旋转电机控制装置制造方法及图纸

即使对逆变器控制装置的电力供给被切断，也使具备逆变器的旋转电机驱动装置适当地进行故障安全控制。将具备与第一直流电源(2H)以及交流的旋转电机(80)连接而转换电力的逆变器(10)的旋转电机驱动装置作为控制对象的旋转电机控制装置(1)具备利用由第二直流电源(2L)供给的电力动作，使构成逆变器(10)的开关元件(3)进行开关动作，并且进行故障安全控制的逆变器控制装置(20)。旋转电机控制装置(1)在从第二直流电源(2L)向逆变器控制装置(20)供给的电力降低的情况下，从将第一直流电源(2H)作为电力源的后备电源(2B)向逆变器控制装置(20)供给电力，来进行故障安全控制。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】旋转电机控制装置
本专利技术涉及对交流的旋转电机进行驱动控制的旋转电机控制装置。
技术介绍
例如，在电动汽车、混合动力汽车等中，在驱动车轮的交流的旋转电机与高压直流电源之间具备逆变器，该逆变器在直流与交流之间转换电力。在多数情况下，逆变器被逆变器控制装置进行开关控制，该逆变器控制装置由比高压直流电源低电压的低压直流电源供给电力而动作。另外，有在高压直流电源与逆变器之间具备开关装置(接触器)的情况。若接触器的接点闭合则成为导通状态，高压直流电源与逆变器(以及旋转电机)电连接。若接点分开则成为非导通状态，高压直流电源与逆变器(以及旋转电机)的电连接被切断。在逆变器产生了过电流、过电压等的情况下，逆变器控制装置进行故障安全控制，使逆变器进行开关动作。例如，逆变器控制装置执行主动短路控制(零矢量序列控制(ZVS控制))，以使几个开关元件成为导通状态而使得电流在旋转电机与逆变器之间环流。例如，在日本特开2011－55582号公报(专利文献2)中，公开了使逆变器的上段侧的开关元件全部成为截止状态，并使下段侧的开关元件的任意一个以上成为导通状态的控制方法(专利文献1：图2、第158、159、165段等)。其中，有低压直流电源也停止的情况，且在低压直流电源与逆变器控制装置的连接上也有产生断线、继电器等连接器的释放、或者短路等情况。在这样的情况下，存在无法对逆变器适当地进行上述故障安全动作的可能性。专利文献1:日本特开2011－55582号公报
技术实现思路
鉴于上述背景，希望即使从电源对逆变器控制装置的电力供给被切断，也使具备逆变器的旋转电机驱动装置进行故障安全控制来使逆变器适当地进行开关动作。鉴于上述的对与车辆的车轮驱动连结的交流的旋转电机进行驱动控制的旋转电机控制装置的特征性的结构在于以下的点，是对与车辆的车轮驱动连结的交流的旋转电机进行驱动控制的旋转电机控制装置，具备：逆变器控制装置，其将具备逆变器的旋转电机驱动装置作为控制对象，且利用由与第一直流电源不同的第二直流电源供给的电力动作，其中，上述逆变器与第一直流电源连接并且与上述旋转电机连接而在上述第一直流电源的直流与上述旋转电机的多相的交流之间转换电力；以及直流链路电容器，其使上述逆变器的直流侧的电压亦即直流链路电压平滑化，上述逆变器以及上述直流链路电容器经由在打开状态下切断电力的供给的接触器与上述第一直流电源连接，上述逆变器利用上段侧开关元件和下段侧开关元件的串联电路构成相当于交流1相的臂，并且具备将从下段侧朝向上段侧的方向作为正向以并联的方式与各开关元件连接的续流二极管，上述逆变器控制装置是使构成上述逆变器的开关元件进行开关动作的装置，上述旋转电机控制装置还具备：后备电源，其将上述第一直流电源作为电力源构成；以及切换控制电路，其将向上述逆变器控制装置供给电力的供给源切换为上述后备电源，在从上述第二直流电源向上述逆变器控制装置供给的电力为预先规定的第一基准值以下，并且，从上述后备电源输出的电力为预先规定的第二基准值以上的情况下，上述切换控制电路切换向上述逆变器控制装置供给电力的供给源，上述逆变器控制装置利用由上述后备电源供给的电力，使上述逆变器进行开关动作来进行故障安全控制。由于后备电源将与第二直流电源不同的电源亦即第一直流电源作为电力源构成，所以即使在例如第二直流电源、第二直流电源的周围的布线产生了断线等的情况下，也能够不取决于这些状态地向逆变器控制装置供给电力。因此，即使从第二直流电源向逆变器控制装置的电源供给中断，逆变器控制装置也能够进行故障安全控制，并使逆变器进行故障安全动作(开关动作)。在来自第二直流电源的电源供给中断了的情况下，若是逆变器控制装置不能进行故障安全控制的结构，则为了代替逆变器控制装置使逆变器进行故障安全动作(开关动作)，而存在例如需要另外设置故障安全电路的可能性。但是，根据本结构，不用设置这样的故障安全电路，通过逆变器控制装置，就能够使逆变器进行故障安全动作(开关动作)。即，根据该结构，即使从电源向逆变器控制装置的电力供给被切断，也能够使具备逆变器的旋转电机驱动装置进行故障安全控制来使逆变器适当地进行开关动作。旋转电机控制装置的进一步的特征和优点通过参照附图来进行说明的有关实施方式的以下的记载而变得明确。附图说明图1是示意性地表示旋转电机控制装置的系统结构的电路框图。图2是示意性地表示车辆的驱动装置的结构的框图。图3是示意性地表示关断以及接触器断开时的电池电流以及直流链路电压的响应的波形图。图4是表示转速与故障安全控制的关系的图。图5是故障安全控制的状态迁移图。图6是表示由切换控制电路进行的切换判定的一个例子的流程图。图7是表示再生电力以及电池电流与转速的关系的图。图8是表示马达线间反电动势与转速的关系的图。图9是表示与接触器的开关状态相应的切换转速与故障安全控制的关系的图。图10是示意性地表示后备电源以及下段侧栅极驱动电源的结构例的图。图11是示意性地表示上段侧栅极驱动电源的结构例的图。图12是不同的切换条件下的故障安全控制的状态迁移图。具体实施方式以下，基于附图对本实施方式的旋转电机控制装置进行说明。如图1所示，旋转电机控制装置1具备逆变器控制装置20而构成，该逆变器控制装置20将具备逆变器10的旋转电机驱动装置作为控制对象。逆变器10是与作为第一直流电源的高压电池2H(高压直流电源)连接，并且与旋转电机80连接而在高压电池2H的直流与旋转电机80的多相交流(这里是3相交流)之间转换电力的电力转换装置。在本实施方式中，逆变器10经由接触器9与高压电池2H连接。逆变器控制装置20同作为与高压电池2H不同的第二直流电源的低压电池2L(低压直流电源)连接，利用由低压电池2L供给的电力动作。高压电池2H(第一直流电源)的电源电压例如为200～400[V]，低压电池2L(第二直流电源)的电源电压例如为12～24[V]左右。在本实施方式中，第二直流电源是电源电压比第一直流电源低的直流电源。逆变器控制装置20在使构成逆变器10的开关元件3进行开关动作，并且在旋转电机驱动装置(逆变器10及其周边的电气系统)产生了过电流、过电压等不良的现象的情况下，进行故障安全控制，使逆变器10进行故障安全动作(开关动作)。在本实施方式中，逆变器控制装置20作为该故障安全控制，选择性地进行主动短路控制和关断控制，使逆变器10进行故障安全动作(开关动作)。在本实施方式中，旋转电机80是成为例如混合动力汽车、电动汽车等车辆的驱动力源的旋转电机。作为车辆的车轮的驱动力源的旋转电机80是利用多相交流(这里是3相交流)动作的旋转电机，既能作为电动机发挥功能，也能作为发电机发挥功能。即，旋转电机80经由逆变器10将来自高压电池2H的电力转换为动力(电力运行)。或者，旋转电机80将参照图2从后述的内燃机70、车轮W传递的旋转驱动力转换为电力，并经由逆变器10对高压电池2H充电(再生)。如图2的示意图所示，本实施方式的旋转电机80是成为混合动力汽车的驱动力源的旋转电机(MG：Motor/Generator)。在本实施方式中，例示具备所谓的并行方式的混合驱动装置的车辆。该混合驱动装置作为车辆的驱动力源具备内燃机70以及旋转电机80。内燃机70是通过燃料的燃烧而被驱动的热机。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种旋转电机控制装置，是对与车辆的车轮驱动连结的交流的旋转电机进行驱动控制的旋转电机控制装置，具备：逆变器控制装置，其将具备逆变器的旋转电机驱动装置作为控制对象，且利用由与第一直流电源不同的第二直流电源供给的电力动作，其中，上述逆变器与上述第一直流电源连接并且与上述旋转电机连接而在上述第一直流电源的直流与上述旋转电机的多相交流之间转换电力；以及直流链路电容器，其使上述逆变器的直流侧的电压亦即直流链路电压平滑化，上述逆变器以及上述直流链路电容器经由在打开状态下切断电力的供给的接触器与上述第一直流电源连接，上述逆变器利用上段侧开关元件和下段侧开关元件的串联电路构成相当于交流1相的臂，并且具备将从下段侧朝向上段侧的方向作为正向以并联的方式与各开关元件连接的续流二极管，上述逆变器控制装置是使构成上述逆变器的开关元件进行开关动作的装置，上述旋转电机控制装置还具备：后备电源，其将上述第一直流电源作为电力源构成；以及切换控制电路，其将向上述逆变器控制装置供给电力的供给源切换为上述后备电源，在从上述第二直流电源向上述逆变器控制装置供给的电力为预先规定的第一基准值以下，并且，从上述后备电源输出的电力为预先规定的第二基准值以上的情况下，上述切换控制电路切换向上述逆变器控制装置供给电力的供给源，上述逆变器控制装置利用由上述后备电源供给的电力，使上述逆变器进行开关动作来进行故障安全控制。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.12.25 JP 2014-2629351.一种旋转电机控制装置，是对与车辆的车轮驱动连结的交流的旋转电机进行驱动控制的旋转电机控制装置，具备：逆变器控制装置，其将具备逆变器的旋转电机驱动装置作为控制对象，且利用由与第一直流电源不同的第二直流电源供给的电力动作，其中，上述逆变器与上述第一直流电源连接并且与上述旋转电机连接而在上述第一直流电源的直流与上述旋转电机的多相交流之间转换电力；以及直流链路电容器，其使上述逆变器的直流侧的电压亦即直流链路电压平滑化，上述逆变器以及上述直流链路电容器经由在打开状态下切断电力的供给的接触器与上述第一直流电源连接，上述逆变器利用上段侧开关元件和下段侧开关元件的串联电路构成相当于交流1相的臂，并且具备将从下段侧朝向上段侧的方向作为正向以并联的方式与各开关元件连接的续流二极管，上述逆变器控制装置是使构成上述逆变器的开关元件进行开关动作的装置，上述旋转电机控制装置还具备：后备电源，其将上述第一直流电源作为电力源构成；以及切换控制电路，其将向上述逆变器控制装置供给电力的供给源切换为上述后备电源，在从上述第二直流电源向上述逆变器控制装置供给的电力为预先规定的第一基准值以下，并且，从上述后备电源输出的电力为预先规定的第二基准值以上的情况下，上述切换控制电路切换向上述逆变器控制装置供给电力的供给源，上述逆变器控制装置利用由上述后备电源供给的电力，使上述逆变器进行开关动作来进行故障安全控制。2.根据权利要求1所述的旋转电机控制装置，其中，上述故障安全控制是至少多相全部的上述臂的上述上段侧开关元件成为导通状态、或者多相全部的上述臂的上述下段侧开关元件成为导通状态的主动短路控制。3.根据权利要求2所述的旋转电机控制装置，其中，上述故障安全控制还包含全部的上述开关元件成为截止状态...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏布拉塔·萨哈，堀田丰，中村恭士，
申请(专利权)人：爱信艾达株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP