JP2022012534A - 電動機制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】多くの追加部品や追加構成を必要とすることなく、高精度に平滑コンデンサの寿命を判定することが可能な電動機制御装置を提供する。【解決手段】スイッチング素子２０，２２がＰＷＭ駆動されている間に、スナバ回路２３によって分圧して検出されるコイル印加電圧が、平滑コンデンサＣ２の寿命を判定するための閾値を超えたことに基づいて、平滑コンデンサＣ２の異常を判定する異常判定回路２６を備える。このように、本開示の電動機制御装置１０は、ＰＷＭ駆動時のスイッチングノイズの大きさから、平滑コンデンサＣ２の容量の減少を含む平滑コンデンサＣ２の異常を判定するので、構成を複雑化することなく、高精度に平滑コンデンサＣ２の寿命を判定することができる。【選択図】図１

Description

本開示は、複数相のコイルを有する電動機を制御する電動機制御装置に関する。

例えば、特許文献１には、平滑コンデンサとして機能する主回路コンデンサの寿命を推定することができる電動機制御装置が示されている。特許文献１の電動機制御装置は、主回路コンデンサに流入するリプル電流を、電動機への出力電力、系統インピーダンス、キャリア周波数、およびリプル電流算出データに基づき推定する。そして、電圧検出部にて検出された主回路コンデンサに印加される直流電圧、周囲温度センサにて検出された主回路コンデンサの周囲温度、推定されたリプル電流、およびコンデンサ寿命データに基づき、コンデンサの内部温度を推定する。さらに、主回路コンデンサの内部温度を用いて、主回路コンデンサの寿命時間を推定し、推定した主回路コンデンサの寿命時間からコンデンサ寿命積算時間を算出する。このコンデンサ寿命積算時間が予め定められている基本寿命とほぼ等しくなると、主回路コンデンサの寿命と判定する。

特許第５１９７８９７号公報

しかしながら、上述した特許文献１の電動機制御装置のような手法で平滑コンデンサの寿命を判定しようとした場合、電圧検出部、周囲温度センサ、系統インピーダンス設定部、リプル電流算出データ記憶部、リプル電流推定部、コンデンサ寿命データ記憶部、コンデンサ寿命推定部など、多くの追加部品や追加の構成が必要となる。

さらに、特許文献１の電動機制御装置のような手法では、寿命を直接的に測定するのではなく、推定により求めていること、および、主回路コンデンサの容量にばらつきがあることなどにより、寿命の設定に余裕を持たせる必要があり、寿命の判定精度が低くならざるを得ない。

本開示は上述した点に鑑みてなされたものであり、多くの追加部品や追加構成を必要とすることなく、高精度に平滑コンデンサの寿命を判定することが可能な電動機制御装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本開示による電動機制御装置は、複数相のコイルを有する電動機（３０）を制御するものであって、
複数相のコイルの各々に印加する電圧を制御するために、ＰＷＭ駆動される複数のスイッチング素子（２０，２２）を有するインバータと、
インバータを介して複数相のコイルに印加する電圧を平滑化する平滑コンデンサ（Ｃ２）と、
目標値に従って電動機を回転させるように設定されたデューティ比を持つＰＷＭ駆動信号を複数のスイッチング素子に出力する制御部（１４，１５）と、
少なくとも１つのコイルに印加される電圧を検出する検出部（２３，２５）と、
複数のスイッチング素子がＰＷＭ駆動されている間に、検出部によって検出される電圧が、平滑コンデンサの寿命を判定するための閾値を超えたことに基づいて、平滑コンデンサの異常を判定する異常判定部（２４，２６）と、を備える。

平滑コンデンサが寿命に近づくと、平滑コンデンサの容量は急激に減少する。本開示による電動機制御装置では、平滑コンデンサの容量の減少を、ＰＷＭ駆動されるスイッチング素子によるスイッチングノイズの大きさから検出する。平滑コンデンサの容量が正常値に維持されている場合には、スイッチング素子をオンオフしたときの電圧変化、すなわちスイッチングノイズを平滑コンデンサにて抑制することが可能である。しかし、平滑コンデンサが寿命に近づき、平滑コンデンサの容量が減少すると、スイッチング素子のオンオフによる電圧変化、すなわちスイッチングノイズが大きくなる。このスイッチングノイズは、コイルに印加される電圧に現れる。

そのため、本開示による電動機制御装置は、スイッチング素子（２０，２２）がＰＷＭ駆動されている間に、検出部（２３，２５）によって検出されるコイル印加電圧が、平滑コンデンサの寿命を判定するための閾値を超えたことに基づいて、平滑コンデンサの異常を判定する異常判定部（２４，２６）を備える。このように、本開示の電動機制御装置は、ＰＷＭ駆動時のスイッチングノイズの大きさから、平滑コンデンサの容量の減少を含む平滑コンデンサの異常を判定するので、構成を複雑化することなく、高精度に平滑コンデンサの寿命を判定することができる。

上記括弧内の参照番号は、本開示の理解を容易にすべく、後述する実施形態における具体的な構成との対応関係の一例を示すものにすぎず、なんら本開示の範囲を制限することを意図したものではない。

また、上述した特徴以外の、特許請求の範囲の各請求項に記載した技術的特徴に関しては、後述する実施形態の説明及び添付図面から明らかになる。

第１実施形態による電動機制御装置を含む、電動機制御システム全体の構成を示す構成図である。 （ａ）は、平滑コンデンサの容量が正常である場合の、スイッチング素子のドレイン－ソース間電圧の変化の一例を示す波形図であり、（ｂ）は、平滑コンデンサの容量が寿命により減少した場合のスイッチング素子のドレイン－ソース間電圧の変化の一例を示す波形図である。 ノイズ検出回路および異常判定回路の構成の一例を示す構成図である。 平滑コンデンサの容量が寿命により減少した場合のスイッチング素子のドレイン－ソース間電圧の変化の一例を示す波形図で、（ａ）は、ＰＷＭ駆動信号のデューティ比が１００％未満である場合に、ＰＷＭ駆動によって発生するスイッチングノイズの状況の一例を示す波形図であり、（ｂ）は、ＰＷＭ駆動信号のデューティ比が１００％である場合に発生する、スイッチングノイズの状況の一例を示す波形図である。 （ａ）～（ｆ）は、異常判定回路から異常判定信号が出力され、かつ推定寿命判定部から寿命判定信号が出力されたことをもって、平滑コンデンサの延命制御が行われる状況の一例を示す波形図である。 第２実施形態による電動機制御装置を含む、電動機制御システム全体の構成を示す構成図である。 （ａ）は、平滑コンデンサの容量が正常である場合のスイッチング素子のドレイン－ソース間電圧の変化の一例を示す波形図であり、（ｂ）は、平滑コンデンサの容量が正常である場合の電動機の中性点電圧の変化の一例を示す波形図である。 （ａ）は、平滑コンデンサの容量が寿命により減少した場合のスイッチング素子のドレイン－ソース間電圧の変化の一例を示す波形図であり、（ｂ）は、平滑コンデンサの容量が寿命により減少した場合の電動機の中性点電圧の変化の一例を示す波形図である。

以下、図面を参照しながら、本開示の複数の実施形態を説明する。

（第１実施形態）
図１は、第１実施形態による電動機制御装置１０を含む、電動機制御システム全体の構成を示している。図１に示すように、電動機制御システムは、上位システム４、電動機制御装置１０、および、電動機３０を備えている。上位システム４は、各種センサの検出値などに基づいて、電動機３０の目標回転数や目標トルクなどの目標値を算出して、電動機制御装置１０に出力する。電動機制御装置１０は、目標値に従って電動機３０を回転させるように、ＰＷＭ駆動信号のデューティ比を設定し、設定したデューティ比のＰＷＭ駆動信号にて、インバータを構成する各スイッチング素子２０、２２を駆動する。これにより、電動機３０のＵ相、Ｖ相、Ｗ相の各コイルにＰＷＭ駆動信号のデューティ比に対応した三相交流電力が供給され、電動機３０が目標値に従い回転する。

なお、上位システム４と電動機制御装置１０とを統合して、電動機制御装置１０が、電動機３０の目標値を算出するように構成してもよい。また、電動機３０は、例えば、車両で使用される各種の用途のモータ（例えば、ラジエータファンモータ、エアコンのブロアファンモータ、エンジン冷却用のウォータポンプ用モータなど）として用いることが好適なものである。

次に、本実施形態の電動機制御装置１０の構成について詳しく説明する。図１に示す電動機制御装置１０は、外部接続端子として、バッテリ２の正極側に接続される電源端子および負極側に接続されるグランド端子と、上位システム４との間で信号を送受信するための入力端子および出力端子を備えている。電源端子は、電動機制御装置１０内において、高電位電源ラインに接続され、グランド端子は、低電位電源ラインに接続されている。電動機制御装置１０は、電源端子およびグランド端子を介して、直流電源であるバッテリ２から供給される直流の電力を取り込む。

電動機制御装置１０は、入出力Ｉ／Ｆ回路１２、制御回路１４、スイッチング素子２０，２２、スナバ回路２３、ノイズ検出回路２４、異常判定回路２６、ＡＮＤ回路２８、第１平滑コンデンサＣ１、インダクタＬ１、および、第２平滑コンデンサＣ２などを備えている。

入出力Ｉ／Ｆ回路１２は、上位システム４から出力される目標値を、電動機制御装置１０の入力端子を介して受信し、制御回路１４に出力する。また、入出力Ｉ／Ｆ回路１２は、制御回路１４から第２平滑コンデンサＣ２が寿命に近いとの判定結果を受信すると、出力端子を介して上位システム４へ出力する。

第１平滑コンデンサＣ１はバッテリ２と並列に高電位電源ラインと低電位電源ラインとの間に接続され、バッテリ２により供給される直流電圧を平滑化する。第２平滑コンデンサＣ２は、インダクタＬ１を介して、第１平滑コンデンサＣ１に接続されている。インダクタＬ１と第２平滑コンデンサＣ２とによりＬＣフィルタが構成されており、当該ＬＣフィルタにより、例えば、バッテリ２を共用する他の装置からのノイズが遮断される。第２平滑コンデンサＣ２は、スイッチング素子２０，２２を含むインバータと並列に高電位電源ラインと低電位電源ラインとの間に接続されている。従って、インバータには、第２平滑コンデンサＣ２によって平滑化された直流電圧が提供される。

第１および第２平滑コンデンサＣ１、Ｃ２として、静電容量が大きな、例えば、電解コンデンサが採用される。第１および第２平滑コンデンサＣ１、Ｃ２は、インバータに提供する電圧を安定化させるとともに、電荷を蓄えることで、インバータへの電力供給を補助する。また、本実施形態では、インバータを構成する各スイッチング素子２０，２２は、制御回路１４からの制御信号に基づき、ドライバ１５（図３参照）から出力されるＰＷＭ駆動信号に従ってＰＷＭ駆動される。このＰＷＭ駆動により各スイッチング素子２０，２２がオン、オフされることにより、スイッチング素子２０，２２のドレイン－ソース間に電圧変化、すなわちスイッチングノイズが発生する。このスイッチングノイズは、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の各コイルに印加される電圧に現れる。第２平滑コンデンサＣ２は、このスイッチングノイズを抑制する役割も果たす。

第２平滑コンデンサＣ２の容量が正常に維持されている場合には、スイッチング素子２０、２２をオンオフしたときの、スイッチング素子２０，２２のドレイン－ソース間の電圧変化、すなわちスイッチングノイズは、第２平滑コンデンサＣ２にて十分に抑制することができる。例えば、図２（ａ）に示すように、スイッチングノイズの大きさは、第２平滑コンデンサＣ２によって電源電圧程度に抑制される。しかし、第２平滑コンデンサＣ２が寿命に近づき、第２平滑コンデンサＣ２の容量が減少すると、スイッチング素子２０，２２のオン、オフによる電圧変化、すなわちスイッチングノイズの抑制が困難になる。例えば、第２平滑コンデンサＣ２が寿命に近づくと、図２（ｂ）に示すように、スイッチングノイズのピークの最大値は、電源電圧の３倍を超える場合もある。この場合、スイッチングノイズにより発生する電磁波ノイズによってＥＭＣ性が悪化し、他製品へ悪影響を与える虞がある。また、例えば、電動機３０をセンサレス制御をする場合、非通電相の誘起電圧が読み取れず、電動機３０を駆動ができなくなる虞も生じる。

スイッチング素子２０，２２として、ＭＯＳＦＥＴやＩＧＢＴなどの半導体素子を用いることができる。また、スイッチング素子２０、２２は、遮断時に生じる過渡的な高電圧による電流を還流する還流ダイオードを有する。なお、図１には、Ｕ相コイルに対する上下アーム回路に設けられたスイッチング素子２０，２２のみを示しているが、Ｖ相コイルおよびＷ相コイルに対しても、それぞれ、スイッチング素子を有する上下アーム回路が設けられる。これら３相分の上下アーム回路に設けたスイッチング素子によりインバータが構成される。

スイッチング素子２０に対して並列に、コンデンサＣ３と抵抗Ｒ１との直列回路が接続されている。また、スイッチング素子２２に対して並列に、コンデンサＣ４と抵抗Ｒ２との直列回路が接続されている。これらのコンデンサと抵抗との直列回路は、スイッチング素子２０，２２が遮断されたとき生じる過渡的な高電圧を吸収するＲＣスナバ回路として機能する。また、コンデンサＣ４と抵抗Ｒ２とから構成されるスナバ回路２３は、Ｕ相コイルに印加される電圧を分圧して検出する検出部としての役割も果たす。

上述したように、スイッチング素子２０，２２がＰＷＭ駆動されたときのスイッチングノイズは、各相のコイルに印加される電圧に現れる。スイッチングノイズは、第２平滑コンデンサＣ２が寿命に近づき、容量が低下した場合には、バッテリ２から供給される電源電圧を大きく超える場合がある。このため、スナバ回路２３によって、分圧したＵ相コイルの印加電圧を検出することにより、後述するノイズ検出回路２４において、電源電圧を超えるスイッチングノイズを精度よく検出することが可能となる。また、スナバ回路２３を検出部として利用することで、Ｕ相コイルに印加される電圧を分圧して検出するための部品を追加する必要がなくなる。

なお、図１には、Ｕ相コイルへの印加電圧からスイッチングノイズを検出する構成しか示されていないが、Ｖ相コイル、Ｗ相コイルへの印加電圧からスイッチングノイズを検出する構成を追加してもよい。スイッチングノイズを検出する構成を、各相のコイルに対して設けることにより、各相コイルのインダクタンスの値のばらつきなどによらず、第２平滑コンデンサＣ２が寿命に近いことを示すスイッチングノイズを精度よく検出することが可能となる。ただし、必ずしも、３相のコイル全部に対して、スイッチングノイズを検出する構成を設けることは必須ではなく、少なくとも１相のコイルに対し、スイッチングノイズを検出する構成を設けるだけでもよい。

ノイズ検出回路２４は、スナバ回路２３により分圧して検出されたＵ相コイルの印加電圧に現れるスイッチングノイズの大きさを検出する。例えば、ノイズ検出回路２４は、図３に示すように、ピークホールド回路として構成することができる。このピークホールド回路では、スナバ回路２３によって分圧された入力電圧が、ピークホールド回路の出力電圧よりも高い場合、オペアンプ３２が、高電圧を出力する。オペアンプ３２から高電圧が出力されている間、ダイオードＤ１を介して、コンデンサＣ５が充電される。このコンデンサＣ５に充電された電圧が、オペアンプ３４によって構成される電圧フォロワを介して、ピークホールド回路の出力電圧となる。コンデンサＣ５の充電により、ピークホールド回路の出力電圧が、スナバ回路２３により分圧された入力電圧より高くなると、オペアンプ３２は高電圧の出力を停止する。このような動作を通じて、スイッチングノイズのピークの最大値に対応する電圧が、ピークホールド回路のコンデンサＣ５に保持される。

異常判定回路２６は、ノイズ検出回路２４の出力電圧に基づいて、第２平滑コンデンサＣ２の寿命による容量の減少を含む第２平滑コンデンサＣ２の異常を判定する。この異常判定回路２６は、例えば図３に示すように、ノイズ検出回路２４の出力電圧と、抵抗Ｒ４，Ｒ５によって設定される閾値電圧とを比較するコンパレータ３６によって構成することができる。異常判定回路２６は、ノイズ検出回路２４の出力電圧が、抵抗Ｒ４，Ｒ５によって設定される閾値電圧よりも高くなると、第２平滑コンデンサＣ２の異常を示す異常判定信号を出力する。なお、ノイズ検出回路２４および異常判定回路２６が、請求の範囲の異常判定部に相当する。

制御回路１４は、上位システム４から与えられた目標回転数や目標トルクなどの目標値に応じたデューティ比を設定し、そのデューティ比を示す制御信号を、ドライバ１５（図３参照）に出力するように動作する。ドライバ１５は、指示されたデューティ比のＰＷＭ駆動信号を生成して、スイッチング素子２２の制御端子に出力する。制御回路１４およびドライバ１５が、請求の範囲の制御部に相当する。

制御回路１４は、請求の範囲の算出部として、電動機３０への通電時間を積算した積算通電時間を算出する通電時間積算部１６を有する。通電時間積算部１６は、制御回路１４によって電動機３０の駆動が開始されてから終了されるまでの期間を電動機３０の１回の通電時間として計測する。通電時間積算部１６は、通電時間を測定すると、測定した通電時間を、それまでの通電時間の積算値である積算通電時間に加算することにより、積算通電時間を更新する。

さらに、制御回路１４は、請求の範囲の設定時間判定部として、通電時間積算部１６によって算出された積算通電時間に基づき、第２平滑コンデンサＣ２が寿命に達する可能性があることを判定する推定寿命判定部１８を有する。例えば、推定寿命判定部１８は、積算通電時間が、製品としての要求寿命に相当する時間など、所定の判定時間を超えると、第２平滑コンデンサＣ２が寿命に達した可能性があることを示す寿命判定信号を出力する。

ＡＮＤ回路２８には、推定寿命判定部１８からの出力信号と、異常判定回路２６からの出力信号とが入力される。ＡＮＤ回路２８は、推定寿命判定部１８から寿命判定信号が入力され、かつ異常判定回路２６から異常判定信号が入力されたとき、第２平滑コンデンサＣ２が寿命に近いことを示す異常信号を制御回路１４に出力する。

制御回路１４は、ＡＮＤ回路２８から、第２平滑コンデンサＣ２が寿命に近いことを示す異常信号が入力されると、入出力Ｉ／Ｆ回路１２を介して上位システム４に通知するとともに、第２平滑コンデンサＣ２の寿命を延命させるための延命制御を実行する。この際、制御回路１４または上位システム４は、警告灯を表示させるなどして、第２平滑コンデンサＣ２が寿命に近いことをユーザに通知してもよい。制御回路１４およびＡＮＤ回路２８が請求の範囲の異常決定部に相当する。

制御回路１４は、延命制御として、例えば、デューティ比を１００％としたＰＷＭ駆動信号を出力する。この延命制御は、上位システム４から実行を指示するようにしてもよいし、制御回路１４が、自発的に実行するようにしてもよい。いずれの場合であっても、上位システム４は、延命制御の実行に併せて、１００％のデューティ比に相当する目標値を制御回路１４に与えるようにしてもよい。

図４（ａ）に示すように、ＰＷＭ駆動信号のデューティ比が１００％未満であると、ＰＷＭ周期毎に、スイッチング素子２０，２２がオン、オフされ、その結果、スイッチングノイズが発生する。このスイッチングノイズおよびコイル印加電圧の変動が、寿命間近の第２平滑コンデンサＣ２に負荷を与え続けることになる。

一方、図４（ｂ）に示すように、ＰＷＭ駆動信号のデューティ比が１００％であれば、ＰＷＭ周期毎にスイッチング素子２０，２２がオン、オフされないので、コイル印加電圧の変動とノイズの発生回数を減少させることができる。これにより、寿命間近の第２平滑コンデンサＣ２を延命させることができる。

また、本実施形態の電動機制御装置１０では、図５（ｄ）、（ｅ）に示すように、異常判定回路２６から異常判定信号が出力され、かつ推定寿命判定部１８から寿命判定信号が出力されたことをもって、第２平滑コンデンサＣ２の寿命間近による異常と判定するように構成されている。このため、例えば、上位システムなど、バッテリ２を共用する他の装置からのサージ電圧などをスイッチングノイズの増大と見誤り、誤って第２平滑コンデンサＣ２の寿命間近による異常と判定することを防止することができる。

さらに、図５（ａ）～（ｃ）、（ｆ）に示すように、延命制御において、ＰＷＭ駆動信号のデューティ比を１００％とすることにより、電動機３０によって駆動される機器を最大能力で運転することが可能となる。従って、上位システム４が定めた目標を達成することができないといった状況を回避することができる。また、例えば、電動機３０が、ラジエータファンモータ、エアコンのブロアファンモータ、エンジン冷却用のウォータポンプ用モータとして用いられる場合など、冷却能力が最大となるため、システムをより安全な状態で動作させることができる。

ただし、第２平滑コンデンサＣ２の延命制御は、上述した、ＰＷＭ駆動信号のデューティ比を１００％とすることに限られない。例えば、延命制御として、インバータを構成する複数のスイッチング素子２０，２２に出力するＰＷＭ駆動信号のＰＷＭ周期を伸長させつつ、上位システム４が指示する目標値に応じたデューティ比のＰＷＭ駆動信号にて各スイッチング素子２０，２２をＰＷＭ駆動してもよい。ＰＷＭ周期を伸長させることにより、各スイッチング素子２０，２２をオン、オフする回数を低下させることができるため、第２平滑コンデンサＣ２の延命を図ることができる。その上で、上位システム４が指示する目標値に応じたデューティ比を設定することで、上位システム４が定めた目標値に従って、電動機３０を制御することが可能となる。

以上、説明したように、本実施形態の電動機制御装置１０によれば、ＰＷＭ駆動時のスイッチングノイズの大きさから、第２平滑コンデンサＣ２の容量の減少を含む第２平滑コンデンサＣ２の異常を判定する。このため、第２平滑コンデンサＣ２の容量のばらつきなどの公差によらず、高精度に第２平滑コンデンサＣ２の寿命を判定することができる。また、本実施形態の電動機制御装置１０では、周囲温度センサなどの追加部品や、リプル電流や平滑コンデンサの内部温度を推定するための追加の構成も不要であるため、複雑な構成が必要となることもない。

（第２実施形態）
次に、本開示の第２実施形態による電動機制御装置１０を含む、電動機制御システムについて説明する。図６は、電動機制御システム全体の構成を示している。図６に示すように、本開示の電動機制御システムでは、第１実施形態における電動機制御システムとは異なり、コイルに印加される電圧として、電動機３０の３相のコイルの中性点における電圧を検出する。なお、図６では、第１実施形態で説明したスナバ回路が省力されているが、各スイッチング素子２０，２２に対してスナバ回路を設けてもよい。

図６に示すように、３相のコイルの中性点は、コンデンサＣ６，Ｃ７から構成される中性点フィルタ２５を介して低電位電源ラインに接続されている。中性点フィルタ２５は、中性点の電位変動を抑制し、電動機３０からの放射ノイズを低減するためのものである。本実施形態では、この中性点フィルタ２５を利用して、中性点の電圧を分圧して検出する。つまり、図６に示すように、コンデンサＣ６とコンデンサＣ７の中点電圧が、コイルに印加される電圧として検出され、ノイズ検出回路２４に入力される。その他の構成に関しては、第１実施形態と同様であるため、説明を省略する。

図７（ａ）、（ｂ）に、第２平滑コンデンサＣ２の容量が正常であるときの、スイッチング素子２０，２２のドレイン－ソース間電圧の変化の状況と、中性点電圧の変化の状況の一例を示す。図７（ｂ）に示すように、各スイッチング素子２０，２２のオン、オフに伴うスイッチングノイズは、中性点電圧にも現れる。

図８（ａ），（ｂ）に、第２平滑コンデンサＣ２の容量が寿命によって減少したときの、スイッチング素子２０，２２のドレイン－ソース間電圧の変化の状況と、中性点電圧の変化の状況の一例を示す。図８（ａ）に示すように、第２平滑コンデンサＣ２の容量が減少すると、スイッチング素子２０，２２のドレイン－ソース間の電圧変化、すなわちスイッチングノイズは、電源電圧を大きく超えるようになる。このようなスイッチングノイズは、図８（ｂ）に示すように、電動機３０の中性点電圧にも現れる。従って、中性点電圧を検出し、そのピークの最大値が閾値電圧を超える場合には、第２平滑コンデンサＣ２の寿命による容量の減少を含む第２平滑コンデンサＣ２の異常であると判定することができる。

以上、本開示の好ましい実施形態について説明したが、本開示は、上述した実施形態になんら制限されることなく、本開示の主旨を逸脱しない範囲において、種々変形して実施することが可能である。

例えば、図３には、ノイズ検出回路２４をピークホールド回路としてアナログ回路によって構成する例を示した。しかしながら、ノイズ検出回路２４はデジタル回路によって構成してもよい。例えば、スナバ回路２３によって検出される電圧をサンプリングしてデジタル値に変換し、ピークの最大値を算出してもよい。あるいは、ピークの最大値ではなく、所定期間における平均値を算出してもよい。さらに、異常判定回路２６もデジタル化して、サンプリングした電圧が閾値を超える回数や頻度などによって、第２平滑コンデンサＣ２の異常を判定してもよい。

本明細書に記載の制御回路１４及びその手法は、コンピュータプログラムにより具体化された一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。あるいは、本明細書に記載の制御回路１４及びその手法は、一つ以上の専用ハードウエア論理回路によってプロセッサを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。もしくは、本明細書に記載の制御回路１４及びその手法は、コンピュータプログラムを実行する一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリと一つ以上のハードウエア論理回路によって構成されたプロセッサとの組み合わせにより構成された一つ以上の専用コンピュータにより、実現されてもよい。また、コンピュータプログラムは、コンピュータにより実行されるインストラクションとして、コンピュータ読み取り可能な非遷移有形記録媒体に記憶されていてもよい。

２：バッテリ、４：上位システム、１０：電動機制御装置、１２：入出力Ｉ／Ｆ回路、１４：制御回路、１５：ドライバ、１６：通電時間積算部、１８：推定寿命判定部、２０：スイッチング素子、２２：スイッチング素子、２３：スナバ回路、２４：ノイズ検出回路、２５：中性点フィルタ、２６：異常判定回路、２８：ＡＮＤ回路、３０：電動機、３２：オペアンプ、３４：オペアンプ、３６：コンパレータ、Ｃ１：第１平滑コンデンサ、Ｃ２：第２平滑コンデンサ、Ｌ１：インダクタ

Claims (6)

1. 複数相のコイルを有する電動機（３０）を制御する電動機制御装置であって、
   前記複数相のコイルの各々に印加する電圧を制御するために、ＰＷＭ駆動される複数のスイッチング素子（２０，２２）を有するインバータと、
   前記インバータを介して前記複数相のコイルに印加する電圧を平滑化する平滑コンデンサ（Ｃ２）と、
   目標値に従って前記電動機を回転させるように設定されたデューティ比を持つＰＷＭ駆動信号を前記複数のスイッチング素子に出力する制御部（１４，１５）と、
   少なくとも１つのコイルに印加される電圧を検出する検出部（２３，２５）と、
   前記複数のスイッチング素子がＰＷＭ駆動されている間に、前記検出部によって検出される電圧が、前記平滑コンデンサの寿命を判定するための閾値を超えたことに基づいて、前記平滑コンデンサの異常を判定する異常判定部（２４，２６）と、を備える電動機制御装置。
2. 前記電動機への通電時間を積算した積算通電時間を算出する算出部（１６）と、
   前記積算通電時間が、前記平滑コンデンサの寿命時間として設定された設定時間を超えたことを判定する設定時間判定部（１８）と、
   前記異常判定部によって前記平滑コンデンサの異常が判定され、かつ、前記設定時間判定部によって前記積算通電時間が前記設定時間を超えたと判定されたとき、前記平滑コンデンサに異常が生じていることを決定する異常決定部（１４，２８）と、を備える請求項１に記載の電動機制御装置。
3. 前記制御部は、前記平滑コンデンサの異常時に、前記複数のスイッチング素子に出力するＰＷＭ駆動信号のデューティ比を１００％に設定する、請求項１または２に記載の電動機制御装置。
4. 前記制御部は、前記平滑コンデンサの異常時に、前記複数のスイッチング素子に出力するＰＷＭ駆動信号の周期を伸長させる、請求項１または２に記載の電動機制御装置。
5. 前記検出部は、前記複数のスイッチング素子の各々に並列に接続されたスナバ回路（２３）によって分圧された電圧を、コイルに印加される電圧として検出する、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の電動機制御装置。
6. 前記検出部は、前記複数相のコイルの中性点に接続された中性点フィルタ（２５）によって分圧された電圧を、コイルに印加される電圧として検出する、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の電動機制御装置。

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