JP2015080327A - モータ制御システム - Google Patents
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Abstract
【課題】２重三相モータに対して信頼性の高いフォルトトレラント性を有するモータ制御システムを得る。【解決手段】２重三相モータ１を駆動する第１のインバータ１１および第２のインバータ２１と、第１のインバータ１１を駆動する第１の駆動回路１２と、第１のインバータ１１と駆動電源２の接続を遮断する第１の遮断手段１４と、第１のインバータ１１に印加される電流を検出する第１の電流検出手段１３と、第２のインバータ２１を駆動する第２の駆動回路２２と、第２のインバータ２１と駆動電源２の接続を遮断する第２の遮断手段２４と、第２のインバータ２１に印加される電流を検出する第２の電流検出手段２３と、第１の駆動回路１２、第２の遮断手段２４および第２の電流検出手段２３に、電力を供給する第１の制御電源１６と、第２の駆動回路２２、第１の遮断手段１４および第１の電流検出手段１３に、電力を供給する第２の制御電源２６とで構成した。【選択図】 図１
Description
この発明は、電気自動車を駆動する２重三相モータ制御システムに適したモータ制御システムに関する。
従来、電気自動車を駆動する車載用モータシステムとしては、三相巻線により構成される固定子を２組有する２重三相モータと、２組の固定子の各々に接続される２つのインバータとから構成される車載用２重三相モータシステムがある。
電気自動車を駆動するモータ制御システムにおいては、安全性を確保することがもっとも重要な課題であり、その対策の一環として、フォルトトレラント性を考慮したシステム設計が行われている。例えば、電気自動車が走行中に突然故障した場合でも、電気自動車を停止することなく、走行し続ける最低限の機能を備えることが挙げられる。
従来技術におけるフォルトトレラント性を考慮した２重三相モータ制御システムでは、インバータの故障検出手段と、駆動電源とインバータとの接続を遮断する遮断手段を備えており、一方のインバータが故障した場合、故障した方のインバータと駆動電源との接続を遮断することにより、故障した方のインバータによる駆動電源の電力の消費を抑制し、正常に動作している方のインバータにより２重三相モータの駆動を維持する機能を備えている。
そのため、このようなモータ制御システムを搭載した電気自動車が、走行中に突然インバータの故障を起しても、電気自動車を停止することなく、走行し続けることが可能である（例えば、特許文献１参照）。
電気自動車を駆動するモータ制御システムにおいては、安全性を確保することがもっとも重要な課題であり、その対策の一環として、フォルトトレラント性を考慮したシステム設計が行われている。例えば、電気自動車が走行中に突然故障した場合でも、電気自動車を停止することなく、走行し続ける最低限の機能を備えることが挙げられる。
従来技術におけるフォルトトレラント性を考慮した２重三相モータ制御システムでは、インバータの故障検出手段と、駆動電源とインバータとの接続を遮断する遮断手段を備えており、一方のインバータが故障した場合、故障した方のインバータと駆動電源との接続を遮断することにより、故障した方のインバータによる駆動電源の電力の消費を抑制し、正常に動作している方のインバータにより２重三相モータの駆動を維持する機能を備えている。
そのため、このようなモータ制御システムを搭載した電気自動車が、走行中に突然インバータの故障を起しても、電気自動車を停止することなく、走行し続けることが可能である（例えば、特許文献１参照）。
従来のモータ制御システムでは、２基のインバータのうち１基が故障した際、故障した方のインバータを駆動する駆動回路や駆動回路に電力を供給する制御電源に、接続された配線を経由し過電流が流入するなどの現象が起こり、連鎖的に駆動回路や制御電源も故障する可能性がある。
制御電源が故障すると、故障した方のインバータと駆動電源とを遮断する遮断手段が、故障した方の制御電源から作動用の電力を供給されている場合、この遮断手段が動作不能に陥ることが懸念される。その際、故障した方のインバータが、駆動電源の電力を急激に消費し、正常に動作している方のインバータによる２重三相モータの駆動を維持できなくなることが考えられる。よって、このようなモータ制御システムを搭載した電気自動車においては、走行を維持できなくなる問題があった。
制御電源が故障すると、故障した方のインバータと駆動電源とを遮断する遮断手段が、故障した方の制御電源から作動用の電力を供給されている場合、この遮断手段が動作不能に陥ることが懸念される。その際、故障した方のインバータが、駆動電源の電力を急激に消費し、正常に動作している方のインバータによる２重三相モータの駆動を維持できなくなることが考えられる。よって、このようなモータ制御システムを搭載した電気自動車においては、走行を維持できなくなる問題があった。
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、一方のインバータが故障し、連鎖的に制御電源も故障した場合にも、２重三相モータの駆動を維持し、電気自動車においては、停止することなく走行し続けることができる機能を備えたモータ制御システムを提供するものである。
この発明に係るモータ制御システムにおいては、各々のインバータに流入する電流を検知するための電流検知手段と、各々の駆動回路と遮断手段と電流検知手段に作動用の電力を供給する制御電源を備え、
一方の制御電源は、一方のインバータの駆動回路と、他方のインバータに接続された遮断手段と電流検知手段に作動用の電力を供給し、他方の制御電源は、他方のインバータの駆動回路と、一方のインバータに接続された遮断手段と電流検知手段に作動用の電力を供給するように構成したものである。
一方の制御電源は、一方のインバータの駆動回路と、他方のインバータに接続された遮断手段と電流検知手段に作動用の電力を供給し、他方の制御電源は、他方のインバータの駆動回路と、一方のインバータに接続された遮断手段と電流検知手段に作動用の電力を供給するように構成したものである。
この発明によれば、一方のインバータが故障し、連鎖的にそのインバータに接続する制御電源まで故障した場合でも、故障した方のインバータに接続された遮断手段および電流検出手段は、他方の制御電源から電力を供給されているために機能停止する可能性は低い。このため、故障した方のインバータに接続された遮断手段および電流検出手段を正常に動作することにより、故障した方のインバータと駆動電源との接続を遮断することができるので、正常な方のインバータによるモータの駆動を維持することができる。
よって、いずれか一方のインバータが故障し、故障した方のインバータに接続する制御電源まで故障が及んだ場合においても、正常な方のインバータにより、モータの駆動を維持することができる。
よって、いずれか一方のインバータが故障し、故障した方のインバータに接続する制御電源まで故障が及んだ場合においても、正常な方のインバータにより、モータの駆動を維持することができる。
実施の形態１．
図１は、この発明を実施するための実施の形態１におけるモータ制御システムを示すブロック図である。このシステムは、２重三相モータ１の駆動軸（図示せず）に、自動車の車輪を接続して駆動することにより自動車を走行させる。
２重三相モータ１は、共通の駆動軸に独立した三相巻線により構成される固定子（図示せず）を２組備えた構造を有し、一方の固定子は第１のインバータ１１に接続され、他方の固定子は第２のインバータ２１に接続される。
第１のインバータ１１の入力側の低電位側は、駆動電源２の低電位側に接続され、第１のインバータ１１の入力側の高電位側は、第１の電流検出手段１３と第１の遮断手段１４を介して、駆動電源２の高電位側に接続される。駆動電源２からは２重三相モータ１を駆動するための電力が供給される。さらに、第１のインバータ１１は、第１の駆動回路１２に接続され、第１の駆動回路１２が生成する信号により制御される。
同様に、第２のインバータ２１の入力側の低電位側は、駆動電源２の低電位側に接続され、第２のインバータ２１の入力側の高電位側は、第２の電流検出手段２３と第２の遮断手段２４を介して、駆動電源２の高電位側に接続される。駆動電源２からは２重三相モータ１を駆動するための電力が供給される。さらに、第２のインバータ２１は、第２の駆動回路２２に接続され、第２の駆動回路２２が生成する信号により制御される。
図１は、この発明を実施するための実施の形態１におけるモータ制御システムを示すブロック図である。このシステムは、２重三相モータ１の駆動軸（図示せず）に、自動車の車輪を接続して駆動することにより自動車を走行させる。
２重三相モータ１は、共通の駆動軸に独立した三相巻線により構成される固定子（図示せず）を２組備えた構造を有し、一方の固定子は第１のインバータ１１に接続され、他方の固定子は第２のインバータ２１に接続される。
第１のインバータ１１の入力側の低電位側は、駆動電源２の低電位側に接続され、第１のインバータ１１の入力側の高電位側は、第１の電流検出手段１３と第１の遮断手段１４を介して、駆動電源２の高電位側に接続される。駆動電源２からは２重三相モータ１を駆動するための電力が供給される。さらに、第１のインバータ１１は、第１の駆動回路１２に接続され、第１の駆動回路１２が生成する信号により制御される。
同様に、第２のインバータ２１の入力側の低電位側は、駆動電源２の低電位側に接続され、第２のインバータ２１の入力側の高電位側は、第２の電流検出手段２３と第２の遮断手段２４を介して、駆動電源２の高電位側に接続される。駆動電源２からは２重三相モータ１を駆動するための電力が供給される。さらに、第２のインバータ２１は、第２の駆動回路２２に接続され、第２の駆動回路２２が生成する信号により制御される。
第１の電流検出手段１３と第１の遮断手段１４と第１の制御手段１５および第２の駆動回路２２は、第２の制御電源２６に接続され、第２の制御電源２６から作動用の電力が供給される。また、第２の電流検出手段２３と第２の遮断手段２４と第２の制御手段２５および第１の駆動回路１２は、第１の制御電源１６に接続され、第１の制御電源１６から作動用の電力が供給される。
つぎに各部位の詳細な接続状態と動作について説明する。図２は、第１の電流検出手段１３の一例を示すブロック図である。端子１３１は、後述する第１の遮断手段１４の端子１４２に接続され、端子１３２は、第１のインバータ１１の入力側の高電位側に接続される。端子１３３は、第２の制御電源２６の高電位側に、端子１３４は、第２の制御電源２６の低電位側にそれぞれ接続され、第１の電流検出手段１３には第２の制御電源２６から作動用の電力が供給される。端子１３５は、後述する第１の制御手段１５の端子１５１に接続される。
第１の電流検出手段１３の内部において、端子１３１と端子１３２の間には、電流検知素子１３６が接続される。電流検知素子１３６は、端子１３１と端子１３２の間を流れる電流、すなわち、駆動電源２から第１のインバータ１１に印加される電流に応じ電圧値を出力する機能を有する。電流量出力回路１３７は、電流検知素子１３６から入力された電圧値に応じた電圧を、端子１３５から出力する。
第１の電流検出手段１３の内部において、端子１３１と端子１３２の間には、電流検知素子１３６が接続される。電流検知素子１３６は、端子１３１と端子１３２の間を流れる電流、すなわち、駆動電源２から第１のインバータ１１に印加される電流に応じ電圧値を出力する機能を有する。電流量出力回路１３７は、電流検知素子１３６から入力された電圧値に応じた電圧を、端子１３５から出力する。
図３は、第２の電流検出手段２３の一例を示すブロック図である。端子２３１は、後述する第２の遮断手段２４の端子２４２に接続され、端子２３２は、第２のインバータ２１の入力側の高電位側に接続される。端子２３３は、第１の制御電源１６の高電位側に、端子２３４は、第１の制御電源１６の低電位側にそれぞれ接続され、第２の電流検出手段２３には第１の制御電源１６から作動用の電力が供給される。端子２３５は、後述する第２の制御手段２５の端子２５１に接続される。
第２の電流検出手段２３の内部において、端子２３１と端子２３２の間には、電流検知素子２３６が接続される。電流検知素子２３６は、端子２３１と端子２３２の間を流れる電流、すなわち、駆動電源２から第２のインバータ２１に印加される電流に応じ電圧値を出力する機能を有する。電流量出力回路２３７は、電流検知素子２３６から入力された電圧値に応じた電圧を、端子２３５から出力する。
第２の電流検出手段２３の内部において、端子２３１と端子２３２の間には、電流検知素子２３６が接続される。電流検知素子２３６は、端子２３１と端子２３２の間を流れる電流、すなわち、駆動電源２から第２のインバータ２１に印加される電流に応じ電圧値を出力する機能を有する。電流量出力回路２３７は、電流検知素子２３６から入力された電圧値に応じた電圧を、端子２３５から出力する。
なお、電流検知素子１３６と電流検知素子２３６には、電流量に応じて発生した磁束密度に相当する電圧を発生する磁束計測方式や、抵抗器を電流の経路に配し抵抗器の両端に発生した電圧を出力する抵抗器方式などの方式のものが用いられる。
図４は、第１の遮断手段１４の一例を示すブロック図である。端子１４１は、駆動電源２の高電位側に接続され、端子１４２は、図２に示す第１の電流検出手段１３の端子１３１に接続される。端子１４４は、第２の制御電源２６の高電位側に、端子１４５は、第２の制御電源２６の低電位側に、それぞれ接続されて、第１の遮断手段１４には、第２の制御電源２６から作動用の電力が供給される。端子１４３は、後述する第１の制御手段１５の端子１５２に接続される。
第１の遮断手段１４の内部において、端子１４１と端子１４２の間には、常閉接点１４６が接続されて、端子１４４と端子１４５の間には、電磁石１４７とスイッチ回路１４８が、直列に接続される。
端子１４３に入力される信号がローレベルからハイレベルになった場合、スイッチ回路１４８は開状態から閉状態になり、電磁石１４７に電流が流れて電磁石１４７が励磁されると、常閉接点１４６は閉状態から開状態になる。
なお、常閉接点１４６が閉状態で、端子１４１と端子１４２の間が電気的に導通した状態を、第１の遮断手段１４の導通状態と称し、常閉接点１４６が開状態で、端子１４１と端子１４２の間が電気的に遮断した状態を、第１の遮断手段１４の遮断状態と称する。
第１の遮断手段１４の内部において、端子１４１と端子１４２の間には、常閉接点１４６が接続されて、端子１４４と端子１４５の間には、電磁石１４７とスイッチ回路１４８が、直列に接続される。
端子１４３に入力される信号がローレベルからハイレベルになった場合、スイッチ回路１４８は開状態から閉状態になり、電磁石１４７に電流が流れて電磁石１４７が励磁されると、常閉接点１４６は閉状態から開状態になる。
なお、常閉接点１４６が閉状態で、端子１４１と端子１４２の間が電気的に導通した状態を、第１の遮断手段１４の導通状態と称し、常閉接点１４６が開状態で、端子１４１と端子１４２の間が電気的に遮断した状態を、第１の遮断手段１４の遮断状態と称する。
図５は、第２の遮断手段２４の一例を示すブロック図である。端子２４１は、駆動電源２の高電位側に接続され、端子２４２は、図３に示す第２の電流検出手段２３の端子２３１に接続される。端子２４４は、第１の制御電源１６の高電位側に、端子２４５は、第１の制御電源１６の低電位側に、それぞれ接続されて、第２の遮断手段２４には、第１の制御電源１６から作動用の電力が供給される。また、端子２４３は、後述する第２の制御手段２５の端子２５２に接続される。
第２の遮断手段２４の内部において、端子２４１と端子２４２の間には、常閉接点２４６が接続されて、端子２４４と端子２４５の間には、電磁石２４７とスイッチ回路２４８が、直列に接続される。
端子２４３に入力される信号がローレベルからハイレベルになった場合、スイッチ回路２４８は開状態から閉状態になり、電磁石２４７に電流が流れて電磁石２４７が励磁されると、常閉接点２４６は閉状態から開状態になる。
なお、常閉接点２４６が閉状態で、端子２４１と端子２４２の間が電気的に導通した状態を、第２の遮断手段２４の導通状態と称し、常閉接点２４６が開状態で、端子２４１と端子２４２の間が電気的に遮断した状態を、第２の遮断手段２４の遮断状態と称する。
第２の遮断手段２４の内部において、端子２４１と端子２４２の間には、常閉接点２４６が接続されて、端子２４４と端子２４５の間には、電磁石２４７とスイッチ回路２４８が、直列に接続される。
端子２４３に入力される信号がローレベルからハイレベルになった場合、スイッチ回路２４８は開状態から閉状態になり、電磁石２４７に電流が流れて電磁石２４７が励磁されると、常閉接点２４６は閉状態から開状態になる。
なお、常閉接点２４６が閉状態で、端子２４１と端子２４２の間が電気的に導通した状態を、第２の遮断手段２４の導通状態と称し、常閉接点２４６が開状態で、端子２４１と端子２４２の間が電気的に遮断した状態を、第２の遮断手段２４の遮断状態と称する。
図６は、第１の制御手段１５の一例を示すブロック図である。端子１５１は、図２に示す第１の電流検出手段１３の端子１３５に接続され、端子１５２は、図４に示す第１の遮断手段１４の端子１４３に接続される。端子１５３は第２の制御電源２６の高電位側に、端子１５４は第２の制御電源２６の低電位側にそれぞれ接続されて、第１の制御手段１５には第２の制御電源２６から作動用の電力が供給される。
第１の制御手段１５の内部において、端子１５１は、上限コンパレータ１５５の正側入力部と下限コンパレータ１５６の負側入力部とに接続される。さらに、上限コンパレータ１５５の出力と下限コンパレータ１５６の出力は、論理和回路１５７の２つの入力部にそれぞれ入力される。また、上限コンパレータ１５５の負側入力部には、上限定電圧出力回路１５８の出力が入力され、下限コンパレータ１５６の正側入力部には、下限定電圧出力回路１５９の出力が入力される。
上限定電圧出力回路１５８の出力電圧は、予め第１のインバータ１１の入力側の高電位側に流れる電流の上限値に相当する電圧に設定され、下限定電圧出力回路１５９の出力電圧は、予め第１のインバータ１１の入力側の高電位側に流れる電流の下限値に相当する電圧に設定される。
よって、端子１５１に、第１のインバータ１１の入力側の高電位側に流れる電流の上限値超に相当する電圧あるいは下限値未満に相当する電圧が入力されると、端子１５２の出力はハイレベルになり、端子１５１に、第１のインバータ１１の入力側の高電位側に流れる電流の上限値以下かつ下限値以上に相当する電圧が入力されると、端子１５２の出力はローレベルになる。
第１の制御手段１５の内部において、端子１５１は、上限コンパレータ１５５の正側入力部と下限コンパレータ１５６の負側入力部とに接続される。さらに、上限コンパレータ１５５の出力と下限コンパレータ１５６の出力は、論理和回路１５７の２つの入力部にそれぞれ入力される。また、上限コンパレータ１５５の負側入力部には、上限定電圧出力回路１５８の出力が入力され、下限コンパレータ１５６の正側入力部には、下限定電圧出力回路１５９の出力が入力される。
上限定電圧出力回路１５８の出力電圧は、予め第１のインバータ１１の入力側の高電位側に流れる電流の上限値に相当する電圧に設定され、下限定電圧出力回路１５９の出力電圧は、予め第１のインバータ１１の入力側の高電位側に流れる電流の下限値に相当する電圧に設定される。
よって、端子１５１に、第１のインバータ１１の入力側の高電位側に流れる電流の上限値超に相当する電圧あるいは下限値未満に相当する電圧が入力されると、端子１５２の出力はハイレベルになり、端子１５１に、第１のインバータ１１の入力側の高電位側に流れる電流の上限値以下かつ下限値以上に相当する電圧が入力されると、端子１５２の出力はローレベルになる。
図７は、第２の制御手段２５の一例を示すブロック図である。端子２５１は、図３に示す第２の電流検出手段２３の端子２３５に接続され、端子２５２は、図５に示す第２の遮断手段２４の端子２４３に接続される。端子２５３は第１の制御電源１６の高電位側に、端子２５４は第１の制御電源１６の低電位側にそれぞれ接続されて、第２の制御手段２５には第１の制御電源１６から作動用の電力が供給される。
第２の制御手段２５の内部において、端子２５１は、上限コンパレータ２５５の正側入力部と下限コンパレータ２５６の負側入力部とに接続される。さらに、上限コンパレータ２５５の出力と下限コンパレータ２５６の出力は、論理和回路２５７の２つの入力部にそれぞれ入力される。さらに、上限コンパレータ２５５の負側入力部には、上限定電圧出力回路２５８の出力が入力され、下限コンパレータ２５６の正側入力部には、下限定電圧出力回路２５９の出力が入力される。
上限定電圧出力回路２５８の出力電圧は、予め第２のインバータ２１の入力側の高電位側に流れる電流の上限値に相当する電圧に設定され、下限定電圧出力回路２５９の出力電圧は、予め第２のインバータ２１の入力側の高電位側に流れる電流の下限値に相当する電圧に設定される。
よって、端子２５１に、第２のインバータ２１の入力側の高電位側に流れる電流の上限値超に相当する電圧あるいは下限値未満に相当する電圧が入力されると、端子２５２の出力はハイレベルになり、端子２５１に、第２のインバータ２１の入力側の高電位側に流れる電流の上限値以下かつ下限値以上に相当する電圧が入力されると、端子２５２の出力はローレベルになる。
第２の制御手段２５の内部において、端子２５１は、上限コンパレータ２５５の正側入力部と下限コンパレータ２５６の負側入力部とに接続される。さらに、上限コンパレータ２５５の出力と下限コンパレータ２５６の出力は、論理和回路２５７の２つの入力部にそれぞれ入力される。さらに、上限コンパレータ２５５の負側入力部には、上限定電圧出力回路２５８の出力が入力され、下限コンパレータ２５６の正側入力部には、下限定電圧出力回路２５９の出力が入力される。
上限定電圧出力回路２５８の出力電圧は、予め第２のインバータ２１の入力側の高電位側に流れる電流の上限値に相当する電圧に設定され、下限定電圧出力回路２５９の出力電圧は、予め第２のインバータ２１の入力側の高電位側に流れる電流の下限値に相当する電圧に設定される。
よって、端子２５１に、第２のインバータ２１の入力側の高電位側に流れる電流の上限値超に相当する電圧あるいは下限値未満に相当する電圧が入力されると、端子２５２の出力はハイレベルになり、端子２５１に、第２のインバータ２１の入力側の高電位側に流れる電流の上限値以下かつ下限値以上に相当する電圧が入力されると、端子２５２の出力はローレベルになる。
つぎに本実施の形態１の動作について説明する。通常の２重三相モータ１の駆動時においては、第１のインバータ１１と第２のインバータ２１に、それぞれ接続された２重三相モータ１の固定子に電力を供給し、２重三相モータ１を駆動する。その際、第１のインバータ１１と第２のインバータ２１から出力される電流の位相を制御することにより、２重三相モータ１の回転時のトルクリップルが低減される。
そのため、電気自動車に本実施の形態１のモータ制御システムを搭載した場合、振動や騒音が少なく、快適な走行を得ることができる。なお、図１に示すアクセル操作などの運転者の要求に基づいた電流指令値Ａは、第１の駆動回路１２と第２の駆動回路２２に送信され、それに応じて、第１の駆動回路１２は、第１のインバータ１１の駆動信号を生成し、第１のインバータ１１を駆動する。同様に、第２の駆動回路２２は、第２のインバータ２１の駆動信号を生成し、第２のインバータ２１を駆動する。
そのため、電気自動車に本実施の形態１のモータ制御システムを搭載した場合、振動や騒音が少なく、快適な走行を得ることができる。なお、図１に示すアクセル操作などの運転者の要求に基づいた電流指令値Ａは、第１の駆動回路１２と第２の駆動回路２２に送信され、それに応じて、第１の駆動回路１２は、第１のインバータ１１の駆動信号を生成し、第１のインバータ１１を駆動する。同様に、第２の駆動回路２２は、第２のインバータ２１の駆動信号を生成し、第２のインバータ２１を駆動する。
第１の電流検出手段１３は、駆動電源２から第１のインバータ１１に供給される電流値をモニターし、その状態を第１の制御手段１５に送信する。第１の電流検出手段１３が検出する電流値が上限値以下かつ下限値以上の場合、第１の制御手段１５は、第１の遮断手段１４に導通状態を維持するように指示する。すなわち、第１の制御手段１５は、ローレベルを出力する。
同様に、第２の電流検出手段２３は、駆動電源２から第２のインバータ２１に供給される電流値をモニターし、その状態を第２の制御手段２５に送信する。第２の電流検出手段２３が検出する電流値が上限値以下かつ下限値以上の場合、第２の制御手段２５は、第２の遮断手段２４に導通状態を維持するように指示する。すなわち、第２の制御手段２５は、ローレベルを出力する。
同様に、第２の電流検出手段２３は、駆動電源２から第２のインバータ２１に供給される電流値をモニターし、その状態を第２の制御手段２５に送信する。第２の電流検出手段２３が検出する電流値が上限値以下かつ下限値以上の場合、第２の制御手段２５は、第２の遮断手段２４に導通状態を維持するように指示する。すなわち、第２の制御手段２５は、ローレベルを出力する。
第１のインバータ１１が何らかの原因により故障し、駆動電源２から第１のインバータ１１に供給される電流が、上限値超あるいは下限値未満になった場合、第１の電流検出手段１３からの信号により、第１の制御手段１５は、第１のインバータ１１の故障を検知し、第１の遮断手段１４を遮断状態になるように指示する。すなわち、第１の制御手段１５は、ハイレベルを出力する。
この場合、第１のインバータ１１に接続された固定子による２重三相モータ１の駆動は停止するが、第２のインバータ２１に接続された固定子による２重三相モータ１の駆動は継続する。
なお、第１のインバータ１１の故障に伴って、第１の駆動回路１２および第１の制御電源１６が、故障に至り機能を失っても、第１の電流検知手段１３および第１の遮断手段１４は、第１のインバータ１１と直接接続されていないので、連鎖的な故障が第１の電流検知手段１３および第１の遮断手段１４に及ぶ可能性が低い。よって、第１のインバータ１１の故障時においては、第１の電流検知手段１３および第１の遮断手段１４の正常な動作を期待することができる。また、第２の遮断手段２４は、第１の制御電源１６からの電力供給を失っても、第２のインバータ２１と駆動電源２との接続を維持するので、第２のインバータ２１に接続された固定子による２重三相モータ１の駆動は継続することができる。
この場合、第１のインバータ１１に接続された固定子による２重三相モータ１の駆動は停止するが、第２のインバータ２１に接続された固定子による２重三相モータ１の駆動は継続する。
なお、第１のインバータ１１の故障に伴って、第１の駆動回路１２および第１の制御電源１６が、故障に至り機能を失っても、第１の電流検知手段１３および第１の遮断手段１４は、第１のインバータ１１と直接接続されていないので、連鎖的な故障が第１の電流検知手段１３および第１の遮断手段１４に及ぶ可能性が低い。よって、第１のインバータ１１の故障時においては、第１の電流検知手段１３および第１の遮断手段１４の正常な動作を期待することができる。また、第２の遮断手段２４は、第１の制御電源１６からの電力供給を失っても、第２のインバータ２１と駆動電源２との接続を維持するので、第２のインバータ２１に接続された固定子による２重三相モータ１の駆動は継続することができる。
同様に、第２のインバータ２１が何らかの原因により故障し、駆動電源２から第２のインバータ２１に供給される電流が、上限値超あるいは下限値未満になった場合、第２の電流検出手段２３からの信号により、第２の制御手段２５は、第２のインバータ２１の故障を検知し、第２の遮断手段２４を遮断状態になるように指示する。すなわち、第２の制御手段２５は、ハイレベルを出力する。
この場合、第２のインバータ２１に接続された固定子による２重三相モータ１の駆動は停止するが、第１のインバータ１１に接続された固定子による２重三相モータ１の駆動は継続する。
なお、第２のインバータ２１の故障に伴って、第２の駆動回路２２および第２の制御電源２６が、故障に至り機能を失っても、第２の電流検知手段２３および第２の遮断手段２４は、第２のインバータ２１と直接接続されていないので、連鎖的な故障が第２の電流検知手段２３および第２の遮断手段２４に及ぶ可能性が低い。よって、第２のインバータ２１の故障時においては、第２の電流検知手段２３および第２の遮断手段２４の正常な動作を期待することができる。また、第１の遮断手段１４は、第２の制御電源２６からの電力供給を失っても、第１のインバータ１１と駆動電源２との接続を維持するので、第１のインバータ１１に接続された固定子による２重三相モータ１の駆動は継続することができる。
この場合、第２のインバータ２１に接続された固定子による２重三相モータ１の駆動は停止するが、第１のインバータ１１に接続された固定子による２重三相モータ１の駆動は継続する。
なお、第２のインバータ２１の故障に伴って、第２の駆動回路２２および第２の制御電源２６が、故障に至り機能を失っても、第２の電流検知手段２３および第２の遮断手段２４は、第２のインバータ２１と直接接続されていないので、連鎖的な故障が第２の電流検知手段２３および第２の遮断手段２４に及ぶ可能性が低い。よって、第２のインバータ２１の故障時においては、第２の電流検知手段２３および第２の遮断手段２４の正常な動作を期待することができる。また、第１の遮断手段１４は、第２の制御電源２６からの電力供給を失っても、第１のインバータ１１と駆動電源２との接続を維持するので、第１のインバータ１１に接続された固定子による２重三相モータ１の駆動は継続することができる。
本実施の形態１のモータ制御システムを搭載した電気自動車においては、第１のインバータ１１と第１の制御電源１６、あるいは、第２のインバータ２１と第２の制御電源２６の何れか一方が故障に至っても、電気自動車を停止することなく継続して走行することができる。
実施の形態２．
実施の形態１では、第１のインバータ１１が故障し連鎖的に第１の制御電源１６が機能を失っても、第１の電流検出手段１３と第１の遮断手段１４は動作し続け、第１のインバータ１１と駆動電源２との接続を遮断し、同様に第２のインバータ２１が故障し連鎖的に第２の制御電源２６が機能を失っても、第２の電流検出手段２３と第２の遮断手段２４は動作し続け、第２のインバータ２１と駆動電源２との接続を遮断する形態を示した。
この場合、故障した方のインバータが、２重三相モータ１に接続された状態のままになる。この状態で、正常な方のインバータにより２重三相モータ１を駆動すると、２重三相モータ１に回生電力が発生し、故障したインバータに回生電力が印加される状態になる。このような状態は、故障したインバータを経由し他の部位に過電流の流入や高電圧の印加などが発生し、２次的に他の部位が故障する可能性がある。
本実施の形態２では、このような懸念を払拭するため、他の部位に影響を及ぼさないように、故障したインバータに印加された回生電力を消費する電力消費手段を備えた実施の形態を説明する。
図８は、実施の形態２におけるモータ制御システムを示すブロック図である。図１と同一番号あるいは同一符号は、実施の形態１に示す構成要素と同一品あるは同等品であるので、その詳細な説明は省略する。
実施の形態１では、第１のインバータ１１が故障し連鎖的に第１の制御電源１６が機能を失っても、第１の電流検出手段１３と第１の遮断手段１４は動作し続け、第１のインバータ１１と駆動電源２との接続を遮断し、同様に第２のインバータ２１が故障し連鎖的に第２の制御電源２６が機能を失っても、第２の電流検出手段２３と第２の遮断手段２４は動作し続け、第２のインバータ２１と駆動電源２との接続を遮断する形態を示した。
この場合、故障した方のインバータが、２重三相モータ１に接続された状態のままになる。この状態で、正常な方のインバータにより２重三相モータ１を駆動すると、２重三相モータ１に回生電力が発生し、故障したインバータに回生電力が印加される状態になる。このような状態は、故障したインバータを経由し他の部位に過電流の流入や高電圧の印加などが発生し、２次的に他の部位が故障する可能性がある。
本実施の形態２では、このような懸念を払拭するため、他の部位に影響を及ぼさないように、故障したインバータに印加された回生電力を消費する電力消費手段を備えた実施の形態を説明する。
図８は、実施の形態２におけるモータ制御システムを示すブロック図である。図１と同一番号あるいは同一符号は、実施の形態１に示す構成要素と同一品あるは同等品であるので、その詳細な説明は省略する。
第１の電力消費手段１７の一端は、第１の電流検出手段１３を介して、第１のインバータ１１の入力側の高電位側に接続され、もう一端は、第１のインバータ１１の入力側の低電位側に接続される。第２の電力消費手段２７の一端は、第２の電流検出手段２３を介して、第２のインバータ２１の入力側の高電位側に接続され、もう一端は、第２のインバータ２１の入力側の低電位側に接続される。また、第１の電力消費手段１７には、第２の制御電源２６から作動用の電力が供給され、第２の電力消費手段２７には、第１の制御電源１６から作動用の電力が供給される。
つぎに第１の電力消費手段１７と第２の電力消費手段２７の詳細な接続状態と動作について説明する。
図９は、第１の電流消費手段１７の一例を示すブロック図である。端子１７１は、図２に示す第１の電流検出手段１３の端子１３１を経由し第１のインバータ１１の入力側の高電位側に接続され、端子１７２は第１のインバータ１１の入力側の低電位側に接続される。
端子１７４は第２の制御電源２６の高電位側に、端子１７５には第２の制御電源２６の低電位側にそれぞれ接続されて、第１の電流消費手段１７には第２の制御電源２６から作動用の電力が供給される。また、端子１７３は、図６に示す第１の制御手段１５の端子１５２に接続される。
第１の電流消費手段１７の内部において、端子１７１と端子１７２の間には、常開接点１７６と抵抗器１７７が直列に接続されて、端子１７４と端子１７５の間には、電磁石１７８とスイッチ回路１７９が、直列に接続される。
端子１７３に入力される信号がローレベルからハイレベルになった場合、スイッチ回路１７９は開状態から閉状態になり、電磁石１７８に電流が印加され電磁石１７８が励磁されると、常開接点１７６は開状態から閉状態になる。
なお、常開接点１７６が閉状態で、端子１７１と端子１７２の間が電気的に接続した状態を、第１の電流消費手段１７の接続状態と称し、常開接点１７６が開状態で、端子１７１と端子１７２の間が電気的に絶縁した状態を、第１の電流消費手段１７の絶縁状態と称する。
図９は、第１の電流消費手段１７の一例を示すブロック図である。端子１７１は、図２に示す第１の電流検出手段１３の端子１３１を経由し第１のインバータ１１の入力側の高電位側に接続され、端子１７２は第１のインバータ１１の入力側の低電位側に接続される。
端子１７４は第２の制御電源２６の高電位側に、端子１７５には第２の制御電源２６の低電位側にそれぞれ接続されて、第１の電流消費手段１７には第２の制御電源２６から作動用の電力が供給される。また、端子１７３は、図６に示す第１の制御手段１５の端子１５２に接続される。
第１の電流消費手段１７の内部において、端子１７１と端子１７２の間には、常開接点１７６と抵抗器１７７が直列に接続されて、端子１７４と端子１７５の間には、電磁石１７８とスイッチ回路１７９が、直列に接続される。
端子１７３に入力される信号がローレベルからハイレベルになった場合、スイッチ回路１７９は開状態から閉状態になり、電磁石１７８に電流が印加され電磁石１７８が励磁されると、常開接点１７６は開状態から閉状態になる。
なお、常開接点１７６が閉状態で、端子１７１と端子１７２の間が電気的に接続した状態を、第１の電流消費手段１７の接続状態と称し、常開接点１７６が開状態で、端子１７１と端子１７２の間が電気的に絶縁した状態を、第１の電流消費手段１７の絶縁状態と称する。
図１０は、第２の電流消費手段２７の一例を示すブロック図である。端子２７１は、図３に示す第２の電流検出手段２３の端子２３１を経由し第２のインバータ２１の入力側の高電位側に接続され、端子２７２は第２のインバータ２１の入力側の低電位側に接続される。
端子２７４は第１の制御電源１６の高電位側に、端子２７５は第１の制御電源１６の低電位側にそれぞれ接続されて、第２の電流消費手段２７には第１の制御電源１６から作動用の電力が供給される。また、端子２７３は、図７に示す第２の制御手段２５の端子２５２に接続される。
第２の電流消費手段２７の内部において、端子２７１と端子２７２の間には、常開接点２７６と抵抗器２７７が直列に接続されて、端子２７４と端子２７５の間には、電磁石２７８とスイッチ回路２７９が、直列に接続される。
端子２７３に入力される信号がローレベルからハイレベルになった場合、スイッチ回路２７９は開状態から閉状態になり、電磁石２７８に電流が印加され電磁石２７８が励磁されると、常開接点２７６は開状態から閉状態になる。
なお、常開接点２７６が閉状態で、端子２７１と端子２７２の間が電気的に接続した状態を、第２の電流消費手段２７の接続状態と称し、常開接点２７６が開状態で、端子２７１と端子２７２の間が電気的に絶縁した状態を、第２の電流消費手段２７の絶縁状態と称する。
端子２７４は第１の制御電源１６の高電位側に、端子２７５は第１の制御電源１６の低電位側にそれぞれ接続されて、第２の電流消費手段２７には第１の制御電源１６から作動用の電力が供給される。また、端子２７３は、図７に示す第２の制御手段２５の端子２５２に接続される。
第２の電流消費手段２７の内部において、端子２７１と端子２７２の間には、常開接点２７６と抵抗器２７７が直列に接続されて、端子２７４と端子２７５の間には、電磁石２７８とスイッチ回路２７９が、直列に接続される。
端子２７３に入力される信号がローレベルからハイレベルになった場合、スイッチ回路２７９は開状態から閉状態になり、電磁石２７８に電流が印加され電磁石２７８が励磁されると、常開接点２７６は開状態から閉状態になる。
なお、常開接点２７６が閉状態で、端子２７１と端子２７２の間が電気的に接続した状態を、第２の電流消費手段２７の接続状態と称し、常開接点２７６が開状態で、端子２７１と端子２７２の間が電気的に絶縁した状態を、第２の電流消費手段２７の絶縁状態と称する。
つぎに本実施の形態２の動作について説明する。通常の２重三相モータ１の駆動時においては、実施の形態１と同様に、第１のインバータ１１と第２のインバータ２１に、それぞれ接続された２重三相モータ１の固定子に電力を供給し、２重三相モータ１を駆動する。
２重三相モータ１の駆動中において、第１の電流検出手段１３は、駆動電源２から第１のインバータ１１に供給される電流値をモニターし、その状態を第１の制御手段１５に送信する。
第１の制御手段１５は、第１の電流検出手段１３が検出する電流値が上限値以下かつ下限値以上の場合、第１の遮断手段１４に導通状態を維持するように指示し、第１の電力消費手段１７に絶縁状態を維持するように指示する。すなわち、第１の制御手段１５は、ローレベルを出力する。
同様に、第２の電流検出手段２３は、駆動電源２から第２のインバータ２１に供給される電流値をモニターし、その状態を第２の制御手段２５に送信する。
第２の制御手段２５は、第２の電流検出手段２３が検出する電流値が上限値以下かつ下限値以上の場合、第２の遮断手段２４に導通状態を維持するように指示し、第２の電力消費手段２７に絶縁状態を維持するように指示する。すなわち、第２の制御手段２５は、ローレベルを出力する。
２重三相モータ１の駆動中において、第１の電流検出手段１３は、駆動電源２から第１のインバータ１１に供給される電流値をモニターし、その状態を第１の制御手段１５に送信する。
第１の制御手段１５は、第１の電流検出手段１３が検出する電流値が上限値以下かつ下限値以上の場合、第１の遮断手段１４に導通状態を維持するように指示し、第１の電力消費手段１７に絶縁状態を維持するように指示する。すなわち、第１の制御手段１５は、ローレベルを出力する。
同様に、第２の電流検出手段２３は、駆動電源２から第２のインバータ２１に供給される電流値をモニターし、その状態を第２の制御手段２５に送信する。
第２の制御手段２５は、第２の電流検出手段２３が検出する電流値が上限値以下かつ下限値以上の場合、第２の遮断手段２４に導通状態を維持するように指示し、第２の電力消費手段２７に絶縁状態を維持するように指示する。すなわち、第２の制御手段２５は、ローレベルを出力する。
第１のインバータ１１が何らかの原因により故障し、駆動電源２から第１のインバータ１１に供給される電流が、上限値超あるいは下限値未満になった場合、第１の電流検出手段１３からの信号により、第１の制御手段１５は、第１のインバータ１１の故障を検知し、第１の遮断手段１４を遮断状態になるように指示し、第１の電力消費手段１７を接続状態になるように指示する。すなわち、第１の制御手段１５は、ハイレベルを出力する。
この場合、第１のインバータ１１に接続された固定子による２重三相モータ１の駆動は停止するが、第２のインバータ２１に接続された固定子による２重三相モータ１の駆動は継続する。
なお、第１のインバータ１１の故障に伴って、第１の駆動回路１２および第１の制御電源１６が、故障に至り機能を失っても、第１の電流検知手段１３と第１の遮断手段１４および第１の電力消費手段１７は、第１のインバータ１１と直接接続されていないので、連鎖的な故障が、第１の電流検知手段１３と第１の遮断手段１４および第１の電力消費手段１７に及ぶ可能性が低い。そのため、第１のインバータ１１の故障時においては、第１の電流検知手段１３と第１の遮断手段１４および第１の電力消費手段１７の正常な動作を期待することができる。
よって、２重三相モータ１の駆動により回生電力が発生し、第１のインバータ１１に印加されても、第１の遮断手段１４により、第１のインバータ１１の入力側の高電位側は、駆動電源２とは遮断されるので、駆動電源２に回生電力が流入することはない。また、第１の電力消費手段１７により、抵抗器１７７を介して、第１のインバータ１１の入力側の高電位側と入力側の低電位側が接続されるので、発生した回生電力は抵抗器１７７で消費される。また、第２の遮断手段２４は、第１の制御電源１６からの電力供給を失っても、第２のインバータ２１と駆動電源２との接続を維持するので、第２のインバータ２１に接続された固定子による２重三相モータ１の駆動は継続することができる。
この場合、第１のインバータ１１に接続された固定子による２重三相モータ１の駆動は停止するが、第２のインバータ２１に接続された固定子による２重三相モータ１の駆動は継続する。
なお、第１のインバータ１１の故障に伴って、第１の駆動回路１２および第１の制御電源１６が、故障に至り機能を失っても、第１の電流検知手段１３と第１の遮断手段１４および第１の電力消費手段１７は、第１のインバータ１１と直接接続されていないので、連鎖的な故障が、第１の電流検知手段１３と第１の遮断手段１４および第１の電力消費手段１７に及ぶ可能性が低い。そのため、第１のインバータ１１の故障時においては、第１の電流検知手段１３と第１の遮断手段１４および第１の電力消費手段１７の正常な動作を期待することができる。
よって、２重三相モータ１の駆動により回生電力が発生し、第１のインバータ１１に印加されても、第１の遮断手段１４により、第１のインバータ１１の入力側の高電位側は、駆動電源２とは遮断されるので、駆動電源２に回生電力が流入することはない。また、第１の電力消費手段１７により、抵抗器１７７を介して、第１のインバータ１１の入力側の高電位側と入力側の低電位側が接続されるので、発生した回生電力は抵抗器１７７で消費される。また、第２の遮断手段２４は、第１の制御電源１６からの電力供給を失っても、第２のインバータ２１と駆動電源２との接続を維持するので、第２のインバータ２１に接続された固定子による２重三相モータ１の駆動は継続することができる。
同様に、第２のインバータ２１が何らかの原因により故障し、駆動電源２から第２のインバータ２１に供給される電流が、上限値超あるいは下限値未満になった場合、第２の電流検出手段２３からの信号により、第２の制御手段２５は、第２のインバータ２１の故障を検知し、第２の遮断手段２４を遮断状態になるように指示し、第２の電力消費手段２７を接続状態になるように指示する。すなわち、第２の制御手段２５は、ハイレベルを出力する。
この場合、第２のインバータ２１に接続された固定子による２重三相モータ１の駆動は停止するが、第１のインバータ１１に接続された固定子による２重三相モータ１の駆動は継続する。
なお、第２のインバータ２１の故障に伴って、第２の駆動回路２２および第２の制御電源２６が、故障に至り機能を失っても、第２の電流検知手段２３と第２の遮断手段２４および第２の電力消費手段２７は、第２のインバータ２１と直接接続されていないので、連鎖的な故障が、第２の電流検知手段２３と第２の遮断手段２４および第２の電力消費手段２７に及ぶ可能性が低い。そのため、第２のインバータ２１の故障時においては、第２の電流検知手段２３と第２の遮断手段２４および第２の電力消費手段２７の正常な動作を期待することができる。
よって、２重三相モータ１の駆動により回生電力が発生し、第２のインバータ２１に印加されても、第２の遮断手段２４により、第２のインバータ２１の入力側の高電位側は、駆動電源２とは遮断されるので、駆動電源２に回生電力が流入することはない。また、第２の電力消費手段２７により、抵抗器２７７を介して、第２のインバータ２１の入力側の高電位側と入力側の低電位側が接続されるので、発生した回生電力は抵抗器２７７で消費される。また、第１の遮断手段１４は、第２の制御電源２６からの電力供給を失っても、第１のインバータ１１と駆動電源２との接続を維持するので、第１のインバータ１１に接続された固定子による２重三相モータ１の駆動は継続することができる。
この場合、第２のインバータ２１に接続された固定子による２重三相モータ１の駆動は停止するが、第１のインバータ１１に接続された固定子による２重三相モータ１の駆動は継続する。
なお、第２のインバータ２１の故障に伴って、第２の駆動回路２２および第２の制御電源２６が、故障に至り機能を失っても、第２の電流検知手段２３と第２の遮断手段２４および第２の電力消費手段２７は、第２のインバータ２１と直接接続されていないので、連鎖的な故障が、第２の電流検知手段２３と第２の遮断手段２４および第２の電力消費手段２７に及ぶ可能性が低い。そのため、第２のインバータ２１の故障時においては、第２の電流検知手段２３と第２の遮断手段２４および第２の電力消費手段２７の正常な動作を期待することができる。
よって、２重三相モータ１の駆動により回生電力が発生し、第２のインバータ２１に印加されても、第２の遮断手段２４により、第２のインバータ２１の入力側の高電位側は、駆動電源２とは遮断されるので、駆動電源２に回生電力が流入することはない。また、第２の電力消費手段２７により、抵抗器２７７を介して、第２のインバータ２１の入力側の高電位側と入力側の低電位側が接続されるので、発生した回生電力は抵抗器２７７で消費される。また、第１の遮断手段１４は、第２の制御電源２６からの電力供給を失っても、第１のインバータ１１と駆動電源２との接続を維持するので、第１のインバータ１１に接続された固定子による２重三相モータ１の駆動は継続することができる。
本実施の形態２では、第１のインバータ１１が故障に至った際、第１の遮断手段１４と第１の電力消費手段１７とを同時に動作する実施の形態を説明した。使用環境などにより、第１の遮断手段１４の導通状態から遮断状態への動作が、第１の電力消費手段１７の遮断状態から接続状態への動作に比べ、瞬間的に遅れることにより、駆動電源２から電力消費手段１７に電流が流入することが想定される。その際の電力消費手段１７の耐電流性を考慮すると、電力消費手段１７の製造コストが上がってしまう可能性がある。
そのため、第１の遮断手段１４の閉状態から開状態への動作が完了後、第１の電力消費手段１７の絶縁状態から接続状態への動作を行うように、第１の遮断手段１４および第１の電力消費手段１７を、制御するのが好ましい場合がある。
同様に、第２のインバータ２１が故障に至った際、第２の遮断手段２４と第２の電力消費手段２７とを同時に動作する実施の形態を説明した。使用環境などにより、第２の遮断手段２４の導通状態から遮断状態への動作が、第２の電力消費手段２７の絶縁状態から接続状態への動作に比べ、瞬間的に遅れることが想定される。その際の電力消費手段２７の耐電流性を考慮すると、電力消費手段２７の製造コストが上がってしまう可能性がある。
そのため、第２の遮断手段２４の閉状態から開状態への動作が完了後、第２の電力消費手段２７の絶縁状態から導通状態への動作を行うように、第２の遮断手段２４および第２の電力消費手段２７を、制御するのが好ましい場合がある。
そのため、第１の遮断手段１４の閉状態から開状態への動作が完了後、第１の電力消費手段１７の絶縁状態から接続状態への動作を行うように、第１の遮断手段１４および第１の電力消費手段１７を、制御するのが好ましい場合がある。
同様に、第２のインバータ２１が故障に至った際、第２の遮断手段２４と第２の電力消費手段２７とを同時に動作する実施の形態を説明した。使用環境などにより、第２の遮断手段２４の導通状態から遮断状態への動作が、第２の電力消費手段２７の絶縁状態から接続状態への動作に比べ、瞬間的に遅れることが想定される。その際の電力消費手段２７の耐電流性を考慮すると、電力消費手段２７の製造コストが上がってしまう可能性がある。
そのため、第２の遮断手段２４の閉状態から開状態への動作が完了後、第２の電力消費手段２７の絶縁状態から導通状態への動作を行うように、第２の遮断手段２４および第２の電力消費手段２７を、制御するのが好ましい場合がある。
本実施の形態２のモータ制御システムを搭載した電気自動車においては、第１のインバータ１１と第１の制御電源１６、あるいは、第２のインバータ２１と第２の制御電源２６の何れか一方が故障に至っても、電気自動車を停止することなく継続して走行されることができ、２重三相モータ１の駆動により発生する回生電力が、故障したインバータを経由し、他の部位に及ぶことを低減することができる。
実施の形態３．
実施の形態２では、実施の形態１に備わる機能に加え、２重三相モータ１の駆動により発生する回生電力が、故障したインバータを経由し、他の部位に影響が及ぶことがないように、第１の電力消費手段１７および第２の電力消費手段２７により、回生電力を消費する実施の形態を説明した。
この場合、２重三相モータ１から回生される電力を消費するのに十分な容量を有する第１の電力消費手段１３と第２の電力消費手段２３とを備える必要があり、実施の形態２のモータ制御システム全体の容積が増大する場合がある。
本実施の形態３では、２重三相モータとインバータとの間に十分なスペースを確保できる場合には、２重三相モータとインバータの接続を切離す切離し手段を備えた実施の形態を説明する。
実施の形態２では、実施の形態１に備わる機能に加え、２重三相モータ１の駆動により発生する回生電力が、故障したインバータを経由し、他の部位に影響が及ぶことがないように、第１の電力消費手段１７および第２の電力消費手段２７により、回生電力を消費する実施の形態を説明した。
この場合、２重三相モータ１から回生される電力を消費するのに十分な容量を有する第１の電力消費手段１３と第２の電力消費手段２３とを備える必要があり、実施の形態２のモータ制御システム全体の容積が増大する場合がある。
本実施の形態３では、２重三相モータとインバータとの間に十分なスペースを確保できる場合には、２重三相モータとインバータの接続を切離す切離し手段を備えた実施の形態を説明する。
図１１は、実施の形態３におけるモータ制御システムを示すブロック図である。図１と同一番号あるいは同一符号は、実施の形態１に示す構成要素と同一品あるは同等品であるので、その詳細な説明は省略する。
第１の切離し手段１８の一端は、第１のインバータ１１の出力側に接続され、もう一端は、２重三相モータ１に接続される。第２の切離し手段２８の一端は、第２のインバータ２１の出力側に接続され、もう一端は、２重三相モータ１に接続される。また、第１の切離し手段１８には、第２の制御電源２６から作動用の電力が供給され、第２の切離し手段２８には、第１の制御電源１６から作動用の電力が供給される。
第１の切離し手段１８の一端は、第１のインバータ１１の出力側に接続され、もう一端は、２重三相モータ１に接続される。第２の切離し手段２８の一端は、第２のインバータ２１の出力側に接続され、もう一端は、２重三相モータ１に接続される。また、第１の切離し手段１８には、第２の制御電源２６から作動用の電力が供給され、第２の切離し手段２８には、第１の制御電源１６から作動用の電力が供給される。
つぎに第１の切離し手段１８と第２の切離し手段２８の詳細な接続状態と動作について説明する。
図１２は、第１の切離し手段１８の一例を示すブロック図である。三相端子１８１は第１のインバータ１１の出力側に接続され、三相端子１８２は２重三相モータ１に接続される。
端子１８４は第２の制御電源２６の高電位側に、端子１８５は第２の制御電源２６の低電位側にそれぞれ接続されて、第１の切離し手段１８は第２の制御電源２６から作動用の電力が供給される。また、端子１８３は、図６に示す第１の制御手段１５の端子１５２に接続される。
第１の切離し手段１８の内部において、三相端子１８１と三相端子１８２の間には三相用常閉接点１８６が接続されて、端子１８４と端子１８５の間には電磁石１８７とスイッチ回路１８８が、直列に接続される。
端子１８３に入力される信号がローレベルからハイレベルになった場合、スイッチ回路１８８は開状態から閉状態になり、電磁石１８７に電流が印加され電磁石１８７が励磁されると、三相用常閉接点１８６は閉状態から開状態になる。
なお、三相用常閉接点１８６が閉状態で、三相端子１８１と三相端子１８２の間が電気的に導通した状態を、第１の切離し手段１８の導通状態と称し、三相用常閉接点１８６が開状態で、三相端子１８１と三相端子１８２の間が電気的に遮断した状態を、第１の切離し手段１８の遮断状態と称する。
図１２は、第１の切離し手段１８の一例を示すブロック図である。三相端子１８１は第１のインバータ１１の出力側に接続され、三相端子１８２は２重三相モータ１に接続される。
端子１８４は第２の制御電源２６の高電位側に、端子１８５は第２の制御電源２６の低電位側にそれぞれ接続されて、第１の切離し手段１８は第２の制御電源２６から作動用の電力が供給される。また、端子１８３は、図６に示す第１の制御手段１５の端子１５２に接続される。
第１の切離し手段１８の内部において、三相端子１８１と三相端子１８２の間には三相用常閉接点１８６が接続されて、端子１８４と端子１８５の間には電磁石１８７とスイッチ回路１８８が、直列に接続される。
端子１８３に入力される信号がローレベルからハイレベルになった場合、スイッチ回路１８８は開状態から閉状態になり、電磁石１８７に電流が印加され電磁石１８７が励磁されると、三相用常閉接点１８６は閉状態から開状態になる。
なお、三相用常閉接点１８６が閉状態で、三相端子１８１と三相端子１８２の間が電気的に導通した状態を、第１の切離し手段１８の導通状態と称し、三相用常閉接点１８６が開状態で、三相端子１８１と三相端子１８２の間が電気的に遮断した状態を、第１の切離し手段１８の遮断状態と称する。
図１３は、第２の切離し手段２８の一例を示すブロック図である。三相端子２８１は、第２のインバータ２１の出力側に接続され、三相端子２８２は、２重三相モータ１に接続される。
端子２８４は第１の制御電源１６の高電位側に、端子２８５は第１の制御電源１６の低電位側にそれぞれ接続されて、第２の切離し手段２８には第１の制御電源１６から作動用の電力が供給される。また、端子２８３は、図７に示す第２の制御手段２５の端子２５２に接続される。
第２の切離し手段２８の内部において、三相端子２８１と三相端子２８２の間には、三相用常閉接点２８６が接続されて、端子２８４と端子２８５の間には、電磁石２８７とスイッチ回路２８８が、直列に接続される。
端子２８３に入力される信号がローレベルからハイレベルになった場合、スイッチ回路２８８は開状態から閉状態になり、電磁石２８７に電流が印加され電磁石２８７が励磁されると、三相用常閉接点２８６は閉状態から開状態になる。
なお、三相用常閉接点２８６が閉状態で、三相端子２８１と三相端子２８２の間が電気的に導通した状態を、第２の切離し手段２８の導通状態と称し、三相用常閉接点２８６が開状態で、三相端子２８１と三相端子２８２の間が電気的に遮断した状態を、第２の切離し手段２８の遮断状態と称する。
端子２８４は第１の制御電源１６の高電位側に、端子２８５は第１の制御電源１６の低電位側にそれぞれ接続されて、第２の切離し手段２８には第１の制御電源１６から作動用の電力が供給される。また、端子２８３は、図７に示す第２の制御手段２５の端子２５２に接続される。
第２の切離し手段２８の内部において、三相端子２８１と三相端子２８２の間には、三相用常閉接点２８６が接続されて、端子２８４と端子２８５の間には、電磁石２８７とスイッチ回路２８８が、直列に接続される。
端子２８３に入力される信号がローレベルからハイレベルになった場合、スイッチ回路２８８は開状態から閉状態になり、電磁石２８７に電流が印加され電磁石２８７が励磁されると、三相用常閉接点２８６は閉状態から開状態になる。
なお、三相用常閉接点２８６が閉状態で、三相端子２８１と三相端子２８２の間が電気的に導通した状態を、第２の切離し手段２８の導通状態と称し、三相用常閉接点２８６が開状態で、三相端子２８１と三相端子２８２の間が電気的に遮断した状態を、第２の切離し手段２８の遮断状態と称する。
つぎに本実施の形態３の動作について説明する。通常の２重三相モータ１の駆動時においては、実施の形態１と同様に、第１のインバータ１１と第２のインバータ２１に、それぞれ接続された２重三相モータ１の固定子に電力を供給し、２重三相モータ１を駆動する。
第１の電流検出手段１３は、駆動電源２から第１のインバータ１１に供給される電流をモニターし、その状態を第１の制御手段１５に送信する。
第１の制御手段１５は、第１の電流検出手段１３が検出する電流値が上限値以下かつ下限値以上の場合、第１の遮断手段１４に導通状態を維持するように指示し、第１の切離し手段１８にも導通状態を維持するように指示する。すなわち、第１の制御手段１５は、ローレベルを出力する。
同様に、第２の電流検出手段２３は、駆動電源２から第２のインバータ２１に供給される電流をモニターし、その状態を第２の制御手段２５に送信する。
第２の制御手段２５は、第２の電流検出手段２３が検出する電流値が上限値以下かつ下限値以上の場合、第２の遮断手段２４に導通状態を維持するように指示し、第２の切離し手段２８にも導通状態を維持するように指示する。すなわち、第２の制御手段２５は、ローレベルを出力する。
第１の電流検出手段１３は、駆動電源２から第１のインバータ１１に供給される電流をモニターし、その状態を第１の制御手段１５に送信する。
第１の制御手段１５は、第１の電流検出手段１３が検出する電流値が上限値以下かつ下限値以上の場合、第１の遮断手段１４に導通状態を維持するように指示し、第１の切離し手段１８にも導通状態を維持するように指示する。すなわち、第１の制御手段１５は、ローレベルを出力する。
同様に、第２の電流検出手段２３は、駆動電源２から第２のインバータ２１に供給される電流をモニターし、その状態を第２の制御手段２５に送信する。
第２の制御手段２５は、第２の電流検出手段２３が検出する電流値が上限値以下かつ下限値以上の場合、第２の遮断手段２４に導通状態を維持するように指示し、第２の切離し手段２８にも導通状態を維持するように指示する。すなわち、第２の制御手段２５は、ローレベルを出力する。
第１のインバータ１１が何らかの原因により故障し、駆動電源２から第１のインバータ１１に供給される電流が、上限値超あるいは下限値未満になった場合、第１の電流検出手段１３からの信号により、第１の制御手段１５は、第１のインバータ１１の故障を検知し、第１の遮断手段１４に遮断状態になるように指示し、第１の切離し手段１８にも遮断状態になるように指示する。すなわち、第１の制御手段１５は、ハイレベルを出力する。
この場合、第１のインバータ１１に接続された固定子による２重三相モータ１の駆動は停止するが、第２のインバータ２１に接続された固定子による２重三相モータ１の駆動は継続する。
なお、第１のインバータ１１の故障に伴って、第１の駆動回路１２および第１の制御電源１６が、故障に至り機能を失っても、第１の電流検知手段１３と第１の遮断手段１４および第１の切離し手段１８は、第１のインバータ１１と直接接続されていないので、連鎖的な故障が、第１の電流検知手段１３と第１の遮断手段１４および第１の切離し手段１８に及ぶ可能性が低い。そのため、第１のインバータ１１の故障時においては、第１の電流検知手段１３と第１の遮断手段１４および第１の切離し手段１８の正常な動作を期待することができる。
よって、２重三相モータ１の駆動により回生電力が発生し、第１のインバータ１１に印加されても、第１の切離し手段１８により、第１のインバータ１１の出力は、２重三相モータ１とは、遮断されるので、第１のインバータ１１に回生電力が流入することはない。また、第２の遮断手段２４は、第１の制御電源１６からの電力供給を失っても、第２のインバータ２１と駆動電源２との接続を維持するので、第２のインバータ２１に接続された固定子による２重三相モータ１の駆動は継続することができる。
この場合、第１のインバータ１１に接続された固定子による２重三相モータ１の駆動は停止するが、第２のインバータ２１に接続された固定子による２重三相モータ１の駆動は継続する。
なお、第１のインバータ１１の故障に伴って、第１の駆動回路１２および第１の制御電源１６が、故障に至り機能を失っても、第１の電流検知手段１３と第１の遮断手段１４および第１の切離し手段１８は、第１のインバータ１１と直接接続されていないので、連鎖的な故障が、第１の電流検知手段１３と第１の遮断手段１４および第１の切離し手段１８に及ぶ可能性が低い。そのため、第１のインバータ１１の故障時においては、第１の電流検知手段１３と第１の遮断手段１４および第１の切離し手段１８の正常な動作を期待することができる。
よって、２重三相モータ１の駆動により回生電力が発生し、第１のインバータ１１に印加されても、第１の切離し手段１８により、第１のインバータ１１の出力は、２重三相モータ１とは、遮断されるので、第１のインバータ１１に回生電力が流入することはない。また、第２の遮断手段２４は、第１の制御電源１６からの電力供給を失っても、第２のインバータ２１と駆動電源２との接続を維持するので、第２のインバータ２１に接続された固定子による２重三相モータ１の駆動は継続することができる。
同様に、第２のインバータ２１が何らかの原因により故障し、駆動電源２から第２のインバータ２１に供給される電流が、上限値超あるいは下限値未満になった場合、第２の電流検出手段２３からの信号により、第２の制御手段２５は、第２のインバータ２１の故障を検知し、第２の遮断手段２４に遮断状態になるように指示し、第２の切離し手段２８にも遮断状態になるように指示する。すなわち、第２の制御手段２５は、ハイレベルを出力する。
この場合、第２のインバータ２１に接続された固定子による２重三相モータ１の駆動は停止するが、第１のインバータ１１に接続された固定子による２重三相モータ１の駆動は継続する。
この場合、第２のインバータ２１に接続された固定子による２重三相モータ１の駆動は停止するが、第１のインバータ１１に接続された固定子による２重三相モータ１の駆動は継続する。
なお、第２のインバータ２１の故障に伴って、第２の駆動回路２２および第２の制御電源２６が、故障に至り機能を失っても、第２の電流検知手段２３と第２の遮断手段２４および第２の切離し手段２８は、第２のインバータ２１と直接接続されていないので、連鎖的な故障が、第２の電流検知手段２３と第２の遮断手段２４および第２の切離し手段２８に及ぶ可能性が低い。そのため、第２のインバータ２１の故障時においては、第２の電流検知手段２３と第２の遮断手段２４および第２の切離し手段２８の正常な動作を期待することができる。
よって、２重三相モータ１の駆動により回生電力が発生し、第２のインバータ２１に印加されても、第２の切離し手段２８により、第２のインバータ２１の出力は、２重三相モータ１とは、遮断されるので、第２のインバータ２１に回生電力が流入することはない。また、第１の遮断手段１４は、第２の制御電源２６からの電力供給を失っても、第１のインバータ１１と駆動電源２との接続を維持するので、第２のインバータ１１に接続された固定子による２重三相モータ１の駆動は継続することができる。
よって、２重三相モータ１の駆動により回生電力が発生し、第２のインバータ２１に印加されても、第２の切離し手段２８により、第２のインバータ２１の出力は、２重三相モータ１とは、遮断されるので、第２のインバータ２１に回生電力が流入することはない。また、第１の遮断手段１４は、第２の制御電源２６からの電力供給を失っても、第１のインバータ１１と駆動電源２との接続を維持するので、第２のインバータ１１に接続された固定子による２重三相モータ１の駆動は継続することができる。
本実施の形態３では、第１のインバータ１１が故障に至った際、第１の遮断手段１４と第１の切離し手段１８とを同時に動作する実施の形態を説明した。使用環境などにより、第１の遮断手段１４の閉状態から開状態への動作が、第１の切離し手段１８の導通状態から遮断状態への動作に比べ、瞬間的に遅れることが想定される。その場合、第１の切離し手段１８の動作により、第１のインバータ１１に過電圧が発生し他の部位に故障が波及する可能性がある。
そのため、第１の遮断手段１４の閉状態から開状態への動作が完了後、第１の切離し手段１８の導通状態から遮断状態への動作を行うように、第１の切離し手段１８を、制御するのが好ましい場合がある。
同様に、第２のインバータ２１が故障に至った際、第２の遮断手段２４と第２の切離し手段２８とを同時に動作する実施の形態を説明した。使用環境などにより、第２の遮断手段２４の閉状態から開状態への動作が、第２の切離し手段２８の導通状態から遮断状態への動作に比べ、瞬間的に遅れることが想定される。その場合、第２の切離し手段２８の動作により、第２のインバータ２１に過電圧が発生し他の部位に故障が波及する可能性がある。
そのため、第２の遮断手段２４の閉状態から開状態への動作が完了後、第２の切離し手段２８の導通状態から遮断状態への動作を行うように、第２の切離し手段２８を、制御するのが好ましい場合がある。
そのため、第１の遮断手段１４の閉状態から開状態への動作が完了後、第１の切離し手段１８の導通状態から遮断状態への動作を行うように、第１の切離し手段１８を、制御するのが好ましい場合がある。
同様に、第２のインバータ２１が故障に至った際、第２の遮断手段２４と第２の切離し手段２８とを同時に動作する実施の形態を説明した。使用環境などにより、第２の遮断手段２４の閉状態から開状態への動作が、第２の切離し手段２８の導通状態から遮断状態への動作に比べ、瞬間的に遅れることが想定される。その場合、第２の切離し手段２８の動作により、第２のインバータ２１に過電圧が発生し他の部位に故障が波及する可能性がある。
そのため、第２の遮断手段２４の閉状態から開状態への動作が完了後、第２の切離し手段２８の導通状態から遮断状態への動作を行うように、第２の切離し手段２８を、制御するのが好ましい場合がある。
本実施の形態３のモータ制御システムを搭載した電気自動車においては、第１のインバータ１１と第１の制御電源１６、あるいは、第２のインバータ２１と第２の制御電源２６の何れか一方が故障に至っても、電気自動車を停止することなく継続して走行されることができ、２重三相モータ１の駆動により発生する回生電力が、故障したインバータを経由し、他の部位に及ぶことを低減することができる。
なお、本実施の形態３と実施の形態２に示す電力消費手段を組み合わせることも、可能である。
実施の形態４．
実施の形態１から３においては、何らかの原因により、第１の制御電源１５と第２の制御電源２５とが共に、故障し機能を失った場合、第１の制御手段１５と第２の制御手段２５とが動作せず、第１のインバータ１１と第２のインバータ２１は駆動電源２との接続を、維持したままになる。このような場合、第１のインバータ１１と第２のインバータ２１に駆動電源２から電力が供給され続け、駆動電源２の電力が消失することや、２次的に他の部位が故障する可能性がある。
本実施の形態４では、このような懸念を払拭するため、実施の形態１に備わる機能に加え、第１の制御電源１５と第２の制御電源２５とが共に機能を失った場合に、駆動電源２を他の部位から遮断する電力遮断手段３０を備えた実施の形態を説明する。
図１４は、実施の形態４におけるモータ制御システムを示すブロック図である。図１と同一番号あるいは同一符号は、実施の形態１に示す構成要素と同一品あるは同等品であるので、その詳細な説明は省略する。
実施の形態１から３においては、何らかの原因により、第１の制御電源１５と第２の制御電源２５とが共に、故障し機能を失った場合、第１の制御手段１５と第２の制御手段２５とが動作せず、第１のインバータ１１と第２のインバータ２１は駆動電源２との接続を、維持したままになる。このような場合、第１のインバータ１１と第２のインバータ２１に駆動電源２から電力が供給され続け、駆動電源２の電力が消失することや、２次的に他の部位が故障する可能性がある。
本実施の形態４では、このような懸念を払拭するため、実施の形態１に備わる機能に加え、第１の制御電源１５と第２の制御電源２５とが共に機能を失った場合に、駆動電源２を他の部位から遮断する電力遮断手段３０を備えた実施の形態を説明する。
図１４は、実施の形態４におけるモータ制御システムを示すブロック図である。図１と同一番号あるいは同一符号は、実施の形態１に示す構成要素と同一品あるは同等品であるので、その詳細な説明は省略する。
電力遮断手段３０の一端は、駆動電源２に接続される。もう一端は、第１の遮断手段１４と第１の電流検出手段１３を介して、第１のインバータ１１の入力側の高電位側に接続され、さらに、第２の遮断手段２４と第２の電流検出手段２３を介して、第２のインバータ２１の入力側の高電位側に接続される。
また、電力遮断手段３０には、第１の制御電源１６と第２の制御電源２６から作動用の電力が供給される。
図１５は、電力遮断手段３０の一例を示すブロック図である。端子３０１は、駆動電源２の高電位側に接続され、端子３０２は、図４に示す第１の遮断手段１４の端子１４１と、図５に示す第２の遮断手段２４の端子２４１に接続される。
端子３０３は第１の突合せダイオード１９のカソード側と第２の突合せダイオード２９のカソード側に接続される。さらに、第１の突合せダイオード１９のアノード側は、第１の制御電源１６の高電位側に接続され、第２の突合せダイオード２９のアノード側は、第２の制御電源２６の高電位側に接続される。
端子３０４は、第１の制御電源１６の低電位側と第２の制御電源２６の低電位側に接続される。
電力遮断手段３０の内部において、端子３０１と端子３０２の間には、常開接点３０５が接続されて、端子３０３と端子３０４の間には、電磁石３０６が接続される。
端子３０３と端子３０４の間に電圧が印加された状態では、電磁石３０６に電流が流れて電磁石３０６が励磁され、常開接点３０５は閉状態になる。なお、端子３０３と端子３０４の間の電圧が低下した状態あるいは電圧が印加されない状態では、常開接点３０５は開状態になる。
なお、常開接点３０５が閉状態で、端子３０１と端子３０２の間が電気的に導通した状態を、電力遮断手段３０の導通状態と称し、常開接点３０５が開状態で、端子３０１と端子３０２の間が電気的に遮断した状態を、電力遮断手段３０の遮断状態と称する。
また、電力遮断手段３０には、第１の制御電源１６と第２の制御電源２６から作動用の電力が供給される。
図１５は、電力遮断手段３０の一例を示すブロック図である。端子３０１は、駆動電源２の高電位側に接続され、端子３０２は、図４に示す第１の遮断手段１４の端子１４１と、図５に示す第２の遮断手段２４の端子２４１に接続される。
端子３０３は第１の突合せダイオード１９のカソード側と第２の突合せダイオード２９のカソード側に接続される。さらに、第１の突合せダイオード１９のアノード側は、第１の制御電源１６の高電位側に接続され、第２の突合せダイオード２９のアノード側は、第２の制御電源２６の高電位側に接続される。
端子３０４は、第１の制御電源１６の低電位側と第２の制御電源２６の低電位側に接続される。
電力遮断手段３０の内部において、端子３０１と端子３０２の間には、常開接点３０５が接続されて、端子３０３と端子３０４の間には、電磁石３０６が接続される。
端子３０３と端子３０４の間に電圧が印加された状態では、電磁石３０６に電流が流れて電磁石３０６が励磁され、常開接点３０５は閉状態になる。なお、端子３０３と端子３０４の間の電圧が低下した状態あるいは電圧が印加されない状態では、常開接点３０５は開状態になる。
なお、常開接点３０５が閉状態で、端子３０１と端子３０２の間が電気的に導通した状態を、電力遮断手段３０の導通状態と称し、常開接点３０５が開状態で、端子３０１と端子３０２の間が電気的に遮断した状態を、電力遮断手段３０の遮断状態と称する。
つぎに本実施の形態４の動作について説明する。通常の２重三相モータ１の駆動時においては、実施の形態１と同様に、第１のインバータ１１と第２のインバータ２１に、それぞれ接続された２重三相モータ１の固定子に電力を供給し、２重三相モータ１を駆動する。
２重三相モータ１の駆動中において、何らかの原因により、第１の制御電源１６が故障し電圧の低下を招いた場合、電力遮断手段３０は、第２の制御電源２６から電力が供給されるので、常開接点３０５の導通状態を維持する。
また、何らかの原因により、第２の制御電源２６が故障し電圧の低下を招いた場合、電力遮断手段３０は、第１の制御電源１６から電力が供給されるので、電力遮断手段３０は導通状態を維持する。
すなわち、第１の制御電源１６あるいは第２の制御電源２６の何れか一方が故障した場合でも、電力遮断手段３０は、常開接点３０５の導通状態を維持する。
なお、第１の制御電源１６と第２の制御電源２６の両方が故障した場合、電力遮断手段３０は、第１の制御電源１６と第２の制御電源２６の両方から電力が供給されなくなるので、電力遮断手段３０は遮断状態になる。
よって、第１のインバータ１１と第２のインバータ２１への電力の供給が遮断されるので、２重三相モータ１の駆動は停止する。
また、何らかの原因により、第２の制御電源２６が故障し電圧の低下を招いた場合、電力遮断手段３０は、第１の制御電源１６から電力が供給されるので、電力遮断手段３０は導通状態を維持する。
すなわち、第１の制御電源１６あるいは第２の制御電源２６の何れか一方が故障した場合でも、電力遮断手段３０は、常開接点３０５の導通状態を維持する。
なお、第１の制御電源１６と第２の制御電源２６の両方が故障した場合、電力遮断手段３０は、第１の制御電源１６と第２の制御電源２６の両方から電力が供給されなくなるので、電力遮断手段３０は遮断状態になる。
よって、第１のインバータ１１と第２のインバータ２１への電力の供給が遮断されるので、２重三相モータ１の駆動は停止する。
本実施の形態４のモータ制御システムを搭載した電気自動車においては、第１の制御電源１６と第２の制御電源２６とが共に故障に至った場合は、電気自動車は停止し、駆動電源２の電力が消失することや、２次的に他の部位が故障することを低減することができる。
なお、本実施の形態４と実施の形態２に示す電力消費手段や実施の形態３に示す切離し手段とを、組み合わせることも可能である。
実施の形態１から実施の形態４おいては、モータ制御システムの構造および動作について説明した。なお、この発明によるモータ制御システムを自動車全体のシステムを統括する上位制御系に接続することにより、故障後の状態を上位制御系に伝達することができる。
例えば、電流検出手段の出力を上位制御系に伝達するような機能を備えることにより、一方のインバータが故障した場合においても、連鎖的に故障した方のインバータに接続された方の電流検出手段が故障する可能性が低いため、上位制御系は、故障した方のインバータに流入する電流値をモニターし、故障した方のインバータを監視することができる。
さらに、制御手段の出力を上位制御系に伝達するような機能を備えることにより、一方のインバータが故障した場合においても、連鎖的に故障した方のインバータに接続された方の制御手段が故障する可能性が低いため、上位制御系は、故障した方のインバータに対して制御手段が動作したか否かを、認知することができる。
なお、遮断手段と電力消費手段および切離し手段に関しても同様に、故障した方のインバータの方のこれらの手段は、インバータの故障後も機能停止する可能性が低いので、上位制御系はこれらからの信号により、上位制御系は故障時およびその後の状態を認知することができる。
例えば、電流検出手段の出力を上位制御系に伝達するような機能を備えることにより、一方のインバータが故障した場合においても、連鎖的に故障した方のインバータに接続された方の電流検出手段が故障する可能性が低いため、上位制御系は、故障した方のインバータに流入する電流値をモニターし、故障した方のインバータを監視することができる。
さらに、制御手段の出力を上位制御系に伝達するような機能を備えることにより、一方のインバータが故障した場合においても、連鎖的に故障した方のインバータに接続された方の制御手段が故障する可能性が低いため、上位制御系は、故障した方のインバータに対して制御手段が動作したか否かを、認知することができる。
なお、遮断手段と電力消費手段および切離し手段に関しても同様に、故障した方のインバータの方のこれらの手段は、インバータの故障後も機能停止する可能性が低いので、上位制御系はこれらからの信号により、上位制御系は故障時およびその後の状態を認知することができる。
なお、実施の形態１から実施の形態４においては、電流検出手段と遮断手段と電力消費手段と切離し手段および電力遮断手段の詳細な構造を説明した。この発明は、これらの詳細な構造に限定されるものではない。
さらに、実施の形態１から形態４において、この発明を電気自動車に適用に関した例を記したが、この発明が適用される装置は、これらに限定されるものではない。例えば、自動車の電動パワーステアリングやエレベータのモータ制御システムなどが挙げられる。
さらに、この発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜変更、省略することが可能である。
１ ２重三相モータ、２ 駆動電源、１１ 第１のインバータ、１２ 第１の駆動回路、１３ 第１の電流検出手段、１４ 第１の遮断手段、１５ 第１の制御手段、１６ 第１の制御電源、１７ 第１の電力消費手段、１８ 第１の切離し手段、２１ 第２のインバータ、２２ 第２の駆動回路、２３ 第２の電流検出手段、２４ 第２の遮断手段、２５ 第２の制御手段、２６ 第２の制御電源、２７ 第２の電力消費手段、２８ 第２の切離し手段、３０ 電力遮断手段。
Claims (6)
- 共通の駆動軸に独立した第１の固定子と第２の固定子を有するモータと、
前記第１の固定子と接続され、前記モータを駆動する第１のインバータと、
前記第１のインバータを駆動する第１の駆動回路と、
前記第２の固定子と接続され、前記モータを駆動する第２のインバータと、
前記第２のインバータを駆動する第２の駆動回路と、
前記第１のインバータおよび前記第２のインバータに接続され、前記モータに駆動用の電力を供給する駆動電源と、
前記駆動電源から前記第１のインバータに印加される電流を検出する第１の電流検出手段と、
前記第１のインバータと前記駆動電源との接続を遮断する第１の遮断手段と、
前記第１の電流検出手段の出力から、前記第１のインバータの故障を判断し、前記第１の遮断手段に遮断指示を行う第１の制御手段と、
前記駆動電源から前記第２のインバータに印加される電流を検出する第２の電流検出手段と、
前記第２のインバータと前記駆動電源との接続を遮断する第２の遮断手段と、
前記第２の電流検出手段の出力から、前記第２のインバータの故障を判断し、前記第２の遮断手段に遮断指示を行う第２の制御手段と、
前記第１の駆動回路と前記第２の電流検出手段と前記第２の遮断手段と前記第２の制御手段とに接続され、作動用の電力を供給する第１の制御電源と、
前記第２の駆動回路と前記第１の電流検出手段と前記第１の遮断手段と前記第１の制御手段とに接続され、作動用の電力を供給する第２の制御電源とを備えることを特徴とするモータ制御システム。 - 第２の制御電源に接続され、第１の制御手段の出力により、第１のインバータの高電位側の入力端と低電位側の入力端を接続する第１の電力消費手段と、
第１の制御電源に接続され、第２の制御手段の出力により、第２のインバータの高電位側の入力端と低電位側の入力端を接続する第２の電力消費手段とを備えたことを特徴とする請求項１に記載のモータ制御システム。 - 第２の制御電源に接続され、第１の制御手段の出力により、モータと第１のインバータの接続を遮断する第１の切離し手段と、
第１の制御電源に接続され、第２の制御手段の出力により、前記モータと第２のインバータの接続を遮断する第２の切離し手段とを備えたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のモータ制御システム。 - 第１の制御手段は、第１の電流検出手段の出力により、第１のインバータの故障を検知した際、第１の遮断手段により前記第１のインバータと駆動電源の接続を遮断した後、第１の電力消費手段により前記第１のインバータの高電位側の入力端と低電位側の入力端を接続させ、
第２の制御手段は、第２の電流検出手段の出力により、第２のインバータの故障を検知した際、第２の遮断手段により前記第２のインバータと前記駆動電源の接続を遮断した後、第２の電力消費手段により前記第２のインバータの高電位側の入力端と低電位側の入力端の接続させることを特徴とする請求項２に記載のモータ制御システム。 - 第１の制御手段は、第１の電流検出手段の出力により、第１のインバータの故障を検知した際、第１の遮断手段により前記第１のインバータと駆動電源の接続を遮断した後、第１の切離し手段によりモータと前記第１のインバータの接続を遮断させ、
第２の制御手段は、第２の電流検出手段の出力により、第２のインバータの故障を検知した際、第２の遮断手段により前記第２のインバータと前記駆動電源の接続を遮断した後、第２の切離し手段により前記モータと前記第２のインバータの接続を遮断させることを特徴とする請求項３に記載のモータ制御システム。 - 第１の制御電源と第２の制御電源の異常を検知し、第１のインバータおよび第２のインバータと駆動電源との接続を遮断する電力遮断手段を備えたことを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載のモータ制御システム。
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