(57)【要約】      （修正有）【課題】自動車、特に自動車及びその電圧放電方法を提供する。【解決手段】バッテリ１１０と、バッテリから供給される直流電源を交流電源に変換して出力するインバータ１３０と、インバータを介して出力される交流電源によって駆動されるモータ１４０と、バッテリとインバータとの間に配置されて、バッテリからインバータに供給される直流電源を断続するメインリレー１２０と、車両のキーオフ信号を感知し、キーオフ信号が感知されると、インバータのＤＣリンク電圧を放電させる制御部１５０と、を備え、制御部は、キーオフ信号が感知された時点の車両駆動状態に応じて、互いに異なる第１強制放電ロジック及び第２放電ロジックのうちの何れか一つの放電ロジックを適用してＤＣリンク電圧を放電させる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
バッテリと、
前記バッテリから供給される直流電源を交流電源に変換して出力するインバータと、
前記インバータを介して出力される交流電源によって駆動されるモータと、
前記バッテリとインバータとの間に配置されて、前記バッテリから前記インバータに供給される直流電源を断続するメインリレーと、
車両のキーオフ信号を感知し、前記キーオフ信号が感知されると、前記インバータのＤＣリンク電圧を放電させる制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記キーオフ信号が感知された時点の車両駆動状態に応じて、互いに異なる第１強制放電ロジック及び第２強制放電ロジックのうちの何れか一つの放電ロジックを適用して前記ＤＣリンク電圧を放電させる、自動車の電圧放電装置。
【請求項２】
前記制御部は、
前記確認した車両駆動状態に応じて前記メインリレーの開放時点を決定し、
前記第１及び２強制放電ロジックは、
前記メインリレーの開放時点が互いに異なる、請求項１に記載の自動車の電圧放電装置。
【請求項３】
前記メインリレーの開放時点は、
前記車両駆動状態が車両駆動中に対応する第１状態であるときは、前記キーオフが発生した時点から予め設定された時間が経過した時点であり、
前記車両駆動状態が車両停止中に対応する第２状態であるときは、前記キーオフが発生した時点である、請求項２に記載の自動車の電圧放電装置。
【請求項４】
前記制御部は、
前記車両の駆動速度、インバータの出力電流及びモータ入力電流のうち、少なくとも一つを含む情報を記憶し、
前記記憶した情報を利用して前記車両の駆動状態を判断する、請求項１ないし３のうちの何れか一項に記載の自動車の電圧放電装置。
【請求項５】
前記制御部は、
前記キーオフが発生すると、前記キーオフが発生した時点に受信された情報及び前記キーオフが発生した時点の前に最終記憶された情報を利用して、前記駆動状態を判断する、請求項４に記載の自動車の電圧放電装置。
【請求項６】
前記制御部は、
前記モータに供給されるｑ軸電流を０にし、ｄ軸電流を最大にして前記ＤＣリンク電圧を強制放電させる、請求項１ないし５のうちの何れか一項に記載の自動車の電圧放電装置。
【請求項７】
車両キーオフ信号が発生するステップと、
前記キーオフ信号が発生すると、前記キーオフ信号が発生した時点での車両駆動状態を確認するステップと、
前記確認した車両駆動状態に応じて、互いに異なる第１強制放電ロジック及び第２強制放電ロジックのうちの何れか一つの強制放電ロジックを適用してＤＣリンク電圧を放電させるステップと、を含む、自動車の電圧放電方法。
【請求項８】
周期的に車両の駆動速度、インバータの出力電流及びモータ入力電流のうち、少なくとも一つを含む情報を利用して、車両の駆動状態を監視するステップを更に有する、請求項７に記載の自動車の電圧放電方法。
【請求項９】
前記第１強制放電ロジックは、
前記車両駆動状態が車両駆動中に対応する第１状態であるときに適用され、
前記第２強制放電ロジックは、
前記車両駆動状態が車両停止中に対応する第２状態であるときに適用される、請求項７又は８に記載の自動車の電圧放電方法。
【請求項１０】
前記第１及び第２強制放電ロジックは、
メインリレーの開放時点が互いに異なる、請求項７ないし９のうちの何れか一項に記載の自動車の電圧放電方法。
【請求項１１】
前記ＤＣリンク電圧を放電させるステップは、
前記車両駆動状態が第１状態であるとき、前記キーオフが発生した時点から予め設定された時間の間にメインリレーの短絡状態を維持するステップと、
前記予め設定された時間が経過するとき、前記メインリレーの状態を開放状態に変更するステップと、
前記ＤＣリンク電圧を強制放電させるステップと、を含む、請求項９又は１０に記載の自動車の電圧放電方法。
【請求項１２】
前記ＤＣリンク電圧を放電させるステップは、
前記車両駆動状態が第２状態であるとき、前記キーオフが発生した時点に前記メインリレーの状態を開放状態に変更するステップと、
前記ＤＣリンク電圧を強制放電させるステップと、を含む、請求項９ないし１１のうちの何れか一項に記載の自動車の電圧放電方法。
【請求項１３】
前記ＤＣリンク電圧を強制放電させるステップは、
モータに印加されるｑ軸電流を０にし、ｄ軸電流を最大にして前記ＤＣリンク電圧を強制放電させるステップを含む、請求項７ないし１２のうちの何れか一項に記載の自動車の電圧放電方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
実施形態は、自動車に関し、特に自動車及びその電圧放電方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
親環境自動車などに利用されるモータ制御機であるインバータシステムは、高電圧の直流電源をモータ制御のための交流又は直流電源に変換する役割を果たす電気／電子部品（ＥＳＡ）であって、車両の電動器具に属する主要部品である。
【０００３】
上記のように、親環境自動車には、駆動手段として永久磁石型モータが採用される。上記の親環境自動車に駆動手段として採用されるモータは、制御機のパルス幅変調（ＰＷＭ）信号によって直流電圧を３相電圧に変換するインバータから第１高電圧電力ケーブルを介して伝達される相電流によって駆動される。
【０００４】
図１は、従来の技術に係る自動車の電圧放電装置を示した図である。
【０００５】
図１に示すように、電圧放電装置は、電気を発生させる燃料電池１０と、燃料電池１０から発生した電気の力で駆動されるモータ３０と、燃料電池１０から出力される直流電圧を断続して３相交流電源に変換し、これをモータ３０の駆動電源として供給するインバータ２０と、インバータ２０をＰＷＭで制御して相変換をドライブするモータ制御部４０と、燃料電池１０に発生した電源を車両の各種の電場負荷の電源として供給するために電圧を変換する直流／直流コンバータ５０とを備えて構成される。
【０００６】
上記のような自動車において全般的な動作を総括制御する上位制御機は、ハイブリッド制御部（ＨＣＵ）であって、このＨＣＵは、下位制御機であるモータ制御部と所定の方式で通信して駆動原であるモータのトルク、速度及び発電トルク量を制御し、補助動力源として電圧発電のための動力を発生するエンジンを制御するエンジン制御部（ＥＣＵ）と通信して、エンジン始動関連リレー制御及び故障診断を行う。
【０００７】
このような、自動車は、高電圧による安全設計の一環としてキーオフが発生したとき、インバータのＤＣリンク電圧、すなわちＤＣリンクコンデンサに充電されている電圧を、セメント抵抗を利用して放電させる。
【０００８】
しかしながら、上記のようなセメント抵抗を利用したＤＣリンク電圧放電システムは、車両キーオフの際、高電圧保護のためにＤＣリンク電圧を強制放電させなければならないが、その過程で抵抗自体に常時発熱現象が発生するという問題がある。
【０００９】
上記のような短所を解消するために、直流−直流コンバータを利用して、ＰＷＭ信号の制御を介してインバータコンデンサに充電されている電気エネルギをバッテリに放電させる技術が提案された。
【００１０】
しかしながら、上記のようなＤＣリンク電圧放電システムは、消耗電力が約１０Ｗであり、完全放電にかかる時間が１０分程度と長い時間が必要であり、安定性に問題が発生する。
【００１１】
また、上記のような短所を解消するために、キーオフのような状況が発生する場合に、メインリレーを開放させた後に強制放電ロジックを行って、ＤＣリンク電圧を強制放電させる技術が提案された。
【００１２】
しかし、上記のようなＤＣリンク電圧放電システムは、車両（又は駆動モータ）が駆動中である条件とは無関係に、上記のような強制放電ロジックを行うことによって、運転手が危険な状況に置かれる。
【００１３】
言い換えれば、上記のような従来の技術によれば、車両が駆動条件とは無関係に強制放電ロジックを行うことによって、高電圧が印加されている途中に強制放電を行う等のソフトウェアバグを引き起こすことがあり、これによってインバータに過電流が流入して、インバータの破損と共にリレー、バッテリ及び高圧ケーブルなどの関連部品が破損して障害が発生する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
実施形態では、車両の駆動状態に応じて互いに異なる強制放電ロジックを採用して、強制放電動作に安全性を高めることができる自動車の電圧放電装置及びその電圧放電方法を提供する。
【００１５】
提案される実施形態において達成しようとする技術的課題らは、以上で言及した技術的課題に制限されず、言及されない他の技術的課題は、下記の記載から提案される実施形態が属する技術分野における通常の知識を有した者にとって明確に理解されはずである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明の実施形態による自動車の電圧放電装置は、バッテリと、バッテリから供給される直流電源を交流電源に変換して出力するインバータと、インバータを介して出力される交流電源によって駆動されるモータと、バッテリとインバータとの間に配置されて、バッテリからインバータに供給される直流電源を断続（ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）するメインリレーと、車両のキーオフ信号を感知し、キーオフ信号が感知されると、インバータのＤＣリンク電圧を放電させる制御部とを備え、制御部は、キーオフ信号が感知された時点の車両駆動状態に応じて、互いに異なる第１強制放電ロジック及び第２強制放電ロジックのうちの何れか一つの放電ロジックを適用してＤＣリンク電圧を放電させる。
【００１７】
また、制御部は、確認した車両駆動状態に応じてメインリレーの開放時点を決定し、第１及び第２強制放電ロジックは、メインリレーの開放時点が互いに異なる。
【００１８】
また、メインリレーの開放時点は、車両駆動状態が車両駆動中に対応する第１状態であるときは、キーオフが発生した時点から予め設定された時間が経過した時点であり、車両駆動状態が車両停止中に対応する第２状態であるときは、キーオフが発生した時点である。
【００１９】
また、制御部は、車両の駆動速度、インバータの出力電流及びモータ入力電流のうち、少なくとも一つを含む情報を記憶し、記憶した情報を利用して車両の駆動状態を判断する。
【００２０】
また、制御部は、キーオフが発生したとき、キーオフが発生した時点に受信された情報及びキーオフが発生した時点の前に最終記憶された情報を利用して駆動状態を判断する。
【００２１】
また、制御部は、モータに供給されるｑ軸電流を０にし、ｄ軸電流を最大にしてＤＣリンク電圧を強制放電させる。
【００２２】
一方、実施形態による自動車の電圧放電方法は、車両キーオフ信号が発生するステップと、キーオフ信号が発生したとき、キーオフ信号が発生した時点での車両駆動状態を確認するステップと、確認した車両駆動状態に応じて、互いに異なる第１強制放電ロジック及び第２強制放電ロジックのうちの何れか一つの強制放電ロジックを適用してＤＣリンク電圧を放電させるステップとを含む。
【００２３】
また、周期的に車両の駆動速度、インバータの出力電流及びモータ入力電流のうち、少なくとも一つを含む情報を利用して、車両の駆動状態を監視するステップを更に有する。
【００２４】
また、第１強制放電ロジックは、車両駆動状態が車両駆動中に対応する第１状態であるときに適用され、第２強制放電ロジックは、車両駆動状態が車両停止中に対応する第２状態であるときに適用される。
【００２５】
また、第１及び第２強制放電ロジックは、メインリレーの開放時点が互いに異なる。
【００２６】
また、ＤＣリンク電圧を放電させるステップは、車両駆動状態が第１状態であるとき、キーオフが発生した時点から予め設定された時間の間にメインリレーの短絡状態を維持するステップと、予め設定された時間が経過したとき、メインリレーの状態を開放状態に変更するステップと、ＤＣリンク電圧を強制放電させるステップとを含む。
【００２７】
また、ＤＣリンク電圧を放電させるステップは、車両駆動状態が第２状態であるとき、キーオフが発生した時点にメインリレーの状態を開放状態に変更するステップと、ＤＣリンク電圧を強制放電させるステップとを含む。
【００２８】
また、ＤＣリンク電圧を強制放電させるステップは、モータに印加されるｑ軸電流を０にし、ｄ軸電流を最大にしてＤＣリンク電圧を強制放電させるステップを含む。
【発明の効果】
【００２９】
以上、本発明の実施形態によれば、キーオフ発生の際、車両（駆動モータ）が駆動中である場合に対する方法を具現化して、上記のような駆動中にインバータ／モータ電源遮断で運転手が危険な状況に置かれることを防止できる。
【００３０】
また、従来の技術において発生することがある、高電圧印加途中に強制放電を行う等のソフトウェアバグを防止して、インバータ（ＩＧＢＴ等）に過電流が流入するのを防止し、これによってインバータ焼損と共に高電圧リレー、バッテリ、高電圧ケーブルなど関連部品が焼損する等の障害を防止する。
【００３１】
また、実施形態によれば、車両（駆動モータ）が駆動中である場合にメインリレーの短絡状態を一定時間の間に維持した後に強制放電させることによって、正常でない強制放電動作が行われる現象を防ぎ、そのうえ、放電しない高電圧による人命被害を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】従来の技術にかかる自動車の電圧放電装置を示した図である。
【図２】実施形態にかかる自動車の電圧放電装置を示した図である。
【図３】実施形態にかかる強制放電ロジックを説明するための図である。
【図４】実施形態にかかる強制放電ロジックを説明するための図である。
【図５】実施形態にかかる自動車の電圧放電方法をステップ別に説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下の内容は、単に本発明の原理を例示する。したがって、当業者は、たとえ本明細書に明確に説明又は図示されていない場合でも、本発明の原理を具現し本発明の概念と範囲に含まれた多様な装置を発明できるはずである。また、本明細書に列挙したすべての条件付き用語及び実施形態は、原則的に本発明の概念が理解されるようにするための目的だけで明確に意図され、このように特に列挙された実施形態及び状態に制約的でないものと理解しなければならない。
【００３４】
また、本発明の原理、観点及び実施形態だけでなく、特定の実施形態を列挙するすべての詳細な説明は、このような事項の構造的及び機能的均等物を含むように意図するものと理解されなければならない。また、このような均等物は、現在公知された均等物だけでなく、将来に開発される均等物、すなわち構造と無関係に同じ機能を行うように発明されたすべての素子を含むものと理解されなければならない。
【００３５】
図２は、実施形態にかかる自動車の電圧放電装置を示した図である。
【００３６】
図２に示すように、自動車の電圧放電装置は、バッテリ１１０、メインリレー１２０、インバータ１３０、モータ１４０及び制御部１５０を備える。
【００３７】
上記のような自動車は、バッテリ１１０で電力の供給を受け、インバータ１３０に代表されるモータ制御装置によってモータ１４０を制御して最適の効率を達成し、エンジンを電動機に取り替えることによって、有害ガスの排出が全くない完全な親環境自動車でありうる。
【００３８】
バッテリ１１０は、複数のバッテリセルから構成されたバッテリパックを搭載する。
【００３９】
バッテリパックに含まれている複数のバッテリセルは、安定性、寿命向上、及び高出力を得るために、各バッテリセルの電圧を均一にする必要がある。
【００４０】
これによって、制御部１５０は、バッテリパックのバッテリを充電又は放電しながら各バッテリが適切な電圧を持たせるようにする。
【００４１】
これに対し、複数のバッテリセルは、内部インピーダンスの変化などの様々な要因によって平衡状態を安定して維持し難く、このため、別のバッテリ管理システム（図示せず）では、多数のバッテリセルの充電状態を平衡化させるためのバランス機能を有する。
【００４２】
例えば、バッテリパック内のバッテリセルの放電率差によって、時間の経過に従ってバッテリパック内のバッテリセル間の残存容量（ＳＴＡＴＥ  ＯＦ  ＣＨＡＲＧＥ、以下、ＳＯＣという）の差が発生する。このため、自動車は、バッテリセル間の容量不均衡を解消するために、バッテリセルごとに充電（ＢＯＯＳＴ）及び／又は放電（ＢＵＣＫ）するための別途の回路を備えてもよい。
【００４３】
また、少なくとも一つのバッテリセルは、多様な種類のバッテリセルによって具現化することができ、例えば、ニッケル−カドミウム電池、鉛蓄電池、ニッケル−水素電池（ＮｉＭＨ）、リチウム−イオン電池、リチウムポリマー電池、金属リチウム電池、空気亜鉛蓄電池などであってよい。
【００４４】
メインリレー１２０は、バッテリ１１０と接続する所定の電力ラインに接続されて、バッテリ１１０を介して出力される直流電源を断続する。
【００４５】
図面上には、電力ラインに１個のメインリレーだけが配置されると示したが、これは、一実施形態に過ぎず、配置されるメインリレーの数は増加させてもよい。
【００４６】
例えば、メインリレーは、正極端子に接続されて、直流電源を断続する第１メインリレーと、負極端子に接続されて、直流電源を断続する第２メインリレーとを有して構成してもよい。
【００４７】
インバータ１３０は、メインリレー１２０の断続状態に応じてバッテリ１１０から直流電源の供給を受ける。
【００４８】
また、インバータ１３０は、バッテリ１１０から供給された直流電源を交流電源に変換してモータ１４０に供給する。
【００４９】
インバータ１３０によって変換される交流電源は３相交流電源であることが好ましい。
【００５０】
特に、インバータ１３０は、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）からなり、後述する制御部１５０から印加される制御信号に応じてＰＷＭ断続を実行し、バッテリ１１０から供給される電源を相変換してモータ１４０を駆動する。
【００５１】
モータ１４０は、回転せずに固定された固定子（図示せず）と、回転する回転子（図示せず）とを有する。モータ１４０は、インバータ１３０を介して供給される交流電力を受け取る。
【００５２】
モータ１４０は、例えば３相モータであってよく、各相の固定子のコイルに電圧可変／周波数可変の各相交流電源が印加される場合、印加される周波数に応じて回転子の回転速度が変化する。
【００５３】
モータ１４０は、誘導モータ、ブラシレス直流（ＢＬＤＣ）モータ、リラクタンスモータ等、多様な形態が可能である。
【００５４】
一方、モータ１４０の一側には、駆動ギヤ（図示せず）を備えてもよい。駆動ギヤは、モータ１４０の回転エネルギをギヤビア（比）に応じて変換する。駆動ギヤから出力される回転エネルギは、前輪及び／又は後輪に伝達されて電気自動車を動かす。
【００５５】
一方、図示していないが、自動車は、自動車全般の電子装置の制御のための電子制御部を更に備えてもよい。電子制御部（図示せず）は、各装置が動作、表示などをすることができるように制御する。また、上述したバッテリ管理システムを制御することもできる。
【００５６】
また、電子制御部は、電気自動車の傾斜角を感知する傾斜角感知部（図示せず）、電気自動車の速度を感知する速度感知部（図示せず）、ブレーキペダルの動作に応じるブレーキ感知部（図示せず）、アクセルペダルの動作に応じるアクセル感知部（図示せず）などからの感知信号に基づいて、多様な運転モード（走行モード、後進モード、中立（ニュートラル）モード、及び駐車モード等）に応じる運転指令値を生成できる。このときの運転指令値は、例えば、トルク指令値又は速度指令値であってよい。
【００５７】
一方、本発明の実施形態にかかる自動車は、バッテリ及びモータを利用した純粋電気自動車はもちろん、エンジンを使用しながら、バッテリ及びモータを利用するハイブリッド電気自動車を含む概念であってもよい。
【００５８】
このとき、ハイブリッド電気自動車は、バッテリ及びエンジンのうち、少なくとも何れか一つを選択することのできる切替手段、及び変速機を更に備えることもできる。一方、ハイブリッド電気自動車は、エンジンから出力される機械エネルギを電気エネルギに変換してモータを駆動する直列方式と、エンジンから出力される機械エネルギと、バッテリでの電気エネルギとを同時に利用する並列方式とに分けることができる。
【００５９】
制御部１５０は、インバータ１３０の動作を制御する。
【００６０】
例えば、制御部１５０は、モータ１４０に供給される電流（３相電流）を利用して、モータ１４０を駆動させる駆動値を計算し、計算した駆動値に応じてインバータ１３０の制御のための断続信号（ＰＷＭ信号）を発生する。
【００６１】
これによって、インバータ１３０は、制御部１５０を介して発生する断続信号に応じて選択的にオンオフ動作を行って、直流電源を交流電源に変換する。
【００６２】
一方、制御部１５０は、周期的に自動車の走行状態（駆動状態）を確認することができる走行情報を受信し、これを記憶する。
【００６３】
また、制御部１５０は、記憶した走行情報を利用して、自動車の走行状態（駆動状態）を監視する。
【００６４】
一方、制御部１５０は、キーオフの発生有無を周期的に判断し、キーオフが発生すると、モータ１４０の駆動を停止させる。
【００６５】
このとき、キーオフは、自動車の駆動中に発生でき、これとは異なって自動車が停止した状態から発生できる。
【００６６】
これによって、制御部１５０は、自動車の走行情報に応じる走行状態（駆動状態）に基づいてキーオフが発生した時点での自動車走行状態（駆動状態）を確認し、確認した走行状態（駆動状態）に応じて互いに異なる条件を適用して強制放電がなされるようにする。
【００６７】
このとき、自動車の走行情報には、車両の駆動速度、インバータの出力電流（又はモータ入力電流）などを含むことができる。
【００６８】
これによって、制御部１５０は、上記のような多数の走行情報をＡＮＤ又はＯＲ条件で組み合わせ、組み合わせ条件に応じてキーオフが発生した時点での自動車走行状態（駆動状態）を確認する。
【００６９】
一方、キーオフが発生した時点では、自動車走行状態（駆動状態）を確認できない可能性もあるため、キーオフが発生する以前の時点において制御部１５０は、走行情報のリアルタイム変化値を監視し続ける。
【００７０】
これによって、制御部１５０は、キーオフが発生すると、最終的に記憶した走行情報を利用して走行状態（駆動状態）を確認することができ、これとは異なってキーオフが発生した時点での走行情報を獲得して、走行状態（駆動状態）を確認することもできる。
【００７１】
以後、制御部１５０は、キーオフが発生した時点での自動車走行状態（駆動状態）が第１条件（走行中）であると、図３に示すようなロジックを適用して強制放電がなされるようにする。
【００７２】
すなわち、自動車の走行途中にキーオフが発生すると、制御部１５０は、メインリレー１２０を直ちに開放せず、一定時間の間にメインリレー１２０が短絡状態を維持するようにする。
【００７３】
このとき、上記の一定時間は、３秒〜４秒程度であれば十分である。
【００７４】
これは、走行途中にキーオフが発生することは、次のような二通りの場合によるものでありうる。
【００７５】
第１は、ユーザの操作ミスによってキーオフが発生した場合である。
【００７６】
上記の通りに操作ミスによってキーオフが発生した場合に、強制放電動作がなされると、突然の走行停止によって運転手が危険に陥ることがあり、これは、事故の原因となることもある。
【００７７】
第２は、交通事故によってキーオフが発生した場合である。
【００７８】
上記のように事故によってキーオフが発生した場合にも、強制放電動作が直ちになされると、これは、運転手が事故現場から外れようとする試み自体を阻止することになり、これは２次事故の原因になる。
【００７９】
これによって、実施形態では、図３に示すように車両の駆動速度、インバータの出力電流（又はモータ入力電流）などを利用して自動車の走行情報を確認し、それによってキーオフが発生した時点の走行状態（駆動状態）が第１状態であるときは、一定時間、現状態を維持する。
【００８０】
言い換えれば、制御部１５０は、キーオフが発生した時点で直ちにメインリレー１２０を開放せずに、一定時間、メインリレー１２０が短絡状態を維持する。
【００８１】
そして、制御部１５０は、上記の定時間が経過すると、メインリレー１２０を短絡状態に変更し、メインリレー１２０が短絡状態に変更された以後に強制放電動作が行われるようにする。
【００８２】
強制放電動作は、次のような方法によって行うことができる。
【００８３】
一般に自動車に採用されるモータには、３相交流モータである埋め込み型永久磁石同期モータ（ＩＰＭＳＭ）が採用されており、これは、モータの重量当たりの出力が大きく、機械的信頼性が高く、高速運転が可能である等、採用に適した特性を有するためである。
【００８４】
上記のような３相交流モータは、Ｕ、Ｖ、Ｗ３相電流を磁束制御電流であるｄ軸電流と、トルク制御電流であるｑ軸電流との２相に分けて制御するベクトル制御を行い、上記のような制御過程では、時変パラメータが除去され、変数及びパラメータが直交又は相互分離された直接（Ｄｉｒｅｃｔ，ｄ）軸と直交（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ，ｑ）軸とで表現される。
【００８５】
一方、一般に停止座標系では、ｄ軸とｑ軸とは固定子に固定されることに対し、回転座標系では、基準軸が回転する。
【００８６】
回転座標は、回転子上に固定されるか、又は同期速度で動くことができ、同期速度で回転する座標系のモデルは、正弦波電源の場合に、定常状態において変数が直流量で現れるために容易に制御できる。
【００８７】
上記のような同期座標系においてモータの電圧方程式は、次の式１のように表れる。
【数１】
2014073077.tif 000003
【００８８】
式１中、ｖdはｄ軸電圧、Ｒsはモータ相間抵抗、ｉdはｄ軸電流を示し、Ｌdはｄ軸インダクタンス、ωはモータ角速度をそれぞれ示す。
【００８９】
また、ｖqはｑ軸電圧、ｉqはｑ軸電流を示し、Ｌqはｑ軸インダクタンス、ΨFは永久磁石磁束をそれぞれ示す。
【００９０】
一方、上記のようなモータから発生するトルク方程式は、次の式２のように表れる。
【数２】
2014073077.tif 000004
【００９１】
式２中、Ｔはモータのトルク、Ｐは永久磁石極数、Ｌdはｄ軸インダクタンス、Ｌqはｑ軸インダクタンス、ｉdはｄ軸電流、ｉqはｑ軸電流、ΨFは永久磁石磁束をそれぞれ示す。
【００９２】
したがって、ｑ軸電流が０であると、どんなに大きなｄ軸電流を流してもトルクは発生しない。したがって、車両のキーオフ時又はエアバック作動信号の感知時に、ｑ軸電流を印加せずにｄ軸電流だけ最大値に印加すると、モータ１４０のトルク発生無しで電流を大部分のモータにおいて熱として損失させることができるようになる。
【００９３】
これによって、制御部１５０は、ｑ軸電流を０にし、ｄ軸電流を最大にして、強制放電動作がなされるようにする。
【００９４】
一方、制御部１５０は、キーオフが発生した時点の走行状態（駆動状態）が停止状態に対応する第２条件であると、図４に示すような強制放電ロジックを適用して強制放電動作がなされるようにする。
【００９５】
言い換えれば、制御部１５０は、キーオフが発生すると、キーオフが発生した時点に直ちにメインリレー１２０の開放信号を出力して、バッテリ１１０からの直流電源がインバータ１３０に供給されないようにする。
【００９６】
以後、制御部１５０は、メインリレー１２０が開放されることによって、上記説明のような強制放電動作を行って、ＤＣリンクコンデンサに記憶されたＤＣリンク電圧を放電させる。
【００９７】
上記のように、実施形態によれば、キーオフ発生の際、車両（駆動モータ）が駆動中である場合に対する方法を具現して、上記のような駆動中にインバータ／モータ電源の遮断によって運転手が危険な状況に置かれることを防止できる。
【００９８】
また、従来の技術において発生することがある高電圧印加途中に強制放電を行う等のソフトウェアバグを防止して、インバータ（ＩＧＢＴ等）に過電流が流入するのを防止し、これによってインバータ焼損と共に高電圧リレー、バッテリ、高電圧ケーブルなど関連部品が焼損する等の障害を防止する。
【００９９】
また、実施形態によれば、車両（駆動モータ）が駆動中である場合にメインリレーの短絡状態を一定時間の間に維持した後に強制放電させることによって、正常でない強制放電動作が行われる現象を阻止し、そのうえ、放電しない高電圧による人命被害を防止できる。
【０１００】
図５は、実施形態にかかる自動車の電圧放電方法をステップ別に説明するフローチャートである。
【０１０１】
図５に示すように、まず制御部１５０は、自動車の走行状態（駆動状態）を確認することができる走行情報を受信し、これを記憶する（Ｓ１０１）。
【０１０２】
このとき、走行情報には、車両の駆動速度、インバータの出力電流（又はモータ入力電流）などを含むことができ、走行状態（駆動状態）には、現在車両が走行中であることを表す第１状態と、現在車両が停止中であることを表す第２状態とを含む。
【０１０３】
以後、制御部１５０は、キーオフの発生有無を判断する（Ｓ１０２）。
【０１０４】
判断結果（Ｓ１０２）、キーオフが発生した場合、制御部１４０は、キーオフが発生した時点の走行情報又はキーオフが発生した時点以前に最終記憶した走行情報を分析する（Ｓ１０３）。
【０１０５】
以後、制御部１５０は、分析結果に応じてキーオフが車両走行途中に発生したか、それとも停止中に発生したかを判断する（Ｓ１０４）。
【０１０６】
判断の結果（Ｓ１０４）、キーオフが車両走行途中に発生した場合、制御部１５０は、メインリレー１２０の状態を短絡状態に維持する（Ｓ１０５）。
【０１０７】
以後、判断の結果（Ｓ１０５）、キーオフが発生した時点から一定時間が経過したかどうかを判断する（Ｓ１０６）。
【０１０８】
判断の結果（Ｓ１０６）、現時点がキーオフが発生した時点から一定時間を経過する以前の時点であるときは、メインリレー１２０の状態を短絡状態に維持し、現時点がキーオフが発生した時点から一定時間を経過した時点であるときは、制御部１５０は、メインリレー１２０の状態を開放状態に変更する（Ｓ１０７）。
【０１０９】
以後、制御部１５０は、ｑ軸電流を０にし、ｄ軸電流を最大にして、ＤＣリンク電圧を強制放電させる（Ｓ１０８）。
【０１１０】
一方、判断の結果（Ｓ１０４）、キーオフが車両停止中に発生した場合、ステップＳ１０７に直ちに進んで、メインリレー１２０を開放させて後強制放電動作がなされるようにする。
【０１１１】
実施形態によれば、キーオフ発生の際、車両（駆動モータ）が駆動中である場合に対する方法を具現して、上記のような駆動中にインバータ／モータ電源遮断で運転手が危険な状況に置かれることを防止できる。
【０１１２】
また、従来の技術において発生することがある高電圧印加途中に強制放電を行う等のソフトウェアバグを防止して、インバータ（ＩＧＢＴ等）に過電流が流入するのを防止し、これによってインバータ焼損と共に高電圧リレー、バッテリ、高電圧ケーブルなど関連部品が焼損する等の障害を防止する。
【０１１３】
また、実施形態によれば、車両（駆動モータ）が駆動中である場合に、メインリレーの短絡状態を一定時間の間に維持した後に強制放電させることによって、正常でない強制放電動作が行われる現象を防止し、そのうえ、放電しない高電圧による人命被害を防止できる。
【０１１４】
一方、実施形態において開示される各ブロックは、コンピュータプログラム命令によって行ってもよいことを理解することができるはずである。これらのコンピュータプログラム命令は、汎用コンピュータ、特殊用コンピュータ又はその他のプログラム可能なデータ処理装置のプロセッサに搭載することができるため、コンピュータ又はその他のプログラム可能なデータ処理装置のプロセッサを介して行われるその命令が、フローチャート図のブロックにおいて説明された機能を行う手段を生成する。これらのコンピュータプログラム命令は、特定方式で機能を具現するために、コンピュータ又はその他のプログラム可能なデータ処理装置を指向することができる、コンピュータ利用可能な又はコンピュータ読み取り可能なメモリに記憶されることも可能であり、そのコンピュータ利用可能な又はコンピュータ読み取り可能なメモリに記憶された命令は、フローチャートブロックにおいて説明された機能を行う命令手段を内包する製造品目を生産することも可能である。
【０１１５】
コンピュータプログラム命令は、コンピュータ又はその他のプログラム可能なデータ処理装置上に搭載されることも可能なため、コンピュータ又はその他のプログラム可能なデータ処理装置上において一連の動作ステップが行われてコンピュータで実行されるプロセスを生成して、コンピュータ又はその他のプログラム可能なデータ処理装置を動作させる命令は、フローチャートブロックにおいて説明された機能を実行するためのステップを提供することも可能である。また、各ブロックは、特定された論理的機能を実行するための一つ以上の実行可能な命令を含むモジュール、セグメント又はコードの一部を表すことができる。
【０１１６】
また、以上では、本発明の実施の形態について図示し説明したが、本発明は、上述した特定の実施の形態に限定されるものではなく、請求の範囲で請求する本発明の要旨から逸脱せずに当該発明が属する技術分野における通常の知識を有した者によって多様な変形実施が可能なことはもちろんであり、このような変形実施は、本発明の技術的思想又は展望と別個であると理解してはならない。
【符号の説明】
【０１１７】
１０    バッテリ
２０    インバータ
３０    モータ
４０    モータ制御部
５０    直流‐直流コンバータ
１１０    バッテリ
１２０    メインリレー
１３０    インバータ
１４０    モータ
１５０    制御部
【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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