(57)【要約】【課題】電源システムの制御装置において、部品追加を行なうことなく、コンバータのリアクトルを流れる電流を検出するための電流センサの異常を検出することによって、コンバータの信頼性を向上する。【解決手段】電源システム２０は、蓄電装置２８と、リアクトルＬ１を有するコンバータ１２と、リアクトルＬ１を流れる電流を検出するための電流センサ１８とを含み、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２を含む負荷装置４５に電源を供給する。そして、電源システム２０の制御装置３０は、電流センサ１８の検出値に基づきコンバータ１２の駆動指令を生成することによってコンバータ１２をフィードバック制御するとともに、所定期間の電流センサ１８の検出値に基づいた電流の変化と、所定期間のコンバータ１２の状態に基づいて演算により求められる基準となる電流の変化とを比較することによって、電流センサ１８の異常を検出する。【選択図】図１
2011109851.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
負荷装置に電源を供給するための電源システムの制御装置であって、
前記電源システムは、
充電可能な蓄電装置と、
前記蓄電装置と前記負荷装置との間で電圧変換が可能に構成され、リアクトルを有するコンバータと、
前記リアクトルを流れる電流を検出するための電流センサとを含み、
前記制御装置は、前記電流センサの検出値に基づき前記コンバータの駆動指令を生成することによって、前記コンバータをフィードバック制御するとともに、所定期間の前記電流センサの検出値に基づいた電流の変化と、前記所定期間の前記コンバータの状態に基づいて演算により求められた基準となる電流の変化とを比較することによって、前記電流センサの異常を検出する、電源システムの制御装置。
【請求項２】
前記制御装置は、前記所定期間の前記リアクトルに流れる電流変化量を比較することによって、前記電流センサの異常を検出する、請求項１に記載の電源システムの制御装置。
【請求項３】
前記電源システムは、
前記コンバータの前記蓄電装置側の電圧を検出するための第１の電圧センサと、
前記コンバータの前記負荷装置側の電圧を検出するための第２の電圧センサとをさらに含み、
前記制御装置は、前記第１の電圧センサおよび前記第２の電圧センサによって検出された電圧に基づいて基準となる電流変化量を演算する、請求項２に記載の電源システムの制御装置。
【請求項４】
前記制御装置は、前記電流センサの検出値に基づいた電流変化量と、前記基準となる電流変化量との差の絶対値がしきい値より大きくなったことを検出した場合に、前記電流センサが異常であると判定する、請求項３に記載の電源システムの制御装置。
【請求項５】
前記制御装置は、前記電流センサの検出値に基づいた電流変化量と、前記基準となる電流変化量との差の絶対値が前記しきい値より大きくなった状態が予め定められた期間継続した場合に、前記電流センサが異常であると判定する、請求項４に記載の電源システムの制御装置。
【請求項６】
前記制御装置は、前記リアクトルに流れる電流の単位時間あたりの電流変化量を比較することによって、前記電流センサの異常を検出する、請求項１に記載の電源システムの制御装置。
【請求項７】
前記電源システムは、
前記コンバータの前記蓄電装置側の電圧を検出するための第１の電圧センサと、
前記コンバータの前記負荷装置側の電圧を検出するための第２の電圧センサとをさらに含み、
前記制御装置は、前記第１の電圧センサおよび前記第２の電圧センサによって検出された電圧に基づいて基準となる単位時間あたりの電流変化量を演算する、請求項６に記載の電源システムの制御装置。
【請求項８】
前記制御装置は、前記電流センサの検出値に基づいた単位時間あたりの電流変化量と、前記基準となる単位時間あたりの電流変化量との差の絶対値がしきい値より大きくなった状態を検出した場合に、前記電流センサが異常であると判定する、請求項７に記載の電源システムの制御装置。
【請求項９】
前記コンバータの前記負荷装置側の電圧をフィードバックすることによって、前記コンバータの前記負荷装置側の電圧を目標電圧に調整するように構成された電圧制御部と、
前記電圧制御部の制御出力に基づいて、前記電流センサの検出値をフィードバックすることによって前記リアクトルに流れる電流を目標電流に調整するための制御演算を行なうように構成された電流制御部と、
前記電流制御部の制御出力に基づいて、前記コンバータの駆動指令を生成するように構成された駆動指令生成部と、
前記所定期間における、前記電流センサの検出値に基づいた電流の変化と前記基準となる電流の変化との比較に基づいて、前記電流センサの異常を検出するように構成されたセンサ監視部とを備える、請求項１に記載の電源システムの制御装置。
【請求項１０】
前記コンバータは、
前記負荷装置の電力線と接地線との間に直列接続される第１のスイッチング素子および第２のスイッチング素子と、
前記接地線から前記電力線に向かう方向を順方向として、前記第１のスイッチング素子および前記第２のスイッチング素子にそれぞれ並列に接続された第１の整流素子および第２の整流素子とをさらに有し、
前記リアクトルは、前記第１のスイッチング素子および前記第２のスイッチング素子の接続ノードと前記蓄電装置の正極端子とを結ぶ経路に介挿され、
前記制御装置は、前記電流センサの異常が検出された場合は、前記第１のスイッチング素子をオン状態に固定するとともに、前記第２のスイッチング素子をオフ状態に固定するように前記コンバータの駆動指令を生成する、請求項１〜９のいずれか１項に記載の電源システムの制御装置。
【請求項１１】
前記所定期間は、前記第１のスイッチング素子および前記第２のスイッチング素子のスイッチング状態が変化しない範囲内の期間である、請求項１０に記載の電源システムの制御装置。
【請求項１２】
前記制御装置は、
前記電流センサの検出値を、予め定められたタイミングでサンプリングするように構成されたサンプリングホールド部をさらに備え、
前記所定期間の開始タイミングおよび終了タイミングの少なくともいずれか一方は、前記サンプリングホールド部が、前記フィードバック制御に使用するための電流として前記電流センサの検出値をサンプリングするタイミングである、請求項１１に記載の電源システムの制御装置。
【請求項１３】
充電可能な蓄電装置と、
前記蓄電装置からの電力を用いて駆動力を発生するように構成された駆動力発生部と、
前記蓄電装置と前記駆動力発生部との間で電圧変換が可能に構成され、リアクトルを含むコンバータと、
前記リアクトルを流れる電流を検出するための電流センサと、
前記コンバータを制御するための制御装置とを備え、
前記制御装置は、前記電流センサの検出値に基づき前記コンバータの駆動指令を生成することによって前記コンバータをフィードバック制御するとともに、所定期間の前記電流センサの検出値に基づいた電流の変化と、前記所定期間の前記コンバータの状態に基づいて演算により求められた基準となる電流の変化とを比較することによって、前記電流センサの異常を検出する、車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電源システムの制御装置およびそれを搭載した車両に関し、より特定的には、電源システムに含まれる電流センサの異常検出技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境に配慮した車両として、蓄電装置（たとえば二次電池やキャパシタなど）を搭載し、蓄電装置に蓄えられた電力から生じる駆動力を用いて走行する電動車両が注目されている。この電動車両には、たとえば電気自動車、ハイブリッド自動車、燃料電池車などが含まれる。
【０００３】
これらの電動車両においては、発進時や加速時に蓄電装置から電力を受けて走行のための駆動力を発生するとともに、制動時に回生制動によって発電を行なって蓄電装置に電気エネルギを蓄えるための回転電機（モータジェネレータ）を備える場合がある。このように、走行状態に応じてモータジェネレータを制御するために、電動車両にはインバータが搭載される。
【０００４】
また、このような電動車両においては、インバータが必要とする電力は車両状態によって変動する。インバータが必要とする電力を安定的に供給するために、蓄電装置とインバータとの間にコンバータが備えられる場合がある。このコンバータにより、インバータの入力電圧を蓄電装置の出力電圧より高くして、モータの高出力化ができるとともに、同一出力時のモータ電流を低減することで、インバータおよびモータの小型化，低コスト化を図ることができる。
【０００５】
特開２００７−１８５０４３号公報（特許文献１）には、ハイブリッド車両において、モータジェネレータを流れる各相の電流を検出するための電流センサを各相について二重化し、その二重化された電流センサの検出値を互いに比較することによって、電流センサの異常を検出する技術が開示される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−１８５０４３号公報
【特許文献２】特開２００５−２４５０６７号公報
【特許文献３】特開２００５−０２７３７９号公報
【特許文献４】特開２００６−０２０４０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
電動車両において、コンバータを効率よく制御するために、コンバータに含まれるリアクトルを流れる電流を検出するための電流センサが設けられる場合がある。
【０００８】
このコンバータのリアクトルを流れる電流を検出するための電流センサについても、特開２００７−１８５０４３号公報（特許文献１）と同様にセンサを二重化する技術を適用することが可能である。このようにすることで、誤ったセンサ情報に基づいてコンバータを制御することによって発生する過大な電流や電圧の影響ために、機器の損傷や劣化が発生することを抑制できる。
【０００９】
しかしながら、特開２００７−１８５０４３号公報（特許文献１）に開示された技術を適用すると、センサが二重化されるため部品点数が増加する。これによって、機器の体格の大型化や、コストアップをもたらすおそれがある。
【００１０】
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであって、この発明の目的は、部品追加を行なうことなく、コンバータのリアクトルを流れる電流を検出するための電流センサの異常を検出することによって、コンバータの信頼性を向上することができる電源システムの制御装置およびそれを搭載した車両を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明における電源システムの制御装置は、負荷装置に電源を供給するための電源システムの制御装置であって、電源システムは、充電可能な蓄電装置と、コンバータと、電流センサとを含む。コンバータは、リアクトルを有し蓄電装置と負荷装置との間で電圧変換が可能に構成される。電流センサは、リアクトルを流れる電流を検出する。そして、制御装置は、電流センサの検出値に基づきコンバータの駆動指令を生成することによって、コンバータをフィードバック制御するとともに、所定期間の電流センサの検出値に基づいた電流の変化と、所定期間のコンバータの状態に基づいて演算により求められた基準となる電流の変化とを比較することによって、電流センサの異常を検出する。
【００１２】
好ましくは、制御装置は、所定期間のリアクトルに流れる電流変化量を比較することによって、電流センサの異常を検出する。
【００１３】
好ましくは、電源システムは、コンバータの蓄電装置側の電圧を検出するための第１の電圧センサと、コンバータの負荷装置側の電圧を検出するための第２の電圧センサとをさらに含む。そして、制御装置は、第１の電圧センサおよび第２の電圧センサによって検出された電圧に基づいて基準となる電流変化量を演算する。
【００１４】
好ましくは、制御装置は、電流センサの検出値に基づいた電流変化量と、基準となる電流変化量との差の絶対値がしきい値より大きくなった状態を検出した場合に、電流センサが異常であると判定する。
【００１５】
好ましくは、制御装置は、電流センサの検出値に基づいた電流変化量と、基準となる電流変化量との差の絶対値がしきい値より大きくなった状態が予め定められた期間継続した場合に、電流センサが異常であると判定する。
【００１６】
好ましくは、制御装置は、リアクトルに流れる電流の単位時間あたりの電流変化量を比較することによって、電流センサの異常を検出する。
【００１７】
好ましくは、電源システムは、コンバータの蓄電装置側の電圧を検出するための第１の電圧センサと、コンバータの負荷装置側の電圧を検出するための第２の電圧センサとをさらに含む。そして、制御装置は、第１の電圧センサおよび第２の電圧センサによって検出された電圧に基づいて基準となる単位時間あたりの電流変化量を演算する。
【００１８】
好ましくは、制御装置は、電流センサの検出値に基づいた単位時間あたりの電流変化量と、基準となる単位時間あたりの電流変化量との差の絶対値がしきい値より大きくなった状態を検出した場合に、電流センサが異常であると判定する。
【００１９】
好ましくは、制御装置は、電圧制御部と、電流制御部と、駆動指令生成部と、センサ監視部とを備える。電圧制御部は、コンバータの負荷装置側の電圧をフィードバックすることによって、コンバータの負荷装置側の電圧を目標電圧に調整する。電流制御部は、電圧制御部の制御出力に基づいて、電流センサの検出値をフィードバックすることによってリアクトルに流れる電流を目標電流に調整するための制御演算を行なう。駆動指令生成部は、電流制御部の制御出力に基づいて、コンバータの駆動指令を生成する。そして、センサ監視部は、所定期間における、電流センサの検出値に基づいた電流の変化と基準となる電流の変化との比較に基づいて、電流センサの異常を検出する。
【００２０】
好ましくは、コンバータは、負荷装置の電力線と接地線との間に直列接続される第１のスイッチング素子および第２のスイッチング素子と、接地線から電力線に向かう方向を順方向として、第１のスイッチング素子および第２のスイッチング素子にそれぞれ並列に接続された第１の整流素子および第２の整流素子とをさらに有する。また、リアクトルは、第１のスイッチング素子および第２のスイッチング素子の接続ノードと蓄電装置の正極端子とを結ぶ経路に介挿される。そして、制御装置は、電流センサの異常が検出された場合は、第１のスイッチング素子をオン状態に固定するとともに、第２のスイッチング素子をオフ状態に固定するようにコンバータの駆動指令を生成する。
【００２１】
好ましくは、所定期間は、第１のスイッチング素子および第２のスイッチング素子のスイッチング状態が変化しない範囲内の期間である。
【００２２】
好ましくは、制御装置は、電流センサの検出値を、予め定められたタイミングでサンプリングするように構成されたサンプリングホールド部をさらに備える。そして、所定期間の開始タイミングおよび終了タイミングの少なくともいずれか一方は、サンプリングホールド部が、フィードバック制御に使用するための電流として電流センサの検出値をサンプリングするタイミングである。
【００２３】
本発明における車両は、充電可能な蓄電装置と、駆動力発生部と、コンバータと、電流センサと、コンバータを制御するための制御装置とを備える。駆動力発生部は、蓄電装置からの電力を用いて駆動力を発生するように構成される。コンバータは、リアクトルを含み、蓄電装置と駆動力発生部との間で電圧変換が可能に構成される。電流センサは、リアクトルを流れる電流を検出する。そして、制御装置は、電流センサの検出値に基づきコンバータの駆動指令を生成することによってコンバータをフィードバック制御するとともに、所定期間の電流センサの検出値に基づいた電流の変化と、所定期間のコンバータの状態に基づいて演算により求められた基準となる電流の変化とを比較することによって、電流センサの異常を検出する。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、電源システムの制御装置およびそれを搭載した車両において、部品追加を行なうことなく、コンバータのリアクトルを流れる電流を検出するための電流センサの異常を検出することができるので、コンバータの信頼性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本実施の形態に従う電源システムの制御装置が適用されるモータ駆動制御システムを搭載したハイブリッド車両の全体ブロック図である。
【図２】本実施の形態におけるセンサ異常検出を説明するためのタイムチャートである。
【図３】本実施の形態において、リアクトル電流が増加している場合に電源システムに流れる電流の状態を示す。
【図４】本実施の形態において、リアクトル電流が減少している場合に電源システムに流れる電流の状態を示す。
【図５】スイッチング素子Ｑ１がオン状態の場合、およびスイッチング素子Ｑ２がオン状態の場合の電流変化ΔＩｄｅｔおよびΔＩｃａｌを示す図である。
【図６】本実施の形態１において、ＥＣＵで実行されるセンサ異常検出制御を説明するための機能ブロック図である。
【図７】本実施の形態１において、ＥＣＵで実行されるセンサ異常検出制御処理の詳細を説明するためのフローチャートである。
【図８】本実施の形態１の変形例において、ＥＣＵで実行されるセンサ異常検出制御処理の詳細を説明するためのフローチャートである。
【図９】本実施の形態２において、ＥＣＵで実行されるセンサ異常検出制御処理の詳細を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下において、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、図中の同一または相当部分については、同一符号を付してその説明は繰り返さない。
【００２７】
［実施の形態１］
図１は、本実施の形態に従う電源システムの制御装置が適用されるモータ駆動制御システムを搭載したハイブリッド車両１００の全体ブロック図である。本実施の形態においては、車両１００としてエンジンおよびモータジェネレータを搭載したハイブリッド車両を例として説明するが、車両１００の構成はこれに限定されるものではなく、蓄電装置からの電力によって走行可能な車両であれば適用可能である。車両１００としては、ハイブリッド車両以外にたとえば電気自動車や燃料電池自動車などが含まれる。
【００２８】
図１を参照して、車両１００は、電源システム２０と、負荷装置４５と、平滑コンデンサＣ２と、制御装置（以下、ＥＣＵ「Electronic  Control  Unit」とも称する。）３０とを備える。
【００２９】
電源システム２０は、蓄電装置２８と、システムリレーＳＲ１，ＳＲ２と、平滑コンデンサＣ１と、コンバータ１２とを含む。
【００３０】
蓄電装置２８は、代表的には、ニッケル水素またはリチウムイオン等の二次電池や電気二重層キャパシタ等の蓄電装置を含んで構成される。また、蓄電装置２８が出力する直流電圧ＶＢおよび入出力される直流電流ＩＢは、電圧センサ１０および電流センサ１１によってそれぞれ検出される。そして、電圧センサ１０および電流センサ１１は、検出した直流電圧ＶＢおよび直流電流ＩＢの検出値をＥＣＵ３０に出力する。蓄電装置２８の出力電圧は、たとえば２００Ｖ程度である。
【００３１】
システムリレーＳＲ１は、蓄電装置２８の正極端子と電力線ＰＬ１とを結ぶ経路に介挿される。また、システムリレーＳＲ２は、蓄電装置２８の負極端子と接地線ＮＬとを結ぶ経路に介挿される。システムリレーＳＲ１，ＳＲ２は、ＥＣＵ３０からの信号ＳＥにより制御され、蓄電装置２８からコンバータ１２への電力の供給と遮断とを切替える。
【００３２】
コンバータ１２は、リアクトルＬ１と、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２と、ダイオードＤ１，Ｄ２とを含む。
【００３３】
スイッチング素子Ｑ１およびＱ２は、電力線ＰＬ２および接地線ＮＬの間に直列に接続される。スイッチング素子Ｑ１およびＱ２は、ＥＣＵ３０からのスイッチング制御信号ＰＷＣによって制御される。本実施の形態において、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２および後述するスイッチング素子Ｑ３〜Ｑ８としては、ＩＧＢＴ（Insulated  Gate  Bipolar  Transistor）、電力用ＭＯＳ（Metal  Oxide  Semiconductor）トランジスタあるいは、電力用バイポーラトランジスタ等を用いることができる。スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２に対しては、逆並列ダイオードＤ１，Ｄ２が配置される。
【００３４】
リアクトルＬ１は、一方端がスイッチング素子Ｑ１およびＱ２の接続ノードに接続され、他方端が電力線ＰＬ１に接続される。また、平滑コンデンサＣ１は、電力線ＰＬ１および接地線ＮＬの間に接続され、電力線ＰＬ１および接地線ＮＬの間の電圧変動を低減する。
【００３５】
電流センサ１８は、リアクトルＬ１を流れるリアクトル電流を検出し、その検出値ＩＬをＥＣＵ３０に出力する。電圧センサ１９は、平滑コンデンサＣ１にかかる電圧を検出し、その検出値ＶＬをＥＣＵ３０に出力する。
【００３６】
また、電源システム２０は、低電圧系（補機系）として、空調機５０と、ＤＣ／ＤＣコンバータ５１と、補機負荷５２と、補機バッテリ５３とをさらに含む。
【００３７】
空調機５０は、電力線ＰＬ１および接地線ＮＬに接続される。空調機５０は、コンバータ１２によって降圧された電力または蓄電装置２８から供給される電力を用いて駆動され、車両の室内を空調する。
【００３８】
ＤＣ／ＤＣコンバータ５１は、電力線ＰＬ１および接地線ＮＬに接続され、コンバータ１２によって降圧された直流電圧または蓄電装置２８から供給される直流電圧をさらに降圧して補機負荷５２および補機バッテリ５３へ供給する。
【００３９】
補機バッテリ５３は、代表的には鉛蓄電池によって構成される。補機バッテリ５３の出力電圧は、蓄電装置２８の出力電圧よりも低く、たとえば１２Ｖ程度である。
【００４０】
補機負荷５２には、たとえばランプ類、ワイパー、ヒータ、オーディオ、ナビゲーションシステムなどが含まれる。
【００４１】
負荷装置４５は、インバータ２３と、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２と、エンジン４０と、動力分割機構４１と、駆動輪４２とを含む。また、インバータ２３は、モータジェネレータＭＧ１を駆動するためのインバータ１４と、モータジェネレータＭＧ２を駆動するためのインバータ２２とを含む。なお、図１のようにインバータおよびモータジェネレータを２組備えることは必須ではなく、たとえばインバータ１４とモータジェネレータＭＧ１、あるいはインバータ２２とモータジェネレータＭＧ２のいずれか１組のみを備える構成としてもよい。
【００４２】
モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２は、インバータ２３から供給される交流電力を受けて車両走行のための回転駆動力を発生する。また、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２は、外部から回転力を受け、ＥＣＵ３０からの回生トルク指令によって交流電力を発電するとともに回生制動力を車両１００に発生する。
【００４３】
また、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２は、動力分割機構４１を介してエンジン４０にも連結される。そして、エンジン４０の発生する駆動力とモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の発生する駆動力とが最適な比率となるように制御される。また、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２のいずれか一方を専ら電動機として機能させ、他方のモータジェネレータを専ら発電機として機能させてもよい。なお、実施の形態においては、モータジェネレータＭＧ１をエンジン４０により駆動される発電機として専ら機能させ、モータジェネレータＭＧ２を駆動輪４２を駆動する電動機として専ら機能させるものとする。
【００４４】
動力分割機構４１には、エンジン４０の動力を、駆動輪４２とモータジェネレータＭＧ１との両方に振り分けるために、たとえば遊星歯車機構（プラネタリーギヤ）が使用される。
【００４５】
インバータ１４は、コンバータ１２から昇圧された電圧を受けて、たとえばエンジン４０を始動させるためにモータジェネレータＭＧ１を駆動する。また、インバータ１４は、エンジン４０から伝達される機械的動力によってモータジェネレータＭＧ１で発電された回生電力をコンバータ１２に出力する。このときコンバータ１２は、降圧回路として動作するようにＥＣＵ３０によって制御される。
【００４６】
インバータ１４は、電力線ＰＬ２および接地線ＮＬの間に並列に設けられる、Ｕ相アーム１５と、Ｖ相アーム１６と、Ｗ相アーム１７とを含んで構成される。各相アームは、電力線ＰＬ２および接地線ＮＬの間に直列接続されたスイッチング素子を含んで構成される。たとえば、Ｕ相アーム１５はスイッチング素子Ｑ３，Ｑ４を含み、Ｖ相アーム１６はスイッチング素子Ｑ５，Ｑ６を含み、Ｗ相アーム１７はスイッチング素子Ｑ７，Ｑ８を含む。また、スイッチング素子Ｑ３〜Ｑ８に対して、逆並列ダイオードＤ３〜Ｄ８がそれぞれ接続される。スイッチング素子Ｑ３〜Ｑ８は、ＥＣＵ３０からのスイッチング制御信号ＰＷＩ１によって制御される。
【００４７】
代表的には、モータジェネレータＭＧ１は、３相の永久磁石型同期電動機を含んで構成され、Ｕ，Ｖ，Ｗ相の３つのコイルの一端が中性点に共通に接続される。さらに、各相コイルの他端は、各相アーム１５〜１７におけるスイッチング素子の接続ノードと接続される。
【００４８】
インバータ２２は、コンバータ１２に対してインバータ１４と並列的に接続される。
インバータ２２は駆動輪４２を駆動するモータジェネレータＭＧ２に対してコンバータ１２の出力する直流電圧を三相交流に変換して出力する。またインバータ２２は、回生制動に伴い、モータジェネレータＭＧ２において発電された回生電力をコンバータ１２に出力する。このときコンバータ１２は降圧回路として動作するようにＥＣＵ３０によって制御される。インバータ２２の内部の構成は図示しないが、インバータ１４と同様であり、詳細な説明は繰り返さない。
【００４９】
コンバータ１２は、基本的には、各スイッチング周期内でスイッチング素子Ｑ１およびＱ２が相補的かつ交互にオン・オフするように制御される。コンバータ１２は、昇圧動作時には、平滑コンデンサＣ１の両端の直流電圧ＶＬを直流電圧ＶＨ（インバータ１４への入力電圧に相当するこの直流電圧を、以下「システム電圧」とも称する）に昇圧する。この昇圧動作は、スイッチング素子Ｑ２のオン期間にリアクトルＬ１に蓄積された電磁エネルギを、スイッチング素子Ｑ１および逆並列ダイオードＤ１を介して、電力線ＰＬ２へ供給することにより行なわれる。
【００５０】
また、コンバータ１２は、降圧動作時には、直流電圧ＶＨを直流電圧ＶＬに降圧する。この降圧動作は、スイッチング素子Ｑ１のオン期間にリアクトルＬ１に蓄積された電磁エネルギを、スイッチング素子Ｑ２および逆並列ダイオードＤ２を介して、接地線ＮＬへ供給することにより行なわれる。
【００５１】
これらの昇圧動作および降圧動作における電圧変換比（ＶＨおよびＶＬの比）は、上記スイッチング周期におけるスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２のオン期間比（デューティ）により制御される。なお、スイッチング素子Ｑ１およびＱ２をオンおよびオフにそれぞれ固定すれば、ＶＨ＝ＶＬ（電圧変換比＝１．０）とすることもできる。
【００５２】
平滑コンデンサＣ２は、電力線ＰＬ２および接地線ＮＬとの間に接続される。平滑コンデンサＣ２は、コンバータ１２からの直流電圧を平滑化し、その平滑化した直流電圧をインバータ２３へ供給する。電圧センサ１３は、平滑コンデンサＣ２の両端の電圧、すなわち、システム電圧ＶＨを検出し、その検出値をＥＣＵ３０へ出力する。
【００５３】
インバータ１４は、モータジェネレータＭＧ１のトルク指令値が正（ＴＲ１＞０）の場合には、平滑コンデンサＣ２から直流電圧が供給されるとＥＣＵ３０からのスイッチング制御信号ＰＷＩ１に応答したスイッチング素子Ｑ３〜Ｑ８のスイッチング動作により、直流電圧を交流電圧に変換して正のトルクを出力するようにモータジェネレータＭＧ１を駆動する。また、インバータ１４は、モータジェネレータＭＧ１のトルク指令値が零の場合（ＴＲ１＝０）には、スイッチング制御信号ＰＷＩ１に応答したスイッチング動作により、直流電圧を交流電圧に変換してトルクが零になるようにモータジェネレータＭＧ１を駆動する。これにより、モータジェネレータＭＧ１は、トルク指令値ＴＲ１によって指定された零または正のトルクを発生するように駆動される。
【００５４】
さらに、車両１００の回生制動時には、モータジェネレータＭＧ１のトルク指令値ＴＲ１は負に設定される（ＴＲ１＜０）。この場合には、インバータ１４は、スイッチング制御信号ＰＷＩ１に応答したスイッチング動作により、モータジェネレータＭＧ１が発電した交流電圧を直流電圧に変換し、その変換した直流電圧（システム電圧）を平滑コンデンサＣ２を介してコンバータ１２へ供給する。なお、ここで言う回生制動とは、電動車両を運転するドライバーによるフットブレーキ操作があった場合の回生発電を伴う制動や、フットブレーキを操作しないものの、走行中にアクセル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。
【００５５】
インバータ２２についても同様に、モータジェネレータＭＧ２のトルク指令値に対応したＥＣＵ３０からのスイッチング制御信号ＰＷＩ２を受け、スイッチング制御信号ＰＷＩ２応答したスイッチング動作によって、直流電圧を交流電圧に変換して所定のトルクになるようにモータジェネレータＭＧ２を駆動する。
【００５６】
電流センサ２４，２５は、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２に流れるモータ電流ＭＣＲＴ１，ＭＣＲＴ２を検出し、その検出したモータ電流をＥＣＵ３０へ出力する。なお、Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相の各相の電流の瞬時値の和は零であるので、図１に示すように電流センサ２４，２５は２相分のモータ電流を検出するように配置すれば足りる。
【００５７】
回転角センサ（レゾルバ）２６，２７は、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の回転角θ１，θ２を検出し、その検出した回転角θ１，θ２をＥＣＵ３０へ出力する。ＥＣＵ３０では、回転角θ１，θ２に基づきモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の回転速度ＭＲＮ１，ＭＲＮ２および角速度ω１，ω２（ｒａｄ／ｓ）を算出できる。なお、回転角センサ２６，２７については、回転角θ１，θ２をＥＣＵ３０にてモータ電圧や電流から直接演算することによって、配置しないようにしてもよい。
【００５８】
ＥＣＵ３０は、いずれも図示しないがＣＰＵ（Central  Processing  Unit）、記憶装置および入出力バッファを含み、車両１００の各機器を制御する。なお、これらの制御については、ソフトウェアによる処理に限られず、専用のハードウェア（電子回路）で処理することも可能である。
【００５９】
代表的な機能として、ＥＣＵ３０は、入力されたトルク指令値ＴＲ１，ＴＲ２、電圧センサ１９によって検出された直流電圧ＶＬ、電流センサ１１によって検出された直流電流ＩＢ、電圧センサ１３によって検出されたシステム電圧ＶＨおよび電流センサ２４，２５からのモータ電流ＭＣＲＴ１，ＭＣＲＴ２、回転角センサ２６，２７からの回転角θ１，θ２等に基づいて、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２がトルク指令値ＴＲ１，ＴＲ２に従ったトルクを出力するように、コンバータ１２およびインバータ２３の動作を制御する。すなわち、コンバータ１２およびインバータ２３を上記のように制御するためのスイッチング制御信号ＰＷＣ，ＰＷＩ１，ＰＷＩ２を生成して、コンバータ１２およびインバータ２３へそれぞれ出力する。
【００６０】
コンバータ１２の昇圧動作時には、ＥＣＵ３０は、システム電圧ＶＨをフィードバック制御することにより、システム電圧ＶＨが電圧目標値に一致するようにスイッチング制御信号ＰＷＣを生成する。
【００６１】
また、ＥＣＵ３０は、車両１００が回生制動モードに入ると、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２で発電された交流電圧を直流電圧に変換するようにスイッチング制御信号ＰＷＩ１、ＰＷＩ２を生成してインバータ２３へ出力する。これにより、インバータ２３は、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２で発電された交流電圧を直流電圧に変換してコンバータ１２へ供給する。
【００６２】
さらに、ＥＣＵ３０は、車両１００が回生制動モードに入ると、インバータ２３から供給された直流電圧を降圧するようにスイッチング制御信号ＰＷＣを生成し、コンバータ１２へ出力する。これにより、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２が発電した交流電圧は、直流電圧に変換され、さらに降圧されて蓄電装置２８に供給される。
【００６３】
上述のようなコンバータ１２の構成では、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２のスイッチング状態を切替えるときに、２つのスイッチング素子が同時にオン状態（導通状態）となることを防止するために、両方のスイッチング素子を一時的にオフ状態とするデッドタイムが一般的に設けられる。ところが、このデッドタイムの影響により、リアクトルＬ１を流れる電流の向きが変化する際に、コンバータ１２の出力電圧が変動するという問題がある。
【００６４】
このような問題を解決するために、ＥＣＵ３０において、コンバータ１２を流れる電流（すなわち、リアクトルＬ１を流れる電流ＩＬ）をフィードバック制御することにより、コンバータ１２の出力電圧の変動を抑制する手法が採用される場合がある。
【００６５】
しかしながら、リアクトルＬ１を流れる電流ＩＬを検出するために用いられる電流センサ１８が、故障等の原因によってその検出値にずれが生じる状態となってしまった場合、誤った電流検出値に基づいてコンバータ１２が制御されてしまうので、これに起因して発生する過大な電流や電圧のために機器の損傷や劣化を招くおそれがある。
【００６６】
そこで、本実施の形態１では、スイッチング素子Ｑ１のオン期間またはスイッチング素子Ｑ２のオン期間におけるある時間間隔において、電流センサ１８によって検出されたリアクトル電流ＩＬの検出値の変化量と、その時間間隔での電圧ＶＬ，ＶＨに基づいた演算によって得られる電流の変化量とを比較することによって、電流センサ１８に異常の有無を検出する。そして、この異常の検出結果に基づいてコンバータ１２を制御する。これによって、新たに部品を追加することなく電流センサ１８の異常検出を行なうとともに、誤った電流検出値に基づいてコンバータ１２が制御されてしまうことに起因する機器の損傷や劣化を抑制する。
【００６７】
図２は、本実施の形態におけるセンサ異常検出を説明するためのタイムチャートである。図２には、横軸に時間が示されており、縦軸には搬送波ＣＲ、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２の動作状態、およびリアクトル電流ＩＬの状態が示される。なお、以下の説明においては、理解を容易にするために、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２が加速，減速を行なっていない定常状態の場合について説明する。
【００６８】
図２を参照して、所定の周期の搬送波ＣＲ（図２中のＷ１１）と、上述のスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２のオン期間比であるデューティＤＵＴＹ（図２中のＷ１２）とが交差する時刻において、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２のスイッチング動作が行なわれる。図２中のＷ１０のように、スイッチング素子Ｑ１がオン状態（すなわち、スイッチング素子Ｑ２がオフ状態）のときはリアクトル電流ＩＬは減少し、スイッチング素子Ｑ１がオフ状態（すなわち、スイッチング素子Ｑ２がオン状態）のときはリアクトル電流ＩＬは増加する。
【００６９】
まず、リアクトル電流ＩＬが増加している場合（すなわち、スイッチング素子Ｑ２がオン状態）を考える。図３に、このときに電源システムに流れる電流の状態を示す。
【００７０】
図３においては、スイッチング素子Ｑ１がオフ状態であり、かつスイッチング素子Ｑ２がオン状態であるので、回路を流れる電流は矢印ＡＲ１０のように、平滑コンデンサＣ１の正極からリアクトルＬ１およびスイッチング素子Ｑ２を通って、平滑コンデンサＣ１の負極に戻る経路を流れる。
【００７１】
このとき、リアクトルＬ１のリアクタンスをＬとすると、式（１）のような関係が成立する。
【００７２】
ＶＬ−Ｌ・ｄＩＬ／ｄｔ＝０  …  （１）
式（１）を変形することによって、リアクトル電流ＩＬの単位時間あたりの電流変化量（すなわち、電流の変化率）は、式（２）のようになる。
【００７３】
ｄＩＬ／ｄｔ＝ＶＬ／Ｌ  …  （２）
再び図２を参照して、たとえば、スイッチング素子Ｑ２がオン状態である時刻ｔ１およびｔ２においてサンプリングしたリアクトル電流ＩＬの検出値が、それぞれＩ１およびＩ２であったとする。この場合の、検出値の電流変化量ΔＩｄｅｔは、式（３）のように検出値Ｉ１およびＩ２の差で表わすことができる。
【００７４】
ΔＩｄｅｔ＝Ｉ２−Ｉ１  …  （３）
一方、上述のように、スイッチング素子Ｑ２がオン状態の場合のリアクトル電流ＩＬの変化率は式（２）で表わされるので、演算によって得られる電流変化量ΔＩｃａｌは、式（２）を用いて式（４）のように表わすことができる。
【００７５】
ΔＩｃａｌ＝（ｔ２−ｔ１）・ｄＩＬ／ｄｔ
＝（ｔ２−ｔ１）・ＶＬ／Ｌ  …  （４）
電流センサ１８が正常であれば、式（３）および式（４）から得られる電流変化量は、ほぼ等しくなるはずである。そのため、電流センサ１８の検出値から得られる電流変化量ΔＩｄｅｔと、演算によって得られる電流変化量ΔＩｃａｌとを比較することによって、電流センサ１８の異常の有無を判定することができる。
【００７６】
同様にして、次にリアクトル電流ＩＬが減少している場合（すなわち、スイッチング素子Ｑ１がオン状態）について考える。図４に、このときに電源システムに流れる電流の状態を示す。
【００７７】
図４においては、スイッチング素子Ｑ１がオン状態であり、かつスイッチング素子Ｑ２がオフ状態であるので、回路を流れる電流は矢印ＡＲ２０のように、平滑コンデンサＣ１の正極からリアクトルＬ１、スイッチング素子Ｑ１および平滑コンデンサＣ２を通って、平滑コンデンサＣ１の負極に戻る経路を流れる。
【００７８】
このときには、式（５）の関係が成立する。
ＶＬ−Ｌ・ｄＩＬ／ｄｔ−ＶＨ＝０  …  （５）
したがって、この場合のリアクトル電流の変化率は、式（６）のようになる。
【００７９】
ｄＩＬ／ｄｔ＝（ＶＬ−ＶＨ）／Ｌ  …（６）
そして、図２において、スイッチング素子Ｑ１がオン状態である時刻ｔ３およびｔ４においてサンプリングしたリアクトル電流ＩＬの検出値が、それぞれＩ３およびＩ４であったとすると、上述の式（３），（４）に対応する電流変化量は、以下の式（７），（８）のように表わせる。
【００８０】
ΔＩｄｅｔ＝Ｉ４−Ｉ３  …  （７）
ΔＩｃａｌ＝（ｔ４−ｔ３）・（ＶＬ−ＶＨ）／Ｌ  …  （８）
したがって、スイッチング素子Ｑ１がオン状態の場合は、式（７）および式（８）から得られる電流変化量を比較することによって、電流センサ１８の異常の有無を判定することができる。
【００８１】
図５に、スイッチング素子Ｑ２がオン状態の場合（時刻ｔ１〜ｔ２）、およびスイッチング素子Ｑ１がオン状態の場合（時刻ｔ３〜ｔ４）の電流変化量ΔＩｄｅｔおよびΔＩｃａｌをまとめて示す。
【００８２】
なお、リアクトル電流ＩＬのサンプリングタイミングについては、スイッチング状態が切替わらない期間内であれば、任意のタイミングの２点を選択することができる。ただし、図２中の時刻ｔ１およびｔ３のように、搬送波ＣＲが山または谷となるタイミングでは、コンバータ１２の電流制御に使用するための電流値をサンプリングする場合があるので、このような搬送波ＣＲが山または谷となるタイミングでサンプリングされた電流検出値を利用することにより、ＥＣＵ３０内の記憶領域の節約や、Ａ／Ｄ変換におけるサンプリング制約の緩和が期待できる。
【００８３】
また、上記では、車両が定常状態の場合について説明したが、車両が定常状態でない場合においても上記のセンサ異常検出の手法が適用できる。実際のコンバータの制御においては、搬送波のキャリア周期はたとえば０．１ｍｓ（キャリア周波数では１０ｋＨｚ）程度が採用される。これに対して、車両の走行状態変化に起因するリアクトル電流ＩＬの変化は、たとえば１０〜１００ｍｓ（キャリア周波数では１０〜１００Ｈｚ）程度であるので、搬送波１周期（または数周期）の期間では、車両の走行状態変化に起因するリアクトル電流ＩＬの変化は非常に小さい。そのため、搬送波１周期以内のような短い期間では、車両の走行状態変化に起因するリアクトル電流ＩＬの変化の影響は小さいので、上述の定常状態の場合とほぼ同様であると考えることができる。
【００８４】
さらに、上記の説明では、定常状態におけるリアクトル電流ＩＬが正の場合について説明したが、リアクトル電流ＩＬが負の場合およびリアクトル電流がゼロをまたぐ場合においても適用可能である。
【００８５】
図６は、本実施の形態１において、ＥＣＵ３０で実行されるセンサ異常検出制御を説明するための機能ブロック図である。図６で説明される機能ブロック図に記載された各機能ブロックは、ＥＣＵ３０によるハードウェア的あるいはソフトウェア的な処理によって実現される。
【００８６】
図１および図６を参照して、ＥＣＵ３０は、電圧指令生成部２００と、電圧制御部２１０と、電流制御部２２０と、駆動指令生成部２３０と、サンプリングホールド部２４０と、キャリア生成部２５０と、センサ監視部２８０とを含む。
【００８７】
電圧指令生成部２００は、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２への要求トルクＴＲ１，ＴＲ２と、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の回転速度ＭＲＮ１，ＭＲＮ２を受ける。そして、電圧指令生成部２００は、これらの情報に基づいてコンバータ１２の出力電圧（すなわち、インバータ１４の入力電圧）の電圧指令ＶＲＥＦを生成する。
【００８８】
電圧制御部２１０は、減算部２１１と、電圧制御演算部２１２とを含む。
減算部２１１は、電圧指令生成部２００から受ける電圧指令ＶＲＥＦと、電圧センサ１３により検出されたコンバータ１２のシステム電圧のフィードバック値ＶＨとの電圧偏差を演算し、演算結果を電圧制御演算部２１２に出力する。
【００８９】
電圧制御演算部２１２は、減算部２１１によって演算された電圧偏差をＰＩ演算することによって、リアクトルＬ１に流れるリアクトル電流の指令値ＩＬＲＥＦを演算する。
【００９０】
このように、電圧制御部２１０においては、コンバータ１２のシステム電圧のフィードバック制御を行なうことによって、リアクトル電流指令値ＩＬＲＥＦを演算する。そして、電圧制御演算部２１２は、このリアクトル電流指令値ＩＬＲＥＦを、電流制御部２２０へ出力する。
【００９１】
電流制御部２２０は、減算部２２１と、電流制御演算部２２２とを含む。
減算部２２１は、電圧制御演算部２１２からのリアクトル電流指令値ＩＬＲＥＦと、サンプリングホールド部２４０によって、サンプリング周期ごとに検出値がホールドされたリアクトル電流ＩＬのフィードバック値との電流偏差を演算し、電流制御演算部２２２に出力する。
【００９２】
電流制御演算部２２２は、減算部２２１により演算された電流偏差をＰＩ演算することによって、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２のデューティＤＵＴＹを演算する。
【００９３】
なお、電圧制御部２１０および電流制御部２２０は、システム電圧ＶＨを電圧指令ＶＲＥＦに一致させるためのメインループ２０５を形成する。また、電流制御部２２０は、リアクトル電流ＩＬを電流指令ＩＲＥＦに一致させるためのマイナーループを形成する。
【００９４】
このように、電圧フィードバック制御に加えて電流フィードバック制御を行なうことで、デッドタイム等によって電流偏差が生じた場合でも、それに応じてデューティＤＵＴＹを速やかに変更することができる。その結果、電流偏差に起因するシステム電圧ＶＨの電圧変動を低減することができる。
【００９５】
駆動指令生成部２３０は、電流制御演算部２２２からのデューティＤＵＴＹと、キャリア生成部２５０からの搬送波ＣＲとの比較に基づいて、コンバータ１２のスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２のオン・オフを制御するためのＰＷＭ（Pulse  Width  Modulation）信号であるスイッチング制御信号ＰＷＣを生成する。そして、駆動指令生成部２３０は、制御信号ＰＷＣを、コンバータ１２およびセンサ監視部２８０へ出力する。
【００９６】
このスイッチング制御信号ＰＷＣによって、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２が力行の場合は、蓄電装置２８からの出力電圧を所望のインバータ２３の入力電圧まで昇圧する。また、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２が回生の場合は、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２により発電されインバータ２３によって変換された直流電力を、蓄電装置２８が充電電圧まで降圧する。
【００９７】
キャリア生成部２５０は、所定のキャリア周波数の搬送波ＣＲを、駆動指令生成部２３０に出力する。また、キャリア生成部２５０は、サンプリングホールド部２４０およびセンサ監視部２８０に、サンプリング信号ＳＭＰを出力する。サンプリングホールド部２４０は、各サンプリング信号ＳＭＰ入力時に、電流センサ１８により検出されたリアクトル電流ＩＬを検出して保持する。そして、サンプリングホールド部２４０は、その検出した電流値ＩＬＳを減算部２２１およびセンサ監視部２８０に出力する。
【００９８】
センサ監視部２８０は、電圧センサ１９および電圧センサ１３から、平滑コンデンサＣ１の両端の電圧ＶＬおよび平滑コンデンサＣ２の両端の電圧ＶＨのそれぞれの検出値を受ける。また、センサ監視部２８０は、キャリア生成部２５０からのサンプリング信号ＳＭＰと、駆動指令生成部２３０からの制御信号ＰＷＣとを受ける。
【００９９】
センサ監視部２８０は、サンプリング信号ＳＭＰが入力されたタイミングの、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２のスイッチング状態を制御信号ＰＷＣから検出する。そして、スイッチング状態が変化していない期間における、２点のサンプリングタイミングでのリアクトル電流ＩＬＳの電流変化量ΔＩｄｅｔを演算する。さらに、センサ監視部２８０は、そのサンプリングタイミングでの電圧ＶＬ，ＶＨおよび２点のサンプリング間隔から、上述の式（４）または（８）を用いて電流変化量ΔＩｃａｌを演算する。
【０１００】
センサ監視部２８０は、このΔＩｄｅｔとΔＩｃａｌとの差の絶対値が、所定のしきい値ΔＩｔｈより大きいか否かを判定することによって、電流センサ１８の異常の有無を判定する。そして、センサ監視部２８０は、電流センサ１８の異常フラグＦＬＴを設定して駆動指令生成部２３０へ出力する。具体的には、電流センサ１８に異常が有る場合は異常フラグＦＬＴをオンに設定し、電流センサ１８に異常がない場合は異常フラグＦＬＴをオフに設定する。
【０１０１】
駆動指令生成部２３０は、異常フラグＦＬＴがオフの場合（すなわち電流センサ１８に異常がない場合）は、上述のように、キャリア生成部２５０からの搬送波ＣＲと、電流制御演算部２２２からのデューティＤＵＴＹとの比較に基づいてスイッチング制御信号ＰＷＣを生成する。
【０１０２】
一方、異常フラグＦＬＴがオンの場合（すなわち電流センサ１８に異常が有る場合）は、実際とはずれが生じている可能性があるリアクトル電流ＩＬのフィードバック制御に基づいて生成されたスイッチング制御信号ＰＷＣによりコンバータ１２が駆動されると、機器の損傷や劣化を招くおそれがある。そこで、駆動指令生成部２３０は、デューティＤＵＴＹを用いずに制御信号ＰＷＣを生成する。たとえば、スイッチング素子Ｑ１をオンに固定し、スイッチング素子Ｑ２をオフに固定するような制御信号ＰＷＣが生成される。
【０１０３】
図７は、本実施の形態１において、ＥＣＵ３０で実行されるセンサ異常検出制御処理の詳細を説明するためのフローチャートである。図７および後述する図８および図９に示されるフローチャート中の各ステップについては、ＥＣＵ３０に予め格納されたプログラムを所定周期で実行することによって実現される。あるいは、一部のステップについては、専用のハードウェア（電子回路）で処理を実現することも可能である。
【０１０４】
図１および図７を参照して、ＥＣＵ３０は、ステップ（以下、ステップをＳと略す。）３００にて、電圧センサ１９および電圧センサ１３から、平滑コンデンサＣ１およびＣ２の電圧ＶＬおよびＶＨの検出値を取得する。
【０１０５】
そして、ＥＣＵ３０は、Ｓ３１０にて、リアクトル電流ＩＬをサンプリングする。
次に、ＥＣＵ３０は、Ｓ３２０にて、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２のスイッチング状態と、電圧ＶＬ，ＶＨおよびリアクトル電流のサンプリング値とに基づいて、電流変化量ΔＩｄｅｔ，ΔＩｃａｌを演算する。
【０１０６】
そして、ＥＣＵ３０は、Ｓ３３０にて、ΔＩｄｅｔとΔＩｃａｌとの差の絶対値が、所定のしきい値ΔＩｔｈより大きいか否かを判定する。
【０１０７】
ΔＩｄｅｔとΔＩｃａｌとの差の絶対値が、所定のしきい値ΔＩｔｈより大きい場合（Ｓ３３０にてＹＥＳ）は、処理がＳ３４０に進められる。ＥＣＵ３０は、Ｓ３４０にて、電流センサ１８に異常があると判定し、異常フラグＦＬＴをオンに設定する。そして、ＥＣＵ３０は、Ｓ３５０にて、スイッチング素子Ｑ１をオンに固定し、かつスイッチング素子Ｑ２をオフに固定するようなスイッチング制御信号ＰＷＣを生成して、コンバータ１２へ出力する。
【０１０８】
一方、ΔＩｄｅｔとΔＩｃａｌとの差の絶対値が、所定のしきい値ΔＩｔｈ以下の場合（Ｓ３３０にてＮＯ）は、処理がＳ３４５に進められる。ＥＣＵ３０は、Ｓ３４５にて、電流センサ１８は正常であると判定し、異常フラグＦＬＴをオフに設定する。そして、ＥＣＵ３０は、Ｓ３５５にて、キャリア生成部２５０からの搬送波ＣＲと、リアクトル電流ＩＬのフィードバック制御によって得られたデューティＤＵＴＹとの比較に基づいてスイッチング制御信号ＰＷＣを生成して、コンバータ１２へ出力する。
【０１０９】
以上のような処理に従って制御を行なうことによって、新たに部品を追加することなく、リアクトル電流ＩＬを検出する電流センサ１８の異常の有無を判定することができる。これによって、誤ったリアクトル電流をを用いてフィードバック制御がされることに起因して発生する過大な電流，電圧を抑制できるので、機器の損傷や劣化を防止することができる。
【０１１０】
［実施の形態１の変形例］
上述の実施の形態１においては、ΔＩｄｅｔとΔＩｃａｌとの差の絶対値が所定のしきい値ΔＩｔｈより大きい場合には、電流センサ１８の異常と判定した。しかし、たとえば車両の駆動輪４２がスリップやグリップにより一時的に回転速度が急変した場合や、リアクトル電流ＩＬの検出値に一時的な外部ノイズなどの影響が発生する場合に、このような一過性の変化に対して即座にコンバータ１２の制御を変更すると、かえって制御効率やドライバビリティが悪くなるおそれがある。
【０１１１】
そこで、実施の形態１の変形例においては、ΔＩｄｅｔとΔＩｃａｌとの差の絶対値が所定のしきい値ΔＩｔｈより大きい状態が所定期間継続した場合に、電流センサが異常であると判定する。このようにすることで、上述のような一過性の変化による影響を低減することができる。
【０１１２】
図８は、本実施の形態１の変形例において、ＥＣＵ３０で実行されるセンサ異常検出制御処理の詳細を説明するためのフローチャートである。図８においては、実施の形態１の図７のフローチャートに、ステップＳ３３１，Ｓ３３２が追加されたものとなっている。図８において、図７と重複するステップの説明は繰り返さない。
【０１１３】
図１および図８を参照して、ΔＩｄｅｔとΔＩｃａｌとの差の絶対値が所定のしきい値ΔＩｔｈより大きい場合（Ｓ３３０にてＹＥＳ）は、次に処理がＳ３３１に進められる。そして、ＥＣＵ３０は、Ｓ３３１にてタイマをカウントアップする。
【０１１４】
次にＥＣＵ３０は、Ｓ３３２にて、タイマカウントが所定のしきい値Ｔｔｈより大きいか否かを判定することによって、ΔＩｄｅｔとΔＩｃａｌとの差の絶対値が所定のしきい値ΔＩｔｈより大きい状態が所定期間継続しているか否かを判定する。
【０１１５】
タイマカウントが所定のしきい値Ｔｔｈ以下の場合（Ｓ３３２にてＮＯ）は、処理がＳ３４５に進められる。この場合、ＥＣＵ３０は、一過性の変化による影響の可能性が高いとして、電流センサ１８が正常であると判定するとともに、Ｓ３５５で通常の運転を継続する。
【０１１６】
一方、タイマカウントが所定のしきい値Ｔｔｈより大きい場合（Ｓ３３２にてＮＯ）は、処理がＳ３４０に進められ、ＥＣＵ３０は、電流センサ１８に異常があると判定する。そして、Ｓ３５０にて、スイッチング素子Ｑ１をオンに固定し、かつスイッチング素子Ｑ２をオフに固定するようなスイッチング制御信号ＰＷＣを生成してコンバータ１２へ出力する。
【０１１７】
以上のような処理にしたがって制御することにより、一過性の変化による影響を低減しつつ、新たに部品を追加することなく、リアクトル電流ＩＬを検出する電流センサ１８の異常の有無を判定することができる。
【０１１８】
［実施の形態２］
実施の形態１においては、電流検出値の電流変化量ΔＩｄｅｔと演算から求められる電流変化量ΔＩｃａｌとを比較することによって、電流センサ１８の異常の有無を判定したが、これらを電流の単位時間あたりの電流変化量（以下、電流変化率とも称する。）によって比較することもできる。
【０１１９】
たとえば、実施の形態１の式（３）および式（４）について、それぞれ時間（ｔ２−ｔ１）で除することによって、電流検出値の変化率ΔＳｄｅｔおよび演算から求められる電流変化率ΔＳｃａｌを得ることができる。
【０１２０】
ΔＳｄｅｔ＝（Ｉ２−Ｉ１）／（ｔ２−ｔ１）  …  （３Ａ）
ΔＳｃａｌ＝ＶＬ／Ｌ  …  （４Ａ）
同様に、式（７）および式（８）からも、以下のように電流変化率が得られる。
【０１２１】
ΔＳｄｅｔ＝（Ｉ４−Ｉ３）／（ｔ４−ｔ３）  …  （７Ａ）
ΔＳｃａｌ＝（ＶＬ−ＶＨ）／Ｌ  …  （８Ａ）
そして、ΔＳｄｅｔおよびΔＳｃａｌを比較することによって、電流センサ１８の異常の有無を判定する。
【０１２２】
図９は、本実施の形態２において、ＥＣＵ３０で実行されるセンサ異常検出制御処理の詳細を説明するためのフローチャートである。
【０１２３】
図１および図９を参照して、ＥＣＵ３０は、Ｓ４００にて、電圧センサ１９および電圧センサ１３から、平滑コンデンサＣ１およびＣ２の電圧ＶＬおよびＶＨの検出値を取得する。
【０１２４】
そして、ＥＣＵ３０は、Ｓ４１０にて、リアクトル電流ＩＬをサンプリングする。
次に、ＥＣＵ３０は、Ｓ４２０にて、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２のスイッチング状態と、電圧ＶＬ，ＶＨおよびリアクトル電流のサンプリング値とに基づいて、電流変化率ΔＳｄｅｔ，ΔＳｃａｌを演算する。
【０１２５】
そして、ＥＣＵ３０は、Ｓ４３０にて、ΔＳｄｅｔとΔＳｃａｌとの差の絶対値が、所定のしきい値ΔＳｔｈより大きいか否かを判定する。
【０１２６】
ΔＳｄｅｔとΔＳｃａｌとの差の絶対値が、所定のしきい値ΔＳｔｈより大きい場合（Ｓ４３０にてＹＥＳ）は、処理がＳ４４０に進められる。ＥＣＵ３０は、Ｓ４４０にて、電流センサ１８に異常があると判定し、異常フラグＦＬＴをオンに設定する。そして、ＥＣＵ３０は、Ｓ４５０にて、スイッチング素子Ｑ１をオンに固定し、かつスイッチング素子Ｑ２をオフに固定するようなスイッチング制御信号ＰＷＣを生成して、コンバータ１２へ出力する。
【０１２７】
一方、ΔＳｄｅｔとΔＳｃａｌとの差の絶対値が、所定のしきい値ΔＳｔｈ以下の場合（Ｓ４３０にてＮＯ）は、処理がＳ４４５に進められる。ＥＣＵ３０は、Ｓ４４５にて、電流センサ１８は正常であると判定し、異常フラグＦＬＴをオフに設定する。そして、ＥＣＵ３０は、Ｓ４５５にて、キャリア生成部２５０からの搬送波ＣＲと、リアクトル電流ＩＬのフィードバック制御によって得られたデューティＤＵＴＹとの比較に基づいてスイッチング制御信号ＰＷＣを生成して、コンバータ１２へ出力する。
【０１２８】
以上のような処理に従って制御を行なうことによって、新たに部品を追加することなく、リアクトル電流ＩＬを検出する電流センサ１８の異常の有無を判定することができる。これによって、誤ったリアクトル電流をを用いてフィードバック制御がされることに起因して発生する過大な電流，電圧を抑制できるので、機器の損傷や劣化を防止することができる。
【０１２９】
なお、実施の形態２についても、実施の形態１の変形例を適用することが可能である。
なお、本実施の形態におけるスイッチング素子Ｑ１およびＱ２は、それぞれ本発明の「第１のスイッチング素子」および「第２のスイッチング素子」の一例である。
【０１３０】
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。
【符号の説明】
【０１３１】
１０，１３，１９  電圧センサ、１１，１８，２４，２５  電流センサ、１２  コンバータ、１４，２２，２３  インバータ、１５  Ｕ相アーム、１６  Ｖ相アーム、１７  Ｗ相アーム、２０  電源システム、２６，２７  回転角センサ、２８  蓄電装置、３０  ＥＣＵ、４０  エンジン、４１  動力分割機構、４２  駆動輪、４５  負荷装置、５０  空調機、５１  ＤＣ／ＤＣコンバータ、５２  補機負荷、５３  補機バッテリ、１００  車両、２００  電圧指令生成部、２０５  メインループ、２１０  電圧制御部、２１１，２２１  減算部、２１２  電圧制御演算部、２２０  電流制御部、２２２  電流制御演算部、２３０  駆動指令生成部、２４０  サンプリングホールド部、２５０  キャリア生成部、２８０  センサ監視部、Ｃ１，Ｃ２  平滑コンデンサ、Ｄ１〜Ｄ８  並列ダイオード、Ｌ１  リアクトル、ＭＧ１，ＭＧ２  モータジェネレータ、ＮＬ  接地線、ＰＬ１，ＰＬ２  電力線、Ｑ１〜Ｑ８  スイッチング素子、ＳＲ１，ＳＲ２  システムリレー。
【図１】
2011109851.tif 000003
【図２】
2011109851.tif 000004
【図３】
2011109851.tif 000005
【図４】
2011109851.tif 000006
【図５】
2011109851.tif 000007
【図６】
2011109851.tif 000008
【図７】
2011109851.tif 000009
【図８】
2011109851.tif 000010
【図９】
2011109851.tif 000011