WO2004027969A1 - 電気負荷装置、異常処理方法および電気負荷の異常処理をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体 - Google Patents

電気負荷装置、異常処理方法および電気負荷の異常処理をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体 Download PDF

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Masakazu Habu
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Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha
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Definitions

  • the present invention relates to an electric load device, an abnormality processing method, and a computer-readable recording medium storing a program for causing a computer to execute an electric load abnormality process.
  • the present invention relates to an electric load device that copes with a detected abnormality, a method of processing an abnormality in the electric load device, and a computer-readable recording medium that records a program for causing a computer to execute the abnormality process in the electric load device. It is about. Background art
  • hybrid vehicles have attracted much attention as environmentally friendly vehicles. Some hybrid vehicles have been put into practical use.
  • This hybrid vehicle is a vehicle that uses, in addition to a conventional engine, a DC power source 1, an inverter, and a motor driven by the inverter as power sources.
  • a power source is obtained by driving the engine, and a DC voltage from the DC power supply 1 is converted into an AC voltage by an inverter, and the power source is obtained by rotating the motor with the converted AC voltage.
  • AC motor Ml is a motor for generating torque for driving the drive wheels of a hybrid vehicle.
  • AC motor M2 is a motor that is connected to the engine of the hybrid vehicle and generates electric power by rotation of the engine during regenerative braking of the hybrid vehicle.
  • Inverter 330 receives a predetermined DC voltage from positive bus L1 and negative bus L2, and converts the received predetermined DC voltage into an AC voltage based on a control signal from a control device (not shown). Convert and drive AC motor Ml. Further, inverter 340 converts the AC voltage generated by AC motor M 2 based on a control signal from a control device (not shown). Then, the converted DC voltage is supplied to the positive bus L1 and the negative bus L2. The DC voltage supplied to the positive bus L1 and the negative bus L2 is supplied to the inverter 330 and used to charge a DC power supply (not shown).
  • a hybrid equipped with a system that boosts the DC voltage from a DC power supply and supplies the boosted DC voltage to two inverters that drive two AC motors Automobiles are also considered.
  • two AC motors are used in a system including such a voltage converter that boosts a DC voltage.
  • an object of the present invention is to provide an electric load device including two AC motors driven by a boosted voltage obtained by boosting a DC voltage, and capable of coping with a detected abnormality.
  • Another object of the present invention is to provide a method for coping with an abnormality in an electric load device including two AC motors driven by a boosted voltage obtained by boosting a DC voltage.
  • Still another object of the present invention is to provide a computer-readable recording medium storing a program for causing a computer to execute a countermeasure in an electric load device including two AC motors driven by a boosted DC voltage. Offer Is to provide.
  • the electric load device includes the voltage converter, the first and second electric loads, and the abnormality processing means.
  • the voltage converter converts the first DC voltage output from the DC power supply into a second DC voltage having a voltage level different from the first DC voltage.
  • the first and second electric loads are driven by the second DC voltage voltage-converted by the voltage converter.
  • the abnormality processing means performs abnormality handling processing when at least one of the voltage converter, the first electric load, and the second electric load is abnormal.
  • the abnormality processing means stops the first and second electric loads when the voltage converter is abnormal.
  • the abnormality processing unit stops the other electric load when the voltage converter is normal and one of the first and second electric loads is abnormal.
  • the abnormality processing means returns the other electric load when the return condition is satisfied.
  • the electric load device further includes a capacitance element.
  • the capacitance element smoothes the second DC voltage converted by the voltage converter, and supplies the smoothed second DC voltage to the first and second electric loads.
  • the first electric load includes a motor and an inverter.
  • the inverter drives the motor based on the second DC voltage received from the capacitance element.
  • the abnormality processing means further maintains the driving of the voltage converter. More preferably, the voltage converter performs mutual voltage conversion between the first DC voltage and the second DC voltage.
  • a computer-readable recording medium recording a program to be executed by a computer is a computer-readable recording medium recording a program for causing a computer to execute an abnormality process in an electric load device. It is.
  • the electric load device includes a voltage converter and first and second electric loads.
  • the voltage converter converts the first DC voltage output from the DC power supply into a second DC voltage having a voltage level different from the first DC voltage.
  • the first and second electrical loads are Driven by the second DC voltage.
  • the program includes a first step of detecting an abnormality among the voltage converter, the first electric load, and the second electric load, and a second step of performing an abnormality handling process in response to the detection of the abnormality. And causing the computer to execute the steps.
  • the first step detects an abnormality of the voltage converter, and the second step stops the first and second electric loads.
  • the first step detects an abnormality in one of the first and second electric loads
  • the second step includes the other of the first and second electric loads. Stop the electrical load.
  • the program causes the computer to further execute a third step of restoring the other electric load when the restoration condition is satisfied.
  • the electric load device further includes a capacitance element.
  • the capacitance element smoothes the second DC voltage converted by the voltage converter, and supplies the smoothed second DC voltage to the first and second electric loads.
  • the first electric load includes a motor and an inverter.
  • the inverter drives the motor based on the second DC voltage received from the capacitance element.
  • the voltage converter performs mutual voltage conversion between the first DC voltage and the second DC voltage.
  • the abnormality processing method is an abnormality processing method for an electric load device.
  • the electric load device includes a voltage change, and first and second electric loads.
  • the voltage converter converts the first DC voltage output from the DC power supply into a second DC voltage having a voltage level different from the first DC voltage.
  • the first and second electric loads are driven by the second DC voltage voltage-converted by the voltage converter.
  • the abnormality processing method includes a first step of detecting any one of the voltage converter, the first electric load, and the second electric load, and an abnormality handling process in accordance with the detection of the abnormality. Performing a second step.
  • the first step detects an abnormality of the voltage converter, and the second step stops the first and second electric loads.
  • the first step detects an abnormality in one of the first and second electric loads
  • the second step includes detecting an abnormality in the first and second electric loads. Stop the other electrical load.
  • the abnormality processing method further includes a third step of restoring the other electric load when the restoration condition is satisfied.
  • the electric load device further includes a capacitance element.
  • the capacitive element smoothes the second DC voltage and supplies the smoothed second DC voltage to the first and second electric loads.
  • the first electric load includes a motor and an inverter.
  • the inverter drives the motor based on the second DC voltage received from the capacitance element.
  • the second step of the abnormality processing method further maintains the driving of the voltage converter.
  • the voltage converter performs mutual voltage conversion between the first DC voltage and the second DC voltage.
  • FIG. 1 is a schematic block diagram of an electric load device according to the present invention.
  • FIG. 2 is a functional block diagram of the control device shown in FIG.
  • FIG. 3 is a functional block diagram for explaining the function of the motor torque control means shown in FIG.
  • FIG. 4 is a flowchart for explaining the operation of the abnormality processing in the electric load device shown in FIG. It is a low chart.
  • Figure 5 is a conceptual diagram of a two-motor mounted on a hybrid vehicle. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
  • an electric load device 100 includes a DC power supply B, a fuse FU, voltage sensors 10 and 20, system relays SR1 and SR2, and capacitors 11 and 13. And DC / DC converter 12, inverters 14 and 31, current sensors 24 and 28, control device 30, and AC motors Ml and M2.
  • the AC motor Ml is mounted on, for example, a hybrid vehicle.
  • the AC motor Ml is a drive motor for generating torque for driving the drive wheels of a hybrid vehicle.
  • the AC motor Ml can function as a generator (a function of regenerative power generation).
  • AC motor M2 is mounted on, for example, a hybrid vehicle.
  • the AC motor M2 is connected to the engine (not shown) of the hybrid vehicle, has a function of a generator driven by the engine, and operates as an electric motor for the engine. Motor to get.
  • the drive wheels driven by AC motor Ml may be wheels on the side where the engine of the hybrid vehicle is mounted (for example, front wheels in the case where the engine is mounted), and wheels on the side where the engine is not mounted (for example, the side where the engine is mounted). In that case, you may be able to drive the rear wheel).
  • DC / DC converter 12 includes a reactor L1, NPN transistors Q1, Q2, and diodes D1, D2.
  • One end of the rear turtle L 1 is connected to the power line of the DC power supply B, and the other end is connected to the NPN transistor Q 1 and the NPN transistor Connected between the emitter of the NPN transistor Q1 and the collector of the NPN transistor Q2.
  • NPN transistors Ql and Q2 are connected in series between the power supply line and the earth line. Then, the collector of NPN transistor Q1 is connected to the power supply 1 line, and the emitter of NPN transistor Q2 is connected to the ground line.
  • Diodes D 1 and D 2 that allow current to flow from the emitter side to the collector side are connected between the collector emitters of the NPN transistors Q 1 and Q 2.
  • the inverter 14 includes a U-phase arm 15, a V-phase arm 16, and a W-phase arm 17.
  • U-phase arm 15, V-phase arm 16, and W-phase arm 17 are provided in parallel between the power supply line and the ground line.
  • U-phase arm 15 is composed of NPN transistors Q3 and Q4 connected in series
  • V-phase arm 16 is composed of NPN transistors Q5 and Q6 connected in series
  • W-phase arm 17 is connected in series.
  • Diodes D3 to D8 that allow current to flow from the emitter side to the collector side are connected between the collector and the emitter of each of the NPN transistors Q3 to Q8.
  • each phase arm is connected to each phase end of each phase coil of AC motor Ml.
  • the AC motor Ml is a three-phase permanent magnet motor, in which one end of three coils of U, V, and W phases is commonly connected to a middle point, and the other end of the U-phase coil is an NPN transistor Q.
  • the other end of the V-phase coil is connected to the midpoint of NPN transistors Q5 and Q6, and the other end of the W-phase coil is connected to the midpoint of NPN transistors Q7 and Q8.
  • Inverter 31 has the same configuration as inverter 14.
  • DC power supply B consists of a secondary battery such as hydrogen or lithium ion.
  • Voltage sensor 10 detects DC voltage Vb (also referred to as “battery voltage Vb”) output from DC power supply B, and outputs the detected DC voltage Vb to control device 30.
  • Fuse FU is connected between DC power supply B and system relays SR 1 and SR 2.
  • the DC power source B may be combined with a fuel cell.
  • the system relays SR 1 and SR 2 are turned on / off by a signal SE from the control device 30. More specifically, the system relays SRI and SR2 are H (logical B) It is turned on by the signal SE at the level and turned off by the signal SE at the L (logic low) level.
  • the capacitor 11 smoothes the DC voltage Vb supplied from the DC power supply B, and supplies the smoothed DC voltage Vb to the DC / DC converter 12.
  • the DC / DC converter 12 boosts the DC voltage Vb supplied from the capacitor 11 and supplies it to the capacitor 13. More specifically, when DC / DC converter 12 receives signal PWU from control device 30, DC / DC converter 12 boosts DC voltage Vb according to the period in which NPN transistor Q2 is turned on by signal PWU, and sets capacitor 13 To supply.
  • DC / DC converter 12 when DC / DC converter 12 receives signal PWD from control device 30, DC / DC converter 12 steps down the DC voltage supplied from inverter 14 and / or inverter 31 via capacitor 13 to charge DC power supply B.
  • DC / DC converter 12 may be applied to a circuit configuration that performs only the boosting function.
  • an IPM Intelligent Power Module, not shown
  • an IPM Intelligent Power Module for the DC / DC converter 12 outputs a fail signal FLC to the control device 30.
  • Capacitor 13 smoothes the DC voltage from DC / DC converter 12 and supplies the smoothed DC voltage to inverters 14 and 31 via nodes Nl and N2.
  • the voltage sensor 20 detects the voltage across the capacitor 13, that is, the output voltage Vm of the DCZDC converter 12 (corresponding to the input voltage to the inverter 14, the same applies hereinafter), and controls the detected output voltage Vm. Output to device 30.
  • the inverter 14 converts the DC voltage into an AC voltage based on the signal PWM I1 from the control device 30, and drives the AC motor Ml.
  • AC motor Ml is driven to generate a torque specified by torque command value TR1.
  • the inverter 14 converts the AC voltage generated by the AC motor M1 into a DC voltage based on the signal PWMC1 from the control device 30 during regenerative braking of the hybrid vehicle equipped with the electric load device 100, Convert the converted DC voltage to Supply to DC / DC converter 12 via 3.
  • regenerative braking here means braking with regenerative effort when a driver driving a hybrid vehicle has a foot brake operation, or turning off the accelerator pedal while driving, although the foot brake is not operated. Includes decelerating (or stopping acceleration) the vehicle while generating regenerative power.
  • the IPM (not shown) for the inverter 14 outputs a fail signal FLV1 to the control device 30 when the inverter 14 stops due to a failure or the like.
  • the inverter 14 stops its operation.
  • inverter 14 resumes its operation.
  • the inverter 31 converts the DC voltage into an AC voltage based on the signal PWM I 2 from the control device 30 and drives the AC motor M 2.
  • AC motor M2 is driven to generate a torque specified by torque command value TR2.
  • the inverter 31 converts the AC voltage generated by the AC motor M2 into a DC voltage based on the signal PWMC2 of the control device 30 during regenerative braking of the hybrid vehicle equipped with the electric load device 100.
  • the converted DC voltage is supplied to the DC / DC converter 12 via the capacitor 13.
  • the IPM (not shown) for the inverter 31 outputs a fail signal FLV 2 to the control device 30 when the inverter 31 stops due to a failure or the like.
  • the inverter 31 stops its operation.
  • Current sensor 24 detects motor current MCRT 1 flowing through AC motor Ml, and outputs the detected motor current MCRT 1 to control device 30.
  • Current sensor 28 detects motor current MCRT 2 flowing in AC motor M 2, and outputs the detected motor current MCRT 2 to control device 30.
  • the current sensor 24 is provided in all of the U phase, the V phase, and the W phase of the AC motor Ml. However, the present invention is not limited to this. It may be provided in at least two of the V phase and the W phase. Similarly, the current sensor 28 may be provided in at least two of the U phase, the V phase, and the W phase.
  • the controller 30 receives the DC voltage Vb output from the DC power supply B from the voltage sensor 10, receives the motor currents MCRT l and MCRT 2 from the current sensors 24 and 28, respectively, and outputs the output voltage Vm (That is, the input voltage to the inverters 14 and 31) is received from the voltage sensor 20, the torque command values TR1 and TR2 and the motor speeds MRN1 and MRN2 are received from an external ECU (Electric Control Unit), and the DCZDC converter 1 2 And fail signals FLC, FLV1, and FLV2 from IPM for inverters 14 and 31, respectively.
  • control device 30 drives inverter 14 to drive AC motor Ml by a method described later.
  • a signal PWMI 1 for controlling the switching of the NPN transistors Q 3 to Q 8 of the inverter 14 is generated, and the generated signal PWMI 1 is output to the inverter 14.
  • Control device 30 also controls inverter motor 31 to drive AC motor M 2 based on DC voltage Vb, output voltage Vm, motor current MCRT 2, torque command value TR 2, and motor speed MRN 2 by a method described later.
  • a signal PWMI 2 for controlling the switching of the NPN transistors Q 3 to Q 8 of the inverter 31 is generated, and the generated signal PWMI 2 is output to the inverter 31.
  • controller 30 controls DC voltage Vb, output voltage Vm, motor current MC RT 1 (or MCRT 2), and torque command value TR. 1 (or TR 2) and motor rotation speed MRN1 (or MRN2), a signal PWU for switching control of NPN transistors Q1 and Q2 of DC / DC Output to DC converter 12.
  • control device 30 outputs the AC voltage generated by AC motor M1 during regenerative braking.
  • a signal PWMC1 for converting to a DC voltage or a signal PWMC2 for converting an AC voltage generated by an AC motor M2 to a DC voltage is generated, and the generated signal PWMC1 or signal PWMC2 is converted to an inverter, respectively.
  • control device 30 generates signal PWD for controlling DCDC converter 12 so as to charge the DC power supply B by reducing the DC voltage from inverter 14 or 31, and outputs the signal to DCZDC converter 12.
  • control device 30 determines whether an abnormality occurs in DCZDC converter 12 or any of inverters 14 and 31 according to a method described later. Address any abnormalities.
  • control device 30 generates signal SE for turning on / off system relays SR 1 and SR 2 and outputs the signal to system relays SR 1 and SR 2.
  • FIG. 2 is a functional block diagram of the control device 30.
  • control device 30 includes motor torque control means 301, voltage conversion control means 302, and abnormality processing means 303.
  • Motor torque control means 301 generates signals PWMI 1 and 2 based on motor current MCRT 1 and 2, torque command value TR 1 and 2, motor speed MRN 1 and 2, DC voltage Vb and output voltage Vm, and generates The generated signals PWMI 1 and 2 are output to inverters 14 and 31, respectively.
  • the motor torque control means 301 generates a signal PWU based on the DC voltage Vb, the output voltage Vm, the motor current MCRT1 (or MCRT2), the torque command value TR1 (or TR2), and the motor speed MRN1 (or MRN2). Is generated, and the generated signal PWU is output to the DCZDC converter 12.
  • the voltage conversion control means 302 Upon receiving from the external ECU a signal RGE indicating that the hybrid vehicle equipped with the electric load device 100 has entered the regenerative braking mode, the voltage conversion control means 302 generates signals PWMC 1 and 2 and a signal PWD, The generated signals PWMC 1 and 2 are output to inverters 14 and 31, respectively, and the signal PWD is output to DC / DC converter 12.
  • the abnormality processing means 303 is configured to transmit a feinore signal from the IPM for the DC / DC converter 12. No. FLC, receives the Fenore signal FLV1 from the IPM for inverter 14, and receives the Fenole signal FLV2 from the IPM for inverter 31.
  • the abnormality processing means 303 determines whether or not the DCZDC converter 12 has abnormally stopped based on the fail signal FLC. Further, the abnormality processing means 303 determines whether or not the inverter 14 has abnormally stopped based on the Fenole signal FLV1. Further, the abnormality processing means 303 determines whether or not the inverter 31 has abnormally stopped based on the fail signal FLV2.
  • the abnormality processing means 303 When it is determined that the DC / DC converter 12 has stopped abnormally, the abnormality processing means 303 generates stop signals STP I 1 and STP I 2 for forcibly stopping the inverters 14 and 31, and generates the generated stop signal S TP II and STPI2 are output to inverters 14 and 31, respectively.
  • the abnormality processing means 303 generates a stop signal STP I 2 for forcibly stopping the inverter 31 when determining that the inverter 14 has stopped abnormally when the DCZDC converter 12 has not stopped abnormally. Then, the generated stop signal STPI2 is output to the inverter 31. Then, after outputting the stop signal STPI2 to the inverter 31, the abnormality processing means 303 determines whether or not the voltage level of the output voltage Vm from the voltage sensor 20 is stable. When stable, a signal RE2 for returning the inverter 31 is generated and output to the inverter 31.
  • abnormality processing means 303 includes the DC / DC converter 12 and the inverter
  • the abnormality processing means 303 determines whether or not the voltage level of the output voltage Vm from the voltage sensor 20 is stable. When the voltage level is stable, a signal RE1 for returning the inverter 14 is generated and output to the inverter 14.
  • FIG. 3 is a functional block diagram of the motor torque control means 301.
  • motor torque control means 301 includes a motor control phase voltage calculating section 40 and an inverter A PWM signal converter for inverter 42, an inverter input voltage command calculator 50, a feedback voltage command calculator 52, and a duty ratio converter 54.
  • the motor control phase voltage calculation unit 40 calculates the voltage applied to each phase of the AC motor Ml based on the output voltage Vm of the DC / DC converter 12, the motor current MCRT1, and the torque command value TR1, and calculates the output voltage. Calculate the voltage applied to each phase of AC motor M2 based on Vm, motor current MCRT2, and torque command value TR2. Then, motor control phase voltage calculation section 40 outputs the calculated voltage for AC motor M1 or M2 to inverter PWM signal conversion section 42.
  • inverter PWM signal converting section 42 When receiving the voltage for AC motor Ml from motor control phase voltage calculating section 40, inverter PWM signal converting section 42 generates signal PWMI1 based on the received voltage and outputs the signal to inverter 14.
  • the inverter PWM signal converter 42 receives the voltage for the AC motor M2 from the motor control phase voltage calculator 40, the inverter PWM signal converter 42 generates a signal PWMI2 based on the received voltage and outputs the signal PWMI2 to the inverter 31.
  • the inverter input voltage command calculation unit 50 calculates a voltage command Vd ccom based on the torque command value TR 1 and the motor speed MRN1 (or the torque command value TR 2 and the motor speed MRN 2), and calculates the calculated voltage command. It outputs Vd ccom to the feedback voltage command calculation unit 52.
  • the feedback voltage command calculator 52 calculates the feedback voltage command V dccom — fb based on the output voltage Vm of the DCZDC converter 12 from the voltage sensor 20 and the voltage command V dccom from the inverter input voltage command calculator 50. Then, the calculated feedback voltage command Vd ccom — fb is output to the duty ratio converter 54.
  • the duty ratio converter 54 calculates the voltage based on the battery voltage Vb from the voltage sensor 10, the output voltage Vm from the voltage sensor 20, and the feedback voltage command Vd cc om-fb from the feedback voltage command calculator 52.
  • a duty ratio for setting the output voltage Vm from the sensor 20 to the feedback voltage command calculation unit 52 for the feedback voltage command Vd cc om—fb is calculated, and the DCZDC converter is calculated based on the calculated duty ratio.
  • the tee ratio converter 54 outputs the generated signal PWU to the NPN transistors Ql and Q2 of the DC / DC converter 12.
  • the inverter 14 drives the AC motor Ml as a drive motor
  • the inverter 31 drives the AC motor M2 as a generator.
  • the abnormality processing means 303 determines whether the DC / DC converter 12 has abnormally stopped based on the fail signal FLC from the IPM for the DCZDC converter 12 ( Step S 1). When determining that the DCZDC converter 12 has stopped abnormally, the abnormality processing means 303 generates stop signals STP I 1 and STP I 2 and sends the generated stop signals STP I 1 to the inverter 14. And outputs the generated stop signal STPI2 to the inverter 31.
  • the inverter 14 for driving the drive motor (AC motor Ml) and the inverter 31 for driving the generator (AC motor M2) are forcibly stopped (step S2).
  • the inverter 14 and the inverter 31 are stopped for the following reason.
  • the DC / DC converter 12 stops when the power consumption in the AC motor Ml exceeds the power generation in the AC motor M2, the voltage Vm across the capacitor 13 drops rapidly, and the large current
  • the DC power supply B may flow to the capacitor 13 via the diode D1 of the DCZDC converter 12, and the fuse FU may be cut off, or the element in the DCZDC converter 12 may have a reduced life due to a large current. In order to protect the DCZDC converter 12 from such a large current, If we try to solve this problem, we cannot achieve cost reduction of the system.
  • the inverter 14 and the inverter 31 are forcibly stopped, and even when the voltage across the capacitor 13 decreases, the fuse FU or the DCZDC converter 12 is protected, or both ends of the capacitor 13 are protected. In this case, the inverter 31 is protected even when the voltage Vm rises.
  • step S1 If it is determined in step S1 that the DC / DC converter 12 has not stopped abnormally, the abnormality processing means 303 outputs an error signal to the inverter 14 based on the final signal FLV1 from the IPM for the inverter 14. It is determined whether or not the operation has stopped (step S3). Then, when it is determined that the inverter 14 is abnormally stopped, the abnormality processing means 303 generates a stop signal STP I2 and outputs the generated stop signal STP I2 to the inverter 31. Thus, the inverter 31 for driving the generator (AC motor M2) is forcibly stopped (step S4). In this case, the DCZDC converter 12 is continuously driven.
  • the inverter 31 for driving the generator (AC motor M2) is forcibly stopped for the following reason.
  • the inverter 14 stops abnormally if the drive of the inverter 31 is continued, the power generation operation of the generator (AC motor M2) is continued, so that the consumption of the DC power stored in the capacitor 13 is reduced.
  • the voltage Vm across capacitor 13 rises sharply. In this case, if a current flows through the inverter 31, switching loss in the inverter 31 increases, and the life of the inverter 31 decreases. Therefore, in order to prevent the voltage Vm across the capacitor 13 from increasing and the life of the inverter 31 from being shortened, the inverter 31 is forcibly stopped.
  • the drive of the DC / DC converter 12 is continued because the inverter 14 is abnormally stopped and the inverter 31 is forcibly stopped. This is for driving the DC / DC converter 12 to regenerate the electric power generated by the AC motor M2 to the DC power source B, thereby preventing the voltage Vm across the capacitor 13 from rising.
  • the abnormality processing means 303 determines whether or not power generation is permitted based on the voltage level of the output voltage Vm from the voltage sensor 120 (step S5). In step S5, when the voltage level of the output voltage Vm is not stable, the abnormality processing unit 303 determines that power generation has not been permitted, and ends the series of operations.
  • step S5 when the voltage level of the output voltage Vm is stable, the abnormality processing means 303 determines that the power generation is permitted, generates a signal RE2, and outputs the signal RE2 to the inverter 31. Thus, the forced stop of the inverter 31 is released (step S6). Then, a series of operations ends.
  • the forced stop of the inverter 31 is released and the power generation in the AC motor M2 is performed because the output voltage Vm is stable if the voltage level of the output voltage Vm is stable. This is because the switching loss in the inverter 31 does not occur, and the power generated by the AC motor M2 for driving the auxiliary device connected to the DC power supply B can be supplied.
  • step S3 when it is determined that the inverter 14 has not stopped abnormally, the abnormality processing means 303 determines whether or not the inverter 31 has abnormally stopped based on the fail signal FL V2 from the IPM for the inverter 31. Is determined (step S7). Then, when the inverter 31 has not stopped abnormally, a series of operations ends.
  • step S7 When it is determined in step S7 that the inverter 31 has stopped abnormally, the abnormality processing means 303 generates a stop signal STP I1 and outputs it to the inverter 14. As a result, the inverter 14 for driving the drive motor (AC motor Ml) is forcibly stopped (step S8). In this case, the DC / DC converter 12 is driven continuously. If the inverter 31 stops abnormally, the inverter 14 is forcibly stopped because the generator (AC motor M 2) loses power supply to the capacitor 13 even if the power supply to the capacitor 13 stops.
  • the inverter 14 is forcibly stopped.
  • the abnormality processing means 303 uses the inverter 14 to drive the drive motor (AC motor M1) based on the voltage level of the output voltage Vm from the voltage sensor 120. It is determined whether or not the driving of the motor is permitted (step S9). Then, when the voltage level of the output voltage Vm is not stable, the abnormality processing means 303 determines that the drive of the inverter 14 is not permitted, and ends a series of operations. ⁇
  • step S9 when the voltage level of the output voltage Vm is stable, the abnormality processing means 303 determines that the drive of the inverter 14 is permitted, generates a signal RE 1 and outputs the signal RE 1 to the inverter 14 Output to As a result, the forced stop of the inverter 14 that drives the drive motor (the AC motor Ml) is released (step S10). Then, a series of operations ends.
  • the forced stop of the inverter 14 is released and the AC motor Ml is driven because the output voltage Vm is stable if the voltage level of the output voltage Vm is stable. This is because the AC motor Ml can be driven by the stored DC power.
  • the abnormality processing means 303 detects which of the D CZD C converter 12, the inverter 14 and the inverter 31 of the electric load device 100 has an abnormality, and detects the abnormality.
  • the electric load device 100 is safely driven by performing processing corresponding to the abnormal cause.
  • it is determined whether the inverter 14 that drives the drive motor (AC motor Ml) has stopped abnormally or not, and whether the inverter 31 that drives the generator (AC motor M2) has stopped abnormally.
  • control device 30 When the entire operation is started, control device 30 generates H-level signal SE and outputs it to system relays SR 1 and SR 2, and system relays SR 1 and SR 2 are turned on.
  • DC power supply B outputs DC voltage to DC ZDC converter 12 via system relays SR1 and SR2.
  • Voltage sensor 10 detects DC voltage Vb output from DC power supply B, and outputs the detected DC voltage Vb to control device 30. Further, voltage sensor 20 detects voltage Vm across capacitor 13 and outputs the detected voltage Vm to control device 30. Further, the current sensor 24 detects the motor current MCRT1 flowing through the AC motor Ml and outputs the same to the control device 30, and the current sensor 28 detects the motor current MCRT2 flowing through the AC motor M2 and controls the control device. Output to 30. Then, control device 30 receives torque command values TR1, TR2 and motor rotation speeds MRN1, MRN2 from the external ECU.
  • control device 30 generates signal PWMI 1 by the above-described method based on DC voltage Vb, output voltage Vm, motor current MC RT 1, torque command value TR 1, and motor speed MRN 1, and generates the signal PWMI 1. Outputs signal PWMI 1 to inverter 14. Control device 30 also generates signal PWMI 2 by the above-described method based on DC voltage Vb, output voltage Vm, motor current MC RT 2, torque command value TR 2, and motor speed MRN 2, and generates the signal PWMI 2. The output signal PWMI 2 is output to the inverter 31.
  • control device 30 includes inverter 14 (or 31) that controls AC motor Ml.
  • DC / DC converter 12 boosts DC voltage Vb from DC power supply B according to signal PWU, and supplies the boosted DC voltage to capacitor 13 via nodes N1 and N2.
  • inverter 14 converts the DC voltage smoothed by capacitor 13 into an AC voltage by signal PWMI 1 from control device 30 and drives AC motor Ml.
  • Inverter 31 converts the DC voltage smoothed by capacitor 13 into an AC voltage by signal PWMI 2 from control device 30 and drives AC motor M 2.
  • AC motor M1 generates a torque specified by torque command value TR1
  • AC motor M2 generates a torque specified by torque command value TR2.
  • the control device 30 receives the signal RGE from the external ECU, and generates the signals PWMC 1 and 2 in accordance with the received signal RGE. And outputs them to the inverters 14 and 31, respectively, generates the signal PWD and outputs it to the DC / DC converter 12.
  • inverter 14 converts the AC voltage generated by AC motor Ml into a DC voltage according to signal PWMC 1, and supplies the converted DC voltage to DCZDC converter 12 via capacitor 13.
  • the inverter 31 converts the AC voltage generated by the AC motor M2 into a DC voltage according to the signal PWMC.2, and supplies the converted DC voltage to the DCZDC converter 12 via the capacitor 13.
  • the DCZDC converter 12 receives the DC voltage from the capacitor 13 via the nodes Nl and N2, reduces the received DC voltage by the signal PWD, and supplies the reduced DC voltage to the DC power supply B. .
  • DC power supply B is charged by the electric power generated by AC motor M1 or M2.
  • controller 30 controls the IPM for DCZDC converter 12, the IPM for inverter 14, and the IPM for inverter 14. It receives fail signals FLC, FLV1, and FLV2 from IPM for 31 respectively, and receives output voltage Vm from voltage sensor 20. Then, the control device 30 follows the flowchart shown in FIG. It detects which of the DC / DC converter 12, the inverter 14, and the inverter 31 has stopped abnormally, and performs processing corresponding to the detected cause of the abnormality.
  • the AC motor Ml has been described as a drive motor and the AC motor M2 has been described as a generator.
  • the AC motor Ml is a generator
  • the AC motor M2 is a drive motor. Is also good.
  • inverter 14 and AC motor Ml constitute a “first electric load”
  • inverter 31 and AC motor M2 constitute a “second electric load”.
  • step S4 After forcibly stopping the inverter 31 (see step S4 in FIG. 4), it is determined that the voltage level of the output voltage Vm is stable (see step S5 in FIG. 4). This corresponds to the condition 1 being satisfied.
  • step S8 in FIG. 4 After forcibly stopping the inverter 14 (see step S8 in FIG. 4), it is determined that the voltage level of the output voltage Vm is stable (see step S9 in FIG. 4). This corresponds to the condition 4 being satisfied.
  • the abnormality processing method according to the present invention is an abnormality processing method for performing abnormality processing of the electric load device 100 according to the flowchart shown in FIG.
  • the abnormality processing in the abnormality processing means 303 of the control device 30 is actually performed by the CPU, and the CPU reads a program having each step of the flowchart shown in FIG. 4 from the R ⁇ M, and reads the program. Then, the abnormality processing of the electric load device 100 is performed according to the flowchart shown in FIG. Accordingly, the ROM corresponds to a computer (CPU) readable recording medium that stores a program including the steps of the flowchart shown in FIG.
  • the electric load device 100 is described as being mounted on a hybrid vehicle.
  • the electric load device according to the present invention is not limited to a device used for a hybrid vehicle, but may be used for other devices. May be.
  • the electric load device according to the present invention can be applied to an electric vehicle or a fuel cell vehicle, and can be applied to not only a vehicle but also a system including a DC / DC converter and a plurality of electric loads.
  • the present invention is applied to an electric load device including two AC motors driven by a boosted voltage obtained by boosting a DC voltage, and capable of coping with a detected abnormality.

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Abstract

制御装置（３０）は、ＤＣ／ＤＣコンバータ（１２）が異常停止したとき、インバータ（１４）およびインバータ（３１）を強制停止する。また、制御装置（３０）は、ＤＣ／ＤＣコンバータ（１２）が正常である場合に、インバータ（１４，３１）のいずれか一方のインバータが異常停止したとき、他方のインバータを強制停止する。そして、制御装置（３０）は、他方のインバータを強制停止した後、復帰条件が成立したとき、他方のインバータを復帰させる。

Description

電気負荷装置、 異常処理方法および電気負荷の異常処理をコンピュータに実行 させるためのプログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体 技術分野
この発明は、 検出された異常に対処する電気負荷装置、 その電気負荷装置にお ける異常処理方法、 および電気負荷装置における異常処理をコンピュータに実行 させるためのプログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体に関する ものである。 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) が 大きな注目を集めている。 そして、 ハイブリッド自動車は、 一部、 実用化されて いる。
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¾1とインバータと インバータによって駆動されるモータとを動力源とする自動車である。 つまり、 エンジンを駆動することにより動力源を得るとともに、 直流電¾1からの直流電圧 をインバータによって交流電圧に変換し、 その変換した交流電圧によりモータを 回転することによって動力源を得るものである。
このようなハイブリッド自動車の中には、 図 5に示すように、 2つの交流モー タ M l , M 2を搭載したハイブリッド自動車がある。 交流モータ M lは、 ハイブ リッド自動車の駆動輪を駆動するためのトルクを発生するためのモータである。 また、 交流モータ M 2は、 ハイブリ ッ ド自動車のエンジンと接続され、 ハイブリ ッド自動車の回生制動時に、 エンジンの回転によって発電するモータである。 インバータ 3 3 0は、 正母線 L 1と負母線 L 2とから所定の直流電圧を受け、 その受けた所定の直流電圧を制御装置 （図示せず） からの制御信号に基づいて交 流電圧に変換して交流モータ M lを駆動する。 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 （図示せず） からの制御信号に基づい て直流電圧に変換し、 その変換した直流電圧を正母線 L 1および負母線 L 2に供 給する。 正母線 L 1およぴ負母線 L 2に供給された直流電圧は、 インバータ 3 3 0に供給されたり、 直流電源、 （図示せず） を充電するために用いられる。
このような 2つの交流モータ M l , M 2を搭載したハイブリッド自動車におい ては、 2つの交流モータ M l、 M 2のうち、 いずれか一方の交流モータが故障等 の原因により停止した場合、 他方の交流モータをどのように制御するかは、 ハイ ブリツド自動車の安全走行上、 重要な問題である。
かかる観点から、 ハイブリッド自動車に搭載された 2つの交流モータ M l , M 2のうち、 いずれか一方の交流モータが故障等で停止した場合、 他方の交流モー タを停止することが行なわれている （特許文献 1参照） 。 つまり、 一方の交流モ ータが停止した場合、 他方の交流モータも停止する。
し力 し、 ハイブリッド自動車あるいは電気自動車の中には、 直流電源からの直 流電圧を昇圧し、 その昇圧した直流電圧を 2つの交流モータを駆動する 2つのィ ンバータに供給するシステムを搭載したハイプリッド自動車も考えられており、 特開 2 0 0 0— 1 6 6 0 1 2号公報に開示された技術では、 このような直流電圧 を昇圧する電圧変換器を備えたシステムにおいて、 2つの交流モータのうち、 一 方の交流モータが停止した場合に他方の交流モータを具体的に制御できないとい う問題がある。 発明の開示
それゆえに、 この発明の目的は、 直流電圧を昇圧した昇圧電圧によって駆動さ れる 2つの交流モータを備え、 検出された異常に対処可能な電気負荷装置を提供 することである。
また、 この発明の別の目的は、 直流電圧を昇圧した昇圧電圧によって駆動され る 2つの交流モータを備える電気負荷装置における異常対処方法を提供すること である。
さらに、 この発明の別の目的は、 直流電圧を昇圧した昇圧電圧によって駆動さ れる 2つの交流モータを備える電気負荷装置における異常対処をコンピュータに 実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体を提 供することである。
' この発明によれば、 電気負荷装置は、 電圧変換器と、 第 1および第 2の電気負 荷と、 異常処理手段とを備える。 電圧変換器は、 直流電源から出力された第 1の 直流電圧を電圧レベルが第 1の直流電圧と異なる第 2の直流電圧に変換する。 第 1および第 2の電気負荷は、 電圧変換器によって電圧変換された第 2の直流電圧 により駆動される。 異常処理手段は、 電圧変換器、 第 1の電気負荷および第 2の 電気負荷のうち、 少なくとも 1つが異常であるとき、 異常対処処理を行なう。 好ましくは、 異常処理手段は、 電圧変換器が異常であるとき第 1および第 2の 電気負荷を停止する。
好ましくは、 異常処理手段は、 電圧変換器が正常であり、 かつ、 第 1および第 2の電気負荷のうちいずれか一方の電気負荷が異常であるとき、 他方の電気負荷 を停止する。
より好ましくは、 異常処理手段は、 復帰条件が成立するとき、 他方の電気負荷 を復帰する。
より好ましくは、 電気負荷装置は、 容量素子をさらに備える。 容量素子は、 電 圧変換器により電圧変換された第 2の直流電圧を平滑化し、 その平滑化した第 2 の直流電圧を第 1および第 2の電気負荷に供給する。
また、 第 1の電気負荷は、 モータと、 インバータとを含む。 インバータは、 容 量素子から受けた第 2の直流電圧に基づいてモータを駆動する。
さらに、 好ましくは、 異常処理手段は、 さらに、 電圧変換器の駆動を維持する。 さらに好ましくは、 電圧変換器は、 第 1の直流電圧と第 2の直流電圧との間で 相互に電圧変換を行なう。
また、 この発明によれば、 コンピュータに実行させるためのプログラムを記録 したコンピュータ読取り可能な記録媒体は、 電気負荷装置における異常処理をコ ンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読取り可能な 記録媒体である。
そして、 電気負荷装置は、 電圧変換器と、 第 1および第 2の電気負荷とを備え る。 電圧変換器は、 直流電源から出力された第 1の直流電圧を電圧レベルが第 1 の直流電圧と異なる第 2の直流電圧に変換する。 第 1および第 2の電気負荷は、 第 2の直流電圧により駆動される。
プログラムは、 電圧変換器、 第 1の電気負荷、 および第 2の電気負荷のうち、 いずれかの異常を検出する第 1のステップと、 異常の検出に応じて、 異常対処処 理を行なう第 2のステップとをコンピュータに実行させる。
好ましくは、 第 1 ステップは、 電圧変換器の異常を検出し、 第 2のステップ は、 第 1および第 2の電気負荷を停止する。
好ましくは、 第 1のステップは、 第 1および第 2の電気負荷のうち、 いずれか 一方の電気負荷の異常を検出し、 第 2のステップは、 第 1および第 2の電気負荷 のうち、 他方の電気負荷を停止する。
より好ましくは、 プログラムは、 復帰条件が成立するとき、 他方の電気負荷を 復帰する第 3のステップをさらにコンピュータに実行させる。
より好ましくは、 電気負荷装置は、 容量素子をさらに備える。 容量素子は、 電 圧変換器により電圧変換された第 2の直流電圧を平滑化し、 その平滑化した第 2 の直流電圧を第 1および第 2の電気負荷に供給する。
また、 第 1の電気負荷は、 モータと、 インバータとを含む。 インバータは、 容 量素子から受けた第 2の直流電圧に基づいてモータを駆動する。
そして、 プログラムの第 2のステップは、 さらに、 電圧変換器の駆動を維持す る。
さらに好ましくは、 電圧変換器は、 第 1の直流電圧と第 2の直流電圧との間で 相互に電圧変換を行なう。
さらに、 この発明によれば、 異常処理方法は、 電気負荷装置における異常処理 方法である。
電気負荷装置は、 電圧変 «と、 第 1および第 2の電気負荷とを備える。 電圧 変換器は、 直流電源から出力された第 1の直流電圧を電圧レベルが第 1の直流電 圧と異なる第 2の直流電圧に変換する。 第 1およぴ第 2の電気負荷は、 電圧変換 器により電圧変換された第 2の直流電圧により駆動される。
そして、 異常処理方法は、 電圧変換器、 第 1の電気負荷、 および第 2の電気負 荷のうち、 いずれかの異常を検出する第 1のステップと、 異常の検出に応じて、 異常対処処理を行なう第 2のステップとを含む。 好ましくは、 第 1のステップは、 電圧変換器の異常を検出し、 第 2のステップ は、 第 1およぴ第 2の電気負荷を停止する。
好ましくは、 第 1のステップは、 第 1およぴ第 2の電気負荷のうち、 いずれか 一方の電気負荷の異常を検出し、 第 2のステップは、 第 1および第 2の電気負荷 のうち、 他方の電気負荷を停止する。
より好ましくは、 異常処理方法は、 復帰条件が成立するとき、 他方の電気負荷 を復帰する第 3のステップをさらに含む。
より好ましくは、 電気負荷装置は、 容量素子をさらに備える。 容量素子は、 第 2の直流電圧を平滑化し、 その平滑化した第 2の直流電圧を第 1および第 2の電 気負荷に供給する。
また、 第 1の電気負荷は、 モータと、 インバータとを含む。 インバータは、 容 量素子から受けた第 2の直流電圧に基づいてモータを駆動する。
そして、 異常処理方法の第 2のステップは、 さらに、 電圧変換器の駆動を維持 する。
さらに好ましくは、 電圧変換器は、 第 1の直流電圧と第 2の直流電圧との間で 相互に電圧変換を行なう。
この発明においては、 電気負荷装置を構成する電圧変換器、 第 1の電気負荷お よび第 2の電気負荷のいずれが異常であるかが検出され、 その検出された異常原 因に対応した処理が行なわれる。
したがって、 この発明によれば、 直流電源からの直流電圧を昇圧した昇圧電圧 により駆動される 2つの電気負荷を有する電気負荷装置を安全に駆動できる。 そ して、 電気負荷装置を構成する各素子を保護できる。 図面の簡単な説明
図 1は、 この発明による電気負荷装置の概略ブロック図である。
図 2は、 図 1に示す制御装置の機能プロック図である。
図 3は、 図 2に示すモータトルク制御手段の機能を説明するための機能プロッ ク図である。
図 4は、 図 1に示す電気負荷装置における異常処理の動作を説明するためのフ ローチャートである。
図 5は、 ハイプリッド自動車に搭載される 2モータの概念図である。 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操返さない。
図 1を参照して、 この発明の実施の形態による電気負荷装置 100は、 直流電 源 Bと、 フューズ FUと、 電圧センサー 10， 20と、 システムリレー SR 1, S R 2と、 コンデンサ 1 1， 13と、 DC/DCコンバータ 12と、 インバータ 14， 31と、 電流センサー 24， 28と、 制御装置 30と、 交流モータ Ml, M2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に搭載される。 そして、 交 流モータ Mlは、 ハイプリッド自動車の駆動輪を駆動するためのトルクを発生す るための駆動モータである。 また、 自動車の減速時などで駆動輪の回転によって 交流モータ Mlが回転される場合には、 交流モータ Mlは発電機として機能し得 る （いわゆる回生発電の機能） 。
また、 交流モータ M2は、 たとえば、 ハイブリッド自動車に搭載される。 そし て、 交流モータ M2は、 ハイブリッド自動車のエンジン （図示せず） に接続され、 エンジンにて駆動される発電機の機能を持つとともに、 エンジンに対して電動機 として動作し、 たとえば、 エンジン始動を行ない得るモータである。 交流モータ M 2の発電トルクを調整することでエンジンを効率の良い運転状態に保つような 制御を行なうことでハイプリッド自動車の燃費や排気ガスを良好なものにするこ とができる。 また、 交流モータ Mlが駆動する駆動輪は、 ハイブリッド自動車の エンジンを搭載している側の車輪 （たとえば、 エンジン前置きでは前輪） でよく、 また、 エンジンを搭載していない側の車輪 （エンジン前置きの場合には、 後輪） を駆動できるようにしてもよレ、。
DC/DCコンバータ 12は、 リアク トノレ L 1と、 N P Nトランジスタ Q 1， Q 2と、 ダイオード D 1 , D 2とを含む。 リアタトル 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 Ql， 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¾1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 クターェミッタ間には、 エミッタ側からコレクタ側へ電流を流すダイォード D 1， D 2が接続されている。
インバータ 14は、 U相アーム 1 5と、 V相アーム 16と、 W相アーム 17と から成る。 U相アーム 15、 V相アーム 16、 および W相アーム 17は、 電源ラ インとアースラインとの間に並列に設けられる。
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から成り、 V相アーム 16は、 直列接続された NPNトランジスタ 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〜Q 8のコレクタ一エミッタ間には、 エミッタ側から コレクタ側へ電流を流すダイォード 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つのコイルの一端が中点に共通接続されて構成され、 U相コイルの他端が N PNトランジスタ Q 3, Q4の中間点に、 V相コイルの他端が NPNトランジス タ Q5， Q 6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。
インバータ 31は、 インバータ 14と同じ構成から成る。
直流電源、 Bは、 ュッケノレ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。 フューズ FUは、 直流電源 Bとシステムリレー SR 1， SR 2との間に接続 される。 なお、 直流電源 Bとしては、 他にも燃料電池を組み合わせてもよい。 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 Z オフされる。 より具体的には、 システムリレー SRI, 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。
DC/DCコンバータ 12は、 コンデンサ 1 1から供給された直流電圧 Vbを 昇圧してコンデンサ 13へ供給する。 より具体的には、 DC/DCコンバータ 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 V b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 1 3を介してインバータ 14および/またはィンバータ 31から供給 された直流電圧を降圧して直流電源 Bを充電する。 ただし、 DC/DCコンパ一 タ 1 2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。
さらに、 DC/DCコンバータ 12が故障等により停止すると、 DC/DCコ ンバータ 12用の I PM (Intelligent Power Module, 図示せず） は、 フェイル 信号 F L Cを制御装置 30へ出力する。
コンデンサ 13は、 DC/DCコンバータ 12からの直流電圧を平滑化し、 そ の平滑化した直流電圧をノード Nl， N 2を介してインバータ 14, 31へ供給 する。 電圧センサー 20は、 コンデンサ 13の両端の電圧、 すなわち、 DCZD Cコンバータ 12の出力電圧 Vm (インバータ 14への入力電圧に相当する。 以 下同じ。 ） を検出し、 その検出した出力電圧 Vmを制御装置 30へ出力する。 インバータ 14は、 コンデンサ 13から直流電圧が供給されると制御装置 30 からの信号 PWM I 1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 TR 1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 14は、 電気負荷装置 100が搭載されたハイプリッド自動 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 1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 3を介して DC/DCコンバータ 12へ供給する。 なお、 ここで言う回生制動と は、 ハイプリッド自動車を運転するドライバーによるフットブレーキ操作があつ た場合の回生努電を伴う制動や、 フットブレーキを操作しないものの、 走行中に アクセルペダルをオフすることで回生発電をさせながら車両を減速 （または加速 の中止） させることを含む。
さらに、 インバータ 14用の I PM (図示せず） は、 インパータ 14が故障等 により停止すると、 フェイル信号 FLV1を制御装置 30へ出力する。
さらに、 インバータ 14は、 制御装置 30から停止信号 STP I 1を受けると、 その動作を停止する。
さらに、 インバータ 14は、 制御装置 30から信号 RE 1を受けると、 その動 作を復帰する。
ィンバータ 31は、 コンデンサ 13から直流電圧が供給されると制御装置 30 からの信号 PWM I 2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 2 を駆動する。 これにより、 交流モータ M2は、 トルク指令値 TR 2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 31は、 電気負荷装置 100が搭載されたハイブリッド自動 車の回生制動時、 交流モータ M 2が発電した交流電圧を制御装置 30カゝらの信号 PWMC 2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ノ DCコンバータ 12へ供給する。
さらに、 インバータ 31用の I PM (図示せず） は、 インバータ 3 1が故障等 により停止すると、 フェイル信号 FLV 2を制御装置 30へ出力する。
さらに、 インバータ 31は、 制御装置 30から停止信号 STP I 2を受けると、 その動作を停止する。
さらに、 インバータ 31は、 制御装置 30から信号 RE 2を受けると、 その動 作を復帰する。
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、 その検出したモータ電流 MCRT 1を制御装置 30へ出力する。 電流センサー 2 8は、 交流モータ M 2に流れるモータ電流 MCRT 2を検出し、 その検出したモ ータ電流 MCRT 2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 一 24は、 U相、 V相および W相のうちの少なくとも 2つに設けられればよい。 また、 電流センサー 28についても、 同様に、 U相、 V相および W相のうちの少 なくとも 2つに設けられればよい。
制御装置 30は、 直流電源 Bから出力された直流電圧 Vbを電圧センサー 10 から受け、 モータ電流 MCRT l, MCRT 2をそれぞれ電流センサー 24, 2 8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， 3 1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 1， TR 2およびモータ回転数 MRN 1， MRN2を外部 ECU (Electric Control Unit) から受け、 DCZDCコンバータ 1 2およびインバータ 14， 31用の I PMからそれぞれフェイル信号 F LC, F LV 1 , FLV2を受ける。 そして、 制御装置 30は、 直流電圧 Vb、 出力電圧 Vm、 モータ電流 MCRT 1、 トルク 指令値 TR 1およびモータ回転数 MR N 1に基づいて、 後述する方法によりイン バータ 14が交流モータ Ml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をスイッチング制御するための信号 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 30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 2およびモータ回転数 MRN 2に基づいて、 後述する方法によ りインバータ 31が交流モータ M 2を駆動するときにインバータ 3 1の NPNト ランジスタ Q 3〜Q 8をスィツ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 31へ出力する。
. さらに、 制御装置 30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 1 (または TR 2) およびモー タ回転数 MRN1 (または MRN2) に基づいて、 後述する方法により D C/D C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 M 2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 3 1へ出力する。 この場合、 制御装置 30は、 インバータ 14または 31からの直 流電圧を降圧して直流電源 Bを充電するように D C D Cコンバータ 12を制御 する信号 PWDを生成して DCZDCコンバータ 12へ出力する。
さらに、 制御装置 30は、 フェイル信号 FLC， FLV1, FLV2および出 力電圧 Vmに基づいて、 後述する方法によって、 DCZDCコンバータ 12およ びインバータ 14， 31のいずれかで異常が生じた場合、 その生じた異常に対処 する。
さらに、 制御装置 30は、 システムリ レー SR 1， SR 2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 2は、 制御装置 30の機能プロック図である。 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、 異常処理手 段 303とを含む。
モータトルク制御手段 301は、 モータ電流 MCRT 1， 2、 トルク指令値 T R 1, 2、 モータ回転数 MRN1, 2、 直流電圧 Vbおよび出力電圧 Vmに基づ いて信号 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, 31へ出力する。
また、 モータ トルク制御手段 301は、 直流電圧 Vb、 出力電圧 Vm、 モータ 電流 MCRT 1 (または MCRT2) 、 トルク指令値 TR1 (または TR2) お よびモータ回転数 MRN1 (または MRN2) に基づいて、 信号 PWUを生成し、 その生成した信号 PWUを DCZDCコンバータ 12へ出力する。
電圧変換制御手段 302は、 電気負荷装置 100が搭載されたハイプリッド自 動車が回生制動モードに入ったことを示す信号 RGEを外部 ECUから受けると、 信号 PWMC 1， 2および信号 P WD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 PWDを DC/DCコンバー タ 12へ出力する。
異常処理手段 303は、 DC/DCコンバータ 12用の I PMからフェイノレ信 号 FLCを受け、 インバータ 14用の I PMからフェイノレ信号 F LV 1を受け、 インバータ 3 1用の I PMからフェイノレ信号 FLV2を受ける。
そして、 異常処理手段 303は、 フェイル信号 F LCに基づいて DCZDCコ ンバータ 12が異常停止したか否かを判定する。 また、 異常処理手段 303は、 フェイノレ信号 F LV 1に基づいてインバータ 14が異常停止したか否かを判定す る。 さらに、 異常処理手段 303は、 フェイル信号 FLV 2に基づいてインバー タ 31が異常停止したか否かを判定する。
異常処理手段 303は、 DC/DCコンバータ 12が異常停止したと判定した とき、 インバータ 14, 31を強制停止するための停止信号 STP I 1， STP I 2を生成し、 その生成した停止信号 S TP I I， STP I 2をそれぞれインバ ータ 14, 31へ出力する。
また、 異常処理手段 303は、 DCZDCコンバータ 12が異常停止していな い場合に、 インバータ 14が異常停止したと判定したとき、 インバータ 31を強 制停止するための停止信号 S TP I 2を生成し、 その生成した停止信号 S TP I 2をインバータ 31へ出力する。 そして、 異常処理手段 303は、 停止信号 ST P I 2をインバータ 31へ出力した後、 電圧センサー 20からの出力電圧 Vmの 電圧レベルが安定しているか否かを判定し、 出力電圧 Vmの電圧レベルが安定し ているとき、 インバータ 31を復帰するための信号 RE 2を生成してインバータ 31へ出力する。
さらに、 異常処理手段 303は、 DC/DCコンバータ 12およびインバータ
14が異常停止していない場合に、 インバータ 31が異常停止したと判定したと き、 インパータ 14を強制停止するための停止信号 STP I 1を生成し、 その生 成した停止信号 STP I 1をインバータ 14へ出力する。 そして、 異常処理手段 303は、 停止信号 S TP I 1をインバータ 14へ出力した後、 電圧センサー 2 0からの出力電圧 Vmの電圧レベルが安定しているか否かを判定し、 出力電圧 V mの電圧レベルが安定しているとき、 インバータ 14を復帰するための信号 RE 1を生成してインバ一タ 14へ出力する。
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、 モータ制御用相電圧演算部 40と、 インバ ータ用 P WM信号変換部 42と、 インバータ入力電圧指令演算部 50と、 フィー ドバック電圧指令演算部 52と、 デューティー比変換部 54とを含む。
モータ制御用相電圧演算部 40は、 DC/DCコンバータ 12の出力電圧 Vm、 モータ電流 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 M 1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 PWMI 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を生成してインバータ 31へ出力する。 ィ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 Vd c 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、 電圧センサー 20からの DCZDCコ ンバータ 12の出力電圧 Vmと、 インバータ入力電圧指令演算部 50からの電圧 指令 V d c c o m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 一比変換部 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、 電圧センサー 20からの出力電圧 Vmと、 フィードバック電圧指令演算部 52か らのフィードバック電圧指令 Vd c c om—f bとに基づいて、 電圧センサー 2 0からの出力電圧 Vmを、 フィードバック電圧指令演算部 52からのブイードバ ック電圧指令 Vd c c om— 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/オフするための信号 PWUを生成する。 そして、 デュ 一ティー比変換部 54は、 生成した信号 PWUを DC/DCコンバータ 12の N PNトランジスタ Ql， Q 2へ出力する。
なお、 D C ZD Cコンバータ 12の下側の NPNトランジスタ Q 2のオンデュ 一ティーを大きくすることによりリアクトル 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 Ql， 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、 異常処理手段 303における異常処理の動作について説明す る。 なお、 図 4の説明においては、 インバータ 14は、 駆動モータとしての交流 モータ Mlを駆動し、 インバータ 31は、 発電機としての交流モータ M 2を駆動 するものとして説明する。
異常処理の動作がスタートすると、 異常処理手段 303は、 DCZDCコンパ ータ 12用の I PMからのフェイル信号 F LCに基づいて、 DC/DCコンバー タ 12が異常停止したか否かを判定する （ステップ S 1) 。 そして、 異常処理手 段 303は、 DCZDCコンバータ 12が異常停止したと判定したとき、 停止信 号 STP I 1， STP I 2を生成し、 その生成した停止信号 S TP I 1をインバ ータ 14へ出力し、 生成した停止信号 S TP I 2をインバータ 31へ出力する。 これにより、 駆動モータ （交流モータ Ml) を駆動するインバータ 14、 および 発電機 （交流モータ M2) を駆動するインバータ 31は、 強制停止する （ステツ プ S 2) 。
DC/DCコンバータ 12が異常停止した場合、 インバータ 14およびインバ ータ 31を停止することにしたのは、 次の理由による。 DC/DCコンバータ 1 2が停止した場合、 交流モータ Mlにおける電力消費量が交流モータ M 2におけ る発電量を上回っているとき、 コンデンサ 13の両端の電圧 Vmが急激に低下し、 大電流が直流電源 Bから DCZDCコンバータ 12のダイォード D 1を介してコ ンデンサ 13側へ流れ、 フューズ FUが切れ、 または DCZDCコンバータ 12 内の素子が大電流により寿命低下を引き起こす可能性がある。 また、 このような 大電流から DCZDCコンバータ 12を保護するために素子の耐電流性能を高め ることで解決を図ろうとすると、 それではシステムの低コスト化を実現できない。 また、 DCZDCコンバータ 12が停止した場合、 交流モータ Mlにおける電 力消費量が交流モータ M 2における発電量を下回っているとき、 コンデンサ 13 の両端の電圧 Vmが急激に上昇する。 この場合、 インバータ 31に電流が流れて いると、 インバータ 31におけるスイッチング損失が増大するため、 インバータ 31の温度が上昇したり、 インバータ 31内の素子の寿命が低下する虞がある。 。 この対策を必要以上に行なうとシステムの低コスト化を実現できない。
したがって、 DCZDCコンバータ 12が異常停止した場合、 インバータ 14 およびィンバータ 31を強制停止し、 コンデンサ 13の両端の電圧 が低下し た場合でもフューズ FU、 または DCZDCコンバータ 12を保護し、 またはコ ンデンサ 13の両端の電圧 Vmが上昇するような場合でもィンバータ 31を保護 することにしたものである。
ステップ S 1において、 DC/DCコンバータ 12が異常停止していないと判 定されたとき、 異常処理手段 303は、 インバータ 14用の I PMからのフェイ ノレ信号 F L V 1に基づいて、 ィンバータ 14が異常停止したか否かを判定する (ステップ S 3) 。 そして、 インバータ 14が異常停止していると判定されたと き、 異常処理手段 303は、 停止信号 S TP I 2を生成し、 その生成した停止信 号 S TP I 2をインバータ 31へ出力する。 これにより、 発電機 （交流モータ M 2) を駆動するインバータ 31が強制停止する （ステップ S 4) 。 なお、 この場 合、 DCZDCコンバータ 12は、 継続して駆動される。
インバータ 14が異常停止した場合に、 発電機 （交流モータ M2) を駆動する インバータ 31を強制停止することにしたのは、 次の理由による。 インパータ 1 4が異常停止した場合、 インバータ 31の駆動を継続すれば、 発電機 （交流モー タ M2) における発電動作は継続されるので、 コンデンサ 13に蓄積された直流 電力の消費量は減少し、 コンデンサ 13の両端の電圧 Vmが急激に上昇する。 そ して、 この場合、 インバータ 31に電流が流れていると、 インバータ 31におけ るスィツチング損失が増大し、 ィンバータ 31の寿命が低下する。 したがって、 コンデンサ 13の両端の電圧 Vmが上昇してインバータ 31の寿命が低下するの を防止するために、 インバータ 31を強制停止することにしたものである。 また、 ィンバータ 31を強制停止した場合に、 D C/D Cコンバータ 1 2の駆 動を,継続することにしたのは、 インバータ 14が異常停止してからインバータ 3 1が強制停止されるまでの間、 DC/DCコンバータ 12を駆動して、 交流モー タ M 2によって発電された電力を直流電原 Bへ回生させ、 コンデンサ 13の両端 の電圧 Vmが上昇するのを防止するためである。
ステップ S4の後、 一定時間経過すると、 異常処理手段 303は、 電圧センサ 一 20からの出力電圧 Vmの電圧レベルにより発電が許可されたか否かを判定す る （ステップ S 5) 。 ステップ S 5において、 出力電圧 Vmの電圧レベルが安定 していないとき、 異常処理手段 303は、 発電が許可されなかったと判定し、一 連の動作は終了する。
一方、 ステップ S 5において、 出力電圧 Vmの電圧レベルが安定しているとき、 異常処理手段 303は、 発電が許可されたと判定し、 信号 RE 2を生成してイン バータ 31へ出力する。 これにより、 インバータ 31は、 強制停止が解除される (ステップ S 6) 。 そして、 一連の動作が終了する。
出力電圧 Vmが安定している場合、 インバータ 31の強制停止を解除して交流 モータ M 2における発電を行なわせることにしたのは、 出力電圧 Vmの電圧レべ ルが安定していれば、 上述したインバータ 31におけるスイッチング損失が発生 せず、 直流電源 Bに接続された補機を駆動するために交流モータ M 2によって発 電された電力を供給することができるからである。
ステップ S 3において、 インバータ 14が異常停止していないと判定されたと き、 異常処理手段 303は、 インバータ 31用の I PMからのフェイル信号 FL V2に基づいて、 インバータ 31が異常停止しているか否かを判定する （ステツ プ S 7) 。 そして、 インバータ 31が異常停止していないとき、 一連の動作が終 了する。
ステップ S 7において、 インバータ 31が異常停止していると判定されたとき、 異常処理手段 303は、 停止信号 STP I 1を生成してィンバータ 14へ出力す る。 これにより、 駆動モータ （交流モータ Ml) を駆動するインバータ 14は強 制停止する （ステップ S 8) 。 なお、 この場合、 DC/DCコンバータ 1 2は継 続して駆動される。 ィンバータ 3 1が異常停止した場合に、 ィンバータ 1 4を強制停止することに したのは、 発電機 （交流モータ M 2 ) からコンデンサ 1 3への電力の供給がなく なっても、 交流モータ M lは、 コンデンサ 1 3に蓄積された電力を消費するので、 インバータ 1 4を停止しない場合、'コンデンサ 1 3の両端の電圧 Vmが急激に低 下し、 大電流が直流電源 Bから D CZD Cコンバータ 1 2のダイオード D 1を介 してコンデンサ 1 3側に流れる。 そして、 フューズ F Uが切れ、 または D C ZD Cコンバータ 1 2が大電流の影響を受けて寿命低下する。
したがって、 コンデンサ 1 3の両端の電圧 Vmの低下によるフューズ F U、 ま たは D CZD Cコンバータ 1 2の保護を図るために、 インバータ 1 4を強制停止 することにしたものである。
ステップ S 8の後、 異常処理手段 3 0 3は、 一定時間経過すると、 電圧センサ 一 2 0からの出力電圧 Vmの電圧レベルに基づいて、 駆動モータ （交流モータ M 1 ) を駆動するインバータ 1 4の駆動が許可されているか否かを判定する （ステ ップ S 9 ) 。 そして、 異常処理手段 3 0 3は、 出力電圧 Vmの電圧レベルが安定 していないとき、 インバータ 1 4の駆動が許可されていないと判定し、 一連の動 作が終了する。 ■
ステップ S 9において、 異常処理手段 3 0 3は、 出力電圧 Vmの電圧レベルが 安定しているとき、 インバータ 1 4の駆動が許可されていると判定し、 信号 R E 1を生成してインバータ 1 4へ出力する。 これにより、 駆動モータ （交流モータ M l ) を駆動するインバータ 1 4の強制停止が解除される （ステップ S 1 0 ) 。 そして、 一連の動作が終了する。
出力電圧 Vmが安定している場合、 インバータ 1 4の強制停止を解除して交流 モータ M lを駆動することにしたのは、 出力電圧 Vmの電圧レベルが安定してい れば、 コンデンサ 1 3に蓄積された直流電力によって交流モータ M lを駆動でき るからである。
上述したように、 異常処理手段 3 0 3は、 電気負荷装置 1 0 0の D CZD Cコ ンバータ 1 2、 インバータ 1 4およびインバータ 3 1のいずれで異常が生じてい るかを検出し、 その検出した異常原因に対応した処理を行なうことによって電気 負荷装置 1 0 0を安全に駆動する。 なお、 上記においては、 駆動モータ （交流モータ Ml) を駆動するインバータ 14が異常停止した力否かの判定を、 発電機 （交流モータ M2) を駆動するイン バータ 31が異常停止したか否かの判定よりも先に行なうと説明したが、 この発 明においては、 両者の判定の先後は、 逆であってもよい。
再び、 図 1を参照して、 電気負荷装置 100における全体動作について説明す る。 全体の動作が開始されると、 制御装置 30は、 Hレベルの信号 SEを生成し てシステムリ レー SR 1， SR 2へ出力し、 システムリレー SR 1， SR2がォ 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 ZD C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 V bを制御装置 30へ出力する。 また、 電圧センサー 20は、 コンデンサ 13の両端の電圧 Vmを検出し、 その検出した電圧 Vmを制御装置 3 0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 MC R T 1を検出して制御装置 30へ出力し、 電流センサー 28は、 交流モー タ M2に流れるモータ電流 MCRT 2を検出して制御装置 30へ出力する。 そし て、 制御装置 30は、 外部 ECUからトルク指令値 TR 1， TR2およびモータ 回転数 MRN1， MR N 2を受ける。
そうすると、 制御装置 30は、 直流電圧 Vb、 出力電圧 Vm、 モータ電流 MC RT 1、 トルク指令値 TR 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 PWMI 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 30は、 直流電圧 Vb、 出力電圧 Vm、 モータ 電流 MC R T 2、 トルク指令値 T R 2およびモータ回転数 MR N 2に基づいて、 上述した方法により信号 PWMI 2を生成し、 その生成した信号 PWMI 2をィ ンバータ 31へ出力する。
さらに、 制御装置 30は、 インバータ 14 (または 31) が交流モータ 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 1 (または TR2) 、 およびモ ータ回転数 MRN1 (または MRN2) に基づいて、 上述した方法により DC/ DCコンバータ 12の NPNトランジスタ Q 1 , Q 2をスィツチング制御するた 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 12は、 信号 PWUに応じて、 直流電源 B からの直流電圧 Vbを昇圧し、 その昇圧した直流電圧をノード N 1， N2を介し てコンデンサ 1 3に供給する。 そして、 インバータ 14は、 コンデンサ 13によ つて平滑化された直流電圧を制御装置 30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 13によって平滑化された直流電圧を制御装置 30からの信号 PWMI 2によつ 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 M 1は、 トルク指令値 TR 1によって指定されたトルクを発生し、 交流モータ M 2 は、 トルク指令値 T R 2によつて指定されたトルクを発生する。
また、 電気負荷装置 1◦ 0が搭載されたハイプリッド自動車の回生制動時、 制 御装置 30は、 外部 ECUから信号 RGEを受け、 その受けた信号 RGEに応じ て、 信号 PWMC 1, 2を生成してそれぞれインバータ 14， 31へ出力し、 信 号 PWDを生成して DC/DCコンバータ 12へ出力する。
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 13を 介して DCZDC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 P WMC.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 13を介して DCZDCコンバータ 12へ供給す る。 そして、 DCZDCコンバータ 12は、 コンデンサ 13からの直流電圧をノ ード Nl, 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、 直流電源 Bは、 交 流モータ M 1または M 2によって発電された電力により充電される。
また、 交流モータ Mlがコンデンサ 13に蓄積された直流電力を消費し、 交流 モータ M 2が発電しているとき、 制御装置 30は、 DCZDCコンバータ 12用 の I PM、 インバータ 14用の I PMおよびインバータ 31用の I PMからそれ ぞれフェイル信号 FLC， FLV1, F LV2を受け、 電圧センサー 20から出 力電圧 Vmを受ける。 そして、 制御装置 30は、 図 4に示すフローチャートに従 つて D C/D Cコンバータ 1 2、 インバータ 1 4およびインバータ 3 1のいずれ が異常停止したかを検出し、 その検出した異常原因に対応した処理を行なう。 なお、 上記においては、 交流モータ M lを駆動モータ、 交流モータ M 2を発電 機として説明したが、 この発明においては、 交流モータ M lが発電機、 交流モー タ M 2が駆動モータであってもよい。
また、 インバータ 1 4および交流モータ M lは、 「第 1の電気負荷」 を構成し、 インバータ 3 1および交流モータ M 2は、 「第 2の電気負荷」 を構成する。
さらに、 インバータ 3 1を強制停止した （図 4のステップ S 4参照） 後に、 出 力電圧 Vmの電圧レベルが安定していると判定すること （図 4のステップ S 5参 照） は、 ィンバータ 3 1の復帰条件が成立することに相当する。
さらに、 インバータ 1 4を強制停止した （図 4のステップ S 8参照） 後に、 出 力電圧 Vmの電圧レベルが安定していると判定すること （図 4のステップ S 9参 照） は、 インバータ 1 4の復帰条件が成立することに相当する。
さらに、 この発明による異常処理方法は、 図 4に示すフローチャートに従って 電気負荷装置 1 0 0の異常処理を行なう異常処理方法である。
さらに、 制御装置 3 0の異常処理手段 3 0 3における異常処理は、 実際には C P Uによって行なわれ、 C P U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 R〇Mから読出し、 その読出したプログラムを実行して図 4に 示すフローチャートに従って電気負荷装置 1 0 0の異常処理を行なう。 したがつ て、 R OM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、 上記においては、 電気負荷装置 1 0 0は、 ハイプリッド自動車に搭載 されるとして説明したが、 この発明による電気負荷装置は、 ハイブリッド自動車 に用いられるものに限らず、 それ以外のものに用いられてもよい。 たとえば、 こ の発明による電気負荷装置は、 電気自動車または燃料電池自動車に適用可能であ り、 また、 自動車に限らず、 D C/D Cコンバータと複数の電気負荷を備えるシ ステムに適用可能である。
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ょぴ範囲内で のすベての変更が含まれることが意図される。 産業上の利用可能性
この発明は、 直流電圧を昇圧した昇圧電圧によって駆動される 2つの交流モー タを備え、 検出された異常に対処可能な電気負荷装置に適用される。

Claims

請求の範囲
1. 直流電源 (B) カ^出力された第 1の直流電圧を電圧レベルが前記第 1の直 流電圧と異なる第 2の直流電圧に変換する電圧変換器 （12) と、
前記第 2の直流電圧により駆動される第 1および第 2の電気負荷 （14， Ml, 31， M2) と、
前記電圧変換器 （12) 、 前記第 1の電気負荷 （14， Ml) および前記第 2 の電気負荷 （31， M2) のうち、 少なくとも 1つが異常であるとき、 異常対処 処理を行なう異常処理手段 （303) とを備える電気負荷装置。
2. 前記異常処理手段 （303) は、 前記電圧変換器 （12) が異常であるとき 前記第 1および第 2の電気負荷 （14, Ml, 31, M2) を停止する、 請求の 範囲第 1項に記載の電気負荷装置。
3. 前記異常処理手段 （303) は、 前記電圧変換器 （12) が正常であり、 か つ、 前記第 1および第 2の電気負荷 （14, Ml, 31， M2) のうちいずれか 一方の電気負荷が異常であるとき、 他方の電気負荷を停止する、 請求の範囲第 1 項に記載の電気負荷装置。
4. 前記異常処理手段 （303) は、 復帰条件が成立するとき、 前記他方の電気 負荷を復帰する、 請求の範囲第 3項に記載の電気負荷装置。
5. 前記第 2の直流電圧を平滑化し、 その平滑化した第 2の直流電圧を前記第 1 および第 2の電気負荷 （14， Ml, 31， M2) に供給する容量素子 （13) をさらに備え、
前記第 1の電気負荷 （14， Ml) は、
モータ （Ml) と、
前記容量素子 （1 3) から受けた第 2の直流電圧に基づいて前記モータ （M 1) を駆動するインバータ （14) とを含む、 請求の範囲第 3項に記載の電気負
6. 前記異常処理手段 （303) は、 さらに、 前記電圧変換器 （12) の駆動を 維持する、 請求の範囲第 5項に記載の電気負荷装置。
7. 前記電圧変換器 （12) は、 前記第 1の直流電圧と前記第 2の直流電圧との 間で相互に電圧変換を行なう、 請求の範囲第 1項から請求の範囲第 6項のいずれ か 1項に記載の電気負荷装置。
8. 電気負荷装置 （100) における異常処理をコンピュータに実行させるため のプログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体であって、
前記電気負荷装置 （ 100 ) は、 .
直流電源 (B) から出力された第 1の直流電圧を電圧レベルが前記第 1の直流 電圧と異なる第 2の直流電圧に変換する電圧変換器 （12) と、
前記第 2の直流電圧により駆動される第 1およぴ第 2の電気負荷 （14， Ml, 31， M2) とを備え、
前記プログラムは、
前記電圧変換器 （12) 、 前記第 1の電気負荷 （14， Ml) 、 および前記第 2の電気負荷 （31， M2) のうち、 いずれかの異常を検出する第 1のステップ と、
前記異常の検出に応じて、 異常対処処理を行なう第 2のステップとをコンビュ ータに実行させる、 コンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコン ピュータ読取り可能な記録媒体。
9. 前記第 1のステップは、 前記電圧変換器 （12) の異常を検出し、
前記第 2のステップは、 前記第 1および第 2の電気負荷 （14， Ml， 31， M2) を停止する、 請求の範囲第 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ピュータ読取り可能な記録媒体。
10. 前記第 1のステップは、 前記第 1および第 2の電気負荷 （14， Ml， 3 1， M2) のうち、 いずれか一方の電気負荷の異常を検出し、
前記第 2のステップは、 前記第 1および第 2の電気負荷 （14， Ml, 31， M2) のうち、 他方の電気負荷を停止する、 請求の範囲第 8項に記載のコンビュ 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。
1 1. 前記プログラムは、 復帰条件が成立するとき、 前記他方の電気負荷を復帰 する第 3のステップをさらにコンピュータに実行させる、 請求の範囲第 10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。
12. 前記電気負荷装置 （100) は、 前記第 2の直流電圧を平滑化し、 その平 滑化した第 2の直流電圧を前記第 1および第 2の電気負荷 （ 14， M 1， 31, M2) に供給する容量素子 （13) をさらに備え、
前記第 1の電気負荷 （14, Ml) は、
モータ （Ml) と、
前記容量素子 （1 3) から受けた第 2の直流電圧に基づいて前記モータ （M 1) を駆動するインバータ （14) とを含み、
前記プログラムの前記第 2のステップは、 さらに、 電圧変換器 （12) の駆動 を維持する、 請求の範囲第 10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。
13. 前記電圧変換器 （12) は、 前記第 1の直流電圧と前記第 2の直流電圧と の間で相互に電圧変換を行なう、 請求の範囲第 8項から請求の範囲第 1 2項のい ずれか 1項に記載のコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコン ピュータ読取り可能な記録媒体。
14. 電気負荷装置 （100) における異常処理方法であって、
前記電気負荷装置 （100) は、
直流電源 (B) から出力された第 1の直流電圧を電圧レベルが前記第 1の直流 電圧と異なる第 2の直流電圧に変換する電圧変換器 （12) と、
前記第 2の直流電圧により駆動される第 1および第 2の電気負荷 （14， Ml,
31， M2) とを備え、
前記異常処理方法は、
前記電圧変換器 (12) 、 前記第 1の電気負荷 （14， Ml) 、 および前記第 2の電気負荷 （31， M2) のうち、 いずれかの異常を検出する第 1のステップ と、
前記異常の検出に応じて、 異常対処処理を行なう第 2のステップとを含む、 異 常処理方法。
15. 前記第 1のステップは、 前記電圧変換器 （12) の異常を検出し、
前記第 2のステップは、 前記第 1および第 2の電気負荷 （14， Ml, 31， M2) を停止する、 請求の範囲第 14項に記載の異常処理方法。
16. 前記第 1のステップは、 前記第 1および第 2の電気負荷 （14， Ml， 3 1， M2) のうち、 いずれか一方の電気負荷の異常を検出し、
前記第 2のステップは、 前記第 1および第 2の電気負荷 （14, Ml, 31， M2) のうち、 他方の電気負荷を停止する、 請求の範囲第 14項に記載の異常処 理方法。
17. 前記異常処理方法は、 復帰条件が成立するとき、 前記他方の電気負荷を復 帰する第 3のステップをさらに含む、 請求の範囲第 16項に記載の異常処理方法。
18. 前記電気負荷装置 （100) は、 前記第 2の直流電圧を平滑化し、 その平 滑化した第 2の直流電圧を前記第 1および第 2の電気負荷 （14, Ml, 31，
M2) に供給する容量素子 （13) をさらに備え、
前記第 1の電気負荷 （14， Ml) は、
モータ （Ml) と、
前記容量素子 （1 3) から受けた第 2の直流電圧に基づいて前記モータ （M 1) を駆動するインバータ （14) とを含み、
前記異常処理方法の前記第 2のステップは、 さらに、 前記電圧変換器 （12) の駆動を維持する、 請求の範囲第 16項に記載の異常処理方法。
19. 前記電圧変換器 （12) は、 前記第 1の直流電圧と前記第 2の直流電圧と の間で相互に電圧変換を行なう、 請求の範囲第 14項から請求の範囲第 18項の いずれか 1項に記載の異常処理方法。
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