ、１０．５～１１．５（V）、１１．５～１２．５（V）、及び１２．５～１３．５（V）であると仮定する。この場合、データ測定部１０２が測定したバッテリ電圧が１２．２（V）であるとすると、モータ状態記録部１０１は、測定したバッテリ電圧が属するバッテリ電圧範囲として中レベルを特定する。なお、トルクについても同様の手法によりモータ負荷範囲が特定される。

【0050】

次にモータ状態記録部１０１は、データベース１３０を参照し、特定したバッテリ電圧範囲及びモータ負荷範囲に該当する高電圧回数に１を加算し（ステップＳｔ１４）、データベース１３０に記録する（ステップＳｔ１５）。

【0051】

次にモータ状態記録部１０１は、高電圧回数の収集を終了するか否かを判定する（ステップＳｔ１６）。モータ状態記録部１０１は、例えば高電圧回数の収集処理の時間をタイマにより計時し、タイマが満了したとき、高電圧回数の収集処理の終了を決定し、タイマが満了していないとき、高電圧回数の収集処理の継続を決定する。

【0052】

モータ状態記録部１０１が収集処理の継続を判定した場合（ステップＳｔ１６のＮｏ）、再びステップＳｔ１１以降の各処理が実行される。また、モータ状態記録部１０１が収集処理の終了を判定した場合（ステップＳｔ１６のＹｅｓ）、収集処理は終了する。このようにして高電圧回数の収集処理は実行される。

【0053】

このようにモータ状態記録部１０１は、モータ２の劣化に関する状態として高電圧回数をデータベース１３０に記録するため、劣化推定部１００は、車両の走行状態及びバッテリ３の充電状態に応じて生ずる高電圧（最大電圧）に起因するモータ２の劣化を推定することができる。

【0054】

また、データベース１３０には、トルクの大きさに応じたモータ負荷範囲、及びバッテリ電圧の大きさに応じたバッテリ電圧範囲の組み合わせごとに、モータ２の高電圧回数が記録されている。このため、例えば時系列でバッテリ電圧、モータ電圧、及びトルクをデータベース１３０に記録する場合よりデータ記憶装置１３のデータ容量を低く抑えることが可能である。

【0055】

（第２実施例）
第１実施例において、モータ状態記録部１０１は、データベース１３０に高電圧回数を記録したが、高電圧回数に加えてモータ２の起動回数をバッテリ電圧範囲ごとに記録してもよい。

【0056】

図５は、第２実施例の補機システム９ａを示す構成図である。図５において、図１と共通する構成には同一の符号を付し、その説明は省略する。

【0057】

補機システム９ａは、第１実施例と同様にＥＣＵ１ａ及び補機回路９０を有する。ＥＣＵ１ａにおいて、プロセッサ１０は、ＲＯＭ１１からプログラムを読み込むと、機能として、劣化推定部１００ａ、モータ状態記録部１０１ａ、データ測定部１０２、起動検知部１０３、及び劣化度取得部１０５を生成する。また、データ記憶装置１３は、モータ２の劣化の推定に用いられるデータベース１３０ａを記憶する。

【0058】

起動検知部１０３は、例えばデータ測定部１０２が測定したモータ電圧及びトルクに基づきモータ２の起動及び停止を検知する。起動検知部１０３は、一例としてモータ電圧及びトルクからモータ２の回転開始を検出することにより起動を検知する。起動検知部１０３はモータ２の起動をモータ状態記録部１０１に通知する。なお、起動検知部１０３は検知部の一例である。

【0059】

モータ状態記録部１０１ａは、第１実施例と同様に高電圧回数を記録するだけでなく、起動検知部１０３の検知通知から所定の期間内のモータ２の起動回数を計数してバッテリ電圧範囲ごとにデータベース１３０ａに記録する。このとき、モータ状態記録部１０１ａはデータ測定部１０２からバッテリ電圧の測定値を取得し、測定値が属するバッテリ電圧範囲を特定する。本例において、起動回数は、高電圧回数と同様に、モータ２の劣化に関する状態の一例である。なお、モータ状態記録部１０１ａは記録部の一例である。

【0060】

図６は、データベース１３０ａに記録された起動回数の一例を示す図である。データベース１３０ａには、バッテリ電圧範囲の「低レベル」、「中レベル」、及び「高レベル」ごとに、起動回数がヒストグラム形式で記録される。本例は、バッテリ電圧範囲の「低レベル」に該当する起動回数が５回である場合を示す。

【0061】

再び図５を参照すると、モータ状態記録部１０１ａは、データベース１３０ａに所定の期間内の高電圧回数及び起動回数を記録する。モータ状態記録部１０１ａは、データベース１３０ａへの高電圧回数及び起動回数の記録が完了すると劣化推定部１００ａに通知する。

【0062】

劣化推定部１００ａは、データベース１３０ａに基づいてモータ２の劣化を推定する。劣化推定部１００ａは、モータ状態記録部１０１ａからの記録完了の通知に応じて、高電圧回数及び起動回数とモータ２の劣化度の相関性を特定する。

【0063】

Ｆ＝ｆａ（Ｎ１，・・・，Ｎｍ，Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３，・・・，Ｍｋ） ・・・（２）

【0064】

劣化推定部１００ａは、高電圧回数及び起動回数と劣化度Ｆの相関性として例えば上記の式（２）を特定する。式（２）において、Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３，・・・，Ｎｍは、上述したようにバッテリ電圧範囲及びモータ負荷範囲ごとの高電圧回数である。また、Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３，・・・，Ｍｋはバッテリ電圧範囲ごとの起動回数である。ここで、ｋはバッテリ電圧範囲の区分数であり、上記の例の場合、ｋ＝３である。

【0065】

関数ｆａは、高電圧回数Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３，・・・，Ｎｍ、及び起動回数Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３，・・・，Ｍｋを変数とする関数である。劣化推定部１００ａは、データベース１３０ａに基づいて関数ｆａの係数を特定する。モータ状態記録部１０１ａは、劣化推定部１００ａが高電圧回数及び起動回数と劣化度Ｆの相関性の特定に成功するまで高電圧回数及び起動回数をデータベース１３０ａに繰り返し記録する。

【0066】

劣化推定部１００ａは、関数ｆａの特定後、データ測定部１０２が測定したバッテリ電圧、モータ電圧、及びトルクから所定の期間内の高電圧回数を計測し、起動検知部１０３からの検知通知からその期間内の起動回数を計測する。劣化推定部１００ａは、高電圧回数及び起動回数を式（２）に代入して劣化度Ｆを算出する。このように、劣化推定部１００ａは、データベース１３０ａに基づいてモータ２の劣化を推定する。

【0067】

ＥＣＵ１ａの動作は、図３を参照して述べた通りである。図３のステップＳｔ１では、図４を参照して述べた高電圧回数の収量処理と同時並行で起動回数の収集処理が実行される。

【0068】

図７は、起動回数の収集処理の一例を示すフローチャートである。モータ状態記録部１０１ａは、起動検知部１０３からの検知通知に基づいてモータ２の起動が検知されたか否かを判定する（ステップＳｔ２１）。起動が検知されていない場合（ステップＳｔ２１のＮｏ）、後述するステップＳｔ２６の処理が実行される。

【0069】

起動が検知された場合（ステップＳｔ２１のＹｅｓ）、モータ状態記録部１０１ａは、データ測定部１０２からバッテリ電圧を取得する（ステップＳｔ２２）。次にモータ状態記録部１０１ａは、取得したバッテリ電圧が属するバッテリ電圧範囲を特定する（ステップＳｔ２３）。

【0070】

次にモータ状態記録部１０１ａは、データベース１３０ａを参照し、特定したバッテリ電圧範囲に該当する起動回数に１を加算する（ステップＳｔ２４）。次にモータ状態記録部１０１ａは、特定したバッテリ電圧範囲に該当する起動回数をデータベース１３０ａに記録する（ステップＳｔ２５）。

【0071】

次にモータ状態記録部１０１ａは、起動回数の収集を終了するか否かを判定する（ステップＳｔ２６）。モータ状態記録部１０１ａは、例えば起動回数の収集処理の時間をタイマにより計時し、タイマが満了したとき、起動回数の収集処理の終了を決定し、タイマが満了していないとき、起動回数の収集処理の継続を決定する。

【0072】

モータ状態記録部１０１ａが収集処理の継続を判定した場合（ステップＳｔ２６のＮｏ）、再びステップＳｔ２１以降の各処理が実行される。また、モータ状態記録部１０１ａが収集処理の終了を判定した場合（ステップＳｔ２６のＹｅｓ）、収集処理は終了する。このようにして起動回数の収集処理は実行される。

【0073】

このようにモータ状態記録部１０１ａは、起動回数をデータベース１３０ａに記録するため、劣化推定部１００ａは、モータ２の起動時に流れる高電流に起因するモータ２の劣化も推定することができる。このため、劣化の推定の精度が第１実施例より向上する。

【0074】

また、データベース１３０ａには、モータ２の起動時のバッテリ電圧の大きさに応じたバッテリ電圧範囲ごとに、モータ２の起動回数が記録されている。このため、例えば時系列で起動回数をデータベース１３０ａに記録する場合よりデータ記憶装置１３のデータ容量を低く抑えることが可能である。なお、本例においてモータ状態記録部１０１ａは、高電圧回数及び起動回数をデータベース１３０に記録するが起動回数のみを記録してもよい。

【0075】

（第３実施例）
第２実施例において、モータ状態記録部１０１ａは、データベース１３０ａに高電圧回数及び起動回数を記録したが、高電圧回数及び起動回数に加えてモータ２の駆動時間をモータ負荷範囲ごとに記録してもよい。

【0076】

図８は、第３実施例の補機システム９ｂを示す構成図である。図８において、図５と共通する構成には同一の符号を付し、その説明は省略する。

【0077】

補機システム９ｂは、第１実施例と同様にＥＣＵ１ｂ及び補機回路９０を有する。ＥＣＵ１ｂにおいて、プロセッサ１０は、ＲＯＭ１１からプログラムを読み込むと、機能として、劣化推定部１００ｂ、モータ状態記録部１０１ｂ、データ測定部１０２、起動検知部１０３、駆動時間計測部１０４、及び劣化度取得部１０５を生成する。また、データ記憶装置１３は、モータ２の劣化の推定に用いられるデータベース１３０ｂを記憶する。

【0078】

駆動時間計測部１０４は、所定の期間内でモータ２が駆動された時間（以下、駆動時間と表記）を計測する。本例において、駆動時間は、起動回数及び高電圧回数と同様に、モータ２の劣化に関する状態の一例である。駆動時間計測部１０４は、例えば、起動検知部１０３からモータ２が起動中及び停止中の何れであるかの情報（以下、起動情報と表記）を取得する。駆動時間計測部１０４は、モータ２の起動から停止までの時間を断続的に計時する。駆動時間計測部１０４は、計測した駆動時間をモータ状態記録部１０１ｂに通知する。なお、駆動時間計測部１０４は、モータ２の駆動時間を計時する計時部の一例である。

【0079】

モータ状態記録部１０１ｂは、第２実施例と同様に高電圧回数及び起動回数を記録するだけでなく、駆動時間計測部１０４が計測した駆動時間をモータ負荷範囲ごとにデータベース１３０ｂに記録する。このとき、モータ状態記録部１０１ｂはデータ測定部１０２からトルクの測定値を取得し、測定値が属するモータ負荷範囲を特定する。なお、モータ状態記録部１０１ｂは記録部の一例である。

【0080】

図９は、データベース１３０ｂに記録された駆動時間の一例を示す図である。データベース１３０ｂには、モータ負荷範囲の「低レベル」、「中レベル」、及び「高レベル」ごとに、駆動時間がヒストグラム形式で記録される。本例において、例えばモータ負荷範囲の「低レベル」に該当する駆動時間は１５０時間である。

【0081】

再び図８を参照すると、モータ状態記録部１０１ｂは、データベース１３０ｂに所定の期間内の高電圧回数、起動回数、及び駆動時間を記録する。モータ状態記録部１０１ｂは、データベース１３０ｂへの高電圧回数、起動回数、及び駆動時間の記録が完了すると劣化推定部１００ｂに通知する。

【0082】

劣化推定部１００ｂは、データベース１３０ｂに基づいてモータ２の劣化を推定する。劣化推定部１００ｂは、モータ状態記録部１０１ｂからの記録完了の通知に応じて、高電圧回数、起動回数、及び駆動時間とモータ２の劣化度の相関性を特定する。

【0083】

Ｆ＝ｆｂ（Ｎ１，・・・，Ｎｍ，Ｍ１，・・・，Ｍｋ，Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，・・・Ｌｊ）
・・・（３）

【0084】

劣化推定部１００ｂは、一例として高電圧回数、起動回数、及び駆動時間と劣化度Ｆの相関性として上記の式（３）を特定する。式（３）において、Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３，・・・，Ｎｍは、上述したようにバッテリ電圧範囲及びモータ負荷範囲ごとの高電圧回数である。また、Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３，・・・，Ｍｋは、上述したようにバッテリ電圧範囲ごとの起動回数である。また、Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，・・・，Ｌｊは、モータ負荷範囲ごとの駆動時間である。ここで、ｊはバッテリ電圧範囲の区分数であり、上記の例の場合、ｊ＝３である。

【0085】

関数ｆｂは、高電圧回数Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３，・・・，Ｎｍ、起動回数Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３，・・・，Ｍｋ、駆動時間Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，・・・，Ｌｊを変数とする関数である。劣化推定部１００ｂは、データベース１３０ｂに基づいて関数ｆｂの係数を特定する。モータ状態記録部１０１ｂは、劣化推定部１００ｂが高電圧回数、起動回数、及び駆動時間と劣化度Ｆの相関性の特定に成功するまで高電圧回数、起動回数、及び駆動時間をデータベース１３０ｂに繰り返し記録する。

【0086】

劣化推定部１００ｂは、関数ｆｂの特定後、データ測定部１０２が測定したバッテリ電圧、モータ電圧、及びトルクから所定の期間内の高電圧回数を計測し、起動検知部１０３からの検知通知からその期間内の起動回数を計測する。また、劣化推定部１００ｂは駆動時間計測部１０４から駆動時間を取得する。劣化推定部１００ｂは、高電圧回数、起動回数、及び駆動時間を式（３）に代入して劣化度Ｆを算出する。このように、劣化推定部１００ｂは、データベース１３０ｂに基づいてモータ２の劣化を推定する。

【0087】

ＥＣＵ１ｂの動作は、図３を参照して述べた通りである。図３のステップＳｔ１では、図４を参照して述べた高電圧回数の収量処理、及び図７を参照して述べた起動回数の収集処理と同時並行で駆動時間の収集処理が実行される。

【0088】

図１０は、駆動時間の収集処理の一例を示すフローチャートである。駆動時間計測部１０４は、起動検知部１０３からの起動情報に基づいてモータ２が駆動中であるか否かを判定する（ステップＳｔ３１）。駆動時間計測部１０４は、モータ２が停止中である場合（ステップＳｔ３１のＮｏ）、駆動時間の計時を停止する（ステップＳｔ３７）。その後、後述するステップＳｔ３６の処理が実行される。

【0089】

また、駆動時間計測部１０４は、モータ２が駆動中である場合（ステップＳｔ３１のＹｅｓ）、駆動時間を計時する（ステップＳｔ３２）。

【0090】

次にモータ状態記録部１０１ｂは、駆動時間計測部１０４から駆動時間を取得し、データ測定部１０２からバッテリ電圧を取得する（ステップＳｔ３３）。次にモータ状態記録部１０１ｂは、取得したバッテリ電圧が属するバッテリ電圧範囲を特定する（ステップＳｔ３４）。次にモータ状態記録部１０１ｂは、特定したバッテリ電圧範囲に対応する駆動時間をデータベース１３０ｂに記録する（ステップＳｔ３５）。

【0091】

次にモータ状態記録部１０１ｂは、駆動時間の収集を終了するか否かを判定する（ステップＳｔ３６）。モータ状態記録部１０１ｂは、例えば駆動時間の収集処理の時間をタイマにより計時し、タイマが満了したとき、駆動時間の収集処理の終了を決定し、タイマが満了していないとき、駆動時間の収集処理の継続を決定する。

【0092】

モータ状態記録部１０１ｂが収集処理の継続を判定した場合（ステップＳｔ３６のＮｏ）、再びステップＳｔ３１以降の各処理が実行される。また、モータ状態記録部１０１ｂが収集処理の終了を判定した場合（ステップＳｔ３６のＹｅｓ）、収集処理は終了する。このようにして駆動時間の収集処理は実行される。

【0093】

このようにモータ状態記録部１０１ｂは、モータ２の駆動中のトルクの大きさに応じた駆動時間をデータベース１３０ｂに記録するため、劣化推定部１００ｂは、駆動時間の経過によるモータ２の劣化も推定することができる。このため、劣化の推定の精度が第１実施例より向上する。

【0094】

また、データベース１３０ｂには、モータ２の駆動中のトルクの大きさに応じたモータ負荷範囲ごとに、モータ２の駆動時間が記録されている。このため、例えば時系列でトルク及び駆動時間をデータベース１３０ａに記録する場合よりデータ記憶装置１３のデータ容量を低く抑えることが可能である。なお、本例においてモータ状態記録部１０１ｂは、高電圧回数、起動回数、及び駆動時間をデータベース１３０ｂに記録するが起動回数のみを記録してもよい。

【0095】

なお、モータ状態記録部１０１ｂは、高電圧回数及び駆動時間だけをデータベース１３０ｂに記録してもよい。この場合も、劣化推定部１００ｂは第１実施例より高い精度でモータ２の劣化も推定することができる。

【0096】

これまで述べたように、データ測定部は、トルク及びバッテリ電圧を測定し、モータ状態記録部１０１，１０１ａ，１０１ｂは、モータ負荷範囲及びバッテリ電圧範囲の少なくとも一方の範囲ごとに、モータの劣化に関連する状態をデータベース１３０，１３０ａ，１３０ｂに記録する。劣化推定部１００，１００ａ，１００ｂは、データベース１３０，１３０ａ，１３０ｂに基づいてモータ２の劣化を推定する。

【0097】

したがって、モータ状態記録部１０１，１０１ａ，１０１ｂが仮に時系列でトルク、バッテリ電圧、モータ電圧、及び起動回数をデータベース１３０，１３０ａ，１３０ｂに記録した場合よりデータ記憶装置１３のデータ容量を低く抑えることができる。

【0098】

上述した実施形態は本発明の好適な実施の例である。但し、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施可能である。

【符号の説明】

【0099】

１，１ａ，１ｂ ＥＣＵ（モータ劣化推定装置）
２ モータ
３ バッテリ
４ バッテリセンサ
９ 補機システム
１３ データ記憶装置（保持部）
２０ 電圧センサ
２１ トルクセンサ
１００，１００ａ，１００ｂ 劣化推定部
１０１，１０１ａ，１０１ｂ モータ状態記録部（記録部）
１０２ データ測定部（測定部）
１０３ 起動検知部
１０４ 駆動時間計測部（計時部）
１３０，１３０ａ，１３０ｂ データベース

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】