JP2021129399A - Control circuit of power converter - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、第1電源と、多相の回転電機と、回転電機の各相の巻線及び第1電源に電気的に接続され、上下アームのスイッチを有する電力変換器と、を備えるシステムに適用される電力変換器の制御回路に関する。 The present invention is a system including a first power supply, a multi-phase rotary electric machine, and a power converter electrically connected to the windings of each phase of the rotary electric machine and the first power supply and having switches for upper and lower arms. Regarding the control circuit of the applied power converter.
この種の制御回路としては、システムに異常が発生したと判定した場合、上下アームのスイッチを強制的にオフ状態に切り替えるシャットダウン制御を行うものが知られている。シャットダウン制御が行われる場合において、回転電機を構成するロータの回転によって巻線に逆起電圧が発生していると、巻線の線間電圧が第1電源の電圧よりも高くなっていることがある。線間電圧が高くなる状況は、例えば、ロータの界磁磁束量が大きかったり、ロータの回転速度が高かったりする場合に発生し得る。 As a control circuit of this type, there is known one that performs shutdown control for forcibly switching the switch of the upper and lower arms to the off state when it is determined that an abnormality has occurred in the system. When shutdown control is performed, if a counter electromotive voltage is generated in the winding due to the rotation of the rotor that constitutes the rotating electric machine, the line voltage of the winding may be higher than the voltage of the first power supply. be. The situation where the line voltage becomes high can occur, for example, when the amount of field magnetic flux of the rotor is large or the rotation speed of the rotor is high.
巻線の線間電圧が第1電源の電圧よりも高くなる場合、シャットダウン制御が行われていたとしても、スイッチに逆並列に接続されたダイオード、巻線及び第1電源を含む閉回路に巻線で発生した誘起電流が流れるいわゆる回生が実施されることとなる。その結果、電力変換器の第1電源側の直流電圧が大きく上昇し、第1電源、電力変換器及び第1電源に接続された電力変換器以外の機器のうち少なくとも1つが故障する懸念がある。 If the line voltage of the winding is higher than the voltage of the first power supply, the winding is wound in a closed circuit including the diode, winding and the first power supply connected in antiparallel to the switch even if shutdown control is performed. The so-called regeneration in which the induced current generated in the wire flows will be carried out. As a result, the DC voltage on the first power supply side of the power converter rises significantly, and there is a concern that at least one of the devices other than the first power supply, the power converter, and the power converter connected to the first power supply may fail. ..
このような問題に対処すべく、特許文献1に記載されているように、上下アームのうちいずれか一方のアームにおけるオン側スイッチをオン状態にし、他方のアームにおけるオフ側スイッチをオフ状態にする短絡制御を行う制御回路が知られている。詳しくは、この制御回路では、給電ユニットから給電されることにより動作可能となっており、出力段駆動制御部を有している。出力段駆動制御部は、上記短絡制御を行う。ここで、給電ユニットに異常が発生した場合に備えて、制御回路は、給電ユニットに依存しない第1電源の電力を出力段駆動制御部に供給可能な駆動電源を備えている。この駆動電源からオン側スイッチのゲートに電力が供給される。
In order to deal with such a problem, as described in
特許文献1に記載の構成では、駆動電源の電力が、オン側スイッチ及びオフ側スイッチのうち、オン側スイッチのゲートにのみ供給される。このため、短絡制御において、オン側スイッチはオン状態に駆動制御されるものの、オフ側スイッチは、そのゲート電圧が制御されない状態において成り行きでオフ状態になる。
In the configuration described in
ここで、短絡制御を行う場合に上下アーム短絡の発生を抑制する上では、オフ側スイッチがオフ状態になるのを待ってからオン側スイッチをオン状態に切り替えることが要求される。しかしながら、オフ側スイッチが成り行きでオフ状態になるのを待ってからオン側スイッチをオン状態に切り替える場合、システムに異常が発生してから短絡制御が行われるまでの時間が長くなってしまう。 Here, in order to suppress the occurrence of a short circuit between the upper and lower arms when performing short circuit control, it is required to wait for the off side switch to be in the off state before switching the on side switch to the on state. However, if the on-side switch is switched to the on-state after waiting for the off-side switch to turn off, it takes a long time from the occurrence of an abnormality in the system to the short-circuit control.
本発明は、システムに異常が発生した場合に短絡制御を迅速に実施することができる電力変換器の制御回路を提供することを主たる目的とする。 An object of the present invention is to provide a control circuit of a power converter capable of quickly performing short-circuit control when an abnormality occurs in a system.
本発明は、第1電源と、
多相の回転電機と、
前記回転電機の各相の巻線及び前記第1電源に電気的に接続され、上下アームのスイッチを有する電力変換器と、を備えるシステムに適用される電力変換器の制御回路において、
前記システムには、前記制御回路の電力供給源となる第2電源及び第3電源が備えられ、
前記システムに異常が発生しているか否かを判定する異常判定部と、
前記異常判定部により異常が発生したと判定された場合、前記第2電源及び前記第3電源の少なくとも一方で生成された電力を用いて、上下アームのうちいずれか一方のアームにおける前記スイッチであるオン側スイッチをオン状態に駆動制御し、他方のアームにおける前記スイッチであるオフ側スイッチをオフ状態に駆動制御する短絡制御を行う異常時制御部と、を備える。
The present invention includes a first power source and
With a multi-phase rotating electric machine,
In a power converter control circuit applied to a system comprising windings of each phase of the rotating electric machine and a power converter electrically connected to the first power source and having switches for upper and lower arms.
The system includes a second power source and a third power source that serve as power supply sources for the control circuit.
An abnormality determination unit that determines whether or not an abnormality has occurred in the system,
When it is determined by the abnormality determination unit that an abnormality has occurred, the switch in one of the upper and lower arms is the switch using the power generated by at least one of the second power supply and the third power supply. It is provided with an abnormal time control unit that performs short-circuit control in which the on-side switch is driven and controlled in the on-state and the off-side switch, which is the switch in the other arm, is driven and controlled in the off-state.
システムには、制御回路の電力供給源となる第2電源及び第3電源が備えられる。このため、第2電源及び第3電源のうちいずれか一方を制御回路の電力供給源にできなくなる場合であっても、他方の電源を電力供給源とすることができる。これにより、短絡制御を行うことができる。また、上記他方の電源を電力供給源とできるため、例えば、短絡制御を行うことなく、回転電機の制御量をその指令値に制御する通常制御を継続したりすることができる。 The system includes a second power source and a third power source that serve as a power supply source for the control circuit. Therefore, even if either one of the second power supply and the third power supply cannot be used as the power supply source of the control circuit, the other power supply can be used as the power supply source. As a result, short circuit control can be performed. Further, since the other power source can be used as the power supply source, for example, the normal control for controlling the control amount of the rotary electric machine to the command value can be continued without performing the short circuit control.
また、本発明では、システムに異常が発生したと判定された場合、短絡制御において、第2電源及び第3電源の少なくとも一方で生成された電力を用いて、オン側スイッチがオン状態に駆動制御され、オフ側スイッチがオフ状態に駆動制御される。このため、オフ側スイッチが成り行きでオフ状態になるのを待ってからオン側スイッチをオン状態に切り替える構成と比較して、システムに異常が発生した場合に短絡制御を迅速に実施することができる。 Further, in the present invention, when it is determined that an abnormality has occurred in the system, in the short-circuit control, the on-side switch is driven to the on state by using the power generated by at least one of the second power supply and the third power supply. Then, the off-side switch is driven and controlled to the off state. For this reason, short-circuit control can be performed more quickly when an abnormality occurs in the system, as compared with a configuration in which the on-side switch is switched to the on-side after waiting for the off-side switch to turn off. ..
<第1実施形態>
以下、本発明に係る制御回路を具体化した第1実施形態について、図面を参照しつつ説明する。本実施形態に係る制御回路は、電力変換器としての3相インバータに適用される。本実施形態において、インバータを備える制御システムは、電気自動車やハイブリッド車等の車両に搭載される。
<First Embodiment>
Hereinafter, the first embodiment in which the control circuit according to the present invention is embodied will be described with reference to the drawings. The control circuit according to this embodiment is applied to a three-phase inverter as a power converter. In the present embodiment, the control system including the inverter is mounted on a vehicle such as an electric vehicle or a hybrid vehicle.
図1に示すように、制御システムは、回転電機10及びインバータ15を備えている。回転電機10は、車載主機であり、そのロータが図示しない駆動輪と動力伝達可能とされている。本実施形態では、回転電機10として、同期機が用いられており、より具体的には、永久磁石同期機が用いられている。
As shown in FIG. 1, the control system includes a rotary
インバータ15は、スイッチングデバイス部20を備えている。スイッチングデバイス部20は、上アームスイッチSWHと下アームスイッチSWLとの直列接続体を3相分備えている。各相において、上,下アームスイッチSWH,SWLの接続点には、回転電機10の巻線11の第1端が接続されている。各相巻線11の第2端は、中性点で接続されている。各相巻線11は、電気角で互いに120°ずらされて配置されている。ちなみに、本実施形態では、各スイッチSWH,SWLとして、電圧制御形の半導体スイッチング素子が用いられており、より具体的には、IGBTが用いられている。上,下アームスイッチSWH,SWLには、フリーホイールダイオードである上,下アームダイオードDH,DLが逆並列に接続されている。
The
各上アームスイッチSWHの高電位側端子であるコレクタには、高電位側電気経路22Hを介して、「第1電源」としての高圧電源30の正極端子が接続されている。各下アームスイッチSWLの低電位側端子であるエミッタには、低電位側電気経路22Lを介して、高圧電源30の負極端子が接続されている。本実施形態において、高圧電源30は、2次電池であり、その出力電圧(定格電圧)が例えば百V以上である。なお、本実施形態において、高圧電源30が「第1電源」に相当する。
A positive electrode terminal of a high-
高電位側電気経路22Hには、第1遮断スイッチ23aが設けられ、低電位側電気経路22Lには、第2遮断スイッチ23bが設けられている。各スイッチ23a,23bは、例えば、リレー又は半導体スイッチング素子である。ここで、各スイッチ23a,23bは、インバータ15が備える制御回路50によって駆動されてもよいし、図示しない上位ECUにより駆動されてもよい。上位ECUは、制御回路50に対して上位の制御装置である。
The high potential side
インバータ15は、平滑コンデンサ24を備えている。平滑コンデンサ24は、高電位側電気経路22Hのうち第1遮断スイッチ23aよりもスイッチングデバイス部20側と、低電位側電気経路22Lのうち第2遮断スイッチ23bよりもスイッチングデバイス部20側とを電気的に接続している。
The
制御システムは、車載電気機器25を備えている。電気機器25は、例えば、電動コンプレッサ及びDCDCコンバータのうち少なくとも一方を含む。電動コンプレッサは、車室内空調装置を構成し、車載冷凍サイクルの冷媒を循環させるべく、高圧電源30から給電されて駆動される。DCDCコンバータは、高圧電源30の出力電圧を降圧して車載低圧負荷に供給する。低圧負荷は、図2に示す「第2電源」としての低圧電源31を含む。本実施形態において、低圧電源31は、その出力電圧(定格電圧)が高圧電源30の出力電圧(定格電圧)よりも低い電圧(例えば12V)の2次電池であり、例えば鉛蓄電池である。
The control system includes an in-vehicle
図1及び図2に示すように、制御システムは、相電流センサ40及び角度センサ41を備えている。相電流センサ40は、回転電機10に流れる各相電流のうち、少なくとも2相分の電流に応じた電流信号を出力する。角度センサ41は、回転電機10の電気角に応じた角度信号を出力する。角度センサ41は、例えば、レゾルバ、エンコーダ又は磁気抵抗効果素子を有するMRセンサであり、本実施形態ではレゾルバである。
As shown in FIGS. 1 and 2, the control system includes a phase current sensor 40 and an
図1及び図2に示すように、インバータ15は、放電抵抗体26及び放電スイッチ27を備えている。放電抵抗体26及び放電スイッチ27は直列接続されている。この直列接続体は、高電位側電気経路22Hのうち第1遮断スイッチ23aよりもスイッチングデバイス部20側と、低電位側電気経路22Lのうち第2遮断スイッチ23bよりもスイッチングデバイス部20側とを電気的に接続している。詳しくは、放電スイッチ27の高電位側端子であるドレインは、放電抵抗体26の一端に接続され、放電スイッチ27の低電位側端子であるソースは、低電位側電気経路22Lに接続されている。放電スイッチ27は、制御回路50からの指示により駆動される。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
続いて、図2を用いて、制御回路50の構成について説明する。制御回路50は、入力回路61を備えている。入力回路61の入力部には、低圧電源31の正極端子が接続されている。低圧電源31の負極端子には、接地部位としてのグランドが接続されている。
Subsequently, the configuration of the
制御回路50は、第1ダイオード62a、第2ダイオード62b、及び「第3電源」としてのバックアップ電源回路63を備えている。バックアップ電源回路63は、第1,第2遮断スイッチ23a,23bがオン状態にされた状況下において、平滑コンデンサ24の出力電圧が供給されることによりバックアップ電源電圧Vbpsを生成する。バックアップ電源回路63として、種々の電源を用いることができ、例えばスイッチング電源を用いることができる。バックアップ電源回路63の入力部には、平滑コンデンサ24の高電位側が接続されている。
The
第1ダイオード62aのアノードには、入力回路61の出力部が接続されている。バックアップ電源回路63の出力部には、第2ダイオード62bのアノードが接続されている。第2ダイオード62bのカソードは、第1ダイオード62aのカソードに接続されている。以降、各ダイオード62a、62bのカソード側の電圧を低圧側電源電圧VBと称することがある。
The output section of the
制御回路50は、中間電源回路64、「第1電力生成部」としてのメイン電源回路65、及び第1電源回路66を備えている。中間電源回路64には、第1,第2ダイオード62a,62bのカソードが接続されている。中間電源回路64は、供給される低圧側電源電圧VBを降圧することにより、中間電圧(例えば6V)を生成する。メイン電源回路65は、中間電源回路64の出力電圧を降圧することにより、メイン電源電圧Vm(例えば5V)を生成する。第1電源回路66は、中間電源回路64の出力電圧を降圧することにより、第1電圧Vaを生成する。本実施形態において、第1電圧Vaは、メイン電源電圧Vmよりも低い値(例えば1V)にされている。なお、中間電源回路64、メイン電源回路65及び第1電源回路66として、種々の電源回路を用いることができる。例えば、中間電源回路64及び第1電源回路66としてスイッチング電源を用いることができ、メイン電源回路65としてシリーズ電源を用いることができる。
The
制御回路50は、「第2電力生成部」としてのサブ電源回路67と、第2電源回路68とを備えている。サブ電源回路67には、第1,第2ダイオード62a,62bのカソードが接続されている。サブ電源回路67は、供給される低圧側電源電圧VBを降圧することにより、サブ電源電圧(例えば5V)を生成する。本実施形態では、サブ電源電圧Vsがメイン電源電圧Vmと同じ値にされているが、サブ電源電圧Vsがメイン電源電圧Vmと同じ値にされていることは必須ではない。
The
第2電源回路68には、第1,第2ダイオード62a,62bのカソードが接続されている。第2電源回路68は、供給される低圧側電源電圧VBを昇圧することにより、第2電圧Vr(例えば30V)を生成する。
The cathodes of the first and
入力回路61、第1,第2ダイオード62a,62b、各電源回路64〜68は、制御回路50の低圧領域に設けられている。バックアップ電源回路63は、制御回路50において、低圧領域と高圧領域との境界を跨いで低圧領域及び高圧領域に設けられている。
The
制御回路50は、その低圧領域にインターフェース部70及びレゾルバデジタルコンバータ71を備えている。インターフェース部70は、第2電源回路68の第2電圧Vrが供給されることにより動作可能に構成されている。インターフェース部70は、レゾルバデジタルコンバータ71からの正弦波状の励磁信号を角度センサ41に伝えたり、角度センサ41を構成するレゾルバステータからの角度信号をレゾルバデジタルコンバータ71に伝えたりする。レゾルバデジタルコンバータ71は、メイン電源回路65のメイン電源電圧Vmが供給されることにより動作可能に構成されている。レゾルバデジタルコンバータ71は、インターフェース部70からの角度信号に基づいて、回転電機10の電気角θeを算出する。算出された電気角θeは、メインMCU72及びサブMCU73に入力される。
The
メインMCU72及びサブMCU73は、制御回路50の低圧領域に設けられている。各MCU72,73は、CPUと、それ以外の周辺回路とを備えている。周辺回路には、例えば、外部と信号をやり取りするための入出力部と、AD変換部とが含まれている。メインMCU72は、メイン電源回路65のメイン電源電圧Vm及び第1電源回路66の第1電圧Vaが供給されることにより動作可能に構成されている。サブMCU73は、サブ電源回路67のサブ電源電圧Vsが供給されることにより動作可能に構成されている。メインMCU72及びサブMCU73には、相電流センサ40から出力された電流信号Iphが入力される。
The
制御回路50は、その低圧領域に第1,第2CANトランシーバ74,75を備えている。第1CANトランシーバ74は、メイン電源回路65のメイン電源電圧Vmが供給されることにより動作可能に構成されている。第2CANトランシーバ75は、サブ電源回路67のサブ電源電圧Vsが供給されることにより動作可能に構成されている。
The
メインMCU72は、第1CANトランシーバ74及び図示しない第1CANバスを介して上位ECUと情報のやり取りを行う。具体的には、メインMCU72は、第1CANトランシーバ74及び第1CANバスを介して、上位ECUから回転電機10の制御量の指令値を取得する。サブMCU73は、第2CANトランシーバ75及び図示しない第2CANバスを介して上位ECUと情報のやり取りを行う。
The
制御回路50は、その低圧領域に第1ロジック回路76及び第2ロジック回路77を備えている。第1ロジック回路76は、メイン電源回路65のメイン電源電圧Vmが供給されることにより動作可能に構成されている。第1ロジック回路76には、サブ電源回路67のサブ電源電圧Vsが入力される。
The
第2ロジック回路77は、サブ電源回路67のサブ電源電圧Vsが供給されることにより動作可能に構成されている。第2ロジック回路77には、メイン電源回路65のメイン電源電圧Vmと、第1電源回路66の第1電圧Vaとが入力される。
The
なお、本実施形態において、メインMCU72及び第1ロジック回路76が「第1状態制御部」に相当し、サブMCU73及び第2ロジック回路77が「第2状態制御部」に相当する。
In the present embodiment, the
制御回路50は、電圧センサ78及び過電圧検出部79を備えている。電圧センサ78は、高電位側電気経路22H及び低電位側電気経路22Lに電気的に接続され、平滑コンデンサ24の端子電圧である高圧側電源電圧Vdcを検出する。検出された高圧側電源電圧Vdcは、過電圧検出部79、メインMCU72及びサブMCU73に入力される。
The
過電圧検出部79は、サブ電源回路67のサブ電源電圧Vsが供給されることにより動作可能に構成されている。過電圧検出部79は、検出された高圧側電源電圧Vdcがその上限電圧を超えているか否かを判定する。過電圧検出部79は、高圧側電源電圧Vdcが上限電圧を超えていると判定した場合、メインMCU72、サブMCU73及び第1ロジック回路76に対して過電圧信号Sovhを出力する。
The
制御回路50は、その低圧領域に速度検出器80を備えている。速度検出器80は、サブ電源回路67のサブ電源電圧Vsが供給されることにより動作可能に構成されている。速度検出器80は、回転電機10のロータの回転速度Nrを検出する。検出された回転速度Nrは、メインMCU72及びサブMCU73に入力される。
The
制御回路50は、その低圧領域にメイン監視部81及びサブ監視部82を備えている。メイン監視部81及びサブ監視部82は、低圧側電源電圧VBが供給されることにより動作可能に構成されている。
The
メイン監視部81は、メインMCU72の異常が発生しているか否かを監視する機能を有し、例えばウォッチドックカウンタ(WDC)で構成されている。メイン監視部81は、メインMCU72の異常が発生していると判定した場合、第2ロジック回路77に対してメイン異常信号Sgfmを出力する。
The
サブ監視部82は、サブMCU73の異常が発生しているか否かを監視する機能を有し、例えばファンクションウォッチドックカウンタ(F−WDC)で構成されている。サブ監視部82は、サブMCU73の異常が発生していると判定した場合、メインMCU72に対してサブ異常信号Sgfsを出力する。なお、サブ監視部82は、F−WDCに限らず、例えば、WDC又はウィンドウウォッチドックカウンタ(W−WDC)で構成されていてもよい。
The
制御回路50は、「上アーム駆動電源」としての上アーム絶縁電源回路90、「下アーム駆動電源」としての下アーム絶縁電源回路91、上アームドライバ92及び下アームドライバ93を備えている。各絶縁電源回路90,91及び各ドライバ92,93は、制御回路50において、低圧領域と高圧領域との境界を跨いで低圧領域及び高圧領域に設けられている。本実施形態において、上アームドライバ92は、各上アームスイッチSWHに対応して個別に設けられ、下アームドライバ93は、各下アームスイッチSWLに対応して個別に設けられている。このため、ドライバ92,93は合わせて6つ設けられている。
The
各絶縁電源回路90,91には、第1,第2ダイオード62a,62bのカソードが接続されている。上アーム絶縁電源回路90は、供給された低圧側電源電圧VBに基づいて、上アームドライバ92に供給する上アーム駆動電圧VdHを生成して出力する。上アーム絶縁電源回路90は、3相の上アームドライバ92それぞれに対して個別に設けられている。上アーム絶縁電源回路90の上アーム駆動電圧VdHの情報は、第1ロジック回路76に入力される。
The cathodes of the first and
下アーム絶縁電源回路91は、供給された低圧側電源電圧VBに基づいて、下アームドライバ93に供給する下アーム駆動電圧VdLを生成して出力する。本実施形態では、3相の下アームドライバ93に対して共通の下アーム絶縁電源回路91が設けられている。下アーム絶縁電源回路91の下アーム駆動電圧VdLの情報は、第1ロジック回路76に入力される。なお、下アーム絶縁電源回路91は、3相の下アームドライバ93それぞれに対して個別に設けられていてもよい。
The lower arm isolated
制御回路50は、その低圧領域にOR回路83を備えている。OR回路83には、第1,第2ロジック回路76,77からのスイッチング指令が入力される。OR回路83は、第1,第2ロジック回路76,77から出力されるスイッチング指令のうち、少なくとも一方の回路のスイッチング指令がオン指令の場合、上アームドライバ92に対してオン指令を出力する。一方、OR回路83は、第1,第2ロジック回路76,77から出力されるスイッチング指令の双方がオフ指令の場合、上アームドライバ92に対してオフ指令を出力する。
The
メインMCU72は、回転電機10の制御量を取得した指令値に制御すべく、スイッチングデバイス部20の各スイッチSWH,SWLに対するスイッチング指令を生成する。制御量は、例えばトルクである。メインMCU72は、取得した電気角θe及び電流信号Iph等に基づいて、スイッチング指令を生成する。メインMCU72は、第1ロジック回路76及びOR回路83を介して上アームドライバ92にスイッチング指令を出力し、第1ロジック回路76を介して下アームドライバ93にスイッチング指令を出力する。なお、メインMCU72は、各相において、上アームスイッチSWHと下アームスイッチSWLとが交互にオンされるようなスイッチング指令を生成する。本実施形態において、メインMCU72が「スイッチ指令生成部」を含む。
The
続いて、図3を用いて、上,下アームドライバ92,93について説明する。
Subsequently, the upper and
上アームドライバ92は、上アーム駆動部92aと、上アーム絶縁伝達部92bとを備えている。上アーム駆動部92aは、高圧領域に設けられている。上アーム絶縁伝達部92bは、低圧領域と高圧領域との境界を跨いで低圧領域及び高圧領域に設けられている。上アーム絶縁伝達部92bは、低圧領域及び高圧領域の間を電気的に絶縁しつつ、OR回路83から出力されたスイッチング指令を上アーム駆動部92aに伝達する。上アーム絶縁伝達部92bは、例えば、フォトカプラ又は磁気カプラである。
The
上アームドライバ92のうち、上アーム駆動部92a、及び上アーム絶縁伝達部92bの高圧領域側の構成等は、上アーム絶縁電源回路90の上アーム駆動電圧VdHが供給されることにより動作可能に構成されている。上アームドライバ92のうち、上アーム絶縁伝達部92bの低圧領域側の構成等は、サブ電源回路67のサブ電源電圧Vsが供給されることにより動作可能に構成されている。
Of the
上アーム駆動部92aは、入力されたスイッチング指令がオン指令である場合、上アームスイッチSWHのゲートに充電電流を供給する。これにより、上アームスイッチSWHのゲート電圧が閾値電圧Vth以上となり、上アームスイッチSWHがオン状態にされる。一方、上アーム駆動部92aは、入力されたスイッチング指令がオフ指令である場合、上アームスイッチSWHのゲートからエミッタ側へと放電電流を流す。これにより、上アームスイッチSWHのゲート電圧が閾値電圧Vth未満となり、上アームスイッチSWHがオフ状態にされる。
The upper
上アーム駆動部92aは、上アームスイッチSWHに異常が発生している旨の情報である上アームフェール信号SgfH等の情報を、上アーム絶縁伝達部92bを介して、メインMCU72、サブMCU73及び第1ロジック回路76に伝達する。上アームスイッチSWHの異常には、過熱異常、過電圧異常及び過電流異常の少なくとも1つが含まれる。
The upper
下アームドライバ93は、下アーム駆動部93aと、下アーム絶縁伝達部93bとを備えている。本実施形態において、各ドライバ92,93の構成は基本的には同じである。このため、以下では、下アームドライバ93の詳細な説明を適宜省略する。
The
下アームドライバ93のうち、下アーム駆動部93a、及び下アーム絶縁伝達部93bの高圧領域側の構成等は、下アーム絶縁電源回路91の下アーム駆動電圧VdLが供給されることにより動作可能に構成されている。下アームドライバ93のうち、下アーム絶縁伝達部93bの低圧領域側の構成等は、メイン電源回路65のメイン電源電圧Vmが供給されることにより動作可能に構成されている。
Of the
下アーム駆動部93aは、入力されたスイッチング指令がオン指令である場合、下アームスイッチSWLのゲートに充電電流を供給する。これにより、下アームスイッチSWLのゲート電圧が閾値電圧Vth以上となり、下アームスイッチSWLがオン状態にされる。一方、下アーム駆動部93aは、入力されたスイッチング指令がオフ指令である場合、下アームスイッチSWLのゲートからエミッタ側へと放電電流を流す。これにより、下アームスイッチSWLのゲート電圧が閾値電圧Vth未満となり、下アームスイッチSWLがオフ状態にされる。
The lower
下アーム駆動部93aは、下アームスイッチSWLに異常が発生している旨の情報である下アームフェール信号SgfL等の情報を、下アーム絶縁伝達部93bを介して、メインMCU72、サブMCU73及び第1ロジック回路76に伝達する。下アームスイッチSWLの異常には、過熱異常、過電圧異常及び過電流異常の少なくとも1つが含まれる。
The lower
図2の説明に戻り、制御回路50は、絶縁伝達部100及び放電処理部101を備えている。絶縁伝達部100は、低圧領域と高圧領域との境界を跨いで低圧領域及び高圧領域に設けられている。絶縁伝達部100は、低圧領域及び高圧領域の間を電気的に絶縁しつつ、メインMCU72又はサブMCU73から出力された放電指令CmdADを放電処理部101に伝達する。絶縁伝達部100は、例えば、フォトカプラ又は磁気カプラである。絶縁伝達部100の高圧領域側の構成は、例えば下アーム駆動電圧VdLが供給されることにより動作可能に構成され、絶縁伝達部100の低圧領域側の構成は、例えばメイン電源電圧Vmが供給されることにより動作可能に構成されている。
Returning to the description of FIG. 2, the
放電処理部101は、制御回路50の高圧領域に設けられ、下アーム駆動電圧VdLが供給されることにより動作可能に構成されている。放電処理部101は、放電指令CmdADが入力されることにより、放電スイッチ27の駆動制御を行って平滑コンデンサ24の放電制御を実施する。
The
本実施形態では、制御回路50内の種々の構成又は制御回路50の外部の異常が発生した場合に3相短絡制御(ASC:Active Short Circuit)が実施可能となっている。このような異常は、例えば車両の衝突により発生する。以下、異常発生箇所ごとに、効果の説明も交えながら3相短絡制御について説明する。
In the present embodiment, three-phase short circuit control (ASC: Active Short Circuit) can be performed when various configurations in the
(A)低圧電源31、入力回路61
低圧電源31から制御回路50へと給電できなくなる異常や、入力回路61の異常が発生し得る。以下、このような異常を(A)の異常と称す。(A)の異常が発生する場合に備えて、本実施形態では、低圧電源31に加えてバックアップ電源回路63が設けられている。これにより、メインMCU72、上アーム絶縁電源回路90及び下アーム絶縁電源回路91に対する給電の冗長性を確保している。
(A) Low-
An abnormality may occur in which power cannot be supplied from the low-
つまり、(A)の異常が発生した場合であっても、バックアップ電源回路63を電力供給源として、中間電源回路64、第1電源回路66及びメイン電源回路65が動作する。これにより、メイン電源回路65のメイン電源電圧Vm及び第1電源回路66の第1電圧VaがメインMCU72に供給される。このため、(A)の異常が発生した場合であっても、メインMCU72の動作を継続させることができる。これにより、メインMCU72は、3相短絡制御を実施すべき状況において3相短絡制御を実施できるようになっている。
That is, even when the abnormality (A) occurs, the intermediate
なお、バックアップ電源回路63として大容量のものが用いられる場合、メインMCU72は、(A)の異常が発生した場合において通常制御を継続してもよい。本実施形態において、通常制御とは、車両を走行させるべく、回転電機10の制御量を指令値に制御するためのスイッチング指令を生成して出力する制御のことである。
When a large-capacity backup
低圧電源31に加えてバックアップ電源回路63が設けられている上述した構成によれば、さらに、異常発生時に3相短絡制御を迅速に実施できる。
According to the above-described configuration in which the backup
つまり、(A)の異常が発生した場合であっても、バックアップ電源回路63から上アーム絶縁電源回路90に給電されているため、上アームドライバ92を構成する上アーム駆動部92aが動作可能となっている。また、(A)の異常が発生した場合であっても、バックアップ電源回路63からサブ電源回路67に給電されている。このため、上アームドライバ92を構成する上アーム絶縁伝達部92bにサブ電源電圧Vsを供給でき、上アーム絶縁伝達部92bが動作可能となっている。したがって、(A)の異常が発生した場合であっても、上アームスイッチSWHを意図どおりの駆動状態に迅速に切り替える駆動制御が可能となっている。
That is, even when the abnormality (A) occurs, since the power is supplied from the backup
また、(A)の異常が発生した場合であっても、バックアップ電源回路63から下アーム絶縁電源回路91に給電されているため、下アームドライバ93を構成する下アーム駆動部93aが動作可能となっている。また、(A)の異常が発生した場合であっても、バックアップ電源回路63からメイン電源回路65に給電されている。このため、下アームドライバ93を構成する下アーム絶縁伝達部93bにメイン電源電圧Vmを供給でき、下アーム絶縁伝達部93bが動作可能となっている。したがって、(A)の異常が発生した場合であっても、下アームスイッチSWLを意図どおりの駆動状態に迅速に切り替える駆動制御が可能となっている。
Further, even when the abnormality (A) occurs, since the power is supplied from the backup
以上説明した上,下アームスイッチSWH,SWLを意図どおりの駆動状態に迅速に切り替えることが可能な構成により、3相短絡制御において一方のアームのスイッチが成り行きでオフ状態になるのを待ってから他方のアームのスイッチをオン状態に切り替える構成と比較して、制御回路50の低圧領域側からの指示により短絡制御を迅速に実施することができる。
After the above explanation, the lower arm switches SWH and SWL can be quickly switched to the intended drive state, and after waiting for the switch of one arm to turn off in the three-phase short-circuit control. Compared with the configuration in which the switch of the other arm is switched to the on state, the short circuit control can be quickly performed by the instruction from the low voltage region side of the
本実施形態において、入力回路61の出力電圧VLは、バックアップ電源回路63のバックアップ電源電圧Vbpsよりも高く設定されている。この設定と、第1,第2ダイオード62a,62bが設けられている構成とにより、(A)の異常が発生していない場合、中間電源回路64、サブ電源回路67、第2電源回路68、上アーム絶縁電源回路90及び下アーム絶縁電源回路91には、入力回路61から電力が供給される。これにより、バックアップ電源回路63から常時電力を出力する必要がなくなり、バックアップ電源回路63の消費電力の低減を図っている。その結果、バックアップ電源回路63の小型化を図ることができる。
In the present embodiment, the output voltage VL of the
一方、(A)の異常が発生した場合、入力回路61の出力電圧VLが低下するため、バックアップ電源回路63から中間電源回路64、サブ電源回路67、第2電源回路68、上アーム絶縁電源回路90及び下アーム絶縁電源回路91に電力が供給される。
On the other hand, when the abnormality of (A) occurs, the output voltage VL of the
なお、(A)の異常が発生した場合にバックアップ電源回路63から中間電源回路64、サブ電源回路67、第2電源回路68、上アーム絶縁電源回路90及び下アーム絶縁電源回路91に電力を供給する構成は、「VL>Vbps」に設定され、かつ、第1,第2ダイオード62a,62bが設けられている構成に代えて、例えば以下に説明する構成であってもよい。詳しくは、(A)の異常が発生していない場合、バックアップ電源回路63の動作を停止させ、(A)の異常が発生した場合、バックアップ電源回路63を動作させてバックアップ電源回路63から電力を出力させる。
When the abnormality of (A) occurs, power is supplied from the backup
バックアップ電源回路63は、高圧電源30から電力が供給されることにより電力を生成する。これにより、電源ソースを増やすことなく、(A)の異常が発生した場合に中間電源回路64、サブ電源回路67、第2電源回路68及び上,下アーム絶縁電源回路90,91に給電でき、3相短絡制御を実施できる。
The backup
図4を用いて、メインMCU72により実行される3相短絡制御処理及びシャットダウン制御処理について説明する。この処理は、(A)の異常以外にも、後に説明する(B)の異常等が発生した場合にも実行される。ただし、ここではまず、(A)の異常が発生する場合について説明する。
The three-phase short-circuit control process and the shutdown control process executed by the
ステップS10では、(A)の異常が発生したか否かを判定する。(A)の異常が発生したか否かは、例えば、低圧側電源電圧VBの検出結果に基づいて判定すればよく、具体的には、検出した低圧側電源電圧VBが入力回路61の出力電圧VLからバックアップ電源電圧Vbpsに切り替わったか否かで判定すればよい。なお、ステップS10の処理が「異常判定部」に相当する。
In step S10, it is determined whether or not the abnormality (A) has occurred. Whether or not the abnormality (A) has occurred may be determined based on, for example, the detection result of the low voltage side power supply voltage VB. Specifically, the detected low voltage side power supply voltage VB is the output voltage of the
ステップS10においていずれの異常も発生していないと判定した場合には、ステップS11に進み、通常制御を継続する。 If it is determined in step S10 that no abnormality has occurred, the process proceeds to step S11, and normal control is continued.
一方、ステップS10において(A)の異常が発生していると判定した場合には、ステップS12に進み、下アームASC又は上アームASCを行う。下アームASCは、3相分の上アームスイッチSWHに対してオフ指令を出力し、3相分の下アームスイッチSWLに対してオン指令を出力する3相短絡制御のことである。上アームASCは、3相分の上アームスイッチSWHに対してオン指令を出力し、3相分の下アームスイッチSWLに対してオフ指令を出力する3相短絡制御のことである。 On the other hand, if it is determined in step S10 that the abnormality (A) has occurred, the process proceeds to step S12, and the lower arm ASC or the upper arm ASC is performed. The lower arm ASC is a three-phase short-circuit control that outputs an off command to the upper arm switch SWH for three phases and outputs an on command to the lower arm switch SWL for three phases. The upper arm ASC is a three-phase short-circuit control that outputs an on command to the upper arm switch SWH for three phases and outputs an off command to the lower arm switch SWL for three phases.
具体的には、ステップS12において、下アームASCは、第1ロジック回路76及びOR回路83を介して上アームドライバ92にオフ指令を出力し、第1ロジック回路76を介して下アームドライバ93にオン指令を出力する処理である。一方、上アームASCは、第1ロジック回路76及びOR回路83を介して上アームドライバ92にオン指令を出力し、第1ロジック回路76を介して下アームドライバ93にオフ指令を出力する処理である。なお、ステップS12の処理が「異常時制御部」に相当する。
Specifically, in step S12, the lower arm ASC outputs an off command to the
ステップS13では、速度検出器80により検出されたロータの回転速度Nrと、電圧センサ78により検出された高圧側電源電圧Vdcとを取得する。
In step S13, the rotation speed Nr of the rotor detected by the
ステップS14では、取得した回転速度Nrに基づいて、「Vdemfc=K×Nr」を用いて巻線11に逆起電圧が発生する場合における線間電圧Vdemfを推定する。Kは、定数であり、ロータの磁極の磁束量φから定まる値である。なお、線間電圧Vdemfは、ロータの回転速度Nrに代えて、例えば電気角θeから算出される電気角速度ωeに基づいて推定されてもよい。 In step S14, based on the acquired rotation speed Nr, the line voltage Vdemf when a counter electromotive voltage is generated in the winding 11 is estimated using “Vdemfc = K × Nr”. K is a constant and is a value determined from the magnetic flux amount φ of the magnetic poles of the rotor. The line voltage Vdemf may be estimated based on, for example, the electric angular velocity ωe calculated from the electric angle θe, instead of the rotor rotation speed Nr.
ステップS15では、インバータ15を安全状態とする制御がシャットダウン制御であるか又は3相短絡制御であるかを判定する。この処理は、回生が実施されるか否かを判定するための処理である。具体的には、推定した線間電圧Vdemfが、取得した高圧側電源電圧Vdcを超えているか否かを判定する。推定された線間電圧Vdemfと比較される値として、検出された高圧側電源電圧Vdcが用いられることにより、巻線11に逆起電圧が発生した場合における線間電圧が平滑コンデンサ24の端子電圧よりも高くなっていることを的確に判定できる。
In step S15, it is determined whether the control that puts the
ステップS15において否定判定した場合には、回生が実施されないと判定し、3相短絡制御を継続しつつ、ステップS13に移行する。一方、ステップS15において肯定判定した場合には、回生が実施されると判定し、ステップS16に進み、3相短絡制御を停止し、スイッチング指令によりシャットダウン制御を行う。 If a negative determination is made in step S15, it is determined that regeneration is not performed, and the process proceeds to step S13 while continuing the three-phase short-circuit control. On the other hand, if an affirmative determination is made in step S15, it is determined that regeneration will be performed, the process proceeds to step S16, the three-phase short-circuit control is stopped, and shutdown control is performed by a switching command.
上述したステップS14の処理は、巻線11及びスイッチングデバイス部20等の過熱異常の発生を防止するためである。つまり、3相短絡制御が実施されると、巻線11及びスイッチングデバイス部20内で電流が循環し、巻線11及びスイッチングデバイス部20等の発熱量が大きくなり、巻線11及びスイッチングデバイス部20等の過熱異常が発生することが懸念される。一方、巻線11に逆起電圧が発生する場合における線間電圧が平滑コンデンサ24の端子電圧以下であれば、巻線11からスイッチングデバイス部20を介して平滑コンデンサ24側に電流が流れる回生は発生しない。このため、インバータ15を安全状態とする制御がシャットダウン制御となった場合には、シャットダウン制御に切り替える。これにより、巻線11及びスイッチングデバイス部20等の過熱異常の発生を防止する。
The process of step S14 described above is for preventing the occurrence of overheating abnormality of the winding 11 and the
また、巻線11及びスイッチングデバイス部20等の熱的な制約で3相短絡制御の実施時間に制限がある場合には、回転電機10の駆動制御によってロータの回転速度を低下させる動作を実施する。これにより、回転速度Nrに基づいて推定される線間電圧Vdemfが高圧側電源電圧Vdc以下となり、シャットダウン制御に切り替えられる。
Further, when the execution time of the three-phase short-circuit control is limited due to thermal restrictions of the winding 11 and the
このように、3相短絡制御の実行が不要になった場合に3相短絡制御が解除されることにより、巻線11及びスイッチングデバイス部20等の発熱増加を防止して保護を図ったり、車両の退避走行距離を増加させたりすることができる。
In this way, when the execution of the three-phase short-circuit control becomes unnecessary, the three-phase short-circuit control is released to prevent and protect the winding 11 and the
ステップS17では、ステップS10で判定した(A)の異常が解消したか否かを判定する。(A)の異常が解消したと判定した場合、ステップS10に移行する。 In step S17, it is determined whether or not the abnormality of (A) determined in step S10 has been resolved. When it is determined that the abnormality (A) has been resolved, the process proceeds to step S10.
なお、(A)の異常が発生した場合、メインMCU72に代えて、第1ロジック回路76により3相短絡制御が実行されてもよい。詳しくは、第1ロジック回路76は、低圧側電源電圧VBの検出結果に基づいて、(A)の異常が発生したか否かを判定する。
When the abnormality (A) occurs, the three-phase short-circuit control may be executed by the first logic circuit 76 instead of the
第1ロジック回路76は、いずれの異常も発生していないと判定した場合、メインMCU72からのスイッチング指令をそのままOR回路83及び下アームドライバ93に出力する。これにより、通常制御が継続される。
When it is determined that no abnormality has occurred, the first logic circuit 76 outputs the switching command from the
一方、第1ロジック回路76は、(A)の異常が発生したと判定した場合、メインMCU72からのスイッチング指令にかかわらず、OR回路83を介して上アームドライバ92にオフ指令を出力し、下アームドライバ93にオン指令を出力する下アームASCを実施する。その後、第1ロジック回路76は、(A)の異常が解消したと判定した場合、下アームASCを停止し、メインMCU72からのスイッチング指令をそのままOR回路83及び下アームドライバ93に出力する。
On the other hand, when it is determined that the abnormality (A) has occurred, the first logic circuit 76 outputs an off command to the
(B)バックアップ電源回路63
バックアップ電源回路63の異常(以下、(B)の異常)が発生する場合に備えて、低圧電源31が設けられている。これにより、メインMCU72、上アーム絶縁電源回路90及び下アーム絶縁電源回路91に対する給電の冗長性を確保している。また、これにより、3相短絡制御を迅速に実施できるようになっている。その結果、メインMCU72は、3相短絡制御を実施すべき状況において3相短絡制御を実施できるようになっている。
(B) Backup
A low-
図4を用いて、メインMCU72により実行される3相短絡制御処理及びシャットダウン制御処理について説明する。
The three-phase short-circuit control process and the shutdown control process executed by the
ステップS10では、(B)の異常が発生したか否かを判定する。(B)の異常が発生したか否かは、例えば、バックアップ電源電圧Vbpsの検出結果に基づいて判定すればよく、具体的には、検出したバックアップ電源電圧Vbpsがその正常値として取り得る範囲から外れていると判定した場合、(B)の異常が発生したと判定すればよい。 In step S10, it is determined whether or not the abnormality (B) has occurred. Whether or not the abnormality (B) has occurred may be determined based on, for example, the detection result of the backup power supply voltage Vbps. Specifically, from the range in which the detected backup power supply voltage Vbps can be taken as the normal value. If it is determined that the device is out of alignment, it may be determined that the abnormality (B) has occurred.
ステップS10において(B)の異常が発生していると判定した場合には、ステップS12に進み、下アームASC又は上アームASCを行う。なお、以降の処理は、(A)の場合と同様である。 If it is determined in step S10 that the abnormality (B) has occurred, the process proceeds to step S12, and the lower arm ASC or the upper arm ASC is performed. The subsequent processing is the same as in the case of (A).
(C)サブ電源回路67
サブ電源回路67の異常(以下、(C)の異常)が発生すると、サブ電源回路67の給電先であるサブMCU73、第2ロジック回路77、及び上アームドライバ92の低圧領域側の構成を動作させることができなくなる。
(C) Sub
When an abnormality in the sub power supply circuit 67 (hereinafter, an abnormality in (C)) occurs, the configuration on the low voltage region side of the
この場合に備えて、本実施形態では、メインMCU72、第1ロジック回路76、及び下アームドライバ93の低圧領域側の構成の電力供給源を、サブ電源回路67とは異なるメイン電源回路65としている。このため、(C)の異常が発生した場合であっても、メイン電源回路65からメインMCU72、第1ロジック回路76、及び下アームドライバ93の低圧領域側の構成に給電できるため、メインMCU72の指示により3相短絡制御を実施できるようになっている。
In preparation for this case, in the present embodiment, the power supply source of the configuration on the low voltage region side of the
図4を用いて、メインMCU72により実行される処理について説明する。
The process executed by the
ステップS10では、(C)の異常が発生したか否かを判定する。(C)の異常が発生したか否かは、例えば、サブ電源電圧Vsの検出結果に基づいて判定すればよく、具体的には、サブ電源電圧Vsがその正常値として取り得る範囲から外れていると判定した場合、(C)の異常が発生したと判定すればよい。 In step S10, it is determined whether or not the abnormality (C) has occurred. Whether or not the abnormality (C) has occurred may be determined based on, for example, the detection result of the sub power supply voltage Vs. Specifically, the sub power supply voltage Vs is out of the range that can be taken as the normal value. If it is determined that the abnormality is present, it may be determined that the abnormality (C) has occurred.
ステップS10において(C)の異常が発生していると判定した場合、ステップS12に進み、スイッチング指令により下アームASCを実施する。下アームASCを実施するのは、上アームドライバ92の低圧領域側の構成にサブ電源電圧Vsが供給されず、上アームスイッチSWHをオン状態にできないためである。なお、以降の処理は、(A)の場合と同様である。
If it is determined in step S10 that the abnormality (C) has occurred, the process proceeds to step S12, and the lower arm ASC is executed by the switching command. The reason why the lower arm ASC is carried out is that the sub power supply voltage Vs is not supplied to the configuration on the low pressure region side of the
なお、(C)の異常が発生した場合、メインMCU72に代えて、第1ロジック回路76により下アームASCを実施してもよい。
When the abnormality (C) occurs, the lower arm ASC may be performed by the first logic circuit 76 instead of the
(D)メイン電源回路65
メイン電源回路65の異常(以下、(D)の異常)が発生すると、メインMCU72、第1ロジック回路76、及び下アームドライバ93の低圧領域側の構成を動作させることができなくなる。この場合に備えて、本実施形態では、メインMCU72及び第1ロジック回路76に加えてサブMCU73及び第2ロジック回路77を備え、サブMCU73、第2ロジック回路77、及び上アームドライバ92の低圧領域側の構成の電力供給源を、メイン電源回路65とは異なるサブ電源回路67としている。このため、(D)の異常が発生した場合であっても、サブ電源回路67からサブMCU73、第2ロジック回路77、及び上アームドライバ92の低圧領域側の構成に給電できるため、第2ロジック回路77の指示により3相短絡制御を実施できるようになっている。
(D) Main
When an abnormality of the main power supply circuit 65 (hereinafter, an abnormality of (D)) occurs, the configuration of the
図4を用いて、第2ロジック回路77及びサブMCU73により実行される処理について説明する。
The processing executed by the
ステップS10では、第2ロジック回路77は、(D)の異常が発生しているか否かを判定する。具体的には、第2ロジック回路77は、メイン電源回路65のメイン電源電圧Vmの検出結果に基づいて、(D)の異常が発生しているか否かを判定し、より具体的には、メイン電源電圧Vmがその正常値として取り得る範囲から外れていると判定した場合、(D)の異常が発生したと判定すればよい。
In step S10, the
第2ロジック回路77は、(D)の異常が発生していると判定した場合、ステップS12において、OR回路83にオン指令を出力し、第1ロジック回路76にシャットダウン指令を出力することにより、上アームASCを実施する。第1ロジック回路76は、シャットダウン指令が入力されたと判定した場合、OR回路83及び下アームドライバ93に出力するスイッチング指令をオフ指令にする。上アームASCを実施するのは、下アームドライバ93の低圧領域側の構成にメイン電源電圧Vmが供給されず、下アームスイッチSWLをオン状態にできないためである。
When the
その後、ステップS13では、サブMCU73は、ロータの回転速度Nr及び高圧側電源電圧Vdcを取得する。ステップS14では、サブMCU73は、取得したロータの回転速度Nr及び高圧側電源電圧Vdcに基づいて、(A)と同様に、インバータ15を安全状態とする制御がシャットダウン制御であるか又は3相短絡制御であるかを判定する。
After that, in step S13, the sub MCU73 acquires the rotation speed Nr of the rotor and the high voltage side power supply voltage Vdc. In step S14, in the
サブMCU73は、安全状態とする制御がシャットダウン状態であると判定した場合、ステップS16において、第2ロジック回路77にパルス信号としてのASC解除指令を出力する。これにより、第2ロジック回路77は、OR回路83へと出力するスイッチング指令をオフ指令にする。その結果、シャットダウン制御が実施される。
When the
ステップS17では、第2ロジック回路77は、(D)の異常が解消したか否かを判定し、解消したと判定した場合、ステップS10に移行する。
In step S17, the
なお、(D)の異常が発生した場合、第2ロジック回路77に代えて、サブMCU73の指示により上アームASCを実施してもよい。この場合、サブMCU73にもメイン電源電圧Vmが入力されればよい。
When the abnormality (D) occurs, the upper arm ASC may be performed according to the instruction of the
(E)上アーム絶縁電源回路90
上アーム絶縁電源回路90の異常(以下、(E)の異常)が発生すると、上アームドライバ92の高圧領域側の構成が動作できなくなる。この場合に備えて、本実施形態では、下アームドライバ93の高圧領域側の構成に給電する下アーム絶縁電源回路91が備えられ、第1ロジック回路76から下アームASCを実施できるようになっている。
(E) Upper arm insulated
When an abnormality of the upper arm insulated power supply circuit 90 (hereinafter, an abnormality of (E)) occurs, the configuration of the
図4を用いて、第1ロジック回路76及びメインMCU72により実行される処理について説明する。
The processing executed by the first logic circuit 76 and the
ステップS10では、第1ロジック回路76は、上アーム駆動電圧VdHの検出結果に基づいて、(E)の異常が発生しているか否かを判定する。具体的には、第1ロジック回路76は、上アーム駆動電圧VdHがその正常値として取り得る範囲から外れていると判定した場合、(E)の異常が発生したと判定すればよい。 In step S10, the first logic circuit 76 determines whether or not the abnormality (E) has occurred based on the detection result of the upper arm drive voltage VdH. Specifically, when the first logic circuit 76 determines that the upper arm drive voltage VdH is out of the range that can be taken as its normal value, it may determine that the abnormality (E) has occurred.
第1ロジック回路76は、(E)の異常が発生していると判定した場合、ステップS12において、OR回路83にオフ指令を出力し、下アームドライバ93にオン指令を出力する下アームASCを実施する。下アームASCを実施するのは、上アームドライバ92の高圧領域側の構成が動作できないためである。
When the first logic circuit 76 determines that the abnormality (E) has occurred, in step S12, the first logic circuit 76 outputs a lower arm ASC that outputs an off command to the
その後、ステップS13では、メインMCU72は、ロータの回転速度Nr及び高圧側電源電圧Vdcを取得する。ステップS14では、メインMCU72は、取得したロータの回転速度Nr及び高圧側電源電圧Vdcに基づいて、(A)と同様に、インバータ15を安全状態とする制御がシャットダウン制御であるか又は3相短絡制御であるかを判定する。
After that, in step S13, the
メインMCU72は、安全状態とする制御がシャットダウン状態であると判定した場合、ステップS16において、第1ロジック回路76にパルス信号としてのASC解除指令を出力する。これにより、第1ロジック回路76は、下アームドライバ93へと出力するスイッチング指令をオフ指令にする。その結果、シャットダウン制御が実施される。
When the
ステップS17では、第1ロジック回路76は、(E)の異常が解消したか否かを判定し、解消したと判定した場合、ステップS10に移行する。 In step S17, the first logic circuit 76 determines whether or not the abnormality (E) has been resolved, and if it is determined that the abnormality has been resolved, the process proceeds to step S10.
なお、(E)の異常が発生した場合、第1ロジック回路76に代えて、メインMCU72の指示により下アームASCを実施してもよい。この場合、メインMCU72に上アーム駆動電圧VdHが入力されればよい。
When the abnormality (E) occurs, the lower arm ASC may be performed according to the instruction of the
(F)下アーム絶縁電源回路91
下アーム絶縁電源回路91の異常(以下、(F)の異常)が発生すると、下アームドライバ93の高圧領域側の構成が動作できなくなる。この場合に備えて、本実施形態では、上アームドライバ92の高圧領域側の構成に給電する上アーム絶縁電源回路90が備えられ、第1ロジック回路76から上アームASCを実施できるようになっている。
(F) Lower arm insulated
If an abnormality occurs in the lower arm insulated power supply circuit 91 (hereinafter, an abnormality in (F)), the configuration of the
図4を用いて、第1ロジック回路76及びメインMCU72により実行される処理について説明する。
The processing executed by the first logic circuit 76 and the
ステップS10では、第1ロジック回路76は、下アーム駆動電圧VdLの検出結果に基づいて、(F)の異常が発生しているか否かを判定する。具体的には、第1ロジック回路76は、下アーム駆動電圧VdLがその正常値として取り得る範囲から外れていると判定した場合、(F)の異常が発生したと判定すればよい。 In step S10, the first logic circuit 76 determines whether or not the abnormality (F) has occurred based on the detection result of the lower arm drive voltage VdL. Specifically, when the first logic circuit 76 determines that the lower arm drive voltage VdL is out of the range that can be taken as its normal value, it may determine that the abnormality (F) has occurred.
第1ロジック回路76は、(F)の異常が発生していると判定した場合、ステップS12において、OR回路83にオン指令を出力し、下アームドライバ93にオフ指令を出力する上アームASCを実施する。上アームASCを実施するのは、下アームドライバ93の高圧領域側の構成が動作できないためである。
When the first logic circuit 76 determines that the abnormality of (F) has occurred, in step S12, the first logic circuit 76 outputs an on command to the
その後、ステップS13〜S16では、メインMCU72は、(E)と同様な処理を行う。ステップS17では、第1ロジック回路76は、(F)の異常が解消したか否かを判定し、解消したと判定した場合、ステップS10に移行する。
After that, in steps S13 to S16, the
なお、(F)の異常が発生した場合、第1ロジック回路76に代えて、メインMCU72の指示により上アームASCを実施してもよい。この場合、メインMCU72に下アーム駆動電圧VdLが入力されればよい。
When the abnormality of (F) occurs, the upper arm ASC may be performed according to the instruction of the
(G)メインMCU72、メイン監視部81
メインMCU72又はメイン監視部81の異常(以下、(G)の異常)が発生すると、メインMCU72により通常制御を継続できなくなる。(G)の異常が発生する場合に備えて、本実施形態では、第2ロジック回路77から上アームASCが実施できるようになっている。
(G)
When an abnormality occurs in the
図4を用いて、第2ロジック回路77及びサブMCU73により実行される処理について説明する。
The processing executed by the
ステップS10では、第2ロジック回路77は、メイン監視部81からメイン異常信号Sgfmが入力されたと判定した場合、(G)の異常が発生していると判定する。
In step S10, when the
そしてステップS12では、第2ロジック回路77は、OR回路83にオン指令を出力し、第1ロジック回路76にシャットダウン指令を出力することにより上アームASCを実施する。上アームASCを実施するのは、第2ロジック回路77の電力供給源と、上アームドライバ92の低圧領域側の構成の電力供給源とがサブ電源電圧Vsで同じためである。
Then, in step S12, the
その後、ステップS13〜S16では、サブMCU73は、(D)と同様な処理を行う。これにより、(G)の異常が発生した場合であっても、3相短絡制御の解除を指示することができる。なお、本実施形態において、ステップS13〜S16の処理が「安全状態判定部」に相当する。 After that, in steps S13 to S16, the sub MCU73 performs the same process as in (D). As a result, even when the abnormality (G) occurs, it is possible to instruct the release of the three-phase short-circuit control. In this embodiment, the processes of steps S13 to S16 correspond to the "safety state determination unit".
ステップS17では、第2ロジック回路77は、(G)の異常が解消したか否かを判定し、解消したと判定した場合、ステップS10に移行する。
In step S17, the
なお、(G)の異常が発生した場合、第2ロジック回路77に代えて、サブMCU73の指示により上アームASCを実施してもよい。この場合、サブMCU73にメイン異常信号Sgfmが入力されればよい。
When the abnormality of (G) occurs, the upper arm ASC may be performed according to the instruction of the sub MCU73 instead of the
(H)角度センサ41、インターフェース部70、レゾルバデジタルコンバータ71、相電流センサ40、第1CANトランシーバ74
角度センサ41、インターフェース部70及びレゾルバデジタルコンバータ71のうち少なくとも1つの異常である角度検出異常が発生した場合、メインMCU72において電気角θeを用いることができなくなるため、通常制御を実施できなくなる。また、相電流センサ40の異常が発生した場合、電流信号Iphを用いることができなくなるため、通常制御を実施できなくなる。また、第1CANトランシーバ74の異常が発生した場合、制御量の指令値を取得できなくなるため、通常制御を実施できなくなる。以下、このような異常を(H)の異常と称す。
(H)
When an angle detection abnormality, which is an abnormality of at least one of the
メインMCU72は、(H)の異常が発生したと判定した場合、スイッチング指令により上アームASC又は下アームASCを実施する。ここで、(H)の異常が発生した場合にメインMCU72により実行される3相短絡制御及びシャットダウン制御は、(A)と同様に実施されればよい。また、角度検出異常が発生したか否かは、例えば、入力される電気角θeに基づいて判定すればよく、相電流センサ40の異常が発生したか否かは、例えば、入力される電流信号Iphに基づいて判定すればよい。また、第1CANトランシーバ74の異常が発生したか否かは、例えば、第1CANトランシーバ74からの入力信号に基づいて判定すればよい。
When the
(I)上,下アームドライバ92,93、上,下アームスイッチSWH,SWL
上,下アームドライバ92,93の異常又は上,下アームスイッチSWH,SWLの異常を(I)の異常と称すこととする。図4を用いて、メインMCU72により実行される3相短絡制御処理及びシャットダウン制御処理について説明する。
(I) Upper /
The abnormality of the upper and
ステップS10では、上アームフェール信号SgfH及び下アームフェール信号SgfLに基づいて(I)の異常が発生したか否かを判定する。 In step S10, it is determined whether or not the abnormality (I) has occurred based on the upper arm fail signal SgfH and the lower arm fail signal SgfL.
(I)の異常が発生したと判定した場合、ステップS12において、スイッチング指令により3相短絡制御を実施する。 When it is determined that the abnormality of (I) has occurred, the three-phase short-circuit control is executed by the switching command in step S12.
詳しくは、各上,下アームスイッチSWH,SWLのうち、いずれの相及びいずれのアームのスイッチに異常が発生したかを特定し、また、その異常がオープン異常又はショート異常のいずれであるかを特定する。 Specifically, among the upper and lower arm switches SWH and SWL, it is specified which phase and which arm switch has an abnormality, and whether the abnormality is an open abnormality or a short-circuit abnormality. Identify.
そして、上アームの少なくとも1つのスイッチにショート異常が発生したと判定した場合又は下アームの少なくとも1つのスイッチにオープン異常が発生したと判定した場合、上アームASCを行う。一方、下アームの少なくとも1つのスイッチにショート異常が発生したと判定した場合又は上アームの少なくとも1つのスイッチにオープン異常が発生したと判定した場合、下アームASCを行う。 Then, when it is determined that a short-circuit abnormality has occurred in at least one switch of the upper arm, or when it is determined that an open abnormality has occurred in at least one switch of the lower arm, the upper arm ASC is performed. On the other hand, when it is determined that a short-circuit abnormality has occurred in at least one switch of the lower arm, or when it is determined that an open abnormality has occurred in at least one switch of the upper arm, the lower arm ASC is performed.
なお、その後のステップS13〜S16の処理は、(A)と同様である。ただし、ステップS15において肯定判定した場合にシャットダウン制御に切り替えることができるのは、スイッチのオープン異常が発生した場合であり、ショート異常が発生した場合には切り替えることができない。 The subsequent processing in steps S13 to S16 is the same as in (A). However, when the affirmative determination is made in step S15, the shutdown control can be switched to the case where the switch open abnormality occurs, and cannot be switched when the short circuit abnormality occurs.
(J)サブMCU73、サブ監視部82、速度検出器80
サブMCU73又はサブ監視部82の異常が発生すると、サブMCU73から3相短絡制御を解除できなくなる。また、速度検出器80の異常が発生すると、線間電圧Vdemfを算出できなくなり、インバータ15を安全状態とする制御がシャットダウン制御又は3相短絡制御であるかを判定できなくなる。以下、このような異常を(J)の異常と称す。
(J)
If an abnormality occurs in the
図4を用いて、メインMCU72により実行される3相短絡制御処理及びシャットダウン制御処理について説明する。
The three-phase short-circuit control process and the shutdown control process executed by the
ステップS10では、(J)の異常が発生したか否かを判定する。例えば、サブ監視部82のサブ異常信号Sgfs又は速度検出器80の検出結果に基づいて、(J)の異常が発生しているか否かを判定すればよい。
In step S10, it is determined whether or not the abnormality (J) has occurred. For example, it may be determined whether or not the abnormality (J) has occurred based on the detection result of the sub-abnormal signal Sgfs of the
(J)の異常が発生したと判定した場合、ステップS12において、スイッチング指令により3相短絡制御を実施する。なお、その後のステップS13〜S16の処理は、(A)と同様である。 When it is determined that the abnormality (J) has occurred, the three-phase short-circuit control is executed by the switching command in step S12. The subsequent processing in steps S13 to S16 is the same as in (A).
(K)第1,第2遮断スイッチ23a,23b
第1,第2遮断スイッチ23a,23bの少なくとも1つのオープン異常(以下、(K)の異常)が発生すると、平滑コンデンサ24の端子電圧が大きく上昇するため、過電圧検出部79から第1ロジック回路76へと過電圧信号Sovhが入力される。この場合、第1ロジック回路76は、3相短絡制御を実施する。なお、3相短絡制御からシャットダウン制御への切り替えは、(A)と同様に実施すればよい。
(K) First and second cutoff switches 23a and 23b
When at least one open abnormality (hereinafter, (K) abnormality) of the first and second cutoff switches 23a and 23b occurs, the terminal voltage of the smoothing capacitor 24 rises significantly, so that the
本実施形態において、3相短絡制御を迅速に実施できるようにした理由の1つが、(K)の異常が発生した場合に対処するためである。つまり、第1,第2遮断スイッチ23a,23bの少なくとも一方にオープン異常が発生することがある。この場合において回生が実施されると、平滑コンデンサ24の端子電圧が大きく上昇してその許容上限値を超えてしまい、平滑コンデンサ24が故障し得る。そこで、平滑コンデンサ24の端子電圧の上昇を極力早期に抑制すべく、上,下アームスイッチSWH,SWLを意図どおりの駆動状態に迅速に切り替える駆動制御が可能な構成を採用している。これにより、過電圧検出部79からメインMCU72に過電圧信号Sovhが出力されてから、第1ロジック回路76のスイッチング指令により3相短絡制御が実施されるまでの時間を短縮し、3相短絡制御を迅速に実施できるようにしている。
In this embodiment, one of the reasons why the three-phase short-circuit control can be quickly implemented is to deal with the case where the abnormality (K) occurs. That is, an open abnormality may occur in at least one of the first and second cutoff switches 23a and 23b. If regeneration is performed in this case, the terminal voltage of the smoothing capacitor 24 rises significantly and exceeds the allowable upper limit value, and the smoothing capacitor 24 may fail. Therefore, in order to suppress the rise in the terminal voltage of the smoothing capacitor 24 as soon as possible, a configuration capable of driving control that quickly switches the upper and lower arm switches SWH and SWL to the intended driving state is adopted. As a result, the time from when the overvoltage signal Sovh is output from the
ちなみに、(A)〜(K)で説明した以外に、メインMCU72は、第2CANトランシーバ75の異常が発生したと判定した場合に3相短絡制御を実施してもよい。
Incidentally, other than those described in (A) to (K), the
<第2実施形態>
以下、第2実施形態について、第1実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。本実施形態では、メインMCU72は、(A)の異常が発生したと判定した場合において通常制御を継続するとき、いずれの異常が発生していないと判定する場合よりも上,下アームスイッチSWH,SWLのスイッチング周波数fswを低下させる。
<Second Embodiment>
Hereinafter, the second embodiment will be described with reference to the drawings, focusing on the differences from the first embodiment. In the present embodiment, when it is determined that the abnormality of (A) has occurred and the normal control is continued, the
図5に、メインMCU72により実行される処理の手順を示す。なお、図5において、先の図4に示した処理については、便宜上、同一の符号を付している。
FIG. 5 shows a procedure of processing executed by the
ステップS20では、(A)の異常が発生しているか否かを判定する。ステップS20において肯定判定した場合には、ステップS21に進み、スイッチング周波数fswを低減する。これにより、上アーム絶縁電源回路90及び下アーム絶縁電源回路91の消費電力を低減させることができ、ひいてはバックアップ電源回路63の消費電力を低減させることができる。その結果、通常制御により車両の走行を継続しつつ、バックアップ電源回路63の小型化を図ることができる。
In step S20, it is determined whether or not the abnormality (A) has occurred. If an affirmative determination is made in step S20, the process proceeds to step S21 to reduce the switching frequency fsw. As a result, the power consumption of the upper arm insulated
<その他の実施形態>
なお、上記各実施形態は、以下のように変更して実施してもよい。
<Other Embodiments>
Each of the above embodiments may be modified as follows.
・図4,図5のステップS14において、回転電機10のロータの温度を検出する温度センサの検出値又はロータの温度を推定する温度推定部の推定値をさらに用いて、線間電圧Vdemfが推定されてもよい。
In step S14 of FIGS. 4 and 5, the line voltage Vdemf is estimated by further using the detection value of the temperature sensor that detects the temperature of the rotor of the rotary
・線間電圧を検出するセンサが制御システムに備えられる場合、ステップS15において高圧側電源電圧Vdcと比較される線間電圧は、推定値ではなく、線間電圧の検出値であってもよい。 When the control system is equipped with a sensor for detecting the line voltage, the line voltage to be compared with the high voltage side power supply voltage Vdc in step S15 may be a detected value of the line voltage instead of an estimated value.
・ステップS15において線間電圧Vdemfと比較される値は、検出された高圧側電源電圧Vdcに限らず、例えば予め定められた判定電圧であってもよい。判定電圧は、例えば、高圧電源30の端子電圧の正常値が取り得る範囲の最小値に設定されていればよい。
The value to be compared with the line voltage Vdemf in step S15 is not limited to the detected high-voltage side power supply voltage Vdc, and may be, for example, a predetermined determination voltage. The determination voltage may be set to, for example, the minimum value within the range in which the normal value of the terminal voltage of the high-
・放電処理部101に、下アーム駆動電圧VdLに加え、高圧電源30又は低圧電源31を電力供給源とする電源回路の電力が供給されてもよい。これにより、放電処理部101の電力供給源を冗長化することができる。
In addition to the lower arm drive voltage VdL, the
・平滑コンデンサ24の放電制御を行うための絶縁伝達部100及び放電処理部101が制御回路50に備えられていなくてもよい。
The
・上アームドライバ92の低圧領域側の構成に、サブ電源電圧Vsに代えて低圧側電源電圧VBが供給されてもよい。この場合、サブ電源回路67の異常が発生した場合であっても、上アームドライバ92の低圧領域側の構成が動作できるため、メインMCU72の制御により車両の走行を継続させることができる。
A low-voltage side power supply voltage VB may be supplied instead of the sub-power supply voltage Vs to the configuration on the low-voltage region side of the
・サブMCU73は、メインMCU72のように、通常制御のためのスイッチング指令を生成する機能を備えていてもよい。
-The
・速度検出器80により検出された回転速度Nrが、CANトランシーバ及びCANバスを介してメインMCU72及びサブMCU73に入力されてもよい。
The rotation speed Nr detected by the
・バックアップ電源回路63は、高圧電源30及び低圧電源31以外の別の電源から電力が供給されることにより電力を生成してもよい。この場合であっても、例えば(A)の異常が発生した場合に中間電源回路64、サブ電源回路67、第2電源回路68及び上,下アーム絶縁電源回路90,91に給電でき、3相短絡制御を実施できる。
The backup
・各ドライバ92,93として、低圧領域及び高圧領域の境界を跨がず、高圧領域のみに設けられるドライバが用いられてもよい。
-As the
・先の図1に示す構成において、平滑コンデンサ24と各遮断スイッチ23a,23bとの間に昇圧コンバータが備えられていてもよい。 -In the configuration shown in FIG. 1, a boost converter may be provided between the smoothing capacitor 24 and the cutoff switches 23a and 23b.
・スイッチングデバイス部を構成するスイッチとしては、IGBTに限らず、例えばボディダイオードを内蔵するNチャネルMOSFETであってもよい。 -The switch constituting the switching device unit is not limited to the IGBT, and may be, for example, an N-channel MOSFET having a built-in body diode.
・スイッチングデバイス部を構成する各相各アームのスイッチとしては、互いに並列接続された2つ以上のスイッチであってもよい。この場合、互いに並列接続されたスイッチの組み合わせとしては、例えば、SiCのスイッチング素子及びSiのスイッチング素子の組み合わせ、又はIGBT及びMOSFETの組み合わせであってもよい。 The switch of each arm of each phase constituting the switching device unit may be two or more switches connected in parallel to each other. In this case, the combination of switches connected in parallel to each other may be, for example, a combination of a SiC switching element and a Si switching element, or a combination of an IGBT and a MOSFET.
・回転電機の制御量としては、トルクに限らず、例えば、回転電機のロータの回転速度であってもよい。 -The amount of control of the rotary electric machine is not limited to torque, and may be, for example, the rotation speed of the rotor of the rotary electric machine.
・回転電機としては、3相のものに限らない。また、回転電機としては、永久磁石同期機に限らず、例えば巻線界磁型同期機であってもよい。また、回転電機としては、同期機に限らず、例えば誘導機であってもよい。さらに、回転電機としては、車載主機として用いられるものに限らず、電動パワーステアリング装置や空調用電動コンプレッサを構成する電動機等、他の用途に用いられるものであってもよい。 -The rotary electric machine is not limited to a three-phase one. Further, the rotary electric machine is not limited to the permanent magnet synchronous machine, and may be, for example, a winding field type synchronous machine. Further, the rotary electric machine is not limited to the synchronous machine, and may be, for example, an induction machine. Further, the rotary electric machine is not limited to the one used as an in-vehicle main engine, and may be used for other purposes such as an electric power steering device and an electric motor constituting an electric compressor for air conditioning.
・本開示に記載の制御部及びその手法は、コンピュータプログラムにより具体化された一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。あるいは、本開示に記載の制御部及びその手法は、一つ以上の専用ハードウエア論理回路によってプロセッサを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。もしくは、本開示に記載の制御部及びその手法は、一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリと一つ以上のハードウエア論理回路によって構成されたプロセッサとの組み合わせにより構成された一つ以上の専用コンピュータにより、実現されてもよい。また、コンピュータプログラムは、コンピュータにより実行されるインストラクションとして、コンピュータ読み取り可能な非遷移有形記録媒体に記憶されていてもよい。 The controls and methods thereof described in the present disclosure are provided by a dedicated computer provided by configuring a processor and memory programmed to perform one or more functions embodied by a computer program. It may be realized. Alternatively, the controls and methods thereof described in the present disclosure may be implemented by a dedicated computer provided by configuring the processor with one or more dedicated hardware logic circuits. Alternatively, the control unit and method thereof described in the present disclosure may be a combination of a processor and memory programmed to perform one or more functions and a processor composed of one or more hardware logic circuits. It may be realized by one or more dedicated computers configured. Further, the computer program may be stored in a computer-readable non-transitional tangible recording medium as an instruction executed by the computer.
10…回転電機、15…インバータ、24…平滑コンデンサ、50…制御回路。 10 ... rotary electric machine, 15 ... inverter, 24 ... smoothing capacitor, 50 ... control circuit.
Claims (10)
多相の回転電機(10)と、
前記回転電機の各相の巻線(11)及び前記第1電源に電気的に接続され、上下アームのスイッチ(SWH,SWL)を有する電力変換器(15)と、を備えるシステムに適用される電力変換器の制御回路(50)において、
前記システムには、前記制御回路の電力供給源となる第2電源(31)及び第3電源(63)が備えられ、
前記システムに異常が発生しているか否かを判定する異常判定部と、
前記異常判定部により異常が発生したと判定された場合、前記第2電源及び前記第3電源の少なくとも一方で生成された電力を用いて、上下アームのうちいずれか一方のアームにおける前記スイッチであるオン側スイッチをオン状態に駆動制御し、他方のアームにおける前記スイッチであるオフ側スイッチをオフ状態に駆動制御する短絡制御を行う異常時制御部と、を備える電力変換器の制御回路。 1st power supply (30) and
Multi-phase rotary electric machine (10) and
It is applied to a system including windings (11) of each phase of the rotary electric machine and a power converter (15) electrically connected to the first power source and having switches (SWH, SWL) for upper and lower arms. In the control circuit (50) of the power converter
The system includes a second power source (31) and a third power source (63) that serve as power supply sources for the control circuit.
An abnormality determination unit that determines whether or not an abnormality has occurred in the system,
When it is determined by the abnormality determination unit that an abnormality has occurred, the switch in one of the upper and lower arms is the switch using the power generated by at least one of the second power supply and the third power supply. A control circuit of a power converter including an abnormal time control unit that performs short-circuit control for driving and controlling an on-side switch to an on-side switch and driving and controlling an off-side switch, which is the switch on the other arm, to an off-side switch.
前記第2電源及び前記第3電源を電力供給源とし、下アームの前記スイッチの駆動電源となる下アーム駆動電源(91)と、を備える請求項1に記載の電力変換器の制御回路。 An upper arm drive power source (90) that uses the second power source and the third power source as a power supply source and serves as a drive power source for the switch of the upper arm.
The control circuit for a power converter according to claim 1, further comprising a lower arm drive power source (91) that uses the second power source and the third power source as power supply sources and serves as a drive power source for the switch of the lower arm.
前記第2電源及び前記第3電源が前記第1状態制御部及び前記第2状態制御部の電力供給源とされている請求項1〜4のいずれか1項に記載の電力変換器の制御回路。 A first state control unit (72,76) and a second state control unit (73,77) are provided as the abnormality control unit.
The control circuit for a power converter according to any one of claims 1 to 4, wherein the second power source and the third power source are power supply sources for the first state control unit and the second state control unit. ..
前記第2電源及び前記第3電源を電力供給源として電力を生成する第2電力生成部(67)と、を備え、
前記第1状態制御部は、前記第1電力生成部により生成された電力が供給されることにより動作可能に構成され、
前記第2状態制御部は、前記第2電力生成部により生成された電力が供給されることにより動作可能に構成されている請求項5に記載の電力変換器の制御回路。 A first power generation unit (65) that generates electric power using the second power source and the third power source as a power supply source, and
The second power source and the second power generation unit (67) for generating electric power using the third power source as a power supply source are provided.
The first state control unit is configured to be operable by being supplied with the electric power generated by the first electric power generation unit.
The control circuit for a power converter according to claim 5, wherein the second state control unit is configured to be operable by supplying the power generated by the second power generation unit.
前記スイッチング指令に基づいて、上下アームの前記スイッチの駆動制御を行うスイッチ駆動部(92a,93a)と、
前記スイッチ指令生成部の異常が発生したと判定した場合、前記電力変換器を安全状態にできる制御が前記シャットダウン制御又は前記短絡制御のいずれであるかを判定する安全状態判定部(73)と、を備え、
前記安全状態判定部は、前記短絡制御の実行中において前記電力変換器を安全状態にできる制御が前記シャットダウン制御であると判定した場合、前記短絡制御の実行を停止して前記シャットダウン制御を行う請求項7に記載の電力変換器の制御回路。 A switch command generator (72) that generates and outputs a switching command for controlling the power converter, and a switch command generator (72).
A switch drive unit (92a, 93a) that controls drive of the switch of the upper and lower arms based on the switching command, and
When it is determined that an abnormality has occurred in the switch command generation unit, a safety state determination unit (73) that determines whether the control that can put the power converter in a safe state is the shutdown control or the short-circuit control. With
When the safety state determination unit determines that the control that can put the power converter in the safe state during the execution of the short circuit control is the shutdown control, the safety state determination unit stops the execution of the short circuit control and performs the shutdown control. Item 7. The control circuit of the power converter according to Item 7.
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