JP7361740B2 - 電動機制御装置 - Google Patents

Description

本願は、電動機制御装置に関するものである。

自動車等の車両において、エンジンの始動装置の駆動、スロットルアクチュエータの駆動、電動パワーステアリング装置の駆動、ラジエターファンの駆動など多くのサブシステムの駆動に電動機が使用されている。近年では電動機の出力の増大に伴い、電動機制御装置の駆動回路の前段に大容量のコンデンサなどの充電回路を配置することが多くなっている。これらの充電回路は、電動機のコイルへの通電切り替えに際して大電流が流れる際の電源電圧の安定化対策として配置されている。

電動機制御装置の駆動回路が、電動機の駆動を開始するためには、最初にこれらの充電回路への充電が必要となる。大容量の充電回路に向けて、過大な突入電流が流れると、電源および電源回路の配線の負担が大きくなる。このため、電動機制御装置の起動に際して、充電回路への突入電流を抑制するために、充電回路へのプリチャージを実施する必要がある。

多くの場合、電流制限用の抵抗を用いたプリチャージ回路を設けることで電流制限を課し、過大な突入電流を避けることができる。しかしながら、充電回路の大容量化に伴って電流制限用抵抗を用いることでプリチャージに要する時間が長くなり、電動機の駆動開始が遅延するという問題が発生する。

この問題に対し、電動機の駆動開始時にプリチャージが完了していない場合は、電流制限用抵抗をバイパスして電源を電動機制御装置の充電回路に直結する技術が提案されている。電源を電動機制御装置の充電回路に直結することで、充電回路のプリチャージを加速することができる（例えば特許文献１）。

特開２０２０－１３７１９６号公報

特許文献１では、プリチャージ回路のリレーおよび、プリチャージ回路をバイパスして電源を充電回路に直結する回路のリレーは上位ＥＣＵ（Engine Controller Unit）が制御している。しかし、上位ＥＣＵが起動する時間については言及されていない。車両の電源スイッチ（メインスイッチとも称する）が投入されて、上位ＥＣＵが起動するのに所定の時間を要する。起動後の上位ＥＣＵが前述のプリチャージ回路をバイパスするリレーを制御してプリチャージを進めることから、上位ＥＣＵの起動までの時間が、プリチャージの遅れ時間に上乗せされることとなる。

電動機の駆動を開始するまでの時間を短縮するためには、上位ＥＣＵの起動時間も含めて考慮する必要がある。車両の電源スイッチが投入され、電動機制御装置に電源電圧が印加されてから充電回路が充電された後、電動機の駆動を開始するまでのトータル時間を短縮する必要がある。

ここで、電動機制御装置の小型化のため、上位ＥＣＵからの信号ではなく、電動機制御装置内部の制御部によってリレーを制御する場合も同様である。すなわち、電動機制御装置内部の制御部が起動して所定のリセット時間を経過してマイクロプロセッサが処理を開始し、プリチャージ回路を作動させるシーケンスを実行してリレーを制御することとなる。その場合、電源投入後、上位ＥＣＵからリレーへの信号を待つ待ち時間と同様に、制御部からリレーへの信号を待つ待ち時間が発生する。

本願はこのような問題点を解決するためになされたものであって、その目的は充電回路への急峻な突入電流を抑えつつ、電源スイッチによる電源投入後からプリチャージ完了までの時間を短縮し、電流制限用の抵抗に依存することなく速やかに電動機の駆動を開始することのできる電動機制御装置を提供することにある。

本願に係る電動機制御装置は、
電動機を駆動するインバータ、
インバータへ電力を安定して供給するためのコンデンサを有した充電回路、
充電回路と電源端子を接続するリレー回路、
インバータとリレー回路を制御する制御部、
充電回路と電源端子の間にリレー回路と並列に設けられ、充電回路を充電するプリチャージ回路を備えた電動機制御装置において、
プリチャージ回路は、外部電源と電源端子を接続する外部の電源スイッチがオンされた後、電源スイッチがオンされて制御部に電源供給が行われることにより制御部のリセットが開始されてからリセット期間が終了して制御部が動作を開始するまでのリセット期間中に、制御部とは独立して動作して電源端子から充電回路への充電を開始し、制御部のリセット期間の終了時点よりも前に充電回路への充電を完了するように充電電流の大きさが設定されているものである。

本願に係る電動機制御装置によれば、充電回路への急峻な突入電流を抑えつつ、外部の電源スイッチがオンされることにより電源供給が行われリセットが開始されてリセット期間終了後に動作を開始し、インバータとリレー回路を制御する制御部に対し、制御部とは独立して動作して充電回路を充電するプリチャージ回路により、制御部のリセット期間の終了時点よりも前に充電回路への充電を完了し、電源投入後からプリチャージ完了までの時間を短縮し、電流制限用の抵抗に依存することなく速やかに電動機の駆動を開始することができる。

実施の形態１に係る電動機制御装置の構成図である。 実施の形態１に係る電動機制御装置のインバータの構成図である。 実施の形態１に係る電動機制御装置の制御部のハードウェア構成図である。 実施の形態１に係る電動機制御装置のプリチャージ回路の構成図である。 実施の形態１に係る電動機制御装置のプリチャージ回路の動作を説明するタイムチャートである。 実施の形態２に係る電動機制御装置の構成図である。 実施の形態２に係る電動機制御装置のプリチャージ回路の構成図である。 実施の形態２に係る電動機制御装置のプリチャージ回路の動作を説明するタイムチャートである。 実施の形態３に係る電動機制御装置の構成図である。

以下、本願に係る電動機制御装置の実施の形態について、図面を参照して説明する。

１．実施の形態１
＜電動機制御装置の構成＞
図１に実施の形態１に係る電動機制御装置１の構成を示す。電動機制御装置１は、インバータ１１、制御部１２、充電回路１３、リレー回路１４、プリチャージ回路１５等を備えている。

外部電源２１は、電源スイッチ２２を介して電動機制御装置１の電源端子に接続されている。電源スイッチ２２がオンされた後、外部電源２１の電力が電動機制御装置１へ供給される。電動機２３は、電動機制御装置１の負荷であり、電動機制御装置１によって制御される。インバータ１１から交流の電力が供給され電動機２３が駆動される。図１で電動機制御装置１の負荷を電動機２３として説明したが、電動機および発電機として機能する回転電機を負荷としてもよい。電動機制御装置１の制御対象は回転電機を含むものとする。

＜インバータ＞
図２は、実施の形態１に係る電動機制御装置１のインバータ１１の構成図である。インバータ１１は、電動機２３へ交流の電力を供給するための回路である。具体的には、インバータ１１はスイッチング素子３１による上側アームと下側アームを備えたブリッジ回路を構成している。インバータ１１は、直流と交流の変換を行っている。

インバータ１１によって電動機２３を制御する場合、スイッチング素子３１のオンオフを切替えて電動機のコイルに流れる電流を変化させることとなる。このため、インバータ１１に電力を供給する充電回路１３を設けている。

図２では、電動機２３が二相の交流電動機の例を示しているが、３相以上の交流電動機に対してさらにスイッチング素子３１の数を増やした構成が用いられる。スイッチング素子３１には、例えば、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）、ＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）、トランジスタ等が用いられる。

＜充電回路＞
充電回路１３は、インバータ１１へ直流の電力を供給するための回路である。充電回路１３は、大容量のアルミ電解コンデンサ、電気二重層コンデンサ、リチウムイオンバッテリ等で構成される。充電回路１３のコンデンサ、電池等によってインバータへの瞬間的な電力の供給を可能とし、電源電圧の安定化にも寄与する。

＜制御部のハードウェア構成＞
図３は、実施の形態１に係る電動機制御装置１の制御部１２のハードウェア構成図である。図３のハードウェア構成は制御部１２ａにも適用できるが、以下では代表して制御部１２について説明する。本実施の形態では、制御部１２は、電動機制御装置１を制御する電子制御装置である。制御部１２の各機能は、制御部１２が備えた処理回路により実現される。具体的には、制御部１２は、図３に示すように、処理回路として、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等の演算処理装置９０（コンピュータ）、演算処理装置９０とデータのやり取りをする記憶装置９１、演算処理装置９０に外部の信号を入力する入力回路９２、及び演算処理装置９０から外部に信号を出力する出力回路９３等を備えている。

演算処理装置９０として、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＩＣ（Integrated Circuit）、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、各種の論理回路、及び各種の信号処理回路等が備えられてもよい。また、演算処理装置９０として、同じ種類のものまたは異なる種類のものが複数備えられ、それらが各処理を分担して実行してもよい。記憶装置９１として、演算処理装置９０からデータを読み出し及び書き込みが可能に構成されたＲＡＭ（Random Access Memory）、演算処理装置９０からデータを読み出し可能に構成されたＲＯＭ（Read Only Memory）、フラッシュメモリ等が備えられている。入力回路９２は、各種のセンサ、スイッチ、および通信線が接続され、これらセンサ、スイッチの出力信号と通信情報を演算処理装置９０に入力するＡ／Ｄ変換器、通信回路等を備えている。出力回路９３は、電気負荷が接続され、インバータ１１、リレー回路１４を含む。これら電気負荷に演算処理装置９０からの制御信号を出力する駆動回路等を備えている。また、演算処理装置９０は、通信回路を介して、外部の機器と通信することができる。

制御部１２が備える各機能は、演算処理装置９０が、ＲＯＭ等の記憶装置９１に記憶されたソフトウェア（プログラム）を実行し、記憶装置９１、入力回路９２、及び出力回路９３等の制御部１２の他のハードウェアと協働することにより実現される。なお、制御部１２が用いる閾値、判定値等の設定データは、ソフトウェア（プログラム）の一部として、ＲＯＭ等の記憶装置９１に記憶されている。

制御部１２の有する各機能は、それぞれソフトウェアのモジュールで構成されるものであってもよい。しかし、制御部１２の有する各機能はソフトウェアとハードウェアの組み合わせによって構成されるものであってもよい。

制御部１２は、電源スイッチ２２がオンし、外部電源２１から電動機制御装置１に電源供給が行われた後に、所定のリセット時間を経過し、演算処理装置９０が動作を開始する。そして、演算処理装置９０によって、読み出されたソフトウェアが実行されて制御部の出力の制御が開始される。これによって、インバータ１１、リレー回路１４などへの出力が制御される。

制御部１２は、電動機制御装置１の種類によって多様な入力信号が入力される。電動機制御装置１は、入力信号に応じてインバータ１１を介して電動機２３を制御する。例えば電動パワーステアリング装置用の電動機制御装置１の場合は、トルクセンサ、車速センサ等の入力信号に対して、電動機２３を制御する駆動信号を出力する。

＜リレー回路＞
リレー回路１４は、制御部１２により操作される。リレー回路１４は、リレーが制御部１２によりオンされた後に、外部電源２１から充電回路１３へ継続して電力の供給を行うための回路である。

充電回路１３が充電されていない状態で、充電回路１３を外部電源２１に接続すると充電回路１３への突入電流が発生し、大電流が流れることとなる。この時、リレー回路と周辺の回路の配線が過電流によって損耗し寿命を短縮してしまう恐れがある。また、急激な過電流の発生で充電回路１３の電圧がオーバーシュートし、充電回路１３及びその後段の装置（例えばインバータ１１）の寿命を短縮させてしまう恐れもある。

リレー回路１４の動作による充電回路１３への突入電流を抑えるため、直列の電流制限抵抗を挿入した別系統のリレー回路を準備し、この別系統のリレー回路を先に動作させる対策が実施される場合がある。このようにして、充電回路１３を予め充電する行為をプリチャージと称する。

直列の電流制限抵抗を挿入した別系統のリレー回路によってプリチャージを実施することで、その後リレー回路１４の動作を開始した場合の充電回路１３への突入電流の問題は解消できる。しかしながら、電流制限抵抗を用いることでプリチャージ完了までの時間が遅延することと、制御部１２が別系統のリレーの制御を開始するまでの遅延時間が生じることが問題となる。これらの遅延時間によって、電動機制御装置１が電動機２３の制御を開始する時間が遅延するからである。この問題を解決するため、実施の形態１では、以下に説明するプリチャージ回路１５を備える。

＜プリチャージ回路＞
図４は、実施の形態１に係る電動機制御装置１のプリチャージ回路１５の構成図である。プリチャージ回路１５は、車両の電源スイッチ２２がオンされて、外部電源２１から電源供給が行われた際に、充電回路１３に電力を供給して充電する。プリチャージ回路１５によって、リレー回路１４が動作する前に充電回路１３の充電を完了させることができる。そのため、電動機制御装置１は電動機２３の駆動開始に遅滞なく備えることができる。

電源スイッチ２２がオンした後、外部電源２１から電動機制御装置１に電源供給が行われた後に、所定のリセット時間を経過し演算処理装置９０が動作を開始するまでに遅れ時間が生じる。制御部１２によるインバータ１１を介した電動機２３の駆動制御は、この遅れ時間後に開始される。よって、それまでに充電回路１３を充電しておくことによって、遅滞なく電動機２３の駆動を開始することができる。

プリチャージ回路１５の電源端子２８は、電源スイッチ２２を介して外部電源２１に接続される。プリチャージ回路１５には、外部電源２１に接続された一次コイル２９と、一次コイル２９と磁気結合された二次コイル３０と、二次コイル３０と充電回路１３を接続する整流ダイオード３５が備えられている。プリチャージ回路１５は充電端子２７で充電回路１３と接続されている。一次コイル２９と磁気結合された二次コイル３０は昇圧トランス３３を構成する。

プリチャージ回路１５には、一次コイル２９への通電をオンオフするスイッチング素子３４と、スイッチング素子３４にオンオフ制御を実行させるスイッチング素子駆動回路３８が備えられている。一次コイル２９に生じる磁束の変化により二次コイル３０にフライバック電圧を生じさせることができる。その結果発生した二次電流によって、プリチャージ回路１５は充電回路１３を充電する。

スイッチング素子駆動回路３８は、アンド回路３７とタイマ装置３２によってスイッチング素子３４のオンオフ制御を実施する。スイッチング素子３４のドレイン電流が予め定められた判定電流を越えると、タイマ装置３２によって一定時間スイッチング素子３４をオフさせ、その後に再びオンさせる。そうすることによって、電源電圧が高い場合における著しい出力の上昇、及び電源電圧が低い場合における著しい出力の低下を避けて、スイッチング素子３４をオンオフすることができる。

プリチャージ回路１５は、スイッチング素子３４のドレイン電流を検出するために電流検出部３６を備える。プリチャージ回路１５は、入力される電流を検出しスイッチング動作を行うスイッチング式のコンバータを構成する。プリチャージ回路１５は、一定電流を後段の充電回路１３へ供給することで、過大な突入電流が流れることを防ぐことができる。また、タイマ装置３２によって、電源スイッチ２２が投入されてから、プリチャージ回路が作動開始し作動終了するまでの時間を別途決定してもよい。

プリチャージ時間とプリチャージ電流の大きさを適切に設定し、制御部１２の処理開始までにプリチャージを完了させておくことができる。そのようにすれば、電動機２３の制御開始時点ではプリチャージが必ず完了していることとなる。そのため、電動機２３の制御を遅滞なく開始することができる。

図４では、スイッチング素子駆動回路３８は、アンド回路３７とタイマ装置３２で構成したが、このような具体例に限定されるものではない。スイッチング素子駆動回路３８は、発振器、コンパレータ、タイマおよび論理回路で構成することもできる。また、デューティを変化させることのできる発振器を用いて、スイッチング素子３４の平均ドレイン電流の大きさに応じて、オンオフ信号のデューティを変化させるようにして、昇圧トランス３３の出力電流を変化させてもよい。

具体的には、一次コイル２９に流れる一次電流が第二の判定値を超えた場合、オンオフ制御のオンデューティを減少させる。そのようにすれば、外部電源２１の電圧変動、一次コイル２９、二次コイル３０、その他の部品のばらつきに対して、適正なプリチャージ電流によってプリチャージを実施することができる。これによって、過大な充電電流を抑制しつつ、短時間で充電回路１３のプリチャージを完了することができる。

＜プリチャージ回路の動作＞
図５は、プリチャージ回路１５の動作を説明するタイムチャートである。図５の時刻ｔ１１において、電源スイッチ２２がオンし、外部電源２１から電動機制御装置１へ電力の供給が開始される。プリチャージ回路１５については、時刻ｔ１１から充電動作を開始し、時刻ｔ１２に充電動作を停止する。

プリチャージ回路１５の動作期間については、タイマ装置３２により設定され、ｔ１２が決定されている。アンド回路３７の出力によってスイッチング素子３４のゲート電圧をオンオフ駆動する。

その後、時刻ｔ１３において、制御部１２の動作準備が完了し、リレー回路１４がオンされる。電動機２３の駆動時の電力供給は大電力供給用のリレー回路１４により行うためである。

時刻ｔ１４において、プリチャージ回路１５の動作が停止する。インバータ１１を介して電動機２３を駆動するとき、プリチャージ回路１５作動を停止させる。これによって、プリチャージ回路１５への電動機２３の駆動による電圧変動の影響を排すことができる。

その後、時刻ｔ１５において、電動機２３が駆動を開始する。電動機２３の駆動時において、充電回路１３へ十分な電圧が充電されているため、電動機２３を効率良く駆動することができる。

ここで、制御部１２は電動機２３の駆動を開始するまでは、リレー回路１４をオフのままとし、インバータ１１を介して電動機２３の駆動を開始する場合にリレー回路１４をオンにすることとしてもよい。電動機２３の駆動が必要な場合のみリレー回路１４を接続し、不要な場合はリレー回路１４を非接続とすることで、不測の短絡に備えることができる。

ここで、図５のタイムチャートにおける、最下段の充電回路電圧の破線で示した波形は、制御部１２から電流制限抵抗を直列配置したプリチャージ用のリレーを制御した場合の比較例の充電動作を示している。制御部１２の動作準備が完了した時刻ｔ１３から、プリチャージによる充電を開始している。

時刻ｔ１５において、破線で示した充電回路電圧は目標電圧に到達していない。このため、充電回路１３は電動機２３の駆動開始時に十分な電力を供給できない。このため、比較例に係る電動機制御装置は電動機２３を効率良く駆動することができない。

２．実施の形態２
＜電動機制御装置の構成＞
図６は、実施の形態２に係る電動機制御装置１ａの構成図である。実施の形態１に係る図１と異なるのは、プリチャージ回路１５が図６ではプリチャージ回路１５ａとなった部分である。実施の形態１と同様の構成部分は説明を省略する。

＜プリチャージ回路の構成＞
図７は、実施の形態２に係る電動機制御装置１ａのプリチャージ回路１５ａの構成図である。実施の形態１に係る図４に対して、図７のプリチャージ回路１５ａでは、充電回路１３の充電電圧をモニタする電圧検出部５１が追加されている。電圧検出部５１は、プリチャージ回路１５ａの二次コイル３０の整流ダイオード３５を介した出力電圧から充電電圧を検出することができる。

スイッチング素子駆動回路３８ａは、ブラックボックスとして示している。スイッチング素子駆動回路３８ａは、電流検出部３６とともに電圧検出部５１の出力に応じて、スイッチング素子３４の制御デューティを切替える。実施の形態１と同様の構成部分は説明を省略する。

充電電圧が予め定められた判定電圧を超えている場合は、充電電圧の大きさに応じてスイッチング素子駆動回路３８ａの出力するオンオフ信号のオンデューティを小さくする。このようにすることで、充電電圧に応じて、プリチャージ回路１５ａの出力を低減することができる。

充電回路１３の充電電圧が大きくなるにしたがって、プリチャージ回路１５ａから供給する電力を絞り込むことができる。不要な電力消費を低減して燃費向上に貢献できる、また、電動機制御装置１ａがすぐに電動機の駆動を開始しない場合には、リレー回路１４をオンせず、プリチャージ回路１５ａのみのオンを継続して、低出力を維持することで効率向上に貢献できる。充電回路１３、インバータ１１などから漏れる漏れ電流を補充しつつ電動機の駆動に備えることができる点で意義がある。

また、充電電圧が予め定められた第二の判定電圧を超えている場合は、プリチャージ回路１５ａを停止することとしてもよい。充電回路１３の充電が充分であると判断して、充電回路１３の駆動による消費電力のロスを削減することができる点で意義がある。

＜プリチャージ回路の動作＞
図８は、実施の形態２に係る電動機制御装置１ａのプリチャージ回路１５ａの動作を説明するタイムチャートである。図８の時刻ｔ１６において、電源スイッチ２２がオンする。

このとき、プリチャージ回路１５ａにて充電動作が開始される。時刻ｔ１７にて充電回路１３へ充電される充電電圧が、目標電圧Ｖｏｕｔ_ｔｈ_Ｈへ到達しプリチャージ回路１５ａの動作を停止する。

その後、時刻ｔ１８において、リレー回路１４がオンされる。そして、時刻ｔ１９において、電動機２３のインバータ１１による駆動が開始される。

ここで、充電電圧について目標電圧の到達を判定する電圧検出部５１はヒステリシス付きの判定を行っている。すなわち、電圧検出部５１は充電電圧が目標電圧Ｖｏｕｔ_ｔｈ_Ｌを下回るまでは充電電圧について目標電圧に到達しているとの判定を維持する。電動機制御装置１ａは、充電電圧が目標電圧Ｖｏｕｔ_ｔｈ_Ｈに到達後のｔ１９以後の電動機駆動時においては、プリチャージ回路１５ａの動作の停止を継続する。

これにより、電動機２３動作時のエネルギ供給は大電力のエネルギ供給用のリレー回路１４により行うことができ、高効率の動作が実現できる。

３．実施の形態３
図９は、実施の形態３に係る電動機制御装置１ｂの構成図である。実施の形態２に係る図６と異なるのは、プリチャージ回路１５ｂが制御部１２ａから操作される点である。実施の形態２と同様の構成部分は説明を省略する。

制御部１２ａにおいて、電源スイッチ２２がオンし、外部電源２１から電動機制御装置１ｂに電源供給が行われた後に、所定のリセット時間を経過し、演算処理装置９０が動作を開始する。そして、演算処理装置９０によって、読み出されたソフトウェアが実行されて制御部の出力の制御が開始される。これによって、インバータ１１、リレー回路１４、プリチャージ回路１５ｂなどへの出力が制御される。

制御部１２ａが起動して所定のリセット時間を経過し、演算処理装置９０が動作を開始した場合に、プリチャージ回路１５ｂへプリチャージ回路１５ｂの作動を停止する信号を送出する構成とすることができる。そのようにすることで、プリチャージ回路１５ｂは、制御部が非作動期間のみ作動することとなる。この信号は、演算処理装置９０のリセット端子信号のレベルをそのまま出力し、演算処理装置９０がリセット中はプリチャージ回路１５ｂの作動を許可し、演算処理装置９０がリセット解除中はプリチャージ回路１５ｂの作動を停止させることとしてもよい。

このようにすることによって、プリチャージ回路１５ｂは制御部１２ａが機能していない場合のみ使用されることとなり、役割分担が明確化される。

また、制御部１２ａがプリチャージ回路１５ｂの作動を停止する信号を送出するのは任意のタイミングとしてもよい。制御部１２ａが所定の運転条件を判断して、電動機２３の駆動を開始するまでは、プリチャージ回路１５ｂの作動を継続させることとしてもよい。電動機２３の駆動を開始するまでリレー回路１４のオフを継続し、プリチャージ回路１５ｂの作動を継続して、充電回路１３への充電をプリチャージ回路１５ｂに継続実施させる。

このようにして、充電回路１３、インバータ１１などに係る漏れ電流をプリチャージ回路１５ｂに供給させることとしてもよい。電力消費の低減に寄与する点で意義がある。また、電動機２３の駆動が必要な場合のみリレー回路１４を接続し、不要な場合はリレー回路１４を非接続とすることで、不測の短絡に備えることができる。

本願の実施の形態は、自動車に限らず原動機付自転車、自動二輪車、乗用農業機械、乗用建設機械、または動力を用いる船舶にも適用できる。

本願は、様々な例示的な実施の形態及び実施例が記載されているが、１つ、または複数の実施の形態に記載された様々な特徴、態様、及び機能は特定の実施の形態の適用に限られるのではなく、単独で、または様々な組み合わせで実施の形態に適用可能である。従って、例示されていない無数の変形例が、本願明細書に開示される技術の範囲内において想定される。例えば、少なくとも１つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合、さらには、少なくとも１つの構成要素を抽出し、他の実施の形態の構成要素と組み合わせる場合が含まれるものとする。

１、１ａ、１ｂ 電動機制御装置、１１ インバータ、１２、１２ａ 制御部、１３ 充電回路、１４ リレー回路、１５、１５ａ、１５ｂ プリチャージ回路、２１ 外部電源、２２ 電源スイッチ、２３ 電動機、２７ 充電端子、２８ 電源端子、２９ 一次コイル、３０ 二次コイル、３１、３４ スイッチング素子、３２ タイマ装置、３３ 昇圧トランス、３５ 整流ダイオード、３６ 電流検出部、３７ アンド回路、３８、３８ａ スイッチング素子駆動回路、５１ 電圧検出部、９０ 演算処理装置、９１ 記憶装置、９３ 出力回路、９２ 入力回路

Claims (9)

1. 電動機を駆動するインバータ、
   前記インバータへ電力を安定して供給するためのコンデンサを有した充電回路、
   前記充電回路と電源端子を接続するリレー回路、
   前記インバータと前記リレー回路を制御する制御部、
   前記充電回路と前記電源端子の間に前記リレー回路と並列に設けられ、前記充電回路を充電するプリチャージ回路を備えた電動機制御装置において、
   前記プリチャージ回路は、外部電源と前記電源端子を接続する外部の電源スイッチがオンされた後、前記電源スイッチがオンされて前記制御部に電源供給が行われることにより前記制御部のリセットが開始されてからリセット期間が終了して前記制御部が動作を開始するまでの前記リセット期間中に、前記制御部とは独立して動作して前記電源端子から前記充電回路への充電を開始し、前記制御部の前記リセット期間の終了時点よりも前に前記充電回路への充電を完了するように充電電流の大きさが設定されている電動機制御装置。
2. 前記プリチャージ回路は、前記電源端子と接続された一次コイルと、前記一次コイルと磁気結合された二次コイルと、前記二次コイルと前記充電回路を接続するダイオードと、前記一次コイルへの通電をオンオフするスイッチング素子と、前記スイッチング素子のオンオフ制御を実行して前記一次コイルに生じる磁束の変化により前記二次コイルに二次電流を発生させ前記充電回路を充電するスイッチング素子駆動回路を有する請求項１に記載の電動機制御装置。
3. 前記プリチャージ回路のスイッチング素子駆動回路は、前記一次コイルに流れる一次電流が予め定められた判定電流を超えた場合は、予め定められた待機時間の間前記スイッチング素子をオフする請求項２に記載の電動機制御装置。
4. 前記プリチャージ回路のスイッチング素子駆動回路は、前記充電回路の電圧が予め定められた判定電圧を超えた場合は、前記スイッチング素子のオンオフ制御のオンデューティを減少させる請求項２または３に記載の電動機制御装置。
5. 前記プリチャージ回路は、前記充電回路の電圧が予め定められた第二の判定電圧を超えた場合は、前記プリチャージ回路の作動を停止する請求項１から４のいずれか一項に記載の電動機制御装置。
6. 前記プリチャージ回路は、前記制御部のリセット期間中に作動する請求項１から５のいずれか一項に記載の電動機制御装置。
7. 前記プリチャージ回路は、前記制御部が前記インバータの制御を開始する前に前記プリチャージ回路の作動を停止する請求項１から５のいずれか一項に記載の電動機制御装置。
8. 前記制御部は、前記インバータの制御を開始する場合に前記リレー回路を接続する請求項１から７のいずれか一項に記載の電動機制御装置。
9. 前記制御部は、前記制御部のリセット期間が経過した後に前記リレー回路を接続する請求項１から７のいずれか一項に記載の電動機制御装置。

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