(57)【要約】【課題】電流センサの異常が発生した相を特定可能な交流電動機の制御装置を提供する。【解決手段】電動機制御装置の制御部１５１は、電流センサ１６、１７、１８による３相の電流検出値の和の絶対値が所定の３相和閾値を超えたとき、いずれかの電流センサに異常が発生した可能性があることを示す電流センサ系異常仮判定をするとともに、ＬＰＦ処理部３１、３２に通常時よりも長い時定数τ１、τ２を指令することで、変動可視状態を生成する。変動可視状態で、推定値と検出値との電流偏差を３相偏差演算部２７で算出し、３相偏差補正部２８で補正した後、電流センサ異常判定部２９にて偏差閾値と比較することで、電流センサが異常である相を特定する。通常時のフィードバック制御では、異常の発生に伴う電流検出値の変動が高速のフィードバック制御によって見えなくなるのに対し、この相特定処理により、誤差を検出可能となる。【選択図】図４
2014072973.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
３相の交流電動機（２）を駆動するインバータ（１２）と、
前記交流電動機の３相に流れる電流を相毎に検出する電流センサ（１６、１７、１８）と、
前記電流センサが検出した電流検出値と電流指令値との偏差をゼロに収束させるように電圧指令を演算するフィードバック制御演算部（２３）を有し、前記電圧指令に基づいて前記インバータを構成する複数のスイッチング素子のオン／オフを切り換え、前記交流電動機の通電を制御する制御手段（１５１、１５２、１５３、１５４）と、
を備え、
前記制御手段は、
３相の電流検出値の和の絶対値が所定の３相和閾値を超えたとき、いずれかの前記電流センサに異常が発生した可能性があることを示す電流センサ系異常仮判定をするとともに、
異常の発生に伴う電流検出値の変動に対するフィードバック制御の応答を遅らせるか又は当該応答を停止させるかのいずれかの変動可視状態を生成し、当該変動可視状態において、相毎の電流基準値と電流検出値との差分に基づく電流偏差の絶対値が所定の偏差閾値を超えた相を電流センサが異常であると特定する相特定処理を実行することを特徴とする交流電動機の制御装置（１０）。
【請求項２】
前記制御手段（１５１、１５２、１５３）は、前記フィードバック制御演算部にフィードバックされる電流、又は前記フィードバック制御演算部が出力した電圧指令の少なくとも一方について、入力変動に対する出力応答の遅れ時間を通常制御時よりも長く変更するフィルタ処理を実行することにより前記変動可視状態を生成することを特徴とする請求項１に記載の交流電動機の制御装置。
【請求項３】
前記制御手段（１５４）は、前記フィードバック制御演算部が出力した電圧指令を固定することにより前記変動可視状態を生成することを特徴とする請求項１に記載の交流電動機の制御装置。
【請求項４】
前記相特定処理において、３相のうちから設定された１相の監視相の電流検出値及び前記交流電動機の電気角に基づく電流推定値を前記電流基準値として各相の電流偏差を算出することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の交流電動機の制御装置。
【請求項５】
前記監視相の電流センサに異常が生じたとき、前記監視相の電流検出値の誤差により他の相の前記電流偏差に分配される誤差成分を所定の分配率に基づいて切り分けるための切り分け補正を実行することを特徴とする請求項４に記載の交流電動機の制御装置。
【請求項６】
前記相特定処理において、３相の電流指令値を前記電流基準値として各相の電流偏差を算出することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の交流電動機の制御装置。
【請求項７】
前記相特定処理により、２相以上の前記電流センサが異常であることが確定したとき、
前記制御手段は、前記交流電動機の駆動を停止することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の交流電動機の制御装置。
【請求項８】
前記相特定処理により、１相のみの前記電流センサが異常であることが確定したとき、
前記制御手段（１５２）は、前記電流センサが正常である２相のうち１相を制御相として選択し、当該制御相の電流検出値に基づく電流推定値によるフィードバック制御により前記交流電動機の通電を制御することを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の交流電動機の制御装置。
【請求項９】
前記相特定処理により、３相の前記電流センサが正常であることが確定したとき、
前記制御手段は、２相の制御相の電流検出値に基づくフィードバック制御により前記交流電動機の通電を制御することを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の交流電動機の制御装置。
【請求項１０】
前記相特定処理により、３相の前記電流センサが正常であることが確定したとき、
３相の前記電流偏差に基づいて、前記電流センサ系異常仮判定に用いた前記３相和閾値を補正することを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の交流電動機の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、相電流を検出する電流センサを備え、電流検出値に基づいて交流電動機の通電を制御する交流電動機の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、低燃費、低排気エミッションの社会的要請から車両の動力源として交流電動機を搭載した電気自動車やハイブリッド自動車が注目されている。例えば、ハイブリッド自動車においては、二次電池等からなる直流電源と交流電動機とを、インバータ等で構成された電力変換装置を介して接続し、直流電源の直流電圧をインバータで交流電圧に変換して交流電動機を駆動するようにしたものがある。
【０００３】
このようなハイブリッド自動車や電気自動車に搭載される交流電動機の制御装置において、電流センサが検出した３相の電流検出値に基づいてフィードバック制御を行うものが知られている。例えば、３相の電流検出値をｄｑ変換したｄ軸電流及びｑ軸電流が電流指令に対してフィードバックされる。
ここで、電流センサを３相交流電動機の各相に１つずつ設け、交流電動機に供給される３相の電流の和はキルヒホッフの法則によりゼロであることに着目し、３相の電流検出値の和がゼロとならない場合、いずれかの電流センサが異常であると判定する技術が知られている（例えば特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平６−２５３５８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
３相の電流検出値の和を監視することで、いずれかの電流センサの異常を判定する技術について、図３を参照して説明する。
図３（ａ）に示す正常時には、Ｕ相電流Ｉｕ、Ｖ相電流Ｉｖ、Ｗ相電流Ｉｗの和は、キルヒホッフの法則による式（１）のとおり、常にゼロである。
Ｉｕ＋Ｉｖ＋Ｉｗ＝０    ・・・（１）
【０００６】
ここで、例えば図３（ｂ）に示すように、Ｖ相電流がＩｖに対し誤差ΔＩｓだけ正側にオフセットしたＩｖｓとなる異常が発生したと仮定する。以下、この異常を「オフセット異常」という。オフセット異常が発生すると、３相の電流検出値の和（以下、適宜「３相和」という。）は、式（２．１）のようにΔＩｓとなり、少なくとも１つの電流センサが異常である「電流センサ系異常」が発生したことがわかる。
Ｉｕ＋Ｉｖｓ＋Ｉｗ＝（Ｉｕ＋Ｉｖ＋Ｉｗ）＋ΔＩｓ＝ΔＩｓ  ・・・（２．１）
また、オフセット異常によるオフセット誤差の他、電流振幅が変化するゲイン誤差であっても、３相和がゼロでなくなるため、異常検出が可能である。
【０００７】
しかし、下式（２．２）〜（２．４）に示すように、Ｖ相にオフセット異常が発生したと仮定した場合の検出結果（式（２．３））と、Ｕ相或いはＷ相にオフセット異常が発生したと仮定した場合の検出結果（式（２．２）、（２．４））とは全く同一であって区別がつかない。つまり、どの１相に誤差ΔＩｓが生じた場合でも、３相和は同様にΔＩｓとなるため、異常である相を特定することができない。
（Ｉｕ＋ΔＩｓ）＋Ｉｖ＋Ｉｗ＝ΔＩｓ  ・・・（２．２）
Ｉｕ＋（Ｉｖ＋ΔＩｓ）＋Ｉｗ＝ΔＩｓ  ・・・（２．３）
Ｉｕ＋Ｉｖ＋（Ｉｗ＋ΔＩｓ）＝ΔＩｓ  ・・・（２．４）
【０００８】
次に、異常である相を特定することの必要性について説明する。
第一には、トラブルシューティングの観点から、異常箇所を正確につきとめるためである。仮に、単体で交換可能な電流センサを使用する場合、異常となった電流センサのみを選択的に交換することができる。
第二には、異常の電流センサが１つのみである場合、正常な２つの電流センサを用いて交流電動機を駆動する技術と組み合わせることで、一定の条件の下で交流電動機の駆動を暫定的に継続することができる。
このように、電流センサが異常である相を特定することに対する大きなニーズがある。しかし、上述のように、３相和による判定では異常である相を特定することができない。
本発明は、このような点に鑑みて創作されたものであり、その目的は、電流センサの異常が発生した相を特定可能な交流電動機の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】
【０００９】
本発明は、３相の交流電動機を駆動するインバータと、交流電動機の３相に流れる電流を相毎に検出する電流センサと、インバータを構成する複数のスイッチング素子のオン／オフを切り換えて交流電動機の通電を制御する制御手段とを備える交流電動機の制御装置に係る発明である。
【００１０】
制御手段は、電流センサが検出した電流検出値と電流指令値との偏差をゼロに収束させるように電圧指令を演算するフィードバック制御演算部を有し、この電圧指令に基づいてインバータのスイッチング素子のオン／オフを切り換える。
また、制御手段は、３相の電流検出値の和の絶対値が所定の３相和閾値を超えたとき、いずれかの電流センサに異常が発生した可能性があることを示す「電流センサ系異常仮判定」をするとともに、変動可視状態を生成し、当該変動可視状態において相特定処理を実行する。
【００１１】
「変動可視状態」とは、異常の発生に伴う電流検出値の変動に対するフィードバック制御の応答を遅らせるか又は当該応答を停止させるかのいずれかの状態をいう。
また、「相特定処理」とは、相毎の電流基準値と電流検出値との差分に基づく電流偏差の絶対値が所定の偏差閾値を超えた相について、電流センサが異常であると特定する処理をいう。
【００１２】
従来技術では、３相の電流検出値の和が実質的にゼロと異なる値となったとき、いずれかの電流センサが異常であることを判定することはできるが、どの相の電流センサが異常であっても、１つの総和としてしか判定できないため、どの相の電流センサが異常であるのか特定することができない。
【００１３】
そこで発明者らは、各相の「電流基準値」と「電流センサの電流検出値」との２値比較によって、相毎に異常検出する方法を検討した。ここでの「電流基準値」としては、「１相の電流センサの電流検出値に基づく他相の電流推定値」や電流指令値を採用することが考えられる。
【００１４】
しかし、この異常検出方法について鋭意検討を重ねた結果、次のような課題が判明した。車両用に適用されるような、高速な電流フィードバック制御を用いる交流電動機の駆動制御システムにおいては、制御用に用いられる電流センサの電流検出値は、常に電流指令値に一致するように緻密に制御されるため、どのような異常発生状態においても、実際に流れている電流がどうであれ、見かけ上電流指令値に一致する。
上述した図３を参照すると、図３（ｂ）に示すようなＶ相のオフセット異常の発生により、ｄｑ座標系を用いた制御ではｄｑ電流が変動する。すると、高速な電流フィードバック制御では、ｄｑ電流の電気１次変動を抑制するように制御演算が働き、インバータを駆動するための電圧指令を出力する。すなわち、図３（ｃ）に示すように、電流を指令値に一致させようとする制御が実行される。その結果、見かけ上の電気１次変動が無くなる。
【００１５】
したがって、１相の電流センサの電流検出値に基づいて算出される電流推定値、又は電流指令値を用い、電流センサの電流検出値との２値比較によって相毎の異常判定を行おうと試みても、高速なフィードバック制御演算により、制御用の電流検出値が電流指令値に一致するように緻密に制御されるため、通常の高速フィードバック制御ルーチンの最中には、異常相の特定ができない。
また別の問題として、制御相の電流センサの異常による誤差と監視相の電流センサの異常による誤差との切り分けができないとういう問題がある。
よって、この異常検出方法を用いたとしても、３相和による判定の場合と同様、電流センサが異常である相を特定することはできない。
【００１６】
それに対し本発明では、フィードバック制御の応答を遅らせ、又は応答を停止させる変動可視状態を生成することで、オフセット誤差を見ることができるようにする。
そして、変動可視状態において、各相の電流偏差と偏差閾値とを比較する相特定処理を実行することで、電流センサの異常が発生した相を特定することができる。なお、制御手段が相特定処理を実行している状態を「相特定モード」という。相特定モードは、電動機の回転数や出力トルクの変化が少ない運転状態で所定期間実施されることが好ましい。
【００１７】
ここで、フィードバック制御の応答を遅らせるための構成は、電圧の動作が比較的遅いフィルタ系を組むことによって実現される。具体的には、フィードバック制御演算部にフィードバックされる電流、又はフィードバック制御演算部が出力した電圧指令の少なくとも一方について、ローパスフィルタによるフィルタ処理を実行するとよい。
【００１８】
一方、フィードバック制御の応答を停止させるための構成は、例えば、フィードバック制御演算部が出力した電圧指令を固定することによって実現される。この場合、フィードバック制御演算部は通常通りの制御周期で電圧指令を更新しつつ、相特定モード中は、最新の電圧指令ではなく、固定された電圧指令を選択して用いるようにするとよい。
【００１９】
また、相特定処理で電流偏差を算出するために電流検出値と比較される「電流基準値」としては、「電流推定値」又は「電流指令値」を用いることができる。
３相の「電流推定値」は、監視相の電流検出値及び交流電動機の電気角に基づいて算出される。そのため、仮に、監視相の電流センサが異常となると、監視相の電流推定値に誤差が発生するだけでなく、他の相の電流推定値にも影響を及ぼす。したがって、他の相では電流センサが正常であるにもかかわらず、電流偏差が大きく現れる可能性がある。
【００２０】
このとき、監視相の誤差が他の相の電流偏差に分配される分配率は、推定式や回転数によって一意に決まる。そこで、例えば回転数に対する各相の電流偏差の分配率をマップに定義しておき、そのときの回転数に応じた分配率に基づいて、監視相の誤差に由来する成分を切り分けることで、相特定処理における誤判定を防止することができる。
一方、電流基準値として３相の「電流指令値」を用いる場合は、このような補正は不要である。
【００２１】
さらに制御手段は、相特定処理の結果、いくつの相の電流センサの異常が確定したかによって、その後の処理を場合分けすることができる。
２相以上の電流センサが異常である場合は正常な電流センサがゼロまたは１つである。正常な電流センサがゼロの場合は制御が成立しない。また、正常な電流センサが１つの場合、たとえ電流センサ１相化の技術により制御が成立したとしても、制御用の電流センサの検出値を監視する監視用の電流センサを確保することができない。よって、フェールセーフの観点から交流電動機の駆動を停止することが好ましい。これを「シャットダウン」という。
１相のみの電流センサが異常である場合は、電流センサが正常である２相のうち１相を制御相として選択し、当該制御相の電流検出値に基づく電流推定値によるフィードバック制御により交流電動機の通電を制御してもよい。
【００２２】
或いは、電流センサ系異常仮判定はされたものの、相特定処理の結果、３相の電流センサとも正常である場合も考えられる。例えば、各相の電流基準値と電流検出値との偏差が異常判定閾値以下であっても、同符号の偏差であれば、電流検出値の３相和を算出したときに、偏差も３相分の総和として算出されるため、異常判定閾値を超過する場合がある。この場合、各相の電流センサの誤差は、本来異常と判定される誤差量には達していないため、監視相以外の２相の制御相の電流検出値に基づくフィードバック制御により交流電動機の通電を制御するとよい。
【００２３】
本発明は、例えばハイブリッド自動車や電動自動車等の電動車両に搭載される交流電動機の制御装置として適用することができる。電動車両に搭載される交流電動機は、他の技術分野の交流電動機に比べ、制御精度や信頼性の向上に対する要求が高いため、本発明の交流電動機の制御装置が適用されることで、ドライバビリティの低下防止やフェールセーフの実現等に特に効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の第１〜第４実施形態による交流電動機の制御装置が適用される電動機駆動システムの構成を示す図である。
【図２】本発明の第１〜第４実施形態による交流電動機の制御装置の全体構成図である。
【図３】フィードバック制御において、１相の電流センサがオフセット異常となったときの挙動を説明する模式図である。
【図４】本発明の第１実施形態による交流電動機の制御装置の制御部の構成を示すブロック図である。
【図５】図４の制御部の電流推定部の構成を示すブロック図である。
【図６】本発明の第１実施形態による電流フィードバック制御全体のフローチャートの前段である。
【図７】本発明の第１実施形態による電流フィードバック制御全体のフローチャートの後段である。
【図８】本発明の第１実施形態による相特定処理のフローチャートの前段である。
【図９】本発明の第１実施形態による相特定処理のフローチャートの後段である。
【図１０】Ｗ相（監視相）に生じたオフセット誤差がＵ相及びＶ相（制御相）の電流偏差に分配される分配率と回転数との関係を示す図である。
【図１１】各相にオフセット誤差が生じたときの補正前後の電流偏差を示す模式図である。
【図１２】本発明の第２実施形態による交流電動機の制御装置の制御部の構成を示すブロック図である。
【図１３】図１２の制御部でＷ相電流センサの異常が確定したときのブロック図である。
【図１４】本発明の第２実施形態による相特定処理のフローチャートの後段である。
【図１５】本発明の第３実施形態による交流電動機の制御装置の制御部の構成を示すブロック図である。
【図１６】本発明の第３実施形態による相特定処理のフローチャートの前段である。
【図１７】本発明の第３実施形態による相特定処理のフローチャートの後段である。
【図１８】本発明の第４実施形態による交流電動機の制御装置の制御部の構成を示すブロック図である。
【図１９】本発明の第４実施形態による電流フィードバック制御全体のフローチャートの後段である。
【図２０】本発明の第４実施形態による相特定処理のフローチャートの前段である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明による交流電動機の制御装置の実施形態を図面に基づいて説明する。
最初に、複数の実施形態に共通の構成について、図１、図２を参照して説明する。この実施形態による「交流電動機の制御装置」としての電動機制御装置１０は、ハイブリッド自動車を駆動する電動機駆動システムに適用される。
【００２６】
［交流電動機の制御装置の構成］
図１に示すように、電動機駆動システム１は、交流電動機２、直流電源８、及び電動機制御装置１０等を備える。
交流電動機２は、例えば電動車両の駆動輪６を駆動するためのトルクを発生する電動機である。本実施形態の交流電動機２は、３相永久磁石式同期モータである。
電動車両には、ハイブリッド自動車、電気自動車、燃料電池車等、電気エネルギーによって駆動輪６を駆動する車両が含まれるものとする。本実施形態の電動車両は、エンジン３を備えたハイブリッド車両であり、交流電動機２は、駆動輪６を駆動するためのトルクを発生する電動機としての機能、及び、エンジン３により駆動されて発電可能な発電機としての機能を有する、所謂モータジェネレータ（図中、「ＭＧ」と記す。）である。
【００２７】
交流電動機２は、ギア４を介して車軸５に接続される。これにより、交流電動機２の駆動力は、ギア４を介して車軸５を回転させることにより、駆動輪６を駆動する。
直流電源８は、例えばニッケル水素またはリチウムイオン等の二次電池や電気二重層キャパシタ等、充放電可能な蓄電装置である。直流電源８は、電動機制御装置１０のインバータ１２（図２参照）と接続され、インバータ１２を介して交流電動機２と電力の授受可能に構成されている
【００２８】
車両制御回路９は、マイクロコンピュータ等により構成され、内部にはいずれも図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、Ｉ／Ｏ、及び、これらを接続するバスライン等を備えている。車両制御回路９は、予め記憶されたプログラムをＣＰＵで実行することによるソフトウェア処理や、専用の電子回路によるハードウェア処理により、電動車両全体を制御する。
【００２９】
車両制御回路９は、いずれも図示しないアクセルセンサからのアクセル信号、ブレーキスイッチからのブレーキ信号、及び、シフトスイッチからのシフト信号等の各種センサやスイッチ等から信号を取得可能に構成されている。車両制御回路９は、取得されたこれらの信号等に基づいて車両の運転状態を検出し、運転状態に応じたトルク指令値ｔｒｑ*を電動機制御装置１０に出力する。また、車両制御回路９は、エンジン３の運転を制御する図示しないエンジン制御回路に対し、指令信号を出力する。
【００３０】
図２に示すように、電動機制御装置１０は、インバータ１２、電流センサ１６、１７、１８、及び「制御手段」としての制御部１５を備える。
インバータ１２には、図示しない昇圧コンバータによる直流電源の昇圧電圧がシステム電圧として入力される。インバータ１２は、ブリッジ接続される図示しない６つのスイッチング素子を有する。スイッチング素子には、例えばＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）、ＭＯＳ（Metal Oxide Semiconductor）トランジスタ、バイポーラトランジスタ等を用いることができる。
インバータ１２を正弦波制御モード又は過変調制御モードで駆動する場合、代表的にはＰＷＭ信号に基づいてスイッチング素子のオン／オフが制御されることにより交流電動機２に３相交流電圧ｖｕ、ｖｖ、ｖｗが印加され、交流電動機２の駆動が制御される。或いは、矩形波制御モードで駆動する場合、電圧位相指令によって位相制御される。
【００３１】
電流センサ１６、１７、１８は、インバータ１２から交流電動機２へ接続されるＵ相、Ｖ相、Ｗ相の３相の電力線にそれぞれ１つずつ設けられ、相電流を検出する。本発明は、電流センサについて、このような「３相１チャンネル」の構成を前提としている。
なお参考までに、３相のうち２相に電流センサが１つずつ設けられる構成を「２相１チャンネル」、３相の各相に電流センサが２つずつ設けられる構成を「３相２チャンネル」のようにいう。
【００３２】
ところで、キルヒホッフの法則により３相の電流の和は常にゼロであるから、３相のうち２相の電流値がわかれば、残り１相の電流値は計算で求められる。したがって、電流フィードバック制御におけるｄｑ変換等の演算は、少なくとも２相の電流検出値に基づいて可能である。このように、その相の電流値に基づいて制御が実行される相を「制御相」という。
【００３３】
さらに、制御相以外の１相の電流検出値を検出することで、３相の電流検出値の和がゼロであるか否かを監視し、電流センサ系の異常を判定することができる。この制御相以外の１相を「監視相」という。以下の第１、第２、第４実施形態では、また、監視相の電流検出値に基づいて、電流偏差を算出するための各相の電流推定値を算出する。
以下の第１〜第４実施形態では、基本的に制御相をＵ相及びＶ相とし、監視相をＷ相とする。なお、他の実施形態では、Ｕ相又はＶ相を監視相としてもよい。
【００３４】
回転角センサ１４は、交流電動機２の図示しないロータ近傍に設けられ、電気角θｅを検出し、制御部１５に出力する。また、回転角センサ１４により検出された電気角θｅに基づき、交流電動機２の回転数Ｎが算出される。本実施形態の回転角センサ１４は、レゾルバであるが、その他の実施形態では、ロータリエンコーダ等、他種のセンサを用いてもよい。
【００３５】
制御部１５は、マイクロコンピュータ等により構成され、内部にはいずれも図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、Ｉ／Ｏ、及び、これらの構成を接続するバスライン等を備えている。制御部１５は、予め記憶されたプログラムをＣＰＵで実行することによるソフトウェア処理や、専用の電子回路によるハードウェア処理により、交流電動機２の動作を制御する。
制御部１５の詳細については、実施形態毎に後述する。
【００３６】
電動機制御装置１０は、回転角センサ１４が検出した電気角θｅに基づく交流電動機２の回転数Ｎ、及び、車両制御回路９からのトルク指令値ｔｒｑ*に応じて、交流電動機２を「電動機としての力行動作」により電力を消費し、又は「発電機としての回生動作」により電力を生成する。具体的には、回転数Ｎ及びトルク指令値ｔｒｑ*の正負によって、以下の４つのパターンで動作を切り替える。
＜１．正転力行＞  回転数Ｎが正でトルク指令値ｔｒｑ*が正のとき、電力消費。
＜２．正転回生＞  回転数Ｎが正でトルク指令値ｔｒｑ*が負のとき、発電。
＜３．逆転力行＞  回転数Ｎが負でトルク指令値ｔｒｑ*が負のとき、電力消費。
＜４．逆転回生＞  回転数Ｎが負でトルク指令値ｔｒｑ*が正のとき、発電。
【００３７】
回転数Ｎ＞０（正転）で、トルク指令値ｔｒｑ*＞０である場合、または、回転数Ｎ＜０（逆転）でトルク指令値ｔｒｑ*＜０である場合、インバータ１２は、スイッチング素子のスイッチング動作により、直流電源８側から供給される直流電力を交流電力に変換してトルクを出力する（力行動作する）ように、交流電動機２を駆動する。
一方、回転数Ｎ＞０（正転）で、トルク指令値ｔｒｑ*＜０である場合、または、回転数Ｎ＜０（逆転）でトルク指令値ｔｒｑ*＞０である場合、インバータ１２は、スイッチング素子のスイッチング動作により、交流電動機２が発電した交流電力を直流電力に変換し、直流電源８側へ供給することにより、回生動作する。
【００３８】
［制御部の構成と作用効果］
以下、制御部１５の構成及び作用効果を第１〜第４実施形態毎に説明する。「制御部１５」の符号の末尾に、実施形態の番号を示す数字「１」〜「４」を付す。
【００３９】
（第１実施形態）
第１実施形態の制御部１５１の構成について、図４、図５を参照して説明する。
電流指令ＭＡＰ２１は、車両制御回路９から取得したトルク指令値ｔｒｑ*に基づき、交流電動機２の回転座標系（ｄｑ座標系）におけるｄ軸電流指令ｉｄ*、及び、ｑ軸電流指令ｉｑ*を演算する。以下、「ｄ軸電流及びｑ軸電流」を「ｄｑ電流」のように表す。
本実施形態では、予め記憶されているマップを参照することで、ｄｑ電流指令ｉｄ*、ｉｑ*を演算するが、他の実施形態では、数式等から演算するように構成してもよい。
【００４０】
３相→ｄｑ変換部２２は、回転角センサ１４から取得される電気角θｅに基づき、制御相の電流検出値ｉｕ＿ｓｎｓ、ｉｖ＿ｓｎｓを、ｄｑ電流ｉｄ、ｉｑに変換する。
ここで、２相の電流検出値に基づく３相→ｄｑ変換について説明する。まず、ｄｑ変換の一般式を以下の式（３）に示す。
【数１】
2014072973.tif 000003
【００４１】
キルヒホッフの法則（式（１）参照）より、ｉｗ＝−ｉｕ−ｉｖを式（３）に代入すると、以下の式（４）が得られる。
【数２】
2014072973.tif 000004
【００４２】
ｄｑ電流ＰＩ制御部２３は、特許請求の範囲に記載の「フィードバック制御演算部」に相当する。ｄｑ電流ＰＩ制御部２３は、ｄｑ電流指令ｉｄ*、ｉｑ*と、３相→ｄｑ変換部２２からＬＰＦ処理部３１を通ってフィードバックされるｄｑ電流ｉｄ＿ｌｐｆ、ｉｑ＿ｌｐｆとの偏差をゼロに収束するように、ｄｑ電圧指令ｖｄ*、ｖｑ*をＰＩ演算により算出する。ｄｑ電圧指令ｖｄ*、ｖｑ*は、ＬＰＦ処理部３２を通ってｄｑ→３相変換部２４に入力される。ここで、「ＬＰＦ」は、ローパスフィルタを意味する。
【００４３】
ｄｑ→３相変換部２４は、回転角センサ１４から取得される電気角θｅに基づき、ｄｑ電圧指令ｖｄ*、ｖｑ*を、Ｕ相電圧指令ｖｕ*、Ｖ相電圧指令ｖｖ*、及びＷ相電圧指令ｖｗ*の３相電圧指令に変換する。３相電圧指令ｖｕ*、ｖｖ*、ｖｗ*に基づいて生成されたＰＷＭ信号によってインバータ１２のスイッチング素子のオン／オフが制御される。
そして、インバータ１２で３相交流電圧ｖｕ、ｖｖ、ｖｗが生成され、この３相交流電圧ｖｕ、ｖｖ、ｖｗが交流電動機２に印加されることにより、トルク指令値ｔｒｑ*に応じたトルクが出力されるように、交流電動機２の駆動が制御される。
【００４４】
ここまでの構成のうちＬＰＦ処理部３１、３２を除く構成は、従来の電流フィードバック制御の構成に相当するものである。この従来の構成では、本発明の解決課題として上述した問題が発生する。これについて、再び図３を参照して説明する。
図３（ａ）に示すような正常時には、３相の電流センサ１６、１７、１８の電流検出値の和は、キルヒホッフの法則により、式（１’）のようになる。
ｉｕ＿ｓｎｓ＋ｉｖ＿ｓｎｓ＋ｉｗ＿ｓｎｓ＝０    ・・・（１’）
【００４５】
一方、図３（ｂ）に示すように、例えばＶ相の電流検出値ｉｖ＿ｓｎｓに誤差ΔＩｓが発生した場合、３相の電流検出値の和は、式（２’）のようになる。
ｉｕ＿ｓｎｓ＋ｉｖ＿ｓｎｓ＋ｉｗ＿ｓｎｓ＝ΔＩｓ  ・・・（２’）
ここで、誤差ΔＩｓの絶対値が異常閾値より大きい場合、いずれかの相の電流センサが異常であることが検出されるが、ΔＩｓという３相和検出値が、いずれの相の電流センサの異常に由来するかを特定することはできない。
そこで、監視相であるＷ相の電流検出値をもとに３相の電流推定値を算出し、この電流推定値を電流基準値として、各相の電流基準値と電流検出値の２値比較によって偏差を算出し、この偏差によって各相の異常を判定することを考える。
【００４６】
このとき、Ｖ相の誤差の発生により、３相→ｄｑ変換部２２で制御相であるＵ相及びＶ相の電流検出値ｉｕ＿ｓｎｓ、ｉｖ＿ｓｎｓに基づいて算出されるｄｑ電流ｉｄ、ｉｑが電流周波数の１次の周波数（電気１次）で変動する。
すると、高速な電流フィードバック制御において、ｄｑ電流ＰＩ制御部２３ではｄｑ電流ｉｄ、ｉｑの電気１次変動を抑制するようにＰＩ制御が働き、電圧指令ｖｄ*、ｖｑ*を出力する。すなわち、図３（ｃ））に示すように、電流を指令値に一致させようとする制御が実行される。その結果、見かけ上の電気１次変動が無くなる。
電気１次変動が無くなり、電流検出値から算出されるｄｑ電流ｉｄ、ｉｑが電流指令値ｉｄ*、ｉｑ*に一致するように制御されると、Ｖ相に発生していた誤差分だけオフセットしようとしていた電流は、３相表現での電流指令値に一致するように、オフセットの無い電流波形に制御される。
【００４７】
さらに、後述する「３相偏差演算部２７」に関し、上記制御の結果、見かけ上Ｖ相の電流検出値は異常がないように見えるが、その影響が監視相であるＷ相に現われてＷ相の電流検出値がオフセットする。このとき、実際にはＷ相の電流センサ１８には異常がない。しかしながら、見かけ上、Ｗ相の電流センサ１８の異常によって電流検出値の誤差が生じている場合と判別できない。また、Ｕ相に同様の異常が発生した場合も同じようにＷ相の電流検出値の誤差として現われる。
したがって、監視相であるＷ相の電流検出値をもとに算出した電流推定値を用いて各相の偏差を算出しても、Ｖ相の電流センサが異常であることを特定することができない。
【００４８】
そこで、本実施形態におけるＬＰＦ処理部３１、３２は、後述する電流センサ異常判定部２９からの時定数指令を受けると、入力変動に対する出力応答の遅れ時間を通常制御時よりも長く変更するように働く。ＬＰＦ処理部３１は、ｄｑ電流ｉｄ、ｉｑの変動に対し、ｄｑ電流ＰＩ制御部２３へのフィードバック入力を遅らせる。ＬＰＦ処理部３２は、ｄｑ電流ＰＩ制御部２３が演算したｄｑ電圧指令ｖｄ*、ｖｑ*の変動に対し、ｄｑ→３相変換部２４への入力を遅らせる。このとき、ＬＰＦ処理部３１、３２の時定数τ１、τ２は、例えば電気１次の時定数の２倍以上に設定される。
これにより、フィードバック制御の応答を遅らせ、「変動可視状態」を生成する。その結果、通常時の高速フィードバック制御では検出不能であった各相の電流検出値ｉｕ＿ｓｎｓ、ｉｖ＿ｓｎｓ、ｉｗ＿ｓｎｓの変動を検出することが可能となる。
【００４９】
また、本実施形態の制御部１５１は、各相の電流検出値ｉｕ＿ｓｎｓ、ｉｖ＿ｓｎｓ、ｉｗ＿ｓｎｓの変動を検出し、電流センサの異常が発生した相を特定するための構成として、電流推定値演算部２６、３相偏差演算部２７、３相偏差補正部２８及び電流センサ異常判定部２９を有することを特徴とする。
電流センサ異常判定部２９は、まず、３相の電流検出値ｉｕ＿ｓｎｓ、ｉｖ＿ｓｎｓ、ｉｗ＿ｓｎｓの和の絶対値が３相和閾値を超えたとき、電流センサ系異常を仮判定する。これにより、制御部１５１は、電流センサが異常である相を特定する「相特定処理」を開始する。相特定処理では、３相の電流検出値と「電流基準値」との差分に基づく電流偏差を偏差閾値と比較することで、電流センサの異常を判定する。本実施形態では、「電流基準値」として、電流推定値ｉｕ＿ｅｓｔ、ｉｖ＿ｅｓｔ、ｉｗ＿ｅｓｔを用いる。
【００５０】
そこで、電流推定値演算部２６は、監視相（Ｗ相）の電流検出値ｉｗ＿ｓｎｓ及び電気角θｅに基づいて、電流推定値ｉｕ＿ｅｓｔ、ｉｖ＿ｅｓｔ、ｉｗ＿ｅｓｔを推定する。
電流推定値演算部２６の詳細な構成について、図５を参照して説明する。監視相であるＷ相の電流検出値ｉｗ＿ｓｎｓが電流推定値演算部２６に入力される。ここで、今回入力される電流検出値に基づく電流推定処理を第ｎ回の処理とし、入力されるＷ相の電流検出値を「ｉｗ＿ｓｎｓ（ｎ）」、電気角を「θｅ（ｎ）」、この処理によって得られる電流推定値を「ｉ＃＿ｅｓｔ（ｎ）（ただし、＃は、ｄ、ｑ、ｕ、ｖ、ｗ）」のように表す。
【００５１】
監視相（Ｗ相）の電流検出値ｉｗ＿ｓｎｓ（ｎ）は、減算器５２に入力される。一方、ｄｑ→３相変換部５１から出力された推定電流基準値ｉｗ＿ｂｆが減算器５２に入力される。減算器５２では、推定電流基準値ｉｗ＿ｂｆと電流検出値ｉｗ＿ｓｎｓ（ｎ）との偏差ｉｗ＿ｅｒｒを算出する。ゲイン補正部５３は、偏差ｉｗ＿ｅｒｒにゲインＫ（０＜Ｋ＜１）を乗じ、ゲイン補正後偏差Ｋｉｗ＿ｅｒｒを出力する。ゲインＫは、電流推定値が電流検出値に漸近する速度を律するためのフィルタ要素となる。
【００５２】
３相→ｄｑ変換部５４は、電気角θｅ（ｎ）に基づき、０に固定されたＵ相及びＶ相の偏差ｉｕ＿ｅｒｒ、ｉｖ＿ｅｒｒ、及び、ゲイン補正後偏差Ｋｉｗ＿ｅｒｒをｄｑ変換し、ｄ軸電流偏差ｉｄ＿ｅｒｒ及びｑ軸電流偏差ｉｑ＿ｅｒｒを算出する。積分器５５は、ｄ軸電流偏差ｉｄ＿ｅｒｒ及びｑ軸電流偏差ｉｑ＿ｅｒｒをそれぞれ時間で積分し、ｄ軸電流推定値ｉｄ＿ｅｓｔ（ｎ）及びｑ軸電流推定値ｉｑ＿ｅｓｔ（ｎ）を出力する。ｄｑ→３相変換部５６は、電気角θｅ（ｎ）に基づき、ｄｑ軸電流推定値ｉｄ＿ｅｓｔ（ｎ）、ｉｑ＿ｅｓｔ（ｎ）を３相電流推定値ｉｕ＿ｅｓｔ（ｎ）、ｉｖ＿ｅｓｔ（ｎ）、ｉｗ＿ｅｓｔ（ｎ）に逆ｄｑ変換する。
【００５３】
また、ｄｑ→３相変換部５１には、遅延素子５７を通して、１回前の処理によるｄｑ軸電流推定値ｉｄ＿ｅｓｔ（ｎ−１）、ｉｑ＿ｅｓｔ（ｎ−１）がフィードバックされる。ｄｑ→３相変換部５１は、電気角θｅ（ｎ）に基づき、ｄｑ軸電流推定値ｉｄ＿ｅｓｔ（ｎ−１）、ｉｑ＿ｅｓｔ（ｎ−１）を３相の電流値に逆ｄｑ変換し、３相のうちＷ相の変換値のみを推定電流基準値ｉｗ＿ｂｆとして出力する。
このように、電流推定値に基づく推定電流基準値ｉｗ＿ｂｆを電流検出値ｉｗ＿ｓｎｓに対してフィードバックし、電流推定値を電流検出値に漸近させることで、監視相１相の電流検出値に基づいて３相の電流推定値を精度良く推定することができる。
【００５４】
３相偏差演算部２７は、電流検出値ｉｕ＿ｓｎｓ、ｉｖ＿ｓｎｓ、ｉｗ＿ｓｎｓと電流推定値ｉｕ＿ｅｓｔ、ｉｖ＿ｅｓｔ、ｉｗ＿ｅｓｔとの電流偏差Δｉｕ０、Δｉｖ０、Δｉｗ０を計算する。
３相偏差補正部２８は、電流偏差Δｉｕ０、Δｉｖ０、Δｉｗ０を補正し、補正後偏差Δｉｕ、Δｉｖ、Δｉｗを出力する。この補正の意義については、「相特定処理」の詳細を含め、フローチャートの説明のところで後述する。
電流センサ異常判定部２９は、補正後偏差Δｉｕ、Δｉｖ、Δｉｗと閾値とを比較し、電流センサの異常を判定する。そして、電流センサが異常である相の確定、或いは、３相の正常判定という結論により、相特定処理を終了する。
【００５５】
次に、制御部１５１による電流フィードバック制御のルーチンについて、図６〜図９のフローチャートを参照して説明する。以下のフローチャートの説明で、記号「Ｓ」はステップを意味する。
まず、電流フィードバック制御全体の前半について、図６を参照して説明する。
制御部１５１は、電気角θｅを回転角センサ１４から取得し（Ｓ１０１）、交流電動機２へ供給される相電流を３相の電流センサ１６、１７、１８から取得する（Ｓ１０２）。
【００５６】
電流センサ異常判定部２９は、３相の電流検出値ｉｕ＿ｓｎｓ、ｉｖ＿ｓｎｓ、ｉｗ＿ｓｎｓの和を計算する（Ｓ１０３）。このとき、ノイズ等を除去するため高周波成分をカットするフィルタ処理を行うことが好ましい。
そして、３相和の絶対値が所定の３相和閾値より大きいか否か判断する（Ｓ１０４）。３相和の絶対値が３相和閾値以下であれば（Ｓ１０４：ＮＯ）、正常であると判断し、Ｓ１１１に進む。
【００５７】
３相和の絶対値が３相和閾値を超えた場合（Ｓ１０４：ＹＥＳ）は、タイムカウンタをアップする（Ｓ１０５）。タイマが所定時間を超えない場合（Ｓ１０６：ＮＯ）は異常でないと判断し、Ｓ１１１に進む。一方、タイマが所定時間を超えた場合（Ｓ１０６：ＹＥＳ）、電流センサ系異常を仮判定する（Ｓ１０７）。ここで、「電流センサ系異常」とは、３相の電流センサ１６、１７、１８のうち少なくとも１つが異常であることを意味する。
また、「仮判定」とは、この段階では「電流センサ系異常の可能性がある」と判断したに過ぎないことを意味する。例えば、複数相の電流センサに同符号の誤差が発生し、且つ各相の電流センサの誤差は閾値以下である場合、３相の電流センサが正常であるにもかかわらず、３相和の絶対値が閾値を超える場合があり得る。この場合、異常と誤判定する可能性があることを想定している。
【００５８】
この段階では、どの電流センサが異常であるかわからない。そこで、次に、相特定処理（Ｓ２００）を実行する。相特定処理は、どの相の電流センサが異常であるかを特定し、或いは３相の電流センサとも正常であることを判定する。電流センサが異常である相が１相以上特定されると、「電流センサ異常が確定」する。
続いて、Ｓ２００の「相特定処理」について図８、図９を参照して説明する。ここで、制御部１５１が相特定処理を実行している状態を「相特定モード」という。
【００５９】
本実施形態の相特定処理では、フィードバック制御の応答を遅らせ、電流センサの異常による電流検出値のオフセット誤差が見えるようにするため、変動可視状態を生成する。
電流センサ異常判定部２９からの指令により、ＬＰＦ処理部３１ではｄｑ電流フィルタの時定数τ１を設定し（Ｓ２０１）、ＬＰＦ処理部３２ではｄｑ電圧指令フィルタの時定数τ２を設定する（Ｓ２０２）。時定数τ１、τ２は、電気１次の時定数の２倍以上に設定されることが好ましい。
【００６０】
電流推定値演算部２６は、監視相であるＷ相１相の電流検出値ｉｗ＿ｓｎｓに基づき、他相の電流推定値を算出する（Ｓ２０３）。これを「１相化ロジック」という。
その後、フィルタ系において他相の推定値の収束を待つために、相特定モード開始から所定時間が経過したか否かを判断する（Ｓ２０４）。所定時間の経過前であれば（Ｓ２０４：ＮＯ）、Ｓ２０５以下の偏差計算をしない。
所定時間が経過したら（Ｓ２０４：ＹＥＳ）、３相偏差演算部２７は、「電流基準値」である３相電流推定値ｉｕ＿ｅｓｔ、ｉｖ＿ｅｓｔ、ｉｗ＿ｅｓｔと３相電流検出値ｉｕ＿ｓｎｓ、ｉｖ＿ｓｎｓ、ｉｗ＿ｓｎｓとの電流偏差Δｉｕ０、Δｉｖ０、Δｉｗ０を算出する（Ｓ２０５）。
【００６１】
続いて、３相偏差補正部２８は、３相偏差演算部２７が算出した電流偏差Δｉｕ０、Δｉｖ０、Δｉｗ０を補正する（Ｓ２０６）。
ここで、この補正の意味について、図１０、図１１を参照して説明する。
監視相にオフセット誤差が生じたとき、その誤差は、監視相の電流検出値ｉｗ＿ｓｎｓに基づいて算出される他の相の電流推定値に影響を及ぼす。図１０は、監視相であるＷ相に生じた誤差がＵ相及びＶ相の電流推定値に分配される分配率と回転数との関係を示す。
【００６２】
図１０より、Ｗ相の誤差がＷ相自身の推定値に反映される分配率ｋｗは０〜２０％程度であり、Ｕ相及びＶ相への分配率ｋｕ、ｋｖが、高回転域で誤差の約８０％、低回転域ではそれ以上の割合を占めていることがわかる。したがって、３相偏差演算部２７が演算した電流偏差Δｉｕ０、Δｉｖ０、Δｉｗ０に基づきをそのまま判定しても、制御相の電流センサの異常による誤差なのか、監視相の電流センサの異常による誤差なのか区別することができず、異常相を特定することができない。
【００６３】
そこで制御部１５１は、図１０に相当する分配率特性をマップとして、或いは数式化して記憶しておく。３相偏差補正部２８は、電気角θｅから算出した回転数に対応する分配率を、このマップ又は数式から求め、下式（５．１）〜（５．３）を用いて補正後偏差Δｉｕ、Δｉｖ、Δｉｗを算出する。この処理は、見かけの偏差のうち監視相の誤差による影響分を切り分けるものであり、「切り分け補正」という。
Δｉｕ＝Δｉｕ０−Δｉｗ０×ｋｕ／ｋｗ    ・・・（５．１）
Δｉｖ＝Δｉｖ０−Δｉｗ０×ｋｖ／ｋｗ    ・・・（５．２）
Δｉｗ＝Δｉｗ０／ｋｗ                    ・・・（５．３）
【００６４】
図１１は、各相にオフセット誤差が生じたとき、３相偏差補正部２８での補正前後の電流偏差の応答波形を示す。図１１（ａ）、（ｂ）に示すように、制御相であるＵ相又はＶ相にオフセット誤差が生じたとき、補正前後の電流偏差の応答波形に変化はなく、補正の必要は無い。一方、図１１（ｃ）に示すように、監視相であるＷ相にオフセット誤差が生じたときには、本来異常でないＵ相及びＶ相に見かけの電流偏差Δｉｕ０、Δｉｖ０が現れる。したがって、監視相の誤差に由来する成分を切り分けることで、電流偏差を適正に補正することができる。
【００６５】
図９に戻り、電流センサ異常判定部２９は、３相偏差補正部２８による補正後の偏差
Δｉｕ、Δｉｖ、Δｉｗについて、ノイズ等を除去するためにフィルタ処理（Ｓ２０７）した後、「補正後偏差の絶対値＞偏差閾値」となる相があるか否か判断する（Ｓ２１１）。「補正後偏差の絶対値＞偏差閾値」となる相が１つ以上ある場合（Ｓ２１１：ＹＥＳ）、電流センサ異常の確定を通知し、フェールセーフモードに移行する（Ｓ２１２）。
【００６６】
電流センサ異常が確定した場合、電流フィードバック制御の精度や信頼性が確保されていない可能性がある。そのため、過大な電流がインバータ１２に供給され、素子の破損を招いたり、逆に必要な電流がインバータ１２に供給されず、交流電動機２の適正な駆動がなされなくなったりするおそれがある。特にハイブリッド自動車等の電動車両に搭載される電動機制御装置では、ドライバビリティが低下するおそれがある。
そこで電流センサ異常が確定した場合、フェールセーフの観点から、本実施形態では例外なく、交流電動機２の駆動を停止する「シャットダウン」を指示する（Ｓ２１６）。
シャットダウンすると、交流電動機２に電流が流れなくなり出力トルクがゼロとなる。
ハイブリッド自動車の場合、運転者は、例えば慣性走行によって車両を路肩に寄せた後、停車させることとなる。或いは、車両制御回路９への指示により、エンジン３による走行に切り換えてもよい。
【００６７】
また、「補正後偏差の絶対値＞偏差閾値」となる相がない場合（Ｓ２１１：ＮＯ）、正常判定するとともに異常カウンタをクリアする（Ｓ２１７）。この場合、各相の補正後偏差Δｉｕ、Δｉｖ、Δｉｗの絶対値が偏差閾値以下であるにもかかわらず、３相和の絶対値が３相和閾値を超えた（Ｓ１０４）ため、電流センサ系異常と誤判定したと考えられる。
例えば「誤差の絶対値が１００以上のとき異常」という判定基準を設定したとすると、Ｕ相の誤差が＋５０、Ｖ相の誤差が＋５０の場合、各電流センサは正常判定内であるが、誤差の和の絶対値が１００となり、３相和判定では異常と判定される。仮にＳ２１７で正常判定した後、そのまま単に通常の制御ルーチンに復帰すると、「３相和で異常判定→相特定モード→３相和で正常判定→通常ルーチン→３相和で異常判定・・・」と繰り返すことになり、制御応答性が低下した相特定モードに繰り返し入ってしまうことになる。
【００６８】
そこで、誤判定の再発を防止するため、各相の補正後偏差の絶対値と偏差閾値との差分の最小値をそれまでの３相和閾値に加算することで３相和閾値を補正する（Ｓ２１８）。例えばＵ相の誤差が＋４０、Ｖ相の誤差が＋６０の場合、閾値との差分は、Ｕ相が６０、Ｖ相が４０なので、それまでの閾値１００に差分の最小値である４０を加算し、新たな閾値を１４０とする。こうすることで、Ｕ相の誤差は＋４０のまま、Ｖ相だけ誤差が大きくなった場合、Ｖ相の誤差が＋９９までは３相和で正常判定される。また、Ｖ相の誤差が＋１００になったとき、Ｕ相とＶ相の誤差の和の絶対値が１４０に達し、３相和で異常判定され、さらに相特定モードに入ると、Ｖ相単独の誤差が＋１００に達しているため、Ｖ相の電流センサ１７が異常である判定することができる。
【００６９】
ただし、この例で３相和閾値を１４０に補正した状態を継続すると、その後、仮にＵ相の誤差が０に縮まり、Ｖ相の誤差が＋１００になったとき、Ｖ相の誤差が単独で＋１００に達しているため、本来、異常判定されなければならないが、３相和閾値を１４０としたままでは検出できない。
そこで、３相和閾値を補正した後、時定数の大きなフィルタで少しずつ本来の閾値に戻すようにするか、タイマで一定時間経過後、復帰させるようにしてもよい。
【００７０】
次に、電流フィードバック制御全体の後半について、図７を参照して説明する。
上記のようなシャットダウンの指示がある（Ｓ１１１：ＹＥＳ）と、電流フィードバック制御は終了する。一方、３相の電流センサ１６、１７、１８とも正常であり、シャットダウンしない場合（Ｓ１１１：ＮＯ）には、Ｓ１１２に移行し、通常の電流フィードバック制御を行う。
【００７１】
以後、３相→ｄｑ変換部２２にて、制御相２相（Ｕ相及びＶ相）の電流検出値ｉｕ＿ｓｎｓ、ｉｖ＿ｓｎｓに基づく３相→ｄｑ変換によって、ｄｑ電流ｉｄ、ｉｑを計算する（Ｓ１１２）。ＬＰＦ処理部３１にて、ｄｑ電流ｉｄ、ｉｑをフィルタ処理し、ｉｄ＿ｌｐｆ、ｉｑ＿ｌｐｆをｄｑ電流ＰＩ制御部２３にフィードバックする（Ｓ１１３）。
ｄｑ電流ＰＩ制御部２３にて、ＰＩ制御演算によりｄｑ電圧指令ｖｄ*、ｖｑ*を演算する（Ｓ１１４）。ＬＰＦ処理部３２にて、ｄｑ電圧指令ｖｄ*、ｖｑ*をフィルタ処理し、ｖｄ*＿ｌｐｆ、ｖｑ*＿ｌｐｆを出力する（Ｓ１１５）。ｄｑ→３相変換部２４にて、逆ｄｑ変換によって、３相電圧指令ｖｕ*、ｖｖ*、ｖｗ*を計算し（Ｓ１１７）、インバータ１２へ出力する（Ｓ１１８）。
【００７２】
ここで、通常制御中のＳ１１３、Ｓ１１５における「フィルタ処理」では、もはや制御応答性を遅らせる理由がないため、フィルタ時定数を電気１次の時定数よりも小さく、例えばゼロに設定してもよい。このように、Ｓ１１３、Ｓ１１５が示す「フィルタ処理」には、制御応答の遅れを実質的に生じない場合を包含する。
以上で、制御部１５１による電流フィードバック制御のルーチンを終了する。
【００７３】
本実施形態の電動機制御装置の作用効果について説明する。
（１）制御部１５１は、ＬＰＦ処理部３１、３２によりフィードバック制御の応答を遅らせることで、変動可視状態を生成し、電流センサの誤差を見ることができるようにする。また、変動可視状態で相特定処理を実行することにより、電流センサが異常である相を特定することができる。
【００７４】
（２）３相偏差補正部２８は、３相偏差演算部２７が算出した電流偏差Δｉｕ０、Δｉｖ０、Δｉｗ０を切り分け補正し、補正後偏差Δｉｕ、Δｉｖ、Δｉｗを算出する。
これにより、監視相に誤差が生じたとき、監視相（Ｗ相）の電流検出値の誤差により他の相（Ｕ相、Ｖ相）の偏差Δｉｕ０、Δｉｖ０に分配される誤差成分を所定の分配率に基づいて切り分けることができる。よって、相特定処理における誤判定を防止することができる。
【００７５】
（３）相特定処理により１相以上の電流センサが異常であることが確定したとき、制御部１５１は、シャットダウン指示により交流電動機２の駆動を停止する。これにより、交流電動機２の信頼性を向上することができる。
【００７６】
（４）相特定処理により３相の電流センサが正常であることが確定した場合、「各相の電流センサの誤差が閾値以下であるにもかかわらず、複数相の電流センサに同符号の誤差が発生したため、３相和の絶対値が閾値を超え、異常と誤判定した」ことが推定される。このように、相特定処理によって、３相和による判定結果が適切であったかどうかを確認することができる。
【００７７】
（５）相特定処理により３相の電流センサが正常であることが確定したとき、制御部１５１は、３相の電流偏差に基づいて、電流センサ系異常仮判定に用いた３相和閾値を補正する。「各相の電流偏差と偏差閾値との差分の最小値」をそれまでの３相和閾値に加算することで、以後の同じ電流検出値による「電流センサ系異常仮判定」の誤判定の再発を防止することができる。
相特定モードは、本来要求される電流フィードバックの応答性を落として制御させるものであり、また、通常制御ルーチンと相特定モードの切替を多発すると、判定は正常であるにも関わらず、制御の連続性が低下し、例えばハイブリッド自動車の場合、ドライバに乗り心地の違和感を与えることになる。したがって、３相和閾値を補正して異常判定を抑止することにより、これを防止することができる。
【００７８】
次に、本発明の第２〜第４実施形態の電動機制御装置について、図１２〜図２０を参照して説明する。以下の実施形態のブロック図及びフローチャートの説明では、第１実施形態と実質的に同一の構成、同一のステップについては、同一の符号、ステップ番号を付して説明を省略し、第１実施形態と異なる点について詳細に説明する。
【００７９】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態の電動機制御装置について図１２〜図１４を参照して説明する。第２実施形態は、相特定処理による電流センサ異常確定後、フェールセーフの思想を基本としつつ、一定の条件の下で交流電動機２の駆動を暫定的に継続可能とすることを特徴とする。すなわち、発明の解決課題で説明したように、相特定処理によって異常の電流センサが１つのみであることが判定された場合、正常な２つの電流センサを用いて交流電動機２を駆動する技術と組み合わせることで、一定の条件の下で交流電動機２の駆動を暫定的に継続することができる。
【００８０】
この場合、１つ目には、２相を「制御相」とし、２相の電流センサの電流検出値を制御用として用いる方法がある。以下、この制御方法を「２相制御」という。ただし、この場合、異常検出のための電流センサを他に確保することができないという問題がある。
交流電動機２の駆動を継続する方法の２つ目として、１相のみの電流センサの電流検出値をもとに電動機の駆動を制御する技術がある。以下、この技術を「電流センサ１相化」といい、電流１相化技術に基づく制御方法を「１相制御」という。この技術では、制御用の電流センサの他にもう１つの正常な電流センサを監視用として用い、異常検出することができる。この異常検出用の電流センサが設けられる相が「監視相」である。
【００８１】
電流センサ１相化の技術は、１相の電流検出値、及び交流電動機２の回転角等の情報に基づき、他の相の電流値を推定して制御するものであり、電流センサの数や搭載スペースを減らすことで、交流電動機の制御装置のコスト低減や小型化に貢献する。電流推定値の精度によって、２相制御又は３相制御に比べて制御性能は低下し得るが、交流電動機の使用条件等を制限することで、実用的な機能を果たすことができる。
【００８２】
例えば、ハイブリット車や電気自動車等の電動車両に適用される交流電動機の制御装置では、制御装置に何らかの異常が発生した場合に直ちに車両を停止するのではなく、運転者に異常を通知した上で、一時的な避難所やディーラー等を含む安全な場所まで車両や乗員を移動させる「退避走行」の要求がある。退避走行においては、車両の加速性能や乗り心地（ドライバビリティ）に対する要求は緩和される。したがって、「交流電動機の要求出力トルクや回転数を大きく変化させる運転をできるだけ避ける」という条件の下、通常走行時の加速性能や乗り心地の要求は満たさないとしても、退避走行用の制御としてはその役目を十分に果たし得る。
【００８３】
ここで、退避走行中においても、電流センサの異常が発生した場合にこれを検出できなければ、誤った電流検出値を元に電動機の駆動を制御して通電してしまい、過電流による２次故障や、異常な加減速による事故を誘発し得るため、電流センサの正常又は異常を判定する監視機能は必須である。したがって、退避走行中も、制御用の電流センサと監視用の電流センサとの２つの正常な電流センサが必要である。
そのため、３相交流電動機の各相に１つずつ電流センサを設けるシステムにおいては、異常が発生した電流センサが１相の場合にのみ退避走行が可能となる。
【００８４】
つまり、３相のうち電流センサが異常である相を特定し（相特定）、異常が発生した相が１相のみであるかどうかを判断し（退避走行の可否）、電流１相化技術を用いて交流電動機を制御しつつ、且つ監視用の電流センサを他に確保する（制御相と監視相の選択）、という条件がそろって、はじめて退避走行が可能となる。
【００８５】
以上のように、ハイブリッド自動車や電気自動車等の電動車両において、「退避走行」の実現を図るという思想の下、第２実施形態では、「異常相の特定」に加え、異常相が１相のみであると判定されたとき、「制御相１相と監視相１相」を選択し、「電流１相化」による制御を行う技術を組み合わせる。
図１２、図１３に示すように、第２実施形態の電動機制御装置の制御部１５２は、第１実施形態の制御部１５１に対し、さらに相選択部２５、制御用電流推定値演算部３３及び制御用電流選択部３４を有している。
【００８６】
相選択部２５は、３相のうち１相の電流センサの異常が確定したとき、正常な２相（Ｕ相又はＶ相）のうち１相を制御相として、他の１相を監視相として選択する。
制御用電流推定値演算部３３は、制御相の電流検出値に基づき、ｄｑ電流推定値ｉｄ＿ｅｓｔ、ｉｑ＿ｅｓｔを演算する。ここで、１相の電流検出値からｄｑ電流推定値を推定する方法は、図５を参照して説明した電流推定値演算部２６による電流推定方法と同様である。
【００８７】
制御用電流選択部３４は、ｄｑ電流ＰＩ制御部２３へフィードバックするｄｑ電流として、３相→ｄｑ変換部２２で変換されＬＰＦ処理部３１でフィルタ処理されたｄｑ電流値ｉｄ＿ｌｐｆ、ｉｑ＿ｌｐｆ、又は、制御用電流推定値演算部３３によるｄｑ電流推定値ｉｄ＿ｅｓｔ、ｉｑ＿ｅｓｔのいずれかを選択する。
【００８８】
電流センサ異常判定部２９は、電流センサ系異常を仮判定すると、第１実施形態と同様にＬＰＦ処理部３１、３２の時定数τ１、τ２を大きくするよう指示し、補正後偏差Δｉｕ、Δｉｖ、Δｉｗに基づいて電流センサの異常を判定する。
電流センサ異常が確定しない場合、すなわち３相とも正常である場合、図１２に示すように、相選択部２５は監視相をＷ相のままで維持する。また、制御用電流選択部３４は、ｄｑ電流ＰＩ制御部２３へフィードバックするｄｑ電流として、制御相２相（Ｕ相及びＶ相）の電流検出値ｉｕ＿ｓｎｓ、ｉｖ＿ｓｎｓに基づいて３相→ｄｑ変換部２２でｄｑ変換された後、ＬＰＦ処理部３１でフィルタ処理されたｄｑ電流値ｉｄ＿ｌｐｆ、ｉｑ＿ｌｐｆを選択する。
なお、破線で示すように、制御用電流推定値演算部３３によるｄｑ電流推定値ｉｄ＿ｅｓｔ、ｉｑ＿ｅｓｔは制御に使用しない。
【００８９】
一方、電流センサの異常が１相のみの場合、制御用電流選択部３４は、ｄｑ電流ＰＩ制御部２３へフィードバックするｄｑ電流として、「制御相１相に基づくｄｑ電流推定値」を選択する。
電流センサが異常である１相が「相特定モード開始時の監視相」であるＷ相の場合、相選択部２５は、正常なＵ相又はＶ相のうち１相を制御相として選択し、他の１相を、Ｗ相に代わる新たな監視相として選択する。
図１３は、Ｗ相の電流センサ１８が異常となり、フェールセーフモードで、Ｕ相を制御相、Ｖ相を新たな監視相として選択した場合を示す。制御用電流推定値演算部３３は、制御相であるＵ相の電流検出値ｉｕ＿ｓｎｓに基づき、ｄｑ電流推定値ｉｄ＿ｅｓｔ、ｉｑ＿ｅｓｔを演算する。制御用電流選択部３４は、このｄｑ電流推定値ｉｄ＿ｅｓｔ、ｉｑ＿ｅｓｔをフィードバックのための電流として選択する。
【００９０】
なお、３相→ｄｑ変換部２２及びＬＰＦ処理部３１ルートのｄｑ電流ｉｄ、ｉｑは、破線で示すように、制御に使用されない。また、図１３では、相特定モードの終了によって使用が終わった信号線を破線で示している。
また、電流センサが異常である１相がＵ相又はＶ相の場合、相選択部２５は、監視相をＷ相のままで維持する。そして、Ｕ相又はＶ相のうち正常な１相が制御相となり、制御用電流推定値演算部３３で制御相の電流検出値に基づいて算出されたｄｑ電流推定値ｉｄ＿ｅｓｔ、ｉｑ＿ｅｓｔが、制御用電流選択部３４でフィードバックのための電流として選択される。
このように、制御相と監視相とが明確に区別されることで、監視相の電流検出値の誤差が制御相の電流検出値に影響を及ぼす「電流フィードバック制御の干渉」を回避することができる。
【００９１】
次に、図１４に示す相特定処理のフローチャートの後段においては、第１実施形態の相特定処理のフローチャートの後段（図９）に対し、電流センサ異常判定部２９が実行するステップとして以下の点が異なっている。
（２Ｆ１）Ｓ２１２の後に、Ｓ２２３の判断ステップ、及び、Ｓ２２３でＹＥＳの場合のＳ２２４、Ｓ２２５を含む。
（２Ｆ２）Ｓ２２３でＮＯの場合は、Ｓ２１６に進む。
【００９２】
すなわち、１相以上の電流センサ異常が確定した場合、第１実施形態のフェールセーフモードでは常にシャットダウンする（図９のＳ２１２、Ｓ２１６）のに対し、第２実施形態では、電流センサ異常が生じた相が１相の場合と、２相又は３相の場合とで処理を分けることを特徴とする。
【００９３】
Ｓ２２３では、「補正後偏差＞偏差閾値」となる相が１相のみであるか否か判断する。
ＹＥＳの場合に進むＳ２２４では、相選択部２５にて、異常確定相を除く正常な２相のうちから制御相１相、及び監視相１相を選択する。Ｓ２２５では、制御用電流推定値演算部３３にて、制御相１相の電流検出値に基づき、ｄｑ電流推定値ｉｄ＿ｅｓｔ、ｉｑ＿ｅｓｔを算出する。
Ｓ２２３でＮＯの場合、すなわち、「補正後偏差＞偏差閾値」となる相が２相又は３相の場合は、Ｓ２１６に進みシャットダウンを指示する。
【００９４】
電流フィードバック制御全体のフローチャートは、第１実施形態の図６、図７と基本的に同様である。ここで、図７のＳ１１２の「ｄｑ電流計算」については、制御用電流選択部３４によるｄｑ電流の選択に対応する。すなわち、電流センサが３相とも正常な場合は「制御相２相に基づく３相→ｄｑ変換」により計算し、電流センサが１相のみ異常の場合は「制御相１相に基づく電流推定値」により計算する。
【００９５】
このように第２実施形態では、電流センサの異常が１相のみの場合、フェールセーフモードにおいて、制御相１相に基づく電流推定値をもとに電動機の継続駆動が可能である。
ただし、電流推定値の精度によって、１相制御による制御では、２相制御に比べて制御性能は低下し得る。したがって、以後、１相制御によって交流電動機２を恒久的に駆動するのではなく、異常が発生した電流センサを交換するまでの暫定的な措置として使用することが望ましい。
【００９６】
交流電動機２の視点から、「退避走行」は、回転数及び出力トルクを可及的に一定とする走行を意味し、望ましくは、急加速や急停止を避けた可及的に一定速度の走行を意味する。退避走行においては、車両の加速性能や乗り心地（ドライバビリティ）に対する要求は緩和されるため、制御相１相に基づく電流推定値による１相制御を暫定的に適用することが許容される。
なお、退避走行中は、Ｓ１１３、Ｓ１１５（図７）のフィルタ処理の時定数は、相特定処理中と同じとしてもよく、或いは、通常走行時と同様に小さく設定してもよい。
【００９７】
また、相特定処理により２相以上の電流センサが異常であることが確定したとき、制御部１５２は、シャットダウン指示により交流電動機２の駆動を停止する。
２相以上の電流センサが異常である場合は正常な電流センサがゼロまたは１つである。正常な電流センサがゼロの場合は制御が成立しない。また、正常な電流センサが１つの場合、たとえ電流センサ１相化の技術により制御が成立したとしても、制御用の電流センサの検出値を監視する監視用の電流センサを確保することができない。よって、シャットダウン指示により交流電動機２の駆動を停止することで、フェールセーフの思想を実現することができる。
【００９８】
（第３実施形態）
本発明の第３実施形態の電動機制御装置について図１５〜図１７を参照して説明する。第３実施形態は、電流偏差に対する切り分け補正を必要としないことを特徴とする。
図１５に示すように、第３実施形態の電動機制御装置の制御部１５３は、第１実施形態の制御部１５１に対し、ｄｑ電流指令値ｉｄ*、ｉｑ*を３相電流指令値ｉｕ*、ｉｖ*、ｉｗ*に変換するｄｑ→３相変換部３６を有している。ｄｑ→３相変換部３６が算出した３相電流指令値ｉｕ*、ｉｖ*、ｉｗ*は、「電流基準値」として、第１実施形態における電流推定値ｉｕ＿ｅｓｔ、ｉｖ＿ｅｓｔ、ｉｗ＿ｅｓｔの代わりに３相偏差演算部３７に入力される。また、第１実施形態の電流推定値演算部２６を有していない。
【００９９】
３相偏差演算部３７は、３相電流指令値ｉｕ*、ｉｖ*、ｉｗ*と電流検出値ｉｕ＿ｓｎｓ、ｉｖ＿ｓｎｓ、ｉｗ＿ｓｎｓとの電流偏差Δｉｕ*、Δｉｖ*、Δｉｗ*を算出する。
この構成では、監視相の電流検出値ｉｗ＿ｓｎｓをもとに推定した電流推定値に基づいて電流偏差を算出しないので、監視相にオフセット誤差が発生した場合でも、他の相の偏差に影響を及ぼさない。そのため、第１実施形態のように、切り分け補正をするための３相偏差補正部２８を必要としない。したがって、電流偏差Δｉｕ*、Δｉｖ*、Δｉｗ*は、電流センサ異常判定部２９に直接入力される。
【０１００】
また、図１６、図１７に示す相特定処理のフローチャートにおいては、第１実施形態の相特定処理のフローチャート（図８、図９）に対し、以下の点が異なっている。
（３Ｆ１）Ｓ２０３に代えて、「ｄｑ電流指令値をもとに３相電流指令値を演算」するＳ２３３を含む。
（３Ｆ２）Ｓ２０５に代えて、Ｓ２３５では「３相の偏差（＝指令値−検出値）」を算出する。また、Ｓ２０６を含まない。
（３Ｆ３）Ｓ２０７、Ｓ２１１、Ｓ２１８の「補正後偏差」に代えて、Ｓ２３７、Ｓ２４１、Ｓ２４８では、補正をしない「偏差」を用いる。
【０１０１】
このように、第３実施形態では、電流基準値として３相指令値ｉｕ*、ｉｖ*、ｉｗ*を用いて電流偏差Δｉｕ*、Δｉｖ*、Δｉｗ*を算出するため、特殊な切り分け補正を必要とすることなく、電流センサの異常を単純に判定することができる。
【０１０２】
（第４実施形態）
本発明の第４実施形態の電動機制御装置について図１８〜図２０を参照して説明する。
第１実施形態が「フィルタ系を組むことによってフィードバック制御の応答を遅らせることで変動可視状態を作り出す」という技術的思想に基づいているのに対し、第４実施形態は、「電圧指令を固定することによってフィードバック制御の応答を見かけ上停止させることで変動可視状態を作り出す」という技術的思想に基づいている。つまり、第４実施形態の「変動可視状態」は、フィードバック制御をしないいわゆる「オープン状態」に相当する。
図１８に示すように、第４実施形態の電動機制御装置の制御部１５４は、第１実施形態の制御部１５１に対し、ＬＰＦ処理部３１、３２に代えて、ｄｑ電圧指令ホールド部４１及びｄｑ電圧指令選択部４２を有している。
【０１０３】
電流センサ異常判定部２９は、電流センサ系異常を仮判定すると、ｄｑ電圧指令ホールド部４１にホールド指示を与え、ｄｑ電圧指令選択部４２にｄｑ電圧指令選択指示を与える。ホールド指示を受けたｄｑ電圧指令ホールド部４１は、相特定モード開始時のｄｑ電圧指令値ｖｄ*、ｖｑ*をホールドする。また、ｄｑ電圧指令選択指示を受けたｄｑ電圧指令選択部４２は、相特定モード中、ホールド値ｖｄ*＿ｈｌｄ、ｖｑ*＿ｈｌｄを選択してｄｑ→３相変換部２４に出力する。電流センサ異常が確定するとホールド値ｖｄ*＿ｈｌｄ、ｖｑ*＿ｈｌｄの選択を解除し、シャットダウンしない場合は、以後、ｄｑ電流ＰＩ制御部２３から出力されるｄｑ電圧指令値ｖｄ*、ｖｑ*を選択する。
【０１０４】
第４実施形態の電流フィードバック制御全体のフローチャートの前段は、第１実施形態の図６と同様であり、図１９に示す後段は、第１実施形態の図７に対し、以下の点が異なっている。
（４Ｆ１）Ｓ１１３、Ｓ１１５に代えて、「ｄｑ電圧指令ホールド処理、ｄｑ電圧指令選択処理」のＳ１５５を含む。
【０１０５】
また、図２０に示す第４実施形態の相特定処理のフローチャートの前段は、第１実施形態の図８に対し、以下の点が異なっている。後段は、第１実施形態の図９と同様である。
（４Ｆ２）Ｓ２０１、Ｓ２０２に代えて、「ｄｑ電圧指令ホールド指示」のＳ２５１、及び、「ｄｑ電圧指令選択指示」のＳ２５２を含む。
【０１０６】
第１実施形態では、ＬＰＦ処理部３１、３２に指令する時定数τ１、τ２について、制御対象の特性等に応じて適当な値を設定することが好ましい。これに対し、第４実施形態では、相特定モード開始時のｄｑ電圧指令値ｖｄ*、ｖｑ*を単純にホールドするため、インバータ１２や交流電動機２の電気的特性によらず、汎用的に適用することができる。
【０１０７】
（その他の実施形態）
（ア）上記第１実施形態では、ｄｑ電流フィルタ処理を行うＬＰＦ処理部３１、及び、ｄｑ電圧指令フィルタ処理を行うＬＰＦ処理部３２の両方を設けている。これらのＬＰＦ処理部３１、３２はいずれか一方としてもよい。いずれかの制御応答を遅らせることで、電流フィードバック制御全体の応答を遅らせ、変動可視状態を生成することができる。ＬＰＦ処理部３１のみを設ける場合、電流フィードバック制御全体のフローチャート（図７）のＳ１２５、及び相特定処理のフローチャート（図８）のＳ２０２を省略する。また、ＬＰＦ処理部３２のみを設ける場合、電流フィードバック制御全体のフローチャート（図７）のＳ１２３、及び相特定処理のフローチャート（図８）のＳ２０１を省略する。
【０１０８】
（イ）上記第２実施形態では、監視相１相の電流センサの異常が確定したとき、フェールセーフモードで相選択部２５が新たな監視相を選択した上で、「制御相１相に基づく電流推定値」による「１相制御」を実行する。これに対し、監視相以外の１相の電流センサが異常であるときのみ、「１相制御」を実行し、一方、監視相の電流センサが異常であるときはシャットダウンするようにしてもよい。
また、上記第２実施形態のフェールセーフモードにおいて、「制御相１相に基づく電流推定値による１相制御」と「制御相２相の電流検出値による２相制御」とを随時切り替えるようにしてもよい。例えば、１相制御と２相制御とを一定周期で切り替えてもよい。或いは、回転数が所定値以下のときは２相制御により制御性能を優先し、回転数が所定値を超えたときは１相制御により監視による異常検出を優先するようにしてもよい。
これにより、電流センサが正常な相が２相である状況において、制御性能及び異常検出の２つの要求を両立することができる。
【０１０９】
（ウ）上記第２〜第４実施形態は、適宜、組み合わせが可能である。
例えば、相特定モードで切り分け補正を必要としない第３実施形態と、フェールセーフモードで監視相を選択する第２実施形態とを組み合わせてもよい。或いは、相特定モードでｄｑ電圧指令をホールドする第４実施形態と第２実施形態とを組み合わせてもよい。
【０１１０】
（エ）上記第１実施形態において、ＬＰＦ処理部３２のフィルタ時定数を無限大とすることにより、上記第４実施形態と同様に、ｄｑ電圧指令ｖｄ*、ｖｑ*を固定し、フィードバック制御の応答を停止させることができる。
（オ）フィードバック制御における電流、電圧は、ｄｑ座標系で表したものに限定されず、他の回転座標系で表したものを使用してもよい、
【０１１１】
（カ）上記実施形態の制御部は、電流検出値又は推定値を電流指令に対してフィードバックする「電流フィードバック制御方式」を採用している。この電流フィードバック制御方式は、正弦波ＰＷＭ制御モードや過変調ＰＷＭ制御モードでインバータを駆動する場合に一般的に用いられる。
一方、電流指令を用いない矩形波制御モードでインバータを駆動する場合には、電流検出値に基づくトルク推定値をトルク指令に対してフィードバックする「トルクフィードバック制御方式」が採用される。このトルクフィードバック制御方式においても、「フィードバック制御の応答を遅らせるか、又は応答を停止させることで変動可視状態を生成し、相特定処理を実行する」という本発明の技術的思想を適用することができる。矩形波制御モードは、正弦波ＰＷＭ制御モードや過変調ＰＷＭ制御モードよりも電圧利用率を高めることができるため、高回転、高トルクが要求される領域で有効に利用することができる。
【０１１２】
（キ）上記実施形態では、交流電動機は、３相永久磁石式同期モータであったが、他の実施形態では、誘導モータやその他の同期モータであってもよい。また、上記実施形態の交流電動機は、電動機としての機能、及び発電機としての機能を併せ持つ所謂モータジェネレータであったが、他の実施形態では、発電機としての機能を持たなくてもよい。
【０１１３】
（ク）本発明による交流電動機の制御装置は、上記実施形態のようにインバータと交流電動機を一組のみ設けたシステムに限らず、インバータと交流電動機を二組以上設けたシステムに適用してもよい。また、１台のインバータに複数台の交流電動機を並列接続させた電車等のシステムに適用してもよい。
【０１１４】
（ケ）本発明による交流電動機の制御装置は、図１に示す構成のハイブリッド自動車の交流電動機に限定されず、どのような構成の電動車両の交流電動機に適用してもよい。また、電動車両以外の交流電動機に適用してもよい。
以上、本発明は、上記実施形態になんら限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の形態で実施可能である。
【符号の説明】
【０１１５】
２・・・交流電動機、
１０・・・電動機制御装置（交流電動機の制御装置）、
１２・・・インバータ、
１５１、１５２、１５３、１５４・・・制御部（制御手段）、
１６、１７、１８・・・電流センサ、
２３・・・ｄｑ電流ＰＩ制御部（フィードバック制御演算部）。
【図１】
2014072973.tif 000005
【図２】
2014072973.tif 000006
【図３】
2014072973.tif 000007
【図４】
2014072973.tif 000008
【図５】
2014072973.tif 000009
【図６】
2014072973.tif 000010
【図７】
2014072973.tif 000011
【図８】
2014072973.tif 000012
【図９】
2014072973.tif 000013
【図１０】
2014072973.tif 000014
【図１１】
2014072973.tif 000015
【図１２】
2014072973.tif 000016
【図１３】
2014072973.tif 000017
【図１４】
2014072973.tif 000018
【図１５】
2014072973.tif 000019
【図１６】
2014072973.tif 000020
【図１７】
2014072973.tif 000021
【図１８】
2014072973.tif 000022
【図１９】
2014072973.tif 000023
【図２０】
2014072973.tif 000024