(57)【要約】【課題】  ＳＲＭとインバーターの故障の部位と状態とを診断する。【解決手段】  インバーター２の各相のスイッチング素子に対して複数のスイッチングパターンにしたがってスイッチングを行い、巻線電流センサー４ａ〜４ｃより検出された巻線電流と直流電圧検出部５ｃにより検出された直流電源電圧とに基づいて、インバーター２およびＳＲＭの故障の部位と故障の状態とを診断する。【選択図】  図１ 
2005102384.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
相ごとにＰ側とＮ側のスイッチング素子およびＰ側とＮ側のダイオードから構成され、直流電源電圧を矩形波電圧に変換して複数相のスイッチト・リラクタンス・モーター（以下、ＳＲＭと呼ぶ）に印加するインバーターと、
前記ＳＲＭの各相巻線に流れる電流を検出する電流検出器と、
前記インバーターの直流電源電圧を検出する電圧検出器とを備えたＳＲＭ駆動制御装置において、
前記インバーターの各相のスイッチング素子に対して複数のスイッチングパターンにしたがってスイッチングを行い、前記電流検出器より検出された巻線電流と前記電圧検出器により検出された直流電源電圧とに基づいて、前記インバーターおよび前記ＳＲＭの故障の部位と故障の状態とを診断する故障診断回路を備えることを特徴とするＳＲＭ駆動制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載のＳＲＭ駆動制御装置において、
前記複数のスイッチングパターンは、故障診断対象相のＰ側スイッチング素子を所定時間ｔapオンし、同じ相のＮ側スイッチング素子をオフのままとするスイッチングパターンＡと、
故障診断対象相のＮ側スイッチング素子を所定時間ｔbnオンし、同じ相のＰ側スイッチング素子をオフのままとするスイッチングパターンＢと、
故障診断対象相のＰ側スイッチング素子とＮ側スイッチング素子とを所定時間ｔcp同時にオンした後、Ｐ側スイッチング素子をオフするとともに、Ｎ側スイッチング素子を引き続き所定時間ｔcnオンするスイッチングパターンＣと、
故障診断対象相のＰ側スイッチング素子とＮ側スイッチング素子とを所定時間ｔdp同時にオンした後、Ｎ側スイッチング素子をオフするとともに、Ｐ側スイッチング素子を引き続き所定時間ｔdnオンするスイッチングパターンＤとから成ることを特徴とするＳＲＭ駆動制御装置。
【請求項３】
請求項２に記載のＳＲＭ駆動制御装置において、
前記故障診断回路は、４種類の前記スイッチングパターンＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄを順番に実行して前記インバーターおよび前記ＳＲＭの故障の部位と故障の状態とを診断することを特徴とするＳＲＭ駆動制御装置。
【請求項４】
請求項２に記載のＳＲＭ駆動制御装置において、
前記故障診断回路は、４種類の前記スイッチングパターンＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの内の少なくとも２つ以上のスイッチングパターンを実行して前記インバーターおよび前記ＳＲＭの故障の部位と故障の状態とを診断することを特徴とするＳＲＭ駆動制御装置。
【請求項５】
請求項４に記載のＳＲＭ駆動制御装置において、
前記故障診断回路は、前回のスイッチングパターン実行時における前記電流検出器の巻線電流または前記電圧検出器の直流電源電圧に基づいて、次回のスイッチングパターンを選択することを特徴とするＳＲＭ駆動制御装置。
【請求項６】
請求項２に記載のＳＲＭ駆動制御装置において、
前記故障診断回路は、４種類の前記スイッチングパターンＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの内の少なくとも２つ以上のスイッチングパターンを複数の相に対して同時に実行して診断することを特徴とするＳＲＭ駆動制御装置。
【請求項７】
請求項６に記載のＳＲＭ駆動制御装置において、
前記故障診断回路は、前記電流検出器において前記ＳＲＭの巻線電流を同時に検出可能な相数が限られている場合には、スイッチングパターンによる故障診断を前記ＳＲＭの巻線電流を同時に検出可能な相数ずつ同時に実行することを特徴とするＳＲＭ駆動制御装置。
【請求項８】
請求項２に記載のＳＲＭ駆動制御装置において、
前記故障診断回路は、４種類の前記スイッチングパターンＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの内の少なくとも２つ以上のスイッチングパターンをすべての相に対して同時に実行して診断することを特徴とするＳＲＭ駆動制御装置。
【請求項９】
請求項６または請求項８に記載のＳＲＭ駆動制御装置において、
前記故障診断回路は、前記電流検出器において前記ＳＲＭの巻線電流を同時に検出可能な相数が限られている場合には、前記電流検出器による各巻線の電流検出タイミングをずらすことを特徴とするＳＲＭ駆動制御装置。
【請求項１０】
請求項６〜９のいずれかの項に記載のＳＲＭ駆動制御装置において、
前記故障診断回路は、スイッチングパターンによる故障診断途中でいずれかの相の故障発生が診断された場合には、当該相に対する故障診断を中止して他の相の故障診断を継続することを特徴とするＳＲＭ駆動制御装置。
【請求項１１】
請求項６〜９のいずれかの項に記載のＳＲＭ駆動制御装置において、
前記故障診断回路は、前記ＳＲＭの巻線に電流が流れない故障が２つ以上の相に発生していると診断された場合には、各相単独にスイッチングパターンによる故障診断を行い、前記電圧検出器で検出される直流電源電圧に基づいて前記インバーターおよび前記ＳＲＭの故障の部位と故障の状態とを診断することを特徴とするＳＲＭ駆動制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はスイッチト・リラクタンス・モーター（以下、ＳＲＭという）の駆動制御装置に関し、特に、モーターおよび装置の故障診断方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ピークホールド回路によりＳＲＭのコイル電流のピーク値Ｉp１〜Ｉp３を検出し、いずれかのコイル電流ピーク値が他のコイル電流ピーク値に比べて異常な値であればモーター駆動制御装置の故障と判定するようにしたＳＲＭの駆動制御装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この出願の発明に関連する先行技術文献としては次のものがある。
【特許文献１】特開２００２−０１０６８１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ＳＲＭ駆動制御装置では、単にＳＲＭのコイル電流ピーク値を検出して比較しているだけであるから、ＳＲＭ駆動制御装置の中のどの部位が故障しているのか、またどのような故障の状態なのかを特定できないという問題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
インバーターの各相のスイッチング素子に対して複数のスイッチングパターンにしたがってスイッチングを行い、電流検出器より検出された巻線電流と電圧検出器により検出された直流電源電圧とに基づいて、インバーターおよびＳＲＭの故障の部位と故障の状態とを診断する。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、インバーターおよびＳＲＭのどの部位が故障しているのか、またどのような故障の状態なのかを容易にしかも正確に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】
《第１の実施の形態》
第１の実施の形態では、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ４種類のインバーターのスイッチングパターンをＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの順に実行し、スイッチングパターン実行結果の巻線電流もしくは直流電圧の値から、故障の部位と状態とを特定する。
【０００８】
図１は第１の実施の形態の構成を示す。第１の実施の形態のＳＲＭ駆動制御装置は、三相巻線のスイッチト・リラクタンス・モーター（ＳＲＭ）のＵ相巻線１ａ、Ｖ相巻線１ｂおよびＷ相巻線１ｃに矩形波電圧を印加するＳＲＭ駆動用インバータ２と、ＳＲＭ駆動用インバーター２を制御するＳＲＭ制御部５とから構成される。
【０００９】
なお、スイッチト・リラクタンス・モーター（ＳＲＭ）は永久磁石を用いないモーターで、突極構造の回転子と固定子とを有し、これらの回転子と固定子間の磁気抵抗（リラクタンス）が最小になるように巻線１ａ〜１ｃの励磁相を切り換えることによって、回転動力を発生する。このＳＲＭは構造が頑強であり、高温環境下でも使用でき、高速運転に向いているなどの特徴があり、電気自動車や高速モーターへの応用が期待されている。図１では、ＳＲＭの巻線１ａ〜１ｃのみを図示し、ＳＲＭの機械的および構造的な部分に関しては本願発明に直接関係しないので図示を省略する。
【００１０】
ＳＲＭ駆動用インバーター２は、６個のスイッチング素子２ａ〜２ｆと６個のダイオード２ｇ〜２ｌにより直流電源３の直流電圧を矩形波電圧に変換してＳＲＭの３相巻線１ａ、１ｂ、１ｃに印加する。なお、インバーター２と直流電源３の接続線をＤＣリンクと呼び、直流電源３の正側（Ｐ側）と負側（Ｎ側）の間にはＤＣリンクコンデンサー（不図示）が接続されている。また、ＳＲＭの固定子と相対回転する回転子との相対位置を検出するための角度位置センサー（不図示）が設けられている。
【００１１】
この第１の実施の形態では、６個のスイッチング素子２ａ〜２ｆを、Ｕ相上段（Ｐ側）スイッチング素子２ａ、Ｖ相上段（Ｐ側）スイッチング素子２ｂ、Ｗ相上段（Ｐ側）スイッチング素子２ｃ、Ｕ相下段（Ｎ側）スイッチング素子２ｄ、Ｖ相下段（Ｎ側）スイッチング素子２ｅおよびＷ相下段（Ｎ側）スイッチング素子２ｆと呼ぶ。また、６個のダイオード２ｇ〜２ｌを、Ｕ相上段（Ｐ側）ダイオード２ｇ、Ｖ相上段（Ｐ側）ダイオード２ｈ、Ｗ相上段（Ｐ側）ダイオード２ｉ、Ｕ相下段（Ｎ側）ダイオード２ｊ、Ｖ相下段（Ｎ側）ダイオード２ｋおよびＷ相下段（Ｎ側）ダイオード２ｌと呼ぶ。
【００１２】
また、Ｕ、Ｖ、Ｗ相の上段側（Ｐ側）スイッチング素子２ａ、２ｂ、２ｃをまとめて“上段スイッチング素子”または“Ｐ側スイッチング素子”と呼び、Ｕ、Ｖ、Ｗ相の下段側（Ｎ側）スイッチング素子２ｄ、２ｅ、２ｆをまとめて“下段スイッチング素子”または“Ｎ側スイッチング素子”と呼ぶ。さらに、Ｕ、Ｖ、Ｗ相の上段側（Ｐ側）ダイオード２ｇ、２ｈ、２ｉをまとめて“上段ダイオード”または“Ｐ側ダイオード”と呼び、Ｕ、Ｖ、Ｗ相の下段側（Ｎ側）ダイオード２ｊ、２ｋ、２ｌをまとめて“下段ダイオード”または“Ｎ側ダイオード”と呼ぶ。
【００１３】
ＳＲＭ駆動用インバーター２はまた、ＳＲＭのＵ相巻線１ａに流れる電流を検出するＵ相巻線電流センサー４ａと、Ｖ相巻線１ｂに流れる電流を検出するＶ相巻線電流センサー４ｂと、Ｗ相巻線１ｃに流れる電流を検出するＷ相巻線電流センサー４ｃとを備えている。
【００１４】
ＳＲＭ制御部５は、インバータスイッチング素子２ａ〜２ｆに駆動信号を与えるインバータ駆動信号生成部５ａと、巻線電流センサー４ａ〜４ｃの出力値から巻線電流値を計算する電流サンプル部５ｂと、直流電源３の直流電圧を検出する直流電圧検出部５ｃと、電流サンプル部５ｂの出力値もしくは直流電圧検出部５ｃの出力値の少なくとも一方の値に基づいてインバーター２とＳＲＭの故障の部位と故障の状態とを特定する故障検出部５ｄとを備えている。
【００１５】
次に、第１の実施の形態の４種類のスイッチングパターンＡ〜Ｄについて説明する。図２は、４種類のスイッチングパターンＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄにおける１相分の上段と下段のスイッチング素子の駆動信号を示す。
【００１６】
スイッチングパターンＡでは、故障診断対象の相の上段（Ｐ側）スイッチング素子を所定時間ｔapオンし、同じ相の下段（Ｎ側）スイッチング素子はオフのままとする。スイッチングパターンＢでは、故障診断対象の相の下段（Ｎ側）スイッチング素子を所定時間ｔbnオンし、同じ相の上段（Ｐ側）スイッチング素子はオフのままとする。
【００１７】
スイッチングパターンＣでは、故障診断対象相の上段（Ｐ側）スイッチング素子と下段（Ｎ側）スイッチング素子とを所定時間ｔcp、同時にオンした後、上段（Ｐ側）スイッチング素子をオフするとともに、下段（Ｎ側）スイッチング素子を引き続き所定時間ｔcnオンする。スイッチングパターンＤでは、故障診断対象相の上段（Ｐ側）スイッチング素子と下段（Ｎ側）スイッチング素子とを所定時間ｔdp、同時にオンした後、下段（Ｎ側）スイッチング素子をオフするとともに、上段（Ｐ側）スイッチング素子を引き続き所定時間ｔdnオンする。
【００１８】
次に、スイッチングパターンをＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの順番にＵ相上下のスイッチング素子２ａ、２ｄに与えたときのＵ相巻線電流、Ｕ相巻線電圧、直流電圧について、故障モード別に図３〜図１５を用いて説明する。図３〜図１５では上から順に、各故障モードにおけるＵ相上段スイッチング素子２ａの駆動信号、Ｕ相下段スイッチング素子２ｄの駆動信号、Ｕ相上段スイッチング素子２ａの動作状態、Ｕ相下段スイッチング素子２ｄの動作状態、ＳＲＭのＵ相巻線１ａの巻線電流、インバーター２の直流電圧の波形を示す。
【００１９】
まず、図３は正常時のインバーター２のＵ相の各部波形を示す。スイッチングパターンＡおよびＢでは、ＳＲＭのＵ相巻線１ａの電圧と電流は共に０である。
【００２０】
スイッチングパターンＣでは、上下段スイッチング素子２ａ、２ｄが共にオンしている時間ｔｃｐだけ、Ｕ相巻線１ａに次式で表される電流ｉｕが流れる。
ｉｕ＝（１／Ｌ）・∫Ｅdt    ・・・（１）
（１）式において、ＬはＳＲＭのＵ相巻線１ａのインダクタンス、Ｅは直流電源３の電圧、ｔは上段スイッチング素子２ａと下段スイッチング素子２ｄが同時にオンしてからの経過時間である。
【００２１】
時間ｔcpが経過し、上段スイッチング素子２ａのみがオフすると、下側ダイオード２ｊを経由して巻線電流が還流し、さらに時間ｔcnが経過し、下段スイッチング素子２ｄもオフすると、上段ダイオード２ｇと下段ダイオード２ｊを経由して巻線電流が直流電源３へ回生し、電流が減衰していく。
【００２２】
スイッチングパターンＤでは、上下段スイッチング素子２ａ、２ｄが共にオンしている時間ｔdpに、ＳＲＭのＵ相巻線１ａに上記（１）式で表される電流ｉｕが流れる。その後、下段スイッチング素子２ｄだけがオフすると、上段ダイオード２ｇを経由して巻線電流が還流し、さらに時間ｔdnが経過し、上段スイッチング素子２ａもオフすると、上段ダイオード２ｇと下段ダイオード２ｊを経由して巻線電流が直流電源３へ回生し、電流が減衰していく。なお、直流電圧値は、すべてのスイッチングパターンで、直流電源３の電圧値Ｅと同じ値を示す。
【００２３】
図４は、Ｕ相上段スイッチング素子２ａが短絡した“故障モード１”のときの各部波形を示す。スイッチングパターンＡおよびＤでは、図３に示す正常時と同様な巻線電流波形が現れる。
【００２４】
スイッチングパターンＢでは、正常時は巻線電流が流れないのに対し、故障モード１発生時には下段スイッチング素子２ｄがオンしている時間ｔbpに、ＳＲＭのＵ相巻線１ａに上記（１）式で表される電流ｉｕが流れる。その後、下段スイッチング素子２ｄがオフすると、上段ダイオード２ｇを経由して巻線電流が還流し、電流が減衰していく。
【００２５】
スイッチングパターンＣでは、正常時は時間ｔcpの間だけ巻線電流が増加するのに対し、故障モード１発生時には下段スイッチング素子２ｄがオンしている時間（ｔcp＋ｔcn）の間、巻線電流が増加する。その後、下段スイッチング素子２ｄがオフすると、上段ダイオード２ｇを経由して巻線電流が還流し、電流が減衰していく。なお、直流電圧値はすべてのスイッチングパターンで図３に示す正常時と同じ値を示す。
【００２６】
図５は、Ｕ相下段スイッチング素子２ｄが短絡した“故障モード２”のときの各部波形を示す。スイッチングパターンＢおよびＣでは、図３に示す正常時と同様な巻線電流波形が現れる。
【００２７】
スイッチングパターンＡでは、正常時は巻線電流が流れないのに対し、故障モード２発生時には上段スイッチング素子２ａがオンしている時間ｔapに、ＳＲＭのＵ相巻線１ａに上記（１）式で表される電流ｉｕが流れる。その後、上段スイッチング素子２ａがオフすると、下段ダイオード２ｊを経由して巻線電流が還流し、電流が減衰していく。
【００２８】
スイッチングパターンＤでは、正常時は時間ｔdpの間だけ巻線電流が増加するのに対し、故障モード２発生時には上段スイッチング素子２ａがオンしている時間（ｔdp＋ｔdn）の間、巻線電流が増加する。その後、上段スイッチング素子２ａがオフすると、下段ダイオード２ｊを経由して巻線電流が還流し、電流が減衰していく。なお、直流電圧値はすべてのスイッチングパターンにおいて正常時と同じ値を示す。
【００２９】
図６は、Ｕ相上段スイッチング素子２ａが開放状態になった“故障モード３”のときの各部波形を示す。また、図７は、Ｕ相下段スイッチング素子２ｄが開放状態になった“故障モード４”のときの各部波形を示す。故障モード３と４では得られる波形が同じであり、すべてのスイッチングパターンで巻線電流は流れない。また、直流電圧値はすべてのスイッチングパターンにおいて正常時と同じ値を示す。
【００３０】
図８は、Ｕ相上段ダイオード２ｇが短絡した“故障モード５”のときの各部波形を示す。この故障モード５では、すべてのスイッチングパターンで巻線電流は流れない。また、直流電圧値は、スイッチングパターンＡでは正常時と同じ値を示し、スイッチングパターンＢでは下段スイッチング素子２ｄがオンしている時間ｔbnの間ほぼ０になる。また、スイッチングパターンＣおよびＤでも同様に、下段スイッチング素子２ｄがオンしている時間（ｔcp＋ｔcn）およびｔdpの間、直流電圧値がほぼ０になる。
【００３１】
図９は、Ｕ相下段ダイオード２ｊが短絡した“故障モード６”のときの各部波形を示す。この故障モード６では、すべてのスイッチングパターンで巻線電流が流れない。また、直流電圧値は、スイッチングパターンＢでは正常時と同じ値を示し、スイッチングパターンＡでは、上段スイッチング素子２ａがオンしている時間ｔapの間、ほぼ０になる。また、スイッチングパターンＣおよびＤでも同様に、上段スイッチング素子２ａがオンしている時間ｔcpおよび（ｔdp＋ｔdn）の間、直流電圧値がほぼ０になる。
【００３２】
図１０は、Ｕ相上段ダイオード２ｇが開放状態になった“故障モード７”のときの各部波形を示す。スイッチングパターンＡ、Ｂ、Ｃでは、正常時と同様な巻線電流波形が現れる。一方、スイッチングパターンＤでは、時間ｔdpの間は正常時と同様な巻線電流の波形が現れるが、時間ｔdp以降は、正常時に巻線電流が減衰するのに対し、故障モード７発生時には巻線電流がすぐに０になる。なお、直流電圧値はすべてのスイッチングパターンにおいて正常時と同じ値を示す。
【００３３】
図１１は、Ｕ相下段ダイオード２ｊが開放状態になった“故障モード８”のときの各部波形を示す。スイッチングパターンＡ、Ｂ、Ｄでは、正常時と同様な巻線電流波形が現れる。一方、スイッチングパターンＣでは、時間ｔcpの間は正常時と同様な巻線電流波形が現れるが、時間ｔcp以降は、正常時に巻線電流が減衰するのに対し、故障モード８発生時には巻線電流がすぐに０になる。なお、直流電圧値はすべてのスイッチングパターンにおいて正常時と同じ値を示す。
【００３４】
図１２は、ＳＲＭのＵ相巻線が短絡した“故障モード９”のときの各部波形を示す。スイッチングパターンＡ、Ｂでは、正常時と同様な巻線電流波形が現れる。スイッチングパターンＣ、Ｄでは、スイッチング素子２ａ、２ｄが上下段共にオンしている時間ｔcpとｔdpにおいて、大きな巻線電流が流れる。また、直流電圧値は、スイッチングパターンＡ、Ｂでは正常時と同様な巻線電流波形が現れるが、スイッチングパターンＣ、Ｄでは、スイッチング素子２ａ、２ｄが上下段共にオンしている時間ｔcpとｔdpにおいてほぼ０になる。
【００３５】
図１３は、モーター巻線が開放状態となった“故障モード１０”のときの各部波形を示す。この故障モード１０では、すべてのスイッチングパターンで巻線電流が流れない。また、直流電圧値は、すべてのスイッチングパターンで正常時と同様の値を示す。
【００３６】
図１４は、モータ巻線の正側端子が地絡した“故障モード１１”のときの各部波形を示す。スイッチングパターンＢでは正常時と同様の巻線電流波形が得られる。スイッチングパターンＡ、Ｃ、Ｄでは、上段スイッチング素子がオンしている時間ｔap、ｔcpおよび（ｔdp＋ｔdn）において、大きな巻線電流が流れる。また、直流電圧値は、スイッチングパターンＢでは、正常時と同様の巻線電流波形が得られる。スイッチングパターンＡ、Ｃ、Ｄでは、上段スイッチング素子がオンしている時間ｔap、ｔcpおよび（ｔdp＋ｔdn）において、直流電圧値がほぼ０となる。
【００３７】
図１５は、モーター巻線の負側端子が地絡した“故障モード１２”のときの各部波形を示す。スイッチングパターンＢおよびＣでは、正常時と同様の巻線電流波形が得られる。スイッチングパターンＡでは、正常時は巻線電流が流れないのに対して、本故障モード発生時は上段スイッチング素子２ａがオンしている時間ｔapにおいて、巻線１ａに（１）式で表される電流ｉｕが流れる。その後、上段スイッチング素子２ａがオフすると、下段ダイオード２ｊを経由して巻線電流が還流し、電流が減衰していく。
【００３８】
スイッチングパターンＤでは、正常時は時間ｔdpの間だけ巻線電流が増加するのに対して、この故障モード１２発生時は上段スイッチング素子２ａがオンしている時間（ｔdp＋ｔdn）の間、巻線電流が増加する。その後、上段スイッチング素子２ａがオフすると、ダイオード２ｊを経由して巻線電流が還流し、電流が減衰していく。また、直流電圧値は、すべてのスイッチングパターンで、正常時と同様の値を示す。
【００３９】
次に、故障を判断するための巻線電流、直流電圧それぞれの値をサンプリングするタイミングについて説明する。
図３から図１５に示したように、スイッチングパターンＡでは上段スイッチング素子がオンしてから時間ｔap／２が経過した時に巻線電流、直流電圧の値をサンプリングし、その値をそれぞれｉ１、Ｖdc１とする。スイッチングパターンＢでは下段スイッチング素子がオンしてから時間ｔbn／２が経過した時に巻線電流、直流電圧の値をサンプリングし、その値をそれぞれｉ２、Ｖdc２とする。
【００４０】
スイッチングパターンＣでは、上段スイッチング素子がオンしてから時間ｔcp／２が経過したときに巻線電流、直流電圧の値をサンプリングし、その値をそれぞれｉ３、Ｖdc３とする。また、上段スイッチング素子がオフする時に巻線電流の値をサンプリングし、その値をｉｐ３とする。また、上段スイッチング素子がオフしてから時間ｔcn／２が経過したときに巻線電流、直流電圧の値をサンプリングし、その値をそれぞれｉ４、Ｖdc４とする。
【００４１】
スイッチングパターンＤでは、下段スイッチング素子がオンしてから時間ｔdp／２が経過したときに巻線電流、直流電圧の値をサンプリングし、その値をそれぞれｉ５、Ｖdc５とする。また、下段スイッチング素子がオフする時に巻線電流の値をサンプリングし、その値をｉｐ５とする。また、下段スイッチング素子がオフしてから時間ｔdn／２が経過したときに巻線電流、直流電圧の値をサンプリングし、その値をそれぞれｉ６、Ｖdc６とする。
【００４２】
次に、図１６により故障部位と故障状態の特定方法について説明する。図１６は、各スイッチングパターン実行時にサンプリングした巻線電流と直流電圧を故障モードごとにまとめた表である。この表より、ｉ１＝０、かつｉ２＞０ならば故障モード１が発生していると判断する。ｉ１＞０、かつ、ｉ２＝０ならば故障モード２または１２が発生していると判断する。
【００４３】
ｉ１＝０、かつＶｄｃ＞０、かつｉ２＝０、かつＶｄｃ＞２、かつｉ３＝０ならば故障モード３または４または１０が発生していると判断する。Ｖｄｃ２＝０ならば、故障モード５が発生していると判断する。ｉ１＝０、かつＶｄｃ１＝０ならば故障モード６が発生している。ｉ１＝０、かつｉ４＜ｉｐ３ならば故障モード７が発生していると判断する。ｉ３＝０、かつｉ４＝０、かつＶｄｃ３＞０ならば故障モード８が発生していると判断する。
【００４４】
ｉ５＞０、かつＶｄｃ５＝０、かつＶｄｃ６＞０ならば故障モード９が発生していると判断する。ｉ１＞０、かつＶｄｃ１＝０ならば故障モード１１が発生していると判断する。なお、巻線電流センサーの誤差により、電流が流れていなくても巻線電流センサー出力値が正確に０を示すとは限らないので、故障判断のしきい値は０以外の所定の値を設けてもよい。同様の理由で、直流電圧センサー出力値にも０以外の所定のしきい値を設けてもよい。
【００４５】
このように、４種類のスイッチングパターンＡからＤを実行することによって、故障の部位と状態とを把握することができる。
【００４６】
なお、巻線電流と直流電圧の値をサンプリングするタイミングは上述した一実施の形態のタイミングに限定されない。さらに、直流電圧センサーを持たないシステムの場合は、巻線電流の値のみでも故障診断を実施することができる。この場合、故障モード３，４，５，６，１０の区別はできないが、それ以外の故障モードについては、直流電圧を使用する場合と同じレベルまで故障の部位と状態とを特定することができる。
【００４７】
《第２の実施の形態》
この実施の形態は、複数のスイッチングパターンを順次実行する過程において、次回のスイッチングパターンを、前回のスイッチングパターン実行時における巻線電流と直流電圧の少なくとも一方の値に応じて選択し、少ない診断回数で故障の部位と状態とを特定するものである。なお、以下では初回に実行するスイッチングパターンをＣとする場合について説明する。また、この第２の実施の形態の構成は上述した図１に示す構成と同様であり、図示と説明を省略する。
【００４８】
図１７は第２の実施の形態の故障診断の手順を示すフローチャートである。最初に、スイッチングパターンＣを実行し、第１の実施の形態と同様のタイミングで、巻線電流ｉ３、ｉｐ３、ｉ４、直流電圧Ｖdc３、Ｖdc４をサンプリングする。ｉ３＞0、かつｉ４＞ｉｐ３ならば故障モード１が発生していると判断する。ｉ３＞0、かつｉ４＜ｉｐ３ならば故障モード２、７、１２のいずれかが発生していると判断する。
【００４９】
ｉ３＞0、かつｉ４＝0ならば故障モード８、９、１１のいずれかが発生いると判断する。ｉ３＝０、かつＶdc３＝０、かつＶdc４＝０ならば故障モード５が発生していると判断する。ｉ３＝0、かつＶdc３＝０、かつ、Ｖdc４＞０ならば故障モード６が発生していると判断する。ｉ３＝０、かつＶdc３＞０、かつＶdc４＞０ならば故障モード３、４、１０のいずれかが発生していると判断する。
【００５０】
次に、スイッチングパターンＣを実行した結果、故障モード２，７，１２のいずれかが発生していると判明した場合、さらに故障モードを絞り込むためにスイッチングパターンＤを実行する。ｉ６＝０ならば故障モード７が発生していると判断する。ｉ６＞ｉｐ５ならば故障モード２と１２のいずれかが発生していると判断する。
【００５１】
また、スイッチングパターンＣを実行した結果、故障モード８，９，１１のいずれかが発生していると判明した場合も、さらに故障モードを絞り込むためにスイッチングパターンＤを実行する。ｉ６＜ｉｐ５ならば故障モード８が発生していると判断する。ｉ６＝０ならば故障モード９が発生していると判断する。ｉ６＝ｉｐ５ならば故障モード１１が発生していると判断する。
【００５２】
以上のようにスイッチングパターンＣを一回実行した時点で故障判断を実行し、その時点で故障が特定できれば診断を終了する。故障モードによってはさらにスイッチングパターンＤを実行して故障モードを絞り込む。したがって、スイッチングパターンの実行回数が多くても２回で済むため、短時間で故障の特定が可能である。
【００５３】
なお、初回に実行するスイッチングパターンはＣとは限らない。同様の方法でスイッチングパターンＡ、Ｂ、Ｄのいずれかを初回に実行してもよい。また、２回目以降の故障診断の手順も、この実施の形態に示したフローチャートの通りとは限らない。この実施の形態ではスイッチングパターンＣ、Ｄを実行する場合を説明したが、スイッチングパターンＡもしくはＢを使用する手順を構成することもできる。
【００５４】
《第３の実施の形態》
この第３の実施の形態は、４種類のスイッチングパターンＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄを用いて複数の相の故障診断を同時に実施し、巻線電流と直流電圧に基づいて故障の状態と故障発生相を判断する。ここでは最初にＵ相とＶ相の診断を同時に実施し、その後、Ｗ相の診断を実施する例を示す。なお、この第３の実施の形態の構成は上述した図１に示す構成と同様であり、図示と説明を省略する。
【００５５】
図１８により、故障診断時にスイッチング素子に与えるスイッチングパターンについて説明する。図１８は、まずＵ相とＶ相同時に４種類のスイッチングパターンをＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの順番に実行し、次にＷ相に対してスイッチングパターンをＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの順番に実行したときの、３相分の上段スイッチング素子駆動信号、下段スイッチング素子駆動信号を表している。
【００５６】
スイッチングパターンＡでは、いずれかの相の上段スイッチング素子を所定時間ｔapオンし、同じ相の下段スイッチング素子はオフのままとする。スイッチングパターンＢでは、いずれかの相の下段スイッチング素子を所定時間ｔbnオンし、同じ相の上段スイッチング素子はオフのままとする。
【００５７】
スイッチングパターンＣでは、いずれかの相の上段スイッチング素子と下段スイッチング素子とを所定時間ｔcp、同時にオンした後、上段スイッチング素子をオフし、下段スイッチング素子を引き続き所定時間ｔcnオンする。スイッチングパターンＤでは、いずれかの相の上段スイッチング素子と下段スイッチング素子とを所定時間ｔdp、同時にオンした後、下段スイッチング素子をオフし、上段スイッチング素子を引き続き所定時間ｔdnオンする。
【００５８】
Ｕ相上下段のスイッチング素子２ａ、２ｄにＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄのスイッチングパターンを順番に与えたときのＵ相巻線電流と直流電圧については、上述した第１の実施の形態の図３に示すものと同様である。他のＶ相、Ｗ相についてもＵ相と同様の巻線電流と直流電圧が発生する。
【００５９】
図１９は故障診断のためのスイッチングパターンを実行し、巻線電流と直流電圧に基づいて故障状態と故障部位を判断する処理を示す。図１９により第３の実施の形態の故障の判断方法について説明する。
【００６０】
まず、ステップ１において今回の診断対象の相を確認する。なお、この時点で故障発生相が判明している場合には、故障発生相ではスイッチングパターンを実行せず、インバータスイッチング素子をオフにしておく。これにより、故障と判断した箇所への通電を防止しつつ他の相の診断を継続できる。この実施の形態では、まずＵ相とＶ相を診断対象相に設定する。
【００６１】
次に、ステップ２で所定のスイッチングパターンをＵ相とＶ相に同時に実行する。各相に対するステップ１の実行回数が１回目ならスイッチングパターンＡを実行し、２回目ならスイッチングパターンＢを実行し、３回目ならスイッチングパターンＣを実行し、４回目ならスイッチングパターンＤを実行する。
【００６２】
次に、ステップ３〜４において、スイッチングパターン実行時の各相巻線電流と直流電圧に基づいて故障の状態と故障発生相の候補を決定する。故障状態と故障発生相の判断方法については上述した第１の実施の形態と同様であり、説明と図示を省略する。故障が発生していないと判断した場合はステップ１０へ進み、スイッチングパターンＤを実行していなければステップ２へ戻り、スイッチングパターンＤを実行済みであれば診断対象相に故障が無いと判断し、ステップ８へ進む。
【００６３】
一方、故障が発生していると判断した場合はステップ５へ進む。ステップ５では、ステップ３で決定した故障状態および故障発生相の候補を確認し、巻線に電流が流れない故障が２つ以上の相に発生しているかを判断する。巻線に電流が流れない故障とは、上段スイッチング素子開放、下段スイッチング素子開放、上段ダイオード短絡、下段ダイオード短絡、巻線開放の５種類の故障である。以後、この５種類の故障を合わせてグループＡ故障と呼ぶ。
【００６４】
グループＡ故障が発生している相では、どのようなスイッチングパターンを実行しても巻線に電流が流れないので、グループＡ故障の状態をさらに分類するために、直流電圧の値を用いて判断する。したがって、グループＡ故障が複数の相に発生している場合には、各相のグループＡ故障の状態をさらに分類するためにステップ９へ進み、図２０に示すサブルーチンを実行して各相単独にスイッチングパターンを実行する。図２のサブルーチンについては後述する。
【００６５】
ステップ５で巻線に電流が流れない故障が２つ以上の相に発生していないと判断した場合は、ステップ６へ進む。ステップ６では、ステップ３で決定した故障の状態と故障発生相の候補が確定し、診断対象相に対して発生しているすべての故障状態と故障相を特定できたかを判断する。まだ故障状態と故障発生相を特定できていない故障が存在する場合には、ステップ２へ戻る。
【００６６】
診断対象相に対して発生しているすべての故障状態と故障発生相を特定できた場合はステップ７へ進み、故障状態と故障発生相を記憶する。続くステップ８で診断を実施していない相が残っているか判断する。診断を実施していない相が残っていればステップ１へ戻り、診断未実施の相（この一実施の形態ではＷ相）を今回の診断対象相として設定し、ステップ２以降の処理を1回目と同様に実行する。診断を実施していない相が残っていなければ処理を終了する。
【００６７】
このように複数相の故障診断を同時に行うことによって、一相ごとの故障診断に比べて短時間で故障の状態を判断できる。
【００６８】
なお、実行するスイッチングパターンの順序はこの第３の実施の形態の順序に限定されない。また、Ｕ、Ｖ、Ｗ相のすべての相を同時に診断してもよい。この場合には、各相にはほぼ同等の電流が流れるため、比較的大きな電流を流してもモータートルクを発生させずに診断ができる。
【００６９】
図２０により、グループＡ故障時の状態の切り分けについて、Ｕ相とＶ相にグループＡ故障が発生している場合を例に上げて説明する。ここでは、複数の相に発生しているグループＡ故障を、相ごとに、上段スイッチング素子開放、下段スイッチング素子開放およびグループＢ故障の３通りに分類する。グループＢ故障とは、下段スイッチング素子短絡、巻線負側端子地絡の２種類の故障をいう。
【００７０】
まずステップ２１において、グループＡ故障が発生している相の一つを今回の診断相に設定する。ここではまずＵ相を診断対象相に設定する例を示す。次に、ステップ２２で診断相のみスイッチングパターンＡを実行する。この間、診断相以外の相のスイッチング素子駆動信号をオフにする。ステップ２３〜２４において、ステップ２２実行時の直流電圧の値に基づいて診断相のグループＡ故障をさらに分類できるか否かを判断する。判断できない場合には、ステップ２７〜２９で同様の手順でスイッチングパターンＢを実行し、グループＡ故障の分類が可能か否かを判断する。
【００７１】
ステップ２９でもグループＡ故障を分類できない場合は、ステップ３０〜３２で同様の手順でスイッチングパターンＣを実行し、グループＡ故障の分類が可能か否かを判断する。ステップ３２でもグループＡ故障を分類できない場合は、ステップ３３〜３４で同様の手順でスイッチングパターンＤを実行し、グループＡ故障を分類する。
【００７２】
このように、グループＡ故障の分類が可能になるまでスイッチングパターンをＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの順で実行する。グループＡ故障の分類ができたらステップ２６を実行し、グループＡ故障が発生している相のうち、診断未実施の相が残っているか否かを判断する。診断未実施の相が残っていればステップ２１へ戻り、診断未実施の相（本実施例ではＶ相）を今回の診断対象相に設定し、ステップ２２以降の処理を１回目と同様に実行する。診断未実施の相が残っていなければ処理を終了する。
【００７３】
このように、各相単独にスイッチングパターンを実行することによって、グループＡ故障が複数の相に発生していても相ごとの故障状態を細分化することができる。
【００７４】
《第４の実施の形態》
第４の実施の形態は、ＳＲＭ制御部５の電流サンプル部５ｂにおいて、巻線電流センサー４ａ〜４ｃの出力を同時にサンプリングできる相数が診断対象の相数より少ない場合に、相ごとにスイッチングパターンの実行タイミングをずらして故障診断を実行するものである。ここでは、同時にサンプリングできる相数を２個とする。なお、この第４の実施の形態の構成は図１に示す構成と同様であり、図示と説明を省略する。
【００７５】
図２１に相ごとにずらしたスイッチングパターンを示す。まず、Ｕ相とＶ相に対してスイッチングパターンＡを実行し、これら２相の巻線電流センサー４ａ、４ｂの出力をサンプリングする。その間、Ｗ相のスイッチング素子駆動信号はオフのままとする。次に、Ｗ相に対してスイッチングパターンＡを実行するとともに、Ｕ相に対してスイッチングパターンＢを実行し、その間、Ｖ相のスイッチング素子駆動信号はオフのままとする。引き続きＶ相とＷ相に対してスイッチングパターンＢを実行し、これら２相の巻線電流センサー４ｂ、４ｃの出力をサンプリングする。その間、Ｕ相のスイッチング素子駆動信号はオフのままとする。以後、同様の処理をスイッチングパターンＣ、Ｄでも実行する。
【００７６】
図２２は第４の実施の形態の動作を示すフローチャートである。なお、図１９に示す処理と同様な処理を行うステップに対しては同一のステップ番号を付して相違点を中心に説明する。ステップ４１において、スイッチングパターン実行相を設定する。ステップ４１の実行回数が1回目または４回目の場合はＵ相とＶ相に対してスイッチングパターンを実行し、２回目または５回目の場合はＷ相とＵ相に対してスイッチングパターンを実行し、３回目または６回目の場合はＶ相とＷ相に対してスイッチングパターンを実行する。
【００７７】
次に、ステップ４２においてスイッチングパターン実行相に対して所定のスイッチングパターンを同時に実行する。各相のスイッチングパターンの実行回数が１回目ならスイッチングパターンＡを、２回目ならスイッチングパターンＢを、３回目ならスイッチングパターンＣを、４回目ならスイッチングパターンＤを実行する。ステップ４３ではスイッチングパターン実行相の巻線電流と直流電圧を読み取る。
【００７８】
このように、同時にサンプリング可能な相数だけ実際にサンプリングを実行することによって、同時にサンプリング可能な相数が少ないシステムにおいても、複数相の故障診断が可能となる。
【００７９】
《第５の実施の形態》
第４の実施の形態は、ＳＲＭ制御部５の電流サンプル部５ｂにおいて、巻線電流センサー４ａ〜４ｃの出力を同時にサンプリングできる相数が診断対象の相数より少ない場合に、相ごとに巻線電流センサー４ａ〜４ｃの出力のサンプリングタイミングをずらして故障診断を実行するものである。モータ制御用の汎用ＣＰＵでは、同時サンプル数が２個であるものが多く、ここでは同時にサンプリングできる相数を２個とする例を示す。なお、この第５の実施の形態の構成は図１に示す構成と同様であり、図示と説明を省略する。
【００８０】
図２３に各相の診断スイッチングパターンとサンプルタイミングを示す。まず３相同時にスイッチングパターンＡを実行し、Ｕ相巻線電流値ｉｕ１とＶ相巻線電流値ｉｖ１をサンプリングする。その後、所定の時間ｔadが経過したらＷ相巻線電流ｉｗ１と直流電圧値Ｖdc１をサンプリングし、スイッチングパターンＡを終了する。スイッチングパターンＢ、Ｃ、Ｄについても、同様の方法で２個ずつ同時にサンプリングを実行する。
【００８１】
また、この第５の実施の形態で示した巻線電流サンプリング方法を用いた場合の、故障状態と故障発生相を特定する処理は図１９に示す第３の実施の形態の処理と同様である。
【００８２】
この故障診断の方式は、電流が流れているか否かの１・０情報により故障を判断するので、この第５の実施の形態のように同一のスイッチング信号内でサンプルタイミングをずらすことが可能である。
【００８３】
なお、所定の時間ｔadはシステムのＡＤ変換時間を考慮して決定するとよい。また、この第５の実施の形態では、所定の時間ｔadをすべてのスイッチングパターンで同じ値としたが、この限りではなく、スイッチングパターンごとに所定時間を異なる時間としてもよい。
【００８４】
このように一実施の形態によれば、相ごとにＰ側とＮ側のスイッチング素子およびＰ側とＮ側のダイオードから構成され、直流電源電圧を矩形波電圧に変換して３相のスイッチト・リラクタンス・モーター（ＳＲＭ）に印加するＳＲＭ駆動用インバーター２と、ＳＲＭの各相巻線１ａ〜１ｃに流れる電流を検出する巻線電流センサー４ａ〜４ｃと、インバーター２の直流電源電圧を検出する直流電圧検出部５ｃとを備えたＳＲＭ駆動制御装置において、インバーター２の各相のスイッチング素子に対して複数のスイッチングパターンにしたがってスイッチングを行い、巻線電流センサー４ａ〜４ｃにより検出された巻線電流と直流電圧検出部５ｃにより検出された直流電源電圧とに基づいて、インバーター２およびＳＲＭの故障の部位と故障の状態とを診断するＳＲＭ制御部５を備えたことにより、特別の故障診断装置を必要とせず、簡単な方法でインバーター２およびＳＲＭのどの部位が故障しているのか、またどのような故障の状態なのかを容易にしかも正確に診断することができる。
【００８５】
また、一実施の形態によれば、故障診断対象相のＰ側スイッチング素子を所定時間ｔapオンし、同じ相のＮ側スイッチング素子をオフのままとするスイッチングパターンＡと、故障診断対象相のＮ側スイッチング素子を所定時間ｔbnオンし、同じ相のＰ側スイッチング素子をオフのままとするスイッチングパターンＢと、故障診断対象相のＰ側スイッチング素子とＮ側スイッチング素子とを所定時間ｔcp同時にオンした後、Ｐ側スイッチング素子をオフするとともに、Ｎ側スイッチング素子を引き続き所定時間ｔcnオンするスイッチングパターンＣと、故障診断対象相のＰ側スイッチング素子とＮ側スイッチング素子とを所定時間ｔdp同時にオンした後、Ｎ側スイッチング素子をオフするとともに、Ｐ側スイッチング素子を引き続き所定時間ｔdnオンするスイッチングパターンＤとから成るスイッチングパターンを順番に実行し、インバーター２とＳＲＭの故障を診断するので、特別の故障診断装置を必要とせず、簡単な方法でインバーター２およびＳＲＭのどの部位が故障しているのか、またどのような故障の状態なのかを容易にしかも正確に診断することができる。
【００８６】
一実施の形態によれば、４種類のスイッチングパターンＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの内の少なくとも２つ以上のスイッチングパターンを実行してインバーター２およびＳＲＭの故障の部位と故障の状態とを診断するようにしたので、少ない診断工数で短時間に故障の部位と状態とを特定することができる。
【００８７】
一実施の形態によれば、前回のスイッチングパターン実行時における巻線電流センサー４ａ〜４ｃの巻線電流または直流電圧検出部５ｃの直流電源電圧に基づいて、次回のスイッチングパターンを選択するようにしたので、少ない診断工数で短時間に故障の部位と状態とを特定することができる。
【００８８】
一実施の形態によれば、４種類のスイッチングパターンＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの内の少なくとも２つ以上のスイッチングパターンを複数の相に対して同時に実行して診断するようにしたので、１相ごとの故障診断に比べて短時間で故障の部位と状態とを特定できる。したがって、正常時においては通常運転に移行するタイムラグを少なくでき、ユーザーにとって違和感のない立ち上がりを実現できる。
【００８９】
一実施の形態によれば、巻線電流センサー４ａ〜４ｃにおいてＳＲＭの巻線電流を同時に検出可能な相数が限られている場合には、スイッチングパターンによる故障診断をＳＲＭの巻線電流を同時に検出可能な相数ずつ同時に実行するようにしたので、すべての相の巻線電流を同時に検出するための高価で複雑な電流サンプル部が不要となり、装置を安価に構成できる。
【００９０】
一実施の形態によれば、４種類のスイッチングパターンＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの内の少なくとも２つ以上のスイッチングパターンをすべての相に対して同時に実行して診断するようにしたので、各相にはほぼ同じ値の電流が流れることになり、比較的大きな電流を流してもモータートルクを発生させずに故障診断を行うことができる。
【００９１】
一実施の形態によれば、巻線電流センサー４ａ〜４ｃにおいてＳＲＭの巻線電流を同時に検出可能な相数が限られている場合には、巻線電流センサー４ａ〜４ｃによる各巻線の電流検出タイミングをずらすようにしたので、すべての相の巻線電流を同時に検出するための高価で複雑な電流サンプル部が不要となり、装置を安価に構成できる。
【００９２】
一実施の形態によれば、スイッチングパターンによる故障診断途中でいずれかの相の故障発生が診断された場合には、当該相に対する故障診断を中止して他の相の故障診断を継続するようにしたので、故障と判断した時点でその相への通電を停止することができ、故障部位の拡大を防止しながら、他の相の診断を継続することができる。
【００９３】
一実施の形態によれば、ＳＲＭの巻線に電流が流れない故障が２つ以上の相に発生していると診断された場合には、各相単独にスイッチングパターンによる故障診断を行い、直流電圧検出部５ｃで検出される直流電源電圧に基づいてインバーター２およびＳＲＭの故障の部位と故障の状態とを診断するようにしたので、巻線電流が流れない故障が複数の相に発生していても、相ごとの故障状態を診断することができる。
【００９４】
特許請求の範囲の構成要素と一実施例の構成要素との対応関係は次の通りである。すなわち、巻線電流センサー４ａ〜４ｃが電流検出器を、直流電圧検出部５ｃが電圧検出器を、ＳＲＭ制御部５が故障診断回路をそれぞれ構成する。なお、本発明の特徴的な機能を損なわない限り、各構成要素は上記構成に限定されるものではない。
【００９５】
なお、上述した一実施の形態では３相ＳＲＭを例に上げて説明したが、ＳＲＭの相数は３相に限定されない。
【図面の簡単な説明】
【００９６】
【図１】第１の実施の形態の構成を示す図である。
【図２】４種類のスイッチングパターンＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄを示すタイムチャートである。
【図３】正常時のインバーターのＵ相の各部波形を示すタイムチャートである。
【図４】Ｕ相上段スイッチング素子が短絡した“故障モード１”のときの各部波形を示すタイムチャートである。
【図５】Ｕ相下段スイッチング素子が短絡した“故障モード２”のときの各部波形を示すタイムチャートである。
【図６】Ｕ相上段スイッチング素子が開放状態になった“故障モード３”のときの各部波形を示すタイムチャートである。
【図７】Ｕ相下段スイッチング素子が開放状態になった“故障モード４”のときの各部波形を示すタイムチャートである。
【図８】Ｕ相上段ダイオードが短絡した“故障モード５”のときの各部波形を示すタイムチャートである。
【図９】Ｕ相下段ダイオードが短絡した“故障モード６”のときの各部波形を示すタイムチャートである。
【図１０】Ｕ相上段ダイオードが開放状態になった“故障モード７”のときの各部波形を示すタイムチャートである。
【図１１】Ｕ相下段ダイオードが開放状態になった“故障モード８”のときの各部波形を示すタイムチャートである。
【図１２】ＳＲＭのＵ相巻線が短絡した“故障モード９”のときの各部波形を示すタイムチャートである。
【図１３】モーター巻線が開放状態となった“故障モード１０”のときの各部波形を示すタイムチャートである。
【図１４】モータ巻線の正側端子が地絡した“故障モード１１”のときの各部波形を示すタイムチャートである。
【図１５】モーター巻線の負側端子が地絡した“故障モード１２”のときの各部波形を示すタイムチャートである。
【図１６】各スイッチングパターン実行時にサンプリングした巻線電流と直流電圧を故障モードごとにまとめた図である。
【図１７】第２の実施の形態の故障診断の手順を示すフローチャートである。
【図１８】第３の実施の形態のスイッチングパターンを示す図である。
【図１９】第３の実施の形態の故障状態と故障部位を判断する処理を示すフローチャートである。
【図２０】第３の実施の形態のグループＡ故障時の状態の切り分け処理を示すフローチャートである。
【図２１】第４の実施の形態の相ごとにずらしたスイッチングパターンを示す図である。
【図２２】第４の実施の形態の動作を示すフローチャートである。
【図２３】第５の実施の形態の各相のスイッチングパターンとサンプルタイミングを示す図である。
【符号の説明】
【００９７】
１ａ〜１ｃ  ＳＲＭ巻線
２  ＳＲＭ駆動用インバーター
２ａ〜２ｆ  スイッチング素子
２ｇ〜２ｌ  ダイオード
３  直流電源
４ａ〜４ｃ  巻線電流センサー
５  ＳＲＭ制御部
５ａ  インバーター駆動信号生成部
５ｂ  電流サンプル部
５ｃ  直流電圧検出部
５ｄ  故障検出部
【図１】
2005102384.tif 000003
【図２】
2005102384.tif 000004
【図３】
2005102384.tif 000005
【図４】
2005102384.tif 000006
【図５】
2005102384.tif 000007
【図６】
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【図７】
2005102384.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
2005102384.tif 000012
【図１１】
2005102384.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
2005102384.tif 000015
【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
2005102384.tif 000019
【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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