(57)【要約】【課題】回転電機が回転している状態で、インバータの直流側の電力を電力源としてコンデンサの放電制御を実行する場合に、コンデンサの端子間電圧が目標電圧以下に維持される状態を実現するのに要する時間の短縮を図ることが可能な技術を実現する。【解決手段】制御部１０は、バックアップ電源回路４が制御部１０の動作電力を生成している状態でコンデンサ５を放電させる放電制御を実行する場合に、コンデンサ５の端子間電圧が第１規定電圧以上である状態では、放電回路５０の放電抵抗値が第１抵抗値となるようにスイッチＳＷを制御すると共に、アクティブショートサーキット制御を実行し、コンデンサ５の端子間電圧が第１規定電圧未満である状態では、放電回路の放電抵抗値が第１抵抗値よりも大きい第２抵抗値となるようにスイッチＳＷを制御すると共に、アクティブショートサーキット制御を実行する。【選択図】図１
2020198764.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の車輪に駆動連結された交流の回転電機を駆動制御する回転電機制御システムであって、
直流と交流との間で電力を変換して前記回転電機に交流電力を供給するインバータと、
電力の供給を受けて動作して前記インバータを制御する制御部と、
前記インバータの直流側に電力を供給する第１電源と、
前記制御部に動作電力を供給する第２電源と、
前記第２電源から前記制御部への動作電力の供給停止時に、前記インバータの直流側の電力を電力源として前記制御部の動作電力を生成するバックアップ電源回路と、を備え、
前記インバータは、複数のスイッチング素子を備えたインバータ回路と、前記インバータ回路の直流側に並列接続されたコンデンサと、前記コンデンサに並列接続される放電抵抗を備えた放電回路と、前記放電回路の放電抵抗値を第１抵抗値と前記第１抵抗値よりも大きい第２抵抗値とに切り替えるスイッチと、を備え、
前記制御部は、前記バックアップ電源回路が前記制御部の動作電力を生成している状態で前記コンデンサを放電させる放電制御を実行する場合に、前記コンデンサの端子間電圧が第１規定電圧以上である状態では、前記放電回路の放電抵抗値が前記第１抵抗値となるように前記スイッチを制御すると共に、前記インバータ回路と前記回転電機との間で電流が還流するように複数の前記スイッチング素子を制御するアクティブショートサーキット制御を実行し、前記コンデンサの端子間電圧が前記第１規定電圧未満である状態では、前記放電回路の放電抵抗値が前記第２抵抗値となるように前記スイッチを制御すると共に、前記アクティブショートサーキット制御を実行する、回転電機制御システム。
【請求項２】
前記制御部は、前記コンデンサの端子間電圧が、前記第１規定電圧より小さい値に設定された第２規定電圧未満の状態では、前記アクティブショートサーキット制御を実行しないように構成され、
前記第２規定電圧は、前記制御部が前記アクティブショートサーキット制御を実行可能な前記コンデンサの端子間電圧の下限に合わせて設定されている、請求項１に記載の回転電機制御システム。
【請求項３】
前記放電回路は、前記コンデンサにそれぞれ並列接続された第１放電抵抗及び第２放電抵抗を備え、
前記第１放電抵抗の抵抗値は、前記第２放電抵抗の抵抗値よりも小さく、
前記スイッチは、前記第１放電抵抗を前記コンデンサに対して電気的に断接するように設けられている、請求項１又は２に記載の回転電機制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の車輪に駆動連結された交流の回転電機を駆動制御する回転電機制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
上記のような回転電機制御システムの一例が、特開２００５−７３３９９号公報（特許文献１）に開示されている。以下、背景技術の説明において括弧内に示す符号は特許文献１のものである。特許文献１に記載の回転電機制御システムは、インバータ（２０）の直流側に並列接続された平滑コンデンサ（１５）を放電させるための、放電回路（６０）を備えている。この放電回路（６０）は、電源ライン（１１）とアースライン（１２）との間に直列に接続される放電リレー回路（６２）及び放電抵抗（６５）を備え、放電リレー回路（６２）を導通させることで、電源ライン（１１）とアースライン（１２）との間に放電抵抗（６５）を介した強制的な放電経路が形成される。
【０００３】
そして、特許文献１に記載のシステムでは、電源ライン（１１）上の電圧（言い換えれば、インバータ（２０）の直流側の電圧）を電源として放電リレー回路（６２）を導通させる構成を備えることで、インバータ（２０）を制御する制御装置（４０）に動作異常等の問題が発生した場合にも、平滑コンデンサ（１５）に蓄えられた電荷を確実に放電させることを可能としている。なお、放電リレー回路（６２）は、インバータ（２０）の直流側の電圧を電源として導通されるため、平滑コンデンサ（１５）の放電が完了するのに応じて、放電リレー回路（６２）は自動的に開放される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−７３３９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、回転電機が回転している状態では、回転電機の回転に伴い発生する逆起電力によって、コンデンサが充電される場合がある。特許文献１に記載の技術では、コンデンサの放電が完了した時点で放電リレー回路が自動的に開放されるため、この時点で回転電機が回転している場合には、コンデンサが再度充電されるおそれがある。コンデンサが再度充電されることで、インバータの直流側の電圧を電源として放電リレー回路を再度導通させて、コンデンサを再度放電させることができるが、回転電機の回転速度が十分に低下するまでの間、コンデンサの放電及び充電が繰り返されることになる。よって、コンデンサの端子間電圧が目標電圧以下に維持される状態を実現するのに、比較的長い時間を要するおそれがある。
【０００６】
そこで、回転電機が回転している状態で、インバータの直流側の電力を電力源としてコンデンサの放電制御を実行する場合に、コンデンサの端子間電圧が目標電圧以下に維持される状態を実現するのに要する時間の短縮を図ることが可能な技術の実現が望まれる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示に係る回転電機制御システムは、車両の車輪に駆動連結された交流の回転電機を駆動制御する回転電機制御システムであって、直流と交流との間で電力を変換して前記回転電機に交流電力を供給するインバータと、電力の供給を受けて動作して前記インバータを制御する制御部と、前記インバータの直流側に電力を供給する第１電源と、前記制御部に動作電力を供給する第２電源と、前記第２電源から前記制御部への動作電力の供給停止時に、前記インバータの直流側の電力を電力源として前記制御部の動作電力を生成するバックアップ電源回路と、を備え、前記インバータは、複数のスイッチング素子を備えたインバータ回路と、前記インバータ回路の直流側に並列接続されたコンデンサと、前記コンデンサに並列接続される放電抵抗を備えた放電回路と、前記放電回路の放電抵抗値を第１抵抗値と前記第１抵抗値よりも大きい第２抵抗値とに切り替えるスイッチと、を備え、前記制御部は、前記バックアップ電源回路が前記制御部の動作電力を生成している状態で前記コンデンサを放電させる放電制御を実行する場合に、前記コンデンサの端子間電圧が第１規定電圧以上である状態では、前記放電回路の放電抵抗値が前記第１抵抗値となるように前記スイッチを制御すると共に、前記インバータ回路と前記回転電機との間で電流が還流するように複数の前記スイッチング素子を制御するアクティブショートサーキット制御を実行し、前記コンデンサの端子間電圧が前記第１規定電圧未満である状態では、前記放電回路の放電抵抗値が前記第２抵抗値となるように前記スイッチを制御すると共に、前記アクティブショートサーキット制御を実行する。
【０００８】
この構成では、制御部が、バックアップ電源回路が制御部の動作電力を生成している状態でコンデンサの放電制御を実行する場合に、すなわち、インバータの直流側の電力を電力源としてコンデンサの放電制御を実行する場合に、コンデンサの端子間電圧が第１規定電圧以上である状態では、放電回路の放電抵抗値が第１抵抗値となるようにスイッチを制御すると共に、アクティブショートサーキット制御を実行する。ここで、第１抵抗値は、第２抵抗値よりも小さいため、放電回路の放電抵抗値を第１抵抗値に切り替えることで、放電回路によるコンデンサの放電速度を高めることができると共に、アクティブショートサーキット制御の実行により、回転電機が回転している場合であっても、回転電機の回転に伴い発生する逆起電力によるコンデンサの端子間電圧の上昇を抑制することができる。よって、コンデンサの端子間電圧を第１規定電圧まで速やかに低下させることができる。
【０００９】
そして、上記の構成では、制御部が、コンデンサの端子間電圧が第１規定電圧未満である状態では、放電回路の放電抵抗値が第２抵抗値となるようにスイッチを制御すると共に、アクティブショートサーキット制御を実行する。よって、コンデンサの端子間電圧が第１規定電圧まで低下した後も、アクティブショートサーキット制御を引き続き実行することでコンデンサの端子間電圧の上昇を抑制しつつ、放電回路の放電抵抗値を第２抵抗値に切り替えることで、放電回路によるコンデンサの放電速度を低く抑え、コンデンサの端子間電圧が、アクティブショートサーキット制御を実行可能なコンデンサの端子間電圧の下限まで低下する時点を遅らせることができる。この結果、アクティブショートサーキット制御が実行される期間を長く確保することができると共に、例えば回転電機の回転速度が次第に低下する状況において放電制御を実行する場合に、コンデンサの端子間電圧が上記の下限まで低下する時点での回転電機の回転速度を低く抑えることができる。これにより、コンデンサの放電後にコンデンサが再度充電されることを抑制し、或いはコンデンサが再度充電される場合であってもその充電量を少なく抑えることができる。
【００１０】
従って、コンデンサの端子間電圧が第１規定電圧まで低下した後、コンデンサの端子間電圧を低く維持することが可能となり、この結果、目標電圧を考慮して第１規定電圧を設定することで（例えば、第１規定電圧を目標電圧以下の値に設定することで）、コンデンサの端子間電圧が目標電圧以下に維持される状態を実現するのに要する時間の短縮を図ることができる。
【００１１】
回転電機制御システムの更なる特徴と利点は、図面を参照して説明する実施形態についての以下の記載から明確となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】回転電機制御システムの構成例を模式的に示すブロック図
【図２】車両用駆動装置の構成例を模式的に示すブロック図
【図３】制御部の構成例を模式的に示すブロック図
【図４】駆動電源回路の構成例を示す回路図
【図５】制御部の機能例を示すフローチャート
【図６】バックアップ電源回路の構成例を模式的に示すブロック図
【図７】バックアップ電源回路の一部の構成例を示す回路図
【図８】実施形態に係る放電制御の制御挙動の一例を示すタイムチャート
【図９】比較例に係る放電制御の制御挙動の一例を示すタイムチャート
【図１０】その他の実施形態に係る放電回路の回路図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
回転電機制御システムの実施形態について、図面を参照して説明する。図１及び図２に示すように、回転電機制御システム１００は、車両の車輪Ｗに駆動連結された交流の回転電機８０を駆動制御するシステムである。
【００１４】
図２に一例を示すように、回転電機８０は、車輪Ｗの駆動力源として車両用駆動装置３００に設けられる。図２に示す例では、回転電機８０は、差動歯車装置ＤＦを介して車両の車輪Ｗに駆動連結され、車輪Ｗの駆動力源となる。図２に仮想線で示すように、回転電機８０と車輪Ｗとの間の動力伝達経路に、例えば変速機など他の要素が連結されていてもよい。また、動力伝達経路において回転電機８０よりも上流側（車輪Ｗとは反対側）に、例えば内燃機関などの他の動力源が接続されていてもよい。図２に示す例とは異なり、回転電機８０が差動歯車装置ＤＦを介さずに車輪Ｗに駆動連結される構成、すなわち、回転電機８０の駆動力が左右２つの車輪Ｗではなく１つの車輪Ｗにのみ伝達される構成としてもよい。尚、本実施形態では、車両用駆動装置３００は、回転電機８０と車輪Ｗとの間の動力伝達経路に変速機などの他の要素が連結されていても、動力を伝達しない状態（いわゆるニュートラル状態）にならず、回転電機８０と車輪Ｗとが常に駆動連結される構成とする。
【００１５】
回転電機制御システム１００は、このように車両の車輪Ｗに駆動連結された交流の回転電機８０を駆動制御する。図１に示すように、回転電機制御システム１００は、インバータ２０と、電力の供給を受けて動作してインバータ２０を制御する制御部１０と、第１電源１１と、第２電源１９と、バックアップ電源回路４と、を備えている。インバータ２０は、第１電源１１（直流電源、高圧直流電源）に接続されると共に回転電機８０に接続されて直流と複数相の交流との間で電力を変換する。すなわち、インバータ２０は、直流と交流との間で電力を変換して回転電機８０に交流電力を供給する。また、第１電源１１は、インバータ２０の直流側に電力を供給する。本実施形態では、回転電機８０は、３相交流型の回転電機であり、インバータ２０は、直流と３相の交流との間で電力を変換する。また、回転電機８０は、第１電源１１から電力を供給されて力行する電動機と、車輪Ｗ等からの動力により発電して第１電源１１の側へ電力を回生する発電機との双方の機能を有する。
【００１６】
図１に示すように、インバータ２０は、複数のスイッチング素子３を備えたインバータ回路３０を備えている。スイッチング素子３には、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）、パワーＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）、ＳｉＣ−ＭＯＳＦＥＴ（Silicon Carbide - Metal Oxide Semiconductor FET）、ＳｉＣ−ＳＩＴ（SiC - Static Induction Transistor）、ＧａＮ−ＭＯＳＦＥＴ（Gallium Nitride - MOSFET）などのパワー半導体素子を適用すると好適である。図１等に示すように、本実施形態では、スイッチング素子３としてＩＧＢＴが用いられる形態を例示する。それぞれのスイッチング素子３には、負極Ｎから正極Ｐへ向かう方向（下段側から上段側へ向かう方向）を順方向としてフリーホイールダイオードが並列接続されている。
【００１７】
インバータ回路３０は、上段側スイッチング素子３Ｈと下段側スイッチング素子３Ｌとの直列回路により構成された交流１相分のアーム３Ａを複数組（ここでは３組）備えている。本実施形態では、回転電機８０のＵ相、Ｖ相、Ｗ相に対応するステータコイル８のそれぞれに一組の直列回路（アーム３Ａ）が対応したブリッジ回路が構成される。アーム３Ａの中間点、つまり、上段側スイッチング素子３Ｈと下段側スイッチング素子３Ｌとの接続点は、回転電機８０の３相のステータコイル８にそれぞれ接続される。
【００１８】
図１及び図３に示すように、回転電機制御システム１００は、インバータ２０を駆動するための駆動電圧ＶＤの一部を供給する駆動電源回路７を備えている。ここで、駆動電圧ＶＤは、第１電源１１とは異なる電源で、第１電源１１よりも低圧の第２電源１９（低圧直流電源）の電圧（Ｂ）、及び、第２電源１９から供給される電力を用いて駆動電源回路７により生成されて制御部１０に備えられたドライブ回路２（後述する）で用いられる電圧（ＶＬ，ＶＨ）を含む。すなわち、第２電源１９は、制御部１０に動作電力を供給する。第１電源１１と第２電源１９とは、互いに絶縁されており、互いにフローティングの関係にある。すなわち、第１電源１１から電力を供給される高圧系回路のグラウンド“Ｎ”と、第２電源１９から電力を供給される低圧系回路のグラウンド“Ｇ”とは、電気的にフローティングの関係にある。
【００１９】
インバータ２０は、インバータ回路３０の直流側に並列接続されたコンデンサ５を備えている。そして、制御部１０は、制御部１０に供給される駆動電圧ＶＤ（Ｂ又はＶＬ又はＶＨ）が第３規定電圧Ｖ３未満となった場合に（図５参照）、コンデンサ５を放電させる放電制御を実行するように構成されている。詳細は後述するが、制御部１０は、放電制御を実行する場合に、特定の状態（具体的には、コンデンサ５の端子間電圧が第２規定電圧Ｖ２以上である状態）において、インバータ回路３０と回転電機８０との間で電流が還流するように複数のスイッチング素子３を制御するアクティブショートサーキット制御（図５におけるＡＳＣ）を実行するように構成されている。本実施形態では、アクティブショートサーキット制御は、インバータ回路３０の上段側スイッチング素子３Ｈを全てオン状態とする制御（上段側アクティブショートサーキット制御）、又はインバータ回路３０の下段側スイッチング素子３Ｌを全てオン状態にする制御（下段側アクティブショートサーキット制御）である。尚、上段側アクティブショートサーキット制御においては、下段側スイッチング素子３Ｌは全てオフ状態であり、下段側アクティブショートサーキット制御においては、上段側スイッチング素子３Ｈは全てオフ状態である。
【００２０】
インバータ２０は、更に、コンデンサ５に並列接続される放電抵抗Ｒを備えた放電回路５０と、放電回路５０の放電抵抗値を第１抵抗値と第１抵抗値よりも大きい第２抵抗値とに切り替えるスイッチＳＷと、を備えている。放電回路５０の放電抵抗値は、スイッチＳＷをオン状態（導通状態）に制御することで第１抵抗値に切り替えられ、スイッチＳＷをオフ状態（非導通状態、遮断状態）に制御することで第２抵抗値に切り替えられる。このような放電回路５０を設けることで、コンデンサ５に蓄積された電荷を放電抵抗Ｒに熱として消費させて、コンデンサ５を放電させることができる。図１等に示すように、本実施形態では、スイッチＳＷとしてＩＧＢＴが用いられる形態を例示するが、スイッチＳＷとして、ＩＧＢＴ以外の半導体スイッチ（半導体素子）を用いることや、機械式スイッチ（リレー等）を用いることも可能である。
【００２１】
第１抵抗値は第２抵抗値よりも小さいため、スイッチＳＷをオン状態に制御することで、スイッチＳＷをオフ状態に制御する場合に比べて、コンデンサ５の放電速度を高くすることができる。以下では、放電回路５０の放電抵抗値が第１抵抗値となるようにスイッチＳＷを制御する（具体的には、スイッチＳＷをオン状態に制御する）制御を、急速放電制御という。詳細は後述するが、制御部１０は、放電制御を実行する場合に、特定の状態（具体的には、コンデンサ５の端子間電圧が第１規定電圧Ｖ１以上である状態）において、急速放電制御（図５におけるＡＤＣ）を実行するように構成されている。
【００２２】
図１に示すように、本実施形態では、放電回路５０は、コンデンサ５にそれぞれ並列接続された第１放電抵抗Ｒ１及び第２放電抵抗Ｒ２を備えている。すなわち、放電回路５０は、互いに並列接続された２つの放電抵抗Ｒである第１放電抵抗Ｒ１及び第２放電抵抗Ｒ２を備えている。そして、スイッチＳＷは、第１放電抵抗Ｒ１をコンデンサ５に対して電気的に断接するように設けられている。具体的には、第１放電抵抗Ｒ１とスイッチＳＷとの直列回路が、コンデンサ５に並列接続されており、スイッチＳＷをオン状態に制御することで第１放電抵抗Ｒ１がコンデンサ５に対して電気的に接続され、スイッチＳＷをオフ状態に制御することで第１放電抵抗Ｒ１がコンデンサ５から電気的に切り離される。一方、第２放電抵抗Ｒ２は、コンデンサ５から電気的に切り離すことが可能に設けられておらず、第２放電抵抗Ｒ２は、常に、コンデンサ５に対して電気的に接続される。
【００２３】
放電回路５０が上記のように構成されるため、スイッチＳＷのオン抵抗を無視する等して単純化して考えると、本実施形態では、第１抵抗値は、第１放電抵抗Ｒ１と第２放電抵抗Ｒ２との並列回路の合成抵抗値となり、第２抵抗値は、第２放電抵抗Ｒ２の抵抗値となる。本実施形態では、第１放電抵抗Ｒ１の抵抗値は、第２放電抵抗Ｒ２の抵抗値よりも小さい。具体的には、第１放電抵抗Ｒ１の抵抗値は、急速放電制御の実行時におけるコンデンサ５の放電速度を適切に確保することができる程度の、比較的小さな値に設定される。また、第２放電抵抗Ｒ２の抵抗値は、回転電機８０の駆動時（すなわち、急速放電制御の非実行時）の電力ロスを低く抑えることができる程度の、比較的大きな値に設定される。
【００２４】
上述したように、車輪Ｗに駆動連結された回転電機８０は、例えばハイブリッド自動車や電気自動車等の車両の駆動力源とすることができる。回転電機８０がこのような車両の駆動力源の場合、第１電源１１の電源電圧は、例えば２００〜４００［Ｖ］である。以下、インバータ２０の直流側の電圧（正極Ｐと負極Ｎとの間の電圧）を直流リンク電圧Ｖｄｃと称する。第１電源１１は、ニッケル水素電池やリチウムイオン電池などの二次電池（バッテリ）や、電気二重層キャパシタなどにより構成されていると好適である。インバータ回路３０の直流側には、直流リンク電圧Ｖｄｃを平滑化する平滑コンデンサ（直流リンクコンデンサ）として機能する、上述したコンデンサ５が備えられている。コンデンサ５は、回転電機８０の消費電力の変動に応じて変動する直流電圧（直流リンク電圧Ｖｄｃ）を安定化させる。コンデンサ５の端子間電圧は、直流リンク電圧Ｖｄｃに相当する。なお、インバータ２０が、第１電源１１の電圧を昇圧する昇圧回路を、第１電源１１とインバータ回路３０との間に備えていてもよい。この場合、直流リンク電圧Ｖｄｃは、昇圧回路による昇圧後の第１電源１１の電圧に相当する。
【００２５】
図１に示すように、第１電源１１とインバータ２０との間には、コンタクタ９が備えられている。具体的には、コンタクタ９は、コンデンサ５と第１電源１１との間に配置されている。コンタクタ９は、インバータ２０の電気回路系統（コンデンサ５、インバータ回路３０）と、第１電源１１との電気的な接続を切り離すことが可能である。即ち、インバータ２０は、回転電機８０に接続されていると共に、コンタクタ９を介して第１電源１１に接続されている。コンタクタ９が接続状態（閉状態）において第１電源１１とインバータ２０（及び回転電機８０）とが電気的に接続され、コンタクタ９が開放状態（開状態）において第１電源１１とインバータ２０（及び回転電機８０）との電気的接続が遮断される。
【００２６】
本実施形態において、このコンタクタ９は、車両内の上位の制御装置の１つである車両制御装置９０（図２参照）からの指令に基づいて開閉するメカニカルリレーであり、例えばシステムメインリレーと称される。コンタクタ９は、車両のイグニッションキー（メインスイッチ）がオン状態（有効状態）の際にリレーの接点が閉じて導通状態（接続状態）となり、イグニッションキーがオフ状態（非有効状態）の際にリレーの接点が開いて非導通状態（開放状態）となる。車両には、回転電機８０の他、比較的高電圧で駆動される不図示の補機（エアコンディショナー、ＤＣ／ＤＣコンバータ等）が備えられている場合がある。これらの補機は、インバータ２０と並列に備えられている場合があり、この場合、コンタクタ９は、補機と第１電源１１との電気的な接続も切り離すことが可能である。
【００２７】
尚、第２電源１９にも、イグニッションキーに連動する電源用スイッチＩＧが設けられており、一部の供給先へは、イグニッションキーがオン状態（有効状態）の際に電源用スイッチＩＧが閉じて導通状態（接続状態）となって電力が供給され、イグニッションキーがオフ状態（非有効状態）の際に電源用スイッチＩＧが開いて非導通状態（開放状態）となり電力の供給が遮断される。例えば、時計や駐車中にも撮影が可能なドライブレコーダー等への電力は、イグニッションキーの状態に拘わらず常に供給されるが、図１に示すようにイグニッションキーがオフ状態の場合には、電源用スイッチＩＧが開くために制御部１０及び駆動電源回路７へは電力が供給されない。
【００２８】
制御部１０は、インバータ制御装置１を備えている。インバータ制御装置１は、マイクロコンピュータ等の論理プロセッサを中核部材として構築されている。回転電機８０の各相のステータコイル８を流れる実電流は電流センサ１４により検出され、インバータ制御装置１はその検出結果を取得する。また、回転電機８０のロータの各時点での磁極位置や回転速度は、レゾルバ１５などの回転センサにより検出され、インバータ制御装置１はその検出結果を取得する。また、直流リンク電圧Ｖｄｃは、不図示の電圧センサ等によって検出され、インバータ制御装置１はその検出結果を取得する。直流リンク電圧Ｖｄｃは、直流電力に対する交流電力の実効値の割合を示す変調率の設定や、後述するフェールセーフ制御（アクティブショートサーキット制御）の判定に利用される。
【００２９】
インバータ制御装置１は、車両制御装置９０等の他の制御装置から提供される回転電機８０の目標トルクに基づき、電流センサ１４及びレゾルバ１５の検出結果を用いて、例えばベクトル制御法による電流フィードバック制御を行って、インバータ２０を介して回転電機８０を制御する。インバータ制御装置１は、モータ制御のために種々の機能部を有して構成されており、各機能部は、マイクロコンピュータ等のハードウエアとソフトウエア（プログラム）との協働により実現される。ベクトル制御及び電流フィードバック制御については、公知であるのでここでは詳細な説明は省略する。
【００３０】
インバータ回路３０を構成するそれぞれのスイッチング素子３の制御端子（例えばＩＧＢＴのゲート端子）は、ドライブ回路２を介してインバータ制御装置１に接続されており、それぞれ個別にスイッチング制御される。スイッチング制御信号Ｓを生成するインバータ制御装置１は、マイクロコンピュータなどを中核とした電子回路であり、低圧系回路として構成される。低圧系回路は、インバータ回路３０などの高圧系回路とは、動作電圧（回路の電源電圧）が大きく異なる。上述したように、車両には、第１電源１１の他に、第１電源１１よりも低い電圧（Ｂ：例えば１２〜２４［Ｖ］）の電源である第２電源１９も搭載されている。マイクロコンピュータ等のプロセッサを中核とするインバータ制御装置１の動作電圧は、例えば５［Ｖ］、３．３［Ｖ］、２．５［Ｖ］等であり、インバータ制御装置１は、第２電源１９の電力に基づいてこのような動作電圧を生成する不図示の電圧レギュレータなどの電源回路から電力を供給されて動作する。上述した駆動電圧ＶＤは、これらインバータ制御装置１の動作電圧を含んでいてもよい。
【００３１】
上述したように、低圧系回路は、インバータ回路３０などの高圧系回路とは、動作電圧（回路の電源電圧）が大きく異なる。このため、回転電機制御システム１００（具体的には、制御部１０）には、それぞれのスイッチング素子３に対するスイッチング制御信号Ｓの電力を増幅するドライブ回路２が備えられている。換言すれば、ドライブ回路２は、スイッチング制御信号Ｓの駆動能力（例えば電圧振幅や出力電流など、後段の回路を動作させる能力）をそれぞれ高めて、対応するスイッチング素子３に中継する。低圧系回路のインバータ制御装置１により生成されたスイッチング制御信号Ｓは、ドライブ回路２により増幅された高圧系回路の駆動信号ＳＶとしてインバータ２０に供給される（具体的には、スイッチング素子３の制御端子に入力される）。
【００３２】
ドライブ回路２は、それぞれのスイッチング素子３に対応して備えられている。図１に示すように、本実施形態では、インバータ回路３０に、駆動対象となる６つのスイッチング素子３が備えられており、ドライブ回路２も６つ備えられている。ドライブ回路２には、上段側スイッチング素子３Ｈに駆動信号ＳＶ（上段側駆動信号ＳＶＨ）を提供する上段側ドライブ回路２Ｈと、下段側スイッチング素子３Ｌに駆動信号ＳＶ（下段側駆動信号ＳＶＬ）を提供する下段側ドライブ回路２Ｌとがあるが、特に区別する必要が無い場合は、単にドライブ回路２として説明する。尚、制御部１０は、低圧系回路のインバータ制御装置１とスイッチング素子３とが電気的に絶縁した状態で、スイッチング制御信号Ｓによりスイッチング素子３を制御する。このため、ドライブ回路２には、フォトカプラや信号用トランスなどの絶縁素子２１を介してスイッチング制御信号Ｓが入力されている。
【００３３】
また、基本的にインバータ回路３０の６つのスイッチング素子３の駆動信号ＳＶも、それぞれ電気的に独立しているため、ドライブ回路２への電力もそれぞれ個別に供給される。それぞれのドライブ回路２には、駆動電源回路７からそれぞれ個別に電力が供給される。図４は、駆動電源回路７の一例を示している。６つのドライブ回路２に対応して、駆動電源回路７も６つ備えられている。６つの駆動電源回路７の構成は同一であり、個体差による誤差を考慮しなければ、原理的には同じ電圧が出力される。駆動電源回路７は、Ｕ相上段用駆動電源回路７１、Ｖ相上段用駆動電源回路７２、Ｗ相上段用駆動電源回路７３、Ｖ相下段用駆動電源回路７４、Ｕ相下段用駆動電源回路７５、Ｗ相下段用駆動電源回路７６を備えている。上段側ドライブ回路２Ｈに電力を供給する３つの駆動電源回路７（７１，７２，７３）は上段側駆動電源回路７Ｈであり、下段側ドライブ回路２Ｌに電力を供給する３つの駆動電源回路７（７４，７５，７６）は下段側駆動電源回路７Ｌである。
【００３４】
上段側駆動電源回路７Ｈ（７１〜７３）は、それぞれ電気的に絶縁されたフローティング電源である。上段側駆動電源回路７Ｈは、それぞれ異なる正極側電位（ＶＨＵ，ＶＨＶ，ＶＨＷ）及び負極側電位（ＧＨＵ，ＧＨＶ，ＧＨＷ）を有する。下段側駆動電源回路７Ｌ（７４〜７６）は、負極側電位（ＧＬ：ＧＬＵ，ＧＬＶ，ＧＬＷ）が共通しており、互いに絶縁されてはいないが、それぞれ異なる正極側電位（ＶＬＵ，ＶＬＶ，ＶＬＷ）を有する。尚、各相を区別することなく上段側駆動電源回路７Ｈの正極側電位を示す場合は“ＶＨ”と称し、各相を区別することなく下段側駆動電源回路７Ｌの正極側電位を示す場合は“ＶＬ”と称する。それぞれの駆動電源回路７（７１〜７６）の負極側電位と正極側電位との間の電位差は、概ね１５〜２０［Ｖ］である。
【００３５】
図４に示すように、駆動電源回路７は、インバータ制御装置１が備えられる低圧側回路との絶縁を確保するために、トランスＴの二次側コイルを用いて構成されている。駆動電源回路７の一次側には電源制御ＩＣ（Integrated Circuit）などを用いた電源制御装置７９が備えられており、第２電源１９の出力電圧“Ｂ”に接続されたスイッチング素子をスイッチング制御することによって、駆動電源回路７に規定された出力電圧を生じさせる。電源制御装置７９は、駆動電源回路７の二次側回路に生じる電圧に基づくフィードバック制御を行って当該スイッチング素子をスイッチングし、それぞれの駆動電源回路７に規定された出力電圧を生じさせる。
【００３６】
本実施形態では、インバータ制御装置１による制御によって上述した急速放電制御を実行することが可能なように、スイッチＳＷの制御端子（例えば、ＩＧＢＴのゲート端子）も、ドライブ回路２（具体的には、図６に示すスイッチ用ドライブ回路２Ｓ）を介してインバータ制御装置１に接続されている。スイッチ用ドライブ回路２Ｓには、スイッチ用ドライブ回路２Ｓに対応して設けられた駆動電源回路７（図４では省略）から電力が供給される。そして、インバータ制御装置１により生成されたスイッチＳＷのスイッチング制御信号Ｓは、スイッチ用ドライブ回路２Ｓにより増幅された高圧系回路の駆動信号ＳＶ（スイッチ用駆動信号ＳＶＳ）としてスイッチＳＷに供給される（具体的には、スイッチＳＷの制御端子に入力される）。
【００３７】
なお、インバータ制御装置１によるインバータ２０を介した回転電機８０の制御が可能な状態では、インバータ制御装置１が、急速放電制御以外の制御（例えば、ゼロトルク制御）を実行することで、コンデンサ５に蓄積された電荷を消費させる構成とすることもできる。この場合、スイッチ用ドライブ回路２Ｓが設けられない構成としてもよい。なお、ゼロトルク制御では、コンデンサ５に充電されている電力を電力源として、回転電機８０のトルクに寄与しない成分の電流を多く流して損失を増加させる高損失制御を実行することで、コンデンサ５に蓄積された電荷を消費することができる。
【００３８】
ドライブ回路２が正常に機能しない場合や、インバータ制御装置１が正常に機能しない場合には、駆動信号ＳＶが正常にスイッチング素子３に入力されず、インバータ回路３０が正常に制御されなくなる。例えば、駆動電源回路７に異常が生じると、或いは第２電源１９と駆動電源回路７との間の通電経路に異常（例えば、断線等）が生じると、ドライブ回路２の電源電圧（ＶＬ，ＶＨ）が低下し、駆動信号ＳＶが必要な電圧振幅で出力されなくなる。また、第２電源１９や電源用スイッチＩＧに異常が生じて、或いは第２電源１９とインバータ制御装置１との間の通電経路に異常（例えば、断線等）が生じて、第２電源１９からの電力の供給が遮断されると、インバータ制御装置１の電源電圧（動作電圧）も低下するので、スイッチング制御信号Ｓが生成されなくなる。第２電源１９の電圧“Ｂ”が、インバータ制御装置１が動作可能な範囲で降下した場合には、スイッチング制御信号Ｓは生成できても駆動電源回路７が正常に動作せずに、駆動信号ＳＶが必要な電圧振幅で出力されなくなる可能性がある。
【００３９】
このようにスイッチング素子３を適切に制御できない状況であっても、回転電機８０が回転していると、回転電機８０は逆起電力を生じさせる。駆動信号ＳＶが出力されない場合、インバータ回路３０の全てのスイッチング素子３がオフ状態となるので、インバータ２０はシャットダウン制御された状態となり、発電された電力（逆起電力）はフリーホイールダイオードを介してインバータ回路３０の直流側に回生される。ここで、コンタクタ９が開放状態であると、第１電源１１に電力を回生することができず、コンデンサ５の端子間電圧（直流リンク電圧Ｖｄｃ）が第１電源１１の定格電圧よりも上昇する可能性がある。上述したように、車両には、回転電機８０の他、比較的高電圧で駆動される不図示の補機（エアコンディショナー、ＤＣ／ＤＣコンバータ等）がインバータ２０と並列に備えられている場合がある。コンデンサ５の端子間電圧が上昇すると、補機に印加される電圧も上昇することになる。
【００４０】
制御部１０は、このような場合に、コンデンサ５や補機を過電圧から保護するために、或いは、コンデンサ５に蓄積された電荷が周囲に与える影響を軽減するために、放電制御を実行する。上述したように、制御部１０は、放電制御を実行する場合に、特定の状態において急速放電制御を実行する。急速放電制御では、コンデンサ５に蓄積された電荷を主に第１放電抵抗Ｒ１に消費させることにより、直流リンク電圧Ｖｄｃを低下させる。また、上述したように、制御部１０は、放電制御を実行する場合に、特定の状態においてアクティブショートサーキット制御を実行する。アクティブショートサーキット制御では、回転電機８０の発電（逆起電力）によって生じた電流を、ステータコイル８及びインバータ回路３０（電流の通り道となるスイッチング素子３）において熱として消費させることにより、直流リンク電圧Ｖｄｃの上昇を抑制する。アクティブショートサーキット制御を実行することで、回転電機８０に制動力を作用させることもできる。上述したように、このような異常の原因としては、駆動電源回路７の異常や、第２電源１９の異常（電源用スイッチＩＧの異常を含む）、或いは通電経路の異常等が考えられる。そして、これらの異常が生じた場合には、ドライブ回路２で用いられる電力の電圧（ＶＬ，ＶＨ）や、第２電源１９から供給される電力の電圧（Ｂ）など、制御部１０に供給される駆動電圧ＶＤが低下する。従って、制御部１０は、駆動電圧ＶＤが予め規定された第３規定電圧Ｖ３未満となった場合に、放電制御を行う。
【００４１】
制御部１０が放電制御を行う場合には、上述したように、第２電源１９から電力が供給されない場合が含まれる。そこで、この回転電機制御システム１００は、第２電源１９から制御部１０への動作電力の供給停止時に、インバータ２０の直流側の電力を電力源として制御部１０の動作電力を生成するバックアップ電源回路４を備えている。制御部１０は、第２電源１９から制御部１０への動作電力の供給停止時に、バックアップ電源回路４が生成する動作電力を用いて放電制御を実行する。インバータ２０の直流側には、コンデンサ５が接続されており、コンタクタ９が接続状態であると、コンデンサ５は第１電源１１と同電位（或いは、昇圧回路による昇圧後の第１電源１１の電圧と同電位）となるまで充電されている。バックアップ電源回路４は、インバータ２０の直流側の電力（すなわち、コンデンサ５に充電されている電力）を電力源として、制御部１０の動作電力を生成する。なお、直流リンク電圧Ｖｄｃが、急速放電制御やアクティブショートサーキット制御に必要な電圧未満の場合には、制御部１０が急速放電制御やアクティブショートサーキット制御を行うことができないが、この場合には直流リンク電圧Ｖｄｃが低いのでこれらの制御を行う必要性は低い。
【００４２】
ところで、制御部１０が、バックアップ電源回路４が制御部１０の動作電力を生成している状態で放電制御を実行する場合、急速放電制御及びアクティブショートサーキット制御の双方を実行し続けることによって、回転電機８０の回転に伴い発生する逆起電力による直流リンク電圧Ｖｄｃの上昇を、インバータ回路３０と回転電機８０との間で電流を還流させることで抑制しながら、コンデンサ５に蓄積された電荷を主に第１放電抵抗Ｒ１に消費させて直流リンク電圧Ｖｄｃを低下させることができる。急速放電制御及びアクティブショートサーキット制御の双方を実行し続けることで、直流リンク電圧Ｖｄｃは、これらの制御の開始後のいずれかの時点で、急速放電制御及びアクティブショートサーキット制御のいずれの制御も行うことができない程度に低下する。なお、ここでは、コンタクタ９が開放状態（すなわち、第１電源１１とインバータ２０との電気的接続が遮断された状態）であり、且つ、放電制御の開始時に回転電機８０が回転している状態（すなわち、車両が走行している状態）を想定する。
【００４３】
直流リンク電圧Ｖｄｃが急速放電制御及びアクティブショートサーキット制御のいずれの制御も行うことができない程度に低下した時点で回転電機８０が回転していなければ（すなわち、車両が停止していれば）、その後、コンデンサ５の自然放電等によって直流リンク電圧Ｖｄｃはゼロ或いはゼロに近い状態まで低下する。一方、この時点で回転電機８０が回転している場合には（すなわち、車両が停止していない場合には）、回転電機８０の回転に伴い発生する逆起電力によってコンデンサ５が充電されて、直流リンク電圧Ｖｄｃが上昇する可能性がある。直流リンク電圧Ｖｄｃが上昇すると、急速放電制御及びアクティブショートサーキット制御を再度実行して、直流リンク電圧Ｖｄｃを再度低下させることができるが、図９に示す比較例を参照して以下に説明するように、直流リンク電圧Ｖｄｃが目標電圧以下に維持される状態を実現するのに、比較的長い時間を要するおそれがある。
【００４４】
図９では、車両が走行している状態（すなわち、車速ＶＳがゼロより大きい状態）において、時刻Ｔ０５において急速放電制御（ＡＤＣ）及びアクティブショートサーキット制御（ＡＳＣ）の双方が開始される状況を想定している。また、ここでは、時刻Ｔ０５において車両が減速し始め、時刻Ｔ０９において車両が停止する状況を想定している。なお、図９では、直流リンク電圧Ｖｄｃ及び車速ＶＳのそれぞれの時間変化（時間ｔに対する変化）と共に、急速放電制御（ＡＤＣ）及びアクティブショートサーキット制御（ＡＳＣ）のそれぞれについて、実行期間（“ＯＮ”で示す期間）と非実行期間（“ＯＦＦ”で示す期間）とを示している。
【００４５】
図９に示すように、急速放電制御（ＡＤＣ）及びアクティブショートサーキット制御（ＡＳＣ）が開始されることで、時刻Ｔ０５以降、直流リンク電圧Ｖｄｃが低下し続ける。図９では、急速放電制御及びアクティブショートサーキット制御のいずれの制御も行うことができない直流リンク電圧Ｖｄｃの上限を、第２規定電圧Ｖ２としている。時刻Ｔ０６において直流リンク電圧Ｖｄｃが第２規定電圧Ｖ２まで低下すると、急速放電制御（ＡＤＣ）及びアクティブショートサーキット制御（ＡＳＣ）のいずれも実行できなくなり、時刻Ｔ０６では回転電機８０が回転しているため、回転電機８０の回転に伴い発生する逆起電力によってコンデンサ５が充電されて、直流リンク電圧Ｖｄｃが上昇する。そして、直流リンク電圧Ｖｄｃが上昇すると、時刻Ｔ０７において急速放電制御及びアクティブショートサーキット制御が再度実行されて、時刻Ｔ０８において直流リンク電圧Ｖｄｃが第２規定電圧Ｖ２まで再度低下する。この結果、図９に示すように、車速ＶＳが十分に低下するまでの間（言い換えれば、回転電機８０の回転速度が十分に低下するまでの間）、このような直流リンク電圧Ｖｄｃの下降及び上昇が繰り返されることになり、直流リンク電圧Ｖｄｃが目標電圧以下（例えば、後述する第１規定電圧Ｖ１以下）に維持される状態を実現するのに、比較的長い時間を要する。
【００４６】
この点に鑑みて、制御部１０は、バックアップ電源回路４が制御部１０の動作電力を生成している状態で放電制御を実行する場合に、コンデンサ５の端子間電圧（ここでは、直流リンク電圧Ｖｄｃ）が第１規定電圧Ｖ１以上である状態では、放電回路５０の放電抵抗値が第１抵抗値となるようにスイッチＳＷを制御すると共に、アクティブショートサーキット制御を実行する（すなわち、急速放電制御及びアクティブショートサーキット制御の双方を実行する）。また、制御部１０は、バックアップ電源回路４が制御部１０の動作電力を生成している状態で放電制御を実行する場合に、コンデンサ５の端子間電圧（ここでは、直流リンク電圧Ｖｄｃ）が第１規定電圧Ｖ１未満である状態では、放電回路５０の放電抵抗値が第２抵抗値となるようにスイッチＳＷを制御すると共に、アクティブショートサーキット制御を実行する（すなわち、急速放電制御を実行せずに、アクティブショートサーキット制御を実行する）。
【００４７】
第１規定電圧Ｖ１は、制御部１０がアクティブショートサーキット制御を実行可能なコンデンサ５の端子間電圧の下限（以下、「第１下限電圧」という）よりも大きな値に設定される。ここでは、第１規定電圧Ｖ１は、制御部１０が急速放電制御を実行可能なコンデンサ５の端子間電圧の下限（以下、「第２下限電圧」という）よりも大きな値に設定される。スイッチング素子３は、ノーマリオープン型のスイッチング素子であり、スイッチング素子３をオン状態に制御するためには、当該スイッチング素子３をオン状態に制御するための電力（ここでは、必要な電圧振幅を有する駆動信号ＳＶをスイッチング素子３に出力するための電力）が必要となる。コンデンサ５の端子間電圧が第１下限電圧未満の状態では、制御部１０は、スイッチング素子３の駆動信号ＳＶ（上段側駆動信号ＳＶＨ又は下段側駆動信号ＳＶＬ）を必要な電圧振幅で出力することができない。また、スイッチＳＷは、ノーマリオープン型のスイッチであり、スイッチＳＷをオン状態に制御するためには、スイッチＳＷをオン状態に制御するための電力（ここでは、必要な電圧振幅を有する駆動信号ＳＶをスイッチＳＷに出力するための電力）が必要となる。コンデンサ５の端子間電圧が第２下限電圧未満の状態では、制御部１０は、スイッチＳＷの駆動信号ＳＶ（スイッチ用駆動信号ＳＶＳ）を必要な電圧振幅で出力することができない。本実施形態では、第１下限電圧と第２下限電圧とは、互いに同じ或いは同等の電圧とされる。
【００４８】
制御部１０をこのように構成することで、図８に示す例を参照して以下に説明するように、直流リンク電圧Ｖｄｃが目標電圧以下に維持される状態を実現するのに要する時間の短縮を図ることが可能となる。図８では、車両が走行している状態（すなわち、車速ＶＳがゼロより大きい状態）において、時刻Ｔ０１において、制御部１０が、バックアップ電源回路４が制御部１０の動作電力を生成している状態で放電制御を開始する状況を想定している。また、ここでは、時刻Ｔ０１において車両が減速し始め、時刻Ｔ０３において車両が停止する状況を想定している。なお、図８では、図９と同様に、直流リンク電圧Ｖｄｃ及び車速ＶＳのそれぞれの時間変化（時間ｔに対する変化）と共に、急速放電制御（ＡＤＣ）及びアクティブショートサーキット制御（ＡＳＣ）のそれぞれについて、実行期間（“ＯＮ”で示す期間）と非実行期間（“ＯＦＦ”で示す期間）とを示している。
【００４９】
図８に示すように、時刻Ｔ０１では直流リンク電圧Ｖｄｃが第１規定電圧Ｖ１以上であるため、制御部１０は、時刻Ｔ０１において急速放電制御（ＡＤＣ）及びアクティブショートサーキット制御（ＡＳＣ）を開始し、これに伴い、時刻Ｔ０１以降、直流リンク電圧Ｖｄｃが低下し続ける。そして、時刻Ｔ０２において直流リンク電圧Ｖｄｃが第１規定電圧Ｖ１まで低下すると、時刻Ｔ０２以降、制御部１０は、急速放電制御（ＡＤＣ）を実行せずにアクティブショートサーキット制御（ＡＳＣ）を実行する。時刻Ｔ０２以降の期間では、回転電機８０の回転に伴い発生する逆起電力による直流リンク電圧Ｖｄｃの上昇を、アクティブショートサーキット制御（ＡＳＣ）の実行によって抑制しつつ、時刻Ｔ０１から時刻Ｔ０２までの期間に比べて低い速度で、直流リンク電圧Ｖｄｃを低下させることができる。なお、時刻Ｔ０２以降の期間では、コンデンサ５に蓄積された電荷が第２放電抵抗Ｒ２に消費されることやコンデンサ５の自然放電等によって、直流リンク電圧Ｖｄｃが低下する。
【００５０】
このように時刻Ｔ０２以降の期間では直流リンク電圧Ｖｄｃの低下速度を低く抑えることで、時刻Ｔ０２以降の期間においても急速放電制御（ＡＤＣ）が実行される場合に比べて、直流リンク電圧Ｖｄｃが、第１規定電圧Ｖ１より小さい値に設定された第２規定電圧Ｖ２まで低下する時点を遅らせることができる。これにより、アクティブショートサーキット制御（ＡＳＣ）が実行される期間を長く確保することができると共に、直流リンク電圧Ｖｄｃが第２規定電圧Ｖ２まで低下する時点での車速ＶＳ（言い換えれば、回転電機８０の回転速度）を低く抑えることができる。図８に示す例では、直流リンク電圧Ｖｄｃが第２規定電圧Ｖ２まで低下する時刻Ｔ０４は、車両が停止する時刻Ｔ０３よりも後の時刻となっている。よって、直流リンク電圧Ｖｄｃが第２規定電圧Ｖ２まで低下した後に直流リンク電圧Ｖｄｃが上昇することを抑制し、或いは直流リンク電圧Ｖｄｃが上昇する場合であってもその上昇量を小さく抑えることができ、この結果、直流リンク電圧Ｖｄｃが目標電圧以下（例えば、第１規定電圧Ｖ１以下）に維持される状態を実現するのに要する時間の短縮を図ることが可能となっている。
【００５１】
本実施形態では、第２規定電圧Ｖ２は、制御部１０がアクティブショートサーキット制御（ＡＳＣ）を実行可能なコンデンサ５の端子間電圧の下限に合わせて設定されている。そのため、図８に示すように、直流リンク電圧Ｖｄｃが第２規定電圧Ｖ２未満となる時刻Ｔ０４以降、制御部１０によるアクティブショートサーキット制御（ＡＳＣ）は実行されない。このように、制御部１０は、コンデンサ５の端子間電圧が、第２規定電圧Ｖ２未満の状態では、アクティブショートサーキット制御を実行しないように構成されている。
【００５２】
図５に、本実施形態の制御部１０の動作条件を示す。図５に示すように、制御部１０は、駆動電圧ＶＤが第３規定電圧Ｖ３未満である場合に（ステップ＃０１：Ｙｅｓ）、放電制御を開始する。駆動電圧ＶＤが第３規定電圧Ｖ３未満の状態では、バックアップ電源回路４により制御部１０の動作電力が生成され、制御部１０は、バックアック電源回路が制御部１０の動作電力を生成している状態で、放電制御を実行する。なお、放電制御の開始条件に、駆動電圧ＶＤが第３規定電圧Ｖ３未満であることに加えて、他の条件を含めることもできる。例えば、コンタクタ９が開放状態であることを、放電制御の開始条件に含めることができる。
【００５３】
制御部１０は、直流リンク電圧Ｖｄｃ（コンデンサ５の端子間電圧）が第１規定電圧Ｖ１以上である場合に（ステップ＃０２：Ｎｏ、ステップ＃０３：Ｎｏ）、急速放電制御（ＡＤＣ）及びアクティブショートサーキット制御（ＡＳＣ）の双方を実行する（ステップ＃０４）。また、制御部１０は、直流リンク電圧Ｖｄｃ（コンデンサ５の端子間電圧）が第２規定電圧Ｖ２以上であって第１規定電圧Ｖ１未満である場合に（ステップ＃０２：Ｎｏ、ステップ＃０３：Ｙｅｓ）、急速放電制御（ＡＤＣ）は実行せずにアクティブショートサーキット制御（ＡＳＣ）を実行する（ステップ＃０５）。そして、制御部１０は、直流リンク電圧Ｖｄｃ（コンデンサ５の端子間電圧）が第２規定電圧Ｖ２未満である場合に（ステップ＃０２：Ｙｅｓ）、急速放電制御（ＡＤＣ）及びアクティブショートサーキット制御（ＡＳＣ）のいずれも実行しない。よって、直流リンク電圧Ｖｄｃ（コンデンサ５の端子間電圧）が第２規定電圧Ｖ２未満である場合には（ステップ＃０２：Ｙｅｓ）、インバータ２０はシャットダウン制御された状態となる。尚、ここでは理解を容易にするために、フローチャートを利用して制御部１０の動作条件（機能）を説明したが、本実施形態では、図５のフローチャートに示すそれぞれの機能は順次実施されるのではなく、図６及び図７を参照して以下に説明するように、アナログ回路（具体的には、制御部１０が備えるバックアップ電源回路４）によって同時に実施される。
【００５４】
図６のブロック図及び図７の回路図は、本実施形態のバックアップ電源回路４の構成例を示している。ここでは、下段側スイッチング素子３Ｌの全てをオン状態に制御する下段側アクティブショートサーキット制御をアクティブショートサーキット制御として実行する場合のバックアップ電源回路４の構成例を示している。図６に示すように、本実施形態のバックアップ電源回路４は、第１判定部４１と、第２判定部４２と、第３判定部４３と、第１駆動部４４と、第２駆動部４５と、を備えている。図５のフローチャートにおける機能に対比させると、機能“＃０１”は第１判定部４１により実現され、機能“＃０２”は第１駆動部４４及び第２駆動部４５により実現され、機能“＃０３”は第２判定部４２により実現され、機能“＃０４”は第１駆動部４４及び第２駆動部４５により実現され、機能“＃０５”は第１駆動部４４により実現される。
【００５５】
第１判定部４１は、駆動電圧ＶＤが第３規定電圧Ｖ３未満の場合に、第１判定信号を有効状態として出力する。そして、第１駆動部４４は、第１判定信号が有効状態であって直流リンク電圧Ｖｄｃが第２規定電圧Ｖ２以上である場合に、インバータ２０の直流側の電力に基づいてアクティブショートサーキット制御による制御対象のスイッチング素子３をオン状態にする出力電圧Ｖｏｕｔを出力する。また、第２判定部４２は、直流リンク電圧Ｖｄｃが第１規定電圧Ｖ１以上の場合に、第２判定信号を有効状態として出力する。第３判定部４３は、第１判定信号及び第２判定信号の双方が有効状態の場合に、第３判定信号を有効状態として出力する。そして、第２駆動部４５は、第３判定信号が有効状態の場合に、インバータ２０の直流側の電力に基づいてスイッチＳＷをオン状態にする出力電圧Ｖｏｕｔを出力する。
【００５６】
図６及び図７に示すように、第１駆動部４４が出力する出力電圧Ｖｏｕｔは、下段側駆動信号ＳＶＬに接続されている。下段側駆動信号ＳＶＬは、出力電圧Ｖｏｕｔによって、下段側スイッチング素子３Ｌをオン状態にすることができる電圧振幅を有する信号となり、下段側アクティブショートサーキット制御が実現される。詳細な説明は省略するが、上段側アクティブショートサーキット制御を行う場合には、出力電圧Ｖｏｕｔが、上段側駆動信号ＳＶＨに接続される。スイッチング素子３をオン状態にするための出力電圧Ｖｏｕｔを第１駆動部４４から出力させることができるコンデンサ５の端子間電圧（ここでは、直流リンク電圧Ｖｄｃ）の下限値が、制御部１０がアクティブショートサーキット制御を実行可能なコンデンサ５の端子間電圧の下限となる。また、本実施形態では、第２駆動部４５が出力する出力電圧Ｖｏｕｔは、スイッチ用駆動信号ＳＶＳに接続されている。スイッチ用駆動信号ＳＶＳは、出力電圧Ｖｏｕｔによって、スイッチＳＷをオン状態にすることができる電圧振幅を有する信号となり、急速放電制御が実現される。スイッチＳＷをオン状態にするための出力電圧Ｖｏｕｔを第２駆動部４５から出力させることができるコンデンサ５の端子間電圧（ここでは、直流リンク電圧Ｖｄｃ）の下限値が、制御部１０が急速放電制御を実行可能なコンデンサ５の端子間電圧の下限となる。
【００５７】
以下、図７を参照して、第１判定部４１及び第１駆動部４４の回路構成例について説明する。図７に示すように、第１判定部４１は、上段側分圧抵抗Ｒ１１及び下段側分圧抵抗Ｒ１２を備えた分圧回路であって、駆動電圧ＶＤを分圧する分圧回路（Ｒ１１，Ｒ１２）を備えている。分圧回路（Ｒ１１，Ｒ１２）による分圧電圧ＤＶは、駆動電圧ＶＤに比例する電圧であり、駆動電圧ＶＤと等価である。
【００５８】
第１判定部４１が出力する第１判定信号は、分圧電圧ＤＶが基準電圧（第３規定電圧Ｖ３に応じた電圧）未満の場合に有効状態である。ここで、“第１判定信号（分圧電圧ＤＶ）が有効状態である”とは、後述する実行部４４ａの第１トランジスタＴＲ１をオフ状態からオン状態へ遷移させる（ターンオンさせる）ことができない電圧に第１判定信号（分圧電圧ＤＶ）が留まっている状態を言う。後述するように、第１トランジスタＴＲ１はｎ型のトランジスタであり、第１判定信号（分圧電圧ＤＶ）は、第１トランジスタＴＲ１がターンオンしない相対的に低電圧の場合に有効状態であり、第１トランジスタＴＲ１がターンオンする相対的に高い電圧の場合に非有効状態である。
【００５９】
第１駆動部４４は、実行部４４ａと出力部４４ｂとを備えている。実行部４４ａは、インバータ２０の直流側の正極Ｐと負極Ｎとの間に接続された定電圧回路（ＺＤ１）と、非有効状態の第１判定信号（分圧電圧ＤＶ）によりオン状態となり有効状態の第１判定信号（分圧電圧ＤＶ）によりオフ状態となる第１トランジスタＴＲ１とを備えている。上述したように、第１トランジスタＴＲ１は、ｎ型のトランジスタであり、ここではｎチャネル型のＦＥＴを例示している。第１トランジスタＴＲ１は、定電圧回路（ＺＤ１）の出力ノードである第１ノードｎ１と負極Ｎとの間に接続されている。ここでは、第１トランジスタＴＲ１のドレイン端子が、第１ノードｎ１から第１トランジスタＴＲ１への方向を順方向とするダイオードＤ１を介して第１ノードｎ１と接続されると共に、ソース端子が負極Ｎに接続されている。第１トランジスタＴＲ１の制御端子（ゲート端子）は、分圧回路（Ｒ１１，Ｒ１２）の分圧点である第２ノードｎ２に接続されている。
【００６０】
定電圧回路は、第１ツェナーダイオードＺＤ１を備えている。定電圧回路（ＺＤ１）の出力ノードである第１ノードｎ１は、第１電流制限抵抗Ｒ２１を介して正極Ｐに接続されている。第１ノードｎ１は、後述する出力部４４ｂの第２トランジスタＴＲ２の制御端子に接続されており、第１ツェナーダイオードＺＤ１を備えた定電圧回路は、ｎ型のトランジスタである第２トランジスタＴＲ２がターンオンする電圧を出力する。但し、駆動電圧ＶＤが、第３規定電圧Ｖ３以上の場合、第１トランジスタＴＲ１はオン状態である。このため、ダイオードＤ１及び第１トランジスタＴＲ１を介して、定電圧回路（ＺＤ１）の出力ノードである第１ノードｎ１は負極Ｎに接続され、第１ノードｎ１の電位は負極Ｎに対してほぼゼロとなる（ダイオードＤ１等による順方向電圧降下は除く）。
【００６１】
一方、駆動電圧ＶＤが、第３規定電圧Ｖ３未満の場合、第１トランジスタＴＲ１はオフ状態である。このため、ダイオードＤ１及び第１トランジスタＴＲ１には電流が流れない。よって、定電圧回路（ＺＤ１）に電流が流れ、第１ノードｎ１の負極Ｎに対する電位は、定電圧回路（第１ツェナーダイオードＺＤ１）により、第２トランジスタＴＲ２がターンオンする電圧となる。実行部４４ａが出力する実行信号ＯＰは、第１ノードｎ１の負極Ｎに対する電位によって表され、第１トランジスタＴＲ１がオフ状態の場合に定電圧回路（ＺＤ１）により生成された電圧を出力して有効状態となる信号である。
【００６２】
出力部４４ｂは、有効状態の実行信号ＯＰによりオン状態となり、正極Ｐに接続された第２トランジスタＴＲ２を備えている。第２トランジスタＴＲ２は、ｎ型のトランジスタであり、ここではｎチャネル型のＦＥＴを例示している。第２トランジスタＴＲ２は、正極Ｐと負極Ｎとの間に接続されている。ここでは、第２トランジスタＴＲ２のドレイン端子が、第２電流制限抵抗Ｒ３１を介して正極Ｐに接続されると共に、ソース端子が出力コンデンサＣ１を介して負極Ｎに接続されている。第２トランジスタＴＲ２のソース端子の負極Ｎに対する電位が出力電圧Ｖｏｕｔとなる。負極Ｎは、出力部４４ｂ（バックアップ電源回路４）の基準電圧である出力基準電圧ＶｏｕｔＧに対応する。
【００６３】
尚、出力電圧Ｖｏｕｔは、駆動信号ＳＶ（ここでは、下段側駆動信号ＳＶＬ）に代えてスイッチング素子３（ここでは、下段側スイッチング素子３Ｌ）をオン状態とすることができる電位を有していればよい（例えば１５〜２０［Ｖ］程度）。一方、負極Ｎに対する正極Ｐの電位は、回転電機８０の逆起電圧によって変動するから、図７に示すように、出力電圧Ｖｏｕｔは、ツェナーダイオード（第２ツェナーダイオードＺＤ２）によって、適切な電圧に設定されると好適である。また、ここでは、図３、図６、及び図７に示すように、出力電圧Ｖｏｕｔがドライブ回路２に入力される形態を例示しているが、ドライブ回路２の外部でスイッチング素子３の制御端子（ゲート端子）に接続されてもよい。
【００６４】
以上、アクティブショートサーキット制御として、下段側アクティブショートサーキット制御が実行される形態を例示したが、上段側アクティブショートサーキット制御が実行されるように、制御部１０（バックアップ電源回路４）を構成してもよい。詳細は省略するが、第２判定部４２や第３判定部４３は、第１判定部４１と同様の回路を用いて構成することができる。また、第２駆動部４５は、第１駆動部４４と同様の回路を用いて構成することができる。
【００６５】
〔その他の実施形態〕
次に、回転電機制御システムのその他の実施形態について説明する。
【００６６】
（１）上記の実施形態では、第２規定電圧Ｖ２が、制御部１０がアクティブショートサーキット制御を実行可能なコンデンサ５の端子間電圧の下限に合わせて設定される構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、第２規定電圧Ｖ２が、当該下限よりも高い電圧に設定される構成とすることもできる。この場合、アクティブショートサーキット制御が実行される期間が長くなり過ぎることを回避して、ステータコイル８やスイッチング素子３が受ける発熱による影響を軽減しやすくなる。
【００６７】
（２）上記の実施形態では、バックアップ電源回路４が制御部１０の動作電力を生成している状態で制御部１０により実行される放電制御において、スイッチング素子３やスイッチＳＷをオン状態にするための駆動信号ＳＶが、バックアップ電源回路４により生成される場合を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、例えば、バックアップ電源回路４が制御部１０の動作電力を生成している状態で、当該動作電力がインバータ制御装置１及び駆動電源回路７に供給される構成とし、インバータ制御装置１による制御によって急速放電制御やアクティブショートサーキット制御が実行される構成とすることもできる。すなわち、バックアップ電源回路４が制御部１０の動作電力を生成している状態で急速放電制御やアクティブショートサーキット制御を実行する機能は、マイクロコンピュータ等のプロセッサを用いて実現されてもよい。
【００６８】
（３）上記の実施形態では、放電回路５０が、コンデンサ５にそれぞれ並列接続される第１放電抵抗Ｒ１及び第２放電抵抗Ｒ２を備える構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、例えば、放電回路５０が第２放電抵抗Ｒ２を備えない構成とすることもできる。この場合、単純化して考えると、第１抵抗値は、第１放電抵抗Ｒ１の抵抗値となり、第２抵抗値は、スイッチＳＷのオフ抵抗値となる。また、図１０に示す例のように、放電回路５０が、互いに直列接続された２つの放電抵抗Ｒである第１放電抵抗Ｒ１及び第２放電抵抗Ｒ２を備え、スイッチＳＷが、１つの放電抵抗Ｒ（図１０に示す例では、第２放電抵抗Ｒ２）に並列接続される構成とすることができる。この場合、単純化して考えると、第１抵抗値は、第１放電抵抗Ｒ１の抵抗値となり、第２抵抗値は、第１放電抵抗Ｒ１と第２放電抵抗Ｒ２との直列回路の合成抵抗値となる。この場合、回転電機８０の駆動時の電力ロスの低減と、急速放電制御時のコンデンサ５の放電速度の向上の観点から、第１放電抵抗Ｒ１の抵抗値が第２放電抵抗Ｒ２の抵抗値よりも小さい構成とすると好適である。
【００６９】
（４）なお、上述した各実施形態で開示された構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示された構成と組み合わせて適用すること（その他の実施形態として説明した実施形態同士の組み合わせを含む）も可能である。その他の構成に関しても、本明細書において開示された実施形態は全ての点で単なる例示に過ぎない。従って、本開示の趣旨を逸脱しない範囲内で、適宜、種々の改変を行うことが可能である。
【００７０】
〔上記実施形態の概要〕
以下、上記において説明した回転電機制御システムの概要について説明する。
【００７１】
車両の車輪（Ｗ）に駆動連結された交流の回転電機（８０）を駆動制御する回転電機制御システム（１００）であって、直流と交流との間で電力を変換して前記回転電機（８０）に交流電力を供給するインバータ（２０）と、電力の供給を受けて動作して前記インバータ（２０）を制御する制御部（１０）と、前記インバータ（２０）の直流側に電力を供給する第１電源（１１）と、前記制御部（１０）に動作電力を供給する第２電源（１９）と、前記第２電源（１９）から前記制御部（１０）への動作電力の供給停止時に、前記インバータ（２０）の直流側の電力を電力源として前記制御部（１０）の動作電力を生成するバックアップ電源回路（４）と、を備え、前記インバータ（２０）は、複数のスイッチング素子（３）を備えたインバータ回路（３０）と、前記インバータ回路（３０）の直流側に並列接続されたコンデンサ（５）と、前記コンデンサ（５）に並列接続される放電抵抗（Ｒ）を備えた放電回路（５０）と、前記放電回路（５０）の放電抵抗値を第１抵抗値と前記第１抵抗値よりも大きい第２抵抗値とに切り替えるスイッチ（ＳＷ）と、を備え、前記制御部（１０）は、前記バックアップ電源回路（４）が前記制御部（１０）の動作電力を生成している状態で前記コンデンサ（５）を放電させる放電制御を実行する場合に、前記コンデンサ（５）の端子間電圧が第１規定電圧（Ｖ１）以上である状態では、前記放電回路（５０）の放電抵抗値が前記第１抵抗値となるように前記スイッチ（ＳＷ）を制御すると共に、前記インバータ回路（３０）と前記回転電機（８０）との間で電流が還流するように複数の前記スイッチング素子（３）を制御するアクティブショートサーキット制御を実行し、前記コンデンサ（５）の端子間電圧が前記第１規定電圧（Ｖ１）未満である状態では、前記放電回路（５０）の放電抵抗値が前記第２抵抗値となるように前記スイッチ（ＳＷ）を制御すると共に、前記アクティブショートサーキット制御を実行する。
【００７２】
この構成では、制御部（１０）が、バックアップ電源回路（４）が制御部（１０）の動作電力を生成している状態でコンデンサ（５）の放電制御を実行する場合に、すなわち、インバータ（２０）の直流側の電力を電力源としてコンデンサ（５）の放電制御を実行する場合に、コンデンサ（５）の端子間電圧が第１規定電圧（Ｖ１）以上である状態では、放電回路（５０）の放電抵抗値が第１抵抗値となるようにスイッチ（ＳＷ）を制御すると共に、アクティブショートサーキット制御を実行する。ここで、第１抵抗値は、第２抵抗値よりも小さいため、放電回路（５０）の放電抵抗値を第１抵抗値に切り替えることで、放電回路（５０）によるコンデンサ（５）の放電速度を高めることができると共に、アクティブショートサーキット制御の実行により、回転電機（８０）が回転している場合であっても、回転電機（８０）の回転に伴い発生する逆起電力によるコンデンサ（５）の端子間電圧の上昇を抑制することができる。よって、コンデンサ（５）の端子間電圧を第１規定電圧（Ｖ１）まで速やかに低下させることができる。
【００７３】
そして、上記の構成では、制御部（１０）が、コンデンサ（５）の端子間電圧が第１規定電圧（Ｖ１）未満である状態では、放電回路（５０）の放電抵抗値が第２抵抗値となるようにスイッチ（ＳＷ）を制御すると共に、アクティブショートサーキット制御を実行する。よって、コンデンサ（５）の端子間電圧が第１規定電圧（Ｖ１）まで低下した後も、アクティブショートサーキット制御を引き続き実行することでコンデンサ（５）の端子間電圧の上昇を抑制しつつ、放電回路（５０）の放電抵抗値を第２抵抗値に切り替えることで、放電回路（５０）によるコンデンサ（５）の放電速度を低く抑え、コンデンサ（５）の端子間電圧が、アクティブショートサーキット制御を実行可能なコンデンサ（５）の端子間電圧の下限まで低下する時点を遅らせることができる。この結果、アクティブショートサーキット制御が実行される期間を長く確保することができると共に、例えば回転電機（８０）の回転速度が次第に低下する状況において放電制御を実行する場合に、コンデンサ（５）の端子間電圧が上記の下限まで低下する時点での回転電機（８０）の回転速度を低く抑えることができる。これにより、コンデンサ（５）の放電後にコンデンサ（５）が再度充電されることを抑制し、或いはコンデンサ（５）が再度充電される場合であってもその充電量を少なく抑えることができる。
【００７４】
従って、コンデンサ（５）の端子間電圧が第１規定電圧（Ｖ１）まで低下した後、コンデンサ（５）の端子間電圧を低く維持することが可能となり、この結果、目標電圧を考慮して第１規定電圧（Ｖ１）を設定することで（例えば、第１規定電圧（Ｖ１）を目標電圧以下の値に設定することで）、コンデンサ（５）の端子間電圧が目標電圧以下に維持される状態を実現するのに要する時間の短縮を図ることができる。
【００７５】
ここで、前記制御部（１０）は、前記コンデンサ（５）の端子間電圧が、前記第１規定電圧（Ｖ１）より小さい値に設定された第２規定電圧（Ｖ２）未満の状態では、前記アクティブショートサーキット制御を実行しないように構成され、前記第２規定電圧（Ｖ２）は、前記制御部（１０）が前記アクティブショートサーキット制御を実行可能な前記コンデンサ（５）の端子間電圧の下限に合わせて設定されていると好適である。
【００７６】
この構成によれば、放電制御においてアクティブショートサーキット制御が実行される期間を、できるだけ長く確保することができる。よって、例えば回転電機（８０）の回転速度が次第に低下する状況において放電制御を実行する場合に、アクティブショートサーキット制御が終了される時点での回転電機（８０）の回転速度を低く抑えることができ、この結果、コンデンサ（５）の放電後にコンデンサ（５）が再度充電されることを抑制し、或いはコンデンサ（５）が再度充電される場合であってもその充電量を少なく抑えることができる。
【００７７】
また、前記放電回路（５０）は、前記コンデンサ（５）にそれぞれ並列接続された第１放電抵抗（Ｒ１）及び第２放電抵抗（Ｒ２）を備え、前記第１放電抵抗（Ｒ１）の抵抗値は、前記第２放電抵抗（Ｒ２）の抵抗値よりも小さく、前記スイッチ（ＳＷ）は、前記第１放電抵抗（Ｒ１）を前記コンデンサ（５）に対して電気的に断接するように設けられていると好適である。
【００７８】
この構成によれば、第１放電抵抗（Ｒ１）がコンデンサ（５）に対して電気的に接続されるようにスイッチ（ＳＷ）を制御することで、放電回路（５０）の放電抵抗値が相対的に小さい第１抵抗値となり、第１放電抵抗（Ｒ１）がコンデンサ（５）から電気的に切り離されるようにスイッチ（ＳＷ）を制御することで、放電回路（５０）の放電抵抗値が相対的に大きい第２抵抗値となる放電回路（５０）を、適切に形成することができる。そして、上記の構成では、第１放電抵抗（Ｒ１）の抵抗値が第２放電抵抗（Ｒ２）の抵抗値よりも小さいため、第２放電抵抗（Ｒ２）の抵抗値を、回転電機（８０）の駆動時の電力ロスを低減するために比較的大きな値としつつ、第１放電抵抗（Ｒ１）の抵抗値を比較的小さな値として、放電回路（５０）の放電抵抗値が第１抵抗値に切り替えられている状態でのコンデンサ（５）の放電速度の向上を図ることができる。
【００７９】
本開示に係る回転電機制御システムは、上述した各効果のうち、少なくとも１つを奏することができればよい。
【符号の説明】
【００８０】
３：スイッチング素子
４：バックアップ電源回路
５：コンデンサ
１０：制御部
１１：第１電源
１９：第２電源
２０：インバータ
３０：インバータ回路
５０：放電回路
８０：回転電機
１００：回転電機制御システム
Ｒ：放電抵抗
Ｒ１：第１放電抵抗
Ｒ２：第２放電抵抗
ＳＷ：スイッチ
Ｖ１：第１規定電圧
Ｖ２：第２規定電圧
Ｗ：車輪
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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