JP6365112B2 - 車載電動機用の制御装置 - Google Patents
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Description
電動機は、駆動回路から出力される出力電流によって磁界を発生させるステータコイル(80)と、ステータコイルに発生した磁界によって回転する回転子(84)と、を備え、
自動車に異常が生じたと異常判定手段が判定したときに、回転子の位置を推定する推定手段(S132)を備え、
自動車に異常が生じたと異常判定手段が判定したときに、リレースイッチが直流電源およびコンデンサの間を開放した状態で、放電制御手段は、推定手段によって推定される回転子の位置から所定角度、回転子を回転させるトルクを発生させる磁界をステータコイルに発生させるように駆動回路を制御することを特徴とする。
請求項5に記載の発明では、直流電源(3)の出力電圧に基づいて電動機(2)を駆動する駆動回路(10)を制御する車載電動機用の制御装置であって、
直流電源および駆動回路の間には、直流電源から駆動回路に出力される出力電圧を安定させるコンデンサ(20)が配置されており、
直流電源およびコンデンサの間には、直流電源およびコンデンサの間を接続、或いは開放するリレースイッチ(50)が設けられており、
自動車に異常が生じたか否かを判定する異常判定手段(S110)と、
自動車に異常が生じたと異常判定手段が判定したときに、リレースイッチが直流電源およびコンデンサの間を開放した状態で、コンデンサの出力電圧に基づいて電動機にトルクを発生させるように駆動回路を制御する放電制御手段(S130)と、を備え、
電動機は、駆動回路から出力される出力電流によって磁界を発生させるステータコイル(80)と、ステータコイルに発生した磁界によって回転する回転子(84)とを備え、
電動機は、冷媒を圧縮する圧縮機構(2b)を駆動するものであり、
自動車に異常が生じたと異常判定手段が判定したときに、リレースイッチが直流電源およびコンデンサの間を開放した状態で、放電制御手段は、駆動回路を制御して、ステータコイルに磁界としての回転磁界を発生させることにより、圧縮機構内の冷媒圧力で回転子が回転する方向に対する反対方向に、回転子を所定回転数で回転させるトルクを発生させることを特徴とする。
図1に本発明に係る車載用電力変換システム1の第1実施形態の電気的構成を示す。
回転子84を所定回転数で回転させるトルクを発生させることができる。このことにより、コンデンサ20に蓄えられた電荷を放電することができる。
なお、スイッチングパタンSP1では、トランジスタSW1、SW4、SW5がオンし、トランジスタSW2、SW3、SW6がオフする。スイッチングパタンSP2では、トランジスタSW1、SW4、SW6がオンし、トランジスタSW2、SW3、SW5がオフする。スイッチングパタンSP3では、トランジスタSW1、SW3、SW6がオンし、トランジスタSW2、SW4、SW5がオフする。スイッチングパタンSP4では、トランジスタSW2、SW3、SW6がオンし、トランジスタSW1、SW4、SW5がオフする。スイッチングパタンSP5では、トランジスタSW2、SW3、SW5がオンし、トランジスタSW1、SW4、SW6がオフする。スイッチングパタンSP6では、トランジスタSW2、SW4、SW5がオンし、トランジスタSW1、SW3、SW6がオフする。
上記第1実施形態では、放電制御処理において、ステータコイル80に所定回転数の回転磁界を発生させる例について説明したが、これに代えて、本第2実施形態では、放電制御処理において、回転子84の位置に応じてトルクを発生させる例について説明する。
本第3実施形態では、上記第1実施形態において、自動車が衝突したと判定し、かつ平滑コンデンサ20の正極電極および負極電極間の電圧が所定電圧以上であると判定したときには、平滑コンデンサ20の放電制御処理を実行する例について説明する。
上記第1〜第3実施形態において、リレーユニット50が平滑コンデンサ20と高電圧電源3との間を開放して、高電圧電源3の出力電圧がインバータ回路10に出力されることが停止されると、圧縮機構2b内の冷媒圧力によって三相交流電動機2が正回転または逆回転し、三相交流電動機2の回転動作により誘起電圧が発生し、平滑コンデンサ20に電流が流れる回生動作が生じることで、平滑コンデンサ20が充電されて平滑コンデンサ20の両電極電圧Vinが上昇する場合がある。
上記第1〜第3の実施形態において、上記第4実施形態と同様、自動車に衝突が生じた際に、三相交流電動機2において、圧縮機構2b内の冷媒圧力で回転子84が回転する方向に対する反対方向にトルクを発生させてもよい。
スイッチング素子がトランジスタSW1、SW2、SW3、SW4、SW5、SW6に対応する。
2 三相交流電動機(電動機)
2b 圧縮機構
3 高電圧電源(直流電源)
10 インバータ回路(駆動回路)
11 正極母線
12 負極母線
20 平滑コンデンサ(コンデンサ)
50 リレーユニット(リレースイッチ)
60 制御装置(車載電動機用の制御装置)
80 ステータコイル
84 回転子
SW1、SW2、SW3・・SW6 トランジスタ(スイッチング素子)
Claims (8)
- 直流電源(3)の出力電圧に基づいて電動機(2)を駆動する駆動回路(10)を制御する車載電動機用の制御装置であって、
前記直流電源および前記駆動回路の間には、前記直流電源から前記駆動回路に出力される前記出力電圧を安定させるコンデンサ(20)が配置されており、
前記直流電源および前記コンデンサの間には、前記直流電源および前記コンデンサの間を接続、或いは開放するリレースイッチ(50)が設けられており、
自動車に異常が生じたか否かを判定する異常判定手段(S110)と、
前記自動車に異常が生じたと前記異常判定手段が判定したときに、前記リレースイッチが前記直流電源および前記コンデンサの間を開放した状態で、前記コンデンサの出力電圧に基づいて前記電動機にトルクを発生させるように前記駆動回路を制御する放電制御手段(S130)と、を備え、
前記電動機は、前記駆動回路から出力される出力電流によって磁界を発生させるステータコイル(80)と、前記ステータコイルに発生した磁界によって回転する回転子(84)と、を備え、
前記自動車に異常が生じたと前記異常判定手段が判定したときに、前記回転子の位置を推定する推定手段(S132)を備え、
前記自動車に異常が生じたと前記異常判定手段が判定したときに、前記リレースイッチが前記直流電源および前記コンデンサの間を開放した状態で、前記放電制御手段は、前記推定手段によって推定される前記回転子の位置から所定角度、前記回転子を回転させるトルクを発生させる磁界を前記ステータコイルに発生させるように前記駆動回路を制御することを特徴とする車載電動機用の制御装置。 - 前記所定角度は、π/3であることを特徴とする請求項1に記載の車載電動機用の制御装置。
- 前記電動機は、冷媒を圧縮する圧縮機構(2b)を駆動するものであり、
前記放電制御手段は、前記圧縮機構内の冷媒圧力で前記回転子が回転する方向に対する反対方向に、前記回転子を回転させるトルクを発生させる磁界を前記ステータコイルに発生させるように前記駆動回路を制御することを特徴とする請求項1または2に記載の車載電動機用の制御装置。 - 前記推定手段は、前記自動車に異常が生じたと前記異常判定手段が判定したときに、前記駆動回路から前記ステータコイルに出力される出力電流を検出する電流検出手段(71)の検出値に基づいて、前記回転子の位置を推定することを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1つに記載の車載電動機用の制御装置。
- 直流電源(3)の出力電圧に基づいて電動機(2)を駆動する駆動回路(10)を制御する車載電動機用の制御装置であって、
前記直流電源および前記駆動回路の間には、前記直流電源から前記駆動回路に出力される前記出力電圧を安定させるコンデンサ(20)が配置されており、
前記直流電源および前記コンデンサの間には、前記直流電源および前記コンデンサの間を接続、或いは開放するリレースイッチ(50)が設けられており、
自動車に異常が生じたか否かを判定する異常判定手段(S110)と、
前記自動車に異常が生じたと前記異常判定手段が判定したときに、前記リレースイッチが前記直流電源および前記コンデンサの間を開放した状態で、前記コンデンサの出力電圧に基づいて前記電動機にトルクを発生させるように前記駆動回路を制御する放電制御手段(S130)と、を備え、
前記電動機は、前記駆動回路から出力される出力電流によって磁界を発生させるステータコイル(80)と、前記ステータコイルに発生した磁界によって回転する回転子(84)とを備え、
前記電動機は、冷媒を圧縮する圧縮機構(2b)を駆動するものであり、
前記自動車に異常が生じたと前記異常判定手段が判定したときに、前記リレースイッチが前記直流電源および前記コンデンサの間を開放した状態で、前記放電制御手段は、前記駆動回路を制御して、前記ステータコイルに前記磁界としての回転磁界を発生させることにより、前記圧縮機構内の冷媒圧力で前記回転子が回転する方向に対する反対方向に、前記回転子を所定回転数で回転させるトルクを発生させることを特徴とする車載電動機用の制御装置。 - 前記駆動回路は、直列接続された一対のスイッチング素子(SW1、SW2、…SW6)が相毎に設けられ、正極母線(11)と負極母線(12)との間に前記相毎の前記一対のスイッチング素子が並列接続されているインバータ回路であり、
前記放電制御手段は、前記コンデンサの出力電圧に基づいて前記インバータ回路から交流電流を前記ステータコイルに出力して前記磁界を前記ステータコイルに発生させるように前記相毎の前記一対のスイッチング素子をスイッチングさせることを特徴とする請求項1ないし5のいずれか1つに記載の車載電動機用の制御装置。 - 前記コンデンサの正極電極および負極電極の間の電圧を検出する電圧検出手段(70)の検出値に基づいて、前記コンデンサの正極電極および負極電極の間の電圧が所定電圧以上であるか否かを判定する第1電圧判定手段(S145)を備え、
前記自動車に異常が生じたと前記異常判定手段が判定し、かつ前記コンデンサの正極電極および負極電極の間の電圧が所定電圧以上であると前記第1電圧判定手段が判定したときに、前記リレースイッチが前記直流電源および前記コンデンサの間を開放した状態で、前記放電制御手段が実行されることを特徴とする請求項1ないし6のいずれか1つに記載の車載電動機用の制御装置。 - 前記コンデンサの正極電極および負極電極の間の電圧を検出する電圧検出手段(70)の検出値に基づいて、前記コンデンサの正極電極および負極電極の間の電圧が上昇したか否かを判定する第2電圧判定手段(S160)を備え、
前記自動車に異常が生じたと前記異常判定手段が判定し、かつ前記コンデンサの正極電極および負極電極の間の電圧が上昇したと前記第2電圧判定手段が判定したときに、前記リレースイッチが前記直流電源および前記コンデンサの間を開放した状態で、前記放電制御手段が実行されることを特徴とする請求項1ないし7のいずれか1つに記載の車載電動機用の制御装置。
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