JP2014110666A

JP2014110666A - 放電制御システム及び放電装置

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Publication number: JP2014110666A
Application number: JP2012263287A
Authority: JP
Inventors: Satoaki Takabatake; 聡章高畠
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2012-11-30
Filing date: 2012-11-30
Publication date: 2014-06-12
Also published as: US20140152108A1

Abstract

【課題】本発明は、放電制御システム及び放電装置に係り、放電装置での放電開始後、放電装置側と指令部側との間の通信信頼性が高い場合にのみ放電装置側での指令部側からの放電中止指令を許容してその放電中止指令に従った放電中止を実行させることで、放電処理の信頼性を高めることにある。
【解決手段】放電制御システムは、コンデンサの電荷を放電する放電指令及びその放電を中止する放電中止指令を発する指令部と、指令部に対して電力供給を行う第１の電源と、指令部と通信線を介して接続され、指令部からの放電指令に従って電荷を放電させると共に、指令部からの放電中止指令に従って電荷の放電を中止させる放電回路部と、を備える。そして、第１の電源の状態を監視し、放電回路部が電荷の放電を開始させた後、その監視結果に基づいて、放電回路部が指令部から放電中止指令を受けた場合に電荷の放電を中止させるか否かの切り替えを行う。
【選択図】図１

Description

本発明は、放電制御システム及び放電装置に係り、特に、コンデンサに蓄積されている電荷の放電及びその放電中止を適切に行ううえで好適な放電制御システム及び放電装置に関する。

従来、コンデンサに蓄えられている電荷を放電させるシステムが知られている（例えば、特許文献１参照）。このシステムは、モータインバータに入力する入力電圧として電源ライン上の直流電圧を平滑化するコンデンサと、コンデンサに蓄えられている電荷を放電させる放電装置と、を備えている。このシステムにおいては、モータの運転停止指令時に発せられるトリガ信号が外部から放電装置へ供給されると、コンデンサに電荷が残されている場合に限り、リレーコイルが通電されることで、放電装置がコンデンサの電荷を放電させる。従って、モータの運転停止指令時に、外部から放電装置への放電指令に従ってコンデンサの電荷を放電させることができる。

特開２００５−０７３３９９号公報

しかし、上記特許文献１記載のシステムでは、放電装置と外部指令装置との間の通信の信頼性に関係なく、放電装置が、外部からの放電指令に従って電荷を放電させ、また、放電を中止する放電中止指令に従って電荷の放電を中止させるので、その通信の信頼性が低いときに、誤った指令に従って放電装置が電荷放電を中止させることがある。

本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであり、放電装置での放電開始後、放電装置側と指令部側との間の通信信頼性が高い場合にのみ放電装置側での指令部側からの放電中止指令を許容してその放電中止指令に従った放電中止を実行させることで、放電処理の信頼性を高めることが可能な放電制御システム及び放電装置を提供することを目的とする。

上記の目的は、コンデンサに蓄積されている電荷を放電する放電指令及び該放電を中止する放電中止指令を発する指令部と、前記指令部に対して電力供給を行う第１の電源と、前記指令部と通信線を介して接続され、前記指令部からの前記放電指令に従って前記電荷を放電させると共に、前記指令部からの前記放電中止指令に従って前記電荷の放電を中止させる放電回路部と、前記第１の電源の状態を監視する第１の電源監視手段と、前記放電回路部が前記電荷の放電を開始させた後、前記第１の電源監視手段による監視結果に基づいて、前記放電回路部が前記指令部から前記放電中止指令を受けた場合に前記電荷の放電を中止させるか否かの切り替えを行う放電中止制御手段と、を備える放電制御システムにより達成される。

また、上記の目的は、コンデンサに蓄積されている電荷を放電する放電指令及び該放電を中止する放電中止指令を発する指令部と通信線を介して接続され、前記指令部からの前記放電指令に従って前記電荷を放電させると共に、前記指令部からの前記放電中止指令に従って前記電荷の放電を中止させる放電装置であって、前記指令部に対して電力供給を行う第１の電源の状態を監視する第１の電源監視手段と、前記指令部からの前記放電指令に従って前記電荷の放電が開始された後、前記第１の電源監視手段による監視結果に基づいて、前記指令部からの前記放電中止指令が受信される場合に前記電荷の放電を中止させるか否かの切り替えを行う放電中止制御手段と、を備える放電装置により達成される。

本発明によれば、放電装置での放電開始後、放電装置側と指令部側との間の通信信頼性が高い場合にのみ放電装置側での指令部側からの放電中止指令を許容してその放電中止指令に従った放電中止を実行させることで、放電処理の信頼性を高めることができる。

本発明の一実施例である放電制御システムを搭載する車載システムの全体構成図である。本実施例の放電制御システムにおける一例の動作タイムチャートである。本実施例の放電制御システムにおいて放電回路が信頼低下フラグをオン／オフすべく実行する制御ルーチンの一例のフローチャートである。本実施例の放電制御システムにおいて放電回路が平滑コンデンサの電荷を放電させかつその放電を停止させるうえで実行する制御ルーチンの一例のフローチャートである。本発明の変形例である放電制御システムの要部構成図である。

以下、図面を用いて、本発明に係る放電制御システムの具体的な実施の形態について説明する。

図１は、本発明の一実施例である放電制御システム１０を搭載する車載システム１２の全体構成図を示す。本実施例の車載システム１２は、車両に搭載される高圧バッテリ１４の出力電圧を昇圧コンバータ１６で昇圧した直流電力をインバータ１８で交流電力に変換してモータ２０に供給するシステムである。

モータ２０は、三相の同期型交流電動機であって、Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相の３つのコイルの一端が中性点に共通接続された構成を有している。モータ２０は、例えば電気自動車又はハイブリッド自動車の駆動輪を駆動するためのトルクを発生し或いは車両エンジンに対する電動機としてエンジン始動を行う電動モータである。また、高圧バッテリ１４は、リチウムイオン電池やニッケル水素電池などの直流電力を蓄えることが可能な装置であり、例えば約３００ボルトの出力電圧で電力供給を行うことが可能である。

高圧バッテリ１４とモータ２０との間には、昇圧コンバータ１６及びインバータ１８が介在されている。昇圧コンバータ１６は、コイル２２と、一対のスイッチング素子２４，２６と、フィルタコンデンサ２８と、からなる。昇圧コンバータ１６は、コイル２２のエネルギ蓄積作用を利用して高圧バッテリ１４の出力電圧（例えば、約３００ボルト）を一対のスイッチング素子のオン／オフにより昇圧電圧（例えば、約６５０ボルト）まで昇圧する回路である。尚、昇圧コンバータ１６は、車両走行中に昇圧動作を行うものであればよい。

インバータ１８は、昇圧コンバータ１６で昇圧された高圧バッテリ１４の直流電力を用いてモータ２０に供給する交流電力を発生させるための機器である。インバータ１８は、モータ２０の各相それぞれに対応した上下アーム３０，３２，３４を有している。Ｕ相の上下アーム３０とＶ相の上下アーム３２とＷ相の上下アーム３４とは、昇圧コンバータ１６の出力電圧が印加される正極用端子（Ｐ）３６と負極用端子（Ｎ）３８との間に並列に接続されている。

Ｕ相の上下アーム３０は、上アーム素子であるスイッチング素子３０ａと下アーム素子であるスイッチング素子３０ｂとからなる。Ｖ相の上下アーム３２は、上アーム素子であるスイッチング素子３２ａと下アーム素子であるスイッチング素子３２ｂとからなる。また、Ｗ相の上下アーム３４は、上アーム素子であるスイッチング素子３４ａと下アーム素子であるスイッチング素子３４ｂとからなる。各相の上下アーム３０，３２，３４の上アーム素子と下アーム素子とは、正極用端子３６と負極用端子３８との間に直列に接続されている。各相の上下アーム３０，３２，３４の上アーム素子と下アーム素子との間の中間点は、モータ２０の当該相のコイルの他端に接続されている。各スイッチング素子は、例えばＩＧＢＴなどのパワートランジスタである。

インバータ１８は、相ごとに上下アーム３０，３２，３４の上アーム素子と下アーム素子とが交互にオン／オフされかつ相間で電気角１２０°だけ位相がずれることにより、直流電圧を交流電圧に変換して出力する。上アーム素子及び下アーム素子である各スイッチング素子のオン／オフは、制御装置（図示せず）からの制御信号によって制御される。

上記した正極用端子３６と負極用端子３８との間には、平滑コンデンサ４０が介在されている。平滑コンデンサ４０は、正極用端子３６と負極用端子３８との間の直流電圧（具体的には、昇圧コンバータ１６で昇圧された昇圧電圧）を平滑化する回路である。平滑コンデンサ４０は、インバータ１８内に設けられている。平滑コンデンサ４０で平滑化された直流電圧は、インバータ１８の入力電圧として正極用端子３６と負極用端子３８との間に印加される。

上記した正極用端子３６と負極用端子３８との間には、また、放電用抵抗４２と放電用スイッチング素子４４とが直列接続されている。放電用抵抗４２は、平滑コンデンサ４０に蓄えられている電荷の放電時にその電荷を消費させるための抵抗である。また、放電用スイッチング素子４４は、平滑コンデンサ４０に蓄えられている電荷の放電時にオン駆動されるスイッチである。放電用スイッチング素子４４は、例えばＩＧＢＴなどのパワートランジスタである。

放電用スイッチング素子４４のゲートには、放電回路４６が電気的に接続されている。放電回路４６は、放電用スイッチング素子４４をオン／オフさせることで、平滑コンデンサ４０に蓄えられている電荷の放電及びその放電の中止を実行する回路である。放電回路４６は、インバータ１８に内蔵されている。放電回路４６は、車両に搭載されインバータ１８の外部に設けられた補機バッテリ４８、及び、インバータ１８内に設けられたバックアップ電源５０に接続されている。放電回路４６は、補機バッテリ４８又はバックアップ電源５０から選択的に電力供給されることにより動作することが可能である。

補機バッテリ４８は、直流電力を蓄えることが可能な装置であって、例えば約１２ボルトの出力電圧で電力供給を行うことが可能である。また、バックアップ電源５０は、平滑コンデンサ４０の出力電圧すなわち正極用端子３６と負極用端子３８との間の直流電圧を降圧し所望の電圧（例えば２０ボルト）を生成して電力供給を行うことが可能である。補機バッテリ４８とバックアップ電源５０とは互いに異なる電源であって、補機バッテリ４８が接続される低圧系電源ライン５２と、インバータ１８内部の平滑コンデンサ４０やバックアップ電源５０（すなわち、正極用端子３６）が接続される高圧系電源ライン５４と、は互いに電気的に絶縁されている。

車載システム１２は、マイコン（以下、ＭＧマイコンと称す）６０を備えている。ＭＧマイコン６０は、インバータ１８の外部に設けられている。ＭＧマイコン６０は、モータ２０やインバータ１８の駆動制御を行うと共に、車両衝突時などに平滑コンデンサ４０に蓄えられている電荷の放電を行うか否かの判定を行いかつその後にその放電の中止を行うか否かの判定を行う。ＭＧマイコン６０は、上記の低圧系電源ライン５２を介して補機バッテリ４８に接続されており、補機バッテリ４８から低圧系電源ライン５２を介して電力供給されることにより動作することが可能である。

ＭＧマイコン６０は、通信線６２を介して上記の放電回路４６に接続されている。ＭＧマイコン６０と放電回路４６とは、互いに通信線６２を介して通信を行うことが可能である。ＭＧマイコン６０は、平滑コンデンサ４０の電荷の放電を行うべきときは通信線６２を介して放電回路４６に対してその放電を指令する放電指令を発すると共に、平滑コンデンサ４０の電荷の放電を中止すべきときは通信線６２を介して放電回路４６に対してその放電の中止を指令する放電中止指令を発する。放電回路４６は、通信線６２を介したＭＧマイコン６０からの指令に従って、放電用スイッチング素子４４をオン／オフさせることで、平滑コンデンサ４０に蓄えられている電荷の放電及びその放電の中止を実行させる。

次に、図２〜図４を参照して、本実施例の放電制御システム１０における動作について説明する。

図２は、本実施例の放電制御システム１０における一例の動作タイムチャートを示す。図３は、本実施例の放電制御システム１０において放電回路４６が信頼低下フラグをオン／オフすべく実行する制御ルーチンの一例のフローチャートを示す。また、図４は、本実施例の放電制御システム１０において放電回路４６が平滑コンデンサ４０の電荷を放電させかつその放電を停止させるうえで実行する制御ルーチンの一例のフローチャートを示す。

本実施例の放電制御システム１０において、ＭＧマイコン６０は、補機バッテリ４８から低圧系電源ライン５２を介して電力供給されることにより動作することが可能であり、かかる電力供給がなされている状況において、車両衝突時などに平滑コンデンサ４０に蓄えられている電荷の放電を行うか否かの判定（放電判定）を行いかつその後にその放電の中止を行うか否かの判定（放電中止判定）を行う。ＭＧマイコン６０は、平滑コンデンサ４０の電荷の放電を行うべきときは、通信線６２を介して放電回路４６に対してその放電を指令する放電指令を発する。また、平滑コンデンサ４０の電荷の放電を中止すべきときは、通信線６２を介して放電回路４６に対してその放電の中止を指令する放電中止指令を発する。

尚、上記したＭＧマイコン６０における放電判定及び放電中止判定は、ＭＧマイコン６０自身が独自に取得する情報に基づいてその放電条件が成立するか否かや放電中止条件が成立するか否かを判定するものであってもよいが、外部の上位装置から送信される車両衝突信号などに基づいてその放電条件が成立するか否かや放電中止条件が成立するか否かを判定するものであってもよい。

放電回路４６は、補機バッテリ４８又はバックアップ電源５０から選択的に電力供給されることにより動作することが可能である。放電回路４６は、原則として補機バッテリ４８から低圧系電源ライン５２を介して電力供給されるが、その補機バッテリ４８からの入力電圧が所定値以下に低下したときには、電力供給される電源をその補機バッテリ４８からバックアップ電源５０に切り替えることが可能である。

放電回路４６は、接続する低圧系電源ライン５２から入力される電圧に基づいて、補機バッテリ４８（システム電源）の状態を監視する（ステップ１００）。そして、補機バッテリ４８からの入力電圧（電源電圧）が所定値以下に低下するか否かを判別する（ステップ１０２）。尚、この所定値は、例えば車両衝突などに起因してシステム電源が瞬断する最大の電圧であって、システムがリセットされる閾値電圧である。

放電回路４６は、上記ステップ１０２の処理の結果、補機バッテリ４８についての電源電圧が所定値を超えていると判別した場合は、以後、何ら処理を進めることなく今回のルーチンを終了する。尚、この場合、放電回路４６は、電力供給される電源をその補機バッテリ４８に維持し、補機バッテリ４８からの電源電圧により動作維持される。

一方、放電回路４６は、上記ステップ１０２の処理の結果、補機バッテリ４８についての電源電圧が所定値以下に低下したと判別した場合は、その判別時点で、放電用スイッチング素子４４をオンさせることで平滑コンデンサ４０に蓄えられている電荷の放電を実行しているか否かを判別する（ステップ１０４）。尚、放電回路４６は、上記ステップ１０２の処理の結果、補機バッテリ４８についての電源電圧が所定値以下に低下したと判別した場合は、電力供給される電源を補機バッテリ４８からバックアップ電源５０へ切り替え、バックアップ電源５０からの電源電圧により動作維持される。すなわち、放電回路４６は、上記ステップ１０２の処理の結果に基づいて、電力供給される電源を補機バッテリ４８とバックアップ電源５０とで切り替える。

放電回路４６は、上記ステップ１０４の判別の結果、放電用スイッチング素子４４をオフさせており平滑コンデンサ４０の電荷の放電を実行していない場合は、内蔵する信頼低下フラグをオフとする（ステップ１０６；図２（Ａ）参照）。一方、放電用スイッチング素子４４をオンさせており平滑コンデンサ４０の電荷の放電を実行している場合は、内蔵する信頼低下フラグをオンとする（ステップ１０８；図２（Ｂ）参照）。

尚、上記の信頼低下フラグは、放電回路４６に内蔵されるフラグであって、平滑コンデンサ４０に蓄えられている電荷の放電の開始後、ＭＧマイコン６０と放電回路４６との間の通信線６２を介した通信の信頼性を確保できるか否かを示すフラグである。信頼低下フラグは、その通信の信頼性が確保される場合にはオフされ、その通信の信頼性が確保されない場合にはオンされる。

このように、本実施例においては、放電回路４６が補機バッテリ４８又はバックアップ電源５０から電力供給されている状況において、その放電回路４６に補機バッテリ４８の状態（電源電圧）を監視させ、その補機バッテリ４８からの電源電圧が低下した時に平滑コンデンサ４０の電荷が放電中でない場合は、信頼低下フラグをオフとする一方、その補機バッテリ４８からの電源電圧が低下した時に平滑コンデンサ４０の電荷が放電中である場合は、その補機バッテリ４８の状態が異常であるとして信頼低下フラグをオンとすることができる。

また、放電回路４６は、補機バッテリ４８又はバックアップ電源５０から電力供給されている状況において、ＭＧマイコン６０から通信線６２を介して送信される放電指令を受信するか否かを判別する（ステップ１２０）。その結果、放電回路４６は、ＭＧマイコン６０からの放電指令を受信しないと判別した場合は、以後、何ら処理を進めることなく今回のルーチンを終了する。一方、放電回路４６は、ＭＧマイコン６０からの放電指令を受信したと判別した場合は、その放電指令に従って放電用スイッチング素子４４をオンさせる（ステップ１２２）。放電用スイッチング素子４４がオン駆動されると、平滑コンデンサ４０に蓄えられている電荷が放電用抵抗４２で消費されることで、平滑コンデンサ４０の電荷の放電が実現される。

尚、放電回路４６は、一旦、放電用スイッチング素子４４をオン駆動させると、その後、原則として、そのオン駆動を予め定められたタイムアウト時間（尚、このタイムアウト時間は、平滑コンデンサ４の電荷を完全に放電させるのに十分な時間に設定されていればよい。；例えば５秒）だけ継続させることとし、平滑コンデンサ４０の電荷の放電をその予め定められたタイムアウト時間だけ継続させることとすればよい。

放電回路４６は、放電用スイッチング素子４４をオン駆動させて平滑コンデンサ４０の電荷の放電を実行させた後、ＭＧマイコン６０から通信線６２を介して送信される放電中止指令を受信するか否かを判別する（ステップ１２４）。その結果、放電回路４６は、ＭＧマイコン６０からの放電中止指令を受信しないと判別した場合は、以後、何ら処理を進めることなく今回のルーチンを終了する。この場合は、平滑コンデンサ４０の電荷の放電が継続される。一方、放電回路４６は、ＭＧマイコン６０からの放電中止指令を受信したと判別した場合は、次に、内蔵する信頼低下フラグがオンであるか否か判別する（ステップ１２６）。

その結果、放電回路４６は、信頼低下フラグがオフであると判別する場合は、平滑コンデンサ４０の放電開始後、補機バッテリ４８の状態が正常であるとして、ＭＧマイコン６０と放電回路４６との間の通信線６２を介した通信の信頼性が確保されていると判断するので、上記の如く通信線６２を介して受信されたＭＧマイコン６０からの放電中止指令に従って、放電用スイッチング素子４４をオンからオフへ切り替える（ステップ１２８）。放電用スイッチング素子４４がオンからオフへ切り替えられると、放電用抵抗４２の一端側が開放されることで、平滑コンデンサ４０に蓄えられている電荷の放電が中止される（図２（Ｃ）参照）。

一方、放電回路４６は、信頼低下フラグがオンであると判別する場合は、平滑コンデンサ４０の放電開始後、補機バッテリ４８の状態が異常であるとして、ＭＧマイコン６０と放電回路４６との間の通信線６２を介した通信の信頼性が確保されていないと判断するので、上記の如く通信線６２を介して受信されたＭＧマイコン６０からの放電中止指令に従った放電用スイッチング素子４４のオンからオフへの切り替えを行わず、その放電中止指令を無視する（ステップ１３０）。この場合は、平滑コンデンサ４０の電荷の放電が継続される（図２（Ｂ）参照）。

このように、本実施例においては、放電回路４６が、平滑コンデンサ４０の電荷の放電を開始した後、その電荷の放電を中止する放電中止指令をＭＧマイコン６０から受信した場合に、その受信時点で信頼低下フラグがオンであるか否かに応じて、平滑コンデンサ４０の電荷の放電を中止させるか否かを切り替えることができる。具体的には、信頼低下フラグがオフであるときは、平滑コンデンサ４０の電荷の放電中止を実行させる一方、信頼低下フラグがオンであるときは、平滑コンデンサ４０の電荷の放電中止を実行させず、その電荷の放電を継続させることができる。

すなわち、本実施例において、放電回路４６は、平滑コンデンサ４０の電荷の放電を開始した後、ＭＧマイコン６０に電力供給を行う補機バッテリ４８の電源電圧の監視結果に基づいて、その電荷の放電を中止する放電中止指令をＭＧマイコン６０から受信した場合にその放電中止指令に従った平滑コンデンサ４０の電荷の放電中止を行うか否かの切り替えを行うことができる。

放電回路４６が車両衝突などに起因して平滑コンデンサ４０の放電を開始してからＭＧマイコン６０から通信線６２を介して送信される放電中止指令を受信するまでに、補機バッテリ４８の電源電圧が所定値以下に低下し、システムがリセット起動されるときは、その車両衝突などに起因してＭＧマイコン６０から通信線６２を介して放電回路４６へ意図しない通信が行われた可能性が高くなる。このため、本実施例においては、かかる場合、通信線６２による通信の信頼性が低下したとして信頼低下フラグがオンされ、以後、ＭＧマイコン６０から通信線６２を介して放電回路４６へ送られる放電中止指令が放電回路４６内で無視され、放電回路４６が平滑コンデンサ４０の電荷の放電を継続させる。尚、この場合、平滑コンデンサ４０の電荷の放電は、予め定められたタイムアウト時間だけ継続され、その後、終了される。

一方、放電回路４６が車両衝突などに起因して平滑コンデンサ４０の放電を開始してからＭＧマイコン６０から通信線６２を介して送信される放電中止指令を受信するまでに、補機バッテリ４８の電源電圧が所定値以下に低下せず、システムのリセット起動がなされないときは、その車両衝突などに起因してＭＧマイコン６０から通信線６２を介して放電回路４６へ意図しない通信が行われた可能性は低い。このため、本実施例においては、かかる場合、通信線６２による通信の信頼性が高いとして信頼低下フラグがオフされ、以後、ＭＧマイコン６０から通信線６２を介して放電回路４６へ送られる放電中止指令に従って放電回路４６が平滑コンデンサ４０の電荷の放電中止を実行させる。

従って、本実施例の放電制御システム１０によれば、放電回路４６が車両衝突などに基づくＭＧマイコン６０からの放電指令に従って平滑コンデンサ４０の放電を開始した後、そのバックアップ電源５０からの電力供給により動作可能な放電回路４６に補機バッテリ１２の電源電圧を監視させると共に、その監視結果に基づいて放電回路４６とＭＧマイコン６０との間の通信信頼性が高い状態に維持されている場合にのみＭＧマイコン６０からの放電中止指令を許容してその放電中止指令に従った平滑コンデンサ４０の放電中止を実行させ、一方、その監視結果に基づいて放電回路４６とＭＧマイコン６０との間の通信信頼性が低い場合にはＭＧマイコン６０からの放電中止指令を無視して平滑コンデンサ４０の放電を継続させることができる。

このため、本実施例によれば、ＭＧマイコン６０から通信線６２を介した放電回路４６への通信指令に従って放電回路４６に平滑コンデンサ４０の電荷の放電処理を実行させるうえで、その放電処理の信頼性を高めることができる。

例えば、ＭＧマイコン６０が放電回路４６に対して意図せずに誤って放電指令を行って放電回路４６がその放電指令に従って平滑コンデンサ４０の放電を開始した場合にも、その後、補機バッテリ４８の電源電圧が正常であれば、ＭＧマイコン６０から通信線６２を介して放電回路４６へ放電中止指令を送信することで、放電回路４６に平滑コンデンサ４０の放電を強制的に中止させることができる。また、車両走行中にＭＧマイコン６０からの放電指令が無いにもかかわらず放電回路４６が平滑コンデンサ４８の放電を誤って開始させた場合にも、例えばＭＧマイコン６０にその放電電流を検知させることによって意図しない放電を検知させ、その意図しない放電が検知されたときに放電回路４０へ放電中止指令を送信させることで、放電回路４６に平滑コンデンサ４０の放電を強制的に中止させることができる。この点、本実施例によれば、平滑コンデンサ４０の意図しない誤った放電が開始されたときにも、その平滑コンデンサ４０の電荷が無駄に放電されるのを回避させることができる。

また、放電回路４６が車両衝突などに基づくＭＧマイコン６０からの放電指令に従って平滑コンデンサ４０の放電を開始した場合、その後、補機バッテリ４８の電源電圧が異常であれば、ＭＧマイコン６０から通信線６２を介して放電回路４６へ送信される放電中止指令がその車両衝突などに起因して行われた可能性が高いとして、その放電中止指令を無視することで、平滑コンデンサ４０の放電を継続させることができる。この点、本実施例によれば、平滑コンデンサ４０の放電開始後、車両衝突などに起因して誤って放電中止指令がなされるときにも、その平滑コンデンサ４０の電荷を完全かつ確実に放電させることでき、その平滑コンデンサ４０の放電を完了させることができる。

更に、本実施例において、放電回路４６は、ＭＧマイコン６０に電力供給を行う補機バッテリ４８からの電力供給と共に、バックアップ電源５０からの電力供給により動作することが可能である。バックアップ電源５０の電源電圧は、平滑コンデンサ４０の出力電圧すなわち正極用端子３６と負極用端子３８との間の直流電圧から生成されるものであって、補機バッテリ４８が接続される低圧系電源ライン５２とは絶縁されているインバータ１８内の高圧系電源ライン５４上のものである。

このため、本実施例によれば、平滑コンデンサ４０の放電開始後、車両衝突などに起因してインバータ１８の外部にある低圧系電源ライン５２が損傷を受けてシステム電源電圧（補機バッテリ５２の電源電圧）が低下した場合にも、ＭＧマイコン６０から通信線６２を介して放電回路４６へ送信される放電中止指令に従って放電回路４６に平滑コンデンサ４０の放電を継続させることができる。

尚、上記の実施例においては、ＭＧマイコン６０が特許請求の範囲に記載した「指令部」に、補機バッテリ４８が特許請求の範囲に記載した「第１の電源」に、放電回路４６が特許請求の範囲に記載した「放電回路部」及び「放電装置」に、補機バッテリ４８及びバックアップ電源５０が特許請求の範囲に記載した「第２の電源」に、放電回路４６が補機バッテリ４８の出力電圧すなわち低圧系電源ライン５２の電圧を監視することが特許請求の範囲に記載した「第１の電源監視手段」に、放電回路４６が図３に示すルーチン中ステップ１０２〜１０８の処理及び図４に示すルーチン中ステップ１２４〜１３０の処理を実行することが特許請求の範囲に記載した「放電中止制御手段」に、放電回路４６が補機バッテリ４８の出力電圧すなわち低圧系電源ライン５２の電圧の監視結果に基づいて電力供給を受ける電源を補機バッテリ４８とバックアップ電源５０とで切り替えることが特許請求の範囲に記載した「第２の電源切替手段」に、それぞれ相当している。

ところで、上記の実施例においては、平滑コンデンサ４０を放電させるうえでその平滑コンデンサ４０に蓄えられている電荷を放電用抵抗４２で消費させることとしているが、平滑コンデンサ４０の放電時、ＭＯＳやＩＧＢＴなどのスイッチング素子をハーフオンさせて、平滑コンデンサ４０に蓄えられている電荷をそのスイッチング素子で消費させることとしてもよい。尚、この際、スイッチング素子のゲート電圧を閾値近傍に設定して、そのスイッチング素子を流通電流を制限しながら短絡させることとすればよい。

また、上記の実施例においては、平滑コンデンサ４０の電荷の放電を制御する放電回路４６を専用で設けることとしているが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば図５に示す如く、平滑コンデンサ４０の両端に接続するインバータ１８の互いに直列接続した上アーム素子及び下アーム素子であるスイッチング素子１００，１０２（具体的には、３０ａ，３０ｂ，３２ａ，３２ｂ，３４ａ，３４ｂ）をスイッチング制御する制御部１０４に、平滑コンデンサ４０の電荷の放電を制御する放電回路を兼用させることとしてもよい。この場合、制御部１０４に補機バッテリ４８の状態を監視させ、平滑コンデンサ４０の放電時、スイッチング素子１００，１０２の一方をハーフオンさせかつ他方をフルオンさせて、平滑コンデンサ４０に蓄えられている電荷をハーフオンしたスイッチング素子１００，１０２で消費させることとすればよい。但し、制御部１０４は、平滑コンデンサ４０の出力電圧すなわち正極用端子３６と負極用端子３８との間の直流電圧を降圧し所望の電圧（例えば２０ボルト）を生成して電力供給を行うバックアップ電源で動作するものであることが必要である。

また、上記の実施例においては、放電回路４６が、補機バッテリ４８の出力電圧すなわち低圧系電源ライン５２の電圧を監視すると共に、その電圧監視結果に基づいて電源の切替及び放電中止指令に従った放電中止を行うか否かの切替を行うこととしているが、本発明はこれに限定されるものではなく、放電回路４６とは別に補機バッテリ４８の出力電圧すなわち低圧系電源ライン５２の電圧を監視する電圧監視ＩＣを設け、放電回路４６が、その電圧監視ＩＣからの電圧監視結果に基づいて電源の切替及び放電中止指令に従った放電中止を行うか否かの切替を行うこととしてもよい。

更に、上記の実施例においては、放電制御システム１０が、車両に搭載される車載システム１２に適用されることとしているが、本発明はこれに限定されるものではなく、車載システム１２以外のシステムに適用されることとしてもよい。

１０放電制御システム
２０モータ
４０平滑コンデンサ
４２放電用抵抗
４４放電用スイッチング素子
４６放電回路
４８補機バッテリ
５０バックアップ電源
５２低圧系電源ライン
５４高圧系電源ライン
６０ＭＧマイコン
６２通信線

Claims

コンデンサに蓄積されている電荷を放電する放電指令及び該放電を中止する放電中止指令を発する指令部と、
前記指令部に対して電力供給を行う第１の電源と、
前記指令部と通信線を介して接続され、前記指令部からの前記放電指令に従って前記電荷を放電させると共に、前記指令部からの前記放電中止指令に従って前記電荷の放電を中止させる放電回路部と、
前記第１の電源の状態を監視する第１の電源監視手段と、
前記放電回路部が前記電荷の放電を開始させた後、前記第１の電源監視手段による監視結果に基づいて、前記放電回路部が前記指令部から前記放電中止指令を受けた場合に前記電荷の放電を中止させるか否かの切り替えを行う放電中止制御手段と、
を備えることを特徴とする放電制御システム。
前記放電中止制御手段は、前記放電回路部が前記電荷の放電を開始させた後、前記第１の電源監視手段による前記第１の電源の状態が正常である場合は、前記放電中止指令に基づく前記電荷の放電中止を実行させ、一方、前記第１の電源監視手段による前記第１の電源の状態が異常である場合は、前記放電中止指令に基づく前記電荷の放電中止を実行させないことを特徴とする請求項１記載の放電制御システム。
前記放電回路部に対して電力供給を行う第２の電源は、前記第１の電源と、該第１の電源とは別の、前記コンデンサに蓄積されている電荷を用いて生成されるバックアップ電源と、を含むことを特徴とする請求項１又は２記載の放電制御システム。
前記第１の電源監視手段による監視結果に基づいて、前記放電回路部に対して電力供給を行う電源を前記第１の電源と前記バックアップ電源とで切り替える第２の電源切替手段を備えることを特徴とする請求項３記載の放電制御システム。
前記第１の電源監視手段及び前記放電中止制御手段は、前記放電回路部内に設けられることを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項記載の放電制御システム。
コンデンサに蓄積されている電荷を放電する放電指令及び該放電を中止する放電中止指令を発する指令部と通信線を介して接続され、前記指令部からの前記放電指令に従って前記電荷を放電させると共に、前記指令部からの前記放電中止指令に従って前記電荷の放電を中止させる放電装置であって、
前記指令部に対して電力供給を行う第１の電源の状態を監視する第１の電源監視手段と、
前記指令部からの前記放電指令に従って前記電荷の放電が開始された後、前記第１の電源監視手段による監視結果に基づいて、前記指令部からの前記放電中止指令が受信される場合に前記電荷の放電を中止させるか否かの切り替えを行う放電中止制御手段と、
を備えることを特徴とする放電装置。
前記放電中止制御手段は、前記指令部からの前記放電指令に従って前記電荷の放電が開始された後、前記第１の電源監視手段による前記第１の電源の状態が正常である場合は、前記放電中止指令に基づく前記電荷の放電中止を実行させ、一方、前記第１の電源監視手段による前記第１の電源の状態が異常である場合は、前記放電中止指令に基づく前記電荷の放電中止を実行させないことを特徴とする請求項６記載の放電装置。
前記第１の電源監視手段による監視結果に基づいて、電力供給を受ける電源を、前記第１の電源と、該第１の電源とは別の、前記コンデンサに蓄積されている電荷を用いて生成されるバックアップ電源と、で切り替える第２の電源切替手段を備えることを特徴とする請求項６又は７記載の放電装置。