本發(fā)明涉及對交流的旋轉(zhuǎn)電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動控制的旋轉(zhuǎn)電機(jī)控制裝置。

背景技術(shù)：

例如，在電動汽車、混合動力汽車等中，在驅(qū)動車輪的交流的旋轉(zhuǎn)電機(jī)與高壓直流電源之間具備逆變器，該逆變器在直流與交流之間轉(zhuǎn)換電力。在多數(shù)情況下，逆變器被逆變器控制裝置進(jìn)行開關(guān)控制，該逆變器控制裝置由比高壓直流電源低電壓的低壓直流電源供給電力而動作。另外，有在高壓直流電源與逆變器之間具備開關(guān)裝置(接觸器)的情況。若接觸器的接點(diǎn)閉合則成為導(dǎo)通狀態(tài)，高壓直流電源與逆變器(以及旋轉(zhuǎn)電機(jī))電連接。若接點(diǎn)分開則成為非導(dǎo)通狀態(tài)，高壓直流電源與逆變器(以及旋轉(zhuǎn)電機(jī))的電連接被切斷。

在逆變器產(chǎn)生了過電流、過電壓等的情況下，逆變器控制裝置進(jìn)行故障安全控制，使逆變器進(jìn)行開關(guān)動作。例如，逆變器控制裝置執(zhí)行主動短路控制(零矢量序列控制(zvs控制))，以使幾個開關(guān)元件成為導(dǎo)通狀態(tài)而使得電流在旋轉(zhuǎn)電機(jī)與逆變器之間環(huán)流。例如，在日本特開2011－55582號公報(bào)(專利文獻(xiàn)2)中，公開了使逆變器的上段側(cè)的開關(guān)元件全部成為截止?fàn)顟B(tài)，并使下段側(cè)的開關(guān)元件的任意一個以上成為導(dǎo)通狀態(tài)的控制方法(專利文獻(xiàn)1：圖2、第158、159、165段等)。

其中，有低壓直流電源也停止的情況，且在低壓直流電源與逆變器控制裝置的連接上也有產(chǎn)生斷線、繼電器等連接器的釋放、或者短路等情況。在這樣的情況下，存在無法對逆變器適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行上述故障安全動作的可能性。

專利文獻(xiàn)1:日本特開2011－55582號公報(bào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

鑒于上述背景，希望即使從電源對逆變器控制裝置的電力供給被切斷，也使具備逆變器的旋轉(zhuǎn)電機(jī)驅(qū)動裝置進(jìn)行故障安全控制來使逆變器適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行開關(guān)動作。

鑒于上述的對與車輛的車輪驅(qū)動連結(jié)的交流的旋轉(zhuǎn)電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動控制的旋轉(zhuǎn)電機(jī)控制裝置的特征性的結(jié)構(gòu)在于以下的點(diǎn)，

是對與車輛的車輪驅(qū)動連結(jié)的交流的旋轉(zhuǎn)電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動控制的旋轉(zhuǎn)電機(jī)控制裝置，具備：

逆變器控制裝置，其將具備逆變器的旋轉(zhuǎn)電機(jī)驅(qū)動裝置作為控制對象，且利用由與第一直流電源不同的第二直流電源供給的電力動作，其中，上述逆變器與第一直流電源連接并且與上述旋轉(zhuǎn)電機(jī)連接而在上述第一直流電源的直流與上述旋轉(zhuǎn)電機(jī)的多相的交流之間轉(zhuǎn)換電力；以及

直流鏈路電容器，其使上述逆變器的直流側(cè)的電壓亦即直流鏈路電壓平滑化，

上述逆變器以及上述直流鏈路電容器經(jīng)由在打開狀態(tài)下切斷電力的供給的接觸器與上述第一直流電源連接，

上述逆變器利用上段側(cè)開關(guān)元件和下段側(cè)開關(guān)元件的串聯(lián)電路構(gòu)成相當(dāng)于交流1相的臂，并且具備將從下段側(cè)朝向上段側(cè)的方向作為正向以并聯(lián)的方式與各開關(guān)元件連接的續(xù)流二極管，

上述逆變器控制裝置是使構(gòu)成上述逆變器的開關(guān)元件進(jìn)行開關(guān)動作的裝置，

上述旋轉(zhuǎn)電機(jī)控制裝置還具備：

后備電源，其將上述第一直流電源作為電力源構(gòu)成；以及

切換控制電路，其將向上述逆變器控制裝置供給電力的供給源切換為上述后備電源，

在從上述第二直流電源向上述逆變器控制裝置供給的電力為預(yù)先規(guī)定的第一基準(zhǔn)值以下，并且，從上述后備電源輸出的電力為預(yù)先規(guī)定的第二基準(zhǔn)值以上的情況下，上述切換控制電路切換向上述逆變器控制裝置供給電力的供給源，上述逆變器控制裝置利用由上述后備電源供給的電力，使上述逆變器進(jìn)行開關(guān)動作來進(jìn)行故障安全控制。

由于后備電源將與第二直流電源不同的電源亦即第一直流電源作為電力源構(gòu)成，所以即使在例如第二直流電源、第二直流電源的周圍的布線產(chǎn)生了斷線等的情況下，也能夠不取決于這些狀態(tài)地向逆變器控制裝置供給電力。因此，即使從第二直流電源向逆變器控制裝置的電源供給中斷，逆變器控制裝置也能夠進(jìn)行故障安全控制，并使逆變器進(jìn)行故障安全動作(開關(guān)動作)。在來自第二直流電源的電源供給中斷了的情況下，若是逆變器控制裝置不能進(jìn)行故障安全控制的結(jié)構(gòu)，則為了代替逆變器控制裝置使逆變器進(jìn)行故障安全動作(開關(guān)動作)，而存在例如需要另外設(shè)置故障安全電路的可能性。但是，根據(jù)本結(jié)構(gòu)，不用設(shè)置這樣的故障安全電路，通過逆變器控制裝置，就能夠使逆變器進(jìn)行故障安全動作(開關(guān)動作)。即，根據(jù)該結(jié)構(gòu)，即使從電源向逆變器控制裝置的電力供給被切斷，也能夠使具備逆變器的旋轉(zhuǎn)電機(jī)驅(qū)動裝置進(jìn)行故障安全控制來使逆變器適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行開關(guān)動作。

旋轉(zhuǎn)電機(jī)控制裝置的進(jìn)一步的特征和優(yōu)點(diǎn)通過參照附圖來進(jìn)行說明的有關(guān)實(shí)施方式的以下的記載而變得明確。

附圖說明

圖1是示意性地表示旋轉(zhuǎn)電機(jī)控制裝置的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的電路框圖。

圖2是示意性地表示車輛的驅(qū)動裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。

圖3是示意性地表示關(guān)斷以及接觸器斷開時的電池電流以及直流鏈路電壓的響應(yīng)的波形圖。

圖4是表示轉(zhuǎn)速與故障安全控制的關(guān)系的圖。

圖5是故障安全控制的狀態(tài)遷移圖。

圖6是表示由切換控制電路進(jìn)行的切換判定的一個例子的流程圖。

圖7是表示再生電力以及電池電流與轉(zhuǎn)速的關(guān)系的圖。

圖8是表示馬達(dá)線間反電動勢與轉(zhuǎn)速的關(guān)系的圖。

圖9是表示與接觸器的開關(guān)狀態(tài)相應(yīng)的切換轉(zhuǎn)速與故障安全控制的關(guān)系的圖。

圖10是示意性地表示后備電源以及下段側(cè)柵極驅(qū)動電源的結(jié)構(gòu)例的圖。

圖11是示意性地表示上段側(cè)柵極驅(qū)動電源的結(jié)構(gòu)例的圖。

圖12是不同的切換條件下的故障安全控制的狀態(tài)遷移圖。

具體實(shí)施方式

以下，基于附圖對本實(shí)施方式的旋轉(zhuǎn)電機(jī)控制裝置進(jìn)行說明。如圖1所示，旋轉(zhuǎn)電機(jī)控制裝置1具備逆變器控制裝置20而構(gòu)成，該逆變器控制裝置20將具備逆變器10的旋轉(zhuǎn)電機(jī)驅(qū)動裝置作為控制對象。逆變器10是與作為第一直流電源的高壓電池2h(高壓直流電源)連接，并且與旋轉(zhuǎn)電機(jī)80連接而在高壓電池2h的直流與旋轉(zhuǎn)電機(jī)80的多相交流(這里是3相交流)之間轉(zhuǎn)換電力的電力轉(zhuǎn)換裝置。在本實(shí)施方式中，逆變器10經(jīng)由接觸器9與高壓電池2h連接。逆變器控制裝置20同作為與高壓電池2h不同的第二直流電源的低壓電池2l(低壓直流電源)連接，利用由低壓電池2l供給的電力動作。高壓電池2h(第一直流電源)的電源電壓例如為200～400[v]，低壓電池2l(第二直流電源)的電源電壓例如為12～24[v]左右。在本實(shí)施方式中，第二直流電源是電源電壓比第一直流電源低的直流電源。

逆變器控制裝置20在使構(gòu)成逆變器10的開關(guān)元件3進(jìn)行開關(guān)動作，并且在旋轉(zhuǎn)電機(jī)驅(qū)動裝置(逆變器10及其周邊的電氣系統(tǒng))產(chǎn)生了過電流、過電壓等不良的現(xiàn)象的情況下，進(jìn)行故障安全控制，使逆變器10進(jìn)行故障安全動作(開關(guān)動作)。在本實(shí)施方式中，逆變器控制裝置20作為該故障安全控制，選擇性地進(jìn)行主動短路控制和關(guān)斷控制，使逆變器10進(jìn)行故障安全動作(開關(guān)動作)。

在本實(shí)施方式中，旋轉(zhuǎn)電機(jī)80是成為例如混合動力汽車、電動汽車等車輛的驅(qū)動力源的旋轉(zhuǎn)電機(jī)。作為車輛的車輪的驅(qū)動力源的旋轉(zhuǎn)電機(jī)80是利用多相交流(這里是3相交流)動作的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，既能作為電動機(jī)發(fā)揮功能，也能作為發(fā)電機(jī)發(fā)揮功能。即，旋轉(zhuǎn)電機(jī)80經(jīng)由逆變器10將來自高壓電池2h的電力轉(zhuǎn)換為動力(電力運(yùn)行)?；蛘?，旋轉(zhuǎn)電機(jī)80將參照圖2從后述的內(nèi)燃機(jī)70、車輪w傳遞的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動力轉(zhuǎn)換為電力，并經(jīng)由逆變器10對高壓電池2h充電(再生)。

如圖2的示意圖所示，本實(shí)施方式的旋轉(zhuǎn)電機(jī)80是成為混合動力汽車的驅(qū)動力源的旋轉(zhuǎn)電機(jī)(mg：motor/generator)。在本實(shí)施方式中，例示具備所謂的并行方式的混合驅(qū)動裝置的車輛。該混合驅(qū)動裝置作為車輛的驅(qū)動力源具備內(nèi)燃機(jī)70以及旋轉(zhuǎn)電機(jī)80。內(nèi)燃機(jī)70是通過燃料的燃燒而被驅(qū)動的熱機(jī)。例如，作為內(nèi)燃機(jī)70，能夠使用汽油發(fā)動機(jī)、柴油發(fā)動機(jī)等公知的各種內(nèi)燃機(jī)。內(nèi)燃機(jī)70與旋轉(zhuǎn)電機(jī)80經(jīng)由內(nèi)燃機(jī)分離離合器75驅(qū)動連結(jié)。

另外，混合驅(qū)動裝置具備變速裝置90。這里，變速裝置90是具有變速比不同的多個變速檔的有級的自動變速裝置。例如，變速裝置90為了形成多個變速檔，而具備行星齒輪機(jī)構(gòu)等齒輪機(jī)構(gòu)以及多個接合裝置(離合器、制動器等)。變速裝置90的輸入軸與旋轉(zhuǎn)電機(jī)80的輸出軸(例如轉(zhuǎn)子軸)驅(qū)動連結(jié)。向變速裝置90的輸入軸傳遞內(nèi)燃機(jī)70以及旋轉(zhuǎn)電機(jī)80的轉(zhuǎn)速以及轉(zhuǎn)矩。變速裝置90以各變速檔的變速比對被傳遞至變速裝置90的轉(zhuǎn)速進(jìn)行變速，并且對被傳遞至變速裝置90的轉(zhuǎn)矩進(jìn)行轉(zhuǎn)換并傳遞至變速裝置90的輸出軸。變速裝置90的輸出軸例如經(jīng)由差動齒輪(輸出用差動齒輪裝置)等被分配給兩個車軸，并被傳遞至與各車軸驅(qū)動連結(jié)的車輪w。這里，變速比是在變速裝置90中形成有各變速檔的情況下的輸入軸的轉(zhuǎn)速相對于輸出軸的轉(zhuǎn)速的比(＝輸入軸的轉(zhuǎn)速/輸出軸的轉(zhuǎn)速)。另外，從輸入軸傳遞至變速裝置90的轉(zhuǎn)矩乘以變速比所得的轉(zhuǎn)矩相當(dāng)于傳遞至輸出軸的轉(zhuǎn)矩。

另外，這里，所謂的“驅(qū)動連結(jié)”是指兩個旋轉(zhuǎn)構(gòu)件以能夠傳遞驅(qū)動力的方式連結(jié)的狀態(tài)。具體而言，所謂的“驅(qū)動連結(jié)”包含該兩個旋轉(zhuǎn)構(gòu)件以一體旋轉(zhuǎn)的方式連結(jié)的狀態(tài)、或者該兩個旋轉(zhuǎn)構(gòu)件以能夠經(jīng)由一個或者兩個以上的傳動部件傳遞驅(qū)動力的方式連結(jié)的狀態(tài)。作為這樣的傳動部件，包含以同速或者變速地傳遞旋轉(zhuǎn)的各種部件，例如，包含軸、齒輪機(jī)構(gòu)、傳動帶、鏈等。另外，作為這樣的傳動部件，也可以包含選擇性地傳遞旋轉(zhuǎn)以及驅(qū)動力的接合裝置，例如摩擦接合裝置、嚙合式接合裝置等。因此，可以說旋轉(zhuǎn)電機(jī)80與車輪w驅(qū)動連結(jié)。另外，在圖2中，省略用于啟動內(nèi)燃機(jī)70的啟動裝置、各種油泵(電動式以及機(jī)械式)、變速裝置90的控制裝置等。

再次參照圖1，對旋轉(zhuǎn)電機(jī)控制裝置1的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。作為用于驅(qū)動旋轉(zhuǎn)電機(jī)80的電力源的高壓電池2h例如由鎳氫電池、鋰離子電池等二次電池(電池)、雙電層電容器等構(gòu)成。向旋轉(zhuǎn)電機(jī)80供給電力的高壓電池2h是大電壓大容量的直流電源。高壓電池2h的額定的電源電壓例如為200～400[v]。由于旋轉(zhuǎn)電機(jī)80是交流的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，所以在高壓電池2h與旋轉(zhuǎn)電機(jī)80之間如上述那樣，具備在直流與交流(這里是3相交流)之間進(jìn)行電力轉(zhuǎn)換的逆變器10。逆變器10的直流側(cè)的正極與負(fù)極之間的電壓以下稱為“直流鏈路電壓vdc”。高壓電池2h能夠經(jīng)由逆變器10對旋轉(zhuǎn)電機(jī)80供給電力，并且能夠?qū)πD(zhuǎn)電機(jī)80發(fā)電所得到的電力蓄電。在逆變器10的直流側(cè)具備使直流鏈路電壓vdc平滑化的平滑電容器(直流鏈路電容器4)。直流鏈路電容器4使根據(jù)旋轉(zhuǎn)電機(jī)80的消耗電力的變動而變動的直流電壓(直流鏈路電壓vdc)穩(wěn)定化。

在高壓電池2h的逆變器10側(cè)具備接觸器9。即，逆變器10以及直流鏈路電容器4經(jīng)由如后述那樣在打開狀態(tài)下切斷電力的供給的接觸器9與高壓電池2h連接。接觸器9能夠切斷旋轉(zhuǎn)電機(jī)驅(qū)動裝置的電氣電路系統(tǒng)(直流鏈路電容器4、逆變器10)與高壓電池2h的電連接。

在本實(shí)施方式中，該接觸器9是基于來自作為車輛的最上位的控制裝置之一的車輛控制單元(未圖示)的指令來開閉的機(jī)械式繼電器，例如被稱為系統(tǒng)主繼電器(smr：systemmainrelay)。接觸器9在車輛的點(diǎn)火鍵(ig鍵)為開啟狀態(tài)(有效狀態(tài))時smr的接點(diǎn)閉合而成為導(dǎo)通狀態(tài)(連接狀態(tài))，在ig鍵為關(guān)閉狀態(tài)(非有效狀態(tài))時smr的接點(diǎn)分開而成為非導(dǎo)通狀態(tài)(釋放狀態(tài))。接觸器9在連接狀態(tài)(關(guān)閉狀態(tài))下將高壓電池2h與逆變器10(以及旋轉(zhuǎn)電機(jī)80)電連接，接觸器9在釋放狀態(tài)(打開狀態(tài))下切斷高壓電池2h與逆變器10(以及旋轉(zhuǎn)電機(jī)80)的電連接。

如上述那樣，逆變器10將具有直流鏈路電壓vdc的直流電力轉(zhuǎn)換為多相(將n設(shè)為自然數(shù)，n相在這里是3相)的交流電力并供給至旋轉(zhuǎn)電機(jī)80，并且將旋轉(zhuǎn)電機(jī)80發(fā)電的交流電力轉(zhuǎn)換為直流電力并供給至直流電源。逆變器10具有多個開關(guān)元件3而構(gòu)成。優(yōu)選開關(guān)元件3應(yīng)用igbt(insulatedgatebipolartransistor：絕緣柵雙極晶體管)、功率mosfet(metaloxidesemiconductorfieldeffecttransistor：金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管)、sic－mosfet(siliconcarbide-metaloxidesemiconductorfet：碳化硅-金屬氧化物半導(dǎo)體fet)、sic－sit(sic-staticinductiontransistor：碳化硅-靜態(tài)感應(yīng)晶體管)、gan－mosfet(galliumnitride–mosfet：氮化鎵-mosfet)等能夠進(jìn)行高頻下的動作的功率半導(dǎo)體元件。如圖1所示，在本實(shí)施方式中，作為開關(guān)元件3使用igbt。

逆變器10如眾所周知的那樣由具有分別與多相對應(yīng)的數(shù)量的臂的電橋電路構(gòu)成。逆變器10利用上段側(cè)開關(guān)元件31和下段側(cè)開關(guān)元件32的串聯(lián)電路構(gòu)成相當(dāng)于交流1相的臂。具體而言，如圖1所示，在逆變器10的直流正極側(cè)與直流負(fù)極側(cè)之間，兩個開關(guān)元件3以串聯(lián)的方式連接而構(gòu)成一個臂。在是3相交流的情況下，該串聯(lián)電路(一個臂)并列連接3個線路(3相)。換句話說，構(gòu)成一組串聯(lián)電路(臂)對應(yīng)于與旋轉(zhuǎn)電機(jī)80的u相、v相、w相對應(yīng)的定子線圈8的每一個定子線圈8的電橋電路。

由成對的各相開關(guān)元件3構(gòu)成的串聯(lián)電路(臂)的中間點(diǎn)，換句話說，正極側(cè)的開關(guān)元件3(上段側(cè)開關(guān)元件31)與負(fù)極側(cè)的開關(guān)元件3(下段側(cè)開關(guān)元件32)的連接點(diǎn)分別與旋轉(zhuǎn)電機(jī)80的3相定子線圈8連接。另外，具備將從負(fù)極朝向正極的方向(從下段側(cè)朝向上段側(cè)的方向)作為正向與各開關(guān)元件3并聯(lián)的二極管5(續(xù)流二極管)。

如圖1所示，逆變器10被逆變器控制裝置20控制。逆變器控制裝置20將微型計(jì)算機(jī)、dsp(digitalsignalprocessor：數(shù)字信號處理器)等的處理器作為核心部件來構(gòu)建。微型計(jì)算機(jī)、dsp等的動作電壓一般為3.3[v]、5[v]。因此，從低壓電池2l(正極b－地線：12～24[v])經(jīng)由由調(diào)節(jié)器電路等構(gòu)成的電源電路(控制裝置驅(qū)動電源6)向逆變器控制裝置20供給電力。

逆變器控制裝置20基于從對車輛的運(yùn)行進(jìn)行控制的車輛控制單元等的其他控制裝置等經(jīng)由can(controllerareanetwork：控制器局域網(wǎng)絡(luò))等作為請求信號來提供的旋轉(zhuǎn)電機(jī)80的目標(biāo)轉(zhuǎn)矩tm，進(jìn)行使用了矢量控制法的電流反饋控制，經(jīng)由逆變器10對旋轉(zhuǎn)電機(jī)80進(jìn)行控制。具體而言，逆變器控制裝置20生成驅(qū)動逆變器10的開關(guān)元件3的驅(qū)動信號(開關(guān)控制信號)。在開關(guān)元件3為igbt、fet的情況下，由于它們的控制端子是柵極端子，所以在本實(shí)施方式中，將被輸入至控制端子的驅(qū)動信號稱為柵極驅(qū)動信號(開關(guān)控制信號)。

通過電流傳感器12檢測在旋轉(zhuǎn)電機(jī)80的各相的定子線圈8中流動的實(shí)際電流，逆變器控制裝置20獲取其檢測結(jié)果。另外，例如通過分解器等旋轉(zhuǎn)傳感器13來檢測旋轉(zhuǎn)電機(jī)80的轉(zhuǎn)子的各時刻的磁極位置，逆變器控制裝置20獲取其檢測結(jié)果。逆變器控制裝置20使用電流傳感器12以及旋轉(zhuǎn)傳感器13的檢測結(jié)果，來執(zhí)行電流反饋控制。逆變器控制裝置20為了電流反饋控制而具有各種功能部而構(gòu)成，各功能部通過微型計(jì)算機(jī)、dsp等硬件和軟件(程序)的配合來實(shí)現(xiàn)。對于電流反饋控制，由于是公知的，所以在這里省略詳細(xì)的說明。

然而，構(gòu)成逆變器10的各開關(guān)元件3的控制端子(例如igbt的柵極端子)經(jīng)由柵極驅(qū)動電路30(驅(qū)動器電路)與逆變器控制裝置20連接，分別獨(dú)立地進(jìn)行開關(guān)控制。如上述那樣，逆變器控制裝置20將微型計(jì)算機(jī)等作為核心來構(gòu)成，是由低壓電池2l供給電力的低電壓系電路。另一方面，逆變器10與高壓電池2h連接，是以高電壓動作的高電壓系電路。對構(gòu)成屬于如本實(shí)施方式這樣的高電壓系電路的逆變器10的功率開關(guān)元件的控制端子(例如柵極端子)，一般需要給予具有12～18[v]左右的振幅的驅(qū)動信號(柵極驅(qū)動信號)。另一方面，如上述那樣，由于生成柵極驅(qū)動信號的逆變器控制裝置20的動作電壓小于12[v](例如3.3[v]、5[v])，所以無法將具有所需要的振幅的柵極驅(qū)動信號提供給逆變器10。

因此，旋轉(zhuǎn)電機(jī)驅(qū)動裝置具備柵極驅(qū)動電路30，該柵極驅(qū)動電路30將針對各開關(guān)元件3的開關(guān)控制信號(例如柵極驅(qū)動信號)增強(qiáng)，換句話說分別提高電驅(qū)動能力(例如電壓振幅、輸出電流等，使后段的電路動作的能力)并中繼。由低電壓系電路的逆變器控制裝置20生成的開關(guān)控制信號經(jīng)由柵極驅(qū)動電路30作為高電壓系電路的開關(guān)控制信號被供給至逆變器10。在本實(shí)施方式中，低壓電池2l與高壓電池2h相互絕緣，彼此處于浮動(floating)的關(guān)系。換句話說，由于低電壓系電路與高電壓系電路相互絕緣，所以柵極驅(qū)動電路30與逆變器控制裝置20經(jīng)由例如光耦合器、信號傳送用的小型變壓器等絕緣部件is連接。換句話說，在屬于低電壓系電路的逆變器控制裝置20中生成的柵極驅(qū)動信號在通過絕緣部件is保持低電壓系電路與高電壓系電路的絕緣的狀態(tài)下，從逆變器控制裝置20傳送至柵極驅(qū)動電路30。而且，通過柵極驅(qū)動電路30增強(qiáng)柵極驅(qū)動信號的電驅(qū)動能力，并對屬于高電壓系電路的逆變器10的開關(guān)元件3進(jìn)行驅(qū)動控制。

旋轉(zhuǎn)電機(jī)控制裝置1具備分別對這些柵極驅(qū)動電路30供給電力的驅(qū)動電路用電源(51、52)。驅(qū)動電路用電源(51、52)例如由對一次側(cè)線圈和二次側(cè)線圈之間進(jìn)行電磁耦合來傳送信號、能量的變壓器構(gòu)成。因此，不論驅(qū)動電路用電源(51、52)的電力源是高壓電池2h以及低壓電池2l的哪一個，都能夠保持低電壓系電路與高電壓系電路的絕緣，并向柵極驅(qū)動電路30等供給電力。在本實(shí)施方式中，作為驅(qū)動電路用電源(51、52)，例示出具備對向上段側(cè)開關(guān)元件31中繼柵極驅(qū)動信號的柵極驅(qū)動電路30供給電力的上段側(cè)柵極驅(qū)動電源51(上段側(cè)驅(qū)動電路用電源)以及對向下段側(cè)開關(guān)元件32中繼柵極驅(qū)動信號的柵極驅(qū)動電路30供給電力的下段側(cè)柵極驅(qū)動電源52(下段側(cè)驅(qū)動電路用電源)的方式。

然而，在車輛、旋轉(zhuǎn)電機(jī)80、變速裝置90、逆變器10等產(chǎn)生了過電流、過電壓等任何不良的現(xiàn)象的情況下、在至少包含逆變器10的旋轉(zhuǎn)電機(jī)驅(qū)動裝置產(chǎn)生了那樣的現(xiàn)象的情況下，逆變器控制裝置20應(yīng)限制旋轉(zhuǎn)電機(jī)80的動作，實(shí)施故障安全控制，使逆變器10進(jìn)行故障安全動作。逆變器控制裝置20除了逆變器控制裝置20直接獲取到檢測信息的情況以外，根據(jù)來自車輛控制單元等其他控制裝置的故障安全控制請求來執(zhí)行故障安全控制，使逆變器10進(jìn)行故障安全動作。

作為故障安全控制，例如已知有關(guān)斷控制(sd)。所謂的關(guān)斷控制是使對構(gòu)成逆變器10的全部的開關(guān)元件3的開關(guān)控制信號變化為非激活狀態(tài)而使逆變器10成為截止?fàn)顟B(tài)的控制。逆變器10通過關(guān)斷控制使全部的開關(guān)元件3成為截止?fàn)顟B(tài)。此時，旋轉(zhuǎn)電機(jī)80的轉(zhuǎn)子由于慣性而繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生較大的反電動勢。在轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)時，馬達(dá)線間反電動勢(vbemf)與直流鏈路電壓vdc相比非常大。另外，通過轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)而生成的電力經(jīng)由二極管5被整流，通過關(guān)閉狀態(tài)的接觸器9對高壓電池2h充電。如圖3的上段的波形圖所示，例如，若在時刻tsd開始關(guān)斷控制，則電池電流ib(在高壓電池2h流動的電流)的絕對值大幅增加。若該電池電流ib超過高壓電池2h的額定電流，則成為高壓電池2h的消耗、破損的原因。若為了承受較大的電池電流ib而提高高壓電池2h的額定值，則有導(dǎo)致規(guī)模增大、成本增大的可能性。

這里，若釋放接觸器9，則朝向高壓電池2h的電流的流入被切斷。如圖3的上段的波形圖所示，電池電流ib為零。朝向高壓電池2h的流入被切斷的電流對直流鏈路電容器4充電，使直流鏈路電壓vdc上升。如圖3的下段的波形圖所示，例如，若在時刻topen接觸器9成為打開狀態(tài)，則直流鏈路電壓vdc急劇上升。若直流鏈路電壓vdc超過逆變器10(開關(guān)元件3)、直流鏈路電容器4的額定電壓(絕對最大額定)，則存在使它們損傷的可能性。若為了允許較高的電壓而提高它們的額定值，則存在導(dǎo)致規(guī)模增大、成本上升的可能性。

因此，在具備逆變器10的旋轉(zhuǎn)電機(jī)驅(qū)動裝置產(chǎn)生了過電流、過電壓等現(xiàn)象的情況下，希望抑制對高壓電池2h充電時的電池電流ib、直流鏈路電壓vdc的過大的增加，并且執(zhí)行故障安全控制。在本實(shí)施方式中，鑒于這樣的背景，逆變器控制裝置20執(zhí)行有效的故障安全控制。換句話說，逆變器控制裝置20使逆變器10進(jìn)行有效的故障安全動作。

逆變器控制裝置20作為故障安全控制，選擇性地執(zhí)行關(guān)斷控制(sd)和主動短路控制(asc)。換句話說，逆變器控制裝置20使逆變器10作為故障安全動作，選擇性地進(jìn)行關(guān)機(jī)動作和主動短路動作。如上所述，所謂的關(guān)斷控制是使逆變器10的全部的開關(guān)元件3成為截止?fàn)顟B(tài)的控制。逆變器10通過關(guān)斷動作使全部的開關(guān)元件3成為截止?fàn)顟B(tài)。所謂的主動短路控制是使電流在旋轉(zhuǎn)電機(jī)80與逆變器10之間環(huán)流的控制。具體而言，主動短路控制是使多相全部的臂的上段側(cè)開關(guān)元件31或者多相全部的臂的下段側(cè)開關(guān)元件32的任意一方側(cè)成為導(dǎo)通狀態(tài)，使另一方側(cè)成為截止?fàn)顟B(tài)的控制。逆變器10通過主動短路動作使多相全部的臂的上段側(cè)開關(guān)元件31或者多相全部的臂的下段側(cè)開關(guān)元件32的任意一方側(cè)成為導(dǎo)通狀態(tài)，另一方側(cè)成為截止?fàn)顟B(tài)。另外，將使多相全部的臂的上段側(cè)開關(guān)元件31成為導(dǎo)通狀態(tài)，并將多相全部的臂的下段側(cè)開關(guān)元件32成為截止?fàn)顟B(tài)的情況稱為上段側(cè)主動短路控制(上段側(cè)主動短路動作)。另外，將使多相全部的臂的下段側(cè)開關(guān)元件32成為導(dǎo)通狀態(tài)，使多相全部的臂的上段側(cè)開關(guān)元件31成為截止?fàn)顟B(tài)的情況稱為下段側(cè)主動短路控制(下段側(cè)主動短路動作)。

在本實(shí)施方式中，逆變器控制裝置20至少根據(jù)旋轉(zhuǎn)電機(jī)80的轉(zhuǎn)速，在旋轉(zhuǎn)電機(jī)80的轉(zhuǎn)速ω為預(yù)先規(guī)定的切換轉(zhuǎn)速ωsw以上的高轉(zhuǎn)速區(qū)域執(zhí)行主動短路控制(asc)而使逆變器10進(jìn)行主動短路動作(asc)，在比高轉(zhuǎn)速區(qū)域低轉(zhuǎn)速側(cè)的低轉(zhuǎn)速區(qū)域執(zhí)行關(guān)斷控制(sd)而使逆變器10進(jìn)行關(guān)斷動作。圖4例示表示旋轉(zhuǎn)電機(jī)80的轉(zhuǎn)速ω與轉(zhuǎn)矩的關(guān)系的轉(zhuǎn)矩圖，在轉(zhuǎn)矩圖上示有轉(zhuǎn)速ω與故障安全控制的關(guān)系。切換轉(zhuǎn)速ωsw例如是允許關(guān)斷控制的執(zhí)行(關(guān)斷動作)的最大轉(zhuǎn)速(sd最大轉(zhuǎn)速ωsd)。如上所述，轉(zhuǎn)速為該切換轉(zhuǎn)速ωsw以上的區(qū)域(或者比切換轉(zhuǎn)速ωsw高的區(qū)域)是高轉(zhuǎn)速區(qū)域。比高轉(zhuǎn)速區(qū)域低轉(zhuǎn)速側(cè)的區(qū)域，換句話說，轉(zhuǎn)速比切換轉(zhuǎn)速ωsw低的區(qū)域(或者切換轉(zhuǎn)速ωsw以下的區(qū)域)是低轉(zhuǎn)速區(qū)域。另外，“以上/以下”、“比…高/比…低(小于)”等的邊界條件能夠適當(dāng)?shù)卦O(shè)定，并沒有對故障安全控制(故障安全動作)進(jìn)行限定。對于在以下的說明中表示其他邊界的情況也相同。

另外，逆變器控制裝置20在關(guān)斷控制的執(zhí)行中，也根據(jù)旋轉(zhuǎn)電機(jī)80的轉(zhuǎn)速，來切換關(guān)斷控制的控制方式。具體而言，逆變器控制裝置20在關(guān)斷控制中(由逆變器10進(jìn)行的關(guān)斷動作中)，在旋轉(zhuǎn)電機(jī)80的轉(zhuǎn)速ω上升到高轉(zhuǎn)速區(qū)域的情況下，將故障安全控制切換到主動短路控制。另一方面，逆變器控制裝置20在主動短路控制中(由逆變器10進(jìn)行的主動短路動作中)，旋轉(zhuǎn)電機(jī)80的轉(zhuǎn)速ω降低到低轉(zhuǎn)速區(qū)域的情況下，將故障安全控制切換到關(guān)斷控制。因此，切換轉(zhuǎn)速ωsw能夠稱為切換故障安全控制(由逆變器10進(jìn)行的故障安全動作)的方式的速度。另外，切換轉(zhuǎn)速ωsw能夠根據(jù)切換前的故障安全控制的種類(方式)成為不同的值。例如，在本實(shí)施方式中，在最初決定故障安全控制的種類(方式)時、以及在主動短路控制中切換為關(guān)斷控制時，基于上述的切換轉(zhuǎn)速ωsw來切換故障安全控制。另一方面，在關(guān)斷控制中，在遷移至主動短路控制時，基于比切換轉(zhuǎn)速ωsw低δω的換檔轉(zhuǎn)速ωswr(＝ωsw－δω)來切換故障安全控制。換句話說，該切換轉(zhuǎn)速(ωswr)以上的區(qū)域?qū)?yīng)于低轉(zhuǎn)速區(qū)域。

這里，也參照圖5的狀態(tài)遷移圖，對故障安全控制的狀態(tài)遷移進(jìn)行說明。圖中的通?？刂票硎拒囕v、旋轉(zhuǎn)電機(jī)80、變速裝置90、逆變器10等未產(chǎn)生過電流、過電壓等現(xiàn)象，通過通?？刂贫孀兤?0動作的狀態(tài)(通常動作的狀態(tài))。在該通?？刂浦?，在上述的裝置產(chǎn)生了一些不良現(xiàn)象的情況下，將發(fā)生了這樣的現(xiàn)象的信息“fail”傳遞至逆變器控制裝置20(#1)。逆變器控制裝置20對該信息“fail”進(jìn)行響應(yīng)，基于旋轉(zhuǎn)電機(jī)80的轉(zhuǎn)速，來判定故障安全控制的種類(判定使逆變器10進(jìn)行的故障安全動作的種類)。在轉(zhuǎn)速ω比作為切換轉(zhuǎn)速ωsw的sd最大轉(zhuǎn)速ωsd高的情況下，選擇主動短路控制(asc)(#2a)。另一方面，在轉(zhuǎn)速ω比切換轉(zhuǎn)速ωsw(sd最大轉(zhuǎn)速ωsd)低的情況下，選擇關(guān)斷控制(sd)(#2s)。換句話說，在開始故障安全控制時，以切換轉(zhuǎn)速ωsw(sd最大轉(zhuǎn)速ωsd)為基準(zhǔn)，高轉(zhuǎn)速側(cè)是高轉(zhuǎn)速區(qū)域，低轉(zhuǎn)速側(cè)是低轉(zhuǎn)速區(qū)域。

在主動短路控制(asc)中，若轉(zhuǎn)速ω低于切換轉(zhuǎn)速ωsw(sd最大轉(zhuǎn)速ωsd)，則將故障安全控制切換為關(guān)斷控制(sd)(#3)。另外，在關(guān)斷控制(sd)中，若轉(zhuǎn)速ω較比切換轉(zhuǎn)速ωsw低δω的換檔轉(zhuǎn)速ωswr高，則將故障安全控制切換為主動短路控制(asc)(#4)。在該情況下，以該換檔轉(zhuǎn)速ωswr為基準(zhǔn)，高轉(zhuǎn)速側(cè)為高轉(zhuǎn)速區(qū)域，低轉(zhuǎn)速側(cè)為低轉(zhuǎn)速區(qū)域。另外，在故障安全控制中，作為轉(zhuǎn)速ω升高的情況，設(shè)想由于下坡、下臺階而車輪w的轉(zhuǎn)速上升，且該轉(zhuǎn)速的上升被傳遞至旋轉(zhuǎn)電機(jī)80的情況等。

若逆變器10持續(xù)故障安全動作，則基本上旋轉(zhuǎn)電機(jī)80的轉(zhuǎn)速逐漸降低。因此，逆變器10的動作收斂于關(guān)斷動作(sd)。若在逆變器10的關(guān)斷動作(sd)中轉(zhuǎn)速ω成為零，則逆變器控制裝置20將旋轉(zhuǎn)電機(jī)80安全停止了的情況傳遞至作為上位的控制裝置的車輛控制單元。車輛控制單元使車輛的點(diǎn)火鍵(ig鍵)成為關(guān)閉狀態(tài)(#5：ig－off)。或者，車輛控制單元對乘客進(jìn)行催促點(diǎn)火鍵的操作的報(bào)告，由乘客將點(diǎn)火鍵操作為關(guān)閉狀態(tài)。

如上所述，在車輛、旋轉(zhuǎn)電機(jī)80、變速裝置90、逆變器10等產(chǎn)生了過電流、過電壓等現(xiàn)象的情況下，逆變器控制裝置20進(jìn)行控制，以使逆變器10進(jìn)行故障安全動作(故障安全控制)。產(chǎn)生這樣的現(xiàn)象的原因也包含車輛的碰撞等。而且，在車輛碰撞的情況下，由于碰撞的沖擊，也有車輛內(nèi)的電路發(fā)生斷線的可能性。此時，若低壓電池2l發(fā)生了故障、或低壓電池2l與逆變器控制裝置20之間的布線發(fā)生了斷線，則逆變器控制裝置20不能控制逆變器10。即，也有即使旋轉(zhuǎn)電機(jī)驅(qū)動裝置等產(chǎn)生了過電流、過電壓等，逆變器控制裝置20不能進(jìn)行故障安全控制的可能性。

如圖1所示，在本實(shí)施方式中，為了即使在那樣的情況下，也能夠向逆變器控制裝置20供給電力，而具備將高壓電池2h作為電力源而構(gòu)成的后備電源2b。在低壓電池2l與逆變器控制裝置20之間的布線未發(fā)生斷線等的情況下，如上所述，從控制裝置驅(qū)動電源6向逆變器控制裝置20供給電力。在從低壓電池2l對逆變器控制裝置20的電力的供給被切斷的情況下，通過電源切換開關(guān)7切換電力供給路徑，以從后備電源2b向逆變器控制裝置20供給電力。具體而言，在從低壓電池2l向逆變器控制裝置20供給的電力(電壓)為預(yù)先規(guī)定的基準(zhǔn)值(第一基準(zhǔn)值)以下的情況下，切換電力供給路徑，以從后備電源2b向逆變器控制裝置20供給電力的方式切換電力供給路徑。這里，將從低壓電池2l向逆變器控制裝置20供給的電力為預(yù)先規(guī)定的基準(zhǔn)值以下的狀態(tài)稱為低壓電源降低狀態(tài)(第二電源降低狀態(tài))。是否是低壓電源降低狀態(tài)的判定由切換控制電路71來進(jìn)行。因此，可以說也將切換控制電路71包括在內(nèi)作為電源切換開關(guān)7發(fā)揮功能。

另外，用于判定是否是低壓電源降低狀態(tài)的基準(zhǔn)值(也相當(dāng)于后述的第一基準(zhǔn)值)能夠?yàn)槟孀兤骺刂蒲b置20的推薦動作條件下的額定電壓的下限值(min.值)。在該情況下，優(yōu)選切換控制電路71進(jìn)行是否是低壓電源降低狀態(tài)的判定的對象部位為控制裝置驅(qū)動電源6的輸出電壓。另外，作為其它方式，也優(yōu)選進(jìn)行是否是低壓電源降低狀態(tài)的判定的對象部位如圖1中用虛線表示的那樣，是低壓電池2l的端子間電壓、控制裝置驅(qū)動電源6的輸入側(cè)端子間電壓。即，若在控制裝置驅(qū)動電源6不能輸出逆變器控制裝置20動作所需要的電力之前，判定是低壓電源降低狀態(tài)，并切換電源供給路徑，則逆變器控制裝置20不會中斷而能夠繼續(xù)動作。在該情況下，基準(zhǔn)值例如能夠根據(jù)構(gòu)成控制裝置驅(qū)動電源6的調(diào)節(jié)器電路的電氣特性，設(shè)定為例如3～8[v]左右。

逆變器控制裝置20在從低壓電池2l(第二直流電源)向逆變器控制裝置20供給的電力為預(yù)先規(guī)定的基準(zhǔn)值以下的情況下(成為低壓電源降低狀態(tài)(第二電源降低狀態(tài))的情況下)，從將高壓電池2h(第二直流電源)作為電力源構(gòu)成的后備電源2b向逆變器控制裝置20供給電力，使逆變器控制裝置20進(jìn)行故障安全控制(使逆變器10進(jìn)行故障安全動作)。另外，若此時，接觸器9是打開狀態(tài)，則后備電源2b與高壓電池2h的連接也被切斷。但是，后備電源2b能夠?qū)⒈怀潆娭林绷麈溌冯娙萜?的電荷作為電力源。因此，可以說后備電源2b將高壓電池2h以及直流鏈路電容器4作為電力源構(gòu)成。對于后備電源2b的具體的結(jié)構(gòu)例，參照圖11后述。

但是，在如直流鏈路電容器4未被充分充電的情況下，存在后備電源2b不能提供使逆變器控制裝置20進(jìn)行故障安全控制所需要的充足的電力的可能性。因此，在本實(shí)施方式中，切換控制電路71在判定出從后備電源2b輸出的電力(電壓)對于逆變器控制裝置20的動作是否充分后，再切換向逆變器控制裝置20供給電力的供給源。即，在本實(shí)施方式中，如參照圖6后述的那樣，切換控制電路71在從低壓電池2l向逆變器控制裝置20供給的電力(電壓)為預(yù)先規(guī)定的第一基準(zhǔn)值以下，并且，從后備電源2b輸出的電力為預(yù)先規(guī)定的第二基準(zhǔn)值以上的情況下，切換向逆變器控制裝置20供給電力的供給源。

如圖1中用實(shí)線表示的那樣，切換控制電路71基于控制裝置驅(qū)動電源6的輸出與第一基準(zhǔn)值的比較以及后備電源2b的輸出與第二基準(zhǔn)值的比較進(jìn)行判定的情況下，優(yōu)選“第一基準(zhǔn)值＜第二基準(zhǔn)值”。例如，第一基準(zhǔn)值能夠?yàn)槟孀兤骺刂蒲b置20的推薦動作條件下的額定電壓的下限值(min.值)，第二基準(zhǔn)值能夠?yàn)樵擃~定電壓的標(biāo)準(zhǔn)值(typ.值)。當(dāng)然，第一基準(zhǔn)值以及第二基準(zhǔn)值也可以都是該額定電壓的標(biāo)準(zhǔn)值(typ.值)等，“第一基準(zhǔn)值＝第二基準(zhǔn)值”。即，優(yōu)選第一基準(zhǔn)值以及第二基準(zhǔn)值為“第一基準(zhǔn)值≤第二基準(zhǔn)值”。

另外，第二基準(zhǔn)值也可以不是固定值，而是變動值。例如，優(yōu)選第二基準(zhǔn)值是控制裝置驅(qū)動電源6的輸出電壓。需要進(jìn)行切換是控制裝置驅(qū)動電源6的輸出電壓降低而成為了低壓電源降低狀態(tài)(第二電源降低狀態(tài))的情況。在這種情況下，為了代替控制裝置驅(qū)動電源6對逆變器控制裝置20供給電力，需要比低壓電源降低狀態(tài)下的控制裝置驅(qū)動電源6的輸出電壓高的電壓。若第二基準(zhǔn)值是控制裝置驅(qū)動電源6的輸出電壓，則能夠在具有比控制裝置驅(qū)動電源6的輸出電壓高的電壓的狀態(tài)下切換電力源。

另外，如上所述，切換控制電路71進(jìn)行判定的對象部位也可以如圖1中用虛線表示的那樣，是低壓電池2l的端子間電壓、控制裝置驅(qū)動電源6的輸入側(cè)端子間電壓。低壓電池2l的端子間電壓、控制裝置驅(qū)動電源6的輸入側(cè)端子間電壓是比控制裝置驅(qū)動電源6的輸出電壓高的電壓。因此，在該情況下，為“第一基準(zhǔn)值＜第二基準(zhǔn)值”。例如，第一基準(zhǔn)值能夠?yàn)榭刂蒲b置驅(qū)動電源6的推薦動作條件下的額定電壓的下限值(min.值)。第二基準(zhǔn)值能夠?yàn)槟孀兤骺刂蒲b置20的推薦動作條件下的額定電壓的標(biāo)準(zhǔn)值(typ.值)或者下限值(min.值)。

如圖6所示，首先，通過切換控制電路71判定從低壓電池2l向逆變器控制裝置20供給的電力(電壓)是否是預(yù)先規(guī)定的第一基準(zhǔn)值以下(#10)。在從低壓電池2l向逆變器控制裝置20供給的電力(電壓)為第一基準(zhǔn)值以下的情況下，通過切換控制電路71判定從后備電源2b輸出的電力是否為預(yù)先規(guī)定的第二基準(zhǔn)值以上(#20)。在從后備電源2b輸出的電力為第二基準(zhǔn)值以上的情況下，通過切換控制電路71將向逆變器控制裝置20供給電力的供給源從低壓電池2l(控制裝置驅(qū)動電源6)切換為后備電源2b(#30)。逆變器控制裝置20接受穩(wěn)定的電力的供給，執(zhí)行故障安全控制(#40)。另外，不排除省略步驟#30，僅通過基于第一基準(zhǔn)值的判定來切換向逆變器控制裝置20供給電力的供給源的可能。

然而，如參照圖4以及圖5上述的那樣，在進(jìn)行故障安全控制時，設(shè)定切換轉(zhuǎn)速ωsw，并以該切換轉(zhuǎn)速ωsw為基準(zhǔn)，切換控制的種類。在本實(shí)施方式中，在接觸器9為打開狀態(tài)的情況下和為關(guān)閉狀態(tài)的情況下，將不同的轉(zhuǎn)速作為切換轉(zhuǎn)速ωsw來進(jìn)行由逆變器控制裝置20進(jìn)行的故障安全控制的切換。如參照圖3上述的那樣，在關(guān)斷控制中，需要留意以下兩點(diǎn)。第一點(diǎn)是接觸器9為關(guān)閉狀態(tài)時的電池電流ib的大小，第二點(diǎn)是接觸器9為打開狀態(tài)時的直流鏈路電壓vdc的上升。因此，優(yōu)選考慮這兩點(diǎn)來設(shè)定作為切換轉(zhuǎn)速ωsw的sd最大轉(zhuǎn)速ωsd。

鑒于第一點(diǎn)，優(yōu)選在接觸器9為關(guān)閉狀態(tài)的情況下，將成為切換轉(zhuǎn)速ωsw的sd最大轉(zhuǎn)速ωsd設(shè)定為與旋轉(zhuǎn)電機(jī)80的轉(zhuǎn)速相應(yīng)的再生電力以及在作為能夠充電的電源裝置的高壓電池2h中流動的電池電流ib(充電電流)比根據(jù)高壓電池2h的電壓所允許的最大額定值小的轉(zhuǎn)速。另外，在本實(shí)施方式中，在接觸器9為關(guān)閉狀態(tài)的情況下，高壓電池2h的電壓和直流鏈路電壓vdc幾乎等價。另外，例如在高壓電池2h的端子間電壓(電池電壓)是額定范圍內(nèi)的下限值的情況下，電池電流ib(充電電流)的最大額定值能夠?yàn)樵诟邏弘姵?h流動的電流的值。

圖7示有轉(zhuǎn)速ω與電池電流ib(i1、i2)的關(guān)系以及轉(zhuǎn)速ω與再生電力(p1、p2)的關(guān)系。在圖中，實(shí)線i1、i2表示電池電流ib，點(diǎn)劃線p1、p2表示再生電力。i2以及p2表示電池電壓為高壓電池2h的額定范圍內(nèi)的上限值的情況下的電池電流(i2)以及再生電力(p2)。i1以及p1表示電池電壓為高壓電池2h的額定范圍內(nèi)的下限值的情況下的電池電流(i1)以及再生電力(p1)?？芍姵仉妷狠^低，電池電流ib更易流入，在更低轉(zhuǎn)速區(qū)域流動更高的電池電流ib。因此，在電池電壓為高壓電池2h的額定范圍內(nèi)的下限值的情況下，優(yōu)選將sd最大轉(zhuǎn)速ωsd設(shè)定為比允許電池電流ib的最大額定值(ibth)小的轉(zhuǎn)速(ωsd1)。

另外，這里，例示出了以允許電池電流ib的最大額定值(ibth)為基準(zhǔn)，來設(shè)定sd最大轉(zhuǎn)速ωsd(ωsd1)的方式，但也可以以允許再生電力的最大額定值(未圖示)為基準(zhǔn)，來設(shè)定sd最大轉(zhuǎn)速ωsd。當(dāng)然，優(yōu)選將基于兩基準(zhǔn)的轉(zhuǎn)速內(nèi)任一較低的一方的轉(zhuǎn)速設(shè)定為sd最大轉(zhuǎn)速ωsd。

鑒于第二點(diǎn)(接觸器9為打開狀態(tài)下的直流鏈路電壓vdc的上升)，優(yōu)選將成為切換轉(zhuǎn)速ωsw的sd最大轉(zhuǎn)速ωsd在接觸器9為打開狀態(tài)的情況下，設(shè)定為多相(這里是3相)的線間的反電動勢的峰值比在旋轉(zhuǎn)電機(jī)驅(qū)動裝置中允許的最大額定電壓小的轉(zhuǎn)速。圖8示有在圖4的轉(zhuǎn)矩圖的部分放大圖中，轉(zhuǎn)速ω與馬達(dá)線間反電動勢vbemf的關(guān)系。另外，圖8單純地示有轉(zhuǎn)速ω與馬達(dá)線間反電動勢vbemf的關(guān)系，與接觸器9的開關(guān)狀態(tài)無關(guān)。另外，接觸器9的開關(guān)狀態(tài)的判定例如也可以基于來自車輛控制單元的通信來實(shí)施，也可以基于檢測直流鏈路電壓vdc的電壓傳感器14的檢測結(jié)果來實(shí)施。另外，開關(guān)狀態(tài)的判定也可以基于由電池電流傳感器15檢測出的高壓電池2h的電流(電池電流ib)的急劇的變化來進(jìn)行。

在圖中，電壓“vmax”表示在旋轉(zhuǎn)電機(jī)驅(qū)動裝置中所允許的最大額定電壓，換句話說，表示直流鏈路電容器4、逆變器10(開關(guān)元件3)的最大額定電壓內(nèi)最小的電壓的值。在接觸器9為打開狀態(tài)的情況下，馬達(dá)線間反電動勢vbemf幾乎保持原樣施加到逆變器10的直流側(cè)。因此，優(yōu)選在接觸器9為打開狀態(tài)的情況下，轉(zhuǎn)速比與轉(zhuǎn)速成比例地上升的馬達(dá)線間反電動勢vbemf達(dá)到最大額定電壓vmax的轉(zhuǎn)速(ωsd2)高的區(qū)域(t30)禁止關(guān)斷控制。因此，在接觸器9為打開狀態(tài)的情況下，能夠?qū)ⅠR達(dá)線間反電動勢vbemf達(dá)到最大額定電壓vmax的轉(zhuǎn)速(ωsd2)設(shè)定為sd最大轉(zhuǎn)速ωsd。

另一方面，在接觸器9為關(guān)閉狀態(tài)的情況下，對逆變器10的直流側(cè)施加高壓電池2h的電壓，其成為直流鏈路電壓vdc。例如，在關(guān)斷控制中，若馬達(dá)線間反電動勢vbemf超過直流鏈路電壓vdc，則與開關(guān)元件3反向并聯(lián)的二極管5導(dǎo)通。即，供給對高壓電池2h充電的電流。因此，在sd最大轉(zhuǎn)速ωsd的設(shè)定時，如作為第一點(diǎn)的考慮點(diǎn)說明的那樣，需要考慮電池電流ib、再生電力、再生轉(zhuǎn)矩等。因此，從馬達(dá)線間反電動勢vbemf達(dá)到直流鏈路電壓vdc的轉(zhuǎn)速(ωsd3)到馬達(dá)線間反電動勢vbemf達(dá)到最大額定電壓vmax的轉(zhuǎn)速(ωsd2)的區(qū)域(t20)為能夠帶有條件地進(jìn)行關(guān)斷控制的區(qū)域。比馬達(dá)線間反電動勢vbemf達(dá)到直流鏈路電壓vdc的轉(zhuǎn)速(ωsd3)低轉(zhuǎn)速側(cè)的區(qū)域(t10)是能夠不特別地帶有條件地進(jìn)行關(guān)斷控制的區(qū)域。

作為優(yōu)選的方式，對于由逆變器控制裝置20進(jìn)行的故障安全控制的切換而言，在接觸器9為打開狀態(tài)的情況下和為關(guān)閉狀態(tài)的情況下，將不同的轉(zhuǎn)速作為切換轉(zhuǎn)速ωsw來進(jìn)行。在本實(shí)施方式中，與接觸器9為關(guān)閉狀態(tài)的情況相比，接觸器9為打開狀態(tài)的情況下，切換轉(zhuǎn)速ωsw為較高的轉(zhuǎn)速。如圖9所示，接觸器9為打開狀態(tài)的情況下的切換轉(zhuǎn)速ωsw為第一切換轉(zhuǎn)速ωsw1，接觸器9為關(guān)閉狀態(tài)的情況下的切換轉(zhuǎn)速ωsw為第二切換轉(zhuǎn)速ωsw2。另外，接觸器9為打開狀態(tài)的情況下的換檔轉(zhuǎn)速ωswr為第一換檔轉(zhuǎn)速ωswr1，接觸器9為關(guān)閉狀態(tài)的情況下的換檔轉(zhuǎn)速ωswr為第二換檔轉(zhuǎn)速ωswr2。

如上所述，在本實(shí)施方式中，將高壓電池2h作為電力源，生成后備電源2b和下段側(cè)柵極驅(qū)動電源52。圖10例示將高壓電池2h作為電力源，使用變壓器構(gòu)成的電源電路50。電源電路50具有控制對一次側(cè)線圈施加的電壓的開關(guān)元件50a和控制該開關(guān)元件50a的電源控制電路50c而構(gòu)成。這里，作為電源電路50，例示出回掃式的結(jié)構(gòu)。在朝向變壓器的一次電壓被穩(wěn)定化的情況下，不用將二次側(cè)的輸出電壓反饋給一次側(cè)，而是通過變壓器的變壓比來決定二次側(cè)的輸出電壓。即，根據(jù)變壓器的變壓比，構(gòu)成例如具有3.3～5[v]左右的輸出電壓的后備電源2b和例如具有15～20[v]左右的輸出電壓的下段側(cè)柵極驅(qū)動電源52。

另外，圖1所示的逆變器10的下段側(cè)開關(guān)元件32的發(fā)射極側(cè)全部與負(fù)極連接。因此，可以為下段側(cè)開關(guān)元件32的負(fù)極側(cè)(地線側(cè))共用，下段側(cè)柵極驅(qū)動電源52也共用負(fù)極側(cè)(地線側(cè))的電源。因此，在本實(shí)施方式中，如圖1以及圖10所示，下段側(cè)柵極驅(qū)動電源52被形成為通過1組變壓器對3相全部的下段側(cè)的柵極驅(qū)動電路30供給電力的電源。若由電源電壓為200～400[v]的非常高壓的高壓電池2h生成電源電壓為20[v]左右的驅(qū)動電路用電源(51、52)，則損失較大。但是，由于下段側(cè)柵極驅(qū)動電源52無需與各相(各臂)分別對應(yīng)，而能夠共用化，所以能夠抑制那樣的損失。

圖11例示出上段側(cè)柵極驅(qū)動電源51的電路結(jié)構(gòu)。例如，上段側(cè)柵極驅(qū)動電源51能夠構(gòu)成為將低壓電池2l作為電力源，使用變壓器構(gòu)成的電源電路。如圖1所示，上段側(cè)柵極驅(qū)動電源51的上段側(cè)開關(guān)元件31的發(fā)射極側(cè)分別與旋轉(zhuǎn)電機(jī)80的定子線圈8連接，且分別為不同的電位。因此，上段側(cè)柵極驅(qū)動電源51與下段側(cè)柵極驅(qū)動電源52不同，不能共用化，而是與各相(各臂)分別對應(yīng)地構(gòu)成。即，如圖11所示，u相上段側(cè)柵極驅(qū)動電源51u、v相上段側(cè)柵極驅(qū)動電源51v、w相上段側(cè)柵極驅(qū)動電源51w在變壓器的二次側(cè)分別獨(dú)立地構(gòu)成。

上段側(cè)柵極驅(qū)動電源51具有控制對一次側(cè)線圈施加的電壓的兩個開關(guān)元件51a、51b和控制這些開關(guān)元件51a、51b的電源控制電路51c而構(gòu)成。這里，作為上段側(cè)柵極驅(qū)動電源51，例示出推挽(push-pull)式的結(jié)構(gòu)。在朝向變壓器的一次電壓被穩(wěn)定化的情況下，不用將二次側(cè)的輸出電壓反饋給一次側(cè)，而是通過變壓器的變壓比來決定二次側(cè)的輸出電壓。即，根據(jù)變壓器的變壓比，構(gòu)成例如具有15～20[v]左右的輸出電壓的上段側(cè)柵極驅(qū)動電源51。在本實(shí)施方式中，由于將電源電壓為12～24[v]的低壓電池2l作為電力源，來構(gòu)成電源電壓為20[v]左右的上段側(cè)柵極驅(qū)動電源51，所以能夠抑制損失。

〔其他實(shí)施方式〕

以下，對旋轉(zhuǎn)電機(jī)控制裝置的其他實(shí)施方式進(jìn)行說明。另外，以下所說明的各實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)并不限于分別單獨(dú)應(yīng)用，只要不發(fā)生矛盾，也能夠與其他實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)組合來應(yīng)用。

(1)在上述，作為故障安全控制，示出選擇性地進(jìn)行主動短路控制和關(guān)斷控制的例子。但是，不排除逆變器控制裝置20作為故障安全控制，僅進(jìn)行主動短路控制的可能。即，逆變器控制裝置20也可以在使構(gòu)成逆變器10的開關(guān)元件3進(jìn)行開關(guān)動作，并且旋轉(zhuǎn)電機(jī)驅(qū)動裝置產(chǎn)生了過電流、過電壓等情況下，進(jìn)行至少包含主動短路控制的故障安全控制來使逆變器10進(jìn)行開關(guān)動作。同樣地，也不排除逆變器控制裝置20作為故障安全控制，僅進(jìn)行關(guān)斷控制的可能。即，逆變器控制裝置20也可以使構(gòu)成逆變器10的開關(guān)元件3進(jìn)行開關(guān)動作，并且進(jìn)行至少包含關(guān)斷控制的故障安全控制來使逆變器10進(jìn)行開關(guān)動作。

(2)在關(guān)斷控制與主動短路控制之間切換故障安全控制時的狀態(tài)遷移并不限于參照圖5所例示出的方式。例如，也可以在圖12所例示的條件下進(jìn)行狀態(tài)遷移。由于步驟#1、步驟#2a、步驟#2s、步驟#5如參照圖5的狀態(tài)遷移圖上述的那樣，所以省略說明。另外，在開始故障安全控制時，以切換轉(zhuǎn)速ωsw為基準(zhǔn)，高轉(zhuǎn)速側(cè)是高轉(zhuǎn)速區(qū)域，低轉(zhuǎn)速側(cè)是低轉(zhuǎn)速區(qū)域(步驟#2a、步驟#2s)。

在主動短路控制(asc)中，若轉(zhuǎn)速ω低于比切換轉(zhuǎn)速ωsw低δω的換檔轉(zhuǎn)速ωswr(＝ωsw－δω)，則切換為關(guān)斷控制(sd)(#3)。此時，以該換檔轉(zhuǎn)速ωswr為基準(zhǔn)，高轉(zhuǎn)速側(cè)為高轉(zhuǎn)速區(qū)域，低轉(zhuǎn)速側(cè)為低轉(zhuǎn)速區(qū)域。在關(guān)斷控制(sd)中，若轉(zhuǎn)速ω高于切換轉(zhuǎn)速ωsw(sd最大轉(zhuǎn)速ωsd)，則切換為主動短路控制(asc)(#4)。在該情況下，切換轉(zhuǎn)速ωsw與換檔轉(zhuǎn)速ωswr之間的期間為所謂的滯后(hysteresis)區(qū)間。

(3)在上述的說明中，例示出第一切換轉(zhuǎn)速ωsw1和第二切換轉(zhuǎn)速ωsw2根據(jù)接觸器9的開關(guān)狀態(tài)分開使用的方式。但是，例如，也可以只有任意一方，優(yōu)選更低的一方(在本實(shí)施方式中為第二切換轉(zhuǎn)速ωsw2)是切換轉(zhuǎn)速ωsw。另外，在上述的說明中，例示出作為切換轉(zhuǎn)速ωsw也具有換檔轉(zhuǎn)速ωswr，并根據(jù)動作中的故障安全動作的種類分開使用的方式。但是，也可以不像這樣分開使用，而是僅以切換轉(zhuǎn)速ωsw為基準(zhǔn)來切換故障安全控制。

(4)在上述，例示出第一直流電源(高壓電池2h)和第二直流電源(低壓電池2l)是相互絕緣且獨(dú)立的電源裝置的方式。但是，例如，第二直流電源(低壓電池2l)也可以構(gòu)成為從第一直流電源(高壓電池2h)經(jīng)由轉(zhuǎn)換器等降壓后的電源裝置。換句話說，不排除例如二次電池、雙電層電容器等能夠蓄電的電源裝置只是第一直流電源，而第二直流電源由變壓器、調(diào)節(jié)電路等未考慮蓄電的電源裝置構(gòu)成的可能。另外，在上述，例示出第一直流電源和第二直流電源是具有很大不同的電源電壓的電源裝置的方式。但是，不排除第一直流電源和第二直流電源構(gòu)成為額定的電源電壓相同的電源裝置的可能。當(dāng)然，在結(jié)構(gòu)上，第二直流電源的電源電壓也可以比第一直流電源的電源電壓高。

〔實(shí)施方式的概要〕

以下，對在上述說明的旋轉(zhuǎn)電機(jī)控制裝置(1)的概要進(jìn)行簡單說明。

作為一個方式，對與車輛的車輪(w)驅(qū)動連結(jié)的交流的旋轉(zhuǎn)電機(jī)(80)進(jìn)行驅(qū)動控制的旋轉(zhuǎn)電機(jī)控制裝置(1)的特征性結(jié)構(gòu)在于如下的點(diǎn)，具備：

逆變器控制裝置(20)，其將具備逆變器(10)的旋轉(zhuǎn)電機(jī)驅(qū)動裝置作為控制對象，且利用由與上述第一直流電源(2h)不同的第二直流電源(2l)供給的電力動作，上述逆變器(10)與第一直流電源(2h)連接并且與上述旋轉(zhuǎn)電機(jī)(80)連接而在上述第一直流電源(2h)的直流與上述旋轉(zhuǎn)電機(jī)(80)的多相交流之間轉(zhuǎn)換電力；以及

直流鏈路電容器(4)，其使上述逆變器(10)的直流側(cè)的電壓亦即直流鏈路電壓(vdc)平滑化，

上述逆變器(10)以及上述直流鏈路電容器(4)經(jīng)由在打開狀態(tài)下切斷電力的供給的接觸器(9)與上述第一直流電源(2h)連接，

上述逆變器(10)利用上段側(cè)開關(guān)元件(31)和下段側(cè)開關(guān)元件(32)的串聯(lián)電路構(gòu)成相當(dāng)于交流1相的臂，并且具備將從下段側(cè)朝向上段側(cè)的方向作為正向以并聯(lián)的方式與各開關(guān)元件(3)連接的續(xù)流二極管(5)，

上述逆變器控制裝置(20)是使構(gòu)成上述逆變器(10)的開關(guān)元件(3)進(jìn)行開關(guān)動作的裝置，

上述旋轉(zhuǎn)電機(jī)控制裝置(1)還具備：

后備電源(2b)，其將上述第一直流電源(2h)作為電力源構(gòu)成；以及

切換控制電路(71)，其將向上述逆變器控制裝置(20)供給電力的供給源切換為上述后備電源(2b)，

在從上述第二直流電源(2l)向上述逆變器控制裝置(20)供給的電力為預(yù)先規(guī)定的第一基準(zhǔn)值以下，并且，從上述后備電源(2b)輸出的電力為預(yù)先規(guī)定的第二基準(zhǔn)值以上的情況下，上述切換控制電路(71)切換向上述逆變器控制裝置(20)供給電力的供給源，上述逆變器控制裝置(20)利用由上述后備電源(2b)供給的電力，使上述逆變器(10)進(jìn)行開關(guān)動作來進(jìn)行故障安全控制。

由于后備電源(2b)將與第二直流電源(2l)不同的電源亦即第一直流電源(2h)作為電力源構(gòu)成，所以例如即使在第二直流電源(2l)、第二直流電源(2l)的周圍的布線發(fā)生了斷線等的情況下，也能夠不取決于這些狀態(tài)地向逆變器控制裝置(20)供給電力。因此，即使從第二直流電源(2l)朝向逆變器控制裝置(20)的電源供給中斷，逆變器控制裝置(20)也能夠進(jìn)行故障安全控制，來使逆變器(10)進(jìn)行故障安全動作(開關(guān)動作)。若是在來自第二直流電源(2l)的電源供給中斷的情況下，逆變器控制裝置(20)不能進(jìn)行故障安全控制的結(jié)構(gòu)，則存在為了代替逆變器控制裝置(20)使逆變器(10)進(jìn)行故障安全動作(開關(guān)動作)，而需要另外設(shè)置例如故障安全電路的可能性。但是，根據(jù)本結(jié)構(gòu)，不用像那樣設(shè)置故障安全電路，通過逆變器控制裝置(20)，就能夠使逆變器(10)進(jìn)行故障安全動作(開關(guān)動作)。即，根據(jù)該結(jié)構(gòu)，即使從電源朝向逆變器控制裝置(20)的電力供給被切斷，也能夠使具備逆變器(10)的旋轉(zhuǎn)電機(jī)驅(qū)動裝置進(jìn)行故障安全控制來使逆變器(10)進(jìn)行開關(guān)動作。

這里，優(yōu)選上述故障安全控制至少是多相全部的上述臂的上述上段側(cè)開關(guān)元件(31)成為導(dǎo)通狀態(tài)或者多相全部的上述臂的上述下段側(cè)開關(guān)元件(32)成為導(dǎo)通狀態(tài)的主動短路控制。主動短路控制不使由利用慣性旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)電機(jī)(80)發(fā)電產(chǎn)生的電力再生至第一直流電源(2h)而使得在逆變器(10)與旋轉(zhuǎn)電機(jī)(80)之間環(huán)流。因此，能夠抑制在第一直流電源(2h)中流動的電流過大、直流鏈路電容器(4)的端子間電壓(直流鏈路電壓(vdc))過大，而實(shí)現(xiàn)適當(dāng)?shù)墓收习踩刂啤?/p>

這里，優(yōu)選上述故障安全控制還包含全部的上述開關(guān)元件(3)成為截止?fàn)顟B(tài)的關(guān)斷控制，至少根據(jù)上述旋轉(zhuǎn)電機(jī)(80)的轉(zhuǎn)速(ω)，在高轉(zhuǎn)速區(qū)域進(jìn)行上述主動短路控制，在比上述高轉(zhuǎn)速區(qū)域低轉(zhuǎn)速側(cè)的低轉(zhuǎn)速區(qū)域進(jìn)行上述關(guān)斷控制。

旋轉(zhuǎn)電機(jī)(80)的反電動勢根據(jù)旋轉(zhuǎn)電機(jī)(80)的轉(zhuǎn)速(ω)而增大。因此，若進(jìn)行關(guān)斷控制，則有根據(jù)轉(zhuǎn)速(ω)，為了充電而流入第二直流電源(2h)的電流(ib)、逆變器(10)的直流側(cè)的電壓亦即直流鏈路電壓(vdc)增加的趨勢。在主動短路控制中，由于基于旋轉(zhuǎn)電機(jī)(80)的定子線圈(8)所具有的能量的電流在定子線圈(8)與逆變器(10)之間環(huán)流，所以用于對第二直流電源(2h)充電的電流(ib)不流動，直流鏈路電壓(vdc)也不上升。其中，在以較低的轉(zhuǎn)速(ω)進(jìn)行主動短路控制的情況下，有使旋轉(zhuǎn)電機(jī)(80)產(chǎn)生較大的負(fù)轉(zhuǎn)矩的情況。另外，在主動短路控制持續(xù)長時間的情況下，旋轉(zhuǎn)電機(jī)(80)的發(fā)熱量增大。

根據(jù)本結(jié)構(gòu)，由于在旋轉(zhuǎn)電機(jī)(80)的轉(zhuǎn)速(ω)相對較高的高轉(zhuǎn)速區(qū)域，進(jìn)行主動短路控制，所以可抑制流入第一直流電源(2h)的電流(ib)的增加、直流鏈路電壓(vdc)的上升。另一方面，由于在旋轉(zhuǎn)電機(jī)(80)的轉(zhuǎn)速(ω)相對較低的低轉(zhuǎn)速區(qū)域，進(jìn)行關(guān)斷控制，所以能夠抑制旋轉(zhuǎn)電機(jī)(80)產(chǎn)生較大的負(fù)轉(zhuǎn)矩，并且主動短路控制的持續(xù)時間也能夠縮短。與高轉(zhuǎn)速區(qū)域相比，在低轉(zhuǎn)速區(qū)域，可抑制基于關(guān)斷控制的直流鏈路電壓(vdc)的增量、流入第一直流電源(2h)的電流(ib)的增量。即，根據(jù)本結(jié)構(gòu)，在旋轉(zhuǎn)電機(jī)驅(qū)動裝置產(chǎn)生了過電流、過電壓等情況下，能夠抑制流入第一直流電源(2h)的電流(ib)、直流鏈路電壓(vdc)的增加，并且適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行故障安全控制。而且，由于具備后備電源(2b)，即使從第一直流電源(2h)朝向逆變器控制裝置(20)的電力供給被切斷，并且具備逆變器(10)的旋轉(zhuǎn)電機(jī)驅(qū)動裝置產(chǎn)生過電流、過電壓等，也能夠像這樣進(jìn)行適當(dāng)?shù)墓收习踩刂啤?/p>

另外，優(yōu)選作為一個方式，旋轉(zhuǎn)電機(jī)控制裝置(1)在上述后備電源(2b)將上述第一直流電源(2h)以及上述直流鏈路電容器(4)作為電力源的情況下，上述逆變器控制裝置(20)在上述接觸器(9)為打開狀態(tài)的情況下和為關(guān)閉狀態(tài)的情況下，將不同的轉(zhuǎn)速作為上述切換轉(zhuǎn)速(ωsw)，來進(jìn)行上述故障安全控制。

再生電力在接觸器(9)為關(guān)閉狀態(tài)的情況下，流入第一直流電源(2h)。因此，作為用于允許關(guān)斷控制的一個基準(zhǔn)，優(yōu)選考慮流入第一直流電源(2h)的電流來決定。另一方面，在接觸器(9)為打開狀態(tài)時，由于與第一直流電源(2h)的連接被切斷，所以再生電力不流向第一直流電源(2h)而是對直流鏈路電容器(4)充電，使直流鏈路電壓(vdc)上升。因此，用于允許關(guān)斷控制的一個基準(zhǔn)優(yōu)選考慮使直流鏈路電壓(vdc)上升的反電動勢(多相交流的線間反電動勢)來決定?？紤]了流入第一直流電源(2h)的電流的情況下的旋轉(zhuǎn)電機(jī)(80)的轉(zhuǎn)速(ω)和考慮了線間反電動勢(vbemf)的情況下的旋轉(zhuǎn)電機(jī)(80)的轉(zhuǎn)速(ω)，在多數(shù)情況下為不同的轉(zhuǎn)速(ω)。因此，在進(jìn)行適當(dāng)?shù)墓收习踩刂茣r，優(yōu)選在接觸器(9)為打開狀態(tài)的情況下和為關(guān)閉狀態(tài)的情況下，將不同的轉(zhuǎn)速作為上述切換轉(zhuǎn)速(ωsw)。

另外，即使接觸器(9)為打開狀態(tài)，也能夠?qū)⒅绷麈溌冯娙萜?4)所積蓄的電荷作為后備電源(2b)的電力源。由于在旋轉(zhuǎn)電機(jī)(80)旋轉(zhuǎn)期間，對直流鏈路電容器(4)充電，所以能夠通過來自后備電源(2b)的電力供給持續(xù)故障安全控制，直到旋轉(zhuǎn)電機(jī)(80)的旋轉(zhuǎn)停止，直流鏈路電容器(4)放電。

在接觸器(9)為關(guān)閉狀態(tài)的情況下，由于第一直流電源(2h)的端子間電壓與直流鏈路電壓(vdc)幾乎相同，所以若線間反電動勢(vbemf)超過直流鏈路電壓(vdc)，則電流朝向第一直流電源(2h)流動。另一方面，為了逆變器(10)的直流側(cè)的電路元件的耐壓也具有應(yīng)對線間反電動勢(vbemf)瞬間上升的耐性，而第一直流電源(2h)的端子間電壓比最大額定值高的情況較多。因此，與逆變器(10)的直流側(cè)的電路元件的耐壓對應(yīng)的線間反電動勢(vbemf)比產(chǎn)生流入第一直流電源(2h)的電流的最大允許值的線間反電動勢(vbemf)高的情況較多。由于線間反電動勢(vbemf)隨著旋轉(zhuǎn)電機(jī)(80)的轉(zhuǎn)速(ω)而升高，所以在電流不流入第一直流電源(2h)，而使直流鏈路電壓(vdc)上升的情況下，換句話說，允許接觸器(9)為打開狀態(tài)的情況的旋轉(zhuǎn)電機(jī)(80)的轉(zhuǎn)速(ω)升高。因此，作為一個方式，優(yōu)選與上述接觸器(9)為關(guān)閉狀態(tài)的情況相比，上述接觸器(9)為打開狀態(tài)的情況下，上述切換轉(zhuǎn)速(ωsw)是較高的轉(zhuǎn)速。

優(yōu)選切換轉(zhuǎn)速(ωsw)是在上述第一直流電源(2h)是能夠充電的電源裝置，且上述接觸器(9)為關(guān)閉狀態(tài)的情況下，與上述旋轉(zhuǎn)電機(jī)(80)的轉(zhuǎn)速相應(yīng)的再生電力以及在上述第一直流電源(2h)中流動的充電電流(ib)比根據(jù)上述第一直流電源(2h)的電壓所允許的最大額定值小的轉(zhuǎn)速(ωsw2)。另外，優(yōu)選上述切換轉(zhuǎn)速(ωsw)是在上述接觸器(9)為打開狀態(tài)的情況下，多相交流的線間的反電動勢(vbemf)的峰值比在上述旋轉(zhuǎn)電機(jī)驅(qū)動裝置中所允許的最大額定電壓小的轉(zhuǎn)速(ωsw1)。由于在接觸器(9)為關(guān)閉狀態(tài)的情況下，經(jīng)由接觸器(9)對第一直流電源(2h)充電的電流流動，所以優(yōu)選如上述那樣根據(jù)充電電流(ib)的最大額定值來決定切換轉(zhuǎn)速(ωsw)。另外，由于在接觸器(9)為打開狀態(tài)的情況下，線間反電動勢(vbemf)使逆變器(10)的直流鏈路電壓(vdc)上升，所以優(yōu)選根據(jù)在旋轉(zhuǎn)電機(jī)驅(qū)動裝置中所允許的最大額定電壓來決定切換轉(zhuǎn)速(ωsw)。

然而，在故障安全控制中旋轉(zhuǎn)電機(jī)(80)的轉(zhuǎn)速(ω)發(fā)生了變化的情況下，優(yōu)選根據(jù)轉(zhuǎn)速(ω)來切換故障安全控制的種類。在包含重力等外力，不對車輪(w)提供新的驅(qū)動力的情況下，在故障安全控制中旋轉(zhuǎn)電機(jī)(80)的轉(zhuǎn)速降低。因此，即使在開始故障安全控制時，旋轉(zhuǎn)電機(jī)(80)的轉(zhuǎn)速(ω)是高轉(zhuǎn)速區(qū)域，之后，在故障安全控制的持續(xù)中也成為低轉(zhuǎn)速區(qū)域。在高轉(zhuǎn)速區(qū)域進(jìn)行主動短路控制，但此時，由于使電流在定子線圈(8)與逆變器(20)之間環(huán)流，所以其能量多數(shù)在兩者中作為熱被消耗。對于詳細(xì)的現(xiàn)象省略，但從性能的維持、壽命的觀點(diǎn)來考慮，不希望旋轉(zhuǎn)電機(jī)(80)、逆變器(20)的過熱。因此，優(yōu)選主動短路控制隨著旋轉(zhuǎn)電機(jī)(80)的轉(zhuǎn)速(ω)的降低在適當(dāng)?shù)臅r期結(jié)束。另一方面，例如，在如車輛下坡的情況下，與車輪(w)驅(qū)動連結(jié)的旋轉(zhuǎn)電機(jī)(80)的轉(zhuǎn)速(ω)上升，而存在從低轉(zhuǎn)速區(qū)域移至高轉(zhuǎn)速區(qū)域的可能性。此時，若進(jìn)行關(guān)斷控制，則存在流入第一直流電源(2h)的電流(ib)、直流鏈路電壓(vdc)上升到超過適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)的可能性。因此，在這樣的情況下，優(yōu)選將故障安全控制的方式從關(guān)斷控制變更為主動短路控制。

即，作為一個方式，優(yōu)選上述逆變器控制裝置(20)在上述關(guān)斷控制中，上述旋轉(zhuǎn)電機(jī)(80)的轉(zhuǎn)速(ω)上升到上述高轉(zhuǎn)速區(qū)域的情況下，將上述故障安全控制切換為上述主動短路控制，在上述主動短路控制中，上述旋轉(zhuǎn)電機(jī)(80)的轉(zhuǎn)速(ω)降低到上述低轉(zhuǎn)速區(qū)域的情況下，將上述故障安全控制切換為上述關(guān)斷控制。

如上所述，即使在從第二直流電源(2l)向逆變器控制裝置(20)供給的電力為預(yù)先規(guī)定的基準(zhǔn)值以下的情況下(成為第二電源降低狀態(tài)的情況下)，也能夠從后備電源向逆變器控制裝置(20)供給電力。因此，逆變器控制裝置(20)能夠進(jìn)行適當(dāng)?shù)墓收习踩刂啤５?，在多?shù)情況下，從逆變器控制裝置(20)向逆變器(10)的各開關(guān)元件(3)，經(jīng)由增強(qiáng)電驅(qū)動能力的控制信號驅(qū)動電路來給予開關(guān)控制信號。因此，若向針對各開關(guān)元件(3)的控制信號驅(qū)動電路的電力的供給停滯，則即使逆變器控制裝置(20)發(fā)揮功能，也有不能通過故障安全控制來使逆變器(10)進(jìn)行故障安全動作的可能性。特別是，在主動短路控制中，由于上段側(cè)開關(guān)元件(31)或者下段側(cè)開關(guān)元件(32)成為導(dǎo)通狀態(tài)，所以也需要向控制信號驅(qū)動電路供給電力。

在有源電路控制中成為導(dǎo)通狀態(tài)的是全部的上段側(cè)開關(guān)元件(31)或者全部的下段側(cè)開關(guān)元件(32)。因此，至少在第二電源降低狀態(tài)下也能夠確保向針對全部的上段側(cè)開關(guān)元件(31)的控制信號驅(qū)動電路的電源供給、或者向針對全部的下段側(cè)開關(guān)元件(32)的控制信號驅(qū)動電路的電源供給即可。換句話說，因此，作為一個方式，優(yōu)選在具備對由上述逆變器控制裝置(20)生成，并對各開關(guān)元件(3)進(jìn)行控制的開關(guān)控制信號進(jìn)行增強(qiáng)并中繼的多個控制信號驅(qū)動電路(30)的情況下，對向上述上段側(cè)開關(guān)元件(31)中繼上述開關(guān)控制信號的上段側(cè)的上述控制信號驅(qū)動電路(30)以及向上述下段側(cè)開關(guān)元件(32)中繼上述開關(guān)控制信號的下段側(cè)的上述控制信號驅(qū)動電路(30)的至少一方，供給來自將上述第一直流電源(2h)作為電力源而構(gòu)成的電源(52)的電力。

另外，一般地，逆變器(10)的下段側(cè)開關(guān)元件(32)的發(fā)射極側(cè)(源極側(cè))全部與負(fù)極連接。因此，下段側(cè)開關(guān)元件(32)共用負(fù)極側(cè)(地線側(cè))，下段側(cè)的控制信號驅(qū)動電路(30)也共用負(fù)極側(cè)(地線側(cè))。因此，對下段側(cè)的控制信號驅(qū)動電路(30)供給電力的電源(52)能夠?yàn)楣灿玫碾娫?。對于上段?cè)的開關(guān)元件(31)而言，一般地，發(fā)射極側(cè)(源極側(cè))分別與旋轉(zhuǎn)電機(jī)(80)的定子線圈(8)連接，負(fù)極側(cè)(地線側(cè))分別為不同的電位。因此，對上段側(cè)的控制信號驅(qū)動電路(30)供給電力的電源(51)不能共用化，而從各個分立的電源(51u、51v、51w)共享電力。因此，更為優(yōu)選，也可以對向下段側(cè)開關(guān)元件(32)中繼開關(guān)控制信號的下段側(cè)的控制信號驅(qū)動電路(30)供給來自將第一直流電源(2h)作為電力源而構(gòu)成的電源(52)的電力。

附圖標(biāo)記說明

1…旋轉(zhuǎn)電機(jī)控制裝置；2b…后備電源；2h…高壓電池(第一直流電源)；2l…低壓電池(第二直流電源)；3…開關(guān)元件；4…直流鏈路電容器；6…控制裝置驅(qū)動電源；9…接觸器；10…逆變器；20…逆變器控制裝置；30…柵極驅(qū)動電路；31…上段側(cè)開關(guān)元件；32…下段側(cè)開關(guān)元件；50…電源電路；50a…開關(guān)元件；50c…電源控制電路；51…上段側(cè)柵極驅(qū)動電源(上段側(cè)驅(qū)動電路用電源)；51u…u相上段側(cè)柵極驅(qū)動電源(上段側(cè)驅(qū)動電路用電源)；51v…v相上段側(cè)柵極驅(qū)動電源(上段側(cè)驅(qū)動電路用電源)；51w…w相上段側(cè)柵極驅(qū)動電源(上段側(cè)驅(qū)動電路用電源)；52…下段側(cè)柵極驅(qū)動電源(下段側(cè)驅(qū)動電路用電源)；80…旋轉(zhuǎn)電機(jī)；ib…電池電流(在第一直流電源中流動的電流)；vbemf…馬達(dá)線間反電動勢(多相交流的線間的反電動勢)；vdc…直流鏈路電壓；vmax…最大額定電壓；w…車輪；ω…轉(zhuǎn)速；ωsd…sd最大轉(zhuǎn)速；ωsw…切換轉(zhuǎn)速；ωsw1…第一切換轉(zhuǎn)速；ωsw2…第二切換轉(zhuǎn)速；ωswr…換檔轉(zhuǎn)速；ωswr1…第一換檔轉(zhuǎn)速；ωswr2…第二換檔轉(zhuǎn)速。