JP5471970B2 - モータ制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、平滑コンデンサと、スイッチング素子によって構成される電力変換回路とを備えたモータ制御装置に関する。

従来、平滑コンデンサと、スイッチング素子によって構成される電力変換回路とを備えたモータ制御装置として、例えば特許文献１に開示されている電力変換装置がある。

この電力変換装置は、平滑コンデンサと、電力変換回路と、制御装置とを備えている。平滑コンデンサの一端は直流電源の正極端に、平滑コンデンサの他端は直流電源の負極端にそれぞれ接続されている。電力変換回路は、直列接続された２つのスイッチング素子からなるレグを３組並列接続して構成されている。レグの一端は平滑コンデンサの一端に、レグの他端は平滑コンデンサの他端にそれぞれ接続されている。また、レグをなす２つのスイッチング素子の直列接続点は、電動機に接続されている。制御装置は、スイッチング素子にそれぞれ接続されている。

この電力変換装置は、直流電源の出力する直流電圧を交流電圧に変換して電動機に供給する。電力変換装置が動作を開始すると、平滑コンデンサに電荷が蓄積され、直流電源の出力する直流電圧が平滑化される。その後、電力変換装置が動作を停止すると、平滑コンデンサに電荷が蓄積されたままの状態となる。そのため、平滑コンデンサに蓄積された電荷による感電の可能性がある。しかし、制御装置が、過電流とならない所定時間だけ全てのスイッチング素子をオンする。これにより、平滑コンデンサに蓄積された電荷を放電することができる。そのため、感電を防止することができる。

特開２００９−２３２６２０号公報

前述した電力変換装置では、所定時間だけ全てのスイッチング素子をオンして平滑コンデンサに蓄積された電荷を放電する。しかし、タイミングのずれによって、全てのスイッチング素子がオンする直前に、直流電源の正極端に接続される一のレグの一端側のスイッチング素子と、直流電源の負極端に接続される他のレグの他端側のスイッチング素子だけがオンしてしまうと、本来流れてはいけない電流が、電動機に流れてしまう。この場合、電動機が回転する可能性がある。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、平滑コンデンサの放電時に、モータに電流が流れることがないモータ制御装置を提供することを目的とする。

そこで、本発明者は、この課題を解決すべく鋭意研究し試行錯誤を重ねた結果、平滑コンデンサに蓄積された電荷を放電する少なくとも２つのスイッチング回路の一端側及び他端側のスイッチング素子の少なくともいずれかを同期してオン、オフすることで、平滑コンデンサの放電時に、モータに流れる電流を抑えられることを見出し、本発明を完成するに至った。

請求項１に記載の電力変換装置は、直流電圧を平滑化する平滑コンデンサと、直列接続された２つのスイッチング素子からなるスイッチング回路を複数並列接続して構成され、スイッチング回路の一端が平滑コンデンサの一端に、スイッチング回路の他端が平滑コンデンサの他端に接続されるとともに、スイッチング回路をなす２つのスイッチング素子の直列接続点がモータに接続される電力変換回路と、スイッチング素子を制御する制御回路と、を備え、制御回路が、少なくとも２つのスイッチング回路で、スイッチング回路をなす２つのスイッチング素子をオンして平滑コンデンサに蓄積された電荷を放電するモータ制御装置において、制御回路は、平滑コンデンサに蓄積された電荷を放電する少なくとも２つのスイッチング回路の一端側及び他端側のスイッチング素子の少なくともいずれかを同期してオン、オフし、平滑コンデンサに蓄積された電荷を放電する少なくとも２つのスイッチング回路に流れる放電電流が等しくなるようにスイッチング素子を制御することを特徴とする。

この構成によれば、制御回路は、少なくとも２つのスイッチング回路で、スイッチング回路をなす２つのスイッチング素子をオンして平滑コンデンサに蓄積された電荷を放電する。しかも、これらのスイッチング回路の一端側及び他端側のスイッチング素子の少なくともいずれかを同期してオン、オフする。そのため、従来のように、一のスイッチング回路の一端側のスイッチング素子と、他のスイッチング回路の他端側のスイッチング素子だけがオンしてしまうことはない。従って、平滑コンデンサの放電時に、モータに流れる電流を抑えることができる。また、スイッチング素子は、許容範囲を超えて発熱すると破損する。スイッチング素子の発熱は、スイッチング素子の消費電力、つまり、スイッチング素子に流れる電流と端子間電圧の積に比例する。しかし、制御回路は、平滑コンデンサに蓄積された電荷を放電する少なくとも２つのスイッチング回路に流れる放電電流が等しくなるように、スイッチング素子を制御する。そのため、これらのスイッチング回路をなすスイッチング素子の発熱を均等化することができる。従って、発熱の偏りによるスイッチング素子の破損を防止することができる。

請求項２に記載の電力変換装置は、直流電圧を平滑化する平滑コンデンサと、直列接続された２つのスイッチング素子からなるスイッチング回路を複数並列接続して構成され、スイッチング回路の一端が平滑コンデンサの一端に、スイッチング回路の他端が平滑コンデンサの他端に接続されるとともに、スイッチング回路をなす２つのスイッチング素子の直列接続点がモータに接続される電力変換回路と、スイッチング素子を制御する制御回路と、を備え、制御回路が、少なくとも２つのスイッチング回路で、スイッチング回路をなす２つのスイッチング素子をオンして平滑コンデンサに蓄積された電荷を放電するモータ制御装置において、制御回路は、平滑コンデンサに蓄積された電荷を放電する少なくとも２つのスイッチング回路の一端側及び他端側のスイッチング素子の少なくともいずれかを同期してオン、オフし、平滑コンデンサに蓄積された電荷を放電する少なくとも２つのスイッチング回路の一端側のスイッチング素子の端子間電圧、及び、他端側のスイッチング素子の端子間電圧の少なくともいずれかが等しくなるようにスイッチング素子を制御することを特徴とする。

この構成によれば、制御回路は、少なくとも２つのスイッチング回路で、スイッチング回路をなす２つのスイッチング素子をオンして平滑コンデンサに蓄積された電荷を放電する。しかも、これらのスイッチング回路の一端側及び他端側のスイッチング素子の少なくともいずれかを同期してオン、オフする。そのため、従来のように、一のスイッチング回路の一端側のスイッチング素子と、他のスイッチング回路の他端側のスイッチング素子だけがオンしてしまうことはない。従って、平滑コンデンサの放電時に、モータに流れる電流を抑えることができる。また、スイッチング素子は、許容範囲を超えて発熱すると破損する。スイッチング素子の発熱は、スイッチング素子の消費電力、つまり、スイッチング素子に流れる電流と端子間電圧の積に比例する。しかし、制御回路は、平滑コンデンサに蓄積された電荷を放電する少なくとも２つのスイッチング回路の一端側のスイッチング素子の端子間電圧、及び、他端側のスイッチング素子の端子間電圧の少なくともいずれかが等しくなるようにスイッチング素子を制御する。そのため、これらのスイッチング回路をなすスイッチング素子の発熱を均等化することができる。従って、発熱の偏りによるスイッチング素子の破損を防止することができる。

請求項３に記載の電力変換装置は、直流電圧を平滑化する平滑コンデンサと、直列接続された２つのスイッチング素子からなるスイッチング回路を複数並列接続して構成され、スイッチング回路の一端が平滑コンデンサの一端に、スイッチング回路の他端が平滑コンデンサの他端に接続されるとともに、スイッチング回路をなす２つのスイッチング素子の直列接続点がモータに接続される電力変換回路と、スイッチング素子を制御する制御回路と、を備え、制御回路が、少なくとも２つのスイッチング回路で、スイッチング回路をなす２つのスイッチング素子をオンして平滑コンデンサに蓄積された電荷を放電するモータ制御装置において、制御回路は、平滑コンデンサに蓄積された電荷を放電する少なくとも２つのスイッチング回路の一端側及び他端側のスイッチング素子の少なくともいずれかを同期してオン、オフし、平滑コンデンサに蓄積された電荷を放電する少なくとも２つのスイッチング回路の一端側のスイッチング素子の消費電力、及び、他端側のスイッチング素子の消費電力の少なくともいずれかが等しくなるようにスイッチング素子を制御することを特徴とする。

この構成によれば、制御回路は、少なくとも２つのスイッチング回路で、スイッチング回路をなす２つのスイッチング素子をオンして平滑コンデンサに蓄積された電荷を放電する。しかも、これらのスイッチング回路の一端側及び他端側のスイッチング素子の少なくともいずれかを同期してオン、オフする。そのため、従来のように、一のスイッチング回路の一端側のスイッチング素子と、他のスイッチング回路の他端側のスイッチング素子だけがオンしてしまうことはない。従って、平滑コンデンサの放電時に、モータに流れる電流を抑えることができる。また、スイッチング素子は、許容範囲を超えて発熱すると破損する。スイッチング素子の発熱は、スイッチング素子の消費電力に比例する。しかし、制御回路は、平滑コンデンサに蓄積された電荷を放電する少なくとも２つのスイッチング回路の一端側のスイッチング素子の消費電力、及び、他端側のスイッチング素子の消費電力の少なくともいずれかが等しくなるようにスイッチング素子を制御する。そのため、これらのスイッチング回路をなすスイッチング素子の発熱を均等化することができる。従って、発熱の偏りによるスイッチング素子の破損を防止することができる。

請求項４に記載の電力変換装置は、直流電圧を平滑化する平滑コンデンサと、直列接続された２つのスイッチング素子からなるスイッチング回路を複数並列接続して構成され、スイッチング回路の一端が平滑コンデンサの一端に、スイッチング回路の他端が平滑コンデンサの他端に接続されるとともに、スイッチング回路をなす２つのスイッチング素子の直列接続点がモータに接続される電力変換回路と、スイッチング素子を制御する制御回路と、を備え、制御回路が、少なくとも２つのスイッチング回路で、スイッチング回路をなす２つのスイッチング素子をオンして平滑コンデンサに蓄積された電荷を放電するモータ制御装置において、制御回路は、平滑コンデンサに蓄積された電荷を放電する少なくとも２つのスイッチング回路の一端側及び他端側のスイッチング素子の少なくともいずれかを同期してオン、オフし、平滑コンデンサに蓄積された電荷を放電する少なくとも２つのスイッチング回路の一端側のスイッチング素子の温度、及び、他端側のスイッチング素子の温度の少なくともいずれかが等しくなるようにスイッチング素子を制御することを特徴とする。

この構成によれば、制御回路は、少なくとも２つのスイッチング回路で、スイッチング回路をなす２つのスイッチング素子をオンして平滑コンデンサに蓄積された電荷を放電する。しかも、これらのスイッチング回路の一端側及び他端側のスイッチング素子の少なくともいずれかを同期してオン、オフする。そのため、従来のように、一のスイッチング回路の一端側のスイッチング素子と、他のスイッチング回路の他端側のスイッチング素子だけがオンしてしまうことはない。従って、平滑コンデンサの放電時に、モータに流れる電流を抑えることができる。また、スイッチング素子は、許容範囲を超えて発熱すると破損する。しかし、制御回路は、平滑コンデンサに蓄積された電荷を放電する少なくとも２つのスイッチング回路の一端側のスイッチング素子の温度、及び、他端側のスイッチング素子の温度の少なくともいずれかが等しくなるようにスイッチング素子を制御する。そのため、これらのスイッチング回路をなすスイッチング素子の発熱を均等化することができる。従って、発熱の偏りによるスイッチング素子の破損を防止することができる。

請求項５に記載の電力変換装置は、車両駆動用モータを制御することを特徴とする。この構成によれば、車両駆動用モータを制御する電力変換装置において、平滑コンデンサの放電時に、モータに流れる電流を抑えることができる。

本実施形態におけるモータ制御装置の回路図である。 平滑コンデンサ放電時のＩＧＢＴのスイッチング状態を示すタイミングチャートである。 別の形態における平滑コンデンサ放電時のＩＧＢＴのスイッチング状態を示すタイミングチャートである。

次に実施形態を挙げ、本発明をより詳しく説明する。本実施形態では、本発明に係るモータ制御装置を、車両に搭載され、車両駆動用モータを制御するモータ制御装置に適用した例を示す。

まず、図１を参照して本実施形態のモータ制御装置の構成について説明する。ここで、図１は、本実施形態におけるモータ制御装置の回路図である。

図１に示すモータ制御装置１は、車体から絶縁された高電圧バッテリＢ１の出力する直流高電圧（例えば２８８Ｖ）を３相交流電圧に変換して車両駆動用モータＭ１に供給し、車両駆動用モータＭ１を制御する装置である。モータ制御装置１は、平滑コンデンサ１０と、インバータ回路１１（電力変換回路）と、制御回路１２とを備えている。

平滑コンデンサ１０は、高電圧バッテリＢ１の直流高電圧を平滑化するための素子である。平滑コンデンサ１０の一端は、リレーＲ１０を介して高電圧バッテリＢ１の正極端に接続されている。また、他端は、リレーＲ１１を介して高電圧バッテリＢ１の負極端に接続されている。

インバータ回路１１は、平滑コンデンサ１０によって平滑化された直流電圧を３相交流電圧に変換して車両駆動用モータＭ１に供給する回路である。また、平滑コンデンサ１０に蓄積された電荷を放電する回路でもある。インバータ回路１１は、３つのスイッチング回路１１０〜１１２（複数のスイッチング回路）と、電流センス抵抗１１３〜１１５とを備えている。

スイッチング回路１１０は、オン、オフすることで直流電圧を交流電圧に変換する回路である。また、オンすることで、平滑コンデンサ１０に蓄積された電荷を放電する回路でもある。スイッチング回路１１０は、２つのＩＧＢＴ１１０ａ、１１０ｂ（スイッチング素子）を備えている。ＩＧＢＴ１１０ｂは、コレクタ電流に比例し、コレクタ電流より小さい電流が流れる電流センス端子を備えている。ＩＧＢＴ１１０ａ、１１０ｂは、直列接続されている。具体的には、ＩＧＢＴ１１０ａのエミッタが、ＩＧＢＴ１１０ｂのコレクタに接続されている。

スイッチング回路１１１は、オン、オフすることで直流電圧を交流電圧に変換する回路である。また、オンすることで、平滑コンデンサ１０に蓄積された電荷を放電する回路でもある。スイッチング回路１１１は、２つのＩＧＢＴ１１１ａ、１１１ｂ（スイッチング素子）を備えている。ＩＧＢＴ１１１ｂは、コレクタ電流に比例し、コレクタ電流より小さい電流が流れる電流センス端子を有している。ＩＧＢＴ１１１ａ、１１１ｂは、直列接続されている。具体的には、ＩＧＢＴ１１１ａのエミッタが、ＩＧＢＴ１１１ｂのコレクタに接続されている。

スイッチング回路１１２は、オン、オフすることで直流電圧を交流電圧に変換する回路である。また、オンすることで、平滑コンデンサ１０に蓄積された電荷を放電する回路でもある。スイッチング回路１１２は、２つのＩＧＢＴ１１２ａ、１１２ｂ（スイッチング素子）を備えている。ＩＧＢＴ１１２ｂは、コレクタ電流に比例し、コレクタ電流より小さい電流が流れる電流センス端子を備えている。ＩＧＢＴ１１２ａ、１１２ｂは、直列接続されている。具体的には、ＩＧＢＴ１１２ａのエミッタが、ＩＧＢＴ１１２ｂのコレクタに接続されている。

３つのスイッチング回路１１０〜１１２は、並列接続（複数並列接続）されている。具体的には、スイッチング回路１１０〜１１２の一端であるＩＧＢＴ１１０ａ〜１１２ａのコレクタ、及び、スイッチング回路１１０〜１１２の他端であるＩＧＢＴ１１０ｂ〜１１２ｂのエミッタがそれぞれ接続されている。ＩＧＢＴ１１０ａ〜１１２ａのコレクタは平滑コンデンサ１０の一端に、ＩＧＢＴ１１０ｂ〜１１２ｂのエミッタは平滑コンデンサ１０の他端にそれぞれ接続されている。また、ＩＧＢＴ１１０ａ、１１０ｂ、１１１ａ、１１１ｂ、１１２ａ、１１２ｂのゲートとエミッタは、制御回路１２にそれぞれ接続されている。さらに、直列接続されたＩＧＢＴ１１０ａ、１１０ｂ、ＩＧＢＴ１１１ａ、１１１ｂ及びＩＧＢＴ１１２ａ、１１２ｂの直列接続点は、車両駆動用モータＭ１にそれぞれ接続されている。

電流センス抵抗１１３〜１１５は、平滑コンデンサ１０の放電時に、スイッチング回路１１０〜１１２に流れる放電電流を検出するための素子である。具体的には、電流センス端子に流れる電流を電圧に変換する素子である。電流センス抵抗１１３〜１１５の一端はＩＧＢＴ１１０ｂ〜１１２ｂの電流センス端子に、他端はＩＧＢＴ１１０ｂ〜１１２０ｂのエミッタにそれぞれ接続されている。また、電流センス抵抗１１３〜１１５の両端は制御回路１２にそれぞれ接続されている。

制御回路１２は、スイッチング回路１１０〜１１２を制御する回路である。具体的には、ＩＧＢＴ１１０ａ、１１０ｂ、１１１ａ、１１１ｂ、１１２ａ、１１２ｂを制御する回路である。制御回路１２は、ＩＧＢＴ１１０ａ、１１０ｂ、１１１ａ、１１１ｂ、１１２ａ、１１２ｂのゲートとエミッタにそれぞれ接続されている。また、電流センス抵抗１１３〜１１５の両端にそれぞれ接続されている。

次に、図１及び図２を参照してモータ制御装置の動作について説明する。ここで、図２は、平滑コンデンサ放電時のＩＧＢＴのスイッチング状態を示すタイミングチャートである。

車両のイグニッションスイッチ（図略）がオンすると、図１に示すリレーＲ１０、Ｒ１１がオンし、モータ制御装置１が動作を開始する。リレーＲ１０、Ｒ１１がオンすると、高電圧バッテリＢ１の直流高電圧が平滑コンデンサ１０によって平滑化される。制御回路１２は、外部から入力される指令に基づいて、インバータ回路１１を構成するスイッチング回路１１０〜１１２を制御する。具体的には、ＩＧＢＴ１１０ａ、１１０ｂ、１１１ａ、１１１ｂ、１１２ａ、１１２ｂを制御する。インバータ回路１１は、平滑コンデンサ１０によって平滑化された直流高電圧を３相交流電圧に変換して車両駆動用モータＭ１に供給する。このようにして、モータ制御装置１が車両駆動用モータＭ１を制御する。

その後、イグニッションスイッチがオフすると、リレーＲ１０、Ｒ１１がオフする。モータ制御装置１は、車両駆動用モータＭ１への電圧の供給を停止する。車両駆動用モータＭ１への電圧の供給が停止すると、平滑コンデンサ１０に電荷が蓄積されたままの状態となる。

制御回路１２は、スイッチング回路１１０を構成する２つのＩＧＢＴ１１０ａ、１１０ｂをオフする。そして、スイッチング回路１１１を構成する２つのＩＧＢＴ１１１ａ、１１１ｂをオンするとともに、スイッチング回路１１２を構成する２つのＩＧＢＴ１１２ａ、１１２ｂをオンして平滑コンデンサ１０に蓄積された電荷を放電する。このとき、制御回路１２は、図２に示すように、スイッチング回路１１１、１１２の一端側のＩＧＢＴ１１１ａ、１１２ａをフルオンするともに、他端側のＩＧＢＴ１１１ｂ、１１２ｂを同期して複数回オン、オフする。

また、制御回路１２は、電流センス抵抗１１４、１１５の電圧に基づいて、スイッチング回路１１１、１１２に流れる放電電流を検出する。そして、２つのスイッチング回路１１１、１１２に流れる放電電流が等しくなるように、ＩＧＢＴ１１１ａ、１１１ｂ、１１２ａ、１１２ｂを制御する。具体的には、ＩＧＢＴ１１１ａ、１１２ａをフルオンし、ＩＧＢＴ１１０ｂ、１１２ｂのゲート電圧を調整しながら同期してオン、オフする。

これにより、平滑コンデンサ１０に蓄積された電荷が、スイッチング回路１１１、１１２によって放電される。そのため、平滑コンデンサ１０に蓄積された電荷による感電を防止することができる。

次に、効果について説明する。本実施形態によれば、制御回路１２は、スイッチング回路１１１を構成する２つのＩＧＢＴ１１１ａ、１１１ｂをオンするとともに、スイッチング回路１１２を構成する２つのＩＧＢＴ１１２ａ、１１２ｂをオンして平滑コンデンサ１０に蓄積された電荷を放電する。しかも、スイッチング回路１１１、１１２の他端側のＩＧＢＴ１１１ｂ、１１２ｂを同期してオン、オフする。そのため、スイッチング回路１１１の一端側のＩＧＢＴ１１１ａと、スイッチング回路１１２の他端側のＩＧＢＴ１１２ｂだけがオンしてしまうことはない。また、スイッチング回路１１２の一端側のＩＧＢＴ１１２ａと、スイッチング回路１１１の他端側のＩＧＢＴ１１１ｂだけがオンしてしまうこともない。従って、車両駆動用モータＭ１を制御するモータ制御装置１において、平滑コンデンサ１０の放電時に、車両駆動用モータＭ１に流れる電流を抑えることができる。

また、本実施形態によれば、ＩＧＢＴは、許容範囲を超えて発熱すると破損する。ＩＧＢＴの発熱は、ＩＧＢＴの消費電力、つまり、ＩＧＢＴに流れる電流と端子間電圧の積に比例する。しかし、制御回路１２は、２つのスイッチング回路１１１、１１２に流れる放電電流が等しくなるように、ＩＧＢＴ１１１ａ、１１１ｂ、１１２ａ、１１２ｂを制御する。そのため、スイッチング回路１１１、１１２をなすＩＧＢＴ１１１ａ、１１１ｂ、１１２ａ、１１２ｂの発熱を均等化することができる。従って、発熱の偏りによるＩＧＢＴの破損を防止することができる。

なお、本実施形態では、平滑コンデンサ１０の放電時に、制御回路１２が、スイッチング回路１１１、１１２の一端側のＩＧＢＴ１１１ａ、１１２ａをフルオンするとともに、他端側のＩＧＢＴ１１１ｂ、１１２ｂを同期してオン、オフする例を挙げているが、これに限られるものではない。図３に示すように、一端側と他端側を入れ替え、スイッチング回路１１１、１１２の他端側のＩＧＢＴ１１１ｂ、１１２ｂをフルオンするとともに、一端側のＩＧＢＴ１１１ａ、１１２ａを同期してオン、オフするようにしてもよい。また、スイッチング回路１１１、１１２の一端側のＩＧＢＴ１１１ａ、１１２ａ及び他端側のＩＧＢＴ１１１ｂ、１１２ｂをそれぞれ同期してオン、オフするようにしてもよい。スイッチング回路の一端側及び他端側のスイッチング素子の少なくともいずれかを同期してオン、オフするようにすればよい。

また、本実施形態では、平滑コンデンサ１０に蓄積された電荷を２つのスイッチング回路１１１、１１２によって放電する例を挙げているが、これに限られるものではない。２つのスイッチング回路１１０、１１１によって放電してもよいし、２つのスイッチング回路１１０、１１２によって放電してもよい。また、３つのスイッチング回路１１０〜１１２によって放電してもよい。少なくとも２つのスイッチング回路によって放電すればよい。

さらに、本実施形態では、２つのスイッチング回路１１１、１１２に流れる放電電流が等しくなるように、ＩＧＢＴ１１１ａ、１１１ｂ、１１２ａ、１１２ｂを制御する例を挙げているが、これに限られるものではない。平滑コンデンサ１０に蓄積された電荷を放電する少なくとも２つのスイッチング回路の一端側のＩＧＢＴのコレクタ−エミッタ間電圧（端子間電圧）、及び、他端側のＩＧＢＴのコレクタ−エミッタ間電圧（端子間電圧）の少なくともいずれかが等しくなるようにＩＧＢＴを制御するようにしてもよい。また、平滑コンデンサに蓄積された電荷を放電する少なくとも２つのスイッチング回路の一端側のＩＧＢＴの消費電力、及び、他端側のＩＧＢＴの消費電力の少なくともいずれかが等しくなるようにＩＧＢＴを制御するようにしてもよい。ここで、消費電力は、ＩＧＢＴに流れる電流とコレクタ−エミッタ間電圧とによって求めることができる。さらに、平滑コンデンサに蓄積された電荷を放電する少なくとも２つのスイッチング回路の一端側のＩＧＢＴの温度、及び、他端側のＩＧＢＴの温度の少なくともいずれかが等しくなるようにＩＧＢＴを制御するようにしてもよい。

ＩＧＢＴは、許容範囲を超えて発熱すると破損する。ＩＧＢＴの発熱は、ＩＧＢＴの消費電力、つまり、ＩＧＢＴに流れる電流と端子間電圧の積に比例する。そのため、いずれの場合も、平滑コンデンサを放電するスイッチング回路をなすＩＧＢＴの発熱を均等化することができる。従って、発熱の偏りによるＩＧＢＴの破損を防止することができる。

この場合、ＩＧＢＴの発熱を考慮して、放電電流、端子間電圧、消費電力又は温度が許容範囲内となるように、ＩＧＢＴを制御するようにしてもよい。

加えて、本実施形態では、電力変換回路として、３つのスイッチング回路１１０〜１１２を並列接続して構成されるインバータ回路１１の例を挙げているが、これに限られるものではない。複数のスイッチング回路を並列接続して構成される電力変換回路であればよい。

１・・・モータ制御装置、１０・・・平滑コンデンサ、１１・・・インバータ回路（電力変換回路）、１１０〜１１２・・・スイッチング回路、１１０ａ、１１０ｂ、１１１ａ、１１１ｂ、１１２ａ、１１２ｂ・・・ＩＧＢＴ（スイッチング素子）、１１３〜１１５・・・電流センス抵抗、１２・・・制御回路、Ｂ１・・・高電圧バッテリ、Ｍ１・・・車両駆動用モータ、Ｒ１０、Ｒ１１・・・リレー

Claims (5)

1. 直流電圧を平滑化する平滑コンデンサと、
   直列接続された２つのスイッチング素子からなるスイッチング回路を複数並列接続して構成され、前記スイッチング回路の一端が前記平滑コンデンサの一端に、前記スイッチング回路の他端が前記平滑コンデンサの他端に接続されるとともに、前記スイッチング回路をなす２つの前記スイッチング素子の直列接続点がモータに接続される電力変換回路と、
   前記スイッチング素子を制御する制御回路と、
   を備え、前記制御回路が、少なくとも２つの前記スイッチング回路で、前記スイッチング回路をなす２つの前記スイッチング素子をオンして前記平滑コンデンサに蓄積された電荷を放電するモータ制御装置において、
   前記制御回路は、前記平滑コンデンサに蓄積された電荷を放電する少なくとも２つの前記スイッチング回路の一端側及び他端側の前記スイッチング素子の少なくともいずれかを同期してオン、オフし、前記平滑コンデンサに蓄積された電荷を放電する少なくとも２つの前記スイッチング回路に流れる放電電流が等しくなるように前記スイッチング素子を制御することを特徴とするモータ制御装置。
2. 直流電圧を平滑化する平滑コンデンサと、
   直列接続された２つのスイッチング素子からなるスイッチング回路を複数並列接続して構成され、前記スイッチング回路の一端が前記平滑コンデンサの一端に、前記スイッチング回路の他端が前記平滑コンデンサの他端に接続されるとともに、前記スイッチング回路をなす２つの前記スイッチング素子の直列接続点がモータに接続される電力変換回路と、
   前記スイッチング素子を制御する制御回路と、
   を備え、前記制御回路が、少なくとも２つの前記スイッチング回路で、前記スイッチング回路をなす２つの前記スイッチング素子をオンして前記平滑コンデンサに蓄積された電荷を放電するモータ制御装置において、
   前記制御回路は、前記平滑コンデンサに蓄積された電荷を放電する少なくとも２つの前記スイッチング回路の一端側及び他端側の前記スイッチング素子の少なくともいずれかを同期してオン、オフし、前記平滑コンデンサに蓄積された電荷を放電する少なくとも２つの前記スイッチング回路の一端側の前記スイッチング素子の端子間電圧、及び、他端側の前記スイッチング素子の端子間電圧の少なくともいずれかが等しくなるように前記スイッチング素子を制御することを特徴とするモータ制御装置。
3. 直流電圧を平滑化する平滑コンデンサと、
   直列接続された２つのスイッチング素子からなるスイッチング回路を複数並列接続して構成され、前記スイッチング回路の一端が前記平滑コンデンサの一端に、前記スイッチング回路の他端が前記平滑コンデンサの他端に接続されるとともに、前記スイッチング回路をなす２つの前記スイッチング素子の直列接続点がモータに接続される電力変換回路と、
   前記スイッチング素子を制御する制御回路と、
   を備え、前記制御回路が、少なくとも２つの前記スイッチング回路で、前記スイッチング回路をなす２つの前記スイッチング素子をオンして前記平滑コンデンサに蓄積された電荷を放電するモータ制御装置において、
   前記制御回路は、前記平滑コンデンサに蓄積された電荷を放電する少なくとも２つの前記スイッチング回路の一端側及び他端側の前記スイッチング素子の少なくともいずれかを同期してオン、オフし、前記平滑コンデンサに蓄積された電荷を放電する少なくとも２つの前記スイッチング回路の一端側の前記スイッチング素子の消費電力、及び、他端側の前記スイッチング素子の消費電力の少なくともいずれかが等しくなるように前記スイッチング素子を制御することを特徴とするモータ制御装置。
4. 直流電圧を平滑化する平滑コンデンサと、
   直列接続された２つのスイッチング素子からなるスイッチング回路を複数並列接続して構成され、前記スイッチング回路の一端が前記平滑コンデンサの一端に、前記スイッチング回路の他端が前記平滑コンデンサの他端に接続されるとともに、前記スイッチング回路をなす２つの前記スイッチング素子の直列接続点がモータに接続される電力変換回路と、
   前記スイッチング素子を制御する制御回路と、
   を備え、前記制御回路が、少なくとも２つの前記スイッチング回路で、前記スイッチング回路をなす２つの前記スイッチング素子をオンして前記平滑コンデンサに蓄積された電荷を放電するモータ制御装置において、
   前記制御回路は、前記平滑コンデンサに蓄積された電荷を放電する少なくとも２つの前記スイッチング回路の一端側及び他端側の前記スイッチング素子の少なくともいずれかを同期してオン、オフし、前記平滑コンデンサに蓄積された電荷を放電する少なくとも２つの前記スイッチング回路の一端側の前記スイッチング素子の温度、及び、他端側の前記スイッチング素子の温度の少なくともいずれかが等しくなるように前記スイッチング素子を制御することを特徴とするモータ制御装置。
5. 車両駆動用モータを制御することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のモータ制御装置。

Images