(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
永久磁石モータを駆動するインバータを備える車両駆動装置であって、
前記インバータは、複数のスイッチ素子を有する３相ブリッジ回路と、前記３相ブリッジ回路を介して前記永久磁石モータの３相を短絡させる３相短絡回路と、制御回路とを備え、
前記制御回路は、前記３相ブリッジ回路を駆動するマイクロプロセッサと、前記マイクロプロセッサに不具合が生じているときに不具合通知信号を出力する不具合通知回路と、前記不具合通知回路から出力された前記不具合通知信号を保持するラッチ回路とを備え、前記ラッチ回路に保持された前記不具合通知信号に基づいて前記３相短絡回路を駆動する３相短絡駆動信号を出力し、前記永久磁石モータに設けられた回転位置センサの電圧出力の積分値が閾値よりも小さくならない場合に、前記永久磁石モータの回転数が所定回転数以上であると判断するとともに、前記ラッチ回路が前記不具合通知信号を保持し、かつ、前記永久磁石モータの回転数が前記所定回転数以上である場合に、前記３相短絡駆動信号を出力する
車両駆動装置。
【請求項２】
永久磁石モータを駆動するインバータを備える車両駆動装置であって、
前記インバータは、複数のスイッチ素子を有する３相ブリッジ回路と、前記３相ブリッジ回路を介して前記永久磁石モータの３相を短絡させる３相短絡回路と、制御回路とを備え、
前記制御回路は、前記３相ブリッジ回路を駆動するマイクロプロセッサと、前記マイクロプロセッサに不具合が生じているときに不具合通知信号を出力する不具合通知回路と、前記不具合通知回路から出力された前記不具合通知信号を保持するラッチ回路とを備え、前記ラッチ回路に保持された前記不具合通知信号に基づいて前記３相短絡回路を駆動する３相短絡駆動信号を出力し、
前記不具合通知回路は、前記マイクロプロセッサの不具合の有無を通知するウオッチドックタイマ回路であり、
前記不具合通知信号は、前記ウオッチドックタイマ回路のリセット信号であり、
前記不具合通知回路は、さらに、前記リセット信号を前記マイクロプロセッサに出力し、
前記マイクロプロセッサは、前記リセット信号に基づいて正常に再起動できた場合に、前記ラッチ回路に保持されている前記不具合通知信号を解除するラッチ解除信号を出力する
車両駆動装置。
【請求項３】
永久磁石モータを駆動するインバータを備える車両駆動装置であって、
前記インバータは、複数のスイッチ素子を有する３相ブリッジ回路と、前記３相ブリッジ回路を介して前記永久磁石モータの３相を短絡させる３相短絡回路と、制御回路とを備え、
前記制御回路は、前記３相ブリッジ回路を駆動するマイクロプロセッサと、前記マイクロプロセッサに不具合が生じているときに不具合通知信号を出力する不具合通知回路と、前記不具合通知回路から出力された前記不具合通知信号を保持するラッチ回路とを備え、前記ラッチ回路に保持された前記不具合通知信号に基づいて前記３相短絡回路を駆動する３相短絡駆動信号を出力し、
前記不具合通知回路は、前記マイクロプロセッサの不具合の有無を通知するウオッチドックタイマ回路であり、
前記不具合通知信号は、前記ウオッチドックタイマ回路のリセット信号であり、
前記マイクロプロセッサは、前記リセット信号を受け付けていない場合に、前記マイクロプロセッサに不具合が発生した状態を模擬的に示す不具合模擬信号を前記ラッチ回路に出力し、
前記制御回路は、さらに、前記不具合模擬信号に基づいて前記３相短絡駆動信号を出力する
車両駆動装置。
【請求項４】
前記マイクロプロセッサは、前記永久磁石モータが所定条件で駆動しているときに、前記不具合模擬信号を出力する
請求項３に記載の車両駆動装置。
【請求項５】
前記３相短絡回路は、前記３相短絡駆動信号を受け付けることで前記永久磁石モータの３相を短絡させ、
前記制御回路は、前記永久磁石モータの３相に流れる電流の変化、電流位相の変化、及び、前記３相ブリッジ回路における直流電圧の変化の少なくとも１つの変化に関する情報を取得し、前記情報に基づいて前記３相短絡回路及び前記ラッチ回路の故障有無を判断する
請求項３又は４に記載の車両駆動装置。
【請求項６】
永久磁石モータを駆動するインバータを備える車両駆動装置であって、
前記インバータは、複数のスイッチ素子を有する３相ブリッジ回路と、前記３相ブリッジ回路を介して前記永久磁石モータの３相を短絡させる３相短絡回路と、制御回路とを備え、
前記制御回路は、前記３相ブリッジ回路を駆動するマイクロプロセッサと、前記マイクロプロセッサに不具合が生じているときに不具合通知信号を出力する不具合通知回路と、前記不具合通知回路から出力された前記不具合通知信号を保持するラッチ回路とを備え、前記ラッチ回路に保持された前記不具合通知信号に基づいて前記３相短絡回路を駆動する３相短絡駆動信号を出力し、
前記インバータは、前記３相ブリッジ回路における直流電圧の所定の過電圧を検出する過電圧検出回路を、さらに備え、
前記過電圧検出回路は、前記所定の過電圧を検出すると、前記３相短絡回路に３相短絡信号を出力し、
前記制御回路は、さらに、前記過電圧検出回路が前記３相短絡信号を強制的に出力するように制御し、前記過電圧検出回路が前記３相短絡信号を強制的に出力することによる、前記３相に流れる電流の変化、前記３相における電流位相の変化、又は、前記直流電圧の変化に基いて、３相短絡に係る異常を検出し、
前記過電圧検出回路は、さらに、
前記直流電圧を抵抗分割することにより第１分圧電圧に分圧する第１分圧回路と、
所定の電圧を抵抗分割することにより、前記所定の過電圧として検出される第２分圧電圧に分圧する第２分圧回路と、
前記第１分圧電圧と前記第２分圧電圧とのいずれか一方を選択して出力する選択回路と、
前記選択回路から出力された、前記第１分圧電圧又は前記第２分圧電圧と、基準電圧とを比較し、比較結果に基づいて前記３相短絡信号を出力する比較回路と、を備え、
前記制御回路は、さらに、前記永久磁石モータが所定条件で駆動しているときに、前記第２分圧電圧が出力されるように前記選択回路を制御することで、前記過電圧検出回路が前記３相短絡信号を強制的に出力するように制御する
車両駆動装置。
【請求項７】
前記選択回路から出力された、前記第１分圧電圧又は前記第２分圧電圧と、前記比較回路から出力された、前記３相短絡信号は、前記制御回路に入力され、
前記制御回路は、前記第２分圧電圧が所定の電圧である場合には、前記第２分圧回路及び前記選択回路が正常であると判定し、前記３相短絡信号が所定の信号である場合には、前記過電圧検出回路が正常であると判定する
請求項６に記載の車両駆動装置。
【請求項８】
前記制御回路は、前記３相短絡に係る異常を検出した場合には、以後、前記３相短絡回路を用いた前記３相短絡の実行を抑止して、前記３相短絡回路を用いずに、前記マイクロプロセッサが前記３相ブリッジ回路を制御して前記３相短絡を行う
請求項７に記載の車両駆動装置。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この開示は、モータの駆動を制御して車両を駆動する車両駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
燃費規制やＣＯ２規制によって、ＥＶ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｖｅｈｉｃｌｅ）、ＨＥＶ（Ｈｙｂｒｉｄ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｖｅｈｉｃｌｅ）、ＰＨＶ（Ｐｌｕｇ−ｉｎ  Ｈｙｂｒｉｄ  Ｖｅｈｉｃｌｅ）、ＦＣＶ（Ｆｕｅｌ  Ｃｅｌｌ  Ｖｅｈｉｃｌｅ）などのように車両の電動化が進んでいる。また、車両の電気効率を向上するため、車両を駆動するモータとして永久磁石モータが使用されることが多くなっている。
【０００３】
永久磁石モータは、励磁電流を必要としないために高効率であるが、永久磁石の界磁磁束によって発生する誘起電圧が回転数（以下の説明において、回転速度、あるいは角速度ともいう）に比例して上昇し、一定の回転数以上になると誘起電圧がインバータの出力電圧を超えてしまう。そのため、永久磁石モータを高速回転させる際は、永久磁石の界磁磁束によって発生する誘起電圧を抑制するための弱め磁束制御が行われる。
【０００４】
一方で、例えば回生時に車両駆動装置に異常が発生し、インバータと高電圧用の電池との間のリレーがオープンになったり、高電圧用の電池の端子に接触不良が生じたりして、回生電力を回収するための経路が絶たれてしまった場合、永久磁石モータの回転によって発生する大きな誘起電圧によって、インバータのスイッチ素子が破壊されることがある。
【０００５】
その対策として、永久磁石モータの３相を短絡状態として、永久磁石モータから誘起される電圧を０（ゼロ）にする３相短絡制御が行われる。その３相短絡制御の一例として特許文献１には、永久磁石モータを駆動するインバータと、インバータに発生する過電圧などの異常を検出する異常検出部と、インバータを３相短絡制御の状態とするための３相短絡回路とを備える車両駆動装置が記載されている。この車両駆動装置では、異常検出部が異常を検出した場合に、インバータを３相ＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ  Ｗｉｄｔｈ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）制御の状態から３相短絡制御の状態に切り替えることで、インバータにかかる過電圧を低減している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１５−１９８５０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、特許文献１に記載された車両駆動装置では、過電圧になれば、どんな状態でもハードウエアにより強制的に３相短絡制御をしてしまう。そのため、リレーがオープンしかかったり、電池の端子が接触不良を起こしそうであったりすることに起因して、過電圧になりそうなことを事前に察知して、例えば弱め磁束制御などを行うことで、過電圧の抑制ができる状態であるにもかかわらず、強制的に３相短絡制御をしてしまうと、不要なブレーキトルクが発生してしまう可能性がある。これに対し、マイクロプロセッサが、過電圧の状況を事前に察知して、例えば弱め磁束制御を行うか、３相短絡制御を行うかを選択し、ブレーキトルクが発生してでも過電圧を抑制しなければならない場合に３相短絡制御を実行する構成が考えられる。しかし、この構成では、マイクロプロセッサに不具合が生じている場合、永久磁石モータによる大きな誘起電圧が発生し、３相短絡制御が必要な場合に３相短絡制御を実行することができないという課題があった。
【０００８】
本開示では、マイクロプロセッサに不具合が生じている場合であっても３相短絡制御を実行することができる、信頼性の高い車両駆動装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この開示は、永久磁石モータを駆動するインバータを備える車両駆動装置であって、前記インバータは、複数のスイッチ素子を有する３相ブリッジ回路と、前記３相ブリッジ回路を介して前記永久磁石モータの３相を短絡させる３相短絡回路と、制御回路とを備え、前記制御回路は、前記３相ブリッジ回路を駆動するマイクロプロセッサと、前記マイクロプロセッサに不具合が生じているときに不具合通知信号を出力する不具合通知回路と、前記不具合通知回路から出力された前記不具合通知信号を保持するラッチ回路とを備え、前記ラッチ回路に保持された前記不具合通知信号に基づいて前記３相短絡回路を駆動する３相短絡駆動信号を出力し、前記永久磁石モータに設けられた回転位置センサの電圧出力の積分値が閾値よりも小さくならない場合に、前記永久磁石モータの回転数が所定回転数以上であると判断するとともに、前記ラッチ回路が前記不具合通知信号を保持し、かつ、前記永久磁石モータの回転数が前記所定回転数以上である場合に、前記３相短絡駆動信号を出力する。
また、この開示は、永久磁石モータを駆動するインバータを備える車両駆動装置であって、前記インバータは、複数のスイッチ素子を有する３相ブリッジ回路と、前記３相ブリッジ回路を介して前記永久磁石モータの３相を短絡させる３相短絡回路と、制御回路とを備え、前記制御回路は、前記３相ブリッジ回路を駆動するマイクロプロセッサと、前記マイクロプロセッサに不具合が生じているときに不具合通知信号を出力する不具合通知回路と、前記不具合通知回路から出力された前記不具合通知信号を保持するラッチ回路とを備え、前記ラッチ回路に保持された前記不具合通知信号に基づいて前記３相短絡回路を駆動する３相短絡駆動信号を出力し、前記不具合通知回路は、前記マイクロプロセッサの不具合の有無を通知するウオッチドックタイマ回路であり、前記不具合通知信号は、前記ウオッチドックタイマ回路のリセット信号であり、前記不具合通知回路は、さらに、前記リセット信号を前記マイクロプロセッサに出力し、前記マイクロプロセッサは、前記リセット信号に基づいて正常に再起動できた場合に、前記ラッチ回路に保持されている前記不具合通知信号を解除するラッチ解除信号を出力する。
また、この開示は、永久磁石モータを駆動するインバータを備える車両駆動装置であって、前記インバータは、複数のスイッチ素子を有する３相ブリッジ回路と、前記３相ブリッジ回路を介して前記永久磁石モータの３相を短絡させる３相短絡回路と、制御回路とを備え、前記制御回路は、前記３相ブリッジ回路を駆動するマイクロプロセッサと、前記マイクロプロセッサに不具合が生じているときに不具合通知信号を出力する不具合通知回路と、前記不具合通知回路から出力された前記不具合通知信号を保持するラッチ回路とを備え、前記ラッチ回路に保持された前記不具合通知信号に基づいて前記３相短絡回路を駆動する３相短絡駆動信号を出力し、前記不具合通知回路は、前記マイクロプロセッサの不具合の有無を通知するウオッチドックタイマ回路であり、前記不具合通知信号は、前記ウオッチドックタイマ回路のリセット信号であり、前記マイクロプロセッサは、前記リセット信号を受け付けていない場合に、前記マイクロプロセッサに不具合が発生した状態を模擬的に示す不具合模擬信号を前記ラッチ回路に出力し、前記制御回路は、さらに、前記不具合模擬信号に基づいて前記３相短絡駆動信号を出力する。
また、この開示は、永久磁石モータを駆動するインバータを備える車両駆動装置であって、前記インバータは、複数のスイッチ素子を有する３相ブリッジ回路と、前記３相ブリッジ回路を介して前記永久磁石モータの３相を短絡させる３相短絡回路と、制御回路とを備え、前記制御回路は、前記３相ブリッジ回路を駆動するマイクロプロセッサと、前記マイクロプロセッサに不具合が生じているときに不具合通知信号を出力する不具合通知回路と、前記不具合通知回路から出力された前記不具合通知信号を保持するラッチ回路とを備え、前記ラッチ回路に保持された前記不具合通知信号に基づいて前記３相短絡回路を駆動する３相短絡駆動信号を出力し、前記インバータは、前記３相ブリッジ回路における直流電圧の所定の過電圧を検出する過電圧検出回路を、さらに備え、前記過電圧検出回路は、前記所定の過電圧を検出すると、前記３相短絡回路に３相短絡信号を出力し、前記制御回路は、さらに、前記過電圧検出回路が前記３相短絡信号を強制的に出力するように制御し、前記過電圧検出回路が前記３相短絡信号を強制的に出力することによる、前記３相に流れる電流の変化、前記３相における電流位相の変化、又は、前記直流電圧の変化に基いて、３相短絡に係る異常を検出し、前記過電圧検出回路は、さらに、前記直流電圧を抵抗分割することにより第１分圧電圧に分圧する第１分圧回路と、所定の電圧を抵抗分割することにより、前記所定の過電圧として検出される第２分圧電圧に分圧する第２分圧回路と、前記第１分圧電圧と前記第２分圧電圧とのいずれか一方を選択して出力する選択回路と、前記選択回路から出力された、前記第１分圧電圧又は前記第２分圧電圧と、基準電圧とを比較し、比較結果に基づいて前記３相短絡信号を出力する比較回路と、を備え、前記制御回路は、さらに、前記永久磁石モータが所定条件で駆動しているときに、前記第２分圧電圧が出力されるように前記選択回路を制御することで、前記過電圧検出回路が前記３相短絡信号を強制的に出力するように制御する。
【発明の効果】
【００１０】
本開示の一態様による車両駆動装置は、マイクロプロセッサに不具合が生じている場合であっても３相短絡制御を実行することができ、車両駆動装置の信頼性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、実施の形態１による車両駆動装置を備える電気車両を例示する概略図である。
【図２】図２は、実施の形態１による車両駆動装置のインバータ、永久磁石モータ及び電池を例示する回路図である。
【図３】図３は、実施の形態１による車両駆動装置のインバータが備える３相ブリッジ回路を例示する回路図である。
【図４】図４は、実施の形態１による車両駆動装置の制御回路が備えるプロセッサ異常検出回路を例示する回路図である。
【図５】図５は、実施の形態１による車両駆動装置の永久磁石モータに設けられた回転位置センサの電圧出力を示す図である。
【図６】図６は、実施の形態１による車両駆動装置の動作を例示するフローチャートである。
【図７】図７は、実施の形態２によるプロセッサ異常検出回路を例示する回路図である。
【図８】図８は、実施の形態２による車両駆動装置の動作を例示するフローチャートである。
【図９】図９は、車両駆動装置を備える電気車両の他の例を示す概略図である。
【図１０】図１０は、車両駆動装置を備える電気車両の他の例を示す概略図である。
【図１１】図１１は、実施の形態３に係る車両駆動装置を備える電気車両を例示する概略図である。
【図１２】図１２は、実施の形態３に係る車両駆動装置を例示する回路図である。
【図１３】図１３は、実施の形態３に係る３相ブリッジ回路を例示する回路図である。
【図１４】図１４は、実施の形態３に係る車両駆動装置を備える電気車両の他の例を例示する概略図である。
【図１５】図１５は、実施の形態３に係る車両駆動装置を備える電気車両の他の例を例示する概略図である。
【図１６】図１６は、実施の形態３に係る過電圧検出回路を例示する回路図である。
【図１７】図１７は、実施の形態３に係る車両駆動装置のアクティブチェックに関する動作を例示するフローチャートである。
【図１８】図１８は、実施の形態４に係る車両駆動装置を例示する回路図である。
【図１９】図１９は、実施の形態５に係る車両駆動装置を例示する回路図である。
【図２０】図２０は、実施の形態５に係る過電圧検出回路を例示する回路図である。
【図２１】図２１は、実施の形態６による車両駆動装置のインバータ、永久磁石モータ及び電池を例示する回路図である。
【図２２】図２２は、実施の形態６による車両駆動装置のインバータが備える３相ブリッジ回路を例示する回路図である。
【図２３】図２３は、実施の形態６による車両駆動装置のプロセッサ異常検出回路及び過電圧検出回路を例示する回路図である。
【図２４】図２４は、実施の形態６による車両駆動装置のプロセッサ異常検出回路及び過電圧検出回路の他の例を示す回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本開示の一態様による車両駆動装置は、永久磁石モータを駆動するインバータを備える車両駆動装置であって、前記インバータは、複数のスイッチ素子を有する３相ブリッジ回路と、前記３相ブリッジ回路を介して前記永久磁石モータの３相を短絡させる３相短絡回路と、制御回路とを備え、前記制御回路は、前記３相ブリッジ回路を駆動するマイクロプロセッサと、前記マイクロプロセッサに不具合が生じているときに不具合通知信号を出力する不具合通知回路と、前記不具合通知回路から出力された前記不具合通知信号を保持するラッチ回路とを備え、前記ラッチ回路に保持された前記不具合通知信号に基づいて前記３相短絡回路を駆動する３相短絡駆動信号を出力する。
【００１３】
このように、マイクロプロセッサの不具合を通知する不具合通知信号を保持することで、マイクロプロセッサに不具合が生じている場合であっても、必要に応じて永久磁石モータの３相短絡制御を実行することができる。これにより、車両駆動装置の信頼性を高めることができる。
【００１４】
また、前記制御回路は、前記ラッチ回路が前記不具合通知信号を保持し、かつ、前記永久磁石モータの回転数が所定回転数以上である場合に、前記３相短絡駆動信号を出力してもよい。
【００１５】
このように、永久磁石モータの回転数が所定回転数以上である場合に、前記３相短絡駆動信号を出力することで、永久磁石モータが高速回転して誘起電圧が発生しやすいときに３相短絡制御を実行することができる。また、永久磁石モータの回転数が所定回転数より小さいときは３相短絡制御が実行されないので、永久磁石モータが低速回転しているときに制動トルクが発生することを抑制できる。これにより、車両駆動装置の信頼性を高めることができる。
【００１６】
また、前記制御回路は、前記永久磁石モータに設けられた回転位置センサの電圧出力の積分値が閾値よりも小さくならない場合に、前記永久磁石モータの回転数が所定回転数以上であると判断してもよい。
【００１７】
これによれば、永久磁石モータの回転数が所定回転数以上であるか否かを、的確及び簡易に判断することができる。これにより、車両駆動装置の信頼性を高めることができる。
【００１８】
また、前記不具合通知回路は、前記マイクロプロセッサの不具合の有無を通知するウオッチドックタイマ回路であり、前記不具合通知信号は、前記ウオッチドックタイマ回路のリセット信号であってもよい。
【００１９】
これによれば、不具合通知信号をラッチ回路に的確に保持させることができる。これにより、マイクロプロセッサに不具合が生じている場合であっても、的確に永久磁石モータの３相短絡制御を実行することができる。これにより、車両駆動装置の信頼性を高めることができる。
【００２０】
また、前記不具合通知回路は、前記リセット信号を前記マイクロプロセッサに出力し、前記マイクロプロセッサは、前記リセット信号に基づいて正常に再起動できた場合に、前記ラッチ回路に保持されている前記不具合通知信号を解除するラッチ解除信号を出力してもよい。
【００２１】
これによれば、正常に戻ったときは３相短絡制御が実行されないことになり、必要以上に３相短絡制御が実行されることを抑制できる。これにより、本当に必要とされるときに永久磁石モータの３相短絡制御を実行することができ、車両駆動装置の信頼性を高めることができる。
【００２２】
また、前記マイクロプロセッサは、前記リセット信号を受け付けていない場合に、前記マイクロプロセッサに不具合が発生した状態を模擬的に示す不具合模擬信号を前記ラッチ回路に出力し、前記制御回路は、前記不具合模擬信号に基づいて前記３相短絡駆動信号を出力してもよい。
【００２３】
このように、不具合模擬信号に基づいて３相短絡駆動信号を出力し、３相短絡制御を模擬的に実行することで、ラッチ回路及び３相短絡回路の潜在故障を早期に発見することができる。これにより、車両駆動装置の信頼性を高めることができる。
【００２４】
また、前記マイクロプロセッサは、前記永久磁石モータが所定条件で駆動しているときに、前記不具合模擬信号を出力してもよい。
【００２５】
これによれば、例えば、３相短絡制御を実行した場合の永久磁石モータのトルクが車両駆動装置の駆動に影響を与えないトルク以下であるときに、３相短絡制御を模擬的に実行することができる。これにより、車両駆動装置の信頼性を高めることができる。
【００２６】
また、前記３相短絡回路は、前記３相短絡駆動信号を受け付けることで前記永久磁石モータの３相を短絡させ、前記制御回路は、前記永久磁石モータの３相に流れる電流の変化、電流位相の変化、及び、前記３相ブリッジ回路における直流電圧の変化の少なくとも１つの変化に関する情報を取得し、前記情報に基づいて前記３相短絡回路及び前記ラッチ回路の故障有無を判断してもよい。
【００２７】
このように、上記情報に基づいて３相短絡回路及びラッチ回路の故障有無を判断することで、ラッチ回路及び３相短絡回路の潜在故障を的確に発見することができる。これにより、車両駆動装置の信頼性を高めることができる。
【００２８】
また、前記インバータは、前記３相ブリッジ回路における直流電圧の所定の過電圧を検出する過電圧検出回路を、さらに備え、前記過電圧検出回路は、前記所定の過電圧を検出すると、前記３相短絡回路に３相短絡信号を出力し、前記制御回路は、前記過電圧検出回路が前記３相短絡信号を強制的に出力するように制御し、前記過電圧検出回路が前記３相短絡信号を強制的に出力することによる、前記３相に流れる電流の変化、前記３相における電流位相の変化、又は、前記直流電圧の変化に基いて、３相短絡に係る異常を検出してもよい。
【００２９】
上記構成の車両駆動装置によると、制御回路は、適宜、過電圧検出回路が３相短絡信号を強制的に出力するように制御することで、適宜、３相短絡に係る異常を検出することができる。仮に３相短絡に係る異常が検出された場合に、制御回路は、例えば車両の上位制御部にこの異常を伝え、上位制御部がメータ表示などでドライバーに対する警告を発して修理を促す事で、より安全が確保できるように誘導するといった対応を取ることができる。このように、上記構成の車両駆動装置によると、インバータにおいて３相短絡制御の潜在故障を早期発見して、車両駆動装置の信頼性を高めることができる。
【００３０】
また、前記過電圧検出回路は、前記直流電圧を抵抗分割することにより第１分圧電圧に分圧する第１分圧回路と、所定の電圧を抵抗分割することにより、前記所定の過電圧として検出される第２分圧電圧に分圧する第２分圧回路と、前記第１分圧電圧と前記第２分圧電圧とのいずれか一方を選択して出力する選択回路と、前記選択回路から出力された、前記第１分圧電圧又は前記第２分圧電圧と、基準電圧とを比較し、比較結果に基づいて前記３相短絡信号を出力する比較回路と、を備え、前記制御回路は、前記永久磁石モータが所定条件で駆動しているときに、前記第２分圧電圧が出力されるように前記選択回路を制御することで、前記過電圧検出回路が前記３相短絡信号を強制的に出力するように制御してもよい。
【００３１】
上記構成の車両駆動装置によると、制御回路は、選択回路が第２分圧を選択して出力するように制御することで、過電圧検出回路から３相短絡信号を強制的に出力させることができる。これにより、上記構成の車両駆動装置によると、インバータにおいて３相短絡制御の潜在故障を早期発見して、車両駆動装置の信頼性を高めることができる。
【００３２】
また、前記選択回路から出力された、前記第１分圧電圧又は前記第２分圧電圧と、前記比較回路から出力された、前記３相短絡信号は、前記制御回路に入力され、  前記制御回路は、前記第２分圧電圧が所定の電圧である場合には、前記第２分圧回路及び前記選択回路が正常であると判定し、前記３相短絡信号が所定の信号である場合には、前記過電圧検出回路が正常であると判定してもよい。
【００３３】
上記構成の車両駆動装置によると、第２分圧回路及び選択回路が正常であると判定すること、並びに、過電圧検出回路が正常であると判断することができる。これにより、上記構成の車両駆動装置によると、仮に３相短絡に係る異常が検出された場合に、異常の原因となる回路の特定をより精度よく行うことができる。このように、上記構成の車両駆動装置によると、インバータにおいて３相短絡制御の潜在故障を早期発見して、車両駆動装置の信頼性を高めることができる。
【００３４】
また、前記制御回路は、前記３相短絡に係る異常を検出した場合には、以後、前記３相短絡回路を用いた前記３相短絡の実行を抑止して、前記３相短絡回路を用いずに、前記マイクロプロセッサが前記３相ブリッジ回路を制御して前記３相短絡を行ってもよい。
【００３５】
上記構成の車両駆動装置によると、３相短絡に係る異常を検出した場合に、以降、その原因の可能性がある３相短絡回路を用いて行う３相短絡の実行が抑止され、３相短絡回路を用いずに３相短絡が行われる。これにより、上記構成の車両駆動装置によると、インバータにおいて３相短絡制御の潜在故障を早期発見して、車両駆動装置の信頼性を高めることができる。
【００３６】
以下、実施の形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。
【００３７】
なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも本開示の一具体例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本開示を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、本開示の一形態に係る実現形態を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。本開示の実現形態は、現行の独立請求項に限定されるものではなく、他の独立請求項によっても表現され得る。
【００３８】
なお、各図は模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。また、各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略又は簡略化される場合がある。
【００３９】
なお、車両駆動装置の永久磁石モータの状態を大まかに分けると、力行している状態、回生している状態、停止している状態、ならびに、力行、回生及び停止のいずれでもない状態（車両が惰行状態、及び、エンジンや他の永久磁石モータなどの他の駆動源がある場合は、他の駆動源のみで走行している状態）に分けられる。以下の実施の形態では、永久磁石モータが力行、回生及び停止のいずれでもない状態、及び、所定トルク以下の小さなトルクで回生している状態にて３相短絡制御を行う場合を代表例に挙げて説明するが、本実施の形態はそれに限られず、永久磁石モータが所定の条件にて力行、回生又は停止している状態にも適用される。
【００４０】
（実施の形態１）
［１−１．車両駆動装置の構成］
まず、本実施の形態による車両駆動装置の構成について、図１〜図３を参照しながら説明する。
【００４１】
図１は、実施の形態１による車両駆動装置５を備える電気車両１を例示する図である。電気車両１は、駆動輪２と、動力伝達機構３と、永久磁石モータＭ１と、インバータ１０と、電池Ｐ１とを備えている。これらの構成のうち、車両駆動装置５は、永久磁石モータＭ１、インバータ１０及び電池Ｐ１によって構成されている。以下、永久磁石モータＭ１をモータＭ１と呼ぶ場合がある。
【００４２】
モータＭ１は、電気車両１の駆動輪２を駆動する３相交流式のモータであり、例えば、埋込磁石同期モータ又は表面磁石同期モータなどのモータが用いられる。
【００４３】
動力伝達機構３は、例えば、ディファレンシャルギア及びドライブシャフトによって構成され、モータＭ１と駆動輪２との間にて動力を伝達する。モータＭ１の回転力は、動力伝達機構３を経由して駆動輪２に伝達される。これと同様に、駆動輪２の回転力は、動力伝達機構３を経由してモータＭ１に伝達される。なお、電気車両１は、動力伝達機構３を備えていなくてもよく、モータＭ１と駆動輪２とが直結された構造であってもよい。
【００４４】
電池Ｐ１は、例えば、リチウムイオン電池などの直流電源である。電池Ｐ１は、モータＭ１を駆動させるための電力を供給し、及び、この電力を蓄積する。
【００４５】
インバータ１０は、電池Ｐ１から供給された直流電力を例えば３相の交流電力に変換して、その交流電力をモータＭ１に供給する。このように車両駆動装置５は、電池Ｐ１の電力を用いて３相交流式のモータＭ１を駆動するように構成されている。
【００４６】
図２は、車両駆動装置５のインバータ１０、永久磁石モータＭ１及び電池Ｐ１を例示する回路図である。
【００４７】
図２に示すように、車両駆動装置５は、モータＭ１と、インバータ１０と、電池Ｐ１とを備えている。インバータ１０は、３相ブリッジ回路４０とドライブ回路３０と制御回路２０とを備えている。なお図２には、３相ブリッジ回路４０に印加される電圧を平滑化する平滑コンデンサＣ１も図示されている。
【００４８】
３相ブリッジ回路４０は、電池Ｐ１から供給された直流電力をスイッチング動作により３相の交流電力に変換して、その交流電力をモータＭ１に供給し、モータＭ１を駆動する回路である。３相ブリッジ回路４０の、スイッチング動作制御用の入力側はドライブ回路３０に、電力の入力側は電池Ｐ１に、それぞれ接続され、出力側はモータＭ１に接続されている。なお、モータＭ１の回生時には、３相ブリッジ回路４０の出力側から回生電流が導入され、電力の入力側に向かって流れるが、ここでは、電池Ｐ１が接続される側を入力側、モータＭ１が接続される側を出力側と定義する。
【００４９】
図３は、車両駆動装置５のインバータ１０が備える３相ブリッジ回路４０を例示する回路図である。なお、図３に示す電圧Ｖｐは電源電圧であり、電圧Ｖｇは接地電圧である。
【００５０】
３相ブリッジ回路４０は、図３の上側に位置する上側アーム群に設けられたスイッチ素子Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３と、図３の下側に位置する下側アーム群に設けられたスイッチ素子Ｓ４、Ｓ５、Ｓ６とを備えている。例えば、スイッチ素子Ｓ１〜Ｓ６は、電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）又は絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）などによって構成される。また、スイッチ素子Ｓ１〜Ｓ６は、ワイドバンドギャップ半導体を用いて構成されてもよい。
【００５１】
各スイッチ素子Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３は、モータＭ１の３つの端子から引き出された３つの出力線と、電池Ｐ１の正極に接続された電源線Ｌｐとの間のそれぞれの間に接続されている。各スイッチ素子Ｓ４、Ｓ５、Ｓ６は、上記３つの出力線と電池Ｐ１の負極に接続された接地線Ｌｇとの間のそれぞれの間に接続されている。また、各スイッチ素子Ｓ１〜Ｓ６には、還流ダイオードが並列接続されている。還流ダイオードは、スイッチ素子Ｓ１〜Ｓ６に寄生する寄生ダイオードであってもよい。
【００５２】
各スイッチ素子Ｓ１〜Ｓ６は、ドライブ回路３０に接続され、ドライブ回路３０から出力された信号によって駆動する。モータＭ１は、各スイッチ素子Ｓ１〜Ｓ６の駆動に基づいて、力行、回生、惰行又は停止などの状態で駆動される。
【００５３】
［１−２．制御回路及びドライブ回路の構成］
次に、制御回路２０及びドライブ回路３０の構成について、図２〜図５を参照しながら説明する。
【００５４】
図２に示すように、制御回路２０は、各種の演算等を行うマイクロプロセッサ５０と、メモリ２４と、電圧の異常を検出する異常検出部２９と、プロセッサ異常検出回路６０とを備える。なお、制御回路２０は、モータ制御信号取得部２１を備えているが、これについては後述する。
【００５５】
異常検出部２９は、インバータ１０に発生する過電圧などの異常を検出する回路であり、電池Ｐ１のプラス側であって、３相ブリッジ回路４０の電源線Ｌｐに接続されている。
【００５６】
メモリ２４は、マイクロプロセッサ５０を動作させるためのプログラムソフト又は情報などを記憶する記憶素子である。
【００５７】
マイクロプロセッサ５０は、ドライブ回路３０を介して３相ブリッジ回路４０を３相ＰＷＭ制御又は３相短絡制御する回路である。
【００５８】
３相短絡制御とは、図３に示すモータＭ１の３相を短絡状態として、モータＭ１の巻線コイル間から誘起される電圧を０（ゼロ）にする制御である。具体的に３相短絡制御は、３相ブリッジ回路４０の上側アーム群のスイッチ素子Ｓ１〜Ｓ３及び下側アーム群のスイッチ素子Ｓ４〜Ｓ６のうち、一方のアーム群の各スイッチ素子が短絡され、他方のアーム群の各スイッチ素子が開放されることで実現される。
【００５９】
本実施の形態の車両駆動装置５では、異常検出部２９で過電圧などの異常を検出した場合に、マイクロプロセッサ５０のプログラムソフトによって３相短絡制御を実行し、インバータ１０に発生する過電圧を抑制する。
【００６０】
また、本実施の形態の車両駆動装置５は、マイクロプロセッサ５０に不具合が生じている場合であっても、３相短絡制御を実行できるように、プロセッサ異常検出回路６０及び３相短絡回路３３を備えている。プロセッサ異常検出回路６０は、例えば制御回路２０内に設けられ、３相短絡回路３３は、例えばドライブ回路３０内に設けられる（図２及び図３参照）。
【００６１】
３相短絡回路３３は、モータＭ１の３相のそれぞれを短絡するためのハード回路である。具体的には、３相短絡回路３３は、３相ブリッジ回路４０の一方のアーム群の各スイッチ素子を短絡し、他方のアーム群の各スイッチ素子を開放することで３相短絡制御を行う。３相短絡回路３３による３相短絡制御を行うことで、モータＭ１の巻線コイル間から誘起される電圧を０にすることができる。車両駆動装置５が３相短絡回路３３を備えることで、例えばマイクロプロセッサ５０に不具合が生じ、プログラムソフトによる３相短絡制御が実行できない場合であっても、３相短絡回路３３を働かせて３相短絡制御を行い、３相ブリッジ回路４０にかかる過電圧を抑制することが可能となる。なお、マイクロプロセッサ５０に不具合が生じている場合とは、例えば、マイクロプロセッサ５０のプログラムソフトにバグが発生している場合、又は、プログラムソフトの一部が暴走している場合等である。
【００６２】
図４は、制御回路２０が備えるプロセッサ異常検出回路６０を例示する回路図である。
【００６３】
プロセッサ異常検出回路６０は、マイクロプロセッサ５０の異常を検出して、３相短絡回路３３を駆動するための３相短絡駆動信号ｓ２を出力する回路である。プロセッサ異常検出回路６０は、不具合通知回路６１と、ラッチ回路６３と、回転数判断回路６４と、複数の論理回路６２及び６５とを備える。
【００６４】
図４において、マイクロプロセッサ５０は、クリアパルス信号ｓ１１を不具合通知回路６１に定期的に出力する。
【００６５】
不具合通知回路６１は、マイクロプロセッサ５０の不具合の有無を監視する回路であり、例えば、ウオッチドックタイマ回路である。不具合通知回路６１は、クリアパルス信号ｓ１１を所定期間受け付けていない場合に、マイクロプロセッサ５０に不具合が生じているとして、不具合通知信号ｓ１２をラッチ回路６３及びマイクロプロセッサ５０に出力する。
【００６６】
この不具合通知信号ｓ１２は、リセット信号であり、ローレベルのパルス信号として出力される。ローレベルのパルス信号は、ＮＯＴ回路である論理回路６２によって反転され、ハイレベルのパルス信号としてラッチ回路６３に出力される。
【００６７】
ラッチ回路６３は、不具合通知回路６１から出力された不具合通知信号ｓ１２を保持し、ＡＮＤ回路である論理回路６５に出力する。例えば、マイクロプロセッサ５０に不具合が生じている場合であって、さらにインバータ１０に過電圧が発生したとき、プログラムソフトによる３相短絡制御を実行することができなくなる。それに対し本実施の形態では、マイクロプロセッサ５０に不具合が生じている場合であっても、ラッチ回路６３に保持された不具合通知信号ｓ１２に基づいて適切なタイミングに３相短絡制御を実行することが可能となる。
【００６８】
なお、マイクロプロセッサ５０は、不具合通知信号ｓ１２であるリセット信号を受け付けることで再起動する。マイクロプロセッサ５０は、リセット信号によって正常に再起動できた場合に、ラッチ回路６３に保持されている信号を解除するラッチ解除信号ｓ１３をラッチ回路６３に出力する。マイクロプロセッサ５０が正常に再起動されると、車両駆動装置５は平常運転に戻るが、正常に再起動できなかった場合は、不具合通知信号ｓ１２が継続して論理回路６５に出力された状態となる。
【００６９】
回転数判断回路６４は、モータＭ１の回転数が所定回転数以上であるか否かを判断する回路である。回転数判断回路６４は、モータＭ１の回転数が所定回転数以上である場合に、ハイレベルの信号を論理回路６５に出力する。回転数判断回路６４が、モータＭ１の回転数の高低を判断するのは、モータＭ１が低速回転しているときは誘起電圧が発生しにくいので３相短絡制御を実行する必要性が低いからである。また、３相短絡制御を実行すると制動トルクが発生するので、モータＭ１が低速回転しているときは３相短絡制御を実行することを避けたいからである。
【００７０】
図５は、車両駆動装置５の永久磁石モータＭ１に設けられた回転位置センサＲＳの電圧出力を示す図である。回転位置センサＲＳは、例えばホール素子である。図５の（ａ）には、ホール素子から出力された電圧出力の時間変化が示され、図５の（ｂ）には、電圧出力の積分値が示されている。なお、電圧出力の積分値は、電圧出力をＣＲフィルタに通すことで求められる。
【００７１】
図５の（ａ）に示すように、モータＭ１が高速回転している場合は、低速回転している場合に比べて、電圧出力の信号の周期が短く、パルス幅が狭くなる。また、図５の（ｂ）に示すように、モータＭ１が高速回転している場合は、低速回転している場合に比べて、電圧出力の信号の周期が短く、振幅が小さくなる。
【００７２】
本実施の形態では、図５の（ｂ）に示すように、電圧出力の積分値に閾値ＴＨ１が設けられている。回転数判断回路６４は、回転位置センサＲＳの電圧出力の積分値が閾値ＴＨ１よりも小さくならない場合に、モータＭ１の回転数が所定回転数以上であると判断し、論理回路６５にハイレベルの信号を出力する。
【００７３】
論理回路６５は、ラッチ回路６３及び回転数判断回路６４の両方から信号出力を受け付けている場合に、３相短絡駆動信号ｓ２を出力する。
【００７４】
３相短絡駆動信号ｓ２は、ＯＲ回路３４を介して３相短絡回路３３に出力される。これにより、３相短絡回路３３によって３相短絡制御が実行されるので、例えば、マイクロプロセッサ５０に不具合が生じた場合であっても、モータＭ１の高速回転時に３相短絡制御を実行することができる。これにより、インバータ１０に過電圧がかかることを抑制することができる。
【００７５】
引き続き、ドライブ回路３０の構成について説明する。なお以下では、３相短絡回路３３の故障診断についても説明する。
【００７６】
ドライブ回路３０は、前述した３相ＰＷＭ制御及び３相短絡制御を実行するため、３相ブリッジ回路４０のスイッチ素子Ｓ１〜Ｓ６を駆動する回路である。ドライブ回路３０の入力側は制御回路２０に接続され、出力側は３相ブリッジ回路４０に接続されている。
【００７７】
図２に示すように、ドライブ回路３０は、切替回路３１と、バッファ回路３２と、３相短絡回路３３と、ＯＲ回路３４とを備える。また、ドライブ回路３０は、駆動信号受付端子３９と、チェック用端子３６とを備える。
【００７８】
駆動信号受付端子３９は、前述した３相短絡駆動信号ｓ２を受け付ける端子である。この３相短絡駆動信号ｓ２は、プロセッサ異常検出回路６０からドライブ回路３０に出力される。
【００７９】
チェック用端子３６は、３相短絡回路３３による３相短絡制御を実行するための短絡回路チェック信号ｓ１を受け付ける端子である。この短絡回路チェック信号ｓ１は、制御回路２０からドライブ回路３０に出力される。以下において、３相短絡回路３３による３相短絡制御を試行し、３相短絡回路３３が３相短絡制御を実行できるか否かを確認することを第１のアクティブチェックと呼ぶ。第１のアクティブチェックを行うことで、３相短絡回路３３の故障有無を診断することができる。
【００８０】
駆動信号受付端子３９及びチェック用端子３６に入力されたそれぞれの信号は、ＯＲ回路３４に入力される。ＯＲ回路３４は、駆動信号受付端子３９及びチェック用端子３６の少なくとも一方の端子が信号を受け付けている場合に、３相短絡回路３３に信号を出力する。３相短絡回路３３は、ＯＲ回路３４から出力された信号に基づいて駆動する。
【００８１】
切替回路３１は、３相ブリッジ回路４０を、後述する駆動信号演算部２３から出力された駆動信号に基づいて駆動するか、あるいは、３相短絡回路３３から出力された信号を用いて駆動するかを切り替える回路である。なお、駆動信号演算部２３から出力される駆動信号は、３相ブリッジ回路４０を３相ＰＷＭ制御又は３相短絡制御する各種信号が含まれる。切替回路３１による切り替えは、例えばハードロジック回路によって実現されている。本実施の形態の切替回路３１は、ドライブ回路３０が短絡回路チェック信号ｓ１又は３相短絡駆動信号ｓ２を受け付けた場合に、モータＭ１にて実行されているスイッチング制御等を３相短絡回路３３による３相短絡制御に切り替える。
【００８２】
バッファ回路３２は、各スイッチ素子Ｓ１〜Ｓ６を駆動することができるように、３相ブリッジ回路４０に出力する出力信号を増幅する回路である。バッファ回路３２によって出力信号が増幅されることで、３相ブリッジ回路４０の駆動が可能となる。
【００８３】
次に、制御回路２０の構成、及び、マイクロプロセッサ５０の構成について説明する。なお以下では、３相短絡回路３３を故障診断するための故障判断部２５及びアクティブチェック指示部２６についても説明する。
【００８４】
制御回路２０は、前述したマイクロプロセッサ５０、メモリ２４、異常検出部２９及びプロセッサ異常検出回路６０の他に、モータ制御信号取得部２１を備えている。また、マイクロプロセッサ５０は、モータ制御信号演算部２２と、駆動信号演算部２３と、故障判断部２５と、アクティブチェック指示部２６とを備えている。
【００８５】
モータ制御信号取得部２１は、モータＭ１に流れる電流を検知する電流センサＣＳｕ、ＣＳｖ、ＣＳｗ、及び、モータＭ１の磁極位置を検出して回転位置を検知する回転位置センサＲＳなどの各種センサによって検知された情報を取得する。なお、電流センサＣＳｕ、ＣＳｖ、ＣＳｗは、モータＭ１のｕ相、ｖ相、ｗ相における電流値を検知するセンサである。また、モータ制御信号取得部２１は、電源線Ｌｐにおける電圧Ｖｐに関する情報を取得する。また、モータ制御信号取得部２１は、制御回路２０の外部、例えば電気車両１のＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）から出力されたトルク指令などの制御指令情報を取得する。
【００８６】
モータ制御信号演算部２２は、モータ制御信号取得部２１にて取得した上記情報に基づいて、演算によりトルク指令値を電流に換算し、モータＭ１を電流制御するための制御信号を出力する。例えば、モータ制御信号演算部２２は、車両駆動装置５の駆動時におけるモータＭ１のトルクが、トルク指令情報に示された目標トルク（例えば電気車両１のアクセルペダル又はブレーキペダルの操作量に応じたトルク）となるように、モータＭ１の電流制御のための制御信号を出力する。
【００８７】
また、モータ制御信号演算部２２は、モータ制御信号取得部２１にて取得した上記情報を演算により変換して、３相短絡回路３３等の故障判断を行うための制御信号を出力する。例えば、モータ制御信号演算部２２は、トルク指令などの制御指令情報を上記の制御信号に変換して駆動信号演算部２３、故障判断部２５及びアクティブチェック指示部２６に出力する。また、モータ制御信号演算部２２は、モータＭ１に流れる電流、モータＭ１の磁極の回転位置、電源線Ｌｐにおける電圧Ｖｐなどの情報を制御信号に変換して駆動信号演算部２３及び故障判断部２５に出力する。
【００８８】
駆動信号演算部２３は、モータ制御信号演算部２２から出力された制御信号に基づいて、モータＭ１を駆動するために必要な駆動信号を演算し、この駆動信号をドライブ回路３０に出力する。駆動信号演算部２３は、車両駆動装置５が通常運行している際は、３相ＰＷＭ制御を行うための駆動信号を出力する。
【００８９】
また、駆動信号演算部２３は、インバータ１０の異常が検出された場合に、メモリ２４に格納されたプログラムソフトによって３相短絡制御を行うための駆動信号を出力する。具体的には、駆動信号演算部２３は、３相ＰＷＭ制御の駆動信号を３相短絡制御の駆動信号に変更してドライブ回路３０に出力する。
【００９０】
このように、駆動信号演算部２３は、３相ＰＷＭ制御及び３相短絡制御を実行するための駆動信号をドライブ回路３０に出力する。ドライブ回路３０では、駆動信号演算部２３から出力された駆動信号、及び、３相短絡回路３３から出力された信号のうち３相短絡回路３３から出力された信号を優先して３相ブリッジ回路４０に出力する。３相ブリッジ回路４０は、ドライブ回路３０から出力された信号に基づいて、モータＭ１を駆動する。
【００９１】
アクティブチェック指示部２６は、前述した短絡回路チェック信号ｓ１をチェック用端子３６に出力する回路である。アクティブチェック指示部２６は、モータ制御信号演算部２２から出力された上記制御信号に基づいて、今のタイミングで第１のアクティブチェックを行っても車両駆動装置５の駆動に影響を与えないか否かを判断する。
【００９２】
例えば、アクティブチェック指示部２６は、３相短絡制御を実行した場合のモータＭ１のトルクが車両駆動装置５の駆動に影響を与えないトルク以下であるときに第１のアクティブチェックを行うと判断し、チェック用端子３６に短絡回路チェック信号ｓ１を出力する。第１のアクティブチェックの実行可否の判断は、定期的な時間間隔で実行される。なお、第１のアクティブチェックをするか否かの判断は、アクティブチェック指示部２６に限られず、制御回路２０に含まれる回路であればアクティブチェック指示部２６と異なる回路によって行われてもよい。
【００９３】
また、アクティブチェック指示部２６は、短絡回路チェック信号ｓ１を出力すると同時に、３相短絡回路３３をチェック中であることを示すビジー信号を故障判断部２５に出力する。
【００９４】
故障判断部２５は、３相短絡回路３３の故障有無を判断する回路である。故障判断部２５は、３相短絡制御が実行された際の、モータＭ１の３相に流れる電流の変化、電流位相の変化、及び、３相ブリッジ回路４０における直流電圧の変化の少なくとも１つの変化に関する情報を取得する。電流の変化は、電流センサＣＳｕ、ＣＳｖ、ＣＳｗによって検出した電流値に基づいて求めることができる。電流位相の変化は、例えば、モータＭ１のｄ軸電流とｑ軸電流に基づいて求めることができる。ｄ軸電流、ｑ軸電流は、電流センサＣＳｕ、ＣＳｖ、ＣＳｗによって検出した電流値、及び、回転位置センサＲＳによって検出した磁極の回転位置に基づいて求めることができる。直流電圧の変化は、電源線Ｌｐにおける電圧Ｖｐを検出することで求めることができる。
【００９５】
故障判断部２５は、取得した上記情報に基づいて３相短絡回路３３の故障有無を判断する。例えば、故障判断部２５は、電流が規定の範囲から外れた場合、電流位相が規定の範囲から外れた場合、及び、直流電圧が規定の範囲から外れた場合のうち少なくとも１つの場合に、３相短絡回路３３が故障していると判断する。また、故障判断部２５は、３相短絡回路３３が故障していると判断した場合に、その故障情報を外部に報知する報知信号を出力する。
【００９６】
上記のように、制御回路２０が、アクティブチェック指示部２６及び故障判断部２５を備えることで、３相短絡回路３３の故障有無を判断することができる。これにより３相短絡回路３３の潜在故障を早期に発見することができ、車両駆動装置５の信頼性を高めることができる。
【００９７】
［１−３．車両駆動装置の動作］
次に、実施の形態１の車両駆動装置５の動作について、図６を参照しながら説明する。
【００９８】
図６は、実施の形態１の車両駆動装置５の動作を例示するフローチャートである。
【００９９】
マイクロプロセッサ５０は、クリアパルス信号ｓ１１を不具合通知回路６１に定期的に出力する（ステップＳ１０１）。不具合通知回路６１は、例えば、マイクロプロセッサ５０の不具合の有無を通知するウオッチドックタイマ回路である。
【０１００】
一方、不具合通知回路６１は、クリアパルス信号ｓ１１を定期的に受け付けているか否かを判断する（ステップＳ１０２）。不具合通知回路６１がクリアパルス信号ｓ１１を定期的に受け付けている場合（Ｓ１０２の有）、マイクロプロセッサ５０に不具合が生じていないことになるので、ステップＳ１０１に戻る。不具合通知回路６１がクリアパルス信号ｓ１１を定期的に受け付けていない場合（Ｓ１０２の無）、マイクロプロセッサ５０に不具合が生じているとして、不具合通知信号ｓ１２をラッチ回路６３及びマイクロプロセッサ５０に出力する（ステップＳ１０３）。この不具合通知信号ｓ１２は、ウオッチドックタイマ回路のリセット信号でもある。
【０１０１】
ラッチ回路６３は、不具合通知信号ｓ１２を受け付けることで、不具合通知信号ｓ１２を保持する（ステップＳ１０４）。
【０１０２】
マイクロプロセッサ５０は、不具合通知信号ｓ１２を受け付けることで再起動し、正常に再起動できたか否かを判断する（ステップＳ１０５）。マイクロプロセッサ５０が正常に再起動できた場合（Ｓ１０５のＹｅｓ）、マイクロプロセッサ５０は、ラッチ回路６３にラッチ解除信号ｓ１３を出力し（ステップＳ１０６）、ラッチ回路６３が保持している不具合通知信号ｓ１２の保持を解除する。マイクロプロセッサ５０が正常に再起動できなかった場合（Ｓ１０５のＮｏ）、ステップＳ１０４の状態が維持され、次のステップに進む。
【０１０３】
次のステップでは、回転数判断回路６４が、モータＭ１の回転数が所定回転数以上であるか否かを判断する（ステップＳ１０７）。モータＭ１の回転数が所定回転数以上でない場合（Ｓ１０７のＮｏ）、モータＭ１に発生する誘起電圧はインバータ１０のスイッチ素子Ｓ１〜Ｓ６が破壊されるほど高くはなく、３相短絡制御を実行する必要が無いので、図６のフローチャートを終了する。モータＭ１の回転数が所定回転数以上である場合（Ｓ１０７のＹｅｓ）、モータＭ１にスイッチ素子Ｓ１〜Ｓ６が破壊されるほどの高い誘起電圧が発生する可能性があるので、制御回路２０は３相短絡回路３３を用いた３相短絡制御を実行する（ステップＳ１０８）。具体的には、制御回路２０は、ドライブ回路３０に３相短絡駆動信号ｓ２を出力し、３相短絡回路３３を駆動させる。
【０１０４】
これらのステップを繰り返すことにより、マイクロプロセッサ５０に不具合が生じていた場合であっても、モータＭ１の高速回転している時に３相短絡制御を実行することができる。これにより、インバータ１０に過電圧がかかることを抑制することができ、車両駆動装置５の信頼性を高めることができる。
【０１０５】
（実施の形態２）
［２−１．車両駆動装置のプロセッサ異常検出回路の構成］
次に、実施の形態２の車両駆動装置５のプロセッサ異常検出回路６０Ａについて説明する。実施の形態２では、マイクロプロセッサ５０を用いて、ラッチ回路６３及び３相短絡回路３３の不具合模擬診断を行う例について説明する。この不具合模擬診断は、ラッチ回路６３及び３相短絡回路３３の潜在故障を早期に発見するために行われる第２のアクティブチェックである。
【０１０６】
図７は、実施の形態２によるプロセッサ異常検出回路６０Ａを例示する回路図である。
【０１０７】
プロセッサ異常検出回路６０Ａは、マイクロプロセッサ５０の異常を検出して、３相短絡回路３３に３相短絡駆動信号ｓ２を出力する回路であり、また、ラッチ回路６３及び３相短絡回路３３等の不具合模擬診断を行う回路でもある。本実施の形態では、上記の不具合模擬診断を行う場合について説明する。
【０１０８】
不具合模擬診断を行うために、プロセッサ異常検出回路６０Ａは、ラッチ回路６３と、複数の論理回路６２ａ、６５、６６及び６７とを備える。
【０１０９】
図７に示すプロセッサ異常検出回路６０Ａは、図４に示す論理回路６２がＮＡＮＤ回路である論理回路６２ａに代わっている点で、実施の形態１と異なっている。また、プロセッサ異常検出回路６０Ａは、新たな論理回路６７が回転数判断回路６４と論理回路６５との間に設けられ、かつ、新たな論理回路６６がマイクロプロセッサ５０と論理回路６７との間に設けられている点で、実施の形態１と異なっている。
【０１１０】
図７において、マイクロプロセッサ５０は、不具合模擬診断を行うためのトリガである不具合模擬信号ｓ１４を出力する。この不具合模擬信号ｓ１４は、ローレベルのパルス信号としてＮＡＮＤ回路である論理回路６２ａに出力される。論理回路６２ａは、不具合通知信号ｓ１２及び不具合模擬信号ｓ１４のいずれか一方がローレベルであるときにハイレベルの信号をラッチ回路６３に出力する。したがって、マイクロプロセッサ５０から不具合模擬信号ｓ１４が出力されると、ラッチ回路６３は不具合模擬信号ｓ１４を保持し、論理回路６５に出力する。
【０１１１】
一方、不具合模擬信号ｓ１４は、ＮＯＴ回路である論理回路６６にも出力される。不具合模擬信号ｓ１４は、論理回路６６にて反転され、ハイレベルの信号となってＯＲ回路である論理回路６７に出力される。ＯＲ回路である論理回路６７に出力された信号は、論理回路６５に入力される。不具合模擬信号ｓ１４を論理回路６７にも出力するのは、モータＭ１の回転数の高低にかかわらず不具合模擬診断を行えるようにして、診断機会を増やすためである。
【０１１２】
論理回路６５は、ラッチ回路６３及び論理回路２７の両方から信号出力を受け付けることで３相短絡駆動信号ｓ２を出力する。
【０１１３】
３相短絡駆動信号ｓ２は、ＯＲ回路３４を介して３相短絡回路３３に出力される。これにより、３相短絡回路３３によって３相短絡制御が実行される。制御回路２０は、モータＭ１の３相に流れる電流の変化、電流位相の変化、及び、３相ブリッジ回路４０における直流電圧の変化の少なくとも１つの変化に関する情報を取得し、上記情報に基づいて３相短絡回路３３及びラッチ回路６３の故障有無を判断する。この不具合模擬診断により、ラッチ回路６３及び３相短絡回路３３の潜在故障を早期に発見することができ、車両駆動装置５の信頼性を高めることができる。
【０１１４】
［２−２．車両駆動装置の動作］
次に、実施の形態２による車両駆動装置５の動作について説明する。
【０１１５】
図８は、実施の形態２による車両駆動装置５の動作を例示するフローチャートである。
【０１１６】
制御回路２０は、第２のアクティブチェックによる不具合模擬診断を行うため、インバータ１０のフィードバック制御を停止し（ステップＳ１１１）、不具合模擬信号ｓ１４を出力する（ステップＳ１１２）。
【０１１７】
不具合模擬信号ｓ１４は、ラッチ回路６３によって保持され（ステップＳ１１３）、ＡＮＤ回路である論理回路６５に出力される。
【０１１８】
不具合模擬信号ｓ１４は、モータＭ１が高速回転している状態を疑似的に作りだすため、論理回路６６、６７を介して論理回路６５にも出力される。これにより、論理回路６５から３相短絡駆動信号ｓ２が出力される（ステップＳ１１４）。３相短絡駆動信号ｓ２は、ドライブ回路３０の駆動信号受付端子３９に出力され、後述するステップＳ１１８又はＳ１２１にて停止されるまで継続して出力される。
【０１１９】
次に、インバータ１０は、３相短絡回路３３を用いた３相短絡制御を実行する（ステップＳ１１５）。３相短絡駆動信号ｓ２を受け取った駆動信号受付端子３９は、その信号をＯＲ回路３４に出力し、ＯＲ回路３４は受け取った信号を３相短絡回路３３に出力する。これによって３相短絡回路３３が試行駆動される。ここで切替回路３１によって、切替回路３１の出力信号が、駆動信号演算部２３から出力される駆動信号でなく、３相短絡回路３３から出力される信号に切り替えられる。そして、３相短絡回路３３から出力される信号が、バッファ回路３２を介して３相ブリッジ回路４０に出力される。これにより、３相短絡回路３３を用いた３相短絡制御が、３相ブリッジ回路４０にて試行される。
【０１２０】
次に、制御回路２０は、車両駆動装置５における電流の変化、電流位相の変化、及び、電圧の変化を取得する（ステップＳ１１６）。具体的には、モータ制御信号取得部２１が、電流センサＣＳｕ、ＣＳｖ、ＣＳｗ、回転位置センサＲＳ、電源線Ｌｐにおける電圧Ｖｐなどの情報を取得する。これらの情報は、モータ制御信号演算部２２にて変換され、制御信号として故障判断部２５に出力される。
【０１２１】
次に、制御回路２０は、これら電流、電流位相及び電圧の変化が規定の範囲内であるか否かによって、ラッチ回路６３及び３相短絡回路３３の故障有無を判断する（ステップＳ１１７）。具体的に制御回路２０は、故障判断部２５が、電流が規定の範囲から外れたか否か、電流位相が規定の範囲から外れたか否か、及び、直流電圧が規定の範囲から外れたか否かを判断する。
【０１２２】
故障判断部２５は、電流、電流位相及び電圧の変化のうち全てが規定の範囲内であると判断した場合に（Ｓ１１７のＹｅｓ）、ラッチ回路６３及び３相短絡回路３３が故障しておらず、正常であると判断する。このとき制御回路２０は、不具合模擬信号ｓ１４の出力を停止し、また、ラッチ回路６３に保持されている信号を解除するラッチ解除信号ｓ１３を出力することで、３相短絡駆動信号ｓ２の出力を停止する（ステップＳ１１８）。そして制御回路２０は、インバータ１０のフィードバック制御を再開し（ステップＳ１１９）、ステップＳ１１１に戻って第２のアクティブチェックを繰り返す。この第２のアクティブチェックは、所定の時間間隔で繰り返し実行される。
【０１２３】
一方、制御回路２０は、電流、電流位相及び電圧の変化のうち少なくとも１つが規定の範囲から外れている場合に（Ｓ１１７のＮｏ）、ラッチ回路６３又は３相短絡回路３３が故障している判断する。このとき制御回路２０は、ラッチ回路６３又は３相短絡回路３３が故障している場合の動作を実行する。なお、３相短絡回路３３が故障しているか否かは前述した第１のアクティブチェックによって診断できるので、第１のアクティブチェック及び第２のアクティブチェックを併用することで、ラッチ回路６３が故障しているか否かを診断することも可能である。
【０１２４】
制御回路２０は、不具合模擬信号ｓ１４の出力を停止し（ステップＳ１２１）、インバータ１０のフィードバック制御を再開する（ステップＳ１２２）。
【０１２５】
次に、制御回路２０は、ラッチ回路６３又は３相短絡回路３３が故障していることを示す故障警告を外部、例えば電気車両１のＥＣＵ（上位制御部）に出力する（ステップＳ１２３）。また、故障判断部２５が、モニターを用いて故障情報を表示したり、スピーカを用いて故障情報を知らせる音を出力したりすることで、ユーザに故障情報を報知してもよい。
【０１２６】
（実施の形態３）
［３−１．車両駆動装置の構成］
まず、実施の形態３に係る車両駆動装置の構成について、図１１〜図１６を参照しながら説明する。
【０１２７】
図１１は、実施の形態３に係る車両駆動装置１０５を備える電気車両１０１を例示する概略図である。電気車両１０１は、駆動輪１０２と、動力伝達機構１０３と、永久磁石モータＭ１と、インバータ１１０と、電池Ｐ１とを備えている。これらの構成のうち、車両駆動装置１０５は、永久磁石モータＭ１、インバータ１１０及び電池Ｐ１によって構成されている。以下、永久磁石モータＭ１をモータＭ１と呼ぶ場合がある。
【０１２８】
モータＭ１は、電気車両１０１の駆動輪１０２を駆動する３相交流式のモータであり、例えば、埋込磁石同期モータ又は表面磁石同期モータなどのモータが用いられる。
【０１２９】
動力伝達機構１０３は、例えば、ディファレンシャルギア及びドライブシャフトによって構成され、モータＭ１と駆動輪１０２との間にて動力を伝達する。モータＭ１の回転力は、動力伝達機構１０３を経由して駆動輪１０２に伝達される。これと同様に、駆動輪１０２の回転力は、動力伝達機構１０３を経由してモータＭ１に伝達される。なお、電気車両１０１は、動力伝達機構１０３を備えていなくてもよく、モータＭ１と駆動輪１０２とが直結された構造であってもよい。
【０１３０】
電池Ｐ１は、例えば、リチウムイオン電池などの直流電源である。電池Ｐ１は、モータＭ１を駆動させるための電力を供給し、及び、この電力を蓄積する。
【０１３１】
インバータ１１０は、電池Ｐ１から供給された直流電力を例えば３相の交流電力に変換して、その交流電力をモータＭ１に供給する。このように車両駆動装置１０５は、電池Ｐ１の電力を用いて３相交流式のモータＭ１を駆動するように構成されている。
【０１３２】
図１２は、車両駆動装置１０５を例示する回路図である。
【０１３３】
図１２に示すように、車両駆動装置１０５は、モータＭ１と、インバータ１１０と、電池Ｐ１とを備えている。インバータ１１０は、３相ブリッジ回路１４０とドライブ回路１３０と制御回路１２０と過電圧検出回路１６０とを備えている。なお図１２には、３相ブリッジ回路１４０に印加される電圧を平滑化する平滑コンデンサＣ１も図示されている。
【０１３４】
３相ブリッジ回路１４０は、電池Ｐ１から供給された直流電力をスイッチング動作により３相の交流電力に変換して、その交流電力をモータＭ１に供給し、モータＭ１を駆動する回路である。３相ブリッジ回路１４０の入力側はドライブ回路１３０に接続され、出力側はモータＭ１に接続されている。
【０１３５】
図１３は、車両駆動装置１０５のインバータ１１０が備える３相ブリッジ回路１４０を例示する回路図である。なお、図１３に示す電圧Ｖｐは電源電圧であり、電圧Ｖｇは接地電圧である。
【０１３６】
３相ブリッジ回路１４０は、図１３の上側に位置する上側アーム群に設けられたスイッチ素子Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３と、図１３の下側に位置する下側アーム群に設けられたスイッチ素子Ｓ４、Ｓ５、Ｓ６とを備えている。例えば、スイッチ素子Ｓ１〜Ｓ６は、電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）又は絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）などによって構成される。また、スイッチ素子Ｓ１〜Ｓ６は、ワイドバンドギャップ半導体を用いて構成されてもよい。
【０１３７】
各スイッチ素子Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３は、モータＭ１の３つの端子から引き出された３つの出力線と、電池Ｐ１の正極に接続された電源線Ｌｐとの間のそれぞれの間に接続されている。各スイッチ素子Ｓ４、Ｓ５、Ｓ６は、上記３つの出力線と電池Ｐ１の負極に接続された接地線Ｌｇとの間のそれぞれの間に接続されている。また、各スイッチ素子Ｓ１〜Ｓ６には、還流ダイオードが並列接続されている。還流ダイオードは、スイッチ素子Ｓ１〜Ｓ６に寄生する寄生ダイオードであってもよい。
【０１３８】
各スイッチ素子Ｓ１〜Ｓ６は、ドライブ回路１３０に接続され、ドライブ回路１３０から出力された信号によって駆動する。モータＭ１は、各スイッチ素子Ｓ１〜Ｓ６の駆動に基づいて、力行、回生又は惰行などの状態で駆動される。
【０１３９】
次に、ドライブ回路１３０について、図１２を参照しながら説明する。
【０１４０】
ドライブ回路１３０は、３相ＰＷＭ制御及び３相短絡制御を実行するため、３相ブリッジ回路１４０のスイッチ素子Ｓ１〜Ｓ６を駆動する回路である。ドライブ回路１３０の入力側は制御回路１２０に接続され、出力側は３相ブリッジ回路１４０に接続されている。
【０１４１】
ドライブ回路１３０は、切替回路１３１と、バッファ回路１３２と、３相短絡回路１３３とを備える。
【０１４２】
３相短絡回路１３３は、モータＭ１の３相のそれぞれを短絡するために用いられる回路である。具体的には、３相短絡回路１３３は、後述する過電圧検出回路１６０から、３相短絡を行うための３相短絡信号ｓ１０２が出力されると、３相ブリッジ回路１４０の上側アーム群のスイッチ素子Ｓ１〜Ｓ３及び下側アーム群のスイッチ素子Ｓ４〜Ｓ６のうち、一方のアーム群の各スイッチ素子を短絡し、他方のアーム群の各スイッチ素子を開放する回路である。このようにしてモータＭ１の３相のそれぞれを短絡することで、モータＭ１の巻線コイル間から誘起される電圧を０にすることができる。これにより、例えば３相ブリッジ回路１４０に過電圧が検出された場合に、３相短絡回路１３３を働かせて３相短絡制御を行い、３相ブリッジ回路１４０にかかる過電圧を低減することができる。
【０１４３】
切替回路１３１は、３相ブリッジ回路１４０を、後述する駆動信号演算部１２３から出力された駆動信号に基づいて駆動するか、あるいは、３相短絡回路１３３から出力された信号を用いて駆動するかを切り替える回路である。但し、後述する故障判断部１２５から、３相ブリッジ回路１４０を、３相短絡回路１３３から出力された信号を用いて駆動させないための３相短絡回路利用抑止信号ｓ１０３が出力された場合には、以降、３相ブリッジ回路１４０を、３相短絡回路１３３から出力された信号を用いて駆動することを抑止する。なお、駆動信号演算部１２３から出力される駆動信号は、３相ブリッジ回路１４０を３相ＰＷＭ制御する信号などの各種信号が含まれる。切替回路１３１による切り替えは、例えばハードロジック回路によって実現されている。
【０１４４】
バッファ回路１３２は、各スイッチ素子Ｓ１〜Ｓ６を駆動することができるように、３相ブリッジ回路１４０に出力する出力信号を増幅する回路である。バッファ回路１３２によって出力信号が増幅されることで、３相ブリッジ回路１４０の駆動が可能となる。
【０１４５】
次に、制御回路１２０及び過電圧検出回路１６０について、図１２、１４〜図１６を参照しながら説明する。
【０１４６】
制御回路１２０は、各種の演算等を行うマイクロプロセッサ１５０と、マイクロプロセッサ１５０を動作させるためのプログラム又は情報などを記憶するメモリ１２４とを含んで構成される。
【０１４７】
図１２に示すように制御回路１２０は、モータ制御信号取得部１２１と、モータ制御信号演算部１２２と、駆動信号演算部１２３と、アクティブチェック指示部１２６と、故障判断部１２５と、３相短絡制御信号割込部１２７とを備える。
【０１４８】
モータ制御信号取得部１２１は、モータＭ１に流れる電流を検知する電流センサＣＳｕ、ＣＳｖ、ＣＳｗ、及び、モータＭ１の磁極位置を検出して回転位置を検知する回転位置センサＲＳなどの各種センサによって検知された情報を取得する。なお、電流センサＣＳｕ、ＣＳｖ、ＣＳｗは、モータＭ１のｕ相、ｖ相、ｗ相における電流値を検知するセンサである。また、モータ制御信号取得部１２１は、電源線Ｌｐにおける電圧Ｖｐに関する情報を取得する。また、モータ制御信号取得部１２１は、制御回路１２０の外部、例えば電気車両１０１のＥＣＵ（Ｅｎｇｉｎｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）から出力されたトルク指令などの制御指令情報を取得する。
【０１４９】
モータ制御信号演算部１２２は、モータ制御信号取得部１２１にて取得した上記情報を演算により変換し、モータＭ１を制御するための制御信号を出力する。例えば、モータ制御信号演算部１２２は、車両駆動装置１０５の運行時におけるモータＭ１のトルクが、トルク指令に示された目標トルク（例えば電気車両１０１のアクセルペダルの操作量に応じたトルク）となるように制御信号を出力する。
【０１５０】
また、モータ制御信号演算部１２２は、モータ制御信号取得部１２１にて取得した上記情報を演算により変換して、３相短絡を試行するための制御信号を出力する。例えば、モータ制御信号演算部１２２は、トルク指令などの制御指令情報を制御信号に変換してアクティブチェック指示部１２６に出力する。また、モータ制御信号演算部１２２は、モータＭ１に流れる電流、モータＭ１の磁極の回転位置、電源線Ｌｐにおける電圧Ｖｐなどの情報を制御信号に変換して故障判断部１２５に出力する。
【０１５１】
アクティブチェック指示部１２６は、過電圧検出回路１６０に３相短絡信号ｓ１０２を強制的に出力させるためのアクティブチェック信号ｓ１０１を出力する回路である。以下において、過電圧検出回路１６０に３相短絡信号ｓ１０２を強制的に出力させることで、過電圧検出回路１６０及び３相短絡回路１３３による３相短絡制御を試行し、過電圧検出回路１６０及び３相短絡回路１３３が３相短絡制御を実行できるか否かを確認することを第３のアクティブチェックと呼ぶ。第３のアクティブチェックを行うことで、過電圧検出回路１６０及び３相短絡回路１３３による３相短絡に係る異常の有無を検出することができる。
【０１５２】
アクティブチェック指示部１２６は、モータ制御信号演算部１２２から出力された上記制御信号に基づいて、モータＭ１が所定条件で駆動しているか否かを判定し、モータＭ１が所定条件で駆動していると判定したときに、アクティブチェック信号ｓ１０１を出力する。具体的には、アクティブチェック指示部１２６は、車両が走行中であって、モータＭ１が力行及び回生のいずれの状態でもない場合に、アクティブチェック信号ｓ１０１を出力してもよい。また、アクティブチェック指示部１２６は、車両が停車中であるときに、車両を発進させるまでに至らない電流がモータＭ１に流れるように３相ブリッジ回路１４０を用いて電流制御を行った後に、アクティブチェック信号ｓ１０１を出力してもよい。また、図１４に示すように、車両の駆動輪１０２にトルクを付与するトルク付与装置Ｔ５０を備えている場合において、アクティブチェック指示部１２６は、モータＭ１が回生中に、３相短絡制御を実行するとモータＭ１に発生するトルクである３相短絡トルクに基づいて、アクティブチェック信号ｓ１０１を出力してもよい。また、図１５に示すように、モータＭ１が一方の駆動源Ｄ１であり、車両が一方の駆動源Ｄ１と異なる他方の駆動源Ｄ２を備えている場合において、アクティブチェック指示部１２６は、一方の駆動源Ｄ１を使わず他方の駆動源Ｄ２にて車両を駆動可能な場合に、不具合模擬信号ｓ１４を出力してもよい。これらのモータＭ１が所定条件で駆動しているか否かの判定は、定期的な時間間隔で実行される。また、アクティブチェック指示部１２６は、アクティブチェック信号ｓ１０１を出力すると同時に、第３のアクティブチェック中であることを示すビジー信号を故障判断部１２５に出力する。
【０１５３】
過電圧検出回路１６０は、電源線Ｌｐにおける所定の過電圧を検出する回路である。より具体的には、過電圧検出回路１６０は、電源線Ｌｐにおける所定の過電圧を検出した場合に、３相短絡信号ｓ１０２を出力する。過電圧検出回路１６０は、さらに、アクティブチェック指示部１２６からのアクティブチェック信号ｓ１０１により強制的に３相短絡信号ｓ１０２を出力する。なお、所定の過電圧とは、電源線Ｌｐの電圧が、３相ブリッジ回路１４０のスイッチ素子Ｓ１〜Ｓ６、又は、平滑コンデンサＣ１の耐圧を超えないような電圧として予め決定される。
【０１５４】
図１６は、過電圧検出回路１６０を例示する回路図である。
【０１５５】
図１６に示すように、過電圧検出回路１６０は、第１抵抗素子１６１と、第２抵抗素子１６２と、第３抵抗素子１６３と、第４抵抗素子１６４と、第５抵抗素子１６５と、第６抵抗素子１６６と、選択回路１６７と、比較回路１６８とを備える。
【０１５６】
第１抵抗素子１６１は、一方の端子が電源線Ｌｐに接続され、他方の端子が選択回路１６７に接続される。
【０１５７】
第２抵抗素子１６２は、一方の端子が定電圧源（ここでは５Ｖの定電圧源）に接続され、他方の端子が選択回路１６７に接続される。
【０１５８】
第３抵抗素子１６３は、一方の端子が選択回路１６７に接続され、他方の端子が接地線Ｌｇに接続される。
【０１５９】
選択回路１６７は、アクティブチェック信号ｓ１０１に応じて、第１抵抗素子１６１の他方の端子と第３抵抗素子１６３の一方の端子との接続、及び、第２抵抗素子１６２の他方の端子と第３抵抗素子１６３の一方の端子との接続を選択的に切り替える。具体的には、選択回路１６７は、アクティブチェック信号ｓ１０１が出力されていない場合には、第１抵抗素子１６１の他方の端子と第３抵抗素子１６３の一方の端子とを接続して、選択回路１６７に第３抵抗素子１６３の一方の端子の電圧を出力し、アクティブチェック信号ｓ１０１が出力されている場合には、第２抵抗素子１６２の他方の端子と第３抵抗素子１６３の一方の端子とを接続して、選択回路１６７に第３抵抗素子１６３の一方の端子の電圧を出力する。
【０１６０】
第１抵抗素子１６１と第３抵抗素子１６３とは、電源線Ｌｐにおける電圧Ｖｐを抵抗分割することにより第１分圧電圧に分圧する第１分圧回路を形成する。したがって、第１分圧電圧は、電圧Ｖｐに比例する。この第１分圧電圧は、第３抵抗素子１６３の一方の端子の電圧として選択回路１６７により選択的に比較回路１６８に出力される。
【０１６１】
第２抵抗素子１６２と第３抵抗素子１６３とは、定電圧源における電圧（ここでは５Ｖ）を抵抗分割することにより第２分圧電圧に分圧する第２分圧回路を形成する。第２抵抗素子１６２の値は、第２分圧電圧が、比較回路１６８の３相短絡信号ｓ１０２を出力する電圧、すなわち、基準電圧Ｖｒｅｆを超えるような電圧になるように決定される。この第２分圧電圧は、第３抵抗素子１６３の一方の端子の電圧として選択回路１６７により選択的に比較回路１６８に出力される。以下、選択回路１６７より選択的に出力される第１分圧電圧又は第２分圧電圧のことを、「選択電圧Ｖｓｅｌ」とも称する。
【０１６２】
第４抵抗素子１６４は、一方の端子が定電圧源（ここでは５Ｖの定電圧源）に接続され、他方の端子が第５抵抗素子１６５に接続される。
【０１６３】
第５抵抗素子１６５は、一方の端子が第４抵抗素子１６４に接続され、他方の端子が接地線Ｌｇに接続される。
【０１６４】
第４抵抗素子１６４と第５抵抗素子１６５とは、定電圧源における電圧（ここでは５Ｖ）を抵抗分割することにより基準電圧Ｖｒｅｆを生成する。ここで、第１抵抗素子１６１の抵抗値と、第３抵抗素子１６３の抵抗値とは、電源線Ｌｐにおける電圧Ｖｐが所定の過電圧である場合に、第１分圧電圧が基準電圧Ｖｒｅｆよりも大きくなるように設定されている。また、第２抵抗素子１６２の抵抗値と、第３抵抗素子１６３の抵抗値とは、第２分圧電圧が基準電圧Ｖｒｅｆよりも大きくなるように設定されている。
【０１６５】
第６抵抗素子１６６は、一方の端子が、比較回路１６８の出力端子（後述）に接続され、他方の端子が比較回路１６８の−入力端子（後述）に接続される。第６抵抗素子１６６は、比較回路１６８の出力を、比較回路１６８の−入力端子側にフィードバックする。
【０１６６】
比較回路１６８は、＋入力端子と、−入力端子と、＋入力端子の電圧と−入力端子の電圧との比較結果を出力する出力端子とを備える。＋入力端子には、選択回路１６７の出力が接続され、選択回路１６７から出力される選択電圧Ｖｓｅｌが入力される。−入力端子には、第４抵抗素子１６４と第５抵抗素子１６５との接続点が接続され、基準電圧Ｖｒｅｆが入力される。比較回路１６８は、＋入力端子に入力される選択電圧Ｖｓｅｌが−入力端子に入力される基準電圧Ｖｒｅｆよりも高い場合に、出力端子から３相短絡信号ｓ１０２を出力する。
【０１６７】
上記構成の過電圧検出回路１６０では、アクティブチェック指示部１２６からアクティブチェック信号ｓ１０１が出力されていない場合において、電源線Ｌｐにおける電圧Ｖｐが所定の過電圧になると、選択回路１６７から選択電圧Ｖｓｅｌとして出力される第１分圧電圧が基準電圧Ｖｒｅｆよりも大きくなる。このため、過電圧検出回路１６０は、３相短絡信号ｓ１０２を出力する。また、上記構成の過電圧検出回路１６０では、アクティブチェック指示部１２６からアクティブチェック信号ｓ１０１が出力されている場合には、選択回路１６７から選択電圧Ｖｓｅｌとして、基準電圧Ｖｒｅｆよりも大きな第２分圧電圧が出力される。このため、過電圧検出回路１６０は、３相短絡信号ｓ１０２を出力する。
【０１６８】
故障判断部１２５は、過電圧検出回路１６０及び３相短絡回路１３３による３相短絡に係る異常の有無を判断する回路である。故障判断部１２５は、３相短絡制御が実行された際の、モータＭ１の３相に流れる電流の変化、電流位相の変化、及び、３相ブリッジ回路１４０における直流電圧の変化の少なくとも１つの変化に関する情報を取得する。電流の変化は、電流センサＣＳｕ、ＣＳｖ、ＣＳｗによって検出した電流値に基づいて求めることができる。電流位相の変化は、例えば、モータＭ１のｄ軸電流の変化から求めることができる。ｄ軸電流は、電流センサＣＳｕ、ＣＳｖ、ＣＳｗによって検出した電流値、及び、回転位置センサＲＳによって検出した磁極の回転位置に基づいて求めることができる。直流電圧の変化は、電源線Ｌｐにおける電圧Ｖｐを検出することで求めることができる。
【０１６９】
故障判断部１２５は、取得した上記情報に基づいて過電圧検出回路１６０及び３相短絡回路１３３による３相短絡に係る異常の有無を判断する。例えば、故障判断部１２５は、電流が規定の範囲から外れた場合、電流位相が規定の範囲から外れた場合、及び、直流電圧が規定の範囲から外れた場合のうち少なくとも１つの場合に、過電圧検出回路１６０及び３相短絡回路１３３による３相短絡に係る異常があると判断する。故障判断部１２５は、過電圧検出回路１６０及び３相短絡回路１３３による３相短絡に係る異常があると判断した場合に、切替回路１３１に、３相ブリッジ回路１４０を、３相短絡回路１３３から出力された信号を用いて駆動させないための３相短絡回路利用抑止信号ｓ１０３を出力する。また、故障判断部１２５は、過電圧検出回路１６０及び３相短絡回路１３３による３相短絡に係る異常があると判断した場合に、その故障情報を外部に報知する報知信号を出力する。
【０１７０】
故障判断部１２５には、さらに、過電圧検出回路１６０から出力される、３相短絡信号ｓ１０２と選択電圧Ｖｓｅｌとが入力される。
【０１７１】
故障判断部１２５は、アクティブチェック指示部１２６からアクティブチェック信号ｓ１０１が出力されている場合において、選択電圧Ｖｓｅｌが所定の電圧であるときに、第２分圧回路６９２及び選択回路１６７が正常であると判定する。ここでの所定の電圧は、第２分圧回路６９２及び選択回路１６７が正常である場合において選択回路１６７から出力される第２分圧電圧のことをいう。故障判断部１２５は、第２分圧回路６９２及び選択回路１６７が正常であると判定しなかった場合に、その判定結果を外部に報知する報知信号を出力する。
【０１７２】
故障判断部１２５は、３相短絡信号ｓ１０２が所定の信号であるときに、過電圧検出回路１６０が正常であると判定する。ここでの所定の信号は、過電圧検出回路１６０が正常である場合において過電圧検出回路１６０から出力される３相短絡信号ｓ１０２のことをいう。故障判断部１２５は、過電圧検出回路１６０が正常であると判定しなかった場合に、その判定結果を外部に報知する報知信号を出力する。
【０１７３】
３相短絡制御信号割込部１２７は、故障判断部１２５から過電圧検出回路１６０及び３相短絡回路１３３による３相短絡に係る異常があるという故障情報を受け取ると、インバータ１１０の異常が検出された場合に、駆動信号演算部１２３に対し、３相短絡を実行するための割り込み信号を出力する。
【０１７４】
駆動信号演算部１２３は、モータ制御信号演算部１２２から出力された制御信号に基づいて、モータＭ１を駆動するために必要な駆動信号を演算し、この駆動信号をドライブ回路１３０に出力する。駆動信号演算部１２３は、車両駆動装置１０５が通常運行している際は、３相ＰＷＭ制御を行うための駆動信号を出力する。それに対し、駆動信号演算部１２３は、３相短絡制御信号割込部１２７から割り込み信号が出力された場合には、メモリ１２４に格納されたプログラムによって３相短絡制御を行うための駆動信号を出力する。駆動信号演算部１２３は、割り込み信号を受けることで、３相ＰＷＭ制御の駆動信号を３相短絡制御の駆動信号に変更してドライブ回路１３０に出力する。
【０１７５】
このように、制御回路１２０は、３相ＰＷＭ制御及び３相短絡制御を実行するための駆動信号を択一的にドライブ回路１３０に出力する。ドライブ回路１３０では、制御回路１２０から出力された駆動信号、及び、３相短絡回路１３３から出力された信号のうちのいずれかの信号を選択し、３相ブリッジ回路１４０に出力する。３相ブリッジ回路１４０は、ドライブ回路１３０から出力された信号に基づいて、モータＭ１を駆動する。
【０１７６】
上記構成の実施の形態３に係る車両駆動装置５によると、制御回路１２０が、適宜、アクティブチェック信号ｓ１０１を出力することで、適宜、過電圧検出回路１６０及び３相短絡回路１３３による３相短絡に係る異常の有無を確認することができる。これにより、上記構成の実施の形態３に係る車両駆動装置１０５によると、インバータ１１０において３相短絡制御の潜在的故障を早期発見して、車両駆動装置１０５の信頼性を高めることができる。
【０１７７】
［３−２．車両駆動装置の動作］
次に、車両駆動装置１０５のアクティブチェックに関する動作について、図１７を参照しながら説明する。
【０１７８】
図１７は、車両駆動装置１０５のアクティブチェックに関する動作を例示するフローチャートである。
【０１７９】
制御回路１２０は、第３のアクティブチェックを行うため、インバータ１１０のフィードバック制御を停止し（ステップＳ３１１）、アクティブチェック信号ｓ１０１を出力する（ステップＳ３１２）。
【０１８０】
アクティブチェック信号ｓ１０１が出力されると、過電圧検出回路１６０において、選択回路１６７から基準電圧Ｖｒｅｆよりも高い第２分圧電圧を出力され、比較回路１６８から３相短絡信号ｓ１０２が出力される。これにより、過電圧検出回路１６０は、３相短絡信号ｓ１０２を、後述するステップＳ３１８又はＳ３２１にて停止されるまで継続して出力する（ステップＳ３１４）。
【０１８１】
次に、インバータ１１０は、３相短絡回路１３３を用いた３相短絡制御を実行する（ステップＳ３１５）。ここで切替回路１３１によって、切替回路１３１の出力信号が、駆動信号演算部１２３から出力される駆動信号でなく、３相短絡回路１３３から出力される信号に切り替えられる。そして、３相短絡回路１３３から出力される信号が、バッファ回路１３２を介して３相ブリッジ回路１４０に出力される。これにより、３相短絡回路１３３を用いた３相短絡制御が、３相ブリッジ回路１４０にて試行される。
【０１８２】
次に、制御回路１２０は、車両駆動装置１０５における電流の変化、電流位相の変化、及び、電圧の変化を取得する（ステップＳ３１６）。具体的には、モータ制御信号取得部１２１が、電流センサＣＳｕ、ＣＳｖ、ＣＳｗ、回転位置センサＲＳ、電源線Ｌｐにおける電圧Ｖｐなどの情報を取得する。これらの情報は、モータ制御信号演算部１２２にて変換され、制御信号として故障判断部１２５に出力される。
【０１８３】
次に、制御回路１２０は、これら電流、電流位相及び電圧の変化が規定の範囲内であるか否かによって、過電圧検出回路１６０及び３相短絡回路１３３による３相短絡に係る異常の有無を判断する（ステップＳ３１７）。具体的に制御回路１２０は、故障判断部１２５が、電流が規定の範囲から外れたか否か、電流位相が規定の範囲から外れたか否か、及び、直流電圧が規定の範囲から外れたか否かを判断する。
【０１８４】
故障判断部１２５は、電流、電流位相及び電圧の変化のうち全てが規定の範囲内であると判断した場合に（Ｓ３１７のＹｅｓ）、過電圧検出回路１６０及び３相短絡回路１３３による３相短絡に係る異常が無く、正常であると判断する。このとき制御回路１２０は、アクティブチェック信号ｓ１０１の出力を停止することで、３相短絡信号ｓ１０２の出力を停止する（ステップＳ３１８）。そして制御回路１２０は、インバータ１１０のフィードバック制御を再開し（ステップＳ３１９）、以後、アクティブチェックを実施する際に、ステップＳ３１１の処理に戻る。
【０１８５】
一方、制御回路１２０は、電流、電流位相及び電圧の変化のうち少なくとも１つが規定の範囲から外れている場合に（Ｓ３１７のＮｏ）、過電圧検出回路１６０及び３相短絡回路１３３による３相短絡に係る異常があると判断する。このとき制御回路１２０は、アクティブチェック信号ｓ１０１の出力を停止し（ステップＳ３２１）、インバータ１１０のフィードバック制御を再開する（ステップＳ３２２）。
【０１８６】
一方で、制御回路１２０は、ドライブ回路１３０に、３相短絡回路利用抑止信号ｓ１０３を送信する。３相短絡回路利用抑止信号ｓ１０３が送信されると、ドライブ回路１３０において、切替回路１３１は、以後、３相ブリッジ回路１４０を、３相短絡回路１３３から出力された信号を用いて駆動することを抑止することで、３相短絡回路１３３を用いた３相短絡の実行を抑止する（ステップＳ３２３）。
【０１８７】
次に、制御回路１２０は、過電圧検出回路１６０及び３相短絡回路１３３による３相短絡に係る異常があることを示す故障警告を外部、例えば電気車両１０１のＥＣＵ（上位制御部）に出力する（ステップＳ３２４）。また、故障判断部１２５が、モニターを用いて故障情報を表示したり、スピーカを用いて故障情報を知らせる音を出力したりすることで、ユーザに故障情報を報知してもよい。なお、この場合は、３相短絡に係る異常があるため、以後のアクティブチェックは実施せず、図１７のフローチャートを終了する。
【０１８８】
（実施の形態４）
以下、実施の形態３に係る車両駆動装置１０５から、その構成の一部が変更されて構成される実施の形態４に係る車両駆動装置について説明する。
【０１８９】
図１８は、実施の形態４に係る車両駆動装置１０５Ａを例示する回路図である。以下では、車両駆動装置１０５Ａについて、実施の形態３に係る車両駆動装置１０５と同様の構成要素については、既に説明済みであるとして同じ符号を振ってその詳細な説明を省略し、車両駆動装置５との相違点を中心に説明する。
【０１９０】
図１８に示すように、車両駆動装置１０５Ａは、実施の形態３に係る車両駆動装置１０５から、駆動信号演算部１２３が駆動信号演算部１２３Ａに変更され、故障判断部１２５が故障判断部１２５Ａに変更され、アクティブチェック指示部１２６がアクティブチェック指示部１２６Ａに変更され、３相短絡制御信号割込部１２７が削除されて構成される。そして、これらの変更及び削除に伴って、マイクロプロセッサ１５０がマイクロプロセッサ１５０Ａに変更され、制御回路１２０が制御回路１２０Ａに変更されている。さらに、車両駆動装置１０５Ａは、実施の形態３に係る車両駆動装置１０５から、切替回路１３１と３相短絡回路１３３とが削除されて構成される。そしてこれらの削除に伴って、ドライブ回路１３０がドライブ回路１３０Ａに変更されている。また、車両駆動装置１０５Ａは、実施の形態３に係る車両駆動装置１０５から、制御回路１２０から制御回路１２０Ａへの変更、及び、ドライブ回路１３０からドライブ回路１３０Ａへの変更に伴って、インバータ１１０がインバータ１１０Ａに変更されている。
【０１９１】
駆動信号演算部１２３Ａは、モータ制御信号演算部１２２から出力された制御信号に基づいて、モータＭ１を駆動するために必要な駆動信号を演算し、この駆動信号をドライブ回路１３０Ａに出力する。駆動信号演算部１２３Ａは、車両駆動装置１０５Ａが通常運行している際は、３相ＰＷＭ制御を行うための駆動信号を出力する。それに対し、駆動信号演算部１２３は、過電圧検出回路１６０から３相短絡信号ｓ１０２が出力された場合には、メモリ１２４に格納されたプログラムによって３相短絡制御を行うための駆動信号を出力する。駆動信号演算部１２３Ａは、３相短絡信号ｓ１０２を受けることで、３相ＰＷＭ制御の駆動信号を３相短絡制御の駆動信号に変更してドライブ回路１３０Ａに出力する。
【０１９２】
このように、制御回路１２０Ａは、３相ＰＷＭ制御及び３相短絡制御を実行するための駆動信号を択一的にドライブ回路１３０Ａに出力する。ドライブ回路１３０Ａでは、制御回路１２０から出力された駆動信号を増幅して３相ブリッジ回路１４０に出力する。３相ブリッジ回路１４０は、ドライブ回路１３０Ａから出力された信号に基づいて、モータＭ１を駆動する。
【０１９３】
アクティブチェック指示部１２６Ａは、過電圧検出回路１６０に３相短絡信号ｓ１０２を強制的に出力させるためのアクティブチェック信号ｓ１０１を出力する回路である。以下において、過電圧検出回路１６０に３相短絡信号ｓ１０２を強制的に出力させることで、過電圧検出回路１６０による３相短絡制御を試行し、過電圧検出回路１６０が３相短絡制御を実行できるか否かを確認することを第４のアクティブチェックと呼ぶ。第４のアクティブチェックを行うことで、過電圧検出回路１６０による３相短絡に係る異常の有無を検出することができる。
【０１９４】
アクティブチェック指示部１２６Ａは、実施の形態３に係るアクティブチェック指示部１２６と同様に、モータ制御信号演算部１２２から出力された制御信号に基づいて、モータＭ１が所定条件で駆動しているか否かを判定し、モータＭ１が所定条件で駆動していると判定したときに、アクティブチェック信号ｓ１０１を出力する。
【０１９５】
故障判断部１２５Ａは、過電圧検出回路１６０による３相短絡に係る異常の有無を判断する回路である。
【０１９６】
故障判断部１２５Ａには、過電圧検出回路１６０から出力される、３相短絡信号ｓ１０２と選択電圧Ｖｓｅｌとが入力される。
【０１９７】
故障判断部１２５Ａは、３相短絡信号ｓ１０２が所定の信号であるときに、過電圧検出回路１６０による３相短絡に係る異常が無いと判断し、３相短絡信号ｓ１０２が所定の信号でないときに、過電圧検出回路１６０による３相短絡に係る異常が有ると判断する。ここでの所定の信号は、過電圧検出回路１６０が正常である場合において過電圧検出回路１６０から出力される３相短絡信号ｓ１０２のことをいう。故障判断部１２５は、過電圧検出回路１６０による３相短絡に係る異常があると判断した場合に、その故障情報を外部に報知する報知信号を出力する。
【０１９８】
故障判断部１２５Ａは、アクティブチェック指示部１２６Ａからアクティブチェック信号ｓ１０１が出力されている場合において、選択電圧Ｖｓｅｌが所定の電圧であるときに、第２分圧回路６９２及び選択回路１６７が正常であると判定する。ここでの所定の電圧は、第２分圧回路６９２及び選択回路１６７が正常である場合において選択回路１６７から出力される第２分圧電圧のことをいう。故障判断部１２５Ａは、第２分圧回路６９２及び選択回路１６７が正常であると判定しなかった場合に、その判定結果を外部に報知する報知信号を出力する。
【０１９９】
上記構成の実施の形態４に係る車両駆動装置１０５Ａによると、制御回路１２０Ａが、適宜、アクティブチェック信号ｓ１０１を出力することで、適宜、過電圧検出回路１６０による３相短絡に係る異常の有無を確認することができる。これにより、上記構成の実施の形態４に係る車両駆動装置１０５Ａによると、インバータ１１０Ａにおいて３相短絡制御の潜在的故障を早期発見して、車両駆動装置１０５Ａの信頼性を高めることができる。
【０２００】
（実施の形態５）
以下、実施の形態４に係る車両駆動装置１０５Ａから、その構成の一部が変更されて構成される実施の形態５に係る車両駆動装置について説明する。
【０２０１】
図１９は、実施の形態５に係る車両駆動装置１０５Ｂを例示する回路図である。以下では、車両駆動装置１０５Ｂについて、実施の形態４に係る車両駆動装置１０５Ａと同様の構成要素については、既に説明済みであるとして同じ符号を振ってその詳細な説明を省略し、車両駆動装置５との相違点を中心に説明する。
【０２０２】
図１９に示すように、車両駆動装置１０５Ｂは、実施の形態４に係る車両駆動装置１０５Ａから、駆動信号演算部１２３Ａが駆動信号演算部１２３Ｂに変更され、故障判断部１２５Ａが故障判断部１２５Ｂに変更され、アクティブチェック指示部１２６Ａがアクティブチェック指示部１２６Ｂに変更されて構成される。そして、これらの変更に伴って、マイクロプロセッサ１５０Ａがマイクロプロセッサ１５０Ｂに変更され、制御回路１２０Ａが制御回路１２０Ｂに変更されている。さらに、車両駆動装置１０５Ｂは、実施の形態４に係る車両駆動装置１０５Ａから、過電圧検出回路１６０が過電圧検出回路１６０Ｂに変更されて構成される。また、車両駆動装置１０５Ｂは、実施の形態４に係る車両駆動装置１０５Ａから、制御回路１２０Ａから制御回路１２０Ｂへの変更、及び、過電圧検出回路１６０から過電圧検出回路１６０Ｂへの変更に伴って、インバータ１１０Ａがインバータ１１０Ｂに変更されている。
【０２０３】
図２０は、過電圧検出回路１６０Ｂを例示する回路図である。
【０２０４】
図２０に示すように、過電圧検出回路１６０Ｂは、実施の形態４に係る過電圧検出回路１６０から、第４抵抗素子１６４と、第５抵抗素子１６５と、第６抵抗素子１６６と、比較回路１６８とが削除されて構成される。
【０２０５】
上記構成により、過電圧検出回路１６０Ｂは、アクティブチェック指示部１２６からアクティブチェック信号ｓ１０１が出力されていない場合には、第１分圧電圧を選択電圧Ｖｓｅｌとして出力し、アクティブチェック指示部１２６からアクティブチェック信号ｓ１０１が出力されている場合には、第２分圧電圧を選択電圧Ｖｓｅｌとして出力する。
【０２０６】
駆動信号演算部１２３Ｂは、モータ制御信号演算部１２２から出力された制御信号に基づいて、モータＭ１を駆動するために必要な駆動信号を演算し、この駆動信号をドライブ回路１３０Ａに出力する。駆動信号演算部１２３Ｂは、車両駆動装置１０５Ｂが通常運行している際は、３相ＰＷＭ制御を行うための駆動信号を出力する。それに対し、駆動信号演算部１２３は、過電圧検出回路１６０Ｂから出力される選択電圧Ｖｓｅｌが、電源線Ｌｐにおける電圧Ｖｐが所定の過電圧である場合に取り得る範囲の電圧（以下、この電圧のことを、「異常電圧」とも称する。）である場合には、メモリ１２４に格納されたプログラムによって３相短絡制御を行うための駆動信号を出力する。ここで、第２分圧電圧は、異常電圧に含まれる電圧となっている。
【０２０７】
駆動信号演算部１２３Ｂは、例えば、マイクロプロセッサ１５０Ｂが備えるＡＤコンバータを用いて選択電圧Ｖｓｅｌをデジタル値に変換し、変換したデジタル値が異常電圧を示す値であるか否かを判定することで、選択電圧Ｖｓｅｌが異常電圧であるか否かを判定してもよい。また、駆動信号演算部１２３Ｂは、例えば、マイクロプロセッサ１５０Ｂが備えるコンパレータを用いて、選択電圧Ｖｓｅｌと基準電圧との比較を行い、その比較結果から選択電圧Ｖｓｅｌが異常電圧であるか否かを判定してもよい。
【０２０８】
このように、制御回路１２０Ｂは、３相ＰＷＭ制御及び３相短絡制御を実行するための駆動信号を択一的にドライブ回路１３０Ａに出力する。ドライブ回路１３０Ａでは、制御回路１２０Ｂから出力された駆動信号を増幅して３相ブリッジ回路１４０に出力する。３相ブリッジ回路１４０は、ドライブ回路１３０Ａから出力された信号に基づいて、モータＭ１を駆動する。
【０２０９】
アクティブチェック指示部１２６Ｂは、過電圧検出回路１６０Ｂに第２分圧電圧を強制的に出力させるためのアクティブチェック信号ｓ１０１を出力する回路である。以下において、過電圧検出回路１６０Ｂに第２分圧電圧を強制的に出力させることで、過電圧検出回路１６０Ｂによる３相短絡制御を試行し、過電圧検出回路１６０Ｂが３相短絡制御を実行できるか否かを確認することを第５のアクティブチェックと呼ぶ。第５のアクティブチェックを行うことで、過電圧検出回路１６０Ｂによる３相短絡に係る異常の有無を検出することができる。
【０２１０】
アクティブチェック指示部１２６Ｂは、実施の形態４に係るアクティブチェック指示部１２６Ａと同様に、モータ制御信号演算部１２２から出力された制御信号に基づいて、モータＭ１が所定条件で駆動しているか否かを判定し、モータＭ１が所定条件で駆動していると判定したときに、アクティブチェック信号ｓ１０１を出力する。
【０２１１】
故障判断部１２５Ｂは、過電圧検出回路１６０Ｂによる３相短絡に係る異常の有無を判断する回路である。
【０２１２】
故障判断部１２５Ｂには、過電圧検出回路１６０Ｂから出力される選択電圧Ｖｓｅｌが入力される。
【０２１３】
故障判断部１２５Ｂは、アクティブチェック信号ｓ１０１が出力され、選択電圧Ｖｓｅｌが所定の電圧であるときに、過電圧検出回路１６０Ｂによる３相短絡に係る異常が無いと判断し、選択電圧Ｖｓｅｌが所定の電圧でないときに、過電圧検出回路１６０Ｂによる３相短絡に係る異常が有ると判断する。ここでの所定の電圧は、アクティブチェック信号ｓ１０１が出力されたとき、過電圧検出回路１６０Ｂが正常である場合において過電圧検出回路１６０Ｂから出力される選択電圧Ｖｓｅｌのことをいう。故障判断部１２５Ｂは、過電圧検出回路１６０Ｂによる３相短絡に係る異常があると判断した場合に、その故障情報を外部に報知する報知信号を出力する。
【０２１４】
故障判断部１２５Ｂは、例えば、マイクロプロセッサ１５０Ｂが備えるＡＤコンバータを用いて選択電圧Ｖｓｅｌをデジタル値に変換し、変換したデジタル値が所定の電圧を示す値であるか否かを判定することで、選択電圧Ｖｓｅｌが所定の電圧であるか否かを判定してもよい。また、駆動信号演算部１２３Ｂは、例えば、マイクロプロセッサ１５０Ｂが備えるコンパレータを用いて、選択電圧Ｖｓｅｌと基準電圧との比較を行い、その比較結果から選択電圧Ｖｓｅｌが所定の電圧であるか否かを判定してもよい。
【０２１５】
上記構成の実施の形態５に係る車両駆動装置１０５Ｂによると、制御回路１２０Ｂが、適宜、アクティブチェック信号ｓ１０１を出力することで、適宜、過電圧検出回路１６０Ｂによる３相短絡に係る異常の有無を確認することができる。これにより、上記構成の実施の形態５に係る車両駆動装置１０５Ｂによると、インバータ１１０Ｂにおいて３相短絡制御の潜在的故障を早期発見して、車両駆動装置１０５Ｂの信頼性を高めることができる。
【０２１６】
（実施の形態６）
次に、実施の形態６に係る車両駆動装置について、図２１〜図２３を参照しながら説明する。実施の形態６の車両駆動装置５Ｃは、実施の形態１に示すプロセッサ異常検出回路６０、及び、実施の形態３に示す過電圧検出回路１６０の両方を備えている。
【０２１７】
図２１は、実施の形態６による車両駆動装置５Ｃのインバータ４０、永久磁石モータＭ１及び電池Ｐ１を例示する回路図である。図２２は、車両駆動装置５Ｃのインバータ１０が備える３相ブリッジ回路４０を例示する回路図である。図２３は、車両駆動装置５Ｃのプロセッサ異常検出回路６０及び過電圧検出回路１６０を例示する回路図である。
【０２１８】
図２１〜図２３に示すプロセッサ異常検出回路６０及び過電圧検出回路１６０は、前述した実施の形態１及び３と同様であり、詳しい説明を省略する。
【０２１９】
図２３に示すように、マイクロプロセッサ５０から出力されたクリアパルス信号ｓ１１は、プロセッサ異常検出回路６０に入力される。また、プロセッサ異常検出回路６０から出力された不具合通知信号出力ｓ１２は、マイクロプロセッサ５０に入力される。なお、マイクロプロセッサ５０から出力されるラッチ解除信号出力ｓ１３は、プロセッサ異常検出回路６０に入力される。
【０２２０】
また、マイクロプロセッサ５０から出力された短絡回路チェック信号ｓ１、及び、プロセッサ異常検出回路６０から出力された３相短絡駆動信号ｓ２のそれぞれが、ＯＲ回路３４に入力される。ＯＲ回路３４から出力された信号は、ＯＲ回路３５に入力される。
【０２２１】
一方、マイクロプロセッサ５０から出力されたアクティブチェック信号出力ｓ１０１は、過電圧検出回路１６０に入力される。また、過電圧検出回路１６０からマイクロプロセッサ５０には、電圧信号が入力される。また、過電圧検出回路１６０から出力された３相短絡信号ｓ１０２は、ＯＲ回路３５に入力されるとともに、マイクロプロセッサ５０に入力される。
【０２２２】
そして、ＯＲ回路３５から出力された信号が３相短絡回路３３に出力され、３相短絡回路３３は、ＯＲ回路３５から出力された信号に基づいて駆動する。
【０２２３】
本実施の形態の車両駆動装置５Ｃでは、インバータ１０は、３相ブリッジ回路４０における直流電圧の所定の過電圧を検出する過電圧検出回路１６０を、さらに備える。過電圧検出回路１６０は、所定の過電圧を検出すると、３相短絡回路３３に３相短絡信号ｓ１０２を出力する。制御回路２０は、過電圧検出回路１６０が３相短絡信号ｓ１０２を強制的に出力するように制御し、過電圧検出回路１６０が３相短絡信号ｓ１０２を強制的に出力することによる、３相に流れる電流の変化、３相における電流位相の変化、又は、直流電圧の変化に基いて、３相短絡に係る異常を検出する。
【０２２４】
また、過電圧検出回路１６０は、直流電圧を抵抗分割することにより第１分圧電圧に分圧する第１分圧回路６９１と、所定の電圧を抵抗分割することにより、所定の過電圧として検出される第２分圧電圧に分圧する第２分圧回路６９２と、第１分圧電圧と第２分圧電圧とのいずれか一方を選択して出力する選択回路１６７と、選択回路１６７から出力された、第１分圧電圧又は第２分圧電圧と、基準電圧Ｖｒｅｆとを比較し、比較結果に基づいて３相短絡信号ｓ１０２を出力する比較回路１６８と、を備える（図１６参照）。制御回路２０は、永久磁石モータＭ１が所定条件で駆動しているときに、第２分圧電圧が出力されるように選択回路１６７を制御することで、過電圧検出回路１６０が３相短絡信号ｓ１０２を強制的に出力するように制御する。
【０２２５】
また、選択回路１６７から出力された、第１分圧電圧又は第２分圧電圧と、比較回路１６８から出力された、３相短絡信号ｓ１０２は、制御回路２０に入力される。制御回路２０は、第２分圧電圧が所定の電圧である場合には、第２分圧回路６９２及び選択回路１６７が正常であると判定し、３相短絡信号ｓ１０２が所定の信号である場合には、過電圧検出回路１６０が正常であると判定する。
【０２２６】
また、制御回路２０は、３相短絡に係る異常を検出した場合には、以後、３相短絡回路３３を用いた３相短絡の実行を抑止して、３相短絡回路３３を用いずに、マイクロプロセッサ５０が３相ブリッジ回路４０を制御して３相短絡を行う。
【０２２７】
実施の形態６の車両駆動装置５Ｃによると、制御回路２０は、適宜、過電圧検出回路１６０が３相短絡信号ｓ１０２を強制的に出力するように制御することで、３相短絡に係る異常を検出することができる。仮に３相短絡に係る異常が検出された場合に、制御回路２０は、例えば車両１の上位制御部にこの異常を伝え、上位制御部がメータ表示などでドライバーに対する警告を発して修理を促す事で、より安全が確保できるように誘導するといった対応を取ることができる。このように、上記構成の車両駆動装置５Ｃによると、インバータにおいて３相短絡制御の潜在故障を早期発見して、車両駆動装置５Ｃの信頼性を高めることができる。
【０２２８】
なお、実施の形態６の車両駆動装置５Ｃでは、プロセッサ異常検出回路として、実施の形態１のプロセッサ異常検出回路６０を例に挙げて説明したが、それに限られない。図２４に示すように車両駆動装置５Ｃは、プロセッサ異常検出回路６０の代わりに実施の形態２のプロセッサ異常検出回路６０Ａを備えていてもよい。
【０２２９】
（その他の実施の形態）
以上の実施の形態は、本質的に好ましい例示であって、この開示、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。
【０２３０】
例えば実施の形態２において、マイクロプロセッサ５０は、モータＭ１が所定条件で駆動しているときに、不具合模擬信号ｓ１４を出力してもよい。具体的には、マイクロプロセッサ５０は、車両が走行中であって、モータＭ１が力行及び回生のいずれの状態でもない場合に、不具合模擬信号ｓ１４を出力してもよい。また、マイクロプロセッサ５０は、車両が停車中であるときに、車両を発進させるまでに至らない電流がモータＭ１に流れるように３相ブリッジ回路４０を用いて電流制御を行った後に、不具合模擬信号ｓ１４を出力してもよい。また、図９に示すように、車両の駆動輪２にトルクを付与するトルク付与装置Ｔ５０を備えている場合において、マイクロプロセッサ５０は、モータＭ１が回生中に、３相短絡制御を実行するとモータＭ１に発生するトルクである３相短絡トルクに基づいて、不具合模擬信号ｓ１４を出力してもよい。また、図１０に示すように、モータＭ１が一方の駆動源Ｄ１であり、車両が一方の駆動源Ｄ１と異なる他方の駆動源Ｄ２を備えている場合において、マイクロプロセッサ５０は、一方の駆動源Ｄ１を使わず他方の駆動源Ｄ２にて車両を駆動可能な場合に、不具合模擬信号ｓ１４を出力してもよい。
【０２３１】
また、実施の形態１、２において、不具合通知回路６１は、ウオッチドックタイマ回路であるとして説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、マイクロプロセッサ５０をデュアルコアプロセッサとし、自己診断機能により異常を判断するようにしてもよい。具体的には、自己診断機能として、デュアルロックステップ方式により異常の有無を判断する。なお、デュアルロックステップ方式では、デュアルコアプロセッサは、２つのプロセッサコアに同じ処理を実行させ、その処理結果が合致しなければ異常であると判断する。この場合、実施の形態１で説明した不具合通知信号ｓ１２は、デュアルコアプロセッサの異常出力信号とすればよい。また、上記以外にも、自己診断機能としてクロック周波数の異常なども検出するようにしてもよい。
【０２３２】
その他、各実施の形態に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態、又は、本開示の趣旨を逸脱しない範囲で各実施の形態における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本開示に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【０２３３】
以上説明したように、この開示は、電気車両を駆動する車両駆動装置として有用である。
【符号の説明】
【０２３４】
１      電気車両（車両）
２      駆動輪
３      動力伝達機構
５、５Ｃ  車両駆動装置
１０    インバータ
２０    制御回路
２１    モータ制御信号取得部
２２    モータ制御信号演算部
２３    駆動信号演算部
２４    メモリ
２５    故障判断部
２６    アクティブチェック指示部
２９    異常検出部
３０    ドライブ回路
３１    切替回路
３２    バッファ回路
３３    ３相短絡回路
３４、３５  ＯＲ回路
３６    チェック用端子
３９    駆動信号受付端子
４０    ３相ブリッジ回路
５０    マイクロプロセッサ
６０、６０Ａ  プロセッサ異常検出回路
６１    不具合通知回路（ウオッチドックタイマ回路）
６２、６２ａ、６５、６６、６７  論理回路
６３    ラッチ回路
６４    回転数判断回路
１０１、１０１Ａ、１０１Ｂ  電気車両
１０２  駆動輪
１０３  動力伝達機構
１０５、１０５Ａ、１０５Ｂ  車両駆動装置
１１０、１１０Ａ  インバータ
１２０、１２０Ａ、１２０Ｂ  制御回路
１２１  モータ制御信号取得部
１２２  モータ制御信号演算部
１２３、１２３Ａ、１２３Ｂ  駆動信号演算部
１２４  メモリ
１２５、１２５Ａ、１２５Ｂ  故障判断部
１２６、１２６Ａ、１２６Ｂ  アクティブチェック指示部
１２７  ３相短絡制御信号割込部
１３０、１３０Ａ  ドライブ回路
１３１  切替回路
１３２  バッファ回路
１３３  ３相短絡回路
１４０  ３相ブリッジ回路
１５０、１５０Ａ、１５０Ｂ  マイクロプロセッサ
１６０、１６０Ｂ  過電圧検出回路
１６１  第１抵抗素子
１６２  第２抵抗素子
１６３  第３抵抗素子
１６４  第４抵抗素子
１６５  第５抵抗素子
１６６  第６抵抗素子
１６７  選択回路
１６８  比較回路
６９１  第１分圧回路
６９２  第２分圧回路
Ｃ１    平滑コンデンサ
ＣＳｕ、ＣＳｖ、ＣＳｗ  電流センサ
Ｌｐ    電源線
Ｌｇ    接地線
Ｍ１    永久磁石モータ
Ｐ１    電池
ＲＳ    回転位置センサ
Ｓ１〜Ｓ６  スイッチ素子
ｓ１    短絡回路チェック信号
ｓ２    ３相短絡駆動信号
ｓ１１  クリアパルス信号
ｓ１２  不具合通知信号（リセット信号）
ｓ１３  ラッチ解除信号
ｓ１４  不具合模擬信号
ｓ１０１  アクティブチェック信号
ｓ１０２  ３相短絡信号
ｓ１０３  ３相短絡回路利用抑止信号
Ｔ５０  トルク付与装置
ＴＨ１  閾値
Ｖｇ、Ｖｐ  電圧
Ｖｒｅｆ  基準電圧
Ｖｓｅｌ  選択電圧
【図１】
0006893332.tif 000002
【図２】
0006893332.tif 000003
【図３】
0006893332.tif 000004
【図４】
0006893332.tif 000005
【図５】
0006893332.tif 000006
【図６】
0006893332.tif 000007
【図７】
0006893332.tif 000008
【図８】
0006893332.tif 000009
【図９】
0006893332.tif 000010
【図１０】
0006893332.tif 000011
【図１１】
0006893332.tif 000012
【図１２】
0006893332.tif 000013
【図１３】
0006893332.tif 000014
【図１４】
0006893332.tif 000015
【図１５】
0006893332.tif 000016
【図１６】
0006893332.tif 000017
【図１７】
0006893332.tif 000018
【図１８】
0006893332.tif 000019
【図１９】
0006893332.tif 000020
【図２０】
0006893332.tif 000021
【図２１】
0006893332.tif 000022
【図２２】
0006893332.tif 000023
【図２３】
0006893332.tif 000024
【図２４】
0006893332.tif 000025