CN100514825C - 能够抑制过电流的负载驱动器 - Google Patents

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Abstract

控制装置(30)确定电动发电机(MG)是否被控制于PWM控制模式、过调制控制模式或矩形波控制模式。如果当电动发电机(MG)被控制于矩形波控制模式时发出由升压变换器(11)进行升压操作的指令，则控制装置(30)通过将控制模式切换为过调制控制模式或PWM控制模式来控制逆变器(20)以驱动电动发电机(MG)。进一步，控制装置(30)通过抑制扭矩指令值(TR)的增加来控制逆变器(20)以驱动电动发电机(MG)。

Description

能够抑制过电流的负载驱动器
技术领域
本发明涉及一种负载驱动器，具体而言涉及一种能够抑制过电流的负载驱动器。
背景技术
混合动力车和电动车作为环保型车，已引起人们的极大兴趣。混合动力车现已部分地商业化。
混合动力车除了常规的发动机之外，还具有作为其动力源的DC(直流)电源、逆变器以及由逆变器驱动的电机。更具体地说，驱动发动机以确保动力源并且利用所述逆变器将来自DC电源的DC电压变换为AC(交流)电压以用于转动电机，从而也保障了动力源。电动车是指具有作为其动力源的DC电源、逆变器和由逆变器驱动的电机的车辆。
关于混合动力和电动车，已提出了利用升压变换器来升高来自所述电源的DC电压，并将升高的DC电压变换到用于驱动所述电机的AC电压。
日本专利公开2000-333465公开了一种具有变换器的系统，其中所述变换器可变地改变到用于驱动电机的逆变器的输入电压。根据到所述逆变器的输入电压和用于控制电机所需的电压，电机的控制模式被从脉冲宽度调制控制模式(PWM控制模式)切换到矩形波控制模式。
然而，当来自电源的DC电压被升高并且然后被提供给所述逆变器时，如果在矩形波控制模式下驱动所述电机，则从电源得到的电流量将增加，导致产生过电流的问题。
发明内容
由此，本发明的目的在于提供一种能够抑制过电流的负载驱动器。
根据本发明，负载驱动器包括逆变器、电压变换器和控制装置。逆变器驱动负载。电压变换器在电源和所述逆变器之间进行电压变换。当所述负载的控制模式为矩形波控制模式时，在接收到由所述电压变换器进行升压操作的指令后，控制装置通过改变所述负载的控制模式来控制所述逆变器以驱动所述负载。
优选地，所述控制装置通过将所述控制模式改变为脉冲宽度调制控制模式来控制所述逆变器以驱动所述负载。
优选地，所述控制装置通过进一步抑制扭矩指令值的增加来控制所述逆变器以驱动所述负载。
利用本发明的负载驱动器，当发出了由所述电压变换器进行所述升压操作的指令而所述负载的控制模式为所述矩形波控制模式时，所述控制装置通过将所述控制模式改变为除了所述矩形波控制模式以外的过调制控制模式或所述PWM控制模式来控制所述逆变器以驱动所述负载。
依据本发明，从所述电源得到电流量可被减小，并且流入所述负载驱动器的过电流也能被抑制。
进一步，依据本发明，负载驱动器包括逆变器、电压变换器和控制装置。逆变器驱动负载。电压变换器在电源和所述逆变器之间进行电压变换。当所述负载的控制模式为矩形波控制模式时，在接收到由所述电压变换器进行升压操作的指令后，控制装置通过抑制扭矩指令值的增加来控制所述逆变器以驱动所述负载。
利用本发明的负载驱动器，当发出了由所述电压变换器进行升压操作的指令而所述负载的控制模式为所述矩形波控制模式时，所述控制装置通过抑制所述扭矩指令值的增加来控制所述逆变器以驱动所述负载。
根据本发明，从所述电源得到电流量可被减小，并且流入所述负载驱动器的过电流也能被抑制。
此外，根据本发明，负载驱动器包括逆变器、电压变换器和控制装置。逆变器驱动负载。电压变换器在电源和所述逆变器之间进行电压变换。当所述电压变换器进行升压操作时，所述控制装置以所述矩形波控制模式之外的控制模式控制所述逆变器以驱动所述负载。
利用本发明的负载驱动器，在所述电压变换器进行所述升压操作时，所述控制装置禁止所述负载在所述矩形波控制模式下被驱动。
根据本发明，即使在从发出所述进行升压操作指令到升压操作实际开始的时段中发生延迟情况下，从电源得到电流量仍可被减小，并且流入负载驱动器的过电流也能被抑制。
附图说明
图1是根据本发明实施例的负载驱动器的示意框图；
图2是功能框图，其示出了在图1所示控制装置的功能中与升压变换器和逆变器的控制有关的功能；
图3是图2所示的逆变器控制装置的功能框图；
图4是图2所示的变换器控制装置的功能框图；
图5是示图，其示出了逆变器输出电压与电机转数之间的关系；
图6是电压指令值、扭矩指令值和控制模式的时间图；
图7是电压指令值、扭矩指令值和控制模式的另一个时间图；
图8是电压指令值、扭矩指令值和控制模式的再一个时间图。
具体实施方式
以下将参照附图对本发明的实施例进行详细描述。附图中相同的组成部分由相同的字符表示，对其的描述在此将不再重复。
图1是根据本发明实施例的负载驱动器的示意框图。参照图1，本实施例的负载驱动器100包括DC电源B、系统继电器SR1和SR2、电压传感器10和16、升压变换器11、电容器12、逆变器20、电流传感器24以及控制装置30。
升压变换器11包括电抗器L1、NPN晶体管Q1和Q2、以及二极管D1和D2。电抗器L1的一端连接到DC电源B的电源线，另一端连接到NPN晶体管Q1和Q2之间的中间点，即NPN晶体管Q1的发射极和NPN晶体管Q2的集电极之间的中间点。
NPN晶体管Q1和Q2串联连接在逆变器20的电源线和地线之间。NPN晶体管Q1的集电极与电源线相连，其发射极与NPN晶体管Q2的集电极相连。NPN晶体管Q2的发射极与地线相连。
另外，在NPN晶体管Q1和Q2各自的集电极和发射极之间，提供了二极管D1和D2，用于使电流从各发射极流向各集电极。
逆变器20由U相臂21、V相臂22和W相臂23构成。U相臂21、V相臂22和W相臂23被并联地置于电源线和地线之间。
U相臂21由串联连接的NPN晶体管Q3和Q4构成，V相臂22由串联连接的NPN晶体管Q5和Q6构成、W相臂23由串联连接的NPN晶体管Q7和Q8构成。在NPN晶体管Q3-Q8各自的集电极和发射极之间连接有二极管D3-D8，用于使电流从各发射极流向各集电极。
每个相臂的中间点均连接到电动发电机MG的每相线圈的端点。具体地，电动发电机MG为三相永磁电机，分别配置有U、V和W三相线圈。U相线圈的一端、V相线圈的一端和W相线圈的一端连接在共同中央连接点上，而U相线圈的另一端连接到NPN晶体管Q3和Q4之间的中间点，V相线圈的另一端连接到NPN晶体管Q5和Q6之间的中间点，且W相线圈的另一端连接到NPN晶体管Q7和Q8之间的中间点。
DC电源B由二次电池或可充电电池，例如，镍氢电池或锂电池构成。DC电源B经由系统继电器SR1和SR2为升压变换器11提供DC电压。
响应于来自控制装置30的信号SE开启/关闭系统继电器SR1和SR2。
电压传感器10检测从DC电源B输出的DC电压Vb，并将检测到的DC电压Vb输出到控制装置30。
基于来自控制装置30的信号PWMU，升压变换器11升高从DC电源B输出的DC电压，并将升高的DC电压提供给电容器12。进一步，基于来自控制装置30的信号PWMD，升压变换器11降低从逆变器20提供的DC电压，并将降低后的DC电压提供给DC电源B。
电容器12平滑从升压变换器11提供的DC电压，并将平滑后的DC电压提供给逆变器20。
电压传感器16检测电容器12的端对端电压，以将检测到的电压Vm输出到控制装置30。
基于来自控制装置30的信号PWMI，逆变器20将经由电容器12从升压变换器11供给的DC电压变换为AC电压，以驱动电动发电机MG。进一步，基于来自控制装置30的信号PWMC，逆变器20将由电动发电机MG产生的AC电压变换为DC电压，以将得到的DC电压经由电容器12提供给升压变换器11。
电流传感器24检测流经电动发电机MG的电机电流MCRT，以将检测到的电机电流MCRT输出到控制装置30。
控制装置30基于来自电压传感器10的DC电压Vb、来自电压传感器16的电压Vm以及来自设置在负载驱动器100外部的ECU(电子控制单元)的电机转数(电机的旋转数目)MRN和扭矩指令值TR，根据此后描述的方法，生成信号PWMU或信号PWMD，并将所产生的信号PWMU或PWMD输出到升压变换器11。
进一步，控制装置30基于来自电压传感器16的电压Vm、来自电流传感器24的电机电流MCRT以及来自外部ECU的扭矩指令值TR，根据此后描述的方法，生成信号PWMI或信号PMWC，并将所生成的信号PWMI或PMWC输出到逆变器20。
信号PWMI是用于驱动处于动力模式，即电动机模式的电动发电机MG的控制信号，而信号PWMC是用于驱动处于再生模式，即电力发电机模式的电动发电机MG的控制信号。
在生成信号PWMI时，控制装置30利用此后描述的方法确定电动发电机MG的控制模式是否为脉冲宽度调制控制模式(下文称为“PWM控制模式”)、过调制控制模式或矩形波控制模式。如果当发出了由升压变换器11进行升压操作的指令时，控制装置30确定电动发电机MG的控制模式为矩形波控制模式，则控制装置30通过将电动发电机MG的控制模式切换为过调制控制模式或PWM控制模式来控制逆变器20以驱动电动发电机MG。
信号PWMI包括信号PWMI_P、信号PWMI_M和信号PWMI_K。信号PWMI_P是用于驱动PWM控制模式下的电动发电机MG的控制信号，信号PWMI_M是用于驱动过调制控制模式下的电动发电机MG的控制信号，以及信号PWMI_K是用于驱动矩形波控制模式下的电动发电机MG的控制信号。
因此，如果当控制装置30输出信号PWMI_K到逆变器20时，发出由升压变换器11进行升压操作的指令，则控制装置30生成信号PWMI_P或信号PWMI_M并输出所生成的信号到逆变器20。
进一步，当升压变换器11进行升压操作时，控制装置30禁止电动发电机MG在矩形波控制模式下被驱动。换言之，当升压变换器11进行升压操作时，控制装置30将信号PWMI_P或信号PWMI_M输出到逆变器20，以控制逆变器20在PWM控制模式或过调制模式下驱动电动发电机MG。
图2是功能框图，其示出了在图1所示的控制装置30的功能中与升压变换器11和逆变器20的控制有关的功能。参照图2，控制装置30包括逆变器控制装置301和变换器控制装置302。逆变器控制装置301基于扭矩指令值TR、电机电流MCRT和电压Vm(对应于到逆变器20的“逆变器输入电压”，此后相同)，根据此后描述的方法，产生信号PWMI或信号PWMC，以将产生的信号输出到逆变器20的NPN晶体管Q3-Q8。
如果逆变器控制装置301接收来自变换器控制装置302的信号UP并确定电动发电机MG的控制模式为矩形波控制模式，逆变器控制装置301产生信号PWMI_P或信号PWMI_M，以将产生的信号输出到逆变器20的NPN晶体管Q3-Q8。
进一步，无论电动发电机MG的控制模式为何，如果逆变器控制装置301接收来自变换器控制装置302的信号UP，逆变器控制装置301产生信号PWMI_P或信号PWMI_M，以将产生的信号输出到逆变器20的NPN晶体管Q3-Q8。
变换器控制装置302基于扭矩指令值TR和电机转数MRN来确定是否发出由升压变换器11进行升压操作的指令。
然后，如果变换器控制装置302确定发出由升压变换器11进行升压操作的指令，则变换器控制装置302产生信号UP并将产生的信号输出到逆变器控制装置301。
进一步，基于扭矩指令值TR、电机转数MRN、DC电压Vb和电压Vm，变换器控制装置302根据此后描述的方法，产生信号PWMU或信号PWMD，以将产生的信号输出到升压变换器11的NPN晶体管Q1和Q2。
图3是图2所示的逆变器控制装置301的功能框图。参照图3，逆变器控制装置301包括用于电机控制的相电压计算单元(下文称为相电压计算单元)31，逆变器PWM信号变换单元32和电机控制单元36。
相电压计算单元31接收来自电压传感器16的将被输入到逆变器20的逆变器输入电压Vm，接收来自电流传感器24的流经电动发电机MG每一相的电机电流MCRT以及接收来自外部ECU的扭矩指令值TR。基于这些输入信号，相电压计算单元31计算将被应用于电动发电机MG每相线圈的电压Vac，以将得到的电压Vac输出到逆变器PWM信号变换单元32和电机控制单元36。
基于由相电压计算单元31计算并提供的电压Vac，逆变器PWM信号变换单元32产生用于实际开启/关闭逆变器20的NPN晶体管Q3-Q8的每一个的信号PWMI或信号PWMC，以将产生的信号PWMI或PWMC输出到NPN晶体管Q3-Q8的每一个。
更具体地，逆变器PWM信号变换单元32接收来自电机控制单元36的信号EXC，以基于从相电压计算单元31得到的电压Vac产生信号PWMI_P或信号PWML_M，并将产生的信号输出到NPN晶体管Q3-Q8。如果逆变器PWM信号变换单元32未接收来自电机控制单元36的信号EXC，那么逆变器PWM信号变换单元32基于由相电压计算单元31计算并提供的电压Vac，产生信号PWMI_P、信号PWMI_M和信号PWMI_K中的一个，并将产生的信号输出到NPN晶体管Q3-Q8。
因此，控制NPN晶体管Q3-Q8的开关，从而以电动发电机MG根据指令输出扭矩的方式来控制流向电动发电机MG的每一相的电流。这样，可以控制电机驱动电流，并且根据扭矩指令值TR输出电机扭矩。
如果电动发电机MG的控制模式为矩形波控制模式并且升压变换器11正在进行升压操作，NPN晶体管Q3-Q8通过将控制模式切换为PWM控制模式或过调制控制模式来驱动电动发电机MG。
进一步，当升压变换器11正在进行升压操作时，即使“电压利用率”增加，NPN晶体管Q3-Q8也在PWM控制模式或过调制控制模式下驱动电动发电机MG。
电机控制单元36接收来自相电压计算单元31的将应用于电动发电机MG的电压Vac并接收来自电压传感器16的电压Vm。然后，电机控制单元36通过将电压Vac除以电压Vm来计算电压利用率k。
基于计算的电压利用率k，电机控制单元36确定电动发电机MG的控制模式是否为PWM控制模式、过调制控制模式或矩形波控制模式。
更具体地，如果电压利用率k为0.61，则电机控制单元36确定电动发电机MG的控制模式为PWM控制模式。如果电压利用率k为0.75，则电机控制单元36确定电动发电机MG的控制模式为过调制控制模式。如果电压利用率k为0.78，则电机控制单元36确定电动发电机MG的控制模式为矩形波控制模式。
因此，如果当接收到来自变换器控制装置302的信号UP时，电机控制单元36确定电动发电机MG的控制模式为矩形波控制模式，则电机控制单元36产生信号EXC并将所产生的信号输出到逆变器PWM信号变换单元32。如果电机控制单元36确定电动发电机MG的控制模式为PWM控制模式或过调制控制模式，则即使电机控制单元36接收到来自变换器控制装置302的信号UP，其也不产生信号EXC。
进一步，无论电动发电机MG的控制模式为何，如果电机控制单元36接收到来自变换器控制装置302的信号UP，则其产生信号EXC以将产生的信号输出到逆变器PWM信号变换单元32。
从扭矩指令值TR与电机转数MRN之间的关系来确定电动发电机MG的工作模式是动力(电动机)模式还是再生(电力发电机)模式。在此假定直角坐标系的水平或x轴指示电机转数MRN，其垂直或v轴指示扭矩指令值TR。那么，如果相关的扭矩指令值TR和电机转数MRN位于第一或第二象限，则电动发电机MG的工作模式为动力模式。如果相关的扭矩指令值TR和电机转数MRN位于第三或第四象限，则电动发电机MG的工作模式为再生模式。
因此，如果逆变器控制装置301接收到正的扭矩指令值TR，则其产生用于驱动作为驱动电机的电动发电机MG的信号PWMI(包括信号PWMI_P、信号PWMI_M和信号PWMI_K)，以将产生的信号输出到NPN晶体管Q3-Q8，并且如果其接收到负的扭矩指令值TR，则其产生用于在再生模式下驱动电动发电机MG的信号PWMC，以将产生的信号输出到NPN晶体管Q3-Q8。
图4是图2所示的变换器控制装置302的功能框图。参照图4，变换器控制装置302包括电压指令计算单元33、变换器占空比计算单元34和变换器PWM信号变换单元35。
电压指令计算单元33基于来自外部ECU的扭矩指令值TR和电机转数MRN，计算逆变器输入电压的最佳值(目标值)，即升压变换器11的电压指令值Vdc_com。然后，电压指令计算单元33基于计算得到的电压指令值Vdc_com来确定是否发出由升压变换器11进行升压操作的指令。
更具体地，电压指令计算单元33确定计算得到的电压指令值Vdc_com是否大于上一次计算得到的电压指令值，以确定是否发出由升压变换器11进行升压操作的指令。然后，如果电压指令计算单元33确定发出由升压变换器11进行升压操作的指令，电压指令计算单元33产生信号UP，以将该信号输出到逆变器控制装置301并将计算得到的电压指令值Vdc_com输出到变换器占空比计算单元34。
基于来自电压指令计算单元33的电压指令值Vdc_com、来自电压传感器10的DC电压Vb和来自电压传感器16的DC电压Vm，变换器占空比计算单元34计算用于将电压Vm设置为电压指令值Vdc_com的占空比，并所述计算的占空比输出到变换器PWM信号变换单元35。
变换器PWM信号变换单元35基于来自变换器占空比计算单元34的占空比产生用于开启/关闭升压变换器11的NPN晶体管Q1和Q2的信号PWMU或信号PWMD，并将产生的信号PWMU或PWMD输出到升压变换器11的NPN晶体管Q1和Q2。
可增加升压变换器11的NPN晶体管Q2(图1中位置较下的一个)的占空比，以增加电抗器L1的蓄电量，获得较高的电压输出。相反，如果位于上方的NPN晶体管Q1的占空比增加，则电源线上的电压降低。因此，通过控制NPN晶体管Q1和Q2的占空比，电源线上的电压是可控的，从而使得电压可被设置为至少为DC电源B的输出电压的任意电压。
图5示出了逆变器的输出电压Vac与电机转数之间的关系。参照图5，逆变器20的输出电压Vac与电机转数MRN之间的关系可由曲线k1表示。对于电机转数MRN从0到MRN2的范围，输出电压Vac正比于电机转数MRN增加，并且对于电机转数MRN至少为MRN2时，输出电压Vac为恒定。
曲线k1可被划分为电机转数为0-MRN1的区域RGE1、电机转数为MRN1-MRN2的区域RGE2和电机转数至少为MRN2的区域RGE3。
如果相关的输出电压Vac和电机转数MRN被包含于区域RGE1中，则电动发电机MG的控制模式为PWM控制模式。如果相关的输出电压Vac与电机转数MRN被包含于区域RGE2中，则电动发电机MG的控制模式为过调制控制模式。如果相关的输出电压Vac与电机转数MRN被包含于区域RGE3中，则电动发电机MG的控制模式为矩形波控制模式。
电机控制单元36利用等式：Vac＝Vm×k，并变化电压利用率k，例如使k为0.61、0.75和0.78，以计算输出电压Vac(Vac(0.61)，Vac(0.75)，Vac(0.78))。取值为0.61的电压利用率k(k＝0.61)是电动发电机MG的控制模式为PWM控制模式时的电压利用率。取值为0.75的电压利用率k(k＝0.75)是电动发电机MG的控制模式为过调制控制模式时的电压利用率。取值为0.78的电压利用率k(k＝0.78)是电动发电机MG的控制模式为矩形波控制模式时的电压利用率。然后，电机控制单元36确定三个计算得到的输出电压Vac中的哪一个与电机转数MRN相关，该关系呈现在曲线k1上。
如果相关的输出电压Vac(0.61)和电机转数MRN呈现在曲线k1上，即相关的输出电压Vac(0.61)和电机转数MRN位于区域RGN1中，电机控制单元36确定电动发电机MG的控制模式为PMW控制模式。如果相关的输出电压Vac(0.75)和电机转数MRN呈现在曲线k1上，即相关的输出电压Vac(0.75)和电机转数MRN位于区域RGN2中，电机控制单元36确定电动发电机MG的控制模式为过调制控制模式。如果相关的输出电压Vac(0.78)和电机转数MRN呈现在曲线k1上，即相关的输出电压Vac(0.78)和电机转数MRN位于区域RGN3中，电机控制单元36确定电动发电机MG的控制模式为矩形波控制模式。
电机控制单元36将曲线k1保存为映象(map)，并且参照该映象基于输出电压Vac和电机转数MRN确定电动发电机MG的控制模式。
因而，当电动发电机MG的电机转数MRN变化时，电机控制单元36基于上述映象确定电动发电机MG的控制模式。
图6是电压指令值Vdc_com、扭矩指令值TR和控制模式的时间图。参照图6，对负载驱动器100的工作进行描述。
在升压变换器11进行升压操作前，电压指令值Vdc_com与DC电压Vb相同，并且在PWM控制模式下驱动电动发电机MG。为了通过降低电动发电机MG的电压利用率来减小从DC电源B得到的电流量，适当的方式是沿着定时(timing)t1和定时t4之间的直线k2增加电压指令值Vdc_com。然而，考虑到效果，实际上，沿着定时t3和定时t4之间的直线k3增加电压指令值Vdc_com。
在这种情况下，扭矩值TR在定时t2和定时t4之间线性地增加。进一步，电动发电机MG的控制模式随着时间的经过从PWM控制模式、过调制控制模式和矩形波模式依次切换。
然后，在定时t3，此时在矩形波控制模式下驱动电动发电机MG，升压变换器11开始进行升压操作。在矩形波控制模式下，流向电动发电机MG的电流被控制为与一个脉冲的上升与下降同步。因此，当流向电动发电机MG的电流在一个脉冲的上升沿被控制后，直到该脉冲随后的下降沿来临前，流向电动发电机MG的电流都是不可控制的。所以，如果在矩形波控制模式下驱动电动发电机MG，从DC电源B得到的电流量将增加。这种趋势在升压变换器11进行升压操作时尤其明显。因而过电流可能流入负载驱动器100。
为了避免上述情况发生，在升压变换器11从定时t3开始进行升压操作而同时在矩形波控制模式下驱动电动发电机MG时，本发明通过将控制模式由矩形波控制模式切换为过调制或PWM控制模式来驱动电动发电机MG。
相比于矩形波控制模式，在过调制控制模式和PWM控制模式下，流向电动发电机MG的电流被更频繁地控制。因此，根据从升压变换器11提供的电压的电平，能够控制流向电动发电机MG的电流量。因此，从DC电源B得到的电流量减小，并且由此，流入负载驱动器100的过电流可以被抑制。
优选地，控制模式在定时t3被从矩形波控制模式切换为PWM控制模式。因此，相比于控制模式被切换为过调制控制模式的情形，从DC电源B得到的电流量可进一步被减小，并且流入负载驱动器100的过电流也可被进一步抑制。
图7是另一个电压指令值Vdc_com、扭矩指令值TR和控制模式的时间图。参照图7，如果在定时t3升压变换器11开始进行升压操作，且此时在矩形波控制模式下驱动电动发电机MG，那么电动发电机MG的控制模式被切换到过调制或PWM控制模式，并且扭矩指令值TR的增加被抑制。
具体地，在定时t3及其之后，在接收到来自外部ECU的扭矩指令值TR时，通过以扭矩指令值TR的增加速率低于定时t3之前的扭矩指令值TR的增加速率的方式来确定所述扭矩指令值TR，变换器控制装置302的电压指令计算单元33计算电压指令值Vdc_com。换言之，在定时t3及其之后，电压指令计算单元33确定扭矩指令值TR从而使得扭矩指令值TR沿直线k4增加，以计算电压指令值Vdc_com。
因而，在定时t3及其之后，在过调制或PWM控制模式下驱动电动发电机MG，以输出扭矩指令值TR，并且TR的增加被抑制。
因此，从DC电源B得到的电流量被进一步减小，并且流入负载驱动器100的过电流被进一步抑制。
扭矩指令值TR的增加被抑制的定时与控制模式被从矩形波控制模式切换为过调制或PWM控制模式的定时可能并不相同。
图8是电压指令值、扭矩指令值和控制模式的再一个时间图。参照图8，如果在定时t3升压变换器11开始进行升压操作，且此时在矩形波控制模式下驱动电动发电机MG，那么扭矩指令值TR的增加被抑制。
具体地，在定时t3及其之后，在接收到来自外部ECU的扭矩指令值TR时，变换器控制装置302的电压指令计算单元33通过以扭矩指令值TR沿直线k4增加的方式确定扭矩指令值TR来计算电压指令值Vdc_com。
在这种情况下，不切换电动发电机MG的控制模式，且保持为矩形波控制模式。
因而，在定时t3及其之后，在矩形波控制模式下驱动电动发电机MG，以使得其输出扭矩指令值TR，并且TR的增加被抑制。
从DC电源B得到电流量因而被减小，而且流入负载驱动器100的过电流可被抑制。
正如上面讨论的，如果发出由升压变换器11进行升压操作的指令而电动发电机MG的控制模式为矩形波控制模式，那么控制装置30通过如下方式控制逆变器20以驱动电动发电机MG：
(A)将电动发电机MG的控制模式由矩形波控制模式切换为过调制或PWM控制模式；
(B)将电动发电机MG的控制模式由矩形波控制模式切换为过调制或PWM控制模式并且抑制扭矩指令值TR的增加；或者
(C)抑制扭矩指令值TR的增加。
进一步，如果发出由升压变换器11进行升压操作的指令而电动发电机MG的控制模式为PWM或过调制控制模式，控制装置30禁止电动发电机MG的控制模式被切换为矩形波控制模式。具体地，当发出由升压变换器11进行升压操作的指令时，控制装置30禁止信号PWMI_K输出到逆变器20，并产生信号PWMI_P或PWMI_M以将产生的信号输出到逆变器20。
当升压变换器11开始进行升压操作而电动发电机MG的控制模式为PWM控制模式或过调制控制模式时，基于以下原因，禁止在矩形波控制模式下驱动电动发电机MG。
当发出由升压变换器11进行升压操作的指令时，控制装置30基于扭矩指令值TR和电机转数MRN通过上述方法产生信号PWMU，并将产生的信号输出到升压变换器11的NPN晶体管Q1和Q2。然后，NPN晶体管Q1和Q2根据来自控制装置30的信号PWMU进行开关操作，升压变换器11由此开始进行升压操作。
由上可见，在从发出由升压变换器11进行升压操作的指令到升压变换器11实际开始进行升压操作的期间内存在某个延迟。因此，在升压变换器11实际开始升压操作的定时，电动发电机MG的控制模式可能已经被切换为矩形波控制模式了。
于是，当发出由升压变换器11进行升压操作的指令时，禁止在矩形波控制模式下驱动电动发电机MG。
需要指出的是，负载驱动器100被安装于混合动力或电动车上，以驱动混合动力或电动车的车轮。
例如，如果负载驱动器100被安装于混合动力车上，那么电动发电机MG包括两个电动发电机MG1和MG2。电动发电机MG1经由动力分割装置连接到发动机以起动发动机，并且利用发动机的旋转力产生电力。电动发电机MG2经由动力分割装置连接到前(驱动)轮以驱动前轮，并且利用前轮的旋转力产生电力。
如果负载驱动器100被安装于电动车上，则电动发电机MG被连接到前(驱动)轮上以驱动前轮，并且利用前轮的旋转力产生电力。
于是，当混合动力或电动车行驶和停止时，负载驱动器100的控制装置30确定电动发电机MG的控制模式。如果在发出由升压变换器11进行升压操作的指令时所述确定的电动发电机MG的控制模式为矩形波控制模式，则控制装置30按照上述的方法(A)、(B)、(C)中的一种来控制逆变器20以驱动电动发电机MG。
这样，流入安装于混合动力或电动车上的负载驱动器100的过电流可以被抑制。
尽管上面描述了负载驱动器100驱动一个电动发电机MG的情况，但本发明的负载驱动器100亦可驱动多个电动发电机。在这种情况下，对应于多个电动发电机提供多个逆变器，并且这些逆变器并联于电容器12的两端。如果由升压变换器11进行升压操作的指令发出时至少有一个电动发电机被在矩形波控制模式下驱动，则控制装置30以利用上述方法(A)、(B)、(C)中的一种驱动所述多个电动发电机的方式来控制所述多个逆变器。
这样，流入所述用于驱动电动发电机的负载驱动器的过电流可以被抑制。
尽管本发明已被详细描述和解释，但明显可知，上述描述和解释仅作为说明和例子，而非限定，本发明的精神和范围仅被所附各项权利要求限制。
工业实用性
本发明应用于能够抑制过电流的负载驱动器。

Claims (5)

1.一种负载驱动器，包括：
逆变器(20)，用于驱动负载(MG)；
电压变换器(11)，用于在电源(B)和所述逆变器(20)之间进行电压变换；以及
控制装置(30)，用于当所述负载(MG)的控制模式为矩形波控制模式时，在接收到由所述电压变换器(11)进行升压操作的指令后，通过将所述负载(MG)的所述控制模式从所述矩形波控制模式改变为脉冲宽度调制控制模式和过调制控制模式中的一种，来控制所述逆变器(20)以驱动所述负载(MG)。
2.根据权利要求1的负载驱动器，其中，
所述控制装置(30)通过将所述控制模式改变为所述脉冲宽度调制控制模式来控制所述逆变器(20)以驱动所述负载(MG)。
3.根据权利要求1或2的负载驱动器，其中，
所述控制装置(30)通过进一步抑制扭矩指令值的增加来控制所述逆变器(20)以驱动所述负载(MG)。
4.一种负载驱动器，包括：
逆变器(20)，用于驱动负载(MG)；
电压变换器(11)，用于在电源(B)和所述逆变器(20)之间进行电压变换；以及
控制装置(30)，用于当所述负载(MG)的控制模式为矩形波控制模式时，在接收到由所述电压变换器(11)进行升压操作的指令后，通过抑制扭矩指令值的增加来控制所述逆变器(20)以驱动所述负载(MG)。
5.一种负载驱动器，包括：
逆变器(20)，用于驱动负载(MG)；
电压变换器(11)，用于在电源(B)和所述逆变器(20)之间进行电压变换；以及
控制装置(30)，用于当所述电压变换器(11)进行升压操作时，在脉冲宽度调制控制模式和过调制控制模式中的一种控制模式下控制所述逆变器(20)以驱动所述负载(MG)。
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