(57)【要約】【課題】  電圧変換器が動作停止状態から降圧動作を開始するときに電圧変換器の低電圧側で発生し得る過電圧を防止する電圧変換装置を提供する。【解決手段】  所定の異常が発生すると、制御装置３０は、昇圧コンバータ１０の動作を停止する（ステップＳ２０）。そして、異常状態が解消すると（ステップＳ４０でＹＥＳ）、制御装置３０は、昇圧コンバータ１０の高電圧側（インバータ２０側）の電圧ＶＨが昇圧コンバータ１０の低電圧側（バッテリＢ側）に接続された機器の部品耐圧よりも低いか否かを確認し（ステップＳ６０）、電圧ＶＨが部品耐圧よりも低くなってから昇圧コンバータ１０の動作停止を解除する（ステップＳ７０）。【選択図】        図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流電圧を降圧して電気負荷に供給する電圧変換器と、
所定の異常が発生したとき、前記電圧変換器の停止を指示する指令を前記電圧変換器へ出力し、前記所定の異常の解消後に前記直流電圧が所定の電圧レベルよりも低いことを確認したとき、前記指令を解除する制御装置とを備える電圧変換装置。
【請求項２】
前記所定の電圧レベルは、前記電気負荷の部品耐圧に基づいて決定される、請求項１に記載の電圧変換装置。
【請求項３】
前記所定の異常の解消後に前記直流電圧が前記所定の電圧レベル以上のとき、前記直流電圧を低下させる放電回路をさらに備える、請求項１または請求項２に記載の電圧変換装置。
【請求項４】
直流電源と、
モータを駆動する駆動装置と、
前記駆動装置からの直流電圧を降圧して前記直流電源側に供給する電圧変換器と、
前記直流電源と前記電圧変換器との間に接続される電気負荷と、
所定の異常が発生したとき、前記電圧変換器の停止を指示する指令を前記電圧変換器へ出力し、前記所定の異常の解消後に前記駆動装置からの直流電圧が所定の電圧レベルよりも低いことを確認したとき、前記指令を解除する制御装置とを備えるモータ駆動装置。
【請求項５】
前記所定の電圧レベルは、前記電気負荷の部品耐圧に基づいて決定される、請求項４に記載のモータ駆動装置。
【請求項６】
前記駆動装置と前記電圧変換器との間に接続される放電回路をさらに備える、請求項４または請求項５に記載のモータ駆動装置。
【請求項７】
前記電圧変換器は、前記直流電源からの直流電圧を昇圧して前記駆動装置に供給する昇圧機能をさらに有する、請求項４から請求項６のいずれか１項に記載のモータ駆動装置。
【請求項８】
直流電圧を降圧して電気負荷に供給する電圧変換器の制御方法であって、
所定の異常が発生したとき、前記電圧変換器の停止を指示する指令を前記電圧変換器へ出力する第１のステップと、
前記所定の異常が解消したか否かを判定する第２のステップと、
前記第２のステップにおいて前記所定の異常が解消したと判定されたとき、前記直流電圧が所定の電圧レベルよりも低いか否かを判定する第３のステップと、
前記第３のステップにおいて前記直流電圧が前記所定の電圧レベルよりも低いと判定されたとき、前記指令を解除する第４のステップとを備える、電圧変換器の制御方法。
【請求項９】
前記所定の電圧レベルは、前記電気負荷の部品耐圧に基づいて決定される、請求項８に記載の電圧変換器の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電圧変換装置、モータ駆動装置、および電圧変換器の制御方法に関し、特に、電圧変換器の低電圧側に接続される機器を過電圧から保護可能な電圧変換装置、モータ駆動装置、および電圧変換器の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特開２００４−２７４９４５号公報（特許文献１）は、直流電源の故障時、電圧変換を行なう電圧変換器の一次側（直流電源側）に接続された機器に過電圧が印加されるのを防止するモータ駆動措置を開示する。このモータ駆動装置は、直流電源と、昇圧コンバータと、インバータＩＡ，ＩＢと、ＤＣ／ＤＣコンバータと、システムリレーと、制御装置とを備える。昇圧コンバータは、システムリレーを介して直流電源に接続される。インバータＩＡ，ＩＢは、昇圧コンバータに並列に接続され、交流モータＭＡ，ＭＢをそれぞれ駆動する。ＤＣ／ＤＣコンバータは、システムリレーと昇圧コンバータとの間に接続される。
【０００３】
このモータ駆動装置においては、制御装置は、直流電源の故障を検出すると、交流モータＭＡ，ＭＢが零の出力トルクを出力するようにインバータＩＡ，ＩＢを制御する。そして、制御装置は、システムリレーの遮断を指示する信号をシステムリレーへ出力し、システムリレーを遮断する。その後、制御装置は、昇圧コンバータの制御を降圧制御に切換える。このモータ駆動装置によれば、昇圧コンバータの一次側（直流電源側）に接続されたＤＣ／ＤＣコンバータに過電圧が印加されるのを防止することができる。（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００４−２７４９４５号公報
【特許文献２】特開２００３−２４４８０１号公報
【特許文献３】特開平１１−４１７０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
昇圧コンバータの誤動作や破損を生じさせるおそれのある異常が発生すると、一般に、制御装置は、昇圧コンバータの動作を停止させ、制御装置内のデータをホールドする。そして、異常状態から復帰すると、制御装置は、昇圧コンバータの動作を開始させ、データのホールドを解除して、外部から新たに取込まれるデータに基づいて昇圧コンバータの制御を開始する。
【０００５】
ここで、制御装置は、所定の制御周期で動作を行なう関係上、昇圧コンバータの動作開始直後の１制御周期の間、異常状態中にホールドしていた電圧変換率（昇圧率または降圧率）で昇圧コンバータの制御を行なう。そして、異常状態中にモータの回生動作により昇圧コンバータの二次側（インバータ側）の電圧が上昇したとすると、昇圧コンバータの二次側から一次側へ過電圧が供給されるおそれがある。
【０００６】
たとえば、昇圧コンバータの降圧率がＲのときに異常状態が発生し、異常状態中に昇圧コンバータの二次側の電圧が上昇したとする。このとき、制御装置は、昇圧コンバータの動作開始直後、降圧率をＲとして昇圧コンバータの制御を開始するので、上昇した二次側の電圧を降圧率Ｒで降圧した電圧が一次側へ供給されてしまう。そして、この供給電圧が昇圧コンバータの一次側に接続された機器（ＤＣ／ＤＣコンバータなど）の部品耐圧を超えていると、その機器が破損してしまう。
【０００７】
上述した特開２００４−２７４９４５号公報は、このような昇圧コンバータの動作開始直後に発生し得る過電圧の問題、およびそれを解決する手段を開示していない。そして、上述した特開２００４−２７４９４５号公報に開示される技術では、このような問題を解決することはできない。
【０００８】
そこで、この発明は、かかる課題を解決するためになされたものであり、その目的は、電圧変換器が動作停止状態から降圧動作を開始するときに電圧変換器の低電圧側で発生し得る過電圧を防止する電圧変換装置を提供することである。
【０００９】
また、この発明の別の目的は、電圧変換器が動作停止状態から降圧動作を開始するときに電圧変換器の低電圧側で発生し得る過電圧を防止するモータ駆動装置を提供することである。
【００１０】
さらに、この発明の別の目的は、電圧変換器が動作停止状態から降圧動作を開始するときに電圧変換器の低電圧側で発生し得る過電圧を防止する電圧変換器の制御方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この発明によれば、電圧変換装置は、直流電圧を降圧して電気負荷に供給する電圧変換器と、所定の異常が発生したとき、電圧変換器の停止を指示する指令を電圧変換器へ出力し、所定の異常の解消後に直流電圧が所定の電圧レベルよりも低いことを確認したとき、指令を解除する制御装置とを備える。
【００１２】
この発明による電圧変換装置においては、所定の異常の解消後に電圧変換器の降圧動作を開始する際、降圧前（電圧変換器の高電圧側）の直流電圧が所定の電圧レベルよりも低いか否かが確認される。そして、その直流電圧が所定の電圧レベルよりも低いことが確認されると、電圧変換器へ出力されていた電圧変換器の停止を指示する指令が解除される。これにより、電圧変換器が降圧動作を開始したとき、電圧変換器から降圧電圧を受ける電気負荷に所定の電圧レベル以上の電圧が供給されることはない。
【００１３】
したがって、この発明よる電圧変換装置によれば、所定の電圧レベルを適切な値に設定することにより、電圧変換器から降圧電圧を受ける電気負荷に過電圧が印加されるのを防止できる。
【００１４】
好ましくは、所定の電圧レベルは、電気負荷の部品耐圧に基づいて決定される。
【００１５】
この電圧変換装置においては、所定の電圧レベルは、電圧変換器から降圧電圧を受ける電気負荷の部品耐圧に基づいて決定されるので、電圧変換器が降圧動作を開始したとき、電気負荷にその部品耐圧以上の電圧が供給されることはない。
【００１６】
したがって、この電圧変換装置によれば、電圧変換器から降圧電圧を受ける電気負荷に部品耐圧以上の過電圧が印加されるのを防止できる。
【００１７】
好ましくは、電圧変換装置は、所定の異常の解消後に直流電圧が所定の電圧レベル以上のとき、直流電圧を低下させる放電回路をさらに備える。
【００１８】
この電圧変換装置においては、所定の異常の解消後に降圧前（電圧変換器の高電圧側）の直流電圧が所定の電圧レベル以上のとき、放電回路によって降圧前の直流電圧を低下させる。これにより、降圧前の直流電圧を、電圧変換器から降圧電圧を受ける電気負荷の部品耐圧よりも低下させてから電気負荷へ供給することができる。
【００１９】
したがって、この電圧変換装置によれば、電圧変換器から降圧電圧を受ける電気負荷を過電圧から確実に保護することができる。
【００２０】
また、この発明によれば、モータ駆動装置は、直流電源と、モータを駆動する駆動装置と、駆動装置からの直流電圧を降圧して直流電源側に供給する電圧変換器と、直流電源と電圧変換器との間に接続される電気負荷と、所定の異常が発生したとき、電圧変換器の停止を指示する指令を電圧変換器へ出力し、所定の異常の解消後に駆動装置からの直流電圧が所定の電圧レベルよりも低いことを確認したとき、指令を解除する制御装置とを備える。
【００２１】
この発明によるモータ駆動装置においては、モータの回生動作時、所定の異常の解消後に電圧変換器の降圧動作を開始する際、電圧変換器の高電圧側（駆動装置側）の直流電圧が所定の電圧レベルよりも低いか否かが確認される。そして、その直流電圧が所定の電圧レベルよりも低いことが確認されると、電圧変換器へ出力されていた電圧変換器の停止を指示する指令が解除される。これにより、電圧変換器が降圧動作を開始したとき、電圧変換器の低電圧側（直流電源側）に接続される電気負荷に所定の電圧レベル以上の電圧が供給されることはない。
【００２２】
したがって、この発明によるモータ駆動装置によれば、所定の電圧レベルを適切な値に設定することにより、電圧変換器の低電圧側（直流電源側）に接続される電気負荷に過電圧が印加されるのを防止できる。
【００２３】
好ましくは、所定の電圧レベルは、電気負荷の部品耐圧に基づいて決定される。
【００２４】
このモータ駆動装置においては、所定の電圧レベルは、電気負荷の部品耐圧に基づいて決定されるので、電圧変換器が降圧動作を開始したとき、電圧変換器の低電圧側（直流電源側）に接続される電気負荷にその部品耐圧以上の電圧が供給されることはない。
【００２５】
したがって、このモータ駆動装置によれば、電圧変換器の低電圧側（直流電源側）に接続される電気負荷に部品耐圧以上の過電圧が印加されるのを防止できる。
【００２６】
好ましくは、モータ駆動装置は、駆動装置と電圧変換器との間に接続される放電回路をさらに備える。
【００２７】
このモータ駆動装置においては、所定の異常の解消後に電圧変換器の高電圧側（駆動装置側）の直流電圧が所定の電圧レベル以上のとき、その直流電圧を放電回路によって低下させる。これにより、電圧変換器の高電圧側（駆動装置側）の直流電圧を、電圧変換器の低電圧側（電源装置側）に接続される電気負荷の部品耐圧よりも低下させてから電気負荷へ供給することができる。
【００２８】
したがって、このモータ駆動装置によれば、電圧変換器の低電圧側（電源装置側）に接続される電気負荷を過電圧から確実に保護することができる。
【００２９】
好ましくは、電圧変換器は、直流電源からの直流電圧を昇圧して駆動装置に供給する昇圧機能をさらに有する。
【００３０】
また、この発明によれば、電圧変換器の制御方法は、直流電圧を降圧して電気負荷に供給する電圧変換器の制御方法であって、所定の異常が発生したとき、電圧変換器の停止を指示する指令を電圧変換器へ出力する第１のステップと、所定の異常が解消したか否かを判定する第２のステップと、第２のステップにおいて所定の異常が解消したと判定されたとき、直流電圧が所定の電圧レベルよりも低いか否かを判定する第３のステップと、第３のステップにおいて直流電圧が所定の電圧レベルよりも低いと判定されたとき、指令を解除する第４のステップとを備える。
【００３１】
この発明による電圧変換器の制御方法においては、所定の異常が解消したと第２のステップにおいて判定されたとき、降圧前（電圧変換器の高電圧側）の直流電圧が所定の電圧レベルよりも低いか否かが第３のステップにおいて判定される。そして、降圧前の直流電圧が所定の電圧レベルよりも低いと判定されると、第４のステップにおいて、電圧変換器へ出力されていた電圧変換器の停止を指示する指令が解除される。これにより、電圧変換器が降圧動作を開始したとき、電圧変換器から降圧電圧を受ける電気負荷に所定の電圧レベル以上の電圧が供給されることはない。
【００３２】
したがって、この発明よる電圧変換器の制御方法によれば、所定の電圧レベルを適切な値に設定することにより、電圧変換器から降圧電圧を受ける電気負荷に過電圧が印加されるのを防止できる。
【００３３】
好ましくは、所定の電圧レベルは、電気負荷の部品耐圧に基づいて決定される。
【００３４】
この電圧変換器の制御方法においては、所定の電圧レベルは、電圧変換器から降圧電圧を受ける電気負荷の部品耐圧に基づいて決定されるので、電圧変換器が降圧動作を開始したとき、電気負荷にその部品耐圧以上の電圧が供給されることはない。
【００３５】
したがって、この電圧変換器の制御方法によれば、電圧変換器から降圧電圧を受ける電気負荷に部品耐圧以上の過電圧が印加されるのを防止できる。
【発明の効果】
【００３６】
この発明によれば、所定の異常の解消後に電圧変換器の降圧動作を開始する際、降圧前（電圧変換器の高電圧側）の直流電圧を参照し、降圧前の直流電圧が所定の電圧レベル（電圧変換器の低電圧側に接続される電気負荷の部品耐圧など）よりも低いことが確認されてから、電圧変換器へ出力されていた電圧変換器の停止を指示する指令を解除するようにしたので、電圧変換器から降圧電圧を受ける電気負荷に過電圧が印加されるのを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。
【００３８】
図１は、この発明の実施の形態によるモータ駆動装置の概略ブロック図である。図１を参照して、このモータ駆動装置１００は、バッテリＢと、昇圧コンバータ１０と、インバータ２０と、制御装置３０と、ＤＣ／ＤＣコンバータ４０と、補機バッテリ５０と、抵抗素子６０と、システムリレーＳＲと、コンデンサＣ１，Ｃ２と、電圧センサ７２，７４，７６と、電源ラインＰＬ１，ＰＬ２と、接地ラインＳＬとを備える。
【００３９】
このモータ駆動装置１００によって駆動されるモータジェネレータＭＧは、交流電動機であり、たとえば、３相交流同期電動発電機からなる。そして、モータジェネレータＭＧは、インバータ２０から受ける３相交流電圧によって駆動トルクを発生する。また、モータジェネレータＭＧは、回生動作時、３相交流電圧を発生してインバータ２０へ出力する。
【００４０】
直流電源であるバッテリＢは、充放電可能な電池であり、たとえば、ニッケル水素やリチウムイオン等の二次電池からなる。バッテリＢは、発生した直流電圧を電源ラインＰＬ１へ出力する。また、バッテリＢは、モータジェネレータＭＧによって発電され、かつ、インバータ２０による整流後に昇圧コンバータ１０によって降圧された直流電圧により充電される。
【００４１】
昇圧コンバータ１０は、リアクトルＬと、パワートランジスタＱ１，Ｑ２と、ダイオードＤ１，Ｄ２とを含む。リアクトルＬは、電源ラインＰＬ１に一端が接続され、パワートランジスタＱ１，Ｑ２の接続点に他端が接続される。パワートランジスタＱ１，Ｑ２は、たとえばＩＧＢＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ  Ｇａｔｅ  Ｂｉｐｏｌａｒ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）からなる。パワートランジスタＱ１，Ｑ２は、電源ラインＰＬ２と接地ラインＳＬとの間に直列に接続され、制御装置３０からの信号ＰＷＣをベースに受ける。そして、各パワートランジスタＱ１，Ｑ２のコレクタ−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ようにダイオードＤ１，Ｄ２がそれぞれ接続される。
【００４２】
インバータ２０は、Ｕ相アーム２２、Ｖ相アーム２４およびＷ相アーム２６を含む。Ｕ相アーム２２、Ｖ相アーム２４およびＷ相アーム２６は、電源ラインＰＬ２と接地ラインＳＬとの間に並列に接続される。Ｕ相アーム２２は、直列に接続されたパワートランジスタＱ３，Ｑ４からなり、Ｖ相アーム２４は、直列に接続されたパワートランジスタＱ５，Ｑ６からなり、Ｗ相アーム２６は、直列に接続されたパワートランジスタＱ７，Ｑ８からなる。各パワートランジスタＱ３〜Ｑ８は、たとえばＩＧＢＴからなる。各パワートランジスタＱ３〜Ｑ８のコレクタ−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オードＤ３〜Ｄ８がそれぞれ接続される。そして、各相アームにおける各パワートランジスタの接続点は、モータジェネレータＭＧの各相コイルの中性点と反対側のコイル端にそれぞれ接続される。
【００４３】
システムリレーＳＲは、バッテリＢと電源ラインＰＬ１および接地ラインＳＬとの間に接続され、制御装置３０からの信号ＳＥによってオン／オフされる。そして、システムリレーＳＲは、信号ＳＥによってオンされているとき、バッテリＢを電源ラインＰＬ１および接地ラインＳＬと電気的に接続し、信号ＳＥによってオフされているとき、バッテリＢを電源ラインＰＬ１および接地ラインＳＬから電気的に切離す。コンデンサＣ１は、電源ラインＰＬ１と接地ラインＳＬとの間に接続され、電源ラインＰＬ１と接地ラインＳＬとの間の電圧変動を平滑化する。
【００４４】
ＤＣ／ＤＣコンバータ４０は、電源ラインＰＬ１と接地ラインＳＬとの間に接続され、電源ラインＰＬ１からの電圧を降圧して補機バッテリ５０へ出力する。補機バッテリ５０は、このモータ駆動装置１００の補機電源であり、制御装置３０やその他図示されない補機へ補機電圧を供給する。
【００４５】
コンデンサＣ２は、電源ラインＰＬ２と接地ラインＳＬとの間に接続され、電源ラインＰＬ２と接地ラインＳＬとの間の電圧変動を平滑化する。抵抗素子６０は、電源ラインＰＬ２と接地ラインＳＬとの間にコンデンサＣ２と並列に接続される。この抵抗素子６０は、電源ラインＰＬ２の電圧レベルが制御されていないとき、電源ラインＰＬ２の電荷を接地ラインＳＬへ放電させて電源ラインＰＬ２の電圧を降圧する放電回路として機能する。
【００４６】
昇圧コンバータ１０は、バッテリＢから電源ラインＰＬ１を介して供給される直流電圧を昇圧して電源ラインＰＬ２へ出力する。より具体的には、昇圧コンバータ１０は、制御装置３０からの信号ＰＷＣに基づいて、パワートランジスタＱ２のスイッチング動作に応じて流れる電流をリアクトルＬに磁場エネルギーとして蓄積することによりバッテリＢからの直流電圧を昇圧し、その昇圧した電圧をパワートランジスタＱ２がオフされたタイミングに同期してダイオードＤ１を介して電源ラインＰＬ２へ出力する。
【００４７】
また、昇圧コンバータ１０は、制御装置３０からの信号ＰＷＣに基づいて、インバータ２０から電源ラインＰＬ２を介して供給される直流電圧をバッテリＢの電圧レベルに降圧し、その降圧した電圧をバッテリＢおよびＤＣ／ＤＣコンバータ４０へ出力する。
【００４８】
さらに、昇圧コンバータ１０は、制御装置３０からの信号ＳＤＯＷＮに基づいて、パワートランジスタＱ１，Ｑ２のスイッチング動作を停止する。具体的には、パワートランジスタＱ１，Ｑ２は、Ｈ（論理ハイ）レベルの信号ＳＤＯＷＮによりオフされ、Ｌ（論理ロー）レベルの信号ＳＤＯＷＮを受けているときは、制御装置３０からの信号ＰＷＣに応じてスイッチング動作を行なう。
【００４９】
インバータ２０は、制御装置３０からの信号ＰＷＭに基づいて、電源ラインＰＬ２から供給される直流電圧を３相交流電圧に変換してモータジェネレータＭＧを駆動する。これにより、モータジェネレータＭＧは、トルク指令値ＴＲ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２０は、外部からの回転力を受けてモータジェネレータＭＧが発電した３相交流電圧を制御装置３０からの信号ＰＷＭに基づいて直流電圧に変換し、その変換した直流電圧を電源ラインＰＬ２へ出力する。
【００５０】
電圧センサ７２は、電源ラインＰＬ１と接地ラインＳＬとの間の電圧、すなわち昇圧コンバータ１０の一次側（低電圧側）の電圧ＶＬを検出し、その検出した電圧ＶＬを制御装置３０へ出力する。電圧センサ７４は、電源ラインＰＬ２と接地ラインＳＬとの間の電圧、すなわち昇圧コンバータ１０の二次側（高電圧側）の電圧ＶＨを検出し、その検出した電圧ＶＨを制御装置３０へ出力する。電圧センサ７６は、補機バッテリ５０の補機電圧ＶＡを検出し、その検出した補機電圧ＶＡを制御装置３０へ出力する。
【００５１】
制御装置３０は、外部から受けるモータジェネレータＭＧのトルク指令値ＴＲおよび回転数ＭＲＮ、電圧センサ７２からの電圧ＶＬ、ならびに電圧センサ７４からの電圧ＶＨに基づいて、昇圧コンバータ１０を駆動するための信号ＰＷＣを生成し、その生成した信号ＰＷＣを昇圧コンバータ１０へ出力する。
【００５２】
また、制御装置３０は、補機電圧ＶＡの低下や電圧ＶＬ，ＶＨの過電圧、昇圧コンバータ１０の過熱などの異常状態を検出する。さらに、制御装置３０は、昇圧コンバータ１０におけるパワートランジスタＱ１，Ｑ２のスイッチング動作の停止を指示する信号ＳＤＯＷＮを生成する。そして、制御装置３０は、上記の異常状態を検出すると、信号ＳＤＯＷＮをＨレベルで昇圧コンバータ１０へ出力する。
【００５３】
また、さらに、制御装置３０は、電圧センサ７４からの電圧ＶＨ、ならびにモータジェネレータＭＧのモータ電流およびトルク指令値ＴＲに基づいて、モータジェネレータＭＧを駆動するための信号ＰＷＭを生成し、その生成した信号ＰＷＭをインバータ２０へ出力する。
【００５４】
図２は、図１に示した制御装置３０における昇圧コンバータ１０の制御に関する機能ブロック図である。図２を参照して、制御装置３０は、電圧指令演算部１１２と、デューティー比演算部１１４と、ＰＷＭ信号変換部１１６と、異常処理部１１８と含む。
【００５５】
電圧指令演算部１１２は、モータジェネレータＭＧのトルク指令値ＴＲおよびモータ回転数ＭＲＮを外部から受ける。そして、電圧指令演算部１１２は、モータジェネレータＭＧが力行駆動されているとき、トルク指令値ＴＲおよびモータ回転数ＭＲＮに基づいて電圧ＶＨの最適値（目標値）を算出し、その算出した電圧ＶＨの目標値をデューティー比演算部１１４へ出力する。
【００５６】
また、電圧指令演算部１１２は、モータジェネレータＭＧが回生駆動されているとき、トルク指令値ＴＲおよびモータ回転数ＭＲＮに基づいて電圧ＶＬの最適値（目標値）を算出し、その算出した電圧ＶＬの目標値をデューティー比演算部１１４へ出力する。
【００５７】
さらに、電圧指令演算部１１２は、異常処理部１１８から信号ＨＯＬＤを受ける。そして、電圧指令演算部１１２は、信号ＨＯＬＤがＨレベルのとき、トルク指令値ＴＲおよびモータ回転数ＭＲＮの外部からの取込みを行なわず、信号ＨＯＬＤがＨレベルとなる直前の値を保持する。
【００５８】
デューティー比演算部１１４は、電圧センサ７２，７４からそれぞれ電圧ＶＬ，ＶＨを受け、電圧指令演算部１１２から電圧ＶＬの目標値または電圧ＶＨの目標値を受ける。そして、デューティー比演算部１１４は、モータジェネレータＭＧが力行駆動されているとき、電圧ＶＨをその目標値にするためのデューティー比を算出し、その算出したデューティー比をＰＷＭ信号変換部１１６へ出力する。
【００５９】
また、デューティー比演算部１１４は、モータジェネレータＭＧが回生駆動されているとき、電圧ＶＬをその目標値にするためのデューティー比を算出し、その算出したデューティー比をＰＷＭ信号変換部１１６へ出力する。
【００６０】
さらに、デューティー比演算部１１４は、異常処理部１１８から信号ＨＯＬＤを受ける。そして、デューティー比演算部１１４は、信号ＨＯＬＤがＨレベルのとき、電圧ＶＬ，ＶＨの外部からの取込みを行なわず、信号ＨＯＬＤがＨレベルとなる直前の値を保持する。
【００６１】
ＰＷＭ信号変換部１１６は、デューティー比演算部１１４から受けたデューティー比に基づいて昇圧コンバータ１０のパワートランジスタＱ１，Ｑ２をオン／オフするための信号ＰＷＣを生成し、その生成した信号ＰＷＣを昇圧コンバータ１０のパワートランジスタＱ１，Ｑ２へ出力する。
【００６２】
なお、昇圧コンバータ１０の下アームのパワートランジスタＱ２のオンデューティーを大きくすることによりリアクトルＬにおける電力蓄積が大きくなるため、昇圧コンバータ１０の昇圧率は大きくなる。一方、上アームのパワートランジスタＱ１のオンデューティーを大きくすることによりパワートランジスタＱ１を介しての放電量が多くなるため、昇圧コンバータ１０の降圧率は大きくなる。
【００６３】
異常処理部１１８は、電圧センサ７６から補機電圧ＶＡを受け、電圧センサ７２，７４からそれぞれ電圧ＶＬ，ＶＨを受け、図示されない温度センサからその温度センサによって検出された昇圧コンバータ１０の温度Ｔを受ける。そして、異常処理部１１８は、補機電圧ＶＡの低下や電圧ＶＨ，ＶＬの過電圧、温度Ｔの異常上昇などの異常状態を検出すると、パワートランジスタＱ１，Ｑ２のスイッチング動作の停止を指示する信号ＳＤＯＷＮをＨレベルにして昇圧コンバータ１０へ出力する。
【００６４】
また、異常処理部１１８は、上記の異常状態を検出すると、外部からのデータ取込みを禁止し、かつ、データ値の保持を指示するＨレベルの信号ＨＯＬＤを電圧指令演算部１１２およびデューティー比演算部１１４へ出力する。
【００６５】
ここで、異常処理部１１８は、上記の異常状態が解消すると、信号ＨＯＬＤをＬレベルとする。しかし、異常処理部１１８は、モータジェネレータＭＧが回生駆動されているとき、信号ＳＤＯＷＮについては直ちにＬレベルにせず、電圧センサ７４からの電圧ＶＨがＤＣ／ＤＣコンバータ４０やシステムリレーＳＲの部品耐圧を下回っていることを確認してから信号ＳＤＯＷＮをＬレベルにする。すなわち、異常処理部１１８は、モータジェネレータＭＧが回生駆動されているとき、昇圧コンバータ１０の二次側（高電圧側）の電圧ＶＨが昇圧コンバータ１０の一次側（低電圧側）に接続された機器（以下、これらの機器を「低電圧側機器」とも称する。）の部品耐圧を下回ったことを確認した後、パワートランジスタＱ１，Ｑ２のスイッチング動作の停止指令を解除する。
【００６６】
図３は、図２に示した制御装置３０による異常処理の考え方を説明するためのタイミングチャートである。図３を参照して、時刻ｔ１において、補機電圧ＶＡの低下などの異常状態を示す異常フラグがＨレベルになると、昇圧コンバータ１０の動作停止を指示する信号ＳＤＯＷＮがＨレベルになる。これにより、昇圧コンバータ１０は、その動作を停止する。ここで、昇圧コンバータ１０の二次側（高電圧側）の電圧ＶＨはＶ１とし、昇圧コンバータ１０の降圧率はＲ１とする。そして、制御装置３０は、異常フラグがＨレベルの間、降圧率をＲ１に保持する。
【００６７】
異常状態中である時刻ｔ２において、モータジェネレータＭＧによる回生発電により、電圧ＶＨがＶ１からＶ２に上昇したとする。そして、時刻ｔ３において、異常が解消し、異常フラグはＬレベルとなる。
【００６８】
ここで、制御装置３０は、所定の制御周期で動作を行なう関係上、昇圧コンバータ１０の動作開始直後の１制御周期に相当する時間Δｔの間、異常状態中にホールドしていた降圧率Ｒ１で演算を行なう。一方、昇圧コンバータ１０の二次側（高電圧側）の電圧ＶＨは、時刻ｔ２以降、Ｖ２に上昇している。
【００６９】
そうすると、従来の信号ＳＤＯＷＮのように、異常が解消して異常フラグがＬレベルとなった時刻ｔ３において信号ＳＤＯＷＮをＬレベルにすると、時刻ｔ３からｔ４までの時間Δｔの間、昇圧コンバータ１０は、上昇した電圧ＶＨを実際の入出力電圧比よりも小さい降圧率Ｒ１で降圧するので、昇圧コンバータ１０の一次側（低電圧側）に予期しない高電圧が供給される。そして、この供給された電圧が昇圧コンバータ１０の一次側（低電圧側）に配設される低電圧側機器の部品耐圧よりも高い場合、これら低電圧側機器の破損を招くことになる。
【００７０】
これに対し、この発明の実施の形態では、異常が解消して異常フラグがＬレベルとなった時刻ｔ３において、信号ＳＤＯＷＮを直ちにＬレベルにしない。そして、時刻ｔ５において、抵抗素子６０による放電により低電圧側機器の部品耐圧に相当する電圧Ｖ３まで電圧ＶＨが低下すると、制御装置３０は、信号ＳＤＯＷＮをＬレベルとし、昇圧コンバータ１０の降圧動作を開始させる。したがって、低電圧側機器の部品耐圧を超える電圧が低電圧側機器に供給されることはない。
【００７１】
図４は、図２に示した制御装置３０による異常処理に関するフローチャートである。図４を参照して、制御装置３０の異常処理部１１８は、電圧センサ７６からの補機電圧ＶＡ、電圧センサ７２からの電圧ＶＬ、電圧センサ７４からの電圧ＶＨ、および昇圧コンバータ１０の温度Ｔに基づいて、補機電圧ＶＡの低下や電圧ＶＨ，ＶＬの過電圧、温度Ｔの異常上昇などの異常状態が発生したか否かを判定する（ステップＳ１０）。異常処理部１１８は、異常が発生していないと判定すると（ステップＳ１０においてＮＯ）、一連の処理を終了する。
【００７２】
一方、ステップＳ１０において異常が発生したと判定されると（ステップＳ１０においてＹＥＳ）、異常処理部１１８は、信号ＳＤＯＷＮをＨレベルで昇圧コンバータ１０へ出力し、昇圧コンバータ１０の動作を停止させる（ステップＳ２０）。さらに、異常処理部１１８は、電圧指令演算部１１２およびデューティー比演算部１１４へ信号ＨＯＬＤをＨレベルで出力する。そうすると、電圧指令演算部１１２およびデューティー比演算部１１４は、トルク指令値ＴＲ、モータ回転数ＭＲＮ、および電圧ＶＬ，ＶＨの外部からの取込みを行なわず、異常発生直前の値を保持する（ステップＳ３０）。
【００７３】
次いで、異常処理部１１８は、発生した異常が解消したか否かを判定する（ステップＳ４０）。異常処理部１１８は、異常が解消していないと判定すると（ステップＳ４０においてＮＯ）、ステップＳ２０へ処理を移行する。
【００７４】
一方、ステップＳ４０において異常が解消したと判定されると（ステップＳ４０においてＹＥＳ）、異常処理部１１８は、信号ＨＯＬＤをＬレベルにする。そうすると、電圧指令演算部１１２は、トルク指令値ＴＲおよびモータ回転数ＭＲＮの外部からの取込みを開始し、デューティー比演算部１１４は、電圧ＶＬ，ＶＨの外部からの取込みを開始する（ステップＳ５０）。
【００７５】
そして、異常処理部１１８は、電圧センサ７４からの電圧ＶＨが昇圧コンバータ１０の一次側（低電圧側）に接続される低電圧側機器の部品耐圧よりも低いか否かを判定する（ステップＳ６０）。異常処理部１１８は、電圧ＶＨが低電圧側機器の部品耐圧以上であると判定すると（ステップＳ６０においてＮＯ）、抵抗素子６０による放電により電圧ＶＨが低電圧側機器の部品耐圧を下回るまで待機する。そして、異常処理部１１８は、電圧ＶＨが低電圧側機器の部品耐圧を下回ったと判定すると（ステップＳ６０においてＹＥＳ）、信号ＳＤＯＷＮをＬレベルにし、昇圧コンバータ１０の動作停止を解除する（ステップＳ７０）。
【００７６】
以上のように、この実施の形態によれば、異常の解消後に昇圧コンバータ１０の降圧動作を開始する際、昇圧コンバータ１０の二次側（高電圧側）の電圧ＶＨを参照し、昇圧コンバータ１０の一次側（低電圧側）に接続された低電圧側機器の部品耐圧よりも電圧ＶＨが低いことを確認してから、信号ＳＤＯＷＮをＬレベルにして昇圧コンバータ１０への動作停止指令を解除するようにしたので、ＤＣ／ＤＣコンバータ４０に過電圧が印加されるのを防止することができる。
【００７７】
なお、上記の実施の形態においては、昇圧コンバータ１０の一次側（低電圧側）に接続される低電圧側機器としては、ＤＣ／ＤＣコンバータ４０やシステムリレーＳＲとしたが、昇圧コンバータの一次側にエアコン用インバータやその他の機器がさらに接続されている場合には、それらの部品耐圧を考慮するようにしてもよい。
【００７８】
また、上記の実施の形態においては、電圧ＶＬ，ＶＨは、それぞれ電圧センサ７２，７４によって検出するものとしたが、電圧センサに代えて、電流センサおよび抵抗を用いて電圧ＶＬ，ＶＨを算出してもよい。
【００７９】
また、上記の実施の形態においては、バッテリＢは、充放電可能な二次電池としたが、燃料電池であってもよい。燃料電池は、たとえば水素などの燃料と酸化剤との化学反応によって発生する化学反応エネルギーから電気エネルギーを得る直流電力発電電池である。
【００８０】
なお、上記の実施の形態において、昇圧コンバータ１０は、この発明における「電圧変換器」に対応し、低電圧側機器は、この発明における「電気負荷」に対応する。そして、昇圧コンバータ１０および制御装置３０は、この発明における「電圧変換装置」に対応する。また、バッテリＢは、この発明における「直流電源」に対応し、インバータ２０は、この発明における「駆動装置」に対応する。
【００８１】
今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】この発明の実施の形態によるモータ駆動装置の概略ブロック図である。
【図２】図１に示す制御装置における昇圧コンバータの制御に関する機能ブロック図である。
【図３】図２に示す制御装置による異常処理の考え方を説明するためのタイミングチャートである。
【図４】図２に示す制御装置による異常処理に関するフローチャートである。
【符号の説明】
【００８３】
１０  昇圧コンバータ、２０  インバータ、２２  Ｕ相アーム、２４  Ｖ相アーム、２６  Ｗ相アーム、３０  制御装置、４０  ＤＣ／ＤＣコンバータ、５０  補機バッテリ、６０  抵抗素子、７２，７４，７６  電圧センサ、１００  モータ駆動装置、１１２  電圧指令演算部、１１４  デューティー比演算部、１１６  ＰＷＭ信号変換部、１１８  異常処理部、Ｂ  バッテリ、Ｃ１，Ｃ２  コンデンサ、Ｌ  リアクトル、ＭＧ  モータジェネレータ、Ｑ１〜Ｑ８  パワートランジスタ、Ｄ１〜Ｄ８  ダイオード、ＰＬ１，ＰＬ２  電源ライン、ＳＬ  接地ライン。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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