(57)【要約】      （修正有）【課題】特定相の電流を検出できない場合であっても電動機の制御を継続することのできる電動機制御システムを提供する。【解決手段】Ｕ相電流とＶ相電流とに基いて、電動機のｄ軸電流Ｉｄ１と、ｑ軸電流Ｉｑ１を求める第１演算と、Ｖ相電流とＷ相電流とに基いて、電動機のｄ軸電流Ｉｄ２と、ｑ軸電流Ｉｑ２を求める第２演算と、Ｕ相電流とＷ相電流とに基いて、電動機のｄ軸電流Ｉｄ３と、ｑ軸電流Ｉｑ３を求める第３演算とを行う演算部１０１ａ〜１０１ｃと、演算されたｄ軸電流Ｉｄ１〜Ｉｄ３およびｑ軸電流Ｉｑ１〜Ｉｑ３のうち、所定の定量値を満たすｄ軸電流およびｑ軸電流を正常値とし、所定の前記定量値を満たさないｄ軸電流およびｑ軸電流を異常値とし、前記正常値を選択して前記電動機を制御する比較判定器１２０、モータ制御回路基板とを備える。【選択図】図２
2016208776.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｕ相電流、Ｖ相電流、Ｗ相電流から成る三相交流によって駆動する電動機（ＩＰＭモータＭ）を制御する電動機制御システム（Ｓ１）であって、
Ｕ相電流とＶ相電流とに基いて、前記電動機のｄ軸電流Ｉｄ１と、ｑ軸電流Ｉｑ１を求める第１演算と、
Ｖ相電流とＷ相電流とに基いて、前記電動機のｄ軸電流Ｉｄ２と、ｑ軸電流Ｉｑ２を求める第２演算と、
Ｕ相電流とＷ相電流とに基いて、前記電動機のｄ軸電流Ｉｄ３と、ｑ軸電流Ｉｑ３を求める第３演算と、
を行う演算部（１０１ａ〜１０１ｃ）と、
該演算部で演算されたｄ軸電流Ｉｄ１〜Ｉｄ３およびｑ軸電流Ｉｑ１〜Ｉｑ３のうち、所定の定量値を満たすｄ軸電流およびｑ軸電流を正常値とし、所定の前記定量値を満たさないｄ軸電流およびｑ軸電流を異常値とし、前記正常値を選択して前記電動機を制御する制御部（比較判定器１２０、モータ制御回路基板２０２）と、
を備えることを特徴とする電動機制御システム。
【請求項２】
Ｕ相電流、Ｖ相電流、Ｗ相電流から成る三相交流によって駆動する電動機を制御する電動機制御システム（Ｓ２）であって、
三相交流を構成するＵ相電流、Ｖ相電流、Ｗ相電流のうちの何れか二相の電流に基いて、前記電動機のｄ軸電流Ｉｄ１と、ｑ軸電流Ｉｑ１を求める制御用演算と、
前記三相電流の電流合計値がゼロになることを確認する正常確認用演算と、
を行う演算部（１０１ａ〜１０１ｃ）と、
前記制御用演算の演算結果または正常確認用演算の演算結果で異常があると判定された場合に、
前記何れか二相の電流以外の二相電流の組み合わせに基いて、前記電動機のｄ軸電流Ｉｄ２とｑ軸電流Ｉｑ２を求める第１確認演算と、前記電動機のｄ軸電流Ｉｄ３とｑ軸電流Ｉｑ３を求める第２確認演算と、を行い、
演算されたｄ軸電流Ｉｄ１〜Ｉｄ３およびｑ軸電流Ｉｑ１〜Ｉｑ３のうち、所定の定量値を満たすｄ軸電流およびｑ軸電流を正常値とし、該正常値に基いて前記電動機を制御する制御部（比較判定器１２０、モータ制御回路基板２０２）と、
を備えることを特徴とする電動機制御システム。
【請求項３】
演算された前記ｄ軸電流Ｉｄ１〜Ｉｄ３および前記ｑ軸電流Ｉｑ１〜Ｉｑ３に基いて、発生している異常内容を判定する判定部（比較判定器１２０）を備えることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電動機制御システム。
【請求項４】
前記判定部は、外部から入力されるＩｄ，Ｉｑ指令値の変動幅に応じて、判定閾値を変更して異常内容を判定することを特徴とする請求項３に記載の電動機制御システム。
【請求項５】
前記判定部は、外部から入力されるトルク指令値の変動幅に応じて、判定閾値を変更して異常内容を判定することを特徴とする請求項３に記載の電動機制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、三相交流によって駆動する電動機を制御する電動機制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ハイブリッド車や電気自動車等の車両の原動機として、三相誘導電動機（以降、電動機と呼ぶ）が用いられている。
【０００３】
このような電動機の動作を制御する電動機制御システムに関する技術は種々提案されている（例えば、特許文献１等）。
【０００４】
ところで、電動機制御システムは、Ｕ相電流、Ｖ相電流、Ｗ相電流から成る三相交流のうち二相分の電流のみを用いて電動機の制御を行っている。
【０００５】
そして、制御に利用しない相（特定相）の電流値は、電動機の故障等を検出して車両を停止させるフェールセーフ用に使用されていた。
【０００６】
即ち、特定相の電流値に異常が検出された場合には、電動機への通電を遮断し、車両が停止する状態へと移行させるようになっていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許５４０２４０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、従来の電動機制御システムでは、Ｕ相電流、Ｖ相電流、Ｗ相電流の三相電流値を各相毎に設けた電流センサで検出しているが、特定相の電流を検出する電流センサ（フェールセーフ用の電流センサ）のみが故障した場合であっても、車両は停止するように制御されていた。
【０００９】
ここで、特定相の電流を検出する電流センサのみが故障した場合であっても、電動機の制御に用いる二相の電流値が正常である場合には、これらの電流値に基いて電動機の制御を継続させて車両の走行が可能である。
【００１０】
しかしながら、従来の電動機制御システムでは、このような状況であっても、電動機への通電は強制的に遮断され、車両は走行不能な状態（即ち、サービス拠点や自宅等までの到達も不能な状態）になってしまうという問題があった。
【００１１】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、特定相の電流を検出できない場合であっても電動機の制御を継続することのできる電動機制御システム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】
【００１２】
上記目的を達成するため、本発明に係る電動機制御システムは、Ｕ相電流、Ｖ相電流、Ｗ相電流から成る三相交流によって駆動する電動機を制御する電動機制御システムであって、Ｕ相電流とＶ相電流とに基いて、前記電動機のｄ軸電流Ｉｄ１と、ｑ軸電流Ｉｑ１を求める第１演算と、Ｖ相電流とＷ相電流とに基いて、前記電動機のｄ軸電流Ｉｄ２と、ｑ軸電流Ｉｑ２を求める第２演算と、Ｕ相電流とＷ相電流とに基いて、前記電動機のｄ軸電流Ｉｄ３と、ｑ軸電流Ｉｑ３を求める第３演算と、を行う演算部と、該演算部で演算されたｄ軸電流Ｉｄ１〜Ｉｄ３およびｑ軸電流Ｉｑ１〜Ｉｑ３のうち、所定の定量値を満たすｄ軸電流およびｑ軸電流を正常値とし、所定の前記定量値を満たさないｄ軸電流およびｑ軸電流を異常値とし、前記正常値を選択して前記電動機を制御する制御部と、を備えることを要旨とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、演算されたｄ軸電流Ｉｄ１〜Ｉｄ３およびｑ軸電流Ｉｑ１〜Ｉｑ３のうち、所定の定量値を満たすｄ軸電流およびｑ軸電流を正常値として電動機の制御を行うので、一部の相（特定相）の電流値を検出できない場合であっても電動機の制御を継続することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】第１の実施の形態に係る電動機制御システムの構成例を示すブロック図である。
【図２】第１の実施の形態に係る電動機制御システムに適用される三相二相電流変換部の構成例を示すブロック図である。
【図３】第１の実施の形態に係る電動機制御システムを適用したインバータ回路の構成例を示す構成図である。
【図４】三相交流の波形例を示すグラフである。
【図５】Ｕ相、Ｖ相の電流値が正常時のＩｄ、Ｉｑの波形例を示すグラフである。
【図６】Ｕ相電流を検出できない場合の波形例を示すグラフ（ａ）および各相のＩｄ、Ｉｑの波形例を示すグラフ（ｂ）である。
【図７】Ｖ相電流を検出できない場合の波形例を示すグラフ（ａ）および各相のＩｄ、Ｉｑの波形例を示すグラフ（ｂ）である。
【図８】演算結果とトルク指令値との比較結果の関係および判定結果を示す表である。
【図９】第１の実施の形態に係る電動機制御システムで実行される故障等判定処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図１０】第２の実施の形態に係る電動機制御システムで実行される故障等判定処理の処理手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の一例としての実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。ここで、添付図面において同一の部材には同一の符号を付しており、また、重複した説明は省略されている。なお、ここでの説明は本発明が実施される最良の形態であることから、本発明は当該形態に限定されるものではない。
【００１６】
［第１の実施の形態に係る電動機制御システム］
第１の実施の形態に係る電動機制御システムＳ１の構成例等について、図１から図９を参照して説明する。
【００１７】
（電動機制御システムの構成例について）
図１は、本実施の形態に係る電動機制御システムＳ１の構成例を示すブロック図である。
【００１８】
なお、本実施の形態において、電動機制御システムＳ１は、ハイブリッド車や電気自動車等の車両に搭載され、三相電流で駆動される車両駆動用のＩＰＭモータ（Interior Permanent Magnet Motor）Ｍを制御するものとする。
【００１９】
また、電動機制御システムＳ１の全部または一部は、例えば、モータ制御回路基板２０２に搭載されるマイクロコンピュータで実行されるソフトウェアで構成することができる。
【００２０】
図１に示すように、電動機制御システムＳ１は、ＩＰＭモータＭに接続される電流検出器（例えば、各相毎に設けられる電流センサ）１００からの電流値（Ｉｗ、Ｉｖ、Ｉｕ）に基いて三相二相変換を行う三相二相電流変換器１０と、トルク指令に基いてｄ軸電流Ｉｄおよびｑ軸電流Ｉｑを演算するＩｄＩｑ演算器３０と、各種入力信号および帰還信号に基いてフィードバック制御を行う電流ＰＩ制御器４０と、各種入力信号に基いて二相三相変換を行う二相三相交流座標変換器２０と、Ｄｕｔｙ演算器７０ａおよびＰＷＭ出力器７０ｂと、干渉電圧を生成する非干渉化制御器１０５と、非干渉化演算１０２ａ、１０２ｂとを備える。
【００２１】
なお、ＩＰＭモータＭは、回転角センサの一種であるレゾルバ８０を備え、速度・位置信号処理部９０に回転角信号等を入力するようになっている。
【００２２】
ＩｄＩｑ演算部３０に入力されるトルク指令は、例えばアクセル装置等の外部装置からＣＡＮ（Controller Area Network ）を介して伝達される。また、トルク指令は、非干渉化制御器１０５にも入力される。
【００２３】
ＩｄＩｑ演算部３０で演算されたｄ軸電流Ｉｄ＊およびｑ軸電流Ｉｑ＊は、電流ＰＩ制御器４０に入力される。また、ｄ軸電流Ｉｄ＊およびｑ軸電流Ｉｑ＊は、ノードｎ３、ｎ４を介して三相二相電流変換器１０にも入力される。
【００２４】
速度・位置信号処理部９０から出力される電気角速度（ωｒ）は、非干渉化制御器１０５に入力される。
【００２５】
また、速度・位置信号処理部９０から出力される電気角（θ）は、ノードｎ１を介して三相二相電流変換部１０と二相三相交流座標変換器２０に入力される。
【００２６】
電流検出器１００で検知された各相の電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗは、三相二相電流変換器１０に入力される。
【００２７】
三相二相電流変換器１０で算出されたｄ軸電流Ｉｄおよびｑ軸電流Ｉｑは、電流ＰＩ制御器４０に入力される。
【００２８】
なお、三相二相電流変換器１０の構成例および算出方法の詳細については後述する。
【００２９】
電流ＰＩ制御器４０および非干渉化制御器１０５からの各出力値は、非干渉化演算１０２ａ、１０２ｂで差分が算出され、ｄ軸電圧Ｖｄ＊およびｑ軸電圧Ｖｑ＊として二相三相交流座標変換器２０に入力される。
【００３０】
二相三相交流座標変換器２０は、電気角（θ）、ｄ軸電圧Ｖｄ＊およびｑ軸電圧Ｖｑ＊に基いて、三相電圧Ｖｕ＊、Ｖｖ＊、Ｖｗ＊を算出してＤｕｔｙ演算器７０ａおよびＰＷＭ出力器７０ｂに入力する。電流検出器１００を介して、三相電圧Ｖｕ、Ｖｖ、ＶｗがＩＰＭモータＭに入力される。
【００３１】
（二相三相交流座標変換器の構成例について）
図２は、本実施の形態に係る電動機制御システムＳ１に適用される三相二相電流変換器１０の構成例を示すブロック図である。
【００３２】
図２に示すように、三相二相電流変換器１０は、二相の電流Ｉｕ、Ｉｖに基いてＵ相、Ｖ相についてのＩｄＩｑ演算（１）を行う演算部１０１ａと、二相の電流Ｉｖ、Ｉｗに基いてＶ相、Ｗ相についてのＩｄＩｑ演算（２）を行う演算部１０１ｂと、二相の電流Ｉｗ、Ｉｕに基いてＷ相、Ｕ相についてのＩｄＩｑ演算（３）を行う演算部１０１ｃと、演算されたｄ軸電流Ｉｄ１〜Ｉｄ３およびｑ軸電流Ｉｑ１〜Ｉｑ３とトルク指令に基づくｄ軸電流Ｉｄ＊およびｑ軸電流Ｉｑ＊とを比較判定してｄ軸電流Ｉｄおよびｑ軸電流Ｉｑを出力する比較判定器（判定部）１０２とを備える。
【００３３】
ここで、演算部１０１ａで行われる第１演算としてのＩｄＩｑ演算（１）は、
【００３４】
【数１】
2016208776.tif 000003
で記述されるベクトル演算として実行される。
【００３５】
また、演算部１０１ｂで行われる第２演算としてのＩｄＩｑ演算（２）は、
【００３６】
【数２】
2016208776.tif 000004
で記述されるベクトル演算として実行される。
【００３７】
また、演算部１０１ｃで行われる第３演算としてのＩｄＩｑ演算（３）は、
【００３８】
【数３】
2016208776.tif 000005
で記述されるベクトル演算として実行される。
【００３９】
なお、比較判定器１２０の判定結果の例については後述する。
【００４０】
（インバータ回路の構成例について）
図３は、本実施の形態に係る電動機制御システムＳ１を適用したインバータ回路３００の構成例を示す構成図である。
【００４１】
図３に示すように、電動機制御システムＳ１を適用したインバータ回路３００は、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）等で構成され、ＩＰＭモータＭを駆動するパワー半導体モジュールＰと、電源として例えば電圧２４０〜４００Ｖ、電流２００〜３３０Ａを出力可能なバッテリＢと、オンオフスイッチＳＷ１と、平滑コンデンサＣ１と、パワー半導体モジュールＰおよびＩＰＭモータＭを駆動するドライバ回路基板２０１とモータ制御回路基板２０２とを備える。
【００４２】
なお、ドライバ回路基板２０１は、ＩＰＭモータＭに供給される三相交流の各相の電流を検知する電流検出器１００としての電流センサを備えている。
【００４３】
また、電動機制御システムＳ１の全部または一部は、制御部としてのモータ制御回路基板２０２に搭載されるマイクロコンピュータで実行されるソフトウェアで構成することができる。
【００４４】
（三相交流の波形例）
図４〜図７を参照して、本実施の形態に係る電動機制御システムＳ１における三相交流の波形例について説明する。
【００４５】
図４は、三相交流の波形例を示すグラフであり、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相はそれぞれ１２０°（２π／３）ずつ位相がずれた波形となっている。
【００４６】
図５は、Ｕ相、Ｖ相の電流値が正常時のｄ軸電流Ｉｄ、ｑ軸電流Ｉｑの波形例を示すグラフである。
【００４７】
即ち、Ｕ相、Ｖ相の正常時の電流値に基いて、前出の数１の演算式により算出されるＩｄＩｑをグラフ化すると、図５に示すように、ｄ軸電流Ｉｄ、ｑ軸電流Ｉｑともに直線で表される。
【００４８】
これは、キルヒホッフの第１法則（電流法則）により、正常時の三相交流において、ある時点のＵ相、Ｖ相、Ｗ相の電流の合計値はゼロになることに基づいている。
【００４９】
一方、三相交流のＵ相、Ｖ相、Ｗ相の何れかの電流値に異常が発生した場合には、前記キルヒホッフの第１法則が成立せず、ｄ軸電流Ｉｄ、ｑ軸電流Ｉｑの波形が直線以外に変化する。
【００５０】
ここで、図６および図７には、三相交流の電流値に異常が発生した場合のｄ軸電流Ｉｄ、ｑ軸電流Ｉｑの波形例を示す。
【００５１】
図６（ａ）は、Ｕ相電流を検出できない場合（即ち、Ｕ相電流を検知する電流センサが故障した場合）の波形例を示すグラフ、図６（ｂ）は、各相のｄ軸電流Ｉｄ、ｑ軸電流Ｉｑの波形例を示すグラフである。
【００５２】
図６（ａ）に示すように、Ｕ相電流が「０」で、他の二相（Ｖ相、Ｗ相）の電流が正常である場合には、各相のｄ軸電流Ｉｄ、ｑ軸電流Ｉｑは図６（ｂ）に示すような波形を呈する。
【００５３】
図６（ｂ）に示す波形は、二相の電流値が正常時の波形（例えば、図５）とは大きく異なることから、これらの電流値の変化に基いて、Ｕ相電流を検知する電流センサ（Ｕ相センサ）の故障を判定することが可能である。
【００５４】
図７（ａ）は、Ｖ相電流を検出できない場合（即ち、Ｖ相電流を検知する電流センサが故障した場合）の波形例を示すグラフ、図７（ｂ）は、各相のｄ軸電流Ｉｄ、ｑ軸電流Ｉｑの波形例を示すグラフである。
【００５５】
図７（ａ）に示すように、Ｖ相電流が「０」で、他の二相（Ｕ相、Ｗ相）の電流が正常である場合には、各相のｄ軸電流Ｉｄ、ｑ軸電流Ｉｑは図７（ｂ）に示すような波形を呈する。
【００５６】
図７（ｂ）に示す波形は、二相の電流値が正常時の波形（例えば、図５）とは大きく異なることから、これらの電流値の変化に基いて、Ｖ相電流を検知する電流センサ（Ｖ相センサ）の故障を判定することが可能である。
【００５７】
また、同様にして、Ｗ相電流を検知する電流センサ（Ｗ相センサ）の故障を判定することも可能である。
【００５８】
（判定結果等について）
図８の表を参照して、電流センサの故障等の判定結果について説明する。
【００５９】
図８は、演算結果とトルク指令値との比較結果の関係および判定結果の例を示す表である。
【００６０】
なお、図８の表において、Ｉｄ，Ｉｑ指令値と演算値が一致または所定の判定閾値内にある場合を「○」、Ｉｄ，Ｉｑ指令値と演算値が不一致または所定の判定閾値外にある場合を「×」で示している。
【００６１】
ここで、図２に示すような比較判定器（判定部）１０２は、外部から入力されるＩｄ，Ｉｑ指令値の変動幅に応じて、判定閾値を変更して異常内容を判定するようにできる。
【００６２】
また、比較判定器（判定部）１０２は、外部から入力されるトルク指令値の変動幅に応じて、判定閾値を変更して異常内容を判定するようにしてもよい。
【００６３】
なお、図８において、第１演算としてのＩｄＩｑ演算（１）を演算（１）Ｕ−Ｖ、第２演算としてのＩｄＩｑ演算（２）を演算（２）Ｖ−Ｗ、第３演算としてのＩｄＩｑ演算（３）を演算（３）Ｗ−Ｕと表すものとする。
【００６４】
そして、トルク指令値との比較結果が、演算（１）Ｕ−Ｖ、演算（２）Ｖ−Ｗ、演算（３）Ｗ−Ｕの順に「○」、「○」、「○」の場合には、判定結果は、「正常」となる。この場合には、ＩＰＭモータＭは通常通りに制御される。
【００６５】
トルク指令値との比較結果が、演算（１）Ｕ−Ｖ、演算（２）Ｖ−Ｗ、演算（３）Ｗ−Ｕの順に「○」、「×」、「×」の場合には、判定結果は、「Ｗ相の電流センサの故障」となる。この場合には、演算（１）Ｕ−Ｖの演算値をｄ軸電流Ｉｄ、ｑ軸電流ＩｑとしてＩＰＭモータＭの制御を継続する。なお、この場合に、車両のインストルメント・パネル（インパネ）等に、「Ｗ相の電流センサの故障」を報知する警告表示などを行うようにしてもよい。
【００６６】
トルク指令値との比較結果が、演算（１）Ｕ−Ｖ、演算（２）Ｖ−Ｗ、演算（３）Ｗ−Ｕの順に「×」、「○」、「×」の場合には、判定結果は、「Ｕ相の電流センサの故障」となる。この場合には、演算（２）Ｖ−Ｗの演算値をｄ軸電流Ｉｄ、ｑ軸電流ＩｑとしてＩＰＭモータＭの制御を継続する。なお、この場合に、車両のインストルメント・パネル（インパネ）等に、「Ｕ相の電流センサの故障」を報知する警告表示などを行うようにしてもよい。
【００６７】
トルク指令値との比較結果が、演算（１）Ｕ−Ｖ、演算（２）Ｖ−Ｗ、演算（３）Ｗ−Ｕの順に「×」、「×」、「○」の場合には、判定結果は、「Ｖ相の電流センサの故障」となる。この場合には、演算（３）Ｗ−Ｕの演算値をｄ軸電流Ｉｄ、ｑ軸電流ＩｑとしてＩＰＭモータＭの制御を継続する。なお、この場合に、車両のインストルメント・パネル（インパネ）等に、「Ｖ相の電流センサの故障」を報知する警告表示などを行うようにしてもよい。
【００６８】
一方、トルク指令値との比較結果が、演算（１）Ｕ−Ｖ、演算（２）Ｖ−Ｗ、演算（３）Ｗ−Ｕの順に「×」、「×」、「×」の場合、「○」、「○」、「×」の場合、「○」、「×」、「○」の場合、「×」、「○」、「○」の場合には、判定結果は、「電流センサ以外のハードウェアの故障」となる。この場合には、ＩＰＭモータＭへの電流供給を遮断するように制御して、車両を停止させる。なお、この場合に、車両のインストルメント・パネル（インパネ）等に、「ハードウェアの故障により車両が停止した」旨を報知する警告表示などを行うようにしてもよい。
【００６９】
このように、本実施の形態に係る電動機制御システムＳ１によれば、演算されたｄ軸電流Ｉｄ１〜Ｉｄ３およびｑ軸電流Ｉｑ１〜Ｉｑ３のうち、所定の定量値を満たすｄ軸電流およびｑ軸電流を正常値としてＩＰＭモータＭの制御を行うことができる。
【００７０】
したがって、電流センサの故障により、制御に利用しない相（特定相）の電流値を検出できない場合であってもＩＰＭモータＭの制御を継続することができる。
【００７１】
ここで、従来の電動機制御システムでは、電流センサの故障により、制御に利用しない相（特定相）の電流値を検出できない場合にＩＰＭモータＭへの通電が強制的に遮断され、車両は走行不能な状態になってしまう。したがって、車両の最低限の走行を確保する非常退避走行継続機能（リンプホーム（ｌｉｍｐ  ｈｏｍｅ）機能）を有効にできないという難点があった。
【００７２】
これに対して、本実施の形態に係る電動機制御システムＳ１によれば、電流センサの故障により、制御に利用しない相（特定相）の電流値を検出できない場合であっても、所定の定量値を満たすｄ軸電流およびｑ軸電流に基いてＩＰＭモータＭの制御を継続することができ、サービス拠点や自宅等までの当面の走行を可能とするリンプホーム機能を有効にして、安全性や利便性を向上させることができる。
【００７３】
（故障等判定処理）
図９のフローチャートを参照して、本実施の形態に係る電動機制御システムＳ１で実行される故障等判定処理の処理手順について説明する。
【００７４】
この処理が開始されると、まずステップＳ１０１では、電流値（Ｕ相−Ｖ相）に基いて、ｄ軸電流Ｉｄ（ｕｖ）、ｑ軸電流Ｉｑ（ｕｖ）を演算する。より具体的には、前出の演算式（数１）により第１演算としてのＩｄＩｑ演算（１）を行う。
【００７５】
次いで、ステップＳ１０２では、電流値（Ｖ相−Ｗ相）に基いて、ｄ軸電流Ｉｄ（ｖｗ）、ｑ軸電流Ｉｑ（ｖｗ）を演算する。より具体的には、前出の演算式（数２）により第２演算としてのＩｄＩｑ演算（２）を行う。
【００７６】
次いで、ステップＳ１０３では、電流値（Ｗ相−Ｕ相）に基いて、ｄ軸電流Ｉｄ（ｗｕ）、ｑ軸電流Ｉｑ（ｗｕ）を演算する。より具体的には、前出の演算式（数３）により第３演算としてのＩｄＩｑ演算（３）を行う。
【００７７】
次に、ステップＳ１０４では、Ｉｄ（ｕｖ）＝Ｉｄ＊（指令値）で、且つ、Ｉｑ（ｕｖ）＝Ｉｑ＊（指令値）であるか否かが判定される。なお、比較対象の値が所定の判定閾値内であるか否かを判定するようにしてもよい。
【００７８】
そして、判定結果が「Ｎｏ」の場合にはステップＳ１０５に移行し、「Ｙｅｓ」の場合にはステップＳ１０８に移行する。
【００７９】
ステップＳ１０５では、Ｉｄ（ｖｗ）＝Ｉｄ＊（指令値）で、且つ、Ｉｑ（ｖｗ）＝Ｉｑ＊（指令値）であるか否かが判定される。なお、比較対象の値が所定の判定閾値内であるか否かを判定するようにしてもよい。
【００８０】
そして、判定結果が「Ｎｏ」の場合にはステップＳ１０６に移行し、「Ｙｅｓ」の場合にはステップＳ１１７に移行する。
【００８１】
ステップＳ１０６では、Ｉｄ（ｗｕ）＝Ｉｄ＊（指令値）で、且つ、Ｉｑ（ｗｕ）＝Ｉｑ＊（指令値）であるか否かが判定される。なお、比較対象の値が所定の判定閾値内であるか否かを判定するようにしてもよい。
【００８２】
そして、判定結果が「Ｎｏ」の場合にはステップＳ１０７に移行し、「Ｙｅｓ」の場合にはステップＳ１１５に移行する。
【００８３】
ここで、ステップＳ１０７では、ハードウェアの故障であると判定される。即ち、ステップＳ１０４、Ｓ１０５、Ｓ１０６で共に「Ｎｏ」と判定された場合は、前出の図８の表において、演算（１）Ｕ−Ｖ、演算（２）Ｖ−Ｗ、演算（３）Ｗ−Ｕの順に「×」、「×」、「×」となった場合に相当する。
【００８４】
そして、ステップＳ１２０では、ＩＰＭモータＭへの電流供給を遮断するように制御して、車両を停止させる。
【００８５】
また、ステップＳ１２１では、車両のインストルメント・パネル（インパネ）等に、「ハードウェアの故障により車両が停止した」旨の警告表示を行って処理を終了する。
【００８６】
一方、ステップＳ１０４で「Ｙｅｓ」と判定された場合には、ステップＳ１０８に移行して、Ｉｄ（ｖｗ）＝Ｉｄ＊（指令値）で、且つ、Ｉｑ（ｖｗ）＝Ｉｑ＊（指令値）であるか否かが判定される。なお、比較対象の値が所定の判定閾値内であるか否かを判定するようにしてもよい。
【００８７】
そして、判定結果が「Ｎｏ」の場合にはステップＳ１０９に移行し、「Ｙｅｓ」の場合にはステップＳ１１２に移行する。
【００８８】
ステップＳ１０９では、Ｉｄ（ｗｕ）＝Ｉｄ＊（指令値）で、且つ、Ｉｑ（ｗｕ）＝Ｉｑ＊（指令値）であるか否かが判定される。なお、比較対象の値が所定の判定閾値内であるか否かを判定するようにしてもよい。
【００８９】
そして、判定結果が「Ｎｏ」の場合にはステップＳ１１０に移行して、ｄ軸電流Ｉｄ＝Ｉｄ（ｕｖ）、ｑ軸電流Ｉｑ＝Ｉｑ（ｕｖ）とし、ステップＳ１１１でＷ相の電流センサの故障であると判定される。即ち、この場合は、前出の図８の表において、演算（１）Ｕ−Ｖ、演算（２）Ｖ−Ｗ、演算（３）Ｗ−Ｕの順に「○」、「×」、「×」となった場合に相当する。
【００９０】
ステップＳ１２２では、「Ｗ相の電流センサの故障」を報知する警告表示を行う。
【００９１】
次いで、ステップＳ１２３では、ｄ軸電流Ｉｄ＝Ｉｄ（ｕｖ）、ｑ軸電流Ｉｑ＝Ｉｑ（ｕｗ）に基いてＩＰＭモータＭの制御を継続する非常退避走行処理（リンプホームモード処理）を実行して処理を終了する。
【００９２】
一方、ステップＳ１０９で判定結果が「Ｙｅｓ」の場合にはステップＳ１０７に移行して、上述と同様の処理を行う。なお、この場合は、前出の図８の表において、演算（１）Ｕ−Ｖ、演算（２）Ｖ−Ｗ、演算（３）Ｗ−Ｕの順に「○」、「×」、「○」となった場合に相当する。
【００９３】
また、ステップＳ１０８で「Ｙｅｓ」と判定された場合には、ステップＳ１１２に移行して、Ｉｄ（ｗｕ）＝Ｉｄ＊（指令値）で、且つ、Ｉｑ（ｗｕ）＝Ｉｑ＊（指令値）であるか否かが判定される。なお、比較対象の値が所定の判定閾値内であるか否かを判定するようにしてもよい。
【００９４】
そして、判定結果が「Ｎｏ」の場合にはステップＳ１０７に移行して、上述と同様の処理を行う。なお、この場合は、前出の図８の表において、演算（１）Ｕ−Ｖ、演算（２）Ｖ−Ｗ、演算（３）Ｗ−Ｕの順に「○」、「○」、「×」となった場合に相当する。
【００９５】
また、判定結果が「Ｙｅｓ」の場合には、ステップＳ１１３でｄ軸電流Ｉｄ＝Ｉｄ（ｕｖ）、ｑ軸電流Ｉｑ＝Ｉｑ（ｕｖ）とし、ステップＳ１１４で正常と判定され、ステップＳ１０１に戻って同様の処理を繰り返す。なお、この場合は、前出の図８の表において、演算（１）Ｕ−Ｖ、演算（２）Ｖ−Ｗ、演算（３）Ｗ−Ｕの順に「○」、「○」、「○」となった場合に相当する。
【００９６】
一方、ステップＳ１１７では、Ｉｄ（ｖｗ）＝Ｉｄ＊（指令値）で、且つ、Ｉｑ（ｖｗ）＝Ｉｑ＊（指令値）であるか否かが判定される。なお、比較対象の値が所定の判定閾値内であるか否かを判定するようにしてもよい。
【００９７】
判定結果が「Ｎｏ」の場合にはステップＳ１１８に移行して、ｄ軸電流Ｉｄ＝Ｉｄ（ｖｗ）、ｑ軸電流Ｉｑ＝Ｉｑ（ｖｗ）とし、ステップＳ１１９でＵ相の電流センサの故障であると判定される。即ち、この場合は、前出の図８の表において、演算（１）Ｕ−Ｖ、演算（２）Ｖ−Ｗ、演算（３）Ｗ−Ｕの順に「×」、「○」、「×」となった場合に相当する。
【００９８】
そして、ステップＳ１２２では、「Ｕ相の電流センサの故障」を報知する警告表示を行う。
【００９９】
次いで、ステップＳ１２３では、ｄ軸電流Ｉｄ＝Ｉｄ（ｖｗ）、ｑ軸電流Ｉｑ＝Ｉｑ（ｖｗ）に基いてＩＰＭモータＭの制御を継続する非常退避走行処理（リンプホームモード処理）を実行して処理を終了する。
【０１００】
また、ステップＳ１１７の判定結果が「Ｎｏ」の場合にはステップＳ１０７に移行して、上述と同様の処理を行う。なお、この場合は、前出の図８の表において、演算（１）Ｕ−Ｖ、演算（２）Ｖ−Ｗ、演算（３）Ｗ−Ｕの順に「×」、「○」、「○」となった場合に相当する。
【０１０１】
一方、ステップＳ１０６で「Ｙｅｓ」と判定された場合には、ステップＳ１１５に移行して、ｄ軸電流Ｉｄ＝Ｉｄ（ｗｕ）、ｑ軸電流Ｉｑ＝Ｉｑ（ｗｕ）とし、ステップＳ１１６でＶ相の電流センサの故障であると判定される。即ち、この場合は、前出の図８の表において、演算（１）Ｕ−Ｖ、演算（２）Ｖ−Ｗ、演算（３）Ｗ−Ｕの順に「×」、「×」、「○」となった場合に相当する。
【０１０２】
そして、ステップＳ１２２では、「Ｖ相の電流センサの故障」を報知する警告表示を行う。
【０１０３】
次いで、ステップＳ１２３では、ｄ軸電流Ｉｄ＝Ｉｄ（ｗｕ）、ｑ軸電流Ｉｑ＝Ｉｑ（ｗｕ）に基いてＩＰＭモータＭの制御を継続する非常退避走行処理（リンプホームモード処理）を実行して処理を終了する。
【０１０４】
以上の処理により、本実施の形態に係る電動機制御システムＳ１では、演算されたｄ軸電流Ｉｄ１〜Ｉｄ３およびｑ軸電流Ｉｑ１〜Ｉｑ３のうち、所定の定量値を満たすｄ軸電流およびｑ軸電流を正常値としてＩＰＭモータＭの制御を行うことができる。
【０１０５】
したがって、電流センサの故障により、制御に利用しない相（特定相）の電流値を検出できない場合であってもＩＰＭモータＭの制御を継続して、非常退避走行を行うことができる。
【０１０６】
［第２の実施の形態に係る電動機制御システム］
第２の実施の形態に係る電動機制御システムＳ２について説明する。
【０１０７】
電動機制御システムＳ２は、Ｕ相電流、Ｖ相電流、Ｗ相電流から成る三相交流によって駆動するＩＰＭモータＭを制御する電動機制御システムであって、三相交流を構成するＵ相電流（Ｉｕ）、Ｖ相電流（Ｉｖ）、Ｗ相電流（Ｉｗ）のうちの何れか二相の電流に基いて、ＩＰＭモータＭのｄ軸電流Ｉｄ１と、ｑ軸電流Ｉｑ１を求める制御用演算と、三相電流の電流合計値がゼロになることを確認する正常確認用演算とを行う演算部１０１ａ〜１０１ｃと、制御用演算の演算結果または正常確認用演算の演算結果で異常があると判定された場合に、何れか二相の電流以外の二相電流の組み合わせに基いて、ＩＰＭモータＭのｄ軸電流Ｉｄ２とｑ軸電流Ｉｑ２を求める第１確認演算と、ＩＰＭモータＭのｄ軸電流Ｉｄ３とｑ軸電流Ｉｑ３を求める第２確認演算とを行い、演算されたｄ軸電流Ｉｄ１〜Ｉｄ３およびｑ軸電流Ｉｑ１〜Ｉｑ３のうち、所定の定量値を満たすｄ軸電流およびｑ軸電流を正常値とし、この正常値に基いてＩＰＭモータＭを制御する比較判定器１２０、モータ制御回路基板２０２等で構成される制御部を備える。
【０１０８】
なお、第２の実施の形態に係る電動機制御システムＳ２のハードウェア構成の構成例等は、図１〜図３に示す第１の実施の形態に係る電動機制御システムＳ１と同様であるから重複した説明は省略する。
【０１０９】
（故障等判定処理）
図１０のフローチャートを参照して、本実施の形態に係る電動機制御システムＳ２で実行される故障等判定処理の処理手順について説明する。
【０１１０】
この処理が開始されると、まずステップＳ２０１では、電流値（Ｕ相−Ｖ相）に基いて、ｄ軸電流Ｉｄ（ｕｖ）、ｑ軸電流Ｉｑ（ｕｖ）を演算する。より具体的には、前出の演算式（数１）により第１演算としてのＩｄＩｑ演算（１）を行う。
【０１１１】
次いで、ステップＳ２０２では、三相電流の和（Ｉｕ＋Ｉｖ＋Ｉｗ）がキルヒホッフの第１法則（電流法則）により「０」になるか否か（正常確認用演算の演算結果）に基いて、三相電流に異常があるか否かが判定される。
【０１１２】
そして、判定結果が「Ｙｅｓ」の場合、即ち、三相電流が正常であると判定された場合には、ステップＳ２１８に移行する。
【０１１３】
ステップＳ２１８では、ｄ軸電流Ｉｄ＝Ｉｄ（ｕｖ）、ｑ軸電流Ｉｑ＝Ｉｑ（ｕｖ）とし、ステップＳ２１９で正常と判定され、ステップＳ２０２に戻って同様の処理を繰り返す。なお、この場合は、前出の図８の表において、演算（１）Ｕ−Ｖ、演算（２）Ｖ−Ｗ、演算（３）Ｗ−Ｕの順に「○」、「○」、「○」となった場合に相当する。
【０１１４】
一方、ステップＳ２０２の判定結果が「Ｎｏ」の場合には、ステップＳ２０３に移行して、電流値（Ｖ相−Ｗ相）に基いて、ｄ軸電流Ｉｄ（ｖｗ）、ｑ軸電流Ｉｑ（ｖｗ）を演算する。より具体的には、前出の演算式（数２）により第２演算としてのＩｄＩｑ演算（２）を行う。
【０１１５】
次いで、ステップＳ２０４では、電流値（Ｗ相−Ｕ相）に基いて、ｄ軸電流Ｉｄ（ｗｕ）、ｑ軸電流Ｉｑ（ｗｕ）を演算する。より具体的には、前出の演算式（数３）により第３演算としてのＩｄＩｑ演算（３）を行う。
【０１１６】
次に、ステップＳ２０５では、Ｉｄ（ｕｖ）＝Ｉｄ＊（指令値）で、且つ、Ｉｑ（ｕｖ）＝Ｉｑ＊（指令値）であるか否かが判定される。なお、比較対象の値が所定の判定閾値内であるか否かを判定するようにしてもよい。
【０１１７】
そして、判定結果が「Ｎｏ」の場合にはステップＳ２０６に移行し、「Ｙｅｓ」の場合にはステップＳ２１１に移行する。
【０１１８】
ステップＳ２０６では、Ｉｄ（ｖｗ）＝Ｉｄ＊（指令値）で、且つ、Ｉｑ（ｖｗ）＝Ｉｑ＊（指令値）であるか否かが判定される。なお、比較対象の値が所定の判定閾値内であるか否かを判定するようにしてもよい。
【０１１９】
そして、判定結果が「Ｎｏ」の場合にはステップＳ２０７に移行し、「Ｙｅｓ」の場合にはステップＳ２１５に移行する。
【０１２０】
ステップＳ２０７では、Ｉｄ（ｗｕ）＝Ｉｄ＊（指令値）で、且つ、Ｉｑ（ｗｕ）＝Ｉｑ＊（指令値）であるか否かが判定される。なお、比較対象の値が所定の判定閾値内であるか否かを判定するようにしてもよい。
【０１２１】
そして、判定結果が「Ｎｏ」の場合にはステップＳ２０８に移行し、「Ｙｅｓ」の場合にはステップＳ２０９に移行する。
【０１２２】
ここで、ステップＳ２０８では、ハードウェアの故障であると判定される。この場合は、前出の図８の表において、演算（１）Ｕ−Ｖ、演算（２）Ｖ−Ｗ、演算（３）Ｗ−Ｕの順に「×」、「×」、「×」となった場合に相当する。
【０１２３】
そして、ステップＳ２２０では、ＩＰＭモータＭへの電流供給を遮断するように制御して、車両を停止させる。
【０１２４】
また、ステップＳ２２１では、車両のインストルメント・パネル（インパネ）等に、「ハードウェアの故障により車両が停止した」旨の警告表示を行って処理を終了する。
【０１２５】
また、ステップＳ２０７で「Ｙｅｓ」と判定された場合には、ステップＳ２０９に移行して、ｄ軸電流Ｉｄ＝Ｉｄ（ｗｕ）、ｑ軸電流Ｉｑ＝Ｉｑ（ｗｕ）とし、ステップＳ２１０でＶ相の電流センサの故障であると判定される。即ち、この場合は、前出の図８の表において、演算（１）Ｕ−Ｖ、演算（２）Ｖ−Ｗ、演算（３）Ｗ−Ｕの順に「×」、「×」、「○」となった場合に相当する。
【０１２６】
そして、ステップＳ２２２では、「Ｖ相の電流センサの故障」を報知する警告表示を行う。
【０１２７】
次いで、ステップＳ２２３では、ｄ軸電流Ｉｄ＝Ｉｄ（ｗｕ）、ｑ軸電流Ｉｑ＝Ｉｑ（ｗｕ）に基いてＩＰＭモータＭの制御を継続する非常退避走行処理（リンプホームモード処理）を実行して処理を終了する。
【０１２８】
一方、ステップＳ２０５で「Ｙｅｓ」と判定された場合には、ステップＳ２１１に移行して、Ｉｄ（ｖｗ）＝Ｉｄ＊（指令値）で、且つ、Ｉｑ（ｖｗ）＝Ｉｑ＊（指令値）であるか否かが判定される。なお、比較対象の値が所定の判定閾値内であるか否かを判定するようにしてもよい。
【０１２９】
そして、判定結果が「Ｎｏ」の場合にはステップＳ２１２に移行し、「Ｙｅｓ」の場合にはステップＳ２０８に移行する。
【０１３０】
ステップＳ２１２では、Ｉｄ（ｗｕ）＝Ｉｄ＊（指令値）で、且つ、Ｉｑ（ｗｕ）＝Ｉｑ＊（指令値）であるか否かが判定される。なお、比較対象の値が所定の判定閾値内であるか否かを判定するようにしてもよい。
【０１３１】
そして、判定結果が「Ｎｏ」の場合にはステップＳ２１３に移行して、ｄ軸電流Ｉｄ＝Ｉｄ（ｕｖ）、ｑ軸電流Ｉｑ＝Ｉｑ（ｕｖ）とし、ステップＳ２１４でＷ相の電流センサの故障であると判定される。即ち、この場合は、前出の図８の表において、演算（１）Ｕ−Ｖ、演算（２）Ｖ−Ｗ、演算（３）Ｗ−Ｕの順に「○」、「×」、「×」となった場合に相当する。
【０１３２】
そして、ステップＳ２２２では、「Ｗ相の電流センサの故障」を報知する警告表示を行う。
【０１３３】
次いで、ステップＳ２２３では、ｄ軸電流Ｉｄ＝Ｉｄ（ｕｖ）、ｑ軸電流Ｉｑ＝Ｉｑ（ｕｗ）に基いてＩＰＭモータＭの制御を継続する非常退避走行処理（リンプホームモード処理）を実行して処理を終了する。
【０１３４】
また、ステップＳ２１１で判定結果が「Ｙｅｓ」の場合にはステップＳ２０８に移行して、上述と同様の処理を行う。なお、この場合は、前出の図８の表の何れのパターンにも合致しないケースであるが、本実施の形態では、「ハードウェアの故障」と判定している。
【０１３５】
また、ステップＳ２１２で判定結果が「Ｙｅｓ」の場合にはステップＳ２０８に移行して、上述と同様の処理を行う。なお、この場合は、前出の図８の表において、演算（１）Ｕ−Ｖ、演算（２）Ｖ−Ｗ、演算（３）Ｗ−Ｕの順に「○」、「×」、「○」となった場合に相当する。
【０１３６】
一方、ステップＳ２１５では、Ｉｄ（ｖｗ）＝Ｉｄ＊（指令値）で、且つ、Ｉｑ（ｖｗ）＝Ｉｑ＊（指令値）であるか否かが判定される。なお、比較対象の値が所定の判定閾値内であるか否かを判定するようにしてもよい。
【０１３７】
判定結果が「Ｎｏ」の場合にはステップＳ２１６に移行して、ｄ軸電流Ｉｄ＝Ｉｄ（ｖｗ）、ｑ軸電流Ｉｑ＝Ｉｑ（ｖｗ）とし、ステップＳ２１７でＵ相の電流センサの故障であると判定される。即ち、この場合は、前出の図８の表において、演算（１）Ｕ−Ｖ、演算（２）Ｖ−Ｗ、演算（３）Ｗ−Ｕの順に「×」、「○」、「×」となった場合に相当する。
【０１３８】
そして、ステップＳ２２２では、「Ｕ相の電流センサの故障」を報知する警告表示を行う。
【０１３９】
次いで、ステップＳ２２３では、ｄ軸電流Ｉｄ＝Ｉｄ（ｖｗ）、ｑ軸電流Ｉｑ＝Ｉｑ（ｖｗ）に基いてＩＰＭモータＭの制御を継続する非常退避走行処理（リンプホームモード処理）を実行して処理を終了する。
【０１４０】
また、ステップＳ２１５の判定結果が「Ｙｅｓ」の場合にはステップＳ２０８に移行して、上述と同様の処理を行う。なお、この場合は、前出の図８の表において、演算（１）Ｕ−Ｖ、演算（２）Ｖ−Ｗ、演算（３）Ｗ−Ｕの順に「×」、「○」、「○」となった場合に相当する。
【０１４１】
以上の処理により、本実施の形態に係る電動機制御システムＳ２では、演算されたｄ軸電流Ｉｄ１〜Ｉｄ３およびｑ軸電流Ｉｑ１〜Ｉｑ３のうち、所定の定量値を満たすｄ軸電流およびｑ軸電流を正常値としてＩＰＭモータＭの制御を行うことができる。
【０１４２】
したがって、電流センサの故障により、制御に利用しない相（特定相）の電流値を検出できない場合であってもＩＰＭモータＭの制御を継続して、非常退避走行を行うことができる。
【０１４３】
以上本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本明細書で開示された実施の形態はすべての点で例示であって開示された技術に限定されるものではないと考えるべきである。すなわち、本発明の技術的な範囲は、前記の実施の形態における説明に基づいて制限的に解釈されるものでなく、あくまでも特許請求の範囲の記載にしたがって解釈すべきであり、特許請求の範囲の記載技術と均等な技術および特許請求の範囲内でのすべての変更が含まれる。
【符号の説明】
【０１４４】
Ｓ１、Ｓ２…電動機制御システム
１０…三相二相電流変換器
２０…二相三相交流座標変換器
３０…ＩｄＩｑ演算器
４０…電流ＰＩ制御器
７０ａ…Ｄｕｔｙ演算器
７０ｂ…ＰＷＭ出力器
８０…レゾルバ
９０…速度・位置信号処理部
１００…電流検出器
１０１ａ〜１０１ｃ…演算部
１０２ａ、１０２ｂ…非干渉化演算
１０５…非干渉化制御器
１２０…比較判定器
２０１…ドライバ回路基板
２０２…モータ制御回路基板
３００…インバータ回路
Ｂ…バッテリ
Ｃ１…平滑コンデンサ
Ｍ…ＩＰＭモータ
Ｐ…パワー半導体モジュール
【図１】
2016208776.tif 000006
【図２】
2016208776.tif 000007
【図３】
2016208776.tif 000008
【図４】
2016208776.tif 000009
【図５】
2016208776.tif 000010
【図６】
2016208776.tif 000011
【図７】
2016208776.tif 000012
【図８】
2016208776.tif 000013
【図９】
2016208776.tif 000014
【図１０】
2016208776.tif 000015