(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
バッテリの直流電圧をインバータで交流電圧に変換して交流モータに供給するシステムに用いられる電圧センサの故障診断装置において、
前記電圧センサによって検出されるバッテリの直流電圧を少なくとも用いて、前記インバータの電圧指令値を算出する電圧指令値算出手段と、
前記インバータから前記交流モータに流れる電流を検出する電流検出手段と、
モータの回転速度を検出するモータ回転速度検出手段と、
前記電圧指令値算出手段によって算出される電圧指令値と、前記電流検出手段によって検出される電流とに基づいて、前記交流モータの出力（以下、第１のモータ出力）を算出する第１のモータ出力算出手段と、
少なくとも、前記交流モータのトルク指令値および前記モータ回転速度検出手段によって検出されるモータ回転速度に基づいて、前記交流モータの出力（以下、第２のモータ出力）を算出する第２のモータ出力算出手段と、
前記第１のモータ出力算出手段によって算出される第１のモータ出力、および、前記第２のモータ出力算出手段によって算出される第２のモータ出力に基づいて、前記電圧センサの故障を検出する故障検出手段とを備えることを特徴とする電圧センサの故障診断装置。
【請求項２】
バッテリの直流電圧をインバータで交流電圧に変換して交流モータに供給するシステムに用いられる、前記バッテリの電圧を検出する第１の電圧センサ、および、前記バッテリから前記インバータに入力される電圧を検出する第２の電圧センサの故障を診断する電圧センサの故障診断装置において、
前記第１の電圧センサによって検出される電圧（以下、第１の電圧）と、前記第２の電圧センサによって検出される電圧（以下、第２の電圧）とに基づいて、少なくとも一方の電圧センサに故障が発生したことを検出する故障検出手段と、
前記第２の電圧センサによって検出される電圧を少なくとも用いて、前記交流モータの出力（以下、第１のモータ出力）を算出する第１のモータ出力算出手段と、
前記第２の電圧センサによって検出される電圧を用いずに、前記交流モータの出力（以下、第２のモータ出力）を算出する第２のモータ出力算出手段と、
前記故障検出手段によって、少なくとも一方の電圧センサに故障が発生したことが検出されると、前記第１のモータ出力算出手段によって算出される第１のモータ出力、および、前記第２のモータ出力算出手段によって算出される第２のモータ出力に基づいて、故障が発生した電圧センサを特定する故障電圧センサ特定手段とを備えることを特徴とする電圧センサの故障診断装置。
【請求項３】
請求項２に記載の電圧センサの故障診断装置において、
前記第２の電圧センサによって検出される電圧を少なくとも用いて、前記インバータの電圧指令値を算出する電圧指令値算出手段と、
前記インバータから前記交流モータに流れる電流を検出する電流検出手段と、
前記交流モータの回転速度を検出するモータ回転速度検出手段とをさらに備え、
前記第１のモータ出力算出手段は、前記電圧指令値算出手段によって算出される電圧指令値と、前記電流検出手段によって検出される電流とに基づいて、前記第１のモータ出力を算出し、
前記第２のモータ出力算出手段は、少なくとも、前記交流モータのトルク指令値および前記モータ回転速度検出手段によって検出されるモータ回転速度に基づいて、前記第２のモータ出力を算出することを特徴とする電圧センサの故障診断装置。
【請求項４】
Ｐac1，Ｐac2のさらに詳しい算出方法
請求項３に記載の電圧センサの故障診断装置において、
前記第１のモータ出力算出手段は、前記電圧指令値算出手段によって算出される３相交流電圧指令値と、前記電流検出手段によって検出される３相交流電流とに基づいて、前記第１のモータ出力を算出し、
前記第２のモータ出力算出手段は、前記交流モータのトルク指令値、前記モータ回転速度検出手段によって検出されるモータ回転速度、および、モータ駆動時の損失に基づいて、前記第２のモータ出力を算出することを特徴とする電圧センサの故障診断装置。
【請求項５】
請求項２〜４のいずれか一項に記載の電圧センサの故障診断装置において、
前記故障電圧センサ特定手段は、前記第１のモータ出力と前記第２のモータ出力との差の絶対値が所定のしきい値以下であれば、前記第１の電圧センサに故障が発生したと判定し、前記第１のモータ出力と前記第２のモータ出力との差の絶対値が前記所定のしきい値より大きければ、前記第２の電圧センサに故障が発生したと判定することを特徴とする電圧センサの故障診断装置。
【請求項６】
請求項２〜５のいずれか一項に記載の電圧センサの故障診断装置において、
前記故障電圧センサ特定手段によって故障が特定された電圧センサによって検出される電圧を、故障が発生していない電圧センサによって検出される電圧に基づいて推定する電圧推定手段をさらに備えることを特徴とする電圧センサの故障診断装置。
【請求項７】
請求項６に記載の電圧センサの故障診断装置において、
前記電圧推定手段は、少なくとも、故障が発生していない電圧センサによって検出される電圧、および、前記バッテリと前記インバータとの間の電位差に基づいて、前記故障が特定された電圧センサによって検出される電圧を推定することを特徴とする電圧センサの故障診断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電圧センサの故障を診断する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、モータに印加する電圧にさらに電圧を重畳させることによって、直流電圧センサの故障を診断する装置が知られている（特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１１７７５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の故障診断装置では、故障診断のために重畳電圧が必要となるため、故障診断が効率的ではないという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
（１）バッテリの直流電圧をインバータで交流電圧に変換して交流モータに供給するシステムに用いられる電圧センサの故障診断装置において、電圧センサによって検出されるバッテリの直流電圧を少なくとも用いて算出されるインバータの電圧指令値、および、インバータから交流モータに流れる電流に基づいて、交流モータの出力（以下、第１のモータ出力）を算出するとともに、交流モータのトルク指令値およびモータ回転速度に基づいて、交流モータの出力（以下、第２のモータ出力）を算出し、第１のモータ出力および第２のモータ出力に基づいて、電圧センサの故障を検出することを特徴とする。
（２）バッテリの直流電圧をインバータで交流電圧に変換して交流モータに供給するシステムに用いられる、バッテリの電圧を検出する第１の電圧センサ、および、バッテリからインバータに入力される電圧を検出する第２の電圧センサの故障を診断する電圧センサの故障診断装置は、第１の電圧センサによって検出される第１の電圧と、第２の電圧センサによって検出される第２の電圧とに基づいて、少なくとも一方の電圧センサに故障が発生したことを検出する。また、第２の電圧センサによって検出される電圧を少なくとも用いて、交流モータの出力（以下、第１のモータ出力）を算出するとともに、第２の電圧センサによって検出される電圧を用いずに、交流モータの出力（以下、第２のモータ出力）を算出する。少なくとも一方の電圧センサに故障が発生したことを検出すると、第１のモータ出力、および、第２のモータ出力に基づいて、故障が発生した電圧センサを特定することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明による電圧センサの故障診断装置によれば、故障診断用の電圧等を印加することなく、電圧センサの故障を診断することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
図１は、一実施の形態における電圧センサの故障診断装置をハイブリッド自動車に適用した場合のブロック構成図である。複数のセルから構成されるバッテリ１の直流電圧は、モータコントローラ１０からの指令に基づいて、インバータ４において３相交流電圧に変換されて、車両の走行駆動源である交流モータ６に印加される。３相交流モータ６は、車両の減速時等に、回生運転を行うことにより、発電を行うことができるモータジェネレータである。交流モータ６が回生運転を行うことにより発電する交流電圧は、インバータ４において直流電圧に変換されて、バッテリ１の充電に用いられる。
【０００８】
バッテリ電圧センサ２は、バッテリ１の総電圧ＶBfを検出する。バッテリ電圧センサ２によって検出されるバッテリ電圧Ｖbfは、車両コントローラ８に送信される。バッテリ１とインバータ４との間には、リレー３が設けられている。インバータ電圧センサ５は、リレー３の下流側の電圧、すなわち、バッテリ１からインバータ４に入力される電圧ＶIf（以下、インバータ電圧ＶIfと呼ぶ）を検出する。
【０００９】
回転角センサ７は、例えば、レゾルバであり、交流モータ６の回転角度に応じた信号を出力する。電流センサ９ａ，９ｂ，９ｃは、それぞれ、インバータ４から交流モータ６に流れるＵ相電流ｉｕ、Ｖ相電流ｉｖ、Ｗ相電流ｉｗを検出する。バッテリ温度センサ２０は、バッテリ１の温度を検出する。車両コントローラ８は、車両全体の制御を行う。
【００１０】
モータコントローラ１０は、内部で行う処理機能上、３相／２相変換部１１と、電流指令部１２と、電流制御部１３と、２相／３相変換部１４と、電圧センサ診断部１５と、磁極位置検出部１６と、モータ回転数検出部１７と、ＰＷＭ変換部２１とを備える。モータコントローラ１０の内部で行われる制御演算では、３相交流モータに流れる電流のうち、励磁電流成分の方向をｄ軸に設定し、トルク電流成分の方向をｄ軸と直交するｑ軸に設定した回転直交座標系（ｄｑ座標系）を用いる。ｄｑ座標系は、モータ回転に同期して回転する座標系である。
【００１１】
磁極位置検出部１６は、回転角センサ７から出力される信号に基づいて、交流モータ６の磁極位置θを検出する。モータ回転数検出部１７は、回転角センサ７から出力される信号に基づいて、交流モータ６の回転速度ωを検出する。
【００１２】
３相／２相変換部１１は、磁極位置検出部１６によって検出される磁極位置θに基づいて、電流センサ９ａ〜９ｃによって検出される電流値ｉｕ，ｉｖ，ｉｗを、励磁電流成分であるｄ軸電流ｉｄおよびトルク電流成分であるｑ軸電流ｉｑに変換し、電流制御部１３に出力する。電流指令部１２は、車両コントローラ８から入力されるトルク指令値Ｔmg、モータ回転数検出部１７によって検出されるモータ回転速度ω、および、後述する電圧センサ診断部１５から出力されるインバータ電圧ＶＩに基づいて、ｄ軸電流指令値ｉd*と、ｑ軸電流指令値ｉq*とを演算する。演算した電流指令値ｉd*，ｉq*は、電流制御部１３に送られる。
【００１３】
電流制御部１３は、ｄ軸とｑ軸の実電流ｉd，ｉqを電流指令値ｉd*，ｉq*にそれぞれ一致させるために、例えば、ＰＩ（比例・積分）演算を行うことにより、ｄ軸電圧指令値ｖd*およびｑ軸電圧指令値ｖq*を演算する。２相／３相変換部１４は、磁極位置検出部１６によって検出される磁極位置θに基づいて、ｄ軸電圧指令値ｖd*およびｑ軸電圧指令値ｖq*を３相交流電圧指令値ｖｕ*，ｖｖ*，ｖｗ*に変換する。変換された３相交流電圧指令値ｖｕ*，ｖｖ*，ｖｗ*は、ＰＷＭ変換部２１に送られる。
【００１４】
ＰＷＭ変換部２１は、３相交流電圧指令値と、１０ｋＨｚ程度の搬送波（一般的に三角波）とを比較し、電力変換素子を駆動するためのＯＮ／ＯＦＦ信号である３相交流スイッチング信号Ｐｕ，Ｐｖ，Ｐｗを生成する。ここで、搬送波の頂点は、±（バッテリ電圧／２）相当であるため、３相交流電圧指令値ｖｕ*，ｖｖ*，ｖｗ*をインバータ電圧ＶＩで次式（ａ）〜（ｃ）のように正規化し、搬送波と比較して、Ｐｕ，Ｐｖ，Ｐｗを得る。
ｖｕ*１＝ｖｕ*／（ＶＩ／２）              （ａ）
ｖｖ*１＝ｖｖ*／（ＶＩ／２）              （ｂ）
ｖｗ*１＝ｖｗ*／（ＶＩ／２）              （ｃ）
【００１５】
インバータ４は、３相交流スイッチング信号Ｐｕ，Ｐｖ，Ｐｗに基づいて、ＩＧＢＴなどの電力変換素子により、バッテリ１の直流電圧を３相交流電圧に変換する。
【００１６】
電圧センサ故障診断部１５は、バッテリ電圧センサ２によって検出されるバッテリ電圧ＶBfと、インバータ電圧センサ５によって検出されるインバータ電圧ＶIfとに基づいて、電圧センサ２，５の故障の有無を診断するとともに、いずれか一方の電圧センサの故障を検出すると、故障している電圧センサを特定する処理を行う。バッテリ電圧センサ２の故障を検出した場合には、バッテリ電圧センサ異常信号を車両コントローラ８に出力する。電圧センサ２，５の故障診断方法については、後述する。
【００１７】
また、電圧センサ故障診断部１５は、制御用バッテリ電圧ＶB、および、制御用インバータ電圧ＶIを算出する処理も行う。電圧センサ２，５に故障が発生していない場合には、制御用バッテリ電圧ＶBおよび制御用インバータ電圧ＶIは、それぞれ、バッテリ電圧センサ２で検出されるバッテリ電圧ＶBfおよびインバータ電圧センサ５で検出されるインバータ電圧ＶIfと等しい。算出した制御用バッテリ電圧ＶBは、車両コントローラ８に出力され、制御用インバータ電圧ＶIは、電流指令部１２およびＰＷＭ変換部２１に出力される。
【００１８】
図２は、電圧センサ診断部１５において行われる故障診断処理の内容を示すフローチャートである。車両が起動して、モータコントローラ１０の電源がオンすると、電圧センサ診断部１５は、ステップＳ１０の処理を開始する。
【００１９】
ステップＳ１０では、バッテリ電圧センサ２によって検出されるバッテリ電圧ＶBf、および、インバータ電圧センサ５によって検出されるインバータ電圧ＶIfを取得して、ステップＳ２０に進む。ステップＳ２０では、次式（１）の関係が成り立つか否か、すなわち、バッテリ電圧ＶBfとインバータ電圧ＶIfとの差の絶対値が所定値αより大きいか否かを判定する。ただし、所定値αは、バッテリセンサ２，５の故障を診断するための所定のしきい値である。
｜ＶIf−ＶBf｜＞α                            （１）
【００２０】
バッテリ電圧センサ２およびインバータ電圧センサ５が共に正常な場合には、バッテリ電圧ＶBfとインバータ電圧ＶIfとの間の差異は、所定値α以下となる。式（１）の関係が成り立たたないと判定すると、バッテリ電圧センサ２およびインバータ電圧センサ５が共に正常であると判定して、ステップＳ７０に進む。ステップＳ７０では、バッテリ電圧センサ異常信号をオフとして、ステップＳ１０に戻る。この場合、制御用バッテリ電圧ＶBは、電圧センサ２によって検出される電圧ＶBfであり、制御用インバータ電圧ＶIは、インバータ電圧センサ５によって検出される電圧ＶIfである。
【００２１】
一方、式（１）の関係が成り立つと判定すると、バッテリ電圧センサ２およびインバータ電圧センサ５のうち、少なくとも一方の電圧センサに故障が発生していると判断して、ステップＳ３０に進む。
【００２２】
ステップＳ３０では、どちらの電圧センサに故障が発生しているのかを判定するため、次式（２）より、３相交流モータ６の出力推定値Ｐac1を算出するとともに、次式（３）より、３相交流モータの出力推定値Ｐac2を算出する。出力推定値Ｐac1は、２相／３相変換部１４によって算出される３相交流電圧指令値ｖｕ*，ｖｖ*，ｖｗ*、および、電流センサ９ａ〜９ｃの電流検出値ｉｕ，ｉｖ，ｉｗに基づいて算出する。また、出力推定値Ｐac2は、車両コントローラ８から入力されるトルク指令値Ｔmg、モータ回転数検出部１７によって検出されるモータ回転速度ω、および、モータ損失Ｗmgに基づいて算出する。
Ｐac1＝ｖｕ*×ｉｕ＋ｖｖ*×ｉｖ＋ｖｗ*×ｉｗ              （２）
Ｐac2＝ω×Ｔmg＋Ｗmg                                    （３）
ただし、損失Ｗmgは、運転点（ω，Ｔmg）でモータを駆動させた時のモータ損失であり、各運転点に対するモータ損失を予め実験等によって求めてテーブル化しておき、このテーブルを参照することにより求める。
【００２３】
ここで、インバータ電圧センサ５が正常である時には、Ｐac1≒Ｐac2となる。しかし、ＰＷＭ変換部２１で３相交流スイッチング信号Ｐｕ，Ｐｖ，Ｐｗを算出する際に、制御用インバータ電圧ＶI（インバータ電圧センサ５の故障が検出されていない場合には、ＶI＝ＶIfの値が反映されている）で正規化しているため、例えば、インバータ電圧センサ５の電圧検出値が実電圧値よりも小さい場合、交流モータ６に印加される実際の電圧は、３相交流電圧指令値ｖｕ*，ｖｖ*，ｖｗ*よりも大きくなる。従って、実電流ｉｄ，ｉｑも、電流指令値ｉd*，ｉq*と一致しなくなるため、電流制御部が実電流ｉｄ，ｉｑと電流指令値ｉd*，ｉq*とを一致させるように動作し、最終的に３相交流電圧指令値ｖｕ*，ｖｖ*，ｖｗ*が小さくなる。このため、インバータ電圧センサ５に故障が発生している場合には、Ｐac1≠Ｐac2となる。
【００２４】
ステップＳ３０において、交流モータ６の出力推定値Ｐac1およびＰac2を算出すると、ステップＳ４０に進む。ステップＳ４０では、次式（４）の関係が成り立つか否か、すなわち、出力推定値Ｐac1とＰac2との差の絶対値が所定値Ｐ０より大きいか否かを判定する。
｜Ｐac1−Ｐac2｜＞Ｐ０                （４）
【００２５】
式（４）の関係が成り立つと判定すると、インバータ電圧センサ５に故障が発生していると判断して、ステップＳ５０に進む。一方、式（４）の関係が成り立たないと判定すると、インバータ電圧センサ５に故障は発生していないので、バッテリ電圧センサ２に故障が発生していると判断して、ステップＳ６０に進む。
【００２６】
ステップＳ５０では、制御用インバータ電圧ＶＩを推定する。インバータ電圧は、バッテリ電圧ＶBfに対して、バッテリ１とインバータ５との間のハーネスの抵抗分の電位差ΔＶB1と、通信遅れによる誤差ΔＶB2との分だけ小さい。すなわち、時刻Ｔ（ｎ）における制御用インバータ電圧ＶＩ（ｎ）は、次式（５）により表される。
ＶＩ（ｎ）＝ＶBf（ｎ）−（ΔＶB1（ｎ）＋ΔＶB2（ｎ））        （５）
ただし、ＶBf（ｎ）は、時刻Ｔ（ｎ）においてバッテリ電圧センサ２によって検出される電圧値、ΔＶB1（ｎ）は、時刻Ｔ（ｎ）におけるΔＶB1の値、ΔＶB2（ｎ）は、時刻Ｔ（ｎ）におけるΔＶB2の値である。
【００２７】
バッテリ１とインバータ５との間のハーネスの抵抗分の電位差ΔＶB1は、時刻Ｔ（ｎ）におけるモータ回転速度をω（ｎ）、トルク指令値をＴmg（ｎ）、バッテリ１とインバータ５との間のハーネスの抵抗値をＲとすると、次式（６）にて表される。
ΔＶB1（ｎ）＝Ｒ・（ω（ｎ）・Ｔmg（ｎ）／ＶBf（ｎ））      （６）
【００２８】
通信遅れによる誤差ΔＶB2は、バッテリ電圧センサ２によって検出されるバッテリ電圧ＶBfが通信ラインを介して、すなわち、車両コントローラ８を介して電圧センサ１５に入力されることに起因するものであり、モータの回転速度ωおよびトルク指令値Ｔmgに基づいて算出されるモータ出力の変化ΔＰ２から求める。モータ出力の変化ΔＰ２は、次式（７）にて表される。
ΔＰ２＝ω（ｎ）・Ｔmg（ｎ）−ω（ｎ−１）・Ｔmg（ｎ−１）        （７）
ただし、ω（ｎ−１）は、時刻Ｔ（ｎ−１）におけるモータ回転速度であり、Ｔmg（ｎ−１）は、時刻Ｔ（ｎ−１）におけるトルク指令値である。
【００２９】
図３（ａ）および図３（ｂ）は、モータの出力変化ΔＰ２と、バッテリの電圧変化（通信遅れによる誤差）ΔＶB2との関係を示す図である。図３（ａ）は、バッテリ１のＳＯＣが所定値ＳＯＣ１の場合の関係を示す図、図３（ｂ）は、バッテリ１のＳＯＣが所定値ＳＯＣ２（ＳＯＣ２＞ＳＯＣ１）の場合の関係を示す図である。バッテリ１の温度が同じ場合、ＳＯＣが低い場合に比べてＳＯＣが高い場合には、ΔＰ２に対するΔＶB2の値は小さくなる。また、バッテリ１のＳＯＣが同じ場合、バッテリ１の温度が高くなるほど、ΔＰ２に対するΔＶB2の値は小さくなる。
【００３０】
ここでは、図３（ａ），図３（ｂ）に示すように、バッテリ１のＳＯＣ、バッテリ温度、モータ出力の変化ΔＰ２に対する通信遅れによる誤差ΔＶB2を実験などによって予め求めてテーブル化しておき、このテーブルを参照することにより、通信遅れによる誤差ΔＶB2を求める。なお、バッテリ温度は、バッテリ温度センサ２０によって検出される値を用い、バッテリ１のＳＯＣは、既知の方法により算出することができる。
【００３１】
ステップＳ５０では、バッテリ電圧センサ２は正常であるので、バッテリ電圧センサ２によって検出される電圧値ＶBfの値を、制御用バッテリ電圧ＶBとするとともに、バッテリ電圧センサ異常信号をオフとする。ステップＳ５０において、制御用インバータ電圧ＶIおよび制御用バッテリ電圧ＶBを求めると、ステップＳ１０に戻る。
【００３２】
一方、ステップＳ６０では、インバータ電圧センサ５は正常であるので、制御用インバータ電圧ＶIは、インバータ電圧センサ５によって検出される電圧値ＶIfを用い、制御用バッテリ電圧ＶBを推定する処理を行う。時刻Ｔ（ｎ）における制御用バッテリ電圧ＶB（ｎ）は、次式（８）により表される。ここでも、各パラメータの後ろに付随している（ｎ）は、時刻Ｔ（ｎ）に検出された値であることを意味している。
ＶＢ（ｎ）＝ＶIf（ｎ）＋Ｒ・（ω（ｎ）・Ｔmg（ｎ）／ＶIf（ｎ））      （８）
【００３３】
制御用バッテリ電圧ＶBを求めると、オンにしたバッテリ電圧センサ異常信号とともに、車両コントローラ８に送信して、ステップＳ１０に戻る。バッテリ電圧センサ異常信号を受信した車両コントローラ８は、例えば、図示しないインジケータを点灯させることにより、バッテリ電圧センサ２に故障が発生したことをユーザに伝える。
【００３４】
一実施の形態における電圧センサの故障診断装置によれば、以下の手順（Ｉ）〜（ＩＩＩ）により、電圧センサ２，５の故障を診断するとともに、故障が検出された電圧センサによって検出される電圧値を推定する。
（Ｉ）バッテリ電圧センサ２によって検出されるバッテリ電圧ＶBfと、インバータ電圧センサ５によって検出されるインバータ電圧ＶIfとを比較し、両者の差の絶対値が所定値αより大きければ、少なくとも一方の電圧センサに故障が発生していると判断する。
（ＩＩ）３相交流電圧指令値ｖｕ*，ｖｖ*，ｖｗ*、および、３相交流電流検出値ｉｕ，ｉｖ，ｉｗに基づいて、交流モータ６の出力推定値Ｐac1を算出するとともに、少なくともトルク指令値Ｔmgおよびモータ回転速度ωに基づいて、交流モータ６の出力推定値Ｐac2を算出する。出力推定値Ｐac1とＰac2との差の絶対値が所定値Ｐ０より大きければ、インバータ電圧センサ５に故障が生じていると判断し、Ｐac1とＰac2との差の絶対値が所定値Ｐ０以下であれば、バッテリ電圧センサ２に故障が生じていると判断する。
（ＩＩＩ）インバータ電圧センサ５に故障が生じていると判断した場合には、バッテリ電圧センサ２によって検出される電圧ＶBf、バッテリ１とインバータ５との間の電位差ΔＶB1、および、通信遅れによる誤差ΔＶB2に基づいて、インバータ電圧ＶIの値を推定する。バッテリ電圧センサ２に故障が生じていると判断した場合には、インバータ電圧センサ５によって検出されるインバータ電圧ＶIf、および、バッテリ１とインバータ５との間の電位差に基づいて、バッテリ電圧ＶBの値を推定する。
【００３５】
一実施の形態における電圧センサの故障診断装置によれば、上述した（Ｉ）の方法によって、バッテリ電圧センサ２およびインバータ電圧センサ５のうちの少なくとも一方の故障を検出した後に、（ＩＩ）の方法によって、故障した電圧センサを特定するので、故障診断用の電圧等を用いることなく、既存の構成を利用した効率的な故障診断を行うことができる。これにより、いずれか一方の電圧センサが故障した事実をユーザに伝えるだけでなく、故障した電圧センサをユーザに伝えることができる。
【００３６】
一実施の形態における電圧センサの故障診断装置によれば、インバータ電圧センサ５の故障を検出すると、バッテリ電圧センサ２によって検出される電圧ＶBfに基づいて、インバータ電圧ＶIを推定するので、インバータ電圧ＶIに基づいた処理を継続して行うことができる。また、バッテリ電圧センサ２の故障を検出すると、インバータ電圧センサ５によって検出されるインバータ電圧ＶIfに基づいた処理を継続して行うことができる。特に、バッテリ１とインバータ５との間の電位差を考慮して、故障した電圧センサによって検出される電圧を推定するので、電圧推定の精度を向上させることができる。
【００３７】
また、図１に示す回路では、バッテリ電圧センサ２によって検出される電圧ＶBfが車両コントローラ８を介して電圧センサ診断部１５に入力されることから、通信遅れによる誤差も考慮して、インバータ電圧ＶIを推定するので、電圧推定の精度をさらに向上させることができる。
【００３８】
本発明は、上述した一実施の形態に限定されることはない。例えば、バッテリ電圧センサ２の代わりに、バッテリ１を構成する各セルの電圧を検出するセル電圧センサを設けてもよい。この場合、バッテリ電圧ＶBfは、セル電圧センサによって検出されるセル電圧の総和となる。
【００３９】
上述した一実施の形態では、上記（Ｉ）および（ＩＩ）の手順により、故障が発生している電圧センサを特定した。しかし、（Ｉ）の処理を行わずに、（ＩＩ）の処理だけを行うようにしてもよい。すなわち、出力推定値Ｐac1およびＰac2を算出し、算出したＰac1およびＰac2の差の絶対値が所定値Ｐ０より大きければ、インバータ電圧センサ５に故障が生じていると判断する。この方法によれば、インバータ電圧センサ５の故障を検出することができる。
【００４０】
上述した一実施の形態では、３相交流電圧指令値ｖｕ*，ｖｖ*，ｖｗ*を算出するために、少なくともインバータ電圧ＶIの値が用いられたが、バッテリ電圧センサ２によって検出されるバッテリ電圧ＶBfの値を用いる場合には、同様の方法により、バッテリ電圧センサ２の故障を検出することができる。すなわち、出力推定値Ｐac1およびＰac2を算出し、算出したＰac1およびＰac2の差の絶対値が所定値Ｐ０より大きければ、バッテリ電圧センサ２に故障が生じていると判断する。
【００４１】
上述した一実施の形態では、電圧センサの故障診断装置をハイブリッド自動車に適用した例について説明したが、電気自動車に適用することもできるし、車両以外のシステムに適用することもできる。
【００４２】
なお、本発明がバッテリ１の種類、インバータ４の種類、電圧センサ２，５の種類、モータ６の種類等によって限定されることはない。
【００４３】
特許請求の範囲の構成要素と一実施の形態の構成要素との対応関係は次の通りである。すなわち、モータコントローラ１０が電圧指令値算出手段、第１のモータ出力算出手段、第２のモータ出力算出手段、故障検出手段、故障電圧センサ特定手段、および、電圧推定手段を、電流センサ９ａ〜９ｃが電流検出手段を、回転角センサ７およびモータ回転数検出部１７がモータ回転速度検出手段をそれぞれ構成する。なお、以上の説明はあくまで一例であり、発明を解釈する上で、上記の実施形態の構成要素と本発明の構成要素との対応関係に何ら限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】一実施の形態における電圧センサの故障診断装置をハイブリッド自動車に適用した場合のブロック構成図
【図２】電圧センサ診断部において行われる故障診断処理の内容を示すフローチャート
【図３】図３（ａ）および図３（ｂ）は、モータの出力変化ΔＰ２と、バッテリの電圧変化（通信遅れによる誤差）ΔＶB2との関係を示す図
【符号の説明】
【００４５】
１…バッテリ、２…バッテリ電圧センサ、３…リレー、４…インバータ、５…インバータ電圧センサ、６…３相交流モータ、７…回転角センサ、８…車両コントローラ、９ａ，９ｂ，９ｃ…電流センサ、１０…モータコントローラ、１１…３相／２相変換部、１２…電流指令部、１３…電流制御部、１４…２相／３相変換部、１５…電圧センサ診断部、１６…磁極位置検出部、１７…モータ回転数検出部、２０…バッテリ温度センサ、２１…ＰＷＭ変換部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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