JP2010022157A - 電動機の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電動機を安定して制御することができ、インバータ等を構成する素子の損傷を防ぐことができ、さらにバッテリの長寿命化及び損失の低減による高効率化も可能な制御装置を提供する。
【解決手段】本発明に係る制御装置１Ａは、インバータ部３と、インバータ部３の電源ライン−接地ライン間に接続されたキャパシタＣａｐと、第１スイッチＳＷ_１、第２スイッチＳＷ_２、及び第１及び第２スイッチＳＷ_１、ＳＷ_２の接続点に一端が接続されたコイル素子Ｌを有する昇圧部６Ａと、コイル素子Ｌの他端と接地ラインとの間に接続されたバッテリ２とを備え、電動機４の停止時に、バッテリ電圧が昇圧部６Ａによって昇圧され、電源ライン−接地ライン間の直流電圧が所定のインバータ目標電圧にまで昇圧される。
【選択図】図１

Description

本発明は、電動機の制御装置に関し、特にバッテリと、該バッテリよりも内部抵抗が低いキャパシタとで電動機に電力を供給する制御装置に関する。

従来から、バッテリの電力で駆動輪に接続された電動機を力行させて走行する電気車両では、制動時に電動機を発電機として機能させ、得られた電力によってバッテリの充電（回生）を行っている。また、フォークリフトに代表される荷役車両では、バッテリの電力で電動機を力行させてフォークを上昇させる一方、フォークと荷物の位置エネルギを利用して、フォークの下降時に電動機を発電機として機能させ、得られた電力によってバッテリの回生を行っている（例えば、特許文献１参照）。

また、上記車両の中には、バッテリに大容量のキャパシタを並列接続したものもある。一般に、キャパシタはバッテリよりも内部抵抗が低い。したがって、このタイプの車両によれば、積極的にキャパシタを充放電させつつ力行／回生制御を行うことによってバッテリの内部抵抗による損失を低減することができ、電力効率を高めることができる（例えば、特許文献２参照）。

従来の制御装置の一例として、電気車両に備えられてその走行を制御する制御装置を図８に示す。
制御装置１Ｃは、バッテリ２と、これに並列に接続されたキャパシタＣａｐとを備えている。インバータ部３は複数のスイッチからなり、力行時には、制御部５Ｃの制御下でこれらのスイッチがＯＮ／ＯＦＦすることにより、バッテリ２及び／またはキャパシタＣａｐから供給される直流電圧を三相交流電圧に変換して電動機４に出力する。また、回生時において、インバータ部３は、発電機として機能する電動機４が発生した三相交流電圧を直流電圧に変換する。そして、この直流電圧によってバッテリ２及び／またはキャパシタＣａｐの回生が行われる。

図９に、外部からのアクセル信号をきっかけとして、電動機４が停止状態から力行状態に切替わる際のインバータ電流Ｉ_ｉ、バッテリ電流Ｉ_ｂ、及びキャパシタ電流Ｉ_ｃのグラフを示す。図８から明らかなように、インバータ電流Ｉ_ｉはバッテリ電流Ｉ_ｂとキャパシタ電流Ｉ_ｃとの和電流である。
図９に示すように、時間ｔ_１において力行状態に切替わった後の一定期間の間、インバータ部３では、電動機４の力行を開始するために大きなインバータ電流Ｉ_ｉが必要となる。仮にキャパシタＣａｐが存在しないとすると、このインバータ電流Ｉ_ｉは全てバッテリ電流Ｉ_ｂで賄われることになるが、この場合はバッテリ２に一時的に過大な電流が流れることになり、バッテリ２が劣化しやすくなるという問題が発生する。また、前記のように、バッテリ２は比較的大きな内部抵抗を有しているので、この抵抗にインバータ電流Ｉ_ｉに等しい過大な電流が流れることにより、損失が発生して電力効率が低下する。

しかしながら、図８に示す制御装置１Ｃでは、バッテリ２にキャパシタＣａｐが並列接続されているので、インバータ電流Ｉ_ｉのオーバーシュート部分をキャパシタ電流Ｉ_ｃで補うことができ、バッテリ電流Ｉ_ｂの波高値を低減することができる（図９参照）。そして、これによりバッテリ２の劣化や、電力効率の低下を防ぐことができる。
特開２００１−８９０９８号公報 特開２００６−３１８８１８号公報

しかしながら、市場の要請により、高効率化やバッテリの長寿命化については、さらなる改善が求められている。
また、図８に示す従来の制御装置１Ｃは、力行状態が続いてインバータ３に供給される直流電圧が低下した場合に電動機４の正常な制御が困難になるという問題と、回生状態が続いてインバータ３から出力される直流電圧が上昇した場合にインバータ３を構成する素子等が損傷するおそれがあるという問題とを有していた。

そこで、本発明は、電動機を安定して制御することができ、インバータ等を構成する素子の損傷を防ぐことができ、さらにバッテリの長寿命化及び損失の低減による高効率化が可能な制御装置を提供することを課題とする。

上記課題を解決するために、本発明に係る制御装置は、力行時に電源ライン−接地ライン間の直流電圧を交流電圧に変換して制御すべき電動機に出力するとともに、回生時に発電機として機能する前記電動機が出力した交流電圧を直流電圧に変換して前記電源ライン−接地ライン間に出力するインバータ部と、前記電源ライン−接地ライン間に接続されたキャパシタと、前記接地ラインに一端が接続された第１スイッチ、該第１スイッチの他端に一端が接続されるとともに他端が前記電源ラインに接続された第２スイッチ、及び前記第１及び第２スイッチの接続点に一端が接続されたコイル素子を有する昇圧部と、前記コイル素子の他端と前記接地ラインとの間に接続され、バッテリ電圧を出力するバッテリとを備え、前記電動機の停止時に、前記バッテリ電圧が昇圧部によって昇圧され、前記電源ライン−接地ライン間の直流電圧が所定のインバータ目標電圧にまで昇圧されることを特徴としている。

上記制御装置の前記昇圧部は、さらに、前記コイル素子の他端に一端が接続されるとともに他端が前記電源ラインに接続された第３スイッチを有することが好ましい。

また、上記制御装置は、力行時に前記電源ライン−接地ライン間の直流電圧が前記バッテリ電圧を下回ると前記第２スイッチがＯＮされ、回生時に前記電源ライン−接地ライン間の直流電圧が前記インバータ目標電圧を上回ると前記第２スイッチがＯＮされ、さらに、前記第２スイッチがＯＮされると前記第３スイッチもＯＮされることが好ましい。

本発明に係る制御装置によれば、インバータ部の電源ライン−接地ライン間の直流電圧の上昇及び下降が制限されるので、電動機を安定して制御することができ、インバータ等を構成する素子の損傷を防ぐことができる。
また、本発明に係る制御装置によれば、電動機が力行状態となった直後の一定期間の間はバッテリ電流が流れないので、バッテリの長寿命化及び損失の低減による高効率化が可能となる。

以下、添付図面を参照して、本発明に係る制御装置の好ましい実施形態について説明する。

図１に、実施例１に係る制御装置の回路図及びブロック図を示す。本実施例に係る制御装置１Ａは、一例として電気車両に備えられてその走行を制御するもので、主にバッテリ２と、昇圧部６Ａと、キャパシタＣａｐと、コンデンサＣと、インバータ部３と、制御部５Ａとからなる。制御部５Ａは、電圧センサＶ_Ｍ１、Ｖ_Ｍ２、電流センサＩ_ＭＵ、Ｉ_ＭＶ、及びパルスジェネレータＰＧが検知した各種情報に基づいて各部の制御を行う。

バッテリ２は鉛蓄電池であり、本実施例では満充電時に４８Ｖ（＝バッテリ初期電圧Ｖ_ｂ０）を出力する鉛蓄電池が使用される。バッテリ２には電圧センサＶ_Ｍ１が並列に接続されており、バッテリ２が出力するバッテリ電圧Ｖ_ｂを検知し、検知した電圧に関する情報を制御部５Ａに伝達する。

昇圧部６Ａは、コイル素子Ｌと、第１及び第２スイッチＳＷ_１、ＳＷ_２（本実施例では、一例としてＮＭＯＳ型ＦＥＴ）とを含む。コイル素子Ｌの一端はバッテリ２の正端子に接続され、他端は第１及び第２スイッチＳＷ_１、ＳＷ_２の接続点、すなわち第２スイッチＳＷ_２のソースと第１スイッチＳＷ_１のドレインとの間に接続される。第２スイッチＳＷ_２のドレインはインバータ部３の電源ラインに接続され、第１スイッチＳＷ_１のソースは接地ラインに接続される。また、第１及び第２スイッチＳＷ_１、ＳＷ_２には、それぞれソース側からドレイン側に電流を通流させるダイオードが接続されている。

キャパシタＣａｐは、電源ライン−接地ライン間に接続される。本実施例において、キャパシタＣａｐは比較的大容量の電気二重層コンデンサである。電力効率を改善するという観点から、キャパシタＣａｐの内部抵抗は、バッテリ２の内部抵抗と等しいか、またはバッテリ２の内部抵抗よりも小さいことが好ましい。また、キャパシタＣａｐには電圧センサＶ_Ｍ２が並列に接続されており、キャパシタＣａｐの両端の電圧、すなわちインバータ電圧Ｖ_ｉ（インバータ部３の電源ライン−接地ラインと間直流電圧）を検知し、検知した電圧に関する情報を制御部５Ａに伝達する。

図１に示すように、電源ライン−接地ライン間には、さらにコンデンサＣが接続されている。コンデンサＣは、インバータ電圧Ｖ_ｉを平滑する役割を果たしている。

インバータ部３は、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相アームからなる三相インバータで、各相アームは電源ライン−接地ライン間に直列接続される２つのスイッチから構成される。そして、各相アームを構成する２つのスイッチの接続点は、制御すべき電動機４の各相端に接続されている。
インバータ部３は、力行時には、電源ライン−接地ライン間の直流電圧（インバータ電圧Ｖ_ｉ）を三相交流電圧に変換して電動機４に出力する。一方、回生時には、発電機として機能する電動機４が出力した三相交流電圧を直流電圧に変換して電源ライン−接地ライン間に出力する。また、力行も回生も行っていない停止時には、各相を構成するスイッチはいずれもＯＦＦしており、上記いずれの動作も行わない。

インバータ部３と電動機４との接続ラインのうち、Ｕ相とＶ相の接続ライン上には電流センサＩ_ＭＵ、Ｉ_ＭＶが備えられ、インバータ部３と電動機４との間で通流する電流の電流量及び通流方向を検知する。また、電動機４の近傍にはパルスジェネレータＰＧが備えられ、電動機４の回転数を検知する。検知された電流、回転数に関する情報は、制御部５Ａに伝達される。

制御部５Ａは、これらの情報に基づいて電動機４の状態を判断した上で、インバータ部３を構成するスイッチのスイッチング動作をフィードバック制御する。また、前記のように、制御部５Ａには、バッテリ電圧Ｖ_ｂ及びインバータ電圧Ｖ_ｉに関する情報も伝達される。制御部５Ａは、これらの電圧情報に基づいて昇圧部６Ａの第１及び第２スイッチＳＷ_１、ＳＷ_２の制御も行う。

続いて、図２及び図３を参照して、実施例１に係る制御装置の動作について説明する。
制御装置１Ａは、起動すると、まず図２（Ａ）に示す停止時のフローチャートに従って動作し、その後、アクセルがＯＮされると図２（Ｂ）に示す力行時のフローチャートに従って動作を開始する。そして、アクセルがＯＦＦされると（ブレーキがかけられると）、再びアクセルがＯＮされるか車両が停止するまで図２（Ｃ）に示す回生時のフローチャートに従って動作する。

具体的には、時間０〜ｔ_１の起動前の状態において、昇圧部６Ａの第１及び第２スイッチＳＷ_１、ＳＷ_２はいずれもＯＦＦしている。また、インバータ電圧Ｖ_ｉは、ほぼ０Ｖとなっている。

時間ｔ_１において制御装置１Ａが起動すると、制御装置１Ａは、図２（Ａ）のフローチャートに従って動作を開始し、力行状態となるか走行が終了するまでの間、インバータ電圧Ｖ_ｉとインバータ目標電圧Ｖ_ｔ（本実施例では、一例として５５Ｖ）とを比較し続ける（ステップＳ４）。そして、インバータ電圧Ｖ_ｉがインバータ目標電圧Ｖ_ｔよりも低い場合には、第１及び第２スイッチＳＷ_１、ＳＷ_２のＯＮ／ＯＦＦを繰り返し行い、インバータ電圧Ｖ_ｉを昇圧する（ステップＳ５）。図３に示す具体例では、時間ｔ_１〜ｔ_２の間、インバータ電圧Ｖ_ｉの昇圧が行われる。そして、時間ｔ_２においてインバータ電圧Ｖ_ｉが目標である５５Ｖに到達すると（ステップＳ４の“Ｙｅｓ”）、第１及び第２スイッチＳＷ_１、ＳＷ_２はＯＦＦし（ステップＳ１）、インバータ電圧Ｖ_ｉは５５Ｖで一定に保たれる。

時間ｔ_３においてアクセルがＯＮされ、制御部５Ａにその旨の信号（アクセル信号）が入力されると力行状態であるとの判定がなされ（ステップＳ２の“Ｙｅｓ”）、制御装置１Ａは、図２（Ｂ）のフローチャートに従って動作を開始する。このとき、バッテリ２と電源ラインとの間に接続されている第２スイッチＳＷ_２はＯＦＦされているので（ステップＳ６）、電動機４を駆動するために必要なインバータ電流Ｉ_ｉは、全てキャパシタＣａｐからのキャパシタ電流Ｉ_ｃによって賄われることになる。そして、キャパシタＣａｐの両端の電圧、すなわちインバータ電圧Ｖ_ｉは、徐々に低下していく。

時間ｔ_４においてアクセルがＯＦＦされ、制御部５Ａにその旨の信号（ブレーキ信号）が入力されると回生状態であるとの判定がなされ（ステップＳ７の“Ｙｅｓ”）、制御装置１Ａは、図２（Ｃ）のフローチャートに従って動作を開始する。このとき、第２スイッチＳＷ_２はＯＦＦされているので（ステップＳ１０）、発電機として機能している電動機４が発生した電力は、全てキャパシタＣａｐの回生に使用されることになる。これにより、インバータ電圧Ｖ_ｉは徐々に上昇していく。

時間ｔ_５においてアクセル信号が入力されると（ステップＳ１１の“Ｙｅｓ”）、制御装置１Ａは、再び図２（Ｂ）のフローチャートに従って動作を開始し、時間ｔ_３〜ｔ_４と同様の動作をする。そして、時間ｔ_６においてインバータ電圧Ｖ_ｉがバッテリ電圧Ｖ_ｂを下回ると（ステップＳ８の“Ｎｏ”）、第２スイッチＳＷ_２をＯＮする（ステップＳ９）。これにより、コイル素子Ｌを介してバッテリ２からもインバータ部３に電流（バッテリ電流Ｉ_ｂ）が供給されるようになり、インバータ電圧Ｖ_ｉの低下が緩やかになる。これとともに、バッテリ電圧Ｖ_ｂも緩やかに低下していく。

ここで、インバータ電圧Ｖ_ｉが低下すると電動機４の正常な制御が困難になるが、本発明に係る制御装置１Ａでは、予めインバータ電圧Ｖ_ｉがインバータ目標電圧Ｖ_ｔまで昇圧されているので、インバータ電圧Ｖ_ｉが多少低下しても電動機４の制御が困難になることはない。また、例えば、急加速等によりインバータ電圧Ｖ_ｉが過度に低下した場合には、第２スイッチＳＷ_２をＯＮし、バッテリ２とキャパシタＣａｐとの双方から電流を供給することによってインバータ電圧Ｖ_ｉの低下が抑制されるようになっている。
したがって、本発明に係る制御装置によれば、必要となるインバータ電圧Ｖ_ｉを確保し、電動機４の制御を安定して行うことができる。

その後、時間ｔ_７においてブレーキ信号が入力されると（ステップＳ７の“Ｙｅｓ”）、制御装置１Ａは、再び図２（Ｃ）のフローチャートに従って動作を開始し、第２スイッチＳＷ_２をＯＦＦする（ステップＳ１０）。したがって、インバータ電圧Ｖ_ｉがインバータ目標電圧Ｖ_ｔに到達するまでの間、電動機４が発生した電力は全てキャパシタＣａｐの回生に使用され、インバータ電圧Ｖ_ｉは徐々に上昇していく。そして、時間ｔ_８においてインバータ電圧Ｖ_ｉがインバータ目標電圧Ｖ_ｔを超えると（ステップＳ１３の“Ｙｅｓ”）、第２スイッチＳＷ_２をＯＮする（ステップＳ１４）。これにより、電動機４が発生した電力は、主にバッテリ２の回生に使用されるようになり、バッテリ電圧Ｖ_ｂは徐々に上昇していく。また、インバータ電圧Ｖ_ｉはインバータ目標電圧Ｖ_ｔに向かって徐々に低下していく。

ここで、インバータ電圧Ｖ_ｉが上昇し過ぎると、インバータ部３を構成するスイッチや、キャパシタＣａｐ等の部品が損傷するおそれがある。その点、本発明に係る制御装置では、インバータ電圧Ｖ_ｉがインバータ目標電圧Ｖ_ｔを超えると第２スイッチＳＷ_２をＯＮして、バッテリ２の回生を開始する。これにより、インバータ電圧Ｖ_ｉの上昇を制限し、各種部品の損傷を回避することができる。

その後、時間ｔ_９において走行が停止すると、図２（Ｃ）のステップＳ１２で停止状態であるとの判定がなされ、制御装置１Ａは、図２（Ａ）のフローチャートに従って動作を開始する。図３に示す具体例では、時間ｔ_９の時点で既にインバータ電圧Ｖ_ｉがインバータ目標電圧Ｖ_ｔに到達しているので（ステップＳ４の“Ｙｅｓ”）、昇圧部６Ａによってそれ以上インバータ電圧Ｖ_ｉを昇圧することなく、ステップＳ１〜ステップＳ４を繰り返し実行することになる。

図４に、電動機４が停止状態から力行状態に切替わる際のインバータ電流Ｉ_ｉ、バッテリ電流Ｉ_ｂ、及びキャパシタ電流Ｉ_ｃのグラフを示す。なお、図４の時間ｔ_１は図３のｔ_５に相当し、図４の時間ｔ_２は図３のｔ_６に相当する。前記したように、インバータ電流Ｉ_ｉはバッテリ電流Ｉ_ｂとキャパシタ電流Ｉ_ｃとの和電流である。

図４に示すように、時間ｔ_１において停止状態から力行状態に切替わった後の一定期間の間、インバータ電流Ｉ_ｉは全てキャパシタ電流Ｉ_ｃで賄われる。そして、時間ｔ_２以降は第２スイッチＳＷ_２がＯＮし、主にバッテリ電流Ｉ_ｂによってインバータ電流Ｉ_ｉが賄われる。
すなわち、本発明に係る制御装置では、停止状態から力行状態に切替わった後の一定期間の間はバッテリ電流Ｉ_ｂが一切流れない。したがって、本発明に係る制御装置によれば、バッテリ電流Ｉ_ｂの波高値を低減することよってバッテリ２の劣化を防止できるだけでなく、バッテリ電流Ｉ_ｂが流れない時間帯を設けることにより、バッテリ２の内部抵抗における損失を低減することもできる。

図５に、実施例２に係る制御装置の回路図及びブロック図を示す。本実施例に係る制御装置１Ｂは、実施例１に係る制御装置１Ａと同様、電気車両に備えられてその走行を制御するもので、主にバッテリ２と、昇圧部６Ｂと、キャパシタＣａｐと、コンデンサＣと、インバータ部３と、制御部５Ｂとからなる。

昇圧部６Ｂは、コイル素子Ｌと、第１及び第２スイッチＳＷ_１、ＳＷ_２（本実施例では、一例としてＮＭＯＳ型ＦＥＴ）とに加え、第３スイッチＳＷ_３（本実施例では、一例としてＮＭＯＳ型ＦＥＴ）を含んでいる。コイル素子Ｌの一端はバッテリ２の正端子に接続され、他端は第１及び第２スイッチＳＷ_１、ＳＷ_２の接続点、すなわち第２スイッチＳＷ_２のソースと第１スイッチＳＷ_１のドレインとの間に接続される。第２スイッチＳＷ_２のドレインはインバータ部３の電源ラインに接続され、第１スイッチＳＷ_１のソースは接地ラインに接続される。また、第１及び第２スイッチＳＷ_１、ＳＷ_２には、ソース側からドレイン側に電流を通流させるダイオードが接続されている。

また、バッテリ２の正端子は第３スイッチＳＷ_３のソースにも接続され、第３スイッチＳＷ_３のドレインはインバータ部３の電源ラインに接続される。第３スイッチＳＷ_３には、ソース側からドレイン側に電流を通流させるダイオードが接続されている。

制御部５Ｂは、電圧センサＶ_Ｍ１、Ｖ_Ｍ２からの電圧情報に基づいて昇圧部６Ｂの第１及び第２スイッチＳＷ_１、ＳＷ_２を制御するとともに、本実施例で新たに追加した第３スイッチＳＷ_３も制御する。

この他、バッテリ２、キャパシタＣａｐ、インバータ部３等の他の構成要素については、実施例１と同様である。

実施例１に係る制御装置１Ａ（図１参照）では、必要に応じて第２スイッチＳＷ_２をＯＮし、コイル素子Ｌを介してバッテリ２からインバータ部３にバッテリ電流Ｉ_ｂを通流させたり、バッテリ２を回生したりしている。しかしながら、コイル素子Ｌに電流が流れると、コイル素子Ｌのインピーダンス成分によって損失が発生する。この点、本実施例に係る制御装置１Ｂによれば、コイル素子Ｌを介さずにバッテリ２とインバータ部３とを接続する第３スイッチＳＷ_３を備えているので、これをＯＮさせることにより、コイル素子Ｌによる損失をも低減することができる。

図６及び図７を参照して、実施例２に係る制御装置の動作について説明する。
本実施例に係る制御装置１Ｂでは、力行時にインバータ電圧Ｖ_ｉがバッテリ電圧Ｖ_ｂを下回っていると判定された場合（ステップＳ８の“Ｎｏ”）と、回生時にインバータ電圧Ｖ_ｉがインバータ目標電圧Ｖ_ｔを上回っていると判定された場合（ステップＳ１３の“Ｙｅｓ”）に、第３スイッチＳＷ_３がＯＮする（ステップＳ９、Ｓ１４）。

なお、図６のステップＳ９とＳ１４、及び図７の時間ｔ_６〜ｔ_７とｔ_８〜ｔ_９に示すように、第３スイッチＳＷ_３がＯＮするときは、第２スイッチＳＷ_２もＯＮするので、バッテリ２とインバータ部３との間には、コイル素子Ｌを介した経路とコイル素子Ｌを介さない経路の２つの経路が形成されることになる。しかしながら、コイル素子Ｌを介した経路は相対的にインピーダンスが高いので、バッテリ電流Ｉ_ｂの通流、及びバッテリ２の回生は、主にコイル素子Ｌを介さない方の経路、すなわち実施例２で新たに設けた第３スイッチＳＷ_３を通る経路で行われる。

停止時に、第１及び第２スイッチＳＷ_１、ＳＷ_２のＯＮ／ＯＦＦを繰り返し行ってインバータ電圧Ｖ_ｉを昇圧する（ステップＳ５）等の他の動作については、実施例１と同様である。

結局、実施例２に係る制御装置１Ｂによれば、コイル素子Ｌによる損失をも低減することができるので、さらに電力効率を向上させることができる。

以上、本発明に係る制御装置の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの構成に限定されるものではない。
例えば、各実施例では電動機を三相交流電動機としたが、これに限定されず、単相交流電動機等の他の電動機を使用することもできる。なお、電動機を変更する場合は、それに合わせてインバータ部も変更する必要がある。
また、各実施例ではスイッチとしてＮＭＯＳ型ＦＥＴを使用したが、高速スイッチングが可能な他のスイッチ、例えばＩＧＢＴ等の半導体スイッチを使用することもできる。
この他、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて、上述したもの以外にも種々の変更を行うことが可能である。

実施例１に係る制御装置の回路図及びブロック図である。 実施例１に係る制御装置の動作を示すフローチャートであって、（Ａ）は停止時、（Ｂ）は力行時、（Ｃ）は回生時のフローチャートである。 実施例１に係る制御装置の動作の一具体例を示すグラフである。 本発明に係る制御装置において、停止状態から力行状態に切替わった際のインバータ電流、バッテリ電流、及びキャパシタ電流の関係を示すグラフである。 実施例２に係る制御装置の回路図及びブロック図である。 実施例２に係る制御装置の動作を示すフローチャートであって、（Ａ）は停止時、（Ｂ）は力行時、（Ｃ）は回生時のフローチャートである。 実施例２に係る制御装置の動作の一具体例を示すグラフである。 従来の制御装置の回路図及びブロック図である。 従来の制御装置において、停止状態から力行状態に切替わった際のインバータ電流、バッテリ電流、及びキャパシタ電流の関係を示すグラフである。

符号の説明

１Ａ〜Ｃ 制御装置
２ バッテリ
３ インバータ部
４ 電動機
５Ａ〜Ｃ 制御部
６Ａ、Ｂ 昇圧部
Ｃａｐ キャパシタ
Ｌ コイル素子
ＳＷ_１ 第１スイッチ
ＳＷ_２ 第２スイッチ
ＳＷ_３ 第３スイッチ

Claims (5)

1. 力行時に電源ライン−接地ライン間の直流電圧を交流電圧に変換して制御すべき電動機に出力するとともに、回生時に発電機として機能する前記電動機が出力した交流電圧を直流電圧に変換して前記電源ライン−接地ライン間に出力するインバータ部と、
   前記電源ライン−接地ライン間に接続されたキャパシタと、
   前記接地ラインに一端が接続された第１スイッチ、該第１スイッチの他端に一端が接続されるとともに他端が前記電源ラインに接続された第２スイッチ、及び前記第１及び第２スイッチの接続点に一端が接続されたコイル素子を有する昇圧部と、
   前記コイル素子の他端と前記接地ラインとの間に接続され、バッテリ電圧を出力するバッテリと、
   を備え、前記電動機の停止時に、前記バッテリ電圧が昇圧部によって昇圧され、前記電源ライン−接地ライン間の直流電圧が所定のインバータ目標電圧にまで昇圧されることを特徴とする制御装置。
2. 前記昇圧部は、さらに、前記コイル素子の他端に一端が接続されるとともに他端が前記電源ラインに接続された第３スイッチを有することを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
3. 力行時に前記電源ライン−接地ライン間の直流電圧が前記バッテリ電圧を下回ると、前記第２スイッチがＯＮされることを特徴とする請求項１または２に記載の制御装置。
4. 回生時に前記電源ライン−接地ライン間の直流電圧が前記インバータ目標電圧を上回ると、前記第２スイッチがＯＮされることを特徴とする請求項１または２に記載の制御装置。
5. 力行時に前記電源ライン−接地ライン間の直流電圧が前記バッテリ電圧を下回るか、または回生時に前記電源ライン−接地ライン間の直流電圧が前記インバータ目標電圧を上回り、前記第２スイッチがＯＮされると、前記第３スイッチもＯＮされることを特徴とする請求項３または４に記載の制御装置。

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