DE102010035459A1

DE102010035459A1 - Antriebsvorrichtung für einen fahrzeugmontierten Elektromotor

Info

Publication number: DE102010035459A1
Application number: DE102010035459A
Authority: DE
Inventors: Tomoyuki Kariya-city Sumi; Hiroshi Kariya-city Amano; Koji Kariya-city Sakai
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2009-08-31
Filing date: 2010-08-26
Publication date: 2011-04-07
Also published as: JP5434381B2; JP2011055582A; US20110050136A1; US8441224B2

Abstract

Eine Inverterschaltung (70) für einen Motor (30) gibt durch einen Schaltbetrieb von Transistoren (70a bis 70f) basierend auf der Ausgangsspannung einer Gleichstromquelle (81) und eines Stromversorgungskondensators (71) Dreiphasenwechselströme aus, die von gemeinsamen Verbindungspunkten (T1, T2, T3) an Statorspulen (31a) ausgegeben werden. Eine Invertersteuerschaltung (72) bestimmt nach Empfang eines Hauptrelais-Aussignals von einer elektronischen Steuereinheit (90), dass ein Systemhauptrelais (2) ausgeschaltet ist. Die Invertersteuerschaltung (72) schaltet die Low-Side-Transistoren (70b, 70d, 70f) ein, während sie die High-Side-Transistoren (70a, 70c, 70e) ausschaltet. Ein Entladestrom fließt von der positiven Elektrode durch die Statorspule (31a) und die Low-Side-Transistoren (70b, 70d, 70f) zu der negativen Elektrode des Stromversorgungskondensators (71), so dass in dem Stromversorgungskondensator (71) gespeicherte elektrische Ladung entladen wird.

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung für einen fahrzeugmontierten Elektromotor, die einen Elektromotor, der in einem Fahrzeug montiert ist, durch elektrischen Strom einer Gleichstromquelle antreibt.
Hintergrund der Erfindung
Eine herkömmliche Antriebsvorrichtung umfasst, wie in dem Patentdokument 1 ( JP 2005-73399A ) eine Inverterschaltung und eine Steuerschaltung. Die Inverterschaltung gibt Dreiphasenwechselströme bzw. Drehströme an einen Dreiphasenwechselstromsynchronmotor aus. Die Steuerschaltung steuert die Inverterschaltung.
Insbesondere ist die Inverterschaltung durch drei Sätze eines Paars von in Reihe geschalteten Transistoren aufgebaut. Die drei Sätze sind parallel zwischen einen positiven Bus und einen negativen Bus geschaltet. Eine Gleichstromquelle ist zwischen den positiven Bus und den negativen Bus geschaltet. Ein Kondensator (Glättungskondensator), der eine von der Gleichstromquelle an die Inverterschaltung gelieferte Spannung glättet, ist zwischen dem positiven Bus und dem negativen Bus parallel zu der Gleichstromquelle bereitgestellt.
Ein Hauptrelaisschalter ist zwischen der Gleichstromquelle und dem Glättungskondensator bereitgestellt. Der Hauptrelaisschalter verbindet und trennt die Gleichstromquelle und den Glättungskondensator. Auf diese Weise verbindet und trennt der Hauptrelaisschalter die Gleichstromquelle und die Inverterschaltung.
Ein Entladeschalter ist zwischen den positiven Bus und den negativen Bus geschaltet. Der Entladeschalter ist relativ zu dem Hauptrelaisschalter auf der Seite des Glättungskondensators bereitgestellt. Der Entladeschalter verbindet und trennt die positive Elektrode und die negative Elektrode des Glättungskondensators.
Wenn der Hauptrelaisschalter eingeschaltet wird, wobei der Entladeschalter in dem ausgeschalteten Zustand ist, wird die Ausgangsspannung der Gleichstromquelle durch den Glättungskondensator geglättet und an die Inverterschaltung geliefert. Die Steuerschaltung steuert die sechs Transistoren der Inverterschaltung, um sich ein- und auszuschalten, so dass die Inverterschaltung basierend auf der Ausgangsspannung der Gleichstromquelle die Dreiphasenwechselströme an die Statorspule des Dreiphasen-Synchronmotors ausgibt.
In einer Notfallsituation, wie etwa einer Abnormalität oder bei einem Unfall, wird der Hauptrelaisschalter ausgeschaltet, um die Zuführung der Ausgangsspannung von der Gleichstromquelle an die Inverterschaltung zu beenden. Außerdem wird der Entladeschalter eingeschaltet, um zuzulassen, dass ein Strom von der positiven Elektrode durch den Entladeschalter zu der negativen Elektrode des Glättungskondensators fließt.
Die in dem Glättungskondensator gespeicherte elektrische Ladung wird auf diese Weise entladen. Als ein Ergebnis werden die Fahrgäste in einem Fahrzeug davor geschützt, von der in dem Glättungskondensator gespeicherten elektrischen Ladung beeinträchtigt zu werden, auch wenn die Antriebsvorrichtung durch einen Unfall oder ähnliches zerbricht.
In einigen Antriebsvorrichtungen für einen Dreiphasenwechselstromsynchronmotor mit einer Statorspule, die mit einem Sternpunkt in einer Sternschaltung verbunden ist, ist keine Gleichstromquelle zwischen einen positiven Bus und einen negativen Bus der Gleichstromquelle geschaltet, sondern ist zwischen den positiven Bus und den Sternpunkt der Statorspule geschaltet.
Wenn die Gleichstromquelle, der Glättungskondensator und der Entladeschalter zwischen den positiven Bus und den Sternpunkt der Statorspule geschaltet sind und zusätzlich ein Stromversorgungskondensator zwischen den positiven Bus und den negativen Bus geschaltet ist, wird der Stromversorgungskondensator aufgrund der Transistoren, welche die Inverterschaltung bilden, nicht in die Lage versetzt, sich zu entladen, selbst wenn der Entladeschalter eingeschaltet ist.
Wenn die Gleichstromquelle, der Glättungskondensator und der Entladeschalter zwischen den positiven Bus und den Sternpunkt der Statorspule geschaltet sind, und zusätzlich ein Stromversorgungskondensator zwischen den Sternpunkt der Statorspule und den negativen Bus geschaltet ist, wird der Stromversorgungskondensator ebenfalls nicht in die Lage versetzt, sich zu entladen.
In einer anderen Antriebsvorrichtung sind die Gleichstromquelle ebenso wie der Glättungskondensator und der Entladeschalter zwischen den Sternpunkt der Statorspule und den negativen Bus geschaltet und zusätzlich ist ein Stromversorgungskondensator zwischen den positiven Bus und den negativen Bus geschaltet. Der Stromversorgungskondensator ist ebenfalls nicht fähig, sich zu entladen.
Wenn die Gleichstromquelle, der Glättungskondensator und der Entladeschalter zwischen den Sternpunkt der Statorspule und den negativen Bus geschaltet sind, und zusätzlich ein Stromversorgungskondensator zwischen den positiven Bus und den Sternpunkt der Statorspule geschaltet ist, ist der Kondensator ebenfalls nicht fähig, sich zu entladen.
Zusammenfassung der Erfindung
Es ist eine erste Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Kondensatorentladung in einer Antriebsvorrichtung für einen fahrzeugmontierten Elektromotor zu ermöglichen, in der eine Gleichstromquelle zwischen einen Sternpunkt einer Statorspule und einen positiven Bus geschaltet ist und ein Kondensator zwischen den positiven Bus und einen negativen Bus geschaltet ist.
Es ist eine zweite Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Kondensatorentladung in einer Antriebsvorrichtung für einen fahrzeugmontierten Elektromotor zu ermöglichen, in dem eine Gleichstromquelle zwischen einen Sternpunkt einer Statorspule und einen positiven Bus geschaltet ist und ein Kondensator zwischen den Sternpunkt der Statorspule und einen negativen Bus geschaltet ist.
Es ist eine dritte Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Kondensatorentladung in einer Antriebsvorrichtung für einen fahrzeugmontierten Elektromotor zu ermöglichen, in dem eine Gleichstromquelle zwischen einen Sternpunkt einer Statorspule und einen negativen Bus geschaltet ist und ein Kondensator zwischen einen positiven Bus und den Sternpunkt der Statorspule geschaltet ist.
Es ist eine vierte Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Kondensatorentladung in einer Antriebsvorrichtung für einen fahrzeugmontierten Elektromotor zu ermöglichen, in dem eine Gleichstromquelle zwischen einen Sternpunkt einer Statorspule und einen negativen Bus geschaltet ist und ein Kondensator zwischen einen positiven Bus und den Sternpunkt der Statorspule geschaltet ist.
Um die erste Aufgabe zu lösen, umfasst eine Antriebsvorrichtung für einen Elektromotor eine Inverterschaltung, einen Stromversorgungskondensator, eine Gleichstromquelle und einen Gleichstromschalter. Die Inverterschaltung hat mehrere Paare von Schaltelementen, die parallel zwischen einen positiven Bus und einen negativen Bus geschaltet sind. Jedes Paar der Schaltelemente umfasst ein High-Side-Schaltelement und ein Low-Side-Schaltelement, die entsprechend jeder Phase des Motors in Reihe geschaltet sind. Der Stromversorgungskondensator ist zwischen den positiven Bus und den negativen Bus geschaltet. Die Gleichstromquelle ist zwischen den positiven Bus und den Sternpunkt der Statorspule geschaltet. Der Stromquellenschalter ist zwischen die Gleichstromquelle und den positiven Bus und/oder den Sternpunkt geschaltet. Die Inverterschaltung ist konfiguriert, um basierend auf Ausgangsspannungen der Gleichstromquelle und des Stromversorgungskondensators durch einen Schaltbetrieb der Schaltelemente Wechselströme an die Statorspule auszugeben. Die Inverterschaltung prüft, ob der Stromquellenschalter in einem ausgeschalteten Zustand ist, in dem der positive Bus und/oder der Sternpunkt von der Gleichstromquelle getrennt ist. Die Inverterschaltung steuert ferner die Schaltelemente, um zuzulassen, dass ein Strom von einer positiven Elektrode des Stromversorgungskondensators durch die Statorspule zu einer negativen Elektrode des Stromversorgungskondensators fließt, wenn der Stromquellenschalter in dem ausgeschalteten Zustand ist.
Um die zweite Aufgabe zu lösen, umfasst eine Antriebsvorrichtung für einen Elektromotor eine Inverterschaltung, einen Stromversorgungskondensator, eine Gleichstromquelle und einen Stromquellenschalter. Die Inverterschaltung hat mehrere Paare von Schaltelementen, die parallel zwischen einen positiven Bus und einen negativen Bus geschaltet sind. Jedes Paar der Schaltelemente umfasst ein High-Side-Schaltelement und ein Low-Side-Schaltelement, die entsprechend jeder Phase des Motors in Reihe geschaltet sind. Der Stromversorgungskondensator ist zwischen den Sternpunkt und den negativen Bus geschaltet. Die Gleichstromquelle ist zwischen den positiven Bus und den Sternpunkt der Statorspule geschaltet. Der Stromquellenschalter ist zwischen die Gleichstromquelle und den positiven Bus und/oder den Sternpunkt geschaltet. Die Inverterschaltung ist konfiguriert, um basierend auf Ausgangsspannungen der Gleichstromquelle und des Stromversorgungskondensators durch einen Schaltbetrieb der Schaltelemente Wechselströme an die Statorspule auszugeben. Die Inverterschaltung prüft, ob der Stromquellenschalter in einem ausgeschalteten Zustand ist, in dem der positive Bus und/oder der Sternpunkt von der Gleichstromquelle getrennt ist. Die Inverterschaltung steuert die Schaltelemente, um zuzulassen, dass ein Strom von der positiven Elektrode des Stromversorgungskondensators durch die Statorspule zu einer negativen Elektrode des Stromversorgungskondensators fließt, wenn der Stromquellenschalter in dem ausgeschalteten Zustand ist.
Um die dritte Aufgabe zu lösen, umfasst eine Antriebsvorrichtung für einen Elektromotor eine Inverterschaltung, einen Stromversorgungskondensator, eine Gleichstromquelle und einen Stromquellenschalter. Die Inverterschaltung hat mehrere Paare von Schaltelementen, die parallel zwischen einen positiven Bus und einen negativen Bus geschaltet sind. Jedes Paar der Schaltelemente umfasst ein High-Side-Schaltelement und ein Low-Side-Schaltelement, die entsprechend jeder Phase des Motors in Reihe geschaltet sind. Der Stromversorgungskondensator ist zwischen den positiven Bus und den negativen Bus geschaltet. Die Gleichstromquelle ist zwischen den Sternpunkt und den negativen Bus geschaltet. Der Stromquellenschalter ist wenigstens einem zwischen den Sternpunkt und den negativen Bus und die Gleichstromquelle geschaltet. Die Inverterschaltung ist konfiguriert, um basierend auf Ausgangsspannungen der Gleichstromquelle und des Stromversorgungskondensators durch einen Schaltbetrieb der Schaltelemente Wechselströme an die Statorspule auszugeben. Die Inverterschaltung prüft, ob der Stromquellenschalter in einem ausgeschalteten Zustand ist, in dem der Sternpunkt und/oder der negative Bus von der Gleichstromquelle getrennt ist. Die Inverterschaltung steuert ferner die Schaltelemente, um zuzulassen, dass ein Strom von einer positiven Elektrode des Stromversorgungskondensators durch die Statorspule zu einer negativen Elektrode des Stromversorgungskondensators fließt, wenn der Stromquellenschalter in dem ausgeschalteten Zustand ist.
Um die vierte Aufgabe zu lösen, umfasst eine Antriebsvorrichtung für einen Elektromotor eine Inverterschaltung, einen Stromversorgungskondensator, eine Gleichstromquelle und einen Stromquellenschalter. Die Inverterschaltung hat mehrere Paare von Schaltelementen, die parallel zwischen einen positiven Bus und einen negativen Bus geschaltet sind. Jedes Paar der Schaltelemente umfasst ein High-Side-Schaltelement und ein Low-Side-Schaltelement, die entsprechend jeder Phase des Motors in Reihe geschaltet sind. Der Stromversorgungskondensator ist zwischen den positiven Bus und den Sternpunkt geschaltet. Die Gleichstromquelle ist zwischen den Sternpunkt und den negativen Bus geschaltet. Der Stromquellenschalter ist wenigstens einmal zwischen den Sternpunkt und den negativen Bus und die Gleichstromquelle geschaltet. Die Inverterschaltung ist konfiguriert, um basierend auf Ausgangsspannungen der Gleichstromquelle und des Stromversorgungskondensators durch einen Schaltbetrieb der Schaltelemente Wechselströme an die Statorspule auszugeben. Die Inverterschaltung prüft, ob der Stromquellenschaler in einem ausgeschalteten Zustand ist, in dem der Sternpunkt und/oder der negative Bus von der Gleichstromquelle getrennt ist. Die Inverterschaltung steuert ferner die Schaltelemente, um zuzulassen, dass ein Strom von einer positiven Elektrode des Stromversorgungskondensators durch die Statorspule zu einer negativen Elektrode des Stromversorgungskondensators fließt, wenn der Stromquellenschalter in dem ausgeschalteten Zustand ist.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die vorstehenden und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung, die unter Bezug auf die begleitenden Zeichnungen gegeben wird, deutlicher. In den Zeichnungen:
1 ist eine Teilschnittansicht einer Antriebsvorrichtung für einen fahrzeugmontierten Elektromotor der vorliegenden Erfindung;
2 ein elektrisches Schaltbild der Antriebsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
3 ist ein Flussdiagramm einer Motordrehzahlsteuerverarbeitung, die von einer in 2 gezeigten Invertersteuerschaltung ausgeführt wird;
4 ist ein Flussdiagramm eines Teils von Schritten, die in der in 3 gezeigten Verarbeitung ausgeführt werden;
5 ist ein Schaltbild, das ein Betriebsmuster für jeden Transistor der in 2 gezeigten Inverterschaltung zeigt;
6 ist ein Schaltbild, das ein Betriebsmuster für jeden Transistor der in 2 gezeigten Inverterschaltung zeigt;
7 ist ein Schaltbild, das ein Betriebsmuster für jeden Transistor der in 2 gezeigten Inverterschaltung zeigt;
8 ist ein Schaltbild, das ein Betriebsmuster für jeden Transistor der in 2 gezeigten Inverterschaltung zeigt;
9 ist ein Schaltbild, das ein Betriebsmuster für jeden Transistor der in 2 gezeigten Inverterschaltung zeigt;
10 ist ein Schaltbild, das ein Betriebsmuster für jeden Transistor der in 2 gezeigten Inverterschaltung zeigt;
11 ist ein Schaltbild, das ein Betriebsmuster für jeden Transistor der in 2 gezeigten Inverterschaltung zeigt;
12 ist ein Flussdiagramm der Entladesteuerverarbeitung, die von der in 2 gezeigten Invertersteuerschaltung ausgeführt wird;
13 ist ein Schaltbild, das einen Fließweg eines Stroms zeigt, der als ein Ergebnis der Ausführung der Kondensatorentladesteuerverarbeitung von 8 von einer positiven Elektrode zu einer negativen Elektrode eines Kondensators fließt;
14 ist ein Flussdiagramm einer Motordrehzahlsteuerverarbeitung, die von einer Invertersteuerschaltung in einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausgeführt wird;
15 ist ein elektrisches Schaltbild der Antriebsvorrichtung und der elektrischen Stromquelleneinheit in einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
16 ist ein elektrisches Schaltbild der Antriebsvorrichtung und der elektrischen Stromquelleneinheit in einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
17 ist ein elektrisches Schaltbild der Antriebsvorrichtung und der elektrischen Stromquelleneinheit in einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
18 ist ein elektrisches Schaltbild der Antriebsvorrichtung und der elektrischen Stromquelleneinheit in einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
19 ist ein Schaltbild, das einen Fließweg eines Stroms zeigt, der in der sechsten Ausführungsform von einer positiven Elektrode zu einer negativen Elektrode eines Kondensators fließt;
20 ist ein elektrisches Schaltbild der Antriebsvorrichtung und der elektrischen Stromquelleneinheit in einer siebten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
21 ist ein Schaltbild, das einen Fließweg eines Stroms zeigt, der in der siebten Ausführungsform von einer positiven Elektrode zu einer negativen Elektrode eines Kondensators fließt;
22 ist ein elektrisches Schaltbild der Antriebsvorrichtung und der elektrischen Stromquelleneinheit in einer achten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
23 ist ein elektrisches Schaltbild der Antriebsvorrichtung und der elektrischen Stromquelleneinheit in einer neunten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
24 ist ein elektrisches Schaltbild der Antriebsvorrichtung und der elektrischen Stromquelleneinheit in einer zehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
25 ist ein Schaltbild, das einen Fließweg eines Stroms zeigt, der in der zehnten Ausführungsform von einer positiven Elektrode zu einer negativen Elektrode des Kondensators fließt;
26 ist ein Schaltbild der in 2 gezeigten Invertersteuerschaltung;
27 ist ein Schaltbild einer in 22 gezeigten W-Phasenantriebsschaltung; und
28 ist ein Schaltbild der in 22 gezeigten W-Phasenantriebsschaltung.
Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
Die vorliegende Erfindung wird unter Bezug auf verschiedene Ausführungsformen beschrieben, in denen eine Antriebsvorrichtung für einen fahrzeugmontierten Motor als ein elektrischer Kompressor implementiert ist, der elektrisch angetrieben wird.
(Erste Ausführungsform)
Bezug nehmend auf 1 ist als eine Antriebsvorrichtung für einen fahrzeugmontierten Elektromotor eine elektrische Kompressorvorrichtung in einem Motorraum eines Hybridfahrzeugs montiert und bildet in Kombination mit einem Kondensator, einem Druckminderer und einem Verdampfer einen Kältekreislauf eines Fahrzeugklimatisierungssystems. Das Hybridfahrzeug wird von einem Verbrennungsmotor und/oder einem Elektromotor angetrieben.
Die Kompressorvorrichtung 10 umfasst ein Kompressorgehäuse 20, einen Elektromotor 30, einen Kompressor 40, eine Antriebsvorrichtung 50 und eine Abdeckung 60.
Das Gehäuse 20 ist aus einem Metall, wie etwa Eisen oder Aluminium, gefertigt und im Allgemeinen in einer zylindrischen Form ausgebildet. Das Gehäuse 20 hat eine Kältemitteleinlassöffnung 21, eine Kältemittelauslassöffnung 22 und Befestigungsfüße 23a, 23b, 23c und 23d. Die Kältemitteleinlassöffnung 21 ist ein Durchgang zum Ansaugen des Kältemittels von der Verdampferseite. Die Kältemittelauslassöffnung 22 ist ein Durchgang zum Auslassen des Kältemittels in Richtung des Kondensators.
Die Befestigungsfüße 23a und 23b sind an der Oberseite des Kompressorgehäuses 20 bereitgestellt. Die Befestigungsfüße 23c und 23d sind an der Unterseite des Kompessorgehäuses 20 bereitgestellt.
Jeder Befestigungsfuß 23a, 23b, 23c oder 23d ist im Allgemeinen in einer quadratischen Form ausgebildet und erstreckt sich senkrecht zu dem Blatt von 1. Bolzenlöcher 24a, 24b, 24c und 24d sind jeweils in den Befestigungslöchern 23a, 23b, 23c und 23d ausgebildet. Bolzen 25 werden in die Bolzenlöcher 24a, 24b, 24c und 24d eingesetzt, um das Kompressorgehäuse 20 an einem (nicht gezeigten) Verbrennungsmotor, der in einem Motorraum bereitgestellt ist, zum Beispiel an der Vorderwand desselben, fest anzubringen.
Auf der Oberseite des Kompressorgehäuses 20 ist eine Montageoberfläche 20a ausgebildet, an der die Antriebsvorrichtung 50 befestigt ist. Die Montageoberfläche 20a ist zwischen den Befestigungsfüßen 23a und 23b ausgebildet.
Der Elektromotor 30 ist ein Dreiphasen-Synchronmotor und in dem Kompressorgehäuse 20 bereitgestellt. Der Elektromotor 30 hat einen Stator 31 und einen Rotor 32.
Der Stator 31 ist durch einen Statorkern und eine Statorspule ausgebildet. Der Statorkern ist an einer Innenumfangswand des Kompressorgehäuses 20 befestigt. Die Statorspule ist auf den Statorkern gewickelt.
Der Rotor 32 ist mit Permanentmagneten ausgestattet und im Allgemeinen in der zylindrischen Form ausgebildet. Eine Drehwelle 32a ist in den Mittelachsenteil des Rotors 32 montiert. Die Drehwelle 32a ist angeordnet, um sich in die Richtung der Mittelachse des Kompressorgehäuses 20 zu erstrecken. Die Drehwelle 32a ist durch ein Paar von Lagern 33a und 33b drehbar gelagert. Die Lager 33a und 33b sind an das Kompressorgehäuse 20 montiert. Der Rotor 32 dreht sich aufgrund eines rotierenden Magnetfelds, das von der Statorspule erzeugt wird.
Der Kompressor 40 ist an einer axialen Endseite der Drehwelle 32a des Elektromotors 30 bereitgestellt. Der Kompressor 40 wird von der Drehwelle 32a des Elektromotors 30 angetrieben, um das Kältemittel anzusaugen, zu komprimieren und auszustoßen. Der Kompressor 40 kann ein Spiralkompressor sein, in den das Kältemittel eingesaugt, komprimiert und ausgestoßen wird, während es relativ zu einer festen Spirale wirbelt.
Die Antriebsvorrichtung 50 ist auf die Montageoberfläche 20a montiert und hat eine elektronische Schaltung, die elektrischen Strom von einer elektrischen Stromquelle aufnimmt und Dreiphasenwechselströme an die Statorspule ausgibt.
Die Abdeckung 60 bedeckt die Antriebsvorrichtung 50 von der Oberseite, das heißt, der Außenseite. Die Abdeckung 60 ist durch Befestigungselemente, wie etwa Bolzen, an dem Kompressorgehäuse 20 befestigt. Die Antriebsvorrichtung 50 ist somit zwischen der Abdeckung 60 und der Montageoberfläche 20a eingeschoben.
Die elektrische Kompressorvorrichtung 10 und andere elektrische Teile, wie etwa eine elektrische Stromquelleneinheit 80, sind in 2 gezeigt.
Die Statorspule 31a des Elektromotors 30 der elektrischen Kompressorvorrichtung 10 ist durch eine U-Phasenspule 310, eine V-Phasenspule 311 und eine W-Phasenspule 312 ausgebildet, die mit einem Sternpunkt 31x sterngeschaltet sind.
Die Stromquelleneinheit 80 ist bereitgestellt, um die elektrische Kompressorvorrichtung 10 mit elektrischem Gleichstrom zu versorgen. Insbesondere umfasst die Stromquelleneinheit 80 eine Gleichstromquelle 81, ein Systemhauptrelais 82, einen Glättungskondensator 83 und eine Entladeschaltung 84.
Eine positive Elektrode der Gleichstromquelle 81 ist mit einem positiven Bus 75 einer Inverterschaltung 70 verbunden. Eine negative Elektrode der Gleichstromquelle 81 ist mit dem Sternpunkt 31x der Statorspule 31a verbunden. Eine positive Elektrode des Glättungskondensators 83 ist mit dem positiven Bus 75 der Inverterschaltung 70 verbunden. Eine negative Elektrode des Glättungskondensators 83 ist mit dem Sternpunkt 31x der Statorspule 31a verbunden. Der Kondensator 83 ist bereitgestellt, um eine Ausgangsspannung zu glätten, die von der Gleichstromquelle 81 an die Inverterschaltung 70 geliefert wird. Der positive Bus 75 hat ein elektrisches Potential, das höher als das des negativen Busses 74 ist.
Das Systemhauptrelais 82 ist als ein Stromquellenschalter bereitgestellt, der bewegliche Schalter 82a und 82b hat. Der Schalter 82a ist zwischen der positiven Elektrode der Gleichstromquelle 81 und der positiven Elektrode des Glättungskondensators 83 bereitgestellt. Der Schalter 82a verbindet und trennt die positive Elektrode der Gleichstromquelle 81 und die positive Elektrode des Glättungskondensators 83, wodurch ein Stromweg zwischen den positiven Elektroden der Gleichstromquelle 81 und dem Glättungskondensator 83 geschlossen und geöffnet wird. Der Schalter 82a verbindet und trennt auf diese Weise die positive Elektrode der Gleichstromquelle 81 und den positiven Bus 75 der Inverterschaltung 70.
Der Schalter 82b ist zwischen der negativen Elektrode der Gleichstromquelle 81 und der negativen Elektrode des Glättungskondensators 83 bereitgestellt. Der Schalter 82b verbindet und trennt die negative Elektrode der Gleichstromquelle 81 und die negative Elektrode des Glättungskondensators 83, wodurch ein Stromweg zwischen den negativen Elektroden der Gleichstromquelle 81 und dem Glättungskondensator 83 geöffnet und geschlossen wird. Der Schalter 82b verbindet und trennt auf diese Weise die negative Elektrode der Gleichstromquelle 81 und den Sternpunkt 31x der Statorspule 31a. Die Schalter 82a und 82b sind elektromagnetische Relais, die durch eine elektronische Steuereinheit 90 gesteuert werden, um ein- und ausgeschaltet zu werden.
Die Entladeschaltung 84 ist aus einem Relaisschalter 84a und einem Widerstand 84b ausgebildet. Der Relaisschalter 84a und der Widerstand 84b sind in Reihe zwischen die positive Elektrode und die negative Elektrode des Glättungskondensators 83, das heißt, parallel zu dem Glättungskondensator 83, geschaltet. Der Relaisschalter 84a ist als ein Entladeschalter bereitgestellt, der die positive Elektrode und die negative Elektrode des Glättungskondensators 83 trennt und verbindet. Der Widerstand 84 begrenzt einen Strom, der durch den Relaisschalter 84a zwischen der positiven Elektrode und der negativen Elektrode des Glättungskondensators 83 fließt.
Die Antriebsvorrichtung 50 umfasst eine Inverterschaltung 70, einen Stromversorgungskondensator 71, eine Invertersteuerschaltung 72, eine elektrische Stromquelle 73, einen Widerstand 76 und einen Spannungssensor 77.
Die Inverterschaltung 70 ist konfiguriert, um basierend auf der Ausgangsspannung der Gleichstromquelle 81 und der Ausgangsspannung des Stromversorgungskondensators 71 Dreiphasenwechselströme an die Statorspule 31a auszugeben. Die Inverterschaltung 70 ist aus Transistoren 70a, 70b, 70c, 70d, 70e und 70f ebenso wie jeweiligen Dioden D1, D2, D3, D4, D5 und D6 aufgebaut.
Die Transistoren 70a und 70b sind in Reihe zwischen einen negativen Bus 74 und einen positiven Bus 75 geschaltet. Die Transistoren 70c und 70d sind in Reihe zwischen den negativen Bus 74 und den positiven Bus 75 geschaltet. Die Transistoren 70e und 70f sind in Reihe zwischen den negativen Bus 74 und den positiven Bus 75 geschaltet.
Die Transistoren 70a und 70b sind aufgebaut, um jeweils ein erstes Paar von in Reihe geschalteten High-Side- und Low-Side-Schaltelementen, die der W-Phase entsprechen, zu bilden. Ein gemeinsamer Übergang T1 zwischen den Transistoren 70a und 70b ist mit der W-Phasenspule 312 verbunden. Die Transistoren 70c und 70d sind konfiguriert, um jeweils ein zweites Paar in Reihe geschalteter High-Side- und Low-Side-Schaltelemente zu bilden, das der V-Phase entspricht. Ein gemeinsamer Übergang T2 zwischen den Transistoren 70c und 70d ist mit der V-Phasenspule 311 verbunden. Die Transistoren 70e und 70f sind konfiguriert, um jeweils ein drittes Paar in Reihe geschalteter High-Side- und Low-Side-Schaltelemente zu bilden, das der U-Phase entspricht. Ein gemeinsamer Übergang T3 zwischen den Transistoren 70e und 70f ist mit der U-Phasenspule 310 verbunden.
Obwohl die Transistoren 70a bis 70f als NPN-Transistoren gezeigt sind, können die Transistoren 70a bis 70f andere Transistoren, wie etwa Bipolartransistoren mit isoliertem Gate (IGBTs) oder Feldeffekttransistoren (FETs) sein.
Die Dioden D1 bis D6 sind jeweils in einer derartigen Weise parallel zu den entsprechenden Transistoren 70a bis 70f verbunden, dass jede Diode relativ zu dem entsprechenden Transistor in Sperrrichtung vorgespannt ist.
Der Kondensator 71 ist als ein Stromversorgungskondensator bereitgestellt, der seine Ausgangspannung neben der Ausgangsspannung der Gleichstromquelle 81 der Stromquelleneinheit 80 an die Inverterschaltung 70 liefert. Eine positive Elektrode des Stromversorgungskondensators 71 ist mit dem positiven Bus 75 der Inverterschaltung 70 verbunden. Eine negative Elektrode des Stromversorgungskondensators 71 ist mit dem negativen Bus 74 der Inverterschaltung 70 verbunden.
Der Widerstand 76 ist zwischen die negative Elektrode des Stromversorgungskondensators 71 und den negativen Bus 74 geschaltet. Der Spannungssensor 77 ist konfiguriert, um eine Spannung zu erfassen, die sich zwischen beiden Enden des Widerstands 76 entwickelt.
Die Invertersteuerschaltung 72 ist aus einem Mikrocomputer, einem Speicher und ähnlichem ausgebildet, um die Steuerverarbeitung für die Motordrehzahlsteuerung und die Kondensatorentladesteuerung auszuführen. Die Motordrehzahlsteuerverarbeitung ist bereitgestellt, um eine Drehzahl des Elektromotors 30 mittels der Transistoren 70a bis 70f zu steuern. Die Kondensatorentladesteuerverarbeitung ist bereitgestellt, um ansprechend auf einen Befehl von einer elektronischen Steuereinheit 90 elektrische Ladung von dem Stromversorgungskondensator 71 zu entladen.
Die Stromquelle 73 ist konfiguriert, um die Invertersteuerschaltung 72 basierend auf einer Spannung zwischen dem positiven Bus 75 und dem Sternpunkt 31x der Statorspule 31a mit elektrischem Strom zu versorgen.
Insbesondere umfasst die Stromquelle 73 einen Gleichstrom-Gleichstrom-Wandler, der die Spannung zwischen dem positiven Bus 75 und dem Sternpunkt 31x der Statorspule 31a auf eine feste Spannung umwandelt, und einen Kondensator, der eine von der Invertersteuerschaltung 72 ausgegebene Spannung glättet. Dieser Kondensator speichert elektrische Leistung, die an die Invertersteuerschaltung 72 ausgegeben wird.
Die elektronische Steuereinheit 90 wird mit elektrischem Strom von einer Gleichstromquelle 100 versorgt. Sie ist konfiguriert, um die Ausgabeverarbeitung zum Ausgeben eines Befehlswerts einer Drehzahl des Elektromotors 30 auszuführen. Der Befehlswert der Drehzahl gibt eine Befehlsdrehzahl Na des Elektromotors 30 an. Die Ausgabespannung der Gleichstromquelle 100 ist niedriger als die der Gleichstromquelle 81.
Die elektronische Steuereinheit 90 ist auch konfiguriert, um die Steuerverarbeitung zum Steuern des Systemhauptrelais 82 und des Relaisschalters 84a der Entladeschaltung 84 ansprechend auf ein Erfassungssignal eines Unfallerfassungssensors 91 auszuführen. Der Unfallerfassungssensor 91 kann ein Beschleunigungssensor sein, der die Zusammenstoßeinwirkungen des Hybridfahrzeugs durch das andere Fahrzeug als Beschleunigung erfasst.
Die erste Ausführungsform arbeitet wie folgt.
Wenn ein Zündschalter IG von einem Fahrzeugfahrer eingeschaltet wird, schaltet die elektronische Steuereinheit 90 die Schalter 82a und 82b des Systemhauptrelais 82 ein, während der Relaisschalter 84a der Entladeschaltung 84 in dem ausgeschalteten Zustand ist.
Als ein Ergebnis werden die positive Elektrode der Gleichstromquelle 81 und die positive Elektrode des Glättungskondensators 83 miteinander verbunden, und die negative Elektrode der Gleichstromquelle 81 und die negative Elektrode des Glättungskondensators 83 werden ebenfalls miteinander verbunden. Die Ausgangsspannung der Gleichstromquelle 81 wird somit geglättet und zwischen den positiven Bus 75 und den Sternpunkt 31x der Statorspule 31a zugeführt.
Wenn die elektronische Steuereinheit 90 den Befehlswert der Drehzahl des Elektromotors 30 an die Invertersteuerschaltung 72 ausgibt, führt die Invertersteuerschaltung 72 die Motordrehzahlsteuerverarbeitung entsprechend dem Befehlswert der Drehzahl des Elektromotors 30 aus.
Wenn von dem Unfallerfassungssensor 91 die Beschleunigung, die die Zusammenstoßeinwirkung von mehr als einem vorgegebenen Pegel anzeigt, erfasst wird, bestimmt die elektronische Steuereinheit 90 unter der Bedingung, dass der Zündschalter IG in dem eingeschalteten Zustand ist, dass das Hybridfahrzeug einen Zusammenstoß mit dem anderen Fahrzeug hatte.
Die elektronische Steuereinheit 90 schaltet als Reaktion die Schalter 82a und 82b des Systemhauptrelais 82 aus und schaltet den Relaisschalter 84a der Entladeschaltung 84 ein. Als ein Ergebnis werden die positive Elektrode der Gleichstromquelle 81 und die positive Elektrode des Glättungskondensators 83 voneinander getrennt, und die negative Elektrode der Gleichstromquelle 81 und die negative Elektrode des Glättungskondensators 83 werden ebenfalls voneinander getrennt. Die Ausgangsspannung der Gleichstromquelle 81 wird nicht mehr an die Invertersteuerschaltung 72 geliefert.
Wenn der Relaisschalter 84a der Entladeschaltung 84 eingeschaltet ist, fließt ein Strom von der positiven Elektrode des Glättungskondensators 83 durch den Relaisschalter 84a und den Widerstand 84b als ein Entladestrom des Glättungskondensators 83 zu der negativen Elektrode des Glättungskondensators 83. Die elektrische Ladung des Glättungskondensators 83 wird auf diese Weise entladen.
Die elektronische Steuereinheit 90 gibt auch ein Hauptrelais-Aussignal, das anzeigt, dass das Systemhauptrelais 82 ausgeschaltet wurde, an die Invertersteuerschaltung 72 aus. Das Hauptrelais-Aussignal wird in der Kondensatorentladesteuerverarbeitung verwendet, die von der Invertersteuerschaltung 72 ausgeführt wird.
Wenn der Zündschalter IG von dem Fahrzeugfahrer ausgeschaltet wird, schaltet die elektronische Steuereinheit 90 die Schalter 82a und 82b des Systemhauptrelais 82 aus und schaltet den Relaisschalter 84a der Entladeschaltung 84 in der gleichen Weise ein wie in dem Fall, dass das Auftreten eines Zusammenstoßunfalls oder ähnliches erfasst wurde. Die elektronische Steuereinheit 90 gibt auch das Hauptrelais-Aussignal an die Invertersteuerschaltung 72 aus.
Die Motordrehzahlsteuerverarbeitung und die Kondensatorentladesteuerverarbeitung werden in der folgenden Weise ausgeführt.
(Motordrehzahlsteuerung)
Die Invertersteuerschaltung 72 führt die Motordrehzahlsteuerverarbeitung aus, wie durch ein Flussdiagramm in 3 gezeigt. Diese Motordrehzahlsteuerverarbeitung wird wiederholt durchgeführt.
Bei Schritt S100a werden die Transistoren 70a bis 70f schaltgesteuert, so dass die Drehzahl des Elektronmotors 30 sich der Befehlsdrehzahl Na annähert, die von der elektronischen Steuereinheit 90 ausgegeben wird. In dieser Steuerung werden die Dreiphasenwechselströme basierend auf der Ausgangsspannung des Stromversorgungskondensators 71 und der Ausgangsspannung der Gleichstromquelle 81 von den gemeinsamen Übergängen T1, T2 und T3 an die Statorspule 31a ausgegeben.
Bei dem nächsten Schritt S110a wird einer der Phasenströme aus einem W-Phasenstrom Iw, einem V-Phasenstrom Iv und einem U-Phasenstrom Iu als der Dreiphasenstrom in einer Weise berechnet, die nachstehend detailliert beschrieben wird.
Wie in 2 gezeigt, ist der W-Phasenstrom Iw der Phasenstrom, der zwischen dem gemeinsamen Übergang T1 und der W-Phasenspule 312 fließt. Der V-Phasenstrom Iv ist der Phasenstrom, der zwischen dem gemeinsamen Übergang T2 und der V-Phasenspule 311 fließt. Der U-Phasenstrom Iu ist der Phasenstrom, der zwischen dem gemeinsamen Übergang T3 und der U-Phasenspule 310 fließt.
Bei Schritt S120a werden Drehströme basierend auf den bei Schritt S110a berechneten Phasenströmen Iw, Iv und Iu in einer Weise berechnet, die nachstehend im Detail beschrieben wird.
Bei S130a wird ein Schätzwert der Drehzahl (Schätzdrehzahl) Ns des Elektromotors 30 basierend auf der Winkelgeschwindigkeit der bei Schritt 120a berechneten Dreiphasenwechselströme berechnet. In der nächsten Ausführungsform von Schritt S100a werden die Transistoren 70a bis 70f schaltgesteuert, um eine Differenz zwischen der geschätzten Drehzahl Ns und der Befehlsdrehzahl Na zu verringern. Anschließend an den Schritt S100a werden die Schritte S110a, S120a und S130 jeweils für die Phasenstromberechnung, die Dreiphasenwechselstromberechnung und die Drehzahlschätzung wiederholt.
Die vorstehende Abfolge der Schritte S100a, S110a, S120a und S130a wird wiederholt, solange der Befehlswert der Drehzahl von der elektronischen Steuerschaltung 90 empfangen wird.
Die Transistoren 70a bis 70f werden folglich gesteuert, um ein- und ausgeschaltet zu werden. Als ein Ergebnis werden die Dreiphasenwechselströme von den gemeinsamen Übergängen T1, T2 und T3 basierend auf der Ausgangsspannung des Stromversorgungskondensators 71 und der Ausgangsspannung der Gleichstromquelle 81 an die Statorspule 31a ausgegeben. Insbesondere, wenn der Stromversorgungskondensator 71 seine elektrische Ladung entlädt, werden die Dreiphasenwechselströme von den gemeinsamen Übergängen T1, T2 und T3 an die Statorspule 31a ausgegeben.
Die Statorspule 31 erzeugt als Reaktion ein rotierendes Magnetfeld. Der Rotor 32 rotiert synchron in Bezug auf das rotierende Magnetfeld. Folglich wird die Drehzahl der Drehwelle 32a des Elektromotors 30 gesteuert.
Wenn die Transistoren 70a bis 70f schaltgesteuert werden, wird der Stromversorgungskondensator 71 mit elektrischer Ladung geladen.
Insbesondere, wenn der Transistor 70a unter den Transistoren 70a, 70c und 70e, die auf der Seite des positiven Busses 75 sind, eingeschaltet ist, fließt der Strom basierend auf den Ausgangsspannungen des Stromversorgungskondensators 71 und der Gleichstromquelle 81 von dem positiven Bus 75 durch den Transistor 70a zu der W-Phasenspule 312 der Statorspule 31a. Die Statorspule 31a erzeugt als Reaktion eine induzierte Spannung.
Wenn der Transistor 70a danach ausgeschaltet wird, fließt ein Strom, welcher der induzierten Spannung entspricht, von der negativen Elektrode des Stromversorgungskondensators 71 durch die Diode D2 zu der W-Phasenspule 312 der Statorspule 31a. Die elektrische Ladung wird auf diese Weise in den Stromversorgungskondensator 71 geladen. Der Kondensator 71 wiederholt das Entladen und Laden der elektrischen Ladung durch den Schaltbetrieb der Transistoren 70a bis 70f.
Der Motor 30 treibt durch seine Drehung der Drehwelle 32a den Kompressor 40 an (1). Als ein Ergebnis strömt das Kältemittel von der Verdampferseite in die Kältemitteleinlassöffnung 21, strömt, wie durch einen Pfeil R in 1 gezeigt, durch einen Spielraum zwischen dem Rotor 32 und dem Stator 31 und wird von dem Kompressor 40 komprimiert. Das komprimierte Kältemittel wird von der Kältemittelauslassöffnung 22 ausgestoßen.
Die Phasenströme und die Dreiphasenwechselströme werden von der Phasenstromberechnungsverarbeitung und der Dreiphasenwechselstromberechnungsverarbeitung, die bei Schritt S110a und S120a jeweils ausgeführt werden, in der folgenden Weise berechnet.
Details der Phasenstromberechnungsverarbeitung bei Schritt S110a sind in 4 gezeigt.
In 5 bis 11 sind die Inverterschaltung 70 und die Statorspule 31a schematisch gezeigt, wobei angenommen wird, dass drei Transistoren 70a bis 70f in dem eingeschalteten Zustand sind.
Die Transistoren 70b, 70d und 70f werden in 5 als in dem eingeschalteten Zustand angenommen. Die Transistoren 70e, 70d und 70b werden in 6 als in dem eingeschalteten Zustand angenommen. Die Transistoren 70c, 70f und 70b werden in 7 als in dem eingeschalteten Zustand angenommen. Die Transistoren 70a, 70c und 70f werden in 8 als in dem eingeschalteten Zustand angenommen. Die Transistoren 70a, 70c und 70f werden in 9 als in dem eingeschalteten Zustand angenommen. Die Transistoren 70a, 70e und 70d werden in 10 als in dem eingeschalteten Zustand angenommen. Die Transistoren 70b, 70c und 70e werden in 11 als in dem eingeschalteten Zustand angenommen. In 5 bis 11 zeigt ein Pfeil eine positive Fließrichtung eines Stroms Iax an. In 5 bis 11 sind der Kürze halber die anderen drei Transistoren, die in dem ausgeschalteten Zustand sind, und die Entladeschaltung nicht gezeigt.
Die Phasenstromberechnungsverarbeitung wird, wie in 4 gezeigt, wiederholt ausgeführt.
Bei Schritt S111 wird geprüft, ob alle Transistoren 70a, 70c und 70e auf der Seite des positiven Busses 75 (Seite mit hohem Potential) in der Inverterschaltung 70 in dem ausgeschalteten Zustand sind. Das heißt, es wird geprüft, ob die Anzahl der Transistoren 70a, 70c und 70e in dem eingeschalteten Zustand null ist (High Tr EIN = 0).
Wenn alle Transistoren 70a, 70c und 70e in dem ausgeschalteten Zustand sind, ergibt die Prüfung bei Schritt S111 JA.
Bei Schritt S112 wird geprüft, ob alle Transistoren 70b, 70d und 70f auf der Seite des negativen Busses 74 (Seite mit niedrigem Potential) in der Inverterschaltung 70 in dem eingeschalteten Zustand (EIN) sind. Das heißt, es wird geprüft, ob die Anzahl der Transistoren 70b, 70d und 70f in dem eingeschalteten Zustand drei ist (Low Tr EIN = 3).
Wenn alle Transistoren 70b, 70d und 70f in dem eingeschalteten Zustand sind, ergibt die Prüfung bei Schritt S112 JA.
Wenn alle Transistoren 70a, 70c und 70e auf der Seite des positiven Busses 75 in dem ausgeschalteten Zustand sind und alle Transistoren 70b, 70d und 70f auf der Seite des negativen Busses 74 in dem eingeschalteten Zustand sind, fließt, wie in 5 als der Strom Iax gezeigt, ein Strom In in dem Widerstand 76. Der Strom –In ist ein Sternpunktstrom, der zwischen dem Sternpunkt 31x und einem gemeinsamen Übergang 83a der negativen Elektroden der Gleichstromquelle 81 und dem Glättungskondensator 83 fließt. Bei Schritt S113 wird der Strom Iax (= V/R), der in dem Widerstand 76 fließt, berechnet, indem die Erfassungsspannung V des Spannungssensors 77 durch einen Widerstand R des Widerstands 76 berechnet wird. Folglich wird der Strom –In als der Strom Iax (= –In) berechnet. Der Sternpunktstrom In wird berechnet, indem der Strom –In mit –1 multipliziert wird.
Wenn wenigstens einer der Transistoren 70a, 70c und 70e auf der Seite des positiven Busses 75 in dem eingeschalteten Zustand ist, ergibt die Prüfung bei Schritt S111 NEIN.
Bei Schritt S114 wird geprüft, ob nur einer der Transistoren 70a, 70c und 70e auf der Seite des positiven Busses 75 in dem eingeschalteten Zustand ist (High Tr EIN = 1).
Wenn nur einer der Transistoren 70a, 70c und 70e auf der Seite des positiven Busses in dem eingeschalteten Zustand ist, ergibt die Prüfung bei Schritt S114 JA.
Bei Schritt S115 wird geprüft, ob nur zwei der Transistoren 70b, 70d und 70f auf der Seite des negativen Busses 74 in der Inverterschaltung 70 in dem eingeschalteten Zustand sind (Low Tr EIN = 2).
Wenn nur zwei der Transistoren 70b, 70d und 70f auf der Seite des negativen Busses 74 in dem eingeschalteten Zustand sind, ergibt die Prüfung bei Schritt S115 JA.
Bei Schritt S116 wird geprüft, ob der Sternpunktstrom In bereits berechnet wurde. Das heißt, es wird bei S116 geprüft, ob die Berechnung des Sternpunktstroms In bei Schritt S113 vor der Ausführung von Schritt S116 abgeschlossen wurde.
Wenn der Sternpunktstrom In bei Schritt S113 bereits vor der Ausführung von Schritt S116 berechnet wurde, ergibt die Prüfung bei Schritt S116 JA.
Bei Schritt S116a werden die Phasenströme unter Verwendung des Sternpunktstroms In und des in dem Widerstand 76 fließenden Stroms Iax berechnet. Der Strom Iax wird durch Teilen der Erfassungsspannung V des Spannungssensors 77 durch den Widerstand R des Widerstands 76 berechnet.
Insbesondere, wenn ein Transistor 70e auf der Seite des positiven Busses in dem eingeschalteten Zustand ist und zwei Transistoren 70d und 70b auf der Seite des negativen Busses 74 in dem eingeschalteten Zustand sind, fließt, wie in 6 als Iax gezeigt, ein Strom Iu – In in dem Widerstand 76. Daher wird bei Schritt S116a der Strom Iu – In als der Strom Iax (= Iu – In) berechnet, und der U-Phasenstrom Iu wird berechnet, indem der Sternpunktstrom In zu dem berechneten Strom Iu – In addiert wird.
Wenn ein Transistor 70c auf der Seite des positiven Busses 75 in dem eingeschalteten Zustand ist und zwei Transistoren 70f und 70b auf der Seite des negativen Busses 74, wie in 7 gezeigt, in dem eingeschalteten Zustand sind, fließt, wie in 7 als der Strom Iax gezeigt, ein Strom Iv – In in dem Widerstand 76. Daher wird der Strom Iv – In bei Schritt S116a als der Strom Iax (= Iv – In) berechnet, und der V-Phasenstrom Iv wird berechnet, indem der Sternpunktstrom In zu dem berechneten Strom Iv – In addiert wird.
Wenn ein Transistor 70a auf der Seite des positiven Busses 75 in dem eingeschalteten Zustand ist und die zwei Transistoren 70d und 70f auf der Seite des negativen Busses 74 in dem eingeschalteten Zustand sind, fließt, wie in 8 als der Strom Iax gezeigt, ein Strom Iw – In in dem Widerstand 76. Daher wird bei Schritt S116a der Strom Iw – In als der Strom Iax (= Iw – In) berechnet, und der W-Phasenstrom wird durch Addieren des Sternpunktstroms In zu dem berechneten Strom Iw – In berechnet.
Folglich werden der U-Phasenstrom Iu, der V-Phasenstrom Iv und der W-Phasenstrom Iw bei Schritt S116a berechnet.
Wenn zwei der Transistoren 70a, 70c und 70e auf der Seite des positiven Busses 75 in dem eingeschalteten Zustand sind, ergibt die Prüfung bei Schritt S114 NEIN.
Bei Schritt S117 wird geprüft, ob nur zwei der Transistoren 70a, 70c und 70e auf der Seite des positiven Busses in dem eingeschalteten Zustand (High Tr EIN = 2) sind.
Wenn nur zwei der Transistoren 70a, 70c und 70e auf der Seite des positiven Busses 75 in dem eingeschalteten Zustand sind, ergibt die Prüfung bei Schritt S117 JA.
Bei Schritt S118 wird geprüft, ob nur einer der Transistoren 70b, 70d und 70f auf der Seite des negativen Busses 74 in dem eingeschalteten Zustand ist (Low Tr EIN = 1).
Wenn nur ein Transistor der Transistoren 70b, 70d und 70f auf der Seite des negativen Busses 74 in dem eingeschalteten Zustand ist, ergibt die Prüfung bei S118 JA.
Bei Schritt S119 werden die Phasenströme unter Verwendung des in dem Widerstand 76 strömenden Stroms Iax berechnet. Der Strom Iax wird berechnet, indem die Erfassungsspannung V des Spannungssensors 77 durch den Widerstand R des Widerstands 76 geteilt wird.
Insbesondere, wenn zwei Transistoren 70a und 70c auf der Seite des positiven Busses 75 in dem eingeschalteten Zustand sind, und ein Transistor 70f auf der Seite des negativen Busses 74 in dem eingeschalteten Zustand ist, fließt, wie in 9 als der Strom Iax gezeigt, ein Strom –Iu in dem Widerstand 76. Daher wird bei S119 der Strom –Iu als der Strom Iax (= –Iu) berechnet. Der U-Phasenstrom Iu wird durch Multiplizieren des berechneten Stroms –Iu mit –1 berechnet.
Wenn zwei Transistoren 70a und 70e auf der Seite des positiven Busses 75 in dem eingeschalteten Zustand sind, und ein Transistor 70d auf der Seite des negativen Busses 74 in dem eingeschalteten Zustand ist, fließt, wie in 10 als der Strom Iax gezeigt, der Strom –Iv in dem Widerstand 76. Daher wird bei Schritt S119 der Strom –Iv als der Strom Iax (= –Iv) berechnet. Der V-Phasenstrom Iv wird durch Multiplizieren des berechneten Stroms –Iv mit –1 berechnet.
Wenn zwei Transistoren 70c und 70e auf der Seite des positiven Busses 75 in dem eingeschalteten Zustand sind und ein Transistor 70b auf der Seite des negativen Busses 74 in dem eingeschalteten Zustand ist, fließt, wie in 11 als ein Strom Iax gezeigt, ein Strom –Iw in dem Widerstand 76. Daher wird bei Schritt S119 der Strom –Iw als der Strom Iax (= –Iw) berechnet. Der W-Phasenstrom Iw wird durch Multiplizieren des berechneten Stroms –Iw mit –1 berechnet.
Folglich werden bei Schritt S119 der U-Phasenstrom Iu, der V-Phasenstrom Iv und der W-Phasenstrom Iw berechnet. Wenn der Sternpunktstrom In nicht bei Schritt S113 vor der Ausführung von Schritt S116 berechnet wurde, ergibt die Prüfung bei Schritt S116 NEIN, und der Schritt S116a wird nicht ausgeführt.
Durch die Wiederholung der Phasenstromberechnungsverarbeitung wird bei Schritt S116a oder S119 einer der Phasenströme Iu, Iv und Iw berechnet.
Ferner werden bei den Schritten S116a und S119 alle drei Phasenströme Iu, Iv und Iw berechnet. Basierend auf einem Satz der bei den Schritten S116a und S119 berechneten Phasenströme Iu, Iv und Iw werden bei dem in 3 gezeigten Schritt S120a die Dreiphasenwechselströme berechnet.
Jedes Mal, wenn die Phasenströme bei den Schritten S116a und S119 berechnet werden, werden die Dreiphasenwechselströme aktualisiert.
Das heißt, jedes Mal, wenn die Phasenströme Iu, Iv und Iw bei S110a durch die Ausführung der Motordrehzahlverarbeitung berechnet werden, werden die Dreiphasenwechselströme bei Schritt S120a aktualisiert.
Es wird hier angenommen, dass die Anzahl der Male der Ausführung der Motordrehzahlverarbeitung (das heißt, der Phasenstromberechnungsverarbeitung) durch eine Zahl in Klammern angegeben wird. Wenn der U-Phasenstrom Iu(1), der V-Phasenstrom Iv(2) und der W-Phasenstrom Iw(3) in der ersten, zweiten und dritten Ausführung der Motordrehzahlsteuerverarbeitung berechnet werden, werden die Dreiphasenwechselströme in der dritten Ausführung von Schritt S120a der Motordrehzahlverarbeitung bestimmt, indem die drei Ströme Iu(1), Iv(2) und Iw(3) festgelegt werden.
Wenn der U-Phasenstrom Iu(4) in der vierten Ausführung der Motordrehzahlverarbeitung berechnet wird, werden die Dreiphasenwechselströme durch einen Satz des U-Phasenstroms Iu(4), der ein Ersatz für Iu(1) ist, des V-Phasenstroms Iv(2) und des W-Phasenstroms Iw(3) berechnet. Somit werden die Dreiphasenwechselströme aktualisiert.
(Entladesteuerung)
Die Invertersteuerschaltung 72 führt ferner die Kondensatorentladesteuerverarbeitung, wie durch ein Flussdiagramm in 12 gezeigt, aus.
Bei Schritt S200 wird geprüft, ob das Systemhauptrelais (SMR) 82 ausgeschaltet ist. Insbesondere wird geprüft, ob von der elektronischen Steuereinheit 90 ein Hauptrelais-Aussignal empfangen wird.
Wenn von der elektronischen Steuereinheit 90 das Hauptrelais-Aussignal empfangen wird, ergibt die Prüfung bei Schritt S200 JA, was anzeigt, dass das Systemhauptrelais 82 ausgeschaltet ist.
Bei dem nächsten Schritt S210 werden alle Transistoren 70b, 70d und 70f auf der Seite des negativen Busses 74 eingeschaltet, während alle Transistoren 70a, 70c und 70e auf der Seite des positiven Busses 75 ausgeschaltet werden.
In diesem Fall fließt, wie durch einen dicken gestrichelten Pfeil A in 13 gezeigt, ein Strom von der positiven Elektrode des Stromversorgungskondensators 71 durch den Relaisschalter 84a und den Widerstand 84b der Entladeschaltung 84 zu dem Sternpunkt 31x der Statorspule 31a. Dieser Strom wird parallel verzweigt, um von dem Sternpunkt 31x zu der W-Phasenspule 312, der V-Phasenspule 311 und der U-Phasenspule 310 zu fließen.
Der Strom Iw, der von dem Sternpunkt 31x zu der W-Phasenspule 312 fließt, fließt durch den Transistor 70b zu dem negativen Bus 74. Der Strom Iv, der von dem Sternpunkt 31x zu der V-Phasenspule 311 fließt, fließt durch den Transistor 70c zu dem negativen Bus 74. Der Strom Iu, der von dem Sternpunkt 31x zu der U-Phasenspule 310 fließt, fließt durch den Transistor 70f zu dem negativen Bus 74.
Der U-Phasenstrom Iu, der V-Phasenstrom Iv und der W-Phasenstrom Iw, die zu dem negativen Bus 74 fließen, fließen durch den Widerstand 76 zu der negativen Elektrode des Stromversorgungskondensators 71. Somit wird die elektrische Ladung von dem Stromversorgungskondensator 71 entladen.
Wenn von der elektronischen Steuereinheit 90 kein Hauptrelais-Aussignal empfangen wird, ergibt die Steuerung bei Schritt S200 NEIN, was anzeigt, dass das Systemhauptrelais 82 in dem ausgeschalteten Zustand ist.
In der Antriebsvorrichtung 50 gemäß der vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsform ist der Stromversorgungskondensator 71 zwischen den positiven Bus 75 und den negativen Bus 74 geschaltet, und die Gleichstromquelle 81 ist zwischen den positiven Bus 75 und den Sternpunkt 31x geschaltet. Die Inverterschaltung 70 gibt durch den Schaltbetrieb der Transistoren 70a bis 70f basierend auf den Ausgangsspannungen der Gleichstromquelle 81 und dem Stromversorgungskondensator 71 die Dreiphasenwechselströme von den gemeinsamen Übergängen T1, T2 und T3 an die Statorspule 31a aus. Das rotierende Magnetfeld wird folglich von der Statorspule 31a erzeugt.
Die Invertersteuerschaltung 72 prüft, ob von der elektronischen Steuereinheit 90 das Hauptrelais-Aussignal empfangen wird, um zu prüfen, ob das Systemhauptrelais 82 ausgeschaltet ist.
Die elektronische Steuereinheit 90 gibt als ein Ergebnis der Bestimmung, dass das Hybridfahrzeug zum Beispiel eine Zusammenstoßeinwirkung von dem anderen Fahrzeug aufgenommen hat, das Hauptrelais-Aussignal an die Invertersteuerschaltung 72 aus.
Nach dem Empfang des Hauptrelais-Aussignals von der elektronischen Steuereinheit 90 bestimmt die Invertersteuerschaltung 72, dass das Systemhauptrelais 82 durch die elektronische Steuereinheit 90 ausgeschaltet ist. Die Invertersteuerschaltung 72 schaltet folglich, wie in 13 gezeigt, die Transistoren 70a, 70c und 70e aus und schaltet die Transistoren 70b, 70d und 70f ein.
Folglich fließt ein Entladestrom von der positiven Elektrode durch die Statorspule 31a und die Transistoren 70b, 70d und 70f auf dem negativen Bus 74 zu der negativen Elektrode des Stromversorgungskondensators 71, wodurch die in dem Stromversorgungskondensator 71 gespeicherte Elektrizität entladen wird.
Selbst wenn das Kompressorgehäuse 20, die Antriebsvorrichtung 50 und/oder die Abdeckung 60 durch einen Unfall, wie etwa einen Zusammenstoß, zerbrochen werden und die positive Elektrode des Stromversorgungskondensators 71 zufällig das Kompressorgehäuse 20 oder ähnliches kontaktiert, werden Fahrgäste in dem Hybridfahrzeug davor geschützt, einen Stromschlag zu bekommen.
Gemäß der ersten Ausführungsform werden die Transistoren 70b, 70d und 70f auf der Seite des negativen Busses 74 eingeschaltet, um zuzulassen, dass der Strom von der positiven Elektrode zu der negativen Elektrode des Stromversorgungskondensators 71 fließt, so dass die elektrische Ladung in dem Stromversorgungskondensator 71 dadurch entladen wird.
Der Strom, der zu den Transistoren 70b, 70d und 70f auf der Seite des negativen Busses 74 fließt, ist durch den Widerstand der Statorspule 31a begrenzt. Es wird auf diese Weise verhindert, dass aufgrund einer Zunahme der Ströme, die zu den Transistoren 70b, 70d und 70f auf der Seite des negativen Busses 74 fließen, ein Ausfall entsteht.
Außerdem hat die Entladeschaltung 84 den Widerstand 84b, der in dem Stromweg zwischen der positiven Elektrode und der negativen Elektrode des Stromversorgungskondensators 71 bereitgestellt ist. Als ein Ergebnis wird der Strom, der zu den Transistoren 70b, 70d und 70f auf der Seite des negativen Busses 74 fließt, stärker begrenzt, um die Transistoren 70b, 70d und 70f zu schützen.
In der ersten Ausführungsform kann zugelassen werden, dass der Strom von der Seite der positiven Elektrode durch die Statorspule 31a in der folgenden Weise zu der Seite der negativen Elektrode fließt.
Als eine Modifikation kann jeweils nur einer der Transistoren 70b, 70d und 70f auf der Seite des negativen Busses 74 ausgeschaltet und die anderen beiden eingeschaltet werden, während die Transistoren 70a, 70c und 70e auf dem positiven Bus ausgeschaltet sind. Als eine andere Modifikation können jeweils nur zwei der Transistoren 70b, 70d und 70f auf der Seite des negativen Busses 74 ausgeschaltet werden und der andere kann eingeschaltet werden, während die Transistoren 70a, 70c und 70e auf dem positiven Bus 75 ausgeschaltet werden.
In der ersten Ausführungsform kann der Widerstand 76 zwischen die positive Elektrode des Stromversorgungskondensators 71 und den positiven Bus 75 geschaltet werden. In diesem Fall wird der Phasenstrom in der Phasenstromberechnungsverarbeitung durch den Strom Iax erfasst, der in dem Widerstand 76 fließt, wenn einer der Transistoren 70a, 70c und 70e auf der Seite des positiven Busses 75 eingeschaltet ist und zwei der Transistoren 70b, 70d und 70f auf der Seite des negativen Busses 74 eingeschaltet sind.
In der ersten Ausführungsform kann die elektronische Steuereinheit 90 das Hauptrelais-Aussignal unter Verwendung eines Spannungssensors, der eine Spannung zwischen der positiven Elektrode und der negativen Elektrode des Kondensators 82 erfasst, an die Invertersteuerschaltung 72 ausgeben.
In diesem Fall kann die elektronische Steuereinheit 90 prüfen, ob das Systemhauptrelais 82 ausgeschaltet ist, indem geprüft wird, ob die Erfassungsspannung eines derartigen Spannungssensors niedriger als ein vorgegebener Pegel ist. Wenn die Erfassungsspannung niedriger als der vorgegebene Pegel ist, kann das Hauptrelais-Aussignal an die Invertersteuerschaltung 72 ausgegeben werden.
(Zweite Ausführungsform)
Gemäß der zweiten Ausführungsform ist die Invertersteuerschaltung 72 konfiguriert, um die Drehzahl des Elektromotors 30 allmählich zu senken, bevor der Elektromotor 30 ausgeschaltet wird.
Die zweite Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform in der Motordrehzahlsteuerverarbeitung.
Wie insbesondere in 14 gezeigt, hat diese Drehzahlsteuerverarbeitung Schritte S90, S100b, S110b, S120b, S130b, S140 und S150, die zu den in 3 gezeigten Schritten hinzugefügt werden. Die Invertersteuerschaltung 72 führt die Motordrehzahlsteuerverarbeitung wie folgt aus.
Bei Schritt S90 wird geprüft, ob die von der elektronischen Steuereinheit 90 ausgegebene Befehlsdrehzahl Na höher als eine untere Grenzdrehzahl Nmin der Drehzahl des Elektromotors 30 ist. Die untere Grenzdrehzahl Nmin wird höher als null, aber als die niedrigste mögliche Drehzahl, bei welcher der Elektromotor 30 rotiert, festgelegt. Wenn die Befehlsdrehzahl Na höher als die untere Grenzdrehzahl Nmin ist (das heißt Na > Nmin), ergibt die Prüfung bei Schritt S90 JA.
Als nächstes werden die Transistoren 70a bis 70f bei Schritt S100a schaltgesteuert, so dass die Drehzahl des Elektromotors 30 sich der Befehlsdrehzahl Na nähert.
Bei dem nächsten Schritt S110a wird einer der Phasenströme aus dem W-Phasenstrom Iw, dem V-Phasenstrom Iv und dem U-Phasenstrom Iu berechnet.
Bei Schritt S120a werden die Dreiphasenwechselströme basierend auf den bei Schritt S110a berechneten Phasenströmen Iw, Iv und Iu berechnet.
Bei Schritt S130a wird die geschätzte Drehzahl Ns des Elektromotors 30 basierend auf der Winkelgeschwindigkeit der bei Schritt S120a berechneten Dreiphasenwechselströme berechnet.
Solange die von der elektronischen Steuereinheit 90 empfangene Befehlsdrehzahl Na höher als die untere Grenzdrehzahl Nmin ist (Na > Nmin), werden die Schritte S100a bis S130a wiederholt.
In diesem Fall werden bei Schritt S100a die Transistoren 70a bis 70f schaltgesteuert, um die Differenz zwischen der geschätzten Drehzahl Ns und der Befehlsdrehzahl Na zu verringern. Anschließend an den Schritt S100a werden die Schritte S110a, S120a uns S130a jeweils für die Phasenstromberechnung, die Dreiphasenwechselstromberechnung und die Drehzahlschätzung wiederholt. Die Transistoren 70a bis 70f werden somit gesteuert, um umzuschalten, so dass sie ein- und ausgeschaltet werden, um die Drehzahl der Drehwelle 32a des Elektromotors 30 zu steuern.
Wenn die von der elektronischen Steuereinheit 90 ausgegebene Befehlsdrehzahl Na niedriger als die untere Grenzdrehzahl Nmin ist (Na < Nmin), ergibt die Prüfung bei Schritt S90 NEIN. In diesem Fall wird die Drehzahl des Elektromotors 30 durch die Schritte S100b, S110b, S120b, S130b und S140 allmählich auf die untere Grenzdrehzahl verringert.
Insbesondere werden die Transistoren 70a bis 70f als Schritt S100b schaltgesteuert, um die Drehzahl des Elektromotors 30 um ein festes Dekrement ΔN zu verringern, um den Elektromotor 30 zu verlangsamen.
Insbesondere wird die Frequenz der Dreiphasenwechselströme, die von den gemeinsamen Übergängen T1 bis T3 zu der Statorspule 31a fließen, verringert. Die Drehzahl des von der Statorspule 31a erzeugten rotierenden Magnetfelds wird verringert. Als ein Ergebnis wird die Drehzahl des Rotors 32 als Reaktion verringert.
Bei dem nächsten Schritt S110b wird der W-Phasenstrom Iw oder der V-Phasenstrom Iv oder der U-Phasenstrom Iu berechnet. Dieser Phasenstrom kann in der gleichen Weise wie der Schritt bei S110a berechnet werden.
Bei Schritt S120b werden die Dreiphasenwechselströme basierend auf den bei Schritt S110b berechneten Phasenströmen berechnet. Die Dreiphasenwechselströme können in der gleichen Weise wie bei Schritt S120a berechnet werden.
Bei Schritt S130b wird die geschätzte Drehzahl Ns des Elektromotors 30 basierend auf der Winkelgeschwindigkeit der bei Schritt S120 berechneten Dreiphasenwechselströme berechnet.
Bei Schritt S140 wird geprüft, ob die geschätzte Drehzahl Ns niedriger als die untere Grenzdrehzahl Nmin ist. Wenn die geschätzte Drehzahl Ns gleich oder höher als die untere Grenzdrehzahl Nmin ist (das heißt, Ns > Nmin), ergibt das Prüfungsergebnis bei Schritt S140 NEIN.
Die Schritte S100b bis S130b werden wiederholt, solange die Schätzdrehzahl Ns gleich oder höher als die untere Grenzdrehzahl Nmin ist. Jedes Mal, wenn der Schritt S100b ausgeführt wird, wird die Frequenz der Dreiphasenwechselströme, die von den gemeinsamen Übergängen T1, T2 und T3 an die Statorspule 31a ausgegeben wird, verringert. Als ein Ergebnis wird die Drehzahl des Elektromotors 30 allmählich auf die untere Grenzdrehzahl Nmin verringert.
Die induzierte Spannung der Statorspule 31a wird proportional zu der Drehzahl des Elektromotors 30 erhöht. Das heißt, wenn die Drehzahl des Elektromotors 30 steigt, steigt die von der Statorspule 31a induzierte Spannung. Wenn die Drehzahl des Elektromotors 30 fällt, fällt die von der Statorspule 31a induzierte Spannung. Daher wird durch allmähliches Verringern der Drehzahl des Elektromotors 30 die induzierte Spannung der Statorspule 31a allmählich verringert.
Wenn die bei Schritt S130 geschätzte Drehzahl Ns niedriger als die untere Grenzdrehzahl Nmin ist (das heißt, Ns < Nmin), ergibt die Prüfung bei Schritt S140 JA.
In diesem Fall werden bei Schritt S150 alle Transistoren 70a bis 70f ausgeschaltet, um dadurch den Fluss der Dreiphasenwechselströme von den gemeinsamen Übergängen T1, T2 und T3 zu der Statorspule 31a zu beenden. Als ein Ergebnis wird die Rotation des Rotors 32 gestoppt.
Gemäß der zweiten Ausführungsform verringert die Invertersteuerschaltung 72 durch Entscheiden von NEIN bei dem Schritt S90, wenn die von der elektronischen Steuereinheit 90 empfangene Befehlsdrehzahl Na niedriger als die untere Grenzdrehzahl des Elektromotors 30 ist, allmählich die Drehzahl des Elektromotors 30 auf die untere Grenzdrehzahl Nmin, bevor der Elektromotor 30 gestoppt wird. Als ein Ergebnis wird die induzierte Spannung der Statorspule 31a allmählich verringert, wenn der Elektromotor 30 verlangsamt wird. Das heißt, eine Zeitspanne zum Verringern der induzierten Spannung wird als eine Spannungsinduktionsverringerungszeitspanne, bevor der Elektromotor 30 gestoppt wird, bereitgestellt.
Die von der Statorspule 31a auf den Stromversorgungskondensator 71 geladene Elektrizität wird zur Zeit des Transistors 70b (70d, 70f) auf der Seite des negativen Busses 74 verringert, während die induzierte Spannung der Statorspule 31a verringert wird.
Daher wiederholt der Stromversorgungskondensator 71 in der Spannungsinduktionsverringerungszeitspanne das Entladen und Laden der elektrischen Ladung, so dass die von der Statorspule 31a auf den Stromversorgungskondensator 71 geladene elektrische Ladung allmählich verringert wird.
Folglich wird die in dem Stromversorgungskondensator 71 gespeicherte elektrische Ladung, nachdem der Elektromotor 30 gestoppt ist, im Vergleich zu einem Fall, in dem der Elektromotor 30 sofort, nachdem der Invertersteuerschaltung 72 von der elektronischen Steuereinheit 90 befohlen wird, den Elektromotor 30 zu stoppen, das heißt, sofort nachdem die Prüfung bei Schritt S90 (14) NEIN ergibt, gestoppt wird, verringert.
Wenn die Kondensatorentladesteuerung von 12 ausgeführt wird, nachdem der Elektromotor 30 gestoppt wird, wird die elektrische Ladung von dem Stromversorgungskondensator 71 entladen. Jedoch wird die von dem Stromversorgungskondensator 71 entladene Ladung im Vergleich zu dem Fall, in dem der Elektromotor 30 sofort gestoppt wird, nachdem die Invertersteuerschaltung 72 bei Schritt S90 NEIN bestimmt, verringert. Als ein Ergebnis entlädt der Stromversorgungskondensator 71 seine gespeicherte Elektrizität in einer kurzen Zeit.
Es wird auf diese Weise verhindert, dass die in dem Stromversorgungskondensator 71 gespeicherte Elektrizität Fahrgäste nachteilig beeinflusst.
In der zweiten Ausführungsform kann die Inverterschaltung 72 modifiziert werden, um den Elektromotor 30 ohne Vergleich der Befehlsdrehzahl Na mit der unteren Grenzdrehzahl Nmin zu stoppen.
Die Invertersteuerschaltung 72 kann basierend auf einem Antriebserlaubnissignal, das von der elektronischen Steuereinheit 90 ausgegeben wird, prüfen, ob von der elektronischen Steuereinheit 90 ein Motorstoppbefehl empfangen wird.
Insbesondere kann die Invertersteuerschaltung 72 bestimmen, dass ein Motorantriebsbefehl von der elektronischen Steuereinheit 90 empfangen wird, wenn von der elektronischen Steuereinheit 90 der Antriebserlaubnisbefehl ausgegeben wird. In diesem Fall steuert die Invertersteuerschaltung 72 die Rotation des Elektromotors 30 gemäß dem Befehlswert der Drehzahl des Elektromotors 30, der von der elektronischen Steuereinheit 90 empfangen wird.
Die Invertersteuerschaltung 72 bestimmt, dass sie einen Befehl von der elektronischen Steuereinheit 90 empfangen hat, um den Elektromotor 30 zu stoppen, wenn die elektronische Steuereinheit 90 das Ausgeben des Antriebserlaubnissignals beendet.
(Dritte Ausführungsform)
Gemäß der dritten Ausführungsform wird basierend auf einer Spannung, die zwischen dem positiven Bus 75 und dem Sternpunkt 31x der Statorspule 31a entwickelt wird, geprüft, ob das Systemhauptrelais 82 ausgeschaltet ist, ohne auf das Hauptrelais-Aussignal Bezug zunehmen.
In der dritten Ausführungsform ist die Antriebsvorrichtung 50, wie in 15 gezeigt, ferner mit einem Spannungssensor 91a versehen. Der Spannungssensor 91a erfasst die Spannung, die sich zwischen dem positiven Bus 75 und dem Sternpunkt 31x der Statorspule 31a entwickelt. Die Erfassungsspannung des Spannungssensors 91a wird verwendet, um zu prüfen, ob das Systemhauptrelais 82 von der Invertersteuerschaltung 72 ausgeschaltet wird.
Die Inverterschaltung 72 ist konfiguriert, um den in 12 gezeigten Schritt S200 in einer anderen Weise auszuführen.
Insbesondere schaltet die elektronische Steuereinheit 90 im Betrieb den Relaisschalter 84a der Entladeschaltung 84 aus und schaltet die Schalter 82a und 82b des Systemhauptrelais 82 ein, wenn der Zündschalter IG eingeschaltet wird.
Die positive Elektrode der Gleichstromquelle 81 und die positive Elektrode des Glättungskondensators 83 werden auf diese Weise verbunden. Ferner werden die negative Elektrode der Gleichstromquelle 81 und die negative Elektrode des Glättungskondensators 83 verbunden.
Die Ausgangsspannung der Gleichstromquelle 81 wird zwischen dem Sternpunkt 31x und dem positiven Bus 75 zugeführt.
Die Invertersteuerschaltung 72 prüft bei Schritt S200 in 12, ob die Erfassungsspannung des Spannungssensors 91a niedriger als eine vorgegebene Spannung ist. Folglich wird geprüft, ob das Systemhauptrelais 82 (SMR in 12) eingeschaltet ist.
Wenn die Ausgangsspannung der Gleichstromquelle 81 zwischen den Sternpunkt 31x und den positiven Bus 75 geliefert wird, wird die Spannung zwischen dem Sternpunkt 31x und dem positiven Bus 75 höher als die vorgegebene Spannung. Das heißt, die Erfassungsspannung des Spannungssensors 91a wird höher als die vorgegebene Spannung. Die Prüfung bei Schritt S200 ergibt daher NEIN, was anzeigt, dass das Systemrelais 82 in dem eingeschalteten Zustand ist.
Die elektronische Steuereinheit 90 schaltet die Schalter 82a und 82b des Systemhauptrelais 82 aus und schaltet den Relaisschalter 84a der Entladeschaltung 84 ein, wenn bestimmt wird, dass das Hybridfahrzeug eine Zusammenstoßeinwirkung durch das andere Fahrzeug hatte.
Die positive Elektrode der Gleichstromquelle 81 und die positive Elektrode des Glättungskondensators 83 werden voneinander getrennt. Die negative Elektrode der Gleichstromquelle 81 und die negative Elektrode des Glättungskondensators 83 werden ebenfalls getrennt. Die Ausgangsspannung der Gleichstromquelle 81 wird nicht an die Invertersteuerschaltung 72 geliefert.
Mit dem Einschalten des Relaisschalters 84a der Entladeschaltung 84 fließt ein Strom von der positiven Elektrode des Glättungskondensators 83 durch den Relaisschalter 84a und den Widerstand 84b zu der negativen Elektrode desselben.
Als ein Ergebnis wird die Spannung zwischen der positiven Elektrode und der negativen Elektrode des Glättungskondensators 83 allmählich verringert.
Die Spannung zwischen dem positiven Bus 75 und dem Sternpunkt 31x der Statorspule 31a nimmt ansprechend darauf allmählich ab. Die Erfassungsspannung des Spannungssensors 91a fällt am Ende auf weniger als die vorgegebene Spannung.
Die von der Invertersteuerschaltung 72 ausgeführte Prüfung bei Schritt S200 ergibt JA, was anzeigt, dass das Systemhauptrelais 82 ausgeschaltet ist.
Gemäß der dritten Ausführungsform schwankt die Spannung zwischen dem positiven Bus 75 und dem Sternpunkt 31x der Statorspule 31a entsprechend dem Einschalten und Ausschalten des Systemhauptrelais 82. Die Invertersteuerschaltung 72 kann somit basierend auf der Spannung, die zwischen den positiven Bus 75 und den Sternpunkt 31x der Statorspule 31a geliefert wird und von dem Spannungssensor 91a erfasst wird, prüfen, ob das Systemhauptrelais 82 ausgeschaltet ist.
(Vierte Ausführungsform)
Gemäß der vierten Ausführungsform wird bewirkt, dass der Strom beim Entladen des Stromversorgungskondensators 71 von der positiven Elektrode zu der negativen Elektrode des Stromversorgungskondensators 71 fließt.
Die Stromquelleneinheit 80 hat keine Entladeeinheit 84, was in 2 gezeigt ist.
Die vierte Ausführungsform arbeitet darin unterschiedlich zu der ersten Ausführungsform, dass der in 12 gezeigte Schritt S210 durch die Invertersteuerschaltung 72 anders ausgeführt wird.
Wie insbesondere in 16 gezeigt, werden bei Schritt S210 in 12 die Transistoren 70a, 70d und 70f eingeschaltet, während die Transistoren 70b, 70c und 70e ausgeschaltet werden.
Als ein Ergebnis fließt der Strom, wie durch den dicken gestrichelten Pfeil A gezeigt, von der positiven Elektrode des Stromversorgungskondensators 71 durch den Transistor 70a und die W-Phasenspule 312 zu dem Sternpunkt 31x der Statorspule 31a. Dieser Strom wird zu dem V-Phasenstrom Iv und dem U-Phasenstrom Iu von dem Sternpunkt 31x parallel verzweigt.
Der V-Phasenstrom Iv fließt von dem Sternpunkt 31x durch die V-Phasenspule 311 und den Transistor 70d zu dem negativen Bus 74. Der U-Phasenstrom Iu fließt von dem Sternpunkt 31x durch die U-Phasenspule 310 und den Transistor 70f zu dem negativen Bus 74.
Folglich fließen der U-Phasenstrom Iu und der V-Phasenstrom Iv durch den Widerstand 76 zu der negativen Elektrode des Stromversorgungskondensators 71. Die elektrische Ladung wird von dem Stromversorgungskondensator 71 entladen.
In der vierten Ausführungsform kann der Stromversorgungskondensator 71 auf die andere Art entladen werden, während der Stromversorgungskondensator 71 immer noch von der positiven Elektrode durch die Transistoren der Inverterschaltung 70 und die Statorspule 31a zu der negativen Elektrode des Stromversorgungskondensators 71 entladen wird.
Insbesondere können anstelle des Transistors 70a der Transistor 70c und 70e auf dem positiven Bus 75 eingeschaltet werden, und anstelle der Transistoren 70d und 70f kann der Transistor 70b auf dem negativen Bus eingeschaltet werden.
(Fünfte Ausführungsform)
Gemäß der fünften Ausführungsform wird die Invertersteuerschaltung 72 nicht mit dem elektrischen Strom von der Stromquelle 73 versorgt, was zum Beispiel in 2 gezeigt ist.
Die Invertersteuerschaltung 72 wird, wie in 17 gezeigt, mit dem elektrischen Strom von der Gleichstromquelle 100 anstatt von der Stromquelle 73 versorgt. Die Invertersteuerschaltung 72 ist unabhängig von der Spannung zwischen dem positiven Bus 75 und dem Sternpunkt 31x betreibbar.
(Sechste Ausführungsform)
Gemäß der sechsten Ausführungsform ist die Antriebsvorrichtung 50 konfiguriert, um den Stromversorgungskondensator 71, wie in 18 gezeigt, zwischen dem Sternpunkt 31x der Statorspule 31a und dem negativen Bus 74 zu haben.
Die Invertersteuerschaltung 72 der Antriebseinheit 50 ist konfiguriert, um die Motordrehzahlsteuerverarbeitung in der ähnlichen Weise wie in der ersten Ausführungsform auszuführen.
Außerdem ist die Invertersteuerschaltung 72 konfiguriert, um die Kondensatorentladesteuerverarbeitung in der ähnlichen Weise auszuführen wie in der ersten Ausführungsform. Jedoch wird der Stromversorgungskondensator 71 durch einen anderen Stromfließweg entladen, wenn Schritt S210 von 12 ausgeführt wird. Der Fließweg des Entladestroms von dem Stromversorgungskondensator 71 ist in 19 gezeigt.
Bei Schritt S210 werden alle Transistoren 70b, 70d und 70f auf der Seite des negativen Busses 74 eingeschaltet, während alle Transistoren 70a, 70c und 70e auf der Seite des positiven Busses 75 ausgeschaltet werden.
Als ein Ergebnis fließt der Strom, wie durch den Pfeil A in einer dicken gestrichelten Linie gezeigt, von der positiven Elektrode des Stromversorgungskondensators 71 in den Sternpunkt 31x der Statorspule 31a. Dieser Strom wird parallel in den W-Phasenstrom Iw, den V-Phasenstrom Iv und den U-Phasenstrom Iu verzweigt.
Der W-Phasenstrom Iw fließt durch den Transistor 70b zu dem negativen Bus 74. Der V-Phasenstrom Iv fließt durch den Transistor 70d zu dem negativen Bus 74. Der U-Phasenstrom Iu fließt durch den Transistor 70f zu dem negativen Bus 74. Der Strom Iu, der V-Phasenstrom Iv und der W-Phasenstrom Iw, die zu dem negativen Bus 74 fließen, fließen durch den Widerstand 76 zu der negativen Elektrode des Stromversorgungskondensators 71. Die elektrische Ladung wird auf diese Weise von dem Stromversorgungskondensator 71 entladen.
Gemäß der sechsten Ausführungsform schaltet die Invertersteuerschaltung 72 bei Schritt S210 die Transistoren 70a, 70c und 70e aus und schaltet die Transistoren 70b, 70d und 70f ein. Somit wird zugelassen, dass der Entladestrom von der positiven Elektrode des Stromversorgungskondensators 71 durch die Statorspule 31a zu der negativen Elektrode desselben fließt, wodurch der Stromversorgungskondensator 71 in ähnlicher Weise wie in der ersten Ausführungsform entladen wird.
In diesem Betrieb wird zugelassen, dass der Strom ungeachtet der Entladeschaltung 84, von der positiven Elektrode des Stromversorgungskondensators 71 zu der negativen Elektrode fließt. Selbst wenn die elektrische Antriebseinheit 80 nicht mit der Entladeschaltung 84 versehen ist, kann aus diesem Grund die Kondensatorentladesteuerung durchgeführt werden.
In der sechsten Ausführungsform kann anstelle der Stromquelle 73 eine Gleichstromquelle 100 bereitgestellt werden, um den elektrischen Strom, wie in der fünften Ausführungsform (17) an die Invertersteuerschaltung 72 zu liefern. Die Gleichstromquelle 100 ist unabhängig von der Spannung, die sich zwischen dem positiven Bus 75 und dem Sternpunkt 31x entwickelt.
Die Invertersteuerschaltung 72 kann wie in der zweiten Ausführungsform basierend auf der Spannung zwischen dem positiven Bus 75 und dem Sternpunkt 31x der Statorspule 31a prüfen, ob das Systemhauptrelais 82 eingeschaltet ist.
Insbesondere wird der Spannungssensor, der die Spannung zwischen dem positiven Bus 75 und dem Sternpunkt 31x der Statorspule 31a erfasst, zu der Antriebsvorrichtung 50 hinzugefügt. Die Invertersteuerschaltung 72 prüft, ob das Systemhauptrelais 82 eingeschaltet ist, indem sie prüft, ob die Erfassungsspannung des Spannungssensors niedriger als die vorgegebene Spannung ist.
Anstatt alle drei Transistoren 70b, 70d und 70f auf dem negativen Bus 74 einzuschalten, kann nur einer der Transistoren 70b, 70d und 70f ausgeschaltet werden, während die anderen zwei Transistoren ausgeschaltet werden. Alternativ können zwei der Transistoren 70b, 70d und 70f eingeschaltet werden, während der andere Transistor ausgeschaltet wird.
(Siebte Ausführungsform)
Gemäß der siebten Ausführungsform ist die elektrische Antriebseinheit 80 anders als in der ersten Ausführungsform, wie in 20 gezeigt, zwischen die negative Elektrode des Stromversorgungskondensators 71 und den Sternpunkt 31x der Statorspule 31a geschaltet.
Die positive Elektrode der Gleichstromquelle 81 ist mit dem Sternpunkt 31x der Statorspule 31a verbunden. Die negative Elektrode der Gleichstromquelle 81 ist mit der negativen Elektrode des Stromversorgungskondensators 71 verbunden. Die negative Elektrode des Stromversorgungskondensators 71 ist durch den Widerstand 76 mit dem negativen Bus 74 verbunden. Folglich ist die negative Elektrode der Gleichstromquelle 81 durch den Widerstand 76 mit dem negativen Bus 74 verbunden.
Die positive Elektrode des Glättungskondensators 83 ist mit dem Sternpunkt 31x der Statorspule 31a verbunden. Die negative Elektrode des Glättungskondensators 83 ist mit der negativen Elektrode des Stromversorgungskondensators 71 verbunden.
Die Motordrehzahlsteuerung und die Kondensatorentladesteuerung werden wie folgt ausgeführt.
(Motordrehzahlsteuerung)
Die Invertersteuerschaltung 72 führt die Motordrehzahlsteuerverarbeitung in der ähnlichen Weise wie in der in 3 gezeigten ersten Ausführungsform aus.
Jedoch wird der Stromversorgungskondensator 71 durch die Ausführung des Schritts 100a anders geladen (3).
Insbesondere wiederholt die Invertersteuerschaltung 72 wie in der ersten Ausführungsform eine Reihe von Schritten S100a, S110a, S120a und S130a, solange die Befehlsdrehzahl Na von der elektronischen Steuereinheit 90 empfangen wird.
Als ein Ergebnis werden die Dreiphasenwechselströme von den gemeinsamen Übergängen T1, T2 und T3 basierend auf der Ausgangsspannung des Stromversorgungskondensators 71 und der Ausgangsspannung der Gleichstromquelle 81 an die Statorspule 31a ausgegeben.
Wenn die Transistoren 70a bis 70f schaltgesteuert werden, wird der Stromversorgungskondensator 71 mit elektrischer Ladung geladen.
Wenn der Transistor 70b aus den Transistoren 70b, 70d und 70f auf der Seite des negativen Busses 74 eingeschaltet wird, fließt der Strom basierend auf der Ausgangsspannung der Gleichstromquelle 81 von dem Sternpunkt 31x der Statorspule 31a durch die W-Phasenspule 312, den Transistor 70b, den negativen Bus 74 und den Widerstand 76 zu der negativen Elektrode des Stromversorgungskondensators 71. Die Statorspule 31a erzeugt als Reaktion eine induzierte Spannung.
Wenn dann der Transistor 70b ausgeschaltet wird, fließt der Strom, welcher der induzierten Spannung entspricht, von dem Sternpunkt 31x der Statorspule 31a durch die W-Phasenspule 312, die Diode D1 und den positiven Bus 75 zu der positiven Elektrode des Stromversorgungskondensators 71. Die elektrische Ladung wird somit in den Stromversorgungskondensator 71 geladen.
(Entladesteuerung)
Die Invertersteuerschaltung 72 führt die in 12 gezeigte Motordrehzahlsteuerverarbeitung aus.
Die Kondensatorentladesteuerverarbeitung in der siebten Ausführungsform unterscheidet sich von der der ersten Ausführungsform in Bezug auf den in 12 gezeigten Schritt S120.
Insbesondere werden bei Schritt S210 die Transistoren 70a, 70c und 70e eingeschaltet, während die Transistoren 70b, 70d und 70f eingeschaltet werden.
Dann fließt, wie in dem Pfeil A in der dicken gestrichelten Linie in 21 gezeigt, der Entladestrom von der positiven Elektrode des Stromversorgungskondensators 71 zu dem positiven Bus 75. Dieser Entladestrom wird in den W-Phasenstrom Iw, den V-Phasenstrom Iv und den U-Phasenstrom Iu parallel verzweigt. Die Polarität der Phasenströme ist nicht angezeigt.
Der V-Phasenstrom Iv fließt durch den Transistor 70c und die V-Phasenspule 311 zu dem Sternpunkt 31x. Der U-Phasenstrom Iu fließt durch den Transistor 70ce und die U-Phasenspule 310 zu dem Sternpunkt 31x. Der W-Phasenstrom Iw fließt durch den Transistor 70a und die W-Phasenspule 310 zu dem Sternpunkt 31x.
Der Strom Iu, der V-Phasenstrom Iv und der W-Phasenstrom Iw, die zu dem Sternpunkt 31x fließen, fließen durch den Relaisschalter 84a und den Widerstand 84b zu der negativen Elektrode des Stromversorgungskondensators 71. Die elektrische Ladung wird auf diese Weise von dem Stromversorgungskondensator 71 entladen.
In der siebten Ausführungsform schaltet die Invertersteuerschaltung 72 bei Schritt S210 die Transistoren 70b, 70d und 70f aus und schaltet die Transistoren 70a, 70c und 70e ein. Es wird zugelassen, dass der Entladestrom von der positiven Elektrode des Stromversorgungskondensators 71 durch die Statorspule 31a zu der negativen Elektrode desselben fließt. Als ein Ergebnis wird die elektrische Ladung des Stromversorgungskondensators 71 entladen.
In der siebten Ausführungsform können anstatt alle Transistoren 70a, 70c und 70e auf der Seite des positiven Busses 75 einzuschalten, nur zwei der Transistoren 70a, 70c und 70e eingeschaltet werden, während der andere derselben ausgeschaltet wird. Alternativ kann nur einer der drei Transistoren 70a, 70c und 70e eingeschaltet werden, während die anderen zwei derselben ausgeschaltet werden.
(Achte Ausführungsform)
Gemäß der achten Ausführungsform wird basierend auf der Ausgangsspannung der elektrischen Antriebseinheit 80 geprüft, ob das Systemhauptrelais 82 ausgeschaltet ist, anstatt auf das Hauptrelais-Aussignal der elektronischen Steuereinheit 90 Bezug zu nehmen.
In der achten Ausführungsform ist die Antriebsvorrichtung 50, wie in 22 gezeigt, relativ zu der in 20 gezeigten siebten Ausführungsform ferner mit einem Spannungssensor 91a versehen. Ein Erfassungsanschluss des Spannungssensors 91a ist mit dem Sternpunkt 31x der Statorspule 31a verbunden, und der andere Erfassungsanschluss des Spannungssensors 91a ist mit der negativen Elektrode des Stromversorgungskondensators 71 verbunden.
Hier ist die negative Elektrode des Stromversorgungskondensators 71 durch den Widerstand 76, der einen sehr kleinen Widerstand hat, mit dem negativen Bus 74 verbunden.
Der Spannungssensor 91a erfasst somit die Spannung zwischen dem Sternpunkt 31x der Statorspule 31a und dem negativen Bus 74. Die Erfassungsspannung des Spannungssensors 91a wird verwendet, um zu prüfen, ob das Systemhauptrelais 82 von der Invertersteuerschaltung 72 ausgeschaltet wird.
Die achte Ausführungsform arbeitet in ähnlicher Weise wie die siebte Ausführungsform, aber in Bezug auf den in 12 gezeigten Schritt S200 unterschiedlich.
Die Invertersteuerschaltung 72 prüft bei Schritt S200 in 12, ob die Erfassungsspannung des Spannungssensors 91a niedriger als die vorgegebene Spannung ist. Folglich wird geprüft, ob das Systemhauptrelais 82 (SMR in 12) eingeschaltet ist.
Wenn der Zündschalter IG eingeschaltet wird, schaltet die elektronische Steuereinheit 90 die Schalter 82a und 82b des Systemhauptrelais 82 ein, während der Relaisschalter 84a der Entladeschaltung 84 ausgeschaltet wird.
Die positive Elektrode der Gleichstromquelle 81und die positive Elektrode des Glättungskondensators 83 sind auf diese Weise verbunden. Ferner sind die negative Elektrode der Gleichstromquelle 81 und die negative Elektrode des Glättungskondensators 83 verbunden.
Die Ausgangsspannung der Gleichstromquelle 81 wird somit geglättet und zwischen dem Sternpunkt 31x und dem negativen Bus 74 zugeführt.
Daher wird die Spannung zwischen dem Sternpunkt 31x und der negativen Elektrode des Stromversorgungskondensators 71 höher als die vorgegebene Spannung. Das heißt, die Spannung zwischen dem Sternpunkt 31x und dem negativen Bus 74 wird höher als die vorgegebene Spannung. Das heißt, die Erfassungsspannung des Spannungssensors 91a wird höher als die vorgegebene Spannung. Die Prüfung bei Schritt S200 ergibt daher NEIN, was anzeigt, dass das Systemhauptrelais 82 in dem eingeschalteten Zustand ist.
Die elektronische Steuereinheit 90 schaltet die Schalter 82a und 82b des Systemhauptrelais 82 aus und schaltet den Relaisschalter 84a der Entladeschaltung 84 ein, wenn basierend auf dem Erfassungssignal des Zusammenstoßerfassungssensors 91 bestimmt wird, dass das Hybridfahrzeug 84a eine Zusammenstoßeinwirkung durch das andere Fahrzeug hatte.
Die positive Elektrode der Gleichstromquelle 81 und die positive Elektrode des Glättungskondensators 83 werden voneinander getrennt. Die negative Elektrode der Gleichstromquelle 81 und die negative Elektrode des Glättungskondensators 83 werden ebenfalls getrennt. Die Ausgangsspannung der Gleichstromquelle 81 wird nicht an die Invertersteuerschaltung 72 geliefert.
Während der Relaisschalter 84a der Entladeschaltung 84 eingeschaltet ist, fließt ein Strom von der positiven Elektrode des Glättungskondensators 83 durch den Relaisschalter 84a und den Widerstand 84b zu der negativen Elektrode desselben. Als ein Ergebnis wird die Spannung zwischen der positiven Elektrode und der negativen Elektrode des Glättungskondensators 83 allmählich verringert.
Folglich fällt die Spannung zwischen der negativen Elektrode des Stromversorgungskondensators 71 und dem Sternpunkt 31x der Statorspule 31a allmählich unterhalb die vorgegebene Spannung. Daher fällt die Spannung zwischen dem negativen Bus 74 und dem Sternpunkt 31x der Statorspule 31a unterhalb die vorgegebene Spannung. Die Erfassungsspannung des Spannungssensors 91a fällt am Ende unterhalb die vorgegebene Spannung.
Die Prüfung bei Schritt S200, die von der Invertersteuerschaltung 72 ausgeführt wird, ergibt JA, was anzeigt, dass das Systemhauptrelais 82 ausgeschaltet ist.
Gemäß der achten Ausführungsform schwankt die Spannung zwischen dem Sternpunkt 31x der Statorspule 31a und dem negativen Bus 74 entsprechend dem Einschalten und Ausschalten der Schalter 81a und 82b des Systemhauptrelais 82. Daher ist der Spannungssensor 91a bereitgestellt, um die Spannung zwischen dem Sternpunkt 31x der Statorspule 31a und dem negativen Bus 74 zu erfassen. Die Invertersteuerschaltung 72 kann basierend auf der Erfassungsspannung des Spannungssensors 91a prüfen, ob das Systemhauptrelais (SMR) 82 eingeschaltet ist.
In der achten Ausführungsform können ein Erfassungsanschluss und der andere Erfassungsanschluss des Spannungssensors 91a mit dem Sternpunkt 31x der Statorspule 31a und dem negativen Bus 74 verbunden sein. In diesem Fall erfasst der Spannungssensor 91a die Spannung zwischen dem Sternpunkt 31x der Statorspule 31a und dem negativen Bus 74 direkt.
(Neunte Ausführungsform)
Gemäß der neunten Ausführungsform wird der Stromversorgungskondensator 71 im Unterschied zu der in 20 gezeigten siebten Ausführungsform, wie in 23 gezeigt, ohne die Entladeschaltung der elektrischen Antriebseinheit 80 entladen.
Im Betrieb arbeitet die neunte Ausführungsform in der Hinsicht anders als die siebte Ausführungsform, dass der in 12 gezeigte Schritt S210 durch die Invertersteuerschaltung 72 anders ausgeführt wird.
Insbesondere werden bei Schritt S210 in 12 die Transistoren 70a, 70d und 70f eingeschaltet, während die Transistoren 70b, 70c und 70e ausgeschaltet werden. Als ein Ergebnis fließt der Entladestrom, wie durch den dick gestrichelten Pfeil A in 23 gezeigt, von der positiven Elektrode des Stromversorgungskondensators 71 durch den Transistor 70a und die W-Phasenspule 312 zu dem Sternpunkt 31x der Statorspule 31a. Dieser Strom wird an dem Sternpunkt 31x in den V-Phasenstrom Iv und den U-Phasenstrom Iu parallel verzweigt.
Der V-Phasenstrom Iv fließt von dem Sternpunkt 31x durch die V-Phasenspule 311 und den Transistor 70d zu dem negativen Bus 74. Der U-Phasenstrom Iu fließt von dem Sternpunkt 31x durch die U-Phasenspule 310 und den Transistor 70f zu dem negativen Bus 74.
Somit fließen der U-Phasenstrom Iu und der V-Phasenstrom Iv durch den Widerstand 76 zu der negativen Elektrode des Stromversorgungskondensators 71. Die elektrische Ladung wird von dem Stromversorgungskondensator 71 entladen.
Folglich werden in der neunten Ausführungsform ohne Entladeschaltung in der elektrischen Antriebseinheit 80 die Transistoren 70a, 70d und 70f eingeschaltet, während die Transistoren 70b, 70c und 70e ausgeschaltet werden. Daher wird zugelassen, dass der Entladestrom von dem positiven Anschluss durch die Statorspule 31a zu dem negativen Anschluss des Stromversorgungskondensators 71 fließt. Folglich wird der Stromversorgungskondensator 71 in ähnlicher Weise wie in der siebten Ausführungsform entladen.
In der neunten Ausführungsform kann der Stromversorgungskondensator 71 auf eine andere Weise entladen werden, während der Stromversorgungskondensator 71 immer noch von der positiven Elektrode durch die Transistoren der Inverterschaltung 70 und die Statorspule 31a zu der negativen Elektrode des Stromversorgungskondensators 71 entladen wird.
Insbesondere können anstelle des Transistors 70a die Transistoren 70c und 70e auf der Seite des positiven Busses 75 eingeschaltet werden, und anstelle der Transistoren 70d und 70f kann der Transistor 70b auf der Seite des negativen Busses 74 eingeschaltet werden.
(Zehnte Ausführungsform)
Gemäß der zehnten Ausführungsform ist der Stromversorgungskondensator 71 im Unterschied zu der in 20 gezeigten siebten Ausführungsform, wie in 24 gezeigt, zwischen den positiven Bus 75 und den Sternpunkt 31x der Statorspule 31a geschaltet.
Außerdem sind der Widerstand 76 und der Spannungssensor 77 unterschiedlich zu der siebten Ausführungsform bereitgestellt.
Insbesondere ist der Widerstand 76 zwischen die negative Elektrode der Gleichstromquelle 81 und den negativen Bus 74 geschaltet. Der Spannungssensor 77 ist parallel zu dem Widerstand 76 zwischen die negative Elektrode der Gleichstromquelle 81 und den negativen Bus 74 geschaltet.
Die zehnte Ausführungsform arbeitet in der Hinsicht unterschiedlich zu der siebten Ausführungsform, dass der in 12 gezeigte Schritt S210 anders ausgeführt wird.
Insbesondere werden bei Schritt S210 die Transistoren 70a, 70c und 70e eingeschaltet, während die Transistoren 70b, 70d und 70f ausgeschaltet werden.
Als ein Ergebnis fließt der Entladestrom, wie durch den Pfeil A in der dicken gestrichelten Linie in 25 gezeigt, von der positiven Elektrode des Stromversorgungskondensators 71 zu dem positiven Bus 75. Der Entladestrom wird von dem positiven Bus 75 in den W-Phasenstrom Iw, den V-Phasenstrom Iv und den U-Phasenstrom Iu parallel verzweigt. Die Polarität der Phasenströme Iw, Iv und Iu ist nicht angezeigt.
Der W-Phasenstrom Iw fließt von dem Transistor 70a durch die W-Phasenspule 312 zu dem Sternpunkt 31x. Der V-Phasenstrom Iv fließt von dem Transistor 70c durch die V-Phasenspule 311 zu dem Sternpunkt 31x. Der U-Phasenstrom Iu fließt von dem Transistor 70e durch die U-Phasenspule 310 zu dem Sternpunkt 31x. Folglich fließen der W-Phasenstrom Iw, der U-Phasenstrom Iu und der V-Phasenstrom Iv, die zu dem Sternpunkt fließen, zu der negativen Elektrode des Stromversorgungskondensators 71. Somit wird die elektrische Ladung von dem Stromversorgungskondensator 71 entladen.
Gemäß der zehnten Ausführungsform schaltet die Invertersteuerschaltung 72 bei Schritt S210 die Transistoren 70b, 70d und 70f aus und schaltet die Transistoren 70a, 70c und 70e ein. Aus diesem Grund wird zugelassen, dass der Entladestrom von der positiven Elektrode des Stromversorgungskondensators 71 durch die Statorspule zu der negativen Elektrode desselben fließt. Daher wird die elektrische Ladung von dem Stromversorgungskondensator 71 in der gleichen Weise wie in der ersten Ausführungsform entladen.
Die elektrische Ladung wird von dem Stromversorgungskondensator 71 ohne irgendeine Entladeschaltung in der elektrischen Antriebseinheit 80 von der positiven Elektrode zu der negativen Elektrode entladen.
In der zehnten Ausführungsform können anstelle des Einschaltens aller drei Transistoren 70a, 70c und 70e auf der Seite des positiven Busses 75 nur zwei der Transistoren 70a, 70c und 70e eingeschaltet werden, um den Stromversorgungskondensator zu entladen. Alternativ kann nur einer der Transistoren 70a, 70c und 70e auf der Seite des positiven Busses 75 eingeschaltet werden.
Ferner kann die Invertersteuerschaltung 72 konfiguriert sein, um basierend auf der Spannung zwischen dem negativen Bus 74 und dem Sternpunkt 31x der Statorspule 31a zu prüfen, ob das Systemhauptrelais 82 eingeschaltet ist.
Insbesondere wird ein Spannungssensor, der die Spannung zwischen dem negativen Bus 74 und dem Sternpunkt 31x der Statorspule 31a erfasst, zu der Antriebsvorrichtung 50 hinzugefügt. Die Invertersteuerschaltung 72 ist konfiguriert, um zu prüfen, ob das Systemhauptrelais 82 eingeschaltet ist, indem sie prüft, ob die Erfassungsspannung des Spannungssensors niedriger als die vorgegebene Spannung ist.
In den ersten bis zehnten Ausführungsformen kann die Invertersteuerschaltung 72 wie folgt konfiguriert werden.

(1) Die Invertersteuerschaltung 72 umfasst, wie in 26 gezeigt, eine W-Phasentreiberschaltung 50a, eine V-Phasentreiberschaltung 50b und eine U-Phasentreiberschaltung 50c.

Die W-Phasentreiberschaltung 50a schaltet die Transistoren 70a und 70b jeweils ein und aus. Die V-Phasentreiberschaltung 50b schaltet die Transistoren 70e und 70d jeweils ein und aus. Die U-Phasentreiberschaltung 50c schaltet die Transistoren 70e und 70f jeweils ein und aus.
Die W-Phasentreiberschaltung 50a, die V-Phasentreiberschaltung 50b und die U-Phasentreiberschaltung 50c haben alle die gleiche Schaltungsstruktur, wenngleich die Treiberschaltungen 50a, 50b und 50c die verschiedenen Transistoren steuern. Als ein Beispiel wird die W-Phasentreiberschaltung 50a unter Bezug auf 27 detaillierter beschrieben.
Die W-Phasentreiberschaltung 50a hat eine integrierte Schaltung 51 und eine Gleichstromquelle 70a. Die W-Phasentreiberschaltung 50 hat einen Leistungseingangsanschluss Vcc und einen Erdungsanschluss. Die Gleichstromquelle 70a ist zwischen den Leistungseingangsanschluss Vcc und den Erdungsanschluss geschaltet. Die integrierte Schaltung 51 arbeitet mit der Ausgangsspannung der Gleichstromquelle 70a.
Die integrierte Schaltung 51 umfasst eine High-Side-Treiberschaltung 52a und eine Low-Side-Treiberschaltung 52b, die jeweils eine High-Side-Treiberschaltung und eine Low-Side-Treiberschaltung sind. Die High-Side-Treiberschaltung 52a hat einen Ausgangsanschluss Vo, der ein Steuersignal an einen Basisanschluss des Transistors 70a ausgibt. Das Steuersignal wird angelegt, um den Transistor 70a ein- und auszuschalten. Ähnlich hat die Low-Side-Treiberschaltung 25b einen Ausgangsanschluss Vo, der ein Steuersignal an einen Basisanschluss des Transistors 70b ausgibt.
Die High-Side-Treiberschaltung 52a hat einen Leistungseingangsanschluss V1 und einen Leistungseingangsanschluss V2. Zwischen dem Leistungseingangsanschluss V2 und dem Leistungseingangsanschluss Vcc sind ein Widerstand R1 und eine Diode Da in Reihe geschaltet. Ein Emitteranschluss des Transistors 70a ist mit dem Leistungseingangsanschluss V1 verbunden.
Außerdem ist eine positive Elektrode eines Kondensators C1 mit dem Leistungseingangsanschluss V2 verbunden. Eine negative Elektrode des Kondensators C1 ist mit dem Leistungseingangsanschluss V1 verbunden. Eine Spannung Vc zwischen der positiven Elektrode und der negativen Elektrode des Kondensators C1 wird an die Leistungseingangsanschlüsse V1 und V2 angelegt.
Die derart konfigurierte W-Phasentreiberschaltung 50 schaltet den Transistor 70b vor dem Umschaltbetrieb des Transistors 70a ein. Als ein Ergebnis fließt ein Strom von der Gleichstromquelle 70 durch den Widerstand R1 und die Diode Da zu dem Kondensator C1.
Die Spannung Vc zwischen der positiven Elektrode des Kondensators C1 und der negativen Elektrode des Kondensators C1 wird zwischen den Leistungseingangsanschlüssen V1 und V2 zugeführt. Die zwischen den Leistungseingangsanschlüssen V1 und V2 zugeführte Spannung Vc stellt eine Potentialdifferenz Vbe zwischen dem Basisanschluss und dem Emitteranschluss des Transistors 70a sicher, die höher als eine vorgegebene Spannung ist.
Selbst wenn die Spannung zwischen dem Emitteranschluss des Transistors 70a und dem negativen Bus 74 durch den Umschaltbetrieb der Transistoren 70a und 70b steigt, wird daher sichergestellt, dass die Spannung Vbe zwischen dem Basisanschluss und dem Emitteranschluss des Transistors 70a höher als die vorgegebene Spannung ist. Folglich schaltet die High-Side-Antriebsschaltung 52a den Transistor 70a ungeachtet der Spannung zwischen dem Emitteranschluss des Transistors 70a und dem negativen Bus 74 ein.

(2) Ein anderes Beispiel für die W-Phasentreiberschaltung 50a ist in 28 gezeigt. Diese W-Phasentreiberschaltung 50a hat anstelle des Widerstands R1, der Diode Da und des Kondensators C1, die in 27 gezeigt sind, eine Gleichstromquelle 73b.

Eine positive Elektrode der Gleichstromquelle 73b ist mit dem Leistungseingangsanschluss V2 der High-Side-Treiberschaltung 52a verbunden. Die negative Elektrode der Gleichstromquelle 73b ist mit dem Leistungseingangsanschluss V1 der High-Side-Treiberschaltung 52a verbunden.
Die Gleichstromquelle 73b liefert ihre Ausgangsspannung an die Leistungseingangsanschlüsse V1 und V2. Als ein Ergebnis wird sichergestellt, dass die Potentialdifferenz Vbe zwischen dem Basisanschluss und dem Emitteranschluss des Transistors 70a höher als die vorgegebene Spannung ist. Daher schaltet die High-Side-Treiberschaltung 52a den Transistor 70a in ähnlicher Weise wie im Fall (1) ungeachtet der Spannung zwischen dem Emitteranschluss des Transistors 70a und dem negativen Bus 74 ein.
In den dritten bis zehnten Ausführungsformen kann die Drehzahl des Elektromotors 30 wie in der zweiten Ausführungsform vor der Invertersteuerschaltung 72 allmählich verringert werden.
In den ersten bis zehnten Ausführungsformen kann die elektronische Steuereinheit 90 konfiguriert sein, um das Systemhauptrelais 82 auszuschalten, bevor das Hybridfahrzeug tatsächlich eine Zusammenstoßeinwirkung aufnimmt, indem bestimmt wird, dass das Hybridfahrzeug wahrscheinlich eine Zusammenstoßeinwirkung erleiden wird.
Um zu prüfen, ob das Hybridfahrzeug eine Zusammenstoßeinwirkung haben wird, kann durch einen Abstandssensor ein Abstand von dem Hybridfahrzeug zu einem vorhergehenden Fahrzeug gemessen werden und durch einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor kann eine Fahrgeschwindigkeit des Hybridfahrzeugs gemessen werden. Die Möglichkeit des Zusammenstoßes des betreffenden Fahrzeugs kann bestimmt werden, wenn der von dem Abstandssensor erfasste Abstand kürzer als ein vorgegebener Abstand ist und die von dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor erfasste Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs höher als eine vorgegebene Fahrgeschwindigkeit ist.
In den ersten bis zehnten Ausführungsformen kann nur einer der Schalter 82a und 82b des Systemhauptrelais 82 verwendet werden. In diesem Fall verbindet und trennt das Systemhauptrelais 82 in den ersten bis sechsten Ausführungsformen den positiven Bus 75 oder den Sternpunkt 31x jeweils mit oder von der Gleichstromquelle 81. In der siebten bis zehnten Ausführungsform verbindet und trennt der Systemhauptrelaisschalter 82 jedoch jeweils den Sternpunkt 31x oder den negativen Bus 74 mit oder von der Gleichstromquelle 81.
In den ersten bis zehnten Ausführungsformen können die Phasenströme Iw, Iv und Iu, die zwischen der Statorspule 31a und den gemeinsamen Übergängen T1, T2 und T3 fließen, anstelle der Verwendung des Widerstands 76 und des Spannungssensors 77 unter Verwendung eines Hallelements oder anderer Sensoren berechnet werden.
In den ersten bis zehnten Ausführungsformen kann, anstatt die Drehzahl des Elektromotors 30 basierend auf der Winkelgeschwindigkeit der Dreiphasenwechselströme zu schätzen, die Drehzahl des Elektromotors 30 durch einen Drehzahlsensor erfasst werden. Der Drehzahlsensor kann ein optischer Codierer sein. Alternativ kann die Drehzahl des Elektromotors 30 durch Schätzung berechnet werden, indem der Streufluss des Elektromotors 30 durch einen Magnetsensor gemessen wird.
In der ersten bis zehnten Ausführungsform kann die elektrische Kompressorvorrichtung 10 fest an der Rückwand des Verbrennungsmotors Hybridfahrzeugs befestigt sein. Alternativ kann die elektrische Kompressorvorrichtung 10 fest an der rechten Wand oder der linken Wand des Verbrennungsmotors angebracht sein
In der ersten bis zehnten Ausführungsform kann der Elektromotor 30 ein Zweiphasen-Wechselstromsynchronmotor, ein Vier- oder Mehrphasen-Wechselstromsynchronmotor oder ein Induktionsmotor sein, der eine sterngeschaltete Statorspule und einen Sternpunkt hat.
In den ersten bis zehnten Ausführungsformen kann der Elektromotor 30 in jeder Vorrichtung (zum Beispiel Gebläsemotor, Fahrmotor) außer der elektrischen Kompressorvorrichtung 10 verwendet werden.
In den ersten bis zehnten Ausführungsformen kann der Elektromotor 30 in einem Elektrofahrzeug ohne Verbrennungsmotor verwendet werden. Ferner kann der Elektromotor 30 als eine Antriebleistungsquelle in einem Fahrzeug verwendet werden, das nur mit der Antriebsleistung des Verbrennungsmotors fährt.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2005-73399 A [0002]

Claims

Antriebsvorrichtung für einen Elektromotor (30), der in einem Fahrzeug montiert ist und eine Statorspule (31a) hat, die mit einem Sternpunkt (31x) sterngeschaltet ist, wobei die Antriebsvorrichtung aufweist: eine Inverterschaltung (70) mit mehrere Paaren von Schaltelementen (70a bis 70f), die parallel zwischen einen positiven Bus (75) und einen negativen Bus (74) geschaltet sind, wobei jedes Paar der Schaltelementen (70a bis 70f) ein High-Side-Schaltelement (70a, 70c und 70e) und ein Low-Side-Schaltelement (70b, 70d und 70e) umfasst, die entsprechend jeder Phase des Motors (30) in Reihe geschaltet sind; einen Stromversorgungskondensator (71), der zwischen den positiven Bus (75) und den negativen Bus (74) geschaltet ist; eine Gleichstromquelle (81), die zwischen den positiven Bus (75) und den Sternpunkt (31x) der Statorspule (31a) geschaltet ist; und einen Stromquellenschalter (82), der zwischen die Gleichstromquelle (81) und den positiven Bus (75) und/oder den Sternpunkt (31x) geschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Inverterschaltung (70) konfiguriert ist, um basierend auf Ausgangsspannungen der Gleichstromquelle (81) und des Stromversorgungskondensators (71) durch einen Schaltbetrieb der Schaltelemente (70a bis 70f) Wechselströme an die Statorspule (31a) auszugeben, die Inverterschaltung (70) einen Prüfabschnitt (S200) umfasst, um zu prüfen, ob der Stromquellenschalter (82) in einem ausgeschalteten Zustand ist, in dem der positive Bus (75) und/oder der Sternpunkt (31x) von der Gleichstromquelle (81) getrennt ist, und die Inverterschaltung (70) ferner einen Steuerabschnitt (S210) zum Steuern der Schaltelemente (70a bis 70f) umfasst, um zuzulassen, dass ein Strom von einer positiven Elektrode des Stromversorgungskondensators (71) durch die Statorspule (31a) zu einer negativen Elektrode des Stromversorgungskondensators (71) fließt, wenn der Prüfabschnitt (S200) bestimmt, dass der Stromquellenschalter (82) in dem ausgeschalteten Zustand ist.
Antriebsvorrichtung gemäß Anspruch 1, die ferner aufweist: einen Glättungskondensator (83), der zwischen den positiven Bus (75) und den Sternpunkt (31x) geschaltet ist, um eine Ausgangsspannung zu glätten, die von der Gleichstromquelle an den positiven Bus (75) und den Sternpunkt (31x) ausgegeben wird; und einen Entladeschalter (84a), der zwischen eine positive Elektrode des Glättungskondensators (83) und eine negative Elektrode des Glättungskondensators (83) geschaltet ist, wobei der Steuerabschnitt (S210) das Low-Side-Schaltelement (70b, 70d und 70f) einschaltet, um dadurch zuzulassen, dass der Strom von der positiven Elektrode des Stromversorgungskondensators (71) durch den Entladeschalter (84a), die Statorspule (31a) und das Low-Side-Schaltelement (70b, 70d und 70f) zu der negativen Elektrode des Stromversorgungskondensators (71) fließt.
Antriebsvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei: der Steuerabschnitt (S210) das High-Side-Schaltelement (70a) und das Low-Side-Schaltelement (70d und 70f) einschaltet, um dadurch zuzulassen, dass der Strom von der positiven Elektrode des Stromversorgungskondensators (71) durch das High-Side-Schaltelement (70a), die Statorspule (31a) und das Low-Side-Schaltelement (70d und 70f) zu der negativen Elektrode des Stromversorgungskondensators (71) fließt.
Antriebsvorrichtung für einen Elektromotor (30), der in einem Fahrzeug montiert ist und eine Statorspule (31a) hat, die mit einem Sternpunkt (31x) sterngeschaltet ist, wobei die Antriebsvorrichtung aufweist: eine Inverterschaltung (70) mit mehreren Paaren von Schaltelementen (70a bis 70f), die parallel zwischen einen positiven Bus (75) und einen negativen Bus (74) geschaltet sind, wobei jedes Paar der Schaltelemente (70a bis 70f) ein High-Side-Schaltelement (70a, 70c und 70e) und ein Low-Side-Schaltelement (70b, 70d und 70e) umfasst, die entsprechend jeder Phase des Motors (30) in Reihe geschaltet sind; einen Stromversorgungskondensator (71), der zwischen den Sternpunkt (31x) und den negativen Bus (74) geschaltet ist; eine Gleichstromquelle (81), die zwischen den positiven Bus (75) und den Sternpunkt (31x) der Statorspule (31a) geschaltet ist; und einen Stromquellenschalter (82), der wenigstens einmal zwischen die Gleichstromquelle (81) und den positiven Bus (75) und den Sternpunkt (31x) geschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Inverterschaltung (70) konfiguriert ist, um basierend auf Ausgangsspannungen der Gleichstromquelle (81) und des Stromversorgungskondensators (71) durch einen Schaltbetrieb der Schaltelemente (70a bis 70f) Wechselströme an die Statorspule (31a) auszugeben, die Inverterschaltung (70) einen Prüfabschnitt (S200) umfasst, um zu prüfen, ob der Stromquellenschalter (82) in einem ausgeschalteten Zustand ist, in dem der positive Bus (75) und/oder der Sternpunkt (31x) von der Gleichstromquelle (81) getrennt ist, und die Inverterschaltung (70) ferner einen Steuerabschnitt (S210) zum Steuern der Schaltelemente (70a bis 70f) umfasst, um zuzulassen, dass ein Strom von der positiven Elektrode des Stromversorgungskondensators (71) durch die Statorspule (31a) zu einer negativen Elektrode des Stromversorgungskondensators (71) fließt, wenn der Prüfabschnitt (S200) bestimmt, dass der Stromquellenschalter (82) in dem ausgeschalteten Zustand ist.
Antriebsvorrichtung gemäß Anspruch 4, wobei der Steuerabschnitt (S210) das Low-Side-Schaltelement (70b, 70d und 70f) einschaltet, um dadurch zuzulassen, dass der Strom von der positiven Elektrode des Stromversorgungskondensators (71) durch die Statorspule (31a) und das Low-Side-Schaltelement (70b, 70d und 70f) zu der negativen Elektrode des Stromversorgungskondensators (71) fließt.
Antriebsvorrichtung gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 5, wobei: der Prüfabschnitt (S200) ferner basierend auf einem Signal, das von einer elektronischen Steuereinheit (90), die den Stromquellenschalter (82) steuert, empfangen wird, prüft, ob der Stromquellenschalter (82) in einem ausgeschalteten Zustand ist, in dem der positive Bus (75) und/oder der Sternpunkt (31x) von der Gleichstromquelle (81) getrennt ist
Antriebsvorrichtung gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 5, die ferner aufweist: Einen Spannungssensor (91a), der bereitgestellt ist, um eine Spannung zwischen dem positiven Bus (75) und dem Sternpunkt (31x) zu erfassen, wobei der Prüfabschnitt (S200) ferner basierend darauf, ob die von dem Spannungssensor (91a) erfasste Spannung niedriger als eine vorgegebene Spannung ist, prüft, ob der Stromquellenschalter (82) in einem ausgeschalteten Zustand ist, wenn der positive Bus (75) und/oder der Sternpunkt (31x) von der Gleichstromquelle (81) getrennt ist.
Antriebsvorrichtung für einen Elektromotor (30), der in einem Fahrzeug montiert ist und eine Statorspule (31a) hat, die mit einem Sternpunkt (31x) sterngeschaltet ist, wobei die Antriebsvorrichtung umfasst: eine Inverterschaltung (70) mit mehreren Paaren von Schaltelementen (70a bis 70f), die parallel zwischen einen positiven Bus (75) und einen negativen Bus (74) geschaltet sind, wobei jedes Paar der Schaltelemente (70a bis 70f) ein High-Side-Schaltelement (70a, 70c und 70e) und ein Low-Side-Schaltelement (70b, 70d und 70e) umfasst, die entsprechend jeder Phase des Motors (30) in Reihe geschaltet sind; einen Stromversorgungskondensator (71), der zwischen den positiven Bus (75) und den negativen Bus (74) geschaltet ist; eine Gleichstromquelle (81), die zwischen den Sternpunkt (31x) und den negativen Bus (74) geschaltet ist; und einen Stromquellenschalter (82), der wenigstens einmal zwischen den Sternpunkt (31x) und den negativen Bus (74) und die Gleichstromquelle (81) geschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Inverterschaltung (70) konfiguriert ist, um basierend auf Ausgangsspannungen der Gleichstromquelle (81) und des Stromversorgungskondensators (71) durch einen Schaltbetrieb der Schaltelemente (70a bis 70f) Wechselströme an die Statorspule (31a) auszugeben, die Inverterschaltung (70) einen Prüfabschnitt (S200) umfasst, um zu prüfen, ob der Stromquellenschalter (82) in einem ausgeschalteten Zustand ist, in dem der Sternpunkt (31x) und/oder der negative Bus (74) von der Gleichstromquelle (81) getrennt ist, und die Inverterschaltung (70) ferner einen Steuerabschnitt (S210) zum Steuern der Schaltelemente (70a bis 70f) umfasst, um zuzulassen, dass ein Strom von einer positiven Elektrode des Stromversorgungskondensators (71) durch die Statorspule (31a) zu einer negativen Elektrode des Stromversorgungskondensators (71) fließt, wenn der Prüfabschnitt (S200) bestimmt, dass der Stromquellenschalter in dem ausgeschalteten Zustand ist.
Antriebsvorrichtung gemäß Anspruch 8, die ferner aufweist: einen Glättungskondensator (83), der zwischen den Sternpunkt (31x) und den negativen Bus (74) geschaltet ist, um eine Ausgangsspannung zu glätten, die von der Gleichstromquelle an den Sternpunkt (31x) und den negativen Bus (74) ausgegeben wird; und einen Entladeschalter (84a), der zwischen eine positive Elektrode des Glättungskondensators (83) und eine negative Elektrode des Glättungskondensators (83) geschaltet ist, wobei der Steuerabschnitt (S210) das High-Side-Schaltelement (70a, 70c und 70e) einschaltet, um dadurch zuzulassen, dass der Strom von der positiven Elektrode des Stromversorgungskondensators (71) durch das High-Side-Schaltelement (70a, 70c und 70e), die Statorspule (31a) und den Entladeschalter (84a) zu der negativen Elektrode des Stromversorgungskondensators (71) fließt.
Antriebsvorrichtung gemäß Anspruch 8, wobei: der Steuerabschnitt (S210) das High-Side-Schaltelement (70a) und das Low-Side-Schaltelement (70d und 70f) einschaltet, um dadurch zuzulassen, dass der Strom von der positiven Elektrode des Stromversorgungskondensators (71) durch das High-Side-Schaltelement (70a), die Statorspule (31a) und das Low-Side-Schaltelement (70d und 70f) der anderen Phasen zu der negativen Elektrode des Stromversorgungskondensators (71) fließt.
Antriebsvorrichtung für einen Elektromotor (30), der in einem Fahrzeug montiert ist und eine Statorspule (31a) hat, die mit einem Sternpunkt (31x) sterngeschaltet ist, wobei die Antriebsvorrichtung umfasst: eine Inverterschaltung (70) mit mehreren Paaren von Schaltelementen (70a bis 70f), die parallel zwischen einen positiven Bus (75) und einen negativen Bus (74) geschaltet sind, wobei jedes Paar der Schaltelemente (70a bis 70f) ein High-Side-Schaltelement (70a, 70c und 70e) und ein Low-Side-Schaltelement (70b, 70d und 70e) umfasst, die entsprechend jeder Phase des Motors (30) in Reihe geschaltet sind; einen Stromversorgungskondensator (71), der zwischen den positiven Bus (75) und den Sternpunkt (31x) geschaltet ist; und eine Gleichstromquelle (8a), die zwischen den Sternpunkt (31x) und den negativen Bus (74) geschaltet ist; und einen Stromquellenschalter (82), der wenigstens einmal zwischen den Sternpunkt (31x) und den negativen Bus (74) und die Gleichstromquelle (81) geschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Inverterschaltung (70) konfiguriert ist, um basierend auf Ausgangsspannungen der Gleichstromquelle (81) und des Stromversorgungskondensators (71) durch einen Schaltbetrieb der Schaltelemente (70a bis 70f) Wechselströme an die Statorspule (31a) auszugeben, die Inverterschaltung (70) einen Prüfabschnitt (S200) umfasst, um zu prüfen, ob der Stromquellenschalter (82) in einem ausgeschalteten Zustand ist, in dem der Sternpunkt (31x) und/oder der negative Bus (74) von der Gleichstromquelle (81) getrennt ist, und die Inverterschaltung (70) ferner einen Steuerabschnitt (S210) zum Steuern der Schaltelemente (70a bis 70f) umfasst, um zuzulassen, dass ein Strom von einer positiven Elektrode des Stromversorgungskondensators (71) durch die Statorspule (31a) zu einer negativen Elektrode des Stromversorgungskondensators (71) fließt, wenn der Stromquellenschalter (82) in dem ausgeschalteten Zustand ist.
Antriebsvorrichtung gemäß Anspruch 11, wobei: der Steuerabschnitt (S210) das High-Side-Schaltelement (70a) einschaltet, um dadurch zuzulassen, dass der Strom von der positiven Elektrode des Stromversorgungskondensators (71) durch das High-Side-Schaltelement (70a) und die Statorspule (31a) zu der negativen Elektrode des Stromversorgungskondensators (71) fließt.
Antriebsvorrichtung gemäß irgendeinem der Ansprüche 8 bis 12, wobei: der Prüfabschnitt (S200) ferner basierend auf einem Signal, das von einer elektronischen Steuereinheit (90) empfangen wird, die den Stromquellenschalter (82) steuert, prüft, ob der Stromquellenschalter (82) in einem ausgeschalteten Zustand ist, in dem der Sternpunkt (31x) und/oder der negative Bus (74) von der Gleichstromquelle (81) getrennt ist/sind.
Antriebsvorrichtung gemäß irgendeinem der Ansprüche 8 bis 12, die ferner umfasst: einen Spannungssensor (91a), der bereitgestellt ist, um eine Spannung zwischen dem positiven Bus (75) und dem Sternpunkt (31x) zu erfassen, wobei der Prüfabschnitt (S200) ferner basierend darauf, ob die von dem Spannungssensor (91a) erfasste Spannung niedriger als eine vorgegebene Spannung ist, prüft, ob der Stromquellenschalter (82) in einem ausgeschalteten Zustand ist, in dem der Sternpunkt (31x) und/oder der negative Bus (74) von der Gleichstromquelle (81) getrennt ist/sind.