JP5971549B2 - モータ駆動回路、モータ装置、および電動車両 - Google Patents

モータ駆動回路、モータ装置、および電動車両 Download PDF

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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。
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。
特開２００５−７３４４３号公報 特開平９−１１７０５０号公報
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。
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。
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、前記電源ライン上に設けられ、該電源ラインの導通／遮断を切替える電源導通スイッチと、前記直流電源と前記電源導通スイッチの間の電圧を検出する電圧検出部と、前記電源導通スイッチを遮断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電源導通スイッチ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、前記電源導通スイッチを導通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検出動作を行う絶縁抵抗検出部と、を備える構成とする。
本発明に係るモータ駆動回路によれば、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。
第１実施形態に係るモータ装置の構成図である。 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。 第２実施形態に係るモータ装置の構成図である。 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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
［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。
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。
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。
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。
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。
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）。
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。
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。
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。
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。
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。
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）。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
［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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
［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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
［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。
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。
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。
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。
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）。
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。
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。
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。
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）。
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。
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。
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。
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）。
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。
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。
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。
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）。
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。
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。
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。
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）。
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。
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。
［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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
本発明は、例えば電動車両に利用することができる。
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）

Claims (9)

  1. 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、
    前記電源ライン上に設けられ、該電源ラインの導通／遮断を切替える電源導通スイッチと、
    前記直流電源と前記電源導通スイッチの間の電圧を検出する電圧検出部と、
    前記電源導通スイッチを遮断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電源導通スイッチ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、前記電源導通スイッチを導通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検出動作を行う絶縁抵抗検出部と、
    を備え、
    前記電源導通スイッチは、
    前記直流電源と前記インバータの間に設けられ、
    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、
    前記第２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、前記上素子より前段側の絶縁抵抗を検出する動作を行い、
    前記第２検出動作の後に、第３検出動作として、
    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動作を行うモータ駆動回路。
  2. 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２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３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に記載のモータ駆動回路。
  3. 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と、
    前記複数系列の各々に対応するように設けられた複数の前記電源導通スイッチと、
    を備え、
    前記電圧検出部は、
    何れの前記電源導通スイッチについても前記直流電源と前記電源導通スイッチの間となる箇所の電圧を検出するものであり、
    前記絶縁抵抗検出部は、
    前記第１検出動作として、何れの前記電源導通スイッチをも遮断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、何れの前記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、
    前記複数系列の各々について、前記第２検出動作および前記第３検出動作を行う請求項１または請求項２に記載のモータ駆動回路。
  4. 前記絶縁抵抗検出部は、
    前記複数系列の各々についての第２検出動作を行った後、前記複数系列の各々についての前記第３検出動作を行うことを特徴とする請求項３に記載のモータ駆動回路。
  5. 前記第１検出動作から前記第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、
    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から請求項４の何れかに記載のモータ駆動回路。
  6. 前記第１検出動作から前記第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から請求項５の何れかに記載のモータ駆動回路。
  7. 請求項１から請求項６の何れかに記載のモータ駆動回路と、
    前記インバータの出力側に接続されたモータと、
    を備えたモータ装置。
  8. 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。
  9. ２系列の前記インバータを備えた請求項１から請求項６の何れか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。
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