(57)【要約】  駆動装置において、主制御回路は、放電抵抗による放電開始前に、平滑コンデンサの第１充電電圧を検出し、放電抵抗による放電開始から予め設定された設定時間の経過前に、第１充電電圧と予め設定された係数とを乗じることで、設定時間の経過時において予測される放電抵抗による放電の継続が可能な平滑コンデンサの充電電圧である放電継続可能電圧を算出し、設定時間の経過時に、平滑コンデンサの第２充電電圧を検出し、第２充電電圧と放電継続可能電圧とを比較し、第２充電電圧が放電継続可能電圧以下である場合には、放電抵抗による放電を継続するように放電制御回路を制御し、一方、第２充電電圧が放電継続可能電圧よりも大きい場合には、放電抵抗による放電を停止するように放電制御回路を制御する。
2019186762.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バッテリの正極に接続される電源端子と前記バッテリの負極に接続される接地端子との間に接続され、前記バッテリから前記電源端子と前記接地端子との間に供給された電圧で充電される平滑コンデンサと、
前記電源端子と前記接地端子との間で、前記平滑コンデンサと並列に接続され、前記平滑コンデンサを放電させるための放電抵抗と、
前記電源端子と前記接地端子との間で、前記放電抵抗と直列に接続され、前記放電抵抗による前記平滑コンデンサの放電を制御する放電制御回路と、
前記放電制御回路の動作を制御する主制御回路と、
前記電源端子と前記接地端子との間の直流電圧を電力変換した交流電圧をモータに供給して、前記モータを駆動する駆動回路と、を備え、
前記主制御回路は、
前記放電抵抗による放電開始前に、前記電源端子と前記接地端子との間の前記平滑コンデンサの第１充電電圧を検出し、
前記放電抵抗による放電開始から予め設定された設定時間の経過前に、前記第１充電電圧と予め設定された係数とを乗じることで、前記設定時間の経過時において予測される前記放電抵抗による放電の継続が可能な前記平滑コンデンサの充電電圧である放電継続可能電圧を算出し、
前記設定時間の経過時に、前記電源端子と前記接地端子との間の前記平滑コンデンサの第２充電電圧を検出し、
前記第２充電電圧と前記放電継続可能電圧とを比較し、
前記第２充電電圧が前記放電継続可能電圧以下である場合には、前記放電抵抗による放電を継続するように前記放電制御回路を制御し、一方、前記第２充電電圧が前記放電継続可能電圧よりも大きい場合には、前記放電抵抗による放電を停止するように前記放電制御回路を制御することを特徴とする駆動装置。
【請求項２】
前記主制御回路は、
前記第２充電電圧が前記放電継続可能電圧以下である場合には、前記平滑コンデンサの充電電圧が前記第２充電電圧よりも小さい第３充電電圧以下になるまで前記放電抵抗による前記平滑コンデンサの放電を継続するように前記放電制御回路を制御することを特徴とする請求項１に記載の駆動装置。
【請求項３】
前記主制御回路は、
前記第２充電電圧が前記放電継続可能電圧以下である場合には、前記平滑コンデンサへの前記放電抵抗の接続を維持するように前記放電制御回路を制御し、一方、前記第２充電電圧が前記放電継続可能電圧よりも大きい場合には、前記平滑コンデンサから前記放電抵抗を遮断するように前記放電制御回路を制御することを特徴とする請求項１に記載の駆動装置。
【請求項４】
前記主制御回路は、
前記放電抵抗による放電開始前に前記放電継続可能電圧を算出することを特徴とする請求項１に記載の駆動装置。
【請求項５】
前記係数は、前記設定時間の経過時において予測される前記平滑コンデンサの放電量の最小値に相関するように設定されていることを特徴とする請求項１に記載の駆動装置。
【請求項６】
前記係数は、前記放電開始からの経過時間に応じて変化するように設定され、
前記主制御回路は、
前記経過時間が前記設定時間であるときの係数を前記第１充電電圧に乗じることで前記放電継続可能電圧を算出することを特徴とする請求項４に記載の駆動装置。
【請求項７】
前記主制御回路は、前記放電抵抗による放電開始から前記設定時間よりも短い周期で、前記第１充電電圧と周期毎の前記係数との積算値を監視し、監視結果に基づいて前記放電制御回路を制御することを特徴とする請求項６に記載の駆動装置。
【請求項８】
前記主制御回路は、
前記設定時間の経過時において予測される前記平滑コンデンサの放電量の最大値に相関するように設定された第２の係数を前記第１充電電圧に乗じることで、前記設定時間の経過時において予測される前記平滑コンデンサの下限充電電圧を算出し、
前記第２充電電圧が前記下限充電電圧以上である場合に、前記放電抵抗による放電を継続するように前記放電制御回路を制御することを特徴とする請求項４に記載の駆動装置。
【請求項９】
前記主制御回路は、更に、前記駆動回路の動作を制御することを特徴とする請求項１に記載の駆動装置。
【請求項１０】
前記主制御回路は、
前記放電抵抗による前記平滑コンデンサの放電を停止するように前記放電制御回路を制御する場合には、前記駆動回路を制御することで前記モータによる前記平滑コンデンサの放電を制御することを特徴とする請求項８に記載の駆動装置。
【請求項１１】
前記駆動回路は、
一端が前記電源端子に接続され、他端が第１相の第１出力端子に接続された第１トランジスタと、
一端が前記電源端子に接続され、他端が第２相の第２出力端子に接続された第２トランジスタと、
一端が前記電源端子に接続され、他端が第３相の第３出力端子に接続された第３トランジスタと、
一端が前記第１出力端子に接続され、他端が前記接地端子に接続された第４トランジスタと、
一端が前記第２出力端子に接続され、他端が前記接地端子に接続された第５トランジスタと、
一端が前記第３出力端子に接続され、他端が前記接地端子に接続された第６トランジスタと、を有し、
前記主制御回路は、
前記第１〜第６トランジスタを制御することで前記モータによる前記平滑コンデンサの放電を制御することを特徴とする請求項９に記載の駆動装置。
【請求項１２】
前記主制御回路は、前記平滑コンデンサが前記バッテリに接続されているときに、前記第１充電電圧の検出、前記放電継続可能電圧の算出、前記第２充電電圧の検出、および前記第２充電電圧と前記放電継続可能電圧との比較結果に応じた前記放電制御回路の制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の駆動装置。
【請求項１３】
前記放電制御回路は、
前記第１充電電圧および前記第２充電電圧を検出し、前記第１および第２充電電圧に関する情報を前記主制御回路に出力し、
前記主制御回路は、
前記情報の入力によって前記第１および第２充電電圧を検出することを特徴とする請求項１に記載の駆動装置。
【請求項１４】
バッテリと、モータと、駆動装置とを備えた電動車両であって、
前記駆動装置は、
前記バッテリの正極に接続される電源端子と前記バッテリの負極に接続される接地端子との間に接続され、前記バッテリから前記電源端子と前記接地端子との間に供給された電圧で充電される平滑コンデンサと、
前記電源端子と前記接地端子との間で、前記平滑コンデンサと並列に接続され、前記平滑コンデンサを放電させるための放電抵抗と、
前記電源端子と前記接地端子との間で、前記放電抵抗と直列に接続され、前記放電抵抗による前記平滑コンデンサの放電を制御する放電制御回路と、
前記放電制御回路の動作を制御する主制御回路と、
前記電源端子と前記接地端子との間の直流電圧を電力変換した交流電圧を前記モータに供給して、前記モータを駆動する駆動回路と、を備え、
前記主制御回路は、
前記放電抵抗による放電開始前に、前記平滑コンデンサの第１充電電圧を検出し、
前記放電抵抗による放電開始から予め設定された設定時間の経過前に、前記第１充電電圧と予め設定された係数とを乗じることで、前記設定時間の経過時において予測される前記放電抵抗による放電の継続が可能な前記平滑コンデンサの充電電圧である放電継続可能電圧を算出し、
前記設定時間の経過時に、前記平滑コンデンサの第２充電電圧を検出し、
前記第２充電電圧と前記放電継続可能電圧とを比較し、
前記第２充電電圧が前記放電継続可能電圧以下である場合には、前記放電抵抗による放電を継続するように前記放電制御回路を制御し、一方、前記第２充電電圧が前記放電継続可能電圧よりも大きい場合には、前記放電抵抗による放電を停止するように前記放電制御回路を制御することを特徴とする電動車両。
【請求項１５】
バッテリの正極に接続される電源端子と前記バッテリの負極に接続される接地端子との間に接続され、前記バッテリから前記電源端子と前記接地端子との間に供給された電圧で充電される平滑コンデンサと、
前記電源端子と前記接地端子との間で、前記平滑コンデンサと並列に接続され、前記平滑コンデンサを放電させるための放電抵抗と、
前記電源端子と前記接地端子との間で、前記放電抵抗と直列に接続され、前記放電抵抗による前記平滑コンデンサの放電を制御する放電制御回路と、
前記電源端子と前記接地端子との間の直流電圧を電力変換した交流電圧をモータに供給して、前記モータを駆動する駆動回路と、を備えた駆動装置の制御方法であって、
前記放電抵抗による放電開始前に、前記平滑コンデンサの第１充電電圧を検出し、
前記放電抵抗による放電開始から予め設定された設定時間の経過前に、前記第１充電電圧と予め設定された係数とを乗じることで、前記設定時間の経過時において予測される前記放電抵抗による放電の継続が可能な前記平滑コンデンサの充電電圧である放電継続可能電圧を算出し、
前記設定時間の経過時に、前記平滑コンデンサの第２充電電圧を検出し、
前記第２充電電圧と前記放電継続可能電圧とを比較し、
前記第２充電電圧が前記放電継続可能電圧以下である場合には、前記放電抵抗による放電を継続するように前記放電制御回路を制御し、一方、前記第２充電電圧が前記放電継続可能電圧よりも大きい場合には、前記放電抵抗による放電を停止するように前記放電制御回路を制御することを特徴とする駆動装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動装置、電動車両および駆動装置の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
バッテリを電源とし、３相モータ（以下、モータと呼ぶ）を動力源とした電動二輪車が知られている。【０００３】
この種の電動二輪車においては、モータを駆動するため、各相毎にハイサイドおよびローサイドのスイッチを備えた３相フルブリッジ回路（すなわち、インバータ回路）によって、バッテリからモータの各相のコイルへの通電を制御していた。【０００４】
また、バッテリと３相ブルブリッジ回路との間には、平滑コンデンサが設けられていた。【０００５】
平滑化コンデンサの充電電圧を放電するため、従来から放電抵抗を用いた放電が行われていた。【０００６】
しかしながら、平滑コンデンサにバッテリが接続されている状態で放電抵抗に大きな電圧が印加される場合、放電抵抗の発熱量が過大となるといった問題が生じていた。【０００７】
ここで、特開２０１３−３８８９５号公報には、コンデンサの放電回路が開示されている。しかしながら、特開２０１３−３８８９５号公報では、放電回路の抵抗体に異常が生じる場合であっても放電経路を確保するために、インバータの入力端子間に高抵抗体の並列接続体を接続していたため、放電抵抗が大型化する問題がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
そこで、本発明では、放電抵抗の発熱量が過大となることを防止することができるとともに放電抵抗の小型化を図ることが可能な駆動装置、電動車両および駆動装置の製造方法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】
【０００９】
本発明の一態様に係る駆動装置は、
バッテリの正極に接続される電源端子と前記バッテリの負極に接続される接地端子との間に接続され、前記バッテリから前記電源端子と前記接地端子との間に供給された電圧で充電される平滑コンデンサと、
前記電源端子と前記接地端子との間で、前記平滑コンデンサと並列に接続され、前記平滑コンデンサを放電させるための放電抵抗と、
前記電源端子と前記接地端子との間で、前記放電抵抗と直列に接続され、前記放電抵抗による前記平滑コンデンサの放電を制御する放電制御回路と、
前記放電制御回路の動作を制御する主制御回路と、
前記電源端子と前記接地端子との間の直流電圧を電力変換した交流電圧をモータに供給して、前記モータを駆動する駆動回路と、を備え、
前記主制御回路は、
前記放電抵抗による放電開始前に、前記電源端子と前記接地端子との間の前記平滑コンデンサの第１充電電圧を検出し、
前記放電抵抗による放電開始から予め設定された設定時間の経過前に、前記第１充電電圧と予め設定された係数とを乗じることで、前記設定時間の経過時において予測される前記放電抵抗による放電の継続が可能な前記平滑コンデンサの充電電圧である放電継続可能電圧を算出し、
前記設定時間の経過時に、前記電源端子と前記接地端子との間の前記平滑コンデンサの第２充電電圧を検出し、
前記第２充電電圧と前記放電継続可能電圧とを比較し、
前記第２充電電圧が前記放電継続可能電圧以下である場合には、前記放電抵抗による放電を継続するように前記放電制御回路を制御し、一方、前記第２充電電圧が前記放電継続可能電圧よりも大きい場合には、前記放電抵抗による放電を停止するように前記放電制御回路を制御する。【００１０】
前記駆動装置において、
前記主制御回路は、
前記第２充電電圧が前記放電継続可能電圧以下である場合には、前記平滑コンデンサの充電電圧が前記第２充電電圧よりも小さい第３充電電圧以下になるまで前記放電抵抗による前記平滑コンデンサの放電を継続するように前記放電制御回路を制御してもよい。【００１１】
前記駆動装置において、
前記主制御回路は、
前記第２充電電圧が前記放電継続可能電圧以下である場合には、前記平滑コンデンサへの前記放電抵抗の接続を維持するように前記放電制御回路を制御し、一方、前記第２充電電圧が前記放電継続可能電圧よりも大きい場合には、前記平滑コンデンサから前記放電抵抗を遮断するように前記放電制御回路を制御してもよい。【００１２】
前記駆動装置において、
前記主制御回路は、
前記放電抵抗による放電開始前に前記放電継続可能電圧を算出してもよい。【００１３】
前記駆動装置において、
前記係数は、前記設定時間の経過時において予測される前記平滑コンデンサの放電量の最小値に相関するように設定されていてもよい。【００１４】
前記駆動装置において、
前記係数は、前記放電開始からの経過時間に応じて変化するように設定され、
前記主制御回路は、
前記経過時間が前記設定時間であるときの係数を前記第１充電電圧に乗じることで前記放電継続可能電圧を算出してもよい。【００１５】
前記駆動装置において、
前記主制御回路は、前記放電抵抗による放電開始から前記設定時間よりも短い周期で、前記第１充電電圧と周期毎の前記係数との積算値を監視し、監視結果に基づいて前記放電制御回路を制御してもよい。【００１６】
前記駆動装置において、
前記主制御回路は、
前記設定時間の経過時において予測される前記平滑コンデンサの放電量の最大値に相関するように設定された第２の係数を前記第１充電電圧に乗じることで、前記設定時間の経過時において予測される前記平滑コンデンサの下限充電電圧を算出し、
前記第２充電電圧が前記下限充電電圧以上である場合に、前記放電抵抗による放電を継続するように前記放電制御回路を制御してもよい。【００１７】
前記駆動装置において、
前記主制御回路は、更に、前記駆動回路の動作を制御してもよい。【００１８】
前記駆動装置において、
前記主制御回路は、
前記放電抵抗による前記平滑コンデンサの放電を停止するように前記放電制御回路を制御する場合には、前記駆動回路を制御することで前記モータによる前記平滑コンデンサの放電を制御してもよい。【００１９】
前記駆動装置において、
前記駆動回路は、
一端が前記電源端子に接続され、他端が第１相の第１出力端子に接続された第１トランジスタと、
一端が前記電源端子に接続され、他端が第２相の第２出力端子に接続された第２トランジスタと、
一端が前記電源端子に接続され、他端が第３相の第３出力端子に接続された第３トランジスタと、
一端が前記第１出力端子に接続され、他端が前記接地端子に接続された第４トランジスタと、
一端が前記第２出力端子に接続され、他端が前記接地端子に接続された第５トランジスタと、
一端が前記第３出力端子に接続され、他端が前記接地端子に接続された第６トランジスタと、を有し、
前記主制御回路は、
前記第１〜第６トランジスタを制御することで前記モータによる前記平滑コンデンサの放電を制御してもよい。【００２０】
前記駆動装置において、
前記主制御回路は、前記平滑コンデンサが前記バッテリに接続されているときに、前記第１充電電圧の検出、前記放電継続可能電圧の算出、前記第２充電電圧の検出、および前記第２充電電圧と前記放電継続可能電圧との比較結果に応じた前記放電制御回路の制御を行ってもよい。【００２１】
前記駆動装置において、
前記放電制御回路は、
前記第１充電電圧および前記第２充電電圧を検出し、前記第１および第２充電電圧に関する情報を前記主制御回路に出力し、
前記主制御回路は、
前記情報の入力によって前記第１および第２充電電圧を検出してもよい。【００２２】
本発明の一態様に係る電動車両は、
バッテリと、モータと、駆動装置とを備えた電動車両であって、
前記駆動装置は、
前記バッテリの正極に接続される電源端子と前記バッテリの負極に接続される接地端子との間に接続され、前記バッテリから前記電源端子と前記接地端子との間に供給された電圧で充電される平滑コンデンサと、
前記電源端子と前記接地端子との間で、前記平滑コンデンサと並列に接続され、前記平滑コンデンサを放電させるための放電抵抗と、
前記電源端子と前記接地端子との間で、前記放電抵抗と直列に接続され、前記放電抵抗による前記平滑コンデンサの放電を制御する放電制御回路と、
前記放電制御回路の動作を制御する主制御回路と、
前記電源端子と前記接地端子との間の直流電圧を電力変換した交流電圧を前記モータに供給して、前記モータを駆動する駆動回路と、を備え、
前記主制御回路は、
前記放電抵抗による放電開始前に、前記平滑コンデンサの第１充電電圧を検出し、
前記放電抵抗による放電開始から予め設定された設定時間の経過前に、前記第１充電電圧と予め設定された係数とを乗じることで、前記設定時間の経過時において予測される前記放電抵抗による放電の継続が可能な前記平滑コンデンサの充電電圧である放電継続可能電圧を算出し、
前記設定時間の経過時に、前記平滑コンデンサの第２充電電圧を検出し、
前記第２充電電圧と前記放電継続可能電圧とを比較し、
前記第２充電電圧が前記放電継続可能電圧以下である場合には、前記放電抵抗による放電を継続するように前記放電制御回路を制御し、一方、前記第２充電電圧が前記放電継続可能電圧よりも大きい場合には、前記放電抵抗による放電を停止するように前記放電制御回路を制御する。【００２３】
本発明の一態様に係る駆動装置の制御方法は、
バッテリの正極に接続される電源端子と前記バッテリの負極に接続される接地端子との間に接続され、前記バッテリから前記電源端子と前記接地端子との間に供給された電圧で充電される平滑コンデンサと、
前記電源端子と前記接地端子との間で、前記平滑コンデンサと並列に接続され、前記平滑コンデンサを放電させるための放電抵抗と、
前記電源端子と前記接地端子との間で、前記放電抵抗と直列に接続され、前記放電抵抗による前記平滑コンデンサの放電を制御する放電制御回路と、
前記電源端子と前記接地端子との間の直流電圧を電力変換した交流電圧をモータに供給して、前記モータを駆動する駆動回路と、を備えた駆動装置の制御方法であって、
前記放電抵抗による放電開始前に、前記平滑コンデンサの第１充電電圧を検出し、
前記放電抵抗による放電開始から予め設定された設定時間の経過前に、前記第１充電電圧と予め設定された係数とを乗じることで、前記設定時間の経過時において予測される前記放電抵抗による放電の継続が可能な前記平滑コンデンサの充電電圧である放電継続可能電圧を算出し、
前記設定時間の経過時に、前記平滑コンデンサの第２充電電圧を検出し、
前記第２充電電圧と前記放電継続可能電圧とを比較し、
前記第２充電電圧が前記放電継続可能電圧以下である場合には、前記放電抵抗による放電を継続するように前記放電制御回路を制御し、一方、前記第２充電電圧が前記放電継続可能電圧よりも大きい場合には、前記放電抵抗による放電を停止するように前記放電制御回路を制御する。
【発明の効果】
【００２４】
本発明の一態様に係る駆動装置は、バッテリの正極に接続される電源端子とバッテリの負極に接続される接地端子との間に接続され、バッテリから電源端子と接地端子との間に供給された電圧で充電される平滑コンデンサと、電源端子と接地端子との間で、平滑コンデンサと並列に接続され、平滑コンデンサを放電させるための放電抵抗と、電源端子と接地端子との間で、放電抵抗と直列に接続され、放電抵抗による平滑コンデンサの放電を制御する放電制御回路と、放電制御回路の動作を制御する主制御回路と、電源端子と接地端子との間の直流電圧を電力変換した交流電圧をモータに供給して、モータを駆動する駆動回路と、を備え、主制御回路は、放電抵抗による放電開始前に、電源端子と接地端子との間の平滑コンデンサの第１充電電圧を検出し、放電抵抗による放電開始から予め設定された設定時間の経過前に、第１充電電圧と予め設定された係数とを乗じることで、設定時間の経過時において予測される放電抵抗による放電の継続が可能な平滑コンデンサの充電電圧である放電継続可能電圧を算出し、設定時間の経過時に、電源端子と接地端子との間の平滑コンデンサの第２充電電圧を検出し、第２充電電圧と放電継続可能電圧とを比較し、第２充電電圧が放電継続可能電圧以下である場合には、放電抵抗による放電を継続するように放電制御回路を制御し、一方、第２充電電圧が放電継続可能電圧よりも大きい場合には、放電抵抗による放電を停止するように放電制御回路を制御する。【００２５】
これにより、本発明の駆動装置によれば、放電抵抗の発熱量が過大となることを防止することができるとともに放電抵抗の小型化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】図１は、第１の実施形態に係る電動式車両用制御装置１００の構成の一例を示す図である。
【図２】図２は、第１の実施形態に係る電動式車両用制御装置１００の動作例を示すフローチャートである。
【図３】図３は、第１の実施形態に係る電動式車両用制御装置１００の動作例を示す充電電圧のグラフである。
【図４】図４は、第２の実施形態に係る電動式車両用制御装置１００の構成の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、図面を参照して本発明に係る実施形態を説明する。なお、以下に示す実施形態は、本発明を限定するものではない。また、実施形態で参照する図面において、同一部分または同様な機能を有する部分には同一の符号または類似の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
【００２８】
（第１の実施形態）
まず、図１〜図３を参照して、駆動装置の一例としての第１の実施形態に係る電動式車両用制御装置１００について説明する。
【００２９】
図１は、第１の実施形態に係る電動式車両用制御装置１００の構成の一例を示す図である。
【００３０】
例えば、図１に示すように、第１の実施形態に係る電動式車両用制御装置１００は、バッテリＢの電圧から駆動電圧ＭＵ、ＭＶ、ＭＷを生成して、この駆動電圧ＭＵ、ＭＶ、ＭＷにより、モータＭを駆動するようになっている。
【００３１】
電動式車両用制御装置１００は、モータＭによる回生時に、モータＭから出力された逆起電圧を直流の回生電圧に変換して、電源端子ＴＢと接地端子ＴＧとの間に供給して電池ＢＨを充電してもよい。
【００３２】
電動式車両用制御装置１００は、例えば、図１に示すように、電源端子ＴＢと、接地端子ＴＧと、平滑コンデンサＦＣと、放電抵抗ＦＲと、放電制御回路ＦＸと、駆動回路Ｚと、主制御回路ＣＯＮと、を備える。
【００３３】
なお、モータＭは、例えば、電動二輪車の車輪を駆動するものである。
【００３４】
また、電動式車両用制御装置１００、バッテリＢ、スイッチＳＷは、例えば、既述の電動二輪車に積載される。
【００３５】
また、電源端子ＴＢは、例えば、図１に示すように、バッテリＢの正極がスイッチＳＷを介して接続されるようになっている。
【００３６】
そして、接地端子ＴＧは、例えば、図１に示すように、バッテリＢの負極が接続されるようになっている。
【００３７】
また、スイッチＳＷは、一端がバッテリＢの正極に接続され、他端が電源端子ＴＢに接続されている。このスイッチＳＷは、オンすることにより、バッテリＢの正極と電源端子ＴＢとの間を電気的に導通するようになっている。一方、スイッチＳＷは、オフすることにより、バッテリＢの正極と電源端子ＴＢとの間を電気的に遮断するようになっている。
【００３８】
このスイッチＳＷは、後述のように、主制御回路ＣＯＮにより、オン又はオフに制御されるようになっている。
【００３９】
また、平滑コンデンサＦＣは、電源端子ＴＢと接地端子ＴＧとの間に接続されている。この平滑コンデンサＦＣは、電源端子ＴＢと接地端子ＴＧとの間に供給された電圧で充電されるようになっている。
【００４０】
例えば、図１に示すように、平滑コンデンサＦＣは、バッテリＢが出力した電圧で充電されるようになっている。平滑コンデンサＦＣは、駆動回路Ｚが出力した回生電力で充電されてもよい。
【００４１】
また、放電抵抗ＦＲは、例えば、図１に示すように、電源端子ＴＢと接地端子ＴＧとの間で、平滑コンデンサＦＣと並列に接続されている。この放電抵抗ＦＲは、平滑コンデンサＦＣを放電させるためのものである。放電抵抗ＦＲは、制約された電動式車両用制御装置１００のスペースに収まるように配置された、例えば単一の抵抗である。
【００４２】
また、放電制御回路ＦＸは、例えば、図１に示すように、電源端子ＴＢと接地端子ＴＧとの間で、放電抵抗ＦＲと直列に接続されている。
【００４３】
例えば、図１の例では、放電抵抗ＦＲは、一端が電源端子ＴＢに接続されている。そして、放電制御回路ＦＸは、一端が放電抵抗ＦＲの他端に接続され、他端が接地端子ＴＧに接続されている。
【００４４】
放電制御回路ＦＸは、放電抵抗ＦＲによる平滑コンデンサＦＣの放電を制御するようになっている。
【００４５】
例えば、放電制御回路ＦＸは、放電抵抗ＦＲの他端と接地端子ＴＧ（平滑コンデンサＦＣの他端）との間を導通（すなわちオン）することにより、平滑コンデンサＦＣを放電させるようになっている。
【００４６】
一方、放電制御回路ＦＸは、平滑コンデンサＦＣが充電される状態にする場合には、放電抵抗ＦＲの他端と接地端子ＴＧ（平滑コンデンサＦＣの他端）との間を遮断（すなわちオフ）するようになっている。
【００４７】
放電制御回路ＦＸは、電源端子ＴＢと接地端子ＴＧとの間の電圧（平滑コンデンサＦＣの充電電圧）によって動作してもよい。例えば、放電制御回路ＦＸは、電源端子ＴＢと接地端子ＴＧとの間の電圧（平滑コンデンサＦＣの充電電圧ＶＦＣ）が所定値以上になることで起動してもよい。
【００４８】
また、駆動回路Ｚは、例えば、図１に示すように、モータＭの駆動時に、電源端子ＴＢと接地端子ＴＧとの間の直流電圧を電力変換した３相の交流電圧ＭＵ、ＭＶ、ＭＷを、第１出力端子ＴＵ、第２出力端子ＴＶ、及び第３出力端子ＴＷを介して、モータＭに供給して、モータＭを駆動するようになっている。
【００４９】
一方、この駆動回路Ｚは、モータＭによる回生時に、モータＭから出力された（第１出力端子ＴＵ、第２出力端子ＴＶ、及び第３出力端子ＴＷを介して供給された）逆起電圧を直流の回生電圧に変換して、電源端子ＴＢと接地端子ＴＧとの間に供給してもよい。すなわち、駆動回路Ｚは、モータＭから供給された回生電力をバッテリＢ、平滑コンデンサＦＣに戻す（充電する）ように構成されていてもよい。
【００５０】
なお、スイッチＳＷがオンされている場合（後述の遮断状態では無い場合）には、バッテリＢにも、当該回生電力が充電されることとなり、平滑コンデンサＦＣの充電電圧ＶＦＣの上昇が緩やかになる。
【００５１】
ここで、この駆動回路Ｚは、例えば、図１に示すように、第１出力端子ＴＵと、第２出力端子ＴＶと、第３出力端子ＴＷと、第１トランジスタＱ１と、第２トランジスタＱ２と、第３トランジスタＱ３と、第４トランジスタＱ４と、第５トランジスタＱ５と、第６トランジスタＱ６と、第１ダイオードＤ１と、第２ダイオードＤ２と、第３ダイオードＤ３と、第４ダイオードＤ４と、第５ダイオードＤ５と、第６ダイオードＤ６と、を備える。
【００５２】
そして、第１出力端子ＴＵは、モータＭのＵ相のコイル（図示せず）に接続されている。
【００５３】
また、第２出力端子ＴＶは、モータＭのＶ相のコイル（図示せず）に接続されている。
【００５４】
また、第３出力端子ＴＷは、モータＭのＷ相のコイル（図示せず）に接続されている。
【００５５】
そして、例えば、図１に示すように、第１トランジスタＱ１は、一端（ドレイン）が電源端子ＴＢに接続され、他端（ソース）が第１相（Ｕ相）の第１出力端子ＴＵに接続されている。この第１トランジスタＱ１は、図１の例では、ｎＭＯＳトランジスタである。
【００５６】
また、第１ダイオードＤ１は、カソードが電源端子ＴＢに接続され、アノードが第１出力端子ＴＵに接続されている。
【００５７】
そして、第２トランジスタＱ２は、一端（ドレイン）が電源端子ＴＢに接続され、他端（ソース）が第２相（Ｖ相）の第２出力端子ＴＶに接続されている。この第２トランジスタＱ２は、図１の例では、ｎＭＯＳトランジスタである。
【００５８】
また、第２ダイオードＤ２は、カソードが電源端子ＴＢに接続され、アノードが前記第２出力端子ＴＶに接続されている。
【００５９】
そして、第３トランジスタＱ３は、一端（ドレイン）が電源端子ＴＢに接続され、他端（ソース）が第３相（Ｗ相）の第３出力端子ＴＷに接続されている。この第３トランジスタＱ３は、図１の例では、ｎＭＯＳトランジスタである。
【００６０】
また、第３ダイオードＤ３は、カソードが電源端子ＴＢに接続され、アノードが第３出力端子ＴＷに接続されている。
【００６１】
そして、第４トランジスタＱ４は、一端（ドレイン）が第１出力端子ＴＵに接続され、他端（ソース）が接地端子ＴＧに接続されている。この第４トランジスタＱ４は、図１の例では、ｎＭＯＳトランジスタである。
【００６２】
また、第４ダイオードＤ４は、カソードが第１出力端子ＴＵに接続され、カソードが接地端子ＴＧに接続されている。  
そして、第５トランジスタＱ５は、一端（ソース）が第２出力端子ＴＶに接続され、他端（ドレイン）が接地端子ＴＧに接続されている。この第５トランジスタＱ５は、図１の例では、ｎＭＯＳトランジスタである。
【００６３】
また、第５ダイオードＤ５は、カソードが第２出力端子ＴＶに接続され、アノードが接地端子ＴＧに接続されている。
【００６４】
そして、第６トランジスタＱ６は、一端（ソース）が第３出力端子ＴＷに接続され、他端（ドレイン）が接地端子ＴＧに接続されている。この第６トランジスタＱ６は、図１の例では、ｎＭＯＳトランジスタである。
【００６５】
また、第６ダイオードＤ６は、カソードが第３出力端子ＴＷに接続され、アノードが接地端子ＴＧに接続されている。
【００６６】
当該第１ないし第６トランジスタＱ１〜Ｑ６は、主制御回路ＣＯＮが出力するゲート制御信号（ゲート電圧）が、第１ないし第６トランジスタＱ１〜Ｑ６のゲートに供給されることにより、所定のパターンで動作するようになっている。
【００６７】
主制御回路ＣＯＮは、バッテリＢが満充電になると、スイッチＳＷをオフし、バッテリＢの電圧が所定値未満になると、スイッチＳＷをオンするようになっている。
【００６８】
主制御回路ＣＯＮは、放電制御回路ＦＸの動作を制御する。
【００６９】
主制御回路ＣＯＮは、放電抵抗ＦＲによる放電開始前に、電源端子ＴＢと接地端子ＴＧとの間の平滑コンデンサＦＣの第１充電電圧を検出する。
【００７０】
第１充電電圧を検出した後、主制御回路ＣＯＮは、放電抵抗ＦＲによる放電開始から予め設定された設定時間の経過前に、検出された第１充電電圧と予め設定された係数とを乗じることで、設定時間の経過時において予測される放電抵抗ＦＲによる放電の継続が可能な平滑コンデンサＦＣの充電電圧である放電継続可能電圧を算出する。
【００７１】
設定時間の経過時に、主制御回路ＣＯＮは、電源端子ＴＢと接地端子ＴＧとの間の平滑コンデンサＦＣの第２充電電圧を検出する。
【００７２】
第２充電電圧を検出した後、主制御回路ＣＯＮは、検出された第２充電電圧と算出された放電継続可能電圧とを比較する。
【００７３】
そして、第２充電電圧が放電継続可能電圧以下である場合には、主制御回路ＣＯＮは、放電抵抗ＦＲによる放電を継続するように放電制御回路ＦＸを制御する。
【００７４】
一方、第２充電電圧が放電継続可能電圧よりも大きい場合には、主制御回路ＣＯＮは、放電抵抗ＦＲによる放電を停止するように放電制御回路ＦＸを制御する。
【００７５】
第２充電電圧が放電継続可能電圧以下である場合、主制御回路ＣＯＮは、平滑コンデンサＦＣの充電電圧が第２充電電圧よりも小さい第３充電電圧以下になるまで放電抵抗ＦＲによる平滑コンデンサＦＣの放電を継続するように放電制御回路ＦＸを制御してもよい。第３充電電圧は、例えば、平滑コンデンサＦＣの放電が完了したとみなせる程度に低い電圧である。
【００７６】
また、第２充電電圧が放電継続可能電圧以下である場合、主制御回路ＣＯＮは、平滑コンデンサＦＣへの放電抵抗ＦＲの接続を維持するように放電制御回路ＦＸを制御することで、放電抵抗ＦＲによる放電を継続するように放電制御回路ＦＸを制御してもよい。
【００７７】
一方、第２充電電圧が放電継続可能電圧よりも大きい場合、主制御回路ＣＯＮは、平滑コンデンサＦＣから放電抵抗ＦＲを遮断するように放電制御回路ＦＸを制御することで、放電抵抗ＦＲによる放電を停止するように放電制御回路ＦＸを制御してもよい。
【００７８】
放電継続可能電圧の算出に用いられる係数は、設定時間の経過時において予測される平滑コンデンサＦＣの放電量の最小値に相関するように設定されていてもよい。また、係数は、放電開始からの経過時間に応じて変化するように設定されていてもよい。この場合、主制御回路ＣＯＮは、経過時間が設定時間であるときの係数を第１充電電圧に乗じることで放電継続可能電圧を算出してもよい。
【００７９】
主制御回路ＣＯＮは、放電抵抗ＦＲによる放電開始から、設定時間よりも短い監視周期で第１充電電圧と周期毎の係数との積算値を監視し、監視結果に基づいて放電制御回路ＦＸを制御してもよい。例えば、主制御回路ＣＯＮは、監視周期毎に、第１充電電圧と監視周期毎の係数とを乗じた積算値を、各監視周期において実際に検出された平滑コンデンサＦＣの充電電圧と比較し、実際の充電電圧が積算値よりも小さい状態が設定時間の経過時まで維持された場合に、放電抵抗ＦＲによる放電を継続する制御を行ってもよい。
【００８０】
また、主制御回路ＣＯＮは、設定時間の経過時において予測される平滑コンデンサＦＣの放電量の最大値に相関するように設定された第２の係数を第１充電電圧に乗じることで、設定時間の経過時において予測される平滑コンデンサＦＣの下限充電電圧を算出してもよい。そして、主制御回路ＣＯＮは、第２充電電圧が下限充電電圧以上である場合に、放電抵抗による放電を継続するように放電制御回路ＦＸを制御してもよい。
【００８１】
放電抵抗ＦＲによる平滑コンデンサＦＣの放電を停止するように放電制御回路ＦＸを制御する場合、主制御回路ＣＯＮは、駆動回路Ｚを制御することでモータＭによる平滑コンデンサＦＣの放電を制御してもよい。すなわち、主制御回路ＣＯＮは、第１ないし第６トランジスタＱ１〜Ｑ６を制御することでモータＭによる平滑コンデンサＦＣの放電を制御してもよい。
【００８２】
また、主制御回路ＣＯＮは、平滑コンデンサＦＣがバッテリＢに接続されているときに、第１充電電圧の検出、放電継続可能電圧の算出、第２充電電圧の検出、および第２充電電圧と放電継続可能電圧との比較結果に応じた放電制御回路ＦＸの制御を行ってもよい。
【００８３】
以下、図２のフローチャートを参照して、第１の実施形態の動作例について説明する。なお、図２のフローチャートは、必要に応じて繰り返される。
【００８４】
先ず、主制御回路ＣＯＮは、放電抵抗ＦＲによる平滑コンデンサＦＣの放電を開始する前に、第１充電電圧を検出する（ステップＳ１）。第１充電電圧の検出は、例えば、モータＭのロータの回転速度が予め設定された閾値速度以下となった場合に実行してもよい。
【００８５】
第１充電電圧を検出した後、主制御回路ＣＯＮは、検出された第１充電電圧と予め主制御回路ＣＯＮの記憶部に記憶された係数とに基づいて、放電継続可能電圧を算出する（ステップＳ２）。
【００８６】
図３は、第１の実施形態に係る電動式車両用制御装置１００の動作例を示す充電電圧のグラフである。図３の例において、主制御回路ＣＯＮは、第１充電電圧と、平滑コンデンサＦＣの放電量の最小値に相関するように設定された最小係数であって、放電開始（すなわち時刻ｔ１）からの経過時間が設定時間（すなわち時刻ｔ２）であるときの最小係数との積を、放電継続可能電圧として算出する。
【００８７】
放電継続可能電圧を算出した後、図２に示すように、主制御回路ＣＯＮは、放電抵抗ＦＲによる平滑コンデンサＦＣの放電を開始するように放電制御回路ＦＸを制御する（ステップＳ３）。
【００８８】
放電制御回路ＦＸの制御によって放電抵抗ＦＲによる平滑コンデンサＦＣの放電を開始した後、主制御回路ＣＯＮは、放電開始時から設定期間が経過したか否かを判定する（ステップＳ４）。
【００８９】
設定期間が経過した場合（ステップＳ４：Ｙｅｓ）、主制御回路ＣＯＮは、第２充電電圧を検出する（ステップＳ５）。
【００９０】
第２充電電圧を検出した後、主制御回路ＣＯＮは、検出された第２充電電圧と、算出された放電継続可能電圧とを比較し、第２充電電圧が放電継続可能電圧以下であるか否かを判定する（ステップＳ６）。
【００９１】
第２充電電圧が放電継続可能電圧以下である場合（ステップＳ６：Ｙｅｓ）、主制御回路ＣＯＮは、放電抵抗ＦＲによる放電を継続するように放電制御回路ＦＸを制御する（ステップＳ７）。図３の例において、正常時の充電電圧は、最小係数と第１充電電圧との積よりも小さい値で遷移する。このような正常時の充電電圧は、設定時間の経過時ｔ２すなわち第２充電電圧において放電継続可能電圧以下となる。この場合、平滑コンデンサＦＣは、例えば、平滑コンデンサＦＣの放電が完了するまで放電抵抗ＦＲによって継続的に放電される。
【００９２】
一方、図２に示すように、第２充電電圧が放電継続可能電圧以下でない場合（ステップＳ６：Ｎｏ）、主制御回路ＣＯＮは、放電抵抗ＦＲによる放電を停止するように放電制御回路ＦＸを制御する（ステップＳ８）。図３の例において、異常時の充電電圧は、最小係数と第１充電電圧との積よりも大きい値で遷移する。このような異常時の充電電圧は、設定時間の経過時ｔ２すなわち第２充電電圧において放電継続可能電圧より大きくなる。この場合、放電制御回路ＦＸによって放電抵抗ＦＲが平滑コンデンサＦＣから遮断されて、放電抵抗ＦＲによる平滑コンデンサＦＣの放電が停止される。
【００９３】
放電抵抗ＦＲによる放電を停止する制御（ステップＳ８）を行った後、主制御回路ＣＯＮは、第１ないし第６トランジスタＱ１〜Ｑ６を駆動制御することでモータＭによる平滑コンデンサＦＣの放電に移行してもよい。
【００９４】
以上述べたように、第１の実施形態に係る電動式車両用制御装置１００において、主制御回路は、放電抵抗による放電開始前に、電源端子と接地端子との間の平滑コンデンサの第１充電電圧を検出する。また、主制御回路は、放電抵抗による放電開始から予め設定された設定時間の経過前に、第１充電電圧と予め設定された係数とを乗じることで、設定時間の経過時において予測される放電抵抗による放電の継続が可能な平滑コンデンサの充電電圧である放電継続可能電圧を算出する。また、主制御回路は、設定時間の経過時に、電源端子と接地端子との間の平滑コンデンサの第２充電電圧を検出する。そして、主制御回路は、第２充電電圧と放電継続可能電圧とを比較し、第２充電電圧が放電継続可能電圧以下である場合には、放電抵抗による放電を継続するように放電制御回路を制御する。一方、主制御回路は、第２充電電圧が放電継続可能電圧よりも大きい場合には、放電抵抗による放電を停止するように放電制御回路を制御する。
【００９５】
これにより、第１の実施形態に係る電動式車両用制御装置によれば、第２充電電圧が放電継続可能電圧よりも大きくなる場合には、放電抵抗による放電を停止することができる。これにより、放電抵抗に大きな電圧が印加されることを防止することができるので、放電抵抗の発熱量が過大となることを防止することができ、また、放電抵抗の耐圧性を確保するために放電抵抗を大きく形成することを要しないので、放電抵抗の小型化を図ることができる。
【００９６】
また、主制御回路は、第２充電電圧が放電継続可能電圧以下である場合に、平滑コンデンサの充電電圧が第２充電電圧よりも小さい第３充電電圧以下になるまで放電抵抗による平滑コンデンサの放電を継続するように前記放電制御回路を制御することができる。これにより、平滑コンデンサを完全に放電することができる。
【００９７】
また、主制御回路は、第２充電電圧が電継続可能電圧以下である場合には、平滑コンデンサへの放電抵抗の接続を維持するように放電制御回路を制御し、一方、第２充電電圧が放電継続可能電圧よりも大きい場合には、平滑コンデンサから放電抵抗を遮断するように放電制御回路を制御することができる。これにより、放電の継続および停止を簡易な構成で確実に行うことができる。
【００９８】
また、主制御回路は、放電抵抗による放電開始前に放電継続可能電圧を算出することができる。これにより、設定時間が短い場合でも、放電継続可能電圧と第２充電電圧との比較を確実に行うことができる。
【００９９】
また、設定時間の経過時において予測される平滑コンデンサの放電量の最小値に相関するように、係数を設定することができる。これにより、放電継続可能電圧を正確に算出することができる。
【０１００】
また、放電開始時からの経過時間に応じて変化するように係数を設定し、主制御回路は、経過時間が設定時間であるときの係数を第１充電電圧に乗じることで、放電継続可能電圧を算出することができる。これにより、放電継続可能電圧をより正確に算出することができる。
【０１０１】
また、主制御回路は、放電抵抗による放電開始から設定時間よりも短い周期で第１充電電圧と周期毎の係数との積算値を監視し、監視結果に基づいて放電制御回路を制御することができる。これにより、放電抵抗による放電をより適切に制御することができる。
【０１０２】
また、主制御回路は、設定時間の経過時において予測される平滑コンデンサの放電量の最大値に相関するように設定された第２の係数を第１充電電圧に乗じることで、設定時間の経過時において予測される平滑コンデンサの下限充電電圧を算出し、第２充電電圧が下限充電電圧以上である場合に、放電抵抗による放電を継続するように放電制御回路を制御することができる。これにより、放電抵抗による放電をより適切に制御することができる。
【０１０３】
また、主制御回路は、更に、駆動回路の動作を制御することができる。これにより、放電抵抗による放電と駆動回路の動作とを共通の制御回路で制御することができるので、部品点数を抑えることができる。
【０１０４】
また、主制御回路は、放電抵抗による平滑コンデンサの放電を停止するように放電制御回路を制御する場合には、駆動回路を制御することでモータによる平滑コンデンサの放電を制御することができる。これにより、放電抵抗による放電を停止する場合に、モータによる放電に切り替えることで、平滑コンデンサＦＣを確実に放電することができる。
【０１０５】
また、駆動回路は、第１〜第６トランジスタを有し、主制御回路は、第１〜第６トランジスタを制御することでモータによる平滑コンデンサの放電を制御することができる。これにより、第１〜第６トランジスタを通じてモータによる放電を簡便かつ確実に行うことができる。
【０１０６】
また、主制御回路は、平滑コンデンサがバッテリに接続されているときに、第１充電電圧の検出、放電継続可能電圧の算出、第２充電電圧の検出、および第２充電電圧と放電継続可能電圧との比較結果に応じた放電制御回路の制御を行うことができる。これにより、平滑コンデンサがバッテリに接続されていることで放電抵抗に大きな電圧が印加される状況においても、放電抵抗の発熱量が過大とならないように放電抵抗による放電を制御することができる。
【０１０７】
（第２の実施形態）
次に、図４を参照して第２の実施形態に係る電動式車両用制御装置１００について説明する。
【０１０８】
第１の実施形態においては、主制御回路ＣＯＮが平滑コンデンサＦＣの充電電圧を直接的に検出していた。
【０１０９】
これに対して、第２の実施形態においては、放電制御回路ＦＸが、電源端子ＴＢと接地端子ＴＧとの間の平滑コンデンサＦＣの充電電圧ＶＦＣを検出する。
【０１１０】
そして、充電電圧ＶＦＣに関する情報を主制御回路ＣＯＮに出力する。
【０１１１】
主制御回路ＣＯＮは、放電制御回路ＦＸからの情報の入力によって、平滑コンデンサＦＣの充電電圧を間接的に検出する。
【０１１２】
第２の実施形態によれば、第１の実施形態と比較して回路構成を簡素化することができる。
【０１１３】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【０１１４】
１００  電動式車両用制御装置
Ｍ  モータ
ＴＢ  電源端子
ＴＧ  接地端子
ＦＣ  平滑コンデンサ
ＦＲ  放電抵抗
ＦＸ  放電制御回路
Ｚ  駆動回路
ＣＯＮ  主制御回路
Ｑ１  第１トランジスタ
Ｑ２  第２トランジスタ
Ｑ３  第３トランジスタ
Ｑ４  第４トランジスタ
Ｑ５  第５トランジスタ
Ｑ６  第６トランジスタ
【図１】
2019186762.tif 000003
【図２】
2019186762.tif 000004
【図３】
2019186762.tif 000005
【図４】
2019186762.tif 000006
【国際調査報告】
2019186762.tif 000007
2019186762.tif 000008
2019186762.tif 000009
2019186762.tif 000010