JP2006280071A

JP2006280071A - モータの制御方法および制御装置

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Publication number: JP2006280071A
Application number: JP2005094036A
Authority: JP
Inventors: Takehiro Yanai; 丈裕矢内; Makoto Shibuya; 誠渋谷; Hideki Watanabe; 秀樹渡辺; Kazuhiro Hara; 一広原; Shinichiro Wakao; 真一郎若生
Original assignee: Honda Motor Co Ltd; Sanden Corp
Current assignee: Honda Motor Co Ltd; Sanden Corp
Priority date: 2005-03-29
Filing date: 2005-03-29
Publication date: 2006-10-12

Abstract

【課題】モータ三相電圧検出回路や電源電圧検出回路自体の異常を検出できるようにし、インバータ回路を確実に正常に働かせることができるようにしたモータの制御方法および制御装置を提供する。
【解決手段】モータ三相電圧検出回路と、モータ制御用インバータ回路を備えたモータの制御装置に関して、モータ動作時あるいは停止時に、三相のうち少なくとも二相の相のスイッチング素子オン時の電圧を検出回路にて検出し、比較した結果、ある閾値以上の電圧差が認められた場合、三相電圧検出回路異常と判断することを特徴とする方法および装置。
【選択図】図１

Description

本発明は、バッテリー等から電源の供給を受けインバータ回路を介してモータを駆動するモータの制御方法および制御装置に関し、とくに、車両用空調装置等に使用される電動圧縮機駆動用モータの制御に用いて好適な方法および装置に関する。

バッテリー等の直流電源からの電圧を、インバータ回路を介して疑似交流電圧に変換し、三相モータを駆動するようにしたモータの駆動制御装置はよく知られている。このようなモータの駆動制御装置においては、正常な駆動制御動作を行わせるためには、とくに、インバータ回路が正常に働いている必要があり、それを確認できるようにするために、通常、インバータ回路を介して供給されるモータ三相電圧が所定の電圧となっていることを確認するモータ三相電圧検出回路（Ｕ相電圧検出回路、Ｖ相電圧検出回路、Ｗ相電圧検出回路）が制御装置に内蔵されている（たとえば、特許文献１、特許文献２、特許文献３）。また、電源電圧が所定の電圧となっていることを確認するための電源電圧検出回路も設けられている。
特開平８−１６３８９６号公報特開平１０−１９３９５９号公報特開平１０−１９３９６０号公報

ところが、上記のような従来の制御装置では、モータ三相電圧検出回路は内蔵されているものの、それらモータ三相電圧検出回路自体の異常を検出することはできない。したがって、これらモータ三相電圧検出回路自体に異常があり、検出された電圧に信頼性がないか、不正確な電圧を検出してしまうと、あるいは検出回路に故障が生じると、結果的に、インバータ回路を正常に働かせることができないことになり、所望のモータの駆動制御が行えないことになる。電源電圧検出回路についても同様のことが言える。

そこで本発明の課題は、モータ三相電圧検出回路や電源電圧検出回路自体の異常を検出できるようにし、インバータ回路を確実に正常に働かせることができるようにしたモータの制御方法および制御装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明に係るモータの制御方法は、モータ三相電圧検出回路と、モータ制御用インバータ回路を備えたモータの制御装置に関して、モータ動作時に三相のうち少なくとも二相の相のスイッチング素子オン時の電圧を検出回路にて検出し、比較した結果、ある閾値以上の電圧差が認められた場合、三相電圧検出回路異常と判断することを特徴とする方法からなる。

また、本発明に係るモータの制御方法は、モータ三相電圧検出回路と、モータ制御用インバータ回路を備えたモータの制御装置に関して、モータ停止時に三相のうち少なくとも二相の相のスイッチング素子をオンとし、オンとした少なくとも二相の電圧を検出回路にて検出し、比較した結果、ある閾値以上の電圧差が認められた場合、三相電圧検出回路異常と判断することを特徴とする方法からなる。このように、モータ停止時でも、強制的にスイッチング素子をオンとして三相電圧検出回路の異常を判断することことができる。

つまり、モータ三相電圧検出回路を内蔵したモータの制御装置について、モータの動作状態がいかなる場合でも、前記電圧検出回路にてＵ相，Ｖ相，Ｗ相のうち少なくとも二相の相のスイッチング素子オン時の電圧を検出、比較することで検出回路自体の異常を検知するようにしたものである。

また、本発明では、電源電圧検出回路の異常を検知することもできる。すなわち、本発明に係るモータの制御方法は、上記のような方法により三相電圧検出回路が正常と判断されたとき、前記各相の検出回路にて検出した電圧値と電源電圧の検出回路にて検出した電圧値とを比較し、ある閾値以上の電圧差が認められた場合、電源電圧検出回路異常と判断することを特徴とする方法からなる。

また、電源電圧検出回路の異常は、外部からの電源電圧情報の入力、比較により検知することも可能である。すなわち、本発明に係るモータの制御方法は、モータ制御用インバータ回路を備えたモータの制御装置に関して、外部からの電源電圧情報入力がある場合、それと電源電圧検出回路にて検出した電圧値とを比較し、ある閾値以上の電圧差が認められた場合、電源電圧検出回路異常と判断することを特徴とする方法からなる。

この外部からの電源電圧情報入力との比較を行う方法は、前記の三相電圧検出回路の判断方法と組み合わせてもよい。すなわち、本発明に係るモータの制御方法は、上記のような方法により三相電圧検出回路が正常または異常と判断されたとき、外部からの電源電圧情報入力がある場合、それと電源電圧検出回路にて検出した電圧値とを比較し、ある閾値以上の電圧差が認められた場合、電源電圧検出回路異常と判断することを特徴とする方法からなる。

上記のような本発明に係るモータの制御方法は、前記モータが圧縮機駆動用モータである場合、中でも、車両用空調装置に使用される電動圧縮機駆動用モータである場合に対して、特に有効である。

また、本発明に係るモータの制御装置は、モータ三相電圧検出回路と、モータ制御用インバータ回路を備えたモータの制御装置において、モータ動作時に三相のうち少なくとも二相の相のスイッチング素子オン時の電圧を検出回路にて検出し、比較した結果、ある閾値以上の電圧差が認められた場合、三相電圧検出回路異常と判断する手段を有することを特徴とするものからなる。

また、本発明に係るモータの制御装置は、モータ三相電圧検出回路と、モータ制御用インバータ回路を備えたモータの制御装置において、モータ停止時に三相のうち少なくとも二相の相のスイッチング素子をオンとし、オンとした少なくとも二相の電圧を検出回路にて検出し、比較した結果、ある閾値以上の電圧差が認められた場合、三相電圧検出回路異常と判断する手段を有することを特徴とするものからなる。

また、本発明に係るモータの制御装置は、上記のような手段により三相電圧検出回路が正常と判断されたとき、前記各相の検出回路にて検出した電圧値と電源電圧の検出回路にて検出した電圧値とを比較し、ある閾値以上の電圧差が認められた場合、電源電圧検出回路異常と判断する手段を有することを特徴とするものからなる。

また、本発明に係るモータの制御装置は、モータ制御用インバータ回路を備えたモータの制御装置であって、外部からの電源電圧情報入力がある場合、それと電源電圧検出回路にて検出した電圧値とを比較し、ある閾値以上の電圧差が認められた場合、電源電圧検出回路異常と判断する手段を有することを特徴とするものからなる。

また、本発明に係るモータの制御装置は、前記手段により三相電圧検出回路が正常または異常と判断されたとき、外部からの電源電圧情報入力がある場合、それと電源電圧検出回路にて検出した電圧値とを比較し、ある閾値以上の電圧差が認められた場合、電源電圧検出回路異常と判断する手段を有することを特徴とするものからなる。

上記のような本発明に係るモータの制御装置もまた、前記モータが圧縮機駆動用モータである場合、中でも、車両用空調装置に使用される電動圧縮機駆動用モータである場合に対して、特に有効である。

本発明に係るモータの制御方法および制御装置によれば、従来行えなかったモータ三相電圧検出回路の異常が検出できるようになり、その検出を介して、結果的にインバータ回路を安定して正常に働かせることが可能となる。

また、電源電圧検出回路の異常も検出できるようになり、その検出を介して、インバータ回路をより安定して正常に働かせることが可能となる。

以下に、本発明の望ましい実施の形態を、図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の一実施態様に係るモータの制御装置の回路構成を示している。図１において、１はバッテリー等の直流電源を示しており、電源１の電圧は、スイッチング素子Ｕ、Ｖ、Ｗ、Ｘ、Ｙ、Ｚを有するインバータ回路２により所定の疑似交流電圧（パルス列状電圧）に変換され、電動圧縮機駆動用等のモータ３に供給されて、モータ３が所定の回転数で回転駆動されるようになっている。モータ三相出力部４は、各スイッチング素子をオン、オフさせ、モータ３を駆動させるとともに、後述の比較部からの判断信号により、モータ三相電圧検出回路の異常検知を行うことができるようになっている。

スイッチング素子Ｕ、Ｖ、Ｗに対応するモータ三相電圧検出回路（Ｕ相電圧検出回路、Ｖ相電圧検出回路、Ｗ相電圧検出回路）が設けられており、Ｕ相電圧検出・保持部５、Ｖ相電圧検出・保持部６、Ｗ相電圧検出・保持部７により、各相の電圧が検出、保持されるようになっている。モータ動作時には、これら三相Ｕ、Ｖ、Ｗ相のうち、少なくとも二相の相のスイッチング素子オン時の電圧が対応する検出回路にて検出・保持される。そして、検出・保持された電圧が、比較部８に転送されて比較され、比較の結果、予め設定されたある閾値以上の電圧差が認められた場合、三相電圧検出回路異常と判断される。

モータ停止時には、上記三相Ｕ、Ｖ、Ｗ相のうち少なくとも二相の相のスイッチング素子が強制的にオンとされ、オンとされた少なくとも二相の電圧が対応する検出回路にて検出・保持され、上記同様に、比較部８で比較された結果、予め設定されたある閾値以上の電圧差が認められた場合、三相電圧検出回路異常と判断される。

モータ三相電圧検出回路の正常、異常が判断され、比較部８からの判断結果の信号がモータ三相出力部４に送られ、別の電圧検出回路の正常、異常の判断ステップに進んだり、モータ駆動を停止したり、異常を知らせる警告信号を発したりする等の処理が適宜施される。

また、上記のモータ三相電圧検出回路の正常、異常の判断において、三相電圧検出回路が正常と判断されたとき、前記各相の検出回路にて検出した電圧値と、電源電圧検出・保持部９にて検出した電源電圧値とが比較部８で比較され、比較の結果、予め設定されたある閾値以上の電圧差が認められた場合、電源電圧検出回路異常と判断される。すなわち、上記同様に電源電圧検出回路の正常、異常が判断される。

さらに、図１に示した回路では、比較部８には、外部からの電源電圧情報入力１０（例えば、ＣＡＮ通信等による情報入力等）も行われ、該外部から入力された所定の電源電圧情報と、前記電源電圧検出・保持部９にて検出した電源電圧値とが比較部８で比較され、比較の結果、予め設定されたある閾値以上の電圧差が認められた場合、電源電圧検出回路異常と判断することも可能となっている。

図２は、図１に示した回路における上述した制御のフローを示している。フロー（Ａ）にて、モータ三相電圧検出回路の正常、異常の判断を行うことができ、故障検知が可能である。フロー（Ｂ）にて、電源電圧検出回路の正常、異常の判断を行うことができ、故障検知が可能である。

このような電圧検出回路の正常、異常の判断により、結果的には、インバータ回路２を正常に働かせることが可能になる。つまり、いずれかの電圧検出回路に異常や故障が発生すると、所望のインバータ回路２の性能が得られないことになり、モータ３の所定の駆動制御が困難となるが、本発明の適用により、そのようなおそれを除去可能となる。とくに、モータ３が車両用空調装置に使用される電動圧縮機駆動用のモータである場合、モータ３の所定の駆動制御が安定して可能になることにより、所望の精度の良い空調制御も可能となる。

本発明のモータの制御方法および制御装置は、バッテリー等から電源の供給を受けインバータ回路を介してモータを駆動する回路を備えたあらゆる場合に適用可能であり、とくに、車両用空調装置等に使用される電動圧縮機駆動用モータの制御に用いて好適な方法および装置である。

本発明の一実施態様に係るモータの制御装置の回路構成図である。図１の装置の制御フロー図である。

符号の説明

１電源
２インバータ回路
３モータ
４モータ三相出力部
５Ｕ相電圧検出・保持部
６Ｖ相電圧検出・保持部
７Ｗ相電圧検出・保持部
８比較部
９電源電圧検出・保持部
１０外部からの電源電圧情報入力

Claims

モータ三相電圧検出回路と、モータ制御用インバータ回路を備えたモータの制御装置に関して、モータ動作時に三相のうち少なくとも二相の相のスイッチング素子オン時の電圧を検出回路にて検出し、比較した結果、ある閾値以上の電圧差が認められた場合、三相電圧検出回路異常と判断することを特徴とする、モータの制御方法。
モータ三相電圧検出回路と、モータ制御用インバータ回路を備えたモータの制御装置に関して、モータ停止時に三相のうち少なくとも二相の相のスイッチング素子をオンとし、オンとした少なくとも二相の電圧を検出回路にて検出し、比較した結果、ある閾値以上の電圧差が認められた場合、三相電圧検出回路異常と判断することを特徴とする、モータの制御方法。
請求項１または２に記載の方法により三相電圧検出回路が正常と判断されたとき、前記各相の検出回路にて検出した電圧値と電源電圧の検出回路にて検出した電圧値とを比較し、ある閾値以上の電圧差が認められた場合、電源電圧検出回路異常と判断することを特徴とする、モータの制御方法。
モータ制御用インバータ回路を備えたモータの制御装置に関して、外部からの電源電圧情報入力がある場合、それと電源電圧検出回路にて検出した電圧値とを比較し、ある閾値以上の電圧差が認められた場合、電源電圧検出回路異常と判断することを特徴とする、モータの制御方法。
請求項１または２に記載の方法により三相電圧検出回路が正常または異常と判断されたとき、外部からの電源電圧情報入力がある場合、それと電源電圧検出回路にて検出した電圧値とを比較し、ある閾値以上の電圧差が認められた場合、電源電圧検出回路異常と判断することを特徴とする、モータの制御方法。
前記モータが圧縮機駆動用モータである、請求項１〜５のいずれかに記載のモータの制御方法。
モータ三相電圧検出回路と、モータ制御用インバータ回路を備えたモータの制御装置において、モータ動作時に三相のうち少なくとも二相の相のスイッチング素子オン時の電圧を検出回路にて検出し、比較した結果、ある閾値以上の電圧差が認められた場合、三相電圧検出回路異常と判断する手段を有することを特徴とするモータの制御装置。
モータ三相電圧検出回路と、モータ制御用インバータ回路を備えたモータの制御装置において、モータ停止時に三相のうち少なくとも二相の相のスイッチング素子をオンとし、オンとした少なくとも二相の電圧を検出回路にて検出し、比較した結果、ある閾値以上の電圧差が認められた場合、三相電圧検出回路異常と判断する手段を有することを特徴とするモータの制御装置。
請求項７または８に記載の手段により三相電圧検出回路が正常と判断されたとき、前記各相の検出回路にて検出した電圧値と電源電圧の検出回路にて検出した電圧値とを比較し、ある閾値以上の電圧差が認められた場合、電源電圧検出回路異常と判断する手段を有することを特徴とするモータの制御装置。
モータ制御用インバータ回路を備えたモータの制御装置であって、外部からの電源電圧情報入力がある場合、それと電源電圧検出回路にて検出した電圧値とを比較し、ある閾値以上の電圧差が認められた場合、電源電圧検出回路異常と判断する手段を有することを特徴とするモータの制御装置。
請求項７または８に記載の手段により三相電圧検出回路が正常または異常と判断されたとき、外部からの電源電圧情報入力がある場合、それと電源電圧検出回路にて検出した電圧値とを比較し、ある閾値以上の電圧差が認められた場合、電源電圧検出回路異常と判断する手段を有することを特徴とするモータの制御装置。
前記モータが圧縮機駆動用モータである、請求項７〜１１のいずれかに記載のモータの制御装置。