JP2023012386A - モータ駆動システム - Google Patents

Abstract

【課題】異常が発生したインバータに接続された電源から、異常が発生していないインバータに接続された電源への電力伝送を、簡易な構成で適切に行うことを可能にする。【解決手段】モータ駆動システム１は、第１インバータ２０と、第２インバータ３０と、第１インバータ２０および第２インバータ３０とのそれぞれに接続されるモータジェネレータ１０と、第１インバータ２０に接続される第１バッテリ４１と、第２インバータ３０に接続される第２バッテリ４２と、第１インバータ２０および第２インバータ３０を制御可能な制御装置５０と、を備える。制御装置５０は、第１インバータ２０のアーム素子２１～２６のうちのいずれかが故障すると、モータジェネレータ１０の駆動停止中にロータのｄ軸正方向が正常相に応じた角度範囲に含まれていれば、正常相を利用して第１バッテリ４１から第２バッテリ４２への電力伝送を行う。【選択図】図１

Description

本発明は、モータ駆動システムに関する。

特許文献１には、モータジェネレータのコイルの一端と第１バッテリとに接続された第１インバータと、モータジェネレータのコイルの他端と第２バッテリとに接続された第２インバータと、第１インバータの下アーム素子の低電位側と第２インバータの下アーム素子の低電位側とを接続するとともに低電位側開閉器が設けられた低電位側接続線と、を備える回転電機駆動システムが記載されている。

特開２０１６－１８１９４８号公報

それぞれが異なる電源に接続された複数のインバータのうちのいずれかのインバータに異常が発生した場合に、異常が発生したインバータに接続された電源の電力を、異常が発生していないインバータに接続された電源へ伝送できれば、当該電力の有効活用を図れる。しかしながら、従来技術にあっては、異常が発生したインバータに接続された電源から、異常が発生していないインバータに接続された電源への電力伝送を、簡易な構成で適切に行う観点から改善の余地があった。

本発明は、異常が発生したインバータに接続された電源から、異常が発生していないインバータに接続された電源への電力伝送を、簡易な構成で適切に行うことを可能にするモータ駆動システムを提供する。

本発明は、
複数のアーム素子を備える第１インバータと、
複数のアーム素子を備える第２インバータと、
固定子巻線の一端が前記第１インバータの出力部に接続され、前記固定子巻線の他端が前記第２インバータの出力部に接続されるモータと、
前記第１インバータの入力部に接続される第１電源と、
前記第２インバータの入力部に接続される第２電源と、
前記第１インバータおよび前記第２インバータを制御可能な制御装置と、
を備えるモータ駆動システムであって、
前記制御装置は、
前記第１インバータのいずれかのアーム素子が故障した場合に、正常相を利用して前記第１電源から前記第２電源への電力伝送を行うことが可能であり、
前記モータの駆動を停止させているときに、前記モータの回転子のｄ軸正方向が前記正常相に応じた所定の角度範囲に含まれている場合に、前記電力伝送を行う。

本発明によれば、異常が発生したインバータに接続された電源から、異常が発生していないインバータに接続された電源への電力伝送を、簡易な構成で適切に行うことを可能にするモータ駆動システムを提供できる。

モータ駆動システム１の一例を示す図である。 第１インバータ２０における高電位側のスイッチング素子がオープン故障した場合の電力伝送時における各スイッチング素子の制御例を示す図である。 第１インバータ２０における低電位側のスイッチング素子がショート故障した場合の電力伝送時における各スイッチング素子の制御例を示す図である。 第１インバータ２０における高電位側のスイッチング素子がショート故障した場合の電力伝送時における各スイッチング素子の制御例を示す図である。 第１インバータ２０における低電位側のスイッチング素子がオープン故障した場合の電力伝送時における各スイッチング素子の制御例を示す図である。 Ｕ相およびＶ相を利用した電力伝送を行う条件となるロータのｄ軸の角度範囲の一例を示す図（その１）である。 Ｕ相およびＶ相を利用した電力伝送を行う条件となるロータのｄ軸の角度範囲の一例を示す図（その２）である。 制御装置５０が行うモータ駆動システム１の制御処理の一例を示すフローチャートである。

以下、本発明のモータ駆動システムの一実施形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図面は、符号の向きに見るものとする。また、以下において、同一の構成には同一の符号を付し、重複する内容の説明は適宜省略する。

＜モータ駆動システム＞
図１に示す本実施形態のモータ駆動システム１は、駆動源の動力によって駆動される駆動輪を含む車輪を有する車両（不図示）に搭載される。モータ駆動システム１を搭載する車両（以下、単に車両ともいう）は、例えば、モータ駆動システム１が備える後述のモータジェネレータ１０を駆動源とする電気自動車(Electrical Vehicle)である。また、車両は、モータジェネレータ１０に加えてエンジン（不図示）も備えるハイブリッド電気自動車(Hybrid Electrical Vehicle)であってもよい。

図１に示すように、モータ駆動システム１は、モータジェネレータ１０と、電力変換装置１５と、第１バッテリ４１と、第２バッテリ４２と、制御装置５０と、を備える。

モータジェネレータ１０は、車両の駆動輪を駆動するトルクを発生する電動機（いわゆるトラクションモータ）であり、本発明におけるモータの一例である。また、モータジェネレータ１０は、車両の駆動輪やエンジン等から伝達された動力によって駆動されることで発電を行う発電機として機能してもよい。

モータジェネレータ１０は、不図示の回転子（以下、ロータともいう）と固定子（以下、ステータともいう）とを備える永久磁石同期型の３相交流モータである。具体的に、モータジェネレータ１０は、例えばＩＰＭ（Interior Permanent Magnet）モータとすることができるが、これに限らず、ＳＰＭ（Surface Permanent Magnetic）モータ等であってもよい。

モータジェネレータ１０は、ステータが有する固定子巻線（ステータコイル）として、Ｕ相コイル１１と、Ｖ相コイル１２と、Ｗ相コイル１３と、を備える。

また、本明細書等において、Ｕ相コイル１１に流れる電流をＵ相電流Ｉｕといい、Ｖ相コイル１２に流れる電流をＶ相電流Ｉｖといい、Ｗ相コイル１３に流れる電流をＷ相電流Ｉｗということがある。そして、本明細書等においては、Ｕ相電流Ｉｕ、Ｖ相電流Ｉｖ、およびＷ相電流Ｉｗの各電流が、図１における上方（すなわち第１インバータ２０側）から下方（すなわち第２インバータ３０側）へ流れる方向を正とする。

モータジェネレータ１０には、ロータの回転角度を検出するレゾルバ１４が設けられている。レゾルバ１４は、制御装置５０と通信可能な状態で設けられており、検出したロータの回転角度をあらわす検出信号を制御装置５０へ出力する。

電力変換装置１５は、制御装置５０によって制御され、第１バッテリ４１および第２バッテリ４２の少なくとも一方からモータジェネレータ１０へ供給される電力の変換を行う装置である。具体的に、電力変換装置１５は、第１バッテリ４１および第２バッテリ４２の少なくとも一方から受け付けた直流を交流に変換して、モータジェネレータ１０へ供給する。また、電力変換装置１５は、モータジェネレータ１０から、第１バッテリ４１および第２バッテリ４２の少なくとも一方へ供給される電力の変換を行ってもよい。この場合、電力変換装置１５は、モータジェネレータ１０から受け付けた交流を直流に変換して、第１バッテリ４１および第２バッテリ４２の少なくとも一方へ供給する。

電力変換装置１５は、第１インバータ２０と、第２インバータ３０と、を備える。第１インバータ２０は、Ｕ相コイル１１、Ｖ相コイル１２、およびＷ相コイル１３といったモータジェネレータ１０の各コイルへの通電を切り替える３相のインバータである。

具体的に説明すると、第１インバータ２０は、モータジェネレータ１０の各コイルへの通電を切り替えるスイッチング素子として、Ｕ１上アーム素子２１と、Ｖ１上アーム素子２２と、Ｗ１上アーム素子２３と、Ｕ１下アーム素子２４と、Ｖ１下アーム素子２５と、Ｗ１下アーム素子２６と、を備える。Ｕ１上アーム素子２１、Ｖ１上アーム素子２２、Ｗ１上アーム素子２３、Ｕ１下アーム素子２４、Ｖ１下アーム素子２５、およびＷ１下アーム素子２６といった第１インバータ２０の各スイッチング素子は、例えばＭＯＳＦＥＴ（Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor）である。

第１インバータ２０の各スイッチング素子をＭＯＳＦＥＴとすると、Ｕ１上アーム素子２１のソース端子はＵ１下アーム素子２４のドレイン端子に、Ｖ１上アーム素子２２のソース端子はＶ１下アーム素子２５のドレイン端子に、Ｗ１上アーム素子２３のソース端子はＷ１下アーム素子２６のドレイン端子に、それぞれ接続されている。また、これらのスイッチング素子は、いわゆる逆並列ダイオードを有する。

なお、第１インバータ２０の各スイッチング素子は、ＭＯＳＦＥＴに限らず、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor：絶縁ゲートバイポーラトランジスタ）等であってもよい。第１インバータ２０の各スイッチング素子をＩＧＢＴとした場合は、第１インバータ２０に関する説明のソースをエミッタに、ドレインをコレクタに、それぞれ読み替えるものとする。

また、第１インバータ２０は、第１インバータ２０の内部と外部とを電気的に接続するための第１接続端子（不図示）を備える。第１インバータ２０の第１接続端子は、第１インバータ２０の出力部として機能し得る。モータジェネレータ１０の各コイルの一端１１１、１２１、１３１は、第１インバータ２０の第１接続端子を介して、第１インバータ２０の内部と電気的に接続される。

具体的に説明すると、Ｕ相コイル１１の一端１１１は、第１インバータ２０において対となるＵ１上アーム素子２１とＵ１下アーム素子２４との接続点２７に接続される。また、Ｖ相コイル１２の一端１２１は、第１インバータ２０において対となるＶ１上アーム素子２２とＶ１下アーム素子２５との接続点２８に接続される。そして、Ｗ相コイル１３の一端１３１は、第１インバータ２０において対となるＷ１上アーム素子２３とＷ１下アーム素子２６との接続点２９に接続される。

また、第１インバータ２０は、第１インバータ２０の内部と外部とを電気的に接続するための第２接続端子（不図示）を備える。第１インバータ２０の第２接続端子は、第１インバータ２０の入力部として機能し得る。第１バッテリ４１は、第１インバータ２０の第２接続端子を介して、第１インバータ２０の内部と電気的に接続される。

具体的に説明すると、第１バッテリ４１の正極（プラス端子）は、第１インバータ２０において、Ｕ１上アーム素子２１、Ｖ１上アーム素子２２、およびＷ１上アーム素子２３の各ドレイン端子を接続する第１高電位側配線４６に接続される。また、第１バッテリ４１の負極（マイナス端子）は、第１インバータ２０において、Ｕ１下アーム素子２４、Ｖ１下アーム素子２５、およびＷ１下アーム素子２６の各ソース端子を接続する第１低電位側配線４７に接続される。

なお、第１バッテリ４１は、例えば、リチウムイオン電池やニッケル水素電池等の充放電可能な二次電池により実現される直流電源である。また、第１バッテリ４１には、第１バッテリ４１の出力や温度等を検出する第１バッテリセンサ４１ａが設けられている。第１バッテリセンサ４１ａは、制御装置５０と通信可能な状態で設けられており、検出した第１バッテリ４１の出力や温度等をあらわす検出信号を制御装置５０へ出力する。

第２インバータ３０も、第１インバータ２０と同様に、Ｕ相コイル１１、Ｖ相コイル１２、およびＷ相コイル１３といったモータジェネレータ１０の各コイルへの通電を切り替える３相のインバータである。

具体的に説明すると、第２インバータ３０は、モータジェネレータ１０の各コイルへの通電を切り替えるスイッチング素子として、Ｕ２上アーム素子３１と、Ｖ２上アーム素子３２と、Ｗ２上アーム素子３３と、Ｕ２下アーム素子３４と、Ｖ２下アーム素子３５と、Ｗ２下アーム素子３６と、を備える。Ｕ２上アーム素子３１、Ｖ２上アーム素子３２、Ｗ２上アーム素子３３、Ｕ２下アーム素子３４、Ｖ２下アーム素子３５、およびＷ２下アーム素子３６といった第２インバータ３０の各スイッチング素子は、例えばＭＯＳＦＥＴである。

第２インバータ３０の各スイッチング素子をＭＯＳＦＥＴとすると、Ｕ２上アーム素子３１のソース端子はＵ２下アーム素子３４のドレイン端子に、Ｖ２上アーム素子３２のソース端子はＶ２下アーム素子３５のドレイン端子に、Ｗ２上アーム素子３３のソース端子はＷ２下アーム素子３６のドレイン端子に、それぞれ接続されている。また、これらのスイッチング素子は、いわゆる逆並列ダイオードを有する。

なお、第２インバータ３０の各スイッチング素子は、ＭＯＳＦＥＴに限らず、ＩＧＢＴ等であっても良い。第２インバータ３０の各スイッチング素子をＩＧＢＴとした場合は、第２インバータ３０に関する説明のソースをエミッタに、ドレインをコレクタに、それぞれ読み替えるものとする。

また、第２インバータ３０は、第２インバータ３０の内部と外部とを電気的に接続するための第１接続端子（不図示）を備える。第２インバータ３０の第１接続端子は、第２インバータ３０の出力部として機能し得る。モータジェネレータ１０の各コイルの他端１１２、１２２、１３２は、第２インバータ３０の第１接続端子を介して、第２インバータ３０の内部と電気的に接続される。

具体的に説明すると、Ｕ相コイル１１の他端１１２は、第２インバータ３０において対となるＵ２上アーム素子３１とＵ２下アーム素子３４との接続点３７に接続される。また、Ｖ相コイル１２の他端１２２は、第２インバータ３０において対となるＶ２上アーム素子３２とＶ２下アーム素子３５との接続点３８に接続される。そして、Ｗ相コイル１３の他端１３２は、第２インバータ３０において対となるＷ２上アーム素子３３とＷ２下アーム素子３６との接続点３９に接続される。

また、第２インバータ３０は、第２インバータ３０の内部と外部とを電気的に接続するための第２接続端子（不図示）を備える。第２インバータ３０の第２接続端子は、第２インバータ３０の入力部として機能し得る。第２バッテリ４２は、第２インバータ３０の第２接続端子を介して、第２インバータ３０の内部と電気的に接続される。

具体的に説明すると、第２バッテリ４２の正極（プラス端子）は、第２インバータ３０において、Ｕ２上アーム素子３１、Ｖ２上アーム素子３２、およびＷ２上アーム素子３３の各ドレイン端子を接続する第２高電位側配線４８に接続される。また、第２バッテリ４２の負極（マイナス端子）は、第２インバータ３０において、Ｕ２下アーム素子３４、Ｖ２下アーム素子３５、およびＷ２下アーム素子３６の各ソース端子を接続する第２低電位側配線４９に接続される。

なお、第２バッテリ４２は、例えば、リチウムイオン電池やニッケル水素電池等の充放電可能な二次電池により実現される直流電源である。また、第２バッテリ４２には、第２バッテリ４２の出力や温度等を検出する第２バッテリセンサ４２ａが設けられている。第２バッテリセンサ４２ａは、制御装置５０と通信可能な状態で設けられており、検出した第２バッテリ４２の出力や温度等をあらわす検出信号を制御装置５０へ出力する。

制御装置５０は、モータ駆動システム１を制御する装置であり、例えば車両全体を制御する装置である。例えば、制御装置５０は、各種演算を実行可能なプロセッサ（不図示）と、プロセッサのワークエリアとして使用されるＲＡＭ(Random Access Memory)と、各種情報を記憶するＲＯＭ(Read Only Memory)等の記憶媒体と、を含んで構成される。そして、制御装置５０は、ＲＯＭ等の記憶媒体に記憶されたプログラムをプロセッサが実行することによって実現される機能部として、第１インバータ２０および第２インバータ３０を制御するインバータ制御部５１と、第１インバータ２０および第２インバータ３０の異常を検出する異常検出部５２と、を有する。

インバータ制御部５１は、Ｕ１上アーム素子２１、Ｖ１上アーム素子２２、Ｗ１上アーム素子２３、Ｕ１下アーム素子２４、Ｖ１下アーム素子２５、およびＷ１下アーム素子２６といった第１インバータ２０の各スイッチング素子の作動（オンおよびオフ）を制御することによって第１インバータ２０を制御する。また、インバータ制御部５１は、Ｕ２上アーム素子３１、Ｖ２上アーム素子３２、Ｗ２上アーム素子３３、Ｕ２下アーム素子３４、Ｖ２下アーム素子３５、およびＷ２下アーム素子３６といった第２インバータ３０の各スイッチング素子の作動を制御することによって第２インバータ３０を制御する。

例えば、インバータ制御部５１は、第１インバータ２０および第２インバータ３０の各スイッチング素子の作動を制御する制御信号を生成する。そして、インバータ制御部５１は、生成した制御信号を、第１インバータ２０および第２インバータ３０の各スイッチング素子と接続されたドライバ回路（不図示）へ出力する。これにより、第１インバータ２０および第２インバータ３０の各スイッチング素子の作動を制御することができる。

異常検出部５２は、第１インバータ２０および第２インバータ３０の異常として、第１インバータ２０および第２インバータ３０の各スイッチング素子の故障を検出可能に構成される。スイッチング素子の故障の種別としては、スイッチング素子をオンとすることができなくなるオープン故障と、スイッチング素子をオフとすることができなくなるショート故障と、を挙げることができる。また、ここで、スイッチング素子の故障は、スイッチング素子自体の故障に起因するもののほか、制御装置５０からの信号異常、あるいは第１インバータ２０および第２インバータ３０の各スイッチング素子と接続されたドライバ回路の故障等に起因するものも含む。なお、異常検出部５２によるスイッチング素子の故障検出には任意の方法を用いてよい。例えば、スイッチング素子の故障は、スイッチング素子に対する短絡検出や温度監視等の保護機能を利用するほか、モータジェネレータ１０に流れる電流（モータ電流）を計測する電流センサ（不図示）の計測結果等を用いることによって検出できる。

＜制御装置によるモータ駆動システムの制御例＞
つぎに、制御装置５０によるモータ駆動システム１の具体的な制御例について説明する。まず、第１インバータ２０および第２インバータ３０のスイッチング素子の故障が異常検出部５２によって検出されていない場合、すなわち、第１インバータ２０および第２インバータ３０がいずれも正常である場合の例について説明する。

＜正常モード＞
第１インバータ２０および第２インバータ３０のスイッチング素子の故障が異常検出部５２によって検出されていない場合に、制御装置５０は、モータ駆動システム１を正常モードで制御する。ここで、正常モードは、モータジェネレータ１０の駆動に、第１バッテリ４１および第２バッテリ４２の両方のバッテリの電力を使用可能とした制御モードである。

すなわち、正常モードであるとき、制御装置５０は、第１インバータ２０を制御して第１バッテリ４１の電力をモータジェネレータ１０へ供給することでモータジェネレータ１０を駆動する（すなわち車両を走行させる）こともできるし、第２インバータ３０を制御して第２バッテリ４２の電力をモータジェネレータ１０へ供給してモータジェネレータ１０を駆動することもできる。

例えば、正常モードであって、且つ車両を走行させるために必要な駆動力（以下、要求駆動力ともいう）が比較的小さい場合には、制御装置５０は、第１バッテリ４１および第２バッテリ４２のうちのいずれか一方のバッテリの電力をモータジェネレータ１０へ供給する。一方、正常モードであって、且つ要求駆動力が大きい場合には、制御装置５０は、第１バッテリ４１および第２バッテリ４２の両方のバッテリの電力をモータジェネレータ１０へ供給する。これにより、要求駆動力に応じた電力をモータジェネレータ１０に供給して、要求駆動力に応じたトルクをモータジェネレータ１０に発生させることが可能となる。換言すると、モータジェネレータ１０が発生するトルクにより要求駆動力を確保できる。

なお、制御装置５０は、第２インバータ３０を中性点化することで、第１バッテリ４１の電力のみをモータジェネレータ１０に供給することができる。第２インバータ３０を中性点化するには、例えば、Ｕ２上アーム素子３１、Ｖ２上アーム素子３２、およびＷ２上アーム素子３３をオンとする一方で、Ｕ２下アーム素子３４、Ｖ２下アーム素子３５、およびＷ２下アーム素子３６をオフとすればよい。また、Ｕ２上アーム素子３１、Ｖ２上アーム素子３２、およびＷ２上アーム素子３３をオフとする一方で、Ｕ２下アーム素子３４、Ｖ２下アーム素子３５、およびＷ２下アーム素子３６をオンとしても、第２インバータ３０を中性点化することができる。

また、制御装置５０は、第１インバータ２０を中性点化することで、第２バッテリ４２の電力のみをモータジェネレータ１０に供給することができる。第１インバータ２０を中性点化するには、例えば、Ｕ１上アーム素子２１、Ｖ１上アーム素子２２、およびＷ１上アーム素子２３をオンとする一方で、Ｕ１下アーム素子２４、Ｖ１下アーム素子２５、およびＷ１下アーム素子２６をオフとすればよい。また、Ｕ１上アーム素子２１、Ｖ１上アーム素子２２、およびＷ１上アーム素子２３をオフとする一方で、Ｕ１下アーム素子２４、Ｖ１下アーム素子２５、およびＷ１下アーム素子２６をオンとしても、第１インバータ２０を中性点化することができる。

また、制御装置５０は、例えば、第１インバータ２０のスイッチング素子と、当該スイッチング素子に対応する第２インバータ３０のスイッチング素子とを、位相を反転させて制御することにより、第１バッテリ４１および第２バッテリ４２の両方のバッテリの電力をモータジェネレータ１０に供給することができる。

＜故障モード＞
つぎに、第１インバータ２０および第２インバータ３０のいずれかのスイッチング素子の故障が異常検出部５２によって検出された場合、すなわち、第１インバータ２０または第２インバータ３０に異常が発生した場合の例について説明する。

第１インバータ２０および第２インバータ３０のいずれかのスイッチング素子の故障が異常検出部５２によって検出された場合に、制御装置５０は、モータ駆動システム１を故障モードで制御する。ここで、故障モードは、モータジェネレータ１０の駆動に、第１バッテリ４１および第２バッテリ４２のうち異常が発生していない方（すなわち正常な方）のバッテリの電力のみを使用可能とした制御モードである。

すなわち、例えば、第１インバータ２０のいずれかのスイッチング素子の故障により第１インバータ２０に異常が発生して、正常モードから故障モードへ移行したとする。この場合、制御装置５０は、故障モードへの移行後には、第１インバータ２０を中性点化して、第２バッテリ４２の電力のみによってモータジェネレータ１０を駆動するようにする。

また、例えば、第２インバータ３０のいずれかのスイッチング素子の故障により第２インバータ３０に異常が発生して、正常モードから故障モードへ移行したとする。この場合、制御装置５０は、故障モードへの移行後には、第２インバータ３０を中性点化して、第１バッテリ４１の電力のみによってモータジェネレータ１０を駆動するようにする。

例えば、第２インバータ３０のいずれかの上アーム素子３１、３２、３３がショート故障した場合、または第２インバータ３０のいずれかの下アーム素子３４、３５、３６がオープン故障した場合には、制御装置５０は、第２インバータ３０の３つの上アーム素子３１、３２、３３を導通状態（すなわちオンの状態）にすることで第２インバータ３０を中性点化する。一方、第２インバータ３０のいずれかの下アーム素子３４、３５、３６がショート故障した場合、または第２インバータ３０のいずれかの上アーム素子３１、３２、３３がオープン故障した場合には、制御装置５０は、第２インバータ３０の３つの下アーム素子３４、３５、３６を導通状態にすることで第２インバータ３０を中性点化する。

また、異常が発生した方のインバータに接続されたバッテリの電力を有効活用する観点から、制御装置５０は、故障モードであるときに、異常が発生した方のインバータに接続されたバッテリから、異常が発生していない方のインバータに接続されたバッテリへの電力伝送（以下、単に電力伝送ともいう）を行うことがある。例えば、制御装置５０は、第１インバータ２０に異常が発生していれば第１バッテリ４１から第２バッテリ４２への電力伝送を行うようにし、第２インバータ３０に異常が発生していれば第２バッテリ４２から第１バッテリ４１への電力伝送を行うようにする。

このような電力伝送を制御装置５０が行うことで、異常が発生した方のインバータに接続されたバッテリの電力も有効活用することが可能となる。これにより、電力伝送が行われないようにした場合に比べて、第１バッテリ４１および第２バッテリ４２の電力による車両の航続距離の延伸を図ることが可能となる。

＜電力伝送を行う際の各スイッチング素子の具体的な制御例＞
つぎに、制御装置５０が電力伝送を行う際の第１インバータ２０および第２インバータ３０の各スイッチング素子の具体的な制御例について説明する。以下において、異常が発生していない相を正常相ともいう。また、異常が発生している相を異常相ともいう。

制御装置５０は、故障したスイッチング素子と、当該スイッチング素子の故障の種別とに応じて、電力伝送を行う際の第１インバータ２０および第２インバータ３０のスイッチング素子の作動を異ならせる。

＜第１例＞
まず、図２を参照して、第１インバータ２０におけるいずれかの上アーム素子がオープン故障した場合の例である第１例について説明する。ここでは、第１インバータ２０のＷ１上アーム素子２３がオープン故障した場合を例に挙げて説明する。

なお、図２から図５においては、図１に示したモータ駆動システム１の構成要素のうちモータジェネレータ１０、第１インバータ２０、第２インバータ３０、第１バッテリ４１、および第２バッテリ４２については図示する一方、レゾルバ１４、第１バッテリセンサ４１ａ、第２バッテリセンサ４２ａ、および制御装置５０等のその他の構成については図示を省略した。

図２の（ａ）に示すように、第１インバータ２０のＷ１上アーム素子２３がオープン故障したとする。この場合、電力伝送を行うにあたって、制御装置５０は、故障したＷ１上アーム素子２３の対となるＷ１下アーム素子２６をオンとする。これにより、異常相であるＷ相における第１インバータ２０の上アーム素子であるＷ１上アーム素子２３はオフ、且つ、その対となる下アーム素子であるＷ１下アーム素子２６はオンの状態となる。

また、制御装置５０は、異常相であるＷ相における第２インバータ３０の上アーム素子であるＷ２上アーム素子３３をオフ、且つ、その対となる下アーム素子であるＷ２下アーム素子３６をオンとする。これにより、第１インバータ２０においても第２インバータ３０においても、異常相であるＷ相における上アーム素子はオフ、且つ、下アーム素子はオンの状態となる。

Ｗ１上アーム素子２３およびＷ２上アーム素子３３をオフとし、且つＷ１下アーム素子２６およびＷ２下アーム素子３６がオンとした場合の等価回路を、図２の（ｂ）に示す。すなわち、この場合、制御装置５０は、正常相のスイッチング素子をチョッパ（ＤＣ／ＤＣコンバータ）として制御する（換言すると、正常相はスイッチングを行う相である）ことで、図２の（ｂ）における符号２０１および２０２の矢印で示すように、モータジェネレータ１０、第１インバータ２０、および第２インバータ３０を利用して、第１バッテリ４１の電力を第２バッテリ４２へ伝送することができる。

なお、ここでは、Ｗ１上アーム素子２３がオープン故障した場合を例に挙げて説明したが、Ｕ１上アーム素子２１やＶ１上アーム素子２２といった第１インバータ２０における他の上アーム素子、あるいは第２インバータ３０におけるいずれかの上アーム素子３１、３２、３３がオープン故障した場合も同様である。すなわち、オープン故障した上アーム素子の対となる下アーム素子をオンとするとともに、異常相における他方のインバータの上アーム素子をオフとし、その対となる下アーム素子をオンとすればよい。

＜第２例＞
つぎに、図３を参照して、第１インバータ２０におけるいずれかの下アーム素子がショート故障した場合の例である第２例について説明する。ここでは、第１インバータ２０のＷ１下アーム素子２６がショート故障した場合を例に挙げて説明する。

図３の（ａ）に示すように、第１インバータ２０のＷ１下アーム素子２６がショート故障したとする。この場合、電力伝送を行うにあたって、制御装置５０は、故障したＷ１下アーム素子２６の対となるＷ１上アーム素子２３をオフとする。これにより、この場合も、図２に示した例と同様に、異常相であるＷ相における第１インバータ２０の上アーム素子であるＷ１上アーム素子２３はオフ、且つ、その対となる下アーム素子であるＷ１下アーム素子２６はオンの状態となる。したがって、この場合も、図２に示した例と同様に、制御装置５０は、異常相であるＷ相における第２インバータ３０の上アーム素子であるＷ２上アーム素子３３をオフ、且つ、その対となる下アーム素子であるＷ２下アーム素子３６をオンとする。

これにより、図３の（ｂ）に示すように、図２の（ｂ）と同様の等価回路を得ることができる。したがって、制御装置５０は、正常相のスイッチング素子をチョッパとして制御することで、図３の（ｂ）における符号３０１および３０２の矢印で示すように、モータジェネレータ１０、第１インバータ２０、および第２インバータ３０を利用して、第１バッテリ４１の電力を第２バッテリ４２へ伝送することができる。

なお、ここでは、Ｗ１下アーム素子２６がショート故障した場合を例に挙げて説明したが、Ｕ１下アーム素子２４やＶ１下アーム素子２５といった第１インバータ２０における他の下アーム素子、あるいは第２インバータ３０におけるいずれかの下アーム素子３４、３５、３６がショート故障した場合も同様である。すなわち、ショート故障した下アーム素子の対となる上アーム素子をオフとするとともに、異常相における他方のインバータの上アーム素子をオフとし、その対となる下アーム素子をオンとすればよい。

＜第３例＞
つぎに、図４を参照して、第１インバータ２０におけるいずれかの上アーム素子がショート故障した場合の例である第３例について説明する。ここでは、第１インバータ２０のＷ１上アーム素子２３がショート故障した場合を例に挙げて説明する。

図４の（ａ）に示すように、第１インバータ２０のＷ１上アーム素子２３がショート故障したとする。この場合、電力伝送を行うにあたって、制御装置５０は、故障したＷ１上アーム素子２３の対となるＷ１下アーム素子２６をオフとする。これにより、異常相であるＷ相における第１インバータ２０の上アーム素子であるＷ１上アーム素子２３はオン、且つ、その対となる下アーム素子であるＷ１下アーム素子２６はオフの状態となる。

また、制御装置５０は、異常相であるＷ相における第２インバータ３０の上アーム素子であるＷ２上アーム素子３３をオン、且つ、その対となる下アーム素子であるＷ２下アーム素子３６をオフとする。これにより、第１インバータ２０においても第２インバータ３０においても、異常相であるＷ相における上アーム素子はオン、且つ、下アーム素子はオフの状態となる。

Ｗ１上アーム素子２３およびＷ２上アーム素子３３をオンとし、且つＷ１下アーム素子２６およびＷ２下アーム素子３６がオフとした場合の等価回路を、図４の（ｂ）に示す。すなわち、この場合も、制御装置５０は、正常相のスイッチング素子をチョッパ（ＤＣ／ＤＣコンバータ）として制御することで、図４の（ｂ）における符号４０１および４０２の矢印で示すように、モータジェネレータ１０、第１インバータ２０、および第２インバータ３０を利用して、第１バッテリ４１の電力を第２バッテリ４２へ伝送することができる。

なお、ここでは、Ｗ１上アーム素子２３がショート故障した場合を例に挙げて説明したが、Ｕ１上アーム素子２１やＶ１上アーム素子２２といった第１インバータ２０における他の上アーム素子、あるいは第２インバータ３０におけるいずれかの上アーム素子３１、３２、３３がショート故障した場合も同様である。すなわち、ショート故障した上アーム素子の対となる下アーム素子をオフとするとともに、異常相における他方のインバータの上アーム素子をオンとし、その対となる下アーム素子をオフとすればよい。

また、図２等に示したように異常相が低電位側に張り付く場合と、図４等に示したように異常相が高電位側に張り付く場合とで、電力伝送の際にモータジェネレータ１０のコイルに流れる電流の向きが変わる点に留意されたい。

＜第４例＞
つぎに、図５を参照して、第１インバータ２０におけるいずれかの下アーム素子がオープン故障した場合の例である第４例について説明する。ここでは、第１インバータ２０のＷ１下アーム素子２６がオープン故障した場合を例に挙げて説明する。

図５の（ａ）に示すように、第１インバータ２０のＷ１下アーム素子２６がオープン故障したとする。この場合、電力伝送を行うにあたって、制御装置５０は、故障したＷ１下アーム素子２６の対となるＷ１上アーム素子２３をオンとする。これにより、この場合も、図４に示した例と同様に、異常相であるＷ相における第１インバータ２０の上アーム素子であるＷ１上アーム素子２３はオン、且つ、その対となる下アーム素子であるＷ１下アーム素子２６はオフの状態となる。したがって、この場合も、図４に示した例と同様に、制御装置５０は、異常相であるＷ相における第２インバータ３０の上アーム素子であるＷ２上アーム素子３３をオン、且つ、その対となる下アーム素子であるＷ２下アーム素子３６をオフとする。

これにより、図５の（ｂ）に示すように、図４の（ｂ）と同様の等価回路を得ることができる。したがって、制御装置５０は、正常相のスイッチング素子をチョッパとして制御することで、図５の（ｂ）における符号５０１および５０２の矢印で示すように、モータジェネレータ１０、第１インバータ２０、および第２インバータ３０を利用して、第１バッテリ４１の電力を第２バッテリ４２へ伝送することができる。

なお、ここでは、Ｗ１下アーム素子２６がオープン故障した場合を例に挙げて説明したが、Ｕ１下アーム素子２４やＶ１下アーム素子２５といった第１インバータ２０における他の下アーム素子、あるいは第２インバータ３０におけるいずれかの下アーム素子３４、３５、３６がオープン故障した場合も同様である。すなわち、オープン故障した下アーム素子の対となる上アーム素子をオンとするとともに、異常相における他方のインバータの上アーム素子をオンとし、その対となる下アーム素子をオフとすればよい。

以上に説明したように、制御装置５０は、電力伝送を行うための専用回路をモータ駆動システム１内に別途設けずとも電力伝送を行うことができ、簡易な構成で、異常が発生した方のインバータに接続されたバッテリの電力を有効活用することを可能にする。したがって、第１インバータ２０または第２インバータ３０に異常が発生した場合の、第１バッテリ４１および第２バッテリ４２の電力を用いた車両の航続距離の延伸を図れる。

＜電力伝送時の電流制御＞
ところで、モータ駆動システム１では、電力伝送の際にモータジェネレータ１０に電流が流れる。したがって、電力伝送によってモータジェネレータ１０に流れる電流を適切に制御しなければ、この電流によってモータジェネレータ１０にトルクが発生してしまう。仮に、電力伝送によってモータジェネレータ１０にトルクが発生すると、ユーザの意に反してモータジェネレータ１０が駆動されてしまう（例えば車両が動いてしまう）ことがあり、これによって、モータ駆動システム１の商品性が低下し得る。したがって、モータ駆動システム１の商品性を確保する観点から、モータジェネレータ１０にトルクを発生させることなく、電力伝送を行うことが望まれる。

以下、各故障状態における電力伝送によって、第１バッテリ４１から第２バッテリ４２を充電する方向にモータジェネレータ１０の各コイルを流れる電流を、第２バッテリ充電方向電流ともいう。

電力伝送によってモータジェネレータ１０にトルクが発生するのを回避するため、制御装置５０は、モータジェネレータ１０の駆動を停止させている（例えば車両が停止している）ときに電力伝送を行うとともに、当該電力伝送の際には、正常相を流れる第２バッテリ充電方向電流の合成電流ベクトルがロータのｄ軸方向（磁束方向）を向くように各電流を制御する。

図６に示すように、例えば、ロータのｄ軸正方向が角度範囲Ｒｇ１に含まれる向きであり、正常相がＵ相およびＶ相であり、第１バッテリ４１から第２バッテリ４２への電力伝送を行うものとする。ここで、角度範囲Ｒｇ１は、正常相であるＵ相およびＶ相を流れる第２バッテリ充電方向電流の電流ベクトルにより合成可能なベクトルの角度範囲（すなわちベクトル図上の角度範囲）であって、且つＵ相電流ＩｕおよびＶ相電流Ｉｖがいずれも正となる範囲である。

図６に示す例の場合、制御装置５０は、電力伝送によってＵ相コイル１１に流れるＵ相電流Ｉｕの電流値についてはＩｕ＿ａ（ただし、Ｉｕ＿ａ≦Ｕ相電流Ｉｕのとり得る最大値Ｉｕ＿ｍａｘ）となるように制御する。また、制御装置５０は、電力伝送によってＶ相コイル１２に流れるＶ相電流Ｉｖの電流値についてはＩｖ＿ａ（ただし、Ｉｖ＿ａ≦Ｖ相電流Ｉｖのとり得る最大値Ｉｖ＿ｍａｘ）となるように制御する。これにより、電力伝送によるＵ相電流ＩｕおよびＶ相電流Ｉｖを合成した合成電流ベクトルＩ＿Ａの向きを、ロータのｄ軸正方向と同じ向きにすることができる。したがって、モータジェネレータ１０にトルクを発生させることなく、電力伝送を行うことが可能となる。

また、図７に示すように、制御装置５０は、ロータのｄ軸正方向が角度範囲Ｒｇ２に含まれる向きである場合にも、第１バッテリ４１から第２バッテリ４２への電力伝送を行ってもよい。ここで、角度範囲Ｒｇ２は、正常相であるＵ相およびＶ相を流れる第２バッテリ充電方向電流の電流ベクトルにより合成可能なベクトルの角度範囲であって、且つＵ相電流ＩｕおよびＶ相電流Ｉｖがいずれも負となる範囲である。

図７に示す例の場合、制御装置５０は、電力伝送によってＵ相コイル１１に流れるＵ相電流Ｉｕの電流値についてはＩｕ＿ｂ（ただし、Ｉｕ＿ｂ≦Ｉｕ＿ｍａｘ）となるように制御する。また、制御装置５０は、電力伝送によってＶ相コイル１２に流れるＶ相電流Ｉｖの電流値についてはＩｖ＿ｂ（ただし、Ｉｖ＿ｂ≦Ｉｖ＿ｍａｘ）となるように制御する。これにより、電力伝送によるＵ相電流ＩｕおよびＶ相電流Ｉｖを合成した合成電流ベクトルＩ＿Ｂの向きを、ロータのｄ軸負方向と同じ向きにすることができる。したがって、モータジェネレータ１０にトルクを発生させることなく、電力伝送を行うことが可能となる。

ただし、図７に示したように、電力伝送によって正常相を流れる第２バッテリ充電方向電流の合成電流ベクトルがロータのｄ軸負方向を向く場合には、ロータが有する永久磁石の不可逆減磁（以下、単に不可逆減磁ともいう）を抑制する観点から、電力伝送によって流れる電流の電流値をある程度小さくすることが望ましい。

一方、図６に示したように、電力伝送によって正常相を流れる第２バッテリ充電方向電流の合成電流ベクトルがロータのｄ軸正方向を向く場合には、電力伝送によって流れる電流の電流値を大きくしても不可逆減磁が発生しない。したがって、電力伝送によって正常相を流れる第２バッテリ充電方向電流の合成電流ベクトルがロータのｄ軸正方向を向く場合には、流す電流の電流値を大きくすることができ、時間効率のよい電力伝送を行うことが可能となる。

このように、ロータのｄ軸方向が正常相を流れる第２バッテリ充電方向電流の電流ベクトルにより合成可能なベクトルの角度範囲に含まれる場合には、電力伝送によって正常相を流れる第２バッテリ充電方向電流の合成電流ベクトルの向きをロータのｄ軸方向に合わせることができるので、モータジェネレータ１０にトルクを発生させることなく電力伝送を行うことができる。

これに対して、ロータのｄ軸方向が正常相を流れる第２バッテリ充電方向電流の電流ベクトルにより合成可能なベクトルの角度範囲に含まれない場合には、電力伝送によって正常相を流れる第２バッテリ充電方向電流の合成電流ベクトルの向きをロータのｄ軸方向に合わせることができない。したがって、この場合には、モータジェネレータ１０にトルクを発生させることなく電力伝送を行うことは不可能となる。

このため、制御装置５０は、ロータのｄ軸方向が正常相を流れる第２バッテリ充電方向電流の電流ベクトルにより合成可能なベクトルの角度範囲に含まれる場合のみ、電力伝送を行う。これにより、電力伝送によってモータジェネレータ１０にトルクが発生してしまうことを回避することが可能となる。

なお、制御装置５０は、例えば、レゾルバ１４から受け付けた検出信号があらわすロータの回転角度に基づいて、ロータのｄ軸方向を導出（換言すると取得）することができる。

さらに、制御装置５０は、異常が発生した方のインバータに接続されたバッテリの残容量（ＳＯＣ：State Of Charge）が所定値（例えば後述のＸ％）以上であることを条件に、電力伝送を行うようにしてもよい。このようにすれば、異常が発生した方のインバータに接続されたバッテリの残容量が少ないために電力伝送を行ったとしても僅かな電力しか伝送できないような場合に、電力伝送を行ってしまうことを回避できる。したがって、僅かな電力しか伝送できない電力伝送によるバッテリの充放電により、第１バッテリ４１および第２バッテリ４２が劣化するのを抑制して、これらの保護を図れる。

また、制御装置５０は、異常が発生していない方のインバータに接続されたバッテリの残容量が所定値（例えば後述のＹ％）未満であることを条件に、電力伝送を行うようにしてもよい。このようにすれば、異常が発生していない方のインバータに接続されたバッテリに十分な電力が蓄電されているにもかかわらず電力伝送を行ってしまうことを回避できる。したがって、必要性が低い電力伝送による充放電により、第１バッテリ４１および第２バッテリ４２が劣化するのを抑制して、これらの保護を図れる。また、このようにすれば、異常が発生していない方のインバータに接続されたバッテリの電力が枯渇して当該バッテリの電力によりモータジェネレータ１０を駆動できなくなる前に電力伝送を行うことが可能となる。

なお、制御装置５０は、例えば、第１バッテリセンサ４１ａから受け付けた検出信号があらわす第１バッテリ４１の出力に基づいて、第１バッテリ４１の残容量を導出（換言すると取得）することができる。同様に、制御装置５０は、例えば、第２バッテリセンサ４２ａから受け付けた検出信号があらわす第２バッテリ４２の出力に基づいて、第２バッテリ４２の残容量を導出することができる。

＜制御装置が行う制御処理＞
つぎに、制御装置５０が行うモータ駆動システム１の制御処理の一例について説明する。例えば、制御装置５０は、車両のイグニッション電源がオンであるときに、以下に説明する制御処理を所定の周期で実行する。

図８に示すように、制御装置５０は、第１インバータ２０および第２インバータ３０のスイッチング素子の故障が検出されたか否かを判断する（ステップＳ１）。第１インバータ２０および第２インバータ３０のスイッチング素子の故障が発生していなければ（ステップＳ１：ＮＯ）、制御装置５０は、モータ駆動システム１を正常モードで制御して（ステップＳ２）、図８に示す一連の処理を終了する。

一方、第１インバータ２０または第２インバータ３０のスイッチング素子の故障が発生すると（ステップＳ１：ＹＥＳ）、制御装置５０は、正常モードから故障モードへ移行する（ステップＳ３）。

そして、制御装置５０は、モータジェネレータ１０の駆動を継続するか否かを判断する（ステップＳ４）。ステップＳ４において、例えば、制御装置５０は、モータジェネレータ１０の駆動を停止させる旨の駆動停止要求がなければモータジェネレータ１０の駆動を継続すると判断する。一方、制御装置５０は、駆動停止要求があればモータジェネレータ１０の駆動を継続しない（すなわち停止する）と判断する。駆動停止要求としては、例えば、車両のアクセルペダルに対する操作がなくなるアクセルオフのほか、車両のブレーキペダルに対する操作が行われるブレーキオン等を挙げることができる。

モータジェネレータ１０の駆動を継続する場合（ステップＳ４：ＹＥＳ）には、制御装置５０は、異常が発生した方のインバータを中性点化して、異常が発生していない方のインバータに接続されたバッテリの電力のみによってモータジェネレータ１０を駆動して（ステップＳ５）、ステップＳ４の処理へ復帰する。

モータジェネレータ１０を停止させる場合（ステップＳ４：ＮＯ）には、制御装置５０は、ロータのｄ軸正方向が正常相に応じた所定の角度範囲に含まれた状態で停止するようにモータジェネレータ１０を制御する（ステップＳ６）。ここで、所定の角度範囲は、前述したように、正常相を流れる第２バッテリ充電方向電流の電流ベクトルにより合成可能なベクトルの角度範囲である。

このように、制御装置５０が、駆動停止要求に応じて、ロータのｄ軸正方向が正常相に応じた所定の角度範囲に含まれた状態でモータジェネレータ１０を停止させるように制御することで、電力伝送を実行可能な機会を増加させることができる。

そして、制御装置５０は、モータジェネレータ１０が停止するのを待ち（ステップＳ７：ＮＯ）、モータジェネレータ１０が停止すると（ステップＳ７：ＹＥＳ）、ロータのｄ軸正方向が前述した所定の角度範囲に含まれているかを確認する（ステップＳ８）。もし、なんらかの要因によって、ロータのｄ軸正方向が前述した所定の角度範囲に含まれていなければ（ステップＳ８：ＮＯ）、制御装置５０は、図８に示す一連の処理を終了する。これにより、モータジェネレータ１０にトルクが発生し得る電力伝送を行ってしまうことを回避できる。

一方、ロータのｄ軸正方向が前述した所定の角度範囲に含まれていれば（ステップＳ８：ＹＥＳ）、制御装置５０は、異常が発生した方のインバータに接続されたバッテリの残容量である第１ＳＯＣがＸ％（例えば１０％）以上であるか否かを判断する（ステップＳ９）。ここで、Ｘ％は、モータ駆動システム１の製造者等により制御装置５０にあらかじめ設定されている。

第１ＳＯＣがＸ％未満であれば（ステップＳ９：ＮＯ）、制御装置５０は、図８に示す一連の処理を終了する。これにより、僅かな電力しか伝送できない電力伝送を行ってしまい、当該電力伝送による充放電によって、第１バッテリ４１および第２バッテリ４２が劣化してしまうのを回避できる。

一方、第１ＳＯＣがＸ％以上であれば（ステップＳ９：ＹＥＳ）、制御装置５０は、異常が発生していない方のインバータに接続されたバッテリの残容量（例えば現時点の残容量）である第２ＳＯＣがＹ％（例えば１０％）未満であるか否かを判断する（ステップＳ１０）。ここで、Ｙ％は、モータ駆動システム１の製造者等により制御装置５０にあらかじめ設定されている。

第２ＳＯＣがＹ％以上であれば（ステップＳ１０：ＮＯ）、制御装置５０は、図８に示す一連の処理を終了する。これにより、異常が発生していない方のインバータに接続されたバッテリに十分な電力が蓄電されているにもかかわらず電力伝送を行ってしまい、当該電力伝送による充放電によって、第１バッテリ４１および第２バッテリ４２が劣化してしまうのを回避できる。

一方、第２ＳＯＣがＹ％未満であれば（ステップＳ１０：ＹＥＳ）、制御装置５０は、モータジェネレータ１０、第１インバータ２０、および第２インバータ３０の正常相を用いた電力伝送を実行して（ステップＳ１１）、図８に示す一連の処理を終了する。

なお、ステップＳ１０において、制御装置５０は、異常が発生していない方のインバータに接続されたバッテリに現時点で蓄電されている電力から、車両が目的地に到達するまでの推定消費電力を減じた場合の第２ＳＯＣがＹ％未満であるかを判断するようにしてもよい。このようにすれば、車両が目的地に到達するまでの推定消費電力に加えてある程度余剰な電力を、異常が発生していない方のインバータに接続されたバッテリに確保することが可能となり、異常が発生していない方のインバータに接続されたバッテリの電力によって車両が目的地に到達できる信頼性を高めることが可能となる。

また、制御装置５０は、モータ駆動システム１において前述したスイッチング素子以外の箇所の故障が発生した場合には、その時点でモータジェネレータ１０（すなわち車両）を停止させるようにしてもよい。具体的に、例えば、第１インバータ２０または第２インバータ３０のスイッチング素子の故障が発生した場合（ステップＳ１：ＹＥＳ）、制御装置５０は、つぎに、故障相以外の箇所についてはすべてが正常であるかを判断する。ここでいう「すべて」には、第１インバータ２０および第２インバータ３０のスイッチング素子だけでなく、第１バッテリ４１、第２バッテリ４２、モータジェネレータ１０等も含まれる。そして、制御装置５０は、故障相以外の箇所についてはすべて正常と判断すると、前述したステップＳ３の処理に移行する。一方、制御装置５０は、故障相以外の箇所にも、モータ駆動システム１の動作継続が困難となる異常があると判断すると、その時点でモータジェネレータ１０（すなわち車両）を停止させる。このようにすれば、モータ駆動システム１においてスイッチング素子以外の箇所の故障が発生した状況下でモータジェネレータ１０を駆動させてしまうことを回避できる。なお、スイッチング素子以外の各箇所の故障は、例えば、各箇所が持ち合わせるセンサ等の検出手段によって適宜検出することができる。

さらに、制御装置５０は、故障モードへ移行する際に、例えば車両が備えるディスプレイやスピーカ等の所定の報知装置を介して、ユーザに対して所定の報知を行うようにしてもよい。この際の報知内容の例としては、故障モードとなること（すなわち正常でないこと）、モータジェネレータ１０をフルパワーで駆動できなくなること、電力伝送を行うためのロータの角度調整に伴い車両の停止位置がブレーキングしたユーザの感覚からずれる可能性があること、第２ＳＯＣ（異常が発生していない方のインバータに接続されたバッテリの残容量）が低下してモータジェネレータ１０を駆動できなくなっても車両を停車して待機すればモータジェネレータ１０を再度駆動可能になる可能性があること（異常が発生したインバータに接続されたバッテリの電力を他方のバッテリへ伝送できるため）、等を挙げることができる。

以上に説明したように、本実施形態のモータ駆動システム１によれば、第１インバータ２０と第２インバータ３０とのうちの異常が発生した方のインバータに接続されたバッテリから、異常が発生していない方のインバータに接続されたバッテリへの電力伝送を、簡易な構成で適切に行うことを可能にする。

なお、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。

例えば、前述した実施形態では、モータジェネレータ１０、第１インバータ２０、および第２インバータ３０を３相のものとしたが、これらは４相以上のものであってもよい。すなわち、本発明は、４相以上のモータおよびインバータを備えるモータ駆動システムにも適用することが可能である。

本明細書には少なくとも以下の事項が記載されている。なお、括弧内には、上記した実施形態において対応する構成要素等を示しているが、これに限定されるものではない。

（１） 複数のアーム素子（Ｕ１上アーム素子２１、Ｖ１上アーム素子２２、Ｗ１上アーム素子２３、Ｕ１下アーム素子２４、Ｖ１下アーム素子２５、Ｗ１下アーム素子２６）を備える第１インバータ（第１インバータ２０）と、
複数のアーム素子（Ｕ２上アーム素子３１、Ｖ２上アーム素子３２、Ｗ２上アーム素子３３、Ｕ２下アーム素子３４、Ｖ２下アーム素子３５、Ｗ２下アーム素子３６）を備える第２インバータ（第２インバータ３０）と、
固定子巻線（Ｕ相コイル１１、Ｖ相コイル１２、Ｗ相コイル１３）の一端（一端１１１、１２１、１３１）が前記第１インバータの出力部に接続され、前記固定子巻線の他端（他端１１２、１２２、１３２）が前記第２インバータの出力部に接続されるモータ（モータジェネレータ１０）と、
前記第１インバータの入力部に接続される第１電源（第１バッテリ４１）と、
前記第２インバータの入力部に接続される第２電源（第２バッテリ４２）と、
前記第１インバータおよび前記第２インバータを制御可能な制御装置（制御装置５０）と、
を備えるモータ駆動システム（モータ駆動システム１）であって、
前記制御装置は、
前記第１インバータのいずれかのアーム素子が故障した場合に、正常相を利用して前記第１電源から前記第２電源への電力伝送を行うことが可能であり、
前記モータの駆動を停止させているときに、前記モータの回転子のｄ軸正方向が前記正常相に応じた所定の角度範囲（角度範囲Ｒｇ１、Ｒｇ２）に含まれている場合に、前記電力伝送を行う、
モータ駆動システム。

（１）によれば、異常が発生したインバータに接続された第１電源から、異常が発生していないインバータに接続された第２電源への電力伝送を、簡易な構成で適切に行うことを可能にする。

（２） （１）に記載のモータ駆動システムであって、
前記制御装置は、前記第１インバータのいずれかのアーム素子が故障した状態で前記モータの駆動を停止させる旨の駆動停止要求があった場合に、前記回転子のｄ軸正方向が前記角度範囲に含まれるように、前記モータの駆動を停止させる、
モータ駆動システム。

（２）によれば、電力伝送を実行可能な機会を増加させることができる。

（３） （１）または（２）に記載のモータ駆動システムであって、
前記角度範囲は、前記正常相による前記第２電源を充電する方向の電流ベクトルにより合成可能なベクトルの角度範囲である、
モータ駆動システム。

（３）によれば、電力伝送によってモータにトルクが発生してしまうことを回避することが可能となる。

（４） （１）から（３）のいずれかに記載のモータ駆動システムであって、
前記第１電源は、充放電可能な二次電池であり、
前記制御装置は、前記第１電源の残容量が所定値以上である場合に、前記電力伝送を行う、
モータ駆動システム。

（４）によれば、僅かな電力しか伝送できない電力伝送による第１電源の放電により第１電源が劣化するのを抑制して、第１電源の保護を図れる。

（５） （１）から（４）のいずれかに記載のモータ駆動システムであって、
前記第２電源は、充放電可能な二次電池であり、
前記制御装置は、前記第２電源の残容量が所定値未満となった場合に、前記電力伝送を行う、
モータ駆動システム。

（５）によれば、必要性が低い電力伝送による充電により第２電源が劣化するのを抑制して、第２電源の保護を図れる。

１ モータ駆動システム
１０ モータジェネレータ（モータ）
２０ 第１インバータ
２１ Ｕ１上アーム素子（アーム素子）
２２ Ｖ１上アーム素子（アーム素子）
２３ Ｗ１上アーム素子（アーム素子）
２４ Ｕ１下アーム素子（アーム素子）
２５ Ｖ１下アーム素子（アーム素子）
２６ Ｗ１下アーム素子（アーム素子）
３０ 第２インバータ
３１ Ｕ２上アーム素子（アーム素子）
３２ Ｖ２上アーム素子（アーム素子）
３３ Ｗ２上アーム素子（アーム素子）
３４ Ｕ２下アーム素子（アーム素子）
３５ Ｖ２下アーム素子（アーム素子）
３６ Ｗ２下アーム素子（アーム素子）
４１ 第１バッテリ（第１電源）
４２ 第２バッテリ（第２電源）
５０ 制御装置
Ｒｇ１、Ｒｇ２ 角度範囲

Claims (5)

1. 複数のアーム素子を備える第１インバータと、
   複数のアーム素子を備える第２インバータと、
   固定子巻線の一端が前記第１インバータの出力部に接続され、前記固定子巻線の他端が前記第２インバータの出力部に接続されるモータと、
   前記第１インバータの入力部に接続される第１電源と、
   前記第２インバータの入力部に接続される第２電源と、
   前記第１インバータおよび前記第２インバータを制御可能な制御装置と、
   を備えるモータ駆動システムであって、
   前記制御装置は、
   前記第１インバータのいずれかのアーム素子が故障した場合に、正常相を利用して前記第１電源から前記第２電源への電力伝送を行うことが可能であり、
   前記モータの駆動を停止させているときに、前記モータの回転子のｄ軸正方向が前記正常相に応じた所定の角度範囲に含まれている場合に、前記電力伝送を行う、
   モータ駆動システム。
2. 請求項１に記載のモータ駆動システムであって、
   前記制御装置は、前記第１インバータのいずれかのアーム素子が故障した状態で前記モータの駆動を停止させる旨の駆動停止要求があった場合に、前記回転子のｄ軸正方向が前記角度範囲に含まれるように、前記モータの駆動を停止させる、
   モータ駆動システム。
3. 請求項１または２に記載のモータ駆動システムであって、
   前記角度範囲は、前記正常相による前記第２電源を充電する方向の電流ベクトルにより合成可能なベクトルの角度範囲である、
   モータ駆動システム。
4. 請求項１から３のいずれか一項に記載のモータ駆動システムであって、
   前記第１電源は、充放電可能な二次電池であり、
   前記制御装置は、前記第１電源の残容量が所定値以上である場合に、前記電力伝送を行う、
   モータ駆動システム。
5. 請求項１から４のいずれか一項に記載のモータ駆動システムであって、
   前記第２電源は、充放電可能な二次電池であり、
   前記制御装置は、前記第２電源の残容量が所定値未満となった場合に、前記電力伝送を行う、
   モータ駆動システム。

Images