CN1757155A - 电机驱动设备,安装有该设备的车辆以及存储有使得计算机控制电压转换的程序的计算机可读存储介质 - Google Patents

电机驱动设备,安装有该设备的车辆以及存储有使得计算机控制电压转换的程序的计算机可读存储介质 Download PDF

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Abstract

控制装置(30)接收来自电流传感器(11)的电源电流(Ib)以及来自电流传感器(18)的电抗器电流(IL)，并且从电抗器电流(IL)检测最大值(ILmax)和最小值(ILmin)，并且从检测到的最大和最小值(ILmax和ILmin)以及电源电流(Ib)确定电抗器电流(IL)是否越过零点，并且如果为是，则控制装置(30)产生信号(PWMS)并将其输出到升压变换器(12)，升压变换器(12)响应于信号(PWMS)停止用以进行升压或降压转换操作的开关。

Description

电机驱动设备，安装有该设备的车辆以及存储有使得计算机控制电压转换 的程序的计算机可读存储介质
技术领域
本发明一般而言涉及电机驱动设备，并且更具体地涉及能够减少开关噪声的电机驱动设备，安装有该设备的车辆，以及存储有使得计算机控制电压转换从而有助于减小开关噪声的程序的计算机可读存储介质。
发明背景
近来，混合动力车和电动车日益以环保型车辆而闻名，并且某些混合动力车在商业上是可行的。
混合动力车是这样的车辆，其具有作为动力源的常规发动机，并且除此之外还具有DC电源、逆变器以及由该逆变器驱动的电机。换言之，所述发动机被驱动以获得动力源，并且此外所述DC电源提供DC电压，该DC电压又被逆变器转换为AC电压，AC电压被用于使所述电机旋转以获得动力源。
电动车是这样的车辆，其具有作为动力源的DC电源，逆变器以及由所述逆变器驱动的电机。
对于这种混合动力或电动车，已经考虑利用升压变换器对从DC电源接收的DC电压进行升压，并且将升压后的DC电压提供给驱动电机的逆变器(日本专利公开8-214592)。
更具体地，如图42中所示，混合动力或电动车安装有电机驱动设备。参考图42，电机驱动设备400包括DC电源B，系统继电器SR1、SR2，电容器C1、C2，双向变换器310，电压传感器320和逆变器330。
DC电源B输出DC电压。系统继电器SR1、SR2由控制装置(未示出)开启以将从DC电源B接收的DC电压提供给电容器C1。电容器C1平滑所提供的DC电压，并且将平滑后的DC电压提供给双向变换器310。
双向变换器310包括电抗器L1，NPN晶体管Tr1、Tr2和二极管D1、D2。电抗器L1一端连接到DC电源B的供电线，另一端连接到在NPN晶体管Tr1和Tr2中间的点，即，在NPN晶体管Tr1的发射极和NPN晶体管Tr2的集电极之间。NPN晶体管Tr1和Tr2被串联连接在供电线和地线之间。NPN晶体管Tr1的集电极连接到所述供电线，并且NPN晶体管Tr2的发射极连接到所述地线。此外，在NPN晶体管Tr1和Tr2各自的集电极和发射极之间，分别设置有分别将电流从它们相应的发射极通到集电极的二极管D1和D2。
双向变换器310被控制电路(未示出)控制以导通/截止NPN晶体管Tr1和Tr2，以对从电容器C1提供的DC电压进行升压，并且将输出电压提供给电容器C2。此外，当安装有电机驱动设备400的混合动力或电动车再生制动时，双向变换器310对由AC电机M1产生并且被逆变器330转换的DC电压进行降压，并且将该电压提供给DC电源B。
电容器C2平滑从双向变换器310提供的DC电压，并且将平滑后的DC电压提供给逆变器330。电压传感器320检测电容器C2两端的电压，即，从双向变换器310输出的电压Vm。
当逆变器330接收来自电容器C2的DC电压时，逆变器330被控制装置(未示出)控制，以将该DC电压转换为AC电压从而驱动AC电机M1。因此AC电机M1被驱动以产生由扭矩指令值指定的扭矩。
此外，当安装有电机驱动设备400的混合动力或电动车再生制动时，逆变器330被控制装置控制以将由AC电机M1产生的AC电压转换为DC电压，并且经由电容器C2将转换后的DC电压提供给双向变换器310。
因此，在电机驱动设备400中，当AC电机M1被驱动时，DC电源B提供DC电压，该DC电压又被升压并且被提供给逆变器330，并且当AC电机M1再生时，AC电机M1产生DC电压，该DC电压又被逆变器330转换，被降压并且被提供给DC电源B。
然而，常规的电机驱动设备从AC电机的负载以大小确定是否允许或禁止升压转换控制和降压转换控制。这样，升压转换控制或降压转换控制在电抗器电流极性反转的范围也会起作用，从而不利地增加了开关噪声以及NPN晶体管Tr1和Tr2的开关损耗。
参考图43和44，现在将更明确地说明常规的劣势。图43是极性没有反转的电抗器电流IL，通过NPN晶体管Tr1和Tr2的电流Itr1和Itr2，以及通过二极管D1和D2的电流ID1和ID2的时序图。图44是极性反转的电抗器电流IL，和通过NPN晶体管Tr1和Tr2的电流Itr1和Itr2，以及通过二极管D1和D2的电流ID1和ID2的时序图。
图43示出了极性没有反转的电抗器电流是正电抗器电流IL的情况，即，双向变换器310执行升压操作。从时间t1到时间t2的期间相当于在升压操作中控制NPN晶体管Tr1和Tr2的一个周期。
从时间t1到时间t3，NPN晶体管Tr2被导通，并且DC电流流过由DC电源B、电抗器L1和NPN晶体管Tr2构成的电路从DC电源B流向NPN晶体管Tr2(此后这个方向被称作正方向)，并且电抗器L1存储电力。换言之，在此期间中，流过NPN晶体管Tr2的电流ITr2增加了，并且电抗器电流IL也增加了。在时间t3，NPN晶体管Tr2截止，NPN晶体管Tr1导通。作为响应，电流ITr2减小到0A并且从时间t3到时间t2，根据存储在电抗器L1中的电力，DC电流从电抗器L1经由二极管D1流向电容器C2。
在该情况下，流过二极管D1的电流ID1在接近时间t2时逐渐减小。因此，电抗器电流IL也在接近时间t2时减小。
因此，对于从时间t1到时间t2的一个周期，NPN晶体管Tr1和二极管D2不通电，并且电流ITr1和ITr2是0A。此外，在这样的一个周期内，NPN晶体管Tr1、Tr2仅在时间t3被开关。
重复这样的操作，并且双向变换器310执行升压操作，并且从DC电源B输出的电源电流Ib将相当于平均的电抗器电流IL。
参考图44，对于极性反转的电抗器电流，从时间t1到时间t4，NPN晶体管Tr2导通，并且在时间t4，NPN晶体管Tr2截止且NPN晶体管Tr1导通。因此从时间t1到时间t4，DC电流通过由DC电源B、电抗器L1和NPN晶体管Tr2构成的电路在正方向上流动，并且电抗器L1存储电力。更明确地，在此期间，流过NPN晶体管Tr2的电流ITr2增加，并且电抗器电流IL也增加。在时间t4，NPN晶体管Tr2截止且NPN晶体管Tr1导通，并且电流ITr2减小到0A，并且从时间t4到时间t5，根据存储在电抗器L1中的电力，DC电流经由二极管D1从电抗器L1流向电容器C2。
在该情况下，流经二极管D1的电流ID1在接近时间t5时逐渐减小。因此，电抗器电流IL也在接近时间t5时减小。
在时间t5，电抗器电流IL从正到负转换极性。换言之，双向变换器310执行降压操作。因此，从时间t5到时间t6，DC电流经由NPN晶体管Tr1从电容器C2向DC电源B的方向流动，并且在此期间内，流过NPN晶体管Tr1的电流ITr1在负方向上增加，并且在负方向上流动的电抗器电流IL增加。
随后，在时间t6，晶体管Tr1截止并且NPN晶体管Tr2导通。作为响应，电流ITr1减小到0A(表明在负方向上流动的电流减小)，并且由DC电源B、二极管D2和电抗器L1形成的电路在负方向上通过DC电流，并且在接近时间t2时流过二极管D2的电流ID2减小，且电抗器电流IL也减小(表明在从NPN晶体管Tr2到DC电源B的方向上流动的电流减小)。
因此，对于从时间t1到时间t2的一个周期，NPN晶体管Tr1、Tr2在时间t4和时间t6被开关。
重复这种操作，并且双向变换器310执行升压和降压操作。DC电源B接收/输出电源电流Ib，其相当于平均的电抗器电流IL，并且在此情况下为0A。
如上所述，在1循环控制期间内，具有极性未反转的电抗器电流IL的NPN晶体管Tr1、Tr2仅开关一次，并且具有极性反转的电抗器电流IL的NPN晶体管Tr1、Tr2在该期间内开关两次。
换言之，如果执行典型的升压和降压转换操作，电机的负载减小和电抗器电流的极性反转的范围还伴随着配置了双向变换器的NPN晶体管的增加的开关频率。由于它们更加频繁地开关，NPN晶体管更频繁地并且因此不断增加地产生噪声。此外，由于它们更频繁地开关，晶体管还带来了增加的开关损耗。
发明内容
做出本发明以克服这种缺陷，并且构想了一种能够减小开关噪声的电机驱动设备。
此外，本发明还构想了在安装有能够减小开关噪声的电机驱动设备的车辆。
此外，本发明还构想了一种计算机可读存储介质，其存储有使得计算机控制电压转换从而减小开关噪声的程序。
本电机驱动设备包括：逆变器，用于驱动电机；电压变换器，包括开关元件和电抗器，用于开关所述开关元件以在电源和所述逆变器之间转换DC电压；以及控制电路，用于控制所述电压变换器以当所述电抗器通过穿越零点的电流时停止开关所述开关元件。
此外，本电机驱动设备包括：驱动装置，用于驱动电机；电压变换器，包括开关元件和电抗器，用于开关所述开关元件以在电源和所述驱动装置之间转换电压；以及控制电路，用于控制所述电压变换器以当所述电抗器通过越过零点的电流且该电流变化时停止开关所述开关元件。
优选地，控制电路从输入到电源并从其输出的电源电流以及电抗器电流的最大和最小值来判定是否停止开关所述开关元件，并且由该判定驱动，以控制电压变换器从而停止用以执行升压或降压转换操作的对所述开关元件的开关。
优选地，所述电机驱动装置还包括：第一电流传感器，用于检测所述电源电流；以及第二电流传感器，用于检测所述电抗器电流，其中，所述控制电路从由所述第二电流传感器检测到的所述电抗器电流来检测所述电抗器电流的最大和最小值，并且从所述检测到的最大和最小值以及由所述第一电流传感器检测到的电源电流来判定是否停止开关所述开关元件。
优选地，当所述最大最小值极性不同，并且电源电流从电源流向电压变换器时，控制电路控制所述电压变换器停止升压转换操作。
优选地，当所述最大最小值极性不同，并且电源电流从电压变换器流向电源时，控制电路控制所述电压变换器停止降压转换操作。
优选地，所述控制电路从输入到所述电压变换器并从其输出的电流来判定是否停止开关所述开关元件，并且由该判定驱动以控制电压变换器从而停止开关所述开关元件。
优选地，当电抗器电流不越过零点时，控制电路进一步控制所述电压变换器来开关所述开关元件以进行升压或降压转换操作。
优选地，所述控制电路从电机的运行模式和电抗器电流的最大和最小值来判定是否停止开关所述开关元件，并且由该判定驱动以控制所述电压变换器从而停止用以进行升压或降压操作的对所述开关元件的开关。
优选地，所述控制电路从电机的运行模式和由电机输出所需功率所需的电源电流来判定是否停止开关所述开关元件，并且由该判定驱动以控制所述电压变换器从而停止用以进行升压或降压操作的对所述开关元件的开关。
优选地，所述控制电路从由电机输出所需功率所需的电源电流来判定是否停止开关所述开关元件，并且当所需电源电流为零时，所述控制电路控制电压变换器以停止开关所述开关元件。
优选地，所述控制电路从电机的运行模式和电机所需扭矩来判定是否停止开关所述开关元件，并且由该判定驱动以控制所述电压变换器从而停止用以执行升压或降压操作的对所述开关元件的开关。
优选地，所述控制电路从安装有所述电机驱动设备的车辆的加速踏板位置、电机的运行模式以及电机所需扭矩，判定是否停止开关所述开关元件，并且由该判定驱动以控制所述电压变换器从而停止用以执行升压或降压操作的对所述开关元件的开关。
此外，本电机驱动设备包括：驱动装置，用于驱动电机；发电装置，用于发电；发电驱动装置，用于驱动所述发电装置；电压变换器，其包括开关元件和电抗器，并且使得所述开关元件开关以在电源与所述驱动装置、发电装置和发电驱动装置之间转换DC电压；以及控制电路，用于控制所述电压变换器以当经由所述电压变换器从所述驱动装置、发电装置和发电驱动装置向所述电源供电以对所述电源进行充电的供电量小于所述电压变换器中的电力损失值时，停止开关所述开关元件。
优选地，对电源充电的电量由所述驱动装置的负载指令、所述发驱动装置电消耗的电力以及所述发电装置产生的电力确定。
此外，所述电机驱动设备包括：驱动装置，用于驱动电机；发电装置，用于发电；发电驱动装置，用于驱动所述发电装置；电压变换器，其包括开关元件和电抗器，并且使得所述开关元件开关以在电源与所述驱动装置、所述发电装置和所述发电驱动装置之间转换DC电压；以及控制电路，用于控制电压变换器以当经由所述电压变换器从所述驱动装置、发电装置和发电驱动装置向所述电源供电以对所述电源充电的电流量小于电压变换器中的电流损失值时，停止开关所述开关元件。
优选地，所述电机驱动设备进一步包括用于检测对所述电源进行充电的电流量的电流传感器。
此外，本发明提供了一种车辆，该车辆包括：车轮，用于驱动所述车轮的电机；以及权利要求1-16中任意一个的用于驱动所述电机的电机驱动设备。
此外，本发明提供了一种计算机可读存储介质，其存储有使得计算机控制在电源和用于驱动电机的驱动装置之间的电压转换的程序，该程序使得计算机执行：第一步骤，判定流过电抗器的电流是否越过零点，所述电抗器被包括在用于电压转换的电压变换器中；并且当所述电抗器的电流越过零点时，第二步骤，控制所述电压变换器以当所述电抗器电流变化且越过所述零点时，停止开关包括在该电压变换器中的开关元件。
此外，本计算机可读存储介质记录有程序，该程序使得计算机控制电机驱动设备中的电压转换，其中：所述电机驱动设备包括，用于驱动电机的驱动装置，用于发电的发电装置；用于驱动所述发电装置的发电驱动装置，以及电压变换器，其用于在电源与所述驱动装置、所述发电装置以及所述发电驱动装置之间转换电压；并且所述程序使得计算机执行第一步骤，判定从所述驱动装置、所述发电装置和所述发电驱动装置向所述电源提供的用于给所述电源充电的电量是否小于在所述电压变换器中的电力损失值，并且对于电量小于所述电力损失值，第二步骤，控制所述电压变换器以当所述电量小于所述电力损失值时停止开关包括在电压变换器内的开关元件。
此外，本计算机可读存储介质记录有程序，该程序用于使得计算机控制电机驱动设备中的电压转换，其中：所述电机驱动设备包括用于驱动电机的驱动装置，用于发电的发电装置，用于驱动所述发电装置的发电驱动装置，以及电压变换器，其用于在电源与所述驱动装置、所述发电装置和所述发电驱动装置之间转换电压；并且所述程序使得计算机执行第一步骤，判定从所述驱动装置、所述发电装置和所述发电驱动装置向所述电源提供的用于对所述电源充电的电流量是否小于所述电压变换器中的电流损失值，并且对于电流量小于所述电流损失值，第二步骤，控制所述电压变换器以当所述电流量小于所述电流损失值时停止开关包括在电压变换器中的开关元件。
在本发明中，电压变换器对从电源向驱动装置(或逆变器)施加的DC电压以及从所述驱动装置(或逆变器)向所述电源施加的DC电压进行转换，并且当电抗器电流越过零点时，停止开关包括在所述电压变换器内的开关元件。
此外，在本发明中，如果经由所述电压变换器提供的给所述电源充电的电量小于所述电压变换器内的电力损失，停止开关包括在所述电压变换器内的开关元件。
此外，在本发明中，如果经由所述电压变换器提供的给所述电源充电的电流量小于所述电压变换器内的电流损失量，停止开关包括在所述电压变换器内的开关元件。
因此，本发明允许以较低的频繁程度开关所述开关元件。结果，可以获得减小的开关噪声并且因此可以获得减小的开关损耗。
附图说明
图1是根据第一实施例的电机驱动设备的示意框图；
图2是图1所示的控制装置的框图；
图3是图2所示的逆变器控制电路的框图；
图4示出了电机扭矩和转速之间的关系；
图5是图2所示的变换器控制电路的框图；
图6是电抗器电流的时序图；
图7是流程图，用于说明第一实施例中的减小开关噪声的电压转换操作；
图8是第二实施例中的电机驱动设备的示意框图；
图9是图8所示的控制装置的框图；
图10是图9所示的变换器控制电路的框图；
图11是流程图，用于说明第二实施例中的减小开关噪声的电压转换操作；
图12是第三实施例中的电机驱动设备的示意框图；
图13是图12所示的控制装置的框图；
图14是图13所示的变换器控制电路的框图；
图15表示了升压比和电源电流之间的关系；
图16表示了降压比和电源电流之间的关系；
图17是流程图，用于说明第三实施例中的减小开关噪声的电压转换操作；
图18是第四实施例的电机驱动设备的示意框图；
图19是图18所示的控制装置的框图；
图20是图19所示的变换器控制电路的功能框图；
图21表示升压比和所需扭矩之间的关系；
图22表示降压比和所需扭矩之间的关系；
图23是流程图，用于说明第四实施例中的减小开关噪声的电压转换操作；
图24是第五实施例中的电机驱动设备的示意框图；
图25是图24所示的控制装置的框图；
图26是图25所示的变换器控制电路的框图；
图27表示加速踏板位置和升压比之间的关系；
图28是流程图，用于说明第五实施例中的减小开关噪声的电压转换操作；
图29是第六实施例中的电机驱动设备的示意框图；
图30是图29所示的控制装置的框图；
图31是图30所示的变换器控制电路的框图；
图32是流程图，用于说明第六实施例中的减小开关噪声的电压转换操作；
图33示出了安装有图1的电机驱动设备的混合动力车的构造；
图34是安装有图1的电机驱动设备的混合动力车的驱动系统的示意框图；
图35示意性地示出了图34所示的动力划分机制；
图36示出了安装有图1的电机驱动设备的电动车的构造；
图37是安装有图1的电机驱动设备的电动车的电驱动系统的示意框图；
图38是第六实施例中的电机驱动设备的功能框图；
图39是流程图，用于说明第六实施例中的减小开关噪声的电压转换操作；
图40是第六实施例的电机驱动设备的另一个功能框图；
图41是用于说明第六实施例中的减小开关噪声的电压转换操作的另一个流程图；
图42是常规电机驱动设备的示意框图；
图43是电抗器电流、流经NPN晶体管的电流和当所述电抗器电流极性未反转时流经二极管的电流的时序图；
图44是电抗器电流、流经NPN晶体管的电流和当所述电抗器电流极性反转时流经二极管的电流的时序图。
具体实施方式
下面参考附图更明确地说明本发明的实施例。在附图中，相同的或相应的组件被相同地表示。
第一实施例
图1是第一实施例中的电机驱动设备的示意框图。参考图1，第一实施例提供了电机驱动设备100，其包括电池B，电压传感器10、13，电流传感器11、18、24，电容器C1、C2，升压变换器12，逆变器14和控制装置30。
交流电(AC)电机M1是被操作以产生扭矩的驱动电机，该扭矩被施加以驱动混合动力车或电动车的驱动轮。此外，AC电机M1是电机，它可以起到由发动机驱动的发电机的作用，并且可以作为相对于所述发动机的电机进行工作，例如启动所述发动机。
升压变换器12包括电抗器L1，NPN晶体管Q1、Q2和二极管D1、D2。电抗器L1一端连接到DC电源B的供电线，另一端连接到在NPN晶体管Q1和Q2中间的一点，即，连接到NPN晶体管Q1的发射极和NPN晶体管Q2的集电极之间。NPN晶体管Q1、Q2被串联在供电线和地线之间。NPN晶体管Q1的集电极被连接到供电线，并且NPN晶体管Q2的发射极被连接到地线。此外，在NPN晶体管Q1和Q2各自的集电极和发射极之间分别设置有二极管D1和D2，分别将电流从发射极通到集电极。
逆变器14由U相臂15、V相臂16和W相臂17构成。U、V和W相臂15、16和17被并联在供电线和地线之间。
U相臂15由串联的NPN晶体管Q3和Q4构成。V相臂16由串联的NPN晶体管Q5和Q6构成。W相臂17由串联的NPN晶体管Q7和Q8构成。此外，在NPN晶体管Q3-Q8各自的集电极和发射极之间分别设置有二极管D3-D8，用于将电流从发射极通到集电极。
每一个相臂具有连接到AC电机M1的相应相线圈的相应相端子的中间点。更明确地，AC电机M1是三相永磁电机，并且U、V和W三个相线圈中每一个有一端在中点被连接在一起，并且U相线圈的另一端连接到在NPN晶体管Q3和Q4中间的点，V相线圈的另一端连接到在NPN晶体管Q5和Q6中间的点，并且W相线圈的另一端连接到在NPN晶体管Q7和Q8中间的点。
DC电源B由镍氢或锂离子或类似的二次电池实现。电压传感器10检测从DC电源B输出的电压Vb，并且向控制装置30输出检测到的电压Vb。
系统继电器SR1、SR2被从控制装置30发出的信号SE开启/关闭。更明确地，系统继电器SR1、SR2被从控制装置30发出的且具有逻辑高电平的信号SE开启，并且被从控制装置30输出的具有逻辑低电平的信号SE关闭。
电流传感器11检测输入到DC电源B/输出自DC电源B的电流Ib，并且将检测到的电源电流Ib输出到控制装置30。
电容器C1对从DC电源B提供的DC电压进行平滑，并且将平滑后的DC电压提供给升压变换器12。
升压变换器12对从电容器C1提供的DC电压进行升压转换，并且将升压转换后的DC电压提供给电容器C2。更明确地，当升压变换器12接收来自控制装置30的信号PWMU时，升压变换器12对应于信号PWMU导通NPN晶体管Q2的期间对DC电压进行升压转换，并且将升压转换后的DC电压提供给电容器C2。
此外，当升压变换器12接收来自控制装置30的信号PWMD时，升压变换器12对经由电容器C2从逆变器14提供的DC电压进行降压转换，并且将降压转换后的DC电压提供给DC电源B。
此外，升压变换器12响应于从控制装置30接收到的信号PWMS运行，停止用以执行升压转换操作或降压转换操作的开关动作。
电容器C2对从升压变换器12输出的DC电压进行平滑，并且将平滑后的DC电压提供给逆变器14。
电压传感器13检测电容器C2两端的电压Vm，并且将检测到的电压Vm输出到控制装置30。
当逆变器14接收来自电容器C2的DC电压时，逆变器14响应于从控制装置30接收的信号PWMI将该DC电压转换为AC电压以驱动AC电机M1。从而AC电机M1被驱动以产生由扭矩指令值TR指定的扭矩。
此外，当安装有电机驱动设备100的混合动力或电动车被再生制动时，逆变器14根据接收自控制装置30的信号PWMC将由AC电机M1产生的AC电压转换为DC电压，并且将该DC电压经由电容器C2提供给升压变换器12。
应当注意的是，在此所指的再生制动包括当混合动力或电动车的驾驶员操作脚制动器时的伴随有再生发电的制动，以及当使车辆减速(或停止加速)且所述车辆以再生地发电时对脚制动器和加速踏板的松开。
电流传感器18检测流过电抗器L1的电抗器电流IL，并且将检测到的电抗器电流IL输出到控制装置30。
电流传感器24检测流过AC电机M1的电机电流MCRT，并且将检测到的电机电流MCRT输出到控制装置30。
控制装置30接收来自外部设置的电子控制单元(ECU)的扭矩指令值TR和电机转速MRN，来自电压传感器10的电压Vb，来自电流传感器11的电源电流Ib，来自电压传感器13的电压Vm，来自电流传感器18的电抗器电流IL和来自电流传感器24的电机电流MCRT，并且根据电压Vm、扭矩指令值TR和电机电流MCRT并且遵从下面所述的方法运行，以产生用于在逆变器14驱动AC电机M1时控制开关NPN晶体管Q3-Q8的信号PWMI，并且控制装置30将产生的信号PWMI输出给逆变器14。
此外，当逆变器14驱动AC电机MI时，控制装置30根据电压Vb、Vm扭矩指令值TR和电机转速MRN并且遵从下面所述的方法运行以产生用于控制开关升压转换器12的晶体管Q1和Q2的信号PWMU，并且将产生的信号PWMU输出到升压变换器12。
此外，当安装有电机驱动设备100的混合动力或电动车被再生制动时，控制装置30根据电压Vm、扭矩指令值TR和电机电流MCRT运行，以产生用于将由AC电机M1产生的AC电压转换为DC电压的信号PWMC，并且将产生的信号PWMC输出到逆变器14。在该情况下，逆变器14的晶体管Q3-Q8由信号PWMC控制开关。从而逆变器14将由AC电机M1产生的AC电压转换为DC电压，并且将该DC电压提供给升压变换器12。
此外，在再生制动中控制装置30根据电压Vb、Vm，扭矩指令值TR和电机转速MRN运行，以产生用于对从逆变器14提供的DC电压进行降压转换的信号PWMD，并且将产生的信号PWMD输出到升压变换器12。从而由AC电机M1产生的AC电压被转换为DC电压，并且被进行降压转换，且被提供到DC电源B。
此外，控制装置30根据来自电流传感器11的电源电流Ib和来自电流传感器18的电抗器电流IL运行从而以下面所述的方法确定电抗器电流IL是否越过零点，并且如果为是，则控制装置30产生用于停止开关NPN晶体管Q1和Q2的信号PWMS，并且将产生的信号PWMS输出到升压变换器12。
图2是图1所示的控制装置30的框图。参考该图，控制装置30包括逆变器控制电路301和变换器控制电路302。
逆变器控制电路301根据扭矩指令值TR，电机电流MCRT和电压Vm运行，并且当AC电机M1被驱动时，逆变器控制电路301遵从下面所述的方法产生用于导通/截止逆变器14的NPN晶体管Q3-Q8的信号PWMI，并且将产生的信号PWMI输出到逆变器14。
此外，当安装有电机驱动设备100的混合动力或电动车被再生制动时，逆变器控制电路301根据扭矩指令值TR，电机电流MCRT和电压Vm运行，以产生用于将由AC电机M1产生AC电压转换为DC电压的信号PWMC，并将其输出到逆变器14。
变换器控制电路302根据电源电流Ib和电抗器电流IL并遵从下面所述的方法运行，以确定电抗器电流IL是否越过零点，并且如果为是，则变换器控制电路302产生用于停止开关NPN晶体管Q1和Q2的信号PWMS，并将产生的信号PWMS输出到升压变换器12。如果电抗器电流IL不越过零点，则变换器控制电路302如以下所述产生信号PWMU或PWMD，以控制升压变换器12执行升压转换操作或降压转换操作。
更明确地，变换器控制电路302根据扭矩指令值TR，电压Vb、Vm和电机转速MRN运行，并且当AC电机M1被驱动时，变换器控制电路302遵从如下所述的方法，以产生用于导通/截止升压变换器12的NPN晶体管Q1、Q2的信号PWMU，并将产生的信号PWMU输出到升压变换器12。
此外，当安装有电机驱动设备100的混合动力或电动车被再生制动时，变换器控制电路302根据扭矩指令值TR，电压Vb、Vm和电机转速MRN运行，以产生用于对从逆变器14接收的DC电压进行降压转换的信号PWMD，并且将产生的信号PWMD输出到升压变换器12。
从而，升压变换器12还可以通过用于对DC电压进行降压转换的信号PWMD对电压进行降压转换，并且因此具有双向变换器的功能。
图3是图2所示的逆变器控制电路301的框图。参考该图，逆变器控制电路301包括用于电机控制的相电压计算部分41和用于逆变器的PWMC信号转换部分42。
用于电机控制的相电压计算部分41接收从升压变换器12输出的电压Vm，即，接收从电压传感器13输入到逆变器14的电压，接收来自电流传感器24的流过AC电机M1的相的电机电流MCRT，以及来自外部ECU的扭矩指令值TR，并且用于电机控制的相电压计算部分41根据扭矩指令值TR、电机电流MCRT和电压Vm运行，以计算施加于AC电机M1的每一相线圈的电压，并且将获得的计算结果输出到用于逆变器的PWMC信号转换部分42。
用于逆变器的PWMC信号转换部分42根据从用于电机控制的相电压计算部分41接收的计算结果运行，以实际上产生用于导通/截止逆变器14的每一个NPN晶体管Q3-Q8的信号PWMI或信号PWMC，并且将产生的信号PWMI或信号PWMC输出到每一个NPN晶体管Q3-Q8。
于是逆变器14使得NPN晶体管Q3-Q8如所控制的被开关，以控制通过AC电机M1每一相的电流，从而使得AC电机M1输出指定的扭矩。因此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。
注意到逆变器控制电路301是产生信号PWMI还是信号PWMC取决于扭矩指令值TR和电机转速MRN之间的关系。图4示出了电机扭矩和转速之间的关系。参考该图，当扭矩-转速关系位于区域RG1或区域RG2之中时，AC电机M1运行于驱动模式，即动力模式，并且当扭矩-转速关系位于区域RG3或区域RG4内时，AC电机M1运行于再生模式。
因此，对于扭矩指令值TR-电机转速关系位于区域RG1或区域RG2内的情况，逆变器控制电路301产生信号PWMI，并且对于所述关系位于区域RG3或RG4时，产生信号PWMC。
图5是图2所示的变换器控制电路302的框图。参考该图，变换器控制电路302包括电压指令计算部分61，用于变换器的占空比计算部分62，用于变换器的PWM信号转换部分63，控制部分64和峰值检测部分65。
当电压指令计算部分61从控制部分64接收到信号OPE时，电压指令计算部分61根据从外部ECU接收的扭矩指令值TR和电机转速MRN运行，以计算输入逆变器14的电压Vm的最佳(或目标)值，即，电压指令Vdc_com，并且将它输出到用于变换器的占空比计算部分62。
此外，当电压指令计算部分61从控制部分64接收到信号STP时，电压指令计算部分61计算用于将逆变器输入电压Vm的目标值设置为从DC电源B输出的电压Vb的电压指令Vdc_com_0，并且将电压指令Vdc_com_0输出到用于变换器的占空比计算部分62。
用于变换器的占空比计算部分62接收来自电压传感器10的电压Vb，来自电压传感器13的电压Vm(等于逆变器输入电压)和来自电压指令计算部分61的电压指令Vdc_com或Vdc_com_0。当用于变换器的占空比计算部分62从电压指令计算部分61接收到电压指令Vdc_com时，用于变换器的占空比计算部分62根据电压Vb运行，以计算用于将逆变器输入电压Vm设置为从电压指令计算部分61输出的电压指令Vdc_com的占空比DRU或DRD，并且将占空比DRU或DRD输出到用于变换器的PWM信号转换部分63。
如果电压Vb被升压转换以将逆变器输入电压Vm设置为电压指令Vdc_com，对于减小到低于电压指令Vdc_com的逆变器输入电压Vm，用于变换器的占空比计算部分62计算用于在从DC电源B向逆变器14的方向上移动DC电流以使得逆变器输入电压Vm与电压指令Vdc_com一致的占空比DRU，并且将该占空比输出到用于变换器的PWM信号转换部分63，并且对于提高到高于电压指令Vdc_com的逆变器输入电压Vm，计算用于从逆变器14到DC电源B的方向上移动DC电流以使得逆变器输入电压Vm与电压指令Vdc_com一致的占空比DRD，并且将该占空比输出到用于变换器的PWM信号转换部分63。于是，变换器控制电路302提供了反馈控制，以使得逆变器输入电压Vm与电压指令Vdc_com一致。
当用于变换器的占空比计算部分62接收到来自电压指令计算部分61的电压指令Vdc_com_0，以及来自控制部分64的信号USTP时，用于变换器的占空比计算部分62计算用于将NPN晶体管Q1和Q2的占空比设置为0％的占空比DR_0，并且将占空比DR_0输出到用于变换器的PWM信号转换部分63。
此外，当用于变换器的占空比计算部分62接收到来自电压指令计算部分61的电压指令Vdc_com_0，以及来自控制部分64的信号DSTP时，用于变换器的占空比计算部分62计算用于将NPN晶体管Q1的占空比设置为100％并将NPN晶体管Q2的占空比设置为0％的占空比DR_100_0，并且将占空比DR_100_0输出到用于变换器的PWM信号转换部分63。
用于变换器的PWM信号转换部分63根据从用于变换器的占空比计算部分62接收的占空比DRU运行，以产生用于导通/截止升压变换器12的NPN晶体管Q1、Q2的信号PWMU，并且将所产生的信号PWMU输出到升压变换器12。
此外，用于变换器的PWM信号转换部分63根据从用于变换器的占空比计算部分62接收的占空比DRD运行，以产生用于导通/截止升压变换器12的NPN晶体管Q1、Q2的信号PWMD，并且将该信号输出到升压变换器12。
此外，用于变换器的PWM信号转换部分63根据从用于变换器的占空比计算部分62接收的占空比DR_0或DR_100_0运行，以产生用于停止开关升压变换器12的NPN晶体管Q1、Q2的信号PWMS，并且将所产生的信号PWMS输出到升压变换器12。
在该情况下，用于变换器的PWM信号转换部分63根据占空比DR_0运行，以产生用于将NPN晶体管Q1、Q2的占空比设置为0％的信号PWMS1(一种类型的信号PWMS)，并且将该信号输出到升压变换器12的NPN晶体管Q1、Q2。
此外，用于变换器的PWM信号转换部分63根据占空比DR_100_0运行，以产生用于将NPN晶体管Q1的占空比设置为100％并且将NPN晶体管Q2的占空比设置为0％的信号PWMS2(一种类型的信号PWMS)，并且将该信号输出到升压变换器12的NPN晶体管Q1、Q2。
提高升压变换器12的下侧NPN晶体管Q2的占空比可以增加存储在电抗器L1中的电力，并且因此提供了较高电压的输出。相反，增加上侧晶体管Q1的占空比可以在供电线上提供减小的电压。因此，可以控制NPN晶体管Q1、Q2的占空比，以控制供电线的电压从而获得至少为从DC电源B输出的电压的任何电压。
控制部分64从由峰值检测部分65提供的电抗器电流IL的最大值ILmax和最小值ILmin确定电抗器电流IL是否越过零点。如果为是，控制部分64产生信号STP，并且将该信号输出到电压指令计算部分61。否则，控制部分64产生信号OPE，并且将该信号输出到电压指令计算部分61。
当电抗器电流IL越过零点时，控制部分64从来自电流传感器11的电源电流Ib确定电抗器电流IL是在升压转换操作中还是在降压转换操作中越过零点。如果控制部分64确定电抗器电流IL在升压转换操作中越过零点，则产生USTP信号并且将其输出到用于变换器的占空比计算部分62。如果控制部分64确定电抗器电流IL在降压转换操作中越过零点，则产生DSTP信号并且将其输出到用于变换器的占空比计算部分62。
峰值检测部分65基于从电流传感器18提供的电抗器电流IL检测电抗器电流IL的最大值和最小值ILmax和ILmin，并且将检测到的最大值和最小值ILmax和ILmin输出到控制部分64。
电压指令Vdc_com_0是用于将相当于从升压变换器12输出的电压的电压Vm的目标电压设置为从DC电源B输出的电压Vb的指令。因此，当用于变换器的占空比计算部分62接收到来自控制部分64的信号USTP时，用于变换器的占空比计算部分62产生用于停止升压变换器12的升压转换操作，并且将从升压变换器12输出的电压Vm设置为电压Vb的占空比DR_0。占空比DR_0是将NPN晶体管Q1、Q2的占空比设置为0％的占空比，并且截止的NPN晶体管Q1、Q2允许DC电流被从DC电源B经由二极管D1提供给电容器C2，以及升压变换器12输出等于电压Vb的电压Vm。因此，用于变换器的占空比计算部分62适于当它接收到来自电压指令计算部分61的电压指令Vdc_com_0和来自控制部分64的信号USTP时产生占空比DR_0。
此外，当用于变换器的占空比计算部分62接收到来自电压指令计算部分61的电压指令Vdc_com_0和来自控制部分64的信号DSTP时，用于变换器的占空比计算部分62产生用于停止升压变换器12的降压转换操作，并且将从升压变换器12输出的电压Vm设置为电压Vb的占空比DR_100_0。占空比DR_00_0是用于将NPN晶体管Q1的占空比设置为100％且将NPN晶体管Q2的占空比设置为0％的占空比，并且NPN晶体管Q1和Q2分别被导通和截止，使得DC电流从电容器C2流向DC电源B，以及升压变换器12输出等于电压Vb的电压Vm。因此，用于变换器的占空比计算部分62适于当其接收到来自电压指令计算部分61的电压指令Vdc_com_0和来自控制部分64的信号DSTP时产生占空比DR_100_0。
因此，产生占空比DR_0以截止NPN晶体管Q1和Q2可以停止用以执行升压操作的对NPN晶体管Q1和Q2的开关操作，并且产生占空比DR_100_0以分别导通和截止NPN晶体管Q1和Q2可以停止用以执行降压操作的对NPN晶体管Q1和Q2的开关操作。
图6是电抗器电流IL的时序图。参考该图，将说明如何做出关于电抗器电流IL是否越过零点的判定。当电抗器电流IL遵从曲线K1或K2时，电抗器电流IL不越过零点。在该情况下，电抗器电流IL具有极性相同的最大值ILmax1和最小值ILmin1或是极性相同的最大值ILmax2和最小值ILmin2。
当电抗器电流IL遵从曲线K3或K4时，电抗器电流IL越过零点。在该情况下，电抗器电流IL具有极性不同的最大值ILmax3和最小值ILmin3或是极性不同的最大值ILmax4和最小值ILmin4。
控制部分64确定从峰值检测部分65接收的电抗器电流IL是否具有极性相同的最大值ILmax和最小值ILmin，并且如果为是，控制部分64确定电抗器电流IL不越过零点。如果最大值ILmax和最小值ILmin极性不同，控制部分64确定电抗器电流IL越过零点，并且产生信号STP，并且将其输出到电压指令计算部分61。
当控制部分64确定最大值和最小值ILmax和ILmin极性相同时，则控制部分64确定所述值是否为正。如果为是，控制部分64确定升压变换器12正在执行升压转换操作，并且产生信号OPE，并将该信号输出到电压指令计算部分61。如果所述值为负，则控制部分64确定升压变换器12正在执行降压转换操作，并且产生信号OPE，并将该信号输出到电压指令计算部分61。
注意到，如果最大或最小值ILmax或ILmin为正，则电源电流Ib1为正，并且如果最大或最小值ILmax或ILmin为负，则电源电流Ib2为负，并且因此控制部分64可以用确定来自电流传感器11的电源电流Ib是否为正取代确定最大或最小值ILmax或ILmin是否为正。
电抗器电流IL或电源电流Ib为正则意味着电抗器电流IL或电源电流Ib在从DC电源B向升压变换器12的方向上流动，并且所述电流为负则意味着所述电流在从升压变换器12到DC电源B的方向上流动。
如果控制部分64确定最大和最小值ILmax和ILmin极性不同，即，电抗器电流越过零点，则控制部分64确定来自电流传感器11的电源电流Ib是否为正。如果为是，即，电源电流Ib＝Ib3，控制部分64确定升压变换器12正在执行升压转换操作，并且产生信号USTP，并将该信号输出到用于变换器的占空比计算部分62。如果电源电流Ib为正，则电流在从DC电源B向升压变换器12的方向上流动，并且因此控制部分64适于确定升压变换器12正在执行升压转换操作。
如果电源电流Ib为负，即，电源电流Ib＝Ib4，则控制部分64确定升压变换器12正在执行降压转换操作，并且产生信号DSTP，且将该信号输出到用于变换器的占空比计算部分62。如果电源电流Ib为负，则电流在从升压变换器12到DC电源B的方向上流动，并且因此控制部分64适于确定升压变换器12正在执行降压转换操作。
于是控制部分64从电抗器电流IL的最大和最小值ILmax和ILmin以及电源电流Ib确定电抗器电流IL是否越过零点，并且升压变换器12是正在执行升压转换操作还是降压转换操作。
图7是流程图，用于说明第一实施例中的减小开关噪声的电压转换操作。参考该图，当操作序列开始时，变换器控制电路302从外部ECU接收扭矩指令值TR(即，所需扭矩)(步骤S1)。此外，变换器控制电路302接收来自外部ECU的电机转速MRN，来自电压传感器10的电压Vb和来自电压传感器13的电压Vm。变换器控制电路302的电压指令计算部分61使用扭矩指令值TR和电机转速MRN并且遵从上述方法计算电压指令Vdc_com，且将其输出到用于变换器的占空比计算部分62。用于变换器的占空比计算部分62由接收自电压指令计算部分61的电压指令Vdc_com以及电压Vb和Vm驱动，并且遵从上述方法产生占空比DRU或DRD，且将其输出到用于变换器的PWM信号转换部分63。用于变换器的PWM信号转换部分63由从用于变换器的占空比计算部分62接收的占空比DRU或DRD驱动，以产生信号PWMU或PWMD，并将其输出到升压变换器12。升压变换器12响应于信号PWMU和PWMD运行，以分别执行升压和降压转换操作(步骤S2)。
随后，变换器控制电路302的峰值检测部分65接收来自电流传感器18的电抗器电流IL，并且检测所述电流的最大和最小值ILmax和ILmin(步骤S3)。控制部分64接收来自峰值检测部分65的最大和最小值ILmax和ILmin，并且确定所述值的极性是否相同(步骤S4)。
如果控制部分64确定所述值的极性不同，控制部分64产生信号STP，并将其输出到电压指令计算部分61，且控制部分64接收来自电流传感器11的电源电流Ib(步骤S5)并且确定所述电流是正还是负(步骤S6)。
如果电源电流Ib为正，控制部分64确定升压变换器12正在执行升压转换操作，并且产生信号USTP并将其输出到用于变换器的占空比计算部分62，且电压指令计算部分61基于从控制部分64提供的信号STP产生电压指令Vdc_com_0，并将电压指令Vdc_com_0输出到用于变换器的占空比计算部分62。用于变换器的占空比计算部分62从接收自电压指令计算部分61的电压指令Vdc_com_0和接收自控制部分64的信号USTP产生占空比DR_0，并将其输出到用于变换器的PWM信号转换部分63。用于变换器的PWM信号转换部分63由从用于变换器的占空比计算部分62接收的占空比DR_0驱动，以产生用于停止升压转换操作的信号PWMS1，并且将该信号输出到升压变换器12。从而变换器控制电路302禁止升压转换控制(步骤S7)。
升压变换器12响应于来自变换器控制电路302的信号PWMS1运行，停止开关NPN晶体管Q1、Q2，并经由二极管D1从DC电源B向电容器C2提供逆变器14运行所需的DC电流。换言之，电流被控制(步骤S8)，从而操作序列结束。
相反地，如果在步骤S6判定电源电流Ib为负，则控制部分64确定升压变换器12正在执行降压转换操作，并且产生信号DSTP，并将其输出到用于变换器的占空比计算部分62，且电压指令计算部分61基于从控制部分64提供的信号STP，产生电压指令Vdc_com_0，并且将它输出到用于变换器的占空比计算部分62。用于变换器的占空比计算部分62从提供自电压指令计算部分61的电压指令Vdc_com_0和提供自控制部分64的信号DSTP产生占空比DR_100_0，并将其输出到用于变换器的PWM信号转换部分63。用于变换器的PWM信号转换部分63由接收到的占空比DR_100_0驱动，以产生用于停止降压转换操作的信号PWMS2，并且将该信号输出到升压变换器12。从而变换器控制电路302禁止降压转换控制(步骤S9)。
升压变换器12响应于来自变换器控制电路302的信号PWMS2运行，以停止开关NPN晶体管Q1、Q2，并且经由NPN晶体管Q1从电容器C2向DC电源B提供DC电流。换言之，电流被控制(步骤S10)，从而操作序列结束。
如果在步骤S4判定电抗器电流IL的最大和最小值ILmax和ILmin极性相同，控制部分64确定电抗器电流IL不越过零点，并且控制部分64还确定最大或最小值ILmax或ILmin为正还是负(步骤S11)。如果最大或最小值ILmax或ILmin为正，则电抗器电流IL为正，并且控制部分64确定升压变换器12正在执行升压转换操作，并且产生信号OPE并将其输出到电压指令计算部分61。电压指令计算部分61接收来自控制部分64的信号OPE，并且作为响应使用从外部ECU接收的扭矩指令值TR和电机转速MRN，且遵从上面所述的方法计算电压指令Vdc_com，并且将其输出到用于变换器的占空比计算部分62。
用于变换器的占空比计算部分62由来自电压指令计算部分61的电压指令Vdc_com以及电压Vb和Vm驱动，并且遵从上面所述的方法产生占空比DRU，并将其输出到用于变换器的PWM信号转换部分63。用于变换器的PWM信号转换部分63由接收自用于变换器的占空比计算部分62的占空比DRU驱动，以产生信号PWMU并将其输出到升压变换器12。从而变换器控制电路302允许升压转换控制(步骤S12)。
作为响应，升压变换器12响应于输出自变换器控制电路302的信号PWMU使得NPN晶体管Q1、Q2导通/截止，以对输出自DC电源B的电压Vb进行升压转换，使得电压Vm达到电压指令Vdc_com，并且向电容器C2提供升压后的DC电压。换言之，电压和电流被控制(步骤S13)，从而操作序列结束。
相反地，如果在步骤S11电抗器电流IL具有负的最大或最小值ILmax或ILmin，电抗器电流IL为负，并且变换器控制电路302的控制部分64确定升压变换器12正在执行降压转换操作，并且产生信号OPE，并将其输出到电压指令计算部分61。电压指令计算部分61接收来自控制部分64的信号OPE，并且作为响应使用接收自外部ECU的扭矩指令值TR和电机转速MRN，且遵从上面所述的方法计算电压指令Vdc_com，并将其输出到用于变换器的占空比计算部分62。
用于变换器的占空比计算部分62由来自电压指令计算部分61的电压指令Vdc_com以及电压Vb和Vm驱动，并且遵从上面所述的方法产生占空比DRD，并将其输出到用于变换器的PWM信号转换部分63。用于变换器的PWM信号转换部分63由接收到的占空比DRD驱动，以产生信号PWMD并将其输出到升压变换器12。从而变换器控制电路302允许降压转换控制(步骤S14)。
作为响应，升压变换器12响应于输出自变换器控制电路302的信号PWMD使得NPN晶体管Q1、Q2导通/截止，以对电容器C2两端的电压Vm进行降压转换，使得电压Vm达到电压指令Vdc_com，并且将降压后的DC电压提供给DC电源B。换言之，电压和电流被控制(步骤S15)，从而操作序列结束。
因此变换器控制电路302从电抗器电流IL的最大和最小值ILmax和ILmin以及电源电流Ib确定电抗器电流IL是否越过零点，并且如果为是，变换器控制电路302控制升压变换器12停止用以执行升压转换操作或降压转换操作的开关操作，并且如果电抗器电流IL不越过零点，变换器控制电路302控制升压变换器12以进行用以执行升压转换操作或降压转换操作的开关操作。
从而升压变换器12使得NPN晶体管Q1、Q2以较低的频繁程度开关，以产生减小的开关噪声。此外，由于晶体管开关的频繁程度降低，可以实现减小的开关损失。
注意到在步骤S4，当电抗器电流IL的最大和最小值ILmax和ILmin极性不同时，变换器控制电路302的控制部分64确定电抗器电流IL越过零点，并且对电抗器电流IL越过零点的判定相当于对电抗器电流IL极性被反转的判定。
相反地，当电抗器电流IL的最大和最小值ILmax和ILmin极性相同时，控制部分64确定电抗器电流IL不越过零点，并且对电抗器电流IL不越过零点的判定相当于对电抗器电流IL极性没有被反转的判定。
再次参考图1，电机驱动设备100通常如下描述运行。当所述通常运行开始时，控制装置30产生具有高电平的信号SE，并且将其输出到系统继电器SR1、SR2。这将导通系统继电器SR1、SR2，并且DC电源B经由系统继电器SR1、SR2向电容器C1提供DC电压。电容器C1对接收到的DC电压进行平滑，并且将其提供给升压变换器12。
电压传感器10检测从DC电源B输出的电压Vb，并且将检测到的电压Vb输出到控制装置30。此外，电压传感器13检测电容器C2两端的电压Vm，并且将检测到的电压Vm输出到控制装置30。此外，电流传感器24检测流过AC电机M1的电机电流MCRT，并将其输出到控制装置30，并且控制装置30从外部ECU接收扭矩指令值TR和电机转速MRN。
作为响应，控制装置30由电压Vb、Vm，电机电流MCRT和扭矩指令值TR驱动，并且遵从上面所述的方法产生信号PWMI或PWMC并将其输出到逆变器14。此外，当逆变器14驱动AC电机M1时，其由电压Vb、Vm，扭矩指令值TR和电机转速MRN驱动，并且遵从上面所述的方法产生用于控制开关升压变换器12的NPN晶体管Q1、Q2的信号PWMU，并将产生的信号PWMU输出到升压变换器12。当逆变器14将由AC电机M1产生的AC电压转换到DC电压时，其由电压Vb、Vm，扭矩指令值TR和电机转速MRN驱动，并且遵从上面所述的方法产生用于控制开关升压变换器12的NPN晶体管Q1、Q2的信号PWMD，并将产生的信号PWMD输出到升压变换器12。
升压变换器12响应于信号PWMU运行，以导通/截止NPN晶体管Q2，以对输出自DC电源B的电压Vb进行升压转换，并将升压转换后的DC电压提供给电容器C2。电容器C2对接收到的DC电压进行平滑，并且将其提供给逆变器14。逆变器14通过从控制装置30输出的信号PWMI将平滑后的DC电压转换为AC电压以驱动AC电机M1。从而AC电机M1产生由扭矩指令值TR指定的扭矩。
此外，逆变器14通过输出自控制装置30的信号PWMC将由AC电机M1产生的AC电压转换为DC电压，并且将转换后的DC电压提供给升压变换器12。升压变换器12通过输出自控制装置30的信号PWMD对接收到的DC电压进行降压转换，并且将减压转换后的DC电压提供给DC电源B以对DC电源B充电。
作为响应，电流传感器13检测输出自DC电源B的电源电流Ib，并且将检测到的电源电流Ib输出到控制装置30。此外，电流传感器18检测流过电抗器L1的电抗器电流IL，并且将检测到的电抗器电流IL输出到控制装置30。
控制装置30的变换器控制电路302检测电抗器电流IL的最大和最小值ILmax和ILmin，并且以上述方法从检测到的值确定电抗器电流IL是否越过零点。
如果为是，变换器控制电路302还从电源电流Ib确定电抗器电流IL是在升压转换操作中越过零点还是在降压转换操作中越过零点。如果变换器控制电路302确定电抗器电流IL在升压转换操作中越过零点，它产生用于停止升压转换操作的信号PWMS1，并且将该信号输出到升压变换器12。升压变换器12响应于信号PWMS1使得NPN晶体管Q1、Q2截止，并且升压变换器12停止执行升压转换操作的开关。如果变换器控制电路302确定电抗器电流IL在降压转换操作中越过零点，它产生用于停止降压转换操作的信号PWMS2，并且将该信号输出到升压变换器12。升压变换器12响应于信号PWMS2使得NPN晶体管Q1导通，且NPN晶体管Q2截止，并且升压变换器12停止用以执行降压转换操作的开关操作。
如果电抗器电流IL不越过零点，变换器控制电路302进一步判定电抗器电流IL的最大或最小值ILmax或ILmin为正还是负。如果所述值为正，变换器控制电路302产生用于允许升压转换操作的信号PWMU，并且将该信号输出到升压变换器12。响应于信号PWMU，升压变换器12的NPN晶体管Q1、Q2被导通/截止，并且升压变换器12进行开关以执行升压转换操作。如果最大或最小值ILmax或ILmin为负，变换器控制电路302产生用于允许降压转换操作的信号PWMD，并且将该信号输出到升压变换器12。响应于信号PWMD，升压变换器12的NPN晶体管Q1、Q2被导通/截止，并且升压变换器12进行开关以执行降压转换操作。
因此，在电机驱动设备100中，当电抗器电流IL越过零点时，升压变换器12的NPN晶体管Q1、Q2停止开关。从而所述晶体管可以以较低的频繁程度开关，并因此提供减小的开关噪声。此外，由于它们以较低的频繁程度开关，还可以获得减小的开关损耗。
注意到，在本发明中，有助于减小开关噪声的对电压转换的控制实际上由中央处理单元(CPU)执行，中央处理单元从只读存储器(ROM)中读取包括了图7流程图的每一个步骤的程序，并且执行读取的程序，并且遵从图7的流程图以控制升压变换器12进行用以执行升压转换或降压转换操作的开关操作。因此，所述ROM相当于在其中记录有包括了图7流程图的每个步骤的程序的计算机(CPU)可读存储介质。
此外，虽然在上面的说明中，由电流传感器11检测电源电流Ib，且由电流传感器18检测电抗器电流IL，但本发明并不限于此，可以基于来自电压传感器13的电压Vm计算电源电流Ib和电抗器电流IL。在电抗器电流IL和电压Vm之间，成立Vm＝L×IL/T，其中L表示电抗器L1的电感，T表示开关周期。电压Vm是已知的，其由电压传感器13检测，并且电感L和开关周期T也是已知的。因此，电抗器电流IL可以被计算，并且计算出的电抗器电流IL的平均值相当于电源电流Ib。
计算出的电抗器电流IL的最大和最小值ILmax和ILmin被检测，并且使用检测到的值和计算出的电源电流Ib，且遵从上面所述的方法确定电抗器电流IL是否越过零点，并且如果为是，则停止进行升压转换或降压转换操作的开关操作。否则，执行由所述开关操作进行的升压转换或降压转换操作。
在该情况下，变换器控制电路302还包括计算部分。所述计算部分保存有电感L和开关周期T，并且将来自传感器13的电压Vm代入Vm＝L×IL/T，以计算电抗器电流IL，并且从而计算电源电流Ib。所述计算部分将计算出的电抗器电流IL输出到峰值检测部分65，并且将电源电流Ib输出到控制部分64。
从来自所述计算部分的所述电抗器电流IL，峰值检测部分65检测最大和最小值ILmax和ILmin，并且将其输出到控制部分64。
注意到，虽然在上面的说明中，电流传感器18被设置在升压变换器12的内部，但是本发明不限于此，并且电流传感器18可以被设置在升压变换器12外部。
此外，在第一实施例中，如果检测到的电源电流Ib为0，可以停止开关NPN晶体管Q1、Q2。更明确地，在本实施例中，电源电流Ib可以被用于确定是否应该停止NPN晶体管Q1、Q2。
对于为0的电源电流Ib，停止NPN晶体管Q1、Q2可以保持电力传输与接收的平衡而不需特殊的处理，这是由于在所述晶体管被停止开关前后，升压变换器12通过不变数量的电力。
在此情况下，可以用施加于升压变换器12的电压替代电源电流Ib。
其余内容如前所述。
第二实施例
图8是框图，示意性地示出了第二实施例中的电机驱动设备。参考该图，电机驱动设备100A相当于电机驱动设备100，但是减去了电流传感器11，并且以控制装置30A替代控制装置30。
控制装置30A从来自外部ECU的扭矩指令值TR和电机转速MRN以及来自电流传感器18的电抗器电流IL的最大和最小值ILmax和ILmin，以下面将要说明的方法，确定电抗器电流IL是否越过零点。如果为是，控制装置30A控制升压变换器12以停止执行升压转换或降压转换操作的开关，否则，控制装置30A控制升压变换器12进行开关以执行升压转换或降压转换操作。
除此之外，控制装置30A提供了与控制装置30相同的功能。
图9是图8的控制装置30A的框图。参考该图，控制装置30A相当于控制装置30，但是以变换器控制电路302A替代变换器控制电路302。
变换器控制电路302A以下面将要说明的方法从扭矩指令值TR、电机转速MRN和电抗器电流IL确定电抗器电流IL是否越过零点，并且如果为是，变换器控制电路302A产生用于停止开关NPN晶体管Q1、Q2的信号PWMS，并且将产生的信号PWMS输出到升压变换器12。如果电抗器电流IL不越过零点，变换器控制电路302A产生信号PWMU或PWMD以控制升压变换器12进行开关以执行升压转换或降压转换操作。
除此之外，变换器控制电路302A提供与变换器控制电路302相同的功能。
图10是图9的变换器控制电路302A的框图。参考该图，变换器控制电路302A相当于变换器控制电路302，但是以控制部分64A替代控制部分64。
控制部分64A从外部ECU接收扭矩指令值TR和电机转速MRN，并且以此确定AC电机M1是运行在动力模式还是再生模式。
更明确地，控制部分64A保存有图4的以图的形式给出的电机扭矩-转速关系，并且从来自外部ECU的扭矩指令值TR和电机转速MRN存在于所述图的区域RG1-RG4中的哪一个来确定AC电机M1是运行在动力模式还是再生模式。
更明确地，当来自外部ECU的扭矩指令值TR和电机转速MRN存在于区域RG1、RG2内时，控制部分64A确定AC电机M1运行于动力模式，并且当来自外部ECU的扭矩指令值TR和电机转速MRN存在于区域RG3、RG4内时，控制部分64A确定AC电机M1运行于再生模式。
如果电机M1运行于再生模式，控制部分64A确定电抗器电流IL是否具有小于0的最大值ILmax，并且如果为是，则控制部分64A产生信号OPE并将其输出到电压指令计算部分61，否则信号STP和DSTP被产生且被分别输出到电压指令计算部分61和用于变换器的占空比计算部分62。
如果AC电机M1运行于再生模式，则确定电抗器电流IL是否具有小于0的最大值ILmax，因为当电机运行于再生模式时，电抗器电流IL根据图6所示的曲线K2或K4变化，并且对于最大值ILmax小于0，电抗器电流IL不越过零点，否则电抗器电流IL越过零点，并且由此通过确定最大值ILmax是否小于0，可以确定电抗器电流IL是否越过零点。
此外，如果AC电机M1运行于动力模式，控制部分64A确定电抗器电流IL是否具有大于0的最小值ILmin。如果是的，控制部分64A产生信号OPE，并将其输出到电压指令计算部分61，否则产生信号STP和USTP，并将它们分别输出到电压指令计算部分61和用于变换器的占空比计算部分62。
如果AC电机M1运行于动力模式，则确定电抗器电流IL是否具有大于0的最小值ILmin，因为当电机运行于动力模式时，电抗器电流IL根据图6所示的曲线K1或K3变化，并且对于最小值ILmin大于0，电抗器电流IL不越过零点，否则电抗器电流IL越过零点，并且由此通过确定最小值ILmin是否大于0，可以确定电抗器电流IL是否越过零点。
图11是一个流程图，用于说明对第二实施例中的减小的开关噪声做出贡献的功率转换的操作。参考该图，当一系列操作开始时，变换器控制电路302A从外部ECU接收扭矩指令值TR(即，所需扭矩)和电机转速MRN(步骤S21)。此外，变换器控制电路302A分别从电压传感器10和13接收电压Vb和Vm。变换器控制电路302A的电压指令计算部分61使用扭矩指令值TR和电机转速MRN并且遵从上面所述的方法计算电压指令Vdc_com，并且将其输出到用于变换器的占空比计算部分62。用于变换器的占空比计算部分62经由从电压指令计算部分61接收到的电压指令Vdc_com和电压Vb和Vm驱动，并且遵从上面所述的方法产生占空比DRU或DRD，并将其输出到用于变换器的PWM信号转换部分63。用于变换器的PWM信号转换部分63经由从用于变换器的占空比计算部分62接收到的占空比DRU或DRD驱动以产生信号PWMU或PWMD，并将其输出到升压变换器12。升压变换器12响应信号PWMU和PWMD而运行，以进行开关来分别执行升压转换和降压转换操作(步骤S2)。
随后，变换器控制电路302A的峰值检测部分65从电流传感器18接收电抗器电流IL，并且检测该电流的最大和最小值ILmax和ILmin(步骤S23)。控制部分64A从外部ECU接收扭矩指令值TR和电机转速MRN，并且由此以上述方法确定AC电机M1是运行于再生模式还是动力模式(步骤S24)。
如果AC电机M1运行于再生模式，控制部分64A还确定从峰值检测部分65接收的电抗器电流IL是否具有小于0的最大值ILmax(步骤S25)。
如果最大值ILmax小于0，控制部分64A确定电抗器电流IL不越过零点，并且控制部分64A产生信号OPE，并将其输出到电压指令计算部分61。已经从控制部分64A接收到信号OPE的电压指令计算部分61，使用来自外部ECU的扭矩指令值TR和电机转速MRN并且遵从上面所述的方法计算电压指令Vdc_com，并将其输出到用于变换器的占空比计算部分62。
用于变换器的占空比计算部分62经由来自电压指令计算部分61的电压指令Vdc_com以及电压Vb、Vm驱动，并且遵从上面所述的方法产生占空比DRD，并将其输出到用于变换器的PWM信号转换部分63。用于变换器的PWM信号转换部分63经由接收自用于变换器的占空比计算部分62的占空比DRD驱动，以产生信号PWMD，并将其输出到升压变换器12。从而变换器控制电路302A允许降压转换控制(步骤S26)。
作为响应，升压变换器12使得NPN晶体管Q1、Q2响应来自变换器控制电路302A的信号PWMD导通/截止，以对电容器C2两端的电压Vm进行降压转换，以达到电压指令Vdc_com，并且降压转换后的DC电压被提供给DC电源B。从而电压和电流被控制(步骤S27)，并且该系列操作结束。
相反，如果在步骤S25，电抗器电流IL具有等于或大于0的最大值ILmax，控制部分64A确定当升压变换器12执行降压转换操作时，电抗器电流IL越过零点，并且信号STP和DSTP被产生且分别被输出到电压指令计算部分61和用于变换器的占空比计算部分62。已经从控制部分64A接收到信号STP的电压指令计算部分61计算电压指令Vdc_com_0，并将其输出到用于变换器的占空比计算部分62。
用于变换器的占空比计算部分62经由分别来自电压指令计算部分61和控制部分64A的Vdc_com_0和信号DSTP驱动，并且遵从上面所述的方法产生占空比DR_100_0，并将其输出到用于变换器的PWM信号转换部分63。用于变换器的PWM信号转换部分63经由DR_100_0驱动以产生信号PWMS2，并将其输出到升压变换器12。从而变换器控制电路302A禁止降压转换控制(步骤S28)。
作为响应，升压变换器12使得NPN晶体管Q1响应来自变换器控制电路302A的信号PWMS2导通，并使得NPN晶体管Q2响应信号PWMS2截止，并且升压变换器12停止执行降压转换操作的开关，并且通过NPN晶体管Q1从电容器C2给DC电源B提供DC电流。换言之，电流被控制(步骤S29)，并且该系列操作结束。
如果在步骤S24，判定AC电机M1运行于动力模式，变换器控制电路302A的控制部分64确定从峰值检测部分65接收的电抗器电流IL是否具有大于0的最小值ILmin(步骤S30)。
如果是的，控制部分64确定电抗器电流IL不越过零点，并且产生信号OPE，并将其输出到电压指令计算部分61。已经从控制部分64接收到信号OPE的电压指令计算部分61，使用从外部ECU接收的扭矩指令值TR和电机转速MRN，并且遵从上面所述方法计算电压指令Vdc_com，并且将其输出到用于变换器的占空比计算部分62。
用于变换器的占空比计算部分62经由来自电压指令计算部分61的电压指令Vdc_com以及电压Vb、Vm驱动，并且遵从上面所述的方法产生占空比DRU，并将其输出到用于变换器的PWM信号转换部分63。用于变换器的PWM信号转换部分63经由占空比DRU驱动，以产生信号PWMU，并将其输出到升压变换器12。从而变换器控制电路302A允许升压转换控制(步骤S31)。
作为响应，升压变换器12使得NPN晶体管Q1、Q2响应从变换器控制电路302A输出的信号PWMU导通/截止，以将从DC电源B提供的DC电压Vb进行升压转换，从而升压变换器12输出与电压指令Vdc_com一致的电压Vm，并且升压转换后的DC电压被提供给电容器C2，即，电压和电流被控制(步骤S32)。从而该系列操作结束。
相反，如果在步骤S30，电抗器电流IL具有等于或小于0的最小值ILmin，控制部分64A确定当升压变换器12执行升压转换操作时，电抗器电流IL越过零点，并且控制部分64A产生信号STP和USTP，并且分别将它们输出到电压指令计算部分61和用于变换器的占空比计算部分62。
电压指令计算部分61响应于接收自控制部分64A的信号STP运行，以产生电压指令Vdc_com_0并将其输出到用于变换器的占空比计算部分62。用于变换器的占空比计算部分62经由来自电压指令计算部分61的电压指令Vdc_com_0和来自控制部分64A的信号USTP驱动，以产生占空比DR_0，并将其输出到用于变换器的PWM信号转换部分63。用于变换器的PWM信号转换部分63经由占空比DR_0驱动以产生信号PWMS1，并将其输出到升压变换器12。从而变换器控制电路302A禁止升压转换控制(步骤S33)。
响应于信号PWMS1，升压变换器12停止开关NPN晶体管Q1、Q2，并且经由二极管D1从DC电源B向电容器C2提供逆变器14的运行所需的DC电流，即，电流被控制(步骤S34)。从而该系列操作结束。
因此，变换器控制电路302A从扭矩指令值TR和电机转速MRN确定AC电机M1的运行模式，并且从确定的运行模式和电抗器电流IL的最大值ILmax和最小值ILmin确定电抗器电流IL是否越过零点。如果为是，变换器控制电路302A控制升压变换器12停止执行升压转换或降压转换操作的开关，否则变换器控制电路302A控制升压变换器12进行开关，以执行升压转换或降压转换操作。
因此升压变换器12可以使得NPN晶体管Q1、Q2以较低的频繁程度开关，并且因此提供了减小的开关噪声。此外，NPN晶体管Q1、Q2以较低的频繁程度开关可以有助于减小开关损耗。
注意，在本发明中，有助于减小开关噪声的对电压转换的控制实际上由中央处理单元(CPU)执行，中央处理单元从只读存储器(ROM)中读取包括图11的流程图的每个步骤的程序，并且中央处理单元执行读出的程序，并且遵从图11的流程图以控制升压变换器12进行开关，以执行升压转换或降压转换操作。因此，所述ROM相当于在其中记录有包括了图11的流程图的每个步骤的程序的计算机(CPU)可读存储介质。
电机驱动设备100A提供了相当于电机驱动设备100的一般操作，但是以变换器控制电路302A的操作替代有助于减小开关噪声的变换器控制电路302的操作。
其余部分与第一实施例相同。
第三实施例
图12是一个框图，示意性地示出了第三实施例中的电机驱动设备。参考该图，第三实施例提供了相当于电机驱动设备100的电机驱动设备100B，只是缺少电流传感器11、18，并且以控制装置30B替代控制装置30。
控制装置30B以将在下面说明的方法从来自外部ECU的扭矩指令值TR和电机转速MRN确定电抗器电流IL是否越过零点。如果为是，控制装置30B控制升压变换器12以停止执行升压转换或降压转换操作的开关，否则控制装置30B控制升压变换器12进行开关以执行升压转换或降压转换操作。
除此之外，控制装置30B提供与控制装置30相同的功能。
图13是图12的控制装置30B的框图。参考该图，控制装置30B相当于控制装置30，但是以变换器控制电路302B替代变换器控制电路302。
变换器控制电路302B以将在下面说明的方法从扭矩指令值TR和电机转速MRN确定电抗器电流IL是否越过零点，并且如果为是，变换器控制电路302B产生用于停止NPN晶体管Q1、Q2的开关的信号PWMS，并将产生的信号PWMS输出到升压变换器12。如果电抗器电流IL不越过零点，变换器控制电路302B产生信号PWMU或PWMD，以控制升压变换器12进行开关，以执行升压转换或降压转换操作。
除此之外，变换器控制电路302B执行与变换器控制电路302相同的功能。
图14是图13的变换器控制电路302B的框图。参考该图，变换器控制电路302B相当于变换器控制电路302，但是分别以控制部分64B和计算部分66替代控制部分64和峰值检测部分65。
计算部分66接收来自外部ECU的扭矩指令值TR和电机转速MRN，来自电压传感器10的电压Vb，并且将扭矩指令值TR和电机转速MRN代入表达式：
Pcom＝TR×MRN            ...(1)
以计算所需功率Pcom，功率Pcom被代入表达式：
以计算AC电机M1输出所需功率Pcom所需的电抗器电流ILdc_com，其中L表示电抗器的电感，并且ILdc_com表示所需电抗器电流。
此外，计算部分66将由表达式(1)计算出的所需功率Pcom代入表达式：
Figure A20048000596200421
以计算升压变换器12的电压指令Vdc_com，其中C表示靠近逆变器的输入端的电容器的电容，并且Vdc_com表示升压变换器的电压指令。
计算部分66将由表达式(3)计算出的电压指令Vdc_com和从电压传感器10接收到的电压Vb代入表达式：
EXR = Vdc _ com Vb · · · ( 4 )
以计算电压转换比EXR。
此外，计算部分66将由表达式(2)计算出的所需电抗器电流ILdc_com和从用于变换器的占空比计算部分62提供的占空比DR(DRU或DRD)代入表达式：
ILdc_com＝Ibdc_com×DR                 …(5)
以计算AC电机M1输出所需功率Pcom所需的电源电流Ibdc_com，其中DR表示晶体管Q2的占空比。
注意，所需电源电流Ibdc_com是NPN晶体管Q1、Q2的单个控制周期内流过的电流。
计算部分66向控制部分64B输出计算出的电压转换比EXR和所需电源电流Ibdc_com。
控制部分64B从外部ECU接收扭矩指令值TR和电机转速MRN，并且从计算部分66接收电压转换比EXR和所需电源电流Ibdc_com。
此外，控制部分64B保持有表示升压转换比和电源电流Ib之间的关系的图以及表示降压转换比和电源电流Ib之间的关系的图。图15表示升压转换比和电源电流Ib之间的关系，并且图16表示降压转换比和电源电流Ib之间的关系。
参考图15，Ibref1表示正的临界电流值，它是当AC电机M1运行于动力模式时，当电抗器电流IL越过零点时所需电源电流Ibdc_com的电流值。
当电源电流Ib等于或小于该正临界电流值Ibref1时，根据直线k5升压转换比保持为定值。当电源电流Ib大于正临界电流值Ibref1时，升压转换比存在于由直线k6和k7围绕的区域RG5内。
参考图16，Ibref2表示负的临界电流值，它是当AC电机M1运行于再生模式时，当电抗器电流IL越过零点时所需电源电流Ibdc_com的电流值。
当电源电流Ib等于或大于该负临界电流值Ibref2时，根据直线k8降压转换比保持为定值。当电源电流Ib小于负临界电流值Ibref2时，降压转换比存在于由直线k9和k10围绕的区域RG6内。
控制部分64B保持有图15的图和图16的图。
控制部分64B以上面所述的方法从扭矩指令值TR和电机转速MRN确定AC电机M1是运行于再生模式还是动力模式。如果该电机运行于动力模式，控制部分64B确定电压转换比EXR(在这种情况下，为升压转换比)和接收自计算部分66的所需电源电流Ibdc_com存在于图15的直线k5上还是位于区域RG5内。
如果电压转换比EXR和所需电源电流Ibdc_com存在于直线k5上，控制部分64B确定电抗器电流IL越过零点。如果电压转换比EXR和所需电源电流Ibdc_com存在于区域RG5内，控制部分64B确定电抗器电流IL不越过零点。
确定电压转换比EXR和所需电源电流Ibdc_com存在于直线k5上相当于确定所需电源电流Ibdc_com是否大于正临界电流值Ibref1，并且确定该电流等于或小于该值。确定电压转换比EXR和所需电源电流Ibdc_com存在于区域RG5内相当于确定该电流是否大于正临界电流值Ibref1，并且确定该电流大于该值。
当电压转换比EXR和所需电源电流Ibdc_com存在于直线k5上时，控制部分64B产生信号STP和USTP，并将它们分别输出到电压指令计算部分61和用于变换器的占空比计算部分62。
当电压转换比EXR和所需电源电流Ibdc_com位于区域RG5内时，控制部分64B产生信号OPE，并将其输出到电压指令计算部分61。
如果AC电机M1运行于再生模式，控制部分64B确定电压转换比EXR(在这种情况下，为降压转换比)和接收自计算部分66的所需电源电流Ibdc_com存在于图16的直线k8上还是位于区域RG6内。
如果电压转换比EXR和所需电源电流Ibdc_com存在于直线k8上，控制部分64B确定电抗器电流IL越过零点。如果电压转换比EXR和所需电源电流Ibdc_com存在于区域RG6内，控制部分64B确定电抗器电流IL不越过零点。
确定电压转换比EXR和所需电源电流Ibdc_com存在于直线k8上相当于确定所需电源电流Ibdc_com是否小于负临界电流值Ibref2，并且确定该电流等于或大于该值。确定电压转换比EXR和所需电源电流Ibdc_com存在于区域RG6内相当于确定该电流是否小于负临界电流值Ibref2，并且确定该电流小于该值。
当电压转换比EXR和所需电源电流Ibdc_com存在于直线k8上时，控制部分64B产生信号STP和USTP，并将它们分别输出到电压指令计算部分61和用于变换器的占空比计算部分62。
当电压转换比EXR和所需电源电流Ibdc_com位于区域RG6内时，控制部分64B产生信号OPE，并将其输出到电压指令计算部分61。
注意在变换器控制电路302B内，用于变换器的占空比计算部分62将计算出的占空比DRU和DRD输出到用于变换器的PWM信号转换部分63和计算部分66。
图17是一个流程图，用于说明了有助于第三实施例中减小开关噪声的电压转换操作。参考该图，当一系列操作开始时，变换器控制电路302B从外部ECU接收扭矩指令值TR(即，所需扭矩)和电机转速MRN(步骤S41)，并且变换器控制电路302B的计算部分66使用扭矩指令值TR和电机转速MRN并且遵从上面所述的方法计算所需电源电流Ibdc_com和电压转换比EXR，并将它们输出到控制部分64B。从而确定所需电源电流Ibdc_com和电机转速MRN(步骤S42)。
控制部分64B从外部ECU接收扭矩指令值TR和电机转速MRN，并且由此以上述方法判定AC电机M1是运行于再生模式还是动力模式(步骤S43)。
如果电机运行于再生模式，控制部分64B查阅图16的图以进一步确定从计算部分66接收的所需电源电流Ibdc_com和电压转换比EXR是存在于直线k8上还是位于区域RG6内，以确定该电流是否小于负临界电流值Ibref2(步骤S44)。
如果所需电源电流Ibdc_com小于负临界电流值Ibref2，控制部分64B确定电抗器电流IL不越过零点，并且产生信号OPE，并将其输出到电压指令计算部分61。从控制部分64B接收到信号OPE的电压指令计算部分61使用接收自外部ECU的扭矩指令值TR和电机转速MRN，并且遵从上面所述的方法计算电压指令Vdc_com，并将其输出到用于变换器的占空比计算部分62。
用于变换器的占空比计算部分62被接收自电压指令计算部分61的电压指令Vdc_com和电压Vb、Vm驱动，并且遵从上面所述的方法产生占空比DRD，并将其输出到用于变换器的PWM信号转换部分63和计算部分66。用于变换器的PWM信号转换部分63被占空比DRD驱动以产生信号PWMD，并将其输出到升压变换器12。从而变换器控制电路302B允许降压转换控制(步骤S45)。
作为响应，升压变换器12使得NPN晶体管Q1、Q2响应来自变换器控制电路302B的信号PWMD导通/截止，以对电容器C2两端的电压Vm进行降压转换，以达到电压指令Vdc_com，并且降压转换后的DC电压被提供给DC电源B。从而电压和电流被控制(步骤S46)，并且该系列操作结束。
相反，如果在S44所需电源电流Ibdc_com等于或大于负临界电流值Ibref2，控制部分64B确定当升压变换器12执行降压转换操作时，电抗器电流IL越过零点，并且信号STP和DSTP被产生且被分别输出到电压指令计算部分61和用于变换器的占空比计算部分62。已经从控制部分64B接收到信号STP的电压指令计算部分61计算电压指令Vdc_com_0，并将其输出到用于变换器的占空比计算部分62。
用于变换器的占空比计算部分62被分别来自电压指令计算部分61和控制部分64B的Vdc_com_0和信号DSTP驱动，并且遵从上面所述的方法产生占空比DR_100_0，并将其输出到用于变换器的PWM信号转换部分63。用于变换器的PWM信号转换部分63由DR_100_0驱动以产生信号PWMS2，并将其输出到升压变换器12。从而变换器控制电路302B禁止降压转换控制(步骤S47)。
作为响应，升压变换器12使得NPN晶体管Q1响应来自变换器控制电路302B的信号PWMS2导通，并且使得NPN晶体管Q2响应信号PWMS2截止，并且升压变换器12停止执行降压转换操作的开关，并且通过NPN晶体管Q1从电容器C2向DC电源B提供DC电流。换言之，电流被控制(步骤S48)，并且该系列操作结束。
此外，如果在步骤S43判定AC电机M1运行于动力模式，则变换器控制电路302B的控制部分64B还参照图15的图，以确定接收自计算部分66的所需电源电流Ibdc_com和电压转换比EXR是存在于直线k5上还是位于区域RG5内，以确定该电流是否大于正临界电流值Ibref1(步骤S49)。
如果所需电源电流Ibdc_com大于正临界电流值Ibref1，控制部分64B确定电抗器电流IL不越过零点，并且产生信号OPE，并将其输出到电压指令计算部分61。已经从控制部分64B接收到信号OPE的电压指令计算部分61使用接收自外部ECU的扭矩指令值TR和电机转速MRN，并且遵从上面所述的方法计算电压指令Vdc_com，并且将其输出到用于变换器的占空比计算部分62。
用于变换器的占空比计算部分62被来自电压指令计算部分61的电压指令Vdc_com和电压Vb、Vm驱动，并且遵从上面所述方法产生占空比DRU，并将其输出到用于变换器的PWM信号转换部分63和计算部分66。用于变换器的PWM信号转换部分63由占空比DRU驱动以产生信号PWMU，并将其输出到升压变换器12。从而变换器控制电路302B允许升压转换控制(步骤S50)。
作为响应，升压变换器12使得NPN晶体管Q1、Q2响应输出自变换器控制电路302B的信号PWMU导通/截止，以对从DC电源B提供的DC电压Vb进行升压转换，从而升压变换器12输出与电压指令Vdc_com一致的电压Vm，并且将升压转换后的DC电压提供给电容器C2，即，电压和电流被控制(步骤S51)。从而该系列操作结束。
相反，如果在步骤S49，所需电源电流Ibdc_com等于或小于正临界电流值Ibref1，控制部分64B确定当升压变换器12执行升压转换操作时电抗器电流IL越过零点，并且控制部分64B产生信号STP和USTP，并分别将它们输出到电压指令计算部分61和用于变换器的占空比计算部分62。
作为响应，电压指令计算部分61响应接收自控制部分64B的信号STP运行以产生电压指令Vdc_com_0，并将其输出到用于变换器的占空比计算部分62。用于变换器的占空比计算部分62被来自电压指令计算部分61的电压指令Vdc_com_0和来自控制部分64B的信号USTP驱动，以产生占空比DR_0，并将其输出到用于变换器的PWM信号转换部分63。用于变换器的PWM信号转换部分63被占空比DR_0驱动以产生信号PWMS1，并将其输出到升压变换器12以停止执行升压转换操作的开关。从而变换器控制电路302B禁止升压转换控制(步骤S52)。
响应信号PWMS1，升压变换器12停止NPN晶体管Q1、Q2的开关，并且通过二极管D1从DC电源B向电容器C提供逆变器14运行所需的DC电流，即，电流被控制(步骤S53)。从而该系列操作结束。
因此变换器控制电路302B从扭矩指令值TR和电机转速MRN确定AC电机M1的运行模式，并且从所确定的运行模式和所需电源电流Ibdc_com和电压转换比EXR确定电抗器电流IL是否越过零点。如果为是，变换器控制电路302B控制升压变换器12停止执行升压转换或降压转换操作的开关，否则变换器控制电路302B控制升压变换器12进行开关以执行执行升压转换或降压转换操作。
这样，升压变换器12可以使得NPN晶体管Q1、Q2以较低的频繁程度开关，并且因此提供了减少的开关噪声。此外，NPN晶体管Q1、Q2以较低的频繁程度开关可以有助于减小开关损耗。
注意，在本发明中，有助于减小开关噪声的对电压转换的控制实际上由CPU执行，CPU从ROM中读出包括图17的流程图的每个步骤的程序且执行读出的程序，并且遵从图17的流程图以控制升压变换器12进行开关，以执行升压转换或降压转换操作。因此，所述ROM相当于在其中记录有包括了图17的流程图的每个步骤的程序的计算机(CPU)可读存储介质。
电机驱动设备100B提供了相当于电机驱动设备100的一般操作，但是以变换器控制电路302B的操作替代有助于减小开关噪声的变换器控制电路302的操作。
注意在第三实施例中，确定所需电源电流Ibdc_com是否为“0”，并且如果为是，则可以停止NPN晶体管Q1、Q2的开关。换言之，在第三实施例中，是否停止所述晶体管的开关可以从所需电源电流Ibdc_com来确定。
因为在停止晶体管的开关之前和之后，升压变换器12传递恒定数量的功率，所以对于为0的所需电源电流Ibdc_com，停止NPN晶体管Q1、Q2的开关可以保持功率传输和接收平衡而不需特定的处理。
其余部分与第一实施例相同。
第四实施例
图18是一个框图，示意性地示出了第四实施例中的电机驱动设备。参考该图，第四实施例提供了相当于电机驱动设备100的电机驱动设备100C，只是缺少电流传感器11、18，并且以控制装置30C替代控制装置30。
控制装置30C以将在下面说明的方法从来自外部ECU的扭矩指令值TR和电机转速MRN确定电抗器电流IL是否越过零点。如果为是，控制装置30C控制升压变换器12以停止执行升压转换或降压转换操作的开关，否则控制装置30C控制升压变换器12进行开关以执行升压转换或降压转换操作。
除此之外，控制装置30C提供与控制装置30相同的功能。
图19是图18的控制装置30C的框图。参考该图，控制装置30C相当于控制装置30，但是以变换器控制电路302C替代变换器控制电路302。
变换器控制电路302C以将在下面说明的方法从扭矩指令值TR和电机转速MRN确定电抗器电流IL是否越过零点，并且如果为是，变换器控制电路302C产生用于停止NPN晶体管Q1、Q2的开关的信号PWMS，并将产生的信号PWMS输出到升压变换器12。如果电抗器电流IL不越过零点，变换器控制电路302C产生信号PWMU或PWMD，以控制升压变换器12进行开关，以执行升压转换或降压转换操作。
除此之外，变换器控制电路302C执行与变换器控制电路302相同的功能。
图20是图19的变换器控制电路302C的框图。参考该图，变换器控制电路302C相当于变换器控制电路302，但是分别以控制部分64C和计算部分66A替代控制部分64和峰值检测部分65。
计算部分66A接收来自外部ECU的扭矩指令值TR和电机转速MRN，以及来自电压传感器10的电压Vb，并且使用它们和表达式(1)、(3)和(4)计算电压转换比EXR，并将其输出到控制部分64C。
控制部分64C接收来自外部ECU的扭矩指令值TR和电机转速MRN，并且从计算部分66A接收电压转换比EXR。此外，控制部分64C保持有表示升压转换比和所需扭矩(即，在下文也将称为扭矩指令值TR)之间的关系的图，以及表示降压转换比和所需扭矩之间的关系的图。图21示出了前面的关系并且图22示出了后面的关系。
参考图21，TRref1表示正临界扭矩值。它是当AC电机M1运行于动力模式时，当电抗器电流IL越过零点时所需扭矩的扭矩值。
当所需扭矩等于或小于正临界扭矩值TRref1时，根据直线k11升压转换比保持为定值，并且当所需扭矩TR大于正临界扭矩值TRref1时，升压转换比存在于由直线k12和k13包围的区域RG7内。
参考图22，TRref2表示负临界扭矩值。它是当AC电机M1运行于再生模式时，当电抗器电流IL越过零点时所需扭矩的扭矩值。
当所需扭矩等于或大于所述负临界扭矩值TRref2时，根据直线k14降压转换比保持为定值，并且当所需扭矩TR小于负临界扭矩值TRref2时，降压转换比存在于由直线k15和k16包围的区域RG8内。
控制部分64C保持有图21的图和图22的图。
控制部分64C以上面所述的方法从扭矩指令值TR(即，所需扭矩)和电机转速MRN确定AC电机M1是运行于再生模式还是动力模式。如果该电机运行于动力模式，控制部分64C确定来自外部ECU的所需扭矩(下文称为“所需扭矩TRdc_com”)和接收自计算部分66A的电压转换比EXR(在这种情况下，为升压转换比)存在于图21的直线11上还是位于区域RG7内。
如果所需扭矩TRdc_com和电压转换比EXR存在于直线k11上，控制部分64C判定电抗器电流IL越过零点。如果所需扭矩TRdc_com和电压转换比EXR存在于区域RG7内，控制部分64C确定电抗器电流IL不越过零点。
确定所需扭矩TRdc_com和电压转换比EXR存在于直线k11上相当于确定所需扭矩TRdc_com是否大于正临界扭矩值TRref1，并且判定该扭矩等于或小于该值。确定所需扭矩TRdc_com和电压转换比EXR存在于区域RG7内相当于确定该扭矩是否大于正临界扭矩值TRref1，并且确定该扭矩大于该值。
当所需扭矩TRdc_com和电压转换比EXR存在于直线k11上时，控制部分64C产生信号STP和USTP，并将它们分别输出到电压指令计算部分61和用于变换器的占空比计算部分62。
当所需扭矩TRdc_com和电压转换比EXR存在于区域RG7内时，控制部分64C产生信号OPE，并将其输出到电压指令计算部分61。
如果AC电机M1运行于再生模式，控制部分64C确定接收自外部ECU的所需扭矩和接收自计算部分66A的电压转换比EXR(在这种情况下为降压转换比)存在于图22的直线k14上还是位于区域RG8内。
如果所需扭矩TRdc_com和电压转换比EXR存在于直线k14上，控制部分64C确定电抗器电流IL越过零点。如果所需扭矩TRdc_com和电压转换比EXR存在于区域RG8内，控制部分64C确定电抗器电流IL不越过零点。
确定所需扭矩TRdc_com和电压转换比EXR存在于直线k14上相当于确定所需扭矩TRdc_com是否小于负临界扭矩值TRref2，并且确定该扭矩等于或大于该值。确定所需扭矩TRdc_com和电压转换比EXR存在于区域RG8内相当于确定所需扭矩是否小于负临界扭矩值TRref2，并且确定该扭矩小于该值。
当所需扭矩TRdc_com和电压转换比EXR存在于直线k14上时，控制部分64C产生信号STP和USTP，并将它们分别输出到电压指令计算部分61和用于变换器的占空比计算部分62。
当所需扭矩TRdc_com和电压转换比EXR存在于区域RG8内时，控制部分64C产生信号OPE，并将其输出到电压指令计算部分61。
图23是一个流程图，说明了第四实施例中的有助于减小开关噪声的电压转换操作。参考图23，当该系列操作开始时，变换器控制电路302C从外部ECU接收所需扭矩TRdc_com和电机转速MRN(步骤S61)，并且还从电压传感器10接收电压Vb，并且变换器控制电路302C的计算部分66A使用所需扭矩TRdc_com、电机转速MRN以及电压Vb，并且遵从上面所述的方法计算电压转换比EXR，并将其输出到控制部分64C。
控制部分64C以上面所述的方法从所需扭矩TRdc_com和电机转速MRN确定AC电机M1是运行于再生模式还是动力模式(步骤S62)。
如果该电机运行于再生模式，控制部分64C查阅图22的图以进一步确定接收自外部ECU的所需扭矩TRdc_com和电压转换比EXR存在于直线k14上还是位于区域RG8内，以确定该扭矩是否小于负临界扭矩值TRref2(步骤S63)。
如果所需扭矩Trdc_com小于负临界扭矩值TRref2，控制部分64C确定电抗器电流IL不越过零点，并且产生信号OPE，并将其输出到电压指令计算部分61。已经从控制部分64C接收到信号OPE的电压指令计算部分61使用接收自外部ECU的扭矩TRdc_com和电机转速MRN，并且遵从上面所述的方法计算电压指令Vdc_com，并将其输出到用于变换器的占空比计算部分62。
用于变换器的占空比计算部分62被接收自电压指令计算部分61的电压指令Vdc_com以及电压Vb、Vm驱动，并且遵从上面所述的方法产生占空比DRD，并将其输出到用于变换器的PWM信号转换部分63。用于变换器的PWM信号转换部分63由占空比DRD驱动以产生信号PWMD并将其输出到升压变换器12。从而变换器控制电路302C允许降压转换控制(步骤S64)。
作为响应，升压变换器12使得NPN晶体管Q1、Q2响应来自变换器控制电路302C的信号PWMD导通/截止，以对电容器C2两端的电压Vm进行降压转换，以达到电压指令Vdc_com，并且降压转换后的DC电压被提供给DC电源B。从而电压和电流被控制(步骤S65)，并且该系列操作结束。
相反，如果在步骤S63，所需扭矩TRdc_com等于或大于负临界扭矩值TRref2，控制部分64C确定当升压变换器12执行降压转换操作时电抗器电流IL越过零点，并且信号STP和DSTP被产生且被分别输出到电压指令计算部分61和用于变换器的占空比计算部分62。已经从控制部分64C收到信号STP的电压指令计算部分61计算电压指令Vdc_com_0，并将其输出到用于变换器的占空比计算部分62。
用于变换器的占空比计算部分62被来自电压指令计算部分61和控制部分64C的Vdc_com_0和信号DSTP驱动，并且遵从上面所述的方法，以产生占空比DR_100_0，并将其输出到用于变换器的PWM信号转换部分63。用于变换器的PWM信号转换部分63被占空比DR_100_0驱动以产生信号PWMS2，并将其输出到升压变换器12。从而变换器控制电路302C禁止降压转换控制(步骤S66)。
作为响应，升压变换器12使得NPN晶体管Q1响应来自变换器控制电路302C的信号PWMS2导通，并且使得NPN晶体管Q2响应信号PWMS2截止，并且升压变换器12停止执行降压转换操作的开关，并且通过NPN晶体管Q1从电容器C2向DC电源B提供DC电流。换言之，电流被控制(步骤S67)，并且该系列操作结束。
此外，如果在步骤S62，确定AC电机M1运行于动力模式，然后变换器控制电路302C的控制部分64C还查阅图21的图，以判定分别从外部ECU和计算部分66A接收的所需扭矩TRdc_com和电压转换比EXR是存在于直线k11上还是位于区域RG7内，以确定所述扭矩是否大于正临界扭矩值TRref1(步骤S68)。
如果所需扭矩TRdc_com大于正临界扭矩值TRref1，控制部分64C确定电抗器电流IL不越过零点，并且产生信号OPE，并将其输出到电压指令计算部分61。已经从控制部分64C接收到信号OPE的电压指令计算部分61使用从外部ECU接收的所需扭矩TRdc_com和电机转速MRN，并且遵从上面所述的方法计算电压指令Vdc_com，并将其输出到用于变换器的占空比计算部分62。
用于变换器的占空比计算部分62被来自电压指令计算部分61的电压指令Vdc_com以及电压Vb、Vm驱动，并且遵从上面所述的方法，产生占空比DRU，并将其输出到用于变换器的PWM信号转换部分63。用于变换器的PWM信号转换部分63被占空比DRU驱动，以产生信号PWMU，并将其输出到升压变换器12。从而变换器控制电路302C允许升压转换控制(步骤S69)。
作为响应，升压变换器12使得NPN晶体管Q1、Q2响应输出自变换器控制电路302C的信号PWMU导通/截止，以对从DC电源B提供的DC电压Vb进行升压转换，从而变换器12输出与电压指令Vdc_com一致的电压Vm，并且升压转换后的DC电压被提供给电容器C2，即，电压和电流被控制(步骤S70)。从而该系列操作结束。
相反，如果在步骤S68，所需扭矩TRdc_com等于或小于正临界扭矩值TRref1，控制部分64C确定当升压变换器12执行升压转换操作时电抗器电流IL越过零点，并且控制部分64C产生信号STP和USTP，并将它们分别输出到电压指令计算部分61和用于变换器的占空比计算部分62。
作为响应，电压指令计算部分61响应接收自控制部分64C的信号STP产生电压指令Vdc_com_0，并将其输出到用于变换器的占空比计算部分62。用于变换器的占空比计算部分62被来自电压指令计算部分61的电压指令Vdc_com_0和来自控制部分64C的信号USTP驱动，以产生占空比DR_0并将其输出到用于变换器的PWM信号转换部分63。用于变换器的PWM信号转换部分63被占空比DR_0驱动以产生信号PWMS1，并将其输出到升压变换器12，用于停止执行升压转换操作的开关。从而变换器控制电路302C禁止升压转换控制(步骤S71)。
响应信号PWMS1，升压变换器12停止NPN晶体管Q1、Q2的开关，并且通过二极管D1从DC电源B向电容器C2提供逆变器14运行所需的DC电流，即，电流被控制(步骤S72)。从而该系列操作结束。
因此，变换器控制电路302C从扭矩指令值TR和电机转速MRN确定AC电机M1的运行模式，并且从确定的运行模式和所需扭矩TRdc_com和电压转换比EXR确定电抗器电流IL是否越过零点。如果为是，变换器控制电路302C控制升压变换器12停止执行升压转换或降压转换操作的开关，否则变换器控制电路302C控制升压变换器12进行开关以执行升压转换或降压转换操作。
因此，升压变换器12可以使得NPN晶体管Q1、Q2以较低的频繁程度开关，并且由此提供了减小的开关噪声。此外，NPN晶体管Q1、Q2以较低的频繁程度开关可以有助于减小开关损耗。
注意，在本发明中，有助于减小开关噪声的对电压转换的控制实际上由CPU执行，CPU从ROM中读包括图23的流程图的每个步骤的程序，并且CPU执行读出的程序，并且遵从图23的流程图以控制升压变换器12进行开关，以执行升压转换或降压转换操作。因此，ROM相当于在其中记录有包括了图23的流程图的每个步骤的程序的计算机(CPU)可读存储介质。
电机驱动设备100C提供了相当于电机驱动设备100的一般操作，但是以变换器控制电路302C的操作替代有助于减小开关噪声的变换器控制电路302的操作。
其余部分与第一实施例相同。
第五实施例
图24是一个框图，示意性地示出了第五实施例中的电机驱动设备。参考该图，第五实施例提供了相当于电机驱动设备100的电机驱动设备100D，只是缺少电流传感器11、18，并且以控制装置30D替代控制装置30。
控制装置30D从来自外部ECU的扭矩指令值TR、电机转速MRN和加速踏板位置ACC以下面将说明的方法确定电抗器电流IL是否越过零点。如果为是，控制装置30D控制升压变换器12停止执行升压转换或降压转换操作的开关，否则控制装置30D控制升压变换器12进行开关以执行升压转换或降压转换操作。
除此之外，控制装置30D提供与控制装置30相同的功能。
图25是图24的控制装置30D的框图。参考该图，控制装置30D相当于控制装置30，但是以变换器控制电路302D替代变换器控制电路302。
变换器控制电路302D以将在下面说明的方法从扭矩指令值TR、电机转速MRN和加速踏板位置ACC确定电抗器电流IL是否越过零点，并且如果为是，变换器控制电路302D产生用于停止NPN晶体管Q1、Q2的开关的信号PWMS，并将产生的信号PWMS输出到升压变换器12。如果电抗器电流IL不越过零点，变换器控制电路302C产生信号PWMU或PWMD，以控制升压变换器12进行开关而执行升压转换或降压转换操作。
除此之外，变换器控制电路302D执行与变换器控制电路302相同的功能。
图26是图25的变换器控制电路302D的框图。参考该图，变换器控制电路302D相当于变换器控制电路302，但是分别以控制部分64D和计算部分66替代控制部分64和峰值检测部分65。其余的与变换器控制电路302相同。
如前所述，计算部分66使用扭矩指令值TR、电机转速MRN以及占空比DR(＝DRU或DRD)，并且遵从上面所述的表达式(1)到(5)计算所需电源电流Ibdc_com和电压转换比EXR，并将它们输出到控制部分64D。
控制部分64D从所述外部ECU接收扭矩指令值TR、电机转速MRN和加速踏板位置ACC，并从计算部分66接收所需电源电流Ibdc_com和电压转换比EXR。此外，控制部分64D保持有表示升压转换比和加速踏板位置之间的关系的图，以及表示降压转换比和所需电源电流之间的关系的图。图27示出了升压转换比和加速踏板位置之间的关系。
参考图27，ACCref1是临界加速踏板位置值。它是当AC电机M1运行于动力模式并且电抗器电流IL越过零点时被提供的加速踏板位置ACC。
当加速踏板位置ACC等于或小于临界加速踏板位置值ACCref1时，根据直线k17升压转换比保持为定值，并且当加速踏板位置ACC大于临界加速踏板位置值ACCref1时，升压转换比存在于由直线k18和k19包围的区域RG9内。
控制部分64D保持有图16的图和图27的图。
控制部分64D以上面所述的方法从扭矩指令值TR和电机转速MRN确定AC电机M1是运行于再生模式还是动力模式。如果该电机运行于动力模式，控制部分64D确定接收自外部ECU的加速踏板位置ACC和接收自计算部分66的电压转换比EXR(在这种情况下，为升压转换比)存在于图27的直线17上还是位于区域RG9内。
如果加速踏板位置ACC和电压转换比EXR存在于直线k17上，控制部分64D确定电抗器电流IL越过零点。如果加速踏板位置ACC和电压转换比EXR存在于区域RG9内，控制部分64D确定电抗器电流IL不越过零点。
确定加速踏板位置ACC和电压转换比EXR存在于直线k17上相当于确定加速踏板位置ACC是否大于临界加速踏板位置值ACCref1，并且确定加速踏板位置ACC等于或小于该值。确定加速踏板位置ACC和电压转换比EXR存在于区域RG9内相当于确定加速踏板位置ACC是否大于临界加速踏板位置值ACCref1，并且确定加速踏板位置ACC大于该值。
当加速踏板位置ACC和电压转换比EXR存在于直线k17上时，控制部分64D产生信号STP和USTP，并将它们分别输出到电压指令计算部分61和用于变换器的占空比计算部分62。
当加速踏板位置ACC和电压转换比EXR存在于区域RG9内时，控制部分64D产生信号OPE，并将其输出到电压指令计算部分61。
相反，如果AC电机M1运行于再生模式，控制部分64D完成与上述控制部分64B相同的功能。
图28是一个流程图，用于说明第五实施例中的有助于减小开关噪声的电压转换操作。参考图28，当开始一系列操作时，变换器控制电路302D从外部ECU接收扭矩指令值(即，所需扭矩)和电机转速MRN(步骤S81)，并且还从电压传感器10接收电压Vb，并且变换器控制电路302D的计算部分66使用所需扭矩TR、电机转速MRN、电压Vb以及占空比DRU或DRD，并且遵从上面所述的方法计算所需电源电流Ibdc_com和电压转换比EXR，并将它们输出到控制部分64D(步骤S83)。
控制部分64D以上面所述的方法从所需扭矩TR和电机转速MRN确定AC电机M1是运行于再生模式还是动力模式(步骤S84)。
如果该电机运行于再生模式，控制部分64D查阅图16的图以进一步确定接收自计算部分66的所需电源电流Ibdc_com和电压转换比EXR存在于直线k8上还是位于区域RG6内，以确定该电流是否小于负临界电流值Ibref2(步骤S85)。
如果所需电源电流Ibdc_com小于负临界电流值Ibref2，控制部分64D确定电抗器电流IL不越过零点，并且产生信号OPE，并将其输出到电压指令计算部分61。已经从控制部分64D接收到信号OPE的电压指令计算部分61使用接收自外部ECU的扭矩指令值TR和电机转速MRN，并且遵从上面所述的方法计算电压指令Vdc_com，并将其输出到用于变换器的占空比计算部分62。
用于变换器的占空比计算部分62被接收自电压指令计算部分61的电压指令Vdc_com以及电压Vb、Vm驱动，并且遵从上面所述的方法产生占空比DRD，并将其输出到用于变换器的PWM信号转换部分63。用于变换器的PWM信号转换部分63被占空比DRD驱动以产生信号PWMD并将其输出到升压变换器12。从而变换器控制电路302D允许降压转换控制(步骤S86)。
作为响应，升压变换器12使得NPN晶体管Q1、Q2响应来自变换器控制电路302D的信号PWMD导通/截止，以对电容器C2两端的电压Vm进行降压转换，以达到电压指令Vdc_com，并且降压转换后的DC电压被提供给DC电源B。从而电压和电流被控制(步骤S87)，并且该系列操作结束。
相反如果在步骤S85，所需电源电流Ibdc_com等于或大于负临界电流值Ibref2，控制部分64D确定当升压变换器12执行降压转换操作时电抗器电流IL越过零点，并且信号STP和DSTP被产生且被分别输出到电压指令计算部分61和用于变换器的占空比计算部分62。已经从控制部分64D收到信号STP的电压指令计算部分61计算电压指令Vdc_com_0，并将其输出到用于变换器的占空比计算部分62。
用于变换器的占空比计算部分62被分别来自电压指令计算部分61和控制部分64D的Vdc_com_0和信号DSTP驱动，并且遵从上面所述的方法，以产生占空比DR_100_0，并将其输出到用于变换器的PWM信号转换部分63。用于变换器的PWM信号转换部分63被占空比DR_100_0驱动以产生信号PWMS2，并将其输出到升压变换器12。从而变换器控制电路302D禁止降压转换控制(步骤S88)。
作为响应，升压变换器12使得NPN晶体管Q1响应来自变换器控制电路302D的信号PWMS2导通，并且使得NPN晶体管Q2响应信号PWMS2截止，并且升压变换器12停止执行降压转换操作的开关，并且通过NPN晶体管Q1从电容器C2向DC电源B提供DC电流。换言之，电流被控制(步骤S89)，并且该系列操作结束。
此外，如果在步骤S84，判定AC电机M1运行于动力模式，随后变换器控制电路302D的控制部分64D还查询图27的图以确定分别从外部ECU和计算部分66接收的加速踏板位置ACC和电压转换比EXR是存在于直线k17上还是位于区域RG9内，以确定加速踏板位置ACC是否大于临界加速踏板位置值ACCref1(步骤S90)。
如果加速踏板位置ACC大于临界加速踏板位置值ACCref1，控制部分64D确定电抗器电流IL不越过零点，并且产生信号OPE，并将其输出到电压指令计算部分61。已经从控制部分64D接收到信号OPE的电压指令计算部分61使用从外部ECU接收的扭矩指令值TR和电机转速MRN，并且遵从上面所述的方法计算电压指令Vdc_com，并将其输出到用于变换器的占空比计算部分62。
用于变换器的占空比计算部分62被来自电压指令计算部分61的电压指令Vdc_com以及电压Vb、Vm驱动，并且遵从上面所述的方法，产生占空比DRU，并将其输出到用于变换器的PWM信号转换部分63。用于变换器的PWM信号转换部分63被占空比DRU驱动，以产生信号PWMU，并将其输出到升压变换器12。从而变换器控制电路302C允许升压转换控制(步骤S91)。
作为响应，升压变换器12使得NPN晶体管Q1、Q2响应来自变换器控制电路302D的信号PWMU导通/截止，以对从DC电源B提供的DC电压Vb进行升压转换，从而变换器12输出与电压指令Vdc_com一致的电压Vm，并且升压转换后的DC电压被提供给电容器C2，即，电压和电流被控制(步骤S92)。从而该系列操作结束。
相反，如果在步骤S90，加速踏板位置ACC等于或小于临界加速踏板位置值ACCref1，控制部分64D确定当升压变换器12执行升压转换操作时电抗器电流IL越过零点，并且控制部分64D产生信号STP和USTP，并将它们分别输出到电压指令计算部分61和用于变换器的占空比计算部分62。
作为响应，电压指令计算部分61响应接收自控制部分64D的信号STP操作以产生电压指令Vdc_com_0，并将其输出到用于变换器的占空比计算部分62。用于变换器的占空比计算部分62被来自电压指令计算部分61的电压指令Vdc_com_0和来自控制部分64D的信号USTP驱动，以产生占空比DR_0并将其输出到用于变换器的PWM信号转换部分63。用于变换器的PWM信号转换部分63被占空比DR_0驱动以产生信号PWMS1，并将其输出到升压变换器12，以停止执行升压转换操作的开关。从而变换器控制电路302D禁止升压转换控制(步骤S93)。
响应信号PWMS1，升压变换器12停止NPN晶体管Q1、Q2的开关，并且通过二极管D1从DC电源B向电容器C2提供逆变器14运行所需的DC电流，即，电流被控制(步骤S94)。从而该系列操作结束。
因此变换器控制电路302D从扭矩指令值TR和电机转速MRN确定AC电机M1的运行模式，并且从确定的运行模式和加速踏板位置ACC和所需电源电流Ibdc_com确定电抗器电流IL是否越过零点。更明确地，当AC电机M1运行于动力模式时，变换器控制电路302D从加速踏板位置ACC确定电抗器电流IL是否越过零点，并且当AC电机M1运行于再生模式时，变换器控制电路302D从所需电源电流Ibdc_com确定电抗器电流IL是否越过零点。
当AC电机M1运行于再生模式时，电抗器电流IL是否越过零点从所需电源电流Ibdc_com确定，这是因为在再生模式中不能考虑加速踏板的位置。
当电抗器电流IL越过零点时，变换器控制电路302D控制升压变换器12停止执行升压转换或降压转换操作的开关，否则变换器控制电路302D控制升压变换器12以执行升压转换或降压转换操作的开关。
这样，升压变换器12可以使得NPN晶体管Q1、Q2以较低的频繁程度开关，并且因此提供了减小的开关噪声。此外，NPN晶体管Q1、Q2以较低的频繁程度开关可以有助于减小开关损耗。
注意，在本发明中，有助于减小开关噪声的对电压转换的控制实际上由CPU执行，CPU从ROM中读取包括图28的流程图的每个步骤的程序，且执行所读出的程序，并且遵从图28的流程图以控制升压变换器12进行开关，以执行升压转换或降压转换操作。因此，所述ROM相当于在其中记录有包括了图28的流程图的每个步骤的程序的计算机(CPU)可读存储介质。
电机驱动设备100D提供了相当于电机驱动设备100的一般操作，但是以变换器控制电路302D的操作替代有助于小开关噪声的变换器控制电路302的操作。
其余与第一和第三实施例相同。
第六实施例
图29是一个框图，示意性地示出了第六实施例中的电机驱动设备。参考该图，第六实施例提供了相当于电机确驱动设备100的电机驱动设备100E，只是缺少电流传感器11、18，并且以控制装置30E替代控制装置30。
控制装置30E从来自外部ECU的扭矩指令值TR、电机转速MRN和加速踏板位置ACC以下面将说明的方法确定电抗器电流IL是否越过零点。如果为是，控制装置30E控制升压变换器12以停止执行升压转换或降压转换操作的开关，否则控制装置30E控制升压变换器12进行开关以执行升压转换或降压转换操作。
除此之外，控制装置30E提供与控制装置30相同的功能。
图30是图29的控制装置30E的框图。参考该图，控制装置30E相当于控制装置30，但是以变换器控制电路302E替代变换器控制电路302。
变换器控制电路302E以将在下面说明的方法从扭矩指令值TR、电机转速MRN和加速踏板位置ACC确定电抗器电流IL是否越过零点，并且如果为是，变换器控制电路302E产生用于停止NPN晶体管Q1、Q2的开关的信号PWMS，并将产生的信号PWMS输出到升压变换器12。如果电抗器电流IL不越过零点，变换器控制电路302E产生信号PWMU或PWMD，以控制升压变换器12进行开关，以执行升压转换或降压转换操作。
除此之外，变换器控制电路302E执行与变换器控制电路302相同的功能。
图31是图30的变换器控制电路302E的框图。参考该图，变换器控制电路302E相当于变换器控制电路302，但是分别以控制部分64E和计算部分66A替代控制部分64和峰值检测部分65。其余的与变换器控制电路302相同。
如前所述，计算部分66A使用扭矩指令值TR、电机转速MRN和电压Vb，以及上面所述的表达式(1)、(3)和(4)计算电压转换比EXR，并将其输出到控制部分64E。
控制部分64E从所述外部ECU接收扭矩指令值TR、电机转速MRN和加速踏板位置ACC，并从计算部分66A接收电压转换比EXR。此外，控制部分64E保持有表示升压转换比和加速踏板位置之间的关系的图，以及表示降压转换比和所需扭矩TRdc_com之间的关系的图。换言之，控制部分64E保持有图22所示的图和图27所示的图。
控制部分64E以上面所述的方法从扭矩指令值TR和电机转速MRN确定AC电机M1是运行于再生模式还是动力模式。如果该电机运行于动力模式，控制部分64E执行与上述控制部分64D相同的功能。当电机运行于再生模式时，控制部分64E执行与上述控制部分64C相同的功能。
更明确地，当AC电机M1运行于再生模式时，控制部分64E从外部ECU提供的所需扭矩TRdc_com确定电抗器电流IL是否越过零点，并且当电机运行于动力模式时，控制部分64E从外部ECU提供的加速踏板位置ACC确定电抗器电流IL是否越过零点。当控制部分64E确定在再生模式和动力模式中电抗器电流IL不越过零点时，控制部分64E产生信号OPE，并将其输出到电压指令计算部分61。当控制部分64E确定当AC电机M1运行于动力模式时电抗器电流IL不越过零点，控制部分64E产生信号STP和USTP，并将它们分别输出到电压指令计算部分61和用于变换器的占空比计算部分62。此外，当控制部分64E确定当AC电机M1运行于再生模式时电抗器电流IL越过零点，控制部分64E产生信号STP和DSTP，并将它们分别输出到电压指令计算部分61和用于变换器的占空比计算部分62。
图32是一个流程图，用于说明第六实施例中的有助于减小开关噪声的电压转换操作。图32的流程图相当于图28的流程图，但是以步骤S100-S107替代步骤S81-S89。
参考该图，当该系列操作开始时，变换器控制电路302E从外部ECU接收扭矩指令值TR(即，所需扭矩TRdc_com)和电机转速MRN(步骤S100)，并且还从该外部ECU接收加速踏板位置ACC(步骤S101)，并且还从电压传感器10接收电压Vb，并且变换器控制电路302E的计算部分66A使用所需扭矩TRdc_com、电机转速MRN以及电压Vb，并且遵从上面所述的方法计算电压转换比EXR，并将其输出到控制部分64E。
控制部分64E以上面所述的方法从所需扭矩TRdc_com和电机转速MRN确定AC电机M1是运行于动力模式还是再生模式(步骤S102)。
如果该电机运行于再生模式，控制部分64E查阅图22的图，以进一步确定接收自外部ECU的所需扭矩TRdc_com和接收自计算部分66A的电压转换比EXR存在于直线k14上还是位于区域RG8内，以确定所述扭矩是否小于负临界扭矩值TRref2(步骤S103)。
如果所需扭矩TRdc_com小于负临界扭矩值TRref2，控制部分64E确定电抗器电流IL不越过零点，并且产生信号OPE，并将其输出到电压指令计算部分61。已经从控制部分64E接收到信号OPE的电压指令计算部分61使用接收自外部ECU的扭矩指令值TR和电机转速MRN，并且遵从上面所述的方法计算电压指令Vdc_com，并将其输出到用于变换器的占空比计算部分62。
用于变换器的占空比计算部分62被接收自电压指令计算部分61的电压指令Vdc_com以及电压Vb、Vm驱动，并且遵从上面所述的方法产生占空比DRD，并将其输出到用于变换器的PWM信号转换部分63。用于变换器的PWM信号转换部分63被占空比DRD驱动以产生信号PWMD并将其输出到升压变换器12。从而变换器控制电路302E允许降压转换控制(步骤S104)。
作为响应，升压变换器12使得NPN晶体管Q1、Q2响应来自变换器控制电路302E的信号PWMD导通/截止，以对电容器C2两端的电压Vm进行降压转换，以达到电压指令Vdc_com，并且降压转换后的DC电压被提供给DC电源B。从而电压和电流被控制(步骤S105)，并且该系列操作结束。
相反，如果在步骤S103，所需扭矩TRdc_com等于或大于负临界扭矩值TRref2，控制部分64E确定当升压变换器12执行降压转换操作时电抗器电流IL越过零点，并且信号STP和DSTP被产生且被分别输出到电压指令计算部分61和用于变换器的占空比计算部分62。已经从控制部分64E收到信号STP的电压指令计算部分61计算电压指令Vdc_com_0，并将其输出到用于变换器的占空比计算部分62。
用于变换器的占空比计算部分62被分别来自电压指令计算部分61和控制部分64E的Vdc_com_0和信号DSTP驱动，并且遵从上面所述的方法，以产生占空比DR_100_0，并将其输出到用于变换器的PWM信号转换部分63。用于变换器的PWM信号转换部分63被占空比DR_100_0驱动以产生信号PWMS2，并将其输出到升压变换器12。从而变换器控制电路302E禁止降压转换控制(步骤S106)。
作为响应，升压变换器12使得NPN晶体管Q1响应来自变换器控制电路302E的信号PWMS2导通，并且使得NPN晶体管Q2响应信号PWMS2截止，并且升压变换器12停止执行降压转换操作的开关，并且通过NPN晶体管Q1从电容器C2向DC电源B提供DC电流。换言之，电流被控制(步骤S107)，并且该系列操作结束。
此外，如果在步骤S102，判定AC电机M1运行于动力模式，执行上面所述的步骤S90-S94(见图28)，并且该系列操作结束。
这样，变换器控制电路302E从扭矩指令值TR和电机转速MRN确定AC电机M1的运行模式，并且从所确定的运行模式和加速踏板位置ACC和所需扭矩TRdc_com确定电抗器电流IL是否越过零点。更明确地，当AC电机M1运行于动力模式时，变换器控制电路302E从加速踏板位置ACC确定电抗器电流IL是否越过零点，并且当AC电机M1运行于再生模式时，变换器控制电路302E从所需扭矩TRdc_com确定电抗器电流IL是否越过零点。
当AC电机M1运行于再生模式时，从所需扭矩TRdc_com确定电抗器电流IL是否越过零点，这是因为在再生模式中不能考虑加速踏板的位置。
当电抗器电流IL越过零点时，变换器控制电路302E控制升压变换器12停止执行升压转换或降压转换操作的开关，否则变换器控制电路302E控制升压变换器12以执行升压转换或降压转换操作的开关。
这样，升压变换器12可以使得NPN晶体管Q1、Q2以较低的频繁程度开关，并且因此提供了减小的开关噪声。此外，NPN晶体管Q1、Q2以较低的频繁程度开关可以有助于减小开关损耗。
注意，在本发明中，有助于减小开关噪声的对电压转换的控制实际由CPU执行，CPU从ROM中读取包括图32的流程图的每个步骤的程序，并且执行所读出的程序，并且遵从图32的流程图以控制升压变换器12进行开关，以执行升压转换或降压转换操作。因此，所述ROM相当于在其中记录有包括了图32的流程图的每个步骤的程序的计算机(CPU)可读存储介质。
电机驱动设备100E提供了相当于电机驱动设备100的一般操作，但是以变换器控制电路302E的操作替代有助于减小开关噪声的变换器控制电路302的操作。
其余与第一、第四和第五实施例相同。
注意如上所述，电机驱动设备100、100A、100B、100C、100D、100E驱动单个AC电机。然而，本电机驱动设备可以驱动多个电机。在该情况下，所述电机驱动设备包括多个逆变器，它们相当于多个电机，并且被并联地连接在靠近升压变换器12的输出端的电容器C2的相对端。
下面将说明在其中安装电机驱动设备100的混合动力车。图33示出了在其中安装图1的电机驱动设备100的混合动力车110的配置。注意在图33中，电机驱动设备100被示出为驱动两个电机60和70。
参考图33，电机驱动设备100具有被设置在混合动力车110的前轮111附近的电机60。智能电力模块(IPM)80被设置在电机60附近，并且通过电缆93被连接到电机60。DC电源B和升压变换器12被设置在前轮111和后轮112之间。DC电源B被通过电缆91连接到升压变换器12，并且升压变换器12被通过电缆92连接到IPM80和81。电机60被连接到前轮111和发动机240。
电机70被设置在混合动力车110的后轮112邻近。IPM81被设置在电机70的邻近，并且被通过电缆94连接到电机70。电机70被连接到后轮112。
注意电缆91、92是具有(+，-)的高压DC供电线。此外，电缆93、94是具有U相、V相、W相的电机驱动线。
图34是框图，概括示出了安装有图1的电机驱动设备100的混合动力车110的驱动系统。参考该图，驱动系统200包括电机驱动设备100，前轮111，后轮112，分力机构210，差动齿轮(DG)220、230，发动机240和电动发电机MG1-MG3。
在驱动系统200中，电动发电机MG1、MG2相当于电机60，并且电动发电机MG3相当于电机70，并且由于电机60被配置为具有两个电动发电机MG1和MG2，因此IPM80由两个逆变器80A和80B形成。逆变器80A驱动电动发电机MG1，并且逆变器80B驱动电动发电机MG2。此外，IPM81包括驱动电动发电机MG3的逆变器81A。
电动发电机MG1被经由分力机构210连接到发动机240并且启动发动机240，或通过发动机240的旋转力产生电力。
此外，电动发电机MG2经由分力机构210驱动前轮111。
此外，电动发电机MG3驱动后轮112。
图35概略示出了如图34所示的分力机构210。参考图35，分力机构210包括环形齿轮211，过桥齿轮212(carrier gear)，和太阳齿轮213。发动机240轴251被经由行星齿轮架253连接到过桥齿轮212，且电动发电机MG1轴252被连接到太阳齿轮213，并且电动发电机MG2轴254被连接到环形齿轮211。电动发电机MG2轴254被经由DG220连接到驱动前轮111的轴。
电动发电机MG1经由轴252、太阳齿轮213、过桥齿轮212和行星齿轮架253来旋转轴251以启动发动机240。此外，电动发电机MG1经由轴251、行星齿轮架253、过桥齿轮212、太阳齿轮213和轴252接收发动机240的旋转力，并且由接收到的力产生电力。
再次参考图34，当安装有驱动系统200的混合动力车启动、起步(driveoff)并以轻载行驶模式、中速低负载行驶模式、加速和快速加速模式、低μ路行驶模式和减速制动模式行驶时，驱动系统200将如下所述工作。注意到，对于启动，起步和上面所述的各种模式，电机60、70，扭矩指令值TR1、TR2和信号PWMU、PWMD、PWMI1、PWMI2、PWMC1、PWMC2如表1中所示。
表1
  混合动力车的状态   电机60的扭矩指令值TR1   电机70的扭矩指令值TR2   信号PWMU或信号PWMD   信号PWMI1或信号PWMC1   信号PWMI2或信号PWMC2
  启动   TR11   ------   PWMU1   PWMI11   ------
  起步   TR12   TR21   PWMU2   PWMI12   PWMI21
  轻载行驶模式   TR13   ------   PWMU3   PWMI13   ------
  中速低负载行驶模式   TR11   ------   PWMU1   PWMI11   ------
  加速和快速加速模式   TR14   TR22   PWMU4   PWMI14   PWMI22
  低μ路行驶模式   TR15   TR23   PWMU5   PWMC1   PWMI23
  减速制动模式   TR16   TR24   PWMD1   PWMC1   PWMC2
最初，当混合动力车110启动其发动机时，驱动系统200如下所述进行工作。当一系列操作开始时，控制装置30接收来自外部ECU的扭矩指令值TR11和电机转速MRN1，并且其被扭矩指令值TR11、电机转速MRN1、从电压传感器10提供的电压Vb和从电压传感器13提供的电压Vm驱动，以产生信号PWMU1，并将该信号输出到升压变换器12。此外，控制装置30被电压Vm、从电流传感器24提供的电机电流MCRT1(一种类型的电机电流MCRT)以及扭矩指令值TR11驱动，并且遵从上面所述的方法产生信号PWMI11，并将其输出到逆变器80A。
作为响应，升压变换器12通过对提供自DC电源B的DC电压进行升压转换来响应信号PWMU1，并且将该电压提供给逆变器80A，并且控制装置30以上面所述的方法依据从电流传感器11提供的电源电流Ib以及从电流传感器18提供的电抗器电流IL的最大值ILmax和最小值ILmin来判定电抗器电流IL是否越过零点，并且如果为是，则控制装置30控制升压变换器12停止用以进行升压转换操作的开关，否则控制装置30控制升压变换器12进行开关以执行升压转换操作。
对于越过零点的电抗器电流IL，升压变换器12停止开关，并且对于不越过零点的电抗器电流IL允许进行开关以执行升压转换操作，从而给逆变器80A提供与电压指令Vdc_com一致的电压Vm。
逆变器80A响应于信号PWMI11将从升压变换器12提供的DC电压转换为AC电压，并且驱动电动发电机MG1以输出由扭矩指令值TR11指定的扭矩。
于是，电动发电机MG1经由分力机构210以转速MRN1旋转发动机240的曲轴251以启动发动机240。这样，驱动系统200在启动混合动力车110的发动机中的操作结束。
当混合动力车110起步时，驱动系统200如下所述工作。当一系列操作开始时，控制装置30接收来自外部ECU的扭矩指令值TR12和TR21以及电机转速MRN1、MRN2。在该情况下，扭矩指令值TR12由扭矩指令值TR121、扭矩指令值TR122构成，扭矩指令值TR121用于使得电动发电机MG1起到在发动机240启动之后利用其旋转力进行发电的作用，并且扭矩指令值TR122使得电动发电机MG2用于起步。扭矩指令值TR21是使得电动发电机MG3用于起步的扭矩指令值。
控制装置30被扭矩指令值TR122、电机电流MCRT1和从电压传感器13提供的电压Vm驱动，并且遵从上面所述的方法产生信号PWMI12，并将其输出到逆变器80B。此外，控制装置30被扭矩指令值TR121、电机电流MCRT1和电压Vm驱动，并且遵从上面所述的方法产生信号PWMC1，并将其输出到逆变器80A。此外，控制装置30被扭矩指令值TR21、电机电流MCRT2和从电压传感器13提供的电压Vm驱动，并且遵从上面所述的方法产生信号PWMI21，并将其输出到逆变器81A。此外，控制装置30被扭矩指令值TR122或TR21，电压Vb、Vm以及电机转速MRN1或MRN2驱动，并且遵从上面所述的方法产生信号PWMU2，并将其输出到升压变换器12。
升压变换器12通过对从DC电源B输出的电压Vb进行升压转换来响应信号PWMU2，并将升压转换后的DC电压提供给逆变器80B和81A，并且控制装置30以上面所述的方法从提供自电流传感器11的电源电流Ib和提供自电流传感器18的电抗器电流IL的最大值ILmax和最小值ILmin来判定电抗器电流IL是否越过零点，并且如果为是，控制装置30控制升压变换器12停止执行升压转换操作的开关，否则控制装置30控制升压变换器12进行开关以执行升压转换操作。
当电抗器电流IL越过零点时，升压变换器12停止开关，并且当电抗器电流IL不越过零点时，升压变换器12进行开关以执行升压转换操作，从而为逆变器80B和81A提供与电压指令Vdc_com一致的电压Vm。此外，逆变器80A通过信号PWMC1将由电动发电机MG1通过发动机240的旋转力产生的AC电压转换为DC电压，并且将该DC电压提供给逆变器80B。逆变器80B接收来自升压变换器12的DC电压，以及来自逆变器80A的DC电压，并且响应于信号PWMI12将接收到的DC电压转换为AC电压，以驱动电动发电机MG2，从而输出由扭矩指令值TR122指定的扭矩，并且电动发电机MG2经由分力机构210和差动齿轮220驱动前轮111。
此外，逆变器81A接收来自升压变换器12的DC电压，并且通过信号PWMI21将接收到的DC电压转换为AC电压，以驱动电动发电机MG3，从而输出由扭矩指令值TR21指定的扭矩，并且电动发电机MG3经由差动齿轮230驱动后轮112。
因此，混合动力车110分别通过电动发电机MG2和MG3使前轮111和后轮112旋转，并且混合动力车110由4WD起步。因此当混合动力车110起步时由驱动系统200执行的操作结束。
当混合动力车110处于轻负载行驶模式中时，驱动系统200如下所述工作。当一系列操作开始时，控制装置30接收来自外部ECU的扭矩指令值TR13和电机转速MRN1。注意到，扭矩指令值TR13是用于由电动发电机MG2单独驱动混合动力车110前轮111的扭矩指令值。
控制装置30被扭矩指令值TR13、电机转速MRN1以及分别提供自电压传感器10和13的电压Vb和Vm驱动，以产生信号PWMU3，并将其输出到升压变换器12。此外，控制装置30被电压Vm、提供自电流传感器24的电机电流MCRT1以及提供自外部ECU的扭矩指令值TR13驱动，并且遵从上面所述的方法，产生信号PWMI13，并将其输出到逆变器80B。
升压变换器12通过对从DC电源B输出的DC电压进行升压转换来响应信号PWMU3，并将升压转换后的DC电压提供给逆变器80B，并且控制装置30以上述方法从提供自电流传感器11的电源电流Ib和提供自电流传感器18的电抗器电流IL的最大值ILmax和最小值ILmin判定电抗器电流IL是否越过零点，并且如果为是，控制装置30控制升压变换器12停止用以执行升压转换操作的开关，否则控制装置30控制升压变换器12进行开关以执行升压转换操作。
当电抗器电流IL越过零点时，升压变换器12停止开关，并且当电抗器电流IL不越过零点时，升压变换器12进行开关以执行升压转换操作，从而为逆变器80B提供与电压指令Vdc_com一致的电压Vm。
此外，逆变器81B接收来自升压变换器12的DC电压，并且通过信号PWMI13将接收到的DC电压转换为AC电压以驱动电动发电机MG2，从而输出由扭矩指令值TR13指定的扭矩。电动发电机MG2经由分力机构210和差动齿轮220驱动前轮111，并且对于轻负载，混合动力车110由电动发电机MG2运行。因此当混合动力车110处于轻负载行驶模式时由驱动系统200执行的操作结束。
当混合动力车110处于中速低负载行驶模式时，驱动系统200如下所述那样。驱动系统200的操作与如上所述的当混合动力车110发动机240启动时该系统所执行的相同，并且电动发电机MG1启动发动机240，并且混合动力车由发动机240的驱动力运行。
当混合动力车110处于加速和快速加速模式时，驱动系统200如下所述工作。当一系列操作开始时，控制装置30接收来自外部ECU的扭矩指令值TR14和TR22以及电机转速MRN1、MRN2。扭矩指令值TR14被配置为扭矩指令值TR141和TR142，扭矩指令值TR141用于使得电动发电机MG1起到发电机的作用，并且扭矩指令值TR142使得电动发电机MG2用于加速和快速加速。扭矩指令值TR22是被用于使得电动发电机MG3用于加速和快速加速的扭矩指令值。
控制装置30被扭矩指令值TR142、电机电流MCRT1和提供自电压传感器13的电压Vm驱动，并且遵从上面所述的方法产生信号PWMI14，并将其输出到逆变器80B。此外，控制装置30被扭矩指令值TR141、电机电流MCRT1和电压Vm驱动，并且遵从上面所述的方法产生信号PWMC1，并将其输出到逆变器80A。此外，控制装置30被扭矩指令值TR22、电机电流MCRT2和提供自电压传感器13的电压Vm驱动，并且遵从上面所述的方法产生信号PWMI22，并将其输出到逆变器81A。此外，控制装置30被扭矩指令值TR142或TR21，电压Vb、Vm以及电机转速MRN1或MRN2驱动，并且遵从上面所述的方法产生信号PWMU4，并将其输出到升压变换器12。
升压变换器12通过对从DC电源B输出的电压Vb进行升压转换来响应信号PWMU4，并将升压转换后的DC电压提供给逆变器80B和81A，并且控制装置30以上述方法从提供自电流传感器11的电源电流Ib和提供自电流传感器18的电抗器电流IL的最大值ILmax和最小值ILmin来判定电抗器电流IL是否越过零点，并且如果为是，控制装置30控制升压变换器12停止用以执行升压转换操作的开关，否则控制装置30控制升压变换器12进行开关以执行升压转换操作。
当电抗器电流IL越过零点时，升压变换器12停止开关，并且当电抗器电流IL不越过零点时，升压变换器12进行开关以执行升压转换操作，从而为逆变器80B和81A提供与电压指令Vdc_com一致的电压Vm。
逆变器80A通过信号PWMC1将由电动发电机MG1通过发动机240的旋转力(具有比加速前更高的转速)产生的AC电压转换为DC电压，并将该DC电压施加给逆变器80B。逆变器80B接收来自升压变换器12的DC电压，以及来自逆变器80A的DC电压，并且响应于信号PWMI14将接收到的DC电压转换为AC电压以驱动电动发电机MG2，从而输出由扭矩指令值TR142指定的扭矩。
于是，电动发电机MG2经由分力机构210和差动齿轮220驱动前轮111。
此外，逆变器81A接收来自升压变换器12的DC电压，并且通过信号PWMI22将接收到的DC电压转换为AC电压以驱动电动发电机MG3，从而输出由扭矩指令值TR22指定的扭矩，并且电动发电机MG3经由差动齿轮230驱动后轮112。
这样，混合动力车110使得前轮和后轮111和112分别由电动发电机MG2和MG3旋转，并且混合动力车110被由4WD加速和快速加速。于是，当混合动力车110处于加速和快速加速模式时由驱动系统200执行的操作结束。
当混合动力车110处于低μ路行驶模式时，驱动系统200如下所述工作。当一系列操作开始时，控制装置30接收来自外部ECU的扭矩指令值TR15、TR23和电机转速MRN2。注意到，扭矩指令值TR15是用于在再生模式中驱动电动发电机MG2的扭矩指令值，且扭矩指令值TR23是使得电动发电机MG3作为驱动电机使用的扭矩指令值。
控制装置30被扭矩指令值TR15、电机电流MCRT1和电压Vm驱动，并且遵从上面所述的方法产生信号PWMC1，并将其输出到逆变器80B。
在低μ路行驶模式中，发动机240驱动前轮111，并且用于驱动前轮111的力的一部分被传输到电动发电机MG2。
逆变器80B响应于信号PWMC1在再生模式中驱动电动发电机MG2，并且由接收到用于驱动前轮111的力的一部分的电动发电机MG2所产生的AC电压被转换为DC电压，该DC电压又被提供给逆变器80A。
此外，控制装置30被扭矩指令值TR23、电机电流MCRT2和电压Vm驱动以产生信号PWMI23，并将其输出到逆变器81A。逆变器81A接收来自逆变器80B的DC电压，并且通过信号PWMI23将接收到的DC电压转换为AC电压以驱动电动发电机MG3，从而输出由扭矩指令值TR23指定的扭矩，并且电动发电机MG3经由差动齿轮230驱动后轮112。于是，混合动力车110由发动机240的驱动力驱动前轮111，并且由接收所述力的一部分的电动发电机MG2产生的电力驱动后轮112，并且如此运行于低μ路。由于停止了升压变换器12，减小了开关噪声。
如果由电动发电机MG2产生的电力不能使电动发电机MG3驱动后轮112，控制装置30被扭矩指令值TR23、电机转速MRN2和分别从电压传感器10和13提供的电压Vb和Vm驱动，并且遵从上面所述的方法，产生信号PWMU5，并将其输出到升压变换器12。
升压变换器12通过对从DC电源B输出的DC电压进行升压转换来响应信号PWMU5，并且将升压转换后的DC电压提供给逆变器81A，并且控制装置30以上述方法从提供自电流传感器11的电源电流Ib和提供自电流传感器18的电抗器电流IL的最大值ILmax和最小值ILmin来判定电抗器电流IL是否越过零点，并且如果为是，则控制装置30控制升压变换器12停止用以执行升压转换操作的开关，否则控制装置30控制升压变换器12进行开关以执行升压转换操作。
当电抗器电流IL越过零点时，升压变换器12停止开关，并且当电抗器电流IL不越过零点时，升压变换器12进行开关以执行升压转换操作，从而为逆变器81A提供与电压指令Vdc_com一致的电压Vm。
逆变器81A接收来自升压变换器12和逆变器80B的DC电压，并且通过信号PWMI23将接收到的DC电压转换为AC电压以驱动电动发电机MG3，从而经由差动齿轮230驱动后轮112。于是，混合动力车110通过发动机240的驱动力驱动前轮111，并且通过由接收所述力的一部分的电动发电机MG2产生的电力以及从DC电源B提供的电力来驱动后轮112，并且从而运行于低μ路。
于是，当混合动力车110处于低μ路行驶模式时驱动系统200所执行的操作结束。
最后，当混合动力车110处于减速和制动模式时，驱动系统200如下所述操作。当一系列操作开始时，控制装置30接收来自外部ECU的扭矩指令值TR16、TR24，并且响应于其在再生模式中驱动电动发电机MG2和/或电动发电机MG3。更明确地，控制装置30被扭矩指令值TR16、TR24，电机电流MCRT1、MCRT2和电压Vm驱动，以产生信号PWMC1和PWMC2，并将它们分别输出到逆变器80B和80A。此外，控制装置30被扭矩指令值TR16、TR24，电机转速MRN1、MRN2以及电压Vb和Vm驱动，以产生信号PWMD1，并将其输出到升压变换器12。
逆变器80B响应于信号PWMC1将由电动发电机MG2产生的AC电压转换为DC电压，该DC电压又被提供到升压变换器12。此外，逆变器81A响应于信号PWMC2将由电动发电机MG3产生的AC电压转换为DC电压，该DC电压又被提供到升压变换器12。升压变换器12响应于信号PWMD1对提供自逆变器80B和80A的DC电压进行降压转换。
控制装置30以上述方法从提供自电流传感器11的电源电流Ib和提供自电流传感器18的电抗器电流IL的最大值ILmax和最小值ILmin来判定电抗器电流IL是否越过零点，并且如果为是，控制装置30控制升压变换器12停止用以执行降压转换操作的开关，否则控制装置30控制升压变换器12进行开关以执行降压转换操作。
当电抗器电流IL越过零点时，升压变换器12停止开关，并且当电抗器电流IL不越过零点时，升压变换器12进行开关以执行降压转换操作，从而对从升压变换器12输出的电压Vm进行降压转换，以与电压指令Vdc_com一致，并且对DC电源B进行充电。
于是，混合动力车110通过再生制动和/或机械制动被减速和制动，并且当混合动力车110被减速和制动时由驱动系统200执行的操作结束。
注意到，在上面的说明中电机驱动设备100被用于驱动系统200，电机驱动设备100可以用电机驱动设备100A，100B，100C，100D，100E替代。
图36示出了安装有图1的电机驱动设备100的电动车110A的结构。注意到图36也示出了作为驱动两个电机60、70的电机驱动设备的电机驱动设备100。参考该图，电动车110A相当于混合动力车110，但是去除了发动机240，并且以IPM90替代IPM80。
图37是框图，概略示出了安装有图1的电机驱动设备100的电动车110A的电子驱动系统。参考该图，电子驱动系统200A包括电机驱动设备100，电动发电机MG1、MG2，前轮111A，后轮112A和差动齿轮220、230。
在电子驱动系统200A中，电动发电机MG1、MG2分别相当于电机60和70，并且由于电机60被配置为相当于单个电动发电机MG1，因此IPM90包括单个逆变器90A。逆变器90A驱动电动发电机MG1。此外，IPM81包括逆变器81A，它驱动电动发电机MG2。
电动发电机MG1和MG2分别驱动前轮和后轮111A和112A。
当安装有电子驱动系统200A的电动车110A起步，并且运行于轻负载行驶模式、中速低负载行驶模式、加速和快速加速模式、低μ路行驶模式以及减速和制动模式时，电子驱动系统200A如下所述工作。注意对于上面所述的起步和各种模式，表2中示出了扭矩指令值TR1、TR2以及信号PWMU、PWMD、PWMI1、PWMI2、PWMC1、PWMC2。
表2
  混合动力车的状态   电机60的扭矩指令值TR1   电机70的扭矩指令值TR2   信号PWMU或信号PWMD   信号PWMI1或信号PWMC1   信号PWMI2或信号PWMC2
  起步   TR11   TR21   PWMU1   PWMI11   PWMI21
  轻载行驶模式   TR12   ------   PWMU2   PWMI12   ------
  中速低负载行驶模式   TR13   ------   PWMU3   PWMI13   ------
  加速和快速加速模式   TR14   TR22   PWMU4   PWMI14   PWMI22
  低μ路行驶模式   TR15   TR23   PWMU1   PWMC11   PWMI23
  减速和制动模式   TR16   TR24   PWMD2   PWMC12   PWMC21
最初，当电动车110A起步时，电子驱动系统200A如下所述工作。当一系列操作开始时，控制装置30接收来自外部ECU的扭矩指令值TR11和TR21以及电机转速MRN1、MRN2。在该情况下，扭矩指令值TR11是用于使得电动发电机MG1用于起步的扭矩指令值，并且扭矩指令值TR21是用于使得电动发电机MG2用于起步的扭矩指令值。
控制装置30被电压Vm、从外部ECU提供的电机电流MCRT1和扭矩指令值TR11驱动，并且遵从上面所述的方法产生信号PWMI11，并将其输出到逆变器90A。此外，控制装置30被扭矩指令值TR21、电机电流MCRT2和电压Vm驱动，并且遵从上面所述的方法产生信号PWMI21，并将其输出到逆变器81A。
此外，控制装置30被扭矩指令值TR11或TR21，电压Vb、Vm和电机转速MRN1或MRN2驱动，并且遵从上面所述的方法产生信号PWMU1，并将其输出到升压变换器12。
升压变换器12响应于信号PWMU1对提供自DC电源B的DC电压进行升压转换，并且升压转换后的DC电压提供给逆变器90A、81A，并且控制装置30以上述方法根据从电流传感器11提供的电源电流Ib以及从电流传感器18提供的电抗器电流IL的最大值ILmax和最小值ILmin来判定电抗器电流IL是否越过零点，并且如果为是，则控制装置30控制升压变换器12停止用以执行升压转换操作的开关，否则控制装置30控制升压变换器12进行开关以执行升压转换操作。
当电抗器电流IL越过零点时，升压变换器12停止开关，并且当电抗器电流IL不越过零点时，升压变换器12进行开关以执行升压转换操作，从而为逆变器90A和81A提供与电压指令Vdc_com一致的电压Vm。
此外，逆变器90A接收来自升压变换器12的DC电压，并且通过信号PWMI11将接收到的DC电压转换为AC电压，以驱动电动发电机MG1，从而输出由扭矩指令值TR11指定的扭矩，并且电动发电机MG1经由差动齿轮220驱动前轮111A。
此外，逆变器81A接收来自升压变换器12的DC电压，并且通过信号PWMI21将接收到的DC电压转换为AC电压，以驱动电动发电机MG2，从而输出由扭矩指令值TR21指定的扭矩，并且电动发电机MG2经由差动齿轮230驱动后轮112A。
于是，电动车110A分别通过电动发电机MG1和MG2使前后轮111A和112A旋转，并且电动车110A以4WD起步。于是，当电动车110A起步时由电子驱动系统200A执行的操作结束。
当电动车110A处于轻负载行驶模式时，电子驱动系统200A如下所述工作。当一系列操作开始时，控制装置30接收来自外部ECU的扭矩指令值TR12和电机转速MRN1。
控制装置30被电压Vm、电机电流MCRT1和扭矩指令值TR12驱动，并且遵从上面所述的方法产生信号PWMI12，并将其输出到逆变器90A。此外，控制装置30被扭矩指令值TR21，电压Vb、Vm和电机电流MRN1驱动，并且遵从上面所述的方法，产生信号PWMU2，并将其输出到升压变换器12。
升压变换器12响应于信号PWMU2对提供自DC电源B的DC电压进行升压转换，并将升压转换后的DC电压提供到逆变器90A，并且控制装置30以上述方法从提供自电流传感器11的电源电流Ib和提供自电流传感器18的电抗器电流IL的最大值ILmax和最小值Ilmin来判定电抗器电流IL是否越过零点，并且如果为是，控制装置30控制升压变换器12停止用以执行升压转换操作的开关，否则控制装置30控制升压变换器12进行开关以执行升压转换操作。
当电抗器电流IL越过零点时，升压变换器12停止开关，并且当电抗器电流IL不越过零点时，升压变换器12进行开关以执行升压转换操作，从而为逆变器90A提供与电压指令Vdc_com一致的电压Vm。
此外，逆变器90A从升压变换器12接收DC电压，并且通过信号PWMI12将接收到的DC电压转换为AC电压以驱动电动发电机MG1，从而输出由扭矩指令值TR12指定的扭矩，并且电动发电机MG1经由差动齿轮220驱动前轮111A，并且对于轻负载，由电动发电机MG1使电动车110运行。于是，当电动车110A处于轻负载行驶模式时由电子驱动系统200A执行的操作结束。
当电动车110A处于中速低负载行驶模式时，电子驱动系统200A如下所述工作。当一系列操作开始时，控制装置30接收来自外部ECU的扭矩指令值TR13和电机转速MRN1，并且被电压Vm、电机电流MCRT1和扭矩指令值TR13驱动，并且遵从上面所述的方法产生信号PWMI13，并将其输出到逆变器90A。此外，控制装置30被扭矩指令值TR13，电压Vb、Vm和电机电流MRN1驱动，并且遵从上面所述的方法产生信号PWMU3，并将其输出到升压变换器12。
升压变换器12响应于信号PWMU3对提供自DC电源B的DC电压进行升压转换，并将升压转换后的DC电压提供给逆变器90A，并且控制装置30以上述方法从提供自电流传感器11的电源电流Ib和提供自电流传感器18的电抗器电流IL的最大值ILmax和最小值Ilmin来判定电抗器电流IL是否越过零点，并且如果为是，控制装置30控制升压变换器12停止用以执行升压转换操作的开关，否则控制装置30控制升压变换器12进行开关以执行升压转换操作。
当电抗器电流IL越过零点时，升压变换器12停止开关，并且当电抗器电流IL不越过零点时，升压变换器12进行开关以执行升压转换操作，从而为逆变器90A提供与电压指令Vdc_com一致的电压Vm。
此外，逆变器90A接收来自升压变换器12的DC电压，并且通过信号PWMI13将接收到的DC电压转换为AC电压以驱动电动发电机MG1，从而输出由扭矩指令值TR13指定的扭矩。
于是，电动发电机MG1经由差动齿轮220驱动前轮111，并且电动车110A运行于中速低负载。于是，当电动车110A处于中速低负载行驶模式时所执行的电子驱动系统200A的操作结束。
当电动车110A处于加速和快速加速模式时，电子驱动系统200A如下所述工作。当一系列操作开始时，控制装置30接收来自外部ECU的扭矩指令值TR14和TR22以及电机转速MRN1、MRN2。扭矩指令值TR14是使得电动发电机MG1用于加速和快速加速的扭矩指令值，且扭矩指令值TR22是使得电动发电机MG2用于加速和快速加速的扭矩指令值。
控制装置30被电压Vm、电机电流MCRT1和扭矩指令值TR14驱动，并且遵从上面所述的方法产生信号PWMI14，并将其输出到逆变器90A。此外，控制装置30被电压Vm、电机电流MCRT2和扭矩指令值TR22驱动，并且遵从上面所述的方法产生信号PWMI22，并将其输出到逆变器81A。此外，控制装置30被扭矩指令值TR14或TR22，电压Vb、Vm，电机转速MRN1或MRN2驱动，并且遵从上面所述的方法产生信号PWMU4，并将其输出到升压变换器12。
升压变换器12响应于信号PWMU4对从DC电源B输出的DC电压进行升压转换，并将升压转换后的DC电压提供给逆变器90A和81A，并且控制装置30以上面所述的方法从提供自电流传感器11的电源电流Ib和提供自电流传感器18的电抗器电流IL的最大值ILmax和最小值ILmin来判定电抗器电流IL是否越过零点，并且如果为是，控制装置30控制升压变换器12停止用以执行升压转换操作的开关，否则控制装置30控制升压变换器12进行开关以执行升压转换操作。
当电抗器电流IL越过零点时，升压变换器12停止开关，并且当电抗器电流IL不越过零点时，升压变换器12进行开关以执行升压转换操作，从而为逆变器90A和81A提供与电压指令Vdc_com一致的电压Vm。
此外，逆变器90A接收来自升压变换器12的DC电压，并且通过信号PWMI14将接收到的DC电压转换为AC电压以驱动电动发电机MG1，从而输出由扭矩指令值TR14指定的扭矩，并且电动发电机MG1经由差动齿轮220驱动前轮111A。
此外，逆变器81A接收来自升压变换器12的DC电压，并且通过信号PWMI22将接收到的DC电压转换为AC电压以驱动电动发电机MG2，从而输出由扭矩指令值TR22指定的扭矩，并且电动发电机MG2经由差动齿轮230驱动后轮112A。
于是，电动车110A使得前轮和后轮111A和112A分别由电动发电机MG1和MG2旋转，并且电动车110A被由4WD加速和快速加速。于是，当电动车110A处于加速和快速加速模式时所执行的电子驱动系统200A的操作结束。
当电动车110A处于低μ路行驶模式中时，电子驱动系统200A如下所述工作。当一系列操作开始时，控制装置30接收来自外部ECU的扭矩指令值TR15、TR23以及电机转速MRN1和MRN2。注意到，扭矩指令值TR15是用于在再生模式中驱动电动发电机MG1的扭矩指令值，且扭矩指令值TR23是使得电动发电机MG2作为驱动电机使用的扭矩指令值。
控制装置30被扭矩指令值TR15、电压Vm、电机电流MCRT1驱动，并且遵从上面所述的方法产生信号PWMC11，并将其输出到逆变器90A。此外，控制装置30被扭矩指令值TR23、电压Vm和电机电流MCRT2驱动，并且遵从上面所述的方法产生信号PWMI23，并将其输出到逆变器81A。此外，控制装置30被扭矩指令值TR15或TR23，电压Vb、Vm，电机转速MRN1或MRN2驱动，并且遵从上面所述的方法产生信号PWMD1，并将其输出到升压变换器12。
逆变器90A响应于信号PWMC11在再生模式中驱动电动发电机MG1，并且由接收了驱动前轮111A的力的一部分的电动发电机MG1产生的AC电压被转换为DC电压，所述DC电压又被提供到升压变换器12和逆变器81A。逆变器81A来自逆变器90A的DC电压，并且通过信号PWMI23将接收到的DC电压转换为Ac电压，以驱动电动发电机MG2，从而输出由扭矩指令值TR23指定的扭矩，并且电动发电机MG2经由差动齿轮230驱动后轮112A。
此外，升压变换器12响应于从控制装置30发出的信号PWMD1操作，以对提供自逆变器90A的DC电流进行降压转换，并且降压转换后的DC电压被用于为DC电源B充电，并且控制装置30以上面所述的方法从提供自电流传感器11的电源电流Ib和提供自电流传感器18的电抗器电流IL的最大值ILmax和最小值ILmin来判定电抗器电流IL是否越过零点，并且如果为是，则控制装置30控制升压变换器12以停止用以执行降压转换操作的开关，否则控制装置30控制升压变换器12进行开关以执行降压转换操作。
当电抗器电流IL越过零点时，升压变换器12停止开关，并且当电抗器电流IL不越过零点时，升压变换器12进行开关以执行降压转换操作，从而对电压Vm进行降压转换，使其与电压指令Vdc_com一致，并且给DC电源B充电。
于是，电动车110A利用由接收了驱动前轮111A的力的一部分的电动发电机MG1所产生的电力来驱动后轮112A，而且给DC电源B充电，并且从而运行于低μ路。结果，电动车110A可以稳定地运行于低μ路。于是，当电动车110A处于低μ路运行时所执行的电子驱动系统200A的操作结束。
最后，当电动车110A处于减速和制动模式时，电子驱动系统200A如下所述工作。当一系列操作开始时，控制装置30接收来自外部ECU的扭矩指令值TR16、TR24以及电机转速MRN1和MRN2。注意到，扭矩指令值TR16是用于在再生模式中驱动电动发电机MG1的扭矩指令值，且扭矩指令值TR24是用于在再生模式中驱动电动发电机MG2的扭矩指令值。
控制装置30接收扭矩指令值TR16、TR24，电压Vm，以及电机电流MCRT1、MCRT2，以产生信号PWMC12和/或PWMC21，并将它们分别输出到逆变器90A和/或81A。此外，控制装置30被扭矩指令值TR16、TR24，电压Vb、Vm以及电机转速MRN1或MRN2驱动，以产生信号PWMD2，并将其输出到升压变换器12。
逆变器90A响应于信号PWMC12在再生模式中驱动电动发电机MG1，并且由接收了驱动前轮111A的力的一部分的电动发电机MG1所产生的AC电压被转换为DC电压，该DC电压又被提供给升压变换器12。此外，逆变器81A响应于信号PWMC21在再生模式中驱动电动发电机MG2，并且由接收了驱动前轮112A的力的一部分的电动发电机MG2所产生的AC电压被转换为DC电压，该DC电压又被提供给升压变换器12。
升压变换器12响应于信号PWMD2对提供自逆变器90A和/或81A的DC电压进行降压转换，并且将降压转换后的DC电压提供给DC电源B，并且，控制装置30以上面所述的方法从提供自电流传感器11的电源电流Ib和提供自电流传感器18的电抗器电流IL的最大值ILmax和最小值ILmin来判定电抗器电流IL是否越过零点，并且如果为是，控制装置30控制升压变换器12停止用以执行降压转换操作的开关，否则控制装置30控制升压变换器12进行开关以执行降压转换操作。
当电抗器电流IL越过零点时，升压变换器12停止开关，并且当电抗器电流IL不越过零点时，升压变换器12进行开关以执行降压转换操作，从而对电压Vm进行降压转换，以达到电压指令Vdc_com，并且对DC电源B充电。
于是，电动车110A通过再生制动和/或机械制动被减速和制动，并且当电动车110A被减速和制动时所执行的电子驱动系统200A的操作结束。
注意到，虽然在上面说明中电动车110A具有安装在其内的电机驱动设备100，但是本发明不限于此，电动车110A可以具有安装在其内的任何的电机驱动设备100A，100B，100C，100D，100E。
第六实施例
图38是第六实施例中的电机驱动设备的功能框图。参考该图，第六实施例提供了电机驱动设备100F，其包括二次电池51，车辆附件52，电力转换装置53，用于行驶的驱动装置54，燃料电池55，燃料电池辅助装置56和电子控制单元57。注意到电机驱动设备100F被安装在燃料电池车中。
电力转换装置53被连接在二次电池51和燃料电池55之间。车辆附件52被连接在二次电池51和电力转换装置53之间。驱动装置54和燃料电池辅助装置56被连接在电力转换装置53和燃料电池55之间。
二次电池51由例如镍氢电池或锂离子电池或者类似的可充电电池实现并输出DC电压。车辆附件52包括电驱动的空调，电驱动的动力转向装置等，并且被从二次电池51接收的DC电压驱动。
电力转换装置53由上述的升压变换器12实现，并且被从二次电池51和/或燃料电池55接收的DC电压驱动。电力转换装置53被电子控制单元57控制以执行在二次电池51与驱动装置54、燃料电池55和燃料电池辅助装置56之间的电压转换。更明确地，电力转换装置53对从二次电池51接收的DC电压进行升压转换，并且将其提供到驱动装置54、燃料电池55和燃料电池辅助装置56，并且还对从驱动装置54、燃料电池55和燃料电池辅助装置56接收的DC电压进行降压转换，以给二次电池51充电。
驱动装置54由上述的逆变器14实现，并且从燃料电池55或电力转换装置53和燃料电池55接收DC电压，并遵从电子控制单元57的控制将接收到的DC电压转换为AC电压，以驱动电机(未示出)。此外，驱动装置54将由电机通过燃料电池车的驱动轮的旋转力产生的AC电压转换为DC电压，并且将该DC电压提供给电力转换装置53。
燃料电池55被燃料电池辅助装置56驱动以产生电力。燃料电池辅助装置56接收来自燃料电池55的DC电压，且被接收到的DC电压驱动，并且被电子控制单元57控制以驱动燃料电池55。
电子控制单元57计算当驱动装置54驱动电机时相关的负载指令Ptm，并且电子控制单元57控制驱动装置54，从而使得所述电机输出计算出的负载指令Ptm。此外，电子控制单元57计算燃料电池辅助装置56中的负载Paux，并且使用负载指令Ptm和负载Paux计算燃料电池55中的电力输出指令Pfc，并且电子控制单元57控制燃料电池辅助装置56使得燃料电池55提供由电力输出指令Pfc指定的电力输出。
此外，电子控制单元57控制电压转换装置53的NPN晶体管Q1、Q2的开关，以执行在二次电池51与驱动装置、燃料电池55和燃料电池辅助装置56之间的电压转换。
此外，电子控制单元57将负载指令Ptm、负载Paux和电力输出指令Pfc代入以下表达式：
Ph＝Ptm+Paux-Pfc                             ...(6)
以计算由电力转换装置53输出和接收的电力Ph。
如果由表达式(6)计算出的电力Ph为负值，电力Ph表示经由电力转换装置53从驱动装置54、燃料电池55和燃料电池辅助装置56向二次电池51提供的电力，并且如果计算出的电力Ph为正值，则其表示经由电力转换装置53从二次电池51向驱动装置54、燃料电池55和燃料电池辅助装置56提供的电力。
电子控制单元57确定由表达式(6)计算出的电力Ph是否满足Ps＜Ph＜0，并且如果为是，电子控制单元57停止电力转换装置53。否则，电子控制单元57继续驱动电力转换装置53。
在此，Ps表示电力转换装置53中的电力损失值，并且由例如用于控制电力转换装置53的NPN晶体管Q1、Q2的开关的电力，以及电抗器L1中的热和磁损失等组成。对于电力损失值Ps，使用负值。
当负载指令Ptm为正时，它相当于由驱动装置54驱动的电机所产生的扭矩，并且当负载指令Ptm为负时，它相当于由该电机产生的电力。当负载指令Ptm为正，并且驱动装置54被提供过多的电力时，过多的电力被用于经由电压转换装置53给二次电池51充电。
如果二次电池51被经由电力转换装置53以小于电力转换装置53中的电力损失值Ps的电力充电，以过多的电力给二次电池51充电只会导致负的整体电力平衡，并且电力仅在电力转换装置53损失。因此，如果二次电池51被经由电力转换装置53以小于电力转换装置53中的电力损失值Ps的电力充电，电力转换装置53被调整为以较低的频繁程度停止开关。
此外，例如在再生模式中允许电机产生电力，一般地，它产生大量的电力，并且由表达式(6)计算出的电力Ph不满足Ps＜Ph＜0。电力Ph大于电力转换装置53中的电力损失值Ps，并且因此，做出调整以继续驱动电力转换装置53，从而为二次电池51充电。
图39是流程图，用于说明第六实施例中的为减小开关噪声做出贡献的电力转换操作。参考该图，当一系列操作开始时，电子控制单元57使用燃料电池车的加速踏板位置、电机转速等来计算驱动装置54的负载指令Ptm(步骤S111)。随后，电子控制单元57计算燃料电池辅助装置56的负载Paux(步骤S112)。
电子控制单元57使用负载指令Ptm和负载Paux来计算燃料电池55的电力输出指令Pfc。更明确地，电子控制单元57计算为负载指令Ptm和负载Paux提供的电力输出指令Pfc(步骤S113)。
电子控制单元57将计算出的负载指令Ptm、负载Paux和电力输出指令Pfc代入表达式(6)以计算输入到电力转换装置53/从电力转换装置53输出的电力Ph(步骤S114)，并且确定计算出的电力Ph是否满足Ps＜Ph＜0(步骤S115)。
如果满足Ps＜Ph＜0，电子控制单元57停止电力转换装置53(步骤S116)，否则该单元驱动该装置(步骤S117)。
在步骤S116或S117之后，重复上面所述的步骤S111-S117。
在步骤S115，确定电力Ph是否满足Ps＜Ph＜0，因为在为二次电池51充电的模式中，当为二次电池51充电的电力(Ph)小于电力转换装置53的电力损失值Ps时，电力转换装置53被调整为将被停止。更明确地，这是因为当电力Ph为负值时，如上所述，电力Ph表示给二次电池51充电的电力，并且电力损失值Ps被设置为负值，因此需判定的表达式为Ps＜Ph＜0。同样，当Ps＜Ph＜0被满足时，判定提供给二次电池51以对其充电的电力(Ph)小于电力损失值Ps，否则判定前者大于后者。因此，确定满足Ps＜Ph＜0相当于确定提供给二次电池51以对其充电的电力(Ph)是否小于电力转换装置53中的电力损失值Ps。
图40是第六实施例中的电机驱动设备的另一个功能框图。参考该图，电机驱动设备100G相当于图38的电机驱动设备100F，但是增加了电流检测装置58，并且用电子控制单元57A替代了电子控制单元57。
电流检测装置58被设置在电力转换装置53和燃料电池55之间，用于检测输入到电力转换装置53和从电力转换装置53输出的电流Ih，并且将检测到的电流Ih输出到电子控制单元57A。
电子控制单元57A确定电流Ih是否满足-Is＜Ih＜0，并且如果为是，则该单元停止电力转换装置53，否则该单元驱动该装置。
当电流Ih经由电力转换装置53从二次电池51流向驱动装置54、燃料电池55和燃料电池辅助装置56时，该电流为正值，并且在相反的情况下，该电流为负值。
此外，Is表示电力转换装置53中的电流损失值。因此，当以小于电流损失值Is的电流Ih给二次电池51充电时，电子控制单元57A停止电力转换装置53，而当以大于电流损失值Is的电流Ih给二次电池51充电时，电子控制单元57A驱动电力转换装置53。
除此之外，电子控制单元57A实现与电子控制单元57相同的功能。
注意到，电流检测装置58可以被设置在二次电池51和电力转换装置53之间。
图41是另一个流程图，用于说明第六实施例中对减小开关噪声做出贡献的电压转换操作。参考该图，当一系列操作开始时，电流检测装置58检测电流Ih(步骤S121)，并且将检测到的电流Ih输出到电子控制单元57A。
电子控制单元57A确定电流Ih是否满足-Is＜Ih＜0(步骤S122)，并且如果为是，则该单元停止电力转换装置53(步骤S123)，否则该单元驱动该装置(步骤S124)。在步骤S123或步骤S124之后，重复上面的步骤S121-S124。
如上所述，在第六实施例中，如果经由电力转换装置53提供给二次电池51的电力Ph(电流Ih)小于电力损失值Ps(电流损失值Is)，停止电力转换装置53，并且如果经由电力转换装置53提供给二次电池51的电力Ph(电流Ih)大于电力转换装置53中的电力损失值Ps(电流损失值Is)，驱动电力转换装置53。
于是，电力转换装置53可以被以较低的频繁程度开关。结果，可以获得减小的开关噪声和减小的开关损耗。
注意到，在本发明中，对减小开关噪声做出贡献的对电压转换的控制实际上由CPU执行，其从ROM中读取包括了流程图39或41的每一个步骤的程序，并执行读出的程序，而且遵从流程图39或41来控制电力转换装置53的开关。因此，所述ROM相当于记录有包括了流程图39或41的每一个步骤的程序的计算机(CPU)可读存储介质。
流程图41仅用于判定当电机驱动设备100G被驱动时是否应当停止电力转换装置53。
尽管在上述的每个实施例中所述电机是AC电机，但是在本发明中，所述电机可以是DC电机。
优选实施例
在本电机驱动设备中，当控制电路检测到电抗器电流具有极性相同的最大和最小值时，控制电路控制电压变换器以进行开关并提供升压或降压转换操作。
此外，在本电机驱动设备中，当电抗器电流具有正的最大或最小值时，所述控制电路控制电压变换器以进行开关从而提供升压转换操作。
此外，在本电机驱动设备中，当电抗器电流具有负的最大或最小值时，所述控制电路控制电压变换器以进行开关从而提供降压转换操作。
此外，本电机驱动设备进一步包括用于检测电抗器电流的电流传感器，并且所述控制电路从由电流传感器检测到的电抗器电流来检测电抗器电流的最大和最小值，并且从检测到的最大和最小值以及电机的工作模式确定是否停止开关。
此外，在本电机驱动设备中，当电机工作于动力模式且电抗器电流具有等于或小于零的最小值时，所述控制电路控制电压变换器停止用以执行升压转换操作的开关。
此外，在本电机驱动设备中，当电机工作于动力模式且电抗器电流具有正的最小值时，所述控制电路进一步控制电压变换器进行开关以执行升压转换操作。
此外，在本电机驱动设备中，当电机工作于再生模式且电抗器电流具有等于或大于零的最大值时，所述控制电路控制电压变换器停止用以提供降压转换操作的开关。
此外，在本电机驱动设备中，当电机工作于再生模式且电抗器电流具有负的最大值时，所述控制电路进一步控制电压变换器进行开关以执行降压转换操作。
此外，在本电机驱动设备中，当电机工作于动力模式且所需电源电流等于或小于正临界电流值时，所述控制电路控制电压变换器以停止升压转换操作。所述正临界电流值是当电机工作于动力模式且电抗器电流越过零点时所提供的所需电源电流的电流值。
此外，在本电机驱动设备中，当电机工作于动力模式且所需电源电流大于所述正临界电流值时，所述控制电路进一步控制电压变换器进行开关以执行升压转换操作。
此外，在本电机驱动设备中，所述控制电路保持有用于表示当处于动力模式的电机输出所需功率时电压变换器中所用的升压转换比与所需电源电流之间的关系的图，且该图包括所述正临界电流值，并且控制电路被所需电源电流与包括在该图中的所述正临界电流值的比较结果驱动，以控制电压变换器停止用以提供升压转换操作的开关，或进行开关以执行升压转换操作。
此外，在本电机驱动设备中，当电机工作于再生模式且所需电源电流等于或大于负临界电流值时，控制电路控制电压变换器停止用以提供降压转换操作的开关。所述负临界电流值是当电机工作于再生模式且电抗器电流越过零点时所提供的所需电源电流的电流值。
此外，在本电机驱动设备中，当电机工作于再生模式且所需电源电流小于所述负临界电流值时，控制电路进一步控制电压变换器进行开关以执行降压转换操作。
此外，在本电机驱动设备中，控制电路保持有用于表示当处于再生模式的电机输出所需功率时所用的电压变换器中的降压转换比与所需电源电流之间的关系的图，且该图包括所述的负临界电流值，并且控制电路被所需电源电流与包括在该图中的所述负临界电流值的比较结果驱动，以控制电压变换器停止用以提供降压转换操作的开关，或进行开关以执行降压转换操作。
此外，在本电机驱动设备中，当电机工作于动力模式且所需扭矩等于或小于正临界扭矩值时，控制电路控制电压变换器停止用以提供升压转换操作的开关。所述正临界扭矩值是当电机工作于动力模式且电抗器电流越过零点时所提供的所需扭矩的扭矩值。
此外，在本电机驱动设备中，当电机工作于动力模式且所需扭矩大于所述正临界扭矩值时，控制电路进一步控制电压变换器进行开关以提供升压转换操作。
此外，在本电机驱动设备中，所述控制电路保持有用于表示当处于动力模式中的电机输出所需功率时所用的电压变换器中的升压转换比与所需扭矩之间的关系的图，且该图包括所述的正临界扭矩值，并且控制电路被所需扭矩与包括在该图中的所述正临界扭矩值的比较结果驱动，以控制电压变换器停止用以提供升压转换操作的开关，或进行开关以执行升压转换操作。
此外，在本电机驱动设备中，当电机工作于再生模式且所需扭矩等于或大于负临界扭矩值时，控制电路控制电压变换器停止用以提供降压转换操作的开关。所述负临界扭矩值是当电机工作于再生模式且电抗器电流越过零点时所提供的所需扭矩的扭矩值。
此外，在本电机驱动设备中，当电机工作于再生模式且所需扭矩小于所述负临界扭矩值时，控制电路进一步控制电压变换器进行开关以执行降压转换操作。
此外，在本电机驱动设备中，控制电路保持有用于表示当处于再生模式的电机输出所需功率时所用的电压变换器中的降压转换比与所需扭矩之间的关系的图，且该图包括所述负临界扭矩值，并且控制电路被所需扭矩与包括在该图中的所述负临界扭矩值的比较结果驱动，以停止用以提供降压转换操作的开关，或进行开关以执行降压转换操作。
此外，在本电机驱动设备中，当电机工作于动力模式时，控制电路从加速踏板位置确定是否停止用以提供升压转换操作的开关，并且当电机工作于再生模式时，控制电路从所需扭矩确定是否停止用以提供降压转换操作的开关。
此外，在本电机驱动设备中，当电机工作于动力模式且加速踏板位置等于或小于临界加速踏板位置值时，控制电路控制电压变换器以停止用以提供升压转换操作的开关。所述临界加速踏板位置值是当电机工作于动力模式且电抗器电流越过零点时所提供的加速踏板位置值。
此外，在本电机驱动设备中，当电机工作于动力模式且加速踏板位置大于所述临界加速踏板位置值时，控制电路进一步控制电压变换器进行开关以提供升压转换操作。
此外，在本电机驱动设备中，控制电路保持有用于表示当处于动力模式的电机输出所需功率时所用的电压变换器中的升压转换比与加速踏板位置之间的关系的图，且该图包括所述临界加速踏板位置值，并且控制电路被加速踏板位置与包括在该图中的所述临界加速踏板位置值的比较结果驱动，以停止用以提供升压转换操作的开关，或进行开关以执行升压转换操作。
此外，在本电机驱动设备中，当电机工作于再生模式且所需扭矩等于或大于负临界扭矩值时，控制电路控制电压变换器停止用以提供降压转换操作的开关。所述负临界扭矩值是当电机运行于再生模式且电抗器电流越过零点时所提供的所需扭矩的扭矩值。
此外，在本电机驱动设备中，当电机工作于再生模式且所需扭矩小于所述负临界扭矩值时，控制电路进一步控制电压变换器进行开关以执行降压转换操作。
此外，在本电机驱动设备中，控制电路保持有用于表示当处于再生模式的电机输出所需功率时所用的电压变换器中的降压转换比与所需扭矩之间的关系的图，且该图包括所述负临界扭矩值，并且控制电路被所需扭矩与包括在该图中的所述负临界扭矩值的比较结果驱动，以停止用以提供降压转换操作的开关，或进行开关以执行降压转换操作。
此外，在本电机驱动设备中，控制电路从安装有所述电机驱动设备的车辆的加速踏板位置、电机工作模式，以及电机输出所需功率所需的电源电流来判定是否停止开关，并且根据该判定控制电压变换器进行开关以执行升压转换操作或停止用以提供降压转换操作的开关。
此外，在本电机驱动设备中，当电机工作于动力模式时，控制电路从加速踏板位置判定是否停止用以提供升压转换操作的开关，并且当电机工作于再生模式时，控制电路从所需电源电流判定是否停止用以提供降压转换操作的开关。
此外，在本电机驱动设备中，当电机工作于动力模式且加速踏板位置等于或小于临界加速踏板位置值时，控制电路控制电压变换器停止用以提供升压转换操作的开关。所述临界加速踏板位置值是当电机工作于动力模式且电抗器电流越过零点时所提供的加速踏板位置值。
此外，在本电机驱动设备中，当电机工作于动力模式且加速踏板位置大于所述临界加速踏板位置值时，控制电路进一步控制电压变换器进行开关以提供升压转换操作。
此外，在本电机驱动设备中，控制电路保持有用于表示当处于动力模式的电机输出所需功率时所用的电压变换器中的升压转换比与加速踏板位置之间的关系的图，且该图包括所述临界加速踏板位置值，并且控制电路被加速踏板位置与包括在该图中的所述临界加速踏板位置值的比较结果驱动，以停止用以提供升压转换操作的开关，或进行开关以执行升压转换操作。
此外，在本电机驱动设备中，当电机工作于再生模式且所需电源电流等于或大于负临界电流值时，控制电路控制电压变换器停止用以提供降压转换操作的开关。所述负临界电流值是当电机工作于再生模式且电抗器电流越过零点时所提供的所需电源电流的电流值。
此外，在本电机驱动设备中，当电机工作于再生模式且所需电源电流小于所述负临界电流值时，控制电路进一步控制电压变换器进行开关以执行降压转换操作。
此外，在本电机驱动设备中，控制电路保持有表示当处于再生模式的电机输出所需功率时所用的电压变换器中的降压转换比与所需电源电流之间的关系的图，并且该图包括所述的负临界电流值，并且控制电路被所需电源电流与包括在该图中的所述负临界电流值的比较结果驱动，以控制电压变换器停止用以提供降压转换操作的开关，或进行开关以执行降压转换操作。
本发明提供了这样的程序，其包括第一步骤，所述第一步骤包括检测电抗器电流的最大和最小值的第一子步骤，当电抗器电流的最大和最小值极性不同时确定电抗器电流越过零点的第二子步骤，以及当电抗器电流的最大和最小值极性相同时确定电抗器电流不越过零点的第三子步骤。此外，该程序包括第二步骤，其包括在所述第二子步骤之后的，检测输入到电源和从电源输出的电源电流的第四子步骤，当电源电流从电源流向电压变换器时控制电压变换器停止用以执行升压转换操作的开关的第五子步骤，以及当电源电流从电压变换器流向电源时控制电压变换器停止用以执行降压转换操作的开关的第六子步骤。
此外，本程序使得计算机进一步执行第三步骤，当电抗器电流不越过零点时控制电压变换器进行开关以执行升压或降压转换操作。
此外，在本程序中，所述第三步骤包括在第三子步骤之后的，当电抗器电流的最大或最小值为正时控制电压变换器进行开关以执行升压转换操作的第七子步骤，以及当电抗器电流的最大或最小值为负时控制电压变换器进行开关以执行降压转换操作的第八子步骤。
此外，本程序包括第一步骤，其包括检测电抗器电流的最大和最小值的第一子步骤，当电机工作于动力模式且电抗器电流的最小值等于或小于零时判定在电机的动力模式中电抗器电流越过零点的第二子步骤，当电机工作于再生模式且电抗器电流的最大值等于或大于零时判定在电机的再生模式中电抗器电流越过零点的第三子步骤，当电机工作于动力模式且电抗器电流的最大值大于零时判定在电机的动力模式中电抗器电流不越过零点的第四子步骤，以及当电机工作于再生模式且电抗器电流的最大值小于零时判定在电机的再生模式中电抗器电流不越过零点的第五子步骤。此外，该程序包括第二步骤，其包括在所述第二子步骤之后的第六子步骤，即控制电压变换器停止用以执行升压转换操作的开关，以及在所述第三子步骤之后的第七子步骤，即控制电压变换器停止用以执行降压转换操作的开关。
此外，本程序使得计算机进一步执行第三步骤，即当电抗器电流不越过零点时控制电压变换器进行开关以执行升压或降压转换操作。
此外，本程序包括第三步骤，其包括在所述第四子步骤之后的第八子步骤，即控制电压变换器进行开关以执行升压转换操作，以及在所述第五子步骤之后的第九子步骤，即控制电压变换器进行开关以执行降压转换操作。
此外，本程序包括第一步骤，所述第一步骤包括确定电机输出所需功率所需的电源电流的第一子步骤，当电机工作于动力模式且所需电源电流等于或小于正临界电流值时判定在电机的动力模式中电抗器电流越过零点的第二子步骤，当电机工作于再生模式且所需电源电流等于或大于负临界电流值时判定在电机的再生模式中电抗器电流越过零点的第三子步骤，当电机工作于动力模式且所需电源电流大于正临界电流值时判定在电机的动力模式中电抗器电流不越过零点的第四子步骤，以及当电机工作于再生模式且所需电源电流小于负临界电流值时判定在电机的再生模式中电抗器电流不越过零点的第五子步骤。此外，该程序包括第二步骤，所述第二步骤包括在所述第二子步骤之后的第六子步骤，即控制电压变换器停止用以执行升压转换操作的开关，以及在所述第三子步骤之后的第七子步骤，即控制电压变换器停止用以执行降压转换操作的开关。所述正临界电流值是当电机工作于动力模式且电抗器电流越过零点时所提供的所需电源电流的电流值，并且所述负临界电流值是当电机工作于再生模式且电抗器电流越过零点时所提供的所需电源电流的电流值。
此外，本程序使得计算机进一步执行第三步骤，即当电抗器电流不越过零点时控制电压变换器进行开关以执行升压或降压转换操作。
此外，该程序包括第三步骤，其包括在所述第四子步骤之后的第八子步骤，即控制电压变换器进行开关以执行升压转换操作，以及在所述第五子步骤之后的第九子步骤，即控制电压变换器进行开关以执行降压转换操作。
此外，本程序包括第一步骤，其包括接收电机的所需扭矩的第一子步骤，当电机工作于动力模式且所需扭矩等于或小于正临界扭矩值时判定在电机的动力模式中电抗器电流越过零点的第二子步骤，当电机工作于再生模式且所需扭矩等于或大于负临界扭矩值时判定在电机的再生模式中电抗器电流越过零点的第三子步骤，当电机工作于动力模式且所需扭矩大于正临界扭矩值时判定在电机的动力模式中电抗器电流不越过零点的第四子步骤，以及当电机工作于再生模式且所需扭矩小于负临界扭矩值时判定在电机的再生模式中电抗器电流不越过零点的第五子步骤。此外，该程序包括第二步骤，其包括在所述第二子步骤之后的第六子步骤，即控制电压变换器停止用以执行升压转换操作的开关，以及在所述第三子步骤之后的第七子步骤，即控制电压变换器停止用以执行降压转换操作的开关。所述正临界扭矩值是当电机工作于动力模式且电抗器电流越过零点时所提供的所需扭矩的扭矩值，并且所述负临界扭矩值是当电机工作于再生模式且电抗器电流越过零点时所提供的所需扭矩的扭矩值。
此外，本程序使得计算机进一步执行第三步骤，即当电抗器电流不越过零点时控制电压变换器进行开关以执行升压或降压转换操作。
此外，所述程序包括第三步骤，其包括在所述第四子步骤之后的第八子步骤，即控制电压变换器进行开关以执行升压转换操作，以及在所述第五子步骤之后的第九子步骤，即控制电压变换器进行开关以执行降压转换操作。
此外，本程序包括第一步骤，其包括接收车辆的加速踏板位置的第一子步骤，确定电机输出所需功率所需的电源电流的第二子步骤，当电机工作于动力模式且加速踏板位置等于或小于临界加速踏板位置时判定在电机的动力模式中电抗器电流越过零点的第三子步骤，当电机工作于再生模式且所需电源电流等于或大于负临界电流值时判定在电机的再生模式中电抗器电流越过零点的第四子步骤，当电机工作于动力模式且加速踏板位置大于临界加速踏板位置时判定在电机的动力模式中电抗器电流不越过零点的第五子步骤，以及当电机工作于再生模式且所需电源电流小于负临界电流值时判定在电机的再生模式中电抗器电流不越过零点的第六子步骤。此外，该程序包括第二步骤，其包括在所述第三子步骤之后的第七子步骤，即控制电压变换器停止用以执行升压转换操作的开关，以及在所述第四子步骤之后的第八子步骤，即控制电压变换器停止用以执行降压转换操作的开关。所述临界加速踏板位置值是当电机工作于动力模式且电抗器电流越过零点时所提供的加速踏板位置的值，并且所述负临界电流值是当电机工作于再生模式且电抗器电流越过零点时所提供的所需电源电流的电流值。
此外，本程序使得计算机进一步执行第三步骤，即当电抗器电流不越过零点时控制电压变换器进行开关以执行升压或降压转换操作。
此外，所述程序包括第三步骤，其包括在所述第五子步骤之后的第九子步骤，即控制电压变换器进行开关以执行升压转换操作，以及在所述第六子步骤之后的第十子步骤，即控制电压变换器进行开关以执行降压转换操作。
此外，本程序包括第一步骤，其包括接收车辆的加速踏板位置的第一子步骤，接收电机所需扭矩的第二子步骤，当电机工作于动力模式且加速踏板位置等于或小于临界加速踏板位置值时判定在电机的动力模式中电抗器电流越过零点的第三子步骤，当电机工作于再生模式且所需扭矩等于或大于负临界扭矩值时判定在电机的再生模式中电抗器电流越过零点的第四子步骤，当电机工作于动力模式且加速踏板位置大于临界加速踏板位置值时判定在电机的动力模式中电抗器电流不越过零点的第五子步骤，以及当电机工作于再生模式且所需扭矩小于负临界扭矩值时判定在电机的再生模式中电抗器电流不越过零点的第六子步骤。此外，该程序包括第二步骤，其包括在所述第三子步骤之后的第七子步骤，即控制电压变换器停止用以执行升压转换操作的开关，以及在所述第四子步骤之后的第八子步骤，即控制电压变换器停止用以执行降压转换操作的开关。所述临界加速踏板位置值是当电机工作于动力模式且电抗器电流越过零点时所提供的加速踏板位置的值，并且所述负临界扭矩值是当电机工作于再生模式且电抗器电流越过零点时所提供的所需扭矩的扭矩值。
此外，本程序使得计算机进一步执行第三步骤，即当电抗器电流不越过零点时控制电压变换器进行开关以执行升压或降压转换操作。
此外，所述程序包括第三步骤，其包括在所述第五子步骤之后的第九子步骤，即控制电压变换器进行开关以执行升压转换操作，以及在所述第六子步骤之后的第十子步骤，即控制电压变换器进行开关以执行降压转换操作。
尽管已经详细描述和说明了本发明，可以清楚地理解到，上述内容仅是说明和举例，并且不作为限制，本发明的精神和范围仅被所附权利要求限定，并且涵盖了在意义和范围上等同于所述权利要求的任何修改/变化。
工业实用性
本发明被用于能够减小开关噪声的电机驱动设备。此外，本发明被用于安装有这种电机驱动设备的车辆。此外，本发明被用于计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储有使得计算机控制电压转换以提供减小的开关噪声的程序。

Claims (21)

1.一种电机驱动设备，包括：
逆变器(14)，用于驱动电机；
电压变换器(12)，其包括开关元件(Q1，Q2)和电抗器(L1)并且用于使得所述开关元件(Q1，Q2)开关以在电源(B)和所述逆变器(14)之间转换DC电压；以及
控制电路(302，302A，302B，302C，302D，302E)，用于控制所述电压变换器(12)以当所述电抗器(L1)的电流越过零点时停止开关所述开关元件。
2.一种电机驱动设备，包括：
驱动装置(14)，用于驱动电机；
电压变换器(12)，其包括开关元件(Q1，Q2)和电抗器(L1)并且用于使得所述开关元件(Q1，Q2)开关以在电源(B)和所述驱动装置(14)之间转换电压；以及
控制电路(302，302A，302B，302C，302D，302E)，用于控制所述电压变换器(12)以当所述电抗器(L1)的电流越过零点且该电流变化时停止开关所述开关元件。
3.如权利要求1或2的电机驱动设备，其中，所述控制电路(302)从输入到所述电源(B)并从其输出的电源电流以及所述电抗器电流的最大和最小值来判定是否停止开关所述开关元件，并且由所述判定驱动，以控制所述电压变换器(12)从而停止用以执行升压或降压转换操作的对所述开关元件的开关。
4.如权利要求3的电机驱动设备，进一步包括：
第一电流传感器(11)，用于检测所述电源电流；以及
第二电流传感器(18)，用于检测所述电抗器电流，其中，所述控制电路(302)从由所述第二电流传感器(18)检测到的所述电抗器电流来检测所述电抗器电流的最大和最小值，并且从所述检测到的最大和最小值以及由所述第一电流传感器(11)检测到的电源电流来判定是否停止开关所述开关元件。
5.如权利要求3的电机驱动设备，其中，当所述最大和最小值极性不同并且所述电源电流从所述电源(B)流向所述电压变换器(12)时，所述控制电路(302)控制所述电压变换器(12)停止所述升压转换操作。
6.如权利要求3的电机驱动设备，其中，当所述最大和最小值极性不同并且所述电源电流从所述电压变换器(12)流向所述电源(B)时，所述控制电路(302)控制所述电压变换器(12)停止所述降压转换操作。
7.如权利要求1或2的电机驱动设备，其中，所述控制电路(302)从输入到所述电压变换器(12)并从其输出的电流来判定是否停止开关所述开关元件，并且由所述判定驱动以控制所述电压变换器(12)从而停止开关所述开关元件。
8.如权利要求1或2的电机驱动设备，其中，当所述电抗器电流不越过所述零点时，所述控制电路(302，302A，302B，302C，302D，302E)进一步控制所述电压变换器(12)来开关所述开关元件，以进行升压或降压转换操作。
9.如权利要求1或2的电机驱动设备，其中，所述控制电路(302A)从所述电机(M1)的运行模式和所述电抗器电流的最大和最小值来判定是否停止开关所述开关元件，并且由所述判定驱动以控制所述电压变换器(12)从而停止用以进行升压或降压转换操作的对所述开关元件的开关。
10.如权利要求1或2的电机驱动设备，其中，所述控制电路(302B)从所述电机(M1)的运行模式和由所述电机(M1)输出所需功率所需的电源电流来判定是否停止开关所述开关元件，并且由所述判定驱动以控制所述电压变换器(12)从而停止用以进行升压或降压转换操作的对所述开关元件的开关。
11.如权利要求1或2的电机驱动设备，其中，所述控制电路(302B)从由所述电机(M1)输出所需功率所需的电源电流来判定是否停止开关所述开关元件，并且当所述所需电源电流为零时，所述控制电路(302B)控制所述电压变换器(12)停止开关所述开关元件。
12.如权利要求1或2的电机驱动设备，其中，所述控制电路(302C)从所述电机(M1)的运行模式和所述电机(M1)所需的扭矩来判定是否停止开关所述开关元件，并且由所述判定驱动以控制所述电压变换器(12)从而停止用以进行升压或降压转换操作的对所述开关元件的开关。
13.如权利要求1或2的电机驱动设备，其中，所述控制电路(302D)从安装有所述电机驱动设备(100D)的车辆的加速踏板位置、所述电机(M1)的运行模式以及所述电机(M1)所需的扭矩来判定是否停止开关所述开关元件，并且由所述判定驱动以控制所述电压变换器(12)从而停止用以进行升压或降压转换操作的对所述开关元件的开关。
14.一种电机驱动设备，包括：
驱动装置(54)，用于驱动电机；
发电装置(55)，用于发电；
发电驱动装置(56)，用于驱动所述发电装置；
电压变换器(53)，其包括开关元件(Q1，Q2)和电抗器(L1)，并且使得所述开关元件(Q1，Q2)开关以在电源(51)与所述驱动装置(54)、所述发电装置(55)和所述发电驱动装置(56)之间转换DC电压；以及
控制电路(57)，用于控制所述电压变换器(53)以当经由所述电压变换器(53)从所述驱动装置(54)、所述发电装置(55)和所述发电驱动装置(56)向所述电源(51)提供以对所述电源(51)进行充电的电量小于所述电压变换器(53)中的电力损失值时，停止开关所述开关元件。
15.如权利要求14的电机驱动设备，其中，对所述电源(51)充电的所述电量由所述驱动装置(54)的负载指令、所述发电装置消耗的电力和所述发电装置(55)产生的电力确定。
16.一种电机驱动设备，包括：
驱动装置(54)，用于驱动电机；
发电装置(55)，用于发电；
发电驱动装置(56)，用于驱动所述发电装置；
电压变换器(53)，其包括开关元件(Q1，Q2)和电抗器(L1)并且使得所述开关元件(Q1，Q2)开关以在电源(51)与所述驱动装置(54)、所述发电装置(55)和所述发电驱动装置(56)之间转换DC电压；以及
控制电路(57)，用于控制所述电压变换器(53)以当经由所述电压变换器(53)从所述驱动装置(54)、所述发电装置(55)和所述发电驱动装置(56)向所述电源(51)提供以对所述电源(51)进行充电的电流量小于所述电压变换器(53)中的电流损失值时，停止开关所述开关元件。
17.如权利要求16的电机驱动设备，进一步包括电流传感器(58)，用于检测对所述电源(51)进行充电的所述电流量。
18.一种车辆，包括：
车轮(111)；
电机(MG2)，用于驱动所述车轮(111)；以及
用于驱动所述电机(MG2)的根据权利要求1、2和14-17中的任意一个的电机驱动设备(100，100A，100B，100C，100D，100E，100F，100G)。
19.一种计算机可读存储介质，其存储有使得计算机控制在电源(B)和用于驱动电机(M1)的驱动装置(14)之间的电压转换的程序，所述程序使得所述计算机执行：
第一步骤，判定流过电抗器(L1)的电流是否越过零点，所述电抗器(L1)被包括在用于电压转换的电压变换器(12)中；并且
当所述电流越过所述零点时，第二步骤，当所述电流变化且越过所述零点时，控制所述电压变换器(12)以停止开关包括在所述电压变换器(12)中的开关元件(Q1，Q2)。
20.一种计算机可读存储介质，其存储有使得计算机控制在电机驱动设备(100F)中的电压转换的程序，其中：
所述电机驱动设备(100F)包括：
驱动装置(54)，用于驱动电机；
发电装置(55)，用于发电；
发电驱动装置(56)，用于驱动所述发电装置；以及
电压变换器(53)，用于在电源(51)与所述驱动装置(54)、所述发电装置(55)和所述发电驱动装置(56)之间转换电压；并且
所述程序使得计算机执行：
第一步骤，判定从所述驱动装置(54)、所述发电装置(55)和所述发电驱动装置(56)向所述电源(51)提供以对所述电源(51)进行充电的电量是否小于在所述电压变换器(53)中的电力损失，并且
当所述电量小于所述电力损失值时，第二步骤，控制所述电压变换器(53)以当所述电量小于所述电力损失值时停止开关包括在所述电压变换器(53)中的开关元件(Q1，Q2)。
21.一种计算机可读存储介质，其存储有使得计算机控制电机驱动设备(100G)中的电压转换的程序，其中：
所述电机驱动设备(100G)包括
驱动装置(54)，用于驱动电机；
发电装置(55)，用于发电；
发电驱动装置(56)，用于驱动所述发电装置；以及
电压变换器(53)，其用于在电源(51)与所述驱动装置(54)、所述发电装置(55)和所述发电驱动装置(56)之间转换电压；并且
所述程序使得计算机执行：
第一步骤，判定从所述驱动装置(54)、所述发电装置(55)和所述发电驱动装置(56)向所述电源(51)提供以对所述电源(51)进行充电的电流量是否小于所述电压变换器(53)中的电流损失值，并且
对于所述电流量小于所述电流损失值，第二步骤，控制所述电压变换器(53)以当所述电流量小于所述电流损失值时停止开关包括在所述电压变换器(53)中的开关元件(Q1，Q2)。
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