JP6402679B2 - 電源装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両の駆動力を発生することができる第１電動機及び同車両の駆動力を発生することができる第２電動機を搭載した同車両に適用され、蓄電池と、コンバータと、第１インバータと、第２インバータと、を備える電源装置に関する。

コンバータ、第１インバータ及び第２インバータを含む電源装置において、これら各回路を構成するスイッチング素子に所定閾値以上の電流である過電流が発生する場合がある。過電流が発生したときには、電源装置の内外において機器破壊が起こらないように、これら回路内の各スイッチング素子を強制的に停止（以下、「シャットダウン」とも称呼する。）する保護制御を行う電源装置が知られている。

例えば、従来の電源装置の一つ（以下、「従来装置」と称呼する。）は、その第１インバータ内に過電流（第１所定閾値Ｉth１以上の電流）が流れたことを検出する第１過電流検出部を備える。従来装置において、第１過電流検出部は過電流を検出すると、その出力である第１過電流検出信号ＦＩＶ１の値を「０」から「１」へと変化させるとともに第１インバータを構成する各スイッチング素子をシャットダウンする。

更に、従来装置は、第２インバータ内に過電流（第２所定閾値Ｉth２以上の電流）が流れたことを検出する第２過電流検出部を備える。従来装置において、第２過電流検出部は過電流を検出すると、その出力である第２過電流検出信号ＦＩＶ２の値を「０」から「１」へと変化させるとともに第２インバータを構成する各スイッチング素子をシャットダウンする。

加えて、従来装置は、コンバータ内に過電流（所定閾値Ｉth３以上の電流）が流れたことを検出する第３異常検出部を備える。従来装置において、第３異常検出部は過電流を検出すると、その出力である第３異常検出信号ＦＣＶの値を「０」から「１」へと変化させるとともにコンバータを構成する各スイッチング素子をシャットダウンする（例えば、特許文献１を参照。）。

特開２０１３−２０７８３１号公報

このような電源装置において、第１インバータの電流及び第２インバータの電流がコンバータの回路内に流れ込むことがある。この第１インバータ及び第２インバータからコンバータに流れ込む電流（以下、「流入電流」と称呼する。）の大きさが、所定閾値Ｉth３以上を超えた場合、第３異常検出信号ＦＣＶが発生（その値が「０」から「１」へ変化）する。即ち、この場合、コンバータの動作異常ではないにもかかわらず、第３異常検出部がコンバータを構成する各スイッチング素子をシャットダウンしてしまう。その結果、コンバータに昇圧動作を行わせながら退避走行を行うことができないという問題があった。

本発明は上記問題に対処するために為されたものである。即ち、本発明の目的の一つは、第１インバータ又は第２インバータにて発生した過電流がコンバータへ流れ込んだ結果、コンバータが「過電流故障」であると判定される場合に、コンバータに昇圧動作を行わせながら車両に退避走行を行わせることができる電源装置を提供することにある。

本発明の電源装置（以下、「本発明装置」と称呼する。）は、車両の駆動力を発生することができる第１電動機及び同車両の駆動力を発生することができる第２電動機を搭載した同車両に適用され、蓄電池と、コンバータと、第１インバータと、第２インバータと、制御部と、第１異常検出部と、第２異常検出部と、第３異常検出部と、を備える。

前記コンバータは、前記蓄電池から印加される電圧を昇圧して同昇圧した電圧を前記第１コンバータ及び前記第２コンバータに印加する昇圧動作を行うように構成される。
前記第１インバータは、前記コンバータから印加される直流電圧を交流電圧に変換して前記第１電動機に印加する第１直流交流変換動作を行うように構成される。
前記第２インバータは、前記コンバータから印加される直流電圧を交流電圧に変換して前記第２電動機に印加する第２直流交流変換動作を行うように構成される。

なお、コンバータは、前記昇圧動作とともに、同第１インバータ及び同第２インバータから印加される電圧を降圧して同降圧した電圧を同蓄電池に印加する降圧動作を行うことができるものであってもよい。
第１インバータは、前記第１直流交流変換動作とともに、前記第１電動機から供給される交流電力を直流電力へと変換する動作を行うことができるものであってもよい。
第２インバータは、前記第２直流交流変換動作とともに、前記第２電動機から供給される交流電力を直流電力へと変換する動作を行うことができるものであってもよい。

前記制御部は、前記第１インバータに前記第１直流交流変換動作を行わせ、前記第２インバータに前記第２直流交流変換動作を行わせ、且つ前記コンバータに前記昇降圧動作を行わせるように構成される。

前記第１異常検出部は、前記第１インバータ内の部品の故障を検出したときに、同第１インバータ内の同部品が故障したことを示す信号である「第１異常検出信号」を発生するように構成される。

前記第２異常検出部は、前記第２インバータ内の部品の故障を検出したときに、同第２インバータ内の同部品が故障したことを示す信号である「第２異常検出信号」を発生するように構成される。

前記第３異常検出部は、前記コンバータ内を流れる電流が所定閾値以上であるときに、同コンバータが異常であることを示す信号である「第３異常検出信号」を発生するように構成される。

更に前記制御部は、
（１）前記第３異常検出信号が発生した場合に前記第１異常検出信号の発生が確認されないときには、前記コンバータの前記昇圧動作を停止させるとともに、前記蓄電池の電力を前記第２インバータに供給し、変換された交流電力を前記第２電動機に供給し、前記第２電動機を動作させることにより前記車両を走行させ、
前記コンバータの前記昇圧動作を停止させてから所定時間経過後に前記コンバータの前記昇圧動作を再開させた時点において前記第１異常検出信号の発生が確認されるときには、前記第１インバータの前記第１直流交流変換動作を停止させるとともに、前記コンバータと前記第２インバータとを用いて前記第２電動機へ交流電圧を印加させることにより前記車両を走行させる。
（２）前記第３異常検出信号が発生した場合に前記第２異常検出信号の発生が確認されないときには、前記コンバータの前記昇圧動作を停止させるとともに、前記蓄電池の電力を前記第２インバータに供給し、変換された交流電力を前記第２電動機に供給し、前記第２電動機を動作させることにより前記車両を走行させ、
前記コンバータの前記昇圧動作を停止させてから所定時間経過後に前記コンバータの前記昇圧動作を再開させた時点において前記第２異常検出信号の発生が確認されるときには、前記第２インバータの前記第２直流交流変換動作を停止させるとともに、前記コンバータと前記第１インバータとを用いて前記第１電動機へ交流電圧を印加させることにより前記車両を走行させる。

より具体的には、先ず、第３異常検出部によってコンバータ内の各スイッチング素子を流れる電流が所定閾値以上となったと判定されると、第３異常検出信号が発生する。その後、第１異常検出信号が発生したときは、制御部は第１インバータ内の部品故障により過電流が発生し、その過電流がコンバータに流れ込んだと判断する。つまり、制御部は、コンバータ及び第２インバータは正常であるが、第１インバータが異常であると判断する。この場合、制御部は、コンバータ及び第２インバータを動作させ、車両の走行モードを「コンバータによる昇圧動作及び第２インバータによる第２直流交流変換動作により第２電動機を駆動する退避走行モード」に移行させる。

同様に、第３異常検出信号の発生後、第２異常検出信号の発生が確認されるときは、制御部は第２インバータの部品故障により過電流が発生し、その過電流がコンバータに流れ込んだと判断する。つまり、制御部は、コンバータ及び第１インバータは正常であるが、第２インバータが異常であると判断する。この場合、制御部は、コンバータ及び第１インバータを動作させ、車両の走行モードを「コンバータによる昇圧動作及び第１インバータによる第１直流交流変換動作により第１電動機を駆動する退避走行モード」に移行させる。

このように、本電源装置は、第１又は第２インバータからコンバータへの過電流が流れ込んで第３異常検出信号が発生した場合には、コンバータと異常が発生していない「第１及び第２インバータの何れか一方」とを用いて車両を退避走行させることができる。

本発明の他の目的、他の特徴及び付随する利点は、以下の図面を参照しつつ記述される本発明の各実施形態についての説明から容易に理解されるであろう。

図１は、本発明の実施形態に係る「電源装置」が適用された車両の概略構成図である。 図２は、図１に示した電源装置の作用を説明するタイムチャートであり、第２インバータが異常の場合であってリトライ回数が１回の場合のタイムチャートである。 図３は、図１に示した電源装置の作用を説明するタイムチャートであり、第２インバータが異常の場合であってリトライ回数が２回の場合のタイムチャートである。 図４は、図１に示した電源装置の作用を説明するタイムチャートであり、第１インバータが異常の場合のタイムチャートである。 図５は、実施形態に係る電源装置の「走行モード決定ルーチン」を示したフローチャートである。 図１に示した電源装置の作用の変形例を説明するタイムチャートであり、図２と同様に第２インバータが異常の場合のタイムチャートである。

＜実施形態＞
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態に係る「電源装置」について説明する。本実施形態に係る「電源装置」はハイブリッド自動車に適用されている。

（構成）
図１に示したように、ハイブリッド車両（以下、「車両」とも称呼する。）１０は、本発明の実施形態に係る電源装置１１、負荷装置１２及び駆動装置１３等を備えている。

電源装置１１は、蓄電池２１、第１電圧センサ２２、第２電圧センサ２３、コンバータ３０、第１インバータ４０、第２インバータ６０、制御部１００、第１異常検出部１０１、第２異常検出部１０２、第３異常検出部１０３、及びシステムメインリレーＳＭＲ１〜３を備えている。

負荷装置１２は、第１発電電動機８１、第２発電電動機８２及び内燃機関８３を備えている。

駆動装置１３は、動力分割機構９０、減速機構９１、車軸９２、ディファレンシャルギア９３及び駆動輪９４を備えている。

蓄電池２１は充放電が可能な二次電池（リチウムイオン電池）を複数組み合わせることにより構成されている。なお、二次電池はニッケル水素電池及び他の二次電池であってもよい。蓄電池２１の正極端子（Ｐ１）及び負極端子（Ｎ１）は、一対の給電線（ＰＬ１，ＮＬ１）のそれぞれの一端と接続されている。一対の給電線（ＰＬ１，ＮＬ１）のそれぞれの他端はコンバータ３０の一対の低圧側端子部（Ｐ２，Ｎ２）とそれぞれ接続されている。

システムメインリレー（以下、「リレー」と称呼する。）ＳＭＲ１〜３は、図示しない「車両１０のパワースイッチ」と連動して蓄電池２１とコンバータ３０との間の回路の接続又は遮断を行う装置である。リレーＳＭＲ１は、端子Ｎ１と「一端が端子Ｎ２に接続された抵抗ＲＬの他端」との間に接続される。リレーＳＭＲ２は、端子Ｎ１と端子Ｎ２との間に接続される。リレーＳＭＲ３は、端子Ｐ１と端子Ｐ２との間に接続される。リレーＳＭＲ１〜３は、電子制御装置（以下、「制御部」とも称呼する。）１００からの信号によって開閉させられる。

コンバータ３０は、前述した一対の低圧側端子部（Ｐ２，Ｎ２）と、一対の高圧側端子部（Ｐ３，Ｎ３）と、電圧変換部と、を備えている。本明細書において、一対の低圧側端子部（Ｐ２，Ｎ２）間の電圧は一次側電圧ＶＬと称呼され、一対の高圧側端子部（Ｐ３，Ｎ３）間の電圧は二次側電圧ＶＨと称呼される。電圧変換部は、一次側電圧ＶＬを二次側電圧ＶＨへと、及び、その逆へと変換することができる。

コンバータ３０の電圧変換部は、コンデンサ３１、リアクトル３２、第１のＩＧＢＴ３３、ダイオード３４、第２のＩＧＢＴ３５、ダイオード３６及びコンデンサ３７を備えている。

コンデンサ３１は、リレーＳＭＲ１〜３よりも高圧端子部（Ｐ３，Ｎ３）側において、一対の給電線（ＰＬ１，ＮＬ１）と接続された一対の電力線の間に挿入されている。コンデンサ３１は、一次側電圧ＶＬを平滑化する。

リアクトル３２は、コンデンサ３１よりも高圧側端子部（Ｐ３，Ｎ３）側において給電線ＰＬ１と接続された電力線に直列に挿入されている。

第１のＩＧＢＴ３３にはダイオード３４が逆並列接続され、第２のＩＧＢＴ３５にはダイオード３６が逆並列接続されている。第１のＩＧＢＴ３３及び第２のＩＧＢＴ３５は、ダイオード３４のアノードとダイオード３６のカソードとが中間接続点Ｑにおいて接続されるように互いに直列に接続され、一対の高圧側端子部（Ｐ３，Ｎ３）間に挿入されている。この中間接続点Ｑには、リアクトル３２が接続されている。

第１のＩＧＢＴ３３とダイオード３４とによって構成される回路は、上アーム３０ａと称呼される。第２のＩＧＢＴ３５とダイオード３６とによって構成される回路は、下アーム３０ｂと称呼される。即ち、上アーム３０ａと下アーム３０ｂとは直列に接続されている。

コンデンサ３７は、一対の高圧側端子部（Ｐ３，Ｎ３）間に挿入されている。コンデンサ３７は、二次側電圧ＶＨを平滑化する。

コンバータ３０は、第１のＩＧＢＴ３３が後述する制御部１００からのＰＷＭ（パルス幅変調）信号に基づいてスイッチングされる（オン状態とオフ状態との間で繰り返し切り替えられる）ことによって、二次側電圧ＶＨを一次側電圧ＶＬに変換する降圧動作を実行する。この場合において、コンバータ３０は、一次側電圧ＶＬを蓄電池２１に印加する。

又、コンバータ３０は、第２のＩＧＢＴ３５が後述する制御部１００からのＰＷＭ信号に基づいてスイッチングされる（オン状態とオフ状態との間で繰り返し切り替えられる）ことによって、一次側電圧ＶＬを二次側電圧ＶＨに変換する昇圧動作を実行する。この場合において、コンバータ３０は、二次側電圧ＶＨを第１インバータ４０及び第２インバータ６０に印加する。なお、コンバータ３０において、ＩＧＢＴの代わりにパワーＭＯＳＦＥＴ等を使用することもできる。

第１インバータ４０は、一対の入力端子部（Ｐ４，Ｎ４）と、直流交流変換部と、第１電流センサ４７と、を備える。一対の入力端子部（Ｐ４，Ｎ４）は、コンバータ３０の一対の高圧側端子部（Ｐ３，Ｎ３）にそれぞれ接続されている。第１インバータ４０の直流交流変換部は、Ｕ相レグ、Ｖ相レグ及びＷ相レグを含んでいる。これらのレグは、それぞれが一対の入力端子部（Ｐ４，Ｎ４）間に挿入され、互いに並列に接続されている。

第１インバータ４０のＵ相レグは、ＩＧＢＴ４１及びＩＧＢＴ４２を備える。ＩＧＢＴ４１及びＩＧＢＴ４２には、ダイオード５１及びダイオード５２がそれぞれ逆並列接続されている。ＩＧＢＴ４１とＩＧＢＴ４２とは、ダイオード５１のアノードとダイオード５２のカソードとが接続されるように、互いに直列に接続されている。ＩＧＢＴ４１とＩＧＢＴ４２との接続点は、第１発電電動機８１の図示しないＵ相コイルに接続されている。

第１インバータ４０のＶ相レグは、ＩＧＢＴ４３及びＩＧＢＴ４４を備える。ＩＧＢＴ４３及びＩＧＢＴ４４には、ダイオード５３及びダイオード５４がそれぞれ逆並列接続されている。ＩＧＢＴ４３とＩＧＢＴ４４とは、ダイオード５３のアノードとダイオード５４のカソードとが接続されるように、互いに直列に接続されている。ＩＧＢＴ４３とＩＧＢＴ４４との接続点は、第１発電電動機８１の図示しないＶ相コイルに接続されている。

第１インバータ４０のＷ相レグは、ＩＧＢＴ４５及びＩＧＢＴ４６を備える。ＩＧＢＴ４５及びＩＧＢＴ４６には、ダイオード５５及びダイオード５６がそれぞれ逆並列接続されている。ＩＧＢＴ４５とＩＧＢＴ４６とは、ダイオード５５のアノードとダイオード５６のカソードとが接続されるように、互いに直列に接続されている。ＩＧＢＴ４５とＩＧＢＴ４６との接続点は、第１発電電動機８１の図示しないＷ相コイルに接続されている。

第１電流センサ４７は、第１発電電動機８１に流れる電流（第１発電電動機電流Ｉmg１）を検出するように設けられる。第１発電電動機電流Ｉmg１は三相電流であり、その瞬時値の和が「０」であるので、第１電流センサ４７は、図１に示したように二相分の電流（Ｖ相電流及びＷ相電流）を検出するように配設されれば足りる。

第２インバータ６０は、一対の入力端子部（Ｐ６，Ｎ６）と、直流交流変換部と、第２電流センサ６７と、を備える。一対の入力端子部（Ｐ６，Ｎ６）は、コンバータ３０の一対の高圧側端子部（Ｐ３，Ｎ３）にそれぞれ接続されている。第２インバータ６０の直流交流変換部は、Ｕ相レグ、Ｖ相レグ及びＷ相レグを含んでいる。これらのレグは、それぞれが一対の入力端子部（Ｐ６，Ｎ６）間に挿入され、互いに並列に接続されている。なお、第２インバータ６０のＵ相レグ、Ｖ相レグ及びＷ相レグの構成は、第１インバータ４０のそれぞれのレグの構成と同様であるので、説明を省略する。

第２電流センサ６７は、第２発電電動機８２に流れる電流（第２発電電動機電流Ｉmg２）を検出するように設けられる。第２発電電動機電流Ｉmg２は三相電流であり、その瞬時値の和が「０」であるので、第２電流センサ６７は、第１電流センサ４７と同様に二相分の電流（Ｖ相電流及びＷ相電流）を検出するように配設されれば足りる。なお、第１インバータ４０及び第２インバータ６０において、ＩＧＢＴの代わりにパワーＭＯＳＦＥＴ等の他のスイッチング素子を使用することもできる。

第１インバータ４０及び第２インバータ６０は、それらの各ＩＧＢＴが制御部１００からのＰＷＭ信号に基づいてスイッチングされることによって制御される。

より具体的に述べると、第１インバータ４０は、第１の態様にてＩＧＢＴ４１〜４６が制御部１００からのＰＷＭ信号に基づいてスイッチングされる（オン状態とオフ状態との間で繰り返し切り替えられる）ことによって、入力端子部（Ｐ４，Ｎ４）間の直流電力を三相交流電力へと変換する。この態様において、第１インバータ４０は、この三相交流電力の電圧をＵ相、Ｖ相及びＷ相の各レグにおける二つのＩＧＢＴの接続点から第１発電電動機８１へ出力する。

更に、第１インバータ４０は、第２の態様にてＩＧＢＴ４１〜４６が制御部１００からのＰＷＭ信号に基づいてスイッチングされる（オン状態とオフ状態との間で繰り返し切り替えられる）ことによって、Ｕ相、Ｖ相及びＷ相の各レグにおける二つのＩＧＢＴの接続点から入力される第１発電電動機８１からの三相交流電力を直流電力へと変換する。この態様において、第１インバータ４０は、この直流電力の電圧を二次側電圧ＶＨとして入力端子部（Ｐ４，Ｎ４）間に出力する。このように、第１インバータ４０が第１の態様にて行う直流電力から交流電力への変換動作及び第２の態様にて行う交流電力から直流電力への変換動作を「第１直流交流変換動作」と称呼する。

同様に、第２インバータ６０は、第１の態様にてＩＧＢＴ６１〜６６が制御部１００からのＰＷＭ信号に基づいてスイッチングされる（オン状態とオフ状態との間で繰り返し切り替えられる）ことによって、入力端子部（Ｐ６，Ｎ６）間の直流電力を三相交流電力へと変換する。この態様において、第２インバータ５０は、この三相交流電力の電圧をＵ相、Ｖ相及びＷ相の各レグにおける二つのＩＧＢＴの接続点から第２発電電動機８２へ出力する。

更に、第２インバータ６０は、第２の態様にてＩＧＢＴ６１〜６６が制御部１００からのＰＷＭ信号に基づいてスイッチングされる（オン状態とオフ状態との間で繰り返し切り替えられる）ことによって、Ｕ相、Ｖ相及びＷ相の各レグにおける二つのＩＧＢＴの接続点から入力される第２発電電動機８２からの三相交流電力を直流電力へと変換する。この態様において、第２インバータ６０は、この直流電力の電圧を二次側電圧ＶＨとして入力端子部（Ｐ６，Ｎ６）間に出力する。このように、第２インバータ６０が第１の態様にて行う直流電力から交流電力への変換動作及び第２の態様にて行う交流電力から直流電力への変換動作を「第２直流交流変換動作」と称呼する。

第１発電電動機８１及び第２発電電動機８２は、いずれも内部に永久磁石を有するロータと、三相コイルが巻回されたステータを含む。第１発電電動機８１及び第２発電電動機８２は、発電電動機として動作するとともに発電機として動作することも可能である。第１発電電動機８１は、主に発電機として用いられ、更に、内燃機関８３の始動時には内燃機関８３のクランキングを行う。第２発電電動機８２は、主として発電電動機として用いられ、車両１０の駆動力を発生させる。なお、第１発電電動機８１及び第２発電電動機８２は、回転位置を検出する図示しない回転位置検出センサを備え、回転位置検出センサからの信号が制御部１００に送られる。

内燃機関８３は、ガソリン燃料機関であり、制御部１００によって吸入空気量及び燃料噴射量等が制御されることによってトルクを発生する。

動力分割機構９０は遊星歯車機構を備え、内燃機関８３、第１発電電動機８１及び第２発電電動機８２からのトルクを変換し、そのトルクを減速機構９１及び車軸９２を介してディファレンシャルギア９３に出力するようになっている。ディファレンシャルギア９３に出力されたトルクは、駆動輪９４に伝達される。なお、動力分割機構９０及びその制御方法は周知であり、特開２００９−１２６４５０号公報（米国公開特許番号 ＵＳ２０１０／０２４１２９７）、及び、特開平９−３０８０１２号公報（米国出願日 １９９７年月１０日の米国特許第６，１３１，６８０号）等に詳細に記載されている。これらは、参照することにより本願明細書に組み込まれる。

コンバータ３０の一対の低圧側端子部（Ｐ２，Ｎ２）の間には、ＤＣ／ＤＣコンバータ９５を介して補機蓄電装置９６が接続されている。補機蓄電装置９６に蓄積された電力は、図示しない前照灯等の電装機器の駆動の他、制御部１００を動作させるためにも用いられる。

制御部１００は、ＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭを含むマイクロコンピュータを主要部品として有する電子制御ユニットである。なお、制御部１００は、車両１０のシステム全体を制御するコントローラ、内燃機関８３を制御するエンジンコントローラ、第１インバータ４０及び第２インバータ６０等を制御するＭＧコントローラ、蓄電池２１の監視等を行う電池コントローラ、図示しない制動装置を制御するブレーキコントローラ等の複数の電子制御ユニット（ＥＣＵ：Electronic Control Unit ）から構成されていてもよい。これらのコントローラは互いに通信線を通じて情報を交換する。

制御部１００は、リレーＳＭＲ１〜３に対して指令を送り、蓄電池２１とコンバータ３０とを電気的に接続したり遮断したりすることができる。

制御部１００は、車両１０の走行速度（車速）、アクセルペダルの踏込量、内燃機関８３の回転速度、第１発電電動機８１の回転速度、第２発電電動機８２の回転速度及び蓄電池２１の残容量（ＳＯＣ：State Of Charge ）等を図示を省略したセンサからの信号に基づいて取得するようになっている。更に、制御部１００は、第１電圧センサ２２により計測される一次側電圧ＶＬ、第２電圧センサ２３により計測される二次側電圧ＶＨ、第１電流センサ４７により計測される第１発電電動機電流Ｉmg１及び第２電流センサ６７により計測される第２発電電動機電流Ｉmg２等を取得するようになっている。

なお、制御部１００は、内燃機関８３を停止した状態において、第１発電電動機８１及び第２発電電動機８２の少なくとも一方を作動させながら車両１０を走行させるＥＶ走行モード、並びに内燃機関８３、第１発電電動機８１及び第２発電電動機８２の少なくとも一つを作動させながら車両１０を走行させるＨＶ走行モード、のいずれかを選択的に実現することができる。制御部１００は、蓄電池２１の残容量、車速及び図示しないアクセルペダルの踏込量等に基づいて何れのモードによって走行するかを決定する。

係るＨＶ走行モード及びＥＶ走行モードによるハイブリッド車両の走行制御は周知であり、例えば、特開２００９−１２６４５０号公報（米国公開特許番号 ＵＳ２０１０／０２４１２９７）及び特開平９−３０８０１２号公報（米国出願日 １９９７年３月１０日の米国特許第６，１３１，６８０号）等に詳細に記載されている。これらは、参照することにより本願明細書に組み込まれる。

第１異常検出部１０１は、第１インバータ４０内の部品の故障を検出したときに、第１インバータ４０内の部品が故障したことを示す信号である第１異常検出信号（以下、「第１インバータ異常信号」とも称呼する。）ＤＩＶ１を発生する（その値が「０」から「１」へ変化する）。部品の故障とは、例えば、第１電流センサ４７の感度低下故障及びＩＧＢＴ４１〜ＩＧＢＴ４６の短絡故障等が挙げられる。

更に、第１異常検出部１０１は、第１インバータ４０内の各スイッチング素子（ＩＧＢＴ４１〜ＩＧＢＴ４６）に過電流を検知する図示しないセンサを備えている。この場合、第１異常検出部１０１は、ＩＧＢＴ４１〜ＩＧＢＴ４６のうち少なくとも１つのスイッチング素子において過電流が検出されると（電流値が第１電流閾値Ｉth１を超えると）過電流異常であると判定する。

第１インバータ４０において発生する過電流の原因の一つは、第１インバータ４０内の第１電流センサ４７の故障である。例えば、第１電流センサ４７の感度が低下すると、第１電流センサ４７の出力値（第１計測電流値）は実際の電流値（実電流値）よりも小さくなる。よって、実電流値が制御部１００が指令する「指令電流値」を超えていても、計測電流値が「指令電流値」を超えない場合がある。この場合、第１インバータ４０の電流フィードバック制御を行う制御部１００は、計測電流値を「指令電流値」に到達させようとして電流を増加させる。従って、第１電流センサ４７の感度低下の度合いと「指令電流値」の設定条件によっては、実電流値が第１所定閾値Ｉth１に達することがある。

そこで、上述した第１電流センサ４７の故障を検出するために、第１異常検出部１０１は、第１電流センサ４７により計測される「第１計測電流値」と、第１インバータ４０及び第１発電電動機８１の制御情報から推定される「第１推定電流値」と、の比較結果に基づいて、「第１電流センサ異常」の有無を判定する。

具体的には、「第１推定電流値」は第１インバータ４０の制御情報（二次側電圧ＶＨ及び制御部１００からの「指令電圧値」等）及び第１発電電動機８１の制御情報（回転数等）から演算することができる。例えば、これらの制御情報を変数とする第１推定電流値を求める演算式に従って演算すること、又は予め作成された「これらの制御情報と第１推定電流値との関係を規定するルックアップテーブル」に実際の制御情報を適用すること、によって第１推定電流値を演算することができる。

よって、「第１推定電流値」に対する「第１計測電流値」の比率が小さいとき、実際に第１インバータ４０に流れる「実電流」は、制御部１００による電流フィードバック制御によって、制御部１００が指令する「指令電流値」よりも大きくなる。上記「比率」が小さいほど、「実電流」が「指令電流値」から乖離する程度は大きくなり、過電流異常が発生する確率が高くなる。

つまり、第１インバータ４０において、「第１推定電流値」に対する「第１計測電流値」の比率が「所定の比率」以下であるときには、後述する「コンバータ３０が異常であることを示す信号である第３異常検出信号（以下、「コンバータ異常信号」とも称呼する。）ＦＣＶ」の発生原因が第１インバータ４０の過電流異常である蓋然性が高いと言える。第１異常検出部１０１は、「第１推定電流値」に対する「第１計測電流値」の比率が「所定の比率」以下であるときに第１電流センサ４７の故障と判断して第１インバータ異常信号ＤＩＶ１を発生する。

本実施形態において、第１異常検出部１０１はＩＧＢＴ４１〜ＩＧＢＴ４６及び第１電流センサ４７の他、第１インバータ４０内の故障診断対象となっている部品のうち、いずれの部品の故障が認められた場合においても過電流異常の原因となる可能性があると判断して第１インバータ異常信号ＤＩＶ１を発生する。この第１インバータ異常信号ＤＩＶ１は、制御部１００に入力するようになっている。更に、第１異常検出部１０１は、回路保護のために第１インバータ４０の第１直流交流変換動作を停止する（即ち、ＩＧＢＴ４１〜ＩＧＢＴ４６をオフ状態とする）。

第２異常検出部１０２は、第２インバータ６０内の部品の故障を検出したときに、第２インバータ６０内の部品が故障したことを示す信号である第２異常検出信号（以下、「第２インバータ異常信号」とも称呼する。）ＤＩＶ２を発生する（その値が「０」から「１」へ変化する。）。部品の故障とは、第１異常検出部１０１と同様、例えば、第２電流センサ６７の感度低下故障及びＩＧＢＴ６１〜ＩＧＢＴ６６の短絡故障等が挙げられる。

更に、第２異常検出部１０２は、第２インバータ６０内の各スイッチング素子（ＩＧＢＴ６１〜ＩＧＢＴ６６）に過電流を検出する図示しないセンサを備えている。第２異常検出部１０２は、ＩＧＢＴ６１〜ＩＧＢＴ６６のうち少なくとも１つのスイッチング素子において過電流が検出されると第２インバータ６０が「過電流異常」であると判定する。

第２異常検出部１０２は、第２電流センサ６７により計測される「第２計測電流値」と、第２インバータ６０及び第２発電電動機８２の制御情報から推定される「第２推定電流値」と、の比較結果に基づいて、「第２電流センサ故障」の有無を判定する。具体的な構成は、第１異常検出部１０１の構成と同様である。

第２インバータ異常信号ＤＩＶ２は、制御部１００に入力するようになっている。更に、第２異常検出部１０２は、回路保護のために第２インバータ６０の第２直流交流変換動作を停止する（即ち、ＩＧＢＴ６１〜ＩＧＢＴ６６をオフ状態とする）。

第３異常検出部１０３は、コンバータ３０内を流れる電流が所定閾値Ｉth３以上であるときに、コンバータ３０が「過電流異常」であると判定する。具体的には、第３異常検出部１０３は、コンバータ３０内の各スイッチング素子（ＩＧＢＴ３３及びＩＧＢＴ３５）に過電流を検出する図示しないセンサを備えている。第３異常検出部１０３は、ＩＧＢＴ３３を流れる電流又はＩＧＢＴ３５を流れる電流が所定閾値Ｉth３以上であるときに、コンバータ３０が「過電流異常」であると判定する。

更に、第３異常検出部１０３は、コンバータ３０内の各スイッチング素子（ＩＧＢＴ３３及びＩＧＢＴ３５）の過熱を検出する図示しないセンサを備えている。第３異常検出部１０３は、ＩＧＢＴ３３の温度又はＩＧＢＴ３５の温度が所定温度以上であるときに、コンバータ３０が「過熱異常」であると判定する。

つまり、第３異常検出部１０３は、コンバータ３０の「過電流異常」及び「過熱異常」（以下、「過電流異常等」と称呼する。）を検出する。第３異常検出部１０３は、コンバータ３０の「過電流異常等」を検出すると、コンバータ３０が異常であることを示す信号である第３異常検出信号（以下、「コンバータ異常信号」とも称呼する。）ＦＣＶを発生する（その値を「０」から「１」へと変化させる）。コンバータ異常信号ＦＣＶは、制御部１００に入力するようになっている。更に、第３異常検出部７３は、回路保護のためにコンバータ３０の昇降圧動作を停止する（即ち、ＩＧＢＴ３３及びＩＧＢＴ３５をオフ状態とする）。

（作動）
以下、電源装置１１の作動について、図２〜図４を参照しながら説明する。図２〜図４には、コンバータ３０内（ＩＧＢＴ３３又はＩＧＢＴ３５）を流れる電流Ｉcv、コンバータ異常信号（第３異常検出信号）ＦＣＶ、第１インバータ異常信号（第１異常検出信号）ＤＩＶ１、第２インバータ異常信号（第２異常検出信号）ＤＩＶ２、カウンタｃ、コンバータ３０の作動−強制停止状態、第１インバータ４０の作動−強制停止状態及び第２インバータ６０の作動−強制停止状態についてのタイムチャートが示される。

上記「作動状態」とは、以下に定義される状態をいう。
・コンバータ３０の場合：
上アーム３０ａのスイッチング素子（ＩＧＢＴ３３）の状態をオフ状態とするとともに下アーム３０ｂのスイッチング素子（ＩＧＢＴ３５）の状態をオン状態とオフ状態との間で繰り返し切り替えることにより蓄電池２１からコンバータ３０に印加される一次側電圧ＶＬを昇圧する昇圧動作を行っている状態。又は、下アーム３０ｂのスイッチング素子（ＩＧＢＴ３５）の状態をオフ状態とするとともに上アーム３０ａのスイッチング素子（ＩＧＢＴ３３）の状態をオン状態とオフ状態との間で繰り返し切り替えることにより二次側電圧ＶＨを降圧する降圧動作を行っている状態。

・第１インバータ４０の場合：
複数のレグのスイッチング素子（ＩＧＢＴ４１〜４６）の各状態を第１の態様にてオン状態とオフ状態との間で繰り返し切り替えることにより二次側電圧ＶＨを交流電圧へと変換している状態。又は、ＩＧＢＴ４１〜４６の各状態を第２の態様にてオン状態とオフ状態との間で繰り返し切り替えることにより第１発電電動機８１から供給される交流電力を直流電力へと変換している状態。

・第２インバータ６０の場合：
複数のレグのスイッチング素子（ＩＧＢＴ６１〜６６）の各状態を第１の態様にてオン状態とオフ状態との間で繰り返し切り替えることにより二次側電圧ＶＨを交流電圧へと変換している状態。又は、ＩＧＢＴ６１〜６６の各状態を第２の態様にてオン状態とオフ状態との間で繰り返し切り替えることにより第２発電電動機８２から供給される交流電力を直流電力へと変換している状態。

上記「強制停止状態」とは、以下に定義される状態をいう。
コンバータ３０、第１インバータ４０及び第２インバータ６０において、各スイッチング素子の状態を常にオフに維持している状態。

なお、以下に述べる「通常動作」とは、コンバータ３０、第１インバータ４０及び第２インバータ６０が総て「作動状態」にあることをいう。更に、以下に述べる「通常走行」とは、電源装置１１が「通常動作」している状態において電源装置１１を搭載した車両１０が走行していることをいう。

（１）先ず、コンバータ３０に過電流異常等が発生した（コンバータ異常信号ＦＣＶの値が「０」から「１」へと変化した）原因が第２インバータ６０にて発生した過電流の流入である場合について図２を参照しながら説明する。

時刻ｔ０は、まだ電源装置１１に何らの異常も発生しておらず、電源装置１１が通常動作している状態である。この場合、コンバータ３０を流れるコンバータ電流Ｉcvは所定閾値Ｉth３よりも低い。時刻ｔ０において、コンバータ異常信号ＦＣＶ、第１インバータ異常信号ＤＩＶ１及び第２インバータ異常信号ＤＩＶ２の値はいずれも「０」である。

カウンタｃの値は、電源装置１１が正常動作している場合には「０」に設定されている。従って、カウンタｃの値は時刻ｔ０において「０」である。更に、時刻ｔ０において、コンバータ３０、第１インバータ４０及び第２インバータ６０はすべて「作動状態」である。なお、カウンタｃの値は、コンバータ異常信号ＦＣＶの値が「０」から「１」へと変化した時点からインクリメントされ始め、その値がｃmax となるまでインクリメントされ続ける。

通常動作が行われている場合に、何等かの原因により第２インバータ６０に過電流が発生してその過電流がコンバータ３０に流入し、コンバータ電流Ｉcvが上昇を開始し時刻ｔ１にて所定閾値Ｉth３を超える（過電流状態となる）。このとき、コンバータ３０の過電流異常を検出する第３異常検出部１０３がコンバータ異常信号ＦＣＶを出力するとともにカウンタｃの値が「１」ずつ増大され始める（インクリメントされ始める）。

その後、時刻ｔ２において、コンバータ３０は第３異常検出部１０３によって「作動状態」から「強制停止状態」へと移行させられる。その結果、第１インバータ４０及び第２インバータ６０のみが「作動状態」となる。この場合、制御部１００は、車両１０の走行モードを退避走行モードの一つである「ＭＤ放電走行モード」（第１退避走行モード）へ移行させる。なお、ＭＤ放電走行モードにおいては、コンバータ３０が「強制停止状態」となったことによってコンバータ３０内に過電流が流れなくなるので、時刻ｔ２において、コンバータ異常信号ＦＣＶの値は「１」から「０」へと変化する。

この「ＭＤ放電走行モード」は、蓄電池２１の電力を用いて第２発電電動機８２を電動機としてのみ動作させ、第２発電電動機８２から動力分割機構９０を介して車軸９２へ伝達されるトルクを用いて走行することができる退避走行モード（ＭＤ（Motor Drive）放電走行モード）を行うモードである。このとき、第２発電電動機８２は運転者からの要求駆動力が得られるように運転される。「ＭＤ放電走行モード」においては、コンバータ３０が停止した状態においても、ダイオード３４を経由して蓄電池２１に蓄えられた電力を放電しながら第２インバータ６０に供給することが可能である。

その後、時刻ｔ３になると、第２インバータ６０内の部品故障が検出され、第２インバータ異常信号ＤＩＶ２が発生（その値が「０」から「１」へと変化）する。この部品故障は、例えば第２電流センサ６７の故障である。第２電流センサ６７の故障判定は、前述したように、第２電流センサ６７により計測される「第２計測電流値」と、第２インバータ６０及び第２発電電動機８２の制御情報から推定される「第２推定電流値」と、の比較結果に基づいて行われる。よって、実際に過電流が発生する時期と部品の故障判定がされる時期とは必ずしも一致しない。なお、第２インバータ異常信号ＤＩＶ２の値は時刻ｔ４においても「１」を維持する。

その後、カウンタｃが所定値ｃmax となる時刻ｔ４において、制御部１００は、コンバータ３０の昇降圧動作を再び開始させる（再び「作動状態」へと移行させる）「リトライ制御」を実行する。本例においては、時刻ｔ４においても、第２インバータ６０には依然として大電流が生じている。よって、この「リトライ制御」によってコンバータ３０を再び「作動状態」へと移行させたとき、コンバータ３０には第２インバータ６０から大電流が流れ込むので、再び過電流が発生する（コンバータ電流Ｉcvが再び所定閾値Ｉth３を超える。）。その結果、コンバータ異常信号ＦＣＶの値が「０」から「１」へと変化する。カウンタｃは時刻ｔ４において一旦リセットされ、その値が「０」に設定された後、コンバータ異常信号ＦＣＶの値が「０」から「１」へと変化するので、再びインクリメントされ始める。

時刻ｔ４の経過後、コンバータ異常信号ＦＣＶの値は「１」、第１インバータ異常信号ＤＩＶ１の値は「０」、第２インバータ異常信号ＤＩＶ２の値は「１」となる。この結果から、制御部１００は、「コンバータ異常信号ＦＣＶの発生は、第２インバータ６０にて発生した過電流がコンバータ３０に流れ込んだことが原因であり、第２インバータ６０のみが異常な状態にある」と判定する。

そして、制御部１００は、時刻ｔ５において、第２インバータ６０を「強制停止」状態に移行させる。第２インバータ６０が「強制停止」状態になったことによってコンバータ電流Ｉcvが所定閾値Ｉth３を下回るとともに、コンバータ異常信号ＦＣＶの値が「１」から「０」へと変化する。時刻ｔ５において、制御部１００は、車両１０の走行モードをコンバータ３０による昇圧が可能な第１発電電動機８１を用いた退避走行モード（ＧＤ（Generator Drive ）走行モード；第２退避走行モード）へと移行させる。

このＧＤ走行モードは、第１インバータ４０を作動させて第１発電電動機８１を発電機として動作させるとともに、車両１０を内燃機関８３から動力分割機構９０を介して車軸９２へ伝達されるトルク（以下、「内燃機関直行トルク」とも称呼する。）を用いて走行することができる退避走行モードである。このとき、内燃機関８３は運転者からの要求駆動力が得られるように運転される。

ＧＤ走行モードにおいては、第１発電電動機８１を駆動することによって内燃機関８３の回転速度ＮＥが所望の回転速度に維持される。具体的には、第１発電電動機８１の回転速度が内燃機関８３の回転速度ＮＥよりも高い場合、第１発電電動機８１は回生駆動される。この場合、第１発電電動機８１が回生駆動されることによって生じる交流電力は、第１インバータ３０にて直流電力に変換され、コンバータ３０にて電圧が降圧されて蓄電池２１に蓄えられる。一方、第１発電電動機８１の回転速度が内燃機関８３の回転速度ＮＥよりも低い場合、第１発電電動機８１は力行駆動される。この場合、第１発電電動機８１は、蓄電池２１から供給される電力によって力行駆動される。

このように、コンバータ３０の「強制停止状態」においては、ＭＤ放電走行モードによる退避走行となるが、リトライ制御後にＧＤ走行モードへ移行すると、コンバータ３０に昇圧動作を行わせながらの退避走行が可能となる。即ち、ＭＤ放電走行モードは、コンバータ３０による昇圧動作が行われるまでの過渡的な（一時的な）退避走行モードであると言える。なお、時刻ｔ６において、カウンタｃの値がｃmax に到達するが、このとき、コンバータ３０は「作動状態」にあるためリトライ制御されることはなく、カウンタｃの値は「０」に設定される。

（２）次に、コンバータ３０に過電流異常等が発生した（コンバータ異常信号ＦＣＶの値が「０」から「１」へと変化した）原因が第２インバータ６０にて発生している過電流の流入であるが、上記（１）の場合と異なり、リトライ制御を２回行う場合を図３を参照しながら説明する。

この場合は、図２に示した場合と比べて、第２インバータ異常信号ＤＩＶ２の発生時期（その値が「０」から「１」へと変化する時期）が遅くなっている。図３に示したように、時刻ｔ４において１回目のリトライ制御を実行したとき、コンバータ３０には過電流が流れてコンバータ異常信号ＦＣＶの値は「０」から「１」へと変化するのに対し、第２インバータ異常信号ＤＩＶ２の値は「０」のままである。従って、この場合、制御部１００は、コンバータ３０の異常であると判定して、時刻ｔ５においてコンバータ３０を「強制停止状態」へと移行させる。即ち、制御部１００は、車両１０の走行モードを「ＭＤ放電走行モード」（第１退避走行モード）へ移行させる。

その後、時刻ｔ８において、第２インバータ異常信号ＤＩＶ２の値が「０」から「１」へと変化するので、カウンタｃの値がｃmax に到達する時刻ｔ６にて２回目のリトライ制御を実行すると、制御部１００は、第２インバータ６０の過電流異常であると判定する。そして、時刻ｔ７において、第２インバータ６０を「強制停止状態」とし、車両１０の走行モードを「ＧＤ走行モード」（第２退避走行モード）へ移行させる。

（３）次に、コンバータ３０に過電流異常等が発生した（コンバータ異常信号ＦＣＶの値が「０」から「１」へと変化した）原因が第１インバータ４０にて発生している過電流の流入である場合について図４を参照しながら説明する。

上記と同様に、通常動作が行われている場合に、何等かの原因により第１インバータ４０に過電流が発生してその過電流がコンバータ３０に流入すると、コンバータ３０は、時刻ｔ１にて過電流状態となる。その後、時刻ｔ２において、コンバータ３０は第３異常検出部１０３によって「作動状態」から「強制停止状態」へと移行させられ、第１インバータ４０及び第２インバータ６０のみが「作動状態」となる。この場合、制御部１００は、車両１０の走行モードを退避走行モードの一つである「ＭＤ放電走行モード」（第１退避走行モード）へ移行させる。

図４に示したように、時刻ｔ３において第１インバータ異常信号ＤＩＶ１が発生する（その値が「０」から「１」へ変化する）と、時刻ｔ４において行われる１回目のリトライ制御において、コンバータ異常信号ＦＣＶ及び第１インバータ異常信号ＤＩＶ１が検出される。従って、制御部１００は第１インバータ４０に発生した異常により過電流が発生し、コンバータ３０に過電流が流れ込んだことが原因であると判断する。

よって、制御部１００は、時刻ｔ５において第１インバータ４０を「強制停止」させ、車両１０の走行モードを「コンバータ３０による昇圧が可能な第２発電電動機８２を用いた退避走行モード」（第３退避走行モード）へと移行させる。この場合、コンバータ３０による昇降圧動作及び第２コンバータ６０による直流交流変換動作が可能であるので、通常走行時と同等の駆動力をもって退避走行が可能である。但し、この場合、第１発電電動機８１において発生する電力を蓄電池２１に供給することができないので、車両１０の走行距離は制限される。

＜具体的作動＞
次に、電源装置１１の具体的作動について、図５を参照しながら説明する。図５は、制御部１００のＣＰＵが実行する「走行モード決定ルーチン」を示している。

以下、
（Ａ）通常走行中である（過電流が発生していない）場合、
（Ｂ）通常走行中にコンバータ異常信号ＦＣＶの値が「０」から「１」へと変化した直後であり、インバータ内部品の故障が検出されていない場合、
（Ｃ）コンバータ強制停止後にコンバータの再起動を行ったところ（リトライ制御後）、第２インバータの部品故障があった場合、
（Ｄ）コンバータ異常信号ＦＣＶの値の「０」から「１」への変化に基づくコンバータ強制停止後にコンバータの再起動を行ったところ（リトライ制御後）、第１インバータの部品故障があった場合、
（Ｅ）コンバータ異常信号ＦＣＶの値の「０」から「１」への変化に基づくコンバータ強制停止後にコンバータの再起動を行ったところ（リトライ制御後）、コンバータの異常もインバータの異常も検出されなかった場合、
（Ｆ）インバータ強制停止中にコンバータ異常信号ＦＣＶが発生した場合。
について場合分けをして説明する。

以下において、リトライ制御実行フラグＸretry は、コンバータ異常信号ＦＣＶの値が「０」から「１」に変化すると、その値が「１」に設定されるフラグである。インバータ異常検出フラグＸinv は、第１インバータ異常信号ＤＩＶ１又は第２インバータ異常信号ＤＩＶ２が発生したときに、その値が「１」に設定されるフラグである。

（Ａ）通常走行中である場合。
ＣＰＵは図５に示した「走行モード決定ルーチン」を所定時期の経過毎に実行するようになっている。従って、適当なタイミングにてＣＰＵは図５のステップ５００から処理を開始し、ステップ５０５に進んでコンバータ３０が作動中であるか否かを判定する。前述の仮定によれば、車両１０は通常走行中であり、コンバータ３０は作動中である。従って、ＣＰＵはステップ５０５にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ５１０に進み、コンバータ異常信号ＦＣＶの値が「０」から「１」へ変化したか否かを判定する。

車両１０は通常走行中であるので、コンバータ３０に異常は発生していない。よって、コンバータ異常信号ＦＣＶの値は「０」を維持しており、その値は「０」から「１」へと変化していない。従って、ＣＰＵはステップ５１０にて「Ｎｏ」と判定してステップ５９５に直接進んで本ルーチンを一旦終了する。即ち、この場合、車両１０の通常走行が継続される。

（Ｂ）通常走行中にコンバータ異常信号ＦＣＶの値が「０」から「１」へと変化した直後であり、インバータ内部品の故障が検出されていない場合。
適当なタイミングにてＣＰＵは図５のステップ５００から処理を開始し、ステップ５０５にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ５１０に進む。前述の仮定によれば、現時点において、コンバータ異常信号ＦＣＶの値は「０」から「１」へと変化している。従って、ＣＰＵはステップ５１０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ５１５に進み、インバータ異常検出フラグＸinv の値が「０」であるか否かを判定する。

前述の仮定によれば、現時点において第１インバータ異常信号ＤＩＶ１も第２インバータ異常信号ＤＩＶ２も発生していないので、インバータ異常検出フラグＸinv の値は「０」である。従って、ＣＰＵはステップ５１５にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ５２０に進み、リトライ制御実行フラグＸretry の値を「１」に設定してステップ５２５に進み、インバータ異常検出フラグＸinv の値が「１」であるか否かを判定する。

前述したように、現時点において第１インバータ異常信号ＤＩＶ１も第２インバータ異常信号ＤＩＶ２も発生していない。即ち、インバータ異常検出フラグＸinv の値は「０」である。従って、ＣＰＵはステップ５２５にて「Ｎｏ」と判定してステップ５７０に進み、コンバータ異常信号ＦＣＶの値が「１」であるか否かを判定する。現時点において、コンバータ異常信号ＦＣＶの値は「１」に変化した直後である（ステップ５１０にて「Ｙｅｓ」と判定）。従って、ＣＰＵはステップ５７０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ５７５に進み、コンバータ３０を強制停止させるとともに車両１０の走行モードを「ＭＤ放電走行モード」（第１退避走行モード）へと移行させる。その後、ＣＰＵはステップ５９５に直接進んで本ルーチンを一旦終了する。

（Ｃ）コンバータ強制停止後にコンバータの再起動を行ったところ（リトライ制御後）、第２インバータの部品故障があった場合。
適当なタイミングにてＣＰＵは図５のステップ５００から処理を開始する。コンバータ３０は強制停止状態であるので、ＣＰＵはステップ５０５にて「Ｎｏ」と判定してステップ５５０に進み、リトライ制御実行フラグＸretry の値が「１」であるか否かを判定する。現時点において、リトライ制御実行フラグＸretry の値は「１」である。従って、ＣＰＵはステップ５５０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ５５５に進み、カウンタｃの値を「０」から１つインクリメントして「１」としてステップ５６０に進み、カウンタｃの値がｃmax 以上であるか否かを判定する。現時点において、カウンタｃの値は「１」であり所定値ｃmax よりも小さい。従って、ＣＰＵはステップ５６０にて「Ｎｏ」と判定してステップ５９５に直接進んで本ルーチンを一旦終了する。

その後、ＣＰＵは適当なタイミングになると図５に示したルーチンを再び実行する。即ち、所定のタイミングにて、ＣＰＵは再びステップ５００から処理を開始し、ステップ５０５にて「Ｎｏ」と判定してステップ５５０に進み、カウンタｃの値を「２」に設定してステップ５６０に進む。現時点において、カウンタｃの値は「２」に設定されているので、所定値ｃmax よりも小さい。よって、ＣＰＵはステップ５６０にて「Ｎｏ」と判定してステップ５９５に直接進んで本ルーチンを一旦終了する。

以上から理解されるように、カウンタｃの値が所定値ｃmax 以上とならない期間において、ＣＰＵはステップ５００、ステップ５５０〜ステップ５６０及びステップ５９５の処理を繰り返し実行する。よって、カウンタｃの値は、適当なタイミングになると「１」ずつ増大し、その後、所定値ｃmax 以上となる。

カウンタｃの値が所定値ｃmax 以上となると、ＣＰＵはステップ５６０に進んだとき、そのステップ５６０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ５６５に進み、強制停止されているコンバータ３０を再起動する。即ち、リトライ制御を実行する。その後、ＣＰＵはステップ５２５に進む。この場合、前述の仮定によれば、第２インバータ異常信号ＤＩＶ２が発生しているので、ＣＰＵはステップ５２５にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ５３０に進み、第１インバータ４０内の部品故障があるか（第１インバータ異常信号ＤＩＶ１が発生しているか）否かを判定する。

前述の仮定によれば、第１インバータ異常信号ＤＩＶ１は発生していない。従って、ＣＰＵはステップ５３０にて「Ｎｏ」と判定してステップ５４５に進み、第２インバータ６０を強制停止状態にするとともに車両１０の走行モードを「ＧＤ走行モード」（第２退避走行モード）へと移行させ、ステップ５９５に直接進んで本ルーチンを一旦終了する。

（Ｄ）コンバータ強制停止後にコンバータの再起動を行ったところ（リトライ制御後）、第１インバータの部品故障があった場合。
前述の（Ｃ）と同様に、カウンタｃの値が所定値ｃmax 以上となるまで、ＣＰＵはステップ５００、ステップ５５０〜ステップ５６０及びステップ５９５の処理を繰り返し実行する。カウンタｃの値が所定値ｃmax 以上となると、ＣＰＵはステップ５６０に進んだとき、そのステップ５６０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ５６５に進み、強制停止されているコンバータ３０を再起動する。

その後、ＣＰＵはステップ５２５に進む。この場合、前述の仮定によれば、第１インバータ異常信号ＤＩＶ１が発生しているので、ＣＰＵはステップ５２５にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ５３０に進み、そのステップ５３０でも「Ｙｅｓ」と判定する。そしてＣＰＵはステップ５３５に進み、第１インバータ４０を強制停止状態に移行するとともに車両１０の走行モードを「コンバータ３０による昇圧が可能な第２発電電動機８２を用いた退避走行モード」（第３退避走行モード）へと移行させ、ステップ５９５に直接進んで本ルーチンを一旦終了する。

（Ｅ）コンバータ強制停止後にコンバータの再起動を行ったところ（リトライ制御後）、コンバータの異常もインバータの異常も検出されなかった場合。
前述の（Ｃ）及び（Ｄ）と同様に、カウンタｃの値が所定値ｃmax 以上となるまで、ＣＰＵはステップ５００、ステップ５５０〜ステップ５６０及びステップ５９５の処理を繰り返し実行する。カウンタｃの値が所定値ｃmax 以上となると、ＣＰＵはステップ５６０に進んだとき、そのステップ５６０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ５６５に進み、強制停止されているコンバータ３０を再起動する。

その後、ＣＰＵはステップ５２５に進む。前述の仮定によれば、インバータの異常（第１インバータ４０及び第２インバータ６０の異常）は発生していない。従って、ＣＰＵはステップ５２５にて「Ｎｏ」と判定してステップ５７０に進む。前述の仮定によれば、コンバータ３０の異常も発生していないので、コンバータ異常検出信号ＦＣＶの値は「０」である。従って、ＣＰＵはステップ５７０にて「Ｎｏ」と判定してステップ５８０に進み、車両１０の走行モードを「通常走行モード」へと移行させ、ステップ５９５に直接進んで本ルーチンを一旦終了する。

このように、コンバータ３０が強制停止された後であっても、リトライ制御後、異常が検出されなければ、通常走行モードにすぐに復帰することができる。

（Ｆ）インバータ強制停止中に、コンバータ異常信号が発生した場合。
第２インバータ６０を強制停止させた状態にて行われる退避走行（第２退避走行モード）及び第１インバータ４０を強制停止させた状態にて行われる退避走行（第３退避走行モード）は、コンバータ３０を作動させた状態にて実行されている。従って、これらの退避走行のうちのいずれかが実行されているとき、ＣＰＵはステップ５０５にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ５１０に進む。

前述の仮定によれば、コンバータ異常信号ＦＣＶの値が「０」から「１」へと変化する。従って、ＣＰＵはステップ５１０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ５１５に進む。このとき、インバータ異常フラグＸinv の値は「１」であるので、ＣＰＵはステップ５１５にて「Ｎｏ」と判定してステップ５４０に進み、コンバータ３０、第１インバータ４０及び第２インバータ６０の総てを「強制停止状態」とし、インバータ異常フラグＸinv の値及びＸretry の値を「０」に設定し、ステップ５９５に直接進んで本ルーチンを一旦終了する。

この状態は、コンバータ３０、第１インバータ４０及び第２インバータ６０のうち、少なくとも２つが異常となっている状態である。この場合、ＣＰＵは退避走行を行うための制御が困難であると判断する。

次に、ＣＰＵが再び図５のステップ５００から処理を開始すると、ＣＰＵはステップ５０５にて「Ｎｏ」と判定してステップ５５０に進む。現時点においてリトライ制御実行フラグＸretry の値は「０」である。従って、ＣＰＵはステップ５５０にて「Ｎｏ」と判定してステップ５９５に直接進んで本ルーチンを一旦終了する。

＜変形例＞
本発明は上記実施形態に限定されることはなく、本発明の範囲内において種々の変形例を採用することができる。

上記実施形態において、第１異常検出部１０１は、第１インバータ４０内の各スイッチング素子（ＩＧＢＴ４１〜ＩＧＢＴ４６）の「過熱異常」を検出して第１インバータ異常信号ＤＩＶ１を出力するようにしてもよい。

第１異常検出部１０１は、第１インバータ４０内の各スイッチング素子の焼損を防ぐために、これらの過熱異常を検出するようになっている。第１異常検出部１０１は、第１インバータ４０内の各スイッチング素子の温度が所定温度を超えている場合に第１インバータ４０が「過熱異常」であると判定する。具体的には、各スイッチング素子の温度は、各スイッチング素子の近傍にそれぞれ配設される図示しないサーミスタ等の温度センサによって検出される。よって、これらの温度センサによって検出された各スイッチング素子のそれぞれの温度（又は、何れかの温度）が所定温度閾値よりも高くなったときに「過熱異常」であると判定することができる。

各スイッチング素子の温度が高い状態は、各スイッチング素子（又はその何れか）において、電流が多く流れていることを意味している。つまり、各スイッチング素子（又はその何れか）の温度が所定温度閾値よりも高い場合には、第１インバータ４０からコンバータ３０へ大電流が流れている蓋然性が高く、更には、コンバータ３０の所定閾値Ｉth３を超えて電流が流れている蓋然性が高い。

つまり、第１インバータ４０において、各スイッチング素子の何れかの「過熱異常」があると認められるときには、コンバータ異常信号ＦＣＶの発生原因が第１インバータ４０の各スイッチング素子の何れかの過熱異常である蓋然性が高いと言える。従って、第１異常検出部１０１は、各スイッチング素子の何れかの温度が所定温度閾値を超えたときに第１インバータ異常信号ＤＩＶ１を出力するようにしてもよい。

第２異常検出部１０２も同様に、第２インバータ６０の各スイッチング素子の温度（何れかの温度）が所定温度閾値を超えたときに第２インバータ異常信号ＤＩＶ２を出力するようにしてもよい。

上記実施形態において、コンバータ異常信号ＦＣＶが発生した後、コンバータ３０が「強制停止状態」へと移行させられたが、第１インバータ４０及び第２インバータ６０も併せて「強制停止状態」へと移行させられてもよい。この場合は、「強制停止」後のリトライ制御によって、コンバータ３０、第１インバータ４０及び第２インバータ６０すべてが再起動される（図６参照。）。

上記実施形態においてコンバータ３０が「強制停止状態」へ移行したときは、前述したように、車両１０の走行モードは退避走行モード（ＭＤ放電走行モード）へ移行させられる。本変形例の場合、コンバータ３０が「強制停止状態」へ移行したときは、駆動力を発生することはできないが、リトライ制御の間隔ｔint は数百ミリ秒程度であるので、退避走行上特に支障はない。

本発明はハイブリッド自動車への適用に限らず、複数のインバータによってそれぞれ個別に制御される複数の発電電動機を車両駆動力の発生源（駆動源）として有する電動車両にも適用することができる。この「電動車両」とは例えば、図１に示した構成とは異なるパワートレーン構成を有するハイブリッド車両、内燃機関を搭載しない電気自動車、或いは内燃機関の代わりに燃料電池を搭載する燃料電池車等である。

１０…車両、１１…電源装置、１２…負荷装置、１３…駆動装置、２１…蓄電池、３０…コンバータ、４０…第１インバータ、６０…第２インバータ、８１…第１発電電動機、８２…第２発電電動機、８３…内燃機関、９４…駆動輪、１００…電子制御装置、１０１…第１異常検出部、１０２…第２異常検出部、１０３…第３異常検出部。

Claims (1)

1. 車両の駆動力を発生することができる第１電動機及び同車両の駆動力を発生することができる第２電動機を搭載した同車両に適用され、
   蓄電池と、コンバータと、第１インバータと、第２インバータと、制御部と、第１異常検出部と、第２異常検出部と、第３異常検出部と、を備えた電源装置であって、
   前記コンバータは、前記蓄電池から印加される電圧を昇圧して同昇圧した電圧を前記第１インバータ及び前記第２インバータに印加する昇圧動作を行うように構成され、
   前記第１インバータは、前記コンバータから印加される直流電圧を交流電圧に変換して前記第１電動機に印加する第１直流交流変換動作を行うように構成され、
   前記第２インバータは、前記コンバータから印加される直流電圧を交流電圧に変換して前記第２電動機に印加する第２直流交流変換動作を行うように構成され、
   前記制御部は、前記第１インバータに前記第１直流交流変換動作を行わせ、前記第２インバータに前記第２直流交流変換動作を行わせ且つ前記コンバータに前記昇圧動作を行わせるように構成され、
   前記第１異常検出部は、前記第１インバータ内の部品の故障を検出したときに第１異常検出信号を発生するように構成され、
   前記第２異常検出部は、前記第２インバータ内の部品の故障を検出したときに第２異常検出信号を発生するように構成され、
   前記第３異常検出部は、前記コンバータ内を流れる電流が所定閾値以上であるときに第３異常検出信号を発生するように構成された電源装置において、
   前記制御部は、
   前記第３異常検出信号が発生した時点において前記第１異常検出信号の発生が確認されないときには、前記コンバータの前記昇圧動作を停止させるとともに、前記蓄電池の電力を前記第２インバータに供給し、変換された交流電力を前記第２電動機に供給し、前記第２電動機を動作させることにより前記車両を走行させ、
   前記コンバータの前記昇圧動作を停止させてから所定時間経過後に前記コンバータの前記昇圧動作を再開させた時点において前記第１異常検出信号の発生が確認されるときには、前記第１インバータの前記第１直流交流変換動作を停止させるとともに、前記コンバータと前記第２インバータとを用いて前記第２電動機へ交流電圧を印加させることにより前記車両を走行させ、
   前記第３異常検出信号が発生した時点において前記第２異常検出信号の発生が確認されないときには、前記コンバータの前記昇圧動作を停止させるとともに、前記蓄電池の電力を前記第２インバータに供給し、変換された交流電力を前記第２電動機に供給し、前記第２電動機を動作させることにより前記車両を走行させ、
   前記コンバータの前記昇圧動作を停止させてから所定時間経過後に前記コンバータの前記昇圧動作を再開させた時点において前記第２異常検出信号の発生が確認されるときには、前記第２インバータの前記第２直流交流変換動作を停止させるとともに、前記コンバータと前記第１インバータとを用いて前記第１電動機へ交流電圧を印加させることにより前記車両を走行させる、
   ように構成された電源装置。

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