特許 5991279 モータ駆動装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5991279

(24)【登録日】2016年8月26日

(45)【発行日】2016年9月14日

(54)【発明の名称】モータ駆動装置

(51)【国際特許分類】

   H02J 1/00 20060101AFI20160901BHJP

   H02J 7/00 20060101ALI20160901BHJP

   H02M 7/48 20070101ALI20160901BHJP

   H02P 27/06 20060101ALI20160901BHJP

【ＦＩ】

   H02J1/00 309R

   H02J7/00 S

   H02M7/48 M

   H02M7/48 F

   H02M7/48 L

   H02P27/06

【請求項の数】4

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2013-149789(P2013-149789)

(22)【出願日】2013年7月18日

(65)【公開番号】特開2015-23663(P2015-23663A)

(43)【公開日】2015年2月2日

【審査請求日】2015年10月27日

(73)【特許権者】

【識別番号】000110321

【氏名又は名称】トヨタ車体株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100105957

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 誠

(74)【代理人】

【識別番号】100068755

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 博宣

(72)【発明者】

【氏名】宇野 耕輔

【審査官】 緑川 隆

(56)【参考文献】

【文献】 特表２００４−５１５１９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１４２１１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−１７７８９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−１８４９４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−２７７６１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０２Ｊ １／００

Ｈ０２Ｊ ７／００

Ｈ０２Ｍ ７／４８

Ｈ０２Ｐ ２７／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

直流電源と、前記直流電源に接続された電解コンデンサと、複数の上下アームから構成され、前記各アームにスイッチング素子を有して、前記電解コンデンサの直流電圧を交流電圧に変換するインバータ回路と、前記インバータ回路に接続された多相モータと、前記インバータ回路をスイッチング動作させ、前記多相モータを駆動する制御部を有するモータ駆動装置において、
前記複数の上下アームのうち１組の上下アームが前記電解コンデンサと前記直流電源の間に並列に接続され、前記１組の上下アームのうち、上アームと電解コンデンサの間、または下アームと前記電解コンデンサの間には前記制御部によりオンオフ制御されるリレー接点が設けられ、
前記制御部は、プリチャージ中は、前記リレー接点をオフさせた状態で、前記１組の上下アームのうち、前記リレー接点が接続されたアームのスイッチング素子をオン制御またはデューティ制御するとともに、前記インバータ回路を構成する残りの他の全てのスイッチング素子をオフ制御して前記電解コンデンサに対してブリチャージを行うモータ駆動装置。

【請求項2】

前記多相モータの相電流を検出する電流センサを備え、
前記制御部は、前記プリチャージしているときの前記電流センサの検出結果がプリチャージ完了条件を満たす場合は、前記プリチャージのためにオン制御またはデューティ制御した前記上アーム、または下アームのスイッチング素子をオフ制御する請求項１に記載のモータ駆動装置。

【請求項3】

直流電源と、
前記直流電源に接続された電解コンデンサと、
複数の上下アームから構成され、前記各アームにスイッチング素子を有して、前記電解コンデンサの直流電圧を交流電圧に変換するインバータ回路と、
前記インバータ回路に接続された多相モータと、
前記インバータ回路をスイッチング動作させ、前記多相モータを駆動する制御部を有するモータ駆動装置において、
前記直流電源と前記電解コンデンサの間に設けられたリレー接点と、
前記直流電源と前記リレー接点間の接続点と、前記多相モータの中性点との間に設けられたプリチャージスイッチ部とを、備え、
前記制御部は、プリチャージ中は、前記リレー接点をオフ、及び前記プリチャージスイッチ部をオンさせた状態で、各上下アームのスイッチング素子を全てオフ制御して、前記電解コンデンサに対してブリチャージを行うモータ駆動装置。

【請求項4】

前記多相モータの相電流を検出する電流センサを備え、
前記制御部は、前記プリチャージしているときの前記電流センサの検出結果がプリチャージ完了条件を満たす場合は、前記プリチャージスイッチ部をオフする請求項３に記載のモータ駆動装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、モータ駆動装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来の多相モータを駆動するモータ駆動装置の例について説明する。図４に示すように、多相モータＭを駆動するモータ駆動装置は、バッテリ５０、電解コンデンサ６０、及びインバータ回路７０を有する。

【0003】

インバータ回路７０は、一般的に入力部に容量の大きな前記電解コンデンサ６０が配置されている。
インバータ回路７０の各組の上下アームは、電解コンデンサ６０の出力端子側において、相互に平行に接続されている。インバータ回路７０の各上アームは、スイッチング素子Ａ，Ｃ，Ｅをそれぞれ有する。また、各下アームは、スイッチング素子Ｂ，Ｄ，Ｆをそれぞれ有する。

【0004】

バッテリ５０（電源部）と電解コンデンサ６０の間には、リレー接点ＲＬと、プリチャージ回路８０の並列回路が接続されている。プリチャージ回路８０は、スイッチ部８２とプリチャージ抵抗８４、ダイオード８６とからなる。前記プリチャージ抵抗８４は、プリチャージ時に電解コンデンサ６０に流れる充電電流を制限するためのものである。

【0005】

前記プリチャージ回路８０は、リレー接点ＲＬが溶着するのを防止するために備わっている。すなわち、仮に、プリチャージ回路８０を省略して電解コンデンサ６０をプリチャージしないでリレー接点ＲＬをオンに切り換えると、リレー接点ＲＬに電解コンデンサ６０を充電する過大な電流が流れて溶着するからである。

【0006】

そこで、上記のモータ駆動装置の電解コンデンサ６０の充電方法は、まず、リレー接点ＲＬを開成した状態で、プリチャージ回路８０のスイッチ部８２をオン（図５のｔ１時）にして電解コンデンサ６０をプリチャージした後に、図５のｔ３時にリレー接点ＲＬを閉成（オン）に切り換える。このため、リレー接点ＲＬの接点を大きな電解コンデンサ６０の充電電流で溶着することがない。なお、ｔ１〜ｔ３の時間は、予め設定されたプリチャージ時間、すなわち、固定時間であって、図示しないコントローラは、オンしたｔ１時からこの固定時間分を計時した後、スイッチ部８２をオフする。

【0007】

図５は、上記のように構成されたプリチャージ回路８０がプリチャージするときの、タイムチャートである。図５に示すように、スイッチ部８２（ＰＲＥ）がｔ１時にオンすると、電解コンデンサ６０の充電電流Ｉｃは、急激に立ち上がったのち、電解コンデンサ６０が充電されるにしたがって減少し、ｔ２時に０となる。また、スイッチ部８２（ＰＲＥ）がｔ１時にオンすると、電解コンデンサ６０のコンデンサ電圧Ｖｃは、徐々に増加し、電解コンデンサ６０が充電されるｔ２時に満充電の電圧となる。

【0008】

この後、リレー接点ＲＬを図５のｔ３時に閉成（オン）に切り換えられる。
上記構成のモータ駆動装置は、例えば、特許文献１で開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0009】

【特許文献1】特開２００５−２９５６９７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0010】

ところで、上記のように構成されたプリチャージ回路には、大きな容量のプリチャージ抵抗が必要となり、プリチャージ抵抗の配置スペース、その部品コストが問題となる。
本発明の目的は、プリチャージ抵抗を別途用意することなく、プリチャージを行うことができ、前記プリチャージ抵抗の配置スペースの削減及びコスト低減を図ることができるモータ駆動装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0011】

上記問題点を解決するために、本発明のモータ駆動装置は、直流電源と、前記直流電源に接続された電解コンデンサと、複数の上下アームから構成され、前記各アームにスイッチング素子を有して、前記電解コンデンサの直流電圧を交流電圧に変換するインバータ回路と、前記インバータ回路に接続された多相モータと、前記インバータ回路をスイッチング動作させ、前記多相モータを駆動する制御部を有するモータ駆動装置において、前記複数の上下アームのうち１組の上下アームが前記電解コンデンサと前記直流電源の間に並列に接続され、前記１組の上下アームのうち、上アームと電解コンデンサの間、または下アームと前記電解コンデンサの間には前記制御部によりオンオフ制御されるリレー接点が設けられ、前記制御部は、プリチャージ中は、前記リレー接点をオフさせた状態で、前記１組の上下アームのうち、前記リレー接点が接続されたアームのスイッチング素子をオン制御またはデューティ制御するとともに、前記インバータ回路を構成する残りの他の全てのスイッチング素子をオフ制御して前記電解コンデンサに対してブリチャージを行うものである。

【0012】

また、前記モータ駆動装置では、前記多相モータの相電流を検出する電流センサを備え、前記制御部は、前記プリチャージしているときの前記電流センサの検出結果がプリチャージ完了条件を満たす場合は、前記プリチャージのためにオン制御またはデューティ制御した前記上アーム、または下アームのスイッチング素子をオフ制御するようにしてもよい。

【0013】

また、本発明のモータ駆動装置は、直流電源と、前記直流電源に接続された電解コンデンサと、複数の上下アームから構成され、前記各アームにスイッチング素子を有して、前記電解コンデンサの直流電圧を交流電圧に変換するインバータ回路と、前記インバータ回路に接続された多相モータと、前記インバータ回路をスイッチング動作させ、前記多相モータを駆動する制御部を有するモータ駆動装置において、前記直流電源と前記電解コンデンサの間に設けられたリレー接点と、前記直流電源と前記リレー接点間の接続点と、前記多相モータの中性点との間に設けられたプリチャージスイッチ部とを、備え、前記制御部は、プリチャージ中は、前記リレー接点をオフ、及び前記プリチャージスイッチ部をオンさせた状態で、各上下アームのスイッチング素子を全てオフ制御して、前記電解コンデンサに対してブリチャージを行うものである。

【0014】

また、前記モータ駆動装置は、前記多相モータの相電流を検出する電流センサを備え、前記制御部は、前記プリチャージしているときの前記電流センサの検出結果がプリチャージ完了条件を満たす場合は、前記プリチャージスイッチ部をオフするようにしてもよい。

【発明の効果】

【0015】

本発明によれば、プリチャージ抵抗を別途用意することなく、プリチャージを行うことができ、前記プリチャージ抵抗の配置スペースの削減及びコスト低減を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本発明の第１実施形態のモータ駆動装置の電気回路図。

【図2】第１実施形態のモータ駆動装置のプリチャージ時のリレー接点、充電電流、コンデンサ電圧のタイミングチャート。

【図3】第２実施形態のモータ駆動装置の電気回路図。

【図4】従来のモータ駆動装置の電気回路図。

【図5】従来のモータ駆動装置のプリチャージ時のリレー接点、充電電流、コンデンサ電圧のタイミングチャート。

【発明を実施するための形態】

【0017】

（第１実施形態の構成）
以下、本発明のモータ駆動装置を具体化した第１実施形態について図１及び図２を参照して説明する。なお、従来例と同一構成には同一符号を付す。

【0018】

図１に示すように、多相モータＭを駆動するモータ駆動装置は、バッテリ５０、電解コンデンサ６０、及び３組の上下アームを備えたインバータ回路７０を有する。
インバータ回路７０は、電解コンデンサの直流電圧を交流電圧に変換するためのものである。バッテリ５０は直流電源の一例であり、バッテリ限定するものではない。

【0019】

例えば交流電源を直流に変換する整流回路を直流電源としてもよい。また、本実施形態の多相モータＭは、三相交流モータである。
インバータ回路７０は、一般的に入力部に容量の大きな前記電解コンデンサ６０が配置されている。

【0020】

電解コンデンサ６０のプラス側端子とバッテリ５０のプラス側端子との間には、リレー接点ＲＬが設けられている。本実施形態は、従来例の構成中、プリチャージ回路８０が省略されて、リレー接点ＲＬとバッテリ５０との接続点とバッテリの負側端子間に、インバータ回路７０の１組の上下アームが接続されているところが異なっている。

【0021】

また、インバータ回路７０の残りの２組の上下アームは、電解コンデンサ６０の出力端子側において、前記１組の上下アームに対して平行に接続されている。
インバータ回路７０の各上アームは、スイッチング素子Ａ，Ｃ，Ｅをそれぞれ有する。また、各下アームは、スイッチング素子Ｂ，Ｄ，Ｆをそれぞれ有する。

【0022】

スイッチング素子Ａ〜Ｆは、例えば電界効果型トランジスタにより構成されている。本実施形態ではＮチャネル型のＭＯＳ−ＦＥＴにより構成されている。
なお、スイッチング素子Ａ〜Ｆは、電界効果型トランジスタにより構成されるとは限らず、例えばバイポーラトランジスタやＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolor Transistor）などにより構成されていてもよい。

【0023】

スイッチング素子Ａ，Ｂ間、スイッチング素子Ｃ，Ｄ間及びスイッチング素子Ｅ，Ｆ間の各接続点は、多相モータＭのそれぞれの各相のコイルＵ，Ｖ，Ｗに接続されている。また、各相のコイルＵ，Ｖ，Ｗは中性点Ｎに相互に接続されてスター結線されている。

【0024】

本実施形態では、コイルＵ，Ｖ，Ｗの巻線抵抗は、プリチャージ抵抗分に相当する容量を有するように設定されている。すなわち、前記巻線抵抗は、後述するプリチャージ時に流れる充電電流が電解コンデンサ６０に急激に流れないように制限するように設定されている。なお、一般的に、コイルの巻線抵抗は、高容量であるため、前記設定は容易である。

【0025】

また、スイッチング素子Ａ，Ｂの接続点と、Ｕ相のコイル間、及びスイッチング素子Ｅ，Ｆの接続点と、Ｗ相のコイル間にはそれぞれＵ相、及びＷ相に流れる電流（相電流等）を検出するため電流センサＳ１，Ｓ２が接続されている。電流センサＳ１，Ｓ２は、モータ電流（相電流）を検出して、コントローラ９０がモータの回転制御に使用するものである。

【0026】

制御部としてのコントローラ９０は、前記リレー接点ＲＬをオンオフ制御する、また、コントローラ９０は、インバータ回路７０のスイッチング素子Ａ〜Ｆをそれぞれオンオフ制御することにより多相モータＭを回転させる。

【0027】

（第１実施形態の作用）
上記のように構成されたモータ駆動装置において、電解コンデンサ６０のプリチャージ方法を説明する。

【0028】

コントローラ９０は、図２のｔ４時から、リレー接点ＲＬを開成した状態で、プリチャージを開始したとする。このようにリレー接点ＲＬを開成した状態で、上アームのスイッチング素子Ａをデューティ制御するとともに、残りの他の全てのスイッチング素子Ｂ〜Ｆをオフ制御する。

【0029】

このデューティ制御により、図２に示すように、スイッチング素子Ａはオンオフする。なお、図２では、説明の便宜上、デューティ比は５０％で表しているが、デューティ比は、大きいほど（オン時間がオフ時間よりも長いほど）好ましい。

【0030】

これにより、図１の点線で示すようにスイッチング素子Ａのオン時間時に、スイッチング素子Ａ、コイルＵ，中性点ＮからコイルＶ、スイッチング素子Ｃへの電路と、スイッチング素子Ａ、中性点ＮからコイルＷ、スイッチング素子Ｅへの２つ電路が成立する。

【0031】

この２つの電路で充電電流Ｉｃがバッテリ５０から電解コンデンサ６０を充電する。
ここで、コイルＵ，Ｖ，Ｗの巻線抵抗は、後述するプリチャージ時に流れる充電電流が電解コンデンサ６０に急激に流れないように制限するように設定されているため、急激に電解コンデンサ６０に充電電流が流れることはない。しかも、デューティ制御でオン時間が設定できるため、充電電流の抑制も行うことができる。

【0032】

図２に示すように前記ｔ４時以降において、充電電流Ｉｃが流れるため、電解コンデンサ６０のコンデンサ電圧Ｖｃが上昇していく。
また、図２に示すようにプリチャージ中は、電流センサＳ１，Ｓ２により、Ｕ相，Ｗ相に流れる充電電流の検出値がコントローラ９０に入力される。

【0033】

コントローラ９０は、入力したＵ相，Ｗ相の充電電流の検出値と、Ｕ相，Ｗ相の充電電流の検出値に基づいて算出したＶ相に流れる電流に基づいて、充電が完了したか否かを判定する。電解コンデンサ６０の充電が完了すると、充電電流は０となるため、充電電流がこの０値となることが本実施形態では、プリチャージ完了条件としている。コントローラ９０は、図２のｔ５時に前記充電電流がプリチャージ完了条件を満たすと判定すると、スイッチング素子Ａをオフ制御し、同時にリレー接点ＲＬをオンする。

【0034】

なお、インバータ回路７０による多相モータＭの駆動は、従来と同様であるため説明を省略する。
本実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。

【0035】

（１） 本実施形態のモータ駆動装置は、複数の上下アームのうち１組の上下アームが電解コンデンサ６０とバッテリ５０(直流電源)の間に並列に接続されている。また、前記１組の上下アームと電解コンデンサ６０の間にはコントローラ９０(制御部)によりオンオフ制御されるリレー接点ＲＬが設けられている。

【0036】

また、コントローラ９０(制御部)は、プリチャージ中は、リレー接点ＲＬをオフさせた状態で、前記１組の上下アームのうち、上アームのスイッチング素子Ａをデューティ制御する。また、残りの他の全てのアームのスイッチング素子Ｂ〜Ｆをオフ制御して電解コンデンサ６０に対してブリチャージを行う。

【0037】

このため、従来と異なり、多相モータＭのコイル（モータ巻線）の巻線抵抗をプリチャージ抵抗として兼用できるため、専用のプリチャージ回路が必要でなくなる。
また、プリチャージ抵抗を別途用意することなく、プリチャージを行うことができ、前記プリチャージ抵抗の配置スペースの削減及びコスト低減を図ることができる。

【0038】

（２） 本実施形態のモータ駆動装置は、多相モータＭの相電流を検出する電流センサＳ１，Ｓ２を備えている。また、コントローラ９０（制御部）は、プリチャージしているときの電流センサＳ１，Ｓ２の検出結果がプリチャージ完了条件を満たす場合は、プリチャージのためにデューティ制御した上アームのスイッチング素子Ａをオフ制御する。

【0039】

一般に従来の場合、図５に示す、（ｔ３−ｔ１）時間は、予め設定されたプリチャージ時間、すなわち、固定時間で設定されている。すなわち、実際に必要とされている実プリチャージ時間よりも余裕をもって設定されている。図５の例では、実際のプリチャージ時間は、（ｔ２−ｔ１）時間である。すると、（ｔ３−ｔ２）時間は無駄時間となる問題がある。

【0040】

本実施形態では、電解コンデンサ６０の充電電流を、電流センサＳ１，Ｓ２で検出し、電流センサＳ１，Ｓ２が検出した充電電流の検出結果が、プリチャージ完了条件を満たした場合に、プリチャージを終了する。このため、従来と異なり、無駄時間を設定する必要がなくなるため、プリチャージ時間を短縮できる。

【0041】

（３） また、本実施形態では、電流センサＳ１，Ｓ２は、多相モータＭを回転制御するために設けられたものであるが、これを利用して、プリチャージ中の充電電流を検出するようにしている。この結果、本実施形態によれば、新たに充電電流検出のための電流センサを設ける必要がなくなる。

【0042】

（第２実施形態の構成）
次に、第２実施形態のモータ駆動装置を、図３を参照して説明する。なお、従来例と同一構成について同一符号を付し、異なる構成について説明する。

【0043】

本実施形態では、従来構成において、プリチャージ回路８０のプリチャージ抵抗８４を省略するとともにダイオード８６が多相モータＭの中性点Ｎに接続されているところが異なっている。スイッチ部８２は、プリチャージスイッチ部に相当する。また、コントローラ９０は、制御部に相当する。なお、スイッチング素子Ａ〜Ｆは、第１実施形態と同一構成である。

【0044】

なお、本実施形態において、バッテリ５０とリレー接点ＲＬの接続点をＰとしている。また、コイルＵ，Ｖ，Ｗの巻線抵抗は、第１実施形態と同様に後述するプリチャージ時に流れる充電電流が電解コンデンサ６０に急激に流れないように制限するように設定されている。

【0045】

（第２実施形態の作用）
次に、第２実施形態の作用を説明する。
コントローラ９０は、リレー接点ＲＬを開成（オフ）した状態で、プリチャージを開始する。このようにリレー接点ＲＬを開成した状態で、コントローラ９０は、スイッチ部８２をオン制御するとともに、全てのスイッチング素子Ａ〜Ｆをオフ制御する。

【0046】

このプリチャージ回路８０のスイッチ部８２のオンにより、図３の点線で示すように、スイッチ部８２、ダイオード８６、中性点Ｎの電路が成立する。
また、中性点Ｎからは、コイルＵとスイッチング素子Ａの電路、コイルＶとスイッチング素子Ｃの電路、及びコイルＷとスイッチング素子Ｅの電路が成立する。これらの電路を介して、バッテリ５０から電解コンデンサ６０に充電電流Ｉｃが流れてプリチャージが行われる。

【0047】

ここで、コイルＵ，Ｖ，Ｗの巻線抵抗は、後述するプリチャージ時に流れる充電電流が電解コンデンサ６０に急激に流れないように制限するように設定されているため、急激に電解コンデンサ６０に充電電流が流れることはない。

【0048】

また、プリチャージ中は、電流センサＳ１，Ｓ２により、Ｕ相，Ｗ相に流れる充電電流の検出値がコントローラ９０に入力される。
コントローラ９０は、第１実施形態と同様に、入力したＵ相，Ｗ相の充電電流の検出値と、Ｕ相，Ｗ相の充電電流の検出値に基づいて算出したＶ相に流れる電流に基づいて、充電が完了したか否かを判定する。電解コンデンサ６０の充電が完了すると、充電電流は０となるため、充電電流がこの０値となることが本実施形態では、プリチャージ完了条件としている。コントローラ９０は、前記充電電流がプリチャージ完了条件を満たすと判定すると、スイッチ部８２をオフすると同時にリレー接点ＲＬをオンする。

【0049】

なお、インバータ回路７０による多相モータＭの駆動は、従来と同様であるため説明を省略する。
本実施形態によれば、第１実施形態の（３）の効果を奏するとともに以下のような効果を得ることができる。

【0050】

（１） 本実施形態のモータ駆動装置は、バッテリ５０（直流電源）と電解コンデンサ６０の間に設けられたリレー接点ＲＬを備える。また、モータ駆動装置は、バッテリ５０とリレー接点ＲＬ間の接続点Ｐと、多相モータＭの中性点Ｎとの間に設けられたスイッチ部８２（プリチャージスイッチ部）とを備えている。コントローラ９０（制御部）は、プリチャージ中は、リレー接点ＲＬをオフ、及びスイッチ部８２をオンさせた状態で、各上下アームのスイッチング素子Ａ〜Ｆを全てオフ制御して、電解コンデンサ６０に対してブリチャージを行う。

【0051】

この結果、本実施形態においても、従来と異なり、多相モータＭのコイル（モータ巻線）の巻線抵抗をプリチャージ抵抗として兼用できるため、専用のプリチャージ回路が必要でなくなる。また、プリチャージ抵抗を別途用意することなく、プリチャージを行うことができ、プリチャージ抵抗の配置スペースの削減及びコスト低減を図ることができる。

【0052】

（２） 本実施形態のモータ駆動装置は、多相モータＭの相電流を検出する電流センサＳ１，Ｓ２を備える。また、コントローラ９０（制御部）は、プリチャージしているときの電流センサＳ１の検出結果がプリチャージ完了条件を満たす場合は、スイッチ部８２（プリチャージスイッチ部）をオフする。

【0053】

この結果、本実施形態においても、従来と異なり、無駄時間を設定する必要がなくなるため、プリチャージ時間を短縮できる。
なお、本実施形態は以下のように変更してもよい。

【0054】

・ 第１実施形態では、電解コンデンサ６０のプラス端子とスイッチング素子Ａの間において、バッテリ５０のプラス側の出力端子に接続されるリレー接点ＲＬを設けた。この代わりに、電解コンデンサ６０のマイナス端子とスイッチング素子Ｂの間であって、電解コンデンサ６０のマイナス端子とバッテリ５０のマイナス端子との間に、リレー接点ＲＬを設けてもよい。

【0055】

この場合、図２に示すようにコントローラ９０は、ｔ４時から、リレー接点ＲＬを開成した状態で、プリチャージを開始したとする。このようにリレー接点ＲＬを開成した状態で、下アームのスイッチング素子Ｂをデューティ制御するとともに、残りの他の全てのスイッチング素子Ａ、Ｃ〜Ｆをオフ制御する。このデューティ制御により、スイッチング素子Ｂはオンオフする。この場合においても、デューティ比は、大きいほど（オン時間がオフ時間よりも長いほど）好ましい。

【0056】

これにより、スイッチング素子Ｂのオン時間時に、電解コンデンサ６０から、スイッチング素子Ｄ、コイルＶを含む電路と、電解コンデンサ６０から、スイッチング素子Ｆ、コイルＷを含む電路との２つの電路が成立する。この２つの電路は、さらに、コイルＵ、スイッチング素子Ｂを含む電路にてバッテリ５０に接続されることになる。この結果、バッテリ５０から充電電流Ｉｃが流れて電解コンデンサ６０を充電する。

【0057】

本実施形態においても、コイルＵ，Ｖ，Ｗの巻線抵抗は、プリチャージ時に流れる充電電流が電解コンデンサ６０に急激に流れないように制限するように設定されるため、急激に電解コンデンサ６０に充電電流が流れることはない。しかも、デューティ制御でオン時間が設定できるため、充電電流の抑制も行うことができる。

【0058】

従って、図２に示すように前記ｔ４時以降において、充電電流Ｉｃが流れるため、電解コンデンサ６０のコンデンサ電圧Ｖｃが上昇していく。
また、図２に示すようにプリチャージ中は、電流センサＳ１，Ｓ２により、Ｕ相，Ｗ相に流れる充電電流の検出値がコントローラ９０に入力される。

【0059】

本実施形態においても、コントローラ９０は、入力したＵ相，Ｗ相の充電電流の検出値と、Ｕ相，Ｗ相の充電電流の検出値に基づいて算出したＶ相に流れる電流に基づいて、充電が完了したか否かを判定する。電解コンデンサ６０の充電が完了すると、充電電流は０となるため、充電電流がこの０値となることが本実施形態では、プリチャージ完了条件としている。コントローラ９０は、図２のｔ５時に前記充電電流がプリチャージ完了条件を満たすと判定すると、スイッチング素子Ｂをオフ制御し、同時にリレー接点ＲＬをオンする。

【0060】

このようにしても、本実施形態においても、第１実施形態と同様の効果を奏することができる。
・ 前記実施形態では、多相モータＭを三相交流モータとしたが、三相交流モータに限定するものではなく、６相、８相等の他の交流モータであってもよい。この場合、インバータ回路７０は、その上下アームの組数をモータの相数に応じた数にすればよい。

【0061】

・ 前記実施形態では、充電電流が０となった場合をプリチャージ完了条件としたが、プリチャージ完了条件は、この値に限定するものではなく、充電電流が０ではなく０値に近い値としてもよい。

【0062】

・ 第２実施形態において、ダイオード８６は省略してもよい。
・ 第１実施形態では、スイッチング素子Ａをデューティ制御したが、オン制御すなわち、デューティ比を１００％としてもよい。

【符号の説明】

【0063】

ＲＬ…リレー接点、Ｍ…多相モータ、Ｓ１，Ｓ２…電流センサ、
Ａ〜Ｆ…スイッチング素子、Ｎ…中性点、Ｐ…接続点、
５０…バッテリ（直流電源）、６０…電解コンデンサ、
７０…インバータ回路、８０…プリチャージ回路、８２…スイッチ部、
９０…コントローラ（制御部）。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】