JP7259563B2 - Rotating electric machine control system - Google Patents

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Description

本発明は、車両の車輪に駆動連結された交流の回転電機を駆動制御する回転電機制御システムに関する。 The present invention relates to a rotary electric machine control system that drives and controls an AC rotary electric machine that is drivingly connected to wheels of a vehicle.

上記のような回転電機制御システムの一例が、特開2005-73399号公報(特許文献1)に開示されている。以下、背景技術の説明において括弧内に示す符号は特許文献1のものである。特許文献1に記載の回転電機制御システムは、インバータ(20)の直流側に並列接続された平滑コンデンサ(15)を放電させるための、放電回路(60)を備えている。この放電回路(60)は、電源ライン(11)とアースライン(12)との間に直列に接続される放電リレー回路(62)及び放電抵抗(65)を備え、放電リレー回路(62)を導通させることで、電源ライン(11)とアースライン(12)との間に放電抵抗(65)を介した強制的な放電経路が形成される。 An example of the rotating electric machine control system as described above is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-73399 (Patent Document 1). Reference numerals shown in parentheses in the following description of the background art are those of Patent Document 1. The rotary electric machine control system described in Patent Document 1 includes a discharge circuit (60) for discharging a smoothing capacitor (15) connected in parallel to the DC side of an inverter (20). The discharge circuit (60) includes a discharge relay circuit (62) and a discharge resistor (65) connected in series between a power supply line (11) and an earth line (12), and the discharge relay circuit (62) is By conducting, a forced discharge path is formed between the power supply line (11) and the earth line (12) through the discharge resistor (65).

そして、特許文献1に記載のシステムでは、電源ライン(11)上の電圧(言い換えれば、インバータ(20)の直流側の電圧)を電源として放電リレー回路(62)を導通させる構成を備えることで、インバータ(20)を制御する制御装置(40)に動作異常等の問題が発生した場合にも、平滑コンデンサ(15)に蓄えられた電荷を確実に放電させることを可能としている。なお、放電リレー回路(62)は、インバータ(20)の直流側の電圧を電源として導通されるため、平滑コンデンサ(15)の放電が完了するのに応じて、放電リレー回路(62)は自動的に開放される。 In the system described in Patent Document 1, the voltage on the power supply line (11) (in other words, the voltage on the DC side of the inverter (20)) is used as a power source to turn on the discharge relay circuit (62). It is possible to reliably discharge the charge accumulated in the smoothing capacitor (15) even when a problem such as an operation abnormality occurs in the control device (40) that controls the inverter (20). In addition, since the discharge relay circuit (62) is energized by using the voltage of the DC side of the inverter (20) as a power source, the discharge relay circuit (62) is automatically activated when the discharge of the smoothing capacitor (15) is completed. open to the public.

特開2005-73399号公報JP-A-2005-73399

ところで、回転電機が回転している状態では、回転電機の回転に伴い発生する逆起電力によって、コンデンサが充電される場合がある。特許文献1に記載の技術では、コンデンサの放電が完了した時点で放電リレー回路が自動的に開放されるため、この時点で回転電機が回転している場合には、コンデンサが再度充電されるおそれがある。コンデンサが再度充電されることで、インバータの直流側の電圧を電源として放電リレー回路を再度導通させて、コンデンサを再度放電させることができるが、回転電機の回転速度が十分に低下するまでの間、コンデンサの放電及び充電が繰り返されることになる。よって、コンデンサの端子間電圧が目標電圧以下に維持される状態を実現するのに、比較的長い時間を要するおそれがある。 By the way, while the rotating electrical machine is rotating, the capacitor may be charged by the counter electromotive force generated as the rotating electrical machine rotates. In the technique described in Patent Document 1, the discharge relay circuit is automatically opened when the discharge of the capacitor is completed, so if the rotating electric machine is rotating at this point, there is a risk that the capacitor will be charged again. There is By recharging the capacitor, the discharge relay circuit is energized again using the voltage on the DC side of the inverter as a power supply, and the capacitor can be discharged again. , the discharge and charge of the capacitor will be repeated. Therefore, it may take a relatively long time to achieve a state in which the voltage across the terminals of the capacitor is maintained at or below the target voltage.

そこで、回転電機が回転している状態で、インバータの直流側の電力を電力源としてコンデンサの放電制御を実行する場合に、コンデンサの端子間電圧が目標電圧以下に維持される状態を実現するのに要する時間の短縮を図ることが可能な技術の実現が望まれる。 Therefore, in a state where the electric rotating machine is rotating, the voltage between the terminals of the capacitor is maintained at a target voltage or less when the discharge control of the capacitor is executed using the power on the DC side of the inverter as the power source. Realization of a technology capable of shortening the time required for processing is desired.

本開示に係る回転電機制御システムは、車両の車輪に駆動連結された交流の回転電機を駆動制御する回転電機制御システムであって、直流と交流との間で電力を変換して前記回転電機に交流電力を供給するインバータと、電力の供給を受けて動作して前記インバータを制御する制御部と、前記インバータの直流側に電力を供給する第1電源と、前記制御部に動作電力を供給する第2電源と、前記第2電源から前記制御部への動作電力の供給停止時に、前記インバータの直流側の電力を電力源として前記制御部の動作電力を生成するバックアップ電源回路と、を備え、前記インバータは、複数のスイッチング素子を備えたインバータ回路と、前記インバータ回路の直流側に並列接続されたコンデンサと、前記コンデンサに並列接続される放電抵抗を備えた放電回路と、前記放電回路の放電抵抗値を第1抵抗値と前記第1抵抗値よりも大きい第2抵抗値とに切り替えるスイッチと、を備え、前記制御部は、前記バックアップ電源回路が前記制御部の動作電力を生成している状態で前記コンデンサを放電させる放電制御を実行する場合に、前記コンデンサの端子間電圧が第1規定電圧以上である状態では、前記放電回路の放電抵抗値が前記第1抵抗値となるように前記スイッチを制御すると共に、前記インバータ回路と前記回転電機との間で電流が還流するように複数の前記スイッチング素子を制御するアクティブショートサーキット制御を実行し、前記コンデンサの端子間電圧が前記第1規定電圧未満である状態では、前記放電回路の放電抵抗値が前記第2抵抗値となるように前記スイッチを制御すると共に、前記アクティブショートサーキット制御を実行する。 A rotating electrical machine control system according to the present disclosure is a rotating electrical machine control system that drives and controls an alternating current rotating electrical machine that is drivingly connected to wheels of a vehicle, and converts power between direct current and alternating current to the rotating electrical machine. an inverter that supplies AC power; a control section that operates upon receiving the supply of power to control the inverter; a first power supply that supplies power to the DC side of the inverter; and supplies operating power to the control section. a second power supply; and a backup power supply circuit that generates operating power for the control unit by using power on the DC side of the inverter as a power source when supply of operating power from the second power supply to the control unit is stopped, The inverter includes an inverter circuit including a plurality of switching elements, a capacitor connected in parallel to the DC side of the inverter circuit, a discharge circuit including a discharge resistor connected in parallel to the capacitor, and a discharge circuit for discharging the discharge circuit. a switch that switches a resistance value between a first resistance value and a second resistance value that is greater than the first resistance value, and the control unit is configured such that the backup power supply circuit generates operating power for the control unit. in a state where the voltage across the terminals of the capacitor is equal to or higher than the first specified voltage, the discharge resistance value of the discharge circuit is set to the first resistance value. active short-circuit control for controlling a switch and controlling a plurality of the switching elements so that a current circulates between the inverter circuit and the rotating electric machine, and the voltage between the terminals of the capacitor is set to the first regulation; When the voltage is less than the voltage, the switch is controlled such that the discharge resistance value of the discharge circuit becomes the second resistance value, and the active short circuit control is executed.

この構成では、制御部が、バックアップ電源回路が制御部の動作電力を生成している状態でコンデンサの放電制御を実行する場合に、すなわち、インバータの直流側の電力を電力源としてコンデンサの放電制御を実行する場合に、コンデンサの端子間電圧が第1規定電圧以上である状態では、放電回路の放電抵抗値が第1抵抗値となるようにスイッチを制御すると共に、アクティブショートサーキット制御を実行する。ここで、第1抵抗値は、第2抵抗値よりも小さいため、放電回路の放電抵抗値を第1抵抗値に切り替えることで、放電回路によるコンデンサの放電速度を高めることができると共に、アクティブショートサーキット制御の実行により、回転電機が回転している場合であっても、回転電機の回転に伴い発生する逆起電力によるコンデンサの端子間電圧の上昇を抑制することができる。よって、コンデンサの端子間電圧を第1規定電圧まで速やかに低下させることができる。 In this configuration, when the control unit performs capacitor discharge control in a state where the backup power supply circuit is generating operating power for the control unit, that is, when the DC side power of the inverter is used as the power source, the capacitor discharge control is performed. when the voltage across the terminals of the capacitor is equal to or higher than the first specified voltage, the switch is controlled so that the discharge resistance value of the discharge circuit becomes the first resistance value, and active short circuit control is executed. . Here, since the first resistance value is smaller than the second resistance value, by switching the discharge resistance value of the discharge circuit to the first resistance value, the discharge speed of the capacitor by the discharge circuit can be increased, and the active short circuit can be prevented. By executing the circuit control, even when the rotating electric machine is rotating, it is possible to suppress an increase in the voltage between the terminals of the capacitor due to the back electromotive force generated as the rotating electric machine rotates. Therefore, the voltage across the terminals of the capacitor can be rapidly lowered to the first specified voltage.

そして、上記の構成では、制御部が、コンデンサの端子間電圧が第1規定電圧未満である状態では、放電回路の放電抵抗値が第2抵抗値となるようにスイッチを制御すると共に、アクティブショートサーキット制御を実行する。よって、コンデンサの端子間電圧が第1規定電圧まで低下した後も、アクティブショートサーキット制御を引き続き実行することでコンデンサの端子間電圧の上昇を抑制しつつ、放電回路の放電抵抗値を第2抵抗値に切り替えることで、放電回路によるコンデンサの放電速度を低く抑え、コンデンサの端子間電圧が、アクティブショートサーキット制御を実行可能なコンデンサの端子間電圧の下限まで低下する時点を遅らせることができる。この結果、アクティブショートサーキット制御が実行される期間を長く確保することができると共に、例えば回転電機の回転速度が次第に低下する状況において放電制御を実行する場合に、コンデンサの端子間電圧が上記の下限まで低下する時点での回転電機の回転速度を低く抑えることができる。これにより、コンデンサの放電後にコンデンサが再度充電されることを抑制し、或いはコンデンサが再度充電される場合であってもその充電量を少なく抑えることができる。 In the above configuration, the control unit controls the switch so that the discharge resistance value of the discharge circuit becomes the second resistance value when the voltage between the terminals of the capacitor is less than the first specified voltage, and the active short circuit Execute circuit control. Therefore, even after the voltage between the terminals of the capacitor has decreased to the first specified voltage, the active short circuit control is continued to suppress the rise of the voltage between the terminals of the capacitor, and the discharge resistance value of the discharge circuit is reduced to the second resistor. By switching the value, it is possible to slow down the discharge rate of the capacitor by the discharge circuit and delay the point at which the voltage across the terminals of the capacitor drops to the lower limit of the voltage across the capacitor at which active short-circuit control can be performed. As a result, it is possible to secure a long period during which the active short circuit control is executed. The rotation speed of the rotary electric machine can be kept low at the time when the As a result, it is possible to prevent the capacitor from being recharged after the capacitor has been discharged, or, even if the capacitor is to be recharged, the amount of charge can be kept small.

従って、コンデンサの端子間電圧が第1規定電圧まで低下した後、コンデンサの端子間電圧を低く維持することが可能となり、この結果、目標電圧を考慮して第1規定電圧を設定することで(例えば、第1規定電圧を目標電圧以下の値に設定することで)、コンデンサの端子間電圧が目標電圧以下に維持される状態を実現するのに要する時間の短縮を図ることができる。 Therefore, after the voltage across the terminals of the capacitor drops to the first specified voltage, it becomes possible to keep the voltage across the terminals of the capacitor low. As a result, by setting the first specified voltage in consideration of the target voltage ( For example, by setting the first specified voltage to a value equal to or lower than the target voltage, it is possible to shorten the time required to achieve a state in which the voltage across the terminals of the capacitor is maintained at or below the target voltage.

回転電機制御システムの更なる特徴と利点は、図面を参照して説明する実施形態についての以下の記載から明確となる。 Further features and advantages of the rotating electrical machine control system will become clear from the following description of the embodiments described with reference to the drawings.

回転電機制御システムの構成例を模式的に示すブロック図Block diagram schematically showing a configuration example of a rotating electric machine control system 車両用駆動装置の構成例を模式的に示すブロック図1 is a block diagram schematically showing a configuration example of a vehicle drive system; FIG. 制御部の構成例を模式的に示すブロック図FIG. 2 is a block diagram schematically showing a configuration example of a control unit; 駆動電源回路の構成例を示す回路図Circuit diagram showing a configuration example of a drive power supply circuit 制御部の機能例を示すフローチャートFlowchart showing an example of the functions of the control unit バックアップ電源回路の構成例を模式的に示すブロック図Block diagram schematically showing a configuration example of a backup power supply circuit バックアップ電源回路の一部の構成例を示す回路図Circuit diagram showing a configuration example of part of the backup power supply circuit 実施形態に係る放電制御の制御挙動の一例を示すタイムチャートTime chart showing an example of control behavior of discharge control according to the embodiment 比較例に係る放電制御の制御挙動の一例を示すタイムチャートTime chart showing an example of control behavior of discharge control according to a comparative example その他の実施形態に係る放電回路の回路図Circuit diagrams of discharge circuits according to other embodiments

回転電機制御システムの実施形態について、図面を参照して説明する。図1及び図2に示すように、回転電機制御システム100は、車両の車輪Wに駆動連結された交流の回転電機80を駆動制御するシステムである。 An embodiment of a rotating electric machine control system will be described with reference to the drawings. As shown in FIGS. 1 and 2, the rotating electrical machine control system 100 is a system that drives and controls an AC rotating electrical machine 80 that is drivingly connected to wheels W of a vehicle.

図2に一例を示すように、回転電機80は、車輪Wの駆動力源として車両用駆動装置300に設けられる。図2に示す例では、回転電機80は、差動歯車装置DFを介して車両の車輪Wに駆動連結され、車輪Wの駆動力源となる。図2に仮想線で示すように、回転電機80と車輪Wとの間の動力伝達経路に、例えば変速機など他の要素が連結されていてもよい。また、動力伝達経路において回転電機80よりも上流側(車輪Wとは反対側)に、例えば内燃機関などの他の動力源が接続されていてもよい。図2に示す例とは異なり、回転電機80が差動歯車装置DFを介さずに車輪Wに駆動連結される構成、すなわち、回転電機80の駆動力が左右2つの車輪Wではなく1つの車輪Wにのみ伝達される構成としてもよい。尚、本実施形態では、車両用駆動装置300は、回転電機80と車輪Wとの間の動力伝達経路に変速機などの他の要素が連結されていても、動力を伝達しない状態(いわゆるニュートラル状態)にならず、回転電機80と車輪Wとが常に駆動連結される構成とする。 As an example is shown in FIG. 2 , the rotating electric machine 80 is provided in the vehicle driving device 300 as a driving force source for the wheels W. As shown in FIG. In the example shown in FIG. 2, the rotating electric machine 80 is drivingly connected to the wheels W of the vehicle via the differential gear device DF, and serves as a driving force source for the wheels W. As shown in FIG. As indicated by the phantom lines in FIG. 2, the power transmission path between the rotating electric machine 80 and the wheels W may be connected to other elements such as a transmission. Further, another power source, such as an internal combustion engine, may be connected upstream of the rotating electric machine 80 in the power transmission path (opposite to the wheels W). Unlike the example shown in FIG. 2, the rotary electric machine 80 is driven and connected to the wheels W without the differential gear device DF. A configuration in which the signal is transmitted only to W may also be used. In the present embodiment, the vehicle drive system 300 is in a state in which power is not transmitted (so-called neutral state), and the rotary electric machine 80 and the wheel W are always drivingly connected.

回転電機制御システム100は、このように車両の車輪Wに駆動連結された交流の回転電機80を駆動制御する。図1に示すように、回転電機制御システム100は、インバータ20と、電力の供給を受けて動作してインバータ20を制御する制御部10と、第1電源11と、第2電源19と、バックアップ電源回路4と、を備えている。インバータ20は、第1電源11(直流電源、高圧直流電源)に接続されると共に回転電機80に接続されて直流と複数相の交流との間で電力を変換する。すなわち、インバータ20は、直流と交流との間で電力を変換して回転電機80に交流電力を供給する。また、第1電源11は、インバータ20の直流側に電力を供給する。本実施形態では、回転電機80は、3相交流型の回転電機であり、インバータ20は、直流と3相の交流との間で電力を変換する。また、回転電機80は、第1電源11から電力を供給されて力行する電動機と、車輪W等からの動力により発電して第1電源11の側へ電力を回生する発電機との双方の機能を有する。 The rotary electric machine control system 100 drives and controls the AC rotary electric machine 80 drivingly connected to the wheels W of the vehicle in this way. As shown in FIG. 1 , the rotating electric machine control system 100 includes an inverter 20, a control unit 10 that operates by receiving electric power and controls the inverter 20, a first power supply 11, a second power supply 19, a backup a power supply circuit 4; The inverter 20 is connected to the first power supply 11 (DC power supply, high-voltage DC power supply) and to the rotary electric machine 80 to convert power between DC and multi-phase AC. That is, inverter 20 converts power between direct current and alternating current and supplies alternating current power to rotating electric machine 80 . Also, the first power supply 11 supplies power to the DC side of the inverter 20 . In the present embodiment, the rotating electrical machine 80 is a three-phase alternating current rotating electrical machine, and the inverter 20 converts power between direct current and three-phase alternating current. In addition, the rotary electric machine 80 functions both as an electric motor that is supplied with power from the first power source 11 and powered, and as a generator that generates power using power from the wheels W and the like and regenerates the power to the first power source 11 side. have

図1に示すように、インバータ20は、複数のスイッチング素子3を備えたインバータ回路30を備えている。スイッチング素子3には、IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)、パワーMOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)、SiC-MOSFET(Silicon Carbide - Metal Oxide Semiconductor FET)、SiC-SIT(SiC - Static Induction Transistor)、GaN-MOSFET(Gallium Nitride - MOSFET)などのパワー半導体素子を適用すると好適である。図1等に示すように、本実施形態では、スイッチング素子3としてIGBTが用いられる形態を例示する。それぞれのスイッチング素子3には、負極Nから正極Pへ向かう方向(下段側から上段側へ向かう方向)を順方向としてフリーホイールダイオードが並列接続されている。 As shown in FIG. 1 , the inverter 20 includes an inverter circuit 30 including multiple switching elements 3 . The switching element 3 includes IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor), power MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor), SiC-MOSFET (Silicon Carbide-Metal Oxide Semiconductor FET), SiC-SIT (SiC-Static Induction Transistor), GaN - Power semiconductor elements such as MOSFETs (Gallium Nitride-MOSFETs) are preferably applied. As shown in FIG. 1 and the like, this embodiment exemplifies a mode in which an IGBT is used as the switching element 3 . A freewheel diode is connected in parallel to each switching element 3 with the direction from the negative electrode N to the positive electrode P (the direction from the lower side to the upper side) as the forward direction.

インバータ回路30は、上段側スイッチング素子3Hと下段側スイッチング素子3Lとの直列回路により構成された交流1相分のアーム3Aを複数組(ここでは3組)備えている。本実施形態では、回転電機80のU相、V相、W相に対応するステータコイル8のそれぞれに一組の直列回路(アーム3A)が対応したブリッジ回路が構成される。アーム3Aの中間点、つまり、上段側スイッチング素子3Hと下段側スイッチング素子3Lとの接続点は、回転電機80の3相のステータコイル8にそれぞれ接続される。 The inverter circuit 30 includes a plurality of sets (here, three sets) of arms 3A for one phase of AC, which are configured by a series circuit of an upper switching element 3H and a lower switching element 3L. In this embodiment, a bridge circuit is configured in which a series circuit (arm 3A) corresponds to each of the stator coils 8 corresponding to the U-phase, V-phase, and W-phase of the rotary electric machine 80 . An intermediate point of the arm 3A, that is, a connection point between the upper switching element 3H and the lower switching element 3L is connected to the three-phase stator coils 8 of the rotary electric machine 80, respectively.

図1及び図3に示すように、回転電機制御システム100は、インバータ20を駆動するための駆動電圧VDの一部を供給する駆動電源回路7を備えている。ここで、駆動電圧VDは、第1電源11とは異なる電源で、第1電源11よりも低圧の第2電源19(低圧直流電源)の電圧(B)、及び、第2電源19から供給される電力を用いて駆動電源回路7により生成されて制御部10に備えられたドライブ回路2(後述する)で用いられる電圧(VL,VH)を含む。すなわち、第2電源19は、制御部10に動作電力を供給する。第1電源11と第2電源19とは、互いに絶縁されており、互いにフローティングの関係にある。すなわち、第1電源11から電力を供給される高圧系回路のグラウンド“N”と、第2電源19から電力を供給される低圧系回路のグラウンド“G”とは、電気的にフローティングの関係にある。 As shown in FIGS. 1 and 3 , the rotating electrical machine control system 100 includes a drive power supply circuit 7 that supplies part of the drive voltage VD for driving the inverter 20 . Here, the drive voltage VD is a power supply different from the first power supply 11 and is supplied from the voltage (B) of the second power supply 19 (low voltage DC power supply) having a lower voltage than the first power supply 11 and the second power supply 19. It includes voltages (VL, VH) that are generated by the drive power supply circuit 7 using the power supplied and used in the drive circuit 2 (described later) provided in the control unit 10 . That is, the second power supply 19 supplies operating power to the control unit 10 . The first power supply 11 and the second power supply 19 are insulated from each other and have a floating relationship with each other. That is, the ground "N" of the high-voltage circuit to which power is supplied from the first power supply 11 and the ground "G" of the low-voltage circuit to which power is supplied from the second power supply 19 are in an electrically floating relationship. be.

インバータ20は、インバータ回路30の直流側に並列接続されたコンデンサ5を備えている。そして、制御部10は、制御部10に供給される駆動電圧VD(B又はVL又はVH)が第3規定電圧V3未満となった場合に(図5参照)、コンデンサ5を放電させる放電制御を実行するように構成されている。詳細は後述するが、制御部10は、放電制御を実行する場合に、特定の状態(具体的には、コンデンサ5の端子間電圧が第2規定電圧V2以上である状態)において、インバータ回路30と回転電機80との間で電流が還流するように複数のスイッチング素子3を制御するアクティブショートサーキット制御(図5におけるASC)を実行するように構成されている。本実施形態では、アクティブショートサーキット制御は、インバータ回路30の上段側スイッチング素子3Hを全てオン状態とする制御(上段側アクティブショートサーキット制御)、又はインバータ回路30の下段側スイッチング素子3Lを全てオン状態にする制御(下段側アクティブショートサーキット制御)である。尚、上段側アクティブショートサーキット制御においては、下段側スイッチング素子3Lは全てオフ状態であり、下段側アクティブショートサーキット制御においては、上段側スイッチング素子3Hは全てオフ状態である。 The inverter 20 has a capacitor 5 connected in parallel to the DC side of the inverter circuit 30 . Then, when the driving voltage VD (B or VL or VH) supplied to the control unit 10 becomes less than the third specified voltage V3 (see FIG. 5), the control unit 10 performs discharge control to discharge the capacitor 5. configured to run. Although the details will be described later, when the control unit 10 executes discharge control, the inverter circuit 30 and the rotating electric machine 80 to perform active short circuit control (ASC in FIG. 5) that controls the plurality of switching elements 3 so that the current circulates between them. In this embodiment, the active short circuit control is a control that turns on all the upper switching elements 3H of the inverter circuit 30 (upper active short circuit control) or turns on all the lower switching elements 3L of the inverter circuit 30. This is the control (lower side active short circuit control) to make In the upper active short circuit control, all the lower switching elements 3L are in the OFF state, and in the lower active short circuit control, the upper switching elements 3H are all in the OFF state.

インバータ20は、更に、コンデンサ5に並列接続される放電抵抗Rを備えた放電回路50と、放電回路50の放電抵抗値を第1抵抗値と第1抵抗値よりも大きい第2抵抗値とに切り替えるスイッチSWと、を備えている。放電回路50の放電抵抗値は、スイッチSWをオン状態(導通状態)に制御することで第1抵抗値に切り替えられ、スイッチSWをオフ状態(非導通状態、遮断状態)に制御することで第2抵抗値に切り替えられる。このような放電回路50を設けることで、コンデンサ5に蓄積された電荷を放電抵抗Rに熱として消費させて、コンデンサ5を放電させることができる。図1等に示すように、本実施形態では、スイッチSWとしてIGBTが用いられる形態を例示するが、スイッチSWとして、IGBT以外の半導体スイッチ(半導体素子)を用いることや、機械式スイッチ(リレー等)を用いることも可能である。 The inverter 20 further includes a discharge circuit 50 having a discharge resistor R connected in parallel to the capacitor 5, and a discharge resistance value of the discharge circuit 50 having a first resistance value and a second resistance value larger than the first resistance value. and a switch SW for switching. The discharge resistance value of the discharge circuit 50 is switched to the first resistance value by controlling the switch SW to the on state (conducting state), and is switched to the first resistance value by controlling the switch SW to the off state (non-conducting state, cutoff state). It can be switched to 2 resistance values. By providing such a discharge circuit 50, the charge accumulated in the capacitor 5 can be consumed as heat by the discharge resistor R, and the capacitor 5 can be discharged. As shown in FIG. 1 and the like, this embodiment exemplifies a form in which an IGBT is used as the switch SW. ) can also be used.

第1抵抗値は第2抵抗値よりも小さいため、スイッチSWをオン状態に制御することで、スイッチSWをオフ状態に制御する場合に比べて、コンデンサ5の放電速度を高くすることができる。以下では、放電回路50の放電抵抗値が第1抵抗値となるようにスイッチSWを制御する(具体的には、スイッチSWをオン状態に制御する)制御を、急速放電制御という。詳細は後述するが、制御部10は、放電制御を実行する場合に、特定の状態(具体的には、コンデンサ5の端子間電圧が第1規定電圧V1以上である状態)において、急速放電制御(図5におけるADC)を実行するように構成されている。 Since the first resistance value is smaller than the second resistance value, the discharge speed of the capacitor 5 can be increased by controlling the switch SW to the ON state as compared with the case of controlling the switch SW to the OFF state. Hereinafter, control of the switch SW so that the discharge resistance value of the discharge circuit 50 becomes the first resistance value (specifically, control of the switch SW to the ON state) is referred to as rapid discharge control. Although the details will be described later, when performing discharge control, the control unit 10 performs rapid discharge control in a specific state (specifically, in a state where the voltage across the terminals of the capacitor 5 is equal to or higher than the first specified voltage V1). (ADC in FIG. 5).

図1に示すように、本実施形態では、放電回路50は、コンデンサ5にそれぞれ並列接続された第1放電抵抗R1及び第2放電抵抗R2を備えている。すなわち、放電回路50は、互いに並列接続された2つの放電抵抗Rである第1放電抵抗R1及び第2放電抵抗R2を備えている。そして、スイッチSWは、第1放電抵抗R1をコンデンサ5に対して電気的に断接するように設けられている。具体的には、第1放電抵抗R1とスイッチSWとの直列回路が、コンデンサ5に並列接続されており、スイッチSWをオン状態に制御することで第1放電抵抗R1がコンデンサ5に対して電気的に接続され、スイッチSWをオフ状態に制御することで第1放電抵抗R1がコンデンサ5から電気的に切り離される。一方、第2放電抵抗R2は、コンデンサ5から電気的に切り離すことが可能に設けられておらず、第2放電抵抗R2は、常に、コンデンサ5に対して電気的に接続される。 As shown in FIG. 1, in this embodiment, the discharge circuit 50 includes a first discharge resistor R1 and a second discharge resistor R2 that are connected in parallel to the capacitor 5, respectively. That is, the discharge circuit 50 includes two discharge resistors R connected in parallel, that is, a first discharge resistor R1 and a second discharge resistor R2. A switch SW is provided so as to electrically connect and disconnect the first discharge resistor R1 to the capacitor 5 . Specifically, a series circuit of a first discharge resistor R1 and a switch SW is connected in parallel to the capacitor 5, and the first discharge resistor R1 is electrically connected to the capacitor 5 by turning on the switch SW. The first discharge resistor R1 is electrically disconnected from the capacitor 5 by turning off the switch SW. On the other hand, the second discharge resistor R2 is not provided to be electrically disconnected from the capacitor 5, and the second discharge resistor R2 is always electrically connected to the capacitor 5.

放電回路50が上記のように構成されるため、スイッチSWのオン抵抗を無視する等して単純化して考えると、本実施形態では、第1抵抗値は、第1放電抵抗R1と第2放電抵抗R2との並列回路の合成抵抗値となり、第2抵抗値は、第2放電抵抗R2の抵抗値となる。本実施形態では、第1放電抵抗R1の抵抗値は、第2放電抵抗R2の抵抗値よりも小さい。具体的には、第1放電抵抗R1の抵抗値は、急速放電制御の実行時におけるコンデンサ5の放電速度を適切に確保することができる程度の、比較的小さな値に設定される。また、第2放電抵抗R2の抵抗値は、回転電機80の駆動時(すなわち、急速放電制御の非実行時)の電力ロスを低く抑えることができる程度の、比較的大きな値に設定される。 Since the discharge circuit 50 is configured as described above, ignoring the on-resistance of the switch SW for simplification, in this embodiment, the first resistance value is the first discharge resistor R1 and the second discharge resistor R1. A combined resistance value of the parallel circuit with the resistor R2 is obtained, and the second resistance value is the resistance value of the second discharge resistor R2. In this embodiment, the resistance value of the first discharge resistor R1 is smaller than the resistance value of the second discharge resistor R2. Specifically, the resistance value of the first discharge resistor R1 is set to a relatively small value that can appropriately ensure the discharge speed of the capacitor 5 during execution of the rapid discharge control. In addition, the resistance value of the second discharge resistor R2 is set to a relatively large value that can keep the power loss low when the rotating electric machine 80 is driven (that is, when the rapid discharge control is not executed).

上述したように、車輪Wに駆動連結された回転電機80は、例えばハイブリッド自動車や電気自動車等の車両の駆動力源とすることができる。回転電機80がこのような車両の駆動力源の場合、第1電源11の電源電圧は、例えば200~400[V]である。以下、インバータ20の直流側の電圧(正極Pと負極Nとの間の電圧)を直流リンク電圧Vdcと称する。第1電源11は、ニッケル水素電池やリチウムイオン電池などの二次電池(バッテリ)や、電気二重層キャパシタなどにより構成されていると好適である。インバータ回路30の直流側には、直流リンク電圧Vdcを平滑化する平滑コンデンサ(直流リンクコンデンサ)として機能する、上述したコンデンサ5が備えられている。コンデンサ5は、回転電機80の消費電力の変動に応じて変動する直流電圧(直流リンク電圧Vdc)を安定化させる。コンデンサ5の端子間電圧は、直流リンク電圧Vdcに相当する。なお、インバータ20が、第1電源11の電圧を昇圧する昇圧回路を、第1電源11とインバータ回路30との間に備えていてもよい。この場合、直流リンク電圧Vdcは、昇圧回路による昇圧後の第1電源11の電圧に相当する。 As described above, the rotating electric machine 80 drivingly connected to the wheels W can be used as a driving force source for a vehicle such as a hybrid vehicle or an electric vehicle. When the rotating electric machine 80 is such a vehicle driving force source, the power supply voltage of the first power supply 11 is, for example, 200 to 400 [V]. Hereinafter, the voltage on the DC side of inverter 20 (the voltage between positive electrode P and negative electrode N) will be referred to as DC link voltage Vdc. The first power source 11 is preferably configured by a secondary battery (battery) such as a nickel-metal hydride battery or a lithium ion battery, an electric double layer capacitor, or the like. The DC side of the inverter circuit 30 is provided with the above-described capacitor 5 that functions as a smoothing capacitor (DC link capacitor) that smoothes the DC link voltage Vdc. Capacitor 5 stabilizes the DC voltage (DC link voltage Vdc) that fluctuates according to fluctuations in power consumption of rotating electric machine 80 . The voltage across the terminals of the capacitor 5 corresponds to the DC link voltage Vdc. Note that the inverter 20 may include a booster circuit that boosts the voltage of the first power supply 11 between the first power supply 11 and the inverter circuit 30 . In this case, the DC link voltage Vdc corresponds to the voltage of the first power supply 11 boosted by the booster circuit.

図1に示すように、第1電源11とインバータ20との間には、コンタクタ9が備えられている。具体的には、コンタクタ9は、コンデンサ5と第1電源11との間に配置されている。コンタクタ9は、インバータ20の電気回路系統(コンデンサ5、インバータ回路30)と、第1電源11との電気的な接続を切り離すことが可能である。即ち、インバータ20は、回転電機80に接続されていると共に、コンタクタ9を介して第1電源11に接続されている。コンタクタ9が接続状態(閉状態)において第1電源11とインバータ20(及び回転電機80)とが電気的に接続され、コンタクタ9が開放状態(開状態)において第1電源11とインバータ20(及び回転電機80)との電気的接続が遮断される。 As shown in FIG. 1, a contactor 9 is provided between the first power supply 11 and the inverter 20 . Specifically, the contactor 9 is arranged between the capacitor 5 and the first power supply 11 . The contactor 9 can disconnect electrical connection between the electric circuit system (the capacitor 5 and the inverter circuit 30 ) of the inverter 20 and the first power supply 11 . That is, the inverter 20 is connected to the rotating electrical machine 80 and also to the first power supply 11 via the contactor 9 . When the contactor 9 is in a connected state (closed state), the first power source 11 and the inverter 20 (and the rotating electric machine 80) are electrically connected, and when the contactor 9 is in an open state (open state), the first power source 11 and the inverter 20 (and The electrical connection with the rotating electric machine 80) is cut off.

本実施形態において、このコンタクタ9は、車両内の上位の制御装置の1つである車両制御装置90(図2参照)からの指令に基づいて開閉するメカニカルリレーであり、例えばシステムメインリレーと称される。コンタクタ9は、車両のイグニッションキー(メインスイッチ)がオン状態(有効状態)の際にリレーの接点が閉じて導通状態(接続状態)となり、イグニッションキーがオフ状態(非有効状態)の際にリレーの接点が開いて非導通状態(開放状態)となる。車両には、回転電機80の他、比較的高電圧で駆動される不図示の補機(エアコンディショナー、DC/DCコンバータ等)が備えられている場合がある。これらの補機は、インバータ20と並列に備えられている場合があり、この場合、コンタクタ9は、補機と第1電源11との電気的な接続も切り離すことが可能である。 In this embodiment, the contactor 9 is a mechanical relay that opens and closes based on a command from a vehicle control device 90 (see FIG. 2), which is one of the upper control devices in the vehicle, and is called a system main relay, for example. be done. When the ignition key (main switch) of the vehicle is on (enabled), the contact of the relay is closed and the contactor 9 becomes conductive (connected), and when the ignition key is off (disabled), the relay is closed. , the contact opens and becomes non-conducting (open state). In addition to the rotary electric machine 80, the vehicle may be equipped with auxiliary machines (not shown) (air conditioner, DC/DC converter, etc.) that are driven at a relatively high voltage. These accessories may be provided in parallel with the inverter 20 , and in this case, the contactor 9 can also disconnect the electrical connection between the accessories and the first power supply 11 .

尚、第2電源19にも、イグニッションキーに連動する電源用スイッチIGが設けられており、一部の供給先へは、イグニッションキーがオン状態(有効状態)の際に電源用スイッチIGが閉じて導通状態(接続状態)となって電力が供給され、イグニッションキーがオフ状態(非有効状態)の際に電源用スイッチIGが開いて非導通状態(開放状態)となり電力の供給が遮断される。例えば、時計や駐車中にも撮影が可能なドライブレコーダー等への電力は、イグニッションキーの状態に拘わらず常に供給されるが、図1に示すようにイグニッションキーがオフ状態の場合には、電源用スイッチIGが開くために制御部10及び駆動電源回路7へは電力が供給されない。 The second power supply 19 is also provided with a power switch IG interlocked with the ignition key, and for some supply destinations, the power switch IG is closed when the ignition key is in the ON state (effective state). When the ignition key is in the OFF state (ineffective state), the power switch IG opens and becomes in the non-conducting state (open state) to cut off the power supply. . For example, power is always supplied to a watch or a drive recorder that can take pictures even while the car is parked, regardless of the state of the ignition key. Power is not supplied to the control unit 10 and the drive power supply circuit 7 because the switch IG is opened.

制御部10は、インバータ制御装置1を備えている。インバータ制御装置1は、マイクロコンピュータ等の論理プロセッサを中核部材として構築されている。回転電機80の各相のステータコイル8を流れる実電流は電流センサ14により検出され、インバータ制御装置1はその検出結果を取得する。また、回転電機80のロータの各時点での磁極位置や回転速度は、レゾルバ15などの回転センサにより検出され、インバータ制御装置1はその検出結果を取得する。また、直流リンク電圧Vdcは、不図示の電圧センサ等によって検出され、インバータ制御装置1はその検出結果を取得する。直流リンク電圧Vdcは、直流電力に対する交流電力の実効値の割合を示す変調率の設定や、後述するフェールセーフ制御(アクティブショートサーキット制御)の判定に利用される。 The control unit 10 has an inverter control device 1 . The inverter control device 1 is constructed with a logic processor such as a microcomputer as a core member. The current sensor 14 detects the actual current flowing through the stator coil 8 of each phase of the rotating electric machine 80, and the inverter control device 1 acquires the detection result. Further, the magnetic pole position and rotational speed of the rotor of the rotating electric machine 80 at each point in time are detected by a rotation sensor such as the resolver 15, and the inverter control device 1 acquires the detection results. Also, the DC link voltage Vdc is detected by a voltage sensor (not shown) or the like, and the inverter control device 1 acquires the detection result. The DC link voltage Vdc is used to set a modulation rate indicating the ratio of the effective value of AC power to DC power and to determine fail-safe control (active short-circuit control), which will be described later.

インバータ制御装置1は、車両制御装置90等の他の制御装置から提供される回転電機80の目標トルクに基づき、電流センサ14及びレゾルバ15の検出結果を用いて、例えばベクトル制御法による電流フィードバック制御を行って、インバータ20を介して回転電機80を制御する。インバータ制御装置1は、モータ制御のために種々の機能部を有して構成されており、各機能部は、マイクロコンピュータ等のハードウエアとソフトウエア(プログラム)との協働により実現される。ベクトル制御及び電流フィードバック制御については、公知であるのでここでは詳細な説明は省略する。 The inverter control device 1 uses the detection results of the current sensor 14 and the resolver 15 based on the target torque of the rotary electric machine 80 provided from another control device such as the vehicle control device 90 to perform current feedback control by, for example, a vector control method. to control the rotating electric machine 80 via the inverter 20 . The inverter control device 1 is configured to have various functional units for motor control, and each functional unit is realized by cooperation of hardware such as a microcomputer and software (program). Since vector control and current feedback control are well known, detailed description thereof is omitted here.

インバータ回路30を構成するそれぞれのスイッチング素子3の制御端子(例えばIGBTのゲート端子)は、ドライブ回路2を介してインバータ制御装置1に接続されており、それぞれ個別にスイッチング制御される。スイッチング制御信号Sを生成するインバータ制御装置1は、マイクロコンピュータなどを中核とした電子回路であり、低圧系回路として構成される。低圧系回路は、インバータ回路30などの高圧系回路とは、動作電圧(回路の電源電圧)が大きく異なる。上述したように、車両には、第1電源11の他に、第1電源11よりも低い電圧(B:例えば12~24[V])の電源である第2電源19も搭載されている。マイクロコンピュータ等のプロセッサを中核とするインバータ制御装置1の動作電圧は、例えば5[V]、3.3[V]、2.5[V]等であり、インバータ制御装置1は、第2電源19の電力に基づいてこのような動作電圧を生成する不図示の電圧レギュレータなどの電源回路から電力を供給されて動作する。上述した駆動電圧VDは、これらインバータ制御装置1の動作電圧を含んでいてもよい。 A control terminal (for example, a gate terminal of an IGBT) of each switching element 3 constituting the inverter circuit 30 is connected to the inverter control device 1 via the drive circuit 2, and switching is individually controlled. The inverter control device 1 that generates the switching control signal S is an electronic circuit centered on a microcomputer or the like, and is configured as a low-voltage circuit. A low-voltage circuit differs greatly in operating voltage (circuit power supply voltage) from a high-voltage circuit such as the inverter circuit 30 . As described above, in addition to the first power supply 11, the vehicle is also equipped with the second power supply 19, which is a power supply with a voltage lower than that of the first power supply 11 (B: 12 to 24 [V], for example). The operating voltage of the inverter control device 1 having a processor such as a microcomputer as its core is, for example, 5 [V], 3.3 [V], 2.5 [V], etc. The inverter control device 1 has a second power supply Power is supplied from a power supply circuit such as a voltage regulator (not shown) that generates such an operating voltage based on the power of 19 to operate. The drive voltage VD described above may include the operating voltage of these inverter control devices 1 .

上述したように、低圧系回路は、インバータ回路30などの高圧系回路とは、動作電圧(回路の電源電圧)が大きく異なる。このため、回転電機制御システム100(具体的には、制御部10)には、それぞれのスイッチング素子3に対するスイッチング制御信号Sの電力を増幅するドライブ回路2が備えられている。換言すれば、ドライブ回路2は、スイッチング制御信号Sの駆動能力(例えば電圧振幅や出力電流など、後段の回路を動作させる能力)をそれぞれ高めて、対応するスイッチング素子3に中継する。低圧系回路のインバータ制御装置1により生成されたスイッチング制御信号Sは、ドライブ回路2により増幅された高圧系回路の駆動信号SVとしてインバータ20に供給される(具体的には、スイッチング素子3の制御端子に入力される)。 As described above, the low-voltage circuit differs greatly from the high-voltage circuit such as the inverter circuit 30 in operating voltage (circuit power supply voltage). For this reason, the rotating electric machine control system 100 (specifically, the control unit 10 ) includes a drive circuit 2 that amplifies the power of the switching control signal S for each switching element 3 . In other words, the drive circuit 2 enhances the driving capability of the switching control signal S (for example, the capability to operate the subsequent circuit such as voltage amplitude and output current) and relays it to the corresponding switching element 3 . The switching control signal S generated by the inverter control device 1 for the low-voltage circuit is supplied to the inverter 20 as the drive signal SV for the high-voltage circuit amplified by the drive circuit 2 (specifically, the switching element 3 is controlled). terminal).

ドライブ回路2は、それぞれのスイッチング素子3に対応して備えられている。図1に示すように、本実施形態では、インバータ回路30に、駆動対象となる6つのスイッチング素子3が備えられており、ドライブ回路2も6つ備えられている。ドライブ回路2には、上段側スイッチング素子3Hに駆動信号SV(上段側駆動信号SVH)を提供する上段側ドライブ回路2Hと、下段側スイッチング素子3Lに駆動信号SV(下段側駆動信号SVL)を提供する下段側ドライブ回路2Lとがあるが、特に区別する必要が無い場合は、単にドライブ回路2として説明する。尚、制御部10は、低圧系回路のインバータ制御装置1とスイッチング素子3とが電気的に絶縁した状態で、スイッチング制御信号Sによりスイッチング素子3を制御する。このため、ドライブ回路2には、フォトカプラや信号用トランスなどの絶縁素子21を介してスイッチング制御信号Sが入力されている。 A drive circuit 2 is provided corresponding to each switching element 3 . As shown in FIG. 1, in this embodiment, the inverter circuit 30 includes six switching elements 3 to be driven, and also includes six drive circuits 2 . The drive circuit 2 includes an upper drive circuit 2H that provides a drive signal SV (upper drive signal SVH) to the upper switching element 3H and a drive signal SV (lower drive signal SVL) to the lower switching element 3L. Although there is a lower-stage drive circuit 2L, it will be simply referred to as the drive circuit 2 when there is no particular need to distinguish it. Note that the control unit 10 controls the switching element 3 with the switching control signal S in a state in which the inverter control device 1 of the low-voltage circuit and the switching element 3 are electrically insulated. Therefore, the switching control signal S is input to the drive circuit 2 via an insulating element 21 such as a photocoupler or signal transformer.

また、基本的にインバータ回路30の6つのスイッチング素子3の駆動信号SVも、それぞれ電気的に独立しているため、ドライブ回路2への電力もそれぞれ個別に供給される。それぞれのドライブ回路2には、駆動電源回路7からそれぞれ個別に電力が供給される。図4は、駆動電源回路7の一例を示している。6つのドライブ回路2に対応して、駆動電源回路7も6つ備えられている。6つの駆動電源回路7の構成は同一であり、個体差による誤差を考慮しなければ、原理的には同じ電圧が出力される。駆動電源回路7は、U相上段用駆動電源回路71、V相上段用駆動電源回路72、W相上段用駆動電源回路73、V相下段用駆動電源回路74、U相下段用駆動電源回路75、W相下段用駆動電源回路76を備えている。上段側ドライブ回路2Hに電力を供給する3つの駆動電源回路7(71,72,73)は上段側駆動電源回路7Hであり、下段側ドライブ回路2Lに電力を供給する3つの駆動電源回路7(74,75,76)は下段側駆動電源回路7Lである。 In addition, since the drive signals SV for the six switching elements 3 of the inverter circuit 30 are basically electrically independent of each other, the power to the drive circuit 2 is also supplied individually. Each drive circuit 2 is individually supplied with power from a drive power supply circuit 7 . FIG. 4 shows an example of the driving power supply circuit 7. As shown in FIG. Six drive power supply circuits 7 are also provided corresponding to the six drive circuits 2 . The configuration of the six driving power supply circuits 7 is the same, and in principle, the same voltage is output unless errors due to individual differences are taken into consideration. The drive power supply circuit 7 includes a U-phase upper stage drive power supply circuit 71, a V-phase upper stage drive power supply circuit 72, a W-phase upper stage drive power supply circuit 73, a V-phase lower stage drive power supply circuit 74, and a U-phase lower stage drive power supply circuit 75. , W-phase lower-stage drive power supply circuit 76 . The three drive power supply circuits 7 (71, 72, 73) that supply power to the upper drive circuit 2H are the upper drive power supply circuit 7H, and the three drive power supply circuits 7 (71, 72, 73) that supply power to the lower drive circuit 2L. 74, 75, 76) is the lower drive power supply circuit 7L.

上段側駆動電源回路7H(71~73)は、それぞれ電気的に絶縁されたフローティング電源である。上段側駆動電源回路7Hは、それぞれ異なる正極側電位(VHU,VHV,VHW)及び負極側電位(GHU,GHV,GHW)を有する。下段側駆動電源回路7L(74~76)は、負極側電位(GL:GLU,GLV,GLW)が共通しており、互いに絶縁されてはいないが、それぞれ異なる正極側電位(VLU,VLV,VLW)を有する。尚、各相を区別することなく上段側駆動電源回路7Hの正極側電位を示す場合は“VH”と称し、各相を区別することなく下段側駆動電源回路7Lの正極側電位を示す場合は“VL”と称する。それぞれの駆動電源回路7(71~76)の負極側電位と正極側電位との間の電位差は、概ね15~20[V]である。 The upper drive power supply circuits 7H (71 to 73) are electrically insulated floating power supplies. The upper drive power supply circuit 7H has different positive potentials (VHU, VHV, VHW) and negative potentials (GHU, GHV, GHW). The lower drive power supply circuits 7L (74 to 76) have a common negative potential (GL: GLU, GLV, GLW) and are not insulated from each other, but different positive potentials (VLU, VLV, VLW). ). When indicating the positive potential of the upper driving power supply circuit 7H without distinguishing each phase, it is referred to as "VH", and when indicating the positive potential of the lower driving power supply circuit 7L without distinguishing between the phases. Referred to as "VL". The potential difference between the negative potential and the positive potential of each driving power supply circuit 7 (71 to 76) is approximately 15 to 20 [V].

図4に示すように、駆動電源回路7は、インバータ制御装置1が備えられる低圧側回路との絶縁を確保するために、トランスTの二次側コイルを用いて構成されている。駆動電源回路7の一次側には電源制御IC(Integrated Circuit)などを用いた電源制御装置79が備えられており、第2電源19の出力電圧“B”に接続されたスイッチング素子をスイッチング制御することによって、駆動電源回路7に規定された出力電圧を生じさせる。電源制御装置79は、駆動電源回路7の二次側回路に生じる電圧に基づくフィードバック制御を行って当該スイッチング素子をスイッチングし、それぞれの駆動電源回路7に規定された出力電圧を生じさせる。 As shown in FIG. 4, the driving power supply circuit 7 is configured using the secondary coil of the transformer T in order to ensure insulation from the low-voltage side circuit in which the inverter control device 1 is provided. A power supply control device 79 using a power supply control IC (Integrated Circuit) or the like is provided on the primary side of the drive power supply circuit 7, and controls switching of a switching element connected to the output voltage "B" of the second power supply 19. As a result, a prescribed output voltage is generated in the drive power supply circuit 7 . The power control device 79 performs feedback control based on the voltage generated in the secondary side circuit of the drive power supply circuit 7 to switch the switching element, and causes each drive power supply circuit 7 to generate a prescribed output voltage.

本実施形態では、インバータ制御装置1による制御によって上述した急速放電制御を実行することが可能なように、スイッチSWの制御端子(例えば、IGBTのゲート端子)も、ドライブ回路2(具体的には、図6に示すスイッチ用ドライブ回路2S)を介してインバータ制御装置1に接続されている。スイッチ用ドライブ回路2Sには、スイッチ用ドライブ回路2Sに対応して設けられた駆動電源回路7(図4では省略)から電力が供給される。そして、インバータ制御装置1により生成されたスイッチSWのスイッチング制御信号Sは、スイッチ用ドライブ回路2Sにより増幅された高圧系回路の駆動信号SV(スイッチ用駆動信号SVS)としてスイッチSWに供給される(具体的には、スイッチSWの制御端子に入力される)。 In this embodiment, the control terminal of the switch SW (for example, the gate terminal of the IGBT) is also connected to the drive circuit 2 (specifically, , and the switch drive circuit 2S) shown in FIG. Power is supplied to the switch drive circuit 2S from a drive power supply circuit 7 (not shown in FIG. 4) provided corresponding to the switch drive circuit 2S. Then, the switching control signal S for the switch SW generated by the inverter control device 1 is supplied to the switch SW as the drive signal SV (switch drive signal SVS) for the high-voltage circuit amplified by the switch drive circuit 2S ( Specifically, it is input to the control terminal of the switch SW).

なお、インバータ制御装置1によるインバータ20を介した回転電機80の制御が可能な状態では、インバータ制御装置1が、急速放電制御以外の制御(例えば、ゼロトルク制御)を実行することで、コンデンサ5に蓄積された電荷を消費させる構成とすることもできる。この場合、スイッチ用ドライブ回路2Sが設けられない構成としてもよい。なお、ゼロトルク制御では、コンデンサ5に充電されている電力を電力源として、回転電機80のトルクに寄与しない成分の電流を多く流して損失を増加させる高損失制御を実行することで、コンデンサ5に蓄積された電荷を消費することができる。 Note that in a state where the inverter control device 1 can control the rotating electric machine 80 via the inverter 20, the inverter control device 1 executes control other than rapid discharge control (for example, zero torque control) to cause the capacitor 5 to It is also possible to adopt a configuration in which accumulated charges are consumed. In this case, the switch drive circuit 2S may not be provided. In the zero torque control, the electric power charged in the capacitor 5 is used as a power source, and high-loss control is executed in which a large amount of current that does not contribute to the torque of the rotating electric machine 80 flows to increase the loss. Stored charge can be consumed.

ドライブ回路2が正常に機能しない場合や、インバータ制御装置1が正常に機能しない場合には、駆動信号SVが正常にスイッチング素子3に入力されず、インバータ回路30が正常に制御されなくなる。例えば、駆動電源回路7に異常が生じると、或いは第2電源19と駆動電源回路7との間の通電経路に異常(例えば、断線等)が生じると、ドライブ回路2の電源電圧(VL,VH)が低下し、駆動信号SVが必要な電圧振幅で出力されなくなる。また、第2電源19や電源用スイッチIGに異常が生じて、或いは第2電源19とインバータ制御装置1との間の通電経路に異常(例えば、断線等)が生じて、第2電源19からの電力の供給が遮断されると、インバータ制御装置1の電源電圧(動作電圧)も低下するので、スイッチング制御信号Sが生成されなくなる。第2電源19の電圧“B”が、インバータ制御装置1が動作可能な範囲で降下した場合には、スイッチング制御信号Sは生成できても駆動電源回路7が正常に動作せずに、駆動信号SVが必要な電圧振幅で出力されなくなる可能性がある。 When the drive circuit 2 does not function normally or the inverter control device 1 does not function normally, the drive signal SV is not normally input to the switching element 3, and the inverter circuit 30 is not controlled normally. For example, if an abnormality occurs in the drive power supply circuit 7 or if an abnormality (for example, disconnection) occurs in the energization path between the second power supply 19 and the drive power supply circuit 7, the power supply voltage (VL, VH ) is lowered, and the drive signal SV is no longer output with the required voltage amplitude. In addition, if an abnormality occurs in the second power supply 19 or the power switch IG, or an abnormality (for example, disconnection) occurs in the energization path between the second power supply 19 and the inverter control device 1, the second power supply 19 When the supply of power is interrupted, the power supply voltage (operating voltage) of the inverter control device 1 also drops, so that the switching control signal S is no longer generated. When the voltage "B" of the second power supply 19 drops within the range in which the inverter control device 1 can operate, the drive power supply circuit 7 does not operate normally even if the switching control signal S can be generated, and the drive signal SV may not be output with the required voltage swing.

このようにスイッチング素子3を適切に制御できない状況であっても、回転電機80が回転していると、回転電機80は逆起電力を生じさせる。駆動信号SVが出力されない場合、インバータ回路30の全てのスイッチング素子3がオフ状態となるので、インバータ20はシャットダウン制御された状態となり、発電された電力(逆起電力)はフリーホイールダイオードを介してインバータ回路30の直流側に回生される。ここで、コンタクタ9が開放状態であると、第1電源11に電力を回生することができず、コンデンサ5の端子間電圧(直流リンク電圧Vdc)が第1電源11の定格電圧よりも上昇する可能性がある。上述したように、車両には、回転電機80の他、比較的高電圧で駆動される不図示の補機(エアコンディショナー、DC/DCコンバータ等)がインバータ20と並列に備えられている場合がある。コンデンサ5の端子間電圧が上昇すると、補機に印加される電圧も上昇することになる。 Even if the switching element 3 cannot be appropriately controlled in this manner, the rotating electrical machine 80 generates counter electromotive force when the rotating electrical machine 80 is rotating. When the drive signal SV is not output, all the switching elements 3 of the inverter circuit 30 are turned off, so that the inverter 20 is shut down and the generated power (counter electromotive force) passes through the freewheel diode. The power is regenerated to the DC side of the inverter circuit 30 . Here, if the contactor 9 is in an open state, power cannot be regenerated to the first power supply 11, and the voltage across the terminals of the capacitor 5 (DC link voltage Vdc) rises above the rated voltage of the first power supply 11. there is a possibility. As described above, in addition to the rotary electric machine 80, the vehicle may include auxiliary machines (air conditioner, DC/DC converter, etc.) (not shown) driven at a relatively high voltage in parallel with the inverter 20. be. When the voltage across the terminals of the capacitor 5 rises, the voltage applied to the auxiliary equipment also rises.

制御部10は、このような場合に、コンデンサ5や補機を過電圧から保護するために、或いは、コンデンサ5に蓄積された電荷が周囲に与える影響を軽減するために、放電制御を実行する。上述したように、制御部10は、放電制御を実行する場合に、特定の状態において急速放電制御を実行する。急速放電制御では、コンデンサ5に蓄積された電荷を主に第1放電抵抗R1に消費させることにより、直流リンク電圧Vdcを低下させる。また、上述したように、制御部10は、放電制御を実行する場合に、特定の状態においてアクティブショートサーキット制御を実行する。アクティブショートサーキット制御では、回転電機80の発電(逆起電力)によって生じた電流を、ステータコイル8及びインバータ回路30(電流の通り道となるスイッチング素子3)において熱として消費させることにより、直流リンク電圧Vdcの上昇を抑制する。アクティブショートサーキット制御を実行することで、回転電機80に制動力を作用させることもできる。上述したように、このような異常の原因としては、駆動電源回路7の異常や、第2電源19の異常(電源用スイッチIGの異常を含む)、或いは通電経路の異常等が考えられる。そして、これらの異常が生じた場合には、ドライブ回路2で用いられる電力の電圧(VL,VH)や、第2電源19から供給される電力の電圧(B)など、制御部10に供給される駆動電圧VDが低下する。従って、制御部10は、駆動電圧VDが予め規定された第3規定電圧V3未満となった場合に、放電制御を行う。 In such a case, the control unit 10 performs discharge control to protect the capacitor 5 and the auxiliary equipment from overvoltage, or to reduce the influence of the charge accumulated in the capacitor 5 on the surroundings. As described above, when executing discharge control, the control unit 10 executes rapid discharge control in a specific state. In the rapid discharge control, the DC link voltage Vdc is lowered by causing the first discharge resistor R1 to consume the charge accumulated in the capacitor 5 mainly. Further, as described above, when executing discharge control, the control unit 10 executes active short-circuit control in a specific state. In the active short circuit control, the current generated by the power generation (counter electromotive force) of the rotating electric machine 80 is consumed as heat in the stator coil 8 and the inverter circuit 30 (switching element 3 serving as a current path), thereby reducing the DC link voltage. Suppress the rise of Vdc. Braking force can also be applied to rotating electric machine 80 by executing active short circuit control. As described above, such an abnormality may be caused by an abnormality in the drive power supply circuit 7, an abnormality in the second power supply 19 (including an abnormality in the power switch IG), or an abnormality in the energization path. When these abnormalities occur, the voltages (VL, VH) of the power used in the drive circuit 2, the voltage (B) of the power supplied from the second power supply 19, and the like are supplied to the control unit 10. The driving voltage VD that is applied is lowered. Therefore, the control unit 10 performs discharge control when the driving voltage VD becomes less than the predetermined third specified voltage V3.

制御部10が放電制御を行う場合には、上述したように、第2電源19から電力が供給されない場合が含まれる。そこで、この回転電機制御システム100は、第2電源19から制御部10への動作電力の供給停止時に、インバータ20の直流側の電力を電力源として制御部10の動作電力を生成するバックアップ電源回路4を備えている。制御部10は、第2電源19から制御部10への動作電力の供給停止時に、バックアップ電源回路4が生成する動作電力を用いて放電制御を実行する。インバータ20の直流側には、コンデンサ5が接続されており、コンタクタ9が接続状態であると、コンデンサ5は第1電源11と同電位(或いは、昇圧回路による昇圧後の第1電源11の電圧と同電位)となるまで充電されている。バックアップ電源回路4は、インバータ20の直流側の電力(すなわち、コンデンサ5に充電されている電力)を電力源として、制御部10の動作電力を生成する。なお、直流リンク電圧Vdcが、急速放電制御やアクティブショートサーキット制御に必要な電圧未満の場合には、制御部10が急速放電制御やアクティブショートサーキット制御を行うことができないが、この場合には直流リンク電圧Vdcが低いのでこれらの制御を行う必要性は低い。 When the control unit 10 performs discharge control, as described above, the case where power is not supplied from the second power supply 19 is included. Therefore, the rotating electric machine control system 100 has a backup power supply circuit that generates operating power for the control unit 10 using the power on the DC side of the inverter 20 as a power source when supply of operating power from the second power supply 19 to the control unit 10 is stopped. 4. The control unit 10 performs discharge control using the operating power generated by the backup power supply circuit 4 when the supply of operating power from the second power supply 19 to the control unit 10 is stopped. A capacitor 5 is connected to the DC side of the inverter 20. When the contactor 9 is in a connected state, the capacitor 5 has the same potential as the first power supply 11 (or the voltage of the first power supply 11 after being boosted by the booster circuit). and the same potential). The backup power supply circuit 4 generates operating power for the control unit 10 using power on the DC side of the inverter 20 (that is, power charged in the capacitor 5) as a power source. If the DC link voltage Vdc is less than the voltage required for rapid discharge control or active short circuit control, the control unit 10 cannot perform rapid discharge control or active short circuit control. Since the link voltage Vdc is low, the need for these controls is low.

ところで、制御部10が、バックアップ電源回路4が制御部10の動作電力を生成している状態で放電制御を実行する場合、急速放電制御及びアクティブショートサーキット制御の双方を実行し続けることによって、回転電機80の回転に伴い発生する逆起電力による直流リンク電圧Vdcの上昇を、インバータ回路30と回転電機80との間で電流を還流させることで抑制しながら、コンデンサ5に蓄積された電荷を主に第1放電抵抗R1に消費させて直流リンク電圧Vdcを低下させることができる。急速放電制御及びアクティブショートサーキット制御の双方を実行し続けることで、直流リンク電圧Vdcは、これらの制御の開始後のいずれかの時点で、急速放電制御及びアクティブショートサーキット制御のいずれの制御も行うことができない程度に低下する。なお、ここでは、コンタクタ9が開放状態(すなわち、第1電源11とインバータ20との電気的接続が遮断された状態)であり、且つ、放電制御の開始時に回転電機80が回転している状態(すなわち、車両が走行している状態)を想定する。 By the way, when the control unit 10 executes discharge control while the backup power supply circuit 4 is generating operating power for the control unit 10, by continuing to execute both the rapid discharge control and the active short circuit control, the rotation While suppressing the increase in the DC link voltage Vdc due to the back electromotive force generated by the rotation of the electric machine 80 by circulating the current between the inverter circuit 30 and the rotating electric machine 80, the charge accumulated in the capacitor 5 is mainly discharged. It is possible to reduce the DC link voltage Vdc by causing the first discharge resistor R1 to consume the power immediately. By continuing to perform both rapid discharge control and active short-circuit control, the DC link voltage Vdc performs both rapid discharge control and active short-circuit control at some point after the start of these controls. decrease to the point where it is impossible. Here, the contactor 9 is in an open state (that is, the electrical connection between the first power supply 11 and the inverter 20 is cut off), and the rotating electric machine 80 is rotating at the start of discharge control. (that is, the vehicle is running).

直流リンク電圧Vdcが急速放電制御及びアクティブショートサーキット制御のいずれの制御も行うことができない程度に低下した時点で回転電機80が回転していなければ(すなわち、車両が停止していれば)、その後、コンデンサ5の自然放電等によって直流リンク電圧Vdcはゼロ或いはゼロに近い状態まで低下する。一方、この時点で回転電機80が回転している場合には(すなわち、車両が停止していない場合には)、回転電機80の回転に伴い発生する逆起電力によってコンデンサ5が充電されて、直流リンク電圧Vdcが上昇する可能性がある。直流リンク電圧Vdcが上昇すると、急速放電制御及びアクティブショートサーキット制御を再度実行して、直流リンク電圧Vdcを再度低下させることができるが、図9に示す比較例を参照して以下に説明するように、直流リンク電圧Vdcが目標電圧以下に維持される状態を実現するのに、比較的長い時間を要するおそれがある。 If the rotating electrical machine 80 is not rotating (that is, if the vehicle is stopped) at the point when the DC link voltage Vdc drops to such an extent that neither the rapid discharge control nor the active short circuit control can be performed, then , the direct current link voltage Vdc drops to zero or a state close to zero due to natural discharge of the capacitor 5 or the like. On the other hand, if rotating electric machine 80 is rotating at this time (that is, if the vehicle is not stopped), capacitor 5 is charged by the back electromotive force generated as rotating electric machine 80 rotates. DC link voltage Vdc may rise. When the DC link voltage Vdc rises, rapid discharge control and active short circuit control can be executed again to lower the DC link voltage Vdc again. Moreover, it may take a relatively long time to achieve a state in which the DC link voltage Vdc is maintained at or below the target voltage.

図9では、車両が走行している状態(すなわち、車速VSがゼロより大きい状態)において、時刻T05において急速放電制御(ADC)及びアクティブショートサーキット制御(ASC)の双方が開始される状況を想定している。また、ここでは、時刻T05において車両が減速し始め、時刻T09において車両が停止する状況を想定している。なお、図9では、直流リンク電圧Vdc及び車速VSのそれぞれの時間変化(時間tに対する変化)と共に、急速放電制御(ADC)及びアクティブショートサーキット制御(ASC)のそれぞれについて、実行期間(“ON”で示す期間)と非実行期間(“OFF”で示す期間)とを示している。 In FIG. 9, it is assumed that both the rapid discharge control (ADC) and the active short circuit control (ASC) are started at time T05 while the vehicle is running (that is, the vehicle speed VS is greater than zero). are doing. Also, here, it is assumed that the vehicle starts decelerating at time T05 and stops at time T09. Note that in FIG. 9, along with the time change (change with respect to time t) of each of the DC link voltage Vdc and the vehicle speed VS, the execution period ("ON") of each of the rapid discharge control (ADC) and the active short circuit control (ASC) period) and a non-execution period (period indicated by "OFF").

図9に示すように、急速放電制御(ADC)及びアクティブショートサーキット制御(ASC)が開始されることで、時刻T05以降、直流リンク電圧Vdcが低下し続ける。図9では、急速放電制御及びアクティブショートサーキット制御のいずれの制御も行うことができない直流リンク電圧Vdcの上限を、第2規定電圧V2としている。時刻T06において直流リンク電圧Vdcが第2規定電圧V2まで低下すると、急速放電制御(ADC)及びアクティブショートサーキット制御(ASC)のいずれも実行できなくなり、時刻T06では回転電機80が回転しているため、回転電機80の回転に伴い発生する逆起電力によってコンデンサ5が充電されて、直流リンク電圧Vdcが上昇する。そして、直流リンク電圧Vdcが上昇すると、時刻T07において急速放電制御及びアクティブショートサーキット制御が再度実行されて、時刻T08において直流リンク電圧Vdcが第2規定電圧V2まで再度低下する。この結果、図9に示すように、車速VSが十分に低下するまでの間(言い換えれば、回転電機80の回転速度が十分に低下するまでの間)、このような直流リンク電圧Vdcの下降及び上昇が繰り返されることになり、直流リンク電圧Vdcが目標電圧以下(例えば、後述する第1規定電圧V1以下)に維持される状態を実現するのに、比較的長い時間を要する。 As shown in FIG. 9, the DC link voltage Vdc continues to drop after time T05 by starting rapid discharge control (ADC) and active short circuit control (ASC). In FIG. 9, the upper limit of the DC link voltage Vdc at which neither the rapid discharge control nor the active short circuit control can be performed is set to the second specified voltage V2. When the DC link voltage Vdc drops to the second specified voltage V2 at time T06, neither rapid discharge control (ADC) nor active short circuit control (ASC) can be executed, and at time T06 the rotating electric machine 80 is rotating. , the capacitor 5 is charged by the back electromotive force generated as the rotary electric machine 80 rotates, and the DC link voltage Vdc increases. Then, when the DC link voltage Vdc rises, the rapid discharge control and the active short circuit control are executed again at time T07, and the DC link voltage Vdc drops again to the second specified voltage V2 at time T08. As a result, as shown in FIG. 9, the drop and As the DC link voltage Vdc rises repeatedly, it takes a relatively long time to maintain the DC link voltage Vdc below the target voltage (for example, below a first specified voltage V1, which will be described later).

この点に鑑みて、制御部10は、バックアップ電源回路4が制御部10の動作電力を生成している状態で放電制御を実行する場合に、コンデンサ5の端子間電圧(ここでは、直流リンク電圧Vdc)が第1規定電圧V1以上である状態では、放電回路50の放電抵抗値が第1抵抗値となるようにスイッチSWを制御すると共に、アクティブショートサーキット制御を実行する(すなわち、急速放電制御及びアクティブショートサーキット制御の双方を実行する)。また、制御部10は、バックアップ電源回路4が制御部10の動作電力を生成している状態で放電制御を実行する場合に、コンデンサ5の端子間電圧(ここでは、直流リンク電圧Vdc)が第1規定電圧V1未満である状態では、放電回路50の放電抵抗値が第2抵抗値となるようにスイッチSWを制御すると共に、アクティブショートサーキット制御を実行する(すなわち、急速放電制御を実行せずに、アクティブショートサーキット制御を実行する)。 In view of this point, the control unit 10 controls the voltage across the terminals of the capacitor 5 (here, the DC link voltage Vdc) is equal to or higher than the first specified voltage V1, the switch SW is controlled so that the discharge resistance value of the discharge circuit 50 becomes the first resistance value, and active short circuit control is executed (that is, rapid discharge control and active short-circuit control). Further, when the control unit 10 executes discharge control while the backup power supply circuit 4 is generating operating power for the control unit 10, the voltage across the terminals of the capacitor 5 (here, the DC link voltage Vdc) is When the voltage is less than 1 specified voltage V1, the switch SW is controlled so that the discharge resistance value of the discharge circuit 50 becomes the second resistance value, and active short circuit control is executed (that is, rapid discharge control is not executed). to perform active short-circuit control).

第1規定電圧V1は、制御部10がアクティブショートサーキット制御を実行可能なコンデンサ5の端子間電圧の下限(以下、「第1下限電圧」という)よりも大きな値に設定される。ここでは、第1規定電圧V1は、制御部10が急速放電制御を実行可能なコンデンサ5の端子間電圧の下限(以下、「第2下限電圧」という)よりも大きな値に設定される。スイッチング素子3は、ノーマリオープン型のスイッチング素子であり、スイッチング素子3をオン状態に制御するためには、当該スイッチング素子3をオン状態に制御するための電力(ここでは、必要な電圧振幅を有する駆動信号SVをスイッチング素子3に出力するための電力)が必要となる。コンデンサ5の端子間電圧が第1下限電圧未満の状態では、制御部10は、スイッチング素子3の駆動信号SV(上段側駆動信号SVH又は下段側駆動信号SVL)を必要な電圧振幅で出力することができない。また、スイッチSWは、ノーマリオープン型のスイッチであり、スイッチSWをオン状態に制御するためには、スイッチSWをオン状態に制御するための電力(ここでは、必要な電圧振幅を有する駆動信号SVをスイッチSWに出力するための電力)が必要となる。コンデンサ5の端子間電圧が第2下限電圧未満の状態では、制御部10は、スイッチSWの駆動信号SV(スイッチ用駆動信号SVS)を必要な電圧振幅で出力することができない。本実施形態では、第1下限電圧と第2下限電圧とは、互いに同じ或いは同等の電圧とされる。 The first specified voltage V1 is set to a value higher than the lower limit of the voltage across the terminals of the capacitor 5 (hereinafter referred to as "first lower limit voltage") at which the control unit 10 can execute active short circuit control. Here, the first specified voltage V1 is set to a value greater than the lower limit of the voltage across the terminals of the capacitor 5 (hereinafter referred to as "second lower limit voltage") at which the control unit 10 can execute rapid discharge control. The switching element 3 is a normally open switching element, and in order to control the switching element 3 to the ON state, power (here, the required voltage amplitude is power for outputting the drive signal SV to the switching element 3) is required. When the voltage across the terminals of the capacitor 5 is less than the first lower limit voltage, the control unit 10 outputs the drive signal SV (the upper drive signal SVH or the lower drive signal SVL) for the switching element 3 with a required voltage amplitude. can't In addition, the switch SW is a normally open type switch, and in order to control the switch SW to the ON state, electric power (here, a drive signal having a required voltage amplitude) is required to control the switch SW to the ON state. power for outputting the SV to the switch SW). When the voltage across the terminals of the capacitor 5 is less than the second lower limit voltage, the controller 10 cannot output the drive signal SV for the switch SW (switch drive signal SVS) with the required voltage amplitude. In this embodiment, the first lower limit voltage and the second lower limit voltage are the same or equivalent voltages.

制御部10をこのように構成することで、図8に示す例を参照して以下に説明するように、直流リンク電圧Vdcが目標電圧以下に維持される状態を実現するのに要する時間の短縮を図ることが可能となる。図8では、車両が走行している状態(すなわち、車速VSがゼロより大きい状態)において、時刻T01において、制御部10が、バックアップ電源回路4が制御部10の動作電力を生成している状態で放電制御を開始する状況を想定している。また、ここでは、時刻T01において車両が減速し始め、時刻T03において車両が停止する状況を想定している。なお、図8では、図9と同様に、直流リンク電圧Vdc及び車速VSのそれぞれの時間変化(時間tに対する変化)と共に、急速放電制御(ADC)及びアクティブショートサーキット制御(ASC)のそれぞれについて、実行期間(“ON”で示す期間)と非実行期間(“OFF”で示す期間)とを示している。 By configuring the control unit 10 in this way, as described below with reference to the example shown in FIG. 8, the time required to realize a state in which the DC link voltage Vdc is maintained at or below the target voltage is shortened. It becomes possible to plan In FIG. 8 , in a state in which the vehicle is running (that is, a state in which the vehicle speed VS is greater than zero), at time T01, the control unit 10 is in a state in which the backup power supply circuit 4 is generating operating power for the control unit 10. It is assumed that discharge control is started at . Also, here, it is assumed that the vehicle starts decelerating at time T01 and stops at time T03. Note that in FIG. 8, as in FIG. 9, along with time changes (changes with respect to time t) of the DC link voltage Vdc and the vehicle speed VS, rapid discharge control (ADC) and active short circuit control (ASC) An execution period (a period indicated by "ON") and a non-execution period (a period indicated by "OFF") are shown.

図8に示すように、時刻T01では直流リンク電圧Vdcが第1規定電圧V1以上であるため、制御部10は、時刻T01において急速放電制御(ADC)及びアクティブショートサーキット制御(ASC)を開始し、これに伴い、時刻T01以降、直流リンク電圧Vdcが低下し続ける。そして、時刻T02において直流リンク電圧Vdcが第1規定電圧V1まで低下すると、時刻T02以降、制御部10は、急速放電制御(ADC)を実行せずにアクティブショートサーキット制御(ASC)を実行する。時刻T02以降の期間では、回転電機80の回転に伴い発生する逆起電力による直流リンク電圧Vdcの上昇を、アクティブショートサーキット制御(ASC)の実行によって抑制しつつ、時刻T01から時刻T02までの期間に比べて低い速度で、直流リンク電圧Vdcを低下させることができる。なお、時刻T02以降の期間では、コンデンサ5に蓄積された電荷が第2放電抵抗R2に消費されることやコンデンサ5の自然放電等によって、直流リンク電圧Vdcが低下する。 As shown in FIG. 8, at time T01, the DC link voltage Vdc is equal to or higher than the first specified voltage V1, so the control unit 10 starts rapid discharge control (ADC) and active short circuit control (ASC) at time T01. , along with this, the DC link voltage Vdc continues to decrease after time T01. When DC link voltage Vdc drops to first specified voltage V1 at time T02, control unit 10 executes active short circuit control (ASC) without executing rapid discharge control (ADC) after time T02. In the period after time T02, the rise in the DC link voltage Vdc due to the back electromotive force generated by the rotation of the rotary electric machine 80 is suppressed by executing the active short circuit control (ASC), and the period from the time T01 to the time T02. DC link voltage Vdc can be lowered at a lower rate than . In the period after time T02, the DC link voltage Vdc decreases due to the consumption of the charge accumulated in the capacitor 5 in the second discharge resistor R2, natural discharge of the capacitor 5, and the like.

このように時刻T02以降の期間では直流リンク電圧Vdcの低下速度を低く抑えることで、時刻T02以降の期間においても急速放電制御(ADC)が実行される場合に比べて、直流リンク電圧Vdcが、第1規定電圧V1より小さい値に設定された第2規定電圧V2まで低下する時点を遅らせることができる。これにより、アクティブショートサーキット制御(ASC)が実行される期間を長く確保することができると共に、直流リンク電圧Vdcが第2規定電圧V2まで低下する時点での車速VS(言い換えれば、回転電機80の回転速度)を低く抑えることができる。図8に示す例では、直流リンク電圧Vdcが第2規定電圧V2まで低下する時刻T04は、車両が停止する時刻T03よりも後の時刻となっている。よって、直流リンク電圧Vdcが第2規定電圧V2まで低下した後に直流リンク電圧Vdcが上昇することを抑制し、或いは直流リンク電圧Vdcが上昇する場合であってもその上昇量を小さく抑えることができ、この結果、直流リンク電圧Vdcが目標電圧以下(例えば、第1規定電圧V1以下)に維持される状態を実現するのに要する時間の短縮を図ることが可能となっている。 By suppressing the rate of decrease of the DC link voltage Vdc in the period after time T02 in this manner, the DC link voltage Vdc is reduced to It is possible to delay the point of time when the voltage drops to the second specified voltage V2 set to a value lower than the first specified voltage V1. As a result, it is possible to secure a long period during which the active short circuit control (ASC) is executed, and at the same time, the vehicle speed VS at the point when the DC link voltage Vdc drops to the second specified voltage V2 (in other words, the speed of the rotating electric machine 80 is increased). rotation speed) can be kept low. In the example shown in FIG. 8, the time T04 at which the DC link voltage Vdc drops to the second specified voltage V2 is later than the time T03 at which the vehicle stops. Therefore, it is possible to suppress an increase in the DC link voltage Vdc after the DC link voltage Vdc has decreased to the second specified voltage V2, or to suppress the amount of increase even if the DC link voltage Vdc increases. As a result, it is possible to reduce the time required to maintain the DC link voltage Vdc below the target voltage (for example, below the first specified voltage V1).

本実施形態では、第2規定電圧V2は、制御部10がアクティブショートサーキット制御(ASC)を実行可能なコンデンサ5の端子間電圧の下限に合わせて設定されている。そのため、図8に示すように、直流リンク電圧Vdcが第2規定電圧V2未満となる時刻T04以降、制御部10によるアクティブショートサーキット制御(ASC)は実行されない。このように、制御部10は、コンデンサ5の端子間電圧が、第2規定電圧V2未満の状態では、アクティブショートサーキット制御を実行しないように構成されている。 In this embodiment, the second specified voltage V2 is set to match the lower limit of the voltage across the terminals of the capacitor 5 at which the control section 10 can execute active short circuit control (ASC). Therefore, as shown in FIG. 8, after time T04 when the DC link voltage Vdc becomes less than the second specified voltage V2, the active short circuit control (ASC) by the control unit 10 is not executed. Thus, the control unit 10 is configured not to perform active short-circuit control when the voltage across the terminals of the capacitor 5 is less than the second specified voltage V2.

図5に、本実施形態の制御部10の動作条件を示す。図5に示すように、制御部10は、駆動電圧VDが第3規定電圧V3未満である場合に(ステップ#01:Yes)、放電制御を開始する。駆動電圧VDが第3規定電圧V3未満の状態では、バックアップ電源回路4により制御部10の動作電力が生成され、制御部10は、バックアック電源回路が制御部10の動作電力を生成している状態で、放電制御を実行する。なお、放電制御の開始条件に、駆動電圧VDが第3規定電圧V3未満であることに加えて、他の条件を含めることもできる。例えば、コンタクタ9が開放状態であることを、放電制御の開始条件に含めることができる。 FIG. 5 shows operating conditions of the control unit 10 of this embodiment. As shown in FIG. 5, the control unit 10 starts discharge control when the drive voltage VD is less than the third specified voltage V3 (step #01: Yes). When the drive voltage VD is less than the third specified voltage V3, the backup power supply circuit 4 generates operating power for the control section 10, and the control section 10 generates the operating power for the control section 10 from the backup power supply circuit. In this state, discharge control is executed. In addition to the drive voltage VD being less than the third specified voltage V3, other conditions may be included in the conditions for starting the discharge control. For example, the discharge control start condition can include that the contactor 9 is in an open state.

制御部10は、直流リンク電圧Vdc(コンデンサ5の端子間電圧)が第1規定電圧V1以上である場合に(ステップ#02:No、ステップ#03:No)、急速放電制御(ADC)及びアクティブショートサーキット制御(ASC)の双方を実行する(ステップ#04)。また、制御部10は、直流リンク電圧Vdc(コンデンサ5の端子間電圧)が第2規定電圧V2以上であって第1規定電圧V1未満である場合に(ステップ#02:No、ステップ#03:Yes)、急速放電制御(ADC)は実行せずにアクティブショートサーキット制御(ASC)を実行する(ステップ#05)。そして、制御部10は、直流リンク電圧Vdc(コンデンサ5の端子間電圧)が第2規定電圧V2未満である場合に(ステップ#02:Yes)、急速放電制御(ADC)及びアクティブショートサーキット制御(ASC)のいずれも実行しない。よって、直流リンク電圧Vdc(コンデンサ5の端子間電圧)が第2規定電圧V2未満である場合には(ステップ#02:Yes)、インバータ20はシャットダウン制御された状態となる。尚、ここでは理解を容易にするために、フローチャートを利用して制御部10の動作条件(機能)を説明したが、本実施形態では、図5のフローチャートに示すそれぞれの機能は順次実施されるのではなく、図6及び図7を参照して以下に説明するように、アナログ回路(具体的には、制御部10が備えるバックアップ電源回路4)によって同時に実施される。 When the DC link voltage Vdc (the voltage between the terminals of the capacitor 5) is equal to or higher than the first specified voltage V1 (step #02: No, step #03: No), the control unit 10 performs rapid discharge control (ADC) and active Both short circuit control (ASC) are executed (step #04). In addition, when the DC link voltage Vdc (the voltage across the terminals of the capacitor 5) is equal to or higher than the second specified voltage V2 and less than the first specified voltage V1 (step #02: No, step #03: Yes), the active short circuit control (ASC) is executed without executing the rapid discharge control (ADC) (step #05). Then, when the DC link voltage Vdc (the voltage between the terminals of the capacitor 5) is less than the second specified voltage V2 (step #02: Yes), the control unit 10 performs rapid discharge control (ADC) and active short circuit control ( ASC). Therefore, when the DC link voltage Vdc (the voltage between the terminals of the capacitor 5) is less than the second specified voltage V2 (step #02: Yes), the inverter 20 is put into a shutdown controlled state. In order to facilitate understanding, the operating conditions (functions) of the control unit 10 have been described using a flow chart, but in the present embodiment, each function shown in the flow chart of FIG. 5 is performed sequentially. Instead, as described below with reference to FIGS. 6 and 7, it is performed simultaneously by an analog circuit (specifically, the backup power supply circuit 4 included in the control unit 10).

図6のブロック図及び図7の回路図は、本実施形態のバックアップ電源回路4の構成例を示している。ここでは、下段側スイッチング素子3Lの全てをオン状態に制御する下段側アクティブショートサーキット制御をアクティブショートサーキット制御として実行する場合のバックアップ電源回路4の構成例を示している。図6に示すように、本実施形態のバックアップ電源回路4は、第1判定部41と、第2判定部42と、第3判定部43と、第1駆動部44と、第2駆動部45と、を備えている。図5のフローチャートにおける機能に対比させると、機能“#01”は第1判定部41により実現され、機能“#02”は第1駆動部44及び第2駆動部45により実現され、機能“#03”は第2判定部42により実現され、機能“#04”は第1駆動部44及び第2駆動部45により実現され、機能“#05”は第1駆動部44により実現される。 The block diagram of FIG. 6 and the circuit diagram of FIG. 7 show a configuration example of the backup power supply circuit 4 of this embodiment. Here, a configuration example of the backup power supply circuit 4 is shown in the case where the lower-side active short-circuit control for turning on all the lower-side switching elements 3L is executed as the active short-circuit control. As shown in FIG. 6, the backup power supply circuit 4 of this embodiment includes a first determination section 41, a second determination section 42, a third determination section 43, a first drive section 44, and a second drive section 45. and has. In comparison with the functions in the flowchart of FIG. 03 ″ is realized by the second determination section 42 , the function “# 04 ” is realized by the first driving section 44 and the second driving section 45 , and the function “# 05 ” is realized by the first driving section 44 .

第1判定部41は、駆動電圧VDが第3規定電圧V3未満の場合に、第1判定信号を有効状態として出力する。そして、第1駆動部44は、第1判定信号が有効状態であって直流リンク電圧Vdcが第2規定電圧V2以上である場合に、インバータ20の直流側の電力に基づいてアクティブショートサーキット制御による制御対象のスイッチング素子3をオン状態にする出力電圧Voutを出力する。また、第2判定部42は、直流リンク電圧Vdcが第1規定電圧V1以上の場合に、第2判定信号を有効状態として出力する。第3判定部43は、第1判定信号及び第2判定信号の双方が有効状態の場合に、第3判定信号を有効状態として出力する。そして、第2駆動部45は、第3判定信号が有効状態の場合に、インバータ20の直流側の電力に基づいてスイッチSWをオン状態にする出力電圧Voutを出力する。 The first determination unit 41 outputs the first determination signal as a valid state when the drive voltage VD is less than the third specified voltage V3. Then, when the first determination signal is in a valid state and the DC link voltage Vdc is equal to or higher than the second specified voltage V2, the first drive unit 44 performs active short circuit control based on the power on the DC side of the inverter 20. It outputs an output voltage Vout that turns on the switching element 3 to be controlled. Moreover, the second determination unit 42 outputs the second determination signal as the valid state when the DC link voltage Vdc is equal to or higher than the first specified voltage V1. The third determination section 43 outputs the third determination signal as the valid state when both the first determination signal and the second determination signal are in the valid state. Then, the second drive unit 45 outputs the output voltage Vout for turning on the switch SW based on the power on the DC side of the inverter 20 when the third determination signal is in the valid state.

図6及び図7に示すように、第1駆動部44が出力する出力電圧Voutは、下段側駆動信号SVLに接続されている。下段側駆動信号SVLは、出力電圧Voutによって、下段側スイッチング素子3Lをオン状態にすることができる電圧振幅を有する信号となり、下段側アクティブショートサーキット制御が実現される。詳細な説明は省略するが、上段側アクティブショートサーキット制御を行う場合には、出力電圧Voutが、上段側駆動信号SVHに接続される。スイッチング素子3をオン状態にするための出力電圧Voutを第1駆動部44から出力させることができるコンデンサ5の端子間電圧(ここでは、直流リンク電圧Vdc)の下限値が、制御部10がアクティブショートサーキット制御を実行可能なコンデンサ5の端子間電圧の下限となる。また、本実施形態では、第2駆動部45が出力する出力電圧Voutは、スイッチ用駆動信号SVSに接続されている。スイッチ用駆動信号SVSは、出力電圧Voutによって、スイッチSWをオン状態にすることができる電圧振幅を有する信号となり、急速放電制御が実現される。スイッチSWをオン状態にするための出力電圧Voutを第2駆動部45から出力させることができるコンデンサ5の端子間電圧(ここでは、直流リンク電圧Vdc)の下限値が、制御部10が急速放電制御を実行可能なコンデンサ5の端子間電圧の下限となる。 As shown in FIGS. 6 and 7, the output voltage Vout output by the first drive section 44 is connected to the lower drive signal SVL. The lower-side drive signal SVL becomes a signal having a voltage amplitude capable of turning on the lower-side switching element 3L by the output voltage Vout, thereby realizing lower-side active short-circuit control. Although detailed description is omitted, when the upper-stage active short circuit control is performed, the output voltage Vout is connected to the upper-stage drive signal SVH. When the control unit 10 is active, the lower limit value of the voltage across the terminals of the capacitor 5 (here, the DC link voltage Vdc) that allows the output voltage Vout for turning on the switching element 3 to be output from the first driving unit 44 This is the lower limit of the voltage across the terminals of the capacitor 5 that can execute short-circuit control. Further, in the present embodiment, the output voltage Vout output by the second drive section 45 is connected to the switch drive signal SVS. The switch drive signal SVS becomes a signal having a voltage amplitude capable of turning on the switch SW by the output voltage Vout, thereby realizing rapid discharge control. The lower limit value of the voltage across the terminals of the capacitor 5 (here, the DC link voltage Vdc) that allows the output voltage Vout for turning on the switch SW to be output from the second drive unit 45 is determined by the control unit 10 for rapid discharge. This is the lower limit of the terminal voltage of the capacitor 5 that can be controlled.

以下、図7を参照して、第1判定部41及び第1駆動部44の回路構成例について説明する。図7に示すように、第1判定部41は、上段側分圧抵抗R11及び下段側分圧抵抗R12を備えた分圧回路であって、駆動電圧VDを分圧する分圧回路(R11,R12)を備えている。分圧回路(R11,R12)による分圧電圧DVは、駆動電圧VDに比例する電圧であり、駆動電圧VDと等価である。 A circuit configuration example of the first determination unit 41 and the first drive unit 44 will be described below with reference to FIG. As shown in FIG. 7, the first determination unit 41 is a voltage dividing circuit having an upper stage side voltage dividing resistor R11 and a lower stage side voltage dividing resistor R12. ). The divided voltage DV by the voltage dividing circuit (R11, R12) is a voltage proportional to the drive voltage VD and is equivalent to the drive voltage VD.

第1判定部41が出力する第1判定信号は、分圧電圧DVが基準電圧(第3規定電圧V3に応じた電圧)未満の場合に有効状態である。ここで、“第1判定信号(分圧電圧DV)が有効状態である”とは、後述する実行部44aの第1トランジスタTR1をオフ状態からオン状態へ遷移させる(ターンオンさせる)ことができない電圧に第1判定信号(分圧電圧DV)が留まっている状態を言う。後述するように、第1トランジスタTR1はn型のトランジスタであり、第1判定信号(分圧電圧DV)は、第1トランジスタTR1がターンオンしない相対的に低電圧の場合に有効状態であり、第1トランジスタTR1がターンオンする相対的に高い電圧の場合に非有効状態である。 The first determination signal output by the first determination unit 41 is valid when the divided voltage DV is less than the reference voltage (the voltage corresponding to the third specified voltage V3). Here, "the first determination signal (divided voltage DV) is in a valid state" means a voltage that does not allow the first transistor TR1 of the execution unit 44a, which will be described later, to transition from an off state to an on state (turn on). A state in which the first determination signal (divided voltage DV) remains at . As will be described later, the first transistor TR1 is an n-type transistor, and the first determination signal (divided voltage DV) is valid when the voltage is relatively low at which the first transistor TR1 is not turned on. 1 transistor TR1 is disabled for relatively high voltages that turn it on.

第1駆動部44は、実行部44aと出力部44bとを備えている。実行部44aは、インバータ20の直流側の正極Pと負極Nとの間に接続された定電圧回路(ZD1)と、非有効状態の第1判定信号(分圧電圧DV)によりオン状態となり有効状態の第1判定信号(分圧電圧DV)によりオフ状態となる第1トランジスタTR1とを備えている。上述したように、第1トランジスタTR1は、n型のトランジスタであり、ここではnチャネル型のFETを例示している。第1トランジスタTR1は、定電圧回路(ZD1)の出力ノードである第1ノードn1と負極Nとの間に接続されている。ここでは、第1トランジスタTR1のドレイン端子が、第1ノードn1から第1トランジスタTR1への方向を順方向とするダイオードD1を介して第1ノードn1と接続されると共に、ソース端子が負極Nに接続されている。第1トランジスタTR1の制御端子(ゲート端子)は、分圧回路(R11,R12)の分圧点である第2ノードn2に接続されている。 The first drive section 44 includes an execution section 44a and an output section 44b. The execution unit 44a is turned on and enabled by a constant voltage circuit (ZD1) connected between the positive electrode P and the negative electrode N on the DC side of the inverter 20 and the first determination signal (divided voltage DV) in the disabled state. and a first transistor TR1 that is turned off by a first state determination signal (divided voltage DV). As described above, the first transistor TR1 is an n-type transistor, and an n-channel FET is exemplified here. The first transistor TR1 is connected between the negative electrode N and the first node n1, which is the output node of the constant voltage circuit (ZD1). Here, the drain terminal of the first transistor TR1 is connected to the first node n1 via a diode D1 whose forward direction is the direction from the first node n1 to the first transistor TR1, and the source terminal is connected to the negative electrode N. It is connected. A control terminal (gate terminal) of the first transistor TR1 is connected to a second node n2, which is a voltage dividing point of the voltage dividing circuit (R11, R12).

定電圧回路は、第1ツェナーダイオードZD1を備えている。定電圧回路(ZD1)の出力ノードである第1ノードn1は、第1電流制限抵抗R21を介して正極Pに接続されている。第1ノードn1は、後述する出力部44bの第2トランジスタTR2の制御端子に接続されており、第1ツェナーダイオードZD1を備えた定電圧回路は、n型のトランジスタである第2トランジスタTR2がターンオンする電圧を出力する。但し、駆動電圧VDが、第3規定電圧V3以上の場合、第1トランジスタTR1はオン状態である。このため、ダイオードD1及び第1トランジスタTR1を介して、定電圧回路(ZD1)の出力ノードである第1ノードn1は負極Nに接続され、第1ノードn1の電位は負極Nに対してほぼゼロとなる(ダイオードD1等による順方向電圧降下は除く)。 The constant voltage circuit has a first Zener diode ZD1. A first node n1, which is an output node of the constant voltage circuit (ZD1), is connected to the positive electrode P via a first current limiting resistor R21. The first node n1 is connected to the control terminal of the second transistor TR2 of the output section 44b, which will be described later. output voltage. However, when the drive voltage VD is equal to or higher than the third specified voltage V3, the first transistor TR1 is on. Therefore, the first node n1, which is the output node of the constant voltage circuit (ZD1), is connected to the negative electrode N through the diode D1 and the first transistor TR1, and the potential of the first node n1 is substantially zero with respect to the negative electrode N. (excluding the forward voltage drop due to the diode D1, etc.).

一方、駆動電圧VDが、第3規定電圧V3未満の場合、第1トランジスタTR1はオフ状態である。このため、ダイオードD1及び第1トランジスタTR1には電流が流れない。よって、定電圧回路(ZD1)に電流が流れ、第1ノードn1の負極Nに対する電位は、定電圧回路(第1ツェナーダイオードZD1)により、第2トランジスタTR2がターンオンする電圧となる。実行部44aが出力する実行信号OPは、第1ノードn1の負極Nに対する電位によって表され、第1トランジスタTR1がオフ状態の場合に定電圧回路(ZD1)により生成された電圧を出力して有効状態となる信号である。 On the other hand, when the drive voltage VD is less than the third specified voltage V3, the first transistor TR1 is in an off state. Therefore, no current flows through the diode D1 and the first transistor TR1. Therefore, a current flows through the constant voltage circuit (ZD1), and the potential of the first node n1 with respect to the negative electrode N becomes a voltage at which the second transistor TR2 is turned on by the constant voltage circuit (first Zener diode ZD1). The execution signal OP output by the execution unit 44a is represented by the potential with respect to the negative electrode N of the first node n1, and is valid by outputting the voltage generated by the constant voltage circuit (ZD1) when the first transistor TR1 is in the off state. state.

出力部44bは、有効状態の実行信号OPによりオン状態となり、正極Pに接続された第2トランジスタTR2を備えている。第2トランジスタTR2は、n型のトランジスタであり、ここではnチャネル型のFETを例示している。第2トランジスタTR2は、正極Pと負極Nとの間に接続されている。ここでは、第2トランジスタTR2のドレイン端子が、第2電流制限抵抗R31を介して正極Pに接続されると共に、ソース端子が出力コンデンサC1を介して負極Nに接続されている。第2トランジスタTR2のソース端子の負極Nに対する電位が出力電圧Voutとなる。負極Nは、出力部44b(バックアップ電源回路4)の基準電圧である出力基準電圧VoutGに対応する。 The output unit 44b includes a second transistor TR2 that is turned on by the enabled execution signal OP and connected to the positive electrode P. As shown in FIG. The second transistor TR2 is an n-type transistor, and an n-channel FET is exemplified here. The second transistor TR2 is connected between the positive electrode P and the negative electrode N. Here, the drain terminal of the second transistor TR2 is connected to the positive electrode P via the second current limiting resistor R31, and the source terminal is connected to the negative electrode N via the output capacitor C1. The potential of the source terminal of the second transistor TR2 with respect to the negative electrode N becomes the output voltage Vout. The negative electrode N corresponds to the output reference voltage VoutG, which is the reference voltage of the output section 44b (backup power supply circuit 4).

尚、出力電圧Voutは、駆動信号SV(ここでは、下段側駆動信号SVL)に代えてスイッチング素子3(ここでは、下段側スイッチング素子3L)をオン状態とすることができる電位を有していればよい(例えば15~20[V]程度)。一方、負極Nに対する正極Pの電位は、回転電機80の逆起電圧によって変動するから、図7に示すように、出力電圧Voutは、ツェナーダイオード(第2ツェナーダイオードZD2)によって、適切な電圧に設定されると好適である。また、ここでは、図3、図6、及び図7に示すように、出力電圧Voutがドライブ回路2に入力される形態を例示しているが、ドライブ回路2の外部でスイッチング素子3の制御端子(ゲート端子)に接続されてもよい。 Note that the output voltage Vout should have a potential that can turn on the switching element 3 (here, the lower-side switching element 3L) in place of the drive signal SV (here, the lower-side drive signal SVL). (for example, about 15 to 20 [V]). On the other hand, the potential of the positive electrode P with respect to the negative electrode N fluctuates due to the back electromotive voltage of the rotating electric machine 80. Therefore, as shown in FIG. Preferably set. 3, 6, and 7, the form in which the output voltage Vout is input to the drive circuit 2 is exemplified. (gate terminal).

以上、アクティブショートサーキット制御として、下段側アクティブショートサーキット制御が実行される形態を例示したが、上段側アクティブショートサーキット制御が実行されるように、制御部10(バックアップ電源回路4)を構成してもよい。詳細は省略するが、第2判定部42や第3判定部43は、第1判定部41と同様の回路を用いて構成することができる。また、第2駆動部45は、第1駆動部44と同様の回路を用いて構成することができる。 As described above, as the active short-circuit control, the form in which the lower-side active short-circuit control is executed has been exemplified. good too. Although details are omitted, the second determination unit 42 and the third determination unit 43 can be configured using the same circuit as the first determination unit 41 . Also, the second driving section 45 can be configured using a circuit similar to that of the first driving section 44 .

〔その他の実施形態〕
次に、回転電機制御システムのその他の実施形態について説明する。
[Other embodiments]
Next, another embodiment of the rotating electric machine control system will be described.

(1)上記の実施形態では、第2規定電圧V2が、制御部10がアクティブショートサーキット制御を実行可能なコンデンサ5の端子間電圧の下限に合わせて設定される構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、第2規定電圧V2が、当該下限よりも高い電圧に設定される構成とすることもできる。この場合、アクティブショートサーキット制御が実行される期間が長くなり過ぎることを回避して、ステータコイル8やスイッチング素子3が受ける発熱による影響を軽減しやすくなる。 (1) In the above embodiment, the second specified voltage V2 is set according to the lower limit of the voltage across the terminals of the capacitor 5 at which the control unit 10 can perform active short circuit control. However, without being limited to such a configuration, a configuration in which the second specified voltage V2 is set to a voltage higher than the lower limit is also possible. In this case, the period during which the active short-circuit control is executed can be avoided from becoming too long, and the heat generated by the stator coil 8 and the switching element 3 can be easily reduced.

(2)上記の実施形態では、バックアップ電源回路4が制御部10の動作電力を生成している状態で制御部10により実行される放電制御において、スイッチング素子3やスイッチSWをオン状態にするための駆動信号SVが、バックアップ電源回路4により生成される場合を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、例えば、バックアップ電源回路4が制御部10の動作電力を生成している状態で、当該動作電力がインバータ制御装置1及び駆動電源回路7に供給される構成とし、インバータ制御装置1による制御によって急速放電制御やアクティブショートサーキット制御が実行される構成とすることもできる。すなわち、バックアップ電源回路4が制御部10の動作電力を生成している状態で急速放電制御やアクティブショートサーキット制御を実行する機能は、マイクロコンピュータ等のプロセッサを用いて実現されてもよい。 (2) In the above embodiment, in the discharge control executed by the control unit 10 while the backup power supply circuit 4 is generating operating power for the control unit 10, the switching element 3 and the switch SW are turned on. The drive signal SV of is generated by the backup power supply circuit 4 as an example. However, without being limited to such a configuration, for example, while the backup power supply circuit 4 is generating operating power for the control unit 10, the operating power is supplied to the inverter control device 1 and the drive power supply circuit 7. It is also possible to adopt a configuration in which rapid discharge control and active short circuit control are executed by control by the inverter control device 1 . That is, the function of executing rapid discharge control and active short circuit control while the backup power supply circuit 4 is generating operating power for the control unit 10 may be implemented using a processor such as a microcomputer.

(3)上記の実施形態では、放電回路50が、コンデンサ5にそれぞれ並列接続される第1放電抵抗R1及び第2放電抵抗R2を備える構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、例えば、放電回路50が第2放電抵抗R2を備えない構成とすることもできる。この場合、単純化して考えると、第1抵抗値は、第1放電抵抗R1の抵抗値となり、第2抵抗値は、スイッチSWのオフ抵抗値となる。また、図10に示す例のように、放電回路50が、互いに直列接続された2つの放電抵抗Rである第1放電抵抗R1及び第2放電抵抗R2を備え、スイッチSWが、1つの放電抵抗R(図10に示す例では、第2放電抵抗R2)に並列接続される構成とすることができる。この場合、単純化して考えると、第1抵抗値は、第1放電抵抗R1の抵抗値となり、第2抵抗値は、第1放電抵抗R1と第2放電抵抗R2との直列回路の合成抵抗値となる。この場合、回転電機80の駆動時の電力ロスの低減と、急速放電制御時のコンデンサ5の放電速度の向上の観点から、第1放電抵抗R1の抵抗値が第2放電抵抗R2の抵抗値よりも小さい構成とすると好適である。 (3) In the above embodiment, the configuration in which the discharge circuit 50 includes the first discharge resistor R1 and the second discharge resistor R2 that are connected in parallel to the capacitor 5 has been described as an example. However, without being limited to such a configuration, for example, a configuration in which the discharge circuit 50 does not include the second discharge resistor R2 is also possible. In this case, to simplify, the first resistance value is the resistance value of the first discharge resistor R1, and the second resistance value is the OFF resistance value of the switch SW. Further, as in the example shown in FIG. 10, the discharge circuit 50 includes a first discharge resistor R1 and a second discharge resistor R2, which are two discharge resistors R connected in series with each other, and the switch SW is connected to one discharge resistor. R (second discharge resistor R2 in the example shown in FIG. 10) may be connected in parallel. In this case, to simplify, the first resistance value is the resistance value of the first discharge resistor R1, and the second resistance value is the combined resistance value of the series circuit of the first discharge resistor R1 and the second discharge resistor R2. becomes. In this case, the resistance value of the first discharge resistor R1 is higher than the resistance value of the second discharge resistor R2 from the viewpoint of reducing power loss when driving the rotating electric machine 80 and improving the discharge speed of the capacitor 5 during rapid discharge control. It is preferable to have a small configuration.

(4)なお、上述した各実施形態で開示された構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示された構成と組み合わせて適用すること(その他の実施形態として説明した実施形態同士の組み合わせを含む)も可能である。その他の構成に関しても、本明細書において開示された実施形態は全ての点で単なる例示に過ぎない。従って、本開示の趣旨を逸脱しない範囲内で、適宜、種々の改変を行うことが可能である。 (4) The configurations disclosed in each of the above-described embodiments may be applied in combination with configurations disclosed in other embodiments unless there is a contradiction. combinations) are also possible. Regarding other configurations, the embodiments disclosed in this specification are merely examples in all respects. Therefore, various modifications can be made as appropriate without departing from the scope of the present disclosure.

〔上記実施形態の概要〕
以下、上記において説明した回転電機制御システムの概要について説明する。
[Outline of the above embodiment]
An outline of the rotating electric machine control system described above will be described below.

車両の車輪(W)に駆動連結された交流の回転電機(80)を駆動制御する回転電機制御システム(100)であって、直流と交流との間で電力を変換して前記回転電機(80)に交流電力を供給するインバータ(20)と、電力の供給を受けて動作して前記インバータ(20)を制御する制御部(10)と、前記インバータ(20)の直流側に電力を供給する第1電源(11)と、前記制御部(10)に動作電力を供給する第2電源(19)と、前記第2電源(19)から前記制御部(10)への動作電力の供給停止時に、前記インバータ(20)の直流側の電力を電力源として前記制御部(10)の動作電力を生成するバックアップ電源回路(4)と、を備え、前記インバータ(20)は、複数のスイッチング素子(3)を備えたインバータ回路(30)と、前記インバータ回路(30)の直流側に並列接続されたコンデンサ(5)と、前記コンデンサ(5)に並列接続される放電抵抗(R)を備えた放電回路(50)と、前記放電回路(50)の放電抵抗値を第1抵抗値と前記第1抵抗値よりも大きい第2抵抗値とに切り替えるスイッチ(SW)と、を備え、前記制御部(10)は、前記バックアップ電源回路(4)が前記制御部(10)の動作電力を生成している状態で前記コンデンサ(5)を放電させる放電制御を実行する場合に、前記コンデンサ(5)の端子間電圧が第1規定電圧(V1)以上である状態では、前記放電回路(50)の放電抵抗値が前記第1抵抗値となるように前記スイッチ(SW)を制御すると共に、前記インバータ回路(30)と前記回転電機(80)との間で電流が還流するように複数の前記スイッチング素子(3)を制御するアクティブショートサーキット制御を実行し、前記コンデンサ(5)の端子間電圧が前記第1規定電圧(V1)未満である状態では、前記放電回路(50)の放電抵抗値が前記第2抵抗値となるように前記スイッチ(SW)を制御すると共に、前記アクティブショートサーキット制御を実行する。 A rotary electric machine control system (100) for driving and controlling an AC rotary electric machine (80) drivingly connected to wheels (W) of a vehicle, wherein the rotary electric machine (80) is controlled by converting electric power between DC and AC. ), a control unit (10) that receives the supplied power and controls the inverter (20), and supplies power to the DC side of the inverter (20). A first power supply (11), a second power supply (19) that supplies operating power to the control section (10), and when supply of operating power from the second power supply (19) to the control section (10) is stopped and a backup power supply circuit (4) for generating operating power for the control unit (10) using the power on the DC side of the inverter (20) as a power source, wherein the inverter (20) includes a plurality of switching elements ( 3), a capacitor (5) connected in parallel to the DC side of the inverter circuit (30), and a discharge resistor (R) connected in parallel to the capacitor (5). a discharge circuit (50); and a switch (SW) for switching a discharge resistance value of the discharge circuit (50) between a first resistance value and a second resistance value larger than the first resistance value, the control unit (10) performs discharge control for discharging the capacitor (5) while the backup power supply circuit (4) is generating operating power for the control unit (10); is equal to or higher than the first specified voltage (V1), the switch (SW) is controlled so that the discharge resistance value of the discharge circuit (50) becomes the first resistance value, and the inverter active short-circuit control is performed to control the plurality of switching elements (3) so that current circulates between the circuit (30) and the rotating electric machine (80), and the voltage across the terminals of the capacitor (5) is When the voltage is less than the first specified voltage (V1), the switch (SW) is controlled so that the discharge resistance value of the discharge circuit (50) becomes the second resistance value, and the active short circuit control is performed. Execute.

この構成では、制御部(10)が、バックアップ電源回路(4)が制御部(10)の動作電力を生成している状態でコンデンサ(5)の放電制御を実行する場合に、すなわち、インバータ(20)の直流側の電力を電力源としてコンデンサ(5)の放電制御を実行する場合に、コンデンサ(5)の端子間電圧が第1規定電圧(V1)以上である状態では、放電回路(50)の放電抵抗値が第1抵抗値となるようにスイッチ(SW)を制御すると共に、アクティブショートサーキット制御を実行する。ここで、第1抵抗値は、第2抵抗値よりも小さいため、放電回路(50)の放電抵抗値を第1抵抗値に切り替えることで、放電回路(50)によるコンデンサ(5)の放電速度を高めることができると共に、アクティブショートサーキット制御の実行により、回転電機(80)が回転している場合であっても、回転電機(80)の回転に伴い発生する逆起電力によるコンデンサ(5)の端子間電圧の上昇を抑制することができる。よって、コンデンサ(5)の端子間電圧を第1規定電圧(V1)まで速やかに低下させることができる。 With this configuration, when the control unit (10) executes discharge control of the capacitor (5) while the backup power supply circuit (4) is generating operating power for the control unit (10), the inverter ( 20), the discharge circuit (50 ) is controlled to the first resistance value, and active short-circuit control is executed. Here, since the first resistance value is smaller than the second resistance value, by switching the discharge resistance value of the discharge circuit (50) to the first resistance value, the discharge speed of the capacitor (5) by the discharge circuit (50) can be increased, and even when the rotating electric machine (80) is rotating, the capacitor (5) is reduced by the back electromotive force generated along with the rotation of the rotating electric machine (80) due to the execution of the active short circuit control. can suppress the rise in the voltage between the terminals of Therefore, the voltage across the terminals of the capacitor (5) can be rapidly lowered to the first specified voltage (V1).

そして、上記の構成では、制御部(10)が、コンデンサ(5)の端子間電圧が第1規定電圧(V1)未満である状態では、放電回路(50)の放電抵抗値が第2抵抗値となるようにスイッチ(SW)を制御すると共に、アクティブショートサーキット制御を実行する。よって、コンデンサ(5)の端子間電圧が第1規定電圧(V1)まで低下した後も、アクティブショートサーキット制御を引き続き実行することでコンデンサ(5)の端子間電圧の上昇を抑制しつつ、放電回路(50)の放電抵抗値を第2抵抗値に切り替えることで、放電回路(50)によるコンデンサ(5)の放電速度を低く抑え、コンデンサ(5)の端子間電圧が、アクティブショートサーキット制御を実行可能なコンデンサ(5)の端子間電圧の下限まで低下する時点を遅らせることができる。この結果、アクティブショートサーキット制御が実行される期間を長く確保することができると共に、例えば回転電機(80)の回転速度が次第に低下する状況において放電制御を実行する場合に、コンデンサ(5)の端子間電圧が上記の下限まで低下する時点での回転電機(80)の回転速度を低く抑えることができる。これにより、コンデンサ(5)の放電後にコンデンサ(5)が再度充電されることを抑制し、或いはコンデンサ(5)が再度充電される場合であってもその充電量を少なく抑えることができる。 In the above configuration, the controller (10) sets the discharge resistance value of the discharge circuit (50) to the second resistance value when the voltage across the terminals of the capacitor (5) is less than the first specified voltage (V1). The switch (SW) is controlled so that the active short circuit control is executed. Therefore, even after the voltage between the terminals of the capacitor (5) has decreased to the first specified voltage (V1), the active short circuit control is continued to suppress the rise of the voltage between the terminals of the capacitor (5) while discharging. By switching the discharge resistance value of the circuit (50) to the second resistance value, the discharge speed of the capacitor (5) by the discharge circuit (50) is suppressed, and the voltage between the terminals of the capacitor (5) suppresses the active short circuit control. It is possible to delay the point at which the voltage across the capacitor (5) falls to the lower limit where it is feasible. As a result, it is possible to secure a long period during which the active short circuit control is executed, and for example, when executing discharge control in a situation where the rotation speed of the rotating electrical machine (80) gradually decreases, the terminal of the capacitor (5) The rotational speed of the rotating electric machine (80) can be kept low at the time when the inter-voltage drops to the above lower limit. As a result, it is possible to prevent the capacitor (5) from being charged again after the capacitor (5) is discharged, or even if the capacitor (5) is charged again, the charge amount can be kept small.

従って、コンデンサ(5)の端子間電圧が第1規定電圧(V1)まで低下した後、コンデンサ(5)の端子間電圧を低く維持することが可能となり、この結果、目標電圧を考慮して第1規定電圧(V1)を設定することで(例えば、第1規定電圧(V1)を目標電圧以下の値に設定することで)、コンデンサ(5)の端子間電圧が目標電圧以下に維持される状態を実現するのに要する時間の短縮を図ることができる。 Therefore, after the voltage between the terminals of the capacitor (5) drops to the first specified voltage (V1), the voltage between the terminals of the capacitor (5) can be kept low. By setting one specified voltage (V1) (for example, by setting the first specified voltage (V1) to a value lower than the target voltage), the voltage across the terminals of the capacitor (5) is maintained below the target voltage. It is possible to shorten the time required to realize the state.

ここで、前記制御部(10)は、前記コンデンサ(5)の端子間電圧が、前記第1規定電圧(V1)より小さい値に設定された第2規定電圧(V2)未満の状態では、前記アクティブショートサーキット制御を実行しないように構成され、前記第2規定電圧(V2)は、前記制御部(10)が前記アクティブショートサーキット制御を実行可能な前記コンデンサ(5)の端子間電圧の下限に合わせて設定されていると好適である。 Here, when the voltage between the terminals of the capacitor (5) is less than a second specified voltage (V2) set to a value smaller than the first specified voltage (V1), the control section (10) controls the The second specified voltage (V2) is configured not to execute active short-circuit control, and the second specified voltage (V2) is set to the lower limit of the voltage between the terminals of the capacitor (5) at which the control section (10) can execute the active short-circuit control. It is preferable that they are set together.

この構成によれば、放電制御においてアクティブショートサーキット制御が実行される期間を、できるだけ長く確保することができる。よって、例えば回転電機(80)の回転速度が次第に低下する状況において放電制御を実行する場合に、アクティブショートサーキット制御が終了される時点での回転電機(80)の回転速度を低く抑えることができ、この結果、コンデンサ(5)の放電後にコンデンサ(5)が再度充電されることを抑制し、或いはコンデンサ(5)が再度充電される場合であってもその充電量を少なく抑えることができる。 According to this configuration, the period during which the active short-circuit control is executed in the discharge control can be ensured as long as possible. Therefore, for example, when the discharge control is executed in a situation where the rotating speed of the rotating electric machine (80) gradually decreases, the rotating speed of the rotating electric machine (80) can be kept low at the time when the active short circuit control ends. As a result, it is possible to prevent the capacitor (5) from being recharged after the capacitor (5) is discharged, or even if the capacitor (5) is recharged, the amount of charge can be kept small.

また、前記放電回路(50)は、前記コンデンサ(5)にそれぞれ並列接続された第1放電抵抗(R1)及び第2放電抵抗(R2)を備え、前記第1放電抵抗(R1)の抵抗値は、前記第2放電抵抗(R2)の抵抗値よりも小さく、前記スイッチ(SW)は、前記第1放電抵抗(R1)を前記コンデンサ(5)に対して電気的に断接するように設けられていると好適である。 The discharge circuit (50) includes a first discharge resistor (R1) and a second discharge resistor (R2) connected in parallel to the capacitor (5), and the resistance value of the first discharge resistor (R1) is is smaller than the resistance value of the second discharge resistor (R2), and the switch (SW) is provided to electrically connect and disconnect the first discharge resistor (R1) to the capacitor (5). It is preferable to have

この構成によれば、第1放電抵抗(R1)がコンデンサ(5)に対して電気的に接続されるようにスイッチ(SW)を制御することで、放電回路(50)の放電抵抗値が相対的に小さい第1抵抗値となり、第1放電抵抗(R1)がコンデンサ(5)から電気的に切り離されるようにスイッチ(SW)を制御することで、放電回路(50)の放電抵抗値が相対的に大きい第2抵抗値となる放電回路(50)を、適切に形成することができる。そして、上記の構成では、第1放電抵抗(R1)の抵抗値が第2放電抵抗(R2)の抵抗値よりも小さいため、第2放電抵抗(R2)の抵抗値を、回転電機(80)の駆動時の電力ロスを低減するために比較的大きな値としつつ、第1放電抵抗(R1)の抵抗値を比較的小さな値として、放電回路(50)の放電抵抗値が第1抵抗値に切り替えられている状態でのコンデンサ(5)の放電速度の向上を図ることができる。 According to this configuration, by controlling the switch (SW) so that the first discharge resistor (R1) is electrically connected to the capacitor (5), the discharge resistance value of the discharge circuit (50) is relatively By controlling the switch (SW) so that the first discharge resistor (R1) is electrically disconnected from the capacitor (5), the discharge resistance value of the discharge circuit (50) becomes relatively small. A discharge circuit (50) having a relatively large second resistance value can be appropriately formed. In the above configuration, since the resistance value of the first discharge resistor (R1) is smaller than the resistance value of the second discharge resistor (R2), the resistance value of the second discharge resistor (R2) is While setting the resistance value of the first discharge resistor (R1) to a relatively large value to reduce power loss during driving, the discharge resistance value of the discharge circuit (50) is set to the first resistance value by setting the resistance value of the first discharge resistor (R1) to a relatively small value. It is possible to improve the discharge speed of the capacitor (5) in the switched state.

本開示に係る回転電機制御システムは、上述した各効果のうち、少なくとも1つを奏することができればよい。 The rotary electric machine control system according to the present disclosure only needs to achieve at least one of the effects described above.

3:スイッチング素子
4:バックアップ電源回路
5:コンデンサ
10:制御部
11:第1電源
19:第2電源
20:インバータ
30:インバータ回路
50:放電回路
80:回転電機
100:回転電機制御システム
R:放電抵抗
R1:第1放電抵抗
R2:第2放電抵抗
SW:スイッチ
V1:第1規定電圧
V2:第2規定電圧
W:車輪
3: Switching element 4: Backup power supply circuit 5: Capacitor 10: Control unit 11: First power supply 19: Second power supply 20: Inverter 30: Inverter circuit 50: Discharge circuit 80: Rotating electric machine 100: Rotating electric machine control system R: Discharge Resistor R1: First discharge resistor R2: Second discharge resistor SW: Switch V1: First specified voltage V2: Second specified voltage W: Wheel

Claims (2)

車両の車輪に駆動連結された交流の回転電機を駆動制御する回転電機制御システムであって、
直流と交流との間で電力を変換して前記回転電機に交流電力を供給するインバータと、
電力の供給を受けて動作して前記インバータを制御する制御部と、
前記インバータの直流側に電力を供給する第1電源と、
前記制御部に動作電力を供給する第2電源と、
前記第2電源から前記制御部への動作電力の供給停止時に、前記インバータの直流側の電力を電力源として前記制御部の動作電力を生成するバックアップ電源回路と、を備え、
前記インバータは、複数のスイッチング素子を備えたインバータ回路と、前記インバータ回路の直流側に並列接続されたコンデンサと、前記コンデンサに並列接続される放電抵抗を備えた放電回路と、前記放電回路の放電抵抗値を第1抵抗値と前記第1抵抗値よりも大きい第2抵抗値とに切り替えるスイッチと、を備え、
前記制御部は、前記バックアップ電源回路が前記制御部の動作電力を生成している状態で前記コンデンサを放電させる放電制御を実行する場合に、前記コンデンサの端子間電圧が第1規定電圧以上である状態では、前記放電回路の放電抵抗値が前記第1抵抗値となるように前記スイッチを制御すると共に、前記インバータ回路と前記回転電機との間で電流が還流するように複数の前記スイッチング素子を制御するアクティブショートサーキット制御を実行し、前記コンデンサの端子間電圧が前記第1規定電圧未満であって前記第1規定電圧より小さい値に設定された第2規定電圧以上である状態では、前記放電回路の放電抵抗値が前記第2抵抗値となるように前記スイッチを制御すると共に、前記アクティブショートサーキット制御を実行し、
前記制御部は、前記コンデンサの端子間電圧が前記第2規定電圧未満の状態では、前記アクティブショートサーキット制御を実行しないように構成され、
前記第2規定電圧は、前記制御部が前記アクティブショートサーキット制御を実行可能な前記コンデンサの端子間電圧の下限に合わせて設定されている、回転電機制御システム。
A rotary electric machine control system that drives and controls an AC rotary electric machine that is drivingly connected to wheels of a vehicle,
an inverter that converts power between direct current and alternating current and supplies alternating current power to the rotating electric machine;
a control unit that receives power and operates to control the inverter;
a first power supply that supplies power to the DC side of the inverter;
a second power supply that supplies operating power to the control unit;
a backup power supply circuit that generates operating power for the control unit by using power on the DC side of the inverter as a power source when supply of operating power from the second power supply to the control unit is stopped;
The inverter includes an inverter circuit including a plurality of switching elements, a capacitor connected in parallel to the DC side of the inverter circuit, a discharge circuit including a discharge resistor connected in parallel to the capacitor, and a discharge circuit for discharging the discharge circuit. a switch that switches a resistance value between a first resistance value and a second resistance value that is greater than the first resistance value;
When the control unit executes discharge control to discharge the capacitor while the backup power supply circuit is generating operating power for the control unit, the voltage between the terminals of the capacitor is equal to or higher than a first specified voltage. In the state, the switch is controlled so that the discharge resistance value of the discharge circuit becomes the first resistance value, and the plurality of switching elements are controlled so that current flows back between the inverter circuit and the rotating electric machine. In a state where the voltage between the terminals of the capacitor is less than the first specified voltage and equal to or higher than a second specified voltage set to a value smaller than the first specified voltage , the discharge controlling the switch so that the discharge resistance value of the circuit becomes the second resistance value, and performing the active short circuit control ;
The control unit is configured not to execute the active short circuit control when the voltage across the terminals of the capacitor is less than the second specified voltage,
The rotary electric machine control system, wherein the second specified voltage is set according to the lower limit of the voltage between the terminals of the capacitor at which the control section can execute the active short circuit control.
前記放電回路は、前記コンデンサにそれぞれ並列接続された第1放電抵抗及び第2放電抵抗を備え、
前記第1放電抵抗の抵抗値は、前記第2放電抵抗の抵抗値よりも小さく、
前記スイッチは、前記第1放電抵抗を前記コンデンサに対して電気的に断接するように設けられている、請求項1に記載の回転電機制御システム。
The discharge circuit includes a first discharge resistor and a second discharge resistor connected in parallel to the capacitor,
The resistance value of the first discharge resistor is smaller than the resistance value of the second discharge resistor,
2. The rotary electric machine control system according to claim 1 , wherein said switch is provided to electrically connect and disconnect said first discharge resistor with respect to said capacitor.
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