特開 2024-30248 電力供給網、電動車両及び電力変換装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024030248

(43)【公開日】2024-03-07

(54)【発明の名称】電力供給網、電動車両及び電力変換装置

(51)【国際特許分類】

   B60L 3/00 20190101AFI20240229BHJP

   B60L 15/20 20060101ALI20240229BHJP

   B60L 9/18 20060101ALI20240229BHJP

   B60L 7/14 20060101ALI20240229BHJP

   B60L 58/20 20190101ALI20240229BHJP

   B60L 50/60 20190101ALI20240229BHJP

   H02M 7/48 20070101ALI20240229BHJP

   H02J 1/00 20060101ALI20240229BHJP

   H02H 7/00 20060101ALI20240229BHJP

【ＦＩ】

B60L3/00 H

B60L15/20 S

B60L9/18 P

B60L7/14

B60L58/20

B60L50/60

H02M7/48 E

H02J1/00 301D

H02H7/00 K

【審査請求】未請求

【請求項の数】11

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022132969

(22)【出願日】2022-08-24

(71)【出願人】

【識別番号】509186579

【氏名又は名称】日立Ａｓｔｅｍｏ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002572

【氏名又は名称】弁理士法人平木国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】金川 信康

(72)【発明者】

【氏名】中野 洋

(72)【発明者】

【氏名】福田 隆夫

(72)【発明者】

【氏名】稲田 遼一

(72)【発明者】

【氏名】十文字 賢太郎

【テーマコード（参考）】

5G165

5H125

5H770

【Ｆターム（参考）】

5G165BB08

5G165CA01

5G165CA05

5G165EA02

5G165FA01

5H125AA01

5H125AC12

5H125BA00

5H125BA04

5H125BB07

5H125BC29

5H125BC30

5H125CA01

5H125CA11

5H125CB02

5H125EE16

5H125EE26

5H125FF02

5H770BA01

5H770DA10

5H770DA27

(57)【要約】

【課題】電力供給機能の冗長性を簡易な構成によって実現し、故障時の動作継続性を確保することを目的とする。
【解決手段】電力供給網１は、車両の主機駆動用電源１００－０に電力変換装置１０１を介して接続されると共に負荷４０－１、４１、４２－１に接続される第１電力供給経路２０－１と、主機駆動用電源１００－０とは異なる電力源１００－２に接続されると共に負荷４０－２、４１、４２－２に接続され、且つ、開閉器ＳＷ０を介して第１電力供給経路２０－１に接続される第２電力供給経路２０－２と、を備える。開閉器ＳＷ０は、第１電力供給経路２０－１及び第２電力供給経路２０－２が正常である場合には閉じられ、第１電力供給経路２０－１又は第２電力供給経路２０－２が異常である場合には開かれる。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

車両に搭載され、複数の電力供給経路から負荷に電力を供給する電力供給網であって、
前記車両の主機駆動用電源に電力変換装置を介して接続されると共に前記負荷に接続される第１電力供給経路と、
前記主機駆動用電源とは異なる電力源に接続されると共に前記負荷に接続され、且つ、開閉器を介して前記第１電力供給経路に接続される第２電力供給経路と、を備え、
前記開閉器は、前記第１電力供給経路及び前記第２電力供給経路が正常である場合には閉じられ、前記第１電力供給経路又は前記第２電力供給経路が異常である場合には開かれる
ことを特徴とする電力供給網。

【請求項2】

前記第１電力供給経路及び前記第２電力供給経路のそれぞれは、前記車両の少なくとも１つの右車輪用のブレーキ装置と、前記車両の少なくとも１つの左車輪用のブレーキ装置とに接続される
ことを特徴とする請求項１に記載の電力供給網。

【請求項3】

前記第１電力供給経路及び前記第２電力供給経路のそれぞれは、前記車両の少なくとも１つの右車輪用のインホイールモータと、前記車両の少なくとも１つの左車輪用のインホイールモータとに接続される
ことを特徴とする請求項１に記載の電力供給網。

【請求項4】

前記第１電力供給経路及び前記第２電力供給経路のそれぞれは、前記車両のステアリング装置に接続される
ことを特徴とする請求項１に記載の電力供給網。

【請求項5】

前記第１電力供給経路及び前記第２電力供給経路のそれぞれは、前記車両の自動運転制御装置に接続される
ことを特徴とする請求項１に記載の電力供給網。

【請求項6】

前記電力変換装置は、
前記主機駆動用電源に接続される第１インバータと、
前記第１電力供給経路に接続される第２インバータと、
前記第１インバータに接続される第１巻線、及び、前記第２インバータに接続される第２巻線を有するモータと、を備える
ことを特徴とする請求項１に記載の電力供給網。

【請求項7】

前記第２インバータは、前記モータを回生制動させる第２トルク指令に応じて動作し、
前記第１インバータは、所定トルクに前記第２トルク指令分を加えた第１トルク指令に応じて動作する
ことを特徴とする請求項６に記載の電力供給網。

【請求項8】

前記車両は、前記主機駆動用電源に接続されるインホイールモータと、前記第２電力供給経路に接続されるインホイールモータと、を備え、
前記第２電力供給経路に接続される前記インホイールモータは、当該インホイールモータを回生制動させる第２トルク指令に応じて動作し、
前記主機駆動用電源に接続される前記インホイールモータは、所定トルクに前記第２トルク指令分を加えた第１トルク指令に応じて動作する
ことを特徴とする請求項１に記載の電力供給網。

【請求項9】

請求項１に記載の電力供給網を搭載する電動車両。

【請求項10】

車両の主機駆動用電源に接続される第１インバータと、
前記車両の補機駆動用電源に接続される第２インバータと、
前記第１インバータに接続される第１巻線、及び、前記第２インバータに接続される第２巻線を有するモータと、を備える
ことを特徴とする電力変換装置。

【請求項11】

前記第２インバータは、前記モータを回生制動させる第２トルク指令に応じて動作し、
前記第１インバータは、所定トルクに前記第２トルク指令分を加えた第１トルク指令に応じて動作する
ことを特徴とする請求項１０に記載の電力変換装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電力供給網、電動車両及び電力変換装置に関する。

【背景技術】

【0002】

今世紀初頭より、電動ステアリング及び電動ブレーキ等の、自動車の補機の電動化が進展してきた。更に近年になって、ハイブリッド自動車及び電気自動車に代表されるように主機の電動化も進んでいる。加えて自動運転化も進み、今後は故障時においても自動車の運転が徐々に人間の介在なしに自律的及び自動的な動作によって完結することが求められるようになる。このような背景から、自動車の電動化及び自動化を支える車載用電力供給網の高性能化及び高信頼性（故障時の動作継続性）が求められるようになってきている。

【0003】

例えば、特許文献１には、制御部の冗長化に加えて電源部の冗長化についての技術が開示されており、更には、電源部の故障時に制御部を省電力モードで動作させる技術も開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１４－１９３７２０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、特許文献１に開示された技術では、故障時の動作継続のために電力供給機能を冗長化しようとすると、大幅なコスト増加につながるので、容易に実現することが難しい。

【0006】

本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、電力供給機能の冗長性を簡易な構成によって実現し、故障時の動作継続性を確保することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記課題を解決するために、本発明の電力供給網は、車両に搭載され、複数の電力供給経路から負荷に電力を供給する電力供給網であって、前記車両の主機駆動用電源に電力変換装置を介して接続されると共に前記負荷に接続される第１電力供給経路と、前記主機駆動用電源とは異なる電力源に接続されると共に前記負荷に接続され、且つ、開閉器を介して前記第１電力供給経路に接続される第２電力供給経路と、を備え、前記開閉器は、前記第１電力供給経路及び前記第２電力供給経路が正常である場合には閉じられ、前記第１電力供給経路又は前記第２電力供給経路が異常である場合には開かれることを特徴とする。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、電力供給機能の冗長性を簡易な構成によって実現し、故障時の動作継続性を確保することができる。
上記以外の課題、構成および効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本実施形態の電力供給網を示す図。

【図2】電力変換装置に異常が発生した場合の動作例を示す図。

【図3】２次電池に異常が発生した場合の動作例を示す図。

【図4】ブレーキ装置への第１電力供給経路及び第２電力供給経路の接続例を示す図。

【図5】ブレーキ装置への第１電力供給経路及び第２電力供給経路の接続例を示す図。

【図6】望ましくないブレーキ装置への第１電力供給経路及び第２電力供給経路の接続例を示す図。

【図7】４輪より多くの車輪を有する車両に搭載されたブレーキ装置への第１電力供給経路及び第２電力供給経路の接続例を示す図。

【図8】４輪より多くの車輪を有する車両に搭載されたブレーキ装置への第１電力供給経路及び第２電力供給経路の接続例を示す図。

【図9】インホイールモータへの第１電力供給経路及び第２電力供給経路の接続例を示す図。

【図10】インホイールモータへの第１電力供給経路及び第２電力供給経路の接続例を示す図。

【図11】車両後部の負荷が多い場合に好適な電力供給網を示す図。

【図12】車両後部の負荷が少ない場合に好適な電力供給網を示す図。

【図13】２重化された電力供給経路が対角線上の車輪のブレーキ装置に接続される電力供給網を示す図。

【図14】前輪ブレーキ装置への電力供給を強化してダイオードにより２重化された電力供給網を示す図。

【図15】ＥＣＵの構成を示す図。

【図16】ＥＣＵ内の制御機能へ電力を供給する電力線の接続例を示す図。

【図17】ＥＣＵ内の制御機能へ電力を供給する電力線の接続例を示す図。

【図18】電力変換装置の構成を示す図。

【図19】図１９（ａ）は図１８に示す電力変換装置の通常時の動作例を示す図、図１９（ｂ）は図１８に示す電力変換装置のＤＣ／ＤＣ動作時の動作例を示す図、図１９（ｃ）は図１８に示す電力変換装置の高電圧インバータの１相が故障時の動作例を示す図。

【図20】第１電力供給経路の電力源として図１８に示す電力変換装置を有する電力供給網を示す図。

【図21】第２電力供給経路の電力源として図１８に示す電力変換装置を有する電力供給網を示す図。

【図22】インホイールモータの一部が補機駆動用の電力源として使用される電力供給網を示す図。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。なお、各実施形態において同一の符号を付された構成については、特に言及しない限り、各実施形態において同様の機能を有し、その説明を省略する。

【0011】

［実施例１］
図１は、本実施形態の電力供給網１を示す図である。図２は、電力変換装置１０１に異常が発生した場合の動作例を示す図である。図３は、２次電池１０２に異常が発生した場合の動作例を示す図である。

【0012】

電力供給網１は、車両に搭載され、複数の電力供給経路から負荷に電力を供給する電力供給網である。特に、電力供給網１は、純粋な電気自動車（ＢＥＶ）又はハイブリッド自動車（ＨＥＶ／ＰＨＥＶ）等の電動車両に搭載される電力供給網である。電力供給網１は、車両の主機駆動用電源１００－０に電力変換装置１０１を介して接続されると共に負荷に接続される第１電力供給経路２０－１と、主機駆動用電源１００－０とは異なる電力源に接続されると共に負荷に接続され、且つ、開閉器ＳＷ０を介して第１電力供給経路２０－１に接続される第２電力供給経路２０－２と、を備える。

【0013】

主機駆動用電源１００－０に接続する電力変換装置１０１は、第１電力供給経路２０－１に電力を供給する電力源１００－１として動作する。第２電力供給経路２０－２は、電力源１００－２（２次電池１０２）に接続され、更に開閉器ＳＷ０を介して電力源１００－１（電力変換装置１０１）に接続される。

【0014】

主機駆動用電源１００－０は、純粋な電気自動車においては、充電器とこれに電気的に接続する主機駆動用高電圧２次電池である。主機駆動用電源１００－０は、ハイブリッド自動車においては、エンジン又は駆動系に機械的に接続する電動機兼発電機（以下「モータ」とも称する）と、これらに電気的に接続する主機駆動用高電圧２次電池からなる。

【0015】

第１電力供給経路２０－１と第２電力供給経路２０－２とは共に、重要負荷４１、４２に接続される。重要負荷４１には、ダイオードＯＲを介して第１電力供給経路２０－１と第２電力供給経路２０－２とが共に接続される。重要負荷４２のうちの一部４２－１は、第１電力供給経路２０－１に接続され、重要負荷４２のうちの他の一部４２－２は、第２電力供給経路２０－２に接続される。重要負荷４１、４２に加えて、第１電力供給経路２０－１には通常負荷４０－１が、第２電力供給経路２０－２には通常負荷４０－２がそれぞれ接続されてもよい。

【0016】

重要負荷４１としては、ステアリング装置（具体的にはステアリングＥＣＵ２００－５）、又は、自動運転制御装置（具体的には自動運転（ＡＤ）ＥＣＵ２００－６）等が挙げられる。重要負荷４２としては、ブレーキ装置（具体的には電動ブレーキ（ＢＫ）ＥＣＵ２００－７～２００－ｍ＋１、又は、インホイールモータ（ＩＷＭ）２００’－７～２００’－ｍ＋１等の、複数の車輪毎に分散された負荷が挙げられる。通常負荷４０－１、４０－２としては、電動ウインドウ、空調機器、ナビゲーション装置又は照明装置等の負荷が挙げられる。

【0017】

第１電力供給経路２０－１及び第２電力供給経路２０－２が正常（何れも異常が検出されていない）である場合、図１に示すように、開閉器ＳＷ０は閉じられている。この場合、第１電力供給経路２０－１と第２電力供給経路２０－２とは電気的に接続されて、第１電力供給経路２０－１にある電力源１００－１（電力変換装置１０１）の出力電力は、開閉器ＳＷ０を経由して、電力源１００－２（２次電池１０２）を含む第２電力供給経路２０－２に供給される。この時、電力源１００－２（２次電池１０２）は、電力源１００－１（電力変換装置１０１）の出力電力により充電される。

【0018】

第１電力供給経路２０－１又は第２電力供給経路２０－２が異常である場合、図２又は図３に示すように、開閉器ＳＷ０は開かれる。この場合、第１電力供給経路２０－１と第２電力供給経路２０－２とは、互いに独立した個別の電力供給経路として動作する。

【0019】

例えば、図２に示すように、電力源１００－１（電力変換装置１０１）で異常が発生した場合、第１電力供給経路２０－１は正常に動作しなくなるが、重要負荷４１には、ダイオードＯＲ経由で第２電力供給経路２０－２から電力が供給される。重要負荷４２のうちの一部４２－２には、第２電力供給経路２０－２から電力が供給される。重要負荷４１、４２－２は、それぞれ動作を継続することができる。

【0020】

例えば、図３に示すように、電力源１００－２（２次電池１０２）で異常が発生した場合、第２電力供給経路２０－２は正常に動作しなくなるが、重要負荷４１には、ダイオードＯＲ経由で第１電力供給経路２０－１から電力が供給される。重要負荷４２のうちの一部４２－１には、第１電力供給経路２０－１から電力が供給される。重要負荷４１、４２－１は、それぞれ動作を継続することができる。

【0021】

このように、本実施形態の電力供給網１は、従来であれば１つの電力供給経路に含まれる電力変換装置１０１及び２次電池１０２を、開閉器ＳＷ０を介して第１電力供給経路２０－１及び第２電力供給経路２０－２にそれぞれ接続する。これにより、本実施形態の電力供給網１は、正常時には１つの電力供給経路、異常時には独立した別々の電力供給経路として動作させることが可能となる。言い換えれば、本実施形態の電力供給網１は、電力変換装置１０１及び２次電池１０４を電力供給機能として正常時から単に冗長化するのではなく、異常時に電力供給機能が冗長化するよう電力供給経路を構成することができる。よって、本実施形態の電力供給網１は、電力供給機能の冗長性を簡易な構成によって実現し、故障時の動作継続性を確保することができる。

【0022】

特に、電力供給網１を搭載する電動車両では、電力供給機能の冗長性を簡易な構成によって実現し、故障時の動作継続性を確保することができるので、車両の信頼性を容易に向上させることができ、安全性を向上させることができる。

【0023】

なお、本実施形態において異常とは、以下のような故障モードを想定している。電力供給網１には、以下のような故障モードを検出可能なＥＣＵ及びセンサが設けられている。
＜電力源の異常＞
・過電圧：電力源から供給されるＥＣＵへの入力電圧が閾値よりも高い。
検出方法：電力源から供給されるＥＣＵへの入力電圧をＥＣＵの制御機能が計測することにより検出する。
・電圧低下：電力源から供給されるＥＣＵへの入力電圧が閾値よりも低い。
検出方法：電力源から供給されるＥＣＵへの入力電圧をＥＣＵの制御機能が計測することにより検出する。
＜電力源、電力供給経路、ＥＣＵの異常＞
・過電流：負荷に流れるＥＣＵからの出力電流が閾値よりも大きい。
検出方法：負荷に流れるＥＣＵからの出力電流をＥＣＵの電流センサが計測することにより検出する。または、負荷への出力電圧をＥＣＵの制御機能が計測する（出力電圧が閾値よりも低い）ことにより検出する。この場合、ＥＣＵの負荷への出力端子を抵抗でプルアップすることにより、電源遮断時にも負荷の状態が回復したかどうかを検出することができる。
・過熱：機器の温度が閾値よりも大きい。
検出方法：温度センサにより検出する。または、電流センサにより計測される電流値により推定する。

【0024】

［実施例２］
図４は、ブレーキ装置への第１電力供給経路２０－１及び第２電力供給経路２０－２の接続例を示す図である。図５は、ブレーキ装置への第１電力供給経路２０－１及び第２電力供給経路２０－２の接続例を示す図である。図６は、望ましくないブレーキ装置への第１電力供給経路２０－１及び第２電力供給経路２０－２の接続例を示す図である。

【0025】

第１電力供給経路２０－１及び第２電力供給経路２０－２をブレーキ装置に接続する際には、これらの電力供給経路の故障を共通要因とする共通要因故障（Common Cause Failure：ＣＣＦ）がブレーキ装置に発生しないように考慮する必要がある。ブレーキ装置の故障とは、ブレーキ力が全く発生できない故障モードを含む。更に、ブレーキ装置の故障とは、右車輪又は左車輪のみにブレーキ力を発生できるが、反対側の車輪にはブレーキ力を発生できない故障モード、いわゆる「片効き」が発生する故障モードを含む。

【0026】

図４は、２重化された電力供給経路を対角線上の車輪の電動ブレーキＥＣＵに接続した場合を示している。具体的には、第１電力供給経路２０－１は、右前の電動ブレーキＥＣＵ２００－７（重要負荷４２－１）と、左後の電動ブレーキＥＣＵ２００－１０（重要負荷４２－４）とに接続される。第２電力供給経路２０－２は、左前の電動ブレーキＥＣＵ２００－９（重要負荷４２－３）と、右後の電動ブレーキＥＣＵ２００－８（重要負荷４２－２）とに接続される。

【0027】

図４の接続例によれば、第１電力供給経路２０－１に故障が発生して電力供給ができなくなった場合には、右前の電動ブレーキＥＣＵ２００－７（重要負荷４２－１）と左後の電動ブレーキＥＣＵ２００－１０（重要負荷４２－４）とが動作しなくなり、ブレーキ力を発生できなくなる。しかしながら、第２電力供給経路２０－２が正常であれば、左前の電動ブレーキＥＣＵ２００－９（重要負荷４２－３）と右後の電動ブレーキＥＣＵ２００－８（重要負荷４２－２）とは正常に動作するので、「片効き」が発生することはない。また同様に、第２電力供給経路２０－２に故障が発生して電力供給ができなくなった場合には、左前の電動ブレーキＥＣＵ２００－９（重要負荷４２－３）と右後の電動ブレーキＥＣＵ２００－８（重要負荷４２－２）とが動作しなくなり、ブレーキ力を発生できなくなる。しかしながら、第１電力供給経路２０－１が正常であれば、右前の電動ブレーキＥＣＵ２００－７（重要負荷４２－１）と左後の電動ブレーキＥＣＵ２００－１０（重要負荷４２－４）とは正常に動作するため、「片効き」が発生することはない。

【0028】

図５は、２重化された電力供給経路をそれぞれ前又は後の左右両側の車輪の電動ブレーキＥＣＵに接続した場合を示している。具体的には、第１電力供給経路２０－１は、右前の電動ブレーキＥＣＵ２００－７（重要負荷４２－１）と左前の電動ブレーキＥＣＵ２００－９（重要負荷４２－３）とに接続される。第２電力供給経路２０－２は、右後の電動ブレーキＥＣＵ２００－８（重要負荷４２－２）と左後の電動ブレーキＥＣＵ２００－１０（重要負荷４２－４）とに接続される。

【0029】

図５の接続例によれば、第１電力供給経路２０－１に故障が発生して電力供給ができなくなった場合には、右前の電動ブレーキＥＣＵ２００－７（重要負荷４２－１）と左前の電動ブレーキＥＣＵ２００－９（重要負荷４２－３）とが動作しなくなり、ブレーキ力を発生できなくなる。しかしながら、第２電力供給経路２０－２が正常であれば、右後の電動ブレーキＥＣＵ２００－８（重要負荷４２－２）と左後の電動ブレーキＥＣＵ２００－１０（重要負荷４２－４）とは正常に動作するので、「片効き」が発生することはない。また同様に、第２電力供給経路２０－２に故障が発生して電力供給ができなくなった場合には、右後の電動ブレーキＥＣＵ２００－８（重要負荷４２－２）と左後の電動ブレーキＥＣＵ２００－１０（重要負荷４２－４）とが動作しなくなり、ブレーキ力を発生できなくなる。しかしながら、第１電力供給経路２０－１が正常であれば、右前の電動ブレーキＥＣＵ２００－７（重要負荷４２－１）と左前の電動ブレーキＥＣＵ２００－９（重要負荷４２－３）とは正常に動作するので、「片効き」が発生することはない。

【0030】

図６は、２重化された電力供給経路をそれぞれ右側、左側の電動ブレーキＥＣＵに接続した場合を示している。具体的には、第１電力供給経路２０－１は、右前の電動ブレーキＥＣＵ２００－７（重要負荷４２－１）と右後の電動ブレーキＥＣＵ２００－８（重要負荷４２－２）に接続される。第２電力供給経路２０－２は、左前の電動ブレーキＥＣＵ２００－９（重要負荷４２－３）と左後の電動ブレーキＥＣＵ２００－１０（重要負荷４２－４）とに接続される。

【0031】

図６の接続例によれば、第１電力供給経路２０－１に故障が発生して電力供給ができなくなった場合には、右前の電動ブレーキＥＣＵ２００－７（重要負荷４２－１）と右後の電動ブレーキＥＣＵ２００－８（重要負荷４２－２）とが動作しなくなるので、右車輪ではブレーキ力を発生できない「片効き」が発生する。また同様に、第２電力供給経路２０－２に故障が発生して電力供給ができなくなった場合には、左前の電動ブレーキＥＣＵ２００－９（重要負荷４２－３）と左後の電動ブレーキＥＣＵ２００－１０（重要負荷４２－４）とが動作しなくなるので、左車輪ではブレーキ力を発生できない「片効き」が発生する。すなわち、図６に示すように、冗長化された電力供給経路２０－１、２０－２が左右何れかの車輪の電動ブレーキＥＣＵのみに接続している場合には、電力供給経路２０－１、２０－２の何れかの故障により「片効き」が発生する。

【0032】

このように、実施例２の電力供給網１では、図４及び図５に示すように、第１電力供給経路２０－１及び第２電力供給経路２０－２のそれぞれが、車両の少なくとも１つの右車輪用のブレーキ装置と、車両の少なくとも１つの左車輪用のブレーキ装置とに接続される。これにより、実施例２の電力供給網１は、第１電力供給経路２０－１及び第２電力供給経路２０－２の何れかが故障しても、「片効き」の発生を防止することができるので、ブレーキ動作を継続することができる。よって、実施例２の電力供給網１は、電力供給機能の冗長性を簡易な構成によって実現し、故障時の動作継続性を確保することができる。

【0033】

なお、図５の接続例において、制動時には前輪には後輪よりも荷重が加わるので、より大きなブレーキ力を発生させることが考えられる。このため、第１電力供給経路２０－１の電源電圧を第２電力供給経路２０－２の電源電圧よりも高くしてもよい。例えば、第２電力供給経路２０－２は１２Ｖ、第１電力供給経路２０－１は２４／３６／４８Ｖとしてもよい。これにより、前輪ではより立ち上がりが早くより大きなブレーキ力を発生させることができる。

【0034】

また、図１４に示す実施例７において後述するように、右前の電動ブレーキＥＣＵ２００－７（重要負荷４２－１）と左前の電動ブレーキＥＣＵ２００－９（重要負荷４２－３）には、第１電力供給経路２０－１と第２電力供給経路２０－２とからダイオードＯＲを介して電力を供給することも可能である。これにより、第１電力供給経路２０－１及び第２電力供給経路２０－２の何れかが故障した場合でも、後輪よりも荷重が加わる前輪に設けられた右前の電動ブレーキＥＣＵ２００－７（重要負荷４２－１）と左前の電動ブレーキＥＣＵ２００－９（重要負荷４２－３）とを確実に動作させることが可能となる。

【0035】

図７は、４輪より多くの車輪を有する車両に搭載されたブレーキ装置への第１電力供給経路２０－１及び第２電力供給経路２０－２の接続例を示す図である。図８は、４輪より多くの車輪を有する車両に搭載されたブレーキ装置への第１電力供給経路２０－１及び第２電力供給経路２０－２の接続例を示す図である。

【0036】

図７及び図８に示す場合においても、全車輪のうちの少なくとも４輪について、図４及び図５に示すような電動ブレーキＥＣＵへの電力供給経路の接続方法を採用すればよい。すなわち、冗長化された電力供給経路２０－１、２０－２が必ず左右両側の少なくとも１輪以上（全車輪の半数が最適）の車輪の電動ブレーキＥＣＵに接続している場合には、電力供給経路２０－１、２０－２の何れかの故障により「片効き」が発生することはない。

【0037】

［実施例３］
図９は、インホイールモータへの第１電力供給経路２０－１及び第２電力供給経路２０－２の接続例を示す図である。図１０は、インホイールモータへの第１電力供給経路２０－１及び第２電力供給経路２０－２の接続例を示す図である。

【0038】

インホイールモータとは、電気自動車等に使われる車輪のハブ内部に装備された電気モータである。インホイールモータは、ホイールモータ、ハブモータ又はパワーホイールとも称される。インホイールモータは、必ずしもホイールの内部にモータ部分が入っていなくてもよく、ハブと一体化して同軸で繋がっていればインホイールモータと考えることができる。インホイールモータは、ホイール内部にモータとインバータとブレーキとを一体として搭載することも可能である。

【0039】

第１電力供給経路２０－１及び第２電力供給経路２０－２を、インホイールモータを含む電動駆動系に接続する際には、これらの電力供給経路の故障を共通要因とする共通要因故障（ＣＦＦ）が、電動駆動系に発生しないように考慮する必要がある。電動駆動系の故障とは、駆動力又は回生制動力を全く発生できない故障モードを含む。更に、電動駆動系の故障とは、右車輪又は左車輪のみが駆動力又は回生制動力を発生できるが、反対側の車輪では駆動力又は回生制動力を発生できない故障モード、いわゆる「片効き」が発生する故障モードを含む。

【0040】

図９及び図１０に示す場合においても、全車輪のうちの少なくとも４輪について、図４及び図５に示すような電動ブレーキＥＣＵへの電力供給経路の接続方法と同様の接続方法を採用すればよい。すなわち、冗長化された電力供給経路２０－１、２０－２が必ず左右両側の少なくとも１輪以上（全車輪の半数が最適）の車輪のインホイールモータに接続している場合には、電力供給経路２０－１、２０－２の何れかの故障により「片効き」が発生することはない。

【0041】

このように、実施例３の電力供給網１では、第１電力供給経路２０－１及び第２電力供給経路２０－２のそれぞれが、車両の少なくとも１つの右車輪用のインホイールモータと、車両の少なくとも１つの左車輪用のインホイールモータとに接続される。これにより、実施例３の電力供給網１は、第１電力供給経路２０－１及び第２電力供給経路２０－２の何れかが故障しても、「片効き」の発生を防止することができる。更に、実施例３の電力供給網１は、第１電力供給経路２０－１及び第２電力供給経路２０－２の何れかが故障し、左右の車輪の駆動及び制動のトルクに差（具体的には外側の車輪のトルクを内側の車輪のトルクよりも大きくする）を持たせて旋回し易くすることができる。これは、更にステアリングが故障しても、インホイールによって旋回可能であることを意味する。したがって、実施例３の電力供給網１は、第１電力供給経路２０－１及び第２電力供給経路２０－２の何れかが故障しても、ブレーキ動作及びステアリング動作を継続することができる。よって、実施例３の電力供給網１は、電力供給機能の冗長性を簡易な構成によって実現し、故障時の動作継続性を確保することができる。

【0042】

なお、図２２に示す実施例１２において後述するように、補機駆動用電源の故障時には、インホイールモータの一部をバックアップの電力源として活用することも可能である。

【0043】

［実施例４］
図１１は、車両後部の負荷が多い場合に好適な電力供給網１を示す図である。

【0044】

電力源１００－１（電力変換装置１０１）の出力電力は、ＥＣＵ２００－１を経由して第１電力供給経路２０－１に供給される。第１電力供給経路２０－１は、重要負荷４１－１であるステアリング装置（ステアリングＥＣＵ２００－５）と、重要負荷４１－２である自動運転制御装置（自動運転ＥＣＵ２００－６）とに、ダイオードＯＲを介して接続される。更に、第１電力供給経路２０－１は、重要負荷４２－１である右前の電動ブレーキＥＣＵ２００－７と、重要負荷４２－３である左前の電動ブレーキＥＣＵ２００－９とに接続される。更に、第１電力供給経路２０－１は、ＥＣＵ２００－３を介して、車両後部の負荷４０－１に接続される。更に、第１電力供給経路２０－１は、ＥＣＵ２００－１内の開閉器ＳＷ０を介して、第２電力供給経路２０－２に接続される。

【0045】

第２電力供給経路２０－２は、ＥＣＵ２００－２を経由して電力源１００－２（２次電池１０２）に接続される。更に、第２電力供給経路２０－２は、ＥＣＵ２００－４を介して、重要負荷４２－２である右後の電動ブレーキＥＣＵ２００－８と、重要負荷４２－４である左後の電動ブレーキＥＣＵ２００－１０とに接続される。更に、第２電力供給経路２０－２は、ＥＣＵ２００－４を介して、車両後部の負荷４０－ｎ１に接続される。

【0046】

第１電力供給経路２０－１及び第２電力供給経路２０－２が正常である場合、図１と同様に、開閉器ＳＷ０が閉じられる。第１電力供給経路２０－１にある電力源１００－１（電力変換装置１０１）の出力電力は、開閉器ＳＷ０を経由して、電力源１００－２（２次電池１０２）を含む第２電力供給経路２０－２に供給される。電力源１００－２（２次電池１０２）は、電力源１００－１（電力変換装置１０１）の出力電力により充電される。

【0047】

第１電力供給経路２０－１又は第２電力供給経路２０－２が異常である場合、図２及び図３と同様に、開閉器ＳＷ０は開かれる。第１電力供給経路２０－１と第２電力供給経路２０－２とは、互いに独立した個別の電力供給経路として動作する。

【0048】

このように、実施例４の電力供給網１は、第１電力供給経路２０－１及び第２電力供給経路２０－２のそれぞれが、車両のステアリング装置に接続される。これにより、実施例４の電力供給網１は、第１電力供給経路２０－１及び第２電力供給経路２０－２の何れかが故障しても、ステアリング動作を継続することができる。更に、実施例４の電力供給網１は、第１電力供給経路２０－１及び第２電力供給経路２０－２のそれぞれが、車両の自動運転制御装置に接続される。これにより、実施例４の電力供給網１は、第１電力供給経路２０－１及び第２電力供給経路２０－２の何れかが故障しても、自動運転の制御動作を継続することができる。よって、実施例４の電力供給網１は、電力供給機能の冗長性を簡易な構成によって実現し、故障時の動作継続性を確保することができる。

【0049】

［実施例５］
図１２は、車両後部の負荷が少ない場合に好適な電力供給網１を示す図である。

【0050】

図１１に示す実施例４では車両後部の負荷が多いので、ＥＣＵ２００－３及びＥＣＵ２００－４に車両後部の負荷４０－１～４０－ｎ１を接続していた。図１２に示す実施例５では、車両後部の負荷が少ないので、ＥＣＵ２００－４のみに車両後部の負荷４０－１～４０－ｎ２（ｎ１＞ｎ２）を接続している。その他は、図１１に示す実施例４と同様である。

【0051】

実施例５の電力供給網１は、車両後部の負荷が少ない比較的小型な車両においてＥＣＵ２００－３を省略できる分、電力分配を司るＥＣＵの数を減らせるので、車格に合わせてコストを下げることが可能となる。なお、車両後部のＥＣＵ２００－４は車両後部の左部ではなく中央部に設置するのが望ましい。

【0052】

［実施例６］
図１３は、２重化された電力供給経路が対角線上の車輪のブレーキ装置に接続される電力供給網１を示す図である。

【0053】

第１電力供給経路２０－１は、ＥＣＵ２００－１を経由して右前の電動ブレーキＥＣＵ２００－７（重要負荷４２－１）と、ＥＣＵ２００－３を経由して左後の電動ブレーキＥＣＵ２００－１０（重要負荷４２－４）とに接続される。第２電力供給経路２０－２は、ＥＣＵ２００－２を経由して左前の電動ブレーキＥＣＵ２００－９（重要負荷４２－３）と、ＥＣＵ２００－４を経由して右後の電動ブレーキＥＣＵ２００－８（重要負荷４２－２）とに接続される。

【0054】

実施例６の電力供給網１では、図４に示す実施例２と同様に、第１電力供給経路２０－１に故障が発生して電力供給ができなくなった場合には、右前の電動ブレーキＥＣＵ２００－７（重要負荷４２－１）と左後の電動ブレーキＥＣＵ２００－１０（重要負荷４２－４）とが動作しなくなり、ブレーキ力を発生できなくなる。しかしながら、第２電力供給経路２０－２が正常であれば、左前の電動ブレーキＥＣＵ２００－９（重要負荷４２－３）と右後の電動ブレーキＥＣＵ２００－８（重要負荷４２－２）とは正常に動作するので、「片効き」が発生することはない。また同様に、第２電力供給経路２０－２に故障が発生して電力供給ができなくなった場合には、左前の電動ブレーキＥＣＵ２００－９（重要負荷４２－３）と右後の電動ブレーキＥＣＵ２００－８（重要負荷４２－２）とが動作しなくなり、ブレーキ力を発生できなくなる。しかしながら、第１電力供給経路２０－１が正常であれば、右前の電動ブレーキＥＣＵ２００－７（重要負荷４２－１）と左後の電動ブレーキＥＣＵ２００－１０（重要負荷４２－４）とは正常に動作するので、「片効き」が発生することはない。

【0055】

したがって、実施例６の電力供給網１では、図４に示す実施例２と同様に、第１電力供給経路２０－１及び第２電力供給経路２０－２の何れかが故障しても、「片効き」の発生を防止することができるので、ブレーキ動作を継続することができる。よって、実施例６の電力供給網１は、電力供給機能の冗長性を簡易な構成によって実現し、故障時の動作継続性を確保することができる。

【0056】

［実施例７］
図１４は、前輪ブレーキ装置への電力供給を強化してダイオードにより２重化された電力供給網１を示す図である。

【0057】

右前の電動ブレーキＥＣＵ２００－７（重要負荷４２－１）は、ダイオードＯＲを介して、第１電力供給経路２０－１及び第２電力供給経路２０－２に接続される。左前の電動ブレーキＥＣＵ２００－９（重要負荷４２－３）は、ダイオードＯＲを介して、第１電力供給経路２０－１及び第２電力供給経路２０－２に接続される。右前の電動ブレーキＥＣＵ２００－７（重要負荷４２－１）、及び、左前の電動ブレーキＥＣＵ２００－９（重要負荷４２－３）のそれぞれには、第１電力供給経路２０－１からはＥＣＵ２００－１を経由して、第２電力供給経路２０－２からはＥＣＵ２００－２を経由して電力が供給される。

【0058】

これにより、実施例７の電力供給網１は、第１電力供給経路２０－１及び第２電力供給経路２０－２の何れかが故障しても、後輪よりも荷重が加わる前輪に設けられた右前の電動ブレーキＥＣＵ２００－７（重要負荷４２－１）と左前の電動ブレーキＥＣＵ２００－９（重要負荷４２－３）とを確実に動作させることが可能となる。よって、実施例７の電力供給網１は、電力供給機能の冗長性を簡易な構成によって実現し、故障時の動作継続性を確保することができる。

【0059】

［実施例８］
図１５は、ＥＣＵ２００－１、２００－２の構成を示す図である。

【0060】

ＥＣＵ２００－１は、電力源１００－１（電力変換装置１０１）からの電力を、スイッチＳＷ１１～ＳＷ１ｍ及び電流センサ（シャント抵抗）ｒｓ１１～ｒｓ１ｍを経由して、第１電力供給経路２０－１に供給する。更に、ＥＣＵ２００－１は、電力源１００－１（電力変換装置１０１）からの電力を、開閉器ＳＷ０及び電流センサ（シャント抵抗）ｒｓ０を経由して、ＥＣＵ２００－２に電力を供給する。

【0061】

ＥＣＵ２００－１は、制御機能２１０－１を有する。制御機能２１０－１は、入力電圧Ｖｉ１、及び、出力電圧Ｖｏ０、Ｖｏ１１～Ｖｏ１ｍを監視する。更に、制御機能２１０－１は、電流センサ（シャント抵抗）ｒｓ０、ｒｓ１１～ｒｓ１ｍによって出力電流Ｉ０、Ｉ１１～Ｉ１ｍを監視する。そして、制御機能２１０－１は、過電圧（入力電圧が閾値よりも高い）時、電圧低下（入力電圧が閾値よりも低い）時、過電流（出力電流が閾値よりも大きい、出力電圧が閾値よりも低い）時には、当該スイッチＳＷ１１～ＳＷ１ｍ及び開閉器ＳＷ０を開いて（オフにして）電流を遮断する。

【0062】

ＥＣＵ２００－２は、電力源１００－２（２次電池１０２）からの電力、及び、ＥＣＵ２００－１からの電力を、スイッチＳＷ２１～ＳＷ２ｎ及び電流センサ（シャント抵抗）ｒｓ２１～ｒｓ２ｎを経由して、第２電力供給経路２０－２に供給する。

【0063】

ＥＣＵ２００－２は、制御機能２１０－２を有する。制御機能２１０－２は、入力電圧Ｖｉ２、及び、出力電圧Ｖｏ２１～Ｖｏ２ｎを監視する。更に、制御機能２１０－２は、電流センサ（シャント抵抗）ｒｓ２１～ｒｓ２ｎによって出力電流Ｉ２１～Ｉ２ｎを監視する。そして、制御機能２１０－２は、過電圧（入力電圧が閾値よりも高い）時、電圧低下（入力電圧が閾値よりも低い）時、過電流（出力電流が閾値よりも大きい、出力電圧が閾値よりも低い）時には、当該スイッチＳＷ２１～ＳＷ２ｎを開いて（オフにして）電流を遮断する。

【0064】

また、ＥＣＵ２００－１及びＥＣＵ２００－２の何れにおいても、上記の過電圧、電圧低下及び過電流が検出されていない場合、ＥＣＵ２００－１の制御機能２１０－１は、開閉器ＳＷ０を閉じる（オンにする）。制御機能２１０－１は、第１電力供給経路２０－１と第２電力供給経路２０－２とを電気的に接続して電力源１００－１（電力変換装置１０１）からの電力により電力源１００－２（２次電池１０２）を充電することができる。

【0065】

ＥＣＵ２００－１及びＥＣＵ２００－２の何れかにおいて、上記の過電圧、電圧低下又は過電流が検出された場合、制御機能２１０－１は、開閉器ＳＷ０を開く（オフにする）。制御機能２１０－１は、第１電力供給経路２０－１と第２電力供給経路２０－２とを電気的に切り離して、それぞれを独立した電力供給経路として動作させることができる。

【0066】

［実施例９］
図１６は、ＥＣＵ２００－３内の制御機能２１０－３へ電力を供給する電力線５０－１、５０－２の接続例を示す図である。図１７は、ＥＣＵ２００－３内の制御機能２１０－３へ電力を供給する電力線５０－１、５０－２の接続例を示す図である。

【0067】

図１６では、ＥＣＵ２００－３に接続される負荷４０－１～４０－ｎへ電力を供給するために、電力線５０－１に加えて電力線５０－２が、ダイオードＯＲを介してＥＣＵ２００－３内の制御機能２１０－３に接続される。更に、ＥＣＵ２００－３から負荷４０－１～４０－ｎへの出力電力が流れる電力線に接続されるプルアップ抵抗Ｒｐｕに対して、電力線５０－１に加えて別の電力線５０－２が、ダイオードＯＲを介して接続される。図１６に示す電力線５０－１及び電力線５０－２のそれぞれは、第１電力供給経路２０－１の一部である。

【0068】

これにより、実施例９の電力供給網１では、負荷４０－１～４０－ｎにおいて過電流又は短絡が発生して電力線５０－１が遮断されても別の電力線５０－２によって制御機能２１０－３の動作を継続することができる。したがって、実施例９の電力供給網１では、制御機能２１０－３が負荷４０－１～４０－ｎのうちから過電流又は短絡が発生した負荷を特定し、当該負荷へのスイッチＳＷを遮断した後、電力線５０－１を再度開通させればよいので、復旧までの所要時間を短縮することができる。

【0069】

更に、実施例９の電力供給網１では、上記のプルアップ抵抗Ｒｐｕに対して、電力線５０－１に加えて別の電力線５０－２が電力を供給するので、より迅速に過電流又は短絡が発生した負荷を特定することができる。したがって、実施例９の電力供給網１は、復旧までの所要時間を更に短縮することができる。

【0070】

また、図１７に示すように、電力線５０－２は、電力線５０－１とは別のＥＣＵ２００－２から延びてＥＣＵ２００－３に接続されてもよい。これにより、電力線５０－１と電力線５０－２とが同時に故障することを防ぐことができる。図１７に示す電力線５０－１は第１電力供給経路２０－１の一部であり、図１７に示す電力線５０－２は第２電力供給経路２０－２の一部である。

【0071】

［実施例１０］
図１８は、電力変換装置１０３の構成を示す図である。図１９（ａ）は、図１８に示す電力変換装置１０３の通常時の動作例を示す図である。図１９（ｂ）は、図１８に示す電力変換装置１０３のＤＣ／ＤＣ動作時の動作例を示す図である。図１９（ｃ）は、図１８に示す電力変換装置１０３の高電圧インバータ１１０の１相が故障時の動作例を示す図である。

【0072】

実施例１０の電力供給網１は、図１に示す電力変換装置１０１とは異なる電力変換装置（ＤＣ／ＤＣコンバータ）１０３を備えてもよい。電力変換装置１０３は、主機駆動用電源に接続される第１インバータである高電圧インバータ（ＨＶ ＩＮＶ）１１０を備える。更に、電力変換装置１０３は、第１電力供給経路２０－１（又は第２電力供給経路２０－２）に接続される第２インバータである低電圧インバータ（ＬＶ ＩＮＶ）１３０を備える。更に、電力変換装置１０３は、モータ１５０を備える。モータ１５０は、駆動輪に機械的に接続され、駆動輪を回転させる。モータ１５０は、ジェネレータの機能を含む。

【0073】

モータ１５０は、第１インバータである高電圧インバータ１１０に接続される第１巻線である高電圧巻線１２０Ｕ、１２０Ｖ、１２０Ｗ、及び、第２インバータである低電圧インバータ１３０に接続される第２巻線である低電圧巻線１４０Ｕ、１４０Ｖ、１４０Ｗを有する。高電圧巻線１２０Ｕ、１２０Ｖ、１２０Ｗ、及び、低電圧巻線１４０Ｕ、１４０Ｖ、１４０Ｗは、図１８に示すようにＹ結線によって結線されていてもよいし、Δ結線によって結線されていてもよい。高電圧巻線１２０Ｕ、１２０Ｖ、１２０Ｗ、及び、低電圧巻線１４０Ｕ、１４０Ｖ、１４０Ｗは、印加される電圧に応じて巻数が異なるが、タップ付きの単一の巻線ではなく、それぞれが絶縁された巻線である。

【0074】

電力変換装置１０３は、電力変換装置１０３の上位制御装置からのトルク指令に応じて動作する。トルク指令は、モータ１５０から所望のトルクが出力されるよう、電力変換装置１０３の動作を制御する制御指令である。トルク指令は、第１インバータである高電圧インバータ１１０への制御指令である第１トルク指令と、第２インバータである低電圧インバータ１３０への制御指令である第２トルク指令と、を含む。電力変換装置１０３は、図１９（ａ）～図１９（ｃ）に示すように、少なくとも３つの動作モードによって動作する。

【0075】

通常時、電力変換装置１０３は、主機駆動用電源１００－０からの直流電力を交流電力に変換してモータ１５０を駆動する主機駆動用電力変換器として動作する。具体的には、電力変換装置１０３には、図１９（ａ）に示すように、モータ１５０に接続される駆動輪を所定回転数又は所定トルクによって回転させるためにモータ１５０が出力するべき所定トルク（「駆動トルク」とも称する）を指示する第１トルク指令が与えられる。電力変換装置１０３には、図１９（ａ）に示すように、第２トルク指令が与えられない（或いは、トルク値がゼロを指示する第２トルク指令が与えられる）。高電圧インバータ１１０は、第１トルク指令に応じて動作し、高電圧巻線１２０Ｕ、１２０Ｖ、１２０Ｗに交流電力を供給してモータ１５０を駆動する。低電圧インバータ１３０は、動作しない。これにより、電力変換装置１０３は、通常時、高電圧インバータ１１０のみが動作して、所定トルクを出力するようモータ１５０を駆動することができる。なお、電力変換装置１０３は、通常時において、車両が減速する場合にモータ１５０を回生制動させる動作を行うことができる。

【0076】

ＤＣ／ＤＣ動作時、電力変換装置１０３は、モータ１５０の高電圧巻線１２０Ｕ、１２０Ｖ、１２０Ｗ、及び、低電圧巻線１４０Ｕ、１４０Ｖ、１４０Ｗを利用して、高電圧から低電圧に変換するＤＣ／ＤＣコンバータとして動作する。具体的には、電力変換装置１０３には、図１９（ｂ）に示すように、モータ１５０を回生制動させる負の第２トルク指令が与えられる。更に、電力変換装置１０３には、モータ１５０が出力するべき所定トルクに、当該第２トルク指令分を加えた第１トルク指令が与えられる。高電圧インバータ１１０は、当該第１トルク指令に応じて動作し、高電圧巻線１２０Ｕ、１２０Ｖ、１２０Ｗに交流電力を供給してモータ１５０を駆動する。低電圧インバータ１３０は、当該第２トルク指令に応じて動作し、低電圧巻線１４０Ｕ、１４０Ｖ、１４０Ｗから交流電力を回収する。低電圧インバータ１３０は、回収された交流電力を直流電力に変換して、第１電力供給経路２０－１（又は第２電力供給経路２０－２）に供給する。これにより、電力変換装置１０３は、所定トルクを出力するようモータ１５０を駆動しながら、第２トルク指令分の電力を高電圧から低電圧への電力変換に利用することができる。

【0077】

高電圧インバータ１１０の１相が故障した時、高電圧インバータ１１０は、電気角によっては正常な他の２相のみでモータ１５０を駆動できないので、モータ１５０の起動又は力行が不能となる。特に、モータ１５０が起動不能な電気角で停止してしまうと、高電圧インバータ１１０は、モータ１５０が起動できなくなる。

【0078】

高電圧インバータ１１０の１相が故障した時、電力変換装置１０３は、モータ１５０の起動又は力行が不能となる範囲の電気角が到来するタイミングにおいて、低電圧インバータ１３０によってモータ１５０を駆動するよう動作する。具体的には、電力変換装置１０３には、図１９（ｃ）に示すように、モータ１５０が出力するべき所定トルクを指示する第１トルク指令が与えられる。更に、電力変換装置１０３には、起動又は力行が不能となる範囲の電気角が到来するタイミングにおいてモータ１５０が出力するべき所定トルクを指示し、当該タイミング以外においてトルク値がゼロを指示する第２トルク指令が与えられる。これにより、電力変換装置１０３は、高電圧インバータ１１０の１相が故障してモータ１５０の起動又は力行が不能となる範囲の電気角が到来しても、モータ１５０の起動又は力行の動作を継続することができる。

【0079】

このように、実施例１０の電力供給網１は、モータ１５０を含む電動駆動系の故障時の動作継続性を実現することができる。特に、実施例１０の電力供給網１は、図１９（ｂ）及び図１９（ｃ）を用いて説明したように、通常のＤＣ／ＤＣコンバータの故障に対応した冗長な電力変換装置として電力変換装置１０３を使用することができる。これにより、実施例１０の電力供給網１は、電動駆動系の故障時の動作継続性だけでなく、電力変換装置（ＤＣ／ＤＣコンバータ）の故障時の動作継続性も確保することができる。よって、実施例１０の電力供給網１は、電力供給機能の冗長性を簡易な構成によって実現し、故障時の動作継続性を確保することができる。

【0080】

なお、実施例１０の変形例として、低電圧インバータ１３０（第２インバータ）は、第２電力供給経路２０－２（又は第１電力供給経路２０－１）を介して補機駆動用電源に接続されてもよい。すなわち、実施例１０の変形例に係る電力変換装置１０３は、主機駆動用電源に接続される高電圧インバータ１１０（第１インバータ）と、補機駆動用電源に接続される低電圧インバータ１３０（第２インバータ）と、モータ１５０と、を備えていてもよい。そして、実施例１０の変形例に係る電力変換装置１０３は、上記の図１９（ａ）～図１９（ｃ）を用いて説明したような動作モードによって動作してもよい。これにより、実施例１０の変形例に係る電力供給網１においても、通常のＤＣ／ＤＣコンバータの故障に対応した冗長な電力変換装置として電力変換装置１０３を使用することができ、電動駆動系の故障時の動作継続性だけでなく、電力変換装置（ＤＣ／ＤＣコンバータ）の故障時の動作継続性も確保することができる。よって、実施例１０の変形例に係る電力供給網１は、電力供給機能の冗長性を簡易な構成によって実現し、故障時の動作継続性を確保することができる。

【0081】

［実施例１１］
図２０は、第１電力供給経路２０－１の電力源１００－１として図１８に示す電力変換装置１０３を有する電力供給網１を示す図である。図２１は、第２電力供給経路２０－２の電力源１００－２として図１８に示す電力変換装置１０３を有する電力供給網１を示す図である。

【0082】

図２０に示す実施例１１の電力供給網１は、図１１に示す実施例４の電力供給網１が備える通常の電力変換装置１０１の代わりに、図１８に示す電力変換装置１０３を備えている。これにより、図２０に示す実施例１１の電力供給網１は、通常の電力変換装置１０１を不要とすることができると共に、モータ１５０を含む電動駆動系の故障時の動作継続性を確保することができる。

【0083】

図２１に示す実施例１１の電力供給網１は、図１１に示す実施例４の電力供給網１が備える２次電池１０２の代わりに、図１８に示す電力変換装置１０３を備えている。これにより、図２１に示す実施例１１の電力供給網１は、電力供給経路２０－１、２０－２の異常時に、第１電力供給経路２０－１は電力変換装置１０１を電力源１００－１とし、第２電力供給経路２０－２は電力変換装置１０３を電力源１００－２として、それぞれを独立した冗長な電力供給経路として動作させることができる。更に、図２１に示す実施例１１の電力供給網１は、２次電池１０２を充電する必要がないので、開閉器ＳＷ０は常時開くか、不要とすることができる。

【0084】

［実施例１２］
図２２は、インホイールモータの一部が補機駆動用の電力源として使用される電力供給網１を示す図である。

【0085】

実施例１２の電力供給網１では、補機駆動用電源の故障時に、インホイールモータの一部をバックアップの補機駆動用の電力源として活用する。但し、駆動トルクの左右のバランスの見地から、左右において同じ車輪数のインホイールモータを補機駆動用の電力源として活用するのが望ましい。

【0086】

実施例１２の電力供給網１では、インホイールモータの一部が、補機駆動用電源（例えば１２／２４／３６／４８Ｖ系）に接続される第２電力供給経路２０－２（又は第１電力供給経路２０－１）に接続される。他のインホイールモータが、主機駆動用電源（数百Ｖ系）に接続される。

【0087】

実施例１２の電力供給網１では、走行中に補機駆動用電源が異常となった場合には、次のように動作する。すなわち、補機駆動用電源に接続される第２電力供給経路２０－２（又は第１電力供給経路２０－１）に接続されるインホイールモータには、当該インホイールモータを回生制動させる負の第２トルク指令が与えられる。補機駆動用電源に接続される当該インホイールモータは、当該第２トルク指令に応じて動作する。主機駆動用電源に接続されるインホイールモータには、所定トルクに当該第２トルク指令分を加えた第１トルク指令が与えられる。主機駆動用電源に接続される当該インホイールモータは、当該第１トルク指令に応じて動作する。これにより、補機駆動用電源に接続される第２電力供給経路２０－２（又は第１電力供給経路２０－１）に接続されるインホイールモータは、回生制動による電力を発生させ、第２電力供給経路２０－２（又は第１電力供給経路２０－１）に供給することができる。

【0088】

更に、図２２を用いて具体的に説明すると、右前のインホイールモータ２００’－７（重要負荷４２’－１）と左前のインホイールモータ２００’－９（重要負荷４２’－３）とは、第２電力供給経路２０－２に接続される。図２２に示す実施例１２の電力供給網１は、電力供給経路２０－１、２０－２の異常時に、第１電力供給経路２０－１は電力変換装置１０１を電力源１００－１とし、第２電力供給経路２０－２は右前のインホイールモータ２００’－７と左前のインホイールモータ２００’－９とを電力源として、それぞれを独立した冗長な電力供給経路として動作させることができる。これにより、実施例１２の電力供給網１は、補機駆動用電源の故障時の動作継続性を確保することができる。よって、実施例１２の電力供給網１は、電力供給機能の冗長性を簡易な構成によって実現し、故障時の動作継続性を確保することができる。

【0089】

なお、図２２では、右前のインホイールモータ２００’－７（重要負荷４２’－１）と左前のインホイールモータ２００’－９（重要負荷４２’－３）とを第２電力供給経路２０－２に接続した。しかしながら、実施例１２の電力供給網１は、任意のインホイールモータを第２電力供給経路２０－２（又は第１電力供給経路２０－１）に接続することができる。

【0090】

また、図１８に示す実施例１０の電力供給網１では、高電圧巻線１２０Ｕ、１２０Ｖ、１２０Ｗと低電圧巻線１４０Ｕ、１４０Ｖ、１４０Ｗとが電磁的に結合しているので、停車時（モータ１５０の静止時）であっても、電力を供給することが可能である。しかしながら、実施例１２の電力供給網１では、主機駆動用電源に接続されるインホイールモータと補機駆動用電源に接続されるインホイールモータとの間は、路面を介して機械的に結合されているだけなので、車両が走行していないと電力を供給することができない。したがって、実施例１２の電力供給網１では、補機駆動用電源に接続されるインホイールモータから停車時にも電力を供給可能とするために２次電池を併用することも考えられる。

【0091】

また、図２１に示す実施例１１及び図２２に示す実施例１２の電力供給網１では、補機駆動用の電力源として２次電池１０２を不要とすることができる。但し、通常は、主機駆動用高電圧２次電池は、車両を使用しないときには安全のために高電圧コンタクタを開いて、車両を使用するときには補機駆動用電源によって高電圧コンタクタを閉じることが多い。このような場合、補機駆動用の電力源として２次電池１０２の代わりに、２次電池１０２より小規模な電源であって、高電圧コンタクタを開閉するために必要な電力を供給可能な電源を用意すればよい。

【0092】

［その他］
なお、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記の実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、或る実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、或る実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。

【0093】

また、上記の各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路にて設計する等によりハードウェアによって実現してもよい。また、上記の各構成、機能等は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアによって実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テープ、ファイル等の情報は、メモリや、ハードディスク、ＳＳＤ（solid state drive）等の記録装置、又は、ＩＣカード、ＳＤカード、ＤＶＤ等の記録媒体に置くことができる。

【0094】

また、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。

【符号の説明】

【0095】

１…電力供給網、２０－１…第１電力供給経路、２０－２…第２電力供給経路、４０－１～４０－ｎ２、４１－１、４１－２、４２－１～４２－ｎ＋１、４２’－１～４２’－ｎ＋１…負荷、１００－０…主機駆動用電源、１０１、１０３…電力変換装置、１０２…２次電池、１１０…高電圧インバータ（第１インバータ）、１２０Ｕ、１２０Ｖ、１２０Ｗ…高電圧巻線（第１巻線）、１３０…低電圧インバータ（第２インバータ）、１４０Ｕ、１４０Ｖ、１４０Ｗ…低電圧巻線（第２巻線）、１５０…モータ、２００－５…ステアリングＥＣＵ（ステアリング装置）、２００－６…自動運転ＥＣＵ（自動運転制御装置）、２００－７～２００－ｍ＋１…電動ブレーキＥＣＵ（ブレーキ装置）、２００’－７～２００’－ｍ＋１…インホイールモータ、ＳＷ０…開閉器

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】