JP2002247895A - Power output device, abnormality detection device therefor, and abnormality detection method - Google Patents
Power output device, abnormality detection device therefor, and abnormality detection methodInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、動力出力装置およ
びその異常検出装置と方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power output device and a device and method for detecting an abnormality thereof.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来の動力出力装置としては、電動機に
三相交流を印加するインバータ回路の正極母線または負
極母線と電動機の中性点とに接続された直流電源を備え
るものが提案されている（例えば、特開平１０−３３７
０４７号公報や特開平１１−１７８１１４号公報な
ど）。この装置では、通常、電動機のトルク脈動の発生
を抑制するため電動機の巻線に直流成分の電流、即ち、
電動機の中性点に直流成分の中性点電流が流れないよう
にインバータ回路のスイッチング素子のスイッチング制
御が行われる。この中性点電流の調節の手法としては、
電動機の中性点に流れている中性点電流の電流値を搬送
波である三角波の山または谷のポイントで検出し、この
検出された中性点電流を中性点電流の指令値に対してフ
ィードバックすることによりインバータ回路のスイッチ
ング素子のスイッチング制御するものがある。これは、
中性点電流が搬送波と同一周波数で９０度位相が進んた
状態で振動しているから、搬送波の山または谷のポイン
トで検出した中性点電流の電流値は中性点電流のリップ
ルの平均値を示し、これを中性点電流の直流成分とみな
すことができることに基づいている。2. Description of the Related Art As a conventional power output device, there has been proposed a power output device having a DC power supply connected to a positive or negative bus of an inverter circuit for applying a three-phase alternating current to a motor and a neutral point of the motor. (For example, see Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-337
047 and JP-A-11-178114). In this device, in order to suppress the occurrence of torque pulsation of the motor, a DC component current is usually applied to the winding of the motor, that is,
The switching control of the switching element of the inverter circuit is performed so that the neutral point current of the DC component does not flow to the neutral point of the motor. As a method of adjusting the neutral point current,
The current value of the neutral point current flowing to the neutral point of the motor is detected at the peak or valley point of the triangular wave that is the carrier wave, and the detected neutral point current is compared with the neutral point current command value. There is a type in which switching of a switching element of an inverter circuit is controlled by feedback. this is,
Since the neutral point current oscillates at the same frequency as the carrier and 90 degrees ahead of the phase, the current value of the neutral point current detected at the peak or valley point of the carrier is the average of the neutral point current ripple. Values based on the fact that they can be considered as the DC component of the neutral point current.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、こうし
た動力出力装置では、中性点電流を搬送波の山または谷
のポイントでしか検出しないから、中性点電流を検出す
るポイントが少しでもずれると検出される中性点電流の
平均値に大きな誤差が生じ、適正に中性点電流を調節で
きない場合がある。また、従来の動力出力装置では、中
性点電流の平均を求めることができるものの中性点電流
の振幅を求めることはできない。したがって、この中性
点電流の振幅に基づいて動力出力装置の異常、例えば、
中性点電流のリップルを低減させるために電動機の中性
点と直流電源との間に取り付けられたリアクトルの異常
を検出することができない。However, in such a power output device, since the neutral point current is detected only at the peak or valley point of the carrier, it is detected that the point at which the neutral point current is detected is slightly deviated. In some cases, a large error occurs in the average value of the neutral point current, and the neutral point current cannot be adjusted properly. Further, in the conventional power output device, the average of the neutral point current can be obtained, but the amplitude of the neutral point current cannot be obtained. Therefore, abnormality of the power output device based on the amplitude of the neutral point current, for example,
In order to reduce the ripple of the neutral point current, it is not possible to detect the abnormality of the reactor attached between the neutral point of the electric motor and the DC power supply.
【０００４】本発明の動力出力装置は、中性点電力をよ
り正確に調節することを目的の一つとする。An object of the power output apparatus of the present invention is to adjust the neutral point power more accurately.
【０００５】また、本発明の動力出力装置の異常検出装
置は、中性点電流に基づいて動力出力装置の異常を検出
することを目的の一つとする。Another object of the present invention is to detect an abnormality in a power output device based on a neutral point current.
【０００６】さらに、本発明の動力出力方法は、中性点
電力をより正確に調節する方法を提供することを目的の
一つとする。Another object of the power output method of the present invention is to provide a method for more accurately adjusting the neutral point power.
【０００７】また、本発明の動力出力装置の異常検出方
法は、中性点電流に基づいて動力出力装置の異常を検出
する方法を提供することを目的の一つとする。Another object of the present invention is to provide a method for detecting an abnormality in a power output device based on a neutral point current.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段およびその作用・効果】本
発明の動力出力装置およびその異常検出装置と方法は、
上述の目的の少なくとも一部を達成するために以下の手
段を採った。SUMMARY OF THE INVENTION The power output apparatus and the abnormality detection apparatus and method of the present invention are
The following measures were taken in order to achieve at least a part of the above objects.
【０００９】本発明の第１の動力出力装置では、多相交
流により回転駆動する電動機と、複数のスイッチング素
子のスイッチングにより多相交流電力を前記電動機に供
給可能なインバータ回路と、前記インバータ回路の正極
母線と負極母線とに接続された第１電源と、前記インバ
ータ回路の正極母線および負極母線のいずれか一方の母
線と前記電動機の中性点とに接続された第２電源と、前
記電動機の中性点を介して授受される中性点電力を該中
性点電力の上昇区間内または下降区間内の少なくとも２
つのポイントで検出する中性点電力検出手段と、該検出
された中性点電力に基づいて前記インバータ回路のスイ
ッチング素子をスイッチング制御する制御手段とを備え
ることを要旨とする。In the first power output device of the present invention, a motor that is rotationally driven by polyphase AC, an inverter circuit that can supply polyphase AC power to the motor by switching a plurality of switching elements, A first power supply connected to the positive electrode bus and the negative electrode bus, a second power supply connected to one of the positive electrode bus and the negative electrode bus of the inverter circuit, and a neutral point of the electric motor, Neutral point power transmitted and received via the neutral point is at least 2 in a rising section or a falling section of the neutral point power.
The gist of the present invention is to include a neutral point power detecting means for detecting at a single point, and a control means for performing switching control of a switching element of the inverter circuit based on the detected neutral point power.
【００１０】この本発明の第１の動力出力装置では、中
性点電力検出手段が、電動機の中性点を介して授受され
る中性点電力を該中性点電力の上昇区間内または下降区
間内の少なくとも２つのポイントで検出し、制御手段
が、検出された中性点電力に基づいてインバータ回路の
スイッチング素子をスイッチング制御する。この中性点
電力検出手段を電動機の中性点に流れる中性点電流を検
出する中性点電流検出手段であるものとし、この中性点
電流を搬送波の山または谷を中心とした半周期以内の少
なくとも２つのポイントで検出するものとすれば、中性
点電流は搬送波と同一周波数で９０度位相が進んだ状態
で振動しているから、中性点電流のリップルの上昇度あ
るいは下降度を算出することができる。したがって、こ
の検出された中性点電流に基づいてインバータ回路のス
イッチング素子をスイッチング制御すれば、搬送波の山
または谷のポイントでのみで検出された中性点電流を利
用するものに比してより正確に電動機の中性点に流れる
中性点電流を調節することができる。In the first power output device of the present invention, the neutral point power detecting means converts the neutral point power transmitted / received through the neutral point of the motor into the rising section of the neutral point power or falling. Detection is performed at at least two points in the section, and the control means performs switching control of the switching element of the inverter circuit based on the detected neutral point power. This neutral point power detecting means shall be a neutral point current detecting means for detecting a neutral point current flowing to the neutral point of the electric motor, and the neutral point current shall be a half cycle around the peak or valley of the carrier wave. If the neutral point current oscillates at the same frequency as that of the carrier wave and the phase is advanced by 90 degrees, the degree of rise or fall of the ripple of the neutral point current is assumed. Can be calculated. Therefore, if switching control of the switching element of the inverter circuit is performed based on the detected neutral point current, the switching element of the inverter circuit is more controlled than the one using the neutral point current detected only at the peak or valley point of the carrier wave. The neutral point current flowing to the neutral point of the motor can be adjusted accurately.
【００１１】本発明の第２の動力出力装置は、多相交流
により回転駆動する電動機と、複数のスイッチング素子
のスイッチングにより多相交流電力を前記電動機に供給
可能なインバータ回路と、前記インバータ回路の正極母
線および負極母線のいずれか一方の母線と前記電動機の
中性点とに接続された第１電源と、前記インバータ回路
の前記一方の母線と異なる他方の母線と前記電動機の中
性点とに接続された第２電源と、前記電動機の中性点を
介して授受される中性点電力を該中性点電力の上昇区間
内または下降区間内の少なくとも２つのポイントで検出
する中性点電力検出手段と、該検出された中性点電力に
基づいて前記インバータ回路のスイッチング素子をスイ
ッチング制御する制御手段とを備えることを要旨とす
る。[0011] A second power output device of the present invention is a motor that is driven to rotate by polyphase alternating current, an inverter circuit that can supply polyphase alternating current power to the motor by switching a plurality of switching elements, A first power supply connected to one of the positive bus and the negative bus and a neutral point of the motor; and a second bus different from the one bus of the inverter circuit and a neutral point of the motor. A second power source connected thereto, and neutral point power for detecting neutral point power transmitted and received via a neutral point of the electric motor at at least two points in a rising section or a falling section of the neutral point power. The gist of the present invention is to include a detection unit and a control unit that performs switching control of a switching element of the inverter circuit based on the detected neutral point power.
【００１２】この本発明の第２の動力出力装置では、中
性点電力検出手段が、電動機の中性点を介して授受され
る中性点電力を該中性点電力の上昇区間内または下降区
間内の少なくとも２つのポイントで検出し、制御手段
が、検出された中性点電力に基づいてインバータ回路の
スイッチング素子をスイッチング制御する。この中性点
電力検出手段を電動機の中性点に流れる中性点電流を検
出する中性点電流検出手段であるものとし、この中性点
電流を搬送波の山または谷を中心とした半周期以内の少
なくとも２つのポイントで検出するものとすれば、中性
点電流は搬送波と同一周波数で９０度位相が進んだ状態
で振動しているから、中性点電流のリップルの上昇度あ
るいは下降度を算出することができる。したがって、こ
の検出された中性点電流に基づいてインバータ回路のス
イッチング素子をスイッチング制御すれば、搬送波の山
または谷のポイントでのみで検出された中性点電流を利
用するものに比してより正確に電動機の中性点に流れる
中性点電流を調節することができる。In the second power output apparatus according to the present invention, the neutral point power detecting means converts the neutral point power transmitted / received through the neutral point of the electric motor into a rising section of the neutral point power or falling. Detection is performed at at least two points in the section, and the control means performs switching control of the switching element of the inverter circuit based on the detected neutral point power. This neutral point power detecting means shall be a neutral point current detecting means for detecting a neutral point current flowing to the neutral point of the electric motor, and the neutral point current shall be a half cycle around the peak or valley of the carrier wave. If the neutral point current oscillates at the same frequency as that of the carrier wave and the phase is advanced by 90 degrees, the degree of rise or fall of the ripple of the neutral point current is assumed. Can be calculated. Therefore, if switching control of the switching element of the inverter circuit is performed based on the detected neutral point current, the switching element of the inverter circuit is more controlled than the one using the neutral point current detected only at the peak or valley point of the carrier wave. The neutral point current flowing to the neutral point of the motor can be adjusted accurately.
【００１３】こうした本発明の第１および第２の動力出
力装置において、前記中性点電力検出手段は、搬送波の
山または谷を中心として９０度位相がずれた２つのポイ
ントで検出する手段であるものとすることもできる。こ
うすれば、中性点電流の上限値と下限値を検出すること
になるから、この検出結果を用いて電動機の中性点に流
れる中性点電流をより正確に調節することができる。In the first and second power output devices of the present invention, the neutral point power detecting means is means for detecting at two points which are 90 degrees out of phase with respect to the peak or valley of the carrier. It can also be. With this configuration, the upper limit value and the lower limit value of the neutral point current are detected, and the neutral point current flowing to the neutral point of the electric motor can be adjusted more accurately using the detection results.
【００１４】中性点電流検出手段を備える態様の本発明
の第１および第２の動力出力装置において、前記中性点
電流検出手段により検出された中性点電流に基づいて中
性点電流の振幅を算出するものとすることもできる。In the first and second power output devices according to the present invention having a neutral point current detecting means, the neutral point current is detected based on the neutral point current detected by the neutral point current detecting means. The amplitude may be calculated.
【００１５】また、中性点電流検出手段を備える態様の
本発明の第１および第２の動力出力装置において、前記
中性点電流検出手段により検出された中性点電流に基づ
いて中性点電流の平均を算出する平均算出手段を備え、
前記制御手段は、該算出された中性点電流の平均に基づ
いて前記インバータ回路のスイッチング素子をスイッチ
ング制御する手段であるものとすることもできる。Further, in the first and second power output devices according to the present invention having a neutral point current detecting means, the neutral point current is detected based on the neutral point current detected by the neutral point current detecting means. An average calculating means for calculating an average of the current;
The control means may be means for performing switching control of a switching element of the inverter circuit based on the average of the calculated neutral point currents.
【００１６】本発明の第１の異常検出装置は、中性点電
流検出手段を備える態様の本発明の第１および第２の動
力出力装置の異常を検出する異常検出装置であって、前
記中性点電流検出手段により検出された中性点電流に基
づいて前記動力出力装置の異常を検出する異常検出手段
を備えることを要旨とする。A first abnormality detecting device of the present invention is an abnormality detecting device for detecting an abnormality of the first and second power output devices of the present invention in a mode including a neutral point current detecting means. The gist of the present invention is to include an abnormality detection unit that detects an abnormality of the power output device based on the neutral point current detected by the neutral point current detection unit.
【００１７】この本発明の第１の異常検出装置では、異
常検出手段が電動機の中性点に流れる中性点電流に基づ
いて動力出力装置の異常を検出する。中性点電流は、動
力出力装置の例えば、リアクトルや直流電源の異常によ
り変動するから、中性点電流を監視することにより動力
出力装置の異常を検出することができる。In the first abnormality detecting device of the present invention, the abnormality detecting means detects an abnormality of the power output device based on a neutral point current flowing to a neutral point of the electric motor. Since the neutral point current fluctuates due to an abnormality in the power output device, for example, a reactor or a DC power supply, an abnormality in the power output device can be detected by monitoring the neutral point current.
【００１８】本発明の第２の異常検出装置は、前記第２
電源と前記電動機の中性点とを接続するリアクトルを備
える、振幅算出手段を備える態様の本発明の第１および
第２の動力出力装置の異常を検出する異常検出装置であ
って、前記振幅算出手段により算出された中性点電流の
振幅に基づいて前記リアクトルの異常を検出する異常検
出手段を備えることを要旨とする。According to a second abnormality detecting device of the present invention,
An abnormality detecting device for detecting an abnormality of the first and second power output devices according to the aspect of the present invention, comprising an reactor for connecting a power supply and a neutral point of the electric motor, and comprising an amplitude calculator. The gist of the present invention is to provide an abnormality detecting means for detecting an abnormality of the reactor based on the amplitude of the neutral point current calculated by the means.
【００１９】この本発明の第２の異常検出装置では、電
動機の中性点に流れる中性点電流の振幅に基づいてリア
クトルの異常を検出する。通常、第２電源と電動機の中
性点との間にリアクトルを接続すれば中性点電流の振幅
は減少するから、中性点電流の振幅を監視することによ
りリアクトルの異常を検出することができる。In the second abnormality detecting device of the present invention, the abnormality of the reactor is detected based on the amplitude of the neutral point current flowing to the neutral point of the motor. Normally, if a reactor is connected between the second power supply and the neutral point of the motor, the amplitude of the neutral point current is reduced. Therefore, it is possible to detect the reactor abnormality by monitoring the amplitude of the neutral point current. it can.
【００２０】本発明の第１の動力出力方法は、多相交流
により回転駆動する電動機と、複数のスイッチング素子
のスイッチングにより多相交流電力を前記電動機に供給
可能なインバータ回路と、前記インバータ回路の正極母
線と負極母線とに接続された第１電源と、前記インバー
タ回路の正極母線および負極母線のいずれか一方の母線
と前記電動機の中性点とに接続された第２電源と、を備
える動力出力装置における動力出力方法であって、前記
電動機の中性点を介して授受される中性点電力を該中性
点電力の上昇区間内または下降区間内の少なくとも２つ
のポイントで検出し、該検出された中性点電力に基づい
て前記インバータ回路のスイッチング素子をスイッチン
グ制御することを要旨とする。According to a first power output method of the present invention, there is provided a motor driven to rotate by a polyphase AC, an inverter circuit capable of supplying a polyphase AC power to the motor by switching a plurality of switching elements, and an inverter circuit for the inverter circuit. A power supply comprising: a first power supply connected to a positive electrode bus and a negative electrode bus; and a second power supply connected to one of the positive electrode bus and the negative electrode bus of the inverter circuit and a neutral point of the electric motor. A power output method in an output device, comprising detecting neutral point power transmitted and received via a neutral point of the electric motor at at least two points in a rising section or a falling section of the neutral point power, The gist is to perform switching control of the switching element of the inverter circuit based on the detected neutral point power.
【００２１】この本発明の第１の動力出力方法では、電
動機の中性点を介して授受される中性点電力を該中性点
電力の上昇区間内または下降区間内の少なくとも２つの
ポイントで検出し、検出された中性点電力に基づいてイ
ンバータ回路のスイッチング素子をスイッチング制御す
る。この中性点電力を電動機の中性点に流れる中性点電
流であるものとし、この中性点電流を搬送波の山または
谷を中心とした半周期以内の少なくとも２つのポイント
で検出するものとすれば、中性点電流は搬送波と同一周
波数で９０度位相が進んだ状態で振動しているから、中
性点電流のリップルの上昇度あるいは下降度を算出する
ことができる。したがって、この検出された中性点電流
に基づいてインバータ回路のスイッチング素子をスイッ
チング制御すれば、搬送波の山または谷のポイントでの
みで検出された中性点電流を利用するものに比してより
正確に電動機の中性点に流れる中性点電流を調節するこ
とができる。In the first power output method of the present invention, the neutral point power transmitted / received via the neutral point of the motor is converted into at least two points in the rising section or the falling section of the neutral point power. It detects and controls the switching of the switching element of the inverter circuit based on the detected neutral point power. The neutral point power shall be a neutral point current flowing to the neutral point of the motor, and the neutral point current shall be detected at at least two points within a half cycle around the peak or valley of the carrier. Then, the neutral point current oscillates at the same frequency as that of the carrier wave and advanced by 90 degrees in phase, so that the degree of rise or fall of the ripple of the neutral point current can be calculated. Therefore, if switching control of the switching element of the inverter circuit is performed based on the detected neutral point current, the switching element of the inverter circuit is more controlled than the one using the neutral point current detected only at the peak or valley point of the carrier wave. The neutral point current flowing to the neutral point of the motor can be adjusted accurately.
【００２２】本発明の第２の動力出力方法は、多相交流
により回転駆動する電動機と、複数のスイッチング素子
のスイッチングにより多相交流電力を前記電動機に供給
可能なインバータ回路と、前記インバータ回路の正極母
線および負極母線のいずれか一方の母線と前記電動機の
中性点とに接続された第１電源と、前記インバータ回路
の前記一方の母線と異なる他方の母線と前記電動機の中
性点とに接続された第２電源と、を備える動力出力装置
における動力出力方法であって、前記電動機の中性点を
介して授受される中性点電力を該中性点電力の上昇区間
または下降区間内の少なくとも２つのポイントで検出
し、該検出された中性点電力に基づいて前記インバータ
回路のスイッチング素子をスイッチング制御することを
要旨とする。According to a second power output method of the present invention, there is provided a motor which is driven to rotate by a polyphase alternating current, an inverter circuit capable of supplying polyphase alternating current power to the motor by switching a plurality of switching elements, A first power supply connected to one of the positive bus and the negative bus and a neutral point of the motor; and a second bus different from the one bus of the inverter circuit and a neutral point of the motor. A second power source connected to the power output device, wherein the neutral point power transmitted and received via the neutral point of the electric motor is generated in a rising section or a falling section of the neutral point power. And that the switching element of the inverter circuit is subjected to switching control based on the detected neutral point power.
【００２３】この本発明の第２の動力出力方法では、電
動機の中性点を介して授受される中性点電力を該中性点
電力の上昇区間内または下降区間内の少なくとも２つの
ポイントで検出し、検出された中性点電力に基づいてイ
ンバータ回路のスイッチング素子をスイッチング制御す
る。この中性点電力を電動機の中性点に流れる中性点電
流であるものとし、この中性点電流を搬送波の山または
谷を中心とした半周期以内の少なくとも２つのポイント
で検出するものとすれば、中性点電流は搬送波と同一周
波数で９０度位相が進んだ状態で振動しているから、中
性点電流のリップルの上昇度あるいは下降度を算出する
ことができる。したがって、この検出された中性点電流
に基づいてインバータ回路のスイッチング素子をスイッ
チング制御すれば、搬送波の山または谷のポイントでの
みで検出された中性点電流を利用するものに比してより
正確に電動機の中性点に流れる中性点電流を調節するこ
とができる。In the second power output method of the present invention, the neutral point power transmitted and received via the neutral point of the motor is converted into at least two points in the rising section or the falling section of the neutral point power. It detects and controls the switching of the switching element of the inverter circuit based on the detected neutral point power. The neutral point power shall be a neutral point current flowing to the neutral point of the motor, and the neutral point current shall be detected at at least two points within a half cycle around the peak or valley of the carrier. Then, the neutral point current oscillates at the same frequency as that of the carrier wave and advanced by 90 degrees in phase, so that the degree of rise or fall of the ripple of the neutral point current can be calculated. Therefore, if switching control of the switching element of the inverter circuit is performed based on the detected neutral point current, the switching element of the inverter circuit is more controlled than the one using the neutral point current detected only at the peak or valley point of the carrier wave. The neutral point current flowing to the neutral point of the motor can be adjusted accurately.
【００２４】こうした本発明の第１および第２の動力出
力方法において、前記少なくとも２つのポイントは、搬
送波の山または谷を中心として９０度位相がずれた２つ
のポイントであるものとすることもできる。こうすれ
ば、中性点電流の上限値と下限値とを検出することにな
るから、この検出結果を用いてより正確に電動機の中性
点に流れる中性点電流を調節することができる。In the first and second power output methods of the present invention, the at least two points may be two points that are 90 degrees out of phase with respect to a carrier peak or valley. . In this case, the upper limit value and the lower limit value of the neutral point current are detected, so that the neutral point current flowing to the neutral point of the electric motor can be more accurately adjusted using the detection results.
【００２５】本発明の第１の異常検出方法は、中性点電
流検出手段を備える態様の本発明の第１および第２の動
力出力装置の異常を検出する異常検出方法であって、前
記中性点電力検出手段により検出された中性点電流に基
づいて前記動力出力装置の異常を検出することを要旨と
する。A first abnormality detecting method according to the present invention is an abnormality detecting method for detecting an abnormality in the first and second power output devices according to the aspect of the present invention, comprising a neutral point current detecting means. The gist is to detect abnormality of the power output device based on the neutral point current detected by the neutral point power detection means.
【００２６】この本発明の第１の異常検出方法では、電
動機の中性点に流れる中性点電流に基づいて動力出力装
置の異常を検出する。中性点電流は、動力出力装置の例
えば、リアクトルや直流電源の異常により変動するか
ら、中性点電流を監視することにより動力出力装置の異
常を検出することができる。In the first abnormality detecting method of the present invention, the abnormality of the power output device is detected based on the neutral point current flowing to the neutral point of the electric motor. Since the neutral point current fluctuates due to an abnormality in the power output device, for example, a reactor or a DC power supply, an abnormality in the power output device can be detected by monitoring the neutral point current.
【００２７】本発明の第２の異常検出方法は、前記第２
電源と前記電動機の中性点とを接続するリアクトルを備
える、振幅算出手段を備える態様の本発明の第１および
第２の動力出力装置の異常を検出する異常検出装置であ
って、前記振幅算出手段により算出された中性点電流の
振幅に基づいて前記リアクトルの異常を検出することを
要旨とする。The second abnormality detecting method according to the present invention is characterized in that
An abnormality detecting device for detecting an abnormality of the first and second power output devices according to the aspect of the present invention, comprising an reactor for connecting a power supply and a neutral point of the electric motor, and comprising an amplitude calculator. The gist is to detect abnormality of the reactor based on the amplitude of the neutral point current calculated by the means.
【００２８】この本発明の第２の異常検出方法では、電
動機の中性点に流れる中性点電流の振幅に基づいてリア
クトルの異常を検出する。通常、第２電源と電動機の中
性点との間にリアクトルを接続すれば中性点電流の振幅
は減少するから、中性点電流の振幅を監視することによ
りリアクトルの異常を検出することができる。In the second abnormality detection method of the present invention, the abnormality of the reactor is detected based on the amplitude of the neutral point current flowing to the neutral point of the motor. Normally, if a reactor is connected between the second power supply and the neutral point of the motor, the amplitude of the neutral point current is reduced. Therefore, it is possible to detect the reactor abnormality by monitoring the amplitude of the neutral point current. it can.
【００２９】[0029]
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態を実施
例を用いて説明する。図１は、本発明の一実施例である
動力出力装置２０の構成の概略を示す構成図である。実
施例の動力出力装置２０は、図示するように、三相交流
により回転駆動するモータ２２と、直流電力を三相交流
電力に変換してモータ２２に供給可能なインバータ回路
２４と、インバータ回路２４の正極母線２６と負極母線
２８とに接続された第１直流電源３０と、インバータ回
路２４の負極母線２８とモータ２２の中性点とに接続さ
れた第２直流電源３２と、モータ２２の三相コイルのｕ
ｖｗの各相に流れる電流を検出する電流センサ５２〜５
６と、モータ２２の中性点に流れる電流を検出する電流
センサ５８と、モータ２２の中性点と第２直流電源３２
との間に取り付けられたリアクトル３８と、装置全体を
コントロールする電子制御ユニット４０とを備える。Next, embodiments of the present invention will be described with reference to examples. FIG. 1 is a configuration diagram schematically showing the configuration of a power output device 20 according to one embodiment of the present invention. As shown, the power output device 20 of the embodiment includes a motor 22 that is rotationally driven by three-phase AC, an inverter circuit 24 that can convert DC power into three-phase AC power and supply the three-phase AC power to the motor 22, and an inverter circuit 24. A first DC power supply 30 connected to the positive bus 26 and the negative bus 28 of the inverter circuit; a second DC power supply 32 connected to the negative bus 28 of the inverter circuit 24 and the neutral point of the motor 22; U of phase coil
current sensors 52 to 5 for detecting a current flowing in each phase of vw
6, a current sensor 58 for detecting a current flowing through the neutral point of the motor 22, a neutral point of the motor 22 and the second DC power supply 32.
And an electronic control unit 40 for controlling the entire apparatus.
【００３０】モータ２２は、例えば、その外表面に永久
磁石が貼り付けられたロータと三相コイルが巻回された
ステータとから構成される発電可能な同期発電電動機と
して構成されている。このモータ２２の回転軸は、実施
例の動力出力装置２０の出力軸となっており、この回転
軸から動力が出力される。なお、モータ２２は、発電電
動機として構成されているから、モータ２２の回転軸に
動力を入力すれば、モータ２２により発電できるように
なっている。The motor 22 is configured as, for example, a synchronous generator motor capable of generating electricity, comprising a rotor having a permanent magnet attached to the outer surface thereof and a stator having a three-phase coil wound thereon. The rotating shaft of the motor 22 is the output shaft of the power output device 20 according to the embodiment, and power is output from the rotating shaft. Since the motor 22 is configured as a generator motor, power can be generated by the motor 22 by inputting power to the rotating shaft of the motor 22.
【００３１】インバータ回路２４は、６個のトランジス
タＴ１〜Ｔ６と６個のダイオードＤ１〜Ｄ６とにより構
成されている。６個のトランジスタＴ１〜Ｔ６は、それ
ぞれ正極母線２６と負極母線２８とに対してソース側と
シンク側となるよう２個ずつペアで配置され、その接続
点にモータ２２の三相コイルの各々が接続されている。The inverter circuit 24 comprises six transistors T1 to T6 and six diodes D1 to D6. The six transistors T <b> 1 to T <b> 6 are arranged in pairs each of which is on the source side and the sink side with respect to the positive electrode bus 26 and the negative electrode bus 28, respectively. It is connected.
【００３２】第１直流電源３０と第２直流電源３２は、
例えば、ニッケル水素系やリチウムイオン系の二次電池
として構成されており、第１直流電源３０の端子間電圧
が第２直流電源３２の端子間電圧の約２倍となるように
調整されている。The first DC power supply 30 and the second DC power supply 32
For example, it is configured as a nickel-metal hydride or lithium ion-based secondary battery, and the voltage between the terminals of the first DC power supply 30 is adjusted to be about twice the voltage between the terminals of the second DC power supply 32. .
【００３３】電子制御ユニット４０は、ＣＰＵ４２を中
心とするマイクロプロセッサとして構成されており、処
理プログラムを記憶したＲＯＭ４４と、一時的にデータ
を記憶するＲＡＭ４６と、入出力ポート（図示せず）と
を備える。この電子制御ユニット４０には、電流センサ
５２〜５６からのモータ２２の各相（ｕｖｗ）の電流や
電流センサ５８からの中性点電流、モータ２２のロータ
の回転角を検出する回転角センサ６０からの回転角、モ
ータ２２の動作に関する指令値などが入力ポートを介し
て入力されている。また、電子制御ユニット４０から
は、インバータ回路２４のトランジスタＴ１〜Ｔ６のス
イッチング制御を行なうための制御信号などが出力ポー
トを介して出力されている。こうした電子制御ユニット
４０におけるモータ２２の駆動制御は、例えば、モータ
２２のトルク指令値や回転角センサ６０からのロータの
回転角に基づいて算出される回転数などに基づいてモー
タ２２の各相のコイルに印加する電圧指令値としての正
弦波を設定し、この設定された正弦波と搬送波（例え
ば、三角波など）との比較により生成されるＰＷＭ信号
をインバータ回路２４のトランジスタＴ１〜Ｔ６に出力
することにより行なわれる。この際、モータ２２の中性
点に流れる中性点電流は、例えば、搬送波に対して電圧
指令値としての正弦波をプラス側またはマイナス側にオ
フセットすることにより調節することができる。このオ
フセットの量は、例えば、中性点電流の指令値と電流セ
ンサ５８により検出された中性点電流値とに基づいて設
定される。The electronic control unit 40 is configured as a microprocessor mainly including a CPU 42, and includes a ROM 44 storing a processing program, a RAM 46 temporarily storing data, and an input / output port (not shown). Prepare. The electronic control unit 40 includes a current of each phase (uvw) of the motor 22 from the current sensors 52 to 56, a neutral point current from the current sensor 58, and a rotation angle sensor 60 for detecting the rotation angle of the rotor of the motor 22. , A command value relating to the operation of the motor 22 and the like are input via an input port. Further, a control signal for performing switching control of the transistors T1 to T6 of the inverter circuit 24 is output from the electronic control unit 40 via an output port. The drive control of the motor 22 in the electronic control unit 40 is performed, for example, based on the torque command value of the motor 22 and the rotation speed calculated based on the rotation angle of the rotor from the rotation angle sensor 60. A sine wave is set as a voltage command value to be applied to the coil, and a PWM signal generated by comparing the set sine wave with a carrier (for example, a triangular wave) is output to the transistors T1 to T6 of the inverter circuit 24. It is done by doing. At this time, the neutral point current flowing to the neutral point of the motor 22 can be adjusted by, for example, offsetting a sine wave as a voltage command value to the plus side or the minus side with respect to the carrier. The amount of the offset is set based on, for example, the neutral point current command value and the neutral point current value detected by the current sensor 58.
【００３４】次に、こうして構成された実施例の動力出
力装置２０の動作、特にモータ２２の中性点に流れる中
性点電流を検出してこの中性点に流す中性点電流を調節
する際の動作について説明する。図２は、動力出力装置
２０の電子制御ユニット４０により実行される中性点電
流制御処理ルーチンの一例を示すフローチャートであ
る。このルーチンは、搬送波（三角波など）の山または
谷から９０度位相がずれたポイントごとの周期で繰り返
し実行される。Next, the operation of the power output apparatus 20 of the embodiment constructed as described above, in particular, the neutral point current flowing to the neutral point of the motor 22 is detected, and the neutral point current flowing to this neutral point is adjusted. The operation at that time will be described. FIG. 2 is a flowchart illustrating an example of a neutral point current control processing routine executed by the electronic control unit 40 of the power output device 20. This routine is repeatedly executed in a cycle for each point having a phase shift of 90 degrees from a peak or a valley of a carrier wave (such as a triangular wave).
【００３５】中性点電流制御処理ルーチンが実行される
と、制御装置４０のＣＰＵ４２は、まず、電流センサ５
２〜５６により検出されるモータ２２の各相の電流Ｉ
ｕ，Ｉｖ，Ｉｗを読み込み（ステップＳ１００）、読み
込んだ電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗを加算してこのときのモー
タ２２の中性点に流れる中性点電流Ｉｏｎ（Ｉｏｎ＝Ｉ
ｕ＋Ｉｖ＋Ｉｗ）を算出する（ステップＳ１０２）。図
３は搬送波とモータ２２の中性点に流れる中性点電流と
の関係を示す説明図である。図３に示すようにモータ２
２の中性点に流れる中性点電流は、搬送波と同一の周波
数で山または谷から９０度位相が進んだ状態で振動して
いるから、搬送波の山または谷から９０度位相がずれた
ポイントで検出された各相の電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗから
算出される中性点電流Ｉｏｎは、上限値あるいは下限値
を示すことになる。なお、実施例では、モータ２２の各
相の電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗから中性点に流れる中性点電
流Ｉｏｎを算出するものとしたが、電流センサ５８から
直接中性点に流れる中性点電流Ｉｏｎを検出するものと
してもよく、両者を平均して中性点電流Ｉｏｎを算出す
るものとしても構わない。When the neutral point current control processing routine is executed, the CPU 42 of the control device 40
The current I of each phase of the motor 22 detected by 2 to 56
u, Iv, and Iw are read (step S100), the read currents Iu, Iv, and Iw are added, and the neutral point current Ion (Ion = Ion) flowing to the neutral point of the motor 22 at this time is added.
u + Iv + Iw) is calculated (step S102). FIG. 3 is an explanatory diagram showing the relationship between the carrier wave and the neutral point current flowing to the neutral point of the motor 22. As shown in FIG.
The neutral point current flowing through the neutral point 2 oscillates at the same frequency as that of the carrier wave and with a phase advanced by 90 degrees from the peak or valley. The neutral point current Ion calculated from the currents Iu, Iv, Iw of the respective phases detected at the above indicates an upper limit value or a lower limit value. In the embodiment, the neutral point current Ion flowing to the neutral point is calculated from the currents Iu, Iv, Iw of each phase of the motor 22. However, the neutral point current flowing from the current sensor 58 directly to the neutral point is calculated. The current Ion may be detected, or both may be averaged to calculate the neutral point current Ion.
【００３６】こうして中性点電流Ｉｏｎが算出される
と、この算出された中性点電流Ｉｏｎと前回のルーチン
で算出された中性点電流Ｉｏｎ−１とを平均することに
より中性点電流の平均Ｉｏａｖｅ（Ｉｏａｖｅ＝（Ｉｏ
ｎ＋Ｉｏｎ−１）／２）を算出する（ステップＳ１０
４）。そして、この算出された中性点電流の平均Ｉｏａ
ｖｅに基づいてモータ２２の中性点に所望の中性点電流
が流れるように（または、モータ２２の中性点に直流成
分の電流が流れないように）インバータ回路２４のトラ
ンジスタＴ１〜Ｔ６にＰＷＭ信号を出力して中性点電流
の制御を行ない（ステップＳ１０６）、本ルーチンを終
了する。When the neutral point current Ion is calculated in this manner, the calculated neutral point current Ion and the neutral point current Ion-1 calculated in the previous routine are averaged to obtain the neutral point current Ion. Average Ioave (Ioave = (Io
(n + Ion-1) / 2) (Step S10)
4). Then, the average Ioa of the calculated neutral point current is calculated.
The transistors T1 to T6 of the inverter circuit 24 are set so that a desired neutral point current flows to the neutral point of the motor 22 based on the ve (or so that a DC component current does not flow to the neutral point of the motor 22). The PWM signal is output to control the neutral point current (step S106), and this routine ends.
【００３７】続いて、こうした実施例の動力出力装置２
０の異常、例えば、リアクトル３８の異常を検出する異
常検出装置について説明する。この異常検出装置は、動
力出力装置２０における電流センサ５２〜５８と電子制
御ユニット４０とから構成されている。この電子制御ユ
ニット４０からは、リアクトル３８の異常を出力するＬ
ＥＤ７０への点灯信号が出力ポートを介して出力されて
いる。なお、この異常検出装置は、動力出力装置２０と
別個に構成するものとしても構わない。図４は、電子制
御ユニット４０のＣＰＵ４２により実行されるリアクト
ル異常判定処理ルーチンの一例を示すフローチャートで
ある。このルーチンは、図２のルーチンと同様に搬送波
（三角波など）の山または谷を中心として９０度位相が
ずれたポイントごとの周期で繰り返し実行される。Subsequently, the power output device 2 of this embodiment
An abnormality detection device that detects an abnormality of 0, for example, an abnormality of the reactor 38 will be described. The abnormality detection device includes the current sensors 52 to 58 in the power output device 20 and the electronic control unit 40. From the electronic control unit 40, an L for outputting an abnormality of the reactor 38 is provided.
The lighting signal to the ED 70 is output via the output port. Note that the abnormality detection device may be configured separately from the power output device 20. FIG. 4 is a flowchart illustrating an example of a reactor abnormality determination processing routine executed by the CPU 42 of the electronic control unit 40. This routine is repeatedly executed in a cycle for each point having a phase shift of 90 degrees around a peak or a valley of a carrier wave (such as a triangular wave) as in the routine of FIG.
【００３８】このリアクトル異常判定処理ルーチンが実
行されると、電子制御ユニット４０のＣＰＵ４２は、ま
ず、図２のルーチンのＳ１００，Ｓ１０２と同様に電流
センサ５２〜５６により検出されるモータ２２の各相の
電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗを読み込み（ステップＳ２０
０）、この読み込んだ電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗを加算して
このときのモータ２２の中性点に流れる中性点電流Ｉｏ
ｎ（Ｉｏｎ＝Ｉｕ＋Ｉｖ＋Ｉｗ）を算出する（ステップ
Ｓ２０２）。続いて、この算出された中性点電流Ｉｏｎ
と前回のルーチンで算出された中性点電流Ｉｏｎ−１と
の差を計算してその絶対値を中性点電流の振幅ＩＡ（Ｉ
Ａ＝｜Ｉｏｎ−Ｉｏｎ−１｜）として算出する処理を実
行する（ステップＳ２０４）。前述したように中性点電
流Ｉｏｎは、中性点に流れる電流の上限値あるいは下限
値を示し、前回のルーチンで算出された中性点電流Ｉｏ
ｎ−１は、中性点電流Ｉｏｎとは反対の下限値あるいは
上限値を示すから、中性点電流Ｉｏｎ（上限値または下
限値）と前回のルーチンで算出された中性点電流Ｉｏｎ
−１（下限値または上限値）との差の絶対値をとること
により、中性点電流の振幅ＩＡを算出することができる
のである。When the reactor abnormality determination routine is executed, the CPU 42 of the electronic control unit 40 first determines each phase of the motor 22 detected by the current sensors 52 to 56 as in S100 and S102 of the routine of FIG. Of the currents Iu, Iv, and Iw (step S20)
0), the read currents Iu, Iv, Iw are added, and the neutral point current Io flowing to the neutral point of the motor 22 at this time is added.
n (Ion = Iu + Iv + Iw) is calculated (step S202). Subsequently, the calculated neutral point current Ion
And the neutral point current Ion-1 calculated in the previous routine is calculated, and the absolute value is calculated as the neutral point current amplitude IA (I
A = | Ion−Ion−1 |) is calculated (step S204). As described above, the neutral point current Ion indicates the upper limit or the lower limit of the current flowing to the neutral point, and the neutral point current Io calculated in the previous routine.
Since n-1 indicates the lower limit or upper limit opposite to the neutral point current Ion, the neutral point current Ion (upper limit or lower limit) and the neutral point current Ion calculated in the previous routine are used.
By taking the absolute value of the difference from -1 (lower limit or upper limit), the amplitude IA of the neutral point current can be calculated.
【００３９】中性点電流の振幅ＩＡが算出されると、算
出された振幅ＩＡが閾値ＩＡｒｅｆ以下であるか否かを
判定する（ステップＳ２０６）。ここで閾値ＩＡｒｅｆ
は、モータ２２の中性点と第２直流電源３２との間に設
けられたリアクトル３８に異常（例えば、短絡など）が
生じているか否かを判定するための閾値である。即ち、
中性点電流のリップルを低減（振幅ＩＡを低下）させる
ためにリアクトル３８を設けたが、あまり低減しなかっ
たときにリアクトル３８の異常と判断するのである。判
定の結果、振幅ＩＡが閾値ＩＡｒｅｆ以下であると判定
されると、リアクトル３８は電流リップル低減の機能を
十分に果たしており正常であると判断して（ステップＳ
２０８）本ルーチンを終了する。一方、振幅ＩＡが閾値
ＩＡｒｅｆを超えると判定されると、リアクトル３８に
短絡などの異常が生じていると判断し、その異常を出力
して（ステップＳ２１０）本ルーチンを終了する。な
お、リアクトル異常の出力は、例えば、ＬＥＤ７０に点
灯信号を出力することにより行なわれる。When the amplitude IA of the neutral point current is calculated, it is determined whether the calculated amplitude IA is equal to or smaller than a threshold value IAref (step S206). Where the threshold IAref
Is a threshold value for determining whether or not the reactor 38 provided between the neutral point of the motor 22 and the second DC power supply 32 has an abnormality (for example, a short circuit). That is,
The reactor 38 is provided to reduce the ripple of the neutral point current (reduce the amplitude IA). However, when the reactor 38 is not reduced so much, it is determined that the reactor 38 is abnormal. As a result of the determination, when it is determined that the amplitude IA is equal to or smaller than the threshold value IAref, it is determined that the reactor 38 has sufficiently performed the function of reducing the current ripple and is normal (Step S).
208) This routine ends. On the other hand, if it is determined that amplitude IA exceeds threshold value IAref, it is determined that an abnormality such as a short circuit has occurred in reactor 38, the abnormality is output (step S210), and this routine ends. The output of the reactor abnormality is performed, for example, by outputting a lighting signal to the LED 70.
【００４０】以上説明した実施例の動力出力装置２０に
よれば、搬送波の山または谷から９０度位相がずれた２
つのポイントにおける中性点電流Ｉｏｎ，Ｉｏｎ−１
（中性点電流の上限値と下限値）とから算出された中性
点電流の平均Ｉｏａｖｅを用いて中性点電流の制御を行
なうから、搬送波の山または谷のポイントで直接中性点
電流の平均値を検出するものに比してより正確に中性点
電流の平均を導出することができ、これに基づいてより
適正に中性点電流を制御することができる。According to the power output device 20 of the embodiment described above, the phase is shifted by 90 degrees from the peak or valley of the carrier wave.
Current Ion, Ion-1 at two points
Since the neutral point current is controlled using the average Ioave of the neutral point current calculated from (the upper limit value and the lower limit value of the neutral point current), the neutral point current is directly calculated at the peak or valley point of the carrier wave. The average of the neutral point current can be derived more accurately than the one that detects the average value of, and the neutral point current can be more appropriately controlled based on this.
【００４１】また、実施例の動力出力装置２０の異常検
出装置によれば、搬送波の山または谷から９０度位相が
ずれた２つのポイントにおける中性点電流Ｉｏｎ，Ｉｏ
ｎ−１（中性点電流の上限値と下限値）に基づいて中性
点電流の振幅ＩＡを算出することができ、この算出され
た中性点電流の振幅ＩＡを用いてモータ２２の中性点と
直流電源３２との間に取り付けられたリアクトル３８の
異常を判定することができる。Further, according to the abnormality detection device of the power output device 20 of the embodiment, the neutral point currents Ion and Io at two points 90 degrees out of phase from the peak or valley of the carrier wave.
The amplitude IA of the neutral point current can be calculated on the basis of n-1 (the upper limit value and the lower limit value of the neutral point current). It is possible to determine the abnormality of the reactor 38 attached between the power point and the DC power supply 32.
【００４２】実施例の動力出力装置２０では、電流セン
サ５２〜５６や電流センサ５８により検出された中性点
電流に基づいて中性点電流の平均Ｉｏａｖｅを算出する
ものとしたが、中性点電流の振幅ＩＡを算出するものと
しても構わない。In the power output device 20 of the embodiment, the average Ioave of the neutral point current is calculated based on the neutral point currents detected by the current sensors 52 to 56 and the current sensor 58. The amplitude IA of the current may be calculated.
【００４３】実施例の動力出力装置２０の異常検出装置
は、中性点電流の振幅ＩＡに基づいてリアクトル３８の
異常を検出するものとしたが、モータ２２の中性点を流
れる中性点電流（例えば、中性点電流の平均や上昇度ま
たは下降度など）に基づいてリアクトル３８以外の直流
電源３２などの動力出力装置２０の異常を検出するもの
としても構わない。これは、動力出力装置２０に異常が
生じると、これに応じてモータ２２の中性点に流れる中
性点電流が変動することに基づいている。Although the abnormality detecting device of the power output device 20 of the embodiment detects the abnormality of the reactor 38 based on the amplitude IA of the neutral point current, the neutral point current flowing through the neutral point of the motor 22 is used. The abnormality of the power output device 20 such as the DC power supply 32 other than the reactor 38 may be detected based on the average of the neutral point current or the degree of increase or decrease of the neutral point current. This is based on the fact that when an abnormality occurs in the power output device 20, the neutral point current flowing to the neutral point of the motor 22 fluctuates accordingly.
【００４４】実施例の動力出力装置２０やその異常検出
装置では、搬送波の山や谷から９０度位相がずれたポイ
ントで検出された２つの中性点電流値に基づいて中性点
電流の振幅ＩＡや平均Ｉｏａｖｅを算出するものとした
が、搬送波の山または谷を中心とした半周期以内の２つ
以上のポイント、即ち、中性点電流が上昇している間ま
たは下降している間の２つ以上のポイントで検出された
中性点電流値に基づいて中性点電流の振幅ＩＡや平均Ｉ
ｏａｖｅを算出するものとしても構わない。前述したよ
うに中性点電流は搬送波と同一周波数で９０度位相が進
んだ状態で振動しているから、搬送波の山または谷を中
心とした半周期以内の２つ以上のポイントで中性点電流
を検出することにより、中性点電流の上昇度あるいは下
降度を算出することができる。したがって、算出された
上昇度または下降度と中性点電流が検出されたポイント
での中性点電流の位相情報とに基づいて中性点電流の上
限値および下限値を算出することができる。これによ
り、中性点電流の振幅ＩＡおよび中性点電流の平均Ｉｏ
ａｖｅを算出することができる。In the power output device 20 and the abnormality detection device according to the embodiment, the amplitude of the neutral point current is determined based on the two neutral point current values detected at the points 90 degrees out of phase from the peaks and valleys of the carrier wave. Although the IA and the average Ioave are calculated, two or more points within a half cycle around the peak or valley of the carrier wave, that is, while the neutral point current is rising or falling, Based on the neutral point current values detected at two or more points, the neutral point current amplitude IA and average I
Oave may be calculated. As described above, the neutral point current oscillates at the same frequency as that of the carrier wave and with a phase advance of 90 degrees. Therefore, the neutral point current is generated at two or more points within a half cycle around the peak or valley of the carrier wave. By detecting the current, the degree of rise or fall of the neutral point current can be calculated. Therefore, the upper limit value and the lower limit value of the neutral point current can be calculated based on the calculated degree of rise or fall and the neutral point current phase information at the point where the neutral point current is detected. Thus, the neutral point current amplitude IA and the neutral point current average Io
ave can be calculated.
【００４５】実施例の動力出力装置２０では、インバー
タ回路２４の正極母線２６と負極母線２８とを接続する
第１直流電源３０を備えるものとしたが、第１直流電源
３０の代わりにコンデンサを備えるものとしてもよい。
この場合、インバータ回路２４のトランジスタＴ１〜Ｔ
６とモータ２２の各相のコイルからなる回路を第２直流
電源３２の電圧を昇圧してコンデンサに蓄える昇圧チョ
ッパ回路とみなすことができるから、蓄電されたコンデ
ンサを直流電源とみなすことができ、実施例の動力出力
装置２０やその異常検出装置と同様の処理を実施でき
る。また、実施例の動力出力装置２０では、インバータ
回路２４の負極母線２８とモータ２２の中性点とを接続
するよう第２直流電源３２を取り付けたが、インバータ
回路２４の正極母線２６とモータ２２の中性点とを接続
するよう第２直流電源を取り付けるものとしてもよい。In the power output device 20 of the embodiment, the first DC power supply 30 for connecting the positive bus 26 and the negative bus 28 of the inverter circuit 24 is provided, but a capacitor is provided instead of the first DC power 30. It may be a thing.
In this case, the transistors T1 to T of the inverter circuit 24
6 and the coil of each phase of the motor 22 can be regarded as a boost chopper circuit that boosts the voltage of the second DC power supply 32 and stores the boosted chopper in a capacitor. Therefore, the stored capacitor can be regarded as a DC power supply. The same processing as that of the power output device 20 and the abnormality detection device of the embodiment can be performed. Further, in the power output device 20 of the embodiment, the second DC power supply 32 is attached so as to connect the negative bus 28 of the inverter circuit 24 and the neutral point of the motor 22, but the positive bus 26 of the inverter circuit 24 and the motor 22 are connected. The second DC power supply may be attached so as to connect to the neutral point.
【００４６】実施例の動力出力装置２０では、インバー
タ回路２４の正極母線２６と負極母線２８とを接続する
よう第１直流電源３０を取り付けるものとしたが、図５
に例示する変形例の動力出力装置２０Ｂのようにインバ
ータ回路２４の正極母線２６とモータ２２の中性点とを
接続するように第１直流電源３０Ｂを取り付けるものと
してもよい。このとき、第１直流電源３０Ｂの電圧と第
２直流電源３２の電圧との和の電圧の直流電源を、イン
バータ回路２４の正極母線２６と負極母線２８とに接続
された実施例の動力出力装置２０の第１直流電源３０と
みなすことができ、実施例の動力出力装置２０やその異
常検出装置と同様の処理を実施できる。即ち、中性点電
流の平均Ｉｏａｖｅを算出してこの平均Ｉｏａｖｅに基
づいて中性点電流を調節することができ、中性点電流の
振幅ＩＡを算出してこの振幅ＩＡに基づいて第１直流電
源３０Ｂと第２直流電源３２との接続点とモータ２２の
中性点との間に接続されたリアクトル３８Ｂなどの動力
出力装置２０Ｂの異常を検出することができる。この変
形例の動力出力装置２０Ｂにおいて、第１直流電源３０
Ｂの代わりにコンデンサを備えるものとしてもよい。こ
の場合、インバータ回路２４のトランジスタＴ１〜Ｔ６
とモータ２２の各相のコイルからなる回路を第２直流電
源３２の電圧をコンデンサに蓄えるチョッパ回路とみな
すことができるから、蓄電されたコンデンサを直流電源
とみなすことができ変形例の動力出力装置２０Ｂやその
異常検出装置と同様の処理を実施できる。また、変形例
の動力出力装置２０Ｂにおいて、第２直流電源３２に代
わりにコンデンサを備えるものとしてもよい。In the power output device 20 of the embodiment, the first DC power supply 30 is attached so that the positive bus 26 and the negative bus 28 of the inverter circuit 24 are connected.
The first DC power supply 30B may be attached so as to connect the positive bus 26 of the inverter circuit 24 and the neutral point of the motor 22 as in a power output device 20B of a modified example illustrated in FIG. At this time, the power output device of the embodiment in which a DC power supply having a voltage equal to the sum of the voltage of the first DC power supply 30 </ b> B and the voltage of the second DC power supply 32 is connected to the positive bus 26 and the negative bus 28 of the inverter circuit 24. The first DC power supply 30 can be regarded as the first DC power supply 20, and the same processing as that of the power output device 20 and the abnormality detection device of the embodiment can be performed. That is, the average Ioave of the neutral point current is calculated and the neutral point current can be adjusted based on the average Ioave. The amplitude IA of the neutral point current is calculated, and the first DC current is calculated based on the amplitude IA. An abnormality of power output device 20B such as reactor 38B connected between the connection point between power supply 30B and second DC power supply 32 and the neutral point of motor 22 can be detected. In the power output device 20B of this modification, the first DC power supply 30
A capacitor may be provided instead of B. In this case, the transistors T1 to T6 of the inverter circuit 24
And a circuit composed of coils of each phase of the motor 22 can be regarded as a chopper circuit that stores the voltage of the second DC power supply 32 in a capacitor. The same processing as that of the abnormality detection device 20B or its abnormality detection device can be performed. In the power output device 20 </ b> B of the modified example, a capacitor may be provided instead of the second DC power supply 32.
【００４７】実施例の動力出力装置２０や変形例の動力
出力装置２０Ｂ，その変形例では、モータ２２として三
相交流で駆動する同期発電電動機を用いたが、多相交流
で駆動する如何なるタイプの電動機を用いるものとして
もよい。In the power output device 20 of the embodiment, the power output device 20B of the modified example, and the modified example, a synchronous generator motor driven by three-phase AC is used as the motor 22, but any type of motor driven by polyphase AC is used. An electric motor may be used.
【００４８】以上、本発明の実施の形態について実施例
を用いて説明したが、本発明のこうした実施例に何ら限
定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲
内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論であ
る。The embodiments of the present invention have been described with reference to the embodiments. However, the present invention is not limited to these embodiments, and various embodiments may be made without departing from the gist of the present invention. Of course, it can be carried out.
【図１】 本発明の一実施例である動力出力装置２０の
構成の概略を示す構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram schematically showing the configuration of a power output device 20 according to one embodiment of the present invention.
【図２】 実施例の動力出力装置２０の電子制御ユニッ
ト４０により実行される中性点電流制御処理ルーチンの
一例を示すフローチャートである。FIG. 2 is a flowchart illustrating an example of a neutral point current control processing routine executed by an electronic control unit 40 of the power output device 20 according to the embodiment.
【図３】 搬送波とモータ２２の中性点に流れる中性点
電流との関係を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a relationship between a carrier wave and a neutral point current flowing to a neutral point of a motor 22.
【図４】 実施例の異常検出装置の電子制御ユニット４
０により実行されるリアクトル異常判定処理ルーチンの
一例を示すフローチャートである。FIG. 4 is an electronic control unit 4 of the abnormality detection device according to the embodiment.
9 is a flowchart illustrating an example of a reactor abnormality determination processing routine executed by a routine 0;
【図５】 変形例の動力出力装置２０Ｂの構成の概略を
示す構成図である。FIG. 5 is a configuration diagram schematically showing a configuration of a power output device 20B according to a modification.
２０，２０Ｂ 動力出力装置、２２ モータ、２４ イ
ンバータ回路、２６正極母線、２８ 負極母線、３０，
３０Ｂ 第１直流電源、３２ 第２直流電源、３８，３
８Ｂ リアクトル、４０ 電子制御ユニット、４２ Ｃ
ＰＵ、４４ＲＯＭ、４６ ＲＡＭ、５２〜５８ 電流セ
ンサ、６０ 回転角センサ、７０ＬＥＤ、Ｔ１〜Ｔ６
トランジスタ、Ｄ１〜Ｄ６ ダイオード。20, 20B power output device, 22 motor, 24 inverter circuit, 26 positive bus, 28 negative bus, 30,
30B 1st DC power supply, 32 2nd DC power supply, 38,3
8B reactor, 40 electronic control unit, 42C
PU, 44 ROM, 46 RAM, 52 to 58 current sensor, 60 rotation angle sensor, 70 LED, T1 to T6
Transistors, D1-D6 diodes.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5H007 AA17 BB06 CB05 DA05 DB01 DB12 DC02 FA04 5H576 BB06 CC02 DD02 DD07 EE15 GG01 GG04 HA02 HB01 JJ03 JJ17 LL22 LL41 LL55 MM10 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 5H007 AA17 BB06 CB05 DA05 DB01 DB12 DC02 FA04 5H576 BB06 CC02 DD02 DD07 EE15 GG01 GG04 HA02 HB01 JJ03 JJ17 LL22 LL41 LL55 MM10
Claims (16)
電力を前記電動機に供給可能なインバータ回路と、 前記インバータ回路の正極母線と負極母線とに接続され
た第１電源と、 前記インバータ回路の正極母線および負極母線のいずれ
か一方の母線と前記電動機の中性点とに接続された第２
電源と、 前記電動機の中性点を介して授受される中性点電力を該
中性点電力の上昇区間内または下降区間内の少なくとも
２つのポイントで検出する中性点電力検出手段と、 該検出された中性点電力に基づいて前記インバータ回路
のスイッチング素子をスイッチング制御する制御手段と
を備える動力出力装置。An electric motor that is driven to rotate by a polyphase alternating current, an inverter circuit that can supply polyphase alternating current power to the electric motor by switching a plurality of switching elements, and a positive bus and a negative bus that are connected to the inverter circuit. A first power supply, and a second power supply connected to one of the positive bus and the negative bus of the inverter circuit and the neutral point of the electric motor.
A power supply, and neutral point power detection means for detecting neutral point power transmitted and received via a neutral point of the electric motor at at least two points in a rising section or a falling section of the neutral point power; Control means for performing switching control of the switching element of the inverter circuit based on the detected neutral point power.
電力を前記電動機に供給可能なインバータ回路と、 前記インバータ回路の正極母線および負極母線のいずれ
か一方の母線と前記電動機の中性点とに接続された第１
電源と、 前記インバータ回路の前記一方の母線と異なる他方の母
線と前記電動機の中性点とに接続された第２電源と、 前記電動機の中性点を介して授受される中性点電力を該
中性点電力の上昇区間内または下降区間内の少なくとも
２つのポイントで検出する中性点電力検出手段と、 該検出された中性点電力に基づいて前記インバータ回路
のスイッチング素子をスイッチング制御する制御手段と
を備える動力出力装置。2. An electric motor rotatingly driven by a polyphase alternating current, an inverter circuit capable of supplying polyphase alternating current power to the electric motor by switching a plurality of switching elements, and one of a positive electrode bus and a negative electrode bus of the inverter circuit Connected to the bus of the motor and the neutral point of the motor.
A power supply, a second power supply connected to the other bus different from the one bus of the inverter circuit and a neutral point of the motor, and a neutral point power transmitted and received via the neutral point of the motor. Neutral point power detecting means for detecting at least two points in the rising section or the falling section of the neutral point power, and switching control of a switching element of the inverter circuit based on the detected neutral point power. A power output device comprising control means.
または谷を中心とした半周期以内の少なくとも２つのポ
イントで前記中性点電力を検出する手段である請求項１
または２記載の動力出力装置。3. The neutral point power detecting means is means for detecting the neutral point power at at least two points within a half cycle around a peak or a valley of a carrier.
Or the power output device according to 2.
波の山または谷を中心として９０度位相がずれた２つの
ポイントである請求項３記載の動力出力装置。4. The power output apparatus according to claim 3, wherein the at least two points are two points that are 90 degrees out of phase with respect to a peak or a valley of the carrier.
の中性点に流れる中性点電流を検出する中性点電流検出
手段である請求項１ないし４いずれか記載の動力出力装
置。5. The power output device according to claim 1, wherein the neutral point power detecting means is a neutral point current detecting means for detecting a neutral point current flowing to a neutral point of the electric motor.
た中性点電流に基づいて中性点電流の振幅を算出する振
幅算出手段を備える請求項５記載の動力出力装置。6. The power output apparatus according to claim 5, further comprising amplitude calculating means for calculating an amplitude of the neutral point current based on the neutral point current detected by said neutral point current detecting means.
あって、 前記中性点電流検出手段により検出された中性点電流に
基づいて中性点電流の平均を算出する平均算出手段を備
え、 前記制御手段は、該算出された中性点電流の平均に基づ
いて前記インバータ回路のスイッチング素子をスイッチ
ング制御する手段である動力出力装置。7. The power output apparatus according to claim 5, wherein an average calculating unit that calculates an average of the neutral point current based on the neutral point current detected by the neutral point current detecting unit. The power output device, wherein the control means is means for performing switching control of a switching element of the inverter circuit based on an average of the calculated neutral point currents.
力装置の異常を検出する異常検出装置であって、 前記中性点電流検出手段により検出された中性点電流に
基づいて前記動力出力装置の異常を検出する異常検出手
段を備える異常検出装置。8. An abnormality detection device for detecting an abnormality of the power output device according to claim 5, wherein the power output is based on a neutral point current detected by the neutral point current detection means. An abnormality detection device including an abnormality detection unit that detects an abnormality of the device.
接続するリアクトルを備える請求項６記載の動力出力装
置の異常を検出する異常検出装置であって、 前記振幅算出手段により算出された中性点電流の振幅に
基づいて前記リアクトルの異常を検出する異常検出手段
を備える異常検出装置。9. The abnormality detection device for detecting an abnormality of a power output device according to claim 6, further comprising a reactor connecting the second power supply and a neutral point of the electric motor, wherein the abnormality is calculated by the amplitude calculation means. An abnormality detection device comprising abnormality detection means for detecting an abnormality of the reactor based on the amplitude of the neutral point current.
と、 複数のスイッチング素子のスイッチングにより多相交流
電力を前記電動機に供給可能なインバータ回路と、 前記インバータ回路の正極母線と負極母線とに接続され
た第１電源と、 前記インバータ回路の正極母線および負極母線のいずれ
か一方の母線と前記電動機の中性点とに接続された第２
電源と、 を備える動力出力装置における動力出力方法であって、 前記電動機の中性点を介して授受される中性点電力を該
中性点電力の上昇区間内または下降区間内の少なくとも
２つのポイントで検出し、該検出された中性点電力に基
づいて前記インバータ回路のスイッチング素子をスイッ
チング制御する動力出力方法。10. An electric motor that is driven to rotate by polyphase alternating current, an inverter circuit that can supply polyphase alternating current power to the electric motor by switching a plurality of switching elements, and a positive bus and a negative bus that are connected to the inverter circuit. A first power supply, and a second power supply connected to one of the positive bus and the negative bus of the inverter circuit and the neutral point of the electric motor.
A power output method for a power output device comprising: a power source; and a neutral point power transmitted / received via a neutral point of the electric motor, wherein the neutral point power is at least two in a rising section or a falling section of the neutral point power. A power output method that detects at a point and controls switching of a switching element of the inverter circuit based on the detected neutral point power.
と、 複数のスイッチング素子のスイッチングにより多相交流
電力を前記電動機に供給可能なインバータ回路と、 前記インバータ回路の正極母線および負極母線のいずれ
か一方の母線と前記電動機の中性点とに接続された第１
電源と、 前記インバータ回路の前記一方の母線と異なる他方の母
線と前記電動機の中性点とに接続された第２電源と、 を備える動力出力装置における動力出力方法であって、 前記電動機の中性点を介して授受される中性点電力を該
中性点電力の上昇区間内または下降区間内の少なくとも
２つのポイントで検出し、該検出された中性点電力に基
づいて前記インバータ回路のスイッチング素子をスイッ
チング制御する動力出力方法。11. An electric motor that is driven to rotate by polyphase alternating current, an inverter circuit that can supply multiphase AC power to the electric motor by switching a plurality of switching elements, and one of a positive bus and a negative bus of the inverter circuit. Connected to the bus of the motor and the neutral point of the motor.
A power output method for a power output device, comprising: a power supply; and a second power supply connected to the other bus of the inverter circuit, the bus being different from the one bus, and a neutral point of the motor. Neutral point power transmitted and received via the neutral point is detected at at least two points in a rising section or a falling section of the neutral point power, and based on the detected neutral point power, A power output method for controlling switching of a switching element.
期以内の少なくとも２つのポイントで前記中性点電力を
検出する請求項１０または１１記載の動力出力方法。12. The power output method according to claim 10, wherein the neutral point power is detected at at least two points within a half cycle around a peak or a valley of the carrier.
送波の山または谷を中心として９０度位相がずれた２つ
のポイントである請求項１２記載の動力出力方法。13. The power output method according to claim 12, wherein the at least two points are two points that are 90 degrees out of phase with respect to a peak or a valley of a carrier.
点に流れる中性点電流である請求項１０ないし１３いず
れか記載の動力出力方法。14. The power output method according to claim 10, wherein the neutral point power is a neutral point current flowing to a neutral point of the electric motor.
出力装置の異常を検出する異常検出方法であって、 前記中性点電流検出手段により検出された中性点電流に
基づいて前記動力出力装置の異常を検出する異常検出方
法。15. An abnormality detection method for detecting an abnormality of a power output device according to claim 5, wherein the power output is based on a neutral point current detected by the neutral point current detection means. An abnormality detection method for detecting an abnormality in the device.
を接続するリアクトルを備える請求項６記載の動力出力
装置の異常を検出する異常検出方法であって、 前記振幅算出手段により算出された中性点電流の振幅に
基づいて前記リアクトルの異常を検出する異常検出方
法。16. The abnormality detection method for detecting an abnormality of a power output device according to claim 6, further comprising a reactor connecting the second power supply and a neutral point of the electric motor, wherein the abnormality is calculated by the amplitude calculation means. An abnormality detecting method for detecting an abnormality of the reactor based on the amplitude of the neutral point current.
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|---|---|---|---|
| JP2001046875A JP2002247895A (en) | 2001-02-22 | 2001-02-22 | Power output device, abnormality detection device therefor, and abnormality detection method |
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| JP (1) | JP2002247895A (en) |
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