JPH0723505A

JPH0723505A - 車載用電動機の制御装置

Info

Publication number: JPH0723505A
Application number: JP15043993A
Authority: JP
Inventors: Yoshishi Nomura; 芳士野村
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1993-06-22
Filing date: 1993-06-22
Publication date: 1995-01-24

Abstract

(57)【要約】【目的】回生電力を効率良く回収してエネルギーの収
支の向上を図り、装置の不具合時や衝突時等に懸念され
る二次災害を未然に防止することにある。【構成】低電圧車載機器用電源に接続され、かつ、負
側が車体本体３４に接地されている低電圧バッテリー２
１と、高電圧でインバータ駆動される電動機駆動制御部
３２の主回路部１に接続された大容量コンデンサ２２
と、バッテリーと大容量コンデンサとが交流的に結合さ
れ、前記主回路部が車体本体から浮かす双方向絶縁型昇
降圧チョッパー回路４０と、主回路部側の電圧が第１の
所定電圧以下のとき、バッテリーから前記昇降圧チョッ
パー回路を介して大容量コンデンサ側に電力を供給し、
また車載機器用電源の電圧が第２の所定電圧以下のと
き、前記昇降圧チョッパー回路を介して電動機３側から
の回生エネルギーをバッテリーおよび車載機器用電源に
供給するチョッパー回路制御手段５０とを設けた車載用
電動機の制御装置である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、バッテリーを動力源と
したバッテリーカーや電気自動車の他、電気駆動を補助
駆動とした内燃機関とのハイブリッドエンジン自動車等
に利用される車載用電動機の制御装置に係わり、特に減
速トルクによる回生電力の効率的回収および自動車の衝
突等による二次災害の防止を図る技術を設けた車載用電
動機の制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、バッテリー電源を用いて電動機を
駆動して走行するバッテリーカーが実用化されている。
このバッテリーカーの制御装置は、エネルギーの収支を
改善する観点から、減速トルクによる回生電力をバッテ
リーに充電する構成がとられている。

【０００３】図５はかかるバッテリーカーの制御装置を
示す構成図である。この制御装置においては、主回路部
１と並列にコンデンサ２が接続され、また主回路部１の
出力側に直流電動機３が接続されている。この主回路部
１は、コンデンサ２に充電されたほぼ一定の直流電圧源
から直流電動機３に可変の電流を供給する。この電流の
極性および大きさは電流制御部４に入力される電流基準
Ｉ₁と主回路部１の系統に設けた電流検出器５の検出電
流とによって定まる。この電流基準Ｉ₁ は図示しないア
クセルペダルまたはブレーキペダルの踏み込み量に応じ
て決定される。

【０００４】このバッテリーカーの始動時、初期充電制
御部６からの制御信号によりスイッチ７Ａを閉じると、
バッテリー８の直流電圧がリアクトル９，スイッチ７
Ａ，限流抵抗１０，ダイオード１１を介してコンデンサ
２に充電される。この充電がほぼ完了する時点でスイッ
チ７Ｂを閉路すれば、バッテリー８とコンデンサ２の接
続が完了する。ここで、電動機３が始動し力行運転を行
うと、バッテリー８から駆動電力が供給され、バッテリ
ー８の電圧が徐々に低下する。

【０００５】一方、電動機３が高速回転中に減速を開始
すると、その回生電力によってコンデンサ２の充電電圧
が上昇し、バッテリー８の電圧より高くなる。その結
果、コンデンサ２からスイッチ素子１２，ダイオード１
３，リアクトル９を介してバッテリー８に充電電流が流
れる。このときの充電電流は、電圧制御部１４から出力
される電流基準Ｉ₂ によって定められ、電流制御部１５
を介してバッテリー８の許容充電電流以内に制限され
る。また、バッテリー６の電圧が規定電圧Ｖ₁ に達する
と、電圧制御部１４の電流基準Ｉ₂ は零となり充電が中
止される。この状態において回生電力が発生している
と、コンデンサ２の充電電圧が更に上昇し、所定電圧に
達すると電圧検出部１６が動作してスイッチ素子１７が
オン状態となり、放電抵抗１８に電流が流れて過電圧に
なるのを防止する。

【０００６】しかしながら、以上のような従来装置にお
いては、バッテリー８が満充電に達したとき、コンデン
サ２の電圧が上昇し、回生電力の大半が放電抵抗１８か
ら熱エネルギーとして無駄に放出されてしまう。また、
バッテリー８が満充電に達していない場合でも、電動機
３が急速に減速して短期間に大きな回生電力が発生した
とき、この回生電力がバッテリー６の許容充電電流によ
って吸収不能になると、コンデンサ２の電圧が上昇し、
同様に放電抵抗１８から熱エネルギーとして無駄に放出
されてしまう。つまり、回生電力を効率よく回収できな
いという問題がある。

【０００７】そこで、以上のような不具合を改善するた
めに、次のようなバッテリーカーの制御方法および制御
装置が開発され、提案されている（特願平４−１２５２
６３号）。

【０００８】この制御方法および制御装置は、図６に示
すように数百ボルト（例えば３００Ｖ）のバッテリー２
１と容量比１００倍以上もある極めて大容量の電気二重
層コンデンサ２２との間にスイッチ回路を含むスイッチ
制御部２３が設けられている。

【０００９】このスイッチ回路を含むスイッチ制御部２
３は、所定の基準電流Ｉ₃ と電流検出器１９からの検出
電流とを比較しながらスイッチ素子２４をパルス幅変調
（ＰＷＭ）制御することによりバッテリー２１からコン
デンサ２２側に供給する電流を基準電流Ｉ₃ になるよう
に制御する電流制御部２５と、従来装置である図５と同
様にバッテリー２１の電圧Ｖ_B と規定電圧Ｖ₁ とを電圧
制御部１４に導入し、ここで両電圧値の差に応じて決定
される基準電流Ｉ₂ と電流検出器１９からの検出電流と
を比較しながらスイッチ素子２６をパルス幅変調制御す
ることによりバッテリー２１の充電電流を許容充電電流
以内に制御する電流制御部１５とが設けられている。２
７，２８はスイッチ素子２４，２６に逆並列接続されて
いるダイオード、２９はリアクトル、３０，３１はＰＷ
Ｍ制御時における環流電流を流すダイオードである。

【００１０】さらに、電気二重層コンデンサ２２にはイ
ンバータ機能をもった電動機駆動制御部３２が設けられ
ている。この電動機制御部３２は、従来装置である図５
と同様に主回路部１およびコンデンサ２を有し、図面上
省略されている電流制御部４を含み、図５と同様な機能
を有するものである。つまり、主回路部１は、コンデン
サ２に充電されたほぼ一定の直流電圧源から電動機３に
可変の電流を供給する。

【００１１】従って、このような制御装置によれば、主
回路部電圧ラインＰの電圧が所定の値よりも低くなる
と、電圧制御部２５がスイッチ素子２４をＰＷＭ制御
し、バッテリー２１側から流れる電流がスイッチ制御部
２３を介してコンデンサ２２に充電し、このコンデンサ
２２の充電電圧により電動機駆動制御部３２の主回路部
１が電動機３を駆動する。

【００１２】一方、電動機３が任意の速度回転中に減速
して回生電力を発生すると、コンデンサ２２に充電電流
が流れて蓄積電荷が増加する。この蓄積電荷が増大して
コンデンサ２２の充電電圧がバッテリー２１の電圧より
も大きくなると、スイッチ素子２６，リアクトル２９，
ダイオード２７を介してバッテリー２１に充電電流が流
れる。このバッテリ２１側では、当該バッテリ２１から
定電圧電源回路３３を介して車載電気機器にＤＣ２４Ｖ
または１２Ｖの電圧が供給されるが、この車載電気機器
の電力消費によってバッテリー２１の電圧が低下するの
で、同様にコンデンサ２２の充電電圧がスイッチ制御部
２３を通してバッテリー２１に供給される。

【００１３】また、バッテリーカーが長い下り坂を走行
するとき、電動機３が制動トルクの発生により回生電力
を発生するが、それに伴ってコンデンサ２２の蓄積電荷
が初期充電時の電荷より大きくなる場合がある。このと
き、バッテリー２１は同様に満充電となり、コンデンサ
２２のみに充電され、コンデンサ２２の充電電圧がバッ
テリー電圧より更に大きくなる。初期充電以降、コンデ
ンサ２２に十分な電荷が蓄えられている場合、電動機３
はコンデンサ２２の電荷のみにより駆動される。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】従って、特願平４−１
２５２６３号による制御方法および制御装置は、電動機
３の減速による回生電力の発生時、その回生電力を無駄
なくコンデンサ２２に回収でき、エネルギーの収支を大
幅に改善することができる。

【００１５】しかし、この制御方法および制御装置で
は、主回路部１に印加する直流電圧の負（Ｎ）側が車体
本体（図示せず）に接続されていることである。これ
は、従来の車載電気機器用電源電圧ＤＣ２４ＶまたはＤ
Ｃ１２Ｖの負（Ｎ）側が同じ車体本体３４に接地されて
いるためである。

【００１６】従って、このような制御装置においては、
主回路部１への電圧が電動機３を駆動するときの効率お
よび制御の容易さ等から数１００Ｖとなっているので、
本制御装置の不具合または自動車の衝突等による機器破
損が生じたとき、最悪の場合を想定すると地絡事故等に
より、感電，火災等の二次災害の発生する可能性を考え
ておく必要がある。これは、バッテリーカーや電気自動
車等が鋼板材で作られているためであり、これを未然に
解決しておくことが必要である。

【００１７】本発明は上記実情に鑑みてなされたもので
あって、回生電力を効率良く回収してエネルギーの収支
の向上を図り、また装置の不具合時や自動車の衝突時等
に懸念される二次災害を適切，かつ，未然に防止する車
載用電動機の制御装置を提供することを目的とする。

【００１８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１に対応する発明は、バッテリーから電力を
受けて電動機駆動制御部の主回路部により電動機を駆動
するとともに、減速トルクによる回生電力の発生時に前
記バッテリーを充電する車載用電動機の制御装置におい
て、低電圧の車載機器用電源に接続され、かつ、負側が
車体本体に接地されている低電圧の前記バッテリーと、
高電圧によってインバータ駆動される前記電動機駆動制
御部の主回路部に接続された大容量コンデンサと、前記
バッテリーと前記大容量コンデンサとが交流的に結合さ
れ、前記電動機駆動制御部の主回路部が前記車体本体か
ら浮かすように設けられた双方向絶縁型昇降圧チョッパ
ー回路と、前記主回路部の電圧が第１の所定電圧以下の
とき、前記バッテリーから前記双方向絶縁型昇降圧チョ
ッパー回路を介して前記大容量コンデンサ側に電力を供
給し、また前記車載機器用電源の電圧が第２の所定電圧
以下のとき、前記双方向絶縁型昇降圧チョッパー回路を
介して前記電動機側からの回生エネルギーを前記バッテ
リーおよび前記車載機器用電源に供給するチョッパー回
路制御手段とを設けた車載用電動機の制御装置である。

【００１９】次に、請求項２に対応する発明は、双方向
絶縁型昇降圧チョッパー回路として、所定の巻数比の１
次側巻線および２次側巻線が巻回される変成器と、この
変成器の１次側巻線とバッテリーとの間に設けられ、昇
圧用チョッパー素子とこの昇圧用チョッパー素子に並列
接続される環流ダイオードとで形成された第１のブリッ
ジ回路と、前記変成器の２次側巻線と前記大容量コンデ
ンサとの間に設けられ、降圧用チョッパー素子およびこ
の降圧用チョッパー素子に並列接続される環流ダイオー
ドとで形成された第２のブリッジ回路とを設けたもので
ある。なお、前記電動機は、内燃機関に接続され、当該
内燃機関のトルクを補助する機能をもっている。

【００２０】

【作用】従って、請求項１に対応する発明は、以上のよ
うな手段を講じたことにより、高電圧によってインバー
タ駆動される電動機駆動制御部の主回路部側に大容量コ
ンデンサが設けられているので、回生電力の発生時、バ
ッテリーが満充電となっても大容量コンデンサで回生電
力を確実に回収でき、充放電収支を大幅に改善できる。

【００２１】また、バッテリーと大容量コンデンサとが
直流的に分離して交流的に結合され、そのうちバッテリ
ーの負側が車体本体に接地されているが、バッテリーの
電圧が車載電気機器用電源と同様な低電圧であり、また
高電圧である主回路部電圧ラインが車体本体から浮いて
いるので、地絡事故があった場合でも二次災害の発生を
未然に防止でき、人命の安全に大きく貢献する。

【００２２】次に、請求項２に対応する発明は、変成器
の１次側巻線とバッテリーとの間に、昇圧用チョッパー
素子および昇圧用チョッパー素子に並列接続される環流
ダイオードで形成される第１のブリッジ回路を介挿し、
前記変成器の２次側巻線と前記大容量コンデンサとの間
に、降圧用チョッパー素子およびこの降圧用チョッパー
素子に並列接続される環流ダイオードで形成される第２
のブリッジ回路を介挿したことにより、変成器の１次側
巻線側の昇圧用チョッパー素子の駆動時に２次側巻線の
環流ダイオードで形成されるブリッジで全波整流を行
い、逆に変成器の２次側巻線側の降圧用チョッパー素子
の駆動時に１次側巻線の環流ダイオードで形成されるブ
リッジで全波整流を行うことにより、バッテリーまたは
大容量コンデンサの電圧を所要の電圧に昇圧または降圧
でき、かつ、高い変換効率で確実に所要の直流電力をバ
ッテリーまたは大容量コンデンサに供給できる。

【００２３】

【実施例】以下、本発明装置の実施例について図面を参
照して説明する。図１は本発明に係わる車載用電動機の
制御装置の一実施例を示す構成図である。なお、同図に
おいて図６と同一機能部分には同一符号を付して説明す
る。

【００２４】先ず、本制御装置で使用するバッテリー２
１は、図６に示す装置のように数百ボルトではなく、車
載電気機器用電源にそのまま接続可能な低電圧例えばＤ
Ｃ２４ＶまたはＤＣ１２Ｖのものが用いられる。一方、
回生電力を効率よく回収する観点からは図６と同様に大
容量の電気二重層コンデンサ２２が用いられ、かつ、電
動機駆動制御部３２も図６と同様な構成が用いられてい
る。

【００２５】そして、前記バッテリー２１と電気二重層
コンデンサ２２との間には、バッテリー２１が接続され
る車載電気機器用ＤＣ２４ＶまたはＤＣ１２Ｖ電源回路
と電動機駆動制御部３２とを直流的に分離する絶縁型双
方向昇降圧チョッパー回路４０が設けられ、さらにチョ
ッパー回路４０を制御するためのチョッパー回路制御部
５０が設けられている。

【００２６】この絶縁型双方向昇降圧チョッパー回路４
０は、センタータップ付トランス４１が用いられ、その
トランス４１の１次側巻線のセンタータップがリアクト
ル４２を介してバッテリー２１の（＋）側に接続され、
また１次側巻線の両端部がそれぞれ昇圧用チョッパー素
子４３，４４を介して共通接続され、バッテリー２１の
（−）側，つまり車体本体側に接続されている。これら
昇圧用チョッパー素子４３，４４にはそれぞれ環流ダイ
オード４５が接続されている。

【００２７】一方、トランス４１の２次側巻線のセンタ
ータップはコンデンサ２２の一端側となる電動機駆動用
主回路部電圧ラインＶＬ側に接続され、また２次側巻線
の両端部がそれぞれ降圧用チョッパー素子４６，４７を
介して共通接続され、コンデンサ２２の他端側に接続さ
れている。従って、電動機駆動制御部３２の主回路部１
は車体本体から浮いた状態に設けられている。そして、
これら降圧用チョッパー素子４６，４７にはそれぞれ環
流ダイオード４８が接続されている。４９はコンデンサ
である。

【００２８】前記チョッパー回路制御部５０は、主回路
部電圧ラインＶＬの電圧低下時にバッテリー２１の電圧
を電気二重層コンデンサ２２に供給充電する昇圧チョッ
パーモード系とバッテリー２１の電圧低下時にコンデン
サ２２の充電電力をバッテリー２１に供給する降圧チョ
ッパーモード系とに分けられる。

【００２９】この昇圧チョッパーモード系にあっては、
主回路部電圧ラインＶＬの電圧低下を検出するために、
予め所定の電圧が設定されている電圧低下検出設定器５
１と、この設定器５１の設定電圧と主回路部電圧ライン
ＶＬの電圧との差の電圧によって定まる基準電流を出力
する制限回路付演算増幅部５２と、この基準電流とバッ
テリー２１の（＋）側ラインの電流検出器５３により検
出される昇圧チョッパー回路側からの帰還電流とを比較
しその差電流を増幅する演算増幅部５４と、この電流増
幅部５４の出力電流に応じたパルス幅に変調されるパル
スを出力するパルス幅制御回路（ＰＷＭ）５５と、この
パルス幅制御回路（ＰＷＭ）５５の出力パルスによって
昇圧用チョッパー素子４３，４４を交互に駆動する絶縁
回路付素子駆動回路５６とによって構成されている。

【００３０】一方、降圧チョッパーモード系において
は、バッテリー２１側の所望とする電圧を設定する電圧
設定器５８と、この設定電圧とバッテリー２１側の電圧
との差の電圧によって定まる基準電流を出力する制限回
路付演算増幅部５９と、この基準電流とバッテリー２１
の（＋）側ラインの電流検出器５３によって検出される
昇圧チョッパー回路側からの帰還電流とを比較しその差
電流を増幅する演算増幅部６０と、この演算増幅部６０
の出力レベルに応じたパルス幅に変調されるパルスを出
力するパルス幅制御回路（ＰＷＭ）６１と、このパルス
幅制御回路（ＰＷＭ）６１の出力パルスによって降圧用
チョッパー素子４６，４７を交互に駆動する絶縁回路付
素子駆動回路６２とによって構成されている。

【００３１】次に、以上のように構成された装置の動作
を説明する。先ず、電動機３を力行駆動しようとする
時、図２（ａ）に示すように主回路部電圧ラインＶＬの
電圧が予め電圧低下検出設定器５１の設定電圧よりも低
くなる場合がある。例えば長期駐留時や外部環境差によ
る運転時の充放電収支の片寄り時等の場合、電気二重層
コンデンサ２２の放電によって主回路部電圧ラインＶＬ
の電圧が低下するので、設定器５１の設定電圧と主回路
部電圧ラインＶＬの電圧とを比較して差電圧が発生する
と、演算増幅部５２から差電圧によって定まる基準電流
が出力する。そして、この基準電流から電流検出器５３
によって検出される昇圧チョッパー回路の帰還電流を減
算し、その減算電流を演算増幅部５４で増幅し、図２
（ｂ）に示すような波形信号を得た後、パルス幅制御回
路５５に導入する。

【００３２】ここで、パルス幅制御回路５５は、演算増
幅部５４の出力レベルに応じて変化するパルス幅のパル
スに変換し、図２（ｃ），（ｄ）に示すようにチョッパ
ー素子４３，４４を交互にオン駆動する。その結果、バ
ッテリー２１側の直流電圧はセンタータップ付トランス
４１の１次側巻線に供給される。

【００３３】この昇圧チョッパー動作時，トランス４１
の２次側巻線の降圧用チョッパー素子４６，４７はオフ
動作状態にある。従って、トランス４１の２次側巻線に
現れる電圧は、チョッパー素子４６，４７に並列に接続
されている環流ダイオード４８，４８を介して図２
（ｅ）のごとく全波整流され、コンデンサ２２に充電さ
れる。そして、コンデンサ２２の充電動作によって主回
路部電圧ラインＶＬの電圧が設定電圧に達したとき、演
算増幅部５２の出力が零となり、昇圧チョッパー動作は
オフ状態となる。すなわち、バッテリー２１の電力が昇
圧用チョッパー素子４３，４４および交流結合によるト
ランス４１を介してコンデンサ２２に供給される。従っ
て、電動機駆動制御部３２によって電動機３が力行駆動
することができる。

【００３４】次に、通常運転時においては、電気二重層
コンデンサ２２が前述したようにエネルギーの蓄積，放
出の貯蔵源として動作するが、バッテリー２１の電圧Ｄ
Ｃ２４Ｖが図３（ａ）に示すように車載用電気機器への
電力供給により電圧設定器５８の設定電圧よりも降下す
ると、電圧設定器５８の設定電圧とバッテリ２１の帰還
電圧との差を演算増幅部５９によって増幅し、その差電
圧によって定まる基準電流を出力する。そして、前述す
る昇圧チョッパーモード系と同一動作を行う演算増幅部
６０，パルス幅制御回路６１および絶縁回路付素子駆動
回路６２によって図３（ｃ），（ｄ）のように降圧用チ
ョッパー素子４６，４７を交互にオン駆動する。この降
圧用チョッパー素子４６，４７のオン駆動による出力が
センタータップ付トランス４１の２次側巻線に送られ、
プッシュプル駆動される。

【００３５】その結果、トランス４１の１次側巻線には
巻数比に基づく電圧が誘起される。この降圧用チョッパ
ー素子４６，４７の動作時、トランス４１の１次側巻線
の昇圧用チョッパー素子４３，４４はオフ状態にあり、
これらチョッパー素子４３，４４に並列に接続されてい
る環流ダイオード４５，４５が整流動作を行って図３
（ｅ）のごとく全波整流を行い、コンデンサ２２の充電
電力がバッテリー２１に供給される。

【００３６】すなわち、降圧チョッパーモード系では、
バッテリー２１の電圧が電圧設定器５８の設定電圧より
も低くなったとき、当該電圧設定器５８の設定電圧とな
るように、電流検出器５３，演算増幅部６０，パルス幅
制御回路６１および素子駆動回路６２からなる電流マイ
ナーループをもつ演算増幅部５９による電圧制御ループ
が形成され、バッテリー２１の電圧が一定となるように
制御される。

【００３７】なお、前記２つのモードは、電動機３がア
クセルペタルの踏み込み時に力行モードとなるので、こ
のときには昇圧チョッパーモードとし、ブレーキペタル
踏み込みまたはアクセルペタルを離した時に回生モード
となるので、このときには降圧チョッパーモードとす
る。

【００３８】従って、以上のような実施例の構成によれ
ば、主回路部１に電力を供給するコンデンサ２２とし
て、従来のこの種の装置で一般的に使用されているコン
デンサと比較して大容量コンデンサ，例えば電気二重層
コンデンサを設けたことにより、通常の運転であるエネ
ルギーの充放電を当該コンデンサ２２に分担させること
ができ、回生エネルギーをコンデンサ２２のみで完全に
回収でき、よって回生電力を効率良く回収することがで
きる。

【００３９】また、車載電気機器用電源回路と電動機駆
動制御部３２との間に絶縁型双方向昇降圧チョッパー回
路４０を介在して直流的に分離する一方、バッテリー電
源回路の（−）側は従来通り接地するとともに、危険と
されるバッテリー２１の電圧レベルをＤＣ２４Ｖまたは
ＤＣ１２Ｖに下げたので、装置の何らかの不具合や衝突
事故等が発生してもバッテリー２１による危険率が殆ん
どなくなる。しかも、危険な高電圧を必要とする電動機
駆動制御部３２の主回路部１は前述のごとく車載電気機
器用電源回路，ひいてはバッテリー電源と直流的に分離
し、かつ、車体本体のグランドから浮かすように設けら
れているので、装置不良または衝突時等に懸念される二
次災害の発生を抑制でき、人命の安全対策に大きく貢献
する。

【００４０】なお、上記実施例では、バッテリー２１と
大容量コンデンサに２２との間に絶縁型双方向昇降圧チ
ョッパ回路４０を用いたが、例えば図４に示すようにフ
ルブリッジ回路構成とした昇降圧チョッパー回路４０′
を用いてもよい。

【００４１】つまり、バッテリー２１の両極間には、昇
圧用チョッパー素子４３と４４、４３Ａと４４Ａとの直
列回路を接続することにより第１のブリッジ回路を構成
し、その第１のブリッジ回路の出力側にセンタータップ
不要のトランス４１′の１次側巻線が接続されている。
このトランス４１′の２次側巻線側にも同様に降圧用チ
ョッパー素子４６，４７，４６Ａ，４７Ａからなる第２
のブリッジ回路が接続されている。なお、チョッパー回
路制御部５０は、図１と同様な構成のものが用いられ
る。

【００４２】このような構成によれば、絶縁回路付素子
駆動回路５６によりチョッパー素子（４３Ａ，４４）と
（４４Ａ，４３）とを交互に駆動し、また素子駆動回路
６２によりチョッパー素子（４６Ａ，４７）と（４７
Ａ，４６）とを交互に駆動することになる。

【００４３】よって、この実施例の場合には、図１の実
施例と同様な作用効果を有する他、トランスのセンター
タップが不要になり、チョッパー素子電圧が図１に比べ
て半分でよい。従って、スイッチングによる電波障害の
抑制に寄与する。その他、本発明はその要旨を逸脱しな
い範囲で種々変形して実施できる。

【００４４】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、次
のような種々効果を奏する。請求項１の発明によれば、
電動機駆動制御部の主回路部側に大容量コンデンサを設
けたことにより、回生電力を効率良く回収してエネルギ
ーの収支の向上を図ることができる。また、バッテリー
と大容量コンデンサとの間を交流結合するととともに、
バッテリーを低電圧とし，かつ，負側を車体本体に接地
し、一方、電動機駆動制御部の主回路部側を車体本体か
ら浮かすようにしたので、装置の不具合時や自動車の衝
突時等に懸念される二次災害を適切，かつ，未然に防止
できる。

【００４５】次に、請求項２の発明によれば、バッテリ
ーまたは大容量コンデンサの電圧を所要の電圧に昇圧ま
たは降圧でき、かつ、高い変換効率で確実に所要の直流
電力をバッテリーまたは大容量コンデンサに供給でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わる車載用電動機の制御装置の第一
実施例を示す構成図。

【図２】図１において昇圧チョッパーモード系の動作を
説明する図。

【図３】図１において降圧チョッパーモード系の動作を
説明する図。

【図４】本発明装置の他の実施例を示す構成図。

【図５】従来の車載用電動機制御装置の構成を示す図。

【図６】先願出願に開示されている車載用電動機制御装
置の構成を示す図。

【符号の説明】

１…主回路部、３…電動機、２１…バッテリー、２２…
大容量コンデンサ、３２…電動機駆動制御部、４０…絶
縁型双方向昇降圧チョッパー回路、４１，４１′…トラ
ンス、４３，４３Ａ，４４，４４Ａ…昇圧用チョッパー
素子、４５…環流ダイオード、４６，４６Ａ，４７，４
７Ａ…降圧用チョッパー素子、４８…環流ダイオード、
５０…チョッパー回路制御部、５１，５８…設定器、５
５，６１…パルス幅制御回路、５６，６２…絶縁回路付
素子駆動回路。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】バッテリーから電力を受けて電動機駆動
制御部の主回路部により電動機を駆動するとともに、減
速トルクによる回生電力の発生時に前記バッテリーを充
電する車載用電動機の制御装置において、低電圧の車載機器用電源に接続され、かつ、負側が車体
本体に接地されている低電圧の前記バッテリーと、高電圧によってインバータ駆動される前記電動機駆動制
御部の主回路部に接続された大容量コンデンサと、前記バッテリーと前記大容量コンデンサとが交流的に結
合され、前記電動機駆動制御部の主回路部が前記車体本
体から浮かすように設けられた双方向絶縁型昇降圧チョ
ッパー回路と、前記主回路部の電圧が第１の所定電圧以下のとき、前記
バッテリーから前記双方向絶縁型昇降圧チョッパー回路
を介して前記大容量コンデンサ側に電力を供給し、また
前記車載機器用電源の電圧が第２の所定電圧以下のと
き、前記双方向絶縁型昇降圧チョッパー回路を介して前
記電動機側からの回生エネルギーを前記バッテリーおよ
び前記車載機器用電源に供給するチョッパー回路制御手
段とを備えたことを特徴とする車載用電動機の制御装
置。
【請求項２】双方向絶縁型昇降圧チョッパー回路は、
所定の巻数比の１次側巻線および２次側巻線が巻回され
る変成器と、この変成器の１次側巻線とバッテリーとの
間に設けられ、昇圧用チョッパー素子およびこの昇圧用
チョッパー素子に並列接続される環流ダイオードで形成
された第１のブリッジ回路と、前記変成器の２次側巻線
と前記大容量コンデンサとの間に設けられ、降圧用チョ
ッパー素子およびこの降圧用チョッパー素子に並列接続
される環流ダイオードで形成された第２のブリッジ回路
とを備えたことを特徴とする請求項１記載の車載用電動
機の制御装置。
【請求項３】前記電動機は、内燃機関に接続され、当
該内燃機関のトルクを補助することを特徴とする請求項
１記載の車載用電動機の制御装置。