JP6939444B2 - 駆動装置 - Google Patents

Description

本発明は、駆動装置に関する。

従来、この種の駆動装置としては、モータと、モータを駆動するインバータと、モータのＵ相およびＶ相のそれぞれに配置されたメイン電流センサおよびサブ電流センサと、を備える駆動装置において、電流測定相であるＵ相およびＶ相のそれぞれでメイン電流センサおよびサブ電流センサによる電流測定値の比較によりメイン電流センサおよびサブ電流センサのうちの何れかの故障を検出すると共に、故障検出時には電流測定相を循環電流が流れるようにインバータを制御して故障した電流センサを特定するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この駆動装置では、こうした制御により、電流検出の信頼性を高めると共に残りの正常な電流センサを用いてインバータを制御できるようにしている。

特開２００５−１６０１３６号公報

上述の駆動装置では、Ｕ相のメイン電流センサの故障を検出してインバータの制御（モータの駆動制御）に用いるＵ相の相電流をメイン電流センサの値からサブ電流センサの値に切り替えると、Ｕ相の相電流の急変などにより、モータから想定よりも大きいトルクが出力されることがある。

本発明の駆動装置は、メイン電流センサの異常を検出してインバータの制御（モータの駆動制御）に用いる相電流をメイン電流センサの値からサブ電流センサの値に切り替える際に、モータから想定よりも大きいトルクが出力されるのを抑制することを主目的とする。

本発明の駆動装置は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

本発明の駆動装置は、
モータと、
前記モータを駆動するインバータと、
前記モータの少なくとも２相の各相にそれぞれ設けられたメイン電流センサおよびサブ電流センサと、
前記各相のメイン電流センサからの前記各相の相電流を用いて前記インバータを制御する制御装置と、
を備える駆動装置であって、
前記制御装置は、前記各相のメイン電流センサのうちの何れかの異常を検出したときには、前記メイン電流センサの異常を検出した相における前記インバータの制御に用いる相電流を前記メイン電流センサの値から前記サブ電流センサの値に切り替えると共に、所定時間に亘って前記インバータをゲート遮断した後に前記インバータの制御を再開する、
ことを要旨とする。

この本発明の駆動装置では、各相のメイン電流センサのうちの何れかの異常を検出したときには、メイン電流センサの異常を検出した相におけるインバータの制御に用いる相電流をメイン電流センサの値からサブ電流センサの値に切り替えると共に、所定時間に亘ってインバータをゲート遮断した後に前記インバータの制御を再開する。したがって、所定時間に亘ってインバータをゲート遮断することにより、インバータの制御に用いる相電流をメイン電流センサの値からサブ電流センサの値に切り替えたときの相電流の急変などによるモータからの想定よりも大きいトルクの出力を抑制することができる。そして、その後にインバータの制御を再開することにより、モータからのトルクの出力を再開することができる。

本発明の一実施例としての駆動装置を搭載する電気自動車２０の構成の概略を示す構成図である。 電子制御ユニット５０の機能ブロックを示す機能ブロック図である。 入力切替部５１により実行される処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。 メイン故障フラグＦｗａ、Ｗ相の相電流Ｉｗの選択、電流フィードバック制御における積分項、ｄ軸，ｑ軸の電流指令Ｉｄ＊，Ｉｑ＊、Ｗ相の実電流Ｉｗａｃｔ、ゲート遮断指示の有無の時間変化の様子を模式的に示す説明図である。

次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。

図１は、本発明の一実施例としての駆動装置を搭載する電気自動車２０の構成の概略を示す構成図である。実施例の電気自動車２０は、図示するように、モータ３２と、インバータ３４と、蓄電装置としてのバッテリ３６と、電子制御ユニット５０と、を備える。

モータ３２は、同期発電電動機として構成されており、永久磁石が埋め込まれた回転子と、三相コイルが巻回された固定子と、を備える。このモータ３２は、回転子が駆動輪２２ａ，２２ｂにデファレンシャルギヤ２４を介して連結された駆動軸２６に接続されている。このモータ３２の回転子には、モータ３２の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ３２ａが取り付けられている。また、モータ３２のＵ相には、メイン電流センサ３２ｕａおよびサブ電流センサ３２ｕｂが取り付けられており、モータ３２のＶ相には、メイン電流センサ３２ｖａおよびサブ電流センサ３２ｖｂが取り付けられており、モータ３２のＷ相には、メイン電流センサ３２ｗａおよびサブ電流センサ３２ｗｂが取り付けられている。

インバータ３４は、モータ３２の駆動に用いられると共に電力ライン３８を介してバッテリ３６に接続されている。このインバータ３４は、６つのスイッチング素子としてのトランジスタＴ１１〜Ｔ１６と、６つのトランジスタＴ１１〜Ｔ１６のそれぞれに並列に接続された６つのダイオードＤ１１〜Ｄ１６と、を有する。トランジスタＴ１１〜Ｔ１６は、それぞれ、電力ライン３８の正極側ラインと負極側ラインとに対してソース側とシンク側になるように２個ずつペアで配置されている。また、トランジスタＴ１１〜Ｔ１６の対となるトランジスタ同士の接続点には、モータ３２の各相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）が接続されている。したがって、インバータ３４に電圧が作用しているときに、電子制御ユニット５０によって、対となるトランジスタＴ１１〜Ｔ１６のオン時間の割合が調節されることにより、三相コイルに回転磁界が形成され、モータ３２が回転駆動される。

バッテリ３６は、例えばリチウムイオン二次電池やニッケル水素二次電池として構成されている。このバッテリ３６は、上述したように、電力ライン３８を介してインバータ３４に接続されている。

電子制御ユニット５０は、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭや、データを一時的に記憶するＲＡＭ、入出力ポートを備える。電子制御ユニット５０には、各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。電子制御ユニット５０に入力される信号としては、例えば、回転位置検出センサ３２ａからの回転位置θｍや、メイン電流センサ３２ｕａおよびサブ電流センサ３２ｕｂからのモータ３２のＵ相の相電流Ｉｕａ，Ｉｕｂ、メイン電流センサ３２ｖａおよびサブ電流センサ３２ｖｂからのモータ３２のＶ相の相電流Ｉｖａ，Ｉｖｂ、メイン電流センサ３２ｗａおよびサブ電流センサ３２ｗｂからのモータ３２のＷ相の相電流Ｉｗａ，Ｉｗｂを挙げることができる。また、バッテリ３６の端子間に取り付けられた図示しない電圧センサからのバッテリ３６の電圧Ｖｂや、バッテリ３６の出力端子に取り付けられた図示しない電流センサからのバッテリ３６の電流Ｉｂも挙げることができる。さらに、イグニッションスイッチ６０からのイグニッション信号や、シフトレバー６１の操作位置を検出するシフトポジションセンサ６２からのシフトポジションＳＰも挙げることができる。加えて、アクセルペダル６３の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ６４からのアクセル開度Ａｃｃや、ブレーキペダル６５の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ６６からのブレーキペダルポジションＢＰ、車速センサ６８からの車速Ｖも挙げることができる。電子制御ユニット５０からは、インバータ３４のトランジスタＴ１１〜Ｔ１６へのスイッチング制御信号などが出力ポートを介して出力されている。電子制御ユニット５０は、回転位置検出センサ３２ａからのモータ３２の回転子の回転位置θｍに基づいてモータ３２の電気角θｅや回転数Ｎｍを演算している。

こうして構成された実施例の電気自動車２０では、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて駆動軸２６に要求される要求トルクＴｄ＊を設定し、要求トルクＴｄ＊をモータ３２のトルク指令Ｔｍ＊に設定し、モータ３２がトルク指令Ｔｍ＊で駆動されるようにパルス幅変調制御（ＰＷＭ制御）によりインバータ３４のトランジスタＴ１１〜Ｔ１６のスイッチング制御を行なう。

次に、実施例の電気自動車２０の動作、特に、インバータ３４の制御について説明する。図２は、電子制御ユニット５０の機能ブロックを示す機能ブロック図である。図２では、見やすさを考慮して、回転位置検出センサ３２ａや、メイン電流センサ３２ｕａ、サブ電流センサ３２ｕｂ、メイン電流センサ３２ｖａ、サブ電流センサ３２ｖｂから電子制御ユニット５０に入力される信号については図示を省略した。電子制御ユニット５０は、図２に示すように、機能ブロックとして、入力切替部５１と、モータ制御部５２と、故障検出部５３と、を備える。

入力切替部５１には、メイン電流センサ３２ｕａおよびサブ電流センサ３２ｕｂからのモータ３２のＵ相の相電流Ｉｕａ，Ｉｕｂや、メイン電流センサ３２ｖａおよびサブ電流センサ３２ｖｂからのモータ３２のＶ相の相電流Ｉｖａ，Ｉｖｂ、メイン電流センサ３２ｗａおよびサブ電流センサ３２ｗｂからのモータ３２のＷ相の相電流Ｉｗａ，Ｉｗｂが入力される。また、入力切替部５１は、Ｕ相の相電流Ｉｕに相電流Ｉｕａまたは相電流Ｉｕｂを設定し、Ｖ相の相電流Ｉｖに相電流Ｉｖａまたは相電流Ｉｖｂを設定し、Ｗ相の相電流Ｉｗに相電流Ｉｗａまたは相電流Ｉｗｂを設定し、設定した相電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗをモータ制御部５２に出力する。さらに、入力切替部５１は、故障検出部５３からの情報（メイン電流センサ３２ｕａやサブ電流センサ３２ｕｂ、メイン電流センサ３２ｖａ、サブ電流センサ３２ｖｂ、メイン電流センサ３２ｗａ、サブ電流センサ３２ｗｂが正常であるか否かが正常であるか否かの判定結果）に基づいてインバータ３４およびモータ制御部５２へのゲート遮断指示をオンまたはオフにする。インバータ３４は、入力切替部５１からのゲート遮断指示がオンのときには、ゲート遮断する（トランジスタＴ１１〜Ｔ１６の全てをオフにする）。

モータ制御部５２は、入力切替部５１からのゲート遮断指示がオフのときには、入力切替部５１からの各相の相電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗと、回転位置検出センサ３２ａからのモータ３２の回転子の回転位置θｍと、に基づいてトランジスタＴ１１〜Ｔ１６のＰＷＭ信号を生成してトランジスタＴ１１〜Ｔ１６に出力する。具体的には、以下の通りである。モータ３２の電気角θｅを用いてＵ相、Ｖ相の相電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗをｄ軸，ｑ軸の電流Ｉｄ，Ｉｑに座標変換（３相−２相変換）する。また、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づくモータ３２のトルク指令Ｔｍ＊に基づいてｄ軸，ｑ軸の電流指令Ｉｄ＊，Ｉｑ＊を設定する。続いて、ｄ軸，ｑ軸の電流指令Ｉｄ＊，Ｉｑ＊および電流Ｉｄ，Ｉｑを用いて式（１）および式（２）によりｄ軸，ｑ軸の電圧指令Ｖｄ＊，Ｖｑ＊を設定する。ここで、式（１）および式（２）は、ｄ軸，ｑ軸の電流指令Ｉｄ＊，Ｉｑ＊と電流Ｉｄ，Ｉｑとの差分が打ち消されるようにするための電流フィードバック制御における関係式であり、式（１）および式（２）中、「ｋｄ１」，「ｋｑ１」は，比例項のゲインであり、「ｋｄ２」，「ｋｑ２」は、積分項のゲインである。そして、モータ３２の電気角θｅを用いてｄ軸，ｑ軸の電圧指令Ｖｄ＊，Ｖｑ＊を各相の電圧指令Ｖｕ＊，Ｖｖ＊，Ｖｗ＊に座標変換（２相−３相変換）し、各相の電圧指令Ｖｕ＊，Ｖｖ＊，Ｖｗ＊と搬送波との比較によりトランジスタＴ１１〜Ｔ１６のＰＷＭ信号を生成してトランジスタＴ１１〜Ｔ１６に出力する。また、モータ制御部５２は、入力切替部５１からのゲート遮断指示がオンのときには、ｄ軸，ｑ軸の電流指令Ｉｄ＊，Ｉｑ＊に値０を設定すると共にトランジスタＴ１１〜Ｔ１６へのＰＷＭ信号の出力を停止する。上述したように、入力切替部５１からのゲート遮断指示がオンのときには、インバータ３４がゲート遮断し、モータ制御部５２ではｄ軸，ｑ軸の電流指令Ｉｄ＊，Ｉｑ＊に共に値０を設定するから、電流フィードバック制御における積分項（式（１）および式（２）の右辺第２項）の絶対値が小さくなって値０になる。

Vd*=kd1×(Id*−Id)＋kd2×∫(Id*−Id)dt (1)
Vq*=kq1×(Iq*−Iq)＋kq2×∫(Iq*−Iq)dt (2)

故障検出部５３には、メイン電流センサ３２ｕａおよびサブ電流センサ３２ｕｂからのモータ３２のＵ相の相電流Ｉｕａ，Ｉｕｂや、メイン電流センサ３２ｖａおよびサブ電流センサ３２ｖｂからのモータ３２のＶ相の相電流Ｉｖａ，Ｉｖｂ、メイン電流センサ３２ｗａおよびサブ電流センサ３２ｗｂからのモータ３２のＷ相の相電流Ｉｗａ，Ｉｗｂが入力される。また、故障検出部５３は、各相の相電流Ｉｕａ，Ｉｕｂ，Ｉｖａ，Ｉｖｂ，Ｉｗａ，Ｉｗｂを用いて、メイン電流センサ３２ｕａやサブ電流センサ３２ｕｂ、メイン電流センサ３２ｖａ、サブ電流センサ３２ｖｂ、メイン電流センサ３２ｗａ、サブ電流センサ３２ｗｂが正常であるか否かを判定し、この判定結果を入力切替部５１に出力する。例えば、以下のように行なう。Ｕ相の相電流Ｉｕａ，Ｉｕｂの差分（｜Ｉｕａ−Ｉｕｂ｜）を閾値ΔＩｕｒｅｆと比較し、差分（｜Ｉｕａ−Ｉｕｂ｜）が閾値ΔＩｕｒｅｆ以下のときには、メイン電流センサ３２ｕａおよびサブ電流センサ３２ｕｂが正常であると判定し、差分（｜Ｉｕａ−Ｉｕｂ｜）が閾値ΔＩｕｒｅｆよりも大きいときには、メイン電流センサ３２ｕａおよびサブ電流センサ３２ｕｂのうちの何れかが異常であると判定する。同様に、メイン電流センサ３２ｖａおよびサブ電流センサ３２ｖｂが正常であるか否かを判定すると共にメイン電流センサ３２ｗａおよびサブ電流センサ３２ｗｂが正常であるか否かを判定する。そして、メイン電流センサ３２ｕａおよびサブ電流センサ３２ｕｂのうちの何れかが異常であり且つメイン電流センサ３２ｖａおよびサブ電流センサ３２ｖｂが正常であり且つメイン電流センサ３２ｗａおよびサブ電流センサ３２ｗｂが正常であるときには、相電流Ｉｕａ，Ｉｖａ，Ｉｗａの和と相電流Ｉｕｂ，Ｉｖａ，Ｉｗａの和とのうちの何れが略値０（理想的には値０）にならないかを判定することにより、メイン電流センサ３２ｕａおよびサブ電流センサ３２ｕｂのうちの何れが異常であるかを特定する。メイン電流センサ３２ｖａおよびサブ電流センサ３２ｖｂのうちの何れかが異常であり且つメイン電流センサ３２ｕａおよびサブ電流センサ３２ｕｂが正常であり且つメイン電流センサ３２ｗａおよびサブ電流センサ３２ｗｂが正常であるときや、メイン電流センサ３２ｗａおよびサブ電流センサ３２ｗｂのうちの何れかが異常であり且つメイン電流センサ３２ｕａおよびサブ電流センサ３２ｕｂが正常であり且つメイン電流センサ３２ｖａおよびサブ電流センサ３２ｖｂが正常であるときについても同様に行なうことができる。

次に、入力切替部５１の具体的な処理について説明する。図３は、入力切替部５１により実行される処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、繰り返し実行される。なお、図３の説明では、簡単のために、メイン電流センサ３２ｖａ，３２ｗａが正常であるときについて説明する。

図３の処理ルーチンが実行されると、入力切替部５１は、メイン異常フラグＦｗａやサブ異常フラグＦｗｂ、メイン異常後時間ｔｗａなどのデータを入力する（ステップＳ１００）。ここで、メイン異常フラグＦｗａは、故障検出部５３により、メイン電流センサ３２ｗａが正常であると判定されたときに値０が設定され、異常であると判定されたときに値１が設定されたものが入力される。サブ異常フラグＦｗｂは、故障検出部５３により、サブ電流センサ３２ｗｂが正常であると判定されたときに値０が設定され、異常であると判定されたときに値１が設定されたものが入力される。メイン異常後時間ｔｗａは、メイン電流センサ３２ｗａが正常であるときには値０で保持され、メイン電流センサ３２ｗａが正常から異常になったとき（異常を検出した直後）に計時が開始される。

こうしてデータを入力すると、入力したメイン異常フラグＦｗａの値を調べ（ステップＳ１１０）、メイン異常フラグＦｗａが値０のときには、メイン電流センサ３２ｗａが正常であると判断し、インバータ３４およびモータ制御部５２へのゲート遮断指示をオフにし（ステップＳ１４０）、各相の相電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗにメイン電流センサ３２ｕａ，３２ｖａ，３２ｗａの相電流Ｉｕａ，Ｉｖａ，Ｉｗａを設定して（ステップＳ１５０）、本ルーチンを終了する。この場合、モータ制御部５２によりインバータ３４のトランジスタＴ１１〜Ｔ１６のスイッチング制御が行なわれる。

ステップＳ１１０でメイン異常フラグＦｗａが値１のときには、メイン電流センサ３２ｗａが異常であると判断し、サブ異常フラグＦｗｂの値を調べる（ステップＳ１２０）。そして、サブ異常フラグＦｗｂが値１のときには、サブ電流センサ３２ｗｂが異常である（メイン電流センサ３２ｗａおよびサブ電流センサ３２ｗｂが異常である）と判断し、インバータ３４およびモータ制御部５２へのゲート遮断指示をオンにすると共に（ステップＳ２００）、各相の相電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗにメイン電流センサ３２ｕａ，３２ｖａ，３２ｗａの相電流Ｉｕａ，Ｉｖａ，Ｉｗａを設定して（ステップＳ２１０）、本ルーチンを終了する。この場合、インバータ３４がゲート遮断されると共に、モータ制御部５２により、ｄ軸，ｑ軸の電流指令Ｉｄ＊，Ｉｑ＊に値０が設定され且つトランジスタＴ１１〜Ｔ１６へのＰＷＭ信号の出力が停止される。

ステップＳ１２０でサブ異常フラグＦｗｂが値０のときには、サブ電流センサ３２ｗｂが正常であると判断し、メイン異常後時間ｔｗａを所定時間ｔｗａｒｅｆと比較する（ステップＳ１３０）。そして、メイン異常後時間ｔｗａが所定時間ｔｗａｒｅｆ以下のときには、インバータ３４およびモータ制御部５２へのゲート遮断指示をオンにすると共に（ステップＳ１６０）、相電流Ｉｕ，Ｉｖにメイン電流センサ３２ｕａ，３２ｖａの相電流Ｉｕａ，Ｉｖａを設定すると共に相電流Ｉｗにサブ電流センサ３２ｗｂの相電流Ｉｗｂを設定して（ステップＳ１７０）、本ルーチンを終了する。この場合、インバータ３４がゲート遮断されると共に、モータ制御部５２により、ｄ軸，ｑ軸の電流指令Ｉｄ＊，Ｉｑ＊に値０が設定され且つトランジスタＴ１１〜Ｔ１６へのＰＷＭ信号の出力が停止される。こうした制御により、上述したように、電流フィードバック制御における積分項（式（１）および式（２）の右辺第２項）の絶対値が小さくなって値０になる。所定時間ｔｗａｒｅｆは、メイン電流センサ３２ｗａの異常を検出して相電流Ｉｗをメイン電流センサ３２ｗａの相電流Ｉｗａからサブ電流センサ３２ｗｂの総電流Ｉｗｂに切り替えてから電流フィードバック制御における積分項が値０になるまでに要する時間やそれよりも若干長い時間として定められ、例えば、９０ｍｓｅｃや１００ｍｓｅｃ、１１０ｍｓｅｃなどが用いられる。

このように、故障検出部５３によりメイン電流センサ３２ｗａの異常を検出すると、インバータ３４の制御に用いるＷ相の相電流Ｉｗをメイン電流センサ３２ｗａの相電流Ｉｗａからサブ電流センサ３２ｗｂの相電流Ｉｗｂに切り替えると共に、所定時間ｔｗａｒｅｆに亘ってインバータ３４をゲート遮断する。これにより、Ｗ相の相電流Ｉｗをメイン電流センサ３２ｗａの相電流Ｉｗａからサブ電流センサ３２ｗｂの相電流Ｉｗｂに切り替えたときに、Ｗ相の相電流Ｉｗの急変や電流フィードバック制御における積分項が大きいことなどによるモータ３２からの想定よりも大きいトルクの出力を抑制することができる。

ステップＳ１３０でメイン異常後時間ｔｗａが所定時間ｔｗａｒｅｆよりも長いときには、インバータ３４およびモータ制御部５２へのゲート遮断指示をオフにすると共に（ステップＳ１８０）、相電流Ｉｕ，Ｉｖにメイン電流センサ３２ｕａ，３２ｖａの相電流Ｉｕａ，Ｉｖａを設定すると共に相電流Ｉｗにサブ電流センサ３２ｗｂの相電流Ｉｗｂを設定して（ステップＳ１７０）、本ルーチンを終了する。この場合、モータ制御部５２によりインバータ３４のトランジスタＴ１１〜Ｔ１６のスイッチング制御が行なわれる。これにより、モータ３２からのトルクの出力を再開することができる。

図４は、メイン故障フラグＦｗａ、Ｗ相の相電流Ｉｗの選択、電流フィードバック制御における積分項、ｄ軸，ｑ軸の電流指令Ｉｄ＊，Ｉｑ＊の大きさ、Ｗ相の実電流Ｉｗａｃｔ、ゲート遮断指示の有無の時間変化の様子を模式的に示す説明図である。なお、ｄ軸，ｑ軸の電流指令Ｉｄ＊，Ｉｑ＊の大きさは、ｄ軸の電流指令Ｉｄ＊の二乗とｑ軸の電流指令Ｉｑ＊の二乗との和の平方根に相当する。図示するように、時刻ｔ１にメイン電流センサ３２ｗａの異常が生じた後に、時刻ｔ２に故障検出部５３によりメイン電流センサ３２ｗａの異常を検出すると、入力切替部５１は、インバータ３４の制御に用いるＷ相の相電流Ｉｗをメイン電流センサ３２ｗａの相電流Ｉｗａからサブ電流センサ３２ｗｂの相電流Ｉｗｂに切り替えると共にインバータ３４およびモータ制御部５２へのゲート遮断指示をオンにする。これにより、Ｗ相の相電流Ｉｗの急変や電流フィードバック制御における積分項が大きいことなどによるモータ３２からの想定よりも大きいトルクの出力を抑制することができる。そして、ｄ軸，ｑ軸の電流指令Ｉｄ＊，Ｉｑ＊の大きさや各相の実電流（Ｗ相の実電流Ｉｗａｃｔなど）が値０になり、電流フィードバック制御における積分項の絶対値が小さくなって値０になり、時刻ｔ２から所定時間ｔｗａｒｅｆが経過した時刻ｔ３に、入力切替部５１は、インバータ３４およびモータ制御部５２へのゲート遮断指示をオフにする。これにより、インバータ３４のトランジスタＴ１１〜Ｔ１６のスイッチング制御を再開し、モータ３２からのトルクの出力を再開することができる。

以上説明した実施例の電気自動車２０に搭載される駆動装置では、メイン電流センサ３２ｗａの異常を検出したときには、インバータ３４の制御に用いるＷ相の相電流Ｉｗをメイン電流センサ３２ｗａの相電流Ｉｗａからサブ電流センサ３２ｗｂの相電流Ｉｗｂに切り替えると共に、所定時間ｔｗａｒｅｆに亘ってインバータ３４をゲート遮断した（トランジスタＴ１１〜Ｔ１６の全てをオフとした）後にインバータ３４のトランジスタＴ１１〜Ｔ１６のスイッチング制御を再開する。したがって、所定時間ｔｗａｒｅｆに亘ってインバータ３４をゲート遮断することにより、Ｗ相の相電流Ｉｗをメイン電流センサ３２ｗａの相電流Ｉｗａからサブ電流センサ３２ｗｂの相電流Ｉｗｂに切り替えたときのモータ３２からの想定よりも大きいトルクの出力を抑制することができる。そして、その後にインバータ３４のトランジスタＴ１１〜Ｔ１６のスイッチング制御を再開することにより、モータ３２からのトルクの出力を再開することができる。なお、メイン電流センサ３２ｕａの異常やメイン電流センサ３２ｖａの異常を検出したときについても同様に行なうことができる。

実施例の電気自動車２０に搭載される駆動装置では、モータ３２のＵ相、Ｖ相、Ｗ相にそれぞれメイン電流センサ３２ｕａ，３２ｖａ，３２ｗａおよびサブ電流センサ３２ｕｂ，３２ｖｂ，３２ｗｂを取り付けるものとした。しかし、モータ３２のＵ相、Ｖ相、Ｗ相のうちの２相にそれぞれメイン電流センサおよびサブ電流センサを取り付けるものとしてもよい。メイン電流センサ３２ｕａ，３２ｖａおよびサブ電流センサ３２ｕｂ，３２ｖｂを備える場合、故障検出部５３は、各相の相電流Ｉｕａ，Ｉｕｂ，Ｉｖａ，Ｉｖｂを用いて、メイン電流センサ３２ｕａやサブ電流センサ３２ｕｂ、メイン電流センサ３２ｖａ、サブ電流センサ３２ｖｂ、メイン電流センサ３２ｗａが正常であるか否かを判定する。例えば、以下のように行なう。Ｕ相の相電流Ｉｕａ，Ｉｕｂの差分（｜Ｉｕａ−Ｉｕｂ｜）と閾値ΔＩｕｒｅｆとの比較により、メイン電流センサ３２ｕａおよびサブ電流センサ３２ｕｂが正常であるかメイン電流センサ３２ｕａおよびサブ電流センサ３２ｕｂのうちの何れかが異常であるかを判定する。同様に、メイン電流センサ３２ｖａおよびサブ電流センサ３２ｖｂが正常であるか否かを判定する。そして、メイン電流センサ３２ｕａおよびサブ電流センサ３２ｕｂのうちの何れかが異常であり且つメイン電流センサ３２ｖａおよびサブ電流センサ３２ｖｂが正常であるときには、Ｕ相およびＶ相で循環電流が流れるようにインバータ３４を制御し、そのときの相電流Ｉｕａ，Ｉｖａにより、メイン電流センサ３２ｕａおよびサブ電流センサ３２ｕｂのうちの何れが異常であるかを特定する。メイン電流センサ３２ｖａおよびサブ電流センサ３２ｖｂのうちの何れかが異常であり且つメイン電流センサ３２ｕａおよびサブ電流センサ３２ｕｂが正常であるときについても同様に行なうことができる。

実施例の電気自動車２０に搭載される駆動装置では、蓄電装置として、バッテリ３６を用いるものとしたが、バッテリ３６に代えて、キャパシタを用いるものとしてもよい。

実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、モータ３２が「モータ」に相当し、インバータ３４が「インバータ」に相当し、メイン電流センサ３２ｕａ，３２ｖａ，３２ｗａが「メイン電流センサ」に相当し、サブ電流センサ３２ｕｂ，３２ｖｂ，３２ｗｂが「サブ電流センサ」に相当し、電子制御ユニット５０が「制御装置」に相当する。ｓ

なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。

以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。

本発明は、駆動装置の製造産業などに利用可能である。

２０ 電気自動車、２２ａ，２２ｂ 駆動輪、２４ デファレンシャルギヤ、２６ 駆動軸、３２ モータ、３２ａ 回転位置検出センサ、３２ｕａ，３２ｖａ，３２ｗａ メイン電流センサ、３２ｕｂ，３２ｖｂ，３２ｗｂ サブ電流センサ、３４ インバータ、３６ バッテリ、３８ 電力ライン、５０ 電子制御ユニット、５１ 入力切替部、５２ モータ制御部、５３ 故障検出部、６０ イグニッションスイッチ、６１ シフトレバー、６２ シフトポジションセンサ、６３ アクセルペダル、６４ アクセルペダルポジションセンサ、６５ ブレーキペダル、６６ ブレーキペダルポジションセンサ、６８ 車速センサ、Ｄ１１〜Ｄ１６ ダイオード、Ｔ１１〜Ｔ１６ トランジスタ。

Claims (1)

1. モータと、
   前記モータを駆動するインバータと、
   前記モータの少なくとも２相の各相にそれぞれ設けられたメイン電流センサおよびサブ電流センサと、
   前記各相のメイン電流センサからの前記各相の相電流に基づくｄ軸およびｑ軸の電流と、前記モータのトルク指令に基づく前記ｄ軸および前記ｑ軸の電流指令と、の差分が打ち消されるようにするための比例項および積分項を用いた電流フィードバック制御により前記ｄ軸および前記ｑ軸の電圧指令を設定し、前記ｄ軸および前記ｑ軸の前記電圧指令に基づくＰＷＭ信号を用いて前記インバータを制御する制御装置と、
   を備える駆動装置であって、
   前記制御装置は、前記各相のメイン電流センサのうちの何れかの異常を検出したときには、前記メイン電流センサの異常を検出した相における前記インバータの制御に用いる相電流を前記メイン電流センサの値から前記サブ電流センサの値に切り替えると共に、所定時間に亘って前記インバータをゲート遮断した後に前記インバータの制御を再開し、
   前記制御装置は、前記インバータをゲート遮断するときには、前記ｄ軸および前記ｑ軸の前記電流指令に値０を設定すると共に前記ＰＷＭ信号の出力を停止し、
   前記所定時間は、前記積分項が値０になるまでに要する時間以上の時間である、
   駆動装置。
   

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