JP4000866B2

JP4000866B2 - 駆動用電源装置及びフェール判定方法

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Publication number: JP4000866B2
Application number: JP2002046754A
Authority: JP
Inventors: 佳彦南谷
Original assignee: Aisin AW Co Ltd
Current assignee: Aisin AW Co Ltd
Priority date: 2002-02-22
Filing date: 2002-02-22
Publication date: 2007-10-31
Anticipated expiration: 2022-02-22
Also published as: DE10307254A1; JP2003250299A; US20030174523A1; US7236337B2; DE10307254B4

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、駆動用電源装置及びフェール判定方法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トランジスタが所定のパターンでオン・オフさせられ、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オン・オフ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】
図２は駆動用電源装置を示す図である。
【０００６】
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構成するＩＰＭ（インテリジェントパワーモジュール）、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Ｃ１、Ｃ２が、ＩＰＭ２２にコネクタＣ３、Ｃ４が、駆動モータ制御装置２３にコネクタＣ５、Ｃ６がそれぞれ配設される。
【０００７】
前記コネクタＣ１は、前記インバータを駆動するのに必要な電圧を出力するための図示されない出力端子及び各相の図示されない接地端子を備え、コネクタＣ２は、駆動モータ制御装置２３から供給されたイグニッション（ＩＧ）電圧を受けるための図示されない入力端子、Ｒｅａｄｙ（レディ）信号を出力するための図示されない出力端子、及び電源回路部２１を接地させるための図示されない接地端子を備える。
【０００８】
また、コネクタＣ３は、前記電源回路部２１から供給された電圧を受けるための図示されない入力端子を備え、コネクタＣ４は、駆動モータ制御装置２３から供給されたイグニッション電圧、及び各トランジスタをスイッチングするためのパルス幅変調信号を受けるための図示されない入力端子、Ｒｅａｄｙ信号を出力するための図示されない出力端子、並びにＩＰＭ２２を接地させるための図示されない接地端子を備える。
【０００９】
そして、コネクタＣ５は、電源回路部２１から送られたＲｅａｄｙ信号を受けるための図示されない入力端子を備え、コネクタＣ６は、ＩＰＭ２２から送られたＲｅａｄｙ信号を受けるための図示されない入力端子、前記パルス幅変調信号を出力するための図示されない出力端子、及び駆動モータ制御装置２３を接地させるための図示されない接地端子を備える。
【００１０】
前記Ｒｅａｄｙ信号は、電源回路部２１、ＩＰＭ２２等が正常に動作していること、及び電源回路部２１から受けたインバータを駆動するのに必要な電圧が過剰に高かったり、過剰に低かったりしていないことを表す信号であり、Ｒｅａｄｙ信号のロジック（レベル）を調べるだけで、電源回路部２１、ＩＰＭ２２等が正常に動作していないかどうか、すなわち、電源回路部２１、ＩＰＭ２２等に異常が発生したかどうかを判断することができる。そして、電源回路部２１、ＩＰＭ２２等において発生しやすい異常がグラウンドへのショートであることから、グラウンドへのショートが発生したときの異常を検出することができるように、正常時におけるＲｅａｄｙ信号のロジックがハイレベルにされる。
【００１１】
【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、コネクタＣ２に配設されたイグニッション電圧を受けるための入力端子と、Ｒｅａｄｙ信号を出力するための出力端子との短絡（以下「ＩＧショート」という。）が発生すると、Ｒｅａｄｙ信号のロジックがハイレベルになるので、電源回路部２１に異常が発生しても、該異常を検出することができなくなってしまう。
【００１２】
そこで、ＩＧショートが発生したかどうかをの判定を行うために、ＩＧショート検出回路等の異常検出回路を別に配設する必要が生じるので、駆動用電源装置が複雑になってしまうだけでなく、駆動用電源装置のコストが高くなってしまう。
【００１３】
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、電源回路部に異常が発生したことを確実に判定することができ、コストを低くすることができる駆動用電源装置及びフェール判定方法を提供することを目的とする。
【００１４】
【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スイッチング素子のスイッチングに伴って所定の駆動電圧を発生させ、駆動電圧用の出力端子から駆動モータを駆動するためのＩＰＭに出力する駆動電圧発生部と、該駆動電圧発生部において駆動電圧が発生させられるのに伴ってフィードバック電圧を発生させ、該フィードバック電圧を前記スイッチング制御回路に供給するフィードバック回路と、前記スイッチング制御回路、駆動電圧発生部及びフィードバック回路を含む電源回路部が正常に動作していることを表す正常動作信号を駆動モータ制御装置に出力するための正常動作信号用の出力端子と、該正常動作信号用の出力端子の電圧が変動したときに、前記フィードバック電圧を変化させる異常検出部とを有する。
そして、前記正常動作信号を発生させる正常動作信号発生部と前記フィードバック用の電圧発生部とが接続される。
また、前記異常検出部は、通常より電圧レベルが高い信号による信号ショートが発生したときに、前記正常動作信号発生部から前記フィードバック用の電圧発生部にダイオードを介して電流を流すことによって、前記フィードバック電圧を高くする。
【００２２】
【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。
【００２３】
図３は本発明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。
【００２４】
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図示されないステータを備える。
【００２５】
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。
【００２６】
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、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。
【００２７】
そのために、前記インバータ４０は、６個のスイッチング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。
【００２８】
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、該ホール素子は、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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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、Ｉ_Wを発生させ、該電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉ_W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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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、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。
【００３７】
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の駆動信号は０〔Ｖ〕にされる。
【００３８】
そこで、前記各駆動信号を＋１５〔Ｖ〕又は０〔Ｖ〕にするために、電源回路部２１（図２参照）が配設され、該電源回路部２１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。
【００３９】
なお、本実施の形態においては、ＩＰＭ２２が使用され、該ＩＰＭ２２内にインバータ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、各駆動信号は−１５〔Ｖ〕にされる。
【００４０】
また、前記電源回路部２１、ＩＰＭ２２、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。
【００４１】
次に、電源回路部２１について説明する。
【００４２】
図１は本発明の実施の形態における電源回路部の要部を示す図、図４は本発明の実施の形態における電源回路部の詳細図である。
【００４３】
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Ｃ１、Ｃ２が配設される。該コネクタＣ１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Ｃ２は、駆動モータ制御装置２３から供給された補機用の電源電圧であるバッテリの電圧を、図示されないイグニッションスイッチを介して、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。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。
【００４４】
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スイッチング素子としてのＦＥＴ２８、スイッチング信号としてのデューティ信号ＳＤを発生させ、該デューティ信号ＳＤをＦＥＴ２８に送り、ＦＥＴ２８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ＦＥＴ２８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、二次側において各相の＋１５〔Ｖ〕の電圧が発生させられるに伴って、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３５、並びにＲｅａｄｙ信号を発生させるＲｅａｄｙ出力インタフェース（Ｉ／Ｆ）回路３６を有し、前記フィードバック回路３５とＲｅａｄｙ出力インタフェース回路３６とは電源Ｖｃｃを介して接続される。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によって駆動電圧発生部が構成される。
【００４５】
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Ｒｅａｄｙ出力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。そして、該駆動モータ制御装置２３にコネクタＣ５が配設され、該コネクタＣ５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ｔ２１を備える。なお、該入力端子ｔ２１において断線が発生したときに、入力端子ｔ２１より内側のロジックをローレベルにするために、前記入力端子ｔ２１にプルダウン用の抵抗Ｒ５が接続される。
【００４６】
前記フィードバック回路３５は、＋５〔Ｖ〕の制御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Ｃ、該コンデンサＣと並列に、かつ、互いに直列に接続されたダイオードＤ１、フィードバック用の電圧発生部としての一次側巻線ｍ、及び前記コンデンサＣと並列に、かつ、互いに直列に接続された分圧用の抵抗Ｒ１、Ｒ２を備え、該抵抗Ｒ１、Ｒ２間にスイッチング制御回路２９が接続される。なお、前記抵抗Ｒ１、Ｒ２によって分圧部３９が構成される。
【００４７】
そして、前記Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相、Ｘ相、Ｙ相及びＺ相の＋１５〔Ｖ〕の電圧が発生されるのに伴って、前記一次側巻線ｍ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、一次のフィードバック用の電圧、すなわち、一次フィードバック電圧としてスイッチング制御回路２９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〕の電圧が二次のフィードバック用の電圧、すなわち、二次フィードバック電圧としてスイッチング制御回路２９に供給される。
【００４８】
そして、前記トランス２７の二次側において、＋１５〔Ｖ〕より高い電圧が発生させられると、前記一次側巻線ｍにおいて＋５〔Ｖ〕より高い一次フィードバック電圧が発生させられ、該一次フィードバック電圧が分圧部３９によって分圧され、＋２〔Ｖ〕より高い二次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。該スイッチング制御回路２９は、＋２〔Ｖ〕より高い二次フィードバック電圧が供給されると、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電圧を低くする。
【００４９】
また、前記トランス２７の二次側において、＋１５〔Ｖ〕より低い電圧が発生させられると、前記一次側巻線ｍにおいて＋５〔Ｖ〕より低い一次フィードバック電圧が発生させられ、該一次フィードバック電圧が分圧部３９によって分圧され、＋２〔Ｖ〕より低い二次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。該スイッチング制御回路２９は、＋２〔Ｖ〕より低い二次フィードバック電圧が供給されると、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電圧を＋１５〔Ｖ〕に維持することができる。
【００５０】
そして、前記Ｒｅａｄｙ出力インタフェース回路３６は、Ｒｅａｄｙ信号を発生させるためのＲｅａｄｙ信号発生部としてのトランジスタＴｒ１１、該トランジスタＴｒ１１のコレクタと前記出力端子ｔ１４との間に接続され、出力端子ｔ１４における電圧を所定の値だけ降下させる抵抗Ｒ３、及び前記トランジスタＴｒ１１のコレクタと抵抗Ｒ３との間に接続され、イグニッション電圧による信号ショートとしてのＩＧショートが発生して、所定の端子、例えば、出力端子ｔ１４の電圧が変動したときに、出力端子ｔ１４から抵抗Ｒ３を介して流れる電流を電源Ｖｃｃに供給し、前記一次フィードバック電圧を変化させる異常検出部としてのダイオードＤ２を備える。なお、前記トランジスタＴｒ１１のエミッタに電源Ｖｃｃが接続され、トランジスタＴｒ１１のベースに抵抗Ｒ４を介して図示されないＲｅａｄｙ信号発生処理手段が接続される。
【００５１】
続いて、前記電源回路部２１の動作について説明する。
【００５２】
図５は本発明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。
【００５３】
まず、運転者、すなわち、操作者が前記イグニッションスイッチをオンにすると、駆動モータ制御装置２３（図１）から電源回路部２１にイグニッション電圧が入力端子ｔ２１を介して供給される。そして、イグニッション電圧の供給に伴って電源回路部２１が正常に動作すると、前記Ｒｅａｄｙ信号発生処理手段は、Ｒｅａｄｙ信号発生処理を行い、トランジスタＴｒ１１のベースに送られるＲｅａｄｙ信号発生信号をローレベルにする。その結果、電源Ｖｃｃからの電流がトランジスタＴｒ１１を介して流れ、抵抗Ｒ３によってわずかに電圧が低下させられ、約＋５〔Ｖ〕の標準電圧のＲｅａｄｙ信号が発生させられる。該Ｒｅａｄｙ信号は出力端子ｔ１４から駆動モータ制御装置２３に対して出力される。
【００５４】
そして、前記入力端子ｔ１３（図４）と出力端子ｔ１４とが短絡してＩＧショートが発生すると、出力端子ｔ１４の電圧が、Ｒｅａｄｙ信号の標準電圧より高くなり、出力端子ｔ１４から抵抗Ｒ３及びダイオードＤ２を介して電源Ｖｃｃに電流が流れ、電源Ｖｃｃに印加される電圧Ｖａｂが、正常時における値Ｖｎｒである＋５〔Ｖ〕より高くなる。すなわち、前記ダイオードＤ２は、ＩＧショートが発生した時に、フィードバック電圧を高くする。その結果、前記一次フィードバック電圧が＋５〔Ｖ〕より高くなり、二次フィードバック電圧が＋２〔Ｖ〕より高くなるので、スイッチング制御回路２９は、デューティ信号ＳＤ（図４）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電圧を低くする。
【００５５】
なお、前記一次フィードバック電圧が高くなったときの値は、内部の回路定数によって異なる。また、前記ＩＧショートの発生に伴って電源Ｖｃｃに印加される電圧Ｖａｂが、正常時における値Ｖｎｒより高くなるように、値Ｖｎｒ、イグニッション電圧の最小値等が設定される。すなわち、イグニッション電圧の最小値をＶｉｇとし、ダイオードＤ２を電流が流れたときの電圧降下をＶｄとすると、
Ｖｎｒ＜Ｖｉｇ−Ｖｄ
にされる。
【００５６】
そして、ＩＧショートが発生した場合、前記一次フィードバック電圧は、約＋５〔Ｖ〕より高いままであるので、前記デューティ信号ＳＤのデューティは時間の経過と共に小さくされ、いずれ、零になる。また、二次側において発生させられる電圧も、前記デューティが小さくなるのに伴って、低下する。その結果、出力端子ｔ１〜ｔ６から駆動モータ制御装置２３に対して出力される電圧が＋１５〔Ｖ〕より低くなる。
【００５７】
そして、前記ＩＰＭ２２（図３）の図示されないフェール信号発生部は、電源回路部２１から供給された電圧が閾（しきい）値より低くなると、フェール信号を発生させ、該フェール信号を駆動モータ制御装置２３に送る。駆動モータ制御装置２３がフェール信号を受けると、前記ＣＰＵ２４の図示されない電源電圧供給停止処理手段は、電源電圧供給停止処理を行い、ＩＰＭ用電源フェールが発生した旨のフェール判定を行い、電源回路部２１及びＩＰＭ２２へのイグニッション電圧の供給を停止させる。
【００５８】
本実施の形態においては、前記ＩＰＭ２２に前記フェール信号発生部が配設されるようになっているが、該フェール信号発生部を電源回路部２１に配設することもできる。その場合、フェール信号発生部は、スイッチング制御回路２９からデューティを読み込み、該デューティが閾値より低くなると、フェール信号を発生させ、該フェール信号を駆動モータ制御装置２３に送る。
【００５９】
このように、ＩＧショートが発生し、Ｒｅａｄｙ信号のロジックがハイレベルになると、フィードバック回路３５における二次フィードバック電圧が高くなり、デューティ信号ＳＤのデューティが小さくされ、駆動モータ制御装置２３に対して出力される電圧が＋１５〔Ｖ〕より低くされる。その結果、フェール信号が発生させられるとともに、ＩＰＭ用電源フェールが発生した旨のフェール判定が行われる。
【００６０】
したがって、Ｒｅａｄｙ信号のロジックがハイレベルになっても、出力端子ｔ１４の電圧に関係なく、ＩＧショートが発生したかどうか、及び電源回路部２１に異常が発生したかどうかを確実に判定することができる。また、ＩＧショート検出回路を別に配設する必要がないので、駆動用電源装置を簡素化することができるだけでなく、駆動用電源装置のコストを低くすることができる。
【００６１】
次に、フローチャートについて説明する。
ステップＳ１ＩＧショートが発生する。
ステップＳ２二次フィードバック電圧が高くなる。
ステップＳ３スイッチング制御回路２９はデューティ信号ＳＤのデューティを小さくする。
ステップＳ４デューティが小さくなるのに伴い二次側の電圧が低下する。
ステップＳ５二次側の電圧の低下に伴い、ＩＰＭ２２はフェール信号を発生させる。
ステップＳ６フェール信号を受けてＩＰＭ用電源フェールと判断し、イグニッション電圧の供給を停止し、処理を終了する。
【００６２】
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。
【００６３】
【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スイッチング素子のスイッチングに伴って所定の駆動電圧を発生させ、駆動電圧用の出力端子から駆動モータを駆動するためのＩＰＭに出力する駆動電圧発生部と、該駆動電圧発生部において駆動電圧が発生させられるのに伴ってフィードバック電圧を発生させ、該フィードバック電圧を前記スイッチング制御回路に供給するフィードバック回路と、前記スイッチング制御回路、駆動電圧発生部及びフィードバック回路を含む電源回路部が正常に動作していることを表す正常動作信号を駆動モータ制御装置に出力するための正常動作信号用の出力端子と、該正常動作信号用の出力端子の電圧が変動したときに、前記フィードバック電圧を変化させる異常検出部とを有する。
そして、前記正常動作信号を発生させる正常動作信号発生部と前記フィードバック用の電圧発生部とが接続される。
また、前記異常検出部は、通常より電圧レベルが高い信号による信号ショートが発生したときに、前記正常動作信号発生部から前記フィードバック用の電圧発生部にダイオードを介して電流を流すことによって、前記フィードバック電圧を高くする。
【００６４】
この場合、例えば、ＩＧショートが発生したときのように、正常動作信号用の出力端子に異常が発生して電圧が変動したときに、前記フィードバック電圧を変化させ、駆動電圧を変化させることができるので、前記出力端子の電圧に関係なく、電源回路部に異常が発生したかどうかを確実に判定することができる。また、異常検出回路を別に配設する必要がないので、駆動用電源装置を簡素化することができるだけでなく、駆動用電源装置のコストを低くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明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。
【図２】駆動用電源装置を示す図である。
【図３】本発明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】本発明の実施の形態における電源回路部の詳細図である。
【図５】本発明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。
【符号の説明】
２１電源回路部
２２ＩＰＭ
２３駆動モータ制御装置
２４ＣＰＵ
２７トランス
２８ＦＥＴ
２９スイッチング制御回路
３５フィードバック回路
４４Ｕ相電源回路
４５Ｖ相電源回路
４６Ｗ相電源回路
４７Ｘ相電源回路
４８Ｙ相電源回路
４９Ｚ相電源回路
Ｄ２ダイオード
Ｔｒ１〜Ｔｒ６トランジスタ
ｔ１４出力端子

Claims

トランスの一次側において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スイッチング素子のスイッチングに伴って所定の駆動電圧を発生させ、駆動電圧用の出力端子から駆動モータを駆動するためのＩＰＭに出力する駆動電圧発生部と、該駆動電圧発生部において駆動電圧が発生させられるのに伴ってフィードバック電圧を発生させ、該フィードバック電圧を前記スイッチング制御回路に供給するフィードバック回路と、前記スイッチング制御回路、駆動電圧発生部及びフィードバック回路を含む電源回路部が正常に動作していることを表す正常動作信号を駆動モータ制御装置に出力するための正常動作信号用の出力端子と、該正常動作信号用の出力端子の電圧が変動したときに、前記フィードバック電圧を変化させる異常検出部とを有するとともに、前記正常動作信号を発生させる正常動作信号発生部と前記フィードバック用の電圧発生部とが接続され、前記異常検出部は、通常より電圧レベルが高い信号による信号ショートが発生したときに、前記正常動作信号発生部から前記フィードバック用の電圧発生部にダイオードを介して電流を流すことによって、前記フィードバック電圧を高くすることを特徴とする駆動用電源装置。
前記フィードバック電圧は、フィードバック用の電圧発生部によって発生させられ、トランスの二次側の電圧より低い制御用の電圧である請求項１に記載の駆動用電源装置。
前記フィードバック電圧の変化に伴って駆動電圧が変化したときに、フェール信号を発生させるフェール信号発生部を有する請求項１に記載の駆動用電源装置。
前記駆動電圧は前記ＩＰＭに供給される請求項１に記載の駆動用電源装置。
前記駆動電圧は前記ＩＰＭに供給され、前記フェール信号発生部は前記ＩＰＭに配設される請求項３に記載の駆動用電源装置。
前記フェール信号が発生させられたときに、前記ＩＰＭへの電源電圧の供給を停止させる電源電圧供給停止処理手段を有する請求項３に記載の駆動用電源装置。
トランスの一次側においてスイッチング素子をスイッチングさせ、トランスの二次側において前記スイッチング素子のスイッチングに伴って所定の駆動電圧を発生させ、駆動電圧用の出力端子から駆動モータを駆動するためのＩＰＭに出力し、駆動電圧発生部において駆動電圧が発生させられるのに伴って、フィードバック用の電圧発生部においてフィードバック電圧を発生させ、該フィードバック電圧をスイッチング制御回路に供給し、該スイッチング制御回路、駆動電圧発生部及びフィードバック回路を含む電源回路部が正常に動作していることを表す正常動作信号を、正常動作信号用の出力端子から駆動モータ制御装置に出力し、前記正常動作信号用の出力端子の電圧が変動したときに、前記フィードバック電圧を変化させるとともに、異常検出部は、通常より電圧レベルが高い信号による信号ショートが発生したときに、前記正常動作信号を発生させる正常動作信号発生部から前記フィードバック用の電圧発生部にダイオードを介して電流を流すことによって、前記フィードバック電圧を高くすることを特徴とするフェール判定方法。