WO2016088265A1 - 車両のモータ診断システム、車両、モータ、モータ診断方法 - Google Patents

車両のモータ診断システム、車両、モータ、モータ診断方法 Download PDF

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WO2016088265A1
WO2016088265A1 PCT/JP2014/082302 JP2014082302W WO2016088265A1 WO 2016088265 A1 WO2016088265 A1 WO 2016088265A1 JP 2014082302 W JP2014082302 W JP 2014082302W WO 2016088265 A1 WO2016088265 A1 WO 2016088265A1
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WO
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motor
variable
operation state
vehicle
unit
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Application number
PCT/JP2014/082302
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English (en)
French (fr)
Inventor
隆明 石井
野中　剛
森本　進也
大戸　基道
Original Assignee
株式会社安川電機
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Publication date
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M17/00—Testing of vehicles
    • G01M17/007—Wheeled or endless-tracked vehicles
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M99/00—Subject matter not provided for in other groups of this subclass

Definitions

  • the disclosed embodiment relates to a vehicle motor diagnosis system, a vehicle, a motor, and a motor diagnosis method.
  • Patent Document 1 describes an in-vehicle type fault diagnosis device.
  • This in-vehicle type failure diagnosis device identifies a motor as an abnormal component when a short circuit between windings occurs in a motor mounted on a hybrid vehicle.
  • Vehicles may be equipped with variable characteristic motors that change their characteristics. In the above prior art, no consideration is given to such a motor failure diagnosis.
  • the present invention has been made in view of such problems, and an object thereof is to provide a vehicle motor diagnosis system, a vehicle, a motor, and a motor diagnosis method that can detect a failure of a variable characteristic type motor.
  • a motor diagnostic system mounted on a vehicle including a variable characteristic motor, the variable characteristic mechanism for varying the characteristic of the motor, An operation state sensor that detects an operation state of the variable characteristic mechanism; and a controller that controls the motor.
  • the controller includes a variable control unit that generates a control command for the variable characteristic mechanism, and the operation state sensor.
  • a determination unit that determines whether there is an abnormality in the variable characteristic mechanism based on at least one of the detected operating state of the variable characteristic mechanism and the control command generated by the variable control unit.
  • a motor diagnostic system is applied.
  • a vehicle having a variable characteristic type motor and the motor diagnostic system is applied.
  • variable characteristic motor mounted on a vehicle and diagnosed by the motor diagnostic system is applied.
  • variable characteristic type motor a variable characteristic mechanism that varies the characteristic of the motor, and an operation state sensor that detects an operation state of the variable characteristic mechanism.
  • a method for diagnosing a motor of a vehicle comprising: generating a control command for the variable characteristic mechanism; an operation state of the variable characteristic mechanism detected by the operation state sensor; and at least one of the control commands. Determining whether or not the variable characteristic mechanism is abnormal is applied.
  • a motor diagnosis system mounted on a vehicle equipped with a motor, wherein an abnormality of the means for changing the characteristics of the motor and the means for changing the characteristics of the motor are detected.
  • a vehicle motor diagnosis system having a means for determining presence or absence.
  • a motor diagnosis system mounted on a vehicle including a variable characteristic type motor, the variable characteristic mechanism for changing the characteristic of the motor, and the variable characteristic mechanism.
  • An operation state sensor for detecting an operation state and a control command for the variable characteristic mechanism are generated, and based on at least one of the operation state of the variable characteristic mechanism detected by the operation state sensor and the control command,
  • a vehicle motor diagnostic system having a controller for determining whether or not the variable characteristic mechanism is abnormal is applied.
  • variable characteristic type motor a variable characteristic mechanism that varies the characteristic of the motor, and an operation state sensor that detects an operation state of the variable characteristic mechanism.
  • a vehicle motor diagnosis method comprising: generating a control command for the variable characteristic mechanism; an operation state of the variable characteristic mechanism detected by the operation state sensor; and at least one of the control commands. Determining whether there is an abnormality in the variable characteristic mechanism, and applying a vehicle motor diagnosis method.
  • variable characteristic type motor a variable characteristic mechanism that varies the characteristic of the motor, and an operation state sensor that detects an operation state of the variable characteristic mechanism.
  • a controller mounted on a vehicle, which is generated by a variable control unit that generates a control command for the variable characteristic mechanism, an operation state of the variable characteristic mechanism detected by the operation state sensor, and the variable control unit. And a determination unit that determines whether or not the variable characteristic mechanism is abnormal based on at least one of the control commands.
  • the vehicle motor diagnosis system of the present invention it is possible to detect a failure of a variable characteristic motor.
  • vehicle refers to a vehicle having a motor for driving wheels, and in addition to a so-called electric vehicle (EV), a hybrid electric vehicle (HEV) and a plug-in hybrid to which an external charging function is added.
  • EV electric vehicle
  • HEV hybrid electric vehicle
  • plug-in hybrid plug-in hybrid to which an external charging function is added.
  • PHEV electric vehicles
  • FCV hydrogen fueled electric vehicles
  • a vehicle 100 includes a variable field motor 1 in which wheels 101a and 101b (hereinafter collectively referred to as “wheel 101” as appropriate) and a field magnetic flux (corresponding to an example of “characteristic”) are variable. (Corresponding to an example of “variable characteristic type motor”) and a motor diagnosis system Sy for diagnosing the motor 1.
  • a variable field motor 1 in which wheels 101a and 101b (hereinafter collectively referred to as “wheel 101” as appropriate) and a field magnetic flux (corresponding to an example of “characteristic”) are variable. (Corresponding to an example of “variable characteristic type motor”) and a motor diagnosis system Sy for diagnosing the motor 1.
  • the wheel 101a is, for example, a front wheel, and is provided on each of the left and right sides on the front side.
  • the wheels 101b are, for example, rear wheels, and are provided one on each of the left and right sides on the rear side.
  • the wheel 101a is also referred to as “front wheel 101a” and the wheel 101b is also referred to as “rear wheel 101b”.
  • the number of wheels 101a and 101b may be one or three or more, respectively.
  • the motor 1 is a motor that drives one or more of the front wheels 101a and 101a and the rear wheels 101b and 101b, and is provided with one or more (only one is shown in FIG. 1).
  • the motor 1 is operated by driving power (for example, three-phase AC power) from an inverter 4 described later. Further, the motor 1 can also generate regenerative power using the rotation of the wheels 101.
  • the motor diagnostic system Sy includes a variable field mechanism 50, a position sensor 6a, a temperature sensor 6b, a battery 5, an inverter 4, a controller 200, a brake device 8 that brakes the motor 1, and a display device 7.
  • a variable field mechanism 50 includes a position sensor 6a, a temperature sensor 6b, a battery 5, an inverter 4, a controller 200, a brake device 8 that brakes the motor 1, and a display device 7.
  • the variable field mechanism 50 is a mechanism that makes the field magnetic flux of the motor 1 variable.
  • the variable field mechanism 50 corresponds to an example of “variable characteristic mechanism” and “means for changing the characteristic of the motor”.
  • the position sensor 6a and the temperature sensor 6b detect the operation state (details will be described later) of the variable field mechanism 50.
  • the position sensor 6a and the temperature sensor 6b correspond to an example of an “operation state sensor”.
  • the operation state of the variable field mechanism 50 detected by the position sensor 6a and the temperature sensor 6b (hereinafter, collectively referred to as “operation state sensor 6” as appropriate) is output to the controller 200.
  • the inverter 4 converts battery power (for example, direct current power) from the battery 5 into drive power (for example, three-phase alternating current power) based on a control signal from the controller 200, supplies power to the motor 1, and drives the motor 1. To do.
  • the inverter 4 can also convert the regenerative power (for example, three-phase AC power) regenerated by the motor 1 into battery power (for example, DC power) and charge the battery 5.
  • the controller 200 is implemented by an ECU, for example.
  • the controller 200 controls the motor 1 by outputting a control signal to the inverter 4 according to the necessary motor output.
  • the controller 200 generates a control command (details will be described later) for the variable field mechanism 50 and controls the variable field mechanism 50.
  • the controller 200 determines whether or not there is an abnormality (failure) in the variable field mechanism 50 based on at least one of the operation state of the variable field mechanism 50 detected by the operation state sensor 6 and the control command.
  • the controller 200 corresponds to an example of “means for determining presence / absence of abnormality of the means for changing the characteristics of the motor”.
  • the controller 200 can execute corresponding processing (details will be described later) related to driving of the motor 1. Further, when the controller 200 determines that the variable field mechanism 50 has an abnormality, the controller 200 can diagnose the cause of the abnormality and cause the display device 7 to display the cause of the diagnosed abnormality.
  • the configuration of the motor diagnosis system Sy described above is merely an example, and a configuration other than the above may be used.
  • another operation state sensor for example, a speed sensor or a current sensor
  • the controller 200 does not necessarily have to execute a corresponding process related to driving of the motor 1.
  • the controller 200 does not necessarily display the cause of the diagnosed abnormality, and may record the cause of the diagnosed abnormality inside or outside instead of or in addition to the display.
  • the controller 200 does not necessarily have to diagnose the cause of the abnormality, and instead of or in addition to the diagnosis, the controller 200 notifies when the variable field mechanism 50 is abnormal (for example, a warning sound output or a warning display). ) May be performed.
  • the motor 1 includes an annular stator 2 provided on the inner peripheral surface of a substantially cylindrical frame 17 and a shaft 34 disposed concentrically on the radially inner side of the stator 2. And the rotor 3 provided on the shaft 34.
  • load side the side (right side in FIG. 2) from which the shaft 34 protrudes with respect to the motor 1
  • anti-load side the opposite side from which the shaft 34 protrudes with respect to the motor 1
  • the stator 2 includes an annular stator core 13 provided on the inner peripheral surface of the frame 17 and a plurality of stator windings 12 wound around the stator core 13. On the side opposite to the load side of the stator core 13, a connection portion 21 for connecting the terminals at the start and end of winding of the stator winding 12 is arranged.
  • a load side plate 31 is disposed at the load side end of the rotor 3.
  • the load side plate 31 includes a cylindrical portion 31a into which the shaft 34 is inserted, and a flange portion 31b provided on the outer periphery of the cylindrical portion 31a.
  • the cylindrical portion 31 a is fixed to the shaft 34 by a fixing bolt 61.
  • a counter-load side plate 33 is disposed at the counter-load side end of the rotor 3.
  • the anti-load side plate 33 has a cylindrical portion 33a into which the shaft 34 is inserted, and a flange portion 33b provided on the outer periphery of the cylindrical portion 33a.
  • the cylindrical portion 33a is fixed to the shaft 34 by a fixing bolt (not shown).
  • the load side bearing 18 is inserted between the shaft 34 and the load side bracket 16.
  • the load side bearing 18 is covered with a bearing cover 22.
  • the anti-load side bearing 19 is inserted between the cylindrical portion 33 a of the anti-load side plate 33 and the anti-load side bracket 15.
  • the anti-load side bearing 19 is attached to the anti-load side bracket 15 by a bolt 14.
  • the shaft 34 and the like are rotatably supported by the load side bracket 16 and the antiload side bracket 15 via the load side bearing 18 and the antiload side bearing 19.
  • the anti-load side bracket 15 and the frame 17 are fixed to the load side bracket 16 by frame fastening bolts 11 inserted from the anti-load side.
  • a support portion 20 a of the sensor magnet 20 is attached to the end portion of the cylindrical portion 33 a of the anti-load side plate 33 by a bolt 35.
  • the anti-load side bracket 15 is provided with a position detector 25 that detects the rotational position of the rotor 3 by detecting the magnetism of the sensor magnet 20.
  • the rotor 3 is configured such that the field magnetic flux is changed by dividing a plurality of magnetic pole portions (details will be described later) into two sets and relatively rotating.
  • the motor 1 has a rod 28 arranged on the inner side of the shaft 34 on the opposite side of the load.
  • the rod 28 slides on the shaft 34 and moves in the axial direction, thereby relatively rotating the two magnetic pole portions of the rotor 3.
  • the rotor 3 is divided into three parts in the axial direction, and the three divided parts are relatively rotatable. That is, the rotor 3 includes a movable rotor 47, a fixed rotor 46 disposed adjacent to the load side of the movable rotor 47, and a fixed rotation disposed adjacent to the non-load side of the movable rotor 47. And a child 48.
  • the flange part 33b of the said anti-load side plate 33 is being fixed to the anti-load side end surface of the fixed rotor 48 with the bolt which is not shown in figure.
  • the fixed rotor 48 is fixed to the shaft 34 via the anti-load side plate 33.
  • the fixed rotor 48 includes a rotor core 38 disposed with a magnetic gap between the stator 2 and a plurality of permanent magnets 39 (corresponding to an example of “field magnet”) provided on the rotor core 38.
  • the plurality of permanent magnets 39 oppose each other, for example, in a form in which two permanent magnets 39 and 39 in which the same magnetic poles are opposed to each other as viewed from the axial direction form a V-shaped pair projecting radially inward.
  • the same magnetic poles are alternately arranged in the circumferential direction and are arranged inside the rotor core 38.
  • a plurality of magnetic pole portions 48 a having N and S poles having different polarities alternately are formed in the circumferential direction of the fixed rotor 48.
  • the plurality of magnetic pole portions 48a are fixed-side magnetic pole portions.
  • the flange part 31b of the load side plate 31 is fixed to the load side end face of the fixed rotor 46 by a bolt (not shown). Thereby, the fixed rotor 46 is fixed to the shaft 34 via the load side plate 31.
  • the fixed rotor 46 is configured in the same manner as the fixed rotor 48, and a plurality of N pole and S pole magnetic pole portions 46 a having different polarities are formed in the circumferential direction of the fixed rotor 46.
  • the plurality of magnetic pole portions 46a are fixed-side magnetic pole portions.
  • the rotor core of the fixed rotor 46 is denoted by the same reference numeral “38” as the rotor core 38 of the fixed rotor 48, and the permanent magnet of the fixed rotor 46 is replaced by the fixed rotor. It is represented by the same reference numeral “39” as the 48 permanent magnets 39.
  • the movable rotor 47 is configured in the same manner as the fixed rotors 46 and 48, and a plurality of magnetic pole portions 47 a having N and S poles having different polarities are formed alternately in the circumferential direction of the movable rotor 47. .
  • the plurality of magnetic pole portions 47a are movable-side magnetic pole portions.
  • the rotor core of the movable rotor 47 is denoted by the same reference numeral “38” as the rotor cores 38 and 38 of the fixed rotors 46 and 48
  • the permanent magnet of the movable rotor 47 is denoted by It is represented by the same reference numeral “39” as the permanent magnets 39, 39 of the fixed rotors 46, 48.
  • the movable rotor 47 is configured to be rotatable with respect to the fixed rotors 46 and 48.
  • the shaft 34 includes a small diameter portion 34a on the non-load side.
  • a mounting portion 30 to which the slider 37 is mounted projects from the outside of the small diameter portion 34a.
  • An axial rod insertion hole 10 for slidably receiving the rod 28 is provided inside the small diameter portion 34a.
  • the slider 37 is formed in a substantially cylindrical shape, and has, for example, a substantially half axial length of the mounting portion 30.
  • a drive pin 36 is fixed to the slider 37 in a radial direction.
  • the drive pin 36 is connected through the tip of the rod 28 inserted into the rod insertion hole 10 of the shaft 34.
  • the slider 37 moves in the axial direction as the rod 28 connected to the drive pin 36 moves in the axial direction.
  • the hub 32 has an axial length slightly longer than the mounting portion 30 of the shaft 34.
  • a rotor core 38 of the movable rotor 47 is attached to the outer peripheral surface of the hub 32.
  • the hub 32 is attached to the slider 37 and rotates by a predetermined amount in the circumferential direction by a predetermined amount of movement of the slider 37 in the axial direction as the rod 28 moves.
  • the movable rotor 47 rotates by a predetermined amount in the circumferential direction.
  • the movable rotor 47 rotates within a range where the relative electrical angle with respect to the fixed rotors 46 and 48 is 0 to 180 degrees by the movement of the slider 37 within the movable range.
  • the configuration of the motor 1 described above is merely an example, and other configurations may be used as long as the field magnetic flux is variable.
  • the rotor 47 may be a fixed rotor, one of the rotors 46 and 48 may be a fixed rotor, and the other may be a movable rotor.
  • two of the rotors 46 to 48 may be movable rotors and one may be a fixed rotor.
  • all of the rotors 46 to 48 may be movable rotors.
  • the number of divisions in the axial direction of the rotor 3 may be other than three.
  • the dividing direction of the rotor 3 may be a radial direction.
  • the rotor 3 may be a non-divided rotor.
  • variable field mechanism 50 is disposed on the opposite side of the shaft 34 from the load.
  • the variable field mechanism 50 can change the field magnetic flux of the rotor 3 by moving the rod 28 in the axial direction to rotate the movable rotor 47 with respect to the fixed rotors 46 and 48.
  • variable field mechanism 50 is configured as a feed screw mechanism. That is, the variable field mechanism 50 includes a cylindrical feed screw 43, a feed male screw 42 fitted inside the feed screw 43 and connected to the opposite end of the rod 28, and the feed screw 43. A worm gear 27 that rotates and a control motor 51 that rotates the movable rotor 47 relative to the fixed rotors 46 and 48 by driving the worm gear 27 are provided.
  • the feed screw 43 is integrally provided with a wheel gear 41 on the outer periphery.
  • the worm gear 27 is engaged with the wheel gear 41.
  • the worm gear 27 is attached to the control motor 51 via the speed reducer 52.
  • the variable field mechanism 50 has a housing 40 and a feed screw pin 23.
  • the housing 40 includes a base portion 53 provided on the antiload side of the antiload side bracket 15 and a cover 24 attached to the base portion 53 with bolts 29. As a result, the housing 40 accommodates the feed screw 43, allows the rotation of the feed screw 43, and restricts axial movement.
  • the feed screw pin 23 passes through the feed male screw 42 and is fixed to the housing 40, and restricts the rotation of the feed male screw 42 and allows axial movement.
  • the variable field mechanism 50 has a movable bearing 26 (corresponding to an example of a “bearing”) that connects the feed male screw 42 and the rod 28.
  • the movable bearing 26 is held by a bearing holder 44 fixed to the rod 28 by a bolt 45.
  • variable field mechanism 50 is provided with the position sensor 6a and the temperature sensor 6b.
  • the position sensor 6 a is provided inside the cover 24 of the housing 40.
  • the position sensor 6 a detects the relative rotational operation state of the movable rotor 47 and the fixed rotors 46 and 48 by detecting the position of the feed male screw 42.
  • the temperature sensor 6b is mounted, for example, by a thermistor or the like, and is provided in the vicinity of the movable bearing 26.
  • the temperature sensor 6 b detects the operating state of the movable bearing 26 by detecting the temperature of the movable bearing 26.
  • variable field mechanism 50 (1-3-1. Example of rotating operation of movable rotor by variable field mechanism)
  • the variable field mechanism 50 having the above configuration operates, for example, as follows.
  • the feed screw 43 rotates through the wheel gear 41.
  • the feed screw 42 meshes with the feed screw 43 and the rotation of the feed screw 42 is restricted by the feed screw pin 23. Therefore, when the feed screw 43 rotates, the rotational motion of the feed screw 43 is linearly moved by the feed screw 42.
  • the feed male screw 42 linearly moves in the axial direction.
  • the rod 28 connected to the feed male screw 42 via the movable bearing 26 slides in the rod insertion hole 10 of the small diameter portion 34a in the axial direction while rotating at high speed together with the shaft 34. Move while moving.
  • the drive pin 36 moves in the axial direction
  • the slider 37 coupled to the drive pin 36 moves in the axial direction
  • the hub 32 coupled to the outer periphery of the slider 37 rotates in the circumferential direction.
  • the movable rotor 47 fixed to the outer peripheral surface of the hub 32 rotates with respect to the fixed rotors 46 and 48, and the field magnetic flux of the rotor 3 changes.
  • variable field mechanism 50 The configuration of the variable field mechanism 50 described above is merely an example, and any configuration other than the above may be used as long as the field magnetic flux of the motor 1 is variable.
  • the position of the variable field mechanism 50 may be a position other than the non-load side of the shaft 34 (for example, the load side of the shaft 34) as long as the field magnetic flux of the motor 1 is variable.
  • the variable field mechanism 50 may be a mechanism other than the feed screw mechanism.
  • the installation position of the position sensor 6a may be other than the inside of the cover 24 of the housing 40 as long as the position of the feed male screw 42 can be detected.
  • the object to be detected for detecting the relative rotational operation state of the movable rotor 47 and the fixed rotors 46 and 48 by the position sensor 6a is a member other than the feed male screw 42 (for example, a feed screw 43 or a rod). (In this case, the installation position of the position sensor 6a may be appropriately changed according to the position of the detection target).
  • the installation position of the temperature sensor 6b may be other than the position shown in FIG. 2 as long as the temperature of the movable bearing 26 can be detected.
  • FIG. 4A corresponds to an example of the state of the rotor 3 when the field magnetic flux is maximum.
  • the rod 28 is pushed into the rod insertion hole 10 of the shaft 34.
  • the magnetic pole portions of the same polarity of the fixed rotors 46 and 48 and the movable rotor 47 that is, the N pole (or S pole) magnetic pole portions 46 a and 48 a of the fixed rotors 46 and 48 and the movable rotor 47.
  • the N pole (or S pole) magnetic pole portion 47a is aligned in the axial direction (relative angle is 0 degree in electrical angle). Thereby, the field magnetic flux of the rotor 3 becomes the maximum.
  • FIG. 4B corresponds to an example of the state of the rotor 3 when the field magnetic flux is medium.
  • the rod 28 is pulled out partway from the rod insertion hole 10 of the shaft 34, the hub 32 rotates due to the movement of the slider 37 accompanying the movement of the rod 28, and the movable rotor 47 moves the slider 37. It rotates with respect to the fixed rotors 46 and 48 by an angle corresponding to the amount.
  • the fixed rotors 46 and 48 and the movable rotor 47 have N pole (or S pole) magnetic pole parts 46a and 48a and N pole (or S pole) magnetic pole parts 47a having the same polarity.
  • the field magnetic flux of the rotor 3 is medium.
  • FIG. 4C corresponds to an example of the state of the rotor 3 when the field magnetic flux is minimum.
  • the maximum amount of the rod 28 is pulled out from the rod insertion hole 10 of the shaft 34.
  • the magnetic poles of different polarities between the fixed rotors 46 and 48 and the movable rotor 47 that is, the N pole (or S pole) magnetic pole parts 46 a and 48 a of the fixed rotors 46 and 48 and the movable rotor 47.
  • the S pole (or N pole) magnetic pole portion 47a is aligned in the axial direction (the relative angle is 180 degrees in terms of electrical angle). Thereby, the magnetic flux by the permanent magnet 39 is short-circuited between the fixed rotors 46 and 48 and the movable rotor 47, and the field magnetic flux of the rotor 3 is minimized.
  • the controller 200 includes an inverter control unit 204, a variable control unit 210, a field control unit 201, an operation state detection unit 203, a determination unit 202, a response processing unit 220, a diagnosis unit 205, And a display control unit 206.
  • Each functional unit of the controller 200 can be implemented by a program executed by a CPU 901 (see FIG. 11 described later) provided in the controller 200 or a control device 907 (see FIG. 11 described later) provided in the controller 200.
  • the inverter control unit 204 generates a torque command for the motor 1 based on an operation amount of an accelerator pedal (not shown), converts it into a control signal, and outputs it to the inverter 4. As a result, the inverter 4 converts the battery power from the battery 5 into drive power based on the control signal from the inverter control unit 204 and feeds the stator winding 12 to drive the motor 1.
  • the variable control unit 210 generates a control command for the control motor 51.
  • the variable control unit 210 includes a position command unit 211, a subtraction unit 215, a position control unit 212, a differentiation unit 214, a subtraction unit 216, and a speed control unit 213.
  • the position command unit 211 outputs a control command to the control motor 51 so that the position of the feed male screw 42 is a position corresponding to the field magnetic flux suitable for the operating state of the motor 1 (that is, the traveling state of the vehicle 100).
  • An example position command is generated.
  • the subtraction unit 215 calculates a position deviation between the command position of the feed male screw 42 by the position command from the position command unit 211 and the detection position of the feed male screw 42 by the position sensor 6a.
  • the position control unit 212 generates a speed command that is an example of a control command for the control motor 51 so that the position deviation calculated by the subtraction unit 215 becomes small.
  • the differentiation unit 214 differentiates the detection position of the feed male screw 42 by the position sensor 6a with respect to time, and calculates the speed of the feed male screw 42.
  • the subtraction unit 216 calculates a speed deviation between the command speed of the feed male screw 42 based on the speed command from the position control unit 212 and the speed calculated by the differentiation unit 214 of the feed male screw 42.
  • the speed control unit 213 generates a torque command that is an example of a control command for the control motor 51 so that the speed deviation calculated by the subtraction unit 216 becomes small.
  • the field control unit 201 controls the field magnetic flux of the motor 1 by driving the control motor 51 and controlling the variable field mechanism 50 based on the torque command from the speed control unit 213.
  • variable field mechanism 50 may not operate as controlled by the field control unit 201.
  • the abnormality of the variable field mechanism 50 includes, for example, grease withering of the variable field mechanism 50, foreign matters on gears (the worm gear 27, the wheel gear 41, etc.) and feed screws (the feed male screw 42, the feed screw 43, etc.). This is caused by jamming, damage to gears, feed screws, etc., damage to the movable bearing 26, disengagement of inner and outer rings of the movable bearing 26, and the like.
  • the torque command may increase beyond the normal range.
  • the cause of the abnormality is grease withering or a foreign object getting stuck in a gear or the like
  • the torque command may increase beyond the normal range.
  • the cause of the abnormality is damage to the gear or the like, or the inner and outer rings of the movable bearing 26 are disengaged
  • the torque command may become smaller than the normal range, and the position deviation may exceed the normal range. Can become large.
  • the torque command may increase beyond the normal range, and the temperature of the movable bearing 26 may increase beyond the normal range. .
  • variable field mechanism 50 In addition, if the variable field mechanism 50 is abnormal, various problems may occur.
  • the output (torque) is increased during driving.
  • a current more than necessary flows in the stator winding 12 and a malfunction such as damage to the stator winding 12 due to an overcurrent may occur.
  • the motor 1 when the motor 1 is driven (that is, when the vehicle 100 is accelerating or traveling at a constant speed), for example, when an abnormality occurs in the variable field mechanism 50 with a small field magnetic flux, an output (torque) is generated. In order to increase, the current more than necessary flows through the stator winding 12, and there is a possibility that problems such as damage to the stator winding 12 due to overcurrent may occur.
  • the motor 1 when the motor 1 is driven, for example, if an abnormality occurs in the variable field mechanism 50 in a state where the field magnetic flux is large, the efficiency decreases in the middle and high speed ranges, and the motor 1 generates heat due to iron loss. A malfunction may occur.
  • the motor 1 when the motor 1 is regenerated (that is, when the vehicle 100 is decelerating), for example, when an abnormality occurs in the variable field mechanism 50 in a state where the field magnetic flux is small, the braking force is small, so that it takes time to decelerate. It may be necessary (the stopping distance of the vehicle 100 becomes long).
  • the motor 1 when the motor 1 is regenerated, for example, when an abnormality occurs in the variable field mechanism 50 in a state where the field magnetic flux is large, the regenerative power generation amount becomes large (a high voltage is regenerated), and the battery 5 and the inverter are caused by overvoltage. There is a possibility that problems such as damage to 4 occur.
  • the operation state detection unit 203 calculates the rotation speed of the rotor 3 by differentiating the rotation position of the rotor 3 detected by the position detection unit 25 included in the motor 1 with respect to time. Based on the rotation speed, the operating state of the motor 1 is detected. For example, when the rotational speed of the rotor 3 is approximately 0, the operation state detection unit 203 detects that the motor 1 is in a stopped state (that is, the vehicle 100 is in a stopped state). When the rotational speed of the rotor 3 is increasing or constant, the operation state detection unit 203 detects that the motor 1 is in a driving state (that is, the vehicle 100 is in an acceleration traveling state or a constant speed traveling state). To do. Further, when the rotational speed of the rotor 3 is decreasing, the operation state detection unit 203 detects that the motor 1 is in a regenerative state (that is, the vehicle 100 is in a decelerating traveling state).
  • the determination unit 202 determines whether there is an abnormality in the variable field mechanism 50 based on at least one of the operation state of the variable field mechanism 50 detected by the operation state sensor 6 and the control command generated by the variable control unit 210. Determine. At this time, the determination unit 202 executes different processes according to the operation state of the motor 1 detected by the operation state detection unit 203.
  • the variable control unit 210 when the operation state detection unit 203 detects the stop state of the motor 1 (when the motor 1 is stopped), the variable control unit 210 generates a control command for the control motor 51 and the field control unit 201 sets the variable field.
  • the determination unit 202 compares the position deviation calculated by the subtraction unit 215 with a threshold value (allowable value) related to the position deviation. Note that a threshold value related to the position deviation is recorded in the controller 200 in advance. Then, the determination unit 202 determines that the variable field mechanism 50 is abnormal when the position deviation exceeds a threshold value.
  • the parking brake function When the vehicle 100 has a parking brake function, the parking brake function is turned on, the variable control unit 210 generates a control command for the control motor 51, and the field control unit 201 generates, for example, the field magnetic flux of the motor 1.
  • the determination unit 202 may execute the above processing. In this case, the starting characteristics are good and the time for starting check can be shortened.
  • the determination unit 202 includes the speed control unit 213.
  • the upper limit value and lower limit value of the threshold range related to the torque command and the threshold value related to the detected temperature of the movable bearing 26 are recorded in the controller 200 in advance.
  • the determination unit 202 applies one or more of the torque command exceeding the upper limit value, the torque command falling below the lower limit value, the positional deviation exceeding the threshold value, and the detected temperature of the movable bearing 26 exceeding the threshold value. If it is determined that there is an abnormality in the variable field mechanism 50.
  • the response processing unit 220 executes response processing related to driving of the motor 1 when the determination unit 202 determines that there is an abnormality in the variable field mechanism 50 (when an abnormality of the variable field mechanism 50 is detected). To do. Thereby, the said malfunction etc. can be avoided and suppressed and the safety
  • the response processing unit 220 includes a power cutoff unit 221, an output limiting unit 222, and a brake control unit 223.
  • the power interrupting unit 221 operates when an abnormality of the variable field mechanism 50 is detected when the motor 1 is stopped.
  • the power cutoff unit 221 controls the inverter control unit 204 so as to cut off the power supply to the motor 1.
  • the inverter control unit 204 controls the inverter 4 so as not to supply power to the motor 1 (for example, by correcting the torque command for the motor 1 to 0).
  • the motor 1 can be prevented from being driven (that is, the vehicle 100 is not allowed to travel), and problems such as damage to the stator winding 12 due to the overcurrent can be avoided.
  • the output limiting unit 222 operates when an abnormality of the variable field mechanism 50 is detected when the motor 1 is driven.
  • the output limiting unit 222 controls the inverter control unit 204 so as to limit the output of the motor 1.
  • the inverter control unit 204 controls the inverter 4 so as to limit the output of the motor 1 (for example, by reducing and correcting the torque command for the motor 1). By doing so, it is possible to suppress problems such as damage to the stator winding 12 due to the overcurrent and heat generation of the motor 1 due to iron loss.
  • the motor 1 may be controlled to decelerate and stop instead of or in addition to the output limitation of the motor 1 by the output limiting unit 222. Good. In this case, the safety of the vehicle 100 can be further improved.
  • the brake control unit 223 operates when an abnormality of the variable field mechanism 50 is detected during the regeneration of the motor 1.
  • the brake control unit 223 operates the brake device 8 to brake the motor 1.
  • the brake device 8 operated by the brake control unit 223 may be, for example, an electromagnetic brake device attached to the motor 1, or may be a separate, for example, mechanical brake device. By doing so, it is possible to suppress problems such as extension of the deceleration time due to the small braking force and damage to the battery 5 and the inverter 4 due to overvoltage.
  • the mechanism when there is a mechanism capable of changing the field magnetic flux of the motor 1 separately from the variable field mechanism 50, when an abnormality of the variable field mechanism 50 is detected during the regeneration of the motor 1, Instead of or in addition to the operation of the brake device 8 by the brake control unit 223, the mechanism may be controlled to forcibly increase the field magnetic flux of the motor 1. In this case, the safety of the vehicle 100 can be further improved.
  • the diagnosis unit 205 generates the operation state of the variable field mechanism 50 detected by the operation state sensor 6 and the variable control unit 210 when the determination unit 202 determines that the variable field mechanism 50 is abnormal.
  • the cause of the abnormality is diagnosed based on at least one of the issued control commands.
  • the diagnosis unit 205 inputs the comparison result from the determination unit 202 and diagnoses the cause of the abnormality based on the content of the comparison result.
  • the diagnosis unit 205 inputs a comparison result indicating that the position deviation exceeds the threshold value from the determination unit 202. In this case, the diagnosis unit 205 diagnoses that the cause of the abnormality is damage to the gear or the like, or the inner and outer rings of the movable bearing 26 being detached.
  • the diagnosis unit 205 determines that the torque command exceeds the upper limit value and the torque command is lower than the lower limit value from the determination unit 202. Then, the comparison result of the contents in which one or more of the positional deviation exceeds the threshold and the detected temperature of the movable bearing 26 exceeds the threshold is input. And the determination part 202 diagnoses the cause of abnormality based on the content of the said comparison result.
  • the diagnosis unit 205 indicates that the cause of the abnormality is grease withering or a foreign object biting into a gear or the like. Diagnose.
  • the diagnosis unit 205 It is diagnosed that the cause is damage to the gear or the like, or the inner and outer rings of the movable bearing 26 are disconnected.
  • the diagnosis unit 205 Diagnoses that the cause of the abnormality is damage to the movable bearing 26 or the like.
  • the display control unit 206 inputs the diagnosis result from the diagnosis unit 205 and causes the display device 7 to display the diagnosis result (the cause of the abnormality diagnosed by the diagnosis unit 205).
  • the mechanism configuration of the controller 200 described above is merely an example, and a control command for the variable field mechanism 50 is generated, and the operation state of the variable field mechanism 50 detected by the operation state sensor 6 and the control command. Any configuration other than those described above may be used as long as the presence or absence of abnormality of the variable field mechanism 50 can be determined based on at least one of the above. For example, as described above, when the controller 200 does not execute a handling process related to driving of the motor 1, the handling processing unit 220 may be omitted. Further, when the cause of the abnormality diagnosed by the controller 200 is not displayed as described above, the display control unit 206 may be omitted. Further, when the controller 200 does not diagnose the cause of the abnormality as described above, the diagnosis unit 205 may be omitted.
  • each functional unit of the controller 200 may be other than the above.
  • the determination unit 202 and the response processing unit 220 may perform the same process regardless of the operation state of the motor 1, and in this case, the operation state detection unit 203 may be omitted.
  • the functional unit of the controller 200 may be divided other than the above.
  • the processing in the limiting unit 222 and the brake control unit 223 is not limited to the example of sharing of these processing, and may be processed by a smaller number of functional units, or further functionalized units. May be processed.
  • step S ⁇ b> 10 the controller 200 detects the operation state of the motor 1 by the operation state detection unit 203.
  • step S20 the controller 200 generates a control command for the control motor 51 by the variable control unit 210.
  • Step S20 corresponds to an example of “a step of generating a control command for the variable characteristic mechanism”.
  • step S30 the controller 200 causes the field controller 201 to drive the control motor 51 to operate the variable field mechanism 50.
  • step S40 the controller 200 determines, based on at least one of the operation state of the variable field mechanism 50 detected by the operation state sensor 6 and the control command generated in step S20. The presence / absence of abnormality of the variable field mechanism 50 is determined. Note that step S40 corresponds to an example of “a step of determining whether the variable characteristic mechanism is abnormal”.
  • step S40 the controller 200 executes a handling process related to driving of the motor 1 by the handling processing unit 220 in step S50. If it is determined in step S40 that there is no abnormality in the variable field mechanism 50, the processes in step S50 and steps S60 and S70 described later are not performed, and the process shown in this flowchart is terminated.
  • step S60 the controller 200 determines, based on at least one of the operating state of the variable field mechanism 50 detected by the operating state sensor 6 and the control command generated in step S20. Diagnose the cause of the abnormality.
  • step S70 the controller 200 causes the display control unit 206 to display the cause of the abnormality diagnosed in step S60 on the display device 7. Thereby, the process shown in this flow is completed. The process shown in this flowchart is repeatedly executed.
  • the determination unit 202 of the controller 200 is generated from the operation state of the variable field mechanism 50 detected by the operation state sensor 6 and the variable control unit 210.
  • the presence or absence of abnormality of the variable field mechanism 50 is determined based on at least one of the control commands.
  • the control command for the variable field mechanism 50 does not fall within the predetermined threshold range
  • the operation state of the variable field mechanism 50 and the control command for the variable field mechanism 50 do not match, the operation of the variable field mechanism 50 It is possible to determine that the variable field mechanism 50 is abnormal when the state exceeds a predetermined threshold. Therefore, a failure of the variable field motor 1 can be detected.
  • the response processing unit 220 of the controller 200 determines that the variable field mechanism 50 is abnormal by the determination unit 202, the response processing related to driving of the motor 1 is executed.
  • the response processing related to driving of the motor 1 is executed.
  • the response processing unit 220 executes different response processing according to the operation state of the motor 1 detected by the operation state detection unit 203.
  • the most appropriate handling process can be executed in accordance with the operating state of the motor 1, so that the safety of the vehicle 100 can be further improved.
  • the power cut-off unit 221 of the response processing unit 220 cuts off the power supply to the motor 1.
  • the motor 1 can be prevented from being driven. Accordingly, it is possible to avoid problems such as grease withering, foreign matter biting into the gear, damage to the movable bearing 26, damage to the gear, etc., disengagement of the inner and outer rings of the movable bearing 26, and the safety of the vehicle 100 can be ensured.
  • the output limiting unit 222 of the response processing unit 220 limits the output of the motor 1.
  • the abnormality of the variable field mechanism 50 is detected when the motor 1 is driven, damage to the stator winding 12 and heat generation of the motor 1 can be suppressed by limiting the output of the motor 1.
  • the brake control unit 223 of the response processing unit 220 operates the brake device 8.
  • problems such as a longer deceleration time and damage due to overvoltage can be suppressed.
  • variable characteristic mechanism is the variable field mechanism 50 that varies the field magnetic flux of the variable field type motor 1.
  • the variable field motor 1 as the motor, the vehicle 100 that can be driven with high efficiency in a wide torque range from low torque to high torque can be realized.
  • the control motor 51 by dividing the rotor 3 of the motor 1 into two sets of magnetic pole portions and relatively rotating by the control motor 51, the field magnetic flux can be generated regardless of the load torque and rotation speed of the motor 1. It can be controlled accurately.
  • the determination unit 202 determines that the variable field mechanism 50 is abnormal when the torque command exceeds the upper limit value or falls below the lower limit value. As a result, it is possible to detect a failure caused by contents such as grease withering, foreign matter biting into the gear, damage to the movable bearing 26, damage to the gear, and the disengagement of the inner and outer rings of the movable bearing 26.
  • the determination unit 202 detects an abnormality in the variable field mechanism 50 based on the position of the feed male screw 42 detected by the position sensor 6a and the position command generated by the variable control unit 210. It is determined that there is. Thereby, it is possible to detect a failure caused by contents such as damage to the gears and the like, and disengagement of the inner and outer rings of the movable bearing 26.
  • the determination unit 202 determines that the variable field mechanism 50 is abnormal when the temperature of the movable bearing 26 detected by the temperature sensor 6b exceeds a threshold value. As a result, it is possible to detect a failure caused by contents such as damage to the movable bearing 26.
  • the diagnosis unit 205 of the controller 200 detects the variable field mechanism 50 detected by the operation state sensor 6.
  • the cause of the abnormality is diagnosed based on at least one of the operation state and the control command generated by the variable control unit 210.
  • the display control unit 206 of the controller 200 displays the cause of the abnormality diagnosed by the diagnosis unit 205 on the display device 7.
  • the cause of the failure can be easily and accurately specified when the vehicle 100 is repaired.
  • the driver can grasp the cause of the abnormality during driving, for example, the vehicle 100 can be stopped or the vehicle can be driven while reducing the speed, and safety can be further improved.
  • Second Embodiment> Next, a second embodiment will be described. In the following, differences from the first embodiment will be mainly described.
  • the above-described wheels 101a and 101b and the number of windings of the armature are variable.
  • a winding switching type motor 1A (corresponding to an example of a “variable characteristic type motor”) and a motor diagnosis system SyA for diagnosing the motor 1A are included.
  • the motor 1A is a motor that drives one or more of the front wheels 101a and 101a and the rear wheels 101b and 101b, and is provided with one or more (only one is shown in FIG. 1).
  • the motor 1A is operated by the driving power (for example, three-phase AC power) from the inverter 4 described above.
  • the motor 1A can also generate regenerative power using the rotation of the wheels 101.
  • the motor diagnostic system SyA includes a winding switching mechanism 60, a switch state sensor 9 (corresponding to an example of an “operation state sensor”), the battery 5 described above, the inverter 4 described above, a controller 200A, and the brake device described above. 8 and the display device 7 described above.
  • the winding switching mechanism 60 is a mechanism that makes the number of armature windings of the motor 1A variable.
  • the winding switching mechanism 60 corresponds to an example of “variable characteristic mechanism” and “means for changing the characteristics of the motor”.
  • the switch state sensor 9 detects the operation state (details will be described later) of the winding switching mechanism 60.
  • the operating state of the winding switching mechanism 60 detected by the switch state sensor 9 is output to the controller 200A.
  • the controller 200A outputs a control signal to the inverter 4 according to the required motor output to control the motor 1A.
  • the controller 200 ⁇ / b> A generates a control command (details will be described later) for the winding switching mechanism 60 and controls the winding switching mechanism 60.
  • the controller 200A determines whether there is an abnormality (failure) in the winding switching mechanism 60 based on at least one of the operation state of the winding switching mechanism 60 detected by the switch state sensor 9 and the control command.
  • the controller 200 ⁇ / b> A corresponds to an example of “means for determining presence / absence of abnormality of the means for changing the characteristics of the motor”.
  • the controller 200A can also execute a handling process related to driving of the motor 1A. Further, when it is determined that the winding switching mechanism 60 has an abnormality, the controller 200A can diagnose the cause of the abnormality and cause the display device 7 to display the cause of the diagnosed abnormality.
  • the configuration of the motor diagnosis system SyA described above is merely an example, and a configuration other than the above may be used.
  • the controller 200A does not necessarily have to execute a corresponding process related to driving of the motor 1A.
  • the controller 200A does not necessarily display the cause of the diagnosed abnormality, and may record the cause of the diagnosed abnormality inside or outside instead of or in addition to the display.
  • the controller 200A does not necessarily have to diagnose the cause of the abnormality, and may perform notification when it is determined that there is an abnormality in the winding switching mechanism 60 instead of or in addition to the diagnosis.
  • the inverter 4 includes, for example, six switch elements SW made of a semiconductor, and includes a bridge in which three sets of two switch elements SW and SW connected in series are connected in parallel. ing.
  • the inverter 4 is supplied with single-phase DC power from the battery 5 to the entire bridge, and repeats conduction and interruption of the six switch elements SW in an appropriate order, whereby two switch elements SW connected in series in each set. , SW output three-phase AC power U, V, W as an inverter output.
  • the motor 1A is operated by the three-phase AC power from the inverter 4.
  • the armature of the motor 1 ⁇ / b> A includes an armature winding 70.
  • the components other than the armature winding 70 of the motor 1A are not shown.
  • the armature of the motor 1A has two armature windings 70a and 70b in which three windings having the same number of turns are arranged in parallel corresponding to the phases U, V, and W of the three-phase alternating current. Is provided.
  • the armature windings 70a and 70b are not electrically connected to each other in the motor 1A.
  • the armature winding 70a is provided with an input terminal 70a1 (U1, V1, W1) and an output terminal 70a2 (U2, V2, W2) that can be electrically connected from the outside of the motor 1A. That is, the armature winding 70a can be electrically connected to the outside of the motor 1A through the input terminal 70a1 and the output terminal 70a2.
  • the armature winding 70b is provided with an input terminal 70b1 (U3, V3, W3) and an output terminal 70b2 (U4, V4, W4) that can be electrically connected from the outside of the motor 1A. That is, the armature winding 70b can be electrically connected to the outside of the motor 1A through the input terminal 70b1 and the output terminal 70b2.
  • the winding switching mechanism 60 includes a plurality of switch elements (not shown) made of a semiconductor.
  • the winding switching mechanism 60 switches the conduction and interruption of the plurality of switch elements in an appropriate combination, thereby causing the inverter outputs U, V, W, the input terminal 70a1, the output terminal 70a2, the input terminal 70b1, and the output terminal 70b2. Switch between conduction and interruption between.
  • the winding switching mechanism 60 can selectively switch between the two operation states of the “first operation state” and the “second operation state”, and can change the number of armature windings of the motor 1A.
  • the first operating state of the winding switching mechanism 60 is a state in which the inverter output is guided only to the armature winding 70a that is Y-connected among the armature windings 70a and 70b of the motor 1A.
  • the winding switching mechanism 60 is switched to the first operation state, the number of armature windings of the motor 1A becomes small, and the braking force of the motor 1A becomes small.
  • the second operation state of the winding switching mechanism 60 is a state in which the entire armature windings 70a and 70b of the motor 1A are electrically connected in series and the inverter output is guided to both the armature windings 70a and 70b. It is.
  • the winding switching mechanism 60 is switched to the second operation state, the number of armature windings of the motor 1A increases and the braking force of the motor 1A increases.
  • the switch state sensor 9 is provided in the winding switching mechanism 60.
  • the switch state sensor 9 detects the operating state of the winding switching mechanism 60 by detecting the state of the switch element of the winding switching mechanism 60.
  • the configuration of the motor 1A described above is merely an example, and other configurations may be used as long as the number of armature windings is variable.
  • the number of armature windings 70 of the motor 1A may be three or more.
  • the configuration of the inverter 4 described above is merely an example, and may be a configuration other than the above as long as the configuration can drive the motor 1A.
  • the configuration of the winding switching mechanism 60 described above is merely an example, and any configuration other than the above may be used as long as the number of armature windings of the motor 1A is variable.
  • the controller 200A includes an inverter control unit 204, a winding number control unit 230 (corresponding to an example of a “variable control unit”), a determination unit 202A, the above-described operation state detection unit 203, A correspondence processing unit 220, a diagnosis unit 205A, and the display control unit 206 described above are included.
  • Each functional unit of the controller 200A can be implemented by a program executed by a CPU 901 (see FIG. 11 described later) provided in the controller 200A or a control device 907 (see FIG. 11 described later) provided in the controller 200A.
  • the inverter control unit 204 is the same as that of the first embodiment, generates a torque command for the motor 1A based on the operation amount of the accelerator pedal, etc., converts it into a control signal, and outputs it to the inverter 4.
  • the inverter 4 converts the battery power from the battery 5 into three-phase AC power having an appropriate frequency based on a control signal from the inverter control unit 204, and supplies the armature winding 70 with power.
  • the motor 1A is driven.
  • the winding number control unit 230 is in a state where the state of the plurality of switch elements of the winding switching mechanism 60 corresponds to the number of armature windings suitable for the operating state of the motor 1A (that is, the traveling state of the vehicle 100A). In addition, a switching command that is an example of a control command for the winding switching mechanism 60 is generated. Then, the winding number control unit 230 controls the switching of the number of armature windings of the motor 1A by outputting the generated switching command to the winding switching mechanism 60 and performing switching control of the operation state of the winding switching mechanism 60. To do.
  • the winding switching mechanism 60 may not operate as controlled by the winding number control unit 230.
  • the abnormality of the winding switching mechanism 60 is caused by, for example, damage to the switch element of the winding switching mechanism 60 or wiring abnormality.
  • the cause of the abnormality is damage to the switch element, wiring abnormality, or the like
  • the command state of the switch element by the switching command may be different from the detection state of the switch element by the switch state sensor 9.
  • the armature winding 70 is more than necessary to increase the output during driving. There is a possibility that a current flows and a malfunction such as damage to the armature winding 70 due to an overcurrent occurs.
  • the motor 1A when the motor 1A is driven, for example, when an abnormality occurs in the winding switching mechanism 60 in a state where the number of armature windings is small, an excessive current is necessary in the armature winding 70 in order to increase the output. There is a possibility that problems such as damage to the armature winding 70 due to flow and overcurrent may occur.
  • the motor 1A when the motor 1A is driven, for example, if an abnormality occurs in the winding switching mechanism 60 with a large number of armature windings, the efficiency decreases in the middle / high speed range, and the motor 1A generates heat due to iron loss. There is a possibility that a malfunction will occur.
  • the motor 1A when the motor 1A is regenerated, for example, when an abnormality occurs in the winding switching mechanism 60 with a small number of armature windings, there is a possibility that it takes time to decelerate because the braking force is small. .
  • the regeneration of the motor 1A for example, if an abnormality occurs in the winding switching mechanism 60 with a large number of armature windings, the amount of regenerative power generation increases, and the battery 5 and the inverter 4 are damaged due to overvoltage. Such problems may occur.
  • the determination unit 202A compares the switch element command state with the detection state based on the switch element state detected by the switch state sensor 9 and the switching command generated by the winding number control unit 230. Thus, it is determined whether or not the winding switching mechanism 60 is abnormal. Note that the determination unit 202A may execute different processes depending on the operation state of the motor 1A. Then, the determination unit 202A determines that the winding switching mechanism 60 is abnormal when the command state and the detection state of the switch element are different.
  • the determination unit 202A may perform the above process.
  • the vehicle 100A has a parking brake function
  • the parking brake function is turned on, and the winding number control unit 230 generates a switching command so that, for example, the number of armature windings of the motor 1A is increased.
  • the determination unit 202A may execute the above processing.
  • the motor 1A is driven and regenerated, a determination is made when the winding number control unit 230 periodically generates a switching command and operates the winding switching mechanism 60 in a range that does not affect the traveling of the vehicle 100A.
  • the unit 202A may perform the above process.
  • the operation state detection unit 203 is the same as that in the first embodiment.
  • the rotation speed of the rotor is obtained by differentiating the rotation position of the rotor (not shown) detected by the position detection unit (not shown) included in the motor 1A with time. And the operation state of the motor 1A is detected based on the calculated rotation speed of the rotor.
  • the correspondence processing unit 220 is the same as that in the first embodiment, and the operation state of the motor 1 detected by the operation state detection unit 203 when the determination unit 202A determines that the winding switching mechanism 60 is abnormal. In response to this, the power interrupting unit 221, the output limiting unit 222, and the brake control unit 223 perform various types of corresponding processing related to driving of the motor 1A.
  • the power cut-off unit 221 controls the inverter control unit 204 so that the power supply to the motor 1A is cut off when an abnormality of the winding switching mechanism 60 is detected when the motor 1A is stopped.
  • the output limiting unit 222 controls the inverter control unit 204 so as to limit the output of the motor 1A when an abnormality of the winding switching mechanism 60 is detected when the motor 1A is driven. If an abnormality of the winding switching mechanism 60 is detected during driving of the motor 1A, the motor 1A may be controlled to decelerate and stop instead of or in addition to the output limitation of the motor 1A by the output limiting unit 222. Good.
  • the brake control unit 223 operates the brake device 8 to brake the motor 1A when an abnormality of the winding switching mechanism 60 is detected during regeneration of the motor 1A.
  • an abnormality of the winding switching mechanism 60 is detected during regeneration of the motor 1A.
  • control may be performed so that the number of armature windings of the motor 1A is forcibly switched by the mechanism.
  • the diagnosis unit 205A detects the operating state of the winding switching mechanism 60 detected by the switch state sensor 9, and the winding number control unit 230.
  • the cause of the abnormality is diagnosed based on the switching command generated by.
  • the diagnosis unit 205A inputs the comparison result from the determination unit 202A, and diagnoses the cause of the abnormality based on the content of the comparison result. For example, when a comparison result indicating that the command state and the detection state of the switch element are different is input from the determination unit 202A, the diagnosis unit 205A indicates that the cause of the abnormality is damage to the switch element, wiring abnormality, or the like. Diagnose.
  • the display control unit 206 is the same as that in the first embodiment, and causes the display device 7 to display the cause of the abnormality diagnosed by the diagnosis unit 205A.
  • the mechanism configuration of the controller 200A described above is merely an example, and a control command for the winding switching mechanism 60 is generated, and the operation state of the winding switching mechanism 60 detected by the switch state sensor 9 and the control command are described above. Any configuration other than the above may be used as long as it can determine whether or not the winding switching mechanism 60 is abnormal based on at least one of the above.
  • the handling processing unit 220 may be omitted.
  • the display control unit 206 may be omitted.
  • the diagnosis unit 205A may be omitted.
  • processing content of each functional unit of the controller 200A may be other than the above. Further, the functional unit of the controller 200A may be separated from the above.
  • step S10 the controller 200A detects the operation state of the motor 1A by the operation state detection unit 203.
  • step S25 the controller 200A causes the winding number control unit 230 to generate a switching command for the winding switching mechanism 60 to switch and control the operation state of the winding switching mechanism 60.
  • step S25 corresponds to an example of “a step of generating a control command for the variable characteristic mechanism”.
  • step S40A the controller 200A causes the determination unit 202A to detect and detect the switch element command state based on the switch element state detected by the switch state sensor 9 and the switching command generated in step S25. By comparing with the state, the presence / absence of abnormality of the winding switching mechanism 60 is determined. Note that step S40A corresponds to an example of “a step of determining whether the variable characteristic mechanism is abnormal”.
  • step S40A determines whether there is an abnormality in the winding switching mechanism 60.
  • the controller 200A drives the motor 1A by the response processing unit 220 in step S50 similar to the first embodiment. Execute related processing. If it is determined in step S40A that there is no abnormality in the winding switching mechanism 60, the processing in step S50 and steps S60A and S70 described later are not performed, and the processing shown in this flowchart is terminated.
  • step S60A the controller 200A diagnoses the cause of the abnormality based on the content of the comparison result in step S40A by the diagnosis unit 205A.
  • the subsequent step S70 is the same as that in the first embodiment, and the controller 200A causes the display controller 206 to display the cause of the abnormality diagnosed in the step S60A on the display device 7. Thereby, the process shown in this flow is completed. The process shown in this flowchart is repeatedly executed.
  • the determination unit 202A of the controller 200A is operated by the operating state of the winding switching mechanism 60 detected by the switch state sensor 9 and the winding number control unit 230. Based on the generated switching command, it is determined whether or not the winding switching mechanism 60 is abnormal. Accordingly, it is possible to determine that there is an abnormality in the winding switching mechanism 60 when the operating state of the winding switching mechanism 60 and the switching command for the winding switching mechanism 60 do not match. Therefore, a failure of the winding switching type motor 1A can be detected. Further, as in the first embodiment, the safety of the vehicle 100A can be improved and ensured.
  • Example of controller hardware configuration> an example of a hardware configuration of the controllers 200 and 200A that realizes processing by each functional unit (see FIGS. 5 and 9) of the controllers 200 and 200A according to the above-described embodiments will be described with reference to FIG. .
  • the controllers 200 and 200A include, for example, a CPU 901, a ROM 903, a RAM 905, a control device 907 such as a dedicated integrated circuit constructed for a specific application of an ASIC or FPGA, other electrical circuits, An input device 913, an output device 915, a storage device 917, a drive 919, a connection port 921, and a communication device 923 are included. These components are connected to each other via a bus 909 and an input / output interface 911 so that signals can be transmitted to each other.
  • the program can be recorded in a recording device such as the ROM 903, the RAM 905, or the storage device 917, for example.
  • the program can be temporarily or permanently recorded on a magnetic disk such as a flexible disk, an optical disk such as various CD / MO disks / DVDs, or a removable storage medium 925 such as a semiconductor memory.
  • a removable storage medium 925 can also be provided as so-called package software.
  • the program recorded in the removable storage medium 925 may be read by the drive 919 and recorded in the recording device via the input / output interface 911, the bus 909, or the like.
  • the program can be recorded on, for example, a download site, another computer, another recording device (not shown), or the like.
  • the program is transferred via a network NW such as a LAN or the Internet, and the communication device 923 receives this program.
  • the program received by the communication device 923 may be recorded in the recording device via the input / output interface 911, the bus 909, or the like.
  • the program can be recorded in, for example, an appropriate external connection device 927.
  • the program may be transferred via an appropriate connection port 921 and recorded in the recording device via the input / output interface 911, the bus 909, or the like.
  • the CPU 901 executes various kinds of processing according to the program recorded in the recording device, so that the processing by each functional unit can be realized.
  • the CPU 901 may directly read and execute the program from the recording apparatus, or may be executed after it is once loaded into the RAM 905.
  • the CPU 901 may directly execute the received program without recording it in the recording device.
  • the CPU 901 may perform various processes based on signals and information input from the input device 913 such as a mouse, a keyboard, and a microphone as necessary.
  • the CPU 901 may output the result of executing the above processing from an output device 915 such as a display device or an audio output device. Further, the CPU 901 may output the processing result as necessary to the communication device 923 or the like. It may be transmitted via the connection port 921 or may be recorded in the recording device or the removable storage medium 925.
  • control apparatus 907 may perform some or all of these processes.
  • FIGS. 1, 5, 7, 9, and 11 show examples of the flow of signals and power, and do not limit the flow direction of signals and power.
  • steps described in the flowcharts shown in FIGS. 6 and 10 may be performed in parallel or individually even if they are not necessarily processed in time series, as well as processes performed in time series in the described order. Also includes processing executed in Even in the steps processed in time series, the order can be appropriately changed depending on circumstances.

Abstract

【課題】可変特性型のモータの故障を検出する。 【解決手段】モータ診断システムＳｙは、可変界磁型のモータ１を備えた車両１００に搭載され、モータ１の界磁磁束を可変させる可変界磁機構５０と、可変界磁機構５０の動作状態を検出する動作状態センサ６と、モータ１を制御するコントローラ２００とを有する。コントローラ２００は、可変界磁機構５０に対する制御指令を生成する可変制御部２１０と、動作状態センサ６により検出された可変界磁機構５０の動作状態、及び、可変界磁機構５０より生成される制御指令の少なくとも一方に基づいて、可変界磁機構５０の異常の有無を判定する判定部２０２とを有する。

Description

車両のモータ診断システム、車両、モータ、モータ診断方法
　開示の実施形態は、車両のモータ診断システム、車両、モータ、モータ診断方法に関する。
　特許文献１には、車載式故障診断装置が記載されている。この車載式故障診断装置は、ハイブリッド自動車に搭載されたモータに巻線間の短絡が発生した場合に、当該モータを異常部品として特定する。
特開２００６－２２６８０５号公報
　車両には、特性を変化させる可変特性型のモータが搭載される場合がある。上記従来技術では、このようなモータの故障診断については何ら考慮されていなかった。
　本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、可変特性型のモータの故障を検出できる車両のモータ診断システム、車両、モータ、モータ診断方法を提供することを目的とする。
　上記課題を解決するため、本発明の一の観点によれば、可変特性型のモータを備えた車両に搭載されるモータ診断システムであって、前記モータの特性を可変させる可変特性機構と、前記可変特性機構の動作状態を検出する動作状態センサと、前記モータを制御するコントローラと、を有し、前記コントローラは、前記可変特性機構に対する制御指令を生成する可変制御部と、前記動作状態センサにより検出された前記可変特性機構の動作状態、及び、前記可変制御部より生成される前記制御指令の少なくとも一方に基づいて、前記可変特性機構の異常の有無を判定する判定部と、を有する車両のモータ診断システムが適用される。
　また、本発明の別の観点によれば、可変特性型のモータと、前記モータ診断システムと、を有する車両が適用される。
　また、本発明のさらに別の観点によれば、車両に搭載され、前記モータ診断システムにより診断される、可変特性型のモータが適用される。
　また、本発明のさらに別の観点によれば、可変特性型のモータと、前記モータの特性を可変させる可変特性機構と、前記可変特性機構の動作状態を検出する動作状態センサと、を備えた車両のモータ診断方法であって、前記可変特性機構に対する制御指令を生成することと、前記動作状態センサにより検出された前記可変特性機構の動作状態、及び、前記制御指令の少なくとも一方に基づいて、前記可変特性機構の異常の有無を判定することと、を有する車両のモータ診断方法が適用される。
　また、本発明のさらに別の観点によれば、モータを備えた車両に搭載されるモータ診断システムであって、前記モータの特性を可変させる手段と、前記モータの特性を可変させる手段の異常の有無を判定する手段と、を有する車両のモータ診断システムが適用される。
　また、本発明のさらに別の観点によれば、可変特性型のモータを備えた車両に搭載されるモータ診断システムであって、前記モータの特性を可変させる可変特性機構と、前記可変特性機構の動作状態を検出する動作状態センサと、前記可変特性機構に対する制御指令を生成し、前記動作状態センサにより検出された前記可変特性機構の動作状態、及び、前記制御指令の少なくとも一方に基づいて、前記可変特性機構の異常の有無を判定する、コントローラと、を有する車両のモータ診断システムが適用される。
　また、本発明のさらに別の観点によれば、可変特性型のモータと、前記モータの特性を可変させる可変特性機構と、前記可変特性機構の動作状態を検出する動作状態センサと、を備えた車両のモータ診断方法であって、前記可変特性機構に対する制御指令を生成するステップと、前記動作状態センサにより検出された前記可変特性機構の動作状態、及び、前記制御指令の少なくとも一方に基づいて、前記可変特性機構の異常の有無を判定するステップと、を有する車両のモータ診断方法が適用される。
　また、本発明のさらに別の観点によれば、可変特性型のモータと、前記モータの特性を可変させる可変特性機構と、前記可変特性機構の動作状態を検出する動作状態センサと、を備えた車両に搭載されるコントローラであって、前記可変特性機構に対する制御指令を生成する可変制御部と、前記動作状態センサにより検出された前記可変特性機構の動作状態、及び、前記可変制御部より生成される前記制御指令の少なくとも一方に基づいて、前記可変特性機構の異常の有無を判定する判定部と、を有するコントローラが適用される。
　本発明の車両のモータ診断システム等によれば、可変特性型のモータの故障を検出できる。
第１実施形態のモータ診断システムが搭載された車両の概略構成の一例を表す模式図である。 モータの構成の一例を表す軸方向断面図である。 モータの構成の一例を表す反負荷側から見た側面図である。 界磁磁束が最大のときの回転子の状態の一例を表す斜視図である。 界磁磁束が中程度のときの回転子の状態の一例を表す斜視図である。 界磁磁束が最小のときの回転子の状態の一例を表す斜視図である。 コントローラの機能構成の一例を表すブロック図である。 コントローラが実行するモータ診断方法による制御内容の一例を表すフローチャートである。 第２実施形態のモータ診断システムが搭載された車両の概略構成の一例を表す模式図である。 巻線切替機構の周囲構成の一例の表す説明図である。 コントローラの機構構成の一例を表すブロック図である。 コントローラが実行するモータ診断方法による制御内容の一例を表すフローチャートである。 コントローラのハードウェア構成の一例を表すブロック図である。
　以下、実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能を有する構成要素については、原則として同一の符号で表し、これらの構成要素についての重複説明は、適宜省略する。
　＜１．第１実施形態＞
　まず、第１実施形態について説明する。
　　（１－１．モータ診断システムが搭載された車両の概略構成の例）
　まず、図１を参照しつつ、本実施形態のモータ診断システムが搭載された車両の概略構成の一例について説明する。
　なお、本明細書において、「車両」とは、車輪を駆動するモータを備えた車両を指し、いわゆる電気自動車（ＥＶ）の他、ハイブリッド電気自動車（ＨＥＶ）、外部充電機能を追加したプラグインハイブリッド電気自動車（ＰＨＥＶ）、水素燃料電気自動車（ＦＣＶ）等を含む。
　図１に示すように、車両１００は、車輪１０１ａ，１０１ｂ（以下適宜「車輪１０１」と総称）と、界磁磁束（「特性」の一例に相当）が可変である可変界磁型のモータ１（「可変特性型のモータ」の一例に相当）と、モータ１を診断するモータ診断システムＳｙとを有する。
　車輪１０１ａは、例えば前輪であり、前方側の左右に１つずつ備えられている。車輪１０１ｂは、例えば後輪であり、後方側の左右に１つずつ備えられている。以下では、車輪１０１ａを「前輪１０１ａ」、車輪１０１ｂを「後輪１０１ｂ」ともいう。なお、車輪１０１ａ，１０１ｂの数は、それぞれ１つ又は３つ以上であってもよい。
　モータ１は、前輪１０１ａ，１０１ａ及び後輪１０１ｂ，１０１ｂのうちの１つ以上の車輪を駆動するモータであり、１つ以上備えられている（図１中では１つのみ図示）。モータ１は、後述のインバータ４からの駆動電力（例えば３相交流電力）により動作する。また、モータ１は、車輪１０１の回転を利用し、回生発電することもできる。
　モータ診断システムＳｙは、可変界磁機構５０と、位置センサ６ａと、温度センサ６ｂと、バッテリ５と、インバータ４と、コントローラ２００と、モータ１を制動するブレーキ装置８と、表示装置７とを有する。
　可変界磁機構５０は、モータ１の界磁磁束を可変とする機構である。なお、可変界磁機構５０は、「可変特性機構」及び「モータの特性を可変させる手段」の一例に相当する。
　位置センサ６ａ及び温度センサ６ｂは、可変界磁機構５０の動作状態（詳細は後述）を検出する。なお、位置センサ６ａ及び温度センサ６ｂは、「動作状態センサ」の一例に相当する。位置センサ６ａ及び温度センサ６ｂ（以下適宜「動作状態センサ６」と総称）が検出した可変界磁機構５０の動作状態は、コントローラ２００に出力される。
　インバータ４は、コントローラ２００からの制御信号に基づいて、バッテリ５からのバッテリ電力（例えば直流電力）を駆動電力（例えば３相交流電力）に変換し、モータ１に給電して、モータ１を駆動する。また、インバータ４は、モータ１により回生発電された回生電力（例えば３相交流電力）をバッテリ電力（例えば直流電力）に変換し、バッテリ５を充電することもできる。
　コントローラ２００は、例えばＥＣＵ等により実装される。コントローラ２００は、必要なモータ出力に応じて、インバータ４に制御信号を出力し、モータ１を制御する。また、コントローラ２００は、可変界磁機構５０に対する制御指令（詳細は後述）を生成し、可変界磁機構５０を制御する。この際、コントローラ２００は、動作状態センサ６により検出された可変界磁機構５０の動作状態及び上記制御指令の少なくとも一方に基づいて、可変界磁機構５０の異常（故障）の有無を判定する。なお、コントローラ２００は、「モータの特性を可変させる手段の異常の有無を判定する手段」の一例に相当する。
　また、コントローラ２００は、可変界磁機構５０に異常があると判定した場合に、モータ１の駆動に関わる対応処理（詳細は後述）を実行することもできる。また、コントローラ２００は、可変界磁機構５０に異常があると判定した場合に、異常の原因を診断し、診断した異常の原因を表示装置７に表示させることもできる。
　なお、上記で説明したモータ診断システムＳｙの構成は、あくまで一例であり、上記以外の構成であってもよい。例えば、位置センサ６ａ及び温度センサ６ｂの一方又は両方に代え又は加え、他の動作状態センサ（例えば速度センサや電流センサ等）を設けてもよい。また、コントローラ２００は、必ずしもモータ１の駆動に関わる対応処理を実行しなくてもよい。また、コントローラ２００は、必ずしも診断した異常の原因の表示を行わなくてもよく、当該表示に代え又は加え、診断した異常の原因の内部又は外部への記録を行ってもよい。また、コントローラ２００は、必ずしも異常の原因の診断を行わなくてもよく、当該診断に代え又は加え、可変界磁機構５０に異常があると判定した場合に報知（例えば警告音出力や警告表示等）を行ってもよい。
　　（１－２．モータの構成の例）
　次に、図２、図３、及び図４Ａを参照しつつ、モータ１の構成の一例について説明する。
　図２及び図３に示すように、モータ１は、略円筒状のフレーム１７の内周面に設けられた環状の固定子２と、固定子２の径方向内側に同心に配置されたシャフト３４と、シャフト３４に設けられた回転子３とを有する。
　なお、本明細書では、モータ１に対しシャフト３４が突出する側（図２中右側）を「負荷側」、その反対側（図２中左側）を「反負荷側」という。
　固定子２は、フレーム１７の内周面に設けられた環状の固定子鉄心１３と、固定子鉄心１３に巻回された複数の固定子巻線１２とを備える。固定子鉄心１３の反負荷側には、固定子巻線１２の巻き始め及び巻き終りの端末を結線処理する結線部２１が配置されている。
　回転子３の負荷側端部には、負荷側プレート３１が配置されている。負荷側プレート３１は、シャフト３４が挿入される円筒部３１ａと、円筒部３１ａの外周に設けられたフランジ部３１ｂとを備える。円筒部３１ａは、固定ボルト６１によりシャフト３４に固定されている。
　回転子３の反負荷側端部には、反負荷側プレート３３が配置されている。反負荷側プレート３３は、シャフト３４が挿入される円筒部３３ａと、円筒部３３ａの外周に設けられたフランジ部３３ｂとを有する。円筒部３３ａは、図示しない固定ボルトによりシャフト３４に固定されている。
　シャフト３４と負荷側ブラケット１６との間には、負荷側軸受１８が介挿されている。負荷側軸受１８は、軸受カバー２２により覆われている。反負荷側プレート３３の円筒部３３ａと反負荷側ブラケット１５との間には、反負荷側軸受１９が介挿されている。反負荷側軸受１９は、ボルト１４により反負荷側ブラケット１５に取り付けられている。シャフト３４等は、負荷側軸受１８及び反負荷側軸受１９を介して負荷側ブラケット１６及び反負荷側ブラケット１５に回転自在に支持されている。
　反負荷側ブラケット１５及びフレーム１７は、反負荷側から挿通したフレーム締結ボルト１１により負荷側ブラケット１６に固定されている。反負荷側プレート３３の円筒部３３ａの反負荷側端部には、センサマグネット２０の支持部２０ａがボルト３５により取り付けられている。反負荷側ブラケット１５には、センサマグネット２０の磁気を検出することで回転子３の回転位置を検出する位置検出部２５が設けられている。
　回転子３は、複数の磁極部（詳細は後述）が２組に分かれて相対的に回動することで、界磁磁束が変化するように構成されている。
　また、モータ１は、シャフト３４の反負荷側の内側に配置されたロッド２８を有する。ロッド２８は、シャフト３４と摺動して軸方向に移動することで、回転子３の２組の磁極部を相対的に回動させる。
　　　（１－２－１．回転子の構成の例）
　図２及び図４Ａに示すように、回転子３は、軸方向に３つに分割され、分割された３つの部分が相対的に回転可能に構成されている。すなわち、回転子３は、可動回転子４７と、可動回転子４７の負荷側に隣接して配置された固定回転子４６と、可動回転子４７の反負荷側に隣接して配置された固定回転子４８とを備える。
　固定回転子４８の反負荷側端面には、上記反負荷側プレート３３のフランジ部３３ｂが図示しないボルトにより固定されている。これにより、固定回転子４８は、反負荷側プレート３３を介してシャフト３４に固定されている。固定回転子４８は、固定子２と磁気的空隙を空けて配置された回転子鉄心３８と、回転子鉄心３８に設けられた複数の永久磁石３９（「界磁用磁石」の一例に相当）とを備える。複数の永久磁石３９は、例えば、軸方向から見て、同極の磁極同士を対向させた２つの永久磁石３９，３９が径方向内側に凸のＶ字状の対をなす態様で、対向する同極の磁極を周方向に交互に異ならせて回転子鉄心３８の内部に配置されている。これにより、固定回転子４８の周方向に交互に極性の異なるＮ極及びＳ極の複数の磁極部４８ａが形成されている。複数の磁極部４８ａは、固定側の磁極部である。
　固定回転子４６の負荷側端面には、上記負荷側プレート３１のフランジ部３１ｂが図示しないボルトにより固定されている。これにより、固定回転子４６は、負荷側プレート３１を介してシャフト３４に固定されている。固定回転子４６は、上記固定回転子４８と同様に構成されており、固定回転子４６の周方向に交互に極性の異なるＮ極及びＳ極の複数の磁極部４６ａが形成されている。複数の磁極部４６ａは、固定側の磁極部である。なお、本明細書及び図面では、固定回転子４６の回転子鉄心を、上記固定回転子４８の回転子鉄心３８と同一の符号「３８」、固定回転子４６の永久磁石を、上記固定回転子４８の永久磁石３９と同一の符号「３９」で表す。
　可動回転子４７は、上記固定回転子４６，４８と同様に構成されており、可動回転子４７の周方向に交互に極性の異なるＮ極及びＳ極の複数の磁極部４７ａが形成されている。複数の磁極部４７ａは、可動側の磁極部である。なお、本明細書及び図面では、可動回転子４７の回転子鉄心を、上記固定回転子４６，４８の回転子鉄心３８，３８と同一の符号「３８」、可動回転子４７の永久磁石を、上記固定回転子４６，４８の永久磁石３９，３９と同一の符号「３９」で表す。可動回転子４７は、固定回転子４６，４８に対し回転可能に構成されている。
　　　（１－２－２．可動回転子の回転機構の例）
　図２及び図３に示すように、可動回転子４７の回転子鉄心３８は、スライダ３７及びハブ３２を介してシャフト３４の外面に取り付けられている。
　シャフト３４は、反負荷側に小径部３４ａを備える。小径部３４ａの外側には、スライダ３７が装着される装着部３０が突設されている。小径部３４ａの内側には、ロッド２８を摺動自在に収容する軸方向のロッド挿入孔１０が設けられている。
　スライダ３７は、略円筒状に形成され、例えば装着部３０の略半分の軸方向長さを有する。スライダ３７には、駆動ピン３６が径方向に貫通固定されている。駆動ピン３６は、シャフト３４のロッド挿入孔１０に挿入されたロッド２８の先端部を貫通して連結されている。スライダ３７は、駆動ピン３６が連結されたロッド２８の軸方向の移動に伴い軸方向に移動する。
　ハブ３２は、シャフト３４の装着部３０より若干長い軸方向長さを有する。ハブ３２の外周面には、可動回転子４７の回転子鉄心３８が装着されている。ハブ３２は、スライダ３７に装着され、ロッド２８の移動に伴うスライダ３７の軸方向の所定量の移動により周方向に所定量回転する。これにより、可動回転子４７が周方向に所定量回転する。具体的には、可動回転子４７は、スライダ３７の移動可能範囲内の移動により、固定回転子４６，４８に対する相対的な電気角が０度から１８０度の範囲内で回転する。
　なお、上記で説明したモータ１の構成は、あくまで一例であり、界磁磁束が可変である構成であれば、他の構成であってもよい。例えば、回転子４７を固定回転子とし、回転子４６，４８のうちの一方を固定回転子、他方を可動回転子としてもよい。あるいは、回転子４６～４８のうちの２つを可動回転子、１つを固定回転子としてもよい。あるいは、回転子４６～４８の全てを可動回転子としてもよい。また、回転子３の軸方向への分割数は、３以外の数であってもよい。また、回転子３の分割方向は、径方向であってもよい。また、回転子３は、非分割の回転子であってもよい。
　　（１－３．可変界磁機構の構成の例）
　次に、図２及び図３を参照しつつ、可変界磁機構５０の構成の一例について説明する。
　図２及び図３に示すように、可変界磁機構５０は、シャフト３４の反負荷側に配置されている。可変界磁機構５０は、ロッド２８を軸方向に移動させることで、可動回転子４７を固定回転子４６，４８に対し回転させ、回転子３の界磁磁束を変化させることができる。
　具体的には、可変界磁機構５０は、送りねじ機構として構成されている。すなわち、可変界磁機構５０は、筒状の送りめねじ４３と、送りめねじ４３の内側に嵌め合わされロッド２８の反負荷側端部が連結された送りおねじ４２と、送りめねじ４３を回転させるウォームギヤ２７と、ウォームギヤ２７を駆動することで可動回転子４７を固定回転子４６，４８に対し回転させる制御用モータ５１とを有する。
　送りめねじ４３は、外周にホイールギヤ４１を一体に備える。ホイールギヤ４１には、ウォームギヤ２７が噛合している。ウォームギヤ２７は、減速機５２を介して制御用モータ５１に取り付けられている。
　また、可変界磁機構５０は、ハウジング４０と、送りねじピン２３とを有する。
　ハウジング４０は、反負荷側ブラケット１５の反負荷側に設けられたベース部５３と、ベース部５３にボルト２９により取り付けられたカバー２４とを備える。これにより、ハウジング４０は、送りめねじ４３を収納し、送りめねじ４３の回転を許容すると共に軸方向移動を規制する。
　送りねじピン２３は、送りおねじ４２を貫通してハウジング４０に固定され、送りおねじ４２の回転を規制すると共に軸方向移動を許容する。
　また、可変界磁機構５０は、送りおねじ４２とロッド２８とを連結する可動軸受２６（「ベアリング」の一例に相当）を有する。可動軸受２６は、ボルト４５によりロッド２８に固定された軸受ホルダ４４に保持されている。
　また、可変界磁機構５０には、上記位置センサ６ａと、上記温度センサ６ｂとが設けられている。
　位置センサ６ａは、ハウジング４０のカバー２４の内側に設けられている。位置センサ６ａは、送りおねじ４２の位置を検出することで、可動回転子４７及び固定回転子４６，４８の相対的な回動動作状態を検出する。
　温度センサ６ｂは、例えばサーミスタ等により実装され、可動軸受２６の近傍に設けられている。温度センサ６ｂは、可動軸受２６の温度を検出することで、可動軸受２６の動作状態を検出する。
　　　（１－３－１．可変界磁機構による可動回転子の回転動作の例）
　上記構成の可変界磁機構５０は、例えば以下のように動作する。
　すなわち、制御用モータ５１がウォームギヤ２７を回転させると、ホイールギヤ４１を介して送りめねじ４３が回転する。送りおねじ４２は、送りめねじ４３に噛合すると共に送りねじピン２３により回転を規制されているので、送りめねじ４３が回転すると、送りめねじ４３の回転運動が送りおねじ４２により直線運動に変換され、送りおねじ４２が軸方向に直線的に移動する。送りおねじ４２が軸方向に移動すると、送りおねじ４２と可動軸受２６を介して連結されたロッド２８は、シャフト３４と共に高速回転しながら小径部３４ａのロッド挿入孔１０内を軸方向に摺動しつつ移動する。そして、ロッド２８の移動に伴い駆動ピン３６が軸方向に移動し、駆動ピン３６に結合されたスライダ３７が軸方向に移動する。スライダ３７の軸方向の移動により、スライダ３７の外周に結合されたハブ３２が周方向に回転する。これにより、ハブ３２の外周面に固定された可動回転子４７が固定回転子４６，４８に対し回転し、回転子３の界磁磁束が変化する。
　なお、上記で説明した可変界磁機構５０の構成は、あくまで一例であり、モータ１の界磁磁束を可変とする構成であれば、上記以外の構成であってもよい。例えば、可変界磁機構５０の配置位置は、モータ１の界磁磁束を可変とする位置であれば、シャフト３４の反負荷側以外の位置（例えばシャフト３４の負荷側等）であってもよい。また、可変界磁機構５０は、送りねじ機構以外の機構であってもよい。
　また、位置センサ６ａの設置位置は、送りおねじ４２の位置を検出可能な位置であれば、ハウジング４０のカバー２４の内側以外であってもよい。また、位置センサ６ａによる可動回転子４７及び固定回転子４６，４８の相対的な回動動作状態を検出するための被検出対象は、送りおねじ４２以外の部材（例えば送りめねじ４３やロッド２８等）であってもよい（この場合、位置センサ６ａの設置位置は、被検出対象の位置に応じて適宜変更すればよい）。
　また、温度センサ６ｂの設置位置は、可動軸受２６の温度を検出可能な位置であれば、図２に示す位置以外であってもよい。
　　（１－４．回転子の界磁磁束の変化の例）
　次に、図４Ａ～図４Ｃを参照しつつ、回転子３の界磁磁束の変化の一例について説明する。
　図４Ａは、界磁磁束が最大のときの回転子３の状態の一例に対応する。この状態は、ロッド２８がシャフト３４のロッド挿入孔１０に押し込まれた状態である。この状態では、固定回転子４６，４８と可動回転子４７との同じ極性の磁極部、つまり固定回転子４６，４８のＮ極（又はＳ極）の磁極部４６ａ，４８ａと可動回転子４７のＮ極（又はＳ極）の磁極部４７ａとが軸方向に揃う（相対角度が電気角で０度となる）。これにより、回転子３の界磁磁束は最大となる。
　図４Ｂは、界磁磁束が中程度のときの回転子３の状態の一例に対応する。この状態は、ロッド２８がシャフト３４のロッド挿入孔１０から途中まで引き出された状態であり、ロッド２８の移動に伴うスライダ３７の移動によりハブ３２が回転し、可動回転子４７がスライダ３７の移動量に対応した角度だけ固定回転子４６，４８に対し回転する。この状態では、固定回転子４６，４８と可動回転子４７とは、同じ極性であるＮ極（又はＳ極）の磁極部４６ａ，４８ａとＮ極（又はＳ極）の磁極部４７ａとが軸方向に揃う状態と、異なる極性であるＮ極（又はＳ極）の磁極部４６ａ，４８ａとＳ極（又はＮ極）の磁極部４７ａとが軸方向に揃う状態との中間状態にある。したがって、回転子３の界磁磁束は中程度となる。
　図４Ｃは、界磁磁束が最小のときの回転子３の状態の一例に対応する。この状態は、ロッド２８がシャフト３４のロッド挿入孔１０から最大量引き出された状態である。この状態では、固定回転子４６，４８と可動回転子４７との異なる極性の磁極部、つまり固定回転子４６，４８のＮ極（又はＳ極）の磁極部４６ａ，４８ａと可動回転子４７のＳ極（又はＮ極）の磁極部４７ａとが軸方向に揃う（相対角度が電気角で１８０度となる）。これにより、永久磁石３９による磁束が固定回転子４６，４８と可動回転子４７との間で短絡し、回転子３の界磁磁束は最小となる。
　　（１－５．コントローラの構成の例）
　次に、図５を参照しつつ、コントローラ２００の構成を具体的に機能ブロックで実装した例について説明する。
　図５に示すように、コントローラ２００は、インバータ制御部２０４と、可変制御部２１０と、界磁制御部２０１と、動作状態検出部２０３と、判定部２０２と、対応処理部２２０と、診断部２０５と、表示制御部２０６とを有する。コントローラ２００の各機能部は、コントローラ２００が備えるＣＰＵ９０１（後述の図１１参照）が実行するプログラム、又は、コントローラ２００が備える制御装置９０７（後述の図１１参照）により実装可能である。
　インバータ制御部２０４は、図示しないアクセルペダルの操作量等に基づいて、上記モータ１に対するトルク指令を生成し、制御信号に変換して、上記インバータ４に出力する。これにより、インバータ４は、インバータ制御部２０４からの制御信号に基づいて、上記バッテリ５からのバッテリ電力を駆動電力に変換し、上記固定子巻線１２に給電して、モータ１を駆動する。
　可変制御部２１０は、上記制御用モータ５１に対する制御指令を生成する。可変制御部２１０は、位置指令部２１１と、減算部２１５と、位置制御部２１２と、微分部２１４と、減算部２１６と、速度制御部２１３とを備える。
　位置指令部２１１は、上記送りおねじ４２の位置がモータ１の動作状態（つまり車両１００の走行状態）に適した界磁磁束に対応する位置となるように、制御用モータ５１に対する制御指令の一例である位置指令を生成する。
　減算部２１５は、位置指令部２１１からの位置指令による送りおねじ４２の指令位置と、上記位置センサ６ａによる送りおねじ４２の検出位置との位置偏差を算出する。
　位置制御部２１２は、減算部２１５により算出される位置偏差が小さくなるように、制御用モータ５１に対する制御指令の一例である速度指令を生成する。
　微分部２１４は、位置センサ６ａによる送りおねじ４２の検出位置を時間で微分し、送りおねじ４２の速度を算出する。
　減算部２１６は、位置制御部２１２からの速度指令による送りおねじ４２の指令速度と、微分部２１４による送りおねじ４２の算出速度との速度偏差を算出する。
　速度制御部２１３は、減算部２１６により算出される速度偏差が小さくなるように、制御用モータ５１に対する制御指令の一例であるトルク指令を生成する。
　界磁制御部２０１は、速度制御部２１３からのトルク指令に基づいて、制御用モータ５１を駆動して上記可変界磁機構５０を制御することで、モータ１の界磁磁束を制御する。
　ここで、可変界磁機構５０に異常があると、可変界磁機構５０が界磁制御部２０１の制御通りに動作しない可能性がある。
　可変界磁機構５０の異常は、例えば可変界磁機構５０のグリス枯れ、ギヤ（上記ウォームギヤ２７やホイールギヤ４１等）や送りねじ（上記送りおねじ４２や送りめねじ４３等）等への異物の噛み混み、ギヤや送りねじ等の損傷、上記可動軸受２６の損傷、可動軸受２６の内外輪の外れ等が原因となり引き起こされる。
　例えば、異常の原因がグリス枯れやギヤ等への異物の噛み混み等の場合には、上記トルク指令が通常の範囲を超えて大きくなることがある。また、異常の原因がギヤ等の損傷や可動軸受２６の内外輪の外れ等の場合には、上記トルク指令が通常の範囲を超えて小さくなることがあり、上記位置偏差が通常の範囲を超えて大きくなることがある。また、異常の原因が可動軸受２６の損傷等の場合には、上記トルク指令が通常の範囲を超えて大きくなることがあり、可動軸受２６の温度が通常の範囲を超えて大きくなることがある。
　また、可変界磁機構５０に異常があると、種々の不具合等が発生する可能性がある。
　例えば、モータ１の停止時（つまり車両１００の停止時）に、例えば界磁磁束が小さい状態で可変界磁機構５０に異常が生じた場合には、駆動時に出力（トルク）を増大するために固定子巻線１２に必要以上の電流が流れ、過電流により固定子巻線１２を損傷する等の不具合が発生する可能性がある。
　また、モータ１の駆動時（つまり車両１００の加速走行時や定速走行時）に、例えば界磁磁束が小さい状態で可変界磁機構５０に異常が生じた場合には、出力（トルク）を増大するために固定子巻線１２に必要以上の電流が流れ、過電流により固定子巻線１２を損傷する等の不具合が発生する可能性がある。一方、モータ１の駆動時に、例えば界磁磁束が大きい状態で可変界磁機構５０に異常が生じた場合には、中・高速域で効率が低下し、鉄損によりモータ１が発熱する等の不具合が発生する可能性がある。
　また、モータ１の回生時（つまり車両１００の減速走行時）に、例えば界磁磁束が小さい状態で可変界磁機構５０に異常が生じた場合には、制動力が小さいために減速に時間を要する（車両１００の停止距離が長くなる）等の可能性がある。一方、モータ１の回生時に、例えば界磁磁束が大きい状態で可変界磁機構５０に異常が生じた場合には、回生発電量が大きくなり（高い電圧が回生され）、過電圧によりバッテリ５やインバータ４を損傷する等の不具合が発生する可能性がある。
　動作状態検出部２０３は、例えば、モータ１が備える上記位置検出部２５により検出された回転子３の回転位置を時間で微分して回転子３の回転速度を算出し、算出した回転子３の回転速度に基づいて、モータ１の動作状態を検出する。例えば、回転子３の回転速度が略０の場合には、動作状態検出部２０３は、モータ１が停止状態である（つまり車両１００が停止状態である）と検出する。また、回転子３の回転速度が上昇中又は一定の場合には、動作状態検出部２０３は、モータ１が駆動状態である（つまり車両１００が加速走行状態又は定速走行状態である）と検出する。また、回転子３の回転速度が低下中の場合には、動作状態検出部２０３は、モータ１が回生状態である（つまり車両１００が減速走行状態である）と検出する。
　判定部２０２は、動作状態センサ６により検出された可変界磁機構５０の動作状態、及び、可変制御部２１０により生成される制御指令の少なくとも一方に基づいて、可変界磁機構５０の異常の有無を判定する。この際、判定部２０２は、動作状態検出部２０３により検出されたモータ１の動作状態に応じて、異なる処理を実行する。
　例えば、動作状態検出部２０３によりモータ１の停止状態が検出された場合（モータ１の停止時）には、可変制御部２１０が制御用モータ５１に対する制御指令を生成して界磁制御部２０１が可変界磁機構５０を動作させる際に、判定部２０２は、減算部２１５により算出された位置偏差と位置偏差に関わる閾値（許容値）との比較を行う。なお、位置偏差に関わる閾値は、コントローラ２００に予め記録されている。そして、判定部２０２は、位置偏差が閾値を上回った場合に、可変界磁機構５０に異常があると判定する。
　なお、車両１００がパーキングブレーキ機能を備える場合には、パーキングブレーキ機能がオンにされ、可変制御部２１０が制御用モータ５１に対する制御指令を生成して界磁制御部２０１が例えばモータ１の界磁磁束が最大となるように可変界磁機構５０を動作させる際に、判定部２０２が上記処理を実行してもよい。この場合には、始動特性が良好となり、始動チェックの時間を短縮できる。
　また、動作状態検出部２０３によりモータ１の駆動状態が検出された場合（モータ１の駆動時）及びモータ１の回生状態が検出された場合（モータ１の回生時）には、周期的に可変制御部２１０が制御用モータ５１に対する制御指令を生成して界磁制御部２０１が車両１００の走行に影響を与えない範囲で可変界磁機構５０を動作させる際に、判定部２０２は、速度制御部２１３からのトルク指令とトルク指令に関わる閾値範囲（許容範囲）の上限値及び下限値との比較、減算部２１５により算出された位置偏差と位置偏差に関わる閾値との比較、温度センサ６ｂによる可動軸受２６の検出温度と可動軸受２６の検出温度に関わる閾値（許容値）との比較を行う。なお、トルク指令に関わる閾値範囲の上限値及び下限値や可動軸受２６の検出温度に関わる閾値は、コントローラ２００に予め記録されている。そして、判定部２０２は、トルク指令が上限値を上回る、トルク指令が下限値を下回る、位置偏差が閾値を上回る、及び可動軸受２６の検出温度が閾値を上回る、のうちの１つ以上が当てはまった場合に、可変界磁機構５０に異常があると判定する。
　対応処理部２２０は、判定部２０２により可変界磁機構５０に異常があると判定された場合（可変界磁機構５０の異常が検出された場合）に、モータ１の駆動に関わる対応処理を実行する。これにより、上記不具合等を回避・抑制し、車両１００の安全性を確保・向上できる。この際、対応処理部２２０は、動作状態検出部２０３により検出されたモータ１の動作状態に応じて、異なる対応処理を実行する。対応処理部２２０は、電力遮断部２２１と、出力制限部２２２と、ブレーキ制御部２２３とを備える。
　電力遮断部２２１は、モータ１の停止時に可変界磁機構５０の異常が検出された場合に動作する。電力遮断部２２１は、モータ１への電力供給を遮断するように、上記インバータ制御部２０４を制御する。これにより、インバータ制御部２０４は、モータ１への電力供給を行わないように（例えばモータ１に対するトルク指令を０に減少補正して）、インバータ４を制御する。このようにすることで、モータ１を駆動しない（つまり車両１００を走行させない）ようにすることができ、上記過電流による固定子巻線１２の損傷等の不具合を回避できる。
　出力制限部２２２は、モータ１の駆動時に可変界磁機構５０の異常が検出された場合に動作する。出力制限部２２２は、モータ１の出力を制限するように、上記インバータ制御部２０４を制御する。これにより、インバータ制御部２０４は、モータ１の出力を制限するように（例えばモータ１に対するトルク指令を減少補正して）、インバータ４を制御する。このようにすることで、上記過電流による固定子巻線１２の損傷や鉄損によるモータ１の発熱等の不具合を抑制できる。
　なお、モータ１の駆動時に可変界磁機構５０の異常が検出された場合に、上記出力制限部２２２によるモータ１の出力制限に代え又は加え、モータ１を減速させ停止するように制御してもよい。この場合には、車両１００の安全性をさらに向上できる。
　ブレーキ制御部２２３は、モータ１の回生時に可変界磁機構５０の異常が検出された場合に動作する。ブレーキ制御部２２３は、上記ブレーキ装置８を作動させ、モータ１を制動させる。なお、ブレーキ制御部２２３が作動させるブレーキ装置８は、モータ１に付属の例えば電磁式のブレーキ装置であってもよいし、別付けの例えば機械式のブレーキ装置であってもよい。このようにすることで、上記制動力が小さいことによる減速時間の延長や過電圧によるバッテリ５やインバータ４の損傷等の不具合を抑制できる。
　なお、可変界磁機構５０とは別に、モータ１の界磁磁束を変化させることが可能な機構がある場合には、モータ１の回生時に可変界磁機構５０の異常が検出された場合に、上記ブレーキ制御部２２３によるブレーキ装置８の作動に代え又は加え、上記機構により強制的にモータ１の界磁磁束を強くするように制御してもよい。この場合には、車両１００の安全性をさらに向上できる。
　診断部２０５は、判定部２０２により可変界磁機構５０に異常があると判定された場合に、動作状態センサ６により検出された可変界磁機構５０の動作状態、及び、可変制御部２１０により生成された制御指令の少なくとも一方に基づいて、異常の原因を診断する。この際、診断部２０５は、判定部２０２から上記比較結果を入力し、当該比較結果の内容に基づいて、異常の原因を診断する。
　例えば、モータ１の停止時に可変界磁機構５０の異常が検出された場合には、診断部２０５は、判定部２０２から位置偏差が閾値を上回ったという内容の比較結果を入力する。この場合には、診断部２０５は、異常の原因がギヤ等の損傷や可動軸受２６の内外輪の外れ等であると診断する。
　また、モータ１の駆動時又は回生時に可変界磁機構５０の異常が検出された場合には、診断部２０５は、判定部２０２から、トルク指令が上限値を上回る、トルク指令が下限値を下回る、位置偏差が閾値を上回る、及び可動軸受２６の検出温度が閾値を上回る、のうちの１つ以上が当てはまった内容の比較結果を入力する。そして、判定部２０２は、当該比較結果の内容に基づいて、異常の原因を診断する。
　例えば、判定部２０２からトルク指令が上限値を上回ったという内容の比較結果を入力した場合には、診断部２０５は、異常の原因がグリス枯れやギヤ等への異物の噛み混み等であると診断する。
　また、判定部２０２からトルク指令が下限値を下回ると共に位置偏差が閾値を上回ったという内容（又はこれらの一方の内容でもよい）の比較結果を入力した場合には、診断部２０５は、異常の原因がギヤ等の損傷や可動軸受２６の内外輪の外れ等であると診断する。
　また、判定部２０２からトルク指令が上限値を上回ると共に可動軸受２６の検出温度が閾値を上回ったという内容（又はこれらの一方の内容でもよい）の比較結果を入力した場合には、診断部２０５は、異常の原因が可動軸受２６の損傷等であると診断する。
　表示制御部２０６は、診断部２０５による診断結果を入力し、当該診断結果（診断部２０５で診断された異常の原因）を表示装置７に表示させる。
　なお、上記で説明したコントローラ２００の機構構成は、あくまで一例であり、可変界磁機構５０に対する制御指令を生成し、動作状態センサ６により検出された可変界磁機構５０の動作状態及び上記制御指令の少なくとも一方に基づいて、可変界磁機構５０の異常の有無を判定可能な構成であれば、上記以外の構成であってもよい。例えば、前述のようにコントローラ２００がモータ１の駆動に関わる対応処理を実行しない場合には、対応処理部２２０を省略してもよい。また、前述のようにコントローラ２００が診断した異常の原因の表示を行わない場合には、表示制御部２０６を省略してもよい。また、前述のようにコントローラ２００が異常の原因の診断を行わない場合には、診断部２０５を省略してもよい。
　また、コントローラ２００の各機能部の処理内容は、上記以外の内容であってもよい。例えば、判定部２０２や対応処理部２２０は、モータ１の動作状態に関係なく同じ処理を行ってもよく、この場合には、動作状態検出部２０３を省略してもよい。また、コントローラ２００の機能部の切り分けは、上記以外の切り分けであってもよい。また、可変制御部２１０の位置指令部２１１、位置制御部２１２、速度制御部２１３、微分部２１４、減算部２１５、及び減算部２１６における処理、及び、対応処理部２２０の電力遮断部２２１、出力制限部２２２、及びブレーキ制御部２２３における処理等は、これらの処理の分担の例に限定されるものではなく、さらに少ない数の機能部で処理されてもよいし、さらに細分化された機能部により処理されてもよい。
　　（１－６．コントローラの制御内容の例）
　次に、図６を参照しつつ、コントローラ２００が実行するモータ診断方法による制御内容の一例について説明する。
　図６に示すように、ステップＳ１０で、コントローラ２００は、動作状態検出部２０３により、モータ１の動作状態を検出する。
　そして、ステップＳ２０で、コントローラ２００は、可変制御部２１０により、制御用モータ５１に対する制御指令を生成する。なお、ステップＳ２０は、「可変特性機構に対する制御指令を生成するステップ」の一例に相当する。
　その後、ステップＳ３０で、コントローラ２００は、界磁制御部２０１により、制御用モータ５１を駆動して可変界磁機構５０を動作させる。
　そして、ステップＳ４０で、コントローラ２００は、判定部２０２により、動作状態センサ６により検出された可変界磁機構５０の動作状態、及び、上記ステップＳ２０で生成される制御指令の少なくとも一方に基づいて、可変界磁機構５０の異常の有無を判定する。なお、ステップＳ４０は、「可変特性機構の異常の有無を判定するステップ」の一例に相当する。
　その後、上記ステップＳ４０で可変界磁機構５０に異常があると判定された場合には、ステップＳ５０で、コントローラ２００は、対応処理部２２０により、モータ１の駆動に関わる対応処理を実行する。なお、上記ステップＳ４０で可変界磁機構５０に異常がないと判定された場合には、このステップＳ５０及び後述のステップＳ６０，Ｓ７０の処理は行われず、このフローチャートに示す処理が終了される。
　そして、ステップＳ６０で、コントローラ２００は、診断部２０５により、動作状態センサ６により検出された可変界磁機構５０の動作状態、及び、上記ステップＳ２０で生成された制御指令の少なくとも一方に基づいて、異常の原因を診断する。
　その後、ステップＳ７０で、コントローラ２００は、表示制御部２０６により、上記ステップＳ６０で診断された異常の原因を表示装置７に表示させる。これにより、このフローに示す処理が終了される。なお、このフローチャートに示す処理は、繰り返し実行される。
　　（１－７．本実施形態による効果の例）
　以上説明したように、本実施形態のモータ診断システムＳｙでは、コントローラ２００の判定部２０２が、動作状態センサ６により検出された可変界磁機構５０の動作状態、及び、可変制御部２１０より生成される制御指令の少なくとも一方に基づいて、可変界磁機構５０の異常の有無を判定する。これにより、可変界磁機構５０に対する制御指令が所定の閾値範囲に収まらない場合、可変界磁機構５０の動作状態と可変界磁機構５０に対する制御指令が一致しない場合、可変界磁機構５０の動作状態が所定の閾値を超えた状態となる場合等に、可変界磁機構５０に異常があると判定することが可能となる。したがって、可変界磁型のモータ１の故障を検出できる。
　また、本実施形態では特に、コントローラ２００の対応処理部２２０が、判定部２０２により可変界磁機構５０に異常があると判定された場合に、モータ１の駆動に関わる対応処理を実行する。これにより、可変界磁機構５０の異常を検出した際に、直ちにモータ１の駆動に関わる対応処理を自動的に実行することができるので、車両１００の安全性を向上できる。
　また、本実施形態では特に、対応処理部２２０は、動作状態検出部２０３により検出されたモータ１の動作状態に応じて異なる対応処理を実行する。これにより、モータ１の動作状態に応じて最も適切な対応処理を実行することができるので、車両１００の安全性をさらに向上できる。
　また、本実施形態では特に、動作状態検出部２０３によりモータ１の停止状態が検出された場合に、対応処理部２２０の電力遮断部２２１が、モータ１への電力供給を遮断する。これにより、モータ１の停止時に可変界磁機構５０の異常を検出した場合、モータ１を駆動しないようにすることができる。したがって、グリス枯れ、ギヤ等への異物の噛み混み、可動軸受２６の損傷、ギヤ等の損傷、可動軸受２６の内外輪の外れ等の不具合を回避でき、車両１００の安全性を確保できる。
　また、本実施形態では特に、動作状態検出部２０３によりモータ１の駆動状態が検出された場合に、対応処理部２２０の出力制限部２２２が、モータ１の出力を制限する。このように、モータ１の駆動時に可変界磁機構５０の異常を検出した場合、モータ１の出力を制限することにより、固定子巻線１２の損傷やモータ１の発熱を抑制することができる。
　また、本実施形態では特に、動作状態検出部２０３によりモータ１の回生状態が検出された場合に、対応処理部２２０のブレーキ制御部２２３が、ブレーキ装置８を作動させる。このように、モータ１の回生時に可変界磁機構５０の異常を検出した場合、ブレーキ装置８を作動させることにより、減速時間が長くなることや過電圧による損傷等の不具合を抑制することができる。
　また、本実施形態では特に、可変特性機構を可変界磁型のモータ１の界磁磁束を可変させる可変界磁機構５０とする。モータを可変界磁型のモータ１とすることで、低トルクから高トルクまで広いトルク範囲で高効率に駆動することが可能な車両１００を実現できる。また、モータ１の回転子３を２組の磁極部に分けて制御用モータ５１により相対的に回動させる構造とすることで、モータ１の負荷トルクや回転速度に関わりなく、界磁磁束を正確に制御することができる。
　また、本実施形態では特に、判定部２０２が、トルク指令が上限値を上回った場合又は下限値を下回った場合に、可変界磁機構５０に異常があると判定する。これにより、グリス枯れやギヤ等への異物の噛み混み、可動軸受２６の損傷、ギヤ等の損傷、可動軸受２６の内外輪の外れ等の内容を原因とする故障を検出することができる。
　また、本実施形態では特に、判定部２０２が、位置センサ６ａにより検出された送りおねじ４２の位置と、可変制御部２１０により生成された位置指令とに基づいて、可変界磁機構５０に異常があると判定する。これにより、ギヤ等の損傷、可動軸受２６の内外輪の外れ等の内容を原因とする故障を検出することができる。
　また、本実施形態では特に、判定部２０２が、温度センサ６ｂにより検出された可動軸受２６の温度が閾値を上回った場合に、可変界磁機構５０に異常があると判定する。これにより、可動軸受２６の損傷等の内容を原因とする故障を検出することができる。
　また、本実施形態では特に、判定部２０２により可変界磁機構５０に異常があると判定された場合に、コントローラ２００の診断部２０５が、動作状態センサ６により検出された可変界磁機構５０の動作状態、及び、可変制御部２１０より生成される制御指令の少なくとも一方に基づいて、異常の原因を診断する。そして、コントローラ２００の表示制御部２０６が、診断部２０５で診断された異常の原因を表示装置７に表示する。これにより、車両１００の修理の際に、故障原因を容易且つ正確に特定することができる。また、運転者が運転中に異常の原因を把握できるので、例えば車両１００を停止したり速度を抑え気味にして運転する等が可能となり、安全性をさらに向上できる。
　＜２．第２実施形態＞
　次に、第２実施形態について説明する。なお、以下では、主に上記第１実施形態と異なる点等について説明する。
　　（２－１．モータ診断システムが搭載された車両の概略構成の例）
　まず、図７を参照しつつ、本実施形態のモータ診断システムが搭載された車両の概略構成の一例について説明する。
　図７に示すように、車両１００Ａは、前述の車輪１０１ａ，１０１ｂと、電機子の巻線数（「特性」の一例に相当。以下では「電機子巻線数」ともいう）が可変である巻線切替型のモータ１Ａ（「可変特性型のモータ」の一例に相当）と、モータ１Ａを診断するモータ診断システムＳｙＡとを有する。
　モータ１Ａは、前輪１０１ａ，１０１ａ及び後輪１０１ｂ，１０１ｂのうちの１つ以上の車輪を駆動するモータであり、１つ以上備えられている（図１中では１つのみ図示）。モータ１Ａは、前述のインバータ４からの駆動電力（例えば３相交流電力）により動作する。また、モータ１Ａは、車輪１０１の回転を利用し、回生発電することもできる。
　モータ診断システムＳｙＡは、巻線切替機構６０と、スイッチ状態センサ９（「動作状態センサ」の一例に相当）と、前述のバッテリ５と、前述のインバータ４と、コントローラ２００Ａと、前述のブレーキ装置８と、前述の表示装置７とを有する。
　巻線切替機構６０は、モータ１Ａの電機子巻線数を可変とする機構である。なお、巻線切替機構６０は、「可変特性機構」及び「モータの特性を可変させる手段」の一例に相当する。
　スイッチ状態センサ９は、巻線切替機構６０の動作状態（詳細は後述）を検出する。スイッチ状態センサ９が検出した巻線切替機構６０の動作状態は、コントローラ２００Ａに出力される。
　コントローラ２００Ａは、必要なモータ出力に応じて、インバータ４に制御信号を出力し、モータ１Ａを制御する。また、コントローラ２００Ａは、巻線切替機構６０に対する制御指令（詳細は後述）を生成し、巻線切替機構６０を制御する。この際、コントローラ２００Ａは、スイッチ状態センサ９により検出された巻線切替機構６０の動作状態及び上記制御指令の少なくとも一方に基づいて、巻線切替機構６０の異常（故障）の有無を判定する。なお、コントローラ２００Ａは、「モータの特性を可変させる手段の異常の有無を判定する手段」の一例に相当する。
　また、コントローラ２００Ａは、巻線切替機構６０に異常があると判定した場合に、モータ１Ａの駆動に関わる対応処理を実行することもできる。また、コントローラ２００Ａは、巻線切替機構６０に異常があると判定した場合に、異常の原因を診断し、診断した異常の原因を表示装置７に表示させることもできる。
　なお、上記で説明したモータ診断システムＳｙＡの構成は、あくまで一例であり、上記以外の構成であってもよい。例えば、スイッチ状態センサ９に代え又は加え、他の動作状態センサを設けてもよい。また、コントローラ２００Ａは、必ずしもモータ１Ａの駆動に関わる対応処理を実行しなくてもよい。また、コントローラ２００Ａは、必ずしも診断した異常の原因の表示を行わなくてもよく、当該表示に代え又は加え、診断した異常の原因の内部又は外部への記録を行ってもよい。また、コントローラ２００Ａは、必ずしも異常の原因の診断を行わなくてもよく、当該診断に代え又は加え、巻線切替機構６０に異常があると判定した場合に報知を行ってもよい。
　　（２－２．巻線切替機構の周囲構成の例）
　次に、図８を参照しつつ、巻線切替機構６０の周囲構成の一例について説明する。
　図８に示すように、インバータ４は、例えば、半導体で構成される６つのスイッチ素子ＳＷを備え、直列に接続された２つのスイッチ素子ＳＷ，ＳＷが３組並列に接続されたブリッジにより構成されている。インバータ４は、上記バッテリ５からブリッジ全体に単相直流電力が供給され、６つのスイッチ素子ＳＷをそれぞれ適宜の順序で導通と遮断とを繰り返すことで、各組における直列接続の２つのスイッチ素子ＳＷ，ＳＷの間から３相交流電力Ｕ，Ｖ，Ｗをインバータ出力として出力する。
　モータ１Ａは、インバータ４からの３相交流電力により動作する。モータ１Ａの電機子は、電機子巻線７０を備える。なお、図８中では、モータ１Ａの電機子巻線７０以外の構成要素の図示を省略している。具体的には、モータ１Ａの電機子は、同じ巻数である３つの巻線が３相交流の各相Ｕ，Ｖ，Ｗに対応して並列に配置された２つの電機子巻線７０ａ，７０ｂを備える。
　電機子巻線７０ａ，７０ｂは、モータ１Ａ内において互いに電気的な接続はない。電機子巻線７０ａには、モータ１Ａの外部からの電気的な接続が可能な入力端子７０ａ１（Ｕ１，Ｖ１，Ｗ１）及び出力端子７０ａ２（Ｕ２，Ｖ２，Ｗ２）が設けられている。すなわち、電機子巻線７０ａは、モータ１Ａの外部に対し入力端子７０ａ１及び出力端子７０ａ２により電気的な接続が可能である。また、電機子巻線７０ｂには、モータ１Ａの外部からの電気的な接続が可能な入力端子７０ｂ１（Ｕ３，Ｖ３，Ｗ３）及び出力端子７０ｂ２（Ｕ４，Ｖ４，Ｗ４）が設けられている。すなわち、電機子巻線７０ｂは、モータ１Ａの外部に対し入力端子７０ｂ１及び出力端子７０ｂ２により電気的な接続が可能である。
　巻線切替機構６０は、半導体で構成される図示しない複数のスイッチ素子を備える。巻線切替機構６０は、複数のスイッチ素子の導通と遮断とを適宜の組み合わせで切り替えることで、上記インバータ出力Ｕ，Ｖ，Ｗ、入力端子７０ａ１、出力端子７０ａ２、入力端子７０ｂ１、及び出力端子７０ｂ２の間の導通と遮断とを切り替える。これにより、巻線切替機構６０は、「第１動作状態」及び「第２動作状態」の２つの動作状態が選択的に切り替わり、モータ１Ａの電機子巻線数を変化させることができる。
　巻線切替機構６０の第１動作状態は、モータ１Ａの電機子巻線７０ａ，７０ｂのうち、Ｙ結線とした電機子巻線７０ａのみにインバータ出力を導く状態である。巻線切替機構６０が第１動作状態に切り替えられると、モータ１Ａの電機子巻線数が小となり、モータ１Ａの制動力は小さくなる。
　巻線切替機構６０の第２動作状態は、モータ１Ａの電機子巻線７０ａ，７０ｂが電気的に直列接続された全体をＹ結線として電機子巻線７０ａ，７０ｂの両方にインバータ出力を導く状態である。巻線切替機構６０が第２動作状態に切り替えられると、モータ１Ａの電機子巻線数が大となり、モータ１Ａの制動力は大きくなる。
　また、巻線切替機構６０には、上記スイッチ状態センサ９が設けられている。スイッチ状態センサ９は、巻線切替機構６０のスイッチ素子の状態を検出することで、巻線切替機構６０の動作状態を検出する。
　なお、上記で説明したモータ１Ａの構成は、あくまで一例であり、電機子巻線数が可変である構成であれば、他の構成であってもよい。例えば、モータ１Ａの電機子巻線７０の数は、３つ以上であってもよい。
　また、上記で説明したインバータ４の構成は、あくまで一例であり、モータ１Ａを駆動可能な構成であれば、上記以外の構成であってもよい。
　また、上記で説明した巻線切替機構６０の構成は、あくまで一例であり、モータ１Ａの電機子巻線数を可変とする構成であれば、上記以外の構成であってもよい。
　　（２－３．コントローラの構成の例）
　次に、図９を参照しつつ、コントローラ２００Ａの構成を具体的に機能ブロックで実装した例について説明する。
　図９に示すように、コントローラ２００Ａは、インバータ制御部２０４と、巻線数制御部２３０（「可変制御部」の一例に相当）と、判定部２０２Ａと、前述の動作状態検出部２０３と、対応処理部２２０と、診断部２０５Ａと、前述の表示制御部２０６とを有する。コントローラ２００Ａの各機能部は、コントローラ２００Ａが備えるＣＰＵ９０１（後述の図１１参照）が実行するプログラム、又は、コントローラ２００Ａが備える制御装置９０７（後述の図１１参照）により実装可能である。
　インバータ制御部２０４は、上記第１実施形態と同様であり、アクセルペダルの操作量等に基づいて、上記モータ１Ａに対するトルク指令を生成し、制御信号に変換して、上記インバータ４に出力する。これにより、インバータ４は、インバータ制御部２０４からの制御信号に基づいて、上記バッテリ５からのバッテリ電力を適宜の周波数の３相交流電力に変換し、上記電機子巻線７０に給電して、モータ１Ａを駆動する。
　巻線数制御部２３０は、上記巻線切替機構６０の複数のスイッチ素子の状態がモータ１Ａの動作状態（つまり車両１００Ａの走行状態）に適した電機子巻線数に対応する状態となるように、巻線切替機構６０に対する制御指令の一例である切替指令を生成する。そして、巻線数制御部２３０は、生成した切替指令を巻線切替機構６０に出力して巻線切替機構６０の動作状態を切替制御することで、モータ１Ａの電機子巻線数を切替制御する。
　ここで、巻線切替機構６０に異常があると、巻線切替機構６０が巻線数制御部２３０の制御通りに動作しない可能性がある。
　巻線切替機構６０の異常は、例えば巻線切替機構６０のスイッチ素子の損傷や配線異常等が原因となり引き起こされる。異常の原因がスイッチ素子の損傷や配線異常等の場合には、上記切替指令によるスイッチ素子の指令状態と、上記スイッチ状態センサ９によるスイッチ素子の検出状態とが異なることがある。
　また、巻線切替機構６０に異常があると、種々の不具合等が発生する可能性がある。
　例えば、モータ１Ａの停止時に、例えば電機子巻線数が小の状態で巻線切替機構６０に異常が生じた場合には、駆動時に出力を増大するために電機子巻線７０に必要以上の電流が流れ、過電流により電機子巻線７０を損傷する等の不具合が発生する可能性がある。
　また、モータ１Ａの駆動時に、例えば電機子巻線数が小の状態で巻線切替機構６０に異常が生じた場合には、出力を増大するために電機子巻線７０に必要以上の電流が流れ、過電流により電機子巻線７０を損傷する等の不具合が発生する可能性がある。一方、モータ１Ａの駆動時に、例えば電機子巻線数が大の状態で巻線切替機構６０に異常が生じた場合には、中・高速域で効率が低下し、鉄損によりモータ１Ａが発熱する等の不具合が発生する可能性がある。
　また、モータ１Ａの回生時に、例えば電機子巻線数が小の状態で巻線切替機構６０に異常が生じた場合には、制動力が小さいために減速に時間を要する等の可能性がある。一方、モータ１Ａの回生時に、例えば電機子巻線数が大の状態で巻線切替機構６０に異常が生じた場合には、回生発電量が大きくなり、過電圧によりバッテリ５やインバータ４を損傷する等の不具合が発生する可能性がある。
　判定部２０２Ａは、スイッチ状態センサ９により検出されたスイッチ素子の状態、及び、巻線数制御部２３０により生成される切替指令に基づいて、スイッチ素子の指令状態と検出状態との比較を行うことで、巻線切替機構６０の異常の有無を判定する。なお、判定部２０２Ａは、モータ１Ａの動作状態に応じて、異なる処理を実行してもよい。そして、判定部２０２Ａは、スイッチ素子の指令状態と検出状態とが異なった場合に、巻線切替機構６０に異常があると判定する。
　モータ１Ａの停止時には、巻線数制御部２３０が切替指令を生成して巻線切替機構６０を動作させる際に、判定部２０２Ａが上記処理を実行すればよい。なお、車両１００Ａがパーキングブレーキ機能を備える場合には、パーキングブレーキ機能がオンにされ、巻線数制御部２３０が切替指令を生成して例えばモータ１Ａの電機子巻線数が大となるように巻線切替機構６０を動作させる際に、判定部２０２Ａが上記処理を実行してもよい。また、モータ１Ａの駆動時及び回生時には、周期的に巻線数制御部２３０が切替指令を生成して車両１００Ａの走行に影響を与えない範囲で巻線切替機構６０を動作させる際に、判定部２０２Ａが上記処理を実行すればよい。
　動作状態検出部２０３は、上記第１実施形態と同様であり、例えば、モータ１Ａが備える図示しない位置検出部により検出された図示しない回転子の回転位置を時間で微分して回転子の回転速度を算出し、算出した回転子の回転速度に基づいて、モータ１Ａの動作状態を検出する。
　対応処理部２２０は、上記第１実施形態と同様であり、判定部２０２Ａにより巻線切替機構６０に異常があると判定された場合に、動作状態検出部２０３により検出されたモータ１の動作状態に応じて、前述の電力遮断部２２１、出力制限部２２２、及びブレーキ制御部２２３により、モータ１Ａの駆動に関わる各種対応処理を実行する。
　すなわち、電力遮断部２２１は、モータ１Ａの停止時に巻線切替機構６０の異常が検出された場合に、モータ１Ａへの電力供給を遮断するように、上記インバータ制御部２０４を制御する。また、出力制限部２２２は、モータ１Ａの駆動時に巻線切替機構６０の異常が検出された場合に、モータ１Ａの出力を制限するように、上記インバータ制御部２０４を制御する。なお、モータ１Ａの駆動時に巻線切替機構６０の異常が検出された場合に、上記出力制限部２２２によるモータ１Ａの出力制限に代え又は加え、モータ１Ａを減速させ停止するように制御してもよい。また、ブレーキ制御部２２３は、モータ１Ａの回生時に巻線切替機構６０の異常が検出された場合に、上記ブレーキ装置８を作動させ、モータ１Ａを制動させる。なお、巻線切替機構６０とは別に、モータ１Ａの電機子巻線数を変化させることが可能な機構がある場合には、モータ１Ａの回生時に巻線切替機構６０の異常が検出された場合に、上記ブレーキ制御部２２３によるブレーキ装置８の作動に代え又は加え、上記機構により強制的にモータ１Ａの電機子巻線数を大に切り替えるように制御してもよい。
　診断部２０５Ａは、判定部２０２Ａにより巻線切替機構６０に異常があると判定された場合に、スイッチ状態センサ９により検出された巻線切替機構６０の動作状態、及び、巻線数制御部２３０により生成された切替指令に基づいて、異常の原因を診断する。この際、診断部２０５Ａは、判定部２０２Ａから上記比較結果を入力し、当該比較結果の内容に基づいて、異常の原因を診断する。例えば、判定部２０２Ａからスイッチ素子の指令状態と検出状態とが異なったという内容の比較結果を入力した場合には、診断部２０５Ａは、異常の原因がスイッチ素子の損傷や配線異常等であると診断する。
　表示制御部２０６は、上記第１実施形態と同様であり、診断部２０５Ａで診断された異常の原因を表示装置７に表示させる。
　なお、上記で説明したコントローラ２００Ａの機構構成は、あくまで一例であり、巻線切替機構６０に対する制御指令を生成し、スイッチ状態センサ９により検出された巻線切替機構６０の動作状態及び上記制御指令の少なくとも一方に基づいて、巻線切替機構６０の異常の有無を判定可能な構成であれば、上記以外の構成であってもよい。例えば、前述のようにコントローラ２００Ａがモータ１Ａの駆動に関わる対応処理を実行しない場合には、対応処理部２２０を省略してもよい。また、前述のようにコントローラ２００Ａが診断した異常の原因の表示を行わない場合には、表示制御部２０６を省略してもよい。また、前述のようにコントローラ２００Ａが異常の原因の診断を行わない場合には、診断部２０５Ａを省略してもよい。
　また、コントローラ２００Ａの各機能部の処理内容は、上記以外の内容であってもよい。また、コントローラ２００Ａの機能部の切り分けは、上記以外の切り分けであってもよい。
　　（２－４．コントローラの制御内容の例）
　次に、図１０を参照しつつ、コントローラ２００Ａが実行するモータ診断方法による制御内容の一例について説明する。
　図１０に示すように、上記第１実施形態と同様のステップＳ１０で、コントローラ２００Ａは、動作状態検出部２０３により、モータ１Ａの動作状態を検出する。
　その後、ステップＳ２５で、コントローラ２００Ａは、巻線数制御部２３０により、巻線切替機構６０に対する切替指令を生成して巻線切替機構６０の動作状態を切替制御する。なお、ステップＳ２５は、「可変特性機構に対する制御指令を生成するステップ」の一例に相当する。
　そして、ステップＳ４０Ａで、コントローラ２００Ａは、判定部２０２Ａにより、スイッチ状態センサ９により検出されたスイッチ素子の状態、及び、上記ステップＳ２５で生成される切替指令に基づいて、スイッチ素子の指令状態と検出状態との比較を行うことで、巻線切替機構６０の異常の有無を判定する。なお、ステップＳ４０Ａは、「可変特性機構の異常の有無を判定するステップ」の一例に相当する。
　その後、上記ステップＳ４０Ａで巻線切替機構６０に異常があると判定された場合には、上記第１実施形態と同様のステップＳ５０で、コントローラ２００Ａは、対応処理部２２０により、モータ１Ａの駆動に関わる対応処理を実行する。なお、上記ステップＳ４０Ａで巻線切替機構６０に異常がないと判定された場合には、このステップＳ５０及び後述のステップＳ６０Ａ，Ｓ７０の処理は行われず、このフローチャートに示す処理が終了される。
　そして、ステップＳ６０Ａで、コントローラ２００Ａは、診断部２０５Ａにより、上記ステップＳ４０Ａでの比較結果の内容に基づいて、異常の原因を診断する。
　その後のステップＳ７０は、上記第１実施形態と同様であり、コントローラ２００Ａは、表示制御部２０６により、上記ステップＳ６０Ａで診断された異常の原因を表示装置７に表示させる。これにより、このフローに示す処理が終了される。なお、このフローチャートに示す処理は、繰り返し実行される。
　　（２－５．本実施形態による効果の例）
　以上説明したように、本実施形態のモータ診断システムＳｙＡでは、コントローラ２００Ａの判定部２０２Ａが、スイッチ状態センサ９により検出された巻線切替機構６０の動作状態、及び、巻線数制御部２３０より生成される切替指令に基づいて、巻線切替機構６０の異常の有無を判定する。これにより、巻線切替機構６０の動作状態と巻線切替機構６０に対する切替指令が一致しない場合等に、巻線切替機構６０に異常があると判定することが可能となる。したがって、巻線切替型のモータ１Ａの故障を検出できる。また、上記第１実施形態と同様、車両１００Ａの安全性を向上・確保できる。
　＜３．コントローラのハードウェア構成の例＞
　以下、図１１を参照しつつ、以上説明した各実施形態のコントローラ２００，２００Ａの各機能部（図５及び図９参照）による処理を実現するコントローラ２００，２００Ａのハードウェア構成の一例について説明する。
　図１１に示すように、コントローラ２００，２００Ａは、例えば、ＣＰＵ９０１と、ＲＯＭ９０３、ＲＡＭ９０５と、ＡＳＩＣやＦＰＧＡの特定の用途向けに構築された専用集積回路、その他の電気回路等の制御装置９０７と、入力装置９１３と、出力装置９１５と、ストレージ装置９１７と、ドライブ９１９と、接続ポート９２１と、通信装置９２３とを有する。これらの構成は、バス９０９や入出力インターフェース９１１を介して相互に信号を伝達可能に接続されている。
　プログラムは、例えば、ＲＯＭ９０３やＲＡＭ９０５、ストレージ装置９１７等の記録装置に記録しておくことができる。
　また、プログラムは、例えば、フレキシブルディスク等の磁気ディスク、各種のＣＤ・ＭＯディスク・ＤＶＤ等の光ディスク、半導体メモリ等のリムーバブル記憶媒体９２５に、一時的又は永続的に記録しておくこともできる。このようなリムーバブル記憶媒体９２５は、いわゆるパッケージソフトウエアとして提供することもできる。この場合、これらのリムーバブル記憶媒体９２５に記録されたプログラムは、ドライブ９１９により読み出されて、入出力インターフェース９１１やバス９０９等を介して上記記録装置に記録されてもよい。
　また、プログラムは、例えば、ダウンロードサイト・他のコンピュータ・他の記録装置等（図示せず）に記録しておくこともできる。この場合、プログラムは、ＬＡＮやインターネット等のネットワークＮＷを介して転送され、通信装置９２３がこのプログラムを受信する。そして、通信装置９２３が受信したプログラムは、入出力インターフェース９１１やバス９０９等を介して上記記録装置に記録されてもよい。
　また、プログラムは、例えば、適宜の外部接続機器９２７に記録しておくこともできる。この場合、プログラムは、適宜の接続ポート９２１を介して転送され、入出力インターフェース９１１やバス９０９等を介して上記記録装置に記録されてもよい。
　そして、ＣＰＵ９０１が、上記記録装置に記録されたプログラムに従い各種の処理を実行することにより、上記各機能部による処理を実現可能である。この際、ＣＰＵ９０１は、例えば、上記記録装置からプログラムを、直接読み出して実行してもよく、ＲＡＭ９０５に一旦ロードした上で実行してもよい。更に、ＣＰＵ９０１は、例えば、プログラムを通信装置９２３やドライブ９１９、接続ポート９２１を介して受信する場合、受信したプログラムを記録装置に記録せずに直接実行してもよい。
　また、ＣＰＵ９０１は、必要に応じて、例えばマウス・キーボード・マイク等の入力装置９１３から入力する信号や情報に基づいて各種の処理を行ってもよい。
　そして、ＣＰＵ９０１は、上記の処理を実行した結果を、例えば表示装置や音声出力装置等の出力装置９１５から出力してもよく、更に、ＣＰＵ９０１は、必要に応じてこの処理結果を通信装置９２３や接続ポート９２１を介して送信してもよく、上記記録装置やリムーバブル記憶媒体９２５に記録させてもよい。
　なお、上記では、上記各機能部による処理が、ＣＰＵ９０１が実行するプログラムにより実装される場合について説明したが、これらの処理の一部又は全部が制御装置９０７により実行されてもよい。
　＜４．変形例等＞
　なお、実施形態は、上記内容に限られるものではなく、その趣旨及び技術的思想を逸脱しない範囲内で種々の変形が可能である。
　また、以上の説明において、「垂直」「平行」「平面」等の記載がある場合には、当該記載は厳密な意味ではない。すなわち、それら「垂直」「平行」「平面」等とは、設計上、製造上の公差、誤差が許容され、「実質的に垂直」「実質的に平行」「実質的に平面」等という意味である。
　また、以上の説明において、外観上の寸法や大きさが「同一」「等しい」「異なる」等の記載がある場合は、当該記載は厳密な意味ではない。すなわち、それら「同一」「等しい」「異なる」等とは、設計上、製造上の公差、誤差が許容され、「実質的に同一」「実質的に等しい」「実質的に異なる」等という意味である。
　但し、例えば閾値や基準値等、所定の判定基準となる値あるいは区切りとなる値の記載がある場合は、それらに対しての「同一」「等しい」「異なる」等は、上記とは異なり、厳密な意味である。
　また、図１、図５、図７、図９、及び図１１中に示す矢印は、信号や電力の流れの一例を示すものであり、信号や電力の流れ方向を限定するものではない。
　また、図６及び図１０に示すフローチャートに記述されたステップは、記載された順序に沿って時系列的に行われる処理はもちろん、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列的に又は個別的に実行される処理をも含む。また、時系列的に処理されるステップでも、場合によっては適宜順序を変更することが可能である。
　また、以上既に述べた以外にも、上記各実施形態等による手法を適宜組み合わせて利用してもよい。
　その他、一々例示はしないが、上記各実施形態等は、その趣旨を逸脱しない範囲内において、種々の変更が加えられて実施されるものである。
　１　　　　　　モータ（「可変特性型のモータ」の一例に相当）
　１Ａ　　　　　モータ（「可変特性型のモータ」の一例に相当）
　３　　　　　　回転子
　６ａ　　　　　位置センサ（「動作状態センサ」の一例に相当）
　６ｂ　　　　　温度センサ（「動作状態センサ」の一例に相当）
　７　　　　　　表示装置
　８　　　　　　ブレーキ装置
　９　　　　　　スイッチ状態センサ（「動作状態センサ」の一例に相当）
　２６　　　　　可動軸受（「ベアリング」の一例に相当）
　３９　　　　　永久磁石（「界磁用磁石」の一例に相当）
　４６ａ　　　　磁極部
　４７ａ　　　　磁極部
　４８ａ　　　　磁極部
　５０　　　　　可変界磁機構（「可変特性機構」の一例に相当）
　５１　　　　　制御用モータ
　６０　　　　　巻線切替機構（「可変特性機構」の一例に相当）
　１００　　　　車両
　１００Ａ　　　車両
　２００　　　　コントローラ
　２００Ａ　　　コントローラ
　２０２　　　　判定部
　２０２Ａ　　　判定部
　２０３　　　　動作状態検出部
　２０５　　　　診断部
　２０５Ａ　　　診断部
　２０６　　　　表示制御部
　２１０　　　　可変制御部
　２２０　　　　対応処理部
　２２１　　　　電力遮断部
　２２２　　　　出力制限部
　２２３　　　　ブレーキ制御部
　２３０　　　　巻線数制御部（「可変制御部」の一例に相当）
　Ｓｙ　　　　　モータ診断システム
　ＳｙＡ　　　　モータ診断システム

Claims (14)

  1. 　可変特性型のモータを備えた車両に搭載されるモータ診断システムであって、
    　前記モータの特性を可変させる可変特性機構と、
    　前記可変特性機構の動作状態を検出する動作状態センサと、
    　前記モータを制御するコントローラと、を有し、
    　前記コントローラは、
    　前記可変特性機構に対する制御指令を生成する可変制御部と、
    　前記動作状態センサにより検出された前記可変特性機構の動作状態、及び、前記可変制御部より生成される前記制御指令の少なくとも一方に基づいて、前記可変特性機構の異常の有無を判定する判定部と、を有する
    ことを特徴とする車両のモータ診断システム。
  2. 　前記コントローラは、
    　前記判定部により前記可変特性機構に異常があると判定された場合に、前記モータの駆動に関わる対応処理を実行する対応処理部を有する
    ことを特徴とする請求項１に記載の車両のモータ診断システム。
  3. 　前記コントローラは、
    　前記モータの動作状態を検出する動作状態検出部を有し、
    　前記対応処理部は、
    　前記動作状態検出部により検出された前記モータの動作状態に応じて異なる前記対応処理を実行する
    ことを特徴とする請求項２に記載の車両のモータ診断システム。
  4. 　前記対応処理部は、
    　前記動作状態検出部により前記モータの停止状態が検出された場合に、前記モータへの電力供給を遮断する電力遮断部を有する
    ことを特徴とする請求項３に記載の車両のモータ診断システム。
  5. 　前記対応処理部は、
    　前記動作状態検出部により前記モータの駆動状態が検出された場合に、前記モータの出力を制限する出力制限部を有する
    ことを特徴とする請求項３又は４に記載の車両のモータ診断システム。
  6. 　前記モータを制動するブレーキ装置をさらに有し、
    　前記対応処理部は、
    　前記動作状態検出部により前記モータの回生状態が検出された場合に、前記ブレーキ装置を作動させるブレーキ制御部を有する
    ことを特徴とする請求項３乃至５のいずれか１項に記載の車両のモータ診断システム。
  7. 　前記モータは、
    　界磁用磁石が設置された複数の磁極部が２組に分かれて相対的に回動することにより界磁磁束が変化するように構成された回転子を有し、
    　前記可変特性機構は、
    　２組の前記磁極部を相対的に回動させる制御用モータを有し、前記モータの界磁磁束を可変させる可変界磁機構である
    ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の車両のモータ診断システム。
  8. 　前記可変制御部は、
    　前記制御用モータに対するトルク指令を生成し、
    　前記判定部は、
    　前記トルク指令が上限値を上回った場合又は下限値を下回った場合に、前記可変界磁機構に異常があると判定する
    ことを特徴とする請求項７に記載の車両のモータ診断システム。
  9. 　前記動作状態センサは、
    　前記２組の磁極部の相対的な回動動作状態を検出し、
    　前記可変制御部は、
    　前記制御用モータに対する位置指令を生成し、
    　前記判定部は、
    　前記動作状態センサにより検出された前記２組の磁極部の回動動作状態と、前記可変制御部により生成された前記位置指令とに基づいて、前記可変界磁機構に異常があると判定する
    ことを特徴とする請求項７又は８に記載の車両のモータ診断システム。
  10. 　前記動作状態センサは、
    　前記可変界磁機構が備えるベアリングの温度を検出し、
    　前記判定部は、
    　前記動作状態センサにより検出された温度が閾値を上回った場合に、前記可変界磁機構に異常があると判定する
    ことを特徴とする請求項７乃至９のいずれか１項に記載の車両のモータ診断システム。
  11. 　前記コントローラは、
    　前記判定部により前記可変特性機構に異常があると判定された場合に、前記動作状態センサにより検出された前記可変特性機構の動作状態、及び、前記可変制御部より生成される前記制御指令の少なくとも一方に基づいて、異常の原因を診断する診断部と、
    　前記診断部で診断された異常の原因を表示装置に表示する表示制御部と、を有する
    ことを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の車両のモータ診断システム。
  12. 　可変特性型のモータと、
    　請求項１乃至１１のいずれか１項に記載のモータ診断システムと、
    を有することを特徴とする車両。
  13. 　車両に搭載され、請求項１乃至１１のいずれか１項に記載のモータ診断システムにより診断される、可変特性型のモータ。
  14. 　可変特性型のモータと、前記モータの特性を可変させる可変特性機構と、前記可変特性機構の動作状態を検出する動作状態センサと、を備えた車両のモータ診断方法であって、
    　前記可変特性機構に対する制御指令を生成することと、
    　前記動作状態センサにより検出された前記可変特性機構の動作状態、及び、前記制御指令の少なくとも一方に基づいて、前記可変特性機構の異常の有無を判定することと、を有する
    ことを特徴とする車両のモータ診断方法。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018080924A (ja) * 2016-11-14 2018-05-24 日本精工株式会社 軸受異常診断方法および診断システム
WO2019021398A1 (ja) * 2017-07-26 2019-01-31 三菱電機株式会社 電動機駆動装置
WO2019163125A1 (ja) * 2018-02-26 2019-08-29 三菱電機株式会社 電動機駆動装置及び冷凍サイクル適用機器

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002131188A (ja) * 2000-10-20 2002-05-09 Sankyo Seiki Mfg Co Ltd モータ軸受監視装置および記憶装置
JP2008232934A (ja) * 2007-03-22 2008-10-02 Jfe Advantech Co Ltd 設備診断システム
JP2009005452A (ja) * 2007-06-20 2009-01-08 Honda Motor Co Ltd モータ制御装置
JP4971040B2 (ja) * 2007-06-07 2012-07-11 本田技研工業株式会社 モータ制御装置
JP2014091397A (ja) * 2012-11-02 2014-05-19 Nissan Motor Co Ltd 補機制御装置
WO2014128829A1 (ja) * 2013-02-19 2014-08-28 トヨタ自動車株式会社 車両用電動機の制御装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002131188A (ja) * 2000-10-20 2002-05-09 Sankyo Seiki Mfg Co Ltd モータ軸受監視装置および記憶装置
JP2008232934A (ja) * 2007-03-22 2008-10-02 Jfe Advantech Co Ltd 設備診断システム
JP4971040B2 (ja) * 2007-06-07 2012-07-11 本田技研工業株式会社 モータ制御装置
JP2009005452A (ja) * 2007-06-20 2009-01-08 Honda Motor Co Ltd モータ制御装置
JP2014091397A (ja) * 2012-11-02 2014-05-19 Nissan Motor Co Ltd 補機制御装置
WO2014128829A1 (ja) * 2013-02-19 2014-08-28 トヨタ自動車株式会社 車両用電動機の制御装置

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018080924A (ja) * 2016-11-14 2018-05-24 日本精工株式会社 軸受異常診断方法および診断システム
WO2019021398A1 (ja) * 2017-07-26 2019-01-31 三菱電機株式会社 電動機駆動装置
JPWO2019021398A1 (ja) * 2017-07-26 2019-11-21 三菱電機株式会社 電動機駆動装置
WO2019163125A1 (ja) * 2018-02-26 2019-08-29 三菱電機株式会社 電動機駆動装置及び冷凍サイクル適用機器
CN111727557A (zh) * 2018-02-26 2020-09-29 三菱电机株式会社 电动机驱动装置以及制冷环路应用设备
JPWO2019163125A1 (ja) * 2018-02-26 2020-12-17 三菱電機株式会社 電動機駆動装置及び冷凍サイクル適用機器
CN111727557B (zh) * 2018-02-26 2023-04-21 三菱电机株式会社 电动机驱动装置以及制冷环路应用设备

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