JP6241098B2 - In-vehicle motor controller - Google Patents
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Description
本発明は、車載用モータ制御装置に関するものである。 The present invention relates to an in-vehicle motor control device.
従来、インバータで変換された交流電流で電動モータを駆動させて走行する電動車両(例えば、ハイブリッド車や電気自動車など)において、電動モータは高電圧インバータに接続されている。この車載用モータ制御装置では、インバータのスイッチング用パワー素子の故障やモータ配線およびモータコイルの地絡などにより発生する異常を検知し、漏電、感電を防止する必要がある。このため、電動モータの電流量を検出する電流検出器を各相に設け、インバータおよび電動モータの異常検知をおこなうための各種検知方法が提案されている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, in an electric vehicle that travels by driving an electric motor with an alternating current converted by an inverter (for example, a hybrid vehicle or an electric vehicle), the electric motor is connected to a high-voltage inverter. In this in-vehicle motor control device, it is necessary to detect an abnormality caused by a failure of a switching power element of an inverter, a grounding of a motor wiring and a motor coil, and prevent leakage and electric shock. For this reason, various detection methods for detecting an abnormality in the inverter and the electric motor by providing a current detector for detecting the current amount of the electric motor in each phase have been proposed (for example, see Patent Document 1).
通常、このような異常検知は全相(3相)に設けた電流検出器による電流検出によっておこなっており、正常時には3相電流の合計値が0になるのに対し、何れかの相において地絡発生時は3相電流の合計値が0にならないことにより異常検知している。しかしながら、高電圧大電流のインバータにおいては、電流検出器として、例えば、ホール素子により電流経路に電流が流れることによって発生する磁束を捉えてその磁束量に基づいて電流量を非接触に測定する方法が用いられる場合がある。このため、絶縁機能を備えた高価な電流検出器が全相分必要となり、これにより周辺回路も増加し、モータ制御装置が複雑化、大型化し、コストが増大するとともに、常に3相電流を合計する演算負荷の発生によりシステム全体の効率や信頼性が低下する可能性がある。 Normally, such abnormality detection is performed by current detection using current detectors provided for all phases (three phases), and the total value of the three-phase currents is zero when normal, whereas in any phase When the entanglement occurs, an abnormality is detected because the total value of the three-phase current does not become zero. However, in a high-voltage, high-current inverter, as a current detector, for example, a method of capturing a magnetic flux generated when a current flows through a current path by a Hall element and measuring the amount of current in a non-contact manner based on the amount of the magnetic flux May be used. For this reason, an expensive current detector with an insulation function is required for all phases, which increases the number of peripheral circuits, increases the complexity and size of the motor controller, increases costs, and always adds the three-phase current. There is a possibility that the efficiency and reliability of the entire system may be reduced due to the generation of computation load.
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、磁気検出素子を用いてインバータおよび電動モータの地絡検知をおこない、小型化、低コスト化できる車載用モータ制御装置を提供することにある。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a vehicle-mounted motor control device that can detect a ground fault of an inverter and an electric motor using a magnetic detection element, and can be reduced in size and cost. Is to provide.
上記課題を解決するために、請求項1に記載の発明は、複数のスイッチング素子を含み、電動モータに駆動電流を供給するインバータと、前記電動モータを駆動する直流電源に接続され前記インバータに電力を供給する電源回路と、前記インバータを制御する制御回路と、を備え、前記電源回路は、前記直流電源と前記インバータとの間の接続を開閉する電源リレーと、前記インバータに電力を供給するコンバータ部と、電流リップル吸収用の平滑コンデンサと、前記直流電源の電極に電気的に接続され、電源供給の電路となる複数のバスバーと、所定の方向において磁気成分を検出する磁気検出素子と、を備え、前記磁気検出素子は、平行に配設された正極および負極の前記バスバーの間に、前記磁気検出素子と各前記バスバーとの間の距離が等しい位置に付設され、前記磁気検出素子の抵抗変化率が減少して出力されるときに地絡発生を検出することを要旨とする。 In order to solve the above-mentioned problem, the invention described in claim 1 includes a plurality of switching elements, an inverter that supplies a drive current to the electric motor, and a direct current power source that drives the electric motor, And a control circuit for controlling the inverter, wherein the power circuit opens and closes a connection between the DC power source and the inverter, and a converter supplies power to the inverter. A current ripple absorbing smoothing capacitor, a plurality of bus bars electrically connected to the electrodes of the DC power supply and serving as a power supply circuit, and a magnetic detection element for detecting a magnetic component in a predetermined direction. The magnetic detection element includes a distance between the magnetic detection element and each bus bar between the positive and negative bus bars arranged in parallel. It is attached to a position equal to the gist that you detect the ground fault occurs when the resistance change rate of the magnetic detecting element is outputted decreases.
上記構成によれば、直流電源の正負電極に電気的に接続されたバスバーの間に等距離の位置に磁気検出素子を配置したので、電源回路の負極側を流れる電流が正極側を流れる電流に比較して減少すると、磁気検出素子内を通過する磁束の磁束密度が減少して磁気検出素子から出力される抵抗値の変化が生じる。これにより、インバータ内の故障やインバータ出力部およびモータ配線などにおける地絡による漏電を検出することができる。その結果、地絡検知のための高価な絶縁タイプの電流検出器および3相の電流検出のために追加する周辺回路を削減でき、モータ制御装置を小型化、低コスト化することが可能になる。また、漏電検出のためのモータ制御装置の電流演算負荷を低減できることにより、システム全体の効率や信頼性向上にもつながる。 According to the above configuration, since the magnetic detection elements are arranged at equidistant positions between the bus bars electrically connected to the positive and negative electrodes of the DC power supply, the current flowing on the negative side of the power supply circuit is changed to the current flowing on the positive side. If the comparison is reduced, the magnetic flux density of the magnetic flux passing through the inside of the magnetic detection element is reduced, and the resistance value output from the magnetic detection element is changed. Thereby, it is possible to detect a leakage in the inverter or a ground fault in the inverter output unit and the motor wiring. As a result, an expensive insulation type current detector for ground fault detection and peripheral circuits added for three-phase current detection can be reduced, and the motor control device can be reduced in size and cost. . Further, since the current calculation load of the motor control device for detecting leakage can be reduced, the efficiency and reliability of the entire system can be improved.
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の車載用モータ制御装置において、前記磁気検出素子の抵抗変化率が減少して出力されるとき、前記電源リレーを遮断し、前記インバータへの電力供給を停止させることを要旨とする。上記構成によれば、磁気検出素子を用いて地絡による漏電の発生を検出したときに電源リレーを遮断することによりインバータへの電力供給を停止しインバータを保護することができる。
According to a second aspect of the present invention, in the in-vehicle motor control device according to the first aspect, when the resistance change rate of the magnetic detection element is reduced and output , the power relay is shut off and the inverter is connected to the inverter. The gist is to stop the power supply. According to the said structure, when the generation | occurrence | production of the electric leakage by a ground fault is detected using a magnetic detection element, the power supply to an inverter can be stopped and an inverter can be protected by interrupting | blocking a power supply relay.
請求項3に記載の発明は、請求項1または2に記載の車載用モータ制御装置において、前記磁気検出素子は、磁気抵抗効果を用いて前記電源回路の電源電流を検出する磁電変換素子であることを要旨とする。上記構成によれば、磁気検出素子として磁気抵抗効果を用いて抵抗値の変化を検出する磁電変換素子を付設したので、非接触かつ絶縁状態で電源電流を検出し抵抗値の変化として地絡による漏電の発生を検出できインバータを保護することができる。 According to a third aspect of the present invention, in the in-vehicle motor control device according to the first or second aspect, the magnetic detection element is a magnetoelectric conversion element that detects a power supply current of the power supply circuit using a magnetoresistive effect. This is the gist. According to the above configuration, since the magnetoelectric transducer that detects the change in the resistance value using the magnetoresistive effect is attached as the magnetic detection element, the power supply current is detected in a non-contact and insulated state, and the change in the resistance value is caused by the ground fault. The occurrence of electric leakage can be detected and the inverter can be protected.
本発明によれば、磁気検出素子を用いてインバータおよび電動モータの地絡検知をおこない、小型化、低コスト化できる車載用モータ制御装置を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the ground fault detection of an inverter and an electric motor can be performed using a magnetic detection element, and the vehicle-mounted motor control apparatus which can be reduced in size and cost can be provided.
次に、本発明の実施形態に係る車両に搭載される車載用モータ制御装置について、図に基づいて説明する。
図1は、本発明の実施形態に係る車載用モータ制御装置(ECU、以下、モータ制御装置という)1を搭載する車両の概略構成を示す図である。図1に示すように、車両(例えば、ハイブリッド車や電気自動車)は、直流電源(以下、高圧バッテリという)6と、車両コントロールユニット16と、後輪駆動ユニット18と、後輪17の駆動に用いる電動モータ8を制御するモータ制御装置1とを備える。後輪駆動ユニット18は、電動モータ8、減速機(ディファレンシャルギヤ)4、およびクラッチ5により構成されており、クラッチ5を減速機4の最終段に設置している。駆動源用の電動モータ8として、例えば、3相のブラシレスモータが使用されている。電動モータ8は、ロータコアに永久磁石を埋め込み固着させた埋込磁石型のロータを備えるIPMモータや、ロータコアの表面に永久磁石を固着させた表面磁石型のロータを備えるSPMモータなどの永久磁石式同期モータが使用される。
Next, an in-vehicle motor control device mounted on a vehicle according to an embodiment of the present invention will be described based on the drawings.
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a vehicle on which an in-vehicle motor control device (ECU, hereinafter referred to as a motor control device) 1 according to an embodiment of the present invention is mounted. As shown in FIG. 1, a vehicle (for example, a hybrid vehicle or an electric vehicle) drives a DC power source (hereinafter referred to as a high voltage battery) 6, a
高圧バッテリ6は、高電圧(例えば、245Vなど)の直流電源で、例えば、充放電可能なニッケル水素やリチウムイオンなどの二次電池からなり、車両のリアシートの後方に配設されている。モータ制御装置1は、高圧バッテリ6から受ける直流電圧をモータ駆動回路であるインバータ3の仕様に応じて、電源回路2でさらに高電圧(例えば、500Vなど)に昇圧し(あるいは、非昇圧のままで)、インバータ3に供給する。また、モータ制御装置1は、電動モータ8の回生制動時、電動モータ8が発電した電力を高圧バッテリ6に供給し充電する。モータ制御装置1は、例えば、車両のリアシート下に搭載されている。
The high-
さらに、モータ制御装置1は、後輪駆動ユニット18他を制御する制御回路(信号処理回路)9を備えている。制御回路9は、低電圧(例えば,12Vなど)の補助電源(以下、低圧バッテリという)7に接続され、車両の駆動を制御する車両コントロールユニット16からCANにより指令を受け、クラッチ5を接続状態にして、電動モータ8が駆動されて発生した駆動力が後輪17に伝達される。また、モータ制御装置1は、さらに高電圧の直流電圧が必要な場合には高圧バッテリ6の直流電圧を昇圧コンバータ19(図2参照)により昇圧し、平滑コンデンサ15(図2参照)により安定化させる電源回路2と、制御回路9と、インバータ3とを含んでいる。
Furthermore, the motor control device 1 includes a control circuit (signal processing circuit) 9 that controls the rear
図2は、図1のモータ制御装置1の回路構成を示す図である。図2に示すように、モータ制御装置1は、電源リレー14に接続された高圧バッテリ6の直流電圧を昇圧コンバータ19により昇圧し、平滑コンデンサ15により安定化させる電源回路2と、制御回路9と、インバータ3とを含んでいる。昇圧コンバータ19は、例えば、図示しないリアクトル、スイッチング素子(例えば、MOSFETなど)、および平滑用のコンデンサから構成されている。平滑コンデンサ15は、高圧バッテリ6に接続された昇圧コンバータ19の出力側の電源ラインP1と接地ラインP2との間に接続されている。平滑コンデンサ15は電荷を蓄積し、高圧バッテリ6からインバータ3に流れる電流が不足するときには蓄積した電荷を放電する。このように、平滑コンデンサ15は、電流リップルを吸収し電動モータ8を駆動するための電源電圧を平滑するコンデンサとして機能している。
FIG. 2 is a diagram showing a circuit configuration of the motor control device 1 of FIG. As shown in FIG. 2, the motor control device 1 boosts the DC voltage of the
また、電源回路2には、平滑コンデンサ15の電荷を放電させる図示しない放電抵抗および駆動回路(例えば、MOSFETなど)と、電動モータ8の回生制動(減速)時に電力を消費させる図示しない回生抵抗およびその駆動回路(例えば、MOSFETなど)が含まれている。さらに、インバータ3のパワートランジスタ(スイッチング素子)の電源の両端には、パワートランジスタに印加されるサージ電圧を抑制しパワートランジスタを保護するスナバ用としてスナバコンデンサ(図示せず)が接続されている。ここで、平滑コンデンサ15、またはスナバコンデンサとして、例えば、高圧大電流対応で大型のフィルムコンデンサなどが使用されている。
The
インバータ3は、U相、V相およびW相のアームが電源ラインP1と接地ラインP2との間に並列に接続されている。そして、各相アームにおける各パワートランジスタの接続点は、電動モータ8の各相コイル(図3参照)の中性点と反対側のコイル端にそれぞれ接続されている。パワートランジスタとして、例えば、IGBT、または、MOSFETなどが使用されている。
The
さらに、モータ制御装置1には、電源リレー14、相電流を検出する2つの相電流検出器12、および電源電流を検出する電源電流検出器13が接続されている。電源リレー14は、平滑コンデンサ15およびインバータ3をモータ制御装置1の外部に配置される高圧バッテリ6に接続するか否かを切り替える電源スイッチである。電源リレー14は、後輪駆動ユニット18(図1参照)の動作時にはオン状態(導通状態)、停止時にはオフ状態(非導通状態)となる。
Further, the motor control device 1 is connected with a
制御回路9は、インバータ3に含まれる6個のパワートランジスタを制御する。より具体的には、制御回路9には、電流指令値演算に使用される各種データが入力され、電動モータ8に供給すべき3相(U,V,W相)の駆動電流(U相電流、V相電流、およびW相電流)の目標値(目標電流)を決定し、相電流検出器12により検出した電流(各相電流値)を目標電流に一致させるためのPWM信号を出力する。制御回路9から出力された各相のPWM信号は、インバータ3に含まれる6個のパワートランジスタのゲート端子にそれぞれ供給されている。
The
なお、制御回路9の電源となる制御電圧(例えば、12V)は、低圧バッテリ(例えば、12Vなど)7より供給され、低圧バッテリ7として補助バッテリを搭載している。あるいは、低圧バッテリ7は高圧バッテリ6からDC/DCコンバータなどを介して充電されていてもよい。
A control voltage (for example, 12V) serving as a power source for the
次に、図3は、本発明の実施形態に係る磁気検出素子10とインバータ3との概略回路構成を示す図である。ここで、図3に示すように、正極(電源側)P−負極(接地側)N間の直流電圧は非昇圧(昇圧コンバータ19を備えない)の場合を示す。
Next, FIG. 3 is a diagram showing a schematic circuit configuration of the
図3において、電動モータ8は、3相の巻線(U相巻線8u、V相巻線8v、およびW相巻線8w)を有する3相ブラシレスモータである。
In FIG. 3, the
インバータ3は、スイッチング素子として、6個のパワートランジスタQ1,Q2,Q3,Q4,Q5,Q6を含んでいる。これら6個のMOSFETを2個ずつ直列に接続して形成された3つの回路(アーム)は、電源ラインP1と接地ラインP2との間に並列に設けられている。パワートランジスタQ1,Q2,Q3,Q4,Q5,Q6のそれぞれの接続点は、U相巻線8u、V相巻線8v、およびW相巻線8wの一端に直接接続されている。そして、電動モータ8の3相の巻線8u,8v,8wの他端は、共通の接続点(中性点)に接続されている。
インバータ3の入力側には、電源回路2の電源リレー14および平滑コンデンサ15を介して高圧バッテリ6(図2参照)が接続されている。ここで、電源回路2の正極Pおよび負極Nの高圧バッテリ6との接続部は、例えば、正極P、負極N用の2つのバスバー11により形成されている。両バスバー11は、互いに平行に配設され、通常、同じ大きさの電流(矢印破線で示す)が逆方向に流れる。
A high voltage battery 6 (see FIG. 2) is connected to the input side of the
磁気検出素子10は磁気抵抗効果を利用した磁電変換素子であり、2つのバスバー11の中間位置に配置される。すなわち、磁気検出素子10−バスバー11間距離L1,L2は、等距離(L1=L2)に設定されており、磁気検出素子10を通過する磁束は足し合わされ磁束密度は最大となる(1極分の磁束密度の2倍)。なお、一点鎖線で示す中間線上に配置すると、発生する磁力は正常時には同一の大きさとなる。
The
また、相電流検出用として2つの電流検出器12(通常のモータ駆動制御においては、2相分の電流検出にておこなう)、および電源電流検出用として負極N側に1つの電流検出器13が設けられている。
In addition, two
次に、図4(a)は、磁気検出素子10の出力を示す回路図、図4(b)は、磁束密度と磁気検出素子10の抵抗変化率との関係を示す図である。図4(a)に示すように、磁気検出素子10は直流電圧(例えば、5V)Vc−グランド(0V)間に接続されて、抵抗値の変化が増幅回路20を介して電圧Voutの変化として取り出され、制御回路9内のCPU(図示せず)へ入力され処理される。ここで、図4(b)に示すように、磁気検出素子10の抵抗値の変化は、磁束密度に対して低磁場では非直線に変化(増減)する。正常時(A)の磁束密度および抵抗変化率に対し、地絡発生時(B)には磁束密度が減少するのにともない抵抗変化率が減少する。
Next, FIG. 4A is a circuit diagram showing the output of the
次に、具体的に基板などに搭載された磁気検出素子10の例を説明する。
図5(a)は、正常時のバスバー11により発生する磁束と磁気検出素子10との関係を示す図、図5(b)は、地絡発生時のバスバー11により発生する磁束と磁気検出素子10との関係を示す図である。図5(a),(b)に示すように、正極P(電源ラインP1)と負極N(接地ラインP2)とを流れる電流の向きは逆方向である。正常時にそれぞれのバスバー11から発生する磁束(一点鎖線、および二点鎖線で示す)は、同じ大きさで方向が逆の磁力線により形成される。一方、地絡発生時に負極N側のバスバー11から発生する磁束(二点鎖線で示す)は、地絡(漏電)により負極N側を流れる電源電流が減少するため正極P側のバスバー11から発生する磁束(一点鎖線で示す)よりも少なくなり、磁気検出素子10を通過する合計の磁束量が減少する。このため、磁束密度が減少し磁気検出素子10の抵抗変化率は減少して出力されることになる。
Next, a specific example of the
FIG. 5A is a diagram showing the relationship between the magnetic flux generated by the
次に、上記のように構成された本実施形態に係る車載用モータ制御装置1の作用および効果について説明する。 Next, the operation and effect of the vehicle-mounted motor control device 1 according to the present embodiment configured as described above will be described.
上記構成によれば、高圧バッテリ6の正極P、負極Nの両電極に電気的に接続されたバスバー11の中間位置に、すなわち、磁気検出素子10−バスバー11間距離L1,L2が等距離(L1=L2)の位置に磁気検出素子10が配置されている。磁気検出素子10を通過する正負電極のバスバー11を互いに逆方向に流れる電流により発生する磁束は足し合わされ、正常時には磁束密度は最大となる(1極分の磁束密度の2倍)。ここで、磁気検出素子10として、磁気抵抗効果を利用して抵抗値の変化を検出する磁電変換素子を付設したので、電源回路2の負極N側のバスバー11(または地絡ラインP2)を流れる電流が正極P側のバスバー11(または電源ラインP1)を流れる電流よりも減少すると、磁気検出素子10内を通過する磁束の磁束密度が減少して磁気検出素子10の抵抗変化率の出力低下が生じる。磁束密度が大きい場合には抵抗変化率の出力は大きく、磁束密度が小さい低磁場では抵抗変化率の出力は微小となる。また、絶縁タイプの電流検出器と同様に、非接触かつ絶縁状態でインバータ3内部や電動モータ8の配線を流れる電流値を検出することができる。
According to the above configuration, the distances L1 and L2 between the
これにより、インバータ3のパワートランジスタ(スイッチング素子、例えば、IGBT、MOSFETなど)Q1,Q2,Q3,Q4,Q5,Q6の故障により発生する短絡や地絡、あるいは、インバータ3の出力部、および電動モータ8の配線や巻線8u,8v,8wにおける地絡による漏電を検出することができる。このため、地絡による漏電が発生すると、電源回路2の負極N側を流れる電流が減少し電流が不均衡になるので、地絡検知時に電源リレー14を遮断することによりインバータ3への電力供給を停止しインバータ3を保護することができる。
As a result, the power transistor (switching element, eg, IGBT, MOSFET, etc.) of the
その結果、地絡検知のための高価な絶縁タイプの電流検出器や3相の電流検出のために追加する周辺回路を削減することができ、モータ制御装置1の大型化やコストの増加を抑制することが可能になる。また、漏電検出のためのCPUの電流演算の負荷を低減できることにより、モータ制御装置1やシステム全体の効率や信頼性向上にもつなげることができる。 As a result, it is possible to reduce expensive insulation-type current detectors for ground fault detection and peripheral circuits added for three-phase current detection, and suppress increase in size and cost of the motor control device 1. It becomes possible to do. In addition, since the load of CPU current calculation for detecting leakage can be reduced, the efficiency and reliability of the motor control device 1 and the entire system can be improved.
以上のように、本発明の実施形態によれば、磁気検出素子を用いてインバータおよび電動モータの地絡検知をおこない、小型化、低コスト化できる車載用モータ制御装置を提供できる。 As described above, according to the embodiment of the present invention, it is possible to provide a vehicle-mounted motor control device that can detect a ground fault of an inverter and an electric motor using a magnetic detection element, and can be reduced in size and cost.
以上、本発明に係る実施形態について説明したが、本発明はさらに他の形態で実施することも可能である。 As mentioned above, although embodiment which concerns on this invention was described, this invention can also be implemented with another form.
上記実施形態では、磁気検出素子10をインバータ3および電動モータ8の地絡検知に用いた例について説明したが、これに限らず、電源回路2の過電流を検出する電源電流検出器13やモータ相電流を検出する相電流検出器12の代用としても使用することができる。
In the above embodiment, the example in which the
上記実施形態では、地絡検知用として磁気検出素子10を用いる場合を説明したが、これに限らず、他の異常検知(例えば、車両の衝突検知など)に使用することが可能である。これにより、小型で安価な検出器を構成することができる。
In the above embodiment, the case where the
上記実施形態では、正負電極P,N用の2つのバスバー11を平行に配設して、それぞれのバスバー11を電流が逆方向に流れる場合について説明したが、これに限らず、電流が同じ方向に流れるように、バスバー11を構造上、逆に配置してもよい。図6(a)は、本発明の他の実施形態に係る磁気検出素子10とバスバー11との概略構成を示す図、図6(b)は、本発明の他の実施形態に係る地絡発生時のバスバー11により発生する磁束と磁気検出素子10との関係を示す図である。図6(a)に示すように、正負両極側のバスバー11は同じ方向に電流(矢印破線で示す)が流れるように配置され、磁気検出素子10は一点鎖線で示す2つのバスバー11の中間線上に配置される。
In the above embodiment, the case where the two
これにより、正常時には正極P側と負極N側とを同じ大きさの電流が同じ方向に流れるので、それぞれのバスバー11から発生する磁束は、同じ大きさで方向が同じ磁力線により形成される。その結果、磁気検出素子10を通過する磁束は互いに打ち消し合い、磁束密度は最小(0近傍)となる。一方、図6(b)に示すように、地絡発生時に負極N側のバスバー11から発生する磁束は、地絡により負極N側を同じ方向に流れる電流が減少するため、正極P側のバスバー11から同じ方向に発生する磁束よりも少なくなる。このため、磁気検出素子10を通過する合計の磁束量が増加する。その結果、正常時の磁束密度および抵抗変化率に対し、図4(b)で示した関係とは逆に、地絡発生時には磁束密度が増加するのにともない磁気検出素子10の抵抗変化率は増加して出力されることになる。
As a result, since currents of the same magnitude flow in the same direction on the positive electrode P side and the negative electrode N side in the normal state, magnetic fluxes generated from the respective bus bars 11 are formed by magnetic lines of force having the same magnitude and the same direction. As a result, the magnetic fluxes passing through the
上記実施形態では、平行に配設されたバスバー11を用いて磁気検出素子10により地絡検知する場合について例を示したが、これに限らず、他の配線部材(例えば、電線など)を使用して構成してもよい。
In the said embodiment, although the example was shown about the case where a ground fault detection is carried out by the
上記実施形態では、磁気検出素子10を車両の後輪駆動ユニット18用のインバータ3に用いた例を示したが、これに限らず、例えば、電動パワーステアリング装置や電動ブレーキ装置などのインバータ、あるいは、他の車載用電力変換装置に使用するようにしてもよい。
In the above embodiment, the example in which the
1:モータ制御装置(ECU)、2:電源回路、3:インバータ、4:減速機、
5:クラッチ、6:高圧バッテリ(直流電源)、7:低圧バッテリ、8:電動モータ、
8u,8v,8w:モータ巻線、9:制御回路、10:磁気検出素子、11:バスバー、12:相電流検出器、13:電源電流検出器、14:電源リレー、15:平滑コンデンサ、16:車両コントロールユニット、17:後輪、18:後輪駆動ユニット、
19:昇圧コンバータ(コンバータ部)、20:増幅回路、
Q1,Q2,Q3,Q4,Q5,Q6:パワートランジスタ(スイッチング素子)、
P:正極、N:負極、P1:電源ライン、P2:接地ライン、Vc:制御電圧、
Vout:磁気検出素子出力電圧、L1,L2:磁気検出素子−バスバー間距離
1: Motor control unit (ECU) 2: Power supply circuit 3: Inverter 4: Reducer
5: clutch, 6: high voltage battery (DC power supply), 7: low voltage battery, 8: electric motor,
8u, 8v, 8w: motor winding, 9: control circuit, 10: magnetic detection element, 11: bus bar, 12: phase current detector, 13: power supply current detector, 14: power supply relay, 15: smoothing capacitor, 16 : Vehicle control unit, 17: rear wheel, 18: rear wheel drive unit,
19: Boost converter (converter unit), 20: Amplifier circuit,
Q1, Q2, Q3, Q4, Q5, Q6: power transistors (switching elements),
P: positive electrode, N: negative electrode, P1: power supply line, P2: ground line, Vc: control voltage,
Vout: magnetic detection element output voltage, L1, L2: distance between magnetic detection element and bus bar
Claims (3)
前記電動モータを駆動する直流電源に接続され前記モータ駆動回路に電力を供給する電源回路と、
前記モータ駆動回路を制御する制御回路と、を備え、
前記電源回路は、
前記直流電源と前記モータ駆動回路との間の接続を開閉する電源リレーと、
前記モータ駆動回路に電力を供給するコンバータ部と、
電流リップル吸収用の平滑コンデンサと、
前記直流電源の電極に電気的に接続され、電源供給の電路となる複数のバスバーと、
所定の方向において磁気成分を検出する磁気検出素子と、を備え、
前記磁気検出素子は、
平行に配設された正極および負極の前記バスバーの間に、前記磁気検出素子と各前記バスバーとの間の距離が等しい位置に付設され、前記磁気検出素子の抵抗変化率が減少して出力されるときに地絡発生を検出することを特徴とする車載用モータ制御装置。 A motor drive circuit including a plurality of switching elements and supplying a drive current to the electric motor;
A power supply circuit connected to a DC power supply for driving the electric motor and supplying power to the motor drive circuit;
A control circuit for controlling the motor drive circuit,
The power supply circuit is
A power relay that opens and closes a connection between the DC power source and the motor drive circuit;
A converter for supplying power to the motor drive circuit;
A smoothing capacitor for absorbing current ripple;
A plurality of bus bars that are electrically connected to the electrodes of the DC power source and serve as a power supply circuit;
A magnetic detection element for detecting a magnetic component in a predetermined direction,
The magnetic detection element is
Between the positive and negative bus bars arranged in parallel, the distances between the magnetic detection elements and the bus bars are equal to each other, and the resistance change rate of the magnetic detection elements is reduced and output. vehicle motor control apparatus characterized that you detect the ground fault occurs Rutoki.
前記磁気検出素子の抵抗変化率が減少して出力されるとき、前記電源リレーを遮断し、前記モータ駆動回路への電力供給を停止させることを特徴とする車載用モータ制御装置。 In the vehicle-mounted motor control device according to claim 1,
When the resistance change rate of the magnetic detection element decreases and is output , the power supply relay is cut off and the power supply to the motor drive circuit is stopped.
前記磁気検出素子は、磁気抵抗効果を用いて前記電源回路の電源電流を検出する磁電変換素子であることを特徴とする車載用モータ制御装置。 The in-vehicle motor control device according to claim 1 or 2,
The on-vehicle motor control device, wherein the magnetic detection element is a magnetoelectric conversion element that detects a power supply current of the power supply circuit using a magnetoresistive effect.
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