JP2005304138A - Motor driving unit - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、モータを駆動するモータ駆動装置に関し、特に、漏電部位を特定可能なモータ駆動装置に関するものである。 The present invention relates to a motor drive device that drives a motor, and more particularly, to a motor drive device that can identify a leakage portion.
特許文献1は、漏電検出装置を開示する。この漏電検出装置は、保護抵抗A〜Dと、検出抵抗E,Fと、スイッチSA,SBとを備える。保護抵抗A、保護抵抗B、検出抵抗E、検出抵抗F、保護抵抗Cおよび保護抵抗Dは、この順で高圧直流電源の正極と負極との間に直列に接続される。スイッチSAは、保護抵抗Bの両端に接続され、スイッチSBは、保護抵抗Cの両端に接続される。そして、スイッチSAは、保護抵抗Bの両端を開放または短絡し、スイッチSBは、保護抵抗Cの両端を開放または短絡する。
漏電検出装置においては、2つのスイッチSA,SBを次のように3種類に開閉する。 In the leakage detection device, the two switches SA and SB are opened and closed in three types as follows.
(A)スイッチSAおよびSBの両方が開
(B)スイッチSAが閉、スイッチSBが開
(C)スイッチSAが開、スイッチSBが閉
そして、2つのスイッチSA,SBを3種類に開閉したときの検出抵抗E,F両端の電圧を検出し、その検出した電圧に基づいて、漏電部位を特定する。
しかし、特許文献1に開示された漏電検出装置は、高圧直流電源における漏電部位を特定するものであるため、直流電源と、直流電源に接続された正母線および負母線と、正母線および負母線を介して直流電圧を受けてモータを駆動するインバータとを備えるモータ駆動装置において、漏電部位を特定することは困難であるという問題がある。
However, since the leakage detection device disclosed in
また、特許文献1は、漏電が検出されたときの対処方法を開示していないため、モータ駆動装置において漏電が検出されたとき、漏電に対して対処することができないという問題がある。
Moreover, since
そこで、この発明は、かかる問題を解決するためになされたものであり、その目的は、漏電部位を特定可能なモータ駆動装置を提供することである。 Therefore, the present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to provide a motor drive device capable of specifying a leakage site.
また、この発明の別の目的は、漏電に対する対処手段を有するモータ駆動装置を提供することである。 Another object of the present invention is to provide a motor drive device having a countermeasure against electric leakage.
この発明によれば、モータ駆動装置は、モータ駆動部と、漏電検出手段と、漏電部位特定手段と、制御手段とを備える。モータ駆動部は、モータを駆動する。漏電検出手段は、モータ駆動部における漏電を検出する。漏電部位特定手段は、モータ駆動部における漏電が検出されたとき、モータ駆動部における漏電部位を特定する。制御手段は、漏電部位の特定結果に基づいて、モータの駆動を許可または禁止するようにモータ駆動部を制御する。そして、モータ駆動部は、電源と、モータを駆動するモータ駆動デバイスと、モータ駆動デバイスをモータに接続する3相配線と、モータ駆動デバイスを電源の正極に接続する正母線と、モータ駆動デバイスを電源の負極に接続する負母線とを含む。また、漏電部位特定手段は、モータ駆動部における漏電が検出されたとき、正母線と接地ノードとの間の第1の電圧と接地ノードと負母線との間の第2の電圧とを検出し、その検出した第1および第2の電圧に基づいて漏電部位を特定する。制御手段は、漏電部位特定手段によって特定された漏電部位が正母線または負母線であり、その漏電部位としての正母線または負母線と逆の負母線または正母線において絶縁抵抗が低下しているとき、モータの駆動を禁止するようにモータ駆動部を制御する。 According to this invention, the motor drive device includes a motor drive unit, a leakage detection unit, a leakage site identification unit, and a control unit. The motor driving unit drives the motor. The electric leakage detection means detects electric leakage in the motor drive unit. The leakage part specifying means specifies a leakage part in the motor drive unit when leakage in the motor drive unit is detected. The control means controls the motor driving unit so as to permit or prohibit the driving of the motor based on the result of specifying the leakage site. The motor driving unit includes a power source, a motor driving device that drives the motor, a three-phase wiring that connects the motor driving device to the motor, a positive bus that connects the motor driving device to the positive electrode of the power source, and a motor driving device. A negative bus connected to the negative electrode of the power supply. In addition, the leakage site specifying means detects a first voltage between the positive bus and the ground node and a second voltage between the ground node and the negative bus when a leakage in the motor driving unit is detected. Then, the leakage site is specified based on the detected first and second voltages. The control means is that when the earth leakage site specified by the earth leakage site identification means is a positive bus or a negative bus, and the insulation resistance is reduced in the negative bus or the positive bus opposite to the positive bus or the negative bus as the earth leakage site The motor driving unit is controlled so as to prohibit the driving of the motor.
好ましくは、漏電が発生していないときの正母線と前記接地ノードとの間の電圧を第1の基準電圧とし、漏電が発生していないときの接地ノードと負母線との間の電圧を第2の基準電圧とした場合、漏電部位特性手段は、第1の電圧が第1の基準電圧よりも低いとき、または第2の電圧が第2の基準電圧よりも低いとき、正母線を漏電部位として特定し、第1の電圧が第1の基準電圧よりも高いとき、または第2の電圧が第2の基準電圧よりも高いとき、負母線を漏電部位として特定する。 Preferably, the voltage between the positive bus and the ground node when no leakage occurs is the first reference voltage, and the voltage between the ground node and the negative bus when no leakage is generated is the first reference voltage. When the reference voltage of 2 is used, the leakage site characteristic means sets the positive bus to the leakage site when the first voltage is lower than the first reference voltage or when the second voltage is lower than the second reference voltage. When the first voltage is higher than the first reference voltage or when the second voltage is higher than the second reference voltage, the negative bus is specified as the leakage site.
好ましくは、制御手段は、漏電部位特定手段によって特定された漏電部位が正母線および負母線以外であるとき、モータを駆動するようにモータ駆動部を制御する。 Preferably, the control unit controls the motor driving unit so as to drive the motor when the leakage site specified by the leakage site specifying unit is other than the positive bus and the negative bus.
好ましくは、漏電部位特性手段は、第1の電圧の第1の絶対値が第2の電圧の第2の絶対値とほぼ等しいとき、漏電部位は、正母線および負母線以外であると特定する。 Preferably, the leakage site characteristic means specifies that the leakage site is other than the positive bus and the negative bus when the first absolute value of the first voltage is substantially equal to the second absolute value of the second voltage. .
好ましくは、漏電部位特性手段は、第1の絶対値が第2の絶対値にほぼ等しいとき電池または3相配線を漏電部位として特定する。 Preferably, the leakage site characteristic means identifies the battery or the three-phase wiring as the leakage site when the first absolute value is substantially equal to the second absolute value.
また、この発明によれば、モータ駆動装置は、モータ駆動部と、漏電検出手段と、漏電部位特定手段とを備える。モータ駆動部は、モータを駆動する。漏電検出手段は、モータ駆動部における漏電を検出する。漏電部位特定手段は、モータ駆動部における漏電が検出されたとき、モータ駆動部における漏電部位を特定する。そして、モータ駆動部は、電源と、モータを駆動するモータ駆動デバイスと、モータ駆動デバイスをモータに接続する3相配線と、モータ駆動デバイスを電源の正極に接続する正母線と、モータ駆動デバイスを電源の負極に接続する負母線と、正母線および負母線中に接続され、電源とモータ駆動デバイスとを接続/負接続にするリレーとを含む。漏電部位特定手段は、モータ駆動部における漏電が検出されたとき、正母線と接地ノードとの間の第1の電圧と接地ノードと負母線との間の第2の電圧とを検出し、その検出した第1および第2の電圧と、モータ駆動デバイスおよびリレーがオン/オフされたときの漏電の有無とに基づいて漏電部位を特定する。 Moreover, according to this invention, a motor drive device is provided with a motor drive part, an electrical leakage detection means, and an electrical leakage site | part identification means. The motor driving unit drives the motor. The electric leakage detection means detects electric leakage in the motor drive unit. The leakage part specifying means specifies a leakage part in the motor drive unit when leakage in the motor drive unit is detected. The motor driving unit includes a power source, a motor driving device that drives the motor, a three-phase wiring that connects the motor driving device to the motor, a positive bus that connects the motor driving device to the positive electrode of the power source, and a motor driving device. A negative bus connected to the negative electrode of the power supply, and a relay connected to the positive bus and the negative bus to connect / negatively connect the power supply and the motor drive device. The leakage site specifying means detects a first voltage between the positive bus and the ground node and a second voltage between the ground node and the negative bus when the leakage in the motor drive unit is detected, An electrical leakage site is identified based on the detected first and second voltages and the presence or absence of electrical leakage when the motor drive device and the relay are turned on / off.
好ましくは、漏電部位特定手段は、リレーをオフしたときに漏電検出手段によって漏電が検出され、かつ、第1の電圧の第1の絶対値が第2の電圧の第2の絶対値と異なるとき、電池を漏電部位として特定する。 Preferably, when the leakage is detected by the leakage detection means when the relay is turned off, and the first absolute value of the first voltage is different from the second absolute value of the second voltage. The battery is identified as a leakage site.
好ましくは、漏電部位特定手段は、第1の絶対値が第2の絶対値よりも小さいとき、電池の正極側を漏電部位として特定する。 Preferably, when the first absolute value is smaller than the second absolute value, the leakage site specifying unit specifies the positive electrode side of the battery as the leakage site.
好ましくは、漏電部位特定手段は、第1の絶対値が第2の絶対値よりも大きいとき、電池の負極側を漏電部位として特定する。 Preferably, when the first absolute value is larger than the second absolute value, the leakage site specifying unit specifies the negative electrode side of the battery as the leakage site.
好ましくは、漏電部位特定手段は、リレーをオフしたときに漏電検出手段によって漏電が検出され、かつ、第1の電圧の第1の絶対値が第2の電圧の第2の絶対値にほぼ等しいとき、電池の中間部を漏電部位として特定する。 Preferably, the leakage site specifying means detects the leakage by the leakage detection means when the relay is turned off, and the first absolute value of the first voltage is substantially equal to the second absolute value of the second voltage. Then, the middle part of the battery is specified as a leakage site.
好ましくは、漏電部位特定手段は、モータ駆動デバイスをオンしたときに漏電検出手段によって漏電が検出され、モータ駆動デバイスをオフしたときに漏電検出手段によって漏電が検出されず、さらに、第1の電圧の第1の絶対値が第2の電圧の第2の絶対値にほぼ等しいとき、3相配線を漏電部位として特定する。 Preferably, the earth leakage site specifying means detects the earth leakage by the earth leakage detecting means when the motor driving device is turned on, the earth leakage detecting means is not detected when the motor driving device is turned off, and the first voltage When the first absolute value of is substantially equal to the second absolute value of the second voltage, the three-phase wiring is specified as the leakage site.
好ましくは、漏電部位特定手段は、モータ駆動デバイスをオンしたときに漏電検出手段によって漏電が検出され、モータ駆動デバイスをオフしたときに漏電検出手段によって漏電が検出されず、さらに、第1の電圧の第1の絶対値が第2の電圧の第2の絶対値と異なるとき、3相配線を漏電部位として特定する。 Preferably, the earth leakage site specifying means detects the earth leakage by the earth leakage detecting means when the motor driving device is turned on, the earth leakage detecting means is not detected when the motor driving device is turned off, and the first voltage When the first absolute value of is different from the second absolute value of the second voltage, the three-phase wiring is specified as the leakage site.
好ましくは、モータ駆動装置は、制御手段をさらに備える。制御手段は、漏電部位特定手段によって特定された漏電部位が電池または3相配線であるとき、モータを駆動するようにモータ駆動部を制御する。 Preferably, the motor drive device further includes a control unit. The control means controls the motor driving unit so as to drive the motor when the leakage site specified by the leakage site specifying means is a battery or a three-phase wiring.
好ましくは、漏電部位特定手段は、モータ駆動デバイスをオフしたときに漏電検出手段によって漏電が検出され、かつ、第1の電圧の第1の絶対値が第2の電圧の第2の絶対値にほぼ等しいとき、正母線および負母線を漏電部位として特定する。 Preferably, the earth leakage site specifying means detects the earth leakage by the earth leakage detecting means when the motor drive device is turned off, and the first absolute value of the first voltage is changed to the second absolute value of the second voltage. When they are approximately equal, the positive bus and the negative bus are specified as the leakage site.
好ましくは、漏電部位特定手段は、リレーをオフしたときに漏電検出手段によって漏電が検出されず、モータ駆動デバイスをオフしたときに漏電検出手段によって漏電が検出され、さらに、第1の電圧の第1の絶対値が第2の電圧の第2の絶対値と異なるとき、正母線または負母線を漏電部位として特定する。 Preferably, the leakage detecting unit is not detected by the leakage detection means when the relay is turned off, the leakage detection is detected by the leakage detection means when the motor drive device is turned off, and the leakage of the first voltage is further detected. When the absolute value of 1 is different from the second absolute value of the second voltage, the positive bus or the negative bus is specified as the leakage site.
好ましくは、漏電部位特定手段は、第1の絶対値が第2の絶対値よりも小さいとき、正母線を漏電部位として特定する。 Preferably, when the first absolute value is smaller than the second absolute value, the leakage portion specifying means specifies the positive bus as the leakage portion.
好ましくは、漏電部位特定手段は、第1の絶対値が第2の絶対値よりも大きいとき、負母線を漏電部位として特定する。 Preferably, when the first absolute value is larger than the second absolute value, the leakage portion specifying means specifies the negative bus as the leakage portion.
好ましくは、モータ駆動装置は、制御手段をさらに備える。制御手段は、漏電部位特定手段によって特定された漏電部位が正母線および/または負母線であり、その漏電部位としての正母線または負母線と逆の負母線または正母線において絶縁抵抗が低下しているとき、モータの駆動を禁止するようにモータ駆動部を制御する。 Preferably, the motor drive device further includes a control unit. In the control means, the earth leakage site specified by the earth leakage site specifying means is a positive bus and / or a negative bus, and the insulation resistance decreases in the negative bus or the positive bus opposite to the positive bus or the negative bus as the earth leakage site. The motor drive unit is controlled so as to prohibit the drive of the motor.
好ましくは、漏電部位特定手段は、正母線と接地ノードとの間に接続された第1の抵抗と、接地ノードと前記負母線との間に接続された第2の抵抗と、第1の抵抗の両端の第1の電圧を検出する第1の電圧検出手段と、第2の抵抗の両端の第2の電圧を検出する第2の電圧検出手段と、第1および第2の電圧に基づいて漏電部位を特定する特定手段とを含む。 Preferably, the leakage site specifying means includes a first resistor connected between the positive bus and the ground node, a second resistor connected between the ground node and the negative bus, and a first resistor. Based on the first and second voltages, first voltage detecting means for detecting the first voltage across the first resistor, second voltage detecting means for detecting the second voltage across the second resistor, and the first and second voltages. And a specifying means for specifying a leakage site.
好ましくは、モータは、車両の駆動輪を駆動する。 Preferably, the motor drives a drive wheel of the vehicle.
この発明においては、漏電検出手段がモータを駆動するモータ駆動部において漏電を検出すると、漏電部位特定手段は、モータ駆動部における漏電部位を特定する。この場合、漏電部位特定手段は、モータ駆動部の正母線側、負母線側、および電源または3相配線のいずれかを漏電部位として特定する。また、漏電部位特定手段は、モータ駆動部において、電源の正極側、中間部、負極側、正母線側、負母線側、正母線および負母線側、および3相配線のいずれかを漏電部位として特定する。そして、漏電部位が正母線側および/または負母線側であり、その漏電部位としての正母線側または負母線側と逆の負母線側または正母線側において絶縁抵抗の低下が検出されたとき、モータの駆動が禁止され、それ以外の場合、モータの駆動が許可される。 In the present invention, when the leakage detection means detects a leakage in the motor drive unit that drives the motor, the leakage site specifying means specifies the leakage site in the motor drive unit. In this case, the leakage site specifying means specifies the positive bus side, the negative bus side, and the power source or the three-phase wiring of the motor drive unit as the leakage site. In addition, the earth leakage site specifying means uses any one of a positive side, an intermediate unit, a negative side, a positive bus side, a negative bus side, a positive bus and a negative bus side, and a three-phase wiring of the power source as a leakage site in the motor drive unit. Identify. And, when the leakage site is the positive bus side and / or the negative bus side, and a decrease in insulation resistance is detected on the negative bus side or the positive bus side opposite to the positive bus side or the negative bus side as the leakage site, Driving of the motor is prohibited, otherwise driving of the motor is permitted.
したがって、この発明によれば、モータ駆動部における漏電部位を特定できる。また、この発明によれば、漏電が発生した場合、漏電に対する対処を行なうことができる。 Therefore, according to this invention, the electrical leakage site | part in a motor drive part can be specified. Further, according to the present invention, when a leakage occurs, it is possible to cope with the leakage.
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。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。 Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals and description thereof will not be repeated.
図1は、この発明の実施の形態によるモータ駆動装置の概略図である。図1を参照して、この発明の実施の形態によるモータ駆動装置100は、電池10と、システムメインリレーSMR1,SMR2と、正母線LN1と、負母線LN2と、抵抗R1,R2と、差動電圧検出器11,12と、電圧センサー13と、電流センサー14と、3相配線15と、インバータ20と、漏電検出器30と、制御装置40とを備える。
FIG. 1 is a schematic diagram of a motor drive device according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1,
なお、電池10、システムメインリレーSMR1,SMR2、正母線LN1、負母線LN2、電圧センサー13、電流センサー14、3相配線15、およびインバータ20は、モータ駆動部MDRVを構成する。
また、モータ駆動装置100は、ハイブリッド自動車または電気自動車に搭載される。そして、交流モータM1は、ハイブリッド自動車または電気自動車の駆動輪を駆動するためのモータである。また、交流モータM1は、ハイブリッド自動車のエンジンに連結され、エンジンの回転力によって発電する発電機の機能と、エンジン始動を行なう電動機の機能とを併せ持つモータジェネレータとしてハイブリッド自動車に搭載されてもよい。
The
正母線LN1は、インバータ20の高圧側を電池10の正極10Pに接続する。負母線LN2は、インバータ20の低圧側を電池10の負極10Nに接続する。システムメインリレーSMR1は、正母線LN1中に接続され、システムメインリレーSMR2は、負母線LN2中に接続される。
Positive bus LN1 connects the high voltage side of
抵抗R1,R2は、正母線LN1と負母線LN2との間に直列に接続され、同じ抵抗値を有する。そして、抵抗R1と抵抗R2との中間点MPは、たとえば、車両のシャーシに接地される。差動電圧検出器11は、抵抗R1の両端に接続され、差動電圧検出器12は、抵抗R2の両端に接続される。
Resistors R1 and R2 are connected in series between positive bus LN1 and negative bus LN2, and have the same resistance value. An intermediate point MP between the resistors R1 and R2 is grounded, for example, to the chassis of the vehicle. The
コンデンサC1は、インバータ20の入力側にインバータ20に並列に接続される。3相配線15は、インバータ20を交流モータM1に接続する。
The capacitor C <b> 1 is connected in parallel to the
インバータ20は、U相アーム21、V相アーム22およびW相アーム23を含む。U相アーム21、V相アーム22およびW相アーム23は、正母線LN1と負母線LN2との間に並列に設けられる。U相アーム21は、直列に接続されたNPNトランジスタQ1,Q2からなり、V相アーム22は、直列に接続されたNPNトランジスタQ3,Q4からなり、W相アーム23は、直列に接続されたNPNトランジスタQ5,Q6からなる。各NPNトランジスタQ1〜Q6のコレクタ−エミッタ間には、エミッタ側からコレクタ側へ電流を流すダイオードD1〜D6がそれぞれ接続されている。
各相アームの中間点は、交流モータM1の各相コイルの各相端に接続されている。すなわち、交流モータM1は、3相の永久磁石モータであり、U,V,W相の3つのコイルの一端が中点に共通接続されて構成され、U相コイルの他端がNPNトランジスタQ1,Q2の中間点に、V相コイルの他端がNPNトランジスタQ3,Q4の中間点に、W相コイルの他端がNPNトランジスタQ5,Q6の中間点にそれぞれ接続されている。 An intermediate point of each phase arm is connected to each phase end of each phase coil of AC motor M1. That is, AC motor M1 is a three-phase permanent magnet motor, and is configured such that one end of three coils of U, V, and W phases are connected in common to the middle point, and the other end of the U-phase coil is NPN transistor Q1, The other end of the V-phase coil is connected to the intermediate point of NPN transistors Q3 and Q4, and the other end of the W-phase coil is connected to the intermediate point of NPN transistors Q5 and Q6, respectively.
漏電検出器30は、システムメインリレーSMR2よりも電池10側において負母線LN2に接続される。そして、漏電検出器30は、交流電源31と、抵抗32と、コンデンサ33と、バンドパスフィルター34と、ピークホールド回路35とを含む。
交流電源31および抵抗32は、ノードN1と接地ノードGND(車両のシャーシ)との間に直列に接続される。コンデンサ33は、ノードN1と負母線LN2との間に接続される。
電池10は、ニッケル水素およびリチウムイオン等の二次電池からなり、電源電圧Vbを出力する。システムメインリレーSMR1,SMR2は、それぞれ、制御装置40からの信号SE1,SE2によってオン/オフされる。より具体的には、システムメインリレーSMR1,SMR2は、それぞれ、H(論理ハイ)レベルの信号SE1,SE2によってオンされ、L(論理ロー)レベルの信号SE1,SE2によってオフされる。したがって、システムメインリレーSMR1およびSMR2は、信号SE1およびSE2によって電池10をインバータ20に接続/不接続する。
The
差動電圧検出器11は、抵抗R1の両端の電圧Vpを検出し、その検出した電圧Vpを制御装置40へ出力する。差動電圧検出器12は、抵抗R2の両端の電圧Vmを検出し、その検出した電圧Vmを制御装置40へ出力する。
The
コンデンサC1は、電池10からシステムメインリレーSMR1,SMR2を介して受けた電源電圧Vbを平滑化し、その平滑化した電源電圧Vbをインバータ20へ供給する。電圧センサー13は、コンデンサC1の両端の電圧Vcを検出し、その検出した電圧Vcを制御装置40へ出力する。
Capacitor C1 smoothes power supply voltage Vb received from
インバータ20は、コンデンサC1から供給された電源電圧Vbを制御装置40からの信号PWMによって交流電圧に変換し、その変換した交流電圧を3相配線15を介して交流モータM1に供給し、交流モータM1を駆動する。また、インバータ20は、交流モータM1が発電した交流電圧を3相配線15を介して受け、その受けた交流電圧を制御装置40からの信号PWMによって直流電圧に変換してコンデンサC1に供給する。
The
電流センサー14は、交流モータM1に流れるモータ電流MCRTを検出し、その検出したモータ電流MCRTを制御装置40へ出力する。
漏電検出器30において、交流電源31は、低周波数の交流信号、たとえば、2.5Hzの交流信号を出力する。そして、バンドパスフィルター34は、ノードN1上の交流信号VN1を受け、その受けた交流信号VN1から2.5Hzの成分だけを抽出してピークホールド回路35へ出力する。
In the
ピークホールド回路35は、バンドパスフィルター34から受けた2.5Hzの交流信号のピークをホールドし、そのホールドした電圧値Vkを制御装置40へ出力する。
The
制御装置40は、電流センサー14からモータ電流MCRTを受け、電圧センサー13から電圧Vcを受け、モータ駆動装置100の外部に設けられたECU(Electrical Control Unit)からトルク指令値TRを受け、差動電圧検出器11,12からそれぞれ電圧Vp,Vmを受け、漏電検出器30から電圧値Vkを受ける。
そして、制御装置40は、電圧Vc、モータ電流MCRTおよびトルク指令値TRに基づいて、交流モータM1の各相のコイルに印加する電圧を計算し、その計算した結果に基づいて、実際にインバータ20の各NPNトランジスタQ1〜Q6をオン/オフする信号PWMを生成し、その生成した信号PWMをインバータ20の各NPNトランジスタQ1〜Q6へ出力する。
Then,
これにより、各NPNトランジスタQ1〜Q6は、スイッチング制御され、交流モータM1が指令されたトルクを出力するように交流モータM1の各相に流す電流を制御する。このようにして、モータ駆動電流が制御され、トルク指令値TRに応じたモータトルクが出力される。 Thereby, each NPN transistor Q1-Q6 is switching-controlled, and controls the electric current sent through each phase of AC motor M1 so that AC motor M1 may output the commanded torque. In this way, the motor drive current is controlled, and a motor torque corresponding to the torque command value TR is output.
また、制御装置40は、差動電圧検出器11,12からそれぞれ受けた電圧Vp,Vmを記憶する。そして、制御装置40は、漏電検出器30から受けた電圧値Vkに基づいてモータ駆動部MDRVにおいて漏電が発生したか否かを判定する。
図2は、図1に示すバンドパスフィルター34が出力する交流信号VN1の波形図である。図2を参照して、交流信号VN1は、モータ駆動部MDRVにおいて漏電が発生していないとき波形WV1からなり、モータ駆動部MDRVにおいて漏電が発生しているとき波形WV2からなる。ピークホール回路35は、波形WV1に基づいて電圧値Vk1を出力し、波形WV2に基づいて電圧値Vk2を出力する。
FIG. 2 is a waveform diagram of the AC signal V N1 output from the
図3は、図1に示す差動電圧検出器11,12から出力される電圧Vp,Vmのタイミングチャートである。図3を参照して、電圧Vpは、抵抗R1の両端の電圧、すなわち、正母線LN1と接地ノードGNDとの間の電圧であり、電圧Vmは、抵抗R2の両端の電圧、すなわち、負母線LN2と接地ノードGNDとの間の電圧である。そして、正母線LN1と負母線LN2との間には、電源電圧Vbが印加されている。また、抵抗R1,R2は、同じ抵抗値を有する。したがって、モータ駆動部MDRVにおいて漏電が発生していないとき、電圧Vpは、電圧Vmと等しく、電圧Vp,Vmは、電圧Vb/2となる(図3の(a)参照)。
FIG. 3 is a timing chart of the voltages Vp and Vm output from the
正母線LN1において漏電が発生している場合、電圧Vp,Vmは、低下する(図3の(b)参照)。すなわち、モータ駆動部MDRVにおいて漏電が発生していないときの電圧Vp,Vmをそれぞれ基準値Vstd1,Vstd2とすると、正母線LN1において漏電が発生している場合、電圧Vp,Vmは、それぞれ、基準値Vstd1,Vstd2よりも低下する。 When a leakage occurs in the positive bus LN1, the voltages Vp and Vm decrease (see (b) in FIG. 3). That is, assuming that the voltages Vp and Vm when no leakage occurs in the motor drive unit MDRV are the reference values Vstd1 and Vstd2, respectively, when the leakage occurs in the positive bus LN1, the voltages Vp and Vm are respectively the reference It falls below the values Vstd1 and Vstd2.
また、負母線LN2において漏電が発生している場合、電圧Vp,Vmは、それぞれ、基準値Vstd1,Vstd2よりも上昇する(図3の(c)参照)。 Further, when a leakage occurs in the negative bus LN2, the voltages Vp and Vm are higher than the reference values Vstd1 and Vstd2, respectively (see (c) in FIG. 3).
再び、図1を参照して、制御装置40は、漏電検出器30のピークホールド回路35から受けた電圧値Vkに基づいてモータ駆動部MDRVにおいて漏電が発生しているか否かを判定する。より具体的には、制御装置40は、モータ駆動部MDRVにおいて漏電が発生していないときの電圧値Vk1を保持しており、ピークホールド回路35から受けた電圧値Vkを電圧値Vk1と比較することによりモータ駆動部MDRVにおいて漏電が発生しているか否かを判定する。そして、制御装置40は、電圧値Vkが電圧値Vk1よりも低下していなければ、モータ駆動部MDRVにおいて漏電が発生していないと判定し、電圧値Vkが電圧値Vk1よりも低下していれば、モータ駆動部MDRVにおいて漏電が発生していると判定する。
Referring again to FIG. 1,
制御装置40は、電圧値Vkに基づいてモータ駆動部MDRVにおいて漏電が発生していると判定したとき、記憶していた電圧Vp,Vmに基づいて極性判別が可能か否かを判定する。すなわち、制御装置40は、電圧Vpの絶対値|Vp|が電圧Vmの絶対値|Vm|と異なるか否かを判定することにより極性判別が可能か否かを判定する。この発明において、「極性判別が可能」とは、モータ駆動部MDRVにおいて漏電が発生した場合、その漏電部位が正母線LN1側であるか負母線LN2側であるかを判別することを言う。
When it is determined that a leakage has occurred in the motor drive unit MDRV based on the voltage value Vk, the
そして、上述したように、正母線LN1において漏電が発生している場合、電圧Vp,Vmは、それぞれ、基準値Vstd1,Vstd2よりも低下し、電圧Vpの絶対値|Vp|は、電圧Vmの絶対対|Vm|よりも小さい。また、負母線LN2において漏電が発生している場合、電圧Vp,Vmは、それぞれ、基準値Vstd1,Vstd2よりも上昇し、電圧Vpの絶対値|Vp|は、電圧Vmの絶対値|Vm|よりも大きい。 As described above, when the leakage occurs in the positive bus LN1, the voltages Vp and Vm are lower than the reference values Vstd1 and Vstd2, respectively, and the absolute value | Vp | of the voltage Vp is equal to the voltage Vm. It is smaller than the absolute pair | Vm |. When leakage occurs in the negative bus LN2, the voltages Vp and Vm rise above the reference values Vstd1 and Vstd2, respectively, and the absolute value | Vp | of the voltage Vp is the absolute value | Vm | Bigger than.
したがって、電圧Vpの絶対値|Vp|が電圧Vmの絶対値|Vm|と異なるか否かを判定することにより、極性判別が可能か否かを判定できる。そして、制御装置40は、絶対値|Vp|が絶対値|Vm|と異なるとき、極性判別が可能であると判定し、絶対値|Vp|が絶対値|Vm|にほぼ等しいとき、極性判別が不可能であると判定する。
Therefore, by determining whether or not the absolute value | Vp | of the voltage Vp is different from the absolute value | Vm | of the voltage Vm, it is possible to determine whether or not polarity determination is possible. When the absolute value | Vp | is different from the absolute value | Vm |, the
そして、制御装置40は、絶対値|Vp|が絶対値|Vm|と異なるとき、絶対値|Vp|が絶対値|Vm|よりも小さいか否かをさらに判定し、絶対値|Vp|が絶対値|Vm|よりも小さいとき、正母線LN1側で漏電が発生したと判定し、絶対値|Vp|が絶対値|Vm|よりも大きいとき(すなわち、絶対値|Vm|が絶対値|Vp|よりも小さいとき)、負母線LN2側で漏電が発生したと判定する。
Then, when the absolute value | Vp | is different from the absolute value | Vm |, the
この場合、絶対値|Vp|が絶対値|Vm|よりも小さいことを検出することは、電圧Vpが基準値Vstd1よりも低いこと、または電圧Vmが基準値Vstd2よりも低いことを検出することに相当する。また、絶対値|Vp|が絶対値|Vm|よりも大きいことを検出することは、電圧Vpが基準値vstd1よりも高いこと、または電圧Vmが基準値Vstd2よりも高いことを検出することに相当する。 In this case, detecting that the absolute value | Vp | is smaller than the absolute value | Vm | is detecting that the voltage Vp is lower than the reference value Vstd1 or that the voltage Vm is lower than the reference value Vstd2. It corresponds to. Further, detecting that the absolute value | Vp | is larger than the absolute value | Vm | means that the voltage Vp is higher than the reference value vstd1 or that the voltage Vm is higher than the reference value Vstd2. Equivalent to.
制御装置40は、正母線LN1側または負母線LN2側で漏電が発生していると判定した場合、逆の極で絶縁抵抗が低下しているか否かをさらに判定する。すなわち、制御装置40は、正母線LN1側で漏電が発生していると判定した場合、電圧Vmの絶対値|Vm|が電圧Vb/2よりも小さいか否かを判定することにより負母線LN2側(逆の極)で絶縁抵抗が低下しているか否かをさらに判定し、負母線LN2側で漏電が発生していると判定した場合、電圧Vpの絶対値|Vp|が電圧Vb/2よりも小さいか否かを判定することにより正母線LN1側(逆の極)で絶縁抵抗が低下しているか否かをさらに判定する。
When it is determined that leakage has occurred on the positive bus LN1 side or the negative bus LN2 side, the
そして、制御装置40は、正母線LN1側または負母線LN2側で漏電が発生し、かつ、逆の極で絶縁抵抗が低下している場合、Lレベルの信号SE1,SE2を出力してシステムメインリレーSMR1,SMR2をオフし、インバータ20を電池10から切り離す。正母線LN1または負母線LN2で漏電が発生し、かつ、逆の極で絶縁抵抗が低下している場合、交流モータM1を駆動して車両を走行させることが困難な状態であるので、システムメインリレーSMR1,SMR2をオフして交流モータM1の駆動を停止することにしたものである。
Then, when leakage occurs on the positive bus LN1 side or the negative bus LN2 side and the insulation resistance is reduced at the opposite pole, the
一方、制御装置40は、正母線LN1側または負母線LN2側で漏電が発生しているが、逆の極で絶縁抵抗が低下していない場合、交流モータM1の駆動を継続するようにモータ駆動部MDRVを制御する。
On the other hand, when the leakage occurs on the positive bus LN1 side or the negative bus LN2 side but the insulation resistance does not decrease at the opposite pole, the
また、制御装置40は、極性判別が不可能である場合、電池10の中間部10Cまたは3相配線15で漏電が発生したと判定する。そして、制御装置40は、電池10の中間部10Cまたは3相配線15で漏電が発生したと判定した場合、交流モータM1の駆動を継続するようにモータ駆動部MDRVを制御する。
In addition, when the polarity cannot be determined, the
図4は、図1に示すモータ駆動装置100における漏電を検出する動作を説明するためのフローチャートである。図4を参照して、一連の動作が開始されると、漏電検出器30は、ノードN1における交流信号VN1を検出し、その検出した交流信号VN1のピークを示す電圧値Vkを検出して制御装置40へ出力する。また、差動電圧検出器11,12は、それぞれ、電圧Vp,Vmを検出して制御装置40へ出力する。そして、制御装置40は、電圧値Vkに基づいて、上述した方法によってモータ駆動部MDRVにおいて漏電が発生したか否かを判定する(ステップS1)。
FIG. 4 is a flowchart for explaining an operation of detecting leakage in
制御装置40は、モータ駆動部MDRVにおいて漏電が発生したと判定すると(ステップS1で”No”の場合)、電圧Vpの絶対値|Vp|が電圧Vmの絶対値|Vm|と異なるか否かを判定する。すなわち、制御装置40は、極性判別が可能か否かを判定する(ステップS2)。
If
そして、極性判別が可能である場合、制御装置40は、絶対値|Vp|または絶対値|Vm|に基づいて、上述した方法によって逆の極で絶縁抵抗が低下したか否かを判定する(ステップS3)。制御装置40は、逆の極で絶縁抵抗が低下している場合、Lレベルの信号SE1,SE2を出力してシステムメインリレーSMR1,SMR2をオフし、インバータ20を電池10から切り離す(ステップS4)。そして、制御装置40は、停止するようにインバータ20を制御し、モータ駆動装置100が搭載された車両の運転を停止する(ステップS5)。
When the polarity can be discriminated, the
一方、ステップS2において、極性判別が不可能である場合、制御装置40は、電池10の中間部10Cまたは2相配線15で漏電が発生したと判定する(ステップS6)。そして、ステップS3において逆の極で絶縁抵抗が低下していない場合(ステップS3において”No”の場合)またはステップS6の後、制御装置40は、交流モータM1の駆動を継続するようにモータ駆動部MDRVを制御し、通常運転を許可する(ステップS7)。
On the other hand, when the polarity cannot be determined in step S2, the
そうすると、ステップS5またはステップS7の後、一連の動作は終了する。 Then, a series of operation | movement is complete | finished after step S5 or step S7.
このように、制御装置40は、漏電検出器30が検出した電圧値Vkに基づいてモータ駆動部MDRVにおいて漏電が発生したか否かを判定し、モータ駆動部MDRVにおいて漏電が発生している場合、絶対値|Vp|が絶対値|Vm|よりも小さいか否かを判定することにより漏電部位が正母線LN1側であるか負母線側LN2であるかを特定する。そして、制御装置40は、正母線LN1側または負母線側LN2を漏電部位として特定した場合、逆の極で絶縁抵抗が低下しているか否かを判定し、逆の極で絶縁抵抗が低下している場合、交流モータM1の駆動を禁止するようにモータ駆動部MDRVを制御する。
As described above, the
また、制御装置40は、絶対値|Vp|が絶対値|Vm|にほぼ等しいとき、電池10の中間部10Cまたは3相配線15を漏電部位として特定する。そして、制御装置40は、電池10の中間部10Cまたは3相配線15で漏電が発生した場合、または正母線LN1側および負母線側LN2のいずれかで漏電が発生しているが、逆の極で絶縁抵抗が低下していない場合、交流モータM1の駆動を継続するようにモータ駆動部MDRVを制御する。
Further, when absolute value | Vp | is substantially equal to absolute value | Vm |,
したがって、この発明によれば、モータ駆動部MDRVにおける漏電部位を特定することができる。また、モータ駆動部MDRVにおいて漏電が発生した場合、漏電に対する対処を行なうことができる。 Therefore, according to the present invention, it is possible to specify a leakage site in the motor drive unit MDRV. Further, when a leakage occurs in the motor drive unit MDRV, it is possible to take measures against the leakage.
上記においては、漏電部位が正母線LN1と、負母線LN2と、電池10の中間部10Cまたは3相配線15とのいずれであるかを特定する方法について説明したが、この発明は、これに限らず、電池10の正極10P側、電池10の負極10N側、およびインバータ20の入力側の正母線LN1および/または負母線LN2を特定可能な漏電部位として追加し、電池10で漏電が発生している場合と3相配線15で漏電が発生している場合とを識別するようにしてもよい。
In the above description, the method for specifying whether the leakage site is the positive bus LN1, the negative bus LN2, the intermediate portion 10C of the
図5は、図1に示すモータ駆動装置100における漏電を検出する動作を説明するための他のフローチャートである。図5を参照して、一連の動作が開始されると、漏電検出器30は、ノードN1における交流信号VN1を検出し、その検出した交流信号VN1のピークを示す電圧値Vkを検出して制御装置40へ出力する。また、差動電圧検出器11,12は、それぞれ、電圧Vp,Vmを検出して制御装置40へ出力する。そして、制御装置40は、電圧値Vkに基づいて、上述した方法によってモータ駆動部MDRVにおいて漏電が発生したか否かを判定する(ステップS11)。
FIG. 5 is another flowchart for explaining the operation of detecting leakage in
制御装置40は、モータ駆動部MDRVにおいて漏電が発生したと判定すると(ステップS11で”No”の場合)、差動電圧検出器11,12からそれぞれ受けた電圧Vp,Vmを記憶し(ステップS12)、電圧Vpの絶対値|Vp|が電圧Vmの絶対値|Vm|と異なるか否かを判定することにより、極性判別が可能であるか否かを判定する(ステップS13)。
If
そして、極性判別が可能であると判定されたとき、制御装置40は、Lレベルの信号SE1,SE2を出力してシステムメインリレーSMR1,SMR2をオフし(ステップS14)、システムメインリレーSMR1,SMR2がオフされた後に漏電検出器30から受けた電圧値Vkに基づいて漏電が発生したか否かを判定する(ステップS15)。
When it is determined that the polarity can be determined,
ステップS15において、漏電が発生していると判定されたとき(ステップS15において”No”の場合)、制御装置40は、絶対値|Vp|が絶対値|Vm|よりも小さいか否かをさらに判定する(ステップS16)。そして、制御装置40は、絶対値|Vp|が絶対値|Vm|よりも小さいとき、電池10の正極10P側で漏電が発生していると判定し(ステップS17)、絶対値|Vp|が絶対値|Vm|よりも大きいとき、電池10の負極10N側で漏電が発生していると判定する(ステップS18)。
When it is determined in step S15 that leakage has occurred (in the case of “No” in step S15),
なお、ステップS15において、絶縁抵抗が正常でないと判定することは、電池10で漏電が発生していると判定することに相当する。
In step S15, determining that the insulation resistance is not normal corresponds to determining that a leakage has occurred in the
一方、ステップS15において、絶縁抵抗が正常であると判定されたとき、制御装置40は、Hレベルの信号SE1,SE2を出力してシステムメインリレーSMR1,SMR2をオンし(ステップS19)、オンデューティーが零である信号PWMをNPNトランジスタQ1〜Q6へ出力してインバータ20をオフする(ステップS20)。
On the other hand, when it is determined in step S15 that the insulation resistance is normal,
そして、制御装置40は、インバータ20をオフした後に漏電検出器30から受けた電圧値Vkに基づいて漏電が発生したか否かを判定し(ステップS21)、漏電が発生していると判定されたとき(ステップS21において”No”の場合)、絶対値|Vp|が絶対値|Vm|よりも小さいか否かをさらに判定する(ステップS22)。そして、制御装置40は、絶対値|Vp|が絶対値|Vm|よりも小さいとき、インバータ20の入力側における正母線LN1側で漏電が発生していると判定し(ステップS23)、絶対値|Vp|が絶対値|Vm|よりも大きいとき、インバータ20の入力側における負母線LN2側で漏電が発生していると判定する(ステップS24)。
Then,
なお、ステップS21において、絶縁抵抗が正常でないと判定することは、インバータ20の入力側の正母線LN1または負母線LN2で漏電が発生していると判定することに相当する。
In step S21, determining that the insulation resistance is not normal corresponds to determining that a leakage has occurred in the positive bus LN1 or the negative bus LN2 on the input side of the
一方、ステップS13において、極性判別が不可能であると判定されたとき、制御装置40は、Lレベルの信号SE1,SE2を出力してシステムメインリレーSMR1,SMR2をオフし(ステップS25)、システムメインリレーSMR1,SMR2がオフされた後に漏電検出器30から受けた電圧値Vkに基づいて漏電が発生したか否かを判定する(ステップS26)。
On the other hand, when it is determined in step S13 that the polarity cannot be determined,
そして、漏電が発生していると判定されたとき(ステップS26において”No”の場合)、制御装置40は、電池10の中間部10Cで漏電が発生していると判定する(ステップS27)。なお、ステップS26において漏電が発生していると判定された場合に電池10の中間部10Cで漏電が発生していると判定するのは、ステップS13において、極性判別が不可能と判定されており、絶対値|Vp|が絶対値|Vm|にほぼ等しい場合に極性判別が不可能と判定されるからである。
When it is determined that a leak has occurred (in the case of “No” in step S26), the
一方、ステップS26において漏電が発生していないと判定されたとき(ステップS26において”Yes”の場合)、制御装置40は、Hレベルの信号SE1,SE2を出力してシステムメインリレーSMR1,SMR2をオンし(ステップS28)、オンデューティーが零である信号PWMをNPNトランジスタQ1〜Q6へ出力してインバータ20をオフする(ステップS29)。
On the other hand, when it is determined in step S26 that no leakage has occurred (in the case of "Yes" in step S26),
そして、制御装置40は、インバータ20をオフした後に漏電検出器30から受けた電圧値Vkに基づいて漏電が発生したか否かを判定し(ステップS30)、漏電が発生していると判定されたとき(ステップS30において”No”の場合)、インバータ20の入力側の正母線LN1側および負母線LN2側で漏電が発生したと判定する(ステップS31)。
Then,
なお、ステップS30において漏電が発生していると判定された場合にインバータ20の入力側の正母線LN1および負母線LN2で漏電が発生したと判定するのは、ステップS13において、極性判別が不可能と判定されており、絶対値|Vp|が絶対値|Vm|にほぼ等しい場合に極性判別が不可能と判定されるからである。すなわち、絶対値|Vp|が絶対値|Vm|にほぼ等しい場合に、システムメインリレーSMR1,SMR2をオフすれば漏電が検出されず(ステップS26における”Yes”の場合)、インバータ20を停止した場合に漏電が検出される(ステップS30における”No”の場合)のは、正母線LN1側および負母線LN2側において漏電が発生した場合に限定されるからである。
If it is determined in step S30 that a leakage has occurred, it is not possible to determine the polarity in step S13 because it is determined that a leakage has occurred in the positive bus LN1 and the negative bus LN2 on the input side of the
この場合、正母線LN1側および負母線LN2側における漏電をより正確に検出するために、絶対値|Vp|,|Vm|がそれぞれ基準値Vstd1,Vstd2よりも小さいことを検出した後に、正母線LN1側および負母線LN2側で漏電が発生したと判定するようにしてもよい。 In this case, in order to detect the leakage on the positive bus LN1 side and the negative bus LN2 side more accurately, after detecting that the absolute values | Vp | and | Vm | are smaller than the reference values Vstd1 and Vstd2, respectively, It may be determined that leakage has occurred on the LN1 side and the negative bus LN2 side.
ステップS23、ステップS24およびステップS31のいずれかの後、制御装置40は、絶対値|Vp|または絶対値|Vm|に基づいて、逆の極で絶縁抵抗が低下したか否かを判定し(ステップS32)、逆の極で絶縁抵抗が低下している場合、Lレベルの信号SE1,SE2を出力してシステムメインリレーSMR1,SMR2をオフする(ステップS33)。これにより、インバータ20は、電池10から切り離される。そして、制御装置40は、インバータ20をオフするように制御し、車両の運転が停止する(ステップS34)。
After any of step S23, step S24, and step S31,
また、ステップS21において漏電が発生していないと判定された場合(ステップS21において”Yes”の場合)、またはステップS30において漏電が発生していないと判定された場合(ステップS30において”Yes”の場合)、制御装置40は、3相配線15で漏電が発生したと判定する(ステップS35)。
Further, when it is determined in step S21 that no leakage has occurred ("Yes" in step S21), or when it is determined in step S30 that no leakage has occurred ("Yes" in step S30). ), The
そして、ステップS17、ステップS18、ステップS27およびステップS35のいずれかの後、制御装置40は、交流モータM1を継続して駆動するようにモータ駆動部MDRVを制御し、車両の運転が許可される(ステップS36)。
And after any of step S17, step S18, step S27, and step S35, the
そして、ステップS34またはステップS36の後、一連の動作は終了する。 And a series of operation | movement is complete | finished after step S34 or step S36.
上述したように、図5に示すフローチャートに従えば、電池10の正極10P側、電池10の負極10N側、電池10の中間部10C、正母線LN1側、負母線LN2側、正母線LN1および負母線LN2側、および3相配線15のいずれで漏電が発生しているかを特定でき、漏電が発生した場合、その漏電部位の特定結果に応じて漏電に対する対処を行なうことができる。
As described above, according to the flowchart shown in FIG. 5, the
なお、モータ駆動装置100における漏電の検出は、実際には、CPU(Central Processing Unit)によって実行され、CPUは、図4または図5に示すフローチャートの各ステップを備えるプログラムをROM(Read Only Memory)から読出して実行し、図4または図5に示すフローチャートに従ってモータ駆動装置100における漏電を検出する。
The detection of electric leakage in the
したがって、ROMは、モータ駆動装置における漏電の検出をコンピュータ(CPU)に実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体に相当する。 Therefore, the ROM corresponds to a computer-readable recording medium that records a program for causing a computer (CPU) to execute detection of electric leakage in the motor drive device.
また、この発明においては、漏電検出器30、および電圧値Vkに基づいてモータ駆動部MDRVにおける漏電を検出する制御装置40は、「漏電検出手段」を構成する。
In the present invention,
さらに、差動電圧検出器11,12と、システムメインリレーSMR1,SMR2およびインバータ20をオン/オフし、電圧Vp,Vmに基づいてモータ駆動部MDRVにおける漏電部位を特定する制御装置40とは、「漏電部位特定手段」を構成する。
Furthermore, the
さらに、電池10または3相配線15で漏電が発生した場合、交流モータM1を駆動するようにモータ駆動部MDRVを制御し、正母線LN1および/または負母線LN2で漏電が発生した場合、交流モータM1の駆動を禁止するようにモータ駆動部MDRVを制御する制御装置40は、漏電部位特定手段の漏電部位の特定結果に基づいて、モータの駆動を許可または禁止するようにモータ駆動部を制御する「制御手段」を構成する。
Further, when leakage occurs in
さらに、インバータ20は、「モータ駆動デバイス」を構成する。
Furthermore, the
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is shown not by the above description of the embodiments but by the scope of claims for patent, and is intended to include meanings equivalent to the scope of claims for patent and all modifications within the scope.
この発明は、漏電部位を特定可能なモータ駆動装置に適用される。また、この発明は、漏電に対する対処手段を有するモータ駆動装置に適用される。 The present invention is applied to a motor driving device capable of specifying a leakage site. Further, the present invention is applied to a motor drive device having a countermeasure against electric leakage.
10 電池、10P 正極、10N 負極、10C 中間部、11,12 差動電圧検出器、13 電圧センサー、14 電流センサー、15 3相配線、20 インバータ、30 漏電検出器、31 交流電源、32,R1,R2 抵抗、33,C1 コンデンサ、34 バンドパスフィルター、35 ピークホールド回路、40 制御装置、100 モータ駆動装置、SMR1,SMR2 システムメインリレー、MDRV モータ駆動部、N1 ノード、M1 交流モータ、MP 中間点、Q1〜Q6 NPNトランジスタ、D1〜D6 ダイオード、LN1 正母線、LN2 負母線。 10 batteries, 10P positive electrode, 10N negative electrode, 10C intermediate part, 11, 12 differential voltage detector, 13 voltage sensor, 14 current sensor, 15 three-phase wiring, 20 inverter, 30 leakage detector, 31 AC power supply, 32, R1 , R2 resistance, 33, C1 capacitor, 34 band pass filter, 35 peak hold circuit, 40 control device, 100 motor drive device, SMR1, SMR2 system main relay, MDRV motor drive unit, N1 node, M1 AC motor, MP intermediate point , Q1-Q6 NPN transistor, D1-D6 diode, LN1 positive bus, LN2 negative bus.
Claims (20)
前記モータ駆動部における漏電を検出する漏電検出手段と、
前記モータ駆動部における漏電が検出されたとき、前記モータ駆動部における漏電部位を特定する漏電部位特定手段と、
前記漏電部位の特定結果に基づいて、前記モータの駆動を許可または禁止するように前記モータ駆動部を制御する制御手段とを備え、
前記モータ駆動部は、
電源と、
モータを駆動するモータ駆動デバイスと、
前記モータ駆動デバイスを前記モータに接続する3相配線と、
前記モータ駆動デバイスを前記電源の正極に接続する正母線と、
前記モータ駆動デバイスを前記電源の負極に接続する負母線とを含み、
前記漏電部位特定手段は、前記モータ駆動部における漏電が検出されたとき、前記正母線と接地ノードとの間の第1の電圧と前記接地ノードと前記負母線との間の第2の電圧とを検出し、前記検出した第1および第2の電圧に基づいて前記漏電部位を特定し、
前記制御手段は、前記漏電部位特定手段によって特定された漏電部位が前記正母線または前記負母線であり、その漏電部位としての前記正母線または前記負母線と逆の負母線または正母線において絶縁抵抗が低下しているとき、前記モータの駆動を禁止するように前記モータ駆動部を制御する、モータ駆動装置。 A motor drive unit for driving the motor;
A leakage detecting means for detecting a leakage in the motor drive unit;
When a leakage in the motor drive unit is detected, a leakage site specifying means for specifying a leakage site in the motor drive unit;
Control means for controlling the motor drive unit so as to permit or prohibit the drive of the motor based on the result of specifying the leakage portion;
The motor drive unit is
Power supply,
A motor drive device for driving the motor;
Three-phase wiring connecting the motor drive device to the motor;
A positive bus connecting the motor drive device to the positive electrode of the power source;
A negative bus connecting the motor drive device to the negative electrode of the power source,
The leakage portion specifying means is configured to detect a first voltage between the positive bus and the ground node and a second voltage between the ground node and the negative bus when a leakage in the motor driving unit is detected. And identifying the leakage site based on the detected first and second voltages,
In the control unit, the leakage site specified by the leakage site specifying unit is the positive bus or the negative bus, and the insulation resistance in the negative bus or the positive bus opposite to the positive bus or the negative bus as the leakage site A motor drive device that controls the motor drive unit so as to prohibit the drive of the motor when the motor is lowered.
前記漏電部位特性手段は、前記第1の電圧が前記第1の基準電圧よりも低いとき、または前記第2の電圧が前記第2の基準電圧よりも低いとき、前記正母線を前記漏電部位として特定し、前記第1の電圧が前記第1の基準電圧よりも高いとき、または前記第2の電圧が前記第2の基準電圧よりも高いとき、前記負母線を前記漏電部位として特定する、請求項1に記載のモータ駆動装置。 The voltage between the positive bus and the ground node when there is no leakage is the first reference voltage, and the voltage between the ground node and the negative bus when there is no leakage is the first reference voltage. When the reference voltage is 2,
When the first voltage is lower than the first reference voltage, or when the second voltage is lower than the second reference voltage, the leakage portion characteristic means uses the positive bus as the leakage portion. Identifying and identifying the negative bus as the leakage site when the first voltage is higher than the first reference voltage or when the second voltage is higher than the second reference voltage. Item 2. The motor drive device according to Item 1.
前記モータ駆動部における漏電を検出する漏電検出手段と、
前記モータ駆動部における漏電が検出されたとき、前記モータ駆動部における漏電部位を特定する漏電部位特定手段とを備え、
前記モータ駆動部は、
電源と、
モータを駆動するモータ駆動デバイスと、
前記モータ駆動デバイスを前記モータに接続する3相配線と、
前記モータ駆動デバイスを前記電源の正極に接続する正母線と、
前記モータ駆動デバイスを前記電源の負極に接続する負母線と、
前記正母線および前記負母線中に接続され、前記電源と前記モータ駆動デバイスとを接続/負接続にするリレーとを含み、
前記漏電部位特定手段は、前記モータ駆動部における漏電が検出されたとき、前記正母線と接地ノードとの間の第1の電圧と前記接地ノードと前記負母線との間の第2の電圧とを検出し、前記検出した第1および第2の電圧と、前記モータ駆動デバイスおよび前記リレーがオン/オフされたときの漏電の有無とに基づいて前記漏電部位を特定する、モータ駆動装置。 A motor drive unit for driving the motor;
A leakage detecting means for detecting a leakage in the motor drive unit;
When a leakage current is detected in the motor drive unit, a leakage site specifying means for specifying a leakage site in the motor drive unit, and
The motor drive unit is
Power supply,
A motor drive device for driving the motor;
Three-phase wiring connecting the motor drive device to the motor;
A positive bus connecting the motor drive device to the positive electrode of the power source;
A negative bus connecting the motor drive device to the negative electrode of the power source;
A relay connected in the positive bus and the negative bus, and connecting / negatively connecting the power source and the motor drive device;
When the leakage in the motor driving unit is detected, the leakage portion specifying means includes a first voltage between the positive bus and the ground node, and a second voltage between the ground node and the negative bus. A motor drive device that identifies the leakage site based on the detected first and second voltages and the presence or absence of leakage when the motor drive device and the relay are turned on / off.
前記正母線と接地ノードとの間に接続された第1の抵抗と、
前記接地ノードと前記負母線との間に接続された第2の抵抗と、
前記第1の抵抗の両端の第1の電圧を検出する第1の電圧検出手段と、
前記第2の抵抗の両端の第2の電圧を検出する第2の電圧検出手段と、
前記第1および第2の電圧に基づいて前記漏電部位を特定する特定手段とを含む、請求項1から請求項18のいずれか1項に記載のモータ駆動装置。 The leakage site specifying means includes
A first resistor connected between the positive bus and a ground node;
A second resistor connected between the ground node and the negative bus;
First voltage detecting means for detecting a first voltage across the first resistor;
Second voltage detection means for detecting a second voltage across the second resistor;
The motor drive device according to claim 1, further comprising: a specifying unit that specifies the leakage portion based on the first and second voltages.
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