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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024151980
(43)【公開日】2024-10-25
(54)【発明の名称】放電制御方法、及び、放電制御装置
(51)【国際特許分類】
H02M 7/48 20070101AFI20241018BHJP
H02P 21/22 20160101ALI20241018BHJP
【ＦＩ】
H02M7/48 M
H02P21/22
【審査請求】未請求
【請求項の数】11
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023065848
(22)【出願日】2023-04-13
(71)【出願人】
【識別番号】000003997
【氏名又は名称】日産自動車株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002468
【氏名又は名称】弁理士法人後藤特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】永山 和俊
【テーマコード（参考）】
5H505
5H770
【Ｆターム（参考）】
5H505AA16
5H505BB06
5H505CC04
5H505DD03
5H505DD08
5H505EE08
5H505EE32
5H505EE41
5H505EE49
5H505GG04
5H505HA06
5H505HA10
5H505HB01
5H505LL01
5H505LL22
5H505LL24
5H505LL41
5H505LL55
5H505MM12
5H770BA02
5H770CA06
5H770DA03
5H770DA41
5H770EA01
5H770FA13
5H770HA02Y
5H770HA03W
5H770HA03Z
5H770HA07Z
5H770JA17W
5H770LA08W
5H770LA10W
5H770LB05
5H770LB07
(57)【要約】
【課題】電動車両をシャットダウンするときに、電圧センサによらず、平滑コンデンサの放電異常を判定することができる放電制御方法及び放電制御装置を提供する。
【解決手段】電動車両１００をシャットダウンするときに、インバータ１３が平滑コンデンサ２４に蓄積している電力を回転電機（１１）で消費させることにより、平滑コンデンサ２４を放電する。このとき、バッテリ１０とインバータ１３の接続を解除し、平滑コンデンサ２４が蓄積している電力を用いて、回転電機（１１）に交流電圧を印加し、交流電圧によって回転電機（１１）に流れる電流である回転電機電流（Ｉａｃ，ｉｄ等）を取得する。そして、回転電機電流（Ｉａｃ，ｉｄ等）、または、回転電機電流をフィードバックした交流電圧の指令（ｖｄ ＊）、を異常判定パラメータとし、この異常判定パラメータに基づいて、平滑コンデンサ２４の放電異常を判定する。
【選択図】図４
【解決手段】電動車両１００をシャットダウンするときに、インバータ１３が平滑コンデンサ２４に蓄積している電力を回転電機（１１）で消費させることにより、平滑コンデンサ２４を放電する。このとき、バッテリ１０とインバータ１３の接続を解除し、平滑コンデンサ２４が蓄積している電力を用いて、回転電機（１１）に交流電圧を印加し、交流電圧によって回転電機（１１）に流れる電流である回転電機電流（Ｉａｃ，ｉｄ等）を取得する。そして、回転電機電流（Ｉａｃ，ｉｄ等）、または、回転電機電流をフィードバックした交流電圧の指令（ｖｄ ＊）、を異常判定パラメータとし、この異常判定パラメータに基づいて、平滑コンデンサ２４の放電異常を判定する。
【選択図】図４
【特許請求の範囲】
【請求項1】
バッテリの電力によって駆動する電動車両をシャットダウンするときに、インバータが平滑コンデンサに蓄積している電力を回転電機で消費させることにより、前記平滑コンデンサを放電する放電制御方法であって、
前記バッテリと前記インバータの接続を解除し、
前記インバータのスイッチング素子を制御することにより、前記平滑コンデンサが蓄積している電力を用いて、前記回転電機に交流電圧を印加し、
前記交流電圧によって前記回転電機に流れる電流である回転電機電流を取得し、
前記回転電機電流、または、前記回転電機電流をフィードバックした前記交流電圧の指令、を異常判定パラメータとし、
前記異常判定パラメータに基づいて、前記平滑コンデンサの放電異常を判定する、
放電制御方法。
前記バッテリと前記インバータの接続を解除し、
前記インバータのスイッチング素子を制御することにより、前記平滑コンデンサが蓄積している電力を用いて、前記回転電機に交流電圧を印加し、
前記交流電圧によって前記回転電機に流れる電流である回転電機電流を取得し、
前記回転電機電流、または、前記回転電機電流をフィードバックした前記交流電圧の指令、を異常判定パラメータとし、
前記異常判定パラメータに基づいて、前記平滑コンデンサの放電異常を判定する、
放電制御方法。
【請求項2】
請求項１に記載の放電制御方法であって、
前記平滑コンデンサの放電を開始したときに、前記異常判定パラメータに対して、初期値を設定し、
前記初期値に対する前記異常判定パラメータの変化に基づいて、前記放電異常を判定する、
放電制御方法。
前記平滑コンデンサの放電を開始したときに、前記異常判定パラメータに対して、初期値を設定し、
前記初期値に対する前記異常判定パラメータの変化に基づいて、前記放電異常を判定する、
放電制御方法。
【請求項3】
請求項２に記載の放電制御方法であって、
前記放電の開始後、応答時定数に応じて予め設定する過渡期間が経過したときの前記異常判定パラメータの値を前記初期値に設定する、
放電制御方法。
前記放電の開始後、応答時定数に応じて予め設定する過渡期間が経過したときの前記異常判定パラメータの値を前記初期値に設定する、
放電制御方法。
【請求項4】
請求項３に記載の放電制御方法であって、
前記異常判定パラメータとして前記回転電機電流を用いる場合、
前記回転電機電流が実質的にゼロとなったか否かを判定する閾値を設定し、
前記初期値の設定後、予め定める所定時間が経過した時点で前記回転電機電流の大きさが前記閾値以上であるときに、前記放電異常であると判定する、
放電制御方法。
前記異常判定パラメータとして前記回転電機電流を用いる場合、
前記回転電機電流が実質的にゼロとなったか否かを判定する閾値を設定し、
前記初期値の設定後、予め定める所定時間が経過した時点で前記回転電機電流の大きさが前記閾値以上であるときに、前記放電異常であると判定する、
放電制御方法。
【請求項5】
請求項３に記載の放電制御方法であって、
前記初期値と前記異常判定パラメータの比によって、前記平滑コンデンサの電力残存率を評価し、
前記比に対して閾値を設定し、
前記初期値の設定後、予め定める所定時間が経過した時点における前記比と前記閾値との比較により、前記放電異常を判定する、
放電制御方法。
前記初期値と前記異常判定パラメータの比によって、前記平滑コンデンサの電力残存率を評価し、
前記比に対して閾値を設定し、
前記初期値の設定後、予め定める所定時間が経過した時点における前記比と前記閾値との比較により、前記放電異常を判定する、
放電制御方法。
【請求項6】
請求項３に記載の放電制御方法であって、
前記初期値と前記異常判定パラメータの差によって、前記平滑コンデンサにおける電力減少量を評価し、
前記差に対して閾値を設定し、
前記初期値の設定後、予め定める所定時間が経過した時点における前記差と前記閾値との比較により、前記放電異常を判定する、
放電制御方法。
前記初期値と前記異常判定パラメータの差によって、前記平滑コンデンサにおける電力減少量を評価し、
前記差に対して閾値を設定し、
前記初期値の設定後、予め定める所定時間が経過した時点における前記差と前記閾値との比較により、前記放電異常を判定する、
放電制御方法。
【請求項7】
請求項３に記載の放電制御方法であって、
前記初期値が予め定める基準値を超えないときに、前記放電異常であると判定する、
放電制御方法。
前記初期値が予め定める基準値を超えないときに、前記放電異常であると判定する、
放電制御方法。
【請求項8】
請求項１～７のいずれか１項に記載の放電制御方法であって、
前記交流電圧は、前記回転電機を脱調させる周波数を有する高周波電圧であり、
前記異常判定パラメータとして、前記高周波電圧によって生じる前記回転電機電流である高周波電流を用い、
前記高周波電流の大きさの変化に基づいて、前記放電異常を判定する、
放電制御方法。
前記交流電圧は、前記回転電機を脱調させる周波数を有する高周波電圧であり、
前記異常判定パラメータとして、前記高周波電圧によって生じる前記回転電機電流である高周波電流を用い、
前記高周波電流の大きさの変化に基づいて、前記放電異常を判定する、
放電制御方法。
【請求項9】
請求項１～７のいずれか１項に記載の放電制御方法であって、
前記交流電圧の指令は、予め定める一定のｄ軸電流を生じさせ、かつ、ｑ軸電流を生じさせないｄ軸電圧指令及びｑ軸電圧指令によって構成され、
前記回転電機電流として、前記ｄ軸電流を取得し、
前記ｄ軸電流をフィードバックすることによって前記ｄ軸電圧指令を生成し、
前記異常判定パラメータとして、前記ｄ軸電流、前記ｄ軸電圧指令、または、前記ｄ軸電流及び前記ｄ軸電圧指令を用いる、
放電制御方法。
前記交流電圧の指令は、予め定める一定のｄ軸電流を生じさせ、かつ、ｑ軸電流を生じさせないｄ軸電圧指令及びｑ軸電圧指令によって構成され、
前記回転電機電流として、前記ｄ軸電流を取得し、
前記ｄ軸電流をフィードバックすることによって前記ｄ軸電圧指令を生成し、
前記異常判定パラメータとして、前記ｄ軸電流、前記ｄ軸電圧指令、または、前記ｄ軸電流及び前記ｄ軸電圧指令を用いる、
放電制御方法。
【請求項10】
請求項１～７のいずれか１項に記載の放電制御方法であって、
前記インバータが前記平滑コンデンサの電圧を検出する電圧センサを備える場合、
前記バッテリが前記インバータに入力する電圧と、前記電圧センサの検出値と、を比較することにより、前記電圧センサの異常を判定し、
前記電圧センサが正常に動作していると判定したときには、前記電圧センサの検出値に基づいて、前記平滑コンデンサの前記放電異常を判定し、
前記電圧センサに異常が生じていると判定したときに、前記異常判定パラメータに基づいて、前記平滑コンデンサの前記放電異常を判定する、
放電制御方法。
前記インバータが前記平滑コンデンサの電圧を検出する電圧センサを備える場合、
前記バッテリが前記インバータに入力する電圧と、前記電圧センサの検出値と、を比較することにより、前記電圧センサの異常を判定し、
前記電圧センサが正常に動作していると判定したときには、前記電圧センサの検出値に基づいて、前記平滑コンデンサの前記放電異常を判定し、
前記電圧センサに異常が生じていると判定したときに、前記異常判定パラメータに基づいて、前記平滑コンデンサの前記放電異常を判定する、
放電制御方法。
【請求項11】
バッテリの電力によって駆動する電動車両をシャットダウンするときに、インバータが平滑コンデンサに蓄積している電力を回転電機で消費させることにより、前記平滑コンデンサを放電する放電制御装置であって、
前記バッテリと前記インバータの接続を解除する車両コントローラと、
前記車両コントローラが前記バッテリと前記インバータの接続を解除したときに、前記インバータのスイッチング素子を制御することにより、前記平滑コンデンサが蓄積している電力を用いて、前記回転電機に交流電圧を印加するモータコントローラと、
を備え、
前記モータコントローラが、
前記交流電圧によって前記回転電機に流れる電流である回転電機電流を取得し、
前記回転電機電流、または、前記回転電機電流をフィードバックした前記交流電圧の指令、を異常判定パラメータとし、
前記異常判定パラメータに基づいて、前記平滑コンデンサの放電異常を判定する、
放電制御装置。
前記バッテリと前記インバータの接続を解除する車両コントローラと、
前記車両コントローラが前記バッテリと前記インバータの接続を解除したときに、前記インバータのスイッチング素子を制御することにより、前記平滑コンデンサが蓄積している電力を用いて、前記回転電機に交流電圧を印加するモータコントローラと、
を備え、
前記モータコントローラが、
前記交流電圧によって前記回転電機に流れる電流である回転電機電流を取得し、
前記回転電機電流、または、前記回転電機電流をフィードバックした前記交流電圧の指令、を異常判定パラメータとし、
前記異常判定パラメータに基づいて、前記平滑コンデンサの放電異常を判定する、
放電制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、電動車両をシャットダウンするときに、インバータが含む平滑コンデンサを放電させる放電制御方法、及び、放電制御装置に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１は、電気車のキースイッチをオフにしたときに、ｑ軸電流指令値及びｄ軸電流指令値を車両挙動が起きない大きさに制限して電動機の巻線に電流を流すことにより、平滑用コンデンサの電荷を消費させる制御装置を開示している。この制御装置では、平滑用コンデンサの電圧が放電完了電圧以下に減少したことを電圧センサで感知したときに、放電処理を終了する。また、この制御装置は、電動機の制御が正常に行えない場合、制御を続けると機器を破損させる場合、または、ハードによってＰＷＭが停止されてしまう場合に放電を停止し、及び、平滑用コンデンサの電荷が一定時間下がらない場合に放電を中止する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開平１１－３０８７０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
電動車両をシャットダウンするときに、インバータが平滑コンデンサに蓄積している電力を電動機で消費させることにより、平滑コンデンサを放電させる放電制御が知られている。平滑コンデンサの放電が正常に完了したか否かの判定は、通常、平滑コンデンサの電圧を検出することによって行われる。このため、平滑コンデンサの電圧を検出する電圧センサが故障した場合、あるいは、平滑コンデンサの電圧を検出する電圧センサを有しない場合には、放電異常（及び放電完了）を判定できない。
【0005】
本発明は、電動車両をシャットダウンするときに、電圧センサに依らず、平滑コンデンサの放電異常を判定することができる放電制御方法及び放電制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明のある態様は、バッテリの電力によって駆動する電動車両をシャットダウンするときに、インバータが平滑コンデンサに蓄積している電力を回転電機で消費させることにより、平滑コンデンサを放電する放電制御方法である。この放電制御方法では、バッテリとインバータの接続を解除し、インバータのスイッチング素子を制御することにより、平滑コンデンサが蓄積している電力を用いて、回転電機に交流電圧を印加し、交流電圧によって回転電機に流れる電流である回転電機電流を取得する。そして、回転電機電流、または、回転電機電流をフィードバックした交流電圧の指令、を異常判定パラメータとし、異常判定パラメータに基づいて、平滑コンデンサの放電異常を判定する。
【発明の効果】
【0007】
本発明によれば、電動車両をシャットダウンするときに、電圧センサによらず、平滑コンデンサの放電異常を判定することができる放電制御方法及び放電制御装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。
【0010】
［第１実施形態］
図１は、電動車両１００の駆動システムを示す説明図である。電動車両１００は、バッテリ１０の電力で電動機（以下、モータ１１という）を駆動することによって走行する車両である。電動車両１００は、例えば、ハイブリッド車両や電気自動車である。
図１は、電動車両１００の駆動システムを示す説明図である。電動車両１００は、バッテリ１０の電力で電動機（以下、モータ１１という）を駆動することによって走行する車両である。電動車両１００は、例えば、ハイブリッド車両や電気自動車である。
【0011】
バッテリ１０は、例えばリチウムイオン電池等の二次電池である。バッテリ１０が出力する直流電圧（以下、バッテリ電圧Ｖｄｃ－ｂａｔという）は、図示しない電圧センサによって適宜に取得可能である。
【0012】
モータ１１は、電動車両１００の動力源であり、例えば三相同期電動機等によって構成される。本実施形態では、モータ１１は三相同期電動機である。
【0013】
リレー１２は、バッテリ１０とインバータ１３を接続する。リレー１２がオンであるとき、バッテリ１０はインバータ１３に電力を供給する。このため、バッテリ１０の電力によってモータ１１が駆動し得る状態となる。一方、リレー１２をオフにすることによって、バッテリ１０とインバータ１３の接続は解除される。
【0014】
本実施形態では、リレー１２は、第１リレー１２ａと第２リレー１２ｂとからなる。第１リレー１２ａは、バッテリ１０とインバータ１３の一方の接続端に設けられたリレーであり、第２リレー１２ｂは、他方の接続端に設けられたリレーである。第１リレー１２ａ及び第２リレー１２ｂの両方をオンにすることにより、リレー１２はオンとなる。一方、第１リレー１２ａまたは第２リレー１２ｂの少なくとも一方をオフにすることにより、リレー１２はオフとなる。本実施形態では、簡単のため、第２リレー１２ｂは常時オンとなっており、リレー１２のオン／オフは、第１リレー１２ａによって切り替えるものとする。
【0015】
インバータ１３は、バッテリ１０から入力される直流電力を交流電力に変換してモータ１１に供給することにより、モータ１１を回転させ、トルクを生じさせる。このとき、モータ１１で生じたトルクは、ギヤボックス１４を介して車輪１５に伝達される。また、いわゆる回生制御により、モータ１１で回生電力を生じさせるときには、インバータ１３は、交流電力である回生電力を直流電力に変換して、バッテリ１０に入力する。これにより、バッテリ１０が充電される。
【0016】
インバータ１３は、電力変換部２１、電圧センサ２２、及び、モータコントローラ２３を含む。
【0017】
電力変換部２１は、直流電力と交流電力の変換を行う回路である。電力変換部２１は、スイッチング素子ｕｕ～ｗｌと、平滑コンデンサ２４と、を含む。電力変換部２１は、スイッチング素子ｕｕ～ｗｌのオン／オフを制御することにより、直流電力を交流電力に変換し、または、交流電力を直流電力に変換する。スイッチング素子ｕｕはＵ相の上アームを構成し、スイッチング素子ｕｌはＵ相の下アームを構成する。スイッチング素子ｖｕはＶ相の上アームを構成し、スイッチング素子ｖｌはＶ相の下アームを構成する。同様に、スイッチング素子ｗｕはＷ相の上アームを構成し、スイッチング素子ｗｌはＷ相の下アームを構成する。
【0018】
平滑コンデンサ２４は、バッテリ１０とモータ１１で相互に入出力する電力を平滑化する。
【0019】
電圧センサ２２は、平滑コンデンサ２４の電圧によって、電力変換部２１における直流電圧（以下、電力変換部電圧Ｖｄｃ－ｉｎｖという）を検出する。電力変換部電圧Ｖｄｃ－ｉｎｖは、バッテリ１０からインバータ１３に入力された直流電圧を表す。
【0020】
モータコントローラ２３は、電力変換部２１を制御することにより、モータ１１の動作を制御する制御装置である。モータコントローラ２３は、例えば１または複数のコンピュータによって構成され、以下のような処理を行うようにプログラムされている。
【0021】
モータコントローラ２３は、リレー１２がオンのとき、スイッチング素子ｕｕ～ｗｌを制御する。これにより、モータコントローラ２３は、電力変換部２１において、適切に直流電力と交流電力の変換を行わせる。また、リレー１２がオフになったときには、モータコントローラ２３は、スイッチング素子ｕｕ～ｗｌを制御することにより、平滑コンデンサ２４が蓄積している電力をモータ１１で消費させる。これにより、平滑コンデンサ２４が放電される。
【0022】
車両コントローラ２５は、運転者による操作部３０の操作に応じて、電動車両１００の動作を統括的に制御する上位の制御装置である。車両コントローラ２５は、例えば１または複数のコンピュータによって構成され、以下のような処理を行うようにプログラムされている。
【0023】
車両コントローラ２５は、リレー１２のオン／オフを切り替えるリレー制御信号（図示しない）を出力する。具体的には、車両コントローラ２５は、電動車両１００の駆動システムを起動するときに、リレー１２をオンにする。また、車両コントローラ２５は、電動車両１００の駆動システムを停止（以下、シャットダウンという）するときに、リレー１２をオフにする。車両コントローラ２５は、例えば、キースイッチ３１が押圧されたことを検知した場合に、リレー１２をオンまたはオフに切り換える。車両コントローラ２５は、リレー１２をオフにし、電動車両１００をシャットダウンするときに、平滑コンデンサ２４の放電を指令する放電指令Ｄｃｏｍをモータコントローラ２３（インバータ１３）に入力する。そして、モータコントローラ２３は、放電指令Ｄｃｏｍにしたがって、平滑コンデンサ２４の放電制御を行う。したがって、車両コントローラ２５及びモータコントローラ２３は、電動車両１００の放電制御装置を構成する。なお、車両コントローラ２５とモータコントローラ２３は、実質的に一体の１つのコントローラとして構成される場合がある。
【0024】
車両コントローラ２５は、アクセルペダル３４、ブレーキペダル３３、及び／または、シフト３２の各操作状態に応じて、電動車両１００の駆動を制御する。例えば、車両コントローラ２５は、アクセルペダル３４の操作量等に応じて、モータ１１が出力すべきトルクを指令するトルク指令Ｔ＊を生成する。モータコントローラ２３は、トルク指令Ｔ＊等にしたがって、スイッチング素子ｕｕ～ｗｌをスイッチングさせることにより、モータ１１にトルク指令Ｔ＊に対応するトルクを出力させる。
【0025】
【0026】
電流指令演算部４１は、トルク指令Ｔ＊、モータ１１の電気角速度ω、及び、インバータ１３への入力直流電圧ＨＶに基づいて、モータ１１にトルク指令Ｔ＊に応じたトルクを出力させるｄ軸電流指令ｉｄ
＊及びｑ軸電流指令ｉｑ
＊を生成する。電流指令演算部４１は、電気角速度ωを回転検出部４６から取得し、入力直流電圧ＨＶを制御切替部４４から取得する。ｄ軸電流指令ｉｄ
＊は、モータ１１に流れる電流のうち、磁束を生じさせる電流成分についての指令であり、ｑ軸電流指令ｉｑ
＊は、モータ１１に流れる電流のうち、トルクを生じさせる電流成分についての指令である。以下では、ｄ軸電流指令ｉｄ
＊及びｑ軸電流指令ｉｑ
＊を、必要に応じてｄｑ軸電流指令ｉｄ
＊，ｉｑ
＊と総称する。
【0027】
本実施形態では、電流指令演算部４１は、トルク指令Ｔ＊、電気角速度ω、及び、入力直流電圧ＨＶと、ｄｑ軸電流指令ｉｄ
＊，ｉｑ
＊と、を実験またはシミュレーション等に応じて予め対応付けたマップを有する。このため、電流指令演算部４１は、このマップを参照することにより、トルク指令Ｔ＊、電気角速度ω、及び、入力直流電圧ＨＶに対応するｄｑ軸電流指令ｉｄ
＊，ｉｑ
＊を演算する。
【0028】
但し、モータコントローラ２３が放電指令Ｄｃｏｍを受けたときには、電流指令演算部４１は、トルク指令Ｔ＊、電気角速度ω、及び、入力直流電圧ＨＶによらず、平滑コンデンサ２４の放電制御のために予め定めたｄｑ軸電流指令ｉｄ
＊，ｉｑ
＊を生成する。具体的には、放電指令Ｄｃｏｍを受けた場合、電流指令演算部４１は、モータ１１を回転させない（トルクを生じさせない）ように、平滑コンデンサ２４が蓄積している電力を放電させるためのｄｑ軸電流指令ｉｄ
＊，ｉｑ
＊を生成することができる。放電制御用のｄｑ軸電流指令ｉｄ
＊，ｉｑ
＊は、例えば、ｉｄ
＊＝Ｉｄｘ（一定値）、かつ、ｉｑ
＊＝０である。すなわち、放電制御用のｄｑ軸電流指令ｉｄ
＊，ｉｑ
＊は、モータ１１を回転させずに、平滑コンデンサ２４の電力を巻線の銅損により消費させるように、ｄ軸電流ｉｄを流しつつ、ｑ軸電流ｉｑをゼロにさせる。放電制御用のｄ軸電流指令ｉｄ
＊の大きさ（Ｉｄｘ）は、例えば、平滑コンデンサ２４が蓄積している電力が、予め定められた時間（例えば数秒程度）のうちに消費されるように、実験またはシミュレーション等によって予め定められる。
【0029】
電流制御部４２は、ｄｑ軸電流指令ｉｄ
＊，ｉｑ
＊と、実際のｄ軸電流ｉｄ及びｑ軸電流ｉｑ（以下、ｄｑ軸電流ｉｄ，ｉｑという）と、の差がゼロとなるように、ｄ軸電圧指令ｖｄ
＊及びｑ軸電圧指令ｖｑ
＊（以下、ｄｑ軸電圧指令ｖｄ
＊，ｖｑ
＊という）を生成する。すなわち、電流制御部４２は、ｄｑ軸電流ｉｄ，ｉｑをフィードバックすることにより、ｄｑ軸電流ｉｄ，ｉｑがｄｑ軸電流指令ｉｄ
＊，ｉｑ
＊に追従するように、ｄｑ軸電圧指令ｖｄ
＊，ｖｑ
＊を生成する。なお、ｄ軸電圧指令ｖｄ
＊はｄ軸電圧ｖｄについての指令であり、ｑ軸電圧指令ｖｑ
＊はｑ軸電圧ｖｑについての指令である。
【0030】
具体的には、電流制御部４２は、例えば下記の式（１）で表されるＰＩ（Proportional Integral）制御により、ｄｑ軸電流指令ｉｄ
＊，ｉｑ
＊及びｄｑ軸電流ｉｄ，ｉｑに基づいて、ｄｑ軸電圧指令ｖｄ
＊，ｖｑ
＊を演算することができる。式（１）において、Ｋｐｄはｄ軸比例ゲインであり、Ｋｉｄはｄ軸積分ゲインである。同様に、Ｋｐｑはｑ軸比例ゲインであり、Ｋｉｑはｑ軸積分ゲインである。これらのゲインは実験またはシミュレーション等によって予め定められる。また、式（１）において、Ｌｄはｄ軸インダクタンスであり、Ｌｑはｑ軸インダクタンスであり、φは永久磁石鎖交磁束数である。これらの各値は、モータ１１に固有の特性であるため、制御においては既知である。
【0031】
【数1】
【0032】
二相三相変換部４３は、ｄｑ軸電圧指令ｖｄ
＊，ｖｑ
＊に対して、ｄｑ軸座標系からＵＶＷ座標系への座標変換処理（いわゆる二相三相変換処理）を施すことにより、Ｕ相電圧指令ｖｕ
＊、Ｖ相電圧指令ｖｖ
＊、及び、Ｗ相電圧指令ｖｗ
＊（以下、三相交流電圧指令ｖｕ
＊，ｖｖ
＊，ｖｗ
＊という）を演算する。
【0033】
制御切替部４４は、二相三相変換部４３が演算した三相交流電圧指令ｖｕ
＊，ｖｖ
＊，ｖｗ
＊またはその他の三相交流電圧指令を電力変換部２１に入力することにより、電動車両１００の駆動システムが実行する制御を切り替える。以下では、制御切替部４４が電力変換部２１に入力する三相交流電圧指令を最終三相交流電圧指令ｖｕ１
＊，ｖｖ１
＊，ｖｗ１
＊という。
【0034】
具体的には、最終三相交流電圧指令ｖｕ１
＊，ｖｖ１
＊，ｖｗ１
＊の切り替えによって、制御切替部４４は、電動車両１００の駆動システムが実行する制御を、モータ駆動制御と、放電制御と、で切り替える。モータ駆動制御は、電動車両１００の走行等のために、モータ１１を駆動（回転）させる通常の制御である。放電制御は、電動車両１００のシャットダウン時に、平滑コンデンサ２４が蓄積している電力をモータ１１で消費させることにより、平滑コンデンサ２４を放電させる制御である。
【0035】
また、制御切替部４４は、モータ駆動制御及び放電制御を適切に実行するために、電圧センサ２２に、故障その他の異常が生じているか否かを判定する処理（以下、電圧センサ異常判定という）を行う。制御切替部４４は、電圧センサ異常判定の結果に応じて、インバータ１３への入力直流電圧ＨＶを設定する。入力直流電圧ＨＶは、電流指令演算部４１及び電力変換部２１における処理で使用される。
【0036】
電圧センサ２２が正常に動作しており、電圧センサ２２に異常がないと判定したときには、制御切替部４４は、インバータ１３への入力直流電圧ＨＶを、電圧センサ２２によって検出した電力変換部電圧Ｖｄｃ－ｉｎｖに設定する。これは、インバータ１３への入力直流電圧ＨＶが電圧センサ２２によって正常に検出されているからである。
【0037】
一方、電圧センサ２２に異常が生じていると判定したときには、電圧センサ２２の出力に基づく電力変換部電圧Ｖｄｃ－ｉｎｖが不正確である。このため、電圧センサ２２に異常が生じていると判定したときには、制御切替部４４は、インバータ１３への入力直流電圧ＨＶを予め定める固定値（以下、最小入力電圧ＨＶｍｉｎという）に設定する。最小入力電圧ＨＶｍｉｎは、例えばバッテリ電圧Ｖｄｃ－ｂａｔの下限値である。
【0038】
この他、制御切替部４４は、放電制御において、平滑コンデンサ２４の放電制御を正常に完了できたか否か、換言すれば、平滑コンデンサ２４の放電において異常が生じているか否か、を判定する処理（以下、放電異常判定という）を行う。なお、制御切替部４４は、電圧センサ異常判定の結果に応じて、放電異常判定の方法を切り替える。すなわち、制御切替部４４は、電圧センサ２２が正常に動作している場合と電圧センサ２２に異常が認められる場合で、異なる判定方法によって放電異常を判定する。
【0039】
モータ駆動制御及び放電制御における具体的な最終三相交流電圧指令ｖｕ１
＊，ｖｖ１
＊，ｖｗ１
＊の設定、電圧センサ異常判定、及び、放電異常判定については、詳細を後述する。
【0040】
なお、電力変換部２１は、制御切替部４４から入力される最終三相交流電圧ｖｕ１
＊，ｖｖ１
＊，ｖｗ１
＊及び入力直流電圧ＨＶに基づいて、スイッチング素子ｕｕ～ｗｌをスイッチングさせる。これにより、電力変換部２１は、バッテリ１０の電力、または、平滑コンデンサ２４が蓄積した電力によって、モータ１１に交流電圧を印加する。その結果、モータ１１が駆動され、または、平滑コンデンサ２４が放電される。
【0041】
具体的には、電力変換部２１は、最終三相交流電圧ｖｕ１
＊，ｖｖ１
＊，ｖｗ１
＊を、相電圧ピークの最大値（ＨＶ／２）で正規化し、搬送波と比較することにより、スイッチング素子ｕｕ～ｗｌをスイッチングするタイミングを決定する。搬送波は、例えば、数ｋＨｚから１０数Ｈｚ程度の周波数を有する三角波である。
【0042】
上記の他、モータコントローラ２３は、回転検出部４６、三相二相変換部４７、及び、全波整流演算部４８を備える。
【0043】
回転検出部４６は、レゾルバ等の回転位置検出器５１が出力する信号を用いて、モータ１１の電気角速度ω及び磁極位置θを検出する。電気角速度ωは、電流指令演算部４１で使用される。磁極位置θは、二相三相変換部４３及び三相二相変換部４７で使用される。
【0044】
三相二相変換部４７は、電流センサ５２によって検出された三相交流電流ｉｕ，ｉｖ，ｉｗに対して、ＵＶＷ座標系からｄｑ軸座標系への座標変換処理（いわゆる三相二相変換処理）を施すことにより、ｄｑ軸電流ｉｄ，ｉｑを演算する。ｄｑ軸電流ｉｄ，ｉｑは、電流制御部４２で使用される。
【0045】
全波整流演算部４８は、電流センサ５２によって検出された三相交流電流ｉｕ，ｉｖ，ｉｗを用いて、全波整流を演算する。全波整流は、モータ１１に流れる電流の大きさを表す指標となる。全波整流演算部４８は、三相交流電流ｉｕ，ｉｖ，ｉｗのうちいずれか一相についての全波整流（一相全波整流）を演算することができる。また、全波整流演算部４８は、各相の全波整流の合計である三相全波整流を演算することができる。さらに、全波整流演算部４８は、位相全波整流や三相全波整流を、必要に応じて平滑化する場合がある。本実施形態では、全波整流演算部４８は、平滑化した三相全波整流（以下、単に全波整流Ｉａｃという）を演算する。全波整流Ｉａｃは制御切替部４４に入力される。
【0046】
本実施形態では、制御切替部４４は、全波整流Ｉａｃを、放電制御において異常（放電異常）を判定するためのパラメータ（以下、異常判定パラメータという）として用いる。
【0047】
以下、制御切替部４４が行うモータ駆動制御、平滑コンデンサ２４の放電制御、並びに、平滑コンデンサ２４の放電制御における放電異常判定について説明する。
【0048】
＜モータ駆動制御＞
モータコントローラ２３が放電指令Ｄｃｏｍを受信していない場合、制御切替部４４は、モータ駆動制御を行う。具体的には、制御切替部４４は、二相三相変換部４３が演算した三相交流電圧指令ｖｕ ＊，ｖｖ ＊，ｖｗ ＊を最終三相交流電圧指令ｖｕ１ ＊，ｖｖ１ ＊，ｖｗ１ ＊として電力変換部２１に入力する。すなわち、放電指令Ｄｃｏｍが受信されておらず、バッテリ１０の電力によってモータ１１を駆動するシーンにおいては、（ｖｕ１ ＊，ｖｖ１ ＊，ｖｗ１ ＊）＝（ｖｕ ＊，ｖｖ ＊，ｖｗ ＊）である。これにより、モータ１１はトルク指令Ｔ＊に対応するトルクを生じさせる。
モータコントローラ２３が放電指令Ｄｃｏｍを受信していない場合、制御切替部４４は、モータ駆動制御を行う。具体的には、制御切替部４４は、二相三相変換部４３が演算した三相交流電圧指令ｖｕ ＊，ｖｖ ＊，ｖｗ ＊を最終三相交流電圧指令ｖｕ１ ＊，ｖｖ１ ＊，ｖｗ１ ＊として電力変換部２１に入力する。すなわち、放電指令Ｄｃｏｍが受信されておらず、バッテリ１０の電力によってモータ１１を駆動するシーンにおいては、（ｖｕ１ ＊，ｖｖ１ ＊，ｖｗ１ ＊）＝（ｖｕ ＊，ｖｖ ＊，ｖｗ ＊）である。これにより、モータ１１はトルク指令Ｔ＊に対応するトルクを生じさせる。
【0049】
＜電圧センサ異常判定＞
制御切替部４４は、バッテリ電圧Ｖｄｃ－ｂａｔと電力変換部電圧Ｖｄｃ－ｉｎｖを比較することにより、電圧センサ２２に故障その他の異常が生じているか否かを判定する。例えば、制御切替部４４は、バッテリ電圧Ｖｄｃ－ｂａｔと電力変換部電圧Ｖｄｃ－ｉｎｖの差の大きさ（絶対値）に対して閾値ΔＶを設定する。そして、制御切替部４４は、バッテリ電圧Ｖｄｃ－ｂａｔと電力変換部電圧Ｖｄｃ－ｉｎｖの差の大きさが継続的に閾値ΔＶを超えた時間が、予め設定する時間Γｅｒｒ以上となったときに、電圧センサ２２に故障その他の異常が生じたと判定する。すなわち、｜Ｖｄｃ－ｂａｔ－Ｖｄｃ－ｉｎｖ｜＞ΔＶの状態がΓｅｒｒ以上の長時間継続したときに、電圧センサ２２に異常が生じたと判定する。
制御切替部４４は、バッテリ電圧Ｖｄｃ－ｂａｔと電力変換部電圧Ｖｄｃ－ｉｎｖを比較することにより、電圧センサ２２に故障その他の異常が生じているか否かを判定する。例えば、制御切替部４４は、バッテリ電圧Ｖｄｃ－ｂａｔと電力変換部電圧Ｖｄｃ－ｉｎｖの差の大きさ（絶対値）に対して閾値ΔＶを設定する。そして、制御切替部４４は、バッテリ電圧Ｖｄｃ－ｂａｔと電力変換部電圧Ｖｄｃ－ｉｎｖの差の大きさが継続的に閾値ΔＶを超えた時間が、予め設定する時間Γｅｒｒ以上となったときに、電圧センサ２２に故障その他の異常が生じたと判定する。すなわち、｜Ｖｄｃ－ｂａｔ－Ｖｄｃ－ｉｎｖ｜＞ΔＶの状態がΓｅｒｒ以上の長時間継続したときに、電圧センサ２２に異常が生じたと判定する。
【0050】
通常、バッテリ電圧Ｖｄｃ－ｂａｔと電力変換部電圧Ｖｄｃ－ｉｎｖはほぼ同じ値となるので、これらの値の間に、閾値ΔＶを超える有意な差異が継続的に生じているときには、電圧センサ２２に異常が生じていると考えられる。このため、制御切替部４４は、上記のように電圧センサ２２の異常を判定する。この電圧センサ２２の異常判定は、例えば、放電指令Ｄｃｏｍが受信されておらず、バッテリ１０の電力によってモータ１１を駆動するシーンにおいて予め行われる。なお、閾値ΔＶ及び時間Γｅｒｒは、実験またはシミュレーション等に基づいて予め設定される。
【0051】
＜電圧センサに異常がない場合の放電制御＞
制御切替部４４は、モータコントローラ２３が放電指令Ｄｃｏｍを受信したときに、平滑コンデンサ２４の放電制御を行う。特に、電圧センサ２２に異常が生じていない場合にモータコントローラ２３が放電指令Ｄｃｏｍを受信したときには、制御切替部４４は、二相三相変換部４３が演算した三相交流電圧指令ｖｕ ＊，ｖｖ ＊，ｖｗ ＊を最終三相交流電圧指令ｖｕ１ ＊，ｖｖ１ ＊，ｖｗ１ ＊として電力変換部２１に入力することにより、放電制御を行う。すなわち、（ｖｕ１ ＊，ｖｖ１ ＊，ｖｗ１ ＊）＝（ｖｕ ＊，ｖｖ ＊，ｖｗ ＊）である。
制御切替部４４は、モータコントローラ２３が放電指令Ｄｃｏｍを受信したときに、平滑コンデンサ２４の放電制御を行う。特に、電圧センサ２２に異常が生じていない場合にモータコントローラ２３が放電指令Ｄｃｏｍを受信したときには、制御切替部４４は、二相三相変換部４３が演算した三相交流電圧指令ｖｕ ＊，ｖｖ ＊，ｖｗ ＊を最終三相交流電圧指令ｖｕ１ ＊，ｖｖ１ ＊，ｖｗ１ ＊として電力変換部２１に入力することにより、放電制御を行う。すなわち、（ｖｕ１ ＊，ｖｖ１ ＊，ｖｗ１ ＊）＝（ｖｕ ＊，ｖｖ ＊，ｖｗ ＊）である。
【0052】
但し、前述のように、モータコントローラ２３が放電指令Ｄｃｏｍを受信したときには、ｄｑ軸電流指令ｉｄ
＊，ｉｑ
＊は（ｉｄ
＊，ｉｑ
＊）＝（Ｉｄｘ，０）となるので、このシーンにおける最終三相交流電圧指令ｖｕ１
＊，ｖｖ１
＊，ｖｗ１
＊は、モータ１１に、ｑ軸電流ｉｑを流さず、ｄ軸電流ｉｄを選択的に流す。また、モータコントローラ２３が放電指令Ｄｃｏｍを受信したときには、リレー１２はオフにされているので、このｄ軸電流ｉｄのエネルギー源は、平滑コンデンサ２４が蓄積していた電力である。
【0053】
したがって、電圧センサ２２に異常が生じていない場合にモータコントローラ２３が放電指令Ｄｃｏｍを受信したときには、制御切替部４４は、平滑コンデンサ２４が蓄積している電力によってモータ１１に交流電圧（ｖｕ１
＊，ｖｖ１
＊，ｖｗ１
＊）を印加する。そして、制御切替部４４は、この交流電圧によってモータ１１にｄ軸電流ｉｄを流すことによって、平滑コンデンサ２４を放電させる。
【0054】
そして、制御切替部４４は、インバータ１３への入力直流電圧ＨＶが放電制御終了判定閾値ＨＶｅｍｐよりも小さくなったときに（ＨＶ＜ＨＶｅｍｐ）、平滑コンデンサ２４の放電制御を終了する。放電制御終了判定閾値ＨＶｅｍｐは、平滑コンデンサ２４が蓄積している電力が十分に小さくなったことを判定するための閾値であり、実験またはシミュレーション等によって予め定められる。ここでは、電圧センサ２２に異常が生じていないので、入力直流電圧ＨＶは電圧センサ２２によって検出された電力変換部電圧Ｖｄｃ－ｉｎｖである。このため、電圧センサ２２に異常が生じていない場合、放電制御の終了（正常終了）は、実質的に、電圧センサ２２の電圧Ｖｃに基づいて判定される。
【0055】
なお、電圧センサ２２に異常が生じていない場合、制御切替部４４は、予め定める所定の時間（例えば数秒程度）が経過した時点で、入力直流電圧ＨＶが放電制御終了判定閾値ＨＶｅｍｐ以上であるときに、平滑コンデンサ２４の放電制御に異常がある（放電異常）と判定する。
【0056】
＜電圧センサに異常がある場合の放電制御＞
電圧センサ２２に異常が生じていると判定した場合に、その後、モータコントローラ２３が放電指令Ｄｃｏｍを受信したときには、制御切替部４４は、以下のように、平滑コンデンサ２４の放電制御を行う。
電圧センサ２２に異常が生じていると判定した場合に、その後、モータコントローラ２３が放電指令Ｄｃｏｍを受信したときには、制御切替部４４は、以下のように、平滑コンデンサ２４の放電制御を行う。
【0057】
すなわち、電圧センサ２２に異常が生じているときにモータコントローラ２３が放電指令Ｄｃｏｍを受信した場合、制御切替部４４は、二相三相変換部４３が演算した三相交流電圧指令ｖｕ１
＊，ｖｖ１
＊，ｖｗ１
＊は用いず、下記の式（２）で表される高周波の最終三相交流電圧指令ｖｕ１
＊，ｖｖ１
＊，ｖｗ１
＊を電力変換部２１に入力する。以下では、式（２）による最終三相交流電圧指令ｖｕ１
＊，ｖｖ１
＊，ｖｗ１
＊に応じた交流電圧を、高周波電圧という。
【0058】
【数2】
【0059】
式（２）において、周波数ｆＨは、モータ１１を脱調に至らせる程度に十分に高い周波数である。すなわち、本実施形態において、高周波あるいは高周波数とは、モータ１１を脱調させる周波数をいう。モータ１１を脱調させる周波数ｆＨは、モータ１１の極対数等によっても異なるが、概ね、モータ１１を通常に駆動する場合におけるスイッチング素子ｕｕ～ｗｌのスイッチング周波数の１／３程度かそれ以下である。したがって、周波数ｆＨは、スイッチング周波数との比較では十分に低い周波数であるため、式（２）にしたがった高周波の三相交流電圧指令を用いることにより、モータ１１を脱調させた状態で、モータ１１に高周波の交流電流（以下、高周波電流という）を流すことができる。本実施形態では、電圧センサ２２に異常がある場合の放電制御において、三相交流電流ｉｕ，ｉｖ，ｉｗは高周波電流となる。
【0060】
なお、式（２）における振幅Ｖ及び周波数ｆＨの値は、モータ１１等の具体的な構成に応じて、予め定められた時間のうちに平滑コンデンサ２４が蓄積した電力が消費されるように、実験またはシミュレーション等によって予め定められる。
【0061】
電圧センサ２２に異常がある場合の放電制御では、入力直流電圧ＨＶは最小入力電圧ＨＶｍｉｎに固定されているので、入力直流電圧ＨＶと放電制御終了判定閾値ＨＶｅｍｐの比較によって、放電異常判定を行うことができない。このため、電圧センサ２２に異常がある場合の放電制御においては、制御切替部４４は、以下の要領で、放電異常判定を行う。
【0062】
電圧センサ２２に異常があるときには、制御切替部４４は、モータ１１に流れる電流、または、モータ１１に流れる電流をフィードバックした交流電圧の指令、を異常判定パラメータとし、この異常判定パラメータに基づいて放電異常判定を行う。モータ１１に流れる電流（以下、モータ電流という）は、三相交流電流ｉｕ，ｉｖ，ｉｗ、ｄｑ軸電流ｉｄ，ｉｑ、または、これらの全波整流等である。モータ電流をフィードバックした交流電圧の指令とは、ｄｑ軸電圧指令ｖｄ
＊，ｖｑ
＊、または、これを変換した三相交流電圧指令ｖｕ
＊，ｖｖ
＊，ｖｗ
＊等である。
【0063】
本実施形態では、制御切替部４４は、最終三相交流電圧指令ｖｕ１
＊，ｖｖ１
＊，ｖｗ１
＊によってモータ１１に流れた三相交流電流ｉｕ，ｉｖ，ｉｗの全波整流Ｉａｃを、異常判定パラメータとして用いる。
【0064】
より具体的には、制御切替部４４は、平滑コンデンサ２４の放電を開始したときに、異常判定パラメータに対して、初期値を設定する。特に、制御切替部４４は、放電の開始後、異常判定パラメータに関連する応答の時定数に応じて予め設定する過渡期間が経過したときの異常判定パラメータの値を、初期値に設定する。そして、制御切替部４４は、設定した初期値に対する異常判定パラメータの変化に基づいて、放電異常を判定する。
【0065】
本実施形態では、制御切替部４４は、放電の開始後、モータ１１の時定数（以下、モータ時定数τｍという）の３倍の時間を過渡期間（以下、過渡期間３τｍという）とする。そして、制御切替部４４は、平滑コンデンサ２４の放電制御を開始した後、この過渡期間３τｍを経過したときの全波整流Ｉａｃの値を初期値（以下、初期値Ｉａｃ［３τｍ］という）に設定する。モータ時定数τｍは、モータ１１の巻線インダクタンスＬと巻線抵抗Ｒを用いて、τｍ＝Ｌ／Ｒで表される。
【0066】
なお、本実施形態では、一例として、全波整流Ｉａｃを異常判定パラメータとする場合の過渡期間を、放電の開始後、モータ時定数τｍの３倍の期間（３τｍ）としているが、これに限らない。モータ１１やインバータ１３等の具体的な応答特性に応じて、過渡期間の長さは、実験またはシミュレーション等に基づいて適合により定められる。但し、過渡期間の長さは、典型的には応答時定数の数倍程度であり、多くの場合、概ね応答時定数の３倍程度である。したがって、本実施形態のように、異常判定パラメータに関連する応答時定数の３倍の時間を過渡期間とするのが、簡便で、概ね正確である。
【0067】
制御切替部４４は、次の（１）～（４）のいずれかの方法によって、または、これらの方法の全部または一部を組み合わせて、放電異常を判定する。
【0068】
（１） モータ電流を異常判定パラメータとして用いる場合、制御切替部４４は、モータ電流に対し、モータ電流が実質的にゼロとなったか否かを判定する閾値（以下、電流閾値という）を設定する。そして、初期値の設定後、予め定める所定時間ｔａが経過した時点でモータ電流の大きさが、この電流閾値以上であるときに、制御切替部４４は、放電異常であると判定することができる。
【0069】
所定時間ｔａは、放電異常がない状態において高周波交流電圧をモータ１１に印加したときに、過渡期間３τｍが経過して初期値を設定した後、平滑コンデンサ２４が蓄積する電力がほぼゼロとなるまでの目安時間である。所定時間ｔａは、実験またはシミュレーション等によって予め定められる。また、電流閾値も、実験またはシミュレーション等によって予め定められる。
【0070】
本実施形態では、制御切替部４４は、異常判定パラメータである全波整流Ｉａｃに対して、電流閾値αを設定する。そして、制御切替部４４は、初期値Ｉａｃ［３τｍ］を設定した後、さらに所定時間ｔａが経過したときの全波整流Ｉａｃ［３τｍ＋ｔａ］をこの電流閾値αと比較する。そして、所定時間ｔａが経過したときの全波整流Ｉａｃ［３τｍ＋ｔａ］が電流閾値α以上であり、ほぼゼロになっているはずの平滑コンデンサ２４の電力が残留しているときに、制御切替部４４は、放電異常であると判定する。
【0071】
（２） 制御切替部４４は、初期値に対する異常判定パラメータの比によって、平滑コンデンサ２４の電力残存率を評価する。また、制御切替部４４は、この電力残存率評価に対して閾値（以下、残存率評価閾値という）を設定する。そして、制御切替部４４は、初期値の設定後、予め定める所定時間ｔａが経過した時点における電力残存率評価と、残存率評価閾値と、の比較によって、放電異常を判定することができる。残存率評価閾値は、実験またはシミュレーション等によって予め定められる。
【0072】
本実施形態では、制御切替部４４は、初期値Ｉａｃ［３τｍ］に対する全波整流Ｉａｃ［ｔ］の比Ｉａｃ［ｔ］／Ｉａｃ［３τｍ］によって、平滑コンデンサ２４における電力残存率を評価する。「ｔ」は、初期値Ｉａｃ［３τｍ］の設定後における任意時間である。また、制御切替部４４は、比Ｉａｃ［ｔ］／Ｉａｃ［３τｍ］による電力残存率評価に対して、残存率評価閾値βを設定する。そして、制御切替部４４は、初期値Ｉａｃ［３τｍ］の設定後、さらに所定時間ｔａが経過した時点の比Ｉａｃ［３τｍ＋ｔａ］／Ｉａｃ［３τｍ］を残存率評価閾値βと比較する。放電異常がなければ、比Ｉａｃ［ｔ］／Ｉａｃ［３τｍ］による電力残存率評価は、時間の経過によって減少し、ゼロに漸近する。したがって、所定時間ｔａが経過した時点の比Ｉａｃ［３τｍ＋ｔａ］／Ｉａｃ［３τｍ］が残存率評価閾値β以上であり、ほぼゼロになっているはずの電力残存率評価が未だ有意な値に維持されているときに、制御切替部４４は、放電異常であると判定する。
【0073】
（３） 制御切替部４４は、初期値と異常判定パラメータの差によって、平滑コンデンサ２４の電力減少量を評価する。また、制御切替部４４は、この電力減少量評価に対して閾値（以下、減少量評価閾値という）を設定する。そして、制御切替部４４は、初期値の設定後、予め定める所定時間ｔａが経過した時点における電力減少量評価と、減少量評価閾値と、の比較によって、放電異常を判定することができる。減少量評価閾値は、実験またはシミュレーション等によって予め定められる。
【0074】
本実施形態では、制御切替部４４は、初期値Ｉａｃ［３τｍ］と全波整流Ｉａｃ［ｔ］の差｜Ｉａｃ［ｔ］－Ｉａｃ［３τｍ］｜によって、平滑コンデンサ２４における電力減少量を評価する。「ｔ」は、初期値Ｉａｃ［３τｍ］の設定後における任意時間である。また、制御切替部４４は、差｜Ｉａｃ［ｔ］－Ｉａｃ［３τｍ］｜による電力減少量評価に対して、減少量評価閾値ε１を設定する。そして、制御切替部４４は、初期値Ｉａｃ［３τｍ］の設定後、所定時間ｔａが経過し、さらに予め定める所定の時間ｔｂが経過した時点の差｜Ｉａｃ［３τｍ］－Ｉａｃ［３τｍ＋ｔａ＋ｔｂ］｜を減少量評価閾値ε１と比較する。所定時間ｔｂは、誤った放電異常判定を特に確実に防止するための待ち時間である。所定時間ｔｂは、実験またはシミュレーション等によって予め定められる。
【0075】
放電異常がなければ、差｜Ｉａｃ［ｔ］－Ｉａｃ［３τｍ］｜による電力減少量評価は、時間の経過によって増加する。したがって、過渡期間３τｍ、所定時間ｔａ及び所定時間ｔｂが経過した時点の差｜Ｉａｃ［３τｍ］－Ｉａｃ［３τｍ＋ｔａ＋ｔｂ］｜が減少量評価閾値ε１よりも小さく、ほぼゼロになっているはずの平滑コンデンサ２４の電力が未だ有意な値に維持されている場合、制御切替部４４は、放電異常であると判定する。
【0076】
本実施形態では、制御切替部４４は、例えば、減少量評価閾値ε１をほぼゼロに設定する（ε１≒０）。このため、制御切替部４４は、過渡期間３τｍ、所定時間ｔａ及び所定時間ｔｂが経過した時点において、全波整流Ｉａｃ［３τｍ＋ｔａ＋ｔｂ］が初期値Ｉａｃ［３τｍ］から実質的に減少していないときに（｜Ｉａｃ［３τｍ］－Ｉａｃ［３τｍ＋ｔａ＋ｔｂ］｜≒０）、放電異常であると判定する。
【0077】
（４） 制御切替部４４は、初期値に対して基準値を予め設定する。そして、初期値が予め定める基準値を超えないときに、制御切替部４４は、放電異常であると判定することができる。基準値は、放電異常がないときに、過渡期間の経過後に異常判定パラメータが超えるべき値の目安である。基準値は、実験またはシミュレーション等によって予め定められる。
【0078】
本実施形態では、制御切替部４４は、初期値Ｉａｃ［３τｍ］に対して、基準値Ｉａｃ－ｒｅｆを設定する。そして、制御切替部４４は、過渡期間３τｍの経過によって初期値Ｉａｃ［３τｍ］を設定するときに、その初期値Ｉａｃ［３τｍ］を基準値Ｉａｃ－ｒｅｆと比較する。そして、初期値Ｉａｃ［３τｍ］が基準値Ｉａｃ－ｒｅｆを超えず（Ｉａｃ［３τｍ］≦Ｉａｃ－ｒｅｆ）、平滑コンデンサ２４が蓄積した電力によって十分にモータ１１に交流電圧を印加できていないときに、制御切替部４４は、放電異常であると判定する。
【0079】
特に、本実施形態では、以下に説明するように、制御切替部４４は、上記の（１）～（４）の方法を組み合わせて放電異常を判定する。
【0080】
図３は、放電異常がないときに、高周波電圧を印加したモータ１１に流れる三相交流電流ｉｕ，ｉｖ，ｉｗ等の推移等を示すタイムチャートである。図３（Ａ）は、平滑コンデンサ２４の電圧Ｖｃを示す。図３（Ｂ）は、高周波の最終Ｕ相電圧指令ｖｕ１
＊を示す。図３（Ｃ）は、高周波の最終電圧指令ｖｕ１
＊，ｖｖ１
＊，ｖｗ１
＊にしたがって高周波電圧を印加したときに、モータ１１に流れる三相交流電流ｉｕ，ｉｖ，ｉｗ（高周波電流）を示す。図３（Ｄ）は、高周波の三相交流電流ｉｕ，ｉｖ，ｉｗの全波整流Ｉａｃを示す。図３の横軸は、いずれも時間ｔである。また、図３では、ｔ＝０において平滑コンデンサ２４の放電制御が開始される。
【0081】
図３（Ａ）に示すように、平滑コンデンサ２４の放電制御がｔ＝０から開始されると、その後、平滑コンデンサ２４の電圧Ｖｃは時間の経過とともに減少し、ゼロに漸近する。このため、放電制御を開始してから過渡期間３τｍ及び所定時間ｔａが経過すると、平滑コンデンサ２４の電圧Ｖｃは放電制御終了判定閾値ＨＶｅｍｐよりも小さくなる。
【0082】
電圧センサ２２に異常がなく、電圧センサ２２によって平滑コンデンサ２４の電圧Ｖｃが正しく検出されているときには、入力直流電圧ＨＶは、平滑コンデンサ２４の電圧Ｖｃを表す電力変換部電圧Ｖｄｃ－ｉｎｖである。このため、制御切替部４４は、入力直流電圧ＨＶ（＝Ｖｃ）と放電制御終了判定閾値ＨＶｅｍｐの比較によって、放電完了、または、放電異常を判定することができる。
【0083】
一方、電圧センサ２２に異常があるときには、電圧センサ２２によって平滑コンデンサ２４の電圧Ｖｃは正しく検出されないので、入力直流電圧ＨＶは、最小入力電圧ＨＶｍｉｎに固定される。このため、制御切替部４４は、入力直流電圧ＨＶによって、単純に、放電完了、または、放電異常を判定することができない。
【0084】
そこで、本実施形態では、図３（Ｂ）に示すようにモータ１１に高周波電圧を印加すると、これに応じて、図３（Ｃ）に示すようにモータ１１に高周波電流が流れることを利用して、制御切替部４４は、放電完了、または、放電異常を判定する。
【0085】
すなわち、図３（Ｂ）に示すように、平滑コンデンサ２４が蓄積した電力によって、概ね振幅が一定の高周波電圧をモータ１１に印加するように指令したとしても、平滑コンデンサ２４が蓄積した電力が時間の経過とともに消費され、平滑コンデンサ２４の電圧Ｖｃが減少すると、これにともなって、モータ１１に流れる高周波電流は減衰する。したがって、本実施形態では、全波整流Ｉａｃを異常判定パラメータとし、放電開始後の時間経過による全波整流Ｉａｃの減衰に基づいて、放電完了、または、放電異常を判定する。
【0086】
具体的には、制御切替部４４は、放電制御の開始後、過渡期間３τｍの経過を待って、全波整流Ｉａｃの初期値Ｉａｃ［３τｍ］を設定する。そして、初期値Ｉａｃ［３τｍ］を基準値Ｉａｃ－ｒｅｆと比較する。このとき、平滑コンデンサ２４が蓄積した電力によって、正常にモータ１１に高周波電圧を印加できていれば、初期値Ｉａｃ［３τｍ］が基準値Ｉａｃ－ｒｅｆを超える。したがって、制御切替部４４は、さらに所定時間ｔａの経過を待って、全波整流Ｉａｃ［３τｍ＋ｔａ］と電流閾値αとの比較、及び／または、比Ｉａｃ［３τｍ＋ｔａ］／Ｉａｃ［３τｍ］と残存率評価閾値βとの比較によって、制御切替部４４は、放電完了、または、放電異常を判定することができる。また、さらに所定時間ｔｂの経過を待って、差｜Ｉａｃ［３τｍ］－Ｉａｃ［３τｍ＋ｔａ＋ｔｂ］｜と減少量評価閾値ε１との比較によって、制御切替部４４は、放電完了、または、放電異常を判定することができる。
【0087】
図４は、放電異常判定のフローチャートの例である。図４に示すように、ステップＳ１０では、制御切替部４４は、初期値Ｉａｃ［３τｍ］が未設定であるか否かを確認する。ステップＳ１０において、初期値Ｉａｃ［３τｍ］が未設定であるときには、ステップＳ１１の処理に進む。一方、ステップＳ１０において、初期値Ｉａｃ［３τｍ］が既に設定されているとき、すなわち、既に放電制御を開始して過渡期間３τｍが経過した後であるときには、制御切替部４４は、ステップＳ１１～Ｓ１３及びステップＳ１６を省略してステップＳ１７の処理に進む。
【0088】
ステップＳ１１では、制御切替部４４は、最終三相交流電圧指令ｖｕ１
＊，ｖｖ１
＊，ｖｗ１
＊を切り替えることによって、モータ１１に高周波電圧を入力する。その後、ステップＳ１２では、制御切替部４４は、過渡期間３τｍの経過を待つ。そして、過渡期間３τｍが経過すると、制御切替部４４は、ステップＳ１３の処理に進み、全波整流Ｉａｃ［３τｍ］を基準値Ｉａｃ－ｒｅｆと比較する。
【0089】
ステップＳ１３において、全波整流Ｉａｃ［３τｍ］が基準値Ｉａｃ－ｒｅｆよりも小さいときには、ステップＳ１４に進み、制御切替部４４は、所定時間ｔａの経過を待つ。そして、ステップＳ１５に進み、制御切替部４４は、放電異常であると判定する。ステップＳ１５で判定する放電異常（以下、第１放電異常という）は、平滑コンデンサ２４が蓄積した電力によって十分にモータ１１に交流電圧を印加できていないことに起因する放電異常である。
【0090】
一方、ステップＳ１３において、全波整流Ｉａｃ［３τｍ］が基準値Ｉａｃ－ｒｅｆよりも大きければ、少なくとも平滑コンデンサ２４が蓄積した電力によって十分にモータ１１に交流電圧を印加できている。このため、制御切替部４４は、ステップＳ１６の処理に進み、過渡期間３τｍの経過時の全波整流Ｉａｃ［３τｍ］を初期値Ｉａｃ［３τｍ］に設定する。
【0091】
その後、ステップＳ１７では、制御切替部４４は、所定時間ｔａの経過を待つ。そして、初期値Ｉａｃ［３τｍ］の設定後、所定時間ｔａが経過すると、制御切替部４４は、ステップＳ１８の処理に進み、過渡期間３τｍ及び所定時間ｔａが経過したあとの全波整流Ｉａｃ［３τｍ＋ｔａ］を電流閾値αと比較する。
【0092】
ステップＳ１８において、全波整流Ｉａｃ［３τｍ＋ｔａ］が電流閾値α以上であり、ほぼゼロになっているはずの平滑コンデンサ２４の電力が残留しているときには、制御切替部４４は、放電異常と判定し、さらに放電異常の要因を峻別するために、ステップＳ１９の処理に進む。
【0093】
一方、ステップＳ１８において、全波整流Ｉａｃ［３τｍ＋ｔａ］が電流閾値αよりも小さくなっていたときには、制御切替部４４は、ステップＳ２０の処理に進む。ステップＳ２０では、初期値Ｉａｃ［３τｍ］に対する全波整流Ｉａｃ［３τｍ＋ｔａ］の比Ｉａｃ［３τｍ＋ｔａ］／Ｉａｃ［３τｍ］による電力残存率評価を、残存率評価閾値βと比較する。
【0094】
ステップＳ２０において、比Ｉａｃ［３τｍ＋ｔａ］／Ｉａｃ［３τｍ］が残存率評価閾値β以上であり、ほぼゼロになっているはずの電力残存率評価が未だ有意な値に維持されているときには、制御切替部４４は、放電異常と判定し、さらに放電異常の要因を峻別するために、ステップＳ１９の処理に進む。
【0095】
一方、ステップＳ２０において、比Ｉａｃ［３τｍ＋ｔａ］／Ｉａｃ［３τｍ］が残存率評価閾値βよりも小さく、電力残存率評価の観点においても、平滑コンデンサ２４の電力が消費されていることが確認されたときには、ステップＳ２１に進み、制御切替部４４は、平滑コンデンサ２４が正常に放電完了したと判定する。
【0096】
ステップＳ１９では、制御切替部４４は、さらに所定時間ｔｂの経過を待つ。そして、所定時間ｔｂが経過すると、制御切替部４４は、ステップＳ２２の処理に進み、初期値Ｉａｃ［３τｍ］と、過渡期間３τｍ、所定時間ｔａ及び所定時間ｔｂが経過した時点の全波整流Ｉａｃ［３τｍ＋ｔａ＋ｔｂ］と、の差｜Ｉａｃ［３τｍ］－Ｉａｃ［３τｍ＋ｔａ＋ｔｂ］｜による電力減少量評価を、減少量評価閾値ε１と比較する。
【0097】
ステップＳ２２において、差｜Ｉａｃ［３τｍ］－Ｉａｃ［３τｍ＋ｔａ＋ｔｂ］｜が減少量評価閾値ε１よりも小さく、ほぼゼロになっているはずの平滑コンデンサ２４の電力が未だ有意な値に維持されているときには、制御切替部４４は、ステップＳ２３の処理に進み、その放電異常が第３放電異常であると判定する。第３放電異常は、リレー１２が溶着異常等によってオフになっておらず、バッテリ１０から電力が供給され続けていることに起因した放電異常である。
【0098】
一方、ステップＳ２２において、差｜Ｉａｃ［３τｍ］－Ｉａｃ［３τｍ＋ｔａ＋ｔｂ］｜が減少量評価閾値ε１以上であるときには、制御切替部４４は、ステップＳ２４の処理に進み、その放電異常が、第２放電異常であると判定する。第２放電異常は、平滑コンデンサ２４の電力によって十分にモータ１１に交流電圧が印加されない第１放電異常やリレー１２の溶着異常等による第３放電異常に該当しない、その他の要因による放電異常である。
【0099】
なお、上記のように、平滑コンデンサ２４の放電制御において、正常放電完了（ステップＳ２１）、第１放電異常（ステップＳ１５）、第２放電異常（ステップＳ２４）、または、第３放電異常（ステップＳ２３）のいずれかの判定をしたときには、制御切替部４４は、ステップＳ２５の処理に進み、モータ１１に対する高周波電圧の印可を停止させ、放電制御を終了する。
【0100】
このように、制御切替部４４は、電圧センサ２２の異常によって、電力変換部電圧Ｖｄｃ－ｉｎｖが得られないときでも、全波整流Ｉａｃに基づいて平滑コンデンサ２４の放電異常を判定することができる。
【0101】
なお、上記第１実施形態では、制御切替部４４は、電圧センサ２２に故障その他の異常が生じたときに、全波整流Ｉａｃに基づいて平滑コンデンサ２４の放電異常を判定しているが、これに限らない。制御切替部４４は、電圧センサ２２を有しない電動車両１００においても、上記第１実施形態と同様に、全波整流Ｉａｃに基づいて平滑コンデンサ２４の放電異常を判定することができる。
【0102】
また、上記第１実施形態では、全波整流Ｉａｃを異常判定パラメータとしているが、これに限らない。制御切替部４４は、全波整流Ｉａｃの代わりに、相電流のピーク値またはその絶対値を異常判定パラメータとして用いることができる。相電流のピーク値は、例えば、図３（Ｃ）に示したＵ相交流電流ｉｕ、Ｖ相交流電流ｉｖまたはＷ相交流電流ｉｗの包絡線である。このため、相電流のピーク値またはその絶対値（正側の包絡線）は、図３（Ｄ）の全波整流Ｉａｃと同様に、平滑コンデンサ２４の電圧Ｖｃが減少すると、これにともなって減衰する。このため、制御切替部４４は、全波整流Ｉａｃの代わりに、相電流のピーク値またはその絶対値を異常判定パラメータとして用いた場合も、上記第１実施形態と同様に、平滑コンデンサ２４の放電異常を判定することができる。
【0103】
［第２実施形態］
上記第１実施形態では、モータ電流の一形態である全波整流Ｉａｃを異常判定パラメータとして用いる例を説明したが、これに限らない。制御切替部４４は、モータ電流をフィードバックした交流電圧の指令を、異常判定パラメータとして用いることができる。以下、第２実施形態では、制御切替部４４が、モータ電流をフィードバックした交流電圧の指令を、異常判定パラメータとして用いる例を説明する。
上記第１実施形態では、モータ電流の一形態である全波整流Ｉａｃを異常判定パラメータとして用いる例を説明したが、これに限らない。制御切替部４４は、モータ電流をフィードバックした交流電圧の指令を、異常判定パラメータとして用いることができる。以下、第２実施形態では、制御切替部４４が、モータ電流をフィードバックした交流電圧の指令を、異常判定パラメータとして用いる例を説明する。
【0104】
図５は、第２実施形態に係るモータコントローラ２３の構成を示すブロック図である。
図５に示すように、第２実施形態のモータコントローラ２３は、全波整流演算部４８を省略している。第２実施形態のモータコントローラ２３のうち、制御切替部４４以外の構成は、第１実施形態のモータコントローラ２３と同様である。
図５に示すように、第２実施形態のモータコントローラ２３は、全波整流演算部４８を省略している。第２実施形態のモータコントローラ２３のうち、制御切替部４４以外の構成は、第１実施形態のモータコントローラ２３と同様である。
【0105】
第２実施形態の制御切替部４４は、電圧センサ２２に異常が生じていると判定した場合であっても、電圧センサ２２に異常が生じていないと判定した場合と同様に、二相三相変換部４３が演算した三相交流電圧指令ｖｕ
＊，ｖｖ
＊，ｖｗ
＊を最終三相交流電圧指令ｖｕ１
＊，ｖｖ１
＊，ｖｗ１
＊として電力変換部２１に入力することにより、放電制御を行う。すなわち、第２実施形態の制御切替部４４は、式（２）の高周波電圧の代わりに、ｄｑ軸電圧指令ｖｄ
＊，ｖｑ
＊に基づく三相交流電圧指令ｖｕ
＊，ｖｖ
＊，ｖｗ
＊を最終三相交流電圧指令ｖｕ１
＊，ｖｖ１
＊，ｖｗ１
＊として電力変換部２１に入力することにより、放電制御を行う。
【0106】
そして、図５に示すように、第２実施形態の制御切替部４４は、電圧センサ２２に異常が生じたときに、ｄ軸電圧指令ｖｄ
＊の他、ｄ軸電流ｉｄ、及び、ｄ軸電流指令ｉｄ
＊を取得する。そして、制御切替部４４は、これらを用いて、平滑コンデンサ２４の放電異常を判定する。
【0107】
より具体的には、制御切替部４４は、電流制御部４２においてモータ電流をフィードバックした交流電圧指令であるｄ軸電圧指令ｖｄ
＊を、異常判定パラメータとして用いる。また、第２実施形態の制御切替部４４は、ｄ軸電圧指令ｖｄ
＊と併せて、モータ電流の一形態であるｄ軸電流ｉｄを、異常判定パラメータとして用いる。
【0108】
但し、本実施形態では、簡単のため、異常判定パラメータの初期値は、ｄ軸電圧指令ｖｄ
＊についてのみ設定する。具体的には、制御切替部４４は、放電の開始後、ｄ軸電流指令ｉｄ
＊からｄ軸電流ｉｄまでの応答の時定数（以下、電流制御時定数τｃという）の３倍の時間を過渡期間（以下、過渡期間３τｃという）とする。そして、制御切替部４４は、平滑コンデンサ２４の放電制御を開始した後、この過渡期間３τｃを経過したときのｄ軸電圧指令ｖｄ
＊の値を初期値（以下、初期値ｖｄ
＊［３τｃ］という）に設定する。
【0109】
なお、本実施形態では、一例として、ｄ軸電圧指令ｖｄ
＊を異常判定パラメータとする場合の過渡期間を、放電の開始後、電流制御時定数τｃの３倍の期間（３τｃ）としているが、これに限らない。モータ１１やインバータ１３等の具体的な応答特性に応じて、過渡期間の長さは、実験またはシミュレーション等に基づいて適合により定められる。但し、ｄ軸電圧指令ｖｄ
＊を異常判定パラメータとする場合においても、過渡期間の長さは、典型的には電流制御時定数τｃの数倍程度であり、多くの場合、概ね電流制御時定数τｃの３倍程度である。したがって、本実施形態のように、ｄ軸電圧指令ｖｄ
＊を異常判定パラメータとする場合、過渡期間は、電流制御時定数τｃの３倍の時間とするのが、簡便で、概ね正確である。
【0110】
第２実施形態の制御切替部４４は、次の（１）～（４）のいずれかの方法によって、または、これらの方法の全部または一部を組み合わせて、放電異常を判定する。
【0111】
（１） 制御切替部４４は、モータ電流の一形態であるｄ軸電流ｉｄに対し、ｄ軸電流が実質的にゼロになったか否かを判定する閾値（以下、電流閾値δという）を設定する。そして、ｄ軸電圧指令ｖｄ
＊についての初期値ｖｄ
＊［３τｃ］の設定後、予め定める所定時間ｔｃが経過した時点でのｄ軸電流ｉｄ［３τｃ＋ｔｃ］の大きさが、この電流閾値δ以上であるときに、制御切替部４４は、放電異常であると判定することができる。
【0112】
所定時間ｔｃは、放電異常がない状態において、ｄｑ軸電流ｉｄ，ｉｑのうち実質的にｄ軸電流ｉｄのみを選択的に流す交流電圧をモータ１１に印加したときに、過渡期間３τｃが経過して初期値ｖｄ
＊［３τｃ］を設定した後、平滑コンデンサ２４が蓄積する電力がほぼゼロとなるまでの目安時間である。所定時間ｔｃは、実験またはシミュレーション等によって予め定められる。また、電流閾値δは、平滑コンデンサ２４が蓄積した電力が十分に消費され、実質的にｄ軸電流ｉｄを流すことができなくなったタイミングを、ｄ軸電流ｉｄによって判別するための閾値である。電流閾値δは、実験またはシミュレーション等に基づいて、適合により予め定められる。電流閾値δは、例えば、概ねゼロに近い小さい値である。
【0113】
（２） 制御切替部４４は、ｄ軸電圧指令ｖｄ
＊［ｔ］に対する初期値ｖｄ
＊［３τｃ］の比ｖｄ
＊［３τｃ］／ｖｄ
＊［ｔ］によって、平滑コンデンサ２４の電力残存率を評価する。「ｔ」は、初期値ｖｄ
＊［３τｃ］の設定後における任意時間である。また、制御切替部４４は、この比ｖｄ
＊［３τｃ］／ｖｄ
＊［ｔ］による電力残存率評価に対して残存率評価閾値η１を設定する。そして、制御切替部４４は、初期値ｖｄ
＊［３τｃ］の設定後、さらに所定時間ｔｃが経過した時点の比ｖｄ
＊［３τｃ］／ｖｄ
＊［３τｃ＋ｔｃ］を残存率評価閾値η１と比較する。放電異常がなければ、比ｖｄ
＊［３τｃ］／ｖｄ
＊［ｔ］による電力残存率評価は、時間の経過によって減少し、ゼロに漸近する。したがって、所定時間ｔｃが経過した時点の比ｖｄ
＊［３τｃ］／ｖｄ
＊［３τｃ＋ｔｃ］が残存率評価閾値η１以上であり、ほぼゼロになっているはずの電力残存率評価が未だ有意な値に維持されているときに、制御切替部４４は、放電異常であると判定することができる。残存率評価閾値η１は、実験またはシミュレーション等によって予め定められる。
【0114】
（３） 制御切替部４４は、初期値ｖｄ
＊［３τｃ］とｄ軸電圧指令ｖｄ
＊［ｔ］の差｜ｖｄ
＊［３τｃ］－ｖｄ
＊［ｔ］｜によって、平滑コンデンサ２４における電力減少量を評価する。「ｔ」は、初期値ｖｄ
＊［３τｃ］の設定後における任意時間である。また、制御切替部４４は、差｜ｖｄ
＊［３τｃ］－ｖｄ
＊［ｔ］｜による電力減少量評価に対して、減少量評価閾値ε２を設定する。そして、制御切替部４４は、初期値ｖｄ
＊［３τｃ］の設定後、所定時間ｔｃが経過し、さらに予め定める所定時間ｔｂが経過した時点の差｜ｖｄ
＊［３τｃ］－ｖｄ
＊［３τｃ＋ｔｃ＋ｔｂ］｜を減少量評価閾値ε２と比較する。所定時間ｔｂは、第１実施形態と同様であり、誤った放電異常判定を特に確実に防止するための待ち時間であり、実験またはシミュレーション等によって予め定められる。
【0115】
放電異常がなければ、差｜ｖｄ
＊［３τｃ］－ｖｄ
＊［ｔ］｜による電力減少量評価は、時間の経過によって増加する。したがって、過渡期間３τｃ、所定時間ｔｃ及び所定時間ｔｂが経過した時点の差｜ｖｄ
＊［３τｃ］－ｖｄ
＊［３τｃ＋ｔｃ＋ｔｂ］｜が減少量評価閾値ε２よりも小さく、ほぼゼロになっているはずの平滑コンデンサ２４の電力が未だ有意な値に維持されているときには、制御切替部４４は、放電異常であると判定することができる。
【0116】
本実施形態では、制御切替部４４は、例えば、減少量評価閾値ε２をほぼゼロに設定する（ε２≒０）。このため、制御切替部４４は、過渡期間３τｃ、所定時間ｔａ及び所定時間ｔｂが経過した時点において、ｄ軸電圧指令ｖｄ
＊［３τｃ＋ｔｃ＋ｔｂ］が初期値ｖｄ
＊［３τｃ］から実施質的に減少していないときに（｜ｖｄ
＊［３τｃ］－ｖｄ
＊［３τｃ＋ｔｃ＋ｔｂ］｜≒０）、放電異常であると判定する。
【0117】
（４） 制御切替部４４は、過渡期間３τｃの経過時点におけるｄ軸電流指令ｉｄ
＊［３τｃ］とｄ軸電流ｉｄ［３τｃ］の差｜ｉｄ
＊［３τｃ］－ｉｄ［３τｃ］｜に対して、閾値γを設定する。閾値γは、ｄ軸電流指令ｉｄ
＊とｄ軸電流ｉｄが実質的に一致したことを判定するための閾値であり、実験またはシミュレーション等によって予め定められる。制御切替部４４は、差｜ｉｄ
＊［３τｃ］－ｉｄ［３τｃ］｜が閾値γ未満とならず、平滑コンデンサ２４が蓄積した電力によって十分にモータ１１に交流電圧を印加できていないときに、制御切替部４４は、放電異常であると判定することができる。なお、制御切替部４４は、第１実施形態に倣って初期値ｖｄ
＊［３τｃ］に対して基準値を設定し、初期値ｖｄ
＊［３τｃ］とその基準値の比較によって、放電異常を判定してもよい。
【0118】
特に、本第２実施形態では、以下に説明するように、制御切替部４４は、上記の（１）～（４）の方法を組み合わせて放電異常を判定する。
【0119】
図６は、放電異常がないときに、ｑ軸電流ｉｑをゼロとしたままｄ軸電流ｉｄを流す交流電圧をモータ１１に印加する場合のｄｑ軸電圧指令ｖｄ
＊，ｖｑ
＊等を示すタイムチャートである。図６（Ａ）は、平滑コンデンサ２４の電圧Ｖｃを示す。図６（Ｂ）は、ｄｑ軸電流ｉｄ，ｉｑを示す。図６（Ｃ）は、ｄｑ軸電圧指令ｖｄ
＊，ｖｑ
＊を示す。図６の横軸は、いずれも時間ｔである。また、図６では、ｔ＝０において平滑コンデンサ２４の放電制御が開始される。
【0120】
図６（Ａ）に示すように、平滑コンデンサ２４の放電制御がｔ＝０から開始されると、平滑コンデンサ２４の電圧Ｖｃは時間の経過とともに減少し、ゼロに漸近する。すなわち、放電制御を開始してから過渡期間３τｃ及び所定時間ｔｃが経過すると、平滑コンデンサ２４の電圧Ｖｃはほぼゼロとなる。
【0121】
図６（Ｂ）に破線で示すように、ｑ軸電流指令ｉｑ
＊はゼロに維持されるので、ｑ軸電流ｉｑもまたこれに追従してゼロに維持される。このため、モータ１１は回転しない。一方、図６（Ｂ）に実線で示すように、放電制御が開始されると、ｄ軸電流指令ｉｄ
＊は、一定のｄ軸電流Ｉｄｘを流すように設定される。このため、ｄ軸電流ｉｄは、ｄ軸電流指令ｉｄ
＊に追従するように変化する。そして、放電異常がなければ、過渡期間３τｃが経過すると、ｄ軸電流指令ｉｄ
＊［３τｃ］とｄ軸電流ｉｄ［３τｃ］の差｜ｉｄ
＊［３τｃ］－ｉｄ［３τｃ］｜は閾値γよりも小さくなり、ｄ軸電流ｉｄ［３τｃ］はほぼｄ軸電流指令ｉｄ
＊［３τｃ］に一致する。
【0122】
その後、モータ１１にｄ軸電流ｉｄを流し続けることによって、平滑コンデンサ２４の電力が、一定のｄ軸電流Ｉｄｘを維持できない程度にまで消費されると、ｄ軸電流指令ｉｄ
＊は一定であるにもかかわらず、ｄ軸電流ｉｄの大きさは減少し、ゼロに近づく。このため、過渡期間３τｃ及び所定時間ｔｃが経過した時点のｄ軸電流ｉｄ［３τｃ＋ｔｃ］の大きさは、電流閾値δよりも小さく（ゼロに近く）なる。
【0123】
このとき、ｄ軸電圧指令ｖｄ
＊は、ｄ軸電流ｉｄのフィードバックによって、図６（Ｃ）に示すように変化する。すなわち、ｄ軸電圧指令ｖｄ
＊は、過渡期間３τｃが経過すると、概ね一定の値（ｖｄ
＊［３τｃ］）に収束する。このため、制御切替部４４は、この値を、ｄ軸電圧指令ｖｄ
＊の初期値ｖｄ
＊［３τｃ］に設定する。その後、モータ１１にｄ軸電流ｉｄを流し続けることによって、平滑コンデンサ２４の電力が、一定のｄ軸電流Ｉｄｘを維持できない程度にまで消費され、ｄ軸電流ｉｄの大きさが減少し始まると、電流制御部４２は、一定のｄ軸電流Ｉｄｘに対する不足を補うように、ｄ軸電流ｉｄの減少に応じて、ｄ軸電圧指令ｖｄ
＊の大きさを増加させる。
【0124】
これらのことから、制御切替部４４は、過渡期間３τｃ及び所定時間ｔｃの経過を待って、ｄ軸電流ｉｄ［３τｃ］と電流閾値δとの比較、または、比ｖｄ
＊［３τｃ］／ｖｄ
＊［３τｃ＋ｔｃ］と残存率評価閾値η１の比較、によって、制御切替部４４は、放電完了、または、放電異常を判定することができる。また、さらに所定時間ｔｂの経過を待って、差｜ｖｄ
＊［３τｃ］－ｖｄ
＊［３τｃ＋ｔｃ＋ｔｂ］｜と減少量評価閾値ε２の比較によって、制御切替部４４は、放電完了、または、放電異常を判定することができる。
【0125】
図７は、第２実施形態に係る放電異常判定のフローチャートの例である。図７に示すように、ステップＳ３０では、制御切替部４４は、ｄ軸電圧指令ｖｄ
＊に対する初期値ｖｄ
＊［３τｃ］が未設定であるか否かを確認する。ステップＳ３０において、初期値ｖｄ
＊［３τｃ］が未設定であるときには、ステップＳ３１に進む。一方、ステップＳ３０において、初期値ｖｄ
＊［３τｃ］が既に設定されているときには、制御切替部４４は、ステップＳＳ３１～Ｓ３３及びステップＳ３６を省略してステップＳ３７の処理に進む。
【0126】
ステップＳ３１では、制御切替部４４は、最終三相交流電圧ｖｕ１
＊，ｖｖ１
＊，ｖｗ１
＊を切り替えることによって、ｑ軸電流ｉｑをゼロとし、ｄ軸電流ｉｄをＩｄｘとする交流電圧をモータ１１に入力する。その後、ステップＳ３２では、制御切替部４４は、過渡期間３τｃの経過を待つ。そして、過渡期間３τｃが経過すると、制御切替部４４はステップＳ３３の処理に進み、ｄ軸電流指令ｉｄ
＊［３τｃ］とｄ軸電流ｉｄ［３τｃ］の差｜ｉｄ
＊［３τｃ］－ｉｄ［３τｃ］｜と閾値γを比較する。これにより、制御切替部４４は、平滑コンデンサ２４が蓄積した電力によって十分にモータ１１に交流電圧を印加できているか否かを判定する。
【0127】
ステップＳ３３において、ｄ軸電流指令ｉｄ
＊［３τｃ］とｄ軸電流ｉｄ［３τｃ］の差｜ｉｄ
＊［３τｃ］－ｉｄ［３τｃ］｜が閾値γ以上であるときには、ステップＳ３４に進み、制御切替部４４は、所定時間ｔｃの経過を待つ。そして、ステップＳ３５に進み、制御切替部４４は、第１放電異常であると判定する。
【0128】
一方、ステップＳ３３において、ｄ軸電流指令ｉｄ
＊［３τｃ］とｄ軸電流ｉｄ［３τｃ］の差｜ｉｄ
＊［３τｃ］－ｉｄ［３τｃ］｜が閾値γよりも小さいときには、少なくとも平滑コンデンサ２４が蓄積した電力によって十分にモータ１１に交流電圧を印加できている。このため、制御切替部４４は、ステップＳ３６の処理に進み、過渡期間３τｃの経過時のｄ軸電圧指令ｖｄ
＊［３τｃ］を初期値ｖｄ
＊［３τｃ］に設定する。
【0129】
その後、ステップＳ３７では、制御切替部４４は、所定時間ｔｃの経過を待つ。そして、初期値ｖｄ
＊［３τｃ］の設定後、所定時間ｔｃが経過すると、制御切替部４４は、ステップＳ３８の処理に進み、過渡期間３τｃ及び所定時間ｔｃが経過した後のｄ軸電流ｉｄ［３τｃ＋ｔｃ］を電流閾値δと比較する。
【0130】
ステップＳ３８において、ｄ軸電流ｉｄ［３τｃ＋ｔｃ］が電流閾値δ以上であり、ほぼゼロになっているはずの平滑コンデンサ２４の電力が残留しているときには、制御切替部４４は、放電異常と判定し、さらに放電異常の要因を峻別するために、ステップＳ３９の処理に進む。
【0131】
一方ステップＳ３８において、ｄ軸電流ｉｄ［３τｃ＋ｔｃ］が電流閾値δよりも小さくなっていたときには、制御切替部４４は、ステップＳ４０の処理に進む。ステップＳ４０では、ｄ軸電圧指令ｖｄ
＊［３τｃ］に対する初期値ｖｄ
＊［３τｃ＋ｔｃ］の比ｖｄ
＊［３τｃ］／ｖｄ
＊［３τｃ＋ｔｃ］による電力残存率評価を、残存率評価閾値η１と比較する。
【0132】
ステップＳ４０において、比ｖｄ
＊［３τｃ］／ｖｄ
＊［３τｃ＋ｔｃ］が残存率評価閾値η１以上であり、ほぼゼロになっているはずの電力残存率評価が未だ有意な値に維持されているときには、制御切替部４４は、放電異常と判定し、さらに放電異常の要因を峻別するために、ステップＳ３９の処理に進む。
【0133】
一方、ステップＳ４０において、比ｖｄ
＊［３τｃ］／ｖｄ
＊［３τｃ＋ｔｃ］が残存率評価閾値η１よりも小さく、電力残存率評価の観点においても、平滑コンデンサ２４の電力が消費されていることが確認されたときには、ステップＳ４１に進み、制御切替部４４は、平滑コンデンサ２４が正常に放電完了したと判定する。
【0134】
ステップＳ３９では、制御切替部４４は、さらに所定時間ｔｂの経過を待つ。そして、所定時間ｔｂが経過すると、制御切替部４４は、ステップＳ４２の処理に進み、初期値ｖｄ
＊［３τｃ］と、過渡期間３τｃ、所定時間ｔｃ及び所定時間ｔｂが経過した時点のｄ軸電圧指令ｖｄ
＊［３τｃ＋ｔｃ＋ｔｂ］と、の差｜ｖｄ
＊［３τｃ］－ｖｄ
＊［３τｃ＋ｔｃ＋ｔｂ］｜による電力減少量評価を、減少量評価閾値ε２と比較する。
【0135】
ステップＳ４２において、差｜ｖｄ
＊［３τｃ］－ｖｄ
＊［３τｃ＋ｔｃ＋ｔｂ］｜が減少量評価閾値ε２よりも小さく、ほぼゼロになっているはずの平滑コンデンサ２４の電力が未だ有意な値に維持されているときには、制御切替部４４は、ステップＳ４３の処理に進み、その放電異常が第３放電異常であると判定する。
【0136】
一方、ステップＳ４２において、差｜ｖｄ
＊［３τｃ］－ｖｄ
＊［３τｃ＋ｔｃ＋ｔｂ］｜が減少量評価閾値ε２以上であるときには、制御切替部４４は、ステップＳ４４の処理に進み、その放電異常が第２放電異常であると判定する。
【0137】
なお、上記のように、平滑コンデンサ２４の放電制御において、正常放電完了（ステップＳ４１）、第１放電異常（ステップＳ３５）、第２放電異常（ステップＳ４４）、または、第３放電異常（ステップＳ４３）のいずれかの判定をしたときには、制御切替部４４は、ステップＳ４５の処理に進み、モータ１１に対する交流電圧の印可を停止させ、放電制御を終了する。
【0138】
このように、第２実施形態に係る制御切替部４４は、電圧センサ２２の異常によって、電力変換部電圧Ｖｄｃ－ｉｎｖが得られないときでも、ｄ軸電圧指令ｖｄ
＊等の異常判定パラメータの変化に基づいて、平滑コンデンサ２４の放電異常を判定することができる。
【0139】
なお、上記第２実施形態では、制御切替部４４が、モータ電流の一形態であるｄ軸電流ｉｄと、ｄ軸電流ｉｄをフィードバックした交流電圧指令であるｄ軸電圧指令ｖｄ
＊と、を異常判定パラメータとして用いる例を説明したが、これに限らない。制御切替部４４は、モータ電流をフィードバックした交流電圧指令だけを用いて、放電異常を判定してもよい。例えば、制御切替部４４は、上記第２実施形態において、ｄ軸電圧指令ｖｄ
＊を用いた放電異常の判定を残し、ｄ軸電流ｉｄを用いた放電異常の判定を省略することができる。
【0140】
［第３実施形態］
上記第２実施形態では、ｄ軸電流ｉｄを流すことによって平滑コンデンサ２４が蓄積した電力をモータ１１で消費させるときに、モータ電流をフィードバックした交流電圧の指令（ｄ軸電圧指令ｖｄ ＊）と、モータ電流（ｄ軸電流ｉｄ）と、を組み合わせて、平滑コンデンサ２４の放電異常を判定しているが、これに限らない。ｄ軸電流ｉｄを流すことによって平滑コンデンサ２４が蓄積した電力をモータ１１で消費させる場合においても、異常判定パラメータとしてモータ電流だけを用いて、平滑コンデンサ２４の放電異常を判定することができる。以下、第３実施形態では、制御切替部４４が、平滑コンデンサ２４の放電異常を判定するときに、モータ電流だけを異常判定パラメータとして用いる例を説明する。
上記第２実施形態では、ｄ軸電流ｉｄを流すことによって平滑コンデンサ２４が蓄積した電力をモータ１１で消費させるときに、モータ電流をフィードバックした交流電圧の指令（ｄ軸電圧指令ｖｄ ＊）と、モータ電流（ｄ軸電流ｉｄ）と、を組み合わせて、平滑コンデンサ２４の放電異常を判定しているが、これに限らない。ｄ軸電流ｉｄを流すことによって平滑コンデンサ２４が蓄積した電力をモータ１１で消費させる場合においても、異常判定パラメータとしてモータ電流だけを用いて、平滑コンデンサ２４の放電異常を判定することができる。以下、第３実施形態では、制御切替部４４が、平滑コンデンサ２４の放電異常を判定するときに、モータ電流だけを異常判定パラメータとして用いる例を説明する。
【0141】
図８は、第３実施形態に係るモータコントローラ２３の構成を示すブロック図である。図８に示すように、第３実施形態のモータコントローラ２３は、全波整流演算部４８を省略している。また、第３実施形態のモータコントローラ２３のうち、制御切替部４４以外の構成は、第１実施形態及び第２実施形態のモータコントローラ２３と同様である。
【0142】
第３実施形態の制御切替部４４は、前述の第２実施形態と同様に、電圧センサ２２に異常が生じていると判定した場合であっても、電圧センサ２２に異常が生じていないと判定した場合と同様に、二相三相変換部４３が演算した三相交流電圧指令ｖｕ
＊，ｖｖ
＊，ｖｗ
＊を最終三相交流電圧指令ｖｕ１
＊，ｖｖ１
＊，ｖｗ１
＊として電力変換部２１に入力することにより、放電制御を行う。すなわち、第３実施形態の制御切替部４４は、式（２）の高周波電圧の代わりに、ｄｑ軸電圧指令ｖｄ
＊，ｖｑ
＊に基づく三相交流電圧指令ｖｕ
＊，ｖｖ
＊，ｖｗ
＊を最終三相交流電圧指令ｖｕ１
＊，ｖｖ１
＊，ｖｗ１
＊として電力変換部２１に入力することにより、放電制御を行う。
【0143】
但し、図８に示すように、第３実施形態の制御切替部４４は、電圧センサ２２に異常が生じたときに、ｄ軸電流ｉｄ及びｄ軸電流指令ｉｄ
＊を取得する。そして、制御切替部４４は、これらを用いて、平滑コンデンサ２４の放電異常を判定する。すなわち、第３実施形態では、モータ電流の一形態であるｄ軸電流ｉｄを異常判定パラメータとして用いる。したがって、第２実施形態と比較すれば、第３実施形態は、ｄ軸電圧指令ｖｄ
＊を異常判定パラメータとして用いない点が異なる。本実施形態では、制御切替部４４は、異常判定パラメータであるｄ軸電流ｉｄについて初期値ｉｄ－ｒｅｆを設定する。制御切替部４４は、ｄ軸電流指令ｉｄ
＊とｄ軸電流ｉｄが実質的に一致したときのｄ軸電流ｉｄを初期値ｉｄ－ｒｅｆに設定する。
【0144】
第３実施形態の制御切替部４４は、次の（１）～（４）のいずれかの方法によって、または、これらの方法の全部または一部を組み合わせて、放電異常を判定する。
【0145】
（１） 制御切替部４４は、モータ電流の一形態であるｄ軸電流ｉｄに対し、ｄ軸電流が実質的にゼロになったか否かを判定する電流閾値δを設定する。そして、ｄ軸電流ｉｄについて初期値ｉｄ－ｒｅｆを設定した後、予め定める所定時間ｔｃ′が経過した時点でのｄ軸電流ｉｄ［ｔｃ′］の大きさが、この電流閾値δ以上であるときに、制御切替部４４は、放電異常であると判定することができる。
【0146】
所定時間ｔｃ′は、放電異常がない状態において、ｄｑ軸電流ｉｄ，ｉｑのうち実質的にｄ軸電流ｉｄのみを選択的に流す交流電圧をモータ１１に印加したときに、ｄ軸電流指令ｉｄ
＊とｄ軸電流ｉｄが実質的に一致したことによって初期値ｉｄ－ｒｅｆを設定した後、平滑コンデンサ２４が蓄積する電力がほぼゼロとなるまでの目安時間である。所定時間ｔｃ′は、実験またはシミュレーション等によって予め定められる。また、電流閾値δは、第２実施形態と同様であり、実験またはシミュレーション等によって予め定められる。
【0147】
（２） 制御切替部４４は、初期値ｉｄ－ｒｅｆに対するｄ軸電流ｉｄの比ｉｄ［ｔ］／ｉｄ－ｒｅｆによって、平滑コンデンサ２４の電力残存率を評価する。「ｔ」は、初期値ｉｄ－ｒｅｆの設定後における任意時間である。また、制御切替部４４は、この比ｉｄ［ｔ］／ｉｄ－ｒｅｆによる電力残存率評価に対して残存率評価閾値η２を設定する。そして、制御切替部４４は、初期値ｉｄ－ｒｅｆの設定後、さらに所定時間ｔｃ′が経過した時点の比ｉｄ［ｔｃ′］／ｉｄ－ｒｅｆを残存率評価閾値η２と比較する。放電異常がなければ、比ｉｄ［ｔ］／ｉｄ－ｒｅｆによる電力残存率評価は、時間の経過によって減少し、ゼロに漸近する。したがって、所定時間ｔｃ′が経過した時点の比ｉｄ［ｔｃ′］／ｉｄ－ｒｅｆが残存率評価閾値η２以上であり、ほぼゼロになっているはずの電力残存率評価が未だ有意な値に維持されているときに、制御切替部４４は、放電異常であると判定することができる。残存率評価閾値η２は、実験またはシミュレーション等によって予め定められる。
【0148】
（３） 制御切替部４４は、初期値ｉｄ－ｒｅｆとｄ軸電流ｉｄ［ｔ］の差｜ｉｄ－ｒｅｆ－ｉｄ［ｔ］｜によって、平滑コンデンサ２４における電力減少量を評価する。「ｔ」は、初期値ｉｄ－ｒｅｆの設定後における任意時間である。また、制御切替部４４は、差｜ｉｄ－ｒｅｆ－ｉｄ［ｔ］｜による電力減少量評価に対して、減少量評価閾値ε３を設定する。そして、制御切替部４４は、初期値ｉｄ－ｒｅｆの設定後、所定時間ｔｃ′が経過し、さらに予め定める所定時間ｔｂが経過した時点の差｜ｉｄ－ｒｅｆ－ｉｄ［ｔｃ′＋ｔｂ］｜を減少量評価閾値ε３と比較する。所定時間ｔｂは、第１実施形態及び第２実施形態と同様であり、誤った放電異常判定を特に確実に防止するための待ち時間であり、実験またはシミュレーション等によって予め定められる。
【0149】
放電異常がなければ、差｜ｉｄ－ｒｅｆ－ｉｄ［ｔ］｜による電力減少量評価は、時間の経過によって増加する。したがって、初期値ｉｄ－ｒｅｆの設定後、所定時間ｔｃ′及び所定時間ｔｂが経過した時点の差｜ｉｄ－ｒｅｆ－ｉｄ［ｔｃ′＋ｔｂ］｜が減少量評価閾値ε３よりも小さく、ほぼゼロになっているはずの平滑コンデンサ２４の電力が未だ有意な値に維持されているときには、制御切替部４４は、放電異常であると判定することができる。
【0150】
本実施形態では、制御切替部４４は、例えば、減少量評価閾値ε３をほぼゼロに設定する（ε３≒０）。このため、制御切替部４４は、初期値ｉｄ－ｒｅｆの設定後、所定時間ｔｃ′及び所定時間ｔｂが経過した時点において、ｄ軸電流ｉｄ［ｔｃ′＋ｔｂ］が初期値ｉｄ－ｒｅｆから実施質的に減少していないときに（｜ｉｄ－ｒｅｆ－ｉｄ［ｔｃ′＋ｔｂ］｜≒０）、放電異常であると判定する。
【0151】
（４） 制御切替部４４は、ｄ軸電流指令ｉｄ
＊とｄ軸電流ｉｄの差｜ｉｄ
＊－ｉｄ｜に対して、閾値γを設定する。閾値γは、ｄ軸電流指令ｉｄ
＊とｄ軸電流ｉｄが実質的に一致したことを判定するための閾値であり、実験またはシミュレーション等によって予め定められる。制御切替部４４は、差｜ｉｄ
＊－ｉｄ｜が閾値γ未満とならず、平滑コンデンサ２４が蓄積した電力によって十分にモータ１１に交流電圧を印加できていないときに、制御切替部４４は、放電異常であると判定することができる。なお、制御切替部４４は、第１実施形態に倣って初期値ｉｄ－ｒｅｆに対して基準値を設定し、初期値ｉｄ－ｒｅｆとその基準値の比較によって、放電異常を判定してもよい。
【0152】
特に、本第３実施形態では、以下に説明するように、制御切替部４４は、上記の（１）～（４）の方法を組み合わせて放電異常を判定する。
【0153】
図９は、第３実施形態に係る放電異常判定のフローチャートである。図９に示すように、ステップＳ５０では、制御切替部４４は、ｄ軸電流ｉｄについての初期値ｉｄ－ｒｅｆが未設定であるか否かを確認する。ステップＳ５０において、初期値ｉｄ－ｒｅｆが未設定であるときには、ステップＳ５１に進む。一方、ステップＳ５において、初期値ｉｄ－ｒｅｆが既に設定されているときには、制御切替部４４は、ステップＳ５１～Ｓ５２及びステップＳ５５を省略してステップＳ５６の処理に進む。
【0154】
ステップＳ５１では、制御切替部４４は、最終三相交流電圧ｖｕ１
＊，ｖｖ１
＊，ｖｗ１
＊を切り替えることによって、ｑ軸電流ｉｑをゼロとし、ｄ軸電流ｉｄをＩｄｘとする交流電圧をモータ１１に入力する。その後、ステップＳ５２では、放電制御の開始から過渡期間の３倍程度の時間をおいて、ｄ軸電流指令ｉｄ
＊とｄ軸電流ｉｄの差｜ｉｄ
＊－ｉｄ｜と閾値γを比較する。これにより、制御切替部４４は、平滑コンデンサ２４が蓄積した電力によって十分にモータ１１に交流電圧を印加できているか否かを判定する。
【0155】
ステップＳ５２において、ｄ軸電流指令ｉｄ
＊とｄ軸電流ｉｄの差｜ｉｄ
＊－ｉｄ｜が閾値γ以上であるときには、ステップＳ５３に進み、制御切替部４４は、所定時間ｔｃ′の経過を待つ。そして、ステップＳ５４に進み、制御切替部４４は、第１放電異常であると判定する。
【0156】
一方、ステップＳ５２において、ｄ軸電流指令ｉｄ
＊とｄ軸電流ｉｄの差｜ｉｄ
＊－ｉｄ｜が閾値γよりも小さいときには、少なくとも平滑コンデンサ２４が蓄積した電力によって十分にモータ１１に交流電圧を印加できている。このため、制御切替部４４は、ステップＳ５５の処理に進み、その時のｄ軸電流ｉｄを初期値ｉｄ－ｒｅｆに設定する。
【0157】
その後、ステップＳ５６では、制御切替部４４は、所定時間ｔｃ′の経過を待つ。そして、初期値ｉｄ－ｒｅｆの設定後、所定時間ｔｃ′が経過すると、制御切替部４４は、ステップＳ５７の処理に進み、所定時間ｔｃ′が経過した後のｄ軸電流ｉｄ［ｔｃ′］を電流閾値δと比較する。
【0158】
ステップＳ５７において、ｄ軸電流ｉｄ［ｔｃ′］が電流閾値δ以上であり、ほぼゼロになっているはずの平滑コンデンサ２４の電力が残留しているときには、制御切替部４４は、放電異常と判定し、さらに放電異常の要因を峻別するために、ステップＳ５８の処理に進む。
【0159】
一方ステップＳ５７において、ｄ軸電流ｉｄ［ｔｃ′］が電流閾値δよりも小さくなっていたときには、制御切替部４４は、ステップＳ５９の処理に進む。ステップＳ５９では、初期値ｉｄ－ｒｅｆに対するｄ軸電流ｉｄ［ｔｃ′］の比ｉｄ［ｔｃ′］／ｉｄ－ｒｅｆによる電力残存率評価を、残存率評価閾値η２と比較する。
【0160】
ステップＳ５９において、比ｉｄ［ｔｃ′］／ｉｄ－ｒｅｆが残存率評価閾値η２以上であり、ほぼゼロになっているはずの電力残存率評価が未だ有意な値に維持されているときには、制御切替部４４は、放電異常と判定し、さらに放電異常の要因を峻別するために、ステップＳ５８の処理に進む。
【0161】
一方、ステップＳ５９において、比ｉｄ［ｔｃ′］／ｉｄ－ｒｅｆが残存率評価閾値η２よりも小さく、電力残存率評価の観点においても、平滑コンデンサ２４の電力が消費されていることが確認されたときには、ステップＳ６０に進み、制御切替部４４は、平滑コンデンサ２４が正常に放電完了したと判定する。
【0162】
ステップＳ５８では、制御切替部４４は、さらに所定時間ｔｂの経過を待つ。そして、所定時間ｔｂが経過すると、制御切替部４４は、ステップＳ６１の処理に進み、初期値ｉｄ－ｒｅｆと、所定時間ｔｃ′及び所定時間ｔｂが経過した時点のｄ軸電流ｉｄ［ｔｃ′＋ｔｂ］と、の差｜ｉｄ－ｒｅｆ－ｉｄ［ｔｃ′＋ｔｂ］｜による電力減少量評価を、減少量評価閾値ε３と比較する。
【0163】
ステップＳ６１において、差｜ｉｄ－ｒｅｆ－ｉｄ［ｔｃ′＋ｔｂ］｜が減少量評価閾値ε３よりも小さく、ほぼゼロになっているはずの平滑コンデンサ２４の電力が未だ有意な値に維持されているときには、制御切替部４４は、ステップＳ６２の処理に進み、その放電異常が第３放電異常であると判定する。
【0164】
一方、ステップＳ６１において、差｜ｉｄ－ｒｅｆ－ｉｄ［ｔｃ′＋ｔｂ］｜が減少量評価閾値ε３以上であるときには、制御切替部４４は、ステップＳ６３の処理に進み、その放電異常が第２放電異常であると判定する。
【0165】
なお、上記のように、平滑コンデンサ２４の放電制御において、正常放電完了（ステップＳ６０）、第１放電異常（ステップＳ５４）、第２放電異常（ステップＳ６３）、または、第３放電異常（ステップＳ６２）のいずれかの判定をしたときには、制御切替部４４は、ステップＳ６４の処理に進み、モータ１１に対する交流電圧の印可を停止させ、放電制御を終了する。
【0166】
このように、第３実施形態に係る制御切替部４４は、電圧センサ２２の異常によって、電力変換部電圧Ｖｄｃ－ｉｎｖが得られないときでも、ｄ軸電流ｉｄに基づいて、平滑コンデンサ２４の放電異常を判定することができる。
【0167】
なお、上記第１～第３実施形態では、電動車両１００をシャットダウンするときに、インバータ１３の平滑コンデンサ２４が蓄積した電力を、駆動用のモータ１１（電動機）で消費させる例を説明したが、これに限らない。電動車両１００が発電機を備える場合には、電動車両１００をシャットダウンするときに、その発電機またはモータ１１に接続するインバータの平滑コンデンサが蓄積した電力を、発電機またはモータ１１で消費させることができる。この場合も、上記第１～第３実施形態と同様にして、平滑コンデンサの放電異常を判定することができる。すなわち、上記第１～第３実施形態は、電動機または発電機である回転電機を備える電動車両において好適である。
【0168】
以上のように、第１～第３実施形態に係る放電制御方法は、バッテリ１０の電力によって駆動する電動車両１００をシャットダウンするときに、インバータ１３が平滑コンデンサ２４に蓄積している電力を回転電機（１１）で消費させることにより、平滑コンデンサ２４を放電する放電制御方法である。この放電制御方法では、バッテリ１０とインバータ１３の接続を解除し、インバータ１３のスイッチング素子ｕｕ～ｗｌを制御することにより、平滑コンデンサ２４が蓄積している電力を用いて、回転電機（１１）に交流電圧を印加し、交流電圧によって回転電機（１１）に流れる電流である回転電機電流（Ｉａｃ，ｉｄ等）を取得する。そして、回転電機電流（Ｉａｃ，ｉｄ等）、または、回転電機電流をフィードバックした交流電圧の指令（ｖｄ
＊）、を異常判定パラメータとし、この異常判定パラメータに基づいて、平滑コンデンサ２４の放電異常を判定する。
【0169】
このように、電動車両１００をシャットダウンするときに、平滑コンデンサ２４が蓄積している電力によって回転電機（モータ１１）に交流電圧を印加し、これにより回転電機に流れる電流を取得し、取得した電流、または、取得した電流をフィードバックした交流電圧の指令（ｖｄ
＊）、を異常判定パラメータとして用いることにより、平滑コンデンサ２４の放電異常を判定すれば、平滑コンデンサ２４の電圧を直接に検出等しなくても、正常な放電完了または放電異常を適切に判定することができる。
【0170】
上記第１～第３実施形態に係る放電制御方法では、特に、平滑コンデンサ２４の放電を開始したときに、異常判定パラメータに対して、初期値（Ｉａｃ［３τｍ］，ｖｄ
＊［３τｃ］，ｉｄ－ｒｅｆ）を設定し、初期値に対する異常判定パラメータの変化に基づいて、放電異常を判定する。
【0171】
このように、異常判定パラメータに対して、初期値を設定し、この初期値を基準とした異常判定パラメータの変化に基づいて平滑コンデンサ２４の放電異常判定を行うと、特に正確に、放電完了または放電異常を判定することができる。
【0172】
上記第１～第３実施形態に係る放電制御方法では、放電の開始後、応答時定数（τｍ，τｃ）に応じて予め設定する過渡期間（３τｍ，３τｃ等）が経過したときの異常判定パラメータの値を初期値（Ｉａｃ［３τｍ］，ｖｄ
＊［３τｃ］，ｉｄ－ｒｅｆ等）に設定する。
【0173】
このように、異常判定パラメータに関連する応答の時定数を基準として過渡期間を定め、この過渡期間の経過後の異常判定パラメータの値を、その異常判定パラメータの初期値とすれば、放電制御開始直後における異常判定パラメータの過渡的な変化に左右されず、特に正確に、放電完了または放電異常を判定することができる。
【0174】
上記第１～第３実施形態に係る放電制御方法では、異常判定パラメータとして回転電機電流（Ｉａｃ，ｉｄ）を用いる場合、回転電機電流が実質的にゼロとなったか否かを判定する閾値（α，δ）を設定し、初期値（Ｉａｃ［３τｍ］，ｖｄ
＊［３τｃ］，ｉｄ－ｒｅｆ）の設定後、予め定める所定時間（ｔａ，ｔｃ）が経過した時点で回転電機電流（Ｉａｃ，ｉｄ等）の大きさが閾値（α，δ）以上であるときに、放電異常であると判定する。
【0175】
平滑コンデンサ２４を放電させる場合、平滑コンデンサ２４が蓄積していた電力が消費されると、回転電機（モータ１１）に流れる電流は減少し、最終的にはゼロになる。したがって、上記のように、回転電機（モータ１１）に流れる電流が実質的にゼロとなったか否かによって放電異常を判定すれば、電圧センサ２２の検出値によらず、放電完了または放電異常を判定することができる。
【0176】
上記第１～第３実施形態に係る放電制御方法では、初期値（Ｉａｃ［３τｍ］，ｖｄ
＊［３τｃ］，ｉｄ－ｒｅｆ）と異常判定パラメータの比によって、平滑コンデンサ２４の電力残存率を評価し、この比に対して閾値（β，η１，η２）を設定し、初期値の設定後、予め定める所定時間（ｔａ，ｔｃ，ｔｃ′）が経過した時点における上記の比と閾値との比較により、放電異常を判定する。
【0177】
平滑コンデンサ２４の電力残存率は、電圧センサ２２の検出値によらず、例えば、初期値と異常判定パラメータの比によって評価することができる。すなわち、平滑コンデンサ２４が蓄積していた電力の消費率に応じて、初期値と異常判定パラメータの比が変化する。このため、上記のように、初期値と異常判定パラメータの比の変化によって放電異常を判定すれば、電圧センサ２２の検出値によらず、放電完了または放電異常を判定することができる。
【0178】
上記第１～第３実施形態に係る放電制御方法では、初期値（Ｉａｃ［３τｍ］，ｖｄ
＊［３τｃ］，ｉｄ－ｒｅｆ）と異常判定パラメータの差によって、平滑コンデンサ２４の電力減少量を評価し、この差に対して閾値（ε１，ε２，ε３）を設定し、初期値の設定後、予め定める所定時間（３τｍ＋ｔａ＋ｔｂ，３τｃ＋ｔｃ＋ｔｂ，ｔｃ′＋ｔｂ）が経過した時点における上記の差と閾値との比較により、放電異常を判定する。
【0179】
放電制御時の平滑コンデンサ２４の電力減少量は、電圧センサ２２の検出値によらず、例えば、初期値と異常判定パラメータの差によって評価することができる。なわち、平滑コンデンサ２４が蓄積していた電力の消費量に応じて、初期値と異常判定パラメータの差が変化する。このため、上記のように、初期値と異常判定パラメータの差の変化によって放電異常を判定すれば、電圧センサ２２の検出値によらず、放電完了または放電異常を判定することができる。特に、第１～第３実施形態のとおり、初期値と異常判定パラメータの差に基づいて放電異常を判定すれば、第３放電異常、すなわち、リレー１２が溶着異常等によってオフになっておらず、バッテリ１０から電力が供給され続けていることに起因した放電異常を峻別できる。
【0180】
上記第１～第３実施形態に係る放電制御方法では、初期値（例えばＩａｃ［３τｍ］）が予め定める基準値（例えばＩａｃ－ｒｅｆ）を超えないときに、放電異常であると判定する。
【0181】
このように、異常判定パラメータの初期値が基準値を超えないことを放電異常の判定基準の一つとすれば、第１放電異常、すなわち、平滑コンデンサ２４が蓄積した電力によって十分にモータ１１に交流電圧を印加できていないことに起因する放電異常を判定することができる。
【0182】
上記第１実施形態に係る放電制御方法では、交流電圧は、回転電機（１１）を脱調させる周波数を有する高周波電圧であり、異常判定パラメータとして、高周波電圧によって生じる回転電機電流である高周波電流（ｉｕ，ｉｖ，ｉｗ）を用い、高周波電流の大きさ（Ｉａｃ）の変化に基づいて、放電異常を判定する。
【0183】
このように、平滑コンデンサ２４を放電させるときに、回転電機（モータ１１）を脱調させる高周波電圧を印加すれば、回転電機は回転せず、トルクも生じない。そして、高周波電圧を印加したときに回転電機に流れる高周波電流は、異常判定パラメータとして使用し得る。したがって、上記のように、平滑コンデンサ２４を放電させるときに、回転電機（モータ１１）を脱調させる高周波電圧を印加し、これにより回転電機に流れる高周波電流を異常判定パラメータとして用いれば、音や振動を生じさせずに、平滑コンデンサ２４が蓄積している電力を回転電機で消費させつつ、正確に、放電完了または放電異常を判定することができる。
【0184】
上記第２～第３実施形態に係る放電制御方法では、交流電圧の指令は、予め定める一定のｄ軸電流ｉｄ（＝Ｉｄｘ）を生じさせ、かつ、ｑ軸電流ｉｑを生じさせないｄ軸電圧指令ｖｄ
＊及びｑ軸電圧指令ｖｑ
＊によって構成され、回転電機電流として、ｄ軸電流ｉｄを取得し、ｄ軸電流ｉｄをフィードバックすることによってｄ軸電圧指令ｖｄ
＊を生成し、異常判定パラメータとして、ｄ軸電流ｉｄ、ｄ軸電圧指令ｖｄ
＊、または、ｄ軸電流ｉｄ及びｄ軸電圧指令ｖｄ
＊を用いる。
【0185】
このように、平滑コンデンサ２４を放電させるときに、トルクの発生に寄与しないｄ軸電流ｉｄだけを流すように電圧指令を調整すれば、回転電機は回転せず、トルクも生じない。そして、このときに流れるｄ軸電流ｉｄや、ｄ軸電流ｉｄをフィードバックしたｄ軸電圧指令ｖｄ
＊は、異常判定パラメータとして使用し得る。したがって、上記のように、平滑コンデンサ２４を放電させるときに、回転電機（モータ１１）にｄ軸電流ｉｄだけを流し、ｄ軸電流ｉｄ及び／またはｄ軸電圧指令ｖｄ
＊を異常判定パラメータとして使用すれば、音や振動を生じさせずに、平滑コンデンサ２４が蓄積している電力を回転電機で消費させつつ、正確に、放電完了または放電異常を判定することができる。
【0186】
上記第１～第３実施形態に係る放電制御方法では、インバータ１３が平滑コンデンサ２４の電圧を検出する電圧センサ２２を備える場合、バッテリ１０がインバータ１３に入力する電圧（Ｖｄｃ－ｂａｔ）と、電圧センサ２２の検出値（Ｖｄｃ－ｉｎｖ）と、を比較することにより、電圧センサ２２の異常を判定する。そして、電圧センサ２２が正常に動作していると判定したときには、電圧センサ２２の検出値（Ｖｄｃ－ｉｎｖ＝ＨＶ）に基づいて、平滑コンデンサ２４の放電異常を判定し、電圧センサ２２に異常が生じていると判定したときに、異常判定パラメータに基づいて、平滑コンデンサの放電異常を判定する。
【0187】
このように、放電すべき平滑コンデンサ２４の電圧を検出する電圧センサ２２があるときには、電圧センサ２２に故障等の異常が生じたときに、異常判定パラメータに基づいて、平滑コンデンサの放電異常を判定すれば、電圧センサ２２に故障等の異常が生じたとしても、正確に、放電完了または放電異常を判定することができる。
【0188】
上記第１～第３実施形態に係る放電制御装置は、バッテリ１０の電力によって駆動する電動車両１００をシャットダウンするときに、インバータ１３が平滑コンデンサ２４に蓄積している電力を回転電機（１１）で消費させることにより、平滑コンデンサ２４を放電する放電制御装置である。この放電制御装置は、バッテリ１０とインバータ１３の接続を解除する車両コントローラ２５と、車両コントローラ２５がバッテリ１０とインバータ１３の接続を解除したときに、インバータ１３のスイッチング素子ｕｕ～ｗｌを制御することにより、平滑コンデンサ２４が蓄積している電力を用いて、回転電機（１１）に交流電圧を印加するモータコントローラ２３と、を含む。そして、モータコントローラ２３は、交流電圧によって回転電機に流れる電流である回転電機電流（Ｉａｃ，ｉｄ等）を取得し、回転電機電流（Ｉａｃ，ｉｄ等）、または、回転電機電流をフィードバックした交流電圧の指令（ｖｄ
＊）、を異常判定パラメータとし、異常判定パラメータに基づいて、平滑コンデンサ２４の放電異常を判定する。
【0189】
このように、電動車両１００をシャットダウンするときに、平滑コンデンサ２４が蓄積している電力によって回転電機（モータ１１）に交流電圧を印加し、これにより回転電機に流れる電流を取得し、取得した電流、または、取得した電流をフィードバックした交流電圧の指令（ｖｄ
＊）、を異常判定パラメータとして用いることにより、平滑コンデンサ２４の放電異常を判定すれば、平滑コンデンサ２４の電圧を直接に検出等しなくても、正常な放電完了または放電異常を適切に判定することができる。
【0190】
以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態及び各変形例で説明した構成は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を限定する趣旨ではない。
【符号の説明】
【0191】
１０：バッテリ，１１：モータ，１２：リレー，１２ａ：第１リレー，１２ｂ：第２リレー，１３：インバータ，１４：ギヤボックス，１５：車輪，２１：電力変換部，２２：電圧センサ，２３：モータコントローラ，２４：平滑コンデンサ，２５：車両コントローラ，３０：操作部，３１：キースイッチ，３２：シフト，３３：ブレーキペダル，３４：アクセルペダル，４１：電流指令演算部，４２：電流制御部，４３：二相三相変換部，４４：制御切替部，４６：回転検出部，４７：三相二相変換部，４８：全波整流演算部，５１：回転位置検出器，５２：電流センサ，１００：電動車両
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】