JP2004343918A - モータ駆動装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】複数のインバータ装置間における共振電流の発生を抑制するモータ駆動装置を提供する。
【解決手段】制御装置５０は、外部ＥＣＵからのトルク指令値ＴＲ２およびモータ回転数ＭＲＮ２と、電圧センサー１２からの電圧Ｖｍと、電流センサー１７からの直流電流Ｉｍ１とに基づいて、モータ７０の要求電流を演算する。そして、制御装置５０は、直流電流Ｉｍ１をモータ７０の要求電流に一致させるようにＮＰＮトランジスタＱ９，Ｑ１０を駆動するための駆動信号ＤＲＶ１，２を生成してゲート回路１６へ出力する。ゲート回路１６のＮＰＮトランジスタＱ９，Ｑ１０は、それぞれ駆動信号ＤＲＶ１，２に応じてオン／オフされる。そして、リアクトル１４，１５およびゲート回路１６は、振動幅を所定値以下に抑制し、かつ、モータ７０の要求電流に一致させて直流電流Ｉｍ１を配線２０に流す。
【選択図】 図１
【解決手段】制御装置５０は、外部ＥＣＵからのトルク指令値ＴＲ２およびモータ回転数ＭＲＮ２と、電圧センサー１２からの電圧Ｖｍと、電流センサー１７からの直流電流Ｉｍ１とに基づいて、モータ７０の要求電流を演算する。そして、制御装置５０は、直流電流Ｉｍ１をモータ７０の要求電流に一致させるようにＮＰＮトランジスタＱ９，Ｑ１０を駆動するための駆動信号ＤＲＶ１，２を生成してゲート回路１６へ出力する。ゲート回路１６のＮＰＮトランジスタＱ９，Ｑ１０は、それぞれ駆動信号ＤＲＶ１，２に応じてオン／オフされる。そして、リアクトル１４，１５およびゲート回路１６は、振動幅を所定値以下に抑制し、かつ、モータ７０の要求電流に一致させて直流電流Ｉｍ１を配線２０に流す。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、複数のモータを駆動するモータ駆動装置に関し、特に、複数のモータを駆動する複数のインバータ間に流れる共振電流を抑制可能なモータ駆動装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
最近、環境に配慮した自動車としてハイブリッド自動車（Ｈｙｂｒｉｄ Ｖｅｈｉｃｌｅ）が大きな注目を集めている。そして、ハイブリッド自動車は、一部、実用化されている。
【０００３】
このハイブリッド自動車は、従来のエンジンに加え、直流電源とインバータとインバータによって駆動されるモータとを動力源とする自動車である。つまり、エンジンを駆動することにより動力源を得るとともに、直流電源からの直流電圧をインバータによって交流電圧に変換し、その変換した交流電圧によりモータを回転することによって動力源を得るものである。
【０００４】
このようなハイブリッド自動車においては、直流電源からの直流電圧を昇圧コンバータによって昇圧し、その昇圧した直流電圧がモータを駆動するインバータに供給されることも検討されている（特開平８−２１４５９２号公報）。
【０００５】
すなわち、ハイブリッド自動車は、図１８に示すモータ駆動装置を搭載している。図１８を参照して、モータ駆動装置４００は、バッテリＢと、システムリレーＳＲ１，ＳＲ２と、コンデンサＣ１，Ｃ２と、双方向コンバータ３１０と、電圧センサー３２０と、インバータ３３０とを備える。
【０００６】
バッテリＢは、直流電圧を出力する。システムリレーＳＲ１，ＳＲ２は、制御装置（図示せず）によってオンされると、バッテリＢからの直流電圧をコンデンサＣ１に供給する。コンデンサＣ１は、バッテリＢからシステムリレーＳＲ１，ＳＲ２を介して供給された直流電圧を平滑化し、その平滑化した直流電圧を双方向コンバータ３１０へ供給する。
【０００７】
双方向コンバータ３１０は、リアクトル３１１と、ＮＰＮトランジスタ３１２，３１３と、ダイオード３１４，３１５とを含む。リアクトル３１１の一方端はバッテリＢの電源ラインに接続され、他方端はＮＰＮトランジスタ３１２とＮＰＮトランジスタ３１３との中間点、すなわち、ＮＰＮトランジスタ３１２のエミッタとＮＰＮトランジスタ３１３のコレクタとの間に接続される。ＮＰＮトランジスタ３１２，３１３は、電源ラインとアースラインとの間に直列に接続される。そして、ＮＰＮトランジスタ３１２のコレクタは電源ラインに接続され、ＮＰＮトランジスタ３１３のエミッタはアースラインに接続される。また、各ＮＰＮトランジスタ３１２，３１３のコレクタ−エミッタ間には、エミッタ側からコレクタ側へ電流を流すダイオード３１４，３１５がそれぞれ配置されている。
【０００８】
双方向コンバータ３１０は、制御装置（図示せず）によってＮＰＮトランジスタ３１２，３１３がオン／オフされ、コンデンサＣ１から供給された直流電圧を昇圧して出力電圧をコンデンサＣ２に供給する。また、双方向コンバータ３１０は、モータ駆動装置４００が搭載されたハイブリッド自動車の回生制動時、交流モータＭ１によって発電され、インバータ３３０によって変換された直流電圧を降圧してバッテリＢへ供給する。
【０００９】
コンデンサＣ２は、双方向コンバータ３１０から供給された直流電圧を平滑化し、その平滑化した直流電圧をインバータ３３０へ供給する。電圧センサー３２０は、コンデンサＣ２の両側の電圧、すなわち、双方向コンバータ３１０の出力電圧Ｖｍを検出する。
【００１０】
インバータ３３０は、コンデンサＣ２から直流電圧が供給されると制御装置（図示せず）からの制御に基づいて直流電圧を交流電圧に変換して交流モータＭ１を駆動する。これにより、交流モータＭ１は、トルク指令値によって指定されたトルクを発生するように駆動される。
【００１１】
また、モータ駆動装置４００が搭載されたハイブリッド自動車の回生制動時、インバータ３３０は、交流モータＭ１が発電した交流電圧を制御装置からの制御に基づいて直流電圧に変換し、その変換した直流電圧をコンデンサＣ２を介して双方向コンバータ３１０へ供給する。
【００１２】
このように、モータ駆動装置４００においては、交流モータＭ１の駆動時、バッテリＢからの直流電圧は、昇圧されてインバータ３３０に供給され、交流モータＭ１の回生時、交流モータＭ１によって発電され、かつ、インバータ３３０によって変換された直流電圧は、降圧されてバッテリＢに供給される。
【００１３】
【特許文献１】
特開平８−２１４５９２号公報
【００１４】
【特許文献２】
特開平３−１８３３６３号公報
【００１５】
【特許文献３】
特開昭６０−２０２４号公報
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来のモータ駆動装置を基礎にして複数のモータと複数のインバータとを追加し、モータとインバータとを１つのセットとして複数のセットを相互に離れた位置に配置しようとした場合、各インバータ内に含まれるコンデンサの容量成分と、コンデンサ間を結ぶ配線のインダクタンス成分とにより共振電流が発生するという問題がある。
【００１７】
また、追加したインバータ側がショートした場合、モータ駆動装置の動作を継続することが困難になるという問題がある。
【００１８】
そこで、この発明は、かかる問題を解決するためになされたものであり、その目的は、複数のインバータ装置間における共振電流を抑制するモータ駆動装置を提供することである。
【００１９】
また、この発明の別の目的は、複数のインバータ装置のうち、１つのインバータ装置がショートした場合にも、その回避手段を備えたモータ駆動装置を提供することである。
【００２０】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
この発明によれば、モータ駆動装置は、第１および第２のインバータ装置と、配線と、定電流回路と、制御装置とを備える。第１のインバータ装置は、電源に接続され、第１のコンデンサを含む。第２のインバータ装置は、第２のコンデンサを含み、第１のインバータ装置を介して直流電流を受ける。配線は、第１のインバータ装置を第２のインバータ装置に接続する。定電流回路は、第１のインバータ装置と第２のインバータ装置との間に設けられ、振動幅が所定値以下である配線電流を配線に流す。制御装置は、配線電流が第２のインバータ装置の要求電流に一致するように定電流回路を制御する。
【００２１】
好ましくは、制御装置は、電流センサーと、制御回路とを含む。電流センサーは、第１のインバータ装置と第２のインバータ装置との間に設けられ、配線に流れる電流を検出する。制御回路は、電流センサーによって検出された電流に基づいて、配線電流を要求電流に一致させるように定電流回路を制御する。
【００２２】
好ましくは、制御回路は、電流センサーによって検出された電流が要求電流よりも大きいとき、配線電流を減少するように定電流回路を制御し、電流センサーによって検出された電流が要求電流よりも小さいとき、配線電流を増加するように定電流回路を制御する。
【００２３】
また、この発明によれば、モータ駆動装置は、第１および第２のインバータ装置と、配線と、定電流回路と、制御装置とを備える。第１のインバータ装置は、電源に接続され、第１のコンデンサを含む。第２のインバータ装置は、第２のコンデンサを含み、第１のインバータ装置を介して直流電流を受ける。配線は、第１のインバータ装置を第２のインバータ装置に接続する。定電流回路は、第１のコンデンサと第２のコンデンサとの間に設けられ、振動幅が所定値以下である全体電流を第１および第２のインバータ装置に供給する。制御装置は、全体電流が第１のインバータ装置の要求電流と第２のインバータ装置の要求電流との和である目標電流に一致するように定電流回路を制御する。
【００２４】
好ましくは、制御装置は、電流センサーと、制御回路とを含む。電流センサーは、第１のコンデンサと第２のコンデンサとの間に設けられ、電源と第１のインバータ装置との間に流れる電流を検出する。制御回路は、電流センサーによって検出された電流に基づいて、全体電流を目標電流に一致させるように定電流回路を制御する。
【００２５】
好ましくは、制御回路は、電流センサーによって検出された電流が目標電流よりも大きいとき、全体電流を減少するように定電流回路を制御し、電流センサーによって検出された電流が目標電流よりも小さいとき、全体電流を増加するように定電流回路を制御する。
【００２６】
好ましくは、定電流回路は、配線中に接続された半導体素子を含む。そして、制御装置は、電流センサーによって検出された電流がしきい値を超えたとき半導体素子を開放状態にする。
【００２７】
好ましくは、第１および第２のインバータ装置は、異なる筐体に収納される。好ましくは、第１のインバータ装置は、第１のコンデンサと、少なくとも１つのインバータとを含む。少なくとも１つのインバータは、第１のコンデンサにより平滑化された直流電流を交流電圧に変換して少なくとも１つのモータを駆動する。第２のインバータ装置は、第２のコンデンサと、少なくとも１つのインバータとを含む。少なくとも１つのインバータは、第２のコンデンサにより平滑化された直流電流を交流電圧に変換して少なくとも１つのモータを駆動する。
【００２８】
この発明によるモータ駆動装置においては、定電流回路は、第１および第２のインバータ装置の全体電流、または第１のインバータ装置と第２のインバータ装置との間に流れる直流電流の振動幅を所定以下に抑制する。
【００２９】
したがって、この発明によれば、第１のインバータ装置と第２のインバータ装置とを接続する配線に発生する共振電流を抑制できる。その結果、第１および第２のインバータ装置は、安定した出力を出力できる。
【００３０】
また、この発明によるモータ駆動装置においては、配線を介して接続された第２のインバータ装置においてショートが発生した場合、第２のインバータ装置への電流供給を遮断できる。
【００３１】
さらに、第１および第２のインバータ装置は、異なる筐体に収納されるので、第１および第２のインバータ装置の各々を小型化できる。
【００３２】
さらに、第１および第２のインバータ装置は、それぞれ、１つ以上のモータを駆動するので、多彩なモータ駆動装置を提供できる。
【００３３】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。
【００３４】
［実施の形態１］
図１を参照して、この発明の実施の形態１によるモータ駆動装置１００は、バッテリＢ１と、インバータ装置１０，３０と、電圧センサー１２と、リアクトル１４，１５と、ゲート回路１６と、電流センサー１７，１８，３４と、配線２０と、制御装置５０とを備える。
【００３５】
モータ６０，７０は、ハイブリッド自動車の駆動輪を駆動するためのトルクを発生するための駆動モータである。また、モータ６０，７０は、エンジンにて駆動される発電機の機能を持つように、そして、エンジンに対して電動機として動作し、たとえば、エンジン始動を行ない得るようなモータである。
【００３６】
インバータ装置１０は、コンデンサ１１と、インバータ１３とを含む。
インバータ１３は、Ｕ相アーム２１と、Ｖ相アーム２２と、Ｗ相アーム２３とから成る。Ｕ相アーム２１、Ｖ相アーム２２、およびＷ相アーム２３は、電源ラインとアースラインとの間に並列に設けられる。
【００３７】
Ｕ相アーム２１は、直列接続されたＮＰＮトランジスタＱ３，Ｑ４から成り、Ｖ相アーム２２は、直列接続されたＮＰＮトランジスタＱ５，Ｑ６から成り、Ｗ相アーム２３は、直列接続されたＮＰＮトランジスタＱ７，Ｑ８から成る。また、各ＮＰＮトランジスタＱ３〜Ｑ８のコレクタ−エミッタ間には、エミッタ側からコレクタ側へ電流を流すダイオードＤ３〜Ｄ８がそれぞれ接続されている。
【００３８】
各相アームの中間点は、モータ６０の各相コイルの各相端に接続されている。すなわち、モータ６０は、３相の永久磁石モータであり、Ｕ，Ｖ，Ｗ相の３つのコイルの一端が中点に共通接続されて構成され、Ｕ相コイルの他端がＮＰＮトランジスタＱ３，Ｑ４の中間点に、Ｖ相コイルの他端がＮＰＮトランジスタＱ５，Ｑ６の中間点に、Ｗ相コイルの他端がＮＰＮトランジスタＱ７，Ｑ８の中間点にそれぞれ接続されている。
【００３９】
インバータ装置３０は、コンデンサ３１と、インバータ３３とを含む。
インバータ３３は、インバータ１３と同じ構成からなる。そして、インバータ３３の各相アームの中間点は、モータ７０の各相コイルの各相端に接続されている。すなわち、モータ７０も、モータ６０と同じように、３相の永久磁石モータであり、Ｕ，Ｖ，Ｗ相の３つのコイルの一端が中点に共通接続されて構成され、Ｕ相コイルの他端がインバータ３３のＮＰＮトランジスタＱ３，Ｑ４の中間点に、Ｖ相コイルの他端がインバータ３３のＮＰＮトランジスタＱ５，Ｑ６の中間点に、Ｗ相コイルの他端がインバータ３３のＮＰＮトランジスタＱ７，Ｑ８の中間点にそれぞれ接続されている。
【００４０】
バッテリＢ１は、ニッケル水素またはリチウムイオン等の二次電池から成る。
コンデンサ１１は、バッテリＢ１から供給された直流電圧を平滑化し、その平滑化した直流電圧をインバータ１３および配線２０へ供給する。電圧センサー１２は、コンデンサ１１の両端の電圧Ｖｍを検出し、その検出した電圧Ｖｍを制御装置５０へ出力する。
【００４１】
インバータ１３は、コンデンサ１１から直流電圧が供給されると制御装置５０からの信号ＰＷＭＩ１に基づいて直流電圧を交流電圧に変換してモータ６０を駆動する。これにより、モータ６０は、トルク指令値ＴＲ１によって指定されたトルクを発生するように駆動される。また、インバータ１３は、モータ駆動装置１００が搭載されたハイブリッド自動車の回生制動時、モータ６０が発電した交流電圧を制御装置５０からの信号ＰＷＭＣ１に基づいて直流電圧に変換し、その変換した直流電圧をコンデンサ１１を介してバッテリＢ１へ供給する。
【００４２】
なお、ここで言う回生制動とは、ハイブリッド自動車を運転するドライバーによるフットブレーキ操作があった場合の回生発電を伴う制動や、フットブレーキを操作しないものの、走行中にアクセルペダルをオフすることで回生発電をさせながら車両を減速（または加速の中止）させることを含む。
【００４３】
リアクトル１４は、インバータ装置１０から供給された直流電流を平滑化してゲート回路１６へ供給する。リアクトル１５は、配線２０を介してインバータ装置３０から供給された直流電流を平滑化してゲート回路１６へ供給する。
【００４４】
ゲート回路１６は、リアクトル１４とリアクトル１５との間に接続される。そして、ゲート回路１６は、ＮＰＮトランジスタＱ９，Ｑ１０から成る。ＮＰＮトランジスタＱ９は、エミッタがＮＰＮトランジスタＱ１０のコレクタに接続され、コレクタがＮＰＮトランジスタＱ１０のエミッタに接続される。
【００４５】
ＮＰＮトランジスタＱ９は、制御装置５０からの駆動信号ＤＲＶ１をベースに受け、駆動信号ＤＲＶ１の電圧レベルに応じた直流電流をリアクトル１５からリアクトル１４へ流す。また、ＮＰＮトランジスタＱ１０は、制御装置５０からの駆動信号ＤＲＶ２をベースに受け、駆動信号ＤＲＶ２の電圧レベルに応じた直流電流をリアクトル１４からリアクトル１５へ流す。なお、駆動信号ＤＲＶ１，２が０Ｖの電圧から成るとき、ＮＰＮトランジスタＱ９，Ｑ１０は、オフされ、開放状態となる。
【００４６】
このように、ゲート回路１６は、制御装置５０からの駆動信号ＤＲＶ１，２の電圧レベルに応じた直流電流をリアクトル１４とリアクトル１５との間で流す。
【００４７】
電流センサー１７は、インバータ装置１０とインバータ装置３０との間に流れる直流電流、すなわち、配線２０に流れる直流電流Ｉｍ１を検出し、その検出した直流電流Ｉｍ１を制御装置５０へ出力する。
【００４８】
電流センサー１８は、モータ６０に流れるモータ電流ＭＣＲＴ１を検出し、その検出したモータ電流ＭＣＲＴ１を制御装置５０へ出力する。
【００４９】
配線２０は、インバータ装置１０をインバータ装置３０に接続する。コンデンサ３１は、配線２０を介してインバータ装置１０から受けた直流電流を平滑化し、その平滑化した直流電流をインバータ３３に供給する。
【００５０】
インバータ３３は、コンデンサ３１から直流電圧が供給されると制御装置５０からの信号ＰＷＭＩ２に基づいて直流電圧を交流電圧に変換してモータ７０を駆動する。これにより、モータ７０は、トルク指令値ＴＲ２によって指定されたトルクを発生するように駆動される。また、インバータ３３は、モータ駆動装置１００が搭載されたハイブリッド自動車の回生制動時、モータ７０が発電した交流電圧を制御装置５０からの信号ＰＷＭＣ２に基づいて直流電圧に変換し、その変換した直流電圧をコンデンサ３１および配線２０を介してインバータ装置１０へ供給する。
【００５１】
電流センサー３４は、モータ７０に流れるモータ電流ＭＣＲＴ２を検出し、その検出したモータ電流ＭＣＲＴ２を制御装置５０へ出力する。
【００５２】
制御装置５０は、外部に設けられたＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）からトルク指令値ＴＲ１，ＴＲ２、モータ回転数ＭＲＮ２および信号ＲＧＥを受け、電圧センサー１２から電圧Ｖｍを受け、電流センサー１７から直流電流Ｉｍ１を受け、電流センサー１８からモータ電流ＭＣＲＴ１を受け、電流センサー３４からモータ電流ＭＣＲＴ２を受ける。そして、制御装置５０は、電圧Ｖｍ、モータ電流ＭＣＲＴ１およびトルク指令値ＴＲ１に基づいて、後述する方法によりインバータ１３がモータ６０を駆動するときにインバータ１３のＮＰＮトランジスタＱ３〜Ｑ８をスイッチング制御するための信号ＰＷＭＩ１を生成し、その生成した信号ＰＷＭＩ１をインバータ１３へ出力する。
【００５３】
また、制御装置５０は、電圧Ｖｍ、モータ電流ＭＣＲＴ２およびトルク指令値ＴＲ２に基づいて、後述する方法によりインバータ３３がモータ７０を駆動するときにインバータ３３のＮＰＮトランジスタＱ３〜Ｑ８をスイッチング制御するための信号ＰＷＭＩ２を生成し、その生成した信号ＰＷＭＩ２をインバータ３３へ出力する。
【００５４】
さらに、制御装置５０は、モータ駆動装置１００が搭載されたハイブリッド自動車の回生制動時、ハイブリッド自動車が回生制動モードに入ったことを示す信号ＲＧＥを外部ＥＣＵから受けると、モータ６０または７０で発電された交流電圧を直流電圧に変換するための信号ＰＷＭＣ１，２を生成し、その生成した信号ＰＷＭＣ１をインバータ１３へ出力し、生成した信号ＰＷＭＣ２をインバータ３３へ出力する。この場合、インバータ１３，３３のＮＰＮトランジスタＱ３〜Ｑ８は信号ＰＷＭＣ１，２によってスイッチング制御される。これにより、インバータ１３は、モータ６０で発電された交流電圧を直流電圧に変換してバッテリＢ１へ供給し、インバータ３３は、モータ７０で発電された交流電圧を直流電圧に変換してインバータ装置１０へ供給する。
【００５５】
さらに、制御装置５０は、トルク指令値ＴＲ２、モータ回転数ＭＲＮ２および電圧Ｖｍに基づいて、モータ７０の要求電流Ｉｃｏｍ１を演算する。そして、制御装置５０は、電流センサー１７からの直流電流Ｉｍ１を要求電流Ｉｃｏｍ１に一致させるための駆動信号ＤＲＶ１，２を生成し、その生成した駆動信号ＤＲＶ１，２をゲート回路１６へ出力する。
【００５６】
なお、インバータ装置１０、電圧センサー１２、リアクトル１４，１５、ゲート回路１６および電流センサー１７は、筐体８０に収納される。また、インバータ装置３０は、筐体８１に収納される。
【００５７】
図２は、図１に示す制御装置５０の機能ブロック図である。図２を参照して、制御装置５０は、インバータ制御手段５０１，５０２と、電流制御手段５０３とを含む。
【００５８】
インバータ制御手段５０１は、トルク指令値ＴＲ１、モータ電流ＭＣＲＴ１および電圧Ｖｍに基づいて、モータ６０の駆動時、後述する方法によりインバータ１３のＮＰＮトランジスタＱ３〜Ｑ８をオン／オフするための信号ＰＷＭＩ１を生成し、その生成した信号ＰＷＭＩ１をインバータ１３へ出力する。また、インバータ制御手段５０１は、外部ＥＣＵからの信号ＲＧＥに応じて信号ＰＷＭＣ１を生成してインバータ１３へ出力する。
【００５９】
インバータ制御手段５０２は、トルク指令値ＴＲ２、モータ電流ＭＣＲＴ２および電圧Ｖｍに基づいて、モータ７０の駆動時、後述する方法によりインバータ３３のＮＰＮトランジスタＱ３〜Ｑ８をオン／オフするための信号ＰＷＭＩ２を生成し、その生成した信号ＰＷＭＩ２をインバータ３３へ出力する。また、インバータ制御手段５０２は、外部ＥＣＵからの信号ＲＧＥに応じて信号ＰＷＭＣ２を生成してインバータ３３へ出力する。
【００６０】
電流制御手段５０３は、トルク指令値ＴＲ２、モータ回転数ＭＲＮ２および電圧Ｖｍに基づいて、モータ７０の要求電流Ｉｃｏｍ１を演算する。そして、電流制御手段５０３は、電流センサー１７からの直流電流Ｉｍ１を要求電流Ｉｃｏｍ１と比較し、直流電流Ｉｍ１が要求電流Ｉｃｏｍ１に一致するようにＮＰＮトランジスタＱ９，Ｑ１０を駆動するための駆動信号ＤＲＶ１，２を生成してゲート回路１６へ出力する。
【００６１】
図３は、図２に示すインバータ制御手段５０１の機能ブロック図である。図３を参照して、インバータ制御手段５０１は、モータ制御用相電圧演算部４１と、インバータ用ＰＷＭ信号変換部４２と、回生信号生成回路４３とを含む。
【００６２】
モータ制御用相電圧演算部４１は、コンデンサ１１の両端の電圧Ｖｍを電圧センサー１２から受け、モータ６０の各相に流れるモータ電流ＭＣＲＴ１を電流センサー１８から受け、トルク指令値ＴＲ１を外部ＥＣＵから受ける。そして、モータ制御用相電圧演算部４１は、トルク指令値ＴＲ１、モータ電流ＭＣＲＴ１および電圧Ｖｍに基づいて、モータ６０の各相のコイルに印加する電圧を計算し、その計算した結果をインバータ用ＰＷＭ信号変換部４２へ供給する。
【００６３】
インバータ用ＰＷＭ信号変換部４２は、モータ制御用相電圧演算部４１から受けた計算結果に基づいて、実際にインバータ１３の各ＮＰＮトランジスタＱ３〜Ｑ８をオン／オフする信号ＰＷＭＩ１を生成し、その生成した信号ＰＷＭＩ１をインバータ１３の各ＮＰＮトランジスタＱ３〜Ｑ８へ出力する。
【００６４】
これにより、インバータ１３の各ＮＰＮトランジスタＱ３〜Ｑ８は、スイッチング制御され、モータ６０が指令されたトルクを出力するように、モータ６０の各相に流す電流を制御する。このようにして、モータ駆動電流が制御され、トルク指令値ＴＲ１に応じたモータトルクが出力される。
【００６５】
回生信号生成回路４３は、外部ＥＣＵからの信号ＲＧＥに応じて信号ＰＷＭＣ１を生成してインバータ１３へ出力する。
【００６６】
インバータ制御手段５０２は、インバータ制御装置５０１と同じ構成から成り、トルク指令値ＴＲ１およびモータ回転数ＭＲＮ１に代えてトルク指令値ＴＲ２およびモータ回転数ＭＲＮ２を用い、上述した方法により信号ＰＷＭＩ２を生成してインバータ３３へ出力する。また、インバータ制御手段５０２は、外部ＥＣＵからの信号ＲＧＥに応じて、上述した方法により信号ＰＷＭＣ２を生成してインバータ３３へ出力する。
【００６７】
図４は、図２に示す電流制御手段５０３の機能ブロック図である。図４を参照して、電流制御手段５０３は、要求パワー演算部５１と、要求電流演算部５２と、制御部５３と、電流保護部５４とを含む。要求パワー演算部５１は、外部ＥＣＵからトルク指令値ＴＲ２およびモータ回転数ＭＲＮ２を受ける。そして、要求パワー演算部５１は、モータ回転数ＭＲＮ２に基づいてモータ７０の回転速度ω２を演算し、その演算した回転速度ω２とトルク指令値ＴＲ２とを乗算することによりモータ７０の要求パワーＰｃｏｍ１を演算する。
【００６８】
要求電流演算部５２は、電圧センサー１１から電圧Ｖｍを受け、要求パワー演算部５１から要求パワーＰｃｏｍ１を受ける。そして、要求電流演算部５２は、要求パワーＰｃｏｍ１を電圧Ｖｍによって除算することによりモータ７０の要求電流Ｉｃｏｍ１を演算する。
【００６９】
制御部５３は、電流センサー１７から直流電流Ｉｍ１を受け、要求電流演算部５２から要求電流Ｉｃｏｍ１を受け、電流保護部５４からゲート回路１６のＮＰＮトランジスタＱ９，Ｑ１０が流すことができる最大電流Ｉｍａｘ１を受ける。そして、制御部５３は、直流電流Ｉｍ１を要求電流Ｉｃｏｍ１と比較し、直流電流Ｉｍ１が要求電流Ｉｃｏｍ１に一致するようにＮＰＮトランジスタＱ９，Ｑ１０を駆動するための駆動信号ＤＲＶ１，２を生成する。
【００７０】
より具体的には、制御部５３は、直流電流Ｉｍ１が正（Ｉｍ１＞０）であり、かつ、直流電流Ｉｍ１が要求電流Ｉｃｏｍ１よりも小さいとき、０Ｖの電圧から成る駆動信号ＤＲＶ１と、電圧Ｖ１から成る駆動信号ＤＲＶ２とを生成し、その生成した駆動信号ＤＲＶ１，２をそれぞれゲート回路１６のＮＰＮトランジスタＱ９，Ｑ１０へ出力する。
【００７１】
なお、インバータ装置１０からインバータ装置３０へ流れる直流電流Ｉｍ１を「正」、その逆を「負」とする。
【００７２】
したがって、直流電流Ｉｍ１が正であり、かつ、直流電流Ｉｍ１が要求電流Ｉｃｏｍ１よりも小さいとき、ＮＰＮトランジスタＱ１０を介して直流電流をインバータ装置１０からインバータ装置３０へ流すために、０Ｖの電圧から成る駆動信号ＤＲＶ１と、電圧Ｖ１から成る駆動信号ＤＲＶ２とを生成してゲート回路１６へ出力することにしたものである。
【００７３】
また、制御部５３は、直流電流Ｉｍ１が正（Ｉｍ１＞０）であり、かつ、直流電流Ｉｍ１が要求電流Ｉｃｏｍ１よりも大きいとき、さらに、直流電流Ｉｍ１を最大電流Ｉｍａｘ１と比較する。そして、制御部５３は、直流電流Ｉｍ１が最大電流Ｉｍａｘ１よりも小さいとき、０Ｖの電圧から成る駆動信号ＤＲＶ１と、電圧Ｖ２（＜Ｖ１）から成る駆動信号ＤＲＶ２とを生成し、その生成した駆動信号ＤＲＶ１，２をそれぞれゲート回路１６のＮＰＮトランジスタＱ９，Ｑ１０へ出力する。一方、直流電流Ｉｍ１が最大電流Ｉｍａｘ１以上であるとき、０Ｖの電圧から成る駆動信号ＤＲＶ１およびＤＲＶ２を生成し、その生成した駆動信号ＤＲＶ１，２をそれぞれＮＰＮトランジスタＱ９，Ｑ１０へ出力する。
【００７４】
直流電流Ｉｍ１が要求電流Ｉｃｏｍ１よりも大きいときは、ＮＰＮトランジスタＱ１０を保護するために直流電流Ｉｍ１を最大電流Ｉｍａｘ１と比較し、直流電流Ｉｍ１が最大電流Ｉｍａｘ１よりも小さいときに、ＮＰＮトランジスタＱ１０を駆動するための駆動信号ＤＲＶ２を生成することにしたものである。そして、直流電流Ｉｍ１が最大電流Ｉｍａｘ１以上であるとき、ＮＰＮトランジスタＱ１０を保護するためにＮＰＮトランジスタＱ１０を停止することにしたものである。
【００７５】
また、直流電流Ｉｍ１が要求電流Ｉｃｏｍ１よりも大きいので、インバータ装置１０からインバータ装置３０へ流れる電流を減少させるために、電圧Ｖ１よりも低い電圧Ｖ２から成る駆動信号ＤＲＶ２を生成してゲート回路１６へ出力することにしたものである。
【００７６】
さらに、制御部５３は、直流電流Ｉｍ１が負（Ｉｍ１＜０）であり、かつ、直流電流Ｉｍ１が要求電流Ｉｃｏｍ１よりも大きいとき（直流電流Ｉｍ１の絶対値は、要求電流Ｉｃｏｍ１の絶対値よりも小さい）、電圧Ｖ３から成る駆動信号ＤＲＶ１と、０Ｖの電圧から成る駆動信号ＤＲＶ２とを生成し、その生成した駆動信号ＤＲＶ１，２をそれぞれゲート回路１６のＮＰＮトランジスタＱ９，Ｑ１０へ出力する。
【００７７】
直流電流Ｉｍ１が負であるとき、直流電流Ｉｍ１は、インバータ装置３０からインバータ装置１０へ流れるので、ＮＰＮトランジスタＱ９を電圧Ｖ３によりオンし、ＮＰＮトランジスタＱ１０を停止することにしたものである。そして、直流電流Ｉｍ１が要求電流Ｉｃｏｍ１よりも大きいので、電圧Ｖ３によりＮＰＮトランジスタＱ９を流れる直流電流を増加させることにしたものである。
【００７８】
さらに、制御部５３は、直流電流Ｉｍ１が負（Ｉｍ１＜０）であり、かつ、直流電流Ｉｍ１が要求電流Ｉｃｏｍ１よりも小さいとき（直流電流Ｉｍ１の絶対値は、要求電流Ｉｃｏｍ１の絶対値よりも大きい）、さらに、直流電流Ｉｍ１を最大電流Ｉｍａｘ１と比較する。そして、制御部５３は、直流電流Ｉｍ１が最大電流Ｉｍａｘ１よりも大きいとき（直流電流Ｉｍ１の絶対値は、最大電流Ｉｍａｘ１の絶対値よりも小さい）、電圧Ｖ４（＜Ｖ３）から成る駆動信号ＤＲＶ１と、０Ｖの電圧から成る駆動信号ＤＲＶ２とを生成し、その生成した駆動信号ＤＲＶ１，２をそれぞれゲート回路１６のＮＰＮトランジスタＱ９，Ｑ１０へ出力する。一方、直流電流Ｉｍ１が最大電流Ｉｍａｘ１以下であるとき（直流電流Ｉｍ１の絶対値は、最大電流Ｉｍａｘ１の絶対値よりも大きい）、０Ｖの電圧から成る駆動信号ＤＲＶ１およびＤＲＶ２を生成し、その生成した駆動信号ＤＲＶ１，２をそれぞれＮＰＮトランジスタＱ９，Ｑ１０へ出力する。
【００７９】
直流電流Ｉｍ１が要求電流Ｉｃｏｍ１よりも小さいときは、ＮＰＮトランジスタＱ９を保護するために直流電流Ｉｍ１を最大電流Ｉｍａｘ１と比較し、直流電流Ｉｍ１が最大電流Ｉｍａｘ１よりも大きいときに、ＮＰＮトランジスタＱ９を駆動するための駆動信号ＤＲＶ１を生成することにしたものである。そして、直流電流Ｉｍ１が最大電流Ｉｍａｘ１以下であるとき、ＮＰＮトランジスタＱ９を保護するためにＮＰＮトランジスタＱ９を停止することにしたものである。
【００８０】
また、直流電流Ｉｍ１が要求電流Ｉｃｏｍ１よりも小さいので、インバータ装置３０からインバータ装置１０へ流れる電流を減少させるために、電圧Ｖ３よりも低い電圧Ｖ４から成る駆動信号ＤＲＶ１を生成してゲート回路１６へ出力することにしたものである。
【００８１】
このように、直流電流Ｉｍ１は、インバータ装置１０とインバータ装置３０との間でＮＰＮトランジスタＱ９またはＮＰＮトランジスタＱ１０を介して流れ、かつ、ＮＰＮトランジスタＱ９またはＱ１０の両側でリアクトル１４，１５によって平滑化される。したがって、直流電流Ｉｍ１は、コンデンサ１１とコンデンサ３１との間を配線２０を介して流れても、その振動幅は所定値以下に抑制される。つまり、コンデンサ１１、配線２０およびコンデンサ３１によって共振回路が構成されても、配線２０に発生する共振電流が抑制される。
【００８２】
再び、図１を参照して、モータ駆動装置１００における全体動作について説明する。全体の動作が開始されると、バッテリＢ１は直流電圧を出力する。
【００８３】
電圧センサー１２は、コンデンサ１１の両端の電圧Ｖｍを検出し、その検出した電圧Ｖｍを制御装置５０へ出力する。また、電流センサー１７は、直流電流Ｉｍ１を検出して制御装置５０へ出力し、電流センサー１８は、モータ６０に流れるモータ電流ＭＣＲＴ１を検出して制御装置５０へ出力し、電流センサー３４は、モータ７０に流れるモータ電流ＭＣＲＴ２を検出して制御装置５０へ出力する。そして、制御装置５０は、外部ＥＣＵからトルク指令値ＴＲ１，ＴＲ２およびモータ回転数ＭＲＮ２を受ける。
【００８４】
そうすると、制御装置５０は、電圧Ｖｍ、モータ電流ＭＣＲＴ１およびトルク指令値ＴＲ１に基づいて、上述した方法により信号ＰＷＭＩ１を生成し、その生成した信号ＰＷＭＩ１をインバータ１３へ出力する。また、制御装置５０は、電圧Ｖｍ、モータ電流ＭＣＲＴ２およびトルク指令値ＴＲ２に基づいて、上述した方法により信号ＰＷＭＩ２を生成し、その生成した信号ＰＷＭＩ２をインバータ３３へ出力する。さらに、制御装置５０は、トルク指令値ＴＲ２、モータ回転数ＭＲＮ２および電圧Ｖｍに基づいて、上述した方法により駆動信号ＤＲＶ１，２を生成してＮＰＮトランジスタＱ９，Ｑ１０へ出力する。この場合、モータ７０は駆動モータとして動作するので、直流電流Ｉｍ１は、インバータ装置１０からインバータ装置３０へ供給される。したがって、駆動信号ＤＲＶ１は、０Ｖの電圧から成り、駆動信号ＤＲＶ２は、所定の電圧から成る。
【００８５】
そして、インバータ１３は、コンデンサ１１によって平滑化された直流電圧を制御装置５０からの信号ＰＷＭＩ１によって交流電圧に変換してモータ６０を駆動する。また、ＮＰＮトランジスタＱ９は、駆動信号ＤＲＶ１によってオフされ、ＮＰＮトランジスタＱ１０は、駆動信号ＤＲＶ２によってオンされて要求電流Ｉｃｏｍ１に一致するように直流電流Ｉｍ１をインバータ装置１０からインバータ装置３０へ配線２０を介して流す。
【００８６】
コンデンサ３１は、配線２０を介して受けた直流電圧を平滑化し、その平滑化した直流電圧をインバータ３３に供給する。インバータ３３は、コンデンサ３１によって平滑化された直流電圧を制御装置５０からの信号ＰＷＭＩ２によって交流電圧に変換してモータ７０を駆動する。これによって、モータ６０は、トルク指令値ＴＲ１によって指定されたトルクを発生し、モータ７０は、トルク指令値ＴＲ２によって指定されたトルクを発生する。
【００８７】
また、モータ駆動装置１００が搭載されたハイブリッド自動車の回生制動時、制御装置５０は、外部ＥＣＵから信号ＲＧＥを受け、その受けた信号ＲＧＥに応じて、信号ＰＷＭＣ１，２を生成してそれぞれインバータ１３，３３へ出力する。
【００８８】
さらに、制御装置５０は、上述した方法によって、所定の電圧から成る駆動信号ＤＲＶ１と、０Ｖの電圧から成る駆動信号ＤＲＶ２とを生成してゲート回路１６へ出力する。
【００８９】
そうすると、インバータ１３は、モータ６０が発電した交流電圧を信号ＰＷＭＣ１に応じて直流電圧に変換し、その変換した直流電圧をコンデンサ１１を介してバッテリＢ１へ供給する。また、インバータ３３は、モータ７０が発電した交流電圧を信号ＰＷＭＣ２に応じて直流電圧に変換し、その変換した直流電圧をコンデンサ３１および配線２０を介してゲート回路１６へ供給する。ゲート回路１６は、駆動信号ＤＲＶ１によってオンされたＮＰＮトランジスタＱ９を介して直流電流Ｉｍ１が要求電流Ｉｃｏｍ１に一致するようにインバータ装置３０からインバータ装置１０へ流す。
【００９０】
モータ６０および７０が駆動モードまたは回生モードにある場合、インバータ装置３０でショートが発生し、直流電流Ｉｍ１が最大電流Ｉｍａｘ１を超えると、制御装置５０は、０Ｖの電圧から成る駆動信号ＤＲＶ１およびＤＲＶ２を生成してゲート回路１６へ出力する。ゲート回路１６のＮＰＮトランジスタＱ９およびＱ１０は、０Ｖの電圧から成る駆動信号ＤＲＶ１およびＤＲＶ２によってオフされ、ゲート回路１６は、直流電流Ｉｍ１のインバータ装置１０からインバータ装置３０への供給を遮断する。
【００９１】
上述したように、モータ駆動装置１００においては、モータ６０，７０が駆動モードまたは回生モードで駆動されるとき、直流電流Ｉｍ１は、インバータ装置１０とインバータ装置３０との間でＮＰＮトランジスタＱ９またはＱ１０とリアクトル１４，１５とを介して流れるので、配線２０に発生する共振電流を抑制できる。その結果、安定したインバータ出力を得ることができる。
【００９２】
また、インバータ装置３０でショートが発生し、直流電流Ｉｍ１が最大電流Ｉｍａｘ１を超えると、ゲート回路１６はオフされるので、直流電流Ｉｍ１のインバータ装置１０からインバータ装置３０への供給を遮断できる。
【００９３】
さらに、インバータ装置１０およびインバータ装置３０は、異なる筐体に収納されるので、インバータが配置される部分を小型化できる。
【００９４】
なお、電流センサー１７および電流制御手段５０３は、「制御装置」を構成する。
【００９５】
また、電流制御手段５０３は、「制御回路」を構成する。
さらに、リアクトル１４，１５およびゲート回路１６は、「定電流回路」を構成する。そして、リアクトル１４，１５およびゲート回路１６からなる定電流回路は、一例であって、同様の機能を発揮する回路構成も特許請求の範囲と均等の意味を有する。
【００９６】
さらに、上記においては、モータ駆動装置１００の制御装置５０は、モータ駆動装置１００を搭載したハイブリッド自動車の回生制動モードを外部ＥＣＵからの信号ＲＧＥにより検知すると説明したが、この発明においては、制御装置５０は、モータ６０または７０のトルクと回転数との関係を示すトルク特性に基づいて、モータ駆動装置１００を搭載したハイブリッド自動車の回生制動モードを検知するようにしてもよい。
【００９７】
この場合、モータ６０および７０にレゾルバが設けられ、制御装置５０は、レゾルバからモータ６０または７０のローターの回転角θ１またはθ２を受け、その受けた回転角θ１またはθ２に基づいてモータ６０または７０の回転数ＭＲＮ１またはＭＲＮ２を演算する。そして、制御装置５０は、外部ＥＣＵから受けたトルク指令値ＴＲ１またはＴＲ２と、演算した回転数ＭＲＮ１またはＭＲＮ２との関係からモータ駆動装置１００を搭載したハイブリッド自動車が回生制動モードにあるか否かを判定する。
【００９８】
モータ６０または７０のトルクと回転数との関係から回生制動モードを検知する場合、図２に示すインバータ制御手段５０１，５０２は、図３に示す機能ブロック図から回生信号生成回路４３を削除した機能ブロック図からなる。つまり、インバータ制御手段５０１，５０２は、モータ６０，７０の力行モードおよび回生制動モードにおいて、同じ機能ブロックによって、トルク指令値ＴＲ１，ＴＲ２、モータ電流ＭＣＲＴ１，ＭＣＲＴ２およびインバータ入力電圧Ｖｍに基づいて信号ＰＷＭＩ１，ＰＷＭＩ２，ＰＷＭＣ１，ＰＷＭＣ２を生成する。
【００９９】
［実施の形態２］
図５を参照して、実施の形態２によるモータ駆動装置１００Ａは、モータ駆動装置１００のリアクトル１４，１５、ゲート回路１６および電流センサー１７をコンデンサ１１とインバータ１３との間へ移動し、制御装置５０を制御装置５０Ａに代えたものであり、その他は、モータ駆動装置１００と同じである。
【０１００】
モータ駆動装置１００Ａにおいては、リアクトル１４，１５およびゲート回路１６は、インバータ装置１０における電流とインバータ装置３０における電流との和である全体電流の振動幅を所定値以下に抑制する。
【０１０１】
制御装置５０Ａは、信号ＲＧＥ、トルク指令値ＴＲ１，２およびモータ回転数ＭＲＮ２に加え、モータ回転数ＭＲＮ１を外部ＥＣＵから受ける。そして、制御装置５０Ａは、トルク指令値ＴＲ１、モータ回転数ＭＲＮ１および電圧Ｖｍに基づいて、モータ６０の要求電流Ｉｃｏｍ２１を演算し、トルク指令値ＴＲ２、モータ回転数ＭＲＮ２および電圧Ｖｍに基づいて、モータ７０の要求電流Ｉｃｏｍ２２を演算する。そうすると、制御装置５０Ａは、要求電流Ｉｃｏｍ２１と要求電流Ｉｃｏｍ２２との和を演算して目標電流Ｉｃｏｍ２を求め、電流センサー１７からの直流電流Ｉｍ２を目標電流Ｉｃｏｍ２に一致させるようにＮＰＮトランジスタＱ９，Ｑ１０を駆動するための信号ＤＲＶ１，ＤＲＶ２を生成してゲート回路１６へ出力する。
【０１０２】
制御装置５０Ａは、その他、制御装置５０と同じ機能を有する。
図６は、図５に示す制御装置５０Ａの機能ブロック図である。図６を参照して、制御装置５０Ａは、制御装置５０の電流制御手段５０３を電流制御手段５０３Ａに代えたものであり、その他は、制御装置５０と同じである。
【０１０３】
図７は、図６に示す電流制御手段５０３Ａの機能ブロック図である。図７を参照して、電流制御手段５０３Ａは、電流制御手段５０３の要求パワー演算部５１を要求パワー演算部５１Ａに代え、要求電流演算部５２を要求電流演算部５２Ａに代えたものであり、その他は、電流制御手段５０３と同じである。なお、電流制御手段５０３においては、電流保護部５４は、最大電流Ｉｍａｘ２を制御部５３へ出力する。
【０１０４】
要求パワー演算部５１Ａは、トルク指令値ＴＲ１，２およびモータ回転数ＭＲＮ１，２を外部ＥＣＵから受ける。要求パワー演算部５１Ａは、モータ回転数ＭＲＮ１に基づいて回転速度ω１を演算し、モータ回転数ＭＲＮ２に基づいて回転速度ω２を演算する。そして、要求パワー演算部５１Ａは、回転速度ω１とトルク指令値ＴＲ１とを乗算してモータ６０の要求パワーＰｃｏｍ２１を演算し、回転速度ω２とトルク指令値ＴＲ２とを乗算してモータ７０の要求パワーＰｃｏｍ２２を演算する。そうすると、要求パワー演算部５１Ａは、要求パワーＰｃｏｍ２１と要求パワーＰｃｏｍ２２との和Ｐｃｏｍ２を演算する。
【０１０５】
要求電流演算部５２Ａは、要求パワー演算部５１Ａからの要求パワーＰｃｏｍ２を電圧センサー１２からの電圧Ｖｍで除算してインバータ装置１０に供給する電流とインバータ装置３０に流す電流との和である目標電流Ｉｃｏｍ２を演算する。
【０１０６】
そうすると、制御部５３は、上述した方法により、直流電流Ｉｍ２を目標電流Ｉｃｏｍ２に一致させるようにＮＰＮトランジスタＱ９，Ｑ１０を駆動するための信号ＤＲＶ１，２を生成してゲート回路１６へ出力する。
【０１０７】
モータ駆動装置１００Ａにおいては、リアクトル１４，１５およびゲート回路１６は、インバータ装置１０およびインバータ装置３０の両方に流れる全体電流Ｉｍ２の振動幅を所定値以下に抑制するので、コンデンサ１１、配線２０およびコンデンサ３１によって共振回路が構成されても配線２０に発生する共振電流を抑制できる。
【０１０８】
モータ駆動装置１００Ａの全体動作は、モータ駆動装置１００の全体動作のうち、電流制御手段５０３の動作を電流制御手段５０３Ａの動作に代えたものであり、その他は、モータ駆動装置１００の動作と同じである。
【０１０９】
なお、電流センサー１７および電流制御手段５０３Ａは、「制御装置」を構成する。
【０１１０】
また、電流制御手段５０３Ａは、「制御回路」を構成する。
その他は、実施の形態１と同じである。
【０１１１】
［実施の形態３］
図８を参照して、実施の形態３によるモータ駆動装置１００Ｂは、モータ駆動装置１００の制御装置５０を制御装置５０Ｂに代え、バッテリＢ１をバッテリＢ２に代え、電圧センサー１、コンデンサ２および昇圧コンバータ３を追加したものであり、その他は、モータ駆動装置１００と同じである。
【０１１２】
コンデンサ２は、昇圧コンバータ３の入力側に配置される。昇圧コンバータ３は、バッテリＢ２とインバータ装置１０との間に接続される。昇圧コンバータ３は、リアクトルＬ１と、ＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２とダイオードＤ１，Ｄ２とを含む。
【０１１３】
リアクトルＬ１は、一方端がバッテリＢ２の電源ラインに接続され、他方端がＮＰＮトランジスタＱ１とＮＰＮトランジスタＱ２との中間点、すなわち、ＮＰＮトランジスタＱ１のエミッタとＮＰＮトランジスタＱ２のコレクタとの間に接続される。ＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２は、電源ラインとアースラインとの間に直列に接続される。そして、ＮＰＮトランジスタＱ１のコレクタは電源ラインに接続され、ＮＰＮトランジスタＱ２のエミッタはアースラインに接続される。また、各ＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２のコレクタ−エミッタ間には、エミッタ側からコレクタ側へ電流を流すダイオードＤ１，Ｄ２がそれぞれ配置されている。
【０１１４】
電圧センサー１は、バッテリＢ２のバッテリ電圧Ｖｂを検出し、その検出したバッテリ電圧Ｖｂを制御装置５０Ｂへ出力する。コンデンサ２は、バッテリＢ２からの直流電圧を平滑化し、その平滑化した直流電圧を昇圧コンバータ３へ供給する。
【０１１５】
昇圧コンバータ３は、コンデンサ２から供給された直流電圧を昇圧してコンデンサ１１へ供給する。より具体的には、昇圧コンバータ３は、制御装置５０Ｂから信号ＰＷＭＵを受けると、信号ＰＷＭＵによってＮＰＮトランジスタＱ２がオンされた期間に応じて直流電圧を昇圧してコンデンサ１１に供給する。この場合、ＮＰＮトランジスタＱ１は、信号ＰＷＭＵによってオフされている。
【０１１６】
また、昇圧コンバータ３は、制御装置５０Ｂから信号ＰＷＭＤを受けると、コンデンサ１１を介してインバータ１３（または３３）から供給された直流電圧を降圧してバッテリＢ２に供給する。
【０１１７】
制御装置５０Ｂは、外部ＥＣＵからトルク指令値ＴＲ１，ＴＲ２、モータ回転数ＭＲＮ１，ＭＲＮ２および信号ＲＧＥを受け、電圧センサー１からバッテリ電圧Ｖｂを受け、電圧センサー１２から電圧Ｖｍを受け、電流センサー１７から直流電流Ｉｍ１を受け、電流センサー１８からモータ電流ＭＣＲＴ１を受け、電流センサー３４からモータ電流ＭＣＲＴ２を受ける。そして、制御装置５０Ｂは、インバータ１３（またはインバータ３３）がモータ６０（またはモータ７０）を駆動するとき、バッテリ電圧Ｖｂ、電圧Ｖｍ、モータ電流ＭＣＲＴ１（またはＭＣＲＴ２）およびトルク指令値ＴＲ１（またはＴＲ２）に基づいて、後述する方法により昇圧コンバータ３のＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２をスイッチング制御するための信号ＰＷＭＵを生成し、その生成した信号ＰＷＭＵを昇圧コンバータ３へ出力する。
【０１１８】
また、制御装置５０Ｂは、信号ＲＧＥを外部ＥＣＵから受けると、インバータ１３またはインバータ３３から供給された直流電圧を降圧するための信号ＰＷＭＤを生成し、その生成した信号ＰＷＭＤを昇圧コンバータ３へ出力する。これにより、モータ６０またはモータ７０が発電した交流電圧は、直流電圧に変換され、降圧されてバッテリＢ２に供給される。このように、昇圧コンバータ３は、直流電圧を昇圧するだけでなく、直流電圧を降圧することもできるので、双方向コンバータの機能を有する。
【０１１９】
制御装置５０Ｂは、その他、制御装置５０と同じ機能を有する。
図９は、図８に示す制御装置５０Ｂの機能ブロック図である。図９を参照して、制御装置５０Ｂは、制御装置５０にコンバータ制御手段５０４を追加したものであり、その他は、制御装置５０と同じである。
【０１２０】
コンバータ制御手段５０４は、バッテリ電圧Ｖｂ、電圧Ｖｍ、トルク指令値ＴＲ１およびモータ回転数ＭＲＮ１（またはバッテリ電圧Ｖｂ、電圧Ｖｍ、トルク指令値ＴＲ２およびモータ回転数ＭＲＮ２）に基づいて、後述する方法により信号ＰＷＭＵを生成して昇圧コンバータ３へ出力する。
【０１２１】
また、コンバータ制御手段５０４は、外部ＥＣＵからの信号ＲＧＥに応じて信号ＰＷＭＤを生成して昇圧コンバータ３へ出力する。
【０１２２】
図１０は、図９に示すコンバータ制御手段５０４の機能ブロック図である。図１０を参照して、コンバータ制御手段５０４は、電圧指令演算部６１と、コンバータ用デューティー比演算部６２と、コンバータ用ＰＷＭ信号変換部６３とを含む。
【０１２３】
電圧指令演算部６１は、外部ＥＣＵから受けたトルク指令値ＴＲ１，２およびモータ回転数ＭＲＮ１，２に基づいてインバータ入力電圧Ｖｍの最適値（目標値）、すなわち、電圧指令Ｖｄｃ＿ｃｏｍを演算し、その演算した電圧指令Ｖｄｃ＿ｃｏｍをコンバータ用デューティー比演算部６２へ出力する。
【０１２４】
コンバータ用デューティー比演算部６２は、電圧センサー１からバッテリ電圧Ｖｂを受け、電圧センサー１２から電圧Ｖｍを受け、電圧指令演算部６１から電圧指令Ｖｄｃ＿ｃｏｍを受ける。そして、コンバータ用デューティー比演算部６２は、電圧指令演算部６１から電圧指令Ｖｄｃ＿ｃｏｍを受けると、バッテリ電圧Ｖｂに基づいて、インバータ入力電圧Ｖｍを電圧指令演算部６１から出力される電圧指令Ｖｄｃ＿ｃｏｍに設定するためのデューティー比ＤＲＵまたはＤＲＤを演算し、その演算したデューティー比ＤＲＵまたはＤＲＤをコンバータ用ＰＷＭ信号変換部６３へ出力する。
【０１２５】
電圧Ｖｍが電圧指令Ｖｄｃ＿ｃｏｍになるようにバッテリ電圧Ｖｂを昇圧する場合、コンバータ用デューティー比演算部６２は、電圧Ｖｍが電圧指令Ｖｄｃ＿ｃｏｍよりも低いとき、バッテリＢ２からインバータ装置１０側へ直流電流を移動させて電圧Ｖｍを電圧指令Ｖｄｃ＿ｃｏｍに一致させるためのデューティー比ＤＲＵを生成してコンバータ用ＰＷＭ信号変換部６３へ出力し、電圧Ｖｍが電圧指令Ｖｄｃ＿ｃｏｍよりも高くなると、インバータ装置１０側からバッテリＢ２側へ直流電流を移動させて電圧Ｖｍを電圧指令Ｖｄｃ＿ｃｏｍに一致させるためのデューティー比ＤＲＤを生成してコンバータ用ＰＷＭ信号変換部６３へ出力する。このように、コンバータ制御手段５０４は、電圧Ｖｍが電圧指令Ｖｄｃ＿ｃｏｍに一致するようにフィードバック制御を行なう。
【０１２６】
また、モータ６０および／またはモータ７０が回生モードにあるとき、昇圧コンバータ３の出力電圧である電圧Ｖｍは、電圧指令Ｖｄｃ＿ｃｏｍよりも高くなるので、コンバータ用デューティー比演算部６２は、外部ＥＣＵから信号ＲＧＥを受けると、デューティー比ＤＲＤを生成してコンバータ用ＰＷＭ信号変換部６３へ出力する。
【０１２７】
コンバータ用ＰＷＭ信号変換部６３は、コンバータ用デューティー比演算部６２からのデューティー比ＤＲＵに基づいて昇圧コンバータ３のＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２をオン／オフするための信号ＰＷＭＵを生成し、その生成した信号ＰＷＭＵを昇圧コンバータ３へ出力する。
【０１２８】
また、コンバータ用ＰＷＭ信号変換部６３は、コンバータ用デューティー比演算部６２からのデューティー比ＤＲＤに基づいて昇圧コンバータ３のＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２をオン／オフするための信号ＰＷＭＤを生成して昇圧コンバータ３へ出力する。
【０１２９】
なお、昇圧コンバータ３の下側のＮＰＮトランジスタＱ２のオンデューティーを大きくすることによりリアクトルＬ１における電力蓄積が大きくなるため、より高電圧の出力を得ることができる。一方、上側のＮＰＮトランジスタＱ１のオンデューティーを大きくすることにより電源ラインの電圧が下がる。そこで、ＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２のデューティー比を制御することで、電源ラインの電圧を直流電源Ｂの出力電圧以上の任意の電圧に制御可能である。
【０１３０】
モータ駆動装置１００Ｂは、昇圧コンバータ３によって昇圧された直流電圧Ｖｍがインバータ装置１０および３０に供給され、昇圧コンバータ３によって降圧された直流電圧がバッテリＢ２に供給される点を除いてモータ駆動装置１００と同じである。したがって、モータ駆動装置１００Ｂにおいては、モータ駆動装置１００における機構と同じ機構によって配線２０に発生する共振電流が抑制される。
【０１３１】
再び、図８を参照してモータ駆動装置１００Ｂの動作について説明する。全体の動作が開始されると、バッテリＢ２は直流電圧をコンデンサ２を介して昇圧コンバータ３へ供給する。
【０１３２】
電圧センサー１は、バッテリ電圧Ｖｂを検出し、その検出したバッテリ電圧Ｖｂを制御装置５０Ｂへ出力する。また、電圧センサー１２は、コンデンサ１１の両端の電圧Ｖｍを検出し、その検出した電圧Ｖｍを制御装置５０Ｂへ出力する。さらに、電流センサー１７は、直流電流Ｉｍ１を検出して制御装置５０Ｂへ出力する。さらに、電流センサー１８は、モータ６０に流れるモータ電流ＭＣＲＴ１を検出して制御装置５０Ｂへ出力し、電流センサー３４は、モータ７０に流れるモータ電流ＭＣＲＴ２を検出して制御装置５０Ｂへ出力する。そして、制御装置５０Ｂは、外部ＥＣＵからトルク指令値ＴＲ１，ＴＲ２およびモータ回転数ＭＲＮ１，２を受ける。
【０１３３】
そうすると、制御装置５０Ｂは、インバータ１３（または３３）がモータ６０（または７０）を駆動するとき、電圧Ｖｍ、バッテリ電圧Ｖｂ、モータ電流ＭＣＲＴ１（またはＭＣＲＴ２）、トルク指令値ＴＲ１（またはＴＲ２）およびモータ回転数ＭＲＮ１（またはＭＲＮ２）に基づいて、上述した方法により昇圧コンバータ３のＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２をスイッチング制御するための信号ＰＷＭＵを生成し、その生成した信号ＰＷＭＵを昇圧コンバータ３へ出力する。
【０１３４】
そうすると、昇圧コンバータ３は、信号ＰＷＭＵに応じて、バッテリＢ２からの直流電圧を昇圧し、その昇圧した直流電圧をインバータ装置１０側に供給する。
【０１３５】
その後、実施の形態１において説明した動作が行なわれ、インバータ１３は、コンデンサ１１から供給された直流電圧を交流電圧に変換してモータ６０を駆動し、インバータ３３は、振動幅が所定値以下に抑制された直流電圧を交流電圧に変換してモータ７０を駆動する。
【０１３６】
また、モータ駆動装置１００Ｂが搭載されたハイブリッド自動車の回生制動時、制御装置５０Ｂは、外部ＥＣＵから信号ＲＧＥを受け、その受けた信号ＲＧＥに応じて、信号ＰＷＭＣ１，２を生成してそれぞれインバータ１３，３３へ出力し、信号ＰＷＭＤを生成して昇圧コンバータ３へ出力する。
【０１３７】
そうすると、インバータ１３は、モータ６０が発電した交流電圧を信号ＰＷＭＣ１に応じて直流電圧に変換し、その変換した直流電圧をコンデンサ１１を介して昇圧コンバータ３へ供給する。また、インバータ３３は、モータ７０が発電した交流電圧を信号ＰＷＭＣ２に応じて直流電圧に変換し、その変換した直流電圧をコンデンサ３１、配線２０を介してインバータ装置１０側へ供給する。ゲート回路１６は、インバータ装置３０からの直流電流を配線２０を介して受け、振動幅を所定値以下に抑制して昇圧コンバータ３へ供給する。そして、昇圧コンバータ３は、インバータ装置１０および３０から受けた直流電圧を信号ＰＷＭＤによって降圧し、その降圧した直流電圧をバッテリＢ２に供給する。
【０１３８】
このように、バッテリ電圧Ｖｂを昇圧した電圧Ｖｍをインバータ装置１０，３０に供給する昇圧コンバータ３を備えたモータ駆動装置１００Ｂにおいても、インバータ装置１０をインバータ装置３０に接続する配線２０に発生する共振電流を抑制できる。
【０１３９】
その他は、実施の形態１と同じである。
［実施の形態４］
図１１を参照して、実施の形態４によるモータ駆動装置１００Ｃは、モータ駆動装置１００Ａの制御装置５０Ａを制御装置５０Ｃに代え、バッテリＢ１をバッテリＢ２に代え、電圧センサー１、コンデンサ２および昇圧コンバータ３を追加したものであり、その他は、モータ駆動装置１００Ａと同じである。
【０１４０】
電圧センサー１、コンデンサ２および昇圧コンバータ３については、実施の形態３において説明したとおりである。
【０１４１】
制御装置５０Ｃは、外部ＥＣＵからトルク指令値ＴＲ１，ＴＲ２、モータ回転数ＭＲＮ１，ＭＲＮ２および信号ＲＧＥを受け、電圧センサー１からバッテリ電圧Ｖｂを受け、電圧センサー１２から電圧Ｖｍを受け、電流センサー１７から直流電流Ｉｍ２を受け、電流センサー１８からモータ電流ＭＣＲＴ１を受け、電流センサー３４からモータ電流ＭＣＲＴ２を受ける。そして、制御装置５０Ｃは、インバータ１３（またはインバータ３３）がモータ６０（またはモータ７０）を駆動するとき、バッテリ電圧Ｖｂ、電圧Ｖｍ、モータ電流ＭＣＲＴ１（またはＭＣＲＴ２）およびトルク指令値ＴＲ１（またはＴＲ２）に基づいて、上述した方法により昇圧コンバータ３のＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２をスイッチング制御するための信号ＰＷＭＵを生成し、その生成した信号ＰＷＭＵを昇圧コンバータ３へ出力する。
【０１４２】
また、制御装置５０Ｃは、信号ＲＧＥを外部ＥＣＵから受けると、インバータ１３またはインバータ３３から供給された直流電圧を降圧するための信号ＰＷＭＤを生成し、その生成した信号ＰＷＭＤを昇圧コンバータ３へ出力する。
【０１４３】
制御装置５０Ｃは、その他、制御装置５０Ａと同じ機能を有する。
図１２は、図１１に示す制御装置５０Ｃの機能ブロック図である。図１２を参照して、制御装置５０Ｃは、制御装置５０Ａにコンバータ制御手段５０４を追加したものであり、その他は、制御装置５０Ａと同じである。
【０１４４】
コンバータ制御手段５０４については、実施の形態３において説明したとおりである。
【０１４５】
モータ駆動装置１００Ｃは、昇圧コンバータ３によって昇圧された直流電圧Ｖｍがインバータ装置１０および３０に供給され、昇圧コンバータ３によって降圧された直流電圧がバッテリＢ２に供給される点を除いてモータ駆動装置１００Ａと同じである。したがって、モータ駆動装置１００Ｃにおいては、モータ駆動装置１００Ａにおける機構と同じ機構によって配線２０に発生する共振電流が抑制される。
【０１４６】
モータ駆動装置１００Ｃの全体動作は、モータ駆動装置１００Ａの動作に実施の形態３において説明した昇圧コンバータ３に関連する動作を追加したものである。
【０１４７】
したがって、バッテリ電圧Ｖｂを昇圧した電圧Ｖｍをインバータ装置１０，３０に供給する昇圧コンバータ３を備えたモータ駆動装置１００Ｃにおいても、インバータ装置１０およびインバータ装置３０の両方に供給する全体電流Ｉｍ２の振動幅を所定値以下に抑制し、インバータ装置１０をインバータ装置３０に接続する配線２０に発生する共振電流を抑制できる。
【０１４８】
その他は、実施の形態１〜３と同じである。
なお、上記においては、筐体８０，８１は、１つのモータを駆動する１つのインバータを含むとして説明したが、この発明は、これに限らず、筐体８０，８１の各々は、複数のインバータを含み、複数のインバータの各々が１つのモータを駆動するようにしてもよい。つまり、筐体８０，８１の各々は、少なくとも１つのモータを駆動する少なくとも１つのインバータを含むものであればよい。
【０１４９】
以下、モータ駆動装置１００を搭載したハイブリッド自動車について説明する。図１３は、図１に示すモータ駆動装置１００を搭載したハイブリッド自動車１１０の断面図を示す。図１３を参照して、モータ駆動装置１００のモータ６０は、ハイブリッド自動車１１０の前輪１１１に近接して配置される。筐体８０は、モータ６０の近くに配置され、ケーブル９１を介してモータ６０と接続される。バッテリＢ１は、前輪１１１側に配置され、ケーブル９０を介して筐体８０と接続される。モータ６０は、前輪１１１およびエンジン２４０に連結される。
【０１５０】
モータ７０は、ハイブリッド自動車１１０の後輪１１２に近接して配置される。筐体８１は、モータ７０の近くに配置される。そして、筐体８１は、ケーブル９２を介して筐体８０と接続され、ケーブル９３を介してモータ７０と接続される。モータ７０は、後輪１１２と連結される。
【０１５１】
なお、ケーブル９０，９２は、（＋，−）を有する高圧直流電源線である。また、ケーブル９１，９３は、Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相を有するモータ駆動線である。そして、ケーブル９２は、図１に示す配線２０に相当する。
【０１５２】
図１４は、図１に示すモータ駆動装置１００を搭載したハイブリッド自動車１１０の駆動システムを示す概略ブロック図である。図１４を参照して、駆動システム２００は、モータ駆動装置１００と、モータジェネレータＭＧ１〜ＭＧ３と、前輪１１１と、後輪１１２と、動力分割機構２１０と、ディファレンシャルギア（ＤＧ：Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ｇｅａｒ）２２０，２３０と、エンジン２４０とを備える。
【０１５３】
駆動システム２００においては、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２はモータ６０に相当し、モータジェネレータＭＧ３はモータ７０に相当する。そして、モータ６０が２つのモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２によって構成されることに対応して、筐体８０は、２つのインバータ１３Ａ，１３Ｂを含む。インバータ１３Ａは、モータジェネレータＭＧ１を駆動し、インバータ１３Ｂは、モータジェネレータＭＧ２を駆動する。また、筐体８１に収納されるインバータ３３は、モータジェネレータＭＧ３を駆動する。
【０１５４】
モータジェネレータＭＧ１は、動力分割機構２１０を介してエンジン２４０と連結される。そして、モータジェネレータＭＧ１は、エンジン２４０を始動し、またはエンジン２４０の回転力によって発電する。
【０１５５】
また、モータジェネレータＭＧ２は、動力分割機構２１０を介して前輪１１１を駆動する。
【０１５６】
さらに、モータジェネレータＭＧ３は、後輪１１２を駆動する。
図１５は、図１４に示す動力分割機構２１０の模式図を示す。図１５を参照して、動力分割機構２１０は、リングギア２１１と、キャリアギア２１２と、サンギア２１３とから成る。エンジン２４０のシャフト２５１は、プラネタリキャリア２５３を介してキャリアギア２１２に接続され、モータジェネレータＭＧ１のシャフト２５２は、サンギア２１３に接続され、モータジェネレータＭＧ２のシャフト２５４は、リングギア２１１に接続されている。なお、モータジェネレータＭＧ２のシャフト２５４は、ＤＧ２２０を介して前輪１１１の駆動軸に連結される。
【０１５７】
モータジェネレータＭＧ１は、シャフト２５２、サンギア２１３、キャリアギア２１２およびプラネタリキャリア２５３を介してシャフト２５１を回転し、エンジン２４０を始動する。また、モータジェネレータＭＧ１は、シャフト２５１、プラネタリキャリア２５３、キャリアギア２１２、サンギア２１３およびシャフト２５２を介してエンジン２４０の回転力を受け、その受けた回転力によって発電する。
【０１５８】
再び、図１４を参照して、駆動システム２００が搭載されたハイブリッド自動車の始動時、発進時、軽負荷走行モード、中速低負荷走行モード、加速・急加速モード、低μ路走行モードおよび減速・制動モードにおける駆動システム２００の動作について説明する。なお、始動時、発進時、軽負荷走行モード、中速低負荷走行モード、加速・急加速モード、低μ路走行モードおよび減速・制動モードにおけるモータ６０，７０のトルク指令値ＴＲ１，ＴＲ２および信号ＰＷＭＩ１，ＰＷＭＩ２，ＰＷＭＣ１，ＰＷＭＣ２を表１に示す。
【０１５９】
【表１】
【０１６０】
まず、ハイブリッド自動車１１０のエンジン始動時における駆動システム２００の動作について説明する。一連の動作が開始されると、制御装置５０は、外部ＥＣＵからトルク指令値ＴＲ１１を受ける。そして、制御装置５０は、電圧センサー１２からの出力電圧Ｖｍと、電流センサー１８からのモータ電流ＭＣＲＴ１１（モータ電流ＭＣＲＴ１の一種）と、外部ＥＣＵからのトルク指令値ＴＲ１１とに基づいて、上述した方法によって信号ＰＷＭＩ１１を生成し、その生成した信号ＰＷＭＩ１１をインバータ１３Ａへ出力する。
【０１６１】
そうすると、インバータ１３Ａは、バッテリＢ１からの直流電圧を信号ＰＷＭＩ１１に応じて交流電圧に変換し、トルク指令値ＴＲ１１によって指定されたトルクを出力するようにモータジェネレータＭＧ１を駆動する。
【０１６２】
これによって、モータジェネレータＭＧ１は、動力分割機構２１０を介してエンジン２４０のクランクシャフト２５１を回転数ＭＲＮ１で回転し、エンジン２４０を始動する。これにより、ハイブリッド自動車１１０のエンジン始動時における駆動システム２００の動作が終了する。
【０１６３】
次に、ハイブリッド自動車１１０の発進時における駆動システム２００の動作について説明する。一連の動作が開始されると、制御装置５０は、トルク指令値ＴＲ１２およびＴＲ２１と、モータ回転数ＭＲＮ２と、始動後のエンジン２４０の回転力によってモータジェネレータＭＧ１を発電機として機能させるための信号ＲＧＥ１（信号ＲＧＥの一種）とを外部ＥＣＵから受ける。この場合、トルク指令値ＴＲ１２は、モータジェネレータＭＧ２を発進用に用いるためのトルク指令値であり、トルク指令値ＴＲ２１は、モータジェネレータＭＧ３を発進用に用いるためのトルク指令値である。
【０１６４】
制御装置５０は、電圧センサー１２からの出力電圧Ｖｍと、電流センサー１８からのモータ電流ＭＣＲＴ１２（モータ電流ＭＣＲＴ１の一種）と、外部ＥＣＵからのトルク指令値ＴＲ１２とに基づいて、上述した方法によって信号ＰＷＭＩ１２を生成し、その生成した信号ＰＷＭＩ１２をインバータ１３Ｂへ出力する。また、制御装置５０は、外部ＥＣＵからの信号ＲＧＥ１に応じて信号ＰＷＭＣ１を生成してインバータ１３Ａへ出力する。さらに、制御装置５０は、電流センサー１７からの直流電流Ｉｍ１と、外部ＥＣＵからのトルク指令値ＴＲ２１およびモータ回転数ＭＲＮ２と、電圧センサー１２からの電圧Ｖｍとに基づいて、上述した方法によって駆動信号ＤＲＶ１，２を生成してゲート回路１６へ出力する。この場合、インバータ装置１０側からインバータ装置３０側へ直流電流を供給するので、駆動信号ＤＲＶ１は、０Ｖの電圧から成り、駆動信号ＤＲＶ２は、所定の電圧から成る。
【０１６５】
そうすると、インバータ１３Ａは、モータジェネレータＭＧ１がエンジン２４０の回転力により発電した交流電圧を信号ＰＷＭＣ１によって直流電圧に変換し、その変換した直流電圧をインバータ１３Ｂに供給する。インバータ１３Ｂは、バッテリＢ１からの直流電圧とインバータ１３Ａからの直流電圧とを受け、その受けた直流電圧を信号ＰＷＭＩ１２に応じて交流電圧に変換し、トルク指令値ＴＲ１２によって指定されたトルクを出力するようにモータジェネレータＭＧ２を駆動する。そして、モータジェネレータＭＧ２は、動力分割機構２１０およびディファレンシャルギア２２０を介して前輪１１１を駆動する。
【０１６６】
ゲート回路１６は、駆動信号ＤＲＶ１，２に応じて、バッテリＢ１からの直流電流の振動幅を所定値以下に抑制し、配線２０（＝ケーブル９２）を介してインバータ装置３０へ直流電流Ｉｍ１を供給する。
【０１６７】
また、制御装置５０は、外部ＥＣＵからのトルク指令値ＴＲ２１と、電流センサー３４からのモータ電流ＭＣＲＴ２１（モータ電流ＭＣＲＴ２の一種）と、電圧センサー１２からの電圧Ｖｍとに基づいて信号ＰＷＭＩ２１を生成し、その生成した信号ＰＷＭＩ２１をインバータ３３へ出力する。
【０１６８】
そうすると、インバータ３３は、配線２０（＝ケーブル９２）を介して供給された直流電圧を信号ＰＷＭＩ２１によって交流電圧に変換してトルク指令値ＴＲ２１によって指定されたトルクを出力するようにモータジェネレータＭＧ３を駆動する。そして、モータジェネレータＭＧ３は、ディファレンシャルギア２３０を介して後輪１１２を駆動する。
【０１６９】
このようにして、ハイブリッド自動車１１０の前輪１１１はモータジェネレータＭＧ２によって回転され、後輪１１２はモータジェネレータＭＧ３によって回転され、ハイブリッド自動車１１０は４ＷＤで発進する。そして、直流電流Ｉｍ１の振動幅は所定値以下に抑制されるので、インバータ１３Ａ，１３Ｂ，３３は、安定したインバータ出力を出力し、ハイブリッド自動車１１０は、安定して発進する。これにより、ハイブリッド自動車１１０の発進時における駆動システム２００の動作が終了する。
【０１７０】
次に、ハイブリッド自動車１１０が軽負荷走行モードにある場合の駆動システム２００の動作について説明する。一連の動作が開始されると、制御装置５０は、トルク指令値ＴＲ１３を外部ＥＣＵから受ける。なお、トルク指令値ＴＲ１３は、ハイブリッド自動車１１０の前輪１１１をモータジェネレータＭＧ２のみで駆動するためのトルク指令値である。
【０１７１】
制御装置５０は、電圧センサー１２からの電圧Ｖｍと、電流センサー１８からのモータ電流ＭＣＲＴ１３（モータ電流ＭＣＲＴ１の一種）と、外部ＥＣＵからのトルク指令値ＴＲ１３とに基づいて、上述した方法によって信号ＰＷＭＩ１３を生成し、その生成した信号ＰＷＭＩ１３をインバータ１３Ｂへ出力する。
【０１７２】
そうすると、インバータ１３Ｂは、バッテリＢ１からの直流電圧を信号ＰＷＭＩ１３に応じて交流電圧に変換し、トルク指令値ＴＲ１３によって指定されたトルクを出力するようにモータジェネレータＭＧ２を駆動する。そして、モータジェネレータＭＧ２は、動力分割機構２１０およびディファレンシャルギア２２０を介して前輪１１１を駆動し、ハイブリッド自動車１１０は、モータジェネレータＭＧ２によって軽負荷走行を行なう。これにより、ハイブリッド自動車１１０が軽負荷走行モードにある場合の駆動システム２００の動作が終了する。
【０１７３】
次に、ハイブリッド自動車１１０が中速低負荷走行モードにある場合の駆動システム２００の動作について説明する。この場合の駆動システム２００の動作は、上述したハイブリッド自動車１１０のエンジン２４０の始動時における駆動システム２００の動作と同じである。そして、モータジェネレータＭＧ１は、エンジン２４０を始動し、ハイブリッド自動車は、エンジン２４０の駆動力によって走行する。
【０１７４】
次に、ハイブリッド自動車１１０が加速・急加速モードにある場合の駆動システム２００の動作について説明する。一連の動作が開始されると、制御装置５０は、トルク指令値ＴＲ１４およびＴＲ２２と、モータ回転数ＭＲＮ２と、モータジェネレータＭＧ１を発電機として機能させるための信号ＲＧＥ１とを外部ＥＣＵから受ける。なお、トルク指令値ＴＲ１４は、モータジェネレータＭＧ２を加速・急加速用に用いるためのトルク指令値であり、トルク指令値ＴＲ２２は、モータジェネレータＭＧ３を加速・急加速用に用いるためのトルク指令値である。
【０１７５】
制御装置５０は、電圧センサー１２からの電圧Ｖｍと、電流センサー１８からのモータ電流ＭＣＲＴ１４（モータ電流ＭＣＲＴ１の一種）と、外部ＥＣＵからのトルク指令値ＴＲ１４とに基づいて、上述した方法によって信号ＰＷＭＩ１４を生成し、その生成した信号ＰＷＭＩ１４をインバータ１３Ｂへ出力する。さらに、制御装置５０は、外部ＥＣＵからの信号ＲＧＥ１に応じて信号ＰＷＭＣ１を生成してインバータ１３Ａへ出力する。
【０１７６】
さらに、制御装置５０は、電流センサー１７からの直流電流Ｉｍ１と、外部ＥＣＵからのトルク指令値ＴＲ２２およびモータ回転数ＭＲＮ２と、電圧センサー１２からの電圧Ｖｍとに基づいて、上述した方法によって駆動信号ＤＲＶ１，２を生成してゲート回路１６へ出力する。この場合、インバータ装置１０側からインバータ装置３０側へ直流電流を供給するので、駆動信号ＤＲＶ１は、０Ｖの電圧から成り、駆動信号ＤＲＶ２は、所定の電圧から成る。
【０１７７】
そうすると、インバータ１３Ａは、モータジェネレータＭＧ１がエンジン２４０の回転力（エンジン２４０の回転数は加速前よりも高くなっている。）により発電した交流電圧を信号ＰＷＭＣ１によって直流電圧に変換し、その変換した直流電圧をインバータ１３Ｂに供給する。インバータ１３Ｂは、バッテリＢ１からの直流電圧とインバータ１３Ａからの直流電圧とを受け、その受けた直流電圧を信号ＰＷＭＩ１４に応じて交流電圧に変換し、トルク指令値ＴＲ１４によって指定されたトルクを出力するようにモータジェネレータＭＧ２を駆動する。また、加速・急加速時には、エンジン２４０の出力が上昇される。そして、エンジン２４０およびモータジェネレータＭＧ２は、動力分割機構２１０およびディファレンシャルギア２２０を介して前輪１１１を駆動する。
【０１７８】
ゲート回路１６は、駆動信号ＤＲＶ１，２に応じて、バッテリＢ１からの直流電流の振動幅を所定値以下に抑制し、配線２０（＝ケーブル９２）を介してインバータ装置３０へ直流電流Ｉｍ１を供給する。
【０１７９】
また、制御装置５０は、電圧センサー１２からの電圧Ｖｍと、外部ＥＣＵからのトルク指令値ＴＲ２２と、電流センサー３４からのモータ電流ＭＣＲＴ２２（モータ電流ＭＣＲＴ２の一種）とに基づいて信号ＰＷＭＩ２２を生成し、その生成した信号ＰＷＭＩ２２をインバータ３３へ出力する。
【０１８０】
そうすると、インバータ３３は、配線２０（＝ケーブル９２）を介して供給された直流電圧を信号ＰＷＭＩ２２によって交流電圧に変換してトルク指令値ＴＲ２２によって指定されたトルクを出力するようにモータジェネレータＭＧ３を駆動する。そして、モータジェネレータＭＧ３は、ディファレンシャルギア２３０を介して後輪１１２を駆動する。
【０１８１】
このようにして、ハイブリッド自動車１１０の前輪１１１はエンジン２４０およびモータジェネレータＭＧ２によって回転され、後輪１１２はモータジェネレータＭＧ３によって回転され、ハイブリッド自動車１１０は４ＷＤで加速・急加速する。そして、直流電流Ｉｍ１の振動幅は所定値以下に抑制されるので、インバータ１３Ａ，１３Ｂ，３３は、安定したインバータ出力を出力し、ハイブリッド自動車１１０は、安定して加速・急加速する。これにより、ハイブリッド自動車１１０の加速・急加速モードにおける駆動システム２００の動作が終了する。
【０１８２】
次に、ハイブリッド自動車１１０が低μ路走行モードにある場合の駆動システム２００の動作について説明する。一連の動作が開始されると、制御装置５０は、信号ＲＧＥ１、トルク指令値ＴＲ２３およびモータ回転数ＭＲＮ２を外部ＥＣＵから受ける。なお、信号ＲＧＥ１は、モータジェネレータＭＧ２を回生モードで駆動するための信号であり、トルク指令値ＴＲ２３は、モータジェネレータＭＧ３を駆動モータとして用いるためのトルク指令値である。
【０１８３】
制御装置５０は、外部ＥＣＵからの信号ＲＧＥ１に応じて信号ＰＷＭＣ１を生成してインバータ１３Ｂへ出力する。また、制御装置５０は、外部ＥＣＵからのトルク指令値ＴＲ２３およびモータ回転数ＭＲＮ２と、電圧センサー１２からの電圧Ｖｍと、電流センサー１７からの直流電流Ｉｍ１とに基づいて、上述した方法によって駆動信号ＤＲＶ１，２を生成してゲート回路１６へ出力する。この場合、ゲート回路１６は、インバータ装置１０側からインバータ装置３０側へ直流電流Ｉｍ１を供給するので、駆動信号ＤＲＶ１は、０Ｖの電圧から成り、駆動信号ＤＲＶ２は、所定の電圧から成る。
【０１８４】
この低μ路走行モードにおいては、エンジン２４０は前輪１１１を駆動しており、前輪１１１の駆動力の一部がモータジェネレータＭＧ２に伝達される。
【０１８５】
そうすると、インバータ１３Ｂは、信号ＰＷＭＣ１に応じて、モータジェネレータＭＧ２を回生モードで駆動し、前輪１１１の駆動力の一部を受けてモータジェネレータＭＧ２が発電した交流電圧を直流電圧に変換してゲート回路１６へ供給する。ゲート回路１６は、駆動信号ＤＲＶ１，２に応じて、直流電流Ｉｍ１の振動幅を所定値以下に抑制し、配線２０（＝ケーブル９２）を介して直流電流Ｉｍ１をインバータ装置３０へ供給する。
【０１８６】
制御装置５０は、電圧センサー１２からの電圧Ｖｍと、外部ＥＣＵからのトルク指令値ＴＲ２３と、電流センサー３４からのモータ電流ＭＣＲＴ２３（モータ電流ＭＣＲＴ２の一種）とに基づいて、上述した方法によって信号ＰＷＭＩ２３を生成してインバータ３３へ出力する。
【０１８７】
そうすると、インバータ３３は、配線２０（＝ケーブル９２）を介して供給された直流電圧を信号ＰＷＭＩ２３によって交流電圧に変換してトルク指令値ＴＲ２３によって指定されたトルクを出力するようにモータジェネレータＭＧ３を駆動する。そして、モータジェネレータＭＧ３は、ディファレンシャルギア２３０を介して後輪１１２を駆動する。これにより、ハイブリッド自動車１１０は、エンジン２４０の駆動力によって前輪１１１を駆動し、前輪１１１の駆動力の一部を受けてモータジェネレータＭＧ２が発電した電力によって後輪１１２を駆動し、４ＷＤにより低μ路走行を行なう。また、直流電流Ｉｍ１の振動幅は所定値以下に抑制されるので、インバータ１３Ａ，１３Ｂ，３３は、安定したインバータ出力を出力する。その結果、ハイブリッド自動車１１０は、安定して低μ路走行を行なう。そして、ハイブリッド自動車１１０の低μ路走行時における駆動システム２００の動作が終了する。
【０１８８】
最後に、ハイブリッド自動車１１０が減速・制動モードにある場合の駆動システム２００の動作について説明する。一連の動作が開始されると、制御装置５０は、外部ＥＣＵから信号ＲＧＥ１，ＲＧＥ２を受ける。そして、制御装置５０は、信号ＲＧＥ１，ＲＧＥ２に応じて、信号ＰＷＭＣ１および／または信号ＰＷＭＣ２を生成してそれぞれインバータ１３Ｂおよびインバータ３３へ出力し、モータジェネレータＭＧ２および／またはモータジェネレータＭＧ３を回生モードで駆動する。これにより、ハイブリッド自動車１１０は、回生ブレーキおよび／または機械ブレーキによって減速・制動を行なう。そして、ハイブリッド自動車１１０の減速・制動時における駆動システム２００の動作が終了する。
【０１８９】
上述したハイブリッド自動車１１０の各状態において、直流電流Ｉｍ１が最大電流Ｉｍａｘ１を超えたとき、制御装置５０は、インバータ装置３０側でショートが発生したものとして０Ｖの電圧から成る駆動信号ＤＲＶ１，２を生成してゲート回路１６へ出力する。これにより、ＮＰＮトランジスタＱ９，Ｑ１０はオフされ、インバータ装置１０側からインバータ装置３０側への直流電流Ｉｍ１の供給が遮断される。
【０１９０】
なお、上記においては、モータ駆動装置１００を駆動システム２００に用いた場合について説明したが、モータ駆動装置１００に代えてモータ駆動装置１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃのいずれかを用いてもよい。そして、モータ駆動装置１００Ｂ，１００Ｃを用いた場合、上述した動作に昇圧コンバータ３に関連した動作が追加される。
【０１９１】
図１６は、図１に示すモータ駆動装置１００が搭載されたハイブリッド自動車１１０Ａの断面図を示す。図１６を参照して、モータ駆動装置１００のモータ６０および７０は、ハイブリッド自動車１１０Ａの前輪１１１Ａに近接して配置される。筐体８０は、モータ６０の近くに配置され、ケーブル９１を介してモータ６０と接続される。バッテリＢ１は、前輪１１１Ａ側に配置され、ケーブル９０を介して筐体８０と接続される。モータ６０は、前輪１１１Ａに連結される。
【０１９２】
モータ７０は、ハイブリッド自動車１１０Ａの前輪１１１Ａの近くに配置される。筐体８１は、モータ７０の近くに配置される。そして、筐体８１は、ケーブル９４を介して筐体８０と接続され、ケーブル９３を介してモーと７０と接続される。モータ７０は、エンジン２４０と連結される。後輪１１２Ａ側には、モータは配置されない。
【０１９３】
なお、ケーブル９０，９４は、（＋，−）を有する高圧直流電源線である。また、ケーブル９１，９３は、Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相を有するモータ駆動線である。そして、ケーブル９４は、図１に示す配線２０に相当する。
【０１９４】
図１７は、モータ駆動装置１００を搭載したハイブリッド自動車１１０Ａの駆動システムを示す概略ブロック図である。図１７を参照して、駆動システム３００は、モータ駆動装置１００と、前輪１１１Ａと、動力分割機構２１０と、ディファレンシャルギア（ＤＧ：Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ｇｅａｒ）２２０と、エンジン２４０と、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２とを備える。
【０１９５】
駆動システム３００においては、モータジェネレータＭＧ２はモータ６０に相当し、モータジェネレータＭＧ１はモータ７０に相当する。インバータ１３は、モータジェネレータＭＧ２を駆動し、インバータ３３は、モータジェネレータＭＧ１を駆動する。
【０１９６】
モータジェネレータＭＧ１は、動力分割機構２１０を介してエンジン２４０と連結される。そして、モータジェネレータＭＧ１は、エンジン２４０を始動し、またはエンジン２４０の回転力によって発電する。また、モータジェネレータＭＧ２は、動力分割機構２１０を介して前輪１１１Ａと連結される。
【０１９７】
駆動システム３００が搭載されたハイブリッド自動車１１０Ａの始動時、発進時、軽負荷走行モード、中速低負荷走行モード、加速・急加速モード、低μ路走行モードおよび減速・制動モードにおける駆動システム３００の動作について説明する。なお、始動時、発進時、軽負荷走行モード、中速低負荷走行モード、加速・急加速モード、低μ路走行モードおよび減速・制動モードにおけるモータ６０，７０のトルク指令値ＴＲ１，ＴＲ２および信号ＰＷＭＩ１，ＰＷＭＩ２，ＰＷＭＣ１，ＰＷＭＣ２を表２に示す。
【０１９８】
【表２】
【０１９９】
まず、ハイブリッド自動車１１０Ａのエンジン始動時における駆動システム３００の動作について説明する。一連の動作が開始されると、制御装置５０は、外部ＥＣＵからトルク指令値ＴＲ２１およびモータ回転数ＭＲＮ２を受ける。そして、制御装置５０は、電圧センサー１２からの出力電圧Ｖｍと、電流センサー３４からのモータ電流ＭＣＲＴ２１（モータ電流ＭＣＲＴ２の一種）と、外部ＥＣＵからのトルク指令値ＴＲ２１とに基づいて、上述した方法によって信号ＰＷＭＩ２１を生成し、その生成した信号ＰＷＭＩ２１をインバータ３３へ出力する。
【０２００】
また、制御装置５０は、電流センサー１７からの直流電流Ｉｍ１と、外部ＥＣＵからのトルク指令値ＴＲ２１およびモータ回転数ＭＲＮ２と、電圧センサー１２からの電圧Ｖｍとに基づいて、上述した方法によって駆動信号ＤＲＶ１，２を生成してゲート回路１６へ出力する。この場合、ゲート回路１６は、インバータ装置１０側からインバータ装置３０側へ直流電流Ｉｍ１を供給するため、駆動信号ＤＲＶ１は、０Ｖの電圧から成り、駆動信号ＤＲＶ２は、所定の電圧から成る。
【０２０１】
そうすると、ゲート回路１６は、駆動信号ＤＲＶ１，２に応じて、バッテリＢ１から供給された直流電流の振動幅を所定値以下に抑制し、配線２０（＝ケーブル９４）を介して直流電流Ｉｍ１を筐体８１内のインバータ装置３０へ供給する。
【０２０２】
インバータ３３は、配線２０（＝ケーブル９４）を介して受けた直流電圧を信号ＰＷＭＩ２１によって交流電圧に変換し、トルク指令値ＴＲ２１によって指定されたトルクを出力するようにモータジェネレータＭＧ１を駆動する。
【０２０３】
これによって、モータジェネレータＭＧ１は、動力分割機構２１０を介してエンジン２４０のクランクシャフト２５１を回転し、エンジン２４０を始動する。そして、インバータ３３は、振動幅が所定値以下の直流電流Ｉｍ１を受けるので、安定したインバータ出力を出力し、エンジン２４０は安定して始動する。これにより、ハイブリッド自動車１１０Ａのエンジン始動時における駆動システム３００の動作が終了する。
【０２０４】
次に、ハイブリッド自動車１１０Ａの発進時における駆動システム３００の動作について説明する。一連の動作が開始されると、制御装置５０は、トルク指令値ＴＲ１１と、モータ回転数ＭＲＮ２と、始動後のエンジン２４０の回転力によってモータジェネレータＭＧ１を発電機として機能させるための信号ＲＧＥ２１（信号ＲＧＥの一種）とを外部ＥＣＵから受ける。この場合、トルク指令値ＴＲ１１は、モータジェネレータＭＧ２を発進用に用いるためのトルク指令値である。
【０２０５】
制御装置５０は、電圧センサー１２からの出力電圧Ｖｍと、電流センサー１８からのモータ電流ＭＣＲＴ１１（モータ電流ＭＣＲＴ１の一種）と、外部ＥＣＵからのトルク指令値ＴＲ１１とに基づいて、上述した方法によって信号ＰＷＭＩ１１を生成し、その生成した信号ＰＷＭＩ１１をインバータ１３へ出力する。また、制御装置５０は、外部ＥＣＵからの信号ＲＧＥ２１に応じて信号ＰＷＭＣ２１を生成してインバータ３３へ出力する。さらに、制御装置５０は、電流センサー１７からの直流電流Ｉｍ１と、外部ＥＣＵからのＲＧＥ２１（回生時のトルクを指定）およびモータ回転数ＭＲＮ２と、電圧センサー１２からの電圧Ｖｍとに基づいて、上述した方法によって駆動信号ＤＲＶ１，２を生成してゲート回路１６へ出力する。この場合、インバータ装置３０側からインバータ装置１０側へ直流電流を供給するので、駆動信号ＤＲＶ１は、所定の電圧から成り、駆動信号ＤＲＶ２は、０Ｖの電圧から成る。
【０２０６】
そうすると、インバータ３３は、モータジェネレータＭＧ１がエンジン２４０の回転力により発電した交流電圧を信号ＰＷＭＣ２１によって直流電圧に変換し、その変換した直流電圧を配線２０（＝ケーブル９４）を介してゲート回路１６へ供給する。ゲート回路１６は、駆動信号ＤＲＶ１，２に応じて、配線２０（＝ケーブル９４）を介して供給された直流電流の振動幅を所定値以下に抑制して直流電流Ｉｍ１をインバータ装置１０へ供給する。
【０２０７】
インバータ１３は、バッテリＢ１からの直流電圧とインバータ３３からの直流電圧とを受け、その受けた直流電圧を信号ＰＷＭＩ１１に応じて交流電圧に変換し、トルク指令値ＴＲ１１によって指定されたトルクを出力するようにモータジェネレータＭＧ２を駆動する。そして、モータジェネレータＭＧ２は、動力分割機構２１０およびディファレンシャルギア２２０を介して前輪１１１Ａを駆動する。
【０２０８】
このようにして、ハイブリッド自動車１１０Ａの前輪１１１ＡはモータジェネレータＭＧ２によって回転され、ハイブリッド自動車１１０Ａは発進する。そして、直流電流Ｉｍ１の振動幅は所定値以下に抑制されるので、インバータ１３，３３は、安定したインバータ出力を出力し、ハイブリッド自動車１１０Ａは、安定して発進する。これにより、ハイブリッド自動車１１０Ａの発進時における駆動システム３００の動作が終了する。
【０２０９】
次に、ハイブリッド自動車１１０Ａが軽負荷走行モードにある場合の駆動システム３００の動作について説明する。一連の動作が開始されると、制御装置５０は、トルク指令値ＴＲ１２を外部ＥＣＵから受ける。なお、トルク指令値ＴＲ１２は、ハイブリッド自動車１１０Ａの前輪１１１ＡをモータジェネレータＭＧ２のみで駆動するためのトルク指令値である。
【０２１０】
制御装置５０は、電圧センサー１２からの電圧Ｖｍと、電流センサー１８からのモータ電流ＭＣＲＴ１２（モータ電流ＭＣＲＴ１の一種）と、外部ＥＣＵからのトルク指令値ＴＲ１２とに基づいて、上述した方法によって信号ＰＷＭＩ１２を生成し、その生成した信号ＰＷＭＩ１２をインバータ１３へ出力する。
【０２１１】
そうすると、インバータ１３は、バッテリＢ１からの直流電圧を信号ＰＷＭＩ１２に応じて交流電圧に変換し、トルク指令値ＴＲ１２によって指定されたトルクを出力するようにモータジェネレータＭＧ２を駆動する。そして、モータジェネレータＭＧ２は、動力分割機構２１０およびディファレンシャルギア２２０を介して前輪１１１Ａを駆動し、ハイブリッド自動車１１０Ａは、モータジェネレータＭＧ２によって軽負荷走行を行なう。これにより、ハイブリッド自動車１１０Ａが軽負荷走行モードにある場合の駆動システム３００の動作が終了する。
【０２１２】
次に、ハイブリッド自動車１１０Ａが中速低負荷走行モードにある場合の駆動システム３００の動作について説明する。この場合の駆動システム３００の動作は、上述したハイブリッド自動車１１０Ａのエンジン２４０の始動時における駆動システム３００の動作と同じである。そして、モータジェネレータＭＧ１は、エンジン２４０を始動し、ハイブリッド自動車は、エンジン２４０の駆動力によって走行する。
【０２１３】
次に、ハイブリッド自動車１１０Ａが加速・急加速モードにある場合の駆動システム３００の動作について説明する。一連の動作が開始されると、制御装置５０は、トルク指令値ＴＲ１３と、モータ回転数ＭＲＮ２と、モータジェネレータＭＧ１を発電機として機能させるための信号ＲＧＥ２２とを外部ＥＣＵから受ける。なお、トルク指令値ＴＲ１３は、モータジェネレータＭＧ２を加速・急加速用に用いるためのトルク指令値である。
【０２１４】
制御装置５０は、電圧センサー１２からの電圧Ｖｍと、電流センサー１８からのモータ電流ＭＣＲＴ１３（モータ電流ＭＣＲＴ１の一種）と、外部ＥＣＵからのトルク指令値ＴＲ１３とに基づいて、上述した方法によって信号ＰＷＭＩ１３を生成し、その生成した信号ＰＷＭＩ１３をインバータ１３へ出力する。また、制御装置５０は、外部ＥＣＵからの信号ＲＧＥ２２に応じて信号ＰＷＭＣ２２を生成してインバータ３３へ出力する。
【０２１５】
さらに、制御装置５０は、電流センサー１７からの直流電流Ｉｍ１と、外部ＥＣＵからの信号ＲＧＥ２２（回生時のトルクを指定）およびモータ回転数ＭＲＮ２と、電圧センサー１２からの電圧Ｖｍとに基づいて、上述した方法によって駆動信号ＤＲＶ１，２を生成してゲート回路１６へ出力する。この場合、インバータ装置３０側からインバータ装置１０側へ直流電流を供給するので、駆動信号ＤＲＶ１は、所定の電圧から成り、駆動信号ＤＲＶ２は、０Ｖの電圧から成る。
【０２１６】
そうすると、インバータ３３は、モータジェネレータＭＧ１がエンジン２４０の回転力（エンジン２４０の回転数は加速前よりも高くなっている。）により発電した交流電圧を信号ＰＷＭＣ２２によって直流電圧に変換し、その変換した直流電圧を配線２０（＝ケーブル９４）を介してゲート回路１６に供給する。ゲート回路１６は、駆動信号ＤＲＶ１，２に応じて、配線２０（＝ケーブル９４）を介して供給された直流電流の振動値を所定値以下に抑制し、直流電流Ｉｍ１をインバータ装置１０へ供給する。
【０２１７】
インバータ１３は、バッテリＢ１からの直流電圧とインバータ３３からの直流電圧とを受け、その受けた直流電圧を信号ＰＷＭＩ１３に応じて交流電圧に変換し、トルク指令値ＴＲ１３によって指定されたトルクを出力するようにモータジェネレータＭＧ２を駆動する。
【０２１８】
また、加速・急加速時には、エンジン２４０の出力が上昇される。そして、エンジン２４０およびモータジェネレータＭＧ２は、動力分割機構２１０およびディファレンシャルギア２２０を介して前輪１１１Ａを駆動する。
【０２１９】
このようにして、ハイブリッド自動車１１０Ａの前輪１１１Ａはエンジン２４０およびモータジェネレータＭＧ２によって回転され、ハイブリッド自動車１１０Ａは加速・急加速する。そして、直流電流Ｉｍ１の振動幅は所定値以下に抑制されるので、インバータ１３，３３は、安定したインバータ出力を出力し、ハイブリッド自動車１１０Ａは、安定して加速・急加速する。これにより、ハイブリッド自動車１１０Ａの加速・急加速モードにおける駆動システム３００の動作が終了する。
【０２２０】
次に、ハイブリッド自動車１１０Ａが低μ路走行モードにある場合の駆動システム３００の動作について説明する。一連の動作が開始されると、制御装置５０は、信号ＲＧＥ１１を外部ＥＣＵから受ける。なお、信号ＲＧＥ１１は、モータジェネレータＭＧ２を回生モードで駆動するための信号である。
【０２２１】
制御装置５０は、外部ＥＣＵからの信号ＲＧＥ１１に応じて信号ＰＷＭＣ１１を生成してインバータ１３へ出力する。
【０２２２】
この低μ路走行モードにおいては、エンジン２４０は前輪１１１Ａを駆動しており、前輪１１１Ａの駆動力の一部がモータジェネレータＭＧ２に伝達される。
【０２２３】
そうすると、インバータ１３は、信号ＰＷＭＣ１１に応じて、モータジェネレータＭＧ２を回生モードで駆動し、前輪１１１Ａの駆動力の一部を受けてモータジェネレータＭＧ２が発電した交流電圧を直流電圧に変換してバッテリＢ１へ供給する。
【０２２４】
これにより、ハイブリッド自動車１１０Ａは、エンジン２４０の駆動力によって前輪１１１Ａを駆動し、前輪１１１Ａの駆動力の一部を受けてモータジェネレータＭＧ２が発電した電力はバッテリＢ１に蓄積される。そして、ハイブリッド自動車１１０Ａの低μ路走行時における駆動システム３００の動作が終了する。
【０２２５】
最後に、ハイブリッド自動車１１０Ａが減速・制動モードにある場合の駆動システム３００の動作について説明する。一連の動作が開始されると、制御装置５０は、外部ＥＣＵから信号ＲＧＥ１２を受ける。そして、制御装置５０は、信号ＲＧＥ１２に応じて、信号ＰＷＭＣ１２を生成してインバータ１３へ出力し、モータジェネレータＭＧ２を回生モードで駆動する。これにより、ハイブリッド自動車１１０Ａは、回生ブレーキおよび／または機械ブレーキによって減速・制動を行なう。そして、ハイブリッド自動車１１０Ａの減速・制動時における駆動システム３００の動作が終了する。
【０２２６】
上述したハイブリッド自動車１１０Ａの各状態において、直流電流Ｉｍ１が最大電流Ｉｍａｘ１を超えたとき、制御装置５０は、インバータ装置３０側でショートが発生したものとして０Ｖの電圧から成る駆動信号ＤＲＶ１，２を生成してゲート回路１６へ出力する。これにより、ＮＰＮトランジスタＱ９，Ｑ１０はオフされ、インバータ装置１０側からインバータ装置３０側への直流電流Ｉｍ１の供給が遮断される。
【０２２７】
なお、上記においては、モータ駆動装置１００を駆動システム３００に用いた場合について説明したが、モータ駆動装置１００に代えてモータ駆動装置１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃのいずれかを用いてもよい。そして、モータ駆動装置１００Ｂ，１００Ｃを用いた場合、上述した動作に昇圧コンバータ３に関連した動作が追加される。
【０２２８】
上述したように、インバータ装置１０および３０は、それぞれ筐体８０，８１に収納されてハイブリッド自動車１１０，１１０Ａに搭載される。そして、直流電流は、リアクトル１４，１５およびゲート回路１６によって振動幅が所定値以下に抑制されるので、インバータ装置３０を配線２０（＝ケーブル９２，９４）によってインバータ装置１０と接続しても配線２０（＝ケーブル９２，９４）に発生する共振電流を所定値以下に抑制できる。その結果、インバータ装置１０，３０は、安定したインバータ出力を出力できる。
【０２２９】
また、配線２０（＝９２，９４）を介して接続されたインバータ装置３０においてショートが発生した場合、インバータ装置３０への電流供給を遮断できる。
【０２３０】
さらに、インバータ装置１０および３０は、異なる筐体に収納されるので、インバータ１３または３３が配置される部分を小型化できる。
【０２３１】
さらに、インバータ装置１０，３０は、それぞれ、１つ以上のモータを駆動するので、多彩なモータ駆動装置を提供できる。
【０２３２】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１によるモータ駆動装置の概略ブロック図である。
【図２】図１に示す制御装置の機能ブロック図である。
【図３】図２に示すインバータ制御手段の機能ブロック図である。
【図４】図２に示す電流制御手段の機能ブロック図である。
【図５】この発明の実施の形態２によるモータ駆動装置の概略ブロック図である。
【図６】図５に示す制御装置の機能ブロック図である。
【図７】図６に示す電流制御手段の機能ブロック図である。
【図８】この発明の実施の形態３によるモータ駆動装置の概略ブロック図である。
【図９】図８に示す制御装置の機能ブロック図である。
【図１０】図９に示すコンバータ制御手段の機能ブロック図である。
【図１１】この発明の実施の形態４によるモータ駆動装置の概略ブロック図である。
【図１２】図１１に示す制御装置の機能ブロック図である。
【図１３】図１に示すモータ駆動装置を搭載したハイブリッド自動車の断面図である。
【図１４】図１に示すモータ駆動装置を搭載したハイブリッド自動車の駆動システムを示す概略ブロック図である。
【図１５】図１４に示す動力分割機構の模式図である。
【図１６】図１に示すモータ駆動装置を搭載したハイブリッド自動車の他の断面図である。
【図１７】図１に示すモータ駆動装置を搭載したハイブリッド自動車の他の駆動システムを示す概略ブロック図である。
【図１８】従来のモータ駆動装置の概略ブロック図である。
【符号の説明】
１，１２，３２０ 電圧センサー、２，１１，３１，Ｃ１，Ｃ２ コンデンサ、３ 昇圧コンバータ、１０，３０ インバータ装置、１３，１３Ａ，１３Ｂ，３３，３３０ インバータ、１４，１５，３１１，Ｌ１ リアクトル、１６ ゲート回路、１７，１８，３４ 電流センサー、２０ 配線、２１ Ｕ相アーム、２２ Ｖ相アーム、２３ Ｗ相アーム、４１ モータ制御用相電圧演算部、４２インバータ用ＰＷＭ信号変換部、４３ 回生信号生成回路、５０，５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃ 制御装置、５１，５１Ａ 要求パワー演算部、５２，５２Ａ 要求電流演算部、５３ 制御部、５４ 電流保護部、６０，７０ モータ、６１ 電圧指令演算部、６２ コンバータ用デューティー比演算部、６３ コンバータ用ＰＷＭ信号変換部、８０，８１ 筐体、１００，１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ，４００ モータ駆動装置、９０〜９４ ケーブル、１１０，１１０Ａ ハイブリッド自動車、１１１，１１１Ａ 前輪、１１２，１１２Ａ 後輪、２００，３００ 駆動システム、２１０ 動力分割機構、２１１ リングギア、２１２ キャリアギア、２１３ サンギア、２２０，２３０ ディファレンシャルギア、２５１，２５２，２５４ シャフト、２５３ プラネタリキャリア、２４０ エンジン、３１０ 双方向コンバータ、５０１，５０２ インバータ制御手段、５０３，５０３Ａ 電流制御手段、５０４ コンバータ制御手段、Ｑ１〜Ｑ１０，３１２，３１３ ＮＰＮトランジスタ、Ｄ１〜Ｄ８，３１４，３１５ ダイオード、Ｂ，Ｂ１，Ｂ２ バッテリ、ＳＲ１，ＳＲ２ システムリレー、Ｍ１ 交流モータ、ＭＧ１，ＭＧ２，ＭＧ３ モータジェネレータ。
【発明の属する技術分野】
この発明は、複数のモータを駆動するモータ駆動装置に関し、特に、複数のモータを駆動する複数のインバータ間に流れる共振電流を抑制可能なモータ駆動装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
最近、環境に配慮した自動車としてハイブリッド自動車（Ｈｙｂｒｉｄ Ｖｅｈｉｃｌｅ）が大きな注目を集めている。そして、ハイブリッド自動車は、一部、実用化されている。
【０００３】
このハイブリッド自動車は、従来のエンジンに加え、直流電源とインバータとインバータによって駆動されるモータとを動力源とする自動車である。つまり、エンジンを駆動することにより動力源を得るとともに、直流電源からの直流電圧をインバータによって交流電圧に変換し、その変換した交流電圧によりモータを回転することによって動力源を得るものである。
【０００４】
このようなハイブリッド自動車においては、直流電源からの直流電圧を昇圧コンバータによって昇圧し、その昇圧した直流電圧がモータを駆動するインバータに供給されることも検討されている（特開平８−２１４５９２号公報）。
【０００５】
すなわち、ハイブリッド自動車は、図１８に示すモータ駆動装置を搭載している。図１８を参照して、モータ駆動装置４００は、バッテリＢと、システムリレーＳＲ１，ＳＲ２と、コンデンサＣ１，Ｃ２と、双方向コンバータ３１０と、電圧センサー３２０と、インバータ３３０とを備える。
【０００６】
バッテリＢは、直流電圧を出力する。システムリレーＳＲ１，ＳＲ２は、制御装置（図示せず）によってオンされると、バッテリＢからの直流電圧をコンデンサＣ１に供給する。コンデンサＣ１は、バッテリＢからシステムリレーＳＲ１，ＳＲ２を介して供給された直流電圧を平滑化し、その平滑化した直流電圧を双方向コンバータ３１０へ供給する。
【０００７】
双方向コンバータ３１０は、リアクトル３１１と、ＮＰＮトランジスタ３１２，３１３と、ダイオード３１４，３１５とを含む。リアクトル３１１の一方端はバッテリＢの電源ラインに接続され、他方端はＮＰＮトランジスタ３１２とＮＰＮトランジスタ３１３との中間点、すなわち、ＮＰＮトランジスタ３１２のエミッタとＮＰＮトランジスタ３１３のコレクタとの間に接続される。ＮＰＮトランジスタ３１２，３１３は、電源ラインとアースラインとの間に直列に接続される。そして、ＮＰＮトランジスタ３１２のコレクタは電源ラインに接続され、ＮＰＮトランジスタ３１３のエミッタはアースラインに接続される。また、各ＮＰＮトランジスタ３１２，３１３のコレクタ−エミッタ間には、エミッタ側からコレクタ側へ電流を流すダイオード３１４，３１５がそれぞれ配置されている。
【０００８】
双方向コンバータ３１０は、制御装置（図示せず）によってＮＰＮトランジスタ３１２，３１３がオン／オフされ、コンデンサＣ１から供給された直流電圧を昇圧して出力電圧をコンデンサＣ２に供給する。また、双方向コンバータ３１０は、モータ駆動装置４００が搭載されたハイブリッド自動車の回生制動時、交流モータＭ１によって発電され、インバータ３３０によって変換された直流電圧を降圧してバッテリＢへ供給する。
【０００９】
コンデンサＣ２は、双方向コンバータ３１０から供給された直流電圧を平滑化し、その平滑化した直流電圧をインバータ３３０へ供給する。電圧センサー３２０は、コンデンサＣ２の両側の電圧、すなわち、双方向コンバータ３１０の出力電圧Ｖｍを検出する。
【００１０】
インバータ３３０は、コンデンサＣ２から直流電圧が供給されると制御装置（図示せず）からの制御に基づいて直流電圧を交流電圧に変換して交流モータＭ１を駆動する。これにより、交流モータＭ１は、トルク指令値によって指定されたトルクを発生するように駆動される。
【００１１】
また、モータ駆動装置４００が搭載されたハイブリッド自動車の回生制動時、インバータ３３０は、交流モータＭ１が発電した交流電圧を制御装置からの制御に基づいて直流電圧に変換し、その変換した直流電圧をコンデンサＣ２を介して双方向コンバータ３１０へ供給する。
【００１２】
このように、モータ駆動装置４００においては、交流モータＭ１の駆動時、バッテリＢからの直流電圧は、昇圧されてインバータ３３０に供給され、交流モータＭ１の回生時、交流モータＭ１によって発電され、かつ、インバータ３３０によって変換された直流電圧は、降圧されてバッテリＢに供給される。
【００１３】
【特許文献１】
特開平８−２１４５９２号公報
【００１４】
【特許文献２】
特開平３−１８３３６３号公報
【００１５】
【特許文献３】
特開昭６０−２０２４号公報
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来のモータ駆動装置を基礎にして複数のモータと複数のインバータとを追加し、モータとインバータとを１つのセットとして複数のセットを相互に離れた位置に配置しようとした場合、各インバータ内に含まれるコンデンサの容量成分と、コンデンサ間を結ぶ配線のインダクタンス成分とにより共振電流が発生するという問題がある。
【００１７】
また、追加したインバータ側がショートした場合、モータ駆動装置の動作を継続することが困難になるという問題がある。
【００１８】
そこで、この発明は、かかる問題を解決するためになされたものであり、その目的は、複数のインバータ装置間における共振電流を抑制するモータ駆動装置を提供することである。
【００１９】
また、この発明の別の目的は、複数のインバータ装置のうち、１つのインバータ装置がショートした場合にも、その回避手段を備えたモータ駆動装置を提供することである。
【００２０】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
この発明によれば、モータ駆動装置は、第１および第２のインバータ装置と、配線と、定電流回路と、制御装置とを備える。第１のインバータ装置は、電源に接続され、第１のコンデンサを含む。第２のインバータ装置は、第２のコンデンサを含み、第１のインバータ装置を介して直流電流を受ける。配線は、第１のインバータ装置を第２のインバータ装置に接続する。定電流回路は、第１のインバータ装置と第２のインバータ装置との間に設けられ、振動幅が所定値以下である配線電流を配線に流す。制御装置は、配線電流が第２のインバータ装置の要求電流に一致するように定電流回路を制御する。
【００２１】
好ましくは、制御装置は、電流センサーと、制御回路とを含む。電流センサーは、第１のインバータ装置と第２のインバータ装置との間に設けられ、配線に流れる電流を検出する。制御回路は、電流センサーによって検出された電流に基づいて、配線電流を要求電流に一致させるように定電流回路を制御する。
【００２２】
好ましくは、制御回路は、電流センサーによって検出された電流が要求電流よりも大きいとき、配線電流を減少するように定電流回路を制御し、電流センサーによって検出された電流が要求電流よりも小さいとき、配線電流を増加するように定電流回路を制御する。
【００２３】
また、この発明によれば、モータ駆動装置は、第１および第２のインバータ装置と、配線と、定電流回路と、制御装置とを備える。第１のインバータ装置は、電源に接続され、第１のコンデンサを含む。第２のインバータ装置は、第２のコンデンサを含み、第１のインバータ装置を介して直流電流を受ける。配線は、第１のインバータ装置を第２のインバータ装置に接続する。定電流回路は、第１のコンデンサと第２のコンデンサとの間に設けられ、振動幅が所定値以下である全体電流を第１および第２のインバータ装置に供給する。制御装置は、全体電流が第１のインバータ装置の要求電流と第２のインバータ装置の要求電流との和である目標電流に一致するように定電流回路を制御する。
【００２４】
好ましくは、制御装置は、電流センサーと、制御回路とを含む。電流センサーは、第１のコンデンサと第２のコンデンサとの間に設けられ、電源と第１のインバータ装置との間に流れる電流を検出する。制御回路は、電流センサーによって検出された電流に基づいて、全体電流を目標電流に一致させるように定電流回路を制御する。
【００２５】
好ましくは、制御回路は、電流センサーによって検出された電流が目標電流よりも大きいとき、全体電流を減少するように定電流回路を制御し、電流センサーによって検出された電流が目標電流よりも小さいとき、全体電流を増加するように定電流回路を制御する。
【００２６】
好ましくは、定電流回路は、配線中に接続された半導体素子を含む。そして、制御装置は、電流センサーによって検出された電流がしきい値を超えたとき半導体素子を開放状態にする。
【００２７】
好ましくは、第１および第２のインバータ装置は、異なる筐体に収納される。好ましくは、第１のインバータ装置は、第１のコンデンサと、少なくとも１つのインバータとを含む。少なくとも１つのインバータは、第１のコンデンサにより平滑化された直流電流を交流電圧に変換して少なくとも１つのモータを駆動する。第２のインバータ装置は、第２のコンデンサと、少なくとも１つのインバータとを含む。少なくとも１つのインバータは、第２のコンデンサにより平滑化された直流電流を交流電圧に変換して少なくとも１つのモータを駆動する。
【００２８】
この発明によるモータ駆動装置においては、定電流回路は、第１および第２のインバータ装置の全体電流、または第１のインバータ装置と第２のインバータ装置との間に流れる直流電流の振動幅を所定以下に抑制する。
【００２９】
したがって、この発明によれば、第１のインバータ装置と第２のインバータ装置とを接続する配線に発生する共振電流を抑制できる。その結果、第１および第２のインバータ装置は、安定した出力を出力できる。
【００３０】
また、この発明によるモータ駆動装置においては、配線を介して接続された第２のインバータ装置においてショートが発生した場合、第２のインバータ装置への電流供給を遮断できる。
【００３１】
さらに、第１および第２のインバータ装置は、異なる筐体に収納されるので、第１および第２のインバータ装置の各々を小型化できる。
【００３２】
さらに、第１および第２のインバータ装置は、それぞれ、１つ以上のモータを駆動するので、多彩なモータ駆動装置を提供できる。
【００３３】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。
【００３４】
［実施の形態１］
図１を参照して、この発明の実施の形態１によるモータ駆動装置１００は、バッテリＢ１と、インバータ装置１０，３０と、電圧センサー１２と、リアクトル１４，１５と、ゲート回路１６と、電流センサー１７，１８，３４と、配線２０と、制御装置５０とを備える。
【００３５】
モータ６０，７０は、ハイブリッド自動車の駆動輪を駆動するためのトルクを発生するための駆動モータである。また、モータ６０，７０は、エンジンにて駆動される発電機の機能を持つように、そして、エンジンに対して電動機として動作し、たとえば、エンジン始動を行ない得るようなモータである。
【００３６】
インバータ装置１０は、コンデンサ１１と、インバータ１３とを含む。
インバータ１３は、Ｕ相アーム２１と、Ｖ相アーム２２と、Ｗ相アーム２３とから成る。Ｕ相アーム２１、Ｖ相アーム２２、およびＷ相アーム２３は、電源ラインとアースラインとの間に並列に設けられる。
【００３７】
Ｕ相アーム２１は、直列接続されたＮＰＮトランジスタＱ３，Ｑ４から成り、Ｖ相アーム２２は、直列接続されたＮＰＮトランジスタＱ５，Ｑ６から成り、Ｗ相アーム２３は、直列接続されたＮＰＮトランジスタＱ７，Ｑ８から成る。また、各ＮＰＮトランジスタＱ３〜Ｑ８のコレクタ−エミッタ間には、エミッタ側からコレクタ側へ電流を流すダイオードＤ３〜Ｄ８がそれぞれ接続されている。
【００３８】
各相アームの中間点は、モータ６０の各相コイルの各相端に接続されている。すなわち、モータ６０は、３相の永久磁石モータであり、Ｕ，Ｖ，Ｗ相の３つのコイルの一端が中点に共通接続されて構成され、Ｕ相コイルの他端がＮＰＮトランジスタＱ３，Ｑ４の中間点に、Ｖ相コイルの他端がＮＰＮトランジスタＱ５，Ｑ６の中間点に、Ｗ相コイルの他端がＮＰＮトランジスタＱ７，Ｑ８の中間点にそれぞれ接続されている。
【００３９】
インバータ装置３０は、コンデンサ３１と、インバータ３３とを含む。
インバータ３３は、インバータ１３と同じ構成からなる。そして、インバータ３３の各相アームの中間点は、モータ７０の各相コイルの各相端に接続されている。すなわち、モータ７０も、モータ６０と同じように、３相の永久磁石モータであり、Ｕ，Ｖ，Ｗ相の３つのコイルの一端が中点に共通接続されて構成され、Ｕ相コイルの他端がインバータ３３のＮＰＮトランジスタＱ３，Ｑ４の中間点に、Ｖ相コイルの他端がインバータ３３のＮＰＮトランジスタＱ５，Ｑ６の中間点に、Ｗ相コイルの他端がインバータ３３のＮＰＮトランジスタＱ７，Ｑ８の中間点にそれぞれ接続されている。
【００４０】
バッテリＢ１は、ニッケル水素またはリチウムイオン等の二次電池から成る。
コンデンサ１１は、バッテリＢ１から供給された直流電圧を平滑化し、その平滑化した直流電圧をインバータ１３および配線２０へ供給する。電圧センサー１２は、コンデンサ１１の両端の電圧Ｖｍを検出し、その検出した電圧Ｖｍを制御装置５０へ出力する。
【００４１】
インバータ１３は、コンデンサ１１から直流電圧が供給されると制御装置５０からの信号ＰＷＭＩ１に基づいて直流電圧を交流電圧に変換してモータ６０を駆動する。これにより、モータ６０は、トルク指令値ＴＲ１によって指定されたトルクを発生するように駆動される。また、インバータ１３は、モータ駆動装置１００が搭載されたハイブリッド自動車の回生制動時、モータ６０が発電した交流電圧を制御装置５０からの信号ＰＷＭＣ１に基づいて直流電圧に変換し、その変換した直流電圧をコンデンサ１１を介してバッテリＢ１へ供給する。
【００４２】
なお、ここで言う回生制動とは、ハイブリッド自動車を運転するドライバーによるフットブレーキ操作があった場合の回生発電を伴う制動や、フットブレーキを操作しないものの、走行中にアクセルペダルをオフすることで回生発電をさせながら車両を減速（または加速の中止）させることを含む。
【００４３】
リアクトル１４は、インバータ装置１０から供給された直流電流を平滑化してゲート回路１６へ供給する。リアクトル１５は、配線２０を介してインバータ装置３０から供給された直流電流を平滑化してゲート回路１６へ供給する。
【００４４】
ゲート回路１６は、リアクトル１４とリアクトル１５との間に接続される。そして、ゲート回路１６は、ＮＰＮトランジスタＱ９，Ｑ１０から成る。ＮＰＮトランジスタＱ９は、エミッタがＮＰＮトランジスタＱ１０のコレクタに接続され、コレクタがＮＰＮトランジスタＱ１０のエミッタに接続される。
【００４５】
ＮＰＮトランジスタＱ９は、制御装置５０からの駆動信号ＤＲＶ１をベースに受け、駆動信号ＤＲＶ１の電圧レベルに応じた直流電流をリアクトル１５からリアクトル１４へ流す。また、ＮＰＮトランジスタＱ１０は、制御装置５０からの駆動信号ＤＲＶ２をベースに受け、駆動信号ＤＲＶ２の電圧レベルに応じた直流電流をリアクトル１４からリアクトル１５へ流す。なお、駆動信号ＤＲＶ１，２が０Ｖの電圧から成るとき、ＮＰＮトランジスタＱ９，Ｑ１０は、オフされ、開放状態となる。
【００４６】
このように、ゲート回路１６は、制御装置５０からの駆動信号ＤＲＶ１，２の電圧レベルに応じた直流電流をリアクトル１４とリアクトル１５との間で流す。
【００４７】
電流センサー１７は、インバータ装置１０とインバータ装置３０との間に流れる直流電流、すなわち、配線２０に流れる直流電流Ｉｍ１を検出し、その検出した直流電流Ｉｍ１を制御装置５０へ出力する。
【００４８】
電流センサー１８は、モータ６０に流れるモータ電流ＭＣＲＴ１を検出し、その検出したモータ電流ＭＣＲＴ１を制御装置５０へ出力する。
【００４９】
配線２０は、インバータ装置１０をインバータ装置３０に接続する。コンデンサ３１は、配線２０を介してインバータ装置１０から受けた直流電流を平滑化し、その平滑化した直流電流をインバータ３３に供給する。
【００５０】
インバータ３３は、コンデンサ３１から直流電圧が供給されると制御装置５０からの信号ＰＷＭＩ２に基づいて直流電圧を交流電圧に変換してモータ７０を駆動する。これにより、モータ７０は、トルク指令値ＴＲ２によって指定されたトルクを発生するように駆動される。また、インバータ３３は、モータ駆動装置１００が搭載されたハイブリッド自動車の回生制動時、モータ７０が発電した交流電圧を制御装置５０からの信号ＰＷＭＣ２に基づいて直流電圧に変換し、その変換した直流電圧をコンデンサ３１および配線２０を介してインバータ装置１０へ供給する。
【００５１】
電流センサー３４は、モータ７０に流れるモータ電流ＭＣＲＴ２を検出し、その検出したモータ電流ＭＣＲＴ２を制御装置５０へ出力する。
【００５２】
制御装置５０は、外部に設けられたＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）からトルク指令値ＴＲ１，ＴＲ２、モータ回転数ＭＲＮ２および信号ＲＧＥを受け、電圧センサー１２から電圧Ｖｍを受け、電流センサー１７から直流電流Ｉｍ１を受け、電流センサー１８からモータ電流ＭＣＲＴ１を受け、電流センサー３４からモータ電流ＭＣＲＴ２を受ける。そして、制御装置５０は、電圧Ｖｍ、モータ電流ＭＣＲＴ１およびトルク指令値ＴＲ１に基づいて、後述する方法によりインバータ１３がモータ６０を駆動するときにインバータ１３のＮＰＮトランジスタＱ３〜Ｑ８をスイッチング制御するための信号ＰＷＭＩ１を生成し、その生成した信号ＰＷＭＩ１をインバータ１３へ出力する。
【００５３】
また、制御装置５０は、電圧Ｖｍ、モータ電流ＭＣＲＴ２およびトルク指令値ＴＲ２に基づいて、後述する方法によりインバータ３３がモータ７０を駆動するときにインバータ３３のＮＰＮトランジスタＱ３〜Ｑ８をスイッチング制御するための信号ＰＷＭＩ２を生成し、その生成した信号ＰＷＭＩ２をインバータ３３へ出力する。
【００５４】
さらに、制御装置５０は、モータ駆動装置１００が搭載されたハイブリッド自動車の回生制動時、ハイブリッド自動車が回生制動モードに入ったことを示す信号ＲＧＥを外部ＥＣＵから受けると、モータ６０または７０で発電された交流電圧を直流電圧に変換するための信号ＰＷＭＣ１，２を生成し、その生成した信号ＰＷＭＣ１をインバータ１３へ出力し、生成した信号ＰＷＭＣ２をインバータ３３へ出力する。この場合、インバータ１３，３３のＮＰＮトランジスタＱ３〜Ｑ８は信号ＰＷＭＣ１，２によってスイッチング制御される。これにより、インバータ１３は、モータ６０で発電された交流電圧を直流電圧に変換してバッテリＢ１へ供給し、インバータ３３は、モータ７０で発電された交流電圧を直流電圧に変換してインバータ装置１０へ供給する。
【００５５】
さらに、制御装置５０は、トルク指令値ＴＲ２、モータ回転数ＭＲＮ２および電圧Ｖｍに基づいて、モータ７０の要求電流Ｉｃｏｍ１を演算する。そして、制御装置５０は、電流センサー１７からの直流電流Ｉｍ１を要求電流Ｉｃｏｍ１に一致させるための駆動信号ＤＲＶ１，２を生成し、その生成した駆動信号ＤＲＶ１，２をゲート回路１６へ出力する。
【００５６】
なお、インバータ装置１０、電圧センサー１２、リアクトル１４，１５、ゲート回路１６および電流センサー１７は、筐体８０に収納される。また、インバータ装置３０は、筐体８１に収納される。
【００５７】
図２は、図１に示す制御装置５０の機能ブロック図である。図２を参照して、制御装置５０は、インバータ制御手段５０１，５０２と、電流制御手段５０３とを含む。
【００５８】
インバータ制御手段５０１は、トルク指令値ＴＲ１、モータ電流ＭＣＲＴ１および電圧Ｖｍに基づいて、モータ６０の駆動時、後述する方法によりインバータ１３のＮＰＮトランジスタＱ３〜Ｑ８をオン／オフするための信号ＰＷＭＩ１を生成し、その生成した信号ＰＷＭＩ１をインバータ１３へ出力する。また、インバータ制御手段５０１は、外部ＥＣＵからの信号ＲＧＥに応じて信号ＰＷＭＣ１を生成してインバータ１３へ出力する。
【００５９】
インバータ制御手段５０２は、トルク指令値ＴＲ２、モータ電流ＭＣＲＴ２および電圧Ｖｍに基づいて、モータ７０の駆動時、後述する方法によりインバータ３３のＮＰＮトランジスタＱ３〜Ｑ８をオン／オフするための信号ＰＷＭＩ２を生成し、その生成した信号ＰＷＭＩ２をインバータ３３へ出力する。また、インバータ制御手段５０２は、外部ＥＣＵからの信号ＲＧＥに応じて信号ＰＷＭＣ２を生成してインバータ３３へ出力する。
【００６０】
電流制御手段５０３は、トルク指令値ＴＲ２、モータ回転数ＭＲＮ２および電圧Ｖｍに基づいて、モータ７０の要求電流Ｉｃｏｍ１を演算する。そして、電流制御手段５０３は、電流センサー１７からの直流電流Ｉｍ１を要求電流Ｉｃｏｍ１と比較し、直流電流Ｉｍ１が要求電流Ｉｃｏｍ１に一致するようにＮＰＮトランジスタＱ９，Ｑ１０を駆動するための駆動信号ＤＲＶ１，２を生成してゲート回路１６へ出力する。
【００６１】
図３は、図２に示すインバータ制御手段５０１の機能ブロック図である。図３を参照して、インバータ制御手段５０１は、モータ制御用相電圧演算部４１と、インバータ用ＰＷＭ信号変換部４２と、回生信号生成回路４３とを含む。
【００６２】
モータ制御用相電圧演算部４１は、コンデンサ１１の両端の電圧Ｖｍを電圧センサー１２から受け、モータ６０の各相に流れるモータ電流ＭＣＲＴ１を電流センサー１８から受け、トルク指令値ＴＲ１を外部ＥＣＵから受ける。そして、モータ制御用相電圧演算部４１は、トルク指令値ＴＲ１、モータ電流ＭＣＲＴ１および電圧Ｖｍに基づいて、モータ６０の各相のコイルに印加する電圧を計算し、その計算した結果をインバータ用ＰＷＭ信号変換部４２へ供給する。
【００６３】
インバータ用ＰＷＭ信号変換部４２は、モータ制御用相電圧演算部４１から受けた計算結果に基づいて、実際にインバータ１３の各ＮＰＮトランジスタＱ３〜Ｑ８をオン／オフする信号ＰＷＭＩ１を生成し、その生成した信号ＰＷＭＩ１をインバータ１３の各ＮＰＮトランジスタＱ３〜Ｑ８へ出力する。
【００６４】
これにより、インバータ１３の各ＮＰＮトランジスタＱ３〜Ｑ８は、スイッチング制御され、モータ６０が指令されたトルクを出力するように、モータ６０の各相に流す電流を制御する。このようにして、モータ駆動電流が制御され、トルク指令値ＴＲ１に応じたモータトルクが出力される。
【００６５】
回生信号生成回路４３は、外部ＥＣＵからの信号ＲＧＥに応じて信号ＰＷＭＣ１を生成してインバータ１３へ出力する。
【００６６】
インバータ制御手段５０２は、インバータ制御装置５０１と同じ構成から成り、トルク指令値ＴＲ１およびモータ回転数ＭＲＮ１に代えてトルク指令値ＴＲ２およびモータ回転数ＭＲＮ２を用い、上述した方法により信号ＰＷＭＩ２を生成してインバータ３３へ出力する。また、インバータ制御手段５０２は、外部ＥＣＵからの信号ＲＧＥに応じて、上述した方法により信号ＰＷＭＣ２を生成してインバータ３３へ出力する。
【００６７】
図４は、図２に示す電流制御手段５０３の機能ブロック図である。図４を参照して、電流制御手段５０３は、要求パワー演算部５１と、要求電流演算部５２と、制御部５３と、電流保護部５４とを含む。要求パワー演算部５１は、外部ＥＣＵからトルク指令値ＴＲ２およびモータ回転数ＭＲＮ２を受ける。そして、要求パワー演算部５１は、モータ回転数ＭＲＮ２に基づいてモータ７０の回転速度ω２を演算し、その演算した回転速度ω２とトルク指令値ＴＲ２とを乗算することによりモータ７０の要求パワーＰｃｏｍ１を演算する。
【００６８】
要求電流演算部５２は、電圧センサー１１から電圧Ｖｍを受け、要求パワー演算部５１から要求パワーＰｃｏｍ１を受ける。そして、要求電流演算部５２は、要求パワーＰｃｏｍ１を電圧Ｖｍによって除算することによりモータ７０の要求電流Ｉｃｏｍ１を演算する。
【００６９】
制御部５３は、電流センサー１７から直流電流Ｉｍ１を受け、要求電流演算部５２から要求電流Ｉｃｏｍ１を受け、電流保護部５４からゲート回路１６のＮＰＮトランジスタＱ９，Ｑ１０が流すことができる最大電流Ｉｍａｘ１を受ける。そして、制御部５３は、直流電流Ｉｍ１を要求電流Ｉｃｏｍ１と比較し、直流電流Ｉｍ１が要求電流Ｉｃｏｍ１に一致するようにＮＰＮトランジスタＱ９，Ｑ１０を駆動するための駆動信号ＤＲＶ１，２を生成する。
【００７０】
より具体的には、制御部５３は、直流電流Ｉｍ１が正（Ｉｍ１＞０）であり、かつ、直流電流Ｉｍ１が要求電流Ｉｃｏｍ１よりも小さいとき、０Ｖの電圧から成る駆動信号ＤＲＶ１と、電圧Ｖ１から成る駆動信号ＤＲＶ２とを生成し、その生成した駆動信号ＤＲＶ１，２をそれぞれゲート回路１６のＮＰＮトランジスタＱ９，Ｑ１０へ出力する。
【００７１】
なお、インバータ装置１０からインバータ装置３０へ流れる直流電流Ｉｍ１を「正」、その逆を「負」とする。
【００７２】
したがって、直流電流Ｉｍ１が正であり、かつ、直流電流Ｉｍ１が要求電流Ｉｃｏｍ１よりも小さいとき、ＮＰＮトランジスタＱ１０を介して直流電流をインバータ装置１０からインバータ装置３０へ流すために、０Ｖの電圧から成る駆動信号ＤＲＶ１と、電圧Ｖ１から成る駆動信号ＤＲＶ２とを生成してゲート回路１６へ出力することにしたものである。
【００７３】
また、制御部５３は、直流電流Ｉｍ１が正（Ｉｍ１＞０）であり、かつ、直流電流Ｉｍ１が要求電流Ｉｃｏｍ１よりも大きいとき、さらに、直流電流Ｉｍ１を最大電流Ｉｍａｘ１と比較する。そして、制御部５３は、直流電流Ｉｍ１が最大電流Ｉｍａｘ１よりも小さいとき、０Ｖの電圧から成る駆動信号ＤＲＶ１と、電圧Ｖ２（＜Ｖ１）から成る駆動信号ＤＲＶ２とを生成し、その生成した駆動信号ＤＲＶ１，２をそれぞれゲート回路１６のＮＰＮトランジスタＱ９，Ｑ１０へ出力する。一方、直流電流Ｉｍ１が最大電流Ｉｍａｘ１以上であるとき、０Ｖの電圧から成る駆動信号ＤＲＶ１およびＤＲＶ２を生成し、その生成した駆動信号ＤＲＶ１，２をそれぞれＮＰＮトランジスタＱ９，Ｑ１０へ出力する。
【００７４】
直流電流Ｉｍ１が要求電流Ｉｃｏｍ１よりも大きいときは、ＮＰＮトランジスタＱ１０を保護するために直流電流Ｉｍ１を最大電流Ｉｍａｘ１と比較し、直流電流Ｉｍ１が最大電流Ｉｍａｘ１よりも小さいときに、ＮＰＮトランジスタＱ１０を駆動するための駆動信号ＤＲＶ２を生成することにしたものである。そして、直流電流Ｉｍ１が最大電流Ｉｍａｘ１以上であるとき、ＮＰＮトランジスタＱ１０を保護するためにＮＰＮトランジスタＱ１０を停止することにしたものである。
【００７５】
また、直流電流Ｉｍ１が要求電流Ｉｃｏｍ１よりも大きいので、インバータ装置１０からインバータ装置３０へ流れる電流を減少させるために、電圧Ｖ１よりも低い電圧Ｖ２から成る駆動信号ＤＲＶ２を生成してゲート回路１６へ出力することにしたものである。
【００７６】
さらに、制御部５３は、直流電流Ｉｍ１が負（Ｉｍ１＜０）であり、かつ、直流電流Ｉｍ１が要求電流Ｉｃｏｍ１よりも大きいとき（直流電流Ｉｍ１の絶対値は、要求電流Ｉｃｏｍ１の絶対値よりも小さい）、電圧Ｖ３から成る駆動信号ＤＲＶ１と、０Ｖの電圧から成る駆動信号ＤＲＶ２とを生成し、その生成した駆動信号ＤＲＶ１，２をそれぞれゲート回路１６のＮＰＮトランジスタＱ９，Ｑ１０へ出力する。
【００７７】
直流電流Ｉｍ１が負であるとき、直流電流Ｉｍ１は、インバータ装置３０からインバータ装置１０へ流れるので、ＮＰＮトランジスタＱ９を電圧Ｖ３によりオンし、ＮＰＮトランジスタＱ１０を停止することにしたものである。そして、直流電流Ｉｍ１が要求電流Ｉｃｏｍ１よりも大きいので、電圧Ｖ３によりＮＰＮトランジスタＱ９を流れる直流電流を増加させることにしたものである。
【００７８】
さらに、制御部５３は、直流電流Ｉｍ１が負（Ｉｍ１＜０）であり、かつ、直流電流Ｉｍ１が要求電流Ｉｃｏｍ１よりも小さいとき（直流電流Ｉｍ１の絶対値は、要求電流Ｉｃｏｍ１の絶対値よりも大きい）、さらに、直流電流Ｉｍ１を最大電流Ｉｍａｘ１と比較する。そして、制御部５３は、直流電流Ｉｍ１が最大電流Ｉｍａｘ１よりも大きいとき（直流電流Ｉｍ１の絶対値は、最大電流Ｉｍａｘ１の絶対値よりも小さい）、電圧Ｖ４（＜Ｖ３）から成る駆動信号ＤＲＶ１と、０Ｖの電圧から成る駆動信号ＤＲＶ２とを生成し、その生成した駆動信号ＤＲＶ１，２をそれぞれゲート回路１６のＮＰＮトランジスタＱ９，Ｑ１０へ出力する。一方、直流電流Ｉｍ１が最大電流Ｉｍａｘ１以下であるとき（直流電流Ｉｍ１の絶対値は、最大電流Ｉｍａｘ１の絶対値よりも大きい）、０Ｖの電圧から成る駆動信号ＤＲＶ１およびＤＲＶ２を生成し、その生成した駆動信号ＤＲＶ１，２をそれぞれＮＰＮトランジスタＱ９，Ｑ１０へ出力する。
【００７９】
直流電流Ｉｍ１が要求電流Ｉｃｏｍ１よりも小さいときは、ＮＰＮトランジスタＱ９を保護するために直流電流Ｉｍ１を最大電流Ｉｍａｘ１と比較し、直流電流Ｉｍ１が最大電流Ｉｍａｘ１よりも大きいときに、ＮＰＮトランジスタＱ９を駆動するための駆動信号ＤＲＶ１を生成することにしたものである。そして、直流電流Ｉｍ１が最大電流Ｉｍａｘ１以下であるとき、ＮＰＮトランジスタＱ９を保護するためにＮＰＮトランジスタＱ９を停止することにしたものである。
【００８０】
また、直流電流Ｉｍ１が要求電流Ｉｃｏｍ１よりも小さいので、インバータ装置３０からインバータ装置１０へ流れる電流を減少させるために、電圧Ｖ３よりも低い電圧Ｖ４から成る駆動信号ＤＲＶ１を生成してゲート回路１６へ出力することにしたものである。
【００８１】
このように、直流電流Ｉｍ１は、インバータ装置１０とインバータ装置３０との間でＮＰＮトランジスタＱ９またはＮＰＮトランジスタＱ１０を介して流れ、かつ、ＮＰＮトランジスタＱ９またはＱ１０の両側でリアクトル１４，１５によって平滑化される。したがって、直流電流Ｉｍ１は、コンデンサ１１とコンデンサ３１との間を配線２０を介して流れても、その振動幅は所定値以下に抑制される。つまり、コンデンサ１１、配線２０およびコンデンサ３１によって共振回路が構成されても、配線２０に発生する共振電流が抑制される。
【００８２】
再び、図１を参照して、モータ駆動装置１００における全体動作について説明する。全体の動作が開始されると、バッテリＢ１は直流電圧を出力する。
【００８３】
電圧センサー１２は、コンデンサ１１の両端の電圧Ｖｍを検出し、その検出した電圧Ｖｍを制御装置５０へ出力する。また、電流センサー１７は、直流電流Ｉｍ１を検出して制御装置５０へ出力し、電流センサー１８は、モータ６０に流れるモータ電流ＭＣＲＴ１を検出して制御装置５０へ出力し、電流センサー３４は、モータ７０に流れるモータ電流ＭＣＲＴ２を検出して制御装置５０へ出力する。そして、制御装置５０は、外部ＥＣＵからトルク指令値ＴＲ１，ＴＲ２およびモータ回転数ＭＲＮ２を受ける。
【００８４】
そうすると、制御装置５０は、電圧Ｖｍ、モータ電流ＭＣＲＴ１およびトルク指令値ＴＲ１に基づいて、上述した方法により信号ＰＷＭＩ１を生成し、その生成した信号ＰＷＭＩ１をインバータ１３へ出力する。また、制御装置５０は、電圧Ｖｍ、モータ電流ＭＣＲＴ２およびトルク指令値ＴＲ２に基づいて、上述した方法により信号ＰＷＭＩ２を生成し、その生成した信号ＰＷＭＩ２をインバータ３３へ出力する。さらに、制御装置５０は、トルク指令値ＴＲ２、モータ回転数ＭＲＮ２および電圧Ｖｍに基づいて、上述した方法により駆動信号ＤＲＶ１，２を生成してＮＰＮトランジスタＱ９，Ｑ１０へ出力する。この場合、モータ７０は駆動モータとして動作するので、直流電流Ｉｍ１は、インバータ装置１０からインバータ装置３０へ供給される。したがって、駆動信号ＤＲＶ１は、０Ｖの電圧から成り、駆動信号ＤＲＶ２は、所定の電圧から成る。
【００８５】
そして、インバータ１３は、コンデンサ１１によって平滑化された直流電圧を制御装置５０からの信号ＰＷＭＩ１によって交流電圧に変換してモータ６０を駆動する。また、ＮＰＮトランジスタＱ９は、駆動信号ＤＲＶ１によってオフされ、ＮＰＮトランジスタＱ１０は、駆動信号ＤＲＶ２によってオンされて要求電流Ｉｃｏｍ１に一致するように直流電流Ｉｍ１をインバータ装置１０からインバータ装置３０へ配線２０を介して流す。
【００８６】
コンデンサ３１は、配線２０を介して受けた直流電圧を平滑化し、その平滑化した直流電圧をインバータ３３に供給する。インバータ３３は、コンデンサ３１によって平滑化された直流電圧を制御装置５０からの信号ＰＷＭＩ２によって交流電圧に変換してモータ７０を駆動する。これによって、モータ６０は、トルク指令値ＴＲ１によって指定されたトルクを発生し、モータ７０は、トルク指令値ＴＲ２によって指定されたトルクを発生する。
【００８７】
また、モータ駆動装置１００が搭載されたハイブリッド自動車の回生制動時、制御装置５０は、外部ＥＣＵから信号ＲＧＥを受け、その受けた信号ＲＧＥに応じて、信号ＰＷＭＣ１，２を生成してそれぞれインバータ１３，３３へ出力する。
【００８８】
さらに、制御装置５０は、上述した方法によって、所定の電圧から成る駆動信号ＤＲＶ１と、０Ｖの電圧から成る駆動信号ＤＲＶ２とを生成してゲート回路１６へ出力する。
【００８９】
そうすると、インバータ１３は、モータ６０が発電した交流電圧を信号ＰＷＭＣ１に応じて直流電圧に変換し、その変換した直流電圧をコンデンサ１１を介してバッテリＢ１へ供給する。また、インバータ３３は、モータ７０が発電した交流電圧を信号ＰＷＭＣ２に応じて直流電圧に変換し、その変換した直流電圧をコンデンサ３１および配線２０を介してゲート回路１６へ供給する。ゲート回路１６は、駆動信号ＤＲＶ１によってオンされたＮＰＮトランジスタＱ９を介して直流電流Ｉｍ１が要求電流Ｉｃｏｍ１に一致するようにインバータ装置３０からインバータ装置１０へ流す。
【００９０】
モータ６０および７０が駆動モードまたは回生モードにある場合、インバータ装置３０でショートが発生し、直流電流Ｉｍ１が最大電流Ｉｍａｘ１を超えると、制御装置５０は、０Ｖの電圧から成る駆動信号ＤＲＶ１およびＤＲＶ２を生成してゲート回路１６へ出力する。ゲート回路１６のＮＰＮトランジスタＱ９およびＱ１０は、０Ｖの電圧から成る駆動信号ＤＲＶ１およびＤＲＶ２によってオフされ、ゲート回路１６は、直流電流Ｉｍ１のインバータ装置１０からインバータ装置３０への供給を遮断する。
【００９１】
上述したように、モータ駆動装置１００においては、モータ６０，７０が駆動モードまたは回生モードで駆動されるとき、直流電流Ｉｍ１は、インバータ装置１０とインバータ装置３０との間でＮＰＮトランジスタＱ９またはＱ１０とリアクトル１４，１５とを介して流れるので、配線２０に発生する共振電流を抑制できる。その結果、安定したインバータ出力を得ることができる。
【００９２】
また、インバータ装置３０でショートが発生し、直流電流Ｉｍ１が最大電流Ｉｍａｘ１を超えると、ゲート回路１６はオフされるので、直流電流Ｉｍ１のインバータ装置１０からインバータ装置３０への供給を遮断できる。
【００９３】
さらに、インバータ装置１０およびインバータ装置３０は、異なる筐体に収納されるので、インバータが配置される部分を小型化できる。
【００９４】
なお、電流センサー１７および電流制御手段５０３は、「制御装置」を構成する。
【００９５】
また、電流制御手段５０３は、「制御回路」を構成する。
さらに、リアクトル１４，１５およびゲート回路１６は、「定電流回路」を構成する。そして、リアクトル１４，１５およびゲート回路１６からなる定電流回路は、一例であって、同様の機能を発揮する回路構成も特許請求の範囲と均等の意味を有する。
【００９６】
さらに、上記においては、モータ駆動装置１００の制御装置５０は、モータ駆動装置１００を搭載したハイブリッド自動車の回生制動モードを外部ＥＣＵからの信号ＲＧＥにより検知すると説明したが、この発明においては、制御装置５０は、モータ６０または７０のトルクと回転数との関係を示すトルク特性に基づいて、モータ駆動装置１００を搭載したハイブリッド自動車の回生制動モードを検知するようにしてもよい。
【００９７】
この場合、モータ６０および７０にレゾルバが設けられ、制御装置５０は、レゾルバからモータ６０または７０のローターの回転角θ１またはθ２を受け、その受けた回転角θ１またはθ２に基づいてモータ６０または７０の回転数ＭＲＮ１またはＭＲＮ２を演算する。そして、制御装置５０は、外部ＥＣＵから受けたトルク指令値ＴＲ１またはＴＲ２と、演算した回転数ＭＲＮ１またはＭＲＮ２との関係からモータ駆動装置１００を搭載したハイブリッド自動車が回生制動モードにあるか否かを判定する。
【００９８】
モータ６０または７０のトルクと回転数との関係から回生制動モードを検知する場合、図２に示すインバータ制御手段５０１，５０２は、図３に示す機能ブロック図から回生信号生成回路４３を削除した機能ブロック図からなる。つまり、インバータ制御手段５０１，５０２は、モータ６０，７０の力行モードおよび回生制動モードにおいて、同じ機能ブロックによって、トルク指令値ＴＲ１，ＴＲ２、モータ電流ＭＣＲＴ１，ＭＣＲＴ２およびインバータ入力電圧Ｖｍに基づいて信号ＰＷＭＩ１，ＰＷＭＩ２，ＰＷＭＣ１，ＰＷＭＣ２を生成する。
【００９９】
［実施の形態２］
図５を参照して、実施の形態２によるモータ駆動装置１００Ａは、モータ駆動装置１００のリアクトル１４，１５、ゲート回路１６および電流センサー１７をコンデンサ１１とインバータ１３との間へ移動し、制御装置５０を制御装置５０Ａに代えたものであり、その他は、モータ駆動装置１００と同じである。
【０１００】
モータ駆動装置１００Ａにおいては、リアクトル１４，１５およびゲート回路１６は、インバータ装置１０における電流とインバータ装置３０における電流との和である全体電流の振動幅を所定値以下に抑制する。
【０１０１】
制御装置５０Ａは、信号ＲＧＥ、トルク指令値ＴＲ１，２およびモータ回転数ＭＲＮ２に加え、モータ回転数ＭＲＮ１を外部ＥＣＵから受ける。そして、制御装置５０Ａは、トルク指令値ＴＲ１、モータ回転数ＭＲＮ１および電圧Ｖｍに基づいて、モータ６０の要求電流Ｉｃｏｍ２１を演算し、トルク指令値ＴＲ２、モータ回転数ＭＲＮ２および電圧Ｖｍに基づいて、モータ７０の要求電流Ｉｃｏｍ２２を演算する。そうすると、制御装置５０Ａは、要求電流Ｉｃｏｍ２１と要求電流Ｉｃｏｍ２２との和を演算して目標電流Ｉｃｏｍ２を求め、電流センサー１７からの直流電流Ｉｍ２を目標電流Ｉｃｏｍ２に一致させるようにＮＰＮトランジスタＱ９，Ｑ１０を駆動するための信号ＤＲＶ１，ＤＲＶ２を生成してゲート回路１６へ出力する。
【０１０２】
制御装置５０Ａは、その他、制御装置５０と同じ機能を有する。
図６は、図５に示す制御装置５０Ａの機能ブロック図である。図６を参照して、制御装置５０Ａは、制御装置５０の電流制御手段５０３を電流制御手段５０３Ａに代えたものであり、その他は、制御装置５０と同じである。
【０１０３】
図７は、図６に示す電流制御手段５０３Ａの機能ブロック図である。図７を参照して、電流制御手段５０３Ａは、電流制御手段５０３の要求パワー演算部５１を要求パワー演算部５１Ａに代え、要求電流演算部５２を要求電流演算部５２Ａに代えたものであり、その他は、電流制御手段５０３と同じである。なお、電流制御手段５０３においては、電流保護部５４は、最大電流Ｉｍａｘ２を制御部５３へ出力する。
【０１０４】
要求パワー演算部５１Ａは、トルク指令値ＴＲ１，２およびモータ回転数ＭＲＮ１，２を外部ＥＣＵから受ける。要求パワー演算部５１Ａは、モータ回転数ＭＲＮ１に基づいて回転速度ω１を演算し、モータ回転数ＭＲＮ２に基づいて回転速度ω２を演算する。そして、要求パワー演算部５１Ａは、回転速度ω１とトルク指令値ＴＲ１とを乗算してモータ６０の要求パワーＰｃｏｍ２１を演算し、回転速度ω２とトルク指令値ＴＲ２とを乗算してモータ７０の要求パワーＰｃｏｍ２２を演算する。そうすると、要求パワー演算部５１Ａは、要求パワーＰｃｏｍ２１と要求パワーＰｃｏｍ２２との和Ｐｃｏｍ２を演算する。
【０１０５】
要求電流演算部５２Ａは、要求パワー演算部５１Ａからの要求パワーＰｃｏｍ２を電圧センサー１２からの電圧Ｖｍで除算してインバータ装置１０に供給する電流とインバータ装置３０に流す電流との和である目標電流Ｉｃｏｍ２を演算する。
【０１０６】
そうすると、制御部５３は、上述した方法により、直流電流Ｉｍ２を目標電流Ｉｃｏｍ２に一致させるようにＮＰＮトランジスタＱ９，Ｑ１０を駆動するための信号ＤＲＶ１，２を生成してゲート回路１６へ出力する。
【０１０７】
モータ駆動装置１００Ａにおいては、リアクトル１４，１５およびゲート回路１６は、インバータ装置１０およびインバータ装置３０の両方に流れる全体電流Ｉｍ２の振動幅を所定値以下に抑制するので、コンデンサ１１、配線２０およびコンデンサ３１によって共振回路が構成されても配線２０に発生する共振電流を抑制できる。
【０１０８】
モータ駆動装置１００Ａの全体動作は、モータ駆動装置１００の全体動作のうち、電流制御手段５０３の動作を電流制御手段５０３Ａの動作に代えたものであり、その他は、モータ駆動装置１００の動作と同じである。
【０１０９】
なお、電流センサー１７および電流制御手段５０３Ａは、「制御装置」を構成する。
【０１１０】
また、電流制御手段５０３Ａは、「制御回路」を構成する。
その他は、実施の形態１と同じである。
【０１１１】
［実施の形態３］
図８を参照して、実施の形態３によるモータ駆動装置１００Ｂは、モータ駆動装置１００の制御装置５０を制御装置５０Ｂに代え、バッテリＢ１をバッテリＢ２に代え、電圧センサー１、コンデンサ２および昇圧コンバータ３を追加したものであり、その他は、モータ駆動装置１００と同じである。
【０１１２】
コンデンサ２は、昇圧コンバータ３の入力側に配置される。昇圧コンバータ３は、バッテリＢ２とインバータ装置１０との間に接続される。昇圧コンバータ３は、リアクトルＬ１と、ＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２とダイオードＤ１，Ｄ２とを含む。
【０１１３】
リアクトルＬ１は、一方端がバッテリＢ２の電源ラインに接続され、他方端がＮＰＮトランジスタＱ１とＮＰＮトランジスタＱ２との中間点、すなわち、ＮＰＮトランジスタＱ１のエミッタとＮＰＮトランジスタＱ２のコレクタとの間に接続される。ＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２は、電源ラインとアースラインとの間に直列に接続される。そして、ＮＰＮトランジスタＱ１のコレクタは電源ラインに接続され、ＮＰＮトランジスタＱ２のエミッタはアースラインに接続される。また、各ＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２のコレクタ−エミッタ間には、エミッタ側からコレクタ側へ電流を流すダイオードＤ１，Ｄ２がそれぞれ配置されている。
【０１１４】
電圧センサー１は、バッテリＢ２のバッテリ電圧Ｖｂを検出し、その検出したバッテリ電圧Ｖｂを制御装置５０Ｂへ出力する。コンデンサ２は、バッテリＢ２からの直流電圧を平滑化し、その平滑化した直流電圧を昇圧コンバータ３へ供給する。
【０１１５】
昇圧コンバータ３は、コンデンサ２から供給された直流電圧を昇圧してコンデンサ１１へ供給する。より具体的には、昇圧コンバータ３は、制御装置５０Ｂから信号ＰＷＭＵを受けると、信号ＰＷＭＵによってＮＰＮトランジスタＱ２がオンされた期間に応じて直流電圧を昇圧してコンデンサ１１に供給する。この場合、ＮＰＮトランジスタＱ１は、信号ＰＷＭＵによってオフされている。
【０１１６】
また、昇圧コンバータ３は、制御装置５０Ｂから信号ＰＷＭＤを受けると、コンデンサ１１を介してインバータ１３（または３３）から供給された直流電圧を降圧してバッテリＢ２に供給する。
【０１１７】
制御装置５０Ｂは、外部ＥＣＵからトルク指令値ＴＲ１，ＴＲ２、モータ回転数ＭＲＮ１，ＭＲＮ２および信号ＲＧＥを受け、電圧センサー１からバッテリ電圧Ｖｂを受け、電圧センサー１２から電圧Ｖｍを受け、電流センサー１７から直流電流Ｉｍ１を受け、電流センサー１８からモータ電流ＭＣＲＴ１を受け、電流センサー３４からモータ電流ＭＣＲＴ２を受ける。そして、制御装置５０Ｂは、インバータ１３（またはインバータ３３）がモータ６０（またはモータ７０）を駆動するとき、バッテリ電圧Ｖｂ、電圧Ｖｍ、モータ電流ＭＣＲＴ１（またはＭＣＲＴ２）およびトルク指令値ＴＲ１（またはＴＲ２）に基づいて、後述する方法により昇圧コンバータ３のＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２をスイッチング制御するための信号ＰＷＭＵを生成し、その生成した信号ＰＷＭＵを昇圧コンバータ３へ出力する。
【０１１８】
また、制御装置５０Ｂは、信号ＲＧＥを外部ＥＣＵから受けると、インバータ１３またはインバータ３３から供給された直流電圧を降圧するための信号ＰＷＭＤを生成し、その生成した信号ＰＷＭＤを昇圧コンバータ３へ出力する。これにより、モータ６０またはモータ７０が発電した交流電圧は、直流電圧に変換され、降圧されてバッテリＢ２に供給される。このように、昇圧コンバータ３は、直流電圧を昇圧するだけでなく、直流電圧を降圧することもできるので、双方向コンバータの機能を有する。
【０１１９】
制御装置５０Ｂは、その他、制御装置５０と同じ機能を有する。
図９は、図８に示す制御装置５０Ｂの機能ブロック図である。図９を参照して、制御装置５０Ｂは、制御装置５０にコンバータ制御手段５０４を追加したものであり、その他は、制御装置５０と同じである。
【０１２０】
コンバータ制御手段５０４は、バッテリ電圧Ｖｂ、電圧Ｖｍ、トルク指令値ＴＲ１およびモータ回転数ＭＲＮ１（またはバッテリ電圧Ｖｂ、電圧Ｖｍ、トルク指令値ＴＲ２およびモータ回転数ＭＲＮ２）に基づいて、後述する方法により信号ＰＷＭＵを生成して昇圧コンバータ３へ出力する。
【０１２１】
また、コンバータ制御手段５０４は、外部ＥＣＵからの信号ＲＧＥに応じて信号ＰＷＭＤを生成して昇圧コンバータ３へ出力する。
【０１２２】
図１０は、図９に示すコンバータ制御手段５０４の機能ブロック図である。図１０を参照して、コンバータ制御手段５０４は、電圧指令演算部６１と、コンバータ用デューティー比演算部６２と、コンバータ用ＰＷＭ信号変換部６３とを含む。
【０１２３】
電圧指令演算部６１は、外部ＥＣＵから受けたトルク指令値ＴＲ１，２およびモータ回転数ＭＲＮ１，２に基づいてインバータ入力電圧Ｖｍの最適値（目標値）、すなわち、電圧指令Ｖｄｃ＿ｃｏｍを演算し、その演算した電圧指令Ｖｄｃ＿ｃｏｍをコンバータ用デューティー比演算部６２へ出力する。
【０１２４】
コンバータ用デューティー比演算部６２は、電圧センサー１からバッテリ電圧Ｖｂを受け、電圧センサー１２から電圧Ｖｍを受け、電圧指令演算部６１から電圧指令Ｖｄｃ＿ｃｏｍを受ける。そして、コンバータ用デューティー比演算部６２は、電圧指令演算部６１から電圧指令Ｖｄｃ＿ｃｏｍを受けると、バッテリ電圧Ｖｂに基づいて、インバータ入力電圧Ｖｍを電圧指令演算部６１から出力される電圧指令Ｖｄｃ＿ｃｏｍに設定するためのデューティー比ＤＲＵまたはＤＲＤを演算し、その演算したデューティー比ＤＲＵまたはＤＲＤをコンバータ用ＰＷＭ信号変換部６３へ出力する。
【０１２５】
電圧Ｖｍが電圧指令Ｖｄｃ＿ｃｏｍになるようにバッテリ電圧Ｖｂを昇圧する場合、コンバータ用デューティー比演算部６２は、電圧Ｖｍが電圧指令Ｖｄｃ＿ｃｏｍよりも低いとき、バッテリＢ２からインバータ装置１０側へ直流電流を移動させて電圧Ｖｍを電圧指令Ｖｄｃ＿ｃｏｍに一致させるためのデューティー比ＤＲＵを生成してコンバータ用ＰＷＭ信号変換部６３へ出力し、電圧Ｖｍが電圧指令Ｖｄｃ＿ｃｏｍよりも高くなると、インバータ装置１０側からバッテリＢ２側へ直流電流を移動させて電圧Ｖｍを電圧指令Ｖｄｃ＿ｃｏｍに一致させるためのデューティー比ＤＲＤを生成してコンバータ用ＰＷＭ信号変換部６３へ出力する。このように、コンバータ制御手段５０４は、電圧Ｖｍが電圧指令Ｖｄｃ＿ｃｏｍに一致するようにフィードバック制御を行なう。
【０１２６】
また、モータ６０および／またはモータ７０が回生モードにあるとき、昇圧コンバータ３の出力電圧である電圧Ｖｍは、電圧指令Ｖｄｃ＿ｃｏｍよりも高くなるので、コンバータ用デューティー比演算部６２は、外部ＥＣＵから信号ＲＧＥを受けると、デューティー比ＤＲＤを生成してコンバータ用ＰＷＭ信号変換部６３へ出力する。
【０１２７】
コンバータ用ＰＷＭ信号変換部６３は、コンバータ用デューティー比演算部６２からのデューティー比ＤＲＵに基づいて昇圧コンバータ３のＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２をオン／オフするための信号ＰＷＭＵを生成し、その生成した信号ＰＷＭＵを昇圧コンバータ３へ出力する。
【０１２８】
また、コンバータ用ＰＷＭ信号変換部６３は、コンバータ用デューティー比演算部６２からのデューティー比ＤＲＤに基づいて昇圧コンバータ３のＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２をオン／オフするための信号ＰＷＭＤを生成して昇圧コンバータ３へ出力する。
【０１２９】
なお、昇圧コンバータ３の下側のＮＰＮトランジスタＱ２のオンデューティーを大きくすることによりリアクトルＬ１における電力蓄積が大きくなるため、より高電圧の出力を得ることができる。一方、上側のＮＰＮトランジスタＱ１のオンデューティーを大きくすることにより電源ラインの電圧が下がる。そこで、ＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２のデューティー比を制御することで、電源ラインの電圧を直流電源Ｂの出力電圧以上の任意の電圧に制御可能である。
【０１３０】
モータ駆動装置１００Ｂは、昇圧コンバータ３によって昇圧された直流電圧Ｖｍがインバータ装置１０および３０に供給され、昇圧コンバータ３によって降圧された直流電圧がバッテリＢ２に供給される点を除いてモータ駆動装置１００と同じである。したがって、モータ駆動装置１００Ｂにおいては、モータ駆動装置１００における機構と同じ機構によって配線２０に発生する共振電流が抑制される。
【０１３１】
再び、図８を参照してモータ駆動装置１００Ｂの動作について説明する。全体の動作が開始されると、バッテリＢ２は直流電圧をコンデンサ２を介して昇圧コンバータ３へ供給する。
【０１３２】
電圧センサー１は、バッテリ電圧Ｖｂを検出し、その検出したバッテリ電圧Ｖｂを制御装置５０Ｂへ出力する。また、電圧センサー１２は、コンデンサ１１の両端の電圧Ｖｍを検出し、その検出した電圧Ｖｍを制御装置５０Ｂへ出力する。さらに、電流センサー１７は、直流電流Ｉｍ１を検出して制御装置５０Ｂへ出力する。さらに、電流センサー１８は、モータ６０に流れるモータ電流ＭＣＲＴ１を検出して制御装置５０Ｂへ出力し、電流センサー３４は、モータ７０に流れるモータ電流ＭＣＲＴ２を検出して制御装置５０Ｂへ出力する。そして、制御装置５０Ｂは、外部ＥＣＵからトルク指令値ＴＲ１，ＴＲ２およびモータ回転数ＭＲＮ１，２を受ける。
【０１３３】
そうすると、制御装置５０Ｂは、インバータ１３（または３３）がモータ６０（または７０）を駆動するとき、電圧Ｖｍ、バッテリ電圧Ｖｂ、モータ電流ＭＣＲＴ１（またはＭＣＲＴ２）、トルク指令値ＴＲ１（またはＴＲ２）およびモータ回転数ＭＲＮ１（またはＭＲＮ２）に基づいて、上述した方法により昇圧コンバータ３のＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２をスイッチング制御するための信号ＰＷＭＵを生成し、その生成した信号ＰＷＭＵを昇圧コンバータ３へ出力する。
【０１３４】
そうすると、昇圧コンバータ３は、信号ＰＷＭＵに応じて、バッテリＢ２からの直流電圧を昇圧し、その昇圧した直流電圧をインバータ装置１０側に供給する。
【０１３５】
その後、実施の形態１において説明した動作が行なわれ、インバータ１３は、コンデンサ１１から供給された直流電圧を交流電圧に変換してモータ６０を駆動し、インバータ３３は、振動幅が所定値以下に抑制された直流電圧を交流電圧に変換してモータ７０を駆動する。
【０１３６】
また、モータ駆動装置１００Ｂが搭載されたハイブリッド自動車の回生制動時、制御装置５０Ｂは、外部ＥＣＵから信号ＲＧＥを受け、その受けた信号ＲＧＥに応じて、信号ＰＷＭＣ１，２を生成してそれぞれインバータ１３，３３へ出力し、信号ＰＷＭＤを生成して昇圧コンバータ３へ出力する。
【０１３７】
そうすると、インバータ１３は、モータ６０が発電した交流電圧を信号ＰＷＭＣ１に応じて直流電圧に変換し、その変換した直流電圧をコンデンサ１１を介して昇圧コンバータ３へ供給する。また、インバータ３３は、モータ７０が発電した交流電圧を信号ＰＷＭＣ２に応じて直流電圧に変換し、その変換した直流電圧をコンデンサ３１、配線２０を介してインバータ装置１０側へ供給する。ゲート回路１６は、インバータ装置３０からの直流電流を配線２０を介して受け、振動幅を所定値以下に抑制して昇圧コンバータ３へ供給する。そして、昇圧コンバータ３は、インバータ装置１０および３０から受けた直流電圧を信号ＰＷＭＤによって降圧し、その降圧した直流電圧をバッテリＢ２に供給する。
【０１３８】
このように、バッテリ電圧Ｖｂを昇圧した電圧Ｖｍをインバータ装置１０，３０に供給する昇圧コンバータ３を備えたモータ駆動装置１００Ｂにおいても、インバータ装置１０をインバータ装置３０に接続する配線２０に発生する共振電流を抑制できる。
【０１３９】
その他は、実施の形態１と同じである。
［実施の形態４］
図１１を参照して、実施の形態４によるモータ駆動装置１００Ｃは、モータ駆動装置１００Ａの制御装置５０Ａを制御装置５０Ｃに代え、バッテリＢ１をバッテリＢ２に代え、電圧センサー１、コンデンサ２および昇圧コンバータ３を追加したものであり、その他は、モータ駆動装置１００Ａと同じである。
【０１４０】
電圧センサー１、コンデンサ２および昇圧コンバータ３については、実施の形態３において説明したとおりである。
【０１４１】
制御装置５０Ｃは、外部ＥＣＵからトルク指令値ＴＲ１，ＴＲ２、モータ回転数ＭＲＮ１，ＭＲＮ２および信号ＲＧＥを受け、電圧センサー１からバッテリ電圧Ｖｂを受け、電圧センサー１２から電圧Ｖｍを受け、電流センサー１７から直流電流Ｉｍ２を受け、電流センサー１８からモータ電流ＭＣＲＴ１を受け、電流センサー３４からモータ電流ＭＣＲＴ２を受ける。そして、制御装置５０Ｃは、インバータ１３（またはインバータ３３）がモータ６０（またはモータ７０）を駆動するとき、バッテリ電圧Ｖｂ、電圧Ｖｍ、モータ電流ＭＣＲＴ１（またはＭＣＲＴ２）およびトルク指令値ＴＲ１（またはＴＲ２）に基づいて、上述した方法により昇圧コンバータ３のＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２をスイッチング制御するための信号ＰＷＭＵを生成し、その生成した信号ＰＷＭＵを昇圧コンバータ３へ出力する。
【０１４２】
また、制御装置５０Ｃは、信号ＲＧＥを外部ＥＣＵから受けると、インバータ１３またはインバータ３３から供給された直流電圧を降圧するための信号ＰＷＭＤを生成し、その生成した信号ＰＷＭＤを昇圧コンバータ３へ出力する。
【０１４３】
制御装置５０Ｃは、その他、制御装置５０Ａと同じ機能を有する。
図１２は、図１１に示す制御装置５０Ｃの機能ブロック図である。図１２を参照して、制御装置５０Ｃは、制御装置５０Ａにコンバータ制御手段５０４を追加したものであり、その他は、制御装置５０Ａと同じである。
【０１４４】
コンバータ制御手段５０４については、実施の形態３において説明したとおりである。
【０１４５】
モータ駆動装置１００Ｃは、昇圧コンバータ３によって昇圧された直流電圧Ｖｍがインバータ装置１０および３０に供給され、昇圧コンバータ３によって降圧された直流電圧がバッテリＢ２に供給される点を除いてモータ駆動装置１００Ａと同じである。したがって、モータ駆動装置１００Ｃにおいては、モータ駆動装置１００Ａにおける機構と同じ機構によって配線２０に発生する共振電流が抑制される。
【０１４６】
モータ駆動装置１００Ｃの全体動作は、モータ駆動装置１００Ａの動作に実施の形態３において説明した昇圧コンバータ３に関連する動作を追加したものである。
【０１４７】
したがって、バッテリ電圧Ｖｂを昇圧した電圧Ｖｍをインバータ装置１０，３０に供給する昇圧コンバータ３を備えたモータ駆動装置１００Ｃにおいても、インバータ装置１０およびインバータ装置３０の両方に供給する全体電流Ｉｍ２の振動幅を所定値以下に抑制し、インバータ装置１０をインバータ装置３０に接続する配線２０に発生する共振電流を抑制できる。
【０１４８】
その他は、実施の形態１〜３と同じである。
なお、上記においては、筐体８０，８１は、１つのモータを駆動する１つのインバータを含むとして説明したが、この発明は、これに限らず、筐体８０，８１の各々は、複数のインバータを含み、複数のインバータの各々が１つのモータを駆動するようにしてもよい。つまり、筐体８０，８１の各々は、少なくとも１つのモータを駆動する少なくとも１つのインバータを含むものであればよい。
【０１４９】
以下、モータ駆動装置１００を搭載したハイブリッド自動車について説明する。図１３は、図１に示すモータ駆動装置１００を搭載したハイブリッド自動車１１０の断面図を示す。図１３を参照して、モータ駆動装置１００のモータ６０は、ハイブリッド自動車１１０の前輪１１１に近接して配置される。筐体８０は、モータ６０の近くに配置され、ケーブル９１を介してモータ６０と接続される。バッテリＢ１は、前輪１１１側に配置され、ケーブル９０を介して筐体８０と接続される。モータ６０は、前輪１１１およびエンジン２４０に連結される。
【０１５０】
モータ７０は、ハイブリッド自動車１１０の後輪１１２に近接して配置される。筐体８１は、モータ７０の近くに配置される。そして、筐体８１は、ケーブル９２を介して筐体８０と接続され、ケーブル９３を介してモータ７０と接続される。モータ７０は、後輪１１２と連結される。
【０１５１】
なお、ケーブル９０，９２は、（＋，−）を有する高圧直流電源線である。また、ケーブル９１，９３は、Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相を有するモータ駆動線である。そして、ケーブル９２は、図１に示す配線２０に相当する。
【０１５２】
図１４は、図１に示すモータ駆動装置１００を搭載したハイブリッド自動車１１０の駆動システムを示す概略ブロック図である。図１４を参照して、駆動システム２００は、モータ駆動装置１００と、モータジェネレータＭＧ１〜ＭＧ３と、前輪１１１と、後輪１１２と、動力分割機構２１０と、ディファレンシャルギア（ＤＧ：Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ｇｅａｒ）２２０，２３０と、エンジン２４０とを備える。
【０１５３】
駆動システム２００においては、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２はモータ６０に相当し、モータジェネレータＭＧ３はモータ７０に相当する。そして、モータ６０が２つのモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２によって構成されることに対応して、筐体８０は、２つのインバータ１３Ａ，１３Ｂを含む。インバータ１３Ａは、モータジェネレータＭＧ１を駆動し、インバータ１３Ｂは、モータジェネレータＭＧ２を駆動する。また、筐体８１に収納されるインバータ３３は、モータジェネレータＭＧ３を駆動する。
【０１５４】
モータジェネレータＭＧ１は、動力分割機構２１０を介してエンジン２４０と連結される。そして、モータジェネレータＭＧ１は、エンジン２４０を始動し、またはエンジン２４０の回転力によって発電する。
【０１５５】
また、モータジェネレータＭＧ２は、動力分割機構２１０を介して前輪１１１を駆動する。
【０１５６】
さらに、モータジェネレータＭＧ３は、後輪１１２を駆動する。
図１５は、図１４に示す動力分割機構２１０の模式図を示す。図１５を参照して、動力分割機構２１０は、リングギア２１１と、キャリアギア２１２と、サンギア２１３とから成る。エンジン２４０のシャフト２５１は、プラネタリキャリア２５３を介してキャリアギア２１２に接続され、モータジェネレータＭＧ１のシャフト２５２は、サンギア２１３に接続され、モータジェネレータＭＧ２のシャフト２５４は、リングギア２１１に接続されている。なお、モータジェネレータＭＧ２のシャフト２５４は、ＤＧ２２０を介して前輪１１１の駆動軸に連結される。
【０１５７】
モータジェネレータＭＧ１は、シャフト２５２、サンギア２１３、キャリアギア２１２およびプラネタリキャリア２５３を介してシャフト２５１を回転し、エンジン２４０を始動する。また、モータジェネレータＭＧ１は、シャフト２５１、プラネタリキャリア２５３、キャリアギア２１２、サンギア２１３およびシャフト２５２を介してエンジン２４０の回転力を受け、その受けた回転力によって発電する。
【０１５８】
再び、図１４を参照して、駆動システム２００が搭載されたハイブリッド自動車の始動時、発進時、軽負荷走行モード、中速低負荷走行モード、加速・急加速モード、低μ路走行モードおよび減速・制動モードにおける駆動システム２００の動作について説明する。なお、始動時、発進時、軽負荷走行モード、中速低負荷走行モード、加速・急加速モード、低μ路走行モードおよび減速・制動モードにおけるモータ６０，７０のトルク指令値ＴＲ１，ＴＲ２および信号ＰＷＭＩ１，ＰＷＭＩ２，ＰＷＭＣ１，ＰＷＭＣ２を表１に示す。
【０１５９】
【表１】
まず、ハイブリッド自動車１１０のエンジン始動時における駆動システム２００の動作について説明する。一連の動作が開始されると、制御装置５０は、外部ＥＣＵからトルク指令値ＴＲ１１を受ける。そして、制御装置５０は、電圧センサー１２からの出力電圧Ｖｍと、電流センサー１８からのモータ電流ＭＣＲＴ１１（モータ電流ＭＣＲＴ１の一種）と、外部ＥＣＵからのトルク指令値ＴＲ１１とに基づいて、上述した方法によって信号ＰＷＭＩ１１を生成し、その生成した信号ＰＷＭＩ１１をインバータ１３Ａへ出力する。
【０１６１】
そうすると、インバータ１３Ａは、バッテリＢ１からの直流電圧を信号ＰＷＭＩ１１に応じて交流電圧に変換し、トルク指令値ＴＲ１１によって指定されたトルクを出力するようにモータジェネレータＭＧ１を駆動する。
【０１６２】
これによって、モータジェネレータＭＧ１は、動力分割機構２１０を介してエンジン２４０のクランクシャフト２５１を回転数ＭＲＮ１で回転し、エンジン２４０を始動する。これにより、ハイブリッド自動車１１０のエンジン始動時における駆動システム２００の動作が終了する。
【０１６３】
次に、ハイブリッド自動車１１０の発進時における駆動システム２００の動作について説明する。一連の動作が開始されると、制御装置５０は、トルク指令値ＴＲ１２およびＴＲ２１と、モータ回転数ＭＲＮ２と、始動後のエンジン２４０の回転力によってモータジェネレータＭＧ１を発電機として機能させるための信号ＲＧＥ１（信号ＲＧＥの一種）とを外部ＥＣＵから受ける。この場合、トルク指令値ＴＲ１２は、モータジェネレータＭＧ２を発進用に用いるためのトルク指令値であり、トルク指令値ＴＲ２１は、モータジェネレータＭＧ３を発進用に用いるためのトルク指令値である。
【０１６４】
制御装置５０は、電圧センサー１２からの出力電圧Ｖｍと、電流センサー１８からのモータ電流ＭＣＲＴ１２（モータ電流ＭＣＲＴ１の一種）と、外部ＥＣＵからのトルク指令値ＴＲ１２とに基づいて、上述した方法によって信号ＰＷＭＩ１２を生成し、その生成した信号ＰＷＭＩ１２をインバータ１３Ｂへ出力する。また、制御装置５０は、外部ＥＣＵからの信号ＲＧＥ１に応じて信号ＰＷＭＣ１を生成してインバータ１３Ａへ出力する。さらに、制御装置５０は、電流センサー１７からの直流電流Ｉｍ１と、外部ＥＣＵからのトルク指令値ＴＲ２１およびモータ回転数ＭＲＮ２と、電圧センサー１２からの電圧Ｖｍとに基づいて、上述した方法によって駆動信号ＤＲＶ１，２を生成してゲート回路１６へ出力する。この場合、インバータ装置１０側からインバータ装置３０側へ直流電流を供給するので、駆動信号ＤＲＶ１は、０Ｖの電圧から成り、駆動信号ＤＲＶ２は、所定の電圧から成る。
【０１６５】
そうすると、インバータ１３Ａは、モータジェネレータＭＧ１がエンジン２４０の回転力により発電した交流電圧を信号ＰＷＭＣ１によって直流電圧に変換し、その変換した直流電圧をインバータ１３Ｂに供給する。インバータ１３Ｂは、バッテリＢ１からの直流電圧とインバータ１３Ａからの直流電圧とを受け、その受けた直流電圧を信号ＰＷＭＩ１２に応じて交流電圧に変換し、トルク指令値ＴＲ１２によって指定されたトルクを出力するようにモータジェネレータＭＧ２を駆動する。そして、モータジェネレータＭＧ２は、動力分割機構２１０およびディファレンシャルギア２２０を介して前輪１１１を駆動する。
【０１６６】
ゲート回路１６は、駆動信号ＤＲＶ１，２に応じて、バッテリＢ１からの直流電流の振動幅を所定値以下に抑制し、配線２０（＝ケーブル９２）を介してインバータ装置３０へ直流電流Ｉｍ１を供給する。
【０１６７】
また、制御装置５０は、外部ＥＣＵからのトルク指令値ＴＲ２１と、電流センサー３４からのモータ電流ＭＣＲＴ２１（モータ電流ＭＣＲＴ２の一種）と、電圧センサー１２からの電圧Ｖｍとに基づいて信号ＰＷＭＩ２１を生成し、その生成した信号ＰＷＭＩ２１をインバータ３３へ出力する。
【０１６８】
そうすると、インバータ３３は、配線２０（＝ケーブル９２）を介して供給された直流電圧を信号ＰＷＭＩ２１によって交流電圧に変換してトルク指令値ＴＲ２１によって指定されたトルクを出力するようにモータジェネレータＭＧ３を駆動する。そして、モータジェネレータＭＧ３は、ディファレンシャルギア２３０を介して後輪１１２を駆動する。
【０１６９】
このようにして、ハイブリッド自動車１１０の前輪１１１はモータジェネレータＭＧ２によって回転され、後輪１１２はモータジェネレータＭＧ３によって回転され、ハイブリッド自動車１１０は４ＷＤで発進する。そして、直流電流Ｉｍ１の振動幅は所定値以下に抑制されるので、インバータ１３Ａ，１３Ｂ，３３は、安定したインバータ出力を出力し、ハイブリッド自動車１１０は、安定して発進する。これにより、ハイブリッド自動車１１０の発進時における駆動システム２００の動作が終了する。
【０１７０】
次に、ハイブリッド自動車１１０が軽負荷走行モードにある場合の駆動システム２００の動作について説明する。一連の動作が開始されると、制御装置５０は、トルク指令値ＴＲ１３を外部ＥＣＵから受ける。なお、トルク指令値ＴＲ１３は、ハイブリッド自動車１１０の前輪１１１をモータジェネレータＭＧ２のみで駆動するためのトルク指令値である。
【０１７１】
制御装置５０は、電圧センサー１２からの電圧Ｖｍと、電流センサー１８からのモータ電流ＭＣＲＴ１３（モータ電流ＭＣＲＴ１の一種）と、外部ＥＣＵからのトルク指令値ＴＲ１３とに基づいて、上述した方法によって信号ＰＷＭＩ１３を生成し、その生成した信号ＰＷＭＩ１３をインバータ１３Ｂへ出力する。
【０１７２】
そうすると、インバータ１３Ｂは、バッテリＢ１からの直流電圧を信号ＰＷＭＩ１３に応じて交流電圧に変換し、トルク指令値ＴＲ１３によって指定されたトルクを出力するようにモータジェネレータＭＧ２を駆動する。そして、モータジェネレータＭＧ２は、動力分割機構２１０およびディファレンシャルギア２２０を介して前輪１１１を駆動し、ハイブリッド自動車１１０は、モータジェネレータＭＧ２によって軽負荷走行を行なう。これにより、ハイブリッド自動車１１０が軽負荷走行モードにある場合の駆動システム２００の動作が終了する。
【０１７３】
次に、ハイブリッド自動車１１０が中速低負荷走行モードにある場合の駆動システム２００の動作について説明する。この場合の駆動システム２００の動作は、上述したハイブリッド自動車１１０のエンジン２４０の始動時における駆動システム２００の動作と同じである。そして、モータジェネレータＭＧ１は、エンジン２４０を始動し、ハイブリッド自動車は、エンジン２４０の駆動力によって走行する。
【０１７４】
次に、ハイブリッド自動車１１０が加速・急加速モードにある場合の駆動システム２００の動作について説明する。一連の動作が開始されると、制御装置５０は、トルク指令値ＴＲ１４およびＴＲ２２と、モータ回転数ＭＲＮ２と、モータジェネレータＭＧ１を発電機として機能させるための信号ＲＧＥ１とを外部ＥＣＵから受ける。なお、トルク指令値ＴＲ１４は、モータジェネレータＭＧ２を加速・急加速用に用いるためのトルク指令値であり、トルク指令値ＴＲ２２は、モータジェネレータＭＧ３を加速・急加速用に用いるためのトルク指令値である。
【０１７５】
制御装置５０は、電圧センサー１２からの電圧Ｖｍと、電流センサー１８からのモータ電流ＭＣＲＴ１４（モータ電流ＭＣＲＴ１の一種）と、外部ＥＣＵからのトルク指令値ＴＲ１４とに基づいて、上述した方法によって信号ＰＷＭＩ１４を生成し、その生成した信号ＰＷＭＩ１４をインバータ１３Ｂへ出力する。さらに、制御装置５０は、外部ＥＣＵからの信号ＲＧＥ１に応じて信号ＰＷＭＣ１を生成してインバータ１３Ａへ出力する。
【０１７６】
さらに、制御装置５０は、電流センサー１７からの直流電流Ｉｍ１と、外部ＥＣＵからのトルク指令値ＴＲ２２およびモータ回転数ＭＲＮ２と、電圧センサー１２からの電圧Ｖｍとに基づいて、上述した方法によって駆動信号ＤＲＶ１，２を生成してゲート回路１６へ出力する。この場合、インバータ装置１０側からインバータ装置３０側へ直流電流を供給するので、駆動信号ＤＲＶ１は、０Ｖの電圧から成り、駆動信号ＤＲＶ２は、所定の電圧から成る。
【０１７７】
そうすると、インバータ１３Ａは、モータジェネレータＭＧ１がエンジン２４０の回転力（エンジン２４０の回転数は加速前よりも高くなっている。）により発電した交流電圧を信号ＰＷＭＣ１によって直流電圧に変換し、その変換した直流電圧をインバータ１３Ｂに供給する。インバータ１３Ｂは、バッテリＢ１からの直流電圧とインバータ１３Ａからの直流電圧とを受け、その受けた直流電圧を信号ＰＷＭＩ１４に応じて交流電圧に変換し、トルク指令値ＴＲ１４によって指定されたトルクを出力するようにモータジェネレータＭＧ２を駆動する。また、加速・急加速時には、エンジン２４０の出力が上昇される。そして、エンジン２４０およびモータジェネレータＭＧ２は、動力分割機構２１０およびディファレンシャルギア２２０を介して前輪１１１を駆動する。
【０１７８】
ゲート回路１６は、駆動信号ＤＲＶ１，２に応じて、バッテリＢ１からの直流電流の振動幅を所定値以下に抑制し、配線２０（＝ケーブル９２）を介してインバータ装置３０へ直流電流Ｉｍ１を供給する。
【０１７９】
また、制御装置５０は、電圧センサー１２からの電圧Ｖｍと、外部ＥＣＵからのトルク指令値ＴＲ２２と、電流センサー３４からのモータ電流ＭＣＲＴ２２（モータ電流ＭＣＲＴ２の一種）とに基づいて信号ＰＷＭＩ２２を生成し、その生成した信号ＰＷＭＩ２２をインバータ３３へ出力する。
【０１８０】
そうすると、インバータ３３は、配線２０（＝ケーブル９２）を介して供給された直流電圧を信号ＰＷＭＩ２２によって交流電圧に変換してトルク指令値ＴＲ２２によって指定されたトルクを出力するようにモータジェネレータＭＧ３を駆動する。そして、モータジェネレータＭＧ３は、ディファレンシャルギア２３０を介して後輪１１２を駆動する。
【０１８１】
このようにして、ハイブリッド自動車１１０の前輪１１１はエンジン２４０およびモータジェネレータＭＧ２によって回転され、後輪１１２はモータジェネレータＭＧ３によって回転され、ハイブリッド自動車１１０は４ＷＤで加速・急加速する。そして、直流電流Ｉｍ１の振動幅は所定値以下に抑制されるので、インバータ１３Ａ，１３Ｂ，３３は、安定したインバータ出力を出力し、ハイブリッド自動車１１０は、安定して加速・急加速する。これにより、ハイブリッド自動車１１０の加速・急加速モードにおける駆動システム２００の動作が終了する。
【０１８２】
次に、ハイブリッド自動車１１０が低μ路走行モードにある場合の駆動システム２００の動作について説明する。一連の動作が開始されると、制御装置５０は、信号ＲＧＥ１、トルク指令値ＴＲ２３およびモータ回転数ＭＲＮ２を外部ＥＣＵから受ける。なお、信号ＲＧＥ１は、モータジェネレータＭＧ２を回生モードで駆動するための信号であり、トルク指令値ＴＲ２３は、モータジェネレータＭＧ３を駆動モータとして用いるためのトルク指令値である。
【０１８３】
制御装置５０は、外部ＥＣＵからの信号ＲＧＥ１に応じて信号ＰＷＭＣ１を生成してインバータ１３Ｂへ出力する。また、制御装置５０は、外部ＥＣＵからのトルク指令値ＴＲ２３およびモータ回転数ＭＲＮ２と、電圧センサー１２からの電圧Ｖｍと、電流センサー１７からの直流電流Ｉｍ１とに基づいて、上述した方法によって駆動信号ＤＲＶ１，２を生成してゲート回路１６へ出力する。この場合、ゲート回路１６は、インバータ装置１０側からインバータ装置３０側へ直流電流Ｉｍ１を供給するので、駆動信号ＤＲＶ１は、０Ｖの電圧から成り、駆動信号ＤＲＶ２は、所定の電圧から成る。
【０１８４】
この低μ路走行モードにおいては、エンジン２４０は前輪１１１を駆動しており、前輪１１１の駆動力の一部がモータジェネレータＭＧ２に伝達される。
【０１８５】
そうすると、インバータ１３Ｂは、信号ＰＷＭＣ１に応じて、モータジェネレータＭＧ２を回生モードで駆動し、前輪１１１の駆動力の一部を受けてモータジェネレータＭＧ２が発電した交流電圧を直流電圧に変換してゲート回路１６へ供給する。ゲート回路１６は、駆動信号ＤＲＶ１，２に応じて、直流電流Ｉｍ１の振動幅を所定値以下に抑制し、配線２０（＝ケーブル９２）を介して直流電流Ｉｍ１をインバータ装置３０へ供給する。
【０１８６】
制御装置５０は、電圧センサー１２からの電圧Ｖｍと、外部ＥＣＵからのトルク指令値ＴＲ２３と、電流センサー３４からのモータ電流ＭＣＲＴ２３（モータ電流ＭＣＲＴ２の一種）とに基づいて、上述した方法によって信号ＰＷＭＩ２３を生成してインバータ３３へ出力する。
【０１８７】
そうすると、インバータ３３は、配線２０（＝ケーブル９２）を介して供給された直流電圧を信号ＰＷＭＩ２３によって交流電圧に変換してトルク指令値ＴＲ２３によって指定されたトルクを出力するようにモータジェネレータＭＧ３を駆動する。そして、モータジェネレータＭＧ３は、ディファレンシャルギア２３０を介して後輪１１２を駆動する。これにより、ハイブリッド自動車１１０は、エンジン２４０の駆動力によって前輪１１１を駆動し、前輪１１１の駆動力の一部を受けてモータジェネレータＭＧ２が発電した電力によって後輪１１２を駆動し、４ＷＤにより低μ路走行を行なう。また、直流電流Ｉｍ１の振動幅は所定値以下に抑制されるので、インバータ１３Ａ，１３Ｂ，３３は、安定したインバータ出力を出力する。その結果、ハイブリッド自動車１１０は、安定して低μ路走行を行なう。そして、ハイブリッド自動車１１０の低μ路走行時における駆動システム２００の動作が終了する。
【０１８８】
最後に、ハイブリッド自動車１１０が減速・制動モードにある場合の駆動システム２００の動作について説明する。一連の動作が開始されると、制御装置５０は、外部ＥＣＵから信号ＲＧＥ１，ＲＧＥ２を受ける。そして、制御装置５０は、信号ＲＧＥ１，ＲＧＥ２に応じて、信号ＰＷＭＣ１および／または信号ＰＷＭＣ２を生成してそれぞれインバータ１３Ｂおよびインバータ３３へ出力し、モータジェネレータＭＧ２および／またはモータジェネレータＭＧ３を回生モードで駆動する。これにより、ハイブリッド自動車１１０は、回生ブレーキおよび／または機械ブレーキによって減速・制動を行なう。そして、ハイブリッド自動車１１０の減速・制動時における駆動システム２００の動作が終了する。
【０１８９】
上述したハイブリッド自動車１１０の各状態において、直流電流Ｉｍ１が最大電流Ｉｍａｘ１を超えたとき、制御装置５０は、インバータ装置３０側でショートが発生したものとして０Ｖの電圧から成る駆動信号ＤＲＶ１，２を生成してゲート回路１６へ出力する。これにより、ＮＰＮトランジスタＱ９，Ｑ１０はオフされ、インバータ装置１０側からインバータ装置３０側への直流電流Ｉｍ１の供給が遮断される。
【０１９０】
なお、上記においては、モータ駆動装置１００を駆動システム２００に用いた場合について説明したが、モータ駆動装置１００に代えてモータ駆動装置１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃのいずれかを用いてもよい。そして、モータ駆動装置１００Ｂ，１００Ｃを用いた場合、上述した動作に昇圧コンバータ３に関連した動作が追加される。
【０１９１】
図１６は、図１に示すモータ駆動装置１００が搭載されたハイブリッド自動車１１０Ａの断面図を示す。図１６を参照して、モータ駆動装置１００のモータ６０および７０は、ハイブリッド自動車１１０Ａの前輪１１１Ａに近接して配置される。筐体８０は、モータ６０の近くに配置され、ケーブル９１を介してモータ６０と接続される。バッテリＢ１は、前輪１１１Ａ側に配置され、ケーブル９０を介して筐体８０と接続される。モータ６０は、前輪１１１Ａに連結される。
【０１９２】
モータ７０は、ハイブリッド自動車１１０Ａの前輪１１１Ａの近くに配置される。筐体８１は、モータ７０の近くに配置される。そして、筐体８１は、ケーブル９４を介して筐体８０と接続され、ケーブル９３を介してモーと７０と接続される。モータ７０は、エンジン２４０と連結される。後輪１１２Ａ側には、モータは配置されない。
【０１９３】
なお、ケーブル９０，９４は、（＋，−）を有する高圧直流電源線である。また、ケーブル９１，９３は、Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相を有するモータ駆動線である。そして、ケーブル９４は、図１に示す配線２０に相当する。
【０１９４】
図１７は、モータ駆動装置１００を搭載したハイブリッド自動車１１０Ａの駆動システムを示す概略ブロック図である。図１７を参照して、駆動システム３００は、モータ駆動装置１００と、前輪１１１Ａと、動力分割機構２１０と、ディファレンシャルギア（ＤＧ：Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ｇｅａｒ）２２０と、エンジン２４０と、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２とを備える。
【０１９５】
駆動システム３００においては、モータジェネレータＭＧ２はモータ６０に相当し、モータジェネレータＭＧ１はモータ７０に相当する。インバータ１３は、モータジェネレータＭＧ２を駆動し、インバータ３３は、モータジェネレータＭＧ１を駆動する。
【０１９６】
モータジェネレータＭＧ１は、動力分割機構２１０を介してエンジン２４０と連結される。そして、モータジェネレータＭＧ１は、エンジン２４０を始動し、またはエンジン２４０の回転力によって発電する。また、モータジェネレータＭＧ２は、動力分割機構２１０を介して前輪１１１Ａと連結される。
【０１９７】
駆動システム３００が搭載されたハイブリッド自動車１１０Ａの始動時、発進時、軽負荷走行モード、中速低負荷走行モード、加速・急加速モード、低μ路走行モードおよび減速・制動モードにおける駆動システム３００の動作について説明する。なお、始動時、発進時、軽負荷走行モード、中速低負荷走行モード、加速・急加速モード、低μ路走行モードおよび減速・制動モードにおけるモータ６０，７０のトルク指令値ＴＲ１，ＴＲ２および信号ＰＷＭＩ１，ＰＷＭＩ２，ＰＷＭＣ１，ＰＷＭＣ２を表２に示す。
【０１９８】
【表２】
まず、ハイブリッド自動車１１０Ａのエンジン始動時における駆動システム３００の動作について説明する。一連の動作が開始されると、制御装置５０は、外部ＥＣＵからトルク指令値ＴＲ２１およびモータ回転数ＭＲＮ２を受ける。そして、制御装置５０は、電圧センサー１２からの出力電圧Ｖｍと、電流センサー３４からのモータ電流ＭＣＲＴ２１（モータ電流ＭＣＲＴ２の一種）と、外部ＥＣＵからのトルク指令値ＴＲ２１とに基づいて、上述した方法によって信号ＰＷＭＩ２１を生成し、その生成した信号ＰＷＭＩ２１をインバータ３３へ出力する。
【０２００】
また、制御装置５０は、電流センサー１７からの直流電流Ｉｍ１と、外部ＥＣＵからのトルク指令値ＴＲ２１およびモータ回転数ＭＲＮ２と、電圧センサー１２からの電圧Ｖｍとに基づいて、上述した方法によって駆動信号ＤＲＶ１，２を生成してゲート回路１６へ出力する。この場合、ゲート回路１６は、インバータ装置１０側からインバータ装置３０側へ直流電流Ｉｍ１を供給するため、駆動信号ＤＲＶ１は、０Ｖの電圧から成り、駆動信号ＤＲＶ２は、所定の電圧から成る。
【０２０１】
そうすると、ゲート回路１６は、駆動信号ＤＲＶ１，２に応じて、バッテリＢ１から供給された直流電流の振動幅を所定値以下に抑制し、配線２０（＝ケーブル９４）を介して直流電流Ｉｍ１を筐体８１内のインバータ装置３０へ供給する。
【０２０２】
インバータ３３は、配線２０（＝ケーブル９４）を介して受けた直流電圧を信号ＰＷＭＩ２１によって交流電圧に変換し、トルク指令値ＴＲ２１によって指定されたトルクを出力するようにモータジェネレータＭＧ１を駆動する。
【０２０３】
これによって、モータジェネレータＭＧ１は、動力分割機構２１０を介してエンジン２４０のクランクシャフト２５１を回転し、エンジン２４０を始動する。そして、インバータ３３は、振動幅が所定値以下の直流電流Ｉｍ１を受けるので、安定したインバータ出力を出力し、エンジン２４０は安定して始動する。これにより、ハイブリッド自動車１１０Ａのエンジン始動時における駆動システム３００の動作が終了する。
【０２０４】
次に、ハイブリッド自動車１１０Ａの発進時における駆動システム３００の動作について説明する。一連の動作が開始されると、制御装置５０は、トルク指令値ＴＲ１１と、モータ回転数ＭＲＮ２と、始動後のエンジン２４０の回転力によってモータジェネレータＭＧ１を発電機として機能させるための信号ＲＧＥ２１（信号ＲＧＥの一種）とを外部ＥＣＵから受ける。この場合、トルク指令値ＴＲ１１は、モータジェネレータＭＧ２を発進用に用いるためのトルク指令値である。
【０２０５】
制御装置５０は、電圧センサー１２からの出力電圧Ｖｍと、電流センサー１８からのモータ電流ＭＣＲＴ１１（モータ電流ＭＣＲＴ１の一種）と、外部ＥＣＵからのトルク指令値ＴＲ１１とに基づいて、上述した方法によって信号ＰＷＭＩ１１を生成し、その生成した信号ＰＷＭＩ１１をインバータ１３へ出力する。また、制御装置５０は、外部ＥＣＵからの信号ＲＧＥ２１に応じて信号ＰＷＭＣ２１を生成してインバータ３３へ出力する。さらに、制御装置５０は、電流センサー１７からの直流電流Ｉｍ１と、外部ＥＣＵからのＲＧＥ２１（回生時のトルクを指定）およびモータ回転数ＭＲＮ２と、電圧センサー１２からの電圧Ｖｍとに基づいて、上述した方法によって駆動信号ＤＲＶ１，２を生成してゲート回路１６へ出力する。この場合、インバータ装置３０側からインバータ装置１０側へ直流電流を供給するので、駆動信号ＤＲＶ１は、所定の電圧から成り、駆動信号ＤＲＶ２は、０Ｖの電圧から成る。
【０２０６】
そうすると、インバータ３３は、モータジェネレータＭＧ１がエンジン２４０の回転力により発電した交流電圧を信号ＰＷＭＣ２１によって直流電圧に変換し、その変換した直流電圧を配線２０（＝ケーブル９４）を介してゲート回路１６へ供給する。ゲート回路１６は、駆動信号ＤＲＶ１，２に応じて、配線２０（＝ケーブル９４）を介して供給された直流電流の振動幅を所定値以下に抑制して直流電流Ｉｍ１をインバータ装置１０へ供給する。
【０２０７】
インバータ１３は、バッテリＢ１からの直流電圧とインバータ３３からの直流電圧とを受け、その受けた直流電圧を信号ＰＷＭＩ１１に応じて交流電圧に変換し、トルク指令値ＴＲ１１によって指定されたトルクを出力するようにモータジェネレータＭＧ２を駆動する。そして、モータジェネレータＭＧ２は、動力分割機構２１０およびディファレンシャルギア２２０を介して前輪１１１Ａを駆動する。
【０２０８】
このようにして、ハイブリッド自動車１１０Ａの前輪１１１ＡはモータジェネレータＭＧ２によって回転され、ハイブリッド自動車１１０Ａは発進する。そして、直流電流Ｉｍ１の振動幅は所定値以下に抑制されるので、インバータ１３，３３は、安定したインバータ出力を出力し、ハイブリッド自動車１１０Ａは、安定して発進する。これにより、ハイブリッド自動車１１０Ａの発進時における駆動システム３００の動作が終了する。
【０２０９】
次に、ハイブリッド自動車１１０Ａが軽負荷走行モードにある場合の駆動システム３００の動作について説明する。一連の動作が開始されると、制御装置５０は、トルク指令値ＴＲ１２を外部ＥＣＵから受ける。なお、トルク指令値ＴＲ１２は、ハイブリッド自動車１１０Ａの前輪１１１ＡをモータジェネレータＭＧ２のみで駆動するためのトルク指令値である。
【０２１０】
制御装置５０は、電圧センサー１２からの電圧Ｖｍと、電流センサー１８からのモータ電流ＭＣＲＴ１２（モータ電流ＭＣＲＴ１の一種）と、外部ＥＣＵからのトルク指令値ＴＲ１２とに基づいて、上述した方法によって信号ＰＷＭＩ１２を生成し、その生成した信号ＰＷＭＩ１２をインバータ１３へ出力する。
【０２１１】
そうすると、インバータ１３は、バッテリＢ１からの直流電圧を信号ＰＷＭＩ１２に応じて交流電圧に変換し、トルク指令値ＴＲ１２によって指定されたトルクを出力するようにモータジェネレータＭＧ２を駆動する。そして、モータジェネレータＭＧ２は、動力分割機構２１０およびディファレンシャルギア２２０を介して前輪１１１Ａを駆動し、ハイブリッド自動車１１０Ａは、モータジェネレータＭＧ２によって軽負荷走行を行なう。これにより、ハイブリッド自動車１１０Ａが軽負荷走行モードにある場合の駆動システム３００の動作が終了する。
【０２１２】
次に、ハイブリッド自動車１１０Ａが中速低負荷走行モードにある場合の駆動システム３００の動作について説明する。この場合の駆動システム３００の動作は、上述したハイブリッド自動車１１０Ａのエンジン２４０の始動時における駆動システム３００の動作と同じである。そして、モータジェネレータＭＧ１は、エンジン２４０を始動し、ハイブリッド自動車は、エンジン２４０の駆動力によって走行する。
【０２１３】
次に、ハイブリッド自動車１１０Ａが加速・急加速モードにある場合の駆動システム３００の動作について説明する。一連の動作が開始されると、制御装置５０は、トルク指令値ＴＲ１３と、モータ回転数ＭＲＮ２と、モータジェネレータＭＧ１を発電機として機能させるための信号ＲＧＥ２２とを外部ＥＣＵから受ける。なお、トルク指令値ＴＲ１３は、モータジェネレータＭＧ２を加速・急加速用に用いるためのトルク指令値である。
【０２１４】
制御装置５０は、電圧センサー１２からの電圧Ｖｍと、電流センサー１８からのモータ電流ＭＣＲＴ１３（モータ電流ＭＣＲＴ１の一種）と、外部ＥＣＵからのトルク指令値ＴＲ１３とに基づいて、上述した方法によって信号ＰＷＭＩ１３を生成し、その生成した信号ＰＷＭＩ１３をインバータ１３へ出力する。また、制御装置５０は、外部ＥＣＵからの信号ＲＧＥ２２に応じて信号ＰＷＭＣ２２を生成してインバータ３３へ出力する。
【０２１５】
さらに、制御装置５０は、電流センサー１７からの直流電流Ｉｍ１と、外部ＥＣＵからの信号ＲＧＥ２２（回生時のトルクを指定）およびモータ回転数ＭＲＮ２と、電圧センサー１２からの電圧Ｖｍとに基づいて、上述した方法によって駆動信号ＤＲＶ１，２を生成してゲート回路１６へ出力する。この場合、インバータ装置３０側からインバータ装置１０側へ直流電流を供給するので、駆動信号ＤＲＶ１は、所定の電圧から成り、駆動信号ＤＲＶ２は、０Ｖの電圧から成る。
【０２１６】
そうすると、インバータ３３は、モータジェネレータＭＧ１がエンジン２４０の回転力（エンジン２４０の回転数は加速前よりも高くなっている。）により発電した交流電圧を信号ＰＷＭＣ２２によって直流電圧に変換し、その変換した直流電圧を配線２０（＝ケーブル９４）を介してゲート回路１６に供給する。ゲート回路１６は、駆動信号ＤＲＶ１，２に応じて、配線２０（＝ケーブル９４）を介して供給された直流電流の振動値を所定値以下に抑制し、直流電流Ｉｍ１をインバータ装置１０へ供給する。
【０２１７】
インバータ１３は、バッテリＢ１からの直流電圧とインバータ３３からの直流電圧とを受け、その受けた直流電圧を信号ＰＷＭＩ１３に応じて交流電圧に変換し、トルク指令値ＴＲ１３によって指定されたトルクを出力するようにモータジェネレータＭＧ２を駆動する。
【０２１８】
また、加速・急加速時には、エンジン２４０の出力が上昇される。そして、エンジン２４０およびモータジェネレータＭＧ２は、動力分割機構２１０およびディファレンシャルギア２２０を介して前輪１１１Ａを駆動する。
【０２１９】
このようにして、ハイブリッド自動車１１０Ａの前輪１１１Ａはエンジン２４０およびモータジェネレータＭＧ２によって回転され、ハイブリッド自動車１１０Ａは加速・急加速する。そして、直流電流Ｉｍ１の振動幅は所定値以下に抑制されるので、インバータ１３，３３は、安定したインバータ出力を出力し、ハイブリッド自動車１１０Ａは、安定して加速・急加速する。これにより、ハイブリッド自動車１１０Ａの加速・急加速モードにおける駆動システム３００の動作が終了する。
【０２２０】
次に、ハイブリッド自動車１１０Ａが低μ路走行モードにある場合の駆動システム３００の動作について説明する。一連の動作が開始されると、制御装置５０は、信号ＲＧＥ１１を外部ＥＣＵから受ける。なお、信号ＲＧＥ１１は、モータジェネレータＭＧ２を回生モードで駆動するための信号である。
【０２２１】
制御装置５０は、外部ＥＣＵからの信号ＲＧＥ１１に応じて信号ＰＷＭＣ１１を生成してインバータ１３へ出力する。
【０２２２】
この低μ路走行モードにおいては、エンジン２４０は前輪１１１Ａを駆動しており、前輪１１１Ａの駆動力の一部がモータジェネレータＭＧ２に伝達される。
【０２２３】
そうすると、インバータ１３は、信号ＰＷＭＣ１１に応じて、モータジェネレータＭＧ２を回生モードで駆動し、前輪１１１Ａの駆動力の一部を受けてモータジェネレータＭＧ２が発電した交流電圧を直流電圧に変換してバッテリＢ１へ供給する。
【０２２４】
これにより、ハイブリッド自動車１１０Ａは、エンジン２４０の駆動力によって前輪１１１Ａを駆動し、前輪１１１Ａの駆動力の一部を受けてモータジェネレータＭＧ２が発電した電力はバッテリＢ１に蓄積される。そして、ハイブリッド自動車１１０Ａの低μ路走行時における駆動システム３００の動作が終了する。
【０２２５】
最後に、ハイブリッド自動車１１０Ａが減速・制動モードにある場合の駆動システム３００の動作について説明する。一連の動作が開始されると、制御装置５０は、外部ＥＣＵから信号ＲＧＥ１２を受ける。そして、制御装置５０は、信号ＲＧＥ１２に応じて、信号ＰＷＭＣ１２を生成してインバータ１３へ出力し、モータジェネレータＭＧ２を回生モードで駆動する。これにより、ハイブリッド自動車１１０Ａは、回生ブレーキおよび／または機械ブレーキによって減速・制動を行なう。そして、ハイブリッド自動車１１０Ａの減速・制動時における駆動システム３００の動作が終了する。
【０２２６】
上述したハイブリッド自動車１１０Ａの各状態において、直流電流Ｉｍ１が最大電流Ｉｍａｘ１を超えたとき、制御装置５０は、インバータ装置３０側でショートが発生したものとして０Ｖの電圧から成る駆動信号ＤＲＶ１，２を生成してゲート回路１６へ出力する。これにより、ＮＰＮトランジスタＱ９，Ｑ１０はオフされ、インバータ装置１０側からインバータ装置３０側への直流電流Ｉｍ１の供給が遮断される。
【０２２７】
なお、上記においては、モータ駆動装置１００を駆動システム３００に用いた場合について説明したが、モータ駆動装置１００に代えてモータ駆動装置１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃのいずれかを用いてもよい。そして、モータ駆動装置１００Ｂ，１００Ｃを用いた場合、上述した動作に昇圧コンバータ３に関連した動作が追加される。
【０２２８】
上述したように、インバータ装置１０および３０は、それぞれ筐体８０，８１に収納されてハイブリッド自動車１１０，１１０Ａに搭載される。そして、直流電流は、リアクトル１４，１５およびゲート回路１６によって振動幅が所定値以下に抑制されるので、インバータ装置３０を配線２０（＝ケーブル９２，９４）によってインバータ装置１０と接続しても配線２０（＝ケーブル９２，９４）に発生する共振電流を所定値以下に抑制できる。その結果、インバータ装置１０，３０は、安定したインバータ出力を出力できる。
【０２２９】
また、配線２０（＝９２，９４）を介して接続されたインバータ装置３０においてショートが発生した場合、インバータ装置３０への電流供給を遮断できる。
【０２３０】
さらに、インバータ装置１０および３０は、異なる筐体に収納されるので、インバータ１３または３３が配置される部分を小型化できる。
【０２３１】
さらに、インバータ装置１０，３０は、それぞれ、１つ以上のモータを駆動するので、多彩なモータ駆動装置を提供できる。
【０２３２】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１によるモータ駆動装置の概略ブロック図である。
【図２】図１に示す制御装置の機能ブロック図である。
【図３】図２に示すインバータ制御手段の機能ブロック図である。
【図４】図２に示す電流制御手段の機能ブロック図である。
【図５】この発明の実施の形態２によるモータ駆動装置の概略ブロック図である。
【図６】図５に示す制御装置の機能ブロック図である。
【図７】図６に示す電流制御手段の機能ブロック図である。
【図８】この発明の実施の形態３によるモータ駆動装置の概略ブロック図である。
【図９】図８に示す制御装置の機能ブロック図である。
【図１０】図９に示すコンバータ制御手段の機能ブロック図である。
【図１１】この発明の実施の形態４によるモータ駆動装置の概略ブロック図である。
【図１２】図１１に示す制御装置の機能ブロック図である。
【図１３】図１に示すモータ駆動装置を搭載したハイブリッド自動車の断面図である。
【図１４】図１に示すモータ駆動装置を搭載したハイブリッド自動車の駆動システムを示す概略ブロック図である。
【図１５】図１４に示す動力分割機構の模式図である。
【図１６】図１に示すモータ駆動装置を搭載したハイブリッド自動車の他の断面図である。
【図１７】図１に示すモータ駆動装置を搭載したハイブリッド自動車の他の駆動システムを示す概略ブロック図である。
【図１８】従来のモータ駆動装置の概略ブロック図である。
【符号の説明】
１，１２，３２０ 電圧センサー、２，１１，３１，Ｃ１，Ｃ２ コンデンサ、３ 昇圧コンバータ、１０，３０ インバータ装置、１３，１３Ａ，１３Ｂ，３３，３３０ インバータ、１４，１５，３１１，Ｌ１ リアクトル、１６ ゲート回路、１７，１８，３４ 電流センサー、２０ 配線、２１ Ｕ相アーム、２２ Ｖ相アーム、２３ Ｗ相アーム、４１ モータ制御用相電圧演算部、４２インバータ用ＰＷＭ信号変換部、４３ 回生信号生成回路、５０，５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃ 制御装置、５１，５１Ａ 要求パワー演算部、５２，５２Ａ 要求電流演算部、５３ 制御部、５４ 電流保護部、６０，７０ モータ、６１ 電圧指令演算部、６２ コンバータ用デューティー比演算部、６３ コンバータ用ＰＷＭ信号変換部、８０，８１ 筐体、１００，１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ，４００ モータ駆動装置、９０〜９４ ケーブル、１１０，１１０Ａ ハイブリッド自動車、１１１，１１１Ａ 前輪、１１２，１１２Ａ 後輪、２００，３００ 駆動システム、２１０ 動力分割機構、２１１ リングギア、２１２ キャリアギア、２１３ サンギア、２２０，２３０ ディファレンシャルギア、２５１，２５２，２５４ シャフト、２５３ プラネタリキャリア、２４０ エンジン、３１０ 双方向コンバータ、５０１，５０２ インバータ制御手段、５０３，５０３Ａ 電流制御手段、５０４ コンバータ制御手段、Ｑ１〜Ｑ１０，３１２，３１３ ＮＰＮトランジスタ、Ｄ１〜Ｄ８，３１４，３１５ ダイオード、Ｂ，Ｂ１，Ｂ２ バッテリ、ＳＲ１，ＳＲ２ システムリレー、Ｍ１ 交流モータ、ＭＧ１，ＭＧ２，ＭＧ３ モータジェネレータ。
Claims (9)
- 電源に接続され、第１のコンデンサを含む第１のインバータ装置と、
第２のコンデンサを含み、前記第１のインバータ装置を介して直流電流を受ける第２のインバータ装置と、
前記第１のインバータ装置を前記第２のインバータ装置に接続する配線と、
前記第１のインバータ装置と前記第２のインバータ装置との間に設けられ、振動幅が所定値以下である配線電流を前記配線に流す定電流回路と、
前記配線電流が前記第２のインバータ装置の要求電流に一致するように前記定電流回路を制御する制御装置とを備えるモータ駆動装置。 - 前記制御装置は、
前記第１のインバータ装置と前記第２のインバータ装置との間に設けられ、前記配線に流れる電流を検出する電流センサーと、
前記検出された電流に基づいて、前記配線電流を前記要求電流に一致させるように前記定電流回路を制御する制御回路とを含む、請求項１に記載のモータ駆動装置。 - 前記制御回路は、前記検出された電流が前記要求電流よりも大きいとき、前記配線電流を減少するように前記定電流回路を制御し、前記検出された電流が前記要求電流よりも小さいとき、前記配線電流を増加するように前記定電流回路を制御する、請求項２に記載のモータ駆動装置。
- 電源に接続され、第１のコンデンサを含む第１のインバータ装置と、
第２のコンデンサを含み、前記第１のインバータ装置を介して直流電流を受ける第２のインバータ装置と、
前記第１のインバータ装置を前記第２のインバータ装置に接続する配線と、
前記第１のコンデンサと前記第２のコンデンサとの間に設けられ、振動幅が所定値以下である全体電流を前記第１および第２のインバータ装置に供給する定電流回路と、
前記全体電流が前記第１のインバータ装置の要求電流と前記第２のインバータ装置の要求電流との和である目標電流に一致するように前記定電流回路を制御する制御装置とを備えるモータ駆動装置。 - 前記制御装置は、
前記第１のコンデンサと前記第２のコンデンサとの間に設けられ、前記電源と前記第１のインバータ装置との間に流れる電流を検出する電流センサーと、
前記検出された電流に基づいて、前記全体電流を前記目標電流に一致させるように前記定電流回路を制御する制御回路とを含む、請求項４に記載のモータ駆動装置。 - 前記制御回路は、前記検出された電流が前記目標電流よりも大きいとき、前記全体電流を減少するように前記定電流回路を制御し、前記検出された電流が前記目標電流よりも小さいとき、前記全体電流を増加するように前記定電流回路を制御する、請求項５に記載のモータ駆動装置。
- 前記定電流回路は、前記配線中に接続された半導体素子を含み、
前記制御装置は、前記検出された電流がしきい値を超えたとき前記半導体素子を開放状態にする、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のモータ駆動装置。 - 前記第１および第２のインバータ装置は、異なる筐体に収納される、請求項１から請求項７のいずれか１項に記載のモータ駆動装置。
- 前記第１のインバータ装置は、
前記第１のコンデンサと、
前記第１のコンデンサにより平滑化された直流電流を交流電圧に変換して少なくとも１つのモータを駆動する少なくとも１つのインバータとを含み、
前記第２のインバータ装置は、
前記第２のコンデンサと、
前記第２のコンデンサにより平滑化された直流電流を交流電圧に変換して少なくとも１つのモータを駆動する少なくとも１つのインバータとを含む、請求項８に記載のモータ駆動装置。
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| JP2003138921A JP2004343918A (ja) | 2003-05-16 | 2003-05-16 | モータ駆動装置 |
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| JP2003138921A JP2004343918A (ja) | 2003-05-16 | 2003-05-16 | モータ駆動装置 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008131787A (ja) * | 2006-11-22 | 2008-06-05 | Toyota Motor Corp | 電源装置、および電源装置を備える車両 |
| US11463004B2 (en) * | 2018-04-10 | 2022-10-04 | Nissan Motor Co., Ltd. | Boost converter control method and control apparatus |
-
2003
- 2003-05-16 JP JP2003138921A patent/JP2004343918A/ja not_active Withdrawn
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