JP2016208835A - Motor drive circuit, motor device and electric vehicle - Google Patents

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慶徳 林
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Hoshihito Okada
星仁 岡田
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Yoichi Enomoto
陽一 榎本
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a motor drive circuit capable of facilitating simplification of a circuit configuration while having a detection function of an insulation resistance for each segment.SOLUTION: The motor drive circuit includes: a power supply line connected with a DC power supply; an inverter whose inside is connected with the power supply line and which inverts input power into AC and outputs the AC to the motor; a voltage detection part which detects a voltage between the DC power supply and the inverter; and an insulation resistance detection part which detects an insulation resistance on subsequent stage side from an upper element included in the inverter, on the basis of a detection result of the voltage detection part in a state where at least one of the upper elements is on after an operation for detecting an insulation resistance on pre-stage side from the upper element is performed, on the basis of the detection result of the voltage detection part under a state where all the upper elements included in the inverter are off.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、モータ駆動回路、モータ装置、および電動車両に関する。   The present invention relates to a motor drive circuit, a motor device, and an electric vehicle.

従来、電動車両などに用いられるモータ駆動回路として、絶縁抵抗を検出する機能を有したものが提案されている。このようなモータ駆動回路によれば、例えば絶縁破壊の検出時に適切な処置がなされるようにして、絶縁破壊に伴う不具合を出来るだけ回避することが可能である。なお特許文献1には、制御部が高電圧バッテリや補機バッテリの電圧を監視しながら、電圧変換装置や動力電動機構を協調操作させて制御を行う電気自動車システムが開示されている。また特許文献2には、漏電に起因する誘起電圧を検知する検知手段を有し、誘起電圧の検知時に電源を遮断する装置が開示されている。   Conventionally, a motor drive circuit used in an electric vehicle or the like has been proposed having a function of detecting an insulation resistance. According to such a motor drive circuit, it is possible to avoid problems associated with dielectric breakdown as much as possible by taking appropriate measures when detecting dielectric breakdown, for example. Patent Document 1 discloses an electric vehicle system in which a control unit monitors and controls a voltage of a high voltage battery or an auxiliary battery, and controls the voltage conversion device and the motive power electric mechanism in a coordinated manner. Further, Patent Document 2 discloses a device that includes a detecting unit that detects an induced voltage due to leakage and that shuts off the power supply when the induced voltage is detected.

特開2005−73443号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2005-73443 特開平9−117050号公報Japanese Patent Laid-Open No. 9-117050

絶縁抵抗の検出機能を有するモータ駆動回路については、例えば絶縁破壊の箇所をある程度特定可能とするため、部分ごとに絶縁抵抗の検出を行うようにすることが考えられる。しかしながら、絶縁抵抗を検出するための回路を部分ごとに別に設けると、モータ駆動回路の構成が複雑となり製造コストの増大等を招くおそれがある。なお特許文献1および特許文献2に開示されているものは、何れも、部分ごとに絶縁抵抗の検出を行うようにはなっていない。   With respect to a motor drive circuit having an insulation resistance detection function, for example, it may be possible to detect insulation resistance for each portion in order to make it possible to specify the location of insulation breakdown to some extent. However, if a circuit for detecting the insulation resistance is provided separately for each part, the configuration of the motor drive circuit becomes complicated, which may increase the manufacturing cost. In addition, none of those disclosed in Patent Document 1 and Patent Document 2 are designed to detect insulation resistance for each portion.

本発明は上述した問題に鑑み、部分ごとに絶縁抵抗の検出を行うものでありながら、回路構成を簡素化することが容易となるモータ駆動回路、ならびにこれを備えたモータ装置および電動車両の提供を目的とする。   In view of the above-described problems, the present invention provides a motor drive circuit that makes it easy to simplify the circuit configuration while detecting insulation resistance for each part, and a motor device and an electric vehicle including the motor drive circuit. With the goal.

本発明に係るモータ駆動回路は、直流電源に接続された電源ラインと、
入力側が前記電源ラインに接続されており、該電源ラインから入力される直流電力を交流電力に変換して、出力側に接続されたモータに出力するインバータと、
前記直流電源と前記インバータの間の電圧を検出する電圧検出部と、
前記電圧検出部の検出結果に基づいて、絶縁抵抗を検出する絶縁抵抗検出部と、
を備え、
前記インバータは、
単相または複数相のアームを有し、
前記アームには、
前記直流電源の正極と負極の間に直列に接続されるスイッチ素子として、上素子と下素子が設けられており、
前記上素子と前記下素子の間に前記モータが接続されるものであり、
前記絶縁抵抗検出部は、
前記上素子を全てオフとさせた状態における前記電圧検出部の検出結果に基づいて、前記上素子より前段側の絶縁抵抗を検出する第1検出動作を行った後、前記上素子の少なくとも一つをオンとさせた状態における前記電圧検出部の検出結果に基づいて、前記上素子より後段側の絶縁抵抗を検出する第2検出動作を行う構成としている。
A motor drive circuit according to the present invention includes a power supply line connected to a DC power supply,
An input side is connected to the power line, an inverter that converts DC power input from the power line into AC power and outputs it to a motor connected to the output side;
A voltage detector for detecting a voltage between the DC power source and the inverter;
An insulation resistance detector that detects an insulation resistance based on a detection result of the voltage detector;
With
The inverter is
With single-phase or multi-phase arms,
In the arm,
As a switching element connected in series between the positive electrode and the negative electrode of the DC power supply, an upper element and a lower element are provided,
The motor is connected between the upper element and the lower element,
The insulation resistance detector is
At least one of the upper elements after performing a first detection operation for detecting an insulation resistance before the upper element based on a detection result of the voltage detection unit in a state where all the upper elements are turned off. On the basis of the detection result of the voltage detection unit in a state where is turned on, a second detection operation for detecting the insulation resistance on the rear stage side from the upper element is performed.

本発明に係るモータ駆動回路によると、部分ごとに絶縁抵抗の検出を行うものでありながら、回路構成を簡素化することが容易となる。   According to the motor drive circuit of the present invention, it is easy to simplify the circuit configuration while detecting the insulation resistance for each portion.

第1実施形態に係るモータ装置の構成図である。It is a lineblock diagram of the motor device concerning a 1st embodiment. 第1実施形態に係る絶縁抵抗検出動作のフローチャートである。It is a flowchart of the insulation resistance detection operation | movement which concerns on 1st Embodiment. 第2実施形態に係るモータ装置の構成図である。It is a block diagram of the motor apparatus which concerns on 2nd Embodiment. 第2実施形態に係る絶縁抵抗検出動作のフローチャートである。It is a flowchart of the insulation resistance detection operation | movement which concerns on 2nd Embodiment.

本発明の実施形態に係るモータ装置について、第1実施形態および第2実施形態を例に挙げて、以下に説明する。なお、第1実施形態は1個のモータを駆動させる形態であり、第2実施形態は複数個(ここでは一例として2個)のモータを駆動させる形態である。   A motor device according to an embodiment of the present invention will be described below by taking the first embodiment and the second embodiment as examples. The first embodiment is a form in which one motor is driven, and the second embodiment is a form in which a plurality of (here, two as an example) motors are driven.

1.第1実施形態
[モータ装置の構成等]
まず第1実施形態について説明する。図1は、本実施形態に係るモータ装置9の構成図である。モータ装置9は、モータ駆動回路1にモータ2が接続された形態となっている。モータ装置9は電動車両(例えば、電動自転車、自動二輪車、自動三輪車、および自動四輪車など)に設けられ、モータ2は当該電動車両の駆動輪を回転させる役割を果たす。
1. First Embodiment [Configuration of Motor Device, etc.]
First, the first embodiment will be described. FIG. 1 is a configuration diagram of a motor device 9 according to the present embodiment. The motor device 9 has a configuration in which a motor 2 is connected to a motor drive circuit 1. The motor device 9 is provided in an electric vehicle (for example, an electric bicycle, a motorcycle, an automatic tricycle, an automatic four-wheel vehicle, etc.), and the motor 2 plays a role of rotating driving wheels of the electric vehicle.

モータ駆動回路1は、直流電源1a、電源回路1bおよびインバータ回路1cを有している。また電源回路1b、インバータ回路1c、およびモータ2は、それぞれ別の金属ケース(5a〜5c)に収納されている。各金属ケース(5a〜5c)は、電動車両の車体フレームを通じて互いに接続されている。なお本願では特に断りの無い限り、またモータ駆動回路において、「前段側」は直流電源に近い側を指し、「後段側」はモータに近い側を指す。   The motor drive circuit 1 has a DC power supply 1a, a power supply circuit 1b, and an inverter circuit 1c. The power supply circuit 1b, the inverter circuit 1c, and the motor 2 are housed in separate metal cases (5a to 5c). Each metal case (5a-5c) is mutually connected through the vehicle body frame of the electric vehicle. In the present application, unless otherwise specified, in the motor drive circuit, “front stage side” refers to the side close to the DC power supply, and “rear stage side” refers to the side close to the motor.

直流電源1aは、例えば電動車両用のバッテリであり、正極側が正極ラインL1(電源ライン)に接続され、負極側が負極ラインL2(接地ライン)に接続されている。直流電源1aの電圧(バッテリ電圧)は既知である。また直流電源1a、電源回路1b、およびインバータ回路1cは、正極ラインL1と負極ラインL2を通じて互いに接続されている。   The DC power source 1a is, for example, a battery for an electric vehicle, and has a positive electrode side connected to the positive electrode line L1 (power supply line) and a negative electrode side connected to the negative electrode line L2 (ground line). The voltage (battery voltage) of the DC power supply 1a is known. The DC power supply 1a, the power supply circuit 1b, and the inverter circuit 1c are connected to each other through the positive line L1 and the negative line L2.

電源回路1bは、4個の抵抗(11〜14)、制御部15、2個の常開スイッチ(Sw1、Sw2)、および電源導通スイッチSw3を有している。   The power supply circuit 1b includes four resistors (11 to 14), a control unit 15, two normally open switches (Sw1, Sw2), and a power supply conduction switch Sw3.

電源導通スイッチSw3はFET[Field Effect Transistor]であり、制御部15によって両端間(ソース−ドレイン間)の開閉(ON/OFF)が制御される。電源導通スイッチSw3は、正極ラインL1に介在するように設けられており、正極ラインL1の導通/遮断を切替える役割を果たす。   The power conduction switch Sw3 is an FET [Field Effect Transistor], and the control unit 15 controls opening / closing (ON / OFF) between both ends (between source and drain). The power supply continuity switch Sw3 is provided so as to be interposed in the positive electrode line L1, and plays a role of switching conduction / cutoff of the positive electrode line L1.

各常開スイッチ(Sw1、Sw2)はフォトモスリレーであり、制御部15によって両端間(ソース−ドレイン間)の開閉(ON/OFF)が制御される。常開スイッチSw1は、一端が抵抗11を介して正極ラインL1(但し、電源導通スイッチSw3よりも前段側)に接続され、他端が抵抗12の一端に接続されている。抵抗12の他端は、抵抗13の一端に接続されている。また常開スイッチSw2は、一端が抵抗13の他端に接続され、他端が抵抗14を介して負極ラインL2に接続されている。   Each normally open switch (Sw1, Sw2) is a photo moss relay, and opening / closing (ON / OFF) between both ends (between source and drain) is controlled by the control unit 15. The normally open switch Sw <b> 1 has one end connected to the positive electrode line L <b> 1 (provided before the power conduction switch Sw <b> 3) via the resistor 11, and the other end connected to one end of the resistor 12. The other end of the resistor 12 is connected to one end of the resistor 13. The normally open switch Sw2 has one end connected to the other end of the resistor 13 and the other end connected to the negative electrode line L2 via the resistor 14.

抵抗12と抵抗13の接続点は、電動車両の車体フレームに接続されている。また常開スイッチSw2と抵抗14の接続点は、制御部15に接続されている。これにより制御部15は、各常開スイッチ(Sw1、Sw2)が閉状態である時に、正極ラインL1と負極ラインL2の間の電圧を各抵抗(11〜14)により分圧した電圧値Vdを、検出することが可能である。   A connection point between the resistor 12 and the resistor 13 is connected to a body frame of the electric vehicle. The connection point between the normally open switch Sw2 and the resistor 14 is connected to the control unit 15. Thus, the control unit 15 obtains a voltage value Vd obtained by dividing the voltage between the positive line L1 and the negative line L2 by the resistors (11 to 14) when the normally open switches (Sw1, Sw2) are in the closed state. , Can be detected.

なお電源回路1bにおける各抵抗(11〜14)等により形成された部分は絶縁抵抗検出回路としての役割を果たし、電圧値Vdの検出結果は、絶縁抵抗(金属ケース或いは車体フレームとの間の抵抗)の検出に利用される。すなわち絶縁抵抗の小さい箇所(絶縁破壊の箇所)がある場合は、直流電源1aの電圧が車体フレーム或いは金属ケースを介してこの絶縁抵抗検出回路に印加され、これにより電圧値Vdが変動するため、絶縁抵抗の検出が可能である。絶縁抵抗を検出する動作(絶縁抵抗検出動作)の内容については、改めて詳細に説明する。   The portion formed by each resistor (11-14) in the power supply circuit 1b serves as an insulation resistance detection circuit, and the detection result of the voltage value Vd is an insulation resistance (resistance between the metal case or the vehicle body frame). ). That is, when there is a portion having a small insulation resistance (location of dielectric breakdown), the voltage of the DC power source 1a is applied to the insulation resistance detection circuit via the vehicle body frame or the metal case, and thereby the voltage value Vd varies. Insulation resistance can be detected. The details of the operation of detecting the insulation resistance (insulation resistance detection operation) will be described in detail again.

インバータ回路1cは、電源回路1bの後段側に設けられており、直流電源1aから供給される直流電圧を受け、この直流電圧を三相交流に変換してモータ2へ出力する役割を果たす。インバータ回路1cは、電源平滑用コンデンサ21に加え、U相アーム、V相アーム、およびW相アームからなる三相のアームを有している。   The inverter circuit 1c is provided on the rear stage side of the power supply circuit 1b and plays a role of receiving a DC voltage supplied from the DC power supply 1a, converting the DC voltage into a three-phase AC, and outputting it to the motor 2. Inverter circuit 1 c has a three-phase arm including a U-phase arm, a V-phase arm, and a W-phase arm in addition to power supply smoothing capacitor 21.

電源平滑用コンデンサ21は、一端が正極ラインL1に接続され、他端が負極ラインL2に接続されている。またU相アーム、V相アーム、およびW相アームは、それぞれ、正極ラインL1と負極ラインL2の間に並列に接続されている。   The power smoothing capacitor 21 has one end connected to the positive electrode line L1 and the other end connected to the negative electrode line L2. Further, the U-phase arm, the V-phase arm, and the W-phase arm are connected in parallel between the positive electrode line L1 and the negative electrode line L2, respectively.

U相アームは、正極ラインL1と負極ラインL2の間に直列接続される各スイッチ素子(Sw4、Sw5)と、各スイッチ素子(Sw4、Sw5)に並列に接続された各ダイオードを有する。何れのダイオードも、カソードが正極ラインL1側へ向き、アノードが負極ラインL2側へ向くように配置されている。なお、スイッチ素子Sw4はU相の上アームのスイッチ(上素子)に相当し、スイッチ素子Sw5はU相の下アームのスイッチ(下素子)に相当する。   The U-phase arm includes each switch element (Sw4, Sw5) connected in series between the positive electrode line L1 and the negative electrode line L2, and each diode connected in parallel to each switch element (Sw4, Sw5). Each diode is arranged so that the cathode faces the positive line L1 and the anode faces the negative line L2. The switch element Sw4 corresponds to a switch (upper element) of the U-phase upper arm, and the switch element Sw5 corresponds to a switch (lower element) of the U-phase lower arm.

V相アームは、正極ラインL1と負極ラインL2の間に直列接続される各スイッチ素子(Sw6、Sw7)と、各スイッチ素子(Sw6、Sw7)に並列に接続された各ダイオードを有する。何れのダイオードも、カソードが正極ラインL1側へ向き、アノードが負極ラインL2側へ向くように配置されている。なお、スイッチ素子Sw6はV相の上アームのスイッチ(上素子)に相当し、スイッチ素子Sw7はV相の下アームのスイッチ(下素子)に相当する。   The V-phase arm includes switch elements (Sw6, Sw7) connected in series between the positive electrode line L1 and the negative electrode line L2, and diodes connected in parallel to the switch elements (Sw6, Sw7). Each diode is arranged so that the cathode faces the positive line L1 and the anode faces the negative line L2. The switch element Sw6 corresponds to a switch (upper element) of the V-phase upper arm, and the switch element Sw7 corresponds to a switch (lower element) of the V-phase lower arm.

W相アームは、正極ラインL1と負極ラインL2の間に直列接続される各スイッチ素子(Sw8、Sw9)と、各スイッチ素子(Sw8、Sw9)に並列に接続された各ダイオードを有する。何れのダイオードも、カソードが正極ラインL1側へ向き、アノードが負極ラインL2側へ向くように配置されている。なお、スイッチ素子Sw8はW相の上アームのスイッチ(上素子)に相当し、スイッチ素子Sw9はW相の下アームのスイッチ(下素子)に相当する。   The W-phase arm includes switch elements (Sw8, Sw9) connected in series between the positive electrode line L1 and the negative electrode line L2, and diodes connected in parallel to the switch elements (Sw8, Sw9). Each diode is arranged so that the cathode faces the positive line L1 and the anode faces the negative line L2. The switch element Sw8 corresponds to a switch (upper element) in the upper arm of the W phase, and the switch element Sw9 corresponds to a switch (lower element) in the lower arm of the W phase.

なおインバータ回路1cを構成する各スイッチ素子(Sw4〜Sw9)はFETであり、制御部15によって両端間(ソース−ドレイン間)の開閉(ON/OFF)が制御される。   The switch elements (Sw4 to Sw9) constituting the inverter circuit 1c are FETs, and the control unit 15 controls opening / closing (ON / OFF) between both ends (between the source and drain).

モータ2は、例えば三相の永久磁石同期モータであり、インバータ回路1cから入力される三相交流電圧によって駆動する。モータ2は、U相、V相、およびW相の各線からなる三相線2aを有しており、これらの線はモータ2の内部で接続されている。なおU相、V相、およびW相の各線は、インバータ回路1cのU相の上下アーム間、V相の上下アーム間、およびW相の上下アーム間のそれぞれに接続されている。   The motor 2 is, for example, a three-phase permanent magnet synchronous motor, and is driven by a three-phase AC voltage input from the inverter circuit 1c. The motor 2 has a three-phase wire 2 a composed of U-phase, V-phase, and W-phase wires, and these wires are connected inside the motor 2. The U-phase, V-phase, and W-phase lines are connected to the U-phase upper and lower arms, the V-phase upper and lower arms, and the W-phase upper and lower arms of the inverter circuit 1c.

また電源回路1bに設けられている制御部15は、制御信号を出力して各スイッチ(Sw1〜Sw9)のON/OFFを制御することが可能であり、予め定められた手順に従ってモータ駆動回路1の動作を制御する。モータ駆動回路1が行う動作の一つとしては、モータ装置9の絶縁抵抗の良否を検出するための絶縁抵抗検出動作がある。   Moreover, the control part 15 provided in the power supply circuit 1b can output ON / OFF of each switch (Sw1-Sw9) by outputting a control signal, and the motor drive circuit 1 according to a predetermined procedure. To control the operation. One of the operations performed by the motor drive circuit 1 is an insulation resistance detection operation for detecting whether the insulation resistance of the motor device 9 is good or bad.

[絶縁抵抗検出動作]
モータ装置9を搭載した電動車両は、イグニッションキーがオンにされると、所定の起動モードを経て、走行が可能となる走行モードに移行する。モータ駆動回路1はこの起動モードにおいて、絶縁抵抗検出動作を行うようになっている。次に、モータ駆動回路1が行う絶縁抵抗検出動作について、図2に示すフローチャートを参照しながら説明する。なお、絶縁抵抗検出動作が開始される前の段階では、各スイッチ(Sw1〜Sw9)は何れもOFFの状態である。
[Insulation resistance detection operation]
When the ignition key is turned on, the electric vehicle equipped with the motor device 9 shifts to a traveling mode in which traveling is possible through a predetermined activation mode. The motor drive circuit 1 performs an insulation resistance detection operation in this startup mode. Next, the insulation resistance detection operation performed by the motor drive circuit 1 will be described with reference to the flowchart shown in FIG. In addition, before the insulation resistance detection operation is started, all the switches (Sw1 to Sw9) are in an OFF state.

制御部15は先ず、絶縁抵抗センサ起動確認を実行する(ステップS1)。絶縁抵抗センサ起動確認は、各常開スイッチ(Sw1、Sw2)を閉じる前に、電圧Vdの検出値が正常であるか否か(0Vを基準とした許容誤差の範囲内に収まっているか否か)を確認する動作である。なお電圧Vdの検出値が異常であった場合には、例えば、当該異常を示すアラームが発せられ、絶縁抵抗検出動作が中止されるようになっていても良い。   First, the control unit 15 performs insulation resistance sensor activation confirmation (step S1). Insulation resistance sensor activation check is performed by checking whether the detected value of the voltage Vd is normal before closing each normally open switch (Sw1, Sw2) (whether it is within an allowable error range based on 0V). ). When the detected value of the voltage Vd is abnormal, for example, an alarm indicating the abnormality may be issued and the insulation resistance detection operation may be stopped.

次に制御部15は、各常開スイッチ(Sw1、Sw2)をONにする(ステップS2)これにより、正極ラインL1が抵抗11と抵抗12を介して車体フレームに接続され、負極ラインL2が抵抗13と抵抗14を介して車体フレームに接続された状態となる。なお現段階では未だ電源導通スイッチSw3はOFFであるため、電源導通スイッチSw3よりも後段側(インバータ回路1cおよびモータ2)は、直流電源1aの正極には導通していない。   Next, the control unit 15 turns on each normally open switch (Sw1, Sw2) (step S2). As a result, the positive line L1 is connected to the vehicle body frame via the resistor 11 and the resistor 12, and the negative line L2 is connected to the resistor. 13 and the resistor 14 are connected to the vehicle body frame. At this stage, since the power supply conduction switch Sw3 is still OFF, the downstream side (inverter circuit 1c and motor 2) from the power supply conduction switch Sw3 is not conducted to the positive electrode of the DC power supply 1a.

この状態において制御部15は、電圧値Vdが予め設定されている正常範囲に収まっているか否かを判別する(ステップS3)。この動作は、電源回路1b(電源導通スイッチSw3より前段側の部分)の絶縁抵抗の良否を検出するための動作である。なおこの正常範囲は、直流電源1aの電圧のバラツキ等も考慮され、絶縁抵抗の良否が適切に検出されるよう決められている。   In this state, the control unit 15 determines whether or not the voltage value Vd is within a preset normal range (step S3). This operation is an operation for detecting whether or not the insulation resistance of the power supply circuit 1b (the portion on the previous stage side of the power supply conduction switch Sw3) is good. The normal range is determined so that the quality of the insulation resistance is properly detected in consideration of variations in the voltage of the DC power supply 1a.

電源回路1bにおける絶縁抵抗が十分に大きい(正常である)場合には、電圧値Vdは、直流電源1aの電圧を各抵抗(11〜14)で分圧した値に近い値となる。しかし当該絶縁抵抗が小さくなるほど(つまり、異常の度合が大きくなるほど)、電圧値Vdは、直流電源1aの電圧を各抵抗(11〜14)で分圧した値から離れた値となる。   When the insulation resistance in the power supply circuit 1b is sufficiently large (normal), the voltage value Vd is close to a value obtained by dividing the voltage of the DC power supply 1a by the resistors (11 to 14). However, as the insulation resistance decreases (that is, as the degree of abnormality increases), the voltage value Vd becomes a value farther from the value obtained by dividing the voltage of the DC power source 1a by the resistors (11 to 14).

制御部15はこの原理に基づき、電圧値Vdが正常範囲に収まっている場合に(ステップS3のY)、電源回路1bの絶縁抵抗が正常であること(絶縁破壊無し)を検出する一方、電圧値Vdが当該正常範囲から逸脱している場合に(ステップS3のN)、当該絶縁抵抗が異常であること(絶縁破壊有り)を検出する(ステップS4)。   Based on this principle, the control unit 15 detects that the insulation resistance of the power supply circuit 1b is normal (no dielectric breakdown) when the voltage value Vd is within the normal range (Y in Step S3), while the voltage When the value Vd deviates from the normal range (N in Step S3), it is detected that the insulation resistance is abnormal (with dielectric breakdown) (Step S4).

制御部15は、電源回路1bの絶縁抵抗が異常であることを検出したときには、絶縁抵抗検出動作を終了する。このとき制御部15は、所定のアラームAが発せられる(表示或いは音声出力等がなされる)ようにすることで、電源回路1bの絶縁抵抗が異常である旨を報知する。これによりユーザは、絶縁破壊が発生したことを認識するとともに、その発生箇所が電源回路1bであることを認識することができる。   When the control unit 15 detects that the insulation resistance of the power supply circuit 1b is abnormal, the control unit 15 ends the insulation resistance detection operation. At this time, the control unit 15 notifies that the insulation resistance of the power supply circuit 1b is abnormal by causing a predetermined alarm A to be issued (display or audio output or the like is performed). Thus, the user can recognize that the dielectric breakdown has occurred and can recognize that the occurrence location is the power supply circuit 1b.

一方、制御部15は、電源回路1bの絶縁抵抗が正常であることを検出したときには、電源導通スイッチSw3をONにする(ステップS5)。この動作により、電源導通スイッチSw3を介して、インバータ回路1cが直流電源1aの正極に導通した状態となり、電源平滑用コンデンサ21が充電される。なお現段階では、インバータ回路1cにおける上アームのスイッチ素子(Sw4、Sw6、Sw8)は何れもOFFであるため、これらのスイッチ素子よりも後段側(モータ2)は、直流電源1aの正極には導通していない。   On the other hand, when the control unit 15 detects that the insulation resistance of the power supply circuit 1b is normal, the control unit 15 turns on the power supply conduction switch Sw3 (step S5). By this operation, the inverter circuit 1c is brought into conduction with the positive electrode of the DC power supply 1a via the power supply conduction switch Sw3, and the power supply smoothing capacitor 21 is charged. At this stage, since the switch elements (Sw4, Sw6, Sw8) of the upper arm in the inverter circuit 1c are all OFF, the downstream side (motor 2) from these switch elements is not connected to the positive electrode of the DC power source 1a. Not conducting.

この状態において制御部15は、電圧値Vdが予め設定されている正常範囲に収まっているか否かを判別する(ステップS6)。この動作は、インバータ回路1c(電源導通スイッチSw3より後段側であって、インバータ回路1cの上アームより前段側の部分)の絶縁抵抗の良否を検出するための動作である。   In this state, the control unit 15 determines whether or not the voltage value Vd is within a preset normal range (step S6). This operation is an operation for detecting the quality of the insulation resistance of the inverter circuit 1c (the portion on the rear stage side of the power supply conduction switch Sw3 and on the front stage side of the upper arm of the inverter circuit 1c).

インバータ回路1bにおける絶縁抵抗が十分に大きい(正常である)場合には、電圧値Vdは、直流電源1aの電圧を各抵抗(11〜14)で分圧した値に近い値となる。しかし当該絶縁抵抗が小さくなるほど(つまり、異常の度合が大きくなるほど)、電圧値Vdは、直流電源1aの電圧を各抵抗(11〜14)で分圧した値から離れた値となる。   When the insulation resistance in the inverter circuit 1b is sufficiently large (normal), the voltage value Vd becomes a value close to a value obtained by dividing the voltage of the DC power source 1a by the resistors (11 to 14). However, as the insulation resistance decreases (that is, as the degree of abnormality increases), the voltage value Vd becomes a value farther from the value obtained by dividing the voltage of the DC power source 1a by the resistors (11 to 14).

なお現段階までの絶縁抵抗検出動作により、電源回路1bについては絶縁抵抗が正常であることが既に判明している。そのため、電圧値Vdが直流電源1aの電圧を各抵抗(11〜14)で分圧した値から離れた値である場合、インバータ回路1bにおける絶縁抵抗が小さいことが、その原因であると言える。   It has already been found that the insulation resistance of the power supply circuit 1b is normal by the insulation resistance detection operation up to the present stage. Therefore, when the voltage value Vd is a value away from the value obtained by dividing the voltage of the DC power supply 1a by the resistors (11 to 14), it can be said that the cause is that the insulation resistance in the inverter circuit 1b is small.

制御部15はこの原理に基づき、電圧値Vdが正常範囲に収まっている場合に(ステップS6のY)、インバータ回路1cの絶縁抵抗が正常であること(絶縁破壊無し)を検出する一方、電圧値Vdが正常範囲から逸脱している場合に(ステップS6のN)、当該絶縁抵抗が異常であること(絶縁破壊有り)を検出する(ステップS7)。   Based on this principle, the control unit 15 detects that the insulation resistance of the inverter circuit 1c is normal (no dielectric breakdown) when the voltage value Vd is within the normal range (Y in Step S6), while the voltage When the value Vd deviates from the normal range (N in Step S6), it is detected that the insulation resistance is abnormal (there is dielectric breakdown) (Step S7).

制御部15は、インバータ回路1cの絶縁抵抗が異常であることを検出したときには、絶縁抵抗検出動作を終了する。なおこのとき制御部15は、所定のアラームB(アラームAとは異なる)が発せられるようにすることで、インバータ回路1bの絶縁抵抗が異常である旨を報知する。これによりユーザは、絶縁破壊が発生したことを認識するとともに、その発生箇所がインバータ回路1cであることを認識することができる。   When detecting that the insulation resistance of the inverter circuit 1c is abnormal, the control unit 15 ends the insulation resistance detection operation. At this time, the control unit 15 notifies that the insulation resistance of the inverter circuit 1b is abnormal by generating a predetermined alarm B (different from the alarm A). Thus, the user can recognize that the dielectric breakdown has occurred and can recognize that the occurrence location is the inverter circuit 1c.

一方、制御部15は、インバータ回路1cの絶縁抵抗が正常であることを検出したときには、インバータ回路1cの何れかの相(例えばU相)の上アームを所定の時間T1だけONにする(ステップS8)。なおこの際、上アームが適切にONの状態となるように、先ずその相の下アームがごく短時間だけONにされ、この下アームがOFFとなった後に上アームがONにされる。またステップS8の動作に関し、インバータ回路1cの上アームや下アームをONにする制御は、電源回路1bに設けられた制御部15が直接行うようになっていても良く、インバータ回路1cに設けられた不図示のマイコン(CAN[Controller Area Network]通信により制御部15との協調動作が可能)が行うようになっていても良い。   On the other hand, when detecting that the insulation resistance of the inverter circuit 1c is normal, the control unit 15 turns on the upper arm of any phase (for example, U phase) of the inverter circuit 1c for a predetermined time T1 (step S1). S8). At this time, first, the lower arm of the phase is turned on for a very short time so that the upper arm is appropriately turned on, and the upper arm is turned on after the lower arm is turned off. Regarding the operation of step S8, the control for turning on the upper arm and the lower arm of the inverter circuit 1c may be directly performed by the control unit 15 provided in the power supply circuit 1b, and is provided in the inverter circuit 1c. Alternatively, a microcomputer (not shown) (cooperation with the control unit 15 is possible through CAN [Controller Area Network] communication) may be performed.

この動作により、ONにされた上アームを介して、三相線2aが直流電源1aの正極に導通した状態となる。そして当該上アームがONにされている間に、制御部15は、電圧値Vdが予め設定されている正常範囲に収まっているか否かを判別する(ステップS9)。この動作は、三相線2a(インバータ回路1cの上アームより後段側の部分)の絶縁抵抗の良否を検出するための動作である。   By this operation, the three-phase wire 2a is brought into conduction with the positive electrode of the DC power source 1a via the upper arm turned on. While the upper arm is turned on, the control unit 15 determines whether or not the voltage value Vd is within a preset normal range (step S9). This operation is an operation for detecting the quality of the insulation resistance of the three-phase line 2a (the portion on the rear stage side of the upper arm of the inverter circuit 1c).

なお上述した時間T1(上アームをONに維持しておく時間)は、三相線2aの絶縁抵抗の良否を適切に検出することが可能となる範囲内で、出来るだけ短い時間に設定されている。これにより、例えば、ユーザが電動車両を手で押している時に上アームをONにすることで生じるブレーキトルクを、出来るだけ抑えることが可能である。   Note that the above-described time T1 (time for keeping the upper arm ON) is set to a time as short as possible within a range in which the quality of the insulation resistance of the three-phase wire 2a can be appropriately detected. Yes. Thereby, for example, it is possible to suppress as much as possible the brake torque generated by turning on the upper arm when the user is pushing the electric vehicle by hand.

三相線2aにおける絶縁抵抗が十分に大きい(正常である)場合には、電圧値Vdは、直流電源1aの電圧を各抵抗(11〜14)で分圧した値に近い値となる。しかし当該絶縁抵抗が小さくなるほど(つまり、異常の度合が大きくなるほど)、電圧値Vdは、直流電源1aの電圧を各抵抗(11〜14)で分圧した値から離れた値となる。   When the insulation resistance in the three-phase wire 2a is sufficiently large (normal), the voltage value Vd becomes a value close to a value obtained by dividing the voltage of the DC power source 1a by the resistors (11 to 14). However, as the insulation resistance decreases (that is, as the degree of abnormality increases), the voltage value Vd becomes a value farther from the value obtained by dividing the voltage of the DC power source 1a by the resistors (11 to 14).

なお現段階までの絶縁抵抗検出動作により、電源回路1bおよびインバータ回路1cについては、絶縁抵抗が正常であることが既に判明している。そのため、電圧値Vdが直流電源1aの電圧を各抵抗(11〜14)で分圧した値から離れた値である場合、三相線2aにおける絶縁抵抗が小さいことが、その原因であると言える。   It has already been found that the insulation resistance is normal for the power supply circuit 1b and the inverter circuit 1c by the insulation resistance detection operation up to the present stage. For this reason, when the voltage value Vd is a value separated from the value obtained by dividing the voltage of the DC power source 1a by the resistors (11 to 14), it can be said that the cause is that the insulation resistance in the three-phase line 2a is small. .

制御部15はこの原理に基づき、電圧値Vdが正常範囲に収まっている場合に(ステップS9のY)、三相線2aにおける絶縁抵抗が正常であること(絶縁破壊無し)を検出する一方、電圧値Vdが正常範囲から逸脱している場合に(ステップS9のN)、当該絶縁抵抗が異常であること(絶縁破壊有り)を検出する(ステップS10)。なお、三相線2aの各相の線はモータ2の内部で互いに接続されているため、上述したように何れかの相の上アームをONにするだけで、三相すべての絶縁抵抗を検出することが可能である。   Based on this principle, the control unit 15 detects that the insulation resistance in the three-phase wire 2a is normal (no dielectric breakdown) when the voltage value Vd is within the normal range (Y in step S9), When the voltage value Vd deviates from the normal range (N in Step S9), it is detected that the insulation resistance is abnormal (with dielectric breakdown) (Step S10). Since the three-phase wires 2a are connected to each other inside the motor 2, the insulation resistance of all three phases can be detected simply by turning on the upper arm of one of the phases as described above. Is possible.

制御部15は、三相線2aの絶縁抵抗が異常であることを検出したときには、絶縁抵抗検出動作を終了する。なおこのとき制御部15は、所定のアラームC(アラームAやアラームBとは異なる)が発せられるようにすることで、三相線2aの絶縁抵抗が異常である旨を報知する。これによりユーザは、絶縁破壊が発生したことを認識するとともに、その発生箇所が三相線2aであることを認識することができる。   When the control unit 15 detects that the insulation resistance of the three-phase wire 2a is abnormal, the control unit 15 ends the insulation resistance detection operation. At this time, the control unit 15 notifies that the insulation resistance of the three-phase wire 2a is abnormal by generating a predetermined alarm C (different from the alarm A and the alarm B). Thereby, the user can recognize that the dielectric breakdown has occurred and can recognize that the occurrence location is the three-phase wire 2a.

一方、三相線2aの絶縁抵抗が正常であることが検出されたときには、電源回路1b、インバータ回路1c、およびモータの三相線2aの何れについても、絶縁抵抗が正常であることが検出されたことになる。そこでこの場合には、制御部15は、モータ装置9全体の絶縁抵抗が正常であること(絶縁破壊無し)を検出し(ステップS11)、絶縁抵抗検出動作を終了する。   On the other hand, when it is detected that the insulation resistance of the three-phase line 2a is normal, it is detected that the insulation resistance is normal for any of the power supply circuit 1b, the inverter circuit 1c, and the motor three-phase line 2a. That's right. Therefore, in this case, the control unit 15 detects that the insulation resistance of the entire motor device 9 is normal (no insulation breakdown) (step S11), and ends the insulation resistance detection operation.

[モータ駆動回路の特徴等]
上述したように第1実施形態のモータ駆動回路1は、直流電源1aに接続された電源ラインL1と、入力側が電源ラインL1に接続されており、電源ラインL1から入力される直流電力を交流電力に変換して、出力側に接続されたモータ2に出力するインバータ回路1cと、電源ラインL1上(本実施形態では一例として、直流電源1aとインバータ回路1cの間)に設けられ、電源ラインL1の導通/遮断を切替える電源導通スイッチSw3と、を備えている。
[Features of motor drive circuit]
As described above, the motor drive circuit 1 according to the first embodiment has the power supply line L1 connected to the DC power supply 1a and the input side connected to the power supply line L1, and the DC power input from the power supply line L1 is converted to AC power. Inverter circuit 1c that converts the signal to the motor 2 connected to the output side, and is provided on power supply line L1 (in this embodiment, as an example, between DC power supply 1a and inverter circuit 1c), and power supply line L1 And a power supply conduction switch Sw3 for switching between conduction and interruption.

更にモータ駆動回路1は、直流電源1aと電源導通スイッチSw3の間の電圧を検出する機能部(電圧検出部)と、電源導通スイッチSw3を遮断させた状態における電圧検出部の検出結果に基づいて電源回路1b(電源導通スイッチSw3より前段側)の絶縁抵抗を検出する第1検出動作を行った後、電源導通スイッチSw3を導通させた状態における電圧検出部の検出結果に基づいてインバータ回路1c(電源導通スイッチSw3より後段側)の絶縁抵抗を検出する第2検出動作を行う機能部(絶縁抵抗検出部)を有している。   Furthermore, the motor drive circuit 1 is based on the detection result of the function part (voltage detection part) which detects the voltage between DC power supply 1a and power supply conduction switch Sw3, and the voltage detection part in the state which interrupted the power supply conduction switch Sw3. After performing the first detection operation for detecting the insulation resistance of the power supply circuit 1b (the previous stage side of the power supply conduction switch Sw3), based on the detection result of the voltage detector in the state where the power supply conduction switch Sw3 is turned on, the inverter circuit 1c ( It has a function part (insulation resistance detection part) which performs the 2nd detection operation which detects the insulation resistance of the power supply conduction switch Sw3.

そのためモータ駆動回路1は、モータ装置9の部分ごとに(本実施形態では、電源回路1bとインバータ回路1cの各々について)絶縁抵抗の検出を行うものでありながら、各部の絶縁抵抗の検出が共通の回路によって実現され、回路構成を簡素化することが容易となっている。なお「部分ごとに」絶縁抵抗の検出を行うことの具体的態様は、本実施形態のような態様には限られず、例えば、直流電力が用いられる部分(DC側)と交流電力が用いられる部分(AC側)の各部分について絶縁抵抗の検出を行う態様であってもよい。また本実施形態では、第1検出動作はステップS3の動作に相当し、第2検出動作はステップS6の動作に相当する。   Therefore, the motor drive circuit 1 detects the insulation resistance for each part of the motor device 9 (in this embodiment, for each of the power supply circuit 1b and the inverter circuit 1c), but the detection of the insulation resistance of each part is common. It is easy to simplify the circuit configuration. In addition, the specific mode of detecting the insulation resistance “for each portion” is not limited to the mode as in the present embodiment. For example, a portion where DC power is used (DC side) and a portion where AC power is used It may be an aspect in which the insulation resistance is detected for each part on the (AC side). In the present embodiment, the first detection operation corresponds to the operation of step S3, and the second detection operation corresponds to the operation of step S6.

またインバータ回路1cは三相のアームを有し、各アームには、直流電源1aの正極と負極の間に直列に接続されるスイッチ素子として、上素子と下素子が設けられている。また各アームにおける上素子と下素子の間に、三相のモータ2が接続される。そして絶縁抵抗検出部は、第2検出動作として、上素子を全てオフとさせた状態における電圧検出部の検出結果に基づいて、インバータ回路1c(上素子より前段側)の絶縁抵抗を検出する動作を行い、第2検出動作の後に第3検出動作として、上素子の何れか一つをオンとさせた状態における電圧検出部の検出結果に基づいて、モータの三相線2a(上素子より後段側)の絶縁抵抗を検出する動作を行う。   The inverter circuit 1c has a three-phase arm, and each arm is provided with an upper element and a lower element as a switch element connected in series between the positive electrode and the negative electrode of the DC power source 1a. A three-phase motor 2 is connected between the upper element and the lower element in each arm. Then, the insulation resistance detection unit detects, as the second detection operation, the insulation resistance of the inverter circuit 1c (an upstream side of the upper element) based on the detection result of the voltage detection unit in a state where all the upper elements are turned off. As a third detection operation after the second detection operation, based on the detection result of the voltage detection unit in a state where any one of the upper elements is turned on, the three-phase wire 2a of the motor (after the upper element) Side) to detect the insulation resistance.

そのためモータ駆動回路1は、共通の回路により、電源回路1b、インバータ回路1c、および三相線2aの絶縁抵抗を検出することが可能である。なお本実施形態では、第3検出動作はステップS9の動作に相当する。また本実施形態では、インバータ回路1cおよびモータ2は三相となっているが、単相であってもよく、二相或いは四相以上であっても構わない。   Therefore, the motor drive circuit 1 can detect the insulation resistance of the power supply circuit 1b, the inverter circuit 1c, and the three-phase line 2a by a common circuit. In the present embodiment, the third detection operation corresponds to the operation in step S9. In the present embodiment, the inverter circuit 1c and the motor 2 are three-phase, but may be single-phase, two-phase or four-phase or more.

またモータ駆動回路1においては、第1検出動作から第3検出動作の何れかの検出動作によって絶縁抵抗の異常が検出されたとき、検出動作ごとに異なるよう設定された出力(アラームA〜C)を出すようになっている。これにより絶縁破壊が発生したとき、ユーザは絶縁破壊の発生箇所をモータ装置9の部分ごとに特定することができるため、発生箇所が分からない場合よりも適切な処置を施すことができる。   Further, in the motor drive circuit 1, when an insulation resistance abnormality is detected by any one of the first detection operation to the third detection operation, outputs set differently for each detection operation (alarms A to C). To come out. Thus, when the dielectric breakdown occurs, the user can specify the location where the dielectric breakdown has occurred for each part of the motor device 9, so that it is possible to take a more appropriate measure than when the occurrence location is unknown.

またモータ駆動回路1においては、第1検出動作から第3検出動作の何れかの検出動作によって絶縁抵抗の異常が検出されたとき、以降の検出動作の実行が省略されるようになっている。すなわち第1検出動作によって絶縁抵抗の異常が検出されたときは、第2検出動作と第3検出動作の実行が省略され、第2検出動作によって絶縁抵抗の異常が検出されたときは、第3検出動作の実行が省略されるようになっている。これにより無用な検出動作が実行されないようにし、モータ駆動回路1の動作負担を軽減させることが可能である。   Further, in the motor drive circuit 1, when an insulation resistance abnormality is detected by any one of the first detection operation to the third detection operation, the subsequent detection operation is omitted. That is, when the abnormality of the insulation resistance is detected by the first detection operation, the execution of the second detection operation and the third detection operation is omitted, and when the abnormality of the insulation resistance is detected by the second detection operation, the third detection operation is performed. Execution of the detection operation is omitted. As a result, useless detection operation can be prevented from being executed, and the operation load of the motor drive circuit 1 can be reduced.

2.第2実施形態
次に第2実施形態について説明する。なお以下の説明においては、第1実施形態と異なる部分の説明に重点をおき、共通する部分については説明を省略することがある。
2. Second Embodiment Next, a second embodiment will be described. In the following description, emphasis is placed on the description of parts different from the first embodiment, and description of common parts may be omitted.

[モータ装置の構成等]
図3は、第2実施形態に係るモータ装置9Aの構成図である。モータ装置9Aは、モータ駆動回路1に2個のモータ(2L、2R)が接続された形態となっている。より具体的には、モータ駆動回路1はインバータ回路などを左系列と右系列の2系列分有しており、左系列のインバータ回路1cLに左系列に対応したモータ2Lが、右系列のインバータ回路1cRに右系列に対応したモータ2Rが、それぞれ接続された形態となっている。なお引用符の添え字「L」および「R」は、それぞれ、左系列および右系列のものであることを表す。
[Configuration of motor device, etc.]
FIG. 3 is a configuration diagram of a motor device 9A according to the second embodiment. The motor device 9A has a configuration in which two motors (2 L , 2 R ) are connected to the motor drive circuit 1. More specifically, the motor drive circuit 1 has inverter circuits and the like for the left series and the right series, and the motor 2 L corresponding to the left series corresponds to the left series inverter circuit 1c L. The motor 2 R corresponding to the right series is connected to the inverter circuit 1 c R , respectively. Note that the subscripts “L” and “R” of the quotation marks represent the left series and the right series, respectively.

モータ装置9Aは、左側および右側の各駆動輪を有する電動車両に設けられ、左系列のモータ2Lは、左側の駆動輪を回転させる役割を果たし、右系列のモータ2Rは、右側の駆動輪を回転させる役割を果たす。モータ装置9Aは、例えば三輪電動車両や四輪電動車両など、車輪の数を問わず様々な電動車両に設けることが可能である。またモータ装置9Aは、一つの前輪と左右二つの後輪(駆動輪)を有する三輪電動車両に設けられた場合には各後輪を回転させ、左右二つの前輪(駆動輪)と一つの後輪を有する三輪電動車両に設けられた場合には各前輪を回転させる。 The motor device 9A is provided in an electric vehicle having left and right drive wheels, the left series motor 2 L serves to rotate the left drive wheel, and the right series motor 2 R is driven to the right side. Plays the role of rotating the wheel. The motor device 9A can be provided in various electric vehicles regardless of the number of wheels, such as a three-wheel electric vehicle and a four-wheel electric vehicle. Further, when the motor device 9A is provided in a three-wheeled electric vehicle having one front wheel and two left and right rear wheels (drive wheels), the motor device 9A rotates each rear wheel so that the two left and right front wheels (drive wheels) and one rear wheel are rotated. When provided in a three-wheel electric vehicle having wheels, each front wheel is rotated.

モータ駆動回路1は、直流電源1a、電源回路1b、左系列のインバータ回路1cL、および右系列のインバータ回路1cRを有している。また電源回路1b、各インバータ回路(1cL、1cR)、および各モータ(2L、2R)は、それぞれ別の金属ケース(5a、5bL、5bR、5cL、5cR)に収納されている。各金属ケース(5a、5bL、5bR、5cL、5cR)は、電動車両の車体フレームを通じて互いに接続されている。 The motor drive circuit 1 includes a DC power supply 1a, a power supply circuit 1b, a left series inverter circuit 1c L , and a right series inverter circuit 1c R. The power supply circuit 1b, each inverter circuit (1c L , 1c R ), and each motor (2 L , 2 R ) are housed in separate metal cases (5a, 5b L , 5b R , 5c L , 5c R ). Has been. Each metal case (5a, 5b L, 5b R , 5c L, 5c R) are connected to each other through a body frame of the electric vehicle.

直流電源1aは、第1実施形態の場合と同様のものであり、正極側が正極ラインL1(電源ライン)に接続され、負極側が負極ラインL2(接地ライン)に接続されている。また直流電源1a、電源回路1b、および各インバータ回路(1cL、1cR)は、正極ラインL1と負極ラインL2を通じて互いに接続されている。なお正極ラインL1は、直流電源1aの正極と分岐点Pの間は単線となっているが、分岐点Pより後段側においては左系列と右系列に分岐している。 The DC power source 1a is the same as that of the first embodiment, and the positive electrode side is connected to the positive electrode line L1 (power supply line), and the negative electrode side is connected to the negative electrode line L2 (ground line). The DC power supply 1a, the power supply circuit 1b, and the inverter circuits (1c L , 1c R ) are connected to each other through the positive electrode line L1 and the negative electrode line L2. The positive line L1 is a single line between the positive electrode of the DC power source 1a and the branch point P, but branches to the left series and the right series on the downstream side of the branch point P.

電源回路1bは、4個の抵抗(11〜14)、制御部15、左系列の電源導通スイッチSw3L、右系列の電源導通スイッチSw3R、および2個の常開スイッチ(Sw1、Sw2)を有している。 Power supply circuit 1b is four resistors (11 to 14), the control unit 15, power switch Sw3 L of the left series, power switch Sw3 R of the right sequence, and two normally open switches (Sw1, Sw2) Have.

各電源導通スイッチ(Sw3L、Sw3R)はFETであり、制御部15によって両端間(ソース−ドレイン間)の開閉(ON/OFF)が制御される。左系列の電源導通スイッチSw3Lは、左系列の正極ラインL1(分岐点Pより後段側)に介在するように設けられており、左系列の正極ラインL1の導通/遮断を切替える役割を果たす。右系列の電源導通スイッチSw3Rは、右系列の正極ラインL1(分岐点Pより後段側)に介在するように設けられており、右系列の正極ラインL1の導通/遮断を切替える役割を果たす。 Each power conduction switch (Sw3 L , Sw3 R ) is an FET, and the control unit 15 controls opening / closing (ON / OFF) between both ends (between source and drain). The left series power supply conduction switch Sw3 L is provided so as to be interposed in the left series positive line L1 (on the rear side of the branch point P), and plays a role of switching conduction / cutoff of the left series positive line L1. The right-series power supply conduction switch Sw3 R is provided so as to be interposed in the right-series positive line L1 (the rear stage side from the branch point P), and plays a role of switching conduction / cutoff of the right-series positive line L1.

各常開スイッチ(Sw1、Sw2)はフォトモスリレーであり、制御部15によって両端間(ソース−ドレイン間)の開閉(ON/OFF)が制御される。常開スイッチSw1は、一端が抵抗11を介して正極ラインL1(但し、各電源導通スイッチ(Sw3L、Sw3R)よりも前段側)に接続され、他端が抵抗12の一端に接続されている。抵抗12の他端は、抵抗13の一端に接続されている。また常開スイッチSw2は、一端が抵抗13の他端に接続され、他端が抵抗14を介して負極ラインL2に接続されている。 Each normally open switch (Sw1, Sw2) is a photo moss relay, and opening / closing (ON / OFF) between both ends (between source and drain) is controlled by the control unit 15. The normally open switch Sw <b> 1 has one end connected to the positive line L <b> 1 (provided that the power supply conduction switches (Sw <b> 3 L and Sw <b> 3 R ) are upstream) via the resistor 11 and the other end connected to one end of the resistor 12. Yes. The other end of the resistor 12 is connected to one end of the resistor 13. The normally open switch Sw2 has one end connected to the other end of the resistor 13 and the other end connected to the negative electrode line L2 via the resistor 14.

なお抵抗12と抵抗13の接続点は、電動車両の車体フレームに接続されている。また常開スイッチSw2と抵抗14の接続点は、制御部15に接続されている。これにより制御部15は、各常開スイッチ(Sw1、Sw2)が閉状態である時に、正極ラインL1と負極ラインL2の間の電圧を各抵抗(11〜14)により分圧した電圧値Vdを、検出することが可能である。なお電源回路1bの一部が絶縁抵抗検出回路としての役割を果たし、電圧値Vdの検出結果が絶縁抵抗の検出に利用される点は、第1実施形態の場合と同様である。   The connection point between the resistor 12 and the resistor 13 is connected to the body frame of the electric vehicle. The connection point between the normally open switch Sw2 and the resistor 14 is connected to the control unit 15. Thus, the control unit 15 obtains a voltage value Vd obtained by dividing the voltage between the positive line L1 and the negative line L2 by the resistors (11 to 14) when the normally open switches (Sw1, Sw2) are in the closed state. , Can be detected. Note that a part of the power supply circuit 1b serves as an insulation resistance detection circuit, and the detection result of the voltage value Vd is used for detection of insulation resistance, as in the case of the first embodiment.

左系列のインバータ回路1cLは、電源回路1bの後段側に設けられており、直流電源1aから供給される直流電圧を受け、この直流電圧を三相交流に変換して左系列のモータ2Lへ出力する役割を果たす。インバータ回路1cLは、電源平滑用コンデンサ21Lに加え、U相アーム、V相アーム、およびW相アームからなる三相のアームを有している。 The left series inverter circuit 1c L is provided on the rear stage side of the power supply circuit 1b, receives the DC voltage supplied from the DC power supply 1a, converts this DC voltage into a three-phase AC, and converts the left series motor 2 L. It plays a role to output. The inverter circuit 1c L, in addition to the power supply smoothing capacitor 21 L, has an arm of U-phase arm, V-phase arm, and W consisting phase arm three phases.

電源平滑用コンデンサ21Lは、一端が左系列の正極ラインL1に接続され、他端が負極ラインL2に接続されている。またU相アーム、V相アーム、およびW相アームは、それぞれ、左系列の正極ラインL1と負極ラインL2の間に並列に接続されている。 One end of the power smoothing capacitor 21 L is connected to the left series positive line L 1 and the other end is connected to the negative line L 2. The U-phase arm, the V-phase arm, and the W-phase arm are connected in parallel between the positive electrode line L1 and the negative electrode line L2 in the left series, respectively.

U相アームは、左系列の正極ラインL1と負極ラインL2の間に直列接続される各スイッチ素子(Sw4L、Sw5L)と、各スイッチ素子(Sw4L、Sw5L)に並列に接続された各ダイオードを有する。何れのダイオードも、カソードが正極ラインL1側へ向き、アノードが負極ラインL2側へ向くように配置されている。なお、スイッチ素子Sw4LはU相の上アームのスイッチ(上素子)に相当し、スイッチ素子Sw5LはU相の下アームのスイッチ(下素子)に相当する。 U-phase arm, and the switching elements (Sw4 L, Sw5 L) connected in series between the positive line L1 and the negative line L2 of the left-group, are connected in parallel to each switch element (Sw4 L, Sw5 L) Each diode is included. Each diode is arranged so that the cathode faces the positive line L1 and the anode faces the negative line L2. The switch element Sw4 L corresponds to a switch (upper element) of the U-phase upper arm, and the switch element Sw5 L corresponds to a switch (lower element) of the U-phase lower arm.

V相アームは、左系列の正極ラインL1と負極ラインL2の間に直列接続される各スイッチ素子(Sw6L、Sw7L)と、各スイッチ素子(Sw6L、Sw7L)に並列に接続された各ダイオードを有する。何れのダイオードも、カソードが正極ラインL1側へ向き、アノードが負極ラインL2側へ向くように配置されている。なお、スイッチ素子Sw6LはV相の上アームのスイッチ(上素子)に相当し、スイッチ素子Sw7LはV相の下アームのスイッチ(下素子)に相当する。 V-phase arm, and the switching elements (Sw6 L, Sw7 L) connected in series between the positive line L1 and the negative line L2 of the left-group, are connected in parallel to each switch element (Sw6 L, Sw7 L) Each diode is included. Each diode is arranged so that the cathode faces the positive line L1 and the anode faces the negative line L2. The switch element Sw6 L corresponds to a switch (upper element) of the V-phase upper arm, and the switch element Sw7 L corresponds to a switch (lower element) of the V-phase lower arm.

W相アームは、左系列の正極ラインL1と負極ラインL2の間に直列接続される各スイッチ素子(Sw8L、Sw9L)と、各スイッチ素子(Sw8L、Sw9L)に並列に接続された各ダイオードを有する。何れのダイオードも、カソードが正極ラインL1側へ向き、アノードが負極ラインL2側へ向くように配置されている。なお、スイッチ素子Sw8LはW相の上アームのスイッチ(上素子)に相当し、スイッチ素子Sw9LはW相の下アームのスイッチ(下素子)に相当する。 W-phase arm, and the switching elements (Sw8 L, Sw9 L) connected in series between the positive line L1 and the negative line L2 of the left-group, are connected in parallel to each switch element (Sw8 L, Sw9 L) Each diode is included. Each diode is arranged so that the cathode faces the positive line L1 and the anode faces the negative line L2. The switch element Sw8 L corresponds to a switch (upper element) of the upper arm of the W phase, and the switch element Sw9 L corresponds to a switch (lower element) of the lower arm of the W phase.

なおインバータ回路1cLを構成する各スイッチ素子(Sw4L〜Sw9L)はFETであり、制御部15によって両端間(ソース−ドレイン間)の開閉(ON/OFF)が制御される。 Note the switching elements constituting the inverter circuit 1c L (Sw4 L ~Sw9 L) is FET, between both the control unit 15 - the opening and closing of the (source-drain) (ON / OFF) is controlled.

左系列のモータ2Lは、例えば三相の永久磁石同期モータであり、インバータ回路1cLから入力される三相交流電圧によって駆動する。モータ2Lは、U相、V相、およびW相の各線からなる三相線2aLを有しており、これらの線はモータ2Lの内部で接続されている。なおU相、V相、およびW相の各線は、インバータ回路1cLのU相の上下アーム間、V相の上下アーム間、およびW相の上下アーム間のそれぞれに接続されている。 The left series motor 2 L is, for example, a three-phase permanent magnet synchronous motor, and is driven by a three-phase AC voltage input from the inverter circuit 1 c L. The motor 2 L has a three-phase wire 2 a L composed of U-phase, V-phase, and W-phase wires, and these wires are connected inside the motor 2 L. The U-phase, V-phase, and W-phase lines are connected to the U-phase upper and lower arms, the V-phase upper and lower arms, and the W-phase upper and lower arms of the inverter circuit 1c L , respectively.

右系列のインバータ回路1cRは、電源回路1bの後段側に設けられており、直流電源1aから供給される直流電圧を受け、この直流電圧を三相交流に変換して右系列のモータ2Rへ出力する役割を果たす。インバータ回路1cRは、電源平滑用コンデンサ21Rに加え、U相アーム、V相アーム、およびW相アームからなる三相のアームを有している。 The right-series inverter circuit 1c R is provided on the rear stage side of the power supply circuit 1b, receives the DC voltage supplied from the DC power supply 1a, converts the DC voltage into three-phase AC, and converts the DC voltage to the right-series motor 2 R. It plays a role to output. The inverter circuit 1c R, in addition to the power supply smoothing capacitor 21 R, has the arms of U-phase arm, V-phase arm, and W consisting phase arm three phases.

電源平滑用コンデンサ21Rは、一端が右系列の正極ラインL1に接続され、他端が負極ラインL2に接続されている。またU相アーム、V相アーム、およびW相アームは、それぞれ、右系列の正極ラインL1と負極ラインL2の間に並列に接続されている。 One end of the power smoothing capacitor 21 R is connected to the positive line L1 of the right series and the other end is connected to the negative line L2. The U-phase arm, the V-phase arm, and the W-phase arm are connected in parallel between the positive electrode line L1 and the negative electrode line L2 in the right series.

U相アームは、右系列の正極ラインL1と負極ラインL2の間に直列接続される各スイッチ素子(Sw4R、Sw5R)と、各スイッチ素子(Sw4R、Sw5R)に並列に接続された各ダイオードを有する。何れのダイオードも、カソードが正極ラインL1側へ向き、アノードが負極ラインL2側へ向くように配置されている。なお、スイッチ素子Sw4RはU相の上アームのスイッチ(上素子)に相当し、スイッチ素子Sw5RはU相の下アームのスイッチ(下素子)に相当する。 U-phase arm, and the switching elements (Sw4 R, Sw5 R) connected in series between the positive line L1 of the right-group negative line L2, which is connected in parallel with each switch element (Sw4 R, Sw5 R) Each diode is included. Each diode is arranged so that the cathode faces the positive line L1 and the anode faces the negative line L2. The switch element Sw4 R corresponds to a switch (upper element) of the U-phase upper arm, and the switch element Sw5 R corresponds to a switch (lower element) of the U-phase lower arm.

V相アームは、右系列の正極ラインL1と負極ラインL2の間に直列接続される各スイッチ素子(Sw6R、Sw7R)と、各スイッチ素子(Sw6R、Sw7R)に並列に接続された各ダイオードを有する。何れのダイオードも、カソードが正極ラインL1側へ向き、アノードが負極ラインL2側へ向くように配置されている。なお、スイッチ素子Sw6RはV相の上アームのスイッチ(上素子)に相当し、スイッチ素子Sw7RはV相の下アームのスイッチ(下素子)に相当する。 V-phase arm, and the switching elements (Sw6 R, Sw7 R) connected in series between the positive line L1 of the right-group negative line L2, which is connected in parallel with each switch element (Sw6 R, Sw7 R) Each diode is included. Each diode is arranged so that the cathode faces the positive line L1 and the anode faces the negative line L2. The switch element Sw6 R corresponds to a switch (upper element) of the upper arm of the V phase, and the switch element Sw7 R corresponds to a switch (lower element) of the lower arm of the V phase.

W相アームは、右系列の正極ラインL1と負極ラインL2の間に直列接続される各スイッチ素子(Sw8R、Sw9R)と、各スイッチ素子(Sw8R、Sw9R)に並列に接続された各ダイオードを有する。何れのダイオードも、カソードが正極ラインL1側へ向き、アノードが負極ラインL2側へ向くように配置されている。なお、スイッチ素子Sw8RはW相の上アームのスイッチ(上素子)に相当し、スイッチ素子Sw9RはW相の下アームのスイッチ(下素子)に相当する。 W-phase arm, and the switching elements (Sw8 R, Sw9 R) connected in series between the positive line L1 of the right-group negative line L2, which is connected in parallel with each switch element (Sw8 R, Sw9 R) Each diode is included. Each diode is arranged so that the cathode faces the positive line L1 and the anode faces the negative line L2. The switch element Sw8 R corresponds to a switch (upper element) in the upper arm of the W phase, and the switch element Sw9 R corresponds to a switch (lower element) in the lower arm of the W phase.

なおインバータ回路1cRを構成する各スイッチ素子(Sw4R〜Sw9R)はFETであり、制御部15によって両端間(ソース−ドレイン間)の開閉(ON/OFF)が制御される。 The switch elements (Sw4 R to Sw9 R ) constituting the inverter circuit 1c R are FETs, and the control unit 15 controls opening / closing (ON / OFF) between both ends (between the source and drain).

右系列のモータ2Rは、例えば三相の永久磁石同期モータであり、インバータ回路1cRから入力される三相交流電圧によって駆動する。モータ2Rは、U相、V相、およびW相の各線からなる三相線2aRを有しており、これらの線はモータ2Rの内部で接続されている。なおU相、V相、およびW相の各線は、インバータ回路1cRのU相の上下アーム間、V相の上下アーム間、およびW相の上下アーム間のそれぞれに接続されている。 The right series motor 2 R is, for example, a three-phase permanent magnet synchronous motor, and is driven by a three-phase AC voltage input from the inverter circuit 1 c R. The motor 2 R has a three-phase wire 2 a R composed of U-phase, V-phase, and W-phase wires, and these wires are connected inside the motor 2 R. The U-phase, V-phase, and W-phase lines are connected to the U-phase upper and lower arms, the V-phase upper and lower arms, and the W-phase upper and lower arms of the inverter circuit 1c R , respectively.

また電源回路1bに設けられている制御部15は、制御信号を出力して各スイッチ(Sw1、Sw2、Sw3L〜Sw9L、Sw3R〜Sw9R)のON/OFFを制御することが可能であり、予め定められた手順に従ってモータ駆動回路1の動作を制御する。モータ駆動回路1が行う動作の一つとしては、モータ装置9Aの絶縁抵抗の良否を検出するための絶縁抵抗検出動作がある。 The control unit 15 provided in the power supply circuit 1b, can output a control signal for controlling the ON / OFF of the switches (Sw1, Sw2, Sw3 L ~Sw9 L, Sw3 R ~Sw9 R) Yes, the operation of the motor drive circuit 1 is controlled according to a predetermined procedure. As one of the operations performed by the motor drive circuit 1, there is an insulation resistance detection operation for detecting the quality of the insulation resistance of the motor device 9A.

[絶縁抵抗検出動作]
モータ装置9Aを搭載した電動車両は、イグニッションキーがオンにされると、所定の起動モードを経て、走行が可能となる走行モードに移行する。モータ駆動回路1はこの起動モードにおいて、絶縁抵抗検出動作を行うようになっている。次に、モータ駆動回路1が行う絶縁抵抗検出動作について、図4に示すフローチャートを参照しながら説明する。なお、絶縁抵抗検出動作が開始される前の段階では、各スイッチ(Sw1、Sw2、Sw3L〜Sw9L、Sw3R〜Sw9R)は何れもOFFの状態である。
[Insulation resistance detection operation]
When the ignition key is turned on, the electric vehicle equipped with the motor device 9A shifts to a traveling mode in which traveling is possible through a predetermined activation mode. The motor drive circuit 1 performs an insulation resistance detection operation in this startup mode. Next, the insulation resistance detection operation performed by the motor drive circuit 1 will be described with reference to the flowchart shown in FIG. In the stage before the insulation resistance detection operation is started, the switches (Sw1, Sw2, Sw3 L ~Sw9 L, Sw3 R ~Sw9 R) are both in the state of OFF.

制御部15は先ず、絶縁抵抗センサ起動確認を実行する(ステップS21)。絶縁抵抗センサ起動確認は、各常開スイッチ(Sw1、Sw2)を閉じる前に、電圧Vdの検出値が正常であるか否か(0Vを基準とした許容誤差の範囲内に収まっているか否か)を確認する動作である。なお電圧Vdの検出値が異常であった場合には、例えば、当該異常を示すアラームが発せられ、絶縁抵抗検出動作が中止されるようになっていても良い。   First, the controller 15 performs insulation resistance sensor activation confirmation (step S21). Insulation resistance sensor activation check is performed by checking whether the detected value of the voltage Vd is normal before closing each normally open switch (Sw1, Sw2) (whether it is within an allowable error range based on 0V). ). When the detected value of the voltage Vd is abnormal, for example, an alarm indicating the abnormality may be issued and the insulation resistance detection operation may be stopped.

次に制御部15は、各常開スイッチ(Sw1、Sw2)をONにする(ステップS22)これにより、正極ラインL1が抵抗11と抵抗12を介して車体フレームに接続され、負極ラインL2が抵抗13と抵抗14を介して車体フレームに接続された状態となる。なお現段階では未だ各電源導通スイッチ(Sw3L、Sw3R)はOFFであるため、各電源導通スイッチ(Sw3L、Sw3R)よりも後段側、すなわち各インバータ回路(1cL、1cR)および各モータ(2L、2R)は、直流電源1aの正極には導通していない。 Next, the control unit 15 turns on each normally open switch (Sw1, Sw2) (step S22). As a result, the positive line L1 is connected to the vehicle body frame via the resistor 11 and the resistor 12, and the negative line L2 is connected to the resistor. 13 and the resistor 14 are connected to the vehicle body frame. At this stage, the power supply conduction switches (Sw3 L , Sw3 R ) are still OFF, so that they are downstream of the power supply conduction switches (Sw3 L , Sw3 R ), that is, the inverter circuits (1c L , 1c R ) and Each motor (2 L , 2 R ) is not conductive to the positive electrode of the DC power source 1a.

この状態において制御部15は、電圧値Vdが予め設定されている正常範囲に収まっているか否かを判別する(ステップS23)。この動作は、第1実施形態でのステップS3の動作と同様の原理により、電源回路1b(各電源導通スイッチ(Sw3L、Sw3R)より前段側の部分)の絶縁抵抗の良否を検出するための動作である。なおこの正常範囲は、直流電源1aの電圧のバラツキ等も考慮され、絶縁抵抗の良否が適切に検出されるよう決められている。 In this state, the control unit 15 determines whether or not the voltage value Vd is within a preset normal range (step S23). This operation is for detecting the quality of the insulation resistance of the power supply circuit 1b (the portion on the front side of each power supply conduction switch (Sw3 L , Sw3 R )) based on the same principle as the operation of step S3 in the first embodiment. Is the operation. The normal range is determined so that the quality of the insulation resistance is properly detected in consideration of variations in the voltage of the DC power supply 1a.

制御部15は、電圧値Vdが正常範囲に収まっている場合に(ステップS23のY)、電源回路1bの絶縁抵抗が正常であること(絶縁破壊無し)を検出する一方、電圧値Vdが当該正常範囲から逸脱している場合に(ステップS23のN)、当該絶縁抵抗が異常であること(絶縁破壊有り)を検出する(ステップS24)。   When the voltage value Vd is within the normal range (Y in step S23), the control unit 15 detects that the insulation resistance of the power supply circuit 1b is normal (no dielectric breakdown), while the voltage value Vd When deviating from the normal range (N in Step S23), it is detected that the insulation resistance is abnormal (there is dielectric breakdown) (Step S24).

制御部15は、電源回路1bの絶縁抵抗が異常であることを検出したときには、絶縁抵抗検出動作を終了する。このとき制御部15は、所定のアラームAが発せられる(表示或いは音声出力等がなされる)ようにすることで、電源回路1bの絶縁抵抗が異常である旨を報知する。これによりユーザは、絶縁破壊が発生したことを認識するとともに、その発生箇所が電源回路1bであることを認識することができる。   When the control unit 15 detects that the insulation resistance of the power supply circuit 1b is abnormal, the control unit 15 ends the insulation resistance detection operation. At this time, the control unit 15 notifies that the insulation resistance of the power supply circuit 1b is abnormal by causing a predetermined alarm A to be issued (display or audio output or the like is performed). Thus, the user can recognize that the dielectric breakdown has occurred and can recognize that the occurrence location is the power supply circuit 1b.

一方、制御部15は、電源回路1bの絶縁抵抗が正常であることを検出したときには、左系列の電源導通スイッチSw3LをONにする(ステップS25)。この動作により、左系列の電源導通スイッチSw3Lを介して、左系列のインバータ回路1cLが直流電源1aの正極に導通した状態となり、左系列の電源平滑用コンデンサ21Lが充電される。なお現段階では、左系列のインバータ回路1cLにおける上アームのスイッチ素子(Sw4L、Sw6L、Sw8L)は何れもOFFであるため、これらのスイッチ素子よりも後段側(左系列のモータ2L)は、直流電源1aの正極には導通していない。 On the other hand, the control unit 15, when the insulation resistance of the power supply circuit 1b detects that a normal, turns ON the power switch Sw3 L of the left sequence (step S25). By this operation, through the power switch Sw3 L of the left series inverter circuit 1c L of the left series is a state of being electrically connected to the positive electrode of the DC power source 1a, power supply smoothing capacitor 21 L of the left series is charged. At this stage, since the upper arm switch elements (Sw4 L , Sw6 L , Sw8 L ) in the left series inverter circuit 1c L are all OFF, the rear stage side of these switch elements (the left series motor 2 L ) is not conducted to the positive electrode of the DC power source 1a.

この状態において制御部15は、電圧値Vdが予め設定されている正常範囲に収まっているか否かを判別する(ステップS26)。この動作は、第1実施形態でのステップS6の動作と同様の原理により、左系列のインバータ回路1cL(左系列の電源導通スイッチSw3Lより後段側であって、左系列のインバータ回路1cLの上アームより前段側の部分)の絶縁抵抗の良否を検出するための動作である。 In this state, the control unit 15 determines whether or not the voltage value Vd is within a preset normal range (step S26). This operation, by the operation similar to the principle of step S6 in the first embodiment, an inverter circuit 1c L (rear stage side of the power switch Sw3 L of the left series of left-group, the left-group inverter circuit 1c L This is an operation for detecting pass / fail of the insulation resistance of the upper stage) of the upper arm.

制御部15は、電圧値Vdが正常範囲に収まっている場合に(ステップS26のY)、左系列のインバータ回路1cLの絶縁抵抗が正常であること(絶縁破壊無し)を検出する一方、電圧値Vdが正常範囲から逸脱している場合に(ステップS26のN)、当該絶縁抵抗が異常であること(絶縁破壊有り)を検出する(ステップS27)。 When the voltage value Vd is within the normal range (Y in step S26), the control unit 15 detects that the insulation resistance of the left-series inverter circuit 1c L is normal (no dielectric breakdown), while the voltage When the value Vd deviates from the normal range (N in Step S26), it is detected that the insulation resistance is abnormal (with insulation breakdown) (Step S27).

制御部15は、左系列のインバータ回路1cLの絶縁抵抗が異常であることを検出したときには、絶縁抵抗検出動作を終了する。なおこのとき制御部15は、所定のアラームB1(アラームAとは異なる)が発せられるようにすることで、左系列のインバータ回路1cLの絶縁抵抗が異常である旨を報知する。これによりユーザは、絶縁破壊が発生したことを認識するとともに、その発生箇所が左系列のインバータ回路1cLであることを認識することができる。 When the control unit 15 detects that the insulation resistance of the left-series inverter circuit 1c L is abnormal, the control unit 15 ends the insulation resistance detection operation. At this time, the control unit 15 notifies that the insulation resistance of the left series inverter circuit 1c L is abnormal by generating a predetermined alarm B1 (different from the alarm A). Accordingly, the user recognizes that a dielectric breakdown occurs, it is possible to recognize that the occurrence location is inverter circuit 1c L of the left series.

一方、制御部15は、左系列のインバータ回路1cLの絶縁抵抗が正常であることを検出したときには、右系列の電源導通スイッチSw3RをONにする(ステップS28)。この動作により、右系列の電源導通スイッチSw3Rを介して、右系列のインバータ回路1cRが直流電源1aの正極に導通した状態となり、右系列の電源平滑用コンデンサ21Rが充電される。なお現段階では、右系列のインバータ回路1cRにおける上アームのスイッチ素子(Sw4R、Sw6R、Sw8R)は何れもOFFであるため、これらのスイッチ素子よりも後段側(右系列のモータ2R)は、直流電源1aの正極には導通していない。 On the other hand, the control unit 15, when it is detected that the insulation resistance of the inverter circuit 1c L of the left series is normal, turns ON the power switch Sw3 R of the right sequence (step S28). By this operation, through the power switch Sw3 R of the right sequence, the inverter circuit 1c R of the right sequence is a state of being electrically connected to the positive electrode of the DC power source 1a, power supply smoothing capacitor 21 R of the right sequence is charged. At this stage, since the upper arm switch elements (Sw4 R , Sw6 R , Sw8 R ) in the right-series inverter circuit 1c R are all OFF, the rear stage side of these switch elements (right-series motor 2 R ) is not conducted to the positive electrode of the DC power source 1a.

この状態において制御部15は、電圧値Vdが予め設定されている正常範囲に収まっているか否かを判別する(ステップS29)。この動作は、第1実施形態でのステップS6の動作と同様の原理により、右系列のインバータ回路1cR(右系列の電源導通スイッチSw3Rより後段側であって、右系列のインバータ回路1cRの上アームより前段側の部分)の絶縁抵抗の良否を検出するための動作である。 In this state, the control unit 15 determines whether or not the voltage value Vd is within a preset normal range (step S29). This operation is based on the same principle as the operation of step S6 in the first embodiment. The right series inverter circuit 1c R (the rear stage side of the right series power supply conduction switch Sw3 R and the right series inverter circuit 1c R This is an operation for detecting pass / fail of the insulation resistance of the upper stage) of the upper arm.

制御部15は、電圧値Vdが正常範囲に収まっている場合に(ステップS29のY)、右系列のインバータ回路1cRの絶縁抵抗が正常であること(絶縁破壊無し)を検出する一方、電圧値Vdが正常範囲から逸脱している場合に(ステップS29のN)、当該絶縁抵抗が異常であること(絶縁破壊有り)を検出する(ステップS30)。 When the voltage value Vd is within the normal range (Y in step S29), the control unit 15 detects that the insulation resistance of the right-series inverter circuit 1c R is normal (no breakdown), while the voltage When the value Vd deviates from the normal range (N in step S29), it is detected that the insulation resistance is abnormal (with dielectric breakdown) (step S30).

制御部15は、右系列のインバータ回路1cRの絶縁抵抗が異常であることを検出したときには、絶縁抵抗検出動作を終了する。なおこのとき制御部15は、所定のアラームB2(アラームAおよびB1とは異なる)が発せられるようにすることで、右系列のインバータ回路1cRの絶縁抵抗が異常である旨を報知する。これによりユーザは、絶縁破壊が発生したことを認識するとともに、その発生箇所が右系列のインバータ回路1cRであることを認識することができる。 When the control unit 15 detects that the insulation resistance of the right-series inverter circuit 1c R is abnormal, the control unit 15 ends the insulation resistance detection operation. At this time, the control unit 15 notifies that the insulation resistance of the right-series inverter circuit 1c R is abnormal by generating a predetermined alarm B2 (different from the alarms A and B1). Accordingly, the user can recognize that the dielectric breakdown has occurred and can recognize that the occurrence location is the right-series inverter circuit 1c R.

一方、制御部15は、右系列のインバータ回路1cRの絶縁抵抗が正常であることを検出したときには、左系列のインバータ回路1cLの何れかの相(例えばU相)の上アームを所定時間だけONにする(ステップS31)。なおこの際、上アームが適切にONの状態となるように、先ずその相の下アームがごく短時間だけONにされ、この下アームがOFFとなった後に上アームがONにされる。またステップS31の動作に関し、インバータ回路1cLの上アームや下アームをONにする制御は、電源回路1bに設けられた制御部15が直接行うようになっていても良く、インバータ回路1cLに設けられた不図示のマイコン(CAN通信により制御部15との協調動作が可能)が行うようになっていても良い。 On the other hand, when the control unit 15 detects that the insulation resistance of the right series inverter circuit 1c R is normal, the control unit 15 holds the upper arm of any phase (for example, U phase) of the left series inverter circuit 1c L for a predetermined time. Only ON (step S31). At this time, first, the lower arm of the phase is turned on for a very short time so that the upper arm is appropriately turned on, and the upper arm is turned on after the lower arm is turned off. Also respect the operation of step S31, the control to turn ON the arm and lower arm of inverter circuit 1c L may be the control unit 15 provided in the power supply circuit 1b is not adapted to perform directly, the inverter circuit 1c L A provided microcomputer (not shown) (cooperation with the control unit 15 is possible by CAN communication) may be performed.

この動作により、ONにされた上アームを介して、左系列の三相線2aLが直流電源1aの正極に導通した状態となる。そして当該上アームがONにされている間に、制御部15は、電圧値Vdが予め設定されている正常範囲に収まっているか否かを判別する(ステップS32)。この動作は、第1実施形態でのステップS9の動作と同様の原理により、左系列の三相線2aL(左系列のインバータ回路1cLの上アームより後段側の部分)の絶縁抵抗の良否を検出するための動作である。 By this operation, the left series three-phase line 2a L is brought into conduction with the positive electrode of the DC power source 1a through the upper arm that is turned on. Then, while the upper arm is turned on, the control unit 15 determines whether or not the voltage value Vd is within a preset normal range (step S32). This operation is based on the same principle as the operation of step S9 in the first embodiment, and the insulation resistance of the left-series three-phase line 2a L (the part on the rear stage side from the upper arm of the left-series inverter circuit 1c L ) is determined. This is an operation for detecting.

制御部15は、電圧値Vdが正常範囲に収まっている場合に(ステップS32のY)、左系列の三相線2aLにおける絶縁抵抗が正常であること(絶縁破壊無し)を検出する一方、電圧値Vdが正常範囲から逸脱している場合に(ステップS32のN)、当該絶縁抵抗が異常であること(絶縁破壊有り)を検出する(ステップS33)。 When the voltage value Vd is within the normal range (Y in Step S32), the control unit 15 detects that the insulation resistance in the left series three-phase line 2a L is normal (no dielectric breakdown), When the voltage value Vd deviates from the normal range (N in Step S32), it is detected that the insulation resistance is abnormal (with dielectric breakdown) (Step S33).

制御部15は、左系列の三相線2aLの絶縁抵抗が異常であることを検出したときには、絶縁抵抗検出動作を終了する。なおこのとき制御部15は、所定のアラームC1(アラームA、B1、およびB2とは異なる)が発せられるようにすることで、左系列の三相線2aLの絶縁抵抗が異常である旨を報知する。これによりユーザは、絶縁破壊が発生したことを認識するとともに、その発生箇所が左系列の三相線2aLであることを認識することができる。 When the control unit 15 detects that the insulation resistance of the left-series three-phase line 2a L is abnormal, the control unit 15 ends the insulation resistance detection operation. At this time, the control unit 15 indicates that the insulation resistance of the three-phase line 2a L in the left series is abnormal by causing a predetermined alarm C1 (different from the alarms A, B1, and B2) to be issued. Inform. Accordingly, the user can recognize that the dielectric breakdown has occurred and can recognize that the occurrence location is the left-series three-phase line 2a L.

一方、制御部15は、左系列の三相線2aLの絶縁抵抗が正常であることを検出したときには、右系列のインバータ回路1cRの何れかの相(例えばU相)の上アームを所定時間だけONにする(ステップS34)。なおこの際、上アームが適切にONの状態となるように、先ずその相の下アームがごく短時間だけONにされ、この下アームがOFFとなった後に上アームがONにされる。またステップS34の動作に関し、インバータ回路1cRの上アームや下アームをONにする制御は、電源回路1bに設けられた制御部15が直接行うようになっていても良く、インバータ回路1cRに設けられた不図示のマイコン(CAN通信により制御部15との協調動作が可能)が行うようになっていても良い。 On the other hand, when the control unit 15 detects that the insulation resistance of the left-series three-phase line 2a L is normal, the control unit 15 sets the upper arm of any phase (for example, U-phase) of the right-series inverter circuit 1c R to a predetermined level. It is turned ON only for the time (step S34). At this time, first, the lower arm of the phase is turned on for a very short time so that the upper arm is appropriately turned on, and the upper arm is turned on after the lower arm is turned off. Also respect the operation of step S34, the control to turn ON the arm and lower arm of inverter circuit 1c R may be a control unit 15 provided in the power supply circuit 1b is not adapted to perform directly, the inverter circuit 1c R A provided microcomputer (not shown) (cooperation with the control unit 15 is possible by CAN communication) may be performed.

この動作により、ONにされた上アームを介して、右系列の三相線2aRが直流電源1aの正極に導通した状態となる。そして当該上アームがONにされている間に、制御部15は、電圧値Vdが予め設定されている正常範囲に収まっているか否かを判別する(ステップS35)。この動作は、第1実施形態でのステップS9の動作と同様の原理により、右系列の三相線2aR(右系列のインバータ回路1cRの上アームより後段側の部分)の絶縁抵抗の良否を検出するための動作である。 By this operation, the right-series three-phase line 2a R is brought into conduction with the positive electrode of the DC power source 1a through the upper arm that is turned on. Then, while the upper arm is turned on, the control unit 15 determines whether or not the voltage value Vd is within a preset normal range (step S35). This operation is based on the same principle as the operation in step S9 in the first embodiment, and the insulation resistance of the right-series three-phase line 2a R (the part on the rear stage side of the upper arm of the right-series inverter circuit 1c R ) is determined. This is an operation for detecting.

制御部15は、電圧値Vdが正常範囲に収まっている場合に(ステップS35のY)、右系列の三相線2aRにおける絶縁抵抗が正常であること(絶縁破壊無し)を検出する一方、電圧値Vdが正常範囲から逸脱している場合に(ステップS35のN)、当該絶縁抵抗が異常であること(絶縁破壊有り)を検出する(ステップS36)。 When the voltage value Vd is within the normal range (Y in Step S35), the control unit 15 detects that the insulation resistance in the right-phase three-phase line 2a R is normal (no dielectric breakdown), When the voltage value Vd deviates from the normal range (N in Step S35), it is detected that the insulation resistance is abnormal (there is dielectric breakdown) (Step S36).

制御部15は、右系列の三相線2aRの絶縁抵抗が異常であることを検出したときには、絶縁抵抗検出動作を終了する。なおこのとき制御部15は、所定のアラームC2(アラームA、B1、B2、およびC1とは異なる)が発せられるようにすることで、右系列の三相線2aRの絶縁抵抗が異常である旨を報知する。これによりユーザは、絶縁破壊が発生したことを認識するとともに、その発生箇所が右系列の三相線2aRであることを認識することができる。 When the control unit 15 detects that the insulation resistance of the three-phase line 2a R in the right series is abnormal, the control unit 15 ends the insulation resistance detection operation. At this time, the control unit 15 generates a predetermined alarm C2 (different from the alarms A, B1, B2, and C1) so that the insulation resistance of the right-phase three-phase line 2a R is abnormal. Inform the effect. Thereby, the user can recognize that the dielectric breakdown has occurred and can recognize that the occurrence location is the right-phase three-phase line 2a R.

一方、右系列の三相線2aRの絶縁抵抗が正常であることが検出されたときには、電源回路1b、各インバータ回路(1cL、1cR)、および各三相線(2aL、2aR)の何れについても、絶縁抵抗が正常であることが検出されたことになる。そこでこの場合には、制御部15は、モータ装置9A全体の絶縁抵抗が正常であること(絶縁破壊無し)を検出し(ステップS37)、絶縁抵抗検出動作を終了する。 On the other hand, when it is detected that the insulation resistance of the right-phase three-phase line 2a R is normal, the power supply circuit 1b, each inverter circuit (1c L , 1c R ), and each three-phase line (2a L , 2a R) In any case, it is detected that the insulation resistance is normal. Therefore, in this case, the control unit 15 detects that the insulation resistance of the entire motor device 9A is normal (no insulation breakdown) (step S37), and ends the insulation resistance detection operation.

[モータ駆動回路の特徴等]
上述したように第2実施形態のモータ駆動回路1は、直流電源1aに接続された電源ラインL1と、入力側が電源ラインL1に接続されており、電源ラインL1から入力される直流電力を交流電力に変換して、出力側に接続されたモータに出力するインバータ回路と、電源ラインL1上に設けられ、電源ラインL1の導通/遮断を切替える電源導通スイッチと、を備えている。なおインバータ回路としては、左右2系列のインバータ回路(1cL、1cR)が設けられ、電源導通スイッチとしては、左右2系列の電源導通スイッチ(Sw3L、Sw3R)が設けられている。また本実施形態では一例として、直流電源1aと左系列のインバータ回路1cLの間に左系列の電源導通スイッチSw3Lが設けられ、直流電源1aと右系列のインバータ回路1cRの間に右系列の電源導通スイッチSw3Rが設けられている。
[Features of motor drive circuit]
As described above, the motor drive circuit 1 of the second embodiment has the power supply line L1 connected to the DC power supply 1a and the input side connected to the power supply line L1, and the DC power input from the power supply line L1 is converted to AC power. And an inverter circuit that outputs to the motor connected to the output side, and a power supply conduction switch that is provided on the power supply line L1 and switches between conduction and interruption of the power supply line L1. The inverter circuit is provided with two left and right series inverter circuits (1c L , 1c R ), and the power supply conduction switch is provided with two left and right series power supply conduction switches (Sw3 L , Sw3 R ). As an example in the present embodiment, power switch Sw3 L of the left series is provided between the inverter circuit 1c L of the DC power source 1a and the left sequence, right sequence between the inverter circuit 1c R of the DC power source 1a and the right sequence Power supply conduction switch Sw3 R is provided.

更にモータ駆動回路1は、直流電源1aと左系列の電源導通スイッチSw3Lの間であり、かつ、直流電源1aと右系列の電源導通スイッチSw3Rの間である箇所、すなわち、何れの電源導通スイッチ(Sw3L、Sw3R)についても直流電源1aと電源導通スイッチの間となる箇所の電圧を検出する機能部(電圧検出部)を有している。また更にモータ駆動回路1は、各電源導通スイッチ(Sw3L、Sw3R)を遮断させた状態における電圧検出部の検出結果に基づいて電源回路1b(各電源導通スイッチ(Sw3L、Sw3R)より前段側)の絶縁抵抗を検出する第1検出動作を行った後、電源導通スイッチを導通させた状態における電圧検出部の検出結果に基づいてインバータ回路(電源導通スイッチより後段側)の絶縁抵抗を検出する第2検出動作を行う機能部(絶縁抵抗検出部)を有している。なお第2検出動作は、左右の各系列について行われる。 Furthermore the motor drive circuit 1 is between power switch Sw3 L of the DC power source 1a and the left sequence and location is between power switch Sw3 R of the DC power source 1a and the right sequence, i.e., either the power conduction The switches (Sw3 L , Sw3 R ) also have a function unit (voltage detection unit) that detects a voltage at a location between the DC power supply 1a and the power supply conduction switch. Furthermore the motor drive circuit 1, from the power switch (Sw3 L, Sw3 R) power supply circuit based on a detection result of the voltage detection section in a state of being cut off 1b (the power switch (Sw3 L, Sw3 R) After performing the first detection operation to detect the insulation resistance of the front stage side, the insulation resistance of the inverter circuit (the stage side after the power conduction switch) is determined based on the detection result of the voltage detection unit in the state where the power conduction switch is conducted. It has a function part (insulation resistance detection part) which performs the 2nd detection operation to detect. The second detection operation is performed for each of the left and right series.

そのためモータ駆動回路1は、モータ装置9の部分ごとに(本実施形態では、電源回路1b、各インバータ回路(1cL、1cR)の各々について)絶縁抵抗の検出を行うものでありながら、各部の絶縁抵抗の検出が共通の回路によって実現され、回路構成を簡素化することが容易となっている。なお本実施形態では、第1検出動作はステップS23の動作に相当し、第2検出動作はステップS26およびS29の動作に相当する。 Therefore, the motor drive circuit 1 detects the insulation resistance for each part of the motor device 9 (in this embodiment, each of the power supply circuit 1b and each inverter circuit (1c L , 1c R )) The detection of the insulation resistance is realized by a common circuit, and it is easy to simplify the circuit configuration. In the present embodiment, the first detection operation corresponds to the operation in step S23, and the second detection operation corresponds to the operations in steps S26 and S29.

また各インバータ回路(1cL、1cR)は三相のアームを有し、各アームには、直流電源1aの正極と負極の間に直列に接続されるスイッチ素子として、上素子と下素子が設けられている。また各アームにおける上素子と下素子の間に、三相のモータ(2L、2R)が接続される。そして絶縁抵抗検出部は、第2検出動作として、上素子を全てオフとさせた状態における電圧検出部の検出結果に基づいて、インバータ回路(上素子より前段側)の絶縁抵抗を検出する動作を行った後、第3検出動作として、上素子の何れか一つをオンとさせた状態における電圧検出部の検出結果に基づいて、モータの三相線(上素子より後段側)の絶縁抵抗を検出する動作を行う。なお第3検出動作は、左右の各系列について行われる。 Each inverter circuit (1c L , 1c R ) has a three-phase arm, and each arm has an upper element and a lower element as switching elements connected in series between the positive electrode and the negative electrode of the DC power source 1a. Is provided. A three-phase motor (2 L , 2 R ) is connected between the upper element and the lower element in each arm. Then, the insulation resistance detection unit detects, as the second detection operation, an operation for detecting the insulation resistance of the inverter circuit (an upstream side of the upper element) based on the detection result of the voltage detection unit in a state where all the upper elements are turned off. After performing, as a third detection operation, based on the detection result of the voltage detection unit in a state where any one of the upper elements is turned on, the insulation resistance of the three-phase wire of the motor (the rear stage side from the upper element) is Perform the detection operation. The third detection operation is performed for each of the left and right series.

そのためモータ駆動回路1は、共通の回路により、電源回路1b、各インバータ回路(1cL、1cR)、および各三相線(2aL、2aR)の絶縁抵抗を検出することが可能である。なお本実施形態では、第3検出動作はステップS32およびS35の動作に相当する。また本実施形態では、インバータ回路1cおよびモータ2は三相となっているが、単相であってもよく、二相或いは四相以上であっても構わない。 Therefore, the motor drive circuit 1 can detect the insulation resistance of the power supply circuit 1b, each inverter circuit (1c L , 1c R ), and each three-phase line (2a L , 2a R ) using a common circuit. . In the present embodiment, the third detection operation corresponds to the operations of steps S32 and S35. In the present embodiment, the inverter circuit 1c and the motor 2 are three-phase, but may be single-phase, two-phase or four-phase or more.

なおモータ駆動回路1は、それぞれが並列に設けられた左右の各系列のインバータ回路(1cL、1cR)と、左右の各系列に対応するように設けられた複数の電源導通スイッチ(Sw3L、Sw3R)と、を備えていると見ることが出来る。そして電圧検出部は、直流電源1aと各電源導通スイッチとの間の電圧を検出するものであり、絶縁抵抗検出部は、第1検出動作として、何れの電源導通スイッチをも遮断させた状態における電圧検出部の検出結果に基づいて、何れの電源導通スイッチよりも前段側の絶縁抵抗を検出する動作を行った後、左右の各系列について第2検出動作および第3検出動作を行うと見ることが出来る。 The motor drive circuit 1 includes left and right series inverter circuits (1c L , 1c R ) provided in parallel, and a plurality of power supply conduction switches (Sw3 L) provided to correspond to the left and right series, respectively. , Sw3 R ). The voltage detection unit detects a voltage between the DC power source 1a and each power supply conduction switch, and the insulation resistance detection unit is in a state in which any power supply conduction switch is shut off as the first detection operation. Based on the detection result of the voltage detection unit, after performing the operation of detecting the insulation resistance before the power supply conduction switch, the second detection operation and the third detection operation are performed for each of the left and right series. I can do it.

より具体的に言えば、絶縁抵抗検出部は、左右の各系列についての第2検出動作を行った後、左右の各系列についての第3検出動作を行うようになっている。このようにしてモータ駆動回路1は、電源回路1b、各インバータ回路(1cL、1cR)、および各三相線(2aL、2aR)の絶縁抵抗を逐次検出していくことが可能である。 More specifically, the insulation resistance detection unit performs the third detection operation for each of the left and right series after performing the second detection operation for each of the left and right series. In this way, the motor drive circuit 1 can sequentially detect the insulation resistance of the power supply circuit 1b, each inverter circuit (1c L , 1c R ), and each three-phase line (2a L , 2a R ). is there.

またモータ駆動回路1においては、第1検出動作から第3検出動作の何れかの検出動作によって絶縁抵抗の異常が検出されたとき、検出動作ごとに異なるよう設定された出力(アラームA、B1、B2、C1、C2)を出すようになっている。これにより絶縁破壊が発生したとき、ユーザは絶縁破壊の発生箇所をモータ装置9Aの部分ごとに特定することができるため、発生箇所が分からない場合よりも適切な処置を施すことができる。   Further, in the motor drive circuit 1, when an insulation resistance abnormality is detected by any one of the first detection operation to the third detection operation, outputs (alarms A, B1, B2, C1, C2). Thus, when dielectric breakdown occurs, the user can specify the location where the dielectric breakdown has occurred for each portion of the motor device 9A, and therefore can take more appropriate measures than when the location is unknown.

またモータ駆動回路1においては、第1検出動作から第3検出動作の何れかの検出動作によって絶縁抵抗の異常が検出されたとき、以降の検出動作の実行が省略されるようになっている。すなわち第1検出動作によって絶縁抵抗の異常が検出されたときは、第2検出動作と第3検出動作の実行が省略され、第2検出動作によって絶縁抵抗の異常が検出されたときは、第3検出動作の実行が省略されるようになっている。これにより無用な検出動作が実行されないようにし、モータ駆動回路1の動作負担を軽減させることが可能である。   Further, in the motor drive circuit 1, when an insulation resistance abnormality is detected by any one of the first detection operation to the third detection operation, the subsequent detection operation is omitted. That is, when the abnormality of the insulation resistance is detected by the first detection operation, the execution of the second detection operation and the third detection operation is omitted, and when the abnormality of the insulation resistance is detected by the second detection operation, the third detection operation is performed. Execution of the detection operation is omitted. As a result, useless detection operation can be prevented from being executed, and the operation load of the motor drive circuit 1 can be reduced.

また第2実施形態のモータ装置9は、インバータ回路1bやモータ2等について左右の2系列を有する形態となっている。但し変形例として、3系列以上を有する形態とすることも可能である。この場合にも、本実施形態に準じた絶縁抵抗検出動作が行われるようにし、各部の絶縁抵抗を検出させることが可能である。   Further, the motor device 9 of the second embodiment has a form having two left and right lines for the inverter circuit 1b, the motor 2, and the like. However, as a modification, it is also possible to have a form having three or more series. Also in this case, it is possible to detect the insulation resistance of each part by performing the insulation resistance detection operation according to the present embodiment.

3.その他
本発明の構成は、上記実施形態のほか、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えることが可能である。すなわち、上記実施形態は、全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。本発明の技術的範囲は、上記実施形態の説明ではなく、特許請求の範囲によって示されるものであり、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内に属する全ての変更が含まれると理解されるべきである。
3. Others The configuration of the present invention can be variously modified in addition to the above-described embodiment without departing from the spirit of the invention. That is, the above-described embodiment is an example in all respects, and should be considered not restrictive. The technical scope of the present invention is shown not by the above description of the embodiment but by the scope of the claims, and is understood to include all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of the claims. Should.

例えば各実施形態に係るモータ駆動装置1は、電動車両に適用されて駆動輪を回転させる役割を果たすものであるが、本発明の適用範囲はこのような形態には限られない。本発明に係るモータ駆動回路は、モータが用いられる様々な用途への適用が可能である。   For example, the motor drive device 1 according to each embodiment plays a role of being applied to an electric vehicle and rotating drive wheels, but the scope of application of the present invention is not limited to such a form. The motor drive circuit according to the present invention can be applied to various uses in which a motor is used.

本発明は、例えば電動車両に利用することができる。   The present invention can be used for an electric vehicle, for example.

1 モータ駆動回路
1a 直流電源
1b 電源回路
1c、1cL、1cR インバータ回路
2、2L、2R モータ
2a、2aL、2aR 三相線
5a〜5c、5bL、5cL、5bR、5cR 金属ケース
9、9A モータ装置
11〜14 抵抗
15 制御部
21、21L、21R 電源平滑用コンデンサ
L1 正極ライン(電源ライン)
L2 負極ライン
Sw1、Sw2 常開スイッチ
Sw3、Sw3L、Sw3R 電源導通スイッチ
Sw4、Sw4L、Sw4R スイッチ素子(U相の上素子)
Sw5、Sw5L、Sw5R スイッチ素子(U相の下素子)
Sw6、Sw6L、Sw6R スイッチ素子(V相の上素子)
Sw7、Sw7L、Sw7R スイッチ素子(V相の下素子)
Sw8、Sw8L、Sw8R スイッチ素子(W相の上素子)
Sw9、Sw9L、Sw9R スイッチ素子(W相の下素子)
1 motor drive circuit 1a DC power supply 1b power supply circuit 1c, 1c L, 1c R inverter circuit 2, 2 L, 2 R motor 2a, 2a L, 2a R three phase lines 5a~5c, 5b L, 5c L, 5b R, 5c R metal case 9, 9A Motor device 11-14 Resistor 15 Control unit 21, 21 L , 21 R Power source smoothing capacitor L1 Positive line (power line)
L2 Negative electrode Sw1, Sw2 Normally open switch Sw3, Sw3 L , Sw3 R Power supply conduction switch Sw4, Sw4 L , Sw4 R switch element (upper element of U phase)
Sw5, Sw5 L , Sw5 R switch element (lower element of U phase)
Sw6, Sw6 L , Sw6 R switch element (upper element of V phase)
Sw7, Sw7 L , Sw7 R switch element (lower element of V phase)
Sw8, Sw8 L , Sw8 R switch element (upper element of W phase)
Sw9, Sw9 L , Sw9 R switch element (lower element of W phase)

Claims (9)

直流電源に接続された電源ラインと、
入力側が前記電源ラインに接続されており、該電源ラインから入力される直流電力を交流電力に変換して、出力側に接続されたモータに出力するインバータと、
前記直流電源と前記インバータの間の電圧を検出する電圧検出部と、
前記電圧検出部の検出結果に基づいて、絶縁抵抗を検出する絶縁抵抗検出部と、
を備え、
前記インバータは、
単相または複数相のアームを有し、
前記アームには、
前記直流電源の正極と負極の間に直列に接続されるスイッチ素子として、上素子と下素子が設けられており、
前記上素子と前記下素子の間に前記モータが接続されるものであり、
前記絶縁抵抗検出部は、
前記上素子を全てオフとさせた状態における前記電圧検出部の検出結果に基づいて、前記上素子より前段側の絶縁抵抗を検出する第1検出動作を行った後、前記上素子の少なくとも一つをオンとさせた状態における前記電圧検出部の検出結果に基づいて、前記上素子より後段側の絶縁抵抗を検出する第2検出動作を行う、
モータ駆動回路。
A power line connected to a DC power source;
An input side is connected to the power line, an inverter that converts DC power input from the power line into AC power and outputs it to a motor connected to the output side;
A voltage detector for detecting a voltage between the DC power source and the inverter;
An insulation resistance detector that detects an insulation resistance based on a detection result of the voltage detector;
With
The inverter is
With single-phase or multi-phase arms,
In the arm,
As a switching element connected in series between the positive electrode and the negative electrode of the DC power supply, an upper element and a lower element are provided,
The motor is connected between the upper element and the lower element,
The insulation resistance detector is
At least one of the upper elements after performing a first detection operation for detecting an insulation resistance before the upper element based on a detection result of the voltage detection unit in a state where all the upper elements are turned off. Based on the detection result of the voltage detection unit in a state where is turned on, a second detection operation for detecting an insulation resistance on the rear stage side from the upper element is performed.
Motor drive circuit.
前記第2検出動作においてオンとされる前記上素子は、
当該上素子に対応する前記下素子がオンされてオフとなった後に、オンされる請求項1に記載のモータ駆動回路。
The upper element that is turned on in the second detection operation is
The motor drive circuit according to claim 1, wherein the motor drive circuit is turned on after the lower element corresponding to the upper element is turned on and turned off.
前記インバータは、
三相の前記アームを有し、各々の前記アームにおける前記上素子と前記下素子の間に三相の前記モータが接続されるものであり、
前記絶縁抵抗検出部は、
前記第1検出動作として、
前記上素子を全てオフとさせた状態における前記電圧検出部の検出結果に基づいて、前記インバータの絶縁抵抗を検出する動作を行い、
前記第2検出動作として、
前記上素子の何れか一つをオンとさせた状態における前記電圧検出部の検出結果に基づいて、前記モータの三相線の絶縁抵抗を検出する動作を行う請求項1または請求項2に記載のモータ駆動回路。
The inverter is
It has the three-phase arm, and the three-phase motor is connected between the upper element and the lower element in each of the arms,
The insulation resistance detector is
As the first detection operation,
Based on the detection result of the voltage detection unit in a state where all the upper elements are turned off, an operation of detecting the insulation resistance of the inverter is performed,
As the second detection operation,
The operation for detecting an insulation resistance of a three-phase wire of the motor is performed based on a detection result of the voltage detection unit in a state in which any one of the upper elements is turned on. Motor drive circuit.
それぞれが並列に設けられた複数系列の前記インバータを備え、
前記絶縁抵抗検出部は、
前記複数系列の各々について、前記第1検出動作および前記第2検出動作を行う請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載のモータ駆動回路。
Each comprising a plurality of inverters provided in parallel,
The insulation resistance detector is
4. The motor drive circuit according to claim 1, wherein the first detection operation and the second detection operation are performed for each of the plurality of series. 5.
前記第1検出動作および前記第2検出動作の何れかの検出動作によって絶縁抵抗の異常が検出されたとき、
前記検出動作ごとに異なるよう設定された出力を出すことを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載のモータ駆動回路。
When an abnormality in insulation resistance is detected by the detection operation of either the first detection operation or the second detection operation,
The motor drive circuit according to any one of claims 1 to 4, wherein an output set to be different for each detection operation is output.
前記第1検出動作および前記第2検出動作の何れかの検出動作によって絶縁抵抗の異常が検出されたとき、
以降の前記検出動作の実行が省略されることを特徴とする請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載のモータ駆動回路。
When an abnormality in insulation resistance is detected by the detection operation of either the first detection operation or the second detection operation,
6. The motor drive circuit according to claim 1, wherein the subsequent detection operation is omitted.
請求項1〜請求項6のいずれか1項に記載のモータ駆動回路と、
前記モータと、
を備えたモータ装置。
The motor drive circuit according to any one of claims 1 to 6,
The motor;
A motor device comprising:
請求項7に記載のモータ装置と、
前記モータにより回転させられる駆動輪と、
を備えた電動車両。
A motor device according to claim 7;
Driving wheels rotated by the motor;
Electric vehicle equipped with.
2系列の前記インバータを備えた請求項1〜請求項6のいずれか1項に記載のモータ駆動回路と、
左側および右側の各駆動輪と、
一方の前記インバータの出力側に接続されており、前記左側の駆動輪を回転させる左側モータと、
他方の前記インバータの出力側に接続されており、前記右側の駆動輪を回転させる右側モータと、
を備えた電動車両。
The motor drive circuit according to any one of claims 1 to 6, comprising two inverters.
Left and right drive wheels,
A left motor connected to the output side of one of the inverters and rotating the left drive wheel;
A right motor connected to the output side of the other inverter and rotating the right drive wheel;
Electric vehicle equipped with.
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