(57)【要約】【課題】過電圧が発生したときに、電力素子が破損するのを防止することができるようにする。【解決手段】電源用スイッチング素子をスイッチングさせるスイッチング制御回路２９と、電源用スイッチング素子のスイッチングに伴って所定の出力電圧を発生させる出力電圧発生部とを有する。そして、出力電圧発生部は過電圧を検出する過電圧検出回路５２を備える。また、スイッチング制御回路２９は過電圧が検出されたときに出力電圧が高くなるのを抑制する出力電圧抑制処理手段を備える。この場合、過電圧が検出されると、出力電圧抑制処理手段は、出力電圧が高くなるのを抑制する。電源回路部２１の動作が停止させられるまでの間に、出力電圧が電力素子のゲート耐電圧を超えることがない。【選択図】　　　　　図１
2004080851.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トランスの一次側において電源用スイッチング素子をスイッチングさせるスイッチング制御回路と、トランスの二次側において前記電源用スイッチング素子のスイッチングに伴って所定の出力電圧を発生させる出力電圧発生部とを有するとともに、該出力電圧発生部は過電圧を検出する過電圧検出回路を備え、前記スイッチング制御回路は過電圧が検出されたときに前記出力電圧が高くなるのを抑制する出力電圧抑制処理手段を備えることを特徴とする駆動用電源装置。
【請求項２】
前記出力電圧発生部は複数の出力電圧を発生させる複数の相電源回路を備え、前記過電圧検出回路は各相電源回路に配設される請求項１に記載の駆動用電源装置。
【請求項３】
前記スイッチング制御回路は電源用スイッチング素子を所定のデューティ信号に従ってスイッチングさせるデューティ制御部を備え、前記出力電圧抑制処理手段は、前記デューティ制御部に配設され、過電圧が検出されたときに前記デューティ信号のデューティが小さくなるように制御する請求項１又は２に記載の駆動用電源装置。
【請求項４】
前記過電圧が検出されたときに過電圧信号を発生させ、該過電圧信号をスイッチング制御回路に送る過電圧信号発生部を有する請求項１〜３のいずれか１項に記載の駆動用電源装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、駆動用電源装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電動車両、例えば、電気自動車は、駆動装置を備え、該駆動装置において、駆動モータを駆動することによって発生させられた回転を駆動輪に伝達し、電気自動車を走行させるようにしている。また、例えば、ハイブリッド型車両の駆動装置においては、前記駆動モータのほかにエンジン及び発電機が配設され、前記エンジンを駆動することによって発電機による発電を行い、発電によって発生させられた電力をバッテリに蓄えることができるようになっている。
【０００３】
例えば、前記駆動モータは、回転自在に配設され、磁極対を備えたロータ、及び該ロータより径方向外方に配設され、Ｕ相、Ｖ相及びＷ相のコイルを備えたステータを有する。そして、前記各コイルにＵ相、Ｖ相及びＷ相の電流を供給することによって、前記駆動モータを駆動し、駆動モータのトルク、すなわち、駆動モータトルクを発生させることができる。
【０００４】
そのために、前記バッテリとインバータとが接続され、バッテリから直流の電流がインバータに供給され、駆動モータ制御装置によって発生させられたパルス幅変調信号に基づいて、前記インバータを構成する複数の電力素子としてのトランジスタが所定のパターンでスイッチングさせられ、前記各相の電流が発生させられる。そして、前記各トランジスタをスイッチングさせるのに必要な電圧を発生させるために、駆動用電源装置が配設され、該駆動用電源装置において、電源回路部と前記インバータとが接続され、前記電源回路部において発生させられたＵ相、Ｖ相及びＷ相の電圧がインバータに供給される。
【０００５】
なお、前記インバータにおいては、前記トランジスタとしてＦＥＴを使用することができるほかに、トランジスタモジュールを構成する３個のＩＧＢＴを使用することができる。また、インバータ及びドライブ回路を一体に形成したＩＰＭ（インテリジェントパワーモジュール）を使用することができる。ＦＥＴを使用した場合、各ＦＥＴが、ＩＧＢＴを使用した場合、各ＩＧＢＴが電力素子を構成する。
【０００６】
図２は駆動用電源装置を示す図である。
【０００７】
図において、２１は電源回路部、２２は図示されない駆動モータを駆動するための図示されないインバータ及び図示されないドライブ回路を備えたＩＰＭ、２３は前記駆動モータを制御する駆動モータ制御装置であり、前記電源回路部２１にコネクタＣｎ１、Ｃｎ２が、ＩＰＭ２２にコネクタＣｎ３、Ｃｎ４が、駆動モータ制御装置２３にコネクタＣｎ５、Ｃｎ６がそれぞれ配設される。
【０００８】
ところで、前記電源回路部２１には、補機用の電源電圧である図示されないバッテリの電圧が、図示されないイグニッション（ＩＧ）スイッチがオンにされるのに伴って、駆動モータ制御装置２３を介して、イグニッション電圧として供給される。そして、前記電源回路部２１は、イグニッション電圧に基づいて＋１５〔Ｖ〕のベースの電圧を発生させる図示されないトランス、該トランスの一次側において、電流を断続し、所定の一次電流を発生させる電源用スイッチング素子としてのＦＥＴ、デューティ信号を発生させ、該デューティ信号を前記ＦＥＴに送り、ＦＥＴをスイッチングさせる図示されないスイッチング制御回路、前記トランスの二次側において、前記ＦＥＴのスイッチングに伴って、各相の＋１５〔Ｖ〕の電圧を発生させるＵ相電源回路、Ｖ相電源回路、Ｗ相電源回路、Ｘ相電源回路、Ｙ相電源回路及びＺ相電源回路の各相の相電源回路、二次側において各相の＋１５〔Ｖ〕の電圧が発生させられるのに伴って、該電圧をフィードバックするために一次側に配設されたフィードバック回路等が配設される。
【０００９】
前記電源回路部２１において、例えば、前記スイッチング制御回路、フィードバック回路等に異常が発生して、過剰な電圧、すなわち、過電圧が発生させられると、各相電源回路に配設された過電圧検出回路が、過電圧を検出し、検出信号を発生させてフェール検出回路に送る。該フェール検出回路に検出信号が送られると、インタフェース回路はＲＥＡＤＹ信号をローレベルにして駆動モータ制御装置２３に送る。そして、該駆動モータ制御装置２３は、ＲＥＡＤＹ信号がローレベルであると判断すると、前記イグニッション電圧を電源回路部２１に供給する回路を遮断し、前記電源回路部２１の動作を停止させる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の駆動用電源装置においては、過電圧検出回路が過電圧を検出してから電源回路部２１の動作が停止させられるまでの間に、ＩＰＭ２２、特に、ＩＰＭ２２の図示されないトランジスタ、ドライブ回路等が破損してしまうことがある。
【００１１】
本発明は、前記従来の駆動用電源装置の問題点を解決して、過電圧が発生したときに、電力素子が破損するのを防止することができる駆動用電源装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
そのために、本発明の駆動用電源装置においては、トランスの一次側において電源用スイッチング素子をスイッチングさせるスイッチング制御回路と、トランスの二次側において前記電源用スイッチング素子のスイッチングに伴って所定の出力電圧を発生させる出力電圧発生部とを有する。
【００１３】
そして、該出力電圧発生部は過電圧を検出する過電圧検出回路を備える。また、前記スイッチング制御回路は過電圧が検出されたときに前記出力電圧が高くなるのを抑制する出力電圧抑制処理手段を備える。
【００１４】
本発明の他の駆動用電源装置においては、さらに、前記出力電圧発生部は複数の相の出力電圧を発生させる複数の相電源回路を備える。また、前記過電圧検出回路は各相電源回路に配設される。
【００１５】
本発明の更に他の駆動用電源装置においては、さらに、前記スイッチング制御回路は電源用スイッチング素子を所定のデューティ信号に従ってスイッチングさせるデューティ制御部を備える。そして、前記出力電圧抑制処理手段は、前記デューティ制御部に配設され、過電圧が検出されたときに前記デューティ信号のデューティが小さくなるように制御する。
【００１６】
本発明の更に他の駆動用電源装置においては、さらに、前記過電圧が検出されたときに過電圧信号を発生させ、該過電圧信号をスイッチング制御回路に送る過電圧信号発生部を有する。
【００１７】
【発明の実施の形態】
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。
【００１８】
図３は本発明の第　１の実施の形態における電動車両駆動制御装置の制御回路図である。
【００１９】
図において、２２はＩＰＭ、２３は各種のプログラム、データ等に従ってコンピュータとして機能する駆動モータ制御装置、３１は電動機械としてのＤＣブラシレス駆動モータ等の駆動モータであり、前記ＩＰＭ２２はインバータ４０及びドライブ回路５１を備える。前記駆動モータ３１は、回転自在に配設された図示されないロータ、及び該ロータより径方向外方に配設されたステータを備える。
【００２０】
前記ロータは、前記駆動モータ３１の図示されないシャフトに取り付けられたロータコア、及び該ロータコアの円周方向における複数箇所に配設された永久磁石を備える。本実施の形態においては、前記ロータコアの円周方向における１２箇所にＮ極及びＳ極を交互に外周面に向けて永久磁石が配設され、６個の磁極対が形成される。また、前記ステータは、図示されないステータコア、及び該ステータコアに巻装されたＵ相、Ｖ相及びＷ相のステータコイル１１〜１３を備え、前記ステータコアの円周方向における複数箇所には、径方向内方に向けて突出させてティースが形成される。
【００２１】
前記駆動モータ３１を駆動して、電気自動車、ハイブリッド型車両等の電動車両を走行させるために、駆動用の直流電源としてのバッテリ１４、該バッテリ１４から直流の電流が供給され、該直流の電流を交流の電流に変換してＵ相、Ｖ相及びＷ相の電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗを発生させる前記インバータ４０、及び前記駆動モータ制御装置２３からパルス幅変調信号を受けて駆動信号を発生させ、該駆動信号をインバータ４０に送る前記ドライブ回路５１が配設される。そして、インバータ４０によって発生させられた電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗは各ステータコイル１１〜１３に供給される。
【００２２】
そのために、前記インバータ４０は、６個の電力素子としてのトランジスタＴｒ１〜Ｔｒ６を備え、各トランジスタＴｒ１〜Ｔｒ６がスイッチングさせられ、選択的にオン・オフさせられることによって、前記電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗが発生させられる。なお、ＩＰＭ２２とバッテリ１４との間に平滑用のコンデンサ１７が配設され、該コンデンサ１７には、静電容量に対応する電荷が蓄積される。
【００２３】
また、前記駆動モータ３１のシャフトに磁極位置検出部としてのレゾルバ４３が取り付けられ、該レゾルバ４３によってロータの磁極位置θが検出される。なお、本実施の形態においては、前記磁極位置検出部としてレゾルバ４３が使用されるようになっているが、該レゾルバ４３に代えて図示されないホール素子及び磁極位置検出回路を使用することもできる。その場合、前記ホール素子は、前記ロータの回動に伴って、所定の角度ごとに位置検出信号を発生させ、前記磁極位置検出回路は、前記位置検出信号を受けると、位置検出信号の信号レベルの組合せに基づいて磁極位置θを検出する。
【００２４】
また、本実施の形態においては、インバータ４０及びドライブ回路５１を一体に形成したＩＰＭ２２が使用されるようになっているが、インバータとドライブ回路とが独立に配設される場合、前記インバータにおいて前記各トランジスタＴｒ１〜Ｔｒ６としてＦＥＴを使用したり、トランジスタモジュールを構成する３個のＩＧＢＴを使用したりすることもできる。その場合、各ＩＧＢＴは、トランジスタＴｒ１、Ｔｒ２から成るトランジスタモジュール、トランジスタＴｒ３、Ｔｒ４から成るトランジスタモジュール、及びトランジスタＴｒ５、Ｔｒ６から成るトランジスタモジュールを構成する。
【００２５】
そして、本実施の形態においては、ＩＰＭ２２が、インバータ４０においてＦＥＴを使用した場合は各ＦＥＴが、インバータ４０においてＩＧＢＴを使用した場合は各ＩＧＢＴが、電力素子を構成する。
【００２６】
ところで、前記ステータコイル１１〜１３はスター結線されているので、各相のうちの二つの相の電流の値が決まると、残りの一つの相の電流の値も決まる。
したがって、電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗを制御するために、例えば、ステータコイル１１、１２のリード線にＵ相及びＶ相の電流Ｉｕ、Ｉｖを検出する電流検出手段としての電流センサ３３、３４が配設され、該電流センサ３３、３４は、検出した電流Ｉｕ、Ｉｖを駆動モータ制御装置２３に送る。
【００２７】
そして、該駆動モータ制御装置２３はＣＰＵ２４、ＲＡＭ２５、ＲＯＭ２６等から成り、ＣＰＵ２４の図示されない駆動モータ回転速度算出処理手段は、駆動モータ回転速度算出処理を行い、前記磁極位置θに基づいて駆動モータ３１の回転速度、すなわち、駆動モータ回転速度ＮＭを算出する。また、前記ＣＰＵ２４の図示されない車速検出処理手段は、車速検出処理を行い、前記駆動モータ回転速度ＮＭに対応する車速Ｖを検出し、検出された車速Ｖを、電動車両の全体の制御を行う図示されない車両制御装置に送る。
【００２８】
該車両制御装置の指令値発生部は、前記車速Ｖ、及び図示されないアクセルセンサによって検出されたアクセル開度αに基づいて電動車両を走行させるのに必要な車両要求トルクを算出し、該車両要求トルクに対応させて駆動モータトルクＴＭの目標値を表す駆動モータ目標トルクＴＭ＊　を発生させ、該駆動モータ目標トルクＴＭ＊　を前記駆動モータ制御装置２３に送る。
【００２９】
前記ＣＰＵ２４の図示されない駆動モータ制御処理手段は、駆動モータ制御処理を行い、前記駆動モータ目標トルクＴＭ＊　を読み込むと、前記ＲＯＭ２６に記録された図示されない電流指令値マップを参照し、ベクトル表示された電流指令値ｉｓのｄ軸成分を表すｄ軸電流指令値ｉｄｓ、及びｑ軸成分を表すｑ軸電流指令値ｉｑｓを決定するとともに、前記電流Ｉｕ、Ｉｖを読み込み、前記ｄ軸電流指令値ｉｄｓ及びｑ軸電流指令値ｉｑｓ並びに電流Ｉｕ、Ｉｖに基づいて、Ｕ相、Ｖ相及びＷ相の電圧指令値Ｖｕ＊　、Ｖｖ＊　、Ｖｗ＊　を算出し、該電圧指令値Ｖｕ＊　、Ｖｖ＊　、Ｖｗ＊　に基づいて所定のパルス幅を有するＵ相、Ｖ相及びＷ相のパルス幅変調信号ＳＵ、ＳＶ、ＳＷを発生させ、該パルス幅変調信号ＳＵ、ＳＶ、ＳＷに対してデッドタイム補償の処理を施してパルス幅変調信号ＳＵ、ＳＶ、ＳＷ、ＳＸ、ＳＹ、ＳＺを発生させ、該パルス幅変調信号ＳＵ、ＳＶ、ＳＷ、ＳＸ、ＳＹ、ＳＺをＩＰＭ２２に送る。なお、パルス幅変調信号ＳＵ、ＳＶ、ＳＷは、トランジスタＴｒ１、Ｔｒ３、Ｔｒ５に対応させて、パルス幅変調信号ＳＸ、ＳＹ、ＳＺは、トランジスタＴｒ２、Ｔｒ４、Ｔｒ６に対応させて発生させられる。
【００３０】
前記ドライブ回路５１は、前記パルス幅変調信号ＳＵ、ＳＶ、ＳＷ、ＳＸ、ＳＹ、ＳＺが送られると、トランジスタＴｒ１〜Ｔｒ６を駆動するために６個の駆動信号をそれぞれ発生させ、該駆動信号をインバータ４０に送る。該インバータ４０は、前記駆動信号がオンの間だけトランジスタＴｒ１〜Ｔｒ６をオンにして電流Ｉｕ　　、Ｉｖ　　、ＩＷ　を発生させ、該電流Ｉｕ　　、Ｉｖ　　、ＩＷ　を前記各ステータコイル１１〜１３に供給する。このように、駆動モータ３１を駆動することによって電動車両を走行させることができる。
【００３１】
なお、前記駆動モータ制御装置２３においては、ロータの磁極対の方向にｄ軸を、該ｄ軸と直角の方向にｑ軸をそれぞれ採ったｄ−ｑ軸モデル上でベクトル制御演算によるフィードバック制御が行われるようになっている。
【００３２】
そのために、前記ＣＰＵ２４内において、前記電流センサ３３、３４によって検出された電流Ｉｕ、Ｉｖ、及びレゾルバ４３によって検出された磁極位置θに基づいて三相／二相変換が行われ、電流Ｉｕ、Ｉｖがｄ軸電流ｉｄ及びｑ軸電流ｉｑに変換される。そして、ｄ軸電流ｉｄと前記ｄ軸電流指令値ｉｄｓとのｄ軸電流偏差Δｉｄが算出され、ｑ軸電流ｉｑと前記ｑ軸電流指令値ｉｑｓとのｑ軸電流偏差Δｉｑが算出され、ｄ軸電流偏差Δｉｄ及びｑ軸電流偏差Δｉｑが零（０）になるように、２軸上のインバータ出力としてのｄ軸電圧指令値Ｖｄ＊　及びｑ軸電圧指令値Ｖｑ＊　が発生させられる。
【００３３】
続いて、該ｄ軸電圧指令値Ｖｄ＊　、ｑ軸電圧指令値Ｖｑ＊　及び磁極位置θに基づいて二相／三相変換が行われ、ｄ軸電圧指令値Ｖｄ＊　及びｑ軸電圧指令値Ｖｑ＊　がＵ相、Ｖ相及びＷ相の電圧指令値Ｖｕ＊　、Ｖｖ＊　、Ｖｗ＊　に変換され、該電圧指令値Ｖｕ　＊、Ｖｖ　＊、Ｖｗ＊　、及び図示されない直流電圧検出器によって検出されたバッテリ１４の電圧、すなわち、バッテリ電圧ＶＢに基づいて各相のパルス幅変調信号ＳＵ、ＳＶ、ＳＷ、ＳＸ、ＳＹ、ＳＺが発生させられる。
【００３４】
ところで、前記トランジスタＴｒ１、Ｔｒ３、Ｔｒ５を所定のパルス幅だけオンにするに当たり、トランジスタＴｒ１、Ｔｒ３、Ｔｒ５の駆動信号の電圧は＋１５〔Ｖ〕にされるが、その間、トランジスタＴｒ２、Ｔｒ４、Ｔｒ６をオフにするために、トランジスタＴｒ２、Ｔｒ４、Ｔｒ６の駆動信号の電圧は０〔Ｖ〕にされる。同様に、前記トランジスタＴｒ２、Ｔｒ４、Ｔｒ６を所定のパルス幅だけオンにするに当たり、トランジスタＴｒ２、Ｔｒ４、Ｔｒ６の駆動信号の電圧は＋１５〔Ｖ〕にされるが、その間、トランジスタＴｒ１、Ｔｒ３、Ｔｒ５をオフにするために、トランジスタＴｒ１、Ｔｒ３、Ｔｒ５の駆動信号の電圧は０〔Ｖ〕にされる。
【００３５】
そこで、前記各駆動信号の電圧を＋１５〔Ｖ〕又は０〔Ｖ〕にするために、図示されない電源回路部が配設され、該電源回路部において所定の駆動電圧としてのＵ相、Ｖ相、Ｗ相、Ｘ相、Ｙ相及びＺ相の＋１５〔Ｖ〕の電圧が発生させられ、該各相の＋１５〔Ｖ〕の電圧がＩＰＭ２２に対して出力されるようになっている。なお、トランジスタＴｒ１〜Ｔｒ６をオフにするために、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相、Ｘ相、Ｙ相及びＺ相の＋１５〔Ｖ〕の電圧は、前記ＩＰＭ２２内において０〔Ｖ〕に変換される。
【００３６】
本実施の形態においては、ＩＰＭ２２が使用され、該ＩＰＭ２２がインバータ４０及びドライブ回路５１を備えるので、ドライブ回路５１と各トランジスタＴｒ１〜Ｔｒ６との距離が短い。したがって、各駆動信号の電圧を０〔Ｖ〕にするだけで各トランジスタＴｒ１〜Ｔｒ６を確実にオフにすることができる。これに対して、ＩＰＭ２２が使用されない場合、インバータとドライブ回路とは独立に配設され、配線されるので、ドライブ回路と各トランジスタとの距離が長くなる。そこで、ＩＰＭ２２が使用されない場合には、各トランジスタＴｒ１〜Ｔｒ６を確実にオフにするために、各駆動信号の電圧は−１５〔Ｖ〕にされる。
【００３７】
また、前記電源回路部、ＩＰＭ２２及び駆動モータ制御装置２３によって駆動用電源装置が構成される。
【００３８】
次に、電源回路部について説明する。
【００３９】
図１は本発明の第１の実施の形態における電源回路部のブロック図、図４は本発明の第１の実施の形態における電源回路部の要部を示す第１の図、図５は本発明の第１の実施の形態における電源回路部の要部を示す第２の図、図６は本発明の第１の実施の形態における電源回路部の動作を示すフローチャートである。
【００４０】
図において、２１は電源回路部であり、該電源回路部２１にコネクタＣｎ１、Ｃｎ２が配設される。該コネクタＣｎ１は、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相、Ｘ相、Ｙ相及びＺ相の＋１５〔Ｖ〕の電圧を出力するための出力端子ｔ１〜ｔ６、及び各相の接地（ＧＮＤ）端子ｔ７〜ｔ１２を備え、コネクタＣｎ２は、図示されないイグニッションスイッチがオンにされるのに伴って駆動モータ制御装置２３（図３）から供給された補機用の電源電圧である図示されないバッテリの電圧を、イグニッション（ＩＧ）電圧として受けるための入力端子ｔ１３、電源回路部２１が正常に動作していることを表す、正常動作信号としてのＲＥＡＤＹ（レディ）信号を出力するための出力端子ｔ１４、及び電源回路部２１を接地させるための接地端子ｔ１５を備える。前記ＲＥＡＤＹ信号は、電源回路部２１が正常に動作している場合にハイレベルに、電源回路部２１に異常が発生した場合にローレベルになる。なお、前記イグニッション電圧は正常なＲＥＡＤＹ信号より電圧レベルが高い信号を表す。
【００４１】
また、前記電源回路部２１は、前記イグニッション電圧に基づいて、＋１５〔Ｖ〕のベースの電圧を発生させるためのトランス２７、該トランス２７の一次側において、電流を断続し、所定の一次電流を発生させる電源用スイッチング素子としてのＦＥＴ３０を備えたスイッチング回路２８、デューティ信号ＳＤをスイッチング回路２８に送り、ＦＥＴ３０をスイッチングさせるスイッチング制御回路２９、前記トランス２７の二次側において、前記ＦＥＴ３０のスイッチングに伴って、各相の＋１５〔Ｖ〕の出力電圧を発生させるＵ相電源回路４４、Ｖ相電源回路４５、Ｗ相電源回路４６、Ｘ相電源回路４７、Ｙ相電源回路４８及びＺ相電源回路４９の各相の相電源回路、二次側において各相の＋１５〔Ｖ〕の出力電圧が発生させられるに伴って、該出力電圧をフィードバックするために一次側に配設されたフィードバック回路３５、並びにＲＥＡＤＹ信号を発生させるインタフェース（Ｉ／Ｆ）回路３６を有し、前記スイッチング制御回路２９のデューティ制御部６１は、スイッチング信号としての前記デューティ信号ＳＤを発生させる。前記Ｕ相電源回路４４、Ｖ相電源回路４５、Ｗ相電源回路４６、Ｘ相電源回路４７、Ｙ相電源回路４８及びＺ相電源回路４９の各相の相電源回路によって出力電圧発生部が構成される。前記トランス２７は、一次側に一次側巻線ｍ１、ｍ２を、二次側に二次側巻線ｍ３〜ｍ８を備える。
【００４２】
なお、前記Ｕ相電源回路４４に出力端子ｔ１及び接地端子ｔ７が、Ｖ相電源回路４５に出力端子ｔ２及び接地端子ｔ８が、Ｗ相電源回路４６に出力端子ｔ３及び接地端子ｔ９が、Ｘ相電源回路４７に出力端子ｔ４及び接地端子ｔ１０が、Ｙ相電源回路４８に出力端子ｔ５及び接地端子ｔ１１が、Ｚ相電源回路４９に出力端子ｔ６及び接地端子ｔ１２がそれぞれ接続される。また、前記インタフェース回路３６に出力端子ｔ１４が接続され、該出力端子ｔ１４を介してＲＥＡＤＹ信号が駆動モータ制御装置２３に対して出力される。該駆動モータ制御装置２３に図示されないコネクタが配設され、該コネクタは、電源回路部２１から送られたＲＥＡＤＹ信号を受けるために、入力端子を備える。
【００４３】
そして、スイッチング回路２８は、前記ＦＥＴ３０及び抵抗Ｒ１、Ｒ２を備え、前記ＦＥＴ３０において、ドレインは一次側巻線ｍ１を介して入力端子ｔ１３と、ゲートは抵抗Ｒ１を介してスイッチング制御回路２９の出力端子ＯＵＴと接続され、ソースは抵抗Ｒ２を介して接地される。前記ゲートにスイッチング信号ＳＤが入力されると、ＦＥＴ３０がオン・オフさせられて電流が発生させられ、該電流が一次側巻線ｍ１に一次電流として送られる。
【００４４】
なお、前記ＦＥＴ３０と抵抗Ｒ２との間に抵抗Ｒ３を介してスイッチング制御回路２９のセット端子ＣＳが接続され、抵抗Ｒ３のセット端子ＣＳ側がコンデンサＣ１を介して接地させられる。
【００４５】
また、前記フィードバック回路３５は、＋５〔Ｖ〕のインタフェース回路３６の電源用の電圧を供給する電源Ｖｃｃとグラウンドとの間に接続されたコンデンサＣ２、該コンデンサＣ２と並列に、かつ、互いに直列に接続されたダイオードＤ１、及びフィードバック用の電圧発生部として機能する一次側巻線ｍ２、並びに前記コンデンサＣと並列に、かつ、互いに直列に接続された分圧用の抵抗Ｒ４、Ｒ５を備え、該抵抗Ｒ４、Ｒ５間にスイッチング制御回路２９のフィードバック端子ＦＢが接続される。なお、前記抵抗Ｒ４、Ｒ５によって分圧部３９が構成される。
【００４６】
そして、前記Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相、Ｘ相、Ｙ相及びＺ相の＋１５〔Ｖ〕の出力電圧が発生させられるのに伴って、前記一次側巻線ｍ２によって前記＋５〔Ｖ〕の制御用の電圧が発生させられ、前記電源Ｖｃｃに供給される。また、前記制御用の電圧は、フィードバック用の電圧、すなわち、フィードバック電圧としてスイッチング制御回路２９のフィードバック端子ＦＢに供給される。なお、スイッチング制御回路２９の設計上、制御用の電圧は前記分圧部３９によって分圧され、＋２〔Ｖ〕の電圧がフィードバック電圧としてフィードバック端子ＦＢに供給される。
【００４７】
前記トランス２７の二次側において、＋１５〔Ｖ〕より高い出力電圧が発生させられると、前記一次側巻線ｍ２において＋５〔Ｖ〕より高い制御用の電圧が発生させられ、該制御用の電圧が分圧部３９によって分圧され、＋２〔Ｖ〕より高いフィードバック電圧がスイッチング制御回路２９に供給される。そして、スイッチング制御回路２９に＋２〔Ｖ〕より高いフィードバック電圧が供給されると、デューティ制御部６１は、デューティ信号ＳＤのデューティを小さくし、トランス２７の二次側において発生させられる出力電圧を低くする。
【００４８】
また、前記トランス２７の二次側において、＋１５〔Ｖ〕より低い出力電圧が発生させられると、前記一次側巻線ｍ２において＋５〔Ｖ〕より低い制御用の電圧が発生させられ、該制御用の電圧が分圧部３９によって分圧され、＋２〔Ｖ〕より低いフィードバック電圧がスイッチング制御回路２９に供給される。そして、スイッチング制御回路２９に＋２〔Ｖ〕より低いフィードバック電圧が供給されると、デューティ制御部６１は、デューティ信号ＳＤのデューティを大きくし、トランス２７の二次側において発生させられる出力電圧を高くする。このようにして、トランス２７の二次側において発生させられる出力電圧を＋１５〔Ｖ〕に維持することができる。なお、スイッチング制御回路２９において、ＧＮＤは接地端子、ＲＥＦは参照端子、ＲＣはリセット端子である。前記Ｕ相電源回路４４、Ｖ相電源回路４５、Ｗ相電源回路４６、Ｘ相電源回路４７、Ｙ相電源回路４８及びＺ相電源回路４９は、それぞれ二次側巻線ｍ３〜ｍ８の各端子間に発生した出力電圧を平滑し、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相、Ｘ相、Ｙ相及びＺ相の＋１５〔Ｖ〕の出力電圧を発生させる平滑回路５０、並びに各平滑回路５０に接続され、前記Ｕ相電源回路４４、Ｖ相電源回路４５、Ｗ相電源回路４６、Ｘ相電源回路４７、Ｙ相電源回路４８及びＺ相電源回路４９において過電圧が発生したときに、過電圧を検出する過電圧検出回路５２を有する。
【００４９】
前記各平滑回路５０は二次側巻線ｍ３〜ｍ８の各端子間に直列に接続されたダイオードＤ２及びコンデンサＣ３を備え、ダイオードＤ２とコンデンサＣ３との間の端子ｔ２１に＋１５〔Ｖ〕の出力電圧が発生させられ、コンデンサＣ３と二次側巻線ｍ３〜ｍ７との間の端子ｔ２２が接地させられる。
【００５０】
また、前記各過電圧検出回路５２は、前記端子ｔ２１、ｔ２２間に直列に接続された抵抗Ｒ６、Ｒ７、該抵抗Ｒ６、Ｒ７と並列に、かつ、互いに直列に接続された抵抗Ｒ８、Ｒ９及び過電圧検出素子としてのシャントレギュレータＩＣを備え、前記抵抗Ｒ９と並列にホトダイオードＰＤが接続される。そして、前記抵抗Ｒ６、Ｒ７間がシャントレギュレータＩＣのリファレンス端子に接続される。
【００５１】
前記Ｕ相電源回路４４、Ｖ相電源回路４５、Ｗ相電源回路４６、Ｘ相電源回路４７、Ｙ相電源回路４８及びＺ相電源回路４９において、前記端子ｔ２１に発生させられる出力電圧が高くなり、過電圧が発生すると、抵抗Ｒ６、Ｒ７によって分圧され、シャントレギュレータＩＣのリファレンス端子に印加される電圧が高くなり、シャントレギュレータＩＣは、カソード・アノード間を流れる電流を多くし、ホトダイオードＰＤを流れる電流を多くし、電流に対応する光量の光を発光させる。なお、本実施の形態においては、過電圧検出回路５２は、前記抵抗Ｒ６、Ｒ７間の電圧に基づいて過電圧を検出し、前記電圧を検出信号としてシャントレギュレータＩＣに送り、リファレンス端子に印加する。
【００５２】
また、フェール検出回路５３は、前記ホトダイオードＰＤ及びホトトランジスタＰＴから成り、ホトカプラを構成する。
【００５３】
そして、前記インタフェース回路３６は、図５に示されるように、ホトトランジスタＰＴと接続され、該ホトトランジスタＰＴのエミッタとグラウンドとの間に、互いに直列に接続された抵抗Ｒ１１、Ｒ１２、該抵抗Ｒ１１、Ｒ１２間にベースが、コレクタに過電圧信号端子ｔ２３が接続され、エミッタが接地させられたトランジスタＴｒ１１、電源Ｖｃｃと出力端子ｔ１４との間に接続された抵抗Ｒ１０、及び前記抵抗Ｒ１１、Ｒ１２間にベースが、抵抗Ｒ１０と出力端子ｔ１４との間にコレクタが接続され、エミッタが接地させられたトランジスタＴｒ１０を有する。
【００５４】
前記構成の電源回路部２１において、例えば、前記スイッチング制御回路２９、フィードバック回路３５等に異常が発生して、前記Ｕ相電源回路４４、Ｖ相電源回路４５、Ｗ相電源回路４６、Ｘ相電源回路４７、Ｙ相電源回路４８及びＺ相電源回路４９のうちの所定の相電源回路の出力電圧が高くなり、あらかじめ設定された閾（しきい）値を表す過電圧検出レベルと等しくなり、過電圧が発生すると、前記過電圧検出回路５２によって過電圧が検出され、抵抗Ｒ６、Ｒ７によって分圧され、前記リファレンス端子に印加される電圧が設定値より高くなる。
【００５５】
これにより、前記所定の相電源回路のフェール検出回路５３において、ホトダイオードＰＤを流れる電流が閾値を超え、ホトトランジスタＰＴがオンになり、コレクタに電源Ｖｃｃが接続され、抵抗Ｒ１１、Ｒ１２間に所定の電圧が発生させられる。その結果、トランジスタＴｒ１０、Ｔｒ１１がオンになり、出力端子ｔ１４及び過電圧信号端子ｔ２３が接地させられると、出力端子ｔ１４に発生させられ、駆動モータ制御装置２３に送られるＲＥＡＤＹ信号、及び過電圧信号端子ｔ２３に発生させられ、スイッチング制御回路２９に送られる過電圧信号ＳＧ１はローレベルになる。また、トランジスタＴｒ１０、Ｔｒ１１がオフになり、出力端子ｔ１４及び過電圧信号端子ｔ２３が接地させられなくなると、出力端子ｔ１４に発生させられるＲＥＡＤＹ信号はハイレベルになり、過電圧信号端子ｔ２３はハイインピーダンスになる。なお、前記インタフェース回路３６によって過電圧信号発生部が構成される。
【００５６】
そして、前記スイッチング制御回路２９は、フィードバック端子ＦＢに接続されたエラーアンプＡＭを備え、過電圧信号端子ｔ２３と接続された比較出力端子ＣＯＭＰに過電圧信号ＳＧ１を受けると、前記エラーアンプＡＭの出力がローレベルになり、その結果、デューティ制御部６１の図示されない出力電圧抑制処理手段は、出力電圧抑制処理を行い、直ちにデューティ信号ＳＤのデューティが小さくなるように制御し、トランス２７の二次側において発生させられる出力電圧が高くなるのを抑制する。そして、出力電圧は、前記過電圧検出レベル程度の一定の値を採るようになる。その間、ＲＥＡＤＹ信号はハイレベルとローレベルとを交互に採って、ハンチングを発生させる。なお、前記比較出力端子ＣＯＭＰとフィードバック端子ＦＢとの間は、互いに並列に接続された抵抗Ｒ１５及びコンデンサＣ５によって接続される。
【００５７】
そして、出力電圧が過電圧検出レベル程度の一定の値を採り続ける間に、前記駆動モータ制御装置２３は、ＲＥＡＤＹ信号がローレベルであると判断し、前記イグニッション電圧を電源回路部２１に供給する回路を遮断し、前記電源回路部２１の動作を停止させる。
【００５８】
このように、前記所定の相電源回路において過電圧が発生し、過電圧検出回路５２によって過電圧が検出されると、インタフェース回路３６において過電圧信号ＳＧ１が発生させられ、デューティ制御部６１において直ちにデューティ信号ＳＤのデューティが小さくなるように制御される。したがって、過電圧検出回路が過電圧を検出してから電源回路部２１の動作が停止させられるまでの間に、出力電圧が、過電圧検出レベルより高くならず、ＩＰＭ２２のゲート耐電圧を超えることがないので、ＩＰＭ２２、特に、トランジスタＴｒ１〜Ｔｒ６、ドライブ回路５１等が破損するのを防止することができる。
【００５９】
次に、フローチャートについて説明する。
ステップＳ１　出力電圧が高くなる。
ステップＳ２　出力電圧が過電圧検出レベルと等しくなると、過電圧検出回路が過電圧を検出する。
ステップＳ３　過電圧信号ＳＧ１が送られる。
ステップＳ４　デューティ信号ＳＤのデューティを小さくする。
ステップＳ５　出力電圧が高くなるのを抑制する。
ステップＳ６　出力電圧が過電圧検出レベルより高いかどうかを判断し、出力電圧が過電圧検出レベルより高い場合はステップＳ１に戻り、出力電圧が過電圧検出レベル以下である場合は処理を終了する。
【００６０】
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。なお、第１の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与することによってその説明を省略する。
【００６１】
図７は本発明の第２の実施の形態における電源回路部の要部を示す図である。
【００６２】
この場合、過電圧検出素子として第１の実施の形態におけるシャントレギュレータＩＣ（図５）に代えてツェナダイオードＺＤが使用される。したがって、所定の相電源回路において、前記端子ｔ２１の出力電圧が過電圧検出レベルより高くなり、過電圧が発生すると、ツェナダイオードＺＤが降伏し、カソード・アノード間を電流が流れ、ホトダイオードＰＤは、電流に対応する光量の光を発光させる。本実施の形態においては、過電圧検出回路５２は、前記端子ｔ２１の出力電圧に基づいて過電圧を検出し、前記出力電圧を検出信号としてツェナダイオードＺＤに送る。
【００６３】
なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。
【００６４】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、駆動用電源装置においては、トランスの一次側において電源用スイッチング素子をスイッチングさせるスイッチング制御回路と、トランスの二次側において前記電源用スイッチング素子のスイッチングに伴って所定の出力電圧を発生させる出力電圧発生部とを有する。
【００６５】
そして、該出力電圧発生部は過電圧を検出する過電圧検出回路を備える。また、前記スイッチング制御回路は過電圧が検出されたときに前記出力電圧が高くなるのを抑制する出力電圧抑制処理手段を備える。
【００６６】
この場合、出力電圧発生部において過電圧が発生し、過電圧検出回路によって過電圧が検出されると、前記出力電圧抑制処理手段は、出力電圧が高くなるのを抑制する。したがって、過電圧検出回路が過電圧を検出してから電源回路部の動作が停止させられるまでの間に、出力電圧が、過電圧検出レベルより高くならず、電力素子のゲート耐電圧を超えることがないので、電力素子が破損するのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態における電源回路部のブロック図である。
【図２】駆動用電源装置を示す図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態における電動車両駆動制御装置の制御回路図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態における電源回路部の要部を示す第１の図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態における電源回路部の要部を示す第２の図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態における電源回路部の動作を示すフローチャートである。
【図７】本発明の第２の実施の形態における電源回路部の要部を示す図である。
【符号の説明】
２２　　ＩＰＭ
２３　　駆動モータ制御装置
２７　　トランス
２９　　スイッチング制御回路
３６　　インタフェース回路
４４　　Ｕ相電源回路
４５　　Ｖ相電源回路
４６　　Ｗ相電源回路
４７　　Ｘ相電源回路
４８　　Ｙ相電源回路
４９　　Ｚ相電源回路
５２　　過電圧検出回路
６１　　デューティ制御部
Ｔｒ１〜Ｔｒ６　　トランジスタ
【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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