(57)【要約】【課題】１つのレグ部の全体が短絡故障した場合でも、多相モータの駆動を継続することが可能なモータ制御装置を提供する。【解決手段】このモータ制御装置２は、多相インバータ部２０の各相のレグ部２１の異常を検出する異常検出部４０と、異常検出部４０によりレグ部２１の異常が検出された場合、異常が検出されたレグ部２１に代わって電動モータ１に電流を供給する冗長レグ部３０と、電源６から多相インバータ部２０および冗長レグ部３０に流れる電流の供給を制御する給電制御部１０とを備える。そして、給電制御部１０は、異常検出部４０によりレグ部２１の異常が検出された場合、電源６から異常が検出されたレグ部２１への電流の供給を遮断するための、各相毎に設けられる複数の電源スイッチ部１１（１１ａ、１１ｂ、１１ｃ）を含む。【選択図】図１
2018129900.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
多相のレグ部を含むとともに、多相モータを駆動するための多相インバータ部と、
前記多相インバータ部の各相の前記レグ部の異常を検出する異常検出部と、
前記異常検出部により前記レグ部の異常が検出された場合、異常が検出された前記レグ部に代わって前記多相モータに電流を供給する冗長レグ部と、
電源と、前記多相インバータ部および前記冗長レグ部との間に設けられ、前記電源から前記多相インバータ部および前記冗長レグ部に流れる電流の供給を制御する給電制御部とを備え、
前記給電制御部は、前記異常検出部により前記レグ部の異常が検出された場合、前記電源から異常が検出された前記レグ部への電流の供給を遮断するための、各相毎に設けられる複数の第１スイッチ部を含む、モータ制御装置。
【請求項２】
前記給電制御部は、前記電源から前記冗長レグ部への電流の供給を制御するための第２スイッチ部をさらに含み、
前記異常検出部により前記レグ部の異常が検出された場合、異常が検出された前記レグ部に対応する前記第１スイッチ部がオフされるとともに、前記第２スイッチ部がオンされることにより、異常が検出された前記レグ部に代わって前記冗長レグ部から前記多相モータに電流が供給されるように構成されている、請求項１に記載のモータ制御装置。
【請求項３】
前記異常検出部により前記レグ部の異常が検出された場合、異常が検出された前記レグ部と前記多相モータとの間に流れる電流を遮断する電流遮断部をさらに備え、
前記異常検出部により、前記レグ部の異常が検出された場合、前記電流遮断部により、異常が検出された前記レグ部と前記多相モータとの間に流れる電流が遮断された後、異常が検出された前記レグ部に対応する前記第１スイッチ部がオフされることにより、前記電源から異常が検出された前記レグ部への電流の供給を遮断するように構成されている、請求項１または２に記載のモータ制御装置。
【請求項４】
前記多相インバータ部の各相の前記レグ部は、それぞれ、互いに直列に接続される２つのスイッチング素子を含み、
前記異常検出部により、２つの前記スイッチング素子の両方の異常が検出された場合、前記電流遮断部により、異常が検出された前記レグ部と前記多相モータとの間に流れる電流が遮断された後、異常が検出された前記レグ部に対応する前記第１スイッチ部がオフされることにより、前記電源から異常が検出された前記レグ部への電流の供給を遮断するように構成されている、請求項３に記載のモータ制御装置。
【請求項５】
多相モータと、
前記多相モータの駆動を制御するモータ制御装置とを備え、
前記モータ制御装置は、
多相のレグ部を含むとともに、前記多相モータを駆動するための多相インバータ部と、
前記多相インバータ部の各相の前記レグ部の異常を検出する異常検出部と、
前記異常検出部により前記レグ部の異常が検出された場合、異常が検出された前記レグ部に代わって前記多相モータに電流を供給する冗長レグ部と、
電源と、前記多相インバータ部および前記冗長レグ部との間に設けられ、前記電源から前記多相インバータ部および前記冗長レグ部に流れる電流の供給を制御する給電制御部とを含み、
前記給電制御部は、前記異常検出部により前記レグ部の異常が検出された場合、前記電源から異常が検出された前記レグ部への電流の供給を遮断するための、各相毎に設けられる複数のスイッチ部を有する、モータシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータ制御装置およびモータシステムに関し、特に、異常が検出されたレグ部に代わって多相モータに電流を供給する冗長レグ部を備えるモータ制御装置およびモータシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、異常が検出されたレグ部に代わって多相モータに電流を供給する冗長レグ部を備えるモータ制御装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
上記特許文献１には、電源から電流が供給される３相インバータ回路と、３相インバータ回路の相数よりも少ない相数のレグ部を有する冗長レグ部と、３相インバータ回路および多相モータの間に設けられるモータ電流遮断部とを備える、モータ制御装置が開示されている。このモータ制御装置では、３相インバータ回路のうちの１つの相のレグ部に異常が発生した場合、異常が発生した相のレグ部の駆動（スイッチング素子のオンオフ）が停止される。そして、停止したレグ部の代わりに冗長レグ部を駆動させることにより、異常が発生した後でも、モータの駆動を継続することが可能になる。
【０００４】
具体的には、１つの相のレグ部に含まれる２つのスイッチング素子のうち、一方のスイッチング素子が短絡故障したとする。この場合、短絡故障した相のレグ部とモータとの間の接続が、モータ電流遮断部により遮断される。なお、１つの相のレグ部に含まれる２つのスイッチング素子のうち、他方のスイッチング素子は正常であるため、他方のスイッチング素子をオフすることにより、電源から短絡故障したレグ部を介してグランドに流れる過電流を抑制することが可能である。また、冗長レグ部とモータとの間には、接続選択部が設けられており、接続選択部により、冗長レグ部と短絡故障した相に対応するモータの相（巻線）とが接続される。そして、冗長レグ部から接続選択部を介してモータに電流が供給されることにより、モータの駆動が継続される。
【０００５】
なお、電源と、複数のレグ部および冗長レグ部との間には、電源から、複数のレグ部および冗長レグ部に流れる電流を遮断するための電流遮断回路が設けられている。電流遮断回路は、電源から複数のレグ部および冗長レグ部に流れる電流を一括して遮断（または一括して通電）するように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１５−２６３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記特許文献１に記載のモータ制御装置では、１つの相のレグ部に含まれる２つのスイッチング素子の両方が短絡故障した場合（１つのレグ部の全体が短絡故障した場合）、電源から短絡故障したレグ部を介してグランドに過電流が流れてしまう。この場合、過電流が流れるのを防止するためには、たとえば、電流遮断回路により、電源から複数のレグ部および冗長レグ部に流れる電流を一括して遮断して、電源（モータおよびモータ制御装置を含むシステム）を停止させる必要がある。このため、上記特許文献１に記載のモータ制御装置では、１つのレグ部の全体が短絡故障した場合、モータの駆動を継続することができないという問題点があると考えられる。
【０００８】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、１つのレグ部の全体が短絡故障した場合でも、多相モータの駆動を継続することが可能なモータ制御装置およびモータシステムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、この発明の第１の局面におけるモータ制御装置は、多相のレグ部を含むとともに、多相モータを駆動するための多相インバータ部と、多相インバータ部の各相のレグ部の異常を検出する異常検出部と、異常検出部によりレグ部の異常が検出された場合、異常が検出されたレグ部に代わって多相モータに電流を供給する冗長レグ部と、電源と、多相インバータ部および冗長レグ部との間に設けられ、電源から多相インバータ部および冗長レグ部に流れる電流の供給を制御する給電制御部とを備え、給電制御部は、異常検出部によりレグ部の異常が検出された場合、電源から異常が検出されたレグ部への電流の供給を遮断するための、各相毎に設けられる複数の第１スイッチ部を含む。
【００１０】
この発明の第１の局面によるモータ制御装置では、上記のように、給電制御部は、異常検出部によりレグ部の異常が検出された場合、電源から異常が検出されたレグ部への電流の供給を遮断するための、各相毎に設けられる複数の第１スイッチ部を含む。これにより、１つのレグ部の全体が短絡故障した場合に、短絡故障したレグ部に対応する第１スイッチ部をオフすることにより、短絡故障したレグ部が電気的に浮いた状態（フローティング状態）になるので、電源から短絡故障したレグ部を介してグランドに流れる過電流を遮断することができる。その結果、１つのレグ部の全体が短絡故障した場合でも、第１スイッチ部により過電流が流れるのを抑制しながら、短絡故障したレグ部に代えて冗長レグ部から多相モータに電流を供給することができる。これにより、１つのレグ部の全体が短絡故障した場合でも、多相モータの駆動を継続することができる。
【００１１】
上記第１の局面によるモータ制御装置において、好ましくは、給電制御部は、電源から冗長レグ部への電流の供給を制御するための第２スイッチ部をさらに含み、異常検出部によりレグ部の異常が検出された場合、異常が検出されたレグ部に対応する第１スイッチ部がオフされるとともに、第２スイッチ部がオンされることにより、異常が検出されたレグ部に代わって冗長レグ部から多相モータに電流が供給されるように構成されている。
【００１２】
このように構成すれば、レグ部が故障しない通常の駆動時では、第２スイッチ部をオフすることにより、電源から冗長レグ部に電流が流れるのを（冗長レグ部が通電されることを）第２スイッチ部により抑制することができるとともに、レグ部の短絡故障時には、第２スイッチ部をオンすることにより、容易に、冗長レグ部に通電することができる。
【００１３】
上記第１の局面によるモータ制御装置において、好ましくは、異常検出部によりレグ部の異常が検出された場合、異常が検出されたレグ部と多相モータとの間に流れる電流を遮断する電流遮断部をさらに備え、異常検出部により、レグ部の異常が検出された場合、電流遮断部により、異常が検出されたレグ部と多相モータとの間に流れる電流が遮断された後、異常が検出されたレグ部に対応する第１スイッチ部がオフされることにより、電源から異常が検出されたレグ部への電流の供給を遮断するように構成されている。
【００１４】
このように構成すれば、第１スイッチ部を介してレグ部に流れる電流よりも先に、レグ部から多相モータに流れる電流が電流遮断部により遮断される。これにより、異常が検出されたレグ部からの電流が多相モータに流れるのを迅速に抑制することができる。
【００１５】
この場合、好ましくは、多相インバータ部の各相のレグ部は、それぞれ、互いに直列に接続される２つのスイッチング素子を含み、異常検出部により、２つのスイッチング素子の両方の異常が検出された場合、電流遮断部により、異常が検出されたレグ部と多相モータとの間に流れる電流が遮断された後、異常が検出されたレグ部に対応する第１スイッチ部がオフされることにより、電源から異常が検出されたレグ部への電流の供給を遮断するように構成されている。
【００１６】
ここで、１つのレグ部の２つのスイッチング素子が短絡故障した場合には、電源、第１スイッチ部、および、２つのスイッチング素子が短絡故障したレグ部を介して過電流が流れる。そこで、本発明では、異常が検出されたレグ部に対応する第１スイッチ部をオフすることにより、電源から異常が検出されたレグ部への電流の供給を遮断することによって、レグ部を介して多相モータに過電流が流れることに起因して、多相モータが破損するのを抑制することができる。
【００１７】
この発明の第２の局面におけるモータシステムは、多相モータと、多相モータの駆動を制御するモータ制御装置とを備え、モータ制御装置は、多相のレグ部を含むとともに、多相モータを駆動するための多相インバータ部と、多相インバータ部の各相のレグ部の異常を検出する異常検出部と、異常検出部によりレグ部の異常が検出された場合、異常が検出されたレグ部に代わって多相モータに電流を供給する冗長レグ部と、電源と、多相インバータ部および冗長レグ部との間に設けられ、電源から多相インバータ部および冗長レグ部に流れる電流の供給を制御する給電制御部とを含み、給電制御部は、異常検出部によりレグ部の異常が検出された場合、電源から異常が検出されたレグ部への電流の供給を遮断するための、各相毎に設けられる複数のスイッチ部を有する。
【００１８】
この発明の第２の局面によるモータシステムでは、上記のように、給電制御部は、異常検出部によりレグ部の異常が検出された場合、電源から異常が検出されたレグ部への電流の供給を遮断するための、各相毎に設けられる複数のスイッチ部を含む。これにより、１つのレグ部の全体が短絡故障した場合に、短絡故障したレグ部に対応するスイッチ部をオフすることにより、短絡故障したレグ部が電気的に浮いた状態（フローティング状態）になるので、電源から短絡故障したレグ部を介してグランドに流れる過電流を遮断することができる。その結果、１つのレグ部の全体が短絡故障した場合でも、過電流が流れるのを抑制しながら、短絡故障したレグ部に代えて冗長レグ部から多相モータに電流を供給することができる。これにより、１つのレグ部の全体が短絡故障した場合でも、多相モータの駆動を継続することが可能なモータシステムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施形態によるモータシステムのブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態によるモータシステムの動作を説明するためのフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２１】
［本実施形態］
（モータシステムの構成）
図１を参照して、本実施形態によるモータシステム１００の構成について説明する。
【００２２】
図１に示すように、モータシステム１００は、電動モータ１（多相モータの一例）と、電動モータ１の駆動を制御するモータ制御装置２とを備えている。電動モータ１は、Ｕ相の巻線１ａと、Ｖ相の巻線１ｂと、Ｗ相の巻線１ｃとを備えている。
【００２３】
また、電動モータ１の近傍には、角度センサ３が設けられている。角度センサ３は、電動モータ１の角度（回転角度）を検出して、検出結果を後述するモータ制御部４に出力するように構成されている。
【００２４】
モータ制御装置２は、モータ制御部４を備えている。モータ制御部４は、モータシステム１００の全体の駆動を制御するように構成されている。たとえば、モータ制御部４は、メインスイッチ５のオンオフ、給電制御部１０の電源スイッチ部１１のオンオフ、スイッチング素子２２のオンオフを制御するように構成されている。
【００２５】
また、モータ制御装置２は、メインスイッチ５（以下、メインＳＷ５という）を備えている。メインＳＷ５には、電源６からの電流が供給される。また、メインＳＷ５は、後述する給電制御部１０に供給する電力を制御する（電流を供給する状態と供給しない状態とを切り替える）ように構成されている。また、メインＳＷ５は、半導体スイッチやリレーなどにより構成されている。
【００２６】
また、モータ制御装置２は、給電制御部１０を備えている。給電制御部１０は、電源６と、多相インバータ部２０および冗長レグ部３０との間に設けられている。そして、給電制御部１０は、電源６から多相インバータ部２０および冗長レグ部３０に供給される電力（電流）の供給を制御するように構成されている。具体的には、給電制御部１０は、電源６から多相インバータ部２０および冗長レグ部３０に電流を供給する状態と供給しない状態とを切り替えるように構成されている。
【００２７】
ここで、本実施形態では、給電制御部１０は、各相毎に設けられる複数の電源スイッチ部１１（以下、電源ＳＷ１１という、「第１スイッチ部」、「スイッチ部」の一例）を含んでいる。具体的には、電源ＳＷ１１は、Ｕ相電源ＳＷ１１ａと、Ｖ相電源ＳＷ１１ｂと、Ｗ相電源ＳＷ１１ｃとを有する。そして、電源ＳＷ１１は、異常検出部４０によりレグ部２１の異常が検出された場合、電源６から異常が検出されたレグ部２１への電流の供給を遮断するように構成されている。また、電源ＳＷ１１は、半導体スイッチやリレーなどにより構成されている。
【００２８】
また、本実施形態では、給電制御部１０は、電源６から後述する冗長レグ部３０への電流の供給を制御するための冗長レグ電源ＳＷ１２（第２スイッチ部の一例）を含んでいる。冗長レグ電源ＳＷ１２は、半導体スイッチやリレーなどにより構成されている。そして、異常検出部４０によりレグ部２１の異常が検出された場合、異常が検出されたレグ部２１に対応する電源ＳＷ１１がオフされる。そして、冗長レグ電源ＳＷ１２がオンされることにより、異常が検出されたレグ部２１に代わって冗長レグ部３０から電動モータ１に電流が供給される。なお、レグ部２１の異常が検出された場合の詳細な動作については、後述する。
【００２９】
また、モータ制御装置２は、多相のレグ部２１を含むとともに、電動モータ１を駆動するための多相インバータ部２０を備えている。レグ部２１は、Ｕ相のレグ部２１ａと、Ｖ相のレグ部２１ｂと、Ｗ相のレグ部２１ｃとを含む。また、各相のレグ部２１は、それぞれ、互いに直列に接続される２つのスイッチング素子２２を有する。スイッチング素子２２は、ｎ型のＦＥＴ（ｆｉｅｌｄ−ｅｆｆｅｃｔ  ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）などにより構成されている。スイッチング素子２２は、Ｕ相上側アームＦＥＴ２２ａ、Ｕ相下側アームＦＥＴ２２ｂ、Ｖ相上側アームＦＥＴ２２ｃ、Ｖ相下側アームＦＥＴ２２ｄ、Ｗ相上側アームＦＥＴ２２ｅ、および、Ｗ相下側アームＦＥＴ２２ｆを含む。
【００３０】
また、レグ部２１ａと、レグ部２１ｂと、レグ部２１ｃとは互いに並列に接続されている。そして、メインＳＷ５とレグ部２１ａとの間に、Ｕ相電源ＳＷ１１ａが設けられている。また、メインＳＷ５とレグ部２１ｂとの間に、Ｖ相電源ＳＷ１１ｂが設けられている。また、メインＳＷ５とレグ部２１ｃとの間に、Ｗ相電源ＳＷ１１ｃが設けられている。
【００３１】
また、モータ制御装置２は、冗長レグ部３０を備えている。冗長レグ部３０は、異常検出部４０によりレグ部２１の異常が検出された場合、異常が検出されたレグ部２１に代わって電動モータ１に電流を供給するように構成されている。具体的には、冗長レグ部３０は、多相インバータ部２０（多相のレグ部２１）に並列に接続されている。また、冗長レグ部３０は、レグ部２１と同様に、互いに直列に接続される冗長上側アームＦＥＴ３１ａおよび冗長下側アームＦＥＴ３１ｂを有する。
【００３２】
また、モータ制御装置２は、異常検出部４０を備えている。異常検出部４０は、多相インバータ部２０の各相のレグ部２１の異常を検出するように構成されている。具体的には、異常検出部４０は、Ｕ相のレグ部２１ａと電源６の負極側（グランド）との間に設けられるＵ相電流検出抵抗４１と、Ｖ相のレグ部２１ｂと電源６の負極側との間に設けられるＶ相電流検出抵抗４２と、Ｗ相のレグ部２１ｃと電源６の負極側との間に設けられるＷ相電流検出抵抗４３とを含む。また、冗長レグ部３０と電源６の負極側との間には、冗長レグ電流検出抵抗４４が設けられている。
【００３３】
そして、モータ制御部４での、Ｕ相電流検出抵抗４１の両端の電圧と、通常時の推定電圧との比較により、Ｕ相のレグ部２１ａの異常（たとえば、Ｕ相上側アームＦＥＴ２２ａおよびＵ相下側アームＦＥＴ２２ｂの両方が短絡していること）が検出される。同様に、Ｖ相のレグ部２１ｂの異常は、モータ制御部４での電圧比較により、検出される。同様に、Ｗ相のレグ部２１ｃの異常は、モータ制御部４での電圧比較により、検出される。なお、モータ制御部４での電圧比較により、各スイッチング素子２２のオープン故障またはショート故障によるレグ部２１の異常も、同様に検出される。
【００３４】
また、モータ制御装置２は、電流遮断部６０を備えている。電流遮断部６０は、異常検出部４０によりレグ部２１の異常が検出された場合、異常が検出されたレグ部２１と電動モータ１との間に流れる電流を遮断するように構成されている。具体的には、電流遮断部６０は、Ｕ相電圧検出点５１（Ｕ相のレグ部２１ａの中点）と電動モータ１のＵ相の巻線１ａとの間に設けられるＵ相通電ＳＷ６１と、Ｖ相電圧検出点５２（Ｖ相のレグ部２１ｂの中点）とＶ相の巻線１ｂとの間に設けられるＶ相通電ＳＷ６２と、Ｗ相電圧検出点５３（Ｗ相のレグ部２１ｃの中点）とＷ相の巻線１ｃとの間に設けられるＷ相通電ＳＷ６３とを含む。Ｕ相通電ＳＷ６１、Ｖ相通電ＳＷ６２およびＷ相通電ＳＷ６３は、各々双方向（レグ部２１側から電動モータ１側、電動モータ１側からレグ部２１側）に電流を流すことが可能な双方向スイッチから構成されている。双方向スイッチは、たとえば、２つのＦＥＴが接続されることにより構成されている。
【００３５】
そして、本実施形態では、異常検出部４０により、レグ部２１の異常が検出された場合（具体的には、２つのスイッチング素子２２の両方の異常が検出された場合）、電流遮断部６０により、異常が検出されたレグ部２１と電動モータ１との間に流れる電流が遮断される。そして、その後、異常が検出されたレグ部２１に対応する電源ＳＷ１１（Ｕ相電源ＳＷ１１ａ、Ｖ相電源ＳＷ１１ｂ、または、Ｗ相電源ＳＷ１１ｃ）がオフされることにより、電源６から異常が検出されたレグ部２１への電流の供給を遮断するように構成されている。すなわち、電流遮断部６０と電源ＳＷ１１とのうち、電動モータ１に近い側に配置されている電流遮断部６０が先にオフされる。
【００３６】
また、モータ制御装置２は、冗長レグ電流遮断部７０を備えている。冗長レグ電流遮断部７０は、冗長レグ部３０と電動モータ１との間に設けられている。冗長レグ電流遮断部７０は、異常検出部４０によりレグ部２１の異常が検出された場合、冗長レグ部３０と電動モータ１との間に電流を流すように構成されている。具体的には、冗長レグ電流遮断部７０は、冗長レグ部３０とＵ相の巻線１ａとの間に設けられる冗長レグＵ相通電ＳＷ７１と、冗長レグ部３０とＶ相の巻線１ｂとの間に設けられる冗長レグＶ相通電ＳＷ７２と、冗長レグ部３０とＷ相の巻線１ｃとの間に設けられる冗長レグＷ相通電ＳＷ７３とを含む。冗長レグＵ相通電ＳＷ７１、冗長レグＶ相通電ＳＷ７２および冗長レグＷ相通電ＳＷ７３は、各々双方向（冗長レグ部３０側から電動モータ１側、電動モータ１側から冗長レグ部３０側）に電流を流すことが可能な双方向スイッチから構成されている。双方向スイッチは、たとえば、２つのＦＥＴが接続されることにより構成されている。
【００３７】
次に、図２を参照して、モータ制御装置２の動作について説明する。
【００３８】
まず、ステップＳ１において、メインＳＷ５がオンされる。
【００３９】
次に、ステップＳ２において、電源ＳＷ１１（Ｕ相電源ＳＷ１１ａ、Ｖ相電源ＳＷ１１ｂおよびＷ相電源ＳＷ１１ｃの全て）がオンされる。なお、冗長レグ電源ＳＷ１２は、オフされている。
【００４０】
次に、ステップＳ３において、Ｕ相通電ＳＷ６１、Ｖ相通電ＳＷ６２、および、Ｗ相通電ＳＷ６３がオンされる。
【００４１】
次に、ステップＳ４において、モータ制御部４により、多相インバータ部２０のゲートの制御（スイッチング素子２２のオンオフの制御）が開始される。
【００４２】
次に、ステップＳ５において、多相インバータ部２０のスイッチング素子２２のオンオフに基づいて、電動モータ１の巻線１ａ、巻線１ｂおよび巻線１ｃに電流が供給される。これにより、電動モータ１の駆動が開始される。
【００４３】
次に、ステップＳ６において、各相のレグ部２１（レグ部２１ａ、レグ部２１ｂ、レグ部２１ｃ）に異常がないか否かが判断される。たとえば、Ｕ相のレグ部２１ａの全体が短絡している場合（Ｕ相上側アームＦＥＴ２２ａおよびＵ相下側アームＦＥＴ２２ｂの両方が短絡故障した場合）、通常、Ｕ相のレグ部２１ａから電動モータ１に電流が供給されないタイミングでも電流が供給（電圧が印加）されてしまう。このように、通常時（正常時）に印加される電圧値（または、電圧が印加されずに０Ｖになること）とは異なる電圧値が検出された場合、Ｕ相のレグ部２１ａが異常であるとモータ制御部４により判断される。なお、以下では、Ｕ相のレグ部２１ａの全体が短絡故障した場合（Ｕ相上側アームＦＥＴ２２ａおよびＵ相下側アームＦＥＴ２２ｂの両方が短絡故障した場合）について説明する。
【００４４】
そして、ステップＳ６において、レグ部２１が異常であると判断された場合、ステップＳ７において、異常が検出されたレグ部２１と電動モータ１との間に流れる電流が遮断される。たとえば、Ｕ相のレグ部２１ａの全体が短絡故障した場合、Ｕ相通電ＳＷ６１がオフされる。
【００４５】
そして、ステップＳ８において、異常が検出されたレグ部２１に対応する電源ＳＷ１１がオフされることにより、電源６から異常が検出されたレグ部２１への電流の供給が遮断される。たとえば、Ｕ相のレグ部２１ａの全体が短絡故障した場合、Ｕ相電源ＳＷ１１ａがオフされる。これにより、Ｕ相のレグ部２１ａは、フローティング状態になる。なお、ステップＳ７のＵ相通電ＳＷ６１をオフすることと、ステップＳ８のＵ相電源ＳＷ１１ａをオフすることとは、略同時に行われる。
【００４６】
次に、ステップＳ９において、異常が検出されたレグ部２１のスイッチング素子２２のオンオフの制御（ゲートの制御）が停止される。
【００４７】
次に、ステップＳ１０において、冗長レグ電源ＳＷ１２がオンされる。これにより、電源６から冗長レグ部３０への電流の供給が開始される。
【００４８】
次に、ステップＳ１１において、異常が検出されたレグ部２１に対応する、冗長レグ電流遮断部７０のスイッチがオンされる。たとえば、Ｕ相のレグ部２１ａの全体が短絡故障した場合、冗長レグＵ相通電ＳＷ７１がオンされる。なお、冗長レグＶ相通電ＳＷ７２と冗長レグＷ相通電ＳＷ７３とは、オフされた状態のままである。
【００４９】
次に、ステップＳ１２において、冗長レグ部３０の冗長上側アームＦＥＴ３１ａおよび冗長下側アームＦＥＴ３１ｂのオンオフの制御（ゲートの制御）が開始される。
【００５０】
次に、ステップＳ１３において、電動モータ１の通常時（正常時）の制御が再開される。
【００５１】
なお、上記の例では、レグ部２１の２つのスイッチング素子２２の両方が短絡故障する場合について説明したが、レグ部２１の２つのスイッチング素子２２のうちの一方が短絡故障（または、開放故障）した場合の動作も、２つのスイッチング素子２２の両方が短絡故障した場合の動作と同様である。
【００５２】
（本実施形態の効果）
本実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
【００５３】
本実施形態では、上記のような電源ＳＷ１１を設けることによって、１つのレグ部２１の全体が短絡故障した場合に、短絡故障したレグ部２１に対応する電源ＳＷ１１をオフすることにより、短絡故障したレグ部２１が電気的に浮いた状態（フローティング状態）になるので、電源６から短絡故障したレグ部２１を介してグランドに流れる過電流を遮断することができる。これにより、１つのレグ部２１の全体が短絡故障した場合でも、電源ＳＷ１１により過電流が流れるのを抑制しながら、短絡故障したレグ部２１に代えて冗長レグ部３０から電動モータ１に電流を供給することができる。その結果、１つのレグ部２１の全体が短絡故障した場合でも、電動モータ１の駆動を継続することができる。
【００５４】
また、本実施形態では、上記のように、電源６から冗長レグ部３０への電流の供給を制御するための冗長レグ電源ＳＷ１２を設けることによって、レグ部２１が故障しない通常の駆動時では、冗長レグ電源ＳＷ１２をオフすることにより、電源６から冗長レグ部３０に電流が流れるのを（冗長レグ部３０が通電されることを）冗長レグ電源ＳＷ１２により抑制することができるとともに、レグ部２１の短絡故障時には、冗長レグ電源ＳＷ１２をオンすることにより、容易に、冗長レグ部３０に通電することができる。
【００５５】
また、本実施形態では、上記のように、電流遮断部６０により、異常が検出されたレグ部２１と電動モータ１との間に流れる電流が遮断された後、異常が検出されたレグ部２１に対応する電源ＳＷ１１をオフすることによって、電源ＳＷ１１を介してレグ部２１に流れる電流よりも先に、レグ部２１から電動モータ１に流れる電流が電流遮断部６０により遮断される。これにより、異常が検出されたレグ部２１からの電流が電動モータ１に流れるのを迅速に抑制することができる。
【００５６】
また、１つのレグ部２１の２つのスイッチング素子２２が短絡故障した場合には、電源６、電源ＳＷ１１、および、２つのスイッチング素子２２が短絡故障したレグ部２１を介して過電流が流れる。そこで、本実施形態では、上記のように、異常が検出されたレグ部２１に対応する電源ＳＷ１１をオフすることにより、電源６から異常が検出されたレグ部２１への電流の供給を遮断することによって、レグ部２１を介して電動モータ１に過電流が流れることに起因して、電動モータ１が破損するのを抑制することができる。
【００５７】
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更（変形例）が含まれる。
【００５８】
たとえば、上記実施形態では、３相の電動モータ１を駆動するためのモータ制御装置２に本発明を適用する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、２相の電動モータ１に本発明を適用してもよい。
【００５９】
また、上記実施形態では、冗長レグ部３０が１つ設けられている例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、冗長レグ部３０を２つ（または３つ）設けてもよい。これにより、２つ（または３つ）のレグ部２１に異常が発生した場合でも、電動モータ１の駆動を継続することが可能になる。
【００６０】
また、上記実施形態では、給電制御部１０に冗長レグ電源ＳＷ１２が設けられている例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、冗長レグ電源ＳＷ１２を設けなくてもよい。この場合、通常時（レグ部２１に異常が発生していない場合）、冗長レグ部３０の冗長上側アームＦＥＴ３１ａおよび冗長下側アームＦＥＴ３１ｂのゲートは制御（オンオフ）されない（たとえば、オフ状態のままである）。
【００６１】
また、上記実施形態では、Ｕ相電源ＳＷ１１ａ、Ｖ相電源ＳＷ１１ｂおよびＷ相電源ＳＷ１１ｃが、ＦＥＴにより構成された双方向スイッチからなる例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、Ｕ相電源ＳＷ１１ａ、Ｖ相電源ＳＷ１１ｂおよびＷ相電源ＳＷ１１ｃを、ＦＥＴ以外の素子から構成された双方向スイッチから形成してもよい。
【００６２】
また、上記実施形態では、レグ部２１の異常が検出された場合、Ｕ相通電ＳＷ６１（Ｖ相通電ＳＷ６２、Ｗ相通電ＳＷ６３）がオフされた後、Ｕ相電源ＳＷ１１ａ（Ｖ相電源ＳＷ１１ｂ、Ｗ相電源ＳＷ１１ｃ）がオフされる例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、Ｕ相電源ＳＷ１１ａ（Ｖ相電源ＳＷ１１ｂ、Ｗ相電源ＳＷ１１ｃ）がオフされた後、比較的短い時間の間に、Ｕ相通電ＳＷ６１（Ｖ相通電ＳＷ６２、Ｗ相通電ＳＷ６３）がオフされてもよい。
【符号の説明】
【００６３】
１  電動モータ（多相モータ）
２  モータ制御装置
６  電源
１０  給電制御部
１１  電源ＳＷ（第１スイッチ部、スイッチ部）
１２  冗長レグ電源ＳＷ（第２スイッチ部）
２０  多相インバータ部
２１、２１ａ、２１ｂ、２１ｃ  レグ部
２２、２２ａ〜２２ｆ  スイッチング素子
３０  冗長レグ部
４０  異常検出部
６０  電流遮断部
１００  モータシステム
【図１】
2018129900.tif 000003
【図２】
2018129900.tif 000004