JP2016123139A

JP2016123139A - Inverter

Info

Publication number: JP2016123139A
Application number: JP2014259925A
Authority: JP
Inventors: 悦司田口; Etsushi Taguchi
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2014-12-24
Filing date: 2014-12-24
Publication date: 2016-07-07
Anticipated expiration: 2034-12-24
Also published as: JP6292115B2

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a technique for identifying a current sensor having occurrence of gain failure in association with an inverter outputting a three-phase AC.SOLUTION: An inverter 5 comprises: first, second and third current sensors measuring a current of each of three phases; and a controller. The controller executes feedback control by using two measurement currents out of three measurement currents of the current sensors. The controller executes following processing so as to identify a current sensor having occurrence of gain failure. The controller executes the feedback control of two phases by using the two measurement currents and measures an amplitude of a measurement current (first monitor current) of one residual (S2-S4). The controller identifies a current sensor measuring the monitor current of one residual as a failure current sensor when amplitudes of any two monitor currents out of three monitor currents are greater or less than scheduled amplitudes (S5).SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、直流電流を３相交流に変換するインバータに関する。 The present invention relates to an inverter that converts a direct current into a three-phase alternating current.

直流交流を３相交流に変換するインバータは、典型的には３相交流モータを駆動するのに用いられる。モータを精密に制御するためのインバータでは、出力電流が目標電流に追従するようにフィードバック制御される。それゆえ、インバータは、出力電流を計測する電流センサを備える。 Inverters that convert direct current to three-phase alternating current are typically used to drive three-phase alternating current motors. In an inverter for precisely controlling a motor, feedback control is performed so that an output current follows a target current. Therefore, the inverter includes a current sensor that measures the output current.

例えば電気自動車の走行モータ用のインバータなど、重要な機能を担うインバータでは、故障対策も重要である。インバータの電流センサの故障に対策する技術が例えば特許文献１に開示されている。特許文献１の技術は、制御用の電流センサとは別に監視専用の電流センサを備える。その技術は、制御用の電流センサの計測値と監視専用の電流センサの計測値を照合することによって、電流センサの故障に対策する。 For example, in an inverter having an important function, such as an inverter for a traveling motor of an electric vehicle, a countermeasure against failure is also important. For example, Patent Document 1 discloses a technique for dealing with a failure of an inverter current sensor. The technique of Patent Document 1 includes a dedicated current sensor for monitoring, in addition to the current sensor for control. This technique takes measures against a failure of the current sensor by collating the measured value of the current sensor for control with the measured value of the current sensor dedicated for monitoring.

なお、インバータが出力する３相交流の夫々の相は、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相と呼ばれるが、本明細書では、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相と称する代わりに第１相、第２相、第３相との呼称を用いる。 Each phase of the three-phase alternating current output from the inverter is called a U-phase, a V-phase, and a W-phase, but in this specification, instead of the U-phase, the V-phase, and the W-phase, the first phase, the second phase, The terms phase and phase 3 are used.

特開２０１４−１５５３２６号公報JP 2014-155326 A

モータの精密な制御には３相各相に電流センサを設けて各相をフィードバック制御することが望ましい。一方、制御精度は低下するが、３相のうちの２相を電流センサによってフィードバック制御し、残りの１相はオープンループで制御することができる。一般にインバータは２個のスイッチング素子の直列接続が３セット並列に接続された回路を有し、各直列接続の中点から交流が出力するように各スイッチング素子が制御される。そして、インバータは相互に位相が１２０度ずれた正弦波の電流を出力する。フィードバック制御する２相のスイッチング素子への制御指令値（ＰＷＭ信号）を決めることができれば、相補的に残りの１相のスイッチング素子への制御指令値（ＰＷＭ信号）を決定することができる。 For precise control of the motor, it is desirable to provide a current sensor in each of the three phases and perform feedback control of each phase. On the other hand, although the control accuracy decreases, two of the three phases can be feedback controlled by the current sensor, and the remaining one phase can be controlled in an open loop. In general, an inverter has a circuit in which three sets of series connection of two switching elements are connected in parallel, and each switching element is controlled so that an alternating current is output from the midpoint of each series connection. The inverters output sinusoidal currents that are 120 degrees out of phase with each other. If the control command value (PWM signal) for the two-phase switching element to be feedback controlled can be determined, the control command value (PWM signal) for the remaining one-phase switching element can be determined complementarily.

そこで、一次的に２個の電流センサを制御用に用い、残りの１個の電流センサを監視用に用いて電流センサの故障を検知することが考えられる。しかしながら、監視用の電流センサが計測した電流が正常の範囲を超えている場合、制御用の電流センサが故障しているのか、あるいは、監視用の電流センサそのものが故障しているのかを判別することは難しい。 Therefore, it is conceivable to detect a failure of the current sensor by primarily using two current sensors for control and the remaining one current sensor for monitoring. However, if the current measured by the monitoring current sensor exceeds the normal range, it is determined whether the control current sensor has failed or whether the monitoring current sensor itself has failed. It ’s difficult.

ところで、電流センサの故障には様々なモードが考えられるが、その一つに、ゲイン故障がある。ゲイン故障は、センサゲインが予め設定された適正値からずれる現象である。センサゲインとは、センサ素子が出力する物理量から計測対象の物理量を求めるための換算定数のことである。例えば、計測対象の電流の大きさ応じてセンサ素子の抵抗値が変化する電流センサの場合、センサ素子の抵抗値を計測対象の電流の大きさに換算する換算定数がセンサゲインに相当する。ゲイン故障は、温度変化や経時変化などによってセンサ素子の特性が変わってしまうことが一因となって生じる。 By the way, there are various modes for failure of the current sensor, and one of them is gain failure. Gain failure is a phenomenon in which the sensor gain deviates from a preset appropriate value. The sensor gain is a conversion constant for obtaining the physical quantity to be measured from the physical quantity output from the sensor element. For example, in the case of a current sensor in which the resistance value of the sensor element changes according to the magnitude of the current to be measured, a conversion constant that converts the resistance value of the sensor element into the magnitude of the current to be measured corresponds to the sensor gain. The gain failure is caused by a change in the characteristics of the sensor element due to a temperature change or a change with time.

３相の各相の電流路に電流センサを設置し、そのうちの２個の電流センサを制御用に用い、残りの１個の電流センサを監視用に用いる場合、いずれか１個の電流センサがゲイン故障を生じても、監視用の電流センサの計測電流の振幅が予定された振幅範囲から逸脱する。これは次の理由による。インバータの３相交流出力の和は、インバータに入力される直流電流の大きさに等しく、常に一定である。今、例えば、第１相と第２相の電流センサを制御用に用い、第３相の電流センサを監視用に用いている状況で、第１相の電流センサがゲイン故障を生じていると仮定する。第１相と第２相の電流センサの計測値（計測電流）が目標電流に追従していても、第１相の出力電流は実際には正常範囲から外れる。このとき、３相交流の和が常に一定値となることから、第３相には、第１相の出力電流のずれを相殺する電流が流れる。その結果、第３相の電流センサの計測電流の振幅が予定された振幅から逸脱することになる。 When a current sensor is installed in the current path of each of the three phases and two of the current sensors are used for control and the remaining one current sensor is used for monitoring, one of the current sensors is Even if a gain failure occurs, the amplitude of the measurement current of the monitoring current sensor deviates from the planned amplitude range. This is due to the following reason. The sum of the three-phase AC outputs of the inverter is equal to the magnitude of the DC current input to the inverter and is always constant. Now, for example, in a situation where the first phase and second phase current sensors are used for control and the third phase current sensor is used for monitoring, the first phase current sensor has a gain failure. Assume. Even if the measurement values (measurement currents) of the first-phase and second-phase current sensors follow the target current, the first-phase output current actually deviates from the normal range. At this time, since the sum of the three-phase alternating currents is always a constant value, a current that cancels the deviation of the output current of the first phase flows in the third phase. As a result, the amplitude of the measurement current of the third-phase current sensor deviates from the planned amplitude.

本明細書は、３相の各相の電流路に電流センサを設けたインバータに関し、ゲイン故障を生じた電流センサを特定する技術を提供する。 The present specification relates to an inverter in which a current sensor is provided in a current path of each of three phases, and provides a technique for specifying a current sensor in which a gain failure has occurred.

いずれかの電流センサがゲイン故障を生じている状態で２相フィードバック制御を実行したとき、必ず、残り１相の電流センサによる計測電流の振幅は予定された振幅から外れる。ゲイン故障を生じている電流センサの相と、２相フィードバック制御の対象の相との間には特定の関係がある。ただし、上記したように、３相のうちのいずれか２相を使って２相フィードバック制御を実行しても、ゲイン故障を生じた電流センサを特定することはできない。しかしながら、ただ一つの電流センサがゲイン故障を生じている場合、第２相と第３相で２相フィードバック制御を実行したときの第１相の電流センサによる計測電流と、第１相と第３相で２相フィードバック制御を実行したときの第２相の電流センサによる計測電流と、第１相と第２相で２相フィードバック制御を実行したときの第３相の電流センサによる計測電流との間には一意の関係がある。本明細書が開示する技術は、その一意の関係を利用して、ゲイン故障を生じている電流センサを特定する。 When the two-phase feedback control is executed in a state where any of the current sensors has a gain failure, the amplitude of the measurement current by the remaining one-phase current sensor always deviates from the planned amplitude. There is a specific relationship between the phase of the current sensor that is causing the gain failure and the phase that is subject to two-phase feedback control. However, as described above, even if the two-phase feedback control is executed using any two of the three phases, the current sensor in which the gain failure has occurred cannot be specified. However, when only one current sensor has a gain failure, the current measured by the first-phase current sensor when the two-phase feedback control is executed in the second phase and the third phase, and the first and third phases Measured current by the second phase current sensor when the two-phase feedback control is executed in the phase, and measured current by the third phase current sensor when the two-phase feedback control is executed in the first phase and the second phase. There is a unique relationship between them. The technology disclosed in this specification uses the unique relationship to identify a current sensor that is causing a gain failure.

本明細書が開示するインバータは、３個の電流センサとコントローラを備える。３個の電流センサを夫々第１電流センサ、第２電流センサ、第３電流センサと称する。第１電流センサは、第１相の出力電流を計測する。第２電流センサは、第２相の出力電流を計測する。第３電流センサは、第３相の出力電流を計測する。コントローラは、第１、第２、及び、第３電流センサの計測電流のうちの２個を用いてその２個の計測電流が目標電流に追従するようにフィードバック制御を実行する。いずれか１個の電流センサでゲイン故障が発生した際、コントローラは、次の処理により、ゲイン故障を生じた電流センサを特定する。コントローラは、第２、第３電流センサの計測電流を使った第２相と第３相のフィードバック制御を実行しつつ第１電流センサの計測電流（第１モニタ電流）の振幅を計測する。コントローラは、第１、第３電流センサの計測電流を使った第１相と第３相のフィードバック制御を実行しつつ第２電流センサの計測電流（第２モニタ電流）の振幅を計測する。コントローラは、第１、第２電流センサの計測電流を使った第１相と第２相のフィードバック制御を実行しつつ第３電流センサの計測電流（第３モニタ電流）の振幅を計測する。そして、コントローラは、第１、第２、及び、第３モニタ電流のうちのいずれか２つのモニタ電流の振幅が予定された振幅よりも大きい場合又は小さい場合、残りの１つのモニタ電流を計測した電流センサを故障電流センサとして特定する。このアルゴリズムの原理は、実施例にて説明する。本明細書が開示する技術の詳細とさらなる改良は以下の「発明を実施するための形態」にて説明する。 The inverter disclosed in this specification includes three current sensors and a controller. The three current sensors are referred to as a first current sensor, a second current sensor, and a third current sensor, respectively. The first current sensor measures the output current of the first phase. The second current sensor measures the output current of the second phase. The third current sensor measures a third phase output current. The controller uses two of the measured currents of the first, second, and third current sensors and executes feedback control so that the two measured currents follow the target current. When a gain failure occurs in any one of the current sensors, the controller identifies the current sensor in which the gain failure has occurred by the following processing. The controller measures the amplitude of the measurement current (first monitor current) of the first current sensor while performing feedback control of the second phase and the third phase using the measurement current of the second and third current sensors. The controller measures the amplitude of the measurement current (second monitor current) of the second current sensor while performing feedback control of the first and third phases using the measurement currents of the first and third current sensors. The controller measures the amplitude of the measurement current (third monitor current) of the third current sensor while performing feedback control of the first phase and the second phase using the measurement current of the first and second current sensors. Then, the controller measures the remaining one monitor current when the amplitude of any two of the first, second, and third monitor currents is larger or smaller than the planned amplitude. The current sensor is identified as a fault current sensor. The principle of this algorithm will be described in the examples. Details and further improvements of the technology disclosed in this specification will be described in the following “DETAILED DESCRIPTION”.

実施例のインバータを含む電気自動車の電力系のブロック図である。It is a block diagram of the electric power system of the electric vehicle containing the inverter of an Example. モニタ電流の振幅のずれと起こり得るゲイン故障の組み合わせを記した図である。It is the figure which described the combination of the shift | offset | difference of the amplitude of a monitor current, and the possible gain failure. コントローラが実行するゲイン故障特定処理のフローチャート図である。It is a flowchart figure of the gain fault specific process which a controller performs.

図面を参照して実施例のインバータを説明する。本実施例のインバータ５は、ハイブリッド車２に搭載されており、バッテリが出力する直流を、走行用モータ８を駆動するための３相交流に変換するデバイスである。なお、インバータは、インバータ主回路の前段に、バッテリの電圧を昇圧する電圧コンバータ回路を備えている。 An inverter according to an embodiment will be described with reference to the drawings. The inverter 5 of this embodiment is a device that is mounted on the hybrid vehicle 2 and converts the direct current output from the battery into a three-phase alternating current for driving the traveling motor 8. The inverter includes a voltage converter circuit that boosts the voltage of the battery before the inverter main circuit.

図１は、実施例のインバータ５を含むハイブリッド車２の駆動系の構成を示すブロック図である。ハイブリッド車２は、走行用の駆動源として、モータ８とエンジン６を備えている。モータ８は、３相交流によって駆動される。モータ８の出力トルクとエンジン６の出力トルクは、動力分配機構７で適宜に分配／合成される。動力分配機構７は、例えばプラネタリギアである。動力分配機構７は、エンジン６の出力軸６ａ及びモータ８のモータ軸８ａから夫々伝達される動力を、所定比率で合成して出力軸７ａに出力する。動力分配機構７の出力は、デファレンシャルギア１０を介して駆動輪１０ａ、１０ｂに伝達される。動力分配機構７は、また、エンジン６の出力軸６ａから伝達される動力を、所定の比率でモータ８のモータ軸８ａと出力軸７ａに分配する。このとき、モータ８は、エンジン６の駆動力により発電する。 FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a drive system of a hybrid vehicle 2 including an inverter 5 according to an embodiment. The hybrid vehicle 2 includes a motor 8 and an engine 6 as a driving source for traveling. The motor 8 is driven by a three-phase alternating current. The output torque of the motor 8 and the output torque of the engine 6 are appropriately distributed / combined by the power distribution mechanism 7. The power distribution mechanism 7 is a planetary gear, for example. The power distribution mechanism 7 combines the power transmitted from the output shaft 6a of the engine 6 and the motor shaft 8a of the motor 8 at a predetermined ratio and outputs the combined power to the output shaft 7a. The output of the power distribution mechanism 7 is transmitted to the drive wheels 10a and 10b via the differential gear 10. The power distribution mechanism 7 also distributes the power transmitted from the output shaft 6a of the engine 6 to the motor shaft 8a and the output shaft 7a of the motor 8 at a predetermined ratio. At this time, the motor 8 generates power with the driving force of the engine 6.

モータ８を駆動するための電力はメインバッテリ３から供給される。メインバッテリ３の出力電圧は、例えば３００ボルトである。メインバッテリ３は、システムメインリレー４を介してインバータ５に接続されている。インバータ５は、メインバッテリ３とモータ８の間に介在するパワーデバイスである。インバータ５は、電圧コンバータ回路２０、インバータ主回路３０、及び、パワーコントローラ５０を含む。電圧コンバータ回路２０は、メインバッテリ３の電圧をモータ８の駆動に適した電圧（例えば６００ボルト）まで昇圧する。インバータ主回路３０は、昇圧後の直流電力を３相交流に変換する。インバータ主回路３０の出力がモータ８に供給される。パワーコントローラ５０は、電圧コンバータ回路２０とインバータ主回路３０を制御する。 Electric power for driving the motor 8 is supplied from the main battery 3. The output voltage of the main battery 3 is, for example, 300 volts. The main battery 3 is connected to the inverter 5 via the system main relay 4. Inverter 5 is a power device interposed between main battery 3 and motor 8. The inverter 5 includes a voltage converter circuit 20, an inverter main circuit 30, and a power controller 50. The voltage converter circuit 20 boosts the voltage of the main battery 3 to a voltage suitable for driving the motor 8 (for example, 600 volts). The inverter main circuit 30 converts the boosted DC power into three-phase AC. The output of the inverter main circuit 30 is supplied to the motor 8. The power controller 50 controls the voltage converter circuit 20 and the inverter main circuit 30.

ハイブリッド車２は、エンジン６の駆動力を利用してモータ８で発電することもできる。また、ハイブリッド車２は、車両の運動エネルギ（制動時の車両の減速エネルギ）を利用してモータ８で発電することもできる。このような発電は「回生」と呼ばれている。モータ８が発電する場合、インバータ主回路３０が交流を直流に変換し、さらに電圧コンバータ回路２０がメインバッテリ３よりも僅かに高い電圧まで降圧し、メインバッテリ３へ供給する。 The hybrid vehicle 2 can also generate electric power with the motor 8 using the driving force of the engine 6. The hybrid vehicle 2 can also generate electric power with the motor 8 using the kinetic energy of the vehicle (the deceleration energy of the vehicle during braking). Such power generation is called “regeneration”. When the motor 8 generates power, the inverter main circuit 30 converts alternating current into direct current, and the voltage converter circuit 20 steps down the voltage to a voltage slightly higher than that of the main battery 3 and supplies the voltage to the main battery 3.

電圧コンバータ回路２０は、リアクトル２１とＩＧＢＴ等のスイッチング素子２２、２３とコンデンサ２４を主とする回路である。このスイッチング素子２２、２３には、夫々、逆方向の電流をバイパスさせるためのダイオード（還流ダイオード）が逆並列に接続されている。電圧コンバータ回路２０の高電圧側（即ちインバータ主回路３０の側）には、インバータ主回路３０に入力される電流を平滑化するためのコンデンサ２５が接続されている。 The voltage converter circuit 20 is a circuit mainly including a reactor 21, switching elements 22 and 23 such as an IGBT, and a capacitor 24. The switching elements 22 and 23 are connected in reverse parallel with diodes (freewheeling diodes) for bypassing current in the reverse direction. A capacitor 25 for smoothing the current input to the inverter main circuit 30 is connected to the high voltage side of the voltage converter circuit 20 (that is, the inverter main circuit 30 side).

インバータ主回路３０は、スイッチング動作を行うスイッチング素子３１、３２、３３、３４、３５、３６を備える。以下、符号「３１、３２、３３、３４、３５、３６」を、「３１−３６」と称する場合がある。これらのスイッチング素子３１−３６のそれぞれにも、電流バイパス用のダイオードが逆並列に接続されている。６個のスイッチング素子３１−３６が適宜にオンオフすることで、モータ８を駆動するための３相交流が出力される。６個のスイッチング素子３１−３６は、２個ずつ直列に接続されている。２個のスイッチング素子の直列接続が３セット並列に接続されている。スイッチング素子３１と３２の直列接続の中点から第１相の交流が出力される。スイッチング素子３３と３４の直列接続の中点から第２相の交流が出力される。スイッチング素子３５と３６の直列接続の中点から第３相の交流が出力される。３相の交流は互いに位相が１２０度ずれており、それらの和は常に一定値となる。３相交流の和が常に一定値となるのは、インバータに入力される直流のエネルギが一定であるからであり、インバータは、入力される一定の大きさのエネルギを、３個のエネルギ正弦波に分割するデバイスである。６個のスイッチング素子３１−３６、及び、電圧コンバータ回路２０のスイッチング素子２２、２３は、パワーコントローラ５０から供給されるＰＷＭ信号により制御される。 The inverter main circuit 30 includes switching elements 31, 32, 33, 34, 35, and 36 that perform a switching operation. Hereinafter, the reference numerals “31, 32, 33, 34, 35, and 36” may be referred to as “31-36”. A current bypass diode is also connected in antiparallel to each of the switching elements 31-36. When the six switching elements 31-36 are appropriately turned on and off, a three-phase alternating current for driving the motor 8 is output. The six switching elements 31-36 are connected in series two by two. Three sets of two switching elements are connected in parallel. The first-phase alternating current is output from the midpoint of the serial connection of the switching elements 31 and 32. A second-phase alternating current is output from the midpoint of the serial connection of the switching elements 33 and 34. A third-phase alternating current is output from the midpoint of the serial connection of the switching elements 35 and 36. The three-phase alternating currents are 120 degrees out of phase with each other, and their sum is always a constant value. The reason why the sum of the three-phase alternating currents is always a constant value is that the DC energy input to the inverter is constant, and the inverter converts the input energy of a certain magnitude to three energy sine waves. It is a device that divides into two. The six switching elements 31 to 36 and the switching elements 22 and 23 of the voltage converter circuit 20 are controlled by a PWM signal supplied from the power controller 50.

インバータ５は、インバータ主回路３０が出力する３相各相の電流を計測する３個の電流センサ９ａ、９ｂ、９ｃを備えている。なお、３個の電流センサ９ａ、９ｂ、９ｃを包括的に示す場合には「電流センサ９」と表記する。電流センサ９の検出素子は、電流路の近傍に備えられた磁電変換素子である。なお、電流路は、物理的には、バスバと呼ばれる細長金属部材である。磁電変換素子は、バスバを流れる電流の大きさに起因してバスバ周囲に生じる磁界を感知する。磁電変換素子は、感知した磁界の大きさに応じてその抵抗値が変化する。詳しい説明は省略するが、電流検出素子である磁電変換素子の抵抗値は、バスバを流れる電流の大きさに比例する。抵抗値を電流の大きさに換算する比例定数がセンサゲインである。センサゲインは予め調整されているが、温度変化や経時劣化などで磁電変換素子の特性（受けた磁束と抵抗値との関係）が変化していくと、適正な値でなくなっていく虞がある。センサゲインは相ごとに異なる。図１では、電流センサ９が検知した電流（計測電流）を記号Ｉｓ（ｎ）、（ｎ＝１〜３）で表している。電流センサ９の計測電流Ｉｓ（ｎ）、（ｎ＝１〜３）は、パワーコントローラ５０に送られる。 The inverter 5 includes three current sensors 9a, 9b, and 9c that measure the currents of the three phases output from the inverter main circuit 30. In addition, when the three current sensors 9a, 9b, and 9c are shown comprehensively, they are expressed as “current sensor 9”. The detection element of the current sensor 9 is a magnetoelectric conversion element provided in the vicinity of the current path. The current path is physically an elongated metal member called a bus bar. The magnetoelectric transducer senses a magnetic field generated around the bus bar due to the magnitude of the current flowing through the bus bar. The resistance value of the magnetoelectric conversion element changes according to the magnitude of the detected magnetic field. Although detailed explanation is omitted, the resistance value of the magnetoelectric conversion element as the current detection element is proportional to the magnitude of the current flowing through the bus bar. A proportional constant for converting the resistance value into the magnitude of the current is the sensor gain. Although the sensor gain is adjusted in advance, if the characteristics of the magnetoelectric conversion element (relationship between the received magnetic flux and the resistance value) change due to temperature change, deterioration with time, etc., there is a risk that it will no longer be an appropriate value. . Sensor gain varies from phase to phase. In FIG. 1, the current (measurement current) detected by the current sensor 9 is represented by symbols Is (n) and (n = 1 to 3). The measurement current Is (n) (n = 1 to 3) of the current sensor 9 is sent to the power controller 50.

パワーコントローラ５０は、ＣＰＵ、メモリ、及び、入出力インタフェース等の電子部品で構成される情報処理装置である。パワーコントローラ５０が電圧コンバータ回路２０とインバータ主回路３０のスイッチング素子２２、２３、３１−３６を制御する。パワーコントローラ５０によって生成されるＰＷＭ信号に応じて電圧コンバータ回路２０のスイッチング素子２２、２３と、インバータ主回路３０のスイッチング素子３１−３６がスイッチング動作を行い、入力された電力を変換する。パワーコントローラ５０には、また、ＨＶコントローラ６０が接続されている。ＨＶコントローラ６０には、運転者による操作情報として、例えば、アクセル開度情報やブレーキ踏力情報が入力される。パワーコントローラ５０の中の目標値生成回路５１が、アクセル開度情報、ブレーキ踏力情報、及び、メインバッテリ３の電圧などに基づいて、モータ８の目標出力と目標回転数を決定する。目標値生成回路５１は、モータ８の目標出力から、電圧コンバータ回路２０の目標出力電圧を定める。目標値生成回路５１は、目標出力電圧が実現されるように、電圧コンバータ回路２０のスイッチング素子２２、２３を駆動するためのＰＷＭ信号（ＰＷＭ＿Ｃ）を生成する。また、目標値生成回路５１は、モータ８の目標出力と目標回転数から、３相交流の目標電流を決める。目標電流は、目標回転数から導出された周波数と、目標出力から導出された振幅を有する。図１では、目標電流を記号Ｉｔ（ｎ）（ｎ＝１〜３）で表している。なお、以下では、目標電流Ｉｔ（ｎ）（ｎ＝１〜３）、計測電流Ｉｓ（ｎ）（ｎ＝１〜３）を表す際、「（ｎ＝１〜３）」の表記を省略する。 The power controller 50 is an information processing apparatus including electronic components such as a CPU, a memory, and an input / output interface. The power controller 50 controls the switching elements 22, 23, 31-36 of the voltage converter circuit 20 and the inverter main circuit 30. In accordance with the PWM signal generated by the power controller 50, the switching elements 22 and 23 of the voltage converter circuit 20 and the switching elements 31-36 of the inverter main circuit 30 perform a switching operation to convert the input power. An HV controller 60 is also connected to the power controller 50. For example, accelerator opening information and brake pedal force information are input to the HV controller 60 as operation information by the driver. A target value generation circuit 51 in the power controller 50 determines a target output and a target rotational speed of the motor 8 based on accelerator opening information, brake pedal effort information, the voltage of the main battery 3, and the like. The target value generation circuit 51 determines the target output voltage of the voltage converter circuit 20 from the target output of the motor 8. The target value generation circuit 51 generates a PWM signal (PWM_C) for driving the switching elements 22 and 23 of the voltage converter circuit 20 so that the target output voltage is realized. The target value generation circuit 51 determines a three-phase AC target current from the target output of the motor 8 and the target rotational speed. The target current has a frequency derived from the target rotational speed and an amplitude derived from the target output. In FIG. 1, the target current is represented by the symbol It (n) (n = 1 to 3). Hereinafter, when the target current It (n) (n = 1 to 3) and the measured current Is (n) (n = 1 to 3) are represented, the notation of “(n = 1 to 3)” is omitted. .

パワーコントローラ５０は、インバータ主回路３０の各相の計測電流が目標電流Ｉｔ（ｎ）に追従するように電流フィードバック制御を実行する。なお、実際の制御側の典型は、３相電流値をｄｑ変換し、そのｄｑ座標系で計測電流と目標電流を扱う。しかしながら、以下の説明では、理解を助けるため、単純に、各相について計測電流が目標電流に追従する制御側を用いる。ｄｑ変換を使った制御側を採用しても、原理的には、各相の計測電流が目標電流に追従するように制御されることに相違ない。 The power controller 50 executes current feedback control so that the measurement current of each phase of the inverter main circuit 30 follows the target current It (n). Note that a typical example on the actual control side performs three-phase current value dq conversion, and handles the measurement current and the target current in the dq coordinate system. However, in the following description, in order to help understanding, the control side in which the measurement current follows the target current is simply used for each phase. Even if the control side using the dq conversion is adopted, in principle, the measurement current of each phase is controlled to follow the target current.

パワーコントローラ５０は、３相のうちの２相について、目標電流Ｉｔ（ｎ）と計測電流Ｉｓ（ｎ）の差分（電流差分）をとり、その電流差分がゼロとなるように、スイッチング素子３１−２６のそれぞれに対するＰＷＭ信号（ＰＷＭ＿Ｉ）を生成する。図１における符号５２が、目標電流Ｉｔ（ｎ）と計測電流Ｉｓ（ｎ）の差分を演算する差分器を示しており、符号５３が、電流差分から各スイッチング素子のＰＷＭ信号を生成するＰＷＭ信号生成部を示している。ＰＷＭ信号生成部５３は、２相各相の目標電流Ｉｔ（ｎ）に電流差分の修正を加えた電流波形が実現されるように、スイッチング素子３１−３６を駆動するＰＷＭ信号（ＰＷＭ＿Ｉ）を生成する。残り１相の目標電流は、フィードバック制御対象の２相の目標電流から定める。残りの１相はフィードバック制御せず、オープンループ制御となる。 The power controller 50 takes the difference (current difference) between the target current It (n) and the measured current Is (n) for two of the three phases, and the switching element 31- so that the current difference becomes zero. A PWM signal (PWM_I) for each of 26 is generated. Reference numeral 52 in FIG. 1 indicates a differentiator that calculates the difference between the target current It (n) and the measured current Is (n), and reference numeral 53 indicates a PWM signal that generates a PWM signal of each switching element from the current difference. A generation unit is shown. The PWM signal generation unit 53 generates a PWM signal (PWM_I) for driving the switching elements 31-36 so as to realize a current waveform obtained by correcting the current difference to the target current It (n) of each phase of the two phases. To do. The remaining one-phase target current is determined from the two-phase target current to be feedback controlled. The remaining one phase is not subjected to feedback control and is open loop control.

パワーコントローラ５０は、異常検知部５４を備えている。異常検知部５４は、パワーコントローラ５０が実行する処理の結果、あるいは、各センサの値から、インバータ５に異常が生じていないかを監視している。異常の種類は様々であるが、その一つに、電流センサのゲイン故障がある。ゲイン故障は、インバータ主回路３０の実際の出力電流と、電流センサ９が計測する電流（計測電流）が相違してしまうことである。これは、先に述べたように、電流センサ９の検出素子である磁電変換素子の温度変化や経時変化に起因して生じる。 The power controller 50 includes an abnormality detection unit 54. The abnormality detection unit 54 monitors whether an abnormality has occurred in the inverter 5 from the result of the process executed by the power controller 50 or the value of each sensor. There are various types of abnormalities, and one of them is a current sensor gain failure. The gain failure is that the actual output current of the inverter main circuit 30 and the current (measurement current) measured by the current sensor 9 are different. As described above, this occurs due to a temperature change or a change with time of the magnetoelectric conversion element which is a detection element of the current sensor 9.

異常検知部５４は、フィードバック制御されていない相の電流センサの計測値（計測電流）をモニタしている。異常検知部５４は、モニタしている計測電流が正弦波であり、振幅が予め定められている許容幅を外れたときに、ゲイン故障が生じている判定する。許容幅は、目標電流の振幅に所定の許容誤差を加えた値に設定されている。なお、この段階では、３個の電流センサ９ａ、９ｂ、及び、９ｃのうち、どの電流センサがゲイン故障を生じているのか判定はできない。以下、フィードバック制御している２相を「制御相」と称し、残りの１相をモニタ相と称する。また、モニタ相の電流センサが計測した計測電流を、他の相の計測電流と区別するために「モニタ電流」と称する。 The abnormality detection unit 54 monitors the measurement value (measurement current) of the phase current sensor that is not feedback-controlled. The abnormality detection unit 54 determines that a gain failure has occurred when the monitored measurement current is a sine wave and the amplitude deviates from a predetermined tolerance. The allowable width is set to a value obtained by adding a predetermined allowable error to the amplitude of the target current. At this stage, it cannot be determined which of the three current sensors 9a, 9b, and 9c has a gain failure. Hereinafter, the two phases subjected to feedback control are referred to as “control phases”, and the remaining one phase is referred to as a monitor phase. The measured current measured by the monitor phase current sensor is referred to as “monitor current” in order to distinguish it from the measured currents of other phases.

異常検知部５４が、ゲイン故障が生じていると判定すると、パワーコントローラ５０は、ゲイン故障を生じている電流センサを特定する処理を実行する。３相のうちの１相の計測電流（モニタ電流）の振幅が予め定められた許容幅を超えている、という事実だけでは、故障している電流センサを特定できない。しかしながら、３相のうちの２相のみの電流フィードバック制御を、３相から２相を選ぶ全ての組み合わせについて行うことで、故障電流センサを特定することができる。次にその原理を説明する。 When the abnormality detection unit 54 determines that a gain failure has occurred, the power controller 50 executes a process of specifying a current sensor in which the gain failure has occurred. A faulty current sensor cannot be identified only by the fact that the amplitude of the measurement current (monitor current) of one of the three phases exceeds a predetermined tolerance. However, a fault current sensor can be specified by performing current feedback control of only two phases out of the three phases for all combinations in which two phases are selected from the three phases. Next, the principle will be described.

ゲイン故障は、電流センサ９による計測電流の振幅が実際に流れている電流の振幅よりも大きくなる、あるいは小さくなる現象である。例えば、第１相と第２相のフィードバック制御を実行しているときに、第３相の電流センサ９ｃの計測電流の振幅が予定された振幅よりも大きい場合を仮定する。この場合、生じ得るゲイン故障は、次の３通りが考えられる。第１のケースは、第３相の電流センサ９ｃのゲインが、適正なゲインよりも大きい場合である。この場合、第３相の実際の電流の振幅は適正であっても、電流センサ９ｃの計測電流の振幅は、実際の電流の振幅よりも大きくなる。 The gain failure is a phenomenon in which the amplitude of the current measured by the current sensor 9 becomes larger or smaller than the amplitude of the current actually flowing. For example, it is assumed that the amplitude of the measured current of the third-phase current sensor 9c is larger than the planned amplitude when the first-phase and second-phase feedback control is being executed. In this case, the following three types of possible gain failures can be considered. The first case is a case where the gain of the third-phase current sensor 9c is larger than an appropriate gain. In this case, even if the amplitude of the actual current of the third phase is appropriate, the amplitude of the measured current of the current sensor 9c is larger than the amplitude of the actual current.

第２のケースは、第１相の電流を計測する電流センサ９ａのセンサゲインが適正な値よりも大きい場合である。パワーコントローラ５０は、第１相と第２相の電流センサ９ａ、９ｂの計測電流が目標電流に一致するようにスイッチング素子３１−３６を制御している。電流センサ９ａ、９ｂの計測電流の夫々が目標電流に追従しているとき、第１相を実際に流れている電流の振幅は、対応する目標電流の振幅よりも小さくなる。第１相と第２相に位相が１２０度相違し、一方の相の振幅が他方の相の振幅よりも小さい電流がモータに流れた場合、３相の夫々に対応するモータ８のコイルの電気的特性により、第３相の交流電流の振幅が大きくなる。第３相の電流センサ９ｃが正常であっても、実際の第３相の交流電流の振幅が大きいのであるから、第３相の電流センサ９ｃの計測電流は、３相が正常であると仮定したときに予定される振幅よりも大きくなる。 The second case is a case where the sensor gain of the current sensor 9a that measures the first-phase current is larger than an appropriate value. The power controller 50 controls the switching elements 31-36 so that the measured currents of the first-phase and second-phase current sensors 9a, 9b coincide with the target current. When each of the measured currents of the current sensors 9a and 9b follows the target current, the amplitude of the current actually flowing through the first phase is smaller than the corresponding target current. If the phase is 120 degrees different between the first phase and the second phase, and a current having an amplitude of one phase smaller than the amplitude of the other phase flows to the motor, the electric of the coil of the motor 8 corresponding to each of the three phases The amplitude of the alternating current of the third phase increases due to the characteristic. Even if the third phase current sensor 9c is normal, the amplitude of the actual third phase alternating current is large, and therefore the measured current of the third phase current sensor 9c is assumed to be normal for the three phases. It will be larger than the expected amplitude.

第３のケースは、第２相の電流センサ９ｂでゲイン故障が生じている場合である。この場合は、第１相の電流センサ９ａでゲイン故障が生じている場合（第２のケース）と同じである。即ち、第２相の電流センサ９ｂのゲインが適正なゲインよりも大きくなっている。そうすると、みかけ上、第１相と第２相の計測電流が目標電流に追従していても、実際に第２相を流れる交流電流の振幅は正常な振幅よりも小さくなっており、その結果、第３相を流れる電流の振幅が大きくなる。 The third case is a case where a gain failure has occurred in the second-phase current sensor 9b. This case is the same as when the first phase current sensor 9a has a gain failure (second case). That is, the gain of the second-phase current sensor 9b is larger than the appropriate gain. As a result, even if the measured currents of the first phase and the second phase follow the target current, the amplitude of the alternating current that actually flows through the second phase is smaller than the normal amplitude, and as a result, The amplitude of the current flowing through the third phase increases.

まとめると、第１相と第２相を使った２相のフィードバック制御を実行しているときに第３相の計測電流の振幅が予定された振幅よりも大きい場合、考えられるゲイン故障は、次の３通りである。第１のケースは、第３相の電流センサ９ｃのセンサゲインが適正な値よりも大きくなるケースである。第２のケースは、第１相の電流センサ９ａのセンサゲインが適正な値よりも小さくなるケースである。第３のケースは、第２相の電流センサ９ｂのセンサゲインが適正な値よりも小さくなるケースである。以下、センサゲインが適正な値よりも大きくなる故障を高ゲイン故障と称し、適正な値よりも小さくなる故障を低ゲイン異常と称する。 In summary, if two-phase feedback control using the first phase and the second phase is being performed and the amplitude of the third phase measurement current is greater than the expected amplitude, a possible gain fault is There are three ways. The first case is a case where the sensor gain of the third-phase current sensor 9c is larger than an appropriate value. The second case is a case where the sensor gain of the first-phase current sensor 9a is smaller than an appropriate value. The third case is a case where the sensor gain of the second-phase current sensor 9b is smaller than an appropriate value. Hereinafter, a failure in which the sensor gain is larger than an appropriate value is referred to as a high gain failure, and a failure in which the sensor gain is smaller than an appropriate value is referred to as a low gain abnormality.

第１相と第２相を使った２相フィードバック制御を実行しているときに、第３相の電流センサ９ｃの計測電流の振幅が予定された振幅よりも小さい場合にも、同様の考え方が成立する。また、第１相と第２相の組み合わせ以外の２相でフィードバック制御を実行している場合も、同様の考え方が成立する。全てのケースをまとめたのが図２の表である。図２の表は、最左列が、２相フィードバック制御の対象となる相を示している。左から２番目の列は、制御対象以外の相、即ち、モニタリングする対象の相の計測電流（モニタ電流）の振幅が、予定された振幅よりも大きいケースと小さいケースを示している。その次の列は、最左の列とその右側の列の条件のもとで、起こり得るゲイン故障のパターンを示している。最右列は、各行を識別するための符号を与えている。 The same concept can be applied to the case where the amplitude of the measured current of the third-phase current sensor 9c is smaller than the planned amplitude when the two-phase feedback control using the first phase and the second phase is executed. To establish. The same concept holds true when feedback control is executed in two phases other than the combination of the first phase and the second phase. The table in FIG. 2 summarizes all cases. In the table of FIG. 2, the leftmost column indicates a phase to be subjected to two-phase feedback control. The second column from the left shows a case where the amplitude of the measured current (monitor current) of the phase other than the control target, that is, the phase to be monitored is larger and smaller than the planned amplitude. The next column shows possible gain failure patterns under the conditions of the leftmost column and the rightmost column. The rightmost column gives a code for identifying each row.

図２によると、例えば、第１相と第２相の２相でフィードバック制御を行ったとき、第３相の電流センサ９ｃの計測電流の振幅が予定された振幅よりも大きい場合、起こり得るゲイン故障は、次の３通りである。即ち、第１相の電流センサ９ａが低ゲイン故障を生じている場合（ケース３Ａ１）、第２相の電流センサ９ｂが低ゲイン故障を生じている場合（ケース３Ａ２）、そして、第３相の電流センサ９ｃが高ゲイン故障を生じている場合（ケース３Ａ３）である。また、第１相と第２相の２相でフィードバック制御を行ったとき、第３相の電流センサ９ｃの計測電流の振幅が予定された振幅よりも小さい場合、起こり得るゲイン故障は、次の３通りである。即ち、第１相の電流センサ９ａが高ゲイン故障を生じている場合（ケース３Ｂ１）、第２相の電流センサ９ｂが高ゲイン故障を生じている場合（ケース３Ｂ２）、そして、第３相の電流センサ９ｃが低ゲイン故障を生じている場合（ケース３Ｂ３）である。フィードバック制御の対象が第１相と第３相の場合（ケース２Ａ１〜２Ｂ３）、２フィードバック制御の対象が第２相と第３相の場合（ケース１Ａ１〜１Ｂ３）も同様である。 According to FIG. 2, for example, when feedback control is performed in two phases of the first phase and the second phase, a gain that may occur when the amplitude of the measured current of the current sensor 9c of the third phase is larger than the expected amplitude. There are the following three types of failures. That is, when the first phase current sensor 9a has a low gain fault (case 3A1), when the second phase current sensor 9b has a low gain fault (case 3A2), This is a case where the current sensor 9c has a high gain failure (Case 3A3). Further, when feedback control is performed in the two phases of the first phase and the second phase, if the amplitude of the measured current of the current sensor 9c of the third phase is smaller than the planned amplitude, a possible gain failure is There are three ways. That is, when the first phase current sensor 9a has a high gain fault (case 3B1), when the second phase current sensor 9b has a high gain fault (case 3B2), This is a case where the current sensor 9c has a low gain failure (case 3B3). The same applies when the feedback control targets are the first phase and the third phase (cases 2A1 to 2B3) and the two feedback control targets are the second phase and the third phase (cases 1A1 to 1B3).

図２の表を俯瞰的に観察すると、特定の法則が成立することが理解される。例えば、第１相の電流センサ９ａで低ゲイン故障が生じているのは、図２において○を付した次の３つのケースである。第１のケースは、第１相と第２相の２相フィードバック制御を実行したときに第３相の計測電流の振幅が予定された振幅よりも大きい場合（ケース３Ａ１）である。第２のケースは、第１相と第３相の２相フィードバック制御を実行したときに第２相の計測電流の振幅が予定された振幅よりも大きい場合（ケース２Ａ１）である。第３のケースは、第２相と第３相の２相フィードバック制御を実行したときに第１相の計測電流の振幅が予定された振幅よりも小さい場合（ケース１Ｂ１）である。 When the table in FIG. 2 is observed from a bird's-eye view, it is understood that a specific law is established. For example, low gain faults occur in the first phase current sensor 9a in the following three cases marked with ◯ in FIG. The first case is a case where the amplitude of the measurement current of the third phase is larger than the planned amplitude when the two-phase feedback control of the first phase and the second phase is executed (case 3A1). The second case is a case where the amplitude of the second-phase measurement current is larger than the planned amplitude when the first-phase and third-phase two-phase feedback control is executed (case 2A1). The third case is a case where the amplitude of the first-phase measurement current is smaller than the planned amplitude when the second-phase and third-phase two-phase feedback control is executed (case 1B1).

また、別の例として、第３相の電流センサ９ｃで高ゲイン故障が生じているのは、図２において△を付した次の３つのケースである。第１のケースは、第１相と第２相の２相フィードバック制御を実行したときに第３相の計測電流の振幅が予定された振幅よりも大きい場合（ケース３Ａ３）である。第２のケースは、第１相と第３相の２相フィードバック制御を実行したときに第２相の計測電流の振幅が予定された振幅よりも小さい場合（ケース２Ｂ３）である。第３のケースは、第２相と第３相の２相フィードバック制御を実行したときに第１相の計測電流の振幅が予定された振幅よりも小さい場合（ケース１Ｂ３）である。 As another example, high gain faults occur in the third-phase current sensor 9c in the following three cases marked with Δ in FIG. The first case is a case where the amplitude of the measurement current of the third phase is larger than the planned amplitude when the two-phase feedback control of the first phase and the second phase is executed (Case 3A3). The second case is a case where the amplitude of the measurement current of the second phase is smaller than the planned amplitude when the two-phase feedback control of the first phase and the third phase is executed (case 2B3). The third case is a case where the amplitude of the first-phase measurement current is smaller than the planned amplitude when the second-phase and third-phase two-phase feedback control is executed (case 1B3).

ゲイン故障を生じている電流センサと、２相のフィードバック制御を実行しているときの残りの１相の計測電流（モニタ電流）の振幅の関係を子細に見ると、次の関係が成立していることが解る。なお、第２、第３電流センサの計測電流を使った第２相と第３相のフィードバック制御を実行しているときの第１電流センサの計測電流を第１モニタ電流と称する。また、第１、第３電流センサの計測電流を使った第１相と第３相のフィードバック制御を実行しているときの第２電流センサの計測電流を第２モニタ電流と称する。第１、第２電流センサの計測電流を使った第１相と第２相のフィードバック制御を実行しているときの第３電流センサの計測電流を第３モニタ電流と称する。 Looking closely at the amplitude relationship between the current sensor that has caused the gain failure and the remaining one-phase measurement current (monitor current) when two-phase feedback control is being executed, the following relationship holds: I understand that Note that the measurement current of the first current sensor when the second-phase and third-phase feedback control using the measurement currents of the second and third current sensors is executed is referred to as a first monitor current. In addition, the measurement current of the second current sensor when the first-phase and third-phase feedback control using the measurement currents of the first and third current sensors is executed is referred to as a second monitor current. The measurement current of the third current sensor when the feedback control of the first phase and the second phase using the measurement current of the first and second current sensors is executed is referred to as a third monitor current.

３種類のモニタ電流のうち、いずれか２つのモニタ電流の振幅が共に予定された振幅よりも大きい場合には、残りの１つのモニタ電流を計測した電流センサが低ゲイン故障を生じている。同様に、いずれか２つのモニタ電流の振幅が共に予定された振幅よりも小さい場合には、残りの１つのモニタ電流を計測した電流センサが高ゲイン故障を生じている。 When the amplitude of any two monitor currents among the three types of monitor currents is larger than the planned amplitude, the current sensor that measures the remaining one monitor current has a low gain fault. Similarly, when the amplitude of any two monitor currents is smaller than the planned amplitude, the current sensor that measures the remaining one monitor current has caused a high gain fault.

上記の事実に基づくと、故障している電流センサを特定することができる。その処理のフローチャートを図３に示す。なお、図３における「ＦＢ制御」の表記は、「フィードバック制御」を表す。パワーコントローラ５０は、第２相と第３相でフィードバック制御を実行しつつ、第１相の電流センサ９ａの計測電流（第１モニタ電流）の振幅を特定する（Ｓ２）。次にパワーコントローラ５０は、第１相と第３相でフィードバック制御を実行しつつ、第２相の電流センサ９ｂの計測電流（第２モニタ電流）の振幅を特定する（Ｓ３）。次にパワーコントローラ５０は、第１相と第２相でフィードバック制御を実行しつつ、第３相の電流センサ９ｃの計測電流（第３モニタ電流）の振幅を特定する（Ｓ４）。 Based on the above facts, a faulty current sensor can be identified. A flowchart of the processing is shown in FIG. The notation “FB control” in FIG. 3 represents “feedback control”. The power controller 50 specifies the amplitude of the measurement current (first monitor current) of the current sensor 9a of the first phase while performing feedback control in the second phase and the third phase (S2). Next, the power controller 50 specifies the amplitude of the measurement current (second monitor current) of the current sensor 9b of the second phase while performing feedback control in the first phase and the third phase (S3). Next, the power controller 50 specifies the amplitude of the measurement current (third monitor current) of the current sensor 9c of the third phase while performing feedback control in the first phase and the second phase (S4).

そして、パワーコントローラ５０は、第１、第２、及び、第３モニタ電流の振幅を比較し、いずれか２つのモニタ電流の振幅が予定された振幅よりも大きい場合、又は小さい場合は、残りの１つのモニタ電流を計測した電流センサを故障電流センサとして特定する（Ｓ５）。なお、パワーコントローラ５０は、いずれか２つのモニタ電流の振幅が予定された振幅よりも大きい場合は、残りの１つのモニタ電流を計測した電流センサで高ゲイン故障が発生していると判定する。また、パワーコントローラ５０は、いずれか２つのモニタ電流の振幅が予定された振幅よりも小さい場合は、残りの１つのモニタ電流を計測した電流センサで低ゲイン故障が発生していると判定する。パワーコントローラ５０は、ゲイン故障が生じているとして特定した電流センサに対応する相以外の２相でフィードバック制御を継続する（Ｓ６）。そして、パワーコントローラ５０は、特定したセンサ異常の情報をダイアグメモリとインストルメントパネルに出力する（Ｓ７）。ダイアグメモリは、不揮発性メモリであり、車両メンテナンス時にスタッフに車両の情報を提供するために設けられている。インストルメントパネルでは、警告灯が点灯し、インバータで異常が発生したことをドライバに報知する。 Then, the power controller 50 compares the amplitudes of the first, second, and third monitor currents. If the amplitudes of any two monitor currents are larger or smaller than the predetermined amplitude, A current sensor that measures one monitor current is specified as a fault current sensor (S5). When the amplitude of any two monitor currents is larger than the planned amplitude, the power controller 50 determines that a high gain fault has occurred in the current sensor that measured the remaining one monitor current. Further, when the amplitude of any two monitor currents is smaller than the planned amplitude, the power controller 50 determines that a low gain fault has occurred in the current sensor that measured the remaining one monitor current. The power controller 50 continues the feedback control in two phases other than the phase corresponding to the current sensor identified as having the gain failure (S6). Then, the power controller 50 outputs the specified sensor abnormality information to the diagnosis memory and the instrument panel (S7). The diagnostic memory is a non-volatile memory and is provided for providing vehicle information to the staff during vehicle maintenance. On the instrument panel, a warning light is lit to notify the driver that an abnormality has occurred in the inverter.

図３の処理により、ハイブリッド車２は、ゲイン故障を生じている電流センサを特定し、故障していない２相でフィードバック制御を継続することができる。即ち、ハイブリッド車２は、一つの電流センサにゲイン故障が発生しても走行を続けることができる。ただし、警告灯の点灯に気付いたドライバは速やかに車両をサービス工場へ運んで行き、異常の修復を依頼する。 With the process in FIG. 3, the hybrid vehicle 2 can identify the current sensor in which the gain failure has occurred and can continue the feedback control in two phases that have not failed. That is, the hybrid vehicle 2 can continue running even if a gain failure occurs in one current sensor. However, the driver who notices that the warning light is lit promptly carries the vehicle to the service factory and requests repair of the abnormality.

実施例で説明したインバータ５は、３相各相の電流を計測する電流センサを備え、ゲイン故障を生じた電流センサを特定することができる。また、実施例のインバータ５は、生じたゲイン故障が、高ゲイン故障であるのか低ゲイン故障であるのかも判定することができる。インバータ５は、一つの電流センサでゲイン故障が生じていても、正常な２個の電流センサを使って電流フィードバック制御を継続し、３相交流を出力し続けることができる。 The inverter 5 described in the embodiment includes a current sensor that measures the current of each of the three phases, and can identify the current sensor that has caused the gain failure. Further, the inverter 5 according to the embodiment can also determine whether the generated gain failure is a high gain failure or a low gain failure. The inverter 5 can continue current feedback control using two normal current sensors and continue to output three-phase alternating current even if a gain failure occurs in one current sensor.

なお、インバータには、ゲイン故障の他にも様々な態様の異常が起こり得る。典型的には、３個の電流センサはいずれも正常であるが、インバータのスイッチング素子、あるいはモータに異常が生じたことにより、電流センサの計測値が異常を示すケースも起こり得る。本明細書が開示する技術は、ゲイン故障という特定の異常の対策を提供するものであり、他の態様の異常に対する対策は、別の技術で補えばよい。 In addition to the gain failure, various types of abnormalities can occur in the inverter. Typically, all of the three current sensors are normal, but there may be a case where the measured value of the current sensor shows an abnormality due to an abnormality in the switching element of the inverter or the motor. The technique disclosed in this specification provides a countermeasure for a specific abnormality such as a gain failure, and the countermeasure for the abnormality in another aspect may be supplemented by another technique.

パワーコントローラ５０が、インバータ５のコントローラに相当する。実施例のインバータ５は、ハイブリッド車２に搭載されている。本明細書が開示する技術は、ハイブリッド車に搭載されるインバータに限られない。 The power controller 50 corresponds to the controller of the inverter 5. The inverter 5 of the embodiment is mounted on the hybrid vehicle 2. The technology disclosed in this specification is not limited to an inverter mounted on a hybrid vehicle.

以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。 Specific examples of the present invention have been described in detail above, but these are merely examples and do not limit the scope of the claims. The technology described in the claims includes various modifications and changes of the specific examples illustrated above. The technical elements described in this specification or the drawings exhibit technical usefulness alone or in various combinations, and are not limited to the combinations described in the claims at the time of filing. In addition, the technology exemplified in this specification or the drawings can achieve a plurality of objects at the same time, and has technical usefulness by achieving one of the objects.

２：ハイブリッド車
３：メインバッテリ
５：インバータ
６：エンジン
７：動力分配機構
８：走行用モータ
９、９ａ、９ｂ、９ｃ：電流センサ
２０：電圧コンバータ回路
２２、２３：スイッチング素子
３０：インバータ主回路
３１−３６：スイッチング素子
５０：パワーコントローラ
５１：目標値生成回路
５２：差分器
５３：信号生成部
５４：異常検知部
６０：ＨＶコントローラ 2: Hybrid vehicle 3: Main battery 5: Inverter 6: Engine 7: Power distribution mechanism 8: Driving motors 9, 9a, 9b, 9c: Current sensor 20: Voltage converter circuit 22, 23: Switching element 30: Inverter main circuit 31-36: Switching element 50: Power controller 51: Target value generation circuit 52: Difference unit 53: Signal generation unit 54: Abnormality detection unit 60: HV controller

Claims

An inverter that converts direct current into three-phase alternating current,
A first current sensor for measuring the output current of the first phase;
A second current sensor for measuring the output current of the second phase;
A third current sensor for measuring the output current of the third phase;
A controller that performs feedback control using two of the measured currents of the first, second, and third current sensors so that the two measured currents respectively follow the target current;
The controller comprises:
Measuring the amplitude of the measurement current (first monitor current) of the first current sensor while performing feedback control of the second phase and the third phase using the measurement current of the second and third current sensors;
Measuring the amplitude of the measurement current (second monitor current) of the second current sensor while performing feedback control of the first and third phases using the measurement currents of the first and third current sensors;
Measure the amplitude of the measurement current (third monitor current) of the third current sensor while performing feedback control of the first phase and the second phase using the measurement current of the first and second current sensors,
If the amplitude of any two of the first, second, and third monitor currents is larger or smaller than the expected amplitude, the current sensor that measures the remaining one monitor current fails Identify as current sensor,
An inverter characterized by that.

The controller is
If the amplitude of any two monitor currents is greater than the expected amplitude, a low gain fault has occurred in which the gain of the current sensor that measured the remaining monitor current is lower than the set gain. And
If the amplitude of any two monitor currents is smaller than the planned amplitude, a high gain fault has occurred in which the gain of the current sensor that measured the remaining monitor current is higher than the set gain. To determine,
The inverter according to claim 1.

The inverter according to claim 1 or 2, wherein two-phase feedback control is performed by two current sensors excluding the current sensor specified as a fault current sensor, and three-phase AC output is continued.