JP2012235591A - 車両 - Google Patents

Abstract

【課題】直流電源から電力の供給を受けて駆動力を発生可能に構成された交流電動機を備える車両において、牽引時に車両を安全に走行させる。
【解決手段】車両１００は、車両駆動用の交流電動機Ｍ１と、直流電源Ｂと、直流電源Ｂと交流電動機Ｍ１との間で電力変換を行なう電力変換装置と、電力線６および接地線５の間の直流電圧を降圧して補機バッテリ４２に供給するＤＣ／ＤＣコンバータ４０と、直流電源Ｂと電力線６および接地線５と間に接続されたシステムリレーＳＲ１，ＳＲ２とを備える。制御装置３０は、システムリレーＳＲ１，ＳＲ２により直流電源Ｂが遮断されている場合に、車両外部からの作用力による車両の移動が検知されたときには、交流電動機Ｍ１に発生する逆起電力を電力変換して電力線６および接地線５間に出力するように電力変換装置を制御するとともに、ＤＣ／ＤＣコンバータ４０を動作状態とする。
【選択図】図１

Description

この発明は、車両に関し、より特定的には、直流電源から電力の供給を受けて駆動力を発生可能に構成された交流電動機を備える車両に関する。

この種の車両として、ハイブリッド自動車や電気自動車などの電動車両が大きく注目されている。このような電動車両は、二次電池などの蓄電装置からなる直流電源と、該直流電源から電力の供給を受けて駆動力を発生可能な電動機とを備えている。電動機は、発進時や加速時などにおいて駆動力を発生するとともに、制動時などにおいて車両の運動エネルギーを電気エネルギーに変換して直流電源に回収する。このように、電動機を車両の走行状況に応じて制御するために、一般的な電動車両には、インバータ装置などの直流電力と交流電力との間で電力変換が可能な電力変換装置が搭載されている。

さらに車両には、電動機駆動用の電力を蓄積する直流電源に加えて、低電圧の補機駆動用の蓄電装置（たとえば、補機バッテリ）が搭載されている。走行用電動機の駆動に適した出力電圧と、ヘッドライトや空調機器等の補機あるいは電子制御ユニット（ＥＣＵ：Electronic Control Unit）等の制御機器の定格電圧とが大きく異なるからである。このような構成では、直流電源の出力電圧を電圧変換器（ＤＣ／ＤＣコンバータ）が降圧し、ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電圧を補機バッテリに供給することが一般的である。

特開２００６−８７１７５号公報 特開２００７−３０６７２０号公報 特開２００８−１２５１６２号公報 特開２００８−５４４２０号公報 特開２００５−２０８５４号公報

しかしながら、上記の電動車両においては、直流電源に異常が発生した場合には、直流電源を電力変換装置から電気的に遮断するために、電力変換装置による電力変換が行なえなくなるので、電動機による走行は不能となる。また、直流電源の出力電圧を補機バッテリに供給することが不能となる。

このような場合には、電動車両は他車に牽引されて修理工場等に運ばれることとなるが、牽引中にブレーキシステムなどの走行系負荷の作動を継続できなくなることにより、車両を安全に走行させることが困難となってしまう虞がある。

それゆえ、この発明はかかる課題を解決するためになされたものであり、その目的は、牽引時に車両を安全に走行させることが可能な車両を提供することである。

この発明のある局面では、車両は、車両駆動力を発生するための交流電動機と、第１および第２の電源線を介して直流電力を供給可能に構成された直流電源と、直流電源と交流電動機との間で電力変換を行なう電力変換装置と、第１および第２の電源線の間の直流電圧を降圧して補機バッテリに供給するための電圧変換器と、直流電源と第１および第２の電源線との間に接続され、直流電源を電力変換装置から電気的に遮断するための回路開閉部と、回路開閉部により直流電源が遮断されている場合に、車両外部からの作用力による車両の移動が検知されたときには、交流電動機に発生する逆起電力を電力変換して第１および第２の電源線間に出力するように電力変換装置を制御するとともに、電圧変換器を動作状態とするための制御装置とを備える。

この発明によれば、牽引時に電動機が発生する逆起電力を用いて補機を作動させることにより、牽引中においても車両を安全に走行させることができる。

この発明の実施の形態に従う車両の概略構成図である。 制御装置で実行される直流電源の異常発生時における車両の停止処理を説明するフローチャートである。 制御装置で実行される車両の移動に関する処理を説明するフローチャートである。

以下、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。

図１は、この発明の実施の形態に従う車両１００の概略構成図である。
図１を参照して、本発明の実施の形態に従う車両１００は、交流電動機Ｍ１が発生する駆動力により走行可能に構成された電動車両である。なお、電動車両とは、直流電源から供給される電力により、電動機（モータ）から駆動力を発生させ、駆動輪を回転させることが可能に構成された車両を含む概念であり、一例として、ハイブリッド自動車、電気自動車や燃料電池車両などを含む。以下の説明では、車両１００がハイブリッド自動車であるとして説明を行なう。すなわち、車両１００は、図示しないエンジンにより発生される駆動力による走行も可能であるとともに、当該エンジンからの駆動力により発電可能にも構成される。

車両１００は、直流電圧発生部１０♯と、平滑コンデンサＣ０と、インバータ１４と、交流電動機Ｍ１と、駆動軸２と、ディファレンシャルギヤ３と、駆動輪４と、制御装置３０とを備える。

直流電圧発生部１０♯は、直流電源Ｂと、システムリレーＳＲ１，ＳＲ２と、平滑コンデンサＣ１と、コンバータ１２とを含む。

直流電源Ｂは、代表的には、ニッケル水素またはリチウムイオン等の二次電池や電気二重層キャパシタ等の再充電可能な蓄電装置により構成される。直流電源Ｂが出力する直流電圧（バッテリ電圧）Ｖｂおよび直流電源Ｂに入出力される直流電流（充放電電流）Ｉｂは、電圧センサ１０および電流センサ１１によってそれぞれ検出される。

システムリレーＳＲ１は、直流電源Ｂの正極端子および電力線６の間に接続される。システムリレーＳＲ２は、直流電源Ｂの負極端子および接地線５の間に接続される。システムリレーＳＲ１，ＳＲ２は、制御装置３０からの制御信号ＳＥによりオンオフすることにより、直流電源Ｂと電力線６および接地線５とを電気的に接続または遮断する。

平滑コンデンサＣ１は、電力線６および接地線５の間に接続され、電力線６および接地線５間の電圧変動を減少させる。

コンバータ１２は、制御装置３０からの信号ＰＷＵおよびＰＷＤに基づいて、電力線６および接地線５と電力線７および接地線５との間で電圧変換を行なう。

具体的には、コンバータ１２は、リアクトルＬ１と、電力用半導体スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２と、ダイオードＤ１，Ｄ２とを含む。電力用半導体スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２は、電力線７および接地線５の間に直列に接続される。電力用半導体スイッチング素子Ｑ１およびＱ２のオンオフは、信号ＰＷＵおよびＰＷＤによって制御される。

この発明の実施の形態において、電力用半導体スイッチング素子（以下、単に「スイッチング素子」と称する）としては、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）、電力用ＭＯＳ（Metal Oxide Semiconductor）トランジスタあるいは、電力用バイポーラトランジスタ等を用いることができる。スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２に対しては、逆並列ダイオードＤ１，Ｄ２が配置されている。リアクトルＬ１は、スイッチング素子Ｑ１およびＱ２の接続ノードと電力線６との間に接続される。

コンバータ１２は、基本的には、各スイッチング周期内でスイッチング素子Ｑ１およびＱ２を相補的かつ交互にオンオフするように制御される。コンバータ１２は、昇圧動作時には、直流電源Ｂから平滑コンデンサＣ１を介して供給された直流電圧ＶＬを直流電圧ＶＨへ昇圧する。この昇圧動作は、スイッチング素子Ｑ２のオン期間にリアクトルＬ１に蓄積された電磁エネルギを、スイッチング素子Ｑ１および逆並列ダイオードＤ１を介して、電力線７へ供給することにより行なわれる。

また、コンバータ１２は、降圧動作時には、直流電圧ＶＨを直流電圧ＶＬに降圧する。この降圧動作は、スイッチング素子Ｑ１のオン期間にリアクトルＬ１に蓄積された電磁エネルギを、スイッチング素子Ｑ２および逆並列ダイオードＤ２を介して、電力線６へ供給することにより行なわれる。これらの昇圧動作および降圧動作における電圧変換比（ＶＨおよびＶＬの比）は、上記スイッチング周期に対するスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２のオン期間比（デューティ比）により制御される。なお、スイッチング素子Ｑ１およびＱ２をオンおよびオフにそれぞれ固定すれば、ＶＨ＝ＶＬ(電圧変換比＝１．０）とすることもできる。

平滑コンデンサＣ０は、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インバータ１４へ供給する。電圧センサ１３は、平滑コンデンサＣ０の両端の電圧、すなわち、直流電圧ＶＨを検出し、その検出値を制御装置３０へ出力する。

インバータ１４は、電力線７および接地線５の間に並列に設けられる、Ｕ相上下アーム１５と、Ｖ相上下アーム１６と、Ｗ相上下アーム１７とから成る。各相上下アームは、電力線７および接地線５の間に直列接続されたスイッチング素子から構成される。たとえば、Ｕ相上下アーム１５は、スイッチング素子Ｑ３，Ｑ４から成り、Ｖ相上下アーム１６は、スイッチング素子Ｑ５，Ｑ６から成り、Ｗ相上下アーム１７は、スイッチング素子Ｑ７，Ｑ８から成る。また、スイッチング素子Ｑ３〜Ｑ８に対して、逆並列ダイオードＤ３〜Ｄ８がそれぞれ接続されている。スイッチング素子Ｑ３〜Ｑ８のオンオフ制御は、制御装置３０からの信号ＰＷＭＩによって制御される。

代表的には、交流電動機Ｍ１は、三相の永久磁石型同期電動機であり、Ｕ，Ｖ，Ｗ相の３つのコイルの一端が中性点に共通接続されて構成される。さらに、各相コイルの他端は、各相上下アーム１５〜１７のスイッチング素子の中間点と接続されている。交流電動機Ｍ１は、インバータ１４から供給される三相交流電力に応じて駆動力を発生し、機械的に連結された駆動軸２およびディファレンシャルギヤ３を介して、駆動輪４を回転駆動する。交流電動機Ｍ１の内部では、永久磁石が埋設されたロータが回転することにより、時間的および位置的な磁束変化が生じ、この結果、ロータの回転数に比例した逆起電力が生じる。

なお、図示しないエンジンによる駆動輪４の回転駆動を可能にする場合には、交流電動機Ｍ１からの駆動力伝達経路上に、遊星歯車機構などを用いた動力分割機構などを介挿し、交流電動機Ｍ１およびエンジンが発生する駆動力を適切に分配するように構成してもよい。

インバータ１４は、交流電動機Ｍ１のトルク指令値が正（Ｔｒｑｃｏｍ＞０）の場合には、平滑コンデンサＣ０から直流電圧が供給されると、制御装置３０からの信号ＰＷＭＩに応答したスイッチング素子Ｑ３〜Ｑ８のスイッチング動作により、直流電圧を交流電圧に変換して正のトルクを出力するように交流電動機Ｍ１を駆動する。また、インバータ１４は、交流電動機Ｍ１のトルク指令値が零の場合（Ｔｒｑｃｏｍ＝０）には、信号ＰＷＭＩに応答したスイッチング動作により、直流電圧を交流電圧に変換してトルクが零になるように交流電動機Ｍ１を駆動する。これにより、交流電動機Ｍ１は、トルク指令値Ｔｒｑｃｏｍによって指定された零または正のトルクを発生するように駆動される。

さらに、車両１００の回生制動時には、交流電動機Ｍ１のトルク指令値Ｔｒｑｃｏｍは負に設定される（Ｔｒｑｃｏｍ＜０）。この場合には、インバータ１４は、信号ＰＷＭＩに応答したスイッチング動作により、交流電動機Ｍ１が発電した交流電圧を直流電圧に変換し、その変換した直流電圧ＶＨを平滑コンデンサＣ０を介してコンバータ１２へ供給する。なお、ここで言う回生制動とは、車両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なう制動や、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。

電流センサ２４は、交流電動機Ｍ１に流れる相電流を検出し、その検出値を制御装置３０へ出力する。なお、三相の相電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗの瞬時値の和は零であるので、図１に示すように２相分の電流（たとえば、Ｕ相電流ＩｕおよびＷ相電流Ｉｗ）を検出するように配置してもよい。すなわち、残りの１相の電流については演算（たとえば、Ｖ相電流Ｉｖ＝−（Ｉｕ＋Ｉｗ）によって求めてもよい。

回転角センサ（レゾルバ）２５は、交流電動機Ｍ１のロータ回転角θを検出し、その検出値を制御装置３０へ出力する。制御装置３０では、回転角θに基づき交流電動機Ｍ１の回転速度および回転加速度を算出できる。

制御装置３０は、電子制御ユニット（ＥＣＵ）により構成され、予め記憶されたプログラムを図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）で実行することによるソフトウェア処理および／または専用の電子回路によるハードウェア処理により、車両１００の動作を制御する。

代表的な機能として、制御装置３０は、イグニッションキー（図示せず）から信号ＩＧＯＮを受ける。信号ＩＧＯＮは、イグニッションキーのオン期間にはＨ（論理ハイ）レベルに設定され、イグニッションキーのオフ期間にはＬ（論理ロー）レベルに設定される。制御装置３０は、イグニッションキーがオフからオンへ操作されることにより信号ＩＧＯＮがＨレベルに立ち上がると、システムリレーＳＲ１，ＳＲ２をオンする。

制御装置３０は、信号ＩＧＯＮのＨレベル期間において、トルク指令値Ｔｒｑｃｏｍ、電圧センサ１０によって検出された直流電圧Ｖｂ、電流センサ１１によって検出された直流電流Ｉｂ、電圧センサ１３によって検出された直流電圧ＶＨおよび電流センサ２４によって検出されるモータ電流（相電流Ｉｕ，Ｉｗ）、回転角センサ２５からの回転角θ等に基づいて、交流電動機Ｍ１がトルク指令値Ｔｒｑｃｏｍに従ったトルクを出力するように、コンバータ１２およびインバータ１４の動作を制御する。すなわち、コンバータ１２およびインバータ１４を制御するための信号ＰＷＭＩを生成して、コンバータ１２およびインバータ１４へ出力する。

コンバータ１２の昇圧動作時には、制御装置３０は、直流電圧ＶＨをフォードバック制御し、直流電圧ＶＨが電圧指令値ＶＨ＊に一致するように信号ＰＷＵを生成する。

また、制御装置３０は、交流電動機Ｍ１が回生制動モードで動作するときには、交流電動機Ｍ１で発電された交流電圧を直流電圧に変換するように信号ＰＷＭＩを生成してインバータ１４へ出力する。これにより、インバータ１４は、交流電動機Ｍ１で発電された交流電圧を直流電圧に変換してコンバータ１２へ供給する。さらに、制御装置３０は、インバータ１４から供給された直流電圧を降圧するように信号ＰＷＤを生成し、コンバータ１２へ出力する。これにより、交流電動機Ｍ１で発電した交流電圧は、直流電圧に変換され、降圧されて直流電源Ｂに供給される。

さらに制御装置３０は、インバータ１４の動作を停止させる（インバータ１４のスイッチング素子Ｑ３〜Ｑ８のゲートを遮断させる）ための信号ＣＳＴＰを生成し、インバータ１４へ出力する。また、制御装置３０は、コンバータ１２に対して動作停止を指示する信号ＣＳＤＮを出力する。

車両１００は、上述した高圧系のシステムに加えて、補機電源系のシステムをさらに備える。具体的には、車両１００は、補機バッテリ４２と、ＤＣ／ＤＣコンバータ４０と、図示しない補機負荷とをさらに備える。補機バッテリ４２は、たとえば鉛蓄電池によって構成される。補機バッテリ４２の電圧は、直流電源Ｂの出力電圧よりも低く、たとえば１２Ｖ程度である。補機バッテリ４２から図示しない補機負荷に対して電力が供給される。

補機負荷は、電源配線４１または補機バッテリ４２から電圧の供給を受けて動作する。補機負荷は、オーディオ機器、ナビゲーション機器、照明機器（ハザードランプ、室内灯、ヘッドランプ等）などを含む。さらに、補機負荷は、電動パワーステアリング機構、電動オイルポンプ、電子制御の小型モータ等の車両走行に直接用いられる走行系負荷を含む。また、制御装置３０（ＥＣＵ）についても、補機バッテリ４２または電源配線４１からの電力によって動作する。補機負荷は、電源配線４１または補機バッテリ４２からの電圧によって動作するこれらの補機負荷を代表的に示したものである。

ＤＣ／ＤＣコンバータ４０は、電力線６および接地線５の間の電圧（直流電源Ｂの出力電圧）を降圧して電源配線４１に出力する。すなわち、ＤＣ／ＤＣコンバータ４０の出力電圧は、接地ノードおよび電源配線４１の間の直流電圧に相当する。

以上に示した構成において、車両１００の走行中に直流電源Ｂに異常が生じた場合には、制御装置３０は、システムリレーＳＲ１，ＳＲ２に信号ＳＥを出力することによりシステムリレーＳＲ１，ＳＲ２をオフする。これにより直流電源Ｂと電力線６および接地線５との電気的接続が遮断される。

この場合、車両１００は、直流電源Ｂを用いない走行（バッテリレス走行）を実行する。バッテリレス走行の一形態として、制御装置３０は、エンジンにより発生された駆動力により発電した電力を用いて交流電動機Ｍ１を駆動する。そして、制御装置３０は、運転者による停止操作が行なわれると、車両１００を停止状態とする。なお、車両１００の停止状態とは、運転者が停止操作を行なって、走行可能の状態を解除されたことを意味する。制御装置３０は、インバータ１４の動作を停止させるための信号ＣＳＴＰを生成し、インバータ１４へ出力するとともに、コンバータ１２に対して動作停止を指示する信号ＣＳＤＮを出力する。さらに、制御装置３０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ４０に対して動作停止を指示する信号を出力する。

なお、これに対して、車両１００の作動状態とは、運転者が始動操作を行なって、走行可能な状態に設定されたことを意味する。制御装置３０は、上述したように、運転者によってイグニッションキーがオフからオンへ操作されることにより信号ＩＧＯＮがＨレベルに立ち上がると、交流電動機Ｍ１による駆動力の発生を可能な状態にする。

さらに制御装置３０は、電圧センサ１３によって検出される直流電圧ＶＨに基づいて、車両外部からの作用力による車両１００の移動を検知する。すなわち、制御装置３０は、直流電圧ＶＨに基づいて、代表的には、車両１００が他車によって牽引されている状態を検知する。

より詳細には、牽引などによって車両１００が移動すると、駆動輪４と機械的に連結された交流電動機Ｍ１のロータが回転運動する。このロータの回転運動により、ステータ側の各相コイルと鎖交する磁束に時間的な変化が生じる。この磁束の時間的な変化により、交流電動機Ｍ１には逆起電力が発生する。

そして、交流電動機Ｍ１に発生した逆起電圧は、停止状態のインバータ１４を経由して平滑コンデンサＣ０に印加される。直流電圧ＶＨよりも逆起電圧が大きい場合には、平滑コンデンサＣ０の電圧ＶＨが上昇する。制御装置３０は、車両１００の動作状態（停止状態および作動状態）にかかわらず、常に車両１００の状態を監視するように構成される。そして、制御装置３０は、車両１００が停止状態、すなわちＨレベルの信号ＩＧＯＮが与えられていない場合に、電圧センサ１３によって検出される直流電圧ＶＨが増加すると、車両１００の移動と判断する。

そして、車両１００の移動を検知すると、制御装置３０は、Ｈレベルの信号ＩＧＯＮが入力されていなくとも、作動を開始する。制御装置３０は、交流電動機Ｍ１に発生する逆起電力を電力変換して電力線６および接地線５に出力するようにインバータ１４およびコンバータ１２を制御する。さらに、制御装置３０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ４０に駆動指令を与えることにより、ＤＣ／ＤＣコンバータ４０を動作状態とする。

このような構成としたことにより、車両１００の移動によって交流電動機Ｍ１に発生した逆起電力は、インバータ１４によって直流電力に変換される。そして、コンバータ１２は、インバータ１４から回生される直流電力を降圧して電力線６および接地線５へ出力する。なお、コンバータ１２の降圧動作は、スイッチング素子Ｑ１のオン期間にリアクトルＬ１に蓄積された電磁エネルギを、スイッチング素子Ｑ２および逆並列ダイオードＤ２を介して、電力線６へ供給することにより行なわれる。

さらにＤＣ／ＤＣコンバータ４０は、電力線６に供給された直流電圧を降圧して電源配線４１に出力する。電源配線４１に出力された電圧により補機バッテリ４２が充電される。この結果、補機バッテリ４２に蓄えられた電力を用いて補機負荷の作動を継続することが可能となる。たとえば走行系負荷であるブレーキシステムを作動可能な状態とすることができる。これにより、他車に牽引される場合においても、車両を安全に走行させることができる。

以下に、図２および図３を参照して、直流電源Ｂの異常発生時に制御装置３０により実行される処理を説明する。

図２は、制御装置３０で実行される直流電源Ｂの異常発生時における車両の停止処理を説明するフローチャートである。このフローチャートに示す処理は、たとえば一定時間ごと、あるいは所定の条件の成立時にメインルーチンから呼び出されて実行される。

図２を参照して、処理が開始されると、ステップＳ０１において、制御装置３０は、直流電源Ｂが異常であるか否かを判定する。たとえば制御装置３０は、電圧センサ１０によって検出された直流電圧Ｖｂおよび電流センサ１１によって検出された直流電流Ｉｂに基づいて、直流電源Ｂの異常の有無を判定する。なお、直流電源Ｂの異常の有無を判定するために直流電源Ｂの温度を用いてもよい。

直流電源Ｂが異常でないと判定された場合（ステップＳ０１においてＮＯ）、全体の処理は終了する。一方、直流電源Ｂが異常であると判定された場合（ステップＳ０１においてＹＥＳ）、処理はステップＳ０２へ進む。

ステップＳ０２において、制御装置３０は、システムリレーＳＲ１，ＳＲ２に信号ＳＥを出力することによりシステムリレーＳＲ１，ＳＲ２をオフする。

ステップＳ０３において、制御装置３０は、バッテリレス走行を実行する。具体的には、制御装置３０は、エンジンにより発生された駆動力により発電した電力を用いて交流電動機Ｍ１を駆動する。そして、ステップＳ０４において、制御装置３０は、信号ＩＧＯＮがＨレベルからＬレベルに立ち下がったか否か、すなわち、運転者による停止操作が行なわれた否かを判定する。

運転者による停止操作が行なわれたと判定された場合（ステップＳ０４においてＹＥＳ）、制御装置３０は、ステップＳ０５により、車両１００を停止状態とする。一方、運転者による停止操作が行なわれてないと判定された場合（ステップＳ０４においてＮＯ）、処理はステップＳ０３に戻される。

図３は、制御装置３０で実行される車両の移動に関する処理を説明するフローチャートである。

図３を参照して、処理が開始されると、ステップＳ１１において、制御装置３０は、車両１００が停止状態であるか否かを判定する。車両１００が停止状態である場合（ステップＳ１１においてＹＥＳ）、制御装置３０は、ステップＳ１２において、電圧センサ１３によって検出される直流電圧ＶＨが増加したか否かを判定する。具体的には、制御装置３０は、直流電圧ＶＨの変化を示すΔＶＨが所定の閾値を超えたか否かを判定する。

直流電圧ＶＨが増加したと判定された場合（ステップＳ１２においてＹＥＳ）、制御装置３０は、ステップＳ１３により、車両外部からの作用力による車両１００の移動を検知する。一方、直流電圧ＶＨが増加していないと判定された場合（ステップＳ１２においてＮＯ）、全体の処理は終了する。

車両１００の移動を検知すると、ステップＳ１４において、制御装置３０は、インバータ１４、コンバータ１２およびＤＣ／ＤＣコンバータ４０の各々に対して駆動指令を発する。

ステップＳ１５において、制御装置３０は、車両１００の移動によって交流電動機Ｍ１に発生した逆起電力を直流電力に変換するように、インバータ１４を駆動する。これにより、交流電動機Ｍ１から平滑コンデンサＣ０に電力が供給される。

また、ステップＳ１６において、制御装置３０は、コンバータ１２に対して降圧指示を行なう信号ＰＷＤを出力する。コンバータ１２は、信号ＰＷＤに従って、インバータ１４から回生される直流電圧を降圧して電力線６および接地線５の間に出力する。

さらに、ステップＳ１７において、制御装置３０は、電力線６および接地線５間の電圧を降圧するように、ＤＣ／ＤＣコンバータ４０を制御する。ＤＣ／ＤＣコンバータ４０が電源配線４１に出力した直流電圧により補機バッテリ４２が充電される。この結果、車両の牽引時においても、補機バッテリ４２に蓄えられた電力を用いて補機負荷（特に、ブレーキシステムなどの走行系負荷）の作動を継続することができる。

以上のように、この発明の実施の形態によれば、直流電源と駆動装置との電気的接続が遮断されている場合に、他の車両による牽引時などのように、車両外部からの作用力による車両の移動が検知されたときには、当該作用力により交流電動機に回転力が与えられて生じる逆起電力を用いて補機バッテリを充電することができる。これにより、補機バッテリから電力の供給を受けて動作する補機負荷の作動を継続できるため、他の車両による牽引時において車両を安全に走行させることができる。

なお、この発明の実施の形態と本願発明との対応関係については、交流電動機Ｍ１が「交流電動機」に相当し、直流電源Ｂが「直流電源」に相当し、システムリレーＳＲ１，ＳＲ２が「回路開閉部」に相当する。また、コンバータ１２およびインバータ１４が「電力変換装置」に相当し、ＤＣ／ＤＣコンバータ４０が「電圧変換器」に相当する。そして、制御装置３０は、システムリレーのオンオフ制御や電力変換装置および電圧変換器の動作を制御するための「制御装置」を構成する。

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。

２ 駆動軸、３ ディファレンシャルギヤ、４ 駆動輪、５ 接地線、６，７ 電力線、１０♯ 直流電圧発生部、１０，１３ 電圧センサ、１１，２４ 電流センサ、１２ コンバータ、１４ インバータ、１５ Ｕ相上下アーム、１６ Ｖ相上下アーム、１７ Ｗ相上下アーム、２５ 回転角センサ、３０ 制御装置、４０ ＤＣ／ＤＣコンバータ、４１ 電源配線、４２ 補機バッテリ、１００ 車両、Ｂ 直流電源、Ｃ０，Ｃ１ 平滑コンデンサ、Ｄ１〜Ｄ８ 逆並列ダイオード、Ｌ１ リアクトル、Ｍ１ 交流電動機、Ｑ１〜Ｑ８ スイッチング素子、ＳＲ１，ＳＲ２ システムリレー。

Claims (1)

1. 車両駆動力を発生するための交流電動機と、
   第１および第２の電源線を介して直流電力を供給可能に構成された直流電源と、
   前記直流電源と前記交流電動機との間で電力変換を行なう電力変換装置と、
   前記第１および第２の電源線の間の直流電圧を降圧して補機バッテリに供給するための電圧変換器と、
   前記直流電源と前記第１および第２の電源線との間に接続され、前記直流電源を前記電力変換装置から電気的に遮断するための回路開閉部と、
   前記回路開閉部により前記直流電源が遮断されている場合に、車両外部からの作用力による前記車両の移動が検知されたときには、前記交流電動機に発生する逆起電力を電力変換して前記第１および第２の電源線間に出力するように前記電力変換装置を制御するとともに、前記電圧変換器を動作状態とするための制御装置とを備える、車両。

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