JP2002034266A - インバーターの電流センサー診断装置 - Google Patents
インバーターの電流センサー診断装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ２個の電流センサーを用いて３相交流モータ
ーのベクトル制御を行うインバーターの電流センサーの
異常を診断する。 【解決手段】 ２個の電流センサー５，６により３相交
流電流Ｕ，Ｖ，Ｗの内の第１相Ｕと第２相Ｖの電流ｉ
u、ｉvを検出して３相交流モーター７を駆動制御するイ
ンバーターに対して、３相交流モーター７の駆動時に、
第１相Ｕの電流指令値Ｉu*と電流検出値ｉuとの偏差Δ
Ｉuの絶対値、または第２相Ｖの電流指令値Ｉv*と電流
検出値ｉvとの偏差ΔＩvの絶対値が第１の判定基準値を
超えた場合は、電流センサー５，６が異常であると判定
する。これにより、２個の電流センサーを用いて３相交
流モーターを駆動制御する場合でも、電流センサーの異
常を正確に診断することができる。
ーのベクトル制御を行うインバーターの電流センサーの
異常を診断する。 【解決手段】 ２個の電流センサー５，６により３相交
流電流Ｕ，Ｖ，Ｗの内の第１相Ｕと第２相Ｖの電流ｉ
u、ｉvを検出して３相交流モーター７を駆動制御するイ
ンバーターに対して、３相交流モーター７の駆動時に、
第１相Ｕの電流指令値Ｉu*と電流検出値ｉuとの偏差Δ
Ｉuの絶対値、または第２相Ｖの電流指令値Ｉv*と電流
検出値ｉvとの偏差ΔＩvの絶対値が第１の判定基準値を
超えた場合は、電流センサー５，６が異常であると判定
する。これにより、２個の電流センサーを用いて３相交
流モーターを駆動制御する場合でも、電流センサーの異
常を正確に診断することができる。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、インバーターに用
いる電流センサーの異常を診断する装置に関する。
いる電流センサーの異常を診断する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】３個の電流センサーを用いて３相電流Ｉ
U、ＩV、ＩWを検出し、３相交流モーターをベクトル制
御するインバーターの電流センサーの異常を診断する装
置が知られている（例えば特開平０６−２５３５８５号
公報参照）。この種の診断装置では、３相交流モーター
における同一時点の３相交流電流の総和（ＩU＋ＩV＋Ｉ
W）が理論的に０になることを利用し、３個の電流セン
サーにより同一時点に検出した３相交流電流の総和（Ｉ
U＋ＩV＋ＩW）が判定基準値を超えた場合は電流センサ
ーが異常であると診断している。
U、ＩV、ＩWを検出し、３相交流モーターをベクトル制
御するインバーターの電流センサーの異常を診断する装
置が知られている（例えば特開平０６−２５３５８５号
公報参照）。この種の診断装置では、３相交流モーター
における同一時点の３相交流電流の総和（ＩU＋ＩV＋Ｉ
W）が理論的に０になることを利用し、３個の電流セン
サーにより同一時点に検出した３相交流電流の総和（Ｉ
U＋ＩV＋ＩW）が判定基準値を超えた場合は電流センサ
ーが異常であると診断している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、３相交流モ
ーターにおける同一時点の３相交流電流の総和（ＩU＋
ＩV＋ＩW）は理論的に０になることから、３相の内のい
ずれか２相の電流を検出し、検出した２相の電流に基づ
いて他の１相の電流を演算により求めることができる。
したがって、２個の電流センサーを用いれば３相交流モ
ーターをベクトル制御することができる。
ーターにおける同一時点の３相交流電流の総和（ＩU＋
ＩV＋ＩW）は理論的に０になることから、３相の内のい
ずれか２相の電流を検出し、検出した２相の電流に基づ
いて他の１相の電流を演算により求めることができる。
したがって、２個の電流センサーを用いれば３相交流モ
ーターをベクトル制御することができる。
【０００４】しかしながら、２個の電流センサーを用い
て３相交流モーターのベクトル制御を行う場合には、同
一時点の３相交流電流の総和（ＩU＋ＩV＋ＩW）が０に
なるという原理を利用して、電流センサーの異常を診断
することができなくなる。
て３相交流モーターのベクトル制御を行う場合には、同
一時点の３相交流電流の総和（ＩU＋ＩV＋ＩW）が０に
なるという原理を利用して、電流センサーの異常を診断
することができなくなる。
【０００５】本発明の目的は、２個の電流センサーを用
いて３相交流モーターのベクトル制御を行うインバータ
ーの電流センサーの異常を診断することにある。
いて３相交流モーターのベクトル制御を行うインバータ
ーの電流センサーの異常を診断することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】一実施の形態の構成を示
す図１に対応づけて本発明を説明すると、 （１） 請求項１の発明は、３相交流モーター７へ流れ
る３相交流電流Ｕ，Ｖ，Ｗの内の第１相Ｕと第２相Ｖの
電流ｉu、ｉvを検出する２個の電流センサー５，６を備
え、電流センサー５，６により検出された第１相電流検
出値ｉuと第２相電流検出値ｉvとに基づいて３相交流モ
ーター７を駆動制御するインバーターの電流センサー診
断装置であって、３相交流モーター７の駆動時に、第１
相Ｕの電流指令値Ｉu*と電流検出値ｉuとの偏差ΔＩuの
絶対値、または第２相Ｖの電流指令値Ｉv*と電流検出値
ｉvとの偏差ΔＩvの絶対値が第１の判定基準値を超えた
場合は、電流センサー５，６が異常であると判定する。 （２） 請求項２のインバーターの電流センサー診断装
置は、第１の判定基準値を、インバーターおよび３相交
流モーター７の運転状態と制御誤差に基づいて決定する
ようにしたものである。 （３） 請求項３のインバーターの電流センサー診断装
置は、３相交流モーター７の駆動時に、第１相電流検出
値ｉuの絶対値または第２相電流検出値ｉvの絶対値が第
２の判定基準値を超えた場合は、電流センサー５，６が
異常であると判定する。 （４） 請求項４のインバーターの電流センサー診断装
置は、第２の判定基準値を、インバーターの電力変換素
子の許容電流に基づいて決定するようにしたものであ
る。 （５） 請求項５のインバーターの電流センサー診断装
置は、３相交流モーター７の非駆動時に、第１相電流検
出値ｉuの絶対値または第２相電流検出値ｉvの絶対値が
第３の判定基準値を超えた場合は、電流センサー５，６
が異常であると判定する。 （６） 請求項６のインバーターの電流センサー診断装
置は、第３の判定基準値を電流センサー５，６のオフセ
ット誤差に基づいて決定するようにしたものである。 （７） 請求項７のインバーターの電流センサー診断装
置は、インバーターへ入力されるモータートルク指令値
Ｔ*が変化する場合は、電流指令値の変化量に応じて第
１の判定基準値を大きくするようにしたものである。
す図１に対応づけて本発明を説明すると、 （１） 請求項１の発明は、３相交流モーター７へ流れ
る３相交流電流Ｕ，Ｖ，Ｗの内の第１相Ｕと第２相Ｖの
電流ｉu、ｉvを検出する２個の電流センサー５，６を備
え、電流センサー５，６により検出された第１相電流検
出値ｉuと第２相電流検出値ｉvとに基づいて３相交流モ
ーター７を駆動制御するインバーターの電流センサー診
断装置であって、３相交流モーター７の駆動時に、第１
相Ｕの電流指令値Ｉu*と電流検出値ｉuとの偏差ΔＩuの
絶対値、または第２相Ｖの電流指令値Ｉv*と電流検出値
ｉvとの偏差ΔＩvの絶対値が第１の判定基準値を超えた
場合は、電流センサー５，６が異常であると判定する。 （２） 請求項２のインバーターの電流センサー診断装
置は、第１の判定基準値を、インバーターおよび３相交
流モーター７の運転状態と制御誤差に基づいて決定する
ようにしたものである。 （３） 請求項３のインバーターの電流センサー診断装
置は、３相交流モーター７の駆動時に、第１相電流検出
値ｉuの絶対値または第２相電流検出値ｉvの絶対値が第
２の判定基準値を超えた場合は、電流センサー５，６が
異常であると判定する。 （４） 請求項４のインバーターの電流センサー診断装
置は、第２の判定基準値を、インバーターの電力変換素
子の許容電流に基づいて決定するようにしたものであ
る。 （５） 請求項５のインバーターの電流センサー診断装
置は、３相交流モーター７の非駆動時に、第１相電流検
出値ｉuの絶対値または第２相電流検出値ｉvの絶対値が
第３の判定基準値を超えた場合は、電流センサー５，６
が異常であると判定する。 （６） 請求項６のインバーターの電流センサー診断装
置は、第３の判定基準値を電流センサー５，６のオフセ
ット誤差に基づいて決定するようにしたものである。 （７） 請求項７のインバーターの電流センサー診断装
置は、インバーターへ入力されるモータートルク指令値
Ｔ*が変化する場合は、電流指令値の変化量に応じて第
１の判定基準値を大きくするようにしたものである。
【０００７】上述した課題を解決するための手段の項で
は、説明を分かりやすくするために一実施の形態の図を
用いたが、これにより本発明が一実施の形態に限定され
るものではない。
は、説明を分かりやすくするために一実施の形態の図を
用いたが、これにより本発明が一実施の形態に限定され
るものではない。
【０００８】
【発明の効果】（１） 請求項１および請求項２の発明
によれば、２個の電流センサーにより３相交流電流の内
の第１相と第２相の電流を検出して３相交流モーターを
駆動制御するインバーターに対して、３相交流モーター
の駆動時に、第１相の電流指令値と電流検出値との偏差
の絶対値、または第２相の電流指令値と電流検出値との
偏差の絶対値が第１の判定基準値を超えた場合は、電流
センサーが異常であると判定するようにしたので、２個
の電流センサーを用いて３相交流モーターを駆動制御す
る場合でも、電流センサーの異常を正確に診断すること
ができる。 （２） 請求項３および請求項４の発明によれば、３相
交流モーターの駆動時に、第１相電流検出値の絶対値ま
たは第２相電流検出値の絶対値が第２の判定基準値を超
えた場合は、電流センサーが異常であると判定するよう
にしたので、請求項１の上記効果と同様な効果が得られ
る。 （３） 請求項５および請求項６の発明によれば、３相
交流モーターの非駆動時に、第１相電流検出値の絶対値
または第２相電流検出値の絶対値が第３の判定基準値を
超えた場合は、電流センサーが異常であると判定するよ
うにしたので、請求項１の上記効果に加え、モーター非
駆動時においても電流センサーの異常を正確に診断する
ことができる。 （４） 請求項７の発明によれば、インバーターへ入力
されるモータートルク指令値が変化する場合は、電流指
令値の変化量に応じて第１の判定基準値を大きくするよ
うにしたので、モーター制御の過渡時においても電流セ
ンサーの異常発生を正確に診断することができる。
によれば、２個の電流センサーにより３相交流電流の内
の第１相と第２相の電流を検出して３相交流モーターを
駆動制御するインバーターに対して、３相交流モーター
の駆動時に、第１相の電流指令値と電流検出値との偏差
の絶対値、または第２相の電流指令値と電流検出値との
偏差の絶対値が第１の判定基準値を超えた場合は、電流
センサーが異常であると判定するようにしたので、２個
の電流センサーを用いて３相交流モーターを駆動制御す
る場合でも、電流センサーの異常を正確に診断すること
ができる。 （２） 請求項３および請求項４の発明によれば、３相
交流モーターの駆動時に、第１相電流検出値の絶対値ま
たは第２相電流検出値の絶対値が第２の判定基準値を超
えた場合は、電流センサーが異常であると判定するよう
にしたので、請求項１の上記効果と同様な効果が得られ
る。 （３） 請求項５および請求項６の発明によれば、３相
交流モーターの非駆動時に、第１相電流検出値の絶対値
または第２相電流検出値の絶対値が第３の判定基準値を
超えた場合は、電流センサーが異常であると判定するよ
うにしたので、請求項１の上記効果に加え、モーター非
駆動時においても電流センサーの異常を正確に診断する
ことができる。 （４） 請求項７の発明によれば、インバーターへ入力
されるモータートルク指令値が変化する場合は、電流指
令値の変化量に応じて第１の判定基準値を大きくするよ
うにしたので、モーター制御の過渡時においても電流セ
ンサーの異常発生を正確に診断することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】図１は、一実施の形態の電流セン
サー診断装置を備えたインバーターの制御ブロック図で
ある。このインバーターは２個の電流センサー５，６に
より３相交流モーター７をベクトル制御する。電流セン
サー５はＵ相電流ｉuを検出し、電流センサー６はＶ相
電流ｉvを検出する。これらの２相分の交流電流ｉu、ｉ
vから次式により、Ｗ相電流ｉwを演算により求める。
サー診断装置を備えたインバーターの制御ブロック図で
ある。このインバーターは２個の電流センサー５，６に
より３相交流モーター７をベクトル制御する。電流セン
サー５はＵ相電流ｉuを検出し、電流センサー６はＶ相
電流ｉvを検出する。これらの２相分の交流電流ｉu、ｉ
vから次式により、Ｗ相電流ｉwを演算により求める。
【数１】ｉw＝−ｉu−ｉv
【００１０】ベクトル制御部１は、トルク指令値Ｔ*、
モーター回転速度ωおよびバッテリー電圧Ｖbに基づい
て電流テーブルからｄ、ｑ軸電流指令値ｉd*、ｉq*を演
算する。非干渉電流制御部２は、ｄ、ｑ軸の実電流ｉ
d、ｉqをそれぞれの電流指令値ｉd*、ｉq*に一致させる
ためのｄ、ｑ軸電圧指令値ｖd*、ｖq*を演算する。２相
３相変換部３は、モーター７の磁極位置θbに基づいて
ｄ、ｑ軸電圧指令値ｖd*、ｖq*を３相交流電圧指令値ｖ
u*、ｖv*、ｖw*に変換する。インバーター主回路４は、
３相交流電圧指令値ｖu*、ｖv*、ｖw*にしたがってバッ
テリー１２の直流電圧をＩＧＢＴ（不図示）によりスイ
ッチングし、３相交流電圧をモーター７に印加する。
モーター回転速度ωおよびバッテリー電圧Ｖbに基づい
て電流テーブルからｄ、ｑ軸電流指令値ｉd*、ｉq*を演
算する。非干渉電流制御部２は、ｄ、ｑ軸の実電流ｉ
d、ｉqをそれぞれの電流指令値ｉd*、ｉq*に一致させる
ためのｄ、ｑ軸電圧指令値ｖd*、ｖq*を演算する。２相
３相変換部３は、モーター７の磁極位置θbに基づいて
ｄ、ｑ軸電圧指令値ｖd*、ｖq*を３相交流電圧指令値ｖ
u*、ｖv*、ｖw*に変換する。インバーター主回路４は、
３相交流電圧指令値ｖu*、ｖv*、ｖw*にしたがってバッ
テリー１２の直流電圧をＩＧＢＴ（不図示）によりスイ
ッチングし、３相交流電圧をモーター７に印加する。
【００１１】モーター回転数・位置検出部９は、モータ
ー７の出力軸に連結されたエンコーダー８によりモータ
ー７の回転速度ωと磁極位置θaを検出する。位相補正
部１０は、３相２相変換部１３と２相３相変換部３との
演算処理時間の差によるモーター磁極位置θaの変化分
を補正し、補正値θbを出力する。バッテリー１２はイ
ンバーター主回路４へ直流電力を供給する。３相２相変
換部１３は、磁極位置θaに応じて電流センサー５，６
により検出した３相交流電流ｉu、ｉv、ｉwをｄ、ｑ軸
電流ｉd、ｉqに変換する。
ー７の出力軸に連結されたエンコーダー８によりモータ
ー７の回転速度ωと磁極位置θaを検出する。位相補正
部１０は、３相２相変換部１３と２相３相変換部３との
演算処理時間の差によるモーター磁極位置θaの変化分
を補正し、補正値θbを出力する。バッテリー１２はイ
ンバーター主回路４へ直流電力を供給する。３相２相変
換部１３は、磁極位置θaに応じて電流センサー５，６
により検出した３相交流電流ｉu、ｉv、ｉwをｄ、ｑ軸
電流ｉd、ｉqに変換する。
【００１２】２相３相変換部１４は、磁束位置θaに基
づいてｄ、ｑ軸電流指令値ｉd*、ｉq *をＵ、Ｖ相交流電
流指令値Ｉu*、Ｉv*に変換する。異常検出部１５はマイ
クロコンピューターとメモリなどの周辺部品から構成さ
れ、Ｕ、Ｖ相交流電流指令値Ｉu*、Ｉv*と電流センサー
５，６により検出したＵ、Ｖ相交流電流ｉu、ｉvとの差
ΔＩu、ΔＩv、およびＵ、Ｖ相交流電流ｉu、ｉvに基づ
いて電流センサー５，６の異常を検出する。
づいてｄ、ｑ軸電流指令値ｉd*、ｉq *をＵ、Ｖ相交流電
流指令値Ｉu*、Ｉv*に変換する。異常検出部１５はマイ
クロコンピューターとメモリなどの周辺部品から構成さ
れ、Ｕ、Ｖ相交流電流指令値Ｉu*、Ｉv*と電流センサー
５，６により検出したＵ、Ｖ相交流電流ｉu、ｉvとの差
ΔＩu、ΔＩv、およびＵ、Ｖ相交流電流ｉu、ｉvに基づ
いて電流センサー５，６の異常を検出する。
【００１３】図２は、異常検出部１５における電流セン
サー５，６の異常診断処理を示す制御ブロック図であ
る。この実施の形態では、Ｕ相電流指令値Ｉu*とＶ相電
流指令値Ｉv*がともに０のとき、あるいはインバーター
がモーター駆動制御を行っていないときをモーター７の
非駆動時とし、Ｕ相電流指令値Ｉu*とＶ相電流指令値Ｉ
v*のいずれか一方が０でないとき、あるいはインバータ
ーがモーター駆動制御を行っているときをモーター７の
駆動時とする。そして、モーター駆動時と非駆動時とで
別の方法で電流センサー５，６を診断する。スイッチ１
５ａ、１５ｂは、モーター駆動時と非駆動時とで判定基
準値を切り換えるためのスイッチである。
サー５，６の異常診断処理を示す制御ブロック図であ
る。この実施の形態では、Ｕ相電流指令値Ｉu*とＶ相電
流指令値Ｉv*がともに０のとき、あるいはインバーター
がモーター駆動制御を行っていないときをモーター７の
非駆動時とし、Ｕ相電流指令値Ｉu*とＶ相電流指令値Ｉ
v*のいずれか一方が０でないとき、あるいはインバータ
ーがモーター駆動制御を行っているときをモーター７の
駆動時とする。そして、モーター駆動時と非駆動時とで
別の方法で電流センサー５，６を診断する。スイッチ１
５ａ、１５ｂは、モーター駆動時と非駆動時とで判定基
準値を切り換えるためのスイッチである。
【００１４】まずモーター駆動時には、２相３相変換部
１４から出力されるＵ、Ｖ相交流電流指令値Ｉu*、Ｉv*
と、電流センサー５，６により検出したＵ、Ｖ相交流電
流ｉu、ｉvとの制御偏差ΔＩu、ΔＩvを求める。
１４から出力されるＵ、Ｖ相交流電流指令値Ｉu*、Ｉv*
と、電流センサー５，６により検出したＵ、Ｖ相交流電
流ｉu、ｉvとの制御偏差ΔＩu、ΔＩvを求める。
【数２】ΔＩu＝Ｉu*−ｉu， ΔＩv＝Ｉv*−ｉv そして、相電流指令値と実電流との制御偏差ΔＩu、Δ
Ｉvの絶対値を予め設定した判定基準値αと比較し、制
御偏差ΔＩu、ΔＩvの絶対値が判定基準値αを超える場
合は電流センサー５，６が異常であると判断する。
Ｉvの絶対値を予め設定した判定基準値αと比較し、制
御偏差ΔＩu、ΔＩvの絶対値が判定基準値αを超える場
合は電流センサー５，６が異常であると判断する。
【数３】｜ΔＩu｜＝｜（Ｉu*−ｉu）｜＞α， ｜ΔＩv｜＝｜（Ｉv*−ｉv）｜＞α ここで、判定基準値αについてはその詳細を後述する
が、インバーターおよびモーター７の運転状態と制御誤
差に基づいて決定する。
が、インバーターおよびモーター７の運転状態と制御誤
差に基づいて決定する。
【００１５】モーター駆動時にはまた、Ｕ、Ｖ相交流電
流ｉu、ｉvの絶対値を予め設定した判定基準値βと比較
し、電流ｉu、ｉvの絶対値が判定基準値βを超える場合
は電流センサー５，６が異常であると診断する。
流ｉu、ｉvの絶対値を予め設定した判定基準値βと比較
し、電流ｉu、ｉvの絶対値が判定基準値βを超える場合
は電流センサー５，６が異常であると診断する。
【数４】｜ｉu｜＞β， ｜ｉv｜＞β ここで、判定基準値βはＩＧＢＴなどのインバーター主
回路４の電力変換素子の許容電流に基づいて決定する。
回路４の電力変換素子の許容電流に基づいて決定する。
【００１６】一方、モーター非駆動時には、Ｕ、Ｖ相交
流電流ｉu、ｉvの絶対値を判定基準値γと比較し、判定
基準値γを超える場合は電流センサー５，６が異常であ
ると診断する。
流電流ｉu、ｉvの絶対値を判定基準値γと比較し、判定
基準値γを超える場合は電流センサー５，６が異常であ
ると診断する。
【数５】｜ｉu｜＞γ， ｜ｉv｜＞γ ここで、判定基準値γは電流センサー５，６のオフセッ
ト誤差に基づいて決定する。
ト誤差に基づいて決定する。
【００１７】次に、上述した判定基準値αの決め方につ
いて説明する。まず、予めモーター７の運転状態、すな
わちモーター回転速度ωとバッテリー電圧Ｖbに応じ
て、モータートルク指令値Ｔ*に対するモーター出力ト
ルクＴが許容範囲内となる電流偏差限界値α１を設定す
る。そして、前回の演算制御時のトルク指令値Ｔ*[n-1]
と今回の演算制御時のトルク指令値Ｔ*[n]との差の絶対
値
いて説明する。まず、予めモーター７の運転状態、すな
わちモーター回転速度ωとバッテリー電圧Ｖbに応じ
て、モータートルク指令値Ｔ*に対するモーター出力ト
ルクＴが許容範囲内となる電流偏差限界値α１を設定す
る。そして、前回の演算制御時のトルク指令値Ｔ*[n-1]
と今回の演算制御時のトルク指令値Ｔ*[n]との差の絶対
値
【数６】｜ΔＴ*[n]｜＝｜（Ｔ*[n]−Ｔ*[n-1]）｜ が０の場合は、モーター制御が定常状態にあると判定し
て判定基準値αに上記α１を設定する。
て判定基準値αに上記α１を設定する。
【数７】 α＝α１ （モーター制御が定常状態のとき）
【００１８】一方、前回のトルク指令値Ｔ*[n-1]と今回
のトルク指令値Ｔ*[n]との差の絶対値（数式６）が０で
ない場合は、モーター制御が過渡状態にあると判定し、
次のようにして判定基準値αを設定する。まず、前回の
トルク指令値Ｔ*[n-1]に対するｄ、ｑ軸電流指令値ｉd*
[n-1]、ｉq*[n-1]の波高値Ｉlp*[n-1]と、今回のトルク
指令値Ｔ*[n]に対するｄ、ｑ軸電流指令値ｉd*[n]、ｉq
*[n]の波高値Ｉlp*[n]を求める。
のトルク指令値Ｔ*[n]との差の絶対値（数式６）が０で
ない場合は、モーター制御が過渡状態にあると判定し、
次のようにして判定基準値αを設定する。まず、前回の
トルク指令値Ｔ*[n-1]に対するｄ、ｑ軸電流指令値ｉd*
[n-1]、ｉq*[n-1]の波高値Ｉlp*[n-1]と、今回のトルク
指令値Ｔ*[n]に対するｄ、ｑ軸電流指令値ｉd*[n]、ｉq
*[n]の波高値Ｉlp*[n]を求める。
【数８】Ｉlp*[n-1]＝√（ｉd[n-1]2＋ｉq[n-1]2）， Ｉlp*[n]＝√（ｉd[n]2＋ｉq[n]2） さらに、前回と今回の波高値の差ΔＩlp*[n]の絶対値を
求める。
求める。
【数９】 ｜ΔＩlp*[n]｜＝｜Ｉlp*[n]−Ｉlp*[n-1]｜ そして、判定基準値αを次のように設定する。
【数１０】α＝α１＋｜ΔＩlp*[n]｜ （モーター制御
が過渡状態のとき）
が過渡状態のとき）
【００１９】図３は、トルク指令値変化ΔＴ*に対する
電流制御偏差｜ΔＩu｜、｜ΔＩv｜の判定基準値αを示
す。トルク指令値変化分｜ΔＴ*｜の増加にともなって
ｄ、ｑ軸電流指令値の波高値の変化分｜ΔＩlp*｜も増
加するので、モーター制御過渡時における電流制御偏差
の判定基準値αが大きくなり、モーター制御の過渡時で
も電流センサー５，６を正確に診断することができ、誤
診断を防止できる。
電流制御偏差｜ΔＩu｜、｜ΔＩv｜の判定基準値αを示
す。トルク指令値変化分｜ΔＴ*｜の増加にともなって
ｄ、ｑ軸電流指令値の波高値の変化分｜ΔＩlp*｜も増
加するので、モーター制御過渡時における電流制御偏差
の判定基準値αが大きくなり、モーター制御の過渡時で
も電流センサー５，６を正確に診断することができ、誤
診断を防止できる。
【００２０】図４は、電流センサー５，６の異常診断プ
ログラムを示すフローチャートである。このフローチャ
ートにより、一実施の形態の動作を説明する。異常検出
部１５のマイクロコンピューターは、所定の時間ごとに
この電流センサー異常診断プログラムを実行する。
ログラムを示すフローチャートである。このフローチャ
ートにより、一実施の形態の動作を説明する。異常検出
部１５のマイクロコンピューターは、所定の時間ごとに
この電流センサー異常診断プログラムを実行する。
【００２１】ステップ１において、モーター７の駆動時
か否かを確認し、モーター駆動時はステップ２へ進み、
非駆動時はステップ６へ進む。モーター駆動時には、ス
テップ２で電流センサー５，６により検出したＵ、Ｖ相
交流電流｜ｉu｜、｜ｉv｜をそれぞれ予め設定した判定
基準値βと比較し、相電流｜ｉu｜または｜ｉv｜が判定
基準値βを超える場合はステップ５へ進み、電流センサ
ー５，６が異常であると判定して異常診断結果を出力す
る。
か否かを確認し、モーター駆動時はステップ２へ進み、
非駆動時はステップ６へ進む。モーター駆動時には、ス
テップ２で電流センサー５，６により検出したＵ、Ｖ相
交流電流｜ｉu｜、｜ｉv｜をそれぞれ予め設定した判定
基準値βと比較し、相電流｜ｉu｜または｜ｉv｜が判定
基準値βを超える場合はステップ５へ進み、電流センサ
ー５，６が異常であると判定して異常診断結果を出力す
る。
【００２２】Ｕ、Ｖ相交流電流｜ｉu｜、｜ｉv｜がとも
に判定基準値β以下の場合はステップ３へ進み、上述し
たように、前回の演算制御時と今回の演算制御時のトル
ク指令値の差｜ΔＴ*[n]｜（数式６）、および前回と今
回のｄ、ｑ軸電流指令値の波高値の差｜ΔＩlp*[n]｜
（数式９）を演算し、それらに基づいて上述したように
判定基準値αを設定する。
に判定基準値β以下の場合はステップ３へ進み、上述し
たように、前回の演算制御時と今回の演算制御時のトル
ク指令値の差｜ΔＴ*[n]｜（数式６）、および前回と今
回のｄ、ｑ軸電流指令値の波高値の差｜ΔＩlp*[n]｜
（数式９）を演算し、それらに基づいて上述したように
判定基準値αを設定する。
【００２３】続くステップ４では、Ｕ、Ｖ相電流の指令
値と実際値との制御偏差｜ΔＩu｜、｜ΔＩv｜をそれぞ
れ判定基準値αと比較し、制御偏差｜ΔＩu｜または｜
ΔＩv｜が判定基準値αを超える場合はステップ５へ進
み、電流センサー５，６が異常であると判定して異常診
断結果を出力する。制御偏差｜ΔＩu｜、｜ΔＩv｜がと
もに判定基準値α以下の場合はステップ７へ進み、電流
センサー５，６は異常なしと判定して異常なしの診断結
果を出力する。
値と実際値との制御偏差｜ΔＩu｜、｜ΔＩv｜をそれぞ
れ判定基準値αと比較し、制御偏差｜ΔＩu｜または｜
ΔＩv｜が判定基準値αを超える場合はステップ５へ進
み、電流センサー５，６が異常であると判定して異常診
断結果を出力する。制御偏差｜ΔＩu｜、｜ΔＩv｜がと
もに判定基準値α以下の場合はステップ７へ進み、電流
センサー５，６は異常なしと判定して異常なしの診断結
果を出力する。
【００２４】一方、モーター非駆動時は、ステップ６で
Ｕ、Ｖ相交流電流｜ｉu｜、｜ｉv｜をそれぞれ予め設定
した判定基準値γと比較し、相電流｜ｉu｜または｜ｉv
｜が判定基準値γを超える場合はステップ５へ進み、電
流センサー５，６が異常であると判定して異常診断結果
を出力する。一方、Ｕ、Ｖ相交流電流｜ｉu｜、｜ｉv｜
がともに判定基準値γ以下の場合はステップ７へ進み、
電流センサー５，６は異常なしと判定して異常なしの診
断結果を出力する。
Ｕ、Ｖ相交流電流｜ｉu｜、｜ｉv｜をそれぞれ予め設定
した判定基準値γと比較し、相電流｜ｉu｜または｜ｉv
｜が判定基準値γを超える場合はステップ５へ進み、電
流センサー５，６が異常であると判定して異常診断結果
を出力する。一方、Ｕ、Ｖ相交流電流｜ｉu｜、｜ｉv｜
がともに判定基準値γ以下の場合はステップ７へ進み、
電流センサー５，６は異常なしと判定して異常なしの診
断結果を出力する。
【００２５】このように、モーター駆動時には、電流指
令値Ｉu*、Ｉv*と電流センサー５，６で検出した実電流
ｉu、ｉvとの制御偏差｜ΔＩu｜、｜ΔＩv｜が判定基準
値αを超えた場合、あるいは電流センサー５，６で検出
した実電流｜ｉu｜、｜ｉv｜が判定基準値βを超えた場
合は、電流センサー５，６に異常が発生したと判定す
る。またモーター非駆動時には、電流センサー５，６で
検出した実電流｜ｉu｜、｜ｉv｜が判定基準値γを超え
た場合は、電流センサー５，６に異常が発生したと判定
する。これにより、２個の電流センサー５，６を用いて
３相交流モーターのベクトル制御を行う場合でも、電流
センサー５，６の異常を正確に診断することができる。
令値Ｉu*、Ｉv*と電流センサー５，６で検出した実電流
ｉu、ｉvとの制御偏差｜ΔＩu｜、｜ΔＩv｜が判定基準
値αを超えた場合、あるいは電流センサー５，６で検出
した実電流｜ｉu｜、｜ｉv｜が判定基準値βを超えた場
合は、電流センサー５，６に異常が発生したと判定す
る。またモーター非駆動時には、電流センサー５，６で
検出した実電流｜ｉu｜、｜ｉv｜が判定基準値γを超え
た場合は、電流センサー５，６に異常が発生したと判定
する。これにより、２個の電流センサー５，６を用いて
３相交流モーターのベクトル制御を行う場合でも、電流
センサー５，６の異常を正確に診断することができる。
【００２６】また、インバーターへ入力されるモーター
トルク指令値が変化する場合は、ｄ、ｑ軸電流指令値の
波高値の変化量、すなわち電流指令値の変化量に応じて
判定基準値αを大きくするようにしたので、モーター制
御の過渡時においても電流センサー５，６の異常発生を
正確に診断することができる。
トルク指令値が変化する場合は、ｄ、ｑ軸電流指令値の
波高値の変化量、すなわち電流指令値の変化量に応じて
判定基準値αを大きくするようにしたので、モーター制
御の過渡時においても電流センサー５，６の異常発生を
正確に診断することができる。
【００２７】なお、上述した一実施の形態ではベクトル
制御インバーターを例に上げて説明したが、本発明はベ
クトル制御インバーター以外のインバーターに適用する
ことができ、上述した一実施の形態の効果と同様な効果
を達成することができる。
制御インバーターを例に上げて説明したが、本発明はベ
クトル制御インバーター以外のインバーターに適用する
ことができ、上述した一実施の形態の効果と同様な効果
を達成することができる。
【図１】 一実施の形態の構成を示す制御ブロック図で
ある。
ある。
【図２】 異常検出部の詳細を示す制御ブロック図であ
る。
る。
【図３】 トルク指令値変化分ΔＴ*に対する電流制御
偏差の判定基準値αを示す図である。
偏差の判定基準値αを示す図である。
【図４】 一実施の形態の電流センサー異常診断プログ
ラムを示すフローチャートである。
ラムを示すフローチャートである。
１ ベクトル制御部 ２ 非干渉電流制御部 ３ ２相３相変換部 ４ インバーター主回路 ５，６ 電流センサー ７ ３相交流モーター ８ エンコーダー ９ モーター回転数・位置検出部 １０ 位相補正部 １３ ３相２相変換部 １４ ２相３相変換部 １５ 異常検出部 １５ａ，１５ｂ スイッチ
Claims (7)
- 【請求項１】３相交流モーターへ流れる３相交流電流の
内の第１相と第２相の電流を検出する２個の電流センサ
ーを備え、前記電流センサーにより検出された第１相電
流検出値と第２相電流検出値とに基づいて前記３相交流
モーターを駆動制御するインバーターの電流センサー診
断装置であって、 前記３相交流モーターの駆動時に、第１相の電流指令値
と電流検出値との偏差の絶対値、または第２相の電流指
令値と電流検出値との偏差の絶対値が第１の判定基準値
を超えた場合は、前記電流センサーが異常であると判定
することを特徴とするインバーターの電流センサー診断
装置。 - 【請求項２】請求項１に記載のインバーターの電流セン
サー診断装置において、 前記第１の判定基準値を、前記インバーターおよび前記
３相交流モーターの運転状態と制御誤差に基づいて決定
することを特徴とするインバーターの電流センサー診断
装置。 - 【請求項３】請求項１または請求項２に記載のインバー
ターの電流センサー診断装置において、 前記３相交流モーターの駆動時に、第１相電流検出値の
絶対値または第２相電流検出値の絶対値が第２の判定基
準値を超えた場合は、前記電流センサーが異常であると
判定することを特徴とするインバーターの電流センサー
診断装置。 - 【請求項４】請求項３に記載のインバーターの電流セン
サー診断装置において、 前記第２の判定基準値を、前記インバーターの電力変換
素子の許容電流に基づいて決定することを特徴とするイ
ンバーターの電流センサー診断装置。 - 【請求項５】請求項１〜４のいずれかの項に記載のイン
バーターの電流センサー診断装置において、 前記３相交流モーターの非駆動時に、第１相電流検出値
の絶対値または第２相電流検出値の絶対値が第３の判定
基準値を超えた場合は、前記電流センサーが異常である
と判定することを特徴とするインバーターの電流センサ
ー診断装置。 - 【請求項６】請求項５に記載のインバーターの電流セン
サー診断装置において、 前記第３の判定基準値を前記電流センサーのオフセット
誤差に基づいて決定することを特徴とするインバーター
の電流センサー診断装置。 - 【請求項７】請求項１〜６のいずれかの項に記載のイン
バーターの電流センサー診断装置において、 前記インバーターへ入力されるモータートルク指令値が
変化する場合は、電流指令値の変化量に応じて前記第１
の判定基準値を大きくすることを特徴とするインバータ
ーの電流センサー診断装置。
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|---|---|---|---|
| JP2000217359A JP3661572B2 (ja) | 2000-07-18 | 2000-07-18 | インバーターの電流センサー診断装置 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000217359A JP3661572B2 (ja) | 2000-07-18 | 2000-07-18 | インバーターの電流センサー診断装置 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002034266A true JP2002034266A (ja) | 2002-01-31 |
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| JP2000217359A Expired - Fee Related JP3661572B2 (ja) | 2000-07-18 | 2000-07-18 | インバーターの電流センサー診断装置 |
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