(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源制御システムであって、
直流電源と、
前記直流電源から供給された直流電流を所定の周波数の交流電流に変換し、モータを駆動させる駆動電流として、前記モータに供給できるインバータと、
前記直流電源から供給された直流電流を、スイッチング制御により電圧を調整して前記インバータに供給できるコンバータと、
前記インバータと前記コンバータとの間に配されたコンデンサと、
前記インバータへの入力電圧を検出する電圧センサと、
前記インバータおよび前記コンバータを制御できる制御部と、を備え、
前記制御部は、前記入力電圧が閾値を超えた場合、前記コンバータによるスイッチング制御を停止させたのち、前記入力電圧が閾値を超えた状態において生じるサージ電圧を含む前記入力電圧が前記インバータの耐電圧より小さい電圧となるように前記インバータによるスイッチング制御で前記駆動電流を調整させることによって、前記入力電圧を前記モータに放電させることができる調整指示部を備え、
前記調整指示部は、前記電圧センサが検出した検出値に基づいて、前記インバータに前記駆動電流を調整させる処理を定期的に繰り返す、電源制御システム。
【請求項２】
請求項１に記載の電源制御システムであって、
前記制御部は、さらに、
前記入力電圧が閾値を超えてから前記調整指示部が前記インバータにスイッチング制御させる前に、前記インバータのスイッチング制御を一時的に停止させることができる停止指示部を備える、電源制御システム。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の電源制御システムであって、さらに、
前記入力電圧が閾値を超えた場合において、前記モータとともに前記閾値を超えた電圧を放電させることができる放電抵抗を備える、電源制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電源制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
電源制御システムは、発電機としても機能する負荷と二次電池である直流電源との間における電力のやり取りを制御する。電源制御システムには、直流電源から供給される直流電流を所定の周波数の交流電流に変換し、モータに供給するインバータを備えたものがある。モータは供給された交流電流を用いて稼動する。電源制御システムには、電気自動車、ハイブリッド自動車および燃料電池自動車に搭載されるものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−９９０２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１には、インバータへの入力電圧が閾値を超えた場合、インバータを停止させる電源制御システムについて記載されている。このような電源制御システムでは、放電抵抗により閾値を超えた電圧を放電させることによってインバータへの入力電圧が所定の値に下がるまで、インバータの稼動を停止させたままにする。インバータの稼動が停止したことにより、モータの稼動も停止する。インバータへの入力電圧が所定の値まで下がった後、インバータのスイッチング制御を再稼動させることに伴って、モータの稼動も再開する。しかし、閾値を超えたインバータへの入力電圧を放電抵抗のみで放電させることによりインバータへの入力電圧が所定の値に下がるまで時間がかかることから、インバータが稼動を停止してからモータが再稼動して駆動力を出せるまでの時間がかかるという課題があった。このため、インバータへの入力電圧が閾値を超えてからモータの稼動が再開するまでの時間を短縮することが可能な技術が望まれていた。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態として実現することが可能である。本発明の一形態によれば、電源制御システムが提供される。この電源制御システムは、直流電源と、前記直流電源から供給された直流電流を所定の周波数の交流電流に変換し、モータを駆動させる駆動電流として、前記モータに供給できるインバータと、前記直流電源から供給された直流電流を、スイッチング制御により電圧を調整して前記インバータに供給できるコンバータと、前記インバータと前記コンバータとの間に配されたコンデンサと、前記インバータへの入力電圧を検出する電圧センサと、前記インバータおよび前記コンバータを制御できる制御部と、を備え、前記制御部は、前記入力電圧が閾値を超えた場合、前記コンバータによるスイッチング制御を停止させたのち、前記入力電圧が閾値を超えた状態において生じるサージ電圧を含む前記入力電圧が前記インバータの耐電圧より小さい電圧となるように前記インバータによるスイッチング制御で前記駆動電流を調整させることによって、前記入力電圧を前記モータに放電させることができる調整指示部を備え、前記調整指示部は、前記電圧センサが検出した検出値に基づいて、前記インバータに前記駆動電流を調整させる処理を定期的に繰り返す。
【０００６】
（１）本発明の一形態によれば、電源制御システムが提供される。このシステムは、直流電源と、前記直流電源から供給された直流電流を所定の周波数の交流電流に変換し、モータを駆動させる駆動電流として、前記モータに供給できるインバータと、前記直流電源から供給された直流電流を、スイッチング制御により電圧を調整して前記インバータに供給できるコンバータと、前記インバータと前記コンバータとの間に配されたコンデンサと、前記インバータおよび前記コンバータを制御できる制御部と、を備え、前記制御部は、前記インバータへの入力電圧が閾値を超えた場合、前記コンバータによるスイッチング制御を停止させて前記直流電源と前記インバータとの電気的な接続を遮断したのち、前記入力電圧が閾値を超えた状態において生じるサージ電圧が前記インバータの耐電圧より小さい電圧となるように前記インバータによるスイッチング制御で前記駆動電流を調整させることによって、前記入力電圧を前記モータに放電させることができる調整指示部を備える。このような態様とすれば、インバータへの入力電圧が閾値を超えた場合において、サージ電圧を含むインバータへの入力電圧を、インバータの耐電圧より小さくなるようにインバータによるスイッチング制御で駆動電流を調整させることによって、インバータへの入力電圧をモータに放電させることができる。このため、インバータへの入力電圧が閾値を超えてからモータの稼動が再開するまでの時間を短縮することができる。また、インバータの耐電圧を超えることなく、モータの稼動を継続することができる。
【０００７】
（２）上記の電源制御システムにおいて、前記制御部は、さらに、前記入力電圧が閾値を超えてから前記調整指示部が前記インバータにスイッチング制御させる前に、前記インバータのスイッチング制御を一時的に停止させることができる停止指示部を備えてもよい。このような態様とすれば、閾値を超えた電圧から、インバータを保護できる。
【０００８】
（３）上記の電源制御システムにおいて、さらに、前記入力電圧が閾値を超えた場合において、前記モータとともに前記閾値を超えた電圧を放電させることができる放電抵抗を備えてもよい。このような態様とすれば、閾値を超えた電圧になったインバータへの入力電圧を、インバータのスイッチング制御による放電に加え、放電抵抗による放電も行うことができる。このため、閾値を超えた電圧になったインバータへの入力電圧をモータ単独による放電より一層早く放電できる。
【０００９】
本発明の形態は、電源制御システムに限るものではなく、例えば、電源制御システムを備えたモータ、そのモータを搭載した車両などの種々の形態に適用することも可能である。また、本発明は、前述の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内において様々な形態で実施し得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本実施形態における電源制御システムについて示した説明図である。
【図２】制御部が実行する駆動電流制御処理を示すフローチャートである。
【図３】インバータへの入力電圧が閾値の電圧を超えた状態になってから定常電圧の状態に戻るまでの状態変化を示した説明図である。
【図４】定常状態における駆動電流と、インバータへの入力電圧と、インバータの耐電圧との関係を示した説明図である。
【図５】インバータへの入力電圧が閾値を超えた状態における駆動電流と、インバータへの入力電圧と、インバータの耐電圧との関係を示した説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
Ａ．実施形態：
図１は、本実施形態における電源制御システム１０について示した説明図である。電源制御システム１０は、バッテリ１０５からモータジェネレータ１７０へ供給される電力を制御するシステムである。電源制御システム１０は、パワーコントロールユニット（ＰＣＵ）１００と、バッテリ１０５と、電源ライン１０８と、アースライン１２８と、補機バッテリ１６４と、モータジェネレータ１７０と、制御部２００とを備える。本実施形態では、電源制御システム１０は、車両に搭載されている。他の実施形態では、電源制御システム１０は。他の輸送用機器（二輪車、電車など）に搭載されていてもよい。
【００１２】
バッテリ１０５は、電源ライン１０８とアースライン１２８との間に接続されている。バッテリ１０５は、充電および放電が可能な二次電池である。本実施形態では、バッテリ１０５は、リチウムイオン電池である。他の実施形態では、バッテリ１０５は、ニッケル水素電池であってもよいし、鉛蓄電池であってもよい。
【００１３】
電源ライン１０８は、バッテリ１０５の正極に接続されている。アースライン１２８は、バッテリ１０５の負極に接続されている。バッテリ１０５から出力された直流電流は、電源ライン１０８およびアースライン１２８を流れる。
【００１４】
ＰＣＵ１００は、バッテリ１０５と、モータジェネレータ１７０との間に接続されている。ＰＣＵ１００は、バッテリ１０５と、モータジェネレータ１７０との間の電気的接続を制御する。本実施形態では、ＰＣＵ１００は、電源ライン１１０と、電源ライン１１２と、アースライン１２０と、コンバータ１３０と、コンデンサ１４４と、電圧センサ１４７と、放電抵抗１４９と、インバータ１５０と、電流センサ１５７，１５９と、ＤＣ／ＤＣコンバータ１６０と、を備える。
【００１５】
電源ライン１１０および電源ライン１１２は、バッテリ１０５の正極に接続されている。アースライン１２０は、バッテリ１０５の負極に接続されている。バッテリ１０５から出力された直流電流は、電源ライン１１０、電源ライン１１２およびアースライン１２０を流れる。
【００１６】
コンバータ１３０は、電源ライン１１０と、電源ライン１１２との間に設けられている。コンバータ１３０は、バッテリ１０５から供給された直流電流を、スイッチング制御により電圧を調整してインバータ１４０に供給する。コンバータ１３０は、リアクトル１３２と、コンデンサ１３４と、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２と、ダイオード素子Ｄ１，Ｄ２とを有する。
【００１７】
リアクトル１３２における一方の端部は、電源ライン１１０に接続されている。リアクトル１３２における他方の端部は、スイッチング素子Ｑ１とスイッチング素子Ｑ２との中間点に接続されている。リアクトル１３２は、環状のコア部と、コア部の外周に巻き付けられたコイルとによって構成される。リアクトル１３２は、電力の蓄積および蓄積した電力の放出を行うことができる。リアクトル１３２による電力の蓄積作用および放出作用は、コンバータ１３０による電圧の昇圧動作および降圧動作に利用される。
【００１８】
コンデンサ１３４は、電源ライン１１０とアースライン１２０との間に接続されている。コンデンサ１３４は、電源ライン１１０とアースライン１２０との間における直流電圧に含まれる脈流を平滑化する。本実施形態では、コンデンサ１３４は、フィルムコンデンサである。他の実施形態では、コンデンサ１３４は、電解コンデンサであってもよい。
【００１９】
スイッチング素子Ｑ１およびスイッチング素子Ｑ２は、電源ライン１１２とアースライン１２０との間に直列に接続されている。本実施形態では、スイッチング素子Ｑ１は、スイッチング素子Ｑ２から見て電源ライン１１２側に配置される。本実施形態では、スイッチング素子Ｑ２は、スイッチング素子Ｑ１から見てアースライン１２０側に配置される。
【００２０】
スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２は、交互にオンとオフが切り替わるように制御されている。スイッチング素子Ｑ１がオンのときは、スイッチング素子Ｑ２がオフとなり、スイッチング素子Ｑ１がオフのときは、スイッチング素子Ｑ２がオンとなる。スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２におけるオンオフのデューティー比を調整することで、コンバータ１３０は、バッテリ１０５と、モータジェネレータ１７０との間における電圧の昇圧動作と電圧の降圧動作とを実現する。
【００２１】
ダイオード素子Ｄ１は、スイッチング素子Ｑ１のコレクタとエミッタの間に、エミッタ側からコレクタ側に電流を流すことが可能なように接続されている。ダイオード素子Ｄ２は、スイッチング素子Ｑ２のコレクタとエミッタの間に、エミッタ側からコレクタ側に電流を流すことが可能なように接続されている。
【００２２】
コンデンサ１４４は、コンバータ１３０とインバータ１５０との間に配されている。コンデンサ１４４は、電源ライン１１２とアースライン１２０との間における直流電圧に含まれる脈流を平滑化する。本実施形態では、コンデンサ１４４は、フィルムコンデンサである。他の実施形態では、コンデンサ１４４は、電解コンデンサであってもよい。
【００２３】
電圧センサ１４７は、インバータ１５０への入力電圧ＶＨ（コンデンサ１４４の両端の電圧ＶＨでもある）を検出して制御部２００に出力する。本実施形態では、ＰＣＵ１００は、コンデンサ１４４の両端の電圧を検出するセンサとして、電圧センサ１４７を備えるが、他の実施形態では、ＰＣＵ１００は、コンデンサ１３４の両端の電圧を検出するセンサを、電圧センサ１４７の他に備えてもよい。
【００２４】
放電抵抗１４９は、インバータ１５０への入力電圧ＶＨが閾値を超えた場合において、電圧ＶＨを放電する際に用いられる抵抗素子である。
【００２５】
インバータ１５０は、電源ライン１１２とアースライン１２０との間に接続されている。インバータ１５０は、バッテリ１０５から供給された直流電流を所定の周波数の交流電流に変換し、モータジェネレータ１７０を駆動させる駆動電流として、モータジェネレータ１７０に供給する。インバータ１５０は、電源ライン１１２とアースライン１２０との間に並列に接続された、Ｕ相アーム１５２と、Ｖ相アーム１５４と、Ｗ相アーム１５６とから構成される。
【００２６】
Ｕ相アーム１５２は、スイッチング素子Ｑ３と、スイッチング素子Ｑ４と、ダイオード素子Ｄ３と、ダイオード素子Ｄ４を有する。スイッチング素子Ｑ３とスイッチング素子Ｑ４とは、直列に接続されている。スイッチング素子Ｑ３のコレクタとエミッタとの間には、エミッタ側からコレクタ側に電流を流すようにダイオード素子Ｄ３が接続される。スイッチング素子Ｑ４のコレクタとエミッタとの間には、エミッタ側からコレクタ側に電流を流すようにダイオード素子Ｄ４が接続される。
【００２７】
Ｖ相アーム１５４は、スイッチング素子Ｑ５と、スイッチング素子Ｑ６と、ダイオード素子Ｄ５と、ダイオード素子Ｄ６を有する。スイッチング素子Ｑ５とスイッチング素子Ｑ６とは、直列に接続されている。スイッチング素子Ｑ５のコレクタとエミッタとの間には、エミッタ側からコレクタ側に電流を流すようにダイオード素子Ｄ５が接続される。スイッチング素子Ｑ６のコレクタとエミッタとの間には、エミッタ側からコレクタ側に電流を流すようにダイオード素子Ｄ６が接続される。
【００２８】
Ｗ相アーム１５６は、スイッチング素子Ｑ７と、スイッチング素子Ｑ８と、ダイオード素子Ｄ７と、ダイオード素子Ｄ８を有する。スイッチング素子Ｑ７とスイッチング素子Ｑ８とは、直列に接続されている。スイッチング素子Ｑ７のコレクタとエミッタとの間には、エミッタ側からコレクタ側に電流を流すようにダイオード素子Ｄ７が接続される。スイッチング素子Ｑ８のコレクタとエミッタとの間には、エミッタ側からコレクタ側に電流を流すようにダイオード素子Ｄ８が接続される。
【００２９】
本実施形態では、スイッチング素子Ｑ３〜Ｑ８には、ＩＧＢＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ  Ｇａｔｅ  Ｂｉｐｏｌａｒ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）が用いられている。他の実施形態では、スイッチング素子Ｑ３〜Ｑ８には、パワートランジスタが用いられてもよいし、サイリスタが用いられてもよい。
【００３０】
Ｕ相アーム１５２におけるスイッチング素子Ｑ３とスイッチング素子Ｑ４との中間点は、モータジェネレータ１７０のＵ相コイルの一端に接続される。Ｖ相アーム１５４におけるスイッチング素子Ｑ５とスイッチング素子Ｑ６との中間点は、モータジェネレータ１７０のＶ相コイルの一端に接続される。Ｗ相アーム１５６におけるスイッチング素子Ｑ７とスイッチング素子Ｑ８との中間点は、モータジェネレータ１７０のＷ相コイルの一端に接続される。Ｕ相コイルの他端と、Ｖ相コイルの他端と、Ｗ相コイルの他端とは、モータジェネレータ１７０内の中性点に接続されている。
【００３１】
電流センサ１５７は、Ｖ相アーム１５４とＶ相コイルとを結ぶ配線に設けられている。電流センサ１５９は、Ｗ相アーム１５６とＷ相コイルとを結ぶ配線に設けられている。電流センサ１５７および電流センサ１５９は、モータジェネレータ１７０に流れる電流を検出し、制御部２００へ出力する。本実施形態では、Ｖ相アーム１５４とＶ相コイルとを結ぶ配線と、Ｗ相アーム１５６とＷ相コイルとを結ぶ配線とにおいて、電流センサが設けられている。他の実施形態では、Ｕ相アーム１５２とＵ相コイルとを結ぶ配線、Ｖ相アーム１５４とＶ相コイルとを結ぶ配線およびＷ相アーム１５６とＷ相コイルとを結ぶ配線のうち、３つの配線において、電流センサが設けられていてもよいし、Ｕ相アーム１５２とＵ相コイルとを結ぶ配線を含む２つの配線において、電流センサが設けられていてもよい。
【００３２】
ＤＣ／ＤＣコンバータ１６０は、電源ライン１１０とアースライン１２０との間に接続されている。ＤＣ／ＤＣコンバータ１６０は、補機バッテリ１６４の充電および補機（図示しない）への電力供給を行う。
【００３３】
補機バッテリ１６４は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１６０に接続されている。補機バッテリ１６４は、補機の駆動に用いられる電力を、補機に供給する。本実施形態では、補機には、電流センサ１５７、電流センサ１５９、エアコンのコンプレッサおよびパワーステアリング用のポンプ等が含まれる。
【００３４】
モータジェネレータ１７０は、インバータ１５０に接続されている。モータジェネレータ１７０は、インバータ１５０から供給される交流電流を用いて、電動機として稼動する。また、モータジェネレータ１７０は、車両の減速時（回生制動時）に発電機として稼動することによって電力を回生する。なお、本明細書においては、インバータ１５０からモータジェネレータ１７０へ供給される交流電流を、駆動電流と呼ぶ。
【００３５】
モータジェネレータ１７０は、モータジェネレータ１７０内のロータにおける回転角度を検知するレゾルバ１７２を備える。
【００３６】
制御部２００は、電源制御システム１０を構成する各要素の稼動を全体として制御する。制御部２００は、調整指示部２１０と、停止指示部２２０とを備える。
【００３７】
調整指示部２１０は、インバータ１５０への入力電圧ＶＨが閾値を超えた場合、コンバータ１３０によるスイッチング制御を停止させたのち、インバータ１５０への入力電圧ＶＨが閾値を超えた状態において生じるサージ電圧を含む入力電圧ＶＨがインバータ１５０の耐電圧より小さい電圧となるようにインバータ１５０によるスイッチング制御で駆動電流を調整させることによって、インバータ１５０への入力電圧ＶＨをモータジェネレータ１７０に放電させる。
【００３８】
本実施形態では、調整指示部２１０は、電圧センサ１４７から出力された電圧ＶＨの検出値に基づいて、インバータ１５０にスイッチング制御をさせる。本実施形態では、モータジェネレータ１７０によって電圧ＶＨが放電されている際、放電抵抗１４９も同時に電圧ＶＨを放電している。
【００３９】
停止指示部２２０は、インバータ１５０への入力電圧が閾値を超えてから調整指示部２１０がインバータ１５０にスイッチング制御させる前に、インバータ１５０のスイッチング制御を一時的に停止させる。本実施形態では、停止指示部２２０によるインバータ１５０のスイッチング制御の一時的な停止は、１００ミリ秒である。本実施形態では、停止指示部２２０がインバータ１５０を一時的に停止させた後、調整指示部２１０がインバータ１５０を再稼動させる。
【００４０】
図２は、制御部２００が実行する駆動電流制御処理を示すフローチャートである。本実施形態では、制御部２００は、図２の駆動電流制御処理を定期的に実行する。
【００４１】
図２の駆動電流制御処理を開始した後、制御部２００は、電圧センサ１４７より電圧ＶＨの検出値を取得し、電圧ＶＨが閾値を超えたか否かを判断する（ステップＳ１００）。本実施形態では、閾値の電圧は、電源制御システム１０の製造者によって予め設定されている。本実施形態では、閾値の電圧は、８００Ｖである。
【００４２】
電圧ＶＨが閾値を超えていないと制御部２００が判断した場合（ステップＳ１００：「ＮＯ」）、制御部２００は、駆動電流制御処理を終了する。
【００４３】
電圧ＶＨが閾値を超えたと制御部２００が判断した場合（ステップＳ１００：「ＹＥＳ」）、制御部２００は調整指示部２１０および停止指示部２２０として動作し、コンバータ１３０によるスイッチング制御の停止およびインバータ１５０によるスイッチング制御の一時的な停止を行う（ステップＳ１１０）。このため、閾値を超えた電圧から、インバータ１５０を保護できる。インバータ１５０が再稼動する際には、閾値を超えた電圧がインバータ１５０へ入力されないようスイッチング制御により入力される電圧の量を調整しながら稼動する。
【００４４】
コンバータ１３０によるスイッチング制御の停止およびインバータ１５０によるスイッチング制御の一時的な停止が行われた後（ステップＳ１１０）、制御部２００は調整指示部２１０として動作し、インバータ１５０への入力電圧ＶＨが閾値を超えた状態において生じるサージ電圧を含む入力電圧ＶＨがインバータ１５０の耐電圧より小さい電圧となるようにインバータ１５０によるスイッチング制御で駆動電流を調整させることによって、インバータ１５０への入力電圧ＶＨをモータジェネレータ１７０に放電させる（ステップＳ１２０）。その後、制御部２００は、図２の駆動電流制御処理を終了する。
【００４５】
電圧ＶＨをモータジェネレータ１７０に放電させている時（ステップＳ１２０）、放電抵抗１４９も同時に電圧ＶＨを放電している。このため、電圧ＶＨをモータジェネレータ１７０単独による放電より一層早く放電できる。
【００４６】
図３は、本発明の実施形態における電源制御システム１０および参考例の電源制御システムにおいて、インバータへの入力電圧が閾値を超えた状態ＯＶＨになってから定常電圧の状態に戻るまでの状態変化を示した説明図である。図３の（ａ）（ｂ）（ｃ）は、横軸に時間をとる。
【００４７】
参考例の電源制御システムは、本発明の実施形態における電源制御システム１０の調整指示部２１０および停止指示部２２０を備えていない点を除き、本発明の実施形態における電源制御システム１０の構成と同様である。参考例の電源制御システムにおける制御部は、インバータへの入力電圧が閾値を超えた場合、コンバータによるスイッチング制御を停止させるとともにインバータによるスイッチング制御を停止させたのち、放電抵抗によってインバータへの入力電圧が所定の電圧に下がるまで、インバータを再稼動させない。
【００４８】
なお、図３の説明において、本発明の実施形態における電源制御システム１０は、以下、「本実施例」と呼び、参考例の電源制御システムは、以下、「参考例」と呼ぶ。
【００４９】
図３（ａ）は、縦軸にインバータへの入力電圧をとることによって、状態ＯＶＨになってから、電源制御システムが定常状態における電圧に戻るまでの電圧の変化を示した説明図である。図３（ａ）における実線ＦＶは、本実施例におけるインバータ１５０への入力電圧である電圧ＶＨを示し、一点鎖線ＰＶは、参考例におけるインバータへの入力電圧を示す。
【００５０】
図３（ｂ）は、縦軸にモータジェネレータによる駆動力をとることによって、状態ＯＶＨになってから、電源制御システムが定常状態における電圧に戻るまでのモータジェネレータによる駆動力の変化を示した説明図である。図３（ｂ）における実線ＦＤは、本実施例におけるモータジェネレータ１７０による駆動力を示し、一点鎖線ＰＤは、参考例におけるモータジェネレータによる駆動力を示す。
【００５１】
図３（ｃ）は、縦軸に状態ＯＶＨであることを検知して出力されるＯＶＨ信号をとることによって、状態ＯＶＨになってから、電源制御システムが定常状態における電圧に戻るまでのＯＶＨ信号の変化を示した説明図である。一点鎖線ＰＳは、参考例におけるＯＶＨ信号のオンオフ状態を示す。
【００５２】
タイミングｔ０からタイミングｔ１までの期間において、参考例の電圧、駆動力およびＯＶＨ信号のいずれにも変動はない。タイミングｔ１からタイミングｔ２までの期間において、一点鎖線ＰＶで示すように、参考例の電圧は、電圧Ｖ１から電圧Ｖ３まで上昇する。図３における電圧Ｖ３は、本実施例および参考例のインバータへの入力電圧について、閾値の電圧である。
【００５３】
タイミングｔ２において、一点鎖線ＰＶで示すように、参考例の電圧は、電圧Ｖ３に達する。参考例における制御部は、タイミングｔ２以後において実行した駆動電流制御処理により、電圧センサにより取得したインバータへの入力電圧が、電圧Ｖ３を超えていると判断する（本実施例のステップＳ１００：「ＹＥＳ」に相当）。
【００５４】
参考例の制御部は、電圧ＶＨが電圧Ｖ３を超えていると判断すると、参考例におけるコンバータの稼動を停止させるとともにインバータの稼動を停止させる。インバータの稼動停止に伴って、参考例におけるモータジェネレータによる駆動力は、駆動力Ｒ１から駆動力Ｒ０となる。駆動力Ｒ０の場合、参考例におけるモータジェネレータから駆動力は発生していない状態である。
【００５５】
タイミングｔ２において、参考例の制御部が、電圧ＶＨが電圧Ｖ３を超えていると判断すると、参考例の制御部は、ＯＶＨ信号をＳ０（ＯＦＦ）からＳ１（ＯＮ）にする。ＯＶＨ信号がＯＮになっている場合、インバータの再稼動は参考例の制御部によって抑止されている状態である。
【００５６】
タイミングｔ２からタイミングｔ３までの期間において、参考例の電圧は、一点鎖線ＰＶで示すように、電圧Ｖ３を超えて電圧Ｖ４まで上昇する。
【００５７】
タイミングｔ３からタイミングｔ５までの期間において、参考例は、放電抵抗によって、電圧Ｖ４に達した電圧を放電する。タイミングｔ５において、電圧ＶＨが、電圧Ｖ２まで下がると、参考例の制御部は、ＯＶＨ信号をＯＮからＯＦＦにする。ＯＶＨ信号がＯＦＦになっている場合、インバータの再稼動は参考例の制御部によって許可される。インバータの再稼動に伴って、参考例におけるモータジェネレータによる駆動力は、駆動力Ｒ０から駆動力Ｒ１となる。
【００５８】
しかし、このような参考例の電源制御システムでは、閾値を超えた電圧になったインバータへの入力電圧（コンデンサの両端の電圧）を放電抵抗のみで放電させることによりインバータへの入力電圧が所定の値に下がるまで時間がかかることから、インバータが稼動を停止してからモータが再稼動して駆動力を出せるまでの時間がかかるという課題があった。
【００５９】
一方、本実施例の電源制御システム１０では、以下のような制御が行われる。
【００６０】
タイミングｔ０からタイミングｔ１までの期間において、本実施例の電圧ＶＨ、駆動力およびＯＶＨ信号のいずれにも変動はない。タイミングｔ１からタイミングｔ２までの期間において、実線ＦＶで示すように、本実施例の電圧ＶＨは、電圧Ｖ１から電圧Ｖ３まで上昇する。
【００６１】
タイミングｔ２において、実線ＦＶで示すように、本実施例の電圧ＶＨは、電圧Ｖ３に達する。本実施例における制御部２００は、タイミングｔ２以後において実行した駆動電流制御処理により、電圧センサ１４７により取得した電圧ＶＨが、電圧Ｖ３を超えていると判断する（ステップＳ１００：「ＹＥＳ」）。
【００６２】
本実施例の制御部２００が、電圧ＶＨが電圧Ｖ３を超えていると判断すると、コンバータ１３０の稼動を停止させるとともにインバータ１５０の稼動を一時的に停止させる。（ステップＳ１１０）。インバータ１５０の稼動停止に伴って、モータジェネレータ１７０による駆動力は、駆動力Ｒ１から駆動力Ｒ０となる。
【００６３】
タイミングｔ２からタイミングｔ３までの期間において、本実施例の電圧ＶＨは、実線ＦＶで示すように、電圧Ｖ３を超えて電圧Ｖ４まで上昇する。
【００６４】
タイミングｔ３において、制御部２００は、インバータ１５０への入力電圧ＶＨが閾値を超えた状態において生じるサージ電圧を含む入力電圧ＶＨがインバータ１５０の耐電圧より小さい電圧となるようにインバータ１５０によるスイッチング制御で駆動電流を調整させることによって、インバータ１５０への入力電圧ＶＨをモータジェネレータ１７０に放電させ始める（ステップＳ１２０）。
【００６５】
タイミングｔ３からタイミングｔ４までの期間において、モータジェネレータ１７０に放電により、実線ＦＶにあるように、電圧ＶＨは低下する。また、駆動電流がモータジェネレータ１７０に供給されることにより、駆動力は、駆動力Ｒ０から駆動力Ｒ１へ回復する。
【００６６】
以上説明した実施形態によれば、インバータ１５０への入力電圧ＶＨが閾値を超えた場合において、サージ電圧を含むインバータ１５０への入力電圧ＶＨを、インバータ１５０の耐電圧より小さくなるようにインバータ１５０によるスイッチング制御で駆動電流を調整させることによって、インバータ１５０への入力電圧ＶＨをモータジェネレータ１７０に放電させることができる。このため、インバータ１５０への入力電圧ＶＨが閾値を超えてからモータジェネレータ１７０の稼動が再開するまでの時間を短縮することができる。また、インバータ１５０の耐電圧を超えることなく、モータジェネレータ１７０の稼動を継続することができる。
【００６７】
図４は、横軸に駆動電流をとり、縦軸にインバータ１５０への入力電圧ＶＨをとることによって、電源制御システム１０の定常状態における駆動電流と、インバータ１５０への入力電圧ＶＨと、インバータの耐電圧Ｖｗとの関係を示した説明図である。図４において、定常状態におけるインバータ１５０への入力電圧Ｖｎは、６５０Ｖであり、コンバータ１３０によるスイッチング制御によって、電圧Ｖｂ分変動する。本実施形態では、電圧Ｖｂは、＋２５Ｖである。他の実施形態では、電圧Ｖｂは、＋５０Ｖであってもよい。
【００６８】
インバータ１５０によるスイッチング制御により生じたサージ電圧Ｖｓにより、インバータ１５０への入力電圧ＶＨは、電圧Ｖｗまで上昇することが想定される。そのため、インバータ１５０の耐電圧は、定常状態でのインバータ１５０において生じうる電圧Ｖｗを想定して設計されている。本実施形態では、電圧Ｖｗは、１２００Ｖである。
【００６９】
図５は、横軸に駆動電流をとり、縦軸にインバータ１５０への入力電圧ＶＨをとることによって、電源制御システム１０のインバータ１５０への入力電圧ＶＨが閾値を超えた状態における駆動電流と、インバータ１５０への入力電圧ＶＨと、インバータの耐電圧Ｖｗとの関係を示した説明図である。図５において、閾値を超えた状態におけるインバータ１５０への入力電圧Ｖｏは、８００Ｖである。このとき、コンバータ１３０によるスイッチング制御の稼動は停止しているため、コンバータ１３０による電圧の変動はない。
【００７０】
また、インバータ１５０によるスイッチング制御により生じたサージ電圧Ｖｓにより、インバータ１５０への入力電圧ＶＨは、電圧Ｖｍまで上昇すると想定される。しかし、インバータ１５０の耐電圧Ｖｗは、定常状態でのインバータ１５０において生じうる電圧の範囲を想定して設計されているため、電圧Ｖｍには耐えられない。
【００７１】
そのため、本実施例では、インバータ１５０への入力電圧ＶＨが閾値を超えた状態（電圧Ｖｏ）において生じるサージ電圧Ｖｓを含む入力電圧ＶＨがインバータ１５０の耐電圧Ｖｗより小さい電圧となるようにインバータ１５０によるスイッチング制御で駆動電流の量を調整させることによって、インバータ１５０への入力電圧ＶＨをモータジェネレータ１７０に放電させる。図５においては、駆動電流の量を電流Ａｃ以下になるよう調整すれば、サージ電圧Ｖｓを含む入力電圧ＶＨをインバータの耐電圧Ｖｗより小さい電圧となるよう調整できる。
【００７２】
Ｂ．変形例：
上記実施形態の電源制御システム１０では、停止指示部２２０は、インバータ１５０への入力電圧が閾値を超えてから調整指示部２１０がインバータ１５０にスイッチング制御させる前に、インバータ１５０のスイッチング制御を一時的に停止させていたが、本発明はこれに限られない。例えば、停止指示部２２０を備えていない電源制御システム１０において、インバータ１５０への入力電圧が閾値を超えてからコンバータ１３０によるスイッチング制御を停止させたのち、インバータ１５０のスイッチング制御を一時的に停止させることなく、調整指示部２１０は、インバータ１５０にスイッチング制御させてもよい。
【００７３】
また、上記実施形態の電源制御システム１０には、放電抵抗１４９が備えられていたが、本発明はこれに限られない。例えば、放電抵抗１４９を備えていない電源制御システム１０において、電圧ＶＨをモータレギュレータ１７０単独で放電させてもよい。
【００７４】
本発明は、上述の実施形態や実施例、変形例に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態、実施例、変形例中の技術的特徴は、上述の課題の一部または全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部または全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。
【符号の説明】
【００７５】
１０…電源制御システム
１０５…バッテリ
１０８…電源ライン
１００…ＰＣＵ
１１０，１１２…電源ライン
１２０，１２８…アースライン
１３０…コンバータ
１３２…リアクトル
１３４…コンデンサ
１４０…インバータ
１４４…コンデンサ
１４７…電圧センサ
１４９…放電抵抗
１５０…インバータ
１５２…Ｕ相アーム
１５４…Ｖ相アーム
１５６…Ｗ相アーム
１５７，１５９…電流センサ
１６０…ＤＣ／ＤＣコンバータ
１６４…補機バッテリ
１７０…モータジェネレータ
１７２…レゾルバ
２００…制御部
２１０…調整指示部
２２０…停止指示部
Ｄ１〜Ｄ８…ダイオード素子
Ｑ１〜Ｑ８…スイッチング素子
【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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