(57)【要約】【課題】回転電機制御装置において、回転電機に接続されるインバータの欠相判断をさらに容易にすることである。【解決手段】回転電機制御装置４０は、欠相故障を検出するために予め定められた内容の評価電流値を取得し、これを評価電流閾値と比較し、取得された評価電流値が評価電流閾値を超えないが正常値よりも大きいときに欠相可能性があると判断する１次判断処理部４２と、欠相可能性があると判断されたときに、回転電機を流れる電流値を増加させる電流増加処理部４４と、電流増加状態の下での評価電流値を取得し、取得された評価電流値と評価電流閾値とを比較し、評価電流値が評価電流閾値を超えるときに、欠相故障であると判断する欠相判断処理部４６とを備えて構成される。【選択図】図１
2010220384.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転電機に接続されるインバータを構成するスイッチング素子に関する故障である欠相故障を検知する装置であって、
回転電機の各相に流れる電流について、予め定められた内容の評価電流値を取得する手段と、
取得された評価電流値と、予め定めた評価電流閾値とを比較し、取得された評価電流値が評価電流閾値を超えないが正常値よりも大きいときに欠相可能性があると判断する１次評価手段と、
１次評価手段によって欠相可能性があると判断されたときに、回転電機を流れる電流値を増加させる電流増加手段と、
電流増加状態の下での評価電流値を取得し、取得された評価電流値と評価電流閾値とを比較し、評価電流値が評価電流閾値を超えるときに、欠相故障であると判断する欠相判断手段と、
を備えることを特徴とする回転電機制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の回転電機制御装置において、
電流増加手段は、インバータのシステム電圧を低下させて駆動電流値を増加させるシステム電圧低下手段であることを特徴とする回転電機制御装置。
【請求項３】
請求項１に記載の回転電機制御装置において、
回転電機は発電用と走行用の２種類を含み、
１次評価手段は、欠相可能性があると判断されたときに、さらに欠相可能性のあるのが発電用の回転電機か走行用の回転電機かを判断し、
電流増加手段は、発電用の回転電機に欠相可能性のあるときは、走行用の回転電機のトルク指令を低下させて発電用の回転電機のトルク指令値を増大させ、走行用の回転電機に欠相可能性のあるときは、発電用の回転電機のトルク指令値を低下させて走行用の回転電機のトルク指令値を増大させるトルク指令変更手段であることを特徴とする回転電機制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転電機制御装置に係り、特に、インバータが接続される回転電機についての回転電機制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
回転電機にはその駆動用としてインバータが接続される。インバータは、複数のスイッチング素子とダイオードとを組み合わせた回路で、上アームスイッチング素子と上アームダイオードを並列接続したものを上アーム素子とし、下アームスイッチング素子と下アームダイオードを並列接続したものを下アーム素子としてこれらを直列接続したものを１つの相の単位として、複数相並列に接続して構成される。例えば、３相交流回転電機には、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の各相に対応して、それぞれ上アーム素子と下アーム素子とを直列接続された各相用アームが３相分並列接続されたインバータが用いられる。
【０００３】
このように、各相ごとに２つのスイッチング素子を用いるので、３相回転電機に接続されるインバータには、６つのスイッチング素子が含まれる。これらの各スイッチング素子のうち１つの動作に不具合が生じると、そのスイッチング素子が含まれる相の交流電流波形のプラス側あるいはマイナス側が欠けたものとなり、いわゆる欠相故障となる。欠相故障となると回転電機動作が正常でなくなるので、欠相故障の検出を行うことが必要である。
【０００４】
例えば、特許文献１には、３相交流電動機の制御装置として、駆動用インバータのスイッチング素子が故障したことを、各相についてその相の電流を積算し、モータ回転の１周期についての値が正か負によって上アーム素子のオープン故障か下アーム素子のオープン故障かを判別することが述べられている。
【０００５】
また、特許文献２には、モータの動作不良が生じたときの故障検知装置として、各相電流のそれぞれを測定し、それらの間の最小値に対するそれらの間の最大値の比を電流比Ｘとして求め、平常状態ではＸはほぼ１となり、故障のときはＸが１より大となることが述べられている。そして、通電線の接続不良による欠相の場合の方が、インバータ回路の不良によるすべての相に電流が流れていてバランスが崩れている場合に比べＸが大きくなることを指摘している。
【０００６】
特許文献３には、２相電流検出によって他の相の電流も求める方式の電力変換装置における欠相検出の方法として、２相電流検出によって他の相の電流も求めたときの各相電流値と、このようにして求められる各相電流の瞬時値の絶対値を所定期間それぞれ加算した値を求めて、相互に比較することが述べられている。そして、インバータ出力が正常であれば３相電流がバランスしていて、これらの絶対値の加算値もほぼ同じ値となるが、欠相が生じると、欠相していない各相にもバランスが崩れるので、それぞれの絶対値の加算値にも相互的に差が生じるので、その差の大きさによって欠相の有無を判定することが述べられている。
【０００７】
特許文献４には、欠相を検知できるモータ制御システムとして、ｄ軸電流Ｉｄとｑ軸電流を見ると、正常状態ではＩｄ＝０で、Ｉｑは指令値の一定値になるが、欠相すると、Ｉｄの絶対値は、０を中心に歪んだ波形となり、Ｉｑの絶対値はＩｑ指令値を中心に歪んだ波形となり、その比は０ではなくある値をとることになると述べられている。そして、Ｉｄの絶対値がある閾値を超え、Ｉｄ絶対値とＩｑ絶対値の比がある範囲にあるときに欠相であると検知できると述べられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００５−９４８７３号公報
【特許文献２】特開２００５−１８１１６７号公報
【特許文献３】特開２００７−８９２６１号公報
【特許文献４】特開２００８−９２６９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記のように、従来技術においては、インバータが接続される回転電機において、回転電機の各相に流れる電流に関する様々な評価に基づいて欠相判断を行なうことが述べられている。すなわち、各相に流れる電流に関する様々な評価としては、周知のように、各相電流の総和がゼロから乖離するオフセット電流を用いる方法の他に、特許文献１に述べられている各相電流ごとの積算値、特許文献２に述べられている各相電流ごとの最大値と最小値の比、特許文献３に述べられている各相電流の瞬時値の絶対値の加算、特許文献４に述べられているＩｄ電流の絶対値とＩｑ電流の絶対値等がある。
【００１０】
これらの方法において、各特許文献に述べられているように、電流に関する評価値にそれぞれ閾値を設けることで、得られる評価値と閾値との比較によって欠相か否かが判断することができる。このように閾値を用いる方法では、もともとの電流値が小さいと、閾値との差も小さくなり、欠相判断が難しくなることがある。
【００１１】
本発明の目的は、欠相判断をさらに容易にすることが可能な回転電機制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明に係る回転電機制御装置は、回転電機に接続されるインバータを構成するスイッチング素子に関する故障である欠相故障を検知する装置であって、回転電機の各相に流れる電流について、予め定められた内容の評価電流値を取得する手段と、取得された評価電流値と、予め定めた評価電流閾値とを比較し、取得された評価電流値が評価電流閾値を超えないが正常値よりも大きいときに欠相可能性があると判断する１次評価手段と、１次評価手段によって欠相可能性があると判断されたときに、回転電機のパワー一定の下で回転電機を流れる電流値を増加させる電流増加手段と、電流増加状態の下での評価電流値を取得し、取得された評価電流値と評価電流閾値とを比較し、評価電流値が評価電流閾値を超えるときに、欠相故障であると判断する欠相判断手段と、を備えることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明に係る回転電機制御装置において、電流増加手段は、インバータのシステム電圧を低下させて駆動電流値を増加させるシステム電圧低下手段であることが好ましい。
【００１４】
また、本発明に係る回転電機制御装置において、回転電機は発電用と走行用の２種類を含み、１次評価手段は、欠相可能性があると判断されたときに、さらに欠相可能性のあるのが発電用の回転電機か走行用の回転電機かを判断し、電流増加手段は、発電用の回転電機に欠相可能性のあるときは、走行用の回転電機のトルク指令を低下させて発電用の回転電機のトルク指令値を増大させ、走行用の回転電機に欠相可能性のあるときは、発電用の回転電機のトルク指令値を低下させて走行用の回転電機のトルク指令値を増大さるトルク指令変更手段であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１５】
上記構成により、回転電機制御装置は、回転電機の各相に流れる電流について、予め定められた内容の評価電流値を取得し、取得された評価電流値と、予め定めた評価電流閾値とを比較して、取得された評価電流値が評価電流閾値を超えないが正常値よりも大きいときに欠相可能性があると判断して、回転電機のパワー一定の下で回転電機を流れる電流値を増加させる。これによって、評価電流値も増加させることができ、評価電流閾値との比較が容易となり、欠相判断の正確性が向上する。
【００１６】
また、回転電機制御装置において、インバータのシステム電圧を低下させて駆動電流値を増加させるので、これによって、評価電流値も増加させることができ、評価電流閾値との比較が容易となり、欠相判断の正確性が向上する。具体的には、蓄電装置の電圧を昇圧してシステム電圧を生成する場合等では、昇圧を抑制することでシステム電圧を低下させることができる。
【００１７】
また、発電用と走行用の２種類の回転電機を含むときの回転電機制御装置においては、欠相可能性のあるのが発電用の回転電機か走行用の回転電機かを判断し、発電用の回転電機に欠相可能性のあるときは、走行用の回転電機のトルク指令を低下させて発電用の回転電機のトルク指令値を増大させ、走行用の回転電機に欠相可能性のあるときは、発電用の回転電機のトルク指令値を低下させて走行用の回転電機のトルク指令値を増大させる。トルク指令が増大すると回転電機駆動電流も増大するので、これによって、評価電流値も増加させることができ、評価電流閾値との比較が容易となり、欠相判断の正確性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明に係る実施の形態の回転電機制御装置の構成を説明する図である。
【図２】欠相が生じるときのその相電流波形の変化の様子を説明する図である。
【図３】本発明に係る実施の形態において、欠相判断の手順を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下に図面を用いて、本発明に係る実施の形態につき、詳細に説明する。以下では、回転電機制御装置が用いられるものとして、回転電機が搭載される車両を説明するが、これは例示であって、少なくともインバータによって駆動される回転電機を用いるものであればよい。
【００２０】
また、この車両には、回転電機として、モータ機能と発電機機能とを有するモータ・ジェネレータを２台用いるものとして説明するが、これは例示であって、モータ機能のみを有する回転電機を１台、発電機機能のみを有する回転電機を１台用いるものとしてもよい。また、モータ・ジェネレータを３台以上用いるものとしてもよい。また、以下で説明するが、昇圧制御によって電流を増加させることができるときには、回転電機は１台であっても複数台であっても、その台数に関係なく本発明が適用できる。なお、車両としては、回転電機の他に、エンジンを搭載するものとしてもよい。
【００２１】
以下では、回転電機に接続される電源回路として、蓄電装置、システムメインリレー、電圧変換器、インバータ、平滑コンデンサを含む構成を説明するが、これは例示であって、これら以外の要素を含むものとしてもよい。例えば低電圧ＤＣ／ＤＣコンバータ等を含むことができる。また、蓄電装置とは別に、燃料電池を電源として含むものとしてもよい。
【００２２】
以下では、全ての図面において同様の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、本文中の説明においては、必要に応じそれ以前に述べた符号を用いるものとする。
【００２３】
図１は、車両に搭載される回転電機についての回転電機制御システム８についてその構成を示す図である。回転電機制御システム８は、回転電機３０，３２と、これに接続される電源回路１０と、これらの構成要素の動作を全体として制御する回転電機制御装置４０とを含んで構成される。
【００２４】
回転電機（ＭＧ１）３０と回転電機（ＭＧ２）３２は、車両に搭載されるモータ・ジェネレータ（ＭＧ）であって、電源回路１０に含まれる蓄電装置１２から電力が供給されるときはモータとして機能し、図示されていないエンジンによる駆動時、あるいは車両の制動時には発電機として機能する３相同期型回転電機である。
【００２５】
回転電機（ＭＧ１）３０と回転電機（ＭＧ２）３２は、車両に搭載されるモータ・ジェネレータ（Ｍ／Ｇ）であって、電力が供給されるときはモータとして機能し、制動時には発電機として機能する３相同期型回転電機である。図１の例では、２つの回転電機３０，３２の中の一方を蓄電装置１２の充電のための発電機、他方を主として車両走行用としての駆動モータとして用いられる。
【００２６】
すなわち、上記のように、図示されていないエンジンによって一方の回転電機（ＭＧ１）３０を駆動して発電機として用い、発電された電力を蓄電装置１２に供給するものとして用いる。また、他方の回転電機（ＭＧ２）３２を車両走行のために用いて、力行時には蓄電装置１２から電力の供給を受けてモータとして機能して車両の車軸を駆動し、制動時には発電機として機能して回生エネルギを回収し、蓄電装置１２に供給するものとできる。
【００２７】
このように、２つの回転電機３０，３２は原理的に共通の構成を有するモータ・ジェネレータなので、上記のようにそれぞれの機能を発電用と走行用に振り分けて用いることができるが、プラネタリ機構等の適当な動力分配機構を用いて、相互の間の出力トルク等を調整することもできる。例えば、全体の出力パワーを同じとして、回転電機３０のトルク指令を減少させる一方で回転電機３２のトルク指令を増加させること等が可能である。
【００２８】
電源回路１０は、回転電機３０，３２と接続される回路であり、回転電機３０，３２が駆動モータとして機能するときにこれに電力を供給し、あるいは回転電機３０，３２が発電機として機能するときは回生電力を受け取って蓄電装置１２を充電する機能を有する。電源回路１０は、２次電池である蓄電装置１２と、システムメインリレー１４と、蓄電装置１２側の平滑コンデンサ１６と、電圧変換器１８と、インバータ２２，２４側の平滑コンデンサ２０と、インバータ２２，２４を含んで構成される。
【００２９】
蓄電装置１２としては、例えば、約２００Ｖの端子電圧を有するリチウムイオン組電池あるいはニッケル水素組電池、またはキャパシタ等を用いることができる。
【００３０】
システムメインリレー１４は、回転電機３０，３２の運転停止等のときに、高圧の電源系を回転電機３０，３２等から切り離すことができるようにするための遮断と接続の切替が可能なリレーである。
【００３１】
電圧変換器１８は、蓄電装置１２側の電圧をリアクトルのエネルギ蓄積作用を利用して例えば約６５０Ｖに昇圧する機能を有する回路で、昇圧コンバータとも呼ばれる。なお、電圧変換器１８は双方向機能を有し、インバータ２２，２４側からの電力を蓄電装置１２側に充電電力として供給するときには、インバータ２２，２４側の高圧を蓄電装置１２に適した電圧に降圧する作用も有する。
【００３２】
電圧変換器１８の昇降圧は、回転電機３０，３２の運転状況に応じて、インバータ２２，２４に最適な電圧を供給する機能を有する。インバータ２２，２４の正極母線と負極母線との間の電圧はシステム電圧と呼ばれることがあるが、その意味で、電圧変換器１８は、システム電圧を回転電機３０，３２の運転状況に合わせて変更する機能を有することになる。例えば、高出力高回転で回転電機３０，３２を運転するときには、システム電圧を高くするように昇圧し、省エネルギ運転をする場合には、システム電圧を低くするように降圧する。パワー一定で昇降圧すると、インバータ２２，２４に供給する電流の大きさを調整することができる。
【００３３】
蓄電装置１２側の平滑コンデンサ１６と、インバータ２２，２４側の平滑コンデンサ２０は、それぞれの側の正極母線と負極母線との間における電圧、電流の変動を抑制し平滑化する機能を有する。
【００３４】
インバータ２２，２４は、回転電機制御装置４０の制御の下で作動する複数のスイッチング素子を含んで構成され，交流電力と直流電力との間の電力変換を行う回路である。図１に示されるように、（ＭＧ１）インバータ２２は回転電機（ＭＧ１）３０に接続され、（ＭＧ２）インバータ２４は回転電機（ＭＧ２）３２に接続される。
【００３５】
そして、回転電機（ＭＧ１）３０を発電機として機能させるとき、インバータ２２は、回転電機（ＭＧ１）３０からの交流３相回生電力を直流電力に変換し、蓄電装置１２側に充電電流として供給する交直変換機能を有する。また、回転電機（ＭＧ２）３２に接続されるインバータ２４は、車両が力行のとき、蓄電装置１２側からの直流電力を交流３相駆動電力に変換し、回転電機（ＭＧ２）３２に駆動電力として供給する直交変換機能と、車両が制動のとき、逆に回転電機（ＭＧ２）３２からの交流３相回生電力を直流電力に変換し、蓄電装置１２側に充電電流として供給する交直変換機能とを有する。
【００３６】
かかるインバータ２２，２４は、複数のスイッチング素子とダイオードとを組み合わせた回路で、上アームスイッチング素子に上アームダイオードを逆並列接続したものを上アーム素子とし、下アームスイッチング素子に下アームダイオードを逆並列接続したものを下アーム素子としてこれらを直列接続したものを１つの相の単位として、複数相並列に接続して構成される。例えば、３相交流回転電機には、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の各相に対応して、それぞれ上アーム素子と下アーム素子とを直列接続された各相用アームが３相分並列接続されたインバータが用いられる。
【００３７】
例えば、Ｕ相用アームの上スイッチング素子と下スイッチング素子との接続点から引き出された配線が回転電機のＵ相コイルに接続される。同様に、Ｖ相用アームの上スイッチング素子と下スイッチング素子との接続点から引き出された配線が回転電機のＶ相コイルに接続され、Ｗ相用アームの上スイッチング素子と下スイッチング素子との接続点から引き出された配線が回転電機のＷ相コイルに接続される。図１の例では、回転電機３０，３２において、各相コイルは中性点で共通接続されているので、インバータ２２，２４の各相用アームから引き出された配線は、各コイルの中性点でない方の端子にそれぞれ接続されることになる。
【００３８】
このようにして、インバータ２２，２４のそれぞれの各相アームから回転電機３０，３２の各相コイルに配線が行なわれる。そして、この配線を通して、回転電機駆動時にはインバータ側から駆動電流が回転電機側に供給され、回生時には回転電機側から発電電流がインバータ側に供給される。このように回転電機３０，３２の各相に流れる電流は、インバータ２２，２４と回転電機３０，３２とを接続する各配線を通る。
【００３９】
インバータ２２と回転電機３０とを接続する３つの各配線を流れる電流は、回転電機３０の各相に流れる電流として、適当な電流検出センサを用いて検出され、回転電機制御装置４０に伝送される。同様に、インバータ２４と回転電機３２とを接続する３つの各配線を流れる電流は、回転電機３２の各相に流れる電流として、適当な電流検出センサを用いて検出され、回転電機制御装置４０に伝送される。
【００４０】
図１の例では、３相回転電機である回転電機３０，３２に接続されるインバータ２２，２４のそれぞれが各相ごとに２つのスイッチング素子を用いるので、インバータ２２，２４のそれぞれに６つのスイッチング素子が含まれる。これらの各スイッチング素子のうち１つの動作に不具合が生じると、そのスイッチング素子が含まれる相の交流電流波形のプラス側あるいはマイナス側が欠けたものとなり、いわゆる欠相故障となる。
【００４１】
図２に、欠相故障が生じる前後の相電流波形の変化の様子を示す。左側の図は、正常状態の相電流波形で、電流＝０の上下にプラス側とマイナス側に対称的な正弦波となっている。右側の図は欠相故障が生じたときの相電流波形で、この例では、マイナス側の電流が流れず、電流＝０のプラス側の周期のみ電流が流れている。図２には、相電流波形の時間平均がＩ0として示されているが、正常状態のときはＩ0＝０となるが、欠相が生じるとＩ0はゼロとならず、オフセットした値となる。
【００４２】
欠相故障としては、スイッチング素子そのものが作動故障する場合と、回転電機制御装置４０からスイッチング素子に供給される制御信号に不具合がある場合とがある。後者の例としては、回転電機制御装置４０から各スイッチング素子への制御信号線に断線等が生じている場合等である。
【００４３】
このように、欠相故障においては、回転電機の各相に流れる電流のうち、対応する相電流のプラス側またはマイナス側が欠けたものとなる。また、上記のように、回転電機３０，３２の各相コイルは中性点で共通接続されるので、回転電機を流れる各相電流は、（Ｕ相電流値＋Ｖ相電流値＋Ｗ相電流値）＝０となるはずであるが、欠相故障になると、このバランスも崩れる。したがって、（Ｕ相電流値＋Ｖ相電流値＋Ｗ相電流値）＝０とならず、さらに、欠相故障した相電流以外の相電流の波形も歪を生じることになる。
【００４４】
このように、欠相故障が生じると、回転電機の各相に流れる電流の波形が正常状態から変化し、回転電機の動作が正常でなくなるので、欠相故障の検出を行うことが必要となる。
【００４５】
回転電機制御装置４０は、電源回路１０等の制御を通して、車両に搭載される回転電機３０，３２の作動を全体として制御する機能を有する。特にここでは、インバータ２２，２４の欠相故障の検出を効果的に行なうための制御を行う機能を有する。かかる回転電機制御装置４０は、車両搭載に適したコンピュータ等で構成することができる。回転電機制御装置４０の機能は、他の車両搭載コンピュータの機能の一部とすることもできる。例えば、車両全体の制御を行うハイブリッドＥＣＵ等に、回転電機制御装置４０の機能を持たせることができる。
【００４６】
回転電機制御装置４０は、欠相故障を検出するために予め定められた内容の評価電流値を取得し、これを予め定めた評価電流閾値と比較し、取得された評価電流値が評価電流閾値を超えないが正常値よりも大きいときに欠相可能性があると判断する１次判断処理部４２と、１次判断処理部４２の機能によって欠相可能性があると判断されたときに、回転電機のパワー一定の下で回転電機を流れる電流値を増加させる電流増加処理部４４と、電流増加状態の下での評価電流値を取得し、取得された評価電流値と評価電流閾値とを比較し、評価電流値が評価電流閾値を超えるときに、欠相故障であると判断する欠相判断処理部４６とを備えて構成される。
【００４７】
かかる機能はソフトウェアを実行することで実現でき、具体的には、回転電機制御プログラムを実行することで実現できる。これらの機能の一部をハードウェアによって実現するものとしてもよい。
【００４８】
上記構成の作用、特に回転電機制御装置４０の各機能について、図３のフローチャートを用いて詳細に説明する。図３は、欠相故障を効果的に検出する手順を示すもので、各手順は、回転電機制御プログラムにおける欠相故障検出部分の各処理手順に対応する。
回転電機制御システム８が始動して、回転電機制御プログラムが立ち上がると、回転電機３０，３２の各相電流値が取得される。各相電流値の取得は、上記のように、インバータ２２，２４と回転電機３０，３２を接続する各３本の配線を流れる電流値を適当な電流検出センサ等で検出し、その値が回転電機制御装置４０に伝送されることで行なわれる。
【００４９】
伝送された各相電流値を用いて、欠相故障判断のための評価電流値が取得される。欠相故障が生じると、図２に示されるように各相電流波形が変化するので、各相電流波形の変化を検出できる方法で評価電流の内容が予め定められる。評価電流の内容としては、上記の各特許文献に示されるように様々なものを利用できる。ここでは、図２に示されるように、正常状態では各相電流の時間平均がゼロであるのに対し、欠相故障が生じるとその相電流の時間平均がゼロとならずに、オフセットした電流値となることを利用するものとして、以後の説明を進める。勿論、これ以外の内容の評価電流を用いて欠相故障の判断をするものとしてもよい。
【００５０】
このように欠相故障検出のために、各相電流を時間平均して得られた値であるオフセット電流値を評価電流値とすると、欠相故障の有無は、評価電流値であるオフセット電流値が予め定めた評価電流閾値を超えるか否かで判断できる。
【００５１】
図３において、最初は、各相電流値を用いて欠相可能性があるか否かが判断される（Ｓ１０）。この工程は、回転電機制御装置４０の１次判断処理部４２の機能によって実行される。１次判断が行なわれる理由は、オフセット電流値と評価電流閾値とを比較するときに、もともとの相電流値が小さければ、オフセット電流値も小さな値となり、評価電流閾値の設定によっては、誤判断する可能性があるためである。
【００５２】
例えば、図２の例で、正常状態ではオフセット電流値Ｉ0＝０であるが、欠相が生じるとオフセット電流値Ｉ0はゼロにならない。その大きさは、もともとの相電流の波高値の大きさに応じたものとなる。これに対し、評価電流閾値Ｉthは、電流検出センサのばらつき、外部ノイズ等を考慮して、適当な余裕度をみて予め所定の値に設定される。このように評価電流閾値Ｉthは予め所定の値に固定されるので、もともとの相電流が大きい場合にはオフセット電流値Ｉ0も十分に大きく、評価電流閾値Ｉthとの比較が容易であるが、もともとの相電流が小さいときにはオフセット電流値Ｉ0もそれに応じて小さくなり、固定値の評価電流閾値Ｉthとの比較が困難となることが生じる。
【００５３】
もともとの相電流の大きさは、回転電機３０，３２の各相に流れる電流の大きさであるので、インバータ２２，２４のシステム電圧の大きさで左右される。また、もともとの相電流の大きさは、回転電機３０，３２に対する要求トルクに対応する駆動電流の大きさでもあるので、回転電機３０，３２に対するトルク指令値にも左右される。例えば、回転電機３０，３２に対するトルク指令値が小さいときは、インバータ２２，２４のシステム電圧も低く設定され、各相電流の波高値も小さくなる。
【００５４】
欠相可能性の判断は、各相電流値から取得される評価電流値が評価電流閾値未満であるが、正常状態のときの評価電流値よりも大きい場合に、欠相可能性があるとして行なわれる。判断は、すべての相電流について個々に行なわれる。図２の例では、正常状態のときの評価電流値はＩ0＝０であり、評価電流閾値Ｉthは、ノイズ等を考慮したゼロよりも大きな値である。したがって、実際に取得された評価電流値Ｉ0が、ゼロより大きいが、Ｉth未満のときは、欠相故障とは断定できないが、その可能性があると判断される。
【００５５】
図３においてＳ１０の判断が肯定されると、次に、回転電機制御システム８が昇圧中であるか否かが判断される（Ｓ１２）。昇圧中とは、電圧変換器１８が昇圧動作を行い、蓄電装置１２の供給電圧よりも高い昇圧電圧でインバータ２２，２４に供給している状態である。したがって、インバータ２２，２４のシステム電圧が蓄電装置１２の端子電圧よりも高電圧となっている。昇圧は、回転電機３０，３２が例えば高出力であるときに行なわれ、回転電機３０，３２が低出力のときには昇圧が行なわれない。
【００５６】
Ｓ１２で判断が肯定されると、欠相故障判断のために一時的に昇圧電圧が低減される（Ｓ１４）。このとき、パワー一定の下で昇圧低減を行なうものとして、昇圧低減によって回転電機３０，３２への供給電流を増大させることができる。Ｓ１２，Ｓ１４の工程は、後述するＳ１６，Ｓ１８，Ｓ２０の工程と共に、回転電機制御装置４０の電流増加処理部４４の機能によって実行される。
【００５７】
このようにして増大された相電流の下で、再度、評価電流値が取得され、評価電流閾値Ｉth以上か否かが判断される（Ｓ２２）。例えば、相電流が１．５倍に増大すると、評価電流値であるオフセット電流値Ｉ0も１．５倍に増大するので、評価電流閾値Ｉthとの比較が容易となる。
【００５８】
そこで、評価電流値であるＩ0が評価電流閾値Ｉth以上であると判断されると、ここで初めて、欠相故障であることが確定される（Ｓ２４）。この工程は、回転電機制御装置４０の欠相判断処理部４６の機能によって実行される。欠相故障であることが確定すると、回転電機制御装置４０は、異常対応処理を行う。例えば、異常信号を出力し、場合によっては、回転電機３０，３２の運転を停止する。
【００５９】
Ｓ２４の判断が否定されるときは欠相故障でないことが確定されるので、一時的昇圧低減を解除して元の昇圧状態に復帰した上で、Ｓ１０に戻る。Ｓ１０に戻ると、適当な監視サンプリング間隔で、上記の工程が繰り返される。
【００６０】
Ｓ１２において判断が否定されることがある。例えば、回転電機３０，３２に対するトルク指令値が小さく、昇圧をする必要がない場合等である。また、Ｓ１２において判断が肯定されてＳ１４に進んだが、もともとの昇圧の程度が低いために、昇圧低減を限度まで行なっても十分に電流増大ができない場合がある。
【００６１】
これらの場合には、回転電機３０，３２のいずれの側に欠相可能性があるかが判断される（Ｓ１６）。Ｓ１０における欠相可能性の判断は、回転電機（ＭＧ１）３０の３つの各相、回転電機（ＭＧ２）３２の３つの各相のそれぞれについて行なわれているので、どの相に欠相可能性があるかが分かる。
【００６２】
回転電機（ＭＧ１）３０のいずれかの相について欠相可能性がある場合には、回転電機（ＭＧ２）３２に対するトルク指令値を一時的に低減し、これに対応するように、回転電機（ＭＧ１）３０のトルク指令値を増大させる（Ｓ１８）。一時的の意味は、Ｓ１２の一時的昇圧と同様に、欠相故障判断を行うためである。
【００６３】
また、回転電機（ＭＧ２）３２に対するトルク指令値の低減と、回転電機（ＭＧ１）３０のトルク指令値の増大は、回転電機制御システム８の全体として要求されている回転電機駆動状態をできるだけ変更しないように尾紺割れることが好ましい。例えば、回転電機（ＭＧ１）３０の出力トルクと回転電機（ＭＧ２）３２の出力トルクの和を同じ条件となるようにする、あるいは、回転電機（ＭＧ１）３０の出力パワーと回転電機（ＭＧ２）３２の出力パワーの和を同じ条件となるようにすることが好ましい。
【００６４】
一方、回転電機（ＭＧ２）３２のいずれかの相について欠相可能性がある場合には、回転電機（ＭＧ１）３０に対するトルク指令値を一時的に低減し、これに対応するように、回転電機（ＭＧ２）３２のトルク指令値を増大させる（Ｓ２０）。
【００６５】
このように、回転電機制御システム８が２つの独立に制御可能な回転電機３０，３２を備えることを利用して、Ｓ１２が否定される場合でも、欠相可能性のある回転電機側に流れる各相電流の大きさを増大させることができる。Ｓ１８，Ｓ２０の処理の後は、上記で説明したＳ２２に進み、欠相故障か否かの確定判断が行なわれる。
【００６６】
このようにして、欠相故障判断のための評価電流値が、回転電機制御システム８の稼動状態のよって小さい値であるときには、一時的に回転電機に流れる各相電流を増大させて、欠相故障か否かの判断の検出性を向上させることができる。これによって欠相故障判断の正確性を向上させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
本発明に係る回転電機制御装置は、インバータと回転電機とが接続されるシステムにおける欠相故障判断に利用できる。
【符号の説明】
【００６８】
８  回転電機制御システム、１０  電源回路、１２  蓄電装置、１４  システムメインリレー、１６、２０  平滑コンデンサ、１８  電圧変換器、２２，２４  インバータ、３０，３２  回転電機、４０  回転電機制御装置、４２  １次判断処理部、４４  電流増加処理部、４６  欠相判断処理部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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