(57)【要約】【課題】インバータに高電圧を印加していない状態でもインバータ保護機能が正常に作動するか否かを診断可能にする。【解決手段】コントロールユニット５が、スイッチング回路２３の作動状態を制御することにより、インバータ保護装置４が作動していない時のインバータ電圧Ｖ１とインバータ保護装置４が作動している時のインバータ電圧Ｖ２とを検知，比較することによりインバータ保護装置４が正常に作動するか否かを診断する。【選択図】図１
2009207317.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の内燃機関により駆動される発電機の発電電力をインバータで交流電力に変換して車両の電動機に供給することにより車両を駆動する車両駆動装置であって、
前記発電機と前記インバータの間に配設され、インバータに所定電圧以上の電圧が印加される場合にバイパス抵抗回路に電流を流すことによりインバータに過電圧が印加されないように制御するインバータ保護手段と、
前記インバータに印加される電圧を検出するインバータ電圧検出手段と、
前記インバータ電圧検出手段により検出された電圧値に基づいて前記インバータ保護手段の動作状態を診断する診断手段と
を備えることを特徴とする車両駆動装置。
【請求項２】
請求項１に記載の車両駆動装置において、
所定の条件下において前記インバータ保護手段を作動させる作動手段を備え、
前記診断手段は、前記作動手段により前記インバータ保護手段が作動されていない時に前記インバータ電圧検出手段により検出された電圧値と、前記作動手段により前記インバータ保護手段が作動されている時に前記インバータ電圧検出手段により検出された電圧値とを比較することにより、前記インバータ保護手段の動作状態を診断することを特徴とする車両駆動装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の車両駆動装置において、前記診断手段は、前記インバータ電圧検出手段により検出された電圧値が所定値以上である場合に前記インバータ保護手段の動作状態を診断することを特徴とする車両駆動装置。
【請求項４】
車両の内燃機関により駆動される発電機の発電電力をインバータで交流電力に変換して車両の電動機に供給することにより車両を駆動する車両駆動装置であって、
前記発電機と前記インバータの間に配設され、インバータに所定電圧以上の電圧が印加される場合にバイパス抵抗回路に電流を流すことによりインバータに過電圧が印加されないように制御するインバータ保護手段と、
前記バイパス抵抗回路に流れる電流を検出する電流検出手段と、
前記電流検出手段により検出された電流値に基づいて前記インバータ保護手段の動作状態を診断する診断手段と
を備えることを特徴とする車両駆動装置。
【請求項５】
請求項４に記載の車両駆動装置において、
所定の条件下において前記インバータ保護手段を作動させる作動手段を備え、
前記診断手段は、前記作動手段により前記インバータ保護手段が作動されていない時に前記電流検出手段により検出された電流値と前記作動手段により前記インバータ保護手段が作動されている時に前記電流検出手段により検出された電流値とをそれぞれ所定の閾値と比較することにより、前記インバータ保護手段の動作状態を診断することを特徴とする車両駆動装置。
【請求項６】
請求項４又は請求項５に記載の車両駆動装置において、
前記インバータに印加される電圧を検出するインバータ電圧検出手段を備え、
前記診断手段は、前記インバータ電圧検出手段により検出された電圧値が所定値以上である場合に前記インバータ保護手段の動作状態を診断することを特徴とする車両駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発電機の発電電力をインバータで交流電力に変換して車両の電動機に供給することにより車両を駆動する車両駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、車両の内燃機関により駆動される発電機の発電電力をインバータで交流電力に変換して車両の電動機に供給することにより車両を駆動する車両駆動装置が知られている。このような車両駆動装置では、外力により電動機が制御方向とは逆方向に回転させられる場合に回生状態になり、また発電機と電動機の間には応答速度の違いがある。このような時に、発電機と電動機との間で電力の需給バランスが崩れることにより余剰電力が発生した場合に、インバータに高電圧が印加されることがある。このような背景から、インバータの電圧が設定電圧以上になった場合、バイパス手段を介して抵抗側に電流を流し、余剰電力を熱として消費することにより、インバータに高電圧が印加されないように制御するインバータ保護機能を備える車両駆動装置が提案されている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００１−３５２６６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記従来技術では、実際に高電圧状態が発生した場合に備えてインバータ保護機能が正常に作動するか否かを診断する必要がある。ところがインバータ保護機能が正常に作動するか否かを診断するためには、実際に高電圧をインバータに印加しなければならず、この際にインバータ保護機能が正常に作動しなかった場合、インバータが破壊してしまう恐れがある。このような背景から、インバータに高電圧を印加していない状態でも正常に作動するか否かを診断可能なインバータ保護機能の提供が望まれている。
【０００４】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、インバータに高電圧を印加していない状態でも正常に作動するか否かを診断可能なインバータ保護機能を備える車両駆動装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の第１の態様に係る車両駆動装置は、インバータに印加される電圧を検出するインバータ電圧検出手段と、インバータ電圧検出手段により検出された電圧値に基づいてインバータ保護手段の動作状態を診断する診断手段とを備える。本発明の第２の態様に係る車両駆動装置は、バイパス抵抗回路に流れる電流を検出する電流検出手段と、電流検出手段により検出された電流値に基づいてインバータ保護手段の動作状態を診断する診断手段とを備える。
【発明の効果】
【０００６】
本発明に係る車両駆動装置によれば、インバータに高電圧を印加していない状態でもインバータ保護機能が正常に作動するか否かを診断することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態となる車両駆動装置の構成について説明する。
【０００８】
〔第１の実施形態〕
始めに、図１乃至図３を参照して、本発明の第１の実施形態となる車両駆動装置の構成について説明する。
【０００９】
〔車両駆動装置の構成〕
本発明の第１の実施形態となる車両駆動装置は、図１に示すように、図示しない車両の内燃機関により駆動される発電機１の発電電力を電動機駆動用インバータ回路（以下、インバータと略記）２で交流電力に変換して電動機３に供給することにより車両を駆動するものであり、発電機１，インバータ２，電動機３，本発明に係るインバータ保護手段に対応するインバータ保護装置４，及び本発明に係る診断手段に対応するコントロールユニット５を主な構成要素として備える。発電機１は、車両の内燃機関の回転動力を受けて駆動され、インバータ２に発電電力（発電機出力（＋），（−））を出力する。発電機１の発電電力の大きさは、永久磁石１１の磁束と、電源１２に接続され、コントロールユニット５から出力される発電機界磁制御信号により制御される界磁コイルＬの磁束により制御される。
【００１０】
インバータ２は、コントロールユニット５からのインバータ制御信号に従って、発電機１から入力された発電電力を利用して電動機３を駆動する。電動機３は、インバータ２から供給される交流電力により駆動され、図示しない差動装置とタイヤを介して路面にトルクを伝達することにより車両を駆動する。インバータ保護装置４は、発電機１とインバータ２間に接続され、インバータ２に対し並列に接続された本発明に係るインバータ電圧検出手段に対応するインバータ電圧検知回路２１，高電圧検知回路２２，インバータ２に対し並列に接続されたバイパス抵抗回路Ｒ１，及びバイパス抵抗回路Ｒ１に対し直列に接続された本発明に係る作動手段に対応するスイッチング回路２３を備える。
【００１１】
インバータ電圧検知回路２１は、インバータ２に印加されている電圧（以下、インバータ電圧と略記）を検知し、検知値を高電圧検知回路２２とコントロールユニット５に出力する。高電圧検知回路２２は、インバータ電圧検知回路２１により検知されたインバータ電圧が設定値以上であるか否かを判別し、インバータ電圧が設定値以上である場合に作動状態を閉状態に切り換えるスイッチング回路作動信号をスイッチング回路２３に出力する。スイッチング回路２３は、高電圧検知回路２２及びコントロールユニット５からのスイッチング回路作動信号に応じて開閉状態が切り換えられ、閉状態である場合、バイパス抵抗回路Ｒ１に電流を流すことによりインバータ２に高電圧が印加されることを抑制する。またスイッチング回路２３は、現在の作動状態が開状態と閉状態のどちらであるかを示す信号をスイッチング回路作動状態信号としてコントロールユニット５に出力する。バイパス抵抗回路Ｒ１は、スイッチング回路２３が閉状態である場合に発電機１から供給される電力を熱に変換することにより、エネルギーを放出してインバータ電圧を下げる。コントロールユニット５は、インバータ２，スイッチング回路２３，及び界磁コイルＬの動作を制御する。
【００１２】
〔インバータ保護機能診断処理〕
このような構成を有する車両駆動装置は、以下に示すインバータ保護機能診断処理（以下、診断処理と略記）を実行することにより、インバータ保護装置４が正常に作動するか否かを診断する。以下、図２に示すフローチャートを参照して、この診断処理を実行する際の車両駆動装置の動作の流れについて説明する。
【００１３】
図２に示すフローチャートは、所定の動作状態になったタイミングで開始となり、診断処理はステップＳ１の処理に進む。なお本実施形態では、内燃機関がアイドリング時の回転数相当で発電機１を駆動し、コントロールユニット５による界磁コイルＬの界磁制御が停止している状態を所定の動作状態とした。
【００１４】
ステップＳ１の処理では、コントロールユニット５が、インバータ電圧検知回路２１により検知されたインバータ電圧が所定の判定閾値Ｖｔｈ１以上であるか否かを判別する。判別の結果、インバータ電圧が所定の判定閾値Ｖｔｈ１未満である場合、コントロールユニット５は一連の診断処理を終了する。一方、インバータ電圧が所定の判定閾値Ｖｔｈ１以上である場合には、コントロールユニット５は診断処理をステップＳ２の処理に進める。なお一般にインバータ電圧は、内燃機関がアイドリング時の回転数相当で発電機１を駆動し、コントロールユニット５による界磁コイルＬの界磁制御が停止している状態においては常に一定になる（図３に示す時間Ｔ＝０〜Ｔ１の間）。従って上記判定閾値Ｖｔｈ１はこの一定電圧以下の所定電圧値とする。
【００１５】
ステップＳ２の処理では、コントロールユニット５が、スイッチング回路２３の作動状態を開状態に切り換えるスイッチング回路作動信号を出力し、インバータ電圧検知回路２１を介してスイッチング回路２３が開状態にある際のインバータ電圧Ｖ１を検知する（図３に示す時間Ｔ＝Ｔ１）。これにより、ステップＳ２の処理は完了し、診断処理はステップＳ３の処理に進む。
【００１６】
ステップＳ３の処理では、コントロールユニット５が、スイッチング回路２３の作動状態を閉状態に切り換えるスイッチング回路作動信号を出力することにより、発電機１からの電流をバイパス抵抗回路Ｒ１に流す（図３に示す時間Ｔ＝Ｔ２）。これにより、ステップＳ３の処理は完了し、診断処理はステップＳ４の処理に進む。
【００１７】
ステップＳ４の処理では、コントロールユニット５が、インバータ電圧検知回路２１を介してスイッチング回路２３が閉状態にある際のインバータ電圧Ｖ２を検知する（図３に示す時間Ｔ＝Ｔ３）。これにより、ステップＳ４の処理は完了し、診断処理はステップＳ５の処理に進む。
【００１８】
ステップＳ５の処理では、コントロールユニット５が、ステップＳ２の処理により検知されたインバータ電圧Ｖ１とステップＳ４の処理により検知されたインバータ電圧Ｖ２の差分値を電圧差ＤＶとして演算する。これにより、ステップＳ５の処理は完了し、診断処理はステップＳ６の処理に進む。
【００１９】
ステップＳ６の処理では、コントロールユニット５が、ステップＳ５の処理により算出された電圧差ＤＶが所定の判定閾値Ｖｔｈ２（図３参照）以上であるか否かを判別する。判別の結果、電圧差ＤＶが所定の判定閾値Ｖｔｈ２以上である場合、コントロールユニット５は、インバータ電圧に所定の判定閾値Ｖｔｈ２以上の電圧降下があることからインバータ保護装置４は正常に作動している判断し、診断処理をステップＳ８の処理に進める。一方、電圧差ＤＶが所定の判定閾値Ｖｔｈ２未満である場合には、コントロールユニット５は、診断処理をステップＳ７の処理に進める。なお既に述べたように、インバータ電圧は、内燃機関がアイドリング時の回転数相当で発電機１を駆動し、コントロールユニット５による界磁コイルＬの界磁制御が停止している状態においては常に一定になる。従って上記判定閾値Ｖｔｈ２はこの一定電圧とバイパス抵抗回路Ｒ１の抵抗値により決まる電圧値以下の所定電圧値とする。
【００２０】
ステップＳ７の処理では、コントロールユニット５が、インバータ保護装置４によるインバータ電圧の電圧降下が正常に行われていないと判断し、インバータ２及び界磁コイルＬの制御を停止することにより、発電機１の制御を停止し、電動機３の動作を停止する。これにより、ステップＳ７の処理は完了し、診断処理はステップＳ８の処理に進む。
【００２１】
ステップＳ８の処理では、コントロールユニット５が、スイッチング回路２３の作動状態を開状態に切り換えるスイッチング回路作動信号を出力する（図３に示す時間Ｔ＝Ｔ４）。これにより、ステップＳ８の処理は完了し、一連の診断処理は終了する。
【００２２】
以上の説明から明らかなように、本発明の第１の実施形態となる車両駆動装置では、コントロールユニット５が、スイッチング回路２３の作動状態を制御することにより、インバータ保護装置４が作動していない時のインバータ電圧Ｖ１とインバータ保護装置４が作動している時のインバータ電圧Ｖ２とを検知，比較することによりインバータ保護装置４が正常に作動するか否かを診断するので、インバータ２に高電圧を印加していない状態でインバータ保護装置４が正常に作動するか否かを診断することができる。
【００２３】
〔第２の実施形態〕
次に、図４乃至図６を参照して、本発明の第２の実施形態となる車両駆動装置の構成について説明する。
【００２４】
〔車両駆動装置の構成〕
本発明の第２の実施形態となる車両駆動装置は、図４に示すように、図１に示す車両駆動装置の構成に加えて本発明に係る電流検出手段に対応する電流検知回路２４を備える。電流検知回路２４は、バイパス抵抗回路Ｒ１とスイッチング回路２３間に設けられ、バイパス抵抗回路Ｒ１に流れる電流を検知し、検知値をバイパス回路電流値としてコントロールユニット５に出力する。なおその他の構成は、第１の実施形態となる車両駆動装置の構成と同じであるので、以下ではその説明を省略する。
【００２５】
〔インバータ保護機能診断処理〕
このような構成を有する車両駆動装置は、以下に示すインバータ保護機能診断処理（以下、診断処理と略記）を実行することにより、インバータ保護装置４が正常に作動するか否かを診断する。以下、図５に示すフローチャートを参照して、この診断処理を実行する際の車両駆動装置の動作の流れについて説明する。
【００２６】
図５に示すフローチャートは、所定の動作状態になったタイミングで開始となり、診断処理はステップＳ１１の処理に進む。なお本実施形態では、内燃機関がアイドリング時の回転数相当で発電機１を駆動し、コントロールユニット５による界磁コイルＬの界磁制御が停止している状態を所定の動作状態とした。またステップＳ１１の処理は上記ステップＳ１の処理と同じであるので、以下では説明を省略し、ステップＳ１２の処理から説明する。
【００２７】
ステップＳ１２の処理では、コントロールユニット５が、スイッチング回路２３の作動状態を開状態に切り換えるスイッチング回路作動信号を出力し、電流検知回路２４を介してスイッチング回路２３が開状態にある際にバイパス抵抗回路Ｒ１に流れる電流Ｉ１を検知する（図５に示す時間Ｔ＝Ｔ１）。これにより、ステップＳ１２の処理は完了し、診断処理はステップＳ１３の処理に進む。
【００２８】
ステップＳ１３の処理では、コントロールユニット５が、ステップＳ１２の処理により検知された電流Ｉ１が所定の判定閾値Ｉｔｈ１以下であるか否かを判別する。判別の結果、電流Ｉ１が所定の判定閾値Ｉｔｈ１以下である場合、コントロールユニット５は、インバータ保護装置４は正常に作動していると判断し、診断処理をステップＳ１５の処理に進める。一方、電流Ｉ１が所定の判定閾値Ｉｔｈ１以下でない場合には、コントロールユニット５は、診断処理をステップＳ１４の処理に進める。なお上記判定閾値Ｉｔｈ１としては、バイパス抵抗回路Ｒ１に電流が流れていない状態における電流値を例示できる。電流Ｉ１が判定閾値Ｉｔｈ１よりも大きい場合には、スイッチング回路２３のショート故障等によるインバータ保護回路４の異常と判断できる。
【００２９】
ステップＳ１４の処理では、コントロールユニット５が、スイッチング回路２３が開状態であるのにも係わらず通電している又はバイパス抵抗回路Ｒ１により電力が消費されていないことからインバータ保護装置４が異常作動していると判断し、インバータ２及び界磁コイルＬの制御を停止することにより、発電機１の制御を停止し、電動機３の動作を停止する。これにより、ステップＳ１４の処理は完了し、診断処理はステップＳ１８の処理に進む。
【００３０】
ステップＳ１５の処理では、コントロールユニット５が、スイッチング回路２３の作動状態を閉状態に切り換えるスイッチング回路作動信号を出力することにより、発電機１からの電流をバイパス抵抗回路Ｒ１に流す（図５に示す時間Ｔ＝Ｔ２）。これにより、ステップＳ１５の処理は完了し、診断処理はステップＳ１６の処理に進む。
【００３１】
ステップＳ１６の処理では、コントロールユニット５が、電流検知回路２４を介してスイッチング回路２３が閉状態にある際にバイパス抵抗回路Ｒ１に流れる電流Ｉ２を検知する（図５に示す時間Ｔ＝Ｔ３）。これにより、ステップＳ１６の処理は完了し、診断処理はステップＳ１７の処理に進む。
【００３２】
ステップＳ１７の処理では、コントロールユニット５が、ステップＳ１６の処理により検知された電流Ｉ２が所定の判定閾値Ｉｔｈ２以上であるか否かを判別する。判別の結果、電流Ｉ２が所定の判定閾値Ｉｔｈ２以上である場合、コントロールユニット５は、インバータ保護装置４は正常に作動していると判断し、診断処理をステップＳ１８の処理に進める。一方、電流Ｉ２が所定の判定閾値Ｉｔｈ２未満である場合には、コントロールユニット５は、診断処理をステップＳ１４の処理に進める。なお一般に発電機３の発電電力は、内燃機関がアイドリング時の回転数相当で発電機１を駆動し、コントロールユニット５による界磁コイルＬの界磁制御が停止している状態においては常に一定になる。従って上記判定閾値Ｉｔｈ２はこの一定電力とバイパス抵抗回路Ｒ１の抵抗値により定まる電流値以下の所定電圧値とする。
【００３３】
ステップＳ１８の処理では、コントロールユニット５が、スイッチング回路２３の作動状態を開状態に切り換えるスイッチング回路作動信号を出力する（図５に示す時間Ｔ＝Ｔ４）。これにより、ステップＳ１８の処理は完了し、一連の診断処理は終了する。
【００３４】
以上の説明から明らかなように、本発明の第２の実施形態となる車両駆動装置では、コントロールユニット５が、スイッチング回路２３の作動状態を制御することにより、インバータ保護装置４が作動していない時にバイパス抵抗回路Ｒ１に流れる電流Ｉ１とインバータ保護装置４が作動している時にバイパス抵抗回路Ｒ１に流れる電流Ｉ２とを検知し、検知された電流Ｉ１，Ｉ２を所定の判定閾値Ｉｔｈ１，Ｉｔｈ２と比較することによりインバータ保護装置４が正常に作動するか否かを診断するので、インバータ２に高電圧を印加していない状態でインバータ保護装置４が正常に作動するか否かを診断することができる。
【００３５】
〔第３の実施形態〕
次に、図７，図８を参照して、本発明の第３の実施形態となる車両駆動装置の構成について説明する。
【００３６】
〔車両駆動装置の構成〕
本発明の第３の実施形態となる車両駆動装置の構成は、第１の実施形態となる車両駆動装置の構成と同じであるので、以下ではその説明を省略する。
【００３７】
〔インバータ保護機能診断処理〕
このような構成を有する車両駆動装置は、以下に示すインバータ保護機能診断処理（以下、診断処理と略記）を実行することにより、インバータ２に高電圧が印加され、高電圧検知回路２２がスイッチング回路２３の作動状態を閉状態とすることでインバータ保護装置４が作動する場合であっても、インバータ保護装置４が正常に作動するか否かを診断可能にする。以下、図７に示すフローチャートを参照して、この診断処理を実行する際の車両駆動装置の動作の流れについて説明する。
【００３８】
図７に示すフローチャートは、所定の動作状態になったタイミングで開始となり、診断処理はステップＳ２１の処理に進む。なおステップＳ２１の処理は上記ステップＳ１の処理と同じであるので、以下では説明を省略し、ステップＳ２２の処理から説明する。
【００３９】
ステップＳ２２の処理では、コントロールユニット５が、インバータ電圧検知回路２１により検知されたインバータ電圧が高電圧判定閾値Ｖｔｈ３以上であるか否かを判別する。判別の結果、インバータ電圧が高電圧判定閾値Ｖｔｈ３未満である場合、コントロールユニット５は一連の診断処理を終了する。一方、インバータ電圧が高電圧判定閾値Ｖｔｈ３以上である場合には、コントロールユニット５は診断処理をステップＳ２３の処理に進める。なお高電圧判定閾値Ｖｔｈ３としては、例えば電動機３の制御電圧の最大値以上、且つ、インバータ２の耐電圧値の最大値未満の電圧値を例示できる。
【００４０】
ステップＳ２３の処理では、コントロールユニット５が、スイッチング回路２３の作動状態が開状態であるか否かを判別する。判別の結果、スイッチング回路２３の作動状態が開状態である場合、コントロールユニット５は診断処理をステップＳ２４の処理に進める。一方、スイッチング回路２３の作動状態が閉状態である場合には、コントロールユニット５は診断処理をステップＳ２５の処理に進める。
【００４１】
ステップＳ２４の処理では、コントロールユニット５が、インバータ電圧検知回路２１によりスイッチング回路２３が開状態にある際のインバータ電圧Ｖ２１を測定し（図８に示す時間Ｔ＝Ｔ１）、高電圧検知回路２２が、インバータ電圧が高電圧判定閾値Ｖｔｈ３以上になるとスイッチング回路２３の作動状態を閉状態にする信号を出力する（図８に示す時刻Ｔ＝Ｔ２）。これにより、ステップＳ２４の処理は完了し、診断処理はステップＳ２６の処理に進む。
【００４２】
ステップＳ２５の処理では、コントロールユニット５が、インバータ電圧検知回路２１によりスイッチング回路２３が閉状態にある際のインバータ電圧Ｖ２２を測定する（図８に示す時間Ｔ＝Ｔ３）。これにより、ステップＳ２５の処理は完了し、診断処理はステップＳ２６の処理に進む。
【００４３】
ステップＳ２６の処理では、コントロールユニット５が、ステップＳ２４の処理により測定されたインバータ電圧Ｖ２１とステップＳ２５の処理により測定されたインバータ電圧Ｖ２２の差分値を電圧差ＤＶ２として算出する。これにより、ステップＳ２６の処理は完了し、診断処理はステップＳ２７の処理に進む。
【００４４】
ステップＳ２７の処理では、コントロールユニット５が、ステップＳ２６の処理により算出された電圧差ＤＶ２が所定の判定閾値Ｖｔｈ２以上であるか否かを判別する。判別の結果、電圧差ＤＶ２が所定の判定閾値Ｖｔｈ２以上である場合、インバータ電圧に所定の判定閾値Ｖｔｈ２以上の電圧降下があることから、コントロールユニット５は、インバータ保護装置４は正常に作動していると判断し、一連の診断処理を終了する。一方、電圧差ＤＶ２が所定の判定閾値Ｖｔｈ２未満である場合には、コントロールユニット５は、診断処理をステップＳ２８の処理に進める。
【００４５】
ステップＳ２８の処理では、コントロールユニット５が、インバータ保護装置４によるインバータ電圧の電圧降下が正常に行われていないと判断し、インバータ２及び界磁コイルＬの制御を停止することにより、発電機１の制御を停止し、電動機３の動作を停止する。これにより、ステップＳ２８の処理は完了し、一連の診断処理は終了する。
【００４６】
以上の説明から明らかなように、本発明の第３の実施形態となる車両駆動装置では、コントロールユニット５が、インバータ保護装置４が作動する前後のインバータ電圧の差を所定の判定閾値と比較することによりインバータ保護装置４が正常に作動するか否かを診断するので、インバータ２に高電圧が印加されインバータ保護装置４が作動する場合であっても、インバータ保護装置４が正常に作動するか否かを診断することができる。なお本実施形態の車両駆動装置は、第１の実施形態の車両駆動装置と併用又はそれぞれ単独で使用することができる。
【００４７】
〔第４の実施形態〕
次に、図９，図１０を参照して、本発明の第４の実施形態となる車両駆動装置の構成について説明する。
【００４８】
〔車両駆動装置の構成〕
本発明の第４の実施形態となる車両駆動装置の構成は、第２の実施形態となる車両駆動装置の構成と同じであるので、以下ではその説明を省略する。
【００４９】
〔インバータ保護機能診断処理〕
このような構成を有する車両駆動装置は、以下に示すインバータ保護機能診断処理（以下、診断処理と略記）を実行することにより、インバータ２に高電圧が印加され、高電圧検知回路２２がスイッチング回路２３の作動状態を閉状態とすることでインバータ保護装置４が作動する場合であっても、インバータ保護装置４が正常に作動するか否かを診断可能にする。以下、図９に示すフローチャートを参照して、この診断処理を実行する際の車両駆動装置の動作の流れについて説明する。
【００５０】
図９に示すフローチャートは、所定の動作状態になったタイミングで開始となり、診断処理はステップＳ３１の処理に進む。なおステップＳ３１の処理は上記ステップＳ１の処理と同じであるので、以下では説明を省略し、ステップＳ３２の処理から説明する。
【００５１】
ステップＳ３２の処理では、コントロールユニット５が、インバータ電圧検知回路２１により検知されたインバータ電圧が高電圧判定閾値Ｖｔｈ３以上であるか否かを判別する。判別の結果、インバータ電圧が高電圧判定閾値Ｖｔｈ３未満である場合、コントロールユニット５は一連の診断処理を終了する。一方、インバータ電圧が高電圧判定閾値Ｖｔｈ３以上である場合には、コントロールユニット５は診断処理をステップＳ３３の処理に進める。なお高電圧判定閾値Ｖｔｈ３としては、例えば電動機３の制御電圧の最大値以上、且つ、インバータ２の耐電圧値の最大値未満の電圧値を例示できる。
【００５２】
ステップＳ３３の処理では、コントロールユニット５が、スイッチング回路２３の作動状態が開状態であるか否かを判別する。判別の結果、スイッチング回路２３の作動状態が開状態である場合、コントロールユニット５は診断処理をステップＳ３４の処理に進める。一方、スイッチング回路２３の作動状態が閉状態である場合には、コントロールユニット５は診断処理をステップＳ３７の処理に進める。
【００５３】
ステップＳ３４の処理では、コントロールユニット５が、電流検知回路２４によりスイッチング回路２３が開状態にある際にバイパス抵抗回路Ｒ１に流れる電流Ｉ２１を測定する（図１０に示す時間Ｔ＝Ｔ１）。これにより、ステップＳ３４の処理は完了し、診断処理はステップＳ３５の処理に進む。
【００５４】
ステップＳ３５の処理では、コントロールユニット５が、ステップＳ３４の処理により測定された電流Ｉ２１が所定の判定閾値Ｉｔｈ１より大きいか否かを判別する。判別の結果、電流Ｉ２１が所定の判定閾値Ｉｔｈ１より大きい場合、コントロールユニット５は診断処理をステップＳ３６の処理に進める。一方、電流Ｉ２１が所定の判定閾値Ｉｔｈ１以下である場合には、コントロールユニット５は、インバータ保護装置４が正常に動作していると判断し、一連の診断処理を終了する。なお上記判定閾値Ｉｔｈ１としては、バイパス抵抗回路Ｒ１に電流が流れていない状態における電流値を例示できる。
【００５５】
ステップＳ３６の処理では、コントロールユニット５が、スイッチング回路２３の作動状態が開状態にあるにも係わらず通電していることからインバータ保護装置４が異常作動していると判断し、インバータ２及び界磁コイルＬの制御を停止することにより、発電機１の制御を停止し、電動機３の動作を停止する。また高電圧検知回路２２が、インバータ電圧が高電圧になるとスイッチング回路２３の作動状態を閉状態にする信号を出力する（図１０に示す時刻Ｔ＝Ｔ２）。これにより、ステップＳ３６の処理は完了し、一連の診断処理は終了する。
【００５６】
ステップＳ３７の処理では、コントロールユニット５が、電流検知回路２４によりスイッチング回路２３が閉状態にある際にバイパス抵抗回路Ｒ１に流れる電流Ｉ２２を測定する（図１０に示す時間Ｔ＝Ｔ３）。これにより、ステップＳ３７の処理は完了し、診断処理はステップＳ３８の処理に進む。
【００５７】
ステップＳ３８の処理では、コントロールユニット５が、ステップＳ３７の処理により測定された電流Ｉ２２が所定の判定閾値Ｉｔｈ２以上であるか否かを判別する。判別の結果、電流Ｉ２１が所定の判定閾値Ｉｔｈ２以上である場合、コントロールユニット５は、インバータ保護装置４が正常に動作していると判断し、一連の診断処理を終了する。一方、電流Ｉ２１が所定の判定閾値Ｉｔｈ２未満である場合には、コントロールユニット５は診断処理をステップＳ３９の処理に進める。なお一般に発電機３の発電電力は、内燃機関がアイドリング時の回転数相当で発電機１を駆動し、コントロールユニット５による界磁コイルＬの界磁制御が停止している状態においては常に一定になる。従って上記判定閾値Ｉｔｈ２はこの一定電力とバイパス抵抗回路Ｒ１の抵抗値により定まる電流値以下の所定電圧値とする。
【００５８】
ステップＳ３９の処理では、コントロールユニット５が、スイッチング回路２３の作動状態が閉状態にあるにも係わらずバイパス抵抗回路Ｒ１により電力が消費されていないことからインバータ保護装置４が異常作動していると判断し、インバータ２及び界磁コイルＬの制御を停止することにより、発電機１の制御を停止し、電動機３の動作を停止する。これにより、ステップＳ３９の処理は完了し、一連の診断処理は終了する。
【００５９】
以上の説明から明らかなように、本発明の第４の実施形態となる車両駆動装置では、コントロールユニット５が、インバータ保護装置４が作動している時にバイパス抵抗回路Ｒ１に流れる電流を検知して所定の判定閾値と比較することによりインバータ保護装置４が正常に作動するか否かを診断するので、インバータ２に高電圧が印加されインバータ保護装置４が作動する場合であっても、インバータ保護装置４が正常に作動するか否かを診断することができる。なお本実施形態の車両駆動装置は、第２の実施形態の車両駆動装置と併用又はそれぞれ単独で使用することができる。
【００６０】
〔車両の構成〕
上記実施形態の車両駆動装置は例えば図１１に示すようなハイブリッド車両に適用することができる。本ハイブリッド車両では、図１１に示すように、内燃機関のエンジン４１で前後輪の一方の主駆動輪４２が回転駆動され、モータ４３によって前後輪の後方の従駆動輪４４が選択的に回転駆動される。すなわち、エンジン４１で得られた動力はエンジン側クラッチ４５，変速機４６，及びデファレンシャルギア４７を介して主駆動輪４２の車軸に伝達され、車輪に取り付けられた主駆動輪４２が回転駆動される。一方、モータ４３で得られた回転駆動力は回転数センサ４８，吸収部材４９，モータ側クラッチ５０，及びデファレンシャルギア５１を介して従駆動輪４４側の車軸に選択的に伝達され、車軸に取り付けられた従駆動輪４４が選択的に回転駆動される。従って、モータ側クラッチ５０が締結状態にあっては車両は四輪駆動される一方、モータ側クラッチ５０が非締結状態にあっては車両は二輪駆動される。
【００６１】
回転数センサ４８は、モータ４３の回転数を計測し、計測した回転数を後述するモータコントロールユニット５３と車両コントロールユニット５５に与え、モータ４３の回転速度（ωｍ）を算出する際に用いられる。吸収部材４９は、例えばスプリング等から構成され、モータ側クラッチ５０の締結時に締結衝撃を緩和する。
【００６２】
エンジン４１には、ベルト等を介して発電機５２が連結されている。この発電機５２は、エンジン４１で得られた動力で回転駆動され、車両コントロールユニット５５の制御の元に所望の直流電力を発電する。モータ４３には、モータ４３の温度を計測する温度センサ（図示せず）が設けられ、この温度センサで計測されたモータ温度はモータコントロールユニット５３及び車両コントロールユニット５５に与えられる。
【００６３】
モータコントロールユニット５３は、発電機５２で得られた直流電力をモータ４３に供給される交流電力に変換するインバータからなるドライブユニット５４を含み、回転数センサ４８で計測されたモータ回転数，温度センサで計測されたモータ温度，及びモータ４３に要求される要求トルク（τ）を入力し、これらの値と車両コントロールユニット５５の制御の下にモータ４３を駆動制御する。モータ４３に要求される要求トルクは、アクセルペダルの踏み込み量やスロットル開度に応じて求められた車両全体としてのトルクからエンジン４１側に要求されるトルクを差し引いた値として算出される。
【００６４】
車両コントロールユニット５５は、車両の運転を制御する制御中枢として機能し、プログラムに基づいて各種動作処理を制御するコンピュータに必要な、ＣＰＵ，記憶装置，入出力装置等を備えた例えばマイクロコンピュータ等により実現される。車両コントロールユニット５５は、回転数センサ４８，モータ４３の温度センサ，及び車両の運転に必要な情報を収集するセンサ（図示せず）からの信号を読み込み、読み込んだ各種信号と予め内部に保有する制御ロジック（プログラム）に基づいて、モータ側クラッチ５０，発電機５２，及びモータコントロールユニット５３を含む本ハイブリッド車両の構成要素に指令を送り、車両の運転／停止に必要な全ての動作を統括管理して制御する。
【００６５】
以上、本発明者によってなされた発明を適用した実施の形態について説明したが、この実施の形態による本発明の開示の一部をなす記述及び図面により本発明は限定されることはない。すなわち、この実施の形態に基づいて当業者等によりなされる他の実施の形態、実施例及び運用技術等は全て本発明の範疇に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
本発明は、発電機の発電電力をインバータで交流電力に変換して車両の電動機に供給することにより車両を駆動する車両駆動装置に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明の第１の実施形態となる車両駆動装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施形態となるインバータ保護機能診断処理の流れを示すフローチャート図である。
【図３】図２に示すインバータ保護機能診断処理を実行している際のインバータ電圧の時間変化を示す波形図である。
【図４】本発明の第２の実施形態となる車両駆動装置の構成を示すブロック図である。
【図５】本発明の第２の実施形態となるインバータ保護機能診断処理の流れを示すフローチャート図である。
【図６】図５に示すインバータ保護機能診断処理を実行している際のバイパス抵抗回路に流れる電流値の時間変化を示す波形図である。
【図７】本発明の第３の実施形態となるインバータ保護機能診断処理の流れを示すフローチャート図である。
【図８】図７に示すインバータ保護機能診断処理を実行している際のインバータ電圧の時間変化を示す波形図である。
【図９】本発明の第４の実施形態となるインバータ保護機能診断処理の流れを示すフローチャート図である。
【図１０】図９に示すインバータ保護機能診断処理を実行している際のバイパス抵抗回路に流れる電流値の時間変化を示す波形図である。
【図１１】本発明に係る車両駆動装置が適用されるハイブリッド車両の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００６８】
１：発電機
２：電動機駆動用インバータ回路
３：電動機
４：インバータ保護装置
５：コントロールユニット
１１：永久磁石
１２：電源
２１：インバータ電圧検知回路
２２：高電圧検知回路
２３：スイッチング回路
２４：電流検知回路
Ｌ：界磁コイル
Ｒ１：バイパス抵抗回路
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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