JP7167685B2 - power controller - Google Patents

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Description

本明細書は、三相誘導電動機を制御する電力制御装置に関する技術を開示する。 This specification discloses a technology related to a power control device that controls a three-phase induction motor.

電力制御装置は、直流電源から供給される電力を用いて三相誘導電動機を制御する。電力制御装置は、直流電源と三相誘導電動機との間で電力を変換するインバータを備える。インバータは、上アームスイッチング素子群と、下アームスイッチング素子群とを備える。上アームスイッチング素子群は、直流電源の正極と三相誘導電動機の各相との間の電気的接続を入り切りする複数のスイッチング素子を含む。下アームスイッチング素子群は、直流電源の負極と三相誘導電動機の各相との間の電気的接続を入り切りする複数のスイッチング素子を含む。 A power control device controls a three-phase induction motor using power supplied from a DC power supply. A power control device includes an inverter that converts power between a DC power supply and a three-phase induction motor. The inverter includes an upper arm switching element group and a lower arm switching element group. The upper arm switching element group includes a plurality of switching elements for switching electrical connections between the positive pole of the DC power supply and each phase of the three-phase induction motor. The lower arm switching element group includes a plurality of switching elements for turning on and off the electrical connection between the negative pole of the DC power supply and each phase of the three-phase induction motor.

特許文献1には、1つの直流電源から1つのインバータを介して三相誘導電動機を制御する電力制御装置において、三相誘導電動機の各相の電流波形におけるオフセット(波形の乱れ)の有無を判定し、その判定結果に基づいてオープン故障が発生したスイッチング素子を特定する技術が開示されている。オープン故障が発生したスイッチング素子は、クローズ状態(導通状態)へ切り替わることができずにオープン状態(遮断状態)に固定される。 In Patent Document 1, in a power control device that controls a three-phase induction motor from one DC power supply via one inverter, it is determined whether or not there is an offset (waveform disturbance) in the current waveform of each phase of the three-phase induction motor. Then, based on the determination result, a technique is disclosed for specifying a switching element in which an open failure has occurred. A switching element with an open failure cannot be switched to a closed state (conducting state) and is fixed in an open state (interrupted state).

特許文献2には、2つの直流電源から2つのインバータを介してオープン巻線型の三相誘導電動機を制御する電力制御装置において、いずれかのスイッチング素子において故障が発生した場合に正常制御から故障制御に切り替える技術が開示されている。 In Patent Document 2, in a power control device that controls an open-winding three-phase induction motor from two DC power sources via two inverters, when a failure occurs in one of the switching elements, normal control is changed to failure control. A technique for switching to is disclosed.

特開2010-246328号公報JP 2010-246328 A 特開2014-192950号公報JP 2014-192950 A

特許文献2では、三相誘導電動機の各相の電流波形におけるオフセットの有無の判定結果に基づいて、オープン故障したスイッチング素子を含むスイッチング素子群を特定することについて十分な検討がなされていなかった。 In Patent Document 2, sufficient consideration is not given to identifying a switching element group including switching elements that have an open fault based on the determination result of the presence or absence of an offset in the current waveform of each phase of a three-phase induction motor.

本明細書に開示する技術の一形態は、第1直流電源および第2直流電源から供給される電力を用いて三相誘導電動機を制御する電力制御装置である。この電力制御装置は、第1インバータと、第2インバータと、コントローラとを備えている。第1インバータは、第1直流電源と三相誘導電動機の各相の一端との間で電力を変換することができる。第2インバータは、第2直流電源と三相誘導電動機の各相の他端との間で電力を変換することができる。コントローラは、第1インバータおよび第2インバータを制御する。第1インバータは、第1の上アームスイッチング素子群と、第1の下アームスイッチング素子群とを備えている。第1の上アームスイッチング素子群は、第1直流電源の正極と三相誘導電動機の各相の一端との間の電気的接続をそれぞれ入り切りする。第1の下アームスイッチング素子群は、第1直流電源の負極と三相誘導電動機の各相の一端との間の電気的接続をそれぞれ入り切りする。第2インバータは、第2の上アームスイッチング素子群と、第2の下アームスイッチング素子群とを備えている。第2の上アームスイッチング素子群は、第2直流電源の正極と三相誘導電動機の各相の他端との間の電気的接続をそれぞれ入り切りする。第2の下アームスイッチング素子群は、第2直流電源の負極と三相誘導電動機の各相の他端との間の電気的接続をそれぞれ入り切りする。 One form of the technology disclosed in this specification is a power control device that controls a three-phase induction motor using power supplied from a first DC power supply and a second DC power supply. This power control device includes a first inverter, a second inverter, and a controller. The first inverter can convert power between the first DC power supply and one end of each phase of the three-phase induction motor. The second inverter can convert power between the second DC power supply and the other end of each phase of the three-phase induction motor. A controller controls the first inverter and the second inverter. The first inverter includes a first upper arm switching element group and a first lower arm switching element group. The first upper arm switching element group switches on and off electrical connection between the positive electrode of the first DC power supply and one end of each phase of the three-phase induction motor. The first lower arm switching element group switches on and off electrical connection between the negative pole of the first DC power supply and one end of each phase of the three-phase induction motor. The second inverter includes a second upper arm switching element group and a second lower arm switching element group. The second upper arm switching element group turns on and off the electrical connection between the positive electrode of the second DC power supply and the other end of each phase of the three-phase induction motor. The second lower arm switching element group switches on and off electrical connection between the negative pole of the second DC power supply and the other end of each phase of the three-phase induction motor.

コントローラは、第1の上アームスイッチング素子群および第2の上アームスイッチング素子群における全てのスイッチング素子と、第1の下アームスイッチング素子群および第2の下アームスイッチング素子群における全てのスイッチング素子と、のいずれか一方をオン状態に保持するとともに他方をオフ状態に保持する第1状態において、三相誘導電動機の各相の電流波形におけるオフセットの有無を判定する。コントローラは、第1の上アームスイッチング素子群および第2の下アームスイッチング素子群における全てのスイッチング素子と、第1の下アームスイッチング素子群および第2の上アームスイッチング素子群における全てのスイッチング素子と、のいずれか一方をオン状態に保持するとともに他方をオフ状態に保持する第2状態において、三相誘導電動機の各相の電流波形におけるオフセットの有無を判定する。なお、オフセットとは、正常な交流波形からの乱れを意味する。 The controller controls all switching elements in the first upper arm switching element group and the second upper arm switching element group and all switching elements in the first lower arm switching element group and the second lower arm switching element group. , is held in the ON state and the other is held in the OFF state, it is determined whether or not there is an offset in the current waveform of each phase of the three-phase induction motor. The controller controls all switching elements in the first upper arm switching element group and the second lower arm switching element group and all switching elements in the first lower arm switching element group and the second upper arm switching element group. , is held in the ON state and the other is held in the OFF state, it is determined whether or not there is an offset in the current waveform of each phase of the three-phase induction motor. Note that offset means disturbance from a normal AC waveform.

コントローラは、第1状態の判定結果と第2状態の判定結果との組み合わせに基づいて、第1の上アームスイッチング素子群、第1の下アームスイッチング素子群、第2の上アームスイッチング素子群および第2の下アームスイッチング素子群のうち、オープン故障が発生したスイッチング素子群を特定する。 The controller selects a first upper arm switching element group, a first lower arm switching element group, a second upper arm switching element group, and a Among the second lower arm switching element groups, a switching element group in which an open failure has occurred is specified.

上記形態の電力制御装置によれば、第1の上アームスイッチング素子群、第1の下アームスイッチング素子群、第2の上アームスイッチング素子群および第2の下アームスイッチング素子群の中から、三相誘導電動機の各相の電流波形におけるオフセットの有無の判定結果に基づいて、オープン故障したスイッチング素子を含むスイッチング素子群を特定することができる。 According to the power control device of the above aspect, three switches are selected from the first upper arm switching element group, the first lower arm switching element group, the second upper arm switching element group, and the second lower arm switching element group. A switching element group including a switching element having an open failure can be specified based on the determination result of the presence or absence of an offset in the current waveform of each phase of the phase induction motor.

実施例の電力制御装置を含む車両の概略構成を示す説明図である。1 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of a vehicle including a power control device of an embodiment; FIG. 実施例の電力制御装置の構成を示す説明図である。It is an explanatory view showing the composition of the electric power control device of an example. コントローラが実行する故障診断処理を示すフローチャートである。4 is a flowchart showing fault diagnosis processing executed by a controller; コントローラが実行する故障診断処理を示すフローチャートである。4 is a flowchart showing fault diagnosis processing executed by a controller; 電動機における各相の電流波形の一例を示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram showing an example of a current waveform of each phase in an electric motor;

図1は、車両10の概略構成を示す説明図である。車両10は、電動機100の動力によって走行する。電動機100は、車両10が有している車輪12、14のうち、車輪12を電動機100の動力で駆動する。車両10は、電動機100のほか、第1インバータ200と、第2インバータ300と、第1直流電源400と、第2直流電源500とを備える。 FIG. 1 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of a vehicle 10. As shown in FIG. Vehicle 10 runs by power of electric motor 100 . Electric motor 100 drives wheel 12 of wheels 12 and 14 of vehicle 10 with power of electric motor 100 . Vehicle 10 includes electric motor 100 , first inverter 200 , second inverter 300 , first DC power supply 400 , and second DC power supply 500 .

車両10の電動機100は、オープン巻線型の三相誘導電動機である。電動機100は、三相交流電動機および三相交流発電機として機能可能なモータジェネレータである。 Electric motor 100 of vehicle 10 is an open winding three-phase induction motor. Motor 100 is a motor generator capable of functioning as a three-phase AC motor and a three-phase AC generator.

車両10の第1直流電源400および第2直流電源500は、電力を蓄える二次電池(例えば、ニッケル水素バッテリ、リチウムイオンバッテリなど)であってもよいし、電力を生成する燃料電池であってもよい。 First DC power supply 400 and second DC power supply 500 of vehicle 10 may be secondary batteries (for example, nickel-metal hydride batteries, lithium-ion batteries, etc.) that store power, or fuel cells that generate power. good too.

車両10の第1インバータ200は、電動機100の各相の一端と、第1直流電源400との間で電力を変換する。車両10の第2インバータ300は、電動機100の各相の他端と、第2直流電源500との間で電力を変換する。第2インバータ300が接続されている電動機100の各相の他端は、第1インバータ200が接続されている電動機100の各相の一端の反対側である。 First inverter 200 of vehicle 10 converts electric power between one end of each phase of electric motor 100 and first DC power supply 400 . Second inverter 300 of vehicle 10 converts power between the other end of each phase of electric motor 100 and second DC power supply 500 . The other end of each phase of electric motor 100 to which second inverter 300 is connected is opposite to one end of each phase of electric motor 100 to which first inverter 200 is connected.

第1インバータ200および第2インバータ300は、電力制御装置20を構成する。電力制御装置20は、第1直流電源400および第2直流電源500から供給される電力を用いて電動機100を制御する。 First inverter 200 and second inverter 300 constitute power control device 20 . Power control device 20 controls electric motor 100 using power supplied from first DC power supply 400 and second DC power supply 500 .

図2は、電力制御装置20の構成を示す説明図である。電力制御装置20は、第1インバータ200および第2インバータ300のほか、コントローラ600を備える。コントローラ600は、第1インバータ200および第2インバータ300を制御する。コントローラ600の機能は、コンピュータプログラムに基づいてソフトウェア的に実現される。コントローラ600の各部による機能の少なくとも一部は、回路構成に基づいてハードウェア的に実現されてもよい。 FIG. 2 is an explanatory diagram showing the configuration of the power control device 20. As shown in FIG. Power control device 20 includes controller 600 in addition to first inverter 200 and second inverter 300 . Controller 600 controls first inverter 200 and second inverter 300 . The functions of the controller 600 are implemented in software based on a computer program. At least part of the functions of each unit of the controller 600 may be implemented in hardware based on the circuit configuration.

第1インバータ200は、平滑コンデンサC1と、6つのダイオードD1~D6と、6つのスイッチング素子Q1~Q6とを備える。平滑コンデンサC1は、第1直流電源400と並列に接続され、第1インバータ200における電力の変動を平滑にする。 The first inverter 200 includes a smoothing capacitor C1, six diodes D1-D6, and six switching elements Q1-Q6. Smoothing capacitor C<b>1 is connected in parallel with first DC power supply 400 to smooth power fluctuations in first inverter 200 .

ダイオードD1は、電動機100のコイルL1と第1直流電源400の正極との間に接続されている。スイッチング素子Q1は、ダイオードD1と逆並列に接続されている。ダイオードD2は、電動機100のコイルL1と第1直流電源400の負極との間に接続されている。スイッチング素子Q2は、ダイオードD2と逆並列に接続されている。 Diode D1 is connected between coil L1 of electric motor 100 and the positive electrode of first DC power supply 400 . The switching element Q1 is connected in anti-parallel with the diode D1. Diode D2 is connected between coil L1 of electric motor 100 and the negative electrode of first DC power supply 400 . The switching element Q2 is connected in anti-parallel with the diode D2.

ダイオードD3は、電動機100のコイルL2と第1直流電源400の正極との間に接続されている。スイッチング素子Q3は、ダイオードD3と逆並列に接続されている。ダイオードD4は、電動機100のコイルL2と第1直流電源400の負極との間に接続されている。スイッチング素子Q4は、ダイオードD4と逆並列に接続されている。 Diode D3 is connected between coil L2 of electric motor 100 and the positive electrode of first DC power supply 400 . The switching element Q3 is connected in anti-parallel with the diode D3. Diode D4 is connected between coil L2 of electric motor 100 and the negative electrode of first DC power supply 400 . Switching element Q4 is connected in anti-parallel with diode D4.

ダイオードD5は、電動機100のコイルL3と第1直流電源400の正極との間に接続されている。スイッチング素子Q5は、ダイオードD5と逆並列に接続されている。ダイオードD6は、電動機100のコイルL3と第1直流電源400の負極との間に接続されている。スイッチング素子Q6は、ダイオードD6と逆並列に接続されている。 Diode D5 is connected between coil L3 of electric motor 100 and the positive electrode of first DC power supply 400 . The switching element Q5 is connected in anti-parallel with the diode D5. Diode D6 is connected between coil L3 of electric motor 100 and the negative electrode of first DC power supply 400 . Switching element Q6 is connected in anti-parallel with diode D6.

第1インバータ200のスイッチング素子Q1、Q3、Q5は、第1直流電源400の正極と電動機100の各相の一端との間の電気的接続をそれぞれ入り切りする第1の上アームスイッチング素子群を構成する。第1インバータ200のスイッチング素子Q2、Q4、Q6は、第1直流電源400の負極と電動機100の各相の一端との間の電気的接続をそれぞれ入り切りする第1の下アームスイッチング素子群を構成する。 Switching elements Q1, Q3, and Q5 of first inverter 200 constitute a first upper arm switching element group for turning on and off electrical connection between the positive electrode of first DC power supply 400 and one end of each phase of electric motor 100, respectively. do. Switching elements Q2, Q4, and Q6 of first inverter 200 constitute a first lower-arm switching element group for turning on and off electrical connection between the negative electrode of first DC power supply 400 and one end of each phase of electric motor 100, respectively. do.

第1インバータ200のスイッチング素子Q1~Q6は、コントローラ600からの制御信号に基づいて、電気的接続をそれぞれ入り切りする。スイッチング素子Q1~Q6は、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ(IGBT)である。 The switching elements Q1-Q6 of the first inverter 200 turn on and off electrical connection based on control signals from the controller 600, respectively. Switching elements Q1-Q6 are insulated gate bipolar transistors (IGBTs).

第2インバータ300は、平滑コンデンサC2と、6つのダイオードD7~D12と、6つのスイッチング素子Q7~Q12とを備える。平滑コンデンサC2は、第2直流電源500と並列に接続され、第2インバータ300における電力の変動を平滑にする。 Second inverter 300 includes a smoothing capacitor C2, six diodes D7-D12, and six switching elements Q7-Q12. Smoothing capacitor C<b>2 is connected in parallel with second DC power supply 500 to smooth power fluctuations in second inverter 300 .

ダイオードD7は、電動機100のコイルL1と第2直流電源500の正極との間に接続されている。スイッチング素子Q7は、ダイオードD7と逆並列に接続されている。ダイオードD8は、電動機100のコイルL1と第2直流電源500の負極との間に接続されている。スイッチング素子Q8は、ダイオードD8と逆並列に接続されている。 Diode D7 is connected between coil L1 of electric motor 100 and the positive electrode of second DC power supply 500 . Switching element Q7 is connected in anti-parallel with diode D7. Diode D8 is connected between coil L1 of electric motor 100 and the negative electrode of second DC power supply 500 . Switching element Q8 is connected in anti-parallel with diode D8.

ダイオードD9は、電動機100のコイルL2と第2直流電源500の正極との間に接続されている。スイッチング素子Q9は、ダイオードD9と逆並列に接続されている。ダイオードD10は、電動機100のコイルL2と第2直流電源500の負極との間に接続されている。スイッチング素子Q10は、ダイオードD10と逆並列に接続されている。 Diode D9 is connected between coil L2 of electric motor 100 and the positive electrode of second DC power supply 500 . Switching element Q9 is connected in anti-parallel with diode D9. Diode D10 is connected between coil L2 of electric motor 100 and the negative electrode of second DC power supply 500 . Switching element Q10 is connected in anti-parallel with diode D10.

ダイオードD11は、電動機100のコイルL3と第2直流電源500の正極との間に接続されている。スイッチング素子Q11は、ダイオードD11と逆並列に接続されている。ダイオードD12は、電動機100のコイルL3と第2直流電源500の負極との間に接続されている。スイッチング素子Q12は、ダイオードD12と逆並列に接続されている。 Diode D11 is connected between coil L3 of electric motor 100 and the positive electrode of second DC power supply 500 . The switching element Q11 is connected in anti-parallel with the diode D11. Diode D<b>12 is connected between coil L<b>3 of electric motor 100 and the negative electrode of second DC power supply 500 . The switching element Q12 is connected in anti-parallel with the diode D12.

第2インバータ300のスイッチング素子Q7、Q9、Q11は、第2直流電源500の正極と電動機100の各相の他端との間の電気的接続をそれぞれ入り切りする第2の上アームスイッチング素子群を構成する。第2インバータ300のスイッチング素子Q8、Q10、Q12は、第2直流電源500の負極と電動機100の各相の他端との間の電気的接続をそれぞれ入り切りする第2の下アームスイッチング素子群を構成する。 The switching elements Q7, Q9, Q11 of the second inverter 300 form a second upper arm switching element group for turning on and off the electrical connection between the positive electrode of the second DC power supply 500 and the other end of each phase of the electric motor 100. Configure. The switching elements Q8, Q10, Q12 of the second inverter 300 form a second lower arm switching element group for turning on and off the electrical connection between the negative electrode of the second DC power supply 500 and the other end of each phase of the electric motor 100. Configure.

第2インバータ300のスイッチング素子Q7~Q12は、コントローラ600からの制御信号に基づいて、電気的接続をそれぞれ入り切りする。スイッチング素子Q7~Q12は、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ(IGBT)である。 The switching elements Q7-Q12 of the second inverter 300 switch electrical connection on and off based on control signals from the controller 600, respectively. Switching elements Q7-Q12 are insulated gate bipolar transistors (IGBTs).

電力制御装置20のコントローラ600は、電流センサ611、612、613から出力される検出信号に基づいて、電動機100の各相の電流を測定する。電流センサ611は、電動機100において、三相交流の第1相に接続されるコイルL1に流れる電流を検出する。電流センサ612は、電動機100において第2相に接続されるコイルL2に流れる電流を検出する。電流センサ613は、電動機100において第3相に接続されるコイルL3に流れる電流を検出する。 Controller 600 of power control device 20 measures the current of each phase of electric motor 100 based on the detection signals output from current sensors 611 , 612 and 613 . Current sensor 611 detects the current flowing through coil L1 connected to the first phase of the three-phase alternating current in electric motor 100 . Current sensor 612 detects the current flowing through coil L<b>2 connected to the second phase in electric motor 100 . Current sensor 613 detects the current flowing through coil L3 connected to the third phase in electric motor 100 .

コントローラ600は、スイッチング素子Q1~Q12を制御する第1状態として、第1の上アームスイッチング素子群(スイッチング素子Q1、Q3、Q5)および第2の上アームスイッチング素子群(スイッチング素子Q7、Q9、Q11)における全てのスイッチング素子と、第1の下アームスイッチング素子群(スイッチング素子Q2、Q4、Q6)および第2の下アームスイッチング素子群(スイッチング素子Q8、Q10、Q12)における全てのスイッチング素子と、のいずれか一方をオン状態(ON)に保持するとともに他方をオフ状態(OFF)に保持可能に構成されている。言い換えると、コントローラ600は、次の第1状態(制御パターン1)または第1状態(制御パターン2)のいずれかの状態でスイッチング素子Q1~Q12を保持可能に構成されている。
<第1状態(制御パターン1)>
スイッチング素子Q1、Q3、Q5:ON
スイッチング素子Q7、Q9、Q11:ON
スイッチング素子Q2、Q4、Q6:OFF
スイッチング素子Q8、Q10、Q12:OFF
<第1状態(制御パターン2)>
スイッチング素子Q1、Q3、Q5:OFF
スイッチング素子Q7、Q9、Q11:OFF
スイッチング素子Q2、Q4、Q6:ON
スイッチング素子Q8、Q10、Q12:ON
Controller 600 sets the first upper arm switching element group (switching elements Q1, Q3, Q5) and the second upper arm switching element group (switching elements Q7, Q9, Q11) and all switching elements in the first lower arm switching element group (switching elements Q2, Q4, Q6) and the second lower arm switching element group (switching elements Q8, Q10, Q12) , can be held in an ON state (ON) and the other can be held in an OFF state (OFF). In other words, the controller 600 is configured to be able to hold the switching elements Q1 to Q12 in either the following first state (control pattern 1) or first state (control pattern 2).
<First state (control pattern 1)>
Switching elements Q1, Q3, Q5: ON
Switching elements Q7, Q9, Q11: ON
Switching elements Q2, Q4, Q6: OFF
Switching elements Q8, Q10, Q12: OFF
<First state (control pattern 2)>
Switching elements Q1, Q3, Q5: OFF
Switching elements Q7, Q9, Q11: OFF
Switching elements Q2, Q4, Q6: ON
Switching elements Q8, Q10, Q12: ON

コントローラ600は、上述の第1状態において、電流センサ611、612、613から出力される検出信号に基づいて、電動機100の各相の電流波形におけるオフセットの有無を判定する。オフセットとは、交流波形の乱れを意味する。 Controller 600 determines whether or not there is an offset in the current waveform of each phase of electric motor 100 based on the detection signals output from current sensors 611 , 612 and 613 in the first state described above. Offset means disturbance of AC waveform.

コントローラ600は、上述の第1状態において、電動機100の各相の電流波形における振幅の中心のズレが設定値を超えている場合、電動機100の各相の電流波形にオフセットがある(オフセット有)と判定する。コントローラ600は、上述の第1状態において、電動機100の各相の電流波形における振幅の中心のズレが設定値の範囲内である場合、電動機100の各相の電流波形にオフセットがない(オフセット無)と判定する。 In the first state described above, the controller 600 has an offset in the current waveform of each phase of the electric motor 100 when the deviation of the center of the amplitude in the current waveform of each phase of the electric motor 100 exceeds the set value. I judge. In the above-described first state, the controller 600 controls the current waveform of each phase of the electric motor 100 to have no offset (no offset) when the deviation of the center of amplitude in the current waveform of each phase of the electric motor 100 is within the set value range. ).

コントローラ600は、スイッチング素子Q1~Q12を制御する第2状態として、第1の上アームスイッチング素子群(スイッチング素子Q1、Q3、Q5)および第2の下アームスイッチング素子群(スイッチング素子Q8、Q10、Q12)における全てのスイッチング素子と、第1の下アームスイッチング素子群(スイッチング素子Q2、Q4、Q6)および第2の上アームスイッチング素子群(スイッチング素子Q7、Q9、Q11)における全てのスイッチング素子と、のいずれか一方をオン状態(ON)に保持するとともに他方をオフ状態(OFF)に保持可能に構成されている。言い換えると、コントローラ600は、次の第2状態(制御パターン3)または第2状態(制御パターン4)のいずれかの状態でスイッチング素子Q1~Q12を制御可能に構成されている。
<第2状態(制御パターン3)>
スイッチング素子Q1、Q3、Q5:ON
スイッチング素子Q7、Q9、Q11:OFF
スイッチング素子Q2、Q4、Q6:OFF
スイッチング素子Q8、Q10、Q12:ON
<第2状態(制御パターン4)>
スイッチング素子Q1、Q3、Q5:OFF
スイッチング素子Q7、Q9、Q11:ON
スイッチング素子Q2、Q4、Q6:ON
スイッチング素子Q8、Q10、Q12:OFF
Controller 600 sets the first upper arm switching element group (switching elements Q1, Q3, Q5) and the second lower arm switching element group (switching elements Q8, Q10, Q12) and all switching elements in the first lower arm switching element group (switching elements Q2, Q4, Q6) and the second upper arm switching element group (switching elements Q7, Q9, Q11) , can be held in an ON state (ON) and the other can be held in an OFF state (OFF). In other words, the controller 600 is configured to be able to control the switching elements Q1 to Q12 in either the following second state (control pattern 3) or second state (control pattern 4).
<Second state (control pattern 3)>
Switching elements Q1, Q3, Q5: ON
Switching elements Q7, Q9, Q11: OFF
Switching elements Q2, Q4, Q6: OFF
Switching elements Q8, Q10, Q12: ON
<Second state (control pattern 4)>
Switching elements Q1, Q3, Q5: OFF
Switching elements Q7, Q9, Q11: ON
Switching elements Q2, Q4, Q6: ON
Switching elements Q8, Q10, Q12: OFF

コントローラ600は、上述の第2状態において、電流センサ611、612、613から出力される検出信号に基づいて、電動機100の各相の電流波形におけるオフセットの有無を判定する。コントローラ600は、上述の第2状態において、第1状態と同様に、電動機100の各相の電流波形におけるオフセットの有無を判定する。 Controller 600 determines whether or not there is an offset in the current waveform of each phase of electric motor 100 based on the detection signals output from current sensors 611 , 612 and 613 in the second state described above. In the second state described above, controller 600 determines whether or not there is an offset in the current waveform of each phase of electric motor 100 in the same manner as in the first state.

コントローラ600は、第1状態の判定結果と第2状態の判定結果との組み合わせに基づいて、第1の上アームスイッチング素子群(スイッチング素子Q1、Q3、Q5)、第1の下アームスイッチング素子群(スイッチング素子Q2、Q4、Q6)、第2の上アームスイッチング素子群(スイッチング素子Q7、Q9、Q11)および第2の下アームスイッチング素子群(スイッチング素子Q8、Q10、Q12)のうち、オープン故障が発生したスイッチング素子群を特定する。コントローラ600は、オープン故障したスイッチング素子を含むスイッチング素子群をオン状態に保持した際に電動機100の各相の電流波形にオフセットが発生すること(オフセット有となること)に基づいて、第1状態の判定結果と第2状態の判定結果との組み合わせに応じて、4つのスイッチング素子群の中から、オープン故障したスイッチング素子を含むスイッチング素子群を特定する。 The controller 600 selects the first upper arm switching element group (switching elements Q1, Q3, Q5) and the first lower arm switching element group based on the combination of the determination result of the first state and the determination result of the second state. (switching elements Q2, Q4, Q6), the second upper arm switching element group (switching elements Q7, Q9, Q11), and the second lower arm switching element group (switching elements Q8, Q10, Q12). identifies the group of switching elements in which Controller 600 sets the first state based on the occurrence of an offset in the current waveform of each phase of electric motor 100 when the switching element group including the switching element with the open failure is held in the ON state (there is an offset). and the determination result of the second state, the switching element group including the switching element having the open failure is specified from among the four switching element groups.

図3および図4は、コントローラ600が実行する故障診断処理を示すフローチャートである。コントローラ600は、故障診断処理をサブルーチンとして定期的に開始する。 3 and 4 are flow charts showing the fault diagnosis processing executed by the controller 600. FIG. The controller 600 periodically starts fault diagnosis processing as a subroutine.

コントローラ600は、故障診断処理を開始した後、オープン故障判定処理(ステップS102)を実行する。オープン故障判定処理(ステップS102)において、コントローラ600は、スイッチング素子Q1~Q12の少なくとも1つにオープン故障が発生したか否かを判定する。オープン故障判定処理(ステップS102)では、コントローラ600は、第1インバータ200および第2インバータ300を通常制御する状態で、電流センサ611、612、613から出力される検出信号に基づいて、電動機100の各相の電流波形におけるオフセットの有無を判定する。オープン故障判定処理(ステップS102)において、コントローラ600は、「オフセット有」の場合、スイッチング素子Q1~Q12の少なくとも1つにオープン故障が発生したと判定し、「オフセット無」の場合、スイッチング素子Q1~Q12の全てにおいてオープン故障が発生していないと判定する。この時点では、コントローラ600は、4つのスイッチング素子群の中から、オープン故障したスイッチング素子を含むスイッチング素子群を特定できていない。 After starting the failure diagnosis process, the controller 600 executes the open failure determination process (step S102). In the open failure determination process (step S102), controller 600 determines whether or not an open failure has occurred in at least one of switching elements Q1-Q12. In the open failure determination process (step S102), controller 600 controls electric motor 100 based on detection signals output from current sensors 611, 612, and 613 while first inverter 200 and second inverter 300 are normally controlled. Determine the presence or absence of offset in the current waveform of each phase. In the open failure determination process (step S102), the controller 600 determines that an open failure has occurred in at least one of the switching elements Q1 to Q12 if "offset is present", and determines that an open failure has occurred in the switching element Q1 if "offset is not present". It is determined that an open failure has not occurred in all of Q12. At this point, the controller 600 has not been able to identify the switching element group including the switching element with the open failure from among the four switching element groups.

オープン故障判定処理(ステップS102)を終えた後、コントローラ600は、オープン故障判定処理(ステップS102)の判定結果を判断する(ステップS104)。オープン故障判定処理(ステップS102)の判定結果としてオープン故障が発生していない場合(ステップS104:「NO」)、コントローラ600は、故障診断処理を終了し、メインルーチンに戻る。 After completing the open failure determination process (step S102), the controller 600 determines the determination result of the open failure determination process (step S102) (step S104). If the determination result of the open failure determination process (step S102) is that no open failure has occurred (step S104: "NO"), the controller 600 terminates the failure diagnosis process and returns to the main routine.

オープン故障判定処理(ステップS102)の判定結果としてオープン故障が発生している場合(ステップS104:YES)、コントローラ600は、スイッチング素子Q1~Q12を第1状態に保持する(ステップS110)。コントローラ600は、第1状態として、第1の上アームスイッチング素子群(スイッチング素子Q1、Q3、Q5)および第2の上アームスイッチング素子群(スイッチング素子Q7、Q9、Q11)における全てのスイッチング素子をオン状態(ON)に保持するとともに、第1の下アームスイッチング素子群(スイッチング素子Q2、Q4、Q6)および第2の下アームスイッチング素子群(スイッチング素子Q8、Q10、Q12)における全てのスイッチング素子をオフ状態(OFF)に保持する(制御パターン1)。 If the determination result of the open failure determination process (step S102) is that an open failure has occurred (step S104: YES), the controller 600 holds the switching elements Q1 to Q12 in the first state (step S110). Controller 600 switches all switching elements in the first upper arm switching element group (switching elements Q1, Q3, Q5) and the second upper arm switching element group (switching elements Q7, Q9, Q11) to the first state. All switching elements in the first lower arm switching element group (switching elements Q2, Q4, Q6) and the second lower arm switching element group (switching elements Q8, Q10, Q12) while maintaining the ON state (ON) is held in an off state (OFF) (control pattern 1).

その後、コントローラ600は、スイッチング素子Q1~Q12を第1状態に保持しながら、電流オフセット判定処理(ステップS112)を実行する。電流オフセット判定処理(ステップS112)において、コントローラ600は、電流センサ611、612、613から出力される検出信号に基づいて、電動機100の各相の電流波形におけるオフセットの有無を判定する。コントローラ600は、第1状態において、電動機100の各相の電流波形における振幅の中心のズレが設定値を超えている場合、電動機100の各相の電流波形にオフセットがある(オフセット有)と判定する。コントローラ600は、第1状態において、電動機100の各相の電流波形における振幅の中心のズレが設定値の範囲内である場合、電動機100の各相の電流波形にオフセットがない(オフセット無)と判定する。電流オフセット判定処理(ステップS112)を終えた後、コントローラ600は、電流オフセット判定処理(ステップS112)の判定結果を判断する(ステップS114)。 Thereafter, controller 600 executes current offset determination processing (step S112) while holding switching elements Q1 to Q12 in the first state. In the current offset determination process (step S112), controller 600 determines whether or not there is an offset in the current waveform of each phase of electric motor 100 based on the detection signals output from current sensors 611, 612, and 613. FIG. In the first state, the controller 600 determines that there is an offset in the current waveform of each phase of the electric motor 100 (offset present) when the deviation of the center of the amplitude of the current waveform of each phase of the electric motor 100 exceeds a set value. do. In the first state, the controller 600 determines that there is no offset in the current waveform of each phase of the electric motor 100 (no offset) when the deviation of the center of amplitude in the current waveform of each phase of the electric motor 100 is within the set value range. judge. After completing the current offset determination process (step S112), the controller 600 determines the determination result of the current offset determination process (step S112) (step S114).

電流オフセット判定処理(ステップS112)の判定結果が「オフセット有」である場合(ステップS114:YES)、コントローラ600は、スイッチング素子Q1~Q12を第2状態に保持する(ステップS120)。コントローラ600は、第2状態として、第1の上アームスイッチング素子群(スイッチング素子Q1、Q3、Q5)および第2の下アームスイッチング素子群(スイッチング素子Q8、Q10、Q12)における全てのスイッチング素子をオン状態(ON)に保持するとともに、第1の下アームスイッチング素子群(スイッチング素子Q2、Q4、Q6)および第2の上アームスイッチング素子群(スイッチング素子Q7、Q9、Q11)における全てのスイッチング素子をオフ状態(OFF)に保持する(制御パターン3)。 If the determination result of the current offset determination process (step S112) is "offset present" (step S114: YES), the controller 600 holds the switching elements Q1 to Q12 in the second state (step S120). Controller 600 switches all switching elements in the first upper arm switching element group (switching elements Q1, Q3, Q5) and the second lower arm switching element group (switching elements Q8, Q10, Q12) to the second state. All switching elements in the first lower arm switching element group (switching elements Q2, Q4, Q6) and the second upper arm switching element group (switching elements Q7, Q9, Q11) are maintained in the on state (ON). is held in an off state (OFF) (control pattern 3).

その後、コントローラ600は、スイッチング素子Q1~Q12を第2状態に保持しながら、電流オフセット判定処理(ステップS122)を実行する。電流オフセット判定処理(ステップS122)において、コントローラ600は、電流センサ611、612、613から出力される検出信号に基づいて、電動機100の各相の電流波形におけるオフセットの有無を判定する。コントローラ600は、第2状態において、電動機100の各相の電流波形における振幅の中心のズレが設定値を超えている場合、電動機100の各相の電流波形にオフセットがある(オフセット有)と判定する。コントローラ600は、第2状態において、電動機100の各相の電流波形における振幅の中心のズレが設定値の範囲内である場合、電動機100の各相の電流波形にオフセットがない(オフセット無)と判定する。電流オフセット判定処理(ステップS122)を終えた後、コントローラ600は、電流オフセット判定処理(ステップS122)の判定結果を判断する(ステップS124)。 Thereafter, controller 600 executes current offset determination processing (step S122) while holding switching elements Q1-Q12 in the second state. In the current offset determination process (step S122), controller 600 determines whether or not there is an offset in the current waveform of each phase of electric motor 100 based on the detection signals output from current sensors 611, 612, and 613. FIG. In the second state, the controller 600 determines that there is an offset in the current waveform of each phase of the electric motor 100 (offset present) when the deviation of the center of amplitude in the current waveform of each phase of the electric motor 100 exceeds a set value. do. In the second state, the controller 600 determines that there is no offset in the current waveform of each phase of the electric motor 100 (no offset) when the deviation of the center of amplitude in the current waveform of each phase of the electric motor 100 is within the set value range. judge. After completing the current offset determination process (step S122), the controller 600 determines the determination result of the current offset determination process (step S122) (step S124).

電流オフセット判定処理(ステップS122)の判定結果が「オフセット有」である場合(ステップS124:YES)、コントローラ600は、第1インバータ200における第1の上アームスイッチング素子群(スイッチング素子Q1、Q3、Q5)を、オープン故障したスイッチング素子を含むスイッチング素子群として特定する(ステップS126)。言い換えると、この場合、コントローラ600は、スイッチング素子Q1、Q3、Q5の少なくとも1つがオープン故障していると判断する。その後、コントローラ600は、故障診断処理を終了し、メインルーチンに戻る。オープン故障したスイッチング素子を含むスイッチング素子群として第1の上アームスイッチング素子群(スイッチング素子Q1、Q3、Q5)を特定した場合(ステップS126)、コントローラ600は、第1の上アームスイッチング素子群(スイッチング素子Q1、Q3、Q5)がオープン状態であっても支障のない制御モードで、第1インバータ200および第2インバータ300を制御する。 If the determination result of the current offset determination process (step S122) is "offset present" (step S124: YES), controller 600 selects the first upper arm switching element group (switching elements Q1, Q3, Q5) is identified as the switching element group including the switching element with the open failure (step S126). In other words, in this case, the controller 600 determines that at least one of the switching elements Q1, Q3, Q5 has an open failure. After that, the controller 600 terminates the failure diagnosis process and returns to the main routine. When the first upper arm switching element group (switching elements Q1, Q3, Q5) is identified as the switching element group including the switching element with the open failure (step S126), the controller 600 selects the first upper arm switching element group ( The first inverter 200 and the second inverter 300 are controlled in a control mode in which there is no problem even if the switching elements Q1, Q3, Q5) are in an open state.

電流オフセット判定処理(ステップS122)の判定結果が「オフセット無」である場合(ステップS124:NO)、コントローラ600は、第2インバータ300における第2の上アームスイッチング素子群(スイッチング素子Q7、Q9、Q11)を、オープン故障したスイッチング素子を含むスイッチング素子群として特定する(ステップS128)。言い換えると、この場合、コントローラ600は、スイッチング素子Q7、Q9、Q11の少なくとも1つがオープン故障していると判断する。その後、コントローラ600は、故障診断処理を終了し、メインルーチンに戻る。オープン故障したスイッチング素子を含むスイッチング素子群として第2の上アームスイッチング素子群(スイッチング素子Q7、Q9、Q11)を特定した場合(ステップS128)、コントローラ600は、第2の上アームスイッチング素子群(スイッチング素子Q7、Q9、Q11)がオープン状態であっても支障のない制御モードで、第1インバータ200および第2インバータ300を制御する。 If the determination result of the current offset determination process (step S122) is "no offset" (step S124: NO), controller 600 selects the second upper arm switching element group (switching elements Q7, Q9, Q11) is specified as the switching element group including the switching element that has the open failure (step S128). In other words, in this case, the controller 600 determines that at least one of the switching elements Q7, Q9, Q11 has an open failure. After that, the controller 600 terminates the failure diagnosis process and returns to the main routine. When the second upper arm switching element group (switching elements Q7, Q9, Q11) is specified as the switching element group including the switching element that has the open failure (step S128), the controller 600 selects the second upper arm switching element group ( The first inverter 200 and the second inverter 300 are controlled in a control mode in which there is no problem even if the switching elements Q7, Q9, Q11) are in an open state.

電流オフセット判定処理(ステップS112)の判定結果が「オフセット無」である場合(ステップS114:NO)、コントローラ600は、スイッチング素子Q1~Q12を第2状態に保持する(ステップS130)。コントローラ600は、第2状態として、第1の上アームスイッチング素子群(スイッチング素子Q1、Q3、Q5)および第2の下アームスイッチング素子群(スイッチング素子Q8、Q10、Q12)における全てのスイッチング素子をオン状態(ON)に保持するとともに、第1の下アームスイッチング素子群(スイッチング素子Q2、Q4、Q6)および第2の上アームスイッチング素子群(スイッチング素子Q7、Q9、Q11)における全てのスイッチング素子をオフ状態(OFF)に保持する(制御パターン3)。 When the determination result of the current offset determination process (step S112) is "no offset" (step S114: NO), the controller 600 holds the switching elements Q1 to Q12 in the second state (step S130). Controller 600 switches all switching elements in the first upper arm switching element group (switching elements Q1, Q3, Q5) and the second lower arm switching element group (switching elements Q8, Q10, Q12) to the second state. All switching elements in the first lower arm switching element group (switching elements Q2, Q4, Q6) and the second upper arm switching element group (switching elements Q7, Q9, Q11) are maintained in the on state (ON). is held in an off state (OFF) (control pattern 3).

その後、コントローラ600は、スイッチング素子Q1~Q12を第2状態に保持しながら、電流オフセット判定処理(ステップS132)を実行する。電流オフセット判定処理(ステップS132)において、コントローラ600は、電流センサ611、612、613から出力される検出信号に基づいて、電動機100の各相の電流波形におけるオフセットの有無を判定する。コントローラ600は、第2状態において、電動機100の各相の電流波形における振幅の中心のズレが設定値を超えている場合、電動機100の各相の電流波形にオフセットがある(オフセット有)と判定する。コントローラ600は、第2状態において、電動機100の各相の電流波形における振幅の中心のズレが設定値の範囲内である場合、電動機100の各相の電流波形にオフセットがない(オフセット無)と判定する。電流オフセット判定処理(ステップS132)を終えた後、コントローラ600は、電流オフセット判定処理(ステップS132)の判定結果を判断する(ステップS134)。 Thereafter, controller 600 executes current offset determination processing (step S132) while holding switching elements Q1 to Q12 in the second state. In the current offset determination process (step S132), controller 600 determines whether or not there is an offset in the current waveform of each phase of electric motor 100 based on the detection signals output from current sensors 611, 612, and 613. FIG. In the second state, the controller 600 determines that there is an offset in the current waveform of each phase of the electric motor 100 (offset present) when the deviation of the center of amplitude in the current waveform of each phase of the electric motor 100 exceeds a set value. do. In the second state, the controller 600 determines that there is no offset in the current waveform of each phase of the electric motor 100 (no offset) when the deviation of the center of amplitude in the current waveform of each phase of the electric motor 100 is within the set value range. judge. After completing the current offset determination process (step S132), the controller 600 determines the determination result of the current offset determination process (step S132) (step S134).

電流オフセット判定処理(ステップS132)の判定結果が「オフセット有」である場合(ステップS134:YES)、コントローラ600は、第2インバータ300の第2の下アームスイッチング素子群(スイッチング素子Q8、Q10、Q12)を、オープン故障したスイッチング素子を含むスイッチング素子群として特定する(ステップS136)。言い換えると、この場合、コントローラ600は、スイッチング素子Q8、Q10、Q12の少なくとも1つがオープン故障していると判断する。その後、コントローラ600は、故障診断処理を終了し、メインルーチンに戻る。オープン故障したスイッチング素子を含むスイッチング素子群として第2の下アームスイッチング素子群(スイッチング素子Q8、Q10、Q12)を特定した場合(ステップS136)、コントローラ600は、第2の下アームスイッチング素子群(スイッチング素子Q8、Q10、Q12)がオープン状態であっても支障のない制御モードで、第1インバータ200および第2インバータ300を制御する。 If the determination result of the current offset determination process (step S132) is "offset present" (step S134: YES), the controller 600 selects the second lower arm switching element group (switching elements Q8, Q10, Q12) is identified as the switching element group including the switching element with the open failure (step S136). In other words, in this case, controller 600 determines that at least one of switching elements Q8, Q10, Q12 has an open failure. After that, the controller 600 terminates the failure diagnosis process and returns to the main routine. When the second lower arm switching element group (switching elements Q8, Q10, Q12) is specified as the switching element group including the switching element with the open failure (step S136), the controller 600 selects the second lower arm switching element group ( The first inverter 200 and the second inverter 300 are controlled in a control mode in which there is no problem even if the switching elements Q8, Q10, Q12) are in an open state.

電流オフセット判定処理(ステップS132)の判定結果が「オフセット無」である場合(ステップS134:NO)、コントローラ600は、第1インバータ200における第1の下アームスイッチング素子群(スイッチング素子Q2、Q4、Q6)を、オープン故障したスイッチング素子を含むスイッチング素子群として特定する(ステップS138)。言い換えると、この場合、コントローラ600は、スイッチング素子Q2、Q4、Q6の少なくとも1つがオープン故障していると判断する。その後、コントローラ600は、故障診断処理を終了し、メインルーチンに戻る。オープン故障したスイッチング素子を含むスイッチング素子群として第1の下アームスイッチング素子群(スイッチング素子Q2、Q4、Q6)を特定した場合(ステップS138)、コントローラ600は、第1の下アームスイッチング素子群(スイッチング素子Q2、Q4、Q6)がオープン状態であっても支障のない制御モードで、第1インバータ200および第2インバータ300を制御する。 If the determination result of the current offset determination process (step S132) is "no offset" (step S134: NO), controller 600 selects the first lower arm switching element group (switching elements Q2, Q4, Q6) is specified as the switching element group including the switching element with the open failure (step S138). In other words, in this case, the controller 600 determines that at least one of the switching elements Q2, Q4, Q6 has an open failure. After that, the controller 600 terminates the failure diagnosis process and returns to the main routine. When the first lower arm switching element group (switching elements Q2, Q4, Q6) is specified as the switching element group including the switching element with the open failure (step S138), the controller 600 selects the first lower arm switching element group ( The first inverter 200 and the second inverter 300 are controlled in a control mode in which there is no problem even if the switching elements Q2, Q4, Q6) are in an open state.

図5は、電動機100における各相の電流波形の一例を示す説明図である。図5には、オープン故障したスイッチング素子を含むスイッチング素子群として、第2の下アームスイッチング素子群(スイッチング素子Q8、Q10、Q12)が特定される場合(ステップS136)における電流波形の一例が図示されている。図5の横軸は時間を示し、図5の縦軸は電流を示す。図5の3つの曲線(実線、破線、一点鎖線)は、電動機100における各相の電流波形に対応する。 FIG. 5 is an explanatory diagram showing an example of a current waveform of each phase in electric motor 100. As shown in FIG. FIG. 5 shows an example of the current waveform when the second lower-arm switching element group (switching elements Q8, Q10, Q12) is specified as the switching element group including the switching element with the open failure (step S136). It is The horizontal axis of FIG. 5 indicates time, and the vertical axis of FIG. 5 indicates current. Three curves (a solid line, a broken line, and a one-dot chain line) in FIG.

タイミングt1からタイミングt2までの期間は、オープン故障判定処理(S102)を実施している期間である。図5の例では、この期間に検出される各相の電流波形は、振幅の中心のズレが設定値を超えているため、コントローラ600は、スイッチング素子Q1~Q12の少なくとも1つにオープン故障が発生したと判定する。 A period from timing t1 to timing t2 is a period during which the open failure determination process (S102) is performed. In the example of FIG. 5, the deviation of the center of the amplitude of the current waveform of each phase detected during this period exceeds the set value. determined to have occurred.

タイミングt2からタイミングt3までの期間は、電流オフセット判定処理(ステップS112)を実施している期間である。図5の例では、この期間に検出される各相の電流波形は、振幅の中心のズレが設定値内に収まっているため、コントローラ600は、電動機100の各相の電流波形にオフセットがない(オフセット無)と判定する。 A period from timing t2 to timing t3 is a period during which the current offset determination process (step S112) is performed. In the example of FIG. 5, the current waveform of each phase detected during this period has a deviation of the center of amplitude within the set value, so the controller 600 detects that the current waveform of each phase of the electric motor 100 has no offset. (No offset) is determined.

タイミングt3からタイミングt4までの期間は、電流オフセット判定処理(ステップS132)を実施している期間である。図5の例では、この期間に検出される各相の電流波形は、振幅の中心のズレが設定値を超えているため、コントローラ600は、電動機100の各相の電流波形にオフセットがある(オフセット有)と判定する。 A period from timing t3 to timing t4 is a period during which the current offset determination process (step S132) is performed. In the example of FIG. 5, the current waveform of each phase detected during this period has a deviation of the center of amplitude exceeding the set value, so the controller 600 detects that the current waveform of each phase of the electric motor 100 has an offset ( offset).

これらの結果、コントローラ600は、第2インバータ300の第2の下アームスイッチング素子群(スイッチング素子Q8、Q10、Q12)を、オープン故障したスイッチング素子を含むスイッチング素子群として特定する(ステップS136)。その後、コントローラ600は、第2の下アームスイッチング素子群(スイッチング素子Q8、Q10、Q12)がオープン状態であっても支障のない制御モードで、第1インバータ200および第2インバータ300を制御する。 As a result, controller 600 identifies the second lower arm switching element group (switching elements Q8, Q10, Q12) of second inverter 300 as the switching element group including the switching element that has the open failure (step S136). After that, controller 600 controls first inverter 200 and second inverter 300 in a control mode in which there is no problem even if the second lower arm switching element group (switching elements Q8, Q10, Q12) is in an open state.

以上説明した実施形態によれば、第1の上アームスイッチング素子群(スイッチング素子Q1、Q3、Q5)、第1の下アームスイッチング素子群(スイッチング素子Q8、Q10、Q12)、第2の上アームスイッチング素子群(スイッチング素子Q7、Q9、Q11)および第2の下アームスイッチング素子群(スイッチング素子Q8、Q10、Q12)の中から、電動機100の各相の電流波形におけるオフセットの有無の判定結果に基づいて、オープン故障したスイッチング素子を含むスイッチング素子群を特定できる。 According to the embodiment described above, the first upper arm switching element group (switching elements Q1, Q3, Q5), the first lower arm switching element group (switching elements Q8, Q10, Q12), the second upper arm switching element group From the switching element group (switching elements Q7, Q9, Q11) and the second lower arm switching element group (switching elements Q8, Q10, Q12), the determination result of the presence or absence of offset in the current waveform of each phase of electric motor 100 Based on this, it is possible to identify a switching element group including a switching element that has an open failure.

実施例で説明した技術に関する留意点を述べる。上述の実施形態では、故障診断処理において、スイッチング素子Q1~Q12を制御する制御パターンとして、第1状態の制御パターン1と第2状態の制御パターン3との組み合わせが適用されている。しかしながら、第1状態の制御パターン1と第2状態の制御パターン4との組み合わせが適用されてもよいし、第1状態の制御パターン2と第2状態の制御パターン3との組み合わせが適用されてもよいし、第1状態の制御パターン2と第2状態の制御パターン4との組み合わせが適用されてもよい。 Points to note regarding the technology described in the embodiment will be described. In the above-described embodiment, a combination of control pattern 1 in the first state and control pattern 3 in the second state is applied as the control pattern for controlling the switching elements Q1 to Q12 in the fault diagnosis process. However, a combination of control pattern 1 in the first state and control pattern 4 in the second state may be applied, or a combination of control pattern 2 in the first state and control pattern 3 in the second state may be applied. Alternatively, a combination of control pattern 2 in the first state and control pattern 4 in the second state may be applied.

以上、実施形態を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、上述した実施形態を様々に変形、変更したものが含まれる。また、本明細書または図面において説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時の請求項に記載した組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面において説明した技術は、複数の目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。 Although the embodiments have been described in detail above, they are merely examples and do not limit the scope of the claims. The technology described in the claims includes various modifications and changes of the above-described embodiments. In addition, the technical elements described in this specification or in the drawings exhibit technical usefulness alone or in various combinations, and are not limited to the combinations described in the claims as filed. In addition, the technology described in this specification or the drawings simultaneously achieves a plurality of purposes, and achieving one of them has technical utility in itself.

10:車両
20:電力制御装置
100:電動機
200:第1インバータ
300:第2インバータ
400:第1直流電源
500:第2直流電源
600:コントローラ
611、612、613:電流センサ
C1、C2:平滑コンデンサ
D1~D12:ダイオード
L1~L3:コイル
Q1~Q12:スイッチング素子
10: Vehicle 20: Power control device 100: Electric motor 200: First inverter 300: Second inverter 400: First DC power supply 500: Second DC power supply 600: Controllers 611, 612, 613: Current sensors C1, C2: Smoothing capacitor D1-D12: Diodes L1-L3: Coils Q1-Q12: Switching elements

Claims (1)

第1直流電源および第2直流電源から供給される電力を用いて三相誘導電動機を制御する電力制御装置であって、
前記第1直流電源と前記三相誘導電動機の各相の一端との間で電力を変換する第1インバータと、
前記第2直流電源と前記三相誘導電動機の各相の他端との間で電力を変換する第2インバータと、
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コントローラと、
を備えており、
前記第1インバータは、
前記第1直流電源の正極と前記三相誘導電動機の各相の前記一端との間の電気的接続をそれぞれ入り切りする第1の上アームスイッチング素子群と、
前記第1直流電源の負極と前記三相誘導電動機の各相の前記一端との間の電気的接続をそれぞれ入り切りする第1の下アームスイッチング素子群と、
を備えており、
前記第2インバータは、
前記第2直流電源の正極と前記三相誘導電動機の各相の前記他端との間の電気的接続をそれぞれ入り切りする第2の上アームスイッチング素子群と、
前記第2直流電源の負極と前記三相誘導電動機の各相の前記他端との間の電気的接続をそれぞれ入り切りする第2の下アームスイッチング素子群と、
を備えており、
前記コントローラは、前記三相誘導電動機が惰性で回転している状態において、
前記第1の上アームスイッチング素子群および前記第2の上アームスイッチング素子群における全てのスイッチング素子と、前記第1の下アームスイッチング素子群および前記第2の下アームスイッチング素子群における全てのスイッチング素子と、のいずれか一方をオン状態に保持するとともに他方をオフ状態に保持する第1状態において、前記三相誘導電動機の各相の電流波形におけるオフセットの有無を判定し、
前記第1の上アームスイッチング素子群および前記第2の下アームスイッチング素子群における全てのスイッチング素子と、前記第1の下アームスイッチング素子群および前記第2の上アームスイッチング素子群における全てのスイッチング素子と、のいずれか一方をオン状態に保持するとともに他方をオフ状態に保持する第2状態において、前記三相誘導電動機の各相の電流波形におけるオフセットの有無を判定し、
前記第1状態の判定結果と前記第2状態の判定結果との組み合わせに基づいて、前記第1の上アームスイッチング素子群、前記第1の下アームスイッチング素子群、前記第2の上アームスイッチング素子群および前記第2の下アームスイッチング素子群のうち、オープン故障が発生したスイッチング素子群を特定する、電力制御装置。
A power control device that controls a three-phase induction motor using power supplied from a first DC power supply and a second DC power supply,
a first inverter that converts power between the first DC power supply and one end of each phase of the three-phase induction motor;
a second inverter that converts power between the second DC power supply and the other end of each phase of the three-phase induction motor;
a controller that controls the first inverter and the second inverter;
and
The first inverter is
a first upper arm switching element group for switching on and off electrical connection between the positive electrode of the first DC power supply and the one end of each phase of the three-phase induction motor;
a first lower arm switching element group for turning on and off electrical connection between the negative electrode of the first DC power supply and the one end of each phase of the three-phase induction motor;
and
The second inverter is
a second upper arm switching element group for turning on and off electrical connection between the positive electrode of the second DC power supply and the other end of each phase of the three-phase induction motor;
a second lower arm switching element group for turning on and off electrical connection between the negative electrode of the second DC power supply and the other end of each phase of the three-phase induction motor;
and
The controller, in a state in which the three-phase induction motor is rotating by inertia,
all switching elements in the first upper arm switching element group and the second upper arm switching element group and all switching elements in the first lower arm switching element group and the second lower arm switching element group and in a first state in which one of and the other is held in the ON state, determining whether or not there is an offset in the current waveform of each phase of the three-phase induction motor,
all switching elements in the first upper arm switching element group and the second lower arm switching element group and all switching elements in the first lower arm switching element group and the second upper arm switching element group and in a second state in which one of and the other is held in the ON state, determining whether or not there is an offset in the current waveform of each phase of the three-phase induction motor,
The first upper arm switching element group, the first lower arm switching element group, and the second upper arm switching element based on the combination of the determination result of the first state and the determination result of the second state. A power control device that identifies a switching element group in which an open failure has occurred, among the group and the second lower arm switching element group.
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