JP5760830B2 - ３相回転機の制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、３相回転機の駆動を制御する制御装置に関する。

従来、２組の３相巻線組を有する３相回転機の駆動を制御する装置として、２組の巻線組に対応する２系統の電力変換器を備えた制御装置が知られている。この電力変換器は、具体的には、直流電力を交流電力に変換するインバータ等である。
また、２系統のインバータのうちいずれかのインバータの故障を検出する技術が、例えば特許文献１に開示されている。特許文献１のインバータの並列運転装置は、インバータの出力電流を検出する出力電流検出器を備え、並列運転される２台のインバータ間の出力電流の差分が異常検出基準値より大である場合、出力電流が小であるインバータに故障が発生したと判断する。

特開平０７−０４６７６６号公報

特許文献１のインバータの並列運転装置は、２つの系統に同じ大きさの電流を通電し、電流の大きさの単純な比較により故障を検出するものである。この装置では、異常信号を送出するために、出力電流検出器からの出力電流検出値の情報に加え、インバータが並列運転されていることを示す並列運転信号が入力される必要がある。

本発明は上述の課題に鑑みて成されたものであり、その目的は、２組の巻線組を有する３相回転機の駆動を制御する制御装置において、電流検出器からの情報である相電流検出値のみを用いて、電力変換器または巻線組の故障を検出することである。

請求項１に記載の発明は、３相の巻線から構成される巻線組を２組有する３相回転機の駆動を制御する制御装置に係る発明である。
この制御装置は、２系統の電力変換器と、電流検出手段と、制御部とを備える。
２系統の電力変換器は、２組の巻線組に対応して設けられ、２組の巻線組に、振幅が互いに同一であり、ｎを整数とすると、互いの位相差が（３０±６０×ｎ）°である交流電流を供給する。
電流検出手段は、２系統の電力変換器から２組の巻線組に通電される３相電流を系統毎に検出する。
制御部は、電流検出手段が検出した３相電流検出値に基づくｄｑ軸電流のフィードバック制御によって、２系統の電力変換器に出力する電圧指令値を算出する。

制御部は故障判定手段を有する。故障判定手段は、２系統のうち一方の系統の２相の電流検出値のみに基づいて他方の系統の１相の電流推定値を相毎に算出し、他方の系統の相毎の電流検出値と、一方の系統の２相の電流検出値に基づいて算出された当該他方の系統の相毎の電流推定値との差分の絶対値が少なくともいずれかの系統のいずれか一つ以上の相において所定の第１閾値より大きいとき、電力変換器または対応する巻線組が故障していると判定する。

ここで、２系統のうち第１系統の電力変換器が対応する第１巻線組のＵ、Ｖ、Ｗ相の巻線に供給する相電流をそれぞれＩｕ１、Ｉｖ１、Ｉｗ１とし、２系統のうち第２系統の電力変換器が対応する第２巻線組のＵ、Ｖ、Ｗ相の巻線に供給する相電流をそれぞれＩｕ２、Ｉｖ２、Ｉｗ２とする。
上記の構成により２組の巻線組に通電される相電流は、振幅が１の正弦波であって、例えば、第２巻線組に供給される相電流の位相が第１巻線組に供給される相電流の位相に対して３０°進むように構成されるとすると、各相電流は下式１．１〜２．３で示される。なお、角度単位は「°（ｄｅｇ）」である。

Ｉｕ１＝ｓｉｎθ ・・・（式１．１）
Ｉｖ１＝ｓｉｎ（θ−１２０） ・・・（式１．２）
Ｉｗ１＝ｓｉｎ（θ＋１２０） ・・・（式１．３）
Ｉｕ２＝ｓｉｎ（θ＋３０） ・・・（式２．１）
Ｉｖ２＝ｓｉｎ（θ−９０） ・・・（式２．２）
Ｉｗ２＝ｓｉｎ（θ＋１５０） ・・・（式２．３）

これより、Ｋ＝（√３／３）とおき、「算出される相電流推定値」を「Ｉ＊ｅｓｔ（＊＝ｕ１、ｖ１・・・ｗ２）」の形で表すと、下式３．１〜４．３が導かれる。
Ｉｕ１ｅｓｔ＝Ｋ×（Ｉｕ２−Ｉｗ２） ・・・（式３．１）
Ｉｖ１ｅｓｔ＝Ｋ×（Ｉｖ２−Ｉｕ２） ・・・（式３．２）
Ｉｗ１ｅｓｔ＝Ｋ×（Ｉｗ２−Ｉｖ２） ・・・（式３．３）
Ｉｕ２ｅｓｔ＝Ｋ×（Ｉｕ１−Ｉｖ１） ・・・（式４．１）
Ｉｖ２ｅｓｔ＝Ｋ×（Ｉｖ１−Ｉｗ１） ・・・（式４．２）
Ｉｗ２ｅｓｔ＝Ｋ×（Ｉｗ１−Ｉｕ１） ・・・（式４．３）
なお、上記の式の導出については、「発明の詳細な説明」において詳しく説明する。

このように、２系統の各相電流が式１．１〜２．３の関係を満たせば、第１系統の相電流Ｉｕ１、Ｉｖ１、Ｉｗ１は第２系統の相電流値を用いて算出することができ、第２系統の相電流Ｉｕ２、Ｉｖ２、Ｉｗ２は第１系統の相電流値を用いて算出することができる。
言い換えれば、各相電流について、電流検出手段による電流検出値と、式３．１〜４．３に基づく電流推定値とが一致しない場合には、２系統の各相電流が式１．１〜２．３の関係を満たしていない、すなわち「正常状態でない」と考えることができる。
なお、電流推定の対象となる３相電流の波形は、正弦波「ｓｉｎθ」以外に、例えば、正弦波に５次高調波が重畳した「ｓｉｎθ＋ｓｉｎ（５θ）」等の波形であってもよい。

そこで、故障判定手段は、各系統の相毎の電流検出値と電流推定値との差分の絶対値が少なくともいずれかの系統のいずれか一つ以上の相において所定の第１閾値より大きいとき、電力変換器または対応する巻線組が故障していると判定する。ここで「所定の第１閾値」は、素子や巻線等の被検出側の電気的特性のばらつきや電流検出器側の検出ノイズ等を考慮して設定される定数である。
これにより、制御装置は、電流検出器からの情報である相電流検出値のみを用いて、電力変換器および巻線組の故障を検出することができる。

この故障判定手段による処理は、基本的に「断線故障」を対象としている。つまり、断線により電流が流れなくなった結果、電流検出値が電流推定値より小さくなり、電流検出値と電流推定値との差分の絶対値が第１閾値より大きくなる場合を主に想定している。
ただし、「ショート故障」の場合にも、過電流が流れる結果、電流検出値が電流推定値より大きくなり、電流検出値と電流推定値との差分の絶対値が第１閾値より大きくなるため故障判定が可能である。

請求項２記載の発明によると、故障判定手段は、式３．１〜式４．３により、相毎の電流推定値を算出する。また、故障判定手段は、いずれかの系統のいずれかの相電流検出値が所定の第２閾値より小さいとき、電力変換器または対応する巻線組が断線故障していると判定する。

電力変換器または対応する巻線組が断線故障した場合には、その相の電流検出値は０、又は０に近い値となる。そこで、故障判定手段は、電力変換器に出力される電圧指令値が所定値以上であって、且ついずれかの系統のいずれかの相電流検出値が所定の第２閾値より小さいとき、「その相において電力変換器または対応する巻線組が断線故障している」と判定することができる。ここで「所定の第２閾値」は、素子や巻線等の被検出側の電気的特性のばらつきや電流検出器側の検出ノイズ等を考慮して設定される定数である。
これにより、制御装置は、電流検出器からの情報である相電流検出値のみを用いて、断線故障した相を特定することができる。

また、請求項３に記載の発明によると、制御部は、電流検出手段が検出した３相電流検出値を系統毎にｑ軸電流検出値およびｄ軸電流検出値に変換する。また、２系統のｑ軸電流検出値の和およびｄ軸電流検出値の和が、２系統の合計値として指令されるｑ軸電流指令値およびｄ軸電流指令値に追従するように、２系統の電力変換器に出力する電圧指令値を算出する。
そして、故障判定手段は、電圧指令値が所定値以上であって、且ついずれかの系統のいずれかの相電流検出値が所定の第２閾値より小さいとき、当該系統の当該相において電力変換器または対応する巻線組が断線故障していると判定する。
さらに制御部は、故障判定手段により故障が検出されたとき、正常系統の電力変換器への出力を継続しつつ、故障系統の電力変換器への出力を停止する。
この構成では、電流指令値を演算する電流指令値演算手段、及び、フィードバック制御により電圧指令値を算出するための制御演算手段が一つでよいので、制御部の演算負荷を低減することができる。
ここで、２系統の電力変換器のブリッジ回路を構成するスイッチング素子等の電気的特性、及び２組の巻線組の抵抗等の電気的特性が略同等であれば、２系統の電力変換器に出力される電圧指令値は略同等となる。すなわち、２系統の電圧指令値の合計値の半分の値が、第１系統および第２系統の電力変換器に共通に出力されることとなり、特に演算負荷を低減することができる。

さらに制御部は、故障が検出されたとき、正常系統の電力変換器への出力を継続するため、制御装置は、正常系統のみで３相回転機の駆動を継続することができる。例えば、３相回転機および制御装置が電動パワーステアリング装置に適用される場合、いずれか一系統が故障しても、操舵アシストトルクを継続して発生させることができ、運転者の利便性を保つことができる。
一方、制御部は、故障系統の電力変換器への出力を停止する。具体的には、電力変換器に出力する電圧指令値を０とすることで、電力変換器への出力を停止してもよい。或いは、回路上で電源リレーを遮断してもよい。これにより、故障した系統での異常発熱等を防止することができる。

この場合、請求項４に記載の発明によると、制御部は、制御演算手段としての比例積分制御によって電圧指令値を算出する。そして、故障判定手段により故障が検出されたとき、正常系統の電力変換器に出力する電圧指令値について、比例ゲインおよび積分ゲインを増加させる。
比例積分（ＰＩ）制御は、一般によく用いられるフィードバック制御方法の一つがである。これにより、請求項３に記載の発明を具体的に実現することができる。

ここで、上述のように、２系統の電力変換器および２組の巻線組における電気的特性が略同等であれば、制御演算手段は、比例積分制御により、第１系統および第２系統の電力変換器に共通の電圧指令値を出力する。また、故障が検出されたとき、正常系統の電圧指令値について、比例ゲインおよび積分ゲインを故障検出前の値の２倍とする。これにより、２系統の電圧指令値の合計値を故障検出の前後で同等に維持することができる。

請求項５に記載の発明によると、制御部は、電流検出手段が検出した３相電流検出値を系統毎にｑ軸電流検出値およびｄ軸電流検出値に変換する。また、系統毎のｑ軸電流検出値およびｄ軸電流検出値が、系統毎に指令されるｑ軸電流指令値およびｄ軸電流指令値に追従するように、２系統の電力変換器に出力する電圧指令値を系統毎に算出する。
そして、故障判定手段は、電圧指令値が所定値以上であって、且ついずれかの系統のいずれかの相電流検出値が所定の第２閾値より小さいとき、当該系統の当該相において電力変換器または対応する巻線組が断線故障していると判定する。
さらに制御部は、故障判定手段により故障が検出されたとき、正常系統の電力変換器への出力を継続しつつ、故障系統の電力変換器への出力を停止する。

請求項５に記載の発明では、請求項３に記載の発明と同様、故障判定手段は、電力変換器に出力される電圧指令値が所定値以上であって、且ついずれかの系統のいずれかの相電流検出値が、誤差の下限相当に設定される所定の第２閾値より小さいとき、「その相において電力変換器または対応する巻線組が断線故障している」と判定することができる。
これにより、制御装置は、電流検出器からの情報である相電流検出値のみを用いて、断線故障した相を特定することができる。

また、この構成では、電流指令値を演算する電流指令値演算手段、及び、フィードバック制御により電圧指令値を算出するための制御演算手段が系統毎に必要となり、制御部の演算負荷は増大する。しかし、系統毎に独立して電圧指令値を算出し出力するため、系統毎の相電流をより正確に制御することができる。
また、この構成では、故障系統の電力変換器への出力を停止するとき、故障系統で指令される電流指令値を０とすることができる。

請求項６に記載の発明によると、故障判定手段は、さらに相毎の電圧指令値と電流検出値との変化傾向を比較し、電圧指令値の増加に対して電流検出値が追従不能である相において電力変換器または対応する巻線組が故障していると判定する。
上記の故障判定処理が実行される１サイクル（例えば数ｍｓｅｃ）以内の時間に２相以上で故障が発生することを、「２相以上で故障が同時に発生する」ということにする。具体的には、サージ電流等によって、回路の複数箇所での断線故障が連鎖的に発生する場合等が考えられる。

このように、２相以上で故障が同時に発生した場合、上記の故障判定処理において「相毎の電流検出値が所定の第２閾値より小さいか否か」の判定を各相について逐次的に行う場合、先に判定する相の故障が優先して検出され、後で判定する相については故障が検出されない場合が考えられる。そこで、上記の故障判定処理に加えて、相毎に、「電圧指令値を増加させたとき電流検出値が追従して増加するか否か」を検出することで、全ての故障した相を特定することができる。

本発明の第１実施形態による３相回転機の制御装置により制御される２系統インバータの回路模式図。 本発明の第１実施形態による３相回転機の制御装置を適用した電動パワーステアリング装置の概略構成図。 本発明の第１実施形態による制御装置が適用されるモータ（３相回転機）の模式図。 本発明の第１実施形態による３相回転機の制御装置のブロック図。 ２系統のインバータから対応する２組の巻線組に供給される３相電流の波形図。 本発明の第１実施形態による３相回転機の制御装置が実行する他系統電流推定処理のフローチャート。 本発明の第２実施形態による３相回転機の制御装置のブロック図。

以下、本発明による３相回転機の制御装置を車両の電動パワーステアリング装置に適用した実施形態を図面に基づいて説明する。
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態による３相回転機の制御装置について、図１〜図５を参照して説明する。

図２は、電動パワーステアリング装置１を備えたステアリングシステム９０の全体構成を示す。ハンドル９１に接続されたステアリングシャフト９２には、操舵トルクを検出するためのトルクセンサ９４が設置されている。ステアリングシャフト９２の先端にはピニオンギア９６が設けられており、ピニオンギア９６はラック軸９７に噛み合っている。ラック軸９７の両端には、タイロッド等を介して一対の車輪９８が回転可能に連結されている。ステアリングシャフト９２の回転運動は、ピニオンギア９６によってラック軸９７の直線運動に変換され、ラック軸９７の直線運動変位に応じた角度について一対の車輪９８が操舵される。

電動パワーステアリング装置１は、回転軸を回転させるアクチュエータ２、及び、回転軸の回転を減速してステアリングシャフト９２に伝達する減速ギア８９を含む。
アクチュエータ２は、操舵アシストトルクを発生する「３相回転機」としてのモータ８０と、モータ８０を駆動する「制御装置」としてのＥＣＵ１０１とから構成される。本実施形態のモータ８０は３相ブラシレスモータであり、減速ギア８９を正逆回転させる。

ＥＣＵ１０１は、制御部６５１、及び、制御部６５１の指令に従ってモータ８０への電力供給を制御する「電力変換器」としてのインバータ６０を含む。また、モータ８０の回転角を検出する回転角センサ８５が設けられる。回転角センサ８５は、例えば、モータ８０側に設けられる磁気発生手段である磁石と、ＥＣＵ１０１側に設けられる磁気検出素子とによって構成される。

制御部６５１は、回転角センサ８５からの回転角信号、図示しない車速センサからの車速信号、トルクセンサ９４からの操舵トルク信号、等に基づいて、インバータ６０への出力を制御する。これにより、電動パワーステアリング装置１のアクチュエータ２は、ハンドル９１の操舵を補助するための操舵アシストトルクを発生し、ステアリングシャフト９２に伝達する。

詳しくは、図１に示すように、モータ８０は、２組の巻線組８０１、８０２を有する。第１巻線組８０１は、Ｕ、Ｖ、Ｗ相の３相巻線８１１〜８１３から構成され、第２巻線組８０２は、Ｕ、Ｖ、Ｗ相の３相巻線８２１〜８２３から構成される。インバータ６０は、第１巻線組８０１に対応して設けられる第１系統インバータ６０１と、第２巻線組８０２に対応して設けられる第２系統インバータ６０２から構成される。ここで、インバータ、及びそのインバータと対応する３相巻線組の組合せの単位を「系統」という。

ＥＣＵ１０１は、第１系統電源リレー５２１、第２系統電源リレー５２２、コンデンサ５３、第１系統インバータ６０１、第２系統インバータ６０２、第１系統電流検出器７０１、第２系統電流検出器７０２、及び制御部６５１等を備えている。
電流検出器７０１、７０２は、特許請求の範囲に記載の「電流検出手段」に相当し、インバータ６０１、６０２が巻線組８０１、８０２に供給する相電流を相毎に検出する。

バッテリ５１は、例えば１２Ｖの直流電源である。電源リレー５２１、５２２は、バッテリ５１からインバータ６０１、６０２への電力供給を系統毎に遮断可能である。
コンデンサ５３は、バッテリ５１と並列に接続され、電荷を蓄え、インバータ６０１、６０２への電力供給を補助したり、サージ電流などのノイズ成分を抑制したりする。

第１系統インバータ６０１は、第１巻線組８０１の各巻線８１１〜８１３への通電を切り替えるべく、６つのスイッチング素子６１１〜６１６がブリッジ接続されている。本実施形態のスイッチング素子６１１〜６１６は、ＭＯＳＦＥＴ（金属酸化物半導体電界効果トランジスタ）である。以下、スイッチング素子６１１〜６１６をＭＯＳ６１１〜６１６という。

高電位側のＭＯＳ６１１〜６１３は、ドレインがバッテリ５１の正極側に接続されている。また、ＭＯＳ６１１〜６１３のソースは、低電位側のＭＯＳ６１４〜６１６のドレインに接続されている。ＭＯＳ６１４〜６１６のソースは、電流検出器７０１を構成する電流検出素子７１１〜７１３を介してバッテリ５１の負極側に接続されている。高電位側のＭＯＳ６１１〜６１３と低電位側のＭＯＳ６１４〜６１６との接続点は、それぞれ、巻線８１１〜８１３の一端に接続されている。
電流検出素子７１１〜７１３は、それぞれ、第１系統Ｕ、Ｖ、Ｗ相の巻線８１１〜８１３に通電される相電流を検出する。

第２系統インバータ６０２についても、スイッチング素子（ＭＯＳ）６２１〜６２６、電流検出器７０２を構成する電流検出素子７２１〜７２３の構成は、第１系統インバータ６０１と同様である。
制御部６５１は、マイコン６７、駆動回路（プリドライバ）６８等で構成される。マイコン６７は、トルク信号、回転角信号等の入力信号に基づき、制御に係る各演算値を制御演算する。駆動回路は、ＭＯＳ６１１〜６１６、６２１〜６２６のゲートに接続され、マイコン６７の制御に基づいてスイッチング出力する。

モータ８０の構成について、さらに図３を参照して説明する。図３（ａ）に示すように、モータ８０は、回転軸Ｏを中心としてロータ８３がステータ８４に対して回転する。
本実施形態による３相ブラシレスモータは、ｍを自然数とすると、ステータ８４のコイル数が（１２×ｍ）であり、ロータ８３の永久磁石８７の極数が（２×ｍ）であることを特徴とする。図３は、ｍ＝２の例を示す。なお、ｍは２以外の自然数であってもよい。

図３（ｂ）は、スラスト方向Ｚ（図３（ａ）参照）から視たロータ８３の永久磁石８７およびステータ８４の模式図である。永久磁石８７は、Ｎ極とＳ極が交互に２個ずつ、計４（＝２×２）極設けられている。ステータコイルは、６個のコイルからなるコイル群が４群、すなわち２４（＝１２×２）個のコイルから構成される。１つのコイル群は、Ｕ１コイル、Ｕ２コイル、Ｖ１コイル、Ｖ２コイル、Ｗ１コイルおよびＷ２コイルがこの順に時計回りで配列される。また、２つのコイル群が「１組の巻線組」を構成する。

図３（ｃ）は、スラスト方向Ｚから視たステータ８４の展開図であり、図３（ｄ）は、ラジアル方向Ｒ（図３（ａ）参照）から視た巻線の展開図である。図３（ｄ）に示すように、例えばＵ１コイルを形成する巻線は、１本の導線が、６個おきに配置される突出部８６に順に巻回されることにより形成される。
これにより、Ｕ相を例に取ると、第２巻線組８０２を構成するＵ２コイル８２１の周方向の配置は、第１巻線組８０１を構成するＵ１コイル８１１に対し、電気角３０°に相当する角度だけ進んだ位置関係になる。

よって、図５に示すように、第２巻線組８０２に供給される３相電流Ｉｕ２、Ｉｖ２、Ｉｗ２は、第１巻線組８０１に供給される３相電流Ｉｕ１、Ｉｖ１、Ｉｗ１に対して、振幅が同一で、電気角の位相が３０°進んだ波形となる。ここで、振幅を「１」とすると、例えば第１系統Ｕ相の相電流Ｉｕ１は「ｓｉｎθ」と示され、第２系統Ｕ相の相電流Ｉｕ２は「ｓｉｎ（θ＋３０°）」と示される。

次に、ＥＣＵ１０１の制御ブロック図を図４に示す。図４では、ＥＣＵ１０１の中で、特に制御部６５１（２点鎖線で示す）の構成について詳しく説明する。
制御部６５１は、第１系統、第２系統共通の電流指令値演算手段１５および制御器３０を備えている。また、第１系統、第２系統のそれぞれについて、３相２相変換手段２５１、２５２、２相３相変換手段３５１、３５２、及び故障判定手段７５１、７５２を含む。

電流指令値演算手段１５は、回転角センサ８５による回転角θ、車速センサによる車速Ｖｄｃ、トルクセンサ９４による操舵トルクＴｑ^*の各信号が入力され、これらの入力信号に基づいて、２系統の合計値としてのｄ軸電流指令値Ｉｄ^*、及びｑ軸電流指令値Ｉｑ^*を演算する。ここで、ｄ軸電流指令値Ｉｄ^*は、磁束の向きに平行なｄ軸電流（励磁電流もしくは界磁電流）についての電流指令値であり、ｑ軸電流指令値Ｉｑ^*は、ｄ軸と直交するｑ軸電流（トルク電流）についての電流指令値である。

次に、電流フィードバック制御に係る構成を説明する。
第１系統について、３相２相変換手段２５１は、回転角センサ８５からフィードバックされた回転角θに基づき、電流検出器７０１が検出した３相の相電流検出値Ｉｕ１、Ｉｖ１、Ｉｗ１を、ｄ軸電流検出値Ｉｄ１およびｑ軸電流検出値Ｉｑ１に変換する。
一方、第２系統については、相電流Ｉｕ２、Ｉｖ２、Ｉｗ２の位相が第１系統の相電流Ｉｕ１、Ｉｖ１、Ｉｗ１の位相に対して３０°進んでいる。したがって、第２系統の３相２相変換手段２５２は、回転角（θ＋３０°）に基づき、電流検出器７０２が検出した３相の相電流検出値Ｉｕ２、Ｉｖ２、Ｉｗ２を、ｄ軸電流検出値Ｉｄ２およびｑ軸電流検出値Ｉｑ２に変換する。

そして、ｄ軸電流指令値Ｉｄ^*と「第１系統および第２系統のｄ軸電流検出値Ｉｄ１、Ｉｄ２の和」との差分が制御器３０に入力される。また、ｑ軸電流指令値Ｉｑ^*と「第１系統および第２系統のｑ軸電流検出値Ｉｑ１、Ｉｑ２の和」との差分が制御器３０に入力される。制御器３０は、この差分を０に収束させるように、「２系統の合計値としての電圧指令値Ｖｄ、Ｖｑ」を演算する。
制御器３０は、具体的には、比例積分（ＰＩ）制御演算であって、比例ゲインと積分ゲインとに基づいて電圧指令値Ｖｄ、Ｖｑを演算する。

制御器３０から出力された電圧指令値Ｖｄ、Ｖｑは、第１系統の電圧指令値Ｖｄ１、Ｖｑ１、及び第２系統の電圧指令値Ｖｄ２、Ｖｑ２に分配される。ここで本実施形態では、第１系統と第２系統の電気的特性、詳しくは、２系統の電力変換器のブリッジ回路を構成するスイッチング素子等の電気的特性、及び２組の巻線組の抵抗等の電気的特性は同等である。そのため、第１系統の電圧指令値Ｖｄ１、Ｖｑ１、及び第２系統の電圧指令値Ｖｄ２、Ｖｑ２は、それぞれ略同一となる。すなわち、２系統の合計値としてのｄ軸電圧指令値Ｖｄの半分の値が、各系統のｄ軸電圧指令値Ｖｄ１、Ｖｄ２となり、ｑ軸電圧指令値Ｖｑの半分の値が、各系統のｑ軸電圧指令値Ｖｑ１、Ｖｑ２となる。

第１系統の２相３相変換手段３５１は、回転角センサ８５からフィードバックされた回転角θに基づき、２相の電圧指令値Ｖｄ１、Ｖｑ１をＵ相、Ｖ相、Ｗ相の３相電圧指令値Ｖｕ１、Ｖｖ１、Ｖｗ１に変換して第１系統インバータ６０１に出力する。
第２系統の２相３相変換手段３５２は、回転角（θ＋３０°）に基づき、２相の電圧指令値Ｖｄ２、Ｖｑ２をＵ相、Ｖ相、Ｗ相の３相電圧指令値Ｖｕ２、Ｖｖ２、Ｖｗ２に変換して第２系統インバータ６０２に出力する。

第１インバータ６０１が３相電圧指令値Ｖｕ１、Ｖｖ１、Ｖｗ１に従って第１巻線組８０１に相電流Ｉｕ１、Ｉｖ１、Ｉｗ１を供給し、第２インバータ６０２が３相電圧指令値Ｖｕ２、Ｖｖ２、Ｖｗ２に従って第２巻線組８０２に相電流Ｉｕ２、Ｉｖ２、Ｉｗ２を供給することにより、第１系統および第２系統のｄ軸電流検出値Ｉｄ１、Ｉｄ２の和、及びｑ軸電流検出値Ｉｑ１、Ｉｑ２の和は、電流指令値Ｉｄ^*、Ｉｑ^*に追従しようとする。

次に、故障判定手段７５１、７５２について説明する。
第１系統の故障判定手段７５１は、自系統（第１系統）の電流検出器７０１が検出した相電流検出値Ｉｕ１、Ｉｖ１、Ｉｗ１を取得するとともに、他系統（第２系統）の相電流検出値Ｉｕ２、Ｉｖ２、Ｉｗ２に基づいて、自系統の相電流推定値を算出する。
第２系統の故障判定手段７５２は、自系統（第２系統）の電流検出器７０２が検出した相電流検出値Ｉｕ２、Ｉｖ２、Ｉｗ２を取得するとともに、他系統（第１系統）の相電流検出値Ｉｕ１、Ｉｖ１、Ｉｗ１に基づいて、自系統の相電流推定値を算出する。
以下、相電流推定値を示す符号として、相電流値符号の末尾に「ｅｓｔｉｍａｔｅｄ」を意味する「ｅｓｔ」を付して用いる。

故障判定手段７５１、７５２による相電流推定値の算出式について説明する。
各相の相電流は、振幅を１とすると、下式１．１〜２．３で示される（図５参照）。なお、角度単位は「°（ｄｅｇ）」である。
Ｉｕ１＝ｓｉｎθ ・・・（式１．１）
Ｉｖ１＝ｓｉｎ（θ−１２０） ・・・（式１．２）
Ｉｗ１＝ｓｉｎ（θ＋１２０） ・・・（式１．３）
Ｉｕ２＝ｓｉｎ（θ＋３０） ・・・（式２．１）
Ｉｖ２＝ｓｉｎ（θ−９０） ・・・（式２．２）
Ｉｗ２＝ｓｉｎ（θ＋１５０） ・・・（式２．３）

上記の式１．２〜２．３は、加法定理により、「ｓｉｎθ」および「ｃｏｓθ」からなる式１．２’〜２．３’に書き換えられる。
Ｉｖ１＝ｓｉｎ（θ−１２０）
＝ｓｉｎθｃｏｓ１２０−ｃｏｓθｓｉｎ１２０
＝−（１／２）ｓｉｎθ−（√３／２）ｃｏｓθ ・・・（式１．２’）

Ｉｗ１＝ｓｉｎ（θ＋１２０）
＝ｓｉｎθｃｏｓ１２０＋ｃｏｓθｓｉｎ１２０
＝−（１／２）ｓｉｎθ＋（√３／２）ｃｏｓθ ・・・（式１．３’）

Ｉｕ２＝ｓｉｎ（θ＋３０）
＝ｓｉｎθｃｏｓ３０＋ｃｏｓθｓｉｎ３０
＝（√３／２）ｓｉｎθ＋（１／２）ｃｏｓθ ・・・（式２．１’）

Ｉｖ２＝ｓｉｎ（θ−９０）
＝ｓｉｎθｃｏｓ９０−ｃｏｓθｓｉｎ９０
＝−ｃｏｓθ ・・・（式２．２’）

Ｉｗ２＝ｓｉｎ（θ＋１５０）
＝ｓｉｎθｃｏｓ１５０＋ｃｏｓθｓｉｎ１５０
＝−（√３／２）ｓｉｎθ＋（１／２）ｃｏｓθ ・・・（式２．３’）

次に、式１．１を、Ｉｕ２とＩｗ２とを用いた形に変形する。
Ｉｕ１＝１×ｓｉｎθ＋０×ｃｏｓθ
＝｛（１／２）＋（１／２）｝ｓｉｎθ＋
｛（√３／６）−（√３／６）｝ｃｏｓθ
＝｛（√３／３）×（√３／２）＋（√３／３）×（√３／２）｝ｓｉｎθ＋
｛（√３／３）×（１／２）−（√３／３）×（１／２）｝ｃｏｓθ
＝（√３／３）×｛（√３／２）ｓｉｎθ＋（１／２）ｃｏｓθ｝−
（√３／３）×｛−（√３／２）ｓｉｎθ＋（１／２）ｃｏｓθ｝
＝（√３／３）×（Ｉｕ２−Ｉｗ２）
ここで、Ｋ＝（√３／３）とおき、「算出される相電流推定値」を「Ｉ＊ｅｓｔ（＊＝ｕ１、ｖ１・・・ｗ２）」の形で表すと、式３．１が導かれる。
Ｉｕ１ｅｓｔ＝Ｋ×（Ｉｕ２−Ｉｗ２） ・・・（式３．１）

同様に、式１．２〜２．３について、下式３．２〜４．３が導かれる。
Ｉｖ１ｅｓｔ＝Ｋ×（Ｉｖ２−Ｉｕ２） ・・・（式３．２）
Ｉｗ１ｅｓｔ＝Ｋ×（Ｉｗ２−Ｉｖ２） ・・・（式３．３）
Ｉｕ２ｅｓｔ＝Ｋ×（Ｉｕ１−Ｉｖ１） ・・・（式４．１）
Ｉｖ２ｅｓｔ＝Ｋ×（Ｉｖ１−Ｉｗ１） ・・・（式４．２）
Ｉｗ２ｅｓｔ＝Ｋ×（Ｉｗ１−Ｉｕ１） ・・・（式４．３）

以上のように、第１系統および第２系統の故障判定手段７５１、７５２は、式３．１〜４．３により、自系統の相毎の相電流推定値を、他系統の相電流検出値に基づいて算出することができる。

次に、ＥＣＵ１０１の作用を説明する。ＥＣＵ１０１は、制御部６５１によって出力が制御される２系統のインバータ６０１、６０２から、対応する２組の巻線組８０１、８０２へ３相交流電流を供給し、モータ８０を駆動する。電流検出器７０１、７０２は、インバータ６０１、６０２から巻線組８０１、８０２へ供給される相電流値を検出する。電流検出器７０１、７０２によって検出された相電流検出値は、制御部６５１にフィードバックされ、インバータ６０１、６０２への電圧指令値の算出に用いられる。

また、電流検出器７０１、７０２によって検出された相電流検出値は、インバータ６０１、６０２および巻線組８０１、８０２の故障の判定に用いられる。故障判定手段７５１、７５２が実行する故障判定処理について、図６のフローチャートを参照して説明する。以下のフローチャートで記号Ｓは「ステップ」を示す。

Ｓ１０では、式３．１〜４．３により、第１系統、第２系統の各Ｕ、Ｖ、Ｗ相、すなわち計６相の相電流推定値を算出する。
Ｓ２０では、相毎に、電流検出値と電流推定値との差分の絶対値を所定の第１閾値Ａと比較する。そして、電流検出値と電流推定値との差分の絶対値が、少なくともいずれかの系統のいずれか一つ以上の相において第１閾値Ａより大きいか否かを判断する。

なお、インバータ６０１、６０２および巻線組８０１、８０２が正常であれば、理想的には電流検出値と電流推定値とは一致するはずであり、その差分の絶対値が０でない場合に故障していると判定してもよいようにも思われる。しかし、現実には、素子や巻線等の被検出側の電気的特性のばらつき、さらに電流検出器側の検出ノイズ等により、正常であっても、上記の差分値が０以外の値に算出されることはあり得る。そこで、これらのばらつきを考慮して第１閾値Ａを設定することで、正常であるにもかかわらず故障と判定する誤検出を防止することができる。

また、例えば、第１系統Ｕ相が故障し電流検出値Ｉｕ１が異常値であると仮定すると、「Ｉｕ１−Ｉｕ１ｅｓｔ」の絶対値が第１閾値Ａより大きくなるのみでなく、電流検出値Ｉｕ１に基づいて算出される電流推定値Ｉｕ２ｅｓｔ、Ｉｗ２ｅｓｔにも影響が及ぶ。そのため、第２系統Ｕ相および第２系統Ｗ相が正常であっても、「Ｉｕ２−Ｉｕ２ｅｓｔ」、「Ｉｗ２−Ｉｗ２ｅｓｔ」の絶対値が第１閾値Ａより大きくなる場合がある。したがって、Ｓ２０のみによって、故障した相が特定できるとは限らない。

さらに、この故障判定処理は、基本的に「断線故障」を対象としている。つまり、断線により電流が流れなくなった結果、電流検出値が電流推定値より小さくなり、電流検出値と電流推定値との差分の絶対値が第１閾値Ａより大きくなる場合を主に想定している。
ただし、「ショート故障」の場合にも、過電流が流れる結果、電流検出値が電流推定値より大きくなり、電流検出値と電流推定値との差分の絶対値が第１閾値Ａより大きくなるため、Ｓ２０にて故障判定が可能である。

Ｓ２０にて、第１系統、第２系統の全ての相で電流検出値と電流推定値との差分の絶対値が第１閾値Ａ以下の場合は、ＮＯに該当し、Ｓ２１にて「正常」と判定される。
それ以外の場合には、Ｓ２０でＹＥＳに該当し、少なくともいずれか一つ以上の相においてインバータ６０１、６０２または巻線組８０１、８０２が故障していると判定する。そして、Ｓ３０に移行する。

Ｓ３０からＳ８０は、断線故障した系統および相を特定するステップであり、各系統の相毎に、電流検出値が所定の第２閾値Ｂよりも小さいか否かを判断し、ＹＥＳの場合、すなわち、所定値以上の電圧指令値が出力されているにもかかわらず電流検出値が第２閾値Ｂに満たない場合には、当該相においてインバータ６０１、６０２または巻線組８０１、８０２が断線故障していると判定する。

具体的には、Ｓ３０で第１系統Ｕ相について、Ｓ４０で第１系統Ｖ相について、Ｓ５０で第１系統Ｗ相について、Ｓ６０で第２系統Ｕ相について、Ｓ７０で第２系統Ｖ相について、Ｓ８０で第２系統Ｗ相について、それぞれ、相電流検出値Ｉｕ１、Ｉｖ１、Ｉｗ１、Ｉｕ２、Ｉｖ２、Ｉｗ２が第２閾値Ｂよりも小さいか否かを判断する。そして、それぞれＹＥＳの場合には、Ｓ３１で第１系統Ｕ相が、Ｓ４１で第１系統Ｖ相が、Ｓ５１で第１系統Ｗ相が、Ｓ６１で第２系統Ｕ相が、Ｓ７１で第２系統Ｖ相が、Ｓ８１で第２系統Ｗ相が断線故障していると判定する。

ここで、回路が完全に断線した場合、電流検出器７０１、７０２が検出する電流値は０になるはずであるから、電流検出値が０の場合に、その相が断線故障していると判定してもよいようにも思われる。しかし、現実には、不完全な接触状態、又は、素子や巻線等の被検出側の電気的特性のばらつき、さらに電流検出器側の検出ノイズ等により、断線故障していても、一定の電流値が検出されることはあり得る。そこで、これらのばらつきを考慮して第２閾値Ｂを設定することで、断線故障しているにもかかわらず故障と判定されない誤検出を防止することができる。

このように、本実施形態のＥＣＵ１０１では、第１系統インバータ６０１および第２系統インバータ６０２から巻線組８０１、８０２に対して、振幅が同一で、電気角の位相が互いに３０°ずれる３相電流が供給される。そのため、故障判定手段７５１、７５２は、互いに他系統の３相電流検出値に基づいて、自系統の相電流推定値を算出し、電流検出値と比較する。これにより、ＥＣＵ１０１は、電流検出器７０１、７０２からの情報である相電流検出値のみを用いて、インバータ６０１、６０２または巻線組８０１、８０２の故障を検出することができる。
また、本実施形態では、電流指令値演算手段１５および制御器３０が一つでよいので、制御部６５１の演算負荷を低減することができる。

続いて、図４に戻り、故障判定手段７５１、７５２により故障が検出されたとき、制御部６５１が実行する処理について説明する。ここでは、第１系統が故障し第２系統が正常である場合を仮定する。
制御部６５１は、第１系統の故障が検出されたとき、正常系統である第２系統のインバータ６０２への電圧指令値Ｖｄ２、Ｖｑ２の出力を継続しつつ、故障系統である第１系統のインバータ６０１への出力を停止する。

正常系統である第２系統について、具体的には、比例積分（ＰＩ）制御演算である制御器３０が比例ゲインおよび積分ゲインを増加させて電圧指令値Ｖｄ、Ｖｑを演算する。
特に本実施形態では、故障検出前の第１系統の電圧指令値Ｖｄ１、Ｖｑ１、及び第２系統の電圧指令値Ｖｄ２、Ｖｑ２は、それぞれ略同一であり、第２系統の電圧指令値Ｖｄ２、Ｖｑ２は、２系統の合計値としての電圧指令値Ｖｄ、Ｖｑの半分の値である。

よって、故障検出後、第１系統の電圧指令値を０とし、一方、制御器３０の比例ゲインおよび積分ゲインを故障検出前の値の２倍として、第２系統の電圧指令値Ｖｄ２、Ｖｑ２を故障検出前の値の２倍とすることで、２系統の電圧指令値の合計値を故障検出の前後で同等に維持することができる。
これにより、ＥＣＵ１０１は、正常系統である第２系統のみでモータ８０の駆動を継続することができる。よって、電動パワーステアリング装置１のアクチュエータ２において２系統のうち一系統が故障しても、操舵アシストトルクを継続して発生させることができ、運転者の利便性を保つことができる。

また、故障系統である第１系統については、２相３相変換手段３５１が出力する３相電圧指令値Ｖｕ１、Ｖｖ１、Ｖｗ１を０とすることで、インバータ６０１への出力を停止する。或いは、回路上でインバータ６０１の電源ラインに設けられる電源リレー５２１を遮断してもよい。これにより、故障した第１系統での異常発熱等を防止することができる。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態による３相回転機の制御装置は、第１実施形態と同様、電動パワーステアリング装置に適用され、３相モータを駆動するＥＣＵである。
第２実施形態のＥＣＵ１０２について、図７の制御ブロック図を参照して説明する。第２実施形態のＥＣＵ１０２は、制御部６５２における電流指令値演算手段および制御器の構成が第１実施形態と異なる。その他、第１実施形態と同様の構成には同一の符号を付して説明を省略する。

第２実施形態の制御部６５２は、第１系統、第２系統のそれぞれについて電流指令値演算手段１５１、１５２、及び制御器３０１、３０２を備えている。
電流指令値演算手段１５１、１５２は、それぞれ、回転角センサ８５による回転角θ、（θ＋３０°）が入力され、また、共通に車速センサによる車速Ｖｄｃ、及びトルクセンサ９４による操舵トルクＴｑ^*の各信号が入力される。これらの入力信号に基づいて、電流指令値演算手段１５１は、第１系統のｄ軸電流指令値Ｉｄ１^*およびｑ軸電流指令値Ｉｑ１^*を演算し、電流指令値演算手段１５２は、第２系統のｄ軸電流指令値Ｉｄ２^*およびｑ軸電流指令値Ｉｑ２^*を演算する。

第１系統について、「ｄ軸電流指令値Ｉｄ１^*と、３相２相変換手段２５１によって３相電流検出値Ｉｕ１、Ｉｖ１、Ｉｗ１から変換されたｄ軸電流検出値Ｉｄ１との差分」、及び、「ｑ軸電流指令値Ｉｑ１^*と、ｑ軸電流検出値Ｉｑ１との差分」が制御器３０１に入力される。制御器３０１は、この差分を０に収束させるように、第１系統の電圧指令値Ｖｄ１、Ｖｑ１を演算し、２相３相変換手段３５１に出力する。なお、３相２相変換手段２５１および２相３相変換手段３５１には、回転角θがフィードバックされる。

同様に、第２系統について、「ｄ軸電流指令値Ｉｄ２^*と、３相２相変換手段２５２によって３相電流検出値Ｉｕ２、Ｉｖ２、Ｉｗ２から変換されたｄ軸電流検出値Ｉｄ２との差分」、及び、「ｑ軸電流指令値Ｉｑ２^*と、ｑ軸電流検出値Ｉｑ２との差分」が制御器３０２に入力される。制御器３０２は、この差分を０に収束させるように、第２系統の電圧指令値Ｖｄ２、Ｖｑ２を演算し、２相３相変換手段３５２に出力する。なお、３相２相変換手段２５２および２相３相変換手段３５２には、回転角（θ＋３０°）がフィードバックされる。

このように、ＥＣＵ１０２は、制御部６５２によって出力が制御される２系統のインバータ６０１、６０２から、対応する２組の巻線組８０１、８０２へ３相交流電流を供給し、モータ８０を駆動する。なお、電流検出器７０１、７０２による相電流の検出、及び、故障判定手段７５１、７５２による故障判定処理については第１実施形態と同様である。

続いて、第１系統が故障し第２系統が正常である場合を仮定し、故障判定手段７５１、７５２により故障が検出されたとき、制御部６５２が実行する処理について説明する。
制御部６５２は、第１系統の故障が検出されたとき、正常系統である第２系統のインバータ６０２への電圧指令値の出力を継続しつつ、故障系統である第１系統のインバータ６０１への出力を停止する。

第２実施形態では、各系統の電流指令値演算手段および制御器が独立して設けられている。したがって、正常系統である第２系統では、制御器３０２が、電流指令値演算手段１５２から指令された電流指令値Ｉｄ２^*、Ｉｑ２^*と、フィードバックされた電流検出値Ｉｄ２、Ｉｑ２とから電圧指令値Ｖｄ２、Ｖｑ２を演算することに変わりはない。

また、故障系統である第１系統については、電流指令値演算手段１５１が指令する電流指令値Ｉｄ１^*、Ｉｑ１^*を０とすることで、インバータ６０１への出力を停止することができる。又は、２相３相変換手段３５１が出力する３相電圧指令値Ｖｕ１、Ｖｖ１、Ｖｗ１を０としてもよい。或いは、回路上でインバータ６０１の電源ラインに設けられる電源リレー５２１を遮断してもよい。
第２実施形態では、電流指令値演算手段１５１、１５２および制御器３０１、３０２が系統毎に必要となり、第１実施形態に比べ制御部６５２の演算負荷は増大する。しかし、系統毎に独立して電圧指令値を算出し出力するため、系統毎の相電流をより正確に制御することができる。

（その他の実施形態）
（ア）図３では、モータ８０の構成例として、第１巻線組８０１に対する第２巻線組８０２の位相が、電気角３０°に相当する角度だけ進んだ位相、すなわち＋３０°である例を示した。この他、第１巻線組８０１に対する第２巻線組８０２の位相は、電気角３０°に相当する角度だけ遅れた位相、すなわち−３０°であってもよい。また、第２巻線組８０２のＵ相の位相が、第１巻線組８０１のＶ相またはＷ相（Ｕ相に対し±１２０°）に対して±３０°である±９０°または±１５０°であってもよい。
これらを総括すると、第１巻線組８０１と第２巻線組８０２とに通電される相電流は、ｎを整数とすると、互いの位相差が（３０±６０×ｎ）°であればよい。
また、３相電流の波形は、正弦波「ｓｉｎθ」以外に、例えば、正弦波に５次高調波が重畳した「ｓｉｎθ＋ｓｉｎ（５θ）」等の波形であってもよい。

（イ）故障判定手段７５１、７５２は、上記の故障判定処理に加え、さらに相毎の電圧指令値と電流検出値との変化傾向を比較し、電圧指令値の増加に対して電流検出値が追従不能である相においてインバータ６０１、６０２または対応する巻線組８０１、８０２が故障していると判定することとしてもよい。
上記の故障判定処理が実行される１サイクル（例えば数ｍｓｅｃ）以内の時間に２相以上で故障が発生することを、「２相以上で故障が同時に発生する」ということにする。具体的には、サージ電流等によって、回路の複数箇所での断線故障が連鎖的に発生する場合等が考えられる。

このように、２相以上で故障が同時に発生した場合、図６のフローチャートにおいて、Ｓ３０〜Ｓ８０の判定は各相について逐次的に行われるため、先に判定する相（例えば第１系統Ｕ相）の故障が優先して検出され、後で判定する相（例えば第２系統Ｗ相）については故障が検出されない場合が考えられる。そこで、図６のフローチャートによる故障判定処理に加えて、相毎に、「電圧指令値を増加させたとき電流検出値が追従して増加するか否か」を検出することで、故障した全ての相を特定することができる。

（ウ）ＥＣＵ（制御装置）の具体的な構成は、上記実施形態の構成に限らない。例えばスイッチング素子は、ＭＯＳＦＥＴ以外の電界効果トランジスタやＩＧＢＴ等であってもよい。
（エ）本発明の３相回転機の制御装置は、電動パワーステアリング装置用のモータの制御装置に限らず、他の３相モータまたは発電機用の制御装置として適用されてもよい。
以上、本発明はこのような実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の形態で実施することができる。

１ ・・・電動パワーステアリング装置、
２ ・・・アクチュエータ
１０１、１０２ ・・・ＥＣＵ（制御装置）、
１５、１５１、１５２ ・・・電流指令値演算手段、
３０、３０１、３０２ ・・・制御器（制御演算手段）、
６０、６０１、６０２ ・・・インバータ（電力変換器）、
６５１、６５２ ・・・制御部、
７０１、７０２ ・・・電流検出器（電流検出手段）、
７５１、７５２ ・・・故障判定手段、
８０ ・・・モータ（３相回転機）、
８０１、８０２ ・・・巻線組、
８５ ・・・回転角センサ、
Ｉｕ１、Ｉｖ１、Ｉｗ１、Ｉｕ２、Ｉｖ２、Ｉｗ２ ・・・３相電流検出値、
Ｉｄ^*、Ｉｄ１^*、Ｉｄ２^* ・・・ｄ軸電流指令値、
Ｉｑ^*、Ｉｑ１^*、Ｉｑ２^* ・・・ｑ軸電流指令値、
Ｉｄ１、Ｉｄ２ ・・・ｄ軸電流検出値、
Ｉｑ１、Ｉｑ２ ・・・ｑ軸電流検出値、
Ｖｄ、Ｖｄ１、Ｖｄ２ ・・・（ｄ軸）電圧指令値、
Ｖｑ、Ｖｑ１、Ｖｑ２ ・・・（ｑ軸）電圧指令値。

Claims (6)

1. ３相の巻線から構成される巻線組を２組有する３相回転機の駆動を制御する制御装置であって、
   ２組の前記巻線組に対応して設けられ、２組の前記巻線組に、振幅が互いに同一であり、ｎを整数とすると、互いの位相差が（３０±６０×ｎ）°である交流電流を供給する２系統の電力変換器と、
   ２系統の前記電力変換器から２組の前記巻線組に通電される３相電流を系統毎に検出する電流検出手段と、
   前記電流検出手段が検出した３相電流検出値に基づくｄｑ軸電流のフィードバック制御によって、２系統の前記電力変換器に出力する電圧指令値を算出する制御部と、
   を備え、
   前記制御部は、前記２系統のうち一方の系統の２相の電流検出値のみに基づいて他方の系統の１相の電流推定値を相毎に算出し、他方の系統の相毎の電流検出値と、一方の系統の２相の電流検出値に基づいて算出された当該他方の系統の相毎の電流推定値との差分の絶対値が少なくともいずれかの系統のいずれか一つ以上の相において所定の第１閾値より大きいとき、前記電力変換器または対応する前記巻線組が故障していると判定する故障判定手段を有することを特徴とする３相回転機の制御装置。
2. 前記故障判定手段は、
   一方の系統の相電流検出値をＩｕ１、Ｉｖ１、Ｉｗ１、相電流推定値をＩｕ１ｅｓｔ、Ｉｖ１ｅｓｔ、Ｉｗ１ｅｓｔとし、他方の系統の相電流検出値をＩｕ２、Ｉｖ２、Ｉｗ２、相電流推定値をＩｕ２ｅｓｔ、Ｉｖ２ｅｓｔ、Ｉｗ２ｅｓｔとし、Ｋ＝（√３／３）とおくと、
   Ｉｕ１ｅｓｔ＝Ｋ×（Ｉｕ２−Ｉｗ２）
   Ｉｖ１ｅｓｔ＝Ｋ×（Ｉｖ２−Ｉｕ２）
   Ｉｗ１ｅｓｔ＝Ｋ×（Ｉｗ２−Ｉｖ２）
   Ｉｕ２ｅｓｔ＝Ｋ×（Ｉｕ１−Ｉｖ１）
   Ｉｖ２ｅｓｔ＝Ｋ×（Ｉｖ１−Ｉｗ１）
   Ｉｗ２ｅｓｔ＝Ｋ×（Ｉｗ１−Ｉｕ１）
   の計算式により、相毎の電流推定値を算出し、
   いずれかの系統のいずれかの相電流検出値が所定の第２閾値より小さいとき、前記電力変換器または対応する前記巻線組が断線故障していると判定することを特徴とする請求項１に記載の３相回転機の制御装置。
3. 前記制御部は、前記電流検出手段が検出した３相電流検出値を系統毎にｑ軸電流検出値およびｄ軸電流検出値に変換し、２系統の前記ｑ軸電流検出値の和および前記ｄ軸電流検出値の和が、２系統の合計値として指令されるｑ軸電流指令値およびｄ軸電流指令値に追従するように、２系統の前記電力変換器に出力する電圧指令値を算出し、
   前記故障判定手段は、前記電圧指令値が所定値以上であって、且ついずれかの系統のいずれかの相電流検出値が所定の第２閾値より小さいとき、当該系統の当該相において前記電力変換器または対応する前記巻線組が断線故障していると判定し、
   さらに前記制御部は、前記故障判定手段により故障が検出されたとき、正常系統の前記電力変換器への出力を継続しつつ、故障系統の前記電力変換器への出力を停止することを特徴とする請求項２に記載の３相回転機の制御装置。
4. 前記制御部は、比例積分制御によって前記電圧指令値を算出し、
   前記故障判定手段により故障が検出されたとき、正常系統の前記電力変換器に出力する前記電圧指令値について、比例ゲインおよび積分ゲインを増加させることを特徴とする請求項３に記載の３相回転機の制御装置。
5. 前記制御部は、前記電流検出手段が検出した３相電流検出値を系統毎にｑ軸電流検出値およびｄ軸電流検出値に変換し、系統毎の前記ｑ軸電流検出値および前記ｄ軸電流検出値が、系統毎に指令されるｑ軸電流指令値およびｄ軸電流指令値に追従するように、２系統の前記電力変換器に出力する電圧指令値を系統毎に算出し、
   前記故障判定手段は、前記電圧指令値が所定値以上であって、且ついずれかの系統のいずれかの相電流検出値が所定の第２閾値より小さいとき、当該系統の当該相において前記電力変換器または対応する前記巻線組が断線故障していると判定し、
   さらに前記制御部は、前記故障判定手段により故障が検出されたとき、正常系統の前記電力変換器への出力を継続しつつ、故障系統の前記電力変換器への出力を停止することを特徴とする請求項２に記載の３相回転機の制御装置。
6. 前記故障判定手段は、さらに相毎の電圧指令値と電流検出値との変化傾向を比較し、前記電圧指令値の増加に対して前記電流検出値が追従不能である相において前記電力変換器または対応する前記巻線組が故障していると判定することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の３相回転機の制御装置。

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