特開 2022-118765 モータ制御装置およびモータ制御装置の起動方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022118765

(43)【公開日】2022-08-16

(54)【発明の名称】モータ制御装置およびモータ制御装置の起動方法

(51)【国際特許分類】

   H02P 27/06 20060101AFI20220808BHJP

   H02M 7/48 20070101ALI20220808BHJP

【ＦＩ】

H02P27/06

H02M7/48 L

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021015456

(22)【出願日】2021-02-03

(71)【出願人】

【識別番号】000144027

【氏名又は名称】株式会社ミツバ

(74)【代理人】

【識別番号】110002066

【氏名又は名称】弁理士法人筒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】笹尾 直人

【テーマコード（参考）】

5H505

5H770

【Ｆターム（参考）】

5H505AA16

5H505CC04

5H505DD03

5H505DD08

5H505EE49

5H505FF01

5H505HA05

5H505HA06

5H505HA09

5H505HA16

5H505HB01

5H505JJ03

5H505JJ16

5H505JJ17

5H505KK06

5H505LL24

5H505LL55

5H505MM03

5H770BA02

5H770DA03

5H770DA41

5H770EA01

5H770FA04

5H770GA11

5H770GA16

5H770HA03W

5H770JA17W

(57)【要約】

【課題】複数の電圧を検出する際の検出精度の相対ばらつきを低減することが可能なモータ制御装置およびモータ制御装置の起動方法を提供する。
【解決手段】電圧検出回路２５は、バッテリ３０のバッテリ電圧ＶｂａｔおよびコンデンサＣ１のコンデンサ電圧Ｖｃを検出する。選択回路２６は、電圧検出回路２５にバッテリ電圧Ｖｂａｔを入力するかコンデンサ電圧Ｖｃを入力するかを選択する。コントローラ１６は、リレー１７をオンに制御する前に、電圧検出回路２５の検出結果に基づいて、コンデンサ電圧Ｖｃが、バッテリ電圧Ｖｂａｔを基準に定められた充電終了電圧に達するまで充電スイッチＰＳＷをオンに制御する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

モータに電力を供給するインバータと、
前記インバータの電源ノードに接続されるコンデンサと、
オンに制御された際に、バッテリの電源ノードと前記インバータの電源ノードとを接続するリレーと、
オンに制御された際に、前記バッテリから前記コンデンサへの充電経路を形成する充電スイッチと、
前記バッテリから前記コンデンサへの前記充電経路に挿入され、充電電流を制限する制限素子と、
電圧検出回路、選択回路およびコントローラと、
を有し、
前記電圧検出回路は、前記バッテリのバッテリ電圧および前記コンデンサのコンデンサ電圧を検出し、
前記選択回路は、前記電圧検出回路に前記バッテリ電圧を入力するか前記コンデンサ電圧を入力するかを選択し、
前記コントローラは、前記リレーをオンに制御する前に、前記電圧検出回路の検出結果に基づいて、前記コンデンサ電圧が、前記バッテリ電圧を基準に定められた充電終了電圧に達するまで前記充電スイッチをオンに制御する、
モータ制御装置。

【請求項2】

前記選択回路は、
前記バッテリの電源ノードと前記電圧検出回路の入力ノードとの間に接続されるオンオフスイッチと、
前記インバータの電源ノードと前記電圧検出回路の入力ノードとの間に接続され、前記電圧検出回路の入力ノードから前記インバータの電源ノードに向けた方向の電流を遮断する整流素子と、
を有し、
前記コントローラは、前記オンオフスイッチをオンに制御することで前記電圧検出回路に前記バッテリ電圧を検出させ、前記オンオフスイッチをオフに制御することで前記電圧検出回路に前記コンデンサ電圧を検出させる、
請求項１に記載のモータ制御装置。

【請求項3】

前記電圧検出回路は、
入力電圧を分圧する分圧回路と、
前記分圧回路の出力電圧を前記コントローラへ伝送する絶縁アンプと、
を有する、
請求項１または請求項２に記載のモータ制御装置。

【請求項4】

請求項１または請求項２に記載のモータ制御装置において、
オンに制御された際に、前記コンデンサから接地電源への放電経路を形成する放電スイッチを有し、
前記制限素子は、前記充電経路と前記放電経路の重複箇所に挿入される、
モータ制御装置。

【請求項5】

モータに電力を供給するインバータと、
前記インバータの電源ノードに接続されるコンデンサと、
オンに制御された際に、バッテリの電源ノードと前記インバータの電源ノードとを接続するリレーと、
オンに制御された際に、前記バッテリから前記コンデンサへの充電経路を形成する充電スイッチと、
前記バッテリから前記コンデンサへの前記充電経路に挿入され、充電電流を制限する制限素子と、
前記バッテリのバッテリ電圧および前記コンデンサのコンデンサ電圧を検出する電圧検出回路と、
前記電圧検出回路に前記バッテリ電圧を入力するか前記コンデンサ電圧を入力するかを選択する選択回路と、
を有するモータ制御装置の起動方法であって、
前記リレーをオンに制御する前に、前記電圧検出回路の検出結果に基づいて、前記コンデンサ電圧が、前記バッテリ電圧を基準に定められた充電終了電圧に達するまで前記充電スイッチをオンに制御する、
モータ制御装置の起動方法。

【請求項6】

請求項５に記載のモータ制御装置の起動方法において、
ユーザ操作に応じて前記モータの始動信号が入力される前の期間で、前記選択回路に前記バッテリ電圧を選択させることで前記電圧検出回路に前記バッテリ電圧を検出させる第１のステップと、
前記モータの前記始動信号が入力された後の期間で、前記選択回路に前記コンデンサ電圧を選択させることで前記電圧検出回路に前記コンデンサ電圧を検出させながら、前記コンデンサ電圧が前記充電終了電圧に達するまで前記充電スイッチをオンに制御する第２のステップと、
を有する、
モータ制御装置の起動方法。

【請求項7】

請求項６に記載のモータ制御装置の起動方法において、
前記モータ制御装置は、オンに制御された際に、前記コンデンサから接地電源への放電経路を形成する放電スイッチを有し、
前記第１のステップと前記第２のステップの間の期間で、前記選択回路に前記コンデンサ電圧を選択させることで前記電圧検出回路に前記コンデンサ電圧を検出させながら、前記コンデンサ電圧が予め定めた充電開始電圧に達するまで前記放電スイッチをオンに制御する第３のステップを有する、
モータ制御装置の起動方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、モータ制御装置およびモータ制御装置の起動方法に関し、特に、電動車両用の技術に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、電源が入っていない状態でも、モータからの回生電圧が過大とならないように制御可能な電動車両の回生充電制御装置が示される。当該装置は、バッテリのパワーラインにメインスイッチを介さずに接続される非絶縁ＤＣ／ＤＣコンバータと、当該非絶縁ＤＣ／ＤＣコンバータからの電力で動作し、電圧検出部を含むハードウェアレギュレータとを有する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１１－１４７２３７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

例えば、電動車両（ＥＶ：Electric Vehicle）には、車輪に取り付けられるモータと、バッテリを電源としてモータを駆動するインバータとが搭載される。インバータには、バッテリからリレーの一種であるコンタクタを介して電源が供給される。また、インバータの電源には、安定化のため、通常、大容量の電解コンデンサ等が接続される。このような構成において、インバータに電源を投入する際には、バッテリから電解コンデンサへコンタクタを介して突入電流が流れ得る。この場合、例えば、電解コンデンサの劣化やコンタクタの接点の溶着等が生じ得る。

【0005】

そこで、例えば、バッテリおよび電解コンデンサの各電圧を個々の検出回路で検出しながら、電解コンデンサを、コンタクタとは異なる経路で徐々に充電したのち、コンタクタをオンに制御するような仕組みを設けることが考えられる。しかし、バッテリおよび電解コンデンサの各電圧を個々の検出回路で検出すると、検出回路間で検出精度の相対ばらつきが生じる恐れがあった。その結果、電解コンデンサやリレーを十分に保護できない事態等が生じる恐れがあった。

【0006】

本発明は、このようなことに鑑みてなされたものであり、その目的の一つは、複数の電圧を検出する際の検出精度の相対ばらつきを低減することが可能なモータ制御装置およびモータ制御装置の起動方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明のモータ制御装置は、モータに電力を供給するインバータと、前記インバータの電源ノードに接続されるコンデンサと、オンに制御された際に、バッテリの電源ノードと前記インバータの電源ノードとを接続するリレーと、オンに制御された際に、前記バッテリから前記コンデンサへの充電経路を形成する充電スイッチと、前記バッテリから前記コンデンサへの前記充電経路に挿入され、充電電流を制限する制限素子と、電圧検出回路、選択回路およびコントローラと、を有し、前記電圧検出回路は、前記バッテリのバッテリ電圧および前記コンデンサのコンデンサ電圧を検出し、前記選択回路は、前記電圧検出回路に前記バッテリ電圧を入力するか前記コンデンサ電圧を入力するかを選択し、前記コントローラは、前記リレーをオンに制御する前に、前記電圧検出回路の検出結果に基づいて、前記コンデンサ電圧が、前記バッテリ電圧を基準に定められた充電終了電圧に達するまで前記充電スイッチをオンに制御する、ように構成される。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、複数の電圧を検出する際の検出精度の相対ばらつきを低減することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の一実施の形態によるモータ制御装置周りの主要部の構成例を示す概略図である。

【図2】図１におけるコントローラの主要部の構成例を示す概略図である。

【図3】図２のコントローラにおける処理内容の一例を示すフロー図である。

【図4】本発明の比較例となるモータ制御装置周りの主要部の構成例を示す概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本発明の実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。

【0011】

《モータ制御装置の概略》
図１は、本発明の一実施の形態によるモータ制御装置周りの主要部の構成例を示す概略図である。図２は、図１におけるコントローラの主要部の構成例を示す概略図である。図１には、モータ制御装置１０と、メインスイッチＭＳＷと、バッテリ３０と、モータ４０とが示される。これらの構成は、電動車両（ＥＶ）に搭載され、特に、電動バイク等に搭載される。モータ４０は、例えば、３相（ｕ相、ｖ相、ｗ相）のブラシレスＤＣモータ等であり、車両の車輪に取り付けられる。

【0012】

メインスイッチＭＳＷは、ユーザがモータ４０を始動する際に操作するスタートボタン等である。メインスイッチＭＳＷは、このユーザ操作に応じて、モータ制御装置１０へモータ４０の始動信号ＳＴＲを出力する。モータ制御装置１０は、図１に示されるような各種内部部品が実装された配線基板等によって構成される。以下、モータ制御装置１０の内部構成について説明する。

【0013】

インバータ１５は、３相のハイサイドスイッチング素子ＨＳｕ，ＨＳｖ，ＨＳｗおよび３相のロウサイドスイッチング素子ＬＳｕ，ＬＳｖ，ＬＳｗを備え、モータ４０に電力（ここでは３相交流電力）を供給する。コンデンサＣ１は、例えば、電解コンデンサであり、インバータ１５の電源ノードＮｃに接続され、インバータ１５の電源を安定化させる。コンタクタ１７は、リレーの一種であり、オンに制御された際に、バッテリ３０の電源ノードＮｂとインバータ１５の電源ノードＮｃとを接続する。コンタクタスイッチＣＳＷは、このコンタクタ（リレー）１７のオン／オフを制御する。

【0014】

充電スイッチＰＳＷは、オンに制御された際に、バッテリ３０からコンデンサＣ１への充電経路を形成する。放電スイッチＤＳＷは、オンに制御された際に、コンデンサＣ１から接地電源ＧＮＤへの放電経路を形成する。抵抗素子Ｒ１は、この充電経路と放電経路の重複箇所に挿入され、充電電流および放電電流を制限する制限素子として機能する。例えば、充電スイッチＰＳＷは、高耐圧のｐチャネル型ＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）等で構成され、放電スイッチＤＳＷは、高耐圧のｎチャネル型ＭＯＳＦＥＴ等で構成される。

【0015】

ダイオードＤ１は、バッテリ３０の電源ノードＮｂに、バッテリ３０側をアノード、モータ制御装置１０の内部側をカソードとして挿入される。ダイオードＤ１は、バッテリ３０が逆極性に接続された際に、電源ノードＮｂに流れる電流を遮断する役目を担う。電圧検出回路２５は、バッテリ３０のバッテリ電圧ＶｂａｔおよびコンデンサＣ１のコンデンサ電圧Ｖｃを検出する。この際に、選択回路２６は、電圧検出回路２５にバッテリ電圧Ｖｂａｔを入力するかコンデンサ電圧Ｖｃを入力するかを選択する。

【0016】

電圧検出回路２５は、詳細には、分圧回路１９と、絶縁アンプ１８と、アナログディジタル変換器ＡＤＣとを備える。分圧回路１９は、例えば、複数の分圧抵抗素子等を備え、入力ノードＮｉｎの入力電圧、すなわち、選択回路２６によって選択された電圧を分圧する。絶縁アンプ１８は、例えば、フォトカプラまたはトランスと、所定の内部回路とを備え、分圧回路１９の出力電圧をコントローラ１６へ伝送する。

【0017】

絶縁アンプ１８において、フォトカプラ等の入力側には、バッテリ電圧Ｖｂａｔが供給され、出力側には制御用電圧Ｖｄｄが供給される。所定の内部回路は、分圧回路１９の出力電圧に応じてフォトカプラ等の入力を制御することで、フォトカプラ等に、入力ノードＮｉｎにおける入力電圧の大きさを反映した検出電圧Ｖｄｅｔを制御用電圧Ｖｄｄのレンジで出力させる。

【0018】

バッテリ電圧Ｖｂａｔは、例えば、数１０Ｖ～数１００Ｖ等である。制御用電圧Ｖｄｄは、コントローラ１６の電源電圧であり、例えば、３．３Ｖや５Ｖ等である。このように、バッテリ電圧Ｖｂａｔと制御用電圧Ｖｄｄには、大きい電位差がある。このため、絶縁アンプ１８が設けられる。アナログディジタル変換器ＡＤＣは、この例では、コントローラ１６内に設けられ、絶縁アンプ１８からの検出電圧Ｖｄｅｔをディジタル値に変換する。なお、制御用電圧Ｖｄｄは、例えば、バッテリ電圧Ｖｂａｔをもとに、図示しない電源レギュレータを用いて生成される。

【0019】

選択回路２６は、オンオフスイッチＳＷ１と、整流素子２１とを備える。オンオフスイッチＳＷ１は、例えば、高耐圧のＭＯＳＦＥＴ等によって構成され、バッテリ３０の電源ノードＮｂと電圧検出回路２５の入力ノードＮｉｎとの間に接続される。整流素子２１は、インバータ１５の電源ノードＮｃと電圧検出回路２５の入力ノードＮｉｎとの間に接続され、電圧検出回路２５の入力ノードＮｉｎからインバータ１５の電源ノードＮｃに向けた方向の電流を遮断する。この例では、整流素子２１は、電源ノードＮｃ側をアノード、入力ノードＮｉｎ側をカソードとするダイオードで構成される。

【0020】

ここで、オンオフスイッチＳＷ１がオンに制御された場合、電圧検出回路２５には、バッテリ電圧Ｖｂａｔが入力される。この際に、電圧検出回路２５の入力ノードＮｉｎに伝送されたバッテリ電圧Ｖｂａｔは、少なくともインバータ１５の電源ノードＮｃにおけるコンデンサ電圧Ｖｃ以上の値となる。このため、整流素子２１によって、入力ノードＮｉｎから電源ノードＮｃに向けた意図しない充電経路、すなわち、充電スイッチＰＳＷを介さない充電経路は、阻止される。一方、オンオフスイッチＳＷ１がオフに制御された場合、電圧検出回路２５には、整流素子２１等を介してコンデンサ電圧Ｖｃが入力される。

【0021】

なお、選択回路２６は、このような構成に限らず、例えば、整流素子２１の代わりにオンオフスイッチＳＷ１と同様のスイッチを備え、各スイッチを排他的に制御するような構成であってもよい。ただし、図１のように、電圧が高い側に、オンオフスイッチＳＷ１を、電圧が低い側に整流素子２１を設けることで、このように２個のスイッチを設けるような場合と比較して、構成および制御の簡素化が図れる。

【0022】

逆流防止回路２０は、電圧検出回路２５の入力ノードＮｉｎとインバータ１５の電源ノードＮｃとの間で、整流素子２１と直列に挿入される。絶縁アンプ１８の構成によっては、例えば、絶縁アンプ１８に電源が投入されていない場合に、バッテリ３０から絶縁アンプ１８内の所定の内部回路を介して絶縁アンプ１８の電源に電流が流れ込む場合がある。逆流防止回路２０は、このような電流の流れ込みを防止するために設けられる。

【0023】

コントローラ１６は、例えば、マイクロコントローラ等によって構成され、モータ制御装置１０全体を制御する。コントローラ１６は、図２に示されるように、プリチャージ制御部１６０と、故障検出部１６１と、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御部１６２と、前述した電圧検出回路２５内のアナログディジタル変換器ＡＤＣとを備える。

【0024】

プリチャージ制御部１６０および故障検出部１６１は、例えば、マイクロコントローラ内のメモリに格納されたプログラムをマイクロコントローラ内のプロセッサが実行することで実現される。ＰＷＭ制御部１６２は、例えば、マイクロコントローラ内のＰＷＭタイマ等を用いて実現される。ただし、プリチャージ制御部１６０、故障検出部１６１およびＰＷＭ制御部１６２の一部または全ては、マイクロコントローラに限らず、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）やＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等のハードウェアで実現されてもよい。

【0025】

プリチャージ制御部１６０は、モータ制御装置１０の起動時に、コンタクタ（リレー）１７をオンに制御する前に、コンデンサＣ１のプリチャージを行う。すなわち、モータ制御装置１０の起動時に、仮に、コンデンサＣ１が未充電の状態でコンタクタ（リレー）１７をオンに制御すると、バッテリ３０からコンデンサＣ１へコンタクタ１７を介して大きな突入電流が流れ得る。この場合、例えば、コンデンサＣ１の劣化やコンタクタ１７の接点の溶着等が生じる恐れがある。

【0026】

そこで、プリチャージ制御部１６０が設けられる。プリチャージ制御部１６０は、その主な動作として、電圧検出回路２５の検出結果、すなわちアナログディジタル変換器ＡＤＣの出力に基づいて、コンデンサ電圧Ｖｃが、バッテリ電圧Ｖｂａｔを基準に定められた充電終了電圧に達するまで充電スイッチＰＳＷをオンに制御する。これに伴い、コンデンサＣ１は、抵抗素子Ｒ１およびコンデンサＣ１に伴うＲＣ時定数で、充電終了電圧に向けて徐々に充電される。

【0027】

プリチャージ制御部１６０は、オンオフスイッチ制御信号ＳＯＮと、充電スイッチ制御信号ＰＯＮと、放電スイッチ制御信号ＤＯＮと、コンタクタスイッチ制御信号ＣＯＮとを出力する。図１のオンオフスイッチＳＷ１は、オンオフスイッチ制御信号ＳＯＮによって制御され、コンタクタスイッチＣＳＷ、ひいてはコンタクタ１７は、コンタクタスイッチ制御信号ＣＯＮによって制御される。図１の充電スイッチＰＳＷは、充電スイッチ制御信号ＰＯＮによって制御され、放電スイッチＤＳＷは、放電スイッチ制御信号ＤＯＮによって制御される。

【0028】

故障検出部１６１は、アナログディジタル変換器ＡＤＣの出力、すなわち電圧検出回路２５からの検出電圧Ｖｄｅｔに基づいて、例えば、バッテリ電圧Ｖｂａｔやコンデンサ電圧Ｖｃの異常等を故障として検出する。故障検出部１６１は、検出対象を切り替えるため、オンオフスイッチ制御信号ＳＯＮを出力してもよい。ＰＷＭ制御部１６２は、インバータ１５内の各スイッチング素子を３相のＰＷＭ信号ＰＷＭｕ，ＰＷＭｖ，ＰＷＭｗでスイッチング制御する。

【0029】

また、図１において、モータ制御装置１０内の絶縁バッファ２２は、コントローラ１６からのオンオフスイッチ制御信号ＳＯＮ、充電スイッチ制御信号ＰＯＮおよび放電スイッチ制御信号ＤＯＮ等を受け、各制御信号を、オンオフスイッチＳＷ１、充電スイッチＰＳＷおよび放電スイッチＤＳＷ等へそれぞれ出力する。絶縁バッファ２２は、例えば、フォトカプラまたはトランスを備え、制御用電圧Ｖｄｄレベルの制御信号をバッテリ電圧Ｖｂａｔレベルの制御信号に変換する。

【0030】

《コントローラの詳細》
図３は、図２のコントローラにおける処理内容の一例を示すフロー図である。図３を大別すると、ステップＳ１０１～Ｓ１０３は、バッテリ電圧Ｖｂａｔを検出するための第１のステップとなり、ステップＳ１０８～Ｓ１１０は、コンデンサＣ１を充電するための第２のステップとなる。また、第１のステップと第２のステップの間で行われるステップＳ１０５～Ｓ１０７は、コンデンサＣ１を放電するための第３のステップとなる。

【0031】

図３において、まず、プリチャージ制御部１６０は、車両のキースイッチがオンに制御されたのち、オンオフスイッチ制御信号ＳＯＮを用いてオンオフスイッチＳＷ１をオンに制御する（ステップＳ１０１）。これによって、プリチャージ制御部１６０は、選択回路２６にバッテリ電圧Ｖｂａｔを選択させる。キースイッチは、モータ４０を始動させる前段階で、車両の電源投入を行うためのスイッチである。

【0032】

続いて、プリチャージ制御部１６０は、モータ４０を始動させるためのメインスイッチＭＳＷがオンとなるまでの期間、すなわちメインスイッチＭＳＷからの始動信号ＳＴＲが入力される前の期間で（ステップＳ１０３）、電圧検出回路２５にバッテリ電圧Ｖｂａｔを検出させる（ステップＳ１０２）。具体的には、プリチャージ制御部１６０は、アナログディジタル変換器ＡＤＣからのディジタル値を取得する。

【0033】

その後、モータ４０の始動信号ＳＴＲが入力されると、プリチャージ制御部１６０は、オンオフスイッチ制御信号ＳＯＮを用いてオンオフスイッチＳＷ１をオフに制御する（ステップＳ１０４）。これによって、プリチャージ制御部１６０は、選択回路２６にコンデンサ電圧Ｖｃを選択させる。そして、プリチャージ制御部１６０は、電圧検出回路２５にコンデンサ電圧Ｖｃを検出させながら（ステップＳ１０５）、コンデンサ電圧Ｖｃが予め定めた充電開始電圧Ｖｓｔに達するまで、放電スイッチＤＳＷをオンに制御する（ステップＳ１０６，Ｓ１０７）。

【0034】

具体的には、プリチャージ制御部１６０は、アナログディジタル変換器ＡＤＣからのディジタル値を取得しながら、コンデンサ電圧Ｖｃが充電開始電圧Ｖｓｔ以下となるまで、放電スイッチ制御信号ＤＯＮを用いて放電スイッチＤＳＷをオンに制御する。放電スイッチＤＳＷがオンに制御された場合、コンデンサ電圧Ｖｃは、充電開始電圧Ｖｓｔに向けてＲＣ時定数で徐々に低下する。

【0035】

ここで、ステップＳ１０３でメインスイッチＭＳＷがオンに制御された際、コンデンサＣ１には、モータ４０を前回起動させた際の電荷が残存している場合がある。この場合、その後の充電動作（ステップＳ１０８～Ｓ１１０）に影響が生じる恐れがある。そこで、プリチャージ制御部１６０は、ステップＳ１０５～Ｓ１０７によって、コンデンサ電圧Ｖｃが充電開始電圧Ｖｓｔ以下になっていることを保証する。

【0036】

ステップＳ１０５～Ｓ１０７の後、プリチャージ制御部１６０は、引き続き電圧検出回路２５にコンデンサ電圧Ｖｃを検出させながら（ステップＳ１０８）、コンデンサ電圧Ｖｃが充電終了電圧Ｖｅｄに達するまで、充電スイッチＰＳＷをオンに制御する（ステップＳ１０９，Ｓ１１０）。具体的には、プリチャージ制御部１６０は、アナログディジタル変換器ＡＤＣからのディジタル値を取得しながら、コンデンサ電圧Ｖｃが充電終了電圧Ｖｅｄ以上となるまで、充電スイッチ制御信号ＰＯＮを用いて充電スイッチＰＳＷをオンに制御する。充電スイッチＰＳＷがオンに制御された場合、コンデンサ電圧Ｖｃは、充電終了電圧Ｖｅｄに向けてＲＣ時定数で徐々に上昇する。

【0037】

コンデンサ電圧Ｖｃが充電終了電圧Ｖｅｄ以上になると、プリチャージ制御部１６０は、充電スイッチＰＳＷをオフに制御し、コンタクタスイッチ制御信号ＣＯＮを用いて、コンタクタスイッチＣＳＷ、ひいてはコンタクタ（リレー）１７をオンに制御する（ステップＳ１１１）。その結果、バッテリ３０からコンデンサＣ１へのコンタクタ１７を介した突入電流を防止することが可能になる。なお、充電終了電圧Ｖｅｄは、ステップＳ１０２で検出したバッテリ電圧Ｖｂａｔを基準に定められ、例えば、バッテリ電圧Ｖｂａｔの９０％程度の値等に定められる。また、ステップＳ１０６での充電開始電圧Ｖｓｔは、充電終了電圧Ｖｅｄよりも低い値に定められる。

【0038】

《実施の形態の主要な効果》
図４は、本発明の比較例となるモータ制御装置周りの主要部の構成例を示す概略図である。図４に示すモータ制御装置１０’は、図１に示したモータ制御装置１０と比較して、特に、２個の電圧検出回路２５ａ，２５ｂを有する点が異なっている。電圧検出回路２５ａは、分圧回路１９ａ、絶縁アンプ１８ａおよびアナログディジタル変換器ＡＤＣａを備え、逆流防止回路２０ａを介して伝送されたバッテリ電圧Ｖｂａｔを検出する。一方、電圧検出回路２５ｂは、分圧回路１９ｂ、絶縁アンプ１８ｂおよびアナログディジタル変換器ＡＤＣｂを備え、逆流防止回路２０ｂを介して伝送されたコンデンサ電圧Ｖｃを検出する。

【0039】

なお、アナログディジタル変換器ＡＤＣａ，ＡＤＣｂは、図１の場合と同様に、コントローラ１６’内に設けられる。また、絶縁バッファ２２’は、図１の場合と同様に、コントローラ１６’からの充電スイッチ制御信号ＰＯＮおよび放電スイッチ制御信号ＤＯＮを、充電スイッチＰＳＷおよび放電スイッチＤＳＷへそれぞれ伝送する。その他の構成に関しても、図１の場合と同様である。

【0040】

しかし、図４のように、バッテリ電圧Ｖｂａｔおよびコンデンサ電圧Ｖｃを個々の電圧検出回路２５ａ，２５ｂで検出すると、電圧検出回路２５ａ，２５ｂ間で検出精度の相対ばらつきが生じる恐れがある。例えば、電圧検出回路２５ａの検出ばらつきが＋６％、電圧検出回路２５ｂの検出ばらつきが－６％だった場合、最大１２％の相対ばらつきが生じ得る。このような検出ばらつきは、特に、絶縁アンプ１８ａ，１８ｂの性能に起因して生じ得る。

【0041】

その結果、例えば、図３のステップＳ１０９におけるコンデンサ電圧Ｖｃと充電終了電圧Ｖｅｄとの比較判定が、不正確になり得る。具体例として、実際にはＶｃ≧Ｖｅｄであるにも関わらず、いつまでたってもＶｃ＜Ｖｅｄと判定され、ステップＳ１０８～Ｓ１１０のループを抜けられないような事態が生じ得る。また、実際にはＶｃ＜Ｖｅｄであるにも関わらず、Ｖｃ≧Ｖｅｄと判定され、ステップＳ１１１に伴う突入電流が、本来の設計値よりも大きく増加する事態が生じ得る。さらに、このようなプリチャージ制御部１６０の不具合に加えて、図２の故障検出部１６１による故障検出精度も低下し得る。

【0042】

一方、図１の構成例を用いると、電圧検出回路２５が共通化されているため、複数の電圧を検出する際の検出精度の相対ばらつきを低減することが可能になる。その結果、プリチャージ制御部１６０の動作を正確に行うことができ、突入電流を本来の設計値通りに定めることが可能になる。また、故障検出部１６１による故障検出精度を向上させることも可能になる。さらに、その他の効果として、電圧検出回路２５の共通化によって、回路面積を低減できる。また、絶縁アンプ１８または分圧回路１９の精度に対する要求を緩和できる。これらの結果、モータ制御装置１０のコストを低減することが可能になる。

【0043】

本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。その他、上記各実施の形態における各構成要素の材質，形状，寸法，数，設置箇所等は、本発明を達成できるものであれば任意であり、上記各実施の形態に限定されない。

【符号の説明】

【0044】

１０，１０’：モータ制御装置、１５：インバータ、１６，１６’：コントローラ、１７：コンタクタ（リレー）、１８，１８ａ，１８ｂ：絶縁アンプ、１９，１９ａ，１９ｂ：分圧回路、２０，２０ａ，２０ｂ：逆流防止回路、２１：整流素子、２２，２２’：絶縁バッファ、２５，２５ａ，２５ｂ：電圧検出回路、２６：選択回路、３０：バッテリ、４０：モータ、１６０：プリチャージ制御部、１６１：故障検出部、１６２：ＰＷＭ制御部、ＡＤＣ，ＡＤＣａ，ＡＤＣｂ：アナログディジタル変換器、Ｃ１：コンデンサ、ＣＯＮ：コンタクタスイッチ制御信号、ＣＳＷ：コンタクタスイッチ、Ｄ１；ダイオード、ＤＯＮ：放電スイッチ制御信号、ＤＳＷ：放電スイッチ、ＨＳ（ｕ，ｖ，ｗ）：ハイサイドスイッチング素子、ＬＳ（ｕ，ｖ，ｗ）：ロウサイドスイッチング素子、ＭＳＷ：メインスイッチ、Ｎｂ：電源ノード、Ｎｃ：電源ノード、Ｎｉｎ：入力ノード、ＰＯＮ：充電スイッチ制御信号、ＰＳＷ：充電スイッチ、ＰＷＭ（ｕ，ｖ，ｗ）：ＰＷＭ信号、Ｒ１：抵抗素子、ＳＯＮ：オンオフスイッチ制御信号、ＳＴＲ：始動信号、ＳＷ１：オンオフスイッチ、Ｖｂａｔ：バッテリ電圧、Ｖｃ：コンデンサ電圧、Ｖｄｄ：制御用電圧、Ｖｄｅｔ：検出電圧、Ｖｅｄ：充電終了電圧、Ｖｓｔ：充電開始電圧

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】