JP3514229B2 - インバータ回路の故障検出方法 - Google Patents
インバータ回路の故障検出方法Info
- Publication number
- JP3514229B2 JP3514229B2 JP2000325529A JP2000325529A JP3514229B2 JP 3514229 B2 JP3514229 B2 JP 3514229B2 JP 2000325529 A JP2000325529 A JP 2000325529A JP 2000325529 A JP2000325529 A JP 2000325529A JP 3514229 B2 JP3514229 B2 JP 3514229B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- inverter circuit
- switching
- phase
- arm side
- failure
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Inverter Devices (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は多相インバータ回
路の故障を検出する技術に関し、特にハイアーム側スイ
ッチング素子を駆動するハイアーム側ドライバのために
ブートストラップキャパシタを設けたインバータ回路の
故障を検出する技術に関する。
路の故障を検出する技術に関し、特にハイアーム側スイ
ッチング素子を駆動するハイアーム側ドライバのために
ブートストラップキャパシタを設けたインバータ回路の
故障を検出する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】多相モータを駆動する多相インバータ回
路における故障の一態様として、いわゆるオープン故障
がある。これは多相モータと、多相モータへ所定の電流
を供給する電源との間を接続すべきタイミングであって
も両者が接続されない故障である。
路における故障の一態様として、いわゆるオープン故障
がある。これは多相モータと、多相モータへ所定の電流
を供給する電源との間を接続すべきタイミングであって
も両者が接続されない故障である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このようなオープン故
障は、多相モータの運転の可否のみでは確実に検出する
ことはできない。慣性の大きなファンが多相モータに装
着されている場合、ある相においてオープン故障が生じ
ていわゆる欠相運転となっても、他の相が導通すること
による回転が一旦生じれば、回転しつづけるからであ
る。
障は、多相モータの運転の可否のみでは確実に検出する
ことはできない。慣性の大きなファンが多相モータに装
着されている場合、ある相においてオープン故障が生じ
ていわゆる欠相運転となっても、他の相が導通すること
による回転が一旦生じれば、回転しつづけるからであ
る。
【０００４】一方、従来から多相インバータ回路におい
て、ハイアーム側スイッチング素子を駆動するハイアー
ム側ドライバのためにブートストラップキャパシタを設
けた構成が用いられている。ブートストラップキャパシ
タを充電しなければハイアーム側ドライバを動作させる
ことができず、従ってハイアーム側スイッチング素子の
導通を制御することができない。
て、ハイアーム側スイッチング素子を駆動するハイアー
ム側ドライバのためにブートストラップキャパシタを設
けた構成が用いられている。ブートストラップキャパシ
タを充電しなければハイアーム側ドライバを動作させる
ことができず、従ってハイアーム側スイッチング素子の
導通を制御することができない。
【０００５】本発明は上記の事情に鑑みて為されたもの
で、ハイアーム側スイッチング素子を駆動するハイアー
ム側ドライバのためにブートストラップキャパシタを設
けたインバータ回路のオープン故障を、運転の可否で判
断せずに、検出する技術を提供することを目的としてい
る。
で、ハイアーム側スイッチング素子を駆動するハイアー
ム側ドライバのためにブートストラップキャパシタを設
けたインバータ回路のオープン故障を、運転の可否で判
断せずに、検出する技術を提供することを目的としてい
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この発明のうち請求項１
にかかるものは、多相負荷（２００）に接続され、多相
（Ｕ，Ｖ，Ｗ）の各相に対応する出力線（８１，８２，
８３）と、前記各相に対応して設けられ、前記各相にお
ける前記出力線と第１の電源（ＶＣ）との間に接続され
るハイアーム側スイッチング素子（２１，２２，２３）
と、前記各相に対応して設けられ、前記各相における前
記出力線と前記第１の電源よりも低い電位を与える第２
の電源（Ｇ）との間に接続されるローアーム側スイッチ
ング素子（３１，３２，３３）と、前記ハイアーム側ス
イッチング素子を駆動するドライバ（４１，４２，４
３）のため、前記各相において、対応する前記出力線
と、前記第２の電源（Ｇ）よりも高い電位を与える第３
の電源（ＶＤ）との間に接続されるブートストラップキ
ャパシタ（７１，７２，７３）とを備えるインバータ回
路に対して故障を検出する方法であって、いずれも各相
において排他的に前記ハイアーム側スイッチング素子と
ローアーム側スイッチング素子とがオンするスイッチン
グ態様であって、前記各相の全てにおいて前記ローアー
ム側スイッチング素子がオンする第１のスイッチング態
様（Ｓ0）と、前記各相の少なくともいずれか一つの前
記ハイアーム側スイッチング素子と前記各相の少なくと
もいずれか一つの前記ローアーム側スイッチング素子と
がオンする第２のスイッチング態様（Ｓ1〜Ｓ6）とが設
定される。そして前記第１のスイッチング態様と一の前
記第２のスイッチング態様とを交互に採用する単一スイ
ッチング周期が前記第２のスイッチング態様毎に設定さ
れる。そして前記単一スイッチング周期を、前記第２の
スイッチング態様を異ならせて繰り返し、各相に流れる
電流を測定して故障を検出する。
にかかるものは、多相負荷（２００）に接続され、多相
（Ｕ，Ｖ，Ｗ）の各相に対応する出力線（８１，８２，
８３）と、前記各相に対応して設けられ、前記各相にお
ける前記出力線と第１の電源（ＶＣ）との間に接続され
るハイアーム側スイッチング素子（２１，２２，２３）
と、前記各相に対応して設けられ、前記各相における前
記出力線と前記第１の電源よりも低い電位を与える第２
の電源（Ｇ）との間に接続されるローアーム側スイッチ
ング素子（３１，３２，３３）と、前記ハイアーム側ス
イッチング素子を駆動するドライバ（４１，４２，４
３）のため、前記各相において、対応する前記出力線
と、前記第２の電源（Ｇ）よりも高い電位を与える第３
の電源（ＶＤ）との間に接続されるブートストラップキ
ャパシタ（７１，７２，７３）とを備えるインバータ回
路に対して故障を検出する方法であって、いずれも各相
において排他的に前記ハイアーム側スイッチング素子と
ローアーム側スイッチング素子とがオンするスイッチン
グ態様であって、前記各相の全てにおいて前記ローアー
ム側スイッチング素子がオンする第１のスイッチング態
様（Ｓ0）と、前記各相の少なくともいずれか一つの前
記ハイアーム側スイッチング素子と前記各相の少なくと
もいずれか一つの前記ローアーム側スイッチング素子と
がオンする第２のスイッチング態様（Ｓ1〜Ｓ6）とが設
定される。そして前記第１のスイッチング態様と一の前
記第２のスイッチング態様とを交互に採用する単一スイ
ッチング周期が前記第２のスイッチング態様毎に設定さ
れる。そして前記単一スイッチング周期を、前記第２の
スイッチング態様を異ならせて繰り返し、各相に流れる
電流を測定して故障を検出する。
【０００７】この発明のうち請求項２にかかるものは、
請求項１記載のインバータ回路の故障検出方法であっ
て、前記単一スイッチング周期において、前記第１のス
イッチング態様（Ｓ0）と、一の前記第２のスイッチン
グ態様（Ｓ1〜Ｓ6）と、前記各相の全てにおいて前記ロ
ーアーム側スイッチング素子がオフする第３のスイッチ
ング態様（Ｓ7、Ｓ8）とが繰り返して採用される。
請求項１記載のインバータ回路の故障検出方法であっ
て、前記単一スイッチング周期において、前記第１のス
イッチング態様（Ｓ0）と、一の前記第２のスイッチン
グ態様（Ｓ1〜Ｓ6）と、前記各相の全てにおいて前記ロ
ーアーム側スイッチング素子がオフする第３のスイッチ
ング態様（Ｓ7、Ｓ8）とが繰り返して採用される。
【０００８】この発明のうち請求項３にかかるものは、
請求項１又は請求項２記載のインバータ回路の故障検出
方法であって、隣接する前記単一スイッチング周期の間
に、前記各相の全てにおいて前記ローアーム側スイッチ
ング素子がオフする第３のスイッチング態様（Ｓ7、
Ｓ8）が介挿される。
請求項１又は請求項２記載のインバータ回路の故障検出
方法であって、隣接する前記単一スイッチング周期の間
に、前記各相の全てにおいて前記ローアーム側スイッチ
ング素子がオフする第３のスイッチング態様（Ｓ7、
Ｓ8）が介挿される。
【０００９】この発明のうち請求項４にかかるものは、
請求項１乃至請求項３のいずれか一つに記載のインバー
タ回路の故障検出方法であって、前記インバータ回路に
流れる電流の初期期間（Ｔ１）を除き、その後ろの期間
（Ｔ２）において測定される電流に基づいて故障の有無
を判断する。
請求項１乃至請求項３のいずれか一つに記載のインバー
タ回路の故障検出方法であって、前記インバータ回路に
流れる電流の初期期間（Ｔ１）を除き、その後ろの期間
（Ｔ２）において測定される電流に基づいて故障の有無
を判断する。
【００１０】この発明のうち請求項５にかかるものは、
請求項１乃至請求項４のいずれか一つに記載のインバー
タ回路の故障検出方法であって、前記多相負荷はロータ
を有する多相モータ（２００）であって、最初に与えら
れる前記単一スイッチング周期が採用する前記第２のス
イッチング態様が固定する前記ロータの位置は、前記単
一スイッチング周期が与えられる前の前記ロータの位置
である。
請求項１乃至請求項４のいずれか一つに記載のインバー
タ回路の故障検出方法であって、前記多相負荷はロータ
を有する多相モータ（２００）であって、最初に与えら
れる前記単一スイッチング周期が採用する前記第２のス
イッチング態様が固定する前記ロータの位置は、前記単
一スイッチング周期が与えられる前の前記ロータの位置
である。
【００１１】この発明のうち請求項６にかかるものは、
請求項１乃至請求項５のいずれか一つに記載のインバー
タ回路の故障検出方法であって、前記単一スイッチング
周期は、所定の順序で前記第２のスイッチング態様（Ｓ
1〜Ｓ6）を異ならせて繰り返され、前記所定の順序にお
いて隣接する前記第２のスイッチング態様では、前記ハ
イアーム側スイッチング素子（２１，２２，２３）のい
ずれか一つが共通してオンし、前記ローアーム側スイッ
チング素子（３１，３２，３３）のいずれか一つが共通
してオンする。
請求項１乃至請求項５のいずれか一つに記載のインバー
タ回路の故障検出方法であって、前記単一スイッチング
周期は、所定の順序で前記第２のスイッチング態様（Ｓ
1〜Ｓ6）を異ならせて繰り返され、前記所定の順序にお
いて隣接する前記第２のスイッチング態様では、前記ハ
イアーム側スイッチング素子（２１，２２，２３）のい
ずれか一つが共通してオンし、前記ローアーム側スイッ
チング素子（３１，３２，３３）のいずれか一つが共通
してオンする。
【００１２】この発明のうち請求項７にかかるものは、
請求項１乃至請求項３のいずれか一つに記載のインバー
タ回路の故障検出方法であって、前記インバータ回路に
流れる電流が過大となった場合に、前記各相の全てにお
いて前記ローアーム側スイッチング素子がオフする第３
のスイッチング態様（Ｓ8）を採用し、前記電流が流れ
ている場合には相間短絡が生じていないと判断する。
請求項１乃至請求項３のいずれか一つに記載のインバー
タ回路の故障検出方法であって、前記インバータ回路に
流れる電流が過大となった場合に、前記各相の全てにお
いて前記ローアーム側スイッチング素子がオフする第３
のスイッチング態様（Ｓ8）を採用し、前記電流が流れ
ている場合には相間短絡が生じていないと判断する。
【００１３】この発明のうち請求項８にかかるものは、
請求項１乃至請求項３のいずれか一つに記載のインバー
タ回路の故障検出方法であって、前記インバータ回路に
流れる電流に基づいて故障を判断し、前記電流の有無を
判断する判定レベルは温度によって補正される。
請求項１乃至請求項３のいずれか一つに記載のインバー
タ回路の故障検出方法であって、前記インバータ回路に
流れる電流に基づいて故障を判断し、前記電流の有無を
判断する判定レベルは温度によって補正される。
【００１４】この発明のうち請求項９にかかるものは、
請求項１乃至請求項３のいずれか一つに記載のインバー
タ回路の故障検出方法であって、前記インバータ回路に
流れる電流に基づいて故障を判断し、前記電流の有無を
判断する判定レベルは前記第１の電源（ＶＣ）と前記第
２の電源（Ｇ）との間の電圧によって補正される。この
発明のうち請求項１０にかかるものは、請求項１乃至請
求項９のいずれか一つに記載のインバータ回路の故障検
出方法であって、前記各相に流れる前記電流はその総和
が測定されて故障を検出する。
請求項１乃至請求項３のいずれか一つに記載のインバー
タ回路の故障検出方法であって、前記インバータ回路に
流れる電流に基づいて故障を判断し、前記電流の有無を
判断する判定レベルは前記第１の電源（ＶＣ）と前記第
２の電源（Ｇ）との間の電圧によって補正される。この
発明のうち請求項１０にかかるものは、請求項１乃至請
求項９のいずれか一つに記載のインバータ回路の故障検
出方法であって、前記各相に流れる前記電流はその総和
が測定されて故障を検出する。
【００１５】
【作用】この発明のうち請求項１及び請求項１０にかか
るインバータ回路の故障検出方法において、単一スイッ
チング周期において、第１のスイッチング態様（Ｓ0）
によってブートストラップキャパシタ（７１，７２，７
３）を充電する。インバータ回路に生じた故障の個所に
より、単一スイッチング周期で採用される第２のスイッ
チング態様（Ｓ1〜Ｓ6）において電流が流れるか否かが
異なる。
るインバータ回路の故障検出方法において、単一スイッ
チング周期において、第１のスイッチング態様（Ｓ0）
によってブートストラップキャパシタ（７１，７２，７
３）を充電する。インバータ回路に生じた故障の個所に
より、単一スイッチング周期で採用される第２のスイッ
チング態様（Ｓ1〜Ｓ6）において電流が流れるか否かが
異なる。
【００１６】この発明のうち請求項２又は請求項３にか
かるインバータ回路の故障検出方法において、第３のス
イッチング態様（Ｓ7、Ｓ8）においてはインバータ回路
に電流は流れないので、故障検出の支障とはならない。
かるインバータ回路の故障検出方法において、第３のス
イッチング態様（Ｓ7、Ｓ8）においてはインバータ回路
に電流は流れないので、故障検出の支障とはならない。
【００１７】この発明のうち請求項４にかかるインバー
タ回路の故障検出方法において、ブートストラップキャ
パシタ（７１，７２，７３）の充電及び多相負荷（２０
０）の動作による電流の変動が見られる初期期間（Ｔ
１）を、故障判断の根拠から外す。
タ回路の故障検出方法において、ブートストラップキャ
パシタ（７１，７２，７３）の充電及び多相負荷（２０
０）の動作による電流の変動が見られる初期期間（Ｔ
１）を、故障判断の根拠から外す。
【００１８】この発明のうち請求項５にかかるインバー
タ回路の故障検出方法において、最初に与えられる単一
スイッチング周期においてロータ位置は移動しない。
タ回路の故障検出方法において、最初に与えられる単一
スイッチング周期においてロータ位置は移動しない。
【００１９】この発明のうち請求項６にかかるインバー
タ回路の故障検出方法において、多相負荷の動作がスム
ーズに行われる。
タ回路の故障検出方法において、多相負荷の動作がスム
ーズに行われる。
【００２０】この発明のうち請求項７にかかるインバー
タ回路の故障検出方法において、過大な電流が流れた場
合に採用されるスイッチング態様により、インバータ回
路に流れていた電流は停止する。
タ回路の故障検出方法において、過大な電流が流れた場
合に採用されるスイッチング態様により、インバータ回
路に流れていた電流は停止する。
【００２１】この発明のうち請求項８又は請求項９にか
かるインバータ回路の故障検出方法において、インバー
タ回路に流れる電流の外部要因による影響を補償する。
かるインバータ回路の故障検出方法において、インバー
タ回路に流れる電流の外部要因による影響を補償する。
【００２２】
【発明の実施の形態】第１の実施の形態．図１はインバ
ータ回路と多相モータ２００との接続関係を示す回路図
である。Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の各相にそれぞれ対応して出
力線８１，８２，８３が設けられており、これらは多相
モータ２００に結線されている。ハイアーム側スイッチ
ング素子として、例えば保護ダイオード付きのＩＧＢＴ
２１，２２，２３がそれぞれＵ相、Ｖ相、Ｗ相に対応し
て設けられている。例えば３００Ｖを供給するモータ用
電源ＶＣは、ＩＧＢＴ２１，２２，２３がオンすること
により、それぞれ出力線８１，８２，８３と導通する。
一方、ローアーム側スイッチング素子として、例えば保
護ダイオード付きのＩＧＢＴ３１，３２，３３がそれぞ
れＵ相、Ｖ相、Ｗ相に対応して設けられており、これら
がオンすることによって出力線８１，８２，８３が電流
検出用のシャント抵抗６を介して接地Ｇと導通する。シ
ャント抵抗６に流れる電流は電圧測定部９によってシャ
ント抵抗６における電圧降下として検出することができ
る。もちろん、シャント抵抗６と電圧測定部９の組み合
わせでなくても、各相に流れる電流を測定できればよ
く、例えばＩＧＢＴ３１，３２，３３のエミッタと接地
Ｇとの間に流れる電流を変流器を用いて検出してもよ
い。
ータ回路と多相モータ２００との接続関係を示す回路図
である。Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の各相にそれぞれ対応して出
力線８１，８２，８３が設けられており、これらは多相
モータ２００に結線されている。ハイアーム側スイッチ
ング素子として、例えば保護ダイオード付きのＩＧＢＴ
２１，２２，２３がそれぞれＵ相、Ｖ相、Ｗ相に対応し
て設けられている。例えば３００Ｖを供給するモータ用
電源ＶＣは、ＩＧＢＴ２１，２２，２３がオンすること
により、それぞれ出力線８１，８２，８３と導通する。
一方、ローアーム側スイッチング素子として、例えば保
護ダイオード付きのＩＧＢＴ３１，３２，３３がそれぞ
れＵ相、Ｖ相、Ｗ相に対応して設けられており、これら
がオンすることによって出力線８１，８２，８３が電流
検出用のシャント抵抗６を介して接地Ｇと導通する。シ
ャント抵抗６に流れる電流は電圧測定部９によってシャ
ント抵抗６における電圧降下として検出することができ
る。もちろん、シャント抵抗６と電圧測定部９の組み合
わせでなくても、各相に流れる電流を測定できればよ
く、例えばＩＧＢＴ３１，３２，３３のエミッタと接地
Ｇとの間に流れる電流を変流器を用いて検出してもよ
い。
【００２３】ＩＧＢＴ２１，２２，２３，３１，３２，
３３のオン／オフはそれぞれドライバ４１，４２，４
３，５１，５２，５３によってゲート電位を制御するこ
とによって行われる。これらのドライバ４１，４２，４
３，５１，５２，５３の動作は、マイクロプロセッサ１
００からの信号Ｓ41，Ｓ42，Ｓ43，Ｓ51，Ｓ52，Ｓ53に
基づいてそれぞれ制御される。電圧測定部９は、例えば
シャント抵抗６に流れる電流が過大であった場合、マイ
クロプロセッサ１００へと信号９１を伝達してその旨を
通知する。マイクロプロセッサ１００は信号９１に基づ
いて、ＩＧＢＴ２１，２２，２３，３１，３２，３３を
全てオフする制御を行う。
３３のオン／オフはそれぞれドライバ４１，４２，４
３，５１，５２，５３によってゲート電位を制御するこ
とによって行われる。これらのドライバ４１，４２，４
３，５１，５２，５３の動作は、マイクロプロセッサ１
００からの信号Ｓ41，Ｓ42，Ｓ43，Ｓ51，Ｓ52，Ｓ53に
基づいてそれぞれ制御される。電圧測定部９は、例えば
シャント抵抗６に流れる電流が過大であった場合、マイ
クロプロセッサ１００へと信号９１を伝達してその旨を
通知する。マイクロプロセッサ１００は信号９１に基づ
いて、ＩＧＢＴ２１，２２，２３，３１，３２，３３を
全てオフする制御を行う。
【００２４】ハイアーム側のドライバ４１，４２，４３
には、ハイアーム側のＩＧＢＴ２１，２２，２３に適切
にゲート電位を印加できるように、それぞれブートスト
ラップキャパシタ７１，７２，７３から電圧が供給され
る。ブートストラップキャパシタ７１，７２，７３はＵ
相、Ｖ相、Ｗ相に対応して設けられた抵抗１１，１２，
１３を介して、例えば１５Ｖを供給する充電用電源ＶＤ
と出力線８１，８２，８３との間に接続され、充電され
る。つまり抵抗１１，１２，１３はブートストラップキ
ャパシタ７１，７２，７３の充電経路に直列に接続され
る。出力線８１，８２，８３の電位が高い場合であって
もブートストラップキャパシタ７１，７２，７３が放電
しないように、抵抗１１とブートストラップキャパシタ
７１との間、抵抗１２とブートストラップキャパシタ７
２との間、抵抗１３とブートストラップキャパシタ７３
との間に、それぞれダイオードが介挿される。
には、ハイアーム側のＩＧＢＴ２１，２２，２３に適切
にゲート電位を印加できるように、それぞれブートスト
ラップキャパシタ７１，７２，７３から電圧が供給され
る。ブートストラップキャパシタ７１，７２，７３はＵ
相、Ｖ相、Ｗ相に対応して設けられた抵抗１１，１２，
１３を介して、例えば１５Ｖを供給する充電用電源ＶＤ
と出力線８１，８２，８３との間に接続され、充電され
る。つまり抵抗１１，１２，１３はブートストラップキ
ャパシタ７１，７２，７３の充電経路に直列に接続され
る。出力線８１，８２，８３の電位が高い場合であって
もブートストラップキャパシタ７１，７２，７３が放電
しないように、抵抗１１とブートストラップキャパシタ
７１との間、抵抗１２とブートストラップキャパシタ７
２との間、抵抗１３とブートストラップキャパシタ７３
との間に、それぞれダイオードが介挿される。
【００２５】このように構成されたインバータ回路にお
いて、ＩＧＢＴ２１，２２，２３の故障により、あるい
はモータ用電源ＶＣと出力線８１，８２，８３との間の
接続不良などにより、信号Ｓ41，Ｓ42，Ｓ43に拘わら
ず、モータ用電源ＶＣと出力線８１，８２，８３との間
が開放状態となるオープン故障が生じ得る。同様にして
信号Ｓ51，Ｓ52，Ｓ53に拘わらず、接地Ｇと出力線８
１，８２，８３との間にオープン故障が生じることもあ
る。
いて、ＩＧＢＴ２１，２２，２３の故障により、あるい
はモータ用電源ＶＣと出力線８１，８２，８３との間の
接続不良などにより、信号Ｓ41，Ｓ42，Ｓ43に拘わら
ず、モータ用電源ＶＣと出力線８１，８２，８３との間
が開放状態となるオープン故障が生じ得る。同様にして
信号Ｓ51，Ｓ52，Ｓ53に拘わらず、接地Ｇと出力線８
１，８２，８３との間にオープン故障が生じることもあ
る。
【００２６】かかるオープン故障を検出するために、Ｉ
ＧＢＴ２１，２２，２３，３１，３２，３３のスイッチ
ングの態様を種々制御する。通常はマイクロプロセッサ
１００の制御により、ある相の一方のアームのスイッチ
ング素子がオンしている場合、当該相の他方のアームの
スイッチング素子はオフする。換言すれば、マイクロプ
ロセッサ１００の制御により、同一相においてハイアー
ム側とローアーム側のＩＧＢＴが同時にオンすることは
ない。例えばＩＧＢＴ２１がオンしている場合にはＩＧ
ＢＴ３１はオフする。そして通常運転においては、大局
的には同一の相においてハイアーム側とローアーム側の
ＩＧＢＴが排他的にオン／オフする。但しスイッチング
の態様が推移する場合、その間に局所的に全てのＩＧＢ
Ｔ２１，２２，２３，３１，３２，３３がオフする期間
（以下「ガードバンド」と称する）を設けてもよい。
ＧＢＴ２１，２２，２３，３１，３２，３３のスイッチ
ングの態様を種々制御する。通常はマイクロプロセッサ
１００の制御により、ある相の一方のアームのスイッチ
ング素子がオンしている場合、当該相の他方のアームの
スイッチング素子はオフする。換言すれば、マイクロプ
ロセッサ１００の制御により、同一相においてハイアー
ム側とローアーム側のＩＧＢＴが同時にオンすることは
ない。例えばＩＧＢＴ２１がオンしている場合にはＩＧ
ＢＴ３１はオフする。そして通常運転においては、大局
的には同一の相においてハイアーム側とローアーム側の
ＩＧＢＴが排他的にオン／オフする。但しスイッチング
の態様が推移する場合、その間に局所的に全てのＩＧＢ
Ｔ２１，２２，２３，３１，３２，３３がオフする期間
（以下「ガードバンド」と称する）を設けてもよい。
【００２７】ＩＧＢＴ２１，２２，２３に対してそれぞ
れ変数ｕ，ｖ，ｗを設定し、それぞれのオン／オフに対
して値１，０を採用すると、インバータ回路のスイッチ
ングの態様はＳ4u+2v+wで表現することができる。例え
ば態様Ｓ4はＩＧＢＴ２１，２２，２３，３１，３２，
３３がそれぞれオン、オフ、オフ、オフ、オン、オンす
るスイッチングの態様である。
れ変数ｕ，ｖ，ｗを設定し、それぞれのオン／オフに対
して値１，０を採用すると、インバータ回路のスイッチ
ングの態様はＳ4u+2v+wで表現することができる。例え
ば態様Ｓ4はＩＧＢＴ２１，２２，２３，３１，３２，
３３がそれぞれオン、オフ、オフ、オフ、オン、オンす
るスイッチングの態様である。
【００２８】以下の説明では短絡故障が生じていないも
のと仮定する。例えば態様Ｓ4においてはＩＧＢＴ３１
が設けられているＵ相のローアーム側、ＩＧＢＴ２２が
設けられているＶ相のハイアーム側、ＩＧＢＴ２３が設
けられているＷ相のハイアーム側はいずれも開放状態に
ある。従って、もしもシャント抵抗６において電流が検
出されなければ、ＩＧＢＴ２１が設けられているＵ相の
ハイアーム側にオープン故障が生じているか、あるいは
ＩＧＢＴ３２が設けられているＶ相のローアーム側及び
ＩＧＢＴ３３が設けられているＷ相のローアーム側の双
方にオープン故障が生じているか、あるいは上記３つの
アームにおいて全てオープン故障が生じていることにな
る。このような３種のオープン故障の可能性は、スイッ
チングの態様Ｓ1〜Ｓ6に対してシャント抵抗６に流れる
電流の有無を検出することにより、オープン故障の範囲
をより絞って判断することができる。
のと仮定する。例えば態様Ｓ4においてはＩＧＢＴ３１
が設けられているＵ相のローアーム側、ＩＧＢＴ２２が
設けられているＶ相のハイアーム側、ＩＧＢＴ２３が設
けられているＷ相のハイアーム側はいずれも開放状態に
ある。従って、もしもシャント抵抗６において電流が検
出されなければ、ＩＧＢＴ２１が設けられているＵ相の
ハイアーム側にオープン故障が生じているか、あるいは
ＩＧＢＴ３２が設けられているＶ相のローアーム側及び
ＩＧＢＴ３３が設けられているＷ相のローアーム側の双
方にオープン故障が生じているか、あるいは上記３つの
アームにおいて全てオープン故障が生じていることにな
る。このような３種のオープン故障の可能性は、スイッ
チングの態様Ｓ1〜Ｓ6に対してシャント抵抗６に流れる
電流の有無を検出することにより、オープン故障の範囲
をより絞って判断することができる。
【００２９】例えば態様Ｓ4においてのみシャント抵抗
６に電流が流れないのであれば、Ｕ相のハイアーム側に
オープン故障が生じていると判断される。態様Ｓ5，Ｓ6
においてシャント抵抗６に電流が流れることにより、そ
れぞれＶ相のローアーム側及びＷ相のローアーム側のい
ずれにもオープン故障が生じてはいないからである。
６に電流が流れないのであれば、Ｕ相のハイアーム側に
オープン故障が生じていると判断される。態様Ｓ5，Ｓ6
においてシャント抵抗６に電流が流れることにより、そ
れぞれＶ相のローアーム側及びＷ相のローアーム側のい
ずれにもオープン故障が生じてはいないからである。
【００３０】但し、３個以上のアームにオープン故障が
ある場合にはスイッチングの態様Ｓ 1〜Ｓ6に対してシャ
ント抵抗６に流れる電流の有無を検出しても、故障個所
を特定できない。例えばハイアーム側の全て、ローアー
ム側の全て、２つの相におけるハイアーム側及びローア
ーム側の４つのアームがオープン故障している場合に
は、スイッチングの態様Ｓ1〜Ｓ6のいずれにおいてもシ
ャント抵抗６に電流が流れることがなく、これらの故障
の態様を相互に区別することはできない。また例えば、
Ｕ相及びＶ相のハイアーム側に故障があった場合には、
Ｗ相のローアーム側のオープン故障の有無は判断できな
い。Ｗ相のローアーム側のオープン故障の有無に拘わら
ず、態様Ｓ1，Ｓ3，Ｓ5においてシャント抵抗６に電流
が流れ、態様Ｓ2，Ｓ4，Ｓ6においてシャント抵抗６に
電流が流れないからである。
ある場合にはスイッチングの態様Ｓ 1〜Ｓ6に対してシャ
ント抵抗６に流れる電流の有無を検出しても、故障個所
を特定できない。例えばハイアーム側の全て、ローアー
ム側の全て、２つの相におけるハイアーム側及びローア
ーム側の４つのアームがオープン故障している場合に
は、スイッチングの態様Ｓ1〜Ｓ6のいずれにおいてもシ
ャント抵抗６に電流が流れることがなく、これらの故障
の態様を相互に区別することはできない。また例えば、
Ｕ相及びＶ相のハイアーム側に故障があった場合には、
Ｗ相のローアーム側のオープン故障の有無は判断できな
い。Ｗ相のローアーム側のオープン故障の有無に拘わら
ず、態様Ｓ1，Ｓ3，Ｓ5においてシャント抵抗６に電流
が流れ、態様Ｓ2，Ｓ4，Ｓ6においてシャント抵抗６に
電流が流れないからである。
【００３１】よってオープン故障が２個以下の場合には
下表に示すようにしてオープン故障の個所を検出するこ
とができる。
下表に示すようにしてオープン故障の個所を検出するこ
とができる。
【００３２】
【表１】
【００３３】オープン故障の個所の欄において×、○は
それぞれオープン故障の有無を示し、電流検出の欄にお
いて○、×はそれぞれシャント抵抗６に流れる電流の有
無を示している。欄の上下が互いに対応しており、例え
ば左から８列目に示される様にＵ相及びＶ相のハイアー
ム側にオープン故障の個所があった場合には、態様
Ｓ 1，Ｓ3，Ｓ5においてシャント抵抗６に電流が流れ、
態様Ｓ2，Ｓ4，Ｓ6においてシャント抵抗６に電流が流
れないことが示される。
それぞれオープン故障の有無を示し、電流検出の欄にお
いて○、×はそれぞれシャント抵抗６に流れる電流の有
無を示している。欄の上下が互いに対応しており、例え
ば左から８列目に示される様にＵ相及びＶ相のハイアー
ム側にオープン故障の個所があった場合には、態様
Ｓ 1，Ｓ3，Ｓ5においてシャント抵抗６に電流が流れ、
態様Ｓ2，Ｓ4，Ｓ6においてシャント抵抗６に電流が流
れないことが示される。
【００３４】さて、上記のスイッチング態様を行うため
には、ハイアーム側のスイッチング素子ＩＧＢＴ２１，
２２，２３を適切に動作させるため、ブートストラップ
キャパシタ７１，７２，７３を充電するスイッチング態
様を実現する必要がある。即ち全ての相のローアーム側
のスイッチング素子ＩＧＢＴ３１，３２，３３をオンさ
せる態様である。この場合は４ｕ＋２ｖ＋ｗ＝０である
ので、当該スイッチング態様をＳ0で表す。
には、ハイアーム側のスイッチング素子ＩＧＢＴ２１，
２２，２３を適切に動作させるため、ブートストラップ
キャパシタ７１，７２，７３を充電するスイッチング態
様を実現する必要がある。即ち全ての相のローアーム側
のスイッチング素子ＩＧＢＴ３１，３２，３３をオンさ
せる態様である。この場合は４ｕ＋２ｖ＋ｗ＝０である
ので、当該スイッチング態様をＳ0で表す。
【００３５】またシャント抵抗６に流れる電流を測定す
るためには秒オーダーの測定期間が必要である。その一
方、通常運転ではスイッチング態様は数十マイクロ秒オ
ーダーで互いの間を推移する。従って、通常運転で使用
されるスイッチング態様の推移のタイミング（以下「通
常運転時のスイッチングタイミング」と称する）で、態
様Ｓ1を一回実行しても、態様Ｓ1においてシャント抵抗
６に流れる電流を測定できない。また、通常運転時のス
イッチングタイミングの一周期分で態様Ｓ0を一回実行
しても、ブートストラップキャパシタ７１，７２，７３
の充電は十分には行えず、スイッチング態様Ｓ1〜Ｓ6を
正常に実現することができない。
るためには秒オーダーの測定期間が必要である。その一
方、通常運転ではスイッチング態様は数十マイクロ秒オ
ーダーで互いの間を推移する。従って、通常運転で使用
されるスイッチング態様の推移のタイミング（以下「通
常運転時のスイッチングタイミング」と称する）で、態
様Ｓ1を一回実行しても、態様Ｓ1においてシャント抵抗
６に流れる電流を測定できない。また、通常運転時のス
イッチングタイミングの一周期分で態様Ｓ0を一回実行
しても、ブートストラップキャパシタ７１，７２，７３
の充電は十分には行えず、スイッチング態様Ｓ1〜Ｓ6を
正常に実現することができない。
【００３６】以上のことから本発明では、所定の周期
（以下「単一スイッチング周期」と称す）においてｉを
固定して通常運転時のスイッチングタイミングで態様Ｓ
0と態様Ｓi（１≦ｉ≦６）とを交互にスイッチングし、
ｉを変えて単一スイッチング周期を６回繰り返すことに
より、上記のオープン故障の診断を行う。
（以下「単一スイッチング周期」と称す）においてｉを
固定して通常運転時のスイッチングタイミングで態様Ｓ
0と態様Ｓi（１≦ｉ≦６）とを交互にスイッチングし、
ｉを変えて単一スイッチング周期を６回繰り返すことに
より、上記のオープン故障の診断を行う。
【００３７】図２は、単一スイッチング周期が６回繰り
返される場合のスイッチング態様と、シャント抵抗６に
流れる電流との関係を、Ｕ相のローアーム側及びＶ相の
ローアーム側にのみオープン故障の個所があった場合を
例に採って示すタイミングチャートである。表１の右か
ら３番目の列に示されるように、この場合には態様
Ｓ 1，Ｓ3，Ｓ5においてシャント抵抗６に電流が流れ
ず、態様Ｓ2，Ｓ4，Ｓ6において電流が流れる。電流の
有無は、図中に鎖線で示された判定レベルＩthよりも電
流が大きいか小さいかによって判断される。
返される場合のスイッチング態様と、シャント抵抗６に
流れる電流との関係を、Ｕ相のローアーム側及びＶ相の
ローアーム側にのみオープン故障の個所があった場合を
例に採って示すタイミングチャートである。表１の右か
ら３番目の列に示されるように、この場合には態様
Ｓ 1，Ｓ3，Ｓ5においてシャント抵抗６に電流が流れ
ず、態様Ｓ2，Ｓ4，Ｓ6において電流が流れる。電流の
有無は、図中に鎖線で示された判定レベルＩthよりも電
流が大きいか小さいかによって判断される。
【００３８】図３は態様Ｓ1を用いた単一スイッチング
周期の詳細を示すタイミングチャートである。信号
Ｓ41，Ｓ42，Ｓ43，Ｓ51，Ｓ52，Ｓ53のオン／オフによ
って態様Ｓ1，Ｓ0が、破線で示された通常運転時のスイ
ッチングタイミングで交互に行われている。
周期の詳細を示すタイミングチャートである。信号
Ｓ41，Ｓ42，Ｓ43，Ｓ51，Ｓ52，Ｓ53のオン／オフによ
って態様Ｓ1，Ｓ0が、破線で示された通常運転時のスイ
ッチングタイミングで交互に行われている。
【００３９】以上のようにして、本実施の形態によれ
ば、ブートストラップキャパシタを設けたインバータ回
路のオープン故障を、運転の可否で判断せずに検出する
ことができる。
ば、ブートストラップキャパシタを設けたインバータ回
路のオープン故障を、運転の可否で判断せずに検出する
ことができる。
【００４０】更にまた、相間短絡を検出することもでき
る。例えば出力線８１，８２の間、即ちＵ相とＶ相との
間に短絡が生じていた場合、態様Ｓ4を用いた単一スイ
ッチング周期においてＩＧＢＴ２１からＩＧＢＴ３２へ
と多相モータ２００という負荷を介することなく電流が
流れる。従ってシャント抵抗６に流れる電流は過渡的に
過大となり、電圧測定部９及びマイクロプロセッサ１０
０の機能により、その後シャント抵抗６には電流が流れ
なくなる。従って、単一スイッチング周期を６回繰り返
してもシャント抵抗６に電流が流れている場合には、オ
ープン故障のみならず、相間短絡も生じていないと判断
することができる。
る。例えば出力線８１，８２の間、即ちＵ相とＶ相との
間に短絡が生じていた場合、態様Ｓ4を用いた単一スイ
ッチング周期においてＩＧＢＴ２１からＩＧＢＴ３２へ
と多相モータ２００という負荷を介することなく電流が
流れる。従ってシャント抵抗６に流れる電流は過渡的に
過大となり、電圧測定部９及びマイクロプロセッサ１０
０の機能により、その後シャント抵抗６には電流が流れ
なくなる。従って、単一スイッチング周期を６回繰り返
してもシャント抵抗６に電流が流れている場合には、オ
ープン故障のみならず、相間短絡も生じていないと判断
することができる。
【００４１】第２の実施の形態．図４は本発明の第２の
実施の形態を示すタイミングチャートであり、第１の実
施の形態の図３に示されたタイミングチャートに対する
変形を示す。ここでは単一スイッチング周期において態
様Ｓ1を用いた場合を例にとって示している。本実施の
形態においては全ての相のハイアーム側のスイッチング
素子ＩＧＢＴ２１，２２，２３をオンさせ、かつローア
ーム側のスイッチング素子ＩＧＢＴ３１，３２，３３を
オフさせる態様Ｓ7が設けられている。スイッチングの
態様Ｓ7は、シャント抵抗６に電流を流さないので、上
記のオープン故障の判断において支障となることはな
い。
実施の形態を示すタイミングチャートであり、第１の実
施の形態の図３に示されたタイミングチャートに対する
変形を示す。ここでは単一スイッチング周期において態
様Ｓ1を用いた場合を例にとって示している。本実施の
形態においては全ての相のハイアーム側のスイッチング
素子ＩＧＢＴ２１，２２，２３をオンさせ、かつローア
ーム側のスイッチング素子ＩＧＢＴ３１，３２，３３を
オフさせる態様Ｓ7が設けられている。スイッチングの
態様Ｓ7は、シャント抵抗６に電流を流さないので、上
記のオープン故障の判断において支障となることはな
い。
【００４２】このように、シャント抵抗６に電流を流さ
ない期間を強制的に設けることにより、電流を過大に流
してモータを破壊することを回避できる。
ない期間を強制的に設けることにより、電流を過大に流
してモータを破壊することを回避できる。
【００４３】同様にして、図２においては隣接していた
単一スイッチング周期の間に、態様Ｓ0，Ｓ7を用いた単
一スイッチング周期を介挿してもよい。図５は態様Ｓ7
を用いた単一スイッチング周期を介挿した場合を示すタ
イミングチャートであって、故障が生じていない場合を
例に採っている。本図においても図２と同様にして、鎖
線で示された判定レベルＩthよりも電流が大きいか小さ
いかによって電流の有無が判断される。オープン故障が
生じていなくても、態様Ｓ7を用いた単一スイッチング
周期においては、シャント抵抗６には電流が流れない。
単一スイッチング周期の間に、態様Ｓ0，Ｓ7を用いた単
一スイッチング周期を介挿してもよい。図５は態様Ｓ7
を用いた単一スイッチング周期を介挿した場合を示すタ
イミングチャートであって、故障が生じていない場合を
例に採っている。本図においても図２と同様にして、鎖
線で示された判定レベルＩthよりも電流が大きいか小さ
いかによって電流の有無が判断される。オープン故障が
生じていなくても、態様Ｓ7を用いた単一スイッチング
周期においては、シャント抵抗６には電流が流れない。
【００４４】あるいは更に特殊なスイッチング態様とし
て、ガードバンドに対応する態様Ｓ 8を採用することも
できる。図２においては隣接していた単一スイッチング
周期の間に態様Ｓ8を介挿してもよいし、図４において
態様Ｓ7を採用していた期間に態様Ｓ8を採用してもよ
い。
て、ガードバンドに対応する態様Ｓ 8を採用することも
できる。図２においては隣接していた単一スイッチング
周期の間に態様Ｓ8を介挿してもよいし、図４において
態様Ｓ7を採用していた期間に態様Ｓ8を採用してもよ
い。
【００４５】第３の実施の形態．単一スイッチング周期
の当初においては、オープン故障の有無によらず、ブー
トキャパシタ７１，７２，７３の充電によって過渡的な
電流が流れる。また、単一スイッチング周期において流
される電流によってモータ２００には磁界が発生し、そ
のロータが移動するため、シャント抵抗６に流れる電流
も変動する。
の当初においては、オープン故障の有無によらず、ブー
トキャパシタ７１，７２，７３の充電によって過渡的な
電流が流れる。また、単一スイッチング周期において流
される電流によってモータ２００には磁界が発生し、そ
のロータが移動するため、シャント抵抗６に流れる電流
も変動する。
【００４６】そこで、態様Ｓ1〜Ｓ6を用いた単一スイッ
チング周期において、図６のグラフに示される初期期間
Ｔ１を除き、その後ろの期間Ｔ２において測定される電
流を平均して、故障の有無の判断の根拠とすることが、
正確な判断のために望ましい。初期期間Ｔ１は例えば
０．１秒に設定される。このように設定された期間にお
いて電流を測定する機能は、公知の技術を用いて電圧測
定部９に担わせることができる。
チング周期において、図６のグラフに示される初期期間
Ｔ１を除き、その後ろの期間Ｔ２において測定される電
流を平均して、故障の有無の判断の根拠とすることが、
正確な判断のために望ましい。初期期間Ｔ１は例えば
０．１秒に設定される。このように設定された期間にお
いて電流を測定する機能は、公知の技術を用いて電圧測
定部９に担わせることができる。
【００４７】第４の実施の形態．多相モータ２００内で
生じる磁界はスイッチング態様毎に固有であり、あるス
イッチング態様が採用される単一スイッチング周期にお
いて、多相モータ２００のロータは所定の固定位置に固
定される。
生じる磁界はスイッチング態様毎に固有であり、あるス
イッチング態様が採用される単一スイッチング周期にお
いて、多相モータ２００のロータは所定の固定位置に固
定される。
【００４８】そこで本実施の形態では、単一スイッチン
グ周期が与えられる前の多相モータ２００のロータの位
置を固定位置とするスイッチング態様を、最初に与える
単一スイッチング周期に採用する。これにより、当該単
一スイッチング周期において多相モータ２００のロータ
が移動せず、ここで採用されるスイッチング態様におい
てシャント抵抗６に流れる電流を測定する計算時間を少
なくすることができる。ひいては故障検出に要する時間
を短くできる。
グ周期が与えられる前の多相モータ２００のロータの位
置を固定位置とするスイッチング態様を、最初に与える
単一スイッチング周期に採用する。これにより、当該単
一スイッチング周期において多相モータ２００のロータ
が移動せず、ここで採用されるスイッチング態様におい
てシャント抵抗６に流れる電流を測定する計算時間を少
なくすることができる。ひいては故障検出に要する時間
を短くできる。
【００４９】第５の実施の形態．単一スイッチング周期
は、必ずしも図２に示される順序で与える必要はない。
むしろ、多相モータ２００のロータの移動をスムーズに
行うために所定の順序で与えることが望ましい。この所
定の順序では、態様Ｓ0を除いて考えると、隣接する単
一スイッチング周期で採用されるスイッチング態様が、
ハイアーム側及びローアーム側のそれぞれにおいて共通
してオンさせる相が存在する。下表はその例を示し、単
一スイッチング周期で採用されるスイッチング態様（態
様Ｓ0を除く）と、それぞれにおいてオン／オフする相
を○／×で示している。
は、必ずしも図２に示される順序で与える必要はない。
むしろ、多相モータ２００のロータの移動をスムーズに
行うために所定の順序で与えることが望ましい。この所
定の順序では、態様Ｓ0を除いて考えると、隣接する単
一スイッチング周期で採用されるスイッチング態様が、
ハイアーム側及びローアーム側のそれぞれにおいて共通
してオンさせる相が存在する。下表はその例を示し、単
一スイッチング周期で採用されるスイッチング態様（態
様Ｓ0を除く）と、それぞれにおいてオン／オフする相
を○／×で示している。
【００５０】
【表２】
【００５１】まずハイアーム側で見てみると、スイッチ
ング態様Ｓ6ではＵ相及びＶ相がオンしている。スイッ
チング態様Ｓ4ではＵ相のみがオンしているので、両者
の間ではＵ相が共通してオンしている。スイッチング態
様Ｓ5ではＵ相及びＷ相がオンするので、スイッチング
態様Ｓ4，Ｓ5の間でもＵ相が共通してオンしている。ス
イッチング態様Ｓ１ではＷ相のみがオンするので、スイ
ッチング態様Ｓ5，Ｓ1の間ではＷ相が共通してオンして
いる。スイッチング態様Ｓ3ではＶ相及びＷ相がオンす
るので、スイッチング態様Ｓ1，Ｓ3の間でもＷ相が共通
してオンしている。スイッチング態様Ｓ2ではＶ相のみ
がオンするので、スイッチング態様Ｓ3，Ｓ2の間ではＶ
相が共通してオンしている。更にスイッチング態様
Ｓ2，Ｓ6の間でもＶ相が共通してオンしている。
ング態様Ｓ6ではＵ相及びＶ相がオンしている。スイッ
チング態様Ｓ4ではＵ相のみがオンしているので、両者
の間ではＵ相が共通してオンしている。スイッチング態
様Ｓ5ではＵ相及びＷ相がオンするので、スイッチング
態様Ｓ4，Ｓ5の間でもＵ相が共通してオンしている。ス
イッチング態様Ｓ１ではＷ相のみがオンするので、スイ
ッチング態様Ｓ5，Ｓ1の間ではＷ相が共通してオンして
いる。スイッチング態様Ｓ3ではＶ相及びＷ相がオンす
るので、スイッチング態様Ｓ1，Ｓ3の間でもＷ相が共通
してオンしている。スイッチング態様Ｓ2ではＶ相のみ
がオンするので、スイッチング態様Ｓ3，Ｓ2の間ではＶ
相が共通してオンしている。更にスイッチング態様
Ｓ2，Ｓ6の間でもＶ相が共通してオンしている。
【００５２】次にローアーム側で見てみると、スイッチ
ング態様Ｓ6ではＷ相のみがオンしている。スイッチン
グ態様Ｓ4ではＶ相及びＷ相がオンしているので、両者
の間ではＷ相が共通してオンしている。スイッチング態
様Ｓ5ではＶ相のみがオンするので、スイッチング態様
Ｓ4，Ｓ5の間ではＶ相が共通してオンしている。スイッ
チング態様Ｓ1ではＵ相及びＶ相がオンするので、スイ
ッチング態様Ｓ5，Ｓ1の間でもＶ相が共通してオンして
いる。スイッチング態様Ｓ3ではＵ相のみがオンするの
で、スイッチング態様Ｓ1，Ｓ3の間ではＵ相が共通して
オンしている。スイッチング態様Ｓ2ではＵ相及びＷ相
がオンするので、スイッチング態様Ｓ3，Ｓ2の間でもＵ
相が共通してオンしている。更にスイッチング態様
Ｓ2，Ｓ6の間ではＷ相が共通してオンしている。
ング態様Ｓ6ではＷ相のみがオンしている。スイッチン
グ態様Ｓ4ではＶ相及びＷ相がオンしているので、両者
の間ではＷ相が共通してオンしている。スイッチング態
様Ｓ5ではＶ相のみがオンするので、スイッチング態様
Ｓ4，Ｓ5の間ではＶ相が共通してオンしている。スイッ
チング態様Ｓ1ではＵ相及びＶ相がオンするので、スイ
ッチング態様Ｓ5，Ｓ1の間でもＶ相が共通してオンして
いる。スイッチング態様Ｓ3ではＵ相のみがオンするの
で、スイッチング態様Ｓ1，Ｓ3の間ではＵ相が共通して
オンしている。スイッチング態様Ｓ2ではＵ相及びＷ相
がオンするので、スイッチング態様Ｓ3，Ｓ2の間でもＵ
相が共通してオンしている。更にスイッチング態様
Ｓ2，Ｓ6の間ではＷ相が共通してオンしている。
【００５３】従って、単一スイッチング周期の含むスイ
ッチング態様が、態様Ｓ0を除いて考えれば、Ｓ6，
Ｓ4，Ｓ5，Ｓ1，Ｓ3，Ｓ2，Ｓ6，…の順に移行すること
で、ハイアーム側及びローアーム側のそれぞれにおいて
共通してオンしている相が存在する。そのため、多相モ
ータ２００のロータの移動をスムーズに行うことがで
き、第５の実施の形態に示した電流検出の平均を求める
計算時間を少なくすることができる。
ッチング態様が、態様Ｓ0を除いて考えれば、Ｓ6，
Ｓ4，Ｓ5，Ｓ1，Ｓ3，Ｓ2，Ｓ6，…の順に移行すること
で、ハイアーム側及びローアーム側のそれぞれにおいて
共通してオンしている相が存在する。そのため、多相モ
ータ２００のロータの移動をスムーズに行うことがで
き、第５の実施の形態に示した電流検出の平均を求める
計算時間を少なくすることができる。
【００５４】もちろん、どのスイッチング態様を採用す
る単一スイッチング周期から始めても、例えば第４の実
施の形態に従って、多相モータ２００のロータの位置に
基づいて決定されるスイッチング態様を採用する単一ス
イッチング周期から始めてもよい。例えばＳ3，Ｓ2，Ｓ
6，Ｓ4，Ｓ5，Ｓ1の順序を採用してもよい。あるいはま
た表２の下から上へと向かう順序、例えばＳ2，Ｓ3，Ｓ
1，Ｓ5，Ｓ4，Ｓ6の順序を採用してもよい。
る単一スイッチング周期から始めても、例えば第４の実
施の形態に従って、多相モータ２００のロータの位置に
基づいて決定されるスイッチング態様を採用する単一ス
イッチング周期から始めてもよい。例えばＳ3，Ｓ2，Ｓ
6，Ｓ4，Ｓ5，Ｓ1の順序を採用してもよい。あるいはま
た表２の下から上へと向かう順序、例えばＳ2，Ｓ3，Ｓ
1，Ｓ5，Ｓ4，Ｓ6の順序を採用してもよい。
【００５５】第６の実施の形態．シャント抵抗６に流れ
る電流は、ブートキャパシタ７１，７２，７３の充電以
外の要因によっても変動する。本発明では、多相モータ
２００のオープン故障を判断する際、これに電圧を印加
して電流を流すことによりチェックを行うので、シャン
ト抵抗６に流れる電流は電源電圧の変動や、多相モータ
２００の有するコイルの抵抗の温度変化による影響をも
受けるからである。
る電流は、ブートキャパシタ７１，７２，７３の充電以
外の要因によっても変動する。本発明では、多相モータ
２００のオープン故障を判断する際、これに電圧を印加
して電流を流すことによりチェックを行うので、シャン
ト抵抗６に流れる電流は電源電圧の変動や、多相モータ
２００の有するコイルの抵抗の温度変化による影響をも
受けるからである。
【００５６】そこで本実施の形態では、温度や電源電圧
をも検出し、その結果に応じて判定レベルＩthを増減し
て補正し、インバータ回路に流れる電流の外部要因によ
る影響を補償する。これにより、第１乃至第３の実施の
形態によるオープン故障の判断をより正確に行うことが
できる。
をも検出し、その結果に応じて判定レベルＩthを増減し
て補正し、インバータ回路に流れる電流の外部要因によ
る影響を補償する。これにより、第１乃至第３の実施の
形態によるオープン故障の判断をより正確に行うことが
できる。
【００５７】かかる機能は例えば図７の回路図に示され
るように電圧測定部９によって実現することができる。
電圧測定部９には温度センサ９２及びモータ用電源ＶＣ
が接続され、温度や電源電圧をも検出し、その結果に応
じて判定レベルＩthを増減し、判定レベルＩthに応じて
信号９１をマイクロプロセッサ１００に伝達する。
るように電圧測定部９によって実現することができる。
電圧測定部９には温度センサ９２及びモータ用電源ＶＣ
が接続され、温度や電源電圧をも検出し、その結果に応
じて判定レベルＩthを増減し、判定レベルＩthに応じて
信号９１をマイクロプロセッサ１００に伝達する。
【００５８】
【発明の効果】この発明のうち請求項１及び請求項１０
にかかるインバータ回路の故障検出方法によれば、多相
負荷の動作を確認することなく、各相に流れる電流の総
和を検出することにより、インバータ回路の故障、特に
２カ所以下のオープン故障の個所を検出することができ
る。
にかかるインバータ回路の故障検出方法によれば、多相
負荷の動作を確認することなく、各相に流れる電流の総
和を検出することにより、インバータ回路の故障、特に
２カ所以下のオープン故障の個所を検出することができ
る。
【００５９】この発明のうち請求項２又は請求項３にか
かるインバータ回路の故障検出方法によれば、電流を流
さない期間を強制的に設けることにより、電流を過大に
流して多相負荷（２００）を破壊することを回避でき
る。
かるインバータ回路の故障検出方法によれば、電流を流
さない期間を強制的に設けることにより、電流を過大に
流して多相負荷（２００）を破壊することを回避でき
る。
【００６０】この発明のうち請求項４にかかるインバー
タ回路の故障検出方法によれば、故障を正確に判断する
ことができる。
タ回路の故障検出方法によれば、故障を正確に判断する
ことができる。
【００６１】この発明のうち請求項５にかかるインバー
タ回路の故障検出方法によれば、故障検出に要する時間
を短くできる。
タ回路の故障検出方法によれば、故障検出に要する時間
を短くできる。
【００６２】この発明のうち請求項６にかかるインバー
タ回路の故障検出方法によれば、インバータ回路に流れ
る電流を測定する計算時間を少なくすることができる。
タ回路の故障検出方法によれば、インバータ回路に流れ
る電流を測定する計算時間を少なくすることができる。
【００６３】この発明のうち請求項７にかかるインバー
タ回路の故障検出方法によれば、オープン故障のみなら
ず、相間短絡をも検出することができる。
タ回路の故障検出方法によれば、オープン故障のみなら
ず、相間短絡をも検出することができる。
【００６４】この発明のうち請求項８又は請求項９にか
かるインバータ回路の故障検出方法によれば、オープン
故障の判断をより正確に行うことができる。
かるインバータ回路の故障検出方法によれば、オープン
故障の判断をより正確に行うことができる。
【図１】本発明の第１の実施の形態が適用される回路を
示す回路図である。
示す回路図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態の動作を示すタイミ
ングチャートである。
ングチャートである。
【図３】本発明の第１の実施の形態の動作を示すタイミ
ングチャートである。
ングチャートである。
【図４】本発明の第２の実施の形態を示すタイミングチ
ャートである。
ャートである。
【図５】本発明の第２の実施の形態を示すタイミングチ
ャートである。
ャートである。
【図６】本発明の第３の実施の形態を示すグラフであ
る。
る。
【図７】本発明の第６の実施の形態に用いられる回路を
示す回路図である。
示す回路図である。
６ 電流検出用抵抗
９ 電圧測定部
２１，２２，２３，３１，３２，３３ ＩＧＢＴ
４１，４２，４３ ドライバ
７１，７２，７３ ブートストラップキャパシタ
８１，８２，８３ 出力線
２００ 多相モータ
Ｓ0，Ｓ1，Ｓ2，Ｓ3，Ｓ4，Ｓ5，Ｓ6，Ｓ7，Ｓ8 スイ
ッチング態様 Ｇ 接地 ＶＣ モータ用電源 ＶＤ 充電用電源
ッチング態様 Ｇ 接地 ＶＣ モータ用電源 ＶＤ 充電用電源
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 巴 正信
滋賀県草津市岡本町字大谷1000番地の２
ダイキン工業株式会社 滋賀製作所内
(56)参考文献 特開 平11−38061（ＪＰ，Ａ)
特開 平10−62470（ＪＰ，Ａ)
特開 平10−52058（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H02M 7/48
Claims (10)
- 【請求項１】 多相負荷（２００）に接続され、多相
（Ｕ，Ｖ，Ｗ）の各相に対応する出力線（８１，８２，
８３）と、 前記各相に対応して設けられ、前記各相における前記出
力線と第１の電源（ＶＣ）との間に接続されるハイアー
ム側スイッチング素子（２１，２２，２３）と、 前記各相に対応して設けられ、前記各相における前記出
力線と前記第１の電源よりも低い電位を与える第２の電
源（Ｇ）との間に接続されるローアーム側スイッチング
素子（３１，３２，３３）と、 前記ハイアーム側スイッチング素子を駆動するドライバ
（４１，４２，４３）のため、前記各相において、対応
する前記出力線と、前記第２の電源（Ｇ）よりも高い電
位を与える第３の電源（ＶＤ）との間に接続されるブー
トストラップキャパシタ（７１，７２，７３）とを備え
るインバータ回路に対し、 いずれも各相において排他的に前記ハイアーム側スイッ
チング素子とローアーム側スイッチング素子とがオンす
るスイッチング態様であって、前記各相の全てにおいて
前記ローアーム側スイッチング素子がオンする第１のス
イッチング態様（Ｓ0）と、前記各相の少なくともいず
れか一つの前記ハイアーム側スイッチング素子と前記各
相の少なくともいずれか一つの前記ローアーム側スイッ
チング素子とがオンする第２のスイッチング態様（Ｓ1
〜Ｓ6）とが設定され、 前記第１のスイッチング態様と一の前記第２のスイッチ
ング態様とを交互に採用する単一スイッチング周期が前
記第２のスイッチング態様毎に設定され、 前記単一スイッチング周期を、前記第２のスイッチング
態様を異ならせて繰り返し、 各相に流れる電流を測定して故障を検出する、 インバー
タ回路の故障検出方法。 - 【請求項２】 一の前記単一スイッチング周期におい
て、 前記第１のスイッチング態様（Ｓ0）と、一の前記第２
のスイッチング態様（Ｓ1〜Ｓ6）と、前記各相の全てに
おいて前記ローアーム側スイッチング素子がオフする第
３のスイッチング態様（Ｓ7、Ｓ8）とが繰り返して採用
される、請求項１記載のインバータ回路の故障検出方
法。 - 【請求項３】 隣接する前記単一スイッチング周期の間
に、前記各相の全てにおいて前記ローアーム側スイッチ
ング素子がオフする第３のスイッチング態様（Ｓ7、
Ｓ8）が介挿される、請求項１又は請求項２記載のイン
バータ回路の故障検出方法。 - 【請求項４】 前記インバータ回路に流れる電流の初期
期間（Ｔ１）を除き、その後ろの期間（Ｔ２）において
測定される電流に基づいて故障の有無を判断する、請求
項１乃至請求項３のいずれか一つに記載のインバータ回
路の故障検出方法。 - 【請求項５】 前記多相負荷はロータを有する多相モー
タ（２００）であって、 最初に与えられる前記単一スイッチング周期が採用する
前記第２のスイッチング態様が固定する前記ロータの位
置は、前記単一スイッチング周期が与えられる前の前記
ロータの位置である、請求項１乃至請求項４のいずれか
一つに記載のインバータ回路の故障検出方法。 - 【請求項６】 前記単一スイッチング周期は、所定の順
序で前記第２のスイッチング態様（Ｓ1〜Ｓ6）を異なら
せて繰り返され、 前記所定の順序において隣接する前記第２のスイッチン
グ態様では、前記ハイアーム側スイッチング素子（２
１，２２，２３）のいずれか一つが共通してオンし、前
記ローアーム側スイッチング素子（３１，３２，３３）
のいずれか一つが共通してオンする、請求項１乃至請求
項５のいずれか一つに記載のインバータ回路の故障検出
方法。 - 【請求項７】 前記インバータ回路に流れる電流が過大
となった場合に、前記各相の全てにおいて前記ローアー
ム側スイッチング素子がオフする第３のスイッチング態
様（Ｓ8）を採用し、 前記電流が流れている場合には相間短絡が生じていない
と判断する、請求項１乃至請求項３のいずれか一つに記
載のインバータ回路の故障検出方法。 - 【請求項８】 前記インバータ回路に流れる電流に基づ
いて故障を判断し、 前記電流の有無を判断する判定レベルは温度によって補
正される、請求項１乃至請求項３のいずれか一つに記載
のインバータ回路の故障検出方法。 - 【請求項９】 前記インバータ回路に流れる電流に基づ
いて故障を判断し、 前記電流の有無を判断する判定レベルは前記第１の電源
（ＶＣ）と前記第２の電源（Ｇ）との間の電圧によって
補正される、請求項１乃至請求項３のいずれか一つに記
載のインバータ回路の故障検出方法。 - 【請求項１０】前記各相に流れる前記電流はその総和が
測定されて故障を検出する、請求項１乃至請求項９のい
ずれか一つに記載のインバータ回路の故障検出方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000325529A JP3514229B2 (ja) | 2000-10-25 | 2000-10-25 | インバータ回路の故障検出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000325529A JP3514229B2 (ja) | 2000-10-25 | 2000-10-25 | インバータ回路の故障検出方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002136147A JP2002136147A (ja) | 2002-05-10 |
| JP3514229B2 true JP3514229B2 (ja) | 2004-03-31 |
Family
ID=18802882
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000325529A Expired - Fee Related JP3514229B2 (ja) | 2000-10-25 | 2000-10-25 | インバータ回路の故障検出方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3514229B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2021107387A1 (en) * | 2019-11-29 | 2021-06-03 | Hanon Systems | Process for determining a current and arrangement for implementation of the process |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4096980B2 (ja) * | 2006-03-16 | 2008-06-04 | ダイキン工業株式会社 | 多相負荷の制御方法 |
| JP5465269B2 (ja) * | 2012-03-29 | 2014-04-09 | 三菱電機株式会社 | 故障検出回路を備えた電動機駆動装置および電動機駆動装置の故障検出方法 |
| JP6131874B2 (ja) * | 2014-02-13 | 2017-05-24 | トヨタ自動車株式会社 | インバータ回路の故障検出方法、駆動装置及びモータ駆動システム |
| JP6559970B2 (ja) * | 2014-11-05 | 2019-08-14 | 三星電子株式会社Ｓａｍｓｕｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｃｏ．，Ｌｔｄ． | コンバータ装置、インバータ装置及び交流機駆動装置 |
| JP2018061328A (ja) * | 2016-10-04 | 2018-04-12 | ダイキン工業株式会社 | インバータ基板及びその故障検出方法 |
| JP6899319B2 (ja) * | 2017-12-20 | 2021-07-07 | ミネベアミツミ株式会社 | モータ駆動制御装置及びモータの制御方法 |
| KR102201563B1 (ko) * | 2019-01-16 | 2021-01-11 | 엘지전자 주식회사 | 모터 구동 장치 및 이를 구비하는 홈 어플라이언스 |
-
2000
- 2000-10-25 JP JP2000325529A patent/JP3514229B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2021107387A1 (en) * | 2019-11-29 | 2021-06-03 | Hanon Systems | Process for determining a current and arrangement for implementation of the process |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2002136147A (ja) | 2002-05-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101499773B (zh) | 电动机控制装置和电动机的绝缘恶化检测方法 | |
| CN103151976B (zh) | 用于多相旋转电机的控制系统 | |
| JP5157372B2 (ja) | 多相回転電機の制御装置及び多相回転電機装置 | |
| US8013564B2 (en) | Multi-phase AC motor driving device | |
| KR100404782B1 (ko) | 모터구동방법및그것을사용한전기기기 | |
| US11063545B2 (en) | Power conversion device, motor module, and electric power steering device | |
| US10333311B2 (en) | Electric motor control device | |
| JP2010081739A (ja) | 多相モータ駆動装置 | |
| US20110068728A1 (en) | Motor drive device | |
| US10071762B2 (en) | Detection and mitigation of inverter errors in steering system motors | |
| JP6965725B2 (ja) | 異常検出装置 | |
| JP6687164B2 (ja) | 電流検出装置及び電動パワーステアリング装置 | |
| US10823768B2 (en) | Overcurrent detection circuit for switches | |
| US20200028463A1 (en) | Motor driving device and steering system | |
| US11472472B2 (en) | Power conversion device, motor module, and electric power steering device | |
| US20200274461A1 (en) | Electric power conversion device, motor driver, and electric power steering device | |
| JP3514229B2 (ja) | インバータ回路の故障検出方法 | |
| KR20190030501A (ko) | 인버터 스위칭 소자의 고장 검출 장치 및 방법 | |
| CN111656669B (zh) | 控制装置 | |
| JP2009124782A (ja) | 多相電動モータ制御装置 | |
| US11031880B2 (en) | Power converter, motor driving unit, and electric power steering device | |
| JP4122806B2 (ja) | ブラシレスモータ制御装置 | |
| US9634604B2 (en) | Device for controlling a multi-phase motor | |
| CN110247570B (zh) | 半桥驱动电路、相关的集成电路和系统 | |
| CN104283474A (zh) | 具有异常检测功能的旋转电机控制装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20031224 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20040106 |
|
| R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 3514229 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090123 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100123 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100123 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110123 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120123 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130123 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130123 Year of fee payment: 9 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |