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公開番号2025112945
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-01
出願番号2024007520
出願日2024-01-22
発明の名称回転電機の制御装置、プログラム、及び回転電機の制御方法
出願人株式会社デンソー
代理人個人,個人,個人,個人,個人
主分類H02P 25/22 20060101AFI20250725BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】回転電機の駆動再開時においてシステムに意図しない電流が流れることを抑制することができる回転電機の制御装置を提供する。
【解決手段】制御装置60は、回転電機40と、第1インバータ20と、第2インバータ30と、正極側母線11と、負極側母線12と、正極側切替スイッチQHと、を備える制御システム100に適用される。制御装置60は、正極側切替スイッチQHがオフされた状態において、回転電機40が駆動停止される休止モード中であるか否かを判定する休止判定部と、休止モード中であると判定されたことを条件に、第1インバータ20のスイッチング制御を行うことにより、バッテリ10から第2コンデンサ15bへと電流を供給する電流供給部と、を備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
複数相の巻線（５１Ｕ，５１Ｖ，５１Ｗ）を有する回転電機（４０）と、
直列接続された第１上アームスイッチ（ＳＵＨａ，ＳＶＨａ，ＳＷＨａ）及び第１下アームスイッチ（ＳＵＬａ，ＳＶＬａ，ＳＷＬａ）を相数分有し、前記第１上アームスイッチ及び前記第１下アームスイッチの直列接続体が直流電源（１０）に電気的に並列接続される第１インバータ（２０）と、
直列接続された第２上アームスイッチ（ＳＵＨｂ，ＳＶＨｂ，ＳＷＨｂ）及び第２下アームスイッチ（ＳＵＬｂ，ＳＶＬｂ，ＳＷＬｂ）を相数分有し、前記第２上アームスイッチ及び前記第２下アームスイッチの直列接続体がコンデンサ（１５ｂ）及び抵抗部（１６ｂ）に電気的に並列接続される第２インバータ（３０）と、
各相において、前記第１上アームスイッチの高電位側端子及び前記第２上アームスイッチの高電位側端子を電気的に接続する正極側母線（１１）と、
各相において、前記第１下アームスイッチの低電位側端子及び前記第２下アームスイッチの低電位側端子を電気的に接続する負極側母線（１２）と、
前記正極側母線及び前記負極側母線のうち少なくとも一方に設けられた切替スイッチ（ＱＨ，ＱＬ）と、
を備えるシステム（１００）に適用される回転電機の制御装置（６０）であって、
各相において、前記第１上アームスイッチの低電位側端子及び前記第１下アームスイッチの高電位側端子が、前記巻線の第１端に電気的に接続され、
各相において、前記第２上アームスイッチの低電位側端子及び前記第２下アームスイッチの高電位側端子が、前記巻線の第２端に電気的に接続され、
前記切替スイッチがオフされた状態において、前記回転電機が駆動停止される休止モード中であるか否かを判定する休止判定部（９０）と、
前記休止モード中であると判定されたことを条件に、前記第１上アームスイッチ及び前記第１下アームスイッチのうち少なくとも一方のスイッチング制御を行うことにより、前記直流電源から前記巻線及び前記第２インバータを介して前記コンデンサへと電流を供給する電流供給部（８７，９１）と、
を備える、回転電機の制御装置。
続きを表示（約 1,300 文字）【請求項２】
前記休止モード中であると判定された場合に、前記コンデンサの電圧が低下したか否かを判定する電圧判定部（９０）と、
前記電流供給部は、前記休止モード中であると判定され、かつ前記コンデンサの電圧が低下したと判定されたことを条件に、前記スイッチング制御を行う、請求項１に記載の回転電機の制御装置。
【請求項３】
前記電圧判定部は、
前記休止モード中であると判定された場合に、前記スイッチング制御が行われることにより、前記コンデンサの電圧が目標電圧に到達したか否かを判定し、
前記コンデンサの電圧が前記目標電圧に到達したと判定した場合に、前記スイッチング制御を停止する、請求項２に記載の回転電機の制御装置。
【請求項４】
前記目標電圧は、前記直流電源の電源電圧値と同じ値又は前記電源電圧値近傍の値であり、
前記電圧判定部は、前記コンデンサの電圧が前記目標電圧に到達したと判定した場合に、前記スイッチング制御を停止するとともに、前記切替スイッチをオンする、請求項３に記載の回転電機の制御装置。
【請求項５】
前記電圧判定部は、前記コンデンサの電圧を検出する電圧センサ（６２）に基づいて、前記コンデンサの電圧が低下したか否かを判定する、請求項２～４のいずれか１項に記載の回転電機の制御装置。
【請求項６】
前記電圧判定部は、前記休止モードであると判定されてからの経過時間に基づいて、前記コンデンサの電圧が低下したか否かを判定する、請求項２～４のいずれか１項に記載の回転電機の制御装置。
【請求項７】
前記切替スイッチは、前記正極側母線及び前記負極側母線のうち少なくとも前記正極側母線に設けられており、
前記電流供給部は、前記正極側母線に設けられた前記切替スイッチをオフした状態において、各相の前記第１上アームスイッチにおける前記スイッチング制御を同期させる、請求項１に記載の回転電機の制御装置。
【請求項８】
前記電流供給部は、前記正極側母線に設けられた前記切替スイッチをオフした状態で実行する前記スイッチング制御において、前記コンデンサの電圧の目標電圧が高いほど、１スイッチング周期において各相の前記第１上アームスイッチをオンする期間の比率を高くする、請求項７に記載の回転電機の制御装置。
【請求項９】
前記切替スイッチは、前記正極側母線及び前記負極側母線のうち少なくとも前記負極側母線に設けられており、
前記電流供給部は、前記負極側母線に設けられた前記切替スイッチをオフした状態において、各相の前記第１下アームスイッチにおける前記スイッチング制御を同期させる、請求項１に記載の回転電機の制御装置。
【請求項１０】
前記電流供給部は、前記負極側母線に設けられた前記切替スイッチをオフした状態で実行する前記スイッチング制御において、前記コンデンサの電圧の目標電圧が高いほど、１スイッチング周期において各相の前記第１下アームスイッチをオンする期間の比率を高くする、請求項９に記載の回転電機の制御装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、回転電機の制御装置、プログラム、及び回転電機の制御方法に関する。
続きを表示（約 2,400 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、２台のインバータにより回転電機を制御するシステムが知られている。このシステムでは、回転電機が有する複数相の巻線の第１端に第１インバータが電気的に接続され、第２端に第２インバータが電気的に接続される。第１インバータには、直流電源が電気的に並列接続される。第２インバータには、コンデンサが電気的に並列接続される。このような技術の例として、特許文献１に開示された技術が挙げられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特許第７２３２６８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
回転電機の駆動が一時的に停止された後において、回転電機の駆動が再開される状況が生じ得る。この場合に、回転電機の駆動停止中に低下したコンデンサの電圧と、回転電機の駆動再開に伴いコンデンサに印加される電圧とに差が生じることに起因して、システムに意図しない電流が流れることが懸念される。
【０００５】
本開示の目的は、回転電機の駆動再開時においてシステムに意図しない電流が流れることを抑制することができる回転電機の制御装置、プログラム、及び回転電機の制御方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示は、
複数相の巻線を有する回転電機と、
直列接続された第１上アームスイッチ及び第１下アームスイッチを相数分有し、前記第１上アームスイッチ及び前記第１下アームスイッチの直列接続体が直流電源に電気的に並列接続される第１インバータと、
直列接続された第２上アームスイッチ及び第２下アームスイッチを相数分有し、前記第２上アームスイッチ及び前記第２下アームスイッチの直列接続体がコンデンサ及び抵抗部に電気的に並列接続される第２インバータと、
各相において、前記第１上アームスイッチの高電位側端子及び前記第２上アームスイッチの高電位側端子を電気的に接続する正極側母線と、
各相において、前記第１下アームスイッチの低電位側端子及び前記第２下アームスイッチの低電位側端子を電気的に接続する負極側母線と、
前記正極側母線及び前記負極側母線のうち少なくとも一方に設けられた切替スイッチと、
を備えるシステムに適用される回転電機の制御装置であって、
各相において、前記第１上アームスイッチの低電位側端子及び前記第１下アームスイッチの高電位側端子が、前記巻線の第１端に電気的に接続され、
各相において、前記第２上アームスイッチの低電位側端子及び前記第２下アームスイッチの高電位側端子が、前記巻線の第２端に電気的に接続され、
前記切替スイッチがオフされた状態において、前記回転電機が駆動停止される休止モード中であるか否かを判定する休止判定部と、
前記休止モード中であると判定されたことを条件に、前記第１上アームスイッチ及び前記第１下アームスイッチのうち少なくとも一方のスイッチング制御を行うことにより、前記直流電源から前記巻線及び前記第２インバータを介して前記コンデンサへと電流を供給する電流供給部と、
を備える。
【０００７】
切替スイッチがオフされる休止モード中では、コンデンサの電圧が低下し得る。この場合に、回転電機の駆動停止中に低下したコンデンサの電圧と、回転電機の駆動再開に伴いコンデンサに印加される電圧とに差が生じることに起因して、システムに意図しない電流が流れることが懸念される。
【０００８】
そこで、本開示では、休止モード中であると判定された場合に、第１上アームスイッチ及び前記第１下アームスイッチのうち少なくとも一方のスイッチング制御が行われることにより、直流電源から巻線及び第２インバータを介してコンデンサへと電流が供給される。これにより、休止モード中においてコンデンサが充電され、コンデンサの電圧低下が抑制される。そのため、休止モード中におけるコンデンサの電圧と、回転電機の駆動再開に伴いコンデンサに印加される電圧とに差が生じることを抑制することが可能となる。その結果、回転電機の駆動再開時においてシステムに意図しない電流が流れることを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
第１実施形態に係る制御システムの全体構成図。
制御装置が実行する処理の機能ブロック図。
Ｈ駆動制御の制御態様を示す図。
Ｙ駆動制御の制御態様を示す図。
制御装置が実行する処理の手順を示すフローチャート。
比較例の動作を示すタイムチャート。
Ｙ駆動制御におけるスイッチング態様と出力電圧との関係を示す図。
回転電機の駆動停止中における電流経路を示す図。
電流供給処理の実施中における電流経路を示す図。
電流供給処理の実施中における電流経路を示す図。
目標電圧とＶ７比率との関係を示す図。
制御装置が実行する処理の手順を示すフローチャート。
電流供給処理の一例を示すタイムチャート。
第２実施形態に係る電流供給処理の実施中における電流経路を示す図。
電流供給処理の実施中における電流経路を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図面を参照しながら、複数の実施形態を説明する。複数の実施形態において、機能的に及び／又は構造的に対応する部分及び／又は関連付けられる部分には同一の参照符号、又は百以上の位が異なる参照符号が付される場合がある。対応する部分及び／又は関連付けられる部分については、他の実施形態の説明を参照することができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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