JP4013739B2 - 電圧変換装置、電圧変換方法および電圧変換をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体 - Google Patents
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- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/72—Electric energy management in electromobility
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、電源からの入力電圧を出力電圧に変換する電圧変換装置、電圧変換方法および電圧変換をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体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）および電気自動車（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ 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。また、電気自動車は、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。
【０００４】
このようなハイブリッド自動車または電気自動車においては、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ようにすることも検討されている（たとえば、特開平８−２１４５９２号公報参照）。
【０００５】
すなわち、ハイブリッド自動車または電気自動車は、図２２に示すモータ駆動装置を搭載している。図２２を参照して、モータ駆動装置３００は、直流電源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】
直流電源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、直流電源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、直流電源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の一方端は直流電源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が接続されている。
【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３００が搭載されたハイブリッド自動車または電気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コンデンサＣ１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。また、インバータ３３０は、モータ駆動装置３００が搭載されたハイブリッド自動車または電気自動車の回生制動時、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。
【００１１】
【特許文献１】
特開平８−２１４５９２号公報
【００１２】
【特許文献２】
特開平５−１１５１０６号公報
【００１３】
【特許文献３】
特開２００２−１０６６８号公報
【００１４】
【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３００においては、インバータ３３０の雰囲気温度が低下し、交流モータＭ１のモータ逆起電圧がインバータ耐圧よりも高くなると、インバータ３３０の動作特性が低下する可能性がある。
【００１５】
すなわち、図２３を参照して、インバータ３３０および交流モータＭ１の体格が大きい場合、温度Ｔ０〜Ｔ３の使用範囲において、モータ逆起電圧が直線ｋ１によって示される温度依存性を有し、インバータ耐圧が直線ｋ２によって示される温度依存性を有するようにインバータ３３０および交流モータＭ１を設計する。つまり、モータ逆起電圧がインバータ耐圧と交差しないようにインバータ３３０および交流モータＭ１を設計する。
【００１６】
しかし、インバータ耐圧を向上させることはコストアップに繋がり、体格を大きくすることも制約されるため、実際には、モータ逆起電圧が直線ｋ３によって示される温度依存性を有し、インバータ耐圧が直線ｋ４によって示される温度依存性を有するようにインバータ３３０および交流モータＭ１は設計される。
【００１７】
そうすると、温度Ｔ１（Ｔ０＜Ｔ１＜Ｔ３）において、直線ｋ３は直線ｋ４と交差し、温度Ｔ０〜温度Ｔ１の範囲において、モータ逆起電圧がインバータ耐圧よりも大きくなり、領域ＬＴＲにおいて、インバータ３３０の動作特性が低下す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、雰囲気温度が低下してモータ逆起電圧がインバータ耐圧よりも高くなったとき、インバータの動作特性の低下を防止するように電圧変換を行なう電圧変換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、雰囲気温度が低下してモータ逆起電圧がインバータ耐圧よりも高くなったとき、インバータの動作特性の低下を防止可能な電圧変換方法を提供することである。
【００２０】
さらに、この発明の別の目的は、雰囲気温度が低下してモータ逆起電圧がインバータ耐圧よりも高くなったとき、インバータの動作特性の低下を防止可能な電圧変換をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体を提供することである。
【００２１】
【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、電圧変換装置は、電圧変換器と、駆動回路とを備える。電圧変換器は、電源からの入力電圧の電圧レベルを変えて出力電圧を電気負荷に供給する。駆動回路は、雰囲気温度が基準値よりも低下した場合、電気負荷の温度が上昇するように電圧変換器を駆動する。
【００２２】
好ましくは、駆動回路は、出力電圧の電圧レベルが上昇するように電圧変換器を駆動する。
【００２３】
好ましくは、駆動回路は、入力電圧を出力電圧に昇圧するときの昇圧比を上昇して電圧変換器を駆動する。
【００２４】
好ましくは、駆動回路は、雰囲気温度の低下度合いが大きい程、昇圧比の上昇度合いを大きくする。
【００２５】
好ましくは、駆動回路は、出力電圧の目標値を上昇して電圧変換器を駆動する。
【００２６】
好ましくは、駆動回路は、雰囲気温度の低下度合いが大きい程、目標値の上昇度合いを大きくする。
【００２７】
好ましくは、電圧変換装置は、検出手段をさらに備える。検出手段は、電圧変換器の周辺に配置された周辺装置の温度を雰囲気温度として検出する。
【００２８】
また、この発明によれば、電圧変換装置は、電圧変換器と、電気負荷と、駆動回路とを備える。電圧変換器は、電源からの入力電圧の電圧レベルを変えて出力電圧を出力する。電気負荷は、電圧変換器の出力電圧によって駆動される。駆動回路は、雰囲気温度が基準値よりも低下した場合、電気負荷の温度が上昇するように電圧変換器および電気負荷を駆動する。
【００２９】
好ましくは、電気負荷は、インバータであり、駆動回路は、雰囲気温度が基準値よりも低下した場合、出力電圧の電圧レベルが上昇するように電圧変換器を駆動し、キャリア周波数を雰囲気温度の検出時の値よりも高くしてインバータを駆動する。
【００３０】
好ましくは、駆動回路は、入力電圧を出力電圧に昇圧するときの昇圧比を雰囲気温度の検出時の値よりも高くして電圧変換器を駆動する。
【００３１】
好ましくは、駆動回路は、雰囲気温度の低下度合いが大きい程、昇圧比の上昇度合いを大きくする。
【００３２】
好ましくは、駆動回路は、出力電圧の目標値を雰囲気温度の検出時の値よりも高くして電圧変換器を駆動する。
【００３３】
好ましくは、駆動回路は、雰囲気温度の低下度合いが大きい程、目標値の上昇度合いを大きくする。
【００３４】
好ましくは、駆動回路は、雰囲気温度の検出時の値よりも高くしたキャリア周波数に応じて、高くした昇圧比または高くした目標値を決定する。
【００３５】
好ましくは、駆動回路は、高くしたキャリア周波数と高くした昇圧比との関係を示す第１のマップまたは高くしたキャリア周波数と高くした目標値との関係を示す第２のマップを保持しており、第１のマップを参照して高くしたキャリア周波数に対応する高くした昇圧比を決定し、または第２のマップを参照して高くしたキャリア周波数に対応する高くした目標値を決定する。
【００３６】
好ましくは、電気負荷は、インバータであり、駆動回路は、雰囲気温度が基準値よりも低下した場合、キャリア周波数を保持してインバータを駆動し、出力電圧の電圧レベルが上昇するように電圧変換器を駆動する。
【００３７】
好ましくは、駆動回路は、入力電圧を出力電圧に昇圧するときの昇圧比を上昇して電圧変換器を駆動する。
【００３８】
好ましくは、駆動回路は、出力電圧の目標値を上昇して電圧変換器を駆動する。
【００３９】
好ましくは、駆動回路は、インバータのキャリア周波数に応じて、昇圧比または目標値を決定する。
【００４０】
好ましくは、駆動回路は、キャリア周波数と昇圧比との関係を示す第１のマップまたはキャリア周波数と目標値との関係を示す第２のマップを保持しており、第１のマップを参照してキャリア周波数に対応する昇圧比を決定し、または第２のマップを参照してキャリア周波数に対応する目標値を決定する。
【００４１】
好ましくは、基準値は、モータ逆起電圧に基づいて決定される。
さらに、この発明によれば、電源からの入力電圧を出力電圧に変換する電圧変換方法は、入力電圧を出力電圧に変換する電圧変換器の雰囲気温度を検出する第１のステップと、雰囲気温度が基準値よりも低いか否かを判定する第２のステップと、雰囲気温度が基準値よりも低いと判定されたとき、出力電圧によって駆動される電気負荷の温度が上昇するように入力電圧を出力電圧に変換する第３のステップとを含む。
【００４２】
好ましくは、第３のステップは、出力電圧の電圧レベルが上昇するように入力電圧を出力電圧に変換する。
【００４３】
好ましくは、第３のステップは、入力電圧を出力電圧に変換する際の昇圧比を雰囲気温度の検出時の値よりも高くして入力電圧を出力電圧に変換する。
【００４４】
好ましくは、第３のステップは、出力電圧の目標値を雰囲気温度の検出時の値よりも高くして入力電圧を出力電圧に変換する。
【００４５】
好ましくは、第３のステップは、雰囲気温度の低下度が大きい程、昇圧比または目標値の上昇度合いを大きくする。
【００４６】
さらに、この発明によれば、電源からの入力電圧を出力電圧に昇圧し、その昇圧した出力電圧を交流電圧に変換する電圧変換方法は、入力電圧を出力電圧に変換する電圧変換器の雰囲気温度を検出する第１のステップと、雰囲気温度が基準値よりも低いか否かを判定する第２のステップと、雰囲気温度が基準値よりも低いと判定されたとき、出力電圧を交流電圧に変換するインバータの温度が上昇するように入力電圧を交流電圧に変換する第３のステップとを含む。
【００４７】
好ましくは、第３のステップは、出力電圧の電圧レベルが上昇するように入力電圧を出力電圧に変換する第１のサブステップと、インバータのキャリア周波数を雰囲気温度の検出時の値よりも高くして出力電圧を交流電圧に変換する第２のサブステップとを含む。
【００４８】
好ましくは、第３のステップは、出力電圧の電圧レベルが上昇するように入力電圧を出力電圧に変換する第１のサブステップと、インバータのキャリア周波数を雰囲気温度の検出時の値に保持して出力電圧を交流電圧に変換する第２のサブステップとを含む。
【００４９】
好ましくは、第１のサブステップは、入力電圧を出力電圧に昇圧するときの昇圧比を雰囲気温度の検出時の値よりも高くして入力電圧を出力電圧に変換する。
【００５０】
好ましくは、第１のサブステップは、出力電圧の目標値を雰囲気温度の検出時の値よりも高くして出力電圧を交流電圧に変換する。
【００５１】
好ましくは、第１のサブステップは、雰囲気温度の低下度が大きい程、昇圧比または目標値の上昇度合いを大きくする。
【００５２】
さらに、この発明によれば、電源からの入力電圧を出力電圧に変換する電圧変換をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体は、入力電圧を出力電圧に変換する電圧変換器の雰囲気温度を検出する第１のステップと、雰囲気温度が基準値よりも低いか否かを判定する第２のステップと、雰囲気温度が基準値よりも低いと判定されたとき、出力電圧によって駆動される電気負荷の温度が上昇するように電圧変換器を駆動する第３のステップとをコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体である。
【００５３】
好ましくは、第３のステップは、出力電圧の電圧レベルが上昇するように電圧変換器を駆動する。
【００５４】
好ましくは、第３のステップは、入力電圧を出力電圧に昇圧する際の昇圧比を雰囲気温度の検出時の値よりも高くして電圧変換器を駆動する。
【００５５】
好ましくは、第３のステップは、出力電圧の目標値を雰囲気温度の検出時の値よりも高くして電圧変換器を駆動する。
【００５６】
好ましくは、第３のステップは、雰囲気温度の低下度が大きい程、昇圧比または目標値の上昇度合いを大きくする。
【００５７】
さらに、この発明によれば、電源からの入力電圧を出力電圧に昇圧し、その昇圧した出力電圧を交流電圧に変換する電圧変換をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体は、入力電圧を出力電圧に変換する電圧変換器の雰囲気温度を検出する第１のステップと、雰囲気温度が基準値よりも低いか否かを判定する第２のステップと、雰囲気温度が基準値よりも低いと判定されたとき、出力電圧を交流電圧に変換するインバータの温度が上昇するように電圧変換器およびインバータを駆動する第３のステップとをコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体である。
【００５８】
好ましくは、第３のステップは、出力電圧の電圧レベルが上昇するように電圧変換器を駆動する第１のサブステップと、インバータのキャリア周波数を雰囲気温度の検出時の値よりも高くしてインバータを駆動する第２のサブステップとを含む。
【００５９】
好ましくは、第１のサブステップは、入力電圧を出力電圧に変換する際の昇圧比を雰囲気温度の検出時の値よりも高くして電圧変換器を駆動する。
【００６０】
好ましくは、第１のサブステップは、雰囲気温度の低下度合いが大きい程、昇圧比の上昇度合いを大きくする。
【００６１】
好ましくは、第１のサブステップは、出力電圧の目標値を雰囲気温度の検出時の値よりも高くして電圧変換器を駆動する。
【００６２】
好ましくは、第１のサブステップは、雰囲気温度の低下度合いが大きい程、目標値の上昇度合いを大きくする。
【００６３】
好ましくは、第１のサブステップは、雰囲気温度の検出時の値よりも高くしたキャリア周波数に応じて、高くした昇圧比または高くした目標値を決定する。
【００６４】
好ましくは、第１のサブステップは、高くしたキャリア周波数と高くした昇圧比との関係を示す第１のマップを参照して高くしたキャリア周波数に対応する高くした昇圧比を決定し、または高くしたキャリア周波数と高くした目標値との関係を示す第２のマップを参照して高くしたキャリア周波数に対応する高くした目標値を決定する。
【００６５】
好ましくは、第３のステップは、出力電圧の電圧レベルが上昇するように電圧変換器を駆動する第１のサブステップと、インバータのキャリア周波数を雰囲気温度の検出時の値に保持してインバータを駆動する第２のサブステップとを含む。
【００６６】
好ましくは、第１のサブステップは、入力電圧を出力電圧に変換する際の昇圧比を雰囲気温度の検出時の値よりも高くして電圧変換器を駆動する。
【００６７】
好ましくは、第１のサブステップは、雰囲気温度の低下度合いが大きい程、昇圧比の上昇度合いを大きくする。
【００６８】
好ましくは、第１のサブステップは、出力電圧の目標値を雰囲気温度の検出時の値よりも高くして電圧変換器を駆動する。
【００６９】
好ましくは、第１のサブステップは、雰囲気温度の低下度合いが大きい程、目標値の上昇度合いを大きくする。
【００７０】
好ましくは、第１のサブステップは、キャリア周波数に応じて、昇圧比または目標値を決定する。
【００７１】
好ましくは、第１のサブステップは、キャリア周波数と昇圧比との関係を示す第１のマップを参照してキャリア周波数に対応する昇圧比を決定し、またはキャリア周波数と目標値との関係を示す第２のマップを参照してキャリア周波数に対応する目標値を決定する。
【００７２】
この発明においては、雰囲気温度が基準値よりも低下した場合、電気負荷の温度が上昇するように電圧変換器が駆動される。
【００７３】
また、この発明においては、雰囲気温度が基準値よりも低下した場合、電気負荷の温度が上昇するように電圧変換器および電気負荷が駆動される。
【００７４】
したがって、この発明によれば、電気負荷の温度を所定温度以上に上昇させることができる。その結果、電気負荷の動作特性の低下を防止できる。
【００７５】
【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。
【００７６】
［実施の形態１］
図１を参照して、この発明の実施の形態１による電圧変換装置を備えるモータ駆動装置１００は、直流電源Ｂと、電圧センサー１０，１１と、システムリレーＳＲ１，ＳＲ２と、コンデンサＣ１，Ｃ２と、昇圧コンバータＶＢＣと、温度センサー１３と、インバータ１４と、電流センサー２４と、制御装置３０とを備える。
【００７７】
交流モータＭ１は、ハイブリッド自動車または電気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。あるいは、このモータ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ものとしてハイブリッド自動車に組み込まれるようにしてもよい。
【００７８】
昇圧コンバータＶＢＣは、リアクトルＬ１と、昇圧ＩＰＭ（Ｉｎｔｅｌｌｅｃｔｕａｌ Ｐｏｗｅｒ Ｍｏｄｕｌｅ）１２とを含む。昇圧ＩＰＭ１２は、ＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２と、ダイオードＤ１，Ｄ２とから成る。リアクトルＬ１の一方端は直流電源Ｂの電源ラインに接続され、他方端は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が接続されている。
【００７９】
インバータ１４は、Ｕ相アーム１５と、Ｖ相アーム１６と、Ｗ相アーム１７とから成る。Ｕ相アーム１５、Ｖ相アーム１６、およびＷ相アーム１７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。
【００８０】
Ｕ相アーム１５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１６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１７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。
【００８１】
各相アームの中間点は、交流モータＭ１の各相コイルの各相端に接続されている。すなわち、交流モータＭ１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。
【００８２】
直流電源Ｂ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。他にも、交流電力を整流などして得られた直流電圧を電源としてもよいし、太陽電池などの種々の電源を用いてもよい。電圧センサー１０は、直流電源Ｂから出力される直流電圧Ｖｂを検出し、その検出した直流電圧Ｖｂを制御装置３０へ出力する。システムリレーＳＲ１，ＳＲ２は、制御装置３０からの信号ＳＥによりオン／オフされる。より具体的には、システムリレーＳＲ１，ＳＲ２は、制御装置３０からのＨ（論理ハイ）レベルの信号ＳＥによりオンされ、制御装置３０からのＬ（論理ロー）レベルの信号ＳＥによりオフされる。
【００８３】
コンデンサＣ１は、直流電源Ｂ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昇圧コンバータＶＢＣへ供給する。
【００８４】
昇圧コンバータＶＢＣは、コンデンサＣ１から供給された直流電圧を昇圧してコンデンサＣ２へ供給する。より具体的には、昇圧コンバータＶＢＣは、制御装置３０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Ｃ２に供給する。
【００８５】
また、昇圧コンバータＶＢＣは、制御装置３０から信号ＰＷＭＤを受けると、コンデンサＣ２を介してインバータ１４から供給された直流電圧を降圧して直流電源Ｂを充電する。ただし、昇圧機能のみを行なうような回路構成に昇圧コンバータＶＢＣを適用してもよいことは言うまでもない。
【００８６】
コンデンサＣ２は、昇圧コンバータＶＢＣからの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１４へ供給する。電圧センサー１１は、コンデンサＣ２の両端の電圧、すなわち、昇圧コンバータＶＢＣの出力電圧Ｖｍ（インバータ１４への入力電圧に相当する。以下、同じ。）を検出し、その検出した出力電圧Ｖｍを制御装置３０へ出力する。
【００８７】
温度センサー１３は、インバータ１４を冷却する冷却水の温度（「インバータ冷却水温」と言う。）Ｔｉｖを検出し、その検出したインバータ冷却水温Ｔｉｖを制御装置３０へ出力する。
【００８８】
インバータ１４は、コンデンサＣ２から直流電圧が供給されると制御装置３０からの信号ＰＷＭＩ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ＴＲ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１４は、モータ駆動装置１００が搭載されたハイブリッド自動車または電気自動車の回生制動時、交流モータＭ１が発電した交流電圧を制御装置３０からの信号ＰＷＭＣ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を介して昇圧コンバータＶＢＣへ供給する。なお、ここで言う回生制動とは、ハイブリッド自動車または電気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。
【００８９】
電流センサー２４は、交流モータＭ１に流れるモータ電流ＭＣＲＴを検出し、その検出したモータ電流ＭＣＲＴを制御装置３０へ出力する。
【００９０】
制御装置３０は、外部に設けられたＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）から入力されたトルク指令値ＴＲおよびモータ回転数ＭＲＮ、電圧センサー１０からの直流電圧Ｖｂ、および電流センサー２４からのモータ電流ＭＣＲＴに基づいて、後述する方法により昇圧コンバータＶＢＣを駆動するための信号ＰＷＭＵとインバータ１４を駆動するための信号ＰＷＭＩとを生成し、その生成した信号ＰＷＭＵおよび信号ＰＷＭＩをそれぞれ昇圧コンバータＶＢＣおよびインバータ１４へ出力する。
【００９１】
信号ＰＷＭＵは、昇圧コンバータＶＢＣがコンデンサＣ１からの直流電圧を出力電圧Ｖｍに変換する場合に昇圧コンバータＶＢＣを駆動するための信号である。そして、制御装置３０は、昇圧コンバータＶＢＣが直流電圧Ｖｂを出力電圧Ｖｍに変換する場合に、出力電圧Ｖｍをフィードバック制御し、出力電圧Ｖｍが指令された電圧指令Ｖｄｃｃｏｍになるように昇圧コンバータＶＢＣを駆動するための信号ＰＷＭＵを生成する。信号ＰＷＭＵの生成方法については後述する。
【００９２】
また、制御装置３０は、温度センサー１３からのインバータ冷却水温Ｔｉｖをモータ駆動装置１００の雰囲気温度として検知する。そして、交流モータＭ１のモータ逆起電圧がインバータ１４のインバータ耐圧と一致する温度を基準温度Ｔ１とした場合、制御装置３０は、インバータ冷却水温Ｔｉｖが基準温度Ｔ１よりも低いか否かを判定する。制御装置３０は、インバータ冷却水温Ｔｉｖが基準温度Ｔ１よりも低いと判定した場合、昇圧コンバータＶＢＣにおける昇圧比が現在の値よりも高くなるように昇圧ＩＰＭ１２を制御し、インバータ冷却水温Ｔｉｖが基準温度Ｔ１以上であると判定した場合、昇圧ＩＰＭ１２に対して通常制御を行なう。
【００９３】
さらに、制御装置３０は、ハイブリッド自動車または電気自動車が回生制動モードに入ったことを示す信号を外部のＥＣＵから受けると、交流モータＭ１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ＰＷＭＣを生成してインバータ１４へ出力する。この場合、インバータ１４のＮＰＮトランジスタＱ３〜Ｑ８は信号ＰＷＭＣ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１４は、交流モータＭ１で発電された交流電圧を直流電圧に変換して昇圧コンバータＶＢＣへ供給する。
【００９４】
さらに、制御装置３０は、ハイブリッド自動車または電気自動車が回生制動モードに入ったことを示す信号を外部のＥＣＵから受けると、インバータ１４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ＶＢＣへ出力する。これにより、交流モータＭ１が発電した交流電圧は、直流電圧に変換され、降圧されて直流電源Ｂに供給される。
【００９５】
さらに、制御装置３０は、システムリレーＳＲ１，ＳＲ２をオン／オフするための信号ＳＥを生成してシステムリレーＳＲ１，ＳＲ２へ出力する。
【００９６】
図２は、交流モータＭ１を駆動する駆動ユニットを示す斜視図である。図２を参照して、駆動ユニット６０は、モータ駆動装置１００のうち、リアクトルＬ１、昇圧ＩＰＭ１２、インバータ１４、コンデンサＣ２および制御装置３０を格納する。昇圧ＩＰＭ１２は、リアクトルＬ１に隣接して配置される。インバータ１４は、リアクトルＬ１および昇圧ＩＰＭ１２に隣接して配置される。コンデンサＣ２は、インバータ１４の上に配置される。制御装置３０は、コンデンサＣ２の上に配置される。なお、直流電源Ｂは、リアクトルＬ１および昇圧ＩＰＭ１２側の駆動ユニット６０の外側に配置され、リアクトルＬ１に直流電圧を供給する。そして、駆動ユニット６０の下側には、リアクトルＬ１、昇圧ＩＰＭ１２およびインバータ１４を冷却する冷却水を流すための配管６１が設けられている。温度センサー１３は、配管６１を流れる冷却水の温度をインバータ冷却水温Ｔｉｖとして検出する。
【００９７】
このように、駆動ユニット６０は、リアクトルＬ１、昇圧ＩＰＭ１２、インバータ１４、コンデンサＣ２および制御装置３０をコンパクトに格納してハイブリッド電気自動車または電気自動車に搭載され、直流電源Ｂから直流電圧を受けて交流モータＭ１を駆動する。
【００９８】
図３は、制御装置３０の機能ブロック図である。図３を参照して、制御装置３０は、モータトルク制御手段３０１と、電圧変換制御手段３０２とを含む。
【００９９】
モータトルク制御手段３０１は、トルク指令値ＴＲ（車両におけるアクセルペダルの踏み込み度合い、ハイブリッド車両においてはエンジンの動作状態をも考慮しながらモータに与えるべきトルク指令を演算して得られている）、直流電源Ｂから出力された直流電圧Ｖｂ、モータ電流ＭＣＲＴ、モータ回転数ＭＲＮおよび出力電圧Ｖｍに基づいて、交流モータＭ１の駆動時、後述する方法により昇圧コンバータＶＢＣのＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２をオン／オフするための信号ＰＷＭＵと、インバータ１４のＮＰＮトランジスタＱ３〜Ｑ８をオン／オフするための信号ＰＷＭＩとを生成し、その生成した信号ＰＷＭＵおよび信号ＰＷＭＩをそれぞれ昇圧コンバータＶＢＣおよびインバータ１４へ出力する。
【０１００】
また、モータトルク制御手段３０１は、温度センサー１３からのインバータ冷却水温Ｔｉｖが基準温度Ｔ１よりも低いか否かを判定する。そして、モータトルク制御手段３０１は、インバータ冷却水温Ｔｉｖが基準温度Ｔ１よりも低いと判定したとき、昇圧コンバータＶＢＣにおける昇圧比が現在の値よりも高くなるように昇圧ＩＰＭ１２を駆動するための信号ＰＷＭＵ＿ｕｐを生成して昇圧ＩＰＭ１２へ出力し、インバータ冷却水温Ｔｉｖが基準温度Ｔ１以上であると判定したとき、昇圧ＩＰＭ１２を通常に駆動するための信号ＰＷＭＵを生成して昇圧ＩＰＭ１２へ出力する。
【０１０１】
電圧変換制御手段３０２は、回生制動時、ハイブリッド自動車または電気自動車が回生制動モードに入ったことを示す信号ＲＧＥを外部のＥＣＵから受けると、交流モータＭ１が発電した交流電圧を直流電圧に変換するための信号ＰＷＭＣを生成してインバータ１４へ出力する。
【０１０２】
また、電圧変換制御手段３０２は、回生制動時、信号ＲＧＥを外部のＥＣＵから受けると、インバータ１４から供給された直流電圧を降圧するための信号ＰＷＭＤを生成して昇圧コンバータＶＢＣへ出力する。このように、昇圧コンバータＶＢＣは、直流電圧を降圧するための信号ＰＷＭＤにより直流電圧を降下させることもできるので、双方向コンバータの機能を有するものである。
【０１０３】
図４は、モータトルク制御手段３０１の機能ブロック図である。図４を参照して、モータトルク制御手段３０１は、モータ制御用相電圧演算部４０と、インバータ用ＰＷＭ信号変換部４２と、昇圧比変更部４８と、インバータ入力電圧指令演算部５０と、フィードバック電圧指令演算部５２と、デューティー比変換部５４とを含む。
【０１０４】
モータ制御用相電圧演算部４０は、昇圧コンバータＶＢＣの出力電圧Ｖｍ、すなわち、インバータ１４への入力電圧を電圧センサー１１から受け、交流モータＭ１の各相に流れるモータ電流ＭＣＲＴを電流センサー２４から受け、トルク指令値ＴＲを外部ＥＣＵから受ける。そして、モータ制御用相電圧演算部４０は、これらの入力される信号に基づいて、交流モータＭ１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。
【０１０５】
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４０から受けた計算結果に基づいて、実際にインバータ１４の各ＮＰＮトランジスタＱ３〜Ｑ８をオン／オフする信号ＰＷＭＩを生成し、その生成した信号ＰＷＭＩをインバータ１４の各ＮＰＮトランジスタＱ３〜Ｑ８へ出力する。この場合、インバータ用ＰＷＭ信号変換部４２は、所定のキャリア周波数を設定して信号ＰＷＭＩを生成する。
【０１０６】
これにより、各ＮＰＮトランジスタＱ３〜Ｑ８は、所定のキャリア周波数によってスイッチング制御され、交流モータＭ１が指令されたトルクを出力するように交流モータＭ１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ＴＲに応じたモータトルクが出力される。
【０１０７】
一方、昇圧比変更部４８は、電圧センサー１０からの直流電圧（「バッテリ電圧」とも言う。以下同じ。）Ｖｂと、電圧センサー１１からの出力電圧Ｖｍと、温度センサー１３からのインバータ冷却水温Ｔｉｖとを受け、インバータ冷却水温Ｔｉｖが基準温度Ｔ１よりも低いか否かを判定する。そして、昇圧比変更部５６は、インバータ冷却水温Ｔｉｖが基準温度Ｔ１よりも低いと判定したとき、バッテリ電圧Ｖｂと出力電圧Ｖｍとに基づいて現在の昇圧比Ｒｂｎ（＝Ｖｍ／Ｖｂ）を演算し、その演算した現在の昇圧比Ｒｂｎよりも高い昇圧比Ｒｂｕをインバータ入力電圧指令演算部５０へ出力する。また、昇圧比変更部４８は、インバータ冷却水温Ｔｉｖが基準温度Ｔ１以上であると判定したとき、現在の昇圧比Ｒｂｎを演算し、その演算した現在の昇圧比Ｒｂｎをインバータ入力電圧指令演算部５０へ出力する。
【０１０８】
インバータ入力電圧指令演算部５０は、昇圧比変更部４８から昇圧比Ｒｂｎを受けると、トルク指令値ＴＲおよびモータ回転数ＭＲＮに基づいてインバータ入力電圧の最適値（目標値）、すなわち、電圧指令Ｖｄｃｃｏｍを演算し、その演算した電圧指令Ｖｄｃｃｏｍをフィードバック電圧指令演算部５２へ出力する。また、インバータ入力電圧指令演算部５０は、昇圧比変更部５６から昇圧比Ｒｂｕを受けると、その受けた昇圧比Ｒｂｕに直流電源Ｂから出力されるバッテリ電圧Ｖｂを乗算する。そして、インバータ入力電圧指令演算部５０は、乗算した値を電圧指令Ｖｄｃｃｏｍ＿ｕｐとしてフィードバック電圧指令演算部５２へ出力する。
【０１０９】
フィードバック電圧指令演算部５２は、電圧センサー１１からの昇圧コンバータＶＢＣの出力電圧Ｖｍと、インバータ入力電圧指令演算部５０からの電圧指令ＶｄｃｃｏｍまたはＶｄｃｃｏｍ＿ｕｐとに基づいて、フィードバック電圧指令Ｖｄｃｃｏｍ＿ｆｂまたはＶｄｃｃｏｍ＿ｆｂ＿ｕｐを演算し、その演算したフィードバック電圧指令Ｖｄｃｃｏｍ＿ｆｂまたはＶｄｃｃｏｍ＿ｆｂ＿ｕｐをデューティー比変換部５４へ出力する。
【０１１０】
デューティー比変換部５４は、電圧センサー１０からのバッテリ電圧Ｖｂと、電圧センサー１１からの出力電圧Ｖｍと、フィードバック電圧指令演算部５２からのフィードバック電圧指令Ｖｄｃｃｏｍ＿ｆｂまたはＶｄｃｃｏｍ＿ｆｂ＿ｕｐとに基づいて、電圧センサー１１からの出力電圧Ｖｍを、フィードバック電圧指令演算部５２からのフィードバック電圧指令Ｖｄｃｃｏｍ＿ｆｂまたはＶｄｃｃｏｍ＿ｆｂ＿ｕｐに設定するためのデューティー比を演算し、その演算したデューティー比に基づいて昇圧コンバータＶＢＣのＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２をオン／オフするための信号ＰＷＭＵまたは信号ＰＷＭＵ＿ｕｐを生成する。そして、デューティー比変換部５４は、生成した信号ＰＷＭＵまたは信号ＰＷＭＵ＿ｕｐを昇圧コンバータＶＢＣのＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２へ出力する。
【０１１１】
このように、モータトルク制御手段３０１は、インバータ冷却水温Ｔｉｖが基準温度Ｔ１以上であるとき、交流モータＭ１がトルク指令値ＴＲによって指定されたトルクを出力するために必要な出力電圧Ｖｍを出力するように昇圧コンバータＶＢＣをフィードバック制御し、インバータ冷却水温Ｔｉｖが基準温度Ｔ１よりも低いとき、交流モータＭ１がトルク指令値ＴＲによって指定されたトルクを出力するために必要な出力電圧Ｖｍよりも高い出力電圧Ｖｍ＿ｕを出力するように昇圧コンバータＶＢＣをフィードバック制御する。
【０１１２】
そうすると、インバータ冷却水温Ｔｉｖが基準温度Ｔ１よりも低い場合、インバータ１４は、昇圧コンバータＶＢＣから出力電圧Ｖｍ＿ｕを受け、その受けた出力電圧Ｖｍ＿ｕを交流電圧に変換する。この場合、インバータ１４は、交流モータＭ１がトルク指令値ＴＲによって指定されたトルクを出力するために必要な出力電圧Ｖｍよりも高い出力電圧Ｖｍ＿ｕを受けるので、出力電圧Ｖｍ＿ｕを交流電圧に変換するとき、出力電圧Ｖｍを交流電圧に変換するときよりも損失が増加し、インバータ１４の温度が基準温度Ｔ１以上に上昇する。その結果、インバータ１４は、交流モータＭ１のモータ逆起電圧がインバータ耐圧よりも低い条件で駆動され、インバータ１４の動作特性の低下が防止される。
【０１１３】
なお、昇圧コンバータＶＢＣ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。したがって、インバータ冷却水温Ｔｉｖが基準電圧Ｔ１よりも低い場合、ＮＰＮトランジスタＱ２のオンデューティーは、インバータ冷却水温Ｔｉｖが基準電圧Ｔ１以上である場合のオンデューティーよりも大きい。
【０１１４】
図５を参照して、モータ逆起電圧がインバータ耐圧よりも低い条件でインバータ１４が動作するように昇圧コンバータＶＢＣを駆動する動作について説明する。なお、図５に示す動作は、一定時間ごとに実行される。
【０１１５】
一連の動作が開始されると、温度センサー１３は、インバータ冷却水温Ｔｉｖを検出して制御装置３０へ出力し、制御装置３０の昇圧比変更部４８は、インバータ冷却水温Ｔｉｖが基準温度Ｔ１よりも低いか否かを判定する（ステップＳ１）。そして、昇圧比変更部４８は、インバータ冷却水温Ｔｉｖが基準温度Ｔ１以上であると判定したとき、電圧センサー１０からのバッテリ電圧Ｖｂと電圧センサー１１からの出力電圧Ｖｍとに基づいて現在の昇圧比Ｒｂｎを演算し、その演算した現在の昇圧比Ｒｂｎをインバータ入力電圧指令演算部５０へ出力する。
【０１１６】
インバータ入力電圧指令演算部５０は、昇圧比変更部４８から昇圧比Ｒｂｎを受けると、外部ＥＣＵからのトルク指令値ＴＲおよびモータ回転数ＭＲＮに基づいて、インバータ入力電圧の最適値（目標値）である電圧指令Ｖｄｃｃｏｍを演算し、その演算した電圧指令Ｖｄｃｃｏｍをフィードバック電圧指令演算部５２へ出力する。
【０１１７】
フィードバック電圧指令演算部５２は、電圧センサー１１からの昇圧コンバータＶＢＣの出力電圧Ｖｍと、インバータ入力電圧指令演算部５０からの電圧指令Ｖｄｃｃｏｍとに基づいて、フィードバック電圧指令Ｖｄｃｃｏｍ＿ｆｂを演算し、その演算したフィードバック電圧指令Ｖｄｃｃｏｍ＿ｆｂをデューティー比変換部５４へ出力する。デューティー比変換部５４は、電圧センサー１０からのバッテリ電圧Ｖｂと、電圧センサー１１からの出力電圧Ｖｍと、フィードバック電圧指令演算部５２からのフィードバック電圧指令Ｖｄｃｃｏｍ＿ｆｂとに基づいて、電圧センサー１１からの出力電圧Ｖｍを、フィードバック電圧指令演算部５２からのフィードバック電圧指令Ｖｄｃｃｏｍ＿ｆｂに設定するためのデューティー比を演算し、その演算したデューティー比に基づいて昇圧コンバータＶＢＣのＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２をオン／オフするための信号ＰＷＭＵを生成する。そして、デューティー比変換部５４は、生成した信号ＰＷＭＵを昇圧コンバータＶＢＣのＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２へ出力する。このようにして、昇圧コンバータＶＢＣに対する通常制御が行なわれる（ステップＳ２）。
【０１１８】
一方、ステップＳ１において、インバータ冷却水温Ｔｉｖが基準温度Ｔ１よりも低いと判定されると、昇圧比変更部４８は、現在の昇圧比Ｒｂｎよりも高い昇圧比Ｒｂｕを設定し、その設定した昇圧比Ｒｂｕをインバータ入力電圧指令演算部５０へ出力する。インバータ入力電圧指令演算部５０は、昇圧比変更部４８から昇圧比Ｒｂｕを受けると、電圧センサー１０からのバッテリ電圧Ｖｂに昇圧比Ｒｂｕを乗算し、その乗算した値を電圧指令Ｖｄｃｃｏｍ＿ｕｐとしてフィードバック電圧指令演算部５２へ出力する。
【０１１９】
フィードバック電圧指令演算部５２は、電圧センサー１１からの昇圧コンバータＶＢＣの出力電圧Ｖｍと、インバータ入力電圧指令演算部５０からの電圧指令Ｖｄｃｃｏｍ＿ｕｐとに基づいて、フィードバック電圧指令Ｖｄｃｃｏｍ＿ｆｂ＿ｕｐを演算し、その演算したフィードバック電圧指令Ｖｄｃｃｏｍ＿ｆｂ＿ｕｐをデューティー比変換部５４へ出力する。デューティー比変換部５４は、電圧センサー１０からのバッテリ電圧Ｖｂと、電圧センサー１１からの出力電圧Ｖｍと、フィードバック電圧指令演算部５２からのフィードバック電圧指令Ｖｄｃｃｏｍ＿ｆｂ＿ｕｐとに基づいて、電圧センサー１１からの出力電圧Ｖｍを、フィードバック電圧指令演算部５２からのフィードバック電圧指令Ｖｄｃｃｏｍ＿ｆｂ＿ｕｐに設定するためのデューティー比を演算し、その演算したデューティー比に基づいて昇圧コンバータＶＢＣのＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２をオン／オフするための信号ＰＷＭＵ＿ｕｐを生成する。そして、デューティー比変換部５４は、生成した信号ＰＷＭＵ＿ｕｐを昇圧コンバータＶＢＣのＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２へ出力する。このようにして、昇圧コンバータＶＢＣにおける昇圧比を上昇する動作が行なわれる（ステップＳ３）。
【０１２０】
昇圧ＩＰＭ１２のＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２は、信号ＰＷＭＵ＿ｕｐに基づいてオン／オフされ、出力電圧Ｖｍ＿ｕｐをコンデンサＣ２を介してインバータ１４へ供給する。インバータ１４は、信号ＰＷＭＩに基づいて出力電圧Ｖｍ＿ｕｐを交流電圧に変換して交流モータＭ１を駆動する。この場合、インバータ１４における損失が増加し、インバータ１４の温度が上昇する。
【０１２１】
その後、昇圧比変更部４８は、温度センサー１３からインバータ冷却水温Ｔｉｖを受け、その受けたインバータ冷却水温Ｔｉｖが基準温度Ｔ２よりも高いか否かを判定する（ステップＳ４）。この基準温度Ｔ２は、基準温度Ｔ１にインバータ１４のハンチングを防止する温度を加えた温度であり、たとえば、１０〜１５℃の範囲である。そして、インバータ冷却水温Ｔｉｖが基準温度Ｔ２以下であると判定されたとき、ステップＳ３，Ｓ４が繰返し実行される。
【０１２２】
一方、ステップＳ４において、インバータ冷却水温Ｔｉｖが基準温度Ｔ２よりも高いと判定されたとき、昇圧比変更部４８は、バッテリ電圧Ｖｂと出力電圧Ｖｍとに基づいて現在の昇圧比Ｒｂｎを演算し、その演算した現在の昇圧比Ｒｂｎをインバータ入力電圧指令演算部５０へ出力する。その後、上述した動作によって、昇圧コンバータＶＢＣに対する通常制御が行なわれる。これにより、昇圧コンバータＶＢＣにおける昇圧制御を通常に復帰させる動作が完了する（ステップＳ５）。そして、一連の動作を一旦終了する。
【０１２３】
このように、インバータ冷却水温Ｔｉｖが基準温度Ｔ１よりも低いときは、インバータ１４の温度が上昇するように昇圧コンバータＶＢＣが駆動され、インバータ冷却水温Ｔｉｖが基準温度Ｔ１以上であるとき、昇圧コンバータＶＢＣは通常に駆動される。その結果、モータ逆起電圧がインバータ耐圧よりも高くなる温度まで雰囲気温度が低下しても、モータ逆起電圧がインバータ耐圧よりも低くなる温度以上に雰囲気温度が上昇され、インバータ１４の動作特性の低下が防止される。
【０１２４】
インバータ冷却水温Ｔｉｖが基準温度Ｔ１よりも低い場合、昇圧コンバータＶＢＣにおける昇圧比が上昇されるが、インバータ冷却水温Ｔｉｖが基準温度Ｔ１よりも低い度合いに応じて昇圧比を上昇させる度合いを変えてもよい。図６を参照して、昇圧比は、直線ｋ５によって示されるように、温度差Ｔ１−Ｔｉｖと比例関係にある。昇圧比変更部４８は、インバータ冷却水温Ｔｉｖが基準温度Ｔ１よりも低いと判定したとき、基準温度Ｔ１とインバータ冷却水温Ｔｉｖとの差Ｔ１−Ｔｉｖを演算する。そして、昇圧比変更部４８は、直線ｋ５によって示される関係をマップとして保持しており、その保持したマップを参照して温度差Ｔ１−Ｔｉｖに対応する昇圧比を決定する。これにより、インバータ冷却水温Ｔｉｖが基準温度Ｔ１から大きく低下する程、昇圧比は、より高く設定される。その結果、昇圧コンバータＶＢＣは、より高い電圧レベルを有する出力電圧Ｖｍを出力し、インバータ１４の損失がより増加してインバータ１４の温度がより早く上昇する。
【０１２５】
図７は、モータ逆起電圧がインバータ耐圧よりも低い条件でインバータ１４が動作するように昇圧コンバータＶＢＣを駆動する動作を説明するための他のフローチャートを示す。なお、図７に示す動作も、一定時間ごとに実行される。
【０１２６】
図７に示すフローチャートは、図５に示すフローチャートのステップＳ３をステップＳ３Ａに代えたものであり、その他は、図５に示すフローチャートと同じである。図７を参照して、ステップＳ１において、昇圧比変更部４８は、インバータ冷却水温Ｔｉｖが基準温度Ｔ１よりも低いと判定したとき、基準温度Ｔ１とインバータ冷却水温Ｔｉｖとの温度差Ｔ１−Ｔｉｖをさらに演算し、その演算した温度差Ｔ１−Ｔｉｖに対応する昇圧比を、保持したマップ（図６に示す直線ｋ５）を参照して決定する。そして、昇圧比変更部４８は、決定した昇圧比を昇圧比Ｒｂｕとしてインバータ入力電圧指令演算部５０へ出力する（ステップＳ３Ａ）。
【０１２７】
その後、上述した動作に従ってインバータ１４の温度が上昇するように昇圧コンバータＶＢＣが駆動される。その他は、上述したとおりである。
【０１２８】
このように、図７に示すフローチャートに従って昇圧コンバータＶＢＣを駆動した場合、雰囲気温度の低下度合いに応じて昇圧コンバータＶＢＣにおける昇圧比が決定されるので、モータ逆起電圧がインバータ耐圧よりも高くなる程、雰囲気温度が低下してインバータ１４の動作特性が低下する可能性が生じても、インバータ１４の動作特性の低下を速やかに防止できる。
【０１２９】
この実施の形態１においては、モータトルク制御手段３０１は、図８に示すモータトルク制御手段３０１Ａであってもよい。図８を参照して、モータトルク制御手段３０１Ａは、モータトルク制御手段３０１の昇圧比変更部４８を削除し、インバータ入力電圧指令演算部５０をインバータ入力電圧指令演算部５０Ａに代えたものであり、その他は、モータトルク制御手段３０１と同じである。
【０１３０】
インバータ入力電圧指令演算部５０Ａは、外部ＥＣＵからのトルク指令値ＴＲおよびモータ回転数ＭＲＮと、温度センサー１３からのインバータ冷却水温Ｔｉｖとを受ける。そして、インバータ入力電圧指令演算部５０Ａは、インバータ冷却水温Ｔｉｖが基準温度Ｔ１よりも低いか否かを判定する。
【０１３１】
インバータ入力電圧指令演算部５０Ａは、インバータ冷却水温Ｔｉｖが基準温度Ｔ１以上であると判定したとき、トルク指令値ＴＲおよびモータ回転数ＭＲＮに基づいて電圧指令Ｖｄｃｃｏｍを演算し、その演算した電圧指令Ｖｄｃｃｏｍをフィードバック電圧指令演算部５２へ出力する。また、インバータ入力電圧指令演算部５０Ａは、インバータ冷却水温Ｔｉｖが基準温度Ｔ１よりも低いと判定したとき、トルク指令値ＴＲおよびモータ回転数ＭＲＮに基づいて演算した電圧指令Ｖｄｃｃｏｍよりも高い値を電圧指令Ｖｄｃｃｏｍ＿ｕｐとして決定し、その決定した電圧指令Ｖｄｃｃｏｍ＿ｕｐをフィードバック電圧指令演算部５２へ出力する。
【０１３２】
直流電源Ｂの出力電圧Ｖｂは、雰囲気温度の低下によって低下する場合もあり、そのような直流電源Ｂが用いられている場合は、インバータ冷却水温Ｔｉｖが基準温度Ｔ１よりも低いとき、昇圧コンバータＶＢＣにおける昇圧比を上昇させるよりも、昇圧コンバータＶＢＣの出力電圧Ｖｍの電圧指令をインバータ１４の温度が基準温度Ｔ１以上になる値に設定することが好ましい。
【０１３３】
したがって、出力電圧Ｖｂが雰囲気温度に依存する直流電源Ｂが用いられている場合、好ましくは、モータトルク制御手段３０１Ａによって昇圧コンバータＶＢＣの駆動が制御される。
【０１３４】
モータトルク制御手段３０１Ａによって昇圧コンバータＶＢＣの駆動が制御される場合、モータ逆起電圧がインバータ耐圧よりも低い条件でインバータ１４が動作するように昇圧コンバータＶＢＣを駆動する動作は、図５に示すフローチャートに従って実行される。その場合、図５に示すステップＳ３の「昇圧比」を「電圧指令」に読替えればよい。
【０１３５】
また、モータトルク制御手段３０１Ａによって昇圧コンバータＶＢＣの駆動が制御される場合、モータ逆起電圧がインバータ耐圧よりも低い条件でインバータ１４が動作するように昇圧コンバータＶＢＣを駆動する動作は、図７に示すフローチャートに従って実行されてもよい。電圧指令Ｖｄｃｃｏｍは、温度差Ｔ１−Ｔｉｖとの間に、図６の直線ｋ５によって示される比例関係がある。したがって、図７のステップＳ３Ａの「昇圧比」を「電圧指令」と読替えれば、インバータ冷却水温Ｔｉｖが基準温度Ｔ１から大きく低下する程、電圧指令Ｖｄｃｃｏｍの値を高く設定して昇圧コンバータＶＢＣを駆動できる。
【０１３６】
再び、図１を参照して、モータ駆動装置１００における動作について説明する。制御装置３０は、外部のＥＣＵからトルク指令値ＴＲが入力されると、Ｈレベルの信号ＳＥを生成してシステムリレーＳＲ１，ＳＲ２へ出力するとともに、交流モータＭ１がトルク指令値ＴＲによって指定されたトルクを発生するように昇圧コンバータＶＢＣおよびインバータ１４を制御するための信号ＰＷＭＵおよび信号ＰＷＭＩを生成してそれぞれ昇圧コンバータＶＢＣおよびインバータ１４へ出力する。
【０１３７】
そして、直流電源Ｂは直流電圧Ｖｂを出力し、システムリレーＳＲ１，ＳＲ２は直流電圧ＶｂをコンデンサＣ１へ供給する。コンデンサＣ１は、供給された直流電圧Ｖｂを平滑化し、その平滑化した直流電圧Ｖｂを昇圧コンバータＶＢＣへ供給する。
【０１３８】
そうすると、昇圧コンバータＶＢＣのＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２は、制御装置３０からの信号ＰＷＭＵに応じてオン／オフされ、昇圧コンバータＶＢＣは、出力電圧Ｖｍが電圧指令Ｖｄｃｃｏｍになるように直流電圧Ｖｂを出力電圧Ｖｍに昇圧してコンデンサＣ２に供給する。
【０１３９】
コンデンサＣ２は、昇圧コンバータＶＢＣから供給された直流電圧を平滑化してインバータ１４へ供給する。インバータ１４のＮＰＮトランジスタＱ３〜Ｑ８は、制御装置３０からの信号ＰＷＭＩに従ってオン／オフされ、インバータ１４は、直流電圧を交流電圧に変換し、トルク指令値ＴＲによって指定されたトルクを交流モータＭ１が発生するように交流モータＭ１のＵ相、Ｖ相、Ｗ相の各相に所定の交流電流を流す。これにより、交流モータＭ１は、トルク指令値ＴＲによって指定されたトルクを発生する。
【０１４０】
そして、制御装置３０は、上述したモータ逆起電圧がインバータ耐圧よりも低い条件でインバータ１４が動作するように昇圧コンバータＶＢＣを駆動する動作を一定時間ごとに実行し、インバータ１４の動作特性の低下が防止される。
【０１４１】
一方、モータ駆動装置１００が搭載されたハイブリッド自動車または電気自動車が回生制動モードになった場合、制御装置３０は、回生制動モードになったことを示す信号を外部のＥＣＵから受け、信号ＰＷＭＣおよび信号ＰＷＭＤを生成してそれぞれインバータ１４および昇圧コンバータＶＢＣへ出力する。
【０１４２】
交流モータＭ１は、交流電圧を発電し、その発電した交流電圧をインバータ１４へ供給する。そして、インバータ１４は、制御装置３０からの信号ＰＷＭＣに従って、交流電圧を直流電圧に変換し、その変換した直流電圧をコンデンサＣ２を介して昇圧コンバータＶＢＣへ供給する。
【０１４３】
なお、上記においては、インバータ冷却水温Ｔｉｖが雰囲気温度として検出されると説明したが、この発明においては、直流電源Ｂの温度およびエンジン水温が雰囲気温度として検出されてもよい。
【０１４４】
また、この発明においては、昇圧コンバータＶＢＣ、温度センサー１３、制御装置３０の昇圧比変更部４８、インバータ入力電圧指令演算部５０、フィードバック電圧指令演算部５２およびデューティー比変換部５４は、「電圧変換装置」を構成する。
【０１４５】
さらに、この発明においては、昇圧コンバータＶＢＣ、温度センサー１３、制御装置３０のインバータ入力電圧指令演算部５０Ａ、フィードバック電圧指令演算部５２およびデューティー比変換部５４は、「電圧変換装置」を構成する。
【０１４６】
さらに、この発明においては、昇圧比変更部４８、インバータ入力電圧指令演算部５０、フィードバック電圧指令演算部５２およびデューティー比変換部５４は、電圧変換器としての昇圧コンバータＶＢＣを駆動する「駆動回路」を構成する。
【０１４７】
さらに、この発明においては、インバータ入力電圧指令演算部５０Ａ、フィードバック電圧指令演算部５２およびデューティー比変換部５４は、電圧変換器としての昇圧コンバータＶＢＣを駆動する「駆動回路」を構成する。
【０１４８】
さらに、この発明においては、インバータ１４は「電気負荷」を構成する。
さらに、基準温度Ｔ１は、図２３に示すように、モータ逆起電圧の温度依存性を示す直線がインバータ耐圧の温度依存性を示す直線と交差する温度として決定される。そこで、この発明においては、基準温度Ｔ１は、モータ逆起電圧に基づいて決定されるようにする。
【０１４９】
さらに、この発明による電圧変換方法は、図５または図７に示すフローチャートに従ってフィードバック制御を行ない、直流電圧Ｖｂを出力電圧ＶｍまたはＶｍ＿ｕｐに変換する電圧変換方法である。
【０１５０】
さらに、昇圧比変更部４８、インバータ入力電圧指令演算部５０、フィードバック電圧指令演算部５２およびデューティー比変換部５４におけるフィードバック制御は、実際にはＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）によって行なわれ、ＣＰＵは、図５または図７に示すフローチャートの各ステップを備えるプログラムをＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）から読出し、その読出したプログラムを実行して図５または図７に示すフローチャートに従って直流電圧Ｖｂから出力電圧ＶｍまたはＶｍ＿ｕｐへの電圧変換を制御する。したがって、ＲＯＭは、図５または図７に示すフローチャートの各ステップを備えるプログラムを記録したコンピュータ（ＣＰＵ）読取り可能な記録媒体に相当する。
【０１５１】
さらに、インバータ入力電圧指令演算部５０Ａ、フィードバック電圧指令演算部５２およびデューティー比変換部５４におけるフィードバック制御は、実際にはＣＰＵによって行なわれ、ＣＰＵは、図５または図７に示すフローチャートの各ステップを備えるプログラムをＲＯＭから読出し、その読出したプログラムを実行して図５または図７に示すフローチャートに従って直流電圧Ｖｂから出力電圧ＶｍまたはＶｍ＿ｕｐへの電圧変換を制御する。したがって、ＲＯＭは、図５または図７に示すフローチャートの各ステップを備えるプログラムを記録したコンピュータ（ＣＰＵ）読取り可能な記録媒体に相当する。
【０１５２】
実施の形態１によれば、電圧変換装置は、インバータ冷却水温が基準温度よりも低い場合、電気負荷としてのインバータの温度が上昇するように、昇圧比（または電圧指令）を現在の昇圧比（または現在の電圧指令）よりも高く設定して昇圧コンバータを駆動する駆動回路を備えるので、モータ逆起電圧がインバータ耐圧よりも高くなる温度まで雰囲気温度が低下してもインバータの動作特性の低下を防止できる。
【０１５３】
［実施の形態２］
図９を参照して、実施の形態２による電圧変換装置を備えるモータ駆動装置１００Ａは、モータ駆動装置１００の制御装置３０を制御装置３０Ａ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。
【０１５４】
制御装置３０Ａは、インバータ冷却水温Ｔｉｖが基準温度Ｔ１よりも低い場合、インバータ１４のＮＰＮトランジスタＱ３〜Ｑ８をスイッチング制御するキャリア周波数を現在のキャリア周波数に保持し、その保持したキャリア周波数に応じて昇圧コンバータＶＢＣにおける昇圧比または電圧指令を決定する。それ以外の制御装置３０Ａの動作は制御装置３０の動作と同じである。
【０１５５】
図１０を参照して、制御装置３０Ａは、制御装置３０のモータトルク制御手段３０１をモータトルク制御手段３０１Ｂに代えたものであり、それ以外は、制御装置３０と同じである。
【０１５６】
モータトルク制御手段３０１Ｂは、インバータ冷却水温Ｔｉｖが基準温度Ｔ１よりも低いか否かを判定し、インバータ冷却水温Ｔｉｖが基準温度Ｔ１以上であると判定した場合、トルク指令値ＴＲ、モータ回転数ＭＲＮ、バッテリ電圧Ｖｂおよび出力電圧Ｖｍに基づいて信号ＰＷＭＵを生成して昇圧コンバータＶＢＣのＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２へ出力する。
【０１５７】
また、モータトルク制御手段３０１Ｂは、インバータ冷却水温Ｔｉｖが基準温度Ｔ１よりも低いと判定した場合、インバータ１４のキャリア周波数を保持し、その保持したキャリア周波数に応じて昇圧コンバータＶＢＣにおける昇圧比または電圧指令を現在の値よりも大きくして信号ＰＷＭＵ＿ｕｐを生成する。そして、モータトルク制御手段３０１Ｂは、生成した信号ＰＷＭＵ＿ｕｐを昇圧コンバータＶＢＣのＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２へ出力する。
【０１５８】
図１１を参照して、モータトルク制御手段３０１Ｂは、モータトルク制御手段３０１の昇圧比変更部４８を昇圧比変更部４８Ａに代えたものであり、その他は、モータトルク制御手段３０１と同じである。昇圧比変更部４８Ａは、電圧センサー１０からのバッテリ電圧Ｖｂと、温度センサー１３からのインバータ冷却水温Ｔｉｖと、インバータ用ＰＷＭ信号変換部４２からのキャリア周波数ｆｃとを受ける。
【０１５９】
そして、昇圧比変更部４８Ａは、インバータ冷却水温Ｔｉｖが基準温度Ｔ１よりも低いか否かを判定し、インバータ冷却水温Ｔｉｖが基準温度Ｔ１以上であると判定したとき、バッテリ電圧Ｖｂおよび出力電圧Ｖｍに基づいて昇圧比Ｒｂｎ（＝Ｖｍ／Ｖｂ）を演算し、その演算した昇圧比Ｒｂｎをインバータ入力電圧指令演算部５０へ出力する。また、昇圧比変更部４８Ａは、インバータ冷却水温Ｔｉｖが基準温度Ｔ１よりも低いと判定したとき、バッテリ電圧Ｖｂおよび出力電圧Ｖｍに基づいて昇圧コンバータＶＢＣにおける現在の昇圧比を演算し、その演算した現在の昇圧比よりも高く、かつ、インバータ用ＰＷＭ信号変換部４２から受けたキャリア周波数ｆｃに応じた昇圧比Ｒｂｕに設定し、その設定した昇圧比Ｒｂｕをインバータ入力電圧指令演算部５０へ出力する。この場合、昇圧比変更部４８Ａは、キャリア周波数ｆｃを保持するための信号ＨＬＤを生成してインバータ用ＰＷＭ信号変換部４２へ出力する。
【０１６０】
図１２を参照して、昇圧比とインバータ１４のキャリア周波数ｆｃとの間には直線ｋ６によって示される関係が成立する。すなわち、昇圧比は、キャリア周波数ｆｃが高くなるに従って一定の割合で低下する。
【０１６１】
昇圧比変更部４８Ａは、直線ｋ６によって表わされる関係をマップとして保持しており、その保持したマップを参照して、キャリア周波数ｆｃに対応した昇圧比を抽出する。たとえば、演算された現在の昇圧比とインバータ１４のキャリア周波数ｆｃとによって表わされる点が図１２に示す点Ａである場合、昇圧比変更部４８Ａは、キャリア周波数ｆｃを変えずに昇圧比のみを上昇させた直線ｋ６上の点Ｂを抽出し、その点Ｂにおける昇圧比を設定すべき昇圧比Ｒｂｕとして決定する。
【０１６２】
なお、モータトルク制御手段３０１Ｂにおいては、インバータ用ＰＷＭ信号変換部４２は、昇圧比変更部４８Ａから信号ＨＬＤを受けると、現在のキャリア周波数ｆｃを保持して信号ＰＷＭＩを生成する。
【０１６３】
このように、実施の形態２においては、インバータ冷却水温Ｔｉｖが基準温度Ｔ１よりも低い場合の昇圧比Ｒｂｕは、直線ｋ６に従って決定されるが、インバータ１４の現在のキャリア周波数ｆｃを保持し、その保持したキャリア周波数ｆｃを有する点Ｂよりも上側に位置する点によって昇圧比Ｒｂｕを決定してもよい。すなわち、インバータ１４の現在のキャリア周波数ｆｃを保持しながら基準温度Ｔ１とインバータ冷却水温Ｔｉｖとの温度差Ｔ１−Ｔｉｖに応じて、昇圧比を決定してもよい。この場合、現在のキャリア周波数ｆｃを有し、かつ、点Ｂよりも上側に位置する点における昇圧比が昇圧比Ｒｂｕとして設定される。
【０１６４】
図１３を参照して、モータ逆起電圧がインバータ耐圧よりも低い条件でインバータ１４が動作するように昇圧コンバータＶＢＣおよびインバータ１４を駆動する動作について説明する。図１３に示すフローチャートは、図５に示すフローチャートのステップＳ３をステップＳ３１，Ｓ３２に代えたものであり、その他は、図５に示すフローチャートと同じである。なお、図１３に示すフローチャートに従って行なわれる動作は一定時間ごとに実行される。
【０１６５】
ステップＳ１において、インバータ冷却水温Ｔｉｖが基準温度Ｔ１よりも低いと判定されたとき、昇圧比変更部４８Ａは、信号ＨＬＤを生成してインバータ用ＰＷＭ信号変換部４２へ出力する。インバータ用ＰＷＭ信号変換部４２は、信号ＨＬＤに応じて、現在のキャリア周波数ｆｃを保持して信号ＰＷＭＩを生成してインバータ１４のＮＰＮトランジスタＱ３〜Ｑ８へ出力する。これにより、インバータ１４のキャリア周波数が現在の値に保持される（ステップＳ３１）。
【０１６６】
その後、昇圧比変更部４８Ａは、保持したマップを参照して、昇圧比Ｒｂｕを現在の値よりも大きく、かつ、インバータ１４の現在のキャリア周波数ｆｃに対応した値に設定し、その設定した昇圧比Ｒｂｕをインバータ入力電圧指令演算部５０へ出力する（ステップＳ３２）。その後、上述したステップＳ４，Ｓ５が実行され、一旦、一連の動作が終了する。
【０１６７】
このように、インバータ冷却水温Ｔｉｖが基準温度Ｔ１よりも低いと判定されたとき、インバータ１４のキャリア周波数ｆｃが現在の値に保持されるとともに、昇圧コンバータＶＢＣは、電圧変換における昇圧比を現在の値よりも大きく、かつ、インバータ１４のキャリア周波数ｆｃに対応した昇圧比に設定して駆動される。
【０１６８】
したがって、昇圧コンバータＶＢＣは、インバータ１４の温度に大きく影響するＮＰＮトランジスタＱ３〜Ｑ８のスイッチング周波数（キャリア周波数ｆｃ）に適した直流電圧をインバータ１４へ供給でき、インバータ１４の温度を基準温度Ｔ１以上にスムーズに上昇できる。
【０１６９】
実施の形態２においては、モータトルク制御手段３０１Ｂは、図１４に示すモータトルク制御手段３０１Ｃであってもよい。モータトルク制御手段３０１Ｃは、モータトルク制御手段３０１Ｂの昇圧比変更部４８Ａを削除し、インバータ入力電圧指令演算部５０をインバータ入力電圧指令演算部５０Ｂに代えたものであり、その他は、モータトルク制御手段３０１Ｂと同じである。
【０１７０】
インバータ入力電圧指令演算部５０Ｂは、外部ＥＣＵからのトルク指令値ＴＲおよびモータ回転数ＭＲＮ、温度センサー１３からのインバータ冷却水温Ｔｉｖおよびインバータ用ＰＷＭ信号変換部４２からのキャリア周波数ｆｃを受ける。そして、インバータ入力電圧指令演算部５０Ｂは、インバータ冷却水温Ｔｉｖが基準温度Ｔ１よりも低いか否かを判定し、インバータ冷却水温Ｔｉｖが基準温度Ｔ１以上であると判定したとき、トルク指令値ＴＲおよびモータ回転数ＭＲＮに基づいて電圧指令Ｖｄｃｃｏｍを演算し、その演算した電圧指令Ｖｄｃｃｏｍをフィードバック電圧指令演算部５２へ出力する。
【０１７１】
一方、インバータ入力電圧指令演算部５０Ｂは、インバータ冷却水温Ｔｉｖが基準温度Ｔ１よりも低いと判定したとき、信号ＨＬＤを生成してインバータ用ＰＷＭ信号変換部４２へ出力するとともに、電圧指令をインバータ用ＰＷＭ信号変換部４２から受けたキャリア周波数ｆｃに対応した電圧指令Ｖｄｃｃｏｍ＿ｕｐに設定してフィードバック電圧指令演算部５２へ出力する。
【０１７２】
電圧指令とインバータ１４のキャリア周波数ｆｃとの間には、図１２に示す直線ｋ６によって表わされる関係と同じような関係が成立する。つまり、電圧指令は、キャリア周波数ｆｃが上昇するに従って一定の割合で低下する。したがって、インバータ入力電圧指令演算部５０Ｂは、電圧指令とキャリア周波数ｆｃとの関係をマップとして保持しており、その保持したマップを参照して、現在の値よりも大きく、かつ、インバータ１４の現在のキャリア周波数に対応する電圧指令を電圧指令Ｖｄｃｃｏｍ＿ｕｐとして抽出してフィードバック電圧指令演算部５２へ出力する。
【０１７３】
モータトルク制御手段３０１Ｃによって昇圧コンバータＶＢＣおよびインバータ１４の駆動が制御される場合、モータ逆起電圧がインバータ耐圧よりも低い条件でインバータ１４が動作するように昇圧コンバータＶＢＣおよびインバータ１４を駆動する動作は、図１３に示すフローチャートに従って実行される。その場合、図１３に示すステップＳ３２の「昇圧比」を「電圧指令」に読替えればよい。
【０１７４】
モータ駆動装置１００Ａにおける全体動作は、実施の形態１におけるモータ駆動装置１００の全体動作のうち、制御装置３０のモータトルク制御手段３０１，３０１Ａの動作をモータトルク制御手段３０１Ｂ，３０１Ｃの動作に代えたものであり、その他は、実施の形態１における動作と同じである。
【０１７５】
上述したように、この実施の形態２においては、インバータ冷却水温Ｔｉｖが基準温度Ｔ１よりも低い場合、インバータ１４の温度が基準温度Ｔ１以上に上昇するように、昇圧コンバータＶＢＣおよびインバータ１４を駆動することを特徴とする。すなわち、現在のキャリア周波数ｆｃを保持してインバータ１４を駆動するとともに、インバータ１４の現在のキャリア周波数ｆｃに対応する昇圧比または電圧指令を用いて昇圧コンバータＶＢＣを駆動する。
【０１７６】
これにより、インバータ１４の現在のキャリア周波数ｆｃによってＮＰＮトランジスタＱ３〜Ｑ８をスイッチング制御した場合に、インバータ１４の温度を基準温度Ｔ１以上に速やかに上昇可能な直流電圧をインバータ１４に供給できる。その結果、モータ逆起電圧がインバータ耐圧よりも高くなる温度まで雰囲気温度が低下した場合でも、インバータ１４の温度が速やかに上昇し、インバータ１４の動作特性の低下が防止される。
【０１７７】
この発明においては、昇圧コンバータＶＢＣ、温度センサー１３、制御装置３０Ａの昇圧比変更部４８Ａ、インバータ入力電圧指令演算部５０、フィードバック電圧指令演算部５２、デューティー比変換部５４およびインバータ１４は、「電圧変換装置」を構成する。
【０１７８】
また、この発明においては、昇圧コンバータＶＢＣ、温度センサー１３、制御装置３０Ａのインバータ入力電圧指令演算部５０Ｂ、フィードバック電圧指令演算部５２、デューティー比変換部５４およびインバータ１４は、「電圧変換装置」を構成する。
【０１７９】
さらに、この発明においては、モータトルク制御手段３０１Ｂまたは３０１Ｃは、電圧変換器としての昇圧コンバータＶＢＣと電気負荷としてのインバータとを駆動する「駆動回路」を構成する。
【０１８０】
さらに、この発明による電圧変換方法は、図１３に示すフローチャートに従ってフィードバック制御を行ない、直流電圧Ｖｂを出力電圧ＶｍまたはＶｍ＿ｕｐに変換する電圧変換方法である。
【０１８１】
さらに、モータトルク制御手段３０１Ｂまたは３０１Ｃにおける昇圧コンバータＶＢＣおよびインバータ１４の駆動は、実際にはＣＰＵによって行なわれ、ＣＰＵは、図１３に示すフローチャートの各ステップを備えるプログラムをＲＯＭから読出し、その読出したプログラムを実行して図１３に示すフローチャートに従って直流電圧Ｖｂから出力電圧ＶｍまたはＶｍ＿ｕｐを介して交流電圧への電圧変換を制御する。したがって、ＲＯＭは、図１３に示すフローチャートの各ステップを備えるプログラムを記録したコンピュータ（ＣＰＵ）読取り可能な記録媒体に相当する。
【０１８２】
その他は、実施の形態１と同じである。
実施の形態２によれば、電圧変換装置は、インバータ冷却水温が基準温度よりも低い場合、現在のキャリア周波数を保持してインバータを駆動するとともに、昇圧比（または電圧指令）を現在の昇圧比（または現在の電圧指令）よりも高く、かつ、インバータの現在のキャリア周波数に対応した昇圧比（または電圧指令）に設定して昇圧コンバータを駆動する駆動回路を備えるので、モータ逆起電圧がインバータ耐圧よりも高くなる温度まで雰囲気温度が低下しても、インバータの温度を速やかに上昇でき、インバータの動作特性の低下を防止できる。
【０１８３】
［実施の形態３］
図１５を参照して、実施の形態３による電圧変換装置を備えるモータ駆動装置１００Ｂは、モータ駆動装置１００の制御装置３０を制御装置３０Ｂ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。
【０１８４】
制御装置３０Ｂは、インバータ冷却水温Ｔｉｖが基準温度Ｔ１よりも低い場合、現在のキャリア周波数ｆｃよりも高いキャリア周波数ｆｃ＿ｕｐを用いてインバータ１４を駆動するとともに、現在の値よりも大きく、かつ、キャリア周波数ｆｃ＿ｕｐに対応した昇圧比または電圧指令を用いて昇圧コンバータＶＢＣを駆動する。制御装置３０Ｂのその他の動作は制御装置３０の動作と同じである。
【０１８５】
図１６を参照して、制御装置３０Ｂは、制御装置３０のモータトルク制御手段３０１をモータトルク制御手段３０１Ｄに代えたものであり、その他は、制御装置３０と同じである。
【０１８６】
モータトルク制御手段３０１Ｄは、インバータ冷却水温Ｔｉｖが基準温度Ｔ１よりも低いか否かを判定する。そして、モータトルク制御手段３０１Ｄは、インバータ冷却水温Ｔｉｖが基準温度Ｔ１以上であると判定したとき、トルク指令値ＴＲ、モータ回転数ＭＲＮおよび出力電圧Ｖｍに基づいてインバータ１４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ＰＷＭＩを生成するとともに、トルク指令値ＴＲ、バッテリ電圧Ｖｂ、モータ回転数ＭＲＮおよび出力電圧Ｖｍに基づいて昇圧コンバータＶＢＣ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を生成する。そして、モータトルク制御手段３０１Ｄは、生成した信号ＰＷＭＵおよび信号ＰＷＭＩをそれぞれ昇圧コンバータＶＢＣおよびインバータ１４へ出力する。
【０１８７】
また、モータトルク制御手段３０１Ｄは、インバータ冷却水温Ｔｉｖが基準温度Ｔ１よりも低いと判定したとき、インバータ１４の現在のキャリア周波数ｆｃよりも高いキャリア周波数ｆｃ＿ｕｐを用いて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ＰＷＭＩ＿ｕｐを生成するとともに、現在の値よりも大きく、かつ、キャリア周波数ｆｃ＿ｕｐに対応した昇圧比または電圧指令を用いて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＿ｕｐを生成する。そして、モータトルク制御手段３０１Ｄは、生成した信号ＰＷＭＵ＿ｕｐおよび信号ＰＷＭＩ＿ｕｐをそれぞれ昇圧コンバータＶＢＣおよびインバータ１４へ出力する。
【０１８８】
図１７を参照して、モータトルク制御手段３０１Ｄは、モータトルク制御手段３０１の昇圧比変更部４８をキャリア周波数／昇圧比変更部４９に代えたものであり、その他は、モータトルク制御手段３０１と同じである。
【０１８９】
キャリア周波数／昇圧比変更部４９は、電圧センサー１０からのバッテリ電圧Ｖｂ、温度センサー１３からのインバータ冷却水温Ｔｉｖおよびインバータ用ＰＷＭ信号変換部４２からのキャリア周波数ｆｃを受ける。そして、キャリア周波数／昇圧比変更部４９は、インバータ冷却水温Ｔｉｖが基準温度Ｔ１よりも低いか否かを判定する。
【０１９０】
キャリア周波数／昇圧比変更部４９は、インバータ冷却水温Ｔｉｖが基準温度Ｔ１以上であると判定したとき、バッテリ電圧Ｖｂおよび出力電圧Ｖｍに基づいて現在の昇圧比Ｒｂｎ（＝Ｖｍ／Ｖｂ）を演算し、その演算した現在の昇圧比Ｒｂｎをインバータ入力電圧指令演算部５０へ出力する。
【０１９１】
そうすると、インバータ入力電圧指令演算部５０、フィードバック電圧指令演算部５２およびデューティー比演算部５４は、上述した動作によって信号ＰＷＭＵを生成して昇圧コンバータＶＢＣへ出力する。また、インバータ用ＰＷＭ信号変換部４２は、現在のキャリア周波数ｆｃを用いて信号ＰＷＭＩを生成してインバータ１４へ出力する。
【０１９２】
したがって、インバータ冷却水温Ｔｉｖが基準温度Ｔ１以上である場合、信号ＰＷＭＵおよび信号ＰＷＭＩが生成され、それぞれ、昇圧コンバータＶＢＣおよびインバータ１４へ出力される。
【０１９３】
キャリア周波数／昇圧比変更部４９は、インバータ冷却水温Ｔｉｖが基準温度Ｔ１よりも低いと判定したとき、インバータ用ＰＷＭ信号変換部４２から受けたキャリア周波数ｆｃよりも高いキャリア周波数ｆｃ＿ｕｐを設定し、その設定したキャリア周波数ｆｃ＿ｕｐをインバータ用ＰＷＭ信号変換部４２へ出力するとともに、現在の値よりも高く、かつ、キャリア周波数ｆｃ＿ｕｐに対応する昇圧比Ｒｂｕを設定し、その設定した昇圧比Ｒｂｕをインバータ入力電圧指令演算部５０へ出力する。
【０１９４】
図１８を参照して、上述したように、昇圧比は、インバータ１４のキャリア周波数ｆｃとの間に直線ｋ６によって表わされる関係を有する。バッテリ電圧Ｖｂおよび出力電圧Ｖｍに基づいて演算した現在の昇圧比と、インバータ用ＰＷＭ信号変換部４２から受けたキャリア周波数ｆｃとによって表わされる点が図１８に示す点Ａである場合、キャリア周波数／昇圧比変更部４９は、点Ａにおけるキャリア周波数ｆｃよりも高いキャリア周波数ｆｃ＿ｕｐを決定し、その決定したキャリア周波数ｆｃ＿ｕｐを有する点Ｃを抽出する。そして、キャリア周波数／昇圧比変更部４９は、点Ｃにおける昇圧比を昇圧比Ｒｂｕと決定する。
【０１９５】
一般的には、キャリア周波数／昇圧比変更部４９は、ｆｃ＜ｆｃ＿ｕｐ＜ｆｃｌを満たすようにキャリア周波数ｆｃ＿ｕｐを決定する。キャリア周波数ｆｃ＿ｕｐとしてキャリア周波数ｆｃｌよりも高いキャリア周波数を選択すると、昇圧コンバータＶＢＣにおける昇圧比が現在の昇圧Ｒｂｎよりも低下するからである。
【０１９６】
したがって、キャリア周波数／昇圧比変更部４９は、直線ｋ６によって表わされる関係をマップとして保持しており、その保持したマップを参照して、直線ｋ６上の点Ｐ１から点Ｐ２までの間に存在する任意の点におけるキャリア周波数および昇圧比をそれぞれキャリア周波数ｆｃ＿ｕｐおよび昇圧比Ｒｂｕとして決定する。
【０１９７】
そして、キャリア周波数／昇圧比変更部４９は、決定したキャリア周波数ｆｃ＿ｕｐをインバータ用ＰＷＭ信号変換部４２へ出力し、決定した昇圧比Ｒｂｕをインバータ入力電圧指令演算部５０へ出力する。
【０１９８】
そうすると、インバータ用ＰＷＭ信号変換部４２は、キャリア周波数／昇圧比変更部４９からのキャリア周波数ｆｃ＿ｕｐを用いて信号ＰＷＭＩ＿ｕｐを生成してインバータ１４へ出力する。また、インバータ入力電圧指令演算部５０、フィードバック電圧指令演算部５２およびデューティー比変換部５４は、実施の形態１において説明したように昇圧比Ｒｂｕを用いて信号ＰＷＭＵ＿ｕｐを生成して昇圧コンバータＶＢＣへ出力する。
【０１９９】
このように、インバータ冷却水温Ｔｉｖが基準温度Ｔ１よりも低い場合、現在のキャリア周波数ｆｃよりも高いキャリア周波数ｆｃ＿ｕｐを用いてインバータ１４を駆動するための信号ＰＷＭＩ＿ｕｐが生成され、現在の値よりも大きく、かつ、高くしたキャリア周波数ｆｃ＿ｕｐに対応した昇圧比Ｒｂｕを用いて信号ＰＷＭＵ＿ｕｐが生成される。
【０２００】
つまり、インバータ冷却水温Ｔｉｖが基準温度Ｔ１よりも低い場合、インバータ１４の温度が上昇するように昇圧コンバータＶＢＣおよびインバータ１４が駆動される。
【０２０１】
上述したように、実施の形態３においては、インバータ冷却水温Ｔｉｖが基準温度Ｔ１よりも低い場合の昇圧比Ｒｂｕは、インバータ１４の現在のキャリア周波数が高くなり、かつ、現在の昇圧比が大きくなるように直線ｋ６に従って決定されるが、高くしたキャリア周波数ｆｃ＿ｕｐを有し、直線ｋ６よりも上側に位置する点によって昇圧比Ｒｂｕを決定してもよい。すなわち、基準温度Ｔ１とインバータ冷却水温Ｔｉｖとの温度差Ｔ１−Ｔｉｖに応じて、昇圧比Ｒｂｕを決定してもよい。この場合、高くしたキャリア周波数ｆｃ＿ｕｐを有し、直線ｋ６よりも上側に位置する点における昇圧比が昇圧比Ｒｂｕとして設定される。
【０２０２】
図１９を参照して、モータ逆起電圧がインバータ耐圧よりも低い条件でインバータ１４が動作するように昇圧コンバータＶＢＣおよびインバータ１４を駆動する動作について説明する。図１９に示すフローチャートは、図５に示すフローチャートのステップＳ３をステップＳ３３に代えたものであり、その他は、図５に示すフローチャートと同じである。なお、図１９に示すフローチャートに従って行なわれる動作は一定時間ごとに実行される。
【０２０３】
ステップＳ１において、インバータ冷却水温Ｔｉｖが基準温度Ｔ１よりも低いと判定されたとき、キャリア周波数／昇圧比変更部４９は、インバータ１４の現在のキャリア周波数ｆｃよりも高いキャリア周波数ｆｃ＿ｕｐを設定してインバータ用ＰＷＭ信号変換部４２へ出力するとともに、現在の値よりも大きく、かつ、高く設定したキャリア周波数ｆｃ＿ｕｐに対応する昇圧比Ｒｂｕを設定してインバータ入力電圧指令演算部５０へ出力する（ステップＳ３３）。その後、上述したステップＳ４，Ｓ５が実行され、一連の動作が一旦終了する。
【０２０４】
このように、インバータ冷却水温Ｔｉｖが基準温度Ｔ１よりも低い場合、インバータ１４の温度が上昇するように昇圧コンバータＶＢＣおよびインバータ１４が駆動される。
【０２０５】
実施の形態３においては、モータトルク制御手段３０１Ｄは、図２０に示すモータトルク制御手段３０１Ｅであってもよい。モータトルク制御手段３０１Ｅは、モータトルク制御手段３０１Ｄのキャリア周波数／昇圧比変更部４９をキャリア周波数／電圧指令変更部５１に代え、インバータ入力電圧指令演算部５０をインバータ入力電圧指令演算部５０Ｃに代えたものであり、その他は、モータトルク制御手段３０１Ｄと同じである。
【０２０６】
インバータ入力電圧指令演算部５０Ｃは、外部ＥＣＵからのトルク指令値ＴＲおよびモータ回転数ＭＲＮに基づいて電圧指令Ｖｄｃｃｏｍを演算し、その演算した電圧指令Ｖｄｃｃｏｍをキャリア周波数／電圧指令変更部５１およびフィードバック電圧指令演算部５２へ出力する。
【０２０７】
キャリア周波数／電圧指令変更部５１は、インバータ入力電圧指令演算部５０Ｃからの電圧指令Ｖｄｃｃｏｍ、温度センサー１３からのインバータ冷却水温Ｔｉｖおよびインバータ用ＰＷＭ信号変換部４２からのキャリア周波数ｆｃを受ける。そして、キャリア周波数／電圧指令変更部５１は、インバータ冷却水温Ｔｉｖが基準温度Ｔ１よりも低いか否かを判定し、インバータ冷却水温Ｔｉｖが基準温度Ｔ１以上であると判定したとき、インバータ入力電圧指令演算部５０Ｃからの電圧指令Ｖｄｃｃｏｍを用いてフィードバック電圧指令を演算することを示す信号ＳＮＭを生成してフィードバック電圧指令演算部５２へ出力する。
【０２０８】
一方、キャリア周波数／電圧指令変更部５１は、インバータ冷却水温Ｔｉｖが基準温度Ｔ１よりも低いと判定したとき、インバータ１４の現在のキャリア周波数ｆｃよりも高いキャリア周波数ｆｃ＿ｕｐを設定してインバータ用ＰＷＭ信号変換部４２へ出力するとともに、電圧指令をインバータ用ＰＷＭ信号変換部４２から受けたキャリア周波数ｆｃに対応した電圧指令Ｖｄｃｃｏｍ＿ｕｐに設定してフィードバック電圧指令演算部５２へ出力する。
【０２０９】
電圧指令とインバータ１４のキャリア周波数ｆｃとの間には、図１８に示す直線ｋ６によって表わされる関係と同じような関係が成立する。つまり、電圧指令は、キャリア周波数ｆｃが上昇するに従って一定の割合で低下する。したがって、キャリア周波数／電圧指令変更部５１は、電圧指令とキャリア周波数ｆｃとの関係をマップとして保持しており、その保持したマップを参照して、現在の値よりも大きく、かつ、インバータ１４の高くしたキャリア周波数ｆｃ＿ｕｐに対応する電圧指令を電圧指令Ｖｄｃｃｏｍ＿ｕｐとして抽出してフィードバック電圧指令演算部５２へ出力する。
【０２１０】
モータトルク制御手段３０１Ｅによって昇圧コンバータＶＢＣおよびインバータ１４の駆動が制御される場合、モータ逆起電圧がインバータ耐圧よりも低い条件でインバータ１４が動作するように昇圧コンバータＶＢＣおよびインバータ１４を駆動する動作は、図１９に示すフローチャートに従って実行される。その場合、図１９に示すステップＳ３３の「昇圧比」を「電圧指令」に読替えればよい。
【０２１１】
モータ駆動装置１００Ｂにおける全体動作は、実施の形態１におけるモータ駆動装置１００の全体動作のうち、制御装置３０のモータトルク制御手段３０１，３０１Ａの動作をモータトルク制御手段３０１Ｄ，３０１Ｅの動作に代えたものであり、その他は、実施の形態１における動作と同じである。
【０２１２】
上述したように、この実施の形態３においては、インバータ冷却水温Ｔｉｖが基準温度Ｔ１よりも低い場合、インバータ１４の温度が基準温度Ｔ１以上に上昇するように、昇圧コンバータＶＢＣおよびインバータ１４を駆動することを特徴とする。すなわち、現在のキャリア周波数ｆｃよりも高いキャリア周波数ｆｃ＿ｕｐを設定してインバータ１４を駆動するとともに、インバータ１４の高く設定したキャリア周波数ｆｃ＿ｕｐに対応する昇圧比または電圧指令を用いて昇圧コンバータＶＢＣを駆動する。
【０２１３】
これにより、モータ逆起電圧がインバータ耐圧よりも高くなる温度まで雰囲気温度が低下した場合でも、インバータ１４の温度がより速やかに上昇し、インバータ１４の動作特性の低下が防止される。
【０２１４】
この発明においては、昇圧コンバータＶＢＣ、温度センサー１３、制御装置３０Ｂのキャリア周波数／昇圧比変更部４９、インバータ入力電圧指令演算部５０、フィードバック電圧指令演算部５２、デューティー比変換部５４およびインバータ１４は、「電圧変換装置」を構成する。
【０２１５】
また、この発明においては、昇圧コンバータＶＢＣ、温度センサー１３、制御装置３０Ｂのインバータ入力電圧指令演算部５０Ｃ、キャリア周波数／昇圧比変更部５１、フィードバック電圧指令演算部５２、デューティー比変換部５４およびインバータ１４は、「電圧変換装置」を構成する。
【０２１６】
さらに、この発明においては、モータトルク制御手段３０１Ｄは、電圧変換器としての昇圧コンバータＶＢＣと電気負荷としてのインバータ１４とを駆動する「駆動回路」を構成する。
【０２１７】
さらに、この発明においては、モータトルク制御手段３０１Ｅは、電圧変換器としての昇圧コンバータＶＢＣと電気負荷としてのインバータ１４とを駆動する「駆動回路」を構成する。
【０２１８】
さらに、この発明による電圧変換方法は、図１９に示すフローチャートに従ってフィードバック制御を行ない、直流電圧Ｖｂを出力電圧ＶｍまたはＶｍ＿ｕｐに変換する電圧変換方法である。
【０２１９】
さらに、モータトルク制御手段３０１Ｄまたは３０１Ｅにおける昇圧コンバータＶＢＣおよびインバータ１４の駆動は、実際にはＣＰＵによって行なわれ、ＣＰＵは、図１９に示すフローチャートの各ステップを備えるプログラムをＲＯＭから読出し、その読出したプログラムを実行して図１９に示すフローチャートに従って直流電圧Ｖｂから出力電圧ＶｍまたはＶｍ＿ｕｐを介して交流電圧への電圧変換を制御する。したがって、ＲＯＭは、図１９に示すフローチャートの各ステップを備えるプログラムを記録したコンピュータ（ＣＰＵ）読取り可能な記録媒体に相当する。
【０２２０】
その他は、実施の形態１と同じである。
実施の形態３によれば、電圧変換装置は、インバータ冷却水温が基準温度よりも低い場合、キャリア周波数を現在の値よりも高く設定してインバータを駆動するとともに、昇圧比（または電圧指令）を現在の昇圧比（または現在の電圧指令）よりも高く、かつ、インバータの高く設定したキャリア周波数に対応した昇圧比（または電圧指令）に設定して昇圧コンバータを駆動する駆動回路を備えるので、モータ逆起電圧がインバータ耐圧よりも高くなる温度まで雰囲気温度が低下しても、インバータの温度をより速やかに上昇でき、インバータの動作特性の低下を防止できる。
【０２２１】
上記の実施の形態１〜実施の形態３においては、交流モータが１個の場合について説明したが、この発明は、図２１に示すように交流モータが２個の場合についても適用可能である。
【０２２２】
図２１を参照して、モータ駆動装置１００Ｃは、電流センサー２８およびインバータ３１をモータ駆動装置１００に追加し、モータ駆動装置１００の制御装置３０を制御装置３０Ｃに代え、温度センサー１３を温度センサー１３Ａ，１３Ｂ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。
【０２２３】
なお、コンデンサＣ２は、昇圧コンバータＶＢＣからの出力電圧ＶｍをノードＮ１，Ｎ２を介して受け、その受けた出力電圧Ｖｍを平滑化してインバータ１４のみならずインバータ３１にも供給する。また、電流センサー２４は、モータ電流ＭＣＲＴ１を検出して制御装置３０Ｃへ出力する。さらに、インバータ１４は、制御装置３０Ｃからの信号ＰＷＭＩ１に基づいてコンデンサＣ２からの直流電圧を交流電圧に変換して交流モータＭ１を駆動し、信号ＰＷＭＣ１に基づいて交流モータＭ１が発電した交流電圧を直流電圧に変換する。
【０２２４】
温度センサー１３Ａは、インバータ１４の冷却水温Ｔｉｖ１を検出して制御装置３０Ｃへ出力する。温度センサー１３Ｂは、インバータ３１の冷却水温Ｔｉｖ２を検出して制御装置３０Ｃへ出力する。
【０２２５】
インバータ３１は、インバータ１４と同じ構成から成る。そして、インバータ３１は、制御装置３０Ｃからの信号ＰＷＭＩ２に基づいて、コンデンサＣ２からの直流電圧を交流電圧に変換して交流モータＭ２を駆動し、信号ＰＷＭＣ２に基づいて交流モータＭ２が発電した交流電圧を直流電圧に変換する。
【０２２６】
電流センサー２８は、交流モータＭ２の各相に流れるモータ電流ＭＣＲＴ２を検出して制御装置３０Ｃへ出力する。
【０２２７】
制御装置３０Ｃは、直流電源Ｂから出力された直流電圧Ｖｂを電圧センサー１０から受け、出力電圧Ｖｍを電圧センサー１１から受け、モータ電流ＭＣＲＴ１，ＭＣＲＴ２をそれぞれ電流センサー２４，２８から受け、トルク指令値ＴＲ１，ＴＲ２およびモータ回転数ＭＲＮ１，ＭＲＮ２を外部ＥＣＵから受け、インバータ冷却水温Ｔｉｖ１，Ｔｉｖ２をそれぞれ温度センサー１３Ａ，１３Ｂから受ける。
【０２２８】
そして、制御装置３０Ｃは、直流電圧Ｖｂ、出力電圧Ｖｍ、モータ電流ＭＣＲＴ１、トルク指令値ＴＲ１、インバータ冷却水温Ｔｉｖ１およびモータ回転数ＭＲＮ１に基づいて、上述した実施の形態１〜実施の形態３のいずれかの方向によりインバータ１４が交流モータＭ１を駆動するときにインバータ１４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（またはＰＷＭＩ１＿ｕｐ）を生成し、その生成した信号ＰＷＭＩ１（またはＰＷＭＩ１＿ｕｐ）をインバータ１４へ出力する。
【０２２９】
また、制御装置３０Ｃは、直流電圧Ｖｂ、出力電圧Ｖｍ、モータ電流ＭＣＲＴ２、トルク指令値ＴＲ２、インバータ冷却水温Ｔｉｖ２およびモータ回転数ＭＲＮ２に基づいて、上述した実施の形態１〜実施の形態３のいずれかの方向によりインバータ３１が交流モータＭ２を駆動するときにインバータ３１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（またはＰＷＭＩ２＿ｕｐ）を生成し、その生成した信号ＰＷＭＩ２（またはＰＷＭＩ２＿ｕｐ）をインバータ３１へ出力する。
【０２３０】
さらに、制御装置３０Ｃは、インバータ１４（または３１）が交流モータＭ１（またはＭ２）を駆動するとき、直流電圧Ｖｂ、出力電圧Ｖｍ、モータ電流ＭＣＲＴ１（またはＭＣＲＴ２）、トルク指令値ＴＲ１（またはＴＲ２）、インバータ冷却水温Ｔｉｖ１（またはＴｉｖ２）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ＶＢＣ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（または信号ＰＷＭＵ＿ｕｐ）を生成して昇圧コンバータＶＢＣへ出力する。
【０２３１】
さらに、制御装置３０Ｃは、回生制動時に交流モータＭ１が発電した交流電圧を直流電圧に変換するための信号ＰＷＭＣ１、または交流モータＭ２が発電した交流電圧を直流電圧に変換するための信号ＰＷＭＣ２を生成し、その生成した信号ＰＷＭＣ１または信号ＰＷＭＣ２をそれぞれインバータ１４またはインバータ３１へ出力する。この場合、制御装置３０Ｃは、インバータ１４または３１からの直流電圧を降圧して直流電源Ｂを充電するように昇圧コンバータＶＢＣを制御する信号ＰＷＭＤを生成して昇圧コンバータＶＢＣへ出力する。
【０２３２】
さらに、制御装置３０Ｃは、システムリレーＳＲ１，ＳＲ２をオン／オフするための信号ＳＥを生成してシステムリレーＳＲ１，ＳＲ２へ出力する。
【０２３３】
モータ駆動装置１００Ｃ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、外部のＥＣＵからトルク指令値ＴＲ１，ＴＲ２が入力されると、制御装置３０Ｃは、Ｈレベルの信号ＳＥを生成してシステムリレーＳＲ１，ＳＲ２へ出力する。
【０２３４】
そして、制御装置３０Ｃは、交流モータＭ１がトルク指令値ＴＲ１によって指定されたトルクを発生し、交流モータＭ２がトルク指令値ＴＲ２によって指定されたトルクを発生するように昇圧コンバータＶＢＣおよびインバータ１４，３１を制御するための信号ＰＷＭＵおよび信号ＰＷＭＩ１，ＰＷＭＩ２を生成してそれぞれ昇圧コンバータＶＢＣおよびインバータ１４，３１へ出力する。
【０２３５】
そして、直流電源Ｂは直流電圧Ｖｂを出力し、システムリレーＳＲ１，ＳＲ２は直流電圧ＶｂをコンデンサＣ１へ供給する。コンデンサＣ１は、供給された直流電圧Ｖｂを平滑化し、その平滑化した直流電圧Ｖｂを昇圧コンバータＶＢＣへ供給する。
【０２３６】
そうすると、昇圧コンバータＶＢＣのＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２は、制御装置３０Ｃからの信号ＰＷＭＵに応じてオン／オフされ、昇圧コンバータＶＢＣは、出力電圧Ｖｍが電圧指令Ｖｄｃｃｏｍになるように直流電圧Ｖｂを出力電圧Ｖｍに変換してコンデンサＣ２に供給する。
【０２３７】
コンデンサＣ２は、昇圧コンバータＶＢＣから供給された直流電圧を平滑化してインバータ１４，３１へ供給する。インバータ１４のＮＰＮトランジスタＱ３〜Ｑ８は、制御装置３０Ｃからの信号ＰＷＭＩ１に従ってオン／オフされ、インバータ１４は、直流電圧を交流電圧に変換し、トルク指令値ＴＲ１によって指定されたトルクを交流モータＭ１が発生するように交流モータＭ１のＵ相、Ｖ相、Ｗ相の各相に所定の交流電流を流す。これにより、交流モータＭ１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。
【０２３８】
また、インバータ３１のＮＰＮトランジスタＱ３〜Ｑ８は、制御装置３０Ｃからの信号ＰＷＭＩ２に従ってオン／オフされ、インバータ３１は、直流電圧を交流電圧に変換し、トルク指令値ＴＲ２によって指定されたトルクを交流モータＭ２が発生するように交流モータＭ２のＵ相、Ｖ相、Ｗ相の各相に所定の交流電流を流す。これにより、交流モータＭ２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。
【０２３９】
そして、制御装置３０Ｃは、インバータ冷却水温Ｔｉｖ１またはＴｉｖ２が基準温度Ｔ１よりも低いか否かを判定し、インバータ冷却水温Ｔｉｖ１またはＴｉｖ２が基準温度Ｔ１よりも低いと判定したとき、上述した実施の形態１〜実施の形態３のいずれかの方法により、インバータ１４または３１の温度が上昇するように、昇圧コンバータＶＢＣ（または昇圧コンバータＶＢＣおよびインバータ１４，３１）を駆動する。
【０２４０】
モータ駆動装置１００Ｃが搭載されたハイブリッド自動車または電気自動車が回生制動モードになった場合、制御装置３０Ｃ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１４，３１へ出力し、信号ＰＷＭＤを生成して昇圧コンバータＶＢＣへ出力する。
【０２４１】
そうすると、インバータ１４は、交流モータＭ１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Ｃ２を介して昇圧コンバータＶＢＣへ供給する。また、インバータ３１は、交流モータＭ２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Ｃ２を介して昇圧コンバータＶＢＣへ供給する。そして、昇圧コンバータＶＢＣは、コンデンサＣ２からの直流電圧をノードＮ１，Ｎ２を介して受け、その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直流電源Ｂに供給する。これにより、直流電源Ｂは、交流モータＭ１またはＭ２によって発電された電力により充電される。
【０２４２】
このように、２つの交流モータＭ１，Ｍ２を駆動するモータ駆動装置１００Ｃにおいても、モータ逆起電圧がインバータ耐圧よりも高くなる温度まで雰囲気温度が低下した場合、インバータ１４，３１の温度が、モータ逆起電圧がインバータ耐圧よりも低くなる温度以上に上昇されるように、昇圧コンバータＶＢＣ（または昇圧コンバータＶＢＣおよびインバータ１４，３１）が駆動される。
【０２４３】
これにより、交流モータが２個の場合においても、２個のモータのそれぞれを駆動する２個のインバータの動作特性の低下を防止できる。
【０２４４】
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】 実施の形態１におけるモータ駆動装置の概略ブロック図である。
【図２】 図１に示すリアクトル、昇圧ＩＰＭ、コンデンサ、インバータおよび制御装置から成る駆動ユニットの斜視図である。
【図３】 図１に示す制御装置の機能ブロック図である。
【図４】 図３に示すモータトルク制御手段の機能ブロック図である。
【図５】 モータ逆起電圧がインバータ耐圧よりも低い条件でインバータが動作するように昇圧コンバータを駆動する動作を説明するための実施の形態１におけるフローチャートである。
【図６】 基準温度とインバータ冷却水温との温度差と、昇圧比との関係を示す図である。
【図７】 モータ逆起電圧がインバータ耐圧よりも低い条件でインバータが動作するように昇圧コンバータを駆動する動作を説明するための実施の形態１における他のフローチャートである。
【図８】 実施の形態１におけるモータトルク制御手段の他の機能ブロック図である。
【図９】 実施の形態２におけるモータ駆動装置の概略ブロック図である。
【図１０】 図９に示す制御装置の機能ブロック図である。
【図１１】 図１０に示すモータトルク制御手段の機能ブロック図である。
【図１２】 昇圧比と、インバータのキャリア周波数との関係を示す図である。
【図１３】 モータ逆起電圧がインバータ耐圧よりも低い条件でインバータが動作するように昇圧コンバータを駆動する動作を説明するための実施の形態２におけるフローチャートである。
【図１４】 実施の形態２におけるモータトルク制御手段の他の機能ブロック図である。
【図１５】 実施の形態３におけるモータ駆動装置の概略ブロック図である。
【図１６】 図１５に示す制御装置の機能ブロック図である。
【図１７】 図１６に示すモータトルク制御手段の機能ブロック図である。
【図１８】 昇圧比と、インバータのキャリア周波数との関係を示す図である。
【図１９】 モータ逆起電圧がインバータ耐圧よりも低い条件でインバータが動作するように昇圧コンバータを駆動する動作を説明するための実施の形態３におけるフローチャートである。
【図２０】 実施の形態３におけるモータトルク制御手段の他の機能ブロック図である。
【図２１】 ２個の交流モータを駆動するモータ駆動装置の概略ブロック図である。
【図２２】 従来のモータ駆動装置の概略ブロック図である。
【図２３】 モータ逆起電圧およびインバータ耐圧の温度依存性を示す図である。
【符号の説明】
１０，１１，３１０ 電圧センサー、１２ 昇圧ＩＰＭ、１３，１３Ａ，１３Ｂ 温度センサー、１４，３１，３２０ インバータ、１５ Ｕ相アーム、１６Ｖ相アーム、１７ Ｗ相アーム、２４，２８ 電流センサー、３０，３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ 制御装置、４０ 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、４８，４８Ａ 昇圧比変更部、４９ キャリア周波数／昇圧比変更部、５０，５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃ インバータ入力電圧指令演算部、５１ キャリア周波数／電圧指令変更部、５２ フィードバック電圧指令演算部、５４ デューティー比変換部、６０ 駆動ユニット、６１ 配管、１００，１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ，３００ モータ駆動装置、３０１，３０１Ａ，３０１Ｂ，３０１Ｃ，３０１Ｄ，３０１Ｅ，３０１Ｆ モータトルク制御手段、３０２ 電圧変換制御手段、Ｂ 直流電源、ＳＲ１，ＳＲ２ システムリレー、Ｃ１，Ｃ２ コンデンサ、Ｌ１ リアクトル、Ｑ１〜Ｑ８ ＮＰＮトランジスタ、Ｄ１〜Ｄ８ ダイオード、Ｍ１，Ｍ２ 交流モータ、ＶＢＣ 昇圧コンバータ。
【発明の属する技術分野】
この発明は、電源からの入力電圧を出力電圧に変換する電圧変換装置、電圧変換方法および電圧変換をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体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）および電気自動車（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ 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。また、電気自動車は、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。
【０００４】
このようなハイブリッド自動車または電気自動車においては、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ようにすることも検討されている（たとえば、特開平８−２１４５９２号公報参照）。
【０００５】
すなわち、ハイブリッド自動車または電気自動車は、図２２に示すモータ駆動装置を搭載している。図２２を参照して、モータ駆動装置３００は、直流電源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】
直流電源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、直流電源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、直流電源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の一方端は直流電源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が接続されている。
【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３００が搭載されたハイブリッド自動車または電気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コンデンサＣ１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。また、インバータ３３０は、モータ駆動装置３００が搭載されたハイブリッド自動車または電気自動車の回生制動時、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。
【００１１】
【特許文献１】
特開平８−２１４５９２号公報
【００１２】
【特許文献２】
特開平５−１１５１０６号公報
【００１３】
【特許文献３】
特開２００２−１０６６８号公報
【００１４】
【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３００においては、インバータ３３０の雰囲気温度が低下し、交流モータＭ１のモータ逆起電圧がインバータ耐圧よりも高くなると、インバータ３３０の動作特性が低下する可能性がある。
【００１５】
すなわち、図２３を参照して、インバータ３３０および交流モータＭ１の体格が大きい場合、温度Ｔ０〜Ｔ３の使用範囲において、モータ逆起電圧が直線ｋ１によって示される温度依存性を有し、インバータ耐圧が直線ｋ２によって示される温度依存性を有するようにインバータ３３０および交流モータＭ１を設計する。つまり、モータ逆起電圧がインバータ耐圧と交差しないようにインバータ３３０および交流モータＭ１を設計する。
【００１６】
しかし、インバータ耐圧を向上させることはコストアップに繋がり、体格を大きくすることも制約されるため、実際には、モータ逆起電圧が直線ｋ３によって示される温度依存性を有し、インバータ耐圧が直線ｋ４によって示される温度依存性を有するようにインバータ３３０および交流モータＭ１は設計される。
【００１７】
そうすると、温度Ｔ１（Ｔ０＜Ｔ１＜Ｔ３）において、直線ｋ３は直線ｋ４と交差し、温度Ｔ０〜温度Ｔ１の範囲において、モータ逆起電圧がインバータ耐圧よりも大きくなり、領域ＬＴＲにおいて、インバータ３３０の動作特性が低下す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、雰囲気温度が低下してモータ逆起電圧がインバータ耐圧よりも高くなったとき、インバータの動作特性の低下を防止するように電圧変換を行なう電圧変換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、雰囲気温度が低下してモータ逆起電圧がインバータ耐圧よりも高くなったとき、インバータの動作特性の低下を防止可能な電圧変換方法を提供することである。
【００２０】
さらに、この発明の別の目的は、雰囲気温度が低下してモータ逆起電圧がインバータ耐圧よりも高くなったとき、インバータの動作特性の低下を防止可能な電圧変換をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体を提供することである。
【００２１】
【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、電圧変換装置は、電圧変換器と、駆動回路とを備える。電圧変換器は、電源からの入力電圧の電圧レベルを変えて出力電圧を電気負荷に供給する。駆動回路は、雰囲気温度が基準値よりも低下した場合、電気負荷の温度が上昇するように電圧変換器を駆動する。
【００２２】
好ましくは、駆動回路は、出力電圧の電圧レベルが上昇するように電圧変換器を駆動する。
【００２３】
好ましくは、駆動回路は、入力電圧を出力電圧に昇圧するときの昇圧比を上昇して電圧変換器を駆動する。
【００２４】
好ましくは、駆動回路は、雰囲気温度の低下度合いが大きい程、昇圧比の上昇度合いを大きくする。
【００２５】
好ましくは、駆動回路は、出力電圧の目標値を上昇して電圧変換器を駆動する。
【００２６】
好ましくは、駆動回路は、雰囲気温度の低下度合いが大きい程、目標値の上昇度合いを大きくする。
【００２７】
好ましくは、電圧変換装置は、検出手段をさらに備える。検出手段は、電圧変換器の周辺に配置された周辺装置の温度を雰囲気温度として検出する。
【００２８】
また、この発明によれば、電圧変換装置は、電圧変換器と、電気負荷と、駆動回路とを備える。電圧変換器は、電源からの入力電圧の電圧レベルを変えて出力電圧を出力する。電気負荷は、電圧変換器の出力電圧によって駆動される。駆動回路は、雰囲気温度が基準値よりも低下した場合、電気負荷の温度が上昇するように電圧変換器および電気負荷を駆動する。
【００２９】
好ましくは、電気負荷は、インバータであり、駆動回路は、雰囲気温度が基準値よりも低下した場合、出力電圧の電圧レベルが上昇するように電圧変換器を駆動し、キャリア周波数を雰囲気温度の検出時の値よりも高くしてインバータを駆動する。
【００３０】
好ましくは、駆動回路は、入力電圧を出力電圧に昇圧するときの昇圧比を雰囲気温度の検出時の値よりも高くして電圧変換器を駆動する。
【００３１】
好ましくは、駆動回路は、雰囲気温度の低下度合いが大きい程、昇圧比の上昇度合いを大きくする。
【００３２】
好ましくは、駆動回路は、出力電圧の目標値を雰囲気温度の検出時の値よりも高くして電圧変換器を駆動する。
【００３３】
好ましくは、駆動回路は、雰囲気温度の低下度合いが大きい程、目標値の上昇度合いを大きくする。
【００３４】
好ましくは、駆動回路は、雰囲気温度の検出時の値よりも高くしたキャリア周波数に応じて、高くした昇圧比または高くした目標値を決定する。
【００３５】
好ましくは、駆動回路は、高くしたキャリア周波数と高くした昇圧比との関係を示す第１のマップまたは高くしたキャリア周波数と高くした目標値との関係を示す第２のマップを保持しており、第１のマップを参照して高くしたキャリア周波数に対応する高くした昇圧比を決定し、または第２のマップを参照して高くしたキャリア周波数に対応する高くした目標値を決定する。
【００３６】
好ましくは、電気負荷は、インバータであり、駆動回路は、雰囲気温度が基準値よりも低下した場合、キャリア周波数を保持してインバータを駆動し、出力電圧の電圧レベルが上昇するように電圧変換器を駆動する。
【００３７】
好ましくは、駆動回路は、入力電圧を出力電圧に昇圧するときの昇圧比を上昇して電圧変換器を駆動する。
【００３８】
好ましくは、駆動回路は、出力電圧の目標値を上昇して電圧変換器を駆動する。
【００３９】
好ましくは、駆動回路は、インバータのキャリア周波数に応じて、昇圧比または目標値を決定する。
【００４０】
好ましくは、駆動回路は、キャリア周波数と昇圧比との関係を示す第１のマップまたはキャリア周波数と目標値との関係を示す第２のマップを保持しており、第１のマップを参照してキャリア周波数に対応する昇圧比を決定し、または第２のマップを参照してキャリア周波数に対応する目標値を決定する。
【００４１】
好ましくは、基準値は、モータ逆起電圧に基づいて決定される。
さらに、この発明によれば、電源からの入力電圧を出力電圧に変換する電圧変換方法は、入力電圧を出力電圧に変換する電圧変換器の雰囲気温度を検出する第１のステップと、雰囲気温度が基準値よりも低いか否かを判定する第２のステップと、雰囲気温度が基準値よりも低いと判定されたとき、出力電圧によって駆動される電気負荷の温度が上昇するように入力電圧を出力電圧に変換する第３のステップとを含む。
【００４２】
好ましくは、第３のステップは、出力電圧の電圧レベルが上昇するように入力電圧を出力電圧に変換する。
【００４３】
好ましくは、第３のステップは、入力電圧を出力電圧に変換する際の昇圧比を雰囲気温度の検出時の値よりも高くして入力電圧を出力電圧に変換する。
【００４４】
好ましくは、第３のステップは、出力電圧の目標値を雰囲気温度の検出時の値よりも高くして入力電圧を出力電圧に変換する。
【００４５】
好ましくは、第３のステップは、雰囲気温度の低下度が大きい程、昇圧比または目標値の上昇度合いを大きくする。
【００４６】
さらに、この発明によれば、電源からの入力電圧を出力電圧に昇圧し、その昇圧した出力電圧を交流電圧に変換する電圧変換方法は、入力電圧を出力電圧に変換する電圧変換器の雰囲気温度を検出する第１のステップと、雰囲気温度が基準値よりも低いか否かを判定する第２のステップと、雰囲気温度が基準値よりも低いと判定されたとき、出力電圧を交流電圧に変換するインバータの温度が上昇するように入力電圧を交流電圧に変換する第３のステップとを含む。
【００４７】
好ましくは、第３のステップは、出力電圧の電圧レベルが上昇するように入力電圧を出力電圧に変換する第１のサブステップと、インバータのキャリア周波数を雰囲気温度の検出時の値よりも高くして出力電圧を交流電圧に変換する第２のサブステップとを含む。
【００４８】
好ましくは、第３のステップは、出力電圧の電圧レベルが上昇するように入力電圧を出力電圧に変換する第１のサブステップと、インバータのキャリア周波数を雰囲気温度の検出時の値に保持して出力電圧を交流電圧に変換する第２のサブステップとを含む。
【００４９】
好ましくは、第１のサブステップは、入力電圧を出力電圧に昇圧するときの昇圧比を雰囲気温度の検出時の値よりも高くして入力電圧を出力電圧に変換する。
【００５０】
好ましくは、第１のサブステップは、出力電圧の目標値を雰囲気温度の検出時の値よりも高くして出力電圧を交流電圧に変換する。
【００５１】
好ましくは、第１のサブステップは、雰囲気温度の低下度が大きい程、昇圧比または目標値の上昇度合いを大きくする。
【００５２】
さらに、この発明によれば、電源からの入力電圧を出力電圧に変換する電圧変換をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体は、入力電圧を出力電圧に変換する電圧変換器の雰囲気温度を検出する第１のステップと、雰囲気温度が基準値よりも低いか否かを判定する第２のステップと、雰囲気温度が基準値よりも低いと判定されたとき、出力電圧によって駆動される電気負荷の温度が上昇するように電圧変換器を駆動する第３のステップとをコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体である。
【００５３】
好ましくは、第３のステップは、出力電圧の電圧レベルが上昇するように電圧変換器を駆動する。
【００５４】
好ましくは、第３のステップは、入力電圧を出力電圧に昇圧する際の昇圧比を雰囲気温度の検出時の値よりも高くして電圧変換器を駆動する。
【００５５】
好ましくは、第３のステップは、出力電圧の目標値を雰囲気温度の検出時の値よりも高くして電圧変換器を駆動する。
【００５６】
好ましくは、第３のステップは、雰囲気温度の低下度が大きい程、昇圧比または目標値の上昇度合いを大きくする。
【００５７】
さらに、この発明によれば、電源からの入力電圧を出力電圧に昇圧し、その昇圧した出力電圧を交流電圧に変換する電圧変換をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体は、入力電圧を出力電圧に変換する電圧変換器の雰囲気温度を検出する第１のステップと、雰囲気温度が基準値よりも低いか否かを判定する第２のステップと、雰囲気温度が基準値よりも低いと判定されたとき、出力電圧を交流電圧に変換するインバータの温度が上昇するように電圧変換器およびインバータを駆動する第３のステップとをコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体である。
【００５８】
好ましくは、第３のステップは、出力電圧の電圧レベルが上昇するように電圧変換器を駆動する第１のサブステップと、インバータのキャリア周波数を雰囲気温度の検出時の値よりも高くしてインバータを駆動する第２のサブステップとを含む。
【００５９】
好ましくは、第１のサブステップは、入力電圧を出力電圧に変換する際の昇圧比を雰囲気温度の検出時の値よりも高くして電圧変換器を駆動する。
【００６０】
好ましくは、第１のサブステップは、雰囲気温度の低下度合いが大きい程、昇圧比の上昇度合いを大きくする。
【００６１】
好ましくは、第１のサブステップは、出力電圧の目標値を雰囲気温度の検出時の値よりも高くして電圧変換器を駆動する。
【００６２】
好ましくは、第１のサブステップは、雰囲気温度の低下度合いが大きい程、目標値の上昇度合いを大きくする。
【００６３】
好ましくは、第１のサブステップは、雰囲気温度の検出時の値よりも高くしたキャリア周波数に応じて、高くした昇圧比または高くした目標値を決定する。
【００６４】
好ましくは、第１のサブステップは、高くしたキャリア周波数と高くした昇圧比との関係を示す第１のマップを参照して高くしたキャリア周波数に対応する高くした昇圧比を決定し、または高くしたキャリア周波数と高くした目標値との関係を示す第２のマップを参照して高くしたキャリア周波数に対応する高くした目標値を決定する。
【００６５】
好ましくは、第３のステップは、出力電圧の電圧レベルが上昇するように電圧変換器を駆動する第１のサブステップと、インバータのキャリア周波数を雰囲気温度の検出時の値に保持してインバータを駆動する第２のサブステップとを含む。
【００６６】
好ましくは、第１のサブステップは、入力電圧を出力電圧に変換する際の昇圧比を雰囲気温度の検出時の値よりも高くして電圧変換器を駆動する。
【００６７】
好ましくは、第１のサブステップは、雰囲気温度の低下度合いが大きい程、昇圧比の上昇度合いを大きくする。
【００６８】
好ましくは、第１のサブステップは、出力電圧の目標値を雰囲気温度の検出時の値よりも高くして電圧変換器を駆動する。
【００６９】
好ましくは、第１のサブステップは、雰囲気温度の低下度合いが大きい程、目標値の上昇度合いを大きくする。
【００７０】
好ましくは、第１のサブステップは、キャリア周波数に応じて、昇圧比または目標値を決定する。
【００７１】
好ましくは、第１のサブステップは、キャリア周波数と昇圧比との関係を示す第１のマップを参照してキャリア周波数に対応する昇圧比を決定し、またはキャリア周波数と目標値との関係を示す第２のマップを参照してキャリア周波数に対応する目標値を決定する。
【００７２】
この発明においては、雰囲気温度が基準値よりも低下した場合、電気負荷の温度が上昇するように電圧変換器が駆動される。
【００７３】
また、この発明においては、雰囲気温度が基準値よりも低下した場合、電気負荷の温度が上昇するように電圧変換器および電気負荷が駆動される。
【００７４】
したがって、この発明によれば、電気負荷の温度を所定温度以上に上昇させることができる。その結果、電気負荷の動作特性の低下を防止できる。
【００７５】
【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。
【００７６】
［実施の形態１］
図１を参照して、この発明の実施の形態１による電圧変換装置を備えるモータ駆動装置１００は、直流電源Ｂと、電圧センサー１０，１１と、システムリレーＳＲ１，ＳＲ２と、コンデンサＣ１，Ｃ２と、昇圧コンバータＶＢＣと、温度センサー１３と、インバータ１４と、電流センサー２４と、制御装置３０とを備える。
【００７７】
交流モータＭ１は、ハイブリッド自動車または電気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。あるいは、このモータ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ものとしてハイブリッド自動車に組み込まれるようにしてもよい。
【００７８】
昇圧コンバータＶＢＣは、リアクトルＬ１と、昇圧ＩＰＭ（Ｉｎｔｅｌｌｅｃｔｕａｌ Ｐｏｗｅｒ Ｍｏｄｕｌｅ）１２とを含む。昇圧ＩＰＭ１２は、ＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２と、ダイオードＤ１，Ｄ２とから成る。リアクトルＬ１の一方端は直流電源Ｂの電源ラインに接続され、他方端は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が接続されている。
【００７９】
インバータ１４は、Ｕ相アーム１５と、Ｖ相アーム１６と、Ｗ相アーム１７とから成る。Ｕ相アーム１５、Ｖ相アーム１６、およびＷ相アーム１７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。
【００８０】
Ｕ相アーム１５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１６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１７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。
【００８１】
各相アームの中間点は、交流モータＭ１の各相コイルの各相端に接続されている。すなわち、交流モータＭ１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。
【００８２】
直流電源Ｂ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。他にも、交流電力を整流などして得られた直流電圧を電源としてもよいし、太陽電池などの種々の電源を用いてもよい。電圧センサー１０は、直流電源Ｂから出力される直流電圧Ｖｂを検出し、その検出した直流電圧Ｖｂを制御装置３０へ出力する。システムリレーＳＲ１，ＳＲ２は、制御装置３０からの信号ＳＥによりオン／オフされる。より具体的には、システムリレーＳＲ１，ＳＲ２は、制御装置３０からのＨ（論理ハイ）レベルの信号ＳＥによりオンされ、制御装置３０からのＬ（論理ロー）レベルの信号ＳＥによりオフされる。
【００８３】
コンデンサＣ１は、直流電源Ｂ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昇圧コンバータＶＢＣへ供給する。
【００８４】
昇圧コンバータＶＢＣは、コンデンサＣ１から供給された直流電圧を昇圧してコンデンサＣ２へ供給する。より具体的には、昇圧コンバータＶＢＣは、制御装置３０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Ｃ２に供給する。
【００８５】
また、昇圧コンバータＶＢＣは、制御装置３０から信号ＰＷＭＤを受けると、コンデンサＣ２を介してインバータ１４から供給された直流電圧を降圧して直流電源Ｂを充電する。ただし、昇圧機能のみを行なうような回路構成に昇圧コンバータＶＢＣを適用してもよいことは言うまでもない。
【００８６】
コンデンサＣ２は、昇圧コンバータＶＢＣからの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１４へ供給する。電圧センサー１１は、コンデンサＣ２の両端の電圧、すなわち、昇圧コンバータＶＢＣの出力電圧Ｖｍ（インバータ１４への入力電圧に相当する。以下、同じ。）を検出し、その検出した出力電圧Ｖｍを制御装置３０へ出力する。
【００８７】
温度センサー１３は、インバータ１４を冷却する冷却水の温度（「インバータ冷却水温」と言う。）Ｔｉｖを検出し、その検出したインバータ冷却水温Ｔｉｖを制御装置３０へ出力する。
【００８８】
インバータ１４は、コンデンサＣ２から直流電圧が供給されると制御装置３０からの信号ＰＷＭＩ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ＴＲ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１４は、モータ駆動装置１００が搭載されたハイブリッド自動車または電気自動車の回生制動時、交流モータＭ１が発電した交流電圧を制御装置３０からの信号ＰＷＭＣ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を介して昇圧コンバータＶＢＣへ供給する。なお、ここで言う回生制動とは、ハイブリッド自動車または電気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。
【００８９】
電流センサー２４は、交流モータＭ１に流れるモータ電流ＭＣＲＴを検出し、その検出したモータ電流ＭＣＲＴを制御装置３０へ出力する。
【００９０】
制御装置３０は、外部に設けられたＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）から入力されたトルク指令値ＴＲおよびモータ回転数ＭＲＮ、電圧センサー１０からの直流電圧Ｖｂ、および電流センサー２４からのモータ電流ＭＣＲＴに基づいて、後述する方法により昇圧コンバータＶＢＣを駆動するための信号ＰＷＭＵとインバータ１４を駆動するための信号ＰＷＭＩとを生成し、その生成した信号ＰＷＭＵおよび信号ＰＷＭＩをそれぞれ昇圧コンバータＶＢＣおよびインバータ１４へ出力する。
【００９１】
信号ＰＷＭＵは、昇圧コンバータＶＢＣがコンデンサＣ１からの直流電圧を出力電圧Ｖｍに変換する場合に昇圧コンバータＶＢＣを駆動するための信号である。そして、制御装置３０は、昇圧コンバータＶＢＣが直流電圧Ｖｂを出力電圧Ｖｍに変換する場合に、出力電圧Ｖｍをフィードバック制御し、出力電圧Ｖｍが指令された電圧指令Ｖｄｃｃｏｍになるように昇圧コンバータＶＢＣを駆動するための信号ＰＷＭＵを生成する。信号ＰＷＭＵの生成方法については後述する。
【００９２】
また、制御装置３０は、温度センサー１３からのインバータ冷却水温Ｔｉｖをモータ駆動装置１００の雰囲気温度として検知する。そして、交流モータＭ１のモータ逆起電圧がインバータ１４のインバータ耐圧と一致する温度を基準温度Ｔ１とした場合、制御装置３０は、インバータ冷却水温Ｔｉｖが基準温度Ｔ１よりも低いか否かを判定する。制御装置３０は、インバータ冷却水温Ｔｉｖが基準温度Ｔ１よりも低いと判定した場合、昇圧コンバータＶＢＣにおける昇圧比が現在の値よりも高くなるように昇圧ＩＰＭ１２を制御し、インバータ冷却水温Ｔｉｖが基準温度Ｔ１以上であると判定した場合、昇圧ＩＰＭ１２に対して通常制御を行なう。
【００９３】
さらに、制御装置３０は、ハイブリッド自動車または電気自動車が回生制動モードに入ったことを示す信号を外部のＥＣＵから受けると、交流モータＭ１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ＰＷＭＣを生成してインバータ１４へ出力する。この場合、インバータ１４のＮＰＮトランジスタＱ３〜Ｑ８は信号ＰＷＭＣ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１４は、交流モータＭ１で発電された交流電圧を直流電圧に変換して昇圧コンバータＶＢＣへ供給する。
【００９４】
さらに、制御装置３０は、ハイブリッド自動車または電気自動車が回生制動モードに入ったことを示す信号を外部のＥＣＵから受けると、インバータ１４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ＶＢＣへ出力する。これにより、交流モータＭ１が発電した交流電圧は、直流電圧に変換され、降圧されて直流電源Ｂに供給される。
【００９５】
さらに、制御装置３０は、システムリレーＳＲ１，ＳＲ２をオン／オフするための信号ＳＥを生成してシステムリレーＳＲ１，ＳＲ２へ出力する。
【００９６】
図２は、交流モータＭ１を駆動する駆動ユニットを示す斜視図である。図２を参照して、駆動ユニット６０は、モータ駆動装置１００のうち、リアクトルＬ１、昇圧ＩＰＭ１２、インバータ１４、コンデンサＣ２および制御装置３０を格納する。昇圧ＩＰＭ１２は、リアクトルＬ１に隣接して配置される。インバータ１４は、リアクトルＬ１および昇圧ＩＰＭ１２に隣接して配置される。コンデンサＣ２は、インバータ１４の上に配置される。制御装置３０は、コンデンサＣ２の上に配置される。なお、直流電源Ｂは、リアクトルＬ１および昇圧ＩＰＭ１２側の駆動ユニット６０の外側に配置され、リアクトルＬ１に直流電圧を供給する。そして、駆動ユニット６０の下側には、リアクトルＬ１、昇圧ＩＰＭ１２およびインバータ１４を冷却する冷却水を流すための配管６１が設けられている。温度センサー１３は、配管６１を流れる冷却水の温度をインバータ冷却水温Ｔｉｖとして検出する。
【００９７】
このように、駆動ユニット６０は、リアクトルＬ１、昇圧ＩＰＭ１２、インバータ１４、コンデンサＣ２および制御装置３０をコンパクトに格納してハイブリッド電気自動車または電気自動車に搭載され、直流電源Ｂから直流電圧を受けて交流モータＭ１を駆動する。
【００９８】
図３は、制御装置３０の機能ブロック図である。図３を参照して、制御装置３０は、モータトルク制御手段３０１と、電圧変換制御手段３０２とを含む。
【００９９】
モータトルク制御手段３０１は、トルク指令値ＴＲ（車両におけるアクセルペダルの踏み込み度合い、ハイブリッド車両においてはエンジンの動作状態をも考慮しながらモータに与えるべきトルク指令を演算して得られている）、直流電源Ｂから出力された直流電圧Ｖｂ、モータ電流ＭＣＲＴ、モータ回転数ＭＲＮおよび出力電圧Ｖｍに基づいて、交流モータＭ１の駆動時、後述する方法により昇圧コンバータＶＢＣのＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２をオン／オフするための信号ＰＷＭＵと、インバータ１４のＮＰＮトランジスタＱ３〜Ｑ８をオン／オフするための信号ＰＷＭＩとを生成し、その生成した信号ＰＷＭＵおよび信号ＰＷＭＩをそれぞれ昇圧コンバータＶＢＣおよびインバータ１４へ出力する。
【０１００】
また、モータトルク制御手段３０１は、温度センサー１３からのインバータ冷却水温Ｔｉｖが基準温度Ｔ１よりも低いか否かを判定する。そして、モータトルク制御手段３０１は、インバータ冷却水温Ｔｉｖが基準温度Ｔ１よりも低いと判定したとき、昇圧コンバータＶＢＣにおける昇圧比が現在の値よりも高くなるように昇圧ＩＰＭ１２を駆動するための信号ＰＷＭＵ＿ｕｐを生成して昇圧ＩＰＭ１２へ出力し、インバータ冷却水温Ｔｉｖが基準温度Ｔ１以上であると判定したとき、昇圧ＩＰＭ１２を通常に駆動するための信号ＰＷＭＵを生成して昇圧ＩＰＭ１２へ出力する。
【０１０１】
電圧変換制御手段３０２は、回生制動時、ハイブリッド自動車または電気自動車が回生制動モードに入ったことを示す信号ＲＧＥを外部のＥＣＵから受けると、交流モータＭ１が発電した交流電圧を直流電圧に変換するための信号ＰＷＭＣを生成してインバータ１４へ出力する。
【０１０２】
また、電圧変換制御手段３０２は、回生制動時、信号ＲＧＥを外部のＥＣＵから受けると、インバータ１４から供給された直流電圧を降圧するための信号ＰＷＭＤを生成して昇圧コンバータＶＢＣへ出力する。このように、昇圧コンバータＶＢＣは、直流電圧を降圧するための信号ＰＷＭＤにより直流電圧を降下させることもできるので、双方向コンバータの機能を有するものである。
【０１０３】
図４は、モータトルク制御手段３０１の機能ブロック図である。図４を参照して、モータトルク制御手段３０１は、モータ制御用相電圧演算部４０と、インバータ用ＰＷＭ信号変換部４２と、昇圧比変更部４８と、インバータ入力電圧指令演算部５０と、フィードバック電圧指令演算部５２と、デューティー比変換部５４とを含む。
【０１０４】
モータ制御用相電圧演算部４０は、昇圧コンバータＶＢＣの出力電圧Ｖｍ、すなわち、インバータ１４への入力電圧を電圧センサー１１から受け、交流モータＭ１の各相に流れるモータ電流ＭＣＲＴを電流センサー２４から受け、トルク指令値ＴＲを外部ＥＣＵから受ける。そして、モータ制御用相電圧演算部４０は、これらの入力される信号に基づいて、交流モータＭ１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。
【０１０５】
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４０から受けた計算結果に基づいて、実際にインバータ１４の各ＮＰＮトランジスタＱ３〜Ｑ８をオン／オフする信号ＰＷＭＩを生成し、その生成した信号ＰＷＭＩをインバータ１４の各ＮＰＮトランジスタＱ３〜Ｑ８へ出力する。この場合、インバータ用ＰＷＭ信号変換部４２は、所定のキャリア周波数を設定して信号ＰＷＭＩを生成する。
【０１０６】
これにより、各ＮＰＮトランジスタＱ３〜Ｑ８は、所定のキャリア周波数によってスイッチング制御され、交流モータＭ１が指令されたトルクを出力するように交流モータＭ１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ＴＲに応じたモータトルクが出力される。
【０１０７】
一方、昇圧比変更部４８は、電圧センサー１０からの直流電圧（「バッテリ電圧」とも言う。以下同じ。）Ｖｂと、電圧センサー１１からの出力電圧Ｖｍと、温度センサー１３からのインバータ冷却水温Ｔｉｖとを受け、インバータ冷却水温Ｔｉｖが基準温度Ｔ１よりも低いか否かを判定する。そして、昇圧比変更部５６は、インバータ冷却水温Ｔｉｖが基準温度Ｔ１よりも低いと判定したとき、バッテリ電圧Ｖｂと出力電圧Ｖｍとに基づいて現在の昇圧比Ｒｂｎ（＝Ｖｍ／Ｖｂ）を演算し、その演算した現在の昇圧比Ｒｂｎよりも高い昇圧比Ｒｂｕをインバータ入力電圧指令演算部５０へ出力する。また、昇圧比変更部４８は、インバータ冷却水温Ｔｉｖが基準温度Ｔ１以上であると判定したとき、現在の昇圧比Ｒｂｎを演算し、その演算した現在の昇圧比Ｒｂｎをインバータ入力電圧指令演算部５０へ出力する。
【０１０８】
インバータ入力電圧指令演算部５０は、昇圧比変更部４８から昇圧比Ｒｂｎを受けると、トルク指令値ＴＲおよびモータ回転数ＭＲＮに基づいてインバータ入力電圧の最適値（目標値）、すなわち、電圧指令Ｖｄｃｃｏｍを演算し、その演算した電圧指令Ｖｄｃｃｏｍをフィードバック電圧指令演算部５２へ出力する。また、インバータ入力電圧指令演算部５０は、昇圧比変更部５６から昇圧比Ｒｂｕを受けると、その受けた昇圧比Ｒｂｕに直流電源Ｂから出力されるバッテリ電圧Ｖｂを乗算する。そして、インバータ入力電圧指令演算部５０は、乗算した値を電圧指令Ｖｄｃｃｏｍ＿ｕｐとしてフィードバック電圧指令演算部５２へ出力する。
【０１０９】
フィードバック電圧指令演算部５２は、電圧センサー１１からの昇圧コンバータＶＢＣの出力電圧Ｖｍと、インバータ入力電圧指令演算部５０からの電圧指令ＶｄｃｃｏｍまたはＶｄｃｃｏｍ＿ｕｐとに基づいて、フィードバック電圧指令Ｖｄｃｃｏｍ＿ｆｂまたはＶｄｃｃｏｍ＿ｆｂ＿ｕｐを演算し、その演算したフィードバック電圧指令Ｖｄｃｃｏｍ＿ｆｂまたはＶｄｃｃｏｍ＿ｆｂ＿ｕｐをデューティー比変換部５４へ出力する。
【０１１０】
デューティー比変換部５４は、電圧センサー１０からのバッテリ電圧Ｖｂと、電圧センサー１１からの出力電圧Ｖｍと、フィードバック電圧指令演算部５２からのフィードバック電圧指令Ｖｄｃｃｏｍ＿ｆｂまたはＶｄｃｃｏｍ＿ｆｂ＿ｕｐとに基づいて、電圧センサー１１からの出力電圧Ｖｍを、フィードバック電圧指令演算部５２からのフィードバック電圧指令Ｖｄｃｃｏｍ＿ｆｂまたはＶｄｃｃｏｍ＿ｆｂ＿ｕｐに設定するためのデューティー比を演算し、その演算したデューティー比に基づいて昇圧コンバータＶＢＣのＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２をオン／オフするための信号ＰＷＭＵまたは信号ＰＷＭＵ＿ｕｐを生成する。そして、デューティー比変換部５４は、生成した信号ＰＷＭＵまたは信号ＰＷＭＵ＿ｕｐを昇圧コンバータＶＢＣのＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２へ出力する。
【０１１１】
このように、モータトルク制御手段３０１は、インバータ冷却水温Ｔｉｖが基準温度Ｔ１以上であるとき、交流モータＭ１がトルク指令値ＴＲによって指定されたトルクを出力するために必要な出力電圧Ｖｍを出力するように昇圧コンバータＶＢＣをフィードバック制御し、インバータ冷却水温Ｔｉｖが基準温度Ｔ１よりも低いとき、交流モータＭ１がトルク指令値ＴＲによって指定されたトルクを出力するために必要な出力電圧Ｖｍよりも高い出力電圧Ｖｍ＿ｕを出力するように昇圧コンバータＶＢＣをフィードバック制御する。
【０１１２】
そうすると、インバータ冷却水温Ｔｉｖが基準温度Ｔ１よりも低い場合、インバータ１４は、昇圧コンバータＶＢＣから出力電圧Ｖｍ＿ｕを受け、その受けた出力電圧Ｖｍ＿ｕを交流電圧に変換する。この場合、インバータ１４は、交流モータＭ１がトルク指令値ＴＲによって指定されたトルクを出力するために必要な出力電圧Ｖｍよりも高い出力電圧Ｖｍ＿ｕを受けるので、出力電圧Ｖｍ＿ｕを交流電圧に変換するとき、出力電圧Ｖｍを交流電圧に変換するときよりも損失が増加し、インバータ１４の温度が基準温度Ｔ１以上に上昇する。その結果、インバータ１４は、交流モータＭ１のモータ逆起電圧がインバータ耐圧よりも低い条件で駆動され、インバータ１４の動作特性の低下が防止される。
【０１１３】
なお、昇圧コンバータＶＢＣ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。したがって、インバータ冷却水温Ｔｉｖが基準電圧Ｔ１よりも低い場合、ＮＰＮトランジスタＱ２のオンデューティーは、インバータ冷却水温Ｔｉｖが基準電圧Ｔ１以上である場合のオンデューティーよりも大きい。
【０１１４】
図５を参照して、モータ逆起電圧がインバータ耐圧よりも低い条件でインバータ１４が動作するように昇圧コンバータＶＢＣを駆動する動作について説明する。なお、図５に示す動作は、一定時間ごとに実行される。
【０１１５】
一連の動作が開始されると、温度センサー１３は、インバータ冷却水温Ｔｉｖを検出して制御装置３０へ出力し、制御装置３０の昇圧比変更部４８は、インバータ冷却水温Ｔｉｖが基準温度Ｔ１よりも低いか否かを判定する（ステップＳ１）。そして、昇圧比変更部４８は、インバータ冷却水温Ｔｉｖが基準温度Ｔ１以上であると判定したとき、電圧センサー１０からのバッテリ電圧Ｖｂと電圧センサー１１からの出力電圧Ｖｍとに基づいて現在の昇圧比Ｒｂｎを演算し、その演算した現在の昇圧比Ｒｂｎをインバータ入力電圧指令演算部５０へ出力する。
【０１１６】
インバータ入力電圧指令演算部５０は、昇圧比変更部４８から昇圧比Ｒｂｎを受けると、外部ＥＣＵからのトルク指令値ＴＲおよびモータ回転数ＭＲＮに基づいて、インバータ入力電圧の最適値（目標値）である電圧指令Ｖｄｃｃｏｍを演算し、その演算した電圧指令Ｖｄｃｃｏｍをフィードバック電圧指令演算部５２へ出力する。
【０１１７】
フィードバック電圧指令演算部５２は、電圧センサー１１からの昇圧コンバータＶＢＣの出力電圧Ｖｍと、インバータ入力電圧指令演算部５０からの電圧指令Ｖｄｃｃｏｍとに基づいて、フィードバック電圧指令Ｖｄｃｃｏｍ＿ｆｂを演算し、その演算したフィードバック電圧指令Ｖｄｃｃｏｍ＿ｆｂをデューティー比変換部５４へ出力する。デューティー比変換部５４は、電圧センサー１０からのバッテリ電圧Ｖｂと、電圧センサー１１からの出力電圧Ｖｍと、フィードバック電圧指令演算部５２からのフィードバック電圧指令Ｖｄｃｃｏｍ＿ｆｂとに基づいて、電圧センサー１１からの出力電圧Ｖｍを、フィードバック電圧指令演算部５２からのフィードバック電圧指令Ｖｄｃｃｏｍ＿ｆｂに設定するためのデューティー比を演算し、その演算したデューティー比に基づいて昇圧コンバータＶＢＣのＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２をオン／オフするための信号ＰＷＭＵを生成する。そして、デューティー比変換部５４は、生成した信号ＰＷＭＵを昇圧コンバータＶＢＣのＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２へ出力する。このようにして、昇圧コンバータＶＢＣに対する通常制御が行なわれる（ステップＳ２）。
【０１１８】
一方、ステップＳ１において、インバータ冷却水温Ｔｉｖが基準温度Ｔ１よりも低いと判定されると、昇圧比変更部４８は、現在の昇圧比Ｒｂｎよりも高い昇圧比Ｒｂｕを設定し、その設定した昇圧比Ｒｂｕをインバータ入力電圧指令演算部５０へ出力する。インバータ入力電圧指令演算部５０は、昇圧比変更部４８から昇圧比Ｒｂｕを受けると、電圧センサー１０からのバッテリ電圧Ｖｂに昇圧比Ｒｂｕを乗算し、その乗算した値を電圧指令Ｖｄｃｃｏｍ＿ｕｐとしてフィードバック電圧指令演算部５２へ出力する。
【０１１９】
フィードバック電圧指令演算部５２は、電圧センサー１１からの昇圧コンバータＶＢＣの出力電圧Ｖｍと、インバータ入力電圧指令演算部５０からの電圧指令Ｖｄｃｃｏｍ＿ｕｐとに基づいて、フィードバック電圧指令Ｖｄｃｃｏｍ＿ｆｂ＿ｕｐを演算し、その演算したフィードバック電圧指令Ｖｄｃｃｏｍ＿ｆｂ＿ｕｐをデューティー比変換部５４へ出力する。デューティー比変換部５４は、電圧センサー１０からのバッテリ電圧Ｖｂと、電圧センサー１１からの出力電圧Ｖｍと、フィードバック電圧指令演算部５２からのフィードバック電圧指令Ｖｄｃｃｏｍ＿ｆｂ＿ｕｐとに基づいて、電圧センサー１１からの出力電圧Ｖｍを、フィードバック電圧指令演算部５２からのフィードバック電圧指令Ｖｄｃｃｏｍ＿ｆｂ＿ｕｐに設定するためのデューティー比を演算し、その演算したデューティー比に基づいて昇圧コンバータＶＢＣのＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２をオン／オフするための信号ＰＷＭＵ＿ｕｐを生成する。そして、デューティー比変換部５４は、生成した信号ＰＷＭＵ＿ｕｐを昇圧コンバータＶＢＣのＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２へ出力する。このようにして、昇圧コンバータＶＢＣにおける昇圧比を上昇する動作が行なわれる（ステップＳ３）。
【０１２０】
昇圧ＩＰＭ１２のＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２は、信号ＰＷＭＵ＿ｕｐに基づいてオン／オフされ、出力電圧Ｖｍ＿ｕｐをコンデンサＣ２を介してインバータ１４へ供給する。インバータ１４は、信号ＰＷＭＩに基づいて出力電圧Ｖｍ＿ｕｐを交流電圧に変換して交流モータＭ１を駆動する。この場合、インバータ１４における損失が増加し、インバータ１４の温度が上昇する。
【０１２１】
その後、昇圧比変更部４８は、温度センサー１３からインバータ冷却水温Ｔｉｖを受け、その受けたインバータ冷却水温Ｔｉｖが基準温度Ｔ２よりも高いか否かを判定する（ステップＳ４）。この基準温度Ｔ２は、基準温度Ｔ１にインバータ１４のハンチングを防止する温度を加えた温度であり、たとえば、１０〜１５℃の範囲である。そして、インバータ冷却水温Ｔｉｖが基準温度Ｔ２以下であると判定されたとき、ステップＳ３，Ｓ４が繰返し実行される。
【０１２２】
一方、ステップＳ４において、インバータ冷却水温Ｔｉｖが基準温度Ｔ２よりも高いと判定されたとき、昇圧比変更部４８は、バッテリ電圧Ｖｂと出力電圧Ｖｍとに基づいて現在の昇圧比Ｒｂｎを演算し、その演算した現在の昇圧比Ｒｂｎをインバータ入力電圧指令演算部５０へ出力する。その後、上述した動作によって、昇圧コンバータＶＢＣに対する通常制御が行なわれる。これにより、昇圧コンバータＶＢＣにおける昇圧制御を通常に復帰させる動作が完了する（ステップＳ５）。そして、一連の動作を一旦終了する。
【０１２３】
このように、インバータ冷却水温Ｔｉｖが基準温度Ｔ１よりも低いときは、インバータ１４の温度が上昇するように昇圧コンバータＶＢＣが駆動され、インバータ冷却水温Ｔｉｖが基準温度Ｔ１以上であるとき、昇圧コンバータＶＢＣは通常に駆動される。その結果、モータ逆起電圧がインバータ耐圧よりも高くなる温度まで雰囲気温度が低下しても、モータ逆起電圧がインバータ耐圧よりも低くなる温度以上に雰囲気温度が上昇され、インバータ１４の動作特性の低下が防止される。
【０１２４】
インバータ冷却水温Ｔｉｖが基準温度Ｔ１よりも低い場合、昇圧コンバータＶＢＣにおける昇圧比が上昇されるが、インバータ冷却水温Ｔｉｖが基準温度Ｔ１よりも低い度合いに応じて昇圧比を上昇させる度合いを変えてもよい。図６を参照して、昇圧比は、直線ｋ５によって示されるように、温度差Ｔ１−Ｔｉｖと比例関係にある。昇圧比変更部４８は、インバータ冷却水温Ｔｉｖが基準温度Ｔ１よりも低いと判定したとき、基準温度Ｔ１とインバータ冷却水温Ｔｉｖとの差Ｔ１−Ｔｉｖを演算する。そして、昇圧比変更部４８は、直線ｋ５によって示される関係をマップとして保持しており、その保持したマップを参照して温度差Ｔ１−Ｔｉｖに対応する昇圧比を決定する。これにより、インバータ冷却水温Ｔｉｖが基準温度Ｔ１から大きく低下する程、昇圧比は、より高く設定される。その結果、昇圧コンバータＶＢＣは、より高い電圧レベルを有する出力電圧Ｖｍを出力し、インバータ１４の損失がより増加してインバータ１４の温度がより早く上昇する。
【０１２５】
図７は、モータ逆起電圧がインバータ耐圧よりも低い条件でインバータ１４が動作するように昇圧コンバータＶＢＣを駆動する動作を説明するための他のフローチャートを示す。なお、図７に示す動作も、一定時間ごとに実行される。
【０１２６】
図７に示すフローチャートは、図５に示すフローチャートのステップＳ３をステップＳ３Ａに代えたものであり、その他は、図５に示すフローチャートと同じである。図７を参照して、ステップＳ１において、昇圧比変更部４８は、インバータ冷却水温Ｔｉｖが基準温度Ｔ１よりも低いと判定したとき、基準温度Ｔ１とインバータ冷却水温Ｔｉｖとの温度差Ｔ１−Ｔｉｖをさらに演算し、その演算した温度差Ｔ１−Ｔｉｖに対応する昇圧比を、保持したマップ（図６に示す直線ｋ５）を参照して決定する。そして、昇圧比変更部４８は、決定した昇圧比を昇圧比Ｒｂｕとしてインバータ入力電圧指令演算部５０へ出力する（ステップＳ３Ａ）。
【０１２７】
その後、上述した動作に従ってインバータ１４の温度が上昇するように昇圧コンバータＶＢＣが駆動される。その他は、上述したとおりである。
【０１２８】
このように、図７に示すフローチャートに従って昇圧コンバータＶＢＣを駆動した場合、雰囲気温度の低下度合いに応じて昇圧コンバータＶＢＣにおける昇圧比が決定されるので、モータ逆起電圧がインバータ耐圧よりも高くなる程、雰囲気温度が低下してインバータ１４の動作特性が低下する可能性が生じても、インバータ１４の動作特性の低下を速やかに防止できる。
【０１２９】
この実施の形態１においては、モータトルク制御手段３０１は、図８に示すモータトルク制御手段３０１Ａであってもよい。図８を参照して、モータトルク制御手段３０１Ａは、モータトルク制御手段３０１の昇圧比変更部４８を削除し、インバータ入力電圧指令演算部５０をインバータ入力電圧指令演算部５０Ａに代えたものであり、その他は、モータトルク制御手段３０１と同じである。
【０１３０】
インバータ入力電圧指令演算部５０Ａは、外部ＥＣＵからのトルク指令値ＴＲおよびモータ回転数ＭＲＮと、温度センサー１３からのインバータ冷却水温Ｔｉｖとを受ける。そして、インバータ入力電圧指令演算部５０Ａは、インバータ冷却水温Ｔｉｖが基準温度Ｔ１よりも低いか否かを判定する。
【０１３１】
インバータ入力電圧指令演算部５０Ａは、インバータ冷却水温Ｔｉｖが基準温度Ｔ１以上であると判定したとき、トルク指令値ＴＲおよびモータ回転数ＭＲＮに基づいて電圧指令Ｖｄｃｃｏｍを演算し、その演算した電圧指令Ｖｄｃｃｏｍをフィードバック電圧指令演算部５２へ出力する。また、インバータ入力電圧指令演算部５０Ａは、インバータ冷却水温Ｔｉｖが基準温度Ｔ１よりも低いと判定したとき、トルク指令値ＴＲおよびモータ回転数ＭＲＮに基づいて演算した電圧指令Ｖｄｃｃｏｍよりも高い値を電圧指令Ｖｄｃｃｏｍ＿ｕｐとして決定し、その決定した電圧指令Ｖｄｃｃｏｍ＿ｕｐをフィードバック電圧指令演算部５２へ出力する。
【０１３２】
直流電源Ｂの出力電圧Ｖｂは、雰囲気温度の低下によって低下する場合もあり、そのような直流電源Ｂが用いられている場合は、インバータ冷却水温Ｔｉｖが基準温度Ｔ１よりも低いとき、昇圧コンバータＶＢＣにおける昇圧比を上昇させるよりも、昇圧コンバータＶＢＣの出力電圧Ｖｍの電圧指令をインバータ１４の温度が基準温度Ｔ１以上になる値に設定することが好ましい。
【０１３３】
したがって、出力電圧Ｖｂが雰囲気温度に依存する直流電源Ｂが用いられている場合、好ましくは、モータトルク制御手段３０１Ａによって昇圧コンバータＶＢＣの駆動が制御される。
【０１３４】
モータトルク制御手段３０１Ａによって昇圧コンバータＶＢＣの駆動が制御される場合、モータ逆起電圧がインバータ耐圧よりも低い条件でインバータ１４が動作するように昇圧コンバータＶＢＣを駆動する動作は、図５に示すフローチャートに従って実行される。その場合、図５に示すステップＳ３の「昇圧比」を「電圧指令」に読替えればよい。
【０１３５】
また、モータトルク制御手段３０１Ａによって昇圧コンバータＶＢＣの駆動が制御される場合、モータ逆起電圧がインバータ耐圧よりも低い条件でインバータ１４が動作するように昇圧コンバータＶＢＣを駆動する動作は、図７に示すフローチャートに従って実行されてもよい。電圧指令Ｖｄｃｃｏｍは、温度差Ｔ１−Ｔｉｖとの間に、図６の直線ｋ５によって示される比例関係がある。したがって、図７のステップＳ３Ａの「昇圧比」を「電圧指令」と読替えれば、インバータ冷却水温Ｔｉｖが基準温度Ｔ１から大きく低下する程、電圧指令Ｖｄｃｃｏｍの値を高く設定して昇圧コンバータＶＢＣを駆動できる。
【０１３６】
再び、図１を参照して、モータ駆動装置１００における動作について説明する。制御装置３０は、外部のＥＣＵからトルク指令値ＴＲが入力されると、Ｈレベルの信号ＳＥを生成してシステムリレーＳＲ１，ＳＲ２へ出力するとともに、交流モータＭ１がトルク指令値ＴＲによって指定されたトルクを発生するように昇圧コンバータＶＢＣおよびインバータ１４を制御するための信号ＰＷＭＵおよび信号ＰＷＭＩを生成してそれぞれ昇圧コンバータＶＢＣおよびインバータ１４へ出力する。
【０１３７】
そして、直流電源Ｂは直流電圧Ｖｂを出力し、システムリレーＳＲ１，ＳＲ２は直流電圧ＶｂをコンデンサＣ１へ供給する。コンデンサＣ１は、供給された直流電圧Ｖｂを平滑化し、その平滑化した直流電圧Ｖｂを昇圧コンバータＶＢＣへ供給する。
【０１３８】
そうすると、昇圧コンバータＶＢＣのＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２は、制御装置３０からの信号ＰＷＭＵに応じてオン／オフされ、昇圧コンバータＶＢＣは、出力電圧Ｖｍが電圧指令Ｖｄｃｃｏｍになるように直流電圧Ｖｂを出力電圧Ｖｍに昇圧してコンデンサＣ２に供給する。
【０１３９】
コンデンサＣ２は、昇圧コンバータＶＢＣから供給された直流電圧を平滑化してインバータ１４へ供給する。インバータ１４のＮＰＮトランジスタＱ３〜Ｑ８は、制御装置３０からの信号ＰＷＭＩに従ってオン／オフされ、インバータ１４は、直流電圧を交流電圧に変換し、トルク指令値ＴＲによって指定されたトルクを交流モータＭ１が発生するように交流モータＭ１のＵ相、Ｖ相、Ｗ相の各相に所定の交流電流を流す。これにより、交流モータＭ１は、トルク指令値ＴＲによって指定されたトルクを発生する。
【０１４０】
そして、制御装置３０は、上述したモータ逆起電圧がインバータ耐圧よりも低い条件でインバータ１４が動作するように昇圧コンバータＶＢＣを駆動する動作を一定時間ごとに実行し、インバータ１４の動作特性の低下が防止される。
【０１４１】
一方、モータ駆動装置１００が搭載されたハイブリッド自動車または電気自動車が回生制動モードになった場合、制御装置３０は、回生制動モードになったことを示す信号を外部のＥＣＵから受け、信号ＰＷＭＣおよび信号ＰＷＭＤを生成してそれぞれインバータ１４および昇圧コンバータＶＢＣへ出力する。
【０１４２】
交流モータＭ１は、交流電圧を発電し、その発電した交流電圧をインバータ１４へ供給する。そして、インバータ１４は、制御装置３０からの信号ＰＷＭＣに従って、交流電圧を直流電圧に変換し、その変換した直流電圧をコンデンサＣ２を介して昇圧コンバータＶＢＣへ供給する。
【０１４３】
なお、上記においては、インバータ冷却水温Ｔｉｖが雰囲気温度として検出されると説明したが、この発明においては、直流電源Ｂの温度およびエンジン水温が雰囲気温度として検出されてもよい。
【０１４４】
また、この発明においては、昇圧コンバータＶＢＣ、温度センサー１３、制御装置３０の昇圧比変更部４８、インバータ入力電圧指令演算部５０、フィードバック電圧指令演算部５２およびデューティー比変換部５４は、「電圧変換装置」を構成する。
【０１４５】
さらに、この発明においては、昇圧コンバータＶＢＣ、温度センサー１３、制御装置３０のインバータ入力電圧指令演算部５０Ａ、フィードバック電圧指令演算部５２およびデューティー比変換部５４は、「電圧変換装置」を構成する。
【０１４６】
さらに、この発明においては、昇圧比変更部４８、インバータ入力電圧指令演算部５０、フィードバック電圧指令演算部５２およびデューティー比変換部５４は、電圧変換器としての昇圧コンバータＶＢＣを駆動する「駆動回路」を構成する。
【０１４７】
さらに、この発明においては、インバータ入力電圧指令演算部５０Ａ、フィードバック電圧指令演算部５２およびデューティー比変換部５４は、電圧変換器としての昇圧コンバータＶＢＣを駆動する「駆動回路」を構成する。
【０１４８】
さらに、この発明においては、インバータ１４は「電気負荷」を構成する。
さらに、基準温度Ｔ１は、図２３に示すように、モータ逆起電圧の温度依存性を示す直線がインバータ耐圧の温度依存性を示す直線と交差する温度として決定される。そこで、この発明においては、基準温度Ｔ１は、モータ逆起電圧に基づいて決定されるようにする。
【０１４９】
さらに、この発明による電圧変換方法は、図５または図７に示すフローチャートに従ってフィードバック制御を行ない、直流電圧Ｖｂを出力電圧ＶｍまたはＶｍ＿ｕｐに変換する電圧変換方法である。
【０１５０】
さらに、昇圧比変更部４８、インバータ入力電圧指令演算部５０、フィードバック電圧指令演算部５２およびデューティー比変換部５４におけるフィードバック制御は、実際にはＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）によって行なわれ、ＣＰＵは、図５または図７に示すフローチャートの各ステップを備えるプログラムをＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）から読出し、その読出したプログラムを実行して図５または図７に示すフローチャートに従って直流電圧Ｖｂから出力電圧ＶｍまたはＶｍ＿ｕｐへの電圧変換を制御する。したがって、ＲＯＭは、図５または図７に示すフローチャートの各ステップを備えるプログラムを記録したコンピュータ（ＣＰＵ）読取り可能な記録媒体に相当する。
【０１５１】
さらに、インバータ入力電圧指令演算部５０Ａ、フィードバック電圧指令演算部５２およびデューティー比変換部５４におけるフィードバック制御は、実際にはＣＰＵによって行なわれ、ＣＰＵは、図５または図７に示すフローチャートの各ステップを備えるプログラムをＲＯＭから読出し、その読出したプログラムを実行して図５または図７に示すフローチャートに従って直流電圧Ｖｂから出力電圧ＶｍまたはＶｍ＿ｕｐへの電圧変換を制御する。したがって、ＲＯＭは、図５または図７に示すフローチャートの各ステップを備えるプログラムを記録したコンピュータ（ＣＰＵ）読取り可能な記録媒体に相当する。
【０１５２】
実施の形態１によれば、電圧変換装置は、インバータ冷却水温が基準温度よりも低い場合、電気負荷としてのインバータの温度が上昇するように、昇圧比（または電圧指令）を現在の昇圧比（または現在の電圧指令）よりも高く設定して昇圧コンバータを駆動する駆動回路を備えるので、モータ逆起電圧がインバータ耐圧よりも高くなる温度まで雰囲気温度が低下してもインバータの動作特性の低下を防止できる。
【０１５３】
［実施の形態２］
図９を参照して、実施の形態２による電圧変換装置を備えるモータ駆動装置１００Ａは、モータ駆動装置１００の制御装置３０を制御装置３０Ａ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。
【０１５４】
制御装置３０Ａは、インバータ冷却水温Ｔｉｖが基準温度Ｔ１よりも低い場合、インバータ１４のＮＰＮトランジスタＱ３〜Ｑ８をスイッチング制御するキャリア周波数を現在のキャリア周波数に保持し、その保持したキャリア周波数に応じて昇圧コンバータＶＢＣにおける昇圧比または電圧指令を決定する。それ以外の制御装置３０Ａの動作は制御装置３０の動作と同じである。
【０１５５】
図１０を参照して、制御装置３０Ａは、制御装置３０のモータトルク制御手段３０１をモータトルク制御手段３０１Ｂに代えたものであり、それ以外は、制御装置３０と同じである。
【０１５６】
モータトルク制御手段３０１Ｂは、インバータ冷却水温Ｔｉｖが基準温度Ｔ１よりも低いか否かを判定し、インバータ冷却水温Ｔｉｖが基準温度Ｔ１以上であると判定した場合、トルク指令値ＴＲ、モータ回転数ＭＲＮ、バッテリ電圧Ｖｂおよび出力電圧Ｖｍに基づいて信号ＰＷＭＵを生成して昇圧コンバータＶＢＣのＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２へ出力する。
【０１５７】
また、モータトルク制御手段３０１Ｂは、インバータ冷却水温Ｔｉｖが基準温度Ｔ１よりも低いと判定した場合、インバータ１４のキャリア周波数を保持し、その保持したキャリア周波数に応じて昇圧コンバータＶＢＣにおける昇圧比または電圧指令を現在の値よりも大きくして信号ＰＷＭＵ＿ｕｐを生成する。そして、モータトルク制御手段３０１Ｂは、生成した信号ＰＷＭＵ＿ｕｐを昇圧コンバータＶＢＣのＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２へ出力する。
【０１５８】
図１１を参照して、モータトルク制御手段３０１Ｂは、モータトルク制御手段３０１の昇圧比変更部４８を昇圧比変更部４８Ａに代えたものであり、その他は、モータトルク制御手段３０１と同じである。昇圧比変更部４８Ａは、電圧センサー１０からのバッテリ電圧Ｖｂと、温度センサー１３からのインバータ冷却水温Ｔｉｖと、インバータ用ＰＷＭ信号変換部４２からのキャリア周波数ｆｃとを受ける。
【０１５９】
そして、昇圧比変更部４８Ａは、インバータ冷却水温Ｔｉｖが基準温度Ｔ１よりも低いか否かを判定し、インバータ冷却水温Ｔｉｖが基準温度Ｔ１以上であると判定したとき、バッテリ電圧Ｖｂおよび出力電圧Ｖｍに基づいて昇圧比Ｒｂｎ（＝Ｖｍ／Ｖｂ）を演算し、その演算した昇圧比Ｒｂｎをインバータ入力電圧指令演算部５０へ出力する。また、昇圧比変更部４８Ａは、インバータ冷却水温Ｔｉｖが基準温度Ｔ１よりも低いと判定したとき、バッテリ電圧Ｖｂおよび出力電圧Ｖｍに基づいて昇圧コンバータＶＢＣにおける現在の昇圧比を演算し、その演算した現在の昇圧比よりも高く、かつ、インバータ用ＰＷＭ信号変換部４２から受けたキャリア周波数ｆｃに応じた昇圧比Ｒｂｕに設定し、その設定した昇圧比Ｒｂｕをインバータ入力電圧指令演算部５０へ出力する。この場合、昇圧比変更部４８Ａは、キャリア周波数ｆｃを保持するための信号ＨＬＤを生成してインバータ用ＰＷＭ信号変換部４２へ出力する。
【０１６０】
図１２を参照して、昇圧比とインバータ１４のキャリア周波数ｆｃとの間には直線ｋ６によって示される関係が成立する。すなわち、昇圧比は、キャリア周波数ｆｃが高くなるに従って一定の割合で低下する。
【０１６１】
昇圧比変更部４８Ａは、直線ｋ６によって表わされる関係をマップとして保持しており、その保持したマップを参照して、キャリア周波数ｆｃに対応した昇圧比を抽出する。たとえば、演算された現在の昇圧比とインバータ１４のキャリア周波数ｆｃとによって表わされる点が図１２に示す点Ａである場合、昇圧比変更部４８Ａは、キャリア周波数ｆｃを変えずに昇圧比のみを上昇させた直線ｋ６上の点Ｂを抽出し、その点Ｂにおける昇圧比を設定すべき昇圧比Ｒｂｕとして決定する。
【０１６２】
なお、モータトルク制御手段３０１Ｂにおいては、インバータ用ＰＷＭ信号変換部４２は、昇圧比変更部４８Ａから信号ＨＬＤを受けると、現在のキャリア周波数ｆｃを保持して信号ＰＷＭＩを生成する。
【０１６３】
このように、実施の形態２においては、インバータ冷却水温Ｔｉｖが基準温度Ｔ１よりも低い場合の昇圧比Ｒｂｕは、直線ｋ６に従って決定されるが、インバータ１４の現在のキャリア周波数ｆｃを保持し、その保持したキャリア周波数ｆｃを有する点Ｂよりも上側に位置する点によって昇圧比Ｒｂｕを決定してもよい。すなわち、インバータ１４の現在のキャリア周波数ｆｃを保持しながら基準温度Ｔ１とインバータ冷却水温Ｔｉｖとの温度差Ｔ１−Ｔｉｖに応じて、昇圧比を決定してもよい。この場合、現在のキャリア周波数ｆｃを有し、かつ、点Ｂよりも上側に位置する点における昇圧比が昇圧比Ｒｂｕとして設定される。
【０１６４】
図１３を参照して、モータ逆起電圧がインバータ耐圧よりも低い条件でインバータ１４が動作するように昇圧コンバータＶＢＣおよびインバータ１４を駆動する動作について説明する。図１３に示すフローチャートは、図５に示すフローチャートのステップＳ３をステップＳ３１，Ｓ３２に代えたものであり、その他は、図５に示すフローチャートと同じである。なお、図１３に示すフローチャートに従って行なわれる動作は一定時間ごとに実行される。
【０１６５】
ステップＳ１において、インバータ冷却水温Ｔｉｖが基準温度Ｔ１よりも低いと判定されたとき、昇圧比変更部４８Ａは、信号ＨＬＤを生成してインバータ用ＰＷＭ信号変換部４２へ出力する。インバータ用ＰＷＭ信号変換部４２は、信号ＨＬＤに応じて、現在のキャリア周波数ｆｃを保持して信号ＰＷＭＩを生成してインバータ１４のＮＰＮトランジスタＱ３〜Ｑ８へ出力する。これにより、インバータ１４のキャリア周波数が現在の値に保持される（ステップＳ３１）。
【０１６６】
その後、昇圧比変更部４８Ａは、保持したマップを参照して、昇圧比Ｒｂｕを現在の値よりも大きく、かつ、インバータ１４の現在のキャリア周波数ｆｃに対応した値に設定し、その設定した昇圧比Ｒｂｕをインバータ入力電圧指令演算部５０へ出力する（ステップＳ３２）。その後、上述したステップＳ４，Ｓ５が実行され、一旦、一連の動作が終了する。
【０１６７】
このように、インバータ冷却水温Ｔｉｖが基準温度Ｔ１よりも低いと判定されたとき、インバータ１４のキャリア周波数ｆｃが現在の値に保持されるとともに、昇圧コンバータＶＢＣは、電圧変換における昇圧比を現在の値よりも大きく、かつ、インバータ１４のキャリア周波数ｆｃに対応した昇圧比に設定して駆動される。
【０１６８】
したがって、昇圧コンバータＶＢＣは、インバータ１４の温度に大きく影響するＮＰＮトランジスタＱ３〜Ｑ８のスイッチング周波数（キャリア周波数ｆｃ）に適した直流電圧をインバータ１４へ供給でき、インバータ１４の温度を基準温度Ｔ１以上にスムーズに上昇できる。
【０１６９】
実施の形態２においては、モータトルク制御手段３０１Ｂは、図１４に示すモータトルク制御手段３０１Ｃであってもよい。モータトルク制御手段３０１Ｃは、モータトルク制御手段３０１Ｂの昇圧比変更部４８Ａを削除し、インバータ入力電圧指令演算部５０をインバータ入力電圧指令演算部５０Ｂに代えたものであり、その他は、モータトルク制御手段３０１Ｂと同じである。
【０１７０】
インバータ入力電圧指令演算部５０Ｂは、外部ＥＣＵからのトルク指令値ＴＲおよびモータ回転数ＭＲＮ、温度センサー１３からのインバータ冷却水温Ｔｉｖおよびインバータ用ＰＷＭ信号変換部４２からのキャリア周波数ｆｃを受ける。そして、インバータ入力電圧指令演算部５０Ｂは、インバータ冷却水温Ｔｉｖが基準温度Ｔ１よりも低いか否かを判定し、インバータ冷却水温Ｔｉｖが基準温度Ｔ１以上であると判定したとき、トルク指令値ＴＲおよびモータ回転数ＭＲＮに基づいて電圧指令Ｖｄｃｃｏｍを演算し、その演算した電圧指令Ｖｄｃｃｏｍをフィードバック電圧指令演算部５２へ出力する。
【０１７１】
一方、インバータ入力電圧指令演算部５０Ｂは、インバータ冷却水温Ｔｉｖが基準温度Ｔ１よりも低いと判定したとき、信号ＨＬＤを生成してインバータ用ＰＷＭ信号変換部４２へ出力するとともに、電圧指令をインバータ用ＰＷＭ信号変換部４２から受けたキャリア周波数ｆｃに対応した電圧指令Ｖｄｃｃｏｍ＿ｕｐに設定してフィードバック電圧指令演算部５２へ出力する。
【０１７２】
電圧指令とインバータ１４のキャリア周波数ｆｃとの間には、図１２に示す直線ｋ６によって表わされる関係と同じような関係が成立する。つまり、電圧指令は、キャリア周波数ｆｃが上昇するに従って一定の割合で低下する。したがって、インバータ入力電圧指令演算部５０Ｂは、電圧指令とキャリア周波数ｆｃとの関係をマップとして保持しており、その保持したマップを参照して、現在の値よりも大きく、かつ、インバータ１４の現在のキャリア周波数に対応する電圧指令を電圧指令Ｖｄｃｃｏｍ＿ｕｐとして抽出してフィードバック電圧指令演算部５２へ出力する。
【０１７３】
モータトルク制御手段３０１Ｃによって昇圧コンバータＶＢＣおよびインバータ１４の駆動が制御される場合、モータ逆起電圧がインバータ耐圧よりも低い条件でインバータ１４が動作するように昇圧コンバータＶＢＣおよびインバータ１４を駆動する動作は、図１３に示すフローチャートに従って実行される。その場合、図１３に示すステップＳ３２の「昇圧比」を「電圧指令」に読替えればよい。
【０１７４】
モータ駆動装置１００Ａにおける全体動作は、実施の形態１におけるモータ駆動装置１００の全体動作のうち、制御装置３０のモータトルク制御手段３０１，３０１Ａの動作をモータトルク制御手段３０１Ｂ，３０１Ｃの動作に代えたものであり、その他は、実施の形態１における動作と同じである。
【０１７５】
上述したように、この実施の形態２においては、インバータ冷却水温Ｔｉｖが基準温度Ｔ１よりも低い場合、インバータ１４の温度が基準温度Ｔ１以上に上昇するように、昇圧コンバータＶＢＣおよびインバータ１４を駆動することを特徴とする。すなわち、現在のキャリア周波数ｆｃを保持してインバータ１４を駆動するとともに、インバータ１４の現在のキャリア周波数ｆｃに対応する昇圧比または電圧指令を用いて昇圧コンバータＶＢＣを駆動する。
【０１７６】
これにより、インバータ１４の現在のキャリア周波数ｆｃによってＮＰＮトランジスタＱ３〜Ｑ８をスイッチング制御した場合に、インバータ１４の温度を基準温度Ｔ１以上に速やかに上昇可能な直流電圧をインバータ１４に供給できる。その結果、モータ逆起電圧がインバータ耐圧よりも高くなる温度まで雰囲気温度が低下した場合でも、インバータ１４の温度が速やかに上昇し、インバータ１４の動作特性の低下が防止される。
【０１７７】
この発明においては、昇圧コンバータＶＢＣ、温度センサー１３、制御装置３０Ａの昇圧比変更部４８Ａ、インバータ入力電圧指令演算部５０、フィードバック電圧指令演算部５２、デューティー比変換部５４およびインバータ１４は、「電圧変換装置」を構成する。
【０１７８】
また、この発明においては、昇圧コンバータＶＢＣ、温度センサー１３、制御装置３０Ａのインバータ入力電圧指令演算部５０Ｂ、フィードバック電圧指令演算部５２、デューティー比変換部５４およびインバータ１４は、「電圧変換装置」を構成する。
【０１７９】
さらに、この発明においては、モータトルク制御手段３０１Ｂまたは３０１Ｃは、電圧変換器としての昇圧コンバータＶＢＣと電気負荷としてのインバータとを駆動する「駆動回路」を構成する。
【０１８０】
さらに、この発明による電圧変換方法は、図１３に示すフローチャートに従ってフィードバック制御を行ない、直流電圧Ｖｂを出力電圧ＶｍまたはＶｍ＿ｕｐに変換する電圧変換方法である。
【０１８１】
さらに、モータトルク制御手段３０１Ｂまたは３０１Ｃにおける昇圧コンバータＶＢＣおよびインバータ１４の駆動は、実際にはＣＰＵによって行なわれ、ＣＰＵは、図１３に示すフローチャートの各ステップを備えるプログラムをＲＯＭから読出し、その読出したプログラムを実行して図１３に示すフローチャートに従って直流電圧Ｖｂから出力電圧ＶｍまたはＶｍ＿ｕｐを介して交流電圧への電圧変換を制御する。したがって、ＲＯＭは、図１３に示すフローチャートの各ステップを備えるプログラムを記録したコンピュータ（ＣＰＵ）読取り可能な記録媒体に相当する。
【０１８２】
その他は、実施の形態１と同じである。
実施の形態２によれば、電圧変換装置は、インバータ冷却水温が基準温度よりも低い場合、現在のキャリア周波数を保持してインバータを駆動するとともに、昇圧比（または電圧指令）を現在の昇圧比（または現在の電圧指令）よりも高く、かつ、インバータの現在のキャリア周波数に対応した昇圧比（または電圧指令）に設定して昇圧コンバータを駆動する駆動回路を備えるので、モータ逆起電圧がインバータ耐圧よりも高くなる温度まで雰囲気温度が低下しても、インバータの温度を速やかに上昇でき、インバータの動作特性の低下を防止できる。
【０１８３】
［実施の形態３］
図１５を参照して、実施の形態３による電圧変換装置を備えるモータ駆動装置１００Ｂは、モータ駆動装置１００の制御装置３０を制御装置３０Ｂ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。
【０１８４】
制御装置３０Ｂは、インバータ冷却水温Ｔｉｖが基準温度Ｔ１よりも低い場合、現在のキャリア周波数ｆｃよりも高いキャリア周波数ｆｃ＿ｕｐを用いてインバータ１４を駆動するとともに、現在の値よりも大きく、かつ、キャリア周波数ｆｃ＿ｕｐに対応した昇圧比または電圧指令を用いて昇圧コンバータＶＢＣを駆動する。制御装置３０Ｂのその他の動作は制御装置３０の動作と同じである。
【０１８５】
図１６を参照して、制御装置３０Ｂは、制御装置３０のモータトルク制御手段３０１をモータトルク制御手段３０１Ｄに代えたものであり、その他は、制御装置３０と同じである。
【０１８６】
モータトルク制御手段３０１Ｄは、インバータ冷却水温Ｔｉｖが基準温度Ｔ１よりも低いか否かを判定する。そして、モータトルク制御手段３０１Ｄは、インバータ冷却水温Ｔｉｖが基準温度Ｔ１以上であると判定したとき、トルク指令値ＴＲ、モータ回転数ＭＲＮおよび出力電圧Ｖｍに基づいてインバータ１４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ＰＷＭＩを生成するとともに、トルク指令値ＴＲ、バッテリ電圧Ｖｂ、モータ回転数ＭＲＮおよび出力電圧Ｖｍに基づいて昇圧コンバータＶＢＣ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を生成する。そして、モータトルク制御手段３０１Ｄは、生成した信号ＰＷＭＵおよび信号ＰＷＭＩをそれぞれ昇圧コンバータＶＢＣおよびインバータ１４へ出力する。
【０１８７】
また、モータトルク制御手段３０１Ｄは、インバータ冷却水温Ｔｉｖが基準温度Ｔ１よりも低いと判定したとき、インバータ１４の現在のキャリア周波数ｆｃよりも高いキャリア周波数ｆｃ＿ｕｐを用いて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ＰＷＭＩ＿ｕｐを生成するとともに、現在の値よりも大きく、かつ、キャリア周波数ｆｃ＿ｕｐに対応した昇圧比または電圧指令を用いて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＿ｕｐを生成する。そして、モータトルク制御手段３０１Ｄは、生成した信号ＰＷＭＵ＿ｕｐおよび信号ＰＷＭＩ＿ｕｐをそれぞれ昇圧コンバータＶＢＣおよびインバータ１４へ出力する。
【０１８８】
図１７を参照して、モータトルク制御手段３０１Ｄは、モータトルク制御手段３０１の昇圧比変更部４８をキャリア周波数／昇圧比変更部４９に代えたものであり、その他は、モータトルク制御手段３０１と同じである。
【０１８９】
キャリア周波数／昇圧比変更部４９は、電圧センサー１０からのバッテリ電圧Ｖｂ、温度センサー１３からのインバータ冷却水温Ｔｉｖおよびインバータ用ＰＷＭ信号変換部４２からのキャリア周波数ｆｃを受ける。そして、キャリア周波数／昇圧比変更部４９は、インバータ冷却水温Ｔｉｖが基準温度Ｔ１よりも低いか否かを判定する。
【０１９０】
キャリア周波数／昇圧比変更部４９は、インバータ冷却水温Ｔｉｖが基準温度Ｔ１以上であると判定したとき、バッテリ電圧Ｖｂおよび出力電圧Ｖｍに基づいて現在の昇圧比Ｒｂｎ（＝Ｖｍ／Ｖｂ）を演算し、その演算した現在の昇圧比Ｒｂｎをインバータ入力電圧指令演算部５０へ出力する。
【０１９１】
そうすると、インバータ入力電圧指令演算部５０、フィードバック電圧指令演算部５２およびデューティー比演算部５４は、上述した動作によって信号ＰＷＭＵを生成して昇圧コンバータＶＢＣへ出力する。また、インバータ用ＰＷＭ信号変換部４２は、現在のキャリア周波数ｆｃを用いて信号ＰＷＭＩを生成してインバータ１４へ出力する。
【０１９２】
したがって、インバータ冷却水温Ｔｉｖが基準温度Ｔ１以上である場合、信号ＰＷＭＵおよび信号ＰＷＭＩが生成され、それぞれ、昇圧コンバータＶＢＣおよびインバータ１４へ出力される。
【０１９３】
キャリア周波数／昇圧比変更部４９は、インバータ冷却水温Ｔｉｖが基準温度Ｔ１よりも低いと判定したとき、インバータ用ＰＷＭ信号変換部４２から受けたキャリア周波数ｆｃよりも高いキャリア周波数ｆｃ＿ｕｐを設定し、その設定したキャリア周波数ｆｃ＿ｕｐをインバータ用ＰＷＭ信号変換部４２へ出力するとともに、現在の値よりも高く、かつ、キャリア周波数ｆｃ＿ｕｐに対応する昇圧比Ｒｂｕを設定し、その設定した昇圧比Ｒｂｕをインバータ入力電圧指令演算部５０へ出力する。
【０１９４】
図１８を参照して、上述したように、昇圧比は、インバータ１４のキャリア周波数ｆｃとの間に直線ｋ６によって表わされる関係を有する。バッテリ電圧Ｖｂおよび出力電圧Ｖｍに基づいて演算した現在の昇圧比と、インバータ用ＰＷＭ信号変換部４２から受けたキャリア周波数ｆｃとによって表わされる点が図１８に示す点Ａである場合、キャリア周波数／昇圧比変更部４９は、点Ａにおけるキャリア周波数ｆｃよりも高いキャリア周波数ｆｃ＿ｕｐを決定し、その決定したキャリア周波数ｆｃ＿ｕｐを有する点Ｃを抽出する。そして、キャリア周波数／昇圧比変更部４９は、点Ｃにおける昇圧比を昇圧比Ｒｂｕと決定する。
【０１９５】
一般的には、キャリア周波数／昇圧比変更部４９は、ｆｃ＜ｆｃ＿ｕｐ＜ｆｃｌを満たすようにキャリア周波数ｆｃ＿ｕｐを決定する。キャリア周波数ｆｃ＿ｕｐとしてキャリア周波数ｆｃｌよりも高いキャリア周波数を選択すると、昇圧コンバータＶＢＣにおける昇圧比が現在の昇圧Ｒｂｎよりも低下するからである。
【０１９６】
したがって、キャリア周波数／昇圧比変更部４９は、直線ｋ６によって表わされる関係をマップとして保持しており、その保持したマップを参照して、直線ｋ６上の点Ｐ１から点Ｐ２までの間に存在する任意の点におけるキャリア周波数および昇圧比をそれぞれキャリア周波数ｆｃ＿ｕｐおよび昇圧比Ｒｂｕとして決定する。
【０１９７】
そして、キャリア周波数／昇圧比変更部４９は、決定したキャリア周波数ｆｃ＿ｕｐをインバータ用ＰＷＭ信号変換部４２へ出力し、決定した昇圧比Ｒｂｕをインバータ入力電圧指令演算部５０へ出力する。
【０１９８】
そうすると、インバータ用ＰＷＭ信号変換部４２は、キャリア周波数／昇圧比変更部４９からのキャリア周波数ｆｃ＿ｕｐを用いて信号ＰＷＭＩ＿ｕｐを生成してインバータ１４へ出力する。また、インバータ入力電圧指令演算部５０、フィードバック電圧指令演算部５２およびデューティー比変換部５４は、実施の形態１において説明したように昇圧比Ｒｂｕを用いて信号ＰＷＭＵ＿ｕｐを生成して昇圧コンバータＶＢＣへ出力する。
【０１９９】
このように、インバータ冷却水温Ｔｉｖが基準温度Ｔ１よりも低い場合、現在のキャリア周波数ｆｃよりも高いキャリア周波数ｆｃ＿ｕｐを用いてインバータ１４を駆動するための信号ＰＷＭＩ＿ｕｐが生成され、現在の値よりも大きく、かつ、高くしたキャリア周波数ｆｃ＿ｕｐに対応した昇圧比Ｒｂｕを用いて信号ＰＷＭＵ＿ｕｐが生成される。
【０２００】
つまり、インバータ冷却水温Ｔｉｖが基準温度Ｔ１よりも低い場合、インバータ１４の温度が上昇するように昇圧コンバータＶＢＣおよびインバータ１４が駆動される。
【０２０１】
上述したように、実施の形態３においては、インバータ冷却水温Ｔｉｖが基準温度Ｔ１よりも低い場合の昇圧比Ｒｂｕは、インバータ１４の現在のキャリア周波数が高くなり、かつ、現在の昇圧比が大きくなるように直線ｋ６に従って決定されるが、高くしたキャリア周波数ｆｃ＿ｕｐを有し、直線ｋ６よりも上側に位置する点によって昇圧比Ｒｂｕを決定してもよい。すなわち、基準温度Ｔ１とインバータ冷却水温Ｔｉｖとの温度差Ｔ１−Ｔｉｖに応じて、昇圧比Ｒｂｕを決定してもよい。この場合、高くしたキャリア周波数ｆｃ＿ｕｐを有し、直線ｋ６よりも上側に位置する点における昇圧比が昇圧比Ｒｂｕとして設定される。
【０２０２】
図１９を参照して、モータ逆起電圧がインバータ耐圧よりも低い条件でインバータ１４が動作するように昇圧コンバータＶＢＣおよびインバータ１４を駆動する動作について説明する。図１９に示すフローチャートは、図５に示すフローチャートのステップＳ３をステップＳ３３に代えたものであり、その他は、図５に示すフローチャートと同じである。なお、図１９に示すフローチャートに従って行なわれる動作は一定時間ごとに実行される。
【０２０３】
ステップＳ１において、インバータ冷却水温Ｔｉｖが基準温度Ｔ１よりも低いと判定されたとき、キャリア周波数／昇圧比変更部４９は、インバータ１４の現在のキャリア周波数ｆｃよりも高いキャリア周波数ｆｃ＿ｕｐを設定してインバータ用ＰＷＭ信号変換部４２へ出力するとともに、現在の値よりも大きく、かつ、高く設定したキャリア周波数ｆｃ＿ｕｐに対応する昇圧比Ｒｂｕを設定してインバータ入力電圧指令演算部５０へ出力する（ステップＳ３３）。その後、上述したステップＳ４，Ｓ５が実行され、一連の動作が一旦終了する。
【０２０４】
このように、インバータ冷却水温Ｔｉｖが基準温度Ｔ１よりも低い場合、インバータ１４の温度が上昇するように昇圧コンバータＶＢＣおよびインバータ１４が駆動される。
【０２０５】
実施の形態３においては、モータトルク制御手段３０１Ｄは、図２０に示すモータトルク制御手段３０１Ｅであってもよい。モータトルク制御手段３０１Ｅは、モータトルク制御手段３０１Ｄのキャリア周波数／昇圧比変更部４９をキャリア周波数／電圧指令変更部５１に代え、インバータ入力電圧指令演算部５０をインバータ入力電圧指令演算部５０Ｃに代えたものであり、その他は、モータトルク制御手段３０１Ｄと同じである。
【０２０６】
インバータ入力電圧指令演算部５０Ｃは、外部ＥＣＵからのトルク指令値ＴＲおよびモータ回転数ＭＲＮに基づいて電圧指令Ｖｄｃｃｏｍを演算し、その演算した電圧指令Ｖｄｃｃｏｍをキャリア周波数／電圧指令変更部５１およびフィードバック電圧指令演算部５２へ出力する。
【０２０７】
キャリア周波数／電圧指令変更部５１は、インバータ入力電圧指令演算部５０Ｃからの電圧指令Ｖｄｃｃｏｍ、温度センサー１３からのインバータ冷却水温Ｔｉｖおよびインバータ用ＰＷＭ信号変換部４２からのキャリア周波数ｆｃを受ける。そして、キャリア周波数／電圧指令変更部５１は、インバータ冷却水温Ｔｉｖが基準温度Ｔ１よりも低いか否かを判定し、インバータ冷却水温Ｔｉｖが基準温度Ｔ１以上であると判定したとき、インバータ入力電圧指令演算部５０Ｃからの電圧指令Ｖｄｃｃｏｍを用いてフィードバック電圧指令を演算することを示す信号ＳＮＭを生成してフィードバック電圧指令演算部５２へ出力する。
【０２０８】
一方、キャリア周波数／電圧指令変更部５１は、インバータ冷却水温Ｔｉｖが基準温度Ｔ１よりも低いと判定したとき、インバータ１４の現在のキャリア周波数ｆｃよりも高いキャリア周波数ｆｃ＿ｕｐを設定してインバータ用ＰＷＭ信号変換部４２へ出力するとともに、電圧指令をインバータ用ＰＷＭ信号変換部４２から受けたキャリア周波数ｆｃに対応した電圧指令Ｖｄｃｃｏｍ＿ｕｐに設定してフィードバック電圧指令演算部５２へ出力する。
【０２０９】
電圧指令とインバータ１４のキャリア周波数ｆｃとの間には、図１８に示す直線ｋ６によって表わされる関係と同じような関係が成立する。つまり、電圧指令は、キャリア周波数ｆｃが上昇するに従って一定の割合で低下する。したがって、キャリア周波数／電圧指令変更部５１は、電圧指令とキャリア周波数ｆｃとの関係をマップとして保持しており、その保持したマップを参照して、現在の値よりも大きく、かつ、インバータ１４の高くしたキャリア周波数ｆｃ＿ｕｐに対応する電圧指令を電圧指令Ｖｄｃｃｏｍ＿ｕｐとして抽出してフィードバック電圧指令演算部５２へ出力する。
【０２１０】
モータトルク制御手段３０１Ｅによって昇圧コンバータＶＢＣおよびインバータ１４の駆動が制御される場合、モータ逆起電圧がインバータ耐圧よりも低い条件でインバータ１４が動作するように昇圧コンバータＶＢＣおよびインバータ１４を駆動する動作は、図１９に示すフローチャートに従って実行される。その場合、図１９に示すステップＳ３３の「昇圧比」を「電圧指令」に読替えればよい。
【０２１１】
モータ駆動装置１００Ｂにおける全体動作は、実施の形態１におけるモータ駆動装置１００の全体動作のうち、制御装置３０のモータトルク制御手段３０１，３０１Ａの動作をモータトルク制御手段３０１Ｄ，３０１Ｅの動作に代えたものであり、その他は、実施の形態１における動作と同じである。
【０２１２】
上述したように、この実施の形態３においては、インバータ冷却水温Ｔｉｖが基準温度Ｔ１よりも低い場合、インバータ１４の温度が基準温度Ｔ１以上に上昇するように、昇圧コンバータＶＢＣおよびインバータ１４を駆動することを特徴とする。すなわち、現在のキャリア周波数ｆｃよりも高いキャリア周波数ｆｃ＿ｕｐを設定してインバータ１４を駆動するとともに、インバータ１４の高く設定したキャリア周波数ｆｃ＿ｕｐに対応する昇圧比または電圧指令を用いて昇圧コンバータＶＢＣを駆動する。
【０２１３】
これにより、モータ逆起電圧がインバータ耐圧よりも高くなる温度まで雰囲気温度が低下した場合でも、インバータ１４の温度がより速やかに上昇し、インバータ１４の動作特性の低下が防止される。
【０２１４】
この発明においては、昇圧コンバータＶＢＣ、温度センサー１３、制御装置３０Ｂのキャリア周波数／昇圧比変更部４９、インバータ入力電圧指令演算部５０、フィードバック電圧指令演算部５２、デューティー比変換部５４およびインバータ１４は、「電圧変換装置」を構成する。
【０２１５】
また、この発明においては、昇圧コンバータＶＢＣ、温度センサー１３、制御装置３０Ｂのインバータ入力電圧指令演算部５０Ｃ、キャリア周波数／昇圧比変更部５１、フィードバック電圧指令演算部５２、デューティー比変換部５４およびインバータ１４は、「電圧変換装置」を構成する。
【０２１６】
さらに、この発明においては、モータトルク制御手段３０１Ｄは、電圧変換器としての昇圧コンバータＶＢＣと電気負荷としてのインバータ１４とを駆動する「駆動回路」を構成する。
【０２１７】
さらに、この発明においては、モータトルク制御手段３０１Ｅは、電圧変換器としての昇圧コンバータＶＢＣと電気負荷としてのインバータ１４とを駆動する「駆動回路」を構成する。
【０２１８】
さらに、この発明による電圧変換方法は、図１９に示すフローチャートに従ってフィードバック制御を行ない、直流電圧Ｖｂを出力電圧ＶｍまたはＶｍ＿ｕｐに変換する電圧変換方法である。
【０２１９】
さらに、モータトルク制御手段３０１Ｄまたは３０１Ｅにおける昇圧コンバータＶＢＣおよびインバータ１４の駆動は、実際にはＣＰＵによって行なわれ、ＣＰＵは、図１９に示すフローチャートの各ステップを備えるプログラムをＲＯＭから読出し、その読出したプログラムを実行して図１９に示すフローチャートに従って直流電圧Ｖｂから出力電圧ＶｍまたはＶｍ＿ｕｐを介して交流電圧への電圧変換を制御する。したがって、ＲＯＭは、図１９に示すフローチャートの各ステップを備えるプログラムを記録したコンピュータ（ＣＰＵ）読取り可能な記録媒体に相当する。
【０２２０】
その他は、実施の形態１と同じである。
実施の形態３によれば、電圧変換装置は、インバータ冷却水温が基準温度よりも低い場合、キャリア周波数を現在の値よりも高く設定してインバータを駆動するとともに、昇圧比（または電圧指令）を現在の昇圧比（または現在の電圧指令）よりも高く、かつ、インバータの高く設定したキャリア周波数に対応した昇圧比（または電圧指令）に設定して昇圧コンバータを駆動する駆動回路を備えるので、モータ逆起電圧がインバータ耐圧よりも高くなる温度まで雰囲気温度が低下しても、インバータの温度をより速やかに上昇でき、インバータの動作特性の低下を防止できる。
【０２２１】
上記の実施の形態１〜実施の形態３においては、交流モータが１個の場合について説明したが、この発明は、図２１に示すように交流モータが２個の場合についても適用可能である。
【０２２２】
図２１を参照して、モータ駆動装置１００Ｃは、電流センサー２８およびインバータ３１をモータ駆動装置１００に追加し、モータ駆動装置１００の制御装置３０を制御装置３０Ｃに代え、温度センサー１３を温度センサー１３Ａ，１３Ｂ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。
【０２２３】
なお、コンデンサＣ２は、昇圧コンバータＶＢＣからの出力電圧ＶｍをノードＮ１，Ｎ２を介して受け、その受けた出力電圧Ｖｍを平滑化してインバータ１４のみならずインバータ３１にも供給する。また、電流センサー２４は、モータ電流ＭＣＲＴ１を検出して制御装置３０Ｃへ出力する。さらに、インバータ１４は、制御装置３０Ｃからの信号ＰＷＭＩ１に基づいてコンデンサＣ２からの直流電圧を交流電圧に変換して交流モータＭ１を駆動し、信号ＰＷＭＣ１に基づいて交流モータＭ１が発電した交流電圧を直流電圧に変換する。
【０２２４】
温度センサー１３Ａは、インバータ１４の冷却水温Ｔｉｖ１を検出して制御装置３０Ｃへ出力する。温度センサー１３Ｂは、インバータ３１の冷却水温Ｔｉｖ２を検出して制御装置３０Ｃへ出力する。
【０２２５】
インバータ３１は、インバータ１４と同じ構成から成る。そして、インバータ３１は、制御装置３０Ｃからの信号ＰＷＭＩ２に基づいて、コンデンサＣ２からの直流電圧を交流電圧に変換して交流モータＭ２を駆動し、信号ＰＷＭＣ２に基づいて交流モータＭ２が発電した交流電圧を直流電圧に変換する。
【０２２６】
電流センサー２８は、交流モータＭ２の各相に流れるモータ電流ＭＣＲＴ２を検出して制御装置３０Ｃへ出力する。
【０２２７】
制御装置３０Ｃは、直流電源Ｂから出力された直流電圧Ｖｂを電圧センサー１０から受け、出力電圧Ｖｍを電圧センサー１１から受け、モータ電流ＭＣＲＴ１，ＭＣＲＴ２をそれぞれ電流センサー２４，２８から受け、トルク指令値ＴＲ１，ＴＲ２およびモータ回転数ＭＲＮ１，ＭＲＮ２を外部ＥＣＵから受け、インバータ冷却水温Ｔｉｖ１，Ｔｉｖ２をそれぞれ温度センサー１３Ａ，１３Ｂから受ける。
【０２２８】
そして、制御装置３０Ｃは、直流電圧Ｖｂ、出力電圧Ｖｍ、モータ電流ＭＣＲＴ１、トルク指令値ＴＲ１、インバータ冷却水温Ｔｉｖ１およびモータ回転数ＭＲＮ１に基づいて、上述した実施の形態１〜実施の形態３のいずれかの方向によりインバータ１４が交流モータＭ１を駆動するときにインバータ１４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（またはＰＷＭＩ１＿ｕｐ）を生成し、その生成した信号ＰＷＭＩ１（またはＰＷＭＩ１＿ｕｐ）をインバータ１４へ出力する。
【０２２９】
また、制御装置３０Ｃは、直流電圧Ｖｂ、出力電圧Ｖｍ、モータ電流ＭＣＲＴ２、トルク指令値ＴＲ２、インバータ冷却水温Ｔｉｖ２およびモータ回転数ＭＲＮ２に基づいて、上述した実施の形態１〜実施の形態３のいずれかの方向によりインバータ３１が交流モータＭ２を駆動するときにインバータ３１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（またはＰＷＭＩ２＿ｕｐ）を生成し、その生成した信号ＰＷＭＩ２（またはＰＷＭＩ２＿ｕｐ）をインバータ３１へ出力する。
【０２３０】
さらに、制御装置３０Ｃは、インバータ１４（または３１）が交流モータＭ１（またはＭ２）を駆動するとき、直流電圧Ｖｂ、出力電圧Ｖｍ、モータ電流ＭＣＲＴ１（またはＭＣＲＴ２）、トルク指令値ＴＲ１（またはＴＲ２）、インバータ冷却水温Ｔｉｖ１（またはＴｉｖ２）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ＶＢＣ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（または信号ＰＷＭＵ＿ｕｐ）を生成して昇圧コンバータＶＢＣへ出力する。
【０２３１】
さらに、制御装置３０Ｃは、回生制動時に交流モータＭ１が発電した交流電圧を直流電圧に変換するための信号ＰＷＭＣ１、または交流モータＭ２が発電した交流電圧を直流電圧に変換するための信号ＰＷＭＣ２を生成し、その生成した信号ＰＷＭＣ１または信号ＰＷＭＣ２をそれぞれインバータ１４またはインバータ３１へ出力する。この場合、制御装置３０Ｃは、インバータ１４または３１からの直流電圧を降圧して直流電源Ｂを充電するように昇圧コンバータＶＢＣを制御する信号ＰＷＭＤを生成して昇圧コンバータＶＢＣへ出力する。
【０２３２】
さらに、制御装置３０Ｃは、システムリレーＳＲ１，ＳＲ２をオン／オフするための信号ＳＥを生成してシステムリレーＳＲ１，ＳＲ２へ出力する。
【０２３３】
モータ駆動装置１００Ｃ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、外部のＥＣＵからトルク指令値ＴＲ１，ＴＲ２が入力されると、制御装置３０Ｃは、Ｈレベルの信号ＳＥを生成してシステムリレーＳＲ１，ＳＲ２へ出力する。
【０２３４】
そして、制御装置３０Ｃは、交流モータＭ１がトルク指令値ＴＲ１によって指定されたトルクを発生し、交流モータＭ２がトルク指令値ＴＲ２によって指定されたトルクを発生するように昇圧コンバータＶＢＣおよびインバータ１４，３１を制御するための信号ＰＷＭＵおよび信号ＰＷＭＩ１，ＰＷＭＩ２を生成してそれぞれ昇圧コンバータＶＢＣおよびインバータ１４，３１へ出力する。
【０２３５】
そして、直流電源Ｂは直流電圧Ｖｂを出力し、システムリレーＳＲ１，ＳＲ２は直流電圧ＶｂをコンデンサＣ１へ供給する。コンデンサＣ１は、供給された直流電圧Ｖｂを平滑化し、その平滑化した直流電圧Ｖｂを昇圧コンバータＶＢＣへ供給する。
【０２３６】
そうすると、昇圧コンバータＶＢＣのＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２は、制御装置３０Ｃからの信号ＰＷＭＵに応じてオン／オフされ、昇圧コンバータＶＢＣは、出力電圧Ｖｍが電圧指令Ｖｄｃｃｏｍになるように直流電圧Ｖｂを出力電圧Ｖｍに変換してコンデンサＣ２に供給する。
【０２３７】
コンデンサＣ２は、昇圧コンバータＶＢＣから供給された直流電圧を平滑化してインバータ１４，３１へ供給する。インバータ１４のＮＰＮトランジスタＱ３〜Ｑ８は、制御装置３０Ｃからの信号ＰＷＭＩ１に従ってオン／オフされ、インバータ１４は、直流電圧を交流電圧に変換し、トルク指令値ＴＲ１によって指定されたトルクを交流モータＭ１が発生するように交流モータＭ１のＵ相、Ｖ相、Ｗ相の各相に所定の交流電流を流す。これにより、交流モータＭ１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。
【０２３８】
また、インバータ３１のＮＰＮトランジスタＱ３〜Ｑ８は、制御装置３０Ｃからの信号ＰＷＭＩ２に従ってオン／オフされ、インバータ３１は、直流電圧を交流電圧に変換し、トルク指令値ＴＲ２によって指定されたトルクを交流モータＭ２が発生するように交流モータＭ２のＵ相、Ｖ相、Ｗ相の各相に所定の交流電流を流す。これにより、交流モータＭ２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。
【０２３９】
そして、制御装置３０Ｃは、インバータ冷却水温Ｔｉｖ１またはＴｉｖ２が基準温度Ｔ１よりも低いか否かを判定し、インバータ冷却水温Ｔｉｖ１またはＴｉｖ２が基準温度Ｔ１よりも低いと判定したとき、上述した実施の形態１〜実施の形態３のいずれかの方法により、インバータ１４または３１の温度が上昇するように、昇圧コンバータＶＢＣ（または昇圧コンバータＶＢＣおよびインバータ１４，３１）を駆動する。
【０２４０】
モータ駆動装置１００Ｃが搭載されたハイブリッド自動車または電気自動車が回生制動モードになった場合、制御装置３０Ｃ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１４，３１へ出力し、信号ＰＷＭＤを生成して昇圧コンバータＶＢＣへ出力する。
【０２４１】
そうすると、インバータ１４は、交流モータＭ１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Ｃ２を介して昇圧コンバータＶＢＣへ供給する。また、インバータ３１は、交流モータＭ２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Ｃ２を介して昇圧コンバータＶＢＣへ供給する。そして、昇圧コンバータＶＢＣは、コンデンサＣ２からの直流電圧をノードＮ１，Ｎ２を介して受け、その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直流電源Ｂに供給する。これにより、直流電源Ｂは、交流モータＭ１またはＭ２によって発電された電力により充電される。
【０２４２】
このように、２つの交流モータＭ１，Ｍ２を駆動するモータ駆動装置１００Ｃにおいても、モータ逆起電圧がインバータ耐圧よりも高くなる温度まで雰囲気温度が低下した場合、インバータ１４，３１の温度が、モータ逆起電圧がインバータ耐圧よりも低くなる温度以上に上昇されるように、昇圧コンバータＶＢＣ（または昇圧コンバータＶＢＣおよびインバータ１４，３１）が駆動される。
【０２４３】
これにより、交流モータが２個の場合においても、２個のモータのそれぞれを駆動する２個のインバータの動作特性の低下を防止できる。
【０２４４】
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】 実施の形態１におけるモータ駆動装置の概略ブロック図である。
【図２】 図１に示すリアクトル、昇圧ＩＰＭ、コンデンサ、インバータおよび制御装置から成る駆動ユニットの斜視図である。
【図３】 図１に示す制御装置の機能ブロック図である。
【図４】 図３に示すモータトルク制御手段の機能ブロック図である。
【図５】 モータ逆起電圧がインバータ耐圧よりも低い条件でインバータが動作するように昇圧コンバータを駆動する動作を説明するための実施の形態１におけるフローチャートである。
【図６】 基準温度とインバータ冷却水温との温度差と、昇圧比との関係を示す図である。
【図７】 モータ逆起電圧がインバータ耐圧よりも低い条件でインバータが動作するように昇圧コンバータを駆動する動作を説明するための実施の形態１における他のフローチャートである。
【図８】 実施の形態１におけるモータトルク制御手段の他の機能ブロック図である。
【図９】 実施の形態２におけるモータ駆動装置の概略ブロック図である。
【図１０】 図９に示す制御装置の機能ブロック図である。
【図１１】 図１０に示すモータトルク制御手段の機能ブロック図である。
【図１２】 昇圧比と、インバータのキャリア周波数との関係を示す図である。
【図１３】 モータ逆起電圧がインバータ耐圧よりも低い条件でインバータが動作するように昇圧コンバータを駆動する動作を説明するための実施の形態２におけるフローチャートである。
【図１４】 実施の形態２におけるモータトルク制御手段の他の機能ブロック図である。
【図１５】 実施の形態３におけるモータ駆動装置の概略ブロック図である。
【図１６】 図１５に示す制御装置の機能ブロック図である。
【図１７】 図１６に示すモータトルク制御手段の機能ブロック図である。
【図１８】 昇圧比と、インバータのキャリア周波数との関係を示す図である。
【図１９】 モータ逆起電圧がインバータ耐圧よりも低い条件でインバータが動作するように昇圧コンバータを駆動する動作を説明するための実施の形態３におけるフローチャートである。
【図２０】 実施の形態３におけるモータトルク制御手段の他の機能ブロック図である。
【図２１】 ２個の交流モータを駆動するモータ駆動装置の概略ブロック図である。
【図２２】 従来のモータ駆動装置の概略ブロック図である。
【図２３】 モータ逆起電圧およびインバータ耐圧の温度依存性を示す図である。
【符号の説明】
１０，１１，３１０ 電圧センサー、１２ 昇圧ＩＰＭ、１３，１３Ａ，１３Ｂ 温度センサー、１４，３１，３２０ インバータ、１５ Ｕ相アーム、１６Ｖ相アーム、１７ Ｗ相アーム、２４，２８ 電流センサー、３０，３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ 制御装置、４０ 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、４８，４８Ａ 昇圧比変更部、４９ キャリア周波数／昇圧比変更部、５０，５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃ インバータ入力電圧指令演算部、５１ キャリア周波数／電圧指令変更部、５２ フィードバック電圧指令演算部、５４ デューティー比変換部、６０ 駆動ユニット、６１ 配管、１００，１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ，３００ モータ駆動装置、３０１，３０１Ａ，３０１Ｂ，３０１Ｃ，３０１Ｄ，３０１Ｅ，３０１Ｆ モータトルク制御手段、３０２ 電圧変換制御手段、Ｂ 直流電源、ＳＲ１，ＳＲ２ システムリレー、Ｃ１，Ｃ２ コンデンサ、Ｌ１ リアクトル、Ｑ１〜Ｑ８ ＮＰＮトランジスタ、Ｄ１〜Ｄ８ ダイオード、Ｍ１，Ｍ２ 交流モータ、ＶＢＣ 昇圧コンバータ。
Claims (42)
- 電源からの入力電圧の電圧レベルを変換して電源線に出力する電圧変換器と、
耐圧が雰囲気温度の低下に伴なって低下する温度依存性を有し、前記電源線の電圧を回転に伴い逆起電圧を発生するモータの駆動電圧に変換するインバータとを備え、
前記モータは、前記逆起電圧が前記雰囲気温度の低下に伴なって高くなる温度依存性を有し、
前記電圧変換器の周辺に配置された周辺装置の温度を前記雰囲気温度として検出する検出手段と、
前記検出手段によって検出された前記雰囲気温度が前記モータの逆起電圧が前記インバータの耐圧と一致するときの温度である基準値よりも低下した場合、前記電源線の電圧レベルが、前記モータが要求された駆動力を出力するのに必要な電圧レベルよりも高くなるように前記電圧変換器を駆動し、前記雰囲気温度が前記基準値以上に上昇した場合、前記電源線の電圧レベルが、前記モータが要求された駆動力を出力するのに必要な電圧レベルとなるように前記電圧変換器を駆動する駆動回路とをさらに備える、電圧変換装置。 - 前記駆動回路は、前記電圧変換器が前記入力電圧を昇圧するときの昇圧比を前記雰囲気温度の検出時の値よりも高くして前記電圧変換器を駆動する、請求項１に記載の電圧変換装置。
- 前記駆動回路は、前記雰囲気温度の低下度合いが大きい程、前記昇圧比の上昇度合いを大きくする、請求項２に記載の電圧変換装置。
- 前記駆動回路は、前記電圧変換器の出力電圧の目標値を、前記モータが要求された駆動力に応じて設定された値よりも高くして前記電圧変換器を駆動する、請求項１に記載の電圧変換装置。
- 前記駆動回路は、前記雰囲気温度の低下度合いが大きい程、前記目標値の上昇度合いを大きくする、請求項４に記載の電圧変換装置。
- 電源からの入力電圧の電圧レベルを変換して電源線に出力する電圧変換器と、
耐圧が雰囲気温度の低下に伴なって低下する温度依存性を有し、前記電源線の電圧を回転に伴い逆起電圧を発生するモータの駆動電圧に変換するインバータとを備え、
前記モータは、前記逆起電圧が前記雰囲気温度の低下に伴なって高くなる温度依存性を有し、
前記電圧変換器の周辺に配置された周辺装置の温度を前記雰囲気温度として検出する検出手段と、
前記検出手段によって検出された前記雰囲気温度が前記モータの逆起電圧が前記インバータの耐圧と一致するときの温度である基準値よりも低下した場合、前記電源線の電圧レベルが、前記モータが要求された駆動力を出力するのに必要な電圧レベルよりも高くなるように前記電圧変換器を駆動するとともに、キャリア周波数を前記雰囲気温度の検出時の値よりも高くして前記インバータを駆動し、前記雰囲気温度が前記基準値以上に上昇した場合、前記電源線の電圧レベルが、前記モータが要求された駆動力を出力するのに必要な電圧レベルとなるように前記電圧変換器を駆動するとともに、前記キャリア周波数を前記雰囲気温度の検出時の値に設定して前記インバータを駆動する駆動回路とをさらに備える、電圧変換装置。 - 前記駆動回路は、前記雰囲気温度が前記基準値よりも低下した場合、前記電圧変換器が前記入力電圧を昇圧するときの昇圧比を前記雰囲気温度の検出時の値よりも高くして前記電圧変換器を駆動する、請求項６に記載の電圧変換装置。
- 前記駆動回路は、前記雰囲気温度の低下度合いが大きい程、前記昇圧比の上昇度合いを大きくする、請求項７に記載の電圧変換装置。
- 前記駆動回路は、前記雰囲気温度が前記基準値よりも低下した場合、前記電圧変換器の出力電圧の目標値を、前記モータが要求された駆動力に応じて設定された値よりも高くして前記電圧変換器を駆動する、請求項６に記載の電圧変換装置。
- 前記駆動回路は、前記雰囲気温度の低下度合いが大きい程、前記目標値の上昇度合いを大きくする、請求項９に記載の電圧変換装置。
- 前記駆動回路は、前記雰囲気温度の検出時の値よりも高くしたキャリア周波数に応じて、前記高くした昇圧比または前記高くした目標値を決定する、請求項７から請求項１０のいずれか１項に記載の電圧変換装置。
- 前記駆動回路は、前記高くしたキャリア周波数と前記高くした昇圧比との関係を示す第１のマップまたは前記高くしたキャリア周波数と前記高くした目標値との関係を示す第２のマップを保持しており、前記第１のマップを参照して前記高くしたキャリア周波数に対応する前記高くした昇圧比を決定し、または第２のマップを参照して前記高くしたキャリア周波数に対応する前記高くした目標値を決定する、請求項１１に記載の電圧変換装置。
- 電源からの入力電圧の電圧レベルを変換して電源線に出力する電圧変換器と、
耐圧が雰囲気温度の低下に伴なって低下する温度依存性を有し、前記電源線の電圧を回転に伴い逆起電圧を発生するモータの駆動電圧に変換するインバータとを備え、
前記モータは、前記逆起電圧が前記雰囲気温度の低下に伴なって高くなる温度依存性を有し、
前記電圧変換器の周辺に配置された周辺装置の温度を前記雰囲気温度として検出する検出手段と、
前記検出手段によって検出された前記雰囲気温度が前記モータの逆起電圧が前記インバータの耐圧と一致するときの温度である基準値よりも低下した場合、キャリア周波数を保持して前記インバータを駆動するとともに、前記インバータのキャリア周波数に応じて、前記電源線の電圧レベルが、前記モータが要求された駆動力を出力するのに必要な電圧レベルよりも高くなるように前記電圧変換器を駆動し、前記雰囲気温度が前記基準値以上に上昇した場合、前記電源線の電圧レベルが、前記モータが要求された駆動力を出力するのに必要な電圧レベルとなるように前記電圧変換器を駆動する駆動回路とをさらに備える、電圧変換装置。 - 前記駆動回路は、前記雰囲気温度が前記基準値よりも低下した場合、前記電圧変換器が前記入力電圧を昇圧するときの昇圧比を前記雰囲気温度の検出時の値よりも高くして前記電圧変換器を駆動する、請求項１３に記載の電圧変換装置。
- 前記駆動回路は、前記雰囲気温度が前記基準値よりも低下した場合、前記電圧変換器の出力電圧の目標値を、前記モータが要求された駆動力に応じて設定された値よりも高くして前記電圧変換器を駆動する、請求項１３に記載の電圧変換装置。
- 前記駆動回路は、前記インバータのキャリア周波数に応じて、前記昇圧比または前記目標値を決定する、請求項１４または請求項１５に記載の電圧変換装置。
- 前記駆動回路は、前記キャリア周波数と前記昇圧比との関係を示す第１のマップまたは前記キャリア周波数と前記目標値との関係を示す第２のマップを保持しており、前記第１のマップを参照して前記キャリア周波数に対応する前記昇圧比を決定し、または第２のマップを参照して前記キャリア周波数に対応する前記目標値を決定する、請求項１６に記載の電圧変換装置。
- 電源からの入力電圧を回転に伴い逆起電圧を発生するモータの駆動電圧に変換する電圧変換装置の電圧変換方法であって、
前記電圧変換装置は、前記電源からの入力電圧の電圧レベルを変換して電源線に出力する電圧変換器と、耐圧が雰囲気温度の低下に伴なって低下する温度依存性を有し、前記電源線の電圧を前記モータの駆動電圧に変換するインバータとを備え、
前記モータは、前記逆起電圧が前記雰囲気温度の低下に伴なって高くなる温度依存性を有し、
前記電圧変換装置の雰囲気温度を検出する第１のステップと、
前記雰囲気温度が前記モータの逆起電圧が前記インバータの耐圧と一致するときの温度 である基準値よりも低いか否かを判定する第２のステップと、
前記雰囲気温度が前記基準値よりも低いと判定されたとき、前記電源線の電圧レベルが、前記モータが要求された駆動力を出力するのに必要な電圧レベルよりも高くなるように前記入力電圧の電圧レベルを変換する第３のステップと、
前記雰囲気温度が前記基準値以上に上昇したと判定されたとき、前記電源線の電圧レベルが、前記モータが要求された駆動力を出力するのに必要な電圧レベルとなるように前記入力電圧の電圧レベルを変換する第４のステップとを含む、電圧変換方法。 - 前記第２のステップは、前記インバータの耐圧の温度依存性および前記モータの逆起電圧の温度依存性とに基づいて前記基準値を設定し、
前記第３のステップは、前記電圧変換器が前記入力電圧を昇圧するときの昇圧比を前記雰囲気温度の検出時の値よりも高くして前記入力電圧の電圧レベルを変換する、請求項１８に記載の電圧変換方法。 - 前記第３のステップは、前記電圧変換器の出力電圧の目標値を、前記モータが要求された駆動力に応じて設定された値よりも高くして前記入力電圧の電圧レベルを変換する、請求項１８に記載の電圧変換方法。
- 前記第３のステップは、前記雰囲気温度の低下度合いが大きい程、前記昇圧比または前記目標値の上昇度合いを大きくする、請求項１９または請求項２０に記載の電圧変換方法。
- 電源からの入力電圧を回転に伴い逆起電圧を発生するモータの駆動電圧に変換する電圧変換装置の電圧変換方法であって、
前記電圧変換装置は、前記電源からの入力電圧の電圧レベルを変換して電源線に出力する電圧変換器と、耐圧が雰囲気温度の低下に伴なって低下する温度依存性を有し、前記電源線の電圧を前記モータの駆動電圧に変換するインバータとを備え、
前記モータは、前記逆起電圧が前記雰囲気温度の低下に伴なって高くなる温度依存性を有し、
前記電圧変換装置の雰囲気温度を検出する第１のステップと、
前記雰囲気温度が前記モータの逆起電圧が前記インバータの耐圧と一致するときの温度である基準値よりも低いか否かを判定する第２のステップと、
前記雰囲気温度が前記基準値よりも低いと判定されたとき、前記インバータの電力損失が前記雰囲気温度の検出時の値よりも大きくなるように前記入力電圧を前記モータの駆動電圧に変換する第３のステップと、
前記雰囲気温度が前記基準値以上に上昇したと判定されたとき、前記インバータの電力損失が前記雰囲気温度の検出時の値に等しくなるように前記入力電圧を前記モータの駆動電圧に変換する第４のステップとを含み、
前記第３のステップは、
前記電源線の電圧レベルが、前記モータが要求された駆動力を出力するのに必要な電圧レベルよりも高くなるように前記入力電圧の電圧レベルを変換する第１のサブステップと、
前記インバータのキャリア周波数を前記雰囲気温度の検出時の値よりも高くして前記電源線の電圧を前記モータの駆動電圧に変換する第２のサブステップとを含む、電圧変換方法。 - 電源からの入力電圧を回転に伴い逆起電圧を発生するモータの駆動電圧に変換する電圧変換装置の電圧変換方法であって、
前記電圧変換装置は、前記電源からの入力電圧の電圧レベルを変換して電源線に出力する電圧変換器と、耐圧が雰囲気温度の低下に伴なって低下する温度依存性を有し、前記電源線の電圧を前記モータの駆動電圧に変換するインバータとを備え、
前記モータは、前記逆起電圧が前記雰囲気温度の低下に伴なって高くなる温度依存性を有し、
前記電圧変換装置の雰囲気温度を検出する第１のステップと、
前記雰囲気温度が前記モータの逆起電圧が前記インバータの耐圧と一致するときの温度 である基準値よりも低いか否かを判定する第２のステップと、
前記雰囲気温度が前記基準値よりも低いと判定されたとき、前記インバータの電力損失が前記雰囲気温度の検出時の値よりも大きくなるように前記入力電圧を前記モータの駆動電圧に変換する第３のステップと、
前記雰囲気温度が前記基準値以上に上昇したと判定されたとき、前記インバータの電力損失が前記雰囲気温度の検出時の値に等しくなるように前記入力電圧を前記モータの駆動電圧に変換する第４のステップとを含み、
前記第３のステップは、
前記電源線の電圧レベルが、前記モータが要求された駆動力を出力するのに必要な電圧レベルよりも高くなるように前記入力電圧の電圧レベルを変換する第１のサブステップと、
前記インバータのキャリア周波数を前記雰囲気温度の検出時の値に保持して前記電源線の電圧を前記モータの駆動電圧に変換する第２のサブステップとを含む、電圧変換方法。 - 前記第２のステップは、前記インバータの耐圧の温度依存性および前記モータの逆起電圧の温度依存性とに基づいて前記基準値を設定し、
前記第１のサブステップは、前記電圧変換器が前記入力電圧を昇圧するときの昇圧比を前記雰囲気温度の検出時の値よりも高くして前記入力電圧の電圧レベルを変換する、請求項２２または請求項２３に記載の電圧変換方法。 - 前記第２のステップは、前記インバータの耐圧の温度依存性および前記モータの逆起電圧の温度依存性とに基づいて前記基準値を設定し、
前記第１のサブステップは、前記電圧変換器の出力電圧の目標値を、前記モータが要求された駆動力に応じて設定された値よりも高くして前記入力電圧の電圧レベルを変換する、請求項２２または請求項２３に記載の電圧変換方法。 - 前記第３のステップは、前記雰囲気温度の低下度合いが大きい程、前記昇圧比または前記目標値の上昇度合いを大きくする、請求項２４または請求項２５に記載の電圧変換方法。
- 電源からの入力電圧を回転に伴い逆起電圧を発生するモータの駆動電圧に変換する電圧変換をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、
前記モータは、前記逆起電圧が雰囲気温度の低下に伴なって高くなる温度依存性を有し、
前記電源からの入力電圧の電圧レベルを変換して電源線に出力する電圧変換器と、耐圧が雰囲気温度の低下に伴なって低下する温度依存性を有し、前記電源線の電圧を前記モータの駆動電圧に変換するインバータとを備えた電圧変換装置の雰囲気温度を検出する第１のステップと、
前記雰囲気温度が前記モータの逆起電圧が前記インバータの耐圧と一致するときの温度である基準値よりも低いか否かを判定する第２のステップと、
前記雰囲気温度が前記基準値よりも低いと判定されたとき、前記電源線の電圧レベルが、前記モータが要求された駆動力を出力するのに必要な電圧レベルよりも高くなるように前記電圧変換器を駆動する第３のステップと、
前記雰囲気温度が前記基準値以上に上昇したと判定されたとき、前記電源線の電圧レベルが、前記モータが要求された駆動力を出力するのに必要な電圧レベルとなるように前記電圧変換器を駆動する第４のステップとをコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。 - 前記第２のステップは、前記インバータの耐圧の温度依存性および前記モータの逆起電圧の温度依存性とに基づいて前記基準値を設定し、
前記第３のステップは、前記電圧変換器が前記入力電圧を昇圧するときの昇圧比を前記雰囲気温度の検出時の値よりも高くして前記電圧変換器を駆動する、請求項２７に記載のコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。 - 前記第２のステップは、前記インバータの耐圧の温度依存性および前記モータの逆起電圧の温度依存性とに基づいて前記基準値を設定し、
前記第３のステップは、前記電圧変換器の出力電圧の目標値を、前記モータが要求された駆動力に応じて設定された値よりも高くして前記電圧変換器を駆動する、請求項２７に記載のコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。 - 前記第３のステップは、前記雰囲気温度の低下度合いが大きい程、前記昇圧比または前記目標値の上昇度合いを大きくする、請求項２８または請求項２９に記載のコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
- 電源からの入力電圧を回転に伴い逆起電圧を発生するモータの駆動電圧に変換する電圧変換をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、
前記モータは、前記逆起電圧が雰囲気温度の低下に伴なって高くなる温度依存性を有し、
前記電源からの入力電圧の電圧レベルを変換して電源線に出力する電圧変換器と、耐圧が雰囲気温度の低下に伴なって低下する温度依存性を有し、前記電源線の電圧を前記モータの駆動電圧に変換するインバータとを備えた電圧変換装置の雰囲気温度を検出する第１のステップと、
前記雰囲気温度が前記モータの逆起電圧が前記インバータの耐圧と一致するときの温度である基準値よりも低いか否かを判定する第２のステップと、
前記雰囲気温度が前記基準値よりも低いと判定されたとき、前記インバータの電力損失が前記雰囲気温度の検出時の値よりも大きくなるように前記電圧変換器および前記インバータを駆動する第３のステップと、
前記雰囲気温度が前記基準値以上に上昇したと判定されたとき、前記インバータの電力損失が前記雰囲気温度の検出時の値に等しくなるように前記電圧変換器および前記インバータを駆動する第４のステップとを含み、
前記第３のステップは、
前記電源線の電圧レベルが、前記モータが要求された駆動力を出力するのに必要な電圧レベルよりも高くなるように前記電圧変換器を駆動する第１のサブステップと、
前記インバータのキャリア周波数を前記雰囲気温度の検出時の値よりも高くして前記インバータを駆動する第２のサブステップとをコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。 - 前記第２のステップは、前記インバータの耐圧の温度依存性および前記モータの逆起電圧の温度依存性とに基づいて前記基準値を設定し、
前記第１のサブステップは、前記電圧変換器が前記入力電圧を昇圧するときの昇圧比を前記雰囲気温度の検出時の値よりも高くして前記電圧変換器を駆動する、請求項３１に記載のコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。 - 前記第２のステップは、前記インバータの耐圧の温度依存性および前記モータの逆起電圧の温度依存性とに基づいて前記基準値を設定し、
前記第１のサブステップは、前記電圧変換器の出力電圧の目標値を、前記モータが要求された駆動力に応じて設定された値よりも高くして前記電圧変換器を駆動する、請求項３１に記載のコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。 - 前記第１のサブステップは、前記雰囲気温度の低下度合いが大きい程、前記昇圧比または前記目標値の上昇度合いを大きくする、請求項３２または請求項３３に記載のコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
- 前記第１のサブステップは、前記雰囲気温度の検出時の値よりも高くしたキャリア周波数に応じて、前記高くした昇圧比または前記高くした目標値を決定する、請求項３２または請求項３３に記載のコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
- 第１のサブステップは、前記高くしたキャリア周波数と前記高くした昇圧比との関係を示す第１のマップを参照して前記高くしたキャリア周波数に対応する前記高くした昇圧比を決定し、または前記高くしたキャリア周波数と前記高くした目標値との関係を示す第２のマップを参照して前記高くしたキャリア周波数に対応する前記高くした目標値を決定する、請求項３５に記載のコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
- 電源からの入力電圧を回転に伴い逆起電圧を発生するモータの駆動電圧に変換する電圧変換をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、
前記モータは、前記逆起電圧が雰囲気温度の低下に伴なって高くなる温度依存性を有し、
前記電源からの入力電圧の電圧レベルを変換して電源線に出力する電圧変換器と、耐圧が雰囲気温度の低下に伴なって低下する温度依存性を有し、前記電源線の電圧を前記モータの駆動電圧に変換するインバータとを備えた電圧変換装置の雰囲気温度を検出する第１のステップと、
前記雰囲気温度が前記モータの逆起電圧が前記インバータの耐圧と一致するときの温度である基準値よりも低いか否かを判定する第２のステップと、
前記雰囲気温度が前記基準値よりも低いと判定されたとき、前記インバータの電力損失が前記雰囲気温度の検出時の値よりも大きくなるように前記電圧変換器および前記インバータを駆動する第３のステップと、
前記雰囲気温度が前記基準値以上に上昇したと判定されたとき、前記インバータの電力損失が前記雰囲気温度の検出時の値に等しくなるように前記電圧変換器および前記インバータを駆動する第４のステップとを含み、
前記第３のステップは、
前記電源線の電圧レベルが、前記モータが要求された駆動力を出力するのに必要な電圧レベルよりも高くなるように前記電圧変換器を駆動する第１のサブステップと、
前記インバータのキャリア周波数を前記雰囲気温度の検出時の値に保持して前記インバータを駆動する第２のサブステップとをコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。 - 前記第２のステップは、前記インバータの耐圧の温度依存性および前記モータの逆起電圧の温度依存性とに基づいて前記基準値を設定し、
前記第１のサブステップは、前記電圧変換器が前記入力電圧を昇圧するときの昇圧比を前記雰囲気温度の検出時の値よりも高くして前記電圧変換器を駆動する、請求項３７に記載のコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。 - 前記第２のステップは、前記インバータの耐圧の温度依存性および前記モータの逆起電圧の温度依存性とに基づいて前記基準値を設定し、
前記第１のサブステップは、前記電圧変換器の出力電圧の目標値を、前記モータが要求された駆動力に応じて設定された値よりも高くして前記電圧変換器を駆動する、請求項３７に記載のコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。 - 前記第１のサブステップは、前記雰囲気温度の低下度合いが大きい程、前記昇圧比または前記目標値の上昇度合いを大きくする、請求項３８または請求項３９に記載のコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
- 前記第１のサブステップは、前記インバータのキャリア周波数に応じて、前記昇圧比または前記目標値を決定する、請求項３８または請求項３９に記載のコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
- 前記第１のサブステップは、前記キャリア周波数と前記昇圧比との関係を示す第１のマップを参照して前記キャリア周波数に対応する前記昇圧比を決定し、または前記キャリア周波数と前記目標値との関係を示す第２のマップを参照して前記キャリア周波数に対応する前記目標値を決定する、請求項４１に記載のコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
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