JP2004112970A - Inverter apparatus for driving motor - Google Patents
Inverter apparatus for driving motor Download PDFInfo
- Publication number
- JP2004112970A JP2004112970A JP2002274955A JP2002274955A JP2004112970A JP 2004112970 A JP2004112970 A JP 2004112970A JP 2002274955 A JP2002274955 A JP 2002274955A JP 2002274955 A JP2002274955 A JP 2002274955A JP 2004112970 A JP2004112970 A JP 2004112970A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- motor
- driving
- vehicle
- terminals
- igbts
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/64—Electric machine technologies in electromobility
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/72—Electric energy management in electromobility
Landscapes
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
- Control Of Multiple Motors (AREA)
Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、モータを駆動するためのインバータ回路を備えたモータ駆動用インバータ装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、複数のモータを同一の電源によって駆動するような場合は、各モータを駆動するためのインバータ回路を独立に設け、1つの電源により供給される電力をそれぞれのインバータ回路へ並列に供給することで、各モータを駆動している(例えば、特許文献1、または特許文献2参照。)。
【0003】
【特許文献1】
特開平09−308266号公報
【特許文献2】
特開2000−312482号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来のように、複数のモータ毎に独立にインバータ回路を設けた場合、インバータ回路の数だけ、高価な半導体素子を利用したスイッチング素子等、インバータ回路を構成する部品が必要となるため、回路全体の部品点数が増大し、装置のコストが上昇したり、回路規模の増大による装置の大型化が必要になるという問題があった。
【0005】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、インバータ回路の部品点数の増大を最小限に抑えながら、選択的に複数のモータを駆動することができる制御回路を備えたモータ駆動用インバータ装置を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項1の発明に係るモータ駆動用インバータ装置は、3個のスイッチング素子について、外部からのスイッチング制御により導通または遮断される該スイッチング素子の2端子を全て直列に接続し、前記スイッチング素子を3段に配置した直列回路を構成すると共に、更に該直列回路を3個並列に接続して、前記スイッチング素子を3段3列に配置したトリプルブリッジインバータ回路(例えば実施の形態のIGBT1a〜1iとフライホイールダイオード3a〜3i)と、前記トリプルブリッジインバータ回路の各列の1段目と2段目の前記スイッチング素子の接続点に、3個の制御端子がそれぞれ接続される3相制御の第1のモータ(例えば実施の形態のモータ5a)と、前記トリプルブリッジインバータ回路の各列の2段目と3段目の前記スイッチング素子の接続点に、3個の制御端子がそれぞれ接続される3相制御の第2のモータ(例えば実施の形態のモータ5b)と、前記トリプルブリッジインバータ回路の各列の3段目の前記スイッチング素子の前記2端子間を導通させると共に、1段目と2段目の前記スイッチング素子の前記2端子間の導通と遮断を繰り返し、前記第1のモータを駆動制御する第1のモータ駆動手段(例えば実施の形態のステップS1、ステップS6)と、前記トリプルブリッジインバータ回路の各列の1段目の前記スイッチング素子の前記2端子間を導通させると共に、2段目と3段目の前記スイッチング素子の前記2端子間の導通と遮断を繰り返し、前記第2のモータを駆動制御する第2のモータ駆動手段(例えば実施の形態のステップS4)とを備えたことを特徴とする。
【0007】
以上の構成を備えたモータ駆動用インバータ装置は、第1のモータ駆動手段が、トリプルブリッジインバータ回路の各列の3段目のスイッチング素子の2端子間を導通させると共に、1段目と2段目のスイッチング素子の2端子間の導通と遮断を繰り返すことで、等価的に6個のスイッチング素子によるブリッジ回路を構成し、第1のモータのみを駆動制御することができる。また、第2のモータ駆動手段が、トリプルブリッジインバータ回路の各列の1段目のスイッチング素子の2端子間を導通させると共に、2段目と3段目のスイッチング素子の2端子間の導通と遮断を繰り返すことで、等価的に6個のスイッチング素子によるブリッジ回路を構成し、第2のモータのみを駆動制御することができる。
【0008】
請求項2の発明に係るモータ駆動用インバータ装置は、請求項1に記載のモータ駆動用インバータ装置において、前記第1のモータを、車両を走行駆動または補助的に駆動、あるいは前記車両のエンジンを始動するためのモータとし、前記第2のモータを、前記車両に搭載される車両用補機を駆動するためのモータとした場合、前記車両を走行駆動または補助的に駆動する際、あるいは前記エンジンを始動する際は、前記第1のモータ駆動手段が前記第1のモータを駆動制御し、前記車両の走行停止時に前記車両用補機を利用する際は、前記第2のモータ駆動手段が前記第2のモータを駆動制御することを特徴とする。
【0009】
以上の構成を備えたモータ駆動用インバータ装置は、第1のモータを、車両を走行駆動または補助的に駆動、あるいは車両のエンジンを始動するためのモータとし、第2のモータを、車両に搭載される車両用補機を駆動するためのモータとした場合、車両を走行駆動または補助的に駆動する際、あるいはエンジンを始動する際は、第1のモータ駆動手段が、トリプルブリッジインバータ回路を用いて、第1のモータのみを駆動制御して車両を移動させることができる。また、車両の走行停止時に車両用補機を利用する際は、第2のモータ駆動手段が、トリプルブリッジインバータ回路を用いて、第2のモータのみを駆動制御して車両用補機を作動させることができる。
【0010】
請求項3の発明に係るモータ駆動用インバータ装置は、請求項1に記載のモータ駆動用インバータ装置において、前記第2のモータを、車両を走行駆動または補助的に駆動、あるいは前記車両のエンジンを始動するためのモータとし、前記第1のモータを、前記車両に搭載される車両用補機を駆動するためのモータとした場合、前記車両を走行駆動または補助的に駆動する際、あるいは前記エンジンを始動する際は、前記第2のモータ駆動手段が前記第2のモータを駆動制御し、前記車両の走行停止時に前記車両用補機を利用する際は、前記第1のモータ駆動手段が前記第1のモータを駆動制御することを特徴とする。
【0011】
以上の構成を備えたモータ駆動用インバータ装置は、第2のモータを、車両を走行駆動または補助的に駆動、あるいは車両のエンジンを始動するためのモータとし、第1のモータを、車両に搭載される車両用補機を駆動するためのモータとした場合、車両を走行駆動または補助的に駆動する際、あるいはエンジンを始動する際は、第2のモータ駆動手段が、トリプルブリッジインバータ回路を用いて、第2のモータのみを駆動制御して車両を移動させることができる。また、車両の走行停止時に車両用補機を利用する際は、第1のモータ駆動手段が、トリプルブリッジインバータ回路を用いて、第1のモータのみを駆動制御して車両用補機を作動させることができる。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図1は、本発明の一実施の形態のモータ駆動用インバータ装置を示す回路図である。
図1において、本実施の形態のモータ駆動用インバータ装置には、例えばスイッチング素子としてIGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor :絶縁ゲート型バイポーラ・トランジスタ)を用いて、以下のようなブリッジ回路が構成されている。すなわち、3個のIGBTのスイッチング制御により導通または遮断される2端子を全て直列に接続して、IGBTを3段に配置した直列回路を構成すると共に、更に該直列回路を3個並列に接続して、IGBTを3段3列に配置したトリプルブリッジインバータ回路を構成する。
具体的には図1に示すように、まず、IGBT1aのソース端子とIGBT1bのドレイン端子、及びIGBT1bのソース端子とIGBT1cのドレイン端子をそれぞれ接続して3段のIGBTの直列回路を構成し、更にIGBT1aのドレイン端子を直流電源2の正極端子へ接続し、IGBT1cのソース端子を直流電源2の負極端子へ接続する。
【0013】
更に、IGBT1a〜1cと同様にソース端子とドレイン端子を接続したIGBT1d〜1fと、IGBT1g〜1iを、それぞれ直流電源2の両端にIGBT1a〜1cと並列に接続して3段3列にIGBTを配置したトリプルブリッジインバータ回路を構成する。
なお、本実施の形態のモータ駆動用インバータ装置の9個のIGBT1a〜1iのそれぞれのソース端子とドレイン端子間には、カソード端子をソース端子に、アノード端子をドレイン端子にそれぞれ接続したフライホイールダイオード(Free Wheeling Diode:転流ダイオード)3a〜3iが備えられ、直流電源2の正極端子と負極端子との間には、平滑コンデンサ4が接続されている。
【0014】
一方、本実施の形態のモータ駆動用インバータ装置には、IGBT1a〜1iで構成されるトリプルブリッジインバータ回路の各列の1段目と2段目に配置されたIGBT1aとIGBT1b、IGBT1dとIGBT1e、IGBT1gとIGBT1hのそれぞれの接続点に、3相制御端子のそれぞれが接続される3相制御のモータ5aが備えられている。また、同様に、IGBT1a〜1iで構成されるトリプルブリッジインバータ回路の各列の2段目と3段目に配置されたIGBT1bとIGBT1c、IGBT1eとIGBT1f、IGBT1hとIGBT1iのそれぞれの接続点に、3相制御端子のそれぞれが接続される3相制御のモータ5bが備えられている。
【0015】
また、本実施の形態のモータ駆動用インバータ装置は、トリプルブリッジインバータ回路のIGBT1a〜1iのゲート端子を駆動するためのゲート駆動回路6を備えており、モータ5a、5bを制御するための制御信号を生成するモータECU(Electronic Control Unit)7から供給される駆動制御信号の指示に従い、ゲート駆動回路6はIGBT1a〜1iのゲート端子を駆動し、ドレイン端子とソース端子間の導通と遮断を制御する。
なお、スイッチング素子として用いる素子は、IGBTに限らず、逆阻止サイリスタ、GTO(Gate Turn Off thyristor )、バイポーラトランジスタ、MOSFET等を用いても良い。
また、モータECU7は、車両に搭載された他のECUの一部として実現されても良い。
【0016】
次に、図面を参照して、本実施の形態のモータ駆動用インバータ装置の動作を説明する。本実施の形態で説明するモータ5a、5bは、例えば車両を走行駆動または補助的に駆動、あるいは車両のエンジンを始動するためのモータや、車両に搭載される車両用補機を駆動するためのモータであって、ここでは一例として、モータ5aをハイブリット車用の駆動モータとし、モータ5bを、電動エアコン用モータとする場合のモータ駆動用インバータ装置の動作を説明する。
図2は、本実施の形態のモータ駆動用インバータ装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【0017】
図2において、まずエンジン始動モードM1では、モータECU7は、ゲート駆動回路6を介して、IGBT1c、1f、1iの各ゲート端子に電圧を印加してIGBT1c、1f、1iの各ドレイン端子とソース端子間を導通させると共に、IGBT1a、1b、1d、1e、1g、1hの各ゲート端子に対しパルス状に電圧を印加することで、IGBT1a、1b、1d、1e、1g、1hの各ドレイン端子とソース端子間の導通と遮断を繰り返し、モータ5aの3相駆動制御を行うことにより、車両を走行駆動するためのモータ5aを回転させる(ステップS1)。
【0018】
また、車両が走行を開始すると駆動・回生モードM2へ移行し、駆動・回生モードM2では、モータ5aの3相駆動制御と、IGBT1a、1b、1d、1e、1g、1hの各ドレイン端子とソース端子間、及びフライホイールダイオード3a、3b、3d、3e、3g、3hを流れる電流により、モータ5aがその回転により発生させる電力を利用して直流電源2を充電する回生制御を行う(ステップS2)。
この時、本実施の形態のモータ駆動用インバータ装置の等価回路は、図3に示すような回路となる。
【0019】
すなわち、モータECU7が、ゲート駆動回路6を介して、IGBT1c、1f、1iの各ゲート端子に電圧を印加してIGBT1c、1f、1iの各ドレイン端子とソース端子間を導通させることにより、等価的にモータ5bの全ての3相制御端子が直流電源2の負極端子へ接続されることとなり、全ての3相制御端子が同電位となるので、モータ5bに電流は流れない。このため、本実施の形態のモータ駆動用インバータ装置は、この時、IGBT1a、1b、1d、1e、1g、1hとフライホイールダイオード3a、3b、3d、3e、3g、3hのみを利用してモータ5aのみを駆動制御することができる。
【0020】
一方、車両が停止すると、アイドリングストップ機構により、モータECU7は、ゲート駆動回路6を介したIGBT1a、1b、1d、1e、1g、1hの各ドレイン端子とソース端子間の導通・遮断を行うモータ5aの3相駆動制御を停止してモータ5aを停止し(ステップS3)、エアコンモータ制御モードM3へ移行する。
【0021】
エアコンモータ制御モードM3では、ステップS1とは逆に、モータECU7は、ゲート駆動回路6を介して、IGBT1a、1d、1gの各ゲート端子に電圧を印加してIGBT1a、1d、1gの各ドレイン端子とソース端子間を導通させると共に、IGBT1b、1c、1e、1f、1h、1iの各ゲート端子に対しパルス状に電圧を印加することで、IGBT1b、1c、1e、1f、1h、1iの各ドレイン端子とソース端子間の導通と遮断を繰り返し、モータ5bの3相駆動制御を行うことにより、エアコンを作動させるためのモータ5bを回転させる(ステップS4)。
この時、本実施の形態のモータ駆動用インバータ装置の等価回路は、図4に示すような回路となる。
【0022】
すなわち、モータECU7が、ゲート駆動回路6を介して、IGBT1a、1d、1gの各ゲート端子に電圧を印加してIGBT1a、1d、1gの各ドレイン端子とソース端子間を導通させることにより、等価的にモータ5aの全ての3相制御端子が直流電源2の正極端子へ接続されることとなり、全ての3相制御端子が同電位となるので、モータ5aに電流は流れない。このため、本実施の形態のモータ駆動用インバータ装置は、この時IGBT1b、1c、1e、1f、1h、1iとフライホイールダイオード3b、3c、3e、3f、3h、3iのみを利用してモータ5bのみを駆動制御することができる。
【0023】
また、車両が再度走行を開始する場合には、モータECU7は、ゲート駆動回路6を介したIGBT1b、1c、1e、1f、1h、1iの各ドレイン端子とソース端子間の導通・遮断を行うモータ5bの3相駆動制御を停止してモータ5bを停止し(ステップS5)、エンジン始動モードM4へ移行する。
そして、ステップS1と同様に、モータECU7は、ゲート駆動回路6を介して、IGBT1c、1f、1iの各ゲート端子に電圧を印加してIGBT1c、1f、1iの各ドレイン端子とソース端子間を導通させると共に、IGBT1a、1b、1d、1e、1g、1hの各ゲート端子に対しパルス状に電圧を印加することで、IGBT1a、1b、1d、1e、1g、1hの各ドレイン端子とソース端子間の導通と遮断を繰り返し、モータ5aの3相駆動制御を行うことにより、車両を駆動するためのモータ5aを回転させる(ステップS6)。
【0024】
なお、この後は、上述の動作を繰り返すことにより(モードM5)、車両が走行している最中はモータ5aを駆動して車両の駆動を行うと共に、車両が停止した際はモータ5bを駆動してエアコンを作動させる動作を繰り返す。
【0025】
次に、図面を参照して、上述のフローチャートにより本実施の形態のモータ駆動用インバータ装置を動作させた場合のモータに流れる電流を示すと、図5に示すように、ゲート駆動回路6を介したモータECU7によるエンジン始動と駆動・回生制御中は、モータ5bには電流が流れず、モータ5aにのみ電流が流れている。これに対して、エンジンが停止されている際のエアコン作動中は、モータ5aには電流が流れず、モータ5bにのみ電流が流れている。
このように、本実施の形態のモータ駆動用インバータ装置は、2個のモータを9個のスイッチング素子を利用して交互に駆動する。
【0026】
なお、上述の実施の形態では、モータ5aをハイブリット車用の駆動モータとし、モータ5bを、電動エアコン用モータとする場合のモータ駆動用インバータ装置の動作を説明したが、これとは逆に、モータ5bを例えば車両を走行駆動または補助的に駆動、あるいは車両のエンジンを始動するためのモータとし、モータ5aを車両に搭載される車両用補機を駆動するためのモータとしても良い。
この場合、上述の実施の形態で説明したIGBT1a〜1iの導通・遮断の制御が上述の説明とは全く逆となり、エンジン始動及び車両走行の際は、モータECU7は、ゲート駆動回路6を介して、IGBT1a、1d、1gの各ゲート端子に電圧を印加してIGBT1a、1d、1gの各ドレイン端子とソース端子間を導通させると共に、IGBT1b、1c、1e、1f、1h、1iの各ゲート端子に対しパルス状に電圧を印加することで、IGBT1b、1c、1e、1f、1h、1iの各ドレイン端子とソース端子間の導通と遮断を繰り返し、モータ5bの3相駆動制御を行うことによりモータ5bを回転させるものとする。
【0027】
また、車両が停止中に車両に搭載される車両用補機を駆動する際は、モータECU7は、ゲート駆動回路6を介して、IGBT1c、1f、1iの各ゲート端子に電圧を印加してIGBT1c、1f、1iの各ドレイン端子とソース端子間を導通させると共に、IGBT1a、1b、1d、1e、1g、1hの各ゲート端子に対しパルス状に電圧を印加することで、IGBT1a、1b、1d、1e、1g、1hの各ドレイン端子とソース端子間の導通と遮断を繰り返し、モータ5aの3相駆動制御を行うことによりモータ5aを回転させるものとする。
【0028】
更に、本実施の形態では、モータECU7が第1のモータ駆動手段と第2のモータ駆動手段とを構成する。より具体的には、図2のステップS1及びS6が第1のモータ駆動手段に相当し、図2のステップS4が第2のモータ駆動手段に相当する。
【0029】
以上説明したように、本実施の形態のモータ駆動用インバータ装置は、エンジン始動あるいは車両走行時は、モータECU7が、ゲート駆動回路6を介して、各IGBTのゲート端子の制御を行い、IGBT1c、1f、1iの各ドレイン端子とソース端子間を導通させると共に、IGBT1a、1b、1d、1e、1g、1hの各ドレイン端子とソース端子間の導通と遮断を繰り返し、車両を走行駆動するためのモータ5aのみを回転させる。一方、車両が停止すると、モータECU7は、ゲート駆動回路6を介して、IGBT1a、1d、1gの各ドレイン端子とソース端子間を導通させると共に、IGBT1b、1c、1e、1f、1h、1iの各ドレイン端子とソース端子間の導通と遮断を繰り返し、エアコンを作動させるためのモータ5bのみを回転させる。
【0030】
これにより、モータ5a、5bにそれぞれに独立にインバータ回路を設けて駆動する場合に比較して、2個のモータ5a、5bを、少ないIGBT(スイッチング素子)により駆動することができるようになる。従って、モータ駆動用インバータ装置を構成するためのコストを削減すると共に、装置規模を縮小することができる。
【0031】
【発明の効果】
以上の如く、請求項1に記載のモータ駆動用インバータ装置によれば、第1のモータ駆動手段が、トリプルブリッジインバータ回路の各列の3段目のスイッチング素子の2端子間を導通させると共に、1段目と2段目のスイッチング素子の2端子間の導通と遮断を繰り返すことで第1のモータのみを駆動制御し、逆に第2のモータ駆動手段が、トリプルブリッジインバータ回路の各列の1段目のスイッチング素子の2端子間を導通させると共に、2段目と3段目のスイッチング素子の2端子間の導通と遮断を繰り返すことで、第2のモータのみを駆動制御することができる。
【0032】
従って、第1、第2のモータにそれぞれに独立にインバータ回路を設けて駆動する場合に比較して、2個のモータを少ないスイッチング素子により駆動することができるようになり、モータ駆動用インバータ装置を構成するためのコストを削減すると共に、装置規模を縮小することができるという効果が得られる。
【0033】
請求項2に記載のモータ駆動用インバータ装置によれば、第1のモータを、車両を走行駆動または補助的に駆動、あるいは車両のエンジンを始動するためのモータとし、第2のモータを、車両に搭載される車両用補機を駆動するためのモータとした場合、車両を走行駆動または補助的に駆動する際、あるいはエンジンを始動する際は、第1のモータ駆動手段が第1のモータのみを駆動制御する。また、車両の走行停止時に車両用補機を利用する際は、第2のモータ駆動手段が第2のモータのみを駆動制御する。一方、請求項3に記載のモータ駆動用インバータ装置によれば、第2のモータを、車両を走行駆動または補助的に駆動、あるいは車両のエンジンを始動するためのモータとし、第1のモータを、車両に搭載される車両用補機を駆動するためのモータとした場合は、その逆となる。
【0034】
従って、2個のモータの一方を車両を走行駆動または補助的に駆動、あるいは車両のエンジンを始動するためのモータとし、残る他方のモータを車両に搭載される車両用補機を駆動するためのモータとした場合、モータの利用目的に合わせて2個のモータを交互に駆動することで、モータを駆動するためのインバータ回路の一部を共通化してモータ駆動用インバータ装置を構成するためのコストを削減すると共に、効率的に車両を走行させることができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態のモータ駆動用インバータ装置を示す回路図である。
【図2】同実施の形態のモータ駆動用インバータ装置の動作を示すフローチャートである。
【図3】同実施の形態のモータ駆動用インバータ装置の動作時の等価回路である。
【図4】同実施の形態のモータ駆動用インバータ装置の動作時の等価回路である。
【図5】同実施の形態のモータ駆動用インバータ装置を動作させた時のモータの相電流を示す波形図である。
【符号の説明】
1a〜1i IGBT(トリプルブリッジインバータ回路)
3a〜3i フライホイールダイオード(トリプルブリッジインバータ回路)
5a モータ(第1のモータ)
5b モータ(第2のモータ)
6 ゲート駆動回路
7 モータECU
S1、S6 第1のモータ駆動手段
S4 第2のモータ駆動手段[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a motor driving inverter device provided with an inverter circuit for driving a motor.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, when a plurality of motors are driven by the same power supply, an inverter circuit for driving each motor is provided independently, and power supplied from one power supply is supplied to each inverter circuit in parallel. (See, for example, Patent Document 1 or Patent Document 2).
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-09-308266 [Patent Document 2]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-31482
[Problems to be solved by the invention]
However, when an inverter circuit is provided independently for each of a plurality of motors as in the related art, components that constitute the inverter circuit, such as switching elements using expensive semiconductor elements, are required as many as the number of inverter circuits. There are problems that the number of components in the entire circuit increases, the cost of the device increases, and the device needs to be increased in size due to an increase in circuit scale.
[0005]
The present invention has been made in view of the above problem, and has a motor drive inverter device including a control circuit capable of selectively driving a plurality of motors while minimizing an increase in the number of parts of the inverter circuit. The purpose is to provide.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problem, a motor driving inverter device according to the first aspect of the present invention is configured such that, for three switching elements, all two terminals of the switching elements that are turned on or off by external switching control are connected in series. To form a series circuit in which the switching elements are arranged in three stages, and furthermore, three series circuits are connected in parallel, and the switching elements are arranged in three stages and three rows. The three control terminals are respectively connected to the connection points of the IGBTs 1a to 1i and the
[0007]
In the motor driving inverter device having the above configuration, the first motor driving means conducts between the two terminals of the third-stage switching element of each column of the triple bridge inverter circuit and the first and second stages. By repeating conduction and cutoff between the two terminals of the eye switching element, a bridge circuit composed of six switching elements is equivalently configured, and only the first motor can be drive-controlled. Further, the second motor driving means conducts between the two terminals of the first-stage switching elements of each column of the triple bridge inverter circuit and establishes conduction between the two terminals of the second- and third-stage switching elements. By repeating the cutoff, a bridge circuit composed of six switching elements is equivalently configured, and only the second motor can be drive-controlled.
[0008]
A motor driving inverter according to a second aspect of the present invention is the motor driving inverter according to the first aspect, wherein the first motor is configured to drive or auxiliary drive the vehicle or to drive the engine of the vehicle. When the motor for starting, the second motor is a motor for driving a vehicle accessory mounted on the vehicle, when driving the vehicle or auxiliary driving, or when the engine When starting the vehicle, the first motor drive means controls the drive of the first motor, and when using the vehicle accessory when the vehicle stops running, the second motor drive means controls the The driving of the second motor is controlled.
[0009]
In the motor driving inverter device having the above configuration, the first motor is a motor for driving or auxiliary driving the vehicle or starting the engine of the vehicle, and the second motor is mounted on the vehicle. When the motor is used to drive the auxiliary equipment for the vehicle, when the vehicle is driven for driving or auxiliary driving, or when the engine is started, the first motor driving means uses a triple bridge inverter circuit. Thus, the vehicle can be moved by controlling only the driving of the first motor. Further, when using the vehicle accessory when the vehicle stops running, the second motor drive means drives and controls only the second motor using the triple bridge inverter circuit to operate the vehicle accessory. be able to.
[0010]
A motor driving inverter according to a third aspect of the present invention is the motor driving inverter according to the first aspect, wherein the second motor is configured to drive or auxiliary drive a vehicle or to drive an engine of the vehicle. When the first motor is a motor for driving a vehicle accessory mounted on the vehicle, the first motor is used for driving or auxiliary driving of the vehicle, or the engine is used for starting. When starting the vehicle, the second motor drive means controls the drive of the second motor, and when using the vehicle accessory when the vehicle stops running, the first motor drive means The driving of the first motor is controlled.
[0011]
In the motor driving inverter device having the above configuration, the second motor is a motor for driving or auxiliary driving the vehicle or starting the engine of the vehicle, and the first motor is mounted on the vehicle. When the motor is used to drive the auxiliary equipment for the vehicle, when driving the vehicle for driving or auxiliary driving, or when starting the engine, the second motor driving means uses a triple bridge inverter circuit. Thus, the vehicle can be moved by controlling only the driving of the second motor. When the vehicle auxiliary equipment is used when the traveling of the vehicle is stopped, the first motor driving means drives and controls only the first motor to operate the vehicle auxiliary equipment using the triple bridge inverter circuit. be able to.
[0012]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a circuit diagram showing an inverter device for driving a motor according to an embodiment of the present invention.
In the motor driving inverter device of FIG. 1, the following bridge circuit is configured using, for example, an IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) as a switching element. . That is, two terminals that are turned on or off by switching control of three IGBTs are all connected in series to form a series circuit in which IGBTs are arranged in three stages, and three series circuits are further connected in parallel. Thus, a triple bridge inverter circuit in which IGBTs are arranged in three rows and three rows is configured.
Specifically, as shown in FIG. 1, first, a source terminal of the IGBT 1a and a drain terminal of the
[0013]
Further,
A flywheel diode having a cathode terminal connected to the source terminal and an anode terminal connected to the drain terminal is connected between the source terminal and the drain terminal of each of the nine IGBTs 1a to 1i of the motor driving inverter device according to the present embodiment. (Free Wheeling Diode) 3 a to 3 i are provided, and a
[0014]
On the other hand, in the motor driving inverter device of the present embodiment, the IGBT 1a and
[0015]
Further, the motor driving inverter device of the present embodiment includes a
The element used as the switching element is not limited to the IGBT, but may be a reverse blocking thyristor, a GTO (Gate Turn Off thyristor), a bipolar transistor, a MOSFET, or the like.
Further,
[0016]
Next, the operation of the motor driving inverter device of the present embodiment will be described with reference to the drawings. The
FIG. 2 is a flowchart for explaining the operation of the motor driving inverter device of the present embodiment.
[0017]
2, first, in the engine start mode M1, the
[0018]
When the vehicle starts running, the mode shifts to the drive / regeneration mode M2. In the drive / regeneration mode M2, the three-phase drive control of the
At this time, the equivalent circuit of the motor driving inverter device of the present embodiment is a circuit as shown in FIG.
[0019]
That is, the
[0020]
On the other hand, when the vehicle stops, the idling stop mechanism causes the
[0021]
In the air conditioner motor control mode M3, contrary to step S1, the
At this time, the equivalent circuit of the motor driving inverter device of the present embodiment is a circuit as shown in FIG.
[0022]
That is, the
[0023]
When the vehicle starts running again, the
Then, as in step S1, the
[0024]
Thereafter, by repeating the above operation (mode M5), the
[0025]
Next, referring to the drawings, the current flowing through the motor when the motor driving inverter device of the present embodiment is operated according to the above-described flowchart will be described with reference to FIG. During the engine start and the drive / regeneration control by the
As described above, the motor driving inverter device according to the present embodiment alternately drives two motors using nine switching elements.
[0026]
In the above-described embodiment, the operation of the motor drive inverter device in the case where the
In this case, the control of the conduction / interruption of the IGBTs 1a to 1i described in the above-described embodiment is completely opposite to that described above, and when starting the engine and running the vehicle, the
[0027]
When driving the vehicle accessory mounted on the vehicle while the vehicle is stopped, the
[0028]
Further, in the present embodiment, the
[0029]
As described above, in the motor drive inverter device according to the present embodiment, when the engine is started or the vehicle is running, the
[0030]
As a result, the two
[0031]
【The invention's effect】
As described above, according to the motor driving inverter device of the first aspect, the first motor driving means conducts between the two terminals of the third-stage switching element in each column of the triple bridge inverter circuit, By repeating conduction and cutoff between the two terminals of the first-stage and second-stage switching elements, only the first motor is drive-controlled. Conversely, the second motor drive means is provided for each column of the triple bridge inverter circuit. By conducting between the two terminals of the first-stage switching element and repeating conduction and interruption between the two terminals of the second and third-stage switching elements, only the second motor can be drive-controlled. .
[0032]
Therefore, two motors can be driven by a smaller number of switching elements as compared with the case where the first and second motors are independently provided with inverter circuits, and the motor driving inverter device is used. And the size of the apparatus can be reduced.
[0033]
According to the inverter device for driving a motor according to
[0034]
Therefore, one of the two motors is used to drive or auxiliary drive the vehicle, or as a motor for starting the engine of the vehicle, and the other motor is used to drive vehicle accessories mounted on the vehicle. When a motor is used, two motors are alternately driven in accordance with the purpose of use of the motors, so that a part of an inverter circuit for driving the motors is shared to configure a motor driving inverter device. And the effect that the vehicle can travel efficiently can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a circuit diagram showing a motor driving inverter device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a flowchart showing an operation of the motor driving inverter device of the embodiment.
FIG. 3 is an equivalent circuit at the time of operation of the motor driving inverter device of the embodiment.
FIG. 4 is an equivalent circuit at the time of operation of the motor driving inverter device of the embodiment.
FIG. 5 is a waveform diagram showing a phase current of the motor when the motor driving inverter device of the embodiment is operated.
[Explanation of symbols]
1a-1i IGBT (triple bridge inverter circuit)
3a-3i Flywheel diode (triple bridge inverter circuit)
5a motor (first motor)
5b motor (second motor)
6
S1, S6 First motor driving means S4 Second motor driving means
Claims (3)
前記トリプルブリッジインバータ回路の各列の1段目と2段目の前記スイッチング素子の接続点に、3個の制御端子がそれぞれ接続される3相制御の第1のモータと、
前記トリプルブリッジインバータ回路の各列の2段目と3段目の前記スイッチング素子の接続点に、3個の制御端子がそれぞれ接続される3相制御の第2のモータと、
前記トリプルブリッジインバータ回路の各列の3段目の前記スイッチング素子の前記2端子間を導通させると共に、1段目と2段目の前記スイッチング素子の前記2端子間の導通と遮断を繰り返し、前記第1のモータを駆動制御する第1のモータ駆動手段と、
前記トリプルブリッジインバータ回路の各列の1段目の前記スイッチング素子の前記2端子間を導通させると共に、2段目と3段目の前記スイッチング素子の前記2端子間の導通と遮断を繰り返し、前記第2のモータを駆動制御する第2のモータ駆動手段と
を備えたことを特徴とするモータ駆動用インバータ装置。With respect to the three switching elements, all two terminals of the switching elements that are turned on or off by external switching control are connected in series to form a series circuit in which the switching elements are arranged in three stages. A triple bridge inverter circuit in which three circuits are connected in parallel, and the switching elements are arranged in three stages and three rows;
A first motor of three-phase control in which three control terminals are respectively connected to a connection point of the switching elements in the first and second stages of each column of the triple bridge inverter circuit;
A second motor of three-phase control in which three control terminals are respectively connected to connection points of the switching elements in the second and third stages of each column of the triple bridge inverter circuit;
Conducting between the two terminals of the third-stage switching element of each column of the triple bridge inverter circuit and repeating conduction and interruption between the two terminals of the first-stage and second-stage switching elements, First motor driving means for driving and controlling the first motor;
While conducting between the two terminals of the first-stage switching element of each column of the triple bridge inverter circuit, repeating conduction and interruption between the two terminals of the second-stage and third-stage switching elements, And a second motor driving means for controlling the driving of the second motor.
ことを特徴とする請求項1に記載のモータ駆動用インバータ装置。The first motor is a motor for driving or assisting driving of the vehicle or for starting an engine of the vehicle, and the second motor is used for driving a vehicle accessory mounted on the vehicle. When the vehicle is driven for driving or auxiliary driving, or when the engine is started, the first motor driving means controls the driving of the first motor, 2. The motor drive inverter device according to claim 1, wherein the second motor drive unit controls the drive of the second motor when the vehicle accessory is used when the vehicle stops running. 3.
ことを特徴とする請求項1に記載のモータ駆動用インバータ装置。The second motor is a motor for driving or auxiliary driving the vehicle, or for starting an engine of the vehicle, and the first motor is used for driving a vehicle accessory mounted on the vehicle. When the vehicle is driven for driving or auxiliary driving, or when starting the engine, the second motor drive means controls the driving of the second motor, 2. The motor drive inverter device according to claim 1, wherein the first motor drive unit controls the drive of the first motor when the vehicle auxiliary device is used when the vehicle stops running. 3.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002274955A JP2004112970A (en) | 2002-09-20 | 2002-09-20 | Inverter apparatus for driving motor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002274955A JP2004112970A (en) | 2002-09-20 | 2002-09-20 | Inverter apparatus for driving motor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004112970A true JP2004112970A (en) | 2004-04-08 |
Family
ID=32271290
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002274955A Withdrawn JP2004112970A (en) | 2002-09-20 | 2002-09-20 | Inverter apparatus for driving motor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2004112970A (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007267583A (en) * | 2006-03-03 | 2007-10-11 | Honda Motor Co Ltd | Inverter device and motor controller |
JP2008104301A (en) * | 2006-10-19 | 2008-05-01 | Honda Motor Co Ltd | Inverter apparatus |
JP2008283846A (en) * | 2007-05-11 | 2008-11-20 | Taida Electronic Ind Co Ltd | Control circuit for sensor-less motor and its control method |
KR20170069634A (en) * | 2015-12-11 | 2017-06-21 | 현대모비스 주식회사 | Inverter control apparatus for electric vehicle |
JP7131782B1 (en) | 2021-06-16 | 2022-09-06 | Nasca株式会社 | Motor device and method for driving motor device |
-
2002
- 2002-09-20 JP JP2002274955A patent/JP2004112970A/en not_active Withdrawn
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007267583A (en) * | 2006-03-03 | 2007-10-11 | Honda Motor Co Ltd | Inverter device and motor controller |
JP2008104301A (en) * | 2006-10-19 | 2008-05-01 | Honda Motor Co Ltd | Inverter apparatus |
JP2008283846A (en) * | 2007-05-11 | 2008-11-20 | Taida Electronic Ind Co Ltd | Control circuit for sensor-less motor and its control method |
JP4691567B2 (en) * | 2007-05-11 | 2011-06-01 | 台達電子工業股▲ふん▼有限公司 | Sensorless motor control method |
KR20170069634A (en) * | 2015-12-11 | 2017-06-21 | 현대모비스 주식회사 | Inverter control apparatus for electric vehicle |
KR102542547B1 (en) | 2015-12-11 | 2023-06-12 | 현대모비스 주식회사 | Inverter control apparatus for electric vehicle |
JP7131782B1 (en) | 2021-06-16 | 2022-09-06 | Nasca株式会社 | Motor device and method for driving motor device |
JP2022191659A (en) * | 2021-06-16 | 2022-12-28 | Nasca株式会社 | Motor device, and driving method of motor device |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2566034A1 (en) | Switching circuit | |
JP2014171362A (en) | Power conversion apparatus | |
JP2006166696A (en) | Power semiconductor module with decreased parasitic inductance | |
JP2017200284A (en) | Motive force output device | |
JPWO2015050068A1 (en) | Power converter | |
US20210297006A1 (en) | Power converter | |
JP2004112970A (en) | Inverter apparatus for driving motor | |
JP2002199699A (en) | Power conversion device and its driving method | |
JP2004242418A (en) | Motor drive unit | |
JP4300209B2 (en) | Inverter device | |
JPH0541397U (en) | Voltage type semiconductor device driver | |
JP2004357384A (en) | Switching element mounting structure to heat sink | |
JPH0933117A (en) | Air conditioner | |
JPH05308778A (en) | Inverter for driving electric car | |
JP2003180086A (en) | Amplitude modulation type power conversion device | |
JP2002223589A (en) | Motor controller for battery fork lift truck | |
JP4074991B2 (en) | AC-AC power converter | |
JP2014045563A (en) | Inverter device | |
US20130258735A1 (en) | Method and control unit for the pulse-width-modulated control of switching elements of a pulse-controlled inverter | |
JP4170107B2 (en) | Inverter device for vehicle | |
JP6908303B2 (en) | Power converter | |
JP6969480B2 (en) | Power converter | |
WO2023120568A1 (en) | Switching device for ac motor | |
WO2024057598A1 (en) | Gate drive circuit for semiconductor switching element, electric motor control system, and semiconductor device | |
CN109600093B (en) | Control system and control method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20060110 |