JP2020162333A - 駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】デッドタイムの最適化を可能としつつ、回転電機と複数の電力変換装置との間の結線数を減らす。【解決手段】一の第１端子に接続される第１及び第２系統の第１相コイルと、一の第２端子に接続される第１及び第２系統の第２相コイルと、一の第３端子に接続される第１系統の第３相コイルと、一の第４端子に接続される第２系統の第３相コイルとを含む回転電機と、高電圧側と低電圧側との間に、第１端子に接続される第１及び第２上下アームと、第３端子に接続される第３上下アームとを含む第１電力変換装置と、高電圧側と低電圧側との間に、第２端子に接続される第４及び第５上下アームと、第４端子に接続される第６上下アームとを含む第２電力変換装置と、第１電力変換装置に接続される第１駆動回路と、第２電力変換装置に接続され、第１駆動回路とは異なる第２駆動回路とを含む、駆動装置が開示される。【選択図】図１

Description

本開示は、駆動装置に関する。

２系統の３相コイルが組み込まれた回転電機を２つのインバータ（電力変換装置の一例）及び２つのゲートドライブ回路（駆動回路）を用いて駆動する技術が知られている。

特開２０１０−１１５０８６号公報

しかしながら、上記のような従来技術では、いわゆるデッドタイム（上側スイッチング素子と下側スイッチング素子とがともにオフとなる期間）の最適化を可能としつつ、回転電機と２つのインバータとの間の結線数を減らすことが難しい。例えば、２つのインバータと回転電機との間で、同一相の２本を結合する構成（後出の図３参照）では、２つのインバータを駆動する２つの駆動回路間の個体差（ばらつき）による短絡を防止すべくデッドタイムが最適値よりも長めになる傾向がある。

そこで、１つの側面では、本発明は、デッドタイムの最適化を可能としつつ、回転電機と複数の電力変換装置との間の結線数を減らすことを目的とする。

１つの側面では、一の第１端子に電気的に接続される第１及び第２系統の第１相コイルと、一の第２端子に電気的に接続される前記第１及び第２系統の第２相コイルと、一の第３端子に電気的に接続される前記第１系統の第３相コイルと、一の第４端子に電気的に接続される前記第２系統の第３相コイルとを含む回転電機と、
高電圧側と低電圧側との間に、前記第１端子に電気的に接続される第１及び第２上下アームと、前記第３端子に電気的に接続される第３上下アームとを含む第１電力変換装置と、
前記高電圧側と前記低電圧側との間に、前記第２端子に電気的に接続される第４及び第５上下アームと、前記第４端子に電気的に接続される第６上下アームとを含む第２電力変換装置と、
前記第１電力変換装置に電気的に接続される第１駆動回路と、
前記第２電力変換装置に電気的に接続され、前記第１駆動回路とは異なる第２駆動回路とを含む、駆動装置が提供される。

１つの側面では、本発明によれば、デッドタイムの最適化を可能としつつ、回転電機と複数の電力変換装置との間の結線数を減らすことが可能となる。

電動車両用モータ駆動システムの全体構成の一例を概略的に示す図である。 第１比較例による電動車両用モータ駆動システムの全体構成の一例を概略的に示す図である。 第２比較例による電動車両用モータ駆動システムの全体構成の一例を概略的に示す図である。 デッドタイムの説明図である。

以下、添付図面を参照しながら各実施例について詳細に説明する。

以下の説明において、特に言及しない限り、各種の要素間の“接続”という用語は、“電気的な接続”を意味する。

図１は、電動車両用モータ駆動システム１の全体構成の一例を概略的に示す図である。モータ駆動システム１は、高圧バッテリ１０の電力を用いて走行用モータ４０を駆動することにより車両を駆動させるシステムである。なお、電動車両は、電力を用いて走行用モータ４０を駆動して走行するものであれば、その方式や構成の詳細は任意である。電動車両は、典型的には、動力源がエンジンと走行用モータ４０であるハイブリッド自動車や、動力源が走行用モータ４０のみである電気自動車を含む。

モータ駆動システム１は、図１に示すように、高圧バッテリ１０、平滑コンデンサＣと、インバータ３１、３２（第１及び第２電力変換装置の一例）、走行用モータ４０（回転電機の一例）、及び、インバータ制御装置５０を備える。なお、本実施例では、インバータ３１、３２、走行用モータ４０、及びインバータ制御装置５０は、「駆動装置」の一例を形成する。

高圧バッテリ１０は、電力を蓄積して直流電圧を出力する任意の蓄電装置であり、ニッケル水素バッテリ、リチウムイオンバッテリや電気２重層キャパシタ等の容量性素子を含んでよい。高圧バッテリ１０は、典型的には、定格電圧が１００Ｖを超えるバッテリであり、定格電圧が例えば２８８Ｖである。

平滑コンデンサＣは、高圧バッテリ１０の正極に接続される正極ラインと、高圧バッテリ１０の負極に接続される負極ラインとの間に接続される。なお、高圧バッテリ１０と平滑コンデンサＣとの間には、図１に示すように、高圧バッテリ１０から電力供給を遮断するための遮断用スイッチＳＷ１が設けられる。遮断用スイッチＳＷ１は、半導体スイッチやリレー等で構成されてもよい。遮断用スイッチＳＷ１は、常態でオン状態であり、例えば車両の衝突検出時等にオフとされる。なお、遮断用スイッチＳＷ１のオン／オフの切換はインバータ制御装置５０により実現されてもよいし、他の制御装置により実現されてもよい。

インバータ３１、３２は、正極ラインと負極ラインとの間に互いに並列に接続される。具体的には、高電圧側（ハイサイド）の端子Ｐに正極ラインが接続され、低電圧側（ローサイド）の端子Ｎに負極ラインが接続される。

インバータ３１、３２は、それぞれ、別々のパワーモジュールとして構成されてよい。ただし、冷却水路（図示せず）等は共通化されてもよい。

インバータ３１、３２は、それぞれ、３つの上下アームを備える。各上下アームは、正極ラインと負極ラインとの間に互いに並列に接続される。ここでは、インバータ３１の３つの上下アームを、「第１上下アーム１１」、「第２上下アーム１２」、及び「第３上下アーム１３」と表記し、インバータ３２の３つの上下アームを、「第４上下アーム１４」、「第５上下アーム１５」、及び「第６上下アーム１６」と表記する。

第１上下アーム１１は、正極ラインと負極ラインとの間に直列に接続されたスイッチング素子（本例ではＩＧＢＴ：Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ Ｇａｔｅ Ｂｉｐｏｌａｒ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）Ｑ１、Ｑ２を含む。同様に、第２上下アーム１２は、正極ラインと負極ラインとの間に直列に接続されたスイッチング素子（本例ではＩＧＢＴ）Ｑ３、Ｑ４を含む。同様に、第３上下アーム１３は、正極ラインと負極ラインとの間に直列に接続されたスイッチング素子（本例ではＩＧＢＴ）Ｑ５、Ｑ６を含む。また、各スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６のコレクタ−エミッタ間には、それぞれ、エミッタ側からコレクタ側に電流を流すようにダイオードＤ１１〜Ｄ１６が配置される。なお、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６は、ＭＯＳＦＥＴ（ｍｅｔａｌ ｏｘｉｄｅ ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ ｆｉｅｌｄ−ｅｆｆｅｃｔ ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）のような、ＩＧＢＴ以外の他のスイッチング素子であってもよい。

第４上下アーム１４は、第１上下アーム１１と同様であり、第５上下アーム１５は、第２上下アーム１２と同様であり、第６上下アーム１６は、第３上下アーム１３と同様である。

インバータ３１、３２は、図１に示すように、インバータ制御装置５０及び走行用モータ４０に接続される。

インバータ３１、３２とインバータ制御装置５０との接続態様は、一対一の関係で実現される。

具体的には、インバータ３１のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６のゲートに接続される６個分の端子３１０は、それぞれ、６つの配線８１を介して、インバータ制御装置５０の６つの出力端子（符号付さず）に接続される。同様に、インバータ３２のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６のゲートに接続される６個分の端子３２０は、それぞれ、６つの配線８２を介して、インバータ制御装置５０の６つの出力端子（符号付さず）に接続される。

他方、インバータ３１、３２と走行用モータ４０との接続態様は、結線数が低減される態様で実現される。

具体的には、インバータ３１については、第１上下アーム１１は、スイッチング素子Ｑ１、Ｑ２の中点Ｍ１が端子台７０の第１端子７１に接続され、第２上下アーム１２は、スイッチング素子Ｑ３、Ｑ４の中点Ｍ２が端子台７０の第１端子７１に接続される。この際、第１上下アーム１１及び第２上下アーム１２のそれぞれからの配線は、接続点９０１で互いに接続されてから第１端子７１に接続される。他方、第３上下アーム１３は、スイッチング素子Ｑ５、Ｑ６の中点Ｍ３が端子台７０の第３端子７３に接続される。

インバータ３２については、第４上下アーム１４は、スイッチング素子Ｑ１、Ｑ２の中点Ｍ１が端子台７０の第２端子７２に接続され、第５上下アーム１５は、スイッチング素子Ｑ３、Ｑ４の中点Ｍ２が端子台７０の第２端子７２に接続される。この際、第４上下アーム１４及び第５上下アーム１５のそれぞれからの配線は、接続点９０２で互いに接続されてから第２端子７２に接続される。他方、第６上下アーム１６は、スイッチング素子Ｑ５、Ｑ６の中点Ｍ３が端子台７０の第４端子７４に接続される。

なお、第１上下アーム１１〜第６上下アーム１６から端子台７０までの各配線には、それぞれを流れる電流の大きさを検出するための電流センサ２０が設けられてもよい。

走行用モータ４０は、３相の交流モータである。走行用モータ４０は、端子台７０を有する。端子台７０は、４つの端子を含む。具体的には、端子台７０は、第１端子７１と、第２端子７２と、第３端子７３と、第４端子７４とを含む。なお、端子台７０は、４つの端子のみを含んでもよい。この場合、端子台７０は、例えば６つの端子を有する場合に比べて、小型化を図ることができる。

あるいは、端子台７０は、５つ以上の端子を含み、第１端子７１、第２端子７２、第３端子７３、及び第４端子７４は、当該５つ以上の端子の一部であってもよい。この場合、他の仕様の走行用モータ（図示せず）との間で、端子台７０を共用することが可能となる。

走行用モータ４０には、２系統の３相コイルが組み込まれる。具体的には、走行用モータ４０のコイルは、第１系統のＵ相コイル４１Ｕと、第２系統のＵ相コイル４２Ｕと、第１系統のＶ相コイル４１Ｖと、第２系統のＶ相コイル４２Ｖと、第１系統のＷ相コイル４１Ｗと、第２系統のＷ相コイル４２Ｗとからなる。

第１系統のＵ相コイル４１Ｕ、第１系統のＶ相コイル４１Ｖ、及び第１系統のＷ相コイル４１Ｗは、第１中性点４０１を有する態様でスター結線される。同様に、第２系統のＵ相コイル４２Ｕ、第２系統のＶ相コイル４２Ｖ、及び第２系統のＷ相コイル４２Ｗは、第２中性点４０２を有する態様でスター結線される。

第１系統のＵ相コイル４１Ｕ及び第２系統のＵ相コイル４２Ｕは、一端が端子台７０の第１端子７１に接続され、他端がそれぞれ第１中性点４０１及び第２中性点４０２に接続される。この際、第１系統のＵ相コイル４１Ｕ及び第２系統のＵ相コイル４２Ｕは、接続点８０１で互いに接続されてから第１端子７１に接続される。

第１系統のＶ相コイル４１Ｖ及び第２系統のＶ相コイル４２Ｖは、一端が端子台７０の第２端子７２に接続され、他端がそれぞれ第１中性点４０１及び第２中性点４０２に接続される。この際、第１系統のＶ相コイル４１Ｖ及び第２系統のＶ相コイル４２Ｖは、接続点８０２で互いに接続されてから第２端子７２に接続される。

第１系統のＷ相コイル４１Ｗは、一端が端子台７０の第３端子７３に接続され、他端が第１中性点４０１に接続される。また、第２系統のＷ相コイル４２Ｗは、一端が端子台７０の第４端子７４に接続され、他端が第２中性点４０２に接続される。

ここで、上述のように、第１系統のＵ相コイル４１Ｕ及び第２系統のＵ相コイル４２Ｕが接続される端子台７０の第１端子７１には、インバータ３１の第１上下アーム１１と第２上下アーム１２が接続される。従って、インバータ３１の第１上下アーム１１と第２上下アーム１２は、それぞれ、Ｕ相に係る上下アームを形成する。

同様に、第１系統のＶ相コイル４１Ｖ及び第２系統のＶ相コイル４２Ｖが接続される端子台７０の第２端子７２には、インバータ３２の第４上下アーム１４と第５上下アーム１５が接続される。従って、インバータ３２の第４上下アーム１４と第５上下アーム１５は、それぞれ、Ｖ相に係る上下アームを形成する。

また、第１系統のＷ相コイル４１Ｗが接続される第３端子７３には、インバータ３１の第３上下アーム１３が接続され、第２系統のＷ相コイル４２Ｗが接続される第４端子７４には、インバータ３２の第６上下アーム１６が接続される。従って、インバータ３１の第３上下アーム１３、及び、インバータ３２の第６上下アーム１６は、それぞれ、Ｗ相に係る上下アームを形成する。

インバータ制御装置５０は、インバータ３１、３２を制御する。インバータ制御装置５０は、マイコン（マイクロコンピュータ）５２（制御装置の一例）と、駆動回路５３１、５３２（第１及び第２駆動回路の一例）とを含む。

マイコン５２は、６つの出力端子５２１を含む。なお、マイコン５２は、６つの出力端子５２１以外の更なる出力端子を有してよい。６つの出力端子５２１は、駆動回路５３１の６つの入力端子５３１１に一対一の関係で接続されるとともに、駆動回路５３２の６つの入力端子５３２１に一対一の関係で接続される。従って、６つの出力端子５２１のうちの、任意の１つの出力端子からの出力（例えば“Ｈｉｇｈ”又は“Ｌｏｗ”）は、駆動回路５３１、５３２のそれぞれに実質的に同時に入力される。なお、６つの出力端子５２１は、Ｕ相、Ｖ相、及びＷ相のそれぞれの上アームのスイッチング素子（２つずつ３組）と、Ｕ相、Ｖ相、及びＷ相のそれぞれの下アームのスイッチング素子（２つずつ３組）の駆動用である。

マイコン５２は、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、メインメモリ（全て図示せず）などを含み、インバータ制御装置５０の各種機能は、ＲＯＭ等に記録された制御プログラムがメインメモリに読み出されてＣＰＵにより実行されることによって実現される。インバータ３１、３２の制御方法は、任意であるが、基本的には、Ｕ相に係る２つの上下アームである第１上下アーム１１及び第２上下アーム１２の上側（ハイサイド）のスイッチング素子Ｑ１、Ｑ３と下側（ローサイド）のスイッチング素子Ｑ２、Ｑ４が上下で互いに逆相となるようにオン／オフさせ、Ｖ相に係る２つの上下アームである第４上下アーム１４及び第５上下アーム１５の上側のスイッチング素子Ｑ１、Ｑ３と下側のスイッチング素子Ｑ２、Ｑ４が上下で互いに逆相となるようにオン／オフさせ、Ｗ相に係る２つの上下アームである第３上下アーム１３及び第６上下アーム１６の上側のスイッチング素子Ｑ５、Ｑ５と下側のスイッチング素子Ｑ６、Ｑ６が上下で互いに逆相となるようにオン／オフさせる。なお、この際、各相において、上下で短絡しないようにデッドタイムが設定される。デッドタイムについては後述する。

駆動回路５３１、５３２は、互いに別のＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）からなる。マイコン５２の出力端子５２１からの制御信号に応じて、駆動信号（ゲート信号）をインバータ３１、３２の各スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６のゲートに印加する。具体的には、駆動回路５３１は、６つの配線８１を介してインバータ３１の６つの端子３１０に駆動信号をそれぞれ印加する。なお、インバータ３１の６つの端子３１０は、上述のように、インバータ３１のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６のゲートに接続される。また、駆動回路５３２は、６つの配線８２を介してインバータ３２の６つの端子３２０に駆動信号をそれぞれ印加する。なお、インバータ３２の６つの端子３２０は、上述のように、インバータ３２のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６のゲートに接続される。

なお、図１に示す例では、モータ駆動システム１は、単一の走行用モータ４０を備えているが、追加のモータ（発電機を含む）を備えてもよい。この場合、追加のモータ（複数も可）は、対応するインバータと共に、走行用モータ４０及びインバータ３１、３２と並列な関係で、高圧バッテリ１０に接続されてもよい。また、図１に示す例では、モータ駆動システム１は、ＤＣ／ＤＣコンバータを備えていないが、高圧バッテリ１０とインバータ３１、３２の間にＤＣ／ＤＣコンバータを備えてもよい。

次に、図２以降を参照して、本実施例の効果を比較例と対比しつつ説明する。

図２は、第１比較例による電動車両用モータ駆動システム１Ｂの全体構成の一例を概略的に示す図である。なお、図２では、図１に示した本実施例の構成と実質的に同じであってよい構成要素については同一の参照符号が付されている。

第１比較例による電動車両用モータ駆動システム１Ｂは、図２に示すように、端子台７０Ｂは、６つの端子７１Ｂ〜７６Ｂを有し、６つの端子７１Ｂ〜７６Ｂには、第１上下アーム１１〜第６上下アーム１６からの配線が、それぞれ、一対一の関係で接続される。また、走行用モータ４０Ｂは、第１系統のＵ相コイル４１Ｕ及び第２系統のＵ相コイル４２Ｕが２つの端子７１Ｂ、７２Ｂに一対一の関係で接続され、第１系統のＶ相コイル４１Ｖ及び第２系統のＶ相コイル４２Ｖが２つの端子７３Ｂ、７４Ｂに一対一の関係で接続され、かつ、第１系統のＷ相コイル４１Ｗ及び第２系統のＷ相コイル４２Ｗが２つの端子７５Ｂ、７６Ｂに一対一の関係で接続される。

かかる第１比較例では、各相における２つの上下アームが互いに電気的に切り離されるのでデッドタイムの短縮を図れるものの、６つの端子７１Ｂ〜７６Ｂを備えることから端子台７０Ｂの小型化が困難である。すなわち、走行用モータ４０Ｂと２つのインバータ３１、３２との間の結線数が“６”であり、それに応じて６つの端子７１Ｂ〜７６Ｂが端子台７０Ｂにおいて必要となる。

図３は、第２比較例による電動車両用モータ駆動システム１Ｃの全体構成の一例を概略的に示す図である。なお、図３では、図１に示した本実施例の構成と実質的に同じであってよい構成要素については同一の参照符号が付されている。

第２比較例による電動車両用モータ駆動システム１Ｃは、図３に示すように、２つのインバータ３１、３２と走行用モータ４０Ｃとの間で、同一相の２本の配線を結合する構成である。すなわち、第１上下アーム１１及び第４上下アーム１４からの各配線（Ｕ相に係る２本の配線）は、接続点９０１Ｃで結合してから端子台７０Ｃの端子７１Ｃに接続され、第２上下アーム１２及び第５上下アーム１５からの各配線（Ｖ相に係る２本の配線）は、接続点９０２Ｃで結合してから端子台７０Ｃの端子７２Ｃに接続され、第３上下アーム１３及び第６上下アーム１６からの各配線（Ｗ相に係る２本の配線）は、接続点９０３Ｃで結合してから端子台７０Ｃの端子７３Ｃに接続される。また、走行用モータ４０Ｃは、第１系統のＵ相コイル４１Ｕ及び第２系統のＵ相コイル４２Ｕが接続点８０１で結合してから端子台７０Ｃの端子７１Ｃに接続され、第１系統のＶ相コイル４１Ｖ及び第２系統のＶ相コイル４２Ｖが接続点８０２で結合してから端子台７０Ｃの端子７２Ｃに接続され、かつ、第１系統のＷ相コイル４１Ｗ及び第２系統のＷ相コイル４２Ｗが接続点８０３で結合してから端子台７０Ｃの端子７３Ｃに接続される。

かかる第２比較例では、上述の第１比較例とは対照的に、端子台７０Ｃにおける端子数を減らして端子台７０Ｃの小型化が図れるものの、各相における２つの上下アームが互いに電気的に切り離されないのでデッドタイムが最適値よりも長めになる傾向となる。

このように、２つのインバータ３１、３２を用いて高出力化を図る構成（本実施例も同様）では、デッドタイムや結線数に関する不都合が生じる場合がある。

これに対して、本実施例によれば、上述の第１比較例や第２比較例で生じるような不都合を低減できる。

具体的には、本実施例によれば、端子台７０は、４つの端子（すなわち第１端子７１〜第４端子７４）を有すればよいので、端子台７０の小型化を図ることができる。例えば、第１比較例のように６つの端子７１Ｂ〜７６Ｂを備える端子台７０Ｂに対して、体格を約３３％低減できる。

また、本実施例によれば、上述したようなインバータ制御装置５０、インバータ３１、３２、及び走行用モータ４０間の接続態様を実現することで、以下で詳説するように、デッドタイムの最適化を図ることができる。

ここで、デッドタイムとは、図４にてｔｄ１〜ｔｄ４で示す期間であり、上アームのスイッチング素子と下アームのスイッチング素子とが逆相でオン／オフする際の、上アームのスイッチング素子と下アームのスイッチング素子とを同時にオフさせるための期間である。デッドタイムが不適当に設定されると、上アームのスイッチング素子と下アームのスイッチング素子の間の中点（中点Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３等）に生じるサージ電圧（Ｑ部）が問題となる。なお、図４では、代表としてＵ相に係るゲート電圧（駆動信号）の波形と、中点電圧との関係が示される。図４において、Ｖｇ１は、第１上下アーム１１のスイッチング素子Ｑ１のゲート電圧を表し、Ｖｇ２は、第１上下アーム１１のスイッチング素子Ｑ２のゲート電圧を表し、Ｖｇ３は、第２上下アーム１２のスイッチング素子Ｑ３のゲート電圧を表し、Ｖｇ４は、第２上下アーム１２のスイッチング素子Ｑ４のゲート電圧を表し、Ｖ１は、第１上下アーム１１の中点Ｍ１での電圧波形であり、Ｖ２は、第２上下アーム１２の中点Ｍ２での電圧波形である。

本実施例では、上述のように、中点Ｍ１及び中点Ｍ２のそれぞれからの配線は接続点９０１で結合されるので、図４に示すように、中点Ｍ１及び中点Ｍ２での電圧波形Ｖ１、Ｖ２は同じ波形で示される。なお、これは、図３に示す第２比較例の場合も同様である。すなわち、第２比較例の場合、例えばＵ相に関しては、第１上下アーム１１の中点Ｍ１と第４上下アーム１４の中点Ｍ１のそれぞれからの配線は接続点９０１Ｃで結合されるので、第１上下アーム１１の中点Ｍ１と第４上下アーム１４の中点Ｍ１での電圧波形は同じである。

しかしながら、第２比較例の場合、第１上下アーム１１及び第４上下アーム１４は、それぞれ異なる駆動回路を介して駆動される。具体的には、第１上下アーム１１は、駆動回路５３１により駆動され、第４上下アーム１４は、駆動回路５３２により駆動される。駆動回路５３１及び駆動回路５３２には、上述のようにマイコン５２から同じ制御信号が実質的に同時に入力されるが、駆動回路５３１及び駆動回路５３２は別のＩＣである。従って、駆動回路５３１及び駆動回路５３２間の個体差に起因して、当該同じ制御信号を受けた駆動回路５３１及び駆動回路５３２からのそれぞれの駆動信号が第１上下アーム１１及び第４上下アーム１４に作用するタイミングにズレが生じる場合がある。具体的には、例えば図４に示す例では、時点ｔ１でＶｇ１とＶｇ３は同時に立ち上がり、時点ｔ２でＶｇ１とＶｇ３は同時に立ち下がるが、この立ち上がりや立ち下がりタイミングにズレが生じる場合がある。このようなズレの可能性を考慮すると、当該ズレによってデッドタイムが“負”にならないように（すなわち上下アームが短絡しないように）、デッドタイムを長めに設定する必要性が高くなる。具体的には、例えば図４に示す例では、Ｖｇ２とＶｇ４の立ち下がりタイミングを時点ｔ０よりも前に設定し、Ｖｇ２とＶｇ４の立ち上がりタイミングを時点ｔ３よりも後に設定するといった具合である。

これに対して、本実施例によれば、上述のように、Ｕ相に係る第１上下アーム１１及び第２上下アーム１２は、同じ駆動回路５３１により駆動される。従って、上述した第２比較例とは異なり、駆動回路５３１及び駆動回路５３２間の個体差を考慮する必要がなく、Ｕ相に関してデッドタイムの最適化を図ることができる。Ｖ相についても同様であり、Ｖ相に係る第４上下アーム１４及び第５上下アーム１５は、同じ駆動回路５３２により駆動される。従って、第２比較例とは異なり、駆動回路５３１及び駆動回路５３２間の個体差を考慮する必要がなく、Ｖ相に関してデッドタイムの最適化を図ることができる。他方、Ｗ相については、上述した第１比較例と同様、Ｗ相に係る第３上下アーム１３及び第６上下アーム１６は、異なる駆動回路５３１及び駆動回路５３２で駆動されるものの、Ｕ相やＶ相とは異なり、互いに電気的に切り離されているので、第３上下アーム１３及び第６上下アーム１６のそれぞれにおいて、互いに対して独立にデッドタイムの最適化を図ることができる。

このようにして、本実施例によれば、デッドタイムの最適化を可能としつつ、端子台７０における必要な端子数（走行用モータ４０と２つのインバータ３１、３２との間の結線数）を減らすことができる。走行用モータ４０と複数のインバータ３１、３２との間の結線数を減らすことで、端子台７０の小型化を図ることができる。これにより、搭載スペース及びコストの低減を図ることができる。

また、本実施例によれば、駆動回路５３１からインバータ３１までの配線８１と、駆動回路５３２からインバータ３２までの配線８２とが、互いに対して独立であるので、インバータ３１と駆動回路５３１との組み合わせと、インバータ３２と駆動回路５３２との組み合わせとの間の、独立性が高くなる。

以上、各実施例について詳述したが、特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された範囲内において、種々の変形及び変更が可能である。また、前述した実施例の構成要素を全部又は複数を組み合わせることも可能である。

例えば、上述した実施例は、車両用であったが、他の用途でも適用可能である。すなわち、上述した技術的思想が適用可能なシステムや装置は、インバータで駆動される電気モータを備える構成であればよく、例えば、建設機械やエレベータ等にも適用可能である。

また、上述した実施例では、走行用モータ４０は、第１系統及び第２系統の２組の３相コイルを有しているが、これに限られない。上述した技術的思想は、４組や６組のような、偶数組で３相コイルが組み込まれたモータにも適用可能である。例えば、４組の場合は、Ｕ相の４組のコイルは、２組ごとに結合されてから第１端子７１と別の一の端子に接続され、Ｖ相の４組のコイルは、２組ごとに結合されてから第２端子７２と別の一の端子に接続され、Ｗ相の４組は、第３端子７３と第４端子７４と、端子台７０に新たに設けられる２つの端子（図示せず）に接続されてよい。この場合、インバータ３１、３２と同様の態様で、もう２つのインバータが、端子台７０における新たな４つの端子に接続されてよい。
あるいは、４組の場合は、Ｕ相の４組のコイルは、３組と１組とに別れてそれぞれ第１端子７１と別の一の端子に接続され、Ｖ相の４組のコイルは、３組と１組とに別れてそれぞれ第２端子７２と別の一の端子に接続され、Ｗ相の４組は、３組と１組とに別れてそれぞれ第３端子７３と第４端子７４に接続されてよい。この場合、各相の３組用の３つのインバータと、各相の１組用の１つインバータとが、端子台７０における６つの端子に接続されてよい。

また、上述した実施例では、第１端子７１は、Ｕ相用であり、第２端子７２は、Ｖ相用であり、第３端子７３及び第４端子７４は、Ｗ相用であるが、これに限られない。例えば、Ｕ相とＷ相を入れ替え、第３端子７３及び第４端子７４をＵ相用として、Ｗ相に係る２組の上下アームを第１端子７１に接続してもよい。なお、この場合、第１上下アーム１１及び第２上下アーム１２は、Ｗ相に係る上下アームを形成し、第３上下アーム１３及び第６上下アーム１６は、Ｕ相に係る上下アームを形成するように構成される。

＜付記＞
以上の実施例に関し、更に以下を開示する。なお、以下で記載する効果のうちの、一の形態に対する追加的な各形態に係る効果は、当該追加的な各形態に起因した付加的な効果である。

（１）一の形態は、一の第１端子（７１）に電気的に接続される第１及び第２系統の第１相コイル（４１Ｕ、４２Ｕ）と、一の第２端子（７２）に電気的に接続される前記第１及び第２系統の第２相コイル（４１Ｖ、４２Ｖ）と、一の第３端子（７３）に電気的に接続される前記第１系統の第３相コイル（４１Ｗ）と、一の第４端子（７４）に電気的に接続される前記第２系統の第３相コイル（４２Ｗ）とを含む回転電機（４０）と、
高電圧側（Ｐ）と低電圧側（Ｎ）との間に、前記第１端子に電気的に接続される第１及び第２上下アーム（１１、１２）と、前記第３端子に電気的に接続される第３上下アーム（１３）とを含む第１電力変換装置（３１）と、
前記高電圧側と前記低電圧側との間に、前記第２端子に電気的に接続される第４及び第５上下アーム（１４、１５）と、前記第４端子に電気的に接続される第６上下アーム（１６）とを含む第２電力変換装置（３２）と、
前記第１電力変換装置に電気的に接続される第１駆動回路（５３１）と、
前記第２電力変換装置に電気的に接続され、前記第１駆動回路とは異なる第２駆動回路（５３２）とを含む、駆動装置である。

本形態によれば、４つの端子のみを用いて回転電機と第１及び第２電力変換装置とを電気的に接続できる。また、第１駆動回路に電気的に接続される第１電力変換装置に、第１及び第２系統の第１相コイルが電気的に接続されるので、第１及び第２系統の第１相コイルを一の第１端子に接続した場合でも、第１及び第２駆動回路間の個体差が影響せず、第１相に係るデッドタイムの最適化を図ることができる。同様に、第２駆動回路に電気的に接続される第２電力変換装置に、第１及び第２系統の第２相コイルが電気的に接続されるので、第１及び第２系統の第２相コイルを一の第２端子に接続した場合でも、第１及び第２駆動回路間の個体差が影響せず、第２相に係るデッドタイムの最適化を図ることができる。また、第１及び第２系統の第３相コイルは、第１駆動回路に電気的に接続される第１電力変換装置と、第２駆動回路に電気的に接続される第２電力変換装置とに、別々に電気的に接続されるが、第１及び第２系統の第３相コイルは、互いに異なる第３端子及び第４端子にそれぞれ電気的に接続される。従って、第３相に関しても、第１及び第２駆動回路間の個体差が影響せず、第３相に係るデッドタイムの最適化を図ることができる。このようにして、本形態によれば、デッドタイムの最適化を可能としつつ、回転電機と複数の電力変換装置との間の結線数を減らすことができる。

（２）また、本形態においては、好ましくは、前記回転電機は、前記第１、第２、第３、及び第４端子を備える端子台（７０）を有する。

この場合、端子台に設けられる必要がある端子数の低減を図ることができ、端子台の小型化を図ることができる。

（３）また、本形態においては、好ましくは、前記第１及び第２系統の第１相コイルは、それぞれ、一端が第１及び第２中性点（４０１、４０２）に電気的に接続され、他端が前記第１端子に電気的に接続され、
前記第１及び第２系統の第２相コイルは、それぞれ、一端が前記第１及び第２中性点に電気的に接続され、他端が前記第２端子に電気的に接続され、
前記第１及び第２系統の第３相コイルは、それぞれ、一端が前記第１及び第２中性点に電気的に接続され、他端が前記第３端子及び前記第４端子に電気的に接続される。

この場合、第１、第２、第３、及び第４端子を用いて、第１及び第２電力変換装置に電気的に接続される各相のコイルを成立させることができる。

（４）また、本形態においては、好ましくは、前記第１駆動回路及び前記第２駆動回路は、それぞれ異なるＩＣにより構成される。

この場合、ＩＣにおいて確保されるべき個体差の許容限度を広げることも可能である。

（５）また、本形態においては、好ましくは、前記第１及び第２駆動回路に電気的に接続される制御装置（５０）を更に含み、
前記制御装置は、６つの出力端子（５２１）を含む複数の出力端子を有し、
前記６つの出力端子は、前記第１及び第２駆動回路のそれぞれの６つの入力端子（５３１１、５３２１）に一対一の関係で電気的に接続される。

この場合、制御装置の出力端子を効率的に用いて第１及び第２電力変換装置を制御できる。

１ 電動車両用モータ駆動システム
１０ 高圧バッテリ
１１ 第１上下アーム
１２ 第２上下アーム
１３ 第３上下アーム
１４ 第４上下アーム
１５ 第５上下アーム
１６ 第６上下アーム
３１ インバータ
３２ インバータ
４０ 走行用モータ
５０ インバータ制御装置
５２ マイコン（マイクロコンピュータ）
７０ 端子台
７１ 第１端子
７２ 第２端子
７３ 第３端子
７４ 第４端子
８１ 配線
８２ 配線
３１０ 端子
３２０ 端子
４０１ 第１中性点
４０２ 第２中性点
５２１ 出力端子
５３１ 駆動回路
５３２ 駆動回路
５３１１ 入力端子
５３２１ 入力端子
Ｃ 平滑コンデンサ
Ｑ１〜Ｑ６ スイッチング素子

Claims (5)

1. 一の第１端子に電気的に接続される第１及び第２系統の第１相コイルと、一の第２端子に電気的に接続される前記第１及び第２系統の第２相コイルと、一の第３端子に電気的に接続される前記第１系統の第３相コイルと、一の第４端子に電気的に接続される前記第２系統の第３相コイルとを含む回転電機と、
   高電圧側と低電圧側との間に、前記第１端子に電気的に接続される第１及び第２上下アームと、前記第３端子に電気的に接続される第３上下アームとを含む第１電力変換装置と、
   前記高電圧側と前記低電圧側との間に、前記第２端子に電気的に接続される第４及び第５上下アームと、前記第４端子に電気的に接続される第６上下アームとを含む第２電力変換装置と、
   前記第１電力変換装置に電気的に接続される第１駆動回路と、
   前記第２電力変換装置に電気的に接続され、前記第１駆動回路とは異なる第２駆動回路とを含む、駆動装置。
2. 前記回転電機は、前記第１、第２、第３、及び第４端子を備える端子台を有する、請求項１に記載の駆動装置。
3. 前記第１及び第２系統の第１相コイルは、それぞれ、一端が第１及び第２中性点に電気的に接続され、他端が前記第１端子に電気的に接続され、
   前記第１及び第２系統の第２相コイルは、それぞれ、一端が前記第１及び第２中性点に電気的に接続され、他端が前記第２端子に電気的に接続され、
   前記第１及び第２系統の第３相コイルは、それぞれ、一端が前記第１及び第２中性点に電気的に接続され、他端が前記第３端子及び前記第４端子に電気的に接続される、請求項１又は２に記載の駆動装置。
4. 前記第１駆動回路及び前記第２駆動回路は、それぞれ異なるＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）により構成される、請求項１〜３のうちのいずれか１項に記載の駆動装置。
5. 前記第１及び第２駆動回路に電気的に接続される制御装置を更に含み、
   前記制御装置は、６つの出力端子を含む複数の出力端子を有し、
   前記６つの出力端子は、前記第１及び第２駆動回路のそれぞれの６つの入力端子に一対一の関係で電気的に接続される、請求項１〜４のうちのいずれか１項に記載の駆動装置。

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