JP6755763B2 - 2軸型インバータ装置 - Google Patents
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Description
このようなインバータ装置として、インホイールモータ駆動装置を用いるなど、左右の駆動輪を個別に駆動するモータを備えた電気自動車では、左右のモータの駆動回路およびモータ制御回路を1つの筐体内に備えた2軸型インバータ装置が用いられる。2軸型インバータ装置では、左右のモータに対するモータ制御回路は、一般的に1つのマイコンに設けられる。
しかし、同図のような左右のRDコンバータ1A,1Bにそれぞれ並列に監視用RDコンバータ1D,1Dを備える場合、上記のようにRDコンバータの個数が多くなってコスト高になるうえ、どちらのRDコンバータも自己診断で正常な場合、どちらが故障したかの判断が困難という問題点ある。
前記主使用のRDコンバータ1A,1Bとは別に設けられてディジタル化出力を前記モータ制御回路21に入力する監視用のRDコンバータ1Cと、この監視用のRDコンバータ1Cに前記2つのレゾルバ25,25の検出信号を切り替えて入力可能な検出側の切替スイッチ28と、前記監視用のRDコンバータ1Cが出力する励磁信号と前記2つの主使用のRDコンバータ25,25が出力する2つの励磁信号とをそれぞれ切替えて前記2つのレゾルバ25,25に入力可能な励磁側の2つの切替スイッチ31とを備える。
また、前記監視用のRDコンバータ1Cが出力する励磁信号を、前記2つの主使用のRDコンバータ1A,1Bが出力する2つの励磁信号とそれぞれ切替えて前記2つのレゾルバ25,25に入力可能な励磁側の2つの切替スイッチ31,31を有するため、さらに前記主使用のRDコンバータ1A,1Bの励磁回路3および検出回路2のいずれの異常であるかが判断できて、そのいずれが異常であるかに応じた代替が行える。
このように、簡単な構成の追加でRDコンバータ1A,1B,1Cの励磁回路3および検出回路2のいずれが異常であるかを区別して確実な異常判断が行え、しかも異常である場合にも、その励磁回路3および検出回路2の異常に対応した代替を行ってモータ4,4の駆動を続行することができる。
自己診断手段32を有する場合、モータ制御回路21での異常判断が容易であり、この発明における検出側および励磁側の切替スイッチ28,31を設けることで、監視用のRDコンバータ1Cで代替を行わせる構成による効果を、より簡単に得ることができる。
前記スイッチ切替部29aは、前記検出側および励磁側の切替スイッチ28,31を定められた規則に従って交互に切り替え、この切り替えの組み合わせの形態として、前記励磁側の切替スイッチ31につき、いずれか一方の前記主使用のRDコンバータ2A,2Bの励磁信号が前記一方のレゾルバ25に入力される切替状態であって、かつ検出側の切替スイッチ28につき、前記一方のレゾルバ25の検出信号が前記監視用のRDコンバータ1Cに入力される切替状態である組み合わせ切替形態と、監視用のRDコンバータ1Cの励磁信号が前記レゾルバ25に入力される切替状態であって、かつこのレゾルバ25の検出信号が前記一方の主使用のRDコンバータに入力される切替状態である組み合わせ切替形態とを含み、
前記異常判断部29bは、前記検出側および励磁側の切替スイッチ28,31の各組み合わせ切替形態における前記各RDコンバータ1A,1B,1Cの前記自己診断手段32の診断結果の組み合わせによって前記主使用および監視用のRDコンバータ1A,1B,1CのうちのいずれのRDコンバータ1A,1B,1Cにおける、前記検出回路2および前記励磁回路3のいずれが異常であるかを判断し、
前記使用RDコンバータ切替部29cは、前記異常判断部29bの異常判断の結果に応じて、定められた規則に基づき、前記RDコンバータ1A,1Bの診断時を除く通常の前記モータ4の運転時に、前記監視用のRDコンバータ1Cの前記検出回路2および前記励磁回路3が個別に前記主使用のRDコンバータ1A,1Bの前記検出回路2および前記励磁回路3に代替されるように、前記スイッチ切替部29aによる前記検出側および励磁側の切替スイッチ28,31の組み合わせ切替形態の選択、および前記モータ25の運転に用いる前記検出回路2A,2B,2Cの選択を行うようにしても良い。
RDコンバータが1個内蔵されたマイコンを上記のように用いることで、この発明の2軸型インバータ装置の構成が簡素となる。
RDコンバータが2個内蔵されたマイコンを上記のように用いることで、この発明の2軸型インバータ装置の構成がより簡素となる。
この発明の2軸型インバータ装置20を電気自動車に適用した場合、主使用のRDコンバータ1A,1Bに異常が発生しても、安全な場所に退避するまで取り合えず走行を続けることができ、走行の安全性が向上する。
レゾルバ25の出力はアナログ信号であるため、モータ制御回路21で取扱を可能とするために、各レゾルバ25,25の検出信号をディジタル化して前記モータ制御回路21に入力する2つのRDコンバータ1(1A,1B)(なお、複数のRDコンバータを個別に区別する必要のないときは、単に「RDコンバータ1」と称することがある)が設けられている。
両方の自己診断手段32で異常と判断された場合は、RDコンバータ1における励磁回路3の異常と判断する。念のため、励磁側の切替スイッチ31で、励磁回路3(3A〜3C)を切り替えて、両方の自己診断手段32で異常と判断されることを確認する。異常と判断されたRDコンバータ1の励磁回路3または検出回路2は、修理が完了するまで使用しない。
なお、前記逐次監視切替手段29による一連の処理は、例えば初期診断時に複数回行うようにしても良く、また2軸型インバータ装置20の動作中に一定時間置き、例えば1秒毎に行うようにしても良い。
監視用のRDコンバータ1Cは、検出側の切替スイッチ28が左側に切替わっている場合は、左側のレゾルバ25のSIN の検出コイル38とCOS の検出コイル39からの信号を受け取り、左側の回転位置データを計測する。検出側の切替スイッチ28が右側に切替わっている場合は、右側のレゾルバ25からの回転位置データを計測し、右側の主使用のRDコンバータ1Bの値と比較する。この場合は、監視用のRDコンバータ1Cの励磁回路3Cは使用しない。
前記スイッチ切替部29aは、前記検出側および励磁側の切替スイッチ28,31を定められた規則に従って交互に切り替える。この切り替えの組み合わせの形態として、前記励磁側の切替スイッチ31につき、一方の前記主使用のRDコンバータの励磁信号が前記一方のレゾルバ25に入力される切替状態であって、かつ検出側の切替スイッチ28につき、前記一方のレゾルバ25の検出信号が前記監視用のRDコンバータ1Cに入力される切替状態である組み合わせ切替形態と、監視用のRDコンバータ1Cの励磁信号が前記一方のレゾルバ25に入力される切替状態であって、かつこの一方のレゾルバ25の検出信号が前記一方の主使用のRDコンバータ1A,1Bに入力される切替状態である組み合わせ切替形態とを含む。基本となる組み合わせ切替形態は、前記励磁側の切替スイッチ31につき、一方の前記主使用のRDコンバータ1A,1Bの励磁信号が前記一方のレゾルバ25に入力される切替状態であって、かつ検出側の切替スイッチ28についても、前記一方のレゾルバ25の検出信号が前記主使用のRDコンバータ1A,1Bに入力される切替状態である。
また、前記監視用のRDコンバータ1Cが出力する励磁信号を、前記2つの主使用のRDコンバータ1A,1Bが出力する2つの励磁信号とそれぞれ切替えて前記2つのレゾルバ25,25に入力可能な励磁側の2つの切替スイッチ31,31を有するため、さらに前記主使用のRDコンバータ1A,1Bの励磁回路3および検出回路2のいずれの異常であるかが判断できて、そのいずれが異常であるかに応じた代替が行える。
RDコンバータが1個内蔵されたマイコンを上記のように用いることで、この2軸型インバータ装置20の構成が簡素となる。
RDコンバータが2個内蔵されたマイコンの場合、上記の構成とすることで、この2軸型インバータ装置20の構成がより簡素となる。
1C…監視用のRDコンバータ
2(32〜2C)…検出回路
3(3A〜3C)…励磁回路
4…モータ
5…インホイールモータ駆動装置
8…ECU
12…バッテリ
20…2軸型インバータ装置
21…モータ制御回路
22…駆動回路
23…個別モータ制御部
24L,24R…左右のインバータ装置部
25…レゾルバ
28…検出側の切替スイッチ
29…逐次監視切替手段
29a…スイッチ切替部
29b…異常判断部
29c…使用RDコンバータ切替部
31…励磁側の切替スイッチ
32…自己診断手段
52,53…車輪
Claims (6)
- それぞれインバータを有し2台のモータを駆動する2つの駆動回路と、これら駆動回路を制御するモータ制御回路と、前記各モータの回転を検出する2つのレゾルバと、これらレゾルバの検出信号をディジタル化して前記モータ制御回路に入力する2つの主使用のRDコンバータとを有する2軸型インバータ装置であって、
前記主使用のRDコンバータとは別に設けられてディジタル化出力を前記モータ制御回路に入力する監視用のRDコンバータと、この監視用のRDコンバータに前記2つのレゾルバの検出信号を切り替えて入力可能な検出側の切替スイッチと、前記監視用のRDコンバータが出力する励磁信号と前記2つの主使用のRDコンバータが出力する2つの励磁信号とをそれぞれ切替えて前記2つのレゾルバに入力可能な励磁側の2つの切替スイッチとを備える2軸型インバータ装置。 - 請求項1に記載の2軸型インバータ装置において、前記2つの主使用のRDコンバータおよび前記監視用のRDコンバータは、いずれも、前記励磁信号を生成して出力する励磁回路と、入力された前記検出信号をディジタル化する検出回路と、入力された検出信号から自己のRDコンバータが異常であるか否かを診断する自己診断手段とを有する2軸型インバータ装置。
- 請求項2に記載の2軸型インバータ装置において、スイッチ切替部、異常判断部、および使用RDコンバータ切替部を有する逐次監視切替手段を前記モータ制御回路に備え、
前記スイッチ切替部は、前記検出側および励磁側の切替スイッチを定められた規則に従って交互に切り替え、この切り替えの組み合わせの形態として、前記励磁側の切替スイッチにつき、いずれか一方の前記主使用のRDコンバータの励磁信号が前記一方のレゾルバに入力される切替状態であって、かつ検出側の切替スイッチにつき、前記一方のレゾルバの検出信号が前記監視用のRDコンバータに入力される切替状態である組み合わせ切替形態と、監視用のRDコンバータの励磁信号が前記レゾルバに入力される切替状態であって、かつこのレゾルバの検出信号が前記一方の主使用のRDコンバータに入力される切替状態である組み合わせ切替形態とを含み、
前記異常判断部は、前記検出側および励磁側の切替スイッチの各組み合わせ切替形態における前記各RDコンバータの前記自己診断手段の診断結果の組み合わせによって前記主使用および監視用のRDコンバータのうちのいずれのRDコンバータにおける、前記検出回路および前記励磁回路のいずれが異常であるかを判断し、
前記使用RDコンバータ切替部は、前記異常判断部の異常判断の結果に応じて、定められた規則に基づき、前記RDコンバータの診断時を除く通常の前記モータの運転時に、前記監視用のRDコンバータの前記検出回路および前記励磁回路が個別に前記主使用のRDコンバータの前記検出回路および前記励磁回路に代替されるように、前記スイッチ切替部による前記検出側および励磁側の切替スイッチの組み合わせ切替形態の選択、および前記モータの運転に用いる前記検出回路の選択を行う、
2軸型インバータ装置。 - 請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載の2軸型インバータ装置において、前記モータ制御回路にRDコンバータが1個内蔵されたマイコンが用いられ、前記内蔵されたRDコンバータが前記監視用のRDコンバータである2軸型インバータ装置。
- 請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載の2軸型インバータ装置において、前記モータ制御回路にRDコンバータが2個内蔵されたマイコンが用いられ、これら内蔵された2つのRDコンバータが前記主使用のRDコンバータであり、前記監視用のRDコンバータが前記マイコンに対して外付けである2軸型インバータ装置。
- 請求項1ないし請求項5のいずれか1項に記載の2軸型インバータ装置において、前記2台のモータが電気自動車における左右の駆動輪をそれぞれ駆動するモータである2軸型インバータ装置。
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