JP2004112883A - 電気負荷装置、異常処理方法、および電気負荷の異常処理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り可能な記録媒体 - Google Patents
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Abstract
【課題】直流電圧を昇圧した昇圧電圧によって駆動される２つの交流モータを備え、検出された異常に対処可能な電気負荷装置を提供する。
【解決手段】制御装置３０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２が異常停止したとき、インバータ１４およびインバータ３１を強制停止する。また、制御装置３０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２が正常である場合に、インバータ１４，３１のいずれか一方のインバータが異常停止したとき、他方のインバータを強制停止する。そして、制御装置３０は、他方のインバータを強制停止した後、復帰条件が成立したとき、他方のインバータを復帰させる。
【選択図】 図１
【解決手段】制御装置３０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２が異常停止したとき、インバータ１４およびインバータ３１を強制停止する。また、制御装置３０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２が正常である場合に、インバータ１４，３１のいずれか一方のインバータが異常停止したとき、他方のインバータを強制停止する。そして、制御装置３０は、他方のインバータを強制停止した後、復帰条件が成立したとき、他方のインバータを復帰させる。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、検出された異常に対処する電気負荷装置、その電気負荷装置における異常処理方法、および電気負荷装置における異常処理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り可能な記録媒体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
最近、環境に配慮した自動車としてハイブリッド自動車（Ｈｙｂｒｉｄ Ｖｅｈｉｃｌｅ）が大きな注目を集めている。そして、ハイブリッド自動車は、一部、実用化されている。
【０００３】
このハイブリッド自動車は、従来のエンジンに加え、直流電源とインバータとインバータによって駆動されるモータとを動力源とする自動車である。つまり、エンジンを駆動することにより動力源を得るとともに、直流電源からの直流電圧をインバータによって交流電圧に変換し、その変換した交流電圧によりモータを回転することによって動力源を得るものである。
【０００４】
このようなハイブリッド自動車の中には、図５に示すように、２つの交流モータＭ１，Ｍ２を搭載したハイブリッド自動車がある。交流モータＭ１は、ハイブリッド自動車の駆動輪を駆動するためのトルクを発生するためのモータである。また、交流モータＭ２は、ハイブリッド自動車のエンジンと接続され、ハイブリッド自動車の回生制動時に、エンジンの回転によって発電するモータである。
【０００５】
インバータ３３０は、正母線Ｌ１と負母線Ｌ２とから所定の直流電圧を受け、その受けた所定の直流電圧を制御装置（図示せず）からの制御信号に基づいて交流電圧に変換して交流モータＭ１を駆動する。また、インバータ３４０は、交流モータＭ２が発電した交流電圧を制御装置（図示せず）からの制御信号に基づいて直流電圧に変換し、その変換した直流電圧を正母線Ｌ１および負母線Ｌ２に供給する。正母線Ｌ１および負母線Ｌ２に供給された直流電圧は、インバータ３３０に供給されたり、直流電源（図示せず）を充電するために用いられる。
【０００６】
このような２つの交流モータＭ１，Ｍ２を搭載したハイブリッド自動車においては、２つの交流モータＭ１、Ｍ２のうち、いずれか一方の交流モータが故障等の原因により停止した場合、他方の交流モータをどのように制御するかは、ハイブリッド自動車の安全走行上、重要な問題である。
【０００７】
かかる観点から、ハイブリッド自動車に搭載された２つの交流モータＭ１，Ｍ２のうち、いずれか一方の交流モータが故障等で停止した場合、他方の交流モータを停止することが行なわれている（特許文献１参照）。つまり、一方の交流モータが停止した場合、他方の交流モータも停止する。
【０００８】
【特許文献１】
特開２０００−１６６０１２号公報、１１頁、右欄
【０００９】
【特許文献２】
特開平６−８００４８号公報
【００１０】
【特許文献３】
特開平７−１５９４８号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、ハイブリッド自動車あるいは電気自動車の中には、直流電源からの直流電圧を昇圧し、その昇圧した直流電圧を２つの交流モータを駆動する２つのインバータに供給するシステムを搭載したハイブリッド自動車も考えられており、特開２０００−１６６０１２号公報に開示された技術では、このような直流電圧を昇圧する電圧変換器を備えたシステムにおいて、２つの交流モータのうち、一方の交流モータが停止した場合に他方の交流モータを具体的に制御できないという問題がある。
【００１２】
そこで、この発明は、かかる問題を解決するためになされたものであり、その目的は、直流電圧を昇圧した昇圧電圧によって駆動される２つの交流モータを備え、検出された異常に対処可能な電気負荷装置を提供することである。
【００１３】
また、この発明の別の目的は、直流電圧を昇圧した昇圧電圧によって駆動される２つの交流モータを備える電気負荷装置における異常対処方法を提供することである。
【００１４】
さらに、この発明の別の目的は、直流電圧を昇圧した昇圧電圧によって駆動される２つの交流モータを備える電気負荷装置における異常対処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り可能な記録媒体を提供することである。
【００１５】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
この発明によれば、電気負荷装置は、電圧変換器と、第１および第２の電気負荷と、異常処理手段とを備える。電圧変換器は、直流電源から出力された第１の直流電圧を電圧レベルが第１の直流電圧と異なる第２の直流電圧に変換する。第１および第２の電気負荷は、電圧変換器によって電圧変換された第２の直流電圧により駆動される。異常処理手段は、電圧変換器、第１の電気負荷および第２の電気負荷のうち、少なくとも１つが異常であるとき、異常対処処理を行なう。
【００１６】
好ましくは、異常処理手段は、電圧変換器が異常であるとき第１および第２の電気負荷を停止する。
【００１７】
好ましくは、異常処理手段は、電圧変換器が正常であり、かつ、第１および第２の電気負荷のうちいずれか一方の電気負荷が異常であるとき、他方の電気負荷を停止する。
【００１８】
より好ましくは、異常処理手段は、復帰条件が成立するとき、他方の電気負荷を復帰する。
【００１９】
より好ましくは、電気負荷装置は、容量素子をさらに備える。容量素子は、電圧変換器により電圧変換された第２の直流電圧を平滑化し、その平滑化した第２の直流電圧を第１および第２の電気負荷に供給する。
【００２０】
また、第１の電気負荷は、モータと、インバータとを含む。インバータは、容量素子から受けた第２の直流電圧に基づいてモータを駆動する。
【００２１】
さらに、好ましくは、異常処理手段は、さらに、電圧変換器の駆動を維持する。
【００２２】
さらに好ましくは、電圧変換器は、第１の直流電圧と第２の直流電圧との間で相互に電圧変換を行なう。
【００２３】
また、この発明によれば、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り可能な記録媒体は、電気負荷装置における異常処理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り可能な記録媒体である。
【００２４】
そして、電気負荷装置は、電圧変換器と、第１および第２の電気負荷とを備える。電圧変換器は、直流電源から出力された第１の直流電圧を電圧レベルが第１の直流電圧と異なる第２の直流電圧に変換する。第１および第２の電気負荷は、第２の直流電圧により駆動される。
【００２５】
プログラムは、電圧変換器、第１の電気負荷、および第２の電気負荷のうち、いずれかの異常を検出する第１のステップと、異常の検出に応じて、異常対処処理を行なう第２のステップとをコンピュータに実行させる。
【００２６】
好ましくは、第１のステップは、電圧変換器の異常を検出し、第２のステップは、第１および第２の電気負荷を停止する。
【００２７】
好ましくは、第１のステップは、第１および第２の電気負荷のうち、いずれか一方の電気負荷の異常を検出し、第２のステップは、第１および第２の電気負荷のうち、他方の電気負荷を停止する。
【００２８】
より好ましくは、プログラムは、復帰条件が成立するとき、他方の電気負荷を復帰する第３のステップをさらにコンピュータに実行させる。
【００２９】
より好ましくは、電気負荷装置は、容量素子をさらに備える。容量素子は、電圧変換器により電圧変換された第２の直流電圧を平滑化し、その平滑化した第２の直流電圧を第１および第２の電気負荷に供給する。
【００３０】
また、第１の電気負荷は、モータと、インバータとを含む。インバータは、容量素子から受けた第２の直流電圧に基づいてモータを駆動する。
【００３１】
そして、プログラムの第２のステップは、さらに、電圧変換器の駆動を維持する。
【００３２】
さらに好ましくは、電圧変換器は、第１の直流電圧と第２の直流電圧との間で相互に電圧変換を行なう。
【００３３】
さらに、この発明によれば、異常処理方法は、電気負荷装置における異常処理方法である。
【００３４】
電気負荷装置は、電圧変換器と、第１および第２の電気負荷とを備える。電圧変換器は、直流電源から出力された第１の直流電圧を電圧レベルが第１の直流電圧と異なる第２の直流電圧に変換する。第１および第２の電気負荷は、電圧変換器により電圧変換された第２の直流電圧により駆動される。
【００３５】
そして、異常処理方法は、電圧変換器、第１の電気負荷、および第２の電気負荷のうち、いずれかの異常を検出する第１のステップと、異常の検出に応じて、異常対処処理を行なう第２のステップとを含む。
【００３６】
好ましくは、第１のステップは、電圧変換器の異常を検出し、第２のステップは、第１および第２の電気負荷を停止する。
【００３７】
好ましくは、第１のステップは、第１および第２の電気負荷のうち、いずれか一方の電気負荷の異常を検出し、第２のステップは、第１および第２の電気負荷のうち、他方の電気負荷を停止する。
【００３８】
より好ましくは、異常処理方法は、復帰条件が成立するとき、他方の電気負荷を復帰する第３のステップをさらに含む。
【００３９】
より好ましくは、電気負荷装置は、容量素子をさらに備える。容量素子は、第２の直流電圧を平滑化し、その平滑化した第２の直流電圧を第１および第２の電気負荷に供給する。
【００４０】
また、第１の電気負荷は、モータと、インバータとを含む。インバータは、容量素子から受けた第２の直流電圧に基づいてモータを駆動する。
【００４１】
そして、異常処理方法の第２のステップは、さらに、電圧変換器の駆動を維持する。
【００４２】
さらに好ましくは、電圧変換器は、第１の直流電圧と第２の直流電圧との間で相互に電圧変換を行なう。
【００４３】
この発明においては、電気負荷装置を構成する電圧変換器、第１の電気負荷および第２の電気負荷のいずれが異常であるかが検出され、その検出された異常原因に対応した処理が行なわれる。
【００４４】
したがって、この発明によれば、直流電源からの直流電圧を昇圧した昇圧電圧により駆動される２つの電気負荷を有する電気負荷装置を安全に駆動できる。そして、電気負荷装置を構成する各素子を保護できる。
【００４５】
【発明の実施の形態】
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。
【００４６】
図１を参照して、この発明の実施の形態による電気負荷装置１００は、直流電源Ｂと、フューズＦＵと、電圧センサー１０，２０と、システムリレーＳＲ１，ＳＲ２と、コンデンサ１１，１３と、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２と、インバータ１４，３１と、電流センサー２４，２８と、制御装置３０と、交流モータＭ１，Ｍ２とを備える。
【００４７】
交流モータＭ１は、たとえば、ハイブリッド自動車に搭載される。そして、交流モータＭ１は、ハイブリッド自動車の駆動輪を駆動するためのトルクを発生するための駆動モータである。また、自動車の減速時などで駆動輪の回転によって交流モータＭ１が回転される場合には、交流モータＭ１は発電機として機能し得る（いわゆる回生発電の機能）。
【００４８】
また、交流モータＭ２は、たとえば、ハイブリッド自動車に搭載される。そして、交流モータＭ２は、ハイブリッド自動車のエンジン（図示せず）に接続され、エンジンにて駆動される発電機の機能を持つとともに、エンジンに対して電動機として動作し、たとえば、エンジン始動を行ない得るモータである。交流モータＭ２の発電トルクを調整することでエンジンを効率の良い運転状態に保つような制御を行なうことでハイブリッド自動車の燃費や排気ガスを良好なものにすることができる。また、交流モータＭ１が駆動する駆動輪は、ハイブリッド自動車のエンジンを搭載している側の車輪（たとえば、エンジン前置きでは前輪）でよく、また、エンジンを搭載していない側の車輪（エンジン前置きの場合には、後輪）を駆動できるようにしてもよい。
【００４９】
ＤＣ／ＤＣコンバータ１２は、リアクトルＬ１と、ＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２と、ダイオードＤ１，Ｄ２とを含む。リアクトルＬ１の一方端は直流電源Ｂの電源ラインに接続され、他方端はＮＰＮトランジスタＱ１とＮＰＮトランジスタＱ２との中間点、すなわち、ＮＰＮトランジスタＱ１のエミッタとＮＰＮトランジスタＱ２のコレクタとの間に接続される。ＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２は、電源ラインとアースラインとの間に直列に接続される。そして、ＮＰＮトランジスタＱ１のコレクタは電源ラインに接続され、ＮＰＮトランジスタＱ２のエミッタはアースラインに接続される。また、各ＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２のコレクタ−エミッタ間には、エミッタ側からコレクタ側へ電流を流すダイオードＤ１，Ｄ２が接続されている。
【００５０】
インバータ１４は、Ｕ相アーム１５と、Ｖ相アーム１６と、Ｗ相アーム１７とから成る。Ｕ相アーム１５、Ｖ相アーム１６、およびＷ相アーム１７は、電源ラインとアースラインとの間に並列に設けられる。
【００５１】
Ｕ相アーム１５は、直列接続されたＮＰＮトランジスタＱ３，Ｑ４から成り、Ｖ相アーム１６は、直列接続されたＮＰＮトランジスタＱ５，Ｑ６から成り、Ｗ相アーム１７は、直列接続されたＮＰＮトランジスタＱ７，Ｑ８から成る。また、各ＮＰＮトランジスタＱ３〜Ｑ８のコレクタ−エミッタ間には、エミッタ側からコレクタ側へ電流を流すダイオードＤ３〜Ｄ８がそれぞれ接続されている。
【００５２】
各相アームの中間点は、交流モータＭ１の各相コイルの各相端に接続されている。すなわち、交流モータＭ１は、３相の永久磁石モータであり、Ｕ，Ｖ，Ｗ相の３つのコイルの一端が中点に共通接続されて構成され、Ｕ相コイルの他端がＮＰＮトランジスタＱ３，Ｑ４の中間点に、Ｖ相コイルの他端がＮＰＮトランジスタＱ５，Ｑ６の中間点に、Ｗ相コイルの他端がＮＰＮトランジスタＱ７，Ｑ８の中間点にそれぞれ接続されている。
【００５３】
インバータ３１は、インバータ１４と同じ構成から成る。
直流電源Ｂは、ニッケル水素またはリチウムイオン等の二次電池から成る。電圧センサー１０は、直流電源Ｂから出力される直流電圧Ｖｂ（「バッテリ電圧Ｖｂ」とも言う。）を検出し、その検出した直流電圧Ｖｂを制御装置３０へ出力する。フューズＦＵは、直流電源ＢとシステムリレーＳＲ１，ＳＲ２との間に接続される。なお、直流電源Ｂとしては、他にも燃料電池を組み合わせてもよい。
【００５４】
システムリレーＳＲ１，ＳＲ２は、制御装置３０からの信号ＳＥによりオン／オフされる。より具体的には、システムリレーＳＲ１，ＳＲ２は、Ｈ（論理ハイ）レベルの信号ＳＥによりオンされ、Ｌ（論理ロー）レベルの信号ＳＥによりオフされる。
【００５５】
コンデンサ１１は、直流電源Ｂから供給された直流電圧Ｖｂを平滑化し、その平滑化した直流電圧ＶｂをＤＣ／ＤＣコンバータ１２へ供給する。
【００５６】
ＤＣ／ＤＣコンバータ１２は、コンデンサ１１から供給された直流電圧Ｖｂを昇圧してコンデンサ１３へ供給する。より具体的には、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２は、制御装置３０から信号ＰＷＵを受けると、信号ＰＷＵによってＮＰＮトランジスタＱ２がオンされた期間に応じて直流電圧Ｖｂを昇圧してコンデンサ１３に供給する。
【００５７】
また、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２は、制御装置３０から信号ＰＷＤを受けると、コンデンサ１３を介してインバータ１４および／またはインバータ３１から供給された直流電圧を降圧して直流電源Ｂを充電する。ただし、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２は、昇圧機能のみを行なうような回路構成に適用されてもよいことは言うまでもない。
【００５８】
さらに、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２が故障等により停止すると、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２用のＩＰＭ（Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ Ｐｏｗｅｒ Ｍｏｄｕｌｅ、図示せず）は、フェイル信号ＦＬＣを制御装置３０へ出力する。
【００５９】
コンデンサ１３は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２からの直流電圧を平滑化し、その平滑化した直流電圧をノードＮ１，Ｎ２を介してインバータ１４，３１へ供給する。電圧センサー２０は、コンデンサ１３の両端の電圧、すなわち、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２の出力電圧Ｖｍ（インバータ１４への入力電圧に相当する。以下同じ。）を検出し、その検出した出力電圧Ｖｍを制御装置３０へ出力する。
【００６０】
インバータ１４は、コンデンサ１３から直流電圧が供給されると制御装置３０からの信号ＰＷＭＩ１に基づいて直流電圧を交流電圧に変換して交流モータＭ１を駆動する。これにより、交流モータＭ１は、トルク指令値ＴＲ１によって指定されたトルクを発生するように駆動される。
【００６１】
また、インバータ１４は、電気負荷装置１００が搭載されたハイブリッド自動車の回生制動時、交流モータＭ１が発電した交流電圧を制御装置３０からの信号ＰＷＭＣ１に基づいて直流電圧に変換し、その変換した直流電圧をコンデンサ１３を介してＤＣ／ＤＣコンバータ１２へ供給する。なお、ここで言う回生制動とは、ハイブリッド自動車を運転するドライバーによるフットブレーキ操作があった場合の回生発電を伴う制動や、フットブレーキを操作しないものの、走行中にアクセルペダルをオフすることで回生発電をさせながら車両を減速（または加速の中止）させることを含む。
【００６２】
さらに、インバータ１４用のＩＰＭ（図示せず）は、インバータ１４が故障等により停止すると、フェイル信号ＦＬＶ１を制御装置３０へ出力する。
【００６３】
さらに、インバータ１４は、制御装置３０から停止信号ＳＴＰＩ１を受けると、その動作を停止する。
【００６４】
さらに、インバータ１４は、制御装置３０から信号ＲＥ１を受けると、その動作を復帰する。
【００６５】
インバータ３１は、コンデンサ１３から直流電圧が供給されると制御装置３０からの信号ＰＷＭＩ２に基づいて直流電圧を交流電圧に変換して交流モータＭ２を駆動する。これにより、交流モータＭ２は、トルク指令値ＴＲ２によって指定されたトルクを発生するように駆動される。
【００６６】
また、インバータ３１は、電気負荷装置１００が搭載されたハイブリッド自動車の回生制動時、交流モータＭ２が発電した交流電圧を制御装置３０からの信号ＰＷＭＣ２に基づいて直流電圧に変換し、その変換した直流電圧をコンデンサ１３を介してＤＣ／ＤＣコンバータ１２へ供給する。
【００６７】
さらに、インバータ３１用のＩＰＭ（図示せず）は、インバータ３１が故障等により停止すると、フェイル信号ＦＬＶ２を制御装置３０へ出力する。
【００６８】
さらに、インバータ３１は、制御装置３０から停止信号ＳＴＰＩ２を受けると、その動作を停止する。
【００６９】
さらに、インバータ３１は、制御装置３０から信号ＲＥ２を受けると、その動作を復帰する。
【００７０】
電流センサー２４は、交流モータＭ１に流れるモータ電流ＭＣＲＴ１を検出し、その検出したモータ電流ＭＣＲＴ１を制御装置３０へ出力する。電流センサー２８は、交流モータＭ２に流れるモータ電流ＭＣＲＴ２を検出し、その検出したモータ電流ＭＣＲＴ２を制御装置３０へ出力する。
【００７１】
図１においては、電流センサー２４は、交流モータＭ１のＵ相、Ｖ相およびＷ相の全てに設けられているが、この発明においては、これに限らず、電流センサー２４は、Ｕ相、Ｖ相およびＷ相のうちの少なくとも２つに設けられればよい。また、電流センサー２８についても、同様に、Ｕ相、Ｖ相およびＷ相のうちの少なくとも２つに設けられればよい。
【００７２】
制御装置３０は、直流電源Ｂから出力された直流電圧Ｖｂを電圧センサー１０から受け、モータ電流ＭＣＲＴ１，ＭＣＲＴ２をそれぞれ電流センサー２４，２８から受け、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２の出力電圧Ｖｍ（すなわち、インバータ１４，３１への入力電圧）を電圧センサー２０から受け、トルク指令値ＴＲ１，ＴＲ２およびモータ回転数ＭＲＮ１，ＭＲＮ２を外部ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）から受け、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２およびインバータ１４，３１用のＩＰＭからそれぞれフェイル信号ＦＬＣ，ＦＬＶ１，ＦＬＶ２を受ける。そして、制御装置３０は、直流電圧Ｖｂ、出力電圧Ｖｍ、モータ電流ＭＣＲＴ１、トルク指令値ＴＲ１およびモータ回転数ＭＲＮ１に基づいて、後述する方法によりインバータ１４が交流モータＭ１を駆動するときにインバータ１４のＮＰＮトランジスタＱ３〜Ｑ８をスイッチング制御するための信号ＰＷＭＩ１を生成し、その生成した信号ＰＷＭＩ１をインバータ１４へ出力する。
【００７３】
また、制御装置３０は、直流電圧Ｖｂ、出力電圧Ｖｍ、モータ電流ＭＣＲＴ２、トルク指令値ＴＲ２およびモータ回転数ＭＲＮ２に基づいて、後述する方法によりインバータ３１が交流モータＭ２を駆動するときにインバータ３１のＮＰＮトランジスタＱ３〜Ｑ８をスイッチング制御するための信号ＰＷＭＩ２を生成し、その生成した信号ＰＷＭＩ２をインバータ３１へ出力する。
【００７４】
さらに、制御装置３０は、インバータ１４（または３１）が交流モータＭ１（またはＭ２）を駆動するとき、直流電圧Ｖｂ、出力電圧Ｖｍ、モータ電流ＭＣＲＴ１（またはＭＣＲＴ２）、トルク指令値ＴＲ１（またはＴＲ２）およびモータ回転数ＭＲＮ１（またはＭＲＮ２）に基づいて、後述する方法によりＤＣ／ＤＣコンバータ１２のＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２をスイッチング制御するための信号ＰＷＵを生成してＤＣ／ＤＣコンバータ１２へ出力する。
【００７５】
さらに、制御装置３０は、回生制動時に交流モータＭ１が発電した交流電圧を直流電圧に変換するための信号ＰＷＭＣ１、または交流モータＭ２が発電した交流電圧を直流電圧に変換するための信号ＰＷＭＣ２を生成し、その生成した信号ＰＷＭＣ１または信号ＰＷＭＣ２をそれぞれインバータ１４またはインバータ３１へ出力する。この場合、制御装置３０は、インバータ１４または３１からの直流電圧を降圧して直流電源Ｂを充電するようにＤＣ／ＤＣコンバータ１２を制御する信号ＰＷＤを生成してＤＣ／ＤＣコンバータ１２へ出力する。
【００７６】
さらに、制御装置３０は、フェイル信号ＦＬＣ，ＦＬＶ１，ＦＬＶ２および出力電圧Ｖｍに基づいて、後述する方法によって、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２およびインバータ１４，３１のいずれかで異常が生じた場合、その生じた異常に対処する。
【００７７】
さらに、制御装置３０は、システムリレーＳＲ１，ＳＲ２をオン／オフするための信号ＳＥを生成してシステムリレーＳＲ１，ＳＲ２へ出力する。
【００７８】
図２は、制御装置３０の機能ブロック図である。図２を参照して、制御装置３０は、モータトルク制御手段３０１と、電圧変換制御手段３０２と、異常処理手段３０３とを含む。
【００７９】
モータトルク制御手段３０１は、モータ電流ＭＣＲＴ１，２、トルク指令値ＴＲ１，２、モータ回転数ＭＲＮ１，２、直流電圧Ｖｂおよび出力電圧Ｖｍに基づいて信号ＰＷＭＩ１，２を生成し、その生成した信号ＰＷＭＩ１，２を、それぞれ、インバータ１４，３１へ出力する。
【００８０】
また、モータトルク制御手段３０１は、直流電圧Ｖｂ、出力電圧Ｖｍ、モータ電流ＭＣＲＴ１（またはＭＣＲＴ２）、トルク指令値ＴＲ１（またはＴＲ２）およびモータ回転数ＭＲＮ１（またはＭＲＮ２）に基づいて、信号ＰＷＵを生成し、その生成した信号ＰＷＵをＤＣ／ＤＣコンバータ１２へ出力する。
【００８１】
電圧変換制御手段３０２は、電気負荷装置１００が搭載されたハイブリッド自動車が回生制動モードに入ったことを示す信号ＲＧＥを外部ＥＣＵから受けると、信号ＰＷＭＣ１，２および信号ＰＷＤを生成し、その生成した信号ＰＷＭＣ１，２をそれぞれインバータ１４，３１へ出力し、信号ＰＷＤをＤＣ／ＤＣコンバータ１２へ出力する。
【００８２】
異常処理手段３０３は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２用のＩＰＭからフェイル信号ＦＬＣを受け、インバータ１４用のＩＰＭからフェイル信号ＦＬＶ１を受け、インバータ３１用のＩＰＭからフェイル信号ＦＬＶ２を受ける。
【００８３】
そして、異常処理手段３０３は、フェイル信号ＦＬＣに基づいてＤＣ／ＤＣコンバータ１２が異常停止したか否かを判定する。また、異常処理手段３０３は、フェイル信号ＦＬＶ１に基づいてインバータ１４が異常停止したか否かを判定する。さらに、異常処理手段３０３は、フェイル信号ＦＬＶ２に基づいてインバータ３１が異常停止したか否かを判定する。
【００８４】
異常処理手段３０３は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２が異常停止したと判定したとき、インバータ１４，３１を強制停止するための停止信号ＳＴＰＩ１，ＳＴＰＩ２を生成し、その生成した停止信号ＳＴＰＩ１，ＳＴＰＩ２をそれぞれインバータ１４，３１へ出力する。
【００８５】
また、異常処理手段３０３は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２が異常停止していない場合に、インバータ１４が異常停止したと判定したとき、インバータ３１を強制停止するための停止信号ＳＴＰＩ２を生成し、その生成した停止信号ＳＴＰＩ２をインバータ３１へ出力する。そして、異常処理手段３０３は、停止信号ＳＴＰＩ２をインバータ３１へ出力した後、電圧センサー２０からの出力電圧Ｖｍの電圧レベルが安定しているか否かを判定し、出力電圧Ｖｍの電圧レベルが安定しているとき、インバータ３１を復帰するための信号ＲＥ２を生成してインバータ３１へ出力する。
【００８６】
さらに、異常処理手段３０３は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２およびインバータ１４が異常停止していない場合に、インバータ３１が異常停止したと判定したとき、インバータ１４を強制停止するための停止信号ＳＴＰＩ１を生成し、その生成した停止信号ＳＴＰＩ１をインバータ１４へ出力する。そして、異常処理手段３０３は、停止信号ＳＴＰＩ１をインバータ１４へ出力した後、電圧センサー２０からの出力電圧Ｖｍの電圧レベルが安定しているか否かを判定し、出力電圧Ｖｍの電圧レベルが安定しているとき、インバータ１４を復帰するための信号ＲＥ１を生成してインバータ１４へ出力する。
【００８７】
図３は、モータトルク制御手段３０１の機能ブロック図である。図３を参照して、モータトルク制御手段３０１は、モータ制御用相電圧演算部４０と、インバータ用ＰＷＭ信号変換部４２と、インバータ入力電圧指令演算部５０と、フィードバック電圧指令演算部５２と、デューティー比変換部５４とを含む。
【００８８】
モータ制御用相電圧演算部４０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２の出力電圧Ｖｍ、モータ電流ＭＣＲＴ１、およびトルク指令値ＴＲ１に基づいて交流モータＭ１の各相に印加する電圧を計算し、出力電圧Ｖｍ、モータ電流ＭＣＲＴ２、およびトルク指令値ＴＲ２に基づいて交流モータＭ２の各相に印加する電圧を計算する。そして、モータ制御用相電圧演算部４０は、計算した交流モータＭ１またはＭ２用の電圧をインバータ用ＰＷＭ信号変換部４２へ出力する。
【００８９】
インバータ用ＰＷＭ信号変換部４２は、モータ制御用相電圧演算部４０から交流モータＭ１用の電圧を受けると、その受けた電圧に基づいて信号ＰＷＭＩ１を生成してインバータ１４へ出力する。また、インバータ用ＰＷＭ信号変換部４２は、モータ制御用相電圧演算部４０から交流モータＭ２用の電圧を受けると、その受けた電圧に基づいて信号ＰＷＭＩ２を生成してインバータ３１へ出力する。
【００９０】
インバータ入力電圧指令演算部５０は、トルク指令値ＴＲ１およびモータ回転数ＭＲＮ１（またはトルク指令値ＴＲ２およびモータ回転数ＭＲＮ２）に基づいて電圧指令Ｖｄｃｃｏｍを演算し、その演算した電圧指令Ｖｄｃｃｏｍをフィードバック電圧指令演算部５２へ出力する。
【００９１】
フィードバック電圧指令演算部５２は、電圧センサー２０からのＤＣ／ＤＣコンバータ１２の出力電圧Ｖｍと、インバータ入力電圧指令演算部５０からの電圧指令Ｖｄｃｃｏｍとに基づいて、フィードバック電圧指令Ｖｄｃｃｏｍ＿ｆｂを演算し、その演算したフィードバック電圧指令Ｖｄｃｃｏｍ＿ｆｂをデューティー比変換部５４へ出力する。
【００９２】
デューティー比変換部５４は、電圧センサー１０からのバッテリ電圧Ｖｂと、電圧センサー２０からの出力電圧Ｖｍと、フィードバック電圧指令演算部５２からのフィードバック電圧指令Ｖｄｃｃｏｍ＿ｆｂとに基づいて、電圧センサー２０からの出力電圧Ｖｍを、フィードバック電圧指令演算部５２からのフィードバック電圧指令Ｖｄｃｃｏｍ＿ｆｂに設定するためのデューティー比を演算し、その演算したデューティー比に基づいてＤＣ／ＤＣコンバータ１２のＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２をオン／オフするための信号ＰＷＵを生成する。そして、デューティー比変換部５４は、生成した信号ＰＷＵをＤＣ／ＤＣコンバータ１２のＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２へ出力する。
【００９３】
なお、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２の下側のＮＰＮトランジスタＱ２のオンデューティーを大きくすることによりリアクトルＬ１における電力蓄積が大きくなるため、より高電圧の出力を得ることができる。一方、上側のＮＰＮトランジスタＱ１のオンデューティーを大きくすることにより電源ラインの電圧が下がる。そこで、ＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２のデューティー比を制御することで、電源ラインの電圧を直流電源Ｂの出力電圧以上の任意の電圧に制御可能である。
【００９４】
図４を参照して、異常処理手段３０３における異常処理の動作について説明する。なお、図４の説明においては、インバータ１４は、駆動モータとしての交流モータＭ１を駆動し、インバータ３１は、発電機としての交流モータＭ２を駆動するものとして説明する。
【００９５】
異常処理の動作がスタートすると、異常処理手段３０３は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２用のＩＰＭからのフェイル信号ＦＬＣに基づいて、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２が異常停止したか否かを判定する（ステップＳ１）。そして、異常処理手段３０３は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２が異常停止したと判定したとき、停止信号ＳＴＰＩ１，ＳＴＰＩ２を生成し、その生成した停止信号ＳＴＰＩ１をインバータ１４へ出力し、生成した停止信号ＳＴＰＩ２をインバータ３１へ出力する。これにより、駆動モータ（交流モータＭ１）を駆動するインバータ１４、および発電機（交流モータＭ２）を駆動するインバータ３１は、強制停止する（ステップＳ２）。
【００９６】
ＤＣ／ＤＣコンバータ１２が異常停止した場合、インバータ１４およびインバータ３１を停止することにしたのは、次の理由による。ＤＣ／ＤＣコンバータ１２が停止した場合、交流モータＭ１における電力消費量が交流モータＭ２における発電量を上回っているとき、コンデンサ１３の両端の電圧Ｖｍが急激に低下し、大電流が直流電源ＢからＤＣ／ＤＣコンバータ１２のダイオードＤ１を介してコンデンサ１３側へ流れ、フューズＦＵが切れ、またはＤＣ／ＤＣコンバータ１２内の素子が大電流により寿命低下を引き起こす可能性がある。また、このような大電流からＤＣ／ＤＣコンバータ１２を保護するために素子の耐電流性能を高めることで解決を図ろうとすると、それではシステムの低コスト化を実現できない。
【００９７】
また、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２が停止した場合、交流モータＭ１における電力消費量が交流モータＭ２における発電量を下回っているとき、コンデンサ１３の両端の電圧Ｖｍが急激に上昇する。この場合、インバータ３１に電流が流れていると、インバータ３１におけるスイッチング損失が増大するため、インバータ３１の温度が上昇したり、インバータ３１内の素子の寿命が低下する虞がある。。この対策を必要以上に行なうとシステムの低コスト化を実現できない。
【００９８】
したがって、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２が異常停止した場合、インバータ１４およびインバータ３１を強制停止し、コンデンサ１３の両端の電圧Ｖｍが低下した場合でもフューズＦＵ、またはＤＣ／ＤＣコンバータ１２を保護し、またはコンデンサ１３の両端の電圧Ｖｍが上昇するような場合でもインバータ３１を保護することにしたものである。
【００９９】
ステップＳ１において、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２が異常停止していないと判定されたとき、異常処理手段３０３は、インバータ１４用のＩＰＭからのフェイル信号ＦＬＶ１に基づいて、インバータ１４が異常停止したか否かを判定する（ステップＳ３）。そして、インバータ１４が異常停止していると判定されたとき、異常処理手段３０３は、停止信号ＳＴＰＩ２を生成し、その生成した停止信号ＳＴＰＩ２をインバータ３１へ出力する。これにより、発電機（交流モータＭ２）を駆動するインバータ３１が強制停止する（ステップＳ４）。なお、この場合、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２は、継続して駆動される。
【０１００】
インバータ１４が異常停止した場合に、発電機（交流モータＭ２）を駆動するインバータ３１を強制停止することにしたのは、次の理由による。インバータ１４が異常停止した場合、インバータ３１の駆動を継続すれば、発電機（交流モータＭ２）における発電動作は継続されるので、コンデンサ１３に蓄積された直流電力の消費量は減少し、コンデンサ１３の両端の電圧Ｖｍが急激に上昇する。そして、この場合、インバータ３１に電流が流れていると、インバータ３１におけるスイッチング損失が増大し、インバータ３１の寿命が低下する。したがって、コンデンサ１３の両端の電圧Ｖｍが上昇してインバータ３１の寿命が低下するのを防止するために、インバータ３１を強制停止することにしたものである。
【０１０１】
また、インバータ３１を強制停止した場合に、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２の駆動を継続することにしたのは、インバータ１４が異常停止してからインバータ３１が強制停止されるまでの間、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２を駆動して、交流モータＭ２によって発電された電力を直流電源Ｂへ回生させ、コンデンサ１３の両端の電圧Ｖｍが上昇するのを防止するためである。
【０１０２】
ステップＳ４の後、一定時間経過すると、異常処理手段３０３は、電圧センサー２０からの出力電圧Ｖｍの電圧レベルにより発電が許可されたか否かを判定する（ステップＳ５）。ステップＳ５において、出力電圧Ｖｍの電圧レベルが安定していないとき、異常処理手段３０３は、発電が許可されなかったと判定し、一連の動作は終了する。
【０１０３】
一方、ステップＳ５において、出力電圧Ｖｍの電圧レベルが安定しているとき、異常処理手段３０３は、発電が許可されたと判定し、信号ＲＥ２を生成してインバータ３１へ出力する。これにより、インバータ３１は、強制停止が解除される（ステップＳ６）。そして、一連の動作が終了する。
【０１０４】
出力電圧Ｖｍが安定している場合、インバータ３１の強制停止を解除して交流モータＭ２における発電を行なわせることにしたのは、出力電圧Ｖｍの電圧レベルが安定していれば、上述したインバータ３１におけるスイッチング損失が発生せず、直流電源Ｂに接続された補機を駆動するために交流モータＭ２によって発電された電力を供給することができるからである。
【０１０５】
ステップＳ３において、インバータ１４が異常停止していないと判定されたとき、異常処理手段３０３は、インバータ３１用のＩＰＭからのフェイル信号ＦＬＶ２に基づいて、インバータ３１が異常停止しているか否かを判定する（ステップＳ７）。そして、インバータ３１が異常停止していないとき、一連の動作が終了する。
【０１０６】
ステップＳ７において、インバータ３１が異常停止していると判定されたとき、異常処理手段３０３は、停止信号ＳＴＰＩ１を生成してインバータ１４へ出力する。これにより、駆動モータ（交流モータＭ１）を駆動するインバータ１４は強制停止する（ステップＳ８）。なお、この場合、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２は継続して駆動される。
【０１０７】
インバータ３１が異常停止した場合に、インバータ１４を強制停止することにしたのは、発電機（交流モータＭ２）からコンデンサ１３への電力の供給がなくなっても、交流モータＭ１は、コンデンサ１３に蓄積された電力を消費するので、インバータ１４を停止しない場合、コンデンサ１３の両端の電圧Ｖｍが急激に低下し、大電流が直流電源ＢからＤＣ／ＤＣコンバータ１２のダイオードＤ１を介してコンデンサ１３側に流れる。そして、フューズＦＵが切れ、またはＤＣ／ＤＣコンバータ１２が大電流の影響を受けて寿命低下する。
【０１０８】
したがって、コンデンサ１３の両端の電圧Ｖｍの低下によるフューズＦＵ、またはＤＣ／ＤＣコンバータ１２の保護を図るために、インバータ１４を強制停止することにしたものである。
【０１０９】
ステップＳ８の後、異常処理手段３０３は、一定時間経過すると、電圧センサー２０からの出力電圧Ｖｍの電圧レベルに基づいて、駆動モータ（交流モータＭ１）を駆動するインバータ１４の駆動が許可されているか否かを判定する（ステップＳ９）。そして、異常処理手段３０３は、出力電圧Ｖｍの電圧レベルが安定していないとき、インバータ１４の駆動が許可されていないと判定し、一連の動作が終了する。
【０１１０】
ステップＳ９において、異常処理手段３０３は、出力電圧Ｖｍの電圧レベルが安定しているとき、インバータ１４の駆動が許可されていると判定し、信号ＲＥ１を生成してインバータ１４へ出力する。これにより、駆動モータ（交流モータＭ１）を駆動するインバータ１４の強制停止が解除される（ステップＳ１０）。そして、一連の動作が終了する。
【０１１１】
出力電圧Ｖｍが安定している場合、インバータ１４の強制停止を解除して交流モータＭ１を駆動することにしたのは、出力電圧Ｖｍの電圧レベルが安定していれば、コンデンサ１３に蓄積された直流電力によって交流モータＭ１を駆動できるからである。
【０１１２】
上述したように、異常処理手段３０３は、電気負荷装置１００のＤＣ／ＤＣコンバータ１２、インバータ１４およびインバータ３１のいずれで異常が生じているかを検出し、その検出した異常原因に対応した処理を行なうことによって電気負荷装置１００を安全に駆動する。
【０１１３】
なお、上記においては、駆動モータ（交流モータＭ１）を駆動するインバータ１４が異常停止したか否かの判定を、発電機（交流モータＭ２）を駆動するインバータ３１が異常停止したか否かの判定よりも先に行なうと説明したが、この発明においては、両者の判定の先後は、逆であってもよい。
【０１１４】
再び、図１を参照して、電気負荷装置１００における全体動作について説明する。全体の動作が開始されると、制御装置３０は、Ｈレベルの信号ＳＥを生成してシステムリレーＳＲ１，ＳＲ２へ出力し、システムリレーＳＲ１，ＳＲ２がオンされる。直流電源Ｂは直流電圧をシステムリレーＳＲ１，ＳＲ２を介してＤＣ／ＤＣコンバータ１２へ出力する。
【０１１５】
電圧センサー１０は、直流電源Ｂから出力される直流電圧Ｖｂを検出し、その検出した直流電圧Ｖｂを制御装置３０へ出力する。また、電圧センサー２０は、コンデンサ１３の両端の電圧Ｖｍを検出し、その検出した電圧Ｖｍを制御装置３０へ出力する。さらに、電流センサー２４は、交流モータＭ１に流れるモータ電流ＭＣＲＴ１を検出して制御装置３０へ出力し、電流センサー２８は、交流モータＭ２に流れるモータ電流ＭＣＲＴ２を検出して制御装置３０へ出力する。そして、制御装置３０は、外部ＥＣＵからトルク指令値ＴＲ１，ＴＲ２およびモータ回転数ＭＲＮ１，ＭＲＮ２を受ける。
【０１１６】
そうすると、制御装置３０は、直流電圧Ｖｂ、出力電圧Ｖｍ、モータ電流ＭＣＲＴ１、トルク指令値ＴＲ１およびモータ回転数ＭＲＮ１に基づいて、上述した方法により信号ＰＷＭＩ１を生成し、その生成した信号ＰＷＭＩ１をインバータ１４へ出力する。また、制御装置３０は、直流電圧Ｖｂ、出力電圧Ｖｍ、モータ電流ＭＣＲＴ２、トルク指令値ＴＲ２およびモータ回転数ＭＲＮ２に基づいて、上述した方法により信号ＰＷＭＩ２を生成し、その生成した信号ＰＷＭＩ２をインバータ３１へ出力する。
【０１１７】
さらに、制御装置３０は、インバータ１４（または３１）が交流モータＭ１（またはＭ２）を駆動するとき、直流電圧Ｖｂ、出力電圧Ｖｍ、モータ電流ＭＣＲＴ１（またはＭＣＲＴ２）、トルク指令値ＴＲ１（またはＴＲ２）、およびモータ回転数ＭＲＮ１（またはＭＲＮ２）に基づいて、上述した方法によりＤＣ／ＤＣコンバータ１２のＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２をスイッチング制御するための信号ＰＷＵを生成し、その生成した信号ＰＷＵをＤＣ／ＤＣコンバータ１２へ出力する。
【０１１８】
そうすると、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２は、信号ＰＷＵに応じて、直流電源Ｂからの直流電圧Ｖｂを昇圧し、その昇圧した直流電圧をノードＮ１，Ｎ２を介してコンデンサ１３に供給する。そして、インバータ１４は、コンデンサ１３によって平滑化された直流電圧を制御装置３０からの信号ＰＷＭＩ１によって交流電圧に変換して交流モータＭ１を駆動する。また、インバータ３１は、コンデンサ１３によって平滑化された直流電圧を制御装置３０からの信号ＰＷＭＩ２によって交流電圧に変換して交流モータＭ２を駆動する。これによって、交流モータＭ１は、トルク指令値ＴＲ１によって指定されたトルクを発生し、交流モータＭ２は、トルク指令値ＴＲ２によって指定されたトルクを発生する。
【０１１９】
また、電気負荷装置１００が搭載されたハイブリッド自動車の回生制動時、制御装置３０は、外部ＥＣＵから信号ＲＧＥを受け、その受けた信号ＲＧＥに応じて、信号ＰＷＭＣ１，２を生成してそれぞれインバータ１４，３１へ出力し、信号ＰＷＤを生成してＤＣ／ＤＣコンバータ１２へ出力する。
【０１２０】
そうすると、インバータ１４は、交流モータＭ１が発電した交流電圧を信号ＰＷＭＣ１に応じて直流電圧に変換し、その変換した直流電圧をコンデンサ１３を介してＤＣ／ＤＣコンバータ１２へ供給する。また、インバータ３１は、交流モータＭ２が発電した交流電圧を信号ＰＷＭＣ２に応じて直流電圧に変換し、その変換した直流電圧をコンデンサ１３を介してＤＣ／ＤＣコンバータ１２へ供給する。そして、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２は、コンデンサ１３からの直流電圧をノードＮ１，Ｎ２を介して受け、その受けた直流電圧を信号ＰＷＤによって降圧し、その降圧した直流電圧を直流電源Ｂに供給する。これにより、直流電源Ｂは、交流モータＭ１またはＭ２によって発電された電力により充電される。
【０１２１】
また、交流モータＭ１がコンデンサ１３に蓄積された直流電力を消費し、交流モータＭ２が発電しているとき、制御装置３０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２用のＩＰＭ、インバータ１４用のＩＰＭおよびインバータ３１用のＩＰＭからそれぞれフェイル信号ＦＬＣ，ＦＬＶ１，ＦＬＶ２を受け、電圧センサー２０から出力電圧Ｖｍを受ける。そして、制御装置３０は、図４に示すフローチャートに従ってＤＣ／ＤＣコンバータ１２、インバータ１４およびインバータ３１のいずれが異常停止したかを検出し、その検出した異常原因に対応した処理を行なう。
【０１２２】
なお、上記においては、交流モータＭ１を駆動モータ、交流モータＭ２を発電機として説明したが、この発明においては、交流モータＭ１が発電機、交流モータＭ２が駆動モータであってもよい。
【０１２３】
また、インバータ１４および交流モータＭ１は、「第１の電気負荷」を構成し、インバータ３１および交流モータＭ２は、「第２の電気負荷」を構成する。
【０１２４】
さらに、インバータ３１を強制停止した（図４のステップＳ４参照）後に、出力電圧Ｖｍの電圧レベルが安定していると判定すること（図４のステップＳ５参照）は、インバータ３１の復帰条件が成立することに相当する。
【０１２５】
さらに、インバータ１４を強制停止した（図４のステップＳ８参照）後に、出力電圧Ｖｍの電圧レベルが安定していると判定すること（図４のステップＳ９参照）は、インバータ１４の復帰条件が成立することに相当する。
【０１２６】
さらに、この発明による異常処理方法は、図４に示すフローチャートに従って電気負荷装置１００の異常処理を行なう異常処理方法である。
【０１２７】
さらに、制御装置３０の異常処理手段３０３における異常処理は、実際にはＣＰＵによって行なわれ、ＣＰＵは、図４に示すフローチャートの各ステップを備えるプログラムをＲＯＭから読出し、その読出したプログラムを実行して図４に示すフローチャートに従って電気負荷装置１００の異常処理を行なう。したがって、ＲＯＭは、図４に示すフローチャートの各ステップを備えるプログラムを記録したコンピュータ（ＣＰＵ）読取り可能な記録媒体に相当する。
【０１２８】
さらに、上記においては、電気負荷装置１００は、ハイブリッド自動車に搭載されるとして説明したが、この発明による電気負荷装置は、ハイブリッド自動車に用いられるものに限らず、それ以外のものに用いられてもよい。たとえば、この発明による電気負荷装置は、電気自動車または燃料電池自動車に適用可能であり、また、自動車に限らず、ＤＣ／ＤＣコンバータと複数の電気負荷を備えるシステムに適用可能である。
【０１２９】
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】この発明による電気負荷装置の概略ブロック図である。
【図２】図１に示す制御装置の機能ブロック図である。
【図３】図２に示すモータトルク制御手段の機能を説明するための機能ブロック図である。
【図４】図１に示す電気負荷装置における異常処理の動作を説明するためのフローチャートである。
【図５】ハイブリッド自動車に搭載される２モータの概念図である。
【符号の説明】
１０，２０ 電圧センサー、１１，１３ コンデンサ、１２ ＤＣ／ＤＣコンバータ、１４，３１，３３０，３４０ インバータ、１５ Ｕ相アーム、１６ Ｖ相アーム、１７ Ｗ相アーム、２４，２８ 電流センサー、３０ 制御装置、４０ モータ制御用相電圧演算部、４２ インバータ用ＰＷＭ信号変換部、５０インバータ入力電圧指令演算部、５２ フィードバック電圧指令演算部、５４デューティー比変換部、１００ 電気負荷装置、３０１ モータトルク制御手段、３０２ 電圧変換制御手段、３０３ 異常処理手段、Ｂ 直流電源、ＳＲ１，ＳＲ２ システムリレー、Ｄ１〜Ｄ８ ダイオード、Ｑ１〜Ｑ８ ＮＰＮトランジスタ、Ｍ１，Ｍ２ 交流モータ、ＦＵ フューズ、Ｌ１ 正母線、Ｌ２ 負母線。
【発明の属する技術分野】
この発明は、検出された異常に対処する電気負荷装置、その電気負荷装置における異常処理方法、および電気負荷装置における異常処理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り可能な記録媒体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
最近、環境に配慮した自動車としてハイブリッド自動車（Ｈｙｂｒｉｄ Ｖｅｈｉｃｌｅ）が大きな注目を集めている。そして、ハイブリッド自動車は、一部、実用化されている。
【０００３】
このハイブリッド自動車は、従来のエンジンに加え、直流電源とインバータとインバータによって駆動されるモータとを動力源とする自動車である。つまり、エンジンを駆動することにより動力源を得るとともに、直流電源からの直流電圧をインバータによって交流電圧に変換し、その変換した交流電圧によりモータを回転することによって動力源を得るものである。
【０００４】
このようなハイブリッド自動車の中には、図５に示すように、２つの交流モータＭ１，Ｍ２を搭載したハイブリッド自動車がある。交流モータＭ１は、ハイブリッド自動車の駆動輪を駆動するためのトルクを発生するためのモータである。また、交流モータＭ２は、ハイブリッド自動車のエンジンと接続され、ハイブリッド自動車の回生制動時に、エンジンの回転によって発電するモータである。
【０００５】
インバータ３３０は、正母線Ｌ１と負母線Ｌ２とから所定の直流電圧を受け、その受けた所定の直流電圧を制御装置（図示せず）からの制御信号に基づいて交流電圧に変換して交流モータＭ１を駆動する。また、インバータ３４０は、交流モータＭ２が発電した交流電圧を制御装置（図示せず）からの制御信号に基づいて直流電圧に変換し、その変換した直流電圧を正母線Ｌ１および負母線Ｌ２に供給する。正母線Ｌ１および負母線Ｌ２に供給された直流電圧は、インバータ３３０に供給されたり、直流電源（図示せず）を充電するために用いられる。
【０００６】
このような２つの交流モータＭ１，Ｍ２を搭載したハイブリッド自動車においては、２つの交流モータＭ１、Ｍ２のうち、いずれか一方の交流モータが故障等の原因により停止した場合、他方の交流モータをどのように制御するかは、ハイブリッド自動車の安全走行上、重要な問題である。
【０００７】
かかる観点から、ハイブリッド自動車に搭載された２つの交流モータＭ１，Ｍ２のうち、いずれか一方の交流モータが故障等で停止した場合、他方の交流モータを停止することが行なわれている（特許文献１参照）。つまり、一方の交流モータが停止した場合、他方の交流モータも停止する。
【０００８】
【特許文献１】
特開２０００−１６６０１２号公報、１１頁、右欄
【０００９】
【特許文献２】
特開平６−８００４８号公報
【００１０】
【特許文献３】
特開平７−１５９４８号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、ハイブリッド自動車あるいは電気自動車の中には、直流電源からの直流電圧を昇圧し、その昇圧した直流電圧を２つの交流モータを駆動する２つのインバータに供給するシステムを搭載したハイブリッド自動車も考えられており、特開２０００−１６６０１２号公報に開示された技術では、このような直流電圧を昇圧する電圧変換器を備えたシステムにおいて、２つの交流モータのうち、一方の交流モータが停止した場合に他方の交流モータを具体的に制御できないという問題がある。
【００１２】
そこで、この発明は、かかる問題を解決するためになされたものであり、その目的は、直流電圧を昇圧した昇圧電圧によって駆動される２つの交流モータを備え、検出された異常に対処可能な電気負荷装置を提供することである。
【００１３】
また、この発明の別の目的は、直流電圧を昇圧した昇圧電圧によって駆動される２つの交流モータを備える電気負荷装置における異常対処方法を提供することである。
【００１４】
さらに、この発明の別の目的は、直流電圧を昇圧した昇圧電圧によって駆動される２つの交流モータを備える電気負荷装置における異常対処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り可能な記録媒体を提供することである。
【００１５】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
この発明によれば、電気負荷装置は、電圧変換器と、第１および第２の電気負荷と、異常処理手段とを備える。電圧変換器は、直流電源から出力された第１の直流電圧を電圧レベルが第１の直流電圧と異なる第２の直流電圧に変換する。第１および第２の電気負荷は、電圧変換器によって電圧変換された第２の直流電圧により駆動される。異常処理手段は、電圧変換器、第１の電気負荷および第２の電気負荷のうち、少なくとも１つが異常であるとき、異常対処処理を行なう。
【００１６】
好ましくは、異常処理手段は、電圧変換器が異常であるとき第１および第２の電気負荷を停止する。
【００１７】
好ましくは、異常処理手段は、電圧変換器が正常であり、かつ、第１および第２の電気負荷のうちいずれか一方の電気負荷が異常であるとき、他方の電気負荷を停止する。
【００１８】
より好ましくは、異常処理手段は、復帰条件が成立するとき、他方の電気負荷を復帰する。
【００１９】
より好ましくは、電気負荷装置は、容量素子をさらに備える。容量素子は、電圧変換器により電圧変換された第２の直流電圧を平滑化し、その平滑化した第２の直流電圧を第１および第２の電気負荷に供給する。
【００２０】
また、第１の電気負荷は、モータと、インバータとを含む。インバータは、容量素子から受けた第２の直流電圧に基づいてモータを駆動する。
【００２１】
さらに、好ましくは、異常処理手段は、さらに、電圧変換器の駆動を維持する。
【００２２】
さらに好ましくは、電圧変換器は、第１の直流電圧と第２の直流電圧との間で相互に電圧変換を行なう。
【００２３】
また、この発明によれば、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り可能な記録媒体は、電気負荷装置における異常処理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り可能な記録媒体である。
【００２４】
そして、電気負荷装置は、電圧変換器と、第１および第２の電気負荷とを備える。電圧変換器は、直流電源から出力された第１の直流電圧を電圧レベルが第１の直流電圧と異なる第２の直流電圧に変換する。第１および第２の電気負荷は、第２の直流電圧により駆動される。
【００２５】
プログラムは、電圧変換器、第１の電気負荷、および第２の電気負荷のうち、いずれかの異常を検出する第１のステップと、異常の検出に応じて、異常対処処理を行なう第２のステップとをコンピュータに実行させる。
【００２６】
好ましくは、第１のステップは、電圧変換器の異常を検出し、第２のステップは、第１および第２の電気負荷を停止する。
【００２７】
好ましくは、第１のステップは、第１および第２の電気負荷のうち、いずれか一方の電気負荷の異常を検出し、第２のステップは、第１および第２の電気負荷のうち、他方の電気負荷を停止する。
【００２８】
より好ましくは、プログラムは、復帰条件が成立するとき、他方の電気負荷を復帰する第３のステップをさらにコンピュータに実行させる。
【００２９】
より好ましくは、電気負荷装置は、容量素子をさらに備える。容量素子は、電圧変換器により電圧変換された第２の直流電圧を平滑化し、その平滑化した第２の直流電圧を第１および第２の電気負荷に供給する。
【００３０】
また、第１の電気負荷は、モータと、インバータとを含む。インバータは、容量素子から受けた第２の直流電圧に基づいてモータを駆動する。
【００３１】
そして、プログラムの第２のステップは、さらに、電圧変換器の駆動を維持する。
【００３２】
さらに好ましくは、電圧変換器は、第１の直流電圧と第２の直流電圧との間で相互に電圧変換を行なう。
【００３３】
さらに、この発明によれば、異常処理方法は、電気負荷装置における異常処理方法である。
【００３４】
電気負荷装置は、電圧変換器と、第１および第２の電気負荷とを備える。電圧変換器は、直流電源から出力された第１の直流電圧を電圧レベルが第１の直流電圧と異なる第２の直流電圧に変換する。第１および第２の電気負荷は、電圧変換器により電圧変換された第２の直流電圧により駆動される。
【００３５】
そして、異常処理方法は、電圧変換器、第１の電気負荷、および第２の電気負荷のうち、いずれかの異常を検出する第１のステップと、異常の検出に応じて、異常対処処理を行なう第２のステップとを含む。
【００３６】
好ましくは、第１のステップは、電圧変換器の異常を検出し、第２のステップは、第１および第２の電気負荷を停止する。
【００３７】
好ましくは、第１のステップは、第１および第２の電気負荷のうち、いずれか一方の電気負荷の異常を検出し、第２のステップは、第１および第２の電気負荷のうち、他方の電気負荷を停止する。
【００３８】
より好ましくは、異常処理方法は、復帰条件が成立するとき、他方の電気負荷を復帰する第３のステップをさらに含む。
【００３９】
より好ましくは、電気負荷装置は、容量素子をさらに備える。容量素子は、第２の直流電圧を平滑化し、その平滑化した第２の直流電圧を第１および第２の電気負荷に供給する。
【００４０】
また、第１の電気負荷は、モータと、インバータとを含む。インバータは、容量素子から受けた第２の直流電圧に基づいてモータを駆動する。
【００４１】
そして、異常処理方法の第２のステップは、さらに、電圧変換器の駆動を維持する。
【００４２】
さらに好ましくは、電圧変換器は、第１の直流電圧と第２の直流電圧との間で相互に電圧変換を行なう。
【００４３】
この発明においては、電気負荷装置を構成する電圧変換器、第１の電気負荷および第２の電気負荷のいずれが異常であるかが検出され、その検出された異常原因に対応した処理が行なわれる。
【００４４】
したがって、この発明によれば、直流電源からの直流電圧を昇圧した昇圧電圧により駆動される２つの電気負荷を有する電気負荷装置を安全に駆動できる。そして、電気負荷装置を構成する各素子を保護できる。
【００４５】
【発明の実施の形態】
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。
【００４６】
図１を参照して、この発明の実施の形態による電気負荷装置１００は、直流電源Ｂと、フューズＦＵと、電圧センサー１０，２０と、システムリレーＳＲ１，ＳＲ２と、コンデンサ１１，１３と、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２と、インバータ１４，３１と、電流センサー２４，２８と、制御装置３０と、交流モータＭ１，Ｍ２とを備える。
【００４７】
交流モータＭ１は、たとえば、ハイブリッド自動車に搭載される。そして、交流モータＭ１は、ハイブリッド自動車の駆動輪を駆動するためのトルクを発生するための駆動モータである。また、自動車の減速時などで駆動輪の回転によって交流モータＭ１が回転される場合には、交流モータＭ１は発電機として機能し得る（いわゆる回生発電の機能）。
【００４８】
また、交流モータＭ２は、たとえば、ハイブリッド自動車に搭載される。そして、交流モータＭ２は、ハイブリッド自動車のエンジン（図示せず）に接続され、エンジンにて駆動される発電機の機能を持つとともに、エンジンに対して電動機として動作し、たとえば、エンジン始動を行ない得るモータである。交流モータＭ２の発電トルクを調整することでエンジンを効率の良い運転状態に保つような制御を行なうことでハイブリッド自動車の燃費や排気ガスを良好なものにすることができる。また、交流モータＭ１が駆動する駆動輪は、ハイブリッド自動車のエンジンを搭載している側の車輪（たとえば、エンジン前置きでは前輪）でよく、また、エンジンを搭載していない側の車輪（エンジン前置きの場合には、後輪）を駆動できるようにしてもよい。
【００４９】
ＤＣ／ＤＣコンバータ１２は、リアクトルＬ１と、ＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２と、ダイオードＤ１，Ｄ２とを含む。リアクトルＬ１の一方端は直流電源Ｂの電源ラインに接続され、他方端はＮＰＮトランジスタＱ１とＮＰＮトランジスタＱ２との中間点、すなわち、ＮＰＮトランジスタＱ１のエミッタとＮＰＮトランジスタＱ２のコレクタとの間に接続される。ＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２は、電源ラインとアースラインとの間に直列に接続される。そして、ＮＰＮトランジスタＱ１のコレクタは電源ラインに接続され、ＮＰＮトランジスタＱ２のエミッタはアースラインに接続される。また、各ＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２のコレクタ−エミッタ間には、エミッタ側からコレクタ側へ電流を流すダイオードＤ１，Ｄ２が接続されている。
【００５０】
インバータ１４は、Ｕ相アーム１５と、Ｖ相アーム１６と、Ｗ相アーム１７とから成る。Ｕ相アーム１５、Ｖ相アーム１６、およびＷ相アーム１７は、電源ラインとアースラインとの間に並列に設けられる。
【００５１】
Ｕ相アーム１５は、直列接続されたＮＰＮトランジスタＱ３，Ｑ４から成り、Ｖ相アーム１６は、直列接続されたＮＰＮトランジスタＱ５，Ｑ６から成り、Ｗ相アーム１７は、直列接続されたＮＰＮトランジスタＱ７，Ｑ８から成る。また、各ＮＰＮトランジスタＱ３〜Ｑ８のコレクタ−エミッタ間には、エミッタ側からコレクタ側へ電流を流すダイオードＤ３〜Ｄ８がそれぞれ接続されている。
【００５２】
各相アームの中間点は、交流モータＭ１の各相コイルの各相端に接続されている。すなわち、交流モータＭ１は、３相の永久磁石モータであり、Ｕ，Ｖ，Ｗ相の３つのコイルの一端が中点に共通接続されて構成され、Ｕ相コイルの他端がＮＰＮトランジスタＱ３，Ｑ４の中間点に、Ｖ相コイルの他端がＮＰＮトランジスタＱ５，Ｑ６の中間点に、Ｗ相コイルの他端がＮＰＮトランジスタＱ７，Ｑ８の中間点にそれぞれ接続されている。
【００５３】
インバータ３１は、インバータ１４と同じ構成から成る。
直流電源Ｂは、ニッケル水素またはリチウムイオン等の二次電池から成る。電圧センサー１０は、直流電源Ｂから出力される直流電圧Ｖｂ（「バッテリ電圧Ｖｂ」とも言う。）を検出し、その検出した直流電圧Ｖｂを制御装置３０へ出力する。フューズＦＵは、直流電源ＢとシステムリレーＳＲ１，ＳＲ２との間に接続される。なお、直流電源Ｂとしては、他にも燃料電池を組み合わせてもよい。
【００５４】
システムリレーＳＲ１，ＳＲ２は、制御装置３０からの信号ＳＥによりオン／オフされる。より具体的には、システムリレーＳＲ１，ＳＲ２は、Ｈ（論理ハイ）レベルの信号ＳＥによりオンされ、Ｌ（論理ロー）レベルの信号ＳＥによりオフされる。
【００５５】
コンデンサ１１は、直流電源Ｂから供給された直流電圧Ｖｂを平滑化し、その平滑化した直流電圧ＶｂをＤＣ／ＤＣコンバータ１２へ供給する。
【００５６】
ＤＣ／ＤＣコンバータ１２は、コンデンサ１１から供給された直流電圧Ｖｂを昇圧してコンデンサ１３へ供給する。より具体的には、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２は、制御装置３０から信号ＰＷＵを受けると、信号ＰＷＵによってＮＰＮトランジスタＱ２がオンされた期間に応じて直流電圧Ｖｂを昇圧してコンデンサ１３に供給する。
【００５７】
また、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２は、制御装置３０から信号ＰＷＤを受けると、コンデンサ１３を介してインバータ１４および／またはインバータ３１から供給された直流電圧を降圧して直流電源Ｂを充電する。ただし、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２は、昇圧機能のみを行なうような回路構成に適用されてもよいことは言うまでもない。
【００５８】
さらに、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２が故障等により停止すると、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２用のＩＰＭ（Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ Ｐｏｗｅｒ Ｍｏｄｕｌｅ、図示せず）は、フェイル信号ＦＬＣを制御装置３０へ出力する。
【００５９】
コンデンサ１３は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２からの直流電圧を平滑化し、その平滑化した直流電圧をノードＮ１，Ｎ２を介してインバータ１４，３１へ供給する。電圧センサー２０は、コンデンサ１３の両端の電圧、すなわち、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２の出力電圧Ｖｍ（インバータ１４への入力電圧に相当する。以下同じ。）を検出し、その検出した出力電圧Ｖｍを制御装置３０へ出力する。
【００６０】
インバータ１４は、コンデンサ１３から直流電圧が供給されると制御装置３０からの信号ＰＷＭＩ１に基づいて直流電圧を交流電圧に変換して交流モータＭ１を駆動する。これにより、交流モータＭ１は、トルク指令値ＴＲ１によって指定されたトルクを発生するように駆動される。
【００６１】
また、インバータ１４は、電気負荷装置１００が搭載されたハイブリッド自動車の回生制動時、交流モータＭ１が発電した交流電圧を制御装置３０からの信号ＰＷＭＣ１に基づいて直流電圧に変換し、その変換した直流電圧をコンデンサ１３を介してＤＣ／ＤＣコンバータ１２へ供給する。なお、ここで言う回生制動とは、ハイブリッド自動車を運転するドライバーによるフットブレーキ操作があった場合の回生発電を伴う制動や、フットブレーキを操作しないものの、走行中にアクセルペダルをオフすることで回生発電をさせながら車両を減速（または加速の中止）させることを含む。
【００６２】
さらに、インバータ１４用のＩＰＭ（図示せず）は、インバータ１４が故障等により停止すると、フェイル信号ＦＬＶ１を制御装置３０へ出力する。
【００６３】
さらに、インバータ１４は、制御装置３０から停止信号ＳＴＰＩ１を受けると、その動作を停止する。
【００６４】
さらに、インバータ１４は、制御装置３０から信号ＲＥ１を受けると、その動作を復帰する。
【００６５】
インバータ３１は、コンデンサ１３から直流電圧が供給されると制御装置３０からの信号ＰＷＭＩ２に基づいて直流電圧を交流電圧に変換して交流モータＭ２を駆動する。これにより、交流モータＭ２は、トルク指令値ＴＲ２によって指定されたトルクを発生するように駆動される。
【００６６】
また、インバータ３１は、電気負荷装置１００が搭載されたハイブリッド自動車の回生制動時、交流モータＭ２が発電した交流電圧を制御装置３０からの信号ＰＷＭＣ２に基づいて直流電圧に変換し、その変換した直流電圧をコンデンサ１３を介してＤＣ／ＤＣコンバータ１２へ供給する。
【００６７】
さらに、インバータ３１用のＩＰＭ（図示せず）は、インバータ３１が故障等により停止すると、フェイル信号ＦＬＶ２を制御装置３０へ出力する。
【００６８】
さらに、インバータ３１は、制御装置３０から停止信号ＳＴＰＩ２を受けると、その動作を停止する。
【００６９】
さらに、インバータ３１は、制御装置３０から信号ＲＥ２を受けると、その動作を復帰する。
【００７０】
電流センサー２４は、交流モータＭ１に流れるモータ電流ＭＣＲＴ１を検出し、その検出したモータ電流ＭＣＲＴ１を制御装置３０へ出力する。電流センサー２８は、交流モータＭ２に流れるモータ電流ＭＣＲＴ２を検出し、その検出したモータ電流ＭＣＲＴ２を制御装置３０へ出力する。
【００７１】
図１においては、電流センサー２４は、交流モータＭ１のＵ相、Ｖ相およびＷ相の全てに設けられているが、この発明においては、これに限らず、電流センサー２４は、Ｕ相、Ｖ相およびＷ相のうちの少なくとも２つに設けられればよい。また、電流センサー２８についても、同様に、Ｕ相、Ｖ相およびＷ相のうちの少なくとも２つに設けられればよい。
【００７２】
制御装置３０は、直流電源Ｂから出力された直流電圧Ｖｂを電圧センサー１０から受け、モータ電流ＭＣＲＴ１，ＭＣＲＴ２をそれぞれ電流センサー２４，２８から受け、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２の出力電圧Ｖｍ（すなわち、インバータ１４，３１への入力電圧）を電圧センサー２０から受け、トルク指令値ＴＲ１，ＴＲ２およびモータ回転数ＭＲＮ１，ＭＲＮ２を外部ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）から受け、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２およびインバータ１４，３１用のＩＰＭからそれぞれフェイル信号ＦＬＣ，ＦＬＶ１，ＦＬＶ２を受ける。そして、制御装置３０は、直流電圧Ｖｂ、出力電圧Ｖｍ、モータ電流ＭＣＲＴ１、トルク指令値ＴＲ１およびモータ回転数ＭＲＮ１に基づいて、後述する方法によりインバータ１４が交流モータＭ１を駆動するときにインバータ１４のＮＰＮトランジスタＱ３〜Ｑ８をスイッチング制御するための信号ＰＷＭＩ１を生成し、その生成した信号ＰＷＭＩ１をインバータ１４へ出力する。
【００７３】
また、制御装置３０は、直流電圧Ｖｂ、出力電圧Ｖｍ、モータ電流ＭＣＲＴ２、トルク指令値ＴＲ２およびモータ回転数ＭＲＮ２に基づいて、後述する方法によりインバータ３１が交流モータＭ２を駆動するときにインバータ３１のＮＰＮトランジスタＱ３〜Ｑ８をスイッチング制御するための信号ＰＷＭＩ２を生成し、その生成した信号ＰＷＭＩ２をインバータ３１へ出力する。
【００７４】
さらに、制御装置３０は、インバータ１４（または３１）が交流モータＭ１（またはＭ２）を駆動するとき、直流電圧Ｖｂ、出力電圧Ｖｍ、モータ電流ＭＣＲＴ１（またはＭＣＲＴ２）、トルク指令値ＴＲ１（またはＴＲ２）およびモータ回転数ＭＲＮ１（またはＭＲＮ２）に基づいて、後述する方法によりＤＣ／ＤＣコンバータ１２のＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２をスイッチング制御するための信号ＰＷＵを生成してＤＣ／ＤＣコンバータ１２へ出力する。
【００７５】
さらに、制御装置３０は、回生制動時に交流モータＭ１が発電した交流電圧を直流電圧に変換するための信号ＰＷＭＣ１、または交流モータＭ２が発電した交流電圧を直流電圧に変換するための信号ＰＷＭＣ２を生成し、その生成した信号ＰＷＭＣ１または信号ＰＷＭＣ２をそれぞれインバータ１４またはインバータ３１へ出力する。この場合、制御装置３０は、インバータ１４または３１からの直流電圧を降圧して直流電源Ｂを充電するようにＤＣ／ＤＣコンバータ１２を制御する信号ＰＷＤを生成してＤＣ／ＤＣコンバータ１２へ出力する。
【００７６】
さらに、制御装置３０は、フェイル信号ＦＬＣ，ＦＬＶ１，ＦＬＶ２および出力電圧Ｖｍに基づいて、後述する方法によって、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２およびインバータ１４，３１のいずれかで異常が生じた場合、その生じた異常に対処する。
【００７７】
さらに、制御装置３０は、システムリレーＳＲ１，ＳＲ２をオン／オフするための信号ＳＥを生成してシステムリレーＳＲ１，ＳＲ２へ出力する。
【００７８】
図２は、制御装置３０の機能ブロック図である。図２を参照して、制御装置３０は、モータトルク制御手段３０１と、電圧変換制御手段３０２と、異常処理手段３０３とを含む。
【００７９】
モータトルク制御手段３０１は、モータ電流ＭＣＲＴ１，２、トルク指令値ＴＲ１，２、モータ回転数ＭＲＮ１，２、直流電圧Ｖｂおよび出力電圧Ｖｍに基づいて信号ＰＷＭＩ１，２を生成し、その生成した信号ＰＷＭＩ１，２を、それぞれ、インバータ１４，３１へ出力する。
【００８０】
また、モータトルク制御手段３０１は、直流電圧Ｖｂ、出力電圧Ｖｍ、モータ電流ＭＣＲＴ１（またはＭＣＲＴ２）、トルク指令値ＴＲ１（またはＴＲ２）およびモータ回転数ＭＲＮ１（またはＭＲＮ２）に基づいて、信号ＰＷＵを生成し、その生成した信号ＰＷＵをＤＣ／ＤＣコンバータ１２へ出力する。
【００８１】
電圧変換制御手段３０２は、電気負荷装置１００が搭載されたハイブリッド自動車が回生制動モードに入ったことを示す信号ＲＧＥを外部ＥＣＵから受けると、信号ＰＷＭＣ１，２および信号ＰＷＤを生成し、その生成した信号ＰＷＭＣ１，２をそれぞれインバータ１４，３１へ出力し、信号ＰＷＤをＤＣ／ＤＣコンバータ１２へ出力する。
【００８２】
異常処理手段３０３は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２用のＩＰＭからフェイル信号ＦＬＣを受け、インバータ１４用のＩＰＭからフェイル信号ＦＬＶ１を受け、インバータ３１用のＩＰＭからフェイル信号ＦＬＶ２を受ける。
【００８３】
そして、異常処理手段３０３は、フェイル信号ＦＬＣに基づいてＤＣ／ＤＣコンバータ１２が異常停止したか否かを判定する。また、異常処理手段３０３は、フェイル信号ＦＬＶ１に基づいてインバータ１４が異常停止したか否かを判定する。さらに、異常処理手段３０３は、フェイル信号ＦＬＶ２に基づいてインバータ３１が異常停止したか否かを判定する。
【００８４】
異常処理手段３０３は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２が異常停止したと判定したとき、インバータ１４，３１を強制停止するための停止信号ＳＴＰＩ１，ＳＴＰＩ２を生成し、その生成した停止信号ＳＴＰＩ１，ＳＴＰＩ２をそれぞれインバータ１４，３１へ出力する。
【００８５】
また、異常処理手段３０３は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２が異常停止していない場合に、インバータ１４が異常停止したと判定したとき、インバータ３１を強制停止するための停止信号ＳＴＰＩ２を生成し、その生成した停止信号ＳＴＰＩ２をインバータ３１へ出力する。そして、異常処理手段３０３は、停止信号ＳＴＰＩ２をインバータ３１へ出力した後、電圧センサー２０からの出力電圧Ｖｍの電圧レベルが安定しているか否かを判定し、出力電圧Ｖｍの電圧レベルが安定しているとき、インバータ３１を復帰するための信号ＲＥ２を生成してインバータ３１へ出力する。
【００８６】
さらに、異常処理手段３０３は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２およびインバータ１４が異常停止していない場合に、インバータ３１が異常停止したと判定したとき、インバータ１４を強制停止するための停止信号ＳＴＰＩ１を生成し、その生成した停止信号ＳＴＰＩ１をインバータ１４へ出力する。そして、異常処理手段３０３は、停止信号ＳＴＰＩ１をインバータ１４へ出力した後、電圧センサー２０からの出力電圧Ｖｍの電圧レベルが安定しているか否かを判定し、出力電圧Ｖｍの電圧レベルが安定しているとき、インバータ１４を復帰するための信号ＲＥ１を生成してインバータ１４へ出力する。
【００８７】
図３は、モータトルク制御手段３０１の機能ブロック図である。図３を参照して、モータトルク制御手段３０１は、モータ制御用相電圧演算部４０と、インバータ用ＰＷＭ信号変換部４２と、インバータ入力電圧指令演算部５０と、フィードバック電圧指令演算部５２と、デューティー比変換部５４とを含む。
【００８８】
モータ制御用相電圧演算部４０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２の出力電圧Ｖｍ、モータ電流ＭＣＲＴ１、およびトルク指令値ＴＲ１に基づいて交流モータＭ１の各相に印加する電圧を計算し、出力電圧Ｖｍ、モータ電流ＭＣＲＴ２、およびトルク指令値ＴＲ２に基づいて交流モータＭ２の各相に印加する電圧を計算する。そして、モータ制御用相電圧演算部４０は、計算した交流モータＭ１またはＭ２用の電圧をインバータ用ＰＷＭ信号変換部４２へ出力する。
【００８９】
インバータ用ＰＷＭ信号変換部４２は、モータ制御用相電圧演算部４０から交流モータＭ１用の電圧を受けると、その受けた電圧に基づいて信号ＰＷＭＩ１を生成してインバータ１４へ出力する。また、インバータ用ＰＷＭ信号変換部４２は、モータ制御用相電圧演算部４０から交流モータＭ２用の電圧を受けると、その受けた電圧に基づいて信号ＰＷＭＩ２を生成してインバータ３１へ出力する。
【００９０】
インバータ入力電圧指令演算部５０は、トルク指令値ＴＲ１およびモータ回転数ＭＲＮ１（またはトルク指令値ＴＲ２およびモータ回転数ＭＲＮ２）に基づいて電圧指令Ｖｄｃｃｏｍを演算し、その演算した電圧指令Ｖｄｃｃｏｍをフィードバック電圧指令演算部５２へ出力する。
【００９１】
フィードバック電圧指令演算部５２は、電圧センサー２０からのＤＣ／ＤＣコンバータ１２の出力電圧Ｖｍと、インバータ入力電圧指令演算部５０からの電圧指令Ｖｄｃｃｏｍとに基づいて、フィードバック電圧指令Ｖｄｃｃｏｍ＿ｆｂを演算し、その演算したフィードバック電圧指令Ｖｄｃｃｏｍ＿ｆｂをデューティー比変換部５４へ出力する。
【００９２】
デューティー比変換部５４は、電圧センサー１０からのバッテリ電圧Ｖｂと、電圧センサー２０からの出力電圧Ｖｍと、フィードバック電圧指令演算部５２からのフィードバック電圧指令Ｖｄｃｃｏｍ＿ｆｂとに基づいて、電圧センサー２０からの出力電圧Ｖｍを、フィードバック電圧指令演算部５２からのフィードバック電圧指令Ｖｄｃｃｏｍ＿ｆｂに設定するためのデューティー比を演算し、その演算したデューティー比に基づいてＤＣ／ＤＣコンバータ１２のＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２をオン／オフするための信号ＰＷＵを生成する。そして、デューティー比変換部５４は、生成した信号ＰＷＵをＤＣ／ＤＣコンバータ１２のＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２へ出力する。
【００９３】
なお、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２の下側のＮＰＮトランジスタＱ２のオンデューティーを大きくすることによりリアクトルＬ１における電力蓄積が大きくなるため、より高電圧の出力を得ることができる。一方、上側のＮＰＮトランジスタＱ１のオンデューティーを大きくすることにより電源ラインの電圧が下がる。そこで、ＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２のデューティー比を制御することで、電源ラインの電圧を直流電源Ｂの出力電圧以上の任意の電圧に制御可能である。
【００９４】
図４を参照して、異常処理手段３０３における異常処理の動作について説明する。なお、図４の説明においては、インバータ１４は、駆動モータとしての交流モータＭ１を駆動し、インバータ３１は、発電機としての交流モータＭ２を駆動するものとして説明する。
【００９５】
異常処理の動作がスタートすると、異常処理手段３０３は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２用のＩＰＭからのフェイル信号ＦＬＣに基づいて、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２が異常停止したか否かを判定する（ステップＳ１）。そして、異常処理手段３０３は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２が異常停止したと判定したとき、停止信号ＳＴＰＩ１，ＳＴＰＩ２を生成し、その生成した停止信号ＳＴＰＩ１をインバータ１４へ出力し、生成した停止信号ＳＴＰＩ２をインバータ３１へ出力する。これにより、駆動モータ（交流モータＭ１）を駆動するインバータ１４、および発電機（交流モータＭ２）を駆動するインバータ３１は、強制停止する（ステップＳ２）。
【００９６】
ＤＣ／ＤＣコンバータ１２が異常停止した場合、インバータ１４およびインバータ３１を停止することにしたのは、次の理由による。ＤＣ／ＤＣコンバータ１２が停止した場合、交流モータＭ１における電力消費量が交流モータＭ２における発電量を上回っているとき、コンデンサ１３の両端の電圧Ｖｍが急激に低下し、大電流が直流電源ＢからＤＣ／ＤＣコンバータ１２のダイオードＤ１を介してコンデンサ１３側へ流れ、フューズＦＵが切れ、またはＤＣ／ＤＣコンバータ１２内の素子が大電流により寿命低下を引き起こす可能性がある。また、このような大電流からＤＣ／ＤＣコンバータ１２を保護するために素子の耐電流性能を高めることで解決を図ろうとすると、それではシステムの低コスト化を実現できない。
【００９７】
また、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２が停止した場合、交流モータＭ１における電力消費量が交流モータＭ２における発電量を下回っているとき、コンデンサ１３の両端の電圧Ｖｍが急激に上昇する。この場合、インバータ３１に電流が流れていると、インバータ３１におけるスイッチング損失が増大するため、インバータ３１の温度が上昇したり、インバータ３１内の素子の寿命が低下する虞がある。。この対策を必要以上に行なうとシステムの低コスト化を実現できない。
【００９８】
したがって、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２が異常停止した場合、インバータ１４およびインバータ３１を強制停止し、コンデンサ１３の両端の電圧Ｖｍが低下した場合でもフューズＦＵ、またはＤＣ／ＤＣコンバータ１２を保護し、またはコンデンサ１３の両端の電圧Ｖｍが上昇するような場合でもインバータ３１を保護することにしたものである。
【００９９】
ステップＳ１において、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２が異常停止していないと判定されたとき、異常処理手段３０３は、インバータ１４用のＩＰＭからのフェイル信号ＦＬＶ１に基づいて、インバータ１４が異常停止したか否かを判定する（ステップＳ３）。そして、インバータ１４が異常停止していると判定されたとき、異常処理手段３０３は、停止信号ＳＴＰＩ２を生成し、その生成した停止信号ＳＴＰＩ２をインバータ３１へ出力する。これにより、発電機（交流モータＭ２）を駆動するインバータ３１が強制停止する（ステップＳ４）。なお、この場合、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２は、継続して駆動される。
【０１００】
インバータ１４が異常停止した場合に、発電機（交流モータＭ２）を駆動するインバータ３１を強制停止することにしたのは、次の理由による。インバータ１４が異常停止した場合、インバータ３１の駆動を継続すれば、発電機（交流モータＭ２）における発電動作は継続されるので、コンデンサ１３に蓄積された直流電力の消費量は減少し、コンデンサ１３の両端の電圧Ｖｍが急激に上昇する。そして、この場合、インバータ３１に電流が流れていると、インバータ３１におけるスイッチング損失が増大し、インバータ３１の寿命が低下する。したがって、コンデンサ１３の両端の電圧Ｖｍが上昇してインバータ３１の寿命が低下するのを防止するために、インバータ３１を強制停止することにしたものである。
【０１０１】
また、インバータ３１を強制停止した場合に、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２の駆動を継続することにしたのは、インバータ１４が異常停止してからインバータ３１が強制停止されるまでの間、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２を駆動して、交流モータＭ２によって発電された電力を直流電源Ｂへ回生させ、コンデンサ１３の両端の電圧Ｖｍが上昇するのを防止するためである。
【０１０２】
ステップＳ４の後、一定時間経過すると、異常処理手段３０３は、電圧センサー２０からの出力電圧Ｖｍの電圧レベルにより発電が許可されたか否かを判定する（ステップＳ５）。ステップＳ５において、出力電圧Ｖｍの電圧レベルが安定していないとき、異常処理手段３０３は、発電が許可されなかったと判定し、一連の動作は終了する。
【０１０３】
一方、ステップＳ５において、出力電圧Ｖｍの電圧レベルが安定しているとき、異常処理手段３０３は、発電が許可されたと判定し、信号ＲＥ２を生成してインバータ３１へ出力する。これにより、インバータ３１は、強制停止が解除される（ステップＳ６）。そして、一連の動作が終了する。
【０１０４】
出力電圧Ｖｍが安定している場合、インバータ３１の強制停止を解除して交流モータＭ２における発電を行なわせることにしたのは、出力電圧Ｖｍの電圧レベルが安定していれば、上述したインバータ３１におけるスイッチング損失が発生せず、直流電源Ｂに接続された補機を駆動するために交流モータＭ２によって発電された電力を供給することができるからである。
【０１０５】
ステップＳ３において、インバータ１４が異常停止していないと判定されたとき、異常処理手段３０３は、インバータ３１用のＩＰＭからのフェイル信号ＦＬＶ２に基づいて、インバータ３１が異常停止しているか否かを判定する（ステップＳ７）。そして、インバータ３１が異常停止していないとき、一連の動作が終了する。
【０１０６】
ステップＳ７において、インバータ３１が異常停止していると判定されたとき、異常処理手段３０３は、停止信号ＳＴＰＩ１を生成してインバータ１４へ出力する。これにより、駆動モータ（交流モータＭ１）を駆動するインバータ１４は強制停止する（ステップＳ８）。なお、この場合、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２は継続して駆動される。
【０１０７】
インバータ３１が異常停止した場合に、インバータ１４を強制停止することにしたのは、発電機（交流モータＭ２）からコンデンサ１３への電力の供給がなくなっても、交流モータＭ１は、コンデンサ１３に蓄積された電力を消費するので、インバータ１４を停止しない場合、コンデンサ１３の両端の電圧Ｖｍが急激に低下し、大電流が直流電源ＢからＤＣ／ＤＣコンバータ１２のダイオードＤ１を介してコンデンサ１３側に流れる。そして、フューズＦＵが切れ、またはＤＣ／ＤＣコンバータ１２が大電流の影響を受けて寿命低下する。
【０１０８】
したがって、コンデンサ１３の両端の電圧Ｖｍの低下によるフューズＦＵ、またはＤＣ／ＤＣコンバータ１２の保護を図るために、インバータ１４を強制停止することにしたものである。
【０１０９】
ステップＳ８の後、異常処理手段３０３は、一定時間経過すると、電圧センサー２０からの出力電圧Ｖｍの電圧レベルに基づいて、駆動モータ（交流モータＭ１）を駆動するインバータ１４の駆動が許可されているか否かを判定する（ステップＳ９）。そして、異常処理手段３０３は、出力電圧Ｖｍの電圧レベルが安定していないとき、インバータ１４の駆動が許可されていないと判定し、一連の動作が終了する。
【０１１０】
ステップＳ９において、異常処理手段３０３は、出力電圧Ｖｍの電圧レベルが安定しているとき、インバータ１４の駆動が許可されていると判定し、信号ＲＥ１を生成してインバータ１４へ出力する。これにより、駆動モータ（交流モータＭ１）を駆動するインバータ１４の強制停止が解除される（ステップＳ１０）。そして、一連の動作が終了する。
【０１１１】
出力電圧Ｖｍが安定している場合、インバータ１４の強制停止を解除して交流モータＭ１を駆動することにしたのは、出力電圧Ｖｍの電圧レベルが安定していれば、コンデンサ１３に蓄積された直流電力によって交流モータＭ１を駆動できるからである。
【０１１２】
上述したように、異常処理手段３０３は、電気負荷装置１００のＤＣ／ＤＣコンバータ１２、インバータ１４およびインバータ３１のいずれで異常が生じているかを検出し、その検出した異常原因に対応した処理を行なうことによって電気負荷装置１００を安全に駆動する。
【０１１３】
なお、上記においては、駆動モータ（交流モータＭ１）を駆動するインバータ１４が異常停止したか否かの判定を、発電機（交流モータＭ２）を駆動するインバータ３１が異常停止したか否かの判定よりも先に行なうと説明したが、この発明においては、両者の判定の先後は、逆であってもよい。
【０１１４】
再び、図１を参照して、電気負荷装置１００における全体動作について説明する。全体の動作が開始されると、制御装置３０は、Ｈレベルの信号ＳＥを生成してシステムリレーＳＲ１，ＳＲ２へ出力し、システムリレーＳＲ１，ＳＲ２がオンされる。直流電源Ｂは直流電圧をシステムリレーＳＲ１，ＳＲ２を介してＤＣ／ＤＣコンバータ１２へ出力する。
【０１１５】
電圧センサー１０は、直流電源Ｂから出力される直流電圧Ｖｂを検出し、その検出した直流電圧Ｖｂを制御装置３０へ出力する。また、電圧センサー２０は、コンデンサ１３の両端の電圧Ｖｍを検出し、その検出した電圧Ｖｍを制御装置３０へ出力する。さらに、電流センサー２４は、交流モータＭ１に流れるモータ電流ＭＣＲＴ１を検出して制御装置３０へ出力し、電流センサー２８は、交流モータＭ２に流れるモータ電流ＭＣＲＴ２を検出して制御装置３０へ出力する。そして、制御装置３０は、外部ＥＣＵからトルク指令値ＴＲ１，ＴＲ２およびモータ回転数ＭＲＮ１，ＭＲＮ２を受ける。
【０１１６】
そうすると、制御装置３０は、直流電圧Ｖｂ、出力電圧Ｖｍ、モータ電流ＭＣＲＴ１、トルク指令値ＴＲ１およびモータ回転数ＭＲＮ１に基づいて、上述した方法により信号ＰＷＭＩ１を生成し、その生成した信号ＰＷＭＩ１をインバータ１４へ出力する。また、制御装置３０は、直流電圧Ｖｂ、出力電圧Ｖｍ、モータ電流ＭＣＲＴ２、トルク指令値ＴＲ２およびモータ回転数ＭＲＮ２に基づいて、上述した方法により信号ＰＷＭＩ２を生成し、その生成した信号ＰＷＭＩ２をインバータ３１へ出力する。
【０１１７】
さらに、制御装置３０は、インバータ１４（または３１）が交流モータＭ１（またはＭ２）を駆動するとき、直流電圧Ｖｂ、出力電圧Ｖｍ、モータ電流ＭＣＲＴ１（またはＭＣＲＴ２）、トルク指令値ＴＲ１（またはＴＲ２）、およびモータ回転数ＭＲＮ１（またはＭＲＮ２）に基づいて、上述した方法によりＤＣ／ＤＣコンバータ１２のＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２をスイッチング制御するための信号ＰＷＵを生成し、その生成した信号ＰＷＵをＤＣ／ＤＣコンバータ１２へ出力する。
【０１１８】
そうすると、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２は、信号ＰＷＵに応じて、直流電源Ｂからの直流電圧Ｖｂを昇圧し、その昇圧した直流電圧をノードＮ１，Ｎ２を介してコンデンサ１３に供給する。そして、インバータ１４は、コンデンサ１３によって平滑化された直流電圧を制御装置３０からの信号ＰＷＭＩ１によって交流電圧に変換して交流モータＭ１を駆動する。また、インバータ３１は、コンデンサ１３によって平滑化された直流電圧を制御装置３０からの信号ＰＷＭＩ２によって交流電圧に変換して交流モータＭ２を駆動する。これによって、交流モータＭ１は、トルク指令値ＴＲ１によって指定されたトルクを発生し、交流モータＭ２は、トルク指令値ＴＲ２によって指定されたトルクを発生する。
【０１１９】
また、電気負荷装置１００が搭載されたハイブリッド自動車の回生制動時、制御装置３０は、外部ＥＣＵから信号ＲＧＥを受け、その受けた信号ＲＧＥに応じて、信号ＰＷＭＣ１，２を生成してそれぞれインバータ１４，３１へ出力し、信号ＰＷＤを生成してＤＣ／ＤＣコンバータ１２へ出力する。
【０１２０】
そうすると、インバータ１４は、交流モータＭ１が発電した交流電圧を信号ＰＷＭＣ１に応じて直流電圧に変換し、その変換した直流電圧をコンデンサ１３を介してＤＣ／ＤＣコンバータ１２へ供給する。また、インバータ３１は、交流モータＭ２が発電した交流電圧を信号ＰＷＭＣ２に応じて直流電圧に変換し、その変換した直流電圧をコンデンサ１３を介してＤＣ／ＤＣコンバータ１２へ供給する。そして、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２は、コンデンサ１３からの直流電圧をノードＮ１，Ｎ２を介して受け、その受けた直流電圧を信号ＰＷＤによって降圧し、その降圧した直流電圧を直流電源Ｂに供給する。これにより、直流電源Ｂは、交流モータＭ１またはＭ２によって発電された電力により充電される。
【０１２１】
また、交流モータＭ１がコンデンサ１３に蓄積された直流電力を消費し、交流モータＭ２が発電しているとき、制御装置３０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２用のＩＰＭ、インバータ１４用のＩＰＭおよびインバータ３１用のＩＰＭからそれぞれフェイル信号ＦＬＣ，ＦＬＶ１，ＦＬＶ２を受け、電圧センサー２０から出力電圧Ｖｍを受ける。そして、制御装置３０は、図４に示すフローチャートに従ってＤＣ／ＤＣコンバータ１２、インバータ１４およびインバータ３１のいずれが異常停止したかを検出し、その検出した異常原因に対応した処理を行なう。
【０１２２】
なお、上記においては、交流モータＭ１を駆動モータ、交流モータＭ２を発電機として説明したが、この発明においては、交流モータＭ１が発電機、交流モータＭ２が駆動モータであってもよい。
【０１２３】
また、インバータ１４および交流モータＭ１は、「第１の電気負荷」を構成し、インバータ３１および交流モータＭ２は、「第２の電気負荷」を構成する。
【０１２４】
さらに、インバータ３１を強制停止した（図４のステップＳ４参照）後に、出力電圧Ｖｍの電圧レベルが安定していると判定すること（図４のステップＳ５参照）は、インバータ３１の復帰条件が成立することに相当する。
【０１２５】
さらに、インバータ１４を強制停止した（図４のステップＳ８参照）後に、出力電圧Ｖｍの電圧レベルが安定していると判定すること（図４のステップＳ９参照）は、インバータ１４の復帰条件が成立することに相当する。
【０１２６】
さらに、この発明による異常処理方法は、図４に示すフローチャートに従って電気負荷装置１００の異常処理を行なう異常処理方法である。
【０１２７】
さらに、制御装置３０の異常処理手段３０３における異常処理は、実際にはＣＰＵによって行なわれ、ＣＰＵは、図４に示すフローチャートの各ステップを備えるプログラムをＲＯＭから読出し、その読出したプログラムを実行して図４に示すフローチャートに従って電気負荷装置１００の異常処理を行なう。したがって、ＲＯＭは、図４に示すフローチャートの各ステップを備えるプログラムを記録したコンピュータ（ＣＰＵ）読取り可能な記録媒体に相当する。
【０１２８】
さらに、上記においては、電気負荷装置１００は、ハイブリッド自動車に搭載されるとして説明したが、この発明による電気負荷装置は、ハイブリッド自動車に用いられるものに限らず、それ以外のものに用いられてもよい。たとえば、この発明による電気負荷装置は、電気自動車または燃料電池自動車に適用可能であり、また、自動車に限らず、ＤＣ／ＤＣコンバータと複数の電気負荷を備えるシステムに適用可能である。
【０１２９】
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】この発明による電気負荷装置の概略ブロック図である。
【図２】図１に示す制御装置の機能ブロック図である。
【図３】図２に示すモータトルク制御手段の機能を説明するための機能ブロック図である。
【図４】図１に示す電気負荷装置における異常処理の動作を説明するためのフローチャートである。
【図５】ハイブリッド自動車に搭載される２モータの概念図である。
【符号の説明】
１０，２０ 電圧センサー、１１，１３ コンデンサ、１２ ＤＣ／ＤＣコンバータ、１４，３１，３３０，３４０ インバータ、１５ Ｕ相アーム、１６ Ｖ相アーム、１７ Ｗ相アーム、２４，２８ 電流センサー、３０ 制御装置、４０ モータ制御用相電圧演算部、４２ インバータ用ＰＷＭ信号変換部、５０インバータ入力電圧指令演算部、５２ フィードバック電圧指令演算部、５４デューティー比変換部、１００ 電気負荷装置、３０１ モータトルク制御手段、３０２ 電圧変換制御手段、３０３ 異常処理手段、Ｂ 直流電源、ＳＲ１，ＳＲ２ システムリレー、Ｄ１〜Ｄ８ ダイオード、Ｑ１〜Ｑ８ ＮＰＮトランジスタ、Ｍ１，Ｍ２ 交流モータ、ＦＵ フューズ、Ｌ１ 正母線、Ｌ２ 負母線。
Claims (19)
- 直流電源から出力された第１の直流電圧を電圧レベルが前記第１の直流電圧と異なる第２の直流電圧に変換する電圧変換器と、
前記第２の直流電圧により駆動される第１および第２の電気負荷と、
前記電圧変換器、前記第１の電気負荷および前記第２の電気負荷のうち、少なくとも１つが異常であるとき、異常対処処理を行なう異常処理手段とを備える電気負荷装置。 - 前記異常処理手段は、前記電圧変換器が異常であるとき前記第１および第２の電気負荷を停止する、請求項１に記載の電気負荷装置。
- 前記異常処理手段は、前記電圧変換器が正常であり、かつ、前記第１および第２の電気負荷のうちいずれか一方の電気負荷が異常であるとき、他方の電気負荷を停止する、請求項１に記載の電気負荷装置。
- 前記異常処理手段は、復帰条件が成立するとき、前記他方の電気負荷を復帰する、請求項３に記載の電気負荷装置。
- 前記第２の直流電圧を平滑化し、その平滑化した第２の直流電圧を前記第１および第２の電気負荷に供給する容量素子をさらに備え、
前記第１の電気負荷は、
モータと、
前記容量素子から受けた第２の直流電圧に基づいて前記モータを駆動するインバータとを含む、請求項３に記載の電気負荷装置。 - 前記異常処理手段は、さらに、前記電圧変換器の駆動を維持する、請求項５に記載の電気負荷装置。
- 前記電圧変換器は、前記第１の直流電圧と前記第２の直流電圧との間で相互に電圧変換を行なう、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の電気負荷装置。
- 電気負荷装置における異常処理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り可能な記録媒体であって、
前記電気負荷装置は、
直流電源から出力された第１の直流電圧を電圧レベルが前記第１の直流電圧と異なる第２の直流電圧に変換する電圧変換器と、
前記第２の直流電圧により駆動される第１および第２の電気負荷とを備え、
前記プログラムは、
前記電圧変換器、前記第１の電気負荷、および前記第２の電気負荷のうち、いずれかの異常を検出する第１のステップと、
前記異常の検出に応じて、異常対処処理を行なう第２のステップとをコンピュータに実行させる、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り可能な記録媒体。 - 前記第１のステップは、前記電圧変換器の異常を検出し、
前記第２のステップは、前記第１および第２の電気負荷を停止する、請求項８に記載の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り可能な記録媒体。 - 前記第１のステップは、前記第１および第２の電気負荷のうち、いずれか一方の電気負荷の異常を検出し、
前記第２のステップは、前記第１および第２の電気負荷のうち、他方の電気負荷を停止する、請求項８に記載の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り可能な記録媒体。 - 前記プログラムは、復帰条件が成立するとき、前記他方の電気負荷を復帰する第３のステップをさらにコンピュータに実行させる、請求項１０に記載の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り可能な記録媒体。
- 前記電気負荷装置は、前記第２の直流電圧を平滑化し、その平滑化した第２の直流電圧を前記第１および第２の電気負荷に供給する容量素子をさらに備え、
前記第１の電気負荷は、
モータと、
前記容量素子から受けた第２の直流電圧に基づいて前記モータを駆動するインバータとを含み、
前記プログラムの前記第２のステップは、さらに、電圧変換器の駆動を維持する、請求項１０に記載の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り可能な記録媒体。 - 前記電圧変換器は、前記第１の直流電圧と前記第２の直流電圧との間で相互に電圧変換を行なう、請求項８から請求項１２のいずれか１項に記載の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り可能な記録媒体。
- 電気負荷装置における異常処理方法であって、
前記電気負荷装置は、
直流電源から出力された第１の直流電圧を電圧レベルが前記第１の直流電圧と異なる第２の直流電圧に変換する電圧変換器と、
前記第２の直流電圧により駆動される第１および第２の電気負荷とを備え、
前記異常処理方法は、
前記電圧変換器、前記第１の電気負荷、および前記第２の電気負荷のうち、いずれかの異常を検出する第１のステップと、
前記異常の検出に応じて、異常対処処理を行なう第２のステップとを含む、異常処理方法。 - 前記第１のステップは、前記電圧変換器の異常を検出し、
前記第２のステップは、前記第１および第２の電気負荷を停止する、請求項１４に記載の異常処理方法。 - 前記第１のステップは、前記第１および第２の電気負荷のうち、いずれか一方の電気負荷の異常を検出し、
前記第２のステップは、前記第１および第２の電気負荷のうち、他方の電気負荷を停止する、請求項１４に記載の異常処理方法。 - 前記異常処理方法は、復帰条件が成立するとき、前記他方の電気負荷を復帰する第３のステップをさらに含む、請求項１６に記載の異常処理方法。
- 前記電気負荷装置は、前記第２の直流電圧を平滑化し、その平滑化した第２の直流電圧を前記第１および第２の電気負荷に供給する容量素子をさらに備え、
前記第１の電気負荷は、
モータと、
前記容量素子から受けた第２の直流電圧に基づいて前記モータを駆動するインバータとを含み、
前記異常処理方法の前記第２のステップは、さらに、前記電圧変換器の駆動を維持する、請求項１６に記載の異常処理方法。 - 前記電圧変換器は、前記第１の直流電圧と前記第２の直流電圧との間で相互に電圧変換を行なう、請求項１４から請求項１８のいずれか１項に記載の異常処理方法。
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