JP2015208119A

JP2015208119A - 回転電機駆動システム

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Publication number: JP2015208119A
Application number: JP2014087375A
Authority: JP
Inventors: 優清水; Masaru Shimizu; 亮次佐藤; Ryoji Sato; 貴史太田; Takashi Ota
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2014-04-21
Filing date: 2014-04-21
Publication date: 2015-11-19

Abstract

【課題】回転電機駆動システムにおいて、ＰＭインバータの故障かＩＭインバータの故障かを的確に判断できるようにすることである。【解決手段】回転電機駆動システム１０は、直流電源回路１２と、第１インバータ２４を介して接続される磁石同期型のＰＭＳＭ２２と、第２インバータ３４を介して接続される誘導型のＩＭ３２と、制御装置４０を備え、制御装置は、システム電圧の変動が所定値を超えるときに、ＰＭＳＭ２２の電気周波数とＩＭ３２の電気周波数の差が大きくなるように一時的にＩＭ３２の電気周波数をずらして、システム電圧の変動周波数がＰＭＳＭ２２の電気周波数に近いか否かを判断し、その判断に基づいて第１インバータ２４の故障か第２インバータ３４の故障かを判断する。【選択図】図１

Description

本発明は、回転電機駆動システムに係り、特に、永久磁石同期型の回転電機と誘導型の回転電機とを含む回転電機駆動システムに関する。

電気自動車の駆動システムとして、例えば、特許文献１には、低速用電動機として永久磁石同期型電動機（ＰＭＳＭ）と高速用電動機として誘導型電動機（ＩＭ）を用い、１つの蓄電装置と１つの電圧変換器からそれぞれＰＭＳＭ用インバータとＩＭ用インバータを介してＰＭＳＭとＩＭを駆動することが開示されている。

特開平７−１５８０４号公報

永久磁石同期型の回転電機（ＰＭＳＭ）に接続されるＰＭインバータ、または誘導型の回転電機（ＩＭ）に接続されるＩＭインバータに故障が生じるときは、不可逆減磁等の２次故障が発生する恐れがある。ＰＭＳＭとＩＭの両方の回転電機の駆動を停止すれば２次故障等が回避可能となるが、車両の退避走行性能が低下する。どちらかのインバータの故障と決めつけて片側の回転電機の駆動を停止した場合、誤って正常である回転電機を停止する恐れがある。そこで、故障したインバータが何れなのかを適切に判断し、故障している方の回転電機の駆動を停止することが求められる。故障したインバータが何れであるかを判断する１つの方法は、インバータが故障すると、その出力電流波形が変化することを利用する方法であるが、出力電流値が小さいときは出力電流波形の変化を検出することが難しい。

もう１つの方法は、インバータが故障すると、それに接続される回転電機のトルクがその回転電機の電気周波数で変動し、それによってインバータのシステム電圧もその電気周波数で変動することを利用する。例えば、システム電圧の変動周波数がＰＭＳＭの電気周波数に近ければＰＭＳＭに接続されるインバータが故障していると判断でき、システム電圧の変動周波数がＩＭの電気周波数に近ければＩＭに接続されるインバータが故障していると判断できる。ここで、ＰＭＳＭの電気周波数とＩＭの電気周波数は、ＩＭのすべり周波数の分だけの差があるが、場合によってはその差は小さな値である。そのような場合は、システム電圧の変動周波数がどちらの電気周波数に近いかを判断することが困難である。

本発明の目的は、ＰＭインバータの故障かＩＭインバータの故障かを的確に判断できる回転電機駆動システムを提供することである。

本発明に係る回転電機駆動システムは、直流電源回路と、前記直流電源回路に接続される第１インバータと、前記第１インバータに接続される永久磁石同期型の第１回転電機と、前記第１インバータと並列に前記直流電源回路に接続される第２インバータと、前記第２インバータに接続される誘導型の第２回転電機と、前記第１インバータおよび前記第２インバータを制御する制御装置と、を備える回転電機駆動システムであって、前記制御装置は、前記直流電源回路から前記第１インバータおよび前記第２インバータへ供給されるシステム電圧の変動が所定値を超えるとき、前記第１回転電機の電気周波数と前記第２回転電機の電気周波数との差が大きくなるように前記第２回転電機の電気周波数を変化させ、前記第１回転電機の電気周波数および前記第２回転電機の回転周波数と前記システム電圧の変動周波数とのそれぞれの差分の関係に基づき、前記第１インバータの故障か前記第２インバータの故障かを判断することを特徴とする。

上記回転電機駆動システムの構成によれば、第１インバータの故障か第２インバータの故障かを的確に判断できる。

本発明に係る実施の形態の回転電機駆動システムの構成図である。本発明に係る実施の形態の回転電機駆動システムにおいて、故障判断の手順を示すフローチャートである。インバータを構成するスイッチング素子が短絡故障したときの出力電流波形を示す図である。誘導型の回転電機において、すべり周波数の変更を示す図である。本発明に係る実施の形態の作用を示すために、システム電圧の変動周波数と永久磁石型の回転電機の電気周波数と誘導型の回転電機の電気周波数との関係を示す図である。（ａ）は誘導型の回転電機の電気周波数を変更する前の各周波数の状態を示す図で、（ｂ）は誘導型の回転電機の電気周波数をずらしたときの各周波数の状態を示す図である。

以下に図面を用いて、本発明に係る実施形態を詳細に説明する。以下では、回転電機駆動システムが搭載される車両として、永久磁石同期型の回転電機と誘導型の回転電機が搭載される車両を述べるが、回転電機の他にエンジンを搭載する車両であってもよい。また、車両の前輪用に永久磁石同期型の回転電機を設け、車両の後輪用に誘導型の回転電機を設けるものを述べるが、車両の後輪用に永久磁石同期型の回転電機を設け、車両の前輪用に誘導型の回転電機を設けるものでも構わない。また、これらの回転電機は１台で電動機と発電機の機能を有するモータジェネレータ（ＭＧ）として述べるが、主に電動機の機能を有する回転電機と主に発電機の機能を有する回転電機の２台で１組としてもよい。

以下で述べる電圧値等は説明のための例示であって、回転電機駆動システムの仕様に応じて適宜変更が可能である。また、以下では、全ての図面において同様の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

図１は、車両に搭載される回転電機駆動システム１０を示す図である。この回転電機駆動システム１０は、直流電源回路１２と、車両の前輪駆動部２０と、後輪駆動部３０と、制御装置４０を含んで構成される。前輪駆動部２０には、永久磁石同期型の第１回転電機２２が含まれ、後輪駆動部３０には、誘導型の第２回転電機３２が含まれる。以下では、永久磁石同期型の第１回転電機２２を、ＰＭＳＭ２２と呼び、誘導型の第２回転電機３２をＩＭ３２と呼ぶ。ＰＭＳＭは、ＰｅｒｍａｎｅｎｔｍａｇｎｅｔｉｃｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓＭｏｔｏｒの頭文字で、ＩＭはＩｎｄｕｃｔｉｏｎＭｏｔｏｒの頭文字である。

回転電機駆動システム１０は、ＰＭＳＭ２２とＩＭ３２の駆動制御を通して、車両の駆動を制御するシステムで、特に、ＰＭＳＭ２２に接続される第１インバータ２４またはＩＭ３２に接続される第２インバータ３４に故障が生じた場合に、いずれの故障かを的確に判断して、適切に車両を退避走行させる等の処理を行うことができるシステムである。

直流電源回路１２は、蓄電装置１４と電圧変換器１６で構成され、負荷である第１インバータ２４と第２インバータ３４にシステム電圧を供給する。システム電圧は電圧変換器１６の出力電圧であり、第１インバータ２４と第２インバータ３４のそれぞれの正極母線と負極母線の間の電圧である。なお、第１インバータ２４と第２インバータ３４は、互いに並列の関係で配置され、同じシステム電圧値Ｖ_Hで動作する。

蓄電装置１４は、充放電可能な高電圧二次電池である。高電圧とは、例えば、約３００Ｖ程度の電圧である。蓄電装置１４は、ＰＭＳＭ２２，ＩＭ３２に対し、電圧変換器１６と第１インバータ２４、第２インバータ３４を介して電力を供給する。また、ＰＭＳＭ２２，ＩＭ３２から第１インバータ２４、第２インバータ３４と電圧変換器１６を介して充電電力を受け取り充電される。かかる蓄電装置１４としては、リチウムイオン組電池あるいはニッケル水素組電池、またはキャパシタ等を用いることができる。

電圧変換器１６は、蓄電装置１４と第１インバータ２４、第２インバータ３４の間に接続配置される電圧変換器である。電圧変換器１６は、蓄電装置１４の直流電圧値Ｖ_Bと、システム電圧値Ｖ_Hとの間に電圧差があるときに、蓄電装置１４側の直流電圧値Ｖ_Bをシステム電圧値Ｖ_Hに昇圧し、逆にシステム電圧値Ｖ_Hを蓄電装置１４側の直流電圧値Ｖ_Bに降圧する。システム電圧値Ｖ_Hは、電圧変換器１６が昇圧動作をするときの出力側電圧値であり、電圧変換器１６が降圧動作するときの入力側電圧値となる。かかる電圧変換器１６は、リアクトルと、スイッチング素子を含んで構成される。

蓄電装置１４と電圧変換器１６の間に設けられるコンデンサは、蓄電装置１４側において電圧や電流を平滑化するためのものである。電圧変換器１６と第１インバータ２４、第２インバータ３４の間に設けられる抵抗素子とコンデンサは、第１インバータ２４、第２インバータ３４側において、電圧や電流を平滑化するためのものである。

電圧変換器１６と第１インバータ２４、第２インバータ３４との間に設けられる電圧センサ３８は、システム電圧値Ｖ_Hを検出する電圧検出手段である。電圧センサ２８によって検出されたシステム電圧値Ｖ_Hは、適当な信号線を用いて制御装置４０に伝送される。

第１インバータ２４は、蓄電装置１４の直流電力とＰＭＳＭ２２のＵＶＷ三相交流電力との間の交直変換処理を行うＰＭＳＭ用インバータ回路である。交直変換は、蓄電装置１４の直流電力をＰＭＳＭ２２のＵＶＷ三相交流電力への変換、または、ＰＭＳＭ２２のＵＶＷ三相交流電力を蓄電装置１４の直流電力への変換を含む。

第１インバータ２４は、ＵＶＷの各相に対応し、正極母線側の上アーム側におけるスイッチング素子とこれに逆並列に接続されるダイオードと、負極母線側の下アーム側におけるスイッチング素子とこれに逆並列に接続されるダイオードとが直列接続されるアーム回路をそれぞれ有する。Ｕ相用のアーム回路において、上アーム側と下アーム側の接続点からＵ相電力線が引き出され、ＰＭＳＭ２２のＵ相巻線に接続される。同様に、Ｖ相用のアーム回路において、上アーム側と下アーム側の接続点からＶ相電力線が引き出され、ＰＭＳＭ２２のＶ相巻線に接続され、Ｗ相用のアーム回路において、上アーム側と下アーム側の接続点からＷ相電力線が引き出され、ＰＭＳＭ２２のＷ相巻線に接続される。

第２インバータ３４は、蓄電装置１４の直流電力とＩＭ３２のＵＶＷ三相交流電力との間の交直変換処理を行うＩＭ用インバータ回路である。その内容は、第１インバータ２４と同じであるので、詳細な説明を省略する。

ＰＭＳＭ２２は、車両の前輪駆動源となるモータジェネレータ（ＭＧ）である。ＰＭＳＭ２２は、蓄電装置１４から第１インバータ２４を介して電力が供給されるときはモータとして機能し、車両の制動時には発電機として機能する三相の永久磁石同期型の回転電機である。かかるＰＭＳＭ２２は、ＵＶＷの三相巻線が巻回されるステータと、ステータの内周側に設けられ回転軸を有するロータとで構成される。ロータは、外周側に永久磁石が配置される複数の磁極を有する。

ＰＭ駆動回路２６は、前輪駆動部２０に接続され、第１インバータ２４の動作を制御することで、ＰＭＳＭ２２のステータに三相回転磁界を発生させ、その三相回転磁界と永久磁石を含むロータ磁極との協働によって、回転軸を所望の回転数で回転させ、所定のトルクを出力させる制御回路である。ＰＭＳＭ２２は同期型であるので、回転磁界の回転周波数と回転軸の回転周波数は同じである。ＰＭＳＭ２２の回転磁界の回転周波数を磁極の極数で除した値がＰＭＳＭ２２の電気周波数ｆ₁＝｛ω₁／（２π）｝である。例えば、ＰＭＳＭ２２の回転軸の回転数が３６００ＲＰＭ＝６０回転／ｓで、磁極数Ｐ＝６のときは、ＰＭＳＭ２２の電気周波数ｆ₁は１０Ｈｚである。これに相当する電気角速度ω₁＝１．５９ｒａｄ／ｓである。

ＰＭ駆動回路２６は、制御装置４０の制御の下で動作し、電気角速度ω₁を制御装置４０に伝送する。

ＩＭ３２は、車両の後輪駆動源となるモータジェネレータ（ＭＧ）である。ＩＭ３２は、蓄電装置１４から第２インバータ３４を介して電力が供給されるときはモータとして機能し、車両の制動時には発電機として機能する三相の誘導型の回転電機である。かかるＩＭ３２は、ＵＶＷの三相巻線が巻回されるステータと、ステータの内周側に設けられ回転軸を有するロータとで構成される。ロータは、籠型に配置される複数の導電体で構成される複数の誘導磁極を有する。ＩＭ３２は、ステータの回転磁界の角速度ω_Sと、ロータの回転軸の角速度ω_Rの間に角速度差があり、この角速度差に相当する周波数がすべり周波数ｆ_Sである。ＩＭ３２は、すべり周波数ｆ_Sと駆動電流値Ｉ₂でトルク値Ｔ₂が定まる（図４参照）。

ＩＭ駆動回路３６は、後輪駆動部３０に接続され、第２インバータ３４の動作を制御することで、ＩＭ３２のステータに駆動電流値Ｉ₂を供給して三相回転磁界を発生させ、その三相回転磁界とロータの誘導磁極との協働によって、回転軸を所望の回転数で回転させ、所定のトルク値Ｔ₂を出力させる制御回路である。ＩＭ３２は、誘導型であるので、回転磁界の回転周波数と出力軸の回転周波数は同じでなく、その間にすべり周波数ｆ_Sの差がある。ＩＭ３２の回転磁界の回転数をロータの誘導磁極数で除した値に相当する周波数がＩＭ３２の電気周波数ｆ₂＝｛ω₂／（２π）｝である。例えば、ＩＭ３２の回転軸の回転数がＰＭＳＭ２２と同じ３６００ＲＰＭ＝６０回転／ｓのときは、これに対応する回転周波数は６０Ｈｚである。すべり周波数を０．６Ｈｚとすると、ＩＭ３２の回転磁界の回転周波数は、６０．６Ｈｚである。誘導磁極数Ｐ＝６のときは、ＩＭ３２の電気周波数ｆ₂は１０．１Ｈｚである。これに相当する電気角速度ω₂＝１．６１ｒａｄ／ｓである。

ＩＭ駆動回路３６は、制御装置４０の制御の下で動作し、電気角速度ω₂を制御装置４０に伝送する。

制御装置４０は、上記の各要素の動作を全体的に統合して制御する装置である。制御装置４０は、車両において、ユーザのアクセル操作、ブレーキ操作により、その加速、減速要求を取得する。これに基づいて車速に応じたトルク指令値を算出し、予め定めた分配方法等によって、前輪用のＰＭＳＭ２２と後輪用のＩＭ３２に対するトルク指令値等をＰＭ駆動回路２６、ＩＭ駆動回路３６にそれぞれ出力する。

ＰＭ駆動回路２６では、トルク指令値と車速に基づいて電流指令値を算出し、その電流指令値と実際の駆動電流値とが一致するように、例えばＰＷＭ制御方式に基づいて制御を行う。ＩＭ駆動回路３６では、トルク指令値と車速に基づき、磁束指令値を算出し、これをＩＭ３２のインダクタンスで除して電流指令値を求める。トルク指令値と電流指令値を満たすようにすべり周波数が設定される。ＩＭ３２におけるトルク値Ｔ₂と駆動電流値Ｉ₂とすべり周波数ｆ₂の関係は、特性図として予め求められる。これについては、図４を用いて後述する。

制御装置４０は、上記の車両走行制御を行うと共に、ここでは特に、ＰＭＳＭ２２に接続される第１インバータ２４またはＩＭ３２に接続される第２インバータ３４に故障が生じた場合に、いずれの故障かを的確に判断し、ＰＭＳＭ２２とＩＭ３２の動作を適切に制御する機能を有する。かかる制御装置４０は、車両搭載に適したコンピュータで構成することができる。ＰＭ駆動回路２６、ＩＭ駆動回路３６の全部または一部の機能を制御装置４０に含めるものとしてもよい。

制御装置４０は、第１インバータ２４または第２インバータ３４に故障が生じた場合に、いずれの故障かを的確に判断するために、以下の機能を有する。すなわち、システム電圧値Ｖ_Hの変動を検出するシステム電圧変動検出部４２、ＩＭ３２のトルク値Ｔ₂を一定にしながら電気角速度ω₂を一時的にω₂’にずらす一時的ω₂ずらし制御部４４、システム電圧の変動角速度ωΔ_VHとω₁とω₂の関係に基づいて故障原因を判断する故障判断部４６を含む。

かかる機能は、制御装置４０がソフトウェアを実行することで実現でき、具体的には、故障判断プログラムを制御装置４０が実行することで実現できる。かかる機能の一部をハードウェアで実現してもよい。

上記構成の作用、特に、制御装置４０の各機能について、図２以下を用いてさらに詳細に説明する。図２は、第１インバータ２４または第２インバータ３４が故障したときに、いずれが故障したか等を判断する手順を示すフローチャートである。各手順は、制御装置４０が実行する故障判断プログラムの各処理手順に対応する。以下では、図１のＡで示すように、第１インバータ２４のＶ相用アーム回路の下アームのスイッチング素子がオープン故障した場合を例として述べる。これは説明のための例示であって、第１インバータ２４、第２インバータ３４の他のスイッチング素子またはダイオードが故障した場合でもよい。故障はオープン故障でも短絡故障でもよい。

車両のイグニッションスイッチがＯＮされて初期化が終了し、回転電機駆動システム１０が始動すると、故障判断プログラムが立ち上がる。

図２は、Ａのスイッチング素子が故障したときの第１インバータ２４の各相の出力電流波形を示す図である。ここでは、Ｖ相の出力電流波形がＡのスイッチング素子のオープン故障のためにプラス側の電流が流れない故障となっていることが示される。このように駆動電流が半波になると回転電機に渦電流損が増加し、減磁等の２次故障が生ずる恐れがある。図２に示すように、インバータの出力電流波形の変化から、Ａのスイッチング素子の故障を検出することが可能であるが、出力電流値が小さいときには、この出力電流波形の変化の検出が困難な場合がある。そこで、ここでは、出力電流波形の変化でなく、システム電圧値Ｖ_Hの変動から、インバータの故障を検出する方法を取る。

ＰＭＳＭ２２またはＩＭ３２のトルクが故障した側の回転電機の電気周波数で変動し、それに応じてシステム電圧値Ｖ_Hが変動する。そこで、適当な制御周期で、システム電圧値Ｖ_Hの変動の監視が行われる。具体的には、システム電圧値Ｖ_Hの変動幅ΔＶ_Hが予め定めた閾値変動幅ΔＶ_H0を超えるか否かを判断する（Ｓ１０）。この処理手順は、制御装置４０のシステム電圧変動検出部４２の機能によって、電圧センサ３８から取得した検出値に基づいて実行される。

Ｓ１０の判断が否定されるときは、特別な処理は不要である。Ｓ１０の判断が肯定されるときは、システム電圧値Ｖ_Hの変動角速度ωΔ_VHがＰＭＳＭ２２の電気角速度ω₁に近いかＩＭ３２の電気角速度ω₂に近いかを判断する。説明を簡単にするために、ＰＭＳＭ２２の回転軸の回転数が前輪の回転数と同じで、ＩＭ３２の回転軸の回転数が後輪の回転数と同じとする。車両が走行しているとき、前輪の回転数と後輪の回転数がほぼ同じであるので、ＰＭＳＭ２２の回転軸の回転数とＩＭ３２の回転軸の回転数がほぼ同じとなる。ＰＭＳＭ２２は同期型回転電機であるので、その回転軸の回転数は電気角速度ω₁に比例する。ＩＭ３２は誘導型回転電機であるので、その回転軸の回転数は電気角速度ω₂からすべり周波数に対応する角速度を減算した角速度に比例する。すべり周波数に対応する角速度は小さい値である。

これらのことから、ＰＭＳＭ２２の電気角速度ω₁とＩＭ３２の電気角速度ω₂はほぼ同じ値であり、いずれがシステム電圧値Ｖ_Hの変動角速度ωΔ_VHに近いかの判断が難しい場合がある。そこで、誘導型回転電機であるＩＭ３２は、電気周波数と回転周波数が同期せず、電気角速度ω₂をトルク一定のままですべり周波数を変更することで可変できることを利用して、ＩＭ３２の電気角速度ω₂を一時的にω₂’にずらす（Ｓ１２）。

図４は、ＩＭ３２におけるトルク値Ｔ₂と駆動電流値Ｉ₂とすべり周波数ｆ₂の関係を示す特性図である。横軸がすべり周波数で、縦軸がトルクで、パラメータは駆動電流値である。図４に示されるように、同じ駆動電流値において、すべり周波数がゼロのときトルクはゼロで、すべり周波数が増加するに従い、トルクは増加するが、最大値に達すると、それ以後はすべり周波数が増加するとトルクは減少する。ＩＭ３２の駆動は、このトルク最大値となるすべり周波数の下で行われる。駆動電流値が増加すると、このトルク最大値も高い値となる。このように、駆動電流値とすべり周波数の設定によって、所望のトルクを出力することができる。

図４において、現在の状態をトルク値がＴ₂、駆動電流値がＩ₂、すべり周波数がｆ_Sとする。駆動電流値Ｉ₂は、Ｕ相電流とＶ相電流とＷ相電流の合成電流ベクトルの絶対値である。この状態から、トルク値をＴ₂に維持しながら、駆動電流値をＩ₂からこれより大きなＩ₂’に変更することで、すべり周波数はｆ_Sからこれよりも大きなｆ_S’となる。このようにすべり周波数を変更することで、ＩＭ３２の回転軸における回転数とトルク値を変化させず、ステータの回転磁界の電気角速度についてω₂をから一時的にω₂’にずらすことができる。駆動電流値Ｉ₂’とすべり周波数ｆ_S’の組み合わせの状態は、トルク最大値ではないので、ＩＭ３２の効率は低くなる。したがって、この状態は、ごく一時的なものに止めることが好ましい。

図５は、ＩＭ３２の電気角速度ω₂を一時的にω₂’にずらす前と後で、ＰＭＳＭ２２の電気角速度ω₁とＩＭ３２の電気角速度ω₂とシステム電圧値Ｖ_Hの変動角速度ωΔ_VHとの関係を示す図である。図５（ａ）は、ＩＭ３２の電気角速度がω₂のときで、ωΔ_VHの近傍に２つの電気角速度ω_A，ω_Bがあることが示される。この図の場合、電気角速度ω_Bの方がωΔ_VHに近いので、電気角速度ω_Bを有している回転電機に接続されるインバータの故障によってシステム電圧値Ｖ_Hに変動が生じている可能性が高いことが分かる。

電気角速度ω_Bを有する回転電機がＰＭＳＭ２２であれば、第１インバータ２４の故障であるので、第１インバータ２４への通電を停止すればよい。電気角速度ω_Bを有する回転電機がＩＭ３２であれば、第２インバータ３４の故障であるので、第２インバータ３４への通電を停止すればよい。この判断を誤ると、故障していないインバータを止め、故障しているインバータに通電を続けることになり、２次故障を招く可能性がある。電気角速度ω_A，ω_Bが近接していると、測定誤差もあり、ω_Bがいずれの回転電機の電気角速度かがはっきりしない。

図５（ｂ）は、ＩＭ３２の電気角速度をω₂からω₂’にずらしたときのω₁，ω₂’，ωΔ_VHの関係を示す図である。ここでは、図５（ａ）のω_Aがω_A’に移動したことが分かる。したがって、移動したω_AがＩＭ３２の電気角速度ω₂で、移動しなかったω_BがＰＭＳＭ２２の電気角速度ω₁であることが分かる。この場合、ωΔ_VHに近いのはω_Bであったので、ＰＭＳＭ２２の電気角速度ω₁の影響を受けてシステム電圧値Ｖ_Hの変動が生じたことになり、第１インバータ２４の故障であることが分かる。

再び図２に戻り、Ｓ１２の次は、ωΔ_VHに近いのはω₁であるか否かを判断する（Ｓ１４）。その判断が肯定されるときは、ＰＭＳＭ２２に接続される第１インバータ２４の故障と判断する（Ｓ１６）。Ｓ１４の判断が否定のときは、ωΔ_VHに近いのはω₂であるか否かを判断する（Ｓ１８）。その判断が肯定されるときは、ＩＭ３２に接続される第２インバータ２４の故障と判断する（Ｓ２０）。Ｓ１８の判断が否定されると、ＰＭＳＭ２２、第１インバータ２４、ＩＭ３２、第２インバータ３４以外の故障と判断する（Ｓ２２）。これらの判断の処理手順は、制御装置４０の故障判断部４６の機能によって実行される。

このようにして、システム電圧値Ｖ_Hの変動が、第１インバータ２４の故障の影響か、第２インバータ３４の故障の影響か、それともそれ以外の要素の故障の影響かが区別されて判断される。これによって、第１インバータ２４の故障と判断されると、第１インバータ２４への通電を停止してＰＭＳＭ２２の駆動をやめ、ＩＭ３２で退避走行させることができる。また、第２インバータ３４の故障と判断されると、第２インバータ３４への通電を停止してＩＭ３２の駆動をやめ、ＰＭＳＭ２２で退避走行させることができる。

１０回転電機駆動システム、１２直流電源回路、１４蓄電装置、１６電圧変換器、２０前輪駆動部、２２ＰＭＳＭ（第１回転電機）、２４第１インバータ、２６ＰＭ駆動回路、２８電圧センサ、３０後輪駆動部、３２ＩＭ（第２回転電機）、３４第２インバータ、３６ＩＭ駆動回路、３８電圧センサ、４０制御装置、４２システム電圧変動検出部、４４一時的ω₂ずらし制御部、４６故障判断部。

Claims

直流電源回路と、
前記直流電源回路に接続される第１インバータと、
前記第１インバータに接続される永久磁石同期型の第１回転電機と、
前記第１インバータと並列に前記直流電源回路に接続される第２インバータと、
前記第２インバータに接続される誘導型の第２回転電機と、
前記第１インバータおよび前記第２インバータを制御する制御装置と、
を備える回転電機駆動システムであって、
前記制御装置は、
前記直流電源回路から前記第１インバータおよび前記第２インバータへ供給されるシステム電圧の変動が所定値を超えるとき、前記第１回転電機の電気周波数と前記第２回転電機の電気周波数との差が大きくなるように前記第２回転電機の電気周波数を変化させ、前記第１回転電機の電気周波数および前記第２回転電機の回転周波数と前記システム電圧の変動周波数とのそれぞれの差分の関係に基づき、前記第１インバータの故障か前記第２インバータの故障かを判断することを特徴とする回転電機駆動システム。