JP7131682B1 - FAILURE DETECTION DEVICE, POWER CONVERSION DEVICE, AND FAILURE DETECTION PROGRAM - Google Patents
FAILURE DETECTION DEVICE, POWER CONVERSION DEVICE, AND FAILURE DETECTION PROGRAM Download PDFInfo
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Abstract
【課題】磁気センサの故障検出装置を提供する。【解決手段】第1相電流により発生する磁束密度の増加に応じて値が増加する第1検出値と第1相電流により発生する磁束密度の増加に応じて値が減少する第2検出値を第1磁気センサと第2磁気センサからそれぞれ取得し、第2相電流により発生する磁束密度の増加に応じて値が増加する第3検出値と第2相電流により発生する磁束密度の増加に応じて値が減少する第4検出値を第3磁気センサと第4磁気センサからそれぞれ取得する取得部210と、第1検出値と第2検出値を用いて第2相電流を推定した第1の推定値、第3検出値を用いて第2相電流を推定した第2の推定値、および、第4検出値を用いて第2相電流を推定した第3の推定値を算出する推定部220と、第1の推定値、第2の推定値、および、第3の推定値に基づいて、第3磁気センサおよび第4磁気センサのいずれかの故障を検出する検出部230とを備えた。【選択図】図1A failure detection device for a magnetic sensor is provided. A first detection value whose value increases as the magnetic flux density generated by the first phase current increases, and a second detection value whose value decreases as the magnetic flux density generated by the first phase current increases. A third detection value obtained from the first magnetic sensor and the second magnetic sensor, and increasing as the magnetic flux density generated by the second phase current increases, and The acquisition unit 210 that acquires the fourth detection value that decreases as the value decreases from the third magnetic sensor and the fourth magnetic sensor, respectively; An estimation unit 220 that calculates an estimated value, a second estimated value obtained by estimating the second phase current using the third detected value, and a third estimated value obtained by estimating the second phase current using the fourth detected value. and a detection unit 230 that detects failure of either the third magnetic sensor or the fourth magnetic sensor based on the first estimated value, the second estimated value, and the third estimated value. [Selection drawing] Fig. 1
Description
本発明は、故障検出装置、電力変換装置、故障検出プログラム、および、電流検出器に関する。 The present invention relates to a failure detection device, a power conversion device, a failure detection program, and a current detector.
特許文献1には、「相交流モータの各相にそれぞれ設けられた電流センサによる測定値に基づいたモータ制御電流により3相交流モータの回転制御を行う3相交流モータの制御装置に係わり、特に、電流センサの故障に対する耐久性を向上させる技術」が記載されている。
[先行技術文献]
[特許文献]
[特許文献1] 特開2000-116176
[特許文献2] 特開2000-275279
[特許文献3] 特開2006-064462
[特許文献4] 特開2012-122897
Patent Document 1 describes a control device for a three-phase AC motor that controls the rotation of the three-phase AC motor using a motor control current based on values measured by current sensors provided in each phase of the phase AC motor. , a technology for improving the durability against failure of current sensors”.
[Prior art documents]
[Patent Literature]
[Patent Document 1] JP-A-2000-116176
[Patent Document 2] JP-A-2000-275279
[Patent Document 3] JP-A-2006-064462
[Patent Document 4] JP 2012-122897
本発明の第1の態様においては、故障検出装置を提供する。上記故障検出装置は、第1相電流により発生する磁束密度の増加に応じて値が増加する第1検出値と上記第1相電流により発生する磁束密度の増加に応じて値が減少する第2検出値を第1磁気センサと第2磁気センサからそれぞれ取得し、第2相電流により発生する磁束密度の増加に応じて値が増加する第3検出値と上記第2相電流により発生する磁束密度の増加に応じて値が減少する第4検出値を第3磁気センサと第4磁気センサからそれぞれ取得する取得部を備えてよい。上記故障検出装置は、上記第1検出値と上記第2検出値を用いて上記第2相電流を推定した第1の推定値、上記第3検出値を用いて上記第2相電流を推定した第2の推定値、および、上記第4検出値を用いて上記第2相電流を推定した第3の推定値を算出する推定部を備えてよい。上記故障検出装置は、上記第1の推定値、上記第2の推定値、および、上記第3の推定値に基づいて、上記第3磁気センサおよび上記第4磁気センサのいずれかの故障を検出する検出部を備えてよい。 A first aspect of the present invention provides a fault detection device. The fault detection device includes a first detection value whose value increases as the magnetic flux density generated by the first phase current increases and a second detection value whose value decreases as the magnetic flux density generated by the first phase current increases. Detected values are obtained from the first magnetic sensor and the second magnetic sensor, respectively, and a third detected value whose value increases as the magnetic flux density generated by the second phase current increases and the magnetic flux density generated by the second phase current An acquisition unit may be provided for acquiring, from the third magnetic sensor and the fourth magnetic sensor, a fourth detection value whose value decreases in accordance with an increase in . The failure detection device estimates the second phase current using a first estimated value obtained by estimating the second phase current using the first detected value and the second detected value, and the third detected value. An estimator may be provided that calculates a third estimated value obtained by estimating the second phase current using the second estimated value and the fourth detected value. The failure detection device detects a failure of one of the third magnetic sensor and the fourth magnetic sensor based on the first estimated value, the second estimated value, and the third estimated value. You may provide the detection part which carries out.
上記検出部は、上記第1の推定値と上記第2の推定値との差、および、上記第1の推定値と上記第3の推定値との差に基づいて、上記第3磁気センサおよび上記第4磁気センサのいずれかの故障を検出してよい。 Based on the difference between the first estimated value and the second estimated value and the difference between the first estimated value and the third estimated value, the detection unit detects the third magnetic sensor and A failure of any of the fourth magnetic sensors may be detected.
上記検出部は、上記第1の推定値と上記第2の推定値との差、および、上記第1の推定値と上記第3の推定値との差のいずれか一方のみが予め定められた基準を満たさない場合に、上記第3磁気センサおよび上記第4磁気センサのいずれかの故障を検出してよい。 The detection unit determines in advance only one of a difference between the first estimated value and the second estimated value and a difference between the first estimated value and the third estimated value. A failure of either the third magnetic sensor or the fourth magnetic sensor may be detected if the criteria are not met.
上記検出部は、上記第1の推定値と上記第2の推定値との差が上記予め定められた基準を満たさない場合に、上記第3磁気センサの故障を検出してよい。 The detection unit may detect a failure of the third magnetic sensor when the difference between the first estimated value and the second estimated value does not satisfy the predetermined criterion.
上記検出部は、上記第1の推定値と上記第3の推定値との差が上記予め定められた基準を満たさない場合に、上記第4磁気センサの故障を検出してよい。 The detection unit may detect a failure of the fourth magnetic sensor when the difference between the first estimated value and the third estimated value does not satisfy the predetermined criterion.
上記推定部は、更に、上記第3検出値と上記第4検出値を用いて上記第1相電流を推定した第4の推定値、上記第1検出値を用いて上記第1相電流を推定した第5の推定値、および、上記第2検出値を用いて上記第1相電流を推定した第6の推定値を算出してよい。上記検出部は、更に、上記第4の推定値、上記第5の推定値、および、上記第6の推定値に基づいて、上記第1磁気センサおよび上記第2磁気センサのいずれかの故障を検出してよい。 The estimating unit further estimates the first phase current using a fourth estimated value obtained by estimating the first phase current using the third detected value and the fourth detected value, and the first detected value. A sixth estimated value obtained by estimating the first phase current using the fifth estimated value and the second detected value may be calculated. The detection unit further detects a failure of either the first magnetic sensor or the second magnetic sensor based on the fourth estimated value, the fifth estimated value, and the sixth estimated value. may be detected.
上記検出部は、上記第4の推定値と上記第5の推定値との差、および、上記第4の推定値と上記第6の推定値との差に基づいて、上記第1磁気センサおよび上記第2磁気センサのいずれかの故障を検出してよい。 Based on the difference between the fourth estimated value and the fifth estimated value and the difference between the fourth estimated value and the sixth estimated value, the detection unit detects the first magnetic sensor and A failure of any of the second magnetic sensors may be detected.
上記検出部は、上記第4の推定値と上記第5の推定値との差、および、上記第4の推定値と上記第6の推定値との差のいずれか一方のみが予め定められた基準を満たさない場合に、上記第1磁気センサおよび上記第2磁気センサのいずれかの故障を検出してよい。 The detection unit determines in advance only one of a difference between the fourth estimated value and the fifth estimated value and a difference between the fourth estimated value and the sixth estimated value. A failure of either the first magnetic sensor or the second magnetic sensor may be detected if the criteria are not met.
上記検出部は、上記第4の推定値と上記第5の推定値との差が上記予め定められた基準を満たさない場合に、上記第1磁気センサの故障を検出してよい。 The detection unit may detect a failure of the first magnetic sensor when the difference between the fourth estimated value and the fifth estimated value does not satisfy the predetermined criterion.
上記検出部は、上記第4の推定値と上記第5の推定値との差が上記予め定められた基準を満たさない場合に、上記第2磁気センサの故障を検出してよい。 The detection unit may detect a failure of the second magnetic sensor when the difference between the fourth estimated value and the fifth estimated value does not satisfy the predetermined criterion.
本発明の第2の態様においては、電力変換装置を提供する。上記電力変換装置は、上記故障検出装置を備えてよい。上記電力変換装置は、半導体スイッチ素子を含むインバータ回路を備えてよい。上記電力変換装置は、上記半導体スイッチ素子を駆動する駆動回路を備えてよい。上記電力変換装置は、上記駆動回路を制御する制御回路を備えてよい。 A second aspect of the present invention provides a power converter. The power conversion device may include the failure detection device. The power conversion device may include an inverter circuit including semiconductor switch elements. The power conversion device may include a drive circuit that drives the semiconductor switch element. The power conversion device may include a control circuit that controls the drive circuit.
上記制御回路は、磁気センサのいずれかの故障が検出された場合に、故障が検出されていない磁気センサからの検出値を用いて算出された推定値に基づいてフィードバック制御を実行してよい。 The control circuit may perform feedback control based on the estimated value calculated using the detection values from the magnetic sensors in which failure is not detected, when a failure is detected in any of the magnetic sensors.
上記制御回路が搭載された基板上に、上記第1検出値および上記第2検出値を用いた演算により、上記第1磁気センサおよび上記第2磁気センサによりそれぞれ検出された磁束密度の大きさの合計に応じた演算結果を得る演算回路が実装されてよい。 Magnitudes of magnetic flux densities respectively detected by the first magnetic sensor and the second magnetic sensor are calculated on the board on which the control circuit is mounted, using the first detected value and the second detected value. An arithmetic circuit may be implemented that obtains an arithmetic result according to the sum.
上記演算回路は、更に、上記第3検出値および上記第4検出値を用いた演算により、上記第3磁気センサおよび上記第4磁気センサによりそれぞれ検出された磁束密度の大きさの合計に応じた演算結果を得てよい。 The arithmetic circuit further calculates the sum of the magnitudes of the magnetic flux densities detected by the third magnetic sensor and the fourth magnetic sensor by performing calculations using the third detected value and the fourth detected value. Arithmetic results may be obtained.
本発明の第3の態様においては、故障検出プログラムを提供する。上記故障検出プログラムは、コンピュータにより実行されてよい。上記故障検出プログラムは、上記コンピュータを、第1相電流により発生する磁束密度の増加に応じて値が増加する第1検出値と上記第1相電流により発生する磁束密度の増加に応じて値が減少する第2検出値を第1磁気センサと第2磁気センサからそれぞれ取得し、第2相電流により発生する磁束密度の増加に応じて値が増加する第3検出値と上記第2相電流により発生する磁束密度の増加に応じて値が減少する第4検出値を第3磁気センサと第4磁気センサからそれぞれ取得する取得部として機能させてよい。上記故障検出プログラムは、上記コンピュータを、上記第1検出値と上記第2検出値を用いて上記第2相電流を推定した第1の推定値、上記第3検出値を用いて上記第2相電流を推定した第2の推定値、および、上記第4検出値を用いて上記第2相電流を推定した第3の推定値を算出する推定部として機能させてよい。上記故障検出プログラムは、上記コンピュータを、上記第1の推定値、上記第2の推定値、および、上記第3の推定値に基づいて、上記第3磁気センサおよび上記第4磁気センサのいずれかの故障を検出する検出部として機能させてよい。 A third aspect of the present invention provides a fault detection program. The failure detection program may be executed by a computer. The fault detection program causes the computer to detect a first detection value whose value increases as the magnetic flux density generated by the first phase current increases, and a value which increases as the magnetic flux density generated by the first phase current increases. A decreasing second detected value is acquired from each of the first magnetic sensor and the second magnetic sensor, and a third detected value whose value increases in accordance with an increase in the magnetic flux density generated by the second phase current and the second phase current It may function as an acquisition unit that acquires, from the third magnetic sensor and the fourth magnetic sensor, a fourth detection value whose value decreases as the generated magnetic flux density increases. The fault detection program causes the computer to generate the second phase current using the first estimated value obtained by estimating the second phase current using the first detected value and the second detected value, and the third detected value. It may function as an estimation unit that calculates a second estimated value of the current and a third estimated value of the second phase current using the fourth detected value. The failure detection program causes the computer to detect one of the third magnetic sensor and the fourth magnetic sensor based on the first estimated value, the second estimated value, and the third estimated value. may function as a detection unit that detects a failure of
本発明の第4の態様においては、電流検出器を提供する。上記電流検出器は、導体に流れる電流により発生する磁束密度の増加に応じて値が増加する第1検出値を検出する第1磁気センサを備えてよい。上記電流検出器は、上記導体に流れる電流により発生する磁束密度の増加に応じて値が減少する第2検出値を検出する第2磁気センサを備えてよい。上記電流検出器は、上記第1検出値および上記第2検出値を用いた演算により、上記第1磁気センサおよび上記第2磁気センサによりそれぞれ検出された磁束密度の大きさの合計に応じた演算結果を得る演算回路を備えてよい。上記電流検出器は、上記第1検出値、上記第2検出値、および、上記演算結果を出力する出力部を備えてよい。 In a fourth aspect of the invention, a current detector is provided. The current detector may include a first magnetic sensor that detects a first detection value that increases as the magnetic flux density generated by the current flowing through the conductor increases. The current detector may include a second magnetic sensor that detects a second detection value that decreases as the magnetic flux density generated by the current flowing through the conductor increases. The current detector performs calculations using the first detection value and the second detection value in accordance with the sum of the magnitudes of the magnetic flux densities detected by the first magnetic sensor and the second magnetic sensor, respectively. Arithmetic circuitry may be provided to obtain the result. The current detector may include an output unit that outputs the first detected value, the second detected value, and the calculation result.
なお、上記の発明の概要は、本発明の特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。 It should be noted that the above summary of the invention does not list all the features of the invention. Subcombinations of these feature groups can also be inventions.
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。 Hereinafter, the present invention will be described through embodiments of the invention, but the following embodiments do not limit the invention according to the claims. Also, not all combinations of features described in the embodiments are essential for the solution of the invention.
図1は、本実施形態に係る故障検出装置200を備えた電力変換装置100の一例を、電源10およびモータ20とともに示す。電力変換装置100においては、電源10から供給された電力を変換してモータ20に供給することによって、モータ20を制御する。
FIG. 1 shows an example of a
電源10は、モータ20を制御するための電力を供給する源である。電源10は、例えば、200Vの3相交流電源であってよい。電源10は、電力変換装置100を介してモータ20へ電力を供給する。
The
モータ20は、電気エネルギー(電力)を機械エネルギー(動力)に変換する機器である。モータ20は、電源10から供給され、電力変換装置100で変換された電力を動力に変換する。
The
電力変換装置100は、モータ20を目的にかなった回転速度やトルクで運転するために、電源10から得られた電力を電圧や周波数等を制御することによって変換し、モータ20へ供給する。電力変換装置100は、整流回路110と、平滑コンデンサ120と、インバータ回路130と、導体140と、制御回路150と、駆動回路160と、電流検出器170と、故障検出装置200とを備える。
The
整流回路110は、6個のダイオードがブリッジ接続されており、電源10の交流の出力を整流する。
The
平滑コンデンサ120は、整流回路110の直流出力端子間に接続されており、整流回路110の出力を平滑化する。
インバータ回路130は、整流回路110の直流出力端子間に接続されており、整流回路110の出力を変換してモータ20へ供給する。インバータ回路130は、例えば、3相電圧制御型インバータ回路であってよく、整流回路110から出力された直流電圧を3相交流電圧に変換して、3相交流モータであるモータ20へ供給する。この際、インバータ回路130の出力周波数を変えることにより、モータ20の速度を変化させることができる。このようなインバータ回路130は、例えば、第1~第3のアーム回路が並列接続されて構成される。それぞれのアーム回路は、直列に接続されたトランジスタからなる2つの半導体スイッチ素子と、これら半導体スイッチ素子を構成するトランジスタのエミッタ・コレクタ間にそれぞれ逆並列接続されたダイオードとを含む。なお、本図においては、半導体スイッチ素子がIGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)である場合を一例として示している。しかしながら、これに限定されるものではない。半導体スイッチ素子として、トランジスタ、および、MOS-FET等、種々のスイッチング素子が用いられてよい。このような各アーム回路における2つの半導体スイッチ素子の接続点が、出力点U、出力点V、および、出力点Wをそれぞれ構成している。
The
導体140は、U相電流、V相電流、および、W相電流(「モータ電流」ともいう)が流れる配線であり、U相の導体140u、V相の導体140v、および、W相の導体140w(「導体140」と総称する。)を含む。このような3相の導体140は、それぞれ、一端がインバータ回路130の出力点に接続され、他端が3相誘導電動機からなるモータ20の励磁巻線の端部に接続されている。すなわち、U相の導体140uは、一端が出力点Uに、他端がモータ20におけるU相の励磁巻線の端部に接続されている。V相の導体140vは、一端が出力点Vに接続され、他端がモータ20におけるV相の励磁巻線の端部に接続されている。W相の導体140wは、一端が出力点Wに接続され、他端がモータ20におけるW相の励磁巻線の端部に接続されている。
The conductors 140 are wiring through which a U-phase current, a V-phase current, and a W-phase current (also referred to as “motor current”) flow. (collectively referred to as "conductors 140"). One end of each of the three-phase conductors 140 is connected to the output point of the
制御回路150は、測定された様々な物理量(電流、電圧、回転速度等)に応じて、モータ20を制御するために必要な指令信号を駆動回路160へ与え、駆動回路160を制御する。
The
駆動回路160は、半導体スイッチ素子を構成するトランジスタのゲートをそれぞれ駆動する。駆動回路160は、例えば、制御回路150からの制御指令、一例として、PWM(Pulse Width Modulation)指令信号に基づき、インバータ回路130に含まれる半導体スイッチ素子を構成するトランジスタのゲートをそれぞれ駆動する。
The
このような電力変換装置100においては、モータ電流をフィードバックすることによって、モータ電流に基づくフィードバック制御が実行される。そのため、電力変換装置100には、モータ電流が流れる導体140に電流検出器170が設けられる。
In such a
電流検出器170は、一対の磁気センサを含み、導体140に流れる電流により発生する磁束密度に応じた値をそれぞれ検出する。電流検出器170の詳細については後述する。本実施形態において、このような電流検出器170は、3相の導体140のうちの少なくとも2相の導体140に設けられていればよい。本図においては、3相交流におけるU相を「第1相」と定義し、W相を「第2相」と定義した場合を一例として示している。すなわち、U相の導体140uおよびW相の導体140wに、第1相の電流検出器170uおよび第2相の電流検出器170w(「電流検出器170」と総称する。)がそれぞれ設けられている。しかしながら、これに限定されるものではない。電流検出器170は、U相の導体140uおよびV相の導体140vに設けられていてもよいし、V相の導体140vおよびW相の導体140wに設けられていてもよい。また、上述の説明では、電流検出器170が3相の導体140のうちの2相の導体140にのみ設けられている場合を一例として示したが、電流検出器170が3相全てに設けられる場合を排除するものではない。すなわち、電流検出器170は、U相の導体140u、V相の導体140v、および、W相の導体140wの全てに設けられていてもよい。
The current detector 170 includes a pair of magnetic sensors, each detecting a value corresponding to the magnetic flux density generated by the current flowing through the conductor 140 . Details of the current detector 170 will be described later. In the present embodiment, such a current detector 170 may be provided in at least two phase conductors 140 among the three phase conductors 140 . In this figure, a case is shown as an example where the U phase in the three-phase alternating current is defined as the "first phase" and the W phase is defined as the "second phase". That is, the
故障検出装置200は、このような電流検出器170に含まれる磁気センサから検出値を取得して相電流を推定する。そして、故障検出装置200は、相電流の推定値に基づいて、電流検出器170に含まれるいずれかの磁気センサの故障を検出する。
The
故障検出装置200は、取得部210と、推定部220と、検出部230とを備える。なお、これらブロックは、それぞれ機能的に分離された機能ブロックであって、実際のデバイス構成とは必ずしも一致していなくてもよい。すなわち、本図において、1つのブロックとして示されているからといって、それが必ずしも1つのデバイスにより構成されていなくてもよい。また、本図において、別々のブロックとして示されているからといって、それらが必ずしも別々のデバイスにより構成されていなくてもよい。また、本図においては、故障検出装置200が、制御回路150や駆動回路160とは異なるブロックとして示されているが、故障検出装置200の一部または全部は、制御回路150および駆動回路160の少なくともいずれかと一体に構成されていてもよい。一例として、制御回路150と故障検出装置200とが一体に構成され、1つのCPUによりこれらの機能が実現されてもよい。
取得部210は、第1相電流(U相電流)により発生する磁束密度の増加に応じて値が増加する第1検出値と第1相電流により発生する磁束密度の増加に応じて値が減少する第2検出値を第1磁気センサと第2磁気センサからそれぞれ取得する。ここで、第1磁気センサは、第1相の電流検出器170uに含まれる一方の磁気センサであり、第2磁気センサは、第1相の電流検出器170uに含まれる他方の磁気センサである。同様に、取得部210は、第2相電流(W相電流)により発生する磁束密度の増加に応じて値が増加する第3検出値と第2相電流により発生する磁束密度の増加に応じて値が減少する第4検出値を第3磁気センサと第4磁気センサからそれぞれ取得する。ここで、第3磁気センサは、第2相の電流検出器170wに含まれる一方の磁気センサであり、第4磁気センサは、第2相の電流検出器170wに含まれる他方の磁気センサである。
The obtaining
この際、電流検出器170が後述する演算回路を含む場合には、取得部210は、第1の演算結果および第2の演算結果を併せて取得してもよい。取得部210は、取得した第1検出値、第2検出値、第3検出値、および、第4検出値、並びに、第1の演算結果および第2の演算結果を推定部220へ供給する。
At this time, if the current detector 170 includes an arithmetic circuit, which will be described later, the obtaining
推定部220は、第1検出値と第2検出値を用いて第2相電流を推定した第1の推定値、第3検出値を用いて第2相電流を推定した第2の推定値、および、第4検出値を用いて第2相電流を推定した第3の推定値をそれぞれ算出する。同様に、推定部220は、更に、第3検出値と第4検出値を用いて第1相電流を推定した第4の推定値、第1検出値を用いて第1相電流を推定した第5の推定値、および、第2検出値を用いて第1相電流を推定した第6の推定値をそれぞれ算出する。推定部220は、算出した第1の推定値、第2の推定値、第3の推定値、第4の推定値、第5の推定値、および、第6の推定値を検出部230へ供給する。
The estimating
検出部230は、第1の推定値、第2の推定値、および、第3の推定値に基づいて、第3磁気センサおよび第4磁気センサのいずれかの故障を検出する。同様に、検出部230は、更に、第4の推定値、第5の推定値、および、第6の推定値に基づいて、第1磁気センサおよび第2磁気センサのいずれかの故障を検出する。そして、検出部230は、検出結果に応じた推定値を制御回路150へ供給する。これに応じて、制御回路150は、検出部230から供給された推定値に基づくフィードバック制御を実行する。これについても後述する。
図2は、第1相の電流検出器170uを例として、電流検出器170の構成を導体140とともに示す。第1相の電流検出器170uは、第1磁気センサ171と、第2磁気センサ172と、第1の演算回路175uと、第1の出力部176uを含む。
FIG. 2 shows the configuration of the current detector 170 together with the conductor 140, taking the first phase
第1磁気センサ171と第2磁気センサ172は、U相の導体140uを挟んで対向する位置に配置可能に構成され、第1磁気センサ171と第2磁気センサ172とで一対の磁気センサを成している。
The first
第1磁気センサ171においては、U相の導体140uに流れる第1相電流により発生する磁束の向きとセンサの検出方向(軸)とが略同方向であってよい。すなわち、第1磁気センサ171は、U相の導体140uに流れる第1相電流により発生する磁束密度の増加に応じて値が増加する第1検出値iu_det1を検出してよい。より好ましくは、第1磁気センサ171は、U相の導体140uに流れる第1相電流により発生する磁束密度に比例して値が増加する第1検出値iu_det1を検出してよい。第1磁気センサ171は、検出した第1検出値iu_det1を第1の演算回路175uおよび第1の出力部176uへ供給する。
In the first
第2磁気センサ172においては、U相の導体140uに流れる第1相電流により発生する磁束の向きとセンサの検出方向(軸)とが略逆方向であってよい。すなわち、第2磁気センサ172は、導体140uに流れる第1相電流により発生する磁束密度の増加に応じて値が減少する第2検出値iu_det2を検出してよい。より好ましくは、第2磁気センサ172は、導体140uに流れる第1相電流により発生する磁束密度に比例して値が減少する第2検出値iu_det2を検出してよい。第2磁気センサ172は、検出した第2検出値iu_det2を第1の演算回路175uおよび第1の出力部176uへ供給する。
In the second
このように、第1磁気センサ171と第2磁気センサ172は、対象電流が流れる導体140を挟んで対向する位置に配置可能に構成されるとともに、一方の検出方向が対象電流により発生する磁束の向きと略同方向に、他方の検出方向が対象電流により発生する磁束の向きと略逆方向に構成される。すなわち、第1磁気センサ171と第2磁気センサ172は、大きさが略同一で極性が異なる第1検出値iu_det1および第2検出値iu_det2をそれぞれ検出可能なように構成される。
In this way, the first
第1の演算回路175uは、第1検出値iu_det1および第2検出値iu_det2を入力する。そして、第1の演算回路175uは、第1検出値iu_det1および第2検出値iu_det2を用いた演算により、第1磁気センサ171および第2磁気センサ172によりそれぞれ検出された磁束密度の大きさの合計に応じた第1の演算結果iu_detを得る。第1の演算回路175uは、このような演算結果を得ることが可能ないかなる回路であってもよい。一例として、第1の演算回路175uは、差分回路であってもよく、第1検出値iu_det1および第2検出値iu_det2を用いた差分演算により第1の演算結果iu_detを得てよい。この際、第1の演算回路175uは、差分回路の非反転入力端子に第1検出値iu_det1を入力し、反転入力端子に第2検出値iu_det2を入力し、ゲインを1とすることにより、第1相電流の略2倍に応じた第1の演算結果iu_detを得ることができる。第1の演算回路175uは、得られた第1の演算結果iu_detを第1の出力部176uへ供給する。なお、上述の説明では、第1の演算回路175uがゲインを1として第1相電流の略2倍に応じた第1の演算結果iu_detを得る場合を一例として示したが、これに限定されるものではない。第1の演算回路175uは、ゲインを調整することによって、第1相電流の略等倍に応じた第1の演算結果iu_detを得てもよい。したがって、上述の「第1磁気センサ171および第2磁気センサ172によりそれぞれ検出された磁束密度の大きさの合計に応じた第1の演算結果iu_det」という用語には、第1磁気センサ171および第2磁気センサ172によりそれぞれ検出された磁束密度の大きさの合計そのものに応じた演算結果に加えて、このようにゲイン調整された演算結果をも含まれるものと定義される。なお、本明細書で記載する「合計」とは、2つ以上の値を合わせ計算することで、その計算は、和・差・積・商の四則演算とその他の計算を含めてもよい。
The first
第1の出力部176uは、第1検出値iu_det1、第2検出値iu_det2、および、第1の演算結果iu_detを出力する。
The
なお、ここでは、説明を省略するが、第2相の電流検出器170wについても第1相の電流検出器170uと同様に構成されてよい。すなわち、第2相の電流検出器170wは、第3磁気センサ173と、第4磁気センサ174と、第2の演算回路175wと、第2の出力部176wとを含んでよい。ここで、「第1の演算回路175u」および「第2の演算回路175w」を「演算回路175」と総称する。また、「第1の出力部176u」と「第2の出力部176w」を「出力部176」と総称する。この場合、第3磁気センサ173は、W相の導体140wに流れる第2相電流により発生する磁束密度の増加に応じて値が増加する第3検出値iw_det1を検出してよい。同様に、第4磁気センサ174は、W相の導体140wに流れる第2相電流により発生する磁束密度の増加に応じて値が減少する第4検出値iw_det2を検出してよい。また、第2の演算回路175wは、第3検出値iw_det1および第4検出値iw_det2を用いた演算により、第3磁気センサ173および第4磁気センサ174によりそれぞれ検出された磁束密度の大きさの合計に応じた第2の演算結果iw_detを得てよい。そして、第2の出力部176wは、第3検出値iw_det1、第4検出値iw_det2、および、第2の演算結果iw_detを出力してよい。
Although the description is omitted here, the second-phase
本実施形態に係る故障検出装置200は、このように少なくとも2相の導体140に設けられた電流検出器170から検出値をそれぞれ取得して相電流を推定する。そして、本実施形態に係る故障検出装置200は、相電流の推定値に基づいて、電流検出器170に含まれるいずれかの磁気センサの故障を検出する。これについてフローを用いて詳細に説明する。
The
図3は、本実施形態に係る故障検出装置200が磁気センサの故障を検出するフローの一例を示す。
FIG. 3 shows an example of a flow in which the
ステップS310において、故障検出装置200は、第1~第4検出値、並びに、第1~第2の演算結果を取得する。例えば、取得部210は、第1相電流により発生する磁束密度の増加に応じて値が増加する第1検出値iu_det1と第1相電流により発生する磁束密度の増加に応じて値が減少する第2検出値iu_det2を、第1相の電流検出器170uに含まれる第1磁気センサ171と第2磁気センサ172から第1の出力部176uを介してそれぞれ取得する。また、取得部210は、第1の演算結果iu_detを、第1相の電流検出器170uに含まれる第1の演算回路175uから第1の出力部176uを介して取得する。
In step S310,
同様に、取得部210は、第2相電流により発生する磁束密度の増加に応じて値が増加する第3検出値iw_det1と第2相電流により発生する磁束密度の増加に応じて値が減少する第4検出値iw_det2を、第2相の電流検出器170wに含まれる第3磁気センサ173と第4磁気センサ174から第2の出力部176wを介してそれぞれ取得する。また、取得部210は、第2の演算結果iw_detを、第2相の電流検出器170wに含まれる第2の演算回路175wから第2の出力部176wを介して取得する。
Similarly, the obtaining
なお、ここでいう「取得する」とは、電流検出器170から直接取得することに限定されるものではない。取得部210は、これら検出値や演算結果を、例えば、他の機器やネットワーク等を介して取得してもよいし、各種メモリデバイスを介して取得してもよいし、ユーザ入力を介して取得してもよい。
It should be noted that the term “obtain” here is not limited to direct acquisition from the current detector 170 . The
また、上述の説明では、取得部210が、第1の演算結果iu_detおよび第2の演算結果iw_detを第1相の電流検出器170uおよび第2相の電流検出器170wからそれぞれ取得する場合を一例として示したが、これに限定されるものではない。第1の演算結果iu_detおよび第2の演算結果iw_detの少なくともいずれかが第1相の電流検出器170uおよび第2相の電流検出器170wから供給されない場合(例えば、電流検出器170が演算回路175を含まない場合等)には、取得部210は、演算回路175と同様の演算を実行することにより、第1の演算結果iu_detおよび第2の演算結果iw_detの少なくともいずれかを取得してもよい。
In the above description, the case where the obtaining
取得部210は、取得した第1検出値iu_det1、第2検出値iu_det2、第3検出値iw_det1、および、第4検出値iw_det2、並びに、第1の演算結果iu_detおよび第2の演算結果iw_detを推定部220へ供給する。
ステップS320において、故障検出装置200は、第2相電流を推定した第1の推定値、第2の推定値、および、第3の推定値を算出する。例えば、推定部220は、第1検出値iu_det1と第2検出値iu_det2を用いて第2相電流を推定した第1の推定値iw_est(U)、第3検出値iw_det1を用いて第2相電流を推定した第2の推定値iw_est(W1)、および、第4検出値iw_det2を用いて第2相電流を推定した第3の推定値iw_est(W2)をそれぞれ算出する。これについて数式を用いて詳細に説明する。
In step S320,
各電流検出器170は自相の電流により発生する磁束に加えて、他相の電流により発生する磁束も検出する。ここで、U相とV相との間における磁束の結合パラメータをKuv、V相とW相との間における磁束の結合パラメータをKvw、および、W相とU相との間における磁束の結合パラメータをKwuとする。また、U相電流をiu、V相電流をiv、および、W相電流をiwとする。ここで、iu+iv+iw=0とすると、第1相の電流検出器170uに含まれる第1磁気センサ171が検出する第1検出値iu_det1は、次式により示される。
また、第1相の電流検出器170uに含まれる第2磁気センサ172が検出する第2検出値iu_det2は、次式により示される。
したがって、第1検出値iu_det1および第2検出値iu_det2の和は、次式により示されることとなる。
また、第1検出値iu_det1および第2検出値iu_det2の差は、次式により示されることとなる。
ここで、(数4)を次式のように変形する。
そして、(数5)を(数3)に代入することにより、推定部220は、次式に示されるように、第1磁気センサ171と第2磁気センサ172から取得した第1検出値iu_det1と第2検出値iu_det2を用いて、第2相電流を推定した第1の推定値iw_est(U)を算出することができる。すなわち、推定部220は、第3磁気センサ173および第4磁気センサ174から取得した第3検出値iw_det1および第4検出値iw_det2を用いることなく、第2相電流を推定することができる。
また、第2相の電流検出器170wに含まれる第3磁気センサ173が検出する第3検出値iw_det1は、次式により示される。
また、第2相の電流検出器170wに含まれる第4磁気センサ174が検出する第4検出値iw_det2は、次式により示される。
ここで、(数7)におけるiwをiw_est(W1)とおいて整理することにより、推定部220は、次式に示されるように、第3磁気センサ173から取得した第3検出値iw_det1を用いて、第2相電流を推定した第2の推定値iw_est(W1)を算出することができる。すなわち、推定部220は、第4磁気センサ174から取得した第4検出値iw_det2を用いることなく、第2相電流を推定することができる。
同様に、(数8)におけるiwをiw_est(W2)とおいて整理することにより、推定部220は、次式に示されるように、第4磁気センサ174から取得した第4検出値iw_det2を用いて、第2相電流を推定した第3の推定値iw_est(W2)を算出することができる。すなわち、推定部220は、第3磁気センサ173から取得した第3検出値iw_det1を用いることなく、第2相電流を推定することができる。
例えばこのようにして、推定部220は、第1検出値iu_det1と第2検出値iu_det2を用いて第2相電流を推定した第1の推定値iw_est(U)、第3検出値iw_det1を用いて第2相電流を推定した第2の推定値iw_est(W1)、および、第4検出値iw_det2を用いて第2相電流を推定した第3の推定値iw_est(W2)をそれぞれ算出することができる。推定部220は、算出した第1の推定値iw_est(U)、第2の推定値iw_est(W1)、および、第3の推定値iw_est(W2)を検出部230へ供給する。
For example, in this manner, the estimating
ステップS330において、故障検出装置200は、第1の推定値iw_est(U)と第2の推定値iw_est(W1)の差、および、第1の推定値iw_est(U)と第3の推定値iw_est(W2)の差の一方のみが基準を満たさないかどうか判定する。例えば、検出部230は、第1の推定値iw_est(U)と第2の推定値iw_est(W1)の差の絶対値が予め定められた閾値を超えるか否か、および、第1の推定値iw_est(U)と第3の推定値iw_est(W2)の差の絶対値が予め定められた閾値を超えるか否かを判定する。そして、検出部230は、いずれか一方のみが閾値を超える場合に、いずれか一方のみが基準を満たさない(Yes)と判定する。この場合、検出部230は、第2の推定値iw_est(W1)を算出する際に用いられた第3検出値iw_det1および第3の推定値iw_est(W2)を算出する際に用いられた第4検出値iw_det2のいずれかが異常な値であると推論して、当該第3検出値iw_det1および第3検出値iw_det2を検出した第3磁気センサ173および第4磁気センサ174のいずれかの故障を検出する。このように、検出部230は、第1の推定値iw_est(U)と第2の推定値iw_est(W1)との差、および、第1の推定値iw_est(U)と第3の推定値iw_est(W2)との差のいずれか一方のみが予め定められた基準を満たさない場合に、第3磁気センサ173および第4磁気センサ174のいずれかの故障を検出する。そして、故障検出装置200は、処理をステップS335に進める。
In step S330, the
ステップS335において、故障検出装置200は、第1の推定値iw_est(U)と第2の推定値iw_est(W1)の差が基準を満たさないかどうか判定する。例えば、検出部230は、第1の推定値iw_est(U)と第2の推定値iw_est(W1)の差の絶対値が予め定められた閾値を超えるか否か判定する。そして、検出部230は、閾値を超える場合に、第1の推定値iw_est(U)と第2の推定値iw_est(W1)の差が基準を満たさない(Yes)と判定する。そして、故障検出装置200は、処理をステップS340に進める。
In step S335, the
ステップS340において、故障検出装置200は、第3磁気センサ173の故障を検出する。例えば、検出部230は、第1の推定値iw_est(U)と第3の推定値iw_est(W2)との差が基準を満たすのに対して、第1の推定値iw_est(U)と第2の推定値iw_est(W1)との差が基準を満たさない場合に、第2の推定値iw_est(W1)を算出する際に用いられた第3検出値iw_det1が異常な値であると推論して、当該第3検出値iw_det1を検出した第3磁気センサ173の故障を検出する。すなわち、第1の推定値iw_est(U)と第3の推定値iw_est(W2)との差が基準を満たす場合、第1の推定値iw_est(U)を算出する際に用いられた第1検出値iu_det1と第2検出値iu_det2、および、第3の推定値iw_est(W2)を算出する際に用いられた第4検出値iw_det2が正常な値である蓋然性が高い。このような場合に、第1の推定値iw_est(U)と第2の推定値iw_est(W1)との差のみが基準を満たさないということは、第3検出値iw_det1が異常な値である蓋然性が高い。したがって、検出部230は、このような場合に当該第3検出値iw_det1を検出した第3磁気センサ173の故障を検出する。このように、検出部230は、第1の推定値iw_est(U)と第2の推定値iw_est(W1)との差が予め定められた基準を満たさない場合に、第3磁気センサ173の故障を検出する。
In step S<b>340 , the
一方、ステップS335において、第1の推定値iw_est(U)と第2の推定値iw_est(W1)の差の絶対値が予め定められた閾値以下である場合に、故障検出装置200は、処理をステップS350に進める。
On the other hand, in step S335, if the absolute value of the difference between the first estimated value iw_est(U) and the second estimated value iw_est(W1) is equal to or less than the predetermined threshold value, the
ステップS350において、故障検出装置200は、第4磁気センサ174の故障を検出する。例えば、検出部230は、第1の推定値iw_est(U)と第2の推定値iw_est(W1)との差が基準を満たすのに対して、第1の推定値iw_est(U)と第3の推定値iw_est(W2)との差が基準を満たさない場合に、第3の推定値iw_est(W2)を算出する際に用いられた第4検出値iw_det2が異常な値であると推論して、当該第4検出値iw_det2を検出した第4磁気センサ174の故障を検出する。このように、検出部230は、第1の推定値iw_est(U)と第3の推定値iw_est(W2)との差が予め定められた基準を満たさない場合に、第4磁気センサ174の故障を検出する。
In step S<b>350 ,
このように、検出部230は、第1の推定値iw_est(U)、第2の推定値iw_est(W1)、および、第3の推定値iw_est(W2)に基づいて、第3磁気センサ173および第4磁気センサ174のいずれかの故障を検出する。より詳細には、検出部230は、第1の推定値iw_est(U)と第2の推定値iw_est(W1)との差、および、第1の推定値iw_est(U)と第3の推定値iw_est(W2)との差に基づいて、第3磁気センサ173および第4磁気センサ174のいずれかの故障を検出することができる。
In this way,
一方、ステップS330において、第1の推定値iw_est(U)と第2の推定値iw_est(W1)の差の絶対値、および、第1の推定値iw_est(U)と第3の推定値iw_est(W2)の差の絶対値の両者が予め定められた閾値以下である場合、または、両者が予め定められた閾値を超える場合に、故障検出装置200は、処理をステップS360に進める。
On the other hand, in step S330, the absolute value of the difference between the first estimated value iw_est(U) and the second estimated value iw_est(W1), the first estimated value iw_est(U) and the third estimated value iw_est( If both the absolute values of the difference of W2) are equal to or less than the predetermined threshold value, or if both exceed the predetermined threshold value,
ステップS360において、故障検出装置200は、第1相電流を推定した第4の推定値、第5の推定値、および、第6の推定値を算出する。例えば、推定部220は、第3検出値iw_det1と第4検出値iw_det2を用いて第1相電流を推定した第4の推定値iu_est(W)、第1検出値iu_det1を用いて第1相電流を推定した第5の推定値iu_est(U1)、および、第2検出値iu_det2を用いて第1相電流を推定した第6の推定値iu_est(U2)をそれぞれ算出する。
In step S360,
第2相の電流検出器170uに含まれる第3磁気センサ173が検出する第3検出値iw_det1は、次式により示される。
また、第2相の電流検出器170wに含まれる第4磁気センサ174が検出する第4検出値iw_det2は、次式により示される。
したがって、第3検出値iw_det1および第4検出値iw_det2の和は、次式により示されることとなる。
また、第3検出値iw_det1および第4検出値iw_det2の差は、次式により示されることとなる。
ここで、(数14)を次式のように変形する。
そして、(数15)を(数13)に代入することにより、推定部220は、次式に示されるように、第3磁気センサ173と第4磁気センサ174から取得した第3検出値iw_det1と第4検出値iw_det2を用いて、第1相電流を推定した第4の推定値iu_est(W)を算出することができる。すなわち、推定部220は、第1磁気センサ171および第2磁気センサ172から取得した第1検出値iu_det1および第2検出値iu_det2を用いることなく、第1相電流を推定することができる。
また、第1相の電流検出器170uに含まれる第1磁気センサ171が検出する第1検出値iu_det1は、次式により示される。
また、第1相の電流検出器170uに含まれる第2磁気センサ172が検出する第2検出値iu_det2は、次式により示される。
ここで、(数17)におけるiuをiu_est(U1)とおいて整理することにより、推定部220は、次式に示されるように、第1磁気センサ171から取得した第1検出値iu_det1を用いて、第1相電流を推定した第5の推定値iu_est(U1)を算出することができる。すなわち、推定部220は、第2磁気センサ172から取得した第2検出値iu_det2を用いることなく、第1相電流を推定することができる。
同様に、(数18)におけるiuをiu_est(U2)とおいて整理することにより、推定部220は、次式に示されるように、第2磁気センサ172から取得した第2検出値iu_det2を用いて、第1相電流を推定した第6の推定値iu_est(U2)を算出することができる。すなわち、推定部220は、第1磁気センサ171から取得した第1検出値iu_det1を用いることなく、第1相電流を推定することができる。
このように、推定部220は、第3検出値iw_det1と第4検出値iw_det2を用いて第1相電流を推定した第4の推定値iu_est(W)、第1検出値iu_det1を用いて第1相電流を推定した第5の推定値iu_est(U1)、および、第2検出値iu_det2を用いて第1相電流を推定した第6の推定値iu_est(U2)をそれぞれ算出することができる。推定部220は、算出した第4の推定値iu_est(W)、第5の推定値iu_est(U1)、および、第6の推定値iu_est(U2)を検出部230へ供給する。
In this way, the
ステップS370において、故障検出装置200は、第4の推定値iu_est(W)と第5の推定値iu_est(U1)の差、および、第4の推定値iu_est(W)と第6の推定値iu_est(U2)の差の一方のみが基準を満たさないかどうか判定する。例えば、検出部230は、第4の推定値iu_est(W)と第5の推定値iu_est(U1)の差の絶対値が予め定められた閾値を超えるか否か、および、第4の推定値iu_est(W)と第6の推定値iu_est(U2)の差の絶対値が予め定められた閾値を超えるか否かを判定する。そして、検出部230は、いずれか一方のみが閾値を超える場合に、いずれか一方のみが基準を満たさない(Yes)と判定する。この場合、検出部230は、第5の推定値iu_est(U1)を算出する際に用いられた第1検出値iu_det1および第6の推定値iu_est(U2)を算出する際に用いられた第2検出値iu_det2のいずれかが異常な値であると推論して、当該第1検出値iu_det1および第2検出値iu_det2を検出した第1磁気センサ171および第2磁気センサ172のいずれかの故障を検出する。このように、検出部230は、第4の推定値iu_est(W)と第5の推定値iu_est(U1)との差、および、第4の推定値iu_est(W)と第6の推定値iu_est(U2)との差のいずれか一方のみが予め定められた基準を満たさない場合に、第1磁気センサ171および第2磁気センサ172のいずれかの故障を検出する。そして、故障検出装置200は、処理をステップS375に進める。
In step S370, the
ステップS375において、故障検出装置200は、第4の推定値iu_est(W)と第5の推定値iu_est(U1)の差が基準を満たさないかどうか判定する。例えば、検出部230は、第4の推定値iu_est(W)と第5の推定値iu_est(U1)の差の絶対値が予め定められた閾値を超えるか否か判定する。そして、検出部230は、閾値を超える場合に、第4の推定値iu_est(W)と第5の推定値iu_est(U1)の差が基準を満たさない(Yes)と判定する。そして、故障検出装置200は、処理をステップS380に進める。
In step S375, the
ステップS380において、故障検出装置200は、第1磁気センサ171の故障を検出する。例えば、検出部230は、第4の推定値iu_est(W)と第6の推定値iu_est(U2)との差が基準を満たすのに対して、第4の推定値iu_est(W)と第5の推定値iu_est(U1)との差が基準を満たさない場合に、第5の推定値iu_est(U1)を算出する際に用いられた第1検出値iu_det1が異常な値であると推論して、当該第1検出値iu_det1を検出した第1磁気センサ171の故障を検出する。すなわち、第4の推定値iu_est(W)と第6の推定値iu_est(U2)との差が基準を満たす場合、第4の推定値iu_est(W)を算出する際に用いられた第3検出値iw_det1と第4検出値iw_det2、および、第6の推定値iu_est(U2)を算出する際に用いられた第2検出値iu_det2が正常な値である蓋然性が高い。このような場合に、第4の推定値iu_est(W)と第5の推定値iu_est(U1)との差のみが基準を満たさないということは、第1検出値iu_det1が異常な値である蓋然性が高い。したがって、検出部230は、このような場合に当該第1検出値iu_det1を検出した第1磁気センサ171の故障を検出する。このように、検出部230は、第4の推定値iu_est(W)と第5の推定値iu_est(U1)との差が予め定められた基準を満たさない場合に、第1磁気センサ171の故障を検出する。
In step S<b>380 , the
一方、ステップS375において、第4の推定値iu_est(W)と第5の推定値iu_est(U1)の差の絶対値が予め定められた閾値以下である場合に、故障検出装置200は、処理をステップS390に進める。
On the other hand, in step S375, if the absolute value of the difference between the fourth estimated value iu_est(W) and the fifth estimated value iu_est(U1) is equal to or less than the predetermined threshold value,
ステップS390において、故障検出装置200は、第2磁気センサ172の故障を検出する。例えば、検出部230は、第4の推定値iu_est(W)と第5の推定値iu_est(U1)との差が基準を満たすのに対して、第4の推定値iu_est(W)と第6の推定値iu_est(U2)との差が基準を満たさない場合に、第6の推定値iu_est(U2)を算出する際に用いられた第2検出値iu_det2が異常な値であると推論して、当該第2検出値iu_det2を検出した第2磁気センサ172の故障を検出する。このように、検出部230は、第4の推定値iu_est(W)と第6の推定値iu_est(UW2)との差が予め定められた基準を満たさない場合に、第2磁気センサ172の故障を検出する。
In step S<b>390 ,
一方、ステップS390において、第4の推定値iu_est(W)と第5の推定値iu_est(U1)の差の絶対値、および、第4の推定値iu_est(W)と第6の推定値iu_est(U2)の差の絶対値の両者が予め定められた閾値以下である場合、または、両者が予め定められた閾値を超える場合に、故障検出装置200は、いずれの磁気センサの故障も検出することなく、フローを終了する。
On the other hand, in step S390, the absolute value of the difference between the fourth estimated value iu_est(W) and the fifth estimated value iu_est(U1), the fourth estimated value iu_est(W) and the sixth estimated value iu_est( If both the absolute values of the difference between U2) are less than or equal to a predetermined threshold value, or if both exceed a predetermined threshold value, the
このように、検出部230は、第4の推定値iu_est(W)、第5の推定値iu_est(U1)、および、第6の推定値iu_est(U2)に基づいて、第1磁気センサ171および第2磁気センサ172のいずれかの故障を検出する。より詳細には、検出部230は、第4の推定値iu_est(W)と第5の推定値iu_est(U1)との差、および、第4の推定値iu_est(W)と第6の推定値iu_est(U2)との差に基づいて、第1磁気センサ171および第2磁気センサ172のいずれかの故障を検出することができる。
In this way, the
故障検出装置200は、例えばこのようなフローにより、第1磁気センサ171、第2磁気センサ172、第3磁気センサ173、および、第4磁気センサ174のいずれが故障したかを特定することが可能である。したがって、電力変換装置100は、このような故障検出装置200による検出結果に基づいてフィードバック制御を実行するとよい。
The
図4は、本実施形態に係る故障検出装置200により故障が検出された磁気センサとフィードバック制御に用いる電流値との関係を示している。本図に示されるように、故障が検出された磁気センサが「なし」である場合、すなわち、いずれの磁気センサについても故障が検出されなかった場合、フィードバック制御に用いるU相電流として、(数5)に示されるiuが用いられてよい。すなわち、第1検出値iu_det1と第2検出値iu_det2の差分を2で除算した値、換言すれば、第1の演算結果iu_detを2で除算した値が用いられてよい。同様に、フィードバック制御に用いるW相電流として、(数15)に示されるiwが用いられてよい。すなわち、第3検出値iw_det1と第4検出値iw_det2の差分を2で除算した値、換言すれば、第2の演算結果iw_detを2で除算した値が用いられてよい。
FIG. 4 shows the relationship between the magnetic sensor whose failure has been detected by the
故障が検出された磁気センサが「第1磁気センサ171」である場合、第1磁気センサ171により検出された第1検出値iu_det1を用いて算出された値をフィードバック制御に用いることは好ましくない。そこで、このような場合には、フィードバック制御に用いるU相電流として、(数20)に示される第6の推定値iu_est(U2)が用いられてよい。同様に、故障が検出された磁気センサが「第2磁気センサ172」である場合、第2磁気センサ172により検出された第2検出値iu_det2を用いて算出された値をフィードバック制御に用いることは好ましくない。そこで、このような場合には、フィードバック制御に用いるU相電流として、(数19)に示される第5の推定値iu_est(U1)が用いられてよい。
If the magnetic sensor that detected the failure is the "first
また、故障が検出された磁気センサが「第3磁気センサ173」である場合、第3磁気センサ173により検出された第3検出値iw_det1を用いて算出された値をフィードバック制御に用いることは好ましくない。そこで、このような場合には、フィードバック制御に用いるW相電流として、(数10)に示される第3の推定値iw_est(W2)が用いられてよい。同様に、故障が検出された磁気センサが「第4磁気センサ174」である場合、第4磁気センサ174により検出された第4検出値iw_det2を用いて算出された値をフィードバック制御に用いることは好ましくない。そこで、このような場合には、フィードバック制御に用いるW相電流として、(数9)に示される第2の推定値iw_est(W1)が用いられてよい。
Further, when the magnetic sensor in which the failure is detected is the "third
したがって、検出部230は、いずれかの磁気センサの故障が検出された場合に、検出結果に応じた推定値を制御回路150へ供給するとよい。これに応じて、制御回路150は、検出部230から供給された推定値に基づくフィードバック制御を実行する。これにより、制御回路150は、磁気センサのいずれかの故障が検出された場合に、故障が検出されていない磁気センサからの検出値を用いて算出された推定値に基づいてフィードバック制御を実行することができる。
Therefore, the
図5は、本実施形態に係る故障検出装置200を備えた電力変換装置100´の変形例を、電源10およびモータ20とともに示す。図5においては、図1と同じ機能および構成を有する部材に対して同じ符号を付すとともに、以下相違点を除き説明を省略する。上述の実施形態においては、第1相の電流検出器170uおよび第2相の電流検出器170wが、第1の演算回路175uおよび第2の演算回路175wをそれぞれ含む場合を一例として示した。しかしながら、本変形例においては、第1相の電流検出器170u´および第2相の電流検出器170w´が、第1の演算回路175uをおよび第2の演算回路175wを含まずに、電力変換装置100´が演算回路175´を備える。この場合、演算回路175´は、第1の演算回路175uをおよび第2の演算回路175wが有する機能を実行してよい。
FIG. 5 shows a modification of a power conversion device 100' including a
この際、例えば、制御回路150と故障検出装置200とが一体に構成され、1つのCPUによりこれらの機能が実現される場合、当該CPUが搭載された基板上に演算回路175´が実装されてもよい。このように、制御回路150が搭載された基板上に、第1検出値iu_det1および第2検出値iu_det2を用いた演算により、第1磁気センサ171および第2磁気センサ172によりそれぞれ検出された磁束密度の大きさの合計に応じた演算結果、および、第3検出値iw_det1および第4検出値iw_det2を用いた演算により、第3磁気センサ173および第4磁気センサ174によりそれぞれ検出された磁束密度の大きさの合計に応じた演算結果を得る演算回路175´が実装されてもよい。
At this time, for example, when the
なお、上述の説明では、制御回路150と故障検出装置200とが一体に構成され、1つのCPUによりこれらの機能が実現される場合を一例として示した。しかしながら、これに限定されるものではない。本実施形態に係る故障検出装置200は、電力変換装置100とは別体に構成されたPC(パーソナルコンピュータ)、タブレット型コンピュータ、スマートフォン、ワークステーション、サーバコンピュータ、または汎用コンピュータ等のコンピュータであってよく、複数のコンピュータが接続されたコンピュータシステムであってもよい。このようなコンピュータシステムもまた広義のコンピュータである。また、故障検出装置200は、コンピュータ内で1または複数実行可能な仮想コンピュータ環境によって実装されてもよい。これに代えて、故障検出装置200は、故障検出用に設計された専用コンピュータであってもよく、専用回路によって実現された専用ハードウェアであってもよい。また、故障検出装置200がインターネットに接続可能な場合、故障検出装置200は、クラウドコンピューティングにより実現されてもよい。
In the above description, the case where the
このように、故障検出装置200は、電流検出器170に含まれる磁気センサから検出値を取得して相電流を推定する。そして、故障検出装置200は、相電流の推定値に基づいて、電流検出器170に含まれるいずれかの磁気センサの故障を検出する。これにより、故障検出装置200によれば、3相交流における2相のみに電流検出器170が設けられる場合であっても、いずれかの磁気センサが故障したことを検出することができる。特に、故障検出装置200は、第1の推定値iw_est(U)と第2の推定値iw_est(W1)との差、および、第1の推定値iw_est(U)と第3の推定値iw_est(W2)との差に基づいて、第3磁気センサ173および第4磁気センサ174のいずれかの故障を検出する。また、故障検出装置200は、第4の推定値iu_est(W)と第5の推定値iu_est(U1)との差、および、第4の推定値iu_est(W)と第6の推定値iu_est(U2)との差に基づいて、第1磁気センサ171および第2磁気センサ172のいずれかの故障を検出する。これにより、故障検出装置200によれば、故障した磁気センサを特定することができる。また、本実施形態において、このような故障検出装置200を備えた電力変換装置100が提供される。これにより、信頼性を担保するために冗長された電流検出手段が要求される電力変換装置100においても、3相全てに電流検出器170を設けることなく冗長化を図ることができる。そのため、このような電力変換装置100によれば、電流検出器170の総体積を低減でき、小型化を図ることができるうえ、コストダウンが可能となる。この際、演算回路175は、電流検出器170に内蔵されていてもよい。このような電流検出器170によれば、一対の磁気センサによりそれぞれ検出された検出値に加えて、これら検出値を用いた演算により得られた演算結果をも出力することができる。これに代えて、演算回路175´が電力変換装置100に内蔵されていてもよく、このような演算回路175´は、制御回路150を搭載する基板上に実装されていてもよい。このような電力変換装置100によれば、演算回路175を含まない電流検出器170´が用いられた場合であっても、制御回路150と同一基板上で演算回路175と同様の演算結果を得ることができる。
In this way,
本発明の様々な実施形態は、フローチャートおよびブロック図を参照して記載されてよく、ここにおいてブロックは、(1)操作が実行されるプロセスの段階または(2)操作を実行する役割を持つ装置のセクションを表わしてよい。特定の段階およびセクションが、専用回路、コンピュータ可読媒体上に格納されるコンピュータ可読命令と共に供給されるプログラマブル回路、および/またはコンピュータ可読媒体上に格納されるコンピュータ可読命令と共に供給されるプロセッサによって実装されてよい。専用回路は、デジタルおよび/またはアナログハードウェア回路を含んでよく、集積回路(IC)および/またはディスクリート回路を含んでよい。プログラマブル回路は、論理AND、論理OR、論理XOR、論理NAND、論理NOR、および他の論理操作、フリップフロップ、レジスタ、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)、プログラマブルロジックアレイ(PLA)等のようなメモリ要素等を含む、再構成可能なハードウェア回路を含んでよい。 Various embodiments of the invention may be described with reference to flowchart illustrations and block diagrams, where blocks refer to (1) steps in a process in which operations are performed or (2) devices responsible for performing the operations. may represent a section of Certain steps and sections may be implemented by dedicated circuitry, programmable circuitry provided with computer readable instructions stored on a computer readable medium, and/or processor provided with computer readable instructions stored on a computer readable medium. you can Dedicated circuitry may include digital and/or analog hardware circuitry, and may include integrated circuits (ICs) and/or discrete circuitry. Programmable circuits include logic AND, logic OR, logic XOR, logic NAND, logic NOR, and other logic operations, memory elements such as flip-flops, registers, field programmable gate arrays (FPGAs), programmable logic arrays (PLAs), etc. and the like.
コンピュータ可読媒体は、適切なデバイスによって実行される命令を格納可能な任意の有形なデバイスを含んでよく、その結果、そこに格納される命令を有するコンピュータ可読媒体は、フローチャートまたはブロック図で指定された操作を実行するための手段を作成すべく実行され得る命令を含む、製品を備えることになる。コンピュータ可読媒体の例としては、電子記憶媒体、磁気記憶媒体、光記憶媒体、電磁記憶媒体、半導体記憶媒体等が含まれてよい。コンピュータ可読媒体のより具体的な例としては、フロッピー(登録商標)ディスク、ディスケット、ハードディスク、ランダムアクセスメモリ(RAM)、リードオンリメモリ(ROM)、消去可能プログラマブルリードオンリメモリ(EPROMまたはフラッシュメモリ)、電気的消去可能プログラマブルリードオンリメモリ(EEPROM)、静的ランダムアクセスメモリ(SRAM)、コンパクトディスクリードオンリメモリ(CD-ROM)、デジタル多用途ディスク(DVD)、ブルーレイ(RTM)ディスク、メモリスティック、集積回路カード等が含まれてよい。 Computer-readable media may include any tangible device capable of storing instructions to be executed by a suitable device, such that computer-readable media having instructions stored thereon may be designated in flowcharts or block diagrams. It will comprise an article of manufacture containing instructions that can be executed to create means for performing the operations described above. Examples of computer-readable media may include electronic storage media, magnetic storage media, optical storage media, electromagnetic storage media, semiconductor storage media, and the like. More specific examples of computer readable media include floppy disks, diskettes, hard disks, random access memory (RAM), read only memory (ROM), erasable programmable read only memory (EPROM or flash memory), Electrically Erasable Programmable Read Only Memory (EEPROM), Static Random Access Memory (SRAM), Compact Disc Read Only Memory (CD-ROM), Digital Versatile Disc (DVD), Blu-ray (RTM) Disc, Memory Stick, Integration Circuit cards and the like may be included.
コンピュータ可読命令は、アセンブラ命令、命令セットアーキテクチャ(ISA)命令、マシン命令、マシン依存命令、マイクロコード、ファームウェア命令、状態設定データ、またはSmalltalk(登録商標)、JAVA(登録商標)、C++等のようなオブジェクト指向プログラミング言語、および「C」プログラミング言語または同様のプログラミング言語のような従来の手続型プログラミング言語を含む、1または複数のプログラミング言語の任意の組み合わせで記述されたソースコードまたはオブジェクトコードのいずれかを含んでよい。 The computer readable instructions may be assembler instructions, Instruction Set Architecture (ISA) instructions, machine instructions, machine dependent instructions, microcode, firmware instructions, state setting data, or instructions such as Smalltalk, JAVA, C++, etc. any source or object code written in any combination of one or more programming languages, including object-oriented programming languages, and conventional procedural programming languages such as the "C" programming language or similar programming languages; may include
コンピュータ可読命令は、汎用コンピュータ、特殊目的のコンピュータ、若しくは他のプログラム可能なデータ処理装置のプロセッサまたはプログラマブル回路に対し、ローカルにまたはローカルエリアネットワーク(LAN)、インターネット等のようなワイドエリアネットワーク(WAN)を介して提供され、フローチャートまたはブロック図で指定された操作を実行するための手段を作成すべく、コンピュータ可読命令を実行してよい。プロセッサの例としては、コンピュータプロセッサ、処理ユニット、マイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ等を含む。 Computer readable instructions may be transferred to a processor or programmable circuitry of a general purpose computer, special purpose computer, or other programmable data processing apparatus, either locally or over a wide area network (WAN), such as a local area network (LAN), the Internet, or the like. ) and may be executed to create means for performing the operations specified in the flowcharts or block diagrams. Examples of processors include computer processors, processing units, microprocessors, digital signal processors, controllers, microcontrollers, and the like.
図6は、本発明の複数の態様が全体的または部分的に具現化されてよいコンピュータ9900の例を示す。コンピュータ9900にインストールされたプログラムは、コンピュータ9900に、本発明の実施形態に係る装置に関連付けられる操作または当該装置の1または複数のセクションとして機能させることができ、または当該操作または当該1または複数のセクションを実行させることができ、および/またはコンピュータ9900に、本発明の実施形態に係るプロセスまたは当該プロセスの段階を実行させることができる。そのようなプログラムは、コンピュータ9900に、本明細書に記載のフローチャートおよびブロック図のブロックのうちのいくつかまたはすべてに関連付けられた特定の操作を実行させるべく、CPU9912によって実行されてよい。
FIG. 6 illustrates an
本実施形態によるコンピュータ9900は、CPU9912、RAM9914、グラフィックコントローラ9916、およびディスプレイデバイス9918を含み、それらはホストコントローラ9910によって相互に接続されている。コンピュータ9900はまた、通信インターフェイス9922、ハードディスクドライブ9924、DVDドライブ9926、およびICカードドライブのような入/出力ユニットを含み、それらは入/出力コントローラ9920を介してホストコントローラ9910に接続されている。コンピュータはまた、ROM9930およびキーボード9942のようなレガシの入/出力ユニットを含み、それらは入/出力チップ9940を介して入/出力コントローラ9920に接続されている。
CPU9912は、ROM9930およびRAM9914内に格納されたプログラムに従い動作し、それにより各ユニットを制御する。グラフィックコントローラ9916は、RAM9914内に提供されるフレームバッファ等またはそれ自体の中にCPU9912によって生成されたイメージデータを取得し、イメージデータがディスプレイデバイス9918上に表示されるようにする。
The
通信インターフェイス9922は、ネットワークを介して他の電子デバイスと通信する。ハードディスクドライブ9924は、コンピュータ9900内のCPU9912によって使用されるプログラムおよびデータを格納する。DVDドライブ9926は、プログラムまたはデータをDVD-ROM9901から読み取り、ハードディスクドライブ9924にRAM9914を介してプログラムまたはデータを提供する。ICカードドライブは、プログラムおよびデータをICカードから読み取り、および/またはプログラムおよびデータをICカードに書き込む。
ROM9930はその中に、アクティブ化時にコンピュータ9900によって実行されるブートプログラム等、および/またはコンピュータ9900のハードウェアに依存するプログラムを格納する。入/出力チップ9940はまた、様々な入/出力ユニットをパラレルポート、シリアルポート、キーボードポート、マウスポート等を介して、入/出力コントローラ9920に接続してよい。
プログラムが、DVD-ROM9901またはICカードのようなコンピュータ可読媒体によって提供される。プログラムは、コンピュータ可読媒体から読み取られ、コンピュータ可読媒体の例でもあるハードディスクドライブ9924、RAM9914、またはROM9930にインストールされ、CPU9912によって実行される。これらのプログラム内に記述される情報処理は、コンピュータ9900に読み取られ、プログラムと、上記様々なタイプのハードウェアリソースとの間の連携をもたらす。装置または方法が、コンピュータ9900の使用に従い情報の操作または処理を実現することによって構成されてよい。
A program is provided by a computer-readable medium such as a DVD-
例えば、通信がコンピュータ9900および外部デバイス間で実行される場合、CPU9912は、RAM9914にロードされた通信プログラムを実行し、通信プログラムに記述された処理に基づいて、通信インターフェイス9922に対し、通信処理を命令してよい。通信インターフェイス9922は、CPU9912の制御下、RAM9914、ハードディスクドライブ9924、DVD-ROM9901、またはICカードのような記録媒体内に提供される送信バッファ処理領域に格納された送信データを読み取り、読み取られた送信データをネットワークに送信し、またはネットワークから受信された受信データを記録媒体上に提供される受信バッファ処理領域等に書き込む。
For example, when communication is performed between the
また、CPU9912は、ハードディスクドライブ9924、DVDドライブ9926(DVD-ROM9901)、ICカード等のような外部記録媒体に格納されたファイルまたはデータベースの全部または必要な部分がRAM9914に読み取られるようにし、RAM9914上のデータに対し様々なタイプの処理を実行してよい。CPU9912は次に、処理されたデータを外部記録媒体にライトバックする。
In addition, the
様々なタイプのプログラム、データ、テーブル、およびデータベースのような様々なタイプの情報が記録媒体に格納され、情報処理を受けてよい。CPU9912は、RAM9914から読み取られたデータに対し、本開示の随所に記載され、プログラムの命令シーケンスによって指定される様々なタイプの操作、情報処理、条件判断、条件分岐、無条件分岐、情報の検索/置換等を含む、様々なタイプの処理を実行してよく、結果をRAM9914に対しライトバックする。また、CPU9912は、記録媒体内のファイル、データベース等における情報を検索してよい。例えば、各々が第2の属性の属性値に関連付けられた第1の属性の属性値を有する複数のエントリが記録媒体内に格納される場合、CPU9912は、第1の属性の属性値が指定される、条件に一致するエントリを当該複数のエントリの中から検索し、当該エントリ内に格納された第2の属性の属性値を読み取り、それにより予め定められた条件を満たす第1の属性に関連付けられた第2の属性の属性値を取得してよい。
Various types of information, such as various types of programs, data, tables, and databases, may be stored on recording media and subjected to information processing.
上で説明したプログラムまたはソフトウェアモジュールは、コンピュータ9900上またはコンピュータ9900近傍のコンピュータ可読媒体に格納されてよい。また、専用通信ネットワークまたはインターネットに接続されたサーバーシステム内に提供されるハードディスクまたはRAMのような記録媒体が、コンピュータ可読媒体として使用可能であり、それによりプログラムを、ネットワークを介してコンピュータ9900に提供する。
The programs or software modules described above may be stored in a computer readable medium on or near the
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。 Although the present invention has been described above using the embodiments, the technical scope of the present invention is not limited to the scope described in the above embodiments. It is obvious to those skilled in the art that various modifications and improvements can be made to the above embodiments. It is clear from the description of the scope of claims that forms with such modifications or improvements can also be included in the technical scope of the present invention.
特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。 The execution order of each process such as actions, procedures, steps, and stages in the devices, systems, programs, and methods shown in the claims, the specification, and the drawings is particularly "before", "before etc., and it should be noted that they can be implemented in any order unless the output of the previous process is used in the subsequent process. Regarding the operation flow in the claims, the specification, and the drawings, even if the description is made using "first," "next," etc. for the sake of convenience, it means that it is essential to carry out in this order. not a thing
10 電源
20 モータ
100 電力変換装置
110 整流回路
120 平滑コンデンサ
130 インバータ回路
140 導体
150 制御回路
160 駆動回路
170 電流検出器
171 第1磁気センサ
172 第2磁気センサ
173 第3磁気センサ
174 第4磁気センサ
175 演算回路
176 出力部
200 故障検出装置
210 取得部
220 推定部
230 検出部
9900 コンピュータ
9901 DVD-ROM
9910 ホストコントローラ
9912 CPU
9914 RAM
9916 グラフィックコントローラ
9918 ディスプレイデバイス
9920 入/出力コントローラ
9922 通信インターフェイス
9924 ハードディスクドライブ
9926 DVDドライブ
9930 ROM
9940 入/出力チップ
9942 キーボード
10
9910
9914 RAM
9916
9940 input/
Claims (15)
前記第1検出値と前記第2検出値を用いて前記第2相電流を推定した第1の推定値、前記第3検出値を用いて前記第2相電流を推定した第2の推定値、および、前記第4検出値を用いて前記第2相電流を推定した第3の推定値を算出する推定部と、
前記第1の推定値、前記第2の推定値、および、前記第3の推定値に基づいて、前記第3磁気センサおよび前記第4磁気センサのいずれかの故障を検出する検出部と
を備え、
前記第1検出値をiu_det1、前記第2検出値をiu_det2、前記第3検出値をiw_det1、前記第4検出値をiw_det2とし、第1相と第2相との間における磁束の結合パラメータをKuv、第2相と第3相との間における磁束の結合パラメータをKvw、第3相と第1相との間における磁束の結合パラメータをKwuとし、前記第1の推定値をiw_est(U)、前記第2の推定値をiw_est(W1)、前記第3の推定値をiw_est(W2)とし、前記第2相電流をiwとすると、
前記推定部は、
a first estimated value obtained by estimating the second phase current using the first detected value and the second detected value; a second estimated value obtained by estimating the second phase current using the third detected value; and an estimating unit that calculates a third estimated value obtained by estimating the second phase current using the fourth detected value;
a detection unit that detects a failure of one of the third magnetic sensor and the fourth magnetic sensor based on the first estimated value, the second estimated value, and the third estimated value; ,
The first detected value is iu_det1, the second detected value is iu_det2, the third detected value is iw_det1, the fourth detected value is iw_det2, and the magnetic flux coupling parameter between the first phase and the second phase is Kuv , the coupling parameter of the magnetic flux between the second phase and the third phase is Kvw, the coupling parameter of the magnetic flux between the third phase and the first phase is Kwu, the first estimated value is iw_est(U), Assuming that the second estimated value is iw_est(W1), the third estimated value is iw_est(W2), and the second phase current is iw ,
The estimation unit
前記検出部は、更に、前記第4の推定値、前記第5の推定値、および、前記第6の推定値に基づいて、前記第1磁気センサおよび前記第2磁気センサのいずれかの故障を検出し、
前記第4の推定値をiu_est(W)、前記第5の推定値をiu_est(U1)、前記第6の推定値をiu_est(U2)とし、前記第1相電流をiuとすると、
前記推定部は、
The detection unit further detects a failure of one of the first magnetic sensor and the second magnetic sensor based on the fourth estimated value, the fifth estimated value, and the sixth estimated value. detect and
Assuming that the fourth estimated value is iu_est(W), the fifth estimated value is iu_est(U1), the sixth estimated value is iu_est(U2), and the first phase current is iu ,
The estimation unit
半導体スイッチ素子を含むインバータ回路と、
前記半導体スイッチ素子を駆動する駆動回路と、
前記駆動回路を制御する制御回路と、
を備えた、電力変換装置。 a failure detection device according to any one of claims 1 to 10;
an inverter circuit including a semiconductor switch element;
a drive circuit for driving the semiconductor switch element;
a control circuit that controls the drive circuit;
A power conversion device comprising:
第1相電流により発生する磁束密度の増加に応じて値が増加する第1検出値と前記第1相電流により発生する磁束密度の増加に応じて値が減少する第2検出値を第1磁気センサと第2磁気センサからそれぞれ取得し、第2相電流により発生する磁束密度の増加に応じて値が増加する第3検出値と前記第2相電流により発生する磁束密度の増加に応じて値が減少する第4検出値を第3磁気センサと第4磁気センサからそれぞれ取得する取得部と、
前記第1検出値と前記第2検出値を用いて前記第2相電流を推定した第1の推定値、前記第3検出値を用いて前記第2相電流を推定した第2の推定値、および、前記第4検出値を用いて前記第2相電流を推定した第3の推定値を算出する推定部と、
前記第1の推定値、前記第2の推定値、および、前記第3の推定値に基づいて、前記第3磁気センサおよび前記第4磁気センサのいずれかの故障を検出する検出部と
して機能させ、
前記第1検出値をiu_det1、前記第2検出値をiu_det2、前記第3検出値をiw_det1、前記第4検出値をiw_det2とし、第1相と第2相との間における磁束の結合パラメータをKuv、第2相と第3相との間における磁束の結合パラメータをKvw、第3相と第1相との間における磁束の結合パラメータをKwuとし、前記第1の推定値をiw_est(U)、前記第2の推定値をiw_est(W1)、前記第3の推定値をiw_est(W2)とし、前記第2相電流をiwとすると、
前記推定部は、
A first detection value whose value increases with an increase in the magnetic flux density generated by the first phase current and a second detection value whose value decreases with an increase in the magnetic flux density generated by the first phase current are referred to as a first magnetic field. A third detection value obtained from the sensor and the second magnetic sensor, and having a value that increases as the magnetic flux density generated by the second phase current increases, and a value that increases as the magnetic flux density generated by the second phase current increases. an acquisition unit that acquires a fourth detection value that decreases from the third magnetic sensor and the fourth magnetic sensor,
a first estimated value obtained by estimating the second phase current using the first detected value and the second detected value; a second estimated value obtained by estimating the second phase current using the third detected value; and an estimating unit that calculates a third estimated value obtained by estimating the second phase current using the fourth detected value;
A detection unit that detects a failure of one of the third magnetic sensor and the fourth magnetic sensor based on the first estimated value, the second estimated value, and the third estimated value make it work,
The first detected value is iu_det1, the second detected value is iu_det2, the third detected value is iw_det1, the fourth detected value is iw_det2, and the magnetic flux coupling parameter between the first phase and the second phase is Kuv , the coupling parameter of the magnetic flux between the second phase and the third phase is Kvw, the coupling parameter of the magnetic flux between the third phase and the first phase is Kwu, the first estimated value is iw_est(U), Assuming that the second estimated value is iw_est(W1), the third estimated value is iw_est(W2), and the second phase current is iw,
The estimation unit
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