WO2003056694A1

WO2003056694A1 - Electrical load apparatus, electrical load control method, and computer-readable record medium with recorded program for enabling computer to control electrical load

Info

Publication number: WO2003056694A1
Application number: PCT/JP2002/010341
Authority: WO
Inventors: Makoto Nakamura; Sumikazu Shamoto; Eiji Sato; Ryoji Oki; Masayuki Komatsu
Original assignee: Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha
Priority date: 2001-12-26
Filing date: 2002-10-03
Publication date: 2003-07-10
Also published as: EP1460756B1; US20040145338A1; DE60239764D1; ATE505845T1; JPWO2003056694A1; EP1460756A4; EP1460756A1; JP4111138B2; US7847499B2

Description

明細書電気負荷装置、電気負荷制御方法および電気負荷の制御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技術分野

この発明は、エネルギー的に破綻しない電気負荷装置、エネルギー的に破綻しない電気負荷制御方法およびエネルギー的に破綻しない電気負荷の制御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。背景技術

最近、環境に配慮した自動車としてハイプリッド自動車（Hybrid Vehicle) および電気自動車（Electric Vehicle) が大きな注目を集めている。そして、ハイブリツド自動車は、一部、実用化されている。

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ィ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ィンバータによつ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。また、電気自動車は、直流電源とインバータとィンバータによつて駆動されるモータとを動力源とする自動車である。

このようなハイプリッド自動車または電気自動車においては、直流電源からの直流電圧を D C7D Cコンバータによって昇圧し、その昇圧した直流電圧がモータを駆動するインバータに供給されるようにすることも検討されている（特開平 8— 2 1 4 5 9 2号公報参照）。

すなわち、ハイプリッド自動車または電気自動車は、図 1 9に示すモータ駆動装置を搭載している。図 1 9を参照して、モータ駆動装置 3 0 0は、直流電源 B と、システムリレー S R 1， S R 2と、コンデンサ 3 0 8 , 3 2 2と、双方向コンバータ 3 10と、電圧センサー 320と、インバータ 330とを備える。

直流電源 Bは、直流電圧を出力する。システムリレー SR 1， SR 2は、制御装置（図示せず）によってオンされると、直流電源 Bからの直流電圧をコンデンサ 308に供給する。コンデンサ 308は、直流電源 Bからシステムリレー S R 1， SR 2を介して供給された直流電圧を平滑化し、その平滑化した直流電圧を双方向コンバータ 310へ供給する。

双方向コンバータ 310は、リアクトノレ 31 1と、 NPNトランジスタ 3 1 2, 31 3と、ダイオード 314， 3 15とを含む。リアクトル 3 1 1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 N P Nトランジスタ 31 2と N P N トランジスタ 313との中間点、すなわち、 NPNトランジスタ 31 2のェミツタと NPNトランジスタ 313のコレクタとの間に接続される。 NPNトランジスタ 3 1 2, 31 3は、電¾1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 31 2のコレクタは電源ラインに接続され、 NPN トランジスタ 31 3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 312， 3 1 3のコレクタ一ェミッタ間には、ェミッタ側からコレクタ側へ電流を流すダイオード 314, 3 15が接続されている。

双方向コンバータ 310は、制御装置（図示せず）によって NPNトランジスタ 3 1 2, 313がオン Zオフされ、コンデンサ 308から供給された直流電圧を昇圧して出力電圧をコンデンサ 322に供給する。また、双方向コンバータ 3 10は、モータ駆動装置 300が搭載されたハイブリッド自動車または電気自動車の回生制動時、交流モータ Mlによって発電され、インバータ 330によって変換された直流電圧を降圧してコンデンサ 3◦ 8へ供給する。

コンデンサ 322は、双方向コンバータ 310から供給された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 330へ供給する。電圧センサー 3 20は、コンデンサ 322の出力電圧 Vmを検出する。

インバータ 330は、コンデンサ 322から直流電圧が供給されると制御装置 (図示せず）からの制御に基づいて直流電圧を交流電圧に変換して交流モータ M 1を駆動する。これにより、交流モータ Mlは、トルク指令値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。また、インバータ 330は、交流モータ M 1が発電した交流電圧を制御装置からの制御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 3 2 2を介して双方向コンバータ 3 1 0へ供給する。

また、ハイプリッド自動車は、図 2 0に示すモータ駆動装置 4 0 0を搭載する。図 2 0を参照して、モータ駆動装置 4 0 0は、モータ駆動装置 3 0 0にインバータ 3 4 0を追加したものであり、その他は、モータ駆動装置 3 0 0と同じである。インバータ 3 4 0は、コンデンサ 3 2 2からの直流電圧を制御装置（図示せず）からの制御に基づいて交流電圧に変換し、その変換した交流電圧によって交流モータ M 2を駆動する。これにより、交流モータ M 2は、トルク指令値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。また、インバータ 3 4 0は、交流モータ M 2が発電した交流電圧を制御装置からの制御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 3 2 2を介して双方向コンバータ 3 1 0へ供給する。

し力し、モータ駆動装置 3 0 0 , 4 0 0において、図 2 1 Aおよび図 2 1 Bに示すように、時刻 t Oにおいて、交流モータ M lに持ち出されるパワー Pが急激に増加すると、それに伴いコンデンサ 3 2 2の蓄電電圧 Vmが低下する。

このときの D CZD Cコンバータ 3 1 0の応答時定数を t f とすると、 t f の間にパワー Pが急激に持ち出されると、 Vmく V b (バッテリ電圧）となる。その結果、 D CZD Cコンバータ 3 1. 0のダイオード 3 1 4を介して直流電原 B側から D C /D Cコンバータ 3 1 0の出力側へ無制限に電流が流れ、どのようにデューティー比を選択しても、 D C/D Cコンバータ 3 1 0は、直流電源 Bからの直流電圧を昇圧できないという問題が生じる。

すなわち、 D CZD Cコンバータ 3 1 0に内蔵されるリアクトル 3 1 1の影響により、交流モータ M lからのパワーが急変すると、 D C/D Cコンバータ 3 1 0は、コンデンサ 3 2 2からのエネルギーの持ち出しに応答できず、コンデンサ 3 2 2の出力電圧 Vmが低下する。これにより、低下したコンデンサ 3 2 2の出力電圧 Vmを回復させるために直流電源 Bから過電流が発生し、その状態が継続することでチヨツバの素子へのダメージが予想される。

また、コンデンサ 3 2 2の出力電圧が低下することにより突入電流が大きくなり、直流電源 Bから大電流が持ち出されることにより、直流電源 Bへのダメージが大きくなつていた。

さらに、モータ駆動装置 4 0 0においては、次のような問題があった。交流モータ M lがコンデンサ 3 2 2に蓄積された電力を消費し、交流モータ M 2が発電している場合に、交流モータ M lがコンデンサ 3 2 2に蓄積された電力の消費を停止すると、インバータ 3 4 0からコンデンサ 3 2 2に戻される直流電力が急激に増加し、双方向コンバータ 3 1 0に印加される電圧が急激に増加する。そうすると、双方向コンバータ 3 1 0は、電圧の急激な増加に追従できず、過電圧が印加される。その結果、モータ駆動装置 4 0 0が正しく動作できない可能性が生じるという問題があった。発明の開示

それゆえに、この発明の目的は、電気負荷におけるパワーが変化しても、エネルギー的に破綻しなレ、電気負荷装置を提供することである。

また、この発明の別の目的は、電気負荷におけるパワーが変化しても、ェネルギー的に破綻しなレ、電気負荷制御方法を提供することである。

, さらに、この発明の別の目的は、電気負荷におけるパワーが変化しても、エネノレギー的に破綻しなレ、電気負荷の制御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。

この発明によれば、電気負荷装置は、電圧変換器と、電気負荷と、制御回路とを備える。電圧変換器は、直流電源から出力される第 1の直流電圧と、第 1の直流電圧の電圧レベルと異なる電圧レベルを有する第 2の直流電圧との間で電圧変換を行なう。電気負荷は、電圧変換器から出力された第 2の直流電圧に基づいて駆動される。制御回路は、電気負荷におけるパワーの変化量が限界値を超えたとき、電気負荷の駆動動作を維持可能な範囲にパワーの変化量を制御する。そして、限界値は、電気負荷の駆動動作を維持可能なパワーの変化量の最大値である。好ましくは、電気負荷におけるパワーは、電気負荷における消費パワーであり、制御回路は、消費パワーの増加量が電気負荷に供給可能な許容パワーを超えたとき、消費パワーの増加量が許容パワー以下になるように制御する。好ましくは、制御回路は、消費パワーを制限する。

好ましくは、制御回路は、第 2の直流電圧の電圧指令値を低下して電圧変換器を制御する。

好ましくは、電圧変換器は、上アームおよび下アーム用の第 1および第 2のスイッチング素子と、第 1および第 2のスイッチング素子にそれぞれ設けられる第 1および第 2のフライホイルダイォードとを含む。

好ましくは、制御回路は、許容パワーを増加させ、消費パワーが許容パワー以下になるように制御する。

好ましくは、制御回路は、第 2の直流電圧の電圧指令値を上昇して電圧変換器を制御する。

好ましくは、電気負荷は、車両の駆動輪を駆動するためのトルクを発生するモータと、制御回路からの制御に従って第 2の直流電圧を交流電圧に変換してモータを駆動するインバータとを含む。

好ましくは、電気負荷装置は、電圧変換器と電気負荷との間に設けられ、直流電力を蓄積する容量素子をさらに備える。そして、電気負荷は、車両の駆動輪を駆動するためのトルクを発生する第 1のモータと、制御回路からの制御に従って容量素子から供給された第 2の直流電圧を交流電圧に変換して第 1のモータを駆動する第 1のィンバータと、車両のエンジンからの動力により発電する第 2のモータと、第 1のインバータと並列に接続され、制御回路からの制御に従って第 2のモータが発電した交流電力を直流電力に変換して容量素子に供給する第 2のインバータとを含む。

好ましくは、電気負荷装置は、電気負荷に並列に接続された発電機をさらに備える。そして、制御回路は、発電電力が上昇するように発電機を制御する。好ましくは、電気負荷は、車両の駆動輪を駆動するためのトルクを発生するモータと、制御回路からの制御に従って第 2の直流電圧を交流電圧に変換してモータを駆動するインバータとを含む。そして、発電機は、車両のエンジンからの動力により発電する。

好ましくは、電気負荷におけるパワーは、電気負荷（における発電パワーであり、制御回路は、電気負荷から電圧変換器へ供給される発電パワーの増加量が電圧変換器の応答最大値を超えたとき、発電パワーの増加量が応答最大値以下になるように制御する。

好ましくは、制御回路は、第 2の直流電圧の電圧レベルが低下するように電圧変換器を制御する。

好ましくは、電圧変換器は、上アームおよび下アーム用の第 1および第 2のスイッチング素子を含み、制御回路は、第 1のスイッチング素子のオン時間を長くして電圧変換器を駆動する。

好ましくは、電気負荷におけるパワーは、電気負荷における消費パワーおよび電気負荷における発電パワーである。制御回路は、消費パワーの増加量が電気負荷に供給可能な許容パワーを超えたとき、消費パワーの増加量が許容パワー以下になるように制御する。また、制御回路は、電気負荷から電圧変換器へ供給される発電パヮ一の増加量が電圧変換器の応答最大値を超えたとき、発電パヮ一の増加量が応答最大値以下になるように制御する。

また、この発明によれば、電気負荷制御方法は、電気負荷におけるパワーの変化量を検出する第 1のステップと、検出されたパワーの変化量が、限界値を超えるか否かを判定する第 2のステップと、パワーの変化量が限界値を超えたとき、電気負荷の駆動動作を維持可能な範囲にパワーの変化量を制御する第 3のステツプとを含む。そして、限界値は、電気負荷の駆動動作を維持可能なパワーの変化量の最大値である。

さらに、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、電気負荷におけるパワーの変化量を検出する第 1のステップと、検出されたパワーの変化量が限界値を超えるか否力を判定する第 2のステップと、パワーの変化量が限界値を超えたとき、電気負荷の駆動動作を維持可能な範囲にパワーの変化量を制御する第 3のステップと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。そして、限界値は、電気負荷の駆動動作を維持可能なパワーの変化量の最大値である。 .

好ましくは、第 1のステップは、電気負荷における消費パワーの増加量を検出する。また、第 2のステップは、消費パワーの増加量が電気負荷に供給可能な許容パワーを超えるか否かを判定する。さらに、第 3のステップは、消費パワーの増加量が許容パワーを超えたとき、消費パワーの変化量を許容パワー以下に制御する。

好ましくは、第 3のステップは、消費パワーを制限する。

好ましくは、第 3のステップは、直流電源から出力される第 1の直流電圧を変换した第 2の直流電圧の電圧レベルが上昇するように、第 1の直流電圧を第 2の直流電圧に変換する電圧変換器を制御する。

好ましくは、第 3のステップは、電気負荷に並列に接続された発電機の発電電力が上昇するように発電機を制御する。

好ましくは、第 1のステップは、電気負荷からの第 1の直流電圧を前記第 1の直流電圧の電圧レベルと異なる電圧レベルを有する第 2の直流電圧に変換する電圧変換器へ供給される電気負荷における発電パワーの増加量を検出する。また、第 2のステップは、検出された発電パワーの増加量が電圧変換器の応答最大値を超えるか否かを判定する。さらに、第 3のステップは、発電パワーの増加量が電圧変換器の応答最大値を超えたとき、発電パワーの増加量が応答最大値以下になるように電圧変換器を制御する。

好ましくは、第 3のステップは、第 1の直流電圧の電圧レベルが低下するように電圧変換器を制御する。

好ましくは、第 1のステップは、電気負荷における消費パワーの増加量を検出する第 1のサブステップと、電気負荷からの第 1の直流電圧を第 1の直流電圧の電圧レベルと異なる電圧レベルを有する第 2の直流電圧に変換する電圧変換器へ供給される電気負荷における発電パワーの増加量を検出する第 2のサブステップとを含む。また、第 2のステップは、消費パワーの増加量が電気負荷に供給可能な許容パワーを超えるか否かを判定する第 3のサブステップと、検出された発電パワーの増加量が電圧変換器の応答最大値を超えるか否かを判定する第 4のサブステップとを含む。さらに、第 3のステップは、消費パヮ一の増加量が許容パヮ一を超えたとき、消費パワーの変化量を許容パワー以下に制御する第 5のサブステツプと、発電パワーの増加量が電圧変換器の応答最大値を超えたとき、発電パヮ一の増加量が応答最大値以下になるように電圧変換器を制御する第 6のステツプとを含む。図面の簡単な説明

図 1は、実施の形態 1による電気負荷装置の回路図およびプロック図である。図 2は、図 1に示す制御装置のブロック図である。

図 3は、図 2に示すモータトルク制御手段のブロック図である。

図 4は、実施の形態 1による消費パワーの増加量を制御する動作を説明するためのフローチヤ一トである。

図 5 A、図 5 Bおよび図 5 Cは、電気負荷における消費パワーが急激に変化した場合の電圧およびパワーの状態を示す図である。

図 6は、実施の形態 2による電気負荷装置の回路図およびプロック図である。図 7は、図 6に示す制御装置のブロック図である。

図 8は、図 7に示すモータトルク制御手段のプロック図である。

図 9は、実施の形態 2による消費パワーの増加量を制御する動作を説明するためのフローチャートである。

図 1 0は、実施の形態 3による電気負荷装置の回路図およぴブロック図である。図 1 1は、図 1 0に示す制御装置のプロック図である。

図 1 2は、図 1 1に示すモータトルク制御手段のプロック図である。

図 1 3は、実施の形態 3による消費パワーの増加量を制御する動作を説明するためのフローチャートである。

図 1 4は、実施の形態 4による電気負荷装置の回路図およびプロック図である。図 1 5は、図 1 4に示す制御装置のブロック図である。

図 1 6は、図 1 5に示すモータトルク制御手段のプロック図である。

図 1 7は、実施の形態 4による消費パワーの増加量を制御する動作を説明するためのフローチャートである。

図 1 8は、実施の形態 5による電気負荷装置の回路図およびプロック図である。図 1 9は、従来のモータ駆動装置の回路図およびブロック図である。

図 2 0は、従来のモータ駆動装置の別の回路図およびブロック図である。

図 2 1 Aおよび図 2 1 Bは、電気負荷における消費パワーが急激に変化した場合の電圧の状態を示す図である。発明を実施するための最良の形態 '

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。

[実施の形態 1 ]

図 1を参照して、この発明の実施の形態 1による電気負荷装置 100は、直流電源 Bと、電圧センサー 10, 20と、システムリレー SR I, SR 2と、コンデンサ 1 1, 1 3と、 DC/DCコンバータ 1 2と、インバータ 14と、電流センサー 24と、回転センサー 25と、制御装置 30と、交流モータ Mlとを備える。

交流モータ Mlは、たとえば、ハイブリッド自動車または電気自動車に搭載される。そして、交流モータ Mlは、ハイブリッド自動車または電気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。あるいは、このモータはエンジンにて駆動される発電機の機能を持つように、そして、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ようなものとしてハイプリッド自動車に組み込まれるようにしてもよい。

D C/D Cコンバータ 1 2は、リアクトノレ L 1と、 NPNトランジスタ Q 1， Q 2と、— ダイオー D 1 , D 2とを含む。リアクトノレ L 1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 Q 1と NPNトランジスタ Q 2との中間点、すなわち、 NPNトランジスタ Q 1のェミッタと NPNトランジスタ Q 2のコレクタとの間に接続される。 NPNトランジスタ Q 1, 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 Q 1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 Q 1, Q2のコレクタ一ェミッタ間には、ェミッタ側からコレクタ側へ電流を流すダイオード D 1， D 2が接続されている。

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 1 7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。

U相アーム 15は、直列接続された NPNトランジスタ Q 3, Q 4力ら成り、 V相アーム 16は、直列接続された NPNトランジスタ Q 5， Q 6力、ら成り、 W 相アーム 17は、直列接続された NPNトランジスタ Q 7， Q 8から成る。また、各 NPNトランジスタ Q 3〜Q8のコレクタ一ェミッタ間には、ェミッタ側からコレクタ側へ電流を流すダイォード D 3〜D 8がそれぞれ接続されている。

各相アームの中間点は、交流モータ Ml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 Mlは、 3相の永久磁石モータであり、 U， V, W相の 3つのコィルの一端が中点に共通接続されて構成され、 U相コィルの他端が N PNトランジスタ Q 3， Q 4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 Q 7， Q8の中間点にそれぞれ接続されている。

直流電?原 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 V b」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。システムリレー SR 1， 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 SR 1， SR2は、 H (論理ハィ）レベルの信号 S E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。

コンデンサ 1 1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。

DCZDC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、 DCZDCコンバータ 1 2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 Q 2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。

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、 DCZDC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。

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インバータ 14へ供給する。電圧センサー 20は、コンデンサ 1 3の両端の電圧、すなわち、 DC/DCコンバータ 1 2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。

ィンバータ 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 PWMIに基づいて直流電圧を交流電圧に変換して交流モータ Mlを駆動する。これにより、交流モータ Mlは、トルク指令値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。また、ィンバータ 14は、電気負荷装置 10 0が搭載されたハイプリッド自動車または電気自動車の回生制動時、交流モータ M 1が発電した交流電圧を制御装置 30からの信号 PWMC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 1 3を介して DC/DCコンパ一タ 1 2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または電気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、走行中にアクセルぺ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。

電流センサー 24は、交流モータ Mlに流れるモータ電流 MCRTを検出し、その検出したモータ電流 MCRTを制御装置 30へ出力する。図 1においては、電流センサー 24は、交流モータ Ml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。

回転センサー 25は、交流モータ Mlのモータ回転数 MRNを検出し、その検出したモータ回転数 MRNを制御装置 30へ出力する。

制御装置 30は、外部に設けられた ECU (Electrical Control Unit) から入力されたトルク指令値 TR I、電圧センサー 10からの直流電圧 Vb、電圧センサー 20からの出力電圧 Vm、電流センサー 24からのモータ電流 MCRTおよび回転センサー 25からのモータ回転数 MRNに基づいて、後述する方法により DC/DCコンバータ 12を駆動するための信号 PWUとインバータ 14を駆動するための信号 PWMIとを生成し、その生成した信号 PWUおよび信号 PWM Iをそれぞれ DCZDCコンバータ 12およびィンバータ 14へ出力する。

信号 PWUは、 DCZDCコンバータ 12がコンデンサ 11からの直流電圧 V bを出力電圧 Vmに変換する場合に DCZDCコンバータ 12を駆動するための信号である。そして、制御装置 30は、 DC ZD Cコンバータ 12が直流電圧 V bを出力電圧 Vmに変換する場合に、出力電圧 Vmをフィードバック制御し、出力電圧 Vmが指令された電圧指令 Vd c c omになるように DC/DCコンバータ 12を駆動するための信号 PWUを生成する。信号 PWUの生成方法については後述する。

また、制御装置 30は、ハイブリッド自動車または電気自動車が回生制動モードに入ったことを示す信号を外部の ECUから受けると、交流モータ Mlで発電された交流電圧を直流電圧に変換するための信号 P WM Cを生成してインバータ 14へ出力する。この場合、インバータ 14の NPNトランジスタ Q 3〜Q 8は信号 PWMCによってスイッチング制御される。これにより、インバータ 14は、交流モータ M 1で発電された交流電圧を直流電圧に変換して D C/D Cコンバータ 12へ供給する。

さらに、制御装置 30はノ、イブリッド自動車または電気自動車が回生制動モードに入ったことを示す信号を外部の ECUから受-けると、インバータ 14力、ら供給された直流電圧を降圧するための信号 PWDを生成し、その生成した信号 PW Dを DCZDCコンバータ 12へ出力する。これにより、交流モータ Mlが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、電圧センサー 10からの直流電圧 V b、電圧センサー 20からの出力電圧 Vm、電流センサー 24からのモータ電流 MCRTおよび回転センサー 25からのモータ回転数 MRNに基づいて、交流モータ Mlの消費パヮ一の増加量が交流モータ Mlを駆動するためにコンデンサ 13からインバータ 14に供給可能な許容パワーを超えるか否かを判定する。そして、制御装置 30 は、消費パワーの増加量が許容パワーを超えるとき、後述する方法によって、交流モータ Mlにおける消費パワーの増加量を抑制するように DC/DCコンバータ 12を制御する。また、制御装置 30は、消費パワーの増加量が許容パワーを超えないとき、 DCZDCコンバータ 12の制御をそのまま継続する。

さらに、制御装置 30は、システムリレー SR I, S R 2をオンノオフするための信号 S Eを生成してシステムリレー S R 1， S R 2へ出力する。

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 3 0は、モータトルク制御手段 301と、電圧変換制御手段 302とを含む。モータトルク制御手段 301は、トルク指令値 TR I (車両におけるアクセルペダルの踏み込み度合い、ハイプリッド車両においてはエンジンの動作状態をも考慮しながらモータに与えるべきトルク指令を演算して得られている）、直流電源 Bから出力された直流電圧 Vb、モータ電流 MCRT、モータ回転数 MRNおよび D CZDCコンバータ 12の出力電圧 Vmに基づいて、交流モータ Mlの駆動時、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 Q 1 , Q 2 をオン Zオフするための信号 PWUと、インバータ 14の NPNトランジスタ Q 3〜Q8をォン/ォフするための信号PWMIとを生成し、その生成した信号 P WUおよび信号 PWM Iをそれぞれ DCZDCコンバータ 12およびインバータ 14へ出力する。

また、モータトルク制御手段 301は、モータ電流 MCRTに基づいて交流モータ Mlにおけるトルクを所定のタイミングごとに演算する。交流モータ Mlにおけるトルクは、交流モータ Mlの各相に流れるモータ電流 MCRTに比例するので、モータトルク制御手段 301は、予め保持した比例定数を電流センサー 24 から受けたモータ電流 MCRTに乗算することにより交流モータ Mlにおけるトルクを演算する。そして、モータトルク制御手段 301は、演算した各タイミングにおけるトルクと各タイミングごとに回転センサー 25から入力されるモータ回転数 MRNとを用いて、前回のタイミングから今回のタイミングまでの期間における交流モータ Mlの消費パワーの増加量を演算する。また、モータトルク制御手段 301は、直流電圧 Vbおよび出力電圧 Vmに基づいて、コンデンサ 1 3 からインバータ 14に供給可能な許容パワーを演算する。

そうすると、モータトルク制御手段 301は、演算した消費パワーの増加量が演算した許容パヮーを超えるか否かを判定し、消費パヮ一の増加量が許容パヮ一を超えるとき、交流モータ Mlの消費パワーの増加量を抑制するように DCZD Cコンバータ 1 2を制御する。より具体的には、モータトルク制御手段 301は、交流モータ Mlの消費パワーの増加量を抑制するように DC/DCコンバータ 1 2を駆動するための信号 PWU c (信号 PWUの一種）を生成し、その生成した信号 PWU cを DC/DCコンバータ 1 2へ出力する。なお、モータトルク制御手段 301は、消費パワーの増加量が許容パワーを超えないとき、 DC/DCコンバータ 1 2の制御をそのまま継続する。

電圧変換制御手段 302は、回生制動時、ノ、イブリツド自動車または電気自動車が回生制動モードに入ったことを示す信号 R G Eを外部の E C Uから受けると、交流モータ Mlが発電した交流電圧を直流電圧に変換するための信号 PWMCを生成してインバータ 14へ出力する。

また、電圧変換制御手段 302は、回生制動時、信号 RGEを外部の EC から受けると、インバータ 14から供給された直流電圧を降圧するための信号 PW Dを生成して DC/DCコンバータ 12へ出力する。このように、 DC/DCコンバータ 1 2は、直流電圧を降圧するための信号 PWDにより直流電圧を降下させることもできるので、双方向コンバータの機能を有するものである。

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、制御部 32と、演算部 34と、メモリ 36 と、.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、デューティ一比変換部 54とを含む。

制御部 32は、外部の E C Uからトルク指令値 T R Iが入力されたとき、その入力されたトルク指令値 TR Iをモータ制御用相電圧演算部 40およびィンバータ入力電圧指令演算部 50へ出力する。

また、制御部 32は、各タイミングごとに入力された直流電圧 Vb、出力電圧 Vm、モータ回転数 MRNおよびモータ電流 MCRTをメモリ 36へ記憶する。そして、制御部 32は、 DC/DCコンバータ 1 2を制御する各タイミングにおいて、直流電圧 Vb、出力電圧 Vm、モータ回転数 MR Nおよびモータ電流 MC RTに基づいて、コンデンサ 1 3からインバータ 14へ供給可能な許容パワーの限界値 W、コンデンサ 13からィンバータ 14へ供給可能な許容パワー W0、各タイミングにおける交流モータ Mlのトルク Tm (n) 、各タイミングにおける交流モータ Mlの回転角速度 com (η) 、各タイミングにおける交流モータ Μ 1 の消費パワーの変化率 Ρ ' および隣接する 2つのタイミング間における交流モ一タ Mlの消費パワーの変化量 P smを演算し、その演算結果をメモリ 36に記憶するように演算部 34を制御する。

さらに、制御部 32は、タイミング tにおいて、許容パワー W0および消費パヮ一の增加量 P smを演算部 36から受け、消費パワーの増加量 P smが許容パヮー W0を超えるか否かを判定する。そして、制御部 32は、消費パワーの増加量 P s inが許容パワー WOを超えたとき、交流モータ Mlにおける消費パワーの増加量を抑制するためのタイミング tにおけるトルク指令を演算するように演算部 34を制御し、演算部 34から受けたトルク指令をインバータ入力電圧指令演算部 50へ出力する。なお、制御部 32は、消費パワーの増加量 P smが許容パヮー W0を超えないとき、タイミング tにおけるトルク Tm (n) をメモリ 36 から読出し、その読出したトルク Tm (n) をタイミング tにおけるトルク指令としてインバータ入力電圧指令演算部 50へ出力する。

演算部 34は、制御部 32からの制御に従って、各タイミングごとにメモリ 3 6からモータ電流 MCRTおよびモータ回転数 MRNを読出し、その読出したモータ電流 MCRTおよびモータ回転数 MRNを用いてそれぞれトルク Tm(n) および回転角速度 com (n) を演算する。

また、演算部 34は、制御部 32からの制御に応じて、直流電圧 V b、出力電圧 Vm、モータ回転数 MR Nおよびモータ電流 MCRTをメモリ 36力ら読出す。そして、演算部 34は、次式によってコンデンサ 1 3からインバータ 14へ供給可能な許容パワーの限界値 Wを演算する。 CVb²

… （1) ここで、 Cは、コンデンサ 1 3の静電容量を示す。図 1に示す DCZDCコンバータ 12の回路は、 Vm>Vbの関係が成立する間だけ直流電圧 Vbを出力電圧 Vxnに昇圧できる。したがって、直流電圧 Vb、出力電圧 Vmおよび許容パワーの限界値 Wの間には、式（1) に示す関係が成立する。

また、演算部 34は、メモリ 3 6から読出したモータ電流 MCRTに基づいて各指令時における交流モータ Mlのトルク Tm (n) を演算し、メモリ 3 6から読出したモータ回転数 M R Nに基づ、て各指令時における回転角速度 ω m (n) を演算する。そして、演算部 3 4は、その演算したトルク Tm (n) および回転角速度 com (n) をメモリ 3 6に記憶する。

さらに、演算部 3 4は、前回の指令時 t— 1において、交流モータ Mlのモータ電流 MCRTから演算したトルク Tm (n— 1) およびモータ回転数 MR Nから演算した回転角速度 com (n - 1) をメモリ 3 6から読出し、前回の指令時 t — 1か.ら今回の指令時 tまでの間 Δ tにおけるトルクの変化量 Δ Τおよび回転角速度の変化量 Δ comを演算する。そして、演算部 34は、演算したトルクの変化量厶 Tおよび回転角速度の変化量 Δ comを用いて、前回の指令時 t— 1から今回の指令時 tまでの間 Δ tにおける交流モータ Mlの消費パワーの増加率 P ' を次式によって演算する。

Λ 1

P'=— =— ΓΔΤ - wm + Axn - T) ··· (2)

At At

ここで、 Tは、今回指令時のトルクを表わし、 comは、今回指令時の回転角速度を表わす。

· 演算部 3 4は、より具体的には、交流モータ Mlにおける消費パワーの増加率 P' を次式を用いて演算する。

ΔΡ = (Tm(n) - Tm(n - 1))· twn(n) + (τσηι(η) - wm(n - 1))· Tm(n) … (3) 式（3) において、 Tm (n) は、今回指令時 tにおいてモータ電流 MCR T に基づいて演算されたトルクを表わし、 com (n) は、今回指令時 tにおいてモータ回転数 MR Nに基づいて演算された回転角速度を表わす。なお、演算部 3 4は、リアクトル 1に流れるリアクトル電流およびバッテリ電圧 V bを用いて消費パヮ一の増加率 P' を演算してもよい。

さらに、演算部 3 4は、消費パワーの増加量 P s mを次式によって演算する。

Psm=F · tf … （4) 式（4) は、時刻 tにおける交流モータ Mlの消費パワーの増加率 P' が DC ZD Cコンバータ 1 2の制御応答時定数 t f の間だけ維持された場合の消費パヮ一が消費パワーの増加量 P s mに等しいことを示す。

さらに、演算部 34は、制御部 32カゝらの制御によつて許容パワーの限界値 W に係数 G (0<G< 1) を乗算して許容パワー WOを演算する。

さらに、演算部 34は、消費パワーの増加量 P sinが許容パワー WOを超えたとき、制御部 32からの制御に従って今回指令時 tにおけるトルク指令 T'm(n) を次式によって演算する。

n

Τ'ιηω = ιη(η-1) +— · Κ ··· (5)

turn

ここで、 T' m (η— 1) は、前回の指令時におけるトルク指令を表わす。また、 PO=WO,t f であり、 Kは、所定値の係数である。

メモリ 36は、各タイミングごとの直流電圧 Vb、出力電圧 Vm、モータ回転数 MRN、モータ電流 MCRT、モータ電流 MCRTに基づいて演算されたトルク Tm (n) 、回転角速度 com (n) 、トルク指令 T' m (n) 、係数 G, Kおよび制御応答時定数 t f を記憶する。

モータ制御用相電圧演算部 40は、 DC/DCコンバータ 12 (すなわち、コンデンサ 1 3) の出力電圧 Vmを電圧センサー 20から受け、交流モータ Mlの各相に流れるモータ電流 MCRTを電流センサー 24から受け、トルク指令 :Τ Rを制御部 32から受ける。そして、モータ制御用相電圧演算部 40は、これら' の入力される信号に基づいて、交流モータ Mlの各相のコイルに印加する電圧を計算し、その計算した結果をインバータ用 PWM信号変換部 42へ供給する。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から受けた計算結果に基づいて、実際にインバータ 14の各 NPNトランジスタ Q 3〜 Q 8をオン/オフする信号 PWM Iを生成し、その生成した信号 PWM Iをインバータ 14の各 NPNトランジスタ Q 3〜Q8へ出力する。

これにより、各 NPNトランジスタ Q 3〜Q 8は、スイッチング制御され、交流モータ M 1が指令されたトルクを出すように交流モータ M 1の各相に流す電流を制御する。このようにして、モータ駆動電流が制御され、トルク指令値 TRに応じたモータトルクが出力される。

一方、インバータ入力電圧指令演算部 50は、トルク指令値 TRおよびモータ回転数 MRNに基づいてインバータ入力電圧の最適値（目標値）、すなわち、電圧指令 V d e c omを演算し、その演算した電圧指令 Vd c c omをフィードバック電圧指令演算部 52へ出力する。 ,

フィードバック電圧指令演算部 52は、電圧センサ一 20からの DC/DCコンバータ 1 2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 V d e c omとに基づいて、フィードバック電圧指令 V d e c o m_ f bを演算し、その演算したフィードバック電圧指令 V d e c om— f bをデューティー比変換部 54へ出力する。

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、フィ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 Vd c c om —f b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 Vd c c o m_ f b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 1 2の NPNトランジスタ Q 1, Q 2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 P WUを DC/DCコンバータ 1 2の NPNトランジスタ Q 1, Q 2へ出力する。なお、 DC/DCコンバータ 1 2の下側の NPNトランジスタ Q 2のオン ― デュ^"ティーを大きくすることによりリアクトル L 1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 Q 1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 Q l, Q 2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。図 4を参照して、電気負荷としてのインバータ 14および交流モータ Mlにおける消費パワーに基づいて、電気負荷装置 100の駆動を維持する動作について説明する。一連の動作が開始されると、演算部 34は、上記の式（1) および係数 Gを用いて許容パワー WOを演算する（ステップ S 10) 。そして、演算部 3 4は、上記の式（2) (より具体的には式（3) ) を用いて、前回指令時 t一 1 から今回指令時 tまでの間 Δ tにおける交流モータ Mlの消費パワーの増加率 P' を演算する（ステップ S 20)。その後、演算部 34は、 DC/DCコンバータ 12の制御応答時定数 t ίおよびステップ S 20において演算した消費パワーの増加率 P' を用いて式（4) により消費パワーの増加量 P s mを演算する。そうすると、制御部 32は、許容パヮー W 0および消費パヮ一の増加量 P s m を演算部 34から受け、消費パワーの増加量 P sm (=Ρ' X t f )が許容パワー W0を超えるか否かを判定する（ステップ S 30) 。

直流電源 Bから出力される直流電圧 Vb、コンデンサ 1 3の出力電圧 Vmおよびコンデンサ i ₃からインバータ 14へ供給可能な許容パワーの限界値 Wの間には、式（1) に示す関係が成立する。そして、 Vm>Vbの関係を常時成立させ、かつ、エネルギーの破綻を発生させないようにするためには、 DC/DCコンパ一タ 12の制御応答時定数 t f の間にコンデンサ 1 3からインバータ 14へ持ち出されるパワーは、少なくとも限界値 Wよりも小さくなければならなレ、。

そこで、エネルギーの破綻を発生させないようにするために、許容パワーの限界値 Wに係数 G (0<G< 1) を乗算した許容パワー WOを演算し、交流モータ Mlの消費パワーの増加量 P s m (=Ρ' X t f ) が許容パワー WOよりも大きいか否かを判定することとしたものである。

ステップ S 30において、消費パワーの増加量 P s mが許容パワー WOよりも大きくないと判定されたとき、制御部 32は、電気負荷としてのインバータ 14- および交流モータ Mlにおける消費パワーの制限は必要ないものと判定し、今回指令時にモータ電流 MCRTに基づいて演算したトルク Tm (n) をトルク指令値 TRとしてインバータ入力電圧指令演算部 50へ出力する。

そうすると、インバータ入力電圧指令演算部 50は、トルク指令値 TR (=T m (n) ) およびモータ回転数 MRNに基づいて電圧指令 V d c c omを演算してフィードバック電圧指令演算部 52へ出力し、フィードバック電圧指令演算部 52は、電圧指令 Vd c c omおよび DCZDCコンバータ 1 2の出力電圧 Vm に基づいて、フィードバック電圧指令 Vd c c om_f bを演算してデューティー比変換部 54へ出力する。そして、デューティー比変換部 54は、フィードバック電圧指令 Vd c c om— ί b、出力電圧 Vmおよび直流電圧 Vbに基づいて、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 Vd c c o m_ f b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 DCZDCコンバータ 12の NPNトランジスタ Ql， Q 2をオンノオフするための信号 PWUを生成する。そして、デューティ一比変換部 54は、生成した信号 PWUを DCZDCコンバータ 12の NP Nトランジスタ Q l， Q2へ出力する。これにより、交流モータ Mlが今回指令時のトルク Tm (n) を出力する制御がそのまま実行される（ステップ S 40)。一方、ステップ S 30において、消費パワーの増加量 P sm (=Ρ' X t f ) が許容パワー WOを超えると判定されたとき、制御部 32は、電気負荷としてのインバータ 14および交流モータ Mlにおける消費パワーを制限する必要があるものと判定し、トノレク指令 T' m (n) を演算するように演算部 34を制御する。そして、演算部 34は、式（5) によってトルク指令 T' m (n) を演算して制御部 32へ出力し、制御部 32は、トルク指令 T' m (n) をインバータ入力電圧指令演算部 50へ出力する。

そうすると、インバータ入力電圧指令演算部 50は、トルク指令値 TR (=Τ' m (n) ) およびモータ回転数 MRNに基づいて電圧指令 V d c c omcを演算してフィードバック電圧指令演算部 52へ出力し、フィードバック電圧指令演算部 52は、電圧指令 V d c c o m cおよび D C/D Cコンバータ 12の出力電圧 Vmに基づいて、フィードバック電圧指令 Vd c c om_f b— c.を演算してデューティー比変換部 54へ出力する。そして、デューティー比変換部 54は、フィードバック電圧指令 V d c c om_f b_c, 出力電圧 Vmおよび直流電圧 Vbに基づいて、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 V d e c om_f b— c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 DCZDCコンバータ 12 の NPNトランジスタ Q 1, Q 2をオン/オフするための信号 PWU c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 PWUcを DCZDC コンバータ 12の NPNトランジスタ Q 1， Q2へ出力する。これにより、交流モータ Mlの消費パワー（トノレク）が制限される（ステップ S 50) 。

交流モータ M 1の消費パワーの制限処理は、より具体的には、各場合に応じた係数 Kを設定することにより次のように行なわれる。

式（2) の右辺の第 1項 ΔΤ · com>第 2項 Δ com■ Tのとき、係数 Kは、 0 <K< 1となるように設定され、消費パワーの増加量 Ρ 3 11が許容パヮー¹^0を超えないように、今回指令時におけるトルク指令の増加量が制限される。

また、式（2) の右辺の第 1項 ΔΤ■ c m<第 2項 Δ com■ Tのとき、係数は、一 1 <K< 1となるように設定され、 Δ comが小さくなるようにトルクの減少方向への制御も許可される。この場合、係数 Kは、 _ 1 <K<0となるように設定され、ト^/クを減少方向にしか許可しない制御が実行されてもよい。このようにすることにより、 Δ comによる影響が大きい場合、回転数の急激な変化を抑制するだけでなく、回生動作により低下した電圧を復帰させることもできる。式（5) は、前回のトルク指令 T' m (n- 1) に（PO/com) XKを加算したものが、今回のトルク指令 T' m (n) であることを示す。そして、前回のトルク指令 T' m (n- 1) に加算する (P O/ojm) XKは、コンデンサ 1 3 からインバータ 14に供給可能な許容パワー WOに、 1未満の値を有する係数 K を乗算して得られる。

したがって、今回指令時に増加されるトルクは、コンデンサ 1 3からインバータ 14へ供給可能な許容パワー WOによって実現可能である。つまり、この発明 'においては、交流モータ Mlの消費パワーの増加量 P smがコンデンサ 13からインバータ 14へ供給可能な許容パワー WOを超えるとき、交流モータ Mlのトルク（消費パワー）の増加分が許容パワー WOによって実現可能な範囲に制限される。

なお、ステップ S 50における消費パワー（トノレク）を制限する処理は、電気負荷としてのインバータ 14および交流モータ Mlにおける消費パワーの増加量を、電気負荷（すなわち、インバータ 14および交流モータ Ml) の駆動動作を維持可能な範囲に制御することに相当する。

そして、ステップ S 40またはステップ S 50の後、一連の動作が終了する。図 5A、図 5 Bおよぴ図 5 Cは、電気負荷（すなわち、インバータ 14および交流モータ M 1 ) における消費パヮ一が急激に変化した場合における電圧および消費パワーの状態を示す図である。図 5A、図 5 Bおよび図 5 Cを参照して、時刻 t Oにおいて、交流モータ Mlの消費パワー Pが急減に変化するが、この急激な変化が制御装置 30によって検知されると、消費パワー Pに制限がかけられ、結果的にコンデンサ 13の出力電圧 Vmは、バッテリ電圧 Vbを下回ることなく推移する。なお、時刻 t 0以降において電気負荷における消費パワーの急激な変化が解消された状態では、消費パワー Pに対する制限は解除されている。

このように、交流モータ M 1の回転数が急激に変化した場合、消費パワーに制限をかけることによって DC/DCコンバータ 1 2の出力電圧 Vmの低下および過電流を防止できる。

また、 DC/DCコンバータ 1 2の回路を過電流に耐えられるように設計する必要がなくなるので、 DC/DCコンバータ 12の容量（許容電流）を小さくすることができる。

さらに、コンデンサ 1 3をインバータ 14および交流モータ Mlにおける消費パワーの急激な変化に耐え得るようにしなくても済むので、コンデンサ 13の容量を小さくできる。その結果、低コスト化を図ることができる。

再び、図 1を参照して、電気負荷装置 100における動作について説明する。制御装置 30は、外部の ECUからトルク指令値 TR Iが入力されると、システムリレー SR 1, SR 2をオンするための Hレベルの信号 S Eを生成してシステムリレー SR 1， SR 2へ出力するとともに、交流モータ Mlがトルク指令値 T R Iを発生するように DC/DC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 PWUおよび信号 PWM Iを生成してそれぞれ D C/D Cコンバータ 1 2およびインバータ 14へ出力する。

そして、直流電源 Bは直流電圧 Vbを出力し、システムリレー SR I, SR 2 は直流電圧 Vbをコンデンサ 1 1へ供給する。コンデンサ 1 1は、供給された直流電圧 V bを平滑化し、その平滑化した直流電圧 V bを D C/D Cコンバータ 1 2へ供給する。

そうすると、 DC/DCコンバータ 12の NPNトランジスタ Q 1 , Q 2は、制御装置 30からの信号 PWUに応じてオン Zオフされ、直流電圧 Vbを出力電圧 Vmに変換してコンデンサ 13に供給する。電圧センサー 20は、コンデンサ 1 3の出力電圧 Vm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。

コンデンサ 13は、 DCZDCコンバータ 12から供給された直流電圧を平滑化してインバータ 14へ供給する。インバータ 14の NPNトランジスタ Q 3〜 Q8は、制御装置 30からの信号 PWM Iに従ってオンノオフされ、インバータ 14は、直流電圧を交流電圧に変換し、トルク指令値 TR Iによって指定されたトルクを交流モータ Mlが発生するように交流モータ Mlの U相、 V相、 W相の各相に所定の交流電流を流す。これにより、交流モータ Mlは、トルク指令値 T R Iによって指定されたトルクを発生する。

そして、制御装置 30は、所定の間隔を有する各タイミングごとに、直流電源 Bからの直流電圧 Vb、コンデンサ 13の出力電圧 Vm、交流モータ Mlのモータ回転数 MRNおよび交流モータ Mlのモータ電流 MCRTを受け、その受けた直流電圧 Vb、出力電圧 Vm、モータ回転数 MRNおよびモータ電流 MCRTに基づいて、電気負荷における消費パワーが急激に増加しても電気負荷の駆動動作を維持するように制御する。

すなわち、制御装置 30は、直流電圧 Vb、出力電圧 Vm、モータ回転数 MR

Nおよびモータ電流 MCRTに基づいて、コンデンサ 1 3からインバータ 14へ供給可能な許容パワー W0、交流モータ Mlにおける消費パワーの増加率 P，および交流モータ Mlにおける消費パワーの増加量 P s mを演算する。そして、制御装置 30は、消費パワーの増加量 P s mが許容パワー W0を超えるか否かを判定し、消費パワーの増加量 P s mが許容パワー W0を超えないとき、今回指令時におけるトルク指令をそのまま実現するように DC/DCコンバータ 1 2を制御する。

一方、制御装置 30は、消費パワーの増加量 P s mが許容パワー WOを超えるとき、電気負荷としてのインバータ 14および交流モータ Mlにおける消費パヮー（トノレク）を制限するように DC/DCコンバータ 1 2を制御する。これにより、電気負荷（すなわち、インバータ 14および交流モータ Ml) の駆動動作が停止される程度に電気負荷における消費パワーが増加しても、電気負荷の駆動動作を維持可能な範囲に消費パワーの増加量が制御される。

電気負荷装置 100が搭載されたハイプリッド自動車または電気自動車が回生制動モードになった場合、制御装置 30は、回生制動モードになったことを示す信号を外部の ECUから受け、信号 PWMCおよび信号 PWDを生成してそれぞれインバータ 14および DC/DCコンバータ 12へ出力する。

交流モータ Mlは、交流電圧を発電し、その発電した交流電圧をインバータ 1 4へ供給する。そして、インバータ 14は、制御装置 30からの信号 PWMCに従って、交流電圧を直流電圧に変換し、その変換した直流電圧をコンデンサ 13 を介して DCZDCコンバータ 12へ供給する。

DC/DCコンバータ 12は、制御装置 30からの信号 PWDに従って直流電圧を降圧して直流電源 Bに供給し、直流電源 Bを充電する。

なお、この発明においては、インバータ 14および交流モータ Mlは、「電気負荷」を構成する。

また、この発明による電気負荷制御方法は、図 4に示すフローチャートに従つて電圧変換器（すなわち、 DCZDCコンバータ 12) の駆動を維持する範囲に電気負荷における消費パワーの増加量を制御する電気負荷制御方法である。

さらに、許容パワー W0は、電気負荷（インバータ 14および交流モータ Ml) の駆動動作を維持可能な電気負荷におけるパワーの変化量の最大値である「限界値」に相当する。

さらに、ダイオード D l, D2は、「フライホイルダイオード」を構成する。さらに、制御部 32、演算部 34、インバータ入力電圧指令演算部 50、フィードバック電圧指令演算部 52およびデューティー比変換部 54における消費パヮ一の増加量の制御は、実際には CPU (Central Processing Unit) 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 (Read Only Memory) 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の駆動動作を維持する範囲に電気負荷における消費パワーの増加量を制御する。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（c P

U) 読取り可能な記録媒体に相当する。

さらに、電気負荷における消費パワーの急激な増加を検出する方法は、上述した方法に限らず、 DCZDCコンバータ 12の出力電圧 Vmの変化をモニターするようにしてもよく、また、電気自動車のァクセノレペダルの踏み込み度合いの時間変化をモニターする（ただし、アクセルペダルの踏み込み度合いが消費パワーに略比例するような場合において）ようにしてもよい。

実施の形態 1によれば、電気負荷装置は、直流電源からの直流電圧を出力電圧に昇圧する D CZD Cコンバータと、 D CZD Cコンバータの出力電圧によって交流モータを駆動するインバータと、電気負荷としてのインバータおよび交流モータにおける消費パワーの増加量が電気負荷に供給可能な許容パワーを超えるとき、 D C/D Cコンバータの駆動を維持するように電気負荷における消費パヮ一の.増加量を制限する制御装置とを備えるので、電気負荷の駆動動作が停止する程度に消費パワーが変化しても、電気負荷の駆動を安定して継続できる。

[実施の形態 2 ]

図 6を参照して、実施の形態 2による電気負荷装置 1 0 O Aは、電気負荷装置 1 0 0の制御装置 3 0を制御装置 3 0 Aに代えたものであり、その他は、電気負荷装置 1 0 0と同じである。制御装置 3 O Aは、交流モータ M lにおける消費パヮー P s mが許容パワー WOを超えたとき、電圧指令値を高くして D C/D Cコンバータ 1 2を制御する。その以外の制御装置 3 O Aの機能は、制御装置 3 0の機能と同じである。

図 7を参照して、制御装置 3 0 Aは、制御装置 3 0のモータトルク制御手段 3 0 1をモータトルク制御手段 3 0 1 Aに代えたものであり、その他は、 -制御装置 3 0と同じである。

モータトルク制御手段 3 0 1 Aは、交流モータ M lの消費パワーの増加量 P s mが許容パワー W 0を超えるとき、 D C ZD Cコンバータ 1 2の駆動を維持するように消費パワーの増加量 P _{s m}を制御する方法がモータトルク制御手段 3 0 1 と相違するだけであり、その他は、モータトルク制御手段 3 0 1と同じである。モータトルク制御手段 3 0 1 Aは、交流モータ M lの消費パワーの増加量 P s m が許容パワー W Oを超えるとき、出力電圧 Vmの電圧指令 V d c c o mを上昇させることにより D CZD Cコンバータ 1 2の駆動を維持する。

図 8を参照して、モータトルク制御手段 3 0 1 Aは、モータトルク制御手段 3 0 1の制御部 3 2、演算部 3 4およびフィードバック電圧指令演算部 5 2を、それぞれ、制御部 3 2 A、演算部 3 4 Aおよびフィ一ドバック電圧指令演算部 5 2 Aに代えたものであり、その他は、モータトルク制御手段 3 0 1と同じである。制御部 3 2 Aは、制御部 3 2の機能に加え、次の機能を備える。制御部 3 2 A は、交流モータ Mlの消費パワーの増加量 P s mが許容パワー W0を超えると判定したとき、今回指令時にフィードバック電圧指令演算部 5 2 Aに出力すべき電圧指令 V d c c o m— u pを演算するように演算部 34 Aを制御する。そして、制御部 3 2 Aは、演算部 3 4 Aにより演算された電圧指令 V d c c om— u pをフィードバック電圧指令演算部 5 2 Aへ出力する。

また、制御部 3 2 Aは、消費パワーの増加量 P s mが許容パワー WOを超えないと判定したとき、今回指令時にモータ電流 MCRTに基づいて演算したトルク Tm (n) を実現するための電圧指令 V d c c om— nを演算するように演算部 34 Aを制御する。

演算部 3 4Aは、演算部 34の機能に加え、次の機能を備える。演算部 3 4A は、制御部 3 2 Aからの制御に従って今回指令時における電圧指令 V d c c om — u pまたは電圧指令 V d c c om— nを演算する。

演算部 3 4 Aは、メモリ 3 6から直流電圧 V bおよび消費パワーの増加量 P s m (=Ρ' · t f ) を読出し、次式により今回指令時における電圧指令 V d c c om— u を演算する。

-C(Vdccom_up)² --CVb² >Ρ'· tf … (6)

ム

式（6) は、 D C/DCコンバータ 1 2の出力電圧 Vmを電圧指令 V d c c ο ni— u pに上昇させた場合にコンデンサ 1 3からインバータ 1 4に供給可能なパヮ一が消費パワーの増加量 P _{s m} (= Ρ' · _t f ) よりも大きいことを意味する。したがって、 DCZDCコンバータ 1 2の出力電圧 Vmを電圧指令 V d c c om — u pまで上昇させることにより、交流モータ Mlにおける消費パワーが P s m だけ増加しても電気負荷装置 1 0 OAの駆動を維持できる。

また、演算部 3 4Aは、今回指令時におけるトルク Tm (n) およびモータ回転数 MR Nをメモリ 3 6から読出して電圧指令 V d c c o m— nを演算する。そして、演算部 34 Aは、演算した電圧指令 V d c c om— u pまたは V d c c om— nを制御部 32 Aへ出力する。

フィードバック電圧指令演算部 52 Aは、インバータ入力電圧指令演算部 50 から電圧指令 Vd c c omを受けると、その受けた電圧指令 Vd c c omと電圧センサー 20からの DC/DCコンバータ 12の出力電圧 Vmとに基づいて、フィードバック電圧指令 Vd c c om— f bを演算し、その演算したフィードバック電圧指令 Vd c c om— f bをデューティー比変換部 54へ出力する。また、フィードバック電圧指令演算部 52 Aは、制御部 32 Aから電圧指令 V d e c om— u を受けると、その受けた電圧指令 V d e c om_u と電圧センサー 20からの出力電圧 Vmとに基づいて、フィードバック電圧指令 Vd c c om— f b— u pを演算し、その演算したフィードバック電圧指令 V d c c om _f b_u pをデューティー比変換部 54へ出力する。

さらに、フィードバック電圧指令演算部 52 Aは、制御部 32 Aから電圧指令 V d c c om— nを受けると、その受けた電圧指令 V d c c om— nと電圧センサー 20からの出力電圧 Vmとに基づいて、フィードバック電圧指令 V d c c o m— f b— nを演算し、その演算したフィードバック電圧指令 V d c c om—f b— nをデューティー比変換部 54へ出力する。

図 9を参照して、電気負荷としてのインバータ 14および交流モータ Mlにおける消費パワーに基づいて、電気負荷装置 10 OAの駆動を維持する動作について説明する。図 9に示すフローチャートは、図 4に示すフローチャートのステツ- プ S 50をステップ S 5 OAに代えたものであり、その他は、図 4に示すフローチヤ一トと同じである。

制御部 32 Aは、ステップ S 30において消費パワーの増加量 P smが許容パヮー WOを超えると判定したとき、今回指令時における電圧指令 Vd c c om_ u pを演算するように演算部 34 Aを制御する。そして、演算部 34 Aは、直流電圧 Vbおよび消費パワーの増加量 P sm (=Ρ' ■ t f ) をメモリ 36から読出し、その読出した直流電圧 Vbおよび消費パワーの増加量 P sm (=Ρ' ' t f ) を用いて式（6) により電圧指令 Vd c c om— u pを演算する。

演算部 34 Aは、演算した電圧指令 V d c c o m_u pを制御部 32 Aへ出力し、制御部 32 Aは、演算部 34 Aから受けた電圧指令 V d c c o m_u pを今回指令時の電圧指令としてフィードバック電圧指令演算部 52 Aへ出力する。そうすると、フィードバック電圧指令演算部 52 Aは、制御部 32 Aからの電圧指令 V d e c om_u pと電圧センサー 20からの出力電圧 Vmとに基づいてフィードバック電圧指令 Vd c c om_f b_u pを演算し、その演算したフィードバック電圧指令 Vd c c om_f b_u pをデューティー比変換部 54 へ出力する。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、フィードバック電圧指令演算部 52Aからのフィードバック電圧指令 V d c c om_f b— u 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 Aからのフィードバック電圧指令 V d c c om— f b— u p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 Q 1 , Q 2をオン/オフするための信号 PWU— u p (信号 PWUの一種）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— u pを DCZDC コンバータ 12の NPNトランジスタ Q 1, Q2へ出力する。

DCZDCコンバータ 12は、信号 PWU—u pに基づいて、出力電圧 Vmが電圧指令 Vd c c om_f b— upになるように直流電圧 Vbを出力電圧 Vmに変換し、コンデンサ 13は、式（6) の左辺で示されるパワー（エネルギー）を蓄積する。これにより、電圧指令値の上昇処理が終了する（ステップ S 5 OA) 。一方、制御部 32 Aは、ステップ S 30において、消費パワーの増加量 P sm が許容パワー WOを超えないと判定したとき、電圧指令 Vd c c om— nを演算するように演算部 34 Aを制御し、演算部 34 Aは、トルク Tm (n)およびモータ回転数 MR Nをメモリ 36から読出して電圧指令 Vd c c om— nを演算し、その演算した電圧指令 Vd c c om— nを制御部 32 Aへ出力する。

そうすると、制御部 32 Aは、演算部 34 Aから受けた電圧指令 V d c c om —nを今回指令時の電圧指令としてフィードバック電圧指令演算部 52 Aへ出力する。そして、フィードバック電圧指令演算部 52 Aは、制御部 32Aからの電圧指令 V d e c om— nと電圧センサー 20からの出力電圧 Vmとに基づいてフィードバック電圧指令 Vd c c om— f b— nを演算し、その演算したフィードバック電圧指令 Vd c c om— f b—nをデューティー比変換部 54へ出力する。

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、フィードバック電圧指令演算部 52 Aからのフィードバック電圧指令 V d c c o m— f b— n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 Aからのフィードバック電圧指令 V d c c o m_ f b _nに設定するためのデューティ一比を演算し、その演算したデューティ一比に基づいて DC/DCコンバータ 12の NPNトランジスタ Ql， Q 2をオン Zォフするための信号 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 DCZDCコンバータ 12の NPNトランジスタ Q 1 , Q 2 へ出力する。

DC/DCコンバータ 12は、信号 PWUに基づいて、出力電圧 Vmが電圧指令 Vd c c om— f b— nになるように直流電圧 Vbを出力電圧 Vmに変換する。これにより、トルク指令をそのまま実行する処理が終了する（ステップ S40) 。そして、ステップ S 40またはステップ S 5 OAの後、一連の動作が終了する。上述したように、交流モータ Mlにおける消費パワーの増加量 P s mが許容パヮー W0を超えたとき、出力電圧 Vmの目標値である電圧指令を電圧指令 Vd c c omから電圧指令 Vd c c om— u pまで上昇させ、コンデンサ 13からインバータ 14へ供給可能なパワーを消費パワーの増加量 P smよりも大きくする。つまり、消費パワーの増加量 P smが許容パワー WOを超えたとき、消費パワーの増加量 P s mよりも大きいパワーをコンデンサ 13に蓄積する。

これにより、交流モータ Mlにおける消費パワーが P smだけ増加しても電気負荷装置 100 Aの駆動を維持できる。

なお、コンデンサ 13に蓄積されるパワーを交流モータ Mlにおける消費パヮ一の増加量 P smよりも大きくなるように制御することは、交流モータ Mlにおける消費パワーの増加量 P smを電気負荷装置 10 OAの駆動を維持可能な範囲に制御することに相当する。

また、この発明による電気負荷制御方法は、図 9に示すフローチャートに従つて電圧変換器（すなわち、 DCZDCコンバータ 12) の駆動を維持する範囲に電気負荷における消費パヮ一の増加量を制御する電気負荷制御方法である。さらに、制御部 32 A、演算部 34 A、フィードバック電圧指令演算部 52 A およびデューティー比変換部 54における消費パワーの増加量の制御は、実際には C PUによって行なわれ、 CPUは、図 9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 9に示すフ口一チヤ一トに従って電気負荷の駆動動作を維持する範囲に電気負荷における消費パワーの増加量を制御する。したがって、 ROMは、図 9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。

その他は、実施の形態 1と同じである。

実施の形態 2によれば、電気負荷装置は、直流電源からの直流電圧を出力電圧に昇圧する DC/DCコンバータと、 DC/DCコンバータの出力電圧によって交流モータを駆動するインバータと、電気負荷としてのインバータおよび交流モータにおける消費パワーの増加量が電気負荷に供給可能な許容パワーを超えるとき、電圧指令値を高くして DC/DCコンバータを制御する制御装置とを備えるので、電気負荷の駆動動作が停止する程度に消費パワーが変化しても、電気負荷の駆動を安定して継続できる。

[実施の形態 3]

図 10を参照して、実施の形態 3による電気負荷装置 100Bは、電気負荷装置 100の制御装置 30を制御装置 30 Bに代え、電流センサー 28、回転センサー 29、インバータ 31および交流モータ M 2を追加したものであり、その他は、電気負荷装置 100と同じである。

コンデンサ 1 3は、 DC/DCコンバータ 12からの出力電圧 Vmをノード N 1, N 2を介して受け、その受けた出力電圧 Vmを平滑化してインバータ 14のみならずインバータ 31にも供給する。また、インバータ 14は、制御装置 30 Bからの信号 PWMI 1に基づいてコンデンサ 1 3からの直流電圧を交流電圧に変換して交流モータ Mlを駆動し、信号 PWMC 1に基づいて交流モータ] Mlが発電した交流電圧を直流電圧に変換する。

インバータ 31は、インバータ 14と同じ構成から成る。そして、インバータ 3 1は、制御装置 30 Bからの信号 PWM I 2に基づいて、コンデンサ 1 3からの直流電圧を交流電圧に変換して交流モータ M 2を駆動し、信号 PWMC 2に基づいて交流モータ M 2が発電した交流電圧を直流電圧に変換する。電流センサー

28は、交流モータ M 2の各相に流れるモータ電流 MCRT 2を検出して制御装置 30Bへ出力する。

電流センサー 24は、モータ電流 MCRT 1を検出して制御装置 30 Bへ出力する。電流センサー 28は、モータ電流 MCRT 2を検出して制御装置 30 Bへ出力する。回転センサー 25は、モータ回転数 MR N 1を検出して制御装置 30 Bへ出力する。回転センサー 29は、モータ回転数 MRN 2を検出して制御装置

30Bへ出力する。交流モータ M 2は、制御装置 30 Bからの信号 RUPに応じて発電電力を増加する。

制御装置 3 OB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 1 0から受け、モータ電流 MCRT 1， MCRT 2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 TR I 1， TR I 2を外部 E CUから受け、モータ回転数 MRN1, MR N 2をそれぞれ回転センサー 25, 29カゝら受ける。そして、制御装置 30 Bは、直流電圧 V b、出力電圧 Vm、モータ電流 MCRT 1、トルク指令値 T R I 1およびモータ回転数 MR N 1に基づいて、上述した方法によりィンバータ 14が交流モータ M 1を駆動するときにインバータ 14の NPNトランジスタ Q 3〜Q 8をスィッチング制御するための信号 PWMI 1を生成し、その生成した信号 PWMI 1をィンバータ 14へ出力する。

また、制御装置 30Bは、直流電圧 Vb、出力電圧 Vm、モータ電流 MCRT 2、トルク指令値 TR I 2およびモータ回転数 MRN 2に基づいて、上述した方法によりインバータ 3 1が交流モータ M 2を駆動するときにインバータ 3 1の N PNトランジスタ Q 3〜Q 8をスイッチング制御するための信号 PWM I 2を生成し、その生成した信号 PWMI 2をインバータ 3 1へ出力する。

さらに、制御装置 30 Bは、インバータ 14 (または 31) が交流モータ Ml (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 MC RT 1 (または MCRT2) 、トルク指令値 TR I 1 (または TR I 2) 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 Q 1, Q2をスィツ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。

さらに、制御装置 30 Bは、回生制動時に交流モータ M 1が発電した交流電圧を直流電圧に変換するための信号 PWMC 1、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 PWMC 2を生成し、その生成した信号 PWMC 1または信号 PWMC 2をそれぞれィンバータ 14またはィンバータ 31へ出力する。この場合、制御装置 30 Bは、インバータ 14または 3 1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 DCZDCコンバータ 1 2を制御する信号 PWDを生成して DCZDCコンバータ 1 2へ出力する。

さらに、制御装置 30 Bは、交流モータ Mlにおける消費パワーが増加した場合に電気負荷装匱 100Bの駆動を維持する制御を行なう。なお、以下においては、説明を解り易くするために、交流モータ Mlにおける消費パワーの増加量 P smが許容パワー W0を超えている場合に電気負荷装置 100Bの駆動を維持する制御について説明する。

より具体的には、制御装置 30Bは、電圧センサー 10からの直流電圧 Vb、電圧センサー 20からの出力電圧 Vm、電流センサー 24からのモータ電流 MC RT 1および回転センサー 25からのモータ回転数 MR N 1に基づいて、交流モータ M 1の消費パヮ一の増加量 P s mおよぴ許容パヮ一 W 0を上述した方法により演算する。そして、制御装置 30 Bは、消費パワーの増加量 P s mが許容パヮー W0を超えるとき、後述する方法によってコンデンサ 13からインバータ 1 4へ供給可能なパワーを増加させるように交流モータ M 2およびインバータ 3 1 を制御する。また、制御装置 30 Bは、消費パワーの増加量が許容パワーを超えないとき、それまでの制御をそのまま継続する。

さらに、制御装置 30 Bは、システムリレー SR 1 , SR2をオン/オフするための信号 S Eを生成してシステムリレー SR 1, SR 2へ出力する。

図 1 1を参照して、制御装置 30 Bは、モータトルク制御手段 301 Bおよび電圧変換制御手段 302 Aを含む。モータトルク制御手段 301 Bは、モータ電流 MCRT 1, 2、トルク指令値 TR I 1, 2、モータ回転数 MR N 1， 2、直流電圧 Vbおよび出力電圧 Vmに基づいて信号 PWMI 1, 2を生成し、その生成した信号 PWMI 1， 2を、それぞれ、インバータ 14， 3 1へ出力する。また、モータトルク制御手段 301 Bは、直流電圧 Vb、出力電圧 Vm、モータ電流 MCRT 1 . (または MCRT 2) 、トルク指令値 TR I 1 (または TR I 2) およびモータ回転数 MRN 1 (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 DCZDCコンバータ 12へ出力する。さらに、モータトルク制御手段 301 Bは、交流モータ Mlにおける消費パワーの増加量 P smおよび許容パワー W0を上述した方法により演算する。そして、モータトルク制御手段 301 Bは、消費パワー P s mが許容パワー W0を超えるとき、交流モータ M2における消費パワーを減少させるための信号 PWMI 2 c (信号 PWMI 2の一種）を生成してインバータ 31へ出力する。また、モータトルク制御手段 301 Bは、消費パヮー P s mが許容パヮー W 0を超えるとき、交流モータ M2における発電電力を増加するための信号 RUPと、信号 PWMC 2の生成を指示する信号 P B Cとを生成し、信号 RU Pを交流モータ M 2へ出力し、信号 PBCを電圧変換制御手段 302 Aへ出力する。なお、モータトルク制御手段 301 Bは、消費パワー P s mが許容パワー W0を超えないとき、それまでの制御を継続する。

電圧変換制御手段 302 Aは、電気負荷装置 100 Bが搭載されたハイプリッド自動車または電気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 PWMC 1, 2および信号 PWDを生成し、その生成した信号 PWMC 1, 2をそれぞれインバータ 14， 31へ出力し、信号 PW Dを DC/DCコンバータ 1 2へ出力する。

また、電圧変換制御手段 302 Aは、モータトルク制御手段 301 Bからの信号 PBCに応じて信号 PWMC 2を生成してインバータ 31へ出力する。

図 1 2を参照して、モータトルク制御手段 301 Bは、モータトルク制御手段

301の制御部 32および演算部 34をそれぞれ制御部 32 Bおよび演算部 34 Bに代えたものであり、その他は、モータトルク制御手段 30 1と同じである。モータトルク制御手段 301 Bは、 2つのトルク指令値 TR I 1, 2、 2つのモタ電流 MCRT 1, 2および 2つのモータ回転数 MRN 1 , 2に基づいて、信号 PWMI 1， 2および信号 PWUを生成し、その生成した信号 PWMI 1， 2および信号 PWUに基づいてそれぞれインバータ 14， 3 1および DC/DC コンバータ 1 2を制御する。

制御部 3 2Bは、外部 ECUからのトルク指令値 TR I I, 2、電圧センサー 10からの直流電圧 Vb、電圧センサー 20からの出力電圧 Vm、回転センサー 25からのモータ回転数 MRN 1および回転センサー 29からのモータ回転数 M RN2を受ける。そして、制御部 32Bは、トルク指令ィ直 TR I 1, 2をそのままモータ制御用相電圧演算部 40およびィンバータ入力電圧指令演算部 50へ出力する。また、制御部 32Bは、直流電圧 Vb、出力電圧 Vmおよびモータ回転数 MRN1, 2をメモリ 36に記憶する。

制御部 32Bは、交流モータ Mlにおける消費パワーの増加量 P smが許容パヮー W0を超えると判定したとき、モータ電流 MCRT 2に基づいて演算された交流モータ M 2のトルク Tm 2 (n) の極性によって交流モータ M 2が消費モードであるか否かを判定する。より具体的には、制御部 32Bは、メモリ 36からトルク Tm2 (n) を読出し、その読出したトルク Tm 2 (n) が正であるとき交流モータ M2は消費モードであると判定し、トルク Tm2 (n) が負であるとき交流モータ M 2は発電モードであると判定する。

そして、制御部 32Bは、交流モータ M2が消費モードであると判定したとき、トルク Tm2 (n) よりも小さレヽトノレク T' m2 (n) をモータ制御用相電圧演算部 40へ出力する。

また、制御部 32Bは、交流モータ M2が発電モードであると判定したとき、信号 RUPおよび信号 PBCを生成し、その生成した信号 RUPを交流モータ M 2へ出力し、生成した信号 PBCを電圧変換制御手段 302 Aへ出力する。

演算部 34Bは、実施の形態 1における式（1) 〜式（4) の演算を行なう。この場合、演算部 34 Bは、各タイミングごとにメモリ 36から読出したモータ電流 MCRT 1およびモータ回転数 MRN 1を用いて式（2) ，（3) の演算、トルク Tml (n) の演算および回転角速度 com 1 (n) の演算を行なう。

また、演算部 34 Bは、各タイミングごとにメモリ 36から読出したモータ電流 MCRT 2に基づいてトルク Tm2 (n) を演算する。さらに、演算部 34Bは、制御部 32 Bからの制御に基づいて、次式により今回指令時におけるトルク指令 T' m2 (n) を演算する。

T' m2(n) = Tm2(n) - n - - … (7)

tnml

ここで、 nは 1以上の定数である。また、 comlは、今回指令時における交流モータ Mlの回転角速度である。さらに、 P 1は、交流モータ Mlにおける消費ノヽ。ヮ一の増加量 P s mよりも大きい値である。

式（7) は、本来、交流モータ M2が出力すべきトルク Tm2 (n) よりも、交流モータ Mlにおける消費パワーの増加量 P s mをカバーするためのトルク n X P 1 /com 1だけ小さいトルクを今回指令時におけるトルク指令 T' m2 (n) とすることを意味する。

モータ制御用相電圧演算部 40は、 DC/DCコンバータ 1 2の出力電圧 Vm、モータ電流 MCRT 1、およびトルク指令値 TR 1に基づいて交流モータ Ml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 TR 2に基づいて交流モータ M 2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 Mlまたは M 2 用の電圧をインバータ用 PWM信号変換部 42へ出力する。

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 Ml用の電圧を受けると、その受けた電圧に基づいて信号 PWM I 1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 PWMI 2を生成してインバ一タ 31へ出力する。インバータ入力電圧指令演算部 50は、トルク指令値 TR 1およびモータ回転数 MRN1 (またはトルク指令値 TR 2およびモータ回転数 MRN 2) に基づいて電圧指令 V d e c omを演算し、その演算した電圧指令 V d e c omをフィードバック電圧指令演算部 52へ出力する。

その他のモータトルク制御手段 301 Bの動作は、モータトルク制御手段 30 1の動作と同じである。

図 13を参照して、電気負荷としてのインバータ 14および交流モータ Mlにおける消費パワーに基づいて、電気負荷装置 100Bの駆動を維持する動作について説明する。図 1 3に示すフローチャートは、図 4に示すフローチャートのステツプ S 50を削除し、ステップ S 60， S 70, S 80を追加したものであり、その他は、図 4に示すフローチャートと同じである。

制御部 32Bは、ステップ S 30において交流モータ Mlにおける消費パワーの増加量 P smが許容パワー W0を超えると判定したとき、トルク Tm2 (n) をメモリ 36から読出し、その読出したトルク Tm 2 (n) の極性が正か負かを判定する（ステップ S 60) 。

そして、ステップ S 60において、トルク Tm2 (n) の極性が正と判定されたとき、制御部 32 Bは、交流モータ M2が消費モードにあると判定し、トルク指令 T' m2 (n) を演算するように演算部 34 Bを制御する。演算部 34 Bは、制御部 32 Bからの制御に基づいて、式（7) によりトルク指令 T' m2 (n) を演算して制御部 32 Bへ出力する。

そうすると、制御部 32 Bは、演算部 34 Bからのトルク指令 T' m2 (n) をトルク指令値 TR 2としてモータ制御用相電圧演算部 40へ出力する。モータ制御用相電圧演算部 40は、出力電圧 Vm、モータ電流 MCRT2、およびトルク指令値 TR 2 (=Τ' m2 (n) ) に基づいて交流モータ M 2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 M2用の電圧をインバータ用 PWM信号変換部 42へ出力する。 ——

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 PWMI 2 c を生成してインパータ 31へ出力する。インバータ 31は、信号 PWMI 2 cに基づいて交流モータ M 2を駆動する。これにより、交流モータ M 2における消費パワーが低減される（ステップ S 70) 。そして、交流モータ Mlにおける消費パヮ一の増加量を力バーするためのパワーに相当する消費パヮ一が交流モータ M 2において減少される。

一方.、ステップ S 60において、トルク Tm2 (n) の極性が負であると判定されたとき、制御部 32Bは、交流モータ M2が発電モードにあると判定し、信号 R U Pおよび信号 P B Cを生成してそれぞれ交流モータ M 2および電圧変換制御手段 302 Aへ出力する。

そうすると、電圧変換制御手段 302 Aは、信号 PBCに応じて信号 PWMC 2を生成してインバータ 31へ出力する。また、交流モータ M 2は、信号 RUP に応じて発電電力を増加する（ステップ S 80) 。インバータ 31は、交流モータ M 2からの交流電圧を信号 PWMC 2に応じて直流電圧に変換し、その変換した直流電圧をノード Nl， N 2を介してコンデンサ 1 3に供給する。

これにより、コンデンサ 13からインバータ 14へ供給可能なパワーが増加する。

また、ステップ S 30において、交流モータ Mlにおける消費パワーの増加量 P smが許容パワーよりも小さいと判定されたとき、それまでの制御が継続される（ステップ S 40) 。

そして、ステップ S 40またはステップ S 70またはステップ S 8 O 後、一連の動作が終了する。

上述したように、実施の形態 3においては、交流モータ M 1における消費パヮ一が急激に増加した場合に、交流モータ M2における消費パワーを低減し、または交流モータ M 2における発電パワーを増加するようにインバータ 31またはインバータ 31および交流モータ M 2を制御する。

再び、図 10を参照して、電気負荷装置 100 B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 Bは、 Hレベルの信号 S Eを生成してシステムリレー SR 1, SR 2へ出力し、システムリレー SR 1, SR 2がオンされる。直流電源 Bは直流電圧をシステムリレー SR 1, SR 2を介して DC/DCコンバータ 12へ出力する。

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を検出し、その検出した直流電圧 Vbを制御装置 30Bへ出力する。また、電圧センサー 20は、コンデンサ 1 3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 3 0Bへ出力する。さらに、電流センサー 24は、交流モータ Mlに流れるモータ電流 MCRT 1を検出して制御装置 30 Bへ出力し、電流センサー 28は、交流モータ M 2に流れるモータ電流 MCRT 2を検出して制御装置 30 Bへ出力する。さらに、回転センサー 25は、交流モータ Mlのモータ回転数 MRN 1を検出して制御装置 30 Bへ出力し、回転センサー 29は、交流モータ M2のモータ回転数 MR N 2を検出して制御装置 3 OBへ出力する。そして、制御装置 30 Bは、外部 ECUからトルク指令値 TR I 1, 2を受ける。

そうすると、制御装置 30 Bは、直流電圧 Vb、出力電圧 Vm、モータ電流 M CRT 1, トルク指令値 TR I 1およびモータ回転数 MRN 1に基づいて、上述した方法により信号 PWM I 1を生成し、その生成した信号 PWMI 1をインバータ 14へ出力する。また、制御装置 30Bは、直流電圧 Vb、出力電圧 Vm、モータ電流 MCRT2、トルク指令値 TR I 2およびモータ回転数 MRN 2に基づいて、上述した方法により信号 PWM I 2を生成し、その生成した信号 PWM I 2をインバータ 31へ出力する。

さらに、.制御装置 30 Bは、インバータ 14 (または 3 1) が交流モータ Ml (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 MC RT 1 (または MCRT2) 、トルク指令値 TR I 1 (または TR I 2) 、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 D C/DCコンバータ 12の NPNトランジスタ Q 1， Q 2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。

そうすると、 DC/DCコンバータ 1 2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 N 1, 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 1 3によつて平滑化された直流電圧を制御装置 30 Bからの信号 PWMI 1によって交流電圧に変換して交流モータ Mlを駆動する。また、インバータ 31は、コンデンサ 1 3によって平滑化された直流電圧を制御装置 30 Bからの信号 PWM I 2によって交流電圧に変換して交流モータ M 2を駆動する。これによつて、交流モータ Mlは、トルク指令値 TR I 1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 TR I 2によって指定されたトルクを発生する。

また、電気負荷装置 100Bが搭載されたハイプリッド自動車または電気自動車の回生制動時、制御装置 30B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 PWMC 1, 2を生成してそれぞれィンバータ 1 4， 31へ出力し、信号 PWDを生成して DCZDCコンバータ 12へ出力する。そうすると、インバータ 14は、交流モータ Mlが発電した交流電圧を信号 P WMC 1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 1 3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 M 2が発電した交流電圧を信号 PWMC 2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 1 3を介して DCZDCコンバータ 1 2へ供給する。そして、 DC/DCコンバータ 1 2は、コンデンサ 1 3からの直流電圧をノード N 1 , N 2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、交流モータ Mlまたは M 2によつて発電された電力が直流電源 Bに充電される。

また、交流モータ Ml, M 2の駆動中に、交流モータ Mlにおける消費パワーが急激に増加した場合、制御装置 3 OBは、上述した方法により交流モータ Ml における消費パワーの増加量 P smを演算し、その演算した消費パワーの増加量 P smが許容パワー WOを超えるか否かを判定する。そして、制御装置 30Bは、消費パワーの増加量 P smが許容パワー W0を超えないとき、それまでの制御を継続する。

一方、消費パヮ一の増加量 P s mが許容パヮー W0を超えるとき、制御装置 3 OBは、上述したように、交流モータ M2が消費モードにあるか発電モードにあるかを判定する。そして、制御装置 30Bは、交流モータ M2が消費モードにあるとき、交流モータ M2における消費パワーを減少するようにインバータ 3 1を制御し、交流モータ M 2が発電モードにあるとき、交流モータ M 2における発電量を増加するようにインバータ 31および交流モータ M 2を制御する。

これにより、交流モータ Mlにおける消費パワーが急激に増加しても、コンデンサ 13からインバータ 14へ供給可能なパワーが増加され、電気負荷装置 10 0 Bは、継続して駆動される。

なお、上記においては、交流モータ Mlにおける消費パワーが急激に増加した場合について説明したが、交流モータ M2における消費パワーが急激に増加した場合に、交流モータ Mlにおける消費パワーを低減し、または交流モータ] VIIにおける発電パワーを増加するようにインバータ 14またはインバータ 14および交流モータ Mlを制御するようにしてもよいことは言うまでもない。

また、交流モータ M2における消費パワーを低減することは、コンデンサ 13 からインバータ 14へ供給可能なパワーを、交流モータ Mlにおける消費パワーの増加量 P smをカバーするように増加させることに相当する。そして、コンデンサ 13からインバータ 14へ供給可能なパワーを、交流モータ Mlにおける消費パワーの増加量 P smをカバーするように増加させることは、交流モータ Ml における消費パワーの増加量 P s mを電気負荷装置 1◦ 0 Bの駆動を維持可能な範囲に制御することに相当する。

さらに、インバータ 14, 31および交流モータ Ml, M2は、「電気負荷」を構成する。

さらに、交流モータ Ml， M 2のいずれか一方は、「発電機」を構成する。そして、電気負荷装置 100Bがハイプリッド自動車に搭載される場合、発電機を構成する交流モータ Ml, M 2のいずれか一方は、エンジンに接続され、ェンジンからの動力によって発電する。

さらに、この発明による電気負荷制御方法は、図 13に示すフローチャートに従って電圧変換器（すなわち、 DC/DCコンバータ 1 2) の駆動を維持する範囲に電気負荷における消費パワーの増加量を制御する電気負荷制御方法である。さらに、制御部 32 B、演算部 34 B、モータ制御用相電圧演算部 40およびインバータ用 PWM信号変換部 42における消費パワーの増加量の制御は、実際- には CPUによって行なわれ、 CPUは、図 13に示すフローチャートの各ステツ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 1 3に示すフローチャートに従って電気負荷の駆動動作を維持する範囲に電気負荷における消費パワーの増加量を制御する。したがって、 ROMは、図 1 3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。

その他は、実施の形態 1と同じである。

実施の形態 3によれば、電気負荷装置は、直流電源からの直流電圧を出力電圧に昇圧する DCZDCコンバータと、 DC/DCコンバータの出力電圧によって交流モータを駆動するインバ一タと、一方の交流モータにおける消費パワーの増加量が一方の交流モータに供給可能な許容パワーを超えるとき、他方の交流モータにおける消費パワーを低減させ、または他方の交流モータにおける発電パワーを増加させるように制御する制御装置とを備えるので、電気負荷の駆動動作が停止する程度に消費パワーが変化しても、電気負荷の駆動を安定して継続できる。

[実施の形態 4]

図 14を参照して、実施の形態 4による電気負荷装置 100 Cは、電気負荷装置 10 OBの制御装置 30Bを制御装置 30Cに代えたものであり、その他は、電気負荷装置 100Bと同じである。

制御装置 30Cは、交流モータ Ml, M2の動作中にコンデンサ 13側から D C/DCコンバータ 12へ回生される回生パワーが急激に大きくなつた場合、 D C/DCコンバータ 12の動作を停止させずに電気負荷装置 100Cの駆動を維持するように DCZDCコンバータ 12を制御する。その他の制御装置 30 Cの動作は、制御装置 30Bの動作と同じである。

交流モータ M 1が消費モードにあり、交流モータ M 2が発電モードにある場合 (すなわち、電気負荷装置 10 OCが搭載されたハイプリッド自動車または電気自動車の回生ブレーキ制御中）に、車輪のロックが検出されると、交流モータ M

1における消費パワーが急激に減少する。

そうすると、コンデンサ 13側から DCZDCコンバータ 12へ回生される回生パワーが急激に増加し、過電圧が DC/DCコンバータ 12に印加される。過電圧が DCZDCコンバータ 12に印加された状態が継続すると、 DCZDCコンバータ 12の破損に繋がる。

そこで、制御装置 30 Cは、回生パワーが急激に増加しても、電気負荷装置 1 0 OCの駆動を維持するように DC/DCコンバータ 12を制御する。

なお、説明を解り易くするために、以下においては、交流モータ Mlが消費モードにあり、交流モータ M 2が発電モードにある場合について説明する。

図 15を参照して、制御装置 30 Cは、制御装置 30 Bのモータトルク制御手段 301 Bをモータトルク制御手段 301 Cに代えたものであり、その他は、制御装置 3 OBと同じである。

モータトルク制御手段 301 Cは、各指令時 tごとに交流モータ Mlにおける消費パワー P o u tと、交流モータ M 2における発電パワー P i nとを演算し、その演算した消費パワー P o u tおよび発電パワー P i nに基づいて回生パワー Pbを演算する。そして、モータトルク制御手段 301 Cは、前回指令時から今回指令時までの間における回生パワー P bの増加量 Δ P bを演算し、その演算した増加量 Δ P bが応答最大値 Δ P b 1 i mを超えるか否かを判定する。ここで、応答最大値とは、 DC/DCコンバータ 1 2で吸収可能な回生パワー P bの増加量を言う。

モータトルク制御手段 301 Cは、増加量 Δ P bが応答最大値 Δ P b 1 i mを超えているとき、電圧指令値を低下して DC/DCコンバータ 12を制御し、増加量 Δ P bが応答最大値 Δ P b 1 i mを超えていないとき、それまでの DC/D Cコンバータ 12の制御を継続する。

その他のモータトルク制御手段 301 Cの動作は、モータトルク制御手段 30 1 Bの動作と同じである。

図 16を参照して、モータトルク制御手段 301 Cは、モータトルク制御手段 301 Bの制御部 32 Bおよび演算部 34 Bをそれぞれ制御部 32 Cおよぴ演算部 34 Cに代えたものであり、その他は、モータトルク制御手段 301 Bと同じである。

制御部 32 Cは、消費パワー P o u tおよび発電パワー P i nを演算し、その演算した消費パワー P o u tおよび発電パワー P i nに基づいて回生パワー P b を演算するように演算部 34 Cを制御する。そして、制御部 32Cは、さらに、回生パワー P bの増加量 Δ P bを演算するように演算部 34 Cを制御する。制御部 32 Cは、演算部 34 Cにより演算された回生パワー P bの増加量厶 P bが応答最大値 A P b 1 i mを超えるか否かを判定し、増加量 AP bが応答最大値 A P b 1 i mを超えるとき、電圧指令 Vd c c om— dを演算するように演算部 34 Cを制御する。また、制御部 32 Cは、増加量 Δ P bが応答最大値 Δ P b 1 i mを超えないとき、電圧指令 Vd c c om— nを演算するように演算部 34 Cを制御する。

そして、制御部 32 Cは、演算部 34 Cにより演算された電圧指令 V d c c o m— dまたは V d e c om—nをフィードバック電圧指令演算部 52 Aへ出力する。

演算部 34 Cは、メモリ 36からモータ電流 MCRT 1およびモータ回転数 M RN 1を読出してトルク Tm 1 (n) および回転角速度 coml (n) を演算する。そして、演算部 34 Cは、演算したトルク Tml (n) および回転角速度 c m 1 (n) から交流モータ Mlにおける消費パワー P o u tを演算する。

また、演算部 34 Cは、メモリ 36からモータ電流 MCRT 2および出力電圧 Vmを読出し、その読出したモータ電流 MCRT 2および出力電圧 Vmに基づいて交流モータ M 2における発電パワー P i nを演算する。そして、演算部 34 C は、発電パワー P i nから消費パワー P o u tを減算して今回指令時における回生パワー Pbm (n) を演算し、さらに、回生パワーの増加量 APb (=Pbm (n) -Pbm (n- 1) ) を演算する。なお、この場合、演算部 34 Cは、前回指令時における回生パワー P bm ( n - 1 ) をメモリ 36から読出す。

さらに、演算部 34 Cは、回生パワーの増加量 Δ P bが応答最大^ ίΔ P b 1 i mを超えているとき、 DC/DCコンバータ 12により吸収できない回生パワーの増加量 Δ P b 0を次式により演算する。

APbO = APb-APblim ··· (8) さらに、演算部 34 Cは、式（8) により演算した増加量 APb 0に基づいて低下させるべき電圧指令値 AVr e f 次式により演算する。

AVref = ² ' ^APb0 ' T0/C '·· (9)

ここで、 TOは、前回指令時から今回指令時までの時間を表わす。 ' さらに、演算部 34 Cは、式（9) により演算した低下させるべき電圧指令値 Δ V r e f を用いて次式により電圧指令 V d c c o iB— d (n) を演算する。

Vdccom _ d(n) = Vdccom _ d( - 1) - AVref ··· (10) 式（10) において、 Vd c c om— d (n— 1) は、前回指令時における電圧指令であり、メモリ 36に記憶されている。そして、 Vd c c om— d (n- 1) は、前回指令時に回生パワーの増加量 Δ P bが応答最大値 Δ P b 1 imを超えている場合、式（8) 〜式（10) により演算された前回指令時における電圧指令である。また、 Vd c c om— d (n— 1) は、前回指令時には回生パワーの増加量厶？が応答最大値？！^ 1 i mを超えていない場合、前回指令時におけるトルク Tm 1 (n— 1) およびモータ回転数 MRN 1に基づいて演算された電圧指令 V d c c o m— nである。つまり、 V d c c o m— d (n— 1 ) は、交流モータ] VI 1においてトルク Tml (n- 1) を発生させるための電圧指令である。

さらに、演算部 34 Cは、回生パワーの増加量 Δ P bが応答最大値 Δ P b 1 i mを超えていないとき、今回指令時におけるトルク Tm 1 (n) およびモータ回転数 MRN 1に基づいて電圧指令 V d c c om— n (n) を演算する。

なお、制御部 32 Cは、演算部 34 Cにより演算された電圧指令 V d c c om — d (n) ， Vd c c om— n (n) をそれぞれ電圧指令 V d c c o m— d， V d e c om— nとしてフィードバック電圧指令演算部 52 Aへ出力する。

図 1 7を参照して、電気負荷としてのインバータ 14および交流モータ Mlにおける消費パワーに基づいて、電気負荷装置 100Cの駆動を維持する動作について説明する。

—連の動作が開始されると、演算部 34 Cは、交流モータ Mlにおける消費パヮー P o u tと交流モータ M 2における発電パワー P i nとを演算する（ステツプ S 100) 。そして、演算部 34 Cは、演算した発電パワー P i nから消費パヮー P o u tを減算して回生パワー P bを演算し、さらに、その演算した回生パヮー P bの前回指令時から今回指令時までの間 T 0における増加量 Δ P bを演算する（ステップ S 1 10) 。

そうすると、制御部 32 Cは、演算部 34 Cにより演算された回生パワーの増加量 Δ P bが応答最大値 Δ P b 1 i mを超えるか否かを判定する（ステップ S 1 20) 。制御部 32 Cは、ステップ S 1 20において、回生パワーの増加量厶 P bが応答最大値 AP b 1 i m以下であると判定したとき、電圧指令 Vd c c om —nを演算するように演算部 34 Cを制御する。

そして、演算部 34 Cは、制御部 32 Cからの制御に基づいて、今回指令時におけるトルク Tml (n)およびモータ回転数 MRN 1をメモリ 36力、ら読出し、電圧指令 V d c c om— nを演算する。制御部 32 Cは、演算部 34 Cにより演算された電圧指令 Vd c c om—nをフィードバック電圧指令演算部 52 Aへ出力する。

フィードバック電圧指令演算部 52 Aは、制御部 32 Cからの電圧指令 V d c c om_n、および電圧センサー 20からの出力電圧 Vmに基づいてフィードバック電圧指令 Vd c c om_f b_nを演算してデューティー比変換部 54へ出力する。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 V bと、フィードバック電圧指令演算部 52 Aからのフィードバック電圧指令 V d e c om_f b_n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 Aからのフィードバック電圧指令 V d c c o m_f b— n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 Q 1， Q 2 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 Q l, Q 2へ出力する。

DC/DCコンバータ 12は、信号 PWUに基づいて、出力電圧 Vmが電圧指令 V d c c om_f b— nになるように直流電圧 V bを出力電圧 Vmに変換する。これにより、トルク指令をそのまま実行する処理が終了する（ステップ S 130)。一方、制御部 32Cは、ステップ S 120において、回生パワーの増加量 ΔΡ bが応答最大値 APb l i mを超えていると判定したとき、電圧指令 Vd c c o _m_dを演算するように演算部 34 Cを制御する。

そうすると、演算部 34Cは、制御部 32 Cからの制御に基づいて、 DCZD Cコンバータ 12により吸収できない回生パワーの増加量 Δ P b 0を式（8) を用いて演算する。そして、演算部 34Cは、前回指令時から今回指令時までの時間 T 0および演算した増加量 Δ P b 0を式（ 9 ) に代入して電圧指令値の低下量 Δ V r e f を演算する。さらに、演算部 34 Cは、前回指令時における電圧指令 Vd c c om— d (n- 1) をメモリ 36から読出し、その読出した電圧指令 V d e c om_d (n- 1) と演算した低下量 Δ V r e f とを式（10) に代入して今回指令時における電圧指令 Vd c c om_d (n) を演算する。

制御部 32Cは、演算部 34Cからの電圧指令 Vd c c om__d (n) を電圧指令 Vd c c om— dとしてフィードバック電圧指令演算部 52 Aへ出力する。フィードバック電圧指令演算部 52 Aは、制御部 32 Cカゝらの電圧指令 V d e c om— d、および電圧センサー 20からの出力電圧 Vmに基づいてフィードバック電圧指令 V d c c om— f b— dを演算してデューティー比変換部 54へ出力する。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、フィードバック電圧指令演算部 52 Aからのフィードバック電圧指令 V d c c om_f b— d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 Aからのフィードバック電圧指令 Vd c c om— f b— d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 DCZDCコンバータ 1 2の NPNトランジスタ Q 1， Q 2をオン/ オフするための信号 PWUD (信号 PWUの一種）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 PWUDを DC/DCコンバータ 12の N PNトランジスタ Q l, Q2へ出力する。

DC/DCコンバータ 12は、信号 PWUDに基づいて、出力電圧 Vmが電圧指令 Vd c c om— f b— dになるように直流電圧 Vbを出力電圧 Vmに変換する。より具体的には、 DC/DCコンバータ 1 2は、 NPNトランジスタ Q 1のオン時間を長くして直流電圧 Vbを出力電圧 Vmに変換する。これにより、電圧指令値を低下した DC/DCコンバータ 1 2の制御が行なわれる (ステップ S 1 30) 。そして、出力電圧 Vmの電圧レベルは低下し、過電圧が DC/DCコンバータ 1 2に印加されることはない。

NPNトランジスタ Q 1のオン時間を長くすると、出力電圧 Vmの電圧レベルが低下するので、電圧指令値を低下して DC /DCコンバータ 12を制御することは、 NENトランジスタ Q 1のオン時間を長くして DC/DCコンバータ 1 2 を制御することに相当する。

なお、上記においては、交流モータ Mlが消費モードにあり、交流モータ M 2 が発電モードにある場合について説明したが、この発明は、これに限らず、交流モータ M 1が発電モードにあり、交流モータ M 2が消費モードにある場合であつてもよいことは言うまでもない。

また、上記においては、モータが 2つの場合について説明したが、モータが 1 つの場合でも、回生モードにおいて回生パワーが急激に増加することが想定されるので、この発明は、モータが 1つの場合に DC/DCコンバータ 12の出力側に過電圧が印加されないように電圧指令値を低下させて DCZDCコンバータ 1 2を制御する場合も含む。

さらに、応答最大値 AP b l i mは、電気負荷（インバータ 14, 31および交流モータ Ml, M2) の駆動動作を維持可能な電気負荷におけるパワーの変化量の最大値である「限界値」に相当する。

さらに、この発明による電気負荷制御方法は、図 17に示すフローチャートに従って電圧変換器（すなわち、 DC/DCコンバータ 1 2) の駆動を維持する範囲に電気負荷における消費パワーの増加量を制御する電気負荷制御方法である。さらに、制御部 32 C、演算部 34 C、フィードバック電圧指令演算部 52 A およびデューティー比変換部 54における回生パワーの増加量の制御は、実際には C PUによって行なわれ、 CPUは、図 17に示すフローチヤ一トの各ステツ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 1 7に示すフローチャートに従って電気負荷の駆動動作を維持する範囲に電気負荷における回生パワーの増加量を制御する。したがって、 ROMは、図 1 7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。

その他は、実施の形態 3と同じである。

実施の形態 4によれば、電気負荷装置は、直流電源からの直流電圧を出力電圧に昇圧する DCノ DCコンバータと、 DCZDCコンバータの出力電圧によって交流モータを駆動するインバータと、交流モータから DC/DCコンバータへの回生パワーの増加量が D C/D Cコンバータにより吸収可能な応答最大値を超えるとき、電圧指令値を低下して D C/D Cコンバータを制御する制御装置とを備えるので、電気負荷の駆動動作が停止する程度に回生パワーが増加しても、 DC /D Cコンバータに過電圧が印加されず、電気負荷の駆動を安定して継続できる。

[実施の形態 5]

図 18を参照して、実施の形態 5による電気負荷装置 100Dは、電気負荷装置 100 Bの制御装置 30 Bを制御装置 30 Dに代えたものであり、その他は、電気負荷装置 100 Bと同じである。制御装置 30 Dは、交流モータ M 1における消費パワーが急激に増加して交流モータ Mlにおける消費パワーの増加量 P smが許容パワー WOを超えた場合、電気負荷装置 100Dの駆動を継続可能な範囲に消費パワーの増加量 P smを制御し、コンデンサ 13側から DCZDCコンバータ 12への回生パワーが急激に増加して回生パワーの増加量 Δ P bが応答最大値 Δ P b 1 i mを超えた場合、電気負荷装置 100 Dの駆動を継続可能な範囲に回生パワーの増加量 Δ P bを制御する。

そして、制御装置 3 OCは、上述した実施の形態 1〜実施の形態 3のいずれかを用いて、電気負荷装置 10 ODの駆動を継続可能な範囲に消費パワーの増加量 P s mを制御し、実施の形態 4を用いて、電気負荷装置 100 Dの駆動を継続可能な範囲に回生パワーの増加量 Δ P bを制御する。

したがって、制御装置 30Dは、制御装置 3◦, 3 OA, 3 OBのいずれか 1 つの機能と、制御装置 30 Cの機能とを併せ持つ。

制御装置 30Dにおける消費パワーの増加量 P s mおよび回生パワーの増加量 AP bの制御は、図 4、図 9および図 13のいずれかに示すフローチャートと、図 17に示すフローチャートとに従って行なわれる。

したがって、図 4、図 9および図 13のいずれかに示すフローチャートと、図 17に示すフローチャートとに従って消費パワーの増加量 P smおよび回生パヮ一の増加量 Δ P bを制御する方法は、この発明による電気負荷制御方法を構成する。

また、コンピュータ（CPU) は、図 4、図 9および図 13のいずれかに示すフローチャートと、図 17に示すフローチャートとに従って消費パワーの増加量 P s mおよび回生パワーの増加量 Δ P bを制御する。したがって、 ROMは、図 4、図 9および図 13のいずれかに示すフローチャートと、図 17に示すフローチヤ一トとに示される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である。

その他は、実施の形態 1〜実施の形態 4と同じである。

実施の形態 5によれば、電気負荷装置は、直流電源からの直流電圧を出力電圧に昇圧する DCZDCコンバータと、 DC/DCコンバータの出力電圧によって交流モータを駆動するインバータと、交流モータにおける消費パワーが急激に増カロしたとき、または交流モータから D CZD Cコンバータへの回生パワーが急激に増加したとき、電気負荷の駆動を継続可能な範囲に消費パワーの増加量または回生パワーの増加量を制御する制御装置とを備えるので、電気負荷の駆動動作が停止する程度に電気負荷におけるパワーが増加しても、電気負荷の駆動を安定して継続できる。産業上の利用可能性

この発明は、電気負荷においてパワーが急激に変化した場合、そのパワーの変化量を制御して電気負荷の安定した駆動を継続する電気負荷装置に適用される。

Claims

請求の範囲

1. 直流電源から出力される第 1の直流電圧と、前記第 1の直流電圧の電圧レべルと異なる電圧レベルを有する第 2の直流電圧との間で電圧変換を行なう電圧変換器（1 2) と、

前記電圧変換器（1 2) から出力された前記第 2の直流電圧に基づいて駆動される電気負荷（14， 3 1, Ml, M2) と、

前記電気負荷（14, 3 1, Ml, M2) におけるパワーの変化量が限界値を超えたとき、前記電気負荷（14, 31, Ml, M2) の駆動動作を維持可能な範囲に前記パワーの変化量を制御する制御回路（30, 3 OA, 3 OB， 3 OC, 30D) とを備え、

前記限界値は、前記電気負荷（14, 3 1, Ml, M2) の駆動動作を維持可能な前記パワーの変化量の最大値である、電気負荷装置。

2. 前記電気負荷（14, 31, Ml, M2) におけるパワーは、前記電気負荷 (14, 3 1, Ml , M2) における消費パワーであり、

前記制御回路（30， 3 OA, 30 B, 30C, 30D) は、前記消費パワーの増加量が前記電気負荷（14, 31， Ml, M2) に供給可能な許容パワーを超えたとき、前記消費パヮ一の増加量が前記許容パヮ一以下になるように制御する、請求の範囲第 1項に記載の電気負荷装置。

3. 前記制御回路（30， 3 OA, 30 B, 30 C, 30 D) は、前記消費パワーを制限する、請求の範囲第 2項に記載の電気負荷装置。

4. 前記制御回路（30, 3 OA, 30 B, 30C, 30D) は、前記第 2の直流電圧の電圧指令値を低下して前記電圧変換器（1 2) を制御する、請求の範囲第 3項に記載の電気負荷装置。

5. 前記電圧変換器（1 2) は、

上アームおよび下アーム用の第 1および第 2のスイッチング素子（Q 1, Q 2) と、

前記第 1および第 2のスイッチング素子（Q l, Q 2) にそれぞれ設けられる第 1および第 2のフライホイルダイオード（D l， D 2) とを含む、請求の範囲第 4項に記載の電気負荷装置。

6. 前記制御回路（30, 3 OA, 30B, 30 C, 30 D) は、前記許容パワーを増加させ、前記消費パワーが前記許容パワー以下になるように制御する、請求の範囲第 2項に記載の電気負荷装置。

7. 前記制御回路（30, 3 OA, 30B, 30 C, 30D) は、前記第 2の直流電圧の電圧指令を上昇して前記電圧変換器（1 2) を制御する、請求の範囲第 6項に記載の電気負荷装置。

8. 前記電圧変換器（12) は、

上アームおよび下アーム用の第 1および第 2のスィツチング素子（Q 1， Q 2) と、

前記第 1および第 2のスイッチング素子（Q l, Q 2) にそれぞれ設けられる第 1および第 2のフライホイルダイオード（D l, D 2) とを含む、請求の範囲第 7項に記載の電気負荷装置。

9. 前記電気負荷（14, Ml ； 31， M2) は、

車両の駆動輪を駆動するためのトルクを発生するモータ（Ml ;M2) と、前記制御回路（30, 3 OA, 30 B, 30C, 30 D) からの制御に従って前記第 2の直流電圧を交流電圧に変換して前記モータ（Ml ； M2) を,駆動するインバータ（14 ； 3 1) とを含む、請求の範囲第 2項から請求の範囲第 8項のいずれか 1項に記載の電気負荷装置。

10. 前記電圧変換器（12) と前記電気負荷（14, 31, Ml, M2) との間に設けられ、直流電力を蓄積する容量素子（1 3) をさらに備え、

前記電気負荷（14， 31， Ml, M2) は、

車両の駆動輪を駆動するためのトルクを発生する第 1のモータ（Ml) と、前記制御回路（30， 3 OA, 30B, 30 C, 30 D) からの制御に従って前記容量素子（1 3) から供給された前記第 2の直流電圧を交流電圧に変換して前記第 1のモータ（Ml) を駆動する第 1のインバータ（14) と、

前記車両のエンジンからの動力により発電する第 2のモータ（M2) と、前記第 1のインバータ（14) と並列に接続され、前記制御回路（30, 30

A, 30 B, 30 C, 30D) からの制御に従って前記第 2のモータ（M 2 ) が発電した交流電力を直流電力に変換して前記容量素子（1 3) に供給する第 2のインバータ（31) とを含む、請求の範囲第 2項から請求の範囲第 8項のいずれか 1項に記載の電気負荷装置。

1 1. 前記電気負荷（14, Ml) に並列に接続された発電機 (M2) をさらに備え、

前記制御回路（30， 3 OA, 30B, 30 C, 30 D) は、発電電力が上昇するように前記発電機（M2) を制御する、請求の範囲第 2項に記載の電気負荷

12. 前記電圧変換器（1 2) は、

上アームおよび下アーム用の第 1および第 2のスイッチング素子（Q l, Q 2) と、

前記第 1および第 2のスイッチング素子（Q l， Q2) にそれぞれ設けられる第 1および第 2のフライホイルダイオード（D l, D 2) とを含む、請求の範囲第 1 1項に記載の電気負荷装置。

13. 前記電気負荷（14， Ml) は、

車両の駆動輪を駆動するためのトルクを発生するモータ（Ml) と、前記制御回路（30, 3 OA, 30B, 30 C, 30 D) からの制御に従って前記第 2の直流電圧を交流電圧に変換して前記モータ（M 1 )を駆動するインバータ（14) とを含み、

前記発電機（M2) は、前記車両のエンジンからの動力により発電する、請求の範囲第 1 2項に記載の電気負荷装置。

14. 前記電気負荷（14， 31， Ml, M2) におけるパワーは、前記電気負荷（14， 3 1, Ml , M2) における発電パワーであり、

前記制御回路（30, 3 OA, 3 OB, 30 C， 30D) は、前記電気負荷（ 1 4, 31, Ml, M2) から前記電圧変換器（12) へ供給される発電パワーの増加量が前記電圧変換器（1 2) の応答最大値を超えたとき、前記発電パワーの増加量が前記応答最大値以下になるように制御する、請求の範囲第 1項に記載の

15. 前記制御回路（30, 3 OA, 3 OB, 30 C, 30D) は、前記第 2の直流電圧の電圧レベルが低下するように前記電圧変換器（12) を制御する、請求の範囲第 14項に記載の電気負荷装置。

16. 前記電圧変換器（12) は、上アームおよび下アーム用の第 1および第 2 のスイッチング素子（Ql， Q 2) を含み、

前記制御回路（30， 3 OA, 30 B, 30 C, 30 D) は、前記第 1のスイツチング素子（Q 1) のオン時間を長くして前記電圧変換器（12) を駆動する、請求の範囲第 1 5項に記載の電気負荷装置。

1 7. 前記電気負荷（14, 3 1， Ml, M2) は、

車両の駆動輪を駆動するためのトルクを発生するモータ（Ml ； M2) と、前記制御回路（30, 3 OA, 30B, 30C, 3◦ D) からの制御に従って前記第 2の直流電圧を交流電圧に変換して前記モータ（Ml ； M2) を駆動するインバータ（14 ； 3 1) とを含む、請求の範囲第 14項から請求の範囲第 1 6 項のいずれか 1項に記載の電気負荷装置。

18. 前記電圧変換器（12) と前記電気負荷（14， 31， Ml, M2) との間に設けられ、直流電力を蓄積する容量素子（1 3) をさらに備え、

前記電気負荷（14， 31， Ml, M2) は、

車両の駆動輪を駆動するためのトルクを発生する第 1のモータ（Ml) と、前記制御回路（30, 3 OA, 3 OB, 30C, 30D) からの制御に従って前記容量素子（1 3) 力ら供給された前記第 2の直流電圧を交流電圧に変換して · 前記第 1のモータ（Ml) を駆動する第 1のインバータ（14) と、

前記車両のエンジンからの動力により発電する第 2のモータ（M2) と、前記第 1のインバータ（14) と並列に接続され、前記制御回路（30， 30

A, 30B, 30 C, 30 D) からの制御に従って前記第 2のモータ（M 2 ) が発電した交流電力を直流電力に変換して前記容量素子（1 3) に供給する第 2のインバータ（3 1) とを含む、請求の範囲第 14項から請求の範囲第 16項のいずれか.1項に記載の電気負荷装置。

19. 前記電気負荷（14, 31, Ml, M2) におけるパワーは、前記電気負荷（14, 31, Ml, M2) における消費パワーおよび前記電気負荷（14, 31, Ml , M2) における発電パワーであり、前記制御回路（30, 30 A, 30 B, 30C， 30 D) は、

前記消費パワーの増加量が前記電気負荷（14, 31, Ml, M2) に供給可能な許容パワーを超えたとき、前記消費パワーの増加量が前記許容パワー以下になるように制御し、

前記電気負荷（14, 3 1， Ml, M2) から前記電圧変換器 (1 2) へ供給される発電パワーの増加量が前記電圧変換器（12) の応答最大値を超えたとき、前記発電パワーの増加量が前記応答最大値以下になるように制御する、請求の範囲第 1項に記載の電気負荷装置。

20. 電気負荷（14, 31, Ml, M2) におけるパワーの変化量を検出する前記検出されたパワーの変化量が、限界値を超えるか否かを判定する第 2のステツプと、

前記パワーの変化量が前記限界値を超えたとき、前記電気負荷（14, 31, Ml, M2) の駆動動作を維持可能な範囲に前記パワーの変化量を制御する第 3 のステップとを含み、

前記限界値は、前記電気負荷（14， 3 1, Ml, M2) の駆動動作を維持可能な前記パワーの変化量の最大値である、電気負荷制御方法。

21. 前記第 1のステップは、前記電気負荷（14， 3 1， Ml, M2) における消費パワーの増加量を検出し、 - - 前記第 2のステップは、前記消費パワーの増加量が前記電気負荷（14, 3 1， Ml, M2) に供給可能な許容パワーを超えるか否かを判定し、

前記第 3のステップは、前記消費パワーの増加量が前記許容パワーを超えたとき、前記消費パワーの変化量を前記許容パワー以下に制御する、請求の範囲第 2 0項に記載の電気負荷制御方法。

22. 前記第 3のステップは、前記消費パワーを制限する、請求の範囲第 21項に記載の電気負荷制御方法。

23. 前記第 3のステップは、直流電源から出力される第 1の直流電圧を変換した第 2の直流電圧の電圧レベルが上昇するように、前記第 1の直流電圧を前記第 2の直流電圧に変換する電圧変換器（1 2) を制御する、請求の範囲第 21項に記載の電気負荷制御方法。

24. 前記第 3のステップは、前記電気負荷（1 4， Ml) に並列に接続された発電機 (M2) の発電電力が上昇するように前記発電機 (M2) を制御する、請求の範囲第 2 1項に記載の電気負荷制御方法。

2 5, 前記第 1のステップは、前記電気負荷（1 4, 3 1， Ml, M2) からの第 1の直流電圧を前記第 1の直流電圧の電圧レベルと異なる電庄レベルを有する第 2の直流電圧に変換する電圧変換器 (1 2) へ供給される前記電気負荷（14， 3 1 , Ml, M2) における発電パワーの増加量を検出し、

前記第 2のステップは、前記検出された発電パヮ一の増加量が前記電圧変換器 (1 2) の応答最大値を超えるか否かを判定し、

前記第 3のステップは、前記発電パワーの増加量が前記電圧変換器（1 2) の前記応答最大値を超えたとき、前記発電パワーの増加量が前記応答最大値以下になるように前記電圧変換器（1 2) を制御する、請求の範囲第 20項に記載の電気負荷制御方法。

26. 前記第 3のステップは、前記第 1の直流電圧の電圧レベルが低下するように前記電圧変換器（1 2) を制御する、請求の範囲第 2 5項に記載の電気負荷制御方法。 '

2 7. 前記第 1のステップは、

前記電気負荷（1 4， 3 1, Ml, M2) における消費パワーの増加量を検出する第 1のサブステップと、

前記電気負荷（1 4， 3 1， Ml , M2) からの第 1の直流電圧を前記第 1の直流電圧の電圧レベルと異なる電圧レベルを有する第 2の直流電圧に変換する電圧変換器（1 2) へ供給される前記電気負荷（1 4， 3 1 , Ml, M2) における発電パワーの増加量を検出する第 2のサブステップとを含み、

前記第 2のステップは、

前記消費パワーの増加量が前記電気負荷（1 4, 3 1, Ml , M2) に供給可能な許容パワーを超えるか否かを判定する第 3のサブステップと、

前記検出された発電パワーの増加量が前記電圧変換器（1 2) の応答最大値を超えるか否かを判定する第 4のサブステップとを含み、前記第 3のステップは、

前記消費パワーの増加量が前記許容パワーを超えたとき、前記消費パワーの変化量を前記許容パワー以下に制御する第 5のサブステップと、

前記発電パワーの増加量が前記電圧変換器（12) の前記応答最大値を超えたとき、前記発電パワーの増加量が前記応答最大値以下になるように前記電圧変換器（12) を制御する第 6のステップとを含む、請求の範囲第 20項に記載の電気負荷制御方法。

28. 電気負荷（14, 3 1， Ml, M2) におけるパワーの変化量を検出する第 1のステップと、

前記検出されたパワーの変化量が限界値を超えるか否かを判定する第 2のステツプと、

前記パワーの変化量が前記限界値を超えたとき、前記電気負荷（14, 3 1, Ml, M2) の駆動動作を維持可能な範囲に前記パワーの変化量を制御する第 3 のステップとをコンビュ一タに実行させ、

前記.限界値は、前記電気負荷（14， 31， Ml, M2) の駆動動作を維持可能な前記パヮ一の変化量の最大値である、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。

29. 前記第 1のステップは、前記電気負荷（14， 31， Ml, M2) における消費パワーの増加量を検出し、

前記第 2のステップは、前記消費パワーの増加量が前記電気負荷（14， 3 1， Ml, M2) に供給可能な標準パワーを超えるか否かを判定し、

前記第 3のステップは、前記消費パワーの増加量が前記許容パワーを超えたとき、前記消費パワーの変化量を前記許容パワー以下に制御する、請求の範囲第 2 8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ビユータ読取り可能な記録媒体。

30. 前記第 3のステップは、前記消費パワーを制限する、請求の範11第29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。

3 1. 前記第 3のステップは、直流電源から出力される第 1の直流電圧を変換した第 2の直流電圧の電圧レベルが上昇するように、前記第 1の直流電圧を前記第 2の直流電圧に変換する電圧変換器（1 2) を制御する、請求の範囲第 29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。

32. 前記第 3のステップは、前記電気負荷（14, Ml) に並列に接続された発電機（M2) の発電電力が上昇するように前記発電機 (M2) を制御する、請求の範囲第 29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。

33. 前記第 1のステップは、前記電気負荷（14, Ml) からの第 1の直流電圧を前記第 1の直流電圧の電圧レベルと異なる電圧レベルを有する第 2の直流電圧に変換する電圧変換器（12) へ供給される前記電気負荷（14, Ml) における発電パワーの増加量を検出し、

前記第 2のステップは、前記検出された発電パワーの増加量が前記電圧変換器 (1 2) の応答最大値を超えるか否かを判定し、 ' 前記第 3のステップは、前記発電パワーの増加量が前記電圧変換器 (1 2) の前記応答最大値を超えたとき、前記発電パワーの増加量が前記応答最大値以卞になるように前記電圧変換器（1 2) を制御する、請求の範囲第 29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。

34. 前記第 3のステップは、前記第 1の直流電圧の電圧レベルが低下するように前記電圧変換器（1 2) を制御する、請求の範囲第 33項に記載のコンビユ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。

35. 前記第 1のステップは、

前記電気負荷（14， 31, Ml, M2) における消費パワーの増加量を検出する第 1のサブステップと、

前記電気負荷（14, 31, Ml, M2) からの第 1の直流電圧を前記第 1の直流電圧の電圧レベルと異なる電圧レベルを有する第 2の直流電圧に変換する電圧変換器 (1 2) へ供給される前記電気負荷（14， 3 1, Ml, M2) における発電パワーの増加量を検出する第 2のサブステップとを含み、刚 ci第

前記消費パワーの増加量が前記電気負荷（14, 31, Ml, M2) に供給可能な許容パワーを超えるか否かを判定する第 3のサブステップと、

前記検出された発電パワーの増加量が前記電圧変換器（12) の応答最大値を超えるか否かを判定する第 4のサブステップとを含み、

前記第 3のステップは、

前記消費パワーの増加量が前記許容パワーを超えたとき、前記消費パワーの変化量を前記許容パヮ一以下に制御する第 5のサブステップと、

前記発電パワーの増加量が前記電圧変換器（12) の前記応答最大値を超えたとき、前記発電パワーの増加量が前記応答最大値以下になるように前記電圧変換器（12) を制御する第 6のステップとを含む、請求の範囲第 28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。