(57)【要約】【課題】新たな放電回路を設けることなく電荷消費回路にてコンデンサの電荷を消費することができなくなった異常発生時においてもコンデンサの電荷を消費することができる電動機駆動制御装置を提供する。【解決手段】電動機２７を駆動させる電動機駆動回路にコンデンサ２９が並列に接続され、電動機駆動回路及びコンデンサ２９からなる主回路の電力供給がシステムメインリレー２２により遮断された際にはコンデンサ２９に蓄えられた電荷が電動機２７を含む電荷消費回路にて消費され、その電荷消費回路の異常を検出した場合にはコンデンサ２９に蓄えられた電荷がＤＣ・ＤＣコンバータ２３若しくは電動エアコン２４により消費される。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動機と、該電動機を駆動させる電動機駆動回路と、該電動機駆動回路に並列に接続されたコンデンサと、前記電動機駆動回路及びコンデンサからなる主回路と、該主回路の電力の断接を行う遮断器と、前記遮断器により前記主回路の電力が遮断された際に前記コンデンサに蓄えられた電荷を消費する電荷消費回路とを備えた電動機駆動制御装置において、
前記電荷消費回路の異常を検出する異常検出手段と、該異常検出手段の検出結果に基づいて前記コンデンサに蓄えられた電荷を前記電荷消費回路に代わって消費する一つ以上の第２電荷消費回路とを備えていることを特徴とする電動機駆動制御装置。
【請求項２】
前記電荷消費回路と前記第２電荷消費回路とは、前記電動機と前記コンデンサとからなる閉回路又は前記電動機駆動回路と並列に接続された回路と前記コンデンサとからなる閉回路の何れかの組み合わせであることを特徴とする請求項１に記載の電動機駆動制御装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の電動機駆動制御装置を搭載すると共に、前記電動機が車両走行用のモータであり、前記第２電荷消費回路が他の車載電動機器であることを特徴とする電気自動車。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電動機と、該電動機を駆動させる電動機駆動回路と、該電動機駆動回路に並列に接続されたコンデンサと、前記電動機駆動回路及びコンデンサからなる主回路と、該主回路の電力の断接を行う遮断器と、前記遮断器により前記主回路の電力が遮断された際に前記コンデンサに蓄えられた電荷を消費する電荷消費回路とを備えた電動機駆動制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、電動機を駆動させる電動機駆動回路にコンデンサを並列に接続したものが周知である。
【０００３】
また、このようなコンデンサは、劣化防止や、例えば、電動機を電気自動車の走行用モータとして使用していた場合のメンテナンス等の即時対応を可能とするために、蓄えられた電荷を消費する回路構成を採用したものも周知である。
【０００４】
図３及び図４は、このようなコンデンサの電荷消費を可能とした電動機駆動制御装置のブロック回路図を示す（例えば、特許文献１、２参照。）。
【０００５】
図３に示した電動機駆動制御装置（特許文献１）は、電動機としての三相交流モータ１と、この三相交流モータ１の各相にパラレルに接続されて図示を略する電源からの直流入力電源を交流へと変換する複数のパワートランジスタからなるインバータ２と、このインバータ２の高電位入力端子及び低電位入力端子間に接続された電解コンデンサからなる平滑用のコンデンサ３と、インバータ２の各パワートランジスタを駆動制御するベースドライブ回路４と、マイクロコンピュータ６の指令に基づいてベースドライブ回路４を具体的に指令制御する電流アンプ５とを備えている。
【０００６】
このような構成においては、図示を略する主回路の直流入力電源が遮断されてコンデンサ３への直流入力電源の供給が停止して、インバータ２のパワートランジスタが全てＯＦＦとなって、モータ１を停止させる。この時点ではコンデンサ３には未だ、例えば、数百Ｖの充電残留電圧がある。
【０００７】
従って、コンデンサ３に蓄えられた電荷を放電するために、マイクロコンピュータ６は放電プログラムを実施する。
【０００８】
先ず、モータ駆動制御をそのまま利用踏襲して、再度電流指令により制御してモータ１をコンデンサ３の残留充電電圧により動作させ、充電エネルギーを消費させる。
【０００９】
図４に示した電動機駆動制御装置（特許文献２）は、メインバッテリー１１、このメインバッテリー１１の全負荷を開閉するメインリレー１２、インバーターリレー１３、インバーター１４、モータ１５を備えている。
【００１０】
インバーターリレー１３は、インバーター１４をメインバッテリー１１から遮断するためのリレーである。
【００１１】
インバーター１４は、インバーター主回路１４ａと、ＤＣリンクコンデンサー１４ｂと、電圧センサー１４ｃとを備え、直流電力を交流電力に変換してモータ１５に供給する。電圧センサー１４ｃは、ＤＣリンクコンデンサー１４ｂの両端のＤＣリンク電圧Ｖｄを検出する。
【００１２】
また、図４に示した電動機駆動制御装置（特許文献２）は、モータ１５の駆動用とは別に、車載標準バッテリー等の補機バッテリー１６を備えている。
【００１３】
この補機バッテリー１６は、メインリレー１２とＤＣ・ＤＣコンバーター１７を介してメインバッテリー１１に接続されている。
【００１４】
また、補機バッテリー１６からの電源を車載補機に供給するためのコントローラー１８は、インバーター１４を制御するとともに、メインリレーコイル１２ａと、インバーターリレーコイル１３ａを駆動制御する。コントローラー１８には、ＳＳＯＦＦリレーコイル１９ａとキースイッチ２０が接続される。
【００１５】
このＳＳＯＦＦリレー１９は、キースイッチ２０をオフした後も補機バッテリー１６からコントローラー１８に電源を供給し、所定の動作後に電源供給を遮断する。
【００１６】
具体的には、キースイッチ２０がオン状態にある時は、メインリレー１２、インバーターリレー１３およびＳＳＯＦＦリレー１９は閉路されている。
【００１７】
また、キースイッチ２０がオフされると、コントローラー１８はＤＣリンクコンデンサー１４ｂの放電処理を開始する。
【００１８】
即ち、メインリレーコイル１２ａをオフしてメインリレー１２を開路した後、ＤＣ・ＤＣコンバーター１７を起動し、ＤＣリンクコンデンサー１４ｂに充電されている電力をＤＣ・ＤＣコンバーター１７を介して補機バッテリー１６に充電することで、ＤＣ・ＤＣコンバーター１７と補機バッテリー１６の補機回路とでＤＣリンクコンデンサー１４ｂを放電する。
【００１９】
また、電圧センサー１４ｃによりＤＣリンク電圧Ｖｄが略０Ｖかどうかを確認し、ＤＣリンク電圧Ｖｄが略０Ｖに低下するまでＤＣ・ＤＣコンバーター１７と補機バッテリー１６の補機回路によりＤＣリンクコンデンサー１４ｂの放電を続け、ＤＣリンク電圧Ｖｄが略０Ｖまで低下したならば、ＤＣ・ＤＣコンバーター１７を停止する。
【００２０】
さらに、インバーターリレーコイル１３ａをオフしてインバーターリレー１３を開路すると共に、ＳＳＯＦＦリレーコイル１９ａをオフしてＳＳＯＦＦリレー１９を開路し、補機バッテリー１６からコントローラー１８への電源の供給を遮断する。
【００２１】
【特許文献１】
特開平１１−８９２６４号公報
【特許文献２】
特開平１０−２２４９０２号公報
【００２２】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記の如く構成された各電動機駆動制御装置にあっては、何れの回路にあっても主電源を遮断した際のコンデンサに蓄えられた電荷を消費するための回路上に異常が発生した場合、コンデンサに蓄えられた電荷を消費することができないという問題があった。
【００２３】
本発明は、上記問題を解決するため、新たな放電回路を設けることなく電荷消費回路にてコンデンサの電荷を消費することができなくなった異常発生時においてもコンデンサの電荷を消費することができる電動機駆動制御装置を提供することを目的とする。
【００２４】
【課題を解決するための手段】
その目的を達成するため、本発明の電動機駆動制御装置は、電動機と、該電動機を駆動させる電動機駆動回路と、該電動機駆動回路に並列に接続されたコンデンサと、前記電動機駆動回路及びコンデンサからなる主回路と、該主回路の電力の断接を行う遮断器と、前記遮断器により前記主回路の電力が遮断された際に前記コンデンサに蓄えられた電荷を消費する電荷消費回路とを備えた電動機駆動制御装置において、前記電荷消費回路の異常を検出する異常検出手段と、該異常検出手段の検出結果に基づいて前記コンデンサに蓄えられた電荷を前記電荷消費回路に代わって消費する一つ以上の第２電荷消費回路とを備えていることを特徴とする。
【００２５】
また、本発明の電動機駆動制御装置は、前記電荷消費回路と前記第２電荷消費回路とは、前記電動機と前記コンデンサとからなる閉回路又は前記電動機駆動回路と並列に接続された回路と前記コンデンサとからなる閉回路の何れかの組み合わせであることを特徴とする。
【００２６】
さらに、本発明の電気自動車は、請求項１又は請求項２に記載の電動機駆動制御装置を搭載すると共に、前記電動機が車両走行用のモータであり、前記第２電荷消費回路が他の車載電動機器であることを特徴とする。
【００２７】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の電動機駆動制御装置の実施の形態を電気自動車（ハイブリッド車を含む）に適用し、図面に基づいて説明する。
【００２８】
図１は本発明の電動機駆動制御装置のブロック回路図、図２は制御ルーチンのフロー図である。
【００２９】
図１において、２１は上述した特許文献２で示したメインバッテリーに相当する高電圧の電源、２２はシステムメインリレー（ＳＭＲ）、２３は車載電動機器としてのＤＣ・ＤＣコンバータ、２４は車載電動機器としての電動エアコン、２５は昇圧コンバータ、２６はインバータ、２７は車両走行用モータとして使用される三相交流モータ（例えば、永久磁石励磁型同期モータ）等の電動機、２８は図示を略する車載標準バッテリーからの電源供給により稼動する電子制御ユニット（ＥＣＵ）である。
【００３０】
システムメインリレー２２は、電子制御ユニット２８に開閉制御され、図示を略するイグニッションキースイッチのＯＮ・ＯＦＦに連動してＯＮ・ＯＦＦする遮断器を構成しているほか、車両操縦者等によるアクセルペダルやブレーキペダル等の操作に応じて電子制御ユニット２８により制御することも可能である。
【００３１】
車載電動機器としてのＤＣ・ＤＣコンバータ２３並びに電動エアコン２４は、システムメインリレー２２と昇圧コンバータ２５との間に位置してその高電位入力端子及び低電位入力端子間に接続されている。
【００３２】
ＤＣ・ＤＣコンバータ２３は、電子制御ユニット２８等に駆動電力を供給するための車載標準バッテリの充電用として使用されている。
【００３３】
昇圧コンバータ２５は、インバータ２６の高電位入力端子及び低電位入力端子間に直列に接続された上下アーム２５ａ，２５ｂを備えている。また、電源２１から電動エアコン２４に至る高電位入力端子は上下アーム２５ａ，２５ｂの間で接続されている。
【００３４】
インバータ２６は、コンデンサ２９を備えると共に電動機２７の各相とパラレルに接続されるパワートランジスタ（図示せず）等を備えている。
【００３５】
尚、インバータ２６は、電動機２７を駆動するための電動機駆動回路を構成すると共に、コンデンサ２９とで主回路を構成している。
【００３６】
次に、本発明の電動機駆動制御装置の電子制御ユニット２８の制御例を図２を参照しつつ説明する。
【００３７】
（ステップ１）
ステップ１では、イグニッションスイッチ等のＯＦＦによりシステムメインリレー２２がＯＦＦされたか否かが判断され、ＯＦＦされた場合にはステップ２へと移行し、ＯＦＦされていない場合には引き続きこのステップ１を監視する。
【００３８】
（ステップ２）
ステップ２では、システムメインリレー２２のＯＦＦに伴い、コンデンサ２９に蓄えられた電荷の消費要求があったか否かが判断され、消費要求があった場合にはステップ３へと移行し、消費要求がなかった場合には引き続きこのステップ２を監視する。
【００３９】
（ステップ３）
ステップ３では、コンデンサ２９から電動機２７に至る電荷消費回路中に何らかの異常が発生しているか否かが判断され、異常発生有りにより電荷消費が不能の場合にはステップ４へと移行し、異常発生無しのため電荷消費が可能の場合にはステップ５へと移行する。
【００４０】
（ステップ４）
ステップ４では、昇圧コンバータ２５の上アーム２５ｂがＯＮし、これにより第２電荷消費回路を構成する車載電動機器としてのＤＣ・ＤＣコンバータ２３若しくは電動エアコン２４によりコンデンサ２９に蓄えられた電荷が消費される。
【００４１】
（ステップ５）
ステップ５では、昇圧コンバータ２５の上アーム２５ｂはＯＦＦしたまま、電荷消費回路を構成する電動機２７により電荷が消費される。
【００４２】
ところで、上記実施の形態では、一つの電動機２７を開示したが、例えば、４輪駆動用としての４つの電動機を設置したもの等、複数の電動機への対応も可能である。
【００４３】
また、電源２１と昇圧コンバータ２５との間に並列に設けたＤＣ・ＤＣコンバータ２３並びに電動エアコン２４は、何れか一方のみでも良い。
【００４４】
この際、車載電動機器として電動エアコン２４を開示したが、その他の車載電動機器、例えば、電動パワーステアリング等でも良いし、これらを並列に接続してもよい。
【００４５】
尚、電動エアコン２４や、電動パワーステアリングを制御するＥＣＵや各種センサの駆動電源は車載標準バッテリーであるが、これらをコンバータ等を介して電源２１で駆動させても良い。
【００４６】
【発明の効果】
本発明の電動機駆動制御装置にあっては、以上説明したように構成したことにより、新たな放電回路を設けることなく電荷消費回路にてコンデンサの電荷を消費することができなくなった異常発生時においてもコンデンサの電荷を消費することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る電動機駆動制御装置のブロック回路図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る電動機駆動制御装置の制御ルーチンのフロー図である。
【図３】従来のコンデンサの電荷消費を可能とした電動機駆動制御装置のブロック回路図である。
【図４】他の従来のコンデンサの電荷消費を可能とした電動機駆動制御装置のブロック回路図である。
【符号の説明】
２１  電源、２２  システムメインリレー（遮断器）、２３  ＤＣ・ＤＣコンバータ（第２電荷消費回路／車載機器）、２４  電動エアコン（第２電荷消費回路／車載機器）、２５  昇圧コンバータ、２５ａ  下アーム、２５ｂ  上アーム、２６  インバータ、２７  電動機（三相交流モータ）、２８  電子制御ユニット、２９  コンデンサ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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