JP7207044B2 - motor drive - Google Patents

motor drive Download PDF

Info

Publication number
JP7207044B2
JP7207044B2 JP2019048287A JP2019048287A JP7207044B2 JP 7207044 B2 JP7207044 B2 JP 7207044B2 JP 2019048287 A JP2019048287 A JP 2019048287A JP 2019048287 A JP2019048287 A JP 2019048287A JP 7207044 B2 JP7207044 B2 JP 7207044B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
motor
inverter
short
capacitor
voltage
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2019048287A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2020150756A (en
Inventor
政樹 平形
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Electric Co Ltd filed Critical Fuji Electric Co Ltd
Priority to JP2019048287A priority Critical patent/JP7207044B2/en
Publication of JP2020150756A publication Critical patent/JP2020150756A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7207044B2 publication Critical patent/JP7207044B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/72Electric energy management in electromobility

Landscapes

  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Control Of Multiple Motors (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)

Description

本発明は、モータ駆動装置に関する。 The present invention relates to a motor drive device.

ハイブリッド自動車等の電動車両に用いられるインバータ及び回転電機を備える電機システムにおいて、システムを構成する部品に何らかの不具合が生じる場合がある。そのような不具合が生じた場合には、システムを継続的な損傷から保護するために、インバータを構成する半導体スイッチング素子を操作して回転電機の巻線を短絡させる短絡モードに切り替える技術が知られている。 2. Description of the Related Art In an electric system that includes an inverter and a rotating electric machine that are used in an electric vehicle such as a hybrid vehicle, there are cases where some kind of malfunction occurs in components that make up the system. In order to protect the system from continuous damage when such a problem occurs, there is a known technique for switching to a short-circuit mode in which the semiconductor switching elements that make up the inverter are operated to short-circuit the windings of the rotating electric machine. ing.

ここで、インバータを構成するスイッチング素子を制御して回転電機の巻線を短絡する方法を説明する。例えば、図1は、直流電源100、平滑コンデンサ201及び直流/交流変換部202を有する三相インバータ200と、回転電機300とを備える電機システムを示す。回転電機300の巻線を短絡するには、三相インバータ200の下アームを構成する3つのスイッチング素子をオンし、上アームを構成する3つのスイッチング素子をオフすればよい。また、各アームのスイッチング素子のオン・オフは上記の逆でもよい。 Here, a method for short-circuiting the windings of the rotating electrical machine by controlling the switching elements forming the inverter will be described. For example, FIG. 1 shows an electrical system including a DC power supply 100, a three-phase inverter 200 having a smoothing capacitor 201 and a DC/AC converter 202, and a rotating electric machine 300. FIG. To short-circuit the windings of rotating electric machine 300, the three switching elements forming the lower arm of three-phase inverter 200 are turned on, and the three switching elements forming the upper arm are turned off. Also, the ON/OFF of the switching element of each arm may be reversed.

システムを構成する部品の不具合には、三相インバータ200のスイッチング素子を駆動する駆動回路や制御回路、これらの回路に電力を供給する電源回路(何れも図示せず)等の不具合も含まれる。 Malfunctions of components that make up the system include malfunctions of the drive circuit and control circuit that drive the switching elements of the three-phase inverter 200, and the power supply circuit that supplies power to these circuits (none of which is shown).

システムに不具合が発生した場合には、回転電機の巻線を短絡することで、インバータの主回路の耐圧を超える誘起電圧(回生電圧)の発生を抑え、主回路を保護することが要求される。特に電動車両の衝突等の緊急時には、乗員の安全を確保するために、メインのバッテリを切り離して、インバータの出力電圧(正負の直流母線間の平滑コンデンサの電圧)を所定時間内に規定値以下に低下させることが要求される。 In the event of system failure, it is required to short-circuit the windings of the rotating electrical machine to suppress the generation of induced voltage (regenerative voltage) that exceeds the withstand voltage of the inverter's main circuit, thereby protecting the main circuit. . In particular, in the event of an emergency such as a collision of an electric vehicle, the main battery should be disconnected to ensure the safety of the occupants, and the output voltage of the inverter (the voltage of the smoothing capacitor between the positive and negative DC bus lines) should drop below the specified value within a predetermined time. required to be reduced to

しかしながら、メインのバッテリを切り離した状態で回転電機の短絡モードを継続すると、主回路の直流母線にはエネルギーが供給されなくなる。その状態が継続し、正負の直流母線間に接続された平滑コンデンサの蓄積エネルギーを使い切ると、回転電機の巻線を短絡させるための巻線短絡制御回路を動作させる電源回路が停止してしまう。その結果、回転電機が発電状態であるにも関わらず、短絡モードが解除されて直流母線電圧が上昇することになり、巻線短絡制御回路の動作によって回転電機の巻線を再度短絡するまでの間に直流母線電圧が規定値を超えてしまうおそれがある。 However, if the rotating electrical machine remains in the short circuit mode with the main battery disconnected, no energy will be supplied to the DC bus of the main circuit. If this state continues and the stored energy in the smoothing capacitor connected between the positive and negative DC bus lines is used up, the power supply circuit that operates the winding short-circuit control circuit for short-circuiting the windings of the rotating electrical machine stops. As a result, the short-circuit mode is canceled and the DC bus voltage rises even though the rotating electrical machine is in the power generating state. During this time, the DC bus voltage may exceed the specified value.

そこで、主回路の直流母線電圧を検出し、この電圧が予め設定した閾値(短絡オフ閾値)以下になったら回転電機の巻線短絡を解除し、直流母線電圧が再び上昇して閾値(短絡オン閾値)を超えた場合に巻線を再度短絡させる技術がある(例えば、特許文献1参照)。 Therefore, the DC bus voltage of the main circuit is detected, and when this voltage drops below a preset threshold (short-circuit OFF threshold), the winding short circuit of the rotating electrical machine is released, and the DC bus voltage rises again to reach the threshold (short-circuit ON). There is a technique for short-circuiting the windings again when the current exceeds the threshold value (see, for example, Patent Document 1).

特許第5433608号公報Japanese Patent No. 5433608

しかしながら、巻線短絡と巻線短絡解除を繰り返すフェイルセーフ動作を、左輪を回転させるモータと右輪を回転させるモータとで別々に行うと、左輪と右輪との間にトルクのアンバランスが発生し、車両の挙動の安定性が低下する場合があった。 However, if the fail-safe operation, which repeatedly shorts and unshorts the windings, is performed separately for the motor that rotates the left wheel and the motor that rotates the right wheel, a torque imbalance occurs between the left and right wheels. However, in some cases, the stability of the behavior of the vehicle deteriorated.

そこで、本開示は、巻線短絡と巻線短絡解除を繰り返すフェイルセーフ動作を行うとき、車両の挙動の安定性を確保可能なモータ駆動装置を提供する。 Accordingly, the present disclosure provides a motor drive device capable of ensuring stability of vehicle behavior when performing a fail-safe operation in which winding short-circuiting and winding short-circuit cancellation are repeated.

本開示は、
車両の左輪を回転させる第1のモータを駆動する第1のインバータと、
前記第1のモータの巻線が前記第1のインバータによって短絡されると放電され、前記第1のモータの巻線短絡が前記第1のインバータによって解除されると充電される第1のコンデンサと、
前記車両の右輪を回転させる第2のモータを駆動する第2のインバータと、
前記第2のモータの巻線が前記第2のインバータによって短絡されると放電され、前記第2のモータの巻線短絡が前記第2のインバータによって解除されると充電される第2のコンデンサと、
前記第1のコンデンサと前記第2のコンデンサに共通に接続される直流母線の電圧が第1の閾値に達したら、前記第1のインバータと前記第2のインバータによって前記第1のモータと前記第2のモータの両方の巻線を同時に短絡し、前記直流母線の電圧が前記第1の閾値よりも低い第2の閾値に達したら、前記第1のインバータと前記第2のインバータによって前記第1のモータと前記第2のモータの両方の巻線短絡を同時に解除することを繰り返す制御装置とを備える、モータ駆動装置を提供する。
This disclosure is
a first inverter that drives a first motor that rotates the left wheel of the vehicle;
a first capacitor that is discharged when the windings of the first motor are short-circuited by the first inverter and charged when the winding short-circuiting of the first motor is removed by the first inverter; ,
a second inverter that drives a second motor that rotates the right wheel of the vehicle;
a second capacitor that is discharged when the windings of the second motor are short-circuited by the second inverter and charged when the winding short-circuits of the second motor are removed by the second inverter; ,
When the voltage of the DC bus commonly connected to the first capacitor and the second capacitor reaches a first threshold, the first motor and the second capacitor are connected by the first inverter and the second inverter. 2 motors at the same time, and when the voltage of the DC bus reaches a second threshold lower than the first threshold, the first inverter and the second inverter operate the first inverter. and a control device that repeats releasing short-circuited windings of both the motor and the second motor at the same time.

また、本開示は、
車両の左輪を回転させる第1のモータを駆動する第1のインバータと、
前記第1のモータの巻線が前記第1のインバータによって短絡されると放電され、前記第1のモータの巻線短絡が前記第1のインバータによって解除されると充電される第1のコンデンサと、
前記車両の右輪を回転させる第2のモータを駆動する第2のインバータと、
前記第2のモータの巻線が前記第2のインバータによって短絡されると放電され、前記第2のモータの巻線短絡が前記第2のインバータによって解除されると充電される第2のコンデンサと、
前記第1のコンデンサと前記第2のコンデンサのどちらかの電圧が第1の閾値に先に達したら、前記第1のインバータと前記第2のインバータによって前記第1のモータと前記第2のモータの両方の巻線を同時に短絡し、前記第1のコンデンサと前記第2のコンデンサのどちらかの電圧が前記第1の閾値よりも低い第2の閾値に先に達したら、前記第1のインバータと前記第2のインバータによって前記第1のモータと前記第2のモータの両方の巻線短絡を同時に解除することを繰り返す制御装置とを備える、モータ駆動装置を提供する。
This disclosure also provides
a first inverter that drives a first motor that rotates the left wheel of the vehicle;
a first capacitor that is discharged when the windings of the first motor are short-circuited by the first inverter and charged when the winding short-circuiting of the first motor is removed by the first inverter; ,
a second inverter that drives a second motor that rotates the right wheel of the vehicle;
a second capacitor that is discharged when the windings of the second motor are short-circuited by the second inverter and charged when the winding short-circuits of the second motor are removed by the second inverter; ,
If the voltage of either the first capacitor or the second capacitor reaches the first threshold first, the first motor and the second motor are controlled by the first inverter and the second inverter. If the voltage of either the first capacitor or the second capacitor reaches a second threshold lower than the first threshold first, the first inverter and a control device that repeats releasing short-circuited windings of both the first motor and the second motor by the second inverter at the same time.

また、本開示は、
車両の左右輪のうち一方の車輪を回転させる第1のモータを駆動する第1のインバータと、
前記第1のモータの巻線が前記第1のインバータによって短絡されると放電され、前記第1のモータの巻線短絡が前記第1のインバータによって解除されると充電される第1のコンデンサと、
前記車両の左右輪のうち他方の車輪を回転させる第2のモータを駆動する第2のインバータと、
前記第2のモータの巻線が前記第2のインバータによって短絡されると放電され、前記第2のモータの巻線短絡が前記第2のインバータによって解除されると充電される第2のコンデンサと、
前記第1のコンデンサの電圧が第1の閾値に達したら、前記第1のインバータと前記第2のインバータによって前記第1のモータと前記第2のモータの両方の巻線を同時に短絡し、前記第1のコンデンサの電圧が前記第1の閾値よりも低い第2の閾値に達したら、前記第1のインバータと前記第2のインバータによって前記第1のモータと前記第2のモータの両方の巻線短絡を同時に解除することを繰り返す制御装置とを備え、
前記制御装置は、前記第2のコンデンサの電圧が前記第1の閾値よりも高い場合、前記第2のインバータの上下アームを交互にオンオフさせることで前記第2のモータの巻線を短絡させる、モータ駆動装置を提供する。
This disclosure also provides
a first inverter that drives a first motor that rotates one of left and right wheels of the vehicle;
a first capacitor that is discharged when the windings of the first motor are short-circuited by the first inverter and charged when the winding short-circuiting of the first motor is removed by the first inverter; ,
a second inverter that drives a second motor that rotates the other of the left and right wheels of the vehicle;
a second capacitor that is discharged when the windings of the second motor are short-circuited by the second inverter and charged when the winding short-circuits of the second motor are removed by the second inverter; ,
When the voltage of the first capacitor reaches a first threshold, the windings of both the first motor and the second motor are simultaneously short-circuited by the first inverter and the second inverter, and the When the voltage on the first capacitor reaches a second threshold that is lower than the first threshold, the winding of both the first motor and the second motor is controlled by the first inverter and the second inverter. A control device that repeats releasing the line short circuit at the same time,
When the voltage of the second capacitor is higher than the first threshold, the control device alternately turns on and off the upper and lower arms of the second inverter to short-circuit the windings of the second motor. A motor drive is provided.

本開示の技術によれば、巻線短絡と巻線短絡解除を繰り返すフェイルセーフ動作を行うとき、車両の挙動の安定性を確保可能なモータ駆動装置を提供できる。 According to the technology of the present disclosure, it is possible to provide a motor drive device capable of ensuring stability of vehicle behavior when performing a fail-safe operation in which winding short-circuiting and winding short-circuiting are repeated.

インバータ及び回転電機を備える電機システムの構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of an electric system provided with an inverter and a rotary electric machine. 第1の比較形態におけるモータ駆動装置の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the motor drive device in a 1st comparative form. 第1の実施形態におけるモータ駆動装置の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the motor drive device in 1st Embodiment. 第1の実施形態におけるモータ駆動装置の動作例を示すフローチャートである。4 is a flowchart showing an operation example of the motor drive device in the first embodiment; 第1の実施形態におけるモータ駆動装置の動作波形を例示する図である。4 is a diagram illustrating operation waveforms of the motor drive device in the first embodiment; FIG. 第2の比較形態におけるモータ駆動装置の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the motor drive device in a 2nd comparative form. 第2の比較形態におけるモータ駆動装置の動作波形を例示する図である。It is a figure which illustrates the operation|movement waveform of the motor drive device in a 2nd comparative form. 第2の比較形態におけるモータ駆動装置の動作波形を例示する図である。It is a figure which illustrates the operation|movement waveform of the motor drive device in a 2nd comparative form. 第2の実施形態におけるモータ駆動装置の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the motor drive device in 2nd Embodiment. 第2の実施形態におけるモータ駆動装置の動作波形を例示する図である。FIG. 7 is a diagram illustrating operation waveforms of the motor drive device according to the second embodiment; 第2の実施形態におけるモータ駆動装置の第1の詳細な構成例を示す図である。It is a figure which shows the 1st detailed example of a structure of the motor drive device in 2nd Embodiment. 図11の充電制御回路の詳細な構成例を示す図である。12 is a diagram showing a detailed configuration example of the charging control circuit of FIG. 11; FIG. 第2の実施形態におけるモータ駆動装置の第2の詳細な構成例を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing a second detailed configuration example of the motor drive device according to the second embodiment; 図13の充電制御回路の詳細な構成例を示す図である。14 is a diagram showing a detailed configuration example of the charging control circuit of FIG. 13; FIG. 第2の実施形態におけるモータ駆動装置の動作波形を例示する図である。FIG. 7 is a diagram illustrating operation waveforms of the motor drive device according to the second embodiment; 図11の充電制御回路の詳細な構成例を示す図である。12 is a diagram showing a detailed configuration example of the charging control circuit of FIG. 11; FIG. 図16の論理回路の真理値表である。17 is a truth table for the logic circuit of FIG. 16;

<第1の比較形態>
まず、本開示に係る第1の実施形態におけるモータ駆動装置を説明する前に、第1の実施形態におけるモータ駆動装置と比較するため、第1の比較形態におけるモータ駆動装置について説明する。
<First comparison mode>
First, before describing the motor driving device according to the first embodiment of the present disclosure, a motor driving device according to a first comparative embodiment will be described for comparison with the motor driving device according to the first embodiment.

図2は、第1の比較形態におけるモータ駆動装置の構成例を示す図である。図2に示すモータ駆動装置100aは、後述の第1の実施形態におけるモータ駆動装置101と比較するための比較例である。 FIG. 2 is a diagram showing a configuration example of a motor drive device in a first comparative embodiment. A motor drive device 100a shown in FIG. 2 is a comparative example for comparison with a motor drive device 101 in a first embodiment described later.

モータ駆動装置100aは、4つの制御装置7a~7d(ECU7a~7d)と4つのインバータ1~4(INV1~4)とを備える。ECU7aは、車両の左後輪RLを回転させるモータM1を駆動するインバータ1を制御し、ECU7bは、車両の右後輪RRを回転させるモータM2を駆動するインバータ2を制御する。ECU7cは、車両の左前輪FLを回転させるモータM3を駆動するインバータ3を制御し、ECU7dは、車両の右前輪FRを回転させるモータM4を駆動するインバータ4を制御する。ECU7a~7dは、高圧バッテリ10よりも電圧が低い不図示の常用制御電源(例えば、12ボルト系の低圧バッテリ)を電源として動作する。 The motor driving device 100a includes four control devices 7a-7d (ECUs 7a-7d) and four inverters 1-4 (INV1-4). The ECU 7a controls the inverter 1 that drives the motor M1 that rotates the left rear wheel RL of the vehicle, and the ECU 7b controls the inverter 2 that drives the motor M2 that rotates the right rear wheel RR of the vehicle. The ECU 7c controls the inverter 3 that drives the motor M3 that rotates the front left wheel FL of the vehicle, and the ECU 7d controls the inverter 4 that drives the motor M4 that rotates the front right wheel FR of the vehicle. The ECUs 7a to 7d operate using a regular control power source (eg, a 12-volt low-voltage battery), not shown, having a voltage lower than that of the high-voltage battery 10 as a power source.

インバータ1,2は、高圧バッテリ10にコンタクタ6aを介して接続される共通の直流母線5aに接続され、インバータ3,4は、高圧バッテリ10にコンタクタ6bを介して接続される共通の直流母線5bに接続されている。直流母線5aには、コンデンサ9a,9bが接続され、直流母線5bには、コンデンサ9c,9dが接続されている。インバータ1は、ECU7aにより生成される駆動信号に従って、高圧バッテリ10から直流母線5aを介して供給される直流電力を交流電力に変換してモータM1を駆動する。インバータ2~4も、インバータ1と同様に、それぞれに対応するECU7b~7dにより生成される駆動信号に従って、それぞれに対応するモータM2~M4を駆動する。インバータ1~4は、それぞれ、直流/交流変換部202(図1参照)と同じ構成を有する。 Inverters 1 and 2 are connected to a common DC bus 5a connected to a high voltage battery 10 via a contactor 6a, and inverters 3 and 4 are connected to a common DC bus 5b connected to the high voltage battery 10 via a contactor 6b. It is connected to the. Capacitors 9a and 9b are connected to the DC bus 5a, and capacitors 9c and 9d are connected to the DC bus 5b. Inverter 1 converts DC power supplied from high-voltage battery 10 via DC bus 5a into AC power in accordance with a drive signal generated by ECU 7a to drive motor M1. Inverters 2-4, like inverter 1, drive motors M2-M4, respectively, according to drive signals generated by corresponding ECUs 7b-7d. Inverters 1 to 4 each have the same configuration as DC/AC converter 202 (see FIG. 1).

次に、所定の異常が発生した場合(例えば、常用制御電源が喪失した場合)のフェイルセーフ動作について、ECU7aを例に挙げて説明する。 Next, the fail-safe operation when a predetermined abnormality occurs (for example, when the normal control power supply is lost) will be described using the ECU 7a as an example.

常用制御電源が喪失すると、ECU7aは、コンデンサ9aを電源として動作する非常用電源により生成される電力を使用して、インバータ1をフェイルセーフ動作で駆動する。ECU7aは、常用制御電源の喪失を検出すると、インバータ1全相の上アーム又は下アームをオンさせることで、モータM1の巻線を短絡させる機能を有する。このような巻線短絡を行うことによって、インバータ1に流入するモータM1の回生電力を抑制でき、コンデンサ9a等の回路部品を過電圧から保護できる。 When the regular control power supply is lost, the ECU 7a drives the inverter 1 in a fail-safe operation using power generated by an emergency power supply operating with the capacitor 9a as the power supply. The ECU 7a has a function of short-circuiting the windings of the motor M1 by turning on the upper arm or the lower arm of all the phases of the inverter 1 when detecting the loss of the regular control power supply. By short-circuiting the windings in this manner, the regenerated power of the motor M1 flowing into the inverter 1 can be suppressed, and the circuit components such as the capacitor 9a can be protected from overvoltage.

一方、所定の異常(例えば、常用制御電源の喪失)が発生すると、ECU7a~7dよりも上位の車両コントローラ8は、フェイルセーフのためにコンタクタ6a,6bをオフにする場合がある。この場合、ECU7aがインバータ1全相の一方のアーム(例えば、下アーム)をオンにしたまま巻線短絡を継続させると、モータM1からインバータ1内の各相の駆動回路を介して回生される電力が無くなる。その状態が継続し、コンデンサ9a,9bの蓄積エネルギーが放電により無くなってしまうと、ECU7a及びインバータ1内の各相の駆動回路を動作させるための電力を供給する非常用電源が停止し、巻線短絡を継続することができなくなる。これを防ぐため、ECU7aは、コンデンサ9aの電圧が、非常用電源の最低作動電圧(動作下限電圧)よりも少し高い電圧値に設定された短絡オフ閾値に達したら、モータM1の巻線短絡を解除する。これにより、モータM1からコンデンサ9aへの回生(充電)が再開するので、非常用電源の動作電源は確保される。よって、非常用電源は、コンデンサ9aに充電された回生電力を利用して、ECU7a及びインバータ1内の各相の駆動回路を動作させるための電力を生成できる。モータM1からの回生電力によりコンデンサ9aの電圧は再び上昇するので、ECU7aは、コンデンサ9aの電圧が、短絡オフ閾値よりも高く設定された短絡オン閾値に達したら、モータM1の巻線を再度短絡させる。 On the other hand, when a predetermined abnormality (for example, loss of the normal control power supply) occurs, the vehicle controller 8 higher than the ECUs 7a-7d may turn off the contactors 6a, 6b for fail-safe. In this case, if the ECU 7a continues the winding short-circuit while one arm (for example, the lower arm) of all the phases of the inverter 1 is turned on, regeneration is performed from the motor M1 through the drive circuit of each phase in the inverter 1. run out of power. If this state continues and the energy stored in the capacitors 9a and 9b is exhausted due to discharge, the emergency power supply that supplies electric power for operating the drive circuits of each phase in the ECU 7a and the inverter 1 stops, and the windings It becomes impossible to continue the short circuit. In order to prevent this, the ECU 7a short-circuits the windings of the motor M1 when the voltage of the capacitor 9a reaches a short-circuit off threshold set to a voltage value slightly higher than the minimum operating voltage (lower operating voltage) of the emergency power supply. To release. As a result, the regeneration (charging) from the motor M1 to the capacitor 9a is resumed, so that the operating power supply of the emergency power supply is ensured. Therefore, the emergency power supply can generate electric power for operating the ECU 7a and each phase drive circuit in the inverter 1 by using the regenerated electric power charged in the capacitor 9a. Since the voltage of the capacitor 9a rises again due to the regenerated power from the motor M1, the ECU 7a short-circuits the windings of the motor M1 again when the voltage of the capacitor 9a reaches the short-circuit ON threshold set higher than the short-circuit OFF threshold. Let

このように、ECU7aは、コンデンサ9aの電圧が短絡オン閾値に達したら一方のアームをオンさせてモータM1の巻線を短絡させる短絡動作と、コンデンサ9aの電圧が短絡オフ閾値に達したら当該短絡動作を解除する解除動作とを繰り返す。高圧バッテリ10から直流母線5aに供給される電力がコンタクタ6aにより遮断された状態で、この繰り返し制御が行われると、コンデンサ9aの電圧は、短絡オン閾値と短絡オフ閾値との間の電圧範囲を跨ぐように上下動する状態に維持される。よって、非常用電源の途絶を防止できる。 In this way, the ECU 7a performs a short-circuit operation of turning on one arm to short-circuit the windings of the motor M1 when the voltage of the capacitor 9a reaches the short-circuit ON threshold, and the short-circuit operation when the voltage of the capacitor 9a reaches the short-circuit OFF threshold. The release operation for releasing the operation is repeated. When this repetitive control is performed with the power supplied from the high-voltage battery 10 to the DC bus 5a interrupted by the contactor 6a, the voltage of the capacitor 9a falls within the voltage range between the short-circuit ON threshold and the short-circuit OFF threshold. It is maintained in a state of moving up and down as if straddling. Therefore, interruption of the emergency power supply can be prevented.

ECU7b~7dのそれぞれも、ECU7aによる上述のフェイルセーフ動作と同様に、所定の異常が発生した場合(例えば、常用制御電源が喪失した場合)、巻線短絡と巻線短絡解除を繰り返すフェイルセーフ動作を実行できる。 Similarly to the fail-safe operation by the ECU 7a, each of the ECUs 7b to 7d repeats the fail-safe operation of short-circuiting and canceling the short-circuiting of the winding when a predetermined abnormality occurs (for example, when the normal control power supply is lost). can be executed.

ところが、左右独立したモータ駆動で左右の車輪を回転させる車両の場合、巻線短絡と巻線短絡解除を繰り返すフェイルセーフ動作を左右別々に行うと、下記の問題1-1,1-2が生ずるおそれが考えられる。 However, in the case of a vehicle in which the left and right wheels are driven by independent left and right motor drives, the following problems 1-1 and 1-2 occur if the left and right fail-safe operations that repeatedly short-circuit and cancel the short-circuited windings are performed separately. It is possible that

(問題1-1)巻線短絡のタイミングが左右のモータでずれたり、巻線短絡解除のタイミングが左右のモータでずれたりすると、左輪に発生するトルクと右輪に発生するトルクとの間にアンバランスが生じる。この結果、車両に意図しないヨーモーメントYaが発生し、車両の挙動の安定性が低下するおそれが考えられる。 (Problem 1-1) If the timing of winding short-circuiting differs between the left and right motors, or the timing of winding short-circuit cancellation differs between the left and right motors, the difference between the torque generated in the left wheel and the torque generated in the right wheel imbalance occurs. As a result, an unintended yaw moment Ya may be generated in the vehicle, and the stability of the behavior of the vehicle may deteriorate.

(問題1-2)特に、左後輪RLに発生するトルクTL1と右後輪RRに発生するトルクTL2との間のアンバランスによるヨーモーメントYaが生じると、左前輪FLと右前輪FRとの間でアンバランスが生じる場合に比べて、車両の挙動の安定性がより低下するおそれが考えられる。 (Problem 1-2) In particular, when the yaw moment Ya is generated due to the imbalance between the torque TL1 generated in the left rear wheel RL and the torque TL2 generated in the right rear wheel RR, the left front wheel FL and the right front wheel FR It is conceivable that the stability of the behavior of the vehicle may be further degraded compared to the case where an imbalance occurs between them.

そこで、これらの問題を解決するため、第1の実施形態におけるモータ駆動装置は、巻線短絡と巻線短絡解除を繰り返すフェイルセーフ動作を行うとき、車両の挙動の安定性を確保可能な構成を有する。以下、第1の実施形態におけるモータ駆動装置について説明する。 Therefore, in order to solve these problems, the motor drive device in the first embodiment has a configuration that can ensure the stability of the behavior of the vehicle when performing a fail-safe operation that repeats winding short-circuiting and winding short-circuiting cancellation. have. The motor drive device according to the first embodiment will be described below.

<第1の実施形態>
図3は、第1の実施形態におけるモータ駆動装置の構成例を示す図である。図3に示すモータ駆動装置101は、4つの制御装置16~19(ECU16~19)と、4つのインバータ11~14(INV11~14)と、充電制御回路20とを備える。上述の比較形態と同様の構成及び効果についての説明は、上述の説明を援用することで、省略又は簡略する。
<First embodiment>
FIG. 3 is a diagram showing a configuration example of the motor drive device according to the first embodiment. A motor drive device 101 shown in FIG. Descriptions of configurations and effects similar to those of the comparative embodiment described above are omitted or simplified by citing the above descriptions.

ECU16は、車両の左後輪RLを回転させるモータM1を駆動するインバータ11を制御し、ECU17は、車両の右後輪RRを回転させるモータM2を駆動するインバータ12を制御する。ECU18は、車両の左前輪FLを回転させるモータM3を駆動するインバータ13を制御し、ECU19は、車両の右前輪FRを回転させるモータM4を駆動するインバータ14を制御する。 The ECU 16 controls the inverter 11 that drives the motor M1 that rotates the left rear wheel RL of the vehicle, and the ECU 17 controls the inverter 12 that drives the motor M2 that rotates the right rear wheel RR of the vehicle. The ECU 18 controls the inverter 13 that drives the motor M3 that rotates the front left wheel FL of the vehicle, and the ECU 19 controls the inverter 14 that drives the motor M4 that rotates the front right wheel FR of the vehicle.

ECU16~19は、高圧バッテリ10よりも電圧が低い不図示の常用制御電源(例えば、12ボルト系の低圧バッテリ)を電源として動作する。ECU16~19は、それぞれに対応するインバータ11~14の筐体の内部又は外部に設置される。 The ECUs 16 to 19 operate using a normal control power source (eg, a 12-volt low-voltage battery), not shown, having a voltage lower than that of the high-voltage battery 10 as a power source. The ECUs 16-19 are installed inside or outside the housings of the corresponding inverters 11-14.

インバータ11~14は、高圧バッテリ10にコンタクタ6を介して接続される共通の直流母線15に接続されている。直流母線15には、コンデンサ21~24が接続されている。コンデンサ21~24は、それぞれに対応するインバータ11~14の筐体の内部又は外部に設置される。インバータ11は、ECU16により生成される駆動信号に従って、高圧バッテリ10から直流母線15を介して供給される直流電力を交流電力に変換してモータM1を駆動する。インバータ12~14も、インバータ11と同様に、それぞれに対応するECU17~19により生成される駆動信号に従って、それぞれに対応するモータM2~M4を駆動する。インバータ11~14は、それぞれ、直流/交流変換部202(図1参照)と同じ構成を有する。 Inverters 11 to 14 are connected to a common DC bus 15 connected to high voltage battery 10 via contactor 6 . Capacitors 21 to 24 are connected to the DC bus 15 . Capacitors 21-24 are installed inside or outside the housings of inverters 11-14, respectively. Inverter 11 converts DC power supplied from high-voltage battery 10 via DC bus 15 into AC power according to a drive signal generated by ECU 16 to drive motor M1. Inverters 12-14, like inverter 11, drive motors M2-M4, respectively, according to drive signals generated by ECUs 17-19, respectively. Inverters 11 to 14 each have the same configuration as DC/AC converter 202 (see FIG. 1).

図3において、充電制御回路20は、ECU16~19と同様に、常用制御電源を電源として動作する制御装置である。なお、充電制御回路20は、ECU16~19のいずれかに含まれる制御装置でもよい。 In FIG. 3, the charging control circuit 20 is a control device that operates using a regular control power supply as a power supply, like the ECUs 16-19. Note that the charging control circuit 20 may be a control device included in any one of the ECUs 16-19.

充電制御回路20は、コンデンサ21~24に共通に接続される直流母線15の電圧Vdcを検出する。コンデンサ21~24は、直流母線15に対して並列に接続されているので、直流母線15の電圧Vdcは、配線抵抗による電圧ドロップ等の誤差を無視すると、コンデンサ21~24のそれぞれの電圧と等しい。 Charging control circuit 20 detects voltage Vdc of DC bus 15 commonly connected to capacitors 21-24. Since the capacitors 21 to 24 are connected in parallel to the DC bus 15, the voltage Vdc of the DC bus 15 is equal to the voltage of each of the capacitors 21 to 24, ignoring errors such as voltage drop due to wiring resistance. .

充電制御回路20は、直流母線15の電圧Vdcが上昇し短絡オン閾値に達したら、インバータ11~14によってモータM1~M4の巻線が同時に短絡されるように、ECU16~19に供給される巻線短絡信号Ssをオン(アクティブ)にする。これにより、ECU16~19は、アクティブの巻線短絡信号Ssを検知することで、インバータ11~14によってモータM1~M4の巻線を同時に短絡する。一方、充電制御回路20は、直流母線15の電圧Vdcが低下し短絡オフ閾値に達したら、インバータ11~14によってモータM1~M4の巻線短絡が同時に解除されるように、ECU16~19に供給される巻線短絡信号Ssをオフ(非アクティブ)にする。これにより、ECU16~19は、非アクティブの巻線短絡信号Ssを検知することで、インバータ11~14によってモータM1~M4の巻線短絡を同時に解除する。短絡オン閾値は、第1の閾値の一例であり、短絡オフ閾値は、第1の閾値よりも低い第2の閾値の一例である。 The charge control circuit 20 controls the windings supplied to the ECUs 16-19 so that the windings of the motors M1-M4 are simultaneously short-circuited by the inverters 11-14 when the voltage Vdc of the DC bus 15 rises and reaches the short-circuit ON threshold. The line short-circuit signal Ss is turned on (active). As a result, the ECUs 16-19 simultaneously short-circuit the windings of the motors M1-M4 by the inverters 11-14 by detecting the active winding short-circuit signal Ss. On the other hand, when the voltage Vdc of the DC bus 15 drops and reaches the short-circuit OFF threshold, the charge control circuit 20 supplies voltage to the ECUs 16-19 so that the short-circuits of the windings of the motors M1-M4 are simultaneously released by the inverters 11-14. turns off (inactive) the winding short-circuit signal Ss. As a result, the ECUs 16-19 detect the inactive winding short-circuit signal Ss, thereby releasing the winding short-circuits of the motors M1-M4 by the inverters 11-14 at the same time. The short-circuit on threshold is an example of a first threshold, and the short-circuit off threshold is an example of a second threshold that is lower than the first threshold.

次に、常用制御電源が喪失した場合、図3に示すモータ駆動装置101が行うフェイルセーフ動作について、図3~5を参照して説明する。 Next, the fail-safe operation performed by the motor driving device 101 shown in FIG. 3 when the regular control power supply is lost will be described with reference to FIGS.

図4は、第1の実施形態におけるモータ駆動装置の動作例を示すフローチャートであり、常用制御電源が喪失した場合のフェイルセーフ動作を実現する制御方法の一例を示す。図5は、第1の実施形態におけるモータ駆動装置の動作波形を例示する図であり、図4に示す制御方法によるフェイルセーフ動作を示す。横軸は、時間t[sec]を表す。 FIG. 4 is a flow chart showing an operation example of the motor drive device according to the first embodiment, and shows an example of a control method for realizing fail-safe operation when the normal control power supply is lost. FIG. 5 is a diagram exemplifying operation waveforms of the motor drive device in the first embodiment, and shows fail-safe operation by the control method shown in FIG. The horizontal axis represents time t [sec].

図4のステップS11にて、常用制御電源が喪失すると、ECU16は、コンデンサ21を電源として動作する非常用電源1aにより生成される電力で動作し、ECU17は、コンデンサ22を電源として動作する非常用電源1bにより生成される電力で動作する。また、常用制御電源が喪失すると、ECU17は、コンデンサ23を電源として動作する非常用電源1cにより生成される電力で動作し、ECU18は、コンデンサ24を電源として動作する非常用電源1dにより生成される電力で動作する。充電制御回路20も、常用制御電源が喪失すると、直流母線15に接続されるコンデンサ(コンデンサ21~24でもよいし不図示のコンデンサでもよい)を電源として動作する非常用電源により生成される電力で動作する。また、常用制御電源の喪失が発生すると、ECU16~19及び充電制御回路20よりも上位の車両コントローラは、フェイルセーフのためにコンタクタ6をオフにする。コンタクタ6のオフにより、高圧バッテリ10と直流母線15との間の導通が遮断される。 In step S11 of FIG. 4, when the normal control power supply is lost, the ECU 16 operates with electric power generated by the emergency power supply 1a operating with the capacitor 21 as the power supply, and the ECU 17 operates with the emergency power supply operating with the capacitor 22 as the power supply. It operates on the power generated by the power supply 1b. Further, when the normal control power supply is lost, the ECU 17 operates with electric power generated by the emergency power supply 1c operating with the capacitor 23 as the power supply, and the ECU 18 operates with the emergency power supply 1d operating with the capacitor 24 as the power supply. Works on electricity. The charging control circuit 20 also uses power generated by an emergency power supply that operates with capacitors (may be capacitors 21 to 24 or capacitors not shown) connected to the DC bus 15 as a power supply when the normal control power supply is lost. Operate. Further, when the normal control power supply is lost, the vehicle controller higher than the ECUs 16 to 19 and the charging control circuit 20 turns off the contactor 6 for failsafe. When the contactor 6 is turned off, the conduction between the high voltage battery 10 and the DC bus 15 is interrupted.

図4のステップS13にて、充電制御回路20は、直流母線15の電圧Vdcが短絡オン閾値Vth(ON)以上か否かを判定する。充電制御回路20は、電圧Vdcが短絡オン閾値Vth(ON)以上の場合、ステップS15の処理を実行し、電圧Vdcが短絡オン閾値Vth(ON)未満の場合、ステップS15~S19を処理せずに、ステップS13の電圧判定を再実施する。 At step S13 in FIG. 4, the charge control circuit 20 determines whether or not the voltage Vdc of the DC bus 15 is equal to or higher than the short-circuit ON threshold Vth(ON). If the voltage Vdc is equal to or higher than the short-circuit ON threshold value Vth(ON), the charge control circuit 20 executes the process of step S15, and if the voltage Vdc is less than the short-circuit ON threshold value Vth(ON), the charge control circuit 20 does not process steps S15 to S19. , the voltage determination in step S13 is performed again.

ステップS15にて、充電制御回路20は、コンデンサ21~24の過電圧を避けるため、インバータ11~14の全相の一方のアーム(図5の場合、上アーム)がオンするように、巻線短絡信号Ssをオン(アクティブ)にする。ECU16~19は、アクティブの巻線短絡信号Ssを検知すると、インバータ11~14の全相の上アームをオフからオンに同時に切り替えることによって、モータM1~M4の巻線を同時に短絡させる。モータM1~M4の巻線が短絡することにより、モータM1~M4からの回生エネルギーは遮断される。一方、コンデンサ21~24の蓄電エネルギーは、インバータ11~14の全相の上アームをオン状態に維持するための動作で消費されるので、コンデンサ21~24の放電が行われる。したがって、コンデンサ21~24に接続される直流母線15の電圧Vdcは、図5に示すように、漸減する。 In step S15, charging control circuit 20 turns on one arm (upper arm in the case of FIG. 5) of all phases of inverters 11-14 to avoid overvoltage in capacitors 21-24. The signal Ss is turned on (active). When the ECUs 16-19 detect the active winding short-circuit signal Ss, the ECUs 16-19 simultaneously switch the upper arms of all the phases of the inverters 11-14 from off to on, thereby short-circuiting the windings of the motors M1-M4 at the same time. By short-circuiting the windings of the motors M1-M4, regenerative energy from the motors M1-M4 is cut off. On the other hand, the energy stored in capacitors 21-24 is consumed in the operation for maintaining the upper arms of all the phases of inverters 11-14 in the ON state, so capacitors 21-24 are discharged. Therefore, voltage Vdc of DC bus 15 connected to capacitors 21-24 gradually decreases as shown in FIG.

次に、図4のステップS17にて、充電制御回路20は、直流母線15の電圧Vdcが短絡オフ閾値Vth(OFF)以下か否かを判定する。充電制御回路20は、電圧Vdcが短絡オフ閾値Vth(OFF)以下の場合、ステップS19の処理を実行し、電圧Vdcが短絡オフ閾値Vth(OFF)よりも高い場合、ステップS19を処理せずに、ステップS13の電圧判定を再実施する。 Next, in step S17 of FIG. 4, the charge control circuit 20 determines whether or not the voltage Vdc of the DC bus 15 is equal to or lower than the short-circuit OFF threshold Vth (OFF). The charge control circuit 20 executes the process of step S19 when the voltage Vdc is equal to or lower than the short-circuit OFF threshold Vth (OFF), and does not process step S19 when the voltage Vdc is higher than the short-circuit OFF threshold Vth (OFF). , the voltage determination in step S13 is performed again.

ステップS19にて、充電制御回路20は、非常用電源1a~1dの停止を避けるため、インバータ11~14の全相の一方のアーム(図5の場合、上アーム)がオフするように、巻線短絡信号Ssをオフ(非アクティブ)にする。ECU16~19は、非アクティブの巻線短絡信号Ssを検知すると、インバータ11~14の全相の上アームをオンからオフに同時に切り替えることによって、モータM1~M4の巻線短絡を同時に解除する。モータM1~M4の巻線短絡が解除されると、モータM1~M4からの回生エネルギーによって、コンデンサ21~24は充電される。したがって、コンデンサ21~24に接続される直流母線15の電圧Vdcは、図5に示すように、漸増する。 In step S19, charging control circuit 20 turns off one arm (upper arm in the case of FIG. 5) of all phases of inverters 11-14 in order to avoid stoppage of emergency power supplies 1a-1d. The line short-circuit signal Ss is turned off (inactive). When the ECUs 16-19 detect the inactive winding short-circuit signal Ss, the ECUs 16-19 simultaneously switch the upper arms of all the phases of the inverters 11-14 from ON to OFF, thereby releasing the winding short-circuits of the motors M1-M4 at the same time. When the shorted windings of the motors M1-M4 are released, the capacitors 21-24 are charged by regenerated energy from the motors M1-M4. Therefore, voltage Vdc of DC bus 15 connected to capacitors 21-24 gradually increases as shown in FIG.

充電制御回路20は、ステップS13~S19の一連の処理を繰り返す。 The charging control circuit 20 repeats a series of processes of steps S13 to S19.

このように、充電制御回路20は、電圧Vdcが短絡オン閾値に達したら一方のアームをオンさせてモータM1~M4の巻線を短絡させる短絡動作と、電圧Vdcが短絡オフ閾値に達したら当該短絡動作を解除する解除動作とを繰り返す。高圧バッテリ10から直流母線15に供給される電力がコンタクタ6により遮断された状態で、この繰り返し制御が行われると、電圧Vdcは、図5に示すように、短絡オン閾値と短絡オフ閾値との間の電圧範囲を跨ぐように上下動する状態に維持される。よって、非常用電源1a~1dの途絶を防止できる。 In this manner, the charge control circuit 20 performs a short-circuit operation to turn on one arm to short-circuit the windings of the motors M1 to M4 when the voltage Vdc reaches the short-circuit ON threshold, and a short-circuit operation to short-circuit the windings of the motors M1 to M4 when the voltage Vdc reaches the short-circuit OFF threshold. The canceling operation for canceling the short-circuiting operation is repeated. When this repetitive control is performed in a state in which the power supplied from the high-voltage battery 10 to the DC bus 15 is interrupted by the contactor 6, the voltage Vdc changes between the short-circuit ON threshold and the short-circuit OFF threshold, as shown in FIG. It is maintained in a state of swinging up and down across the voltage range in between. Therefore, interruption of the emergency power sources 1a to 1d can be prevented.

また、充電制御回路20は、電圧Vdcが短絡オン閾値に達したら、モータM3,M4の両方の巻線を同時に短絡し、電圧Vdcが短絡オフ閾値に達したら、モータM3,M4の両方の巻線短絡を同時に解除することを繰り返す。これにより、モータM3,M4間での巻線短絡のタイミングを合わせることができ、モータM3,M4間での巻線短絡解除のタイミングを合わせることができる。したがって、巻線短絡のオンオフに起因する左右の前輪間のトルクアンバランスが抑えられるので、巻線短絡と巻線短絡解除を繰り返すフェイルセーフ動作を行うとき、車両の挙動の安定性を確保できる。この場合、モータM3は、左輪を回転させる第1のモータの一例であり、インバータ13は、第1のモータを駆動する第1のインバータの一例である。モータM4は、右輪を回転させる第2のモータの一例であり、インバータ14は、第2のモータを駆動する第2のインバータの一例である。コンデンサ23は、第1のコンデンサの一例であり、コンデンサ24は、第2のコンデンサの一例である。充電制御回路20は、巻線の同時短絡と巻線短絡の同時解除とを繰り返す制御装置の一例である。 In addition, charging control circuit 20 simultaneously short-circuits both windings of motors M3 and M4 when voltage Vdc reaches a short-circuit ON threshold, and short-circuits both windings of motors M3 and M4 when voltage Vdc reaches a short-circuit OFF threshold. Simultaneous release of line shorts is repeated. As a result, the timing of winding short circuit between the motors M3 and M4 can be matched, and the timing of releasing the winding short circuit between the motors M3 and M4 can be matched. Therefore, the torque imbalance between the left and right front wheels due to the turning on and off of the winding short-circuit is suppressed, so that the stability of the behavior of the vehicle can be ensured when performing the fail-safe operation that repeats the winding short-circuit and the winding short-circuit release. In this case, the motor M3 is an example of a first motor that rotates the left wheel, and the inverter 13 is an example of a first inverter that drives the first motor. The motor M4 is an example of a second motor that rotates the right wheel, and the inverter 14 is an example of a second inverter that drives the second motor. The capacitor 23 is an example of a first capacitor, and the capacitor 24 is an example of a second capacitor. The charging control circuit 20 is an example of a control device that repeats simultaneous short-circuiting of windings and simultaneous release of short-circuiting of windings.

同様に、充電制御回路20は、電圧Vdcが短絡オン閾値に達したら、モータM1,M2の両方の巻線を同時に短絡し、電圧Vdcが短絡オフ閾値に達したら、モータM1,M2の両方の巻線短絡を同時に解除することを繰り返す。これにより、モータM1,M2間での巻線短絡のタイミングを合わせることができ、モータM1,M2間での巻線短絡解除のタイミングを合わせることができる。したがって、巻線短絡のオンオフに起因する左右の後輪間のトルクアンバランスが抑えられるので、巻線短絡と巻線短絡解除を繰り返すフェイルセーフ動作を行うとき、車両の挙動の安定性をより顕著に確保できる。この場合、モータM1は、左輪を回転させる第1のモータの一例であり、インバータ11は、第1のモータを駆動する第1のインバータの一例である。モータM2は、右輪を回転させる第2のモータの一例であり、インバータ12は、第2のモータを駆動する第2のインバータの一例である。コンデンサ21は、第1のコンデンサの一例であり、コンデンサ22は、第2のコンデンサの一例である。充電制御回路20は、巻線の同時短絡と巻線短絡の同時解除とを繰り返す制御装置の一例である。 Similarly, charging control circuit 20 simultaneously shorts the windings of both motors M1 and M2 when voltage Vdc reaches the short-circuit on threshold, and both windings of motors M1 and M2 when voltage Vdc reaches the short-circuit off threshold. Simultaneous release of shorted windings is repeated. As a result, the timing of winding short circuit between the motors M1 and M2 can be matched, and the timing of releasing the winding short circuit between the motors M1 and M2 can be matched. Therefore, the torque imbalance between the left and right rear wheels caused by turning on and off the winding short circuit is suppressed, so that the stability of the vehicle behavior is significantly improved when performing the fail-safe operation that repeatedly shorts and releases the winding short circuit. can be secured to In this case, the motor M1 is an example of a first motor that rotates the left wheel, and the inverter 11 is an example of a first inverter that drives the first motor. The motor M2 is an example of a second motor that rotates the right wheel, and the inverter 12 is an example of a second inverter that drives the second motor. Capacitor 21 is an example of a first capacitor, and capacitor 22 is an example of a second capacitor. The charging control circuit 20 is an example of a control device that repeats simultaneous short-circuiting of windings and simultaneous release of short-circuiting of windings.

また、充電制御回路20は、インバータ11の上下アームのうち第1の片側アームをオンさせ、且つ、インバータ12の上下アームのうち第1の片側アームと同じ側の第2の片側アームをオンさせることによって、モータM1,M2の両方の巻線を同時に短絡する。同様に、充電制御回路20は、インバータ13の上下アームのうち第1の片側アームをオンさせ、且つ、インバータ14の上下アームのうち第1の片側アームと同じ側の第2の片側アームをオンさせることによって、モータM3,M4の両方の巻線を同時に短絡する。図5は、第1の片側アームと第2の片側アームは、いずれも、上アームである場合を例示する。なお、第1の片側アームと第2の片側アームは、いずれも、下アームであってもよい。また、第1の片側アームが上アームで第2の片側アームが下アームでもよいし、第1の片側アームが下アームで第2の片側アームが上アームでもよい。 In addition, the charging control circuit 20 turns on the first one-sided arm of the upper and lower arms of the inverter 11, and turns on the second one-sided arm of the upper and lower arms of the inverter 12 on the same side as the first one-sided arm. This short-circuits both windings of motors M1 and M2 at the same time. Similarly, the charging control circuit 20 turns on the first one-sided arm of the upper and lower arms of the inverter 13, and turns on the second one-sided arm on the same side as the first one-sided arm of the upper and lower arms of the inverter 14. , the windings of both motors M3 and M4 are shorted simultaneously. FIG. 5 illustrates a case where both the first one-sided arm and the second one-sided arm are upper arms. Both the first one-sided arm and the second one-sided arm may be lower arms. Alternatively, the first one-side arm may be the upper arm and the second one-side arm may be the lower arm, or the first one-side arm may be the lower arm and the second one-side arm may be the upper arm.

なお、図3に示す形態では、4つのコンデンサ21~24は、高圧バッテリ10にコンタクタ6を介して接続される共通の直流母線15に接続されている。しかしながら、図2と同様に、コンデンサ21,22は、高圧バッテリ10にコンタクタ6aを介して接続される共通の直流母線に接続され、コンデンサ23,24は、高圧バッテリ10にコンタクタ6bを介して接続される共通の直流母線に接続されてもよい。つまり、コンデンサに接続される直流母線は、前後で異なってもよい。 3, the four capacitors 21 to 24 are connected to a common DC bus 15 connected to the high voltage battery 10 via the contactor 6. As shown in FIG. However, as in FIG. 2, capacitors 21 and 22 are connected to a common DC bus connected to high voltage battery 10 via contactor 6a, and capacitors 23 and 24 are connected to high voltage battery 10 via contactor 6b. may be connected to a common DC bus that That is, the DC busbars connected to the capacitors may be different before and after.

また、左右のモータ間において、巻線短絡及び巻線短絡解除のタイミングを合わせる場合、充電制御回路20は、左右のECUのうちのいずれか一方に含まれてもよい。例えば、ECU16,17のうち、充電制御回路20を含む一方のECUは、他方のECUに供給される巻線短絡信号43(上述の巻線短絡信号Ssと同義の信号)をオン又はオフにする。これにより、モータM1,M2の巻線を同時に短絡でき、モータM1,M2の巻線短絡を同時に解除できる。ECU18,19のうちのいずれか一方に充電制御回路20を含める場合も同様に、充電制御回路20を含む一方のECUは、他方のECUに供給される巻線短絡信号44(上述の巻線短絡信号Ssと同義の信号)をオン又はオフにする。 Further, when the timing of winding short circuit and winding short circuit cancellation is synchronized between the left and right motors, the charging control circuit 20 may be included in either one of the left and right ECUs. For example, one of the ECUs 16 and 17 including the charge control circuit 20 turns on or off a winding short-circuit signal 43 (synonymous with the above-described winding short-circuit signal Ss) supplied to the other ECU. . As a result, the windings of the motors M1 and M2 can be short-circuited at the same time, and the winding short-circuiting of the motors M1 and M2 can be released at the same time. Similarly, when either one of the ECUs 18 and 19 includes the charging control circuit 20, one ECU including the charging control circuit 20 outputs the winding short-circuit signal 44 (the above-described winding short-circuit signal) supplied to the other ECU. A signal synonymous with signal Ss) is turned on or off.

<第2の比較形態>
図6は、第2の比較形態におけるモータ駆動装置の構成例を示す図である。図6に示すモータ駆動装置100bは、後述の第2の実施形態におけるモータ駆動装置102と比較するための比較例である。
<Second comparison mode>
FIG. 6 is a diagram showing a configuration example of a motor drive device in a second comparative embodiment. A motor drive device 100b shown in FIG. 6 is a comparative example for comparison with a motor drive device 102 in a second embodiment described later.

図6に示す形態のように、直流母線が共通でない複数インバータで構成される駆動システムでは、高圧バッテリ10との接続がコンタクタ6c,6dにより遮断されると、直流母線5cの電圧Vdc1と直流母線5dの電圧Vdc2が相違する。このような車両駆動システムにて、左右のモータ間で巻線の同時短絡と巻線短絡の同時解除とを繰り返し、コンデンサ9a,9bを電源とする非常用電源が途絶しないようにするフェイルセーフ動作を行うと、下記の問題2-1,2-2が生ずるおそれが考えられる。 In a drive system including a plurality of inverters that do not have a common DC bus, as in the form shown in FIG. 5d voltage Vdc2 is different. In such a vehicle drive system, simultaneous short-circuiting of the windings between the left and right motors and simultaneous release of the winding short-circuiting are repeated to prevent interruption of the emergency power supply using the capacitors 9a and 9b. , the following problems 2-1 and 2-2 may occur.

(問題2-1)コンデンサ9a,9bの電圧を所定範囲内に維持するため、一方のインバータのコンデンサ(例えば、INV1のコンデンサ9a)の電圧検出値を短絡オン閾値と短絡オフ閾値と比較し、INV1,2間で巻線の同時短絡と巻線短絡の同時解除とを繰り返すとする。この場合、コンデンサの容量ばらつきによって、INV2のコンデンサ9bの容量がINV1のコンデンサ9aの容量よりも大きいと、INV2のコンデンサ9bの電圧Vdc2が、短絡オフ閾値Vth(OFF)に対して徐々に低下するおそれがある(図7参照)。その結果、INV2のコンデンサ9bの電圧不足により、コンデンサ9bを電源とする非常用電源が停止し、INV2においてフェイルセーフ動作を維持できなくなるおそれが考えられる。 (Problem 2-1) In order to maintain the voltages of the capacitors 9a and 9b within a predetermined range, the voltage detection value of the capacitor of one inverter (for example, the capacitor 9a of INV1) is compared with the short-circuit ON threshold and the short-circuit OFF threshold, It is assumed that simultaneous short-circuiting of the windings and release of the short-circuiting of the windings are repeated between INV1 and INV2. In this case, if the capacitance of the capacitor 9b of the INV2 is larger than the capacitance of the capacitor 9a of the INV1 due to variations in capacitor capacitance, the voltage Vdc2 of the capacitor 9b of the INV2 gradually decreases with respect to the short-circuit OFF threshold Vth (OFF). There is a risk (see Figure 7). As a result, it is conceivable that the emergency power supply using the capacitor 9b as a power supply will stop due to the voltage shortage of the capacitor 9b of the INV2, and the INV2 will not be able to maintain the fail-safe operation.

(問題2-2)コンデンサ9a,9bの電圧に所定範囲内に維持するため、一方のインバータのコンデンサ(例えば、INV1のコンデンサ9a)の電圧検出値を短絡オン閾値と短絡オフ閾値と比較し、INV1,2間で巻線の同時短絡と巻線短絡の同時解除とを繰り返すとする。この場合、コンデンサの容量ばらつきによって、INV1のコンデンサ9aの容量がINV2のコンデンサ9bの容量よりも大きいと、INV2のコンデンサ9bの電圧Vdc2が、短絡オン閾値Vth(ON)に対して徐々に上昇するおそれがある(図8参照)。その結果、INV2のコンデンサ9bの過電圧により、コンデンサ9bを電源とする非常用電源が停止し、更にはINV2の主回路が故障し、INV2においてフェイルセーフ動作を維持できなくなるおそれが考えられる。 (Problem 2-2) In order to maintain the voltages of the capacitors 9a and 9b within a predetermined range, the voltage detection value of the capacitor of one inverter (for example, the capacitor 9a of INV1) is compared with the short-circuit ON threshold and the short-circuit OFF threshold, It is assumed that simultaneous short-circuiting of the windings and release of the short-circuiting of the windings are repeated between INV1 and INV2. In this case, if the capacitance of the capacitor 9a of INV1 is larger than the capacitance of the capacitor 9b of INV2 due to variations in capacitor capacitance, the voltage Vdc2 of the capacitor 9b of INV2 gradually increases with respect to the short-circuit ON threshold Vth(ON). (See Figure 8). As a result, due to the overvoltage of the capacitor 9b of INV2, the emergency power supply using the capacitor 9b as a power supply may stop, and the main circuit of INV2 may fail, making it impossible to maintain the fail-safe operation in INV2.

そこで、これらの問題を解決するため、第2の実施形態におけるモータ駆動装置は、巻線短絡と巻線短絡解除を繰り返すフェイルセーフ動作を行うとき、非常用電源の停止を回避可能で、且つ、車両の挙動の安定性を確保可能な構成を有する。以下、第2の実施形態におけるモータ駆動装置について説明する。 Therefore, in order to solve these problems, the motor drive device according to the second embodiment can avoid stoppage of the emergency power supply and It has a configuration that can ensure the stability of the behavior of the vehicle. A motor drive device according to the second embodiment will be described below.

<第2の実施形態>
図9は、第2の実施形態におけるモータ駆動装置の構成例を示す図である。図9に示すモータ駆動装置102は、2つの制御装置36,37(ECU36,37)と、2つのインバータ31,32(INV31,32)と、充電制御回路40とを備える。上述の比較形態及び実施形態と同様の構成及び効果についての説明は、上述の説明を援用することで、省略又は簡略する。なお、図9に示す第2の実施形態は、左右の後輪側について例示するが、第2の実施形態についての説明は、左右の前輪側に援用可能である。
<Second embodiment>
FIG. 9 is a diagram showing a configuration example of a motor drive device according to the second embodiment. A motor drive device 102 shown in FIG. Descriptions of configurations and effects similar to those of the comparative embodiment and the embodiment described above are omitted or simplified by citing the above descriptions. Although the second embodiment shown in FIG. 9 is illustrated for the left and right rear wheels, the description of the second embodiment can be applied to the left and right front wheels.

ECU36は、車両の左後輪RLを回転させるモータM1を駆動するインバータ31を制御し、ECU37は、車両の右後輪RRを回転させるモータM2を駆動するインバータ32を制御する。 The ECU 36 controls the inverter 31 that drives the motor M1 that rotates the left rear wheel RL of the vehicle, and the ECU 37 controls the inverter 32 that drives the motor M2 that rotates the right rear wheel RR of the vehicle.

ECU36,37は、高圧バッテリ10よりも電圧が低い常用電源60(例えば、12ボルト系の低圧バッテリ)を電源として動作する。ECU36,37は、それぞれに対応するインバータ31,32の筐体の内部又は外部に設置される。 The ECUs 36 and 37 operate using a regular power source 60 (for example, a 12-volt low-voltage battery) having a voltage lower than that of the high-voltage battery 10 as a power source. The ECUs 36, 37 are installed inside or outside the housings of the inverters 31, 32 corresponding thereto.

インバータ31は、高圧バッテリ10にコンタクタ6cを介して接続される共通の直流母線5cに接続され、インバータ32は、高圧バッテリ10にコンタクタ6dを介して接続される共通の直流母線5dに接続されている。直流母線5cには、コンデンサ21が接続され、直流母線5dには、コンデンサ22が接続されている。コンデンサ21,22は、それぞれに対応するインバータ31,32の筐体の内部又は外部に設置される。インバータ31は、ECU36により生成される駆動信号に従って、高圧バッテリ10から直流母線5cを介して供給される直流電力を交流電力に変換してモータM1を駆動する。インバータ32も、インバータ31と同様に、ECU32により生成される駆動信号に従って、モータM2を駆動する。インバータ31,32は、それぞれ、直流/交流変換部202(図1参照)と同じ構成を有する。 The inverter 31 is connected to a common DC bus 5c connected to the high voltage battery 10 via a contactor 6c, and the inverter 32 is connected to a common DC bus 5d connected to the high voltage battery 10 via a contactor 6d. there is A capacitor 21 is connected to the DC bus 5c, and a capacitor 22 is connected to the DC bus 5d. Capacitors 21 and 22 are installed inside or outside the housings of inverters 31 and 32 corresponding thereto. Inverter 31 converts DC power supplied from high voltage battery 10 via DC bus 5c into AC power according to a drive signal generated by ECU 36 to drive motor M1. Like the inverter 31, the inverter 32 also drives the motor M2 in accordance with the drive signal generated by the ECU32. Inverters 31 and 32 each have the same configuration as DC/AC converter 202 (see FIG. 1).

コンデンサ21は、モータM1の巻線がインバータ11全相の一方のアームのオンによって短絡されると放電され、モータM1の巻線短絡がインバータ11の当該一方のアームのオフによって解除されると充電される蓄電素子である。コンデンサ22は、モータM2の巻線がインバータ12全相の一方のアームのオンによって短絡されると放電され、モータM2の巻線短絡がインバータ12の当該一方のアームのオフによって解除されると充電される蓄電素子である。コンデンサ21は、第1のコンデンサの一例であり、コンデンサ22は、第2のコンデンサの一例である。 Capacitor 21 is discharged when the windings of motor M1 are short-circuited by turning on one arm of all the phases of inverter 11, and is charged when the winding short-circuit of motor M1 is released by turning off the one arm of inverter 11. It is a storage element that is used. Capacitor 22 is discharged when the windings of motor M2 are short-circuited by turning on one arm of all the phases of inverter 12, and is charged when the winding short-circuit of motor M2 is released by turning off the one arm of inverter 12. It is a storage element that is used. Capacitor 21 is an example of a first capacitor, and capacitor 22 is an example of a second capacitor.

図9において、充電制御回路40は、ECU36,37と同様に、常用電源60を電源として動作する制御装置である。なお、充電制御回路30は、ECU36,37のいずれかに含まれる制御装置でもよい。 In FIG. 9, the charging control circuit 40 is a control device that operates using a regular power source 60 as a power source, like the ECUs 36 and 37 . Note that the charge control circuit 30 may be a control device included in either the ECU 36 or 37 .

充電制御回路40は、コンデンサ21又はコンデンサ21に接続される直流母線15cの電圧Vdc1を検出し、コンデンサ22又はコンデンサ22に接続される直流母線15dの電圧Vdc2を検出する。コンデンサ21は、直流母線5cに対して並列に接続されているので、直流母線5cの電圧は、配線抵抗による電圧ドロップ等の誤差を無視すると、コンデンサ21の電圧と等しい。コンデンサ22は、直流母線5dに対して並列に接続されているので、直流母線5dの電圧は、配線抵抗による電圧ドロップ等の誤差を無視すると、コンデンサ22の電圧と等しい。 The charging control circuit 40 detects the voltage Vdc1 of the capacitor 21 or the DC bus 15c connected to the capacitor 21, and detects the voltage Vdc2 of the capacitor 22 or the DC bus 15d connected to the capacitor 22. Since the capacitor 21 is connected in parallel to the DC bus 5c, the voltage of the DC bus 5c is equal to the voltage of the capacitor 21 if errors such as voltage drop due to wiring resistance are ignored. Since the capacitor 22 is connected in parallel to the DC bus 5d, the voltage of the DC bus 5d is equal to the voltage of the capacitor 22 if errors such as voltage drop due to wiring resistance are ignored.

充電制御回路40は、電圧Vdc1と電圧Vdc2のどちらかが短絡オン閾値に先に達したら、インバータ31,32によってモータM1,M2の巻線が同時に短絡されるように、ECU36,37に供給される巻線短絡信号Ssをオン(アクティブ)にする。これにより、ECU36,37は、アクティブの巻線短絡信号Ssを検知することで、インバータ31,32によってモータM1,M2の巻線を同時に短絡する。一方、充電制御回路40は、電圧Vdc1と電圧Vdc2のどちらかが短絡オフ閾値に先に達したら、インバータ31,32によってモータM1,M2の巻線短絡が同時に解除されるように、ECU36,37に供給される巻線短絡信号Ssをオフ(非アクティブ)にする。これにより、ECU36,37は、非アクティブの巻線短絡信号Ssを検知することで、インバータ31,32によってモータM1,M2の巻線短絡を同時に解除する。 The charging control circuit 40 is supplied to the ECUs 36 and 37 so that the windings of the motors M1 and M2 are simultaneously short-circuited by the inverters 31 and 32 if either the voltage Vdc1 or the voltage Vdc2 reaches the short-circuit ON threshold first. turns on (active) the winding short-circuit signal Ss. As a result, the ECUs 36 and 37 simultaneously short-circuit the windings of the motors M1 and M2 by the inverters 31 and 32 by detecting the active winding short-circuit signal Ss. On the other hand, the charge control circuit 40 controls the ECUs 36 and 37 so that the inverters 31 and 32 simultaneously release the winding short circuits of the motors M1 and M2 when either the voltage Vdc1 or the voltage Vdc2 reaches the short circuit OFF threshold first. turns off (inactive) the winding short-circuit signal Ss supplied to . As a result, the ECUs 36 and 37 detect the inactive winding short-circuit signal Ss, and simultaneously release the winding short-circuits of the motors M1 and M2 by the inverters 31 and 32 .

次に、常用電源60が喪失した場合、図9に示すモータ駆動装置102が行うフェイルセーフ動作について説明する。 Next, a fail-safe operation performed by the motor driving device 102 shown in FIG. 9 when the normal power supply 60 is lost will be described.

常用電源60が喪失すると、ECU36は、コンデンサ21を電源として動作する非常用電源75により生成される電力で動作し、ECU37は、コンデンサ22を電源として動作する非常用電源85により生成される電力で動作する。充電制御回路40も、常用電源60が喪失すると、直流母線に接続されるコンデンサ(コンデンサ21又はコンデンサ22でもよいし不図示のコンデンサでもよい)を電源として動作する非常用電源により生成される電力で動作する。また、常用電源60の喪失が発生すると、ECU36,37及び充電制御回路40よりも上位の車両コントローラは、フェイルセーフのためにコンタクタ6c,6dをオフにする。コンタクタ6cのオフにより、高圧バッテリ10と直流母線5cとの間の導通が遮断され、コンタクタ6dのオフにより、高圧バッテリ10と直流母線5dとの間の導通が遮断される。 When the normal power supply 60 is lost, the ECU 36 operates with power generated by an emergency power supply 75 operating with the capacitor 21 as a power supply, and the ECU 37 operates with power generated with an emergency power supply 85 operating with the capacitor 22 as a power supply. Operate. When the normal power supply 60 is lost, the charging control circuit 40 also uses power generated by an emergency power supply that operates using a capacitor connected to the DC bus (either the capacitor 21 or the capacitor 22, or a capacitor not shown) as a power source. Operate. Further, when the normal power supply 60 is lost, the vehicle controller higher than the ECUs 36, 37 and the charging control circuit 40 turns off the contactors 6c, 6d for fail-safe. When the contactor 6c is turned off, the conduction between the high voltage battery 10 and the DC bus 5c is interrupted, and when the contactor 6d is turned off, the conduction between the high voltage battery 10 and the DC bus 5d is interrupted.

常用電源60が喪失した場合、充電制御回路40は、電圧Vdc1と電圧Vdc2のどちらかが短絡オン閾値に先に達するか否かを判定し、電圧Vdc1と電圧Vdc2のどちらかが短絡オフ閾値に先に達するか否かを判定する。 When regular power supply 60 is lost, charging control circuit 40 determines whether one of voltage Vdc1 and voltage Vdc2 reaches the short circuit ON threshold first, and either voltage Vdc1 or voltage Vdc2 reaches the short circuit OFF threshold. Determine whether or not to reach the destination.

充電制御回路40は、電圧Vdc1と電圧Vdc2のどちらかが短絡オン閾値に先に達したら、モータM1,M2の両方の巻線を同時に短絡し、電圧Vdc1と電圧Vdc2のどちらかが短絡オフ閾値に先に達したら、モータM1,M2の両方の巻線短絡を同時に解除することを繰り返す。両方の巻線を同時短絡し、且つ、両方の巻線短絡を同時解除することで、図5に示す波形と同様に、モータM1,M2間での巻線短絡のタイミングを合わせることができ、モータM1,M2間での巻線短絡解除のタイミングを合わせることができる。したがって、巻線短絡のオンオフに起因する左右の前輪間のトルクアンバランスが抑えられるので、巻線短絡と巻線短絡解除を繰り返すフェイルセーフ動作を行うとき、車両の挙動の安定性を確保できる。この場合、充電制御回路40は、巻線の同時短絡と巻線短絡の同時解除とを繰り返す制御装置の一例である。 Charge control circuit 40 short-circuits both windings of motors M1 and M2 simultaneously when either of voltage Vdc1 and voltage Vdc2 reaches the short-circuit ON threshold first, and either voltage Vdc1 or voltage Vdc2 reaches the short-circuit OFF threshold. is reached first, the simultaneous release of the shorted windings of both motors M1 and M2 is repeated. By simultaneously short-circuiting both windings and simultaneously releasing both winding short-circuits, the timing of winding short-circuiting between motors M1 and M2 can be matched in the same manner as the waveforms shown in FIG. It is possible to match the timing of releasing the winding short circuit between the motors M1 and M2. Therefore, the torque imbalance between the left and right front wheels due to the turning on and off of the winding short-circuit is suppressed, so that the stability of the behavior of the vehicle can be ensured when performing the fail-safe operation that repeats the winding short-circuit and the winding short-circuit release. In this case, the charge control circuit 40 is an example of a control device that repeats simultaneous short-circuiting of windings and simultaneous release of short-circuiting of windings.

また、充電制御回路40は、電圧Vdc1と電圧Vdc2のどちらかが短絡オン閾値に先に達したら、モータM1,M2の両方の巻線を同時に短絡する。2つの電圧のうちの一方の電圧が短絡オン閾値に先に達したら、両方の巻線を同時に短絡することにより、コンデンサ21,22の容量ばらつきがあっても、図8のように他方の電圧が短絡オン閾値に対して徐々に上昇することを防止できる。したがって、非常用電源75がコンデンサ21の過電圧によって停止する事態を回避でき、非常用電源85がコンデンサ22の過電圧によって停止する事態を回避できる。 Moreover, if either of the voltage Vdc1 and the voltage Vdc2 reaches the short-circuit ON threshold first, the charge control circuit 40 short-circuits the windings of both the motors M1 and M2 at the same time. If one of the two voltages reaches the short-circuit ON threshold first, by short-circuiting both windings at the same time, even if there are variations in the capacities of the capacitors 21 and 22, the voltage of the other voltage is reduced as shown in FIG. can be prevented from gradually rising with respect to the short-circuit ON threshold. Therefore, it is possible to avoid a situation where the emergency power supply 75 is stopped due to the overvoltage of the capacitor 21 and a situation where the emergency power supply 85 is stopped due to the overvoltage of the capacitor 22 can be avoided.

また、充電制御回路40は、電圧Vdc1と電圧Vdc2のどちらかが短絡オフ閾値に先に達したら、モータM1,M2の両方の巻線短絡を同時に解除する。2つの電圧のうちの一方の電圧が短絡オフ閾値に先に達したら、両方の巻線短絡を同時に解除することにより、コンデンサ21,22の容量ばらつきがあっても、図7のように他方の電圧が短絡オフ閾値に対して徐々に低下することを防止できる。したがって、非常用電源75がコンデンサ21の電圧不足によって停止する事態を回避でき、非常用電源85がコンデンサ22の電圧不足によって停止する事態を回避できる。 In addition, if either voltage Vdc1 or voltage Vdc2 reaches the short-circuit off threshold first, charge control circuit 40 releases the winding short-circuits of both motors M1 and M2 at the same time. If one of the two voltages reaches the short-circuit OFF threshold first, both winding short-circuits are released at the same time. It is possible to prevent the voltage from gradually dropping to the short circuit OFF threshold. Therefore, it is possible to avoid a situation where the emergency power supply 75 stops due to a voltage shortage of the capacitor 21 and a situation where the emergency power supply 85 stops due to a voltage shortage of the capacitor 22 can be avoided.

ところで、充電制御回路40は、一方の電圧Vdc1が短絡オン閾値に達したら、インバータ31,32によって両方の巻線を同時に短絡し、その電圧Vdc1が短絡オフ閾値に達したら、インバータ31,32によって両方の巻線短絡を同時に解除することを繰り返してもよい。この場合、充電制御回路40は、もう一方の電圧Vdc2が短絡オン閾値よりも高い場合、図10に示すようにインバータ32の上下アームを交互にオンオフさせることで、モータM2の巻線を短絡させる。以下、一方の電圧に基づいて同時短絡と同時解除とを繰り返し、他方の電圧が短絡オン閾値よりも高い場合に上下アームを交互にオンオフさせるこのような制御を、"交互短絡制御"と称する。交互短絡制御の実行により、電圧Vdc2が図8のように短絡オン閾値を超えても、コンデンサ22に蓄積される余剰エネルギーを上下アームの両方のスイッチングロスにより速やかに消費できる。したがって、非常用電源85がコンデンサ22の過電圧によって停止する事態を回避できる。 By the way, the charge control circuit 40 causes the inverters 31 and 32 to simultaneously short-circuit both windings when one of the voltages Vdc1 reaches the short-circuit ON threshold, and the inverters 31 and 32 when the voltage Vdc1 reaches the short-circuit OFF threshold. Releasing both winding shorts at the same time may be repeated. In this case, when the other voltage Vdc2 is higher than the short-circuit ON threshold, the charge control circuit 40 alternately turns on and off the upper and lower arms of the inverter 32 as shown in FIG. 10, thereby short-circuiting the winding of the motor M2. . Hereinafter, such control that repeats simultaneous short-circuiting and simultaneous release based on one voltage and alternately turns on and off the upper and lower arms when the other voltage is higher than the short-circuit ON threshold is referred to as "alternating short-circuit control". By executing the alternate short-circuit control, even if the voltage Vdc2 exceeds the short-circuit ON threshold value as shown in FIG. 8, the surplus energy accumulated in the capacitor 22 can be quickly consumed by the switching losses of both the upper and lower arms. Therefore, it is possible to avoid a situation where the emergency power supply 85 stops due to the overvoltage of the capacitor 22 .

また、充電制御回路40は、交互短絡制御において、一方の電圧Vdc1が短絡オン閾値に達したら、インバータ31の上下アームのうち一方のアーム(図10の場合、上アーム)を継続的にオンさせることでモータM1の巻線を短絡させることが好ましい。 In the alternate short-circuit control, the charging control circuit 40 continuously turns on one of the upper and lower arms of the inverter 31 (the upper arm in the case of FIG. 10) when one of the voltages Vdc1 reaches the short-circuit ON threshold. It is preferable to short-circuit the windings of the motor M1.

充電制御回路40は、交互短絡制御において、電圧Vdc1と電圧Vdc2との差が大きい場合、当該差が小さい場合に比べて、インバータ32の上下アームを交互にオンオフさせる周波数を高くすることが好ましい。これにより、当該差が大きくなっても、当該差を速やかに小さくできる。 In alternate short-circuit control, when the difference between voltage Vdc1 and voltage Vdc2 is large, charge control circuit 40 preferably increases the frequency of alternately turning on and off the upper and lower arms of inverter 32 compared to when the difference is small. Thereby, even if the difference becomes large, the difference can be quickly reduced.

なお、交互短絡制御に関する上述の説明において、電圧Vdc1を電圧Vdc2に置換して、交互短絡制御が行われてもよい。 It should be noted that in the above description of the alternate short-circuit control, the alternate short-circuit control may be performed by replacing the voltage Vdc1 with the voltage Vdc2.

図11は、第2の実施形態におけるモータ駆動装置の第1の詳細な構成例を示す図である。図11に示すモータ駆動装置102aは、図9に示すモータ駆動装置102の一例である。 FIG. 11 is a diagram showing a first detailed configuration example of the motor drive device according to the second embodiment. A motor driving device 102a shown in FIG. 11 is an example of the motor driving device 102 shown in FIG.

図11において、モータ駆動装置102aは、左右輪を駆動する2つのインバータ31,32を備える。インバータ31,32は、それぞれ、ECU36,37、直流交流変換回路51,52、コンデンサ21,22を有する。ECU36,37は、それぞれ、モータ制御回路71,81、フェイルセーフ論理回路72,82、上アーム駆動回路73,83、下アーム駆動回路74,84、非常用電源75,85を有する。図11は、インバータ31が、上述の充電制御回路40に対応する充電制御回路41を備える形態を例示する。 In FIG. 11, the motor driving device 102a includes two inverters 31 and 32 for driving left and right wheels. The inverters 31 and 32 have ECUs 36 and 37, DC/AC conversion circuits 51 and 52, and capacitors 21 and 22, respectively. The ECUs 36, 37 have motor control circuits 71, 81, fail-safe logic circuits 72, 82, upper arm drive circuits 73, 83, lower arm drive circuits 74, 84, and emergency power supplies 75, 85, respectively. FIG. 11 illustrates a form in which the inverter 31 includes a charge control circuit 41 corresponding to the charge control circuit 40 described above.

モータ制御回路71,81は、それぞれ、上位の車両コントローラからの動作指令S1,S2に従って、パルス幅変調信号を生成する。上アーム駆動回路73,83及び下アーム駆動回路74,84は、そのパルス幅変調信号に従って生成したゲート駆動信号によって、直流交流変換回路51,52内の各スイッチング素子を駆動する。これにより、モータM1,M2に所望のモータトルクが発生する。 The motor control circuits 71 and 81 generate pulse width modulation signals according to operation commands S1 and S2 respectively from the host vehicle controller. The upper arm drive circuits 73, 83 and the lower arm drive circuits 74, 84 drive the switching elements in the DC/AC conversion circuits 51, 52 by gate drive signals generated according to the pulse width modulated signals. As a result, desired motor torques are generated in the motors M1 and M2.

常用電源60からの電力は、常用電源系統61,62を介して、直流交流変換回路51,52(主回路とも称する)を除く、各回路に供給される。非常用電源75,85により生成される電力は、非常用電源系統76,86を介して、充電制御回路41、フェイルセーフ論理回路72,82、上アーム駆動回路73,83及び下アーム駆動回路74,84に供給される。 Electric power from the normal power supply 60 is supplied to each circuit except for the DC/AC conversion circuits 51 and 52 (also referred to as main circuits) via the normal power supply systems 61 and 62 . Electric power generated by the emergency power supplies 75 and 85 is supplied to the charging control circuit 41, the fail-safe logic circuits 72 and 82, the upper arm drive circuits 73 and 83 and the lower arm drive circuit 74 via the emergency power supply systems 76 and 86. , 84.

充電制御回路41は、例えば、常用電源60の電圧LV1,LV2の異常低下を検出すると、常用電源60が喪失したと検出する。常用電源60の喪失が検出されると、充電制御回路41は、それぞれのコンデンサの電圧Vdc1,Vdc2を検出し、その検出値を所定の短絡オン閾値及び短絡オフ閾値と比較する。充電制御回路41は、上アームによる巻線短絡をオン又はオフにする指令信号46,48または下アームによる巻線短絡をオン又はオフにする指令信号47,49を、それぞれのフェイルセーフ論理回路72,82に同時に出力する。指令信号46,47を入力とするフェイルセーフ論理回路72は、モータM1の巻線短絡に対応する各アームのゲート駆動信号を生成する。指令信号48,49を入力とするフェイルセーフ論理回路82は、モータM2の巻線短絡に対応する各アームのゲート駆動信号を生成する。 For example, when detecting an abnormal drop in the voltages LV1 and LV2 of the normal power supply 60, the charging control circuit 41 detects that the normal power supply 60 has been lost. When the loss of utility power supply 60 is detected, charge control circuit 41 detects the respective capacitor voltages Vdc1 and Vdc2 and compares the detected values with predetermined short-circuit ON and short-circuit OFF thresholds. The charge control circuit 41 outputs command signals 46, 48 for turning on or off the winding short circuit by the upper arm or command signals 47, 49 for turning on or off the winding short circuit by the lower arm to respective fail-safe logic circuits 72. , 82 at the same time. A fail-safe logic circuit 72, which receives command signals 46 and 47, generates a gate drive signal for each arm corresponding to a shorted winding of motor M1. A fail-safe logic circuit 82, which receives command signals 48 and 49, generates a gate drive signal for each arm corresponding to a shorted winding of motor M2.

図16は、図11の充電制御回路41の第1の例である充電制御回路41aの詳細な構成例を示す図である。図17は、図16の論理回路65の真理値表である。"H"は、ハイレベル、"L"は、ローレベルを表す。図16に示す充電制御回路41aは、各インバータのコンデンサの電圧検出値(Vdc1,Vdc2)と常用電源60の電圧(LV1,LV2)を入力とし、各インバータの上又は下アームで行う巻線短絡の指令信号46~49を論理積ゲート69から出力する。図16,17は、下アームで巻線短絡を実施する例を示す。 FIG. 16 is a diagram showing a detailed configuration example of a charge control circuit 41a, which is a first example of the charge control circuit 41 of FIG. FIG. 17 is a truth table for logic circuit 65 of FIG. "H" represents high level and "L" represents low level. The charging control circuit 41a shown in FIG. 16 receives the voltage detection values (Vdc1, Vdc2) of the capacitors of each inverter and the voltages (LV1, LV2) of the normal power supply 60, and short-circuits the windings in the upper or lower arm of each inverter. command signals 46 to 49 are output from the AND gate 69 . 16 and 17 show an example of short-circuiting the windings in the lower arm.

充電制御回路41aは、ヒステリシスコンパレータ63,64にて、Vdc1,Vdc2を、それぞれ、短絡オン閾値及び短絡オフ閾値と比較する。ヒステリシスコンパレータ63,64の各出力は、論理回路65に入力される(入力A,B)。論理回路65は、図17に示す真理値表に従って、論理積ゲート69に入力される出力Qのレベルを設定する。一方、常用電源60の電圧(LV1,LV2)は、否定論理積ゲート70に入力される。論理回路65の出力と否定論理積ゲート70の出力は、論理積ゲート69に入力される。 The charge control circuit 41a compares Vdc1 and Vdc2 with the short-circuit ON threshold and the short-circuit OFF threshold in the hysteresis comparators 63 and 64, respectively. Each output of the hysteresis comparators 63 and 64 is input to the logic circuit 65 (inputs A and B). Logic circuit 65 sets the level of output Q input to AND gate 69 according to the truth table shown in FIG. On the other hand, the voltages (LV1, LV2) of normal power supply 60 are input to NAND gate 70 . The output of logic circuit 65 and the output of NAND gate 70 are input to AND gate 69 .

したがって、巻線短絡がオフ状態にてVdc1,Vdc2のどちらかが先に短絡オン閾値を上回り、かつ、常用電源60の電圧(LV1,LV2)の喪失が検出されると、全ての下アームの巻線短絡をオンにするハイレベルの指令信号47,49が出力される。一方、巻線短絡がオン状態にてVdc1,Vdc2のどちらかが先に短絡オフ閾値を下回ると、全ての下アームの巻線短絡をオフにするローレベルの指令信号47,49が出力される。 Therefore, when either Vdc1 or Vdc2 first exceeds the short-circuit ON threshold with the winding short-circuit turned off and the loss of the voltage (LV1, LV2) of the main power supply 60 is detected, all the lower arms are turned off. A high level command signal 47, 49 is output to turn on the winding short circuit. On the other hand, if either Vdc1 or Vdc2 first falls below the short-circuit OFF threshold when the winding short-circuit is on, low-level command signals 47 and 49 are output to turn off the winding short-circuiting of all the lower arms. .

図12は、図11の充電制御回路41の第2の例である充電制御回路41bの詳細な構成例を示す図である。充電制御回路41bは、各インバータのコンデンサの電圧検出値(Vdc1,Vdc2)と常用電源60の電圧(LV1,LV2)を入力とし、各インバータの上又は下アームで行う巻線短絡の指令信号46~49を論理ゲート26,27,28,29から出力する。 FIG. 12 is a diagram showing a detailed configuration example of a charge control circuit 41b, which is a second example of the charge control circuit 41 of FIG. The charging control circuit 41b receives as input the voltage detection values (Vdc1, Vdc2) of the capacitors of each inverter and the voltages (LV1, LV2) of the normal power supply 60, and a command signal 46 for shorting the windings in the upper or lower arm of each inverter. . . 49 are output from logic gates 26, 27, 28 and 29. FIG.

充電制御回路41bは、ヒステリシスコンパレータ63,64にて、Vdc1,Vdc2を、それぞれ、短絡オン閾値及び短絡オフ閾値と比較する。ヒステリシスコンパレータ63,64の各出力は、論理積ゲート66に入力される。論理積ゲート69の出力は、論理ゲート26,27,28,29に入力される。 The charging control circuit 41b uses the hysteresis comparators 63 and 64 to compare Vdc1 and Vdc2 with the short-circuit ON threshold and the short-circuit OFF threshold, respectively. Each output of hysteresis comparators 63 and 64 is input to AND gate 66 . The output of AND gate 69 is input to logic gates 26 , 27 , 28 and 29 .

したがって、Vdc1,Vdc2のどちらかが短絡オフ閾値を下回ったら、巻線短絡をオフにする指令信号46~49が出力される。一方、Vdc1,Vdc2が両方とも短絡オン閾値を超え、かつ、常用電源60の電圧(LV1,LV2)の喪失が検出されると、巻線短絡をオンにする指令信号46~49が出力される。 Therefore, when either Vdc1 or Vdc2 falls below the short-circuit OFF threshold, command signals 46 to 49 are output to turn off the winding short-circuit. On the other hand, when both Vdc1 and Vdc2 exceed the short-circuit ON threshold and the loss of the voltage (LV1, LV2) of the normal power supply 60 is detected, command signals 46 to 49 are output to turn on the winding short-circuit. .

また、充電制御回路41bは、電圧Vdc1から電圧Vdc2を減算器91により減算して得られる偏差D1と、電圧Vdc2から電圧Vdc1を減算器92により減算して得られる偏差D2とを演算する。偏差D1は、負値を零にする処理回路93により非負値にされた後、その非負値に対してPI制御95を施して制御電圧V1が生成される。制御電圧V1は、電圧周波数変換器97により、周波数F1に変換されて、論理ゲート26,27に入力される。偏差D2は、負値を零にする処理回路94により非負値にされた後、その非負値に対してPI制御96を施して制御電圧V2が生成される。制御電圧V2は、電圧周波数変換器98により、周波数F2に変換されて、論理ゲート28,29に入力される。 Further, the charge control circuit 41b calculates a deviation D1 obtained by subtracting the voltage Vdc2 from the voltage Vdc1 using the subtractor 91, and a deviation D2 obtained by subtracting the voltage Vdc1 from the voltage Vdc2 using the subtractor 92. After the deviation D1 is converted to a non-negative value by a processing circuit 93 for zeroing negative values, PI control 95 is applied to the non-negative value to generate a control voltage V1. Control voltage V1 is converted to frequency F1 by voltage frequency converter 97 and input to logic gates 26 and 27 . The deviation D2 is converted to a non-negative value by a processing circuit 94 for zeroing negative values, and then PI control 96 is applied to the non-negative value to generate a control voltage V2. Control voltage V2 is converted to frequency F2 by voltage frequency converter 98 and input to logic gates 28 and 29 .

したがって、Vdc1がVdc2よりも大きければ、インバータ31の上下アームを交互にオンオフさせて巻線短絡を行う指令信号46,47が出力される。一方、Vdc2がVdc1よりも大きければ、インバータ32の上下アームを交互にオンオフさせて巻線短絡を行う指令信号48,49が出力される。 Therefore, if Vdc1 is higher than Vdc2, command signals 46 and 47 are output to alternately turn on and off the upper and lower arms of inverter 31 to short-circuit the windings. On the other hand, if Vdc2 is higher than Vdc1, command signals 48 and 49 are output to alternately turn on and off the upper and lower arms of inverter 32 to short-circuit the windings.

図13は、第2の実施形態におけるモータ駆動装置の第2の詳細な構成例を示す図である。図13に示すモータ駆動装置102bは、図9に示すモータ駆動装置102の一例である。図13のモータ駆動装置102bは、図11のモータ駆動装置102aに対して、放電回路35a,35bを備える点で異なる。図11のモータ駆動装置102aと同様の構成については、上述の説明を援用することで、省略又は簡略する。図13は、インバータ31が、上述の充電制御回路40に対応する充電制御回路42を備える形態を例示する。 FIG. 13 is a diagram showing a second detailed configuration example of the motor drive device according to the second embodiment. A motor driving device 102b shown in FIG. 13 is an example of the motor driving device 102 shown in FIG. A motor driving device 102b in FIG. 13 differs from the motor driving device 102a in FIG. 11 in that it includes discharge circuits 35a and 35b. The configuration similar to that of the motor driving device 102a of FIG. 11 is omitted or simplified by citing the above description. FIG. 13 illustrates a form in which the inverter 31 includes a charge control circuit 42 corresponding to the charge control circuit 40 described above.

放電回路35aは、コンデンサ21を第1のトランジスタ39aのスイッチングにより放電させる第1の放電回路であり、放電回路35bは、コンデンサ22を第2のトランジスタ39bのスイッチングにより放電させる第2の放電回路である。放電回路35aは、コンデンサ21に並列に接続される急速放電回路であり、抵抗素子38aとトランジスタ39aとの直列回路を有する。放電回路35bは、コンデンサ22に並列に接続される急速放電回路であり、抵抗素子38bとトランジスタ39bとの直列回路を有する。 The discharge circuit 35a is a first discharge circuit that discharges the capacitor 21 by switching the first transistor 39a, and the discharge circuit 35b is a second discharge circuit that discharges the capacitor 22 by switching the second transistor 39b. be. The discharge circuit 35a is a rapid discharge circuit connected in parallel with the capacitor 21, and has a series circuit of a resistive element 38a and a transistor 39a. The discharge circuit 35b is a rapid discharge circuit connected in parallel with the capacitor 22, and has a series circuit of a resistive element 38b and a transistor 39b.

充電制御回路42は、例えば、常用電源60の電圧LV1,LV2の異常低下を検出すると、常用電源60が喪失したと検出する。常用電源60の喪失が検出されると、充電制御回路42は、それぞれのコンデンサの電圧Vdc1,Vdc2を検出し、その検出値を所定の短絡オン閾値及び短絡オフ閾値と比較する。充電制御回路42は、上アーム又は下アームによる巻線短絡をオン又はオフにする指令信号77,87を、それぞれのフェイルセーフ論理回路72,82に同時に出力する。指令信号77を入力とするフェイルセーフ論理回路72は、モータM1の巻線短絡に対応する各アームのゲート駆動信号を生成する。指令信号87を入力とするフェイルセーフ論理回路82は、モータM2の巻線短絡に対応する各アームのゲート駆動信号を生成する。 For example, when detecting an abnormal drop in the voltages LV1 and LV2 of the normal power supply 60, the charging control circuit 42 detects that the normal power supply 60 has been lost. When the loss of utility power supply 60 is detected, charge control circuit 42 detects the respective capacitor voltages Vdc1 and Vdc2 and compares the detected values to predetermined short-circuit on and short-circuit off thresholds. The charge control circuit 42 simultaneously outputs command signals 77, 87 for turning on or off the winding short circuit by the upper arm or the lower arm to the respective fail-safe logic circuits 72, 82 respectively. Fail-safe logic circuit 72, which receives command signal 77, generates a gate drive signal for each arm corresponding to a shorted winding of motor M1. A fail-safe logic circuit 82, which receives a command signal 87 as an input, generates a gate drive signal for each arm corresponding to a shorted winding of motor M2.

充電制御回路42は、電圧Vdc1と電圧Vdc2とのうち電圧値が高い方のコンデンサを放電させる放電回路を操作して、その電圧値が高い方の電圧を低下させる。 The charge control circuit 42 operates a discharge circuit that discharges the capacitor having the higher voltage value between the voltage Vdc1 and the voltage Vdc2, and lowers the voltage of the higher voltage value.

図14は、図13の充電制御回路42の詳細な構成例を例示する図である。充電制御回路42は、各インバータのコンデンサの電圧検出値(Vdc1,Vdc2)と常用電源60の電圧(LV1,LV2)を入力とし、各インバータの上又は下アームで行う巻線短絡の指令信号77,87を論理積ゲート80から出力する。 FIG. 14 is a diagram illustrating a detailed configuration example of the charging control circuit 42 of FIG. 13. As shown in FIG. The charging control circuit 42 receives the voltage detection values (Vdc1, Vdc2) of the capacitors of each inverter and the voltages (LV1, LV2) of the normal power supply 60, and receives a command signal 77 for shorting the windings in the upper or lower arm of each inverter. , 87 are output from the AND gate 80 .

充電制御回路42は、ヒステリシスコンパレータ63,64にて、Vdc1,Vdc2を、それぞれ、短絡オン閾値及び短絡オフ閾値と比較する。ヒステリシスコンパレータ63,64の各出力は、論理積ゲート89に入力される。論理積ゲート89は、Vdc1,Vdc2が両方とも短絡オン閾値を超えたら、ハイレベルの信号を出力する。論理積ゲート89の出力と否定論理積ゲート70の出力は、論理積ゲート80に入力される。 The charging control circuit 42 compares Vdc1 and Vdc2 with the short-circuit ON threshold and the short-circuit OFF threshold in the hysteresis comparators 63 and 64, respectively. Each output of hysteresis comparators 63 and 64 is input to AND gate 89 . AND gate 89 outputs a high level signal when both Vdc1 and Vdc2 exceed the short-circuit ON threshold. The output of AND gate 89 and the output of NOT AND gate 70 are input to AND gate 80 .

したがって、Vdc1,Vdc2がいずれも短絡オン閾値を超え、かつ、常用電源60の電圧(LV1,LV2)の喪失が検出されると、巻線短絡をオンにする指令信号77,87が出力される。 Therefore, when both Vdc1 and Vdc2 exceed the short-circuit ON threshold and the loss of the voltage (LV1, LV2) of the normal power supply 60 is detected, command signals 77 and 87 for turning on the winding short-circuit are output. .

また、充電制御回路42は、電圧Vdc1から電圧Vdc2を減算器91により減算して得られる偏差D1と、電圧Vdc2から電圧Vdc1を減算器92により減算して得られる偏差D2とを演算する。偏差D1は、負値を零にする処理回路93により非負値にされた後、その非負値に対してPI制御95を施して制御電圧V1が生成される。制御電圧V1は、搬送波79と比較器78により比較されることで、パルス幅変調された放電指令G1が出力される。偏差D2は、負値を零にする処理回路94により非負値にされた後、その非負値に対してPI制御96を施して制御電圧V2が生成される。制御電圧V2は、搬送波79と比較器88により比較されることで、パルス幅変調された放電指令G2が出力される。 Further, charging control circuit 42 calculates deviation D1 obtained by subtracting voltage Vdc2 from voltage Vdc1 using subtractor 91 and deviation D2 obtained by subtracting voltage Vdc1 from voltage Vdc2 using subtractor 92 . After the deviation D1 is converted to a non-negative value by a processing circuit 93 for zeroing negative values, PI control 95 is applied to the non-negative value to generate a control voltage V1. The control voltage V1 is compared with the carrier wave 79 by the comparator 78 to output the pulse width modulated discharge command G1. The deviation D2 is converted to a non-negative value by a processing circuit 94 for zeroing negative values, and then PI control 96 is applied to the non-negative value to generate a control voltage V2. The control voltage V2 is compared with the carrier wave 79 by the comparator 88 to output a pulse width modulated discharge command G2.

したがって、Vdc1がVdc2よりも大きければ、インバータ31の放電回路35aに放電指令G1が与えられる。放電回路35aは、放電指令G1に従ってオンオフするトランジスタ39aによって、コンデンサ21の電荷を急速放電する(図15参照)。一方、Vdc2がVdc1よりも大きければ、インバータ32の放電回路35bに放電指令G2が与えられる。放電回路35bは、放電指令G2に従ってオンオフするトランジスタ39bによって、コンデンサ22の電荷を急速放電する。 Therefore, if Vdc1 is higher than Vdc2, discharge command G1 is applied to discharge circuit 35a of inverter 31. FIG. The discharging circuit 35a rapidly discharges the electric charge of the capacitor 21 by the transistor 39a which is turned on and off according to the discharge command G1 (see FIG. 15). On the other hand, if Vdc2 is higher than Vdc1, a discharge command G2 is given to the discharge circuit 35b of the inverter 32. FIG. The discharge circuit 35b rapidly discharges the electric charge of the capacitor 22 by the transistor 39b that is turned on and off according to the discharge command G2.

以上、モータ駆動装置を実施形態により説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。他の実施形態の一部又は全部との組み合わせや置換などの種々の変形及び改良が、本発明の範囲内で可能である。 Although the motor drive device has been described above with reference to the embodiments, the present invention is not limited to the above embodiments. Various modifications and improvements such as combination or replacement with part or all of other embodiments are possible within the scope of the present invention.

1~4 インバータ
1a~1d 非常用電源
5a~5d 直流母線
6,6a~6d コンタクタ
7a~7d ECU
8 車両コントローラ
9a~9d コンデンサ
10 高圧バッテリ
11~14,31,32 インバータ
15 直流母線
16~19 ECU
20 充電制御回路
21~24 コンデンサ
35a,35b 放電回路
36,37 ECU
40 充電制御回路
41,41a,41b,42 充電制御回路
51,52 直流交流変換回路
60 常用電源
63,64 ヒステリシスコンパレータ
100a,100b,101,102,102a,102b モータ駆動装置
1 to 4 Inverters 1a to 1d Emergency power supplies 5a to 5d DC buses 6, 6a to 6d Contactors 7a to 7d ECU
8 vehicle controller 9a-9d capacitor 10 high-voltage battery 11-14, 31, 32 inverter 15 DC bus 16-19 ECU
20 charge control circuits 21 to 24 capacitors 35a, 35b discharge circuits 36, 37 ECU
40 charging control circuits 41, 41a, 41b, 42 charging control circuits 51, 52 DC/AC conversion circuit 60 common power supplies 63, 64 hysteresis comparators 100a, 100b, 101, 102, 102a, 102b motor driving device

Claims (8)

車両の左輪を回転させる第1のモータを駆動する第1のインバータと、
前記第1のモータの巻線が前記第1のインバータによって短絡されると放電され、前記第1のモータの巻線短絡が前記第1のインバータによって解除されると充電される第1のコンデンサと、
前記車両の右輪を回転させる第2のモータを駆動する第2のインバータと、
前記第2のモータの巻線が前記第2のインバータによって短絡されると放電され、前記第2のモータの巻線短絡が前記第2のインバータによって解除されると充電される第2のコンデンサと、
前記第1のコンデンサと前記第2のコンデンサに共通に接続される直流母線の電圧が第1の閾値に達したら、前記第1のインバータと前記第2のインバータによって前記第1のモータと前記第2のモータの両方の巻線を同時に短絡し、前記直流母線の電圧が前記第1の閾値よりも低い第2の閾値に達したら、前記第1のインバータと前記第2のインバータによって前記第1のモータと前記第2のモータの両方の巻線短絡を同時に解除することを繰り返す制御装置とを備える、モータ駆動装置。
a first inverter that drives a first motor that rotates the left wheel of the vehicle;
a first capacitor that is discharged when the windings of the first motor are short-circuited by the first inverter and charged when the winding short-circuiting of the first motor is removed by the first inverter; ,
a second inverter that drives a second motor that rotates the right wheel of the vehicle;
a second capacitor that is discharged when the windings of the second motor are short-circuited by the second inverter and charged when the winding short-circuits of the second motor are removed by the second inverter; ,
When the voltage of the DC bus commonly connected to the first capacitor and the second capacitor reaches a first threshold, the first motor and the second capacitor are connected by the first inverter and the second inverter. 2 motors at the same time, and when the voltage of the DC bus reaches a second threshold lower than the first threshold, the first inverter and the second inverter operate the first inverter. and a control device that repeats simultaneously releasing short-circuited windings of both the motor and the second motor.
車両の左輪を回転させる第1のモータを駆動する第1のインバータと、
前記第1のモータの巻線が前記第1のインバータによって短絡されると放電され、前記第1のモータの巻線短絡が前記第1のインバータによって解除されると充電される第1のコンデンサと、
前記車両の右輪を回転させる第2のモータを駆動する第2のインバータと、
前記第2のモータの巻線が前記第2のインバータによって短絡されると放電され、前記第2のモータの巻線短絡が前記第2のインバータによって解除されると充電される第2のコンデンサと、
前記第1のコンデンサと前記第2のコンデンサのどちらかの電圧が第1の閾値に先に達したら、前記第1のインバータと前記第2のインバータによって前記第1のモータと前記第2のモータの両方の巻線を同時に短絡し、前記第1のコンデンサと前記第2のコンデンサのどちらかの電圧が前記第1の閾値よりも低い第2の閾値に先に達したら、前記第1のインバータと前記第2のインバータによって前記第1のモータと前記第2のモータの両方の巻線短絡を同時に解除することを繰り返す制御装置とを備える、モータ駆動装置。
a first inverter that drives a first motor that rotates the left wheel of the vehicle;
a first capacitor that is discharged when the windings of the first motor are short-circuited by the first inverter and charged when the winding short-circuiting of the first motor is removed by the first inverter; ,
a second inverter that drives a second motor that rotates the right wheel of the vehicle;
a second capacitor that is discharged when the windings of the second motor are short-circuited by the second inverter and charged when the winding short-circuits of the second motor are removed by the second inverter; ,
If the voltage of either the first capacitor or the second capacitor reaches the first threshold first, the first motor and the second motor are controlled by the first inverter and the second inverter. If the voltage of either the first capacitor or the second capacitor reaches a second threshold lower than the first threshold first, the first inverter and a control device that repeats releasing short-circuited windings of both the first motor and the second motor by the second inverter at the same time.
車両の左右輪のうち一方の車輪を回転させる第1のモータを駆動する第1のインバータと、
前記第1のモータの巻線が前記第1のインバータによって短絡されると放電され、前記第1のモータの巻線短絡が前記第1のインバータによって解除されると充電される第1のコンデンサと、
前記車両の左右輪のうち他方の車輪を回転させる第2のモータを駆動する第2のインバータと、
前記第2のモータの巻線が前記第2のインバータによって短絡されると放電され、前記第2のモータの巻線短絡が前記第2のインバータによって解除されると充電される第2のコンデンサと、
前記第1のコンデンサの電圧が第1の閾値に達したら、前記第1のインバータと前記第2のインバータによって前記第1のモータと前記第2のモータの両方の巻線を同時に短絡し、前記第1のコンデンサの電圧が前記第1の閾値よりも低い第2の閾値に達したら、前記第1のインバータと前記第2のインバータによって前記第1のモータと前記第2のモータの両方の巻線短絡を同時に解除することを繰り返す制御装置とを備え、
前記制御装置は、前記第2のコンデンサの電圧が前記第1の閾値よりも高い場合、前記第2のインバータの上下アームを交互にオンオフさせることで前記第2のモータの巻線を短絡させる、モータ駆動装置。
a first inverter that drives a first motor that rotates one of left and right wheels of the vehicle;
a first capacitor that is discharged when the windings of the first motor are short-circuited by the first inverter and charged when the winding short-circuiting of the first motor is removed by the first inverter; ,
a second inverter that drives a second motor that rotates the other of the left and right wheels of the vehicle;
a second capacitor that is discharged when the windings of the second motor are short-circuited by the second inverter and charged when the winding short-circuits of the second motor are removed by the second inverter; ,
When the voltage of the first capacitor reaches a first threshold, the windings of both the first motor and the second motor are simultaneously short-circuited by the first inverter and the second inverter, and the When the voltage of the first capacitor reaches a second threshold lower than the first threshold, the winding of both the first motor and the second motor is controlled by the first inverter and the second inverter. A control device that repeats releasing the line short circuit at the same time,
When the voltage of the second capacitor is higher than the first threshold, the control device alternately turns on and off the upper and lower arms of the second inverter to short-circuit the windings of the second motor. motor drive.
前記制御装置は、前記第1のコンデンサの電圧が第1の閾値に達したら、前記第1のインバータの上下アームのうち一方のアームを継続的にオンさせることで前記第1のモータの巻線を短絡させる、請求項3に記載のモータ駆動装置。 When the voltage of the first capacitor reaches a first threshold value, the control device continuously turns on one of the upper and lower arms of the first inverter to turn on the windings of the first motor. 4. The motor drive device according to claim 3, wherein the short circuit of 前記制御装置は、前記第1のコンデンサの電圧と前記第2のコンデンサの電圧との差が大きい場合、前記差が小さい場合に比べて、前記第2のインバータの上下アームを交互にオンオフさせる周波数を高くする、請求項3又は4に記載のモータ駆動装置。 When the difference between the voltage of the first capacitor and the voltage of the second capacitor is large, the control device controls the frequency for alternately turning on and off the upper and lower arms of the second inverter compared to when the difference is small. 5. The motor driving device according to claim 3 or 4, wherein . 前記第1のコンデンサを第1のトランジスタのスイッチングにより放電させる第1の放電回路と、
前記第2のコンデンサを第2のトランジスタのスイッチングにより放電させる第2の放電回路とを備え、
前記制御装置は、前記第1のコンデンサの電圧と前記第2のコンデンサの電圧とのうち電圧値が高い方のコンデンサを放電させる放電回路を操作して、その電圧値が高い方の電圧を低下させる、請求項1又は2に記載のモータ駆動装置。
a first discharge circuit that discharges the first capacitor by switching a first transistor;
a second discharge circuit that discharges the second capacitor by switching the second transistor;
The control device operates a discharge circuit that discharges a capacitor having a higher voltage value between the voltage of the first capacitor and the voltage of the second capacitor, and reduces the voltage of the higher voltage value. 3. The motor driving device according to claim 1 or 2, which allows
前記制御装置は、前記第1のインバータの上下アームのうち第1の片側アームと、前記第2のインバータの上下アームのうち前記第1の片側アームと同じ側の第2の片側アームとによって、前記第1のモータと前記第2のモータの両方の巻線を同時に短絡する、請求項1から6のいずれか一項に記載のモータ駆動装置。 The control device uses a first one-sided arm of the upper and lower arms of the first inverter and a second one-sided arm on the same side as the first one-sided arm of the upper and lower arms of the second inverter, 7. The motor driving device according to any one of claims 1 to 6, wherein the windings of both the first motor and the second motor are short-circuited simultaneously. 前記第1の片側アームと前記第2の片側アームは、いずれも、上アームである、請求項7に記載のモータ駆動装置。 8. The motor driving device according to claim 7, wherein both said first one-sided arm and said second one-sided arm are upper arms.
JP2019048287A 2019-03-15 2019-03-15 motor drive Active JP7207044B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019048287A JP7207044B2 (en) 2019-03-15 2019-03-15 motor drive

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019048287A JP7207044B2 (en) 2019-03-15 2019-03-15 motor drive

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2020150756A JP2020150756A (en) 2020-09-17
JP7207044B2 true JP7207044B2 (en) 2023-01-18

Family

ID=72430043

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019048287A Active JP7207044B2 (en) 2019-03-15 2019-03-15 motor drive

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7207044B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114013280A (en) * 2021-10-28 2022-02-08 浙江吉利控股集团有限公司 Vehicle double-motor control architecture, and discharge function safety control method and system

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013059192A (en) 2011-09-08 2013-03-28 Ntn Corp Capacitor electric charge discharging device of electric vehicle
JP5433608B2 (en) 2011-03-03 2014-03-05 日立オートモティブシステムズ株式会社 Power converter
WO2017183200A1 (en) 2016-04-22 2017-10-26 三菱電機株式会社 System with common positive and negative bus bars, regenerative control device, and regenerative control method
WO2018030381A1 (en) 2016-08-09 2018-02-15 富士電機株式会社 Power converter

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5433608B2 (en) 2011-03-03 2014-03-05 日立オートモティブシステムズ株式会社 Power converter
JP2013059192A (en) 2011-09-08 2013-03-28 Ntn Corp Capacitor electric charge discharging device of electric vehicle
WO2017183200A1 (en) 2016-04-22 2017-10-26 三菱電機株式会社 System with common positive and negative bus bars, regenerative control device, and regenerative control method
WO2018030381A1 (en) 2016-08-09 2018-02-15 富士電機株式会社 Power converter

Also Published As

Publication number Publication date
JP2020150756A (en) 2020-09-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6390535B2 (en) Power conversion control device
CN111032415B (en) Power supply system and electric automobile
US20150097501A1 (en) Electric vehicle power conversion system
JP6187341B2 (en) In-vehicle charging system
EP2709255A1 (en) Vehicle power source system
US10008969B2 (en) Power supply system for electrically powered vehicle
JP2015073423A (en) Power conversion system for motor car
JP4048787B2 (en) Load drive device
JP6306210B2 (en) Power converter
JP3808701B2 (en) Vehicle power supply device and control device therefor
WO2012164597A1 (en) Control device for elevator
WO2012131995A1 (en) Alternating current motor drive device
JP2017189059A (en) Electric automobile
JP2006254643A (en) Abnormality decision device and vehicle
JP7207044B2 (en) motor drive
JP4905204B2 (en) Load drive device
JP2015073410A (en) Power conversion system for motor car
JP6673046B2 (en) Power supply system for electric vehicles
JP2015136213A (en) Power converter of electric vehicle
JP7424407B2 (en) Control devices, motor drive devices and motor drive systems
WO2021070824A1 (en) Dynamo-electric machine system
JP5615427B2 (en) AC motor drive device
JP2010233384A (en) Power supply device
JP7447838B2 (en) Rotating electrical machine control system
JP6726121B2 (en) Power conversion system

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20220214

TRDD Decision of grant or rejection written
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20221130

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20221206

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20221219

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7207044

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150