JP4048787B2

JP4048787B2 - Load drive device

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Publication number: JP4048787B2
Application number: JP2002021194A
Authority: JP
Inventors: 良二沖
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2002-01-30
Filing date: 2002-01-30
Publication date: 2008-02-20
Anticipated expiration: 2022-01-30
Also published as: JP2003230269A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、負荷駆動装置および放電制御方法並びに放電制御をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体に関し、特に、電気自動車やハイブリッド自動車において駆動モータやエアコンなどの電気負荷を駆動制御するに際して、主電源遮断時に装置内部の残留電荷を放電させる放電機構を備えた負荷駆動装置および放電制御方法並びに放電制御をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年ますます高まりつつある省エネ・環境問題を背景に、電気自動車、ハイブリッド自動車が大きく注目されている。電気自動車（Electric Vehicle、以下ＥＶと称する。）やハイブリッド自動車（Hybrid Vehicle、以下ＨＶと称する。）は、自動車に搭載された主電池をエネルギー源としてモータを駆動して走行する。
【０００３】
ＥＶやＨＶに用いられるモータとしては、３相誘導モータあるいは同期モータが使用される。そして、ＥＶやＨＶに搭載される主電池などの主電源から出力される直流電圧をインバータに供給し、交流に変換して前記モータを駆動する技術が知られている。このインバータの入力端には、インバータに入力される直流電圧を平滑化するために、あるいは直流電圧を少なくとも一時的に貯蔵するためにコンデンサが備えられる。そして、主電源から出力された直流電圧は、このコンデンサにより平滑化されて前記インバータに供給される。
【０００４】
ＥＶあるいはＨＶを上述したモータを用いて駆動するには、直流電圧にして数１０Ｖから数１００Ｖもの電圧が必要とされることがある。そこで、車両システムへの電源の供給が遮断された後は、上述したコンデンサに残留する電荷など、システム内の残留電荷を適切に放電する必要がある。
【０００５】
特開平９−１２１５９２号公報には、交流電源と、平滑回路を含むコンバータと、インバータと、モータとを備えたモータ制御装置において、交流電源遮断時にコンバータ内の平滑コンデンサの残留電荷を、専用の放電抵抗を用いずに、モータ制御装置内に内蔵されている回生放電抵抗を用いて消費させる装置が提案されている。
【０００６】
また、特開平１１−３３２２４８号公報には、蓄電式の空気調和装置において、蓄電池の放電停止時にチョッパ部に設けられたコンデンサの残留電荷を蓄電池に放電し、さらにコンデンサに並列に設けた放電抵抗により消費させる装置が提案されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特開平９−１２１５９２号公報に記載の発明は、残留電荷をモータ制御装置内において放電させるものであり、特開平１１−３３２２４８号公報に記載の発明は、残留電荷を蓄電池およびコンデンサに並列に接続した放電抵抗に放電させるものである。これらはいずれも、システムの主要装置である駆動系回路において放電するものであり、このような重要性の高い装置内において放電を行なうことは、システムの耐電圧要求が高められてしまうことになり好ましくない。
【０００８】
すなわち、システムにおける主要装置である駆動系回路を電源遮断時の放電電圧に耐え得るように設計する必要性が生じるため、駆動系回路に用いられる種々の素子を高い耐電圧性能を有するものにしなければならなくなるおそれがあり、これは、システムの高コスト化につながるものだからである。
【０００９】
また、残留電荷の放電は、安全性確保のため確実になされるものでなければならず、装置内の素子の故障もできる限り想定したうえで放電を行なうことができる回路構成としなければならない。
【００１０】
そこで、この発明は、かかる課題を解決するためになされたものであり、その目的は、残留電荷の放電を行なう際に、システムの中で重要性の高い駆動負荷および駆動系回路において行なわずに補機系の負荷に対して行なうことによって、システム全体として故障に対する耐久性を向上できる負荷駆動装置を提供するものである。
【００１１】
また、この発明の別の目的は、残留電荷の放電制御において、システムの中で重要性の高い駆動負荷および駆動系回路において行なわずに補機系の負荷に対して行なうことによって、システム全体として故障に対する耐久性を向上させることができる放電制御方法を提供するものである。
【００１２】
さらに、この発明の別の目的は、残留電荷の放電制御において、システムの中で重要性の高い駆動負荷および駆動系回路において行なわずに補機系の負荷に対して行なうことによって、システム全体として故障に対する耐久性を向上させることができる放電制御をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体を提供するものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
この発明によれば、負荷駆動装置は、第１の電気負荷を駆動する負荷駆動回路を含む主回路と、主回路に接続され、第２の電気負荷を動作させる補機回路と、制御回路とを備え、制御回路は、主回路に供給される主電源が遮断されるときに負荷駆動回路を停止し、主電源が遮断された後、主回路の残留電荷を補機回路に供給するように主回路を制御する。
【００１４】
好ましくは、主回路は、主電源から供給される直流電圧を昇圧して負荷駆動回路へ出力するコンバータと、負荷駆動回路とコンバータとの間に接続され、コンバータにより昇圧された直流電圧を平滑化する平滑回路とをさらに含み、補機回路は、主電源とコンバータとの間に接続され、主電源が遮断された後、制御回路は、平滑回路の残留電荷をコンバータを介して補機回路に供給するようにコンバータを制御し、コンバータは、平滑回路の残留電荷により生ずる電圧を降圧して補機回路へ出力する。
【００１５】
好ましくは、主回路は、主電源とコンバータとの間に接続されるもう１つの平滑回路をさらに含み、主電源が遮断された後、もう１つの平滑回路の残留電荷が補機回路に供給される。
【００１６】
好ましくは、コンバータは、コレクタが負荷駆動回路と接続される第１のノードに接続され、エミッタが第２のノードに接続される第１のスイッチングトランジスタと、コレクタが第２のノードに接続され、エミッタが負荷駆動回路と主電源の負極ノードとを接続する第３のノードに接続される第２のスイッチングトランジスタと、アノードが第２のノードに接続され、カソードが第１のノードに接続される第１のダイオードと、アノードが第３のノードに接続され、カソードが第２のノードに接続される第２のダイオードと、一方が第２のノードに接続され、もう一方が主電源の正極ノードに接続されるコイルとを含み、制御回路は、主電源が遮断された後、第１のスイッチングトランジスタをオンし、第２のスイッチングトランジスタをオフする。
【００１７】
好ましくは、制御回路は、補機回路の入力電圧を検出し、主電源が遮断された後、入力電圧が所定値より低くなったと判断したとき、第１のスイッチングトランジスタをオフし、補機回路を停止する。
【００１８】
好ましくは、第２の電気負荷は、車載エアコンであり、補機回路は、車載エアコンを駆動するインバータを含み、第１の電気負荷は、車両の駆動力を発生する駆動モータであり、負荷駆動回路は、駆動モータを駆動するインバータである。
【００１９】
好ましくは、第２の電気負荷は、補機用電源であり、補機回路は、入力される電力を所定の電圧に変換して補機用電源へ出力するもう１つのコンバータを含み、第１の電気負荷は、車両の駆動力を発生する駆動モータであり、負荷駆動回路は、駆動モータを駆動するインバータである。
【００２０】
また、この発明によれば、放電制御方法は、主回路と、主回路に接続される補機回路とを備えた負荷駆動装置における放電制御方法であって、主回路は、第１の電気負荷を駆動する負荷駆動回路と、主電源から供給される直流電圧を昇圧して負荷駆動回路へ出力するコンバータと、負荷駆動回路とコンバータとの間に接続され、コンバータにより昇圧された直流電圧を平滑化する平滑回路とを含み、補機回路は、主電源とコンバータとの間に接続されて第２の電気負荷を動作させ、放電制御方法は、主回路および補機回路に供給される主電源が遮断されるとき、負荷駆動回路を停止する第１のステップと、負荷駆動回路が停止した後、平滑回路の残留電荷により生ずる電圧をコンバータにより降圧して補機回路へ出力する第２のステップと、第２のステップにおいて平滑回路の残留電荷が補機回路に放電されているとき、補機回路の入力電圧を検出する第３のステップと、検出された入力電圧が所定値より低いと判断したとき、コンバータおよび補機回路を停止する第４のステップとを備える。
【００２１】
また、この発明によれば、記録媒体は、主回路と、主回路に接続される補機回路とを備えた負荷駆動装置における放電制御をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体であって、主回路は、第１の電気負荷を駆動する負荷駆動回路と、主電源から供給される直流電圧を昇圧して負荷駆動回路へ出力するコンバータと、負荷駆動回路とコンバータとの間に接続され、コンバータにより昇圧された直流電圧を平滑化する平滑回路とを含み、補機回路は、主電源とコンバータとの間に接続されて第２の電気負荷を動作させ、記録媒体は、主回路および補機回路に供給される主電源が遮断された後、負荷駆動回路を停止する第１のステップと、負荷駆動回路が停止した後、平滑回路の残留電荷により生ずる電圧をコンバータにより降圧して補機回路へ出力する第２のステップと、第２のステップにおいて平滑回路の残留電荷が補機回路に放電されているとき、補機回路の入力電圧を検出する第３のステップと、検出された入力電圧が所定値より低いと判断したとき、コンバータおよび補機回路を停止する第４のステップとをコンピュータに実行させるためのプログラムを記録する。
【００２２】
この発明による負荷駆動装置および放電制御方法によれば、主電源遮断時における装置内部の残留電荷の放電において、システムの主回路である駆動系において放電を行なわずに、補機系の第２の電気負荷に放電を行なうようにしたので、システムにおいて重要性の高い第１の電気負荷および駆動系回路の耐久性を向上させることができる。
【００２３】
また、この発明による負荷駆動装置によれば、残留電荷の放電先である補機系の第２の電気負荷は、コンバータを介して第１の電気負荷と反対側に接続するようにしたので、もしコンバータが故障したとしても、コンバータの入力側に備えられる、たとえば主電池用の平滑コンデンサの放電が一切不可能になるという事態を避けることができ、さらに安全性に配慮したものとなっている。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。
【００２５】
［実施の形態１］
図１は、実施の形態１による、ＥＶもしくはＨＶに搭載される負荷駆動装置の回路構成を示す回路図である。
【００２６】
図１を参照して、負荷駆動装置１００は、システム・メイン・リレー２（System Main Relay、以下ＳＭＲ２と称する。）と、コンバータ３と、駆動系インバータ４と、コンデンサ５，６，８と、エアコンインバータ７（以下、Ａ／Ｃインバータ７と称する。）と、制御回路９と、ノードＮ１〜Ｎ４とを備える。また、コンバータ３は、スイッチングトランジスタ３１，３２と、ダイオード３３，３４と、コイル３５とを含む。
【００２７】
主電池１は、電気負荷であるモータ・ジェネレータ１０およびエアコンコンプレッサ１１（以下、Ａ／Ｃコンプレッサ１１と称する。）に電力を供給する直流電源である。
【００２８】
モータ・ジェネレータ１０は、ＥＶもしくはＨＶの走行用の３相交流誘導モータもしくは同期モータであって、モータ・ジェネレータ１０の駆動力がＥＶもしくはＨＶの車輪に伝達される。モータ・ジェネレータ１０は、ＥＶもしくはＨＶが減速する場合は発電機としても使用され、減速時の発電作用（回生発電）により発電された電圧を後述のコンバータ３を用いて降圧し、主電池１に供給したり、あるいは後述のＡ／Ｃコンプレッサ１１などの補機類に供給したりすることができる。
【００２９】
なお、モータ・ジェネレータ１０は、ＥＶであればそのまま駆動軸あるいは車輪（図示せず）に対して駆動トルクを与えることができるような駆動系に配置され、ＨＶであればエンジン（図示せず）に接続される。
【００３０】
Ａ／Ｃコンプレッサ１１は、主電池１から供給される電力により動作する電動式のＡ／Ｃ用コンプレッサである。Ａ／Ｃコンプレッサ１１は、主電池１から供給される電力により動作するともに、後述するように、ＳＭＲ２がＯＦＦしたときにコンデンサ５，６，８の残留電荷の放電先として用いられる。
【００３１】
ＳＭＲ２は、主電池１とコンデンサ６との間に接続され、主電池１からモータ・ジェネレータ１０およびＡ／Ｃコンプレッサ１１への電力の供給および遮断を行なうシステムのメインリレーである。ＳＭＲ２は、イグニッション・キー（以下、ＩＧキーと称する。）がＯＮされると、制御回路９からの指令に基づいてＯＮし、主電池１をノードＮ１，Ｎ４に接続する。また、ＳＭＲ２は、ＩＧキーがＯＦＦされると、制御回路９からの指令に基づいてＯＦＦし、主電池１から出力される電力を遮断する。
【００３２】
コンバータ３は、チョッパ式のコンバータであって、コンデンサ６とコンデンサ５との間に接続される。コンバータ３は、ＳＭＲ２がＯＮされたとき、制御回路９からの指令に基づいて、主電池１からの直流電圧を昇圧して駆動系インバータ４に供給する。また、コンバータ３は、ＳＭＲ２がＯＦＦされたとき、後述するように、制御回路９からの指令に基づいて、コンバータ３と駆動系インバータ４との間に並列接続されたコンデンサ５の残留電荷を降圧してＡ／Ｃコンプレッサ１１に放電する。
【００３３】
スイッチングトランジスタ３１は、コレクタがノードＮ３に、エミッタがノードＮ２にそれぞれ接続され、制御回路９からの指令をゲートに受けてスイッチング動作を行なう。
【００３４】
スイッチングトランジスタ３２は、コレクタがノードＮ２に、エミッタがノードＮ４にそれぞれ接続され、制御回路９からの指令をゲートに受けてスイッチング動作を行なう。
【００３５】
ダイオード３３は、アノードがノードＮ２に、カソードがノードＮ３にそれぞれ接続され、コンバータ３が昇圧コンバータとして動作するときに通電する。
【００３６】
ダイオード３４は、アノードがノードＮ４に、カソードがノードＮ２にそれぞれ接続され、コンバータ３が降圧コンバータとして動作するときに通電する。
【００３７】
コイル３５は、エネルギーを蓄積するリアクトルとして動作し、主電池１の正極と接続されるノードＮ１と、スイッチングトランジスタ３１，３２およびダイオード３３，３４が接続されるノードＮ２との間に接続される。
【００３８】
駆動系インバータ４は、コンバータ３により昇圧された直流電圧を３相交流電圧に変換してモータ・ジェネレータ１０に供給する変換回路である。
【００３９】
コンデンサ５，６，８は、それぞれ駆動系インバータ４、主電池１およびＡ／Ｃインバータ７に対して並列に接続されており、電圧変動に起因する各装置に対しての影響を低減するための平滑コンデンサである。
【００４０】
Ａ／Ｃインバータ７は、主電池１から供給される直流電圧を交流電圧に変換してＡ／Ｃコンプレッサ１１に供給する変換回路であって、ＳＭＲ２とコンバータ３との間に接続される。また、Ａ／Ｃインバータ７は、主電池１からの供給電源が遮断された後も、制御回路９からの指令に基づいて動作を継続し、コンデンサ５，６，８の残留電荷を交流に変換して放電先であるＡ／Ｃコンプレッサ１１へ出力する。
【００４１】
制御回路９は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）および入出力装置（以上、いずれも図示せず）などを含むマイクロコンピュータである。
【００４２】
制御回路９は、ＩＧキーがＯＮしているときと判断したときは、ＳＭＲ２をＯＮして主電池１をノードＮ１，Ｎ４に接続する。これにより、主電池１から負荷駆動装置１００に電力が供給される。そして、制御回路９は、主電池１から供給される電力に基づいてモータ・ジェネレータ１０にモータトルク指令に応じたトルクを発生させるため、コンバータ３および駆動系インバータ４を制御する。モータトルクの制御については後述する。また、制御回路９は、Ａ／Ｃインバータ７を制御し、これによってＡ／Ｃコンプレッサ１１が駆動される。
【００４３】
一方、制御回路９は、ＩＧキーがＯＦＦしていると判断したときは、ＳＭＲ２をＯＦＦにして主電池１から供給される電力を遮断する。そして、制御回路９は、スイッチングトランジスタ３２をＯＦＦにするとともに、駆動系インバータ４を停止する。また、制御回路９は、コンデンサ５の残留電荷をコンバータ３の低電圧側に接続されたＡ／Ｃコンプレッサ１１に放電するため、スイッチングトランジスタ３１をＯＮにする。そして、制御回路９は、ノードＮ１とノードＮ４との間にかかる電圧ＶＣを検出し、検出電圧ＶＣに基づいてコンデンサ５，６，８の放電が終了したと判断したとき、スイッチングトランジスタ３１をＯＦＦにしてＡ／Ｃインバータ７を停止する。
【００４４】
なお、制御回路９は、スイッチングトランジスタ３１，３２のＯＮ／ＯＦＦのデューティ比を制御することで、コンバータ３において直流電圧を相互に昇降圧することが可能である。この実施の形態１および後述する実施の形態２においては、コンバータ３において主電池１の電圧を昇圧して駆動系インバータ４へ出力し、また、駆動系インバータ４の入力側に備えられるコンデンサ５の電圧を降圧して出力する制御について記述している。
【００４５】
なお、図１には図示しないが、主電池１とＳＭＲ２との間にＤＣ／ＤＣコンバータが接続され、ＤＣ／ＤＣコンバータを介して図示しない補機系に電力が供給される。この場合、この補機系のシステムは、図示しない別のスイッチ（たとえば、周知のアクセサリースイッチなど）により起動または非起動される。
【００４６】
図２は、制御回路９によるモータ・ジェネレータ１０のトルク制御を機能的に説明するための機能ブロック図である。
【００４７】
図２を参照して、制御回路９は、モータ制御用相電圧演算部９１と、インバータ用ＰＷＭ信号変換部９２と、インバータ入力電圧指令演算部９３と、コンバータ用デューティ比演算部９４と、コンバータ用ＰＷＭ信号演算部９５とを含む。
【００４８】
モータ制御用相電圧演算部９１は、モータトルク指令値と、モータ・ジェネレータ１０の各相の電流値と、駆動系インバータ４の入力電圧とを入力してモータ・ジェネレータ１０の各相コイルの電圧を演算し、インバータ用ＰＷＭ信号変換部９２へ出力する。
【００４９】
ここで、モータトルク指令値は、たとえば、アクセルペダルの開度から算出される要求パワーを達成するのに必要なモータトルク値として与えられる。たとえば、パラレル式ＨＶであれば、モータトルク指令値は、エンジントルクとモータトルクとの合計が駆動軸トルクとして出力されるように与えられる。
【００５０】
また、モータ・ジェネレータ１０の各相の電流値は、図示しない電流センサにより検出される。また、駆動系インバータ４の入力電圧は、図示しない電圧センサにより検出される。
【００５１】
インバータ用ＰＷＭ信号変換部９２は、モータ制御用相電圧演算部９１による演算結果に基づいて、駆動系インバータ４内の各トランジスタ（図示せず）をＯＮ／ＯＦＦするＰＷＭ信号を生成し、駆動系インバータ４へ出力する。
【００５２】
このＰＷＭ信号に基づいて前記各トランジスタがスイッチングし、モータ・ジェネレータ１０の各相の駆動電流が制御され、モータトルク指令値に応じたモータトルク制御が行なわれる。
【００５３】
一方、インバータ入力電圧指令演算部９３は、上述したモータトルク指令値およびモータ回転数を入力して駆動系インバータ４の入力電圧の最適値（目標値）を演算する。
【００５４】
コンバータ用デューティ比演算部９４は、インバータ入力電圧指令演算部９３により算出された駆動系インバータ４の入力電圧の目標値と、駆動系インバータ４の入力電圧と、主電池１の電圧とを入力し、駆動系インバータ４の入力電圧をその目標値にするためのデューティ比を演算する。すなわち、コンバータ用デューティ比演算部９４は、駆動系インバータ４の入力電圧（すなわち、コンバータ３の出力電圧）が、インバータ入力電圧指令演算部９３により算出された駆動系インバータ４の入力電圧の目標値になるようにコンバータ３に含まれるスイッチングトランジスタ３１，３２のＯＮ／ＯＦＦのデューティ比を演算する。
【００５５】
コンバータ用ＰＷＭ信号変換部９５は、コンバータ用デューティ比演算部９４により算出されたデューティ比の演算結果に基づいて、コンバータ３のスイッチングトランジスタ３１，３２をＯＮ／ＯＦＦするＰＷＭ信号を生成し、コンバータ３へ出力する。
【００５６】
このＰＷＭ信号に基づいてスイッチングトランジスタ３１，３２がスイッチングし、駆動系インバータ４の入力電圧が目標値に制御される。
【００５７】
なお、スイッチングトランジスタ３２のオンデューティ比を大きくすることによって、コイル３５の蓄積電力は大きくなるため、コンバータ３は、主電池１から供給される電源電圧をより昇圧して駆動系インバータ４へ出力することができる。一方、スイッチングトランジスタ３１のオンデューティ比を大きくすると、電源ライン（図１に示すノードＮ３）の電圧は低下する。従って、これらスイッチングトランジスタ３１，３２のデューティ比を制御することによって、電源ラインの電圧を主電池１以上の電圧に任意に制御することができる。特に、モータ・ジェネレータ１０は回生により発電することができるが、回生時には電源ラインの電圧が高くなるため、ＰＷＭ制御によりスイッチングトランジスタ３１がＯＮされ、電源ラインの電圧が所定値に維持される。
【００５８】
再び図１を参照して、負荷駆動装置１００においては、Ａ／Ｃインバータ７は、主電池１から供給される電源によりＡ／Ｃコンプレッサ１１を駆動するとともに、主電池１からの供給電源が遮断された後は、コンデンサ５，６，８の残留電荷をＡ／Ｃコンプレッサ１１へ放電する機能を有する。ここで、コンデンサ６は、コンバータ３と主電池１との間に接続され、一方、コンデンサ５は、コンバータ３と駆動系インバータ４との間に接続されているため、Ａ／Ｃインバータ７を負荷駆動装置１００に接続する構成としては、コンバータ３と駆動系インバータ４との間に接続する構成と、コンバータ３と主電池１との間に接続する構成とが考えられる。
【００５９】
ここで、ＥＶにおいて、Ａ／Ｃを駆動系回路に接続し、主電池からの電力を用いて動作させるシステムが特開２０００−５９９１９号公報に記載されている。特開２０００−５９９１９号公報には、主電池と、主電池から出力される直流電圧により駆動される駆動インバータと、主電池と駆動インバータとの間に接続されるコンデンサと、コンデンサと並列に接続されるＡ／Ｃインバータと、主電池とＡ／Ｃインバータとの間に接続されるＡ／Ｃリレーと、Ａ／Ｃリレーを介して外部充電器から主電池に充電するための充電回路とを備えるシステム構成が開示されている。
【００６０】
特開２０００−５９９１９号公報に記載の発明の目的は、充電の際に過電圧が発生したときにＡ／Ｃリレーにより充電回路を遮断することによりモータ駆動系の回路を保護しようというものであり、コンデンサの残留電荷を補機系のＡ／Ｃに放電することを意図した本発明の目的と異なるものである。
【００６１】
特開２０００−５９９１９号公報に記載されたシステムにおいては、駆動系インバータとＡ／Ｃインバータとが共通のコンデンサに接続されているが、本発明の目的である補機系のＡ／Ｃに放電を行なう際に、同様なシステム構成とすることは問題が発生する。
【００６２】
すなわち、負荷駆動装置１００において、Ａ／Ｃインバータ７をノードＮ３，Ｎ４に接続して、駆動系インバータ４とＡ／Ｃインバータ７とを共通のコンデンサ５に接続した場合、コンデンサ５の残留電荷はＡ／Ｃコンプレッサ１１に放電可能であるが（ただし、放電経路中に降圧回路が必要である。）、コンバータ３に含まれるダイオード３３が故障すると、コンデンサ６の残留電荷は、もはやＡ／Ｃコンプレッサ１１にもモータ・ジェネレータ１０のいずれにも放電することができなくなる。
【００６３】
一方、上述したように、Ａ／Ｃインバータ７をノードＮ１，Ｎ４に接続すると、上述した問題は発生しない。この場合、スイッチングトランジスタ３１が故障すると、コンデンサ５の残留電荷は、コンバータ３を介してＡ／Ｃコンプレッサ１１に放電不可となるが、その場合は異常発生時の最終手段としてモータ・ジェネレータ１０に放電する機能をバックアップとして備えておけば、残留電荷が一切放電できなくなる事態は発生しない。
【００６４】
さらに、コンデンサ５は、コンバータ３の高電圧側に備えられたものであり、Ａ／Ｃコンプレッサ１１に放電するためには降圧する必要があることから、放電の際にコンバータ３を降圧コンバータとして用いれば、別途降圧回路を設ける必要がなく、装置構成もシンプルになる。
【００６５】
以上のことから、負荷駆動装置１００においては、Ａ／Ｃインバータ７は、コンバータ３と主電池１との間に接続される。
【００６６】
負荷駆動装置１００においては、ＩＧキーがＯＮされると、制御回路９によりＳＭＲ２がＯＮされ、主電池１から電力が供給される。そして、コンバータ３は、上述したように、制御回路９から受けるＰＷＭ信号に基づいて、主電池１から出力される直流電圧を駆動系インバータ４の入力電圧の目標値に昇圧して駆動系インバータ４へ出力する。駆動系インバータ４は、コンバータ３から出力され、コンデンサ５により平滑化された直流電圧を入力し、上述したように、制御回路９から受けるＰＷＭ信号に基づいて３相交流電圧に変換してモータ・ジェネレータ１０へ出力する。これによって、モータ・ジェネレータ１０が駆動される。
【００６７】
また、Ａ／Ｃインバータ７は、主電池１から出力され、コンデンサ８により平滑化された直流電圧を入力し、制御回路９からの指令に基づいてＡ／Ｃコンプレッサ１１に対応する交流電圧に変換してＡ／Ｃコンプレッサ１１へ出力する。
【００６８】
一方、ＩＧキーがＯＦＦされると、制御回路９によりＳＭＲ２はＯＦＦされ、主電池１からの電力供給が遮断される。そして、制御回路９から受けるＰＷＭ信号に基づいて、駆動系インバータ４は停止し、スイッチングトランジスタ３２はＯＦＦされ、スイッチングトランジスタ３１はＯＮされる。これにより、コンデンサ５の残留電荷は、駆動系インバータ４に放電されずに、スイッチングトランジスタ３１を介してノードＮ２に流れ、コイル３５により降圧されてＡ／Ｃインバータ７を介してＡ／Ｃコンプレッサ１１に放電される。また、コンデンサ６，８の残留電荷も同様に、Ａ／Ｃインバータ７を介してＡ／Ｃコンプレッサ１１に放電される。
【００６９】
放電中は、制御回路９により検出電圧ＶＣに基づいてコンデンサ５，６，８の放電状態が監視され、コンデンサ５，６，８の放電が終了するまでＡ／Ｃインバータ７は駆動される。そして、制御回路９により放電が終了したと判断されると、制御回路９からのＰＷＭ信号の出力が停止され、コンバータ３およびＡ／Ｃインバータ７は停止する。従って、Ａ／Ｃコンプレッサ１１も停止する。
【００７０】
図３は、ＩＧキーがＯＦＦされたときの制御回路９による放電制御の処理を説明するためのフローチャートである。図３を参照して、ＩＧキーがＯＦＦされると、制御回路９は、ＳＭＲ２をＯＦＦする（ステップＳ１）。そして、制御回路９は、スイッチングトランジスタ３２をＯＦＦし、かつ、駆動系インバータ４を停止し（ステップＳ２）、スイッチングトランジスタ３１をＯＮする（ステップＳ３）。そして、制御回路９は、Ａ／Ｃインバータ７をＳＭＲ２のＯＦＦ後も継続して駆動させる。これにより、コンデンサ５，６，８の残留電荷は、Ａ／Ｃコンプレッサ１１に放電され、消費される（ステップＳ４）。
【００７１】
そして、制御回路９は、検出電圧ＶＣが小さい値である所定の電圧Ｖ０以上であり、コンデンサ５，６，８からの放電が十分に終了していないと判断しているときは（ステップＳ５）、放電制御を継続する。
【００７２】
一方、制御回路９は、ステップＳ５において、検出電圧ＶＣが所定の電圧Ｖ０より小さくなり、コンデンサ５，６，８からの放電が十分に終了したと判断すると、スイッチングトランジスタ３１をＯＦＦするとともにＡ／Ｃインバータ７を停止し（ステップＳ６）、放電制御を終了する。
【００７３】
このようにして、コンデンサ５，６，８の残留電荷の放電がＡ／Ｃコンプレッサ１１に対して行なわれる。
【００７４】
なお、上述した説明においては、コンデンサ５の残留電荷を放電する際、制御回路９による指示に基づいてスイッチングトランジスタ３１をＯＮし、コイル３５により降圧してＡ／Ｃコンプレッサ１１に放電するとしたが、制御回路９によりスイッチングトランジスタ３１のスイッチングを制御して、より精度よく電圧を降圧させながら放電を行なうようにしてもよい。
【００７５】
また、上述した主電池１は、最終的に直流電源として機能するものであればよく、たとえば、２次電池、燃料電池、あるいはパワーキャパシタなどであってもよい。また、主電池１は、交流電圧を直流に変換して生成される直流電圧を供給できるシステムであってもよい。
【００７６】
また、ＨＶにおいては、モータだけでなく燃焼機関（エンジン）を備えるのでシステムを起動するためのスイッチとしてＩＧキーを選ぶことができるが、燃焼機関を持たないＥＶにおいては、走行許可スイッチのＯＮ／ＯＦＦによりＳＭＲ２がＯＮ／ＯＦＦするようにすればよい。
【００７７】
以上のように、実施の形態１による負荷駆動装置１００によれば、主電源をＯＦＦしたときにおける負荷駆動装置１００内の残留電荷の放電において、システムの主回路である駆動系において放電を行なわずに、補機系のＡ／Ｃコンプレッサ１１に放電を行なうようにしたので、システムにおいて重要性の高いモータ・ジェネレータ１０および駆動系回路の耐久性を向上させることができる。
【００７８】
また、実施の形態１による負荷駆動装置１００によれば、残留電荷の放電先であるＡ／Ｃコンプレッサ１１は、コンバータ３と主電池１との間に接続するようにしたので、もしコンバータ３におけるダイオード３３が故障したとしても、主電池１用の平滑コンデンサであるコンデンサ６が孤立し、放電が一切不可能になるという事態を避けることができ、さらに安全性に配慮したものとなっている。
【００７９】
［実施の形態２］
実施の形態２においては、負荷駆動装置内のコンデンサの残留電荷の放電先として、Ａ／Ｃコンプレッサに加えて、補機系電池やパワーステアリングモータ（以下、パワーステアリングについてはＰ／Ｓと称する。）なども用いられる。
【００８０】
図４は、実施の形態２による、ＥＶもしくはＨＶに搭載される負荷駆動装置の回路構成を示す回路図である。
【００８１】
図４を参照して、負荷駆動装置１０１は、負荷駆動装置１００に加えて、ＤＣ／ＤＣコンバータ２０１と、コンデンサ２０２，２０４と、Ｐ／Ｓコントローラ２０３とをさらに備える。
【００８２】
ＤＣ／ＤＣコンバータ２０１は、Ａ／Ｃインバータ７と並列に接続され、主電池１から供給される直流電圧を補機系電池２０５に対応した所定の電圧に変換して補機系電池２０５へ出力する。また、ＤＣ／ＤＣコンバータ２０１は、主電池１からの供給電源が遮断された後も、制御回路９からの指令に基づいて動作を継続し、コンデンサ５，６，２０２の残留電荷をその放電先として使用される補機系電池２０５へ出力する。
【００８３】
Ｐ／Ｓコントローラ２０３は、操舵を電動でアシストするＰ／Ｓモータ２０６を駆動するためのコントローラであって、主電池１から供給される直流電圧を入力して、Ｐ／Ｓモータ２０６の駆動電力および駆動信号を出力する。また、Ｐ／Ｓコントローラ２０３は、主電池１からの供給電源が遮断された後も、制御回路９からの指令に基づいて動作を継続し、コンデンサ５，６，２０４の残留電荷をその放電先として使用されるＰ／Ｓモータ２０６へ出力する。
【００８４】
コンデンサ２０２，２０４は、それぞれＤＣ／ＤＣコンバータ２０１およびＰ／Ｓコントローラ２０３の直近に並列に接続され、各装置へのリップルの影響を除去するための平滑コンデンサである。
【００８５】
補機系電池２０５は、前照灯その他補機用の電池であり、充電可能な１２Ｖ電池である。補機系電池２０５は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２０１と接続され、モータ・ジェネレータ１０やＡ／Ｃコンプレッサ１１などに主電池１から供給される直流電力の余剰分および主電源遮断時にコンデンサ５，６，２０２から放電される残留電荷を蓄電する。また、補機系電池２０５には、モータ・ジェネレータ１０が制動時に発電機として動作しているときに、モータ・ジェネレータ１０において発電された電力も充電される。
【００８６】
Ｐ／Ｓモータ２０６は、従来の油圧式に代わり、Ｐ／Ｓを電動で動作させるためのモータである。Ｐ／Ｓモータ２０６は、Ｐ／Ｓコントローラ２０３と接続され、主電池１から供給される直流電力を電源として動作するとともに、主電源遮断時には、コンデンサ５，６，２０４から放電される残留電荷の放電先として使用される。
【００８７】
負荷駆動装置１０１においても、負荷駆動装置１００において説明したのと同様に、ＩＧキーがＯＮされると、制御回路９はＳＭＲ２をＯＮし、主電池１からモータ・ジェネレータ１０およびＡ／Ｃコンプレッサ１１に電力が供給される。
【００８８】
また、負荷駆動装置１０１においては、ＳＭＲ２がＯＮされると、Ａ／Ｃインバータ７と並列に接続されたＤＣ／ＤＣコンバータ２０１およびＰ／Ｓコントローラ２０３を介して、補機系電池２０５およびＰ／Ｓモータ２０６に主電池１から電力がさらに供給される。
【００８９】
一方、実施の形態２においても、実施の形態１と同様に、ＩＧキーがＯＦＦされると、制御回路９はＳＭＲ２をＯＦＦし、主電池１からの電力供給が遮断される。そして、制御回路９は、駆動系インバータ４を停止するとともにスイッチングトランジスタ３２をＯＦＦし、スイッチングトランジスタ３１をＯＮする。そして、実施の形態１と同様に、コンデンサ５の残留電荷は、駆動系インバータ４に放電されずに、スイッチングトランジスタ３１を介してノードＮ２に流れ、コイル３５により降圧されてノードＮ１に流れるが、実施の形態２においては、Ａ／Ｃコンプレッサ１１に加え、補機系電池２０５およびＰ／Ｓモータ２０６に対しても分散して放電される。また、コンデンサ６，８，２０２，２０４の残留電荷も同様に、Ａ／Ｃコンプレッサ１１、補機系電池２０５およびＰ／Ｓモータ２０６に分散して放電される。
【００９０】
そして、制御回路９は、検出電圧ＶＣに基づいてコンデンサ５，６，８，２０２，２０４の放電状態を監視し、コンデンサ５，６，８，２０２，２０４の残留電荷の放電が終了するまでＡ／Ｃインバータ７、ＤＣ／ＤＣコンバータ２０１およびＰ／Ｓコントローラ２０３を駆動する。そして、制御回路９は、検出電圧ＶＣに基づいて放電が終了したと判断すると、スイッチングトランジスタ３１をＯＦＦし、Ａ／Ｃインバータ７、ＤＣ／ＤＣコンバータ２０１およびＰ／Ｓコントローラ２０３を停止する。これにより、Ａ／Ｃコンプレッサ１１およびＰ／Ｓモータ２０６は停止し、補機系電池２０５への充電も終了する。
【００９１】
なお、上述した実施の形態２においては、Ａ／Ｃインバータ７とＤＣ／ＤＣコンバータ２０１とは並列に接続されるが、ＤＣ／ＤＣコンバータ２０１の後段に直列にＡ／Ｃインバータ７が接続され、Ａ／Ｃコンプレッサ１１を補機系の電圧で駆動できるようにしてもよい。同様に、Ｐ／Ｓコントローラ２０３についても、ＤＣ／ＤＣコンバータ２０１の後段に直列にＰ／Ｓコントローラ２０３が接続されるような構成としてもよい。
【００９２】
以上のように、実施の形態２による負荷駆動装置１０１によれば、主電源をＯＦＦしたときにおける負荷駆動装置１０１内の残留電荷の放電において、システムの主回路である駆動系において放電を行なわずに、補機系のＡ／Ｃコンプレッサ１１、Ｐ／Ｓモータ２０６および補機系電池２０５に放電を行なうようにしたので、システムにおいて重要性の高いモータ・ジェネレータ１０および駆動系回路の耐久性を向上させることができ、かつ、放電先の負荷を分散させることによって、より迅速に残留電荷の放電を行なうことができる。
【００９３】
また、実施の形態２による負荷駆動装置１０１によれば、残留電荷の放電先であるＡ／Ｃコンプレッサ１１、Ｐ／Ｓモータ２０６および補機系電池２０５は、それぞれコンバータ３と主電池１との間に並列に接続するようにしたので、もしコンバータ３におけるダイオード３３が故障したとしても、主電池１用の平滑コンデンサであるコンデンサ６が孤立し、放電が一切不可能になるという事態を避けることができ、実施の形態１と同様、安全性に配慮したものとなっている。
【００９４】
今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１による負荷駆動装置の回路構成を示す回路図である。
【図２】図１に示す負荷駆動装置における制御回路によるモータ・ジェネレータのトルク制御を機能的に説明するための機能ブロック図である。
【図３】図１に示す負荷駆動装置における制御回路による放電制御の処理を説明するためのフローチャートである。
【図４】この発明の実施の形態２による負荷駆動装置の回路構成を示す回路図である。
【符号の説明】
１主電池、２ＳＭＲ、３コンバータ、４駆動系インバータ、５，６，８，２０２，２０４コンデンサ、７Ａ／Ｃインバータ、９制御回路、１０モータ・ジェネレータ、１１Ａ／Ｃコンプレッサ、３１，３２スイッチングトランジスタ、３３，３４ダイオード、３５コイル、９１モータ制御用相電圧演算部、９２インバータ用ＰＷＭ信号変換部、９３インバータ入力電圧指令演算部、９４コンバータ用デューティ比演算部、９５コンバータ用ＰＷＭ信号変換部、１００，１０１負荷駆動装置、２０１ＤＣ／ＤＣコンバータ、２０３Ｐ／Ｓコントローラ、２０５補機系電池、２０６Ｐ／Ｓモータ、Ｎ１〜Ｎ４ノード。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a load driving device, a discharge control method, and a computer-readable recording medium in which a program for causing a computer to execute discharge control is recorded, and in particular, an electric load such as a drive motor or an air conditioner in an electric vehicle or a hybrid vehicle. The present invention relates to a load drive device having a discharge mechanism that discharges residual charges inside the device when main power is cut off, a discharge control method, and a computer-readable recording medium on which a program for causing a computer to execute discharge control is recorded. .
[0002]
[Prior art]
Electric vehicles and hybrid vehicles are attracting a great deal of attention against the background of energy saving and environmental problems that are increasing in recent years. An electric vehicle (hereinafter referred to as EV) and a hybrid vehicle (hereinafter referred to as HV) travel by driving a motor using a main battery mounted on the vehicle as an energy source.
[0003]
As a motor used for EV or HV, a three-phase induction motor or a synchronous motor is used. And the technique of supplying the direct-current voltage output from main power supplies, such as the main battery mounted in EV or HV, to an inverter, converting into alternating current, and driving the said motor is known. The input terminal of the inverter is provided with a capacitor for smoothing the DC voltage input to the inverter or for at least temporarily storing the DC voltage. The DC voltage output from the main power supply is smoothed by this capacitor and supplied to the inverter.
[0004]
In order to drive EV or HV using the motor described above, a DC voltage of several tens to several hundreds of volts may be required. Therefore, after the supply of power to the vehicle system is cut off, it is necessary to appropriately discharge the remaining charges in the system, such as the charges remaining in the capacitor.
[0005]
In Japanese Patent Laid-Open No. 9-121589, in a motor control device including an AC power source, a converter including a smoothing circuit, an inverter, and a motor, the residual charge of the smoothing capacitor in the converter is dedicated when the AC power source is cut off. There has been proposed a device that uses a regenerative discharge resistor built in a motor control device without using a discharge resistor.
[0006]
Japanese Patent Laid-Open No. 11-332248 discloses that in a storage air conditioner, when a storage battery discharge is stopped, a residual charge of a capacitor provided in a chopper is discharged to the storage battery, and further a discharge resistor provided in parallel with the capacitor. Has been proposed.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, the invention described in Japanese Patent Laid-Open No. 9-121592 discharges the residual charge in the motor control device, and the invention described in Japanese Patent Laid-Open No. 11-332248 discloses the residual charge in parallel with the storage battery and the capacitor. It is made to discharge to the discharge resistance connected to. All of these discharge in the drive system circuit, which is the main device of the system, and discharging in such a highly important device increases the withstand voltage requirement of the system. It is not preferable.
[0008]
In other words, since it becomes necessary to design the drive system circuit, which is the main device in the system, to withstand the discharge voltage when the power is shut off, various elements used in the drive system circuit must have high withstand voltage performance. This is because it leads to high cost of the system.
[0009]
Further, the residual charge must be discharged securely to ensure safety, and the circuit configuration must be such that discharge can be performed with the possible failure of elements in the apparatus as much as possible.
[0010]
Therefore, the present invention has been made to solve such a problem, and the object thereof is not to perform the driving load and driving system circuit which are highly important in the system when discharging the residual charge. It is an object of the present invention to provide a load driving device capable of improving durability against a failure as a whole system by performing the load on an auxiliary system.
[0011]
Another object of the present invention is to perform residual charge discharge control on a driving load of high importance in the system and a load of an auxiliary system without performing it in a driving system circuit. Disclosed is a discharge control method capable of improving durability against failure.
[0012]
Furthermore, another object of the present invention is to perform the residual charge discharge control on the auxiliary system load instead of the drive load and the drive system circuit, which are highly important in the system. A computer-readable recording medium recording a program for causing a computer to execute discharge control capable of improving durability against failure.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
According to the present invention, a load driving device includes a main circuit including a load driving circuit that drives a first electric load, an auxiliary circuit that is connected to the main circuit and operates the second electric load, and a control circuit. And the control circuit stops the load driving circuit when the main power supplied to the main circuit is cut off, and supplies the residual charge of the main circuit to the auxiliary circuit after the main power is cut off. Control the main circuit.
[0014]
Preferably, the main circuit boosts the DC voltage supplied from the main power supply and outputs the boosted voltage to the load driving circuit, and is connected between the load driving circuit and the converter, and smoothes the DC voltage boosted by the converter. And the auxiliary circuit is connected between the main power supply and the converter, and after the main power supply is shut off, the control circuit transfers the residual charge of the smoothing circuit to the auxiliary circuit through the converter. The converter is controlled so as to supply the voltage, and the converter steps down the voltage generated by the residual charge of the smoothing circuit and outputs it to the auxiliary circuit.
[0015]
Preferably, the main circuit further includes another smoothing circuit connected between the main power supply and the converter, and after the main power supply is shut off, the remaining charge of the other smoothing circuit is supplied to the auxiliary circuit. The
[0016]
Preferably, the converter has a first switching transistor whose collector is connected to the first node connected to the load driving circuit, an emitter connected to the second node, and a collector connected to the second node; A second switching transistor having an emitter connected to a third node connecting the load driving circuit and the negative node of the main power supply; an anode connected to the second node; and a cathode connected to the first node. The first diode, the second diode whose anode is connected to the third node, the cathode is connected to the second node, one is connected to the second node, and the other is the positive node of the main power supply And a control circuit configured to turn on the first switching transistor and turn on the second switching transistor after the main power supply is shut off. Subjected.
[0017]
Preferably, the control circuit detects the input voltage of the auxiliary machine circuit, and turns off the first switching transistor when determining that the input voltage has become lower than a predetermined value after the main power supply is shut off. To stop.
[0018]
Preferably, the second electric load is an in-vehicle air conditioner, the auxiliary circuit includes an inverter that drives the in-vehicle air conditioner, and the first electric load is a drive motor that generates a driving force of the vehicle, and the load drive The circuit is an inverter that drives a drive motor.
[0019]
Preferably, the second electric load is an auxiliary power source, and the auxiliary circuit includes another converter that converts input power into a predetermined voltage and outputs the converted voltage to the auxiliary power source. The electric load is a drive motor that generates a driving force of the vehicle, and the load drive circuit is an inverter that drives the drive motor.
[0020]
According to the invention, the discharge control method is a discharge control method in a load driving device including a main circuit and an auxiliary circuit connected to the main circuit, and the main circuit includes the first electric load. Is connected between the load drive circuit and the converter, and the DC voltage boosted by the converter is smoothed. And the auxiliary circuit is connected between the main power supply and the converter to operate the second electric load, and the discharge control method includes the main power supply supplied to the main circuit and the auxiliary circuit. A first step of stopping the load drive circuit when the load is cut off, and a second step of stepping down the voltage generated by the residual charge of the smoothing circuit by the converter and outputting it to the auxiliary circuit after the load drive circuit stops When, When the residual charge of the smoothing circuit is discharged to the auxiliary circuit in step 2, the third step of detecting the input voltage of the auxiliary circuit, and when determining that the detected input voltage is lower than a predetermined value, And a fourth step of stopping the converter and the auxiliary circuit.
[0021]
According to the present invention, the recording medium is a computer-readable recording medium storing a program for causing a computer to execute discharge control in a load driving device including a main circuit and an auxiliary circuit connected to the main circuit. The main circuit includes a load driving circuit that drives the first electric load, a converter that boosts a DC voltage supplied from the main power source and outputs the boosted voltage to the load driving circuit, a load driving circuit, and a converter. And a smoothing circuit for smoothing the DC voltage boosted by the converter, and the auxiliary circuit is connected between the main power source and the converter to operate the second electric load, and the recording medium The first step of stopping the load driving circuit after the main power supplied to the main circuit and the auxiliary circuit is cut off, and the residual charge of the smoothing circuit after the load driving circuit is stopped A second step of stepping down the voltage by the converter and outputting it to the auxiliary circuit; and a second step of detecting the input voltage of the auxiliary circuit when the residual charge of the smoothing circuit is discharged to the auxiliary circuit in the second step. A program for causing the computer to execute the third step and the fourth step of stopping the converter and the auxiliary circuit when it is determined that the detected input voltage is lower than a predetermined value is recorded.
[0022]
According to the load driving device and the discharge control method according to the present invention, in discharging the residual charge inside the device when the main power supply is cut off, the driving system which is the main circuit of the system is not discharged, and the second auxiliary system is discharged. Since the electric load is discharged, the durability of the first electric load and the drive system circuit, which are highly important in the system, can be improved.
[0023]
In addition, according to the load driving device of the present invention, the second electric load of the auxiliary system that is the discharge destination of the residual charge is connected to the opposite side of the first electric load via the converter. Even if the converter breaks down, it is possible to avoid the situation where it becomes impossible to discharge the smoothing capacitor for the main battery, for example, which is provided on the input side of the converter. .
[0024]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals and description thereof will not be repeated.
[0025]
[Embodiment 1]
FIG. 1 is a circuit diagram showing a circuit configuration of a load driving device mounted on an EV or HV according to the first embodiment.
[0026]
Referring to FIG. 1, a load driving device 100 includes a system main relay 2 (hereinafter referred to as SMR 2), a converter 3, a drive system inverter 4, capacitors 5, 6, and 8, An air conditioner inverter 7 (hereinafter referred to as A / C inverter 7), a control circuit 9, and nodes N1 to N4 are provided. Converter 3 includes switching transistors 31 and 32, diodes 33 and 34, and a coil 35.
[0027]
The main battery 1 is a DC power source that supplies electric power to a motor / generator 10 and an air conditioner compressor 11 (hereinafter referred to as A / C compressor 11), which are electric loads.
[0028]
The motor / generator 10 is a three-phase AC induction motor or a synchronous motor for EV or HV traveling, and the driving force of the motor / generator 10 is transmitted to the EV or HV wheels. The motor / generator 10 is also used as a generator when the EV or HV decelerates. The voltage generated by the power generation action (regenerative power generation) at the time of deceleration is stepped down by using a converter 3 to be described later to the main battery 1. Or may be supplied to auxiliary equipment such as an A / C compressor 11 described later.
[0029]
The motor / generator 10 is arranged in a drive system that can directly apply a drive torque to a drive shaft or wheels (not shown) if it is an EV, and an engine (not shown) if it is an HV. Connected to.
[0030]
The A / C compressor 11 is an electric A / C compressor that operates with electric power supplied from the main battery 1. The A / C compressor 11 operates with electric power supplied from the main battery 1 and is used as a discharge destination of residual charges of the capacitors 5, 6 and 8 when the SMR 2 is turned off, as will be described later.
[0031]
The SMR 2 is connected between the main battery 1 and the capacitor 6 and is a main relay of a system that supplies and cuts off electric power from the main battery 1 to the motor / generator 10 and the A / C compressor 11. When an ignition key (hereinafter referred to as an IG key) is turned on, the SMR 2 is turned on based on a command from the control circuit 9, and connects the main battery 1 to the nodes N1 and N4. Further, when the IG key is turned off, the SMR 2 is turned off based on a command from the control circuit 9 and cuts off the power output from the main battery 1.
[0032]
The converter 3 is a chopper type converter, and is connected between the capacitor 6 and the capacitor 5. When SMR 2 is turned on, converter 3 boosts the DC voltage from main battery 1 based on a command from control circuit 9 and supplies it to drive system inverter 4. When SMR 2 is turned off, converter 3 steps down the residual charge of capacitor 5 connected in parallel between converter 3 and drive system inverter 4 based on a command from control circuit 9 as will be described later. Then, the A / C compressor 11 is discharged.
[0033]
Switching transistor 31 has a collector connected to node N3 and an emitter connected to node N2, and receives a command from control circuit 9 at the gate to perform a switching operation.
[0034]
Switching transistor 32 has a collector connected to node N2 and an emitter connected to node N4, and receives a command from control circuit 9 at the gate to perform a switching operation.
[0035]
The diode 33 is energized when the anode is connected to the node N2 and the cathode is connected to the node N3, and the converter 3 operates as a boost converter.
[0036]
The diode 34 has an anode connected to the node N4 and a cathode connected to the node N2, and is energized when the converter 3 operates as a step-down converter.
[0037]
Coil 35 operates as a reactor for storing energy, and is connected between node N1 connected to the positive electrode of main battery 1 and node N2 to which switching transistors 31 and 32 and diodes 33 and 34 are connected.
[0038]
The drive system inverter 4 is a conversion circuit that converts the DC voltage boosted by the converter 3 into a three-phase AC voltage and supplies it to the motor / generator 10.
[0039]
Capacitors 5, 6, and 8 are connected in parallel to drive system inverter 4, main battery 1, and A / C inverter 7, respectively, to reduce the influence on each device due to voltage fluctuations. Smoothing capacitor.
[0040]
The A / C inverter 7 is a conversion circuit that converts a DC voltage supplied from the main battery 1 into an AC voltage and supplies the AC voltage to the A / C compressor 11, and is connected between the SMR 2 and the converter 3. The A / C inverter 7 continues to operate based on a command from the control circuit 9 even after the power supply from the main battery 1 is cut off, and converts the residual charges of the capacitors 5, 6 and 8 into alternating current. And output to the A / C compressor 11 as the discharge destination.
[0041]
The control circuit 9 is a microcomputer including a CPU (Central Processing Unit), a RAM (Random Access Memory), a ROM (Read Only Memory), an input / output device (none of which is shown).
[0042]
When it is determined that the IG key is ON, the control circuit 9 turns ON SMR2 and connects the main battery 1 to the nodes N1 and N4. As a result, power is supplied from the main battery 1 to the load driving device 100. The control circuit 9 controls the converter 3 and the drive system inverter 4 in order to cause the motor / generator 10 to generate a torque corresponding to the motor torque command based on the electric power supplied from the main battery 1. The motor torque control will be described later. Further, the control circuit 9 controls the A / C inverter 7 and thereby drives the A / C compressor 11.
[0043]
On the other hand, when determining that the IG key is OFF, the control circuit 9 turns off the SMR 2 and cuts off the power supplied from the main battery 1. Then, the control circuit 9 turns off the switching transistor 32 and stops the drive system inverter 4. Further, the control circuit 9 turns on the switching transistor 31 in order to discharge the residual charge of the capacitor 5 to the A / C compressor 11 connected to the low voltage side of the converter 3. When the control circuit 9 detects the voltage VC applied between the node N1 and the node N4 and determines that the discharge of the capacitors 5, 6 and 8 has been completed based on the detected voltage VC, the control circuit 9 turns off the switching transistor 31. Then, the A / C inverter 7 is stopped.
[0044]
Note that the control circuit 9 can step up and down the DC voltage in the converter 3 by controlling the ON / OFF duty ratio of the switching transistors 31 and 32. In the first embodiment and the second embodiment described later, the converter 3 boosts the voltage of the main battery 1 and outputs the boosted voltage to the drive system inverter 4, and the capacitor 5 provided on the input side of the drive system inverter 4 It describes the control that steps down the voltage and outputs it.
[0045]
Although not shown in FIG. 1, a DC / DC converter is connected between the main battery 1 and the SMR 2, and power is supplied to an auxiliary system (not shown) via the DC / DC converter. In this case, the auxiliary system is activated or deactivated by another switch (not shown) (for example, a well-known accessory switch).
[0046]
FIG. 2 is a functional block diagram for functionally explaining torque control of the motor / generator 10 by the control circuit 9.
[0047]
Referring to FIG. 2, control circuit 9 includes motor control phase voltage calculation unit 91, inverter PWM signal conversion unit 92, inverter input voltage command calculation unit 93, converter duty ratio calculation unit 94, converter PWM signal calculation unit 95.
[0048]
The motor control phase voltage calculation unit 91 inputs the motor torque command value, the current value of each phase of the motor / generator 10, and the input voltage of the drive system inverter 4, and the voltage of each phase coil of the motor / generator 10. Is output to the inverter PWM signal converter 92.
[0049]
Here, the motor torque command value is given as, for example, a motor torque value necessary to achieve the required power calculated from the opening of the accelerator pedal. For example, in the case of a parallel type HV, the motor torque command value is given so that the sum of the engine torque and the motor torque is output as the drive shaft torque.
[0050]
The current value of each phase of the motor / generator 10 is detected by a current sensor (not shown). Further, the input voltage of the drive system inverter 4 is detected by a voltage sensor (not shown).
[0051]
The inverter PWM signal conversion unit 92 generates a PWM signal for turning on / off each transistor (not shown) in the drive system inverter 4 based on the calculation result by the motor control phase voltage calculation unit 91 to drive the drive system. Output to inverter 4.
[0052]
The transistors are switched based on the PWM signal, the driving currents of the phases of the motor / generator 10 are controlled, and the motor torque control according to the motor torque command value is performed.
[0053]
On the other hand, the inverter input voltage command calculation unit 93 calculates the optimum value (target value) of the input voltage of the drive system inverter 4 by inputting the motor torque command value and the motor rotation speed described above.
[0054]
The converter duty-ratio calculation unit 94 inputs the target value of the input voltage of the drive system inverter 4 calculated by the inverter input voltage command calculation unit 93, the input voltage of the drive system inverter 4, and the voltage of the main battery 1. Then, the duty ratio for setting the input voltage of the drive system inverter 4 to the target value is calculated. That is, converter duty-ratio calculation unit 94 has a target value of the input voltage of drive system inverter 4 in which the input voltage of drive system inverter 4 (that is, the output voltage of converter 3) is calculated by inverter input voltage command calculation unit 93. The ON / OFF duty ratio of the switching transistors 31 and 32 included in the converter 3 is calculated so that
[0055]
The converter PWM signal conversion unit 95 generates a PWM signal for turning ON / OFF the switching transistors 31 and 32 of the converter 3 based on the calculation result of the duty ratio calculated by the converter duty ratio calculation unit 94. Output to.
[0056]
Based on this PWM signal, the switching transistors 31 and 32 are switched, and the input voltage of the drive system inverter 4 is controlled to the target value.
[0057]
Since the stored power of coil 35 increases by increasing the on-duty ratio of switching transistor 32, converter 3 boosts the power supply voltage supplied from main battery 1 and outputs it to drive system inverter 4. be able to. On the other hand, when the on-duty ratio of the switching transistor 31 is increased, the voltage of the power supply line (node N3 shown in FIG. 1) decreases. Therefore, by controlling the duty ratio of the switching transistors 31 and 32, the voltage of the power supply line can be arbitrarily controlled to a voltage higher than that of the main battery 1. In particular, although the motor / generator 10 can generate power by regeneration, the voltage of the power supply line increases during regeneration, so that the switching transistor 31 is turned on by PWM control, and the voltage of the power supply line is maintained at a predetermined value.
[0058]
Referring to FIG. 1 again, in the load driving apparatus 100, the A / C inverter 7 drives the A / C compressor 11 with the power supplied from the main battery 1, and the power supplied from the main battery 1 is cut off. After that, it has a function of discharging the residual charges of the capacitors 5, 6 and 8 to the A / C compressor 11. Here, the capacitor 6 is connected between the converter 3 and the main battery 1, while the capacitor 5 is connected between the converter 3 and the drive system inverter 4, so that the A / C inverter 7 is loaded. As a configuration to be connected to the drive device 100, a configuration to be connected between the converter 3 and the drive system inverter 4 and a configuration to be connected between the converter 3 and the main battery 1 are conceivable.
[0059]
Here, in EV, a system in which an A / C is connected to a drive system circuit and operated using electric power from a main battery is described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-59919. JP 2000-59919 A discloses a main battery, a drive inverter driven by a DC voltage output from the main battery, a capacitor connected between the main battery and the drive inverter, and a capacitor connected in parallel. An A / C inverter, an A / C relay connected between the main battery and the A / C inverter, and a charging circuit for charging the main battery from an external charger via the A / C relay. A system configuration is disclosed.
[0060]
An object of the invention described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-59919 is to protect a motor drive system circuit by interrupting a charging circuit with an A / C relay when an overvoltage occurs during charging. This is different from the object of the present invention intended to discharge the residual charge of the capacitor to the A / C of the auxiliary system.
[0061]
In the system described in Japanese Patent Laid-Open No. 2000-59919, the drive system inverter and the A / C inverter are connected to a common capacitor, but the auxiliary system A / C, which is the object of the present invention, is discharged. When performing the above, a problem arises if the system configuration is the same.
[0062]
That is, in the load driving apparatus 100, when the A / C inverter 7 is connected to the nodes N3 and N4 and the drive system inverter 4 and the A / C inverter 7 are connected to the common capacitor 5, the residual charge of the capacitor 5 is Although the A / C compressor 11 can discharge (however, a step-down circuit is required in the discharge path), but when the diode 33 included in the converter 3 fails, the residual charge of the capacitor 6 is no longer A / C compressor. 11 and the motor / generator 10 cannot be discharged.
[0063]
On the other hand, when the A / C inverter 7 is connected to the nodes N1 and N4 as described above, the above-described problem does not occur. In this case, if the switching transistor 31 fails, the residual charge of the capacitor 5 cannot be discharged to the A / C compressor 11 via the converter 3, but in this case, it is discharged to the motor / generator 10 as a final means when an abnormality occurs. If the function to do so is provided as a backup, there will be no situation where residual charges cannot be discharged at all.
[0064]
Further, the capacitor 5 is provided on the high voltage side of the converter 3 and needs to be stepped down in order to discharge to the A / C compressor 11, so that the converter 3 is used as a step-down converter during discharge. For example, it is not necessary to provide a separate step-down circuit, and the device configuration is simplified.
[0065]
From the above, in the load driving apparatus 100, the A / C inverter 7 is connected between the converter 3 and the main battery 1.
[0066]
In the load driving device 100, when the IG key is turned on, the control circuit 9 turns on the SMR 2 and power is supplied from the main battery 1. Then, as described above, converter 3 boosts the DC voltage output from main battery 1 to the target value of the input voltage of drive system inverter 4 based on the PWM signal received from control circuit 9, and drives system inverter 4. Output to. The drive system inverter 4 receives the DC voltage output from the converter 3 and smoothed by the capacitor 5, and converts it into a three-phase AC voltage based on the PWM signal received from the control circuit 9 as described above. Output to the generator 10. As a result, the motor / generator 10 is driven.
[0067]
The A / C inverter 7 receives a DC voltage output from the main battery 1 and smoothed by the capacitor 8 and converts it into an AC voltage corresponding to the A / C compressor 11 based on a command from the control circuit 9. And output to the A / C compressor 11.
[0068]
On the other hand, when the IG key is turned off, the SMR 2 is turned off by the control circuit 9 and the power supply from the main battery 1 is cut off. Based on the PWM signal received from the control circuit 9, the drive system inverter 4 is stopped, the switching transistor 32 is turned off, and the switching transistor 31 is turned on. As a result, the residual charge of the capacitor 5 is not discharged to the drive system inverter 4 but flows to the node N2 via the switching transistor 31, is stepped down by the coil 35, and is reduced by the A / C inverter 7 to the A / C compressor 11. Discharged. Similarly, the residual charges in the capacitors 6 and 8 are discharged to the A / C compressor 11 via the A / C inverter 7.
[0069]
During discharge, the control circuit 9 monitors the discharge state of the capacitors 5, 6, and 8 based on the detected voltage VC, and the A / C inverter 7 is driven until the discharge of the capacitors 5, 6, and 8 is completed. When the control circuit 9 determines that the discharge has ended, the output of the PWM signal from the control circuit 9 is stopped, and the converter 3 and the A / C inverter 7 are stopped. Accordingly, the A / C compressor 11 is also stopped.
[0070]
FIG. 3 is a flowchart for explaining a discharge control process by the control circuit 9 when the IG key is turned OFF. Referring to FIG. 3, when the IG key is turned off, control circuit 9 turns off SMR2 (step S1). Then, the control circuit 9 turns off the switching transistor 32, stops the drive system inverter 4 (step S2), and turns on the switching transistor 31 (step S3). Then, the control circuit 9 continuously drives the A / C inverter 7 even after the SMR 2 is turned off. As a result, the residual charges in the capacitors 5, 6 and 8 are discharged to the A / C compressor 11 and consumed (step S4).
[0071]
When the control circuit 9 determines that the detection voltage VC is equal to or higher than the predetermined voltage V0, which is a small value, and the discharge from the capacitors 5, 6 and 8 has not been sufficiently completed (step S5). Continue discharge control.
[0072]
On the other hand, when the control circuit 9 determines in step S5 that the detection voltage VC is lower than the predetermined voltage V0 and the discharge from the capacitors 5, 6 and 8 has been sufficiently completed, the control circuit 9 turns off the switching transistor 31 and A / The C inverter 7 is stopped (step S6), and the discharge control is terminated.
[0073]
In this way, the residual charges of the capacitors 5, 6 and 8 are discharged to the A / C compressor 11.
[0074]
In the above description, when discharging the residual charge of the capacitor 5, the switching transistor 31 is turned on based on an instruction from the control circuit 9, and the voltage is stepped down by the coil 35 and discharged to the A / C compressor 11. The control circuit 9 may control the switching of the switching transistor 31 to discharge the voltage while reducing the voltage more accurately.
[0075]
Further, the main battery 1 described above may be any battery as long as it finally functions as a DC power source, and may be, for example, a secondary battery, a fuel cell, or a power capacitor. The main battery 1 may be a system capable of supplying a DC voltage generated by converting an AC voltage into a DC.
[0076]
In HV, since not only a motor but also a combustion engine (engine) is provided, an IG key can be selected as a switch for starting the system. However, in an EV having no combustion engine, the travel permission switch is turned on / off. The SMR 2 may be turned on / off by turning it off.
[0077]
As described above, according to the load driving device 100 according to the first embodiment, when the residual charge in the load driving device 100 is discharged when the main power supply is turned off, the driving system which is the main circuit of the system does not discharge. In addition, since the auxiliary A / C compressor 11 is discharged, the durability of the motor / generator 10 and the drive system circuit, which are highly important in the system, can be improved.
[0078]
Further, according to the load driving device 100 according to the first embodiment, the A / C compressor 11 that is the discharge destination of the residual charge is connected between the converter 3 and the main battery 1. Even if the diode 33 fails, it is possible to avoid a situation in which the capacitor 6 as the smoothing capacitor for the main battery 1 is isolated and cannot be discharged at all, and the safety is further taken into consideration.
[0079]
[Embodiment 2]
In the second embodiment, in addition to the A / C compressor, an auxiliary battery or power steering motor (hereinafter referred to as P / S for power steering) is used as a discharge destination of the residual charge of the capacitor in the load driving device. ) Etc. are also used.
[0080]
FIG. 4 is a circuit diagram showing a circuit configuration of a load driving device mounted on an EV or HV according to the second embodiment.
[0081]
Referring to FIG. 4, load drive device 101 further includes a DC / DC converter 201, capacitors 202 and 204, and P / S controller 203 in addition to load drive device 100.
[0082]
The DC / DC converter 201 is connected in parallel with the A / C inverter 7, converts the DC voltage supplied from the main battery 1 into a predetermined voltage corresponding to the auxiliary battery 205, and outputs it to the auxiliary battery 205. To do. Further, the DC / DC converter 201 continues to operate based on a command from the control circuit 9 even after the power supply from the main battery 1 is cut off, and the residual charges of the capacitors 5, 6 and 202 are discharged to the discharge destination. Output to the auxiliary battery 205 used as
[0083]
The P / S controller 203 is a controller for driving a P / S motor 206 that assists steering by electric power. The P / S controller 203 inputs a DC voltage supplied from the main battery 1 and drives the P / S motor 206. And a drive signal is output. The P / S controller 203 continues to operate based on the command from the control circuit 9 even after the power supply from the main battery 1 is cut off, and the residual charges of the capacitors 5, 6, 204 are discharged to the discharge destination. Output to the P / S motor 206 used as
[0084]
Capacitors 202 and 204 are connected in parallel in the immediate vicinity of the DC / DC converter 201 and the P / S controller 203, respectively, and are smoothing capacitors for removing the influence of ripple on each device.
[0085]
Auxiliary battery 205 is a battery for headlamps and other auxiliary machines, and is a rechargeable 12V battery. Auxiliary battery 205 is connected to DC / DC converter 201 and is connected to capacitors 5, 6, 6, 6, 6 6, 6 6, 6 d, 6, 6, 6 6, 6 6 The residual charge discharged from 202 is stored. The auxiliary battery 205 is also charged with power generated by the motor / generator 10 when the motor / generator 10 is operating as a generator during braking.
[0086]
The P / S motor 206 is a motor for electrically operating the P / S instead of the conventional hydraulic type. The P / S motor 206 is connected to the P / S controller 203 and operates with the DC power supplied from the main battery 1 as a power source. Used as a discharge destination.
[0087]
Also in the load driving device 101, as described in the load driving device 100, when the IG key is turned on, the control circuit 9 turns on the SMR 2, and the main battery 1 to the motor / generator 10 and the A / C compressor 11. Is supplied with power.
[0088]
In the load driving device 101, when the SMR 2 is turned on, the auxiliary battery 205 and the P / S are connected via the DC / DC converter 201 and the P / S controller 203 connected in parallel with the A / C inverter 7. Power is further supplied from the main battery 1 to the S motor 206.
[0089]
On the other hand, also in the second embodiment, as in the first embodiment, when the IG key is turned off, the control circuit 9 turns off the SMR 2 and the power supply from the main battery 1 is cut off. Then, the control circuit 9 stops the drive system inverter 4, turns off the switching transistor 32, and turns on the switching transistor 31. As in the first embodiment, the residual charge of the capacitor 5 is not discharged to the drive system inverter 4 but flows to the node N2 through the switching transistor 31, and is stepped down by the coil 35 and flows to the node N1. In the second embodiment, in addition to the A / C compressor 11, the auxiliary battery 205 and the P / S motor 206 are also dispersed and discharged. Similarly, residual charges in the capacitors 6, 8, 202, and 204 are also dispersed and discharged in the A / C compressor 11, the auxiliary battery 205, and the P / S motor 206.
[0090]
Then, the control circuit 9 monitors the discharge state of the capacitors 5, 6, 8, 202, 204 based on the detection voltage VC, and continues to discharge A until the discharge of the residual charges of the capacitors 5, 6, 8, 202, 204 is completed. The / C inverter 7, the DC / DC converter 201 and the P / S controller 203 are driven. When the control circuit 9 determines that the discharge is completed based on the detected voltage VC, the control circuit 9 turns off the switching transistor 31 and stops the A / C inverter 7, the DC / DC converter 201, and the P / S controller 203. Thereby, the A / C compressor 11 and the P / S motor 206 are stopped, and the charging of the auxiliary battery 205 is also ended.
[0091]
In the second embodiment described above, the A / C inverter 7 and the DC / DC converter 201 are connected in parallel, but the A / C inverter 7 is connected in series at the subsequent stage of the DC / DC converter 201, The A / C compressor 11 may be driven by an auxiliary system voltage. Similarly, the P / S controller 203 may be configured such that the P / S controller 203 is connected in series downstream of the DC / DC converter 201.
[0092]
As described above, according to the load driving device 101 according to the second embodiment, when the residual charge in the load driving device 101 is discharged when the main power supply is turned off, no discharge is performed in the drive system that is the main circuit of the system. In addition, since the auxiliary A / C compressor 11, the P / S motor 206, and the auxiliary battery 205 are discharged, the durability of the motor generator 10 and the drive system circuit, which are highly important in the system, is improved. In addition, the residual charge can be discharged more quickly by dispersing the load at the discharge destination.
[0093]
Further, according to the load driving device 101 according to the second embodiment, the A / C compressor 11, the P / S motor 206, and the auxiliary battery 205 that are discharge destinations of the residual charges are respectively connected to the converter 3 and the main battery 1. Since the parallel connection is made between them, even if the diode 33 in the converter 3 breaks down, the capacitor 6 that is the smoothing capacitor for the main battery 1 is isolated, and it is possible to avoid the situation where the discharge becomes impossible at all. As in the first embodiment, safety is taken into consideration.
[0094]
The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is shown not by the above description of the embodiments but by the scope of claims for patent, and is intended to include meanings equivalent to the scope of claims for patent and all modifications within the scope.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a circuit diagram showing a circuit configuration of a load driving device according to Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 2 is a functional block diagram for functionally explaining torque control of a motor / generator by a control circuit in the load driving device shown in FIG. 1;
FIG. 3 is a flowchart for explaining a discharge control process by a control circuit in the load driving apparatus shown in FIG. 1;
FIG. 4 is a circuit diagram showing a circuit configuration of a load driving device according to Embodiment 2 of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 main battery, 2 SMR, 3 converter, 4 drive system inverter, 5, 6, 8, 202, 204 capacitor, 7 A / C inverter, 9 control circuit, 10 motor generator, 11 A / C compressor, 31, 32 Switching transistor, 33, 34 diode, 35 coil, 91 motor control phase voltage calculation unit, 92 inverter PWM signal conversion unit, 93 inverter input voltage command calculation unit, 94 converter duty ratio calculation unit, 95 PWM signal conversion for converter Part, 100, 101 Load drive device, 201 DC / DC converter, 203 P / S controller, 205 Auxiliary battery, 206 P / S motor, N1-N4 nodes.

Claims

A main circuit provided between the main power source and the first electric load;
An auxiliary circuit connected to the main circuit and operating a second electrical load;
A control circuit,
The main circuit is:
A load driving circuit for driving the first electric load;
A converter that boosts a DC voltage supplied from the main power supply and outputs the boosted voltage to the load drive circuit;
A first smoothing circuit connected between the load driving circuit and the converter;
A second smoothing circuit connected between the main power source and the converter;
A system main relay provided between the main power supply and the converter;
The auxiliary machine circuit and the second smoothing circuit are connected between the system main relay and the converter,
The converter is
A first switching transistor having a collector connected to a first node connected to the load drive circuit and an emitter connected to a second node;
A second switching transistor having a collector connected to the second node and an emitter connected to a third node connecting the load driving circuit and a negative node of the main power supply;
A first diode having an anode connected to the second node and a cathode connected to the first node;
A second diode having an anode connected to the third node and a cathode connected to the second node;
Including one coil connected to the second node and the other connected to the positive node of the main power source,
When the power is cut off between the main power source and the converter by the system main relay, the control circuit stops the load driving circuit,
After the main power is shut off,
The control circuit turns on the first switching transistor and turns off the second switching transistor so as to supply the residual charge of the first smoothing circuit to the auxiliary circuit through the converter. And
The converter steps down the voltage generated by the residual charge of the first smoothing circuit and outputs the voltage to the auxiliary circuit;
The control circuit further operates the auxiliary circuit to discharge the residual charge of the first smoothing circuit and the residual charge of the second smoothing circuit from the converter to the second electric load. ,
The control circuit further causes the residual electric charge of the first smoothing circuit to be discharged to the first electric load by operating the load driving circuit when the first switching transistor fails. apparatus.

The second electrical load includes a plurality of auxiliary machines,
The auxiliary circuit includes a plurality of drive circuits provided corresponding to the plurality of auxiliary machines,
The control circuit is configured to operate the plurality of drive circuits after the electric power is cut off between the main power source and the converter by the system main relay, and thereby to remove residual charges of the first and second smoothing circuits. The load driving device according to claim 1 , wherein the load is discharged to the plurality of auxiliary machines.

The second electric load is an in-vehicle air conditioner;
The auxiliary circuit includes an inverter that drives the in-vehicle air conditioner,
The first electric load is a drive motor that generates a driving force of the vehicle,
The load drive device according to claim 1, wherein the load drive circuit is an inverter that drives the drive motor.

The second electrical load is an auxiliary power source,
The auxiliary circuit includes another converter that converts input power into a predetermined voltage and outputs the voltage to the auxiliary power source,
The first electric load is a drive motor that generates a driving force of the vehicle,
The load drive device according to claim 1, wherein the load drive circuit is an inverter that drives the drive motor.

A main circuit provided between the main power source and the first electric load;
An accessory drive circuit connected to the main circuit and driving a second electrical load as an accessory;
A control circuit,
The main circuit is:
A load driving circuit for driving the first electric load;
A converter that boosts a DC voltage supplied from the main power supply and outputs the boosted voltage to the load drive circuit;
A smoothing circuit connected between the load driving circuit and the converter and smoothing a DC voltage boosted by the converter;
The auxiliary machine drive circuit is connected between the main power source and the converter,
The converter is
A first switching transistor having a collector connected to a first node connected to the load drive circuit and an emitter connected to a second node;
A second switching transistor having a collector connected to the second node and an emitter connected to a third node connecting the load driving circuit and a negative node of the main power supply;
A first diode having an anode connected to the second node and a cathode connected to the first node;
A second diode having an anode connected to the third node and a cathode connected to the second node;
Including one coil connected to the second node and the other connected to the positive node of the main power source,
The control circuit stops the load driving circuit when the main power is cut off,
After the main power is shut off,
The control circuit turns on the first switching transistor and turns off the second switching transistor so as to supply residual electric charge of the smoothing circuit to the auxiliary device driving circuit via the converter,
The converter steps down the voltage generated by the residual charge of the smoothing circuit and outputs the voltage to the auxiliary drive circuit,
The control circuit further discharges the residual electric charge of the smoothing circuit from the converter to the second electric load by operating the auxiliary machine driving circuit,
The control circuit further discharges residual electric charge of the smoothing circuit to the first electric load by operating the load driving circuit when the first switching transistor fails.

The second electrical load includes a plurality of auxiliary machines,
The auxiliary machine drive circuit includes a plurality of drive circuits provided corresponding to the plurality of auxiliary machines,
Wherein the control circuit, after the main power supply is interrupted, by operating the plurality of drive circuits, to discharge residual electric charge of the smoothing circuit is supplied from the converter to the plurality of accessory, claim 5 The load drive device described in 1.

The main circuit further includes another smoothing circuit connected between the main power source and the converter;
The control circuit operates the auxiliary drive circuit after the main power supply is cut off, thereby obtaining the residual charge of the smoothing circuit from the converter and the residual charge of the other smoothing circuit. The load driving device according to claim 5 , wherein the load driving device is discharged to an electrical load.

The second electric load is an in-vehicle air conditioner;
The auxiliary machine drive circuit includes an inverter that drives the vehicle-mounted air conditioner,
The first electric load is a drive motor that generates a driving force of the vehicle,
The load drive device according to any one of claims 5 to 7 , wherein the load drive circuit is an inverter that drives the drive motor.