JPH08331705A - モータ駆動装置および電気自動車 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 出力特性が異なる２つの直流電源から取り出
し可能な出力範囲に制限を設けずに出力を取り出してモ
ータを駆動する。 【構成】 モータ駆動装置１０は、燃料電池１２と、燃
料電池１２から出力される直流電圧を三相交流電圧に変
換する第１インバータ１４と、二次電池２２と、二次電
池２２から出力される直流電圧を三相交流電圧に変換す
る第２インバータ２４と、第１インバータ１４に接続さ
れた第１コイル３６および第２インバータ２４に接続さ
れた第２コイル３８をステータの各ティースに捲回して
なるモータ３０と、第１インバータ１４および第２イン
バータ２４の変換を制御する制御装置４０とを備える。
各コイルにより独立にモータ３０の駆動が可能であり、
各コイルに印加される電源系統も独立であるから、燃料
電池１２と二次電池２２から独立に出力を取り出してモ
ータ３０を駆動することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、モータ駆動装置および
電気自動車に関し、詳しくは、直流電圧発生手段により
発生した直流電圧を電源としてモータを駆動するモータ
駆動装置、および燃料電池と充放電可能な二次電池とを
備え該燃料電池から生じる電気エネルギにより駆動する
電気自動車に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種のモータ駆動装置および電
気自動車としては、図１３の従来例のモータ駆動装置１
１０に示すように、燃料電池１１２の出力端子と充放電
可能な二次電池１２２とをＤＣ／ＤＣコンバータ１１４
を介して接続し、燃料電池１１２から見てＤＣ／ＤＣコ
ンバータ１１４の下流側にＤＣモータ１３０を接続する
ものが提案されている（例えば、特開平３−２７６５７
３号公報や特開平２−１６８８０２号公報，特開昭６３
−４８７７０号公報等）。

【０００３】燃料電池１１２と二次電池１２２との間に
ＤＣ／ＤＣコンバータ１１４を介在させるのは、燃料電
池１１２と二次電池１２２の出力特性が異なることによ
る。図１４は、燃料電池１１２および二次電池１２２の
出力特性の一例を示したグラフである。グラフ中、直線
Ａは燃料電池１１２の出力特性であり、直線Ｂは二次電
池１２２の出力特性である。いま、ＤＣ／ＤＣコンバー
タ１１４がない状態を考える。燃料電池１１２からの出
力を大きくするために、その電流を値Ｉ１から値Ｉ２に
すると、燃料電池１１２の出力端子間電圧は値Ｖ１から
値Ｖ２に下がる。このとき、燃料電池１１２と二次電池
１２２が並列に接続されているから、二次電池１２２の
出力端子間電圧も値Ｖ２となり、その電流値は値Ｉ３か
ら値Ｉ４となる。グラフから解るように、燃料電池１１
２の電流値の変化（値Ｉ１と値Ｉ２との差）に比して二
次電池１２２の電流値の変化（値Ｉ３と値Ｉ４との差）
の方が明らかに大きいから、燃料電池１１２から大きな
出力を得ようとすると、二次電池からはそれ以上の大き
な出力となってしまう。

【０００４】このことは、二次電池１２２の出力は容易
に大きく変えることができるが、燃料電池１１２の出力
は容易には大きく変えることができないことを意味す
る。したがって、燃料電池１１２と二次電池１２２との
間にＤＣ／ＤＣコンバータ１１４を備え、これにより燃
料電池１１２からの出力と二次電池１２２からの出力と
を調整する必要がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記Ｄ
Ｃ／ＤＣコンバータを備えるモータ駆動装置およびこの
モータ駆動装置を備える電気自動車では、ＤＣ／ＤＣコ
ンバータのエネルギ変換効率が１００％でないことか
ら、装置全体としての効率が低くなるという問題があっ
た。また、ＤＣ／ＤＣコンバータを設置するスペースも
必要であり、装置をコンパクトにできないという問題も
あった。

【０００６】また、ＤＣ／ＤＣコンバータは、燃料電池
からの入力電圧の範囲を広げると、その寸法が大きくな
る。したがって、ＤＣ／ＤＣコンバータは、通常、入力
電圧範囲を定格入力電圧に対して±２０％程度に設計し
ている。このため、ＤＣ／ＤＣコンバータを用いても燃
料電池からの出力は制限されてしまう。

【０００７】本発明のモータ駆動装置は、こうした問題
を解決し、出力特性が異なる２つの直流電圧発生手段か
ら取り出し可能な出力範囲に制限を設けることなく出力
を取り出してモータを駆動すると共に、装置全体として
のエネルギ効率をより良くすることを目的とし、本発明
の電気自動車は、こうしたモータ駆動装置を搭載した車
両において、モータ駆動装置を車両の運転状態に応じて
より効率よく運転することを目的とする。こうした目的
を達成するために、次の構成を採った。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明のモータ駆動装置
は、直流電圧を発生する第１直流電圧発生手段と、該第
１直流電圧発生手段により発生した直流電圧を第１の所
定相数の交番する交流電圧に変換する第１変換手段と、
前記第１直流電圧発生手段と異なる特性を備え、直流電
圧を発生する第２直流電圧発生手段と、該第２直流電圧
発生手段により発生した直流電圧を第２の所定相数の交
番する交流電圧に変換する第２変換手段と、前記第１変
換手段に接続され該第１変換手段から供給される交流電
圧により交番する磁界を発生する第１コイルと、前記第
２変換手段に接続され該第２変換手段から供給される交
流電圧により交番する磁界を発生する第２コイルとを有
するモータと、前記第１変換手段および前記第２変換手
段の変換を制御して前記モータを駆動制御する制御手段
とを備えたことを要旨とする。

【０００９】ここで、前記モータ駆動装置において、前
記モータは、前記第２コイルを、前記第１コイルが発生
する磁界により交番する誘導電圧を生じるよう配置して
なり、前記第２直流電圧発生手段は、充放電可能な二次
電池であり、前記第２変換手段は、前記第２直流電圧発
生手段により発生した直流電圧を前記第２の所定相数の
交番する交流電圧に変換する直交変換と、前記第２コイ
ルが生じる前記誘導電圧を所定の直流電圧に変換する交
直変換とを切り換えて行なう手段である構成とすること
もできる。

【００１０】本発明の電気自動車は、燃料電池と、充放
電可能な二次電池とを備え、該燃料電池から生じる電気
エネルギにより駆動する電気自動車であって、前記燃料
電池から出力された直流電圧を第１の所定相数の交番す
る交流電圧に変換する第１変換手段と、前記二次電池か
ら出力された直流電圧を第２の所定相数の交番する交流
電圧に変換する直交変換と、該第２の所定相数の交番す
る交流電圧を所定の直流電圧に変換する交直変換とを切
り換えて行なう第２変換手段と、前記第１変換手段に接
続され該第１変換手段から供給される交流電圧により交
番する磁界を発生する第１コイルと、該第１コイルが発
生する磁界により交番する誘導電圧を生じるよう配置さ
れ前記第２変換手段に接続されて該第２変換手段から供
給される交流電圧により交番する磁界を発生可能な第２
コイルとを有するモータと、車両の運転状態を検出する
運転状態検出手段と、該検出された運転状態に基づい
て、前記第１変換手段および前記第２変換手段の変換を
制御して前記モータを駆動制御する制御手段とを備えた
ことを要旨とする。

【００１１】前記電気自動車において、前記制御手段
は、前記運転状態検出手段により検出された運転状態に
基づいて前記モータからの出力の目標値を演算する目標
値演算手段と、該演算された目標値の所定時間内の推移
に基づいて、前記燃料電池からの出力の指令値である燃
料電池出力指令値を演算する燃料電池出力指令値演算手
段と、該演算された燃料電池出力指令値と前記目標値と
に基づいて、前記二次電池からの出力の指令値である二
次電池出力指令値を演算する二次電池出力指令値演算手
段と、前記演算された燃料電池出力指令値および二次電
池出力指令値に基づいて前記第１変換手段および前記第
２変換手段の変換を制御する変換制御手段とを備えた構
成とすることもできる。

【００１２】また、こうした前記電気自動車において、
前記燃料電池出力指令値演算手段は、前記演算された燃
料電池出力指令値が第１の所定範囲内にないとき、該演
算結果に拘わらず前記第１の所定範囲内の所定値を前記
燃料電池出力指令値とする手段である構成とすることも
できる。あるいは、前記電気自動車において、前記二次
電池出力指令値演算手段は、前記演算された二次電池出
力指令値が第２の所定範囲内にないとき、該演算結果に
拘わらず前記第２の所定範囲内の所定値を前記二次電池
出力指令値とする手段である構成とすることもできる。

【００１３】これらの前記電気自動車において、前記燃
料電池の運転状態を検出する燃料電池状態検出手段を備
え、前記燃料電池出力指令値演算手段は、前記燃料電池
状態検出手段により検出された運転状態が第３の所定範
囲内にないとき、前記演算結果に拘わらず第３の所定値
を前記燃料電池出力指令値とする手段である構成とする
こともできる。

【００１４】また、前記電気自動車において、前記二次
電池の運転状態を検出する二次電池状態検出手段を備
え、前記二次電池出力指令値演算手段は、前記二次電池
状態検出手段により検出された運転状態が第４の所定範
囲内にないとき、前記演算結果に拘わらず第４の所定値
を前記二次電池出力指令値とする手段である構成とする
こともできる。

【００１５】さらに、前記電気自動車において、前記燃
料電池の運転状態を検出する燃料電池状態検出手段を備
え、前記燃料電池出力指令値演算手段は、前記燃料電池
を起動してから前記燃料電池状態検出手段により検出さ
れた運転状態が所定状態になるまで、前記演算結果に拘
わらず第５の所定値を前記燃料電池出力指令値とする手
段である構成とすることもできる。

【００１６】

【作用】以上のように構成された本発明のモータ駆動装
置は、第１変換手段が、第１直流電圧発生手段により発
生した直流電圧を第１の所定相数の交番する交流電圧に
変換し、第２変換手段が、第１直流電圧発生手段と異な
る特性を備えた第２直流電圧発生手段により発生した直
流電圧を第２の所定相数の交番する交流電圧に変換す
る。モータは、第１変換手段に接続されこの第１変換手
段から供給される交流電圧により交番する磁界を発生す
る第１コイルと、第２変換手段に接続されこの第２変換
手段から供給される交流電圧により交番する磁界を発生
する第２コイルとがそれぞれ発生する磁界により駆動す
る。制御手段は、第１変換手段および第２変換手段の変
換を制御して第１コイルおよび第２コイルに生じる磁界
により駆動するモータの駆動を制御する。

【００１７】こうしたモータ駆動装置において、第２コ
イルを、第１コイルが発生する磁界により交番する誘導
電圧を生じるよう配置し、第２直流電圧発生手段を充放
電可能な二次電池とし、第２変換手段を、第２直流電圧
発生手段により発生した直流電圧を第２の所定相数の交
番する交流電圧に変換する直交変換と、第２コイルが生
じる誘導電圧を所定の直流電圧に変換する交直変換とを
切り換えて行なう手段とすれば、第２コイルに生じる誘
導電圧を第２変換手段で所定の直流電圧に変換して二次
電池を充電することが可能となる。

【００１８】本発明の電気自動車は、第１変換手段が、
燃料電池から出力された直流電圧を第１の所定相数の交
番する交流電圧に変換し、第２変換手段が、二次電池か
ら出力された直流電圧を第２の所定相数の交番する交流
電圧に変換する直交変換と、第２の所定相数の交番する
交流電圧を所定の直流電圧に変換する交直変換とを切り
換えて行なう。モータは、第１変換手段に接続されこの
第１変換手段から供給される交流電圧により交番する磁
界を発生する第１コイルと、第１コイルが発生する磁界
により交番する誘導電圧を生じるよう配置され第２変換
手段に接続されてこの第２変換手段から供給される交流
電圧により交番する磁界を発生可能な第２コイルとがそ
れぞれ発生する磁界により駆動する。運転状態検出手段
は、車両の運転状態を検出し、制御手段は、この検出さ
れた運転状態に基づいて、第１変換手段および第２変換
手段の変換を制御してモータを駆動制御する。

【００１９】こうした電気自動車において、制御手段
が、目標値演算手段と燃料電池出力指令値演算手段と二
次電池出力指令値演算手段と変換制御手段とを備えれ
ば、目標値演算手段は、運転状態検出手段により検出さ
れた運転状態に基づいてモータからの出力の目標値を演
算する。そして、燃料電池出力指令値演算手段は、この
演算された目標値の所定時間内の推移に基づいて、燃料
電池からの出力の指令値である燃料電池出力指令値を演
算し、二次電池出力指令値演算手段は、この演算された
燃料電池出力指令値と前記目標値とに基づいて、二次電
池からの出力の指令値である二次電池出力指令値を演算
する。変換制御手段は、これら演算された燃料電池出力
指令値および二次電池出力指令値に基づいて第１変換手
段および第２変換手段の変換を制御する。

【００２０】また、こうした電気自動車において、燃料
電池出力指令値演算手段を、演算された燃料電池出力指
令値が第１の所定範囲内にないとき、演算結果に拘わら
ず第１の所定範囲内の所定値を燃料電池出力指令値とす
る手段とすれば、燃料電池出力指令値の第１の所定範囲
内での制御が可能となる。ここで、第１の所定範囲内の
所定値は、第１の所定範囲内のある特定の一つの値のみ
に限られるものではなく、例えば、燃料電池出力指令値
が第１の所定範囲の上限を越えたときにはこの上限であ
り燃料電池出力指令値が第１の所定範囲の下限を下回っ
たときにはこの下限である場合のように２以上とした場
合も含まれる。この構成では、例えば、第１の所定範囲
を燃料電池の能力範囲に設定する場合や燃料電池の運転
効率が比較的高い範囲に設定する場合など、所望の燃料
電池の運転範囲として設定される場合も含まれる。

【００２１】これら電気自動車において、二次電池出力
指令値演算手段を、演算された二次電池出力指令値が第
２の所定範囲内にないとき、演算結果に拘わらず第２の
所定範囲内の所定値を二次電池出力指令値とする手段と
すれば、二次電池出力指令値の第２の所定範囲内での制
御が可能となる。ここで、第２の所定範囲内の所定値
も、前記第１の所定範囲内の所定値と同様に、第２の所
定範囲内のある特定の一つの値のみに限られるものでは
なく、二次電池出力指令値が第２の所定範囲の上限を越
えたときにはこの上限であり二次電池出力指令値が第２
の所定範囲の下限を下回ったときにはこの下限である場
合のように２以上とした場合も含まれる。また、第２の
所定範囲も、第１の所定範囲と同様に、二次電池の出力
可能範囲に設定する場合や二次電池のある特定の出力範
囲に設定する場合など、所望の出力範囲として設定され
る場合も含まれる。

【００２２】こうした電気自動車において、燃料電池状
態検出手段を備え、燃料電池出力指令値演算手段を、燃
料電池状態検出手段により検出された運転状態が第３の
所定範囲内にないとき、演算結果に拘わらず第３の所定
値を燃料電池出力指令値とする手段とすれば、燃料電池
の運転状態が第３の所定範囲内にないときには燃料電池
出力指令値を第３の所定値とする制御、例えば、燃料電
池の運転状態が定常運転状態として許容する範囲内にな
いときには燃料電池出力指令値を値０とする制御等が可
能になる。

【００２３】また、これら電気自動車において、二次電
池状態検出手段を備え、二次電池出力指令値演算手段
を、二次電池状態検出手段により検出された運転状態が
第４の所定範囲内にないとき、演算結果に拘わらず第４
の所定値を二次電池出力指令値とする手段とすれば、二
次電池の運転状態が第４の所定範囲内にないときには二
次電池出力指令値を第４の所定値とする制御、例えば、
二次電池の状態が適正な状態として定めた範囲内にない
ときには二次電池出力指令値を値０とするといった制御
等が可能になる。

【００２４】さらに、これら電気自動車において、燃料
電池状態検出手段を備え、燃料電池出力指令値演算手段
を、燃料電池を起動してから燃料電池状態検出手段によ
り検出された運転状態が所定状態になるまで、演算結果
に拘わらず第５の所定値を燃料電池出力指令値とする手
段とすれば、燃料電池の起動直後から定常運転状態に至
るまでは、燃料電池出力指令値を第５の所定値とすると
いった制御が可能となる。この結果、燃料電池のより適
正な運転が可能となる。

【００２５】

【実施例】以上説明した本発明の構成・作用を一層明ら
かにするために、以下本発明の好適な実施例について説
明する。図１は、本発明の好適な一実施例であるモータ
駆動装置１０の概略を示したブロック図である。

【００２６】図示するように、モータ駆動装置１０は、
水素と酸素とを燃料として電気化学反応により化学エネ
ルギを直接電気エネルギに変換する燃料電池１２と、燃
料電池１２から出力される直流電圧を三相の交流電圧に
変換する第１インバータ１４と、充放電可能な二次電池
２２と、二次電池２２から出力される直流電圧を三相の
交流電圧に変換する第２インバータ２４と、第１インバ
ータ１２および第２インバータ２４からの三相の交流電
圧の供給を受けて駆動するモータ３０と、これらの機器
を駆動制御する制御装置４０とを備える。

【００２７】燃料電池１２は、例えば、固体高分子型の
燃料電池であり、図示しない燃料ガス供給装置および酸
化ガス供給装置から水素を含有する燃料ガスと酸素を含
有する酸化ガスとの供給を受けて、水素と酸素から水を
生成する電気化学反応により物質の持つ化学エネルギを
直接電気エネルギに変換して出力する。燃料電池１２に
は、その運転状態を示すセンサ、例えば、燃料電池１２
内部の温度を検出する温度センサや出力端子間の電圧を
検出する電圧計などが並設されている。これらのセンサ
は、導電ラインにより制御装置４０に接続されている。

【００２８】第１インバータ１４は、６個のスイッチン
グ素子（例えば、バイポーラ形ＭＯＳＦＥＴ（ＩＧＢ
Ｔ））を主回路素子として構成されており、これらのス
イッチング素子のスイッチング動作により燃料電池１２
から供給される直流電圧を任意の振幅および周波数の三
相交流電圧に変換する。第１インバータ１４の各スイッ
チング素子は、導電ラインにより制御装置４０に接続さ
れており、制御装置４０からの信号によりそのスイッチ
ングのタイミングの制御を受ける。

【００２９】二次電池２２は、充放電可能な二次電池、
例えば鉛蓄電池として構成される。この二次電池２２に
は、その状態を検出するセンサ、例えば、二次電池２２
に出入りする電流の電流値を検出し積算してその充電状
態を演算する充電容量計や二次電池２２の出力端子間の
電圧を検出する電圧計などが並設されている。これらの
センサは、導電ラインにより制御装置４０に接続されて
いる。

【００３０】第２インバータ２４は、第１インバータ１
４と同様に、６個のスイッチング素子（例えば、バイポ
ーラ形ＭＯＳＦＥＴ（ＩＧＢＴ））を主回路素子として
構成されており、これらのスイッチング素子のスイッチ
ング動作により二次電池２２から供給される直流電圧を
任意の振幅および周波数の三相交流電圧に変換する。ま
た、第２インバータ２４は、逆にモータ３０側から供給
される三相交流電圧を所定の直流電圧にも変換する。第
２インバータ２４の各スイッチング素子も、導電ライン
により制御装置４０に接続されており、制御装置４０か
らの信号によりそのスイッチングのタイミングの制御を
受ける。

【００３１】図２は、モータ３０の構造の概略を示す説
明図である。図示するように、モータ３０は、例えば、
パーマネント・マグネット形モータ（ＰＭモータ）であ
り、１８個のスロット３４（すなわち１８個のティース
３５）を備えるステータ３２と、ステータ３２の中央に
嵌挿され複数の図示しない磁石を外周上に取付固定され
たロータ３９とから構成される。ステータ３２の１８個
のティース３５の根本側には、第１インバータ１４に接
続されるＵ相，Ｖ相およびＷ相の各々６個（計１８個）
の第１コイル３６が捲回されており、ティース３５の先
端側には、第２インバータ２４に接続されるＵ相，Ｖ相
およびＷ相の各々６個（計１８個）の第２コイル３８が
第１コイル３６のＵ相，Ｖ相およびＷ相の各コイルと整
合するよう捲回されている。また、モータ３０には、そ
の回転数を検出するモータスピードセンサが並設されて
いる。このモータスピードセンサは、導電ラインにより
制御装置４０に接続されている。

【００３２】制御装置４０は、マイクロコンピュータを
中心とした論理回路として構成され、詳しくは、予め設
定された制御プログラムに従って所定の演算などを実行
するＣＰＵ４２、ＣＰＵ４２で各種演算処理を実行する
のに必要な制御プログラムや制御データ等が予め格納さ
れたＲＯＭ４４、同じくＣＰＵ４２で各種演算処理を実
行するのに必要な各種データが一時的に読み書きされる
ＲＡＭ４６、燃料電池１２の運転状態を検出するセン
サ，二次電池２２の状態を検出するセンサおよびモータ
スピードセンサからの検出信号やモータ駆動装置１０の
外部から出力されたモータ３０のトルク指令信号を入力
すると共に第１インバータ１４および第２インバータ２
４に駆動信号を出力する入出力ポート４８を備える。ま
た、図示しないが、制御装置４０は、定電圧電源回路を
備えており、制御装置４０内の各部に必要な電源を供給
している。

【００３３】こうして構成された制御装置４０は、燃料
電池１２の運転状態や二次電池２２の状態，モータ３０
の回転スピードおよびモータ駆動装置１０の外部からの
モータ３０のトルク指令信号を入出力ポート４８を介し
て入力し、燃料電池１２からの出力と二次電池２２から
の出力の和が入力したトルク指令と等しくなるよう第１
インバータ１４および第２インバータ２４の各スイッチ
ング素子のスイッチングを制御して、モータ３０を駆動
制御する。

【００３４】モータ駆動装置１０の動作には、燃料電池
１２および二次電池２２からの出力によりモータ３０を
駆動する動作、燃料電池１２からの出力のみによりモー
タ３０を駆動する動作、二次電池２２からの出力のみに
よりモータ３０を駆動する動作、二次電池２２の充電動
作がある。以下に各動作について説明する。

【００３５】まず、燃料電池１２および二次電池２２か
らの出力によりモータ３０を駆動する動作について説明
する。モータ３０のステータ３２の各ティース３５に
は、第１インバータ１４に接続された第１コイル３６と
第２インバータ２４に接続された第２コイル３８との各
相のコイルが整合するよう捲回されているから、第１コ
イル３６および第２コイル３８に同位相の三相交流電圧
を加えれば、ステータ３２の各ティース３５には、第１
コイル３６が生じる磁界と、この磁界と同方向の第２コ
イル３８が生じる磁界とが重畳した磁界が生じ、この重
畳した磁界がロータ３９を回転させる。すなわち、第１
インバータ１４からの三相交流電圧と第２インバータ２
４からの三相交流電圧とが同位相となるよう第１インバ
ータ１４および第２インバータ２４のスイッチング素子
のスイッチング動作を制御することにより、燃料電池１
２からの出力と二次電池２２からの出力とによりモータ
３０を駆動することができる。

【００３６】このとき、燃料電池１２からの直流電圧と
二次電池２２からの直流電圧は、互いに独立に第１イン
バータ１４および第２インバータ２４により任意の振幅
の三相交流に変換されて第１コイル３６および第２コイ
ル３８に供給されるから、燃料電池１２および二次電池
２２からは各々任意の出力を取り出すことができる。し
たがって、燃料電池１２を最も運転効率のよい運転条件
で運転することができる。このことについて、図１３に
示した従来例のモータ駆動装置１１０と比較しながらも
う少し述べる。

【００３７】図３は、燃料電池と二次電池の出力の関係
を示すグラフである。図中直線Ｃは、図１３に示すモー
タ駆動装置１１０からＤＣ／ＤＣコンバータ１１４を取
り除いた構成、すなわち燃料電池１１２と二次電池１２
２とを並列に直接接続した構成のときの燃料電池１１２
からの出力と二次電池１２２からの出力との関係を示し
たものである。図１３中直線Ｃを含んでハッチングされ
た領域は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１１４を燃料電池１１
２と二次電池１２２とに介在させることにより、出力の
組み合わせとして取ることが可能になる範囲である。上
述したように、ＤＣ／ＤＣコンバータ１１４がない構成
では、燃料電池１１２からの出力を少し大きくしようと
すると、二次電池１２２からの出力がそれ以上に大きく
なってしまうが（図１４参照）、ＤＣ／ＤＣコンバータ
１１４を備えることで、二次電池１２２の出力はそのま
まで燃料電池１１２の出力だけを大きくすることができ
る。こうした燃料電池１１２からの出力と二次電池１２
２からの出力との取りうる組合せの範囲（ハッチングし
た範囲）は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１１４の性能によっ
て変わるが、ＤＣ／ＤＣコンバータ１１４の入力電圧範
囲を広げるとその寸法が大きくなることから、通常、定
格入力電圧に対して±２０％程度に設計されている。

【００３８】一方、実施例のモータ駆動装置１０では、
燃料電池１２からの出力と二次電池２２からの出力はそ
れぞれ独立に取り出すことができるから、燃料電池１２
からの出力がその最大値を超えない範囲であって同時に
二次電池２２からの出力がその最大値を超えない範囲で
あれば、いかなる組み合わせとしてもよい。ここで、燃
料電池１２からの出力の最大値および二次電池２２から
の出力の最大値とは、各電池からそれぞれ出力可能な最
大の出力値を意味する。

【００３９】燃料電池１２からの出力のみによりモータ
３０を駆動する動作および二次電池２２からの出力のみ
によりモータ３０を駆動する動作は、上述の説明により
燃料電池１２からの出力と二次電池２２からの出力が独
立に扱うことができることから、燃料電池１２および二
次電池２２からの出力によりモータ３０を駆動する動作
のうち、いずれか一方の出力が値０のときという特別な
場合として説明される。すなわち、第１インバータ１４
または第２インバータ２４のいずれか一方で変換される
三相交流電圧の振幅を値０とすればよい。このように、
燃料電池１２と二次電池２２のいずれか一方の出力のみ
でもモータ３０を駆動することができるから、不慮の事
故等により燃料電池１２または二次電池２２が故障し動
作しないときでも、出力は低下するもののモータ３０を
駆動することができる。

【００４０】次に、二次電池２２の充電動作について説
明する。二次電池２２の充電は、モータ３０のステータ
３２の各ティース３５とこれに捲回された第１コイル３
６および第２コイル３８とをトランス（第２コイル３８
を二次側のコイルとするトランス）として動作させると
共に第２インバータ２４を第２コイル３８で生じる誘導
起電力を二次電池２２の出力端子間の電圧より高い所定
の電圧の直流電圧に変換する整流器として動作させるこ
とにより行なう。すなわち、ティース３５の根本側には
第１コイル３６が、先端側には第２コイル３８が捲回さ
れているから、第１インバータ１４から第１コイル３６
に三相交流電圧が加えられると、第１コイル３６が生じ
る交番する磁界により第２コイル３８には誘導起電力が
生じる。この誘導起電力は、振幅と位相は異なるが第１
インバータ１４からの三相交流電圧と同相の交流電圧で
ある。二次電池２２は、この誘導された交流電圧を第２
インバータ２４により整流すると共に二次電池２２の出
力端子間の電圧より高い電圧であって二次電池２２がそ
の充電電圧として許容する範囲内の所定電圧に変換する
ことにより充電される。

【００４１】二次電池２２の充電動作は、上述したよう
にトランス機能を用いるから、燃料電池１２からの出力
によりモータ３０を駆動しながら、またはモータ３０を
停止した状態で行なうことができる。こうした二次電池
２２の充電動作と、二次電池２２からの出力によるモー
タ３０の駆動動作とを組み合わせることにより、例え
ば、燃料電池１２からの出力が一定となるよう燃料電池
１２および第１インバータ１４を運転し、二次電池２２
からの出力および二次電池２２への充電電圧を第２イン
バータ２４で調整することによりモータ３０の出力を幅
広く調整するといった制御等が可能となる。

【００４２】また、二次電池２２の充電は、モータ３０
を発電機として動作させたときに生じる電気エネルギ
（回生エネルギ）により行なうこともできる。モータ３
０は、電動機として動作すると共に逆に外部から回転エ
ネルギ（仕事）を受けることにより発電する発電機とし
ても動作する。したがって、モータ３０により発生した
電気エネルギを第２コイル３８から三相交流電圧として
取り出し、これを第２インバータ２４で所定の直流電圧
に変換するば、二次電池２２を充電することができる。
こうした回生エネルギからの充電は、上述したトランス
機能に基づく充電と重畳することも可能である。

【００４３】以上説明した実施例のモータ駆動装置１０
によれば、燃料電池１２からの出力と二次電池２２から
の出力とによりモータ３０を駆動することができる。し
かも、燃料電池１２からの出力と二次電池２２からの出
力とを独立に扱うことができる。この結果、例えば、燃
料電池１２を運転効率のより良い条件で定常運転し、モ
ータ３０の出力変動に対しては、二次電池２２で対応す
るといった運転や、その逆の運転等の幅の広いモータ３
０への出力制御が可能となる。また、燃料電池１２から
出力される直流電圧は任意であるから、燃料電池１２の
構成はいかなる構成でもよく、その積層の程度も任意と
なる。したがって、モータ３０の出力や二次電池２２の
電圧等に拘わらず、より効率の良い燃料電池１２を採用
することができる。

【００４４】また、実施例のモータ駆動装置１０によれ
ば、ＤＣ／ＤＣコンバータが不要なので、従来例のＤＣ
／ＤＣコンバータを備えるモータ駆動装置に比してエネ
ルギ効率を高めることができる。

【００４５】実施例のモータ駆動装置１０によれば、モ
ータ３０の各ティース３５に第１コイル３６と第２コイ
ル３８とが捲回されているから、これらがトランスとし
て作用し、燃料電池１２からの出力により二次電池２２
を充電することができる。しかも、二次電池２２の充電
は、燃料電池１２からの出力によりモータ３０を駆動し
ながら、あるいはモータ３０を停止した状態で行なうこ
とができる。この結果、例えば、燃料電池１２を運転効
率のより良い条件で定常運転し、モータ３０の出力変動
に対しては、二次電池２２からの出力および二次電池２
２への充電電圧を調整することより対応するといった運
転も可能となる。

【００４６】実施例のモータ駆動装置１０によれば、モ
ータ３０は外部からエネルギ（仕事）が与えられたとき
には発電機としても動作可能だから、そのエネルギを第
２コイルにより三相交流電圧として取り出し、第２イン
バータ２４で所定の直流電圧に変換することにより二次
電池２２を充電することができる。しかも、燃料電池１
２からの出力による充電と重畳的に行なうことができ
る。

【００４７】実施例のモータ駆動装置１０では、燃料電
池１２を固体高分子形の燃料電池としたが、リン酸形燃
料電池や溶融炭酸塩形燃料電池等いかなる燃料電池であ
ってもかまわない。同様に、実施例では二次電池２２を
鉛蓄電池としたが、二次電池２２は、充放電可能な二次
電池であればいかなる電池であってもかまわない。

【００４８】実施例のモータ駆動装置１０では、直流電
圧を生じる２つの電源手段として燃料電池１２と二次電
池２２とを用いたが、出力特性の異なる２つの燃料電池
に適用する構成、出力特性の異なる２つの二次電池に適
用する構成、燃料電池や二次電池以外の直流電源に適用
する構成等、いかなる２つの直流電源に適用する構成で
あっても差し支えない。

【００４９】実施例のモータ駆動装置１０では、ティー
ス３５の根本側に第１コイル３６を捲回し先端側に第２
コイル３８を捲回したが、ティース３５の根本側に第２
コイル３８を捲回し先端側に第１コイル３６を捲回する
構成、ティース３５に第１コイル３６を捲回しその外側
に第２コイル３８を捲回する構成、あるいは逆にティー
ス３５に第２コイル３８を捲回しその外側に第１コイル
３６を捲回する構成、第１コイル３６と第２コイル３８
とが混在するよう捲回する構成等も好適である。

【００５０】実施例のモータ駆動装置１０では、各ティ
ース３５に第１コイル３６および第２コイル３８を捲回
したが、第１コイル３６または第２コイル３８を一部の
ティース３５にのみ捲回する構成でも差し支えない。ま
た、実施例のモータ駆動装置１０では、第１インバータ
１４および第２インバータ２４により変換される交流電
圧をいずれも三相交流電圧としたが、いかなる相数の交
流電圧としてもよい。さらに第１インバータ１４および
第２インバータ２４により変換される交流電圧は、各テ
ィース３５に捲回された第１コイル３６により生じる磁
界と第２コイル３８により生じる磁界が同方向となれ
ば、同相の交流電圧でなくても差し支えない。

【００５１】さらに、実施例のモータ駆動装置１０で
は、モータ３０のステータ３２に１８個のティース３５
（１８個のスロット３４）を設けたが、ティース３５の
数は、第１インバータ１４または第２インバータ２４に
より変換される交流電圧の相数などにより定められるも
のであり、この数に限られるものでないことは勿論であ
る。

【００５２】次に、こうしたモータ駆動装置１０の変形
例であるモータ駆動装置１０Ｂを搭載した電気自動車５
について説明する。図４は、本発明の好適な一実施例で
あるモータ駆動装置１０Ｂを搭載した電気自動車５の概
略を示すブロック図である。なお、説明の容易のため、
モータ駆動装置１０Ｂの構成のうち前述のモータ駆動装
置１０と同一の構成については同一の符号を付し、その
説明は省略する。

【００５３】図示するように、電気自動車５は、モータ
駆動装置１０Ｂと、モータ駆動装置１０Ｂが備える燃料
電池１２に水素を含有する燃料ガスを供給する燃料供給
装置５０と、同じくモータ駆動装置１０Ｂが備える燃料
電池１２に酸化ガスである空気を供給するブロワ５２
と、各部の駆動制御を行なう制御装置（ＥＣＵ）６０と
を備える。

【００５４】モータ駆動装置１０Ｂは、前述したモータ
駆動装置１０と同一の構成の燃料電池１２，第１インバ
ータ１４，二次電池２２，第２インバータ２４およびモ
ータ３０からなる。燃料電池１２には、内部の温度を検
出する温度センサ１２Ｔと、出力端子間の電圧を検出す
る燃料電池電圧計１２Ｖとが並設されている。二次電池
２２には、二次電池２２の充電状態を検出する充電容量
計２２Ｓと、端子間電圧を検出する二次電池電圧計２２
Ｖとが並設されている。モータ３０には、モータスピー
ド（回転スピード）Ｎｍを検出するモータスピードセン
サ３０Ｎが設置されている。これらの各センサは、導電
ラインによりＥＣＵ６０に接続されている。また、第１
インバータ１４および第２インバータ２４が備える各ス
イッチング素子も導電ラインによりＥＣＵ６０に接続さ
れており、ＥＣＵ６０からの駆動信号によりそのスイッ
チング動作の制御を受ける。

【００５５】この他、電気自動車５には、車両の操作の
ためにアクセルペダル５３とブレーキペダル５５とが設
けられており、アクセルペダル５３およびブレーキペダ
ル５５には、各々そのポジションを検出するアクセルポ
ジションセンサ５４およびブレーキポジションセンサ５
６が取り付けられている。また、電気自動車５には、そ
の車速を検出するスピードセンサ５８等の各種センサお
よびモータ駆動装置１０Ｂの状態等を表示する表示装置
５９等が設置されている。これらのスピードセンサ５８
や表示装置５９等は、導電ラインによりＥＣＵ６０に接
続されている。

【００５６】図５は、ＥＣＵ６０の電気的な構成の概略
を例示するブロック図である。図示するように、ＥＣＵ
６０は、マイクロコンピュータを中心とした論理回路と
して構成され、詳しくは、予め設定された制御プログラ
ムに従って所定の演算などを実行するＣＰＵ６２、ＣＰ
Ｕ６２で各種演算処理を実行するのに必要な制御プログ
ラムや制御データ等が予め格納されたＲＯＭ６３、同じ
くＣＰＵ６２で各種演算処理を実行するのに必要な各種
データが一時的に読み書きされるＲＡＭ６４、各種セン
サからの検出信号を入力する入力処理回路６６、第１イ
ンバータ１４，第２インバータ２４，表示装置５９，燃
料供給装置５０およびブロワ５２等の各種駆動機器に駆
動信号を出力する出力処理回路６７、ＥＣＵ６０内の各
部に必要な定電圧を供給する定電圧電源回路６８を備え
る。

【００５７】こうして構成されたＥＣＵ６０によりモー
タ３０の駆動制御がなされ、電気自動車５は駆動する。
以下に、ＥＣＵ６０によるモータ３０の駆動制御につい
て説明する。まず、電気自動車５の通常運転時における
モータ３０のトルク制御について、図６および図７に例
示するトルク制御ルーチンに基づき説明する。このトル
ク制御ルーチンは、電気自動車５の運転が開始された直
後から所定時間毎、例えば１００ｍｓｅｃ毎に繰り返し
実行される。

【００５８】本ルーチンが実行されると、ＣＰＵ６２
は、まず、アクセルポジションセンサ５４により検出さ
れるアクセルペダル５３のポジションＡＰと、ブレーキ
ポジションセンサ５６により検出されるブレーキペダル
５５のポジションＢＰと、モータスピードセンサ３０Ｎ
により検出されるモータスピードＮｍとを入力処理回路
６６を介して読み込む処理を実行する（ステップＳ１０
０）。ここで、アクセルポジションＡＰおよびブレーキ
ポジションＢＰは、共に全く踏み込まれていないときに
は値０、完全に踏み込まれたときには値１をとり、中間
の踏み込みのときには、その踏み込みの程度に応じて値
０から値１の間の値をとる。

【００５９】次に、読み込んだアクセルポジションＡＰ
からブレーキポジションＢＰを減じて運転状態指示値Ｃ
を算出し（ステップＳ１１０）、算出した運転状態指示
値ＣとステップＳ１００で読み込んだモータスピードＮ
ｍとからモータトルク指令値Ｔｍを求める（ステップＳ
１２０）。モータトルク指令値Ｔｍは、ＲＯＭ６３に予
め記憶されている運転状態指示値ＣとモータスピードＮ
ｍとモータトルク指令値Ｔｍとの関係を示すマップを用
いて求める。図８に、運転状態指示値Ｃとモータスピー
ドＮｍとモータトルク指令値Ｔｍとの関係を表わすマッ
プの一例を示す。なお、運転状態指示値Ｃとモータスピ
ードＮｍとモータトルク指令値Ｔｍとの関係は図８に示
す関係に限られるものではなく、モータ３０の特性など
によって定められるものである。

【００６０】続いて、こうして求めたモータトルク指令
値ＴｍにモータスピードＮｍを乗じてモータ出力Ｐｍを
算出する（ステップＳ１３０）。そして、燃料電池初期
動作判定フラグＦＳおよび燃料電池異常判定フラグＦ１
の値を調べる（ステップＳ１４０）。ここで、燃料電池
初期動作判定フラグＦＳは、電気自動車５を駆動した直
後で、まだ燃料電池１２が定常運転状態に至っていない
ときに、後述する起動時処理ルーチン（図１０）により
値１に設定されるフラグである。また、燃料電池異常判
定フラグＦ１は、燃料電池１２に何らかの異常が検出さ
れたときに、例えば、後述する燃料電池異常チェックル
ーチン（図１１）により値１に設定されるフラグであ
る。燃料電池初期動作判定フラグＦＳおよび燃料電池異
常判定フラグＦ１は、通常、共に値０がセットされてい
る。

【００６１】ステップＳ１４０で、燃料電池初期動作判
定フラグＦＳおよび燃料電池異常判定フラグＦ１が共に
値０のときには、燃料電池１２は正常に定常運転状態に
あると判断し、次のステップＳ１５０に進む。ステップ
Ｓ１５０では、本ルーチンが実行される毎にステップＳ
１３０で算出されるモータ出力Ｐｍの所定時間（所定回
数ｎ）に亘る平均の出力（移動平均出力）Ｐｍａｖｅを
求める。ここで、所定時間（所定回数ｎ）は、燃料電池
１２の応答性能や燃料供給装置５０の性能，モータ３０
の性能などによって定められるものである。実施例で
は、１０秒ないし２００秒程度に設定されている。

【００６２】こうして移動平均出力Ｐｍａｖｅを求める
と、ＣＰＵ６２は、この移動平均出力Ｐｍａｖｅをモー
タスピードＮｍで除して燃料電池１２からの出力指令値
である燃料電池側トルク指令値Ｔｍ１を算出する（ステ
ップＳ１６０）。ここで、移動平均出力Ｐｍａｖｅから
まず燃料電池側トルク指令値Ｔｍ１を算出するのは、モ
ータトルク指令値Ｔｍのうちなるべく多くを燃料電池１
２からの出力でまかない、二次電池２２を補助的に用い
るためである。これは、二次電池２２が主に燃料電池１
２からの出力によって充電されており、この充電の際に
エネルギ損失を伴うため、二次電池２２からの出力は、
燃料電池１２からの出力に比してエネルギ効率が低いも
のとなるからである。また、モータトルク指令値Ｔｍで
はなく移動平均出力Ｐｍａｖｅから燃料電池側トルク指
令値Ｔｍ１を求めているのは、燃料電池１２は、燃料供
給装置５０等と共にシステムとして運転されており、そ
の出力の急変は困難だからである。

【００６３】こうして燃料電池側トルク指令値Ｔｍ１を
算出すると、この算出した燃料電池側トルク指令値Ｔｍ
１が閾値Ｔｒ１ないし閾値Ｔｒ２の範囲であるかを検討
する（ステップＳ１７０，Ｓ１９０）。ここで、閾値Ｔ
ｒ１および閾値Ｔｒ２は、燃料電池１２から出力可能な
最大出力および最小出力として設定されるものである。
燃料電池側トルク指令値Ｔｍ１が閾値Ｔｒ１ないし閾値
Ｔｒ２の範囲内になく、閾値Ｔｒ１より大きいときには
燃料電池側トルク指令値Ｔｍ１に閾値Ｔｒ１を代入し
（ステップＳ１８０）、閾値Ｔｒ２より小さいときには
燃料電池側トルク指令値Ｔｍ１に閾値Ｔｒ２を代入する
（ステップＳ２００）。すなわち、ステップＳ１７０な
いしＳ２００の処理は、燃料電池側トルク指令値Ｔｍ１
を燃料電池１２から出力可能な範囲内に補正する処理で
ある。なお、閾値Ｔｒ２は、通常、燃料電池１２の運転
の停止が許容される場合には値０をとり、燃料電池１２
の運転停止が許容されない場合には燃料電池１２への燃
料ガスや酸化ガスの最低供給量など燃料供給装置５０の
性能等により定められる。

【００６４】次に、二次電池異常判定フラグＦ２の値を
調べる（ステップＳ２３０）。二次電池異常判定フラグ
Ｆ２は、二次電池２２に何らかの異常が検出されたとき
に、例えば、後述する二次電池異常チェックルーチン
（図１２）により値１に設定されるフラグである。二次
電池異常判定フラグＦ２にも、通常、値０がセットされ
ている。

【００６５】二次電池異常判定フラグＦ２が値０のとき
には、二次電池２２に異常が生じていないと判断して、
モータトルク指令値Ｔｍから燃料電池側トルク指令値Ｔ
ｍ１を減じて二次電池２２からの出力指令値である二次
電池側トルク指令値Ｔｍ２を算出する（ステップＳ２４
０）。そして、算出した二次電池側トルク指令値Ｔｍ２
が閾値Ｔｒ３ないし閾値Ｔｒ４の範囲内であるかを検討
する。（ステップＳ２５０，Ｓ２７０）。ここで、閾値
Ｔｒ３および閾値Ｔｒ４は、二次電池２２から出力可能
な最大出力および最小出力として設定されるものであ
る。二次電池側トルク指令値Ｔｍ２が閾値Ｔｒ３ないし
閾値Ｔｒ４の範囲内になく、閾値Ｔｒ３より大きいとき
には二次電池側トルク指令値Ｔｍ２に閾値Ｔｒ３を代入
し（ステップＳ２６０）、閾値Ｔｒ４より小さいときに
は、二次電池側トルク指令値Ｔｍ２に閾値Ｔｒ４を代入
する（ステップＳ２８０）。すなわち、ステップＳ２５
０ないしＳ２８０の処理は、ステップＳ１７０ないしＳ
２００の処理と同様に、二次電池側トルク指令値Ｔｍ２
を二次電池２２から出力可能な範囲内に補正する処理で
ある。なお、閾値Ｔｒ４は、二次電池２２が充電可能な
蓄電池であるから負の値である。この閾値Ｔｒ４は、二
次電池２２の充電可能な最大電流等によって定められ
る。

【００６６】こうして、燃料電池側トルク指令値Ｔｍ１
および二次電池側トルク指令値Ｔｍ２を求めると、ＣＰ
Ｕ６２は、燃料電池１２および二次電池２２からの出力
がこの燃料電池側トルク指令値Ｔｍ１および二次電池側
トルク指令値Ｔｍ２に応じた値となるよう第１インバー
タ１４および第２インバータ２４のスイッチング素子の
スイッチング動作を制御し（ステップＳ３１０）、本ル
ーチンを終了する。

【００６７】燃料電池側トルク指令値Ｔｍ１および二次
電池側トルク指令値Ｔｍ２の設定について図９を用いて
更に説明する。図９は、燃料電池側トルク指令値Ｔｍ１
および二次電池側トルク指令値Ｔｍ２を設定する様子を
説明する説明図である。図中、直線ＤないしＧは、モー
タトルク指令値Ｔｍが値Ｔαないし値Ｔδと算出された
ときの「Ｔｍ＝Ｔｍ１＋Ｔｍ２＝一定」となる直線であ
る。また、図中、破線Ｔｍ１＝Ｔｒ１およびＴｍ１＝Ｔ
Ｒ２の直線は燃料電池側トルク指令値Ｔｍ１の取りうる
上限値および下限値であり、破線Ｔｍ２＝Ｔｒ３および
Ｔｍ２＝Ｔｒ４の直線は二次電池側トルク指令値Ｔｍ２
の取りうる上限値および下限値である。したがって、燃
料電池側トルク指令値Ｔｍ１および二次電池側トルク指
令値Ｔｍ２の取りうる組合せは、この４つの破線に囲ま
れた領域（組合せ可能領域）内の点として表わされる。

【００６８】いま、ステップＳ１２０で求めたモータト
ルク指令値Ｔｍが値Ｔαであるとき（直線Ｄ）を考え
る。このモータトルク指令値Ｔｍに対して、ステップＳ
１５０およびＳ１６０により算出される燃料電池側トル
ク指令値Ｔｍ１がモータトルク指令値Ｔｍに等しければ
（Ｔｍ１＝Ｔα）、点Ｔαは組合せ可能領域内にあるか
ら、燃料電池側トルク指令値Ｔｍ１および二次電池側ト
ルク指令値Ｔｍ２は、点ＴαのＴｍ１軸座標およびＴｍ
２軸座標で与えられる値（Ｔα，０）となる。燃料電池
側トルク指令値Ｔｍ１が点α１のＴｍ１軸座標で与えら
れる値であれば、同様に燃料電池側トルク指令値Ｔｍ１
および二次電池側トルク指令値Ｔｍ２は、点α１のＴｍ
１軸座標およびＴｍ２軸座標で与えられる値となる。ま
た、燃料電池側トルク指令値Ｔｍ１が点α２のＴｍ１軸
座標で与えられる値であれば、燃料電池側トルク指令値
Ｔｍ１および二次電池側トルク指令値Ｔｍ２は、点α２
のＴｍ１軸座標およびＴｍ２軸座標で与えられる値とな
る。このとき、二次電池側トルク指令値Ｔｍ２は負の値
となるから二次電池２２は充電されることになる。

【００６９】モータトルク指令値Ｔｍが値Ｔβとして求
められたとき（直線Ｅ）を考える。このとき、燃料電池
側トルク指令値Ｔｍ１が点β１のＴｍ１軸座標で与えら
れる値であれば、この値は閾値Ｔｒ１より大きいから、
燃料電池側トルク指令値Ｔｍ１には閾値Ｔｒ１が代入さ
れ（ステップＳ１７０，Ｓ１８０）、燃料電池側トルク
指令値Ｔｍ１と二次電池側トルク指令値Ｔｍ２との取り
うる組合せ点（以降、単に「組合せ点」という）は、直
線Ｅ上のＴｍ１軸座標が閾値Ｔｒ１となる点β２に移動
する。すなわち、この点β２のＴｍ１軸座標およびＴｍ
２軸座標で与えられる値が燃料電池側トルク指令値Ｔｍ
１および二次電池側トルク指令値Ｔｍ２となる。

【００７０】モータトルク指令値Ｔｍが値Ｔβより更に
大きな値Ｔγとして求められたとき（直線Ｆ）を考え
る。燃料電池側トルク指令値Ｔｍ１が点γ１のＴｍ１軸
座標で与えられる値であれば、この値は閾値Ｔｒ１より
大きいから、燃料電池側トルク指令値Ｔｍ１には閾値Ｔ
ｒ１が代入され（ステップＳ１７０，Ｓ１８０）、組合
せ点は直線Ｅ上のＴｍ１軸座標が閾値Ｔｒ１となる点γ
２に移動する。この点γ２のＴｍ２軸座標で与えられる
値は、閾値Ｔｒ３より大きいから、二次電池側トルク指
令値Ｔｍ２には閾値Ｔｒ３が代入され（ステップＳ２５
０，Ｓ２６０）、組合せ点は、更に直線Ｔｍ１＝Ｔｒ１
上のＴｍ２軸座標が閾値Ｔｒ３となる点γ３まで移動す
る。この場合、この点γ３の座標（Ｔｒ１，Ｔｒ３）が
燃料電池側トルク指令値Ｔｍ１および二次電池側トルク
指令値Ｔｍ２となる。

【００７１】運転状態指示値Ｃが負の値に急変したと
き、すなわち、アクセルペダル５３を離してブレーキペ
ダル５５を踏み込んだときには、モータトルク指令値Ｔ
ｍも負の値に急変するが、燃料電池側トルク指令値Ｔｍ
１は、モータ出力Ｐｍからでなく移動平均出力Ｐｍａｖ
ｅから求められるから、直ちに負の値とはならない。こ
の状態（図中では直線Ｇで表わされる状態）を考える。
モータトルク指令値Ｔｍが値Ｔδ（負の値）で、燃料電
池側トルク指令値Ｔｍ１が点δ１のＴｍ１軸座標で与え
られる値であれば、組合せ点δ１は組合せ可能領域内と
なるから、点δ１のＴｍ１軸座標およびＴｍ２軸座標で
与えられる値が燃料電池側トルク指令値Ｔｍ１および二
次電池側トルク指令値Ｔｍ２となる。この状態では、二
次電池２２は、モータ３０からの回生エネルギと燃料電
池１２からの出力とによって充電される。燃料電池側ト
ルク指令値Ｔｍ１が点δ２のＴｍ１軸座標で与えられる
値であれば、点δ２のＴｍ２軸座標で与えられる値は閾
値Ｔｒ４より小さくなるから、二次電池側トルク指令値
Ｔｍ２には閾値Ｔｒ４が代入され（ステップＳ２７０，
Ｓ２８０）、組合せ点は、点δ２からＴｍ２軸に平行に
Ｔｍ２軸座標で与えられる値が閾値Ｔｒ４となる点δ３
まで移動する。この点δ３のＴｍ１軸座標およびＴｍ２
軸座標で与えられる値が燃料電池側トルク指令値Ｔｍ１
および二次電池側トルク指令値Ｔｍ２となる。

【００７２】図６および図７のトルク制御ルーチンのス
テップＳ１４０で、燃料電池初期動作判定フラグＦＳま
たは燃料電池異常判定フラグＦ１のいずれかが値１のと
きには、燃料電池１２がまだ定常運転状態に至っていな
いか、あるいは燃料電池１２に何らかの異常が生じてい
ると判断し、燃料電池１２からの出力を値０とするため
燃料電池側トルク指令値Ｔｍ１に値０をセットする（ス
テップＳ２１０）。そして、燃料電池１２の状態をフラ
グに基づいて判断して表示装置５９に表示し（ステップ
Ｓ２２０）、ステップＳ２３０に進む。

【００７３】また、ステップＳ２３０で、二次電池異常
判定フラグＦ２が値１のときには、二次電池２２に何ら
かの異常が生じていると判断し、二次電池２２からの出
力を値０とするため二次電池側トルク指令値Ｔｍ２に値
０をセットする（ステップＳ２９０）。そして、二次電
池２２に異常が生じていることを表示装置５９に表示し
（ステップＳ３００）、ステップＳ３１０に進む。

【００７４】以上説明した図６および図７のトルク制御
ルーチンをＥＣＵ６０で実行することにより、電気自動
車５ではモータ駆動装置１０Ｂをより高いエネルギ効率
で運転することができる。しかも、燃料電池側トルク指
令値Ｔｍ１を滑らかに変化させるので、燃料電池１２を
滑らかに運転することができる。

【００７５】次に、電気自動車５の起動時におけるモー
タ３０のトルク制御について、図１０に例示する起動時
処理ルーチンに基づき説明する。このルーチンは、電気
自動車５が起動されてから所定時間（例えば１０分間）
あるいは本ルーチンにより燃料電池初期動作判定フラグ
ＦＳに値０がセットされるまで、所定時間毎、例えば１
００ｍｓｅｃ毎に繰り返し実行される。

【００７６】本ルーチンが実行されると、ＣＰＵ６２
は、まず、燃料電池電圧計１２Ｖにより検出される燃料
電池１２の出力端子間の電圧（燃料電池電圧ＶＦ）と、
温度センサ１２Ｔにより検出される燃料電池１２内の温
度（燃料電池温度ＴＦ）とを入力処理回路６６を介して
読み込む処理を実行する（ステップＳ４００）。そし
て、読み込んだ燃料電池電圧ＶＦおよび燃料電池温度Ｔ
Ｆをそれぞれ閾値ＶＦＲおよび閾値ＴＦＲと比較する
（ステップＳ４１０）。ここで、閾値ＶＦＲおよび閾値
ＴＦＲは、燃料電池１２が、ほぼ定常運転状態となり出
力を取り出してもよい状態であるかを判定するための閾
値で、閾値ＶＦＲは燃料電池１２が許容する最小電圧程
度の値に定められ、閾値ＴＦＲは燃料電池１２が許容す
る最低温度程度の値に定められる。この閾値ＶＦＲおよ
び閾値ＴＦＲは、燃料電池１２の種類およびその特性に
応じて定められるものでる。

【００７７】ステップＳ４１０で、燃料電池電圧ＶＦが
閾値ＶＦＲより小さいか、あるいは燃料電池温度ＴＦが
閾値ＴＦＲより小さいときには、まだ燃料電池１２はま
だ定常運転状態に至っていないと判断し、燃料電池初期
動作判定フラグＦＳに値１をセットして（ステップＳ４
２０）、本ルーチンを終了する。燃料電池電圧ＶＦが閾
値ＶＦＲ以上で、かつ燃料電池温度ＴＦが閾値ＴＦＲ以
上のときには、燃料電池１２は、定常運転状態に至った
と判断し、燃料電池初期動作判定フラグＦＳに値０をセ
ットして（ステップＳ４３０）、本ルーチンを終了す
る。

【００７８】本ルーチンでは、このように燃料電池１２
が定常運転状態に至ったかの結果を燃料電池初期動作判
定フラグＦＳにセットする。すると、次にトルク制御ル
ーチンが起動されたときに、トルク制御ルーチンのステ
ップＳ１４０で燃料電池初期動作判定フラグＦＳの値が
調べられ、その値に応じた制御（ステップＳ２１０等）
がなされる。

【００７９】次に燃料電池１２に異常が生じているかを
判断する処理について、図１１に例示する燃料電池異常
チェックルーチンに基づき説明する。本ルーチンは、燃
料電池１２の起動後に定常運転状態に至ったと判断され
た後、すなわち起動されてから所定時間（例えば１０分
間）経過した後、あるいは図１０にしめす起動処理ルー
チンにより燃料電池初期動作判定フラグＦＳに値０がセ
ットされた後に、所定時間毎（例えば、１００ｍｓｅｃ
毎）に繰り返し実行される。

【００８０】本ルーチンが実行されると、ＣＰＵ６２
は、まず、燃料電池電圧計１２Ｖにより検出される燃料
電池電圧ＶＦと、温度センサ１２Ｔにより検出される燃
料電池温度ＴＦとを入力処理回路６６を介して読み込む
処理を実行する（ステップＳ５００）。続いて、読み込
んだ燃料電池電圧ＶＦが閾値ＶＦＲ１ないし閾値ＶＦＲ
２内にあるか、および燃料電池温度ＴＦが閾値ＴＦＲ１
ないし閾値ＴＦＲ２内にあるかを検討する（ステップＳ
５１０）。ここで、閾値ＶＦＲ１および閾値ＶＦＲ２
は、定常状態にある燃料電池１２の許容される出力端子
電圧の範囲の下限値および上限値であり、燃料電池１２
の種類および性能により定められる。また、閾値ＴＦＲ
１および閾値ＴＦＲ２は、定常状態にある燃料電池１２
の内部について許容される温度範囲の下限値および上限
値であり、燃料電池１２の種類および性能により定めら
れる。

【００８１】燃料電池電圧ＶＦが閾値ＶＦＲ１ないし閾
値ＶＦＲ２内にあり、かつ燃料電池温度ＴＦが閾値ＴＦ
Ｒ１ないし閾値ＴＦＲ２内にあるときには、燃料電池１
２は正常な定常運転状態にあると判断して、燃料電池異
常判定フラグＦ１に値０をセットして（ステップＳ５２
０）、本ルーチンを終了する。一方、燃料電池電圧ＶＦ
が閾値ＶＦＲ１ないし閾値ＶＦＲ２内にないか、あるい
は燃料電池温度ＴＦが閾値ＴＦＲ１ないし閾値ＴＦＲ２
内にないときには、燃料電池１２は正常な定常運転状態
になく、何らかの異常が生じていると判断し、燃料電池
異常判定フラグＦ１に値１をセットして（ステップＳ５
３０）、本ルーチンを終了する。

【００８２】本ルーチンでは、このように燃料電池１２
に異常が生じているかの結果を燃料電池異常判定フラグ
Ｆ１にセットする。すると、次にトルク制御ルーチンが
起動されたときに、トルク制御ルーチンのステップＳ１
４０で燃料電池異常判定フラグＦ１の値が調べられ、そ
の値に応じた制御（ステップＳ２１０等）がなされる。

【００８３】次に、二次電池２２に異常が生じているか
を判断する処理について、図１２に例示する二次電池異
常チェックルーチンに基づき説明する。本ルーチンは、
電気自動車５が起動された直後から所定時間毎（例え
ば、１００ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。

【００８４】本ルーチンが実行されると、ＣＰＵ６２
は、まず、二次電池電圧計２２Ｖにより検出される二次
電池２２の出力端子間の電圧（二次電池電圧ＶＢ）と、
充電容量計２２Ｓにより検出される二次電池２２の充電
状態（二次電池充電容量ＳＯＣ）とを入力処理回路６６
を介して読み込む処理を実行する（ステップＳ６０
０）。続いて、読み込んだ二次電池電圧ＶＢが閾値ＶＢ
Ｒ１ないし閾値ＶＢＲ２内にあるか、および二次電池充
電容量ＳＯＣが閾値ＳＲ１ないし閾値ＳＲ２内にあるか
を検討する（ステップＳ６１０）。

【００８５】ここで、閾値ＶＢＲ１および閾値ＶＢＲ２
は、二次電池２２の出力端子電圧の許容範囲の下限値お
よび上限値であり、例えば、定格１２Ｖの二次電池２２
の場合には、閾値ＶＢＲ１には値８、閾値ＶＢＲ２には
値１６が設定される。なお、この閾値ＶＢＲ１および閾
値ＶＢＲ２は、二次電池２２の特性によって定められる
ものであり、上記の値に限られるものではない。また、
閾値ＳＲ１および閾値ＳＲ２は、二次電池２２の充電状
態として許容される範囲の下限値および上限値であり、
値０のときを完全放電、値１のときを満充電とすれば、
例えば、閾値ＳＲ１には値０．２、閾値ＳＲ２には通常
満充電の値１が設定される。なお、この閾値ＳＲ１およ
び閾値ＳＲ２は二次電池２２の放充電特性により定めら
れるものであり、上記の値に限られるものではない。

【００８６】二次電池電圧ＶＢが閾値ＶＢＲ１ないし閾
値ＶＢＲ２内にあり、かつ二次電池充電容量ＳＯＣが閾
値ＳＲ１ないし閾値ＳＲ２内にあるときには、二次電池
２２は正常であると判断して、二次電池異常判定フラグ
Ｆ２に値０をセットして（ステップＳ６２０）、本ルー
チンを終了する。一方、二次電池電圧ＶＢが閾値ＶＢＲ
１ないし閾値ＶＢＲ２内にないか、あるいは二次電池充
電容量ＳＯＣが閾値ＳＲ１ないし閾値ＳＲ２内にないと
きには、二次電池２２に何らかの異常が生じていると判
断し、二次電池異常判定フラグＦ２に値１をセットして
（ステップＳ６３０）、本ルーチンを終了する。

【００８７】本ルーチンでは、このように二次電池２２
に異常が生じているかの結果を二次電池異常判定フラグ
Ｆ２にセットする。すると、次にトルク制御ルーチンが
起動されたときに、トルク制御ルーチンのステップＳ２
３０で二次電池異常判定フラグＦ２の値が調べられ、そ
の値に応じた制御（ステップＳ２９０等）がなされる。

【００８８】以上説明した実施例の電気自動車５によれ
ば、まず燃料電池側トルク指令値Ｔｍ１をモータトルク
指令値Ｔｍから算定し、二次電池側トルク指令値Ｔｍ２
をモータトルク指令値Ｔｍと燃料電池側トルク指令値Ｔ
ｍ１との差として求めるから、モータ３０を主として燃
料電池１２からの出力により駆動することができる。す
なわち、二次電池２２は補助的に用いられるから、モー
タ駆動装置１０Ｂをより高いエネルギ効率で運転するこ
とができる。

【００８９】また、実施例の電気自動車５によれば、燃
料電池側トルク指令値Ｔｍ１をモータ出力Ｐｍからでな
くその移動平均である移動平均出力Ｐｍａｖｅから求め
るから、燃料電池１２からの出力の急変を防止すること
ができる。このため、燃料電池１２を滑らかに運転する
ことができ、より運転効率を上げることができる。しか
も、燃料電池１２からの出力が許容範囲内になるよう燃
料電池側トルク指令値Ｔｍ１を補正するから、より適正
に燃料電池１２を運転することができる。また、二次電
池２２からの出力が許容範囲内になるよう二次電池側ト
ルク指令値Ｔｍ２を補正するから、より適正に二次電池
２２を運転することができる。

【００９０】実施例の電気自動車５によれば、電気自動
車５の起動直後には、燃料電池１２が定常運転状態に至
っているかを検出し、定常運転状態に至っていないとき
には燃料電池１２からの出力を値０とする等の調整をす
るから、燃料電池１２をより適正に運転することができ
る。

【００９１】実施例の電気自動車５によれば、燃料電池
１２および二次電池２２に異常が生じていないかを検出
することができる。燃料電池１２または二次電池２２に
異常を検出した場合には、燃料電池１２または二次電池
２２からの出力を値０とする等の調整をするから、より
適正に燃料電池１２および二次電池２２を運転すること
ができる。燃料電池１２または二次電池２２に異常を検
出したときでも、燃料電池１２および二次電池２２が同
時に異常を生じない限り、出力が低下するものの電気自
動車５を駆動することができる。

【００９２】もとより、燃料電池１２からの出力と二次
電池２２からの出力とによりモータ３０を駆動すること
ができる。しかも、燃料電池１２からの出力と二次電池
２２からの出力とを独立に扱うことができる。このた
め、例えば、燃料電池１２を運転効率のより良い条件で
定常運転し、モータ３０の出力変動に対しては、二次電
池２２で対応するといった運転や、その逆の運転等の幅
の広い運転が可能となる。また、ＤＣ／ＤＣコンバータ
が不要なので、従来例のＤＣ／ＤＣコンバータを備える
モータ駆動装置に比してエネルギ効率を高めることがで
きる。モータ３０の各ティース３５に第１コイル３６と
第２コイル３８とが捲回されているから、これらがトラ
ンスとして作用し、燃料電池１２からの出力により二次
電池２２を充電することができる。しかも、二次電池２
２の充電は、燃料電池１２からの出力によりモータ３０
を駆動しながら、あるいはモータ３０は駆動せずに行な
うことができる。さらに、ブレーキペダル５５が踏まれ
たときには、回生エネルギにより二次電池２２を充電す
ることができる。

【００９３】なお、実施例の電気自動車５では、燃料電
池側トルク指令値Ｔｍ１をモータ出力Ｐｍの移動平均
（移動平均出力Ｐｍａｖｅ）から求めたが、移動平均出
力Ｐｍａｖｅに二次電池２２の充電容量に係る補正を加
える構成（例えば、二次電池充電容量ＳＯＣから目標二
次電池充電容量を減じたものを補正項として移動平均出
力Ｐｍａｖｅに加える構成）や、燃料電池側トルク指令
値Ｔｍ１をモータ出力Ｐｍの重み付き移動平均から求め
る構成、燃料電池側トルク指令値Ｔｍ１をモータ出力Ｐ
ｍの相乗平均から求める構成等としてもよい。

【００９４】また、実施例の電気自動車５では、閾値Ｔ
ｒ１および閾値Ｔｒ２を燃料電池１２から出力可能な最
大出力および最小出力として設定したが、燃料電池１２
を効率よく運転可能な出力範囲の上限値および下限値と
して設定する構成も好適である。この構成とすれば、燃
料電池１２をより効率よく運転することができる。な
お、燃料電池１２を効率よく運転可能な出力範囲は、予
め実験などにより定めておくことができる。また、閾値
Ｔｒ１および閾値Ｔｒ２は、こうした燃料電池１２から
出力可能な範囲の上下限値や効率よく運転可能な出力範
囲の上下限値に限られるものではなく、燃料電池１２の
特性に応じて自由に定められるものである。

【００９５】以上本発明の実施例について説明したが、
本発明はこうした実施例に何等限定されるものではな
く、例えば、モータ駆動装置１０を自動車以外の移動車
両に搭載する構成やモータ駆動装置１０を移動車両以外
の駆動機器に搭載する構成など、本発明の要旨を逸脱し
ない範囲内において、種々なる態様で実施し得ることは
勿論である。

【００９６】

【発明の効果】以上説明したように本発明のモータ駆動
装置によれば、第１直流電圧発生手段からの直流電圧と
第２直流電圧発生手段からの直流電圧と基づいてモータ
を駆動することができる。しかも、第１変換手段および
第２変換手段が第１直流電圧発生手段からの直流電圧お
よび第２直流電圧発生手段からの直流電圧を独立に変換
し、モータが第１コイルおよび第２コイルにより独立に
駆動可能であるから、第１直流電圧発生手段からの出力
と第２直流電圧発生手段からの出力とを独立に扱うこと
ができる。また、ＤＣ／ＤＣコンバータを備えないの
で、従来例のＤＣ／ＤＣコンバータを備えるモータ駆動
装置に比してエネルギ効率を高めることができる。

【００９７】モータ駆動装置において、第２コイルを、
第１コイルが発生する磁界により交番する誘導電圧を生
じるよう配置し、第２直流電圧発生手段を充放電可能な
二次電池とし、第２変換手段を、第２コイルが生じる誘
導電圧を所定の直流電圧に変換しうるものとすれば、第
１直流電圧発生手段からの出力に基づき第１コイルに生
じる交番する磁界により第２コイルに生じる誘導電圧
を、第２変換手段で所定の直流電圧に変換し、二次電池
を充電することができる。しかも、二次電池の充電は、
第１直流電圧発生手段による直流電圧に基づいてモータ
を駆動しながら、あるいはモータを停止した状態で行な
うことができる。この結果、第１直流電圧発生手段が、
例えば燃料電池のように運転状態を急変できないものな
どであっても、モータへの出力の変動を、二次電池から
の出力および二次電池への充電を調整することより吸収
するといった制御も可能となる。また、この構成のモー
タ駆動装置において、モータを外部から仕事が与えられ
たときには発電機として作動するものとすれば、その仕
事を第２コイルにより第２の所定相数の交番する交流電
圧として取り出し、第２変換手段で所定の直流電圧に変
換することにより二次電池を充電することができる。し
かも、第１直流電圧発生手段からの出力による充電と重
畳的に行なうことができる。

【００９８】本発明の電気自動車によれば、車両の運転
状態に基づいて燃料電池からの出力と二次電池からの出
力とによりモータを駆動することができる。しかも、第
１変換手段および第２変換手段が燃料電池からの直流電
圧および二次電池からの直流電圧を独立に変換し、モー
タが第１コイルおよび第２コイルにより独立に駆動可能
であるから、燃料電池からの出力と二次電池からの出力
とを独立に扱うことができる。また、ＤＣ／ＤＣコンバ
ータを備えないので、従来例のＤＣ／ＤＣコンバータを
備える電気自動車に比してエネルギ効率を高めることが
できる。

【００９９】本発明の電気自動車において、制御手段が
目標値演算手段と燃料電池出力指令値演算手段と二次電
池出力指令値演算手段と変換制御手段とを備えるものと
すれば、モータへの出力の主たる出力を燃料電池でまか
ない、二次電池を補助的に運転することができる。しか
も、燃料電池出力指令値は、目標値の所定時間内の推移
に基づいて演算されるから、燃料電池からの出力変動を
小さくすることができる。

【０１００】本発明の電気自動車において、燃料電池出
力指令値演算手段を、演算された燃料電池出力指令値が
第１の所定範囲内にないとき、演算結果に拘わらず第１
の所定範囲内の所定値を燃料電池出力指令値とする手段
とすれば、燃料電池の出力指令値を第１の所定範囲内で
制御することができる。例えば、第１の所定範囲を燃料
電池の能力範囲に設定すれば、燃料電池の能力範囲外の
出力指令値が設定されるといった不都合を回避すること
ができ、第１の所定範囲を燃料電池の運転効率が比較的
高い範囲に設定すれば、燃料電池をより効率よく運転す
ることができる。

【０１０１】本発明の電気自動車において、二次電池出
力指令値演算手段を、演算された二次電池出力指令値が
第２の所定範囲内にないとき、演算結果に拘わらず第２
の所定範囲内の所定値を二次電池出力指令値とする手段
とすれば、二次電池の出力指令値を第２の所定範囲内で
制御することができる。

【０１０２】本発明の電気自動車において、燃料電池状
態検出手段を備え、燃料電池出力指令値演算手段を、燃
料電池状態検出手段により検出された運転状態が第３の
所定範囲内にないとき、演算結果に拘わらず第３の所定
値を燃料電池出力指令値とする手段とすれば、燃料電池
の運転状態が第３の所定範囲内にないときには燃料電池
出力指令値を第３の所定値とする制御、例えば、燃料電
池の運転状態が定常運転状態として許容する範囲内にな
いときには燃料電池出力指令値を値０とする制御等をす
ることができる。この結果、予定されていない状態の燃
料電池から出力を得るのを防止することができる。

【０１０３】本発明の電気自動車において、二次電池状
態検出手段を備え、二次電池出力指令値演算手段を、二
次電池状態検出手段により検出された運転状態が第４の
所定範囲内にないとき、演算結果に拘わらず第４の所定
値を二次電池出力指令値とする手段とすれば、二次電池
の運転状態が第４の所定範囲内にないときには二次電池
出力指令値を第４の所定値とする制御、例えば、二次電
池の状態が適正な状態として定めた範囲内にないときに
は二次電池出力指令値を値０とするといった制御等をす
ることができる。この結果、予定されていない状態の二
次電池から出力を得るのを防止することができる。

【０１０４】本発明の電気自動車において、燃料電池状
態検出手段を備え、燃料電池出力指令値演算手段を、燃
料電池を起動してから燃料電池状態検出手段により検出
された運転状態が所定状態になるまで、演算結果に拘わ
らず第５の所定値を燃料電池出力指令値とする手段とす
れば、燃料電池の起動直後から定常運転状態に至るまで
は、燃料電池出力指令値を第５の所定値とするといった
制御をすることができる。この結果、燃料電池をより適
正に運転することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の好適な一実施例であるモータ駆動装置
１０の概略を示したブロック図である。

【図２】モータ３０の構造の概略を示す説明図である。

【図３】燃料電池と二次電池の出力の関係を示すグラフ
である。

【図４】本発明の好適な一実施例であるモータ駆動装置
１０Ｂを搭載した電気自動車５の概略を示すブロック図
である。

【図５】電気自動車５の電気的な構成をＥＣＵ６０を中
心として例示するブロック図である。

【図６】電気自動車５のＥＣＵ６０により実行されるト
ルク制御ルーチンの前半部の一例を示すフローチャート
である。

【図７】電気自動車５のＥＣＵ６０により実行されるト
ルク制御ルーチンの後半部の一例を示すフローチャート
である。

【図８】運転状態指示値ＣとモータスピードＮｍとモー
タトルク指令値Ｔｍとの関係の一例を示すマップであ
る。

【図９】燃料電池側トルク指令値Ｔｍ１および二次電池
側トルク指令値Ｔｍ２を設定する様子を例示する説明図
である。

【図１０】電気自動車５のＥＣＵ６０により実行される
起動時処理ルーチンの一例を示すフローチャートであ
る。

【図１１】電気自動車５のＥＣＵ６０により実行される
燃料電池異常チェックルーチンの一例を示すフローチャ
ートである。

【図１２】電気自動車５のＥＣＵ６０により実行される
二次電池異常チェックルーチンの一例を示すフローチャ
ートである。

【図１３】従来例のモータ駆動装置１１０の概略を示す
ブロック図である。

【図１４】燃料電池１１２および二次電池１２２の出力
特性の一例を示したグラフである。

【符号の説明】

５…電気自動車 １０…モータ駆動装置 １０Ｂ…モータ駆動装置 １２…燃料電池 １２Ｔ…温度センサ １２Ｖ…燃料電池電圧計 ２２…二次電池 ２２Ｓ…充電容量計 ２２Ｖ…二次電池電圧計 ３０…モータ ３０Ｎ…モータスピードセンサ ３２…ステータ ３４…スロット ３５…ティース ３９…ロータ ４０…制御装置 ４２…ＣＰＵ ４４…ＲＯＭ ４６…ＲＡＭ ４８…入出力ポート ５０…燃料供給装置 ５２…ブロワ ５３…アクセルペダル ５４…アクセルポジションセンサ ５５…ブレーキペダル ５６…ブレーキポジションセンサ ５８…スピードセンサ ５９…表示装置 ６０…ＥＣＵ ６２…ＣＰＵ ６３…ＲＯＭ ６４…ＲＡＭ ６６…入力処理回路 ６７…出力処理回路 ６８…定電圧電源回路

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０２Ｐ 7/63 ３０２ Ｈ０２Ｐ 7/63 ３０２Ｊ

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 直流電圧を発生する第１直流電圧発生手
   段と、 該第１直流電圧発生手段により発生した直流電圧を第１
   の所定相数の交番する交流電圧に変換する第１変換手段
   と、 前記第１直流電圧発生手段と異なる特性を備え、直流電
   圧を発生する第２直流電圧発生手段と、 該第２直流電圧発生手段により発生した直流電圧を第２
   の所定相数の交番する交流電圧に変換する第２変換手段
   と、 前記第１変換手段に接続され該第１変換手段から供給さ
   れる交流電圧により交番する磁界を発生する第１コイル
   と、前記第２変換手段に接続され該第２変換手段から供
   給される交流電圧により交番する磁界を発生する第２コ
   イルとを有するモータと、 前記第１変換手段および前記第２変換手段の変換を制御
   して前記モータを駆動制御する制御手段とを備えたモー
   タ駆動装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載のモータ駆動装置であっ
   て、 前記モータは、前記第２コイルを、前記第１コイルが発
   生する磁界により交番する誘導電圧を生じるよう配置し
   てなり、 前記第２直流電圧発生手段は、充放電可能な二次電池で
   あり、 前記第２変換手段は、前記第２直流電圧発生手段により
   発生した直流電圧を前記第２の所定相数の交番する交流
   電圧に変換する直交変換と、前記第２コイルが生じる前
   記誘導電圧を所定の直流電圧に変換する交直変換とを切
   り換えて行なう手段であるモータ駆動装置。
3. 【請求項３】 燃料電池と、充放電可能な二次電池とを
   備え、該燃料電池から生じる電気エネルギにより駆動す
   る電気自動車であって、 前記燃料電池から出力された直流電圧を第１の所定相数
   の交番する交流電圧に変換する第１変換手段と、 前記二次電池から出力された直流電圧を第２の所定相数
   の交番する交流電圧に変換する直交変換と、該第２の所
   定相数の交番する交流電圧を所定の直流電圧に変換する
   交直変換とを切り換えて行なう第２変換手段と、 前記第１変換手段に接続され該第１変換手段から供給さ
   れる交流電圧により交番する磁界を発生する第１コイル
   と、該第１コイルが発生する磁界により交番する誘導電
   圧を生じるよう配置され前記第２変換手段に接続されて
   該第２変換手段から供給される交流電圧により交番する
   磁界を発生可能な第２コイルとを有するモータと、 車両の運転状態を検出する運転状態検出手段と、 該検出された運転状態に基づいて、前記第１変換手段お
   よび前記第２変換手段の変換を制御して前記モータを駆
   動制御する制御手段とを備えた電気自動車。
4. 【請求項４】 請求項３記載の電気自動車であって、 前記制御手段は、 前記運転状態検出手段により検出された運転状態に基づ
   いて前記モータからの出力の目標値を演算する目標値演
   算手段と、 該演算された目標値の所定時間内の推移に基づいて、前
   記燃料電池からの出力の指令値である燃料電池出力指令
   値を演算する燃料電池出力指令値演算手段と、 該演算された燃料電池出力指令値と前記目標値とに基づ
   いて、前記二次電池からの出力の指令値である二次電池
   出力指令値を演算する二次電池出力指令値演算手段と、 前記演算された燃料電池出力指令値および二次電池出力
   指令値に基づいて前記第１変換手段および前記第２変換
   手段の変換を制御する変換制御手段とを備えた電気自動
   車。
5. 【請求項５】 前記燃料電池出力指令値演算手段は、前
   記演算された燃料電池出力指令値が第１の所定範囲内に
   ないとき、該演算結果に拘わらず前記第１の所定範囲内
   の所定値を前記燃料電池出力指令値とする手段である請
   求項４記載の電気自動車。
6. 【請求項６】 前記二次電池出力指令値演算手段は、前
   記演算された二次電池出力指令値が第２の所定範囲内に
   ないとき、該演算結果に拘わらず前記第２の所定範囲内
   の所定値を前記二次電池出力指令値とする手段である請
   求項４または５記載の電気自動車。
7. 【請求項７】 請求項４ないし６いずれか記載の電気自
   動車であって、 前記燃料電池の運転状態を検出する燃料電池状態検出手
   段を備え、 前記燃料電池出力指令値演算手段は、前記燃料電池状態
   検出手段により検出された運転状態が第３の所定範囲内
   にないとき、前記演算結果に拘わらず第３の所定値を前
   記燃料電池出力指令値とする手段である電気自動車。
8. 【請求項８】 請求項４ないし７いずれか記載の電気自
   動車であって、 前記二次電池の運転状態を検出する二次電池状態検出手
   段を備え、 前記二次電池出力指令値演算手段は、前記二次電池状態
   検出手段により検出された運転状態が第４の所定範囲内
   にないとき、前記演算結果に拘わらず第４の所定値を前
   記二次電池出力指令値とする手段である電気自動車。
9. 【請求項９】 請求項４ないし８いずれか記載の電気自
   動車であって、 前記燃料電池の運転状態を検出する燃料電池状態検出手
   段を備え、 前記燃料電池出力指令値演算手段は、前記燃料電池を起
   動してから前記燃料電池状態検出手段により検出された
   運転状態が所定状態になるまで、前記演算結果に拘わら
   ず第５の所定値を前記燃料電池出力指令値とする手段で
   ある電気自動車。