JP2005312232A - 車両用電力変換装置の出力制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 振動型ヒートパイプが故障したときにインバータが過熱するのを防止する。
【解決手段】 内燃機関１とモータ２の少なくともいずれか一方の動力を車輪に伝達して走行するハイブリッド車両に搭載され、高電圧バッテリ３から供給される直流電力を交流電力に変換してモータ２に供給するインバータ４と、インバータ４の近傍に配置され流路５３内に収容されている流体５４を振動させることによってインバータ４との熱伝達を制御する振動型ヒートパイプ５と、振動型ヒートパイプ５の流体５４を振動させるアクチュエータ５５と、アクチュエータ５５の故障を検出する故障検出手段と、前記故障検出手段によってアクチュエータ５５の故障を検出した場合にインバータ４の出力を低下させてモータ２の出力を低下するとともに、内燃機関１の出力を増大する出力制御手段と、を備える。
【選択図】 図１

Description

この発明は、車両に搭載された電力変換装置（例えばインバータやコンバータ）の出力制御装置に関するものである。

モータを動力として走行する電気自動車や、内燃機関とモータの少なくともいずれか一方の動力を車輪に伝達して走行するハイブリッド車両では、直流電源の蓄電装置からモータに電力を供給するときにインバータによって直流から交流に変換している。また、駆動方式を問わず車載された高電圧の蓄電装置から低電圧の電気負荷に電力を供給するときには、ＤＣ／ＤＣコンバータによって高電圧から低電圧に電圧変換している。

ところで、インバータやＤＣ／ＤＣコンバータのように電力変換を行う電力変換装置は作動時に発熱を伴うが、これら電力変換装置には作動温度範囲があり、この範囲から逸脱すると損傷する虞があるため温度制御をする必要がある。
この温度制御手段の一つに、振動型ヒートパイプと称されるものがある（例えば、特許文献１参照）。図５は振動型ヒートパイプの概略構成図であり、振動型ヒートパイプ５は、吸熱部５１と放熱部５２の間で蛇行する閉ループ流路５３を備え、この閉ループ流路５３内には流体５４が封入され、閉ループ流路５３内の所定位置（例えば放熱部５２）に前記流体を振動させるためのアクチュエータ５５が設けられている。この振動型ヒートパイプ５では、アクチュエータ５５を作動すると流体５４に振動流が生じ、この振動流の振動条件（振幅や周波数）を変えることにより熱輸送量（あるいは熱伝達）を制御することができる。したがって、振動型ヒートパイプ５のアクチュエータ５５の振動条件を制御することによって、吸熱部５１の近傍に設置した前記電力変換装置を所定の作動温度範囲に保持することができる。
特開２００２−３６４９９１号公報

このように、振動型ヒートパイプ５によって前記電力変換装置の温度制御を行う場合には、アクチュエータ５５が故障すると閉ループ流路５３内の流体５４を所望する振動条件で振動させることができなくなり、その結果、熱輸送量の制御が困難になって、電力変換装置を作動温度範囲に保持することが困難になり、電力変換装置が過熱してしまう。したがって、振動型ヒートパイプを用いる場合には、アクチュエータが故障したときの電力変換装置の保護対策が切望されていた。
そこで、この発明は、車載されたインバータ等電力変換装置の温度制御用の振動型ヒートパイプのアクチュエータが故障したときに、電力変換装置の過熱を防止することができる車両用電力変換装置の出力制御装置を提供するものである。

上記課題を解決するために、請求項１に係る発明は、蓄電装置（例えば、後述する実施例における高電圧バッテリ３，２３）から供給される電力を変換して電気負荷（例えば、後述する実施例におけるモータ２、オーディオ３１、エアコン３２、デフロスタ３３）に供給する電力変換装置（例えば、後述する実施例におけるインバータ４、ＤＣ／ＤＣコンバータ２４）と、前記電力変換装置の近傍に配置され流路（例えば、後述する実施例における閉ループ流路５３）内に収容されている流体（例えば、後述する実施例における冷却水５４）を振動させることによって前記電力変換装置との熱伝達を制御する振動型ヒートパイプ（例えば、後述する実施例における振動型ヒートパイプ５）と、前記振動型ヒートパイプ内の流体を振動させるアクチュエータ（例えば、後述する実施例におけるアクチュエータ５５）と、前記アクチュエータの故障を検出する故障検出手段（例えば、後述する実施例におけるステップＳ１０１，１０２，２０１，２０２）と、前記故障検出手段によってアクチュエータの故障を検出した場合に前記電力変換装置の出力を制限する出力制御手段（例えば、後述する実施例におけるステップＳ１０４〜１１１、Ｓ２０３〜２０６）と、を備えることを特徴とする車両用電力変換装置の出力制御装置である。
このように構成することにより、故障検出手段によってアクチュエータの故障が検出されたときには、出力制御手段が電力変換装置の出力を制限するので、電力変換装置の温度上昇を抑制することができる。

請求項２に係る発明は、内燃機関（例えば、後述する実施例における内燃機関１）とモータ（例えば、後述する実施例におけるモータ２）の少なくともいずれか一方の動力を車輪に伝達して走行するハイブリッド車両に搭載され、蓄電装置（例えば、後述する実施例における高電圧バッテリ３）から供給される直流電力を交流電力に変換してモータに供給するインバータ（例えば、後述する実施例におけるインバータ４）からなる電力変換装置と、前記電力変換装置の近傍に配置され流路（例えば、後述する実施例における閉ループ流路５３）内に収容されている流体（例えば、後述する実施例における冷却水５４）を振動させることによって前記電力変換装置との熱伝達を制御する振動型ヒートパイプ（例えば、後述する実施例における振動型ヒートパイプ５）と、前記振動型ヒートパイプ内の流体を振動させるアクチュエータ（例えば、後述する実施例におけるアクチュエータ５５）と、前記アクチュエータの故障を検出する故障検出手段（例えば、後述する実施例におけるステップＳ１０１，１０２）と、前記故障検出手段によってアクチュエータの故障を検出した場合に前記電力変換装置の出力を低下させて前記モータの出力を低下するとともに、前記内燃機関の出力を増大する出力制御手段（例えば、後述する実施例におけるステップＳ１０４〜１１１）と、を備えることを特徴とする車両用電力変換装置の出力制御装置である。
このように構成することにより、故障検出手段によってアクチュエータの故障が検出されたときには、出力制御手段が電力変換装置の出力を低下させるので、電力変換装置の温度上昇を抑制することができ、また、出力制御手段が電力変換装置の出力を低下させることによってモータの出力を低下するとともに、内燃機関の出力を増大するので、モータ出力の低下分を内燃機関出力で補償することができる。

請求項３に係る発明は、請求項２に記載の発明において、前記故障検出手段によってアクチュエータの故障を検出した場合には、前記内燃機関の自動停止を禁止することを特徴とする。
このように構成することにより、故障検出手段によってアクチュエータの故障を検出した場合に内燃機関の自動停止を禁止することで、内燃機関の出力増大制御を迅速且つ確実に実行することが可能になる。

請求項４に係る発明は、蓄電装置（例えば、後述する実施例における高電圧バッテリ２３）から供給される高電圧電力を低電圧電力に変換して電気負荷（例えば、後述する実施例におけるオーディオ３１、エアコン３２、デフロスタ３３）に供給するＤＣ／ＤＣコンバータからなる電力変換装置（例えば、後述する実施例におけるＤＣ／ＤＣコンバータ２４）と、前記電力変換装置の近傍に配置され流路（例えば、後述する実施例における閉ループ流路５３）内に収容されている流体（例えば、後述する実施例における冷却水５４）を振動させることによって前記電力変換装置との熱伝達を制御する振動型ヒートパイプ（例えば、後述する実施例における振動型ヒートパイプ５）と、前記振動型ヒートパイプ内の流体を振動させるアクチュエータ（例えば、後述する実施例におけるアクチュエータ５５）と、前記アクチュエータの故障を検出する故障検出手段（例えば、後述する実施例におけるステップＳ２０１，２０２）と、前記故障検出手段によってアクチュエータの故障を検出した場合に前記電力変換装置の出力を低下させて前記電気負荷への電力供給を制限する出力制御手段（例えば、後述する実施例におけるステップＳ２０３〜２０６）と、を備えることを特徴とする車両用電力変換装置の出力制御装置である。
このように構成することにより、故障検出手段によってアクチュエータの故障が検出されたときには、出力制御手段が電力変換装置の出力を低下させて電気負荷に供給する電力を制限するので、電力変換装置の温度上昇を抑制することができる。

請求項５に係る発明は、請求項４に記載の発明において、前記電気負荷を複数備え、前記出力制御手段は、前記電力変換装置の出力を制限したときに、前記電気負荷の消費電力が前記電力変換装置の出力電力を超えないように、予め設定された優先順位に従って前記電気負荷への電力供給を停止することを特徴とする。
このように構成することにより、例えば、必要性の高い電気負荷への電力供給を確保しつつ、電力変換装置の出力制限を行うことができる。

請求項１に係る発明によれば、故障検出手段によってアクチュエータの故障が検出されたときには、出力制御手段が電力変換装置の出力を制限するので、電力変換装置の温度上昇を抑制することができ、その結果、電力変換装置の過熱を防止することができる。

請求項２に係る発明によれば、故障検出手段によってアクチュエータの故障が検出されたときには、出力制御手段が電力変換装置の出力を低下させるので、電力変換装置の温度上昇を抑制することができ、その結果、電力変換装置の過熱を防止することができる。また、同時に、出力制御手段が電力変換装置の出力を低下させることによってモータの出力を低下するとともに、内燃機関の出力を増大するので、モータ出力の低下分を内燃機関出力で補償することができ、その結果、急激な駆動力変化を防止することができて、ドライバビリティに悪影響を及ぼさないようにすることができる。

請求項３に係る発明によれば、故障検出手段によってアクチュエータの故障を検出した場合に内燃機関の自動停止を禁止することで、内燃機関の出力増大制御を迅速且つ確実に実行することができる。

請求項４に係る発明によれば、故障検出手段によってアクチュエータの故障が検出されたときには、出力制御手段が電力変換装置の出力を低下させて電気負荷に供給する電力を制限するので、電力変換装置の温度上昇を抑制することができ、その結果、電力変換装置の過熱を防止することができる。

請求項５に係る発明によれば、例えば、必要性の高い電気負荷への電力供給を確保しつつ、電力変換装置の出力制限を行うことができる。

以下、この発明に係る車両用電力変換装置の出力制御装置の実施例を図１から図４の図面を参照して説明する。

初めに、この発明に係る車両用電力変換装置の出力制御装置の実施例１を図１および図２の図面を参照して説明する。
図１は、ハイブリッド車両における車両用電力変換装置の出力制御装置の概略構成図である。この実施例におけるハイブリッド車両は、内燃機関（エンジン）１とモータ２の少なくともいずれか一方の動力を車輪（図示せず）に伝達して走行する車両であり、モータ２に電力を供給するための高電圧バッテリ（蓄電装置）３を備えている。モータ２は三相モータで構成されており、そのため、高電圧バッテリ３から供給される直流電力はインバータ４によって交流電力に変換されてモータ２に供給される。また、モータ２は車両の運動エネルギーを電気エネルギーとして回収する回生手段を兼ねており、車両のクルーズ走行時および減速時にモータ２の回生制動が行われ、回収された電気エネルギーはインバータ４を介して高電圧バッテリ３に充電される。

インバータ４は、振動型ヒートパイプ５の吸熱部５１の上に設置されており、振動型ヒートパイプ５によってインバータ４で発生する熱は放熱部５２に伝達されて冷却され、所定温度以下に保持される。すなわち、この振動型ヒートパイプ５は熱伝達装置として機能する。振動型ヒートパイプ５の構成は従来のものと同じであり、図５を援用して説明すると、吸熱部５１と放熱部５２の間で蛇行する閉ループ流路５３には冷却水（流体）５４が封入されており、閉ループ流路５３内に設置されたアクチュエータ５５を作動させて冷却水５４に振動流を生じさせることができ、アクチュエータ５５を制御して振動流の振動条件（振幅や周波数）を変えることにより熱輸送量（あるいは熱伝達）を制御することができるようになっている。したがって、アクチュエータ５５を制御することによって、インバータ４を所定の作動温度範囲に保持することができる。

電子制御装置（ＥＣＵ）６は、内燃機関１の自動始動、自動停止、出力制御を行うとともに、インバータ４の出力制御を行うことによりモータ２の出力制御を行う。
ＥＣＵ６には、表１に示される各種センサ、すなわち、冷却水５４の流量を検出する冷却水流量センサ１１、冷却水５４の圧力を検出する冷却水水圧センサ１２、冷却水５４の温度を検出する冷却水温度センサ１３、アクチュエータ５５の駆動電流を検出するアクチュエータ電流センサ１４、アクチュエータ５５の動作速度を検出するアクチュエータ速度センサ１５、アクチュエータ５５の振動子の位置を検出するアクチュエータ位置センサ１６、インバータ４内のパワー半導体チップ温度を検出する電力変換装置温度センサ１７の出力信号が入力され、ＥＣＵ６はこれらセンサ１１〜１７の出力信号に基づいてアクチュエータ５５が故障しているか否かを判定する。このことから、センサ１１〜１７は、アクチュエータ５５の状態（正常状態か故障状態か）を検出するアクチュエータ状態検出手段と言うこともできる。
詳述すると、ＥＣＵ６は、表１に示すように、下記いずれか一の条件を満足したときに、アクチュエータ５５が故障していると判定する。

（１）冷却水流量センサ１１の出力値が、アクチュエータ５５の振動条件（振幅、周波数）で得られる冷却水流量要求値に対応する出力値よりも小さい。
（２）冷却水水圧センサ１２の出力値が、アクチュエータ５５の振動条件（振幅、周波数）で得られる冷却水圧力要求値に対応する出力値よりも小さい。
（３）冷却水温度センサ１３の出力値が、予め設定した規定値よりも大きい。
（４）アクチュエータ電流センサ１４の出力値が、アクチュエータ５５の指令電流値よりも小さい。
（５）アクチュエータ速度センサ１５の出力値が、アクチュエータ５５の指令動作速度に対応する出力値よりも小さい。
（６）アクチュエータ位置センサ１６の出力値が、アクチュエータ５５の動作要求があるにもかかわらず、振動子の位置が一定時間以上経過しても変化しないか、変化しても予め設定した最小変化値を超えない。
（７）電力変換装置温度センサ１７の出力値が、予め設定した規定値よりも大きい。

そして、アクチュエータ５５が故障しているときには、振動型ヒートパイプ５の熱輸送量（あるいは熱伝達）を所望するように制御するのが困難になり、その結果、インバータ４を所定温度範囲に保持することが困難になって、インバータ４が過熱する虞がある。
そこで、このハイブリッド車両では、前述のようにＥＣＵ６によってアクチュエータ５５が故障であると判定されたときには、ＥＣＵ６はインバータ４の出力制限を実行し、インバータ４の出力を低下させることによって、インバータ４の温度上昇を抑制し、インバータ４が過熱しないようにする。これにより、アクチュエータ５５の故障時にインバータ４が過熱するのを防止する。また、インバータ４の出力を低下させるとモータ２の出力が低下するので、内燃機関１の出力を増大制御することにより、モータ２の出力低下分を内燃機関１の出力で補償し、急激な駆動力変化を防止して、ドライバビリティに悪影響を及ぼさないようにする。

次に、この実施例１における出力制御について、図２のフローチャートに従って説明する。図２のフローチャートに示される出力制御ルーチンはＥＣＵ６によって実行される。
まず、ステップＳ１０１において、冷却水流量センサ１１、冷却水水圧センサ１２、冷却水温度センサ１３、アクチュエータ電流センサ１４、アクチュエータ速度センサ１５、アクチュエータ位置センサ１６、電力変換装置温度センサ１７の出力値に基づいて、前述の如くアクチュエータ５５の故障判定を行う。
次に、ステップＳ１０２において、ステップＳ１０１の故障判定に基づいてアクチュエータ５５が正常に動作しているか否かを判定する。ステップＳ１０２における判定結果が「ＹＥＳ」（正常）である場合は、ステップＳ１０１に戻る。

ステップＳ１０２における判定結果が「ＮＯ」（故障）である場合は、ステップＳ１０３に進み、内燃機関１の自動停止（アイドルストップ）を禁止する。これは、後述するインバータ４の出力制限が実行された場合に、それ以降、モータ２で内燃機関１を始動することができなくなるからである。また、内燃機関１の自動停止を禁止することにより、後述する内燃機関１の出力増大制御を迅速且つ確実に実行することができるようにするためでもある。

次に、ステップＳ１０４に進み、電力変換装置温度センサ１７で検出したインバータ４のパワー半導体チップ温度Ｔｊが予め設定したインバータ出力制限温度Ｔ１よりも低いか否かを判定する。
ステップＳ１０４における判定結果が「ＹＥＳ」（Ｔｊ＜Ｔ１）である場合はステップＳ１０４に戻る。すなわち、この場合にはインバータ４の出力制限を行わない。ステップＳ１０４における判定結果が「ＮＯ」（Ｔｊ≧Ｔ１）である場合はステップＳ１０５に進み、インバータ４の出力制限を行って出力を低下させ、これによりモータ２の出力を低下する。その結果、インバータ４の温度上昇を抑制することができる。

次に、ステップＳ１０６に進み、内燃機関１の出力とモータ２の出力の和（以下、トータル出力という）が、車両が要求するトータル要求出力よりも小さいか否かを判定する。
ステップＳ１０６における判定結果が「ＹＥＳ」（トータル要求出力＞トータル出力）である場合は、トータル出力が不足であるので、ステップＳ１０７に進み、内燃機関１の出力増大制御を実行して、ステップＳ１０６に戻る。これにより、モータ２の出力低下分を内燃機関１の出力で補償し、インバータ４の故障前後で駆動力が変わらないようにして、インバータ４の出力制限に伴って急激な駆動力変化が起こるのを防止する。
なお、ステップＳ１０２でアクチュエータ５５が故障であると判定される以前から内燃機関１が停止しているときにステップＳ１０６における判定結果が「ＹＥＳ」になった場合には、既にステップＳ１０５でインバータ４の出力制限が行われているためモータ２によって内燃機関１を始動させることができないので、図示しない別のセルモータで内燃機関１を始動し内燃機関１の出力増大制御を実行する。

一方、ステップＳ１０６における判定結果が「ＮＯ」（トータル要求出力≦トータル出力）である場合は、ステップＳ１０８に進んで、電力変換装置温度センサ１７で検出したインバータ４のパワー半導体チップ温度Ｔｊが予め設定したインバータ出力停止温度Ｔ２よりも低いか否かを判定する。なお、インバータ出力停止温度Ｔ２はインバータ出力制限温度Ｔ１よりも高く設定されている（Ｔ２＞Ｔ１）。

ステップＳ１０８における判定結果が「ＹＥＳ」（Ｔｊ＜Ｔ２）である場合はステップＳ１０４に戻る。ステップＳ１０８における判定結果が「ＮＯ」（Ｔｊ≧Ｔ２）である場合はステップＳ１０９に進み、インバータ４の出力を停止して、これによりモータ２の出力を停止する。つまり、インバータ４のパワー半導体チップ温度Ｔｊがインバータ出力停止温度Ｔ２以上になった場合には、インバータ４をこれ以上温度上昇させないようにするために、インバータ４の出力を停止する。その結果、モータ２の出力も停止するので、車両は内燃機関１の動力のみによる走行となる。

次に、ステップＳ１１０に進み、トータル出力が車両のトータル要求出力よりも小さいか否かを判定する。
ステップＳ１１０における判定結果が「ＹＥＳ」（トータル要求出力＞トータル出力）である場合は、トータル出力が不足であるので、ステップＳ１１１に進み、内燃機関１の出力増大制御を実行して、ステップＳ１１０に戻る。これにより、モータ２停止による出力低下分を内燃機関１の出力で補償し、インバータ４の故障前後で駆動力が変わらないようにして、インバータ４の出力停止に伴って急激な駆動力変化が起こるのを防止する。
一方、ステップＳ１１０における判定結果が「ＮＯ」（トータル要求出力≦トータル出力）である場合は、本ルーチンの実行を終了する。

この実施例１において、ＥＣＵ６がステップＳ１０１およびステップＳ１０２の処理を実行することにより、アクチュエータ５５の故障を検出する故障検出手段が実現され、ＥＣＵ６がステップＳ１０４〜ステップＳ１１１の一連の処理を実行することにより電力変換装置（インバータ４）の出力を制限する出力制御手段が実現される。なお、インバータ４の出力停止は出力制限の一態様と考えることができる。

したがって、この実施例の車両用電力変換装置の出力制御装置によれば、故障検出手段によってアクチュエータ５５の故障が検出されたときには、出力制御手段がインバータ（電力変換装置）４の出力を低下させるので、インバータ４の温度上昇を抑制することができ、その結果、インバータ４の過熱を防止することができる。また、同時に、出力制御手段がインバータ４の出力を低下させることによってモータ２の出力を低下するとともに、内燃機関１の出力を増大するので、モータ２の出力低下分を内燃機関１の出力で補償することができ、その結果、急激な駆動力変化を防止することができて、ドライバビリティに悪影響を及ぼさないようにすることができる。

次に、この発明に係る車両用電力変換装置の出力制御装置の実施例２を図３および図４の図面を参照して説明する。
図３は、車両用電力変換装置の出力制御装置の概略構成図である。この実施例における車両は、ハイブリッド車両、モータのみで駆動力を得る電気車両のいずれであってもよい。
この車両は、高電圧バッテリ（蓄電装置）２３と低電圧バッテリ２２を備えており、高電圧バッテリ２３から供給される直流電力はＤＣ／ＤＣコンバータ２４によって低電圧電力に変換されて低電圧バッテリ２２に供給される。

ＤＣ／ＤＣコンバータ２４は、振動型ヒートパイプ５の吸熱部５１の上に設置されており、振動型ヒートパイプ５によってＤＣ／ＤＣコンバータ２４で発生する熱は放熱部５２に伝達されて冷却され、所定温度以下に保持される。すなわち、この振動型ヒートパイプ５は熱伝達装置として機能する。振動型ヒートパイプ５の構成および機能は実施例１のものと同じであるので、図中、同一態様部分に同一符号を付して説明を省略する。実施例２の場合は、アクチュエータ５５を制御することによって、ＤＣ／ＤＣコンバータ２４を所定の作動温度範囲に保持することができる。
ＤＣ／ＤＣコンバータ２４の出力側（低電圧側）および低電圧バッテリ２２には、複数の電気負荷、例えば、オーディオ３１、エアコンディショナーコンプレッサ（以下、エアコンと略す）３２、デフロスタ用ヒータ（以下、デフロスタと略す）３３、・・・がそれぞれＯＮ／ＯＦＦスイッチ４１，４２，４３・・・を介して並列接続されている。これらスイッチ４１，４２，４３・・・はＥＣＵ２６によってＯＦＦ可能である。

電子制御装置（ＥＣＵ）２６は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２４の出力制御を行うとともに、前記電気負荷３１，３２，３３・・・の制御を行う。
ＥＣＵ２６には、実施例１と同様、表１に示される各種センサ、すなわち、冷却水流量センサ１１、冷却水水圧センサ１２、冷却水温度センサ１３、アクチュエータ電流センサ１４、アクチュエータ速度センサ１５、アクチュエータ位置センサ１６、電力変換装置温度センサ１７の出力信号が入力され、ＥＣＵ２６はこれらセンサ１１〜１７の出力信号に基づいてアクチュエータ５５が故障しているか否かを判定する。なお、実施例２における電力変換装置温度センサ１７は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２４内のパワー半導体チップ温度を検出する。その他のセンサ１１〜１６の機能は実施例１の場合と同じである。センサ１１〜１７は、アクチュエータ５５の状態（正常状態か故障状態か）を検出するアクチュエータ状態検出手段と言うこともできる。
ＥＣＵ２６は、実施例１の場合と同様、前記した表１に示すいずれか一の条件を満足したときに、アクチュエータ５５が故障していると判定する。前記条件は実施例１の場合と同じであるので説明を省略する。

そして、アクチュエータ５５が故障しているときには、振動型ヒートパイプ５の熱輸送量（あるいは熱伝達）を所望するように制御するのが困難になり、その結果、ＤＣ／ＤＣコンバータ２４を所定温度範囲に保持することが困難になって、ＤＣ／ＤＣコンバータ２４が過熱する虞がある。
そこで、この車両では、前述のようにＥＣＵ２６によってアクチュエータ５５が故障であると判定されたときには、ＥＣＵ２６はＤＣ／ＤＣコンバータ２４の出力制限を実行し、ＤＣ／ＤＣコンバータ２４の出力電力を低下させることによって、ＤＣ／ＤＣコンバータ２４の温度上昇を抑制し、ＤＣ／ＤＣコンバータ２４が過熱しないようにする。これにより、アクチュエータ５５の故障時にＤＣ／ＤＣコンバータ２４が過熱するのを防止する。また、ＤＣ／ＤＣコンバータ２４の出力電力を低下させると電気負荷３１，３２，３３・・・に供給される電力が不足するので、電気負荷３１，３２，３３・・・の消費電力がＤＣ／ＤＣコンバータ２４の出力電力より小さくなるように（すなわち、超えないように）、電気負荷をＯＦＦにする。

次に、この実施例２における出力制御について、図４のフローチャートに従って説明する。図４のフローチャートに示される出力制御ルーチンはＥＣＵ２６によって実行される。
まず、ステップＳ２０１において、冷却水流量センサ１１、冷却水水圧センサ１２、冷却水温度センサ１３、アクチュエータ電流センサ１４、アクチュエータ速度センサ１５、アクチュエータ位置センサ１６、電力変換装置温度センサ１７の出力値に基づいて、前述の如くアクチュエータ５５の故障判定を行う。
次に、ステップＳ２０２において、ステップＳ２０１の故障判定に基づいてアクチュエータ５５が正常に動作しているか否かを判定する。ステップＳ２０２における判定結果が「ＹＥＳ」（正常）である場合は、ステップＳ２０１に戻る。

ステップＳ２０２における判定結果が「ＮＯ」（故障）である場合は、ステップＳ２０３に進み、電力変換装置温度センサ１７で検出したＤＣ／ＤＣコンバータ２４のパワー半導体チップ温度Ｔｊが予め設定したＤＣ／ＤＣコンバータ出力制限温度Ｔ３よりも低いか否かを判定する。
ステップＳ２０３における判定結果が「ＹＥＳ」（Ｔｊ＜Ｔ３）である場合はステップＳ２０３に戻る。すなわち、この場合にはＤＣ／ＤＣコンバータ２４の出力制限を行わない。ステップＳ２０３における判定結果が「ＮＯ」（Ｔｊ≧Ｔ３）である場合はステップＳ２０４に進み、ＤＣ／ＤＣコンバータ２４の出力制限を行って出力電力を低下させる。これにより、ＤＣ／ＤＣコンバータ２４の温度上昇を抑制することができる。

次に、ステップＳ２０５に進み、ＤＣ／ＤＣコンバータ２４の出力電力が現在使用中の低電圧の電気負荷３１，３２，３３・・・の消費電力（低電圧負荷消費電力）よりも小さいか否かを判定する。
ステップＳ２０５における判定結果が「ＹＥＳ」（ＤＣ／ＤＣコンバータ出力電力＜低電圧負荷消費電力）である場合は、電気負荷３１，３２，３３・・・の消費電力が多すぎるので、ステップＳ２０６に進み、電気負荷３１，３２，３３・・・の消費電力がＤＣ／ＤＣコンバータ２４の出力電力より小さくなるように（すなわち、超えないように）、予め設定された優先順位に従って現在使用している電気負荷の中で一番優先順位の高い一の電気負荷のスイッチをＯＦＦにして、該電気負荷への電力供給を停止し、ステップＳ２０５に戻る。

この場合、電気負荷３１，３２，３３・・・に対する電力供給停止の優先順位は、車両走行に対して必要性が低い電気負荷ほど優先順位を高く設定し、車両走行に対して必要性が高い電気負荷ほど優先順位を低く設定するのが好ましい。優先順位を予めこのように設定しておくと、車両走行に対して必要性が低い電気負荷から電力供給停止を開始し、車両走行に対して必要性が高い電気負荷への電力供給停止を後にすることができるので、必要性の高い電気負荷への電力供給を確保しつつ、電力変換装置の出力制限を行うことができる。

そして、ステップＳ２０６からステップＳ２０５に戻って再度判定し、その判定結果が未だ「ＹＥＳ」である場合は、再度ステップＳ２０６に進んで、次に優先順位の高い電気負荷のスイッチをＯＦＦにして該電気負荷への電力供給を停止する。このようにして優先順位に従って一つずつ電気負荷への電力供給を停止していく。
そして、ステップＳ２０５における判定結果が「ＮＯ」（ＤＣ／ＤＣコンバータ出力電力≧低電圧負荷消費電力）である場合は、本ルーチンの実行を終了する。

この実施例において、ＥＣＵ２６がステップＳ２０１およびステップＳ２０２の処理を実行することにより、アクチュエータ５５の故障を検出する故障検出手段が実現され、ＥＣＵ２６がステップＳ２０３〜ステップＳ２０６の一連の処理を実行することにより電力変換装置（ＤＣ／ＤＣコンバータ２４）の出力を制限する出力制御手段が実現される。なお、ＤＣ／ＤＣコンバータ２４の出力停止は出力制限の一態様と考えることができる。

したがって、この実施例２の車両における電力変換装置の出力制御装置によれば、故障検出手段によってアクチュエータ５５の故障が検出されたときには、出力制御手段がＤＣ／ＤＣコンバータ（電力変換装置）２４の出力を低下させて電気負荷に供給する電力を制限するので、ＤＣ／ＤＣコンバータ２４の温度上昇を抑制することができ、その結果、ＤＣ／ＤＣコンバータ２４の過熱を防止することができる。しかも、車両走行に対して必要性が高い電気負荷への電力供給を確保しつつ、ＤＣ／ＤＣコンバータ２４の出力制限を行うことができる。

〔他の実施例〕
なお、この発明は前述した実施例に限られるものではない。
例えば、前述した実施例では、アクチュエータ５５の状態を検出するアクチュエータ状態検出手段として、冷却水流量センサ１１、冷却水水圧センサ１２、冷却水温度センサ１３、アクチュエータ電流センサ１４、アクチュエータ速度センサ１５、アクチュエータ位置センサ１６、電力変換装置温度センサ１７の７つのセンサを採用したが、必ずしもこれら全てのセンサを備える必要はなく、少なくとも電力変換装置温度センサ１７と他の１つのセンサを備えていれば、該センサの出力に基づいてアクチュエータ５５の状態を検出することができ、アクチュエータ５５の故障判定を行うことができる。
また、蓄電装置はバッテリに限るものではなく、キャパシタで構成してもよい。

この発明に係る車両用電力変換装置の出力制御装置の実施例１における概略構成図である。 実施例１における出力制御のフローチャートである。 この発明に係る車両用電力変換装置の出力制御装置の実施例２における概略構成図である。 実施例２における出力制御のフローチャートである。 振動型ヒートパイプの概略構成図である。

符号の説明

１ 内燃機関
２ モータ
３ 高電圧バッテリ（蓄電装置）
４ インバータ（電力変換装置）
５ 振動型ヒートパイプ
２３ 高電圧バッテリ（蓄電装置）
２４ ＤＣ／ＤＣコンバータ（電力変換装置）
３１，３２，３３ 電気負荷
５３ 閉ループ流路（流路）
５４ 冷却水（流体）
５５ アクチュエータ

Claims (5)

1. 蓄電装置から供給される電力を変換して電気負荷に供給する電力変換装置と、前記電力変換装置の近傍に配置され流路内に収容されている流体を振動させることによって前記電力変換装置との熱伝達を制御する振動型ヒートパイプと、前記振動型ヒートパイプ内の流体を振動させるアクチュエータと、前記アクチュエータの故障を検出する故障検出手段と、前記故障検出手段によってアクチュエータの故障を検出した場合に前記電力変換装置の出力を制限する出力制御手段と、を備えることを特徴とする車両用電力変換装置の出力制御装置。
2. 内燃機関とモータの少なくともいずれか一方の動力を車輪に伝達して走行するハイブリッド車両に搭載され、蓄電装置から供給される直流電力を交流電力に変換してモータに供給するインバータからなる電力変換装置と、前記電力変換装置の近傍に配置され流路内に収容されている流体を振動させることによって前記電力変換装置との熱伝達を制御する振動型ヒートパイプと、前記振動型ヒートパイプ内の流体を振動させるアクチュエータと、前記アクチュエータの故障を検出する故障検出手段と、前記故障検出手段によってアクチュエータの故障を検出した場合に前記電力変換装置の出力を低下させて前記モータの出力を低下するとともに、前記内燃機関の出力を増大する出力制御手段と、を備えることを特徴とする車両用電力変換装置の出力制御装置。
3. 前記故障検出手段によってアクチュエータの故障を検出した場合には、前記内燃機関の自動停止を禁止することを特徴とする請求項２に記載のハイブリッド車両用電力変換装置の出力制御装置。
4. 蓄電装置から供給される高電圧電力を低電圧電力に変換して電気負荷に供給するＤＣ／ＤＣコンバータからなる電力変換装置と、前記電力変換装置の近傍に配置され流路内に収容されている流体を振動させることによって前記電力変換装置との熱伝達を制御する振動型ヒートパイプと、前記振動型ヒートパイプ内の流体を振動させるアクチュエータと、前記アクチュエータの故障を検出する故障検出手段と、前記故障検出手段によってアクチュエータの故障を検出した場合に前記電力変換装置の出力を低下させて前記電気負荷への電力供給を制限する出力制御手段と、を備えることを特徴とする車両用電力変換装置の出力制御装置。
5. 前記電気負荷を複数備え、前記出力制御手段は、前記電力変換装置の出力を制限したときに、前記電気負荷の消費電力が前記電力変換装置の出力電力を超えないように、予め設定された優先順位に従って前記電気負荷への電力供給を停止することを特徴とする請求項４に記載の車両用電力変換装置の出力制御装置。

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