(57)【要約】      （修正有）【課題】車両の減速時における電動機の振動を確実に抑制できる電動機の制御装置を提供する。【解決手段】車両の駆動軸に連結された電動機２と、バッテリ７から供給された直流電流を交流電流へ変換し電動機へと供給する電力変換装置３と、直流電流の電圧を平滑化するためのコンデンサ４と、バッテリから電力変換装置への電源供給が停止した場合、コンデンサに蓄積された電力を放電させる放電回路５と、車両の減速時にコンデンサを放電する際に、コンデンサの電圧が電動機の電圧を下回らないように放電回路を制御する制御装置６とを備える。【選択図】図２
2014230315.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の駆動軸に連結された電動機と、バッテリから供給された直流電流を交流電流へ変換し前記電動機へと供給する電力変換装置と、前記直流電流の電圧を平滑化するためのコンデンサと、前記バッテリから前記電力変換装置への電源供給が停止した場合、前記コンデンサに蓄積された電力を放電させる放電回路と、前記車両の減速時に前記コンデンサを放電する際に、前記コンデンサの電圧が前記電動機の電圧を下回らないように前記放電回路を制御する制御装置とを備えることを特徴とする電動機の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この本発明は車両の走行用電動機に関し、特に車両の駆動軸に連結された電動機の制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両の走行用電動機においては、車両の駆動軸に連結された電動機と、バッテリの直流電流を交流電流へと変換し電動機へと供給する電力変換装置と、運転者の操作に応じて電力変換装置とを制御し、電動機を駆動させる電動機の制御装置が知られている。
また、このような電動機の制御装置において、バッテリの電圧を安定させるために、コンデンサを電力変換装置と並列に接続するものがある。
ところで、このコンデンサは、バッテリからの電力供給が遮断された場合、放電させておく方が好ましい。
そこで、下記特許文献においては、抵抗器とスイッチとで構成された放電回路をコンデンサと並列に接続したものが開示されている。
これによれば、バッテリからの電力が遮断された場合にはスイッチを閉じ、コンデンサに蓄積された電力が抵抗器で放電されるものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭６２−７７８８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１の構成においては、車両が減速中にバッテリからの電力供給が遮断された場合に、駆動軸に連結された電動機には誘導電力が生じ、放電回路へ向けて電流が流れることになる。
この結果、電動機に電流が流れるため、トルクが発生し、振動の原因となるという不都合がある。
【０００５】
この発明は、上記の問題に鑑みて成されたものであり、車両の減速時における電動機の振動を確実に抑制できる電動機の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】
そこで、この発明は、上述不都合を除去するために、車両の駆動軸に連結された電動機と、バッテリから供給された直流電流を交流電流へ変換し前記電動機へと供給する電力変換装置と、前記直流電流の電圧を平滑化するためのコンデンサと、前記バッテリから前記電力変換装置への電源供給が停止した場合、前記コンデンサに蓄積された電力を放電させる放電回路と、前記車両の減速時に前記コンデンサを放電する際に、前記コンデンサの電圧が前記電動機の電圧を下回らないように前記放電回路を制御する制御装置とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、コンデンサの電力を放電させる際、コンデンサの電圧が電動機の電圧を下回らないよう放電回路を制御する制御装置を設けたため、電動機の電位はコンデンサの電位を上回ることが無く、誘起電力が生じても放電回路側へ電流が流れなくなる。
このため、電動機に電流は流れず、トルクによる振動が防止できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は電動機の制御装置の制御用フローチャートである。（実施例）
【図２】図２は電動機の制御装置の回路構成図である。（実施例）
【図３】図３は電動機の制御装置のタイミングチャートである。（実施例）
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下図面に基づいてこの発明の実施例を詳細に説明する。
【実施例】
【００１０】
図１〜図３はこの発明の実施例を示すものである。
図２において、１は電動機の制御装置、２は電動機（「ＭＧ１」とも記載する。）２である。
この電動機の制御装置１は、前記電動機２と、電力変換装置３と、コンデンサ（「平滑コンデンサ」ともいう。また「Ｃ」とも記載する。）４と、放電回路（「Ｄ」とも記載する。）５と、制御装置である制御手段（「ＣＣ」とも記載する。）６とを備えている。
【００１１】
詳述すれば、前記電動機２は、駆動モータからなり、図示しない車両の駆動軸に連結される。
また、前記電力変換装置３は、インバータ（「ＩＮＶ」とも記載する。）からなり、バッテリ７から供給された直流電流を交流電流へ変換し前記電動機２へと供給する。
前記コンデンサ４は、前記から供給される直流電流の電圧を平滑化する。
前記放電回路５は、前記バッテリ７から前記電力変換装置３への電源供給が停止した場合、前記コンデンサ４に蓄積された電力を放電させる。
前記制御手段６は、前記車両の減速時に前記コンデンサ４を放電する際に、前記コンデンサ４の電圧が前記電動機１の電圧（「誘起電圧」ともいう。）を下回らないように前記放電回路５を制御する。
【００１２】
そして、前記電動機の制御装置１の回路構成は、図２に示す如く、前記バッテリ７と前記電力変換装置３とを接続する第１、第２電路８、９を設け、この第１、第２電路８、９の途中に、高電圧リレー１０を配設する。
このとき、この高電圧リレー１０は、前記第１電路８の途中に位置する第１リレー１１と、前記第２電路９の途中に位置する第２リレー１２と、この第２リレー１２に対して第３電路１３によって並列に配置される第３リレー１４とを備える。また、前記第３電路１３には抵抗１５を配置する。
前記電力変換装置３に３本の第４〜第６電路１６、１７、１８を介して前記電動機２を接続する一方、この電力変換装置３の内部には前記コンデンサ４を配置する。
また、このコンデンサ４に対して第７電路１９によって並列に配置される前記放電回路５を設ける。この放電回路５の配設位置に関しては、前記電力変換装置３の内部に配設することも可能である。また、放電回路５は、直列に接続されるスイッチ２０と抵抗器２１とからなる。なお、この抵抗器２１は、前記車両の駆動軸（図示せず）に影響を与えない電気回路であれば良く、例えば、ＤＣＤＣコンバータや発電機のコイルまたは抵抗器であっても良い。そして、前記放電回路５は、放電のみを目的としてものにである必要はなく、例えば、ＤＣＤＣコンバータや発電機などの駆動軸に連結されていない電力を消費できるものであれば、特に制限する必要はない。
更に、前記制御手段６には、前記コンデンサ４の電圧（Ｖｃ）や前記電動機２の回転数（Ｒｍｇ１）を入力する一方、前記高電圧リレー１０の第１〜第３リレー１１、１２、１４へのオン・オフ信号（「ＳＷ」とも記載する。）や前記放電回路５への放電要求信号（「Ｄｒｅｇ」とも記載する。）を出力する。つまり、前記制御手段６は、前記高電圧リレー１０の第１〜第３リレー１１、１２、１４へのオン・オフ信号によって、第１〜第３リレー１１、１２、１４を開放した後に、前記コンデンサ４に残った電力を消費するために放電をする。
このとき、前記制御手段６は、前記コンデンサ４を放電する際の車両の減速時の振動を防止するために、前記コンデンサ４の電圧が前記電動機２の電圧を下回らないように前記放電回路５を制御するものである。
【００１３】
上記のように構成すれば、前記コンデンサ４の電力を放電させる際、コンデンサ４の電圧が電動機２の電圧を下回らないよう放電回路５を制御する制御装置である前記制御手段６を設けたため、電動機１の電位はコンデンサ４の電位を上回ることが無く、誘起電力が生じても放電回路５側へ電流が流れなくなる。
このため、電動機２に電流は流れず、トルクによる振動が防止できる。
【００１４】
ここで図３の前記電動機の制御装置１のタイミングチャートを説明する。
車両の減速時に前記高電圧リレー１０の第１〜第３リレー１１、１２、１４を開放させ、前記コンデンサ４は放電を開始する。
このとき、前記制御手段６は、前記放電回路５に放電開始信号を送信し、コンデンサ４の放電を開始するものである。
また、前記制御手段６は、前記コンデンサ４の電圧（Ｖｃ）が前記電動機２の電圧である誘起電圧（ＩＶ）を下回らないように前記放電回路５を制御する。
具体的には、前記制御手段６は、前記電動機２の回転数（Ｒｍｇ１）から電動機２の誘起電圧（ＩＶ）を計算する。
このとき、この電動機２の誘起電圧（ＩＶ）に設定値（Ｘ）を加算して設定電圧（ＩＶｘ）を求める。
そして、前記制御手段６は、前記放電回路５に放電を要求し、この放電回路５の放電中の前記コンデンサ４の電圧（Ｖｃ）が設定電圧（ＩＶｘ）を下回った際に、放電回路５の放電を停止している。
なお、この制御手段６による放電回路５の放電の停止状態は、実際の経過時間である時間ｔが所定の時間Ｙを経過するまで継続される。
このとき、所定の時間Ｙを十分に小さな値に設定すれば、連続的に可能な限り低い電圧にすることが可能である。
また、前記コンデンサ４の電圧（Ｖｃ）を、結果的に設定電圧（ＩＶｘ）に保持可能であれば、その制御方策はコンデンサ４の電圧（Ｖｃ）を使用するものに限定する必要はないものである。
【００１５】
次に、図１の前記電動機の制御装置１の制御用フローチャートに沿って作用を説明する。
【００１６】
この電動機の制御装置１の制御用プログラムがスタート（１０１）すると、前記高電圧リレー１０の開放の処理（１０２）に移行する。
この高電圧リレー１０の開放の処理（１０２）においては、高電圧リレー１０の第１〜第３リレー１１、１２、１４を開放させ、前記コンデンサ４の放電を開始する処理である。
そして、上述の高電圧リレー１０の開放の処理（１０２）の後には、走行中であるか否かの判断（１０３）に移行する。
この走行中であるか否かの判断（１０３）は、前記電動機の制御装置１の制御する対象を、車速が０ｋｍ／ｈではない場合としているためである。
また、走行中であるか否かの判断（１０３）において、判断（１０３）がＮＯの場合には、前記電動機の制御装置１の制御用プログラムのエンド（１１１）に移行する。
走行中であるか否かの判断（１０３）がＹＥＳの場合には、前記電動機２の誘起電圧（ＩＶ）を算出する処理（１０４）に移行する。この電動機２の誘起電圧（ＩＶ）を算出する処理（１０４）は、電動機２の回転数（Ｒｍｇ１）から電動機２の誘起電圧（ＩＶ）を算出する処理である。
上述の前記電動機２の誘起電圧（ＩＶ）を算出する処理（１０４）の後には、前記コンデンサ４の電圧（Ｖｃ）が設定電圧（ＩＶｘ）以下であるか否かの判断（１０６）に移行する。
このコンデンサ４の電圧（Ｖｃ）が設定電圧（ＩＶｘ）以下であるか否かの判断（１０６）は、前記電動機２の誘起電圧（ＩＶ）に設定値（Ｘ）を加算して設定電圧（ＩＶｘ）を求め、この設定電圧（ＩＶｘ）と前記コンデンサ４の電圧（Ｖｃ）とを比較判断している。
そして、このコンデンサ４の電圧（Ｖｃ）が設定電圧（ＩＶｘ）以下であるか否かの判断（１０６）において、判断（１０６）がＮＯの場合には、上述した前記電動機２の誘起電圧（ＩＶ）を算出する処理（１０４）に戻る。
また、前記コンデンサ４の電圧（Ｖｃ）が設定電圧（ＩＶｘ）以下であるか否かの判断（１０６）がＹＥＳの場合には、放電停止を要求する処理（１０７）に移行する。
この放電停止を要求する処理（１０７）は、前記制御手段６によって前記放電回路５に放電要求を行っている。
上述の放電停止を要求する処理（１０７）の後には、時間ｔをインクリメントする処理（１０８）に移行する。時間ｔをインクリメントする処理（１０８）は、実際の経過時間である時間ｔを、例えば１秒毎に増加させる処理である。
そして、時間ｔをインクリメントする処理（１０８）の後には、時間ｔが所定の時間Ｙ以上、つまり、
Ｙ≦ｔ
であるか否かの判断（１０９）に移行する。この時間ｔが所定の時間Ｙ以上、つまり、
Ｙ≦ｔ
であるか否かの判断（１０９）は、インクリメントした実際の経過時間である時間ｔが所定の時間Ｙ以上となったか否かを判断している。
この時間ｔが所定の時間Ｙ以上、つまり、
Ｙ≦ｔ
であるか否かの判断（１０９）において、判断（１０９）がＮＯの場合には、上述の時間ｔをインクリメントする処理（１０８）に戻る。
また、時間ｔが所定の時間Ｙ以上、つまり、
Ｙ≦ｔ
であるか否かの判断（１０９）がＹＥＳの場合には、時間ｔをクリア、つまり、「０（ゼロ）」とする処理（１１０）に移行し、その後に、走行中であるか否かの判断（１０３）に戻る。
【符号の説明】
【００１７】
１  電動機の制御装置
２  電動機（「ＭＧ１」とも記載する。）
３  電力変換装置
４  コンデンサ（「平滑コンデンサ」ともいう。また「Ｃ」とも記載する。）
５  放電回路（「Ｄ」とも記載する。）
６  制御装置である制御手段（「ＣＣ」とも記載する。）
７  バッテリ
８  第１電路
９  第２電路
１０  高電圧リレー
１１  第１リレー
１２  第２リレー
１３  第３電路
１４  第３リレー
１５  抵抗
１６  第４電路
１７  第５電路
１８  第６電路
１９  第７電路
２０  スイッチ
２１  抵抗器
【図１】
2014230315.tif 000003
【図２】
2014230315.tif 000004
【図３】
2014230315.tif 000005