JP2003199387A - 放電制御装置、放電制御方法及びそのプログラム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】騒音、振動等を発生させることなく容易にコン
デンサに蓄積された電荷を放電させることができるよう
にする。 【解決手段】ロータ及びステータを備えた電動機械と、
直流電源から直流の電流を受け、前記電動機械に供給さ
れる交流の電流を発生させるインバータ４０と、前記直
流電源とインバータ４０との間に配設されたコンデンサ
１７と、任意の複数の周波数で磁極位置を順次疑似的に
発生させる疑似磁極位置発生手段９２と、前記コンデン
サ１７に蓄積された電荷を電動機械によって放電させる
際に、前記ロータが順次疑似的に発生させられた磁極位
置にあると仮定して前記交流の電流を発生させる電流制
御処理手段９０とを有する。電動機械の運転周波数（回
転速度）と異なる任意の複数の周波数で疑似磁極位置を
発生させることによって、交流の電流が電動機械に供給
される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、放電制御装置、放
電制御方法及びそのプログラムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、電動車両においては、回転自在に
配設され、磁極対を備えたロータ、及び該ロータより径
方向外方に配設され、Ｕ相、Ｖ相及びＷ相のコイルを備
えたステータから成る駆動モータが使用される。そし
て、駆動モータ制御装置によって発生させられたＵ相、
Ｖ相及びＷ相の電流を前記ステータコイルに供給し、か
つ、所定の電圧を印加することにより、前記駆動モータ
を駆動し、駆動モータのトルク、すなわち、駆動モータ
トルクを発生させ、該駆動モータトルクを駆動輪に伝達
して電動車両を走行させるようになっている。そのため
に、バッテリとインバータとが接続され、バッテリから
直流の電流がインバータに供給され、前記駆動モータ制
御装置によって、前記インバータを構成するスイッチン
グ素子が適宜オン・オフさせられ、前記各相の電流が発
生させられる。

【０００３】ところで、前記電動車両の走行が終了し、
イグニッションキーがオフにされると、それに連動し
て、バッテリからインバータへの電流の供給が遮断さ
れ、駆動モータの駆動が停止させられる。このとき、前
記バッテリとインバータとの間に配設されたコンデンサ
に、静電容量に対応する電荷が蓄積されている。そし
て、前記コンデンサに電荷が蓄積されたままで、前記駆
動モータ制御装置の電源がオフになると、スイッチング
素子に送られる駆動信号が過渡的に無制御状態になって
しまう。その結果、スイッチング素子が、オンになり、
短絡電流が流れて破損してしまうことがある。

【０００４】そこで、コンデンサに蓄積された電荷を放
電させるためのスイッチ手段を配設し、イグニッション
キーがオフにされるのに伴って、駆動モータの位相に対
して非同期でスイッチ手段をオン・オフさせ、駆動モー
タに定電流を供給することによって、フリーラン状態を
形成し、コンデンサに蓄積された電荷を消費し、コンデ
ンサに蓄積された電荷を放電させるようにしている（特
開平９−２１５１０２号公報参照）。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の電動車両においては、スイッチ手段をオン・オフさ
せられるのに伴って騒音、振動等が発生する可能性があ
る。したがって、駆動モータトルクの目標値を表す駆動
モータ目標トルク、スイッチ手段をオン・オフさせるた
めのクロック信号の周波数等を、特定の値に設定するこ
とによって騒音、振動等が発生するのを抑制する必要が
あり、コンデンサに蓄積された電荷を放電させるための
作業が煩わしい。

【０００６】本発明は、前記従来の電動車両の問題点を
解決して、騒音、振動等を発生させることなく容易にコ
ンデンサに蓄積された電荷を放電させることができる放
電制御装置、放電制御方法及びそのプログラムを提供す
ることを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】そのために、本発明の放
電制御装置においては、ロータ及びステータを備えた電
動機械と、直流電源から直流の電流を受け、前記電動機
械に供給される交流の電流を発生させるインバータと、
前記直流電源とインバータとの間に配設されたコンデン
サと、任意の複数の周波数で磁極位置を順次疑似的に発
生させる疑似磁極位置発生手段と、前記コンデンサに蓄
積された電荷を電動機械によって放電させる際に、前記
ロータが順次疑似的に発生させられた磁極位置にあると
仮定して前記交流の電流を発生させる電流制御処理手段
とを有する。

【０００８】本発明の他の放電制御装置においては、さ
らに、前記コンデンサに蓄積された電荷を電動機械によ
って放電させるための放電電流指令値を任意の可変の値
にする放電電流指令値発生処理手段を有する。そして、
前記電流制御処理手段は、前記磁極位置及び放電電流指
令値に基づいて交流の電流を発生させる。

【０００９】本発明の更に他の放電制御装置において
は、さらに、前記放電電流指令値発生処理手段は、電荷
が放電させられている間、連続的に放電電流指令値を変
更する。

【００１０】本発明の更に他の放電制御装置において
は、さらに、前記疑似磁極位置発生処理手段は、電荷が
放電させられている間、連続的に周波数を変更する。

【００１１】本発明の更に他の放電制御装置において
は、さらに、前記放電電流指令値は、ｄ軸及びｑ軸のう
ちの一方の軸上で変更される。

【００１２】本発明の更に他の放電制御装置において
は、さらに、前記放電電流指令値発生処理手段は、前記
疑似磁極位置の周期の整数倍の周期で放電電流指令値を
変更する。

【００１３】本発明の更に他の放電制御装置において
は、さらに、前記疑似磁極位置発生処理手段は、周波数
を電動機械の電気角の１周の整数倍、及び機械角の整数
倍のうちのいずれか一方で変更する周波数変更処理手段
を備える。

【００１４】本発明の放電制御方法においては、直流電
源とインバータとの間に配設されたコンデンサに蓄積さ
れた電荷を放電させるようになっている。

【００１５】そして、任意の複数の周波数で磁極位置を
順次疑似的に発生させ、前記コンデンサに蓄積された電
荷を電動機械によって放電させる際に、前記ロータが順
次疑似的に発生させられた磁極位置にあると仮定して交
流の電流を発生させる。

【００１６】本発明の放電制御方法のプログラムにおい
ては、直流電源とインバータとの間に配設されたコンデ
ンサに蓄積された電荷を放電させるようになっている。

【００１７】そして、コンピュータを、任意の複数の周
波数で磁極位置を順次疑似的に発生させる疑似磁極位置
発生手段と、前記コンデンサに蓄積された電荷を電動機
械によって放電させる際に、前記ロータが順次疑似的に
発生させられた磁極位置にあると仮定して交流の電流を
発生させる電流制御処理手段として機能させる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しながら詳細に説明する。

【００１９】図１は本発明の実施の形態における放電制
御装置の機能ブロック図である。

【００２０】図において、３１は図示されないロータ及
びステータを備えた電動機械としての駆動モータ、４０
は直流電源としてのバッテリ１４から直流の電流を受
け、前記駆動モータ３１に供給される交流の電流を発生
させるインバータ、１７は前記バッテリ１４とインバー
タ４０との間に配設されたコンデンサ、９２は任意の複
数の周波数で磁極位置を順次疑似的に発生させる疑似磁
極位置発生手段、９０は、前記コンデンサ１７に蓄積さ
れた電荷を駆動モータ３１によって放電させる際に、前
記ロータが順次疑似的に発生させられた磁極位置にある
と仮定して前記交流の電流を発生させる電流制御処理手
段である。

【００２１】図２は本発明の実施の形態における電動車
両の制御装置の概略図、図３は本発明の実施の形態にお
けるモータ制御部のブロック図、図４は本発明の実施の
形態における電流の波形図、図５は本発明の実施の形態
における磁極位置の波形図、図６は本発明の実施の形態
における電流指令値を説明する図、図７は本発明の実施
の形態における駆動モータの停止状態における電流の例
を示す波形図、図８は本発明の実施の形態における駆動
モータの停止状態における磁極位置の例を示す波形図で
ある。

【００２２】図において、１０は各種のプログラム、デ
ータ等に従ってコンピュータとして機能する駆動モータ
制御装置であり、該駆動モータ制御装置１０はモータ制
御部４５及びドライブ回路５１を備える。また、３１は
電動機械としての駆動モータであり、該駆動モータ３１
としてＤＣブラシレス駆動モータが使用される。前記駆
動モータ３１は、回転自在に配設された図示されないロ
ータ、及び該ロータより径方向外方に配設されたステー
タを備える。前記ロータは、前記駆動モータ３１の図示
されないシャフトに取り付けられたロータコア、及び該
ロータコアの円周方向における複数箇所に配設された永
久磁石を備える。本実施の形態においては、前記ロータ
コアの円周方向における１２箇所にＮ極及びＳ極を交互
に外周面に向けて永久磁石が配設され、６個の磁極対が
形成される。

【００２３】また、前記ステータは、図示されないステ
ータコア、及び該ステータコアに巻装されたＵ相、Ｖ相
及びＷ相のステータコイル１１〜１３を備え、前記ステ
ータコアの円周方向における複数箇所には、径方向内方
に向けて突出させてステータポールが形成される。

【００２４】そして、前記駆動モータ３１を駆動して電
動車両を走行させるために、直流電源としてのバッテリ
１４、及び該バッテリ１４から直流の電流が供給され、
該直流の電流を交流の電流としてのＵ相、Ｖ相及びＷ相
の電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗに変換するインバータ４０が配
設され、図４に示されるような、各相の電流Ｉｕ、Ｉ
ｖ、Ｉｗが駆動モータ３１に、すなわち、それぞれ各ス
テータコイル１１〜１３に供給される。

【００２５】そのために、前記インバータ４０は、６個
のスイッチング素子としてのトランジスタＴｒ１〜Ｔｒ
６を備え、各トランジスタＴｒ１〜Ｔｒ６が選択的にオ
ン・オフさせられることによって、前記各相の電流Ｉ
ｕ、Ｉｖ、Ｉｗが発生させられる。なお、インバータ４
０とバッテリ１４との間に平滑用のコンデンサ１７が配
設され、コンデンサ１７には、静電容量に対応する電荷
が蓄積されている。

【００２６】また、前記シャフトに磁極位置検出部とし
てのレゾルバ４３が取り付けられ、該レゾルバ４３によ
って、図５に示されるような波形で表されるロータの磁
極位置θが検出される。なお、本実施の形態において
は、前記磁極位置検出部としてレゾルバ４３が使用され
るようになっているが、該レゾルバ４３に代えて図示さ
れないホール素子を使用することもできる。その場合、
該ホール素子は、前記ロータの回動に伴って、所定の角
度ごとに位置検出信号を発生させ、図示されない磁極位
置検出回路は、前記位置検出信号を受けると、位置検出
信号の信号レベルの組合せに基づいて磁極位置θを検出
する。

【００２７】ところで、前記ステータコイル１１〜１３
はスター結線されているので、各相のうちの二つの相の
電流の値が決まると、残りの一つの相の電流の値も決ま
る。したがって、各相の電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗを制御す
るために、例えば、ステータコイル１１、１２のリード
線にＵ相及びＶ相の電流Ｉｕ、Ｉｖを検出する電流検出
手段としての電流センサ３３、３４が配設され、該電流
センサ３３、３４は、検出された電流Ｉｕ、Ｉｖをモー
タ制御部４５に送る。

【００２８】そして、該モータ制御部４５は図示されな
いＣＰＵ、記録装置等から成り、モータ制御部４５の図
示されない駆動モータ回転速度算出処理手段は、駆動モ
ータ回転速度算出処理を行い、前記磁極位置θに基づい
て駆動モータ３１の回転速度、すなわち、駆動モータ回
転速度ＮＭを算出する。また、前記モータ制御部４５の
図示されない車速検出処理手段は、車速検出処理を行
い、前記駆動モータ回転速度ＮＭに対応する車速Ｖを検
出し、検出された車速Ｖを、電動車両の全体の制御を行
う図示されない車両制御回路に送る。

【００２９】該車両制御回路の指令値発生部は、前記車
速Ｖ、及び図示されないアクセルセンサによって検出さ
れたアクセル開度αに基づいて車両要求トルクを算出
し、該車両要求トルクに対応させて駆動モータトルクＴ
Ｍの目標値を表す駆動モータ目標トルクＴＭ^* を発生さ
せ、該駆動モータ目標トルクＴＭ^* を前記モータ制御部
４５に送る。

【００３０】該モータ制御部４５の図示されない駆動モ
ータ制御処理手段は、駆動モータ制御処理を行い、前記
駆動モータ目標トルクＴＭ^* を読み込むと、前記記録装
置に記録された図示されない電流指令値マップを参照
し、図６に示されるように、ベクトル表示された電流指
令値ｉｓのｄ軸成分を表すｄ軸電流指令値ｉｄｓ、及び
ｑ軸成分を表すｑ軸電流指令値ｉｑｓを決定するととも
に、前記電流Ｉｕ、Ｉｖを読み込み、前記ｄ軸電流指令
値ｉｄｓ及びｑ軸電流指令値ｉｑｓ並びに電流Ｉｕ、Ｉ
ｖに基づいて、電圧指令値Ｖｕ^* 、Ｖｖ^* 、Ｖｗ^* を算
出し、該電圧指令値Ｖｕ^* 、Ｖｖ^* 、Ｖｗ^* に基づいて
所定のパルス幅を有するＵ相、Ｖ相及びＷ相のパルス幅
変調信号ＳＵ、ＳＶ、ＳＷを発生させ、該パルス幅変調
信号ＳＵ、ＳＶ、ＳＷをドライブ回路５１に送る。該ド
ライブ回路５１は、前記パルス幅変調信号ＳＵ、ＳＶ、
ＳＷを受けて、トランジスタＴｒ１〜Ｔｒ６を駆動する
ための６個の駆動信号をそれぞれ発生させ、該駆動信号
をインバータ４０に送る。該インバータ４０は、前記駆
動信号がオンの間だけトランジスタＴｒ１〜Ｔｒ６をオ
ンにして各相の電流Ｉｕ 、Ｉｖ 、Ｉ_W を発生させ、
該電流Ｉｕ 、Ｉｖ 、Ｉ_W を前記各ステータコイル１１
〜１３に供給する。このように、駆動モータ３１を駆動
することによって電動車両を走行させることができる。

【００３１】ところで、前記モータ制御部４５において
は、ロータの磁極対の方向にｄ軸を、該ｄ軸と直角の方
向にｑ軸をそれぞれ採ったｄ−ｑ軸モデル上でベクトル
制御演算によるフィードバック制御が行われるようにな
っている。

【００３２】そのために、前記モータ制御部４５内にお
いて、前記電流センサ３３、３４によって検出された電
流Ｉｕ、Ｉｖが、レゾルバ４３によって検出された磁極
位置θがＵＶ−ｄｑ変換器６１に送られる。該ＵＶ−ｄ
ｑ変換器６１は、電流Ｉｕ、Ｉｖ及び前記磁極位置θに
基づいて三相／二相変換を行い、電流Ｉｕ、Ｉｖをｄ軸
電流ｉｄ及びｑ軸電流ｉｑに変換する。

【００３３】そして、ｄ軸電流ｉｄは減算器６２に送ら
れ、該減算器６２において前記ｄ軸電流ｉｄと前記ｄ軸
電流指令値ｉｄｓとのｄ軸電流偏差Δｉｄが算出され、
該ｄ軸電流偏差Δｉｄがｄ軸電圧指令値発生部６４に送
られる。一方、ｑ軸電流ｉｑは減算器６３に送られ、該
減算器６３において前記ｑ軸電流ｉｑと前記ｑ軸電流指
令値ｉｑｓとのｑ軸電流偏差Δｉｑが算出され、該ｑ軸
電流偏差Δｉｑがｑ軸電圧指令値発生部６５に送られ
る。なお、ｄ軸電圧指令値発生部６４及びｑ軸電圧指令
値発生部６５によって電圧指令値発生処理手段が構成さ
れる。

【００３４】そして、前記ｄ軸電圧指令値発生部６４及
びｑ軸電圧指令値発生部６５は、パラメータ演算部７１
から送られたｑ軸インダクタンスＬｑ及びｄ軸インダク
タンスＬｄ、並びに前記ｄ軸電流偏差Δｉｄ及びｑ軸電
流偏差Δｉｑに基づいて、ｄ軸電流偏差Δｉｄ及びｑ軸
電流偏差Δｉｑが零（０）になるように、２軸上のイン
バータ出力としてのｄ軸電圧指令値Ｖｄ^* 及びｑ軸電圧
指令値Ｖｑ^* を発生させ、該ｄ軸電圧指令値Ｖｄ^* 及び
ｑ軸電圧指令値Ｖｑ^* をｄｑ−ＵＶ変換器６７に送る。

【００３５】続いて、該ｄｑ−ＵＶ変換器６７は、前記
ｄ軸電圧指令値Ｖｄ^* 、ｑ軸電圧指令値Ｖｑ^* 及び磁極
位置θに基づいて二相／三相変換を行い、ｄ軸電圧指令
値Ｖｄ^* 及びｑ軸電圧指令値Ｖｑ^* をＵ相、Ｖ相及びＷ
相の電圧指令値Ｖｕ^* 、Ｖｖ ^* 、Ｖｗ^* に変換し、該電
圧指令値Ｖｕ^* 、Ｖｖ^* 、Ｖｗ^* をＰＷＭ発生器６８に
送る。該ＰＷＭ発生器６８は、前記各相の電圧指令値Ｖ
ｕ ^*、Ｖｖ ^*、Ｖｗ^*及び前記コンデンサ１７の端子間
に印加され、図示されない直流電圧検出回路によって検
出されたバッテリ１４の電圧ＶＢに基づいて各相のパル
ス幅変調信号ＳＵ、ＳＶ、ＳＷを発生させ、ドライブ回
路５１に送る。なお、前記ＵＶ−ｄｑ変換器６１、減算
器６２、６３、ｄ軸電圧指令値発生部６４、ｑ軸電圧指
令値発生部６５、ｄｑ−ＵＶ変換器６７、ＰＷＭ発生器
６８、パラメータ演算部７１、ドライブ回路５１等によ
って電流制御処理手段９０（図１）が構成される。

【００３６】ところで、前記電動車両の走行が終了し、
図示されないイグニッションキーがオフにされると、そ
れに連動して、バッテリ１４からインバータ４０への電
流の供給が遮断され、駆動モータ３１の駆動が停止させ
られる。それに伴って、各相の電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗ
は、図７に示されるように一定になる。また、磁極位置
θは、図８に示されるように所定の値になる。

【００３７】このとき、前記コンデンサ１７に、静電容
量に対応する電荷が蓄積されている。そして、前記コン
デンサ１７に電荷が蓄積されたままで、前記駆動モータ
制御装置１０の図示されない電源がオフになると、トラ
ンジスタＴｒ１〜Ｔｒ６に送られる駆動信号が過渡的に
無制御状態になってしまう。その結果、トランジスタＴ
ｒ１〜Ｔｒ６がオンになり、短絡電流が流れて破損して
しまうことがある。

【００３８】そこで、前記モータ制御部４５の図示され
ない放電制御処理手段は、放電制御処理を行い、駆動モ
ータ３１を高速脱調させることによって、駆動モータト
ルクＴＭを発生させることなく、各相の電流Ｉｕ、Ｉ
ｖ、Ｉｗを駆動モータ３１に供給し、コンデンサ１７の
電荷を消費し、コンデンサ１７に蓄積された電荷を放電
させるようにしている。

【００３９】そのために、前記放電制御処理手段の図示
されない放電電流指令値発生処理手段は、放電電流指令
値発生処理を行い、放電電流指令値ｉαを発生させるよ
うにしている。また、前記放電制御処理手段の疑似磁極
位置発生処理手段９２は、疑似磁極位置発生処理を行
い、疑似磁極位置θαを発生させるようにしている。

【００４０】図９は本発明の実施の形態における電動車
両の動作を示すメインフローチャート、図１０は本発明
の実施の形態における放電電流指令値発生処理のサブル
ーチンを示す図、図１１は本発明の実施の形態における
疑似磁極位置発生処理のサブルーチンを示す図、図１２
は本発明の実施の形態における放電電流指令値の概念
図、図１３は本発明の実施の形態における疑似磁極位置
の波形図である。

【００４１】本実施の形態においては、前記放電電流指
令値発生処理手段は、図１２に示されるように、ｄ軸電
流指令値ｉｄｓを表す放電電流指令値ｉαをｄ軸上で発
生させ、離散的（段階的）に変更し、任意の可変の値に
するとともに、ｑ軸電流指令値ｉｑｓを表すｑ軸上の放
電電流指令値を一定、又は零にする。この場合、放電電
流指令値発生処理手段は、駆動モータ制御装置１０（図
２）の記録装置に記録された乱数列（例えば、３、６、
３、２、７、１、８、４、６、…）からＭ（Ｍ：０、
１、…、Ｍｍａｘ）番目の乱数ｆｍ（Ｍ）を読み出し、
前記記録装置の放電電流マップを参照し、前記乱数ｆｍ
（Ｍ）に対応する放電電流指令値ｉαを読み出す。この
ようにして放電電流指令値ｉαを変更することができ
る。

【００４２】なお、放電電流指令値ｉαを変更する周期
は、変更に伴って駆動モータ３１が回転させられること
がないように、疑似磁極位置θαの周期の整数倍にされ
る。

【００４３】また、放電電流指令値ｉαの大きさは、必
要放電エネルギー（コンデンサ１７の端子間の電圧Ｖｃ
ｏｎの二剰に比例する。）、電圧Ｖｃｏｎ、コンデンサ
１７に蓄積された電荷を放電させるのに必要な放電時間
等に基づいて決定される。そして、放電電流指令値ｉα
の最大値（各相の電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗの最大値）を、
騒音、振動等を発生させない範囲で大きく設定すること
によって、放電時間を短くすることができる。また、コ
ンデンサ１７の放電を開始する際には、放電電流指令値
ｉαを小さくすることによって、コンデンサ１７にラッ
シュ電流（突出電流）が流れないようにする。したがっ
て、初期振動が発生するのを抑制することができるだけ
でなく、コンデンサ１７の寿命を長くすることができ
る。

【００４４】また、前記疑似磁極位置発生処理手段９２
は、実際の駆動モータ３１の運転周波数（回転速度）と
異なる非同期の任意の複数の周波数ｆｃで疑似磁極位置
θαを発生させる。そのために、前記疑似磁極位置発生
処理手段９２の図示されない周波数変更処理手段は、周
波数変更処理を行い、周波数ｆｃを任意に変更する。該
周波数ｆｃは、駆動モータ３１のロータの可動（共振）
周波数以上、ステータの共振周波数以下の範囲で適宜設
定され、駆動モータ３１の電気角の１周の整数倍、及び
機械角の整数倍のうちのいずれか一方で変更される。

【００４５】ところで、１周期の疑似磁極位置θαを、
値ｎ（ｎ：１、２、…）の関数で表したとき、疑似磁極
位置θα（ｎ）は、 θα（ｎ）＝θα（ｎ−１）＋Δθ にされ、図１３に示されるように変化させられる。な
お、Δθは疑似磁極位置θαの微小変化量を表す加算値
である。この場合、疑似磁極位置θα（ｎ）が３６０
〔°〕を超えて、 θα（ｎ）≧３６０〔°〕 になると、疑似磁極位置θα（ｎ）は、 θα（ｎ）＝θα（ｎ）−３６０〔°〕 にされる。また、前記疑似磁極位置発生処理手段９２
は、前記疑似磁極位置θα（ｎ）が３６０〔°〕を超え
るたびに、駆動モータ制御装置１０の記録装置に記録さ
れた乱数列からＮ（Ｎ：０、１、…、Ｎｍａｘ）番目の
乱数ｆｎ（Ｎ）を読み出し、前記記録装置の加算値マッ
プを参照し、該乱数ｆｎ（Ｎ）に対応する加算値Δθを
読み出し、現在の磁極位置θに加算値Δθを加算する。
このようにして周波数ｆｃを変更することができる。な
お、値Ｎの最大値Ｎｍａｘを設定し、前記乱数列の所定
の個数の乱数ｆｎ（Ｎ）を繰り返し読み出すことができ
る。また、一般的な乱数発生ロジックを使用して乱数列
を発生させることもできる。

【００４６】このように、放電電流指令値ｉαを任意の
可変の値にするとともに、駆動モータ３１の運転周波数
（回転速度）と異なる非同期の任意の複数の周波数ｆｃ
で疑似磁極位置θαを可変させることによって発生させ
ることにより、各相の電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗが、前記ロ
ータが疑似磁極位置θαにあると仮定されて発生させら
れ、駆動モータ３１に供給されるようになっているの
で、駆動モータトルクＴＭを発生させることなく、容易
にコンデンサ１７に蓄積された電荷を放電させることが
できる。しかも、放電電流指令値ｉαが任意の可変の値
にされ、疑似磁極位置θαが任意の複数の周波数ｆｃで
発生させられるので、騒音、振動等が発生させられるこ
とがない。したがって、騒音、振動等を発生させるのを
防止するために、駆動モータ目標トルクＴＭ^* 、クロッ
ク信号の周波数等を特定の値に設定する必要がなくなる
ので、コンデンサ１７に蓄積された電荷を放電させるた
めの作業を簡素化することができる。

【００４７】また、放電電流指令値ｉαはｄ軸及びｑ軸
のうちの一つの軸上で変更され、しかも、他の軸上の放
電電流指令値が一定、又は零にされるので、電流制御処
理手段９０における各種の計算処理を簡素化することが
できる。

【００４８】次に、図９のフローチャートについて説明
する。 ステップＳ１ 放電電流指令値発生処理を行う。 ステップＳ２ 疑似磁極位置発生処理を行い、処理を終
了する。

【００４９】次に、図１０のフローチャートについて説
明する。 ステップＳ１−１ 値Ｍが最大値Ｍｍａｘより大きいか
どうかを判断する。値Ｍが最大値Ｍｍａｘより大きい場
合はステップＳ１−２に、値Ｍが最大値Ｍｍａｘ以下で
ある場合はステップＳ１−３に進む。 ステップＳ１−２ 値Ｍに零をセットする。 ステップＳ１−３ 乱数ｆｍ（Ｍ）に対応する放電電流
指令値ｉαを読み出す。 ステップＳ１−４ ｑ軸電流指令値ｉｑｓに０をセット
し、リターンする。

【００５０】次に、図１１のフローチャートについて説
明する。 ステップＳ２−１ 疑似磁極位置θα（ｎ）が３６０
〔°〕以上であるかどうかを判断する。疑似磁極位置θ
α（ｎ）が３６０〔°〕以上である場合はステップＳ２
−２に、疑似磁極位置θα（ｎ）が３６０〔°〕より小
さい場合はステップＳ２−３に進む。 ステップＳ２−２ 疑似磁極位置θα（ｎ）から３６０
〔°〕を減算した値を疑似磁極位置θα（ｎ）にセット
する。 ステップＳ２−３ 値Ｎが最大値Ｎｍａｘより大きいか
どうかを判断する。値Ｎが最大値Ｎｍａｘより大きい場
合はステップＳ２−５に、値Ｎが最大値Ｎｍａｘ以下で
ある場合はステップＳ２−４に進む。 ステップＳ２−４ 値Ｎに零をセットする。 ステップＳ２−５ 乱数ｆｎ（Ｎ）に対応する加算値Δ
θを読み出す。 ステップＳ２−６ 実際の磁極位置θに加算値Δθを加
算した値を実際の磁極位置θにセットし、リターンす
る。

【００５１】次に、放電電流指令値ｉα及び疑似磁極位
置θαを変更する手法の例について説明する。

【００５２】図１４は本発明の実施の形態における放電
電流指令値及び疑似磁極位置を変更する第１の手法を説
明する図、図１５は本発明の実施の形態における放電電
流指令値及び疑似磁極位置を変更する第２の手法を説明
する図、図１６は本発明の実施の形態における放電電流
指令値及び疑似磁極位置を変更する第３の手法を説明す
る図、図１７は本発明の実施の形態における放電電流指
令値及び疑似磁極位置を変更する第４の手法を説明する
図である。

【００５３】第１の手法においては、放電時間における
前半と後半とで放電量が変化させられ、図１１に示され
るように、放電時間の前半で放電電流指令値ｉαが大き
く、疑似磁極位置θαを発生させるための周波数ｆｃが
低くされ、放電時間の後半で放電電流指令値ｉαが小さ
く、前記周波数ｆｃが高くされる。

【００５４】したがって、放電時間の前半でコンデンサ
１７（図２）の電圧Ｖｃｏｎを５０〔Ｖ〕位まで急激に
低くすることができる。

【００５５】なお、この場合、電圧Ｖｃｏｎが低くなり
すぎると、放電時間の後半で、放電電流指令値ｉα及び
電流センサ３３、３４によって検出される電流Ｉｕ、Ｉ
ｖによるフィードバック制御が破綻してしまうので、放
電電流指令値ｉαが大きくなりすぎないように、かつ、
周波数ｆｃが低くなりすぎないようにされる。

【００５６】また、放電時間の前半で放電電流指令値ｉ
αを小さく、周波数ｆｃを高くし、放電時間の後半で放
電電流指令値ｉαを大きく、周波数ｆｃを低くすること
もできる。

【００５７】この場合、放電が開始されたときの放電量
が多く、その後、放電量が少なくされるので、騒音、振
動等による違和感を少なくすることができる。また、騒
音の音域を分散させることによって、可聴ノイズの官能
値を小さくすることができる。

【００５８】なお、電圧Ｖｃｏｎが低くなるのに伴っ
て、放電電流指令値ｉαを小さくしないと、コンデンサ
１７から流れる電流の値が大きくなりすぎてしまうの
で、放電電流指令値ｉαを小さくするのが好ましい。

【００５９】また、第２の手法においては、図１５に示
されるように、疑似磁極位置θαの周期ごとに放電電流
指令値ｉα及び周波数ｆｃが変更される。

【００６０】この場合、ロータ、ステータ等の共振によ
る騒音、振動等が発生するのを防止することができる。

【００６１】そして、第３の手法においては、図１６に
示されるように、放電電流指令値ｉα及び周波数ｆｃを
ランダムに変更することができる。

【００６２】この場合も、ロータ、ステータ等の共振に
よる騒音、振動等が発生するのを防止することができ
る。

【００６３】また、第４の手法においては、図１７に示
されるように、放電電流指令値ｉαが最初に緩やかに大
きくされ、続いて緩やかに小さくされる。この場合、放
電時間の前半の放電量を多くすることができる。

【００６４】本実施の形態においては、放電電流指令値
ｉαをｄ軸上で発生させるようにしているが、放電電流
指令値をｑ軸上で発生させ、かつ、時間の経過と共に離
散的に変更し、ｄ軸上の放電電流指令値を一定、又は零
にすることもできる。また、放電電流指令値をｄ−ｑ軸
上で発生させることもできる。さらに、放電電流指令値
及び周波数を連続的に変更することもできる。

【００６５】そして、駆動モータ目標トルクＴＭ^* を時
間の経過と共に離散的又は連続的に変更することによっ
て放電電流指令値を変更し、該放電電流指令値に基づい
て各相の電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗを発生させることもでき
る。この場合、駆動モータ３１に印加される電圧が変化
するので、放電電流指令値を固定する方が好ましい。

【００６６】なお、本発明は前記実施の形態に限定され
るものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させ
ることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除す
るものではない。

【００６７】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、放電制御装置においては、ロータ及びステータを
備えた電動機械と、直流電源から直流の電流を受け、前
記電動機械に供給される交流の電流を発生させるインバ
ータと、前記直流電源とインバータとの間に配設された
コンデンサと、任意の複数の周波数で磁極位置を順次疑
似的に発生させる疑似磁極位置発生手段と、前記コンデ
ンサに蓄積された電荷を電動機械によって放電させる際
に、前記ロータが順次疑似的に発生させられた磁極位置
にあると仮定して前記交流の電流を発生させる電流制御
処理手段とを有する。

【００６８】この場合、電動機械の運転周波数（回転速
度）と異なる任意の複数の周波数で疑似磁極位置を発生
させることによって、交流の電流が電動機械に供給され
るようになっているので、電動機械のトルクを発生させ
ることなく、容易にコンデンサに蓄積された電荷を放電
させることができる。しかも、疑似磁極位置が任意の複
数の周波数で発生させられるので、騒音、振動等が発生
させられることがない。したがって、騒音、振動等を発
生させるのを防止するために、電動機械の目標値を表す
トルク、クロック信号の周波数等を特定の値に設定する
必要がなくなるので、コンデンサに蓄積された電荷を放
電させるための作業を簡素化することができる。

【００６９】本発明の他の放電制御装置においては、さ
らに、前記放電電流指令値は、ｄ軸及びｑ軸のうちの一
方の軸上で変更される。

【００７０】この場合、前記放電電流指令値は、ｄ軸及
びｑ軸のうちの一方の軸上で変更されるので、電流制御
処理手段における各種の計算処理を簡素化することがで
きる。

【００７１】本発明の更に他の放電制御装置において
は、さらに、前記放電電流指令値発生処理手段は、前記
疑似磁極位置の周期の整数倍の周期で放電電流指令値を
変更する。

【００７２】この場合、前記疑似磁極位置の周期の整数
倍の周期で放電電流指令値が変更されるので、電動機械
が回転するのを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態における放電制御装置の機
能ブロック図である。

【図２】本発明の実施の形態における電動車両の制御装
置の概略図である。

【図３】本発明の実施の形態におけるモータ制御部のブ
ロック図である。

【図４】本発明の実施の形態における電流の波形図であ
る。

【図５】本発明の実施の形態における磁極位置の波形図
である。

【図６】本発明の実施の形態における電流指令値を説明
する図である。

【図７】本発明の実施の形態における駆動モータの停止
状態における電流の例を示す波形図である。

【図８】本発明の実施の形態における駆動モータの停止
状態における磁極位置の例を示す波形図である。

【図９】本発明の実施の形態における電動車両の動作を
示すメインフローチャートである。

【図１０】本発明の実施の形態における放電電流指令値
発生処理のサブルーチンを示す図である。

【図１１】本発明の実施の形態における疑似磁極位置発
生処理のサブルーチンを示す図である。

【図１２】本発明の実施の形態における放電電流指令値
の概念図である。

【図１３】本発明の実施の形態における疑似磁極位置の
波形図である。

【図１４】本発明の実施の形態における放電電流指令値
及び疑似磁極位置を変更する第１の手法を説明する図で
ある。

【図１５】本発明の実施の形態における放電電流指令値
及び疑似磁極位置を変更する第２の手法を説明する図で
ある。

【図１６】本発明の実施の形態における放電電流指令値
及び疑似磁極位置を変更する第３の手法を説明する図で
ある。

【図１７】本発明の実施の形態における放電電流指令値
及び疑似磁極位置を変更する第４の手法を説明する図で
ある。

【符号の説明】

１０ 駆動モータ制御装置 １４ バッテリ １７ コンデンサ ３１ 駆動モータ ４０ インバータ ９０ 電流制御処理手段 ９２ 疑似磁極位置発生処理手段

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ロータ及びステータを備えた電動機械
   と、直流電源から直流の電流を受け、前記電動機械に供
   給される交流の電流を発生させるインバータと、前記直
   流電源とインバータとの間に配設されたコンデンサと、
   任意の複数の周波数で磁極位置を順次疑似的に発生させ
   る疑似磁極位置発生手段と、前記コンデンサに蓄積され
   た電荷を電動機械によって放電させる際に、前記ロータ
   が順次疑似的に発生させられた磁極位置にあると仮定し
   て前記交流の電流を発生させる電流制御処理手段とを有
   することを特徴とする放電制御装置。
2. 【請求項２】 前記コンデンサに蓄積された電荷を電動
   機械によって放電させるための放電電流指令値を任意の
   可変の値にする放電電流指令値発生処理手段を有すると
   ともに、前記電流制御処理手段は、前記磁極位置及び放
   電電流指令値に基づいて交流の電流を発生させる請求項
   １に記載の放電制御装置。
3. 【請求項３】 前記放電電流指令値発生処理手段は、電
   荷が放電させられている間、連続的に放電電流指令値を
   変更する請求項２に記載の放電制御装置。
4. 【請求項４】 前記疑似磁極位置発生処理手段は、電荷
   が放電させられている間、連続的に周波数を変更する請
   求項１又は２に記載の放電制御装置。
5. 【請求項５】 前記放電電流指令値は、ｄ軸及びｑ軸の
   うちの一方の軸上で変更される請求項２又は３に記載の
   放電制御装置。
6. 【請求項６】 前記放電電流指令値発生処理手段は、前
   記疑似磁極位置の周期の整数倍の周期で放電電流指令値
   を変更する請求項２、３又は５のいずれか１項に記載の
   放電制御装置。
7. 【請求項７】 前記疑似磁極位置発生処理手段は、周波
   数を電動機械の電気角の１周の整数倍、及び機械角の整
   数倍のうちのいずれか一方で変更する周波数変更処理手
   段を備える請求項１〜６のいずれか１項に記載の放電制
   御装置。
8. 【請求項８】 直流電源とインバータとの間に配設され
   たコンデンサに蓄積された電荷を放電させる放電制御方
   法において、任意の複数の周波数で磁極位置を順次疑似
   的に発生させ、前記コンデンサに蓄積された電荷を電動
   機械によって放電させる際に、前記ロータが順次疑似的
   に発生させられた磁極位置にあると仮定して交流の電流
   を発生させることを特徴とする放電制御方法。
9. 【請求項９】 直流電源とインバータとの間に配設され
   たコンデンサに蓄積された電荷を放電させる放電制御方
   法のプログラムにおいて、コンピュータを、任意の複数
   の周波数で磁極位置を順次疑似的に発生させる疑似磁極
   位置発生手段と、前記コンデンサに蓄積された電荷を電
   動機械によって放電させる際に、前記ロータが順次疑似
   的に発生させられた磁極位置にあると仮定して交流の電
   流を発生させる電流制御処理手段として機能させること
   を特徴とする放電制御方法のプログラム。