JP2018078690A5 - - Google Patents

Claims (14)

1. 第１交流回転電機（２０）及び第２交流回転電機（３０）を備える駆動システムであって、
   前記第１交流回転電機に電気的に接続され、前記第１交流回転電機を駆動する第１インバータ（５１）と、
   前記第２交流回転電機を構成する各相巻線（３０Ｕ，３０Ｖ，３０Ｗ）の両端のうち第１端側に電気的に接続され、前記第２交流回転電機を駆動する第２インバータ（５２）と、
   第１直流電源（６０；６０ａ）に電気的に接続可能な電源側接続部（Ｃｂ１，Ｃｂ２）と、前記第１インバータに第１電気経路（ＬＨ１，ＬＬ１）を介して電気的に接続されてかつ前記第２インバータに第２電気経路（ＬＨ２，ＬＬ２）を介して電気的に接続されたインバータ側接続部（Ｃｉ１，Ｃｉ２）と、を有し、前記第１直流電源の出力電圧を昇圧して前記第１インバータ及び前記第２インバータのそれぞれに出力する昇圧コンバータ（５０）と、
   前記第２交流回転電機を構成する各相巻線の両端のうち第２端側に電気的に接続され、前記第１直流電源とは異なる第２直流電源（６１）との間で電力を伝達して前記第２交流回転電機を駆動する第３インバータ（５３）と、を備え、
   前記第２直流電源と前記第１交流回転電機とが、単一の接続ルートで接続されるように構成されており、
   前記第１直流電源及び前記第２直流電源のうち前記第２直流電源のみに電気的に接続され、前記駆動システムの外部に設けられる外部電源（ＰＳ）を電力供給源として前記第２直流電源を充電する充電器（１２０）を備える駆動システム。
2. 前記第２直流電源の最大出力電力は、前記第１直流電源の最大出力電力よりも大きく設定されている請求項１に記載の駆動システム。
3. 前記第１直流電源の蓄電容量は、前記第２直流電源の蓄電容量よりも小さく設定されている請求項１又は２に記載の駆動システム。
4. 前記第２直流電源の出力電圧は、前記第１直流電源の出力電圧よりも低く設定されている請求項１〜３のいずれか１項に記載の駆動システム。
5. 前記昇圧コンバータは、前記インバータ側接続部から入力された直流電圧を降圧して前記電源側接続部を介して前記第１直流電源に供給する降圧動作を実施可能に構成されており、
   前記第３インバータと前記第２直流電源とを接続する電気経路である接続経路に設けられ、オンされることで前記第３インバータと前記第２直流電源との間を電気的に接続し、オフされることで前記第３インバータと前記第２直流電源との間を電気的に遮断するスイッチ部（５４ａ，５４ｂ）と、
   前記第２インバータの前記昇圧コンバータ側に電気的に接続された平滑コンデンサである第２コンデンサ（５０ｃ）と、
   前記第３インバータの前記第２直流電源側に電気的に接続された平滑コンデンサである第３コンデンサ（５５）と、
   前記駆動システムの停止指示信号が入力されたと判定した場合、前記スイッチ部をオフに切り替えた後、前記第２コンデンサ及び前記第３コンデンサそれぞれの放電電力で前記第１直流電源が充電されるように、前記昇圧コンバータに対して前記降圧動作の実施を指示してかつ前記第２インバータ及び前記第３インバータの制御を指示する第１放電制御部（８６）と、
   前記第１放電制御部の指示により前記第２コンデンサ及び前記第３コンデンサそれぞれから放電させた後、前記第２コンデンサ及び前記第３コンデンサそれぞれからさらに放電させるように、前記第２インバータ及び前記第３インバータの制御を指示する第２放電制御部（８６）と、を備える請求項４に記載の駆動システム。
6. 第１交流回転電機（２０）及び第２交流回転電機（３０）を備える駆動システムであって、
   前記第１交流回転電機に電気的に接続され、前記第１交流回転電機を駆動する第１インバータ（５１）と、
   前記第２交流回転電機を構成する各相巻線（３０Ｕ，３０Ｖ，３０Ｗ）の両端のうち第１端側に電気的に接続され、前記第２交流回転電機を駆動する第２インバータ（５２）と、
   第１直流電源（６０；６０ａ）に電気的に接続可能な電源側接続部（Ｃｂ１，Ｃｂ２）と、前記第１インバータに第１電気経路（ＬＨ１，ＬＬ１）を介して電気的に接続されてかつ前記第２インバータに第２電気経路（ＬＨ２，ＬＬ２）を介して電気的に接続されたインバータ側接続部（Ｃｉ１，Ｃｉ２）と、を有し、前記第１直流電源の出力電圧を昇圧して前記第１インバータ及び前記第２インバータのそれぞれに出力する昇圧コンバータ（５０）と、
   前記第２交流回転電機を構成する各相巻線の両端のうち第２端側に電気的に接続され、前記第１直流電源とは異なる第２直流電源（６１）との間で電力を伝達して前記第２交流回転電機を駆動する第３インバータ（５３）と、を備え、
   前記第２直流電源と前記第１交流回転電機とが、単一の接続ルートで接続されるように構成されており、
   前記第２直流電源の出力電圧は、前記第１直流電源の出力電圧よりも低く設定されており、
   前記昇圧コンバータは、前記インバータ側接続部から入力された直流電圧を降圧して前記電源側接続部を介して前記第１直流電源に供給する降圧動作を実施可能に構成されており、
   前記第３インバータと前記第２直流電源とを接続する電気経路である接続経路に設けられ、オンされることで前記第３インバータと前記第２直流電源との間を電気的に接続し、オフされることで前記第３インバータと前記第２直流電源との間を電気的に遮断するスイッチ部（５４ａ，５４ｂ）と、
   前記第２インバータの前記昇圧コンバータ側に電気的に接続された平滑コンデンサである第２コンデンサ（５０ｃ）と、
   前記第３インバータの前記第２直流電源側に電気的に接続された平滑コンデンサである第３コンデンサ（５５）と、
   前記駆動システムの停止指示信号が入力されたと判定した場合、前記スイッチ部をオフに切り替えた後、前記第２コンデンサ及び前記第３コンデンサそれぞれの放電電力で前記第１直流電源が充電されるように、前記昇圧コンバータに対して前記降圧動作の実施を指示してかつ前記第２インバータ及び前記第３インバータの制御を指示する第１放電制御部（８６）と、
   前記第１放電制御部の指示により前記第２コンデンサ及び前記第３コンデンサそれぞれから放電させた後、前記第２コンデンサ及び前記第３コンデンサそれぞれからさらに放電させるように、前記第２インバータ及び前記第３インバータの制御を指示する第２放電制御部（８６）と、を備える駆動システム。
7. 前記駆動システムは、車両に搭載されており、
   前記第１交流回転電機及び前記第２交流回転電機のそれぞれは、前記車両の車輪（４１；４４）と動力伝達可能に接続されており、
   前記第１直流電源及び前記第２直流電源とは異なる第３直流電源（１５０）と、前記第１直流電源とのうち、少なくとも一方に電気的に接続された補機（７３；１３０）と、
   前記第１直流電源から出力される直流電圧を降圧して前記第３直流電源に供給するＤＣＤＣコンバータ（１４０）と、
   前記車両の走行時において前記車両の運動エネルギを用いて前記第１交流回転電機に回生発電させるように前記第１インバータの制御を指示する処理と、前記車両の走行時において前記車両の運動エネルギを用いて前記第２交流回転電機に回生発電させるように前記第２インバータの制御を指示する処理とを行う回生制御部（８６）と、を備える請求項１〜３のいずれか１項に記載の駆動システム。
8. 第１交流回転電機（２０）及び第２交流回転電機（３０）を備える駆動システムであって、
   前記第１交流回転電機に電気的に接続され、前記第１交流回転電機を駆動する第１インバータ（５１）と、
   前記第２交流回転電機を構成する各相巻線（３０Ｕ，３０Ｖ，３０Ｗ）の両端のうち第１端側に電気的に接続され、前記第２交流回転電機を駆動する第２インバータ（５２）と、
   第１直流電源（６０；６０ａ）に電気的に接続可能な電源側接続部（Ｃｂ１，Ｃｂ２）と、前記第１インバータに第１電気経路（ＬＨ１，ＬＬ１）を介して電気的に接続されてかつ前記第２インバータに第２電気経路（ＬＨ２，ＬＬ２）を介して電気的に接続されたインバータ側接続部（Ｃｉ１，Ｃｉ２）と、を有し、前記第１直流電源の出力電圧を昇圧して前記第１インバータ及び前記第２インバータのそれぞれに出力する昇圧コンバータ（５０）と、
   前記第２交流回転電機を構成する各相巻線の両端のうち第２端側に電気的に接続され、前記第１直流電源とは異なる第２直流電源（６１）との間で電力を伝達して前記第２交流回転電機を駆動する第３インバータ（５３）と、を備え、
   前記第２直流電源と前記第１交流回転電機とが、単一の接続ルートで接続されるように構成されており、
   前記駆動システムは、車両に搭載されており、
   前記第１交流回転電機及び前記第２交流回転電機のそれぞれは、前記車両の車輪（４１；４４）と動力伝達可能に接続されており、
   前記第１直流電源及び前記第２直流電源とは異なる第３直流電源（１５０）と、前記第１直流電源とのうち、少なくとも一方に電気的に接続された補機（７３；１３０）と、
   前記第１直流電源から出力される直流電圧を降圧して前記第３直流電源に供給するＤＣＤＣコンバータ（１４０）と、
   前記車両の走行時において前記車両の運動エネルギを用いて前記第１交流回転電機に回生発電させるように前記第１インバータの制御を指示する処理と、前記車両の走行時において前記車両の運動エネルギを用いて前記第２交流回転電機に回生発電させるように前記第２インバータの制御を指示する処理とを行う回生制御部（８６）と、を備える駆動システム。
9. 前記第１直流電源の出力電圧は、前記第２直流電源の出力電圧よりも低く設定されており、
   前記補機は、前記第３直流電源に電気的に接続されている請求項８に記載の駆動システム。
10. 前記ＤＣＤＣコンバータは、前記第３直流電源から前記第１直流電源に電力を供給可能な双方向ＤＣＤＣコンバータであり、
    前記第２交流回転電機は、前記車両の走行動力源であり、
    前記第２直流電源に異常が生じているか否かを判定する異常判定部（８６）と、
    前記異常判定部により前記第２直流電源に異常が生じていると判定された場合、前記第３直流電源の放電電力で前記第１直流電源を充電又は前記第３直流電源の放電電力を前記第２交流回転電機に供給するように、前記ＤＣＤＣコンバータの制御を指示する異常時制御部（８６）と、
    前記異常判定部により前記第２直流電源に異常が生じていると判定された場合、前記第２交流回転電機を駆動させるべく、前記第１直流電源及び前記第３直流電源の少なくとも一方から前記第２交流回転電機に電力が供給されるように前記第２インバータの制御を指示する退避制御部（８６）と、を備える請求項８又は９に記載の駆動システム。
11. 前記車両は、該車両の走行動力源としてエンジン（１０）を備え、
    前記ＤＣＤＣコンバータは、前記第３直流電源から前記第１直流電源に電力を供給可能な双方向ＤＣＤＣコンバータであり、
    前記第１交流回転電機は、前記エンジンの出力軸（１０ａ）に初期回転を付与するスタータ機能を有しており、
    前記第２交流回転電機は、前記車両の走行動力源であり、
    前記第２直流電源に異常が生じているか否かを判定する異常判定部（８６）と、
    前記異常判定部により前記第２直流電源に異常が生じていると判定された場合、前記第３直流電源の放電電力で前記第１直流電源が充電されるように、前記ＤＣＤＣコンバータの制御を指示する異常時制御部（８６）と、
    前記異常判定部により前記第２直流電源に異常が生じていると判定された場合、前記第１交流回転電機を力行駆動させて前記エンジンの出力軸に初期回転を付与すべく前記第１直流電源から前記第１交流回転電機に電力が供給されるように前記第１インバータの制御を指示して、かつ、前記エンジンの燃焼を開始させる制御を行う退避制御部（８６）と、を備える請求項８又は９に記載の駆動システム。
12. 前記第１直流電源は、キャパシタ（６０ａ）であり、
    前記駆動システムの停止指示信号が入力されたと判定した場合、前記第１直流電源の放電電力で前記第３直流電源が充電されるように前記ＤＣＤＣコンバータの制御を指示する放電制御部（８６）を備える請求項８〜１１のいずれか１項に記載の駆動システム。
13. 前記補機（１３０）は、前記第１直流電源（６０ａ）に電気的に接続され、
    前記補機の要求出力電力を取得する出力取得部（８６）を備え、
    前記回生制御部は、前記第１交流回転電機及び前記第２交流回転電機のうち少なくとも一方から前記昇圧コンバータを介して前記第１直流電源に供給される回生発電電力が、前記出力取得部により取得された前記要求出力電力に応じた電力となるように、前記第２インバータ及び前記第３インバータのうち少なくとも一方の制御を指示する請求項８〜１２のいずれか１項に記載の駆動システム。
14. 前記補機は、
    回転電機である補機回転電機（１３０ｂ）と、
    前記第１直流電源から出力される直流電力を交流電力に変換して前記補機回転電機に印加すべく操作される補機インバータ（１３０ａ）と、を含み、
    前記補機回転電機の回転速度及びトルクを取得する補機情報取得部（８６）と、
    前記補機情報取得部により取得された回転速度及びトルクに基づいて、前記第１直流電源から前記補機インバータへの入力電圧の指令値である補機要求電圧を算出する要求電圧算出部（８６）と、
    前記第１直流電源の端子電圧を前記補機要求電圧に制御すべく、前記電源側接続部から入力される直流電圧に対する前記インバータ側接続部から出力される直流電圧の比である昇圧比を前記昇圧コンバータの制御により変更する第１処理、前記第１インバータ及び前記第１交流回転電機の間で伝達される電力を前記第１インバータの制御により変更する第２処理、並びに前記第２インバータ及び前記第２交流回転電機の間で伝達される電力を前記第２インバータの制御により変更する第３処理のうち、少なくとも１つの処理を行う処理部（８６）と、を備える請求項１３に記載の駆動システム。