(57)【要約】【課題】モータの電源とモータ制御装置が切り離された状態時でも、正確な入力電圧検出の異常診断を可能にする。【解決手段】制御部３は、モータ５に高調波電流を重畳させ、モータ５を回転させずに、スイッチング部２を制御し、モータ５の各相に発生した各相電流に基づいて回転角度推定部６が推定したモータ５の回転角度から、モータ５の回転停止を判断するとともに、高調波電流制御の実施前の入力電圧検出部７が検出した蓄電素子９の初期入力電圧値から、高調波電流制御の実施後の入力電圧を推定し、推定結果と入力電圧検出部７が検出する入力電圧とを比較することで、入力電圧検出部７の検出結果が異常か否かを判定する。【選択図】図１
2019088134.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータの各相の相電流を検出する相電流検出部と、
前記相電流検出部が検出した前記相電流に基づいて、前記モータの回転角度の推定値を演算する回転角度推定部と、
前記モータの各相への電流通電経路を切り替えるスイッチング部と、
前記スイッチング部の両端に接続される蓄電素子と、
前記蓄電素子に印加されている入力電圧を検出する入力電圧検出部と、
通常制御モード時に、前記スイッチング部のスイッチ素子のＯＮ／ＯＦＦの切り替えにより前記電流通電経路の切り替え制御を行い、異常診断モード時に、前記入力電圧検出部の前記入力電圧の検出結果に関する異常診断を行う、制御部と、
前記スイッチング部の両端および前記蓄電素子の両端に接続された電源と、
前記電源と前記蓄電素子との間に接続され、ＯＦＦ状態となることで前記スイッチング部および前記蓄電素子に対する電源供給を遮断する電源遮断部と
を備え、
前記制御部は、
前記異常診断モード時において、
前記電源遮断部を前記ＯＦＦ状態に切り替えて前記電源から前記蓄電素子への電流供給を停止させた状態で、前記モータが回転しない範囲の高調波電流を前記モータに重畳する高調波重畳制御を実行し、前記モータの各相に高調波電流を発生させ、
前記高調波重畳制御の実行中に、前記相電流検出部によって検出される高調波重畳された相電流を用いて前記回転角度推定部によって求められる前記回転角度の推定値に基づいて、前記モータが回転停止状態か否かを判定し、
前記モータが回転停止状態であると判定した場合には、前記入力電圧検出部によって検出される前記入力電圧と、前記入力電圧検出部が正常動作時に前記高調波重畳制御を実行した場合の前記入力電圧検出部によって検出される前記入力電圧の正常値とに基づいて、前記入力電圧検出部による前記入力電圧の検出結果に関する前記異常診断を行う、
モータ制御装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記回転角度の推定値に基づいて、前記モータの回転が停止している状態、または、誘起電圧が発生していても前記異常診断が正しく行われる範囲として規定される低回転数で前記モータが回転している状態の場合に、前記モータが回転停止状態であると判定する、
請求項１に記載のモータ制御装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記高調波重畳制御を実行する際の前記スイッチング部のＤＵＴＹ比を、前記入力電圧検出部が検出する前記入力電圧に基づいて制御する、
請求項１または２に記載のモータ制御装置。
【請求項４】
前記制御部は、
前記入力電圧の前記正常値として、前記入力電圧検出部が正常動作時に前記高調波重畳制御を実行した場合の前記入力電圧検出部による前記入力電圧の時間経過に伴う検出結果を比較用波形パターンとして予め記憶しておく記憶部を有し、
前記異常診断モード時において、前記入力電圧検出部によって検出される前記入力電圧の検出結果と前記比較用波形パターンとに基づいて、前記入力電圧検出部による前記入力電圧の検出結果に関する前記異常診断を行う、
請求項１から３までのいずれか１項に記載のモータ制御装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記異常診断モード時において、
前記入力電圧検出部によって検出される前記高調波重畳制御の実行前の初期入力電圧に基づいて、前記初期入力電圧に対応して前記記憶部に記憶されている比較用波形パターンを抽出し、
前記入力電圧検出部によって検出される前記入力電圧の波形パターンと、抽出した前記比較用波形パターンとの比較結果に基づいて、両者の差分の絶対値が第１の閾値を超えていれば、前記入力電圧検出部の前記入力電圧の検出結果が異常であると判定する、
請求項４に記載のモータ制御装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記異常診断モード時において、
前記入力電圧検出部によって検出される前記高調波重畳制御の実行前の初期入力電圧に基づいて、前記初期入力電圧に対応して前記記憶部に記憶されている比較用波形パターンを抽出し、抽出した前記比較用波形パターンから、前記高調波重畳制御の実行を開始してから予め決められた時間が経過した後の時刻ｔにおける入力電圧を推定値として抽出し、
前記入力電圧検出部によって前記時刻ｔで検出された入力電圧と前記推定値とを比較し、両者の差分の絶対値が第２の閾値を超えていれば、前記入力電圧検出部の前記入力電圧の検出結果が異常であると判定する、
請求項４に記載のモータ制御装置。
【請求項７】
前記制御部は、前記異常診断モード時において、
前記入力電圧の前記正常値として、前記入力電圧検出部によって検出される前記高調波重畳制御の実行前の初期入力電圧に基づいて、前記入力電圧検出部が正常動作時に前記高調波重畳制御を実行した場合の前記入力電圧検出部による前記入力電圧の時間経過に伴う検出結果に相当する正常時の波形パターンを算出し、
前記異常診断モード時において、前記入力電圧検出部によって検出される前記入力電圧の検出結果と、算出した前記正常時の波形パターンとに基づいて、前記入力電圧検出部による前記入力電圧の検出結果に関する前記異常診断を行う、
請求項１から３までのいずれか１項に記載のモータ制御装置。
【請求項８】
前記制御部は、前記異常診断モード時において、さらに、
前記入力電圧検出部によって検出される前記高調波重畳制御の実行前の初期入力電圧を記憶しておき、
前記高調波重畳制御の実行を開始してから予め決められた時間が経過した後の時刻ｔにおいて前記入力電圧検出部によって検出された入力電圧と前記初期入力電圧との差分が第３の閾値未満であれば、前記入力電圧検出部の検出結果が異常であると判定する、
請求項１から７までのいずれか１項に記載のモータ制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータ制御装置に関し、特に、電気自動車用またはハイブリッド自動車用のインバータのモータ制御において、検出された入力電圧の検出異常診断を行うモータ制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
モータ制御装置は、電源から供給される電流量を制御することで、モータのトルク制御を行っている。具体的には、モータ制御装置は、インバータを構成するスイッチ素子に印加される入力電圧およびモータに通電される電流量に基づいて、スイッチ素子のＯＮ／ＯＦＦ時間を制御し、モータの通電電流量を制御することで、トルク制御を行っている。
【０００３】
しかしながら、スイッチ素子に印加される入力電圧が異常状態でトルク制御が行われてしまった場合、正常なトルクでモータを回転させることができない。その結果、モータは、意図しない加速または意図しない減速を行ってしまう可能性がある。そのため、入力電圧が異常か否かを検出する必要がある。
【０００４】
一方で、電気自動車またはハイブリッド自動車における車載機器の場合、機能安全規格、具体的には、例えば、ＩＳＯ２６２６２の適用が強く望まれている。そのため、入力電圧検出部が検出した入力電圧の検出結果自体に検出異常がないことを診断するための入力電圧の検出異常診断機能が求められる。
【０００５】
もし、この検出異常診断機能が無いと、入力電圧が異常状態であるにもかかわらず、入力電圧検出部自体で検出異常を正しく診断できない場合には、異常検出結果が正常と判断されてしまう可能性がある。その場合には、入力電圧が異常状態であることが検出されないことになる。
【０００６】
また、モータの電源とモータ制御装置とを切り離した状態で、入力電圧の異常診断を実施する場合がある。このとき、もし、モータが回転している状態で異常診断を行ったとすると、誘起電圧の発生により、入力電圧に誘起電圧が付加されてしまう。このため、入力電圧の異常診断を正確に行うことができない。従って、異常診断を正確に行うためには、モータの回転が停止している状態、あるいは、モータが入力電圧異常診断に影響を与えない程度の低回転の状態であることを判定することが必要となる。
【０００７】
そこで、モータの回転数が低回転領域にあるか否かを判定する機能を有した電圧センサ異常診断装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１は、まず、低回転領域において、入力電圧の推定値を求める。次に、特許文献１は、入力電圧の推定値と、入力電圧センサで検出した入力電圧センサ値とを比較して、それらの差の絶対値がしきい値より大きい場合に、入力電圧センサが異常であると判断する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１７−９３１５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１記載の従来装置には、以下のような課題がある。
【００１０】
特許文献１に記載の従来装置は、入力電圧の推定値と入力電圧センサ値とを比較して、入力電圧検出部の異常を診断している。そのため、従来装置は、モータ制御装置に入力される入力電圧を変動させて診断を行う必要がある。
【００１１】
また、従来装置は、車両停止時における電源リレーによる電力経路の遮断後に、コンデンサの残電荷を熱として放電させる「ディスチャージ処理」を実行している。また、従来装置は、当該「ディスチャージ処理」の実行中を、低回転領域と認識して、異常診断を行っている。そのため、従来装置は、入力電圧異常診断用にディスチャージ処理機能などの入力電圧制御機能を別途追加する必要があるという課題があった。
【００１２】
また、車両の起動時もしくは終了時に異常判定を行う場合もある。しかしながら、車両の起動時は、ユーザが車両をすばやく操作させ、また、車両の終了時は、ユーザが車両の動作をすばやく終了させるため、起動時および終了時のいずれに場合においても、余分な電力を消費させないようにすることが望まれる。
【００１３】
しかしながら、特許文献１に記載の従来装置は、上述したように、車両停止時に「ディスチャージ処理」を実行し、「ディスチャージ処理」の実行中に異常診断を行っている。そのため、従来装置は、「ディスチャージ処理」の実行のために、プログラムの処理量が増え、電力を多く消費させてしまうという課題があった。
【００１４】
本発明は、かかる課題を解決するためになされたものであり、入力電圧制御機能を別途追加することなく、モータの電源とモータ制御装置が切り離された状態時でも、電力の消費を抑えながら、正確に入力電圧検出の異常診断が可能な、モータ制御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】
【００１５】
本発明は、モータの各相の相電流を検出する相電流検出部と、前記相電流検出部が検出した前記相電流に基づいて、前記モータの回転角度の推定値を演算する回転角度推定部と、前記モータの各相への電流通電経路を切り替えるスイッチング部と、前記スイッチング部の両端に接続される蓄電素子と、前記蓄電素子に印加されている入力電圧を検出する入力電圧検出部と、通常制御モード時に、前記スイッチング部のスイッチ素子のＯＮ／ＯＦＦの切り替えにより前記電流通電経路の切り替え制御を行い、異常診断モード時に、前記入力電圧検出部の前記入力電圧の検出結果に関する異常診断を行う、制御部と、前記スイッチング部の両端および前記蓄電素子の両端に接続された電源と、前記電源と前記蓄電素子との間に接続され、ＯＦＦ状態となることで前記スイッチング部および前記蓄電素子に対する電源供給を遮断する電源遮断部とを備え、前記制御部は、前記異常診断モード時において、前記電源遮断部を前記ＯＦＦ状態に切り替えて前記電源から前記蓄電素子への電流供給を停止させた状態で、前記モータが回転しない範囲の高調波電流を前記モータに重畳する高調波重畳制御を実行し、前記モータの各相に高調波電流を発生させ、前記高調波重畳制御の実行中に、前記相電流検出部によって検出される高調波重畳された相電流を用いて前記回転角度推定部によって求められる前記回転角度の推定値に基づいて、前記モータが回転停止状態か否かを判定し、前記モータが回転停止状態であると判定した場合には、前記入力電圧検出部によって検出される前記入力電圧と、前記入力電圧検出部が正常動作時に前記高調波重畳制御を実行した場合の前記入力電圧検出部によって検出される前記入力電圧の正常値とに基づいて、前記入力電圧検出部による前記入力電圧の検出結果に関する前記異常診断を行う、モータ制御装置である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係るモータ制御装置によれば、電源から蓄電素子への電流供給を停止させた状態で、高調波重畳制御を行って、蓄電素子の電圧を低減させることで、異常診断用の入力電圧検出部の入力電圧の検出結果を得るようにしたので、入力電圧制御機能を別途設ける必要もなく、モータの電源とモータ制御装置とが切り離された状態時においても、電力の消費を抑えながら、正確に入力電圧検出の異常診断が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施の形態１に係るモータ制御装置の構成を示したブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る高調波重畳制御時において、入力電圧検出部が正常状態および異常状態時に、入力電圧検出部が検出した蓄電素子の電圧検出結果の一例を示した図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係る高調波重畳制御時において、入力電圧検出部が正常状態および異常状態時に、入力電圧検出部が検出した蓄電素子の電圧検出結果の別の例を示した図である。
【図４】本発明の実施の形態１に係るモータ制御装置における異常診断の処理の流れを示したフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明に係るモータ制御装置の好適な実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、各図面中、同一又は相当する部分には、同一符号を付している。
【００１９】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係るモータ制御装置の構成を示したブロック図である。モータ制御装置は、モータ５の制御を行う。モータ制御装置は、図１に示すように、スイッチング部２、制御部３、相電流検出部４、回転角度推定部６、入力電圧検出部７、電源遮断部８、および、蓄電素子９を備えて構成されている。モータ制御装置は、電源遮断部８を介し、電源１に接続されている。
【００２０】
以下、これらの各構成について説明する。
【００２１】
スイッチング部２は、モータ５のＵ相、Ｖ相、Ｗ相の各相に対して設けられた３つのスイッチ素子直列体が並列接続されて構成されている。各スイッチ素子直列体においては、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の相ごとに、第１のスイッチ素子ＵＨ，ＶＨ，ＷＨが、それぞれ、第２のスイッチ素子ＵＬ，ＶＬ，ＷＬに対して、１対１で直列に接続されている。また、それらの第１のスイッチ素子と第２のスイッチ素子との各接続点が、モータ５のＵ相、Ｖ相、Ｗ相の各相にそれぞれ接続されている。
【００２２】
具体的には、第１のスイッチ素子ＵＨと第２のスイッチ素子ＵＬとの接続点が、モータ５のＵ相に接続されている。また、同様に、第１のスイッチ素子ＶＨと第２のスイッチ素子ＶＬとの接続点が、モータ５のＶ相に接続されている。また、同様に、第１のスイッチ素子ＷＨと第２のスイッチ素子ＷＬとの接続点が、モータ５のＷ相に接続されている。
【００２３】
第１のスイッチ素子ＵＨ，ＶＨ，ＷＨおよび第２のスイッチ素子ＵＬ，ＶＬ，ＷＬは、制御部３からの制御信号に従って、ＯＮ／ＯＦＦの切り替えを行う。これにより、モータ５のＵ相、Ｖ相、Ｗ相の各相への電流通電経路が切り替えられる。
【００２４】
相電流検出部４は、モータ５のＵ相、Ｖ相、Ｗ相の各相に取り付けられた相電流検出器ＣＴｕ、ＣＴｖ、ＣＴｗを備えて構成されている。相電流検出部４は、相電流検出器ＣＴｕ、ＣＴｖ、ＣＴｗを用いて、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の各相の相電流を検出する。回転角度推定部６および制御部３は、相電流検出部４によって検出された相電流を読み取る。
【００２５】
モータ５は、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相からなる３相モータから構成されている。
【００２６】
回転角度推定部６は、相電流検出部４から入力される相電流に基づいて、相電圧を算出する。さらに、回転角度推定部６は、相電圧を用いて回転角度推定の演算処理を行い、制御部３に回転角度の推定値を出力する。回転角度推定の具体的な手法については、後述する。
【００２７】
なお、モータ制御装置は、通常制御モードと異常診断モードとの２種類の制御モードを有している。モータ制御装置は、通常制御モードにおいては、モータ５の回転角度に基づいて、モータ５の回転制御を行っている。そのため、当該制御を行うために、回転角度推定部６は、通常の装備として、車両に予め搭載されている場合もある。その場合には、回転角度推定部６を、本実施の形態のために新たに追加する必要はなく、予め搭載されている回転角度推定部６をそのまま利用することが可能である。
【００２８】
制御部３は、通常制御モードでは、回転角度推定部６から入力される回転角度の推定値と、相電流検出部４から入力される相電流と、入力電圧検出部７から入力される入力電圧とに基づいて、スイッチング部２のスイッチ素子のＯＮ／ＯＦＦを制御する。その結果、スイッチング部２の電流通電経路が切り替えられる。通常制御モードでは、このようにして、モータ５のモータ制御が行われる。
【００２９】
一方、異常診断モードでは、制御部３は、入力電圧検出部７が検出した入力電圧の検出結果が、異常状態か否かを判定する。異常診断を行う場合には、制御部３は、制御モードを、通常制御モードから、異常診断モードへ切り替える。さらに、制御部３は、通常制御モードから異常診断モードへの切り替えを行う際には、電源遮断部８を、ＯＮからＯＦＦへ切り替える。
【００３０】
異常診断モードでの異常診断の結果、問題がなければ、制御部３は、制御モードを、異常診断モードから通常制御モードへ戻す。異常診断モードの動作については、後述する。
【００３１】
なお、ここで、制御部３のハードウェア構成について説明する。制御部３は、例えば、プロセッサとメモリとを含んで構成されている。プロセッサは、メモリに記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、通常制御モードの各機能、および、異常診断モードの各機能を実現する。
【００３２】
入力電圧検出部７は、蓄電素子９の両端に印加される入力電圧を検出する。
【００３３】
電源１は、正端子と負端子とを有している。正端子は、電源遮断部８を介して、蓄電素子９に接続されている。負端子は、直接、蓄電素子９に接続される。
【００３４】
電源遮断部８は、一方の端子が、電源１の正端子に接続されている。また、他方の端子が、蓄電素子９および第１のスイッチ素子ＵＨ，ＶＨ，ＷＨに接続されている。電源遮断部８がＯＮのとき、電源１と蓄電素子９とが接続され、電源１から蓄電素子９へ電流が供給される。電源遮断部８がＯＦＦのとき、電源１と蓄電素子９との接続が遮断され、電源１から蓄電素子９への電流供給が停止される。
【００３５】
蓄電素子９は、一方の端子が、第１のスイッチ素子ＵＨ，ＶＨ，ＷＨに接続されている。また、蓄電素子９は、他方の端子が、第２のスイッチＵＬ，ＶＬ，ＷＬに接続されている。第１のスイッチ素子ＵＨ，ＶＨ，ＷＨの少なくとも１つがＯＮで、且つ、第２のスイッチＵＬ，ＶＬ，ＷＬの少なくとも１つがＯＮのとき、形成された電流通電経路に従って、蓄電素子９からモータ５へ電流が供給される。
【００３６】
本実施の形態１に係るモータ制御装置は、以上のように構成され、異常診断モードにおいて、入力電圧検出部７の検出結果が異常状態か否かを診断する。異常診断を実施する際には、まず、制御部３は、モータ５に、基本波の２倍以上の高い周波数を有する高周波電流を重畳させ、モータ５を回転させずに、スイッチング部２を制御する。
【００３７】
この高周波を重畳させる制御により、モータ５の各相に高周波電流が発生する。回転角度推定部６は、発生した各相電流に基づいて、モータ５の回転角度の推定値を演算する。制御部３は、回転角度の推定値に基づいて、モータ５が回転停止状態であるか否かを判定する。
【００３８】
このとき、入力電圧検出部７は、高周波を重畳させる制御によって低下していく蓄電素子９の電圧を検出する。制御部３は、比較用波形パターンとして予め記憶している正常時の電圧検出結果と、入力電圧検出部７によって検出された電圧値とを比較することで、入力電圧検出部７の検出結果が異常状態か否かを判定する。
【００３９】
以下、モータ５に高周波電流を重畳した状態で、モータ５のロータの回転角度を推定する方法について説明する。
【００４０】
まず、はじめに、モータ５のモータ制御について説明する。モータ制御は、直交２軸でのベクトル制御で行われる。直交２軸は、例えば、ｄ軸（ｄｉｒｅｃｔ−ａｘｉｓ）とｑ軸（ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ−ａｘｉｓ）である。制御部３は、通常は、モータ５のロータの電気的回転周波数に同期した正弦波状の電流が流れるように、モータ制御を行う。
【００４１】
さらに、制御部３は、当該正弦波状の電流に対して、モータ５のロータの電気的回転周波数よりも高い周波数の高周波電流が重畳されるように、スイッチング部２のスイッチ素子をＯＮ／ＯＦＦ制御する。なお、重畳する高周波電流は、モータ５の発生トルクに影響を与えない、すなわち、モータ５の回転の加速または減速に影響を与えない程度の電流値になるように制御される。
【００４２】
ここで、高周波とは、モータ５の最高回転速度における電気的回転周波数の概ね２倍以上の周波数を指し、例えば、電気自動車用またはハイブリッド自動車用の駆動モータとして使用例が多いモータの最高電気的回転周波数が１．２ｋＨｚとすると、高周波電流は、２．４ｋＨｚ程度以上の周波数となる。
【００４３】
ここで、高周波目標電流を流すために印加すべきｄ軸の電圧指令値をＶｄｈｆ＿ｒｅｆ、ｑ軸の電圧指令値をＶｑｈｆ＿ｒｅｆとする。これらの電圧指令値Ｖｄｈｆ＿ｒｅｆおよびＶｑｈｆ＿ｒｅｆは、ｄ−ｑ軸上で表現されている。そのため、モータ５への三相印加電圧を求めるために、二相のｄ−ｑ軸から、三相のＵ−Ｖ−Ｗ軸へ、二相／三相変換を行う必要がある。
【００４４】
二相／三相変換で得られた電圧指令値を、以下では、電圧指令値Ｖｕ＿ｒｅｆ、Ｖｖ＿ｒｅｆ、Ｖｗ＿ｒｅｆと呼ぶこととする。制御部３は、入力電圧検出部７で検出された入力電圧Ｖｉｎと電圧指令値Ｖｕ＿ｒｅｆ、Ｖｖ＿ｒｅｆ、Ｖｗ＿ｒｅｆとの関係から、スイッチング部２のＵ相、Ｖ相、Ｗ相のスイッチ素子のＯＮ／ＯＦＦのパルス幅を設定する。こうして、設定したパルス幅でスイッチ素子のＯＮ／ＯＦＦの切り替えが行われることで、モータ５に高周波電流が重畳される。
【００４５】
次に、高周波電流を重畳した状態における、モータ５のロータの回転角度の推定方法の原理について説明する。ロータの回転角度の推定は、具体的には、次の原理に基づいて行われる。まず、ｄ−ｑ軸上で表現されるモータ５の電流と電圧の関係は、重畳する電流が高周波であることから、インダクタンス成分に比して、コイル抵抗成分が相対的に極めて小さくなる。そのため、下記の式１で表される。
【００４６】
【数１】
2019088134.tif 000003
【００４７】
ここで、ωｈｆは、印加する高周波重畳電流の電気角周波数、Ｌｄｈｆは、ｄ軸の高周波インダクタンス、Ｌｑｈｆは、ｑ軸の高周波インダクタンス、Ｌｄｑｈｆは、ｑ軸高周波電流に起因するｄ軸の高周波インダクタンスへの干渉成分、Ｌｑｄｈｆは、ｄ軸高周波電流に起因するｑ軸の高周波インダクタンスへの干渉成分である。
【００４８】
回転角度の推定にあたって、真のｄ軸に対して推定演算上のｄ軸相当の座標軸をγ軸として表すこととする。ｄ軸のみの高周波電流を流すつもりで、推定演算上のｄ軸に相当するγ軸に対して、下記の式２で示される正弦波状の高周波電圧を印加する。この時、ｄ軸に流れる高周波電流ｉｄｈｆは、下記の式３で表される。また、ｑ軸に流れる高周波電流ｉｑｈｆは、下記の式４で表される。ここで、式３および式４におけるΔθは、ｄ軸とγ軸との偏差角である。
【００４９】
【数２】
2019088134.tif 000004
【００５０】
いま、γ軸に対して、上記の式２で示される高周波電圧を印加して、γ軸より力率角φだけ、位相が遅れた電流を流しているとする。厳密にγ軸とｄ軸とが一致している場合には、ｄ軸即ちγ軸に直交するｑ軸には電流が流れない。従って、上記の式４がゼロとなるように、推定演算する位相角を調整して行けば、ｄ軸とγ軸とが一致する。また、その時の位相角の推定演算値は、真値となる。この原理に基づき、回転角度推定部６は、回転角度の推定演算を行う。なお、Δθと高周波成分重畳における力率角φとの関係は、下記の式５のように表される。
【００５１】
【数３】
2019088134.tif 000005
【００５２】
上記の説明においては、モータ５に高周波電流を重畳するとして説明した。ただし、高周波電流として、電源周波数に同期した高調波電流を用いる方が、処理がより簡単になる。従って、以下では、高周波電流として、高調波電流を例に挙げて説明する。また、モータ５に、高調波電流を重畳させ、モータ５を回転させない状態で、スイッチング部２を制御することを、以下では、「高調波重畳制御」と呼ぶこととする。
【００５３】
次に、異常診断モードにおける、入力電圧の異常診断方法について説明する。異常診断モードにおいては、制御部３は、電源遮断部８をＯＮからＯＦＦへ切り替える。これにより、電源１と蓄電素子９とが切り離された状態となる。当該状態において、高調波重畳制御が行われた場合、蓄電素子９に充電されたエネルギーは、スイッチング部２またはモータ５により消費され、減少していく。
【００５４】
消費されるエネルギーは、蓄電素子９の電圧と制御部３が制御するスイッチング部２のＯＦＦ時間に対するＯＮ時間の比率（以下、ＤＵＴＹ比と呼ぶ）により変化する。ＤＵＴＹ比は、０から１までの範囲の値となる。具体的には、蓄電素子９の電圧が高く、ＤＵＴＹ比が１に近いほど、消費されるエネルギーは、大きい。
【００５５】
また、制御部３は、本実施の形態１に係る高調波重畳制御を実行する際に、蓄電素子９の電圧が高ければＤＵＴＹ比が小さくなるように制御し、蓄電素子９の電圧が低ければＤＵＴＹ比が大きくなるように制御する。
【００５６】
ここで、高調波重畳制御時において入力電圧検出部７が正常状態および異常状態のときに、入力電圧検出部７が検出した蓄電素子９の入力電圧検出結果について、図２および図３にて説明する。図２および図３において、横軸は、時間を示し、縦軸は、入力電圧検出部７による蓄電素子９の入力電圧の検出結果を示す。図２および図３に示した（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）、（ｆ）、（ｇ）、（ｈ）は、それぞれ、以下の内容を示している。
【００５７】
まず、はじめに、検出感度を考慮した場合の図２（ａ）〜（ｄ）について説明する。図２（ａ）は、入力電圧検出部７の検出感度が正常時に、高調波重畳制御が行われた場合の入力電圧検出部７の入力電圧検出結果を示している。（ａ）の正常時の波形は、異常診断時に、比較用波形パターンとして使用される。そのため、（ａ）の波形は、事前に測定され、制御部３に設けられた記憶部としてのメモリ内に記憶されている。
【００５８】
（ｂ）は、入力電圧検出部７の検出感度が正常の場合よりも高い「検出感度高異常時」に、高調波重畳制御が行われた場合の入力電圧検出部７の入力電圧検出結果を示している。
【００５９】
（ａ）と（ｂ）とを比較すれば分かるように、入力電圧検出部７の検出感度が正常よりも高い場合、すなわち、（ｂ）の場合には、入力電圧検出部７が検出した入力電圧は、（ａ）の正常時の検出結果よりも高い。そのため、制御部３は、ＤＵＴＹ比が正常時よりも小さくなるように制御する。その結果、正常時よりも、蓄電素子９の電圧の低下量が小さくなる。
【００６０】
（ｃ）は、入力電圧検出部７の検出感度が正常の場合よりも低い「検出感度低異常時」に、高調波重畳制御が行われた場合の入力電圧検出部７の入力電圧検出結果を示している。
【００６１】
（ａ）と（ｃ）とを比較すれば分かるように、入力電圧検出部７の検出感度が正常よりも低い場合、すなわち、（ｃ）の場合には、入力電圧検出部７が検出した入力電圧は、（ａ）の正常時の検出電圧よりも低い。そのため、制御部３は、ＤＵＴＹ比が正常時よりも大きくなるように制御する。その結果、正常時よりも、蓄電素子９の電圧の低下量が大きくなる。
【００６２】
（ｄ）は、入力電圧検出部７の検出結果が固定されてしまう「中間固着異常時」に、高調波重畳制御が行われた場合の入力電圧検出部７の入力電圧検出結果を示している。この場合、入力電圧検出部７の検出結果は、固定値となる。従って、時刻が０のときの初期入力電圧の値が、入力電圧検出結果としてそのまま維持される。
【００６３】
次に、図２とは異なり、検出オフセット量を考慮した場合の図３（ａ）、（ｅ）〜（ｈ）について説明する。図３（ａ）は、入力電圧検出部７の検出オフセット量が正常時に、高調波重畳制御が行われた場合の入力電圧検出部７の入力電圧検出結果を示している。
【００６４】
（ｅ）は、入力電圧検出部７の検出オフセット量が正常時の場合よりも高い「オフセット高異常時」に相当する電圧が実際に印加された状態で、高調波重畳制御が行われた場合の、正常時の入力電圧検出部７の入力電圧検出結果を示している。従って、（ｅ）の波形においては、（ａ）の正常時の波形よりも、入力電圧が全体的に高くオフセットされた値となる。
【００６５】
（ｆ）は、入力電圧検出部７の検出オフセット量が正常時の場合よりも高い「オフセット高異常時」に、高調波重畳制御が行われた場合の入力電圧検出部７の入力電圧検出結果を示している。
【００６６】
ここで、（ｅ）と（ｆ）との違いは、次のようになる。（ｅ）は、プラス側にオフセットされた電圧により高調波重畳制御が行われた際に、入力電圧検出部７の検出結果が正常の場合を示している。一方、（ｆ）は、プラス側にオフセットされた電圧により高調波重畳制御が行われた際に、入力電圧検出部７の検出結果が異常の場合を示している。
【００６７】
入力電圧検出部７の検出結果が正常時の（ｅ）と異常時の（ｆ）とを比較すれば分かるように、異常時の（ｆ）として検出された入力電圧の値は、正常時の（ｅ）として検出された入力電圧の値よりも高い。そのため、制御部３は、入力電圧検出部７の異常時におけるＤＵＴＹ比を、正常時よりも小さくなるように制御する。その結果、正常時よりも蓄電素子９の電圧の低下量が小さくなる。
【００６８】
（ｇ）は、入力電圧検出部７の検出オフセット量が正常時の場合よりも低い「オフセット低異常時」に相当する電圧が実際に印加された状態で、高調波重畳制御が行われた場合の、正常時の入力電圧検出部７の入力電圧検出結果を示している。従って、（ｇ）の波形においては、（ａ）の正常時の波形よりも、入力電圧が全体的に低くオフセットされた値となる。
【００６９】
ただし、入力電圧検出部７は、正常時には、検出電圧が０以下の場合には、すべて０として出力する。このため、図３（ｇ）においては、検出電圧が低下して０に到達した時点以降は、検出電圧が０を維持している。
【００７０】
（ｈ）は、入力電圧検出部７の検出オフセット量が正常時の場合よりも低い「オフセット低異常時」に、高調波重畳制御が行われた場合の入力電圧検出部７の入力電圧検出結果を示している。
【００７１】
ここで、（ｇ）と（ｈ）との違いは、次のようになる。（ｇ）は、マイナス側にオフセットされた電圧により高調波重畳制御が行われた際に、入力電圧検出部７の検出結果が正常の場合を示している。一方、（ｈ）は、マイナス側にオフセットされた電圧により高調波重畳制御が行われた際に、入力電圧検出部７の検出結果が異常の場合を示している。
【００７２】
入力電圧検出部７の検出結果が正常時の（ｇ）と異常時の（ｈ）とを比較すれば分かるように、異常時の（ｈ）として検出された入力電圧の値は、正常時の（ｇ）として検出された入力電圧の値よりも低い。そのため、制御部３は、入力電圧検出部７の異常時におけるＤＵＴＹ比を、正常時よりも大きくなるように制御する。その結果、正常時よりも蓄電素子９の電圧の低下量が大きくなる。
【００７３】
高調波重畳制御が行われた場合、蓄電素子９の電圧は、徐々に低下していく。このため、蓄電素子９の電圧値の変化は、正常時の（ａ）と同一の電圧波形となる。従って、入力電圧検出部７が検出する蓄電素子９の入力電圧の値は、入力電圧検出部７が正常に電圧検出を行っていれば、自ずと、正常時の（ａ）と同一の電圧波形となるはずである。
【００７４】
そこで、制御部３は、入力電圧検出部７が出力する検出電圧の値が、正常時の（ａ）と同一の電圧波形になるか否かで、入力電圧検出部７の検出結果が異常であるか否かを判定することができる。すなわち、制御部３は、入力電圧検出部７が出力する検出電圧の波形パターンと、比較用波形パターンとして予めメモリ内に記憶された正常時の（ａ）の電圧波形パターンとを比較して、それらの間の差分が第１の閾値を超えていれば、入力電圧検出部７の検出結果が異常であると判定することができる。
【００７５】
なお、波形パターン間の差分による判定方法としては、以下の例が挙げられる。
（例１）時刻０から時刻ｔまでの間においてグラフ上の２つの波形パターンで囲まれた部分の総面積を求め、総面積の値が第１の閾値を超えていた場合に、入力電圧検出部７の検出結果が異常であると判定する。具体的には、例えば、図２の（ａ）の波形パターンと（ｂ）の波形パターンとで囲まれた部分の総面積を求めて、第１の閾値と比較する。
（例２）時刻０から時刻ｔまでの間の予め設定した２つ以上の各時刻において、入力電圧検出部７が該当する時刻に出力した検出電圧の値と、比較用波形パターンである正常時の（ａ）の波形パターンにおける該当する時刻の電圧値とを比較して、それらの電圧値の差分の平均値または差分の最大値が、第１の閾値を超えていれば、入力電圧検出部７の検出結果が異常であると判定する。
【００７６】
上述した図２および図３の２つのケースの内容をまとめると、以下のようになる。まず、図２の（ｂ），（ｃ）に示されるように、入力電圧検出部７の検出感度が異常状態の場合には、正常時と比較して感度が異なる。このため、検出電圧が実際の電圧よりも高い、あるいは、実際の電圧よりも低く認識される。従って、正常時よりも蓄電素子９のエネルギー消費が多く、あるいは、少なく制御されてしまう。その結果、検出感度高異常時は、図２の（ｂ）の波形となり、検出感度低異常時は、図２の（ｃ）の波形となる。
【００７７】
また、中間固着異常時は、入力電圧検出部７の検出結果に変動がないため、図２の（ｄ）に示すように、初期入力電圧値のままとなる。従って、制御部３は、高調波重畳制御の実行後の時刻ｔの時点の入力電圧値と初期入力電圧値との間の差分が、予め設定された第２の閾値未満であれば、中間固着異常であると判定することができる。
【００７８】
なお、ここで、時刻ｔは、図２では、正常時の（ａ）の波形において蓄電素子９の電圧値が０になっている時点となっているが、その場合に限定されない。時刻ｔは、時刻０から予め設定された時間が経過した時点でもよく、適宜、任意の時刻に決定してよいものとする。
【００７９】
このように、入力電圧検出部７に検出感度異常が発生している場合には、図２に示すように、高調波重畳制御時の蓄電素子９の電圧波形（ｂ）、（ｃ）が、正常時の（ａ）の波形パターンと同一にならずに、異なる波形となる。そのため、制御部３は、高調波重畳制御時の蓄電素子９の電圧波形が、比較用波形パターンとして予めメモリ内に記憶された正常時の（ａ）と一致しない場合に、入力電圧検出異常と診断できる。
【００８０】
また、図３で説明したように、正常時の場合よりも高いあるいは低いオフセット異常時相当の電圧が実際に印加された場合、入力電圧検出部７の検出電圧は、正常時に検出される電圧よりも高い、あるいは、実際の電圧よりも低く検出され、図３の（ｅ）または（ｇ）の波形となる。
【００８１】
一方で、入力電圧検出部７の検出オフセット量が正常時の場合よりも、高いあるいは低いオフセット異常時には、入力電圧検出部７の検出電圧が、正常時に検出される実際の電圧よりも高く認識されるか、あるいは、正常時に検出される実際の電圧よりも低く認識される。その結果、正常時よりも蓄電素子９のエネルギー消費が多く、あるいは、少なく制御されてしまう。そのため、オフセット高異常時における電圧波形は、図３の（ｆ）となり、オフセット低異常時における電圧波形は、図３の（ｈ）となる。
【００８２】
検出結果と比較用波形パターンとの比較処理を行う段階では、制御部３は、検出オフセット異常が発生しているか否かを判断することはできない。そして、オフセット異常を検出する場合には、制御部３は、入力電圧検出部７が正常であるときの（ｅ），（ｇ）の波形と、入力電圧検出部７が異常であるときの（ｆ），（ｈ）の波形と比較することなる。
【００８３】
つまり、オフセット高異常時の（ｆ）は、（ｅ）が比較波形パターンとなり、同様に、オフセット低異常時の（ｈ）は、（ｇ）が比較波形パターンとなる。ここで、（ｅ），（ｇ）の波形は、正常時の電圧波形（ａ）と異なる。そして、比較波形パターンとすべき（ｅ）は、（ｆ）とは異なる時間波形となっており、同様に、比較波形パターンとすべき（ｇ）は、（ｈ）とは異なる時間波形となっている。
【００８４】
そのため、（ｅ）と（ｆ）との間、および、（ｇ）と（ｈ）との間には、差分が発生する。そこで、制御部３は、（ｆ）の異常状態は、（ｅ）の比較波形パターンと一致しない場合に、そして（ｈ）の異常状態は、（ｇ）の比較波形パターンと一致しない場合に、入力電圧検出異常と診断することができる。
【００８５】
このように、高調波重畳制御時に検出感度異常および検出オフセット異常を判断するためには、制御部３は、入力電圧の正常値として、適切な比較用波形パターンを、（ａ），（ｅ），（ｇ）の中から、選択する必要がある。
【００８６】
また、検出オフセットがない場合においても、必ずしも、（ａ）の波形パターンとならず、高調波重畳制御を開始する前の蓄電素子９の初期入力電圧の値によって波形パターンが変化する。そのため、事前に、蓄電素子９の初期入力電圧を変化させて、それらの複数の初期入力電圧値ごとに、高調波重畳制御を行った結果を、比較用波形パターンとして、制御部３のメモリに記憶しておく。
【００８７】
そして、異常診断時に、制御部３は、蓄電素子９の初期入力電圧値および高調波重畳制御状態に基づいて、複数の比較用波形パターンの中から該当する比較用波形パターンを１つ選択する。そして、制御部３は、入力電圧検出部７から出力される検出電圧の波形パターンと、選択した波形パターンとを比較することで、入力電圧検出部７の異常診断を行うことが望ましい。なお、制御部３は、選択する比較用波形パターンが１つに決定できない場合には、複数個を選択して、順次比較するようにしてもよい。
【００８８】
このように、本実施の形態１においては、比較用波形パターンである（ａ），（ｅ），（ｇ）などの波形パターンを、初期入力電圧値ごとに、複数種類ずつ計測しておき、事前に、制御部３のメモリ内に記憶しておく。そして、入力電圧の異常診断時において、制御部３は、それらの比較用波形パターンの中から、初期入力電圧値および高調波重畳制御状態に基づいて、該当する比較用波形パターンを選択する。さらに、制御部３は、入力電圧検出部７が検出する入力電圧の波形と、選択した比較用波形パターンとを比較することで、入力電圧検出部７の検出結果が異常か否かを判定する。なお、ここで、初期入力電圧値とは、入力電圧検出部７によって検出される高調波重畳制御の実行前の入力電圧の値である。
【００８９】
しかしながら、本発明に係るモータ制御装置による判定処理は、波形同士を比較する上記の方法に限定されず、例えば、以下のような別の方法としてもよい。
【００９０】
なお、別の方法を採用する場合にも、まず、上記の説明と同様に、複数の比較用波形パターンを事前にモータ制御装置のメモリ内に記憶しておく。次に、制御部３は、初期入力電圧値および高調波重畳制御状態に基づいて、複数の比較用波形パターンの中から該当する比較用波形パターンを１つ選択する。ここまでの処理は、上記と同じである。
【００９１】
次に、制御部３は、初期入力電圧値および高調波重畳制御状態に基づいて、選択した比較用波形パターンを用いて、高調波重畳制御の実行後の蓄電素子９の入力電圧を推定する。当該入力電圧の推定方法としては、図２および図３における時刻ｔの時点の入力電圧値の推定値を求める場合、高調波重畳制御を実行した場合、蓄電素子９の入力電圧は、比較用波形パターンに従って減少していくと推定されるので、時刻ｔにおける比較用波形パターンの入力電圧の値を抽出すれば、当該値が、時刻ｔにおける蓄電素子９の入力電圧の推定値となる。このように、高調波重畳制御の実行後の時刻を時刻ｔとすれば、時刻ｔに対応する比較用波形パターンの入力電圧の値を、正常値として比較用波形パターンから抽出することにより、時刻ｔにおける蓄電素子９の入力電圧の推定値を容易に求めることができる。
【００９２】
次に、制御部３は、時刻ｔの時点になったときに、入力電圧検出部７により、入力電圧の値を検出する。そして、制御部３は、入力電圧検出部７によって検出された入力電圧の値と、推定した蓄電素子９の入力電圧との値とを比較する。次に、制御部３は、それらの間の差分が予め設定された第２の閾値を超えていれば、入力電圧検出部７の検出結果が異常であると判定する。
【００９３】
このように、制御部３は、高調波重畳制御の実行前の初期入力電圧値および高調波重畳制御状態に基づいて、高調波重畳制御の実行後のある時刻ｔにおける入力電圧の値を推定しておき、推定結果を用いて異常判定を行うようにしてもよい。なお、ここで、時刻ｔは、図２では、正常時の（ａ）の波形において蓄電素子９の電圧値が０になっている時点となっているが、その場合に限定されない。
【００９４】
時刻ｔは、時刻０から予め設定された時間が経過した時点でもよく、適宜、任意の時刻に決定してよいものとする。また、ここでの時刻ｔは、上述した中間固着異常判定時の時刻ｔと同じであっても、異なっていてもよい。
【００９５】
さらなる別の方法として、以下の方法を用いてもよい。当該方法においては、比較用波形パターンを用いない。従って、比較用波形パターンを記憶する記憶部も特に設ける必要はない。当該方法においては、異常診断モード時において、まず、入力電圧検出部７が、高調波重畳制御の実行前の初期入力電圧を検出する。制御部３は、入力電圧の正常値として、検出された初期入力電圧に基づいて、または、初期入力電圧値および高調波重畳制御状態に基づいて、正常時の波形パターンを、予め設定された演算式を用いて算出する。当該正常時の波形パターンは、入力電圧検出部７が正常動作時に、高調波重畳制御を実行した場合の入力電圧検出部７による入力電圧の時間経過に伴う検出結果に相当する。すなわち、正常時の波形パターンは、図２の（ａ）の波形パターンとなる。あるいは、高調波重畳制御の実行前の入力電圧と検出オフセットとに基づいて正常時の波形パターンを求めた場合には、正常時の波形パターンは、図３の（ｅ）または（ｇ）の波形パターンとなる。次に、制御部３は、入力電圧検出部７によって検出される入力電圧の検出結果と、算出した正常時の波形パターンとに基づいて、入力電圧検出部７による入力電圧の検出結果に関する異常診断を行う。入力電圧の検出結果と正常時の波形パターンとを用いた判定方法としては、例えば、両者を比較して、両者の差分と閾値とを比較することで行う。具体的な比較方法については、比較用波形パターンを用いた上記比較方法のいずれかと同様にして、両者の差分を求めて、差分と閾値との比較を行うようにすればよい。
【００９６】
続いて、本発明の実施の形態１に係るモータ制御装置におけるモータ制御処理方法について説明する。図４は、実施の形態１に係るモータ制御における異常診断の処理の流れを示したフローチャートである。すなわち、図４は、制御部３による異常診断モードの動作を説明している。なお、図４においては、波形同士を比較する方法ではなく、高調波重畳制御の実行後の時刻ｔでの入力電圧の値を正常値として推定して、推定結果を用いて異常判定を行う場合について示している。
【００９７】
本発明の実施の形態１に係るモータ制御装置における異常診断は、下記手順により、実施される。
【００９８】
（手順０）：制御部３は、制御モードを、通常制御モードから異常診断モードに移行する。
【００９９】
（手順１）：制御部３は、電源遮断部８をＯＮからＯＦＦに制御し、電源１から蓄電素子９への電流供給を遮断する（ステップＳ１）。
【０１００】
（手順２）：入力電圧検出部７は、蓄電素子９に印加された入力電圧を検出し、初期入力電圧値として制御部３へ出力する（ステップＳ３１）。
【０１０１】
（手順３）：制御部３は、スイッチング部２を制御し、高調波電流を発生させる高調波重畳制御を行う（ステップＳ２１）。
【０１０２】
（手順４）：回転角度推定部６は、相電流検出部４にて検出された相電流を取得する（ステップＳ２２）。
【０１０３】
（手順５）：回転角度推定部６は、前述にて説明した回転角度の推定方法を用いて、相電流に基づいて回転角度の推定値を演算し、回転角度の推定値を制御部３へ出力する（ステップＳ２３）。
【０１０４】
なお、ステップＳ２２、ステップＳ２３において、回転角度推定部６は、制御部３がモータ５の回転が停止していると判断できる期間、相電流のサンプリングを行い、回転角度の推定をする。
【０１０５】
（手順６）：制御部３は、ステップＳ２３で推定された回転角度を少なくとも２回以上連続して確認し、複数回の回転角度が同じ、または、それらの差分が予め設定された第３の閾値未満であることを判定する。次に、制御部３は、それらの回転角度の値に基づいて、モータ５の回転が停止している場合、または、誘起電圧が発生していても入力電圧の異常診断が正しく行われる範囲として規定される低回転でモータ５が回転している場合、のいずれかである場合に、「モータ５の回転が停止している」と判定する（ステップＳ２４）。
【０１０６】
（手順７）：制御部３は、ステップＳ３１で検出された初期入力電圧値と、ステップＳ２１の高調波重畳制御状態と、予め記憶部に記憶された比較用波形パターンとに基づいて、高調波重畳制御実行後の蓄電素子９の入力電圧を推定する。（ステップＳ３２）。
【０１０７】
なお、入力電圧推定方法としては、上述したように、入力電圧検出部７が正常な状態の時に、事前に、蓄電素子９の複数の初期入力電圧値ごとに高調波重畳制御を行い、その結果を、比較用波形パターンとして、モータ制御装置のメモリ内に記憶させておくものとする。
【０１０８】
制御部３は、ステップＳ３１で取得した初期入力電圧値とステップＳ２１の高調波重畳制御状態に基づいて、記憶された複数の比較用波形パターンから、該当する比較用波形パターンを選択する。このとき、例えば、図２または図３に示す正常時の（ａ）の波形パターンを選択したとする。その場合には、（ａ）の波形パターンを用いて、初期入力電圧値と高調波重畳制御状態とから、高調波重畳制御の実行後の時刻ｔにおける蓄電素子９の入力電圧値を推定する。
【０１０９】
（手順８）：制御部３は、入力電圧検出部７により検出された高調波重畳制御の実行後の蓄電素子９の入力電圧を、異常診断用の入力電圧として取得する（ステップＳ３３）。
【０１１０】
（手順９）：制御部３は、ステップＳ３２で推定した入力電圧の推定結果と、ステップＳ３３で取得した異常診断用の入力電圧とを比較し、前述にて説明した入力電圧の異常診断方法にて、入力電圧の異常診断を行う（ステップＳ３４）。また、このとき、制御部３は、ステップＳ２４の判定結果から、モータ５の回転が停止状態であることを確認する。すなわち、制御部３は、モータ５が回転状態のときには、ステップＳ３４の異常診断を行わない。
【０１１１】
このように、本実施の形態１に係るモータ制御装置によれば、モータ５の電源１とモータ制御装置とが切り離された状態時でも、入力電圧異常診断用の入力電圧制御機能を別途追加することなく、正確に入力電圧検出異常診断が可能である。
【０１１２】
また、上記の実施の形態１では、入力電圧検出異常診断において、ステップＳ３２にて用いるために、複数の比較用波形パターンをモータ制御装置のメモリ内に事前に記憶させておく方法を説明した。しかしながら、入力電圧検出部７の中間固着の入力電圧検出異常診断とする場合には、入力電圧推定方法を用いなくてもよい。
【０１１３】
具体的には、ステップＳ３２を省略し、制御部３は、ステップＳ３１で得られる初期入力電圧とステップＳ３３で得られる診断用の入力電圧とをステップＳ３４にて比較し、差分を算出する。その結果、制御部３は、初期入力電圧と診断入力電圧との間の差分が第２の閾値未満の場合に、中間固着の異常発生と判断することができる。
【０１１４】
すなわち、上述したように、ステップＳ２１の高調波重畳制御の実行時に、蓄電素子９の入力電圧は、低下していく。そのため、ステップＳ３３で得られる異常診断用の入力電圧は、ステップＳ３１で得られる初期入力電圧値よりも小さくなくてはならない。そのため、制御部３は、時刻０時点の初期入力電圧値と、時刻ｔ時点の高調波重畳制御の実行後の入力電圧との間の差分が、第３の閾値未満であれば、中間固着の異常と判断できる。
【０１１５】
以上のように、本実施の形態１に係るモータ制御装置は、スイッチ素子のＯＮ／ＯＦＦの切り替えによりモータ５のＵ相、Ｖ相、Ｗ相の各相への電流通電経路を切り替えるスイッチング部２と、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の各相の相電流を検出する相電流検出部４と、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相からなる３相のモータ５とを備えている。また、モータ制御装置は、相電流検出部４が検出した相電流に基づいて、モータ５の回転角度を推定する回転角度推定部６と、スイッチング部２の両端に接続される蓄電素子９と、蓄電素子９に印加される入力電圧を検出する入力電圧検出部７とを備えている。また、モータ制御装置は、電源１の正端子と蓄電素子９との間の接続／遮断を切り替える電源遮断部８とを備えている。さらに、モータ制御装置は、スイッチング部２のスイッチ素子のＯＮ／ＯＦＦにより、モータ５の制御を行う制御部３を備えている。制御部３は、回転角度推定部６によって得られた推定回転角度に基づいてモータ５の回転停止を判断し、モータ５の回転停止時に、入力電圧検出部７によって得られた蓄電素子９の入力電圧に基づいて、入力電圧の異常診断を行う。
【０１１６】
このとき、制御部３は、モータ５が回転しない範囲の高調波電流を重畳させて、スイッチング部２のＯＮ／ＯＦＦを行う高調波重畳制御を行う。これにより、制御部３は、モータ５の各相に高調波電流を発生させ、回転角度推定部６は、相電流検出部４から得られる高調波重畳された相電流を用いて回転角度推定を行う。制御部３は、回転角度推定部６によって得られた回転角度の推定値から、モータ５の回転停止を判断する。また、高調波重畳制御時に、入力電圧検出部７によって得られる高調波重畳制御前の初期入力電圧値および高調波重畳制御状態から、高調波重畳制御後の入力電圧の推定を行う。制御部３は、入力電圧検出部７によって検出される高調波重畳制御の実行後の入力電圧と、入力電圧の推定結果とを比較して、それらの間の差分が閾値を超えていれば、入力電圧の検出異常と診断する。このように、本実施の形態によれば、電源から蓄電素子９への電流供給を停止させた状態で、高調波重畳制御を行って、蓄電素子９の電圧を低減させることで、異常診断用の入力電圧検出部７の入力電圧の検出結果を得るようにした。その結果、特許文献１の従来装置に設けられているような入力電圧制御機能を別途設ける必要もなく、モータ５の電源１とモータ制御装置とが切り離された状態時においても、電力の消費を抑えながら、正確に入力電圧検出の異常診断が可能である。
【０１１７】
以上、本発明は、本発明の範囲内において、各実施の形態を適宜、変形、省略したりすることが可能である。
【符号の説明】
【０１１８】
１  電源、２  スイッチング部、３  制御部、４  相電流検出部、５  モータ、６  回転角度推定部、７  入力電圧検出部、８  電源遮断部、９  蓄電素子。
【図１】
2019088134.tif 000006
【図２】
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【図３】
2019088134.tif 000008
【図４】
2019088134.tif 000009