(57)【要約】【課題】電源系を構成する要素の故障を検出した際に適切に対処することで、電源系に異常が発生した場合においても、低電圧系の電気負荷ないし電源装置を保護し動作を継続することのできる電力供給装置を実現することを目的とする。【解決手段】 電力を発電し、発電電力量を制御し、発電した電力を蓄え、発電した電力を変換し、変換した電力を蓄え、変換した電力で電気負荷を作動させ、直流変換器の入出力の短絡故障を検出する装置を備えた電力供給装置において、直流変換器の入出力短絡故障を検出した場合に、入出力短絡検出装置から発電機制御装置に対して発電機を直流変換器の出力から電気負荷を含む回路構成の電圧に基づき決定する所定の電圧一定の発電に切り換えるよう指示することを特徴とする電力供給装置である。【選択図】図１
2010268625.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関あるいはその他の動力源によって駆動される発電機と、
前記発電機の出力電圧にもとづき前記発電機の発電電力量を制御する発電機制御装置と、前記発電機で発電した電力を蓄える第１の電源装置と、
前記発電機で発電した電力を変換する直流変換器と、
前記発電機と前記第１の電源装置を含み前記直流変換器への入力までの第1の回路構成と
、
前記直流変換器で変換した電力を蓄える第２の電源装置と、
前記直流変換器で変換した電力で作動する電気負荷と、
前記直流変換器の出力から前記第２の電源装置と前記電気負荷を含む第２の回路構成と、前記直流変換器の内部故障による入出力の短絡を検出する入出力短絡検出装置を備え、
前記入出力短絡検出装置で前記直流変換器の入出力短絡故障を検出した場合に、前記入出力短絡検出装置から前記発電機制御装置に対して前記発電機を前記第２の回路構成の電圧に基づいて決定する所定の一定電圧の発電に切り換えるよう指示することを特徴とする電力供給装置。
【請求項２】
内燃機関あるいはその他の動力源によって駆動される発電機と、
前記発電機の出力電圧にもとづき前記発電機の発電電力量を制御する発電機制御装置と、前記発電機で発電した電力を蓄える第１の電源装置と、
前記発電機で発電した電力を変換する直流変換器と、
前記発電機と前記第１の電源装置を含み前記直流変換器への入力までの第1の回路構成と
、
前記直流変換器で変換した電力を蓄える第２の電源装置と、
前記直流変換器で変換した電力で作動する電気負荷と、
前記直流変換器の出力から前記第２の電源装置と前記電気負荷を含む第２の回路構成と、前記直流変換器の内部故障による出力過電圧を検出する出力過電圧検出装置を備え、
前記出力過電圧検出装置で前記直流変換器の出力過電圧を検出した場合に、前記出力過電圧検出装置から前記発電機制御装置に対して、前記発電機を前記第２の回路構成の電圧に基づいて決定する所定の一定電圧の発電に切り換えるよう指示するか、あるいは前記発電機の発電を停止ないし発電量を低減するよう指示することを特徴とする電力供給装置。
【請求項３】
内燃機関あるいはその他の動力源によって駆動される発電機と、
前記発電機の出力電圧にもとづき前記発電機の発電電力量を制御する発電機制御装置と、前記発電機で発電した電力を蓄える第１の電源装置と、
前記発電機で発電した電力を変換する直流変換器と、
前記発電機と前記第１の電源装置を含み前記直流変換器への入力までの第1の回路構成と
、
前記直流変換器で変換した電力を蓄える第２の電源装置と、
前記直流変換器で変換した電力で作動する電気負荷と、
前記直流変換器の出力から前記第２の電源装置と前記電気負荷を含む第２の回路構成と、前記直流変換器の内部故障による出力過電流を検出する出力過電流検出装置を備え、
前記出力過電流検出装置で前記直流変換器の出力過電流を検出した場合に、前記出力過電流検出装置から前記発電機制御装置に対して、前記発電機を前記第２の回路構成の電圧に基づいて決定する所定の一定電圧の発電に切り換えるよう指示するか、あるいは前記発電機の発電を停止ないし発電量を低減するよう指示することを特徴とする電力供給装置。
【請求項４】
内燃機関あるいはその他の動力源によって駆動される発電機と、
前記発電機の出力電圧にもとづき前記発電機の発電電力量を制御する発電機制御装置と、前記発電機で発電した電力を蓄える第１の電源装置と、
前記発電機で発電した電力を変換する直流変換器と、
前記発電機と前記第１の電源装置を含み前記直流変換器への入力までの第1の回路構成と
、
前記直流変換器で変換した電力を蓄える第２の電源装置と、
前記直流変換器で変換した電力で作動する電気負荷と、
前記直流変換器の出力から前記第２の電源装置と前記電気負荷を含む第２の回路構成と、前記直流変換器の内部故障による前記直流変換器の過熱を検出する過熱検出装置を備え、前記過熱検出装置で前記直流変換器の過熱を検出した場合に、前記過熱検出装置から前記発電機制御装置に対して、前記発電機を前記第２の回路構成の電圧に基づいて決定する所定の一定電圧の発電に切り換えるよう指示するか、あるいは前記発電機の発電を停止ないし発電量を低減するよう指示することを特徴とする電力供給装置。
【請求項５】
内燃機関あるいはその他の動力源によって駆動される発電機と、
前記発電機の出力電圧にもとづき前記発電機の発電電力量を制御する発電機制御装置と、前記発電機で発電した電力を蓄える第１の電源装置と、
前記発電機で発電した電力を変換する直流変換器と、
前記発電機と前記第１の電源装置を含み前記直流変換器への入力までの第1の回路構成と
、
前記直流変換器で変換した電力を蓄える第２の電源装置と、
前記直流変換器で変換した電力で作動する電気負荷と、
前記直流変換器の出力から前記第２の電源装置と前記電気負荷を含む第２の回路構成と、前記第１の電源装置の正極あるいは負極の開放故障を検出する開放故障検出装置を備え、前記開放故障検出装置で前記第１の電源装置の正極あるいは負極の開放故障を検出した場合に、前記開放故障検出装置から前記発電機制御装置に対して、前記発電機を前記第２の回路構成の電圧に基づいて決定する所定の一定電圧の発電に切り換えるよう指示するか、あるいは前記発電機の発電を停止ないし発電量を低減するよう指示することを特徴とする電力供給装置。
【請求項６】
内燃機関あるいはその他の動力源によって駆動される発電機と、
前記発電機の出力電圧にもとづき前記発電機の発電電力量を制御する発電機制御装置と、前記発電機で発電した電力を蓄える第１の電源装置と、
前記発電機で発電した電力を変換する直流変換器と、
前記発電機と前記第１の電源装置を含み前記直流変換器への入力までの第1の回路構成と
、
前記直流変換器で変換した電力を蓄える第２の電源装置と、
前記直流変換器で変換した電力で作動する電気負荷と、
前記直流変換器の出力から前記第２の電源装置と前記電気負荷を含む第２の回路構成と、前記第１の電源装置の短絡故障を検出する短絡故障検出装置を備え、
前記短絡故障検出装置で前記第１の電源装置の短絡故障を検出した場合に、前記短絡故障検出装置から前記発電機制御装置に対して前記発電機の発電を停止するよう指示することを特徴とする電力供給装置。
【請求項７】
内燃機関あるいはその他の動力源によって駆動される発電機と、
前記発電機の出力電圧にもとづき前記発電機の発電電力量を制御する発電機制御装置と、前記発電機で発電した電力を蓄える第１の電源装置と、
前記発電機で発電した電力を変換する直流変換器と、
前記発電機と前記第１の電源装置を含み前記直流変換器への入力までの第1の回路構成と
、
前記直流変換器で変換した電力を蓄える第２の電源装置と、
前記直流変換器で変換した電力で作動する電気負荷と、
前記直流変換器の出力から前記第２の電源装置と前記電気負荷を含む第２の回路構成と、前記第１の電源装置の正極の地絡故障を検出する地絡故障検出装置を備え、
前記地絡故障検出装置で前記第1の電源装置の正極の地絡故障を検出した場合に、前記地
絡故障検出装置から前記発電機制御装置に対して前記発電機の発電を停止するよう指示することを特徴とする電力供給装置。
【請求項８】
内燃機関あるいはその他の動力源によって駆動される発電機と、
前記発電機の出力電圧にもとづき前記発電機の発電電力量を制御する発電機制御装置と、前記発電機で発電した電力を蓄える第１の電源装置と、
前記発電機で発電した電力を変換する直流変換器と、
前記発電機と前記第１の電源装置を含み前記直流変換器への入力までの第1の回路構成と
、
前記直流変換器で変換した電力を蓄える第２の電源装置と、
前記直流変換器で変換した電力で作動する電気負荷と、
前記直流変換器の出力から前記第２の電源装置と前記電気負荷を含む第２の回路構成と、前記第２の回路構成から前記直流変換器を介して前記第１の回路構成へ電力が逆流することを防止する逆流防止装置を備えたことを特徴とする電力供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２つの蓄電系を持つ電力供給装置に関し、構成部品の故障が発生した際においても、車両の電気負荷ないし電源装置への電力供給を継続することのできる電力供給装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ハイブリッド車やアイドリングストップ車においては、従来のエンジン車と比較して、より多くの電力を蓄えておく必要がある。そのため、発電機を高出力化して、その発電電力を高電圧蓄電池に蓄え、この高出力発電機で発電した電力を直流変換器を介して車両の低電圧系の電気負荷へ給電するものが提案されている。
【０００３】
しかしながら、このような高電圧系と低電圧系を直流変換器で接続してなる構成では、直流変換器に故障が発生した場合に、低電圧系の電気負荷への給電を継続できなくなるばかりか、低電圧系の電気負荷の破壊を招く可能性があることから、直流変換器の故障対策に関する提案が従来よりなされており、例えば、直流変換器に短絡故障が発生した場合に、発電機の発電を停止ないし発電量を低減することで、低電圧系の電気負荷ないし電源装置を保護する方法が提案されている。（例えば特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−２１８６４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが上記特許文献１では、直流変換器に短絡故障が発生した場合の対策のみを提案しているが、直流変換器の故障モードとしてはこれだけではない。たとえば、直流変換器の内部故障により、出力が過電圧となるモードや、出力が過電流となるモードも存在する。直流変換器がこれらの故障モードとなると、低電圧系の電気負荷ないし電源装置に定格以上の電力が印加されるため、過負荷による性能劣化、あるいは最悪では破壊を招く恐れがある。
【０００６】
また、直流変換器の故障以外にも、例えば高圧電源系を構成する要素に異常が発生した場合の対策も、電気負荷ないし電源装置を保護するためには必要である。たとえば、電源装置に短絡故障が発生した場合は、車両の電源系がショートし、電気負荷の不作動を招く恐れがある。上記した特許文献１はこれら直流変換器の故障以外の対処すべき故障モードについて何等記載されていない。また、特許文献１では、直流変換器に短絡故障が発生した場合に発電機の発電量を低減する提案を示しているが、たとえば低電圧系の電圧よりも低い電圧値まで発電量を低減してしまうと、直流変換器を介して給電することができなくなるため、この提案が有効であるとは言えない。  
【０００７】
本発明は、係る問題点を解決し、直流変換器の短絡故障を含むそれ以外の故障にも適切に対処できると共に、電源系を構成する要素の故障を検出した際にも低電圧系の電気負荷ないし電源装置を保護し、直流変換器としての必要な動作を継続することのできる電力供給装置を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため請求項１に記載の発明は、電力を発電し、発電電力量を制御し
、発電した電力を蓄え、発電した電力を変換し、変換した電力を蓄え、変換した電力で電気負荷を作動させ、直流変換器の入出力の短絡故障を検出する装置を備えた電力供給装置において、直流変換器の入出力短絡故障を検出した場合に、入出力短絡検出装置から発電機制御装置に対して発電機を直流変換器の出力から電気負荷を含む回路構成の電圧に基づき決定する所定の電圧一定の発電に切り換えるよう指示することを特徴とする電力供給装置である。
【０００９】
また、請求項２に記載の発明は、電力を発電し、発電電力量を制御し、発電した電力を蓄え、発電した電力を変換し、変換した電力を蓄え、変換した電力で電気負荷を作動させ、直流変換器の出力過電圧を検出する装置を備えた電力供給装置において、直流変換器の出力過電圧を検出した場合に、出力過電圧検出装置から発電機制御装置に対して所定の電圧一定の発電に切り換えるよう指示するか、あるいは発電機の発電を停止ないし発電量を低減するよう指示することを特徴とする電力供給装置である。
【００１０】
また、請求項３に記載の発明は、電力を発電し、発電電力量を制御し、発電した電力を蓄え、発電した電力を変換し、変換した電力を蓄え、変換した電力で電気負荷を作動させ、直流変換器の出力過電流を検出する装置を備えた電力供給装置において、直流変換器の出力過電流を検出した場合に、出力過電流検出装置から発電機制御装置に対して所定の電圧一定の発電に切り換えるよう指示するか、あるいは発電機の発電を停止ないし発電量を低減するよう指示することを特徴とする電力供給装置である。
【００１１】
また、請求項４に記載の発明は、電力を発電し、発電電力量を制御し、発電した電力を蓄え、発電した電力を変換し、変換した電力を蓄え、変換した電力で電気負荷を作動させ、直流変換器の過熱を検出する装置を備えた電力供給装置において、直流変換器の過熱を検出した場合に、過熱検出装置から発電機制御装置に対して所定の電圧一定の発電に切り換えるよう指示するか、あるいは発電機の発電を停止ないし発電量を低減するよう指示することを特徴とする電力供給装置である。
【００１２】
また、請求項５に記載の発明は、電力を発電し、発電電力量を制御し、発電した電力を蓄え、発電した電力を変換し、変換した電力を蓄え、変換した電力で電気負荷を作動させ、発電機で発電した電力を蓄える電源装置の正極あるいは負極の開放故障を検出する装置を備えた電力供給装置において、発電機で発電した電力を蓄える電源装置の開放故障を検出した場合に、開放故障検出装置から発電機制御装置に対して所定の電圧一定の発電に切り換えるよう指示するか、あるいは発電機の発電を停止ないし発電量を低減するよう指示することを特徴とする電力供給装置である。
【００１３】
また、請求項６に記載の発明は、電力を発電し、発電電力量を制御し、発電した電力を蓄え、発電した電力を変換し、変換した電力を蓄え、変換した電力で電気負荷を作動させ、発電機で発電した電力を蓄える電源装置の短絡故障を検出する装置を備えた電力供給装置において、発電機で発電した電力を蓄える電源装置の短絡故障あるいは電源装置の正極と負極の短絡故障を検出した場合に、短絡故障検出装置から発電機制御装置に対して発電機の発電を停止するよう指示することを特徴とする電力供給装置である。
【００１４】
また、請求項７に記載の発明は、電力を発電し、発電電力量を制御し、発電した電力を蓄え、発電した電力を変換し、変換した電力を蓄え、変換した電力で電気負荷を作動させ、発電機で発電した電力を蓄える電源装置の正極の地絡故障を検出する装置を備えた電力供給装置において、発電機で発電した電力を蓄える電源装置の正極の地絡故障を検出した場合に、地絡故障検出装置から発電機制御装置に対して発電機の発電を停止するよう指示することを特徴とする電力供給装置である。
【００１５】
また、請求項８に記載の発明は、電力を発電し、発電電力量を制御し、発電した電力を蓄え、発電した電力を変換し、変換した電力を蓄え、変換した電力で電気負荷を作動させる電力供給装置において、直流変換器の出力側から直流変換器の入力側へ電力が逆流することを防止する逆流防止装置を備えたことを特徴とする電力供給装置である。
【発明の効果】
【００１６】
上記のような構成とすることで、直流変換器の入出力短絡を検出することによって、発電機を低電圧系の電圧に基づく所定の電圧一定の発電に切り換えることから、直流変換器を介して高電圧が低電圧系に印加されることを防止しつつ、直流変換器を介して高電圧系から低電圧系に確実に給電することができ、かつ低電圧系側の電源装置のみで電気負荷の必要電力を賄うことによる電源装置の劣化ひいては電気負荷が不作動となる事態を防止することができる。
【００１７】
また、直流変換器の出力過電圧、出力過電流、過熱、高電圧系側の電源装置の正極あるいは負極の開放故障を検出し、これにより発電機を低電圧系の電圧に基づく所定の電圧一定の発電に切り換えるか、あるいは発電機の発電を停止ないし発電量を低減することから、低電圧系の電気負荷あるいは電源装置への過負荷とそれによる機能低下ひいては破壊を防止することができ、かつ出力過電圧による直流変換器の故障と、それによる電気負荷の機能低下ないし不作動を防止することができ、さらに低電圧系側の電源装置のみで電気負荷の必要電力を賄うことによる電源装置の劣化ひいては電気負荷が不作動となる事態を防止することができる。
【００１８】
また、高電圧系側の電源装置の短絡故障あるいは電源装置の正極と負極の短絡故障、電源装置の正極の地絡故障を検出した場合には、発電機の発電を停止することから、発電機が発電を行うことにより電源系がショートする事態を防止することができる。
【００１９】
また、低電圧系から高電圧系への直流変換器を介しての電力の逆流を防止することから、低電圧系側の電源装置が高電圧系側の電源装置より高電位の場合に、低電圧系から高電圧系へ不要に電力が流れ込むことによって、電気負荷への電力供給が不足して電気負荷の動作が不安定となる事態を防止することができ、かつ高電圧系側の電源装置の故障により電源系がショートする事態となった場合に高電圧系側を分離することにより、低電圧系を保護して電気負荷の動作を継続することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】実施の形態１における処理構成図を示す。
【図２】実施の形態１における処理手順のフローチャートを示す。
【図３】実施の形態１における故障検出処理のフローチャートを示す。
【図４】実施の形態１における発電制御指示処理のフローチャートを示す。
【図５】実施の形態２における処理構成図を示す。
【図６】実施の形態２における故障検出処理のフローチャートを示す。
【図７】実施の形態２における発電制御指示処理のフローチャートを示す。
【図８】実施の形態２における発電制御指示処理のフローチャートを示す。
【図９】実施の形態３における処理構成図を示す。
【図１０】実施の形態３における故障検出処理のフローチャートを示す。
【図１１】実施の形態４における処理構成図を示す。
【図１２】実施の形態４における故障検出処理のフローチャートを示す。
【図１３】実施の形態５における処理構成図を示す。
【図１４】実施の形態５における故障検出処理のフローチャートを示す。
【図１５】実施の形態６における処理構成図を示す。
【図１６】実施の形態６における故障検出処理のフローチャートを示す。
【図１７】実施の形態７における処理構成図を示す。
【図１８】実施の形態７における故障検出処理のフローチャートを示す。
【図１９】実施の形態８における処理構成図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
実施の形態１.
以下、図を参照して本発明の実施の形態１について説明する。図１は本実施例における処理構成を示している。１は車両の動力を発生するエンジン、２はエンジンに接続されて電力を発電する発電機、３は発電機の出力電圧にもとづき発電機の発電電力量を制御する発電機制御装置、４は発電機で発電した電力を蓄えるキャパシタ、５は発電機で発電した電力で作動する電気負荷１、６は発電機で発電した電力を変換する直流変換器、７は直流変換器で変換した電力を蓄えるバッテリ、８は直流変換器で変換した電力で作動する電気負荷２、９は直流変換器の入出力の短絡故障を検出し、その結果から発電機制御装置３へ指示を与える入出力短絡検出装置をそれぞれ示す。
【００２２】
なお、本実施例においては、発電機を駆動する内燃機関あるいはその他の動力源をエンジンと仮定するが、使用する手段はこれに限定せず、他の手段としても構わない。また、本実施例においては、第１の電源装置としてキャパシタ、第２の電源装置としてバッテリを使用することを仮定するが、使用する手段はこれらに限定せず、他の手段としても構わない。また、発電機側に電気負荷１を含むこととしているが、必ずしもこれを構成として含まなくとも構わない。また、エンジンの回転数に応じて発電機の発電電力量を調整するようにしても構わない。これらは以下に述べる他の実施例においても同様である。
【００２３】
次に、図２を参照してこの回路構成の動作を説明する。図２は本実施例における入出力短絡検出装置９の処理手順の概略を示すフローチャートである。先ず、故障検出処理Ｓ１で直流変換器６の入出力短絡故障を検出し、その結果に基づき発電制御指示処理Ｓ２で発電機制御装置３への発電指示を決定する。図３は上記故障検出処理Ｓ１の処理手順を示すフローチャートである。
【００２４】
本実施例においては、先ず、直流変換器６の入力電流Ｉinと出力電流Ｉoutを比較し（
Ｓ１１）、一致した場合、直流変換器６の入出力短絡故障が発生しているとして、故障検出状態に設定する（Ｓ１２）。直流変換器６の入力電流Ｉinと出力電流Ｉoutが一致しな
い場合は、直流変換器６は正常に動作しているとして、故障未検出状態と設定する（Ｓ１３）。なお、本実施例においては、直流変換器６の入力電流Ｉinと出力電流Ｉoutから入
出力短絡故障を検出することとしているが、入出力短絡検出のために使用する手段はこれに限定せず、他の手段としても構わない。
【００２５】
図４は上記故障検出処理Ｓ１の後に実施される発電制御指示処理Ｓ２の処理手順を示すフローチャートである。故障検出処理Ｓ１にて故障検出状態Ｓ１２と判定された場合、直流変換器６の出力端側となる低電圧系側の電圧値をモニタし（Ｓ２１）、それに基づき発電機２の発電電圧値Ｖrを設定する（Ｓ２２）。そして、この発電電圧値Ｖr一定で発電を行うよう発電機制御装置へ指示する（Ｓ２３）。
【００２６】
以上のようにすることで、直流変換器の入出力短絡を検出し、直流変換器の入出力短絡を検出した場合には、発電機を低電圧系の電圧に基づく所定の一定電圧の発電に切り換えるようにしたので、直流変換器を介して高電圧が低電圧系に印加されることを防止しつつ、直流変換器を介して高電圧系から低電圧系に確実に給電することができ、かつ低電圧系側の電源装置のみで電気負荷の必要電力を賄うことによる電源装置の劣化ひいては電気負荷が不作動となる事態を防止することができる。
【００２７】
実施の形態２.
以下、図５を参照して本発明の実施の形態２について説明する。図５は本実施例における処理構成図であり、図中、図１と同一部分には同一符号を付している。１０は直流変換器６の出力過電圧を検出し、その結果から発電機制御装置３へ指示を与える出力過電圧検出装置を示している。
【００２８】
次に動作について説明する。本実施例において上記出力過電圧検出装置１０の処理手順の概略は実施の形態１の図２で示した手順と同一であり、他の実施例にも共通の基本概念である。図６は故障検出処理の処理手順の概略を示すフローチャートである。本実施例においては、直流変換器６の出力電圧Ｖoutと所定の閾値Ｖthを比較し（Ｓ１１）、出力電
圧Ｖoutが上記閾値Ｖthより大きい場合、直流変換器の出力が過電圧として、故障検出状
態に設定する（Ｓ１２）。直流変換器の出力電圧Ｖoutが閾値Ｖth以下の場合は、直流変
換器は正常に動作しているとして、故障未検出状態と設定する（Ｓ１３）。なお、本実施例においては、直流変換器の出力電圧と所定の閾値から出力過電圧を検出することとしているが、出力過電圧を検出するために使用する手段は、これに限定されるものではない。
【００２９】
故障検出処理の後に発電制御指示処理へと進む。図７は発電制御指示処理の処理手順の概略を示すフローチャートである。故障検出処理にて故障検出状態（Ｓ１２）と判定された場合、発電機制御装置に対して発電機の発電を停止するよう指示する（Ｓ２４）。
また、図８に示すように、故障検出処理にて故障検出状態（Ｓ１２）と判定された場合に、発電機の発電量を低減する（Ｓ２５）ようにしても構わない。なお、発電制御指示処理の手順は上記図７および図８のように発電停止あるいは発電量低減とせずに、上記実施の形態１の図４で示したように所定の一定電圧値を維持する手順としてもよい。
【００３０】
以上のようにすることで、直流変換器の出力過電圧を検出し、直流変換器の出力過電圧を検出した場合には、発電機の発電を停止ないし発電量を低減することから、低電圧系の電気負荷あるいは電源装置への過負荷とそれによる機能低下ひいては破壊を防止することができ、かつ出力過電圧による直流変換器の故障と、それによる電気負荷の機能低下ないし不作動を防止することができる。さらに所定の一定電圧による発電に切り換えることにより、直流変換器を介して高電圧が低電圧系に印加されることを防止しつつ、直流変換器を介して高電圧系から低電圧系に確実に給電することができ、かつ低電圧系側の電源装置のみで電気負荷の必要電力を賄うことによる電源装置の劣化ひいては電気負荷が不作動となる事態を防止することができる。
【００３１】
実施の形態３.
以下、図９を参照して本発明の実施の形態３について説明する。図９は本実施例における処理構成図であり、図中、図１と同一部分には同一符号を付している。１１は直流変換器６の出力過電流を検出し、その結果から発電機制御装置３へ指示を与える出力過電流検出装置を示している。
【００３２】
次に動作について説明する。図１０は故障検出処理の処理手順の概略を示すフローチャートである。本実施例においては、直流変換器の出力電流Ｉoutと所定の閾値Ｉthを比較
し（Ｓ１１）、出力電流Ｉoutが閾値Ｉthより大きい場合、直流変換器の出力が過電流と
して、故障検出状態に設定する（Ｓ１２）。直流変換器の出力電流Ｉoutが閾値Ｉth以下
の場合は、直流変換器は正常に動作しているとして、故障未検出状態と設定する（Ｓ１３）。なお、本実施例においては、直流変換器の出力電流と所定の閾値から出力過電流を検出することとしているが、出力過電流を検出するために使用する手段はこれに限定せず、他の手段としても構わない。
【００３３】
故障検出処理の後に発電制御指示処理へと進むが、この場合の発電制御指示処理の処理
手順は実施の形態１、２で説明した図４、図７、図８のフローチャートと同一である。すなわち、故障検出処理にて故障検出状態と判定された場合、所定の一定電圧値を維持する手順としたり、発電機制御装置に対して発電機の発電を停止するよう指示したり、あるいは発電機の発電量を低減するよう指示する。
【００３４】
以上のようにすることで、直流変換器の出力過電流を検出し、直流変換器の出力過電流を検出した場合には、発電機を低電圧系の電圧に基づく所定の一定電圧の発電に切り換えたり、発電機の発電を停止ないし発電量を低減することから、低電圧系の電気負荷あるいは電源装置への過負荷とそれによる機能低下ひいては破壊を防止することができ、かつ出力過電流による直流変換器の故障と、それによる電気負荷の機能低下ないし不作動を防止することができる。さらに所定の一定電圧による発電に切り換えることにより、直流変換器を介して高電圧が低電圧系に印加されることを防止しつつ、直流変換器を介して高電圧系から低電圧系に確実に給電することができ、かつ低電圧系側の電源装置のみで電気負荷の必要電力を賄うことによる電源装置の劣化ひいては電気負荷が不作動となる事態を防止することができる。
【００３５】
実施の形態４.
次に、図１１を参照して本発明の実施の形態４について説明する。図１１は本実施例における処理構成図であり、図中、図１と同一部分には同一符号を付している。１２は直流変換器６の過熱を検出し、その結果から発電機制御装置３へ指示を与える過熱検出装置を示している。
【００３６】
次に動作について説明する。図１２は、本実施例における過熱検出装置の処理手順の概略を示すフローチャートである。本実施例においては、直流変換器の計測温度Ｔと所定の閾値Ｔthを比較し（Ｓ１１）、計測温度Ｔが閾値Ｔthより大きい場合、直流変換器が過熱状態として、故障検出状態に設定する（Ｓ１２）。直流変換器の計測温度Ｔが閾値Ｔth以下の場合は、直流変換器は正常に動作しているとして、故障未検出状態と設定する（Ｓ１３）。なお、本実施例においては、直流変換器の計測温度と所定の閾値から過熱状態を検出することとしているが、過熱状態を検出するために使用する手段はこれに限定せず、他の手段としても構わない。
【００３７】
故障検出処理の後に発電制御指示処理へと進むが、この場合も発電制御指示処理の処理手順は実施の形態１、２で説明した図４、図７、図８のフローチャートと同一であるのでその説明は省略する。
【００３８】
以上のようにすることで、直流変換器の過熱を検出し、直流変換器の過熱を検出した場合には、発電機を低電圧系の電圧に基づく所定の一定電圧の発電に切り換えたり、発電機の発電を停止ないし発電量を低減することから、過熱による直流変換器の故障と、それによる電気負荷の機能低下ないし不作動を防止することができ、さらに所定の一定電圧による発電に切り換えることにより、直流変換器を介して高電圧が低電圧系に印加されることを防止しつつ、直流変換器を介して高電圧系から低電圧系に確実に給電することができ、かつ低電圧系側の電源装置のみで電気負荷の必要電力を賄うことによる電源装置の劣化ひいては電気負荷が不作動となる事態を防止することができる。
【００３９】
実施の形態５.
次に、図１３を参照して本発明の実施の形態５について説明する。図１３は本実施例における直流電源側の故障の場合の処理構成図であり、図中、図１と同一部分には同一符号を付している。１３はキャパシタ４の正極あるいは負極の開放故障を検出し、その結果から発電機制御装置３へ指示を与える開放故障検出装置を示している。
【００４０】
次に動作について説明する。図１４は、本実施例における開放故障検出装置の処理手順の概略を示すフローチャートである。本実施例においては、キャパシタの正極側電圧Ｖp
、負極側電圧Ｖmと所定の閾値Ｖthを比較し（Ｓ１１）、正極側電圧Ｖpあるいは負極側電圧Ｖmのいずれかが閾値Ｖth未満の場合、キャパシタに開放故障が発生しているとして、
故障検出状態に設定する（Ｓ１２）。正極側電圧Ｖpと負極側電圧Ｖmがともに閾値Ｖth以上の場合は、キャパシタは正常に動作しているとして、故障未検出状態と設定する（Ｓ１３）。なお、本実施例においては、キャパシタの正極側電圧と負極側電圧と所定の閾値から開放故障を検出することとしているが、キャパシタの開放故障を検出するために使用する手段はこれに限定せず、他の手段としても構わない。
【００４１】
故障検出処理の後に発電制御指示処理へと進むが、この場合も発電制御指示処理の処理手順は実施の形態１、２で説明した図４、図７、図８のフローチャートと同一である。
【００４２】
以上のようにすることで、高電圧系側の電源装置の正極あるいは負極の開放故障を検出した場合には、発電機を低電圧系の電圧に基づく所定の一定電圧の発電に切り換えたり、発電機の発電を停止ないし発電量を低減することから、電源装置へ充電できない状況で発電することによる不要な電力消費の抑制と、発電による減速トルクの発生に伴う走行性能の低下の抑制を図ることができ、かつ低電圧系側の電源装置のみで電気負荷の必要電力を賄うことによる電源装置の劣化ひいては電気負荷が不作動となる事態を防止することができる。
【００４３】
以上の実施の形態で逐一説明したように、直流変換器の入出力短絡、出力過電圧、出力過電流ないし過熱、あるいは高電圧系側の電源装置の正極あるいは負極の開放故障を検出し、これらの故障を検出した場合には、発電機を低電圧系の電圧に基づく所定の電圧一定の発電に切り換えて直流変換器を介して高電圧系から低電圧系に確実に給電するようにし、また、発電機の発電を停止ないし発電量を低減することにより、低電圧系の電気負荷あるいは電源装置への過負荷とそれによる機能低下ひいては破壊を防止することができ、かつ直流変換器の故障と、それによる電気負荷の機能低下ないし不作動を防止することができる。
【００４４】
実施の形態６.
次に、図を参照して本発明の実施の形態５について説明する。図１５は本実施例における処理構成図であり、図中、図１と同一部分には同一符号を付している。１４はキャパシタ４の短絡故障あるいはキャパシタ４の正極と負極の短絡故障を検出した場合に、その結果から発電機制御装置３へ指示を与える短絡故障検出装置を示している。
【００４５】
次に動作について説明する。図１６は、故障検出処理の処理手順の概略を示すフローチャートである。キャパシタの正極側電圧Ｖpと負極側電圧Ｖmを比較し（Ｓ１１）、一致した場合、キャパシタに短絡故障が発生しているとして、故障検出状態に設定する（Ｓ１２）。正極側電圧Ｖpと負極側電圧Ｖmが一致しない場合は、キャパシタは正常に動作しているとして、故障未検出状態と設定する（Ｓ１３）。なお、本実施例においては、キャパシタの正極側電圧と負極側電圧から短絡故障を検出することとしているが、キャパシタの短絡故障を検出するために使用する手段はこれに限定せず、他の手段としても構わない。
【００４６】
次に、故障検出処理の後に発電制御指示処理へと進むが、この場合の発電制御指示処理の処理手順は実施の形態２で説明した図７のフローチャートと同一である。すなわち、故障検出処理にて故障検出状態と判定された場合、発電機制御装置に対して発電機の発電を停止するよう指示する。
【００４７】
以上のようにすることで、高電圧系側の電源装置の短絡故障を検出し、電源装置の短絡
故障を検出した場合には、発電機の発電を停止することから、発電機が発電を行うことにより電源系がショートする事態を防止することができる。
【００４８】
実施の形態７.
次に、図１７を参照して本発明の実施の形態７について説明する。図１７は本実施例における処理構成図であり、図中、図１と同一部分には同一符号を付している。１５はキャパシタ４の地絡故障を検出し、その結果から発電機制御装置３へ指示を与える短絡故障検出装置を示している。
【００４９】
次に動作について説明する。図１８は、本実施例における地絡故障検出装置の処理手順の概略を示すフローチャートである。本実施例においては、キャパシタの正極側電圧Ｖp
が０Vの場合（Ｓ１１）、キャパシタに地絡故障が発生しているとして、故障検出状態に
設定する（Ｓ１２）。正極側電圧Ｖpが０Vより大きい場合は、キャパシタは正常に動作しているとして、故障未検出状態と設定する（Ｓ１３）。なお、本実施例においては、キャパシタの正極側電圧から地絡故障を検出することとしているが、キャパシタの地絡故障を検出するために使用する手段はこれに限定せず、他の手段としても構わない。
【００５０】
この場合も発電制御指示処理の処理手順は先の実施例と同様であるので、説明は割愛する。以上のようにすることで、高電圧系側の電源装置の正極の地絡故障を検出し、電源装置の正極の地絡故障を検出した場合には、発電機の発電を停止することから、発電機が発電を行うことにより電源系がショートする事態を防止することができる。
【００５１】
実施の形態８.
以下、図１９を参照して本発明の一実施形態について説明する。図１９は本実施例における処理構成図であり、図中、図１と同一部分には同一符号を付している。１６は低電圧系から高電圧系への逆流を防止する逆流防止装置を示す。
【００５２】
次に、逆流防止装置の効果について説明する。バッテリ７の電位がキャパシタ４の電位より高い場合、直流変換器６を介してバッテリ７からキャパシタ４へ電流が流れ込む。そこで、逆流防止装置１６をバッテリ７とキャパシタ４の間に挿入することにより、このようなバッテリ電位がキャパシタ電位を上回る場合においても、直流変換器６を介して逆流は起こらない。なお、本実施例において、逆流防止装置としてはダイオードを想定するが、使用する手段はこれに限定せず、他の手段としても構わない。
【００５３】
以上のようにすることで、低電圧系から高電圧系への直流変換器を介しての電力の逆流を防止することから、低電圧系側の電源装置が高電圧系側の電源装置より高電位の場合に、低電圧系から高電圧系へ不要に電力が流れ込むことによって、電気負荷への電力供給が不足して電気負荷の動作が不安定となる事態を防止することができ、かつ高電圧系側の電源装置の故障により電源系がショートする事態となった場合に高電圧系側を分離することにより、低電圧系を保護して電気負荷の動作を継続することができる。
【符号の説明】
【００５４】
１   エンジン、    ２   発電機、    ３   発電機制御装置、
４   キャパシタ、  ５  電気負荷１、  ６   直流変換器、
７   バッテリ、    ８   電気負荷２、  ９   入出力短絡検出装置、
１０  出力過電圧検出装置、    １１  出力過電流検出装置、
１２  過熱検出装置、    １３  開放故障検出装置、    １４   短絡故障検出装置、
１５   地絡故障検出装置、    １６    逆流防止装置。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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