JPH06261404A - 電気自動車用インバータ装置 - Google Patents

電気自動車用インバータ装置

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JPH06261404A
JPH06261404A JP4640893A JP4640893A JPH06261404A JP H06261404 A JPH06261404 A JP H06261404A JP 4640893 A JP4640893 A JP 4640893A JP 4640893 A JP4640893 A JP 4640893A JP H06261404 A JPH06261404 A JP H06261404A
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JP
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circuit
power
motor
voltage
value
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JP4640893A
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English (en)
Inventor
Yasuhiko Kitajima
康彦 北島
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Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH06261404A publication Critical patent/JPH06261404A/ja
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B60L3/0023—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train
    • B60L3/003—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train relating to inverters

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Tests Of Circuit Breakers, Generators, And Electric Motors (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 モータの駆動を行なう前に、電力回路やモー
タの診断を行ない、これによって電力回路の異常やモー
タの異常などに起因する障害発生を未然に防止する。 【構成】 モータ７を始動する前に、コントローラ回路
４によって異常診断指令信号を生成して直流電圧生成回
路３から異常診断用電源電圧を出力させ、これを電力回
路５に供給させるとともに、前記電力回路５を構成する
各電力変換用スイッチング素子１５ｕ〜１５ｗを選択的
にオン／オフさせながら、電流検出回路６によって前記
電力回路５に入出力される電流の値を検出させ、この検
出結果に基づいて前記電力回路５およびモータ７の異常
有無を診断する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は電気自動車用として使用
される電気自動車用インバータ装置に係わり、特にイン
バータ回路の電力回路部分やモータの故障有無等を診断
する機能を持つ電気自動車用インバータ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】電気自動車用として使用される電気自動
車用インバータ装置として、従来、図４に示す装置が知
られている。
【０００３】この図に示す電気自動車用インバータ装置
は、電源回路１０１と、直流電圧生成回路１０２と、コ
ントローラ回路１０３と、電力回路１０４とを備えてお
り、コントローラ回路１０３によって直流電圧生成回路
１０２と、電力回路１０４とを制御して、電源回路１０
１からの電源電圧をスイッチングして交流電流を生成す
るとともに、これを駆動対象となるモータ１１５に供給
してこれを回転駆動する。
【０００４】電源回路１０１は電気自動車の電源となる
大容量のバッテリィ１１６を備えており、このバッテリ
ィ１１６によって得られた電源電圧を直流電圧生成回路
１０２に供給する。
【０００５】直流電圧生成回路１０２は、コントローラ
回路１０３から出力される制御信号に基づいて共通端子
１０５ｃを第１端子１０５ａまたは第２端子１０５ｂの
いずれかに接続させるスイッチ１０５と、このスイッチ
１０５の第１端子１０５ａに接続される電流値制限用の
抵抗１０６と、この抵抗１０６を介して供給される電圧
またはスイッチ１０５の第２端子１０５ｂから出力され
る電圧によって充電される電圧安定用のコンデンサ１０
７とを備えており、コントローラ回路１０３から出力さ
れる制御信号によって第１端子１０５ａが指定されてい
るときには、スイッチ１０５の共通端子１０５ｃと第１
端子１０５ａとを接続させて抵抗１０６により電源回路
１０１から出力される電源電圧の電流値を制限するとと
もに、前記電源電圧によってコンデンサ１０７を充電し
てコンデンサ電圧を上昇させ、この後コントローラ回路
１０３から出力される制御信号によって第２端子１０５
ｂを指定されているときには、スイッチ１０５の共通端
子１０５ｃと第２端子１０５ｂとを接続させるととも
に、コンデンサ１０７によって第２端子１０５ｂから出
力される電圧を安定させながら、電力回路１０４に供給
する。
【０００６】電力回路１０４は、直列に接続される２つ
の電力変換用スイッチング素子（例えば、ＦＥＴなど）
１０８ｕ、１０９ｕおよびこれらの各電力変換用スイッ
チング素子１０８ｕ、１０９ｕに各々並列接続される逆
電圧バイパス用のダイオード１１０ｕ、１１１ｕによっ
て構成され、コントローラ回路１０３から出力される制
御信号に基づいてオン／オフするＵ相電力部１１２ｕ
と、直列に接続される２つの電力変換用スイッチング素
子１０８ｖ、１０９ｖおよびこれらの各電力変換用スイ
ッチング素子１０８ｖ、１０９ｖに各々並列接続される
逆電圧バイパス用のダイオード１１０ｖ、１１１ｖによ
って構成され、コントローラ回路１０３から出力される
制御信号に基づいてオン／オフするＶ相電力部１１２ｖ
と、直列に接続される２つの電力変換用スイッチング素
子１０８ｗ、１０９ｗおよびこれらの各電力変換用スイ
ッチング素子１０８ｗ、１０９ｗに各々並列接続される
逆電圧バイパス用のダイオード１１０ｗ、１１１ｗによ
って構成され、コントローラ回路１０３から出力される
制御信号に基づいてオン／オフするＷ相電力部１１２ｗ
とを備えている。
【０００７】そして、電力回路１０４は、コントローラ
回路１０３から出力される制御信号に基づいてＵ相電力
部１１２ｕのアッパーアームまたはロアーアーム、Ｖ相
電力部１１２ｖのアッパーアームまたはロアーアーム、
Ｗ相電力部１１２ｗのアッパーアームまたはロアーアー
ムを選択的にオン／オフさせて複数相の交流電流を生成
し、これを駆動対象となるモータ１１５に供給してこれ
を回転させる。
【０００８】また、コントローラ回路１０３は、電気自
動車のキー位置に基づいて各種の制御信号を生成してこ
れらを直流電圧生成回路１０２および電力回路１０４に
供給し、電源回路１０１から出力される電源電圧に基づ
いて安定化した直流電圧を生成させるとともに、電力回
路１０４によって前記直流電圧をスイッチングさせて複
数相の交流電流を生成させ、モータ１１５を駆動させ
る。
【０００９】この場合、運転者が電気自動車を始動させ
るために、始動用キー（図示は省略する）をＯＦＦ位置
からＡＣＣ位置にするなどの操作を行なった場合、コン
トローラ回路１０３によって直流電圧生成回路１０２の
スイッチ１０５が制御されて共通端子１０５ｃと、第１
端子１０５ａとが接続される。
【００１０】これによって、第１端子１０５ａに接続さ
れている抵抗１０６の抵抗値と、この抵抗に接続されて
いるコンデンサ１０７の容量とによって決まる時定数で
コンデンサ１０７が充電される。
【００１１】このとき、このコンデンサ１０７の許容突
入電流の範囲内に入る電流値の最大値になるように抵抗
１０６の値が決められているので、コンデンサ１０７が
壊れない範囲で、かつ最も短い時間でコンデンサ１０７
を充電することができる。
【００１２】そして、このコンデンサ１０７の充電が完
了して充電電圧がバッテリィ１１６の電源電圧とほぼ等
しくなると、コントローラ回路１０３によってスイッチ
１０５が制御されて共通端子１０５ｃと、第２端子１０
５ｂとが接続される。
【００１３】この後、運転者によってキーがＯＮ位置に
され、アクセルが踏み込まれると、コントローラ回路１
０３によって電力回路１０４の各電力変換用スイッチン
グ素子１０８ｕ〜１０９ｗがＵ相電力部１１２ｕのアッ
パーアームまたはロアーアーム、Ｖ相電力部１１２ｖの
アッパーアームまたはロアーアーム、Ｗ相電力部１１２
ｗのアッパーアームまたはロアーアーム毎に選択的にオ
ン／オフされて複数相の交流電流が生成されてモータ１
１５の通電が開始される。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の電気自動車用インバータ装置においては、モー
タ１１５の駆動を行なう前に、電力回路１０４やモータ
１１５の診断を行なうことができないので、これらの故
障が発生したとき、複数相の交流電流を生成することは
できず、モータ１１５を駆動できないばかりか、電源回
路１０１を構成するバッテリィ１１６の電源電圧が大き
いことから、異常発生に起因して種々の障害が発生する
虞れがあった。
【００１５】本発明は上記の事情に鑑み、モータの駆動
を行なう前に、電力回路やモータの診断を行なうことが
でき、これによって電力回路の異常やモータの異常など
に起因する障害発生を未然に防止することができる電気
自動車用インバータ装置を提供することを目的としてい
る。
【００１６】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明は、モータを主原動機として走行する電気自
動車に搭載され、前記モータを駆動する電気自動車用イ
ンバータ装置において、異常診断指令信号が入力されて
いるとき、異常診断用電源電圧を生成して前記モータの
電力回路に供給する直流電圧生成回路と、前記電力回路
に入出力される電流を検出する電流検出回路と、前記モ
ータを始動する前に、異常診断指令信号を生成して前記
直流電圧生成回路から異常診断用電源電圧を出力させる
とともに、前記電力回路を構成する各電力変換用スイッ
チング素子を選択的にオン／オフさせながら、前記電流
検出回路の検出結果に基づいて前記電力回路および前記
モータの異常有無を診断するコントローラ回路とを備え
たことを特徴としている。
【００１７】
【作用】上記の構成において、モータを始動する前に、
コントローラ回路によって異常診断指令信号が生成され
て直流電圧生成回路から異常診断用電源電圧が出力さ
れ、これが電力回路に供給されるとともに、前記電力回
路を構成する各電力変換用スイッチング素子が選択的に
オン／オフされながら、前記電力回路に入力される電流
の値を検出する電流検出回路の検出結果に基づいて前記
電力回路およびモータの異常有無が診断される。
【００１８】
【実施例】図１は本発明による電気自動車用インバータ
装置の一実施例を示す回路図である。
【００１９】この図に示す電気自動車用インバータ装置
は、電源回路１と、キー位置認識回路２と、直流電圧生
成回路３と、コントローラ回路４と、電力回路５と、電
流検出回路６とを備えており、始動用キー２３の操作内
容に基づいてモータ７の通電を行なうとき、このモータ
７の通電を開始する前に、コントローラ回路４によって
電力回路５やモータ７の故障診断を行ない、この故障診
断によって異常がないときにのみ、直流電圧生成回路３
と、電力回路５とを制御して電源回路１から出力される
電源電圧をスイッチングして交流電流を生成し、これを
駆動対象となるモータ７に供給してこれを回転させる。
【００２０】電源回路１は、電気自動車の電源となる数
百Ｖ程度の電源電圧を生成する大容量のバッテリィ８
と、このバッテリィ８の電源電圧値を検出して電源電圧
値信号を生成するバッテリィ電圧検出回路９とを備えて
おり、バッテリィ８によって得られた電源電圧を直流電
圧生成回路３に供給するとともに、バッテリィ電圧検出
回路９によって前記バッテリィ８の電源電圧値を検出し
て電源電圧値信号を生成し、これを前記コントローラ回
路４に供給する。
【００２１】また、キー位置認識回路２は、始動用キー
２３のキー位置を検出する回路であり、始動用キー２３
がＯＦＦ位置からＡＣＣ位置やＯＮ位置に切り替えられ
たとき、これを検出してキー位置認識信号を生成し、こ
れをコントローラ回路４と、直流電圧生成回路３とに供
給する。
【００２２】直流電圧生成回路３は、キー位置認識回路
４から出力されるキー位置認識信号およびコントローラ
回路４から出力される制御信号に基づいて共通端子１０
ｃを第１端子１０ａ、第２端子１０ｂ、第３端子１０ｄ
のいずれかに接続させる第１スイッチ１０と、この第１
スイッチ１０の第１端子１０ａに接続される電流値制限
用の抵抗（抵抗値はＲ１）１１と、前記１スイッチ１０
の第２端子１０ｂに接続される電流値制限用の抵抗（抵
抗値はＲ２で、Ｒ２＜Ｒ１）１２と、キー位置認識回路
２から出力されるキー位置認識信号に基づいて各抵抗１
１、１２のいずれかを介して供給される電圧または第１
スイッチ１０の第３端子１０ｄから出力される電圧を開
閉する第２スイッチ１３と、この第２スイッチ１３を介
して供給される電圧によって充電される電圧安定用のコ
ンデンサ１４とを備えている。
【００２３】この場合、第１端子１０ａに接続されてい
る抵抗１１は運転者が始動用キー２３をＯＦＦ位置から
ＡＣＣ位置に切り替えたとき、選択される抵抗であり、
電力回路５の各電力変換用スイッチング素子１５ｕ〜１
６ｗを同時に通電状態にしても、これらの各電力変換用
スイッチング素子１５ｕ〜１６ｗを破壊しない程度の大
きな値に設定され、また第２端子１０ｂに接続される抵
抗１２はコンデンサ１４を充電するとき、突入電流によ
ってコンデンサ１４が破壊されない程度の小さな値に設
定される。
【００２４】そして、この直流電圧生成回路３は、キー
位置認識回路２から出力されるキー位置認識信号および
コントローラ回路４から出力される制御信号によって第
１端子１０ａが指定されているときには、第２スイッチ
１３をオフ状態にするとともに、第１スイッチ１０の共
通端子１０ｃと第１端子１０ａとを接続させて抵抗１１
により電源回路１から出力される電源電圧の電流値を制
限しながら、電力回路５に供給し、またキー位置認識回
路２から出力されるキー位置認識信号およびコントロー
ラ回路４から出力される制御信号によって第２端子１０
ｂが指定されているときには、第２スイッチ１３をオン
状態にするとともに、第１スイッチ１０の共通端子１０
ｃと第２端子１０ｂとを接続させて抵抗１２により電源
回路１から出力される電源電圧の電流値を制限しなが
ら、コンデンサ１４を充電させる。そして、キー位置認
識回路２から出力されるキー位置認識信号および前記コ
ントローラ回路４から出力される制御信号によって第３
端子１０ｄを指定されているときには、第２スイッチ１
３をオン状態にするとともに、第１スイッチ１０の共通
端子１０ｃと第３端子１０ｄとを接続させ、さらにコン
デンサ１４によって第３端子１０ｄから出力される電圧
を安定させながら、電力回路５に供給する。
【００２５】電力回路５は、直列に接続される２つの電
力変換用スイッチング素子（例えば、ＦＥＴなど）１５
ｕ、１６ｕおよびこれらの各電力変換用スイッチング素
子１５ｕ、１６ｕに各々並列接続される逆電圧バイパス
用のダイオード１７ｕ、１８ｕによって構成され、コン
トローラ回路４から出力される制御信号に基づいてオン
／オフするＵ相電力部１９ｕと、直列に接続される２つ
電力変換用スイッチング素子１５ｖ、１６ｖおよびこれ
らの各電力変換用スイッチング素子１５ｖ、１６ｖに各
々並列接続される逆電圧バイパス用のダイオード１７
ｖ、１８ｖによって構成され、コントローラ回路４から
出力される制御信号に基づいてオン／オフするＶ相電力
部１９ｖと、直列に接続される２つの電力変換用スイッ
チング素子１５ｗ、１６ｗおよびこれらの各電力変換用
スイッチング素子１５ｗ、１６ｗに各々並列接続される
逆電圧バイパス用のダイオード１７ｗ、１８ｗによって
構成され、コントローラ回路４から出力される制御信号
に基づいてオン／オフするＷ相電力部１９ｗとを備えて
いる。
【００２６】そして、電力回路５は、コントローラ回路
４から出力される制御信号に基づいて各電力変換用スイ
ッチング素子１５ｕ〜１６ｗを選択的に診断動作せた
り、Ｕ相電力部１９ｕのアッパーアームまたはロアーア
ーム、Ｖ相電力部１９ｖのアッパーアームまたはロアー
アーム、Ｗ相電力部１９ｗのアッパーアームまたはロア
ーアームを選択的にオン／オフさせて複数相の交流電流
を生成し、これを駆動対象となるモータ７に供給してこ
れを駆動する。
【００２７】電流検出回路６は、直流電圧生成回路３か
ら電力回路５に供給される電圧の電流値を検出する高電
位側電流センサ２０と、電力回路５から直流電圧生成回
路３に戻る電流の値を検出する低電位側電流センサ２１
と、電力回路５を構成する各電力変換用スイッチング素
子１５ｕ〜１６ｗのゲート電流の値を検出するゲート電
流センサ２２とを備えており、高電位側電流センサ２０
によって直流電圧生成回路３から出力される電圧の電流
値を検出して高電位側電流値検出信号を生成し、また低
電位側電流センサ２１によって電力回路５に戻る電流の
値を検出して低電位側電流値検出信号を生成し、さらに
ゲート電流センサ２２によって各電力変換用スイッチン
グ素子のゲート電流の値を検出してゲート電流値検出信
号を生成し、これら高電位側電流値検出信号および低電
位側電流値検出信号、ゲート電流値検出信号をコントロ
ーラ回路４に供給する。
【００２８】また、コントローラ回路４は、キー位置認
識回路２から出力されるキー位置認識信号と、電源回路
１のバッテリィ電圧検出回路９から出力される電源電圧
値信号とに基づいて各種の制御信号を生成してこれらを
直流電圧生成回路３および電力回路５に供給し、電源回
路１から出力される電源電圧に基づいて故障診断に必要
な直流電圧や安定化した直流電圧を生成させるととも
に、電力回路５を構成する各電力変換用スイッチング素
子１５ｕ〜１６ｗやモータ７の故障診断を行なったり、
各電力変換用スイッチング素子１５ｕ〜１６ｗをスイッ
チングさせて複数相の交流電流を生成させ、これをモー
タ７に供給する。
【００２９】次に、図１に示す回路および図２、図３に
示す波形図を参照しながら、この実施例における電力回
路の診断動作、モータの診断動作、モータの駆動動作を
順次、説明する。
【００３０】《電力回路の診断動作》まず、始動用キー
２３がＯＦＦ位置からＡＣＣ位置に切り替えられ、これ
に対応してキー位置認識回路２からＡＣＣ位置を示すキ
ー位置認識信号が出力されれば、コントローラ回路４は
診断動作を示す制御信号を生成して直流電圧生成回路３
の第２スイッチ１３をオフ状態に維持するとともに、第
１スイッチ１０の共通端子１０ｃと、第１端子１０ａと
を接続させて電源回路１から出力される電源電圧から小
さい電流値の直流電圧を生成させ、これを電力回路５に
供給させる。
【００３１】また、この動作と平行して、コントローラ
回路４は電力回路５を構成する各電力変換用スイッチン
グ素子１５ｕ〜１６ｗの１つを順次、選択して図２
（ａ）に示す如くゲート電圧を印加しながら、電流検出
回路６のゲート電流センサ２２から出力されるゲート電
流値検出信号を取り込んで、その変化を判定する。
【００３２】この場合、選択した電力変換用スイッチン
グ素子のゲートが絶縁破壊などされていなければ、図２
（ａ）に示す如くゲート電圧を印加したとき、ゲートが
持っている静電容量が充放電されて、図２（ｂ）に示す
如くゲート電圧の立ち上がりのときと、ゲート電圧の立
ち下がりのときに、瞬間的にゲート電流が流れ、それ以
外のときは、ゲート電流は流れない。また、ゲートが破
壊されているとき、図２（ｃ）に示す如くゲート電圧に
対応する形状のゲート電流が流れる。従って、ゲート電
圧を印加したとき（例えば、時刻ｔ0 ）から所定時間後
（例えば、時刻ｔ1 ）で、前記ゲート電流値検出信号の
値が予め設定されているしきい値以下のとき、選択した
電力変換用スイッチング素子のゲートが破壊されていな
いと判定され、前記ゲート電流値検出信号の値が予め設
定されているしきい値より高いとき、選択した電力変換
用スイッチング素子のゲートが破壊されていると判定さ
れる。
【００３３】次いで、これらの各電力変換用スイッチン
グ素子１５ｕ〜１６ｗのゲート診断が終了すれば、コン
トローラ回路４は電力回路５を構成するＵ相電力部１９
ｕまたはＶ相電力部１９ｖ、Ｗ相電力部１９ｗのいずれ
か、例えばＵ相電力部１９ｕを選択するとともに、この
Ｕ相電力部１９ｕのアッパーアームを構成する電力変換
用スイッチング素子１５ｕと、ロアーアームを構成する
電力変換用スイッチング素子１６ｕとを選択して、図３
（ａ）、（ｂ）に示す如くゲート電圧を印加しながら、
電流検出回路６の高電位側電流センサ２０から出力され
る高電位側電流値検出信号と、低電位側電流センサ２１
から出力される低電位側電流値検出信号と、電源回路１
のバッテリィ電圧検出回路９から出力される電源電圧値
信号とを取り込んで、Ｕ相電力部１９ｕのアッパーアー
ムを構成する電力変換用スイッチング素子１５ｕと、ロ
アーアームを構成する電力変換用スイッチング素子１６
ｕとが正常であるかどうかを判定する。
【００３４】この場合、Ｕ相電力部１９ｕのアッパーア
ームを構成する電力変換用スイッチング素子１５ｕと、
ロアーアームを構成する電力変換用スイッチング素子１
６ｕとが正常であれば、ゲート電圧によってこれらの各
電力変換用スイッチング素子１５ｕ、１６ｕが導通して
そのドレイン・ソース間の抵抗値がほぼ零になり、また
各電力変換用スイッチング素子１５ｕ、１６ｕのいずれ
かがオープンなどの異常状態になっていれば、異常にな
っている電力変換用スイッチング素子の抵抗値が大きく
なっていることから、次式を満たし、図３（ｃ）に示す
如く大きな電流になっているとき、Ｕ相電力部１９ｕを
構成する各電力変換用スイッチング素子１５ｕ、１６ｕ
が正常であると判定する。また次式を満たしておらず、
図３（ｄ）に示す如く小さな電流になっているとき、Ｕ
相電力部１９ｕを構成する各電力変換用スイッチング素
子１５ｕ、１６ｕの少なくともいずれかが異常になって
いると判定する。
【００３５】Ｉ1 ＝Ｉ2 ＝Ｅｂ／Ｒ1 …（１） 但し、Ｉ1 ：高電位側電流センサ２０から出力される高
電位側電流値検出信号の値 Ｉ2 ：低電位側電流センサ２１から出力される低電位側
電流値検出信号の値 Ｅｂ：バッテリィ電圧検出回路９から出力される電源電
圧値信号の値 Ｒ1 ：第１スイッチ１０の第１端子１０ａに接続されて
いる抵抗１１の値 次いで、コントローラ回路４は、Ｕ相電力部１９ｕを構
成する各電力変換用スイッチング素子１５ｕ、１６ｕの
一方、例えば電力変換用スイッチング素子１５ｕにゲー
ト電圧を印加しながら、他方の電力変換用スイッチング
素子１６ｕに対するゲート電圧の印加を停止し、このと
き高電位側電流センサ２０から出力される高電位側電流
値検出信号の値や低電位側電流センサ２１から出力され
る低電位側電流値検出信号の値が零であるかどうかをチ
ェックする。その後、電力変換用スイッチング素子１６
ｕにゲート電圧を印加しながら、電力変換用スイッチン
グ素子１５ｕに対するゲート電圧の印加を停止し、この
とき高電位側電流センサ２０から出力される高電位側電
流値検出信号の値や低電位側電流センサ２１から出力さ
れる低電位側電流値検出信号の値が零であるかどうかを
チェックする。
【００３６】ここで、どちらの状態でも、高電位側電流
センサ２０から出力される高電位側電流値検出信号の値
や低電位側電流センサ２１から出力される低電位側電流
値検出信号の値が零であれば、これらの電力変換用スイ
ッチング素子１５ｕ、１６ｕが正常であると判定し、ま
たいずれかの状態で、高電位側電流センサ２０から出力
される高電位側電流値検出信号の値や低電位側電流セン
サ２１から出力される低電位側電流値検出信号の値が零
でなければ、これらの電力変換用スイッチング素子１５
ｕ、１６ｕのいずれか一方がショートなどの異常状態に
なっていると判定する。
【００３７】そして、このＵ相電力部１９ｕに対する診
断処理が終了すれば、コントローラ回路４はＲ相電力部
１９ｖ、Ｗ相電力部１９ｗに対して、上述した診断処理
と同様な診断処理を行なって、Ｒ相電力部１９ｖを構成
する各電力変換用スイッチング素子１５ｖ、１６ｖおよ
びＷ相電力部１９ｗを構成する各電力変換用スイッチン
グ素子１５ｗ、１６ｗが異常になっているかどうかを診
断する。
【００３８】そして、これらの診断処理が終了すれば、
コントローラ回路４は高電位側電流センサ２０から出力
される高電位側電流値検出信号の値と、低電位側電流セ
ンサ２１から出力される低電位側電流値検出信号の値と
が一致しているかどうかをチェックし、これらが一致し
ていなければ、電力回路５のどこかで電流リークなどの
異常が発生していると判定する。
【００３９】《モータの診断動作》この後、上述した電
力回路５の診断処理が終了すると、コントローラ回路４
はモータ７を構成する各コイル２５ｕ、２５ｖ、２５ｗ
のうち、２つを選択し、これらのコイルに電流を供給す
るのに必要な電力変換用スイッチング素子、例えばコイ
ル２５ｕと、コイル２５ｖとを選択したときには、Ｕ相
電力部１９ｕのアッパーアームを構成する電力変換用ス
イッチング素子１５ｕと、Ｖ相電力部１９ｖのロアーア
ームを構成する電力変換用スイッチング素子１６ｖとを
選択して、これらの各電力変換用スイッチング素子１５
ｕ、１６ｖに対し、同時にゲート電圧を印加しながら、
電流検出回路６の高電位側電流センサ２０から出力され
る高電位側電流値検出信号と、電源回路１のバッテリィ
電圧検出回路９から出力される電源電圧値信号とを取込
み、次式に基づいてコイル２５ｕの巻線抵抗値と、コイ
ル２５ｖの巻線抵抗値との加算値を求める。
【００４０】 Ｒｕ＋Ｒｖ＝（Ｅｂ／Ｉ1 ）−Ｒ1 …（２） 但し、Ｒｕ：コイル２５ｕの巻線抵抗値 Ｒｖ：コイル２５ｖの巻線抵抗値 Ｅｂ：バッテリィ電圧検出回路９から出力される電源電
圧値信号の値 Ｉ1 ：高電位側電流センサ２０から出力される高電位側
電流値検出信号の値。
【００４１】Ｒ1 ：第１スイッチ１０の第１端子１０ａ
に接続されている抵抗１１の値 この後、コントローラ回路４は、各コイル２５ｕ、２５
ｖの加算値が予め設定されている正常時の抵抗値と一致
しているかどうかをチェックし、これらが一致していれ
ば、コイル２５ｕと、コイル２５ｖとが正常であると判
定し、また不一致であれば、コイル２５ｕまたはコイル
２５ｖのいずれか一方が異常になっていると判定する。
【００４２】以下、コントローラ回路４のモータ７を構
成する各コイル２５ｕ、２５ｖ、２５ｗを２つずつ順次
選択して対応する各電力変換用スイッチング素子に対
し、同時にゲート電圧を印加してモータ７の診断を行な
う。
【００４３】《モータの駆動動作》そして、このモータ
７の診断が終了すると、コントローラ回路４は上述した
異常診断処理によって電力回路５やモータ７の異常が確
認されているとき、異常に対処する制御信号を生成して
直流電圧生成回路３を構成する第１スイッチ１０をオフ
状態にし、モータ７の駆動を禁止する。
【００４４】また、上述した異常診断処理によって電力
回路５やモータ７の異常が発見されなければ、コントロ
ーラ回路４は始動用キー２３がＯＮ位置にされるまで待
機する。
【００４５】そして、始動用キー２３がＯＮ位置にされ
たとき、コントローラ回路４はコンデンサ１４の充電を
制御する制御信号を生成して直流電圧生成回路３を構成
する第２スイッチ１３をオン状態にするとともに、第１
スイッチ１０の共通端子１０ｃと、第２端子１０ｂとを
接続させて電源回路１から出力される電源電圧の電流値
を制限しながら、コンデンサ１４を充電させる。
【００４６】この後、コンデンサ１４の充電が完了すれ
ば、コントローラ回路４はモータ７の通電開始を制御す
る制御信号を生成して直流電圧生成回路３を構成する第
１スイッチ１０の共通端子１０ｃと、第３端子１０ｄと
を接続させて、電源回路１から出力される電源電圧をコ
ンデンサ１４によって安定させながら、電力回路５に供
給させるとともに、この電力回路５を構成する各電力変
換用スイッチング素子１５ｕ〜１６ｗの選択通電を開始
し、モータ７の回転を開始させる。
【００４７】このようにこの実施例においては、始動用
キー２３の操作内容に基づいてモータ７の通電を行なう
とき、このモータ７の通電を開始する前に、コントロー
ラ回路４によって電力回路５やモータ７の故障診断を行
ない、この故障診断によって異常がないときにのみ、直
流電圧生成回路３と、電力回路５とを制御して電源回路
１によって得られた電圧をスイッチングさせて交流電流
を生成させ、これを駆動対象となるモータ７に供給させ
てこれを回転駆動させるようにしたので、電力回路５の
異常やモータ７の異常などに起因する障害発生を未然に
防止することができる。
【００４８】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、モ
ータの駆動を行なう前に、電力回路やモータの診断を行
なうことができ、これによって電力回路の異常やモータ
の異常などに起因する障害発生を未然に防止することが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による電気自動車用インバータ装置の一
実施例を示す回路図である。
【図２】図１に示す電気自動車用インバータ装置の異常
診断動作例を示す波形図である。
【図３】図１に示す電気自動車用インバータ装置の異常
診断動作例を示す波形図である。
【図４】従来から知られている電気自動車用インバータ
装置の一実施例を示す回路図である。
【符号の説明】 １ 電源回路 ２ キー位置認識回路 ３ 直流電圧生成回路 ４ コントローラ回路 ５ 電力回路 ６ 電流検出回路 ７ モータ １５ｕ〜１６ｗ 電力変換用スイッチング素子 ２５ｕ〜２５ｗ コイル ２３ 始動用キー

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 モータを主原動機として走行する電気自
    動車に搭載され、前記モータを駆動する電気自動車用イ
    ンバータ装置において、 異常診断指令信号が入力されているとき、異常診断用電
    源電圧を生成して前記モータの電力回路に供給する直流
    電圧生成回路と、 前記電力回路に入出力される電流を検出する電流検出回
    路と、 前記モータを始動する前に、異常診断指令信号を生成し
    て前記直流電圧生成回路から異常診断用電源電圧を出力
    させるとともに、前記電力回路を構成する各電力変換用
    スイッチング素子を選択的にオン／オフさせながら、前
    記電流検出回路の検出結果に基づいて前記電力回路およ
    び前記モータの異常有無を診断するコントローラ回路
    と、 を備えたことを特徴とする電気自動車用インバータ装
    置。
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