JP3958274B2

JP3958274B2 - 放電制御装置、放電制御方法及びそのプログラム

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Publication number: JP3958274B2
Application number: JP2003352395A
Authority: JP
Inventors: 健岩月; 剛北畑
Original assignee: Toshiba Corp; Aisin AW Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp; Aisin AW Co Ltd
Priority date: 2003-10-10
Filing date: 2003-10-10
Publication date: 2007-08-15
Anticipated expiration: 2023-10-10
Also published as: DE102004049157A1; US7728557B2; JP2005117861A; US20050078431A1

Description

本発明は、放電制御装置、放電制御方法及びそのプログラムに関するものである。

従来、電動車両としての電気自動車に搭載され、駆動モータのトルク、すなわち、駆動モータトルクを発生させ、該駆動モータトルクを駆動輪に伝達するようにした車両駆動装置において、駆動モータは、力行（駆動）時に、バッテリから直流の電流を受けて駆動され、前記駆動モータトルクを発生させ、回生（発電）時に、電気自動車のイナーシャによってトルクを受け、直流の電流を発生させ、該電流をバッテリに供給するようになっている。

また、電動車両としてのハイブリッド型車両に搭載され、エンジンのトルク、すなわち、エンジントルクの一部を発電機（発電機モータ）に、残りを駆動輪に伝達するようにした車両駆動装置においては、サンギヤ、リングギヤ及びキャリヤを備えたプラネタリギヤユニットを有し、前記キャリヤとエンジンとを連結し、リングギヤ及び駆動モータと駆動輪とを連結し、サンギヤと発電機とを連結し、前記リングギヤ及び駆動モータから出力された回転を駆動輪に伝達して駆動力を発生させるようにしている。

そして、前記各車両駆動装置においては、いずれも駆動モータと駆動モータ制御装置との間にインバータが配設され、該インバータは、駆動モータ制御装置から送られる駆動信号に従って作動させられ、バッテリから直流の電流を受けてＵ相、Ｖ相及びＷ相の電流を発生させ、該各相の電流を駆動モータに供給して、駆動モータを駆動するようになっている。また、ハイブリッド型車両においては、発電機と発電機制御装置との間にもインバータが配設され、該インバータは、発電機制御装置から送られる駆動信号に従って作動させられ、発電機を駆動して直流の電流を発生させ、該直流の電流をバッテリに送り、バッテリを充電したり、バッテリから直流の電流を受けてＵ相、Ｖ相及びＷ相の電流を発生させ、該各相の電流を発電機に供給して、発電機を駆動したりするようになっている。

そのために、前記インバータは複数の、例えば、６個のトランジスタを備える。したがって、各トランジスタに駆動信号を所定のパターンで送ると、トランジスタがオン・オフさせられて、各相の電流が発生させられたり、直流の電流が発生させられたりする。

ところで、バッテリからインバータへの電流の供給が遮断され、駆動モータの駆動が停止させられたとき、例えば、前記電気自動車の走行が終了し、イグニッションスイッチがオフにされると、前記バッテリとインバータとの間に配設されたコンデンサに、静電容量に対応する電荷が蓄積される。そして、前記コンデンサに電荷が蓄積されたまま、前記駆動モータ制御装置の電源がオフになると、各トランジスタに送られる駆動信号が過渡的に無制御状態になってしまう。その結果、トランジスタがオンになり、短絡電流が流れて前記駆動モータ制御装置の耐久性が低下してしまうことがある。

そこで、放電制御装置が配設され、該放電制御装置によってコンデンサを放電させるようにしている。そのために、前記放電制御装置は、励磁用の電流指令値、例えば、ｄ軸電流指令値ｉｄ^*を非ゼロ（零（０）ではない所定の値）に、トルク発生用の電流指令値、例えば、ｑ軸電流指令値ｉｑ^*を実質的に零にすることによって、駆動モータトルクを発生させることなく駆動モータを駆動し、コンデンサに蓄積された電荷を駆動モータ内において消費するようにしている（例えば、特許文献１参照。）。

また、他の放電制御装置は、駆動モータを駆動する際に、ｄ軸電流指令値ｉｄ^*及びｑ軸電流指令値ｉｑ^*に高調波を付加することによって位置非同期電流制御を行い、駆動モータ内において駆動モータトルクを打ち消し合い、コンデンサに蓄積された電荷を駆動モータ内において消費するとともに、駆動軸に駆動モータトルクが伝達されないようにしている（例えば、特許文献２参照。）。
特開平９−７０１９６号公報特開平９−２１５１０２号公報

しかしながら、前記従来の各放電制御装置においては、駆動モータを駆動する必要があり、その場合、電流センサによって相電流を検出する必要があるので、何らかの理由で電流センサに異常が発生した場合、コンデンサの電荷を放電させることができなくなってしまう。

本発明は、前記従来の放電制御装置の問題点を解決して、コンデンサの電荷を確実に放電させることができる放電制御装置、放電制御方法及びそのプログラムを提供することを目的とする。

そのために、本発明の放電制御装置においては、ロータ及びステータを備えた電動機械と、直流電源から直流の電流が供給され、交流の電流を発生させて前記電動機械に供給するインバータと、前記直流電源とインバータとの間に配設されたコンデンサと、前記電動機械を駆動するための駆動用の電圧指令値を発生させる電圧指令値発生処理手段と、放電用の電圧指令値を発生させて前記コンデンサの電荷を放電させる放電制御処理手段と、前記直流電源からインバータへの電流が供給されているときに、駆動用の電圧指令値に基づいて駆動信号を発生させ、前記直流電源からインバータへの電流の供給が遮断されたときに、放電用の電圧指令値に基づいて駆動信号を発生させ、前記インバータに供給する駆動信号発生処理手段とを有する。

そして、前記放電制御処理手段は、コンデンサ電圧で表される直流の電圧の目標値を表す目標直流電圧と、直流電圧検出部によって検出されたコンデンサ電圧で表される直流の電圧との偏差に基づいて前記放電用の電圧指令値を発生させる。

本発明によれば、放電制御装置においては、ロータ及びステータを備えた電動機械と、直流電源から直流の電流が供給され、交流の電流を発生させて前記電動機械に供給するインバータと、前記直流電源とインバータとの間に配設されたコンデンサと、前記電動機械を駆動するための駆動用の電圧指令値を発生させる電圧指令値発生処理手段と、放電用の電圧指令値を発生させて前記コンデンサの電荷を放電させる放電制御処理手段と、前記直流電源からインバータへの電流が供給されているときに、駆動用の電圧指令値に基づいて駆動信号を発生させ、前記直流電源からインバータへの電流の供給が遮断されたときに、放電用の電圧指令値に基づいて駆動信号を発生させ、前記インバータに供給する駆動信号発生処理手段とを有する。

この場合、直流電源からインバータへの電流の供給が遮断されると、コンデンサ電圧で表される直流の電圧の目標値を表す目標直流電圧と、直流電圧検出部によって検出されたコンデンサ電圧で表される直流の電圧との偏差に基づいて発生させられる放電用の電圧指令値に基づいて駆動信号が発生させられ、インバータに供給される。したがって、電流センサを使用することなく電圧指令値に基づいて電動機械に交流の電流を供給することができ、コンデンサに蓄積された電荷を電動機械内において消費することができ、コンデンサの電荷を確実に放電させることができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、この場合、電動車両としての電気自動車について説明する。

図１は本発明の実施の形態における放電制御装置のブロック図、図２は本発明の実施の形態における車両駆動装置の概念図である。

図において、１０は各種のプログラム、データ等に従ってコンピュータとして機能し、図示されないＣＰＵ及びＲＡＭ、ＲＯＭ等の記録装置を備えた駆動モータ制御装置、３１は電動機械としての駆動モータであり、該駆動モータ３１としてＤＣブラシレス駆動モータが使用される。前記駆動モータ３１は、回転自在に配設された図示されないロータ、及び該ロータより径方向外方に配設されたステータを備える。前記ロータは、前記駆動モータ３１の図示されないシャフトに取り付けられたロータコア、及び該ロータコアの円周方向における複数箇所に配設された永久磁石を備え、例えば、前記ロータコアの円周方向における１２箇所にＮ極及びＳ極を交互に外周面に向けて永久磁石が配設され、６個の磁極対が形成される。

また、前記ステータは、図示されないステータコア、及び該ステータコアに巻装されたＵ相、Ｖ相及びＷ相のステータコイル１１〜１３を備え、前記ステータコアの円周方向における複数箇所には、径方向内方に向けて突出させてティースが形成される。

そして、前記駆動モータ３１を駆動して電気自動車を走行させるために、直流電源としてのバッテリ１４、及び該バッテリ１４から直流の電流が供給され、該直流の電流を交流の電流としてのＵ相、Ｖ相及びＷ相の電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗに変換するインバータ４０が配設され、各相の電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗが駆動モータ３１に、すなわち、各ステータコイル１１〜１３にそれぞれ供給される。

そのために、前記インバータ４０は、複数の、例えば、６個のスイッチング素子としてのトランジスタＴｒ１〜Ｔｒ６を備え、前記駆動モータ制御装置１０から駆動信号としてのパルス幅変調信号Ｓｕ、Ｓｖ、Ｓｗを受け、各トランジスタＴｒ１〜Ｔｒ６を選択的にオン・オフすることによって、前記各相の電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗを発生させる。なお、インバータ４０として一対のトランジスタをモジュール化したトランジスタモジュール、ドライブ回路を内蔵したＩＰＭ等を使用することもできる。

前記インバータ４０とバッテリ１４との間には、インバータ４０と並列に平滑用のコンデンサ１７が配設され、該コンデンサ１７には静電容量に対応する電荷が蓄積される。また、前記コンデンサ１７とバッテリ１４との間には、電気自動車の電源をオン・オフさせるためにイグニッションスイッチ１８が配設される。そして、駆動モータ３１の前記シャフトに磁極位置検出部としてのレゾルバ４３が取り付けられ、該レゾルバ４３によってロータの磁極位置θが検出される。なお、本実施の形態においては、前記磁極位置検出部としてレゾルバ４３が使用されるようになっているが、該レゾルバ４３に代えて図示されないホール素子を使用することもできる。その場合、該ホール素子は、前記ロータの回動に伴って、所定の角度ごとに位置検出信号を発生させ、図示されない磁極位置検出回路は、前記位置検出信号を受けると、位置検出信号の信号レベルの組合せに基づいて磁極位置θを検出する。

そして、各相の電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗを制御するために、電流検出装置４４が配設される。該電流検出装置４４は、ステータコイル１１〜１３のリード線に配設され、各相の電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗを検出する電流検出部としての電流センサ３３〜３５から成り、該電流センサ３３〜３５は、検出された電流、すなわち、検出電流ｉｕ、ｉｖ、ｉｗを駆動モータ制御装置１０に送る。

なお、前記ステータコイル１１〜１３はスター結線されているので、各相のうちの二つの相の電流の値が決まると、残りの一つの相の電流の値も決まる。したがって、例えば、ステータコイル１１、１２だけに電流センサを配設し、該電流センサによって検出電流ｉｕ、ｉｖを検出し、残りの一つの相の電流である電流Ｉｗの検出電流ｉｗを算出することもできる。

また、バッテリ１４の電圧、すなわち、バッテリ電圧Ｖｂを検出するために、第１の直流電圧検出部及びバッテリ電圧検出部としてのバッテリ電圧センサ２１がバッテリ１４に隣接させて配設され、インバータ４０の入口側の電圧、すなわち、インバータ電圧Ｖｉｎを検出するために、第２の直流電圧検出部及びインバータ電圧検出部としてのインバータ電圧センサ２２がコンデンサ１７に隣接させて配設され、前記バッテリ電圧センサ２１及びインバータ電圧センサ２２によって検出されたバッテリ電圧Ｖｂ及びインバータ電圧Ｖｉｎが直流の電圧として駆動モータ制御装置１０に送られる。

なお、インバータ電圧センサ２２はコンデンサ１７に隣接させて配設されるので、インバータ電圧Ｖｉｎによってコンデンサ１７の電圧、すなわち、コンデンサ電圧が表される。

そして、該駆動モータ制御装置１０のＣＰＵの駆動モータ回転速度算出処理手段は、駆動モータ回転速度算出処理を行い、前記磁極位置θを読み込み、該磁極位置θに基づいて駆動モータ３１の角速度ωを算出するとともに、駆動モータ３１の回転速度、すなわち、駆動モータ回転速度ＮＭを算出する。また、前記ＣＰＵの車速検出処理手段は、車速検出処理を行い、前記角速度ωに基づいて車速Ｖを算出し、該車速Ｖを、電気自動車の全体の制御を行う図示されない車両制御装置に送る。

該車両制御装置は、各種のプログラム、データ等に従ってコンピュータとして機能し、ＣＰＵ及びＲＡＭ、ＲＯＭ等の記録装置を備える。そして、前記車両制御装置のＣＰＵの指令値発生部は、前記車速Ｖ、図示されないアクセルセンサによって検出されたアクセル開度、及び図示されないブレーキセンサによって検出されたブレーキ踏込量に基づいて車両要求トルクを算出し、該車両要求トルクに対応させて駆動モータトルクＴＭの目標値を表す駆動モータ目標トルクＴＭ^*を発生させ、該駆動モータ目標トルクＴＭ^*を前記駆動モータ制御装置１０に送る。

ところで、該駆動モータ制御装置１０においては、ロータの磁極対の方向（磁束方向）にｄ軸を、該ｄ軸と直角の方向（該ｄ軸に対して駆動モータ３１の正回転方向に９０度進ませた方向）にｑ軸をそれぞれ採ったｄ−ｑ軸モデル上でフィードバック制御が行われるようになっている。そのために、前記ＣＰＵの駆動モータ制御処理手段は、駆動モータ制御処理を行い、前記駆動モータ目標トルクＴＭ^*、角速度ω及びインバータ電圧Ｖｉｎを読み込み、前記記録装置に記録された電流指令値マップを参照し、駆動モータ目標トルクＴＭ^*、角速度ω及びインバータ電圧Ｖｉｎに基づいて、ベクトル表示された電流指令値ｉｓのｄ軸成分を表すｄ軸電流指令値ｉｄ^*、及びｑ軸成分を表すｑ軸電流指令値ｉｑ^*を決定する。

また、前記ＣＰＵの第１の変換処理手段としての三相二相変換器６１は、第１の変換処理としての三相二相変換処理を行い、検出電流ｉｕ、ｉｖ、ｉｗ及び磁極位置θを読み込んで、所定の電流としてのｄ軸電流ｉｄ及びｑ軸電流ｉｑに変換する。

前記ｄ軸電流指令値ｉｄ^*、ｑ軸電流指令値ｉｑ^*、ｄ軸電流ｉｄ及びｑ軸電流ｉｑは前記ＣＰＵの電圧指令値発生処理手段としての電流フィードバック制御部６４に送られ、該電流フィードバック制御部６４は、電圧指令値発生処理を行い、前記ｄ軸電流指令値ｉｄ^*、ｑ軸電流指令値ｉｑ^*、ｄ軸電流ｉｄ及びｑ軸電流ｉｑに基づいて、駆動モータ３１を駆動するための駆動用の電圧指令値としてのｄ軸電圧指令値ｖｄ^*及びｑ軸電圧指令値ｖｑ^*
ｖｄ^*＝（Ｒ＋ｄＬｄ／ｄｔ）ｉｄ^*＋ω（−Ｌｑ・ｉｑ）
ｖｑ^*＝（Ｒ＋ｄＬｑ／ｄｔ）ｉｑ^*＋ω（Ｍｉｆ＋Ｌｄ・ｉｄ）
を発生させ、該ｄ軸電圧指令値ｖｄ^*及びｑ軸電圧指令値ｖｑ^*を、電圧指令値切替手段としての電圧指令値切替部６５を介して第２の変換処理手段及び相電圧指令値発生処理手段としての二相三相変換器６７に送る。

なお、Ｒはステータコイル１１〜１３の抵抗値、Ｌｄはｄ軸インダクタンス、Ｌｑはｑ軸インダクタンス、Ｍｉｆは逆起電圧定数である。

続いて、前記二相三相変換器６７は、第２の変換処理及び第２の電圧指令値発生処理としての二相三相変換処理を行い、前記ｄ軸電圧指令値ｖｄ^*、ｑ軸電圧指令値ｖｑ^*及び磁極位置θに基づいて、前記ｄ軸電圧指令値ｖｄ^*及びｑ軸電圧指令値ｖｑ^*を相電圧指令値としての各相の電圧指令値ｖｕ^*、ｖｖ^*、ｖｗ^*に変換し、該電圧指令値ｖｕ^*、ｖｖ^*、ｖｗ^*を駆動信号発生処理手段としてのパルス幅変換部６８に送る。該パルス幅変換部６８は、駆動信号発生処理を行い、前記各相の電圧指令値ｖｕ^*、ｖｖ^*、ｖｗ^*及び前記インバータ電圧Ｖｉｎに基づいて、各相のパルス幅変調信号Ｓｕ、Ｓｖ、Ｓｗを発生させ、該パルス幅変調信号Ｓｕ、Ｓｖ、Ｓｗをインバータ４０に送る。

なお、前記ｄ軸電圧指令値ｖｄ^*及びｑ軸電圧指令値ｖｑ^*によって第１の電圧指令値が、前記各相の電圧指令値ｖｕ^*、ｖｖ^*、ｖｗ^*によって第２の電圧指令値が構成される。

その結果、前述されたように、前記ステータコイル１１〜１３に、各相の電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗが供給される。このようにして、駆動モータ３１を駆動することによって電気自動車を走行させることができる。

なお、前記電圧指令値発生処理手段としての電流フィードバック制御部を配設し、駆動モータ３１に供給されるｄ軸電流ｉｄとｄ軸電流指令値ｉｄ^*との電流偏差Δｉｄに基づいてｄ軸電圧指令値ｖｄ^*を、駆動モータ３１に供給されるｑ軸電流ｉｑとｑ軸電流指令値ｉｑ^*との電流偏差Δｉｑに基づいてｑ軸電圧指令値ｖｑ^*を発生させることもできる。

ところで、電気自動車の走行が終了し、イグニッションスイッチ１８がオフにされると、それに連動して、例えば、バッテリ１４からインバータ４０への電流の供給が遮断され、駆動モータ３１の駆動が停止させられる。このとき、コンデンサ１７に、静電容量に対応する電荷が蓄積される。そして、前記コンデンサ１７に電荷が蓄積されたまま、前記駆動モータ制御装置１０の電源がオフになると、トランジスタＴｒ１〜Ｔｒ６に送られる各パルス幅変調信号Ｓｕ、Ｓｖ、Ｓｗが過渡的に無制御状態になってしまう。その結果、トランジスタＴｒ１〜Ｔｒ６がオンになり、短絡電流が流れて前記駆動モータ制御装置１０の耐久性が低下してしまうことがある。

そこで、放電制御処理手段としての放電制御部７１が前記電圧指令値切替部６５を介して二相三相変換器６７に接続される。前記放電制御部７１は、放電制御処理を行い、放電用の電圧指令値として、ｄ軸電圧指令値Ｖｄｇ^*及びｑ軸電圧指令値Ｖｑｇ^*を発生させ、電圧指令値切替部６５に送る。

そのために、前記放電制御部７１の図示されない放電用電圧指令値算出処理手段は、放電用電圧指令値算出処理を行い、前記インバータ電圧Ｖｉｎを読み込み、該インバータ電圧Ｖｉｎがあらかじめ設定された目標値を表す直流の電圧、すなわち、目標直流電圧Ｖｄｃ^*になるように、インバータ電圧Ｖｉｎと目標直流電圧Ｖｄｃ^*との偏差ΔＶｄｃ
ΔＶｄｃ＝Ｖｄｃ^*−Ｖｉｎ
を算出する。この場合、前記放電制御処理において、前記インバータ電圧Ｖｉｎは、最終的に目標直流電圧Ｖｄｃ^*と等しくされるので、目標直流電圧Ｖｄｃ^*は、仮に、トランジスタＴｒ１〜Ｔｒ６がオンになり、短絡電流が流れても、前記駆動モータ制御装置１０の耐久性が低下することがないように十分に低く設定される。

続いて、前記放電用電圧指令値算出処理手段は、前記偏差ΔＶｄｃに基づいてＰＩ制御を行い、ｄ軸電圧指令値Ｖｄｇ^*
Ｖｄｇ^*＝Ｋｐ・ΔＶｄｃ＋Ｋｉ・ΣΔＶｄｃ
を算出する。なお、Ｋｐは比例演算用のゲイン、Ｋｉは積分演算用のゲイン、ΣΔＶｄｃは偏差ΔＶｄｃの積分値である。

また、前記放電用電圧指令値算出処理手段は、ｑ軸電流ｉｑが零になるようにｑ軸電圧指令値Ｖｑｇ^*を零にする。なお、ｑ軸電流ｉｑを零にするためには、ｑ軸電圧指令値Ｖｑｇ^*を必ずしも零にする必要はなく、角速度ω及び逆起電圧定数Ｍｉｆに基づいて
Ｖｑｇ^*＝ω・Ｍｉｆ
発生させることもできる。

そして、前記電圧指令値切替部６５は、スイッチＳＷ１、ＳＷ２から成り、イグニッションスイッチ１８がオンである間、第１の切替状態に置かれ、電流フィードバック制御部６４と二相三相変換器６７とを接続し、放電制御部７１と二相三相変換器６７とを遮断するとともに、イグニッションスイッチ１８がオフになると、第２の切替状態に置かれ、電流フィードバック制御部６４と二相三相変換器６７とを遮断し、放電制御部７１と二相三相変換器６７とを接続する。したがって、前記電圧指令値切替部６５が第１の切替状態に置かれると、ｄ軸電圧指令値Ｖｄ^*及びｑ軸電圧指令値Ｖｑ^*が二相三相変換器６７に送られ、前記電圧指令値切替部６５が第２の切替状態に置かれると、ｄ軸電圧指令値Ｖｄｇ^*及びｑ軸電圧指令値Ｖｑｇ^*が二相三相変換器６７に送られる。

ところで、前記電圧指令値切替部６５が第２の切替状態に置かれ、前記ｄ軸電圧指令値Ｖｄｇ^*及びｑ軸電圧指令値Ｖｑｇ^*が二相三相変換器６７に送られるが、ｑ軸電圧指令値Ｖｑｇ^*は零であるので、前記二相三相変換器６７は、ｄ軸電圧指令値Ｖｄｇ^*及び磁極位置θを放電用の相電圧指令値としての各相の電圧指令値ｖｕ^*、ｖｖ^*、ｖｗ^*に変換し、該電圧指令値ｖｕ^*、ｖｖ^*、ｖｗ^*をパルス幅変換部６８に送る。該パルス幅変換部６８は、前記各相の電圧指令値ｖｕ^*、ｖｖ^*、ｖｗ^*及び前記インバータ電圧Ｖｉｎに基づいて、放電用の各相のパルス幅変調信号Ｓｕ、Ｓｖ、Ｓｗを発生させ、該パルス幅変調信号Ｓｕ、Ｓｖ、Ｓｗをインバータ４０に送る。

その結果、ステータコイル１１〜１３に、ｄ軸電圧Ｖｄが印加され、ｄ軸電流ｉｄに対応する電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗが供給される。この場合、前記二相三相変換器６７において、ｑ軸電圧指令値Ｖｑｇ^*に対応する電圧指令値ｖｕ^*、ｖｖ^*、ｖｗ^*は発生させられず、パルス幅変換部６８においてｑ軸電圧指令値Ｖｑｇ^*に対応するパルス幅変調信号Ｓｕ、Ｓｖ、Ｓｗは発生させられないので、ステータコイル１１〜１３にｑ軸電流に対応する電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗは供給されない。

そして、電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗの２乗に比例するエネルギーＥ
Ｅ＝Ｉｕ²Ｒｕ＋Ｉｖ²Ｒｖ＋Ｉｗ²Ｒｗ
が駆動モータ３１において消費される。なお、Ｒｕ、Ｒｖ、Ｒｗは、それぞれステータコイル１１〜１３の抵抗である。

また、コンデンサ１７の電荷を確実に放電させることができる。この場合、電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗはｄ軸電流ｉｄに対応するものであり、ステータコイル１１〜１３にｑ軸電圧Ｖｑは印加されず、トルク発生用のｑ軸電流ｉｑは供給されないので、ｑ軸電流ｉｑに相当する電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗがステータコイル１１〜１３に供給されるのに伴って駆動モータ３１が駆動されることはなく、駆動モータトルクＴＭを発生させることはない。

なお、ｑ軸電圧指令値Ｖｑｇ^*をω・Ｍｉｆにした場合には、ステータコイル１１〜１３にｑ軸電圧Ｖｑが印加されるが、ｑ軸電流ｉｑは供給されない。したがって、この場合も、駆動モータ３１は駆動されず、駆動モータトルクＴＭは発生しない。

このように、イグニッションスイッチ１８がオフにされると、ステータコイル１１〜１３に、ｄ軸電圧指令値Ｖｄｇ^*及びｑ軸電圧指令値Ｖｑｇ^*から求められ、ｑ軸電流ｉｑに相当する分を有さない電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗが供給され、前記エネルギーＥが駆動モータ３１において消費されるので、コンデンサ１７に蓄積された電荷を駆動モータ３１内において消費することができる。したがって、コンデンサ１７に電荷が蓄積されたまま、前記駆動モータ制御装置１０の電源がオフになることがないので、各トランジスタＴｒ１〜Ｔｒ６がオンになっても、短絡電流が前記駆動モータ制御装置１０に流れることがなくなる。その結果、駆動モータ制御装置１０の耐久性を向上させることができる。

しかも、コンデンサ１７に蓄積された電荷を駆動モータ３１内において消費する間に、駆動モータトルクＴＭは発生しないので、駆動軸に駆動モータトルクＴＭが伝達されることはない。

また、二相三相変換器６７においては、ｄ軸電流ｉｄ及びｄ軸電流指令値ｉｄ^*に基づいてｄ軸電圧指令値ｖｄ^*を発生させたり、ｑ軸電流ｉｑ及びｑ軸電流指令値ｉｑ^*に基づいてｑ軸電圧指令値ｖｑ^*を発生させたりする必要がないので、ｄ軸電流ｉｄ及びｑ軸電流ｉｑが不要になる。したがって、検出電流ｉｕ、ｉｖ、ｉｗが不要になるので、仮に、電流センサ３３〜３５に異常が発生しても、電流センサ３３〜３５を使用することなく、コンデンサ１７の電荷を確実に放電させることができる。

なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。

本発明の実施の形態における放電制御装置のブロック図である。本発明の実施の形態における車両駆動装置の概念図である。

符号の説明

１０駆動モータ制御装置
１１〜１３ステータコイル
１４バッテリ
１７コンデンサ
２２インバータ電圧センサ
３１駆動モータ
４０インバータ
６４電流フィードバック制御部
６８パルス幅変換部
７１放電制御部

Claims

ロータ及びステータを備えた電動機械と、直流電源から直流の電流が供給され、交流の電流を発生させて前記電動機械に供給するインバータと、前記直流電源とインバータとの間に配設されたコンデンサと、前記電動機械を駆動するための駆動用の電圧指令値を発生させる電圧指令値発生処理手段と、放電用の電圧指令値を発生させて前記コンデンサの電荷を放電させる放電制御処理手段と、前記直流電源からインバータへの電流が供給されているときに、駆動用の電圧指令値に基づいて駆動信号を発生させ、前記直流電源からインバータへの電流の供給が遮断されたときに、放電用の電圧指令値に基づいて駆動信号を発生させ、前記インバータに供給する駆動信号発生処理手段とを有するとともに、前記放電制御処理手段は、コンデンサ電圧で表される直流の電圧の目標値を表す目標直流電圧と、直流電圧検出部によって検出されたコンデンサ電圧で表される直流の電圧との偏差に基づいて前記放電用の電圧指令値を発生させることを特徴とする放電制御装置。
前記電圧指令値発生処理手段は、駆動用の電圧指令値としてｄ軸電圧指令値及びｑ軸電圧指令値を発生させ、前記放電制御処理手段は、放電用の電圧指令値としてｄ軸電圧指令値及びｑ軸電圧指令値を発生させる請求項１に記載の放電制御装置。
前記電圧指令値発生処理手段は、前記電動機械に供給される電流と電流指令値との電流偏差に基づいてｄ軸電圧指令値及びｑ軸電圧指令値を発生させる電流フィードバック制御処理手段を有する請求項２に記載の放電制御装置。
前記放電制御処理手段は前記偏差に基づいてｄ軸電圧指令値を発生させる請求項２に記載の放電制御装置。
前記放電制御処理手段はｑ軸電圧指令値を零にする請求項２に記載の放電制御装置。
前記放電制御処理手段は、角速度及び逆起電圧定数に基づいてｑ軸電圧指令値を発生させる請求項２に記載の放電制御装置。
ロータ及びステータを備えた電動機械を駆動するための駆動用の電圧指令値を発生させ、放電用の電圧指令値を発生させてコンデンサの電荷を放電させ、直流電源からインバータに直流の電流が供給されているときに、駆動用の電圧指令値に基づいて駆動信号を発生させ、前記直流電源からインバータへの電流の供給が遮断されたときに、放電用の電圧指令値に基づいて駆動信号を発生させ、該駆動信号をインバータに供給するとともに、前記放電用の電圧指令値は、コンデンサ電圧で表される直流の電圧の目標値を表す目標直流電圧と、直流電圧検出部によって検出されたコンデンサ電圧で表される直流の電圧との偏差に基づいて発生させられることを特徴とする放電制御方法。
コンピュータを、ロータ及びステータを備えた電動機械を駆動するための駆動用の電圧指令値を発生させる電圧指令値発生処理手段、放電用の電圧指令値を発生させてコンデンサの電荷を放電させる放電制御処理手段、並びに直流電源からインバータへの電流が供給されているときに、駆動用の電圧指令値に基づいて駆動信号を発生させ、前記直流電源からインバータへの電流の供給が遮断されたときに、放電用の電圧指令値に基づいて駆動信号を発生させ、前記インバータに供給する駆動信号発生処理手段として機能させるとともに、前記放電制御処理手段は、コンデンサ電圧で表される直流の電圧の目標値を表す目標直流電圧と、直流電圧検出部によって検出されたコンデンサ電圧で表される直流の電圧との偏差に基づいて前記放電用の電圧指令値を発生させることを特徴とする放電制御方法のプログラム。