JP3382110B2 - 電気自動車用制御装置 - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電気自動車用制御
装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】電気自動車用制御装置は構成の一つにイ
ンバータを有し、該インバータは電力供給側(主供給電
源側)の入力ラインに並列に大容量の平滑コンデンサを
有し、通常複数個のスイッチング素子から構成されてい
て、該素子にはＩＧＢＴ(Insulated Gate Bipolar Tran
sistor)やトランジスタなどが使用されている。 そし
て、該素子に対応してドライブ回路を設け、制御回路か
らの駆動指令信号によってドライブ回路が各スイッチン
グ素子を動作させて、モータを駆動制御する構成であ
る。 【０００３】このようなモータ駆動制御系の制御装置を
電気自動車等に用いる場合に、イグニッションスイッチ
がオンされて、ドライブ回路や制御回路などのそれぞれ
に電源電圧が供給されて上述の制御が行われるが、イグ
ニッションスイッチをオフしたときは、大容量の平滑コ
ンデンサに蓄電されたまま、スイッチング素子へのドラ
イブ電圧(ドライブ電源に基づいて生成されるドライブ
電圧、 ＩＧＢＴの場合はゲート−エミッタ電圧)が無く
なる(オフする)ために、 「不安定な状態」となり雑音な
どによってスイッチング素子がオンする可能性がある。
そして、万一、スイッチング素子がオンすると、未だ放
電されずに平滑コンデンサに残っている電荷がスイッチ
ング素子に大電流となって流れて、スイッチング素子が
破損する可能性がある。 【０００４】また、平滑コンデンサの電荷が放電された
としても、永久磁石モータを使用した場合であれば、外
力によって発生する逆起電力によって平滑コンデンサが
充電され、前述と同様のスイッチング素子破損に至る虞
れがある。そこで、上記問題を解決する従来技術とし
て、特開平７−１９４１８４号公報に、スイッチング素
子を制御するためのドライブ回路への電源電圧が断たれ
たことを検出して、スイッチング素子をオフする保護回
路の技術が開示されている。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術は、図３に示すように、イグニッションスイッチ
がオフし、ドライブ電源電圧が低下したときのスイッチ
ング素子(ＩＧＢＴ11)の保護回路18について述べられた
ものであり、万一、保護回路18が故障して保護回路18の
接点が常時短絡状態になると、保護回路18がドライブ回
路３の後段に設けられているので、ＩＧＢＴ11をオンす
る指令信号が入力されたときに、ドライブ回路３はＩＧ
ＢＴ11に電流を流そうとするものの該電流の全てが保護
回路18にて消費されることになり、抵抗Ｒとトランジス
タＴr7の消費電力が増え、一方、オフする指令信号が入
力されたときは、抵抗ＲとトランジスタＴr8の消費電力
が増えて、ドライブ回路３自体に故障を招く虞れがあ
る。 【０００６】また、複数個の保護回路18のうちの１個だ
けの故障であれば、故障した回路に電流が流れないので
各ＩＧＢＴ11間にスイッチング動作のアンバランスが生
じ、流れる電流が交流にならない欠相運転の状態とな
り、モータの発生トルクが断続的になる。これは、乗員
の乗り心地を悪化することに繋がる。従って、本発明の
目的は、スイッチング素子のための保護回路が故障して
も他の回路などに２次故障を誘発せず、かつ、スイッチ
ング動作のアンバランスが回避されるという、信頼性の
高い電気自動車用制御装置を提供することにある。 【０００７】 【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明による電気自動車用制御装置の特徴は、スイッチング
素子によって構成され主供給電源を制御するインバータ
と、ドライブ電源の供給を受けて前記スイッチング素子
を駆動制御するドライブ回路と、該ドライブ回路へ駆動
指令信号を出力する制御回路と、該制御回路への電源供
給をオンオフするスイッチとを含む電気自動車用制御装
置において、前記インバータの主供給電源側の電源電圧
が所定値より高いか低いかを検出し高低信号を出力する
電圧検出手段と、前記スイッチのオンオフ信号を検出す
るオンオフ検出手段と、前記高低信号と前記オンオフ信
号とに基づいて前記ドライブ電源の供給を制御するスイ
ッチ制御手段とを設け、前記オン信号を検出した時は前
記ドライブ電源の供給を実行し、前記オフ信号と前記高
信号とを検出した時は前記ドライブ電源の供給を継続
し、前記オフ信号と前記低信号とを検出した時は前記ド
ライブ電源の供給を停止することにある。 【０００８】本発明によれば、保護回路の一括電源供給
制御によって、全てのスイッチング素子の保護制御を実
行するので、スイッチング素子のための保護回路が故障
しても、他の回路などに２次故障を誘発せず、かつ、ス
イッチング動作のアンバランスが回避される。 【０００９】 【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照し説明する。図１は、本発明による一実
施例の電気自動車用制御装置を示す回路図である。本実
施例の電気自動車用制御装置の構成を電気回路から示し
ている。図に示す電気自動車用制御装置は、インバータ
１と、ドライブ回路３と、制御回路４と、イグニッショ
ンスイッチ１３と、電圧検出回路６と、スイッチ回路１
０とを含み構成される。なお、電気自動車用制御装置に
イグニッションスイッチ１３やリレー１４等を含めるも
含めないもどちらでも可である。 【００１０】上記電気自動車用制御装置の詳細構成と動
作の説明は、次の通りである。電気自動車用制御装置
(以下、制御装置という)は、インバータ１を用いて、主
供給電源としてのバッテリ５の直流電圧を交流電圧に変
換し、モータ２の駆動制御を実行するものである。本実
施例のモータ２は３相交流モータである。誘導式でも永
久磁石式でも可である。本実施例のインバータ１は、モ
ータ２の各相に対応して合計６個のＩＧＢＴ１１を有し
ている。リレー１４は、バッテリ５とインバータ１の間
に介在し、制御回路４が動作を開始すると「オン」し、動
作を停止すると「オフ」するように、制御回路４によって
制御されている主電源スイッチである。なお、平滑コン
デンサ７及び放電抵抗１５が包まれない構成のインバー
タ１でも可であり、リレー１４を他のリレーや開閉器な
どと兼用するも可である。 【００１１】インバータ１の入力側(主供給電源側)に
は、一般的に入力電圧の変動を抑えるための平滑コンデ
ンサ７が接続され、該平滑コンデンサ７に並列に、リレ
ー１４がオフしたときのコンデンサ蓄電電荷を放電する
ための放電抵抗１５が接続されている。そして、ドライ
ブ回路３は全てのＩＧＢＴ１１のゲートに接続され、制
御回路４からの駆動指令信号と、後述するスイッチ回路
１０から供給されるドライブ電源から生成されるドライ
ブ電圧とに基づいて、該ドライブ回路３は全てのＩＧＢ
Ｔ１１のスイッチングを駆動制御している。なお、平滑
コンデンサ７と放電抵抗１５とは、インバータ１から分
離独立していても可である。 【００１２】さらに、電圧検出手段としての電圧検出回
路６は、インバータ１内の平滑コンデンサ７の電圧、即
ち、インバータの主供給電源側の電源電圧が、所定値よ
り高いか低いかを検出するものであり、電圧検出回路６
から出力された該高低信号がスイッチ回路１０に入力さ
れる。また同時に、「スイッチ」としてのイグニッション
スイッチ１３のオンオフ信号(即ち、サブバッテリ１２
の電源ON・OFF信号)は、スイッチ回路１０に入力され、
並びに制御回路４にも入力されている。 【００１３】オンオフ検出手段とスイッチ制御手段とを
兼備している手段としてのスイッチ回路１０は、イグニ
ッションスイッチ１３からのオンオフ信号と、電圧検出
回路６からの高低信号とを入力して判断し、ドライブ回
路３へのサブバッテリ１２の電源すなわちドライブ電源
の供給を一度に(一括して)制御するものである。すなわ
ち、ドライブ回路３の動作を制御するものである。換言
すれば、イグニッションスイッチ１３のみには依存(連
動)しない手段(別ルート方式)にて、必要に応じて(所定
の条件を満たしているときに) サブバッテリ１２の電源
を供給し、 イグニッションスイッチ１３をオフしたと
きのＩＧＢＴ１１へのドライブ電圧がなくなるために発
生する「不安定な状態」を回避するものである。なお、バ
ッテリ５とサブバッテリ１２とは同一のものであっても
可である。 【００１４】すなわち、図１に示す本発明による電気自
動車用制御装置の特徴とするところは、 ドライブ回路
３への電源供給をイグニッションスイッチ１３のみに依
存(連動)させずに、 イグニッションスイッチ１３がオ
フしても、インバータ１のスイッチング素子に印加され
る電圧が高い時は電源供給を継続し、低い時は電源供給
を停止することにある。または、電圧検出手段としての
電圧検出回路６と，オンオフ検出手段とスイッチ制御手
段とを兼備するスイッチ回路１０と，から構成する電源
供給制御手段としての保護回路を設け、イグニッション
スイッチ１３が切断されても、「スイッチング素子の破
損に至らないと判断される所定電圧条件」を満たさない
場合は、ドライブ回路３にドライブ電源を供給して、ド
ライブ回路３の動作を維持し、ＩＧＢＴ１１のオフ状態
を確実に維持することを特徴としている。なお、全ての
スイッチング素子の保護制御を一括して実行するには、
保護回路をドライブ回路の前段に設けることが望ましい
と言える。 【００１５】換言すれば、電気自動車用制御装置の特徴
は、インバータの主供給電源側の電源電圧が所定値より
高いか低いかを検出し高低信号を出力する電圧検出手段
と、イグニッションスイッチのオンオフ信号を検出する
オンオフ検出手段と、ドライブ回路の電源供給回路の前
段にあって高低信号及びオンオフ信号に基づいてスイッ
チング素子を制御するための電源供給を継続するか否か
を制御するスイッチ制御手段とを設け、イグニッション
スイッチをオフしても、インバータの主供給電源側の電
源電圧が所定値より高いときは、スイッチ制御手段を閉
じてドライブ回路への電源供給を継続することにある。 【００１６】上記特徴を有する構成によって、イグニッ
ションスイッチがオフし制御回路が動作を停止しても、
スイッチング素子に印加されている電圧、即ち、インバ
ータの平滑コンデンサの蓄電電圧がスイッチング素子を
破壊に至らしめる電圧より低くなるまで、スイッチ回路
を閉じてドライブ回路への電源供給を継続するので、ス
イッチング素子がオフ状態に維持され「不安定な状態」が
回避されて、スイッチング素子が確実に保護される。ま
た、万一、スイッチ回路が故障しても、ドライブ回路の
故障といった２次故障を誘発することはなく、さらに、
各スイッチング素子間の動作がアンバランスになること
もなく、信頼性の高い保護回路なる。 【００１７】図２は、本発明による一実施例の保護回路
を示す図である。図には、電圧検出回路６とスイッチ回
路１０とからなる電源供給制御手段としての保護回路の
構成が示されている。平滑コンデンサ７の蓄電電圧は抵
抗２１，２２で分圧され、オペアンプ２４の「＋」端子に
入力される。オペアンプ２４の「−」端子には基準電圧２
３が接続され、基準電圧２３の値は、ＩＧＢＴ１１が破
壊しない充分低い電圧になったときの「＋端子電圧相当」
に設定してある。従って、平滑コンデンサ電圧が高けれ
ば「High」、低ければ「Low」を出力する。 【００１８】オペアンプ２４の出力は、抵抗２５とダイ
オード２６を介して、トランジスタ３０のベースに入力
される。イグニッションスイッチ１３のオンオフ信号
は、抵抗２７とダイオード２８を介して同様にトランジ
スタ３０に入力される。したがって、狭義な定義として
は、オンオフ検出手段は抵抗２７とダイオード２８とか
らなる手段と言える。また、トランジスタ３０のベース
−エミッタ間には、抵抗２９が接続してある。トランジ
スタ３０のコレクタは、コイル３１に接続してある。接
点３２はコイル３１によって駆動される。 【００１９】上記構成において、イグニッションスイッ
チ１３をオンすると、抵抗２７を介してトランジスタ３
０がオンするので、コイル３１に電流が流れ、接点３２
がオンしてドライブ回路３が動作を開始し、ＩＧＢＴ１
１をオフ状態にする。続いて、イグニッションスイッチ
１３がオンしてリレー１４がオンするので、平滑コンデ
ンサ７に電圧が印加されて、電圧検出回路６のオペアン
プ２４の出力は、「High」となる。 【００２０】このような状態にあって、次に、イグニッ
ションスイッチ１３をオフすると、制御回路４が機能し
リレー１４はオフするが、平滑コンデンサ７の電圧が所
定電圧よりも高い間はオペアンプ２４の出力が「High」で
あるので、トランジスタ３０及び接点３２はオンを維持
し、 ドライブ回路３の動作が維持されて、 ＩＧＢＴ１
１のオフ状態も維持されている。 【００２１】そして、放電抵抗１５によって放電され
て、平滑コンデンサ７の電圧が低くなれば、 オペアン
プ２４は「Low」の出力となってトランジスタ３０をオフ
させ、接点３２もオフして、ドライブ回路３が停止し、
この時点で、ＩＧＢＴ１１のオフ状態の維持が解除され
ることになる。換言すれば、ＩＧＢＴ１１に印加される
電圧が、破壊に至らない低い電圧になるまで、ＩＧＢＴ
１１のオフ状態が確実に維持されるので、信頼性の高い
電気自動車用の制御装置が提供されると言える。 【００２２】また、上記のように、 保護回路としての
スイッチ回路を、ドライブ回路(の電源供給回路)の前段
に設ける構成であれば、 万一、スイッチ回路が故障し
ても２次故障としてのドライブ回路等(含むドライブ回
路の後段のインバータ)の故障を誘発することがない。
また、各スイッチング素子毎に保護回路が設けられてお
らず全てのスイッチング素子の動作が一度に停止するの
で、動作アンバランスによる乗員の乗り心地を悪化する
ことが回避される。 【００２３】 【発明の効果】本発明によれば、保護回路をドライブ回
路の前段に設けて全てのスイッチング素子の保護制御を
一括して実行するので、保護回路が故障しても、他の回
路などに２次故障を誘発せず、かつ、スイッチング素子
のスイッチング動作のアンバランスが回避される。換言
すれば、信頼性の高い電気自動車用制御装置が得られる
という効果がある。
装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】電気自動車用制御装置は構成の一つにイ
ンバータを有し、該インバータは電力供給側(主供給電
源側)の入力ラインに並列に大容量の平滑コンデンサを
有し、通常複数個のスイッチング素子から構成されてい
て、該素子にはＩＧＢＴ(Insulated Gate Bipolar Tran
sistor)やトランジスタなどが使用されている。 そし
て、該素子に対応してドライブ回路を設け、制御回路か
らの駆動指令信号によってドライブ回路が各スイッチン
グ素子を動作させて、モータを駆動制御する構成であ
る。 【０００３】このようなモータ駆動制御系の制御装置を
電気自動車等に用いる場合に、イグニッションスイッチ
がオンされて、ドライブ回路や制御回路などのそれぞれ
に電源電圧が供給されて上述の制御が行われるが、イグ
ニッションスイッチをオフしたときは、大容量の平滑コ
ンデンサに蓄電されたまま、スイッチング素子へのドラ
イブ電圧(ドライブ電源に基づいて生成されるドライブ
電圧、 ＩＧＢＴの場合はゲート−エミッタ電圧)が無く
なる(オフする)ために、 「不安定な状態」となり雑音な
どによってスイッチング素子がオンする可能性がある。
そして、万一、スイッチング素子がオンすると、未だ放
電されずに平滑コンデンサに残っている電荷がスイッチ
ング素子に大電流となって流れて、スイッチング素子が
破損する可能性がある。 【０００４】また、平滑コンデンサの電荷が放電された
としても、永久磁石モータを使用した場合であれば、外
力によって発生する逆起電力によって平滑コンデンサが
充電され、前述と同様のスイッチング素子破損に至る虞
れがある。そこで、上記問題を解決する従来技術とし
て、特開平７−１９４１８４号公報に、スイッチング素
子を制御するためのドライブ回路への電源電圧が断たれ
たことを検出して、スイッチング素子をオフする保護回
路の技術が開示されている。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術は、図３に示すように、イグニッションスイッチ
がオフし、ドライブ電源電圧が低下したときのスイッチ
ング素子(ＩＧＢＴ11)の保護回路18について述べられた
ものであり、万一、保護回路18が故障して保護回路18の
接点が常時短絡状態になると、保護回路18がドライブ回
路３の後段に設けられているので、ＩＧＢＴ11をオンす
る指令信号が入力されたときに、ドライブ回路３はＩＧ
ＢＴ11に電流を流そうとするものの該電流の全てが保護
回路18にて消費されることになり、抵抗Ｒとトランジス
タＴr7の消費電力が増え、一方、オフする指令信号が入
力されたときは、抵抗ＲとトランジスタＴr8の消費電力
が増えて、ドライブ回路３自体に故障を招く虞れがあ
る。 【０００６】また、複数個の保護回路18のうちの１個だ
けの故障であれば、故障した回路に電流が流れないので
各ＩＧＢＴ11間にスイッチング動作のアンバランスが生
じ、流れる電流が交流にならない欠相運転の状態とな
り、モータの発生トルクが断続的になる。これは、乗員
の乗り心地を悪化することに繋がる。従って、本発明の
目的は、スイッチング素子のための保護回路が故障して
も他の回路などに２次故障を誘発せず、かつ、スイッチ
ング動作のアンバランスが回避されるという、信頼性の
高い電気自動車用制御装置を提供することにある。 【０００７】 【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明による電気自動車用制御装置の特徴は、スイッチング
素子によって構成され主供給電源を制御するインバータ
と、ドライブ電源の供給を受けて前記スイッチング素子
を駆動制御するドライブ回路と、該ドライブ回路へ駆動
指令信号を出力する制御回路と、該制御回路への電源供
給をオンオフするスイッチとを含む電気自動車用制御装
置において、前記インバータの主供給電源側の電源電圧
が所定値より高いか低いかを検出し高低信号を出力する
電圧検出手段と、前記スイッチのオンオフ信号を検出す
るオンオフ検出手段と、前記高低信号と前記オンオフ信
号とに基づいて前記ドライブ電源の供給を制御するスイ
ッチ制御手段とを設け、前記オン信号を検出した時は前
記ドライブ電源の供給を実行し、前記オフ信号と前記高
信号とを検出した時は前記ドライブ電源の供給を継続
し、前記オフ信号と前記低信号とを検出した時は前記ド
ライブ電源の供給を停止することにある。 【０００８】本発明によれば、保護回路の一括電源供給
制御によって、全てのスイッチング素子の保護制御を実
行するので、スイッチング素子のための保護回路が故障
しても、他の回路などに２次故障を誘発せず、かつ、ス
イッチング動作のアンバランスが回避される。 【０００９】 【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照し説明する。図１は、本発明による一実
施例の電気自動車用制御装置を示す回路図である。本実
施例の電気自動車用制御装置の構成を電気回路から示し
ている。図に示す電気自動車用制御装置は、インバータ
１と、ドライブ回路３と、制御回路４と、イグニッショ
ンスイッチ１３と、電圧検出回路６と、スイッチ回路１
０とを含み構成される。なお、電気自動車用制御装置に
イグニッションスイッチ１３やリレー１４等を含めるも
含めないもどちらでも可である。 【００１０】上記電気自動車用制御装置の詳細構成と動
作の説明は、次の通りである。電気自動車用制御装置
(以下、制御装置という)は、インバータ１を用いて、主
供給電源としてのバッテリ５の直流電圧を交流電圧に変
換し、モータ２の駆動制御を実行するものである。本実
施例のモータ２は３相交流モータである。誘導式でも永
久磁石式でも可である。本実施例のインバータ１は、モ
ータ２の各相に対応して合計６個のＩＧＢＴ１１を有し
ている。リレー１４は、バッテリ５とインバータ１の間
に介在し、制御回路４が動作を開始すると「オン」し、動
作を停止すると「オフ」するように、制御回路４によって
制御されている主電源スイッチである。なお、平滑コン
デンサ７及び放電抵抗１５が包まれない構成のインバー
タ１でも可であり、リレー１４を他のリレーや開閉器な
どと兼用するも可である。 【００１１】インバータ１の入力側(主供給電源側)に
は、一般的に入力電圧の変動を抑えるための平滑コンデ
ンサ７が接続され、該平滑コンデンサ７に並列に、リレ
ー１４がオフしたときのコンデンサ蓄電電荷を放電する
ための放電抵抗１５が接続されている。そして、ドライ
ブ回路３は全てのＩＧＢＴ１１のゲートに接続され、制
御回路４からの駆動指令信号と、後述するスイッチ回路
１０から供給されるドライブ電源から生成されるドライ
ブ電圧とに基づいて、該ドライブ回路３は全てのＩＧＢ
Ｔ１１のスイッチングを駆動制御している。なお、平滑
コンデンサ７と放電抵抗１５とは、インバータ１から分
離独立していても可である。 【００１２】さらに、電圧検出手段としての電圧検出回
路６は、インバータ１内の平滑コンデンサ７の電圧、即
ち、インバータの主供給電源側の電源電圧が、所定値よ
り高いか低いかを検出するものであり、電圧検出回路６
から出力された該高低信号がスイッチ回路１０に入力さ
れる。また同時に、「スイッチ」としてのイグニッション
スイッチ１３のオンオフ信号(即ち、サブバッテリ１２
の電源ON・OFF信号)は、スイッチ回路１０に入力され、
並びに制御回路４にも入力されている。 【００１３】オンオフ検出手段とスイッチ制御手段とを
兼備している手段としてのスイッチ回路１０は、イグニ
ッションスイッチ１３からのオンオフ信号と、電圧検出
回路６からの高低信号とを入力して判断し、ドライブ回
路３へのサブバッテリ１２の電源すなわちドライブ電源
の供給を一度に(一括して)制御するものである。すなわ
ち、ドライブ回路３の動作を制御するものである。換言
すれば、イグニッションスイッチ１３のみには依存(連
動)しない手段(別ルート方式)にて、必要に応じて(所定
の条件を満たしているときに) サブバッテリ１２の電源
を供給し、 イグニッションスイッチ１３をオフしたと
きのＩＧＢＴ１１へのドライブ電圧がなくなるために発
生する「不安定な状態」を回避するものである。なお、バ
ッテリ５とサブバッテリ１２とは同一のものであっても
可である。 【００１４】すなわち、図１に示す本発明による電気自
動車用制御装置の特徴とするところは、 ドライブ回路
３への電源供給をイグニッションスイッチ１３のみに依
存(連動)させずに、 イグニッションスイッチ１３がオ
フしても、インバータ１のスイッチング素子に印加され
る電圧が高い時は電源供給を継続し、低い時は電源供給
を停止することにある。または、電圧検出手段としての
電圧検出回路６と，オンオフ検出手段とスイッチ制御手
段とを兼備するスイッチ回路１０と，から構成する電源
供給制御手段としての保護回路を設け、イグニッション
スイッチ１３が切断されても、「スイッチング素子の破
損に至らないと判断される所定電圧条件」を満たさない
場合は、ドライブ回路３にドライブ電源を供給して、ド
ライブ回路３の動作を維持し、ＩＧＢＴ１１のオフ状態
を確実に維持することを特徴としている。なお、全ての
スイッチング素子の保護制御を一括して実行するには、
保護回路をドライブ回路の前段に設けることが望ましい
と言える。 【００１５】換言すれば、電気自動車用制御装置の特徴
は、インバータの主供給電源側の電源電圧が所定値より
高いか低いかを検出し高低信号を出力する電圧検出手段
と、イグニッションスイッチのオンオフ信号を検出する
オンオフ検出手段と、ドライブ回路の電源供給回路の前
段にあって高低信号及びオンオフ信号に基づいてスイッ
チング素子を制御するための電源供給を継続するか否か
を制御するスイッチ制御手段とを設け、イグニッション
スイッチをオフしても、インバータの主供給電源側の電
源電圧が所定値より高いときは、スイッチ制御手段を閉
じてドライブ回路への電源供給を継続することにある。 【００１６】上記特徴を有する構成によって、イグニッ
ションスイッチがオフし制御回路が動作を停止しても、
スイッチング素子に印加されている電圧、即ち、インバ
ータの平滑コンデンサの蓄電電圧がスイッチング素子を
破壊に至らしめる電圧より低くなるまで、スイッチ回路
を閉じてドライブ回路への電源供給を継続するので、ス
イッチング素子がオフ状態に維持され「不安定な状態」が
回避されて、スイッチング素子が確実に保護される。ま
た、万一、スイッチ回路が故障しても、ドライブ回路の
故障といった２次故障を誘発することはなく、さらに、
各スイッチング素子間の動作がアンバランスになること
もなく、信頼性の高い保護回路なる。 【００１７】図２は、本発明による一実施例の保護回路
を示す図である。図には、電圧検出回路６とスイッチ回
路１０とからなる電源供給制御手段としての保護回路の
構成が示されている。平滑コンデンサ７の蓄電電圧は抵
抗２１，２２で分圧され、オペアンプ２４の「＋」端子に
入力される。オペアンプ２４の「−」端子には基準電圧２
３が接続され、基準電圧２３の値は、ＩＧＢＴ１１が破
壊しない充分低い電圧になったときの「＋端子電圧相当」
に設定してある。従って、平滑コンデンサ電圧が高けれ
ば「High」、低ければ「Low」を出力する。 【００１８】オペアンプ２４の出力は、抵抗２５とダイ
オード２６を介して、トランジスタ３０のベースに入力
される。イグニッションスイッチ１３のオンオフ信号
は、抵抗２７とダイオード２８を介して同様にトランジ
スタ３０に入力される。したがって、狭義な定義として
は、オンオフ検出手段は抵抗２７とダイオード２８とか
らなる手段と言える。また、トランジスタ３０のベース
−エミッタ間には、抵抗２９が接続してある。トランジ
スタ３０のコレクタは、コイル３１に接続してある。接
点３２はコイル３１によって駆動される。 【００１９】上記構成において、イグニッションスイッ
チ１３をオンすると、抵抗２７を介してトランジスタ３
０がオンするので、コイル３１に電流が流れ、接点３２
がオンしてドライブ回路３が動作を開始し、ＩＧＢＴ１
１をオフ状態にする。続いて、イグニッションスイッチ
１３がオンしてリレー１４がオンするので、平滑コンデ
ンサ７に電圧が印加されて、電圧検出回路６のオペアン
プ２４の出力は、「High」となる。 【００２０】このような状態にあって、次に、イグニッ
ションスイッチ１３をオフすると、制御回路４が機能し
リレー１４はオフするが、平滑コンデンサ７の電圧が所
定電圧よりも高い間はオペアンプ２４の出力が「High」で
あるので、トランジスタ３０及び接点３２はオンを維持
し、 ドライブ回路３の動作が維持されて、 ＩＧＢＴ１
１のオフ状態も維持されている。 【００２１】そして、放電抵抗１５によって放電され
て、平滑コンデンサ７の電圧が低くなれば、 オペアン
プ２４は「Low」の出力となってトランジスタ３０をオフ
させ、接点３２もオフして、ドライブ回路３が停止し、
この時点で、ＩＧＢＴ１１のオフ状態の維持が解除され
ることになる。換言すれば、ＩＧＢＴ１１に印加される
電圧が、破壊に至らない低い電圧になるまで、ＩＧＢＴ
１１のオフ状態が確実に維持されるので、信頼性の高い
電気自動車用の制御装置が提供されると言える。 【００２２】また、上記のように、 保護回路としての
スイッチ回路を、ドライブ回路(の電源供給回路)の前段
に設ける構成であれば、 万一、スイッチ回路が故障し
ても２次故障としてのドライブ回路等(含むドライブ回
路の後段のインバータ)の故障を誘発することがない。
また、各スイッチング素子毎に保護回路が設けられてお
らず全てのスイッチング素子の動作が一度に停止するの
で、動作アンバランスによる乗員の乗り心地を悪化する
ことが回避される。 【００２３】 【発明の効果】本発明によれば、保護回路をドライブ回
路の前段に設けて全てのスイッチング素子の保護制御を
一括して実行するので、保護回路が故障しても、他の回
路などに２次故障を誘発せず、かつ、スイッチング素子
のスイッチング動作のアンバランスが回避される。換言
すれば、信頼性の高い電気自動車用制御装置が得られる
という効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による一実施例の電気自動車用制御装置
を示す回路図である。 【図２】本発明による一実施例の保護回路を示す図であ
る。 【図３】従来技術の保護回路を示す図である。 【符号の説明】 １…インバータ、２…モータ、３…ドライブ回路、４…
制御回路、５…バッテリ、６…電圧検出回路、７…平滑
コンデンサ、10…スイッチ回路、11…ＩＧＢＴ、12…サ
ブバッテリ、13…イグニッションスイッチ、14…リレ
ー、15…放電抵抗、18…保護回路、21,22,25,27,29…抵
抗、23…基準電圧、24…オペアンプ、26,28…ダイオー
ド、30…トランジスタ、31…コイル、32…接点。
を示す回路図である。 【図２】本発明による一実施例の保護回路を示す図であ
る。 【図３】従来技術の保護回路を示す図である。 【符号の説明】 １…インバータ、２…モータ、３…ドライブ回路、４…
制御回路、５…バッテリ、６…電圧検出回路、７…平滑
コンデンサ、10…スイッチ回路、11…ＩＧＢＴ、12…サ
ブバッテリ、13…イグニッションスイッチ、14…リレ
ー、15…放電抵抗、18…保護回路、21,22,25,27,29…抵
抗、23…基準電圧、24…オペアンプ、26,28…ダイオー
ド、30…トランジスタ、31…コイル、32…接点。
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フロントページの続き
(72)発明者 片田 寛
茨城県ひたちなか市大字高場2520番地
株式会社 日立製作所 自動車機器事業
部内
(72)発明者 横山 哲也
茨城県ひたちなか市大字高場2520番地
株式会社 日立製作所 自動車機器事業
部内
(72)発明者 松永 康郎
神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日
産自動車 株式会社内
(56)参考文献 特開 平７−7807（ＪＰ，Ａ)
特開 平３−273816（ＪＰ，Ａ)
特開 平２−269403（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
B60L 3/00
H02H 7/122
H02M 7/48
H02P 7/63 302
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】スイッチング素子によって構成され主供給
電源を制御するインバータと、ドライブ電源の供給を受
けて前記スイッチング素子を駆動制御するドライブ回路
と、該ドライブ回路へ駆動指令信号を出力する制御回路
と、該制御回路への電源供給をオンオフするスイッチと
を含む電気自動車用制御装置において、 前記インバータの主供給電源側の電源電圧が所定値より
高いか低いかを検出し高低信号を出力する電圧検出手段
と、前記スイッチのオンオフ信号を検出するオンオフ検
出手段と、前記高低信号と前記オンオフ信号とに基づい
て前記ドライブ電源の供給を制御するスイッチ制御手段
とを設け、 前記オン信号を検出した時は前記ドライブ電源の供給を
実行し、前記オフ信号と前記高信号とを検出した時は前
記ドライブ電源の供給を継続し、前記オフ信号と前記低
信号とを検出した時は前記ドライブ電源の供給を停止す
ることを特徴とする電気自動車用制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01846297A JP3382110B2 (ja) | 1997-01-31 | 1997-01-31 | 電気自動車用制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01846297A JP3382110B2 (ja) | 1997-01-31 | 1997-01-31 | 電気自動車用制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10224903A JPH10224903A (ja) | 1998-08-21 |
| JP3382110B2 true JP3382110B2 (ja) | 2003-03-04 |
Family
ID=11972311
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP01846297A Expired - Fee Related JP3382110B2 (ja) | 1997-01-31 | 1997-01-31 | 電気自動車用制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3382110B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4735325B2 (ja) * | 2006-02-27 | 2011-07-27 | パナソニック電工株式会社 | 電動工具用制御駆動回路 |
| JP5380097B2 (ja) * | 2009-02-06 | 2014-01-08 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 電源回路、電力変換装置 |
| JP2011103707A (ja) * | 2009-11-10 | 2011-05-26 | Hitachi Ltd | モータ制御装置 |
| CN101916984B (zh) * | 2010-07-15 | 2015-09-23 | 芜湖莫森泰克汽车科技有限公司 | 一种新能源汽车用igbt智能驱动模块及其控制方法 |
| JP5414862B1 (ja) * | 2012-08-28 | 2014-02-12 | 三菱電機株式会社 | インバータ装置 |
| JP7294227B2 (ja) * | 2020-04-28 | 2023-06-20 | 株式会社デンソー | 電力変換器の制御回路 |
-
1997
- 1997-01-31 JP JP01846297A patent/JP3382110B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10224903A (ja) | 1998-08-21 |
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