KR100694560B1 - 전기부하장치, 이상처리방법 및 전기부하의 이상처리를컴퓨터에 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독가능한 기록매체 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 제어장치(30)는 DC/DC컨버터(12)가 이상 정지하였을 때, 인버터(14) 및 인버터(31)를 강제정지하는 것이다. 또, 제어장치(30)는 DC/DC컨버터(12) 가 정상인 경우에, 인버터(14, 31)의 어느 한쪽의 인버터가 이상 정지하였을 때, 다른쪽의 인버터를 강제정지한다. 그리고 제어장치(30)는, 다른쪽의 인버터를 강제정지한 후, 복귀조건이 성립하였을 때, 다른쪽의 인버터를 복귀시킨다.

Description

전기부하장치, 이상처리방법 및 전기부하의 이상처리를 컴퓨터에 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록매체{ELECTRICLOAD DEVICE, ABNORMALITY HANDLING METHOD, AND COMPUTER-READABLE RECORDING MEDIUM STORING THEREIN PROGRAM FOR CAUSING COMPUTER TO EXECUTE ELECTRIC LOAD ABNORMALITY HANDLING}
본 발명은 검출된 이상에 대처하는 전기부하장치, 그 전기부하장치에 있어서의 이상처리방법 및 전기부하장치에 있어서의 이상처리를 컴퓨터에 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록매체에 관한 것이다.
최근, 환경을 배려한 자동차로서 하이브리드자동차(hybrid Vehicle)가 큰 주목을 모으고 있다. 그리고 하이브리드자동차는 일부 실용화되어 있다.
이 하이브리드자동차는 종래의 엔진에 더하여 직류전원과 인버터와 인버터에 의해 구동되는 모터를 동력원으로 하는 자동차이다. 즉, 엔진을 구동함으로써 동력원을 얻음과 동시에, 직류전원으로부터의 직류전압을 인버터에 의해 교류전압으로 변환하고, 그 변환한 교류전압에 의해 모터를 회전함으로써 동력원을 얻는 것이다.
이와 같은 하이브리드자동차 중에는 도 5에 나타내는 바와 같이 2개의 교류 모터(M1, M2)를 탑재한 하이브리드자동차가 있다. 교류모터(M1)는 하이브리드자동차의 구동륜을 구동하기 위한 토오크를 발생하기 위한 모터이다. 또 교류모터(M2)는 하이브리드자동차의 엔진과 접속되어, 하이브리드자동차의 회생 제동시에 엔진의 회전에 의하여 발전하는 모터이다.
인버터(330)는 정모선(L1)과 부모선(L2)으로부터 소정의 직류전압을 받고, 그 받은 소정의 직류전압을 제어장치(도시 생략)로부터의 제어신호에 의거하여 교류전압으로 변환하여 교류모터(M1)를 구동한다. 또 인버터(340)는 교류모터(M2)가 발전한 교류전압을 제어장치(도시 생략)로부터의 제어신호에 의거하여 직류전압으로 변환하고, 그 변환한 직류전압을 정모선(L1) 및 부모선(L2)에 공급한다. 정모선(L1) 및 부모선(L2)에 공급된 직류전압은, 인버터(330)에 공급되거나, 직류전원(도시 생략)을 충전하기 위하여 사용된다.
이와 같은 2개의 교류모터(M1, M2)를 탑재한 하이브리드자동차에 있어서는, 2개의 교류모터(M1, M2) 중 어느 것인가 한쪽의 교류모터가 고장 등의 원인에 의해 정지한 경우, 다른쪽의 교류모터를 어떻게 제어할지는 하이브리드자동차의 안전주행상, 중요한 문제이다.
이와 같은 관점에서 하이브리드자동차에 탑재된 2개의 교류모터(M1, M2) 중, 어느 것인가 한쪽의 교류모터가 고장 등으로 정지한 경우, 다른쪽의 교류모터를 정지하는 것이 행하여지고 있다(특허문헌 1 참조). 즉, 한쪽의 교류모터가 정지한 경우, 다른쪽의 교류모터도 정지한다.
그러나 하이브리드자동차 또는 전기자동차 중에는, 직류전원으로부터의 직류 전압을 승압하고, 그 승압한 직류전압을 2개의 교류모터를 구동하는 2개의 인버터에 공급하는 시스템을 탑재한 하이브리드자동차도 생각되고 있고, 일본국 특개2000-1660 12호 공보에 개시된 기술에서는 이와 같은 직류전압을 승압하는 전압변환기를 구비한 시스템에 있어서, 2개의 교류모터 중, 한쪽의 교류모터가 정지한 경우에 다른쪽의 교류모터를 구체적으로 제어할 수 없다는 문제가 있다.
그러므로 본 발명의 목적은 직류전압을 승압한 승압전압에 의하여 구동되는 2개의 교류모터를 구비하여, 검출된 이상에 대처 가능한 전기부하장치를 제공하는 것이다.
또, 본 발명의 다른 목적은 직류전압을 승압한 승압전압에 의하여 구동되는 2개의 교류모터를 구비하는 전기부하장치에 있어서의 이상 대처방법을 제공하는 것이다.
또한 본 발명의 다른 목적은 직류전압을 승압한 승압전압에 의하여 구동되는 2개의 교류모터를 구비하는 전기부하장치에 있어서의 이상 대처를 컴퓨터에 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록매체를 제공하는 것이다.
본 발명에 의하면, 전기부하장치는 전압변환기, 제 1 및 제 2 전기부하, 용량성 소자 및 이상처리 수단(anomaly processing means)을 포함한다. 전압변환기는 DC전원에서 출력된 제 1 DC전압을 제 1 DC전압과 전압 레벨이 상이한 제 2 DC전압으로 변환한다. 제 1 및 제 2 전기부하는 제 2 DC전압에 의해 구동된다. 용량성 소자는 제 2 DC전압을 평활하게 하고, 평활한 제 2 DC전압을 제 1 및 제 2 전기부하에 공급한다. 제 1 및 제 2 전기부하 중에 하나가 비정상적으로 정지하면, 이상처리 유닛이 제 1 및 제 2 전기부하 중에 나머지 하나를 정지시키고, 전압변환기의 구동을 유지한다.
바람직하게는, 전압변환기가 비정상적으로 정지하면, 이상처리 유닛이 제 1 및 제 2 전기부하를 정지시킨다.
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바람직하게는, 복구 조건이 충족되면, 이상처리 유닛이 전기부하 중에 나머지 하나를 복구시킨다.
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더 바람직하게는, 제 1 전기부하는 모터 및 제 1 인버터를 포함한다. 제 1 인버터는 모터를 구동시킨다. 제 2 전기부하는 발전기 및 제 2 인버터를 포함한다. 제 2 인버터는 발전기를 구동시킨다.
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또, 본 발명에 의하면, 컴퓨터를 실행시키기 위한 프로그램을 기록하는 컴퓨터 판독 가능한 기록매체는 컴퓨터가 전기부하장치에서 이상처리를 실행하기 위한 프로그램을 기록하는 컴퓨터 판독 가능한 기록매체이다.
전기부하장치는 전압변환기, 제 1 및 제2 전기부하 및 용량성 소자를 포함한다. 전압변환기는 DC전원으로부터 출력된 제 1 DC전압을 제 1 DC전압과 전압 레벨이 상이한 제 2 DC전압으로 변환한다. 제 1 및 제2 전기부하는 제 2 DC전압에 의해 구동된다. 용량성 소자는 제 2 DC전압을 평활하게 하고, 평활한 제 2 DC전압을 제 1 및 제 2 전기부하에 공급한다.
프로그램은 컴퓨터가 전압변환기, 제 1 전기부하 및 제 2 전기부하 중의 일부에서 이상을 검출하는 제 1 단계 및 제 1 및 제 2 전기부하 중에 하나가 비정상적으로 정지할 때, 제 1 및 제 2 전기부하 중에 나머지 하나를 정지시키고 전압변환기의 구동을 유지시키는 제 2 단계를 실행하게 한다.
바람직하게는, 제 1 단계는 전압변환기의 비정상적인 정지를 검출하고, 제 2 단계는 제 1 및 제 2 전기부하를 정지시킨다.
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바람직하게는, 프로그램은 복구 조건이 충족되면, 컴퓨터에서 전기부하 중에 나머지 하나를 복구시키는 제 3 단계를 실행하게 한다.
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더 바람직하게는, 제 1 전기부하는 모터 및 제 1 인버터를 포함한다. 제 1 인버터는 모터를 구동시킨다. 제 2 전기부하는 발전기 및 제 2 인버터를 포함한다. 제 2 인버터는 발전기를 구동시킨다.
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또한, 본 발명에 의하면, 이상처리방법은 전기부하장치에서 이상을 처리하는 방법이다.
전기부하장치는 전압변환기, 제 1 및 제2 전기부하 및 용량성 소자를 포함한다. 전압변환기는 DC전원으로부터 출력된 제 1 DC전압을 제 1 DC전압과 전압 레벨이 상이한 제 2 DC전압으로 변환한다. 제 1 및 제2 전기부하는 제 2 DC전압에 의해 구동된다. 용량성 소자는 제 2 DC전압을 평활하게 하고, 평활한 제 2 DC전압을 제 1 및 제 2 전기부하에 공급한다.
이상처리방법은 전압변환기, 제 1 전기부하 및 제 2 전기부하 중의 일부에서 이상을 검출하는 제 1 단계 및 제 1 및 제 2 전기부하 중에 하나가 비정상적으로 정지할 때, 제 1 및 제 2 전기부하 중에 나머지 하나를 정지시키고 전압변환기의 구동을 유지시키는 제 2 단계를 포함한다.
바람직하게는, 제 1 단계는 전압변환기의 비정상적인 정지를 검출하고, 제 2 단계는 제 1 및 제 2 전기부하를 정지시킨다.
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바람직하게는, 이상처리방법은 복구 조건이 충족되면, 전기부하 중에 나머지 하나를 복구시키는 제 3 단계를 더 포함한다.
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더 바람직하게는, 제 1 전기부하는 모터 및 제 1 인버터를 포함한다. 제 1 인버터는 모터를 구동시킨다. 제 2 전기부하는 발전기 및 제 2 인버터를 포함한다. 제 2 인버터는 발전기를 구동시킨다.
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또한, 본 발명에서, 전기부하장치를 형성하는 전압변환기, 제 1 전기부하 및 제 2 전기부하 중에 하나가 이상인 것으로 검출되고, 제 1 및 제 2 전기부하 중에 하나가 비정상적으로 정지하면, 전기부하 중에 나머지가 정지되고 전압변환기가 구동을 유지한다.
따라서, 본 발명에 따르면, 제 1 및 제 2 전기부하 중에 하나가 비정상적으로 정지하더라도, 용량성 소자의 대향 끝단들 사이의 전압이 과도하게 상승하거나 과도하게 하강하는 것을 방지할 수 있다. 따라서, DC전원으로부터의 DC전압을 승압하여 얻어진 승압 전압에 의해 구동된 2개의 전기부하가 안전하게 구동될 수 있다. 전기부하장치를 구성하는 각각의 소자가 보호될 수 있다.
도 1은 본 발명에 의한 전기부하장치의 개략 블럭도,
도 2는 도 1에 나타내는 제어장치의 기능 블럭도,
도 3은 도 2에 나타내는 모터 토오크제어수단의 기능을 설명하기 위한 기능 블럭도,
도 4는 도 1에 나타내는 전기부하장치에 있어서의 이상처리의 동작을 설명하기 위한 플로우차트,
도 5는 하이브리드자동차에 탑재되는 2 모터의 개념도이다.
본 발명의 실시형태에 대하여 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다. 또한 도면 중 동일 또는 상당부분에는 동일부호를 붙이고 그 설명은 반복하지 않는다.
도 1을 참조하여 본 발명의 실시형태에 의한 전기부하장치(100)는 직류전원(B)과, 퓨즈(FU)와, 전압센서(10, 20)와, 시스템 릴레이(SR1, SR2)와, 콘덴서(11, 13)와, DC/DC 컨버터(12)와, 인버터(14, 31)와, 전류센서(24, 28)와, 제어장치(30)와, 교류모터(M1, M2)를 구비한다.
교류모터(M1)는 예를 들면 하이브리드자동차에 탑재된다. 그리고 교류모터(M1)는 하이브리드자동차의 구동륜을 구동하기 위해 토오크를 발생하기 위한 구동모터이다. 또 자동차의 감속시 등에서 구동륜의 회전에 의하여 교류모터(M1)가 회전되는 경우에는 교류모터(M1)는 발전기로서 기능할 수 있다(이른바 회생발전의 기능).
또, 교류모터(M2)는 예를 들면 하이브리드자동차에 탑재된다. 그리고 교류모터(M2)는 하이브리드자동차의 엔진(도시 생략)에 접속되어 엔진으로 구동되는 발전기의 기능을 가짐과 동시에, 엔진에 대하여 전동기로서 동작하고, 예를 들면 엔진시동을 행할 수 있는 모터이다. 교류모터(M2)의 발전 토오크를 조정함으로써 엔진을 효율이 좋은 운전상태로 유지하는 제어를 행함으로써 하이브리드자동차의 연비나 배기가스를 양호한 것으로 할 수 있다. 또 교류모터(M1)가 구동하는 구동륜은, 하이브리드자동차의 엔진을 탑재하고 있는 측의 차륜[예를 들면 엔진 전치(前置)에서는 전륜]으로 좋고, 또 엔진을 탑재하고 있지 않은 측의 차륜(엔진 전치의 경우에는 후륜)을 구동할 수 있게 하여도 좋다.
DC/DC 컨버터(12)는 리액터(L1)와, NPN 트랜지스터(Q1, Q2)와, 다이오드(D1, D2)를 포함한다. 리액터(L1)의 한쪽 끝은 직류전원(B)의 전원라인에 접속되고, 다른쪽 끝은 NPN 트랜지스터(Q1)와 NPN 트랜지스터(Q2)와의 중간점, 즉 NPN 트랜지스터(Q1)의 에미터와 NPN 트랜지스터(Q2)의 콜렉터와의 사이에 접속된다. NPN 트랜지스터(Q1, Q2)는 전원라인과 어스라인와의 사이에 직렬로 접속된다. 그리고 NPN 트랜지스터(Q1)의 콜렉터는 전원라인에 접속되고, NPN 트랜지스터(Q2)의 에미터는 어스라인에 접속된다. 또 각 NPN 트랜지스터(Q1, Q2)의 콜렉터 에미터 사이에는, 에미터측으로부터 콜렉터측으로 전류를 흘리는 다이오드(D1, D2)가 접속되어 있다.
인버터(14)는 U상 아암(15)과, V상 아암(16)과, W상 아암(17)으로 이루어진다. U상 아암(15), V상 아암(16) 및 W상 아암(17)은, 전원라인과 어스라인과의 사이에 병렬로 설치된다.
U상 아암(15)은, 직렬 접속된 NPN 트랜지스터(Q3, Q4)로 이루어지고, V상 아암(16)은, 직렬 접속된 NPN 트랜지스터(Q5, Q6)로 이루어지며, W상 아암(17)은 직렬접속된 NPN 트랜지스터(Q7, Q8)로 이루어진다. 또 각 NPN 트랜지스터(Q3 ~ Q8)의 콜렉터 에미터 사이에는, 에미터측으로부터 콜렉터측으로 전류를 흘리는 다이오드(D3 ∼ D8)가 각각 접속되어 있다.
각 상 아암의 중간점은 교류모터(M1)의 각 상 코일의 각 상끝에 접속되어 있다. 즉, 교류모터(M1)는 3상의 영구자석모터이고, U, V, W상의 3개의 코일의 한쪽 끝이 중간점에 공통 접속되어 구성되고, U상 코일의 다른쪽 끝이 NPN 트랜지스터(Q3, Q4)의 중간점에, V상 코일의 다른쪽 끝이 NPN 트랜지스터(Q5, Q6)의 중간점 에, W상 코일의 다른쪽 끝이 NPN 트랜지스터(Q7, Q8)의 중간점에 각각 접속되어 있다.
인버터(31)는 인버터(14)와 동일한 구성으로 이루어진다.
직류전원(B)은 니켈수소 또는 리튬이온 등의 2차 전지로 이루어진다. 전압 센서(10)는 직류전원(B)으로부터 출력되는 직류전압(Vb)(「배터리전압(Vb)」이라고 도 한다.)을 검출하여, 그 검출한 직류전압(Vb)을 제어장치(30)에 출력한다. 퓨즈(FU)는 직류전원(B)과 시스템 릴레이(SR1, SR2)와의 사이에 접속된다. 또한 직류전원(B)으로서는 그 외에도 연료전지를 조합시켜도 좋다.
시스템 릴레이(SR1, SR2)는 제어장치(30)로부터의 신호(SE)에 의하여 온/오프된다. 더욱 구체적으로는 시스템 릴레이(SR1, SR2)는 H(논리 하이)레벨의 신호(SE)에 의하여 온되고, L(논리 로우)레벨의 신호(SE)에 의하여 오프된다.
콘덴서(11)는 직류전원(B)으로부터 공급된 직류전압(Vb)을 평활화하고, 그 평활화한 직류전압(Vb)을 DC/DC 컨버터(12)에 공급한다.
DC/DC 컨버터(12)는, 콘덴서(11)로부터 공급된 직류전압(Vb)을 승압하여 콘덴서(13)에 공급한다. 더욱 구체적으로는 DC/DC 컨버터(12)는, 제어장치(30)로부터 신호(PWU)를 받으면 신호(PWU)에 의하여 NPN 트랜지스터(Q2)가 온된 기간에 따라 직류전압(Vb)을 승압하여 콘덴서(13)에 공급한다.
또, DC/DC 컨버터(12)는 제어장치(30)로부터 신호(PWD)를 받으면 콘덴서(13)를 거쳐 인버터(14) 및/또는 인버터(31)로부터 공급된 직류전압을 강압하여 직류전원 (B)을 충전한다. 단, DC/DC 컨버터(12)는 승압기능만을 행하는 회로구성에 적 용되어도 좋은 것은 물론이다.
또한 DC/DC 컨버터(12)가 고장 등에 의해 정지되면, DC/DC 컨버터(12)용 IPM (Intelligent Power Module, 도시 생략)은, 페일신호(FLC)를 제어장치(30)에 출력한다.
콘덴서(13)는 DC/DC 컨버터(12)로부터의 직류전압을 평활화하고, 그 평활화한 직류전압을 노드(N1, N2)를 거쳐 인버터(14, 31)에 공급한다. 전압센서(20)는 콘덴서(13)의 양쪽 끝의 전압, 즉, DC/DC 컨버터(12)의 출력전압(Vm)[인버터(14)에의 입력전압에 상당한다. 이하 동일]을 검출하고, 그 검출한 출력전압(Vm)을 제어장치(30)에 출력한다.
인버터(14)는 콘덴서(13)로부터 직류전압이 공급되면 제어장치(30)로부터의 신호(PWMI1)에 의거하여 직류전압을 교류전압으로 변환하여 교류모터(M1)를 구동한다. 이에 의하여 교류모터(M1)는 토오크지령값(TR1)에 의하여 지정된 토오크를 발생하도록 구동된다.
또, 인버터(14)는 전기부하장치(100)가 탑재된 하이브리드자동차의 회생제동시, 교류모터(M1)가 발전한 교류전압을 제어장치(30)로부터의 신호(PWMC1)에 의거하여 직류전압으로 변환하고, 그 변환한 직류전압을 콘덴서(13)를 거쳐 DC/DC 컨버터(12)에 공급한다. 또한 여기서 설명하는 회생제동이란, 하이브리드자동차를 운전하는 운전자에 의한 풋브레이크조작이 있었던 경우의 회생발전을 따르는 제동이나, 풋브레이크를 조작하지 않으나, 주행 중에 엑셀러레이터 페달을 오프함으로써 회생발전을 시키면서 차량을 감속(또는 가속의 중지)시키는 것을 포함한다.
또한 인버터(14)용 IPM(도시 생략)은, 인버터(14)가 고장 등에 의해 정지하면, 페일신호(FLV1)를 제어장치(30)에 출력한다.
또한 인버터(14)는 제어장치(30)로부터 정지신호(STPI1)를 받으면 그 동작을 정지한다.
또한 인버터(14)는 제어장치(30)로부터 신호(RE1)를 받으면 그 동작을 복귀한다.
인버터(31)는 콘덴서(13)로부터 직류전압이 공급되면 제어장치(30)로부터의 신호(PWMI2)에 의거하여 직류전압을 교류전압으로 변환하여 교류모터(M2)를 구동한다. 이에 의하여 교류모터(M2)는 토오크지령값(TR2)에 의하여 지정된 토오크를 발생하도록 구동된다.
또, 인버터(31)는 전기부하장치(100)가 탑재된 하이브리드자동차의 회생제동시, 교류모터(M2)가 발전한 교류전압을 제어장치(30)로부터의 신호(PWMC2)에 의거하여 직류전압으로 변환하고, 그 변환한 직류전압을 콘덴서(13)를 거쳐 DC/DC 컨버터(12)에 공급한다.
또한 인버터(31)용의 IPM(도시 생략)은, 인버터(31)가 고장 등에 의해 정지하면 페일신호(FLV2)를 제어장치(30)에 출력한다.
또한 인버터(31)는 제어장치(30)로부터 정지신호(STPI2)를 받으면 그 동작을 정지한다.
또한 인버터(31)는 제어장치(30)로부터 신호(RE2)를 받으면 그 동작을 복귀한다.
전류센서(24)는 교류모터(M1)에 흐르는 모터전류(MCRT1)를 검출하여, 그 검출한 모터전류(MCRT1)를 제어장치(30)에 출력한다. 전류센서(28)는 교류모터(M2)에 흐르는 모터전류(MCRT2)를 검출하고, 그 검출한 모터전류(MCRT2)를 제어장치(30)에 출력한다.
도 1에서는 전류센서(24)는 교류모터(M1)의 U상, V상 및 W상의 모두에 설치되나, 본 발명에 있어서는 이것에 한정하지 않고, 전류센서(24)는 U상, V상 및 W상 중의 적어도 2개에 설치되면 좋다. 또 전류센서(28)에 대해서도 마찬가지로 U상, V상 및 W상 중의 적어도 2개에 설치되면 좋다.
제어장치(30)는 직류전원(B)으로부터 출력된 직류전압(Vb)을 전압센서(10)로부터 받고, 모터전류(MCRT1, MCRT2)를 각각 전류센서(24, 28)로부터 받고, DC/DC 컨버터(12)의 출력전압(Vm)[즉, 인버터(14, 31)에의 입력전압]을 전압센서(20)로부터 받고, 토오크지령값(TR1, TR2) 및 모터회전수(MRN1, MRN2)를 외부 ECU(Electric Control Unit)로부터 받고, DC/DC 컨버터(12) 및 인버터(14, 31)용의 lPM로부터 각각 페일신호(FLC, FLV1, FLV2)를 받는다. 그리고 제어장치(30)는, 직류전압(Vb), 출력전압(Vm), 모터전류(MCRT1), 토오크지령값(TR1) 및 모터회전수(MRN1)에 의거하여 뒤에서 설명하는 방법에 의해 인버터(14)가 교류모터(M1)를 구동할 때에 인버터(14)의 NPN 트랜지스터(Q3 ~ Q8)를 스위칭제어하기 위한 신호(PWMI1)를 생성하고, 그 생성한 신호(PWMI1)를 인버터(14)에 출력한다.
또, 제어장치(30)는 직류전압(Vb), 출력전압(Vm), 모터전류(MCRT2), 토오크지령값(TR2) 및 모터회전수(MRN2)에 의거하여, 뒤에서 설명하는 방법에 의하여 인 버터(31)가 교류모터(M2)를 구동할 때에 인버터(31)의 NPN 트랜지스터(Q3 ~ Q8)를 스위칭제어하기 위한 신호(PWMI2)를 생성하고, 그 생성한 신호(PWMI2)를 인버터(31)에 출력한다.
또한 제어장치(30)는, 인버터(14)(또는 31)가 교류모터(Ml)(또는 M 2)를 구동할 때, 직류전압(Vb), 출력전압(Vm), 모터전류(MCRT1)(또는 MCRT2), 토오크지령값 (TR1)(또는 TR2) 및 모터회전수(MRN1)(또는 MRN2)에 의거하여 뒤에서 설명하는 방법에 의해 DC/DC 컨버터(12)의 NPN 트랜지스터(Q1, Q2)를 스위칭제어하기 위한 신호(PWU)를 생성하여 DC/DC 컨버터(12)에 출력한다.
또한 제어장치(30)는 회생제동시에 교류모터(M1)가 발전한 교류전압을 직류전압으로 변환하기 위한 신호(PWMC1), 또는 교류모터(M2)가 발전한 교류전압을 직류전압으로 변환하기 위한 신호(PWMC2)를 생성하고, 그 생성한 신호(PWMC1) 또는 신호 (PWMC2)를 각각 인버터(14) 또는 인버터(31)에 출력한다. 이 경우, 제어장치(30)는 인버터(14 또는 31)로부터의 직류전압을 강압하여 직류전원(B)을 충전하도록 DC/DC 컨버터(12)를 제어하는 신호(PWD)를 생성하여 DC/DC 컨버터(12)에 출력한다.
또한 제어장치(30)는 페일신호(FLC, FLV1, FLV2) 및 출력전압(Vm)에 의거하여 뒤에서 설명하는 방법에 의하여, DC/DC 컨버터(12) 및 인버터(14, 31) 중 어느 것인가에서 이상이 생긴 경우, 그 생긴 이상에 대처한다.
또한 제어장치(30)는 시스템 릴레이(SRl, SR2)를 온/오프하기 위한 신호(SE)를 생성하여 시스템 릴레이(SR1, SR2)에 출력한다.
도 2는 제어장치(30)의 기능 블럭도이다. 도 2를 참조하여 제어장치(30)는 모터 토오크제어수단(301)과, 전압변환제어수단(302)과, 이상처리수단(303)을 포함한다.
모터 토오크제어수단(301)은 모터전류(MCRT1, MCRT2), 토오크지령값(TR1, TR2), 모터회전수(MRN1, MRN2), 직류전압(Vb) 및 출력전압(Vm)에 의거하여 신호 (PWMI1, PWMI2)를 생성하고, 그 생성한 신호(PWMI1, PWMI2)를 각각 인버터(14, 31)에 출력한다.
또, 모터 토오크제어수단(301)은 직류전압(Vb), 출력전압(Vm), 모터전류 (MCRT1)(또는 MCRT2), 토오크지령값(TR1)(또는 TR2) 및 모터회전수(MRN1)(또는 MRN2)에 의거하여 신호(PWU)를 생성하고, 그 생성한 신호(PWU)를 DC/DC 컨버터(12)에 출력한다.
전압변환제어수단(302)은 전기부하장치(100)가 탑재된 하이브리드자동차가 회생제동모드에 들어 간 것을 나타내는 신호(RGE)를 외부 ECU로부터 받으면 신호 (PWMC1, PWMC2) 및 신호(PWD)를 생성하고, 그 생성한 신호(PWMC1, PWMC2)를 각각 인버터(14, 31)에 출력하고 신호(PWD)를 DC/DC 컨버터(12)에 출력한다.
이상 처리수단(303)은 DC/DC 컨버터(12)용 IPM으로부터 페일신호(FLC)를 받고, 인버터(14)용 IPM으로부터 페일신호(FLV1)를 받으며, 인버터(31)용 IPM으로부터 페일신호(FLV2)를 받는다.
그리고 이상 처리수단(303)은 페일신호(FLC)에 의거하여 DC/DC 컨버터(12)가 이상 정지하였는지의 여부를 판정한다. 또 이상 처리수단(303)은 페일신호(FLV1) 에 의거하여 인버터(14)가 이상 정지하였는지의 여부를 판정한다. 또한 이상 처리수단(303)은 페일신호(FLV2)에 의거하여 인버터(31)가 이상 정지하였는지의 여부를 판정한다.
이상 처리수단(303)은 DC/DC 컨버터(12)가 이상 정지하였다고 판정하였을 때, 인버터(14, 31)를 강제 정지하기 위한 정지신호(STPI1, STPI2)를 생성하고, 그 생성한 정지신호(STPI1, STPI2)를 각각 인버터(14, 31)에 출력한다.
또, 이상 처리수단(303)은 DC/DC 컨버터(12)가 이상 정지하고 있지 않은 경우에 인버터(14)가 이상 정지하였다고 판정하였을 때, 인버터(31)를 강제정지하기 위한 정지신호(STPI2)를 생성하고, 그 생성한 정지신호(STPI2)를 인버터(31)에 출력한다. 그리고 이상 처리수단(303)은 정지신호(STPI2)를 인버터(31)에 출력한 후, 전압센서(20)로부터의 출력전압(Vm)의 전압레벨이 안정되어 있는지의 여부를 판정하여, 출력전압(Vm)의 전압레벨이 안정되어 있을 때, 인버터(31)를 복귀하기 위한 신호(RE2)를 생성하여 인버터(31)에 출력한다.
또한 이상 처리수단(303)은 DC/DC 컨버터(12) 및 인버터(14)가 이상 정지하고 있지 않은 경우에, 인버터(31)가 이상 정지하였다고 판정하였을 때, 인버터(14)를 강제정지하기 위한 정지신호(STPI1)를 생성하고, 그 생성한 정지신호(STPI1)를 인버터(14)에 출력한다. 그리고 이상 처리수단(303)은 정지신호(STPI1)를 인버터(14)에 출력한 후, 전압센서(20)로부터의 출력전압(Vm)의 전압레벨이 안정되어 있는지의 여부를 판정하여, 출력전압(Vm)의 전압레벨이 안정되어 있을 때, 인버터(14)를 복귀하기 위한 신호(RE1)를 생성하여 인버터(14)에 출력한다.
도 3은 모터 토오크제어수단(301)의 기능 블럭도이다. 도 3을 참조하여 모터 토오크제어수단(301)은 모터제어용 상전압 연산부(40)와, 인버터용 PWM 신호변환부(42)와, 인버터 입력 전압지령 연산부(50)와, 피드백 전압지령 연산부(52)와, 듀티비변환부(54)를 포함한다.
모터제어용 상전압 연산부(40)는 DC/DC 컨버터(12)의 출력전압(Vm), 모터전류 (MCRT1) 및 토오크지령값(TR1)에 의거하여 교류모터(M1)의 각 상에 인가하는 전압을 계산하고, 출력전압(Vm), 모터전류(MCRT2) 및 토오크지령값(TR2)에 의거하여 교류모터(M2)의 각 상에 인가하는 전압을 계산한다. 그리고 모터제어용 상전압 연산부(40)는 계산한 교류모터(M1 또는 M2)용의 전압을 인버터용 PWM 신호변환부(42)에 출력한다.
인버터용 PWM 신호변환부(42)는 모터제어용 상전압 연산부(40)로부터 교류모터(M1)용 전압을 받으면, 그 받은 전압에 의거하여 신호(PWMI1)를 생성하여 인버터(14)에 출력한다. 또 인버터용 PWM 신호변환부(42)는 모터제어용 상전압 연산부(40)로부터 교류모터(M2)용의 전압을 받으면 그 받은 전압에 의거하여 신호(PWMI2)를 생성하여 인버터(31)에 출력한다.
인버터 입력 전압지령 연산부(50)는, 토오크지령값(TR1) 및 모터회전수(MRN1) [또는 토오크지령값(TR2) 및 모터회전수(MRN2)]에 의거하여 전압지령(Vdccom)을 연산하고, 그 연산한 전압지령(Vdccom)을 피드백 전압지령 연산부(52)에 출력한다.
피드백 전압지령 연산부(52)는, 전압센서(20)로부터의 DC/DC 컨버터(12)의 출력전압(Vm)과, 인버터입력 전압지령 연산부(50)로부터의 전압지령(Vdccom)에 의거하여 피드백 전압지령(Vdccom_fb)을 연산하고, 그 연산한 피드백 전압지령(Vdccom_fb)을 듀티비 변환부(54)에 출력한다.
듀티비 변환부(54)는, 전압센서(10)로부터의 배터리전압(Vb)과, 전압센서(20)로부터의 출력전압(Vm)과, 피드백 전압지령 연산부(52)로부터의 피드백 전압지령 (Vdccom_fb)에 의거하여 전압센서(20)로부터의 출력전압(Vm)을, 피드백 전압지령 연산부(52)로부터의 피드백 전압지령(Vdccom_fb)에 설정하기 위한 듀티비를 연산하고, 그 연산한 듀티비에 의거하여 DC/DC 컨버터(12)의 NPN 트랜지스터(Q1, Q2)를 온/오프하기 위한 신호(PWU)를 생성한다. 그리고 듀티비 변환부(54)는, 생성한 신호(PWU)를 DC/DC 컨버터(12)의 NPN 트랜지스터(Q1, Q2)에 출력한다.
또한 DC/DC 컨버터(12)의 아래쪽의 NPN 트랜지스터(Q2)의 온 듀티를 크게 함으로써 리액터(L1)에 있어서의 전력축적이 커지기 때문에, 더욱 고전압의 출력을 얻을 수 있다. 한편 위쪽의 NPN 트랜지스터(Q1)의 온 듀티를 크게 함으로써 전원라인의 전압이 내려 간다. 그래서 NPN 트랜지스터(Q1, Q2)의 듀티비를 제어함으로써 전원라인의 전압을 직류전원(B)의 출력전압 이상의 임의의 전압으로 제어 가능하다.
도 4를 참조하여 이상 처리수단(303)에 있어서의 이상처리의 동작에 대하여 설명한다. 또한 도 4의 설명에 있어서는 인버터(14)는 구동모터로서의 교류모터(M1)를 구동하고, 인버터(31)는 발전기로서의 교류모터(M2)를 구동하는 것으로 하여 설명한다.
이상처리의 동작이 시작되면, 이상 처리수단(303)은 DC/DC 컨버터(12)용의 IPM으로부터의 페일신호(FLC)에 의거하여, DC/DC 컨버터(12)가 이상 정지하였는지의 여부를 판정한다(단계 S1). 그리고 이상 처리수단(303)은 DC/DC 컨버터(12)가 이상 정지하였다고 판정하였을 때, 정지신호(STPI1, STPI2)를 생성하여 그 생성한 정지신호(STPI1)를 인버터(14)에 출력하고, 생성한 정지신호(STPI2)를 인버터(31)에 출력한다. 이에 의하여 구동모터[교류모터(M1)]를 구동하는 인버터(14) 및 발전기[교류모터(M2)]를 구동하는 인버터(31)는 강제정지한다(단계 S2).
DC/DC 컨버터(12)가 이상 정지한 경우, 인버터(14) 및 인버터(31)를 정지하는 것으로 한 것은, 다음의 이유에 의한다. DC/DC 컨버터(12)가 정지한 경우, 교류모터(M1)에 있어서의 전력 소비량이 교류모터(M2)에 있어서의 발전량을 상회하고 있을 때 콘덴서(13)의 양쪽 끝의 전압(Vm)이 급격하게 저하하고, 대전류가 직류전원(B)으로부터 DC/DC 컨버터(12)의 다이오드(D1)를 거쳐 콘덴서(13)측으로 흘러 퓨즈(FU)가 끊어지고, 또는 DC/DC 컨버터(12) 내의 소자가 대전류에 의해 수명저하를 야기할 가능성이 있다. 또 이와 같은 대전류로부터 DC/DC 컨버터(12)를 보호하기 위하여 소자의 내전류 성능을 높임으로써 해결을 도모하려고 하면, 그것으로는 시스템의 저비용화를 실현할 수 없다.
또, DC/DC 컨버터(12)가 정지한 경우, 교류모터(M1)에 있어서의 전력소비량이 교류모터(M2)에 있어서의 발전량을 하회하고 있을 때, 콘덴서(13)의 양쪽 끝의 전압(Vm)이 급격하게 상승한다. 이 경우, 인버터(31)에 전류가 흐르고 있으면, 인버터(31)에 있어서의 스위칭 손실이 증대하기 때문에, 인버터(31)의 온도가 상승하 거나, 인버터(31) 내의 소자의 수명이 저하될 염려가 있다. 이 대책을 필요 이상으로 하면시스템의 저비용화를 실현할 수 없다.
따라서 DC/DC 컨버터(12)가 이상 정지한 경우, 인버터(14) 및 인버터(31)를 강제 정지하여 콘덴서(13)의 양쪽 끝의 전압(Vm)이 저하된 경우에도 퓨즈(FU), 또는 DC/DC 컨버터(12)를 보호하고, 또는 콘덴서(13)의 양쪽 끝의 전압(Vm)이 상승하는 경우에도 인버터(31)를 보호하는 것으로 한 것이다.
단계 S1에 있어서, DC/DC 컨버터(12)가 이상 정지하고 있지 않다고 판정되었을 때, 이상 처리수단(303)은 인버터(14)용 IPM으로부터의 페일신호(FLV1)에 의거하여 인버터(14)가 이상 정지하였는 지의 여부를 판정한다(단계 S3). 그리고 인버터(14)가 이상 정지하고 있다고 판정되었을 때, 이상 처리수단(303)은 정지신호(STPI2)를 생성하고, 그 생성한 정지신호(STPI2)를 인버터(31)에 출력한다. 이에 의하여 발전기[교류모터(M2)]를 구동하는 인버터(31)가 강제 정지한다(단계 S4). 또한 이 경우 DC/DC 컨버터(12)는 계속해서 구동된다.
인버터(14)가 이상 정지한 경우에, 발전기[교류모터(M2)]를 구동하는 인버터(31)를 강제 정지하는 것으로 한 것은, 다음의 이유에 의한다. 인버터(14)가 이상 정지한 경우, 인버터(31)의 구동을 계속하면, 발전기[교류모터(M2)]에 있어서의 발전동작은 계속되기 때문에, 콘덴서(13)에 축적된 직류전력의 소비량은 감소하고, 콘덴서(13)의 양쪽 끝의 전압(Vm)이 급격하게 상승한다. 그리고 이 경우 인버터(31)에 전류가 흐르고 있으면 인버터(31)에 있어서의 스위칭손실이 증대하여 인버터(31)의 수명이 저하된다. 따라서 콘덴서(13)의 양쪽 끝의 전압(Vm)이 상승하여 인버터(31)의 수명이 저하하는 것을 방지하기 위하여 인버터(31)를 강제 정지하는 것으로 한 것이다.
또, 인버터(31)를 강제 정지한 경우에, DC/DC 컨버터(12)의 구동을 계속하는 것으로 한 것은, 인버터(14)가 이상 정지하고 나서 인버터(31)가 강제 정지되기까지의 동안, DC/DC 컨버터(12)를 구동하여 교류모터(M2)에 의하여 발전된 전력을 직류전원(B)으로 회생시켜 콘덴서(13)의 양쪽 끝의 전압(Vm)이 상승하는 것을 방지하기 위함이다.
단계 S4의 다음에 일정시간 경과하면, 이상 처리수단(303)은 전압센서(20)로부터의 출력전압(Vm)의 전압레벨에 의해 발전이 허가되었는지의 여부를 판정한다(단계 S5). 단계 S5에 있어서, 출력전압(Vm)의 전압레벨이 안정되어 있지 않을 때, 이상 처리수단(303)은 발전이 허가되지 않았다고 판정하여 일련의 동작은 종료된다.
한편, 단계 S5에 있어서 출력전압(Vm)의 전압레벨이 안정되어 있을 때, 이상 처리수단(303)은 발전이 허가되었다고 판정하고, 신호(RE2)를 생성하여 인버터(31)에 출력한다. 이에 의하여 인버터(31)는 강제정지가 해제된다(단계 S6). 그리고 일련의 동작이 종료된다.
출력전압(Vm)이 안정되어 있을 경우, 인버터(31)의 강제정지를 해제하여 교류모터(M2)에 있어서의 발전을 행하게 하는 것으로 한 것은, 출력전압(Vm)의 전압레벨이 안정되어 있으면, 상기한 인버터(31)에 있어서의 스위칭손실이 발생하지 않고, 직류전원(B)에 접속된 보조기계를 구동하기 위하여 교류모터(M2)에 의하여 발 전된 전력을 공급할 수 있기 때문이다.
단계 S3에 있어서, 인버터(14)가 이상 정지하고 있지 않다고 판정되었을 때, 이상 처리수단(303)은 인버터(31)용 IPM으로부터의 페일신호(FLV2)에 의거하여 인버터(31)가 이상 정지하고 있는지의 여부를 판정한다(단계 S7). 그리고 인버터(31)가 이상 정지하고 있지 않을 때, 일련의 동작이 종료된다.
단계 S7에 있어서, 인버터(31)가 이상 정지하고 있다고 판정되었을 때, 이상 처리수단(303)은 정지신호(STPI1)를 생성하여 인버터(14)에 출력한다. 이에 의하여 구동모터[교류모터(M1)]를 구동하는 인버터(14)는 강제 정지한다(단계 S8). 또한 이 경우, DC/DC 컨버터(12)는 계속하여 구동된다.
인버터(31)가 이상 정지한 경우에, 인버터(14)를 강제 정지하는 것으로 한 것은, 발전기[교류모터(M2)]로부터 콘덴서(13)에의 전력의 공급이 없어져도 교류모터(M1)는 콘덴서(13)에 축적된 전력을 소비하기 때문에, 인버터(14)를 정지하지 않은 경우, 콘덴서(13)의 양쪽 끝의 전압(Vm)이 급격하게 저하하고, 대전류가 직류전원(B)으로부터 DC/DC 컨버터(12)의 다이오드(D1)를 거쳐 콘덴서(13)측으로 흐른다. 그리고 퓨즈(FU)가 끊어지고, 또는 DC/DC 컨버터(12)가 대전류의 영향을 받아 수명 저하된다.
따라서 콘덴서(13)의 양쪽 끝의 전압(Vm)의 저하에 의한 퓨즈(FU), 또는 DC/DC 컨버터(12)의 보호를 도모하기 위하여 인버터(14)를 강제 정지하는 것으로 한 것이다.
단계 S8의 다음에, 이상 처리수단(303)은 일정시간 경과되면 전압센서(20)로 부터의 출력전압(Vm)의 전압레벨에 의거하여 구동모터[교류모터(M1)]를 구동하는 컨버터(14)의 구동이 허가되어 있는지의 여부를 판정한다(단계 S9). 그리고 이상 처리수단(303)은 출력전압(Vm)의 전압레벨이 안정되어 있지 않을 때, 인버터(14)의 구동이 허가되어 있지 않다고 판정하고, 일련의 동작이 종료된다.
단계 S9에 있어서, 이상 처리수단(303)은 출력전압(Vm)의 전압레벨이 안정되어 있을 때, 인버터(14)의 구동이 허가되어 있다고 판정하고, 신호(RE1)를 생성하여 인버터(14)에 출력한다. 이에 의하여 구동모터[교류모터(M1)]를 구동하는 인버터(14)의 강제정지가 해제된다(단계 S10). 그리고 일련의 동작이 종료된다.
출력전압(Vm)이 안정되어 있는 경우, 인버터(14)의 강제정지를 해제하여 교류모터(M1)를 구동하는 것으로 한 것은, 출력전압(Vm)의 전압레벨이 안정되어 있으면, 콘덴서(13)에 축적된 직류전력에 의하여 교류모터(M1)를 구동할 수 있기 때문이다.
상기한 바와 같이 이상 처리수단(303)은 전기부하장치(100)의 DC/DC 컨버터(12), 인버터(14) 및 인버터(31)의 어느 것에서 이상이 발생되어 있는지를 검출하여, 그 검출한 이상 원인에 대응한 처리를 행함으로써 전기부하장치(100)를 안전하게 구동한다.
또한 상기에 있어서는, 구동모터[교류모터(M1)]를 구동하는 인버터(14)가 이상 정지하여는지의 여부의 판정을, 발전기[교류모터(M2)]를 구동하는 인버터(31)가 이상 정지하였는지의 여부의 판정보다도 먼저 행한다고 설명하였으나, 본 발명에 있어서는 양자의 판정의 선후는 반대이어도 좋다.
다시, 도 1을 참조하여 전기부하장치(100)에 있어서의 전체동작에 대하여 설명한다. 전체의 동작이 시작되면 제어장치(30)는, H레벨의 신호(SE)를 생성하여 시스템 릴레이(SR1, SR2)에 출력하고, 시스템 릴레이(SR1, SR2)가 온된다. 직류전원(B)은 직류전압을 시스템 릴레이(SR1, SR2)를 거쳐 DC/DC 컨버터(12)에 출력한다.
전압 센서(10)는 직류전원(B)으로부터 출력되는 직류전압(Vb)을 검출하고, 그 검출한 직류전압(Vb)을 제어장치(30)에 출력한다. 또 전압센서(20)는 콘덴서(13)의 양쪽 끝의 전압(Vm)을 검출하고, 그 검출한 전압(Vm)을 제어장치(30)에 출력한다. 또한 전류센서(24)는 교류모터(M1)에 흐르는 모터전류(MCRT1)를 검출하여 제어장치(30)에 출력하고, 전류센서(28)는 교류모터(M2)에 흐르는 모터전류(MCRT2)를 검출하여 제어장치(30)에 출력한다. 그리고 제어장치(30)는 외부 ECU로부터 토오크지령값 (TR1, TR2) 및 모터회전수(MRN1, MRN2)를 받는다.
그렇게 하면 제어장치(30)는 직류전압(Vb), 출력전압(Vm), 모터전류(MCRT1), 토오크지령값(TR1) 및 모터회전수(MRN1)에 의거하여, 상기한 방법에 의해 신호(PWMI1)를 생성하고, 그 생성한 신호(PWMI1)를 인버터(14)에 출력한다. 또 제어장치(30)는 직류전압(Vb), 출력전압(Vm), 모터전류(MCRT2), 토오크지령값(TR2) 및 모터회전수 (MRN2)에 의거하여 상기한 방법에 의하여 신호(PWMI2)를 생성하고, 그 생성한 신호(PWMI2)를 인버터(31)에 출력한다.
또한 제어장치(30)는, 인버터(14)(또는 31)가 교류모터(M1)(또는 M2)를 구동할 때, 직류전압(Vb), 출력전압(Vm), 모터전류(MCRT1)(또는 MCRT2), 토오크지령값 (TR1)(또는 TR2) 및 모터회전수(MRN1)(또는 MRN2)에 의거하여 상기한 방법에 의해 DC/DC 컨버터(12)의 NPN 트랜지스터(Q1, Q2)를 스위칭제어하기 위한 신호(PWU)를 생성하고, 그 생성한 신호(PWU)를 DC/DC 컨버터(12)에 출력한다.
그렇게 하면 DC/DC 컨버터(12)는 신호(PWU)에 따라 직류전원(B)으로부터의 직류전압(Vb)을 승압하고, 그 승압한 직류전압을 노드(N1, N2)를 거쳐 콘덴서(13)에 공급한다. 그리고 인버터(14)는 콘덴서(13)에 의하여 평활화된 직류전압을 제어장치(30)로부터의 신호(PWMI1)에 의하여 교류전압으로 변환하여 교류모터(M1)를 구동한다. 또 인버터(31)는 콘덴서(13)에 의하여 평활화된 직류전압을 제어장치(30)로부터의 신호(PWMI2)에 의하여 교류전압으로 변환하여 교류모터(M2)를 구동한다. 이것에 의하여 교류모터(M1)는 토오크지령값(TR1)에 의하여 지정된 토오크를 발생하고, 교류모터(M2)는 토오크지령값(TR2)에 의하여 지정된 토오크를 발생한다.
또, 전기부하장치(100)가 탑재된 하이브리드자동차의 회생제동시, 제어장치(30)는 외부 ECU로부터 신호(RGE)를 받고, 그 받은 신호(RGE)에 따라 신호(PWMC1, PWMC2)를 생성하여 각각 인버터(14, 31)에 출력하고, 신호(PWD)를 생성하여 DC/DC 컨버터(12)에 출력한다.
그렇게 하면 인버터(14)는 교류모터(M1)가 발전한 교류전압을 신호(PWMC1)에 따라 직류전압으로 변환하고, 그 변환한 직류전압을 콘덴서(13)를 거쳐 DC/DC 컨버터(12)에 공급한다. 또 인버터(31)는 교류모터(M2)가 발전한 교류전압을 신호(PWMC2)에 따라 직류전압으로 변환하고, 그 변환한 직류전압을 콘덴서(13)를 거쳐 DC/DC 컨버터(12)에 공급한다. 그리고 DC/DC 컨버터(12)는 콘덴서(13)로부터의 직 류전압을 노드(N1, N2)를 거쳐 받고, 그 받은 직류전압을 신호(PWD)에 의하여 강압하여, 그 강압한 직류전압을 직류전원(B)에 공급한다. 이에 의하여 직류전원(B)은 교류모터(M1또는 M2)에 의하여 발전된 전력에 의해 충전된다.
또, 교류모터(M1)가 콘덴서(13)에 축적된 직류전력을 소비하여 교류모터(M2)가 발전되고 있을 때, 제어장치(30)는 DC/DC 컨버터(12)용의 IPM, 인버터(14)용의 lPM 및 인버터(31)용의 IPM으로부터 각각 페일신호(FLC, FLV1, FLV2)를 받고, 전압센서(20)로부터 출력전압(Vm)을 받는다. 그리고 제어장치(30)는 도 4에 나타내는 플로우차트에 따라 DC/DC 컨버터(12), 인버터(14) 및 인버터(31)의 어느 것이 이상 정지하였는지를 검출하여, 그 검출한 이상 원인에 대응한 처리를 행한다.
또한 상기에 있어서는 교류모터(M1)를 구동모터, 교류모터(M2)를 발전기로서 설명하였으나, 본 발명에 있어서는 교류모터(M1)가 발전기, 교류모터(M2)가 구동모터이어도 좋다.
또 인버터(14) 및 교류모터(M1)는 「제 1 전기부하」를 구성하고, 인버터(31) 및 교류모터(M2)는 「제 2 전기부하」를 구성한다.
또한 인버터(31)를 강제 정지한(도 4의 단계 S4 참조) 다음에 출력전압(Vm)의 전압레벨이 안정되어 있다고 판정하는 것(도 4의 단계 S5 참조)은, 인버터(31)의 복귀조건이 성립하는 것에 상당하다.
또한 인버터(14)를 강제 정지한(도 4의 단계 S8 참조) 다음에 출력전압(Vm)의 전압레벨이 안정되어 있다고 판정하는 것(도 4의 단계 S9 참조)은, 인버터(14)의 복귀조건이 성립하는 것에 상당하다.
또한 본 발명에 의한 이상 처리방법은, 도 4에 나타내는 플로우차트에 따라 전기부하장치(100)의 이상처리를 행하는 이상 처리방법이다.
또한 제어장치(30)의 이상 처리수단(303)에 있어서의 이상 처리는, 실제로는 CPU에 의하여 행하여지고, CPU는 도 4에 나타내는 플로우차트의 각 단계를 구비하는 프로그램을 ROM으로부터 판독하고, 그 판독한 프로그램을 실행하여 도 4에 나타내는 플로우차트에 따라 전기부하장치(100)의 이상 처리를 행한다. 따라서 ROM은 도 4에 나타내는 플로우차트의 각 단계를 구비하는 프로그램을 기록한 컴퓨터(CPU) 판독 가능한 기록매체에 상당하다.
또한 상기에 있어서는 전기부하장치(100)는 하이브리드자동차에 탑재되었다고 하여 설명하였으나, 본 발명에 의한 전기부하장치는 하이브리드자동차에 사용되는 것에 한정하지 않고, 그 이외의 것에 사용되어도 좋다. 예를 들면 본 발명에 의한 전기부하장치는 전기자동차 또는 연료전지 자동차에 적용 가능하고, 또 자동차에 한정하지 않고, DC/DC 컨버터와 복수의 전기부하를 구비하는 시스템에 적용 가능하다.
이번에 개시된 실시형태는 모든 점에서 예시로서 제한적인 것이 아니다 라고 생각하여야 할 것이다. 본 발명의 범위는 상기한 실시형태의 설명이 아니라 특허청구의 범위에 의하여 표시되고, 특허청구의 범위와 균등한 의미 및 범위 내에서의 모든 변경이 포함되는 것이 의도된다.
본 발명은 직류전압을 승압한 승압전압에 의하여 구동되는 2개의 교류모터 를 구비하여, 검출된 이상에 대처 가능한 전기부하장치에 적용된다.

Claims (19)

  1. 전기부하장치에 있어서,
    DC전원으로부터 출력된 제 1 DC전압을 상기 DC전압과 전압 레벨이 상이한 제 2 DC전압으로 변환하는 전압변환기(12);
    상기 제 2 DC전압에 의해 구동된 제 1 및 제 2 전기부하들(14, 31, M1, M2);
    상기 제 2 DC전압을 평활하게 하고 상기 평활한 제 2 DC전압을 상기 제 1 및 제 2 전기부하들(14, 31, M1, M2)에 공급하는 용량성 소자(13); 및
    상기 제 1 및 제 2 전기부하들(14, 31, M1, M2) 중에 하나가 비정상적으로 정지할 때, 상기 제 1 및 제 2 전기부하들(14, 31, M1, M2) 중에 나머지 하나를 정지시키고 상기 전압변환기(12)의 구동을 유지시키는 이상처리 유닛(303)을 포함하는 전기부하장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 전압변환기(12)가 비정상적으로 정지할 때, 상기 이상처리 유닛(303)이 상기 제 1 및 제 2 전기부하들(14, 31, M1, M2)을 정지시키는 것을 특징으로 하는 전기부하장치.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    복구 조건이 충족되면, 상기 이상처리 유닛(303)이 상기 전기부하들(14, 31, M1, M2) 중에 나머지 하나를 복구시키는 것을 특징으로 하는 전기부하장치.
  4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 제 1 전기부하(14, M1)는,
    모터(M1) 및
    상기 모터(M1)를 구동시키는 제 1 인버터(14)를 포함하고,
    상기 제 2 전기부하(31, M2)는,
    발전기(M2) 및
    상기 발전기(M2)를 구동시키는 제 2 인버터(31)를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기부하장치.
  5. 컴퓨터가 전기부하장치(100)의 이상처리를 실행시키기 위한 프로그램을 기록하는 컴퓨터 판독 가능한 기록매체에 있어서,
    상기 전기부하장치(100)는,
    DC전원(B)으로부터 출력된 제 1 DC전압을 상기 제 1 DC전압과 전압 레벨이 상이한 제 2 DC전압으로 변환하는 전압변환기(12),
    상기 제 2 DC전압에 의해 구동되는 제 1 및 제2 전기부하들(14, 31, M1, M2), 및
    상기 제 2 DC전압을 평활하게 하고, 평활한 제 2 DC전압을 상기 제 1 및 제 2 전기부하들(14, 31, M1, M2)에 공급하는 용량성 소자(13)를 포함하고,
    상기 프로그램은 상기 컴퓨터가
    상기 전압변환기(12), 상기 제 1 전기부하(14, M1) 및 상기 제 2 전기부하(31, M2) 중의 일부에서 이상을 검출하는 제 1 단계, 및
    상기 제 1 및 제 2 전기부하들(14, 31, M1, M2) 중에 하나가 비정상적으로 정지할 때, 상기 제 1 및 제 2 전기부하들(14, 31, M1, M2)중에 나머지 하나를 정지시키고 상기 전압변환기(12)의 구동을 유지시키는 제 2 단계를 실행하게 하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 판독 가능한 기록매체.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 제 1 단계는 상기 전압변환기(12)의 비정상적인 정지를 검출하고,
    상기 제 2 단계는 상기 제 1 및 제 2 전기부하들(14, 31, M1, M2)를 정지시키는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 판독 가능한 기록매체.
  7. 제 5항 또는 제 6항에 있어서,
    상기 프로그램은 복구 조건이 충족되면, 상기 컴퓨터에서 상기 전기부하들(14, 31, M1, M2) 중에 나머지 하나를 복구시키는 제 3 단계를 실행하게 하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 판독 가능한 기록매체.
  8. 제 5항 또는 제 6항에 있어서,
    상기 제 1 전기부하(14, M1)는,
    모터(M1) 및
    상기 모터(M1)를 구동시키는 제 1 인버터(14)를 포함하고,
    상기 제 2 전기부하(31, M2)는,
    발전기(M2) 및
    상기 발전기(M2)를 구동시키는 제 2 인버터(31)를 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 판독 가능한 기록매체.
  9. 전기부하장치(100)에서의 이상처리방법에 있어서,
    상기 전기부하장치(100)는,
    DC전원(B)으로부터 출력된 제 1 DC전압을 상기 제 1 DC전압과 전압 레벨이 상이한 제 2 DC전압으로 변환하는 전압변환기(12),
    상기 제 2 DC전압에 의해 구동되는 제 1 및 제2 전기부하들(14, 31, M1, M2), 및
    상기 제 2 DC전압을 평활하게 하고, 평활한 제 2 DC전압을 상기 제 1 및 제 2 전기부하들(14, 31, M1, M2)에 공급하는 용량성 소자(13)를 포함하고,
    상기 이상처리방법은,
    상기 전압변환기(12), 상기 제 1 전기부하(14, M1) 및 상기 제 2 전기부하(31, M2) 중의 일부에서 이상을 검출하는 제 1 단계, 및
    상기 제 1 및 제 2 전기부하들(14, 31, M1, M2) 중에 하나가 비정상적으로 정지할 때, 상기 제 1 및 제 2 전기부하들(14, 31, M1, M2)중에 나머지 하나를 정지시키고 상기 전압변환기(12)의 구동을 유지시키는 제 2 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 이상처리방법.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 제 1 단계는 상기 전압변환기(12)의 비정상적인 정지를 검출하고,
    상기 제 2 단계는 상기 제 1 및 제 2 전기부하들(14, 31, M1, M2)를 정지시키는 것을 특징으로 하는 이상처리방법.
  11. 제 9항 또는 제 10항에 있어서,
    복구 조건이 충족되면, 상기 전기부하들(14, 31, M1, M2) 중에 나머지 하나를 복구시키는 제 3 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 이상처리방법.
  12. 제 9항 또는 제 10항에 있어서,
    상기 제 1 전기부하(14, M1)는,
    모터(M1) 및
    상기 모터(M1)를 구동시키는 제 1 인버터(14)를 포함하고,
    상기 제 2 전기부하(31, M2)는,
    발전기(M2) 및
    상기 발전기(M2)를 구동시키는 제 2 인버터(31)를 포함하는 것을 특징으로 하는 이상처리방법.
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