JP4049038B2 - 負荷駆動装置および負荷駆動装置における電圧変換の制御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 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、負荷駆動装置および負荷駆動装置における電圧変換の制御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および電気自動車においては、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を交流電圧に変換してモータを駆動することも検討されている。
【０００５】
そして、特開平１０−１２７０８３号公報には、安定したモータ速度制御を行なう観点からコンバータ回路の起動時または停止時にコンバータ回路から出力される直流電圧の変動を抑制したモータ駆動装置が開示されている。
【０００６】
すなわち、モータ駆動装置に含まれる直流電流制御手段は、コンバータ回路の起動時、コンバータ回路から出力される直流電圧を徐々に増加させて所定値になるようにコンバータ回路に含まれるチョッパ回路をスイッチング制御し、コンバータ回路の停止時、コンバータ回路から出力される直流電圧を徐々に減少させて所定値になるようにチョッパ回路を制御する。
【０００７】
【特許文献１】
特開平１０−１２７０８３号公報
【０００８】
【特許文献２】
特開平５−１９９７５７号公報
【０００９】
【特許文献３】
特開平１０−３４１５７７号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、特開平１０−１２７０８３号公報に開示されたコンバータ回路の制御方法では、モータの制御モードが過変調制御モードまたは矩形波制御モードであるときにインバータへの入力電圧が急激に変化した場合、モータの制御が破綻するという問題がある。
【００１１】
すなわち、過変調制御モードまたは矩形波制御モードは、制御タイミングの間隔がＰＷＭ制御モードに比べ長いため、インバータへの入力電圧が急激に変化した場合、インバータにおけるスイッチング動作が入力電圧の急激な変化に追従できず、モータの制御が破綻する。
【００１２】
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、負荷の制御破綻を防止可能な負荷駆動装置を提供することである。
【００１３】
また、この発明の別の目的は、負荷の制御破綻を防止可能な負荷駆動装置における電圧変換の制御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。
【００１４】
【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、負荷駆動装置は、駆動装置と、電圧変換器と、制御装置とを備える。駆動装置は、負荷を駆動する。電圧変換器は、電源と駆動装置との間で電圧変換を行なう。制御装置は、負荷の制御モードに応じて、制御タイミング間における電圧指令値の変化率を変えて電圧変換器を制御する。
【００１５】
この発明による負荷駆動装置においては、制御装置は、負荷の制御モードが変わると、その変わった制御モードに適合するように制御タイミング間における電圧指令値の変化率を変えて電圧変換器を制御する。
【００１６】
したがって、この発明によれば、負荷を各種の制御モードで制御しても、制御が破綻するのを防止できる。
【００１７】
好ましくは、制御装置は、負荷の制御モードがＰＷＭ制御モードであるとき、電圧指令値の変化率の絶対値を第１の値以下に設定して電圧変換器を制御する。また、制御装置は、負荷の制御モードが過変調制御モードであるとき、電圧指令値の変化率の絶対値を第１の値よりも小さい第２の値以下に設定して電圧変換器を制御する。さらに、制御装置は、負荷の制御モードが矩形波制御モードであるとき、電圧指令値の変化率の絶対値を第２の値よりも小さい第３の値以下に設定して電圧変換器を制御する。
【００１８】
制御装置は、ＰＷＭ制御モード、過変調制御モードおよび矩形波制御モードの順に電圧指令値の変化率を小さくして電圧変換器を制御する。
【００１９】
したがって、この発明によれば、負荷の制御モードがＰＷＭ制御モード、過変調制御モードおよび矩形波制御モードのいずれの制御モードであっても、負荷の制御が破綻するのを防止できる。
【００２０】
好ましくは、制御装置は、各制御タイミングにおける電圧変換器の電圧指令値を１次遅れにより演算するときの時定数を変化させることにより電圧指令値の変化率を変える。
【００２１】
したがって、この発明によれば、負荷の制御モードに応じて電圧指令値の変化率を容易に変えることができる。
【００２２】
好ましくは、制御装置は、負荷の制御モードがＰＷＭ制御モードであるとき、第１の時定数を用いた１次遅れにより電圧指令値を演算し、負荷の制御モードが過変調制御モードであるとき、第１の時定数よりも大きい第２の時定数を用いた１次遅れにより電圧指令値を演算し、負荷の制御モードが矩形波制御モードであるとき、第２の時定数よりも大きい第３の時定数を用いた１次遅れにより電圧指令値を演算して電圧指令値の変化率を変える。
【００２３】
ＰＷＭ制御モード、過変調制御モードおよび矩形波制御モードの順に時定数を大きくして、ＰＷＭ制御モード、過変調制御モードおよび矩形波制御モードの順に小さくなる変化率を有する電圧指令値が演算される。
【００２４】
したがって、この発明によれば、負荷の制御破綻を容易に防止できる。
好ましくは、制御装置は、隣接する制御タイミング間における電圧指令値の変化量により電圧指令値の変化率を変える。
【００２５】
次の制御タイミングまでの電圧指令値の変化量が各制御タイミングにおいて設定される、そして、その設定された変化量によって電圧指令値の変化率が変化する。
【００２６】
したがって、この発明によれば、負荷の制御モードに応じて電圧指令値の変化率を容易に変えることができる。
【００２７】
好ましくは、制御装置は、負荷の制御モードがＰＷＭ制御モードであるとき、電圧指令値の変化量の絶対値を第１の変化量以下にして電圧変換器を制御する。また、制御装置は、負荷の制御モードが過変調制御モードであるとき、電圧指令値の変化量の絶対値を第１の変化量よりも小さい第２の変化量以下にして電圧変換器を制御する。さらに、制御装置は、負荷の制御モードが矩形波制御モードであるとき、第２の変化量よりも小さい第３の変化量以下にして電圧変換器を制御する。
【００２８】
制御装置は、ＰＷＭ制御モード、過変調制御モードおよび矩形波制御モードの順に電圧指令値の変化率を小さくして電圧変換器を制御する。
【００２９】
したがって、この発明によれば、負荷の制御モードがＰＷＭ制御モード、過変調制御モードおよび矩形波制御モードのいずれの制御モードであっても、負荷の制御が破綻するのを防止できる。
【００３０】
また、この発明によれば、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は、負荷駆動装置における電圧変換の制御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である。そして、負荷駆動装置は、負荷を駆動する駆動装置と、電源と駆動装置との間で電圧変換を行なう電圧変換器とを備える。プログラムは、負荷の制御モードを判定する第１のステップと、判定された制御モードに応じて、制御タイミング間における電圧指令値の変化率を変えて電圧変換器を制御する第２のステップとをコンピュータに実行させる。
【００３１】
好ましくは、第２のステップは、負荷の制御モードがＰＷＭ制御モードであるとき、電圧指令値の変化率の絶対値を第１の値以下に設定して電圧変換器を制御する第１のサブステップと、負荷の制御モードが過変調制御モードであるとき、電圧指令値の変化率の絶対値を第１の値よりも小さい第２の値以下に設定して電圧変換器を制御する第２のサブステップと、負荷の制御モードが矩形波制御モードであるとき、電圧指令値の変化率の絶対値を第２の値よりも小さい第３の値以下に設定して電圧変換器を制御する第３のサブステップとを含む。
【００３２】
好ましくは、第１のサブステップは、第１の時定数を用いた１次遅れにより各制御タイミングにおける電圧変換器の電圧指令値を演算するステップＡと、ステップＡにおいて演算された電圧指令値により電圧変換器を制御するステップＢとを含む。第２のサブステップは、第１の時定数よりも大きい第２の時定数を用いた１次遅れにより各制御タイミングにおける電圧変換器の電圧指令値を演算するステップＣと、ステップＣにおいて演算された電圧指令値により電圧変換器を制御するステップＤとを含む。第３のサブステップは、第２の時定数よりも大きい第３の時定数を用いた１次遅れにより各制御タイミングにおける電圧変換器の電圧指令値を演算するステップＥと、ステップＥにおいて演算された電圧指令値により電圧変換器を制御するステップＦとを含む。
【００３３】
好ましくは、第１のサブステップは、隣接する制御タイミング間における電圧指令値の変化量の絶対値を第１の変化量以下にして各制御タイミングにおける電圧指令値を演算するステップＡと、ステップＡにおいて演算された電圧指令値により電圧変換器を制御するステップＢとを含む。第２のサブステップは、隣接する制御タイミング間における電圧指令値の変化量の絶対値を第１の変化量よりも小さい第２の変化量以下にして各制御タイミングにおける電圧指令値を演算するステップＣと、ステップＣにおいて演算された電圧指令値により電圧変換器を制御するステップＤとを含む。第３のサブステップは、隣接する制御タイミング間における電圧指令値の変化量の絶対値を第２の変化量よりも小さい第３の変化量以下にして各制御タイミングにおける電圧指令値を演算するステップＥと、ステップＥにおいて演算された電圧指令値により電圧変換器を制御するステップＦとを含む。
【００３４】
この発明によるプログラムは、負荷の制御モードが変わると、その変わった制御モードに適合するように電圧指令値の変化率を変化させて電圧変換器を制御することをコンピュータに実行させる。
【００３５】
そして、プログラムは、１次遅れによる演算の時定数、または隣接する制御タイミング間における電圧指令値の変化量を変えることにより電圧指令値の変化率を変えることをコンピュータに実行させる。
【００３６】
また、プログラムは、負荷の制御モードを判定すると、その判定した制御モードに適合する変化率を用いて各制御タイミングにおける電圧指令値をコンピュータに演算させ、その演算させた電圧指令値に基づいて電圧変換器の制御をコンピュータに実行させる。
【００３７】
したがって、この発明によれば、負荷の各制御モードにおいて、負荷の制御が破綻するのを防止できる。
【００３８】
【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。
【００３９】
図１は、この発明の実施の形態による負荷駆動装置の概略ブロック図である。図１を参照して、この発明の実施の形態による負荷駆動装置１００は、直流電源Ｂと、システムリレーＳＲ１，ＳＲ２と、電圧センサー１０，１６と、昇圧コンバータ１１と、コンデンサ１２と、インバータ２０と、電流センサー２４と、制御装置３０とを備える。
【００４０】
昇圧コンバータ１１は、リアクトルＬ１と、ＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２と、ダイオードＤ１，Ｄ２とを含む。リアクトルＬ１は、その一方端が直流電源Ｂの電源ラインに接続され、他方端がＮＰＮトランジスタＱ１とＮＰＮトランジスタＱ２との中間点、すなわち、ＮＰＮトランジスタＱ１のエミッタとＮＰＮトランジスタＱ２のコレクタとの間に接続される。
【００４１】
ＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２は、インバータ２０の電源ラインとアースラインとの間に直列に接続される。ＮＰＮトランジスタＱ１は、コレクタが電源ラインに接続され、エミッタがＮＰＮトランジスタＱ２のコレクタに接続される。ＮＰＮトランジスタＱ２は、エミッタがアースラインに接続される。
【００４２】
また、各ＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２のコレクタ−エミッタ間には、エミッタ側からコレクタ側へ電流を流すダイオードＤ１，Ｄ２がそれぞれ接続されている。
【００４３】
インバータ２０は、Ｕ相アーム２１と、Ｖ相アーム２２と、Ｗ相アーム２３とから成る。Ｕ相アーム２１、Ｖ相アーム２２、およびＷ相アーム２３は、電源ラインとアースラインとの間に並列に設けられる。
【００４４】
Ｕ相アーム２１は、直列に接続されたＮＰＮトランジスタＱ３，Ｑ４から成り、Ｖ相アーム２２は、直列に接続されたＮＰＮトランジスタＱ５，Ｑ６から成り、Ｗ相アーム２３は、直列に接続された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。
【００４５】
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。
【００４６】
直流電源Ｂは、ニッケル水素あるいはリチウムイオン等の二次電池から成る。そして、直流電源Ｂは、システムリレーＳＲ１，ＳＲ２を介して直流電圧を昇圧コンバータ１１へ供給する。
【００４７】
システムリレーＳＲ１，ＳＲ２は、制御装置３０からの信号ＳＥによってオン／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。
【００４８】
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。
【００４９】
昇圧コンバータ１１は、制御装置３０からの信号ＰＷＭＵ＿Ｐ，ＰＷＭＵ＿Ｍ，ＰＷＭＵ＿Ｋに基づいて、直流電源Ｂから出力される直流電圧を昇圧してコンデンサ１２に供給する。また、昇圧コンバータ１１は、制御装置３０からの信号ＰＷＭＤ＿Ｐ，ＰＷＭＤ＿Ｍ，ＰＷＭＤ＿Ｋに基づいて、インバータ２０から供給された直流電圧を降圧して直流電源Ｂへ供給する。
【００５０】
コンデンサ１２は、昇圧コンバータ１１から供給された直流電圧を平滑化してインバータ２０に供給する。
【００５１】
電圧センサー１６は、コンデンサ１２の両端の電圧Ｖｍを検出し、その検出した電圧Ｖｍを制御装置３０へ出力する。
【００５２】
インバータ２０は、制御装置３０からの信号ＰＷＭＩに基づいて、コンデンサ１２を介して昇圧コンバータ１１から供給された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。また、インバータ２０は、制御装置３０からの信号ＰＷＭＣ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し、その変換した直流電圧をコンデンサ１２を介して昇圧コンバータ１１へ供給する。
【００５３】
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。
【００５４】
制御装置３０は、電圧センサー１０からの直流電圧Ｖｂ、電圧センサー１６からの電圧Ｖｍ、負荷駆動装置１００の外部に設けられたＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）からのモータ回転数ＭＲＮおよびトルク指令値ＴＲに基づいて、後述する方法によって信号ＰＷＭＵ＿Ｐ，ＰＷＭＵ＿Ｍ，ＰＷＭＵ＿Ｋまたは信号ＰＷＭＤ＿Ｐ，ＰＷＭＤ＿Ｍ，ＰＷＭＤ＿Ｋを生成し、その生成した信号ＰＷＭＵ＿Ｐ，ＰＷＭＵ＿Ｍ，ＰＷＭＵ＿Ｋまたは信号ＰＷＭＤ＿Ｐ，ＰＷＭＤ＿Ｍ，ＰＷＭＤ＿Ｋを昇圧コンバータ１１へ出力する。
【００５５】
また、制御装置３０は、電圧センサー１６からの電圧Ｖｍ、電流センサー２４からのモータ電流ＭＣＲＴおよび外部ＥＣＵからのトルク指令値ＴＲに基づいて、後述する方法により信号ＰＷＭＩまたは信号ＰＷＭＣを生成し、その生成した信号ＰＷＭＩまたは信号ＰＷＭＣをインバータ２０へ出力する。
【００５６】
図２は、図１に示す制御装置３０の機能のうち、昇圧コンバータ１１およびインバータ２０の制御に関わる機能を示す機能ブロック図である。図２を参照して、制御装置３０は、インバータ制御手段３０１と、コンバータ制御手段３０２とを含む。インバータ制御手段３０１は、トルク指令値ＴＲ、モータ電流ＭＣＲＴおよび電圧Ｖｍ（インバータ２０への「インバータ入力電圧」に相当する。以下同じ。）に基づいて、後述する方法によって信号ＰＷＭＩまたは信号ＰＷＭＣを生成してインバータ２０のＮＰＮトランジスタＱ３〜Ｑ８へ出力する。
【００５７】
コンバータ制御手段３０２は、後述する方法によって交流モータＭ１の制御モードを判定する。そして、コンバータ制御手段３０２は、トルク指令値ＴＲ、モータ回転数ＭＲＮ，直流電圧Ｖｂおよび電圧Ｖｍに基づいて、後述する方法によって交流モータＭ１の制御モードに応じた信号ＰＷＭＵ＿Ｐ，ＰＷＭＵ＿Ｍ，ＰＷＭＵ＿Ｋまたは信号ＰＷＭＤ＿Ｐ，ＰＷＭＤ＿Ｍ，ＰＷＭＤ＿Ｋを生成して昇圧コンバータ１１のＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２へ出力する。
【００５８】
図３は、図２に示すインバータ制御手段３０１の機能ブロック図である。図３を参照して、インバータ制御手段３０１は、モータ制御用相電圧演算部３１と、インバータ用ＰＷＭ信号変換部３２とを含む。
【００５９】
モータ制御用相電圧演算部３１は、インバータ２０へのインバータ入力電圧Ｖｍを電圧センサー１６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３１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３２へ出力する。
【００６０】
インバータ用ＰＷＭ信号変換部３２は、モータ制御用相電圧演算部３１から受けた計算結果に基づいて、実際にインバータ２０の各ＮＰＮトランジスタＱ３〜Ｑ８をオン／オフする信号ＰＷＭＩまたは信号ＰＷＭＣを生成し、その生成した信号ＰＷＭＩまたは信号ＰＷＭＣを各ＮＰＮトランジスタＱ３〜Ｑ８へ出力する。
【００６１】
これにより、各ＮＰＮトランジスタＱ３〜Ｑ８は、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。
【００６２】
交流モータＭ１の動作モードが力行モードであるか回生モードであるかは、トルク指令値ＴＲとモータ回転数ＭＲＮとの関係によって決定される。直交座標において、横軸をモータ回転数ＭＲＮとし、縦軸をトルク指令値ＴＲとした場合、トルク指令値ＴＲとモータ回転数ＭＲＮとの関係が第１および第２象限に存在するとき、交流モータＭ１の動作モードは力行モードであり、トルク指令値ＴＲとモータ回転数ＭＲＮとの関係が第３および第４象限に存在するとき、交流モータＭ１の動作モードは回生モードである。
【００６３】
したがって、インバータ制御手段３０１は、正のトルク指令値ＴＲを受ければ、交流モータＭ１を駆動モータとして駆動するための信号ＰＷＭＩを生成してＮＰＮトランジスタＱ３〜Ｑ８へ出力し、負のトルク指令値ＴＲを受ければ、交流モータＭ１を回生モードで駆動するための信号ＰＷＭＣを生成してＮＰＮトランジスタＱ３〜Ｑ８へ出力する。
【００６４】
図４は、図２に示すコンバータ制御手段３０２の機能ブロック図である。図４を参照して、コンバータ制御手段３０２は、電圧指令演算部３３と、コンバータ用デューティー比演算部３４と、コンバータ用ＰＷＭ信号変換部３５とを含む。
【００６５】
電圧指令演算部３３は、外部ＥＣＵからのトルク指令値ＴＲおよびモータ回転数ＭＲＮに基づいてインバータ入力電圧の最適値（目標値）、すなわち、昇圧コンバータ１１の電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿ｆを演算する。そして、電圧指令演算部３３は、演算した電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿ｆを式（１）に代入してインバータ２０の出力電圧Ｖａｃを演算する。
【００６６】
Ｖａｃ＝Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿ｆ×ｋ・・・（１）
ただし、ｋ：交流モータＭ１の制御モードに応じて決定される定数そうすると、電圧指令演算部３３は、演算した出力電圧Ｖａｃとモータ回転数ＭＲＮとに基づいて、交流モータＭ１の制御モードがＰＷＭ制御モード、過変調制御モードおよび矩形波制御モードのいずれであるかを判定する。
【００６７】
図５は、インバータの出力電圧とモータの回転数との関係を示す図である。図５を参照して、インバータ２０の出力電圧Ｖａｃとモータの回転数ＭＲＮとの関係は、曲線ｋ１によって示される。出力電圧Ｖａｃは、モータの回転数ＭＲＮが０〜ＭＲＮ２の範囲においては回転数ＭＲＮに比例して増加し、モータの回転数ＭＲＮが回転数ＭＲＮ２以上では一定である。
【００６８】
曲線ｋ１は、モータの回転数ＭＲＮが０〜ＭＲＮ１の範囲である領域ＲＧＥ１と、モータの回転数ＭＲＮがＭＲＮ１〜ＭＲＮ２の範囲である領域ＲＧＥ２と、モータの回転数ＭＲＮがＭＲＮ２以上である領域ＲＧＥ３とに分けられる。
【００６９】
そして、出力電圧Ｖａｃとモータの回転数ＭＲＮとの関係が領域ＲＧＥ１に存在するとき、交流モータＭ１の制御モードは、ＰＷＭ制御モードであり、出力電圧Ｖａｃとモータの回転数ＭＲＮとの関係が領域ＲＧＥ２に存在するとき、交流モータＭ１の制御モードは、過変調制御モードであり、出力電圧Ｖａｃとモータの回転数ＭＲＮとの関係が領域ＲＧＥ３に存在するとき、交流モータＭ１の制御モードは、矩形波制御モードである。
【００７０】
電圧指令演算部３３は、たとえば、定数ｋを０．６１，０．７５，０．７８と変化させて式（１）により出力電圧Ｖａｃ（Ｖａｃ（０．６１），Ｖａｃ（０．７５），Ｖａｃ（０．７８））を演算する。ｋ＝０．６１は、交流モータＭ１の制御モードがＰＷＭ制御モードであるときの定数であり、ｋ＝０．７５は、交流モータＭ１の制御モードが過変調制御モードであるときの定数であり、ｋ＝０．７８は、交流モータＭ１の制御モードが矩形波制御モードであるときの定数である。そして、電圧指令演算部３３は、演算した３個の出力電圧Ｖａｃのうち、どの出力電圧Ｖａｃとモータ回転数ＭＲＮとの関係が曲線ｋ１上に存在するかを判定する。
【００７１】
出力電圧Ｖａｃ（０．６１）とモータ回転数ＭＲＮとの関係が曲線ｋ１上に存在するとき、すなわち、出力電圧Ｖａｃ（０．６１）とモータ回転数ＭＲＮとの関係が領域ＲＧＥ１に存在するとき、電圧指令演算部３３は、交流モータＭ１の制御モードがＰＷＭ制御モードであると判定する。また、出力電圧Ｖａｃ（０．７５）とモータ回転数ＭＲＮとの関係が曲線ｋ１上に存在するとき、すなわち、出力電圧Ｖａｃ（０．７５）とモータ回転数ＭＲＮとの関係が領域ＲＧＥ２に存在するとき、電圧指令演算部３３は、交流モータＭ１の制御モードが過変調制御モードであると判定する。さらに、出力電圧Ｖａｃ（０．７８）とモータ回転数ＭＲＮとの関係が曲線ｋ１上に存在するとき、すなわち、出力電圧Ｖａｃ（０．７８）とモータ回転数ＭＲＮとの関係が領域ＲＧＥ３に存在するとき、電圧指令演算部３３は、交流モータＭ１の制御モードが矩形波制御モードであると判定する。
【００７２】
なお、電圧指令演算部３３は、曲線ｋ１をマップとして保持しており、マップを参照して出力電圧Ｖａｃおよびモータ回転数ＭＲＮに基づいて交流モータＭ１の制御モードを判定する。
【００７３】
電圧指令演算部３３は、交流モータＭ１の制御モードを判定すると、その判定した制御モードに応じて、各制御タイミングにおける電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍを式（２）により演算する。
【００７４】
Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＝Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿ｆ×（１−ｅｘｐ（−ｔ／τ））
ただし、τ：時定数 ・・・（２）
なお、式（２）は、インバータ２０への入力電圧Ｖｍの目標電圧Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿ｆが上昇した場合の各制御タイミングにおける電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍを演算する式である。
【００７５】
このように、電圧指令演算部３３は、１次遅れにより各制御タイミングにおける電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍを演算する。そして、電圧指令演算部３３は、交流モータＭ１の制御モードがＰＷＭ制御モードであると判定したとき、時定数τを２０ｍｓｅｃに設定して各制御タイミングにおける電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｐを演算し、交流モータＭ１の制御モードが過変調制御モードであると判定したとき、時定数τを５０ｍｓｅｃに設定して各制御タイミングにおける電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｍを演算し、交流モータＭ１の制御モードが矩形波制御モードであると判定したとき、時定数τを１００ｍｓｅｃに設定して各制御タイミングにおける電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｋを演算する。
【００７６】
すなわち、電圧指令演算部３３は、式（３）〜（５）によってそれぞれ電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｐ，Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｍ，Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｋを演算する。
【００７７】
Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｐ＝Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿ｆ×（１−ｅｘｐ（−ｔ／２０））・・・（３）
Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｍ＝Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿ｆ×（１−ｅｘｐ（−ｔ／５０））・・・（４）
Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｋ＝Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿ｆ×（１−ｅｘｐ（−ｔ／１００））
・・・（５）
図６は、各制御タイミングにおける電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍのタイミングチャートである。図６を参照して、曲線ｋ２は、式（３）によって演算された電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｐを示し、曲線ｋ３は、式（４）によって演算された電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｍを示し、曲線ｋ４は、式（５）によって演算された電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｋを示す。
【００７８】
したがって、交流モータＭ１の制御モードがＰＷＭ制御モードであるとき、電圧指令演算部３３は、交流モータＭ１の制御モードが過変調制御モードまたは矩形波制御モードである場合に比べ、電圧Ｖｍが目標電圧Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿ｆに早く到達するように各制御タイミングにおける電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｐを演算する。また、交流モータＭ１の制御モードが過変調制御モードであるとき、電圧指令演算部３３は、交流モータＭ１の制御モードがＰＷＭ制御モードである場合に比べ、電圧Ｖｍが目標電圧Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿ｆに遅く到達するように各制御タイミングにおける電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｍを演算する。さらに、交流モータＭ１の制御モードが矩形波制御モードであるとき、電圧指令演算部３３は、交流モータＭ１の制御モードが過変調制御モードである場合に比べ、電圧Ｖｍが目標電圧Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿ｆに遅く到達するように各制御タイミングにおける電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｋを演算する。
【００７９】
すなわち、電圧指令演算部３３は、交流モータＭ１の制御モードが過変調制御モードまたは矩形波制御モードであるとき、ＰＷＭ制御モードに比べ、電圧Ｖｍが目標電圧Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿ｆに遅く到達するよに各制御タイミングにおける電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｍ，Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｋを演算する。つまり、電圧指令演算部３３は、交流モータＭ１の制御モードが過変調制御モードまたは矩形波制御モードであるとき、ＰＷＭ制御モードに比べ、各制御タイミングにおける電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍの上昇率を制限するように電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｍ，Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｋを演算する。
【００８０】
交流モータＭ１の制御モードがＰＷＭ制御モードであるとき、制御タイミングｔ０において目標電圧がＶｄｃ＿ｃｏｍ＿０からＶｄｃ＿ｃｏｍ＿ｆへ上昇すると、各制御タイミングにおける電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｐは、曲線ｋ２に従って増加し、電圧指令演算部３３は、各制御タイミングｔ１，ｔ２，ｔ３，・・・，ｔｎで電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｐ（ｔ１），・・・，Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｐ（ｔｎ）を演算する。
【００８１】
また、交流モータＭ１の制御モードが過変調制御モードであるとき、制御タイミングｔ０において目標電圧がＶｄｃ＿ｃｏｍ＿０からＶｄｃ＿ｃｏｍ＿ｆへ上昇すると、各制御タイミングにおける電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｍは、曲線ｋ３に従って増加し、電圧指令演算部３３は、各制御タイミングｔ１，ｔ２，ｔ３，・・・，ｔｎで電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｍ（ｔ１），・・・，Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｍ（ｔｎ）を演算する。この場合、電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｍ（ｔ１），・・・，Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｍ（ｔｎ）は、それぞれ、電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｐ（ｔ１），・・・，Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｐ（ｔｎ）よりも小さい。
【００８２】
さらに、交流モータＭ１の制御モードが矩形波調制御モードであるとき、制御タイミングｔ０において目標電圧がＶｄｃ＿ｃｏｍ＿０からＶｄｃ＿ｃｏｍ＿ｆへ上昇すると、各制御タイミングにおける電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｋは、曲線ｋ４に従って増加し、電圧指令演算部３３は、各制御タイミングｔ１，ｔ２，ｔ３，・・・，ｔｎで電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｋ（ｔ１），・・・，Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｋ（ｔｎ）を演算する。この場合、電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｋ（ｔ１），・・・，Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｋ（ｔｎ）は、それぞれ、電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｍ（ｔ１），・・・，Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｍ（ｔｎ）よりも小さい。
【００８３】
電圧指令演算部３３は、入力電圧Ｖｍの目標電圧Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿ｆを低下させる場合、式（６）により各制御タイミングにおける電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍを演算する。
【００８４】
Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＝Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿ｆ×ｅｘｐ（−ｔ／τ）・・・（６）
つまり、電圧指令演算部３３は、入力電圧Ｖｍの目標電圧Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿ｆを低下させる場合も、１次遅れにより各制御タイミングにおける電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍを演算する。
【００８５】
そして、電圧指令演算部３３は、目標電圧Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿ｆを上昇させる場合と同じ時定数τを用いて、交流モータＭ１の各制御モードにおける電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｐ，Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｍ，Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｋを演算する。
【００８６】
すなわち、電圧指令演算部３３は、交流モータＭ１の制御モードがＰＷＭ制御モード、過変調制御モードおよび矩形波制御モードであるとき、それぞれ、式（７）、（８）、（９）によって電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｐ，Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｍ，Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｋを演算する。
【００８７】
Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｐ＝Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿ｆ×ｅｘｐ（−ｔ／２０）・・・（７）
Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｍ＝Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿ｆ×ｅｘｐ（−ｔ／５０）・・・（８）
Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｋ＝Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿ｆ×ｅｘｐ（−ｔ／１００）・・・（９）
このように、電圧指令演算部３３は、交流モータＭ１の制御モードがＰＷＭ制御モードであるとき、時定数τ＝２０ｍｓｅｃを用いた１次遅れにより各制御タイミングにおける電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｐを演算し、交流モータＭ１の制御モードが過変調制御モードであるとき、時定数τ＝２０ｍｓｅｃよりも大きい時定数τ＝５０ｍｓｅｃを用いた１次遅れにより各制御タイミングにおける電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｍを演算し、交流モータＭ１の制御モードが矩形波制御モードであるとき、時定数τ＝５０ｍｓｅｃよりも大きい時定数τ＝１００ｍｓｅｃを用いた１次遅れにより各制御タイミングにおける電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｋを演算する。
【００８８】
つまり、電圧指令演算部３３は、交流モータＭ１の制御モードが過変調制御モードまたは矩形波制御モードであるとき、１次遅れにおける時定数τを大きくすることによって電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍの変化率（上昇率または減少率を意味する。以下、同じ。）を制限する。
【００８９】
そして、時定数τを変化させた１次遅れにより電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｐ，Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｍ，Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｋを演算することは、隣接する制御タイミング間における電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｐ，Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｍ，Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｋの変化率を、制御タイミング間ｔ０−ｔ１における電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｐ，Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｍ，Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｋの変化率ΔＶｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｐｒ（１），ΔＶｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｍｒ（１），ΔＶｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｋｒ（１）以下に設定してそれぞれ電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｐ，Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｍ，Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｋを演算することに相当する。
【００９０】
上記においては、電圧指令演算部３３は、時定数τを変化させた１次遅れにより各制御タイミングにおける電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍを演算すると説明したが、この発明においては、これに限らず、電圧指令演算部３３は、隣接する制御タイミング間における電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍの変化量（上昇量または減少量を意味する。以下、同じ。）を交流モータＭ１の制御モードに応じて変えることにより各制御タイミングにおける電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍを演算してもよい。
【００９１】
図７は、各制御タイミングにおける電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍの他のタイミングチャートである。なお、図７は、インバータ２０への入力電圧Ｖｍの目標電圧Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿ｆが上昇した場合の各制御タイミングにおける電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍを示す。
【００９２】
図７を参照して、曲線ｋ５は、交流モータＭ１の制御モードがＰＷＭ制御モードであるときの各制御タイミングにおける電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｐを示し、曲線ｋ６は、交流モータＭ１の制御モードが過変調制御モードであるときの各制御タイミングにおける電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｍを示し、曲線ｋ７は、交流モータＭ１の制御モードが矩形波制御モードであるときの各制御タイミングにおける電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｋを示す。
【００９３】
電圧指令演算部３３は、交流モータＭ１の制御モードがＰＷＭ制御モードであるとき、曲線ｋ５に従って上昇するように電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｐを演算し、交流モータＭ１の制御モードが過変調制御モードであるとき、曲線ｋ６に従って上昇するように電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｍを演算し、交流モータＭ１の制御モードが矩形波制御モードであるとき、曲線ｋ７に従って上昇するように電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｋを演算する。
【００９４】
曲線ｋ５に従って上昇するように電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｐを演算する場合、電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｐの上昇量ΔＶｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｐｕ（隣接する制御タイミング間における上昇量を意味する。以下、同じ。）は、制御タイミングｔ０と制御タイミングｔ１との間が最も大きく、隣接する制御タイミング間ｔ１−ｔ２，ｔ２−ｔ３，・・・の順に小さくなる。
【００９５】
また、曲線ｋ６に従って上昇するように電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｍを演算する場合、電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｍの上昇量ΔＶｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｍｕ（隣接する制御タイミング間における上昇量を意味する。以下、同じ。）は、制御タイミングｔ０と制御タイミングｔ１との間が最も大きく、隣接する制御タイミング間ｔ１−ｔ２，ｔ２−ｔ３，・・・の順に小さくなる。
【００９６】
さらに、曲線ｋ７に従って上昇するように電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｋを演算する場合、電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｋの上昇量ΔＶｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｋｕ（隣接する制御タイミング間における上昇量を意味する。以下、同じ。）は、制御タイミングｔ０と制御タイミングｔ１との間が最も大きく、隣接する制御タイミング間ｔ１−ｔ２，ｔ２−ｔ３，・・・の順に小さくなる。
【００９７】
したがって、電圧指令演算部３３は、交流モータＭ１の制御モードがＰＷＭ制御モードであるとき、電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｐの上昇量を、入力電圧Ｖｍの目標電圧がＶｄｃ＿ｃｏｍ＿０からＶｄｃ＿ｃｏｍ＿ｆに上昇した直後の制御タイミング間ｔ０−ｔ１における上昇量ΔＶｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｐｕ（１）以下に設定して電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｐを演算する。
【００９８】
また、電圧指令演算部３３は、交流モータＭ１の制御モードが過変調制御モードであるとき、電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｍの上昇量を、入力電圧Ｖｍの目標電圧がＶｄｃ＿ｃｏｍ＿０からＶｄｃ＿ｃｏｍ＿ｆに上昇した直後の制御タイミング間ｔ０−ｔ１における上昇量ΔＶｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｍｕ（１）以下に設定して電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｍを演算する。
【００９９】
さらに、電圧指令演算部３３は、交流モータＭ１の制御モードが矩形波制御モードであるとき、電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｋの上昇量を、入力電圧Ｖｍの目標電圧がＶｄｃ＿ｃｏｍ＿０からＶｄｃ＿ｃｏｍ＿ｆに上昇した直後の制御タイミング間ｔ０−ｔ１における上昇量ΔＶｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｋｕ（１）以下に設定して電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｋを演算する。
【０１００】
すなわち、電圧指令演算部３３は、電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｐを演算するとき、電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｐの上昇量を上昇量ΔＶｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｐｕ（１）以下に設定して電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｐを演算し、電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｍを演算するとき、電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｍの上昇量を、ＰＷＭ制御モードにおける上昇量ΔＶｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｐｕ（１）よりも小さい上昇量ΔＶｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｍｕ（１）以下に設定して電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｍを演算し、電圧指令演算部３３は、電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｋを演算するとき、電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｋの上昇量を、過変調制御モードにおける上昇量ΔＶｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｍｕ（１）よりも小さい上昇量ΔＶｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｋｕ（１）以下に設定して電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｋを演算する。
【０１０１】
つまり、電圧指令演算部３３は、交流モータＭ１の制御モードが過変調制御モードまたは矩形波制御モードであるとき、ＰＷＭ制御モードに比べ、電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｍ，Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｋの上昇率を制限して電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｍ，Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｋを演算する。
【０１０２】
電圧指令演算部３３は、入力電圧Ｖｍの目標電圧Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿ｆが減少する場合も、上昇する場合と同様の方法によって、電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｐ，Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｍ，Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｋを演算する。この場合、電圧指令演算部３３は、電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｐの減少率の絶対値が最も大きく、電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｍの減少率の絶対値が電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｐの減少率の絶対値よりも小さく、電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｋの減少率の絶対値が電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｍの減少率の絶対値よりも小さくなるように隣接する制御タイミング間における減少量を設定して電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｐ，Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｍ，Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｋを演算する。
【０１０３】
すなわち、電圧指令演算部３３は、電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｐを演算するとき、電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｐの隣接する制御タイミング間における減少量ΔＶｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｐｄの絶対値を減少量ΔＶｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｐｄ（１）（隣接する制御タイミング間ｔ０−ｔ１における減少量を意味する。以下、同じ。）の絶対値以下に設定して電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｐを演算し、電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｍを演算するとき、電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｍの隣接する制御タイミング間における減少量ΔＶｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｍｄを、ＰＷＭ制御モードにおける減少量ΔＶｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｐｄ（１）の絶対値よりも小さい絶対値を有する減少量ΔＶｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｍｄ（１）（隣接する制御タイミング間ｔ０−ｔ１における減少量を意味する。以下、同じ。）の絶対値以下に設定して電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｍを演算し、電圧指令演算部３３は、電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｋを演算するとき、電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｋの隣接する制御タイミング間における減少量ΔＶｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｋｄを、過変調制御モードにおける減少量ΔＶｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｍｄ（１）の絶対値よりも小さい絶対値を有する減少量ΔＶｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｋｄ（１）（隣接する制御タイミング間ｔ０−ｔ１における減少量を意味する。以下、同じ。）の絶対値以下に設定して電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｋを演算する。
【０１０４】
つまり、電圧指令演算部３３は、交流モータＭ１の制御モードが過変調制御モードまたは矩形波制御モードであるとき、ＰＷＭ制御モードに比べ、電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｍ，Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｋの減少率を制限して電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｍ，Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｋを演算する。
【０１０５】
このように、電圧指令演算部３３は、電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｐ，Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｍ，Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｋの変化率を１次遅れにおける時定数τまたは隣接する制御タイミング間における変化量によって変えて電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｐ，Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｍ，Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｋを演算する。
【０１０６】
再び、図４を参照して、電圧指令演算部３３は、上述した方法により、電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ（電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｐ，Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｍ，Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｋのいずれか）を演算し、その演算した電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍをコンバータ用デューティー比演算部３４へ出力する。
【０１０７】
コンバータ用デューティー比演算部３４は、電圧指令演算部３３からの電圧指令Ｖｄｃ＿ｃｏｍと、電圧センサー１０からの直流電圧Ｖｂと、電圧センサー１６からの電圧Ｖｍとに基づいて、電圧Ｖｍを電圧指令Ｖｄｃ＿ｃｏｍ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をコンバータ用ＰＷＭ信号変換部３５へ出力する。
【０１０８】
コンバータ用ＰＷＭ信号変換部３５は、コンバータ用デューティー比演算部３４からのデューティー比に基づいて昇圧コンバータ１１のＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２をオン／オフするための信号ＰＷＭＵ＿Ｐ，ＰＷＭＵ＿Ｍ，ＰＷＭＵ＿Ｋまたは信号ＰＷＭＤ＿Ｐ，ＰＷＭＤ＿Ｍ，ＰＷＭＤ＿Ｋを生成し、その生成した信号ＰＷＭＵ＿Ｐ，ＰＷＭＵ＿Ｍ，ＰＷＭＵ＿Ｋまたは信号ＰＷＭＤ＿Ｐ，ＰＷＭＤ＿Ｍ，ＰＷＭＤ＿Ｋを昇圧コンバータ１１のＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２へ出力する。
【０１０９】
なお、昇圧コンバータ１１の下側のＮＰＮトランジスタＱ２のオンデューティーを大きくすることによりリアクトルＬ１における電力蓄積が大きくなるため、より高電圧の出力を得ることができる。一方、上側のＮＰＮトランジスタＱ１のオンデューティーを大きくすることにより電源ラインの電圧が下がる。そこで、ＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２のデューティー比を制御することで、電源ラインの電圧を直流電源Ｂの出力電圧以上の任意の電圧に制御可能である。
【０１１０】
このように、コンバータ制御手段３０２は、交流モータＭ１の制御モードがＰＷＭ制御モードであるとき、時定数τ＝２０ｍｓｅｃを用いた１次遅れにより各制御タイミングにおける電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｐを演算して昇圧コンバータ１１を制御し、交流モータＭ１の制御モードが過変調制御モードであるとき、時定数τ＝２０ｍｓｅｃよりも大きい時定数τ＝５０ｍｓｅｃを用いた１次遅れにより各制御タイミングにおける電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｍを演算して昇圧コンバータ１１を制御し、交流モータＭ１の制御モードが矩形波制御モードであるとき、時定数τ＝５０ｍｓｅｃよりも大きい時定数τ＝１００ｍｓｅｃを用いた１次遅れにより各制御タイミングにおける電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｋを演算して昇圧コンバータ１１を制御する。
【０１１１】
また、コンバータ制御手段３０２は、交流モータＭ１の制御モードがＰＷＭ制御モードであるとき、隣接する制御タイミング間における変化量を最も大きい変化量ΔＶｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｐ（１）（ΔＶｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｐｕ（１）またはΔＶｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｐｄ（１）の絶対値）以下に設定して各制御タイミングにおける電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｐを演算し、その演算した電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｐに基づいて昇圧コンバータ１１を制御し、交流モータＭ１の制御モードが過変調制御モードであるとき、隣接する制御タイミング間における変化量を変化量ΔＶｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｐ（１）よりも小さい変化量ΔＶｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｍ（１）（ΔＶｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｍｕ（１）またはΔＶｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｍｄ（１）の絶対値）以下に設定して各制御タイミングにおける電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｍを演算し、その演算した電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｍに基づいて昇圧コンバータ１１を制御し、交流モータＭ１の制御モードが矩形波制御モードであるとき、隣接する制御タイミング間における変化量を変化量ΔＶｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｍ（１）よりも小さい変化量ΔＶｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｋ（１）（ΔＶｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｋｕ（１）またはΔＶｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｋｄ（１）の絶対値）以下に設定して各制御タイミングにおける電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｋを演算し、その演算した電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｋに基づいて昇圧コンバータ１１を制御する。
【０１１２】
すなわち、コンバータ制御手段３０２は、交流モータＭ１の制御モードがＰＷＭ制御モードであるとき、電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍの変化率の絶対値を第１の値以下に設定して昇圧コンバータ１１を制御し、交流モータＭ１の制御モードが過変調制御モードであるとき、電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍの変化率の絶対値を第１の値よりも小さい第２の値以下に設定して昇圧コンバータ１１を制御し、交流モータＭ１の制御モードが矩形波制御モードであるとき、電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍの変化率の絶対値を第２の値よりも小さい第３の値以下に設定して昇圧コンバータ１１を制御する。
【０１１３】
つまり、コンバータ制御手段３０２は、交流モータＭ１の制御モードが過変調制御モードまたは矩形波制御モードであるとき、ＰＷＭ制御モードに比べ、各制御タイミング間における電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍの変化率を制限するように昇圧コンバータ１１を制御する。
【０１１４】
図８は、図１に示す昇圧コンバータ１１を制御する動作を説明するためのフローチャートである。図８を参照して、一連の動作が開始されると、電圧指令演算部３３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、インバータ２０の入力電圧Ｖｍの目標電圧Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿ｆを演算する。そして、電圧指令演算部３３は、演算した目標電圧Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿ｆおよび定数ｋ＝０．６１，０．７５，０．７８を式（１）に代入してインバータ２０の出力電圧Ｖａｃ（０．６１），Ｖａｃ（０．７５），Ｖａｃ（０．７８）を演算する。
【０１１５】
そうすると、電圧指令演算部３３は、出力電圧Ｖａｃ（０．６１），Ｖａｃ（０．７５），Ｖａｃ（０．７８）とモータ回転数ＭＲＮとに基づいて、上述した方法によって、交流モータＭ１の制御モードが過変調制御モードであるか否かを判定する（ステップＳ１）。
【０１１６】
そして、電圧指令演算部３３は、交流モータＭ１の制御モードが過変調制御モードであると判定したとき、昇圧コンバータ１１の電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍの変化率を過変調制御モードにおける電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｍの変化率（制御タイミング間ｔ０−ｔ１における１次遅れによる変化率ΔＶｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｍｒ（１）または変化量ΔＶｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｍ（１）を意味する。）以下に設定して電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｍを演算し、その演算した電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｍをコンバータ用デューティー比演算部３４へ出力する。コンバータ用デューティー比演算部３４は、電圧指令演算部３３からの電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｍ、電圧センサー１０からの直流電圧Ｖｂおよび電圧センサー１６からの電圧Ｖｍに基づいて、電圧Ｖｍを電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｍに設定するためのデューティー比を演算してコンバータ用ＰＷＭ信号変換部３５へ出力する。
【０１１７】
そして、コンバータ用ＰＷＭ信号変換部３５は、コンバータ用デューティー比演算部３４からのデューティー比に基づいて信号ＰＷＭＵ＿Ｍまたは信号ＰＷＭＤ＿Ｍを生成してＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２へ出力し、昇圧コンバータ１１を制御する（ステップＳ２）。
【０１１８】
一方、ステップＳ１において、交流モータＭ１の制御モードが過変調制御モードでないと判定されたとき、電圧指令演算部３３は、上述した方法によって、交流モータＭ１の制御モードが矩形波制御モードであるか否かをさらに判定する（ステップＳ３）。
【０１１９】
そして、電圧指令演算部３３は、交流モータＭ１の制御モードが矩形波制御モードであると判定したとき、昇圧コンバータ１１の電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍの変化率を矩形波制御モードにおける電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｋの変化率（制御タイミング間ｔ０−ｔ１における１次遅れによる変化率ΔＶｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｋｒ（１）または変化量ΔＶｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｋ（１）を意味する。）以下に設定して電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｋを演算し、その演算した電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｋをコンバータ用デューティー比演算部３４へ出力する。コンバータ用デューティー比演算部３４は、電圧指令演算部３３からの電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｋ、電圧センサー１０からの直流電圧Ｖｂおよび電圧センサー１６からの電圧Ｖｍに基づいて、電圧Ｖｍを電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｋに設定するためのデューティー比を演算してコンバータ用ＰＷＭ信号変換部３５へ出力する。
【０１２０】
そして、コンバータ用ＰＷＭ信号変換部３５は、コンバータ用デューティー比演算部３４からのデューティー比に基づいて信号ＰＷＭＵ＿Ｋまたは信号ＰＷＭＤ＿Ｋを生成してＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２へ出力し、昇圧コンバータ１１を制御する（ステップＳ４）。
【０１２１】
一方、ステップＳ３において、交流モータＭ１の制御モードが矩形波制御モードでないと判定されたとき、電圧指令演算部３３は、昇圧コンバータ１１の電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍの変化率をＰＷＭ制御モードにおける電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｐの変化率（制御タイミング間ｔ０−ｔ１における１次遅れによる変化率ΔＶｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｐｒ（１）または変化量ΔＶｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｐ（１）を意味する。）以下に設定して電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｐを演算し、その演算した電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｐをコンバータ用デューティー比演算部３４へ出力する。コンバータ用デューティー比演算部３４は、電圧指令演算部３３からの電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｐ、電圧センサー１０からの直流電圧Ｖｂおよび電圧センサー１６からの電圧Ｖｍに基づいて、電圧Ｖｍを電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｐに設定するためのデューティー比を演算してコンバータ用ＰＷＭ信号変換部３５へ出力する。
【０１２２】
コンバータ用ＰＷＭ信号変換部３５は、コンバータ用デューティー比演算部３４からのデューティー比に基づいて信号ＰＷＭＵ＿Ｐまたは信号ＰＷＭＤ＿Ｐを生成してＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２へ出力し、昇圧コンバータ１１を制御する（ステップＳ５）。
【０１２３】
そして、ステップＳ２、ステップＳ４およびステップＳ５のいずれかの後、一連の動作が終了する。
【０１２４】
図９は、図８に示すステップＳ２の詳細な動作を説明するためのフローチャートである。図１０は、図８に示すステップＳ４の詳細な動作を説明するためのフローチャートである。図１１は、図８に示すステップＳ５の詳細な動作を説明するためのフローチャートである。
【０１２５】
図９〜図１１は、電圧指令演算部３３が時定数τを変化させた１次遅れにより電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｐ，Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｍ，Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｋを演算する場合のそれぞれステップＳ２，Ｓ４，Ｓ５の詳細な動作を説明するためのフローチャートを示す。
【０１２６】
図９を参照して、図８に示すステップＳ１において交流モータＭ１の制御モードが過変調制御モードであると判定されたとき、電圧指令演算部３３は、第１の時定数（τ＝２０ｍｓｅｃ）よりも大きい第２の時定数（τ＝５０ｍｓｅｃ）を用いた１次遅れにより各制御タイミングにおける電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｍを演算する（ステップＳ２１）。すなわち、電圧指令演算部３３は、式（４）または式（８）によって電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｍを演算する（ステップＳ２１）。
【０１２７】
そして、電圧指令演算部３３は、演算した電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｍをコンバータ用デューティー比演算部３４へ出力する。コンバータ用デューティー比演算部３４は、電圧指令演算部３３からの電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｍ、電圧センサー１０からの直流電圧Ｖｂおよび電圧センサー１６からの電圧Ｖｍに基づいて、電圧Ｖｍを電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｍに設定するためのデューティー比を演算してコンバータ用ＰＷＭ信号変換部３５へ出力する。
【０１２８】
コンバータ用ＰＷＭ信号変換部３５は、コンバータ用デューティー比演算部３４からのデューティー比に基づいて信号ＰＷＭＵ＿Ｍまたは信号ＰＷＭＤ＿Ｍを生成してＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２へ出力し、昇圧コンバータ１１を制御する（ステップＳ２２）。
【０１２９】
すなわち、コンバータ制御手段３０２は、図６に示す曲線ｋ３に従って変化するように電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｍを演算し、その演算した電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｍにより昇圧コンバータ１１を制御する。これにより、昇圧コンバータ１１は、交流モータの制御モードがＰＷＭ制御モードである場合よりも遅く電圧Ｖｍを変化させるので、交流モータＭ１の制御が破綻するのを防止できる。
【０１３０】
図１０を参照して、図８に示すステップＳ３において交流モータＭ１の制御モードが矩形波制御モードであると判定されたとき、電圧指令演算部３３は、第２の時定数（τ＝５０ｍｓｅｃ）よりも大きい第３の時定数（τ＝１００ｍｓｅｃ）を用いた１次遅れにより各制御タイミングにおける電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｋを演算する（ステップＳ４１）。すなわち、電圧指令演算部３３は、式（５）または式（９）によって電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｋを演算する（ステップＳ４１）。
【０１３１】
そして、電圧指令演算部３３は、演算した電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｋをコンバータ用デューティー比演算部３４へ出力する。コンバータ用デューティー比演算部３４は、電圧指令演算部３３からの電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｋ、電圧センサー１０からの直流電圧Ｖｂおよび電圧センサー１６からの電圧Ｖｍに基づいて、電圧Ｖｍを電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｋに設定するためのデューティー比を演算してコンバータ用ＰＷＭ信号変換部３５へ出力する。
【０１３２】
コンバータ用ＰＷＭ信号変換部３５は、コンバータ用デューティー比演算部３４からのデューティー比に基づいて信号ＰＷＭＵ＿Ｋまたは信号ＰＷＭＤ＿Ｋを生成してＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２へ出力し、昇圧コンバータ１１を制御する（ステップＳ４２）。
【０１３３】
すなわち、コンバータ制御手段３０２は、図６に示す曲線ｋ４に従って変化するように電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｋを演算し、その演算した電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｋにより昇圧コンバータ１１を制御する。これにより、昇圧コンバータ１１は、交流モータの制御モードが過変調制御モードである場合よりも遅く電圧Ｖｍを変化させるので、交流モータＭ１の制御が破綻するのを防止できる。
【０１３４】
図１１を参照して、図８に示すステップＳ３において交流モータＭ１の制御モードが矩形波制御モードでないと判定されたとき、電圧指令演算部３３は、第１の時定数（τ＝２０ｍｓｅｃ）を用いた１次遅れにより各制御タイミングにおける電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｐを演算する（ステップＳ５１）。すなわち、電圧指令演算部３３は、式（３）または式（７）によって電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｐを演算する（ステップＳ５１）。
【０１３５】
そして、電圧指令演算部３３は、演算した電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｐをコンバータ用デューティー比演算部３４へ出力する。コンバータ用デューティー比演算部３４は、電圧指令演算部３３からの電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｐ、電圧センサー１０からの直流電圧Ｖｂおよび電圧センサー１６からの電圧Ｖｍに基づいて、電圧Ｖｍを電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｐに設定するためのデューティー比を演算してコンバータ用ＰＷＭ信号変換部３５へ出力する。
【０１３６】
コンバータ用ＰＷＭ信号変換部３５は、コンバータ用デューティー比演算部３４からのデューティー比に基づいて信号ＰＷＭＵ＿Ｐまたは信号ＰＷＭＤ＿Ｐを生成してＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２へ出力し、昇圧コンバータ１１を制御する（ステップＳ５２）。
【０１３７】
すなわち、コンバータ制御手段３０２は、図６に示す曲線ｋ２に従って変化するように電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｐを演算し、その演算した電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｐにより昇圧コンバータ１１を制御する。これにより、昇圧コンバータ１１は、最も速く電圧Ｖｍを変化させる。この場合、交流モータＭ１の制御モードは、ＰＷＭ制御モードであるので、電圧Ｖｍが急激に変化しても交流モータＭ１の制御が破綻することはない。
【０１３８】
図１２は、図８に示すステップＳ２の詳細な動作を説明するための他のフローチャートである。図１３は、図８に示すステップＳ４の詳細な動作を説明するための他のフローチャートである。図１４は、図８に示すステップＳ５の詳細な動作を説明するための他のフローチャートである。
【０１３９】
図１２〜図１４は、電圧指令演算部３３が、隣接する制御タイミング間における電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍの変化量を変えて電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｐ，Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｍ，Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｋを演算する場合のそれぞれステップＳ２，Ｓ４，Ｓ５の詳細な動作を説明するためのフローチャートを示す。
【０１４０】
図１２を参照して、図８に示すステップＳ１において交流モータＭ１の制御モードが過変調制御モードであると判定されたとき、電圧指令演算部３３は、隣接する制御タイミング間における電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｍの変化量の絶対値を第１の変化量（ΔＶｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｐ（１））よりも小さい第２の変化量（ΔＶｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｍ（１））以下に設定して各制御タイミングにおける電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｍを演算する（ステップＳ２１Ａ）。そして、電圧指令演算部３３は、演算した電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｍをコンバータ用デューティー比演算部３４へ出力する。その後は、上述したとおりである。
【０１４１】
この場合、コンバータ制御手段３０２は、図７に示す曲線ｋ６に従って変化するように電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｍを演算し、その演算した電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｍによって昇圧コンバータ１１を制御する。これにより、昇圧コンバータ１１は、交流モータの制御モードがＰＷＭ制御モードである場合よりも遅く電圧Ｖｍを変化させるので、交流モータＭ１の制御が破綻するのを防止できる。
【０１４２】
図１３を参照して、図８に示すステップＳ３において交流モータＭ１の制御モードが矩形波制御モードであると判定されたとき、電圧指令演算部３３は、隣接する制御タイミング間における電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｋの変化量の絶対値を第２の変化量（ΔＶｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｍ（１））よりも小さい第３の変化量（ΔＶｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｋ（１））以下に設定して各制御タイミングにおける電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｋを演算する（ステップＳ４１Ａ）。そして、電圧指令演算部３３は、演算した電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｋをコンバータ用デューティー比演算部３４へ出力する。その後は、上述したとおりである。
【０１４３】
この場合、コンバータ制御手段３０２は、図７に示す曲線ｋ７に従って変化するように電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｋを演算し、その演算した電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｋによって昇圧コンバータ１１を制御する。これにより、昇圧コンバータ１１は、交流モータの制御モードが過変調制御モードである場合よりも遅く電圧Ｖｍを変化させるので、交流モータＭ１の制御が破綻するのを防止できる。
【０１４４】
図１４を参照して、図８に示すステップＳ３において交流モータＭ１の制御モードが矩形波制御モードでないと判定されたとき、電圧指令演算部３３は、隣接する制御タイミング間における電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｐの変化量の絶対値を第１の変化量（ΔＶｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｐ（１））以下に設定して各制御タイミングにおける電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｐを演算する（ステップＳ５１Ａ）。そして、電圧指令演算部３３は、演算した電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｐをコンバータ用デューティー比演算部３４へ出力する。その後は、上述したとおりである。
【０１４５】
この場合、コンバータ制御手段３０２は、図７に示す曲線ｋ５に従って変化するように電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｐを演算し、その演算した電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｐによって昇圧コンバータ１１を制御する。これにより、昇圧コンバータ１１は、最も速く電圧Ｖｍを変化させる。この場合、交流モータＭ１の制御モードは、ＰＷＭ制御モードであるので、電圧Ｖｍが急激に変化しても交流モータＭ１の制御が破綻することはない。
【０１４６】
このように、図９〜図１１または図１２〜図１４に示すフローチャートに従ってそれぞれ図８に示すステップＳ２、ステップＳ４およびステップＳ５を実行することにより、交流モータＭ１の制御モードがＰＷＭ制御モード、過変調制御モードおよび矩形波制御モードのいずれに変わっても交流モータＭ１の制御が破綻するのを防止できる。
【０１４７】
なお、コンバータ制御手段３０２における電圧変換を制御する動作は、実際には、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）によって実行され、ＣＰＵは、図８および図９〜図１１（または図１２〜図１４）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８および図９〜図１１（または図１２〜図１４）に示すフローチャートに従って昇圧コンバータ１１における電圧変換の制御を行なう。
【０１４８】
したがって、ＲＯＭは、昇圧コンバータ１１における電圧変換の制御を行なう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。
【０１４９】
再び、図１を参照して、負荷駆動装置１００における全体動作について説明する。一連の動作が開始されると、制御装置３０は、外部ＥＣＵからトルク指令値ＴＲおよびモータ回転数ＭＲＮを受ける。そして、制御装置３０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。また、制御装置３０は、電圧センサー１０からの直流電圧Ｖｂ、電圧センサー１６からの電圧Ｖｍ、電流センサー２４からのモータ電流ＭＣＲＴ、トルク指令値ＴＲおよびモータ回転数ＭＲＮに基づいて、上述した方法によって交流モータ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１１およびインバータ２０を制御するための信号ＰＷＭＵ＿Ｐおよび信号ＰＷＭＩを生成してそれぞれ昇圧コンバータ１１およびインバータ２０へ出力する。
【０１５０】
そして、直流電源Ｂは直流電圧を出力し、システムリレーＳＲ１，ＳＲ２は直流電圧を昇圧コンバータ１１へ供給する。
【０１５１】
そうすると、昇圧コンバータ１１のＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２は、制御装置３０からの信号ＰＷＭＵ＿Ｐに応じてオン／オフされ、直流電圧を出力電圧Ｖｍに変換してコンデンサ１２に供給する。
【０１５２】
コンデンサ１２は、昇圧コンバータ１１から供給された直流電圧を平滑化してインバータ２０へ供給する。インバータ２０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２０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。
【０１５３】
その後、制御装置３０は、上述した方法によって、交流モータＭ１の制御モードがＰＷＭ制御モード、過変調制御モードおよび矩形波制御モードのいずれであるかを判定する。
【０１５４】
そして、制御装置３０は、交流モータＭ１の制御モードがＰＷＭ制御モードであるとき、上述した方法によって電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｐを演算し、その演算した電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｐに基づいて信号ＰＷＭＵ＿Ｐを生成して昇圧コンバータ１１を制御する。
【０１５５】
また、制御装置３０は、交流モータＭ１の制御モードが過変調制御モードであるとき、上述した方法によって電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｍを演算し、その演算した電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｍに基づいて信号ＰＷＭＵ＿Ｍを生成して昇圧コンバータ１１を制御する。
【０１５６】
さらに、制御装置３０は、交流モータＭ１の制御モードが矩形波制御モードであるとき、上述した方法によって電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｋを演算し、その演算した電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｋに基づいて信号ＰＷＭＵ＿Ｋを生成して昇圧コンバータ１１を制御する。
【０１５７】
負荷駆動装置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、直流電圧Ｖｂ、電圧Ｖｍ、モータ電流ＭＣＲＴ、トルク指令値ＴＲおよびモータ回転数ＭＲＮに基づいて、信号ＰＷＭＣおよび信号ＰＷＭＤ＿Ｐ，ＰＷＭＤ＿Ｍ，ＰＷＭＤ＿Ｋを生成してそれぞれインバータ２０および昇圧コンバータ１１へ出力する。
【０１５８】
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２０へ供給する。そして、インバータ２０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１２を介して昇圧コンバータ１１へ供給する。
【０１５９】
昇圧コンバータ１１は、制御装置３０からの信号ＰＷＭＤ＿Ｐ，ＰＷＭＤ＿Ｍ，ＰＷＭＤ＿Ｋに従って直流電圧を降圧して直流電源Ｂに供給し、直流電源Ｂを充電する。
【０１６０】
これにより、負荷駆動装置１００の全体動作が終了する。
なお、この発明においては、式（２）〜（９）により各制御タイミングにおける電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ（Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｐ，Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｍ，Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｋのいずれか）を演算することは、昇圧コンバータ１１の各制御タイミングにおける電圧指令値を１次遅れにより演算することに相当する。
【０１６１】
また、上記においては、１次遅れにより電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｐ，Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｍ，Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｋを演算するときの時定数τをそれぞれ２０ｍｓｅｃ，５０ｍｓｅｃ，１００ｍｓｅｃに設定して電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｐ，Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｍ，Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｋを演算すると説明したが、この発明においては、これに限らず、他の時定数を用いてもよい。すなわち、電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｐ，Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｍ，Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｋを演算するときの時定数をそれぞれτ１，τ２，τ３とした場合、τ１，τ２，τ３の順に大きくなる時定数であればどのような時定数であってもよい。
【０１６２】
さらに、上記においては、１次遅れにより電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｐ，Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｍ，Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｋを演算すると説明したが、この発明は、これに限らず、１次遅れ意外の遅れを用いて電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｐ，Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｍ，Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｋを演算してもよい。
【０１６３】
さらに、上述した式（１）における定数ｋは、上述した値に限らず、その他の値であってもよい。
【０１６４】
さらに、上記においては、交流モータＭ１の制御モードがＰＷＭ制御モード、過変調制御モードおよび矩形波制御モードのいずれかであるとき、各制御モードに応じて昇圧コンバータ１１の電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍの変化率を変えて昇圧コンバータ１１を制御すると説明したが、この発明は、ＰＷＭ制御モード、過変調制御モードおよび矩形波制御モードのいずれかの制御モードにより制御される交流モータＭ１に限らず、ＰＷＭ制御モード、過変調制御モードおよび矩形波制御モードのいずれかの制御モードにより制御される負荷に適用される。
【０１６５】
さらに、上記においては、負荷駆動装置１００は、１つの交流モータＭ１を駆動するものとして説明したが、この発明はこれに限らず、負荷駆動装置１００は、複数のモータを駆動してもよい。この場合、複数のモータに対応して、複数のインバータがコンデンサ１２の両端に並列に接続される。そして、電圧指令演算部３３は、複数のモータの各々について制御モードを判定し、複数のモータのうち、少なくとも１つのモータの制御モードが過変調制御モードまたは矩形波制御モードであるとき、上述した方法によって電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍの変化率を制限して昇圧コンバータ１１を制御する。
【０１６６】
さらに、負荷駆動装置１００は、ハイブリッド自動車または電気自動車に搭載され、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。
【０１６７】
たとえば、負荷駆動装置１００がハイブリッド自動車に搭載された場合、交流モータＭ１は、２つのモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２からなる。そして、モータジェネレータＭＧ１は、動力分割機構を介してエンジンに連結され、エンジンを始動するとともに、エンジンの回転力により発電する。また、モータジェネレータＭＧ２は、動力分割機構を介して前輪（駆動輪）に連結され、前輪を駆動するとともに、前輪の回転力により発電する。
【０１６８】
負荷駆動装置１００が電気自動車に搭載された場合、交流モータＭ１は、前輪（駆動輪）に連結され、前輪を駆動するとともに前輪の回転力により発電する。
【０１６９】
そして、負荷駆動装置１００の制御装置３０は、ハイブリッド自動車または電気自動車の走行中および停車中において、交流モータＭ１の制御モードを判定し、その判定した制御モードに応じて、電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍの変化率を変えて昇圧コンバータ１１を制御する。
【０１７０】
したがって、負荷駆動装置１００を搭載したハイブリッド自動車または電気自動車においては、交流モータＭ１の制御が破綻するのを防止できる。その結果、ハイブリッド自動車または電気自動車は、安定して走行できる。
【０１７１】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施の形態による負荷駆動装置の概略ブロック図である。
【図２】 図１に示す制御装置の機能のうち、昇圧コンバータおよびインバータの制御に関わる機能を示す機能ブロック図である。
【図３】 図２に示すインバータ制御手段の機能ブロック図である。
【図４】 図２に示すコンバータ制御手段の機能ブロック図である。
【図５】 インバータの出力電圧とモータの回転数との関係を示す図である。
【図６】 各制御タイミングにおける電圧指令値のタイミングチャートである。
【図７】 各制御タイミングにおける電圧指令値の他のタイミングチャートである。
【図８】 図１に示す昇圧コンバータを制御する動作を説明するためのフローチャートである。
【図９】 図８に示すステップＳ２の詳細な動作を説明するためのフローチャートである。
【図１０】 図８に示すステップＳ４の詳細な動作を説明するためのフローチャートである。
【図１１】 図８に示すステップＳ５の詳細な動作を説明するためのフローチャートである。
【図１２】 図８に示すステップＳ２の詳細な動作を説明するための他のフローチャートである。
【図１３】 図８に示すステップＳ４の詳細な動作を説明するための他のフローチャートである。
【図１４】 図８に示すステップＳ５の詳細な動作を説明するための他のフローチャートである。
【符号の説明】
１０，１６ 電圧センサー、１１ 昇圧コンバータ、１２ コンデンサ、２０インバータ、２１ Ｕ相アーム、２２ Ｖ相アーム、２３ Ｗ相アーム、２４電流センサー、３０ 制御装置、３１ モータ制御用相電圧演算部、３２ インバータ用ＰＷＭ信号変換部、３３ 電圧指令演算部、３４ コンバータ用デューティー比演算部、３５ コンバータ用ＰＷＭ信号変換部、１００ 負荷駆動装置、３０１ インバータ制御手段、３０２ コンバータ制御手段、Ｂ 直流電源、Ｌ１ リアクトル、Ｑ１〜Ｑ８ ＮＰＮトランジスタ、Ｄ１〜Ｄ８ ダイオード、ＳＲ１，ＳＲ２ システムリレー。
【発明の属する技術分野】
この発明は、負荷駆動装置および負荷駆動装置における電圧変換の制御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および電気自動車においては、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を交流電圧に変換してモータを駆動することも検討されている。
【０００５】
そして、特開平１０−１２７０８３号公報には、安定したモータ速度制御を行なう観点からコンバータ回路の起動時または停止時にコンバータ回路から出力される直流電圧の変動を抑制したモータ駆動装置が開示されている。
【０００６】
すなわち、モータ駆動装置に含まれる直流電流制御手段は、コンバータ回路の起動時、コンバータ回路から出力される直流電圧を徐々に増加させて所定値になるようにコンバータ回路に含まれるチョッパ回路をスイッチング制御し、コンバータ回路の停止時、コンバータ回路から出力される直流電圧を徐々に減少させて所定値になるようにチョッパ回路を制御する。
【０００７】
【特許文献１】
特開平１０−１２７０８３号公報
【０００８】
【特許文献２】
特開平５−１９９７５７号公報
【０００９】
【特許文献３】
特開平１０−３４１５７７号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、特開平１０−１２７０８３号公報に開示されたコンバータ回路の制御方法では、モータの制御モードが過変調制御モードまたは矩形波制御モードであるときにインバータへの入力電圧が急激に変化した場合、モータの制御が破綻するという問題がある。
【００１１】
すなわち、過変調制御モードまたは矩形波制御モードは、制御タイミングの間隔がＰＷＭ制御モードに比べ長いため、インバータへの入力電圧が急激に変化した場合、インバータにおけるスイッチング動作が入力電圧の急激な変化に追従できず、モータの制御が破綻する。
【００１２】
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、負荷の制御破綻を防止可能な負荷駆動装置を提供することである。
【００１３】
また、この発明の別の目的は、負荷の制御破綻を防止可能な負荷駆動装置における電圧変換の制御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。
【００１４】
【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、負荷駆動装置は、駆動装置と、電圧変換器と、制御装置とを備える。駆動装置は、負荷を駆動する。電圧変換器は、電源と駆動装置との間で電圧変換を行なう。制御装置は、負荷の制御モードに応じて、制御タイミング間における電圧指令値の変化率を変えて電圧変換器を制御する。
【００１５】
この発明による負荷駆動装置においては、制御装置は、負荷の制御モードが変わると、その変わった制御モードに適合するように制御タイミング間における電圧指令値の変化率を変えて電圧変換器を制御する。
【００１６】
したがって、この発明によれば、負荷を各種の制御モードで制御しても、制御が破綻するのを防止できる。
【００１７】
好ましくは、制御装置は、負荷の制御モードがＰＷＭ制御モードであるとき、電圧指令値の変化率の絶対値を第１の値以下に設定して電圧変換器を制御する。また、制御装置は、負荷の制御モードが過変調制御モードであるとき、電圧指令値の変化率の絶対値を第１の値よりも小さい第２の値以下に設定して電圧変換器を制御する。さらに、制御装置は、負荷の制御モードが矩形波制御モードであるとき、電圧指令値の変化率の絶対値を第２の値よりも小さい第３の値以下に設定して電圧変換器を制御する。
【００１８】
制御装置は、ＰＷＭ制御モード、過変調制御モードおよび矩形波制御モードの順に電圧指令値の変化率を小さくして電圧変換器を制御する。
【００１９】
したがって、この発明によれば、負荷の制御モードがＰＷＭ制御モード、過変調制御モードおよび矩形波制御モードのいずれの制御モードであっても、負荷の制御が破綻するのを防止できる。
【００２０】
好ましくは、制御装置は、各制御タイミングにおける電圧変換器の電圧指令値を１次遅れにより演算するときの時定数を変化させることにより電圧指令値の変化率を変える。
【００２１】
したがって、この発明によれば、負荷の制御モードに応じて電圧指令値の変化率を容易に変えることができる。
【００２２】
好ましくは、制御装置は、負荷の制御モードがＰＷＭ制御モードであるとき、第１の時定数を用いた１次遅れにより電圧指令値を演算し、負荷の制御モードが過変調制御モードであるとき、第１の時定数よりも大きい第２の時定数を用いた１次遅れにより電圧指令値を演算し、負荷の制御モードが矩形波制御モードであるとき、第２の時定数よりも大きい第３の時定数を用いた１次遅れにより電圧指令値を演算して電圧指令値の変化率を変える。
【００２３】
ＰＷＭ制御モード、過変調制御モードおよび矩形波制御モードの順に時定数を大きくして、ＰＷＭ制御モード、過変調制御モードおよび矩形波制御モードの順に小さくなる変化率を有する電圧指令値が演算される。
【００２４】
したがって、この発明によれば、負荷の制御破綻を容易に防止できる。
好ましくは、制御装置は、隣接する制御タイミング間における電圧指令値の変化量により電圧指令値の変化率を変える。
【００２５】
次の制御タイミングまでの電圧指令値の変化量が各制御タイミングにおいて設定される、そして、その設定された変化量によって電圧指令値の変化率が変化する。
【００２６】
したがって、この発明によれば、負荷の制御モードに応じて電圧指令値の変化率を容易に変えることができる。
【００２７】
好ましくは、制御装置は、負荷の制御モードがＰＷＭ制御モードであるとき、電圧指令値の変化量の絶対値を第１の変化量以下にして電圧変換器を制御する。また、制御装置は、負荷の制御モードが過変調制御モードであるとき、電圧指令値の変化量の絶対値を第１の変化量よりも小さい第２の変化量以下にして電圧変換器を制御する。さらに、制御装置は、負荷の制御モードが矩形波制御モードであるとき、第２の変化量よりも小さい第３の変化量以下にして電圧変換器を制御する。
【００２８】
制御装置は、ＰＷＭ制御モード、過変調制御モードおよび矩形波制御モードの順に電圧指令値の変化率を小さくして電圧変換器を制御する。
【００２９】
したがって、この発明によれば、負荷の制御モードがＰＷＭ制御モード、過変調制御モードおよび矩形波制御モードのいずれの制御モードであっても、負荷の制御が破綻するのを防止できる。
【００３０】
また、この発明によれば、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は、負荷駆動装置における電圧変換の制御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である。そして、負荷駆動装置は、負荷を駆動する駆動装置と、電源と駆動装置との間で電圧変換を行なう電圧変換器とを備える。プログラムは、負荷の制御モードを判定する第１のステップと、判定された制御モードに応じて、制御タイミング間における電圧指令値の変化率を変えて電圧変換器を制御する第２のステップとをコンピュータに実行させる。
【００３１】
好ましくは、第２のステップは、負荷の制御モードがＰＷＭ制御モードであるとき、電圧指令値の変化率の絶対値を第１の値以下に設定して電圧変換器を制御する第１のサブステップと、負荷の制御モードが過変調制御モードであるとき、電圧指令値の変化率の絶対値を第１の値よりも小さい第２の値以下に設定して電圧変換器を制御する第２のサブステップと、負荷の制御モードが矩形波制御モードであるとき、電圧指令値の変化率の絶対値を第２の値よりも小さい第３の値以下に設定して電圧変換器を制御する第３のサブステップとを含む。
【００３２】
好ましくは、第１のサブステップは、第１の時定数を用いた１次遅れにより各制御タイミングにおける電圧変換器の電圧指令値を演算するステップＡと、ステップＡにおいて演算された電圧指令値により電圧変換器を制御するステップＢとを含む。第２のサブステップは、第１の時定数よりも大きい第２の時定数を用いた１次遅れにより各制御タイミングにおける電圧変換器の電圧指令値を演算するステップＣと、ステップＣにおいて演算された電圧指令値により電圧変換器を制御するステップＤとを含む。第３のサブステップは、第２の時定数よりも大きい第３の時定数を用いた１次遅れにより各制御タイミングにおける電圧変換器の電圧指令値を演算するステップＥと、ステップＥにおいて演算された電圧指令値により電圧変換器を制御するステップＦとを含む。
【００３３】
好ましくは、第１のサブステップは、隣接する制御タイミング間における電圧指令値の変化量の絶対値を第１の変化量以下にして各制御タイミングにおける電圧指令値を演算するステップＡと、ステップＡにおいて演算された電圧指令値により電圧変換器を制御するステップＢとを含む。第２のサブステップは、隣接する制御タイミング間における電圧指令値の変化量の絶対値を第１の変化量よりも小さい第２の変化量以下にして各制御タイミングにおける電圧指令値を演算するステップＣと、ステップＣにおいて演算された電圧指令値により電圧変換器を制御するステップＤとを含む。第３のサブステップは、隣接する制御タイミング間における電圧指令値の変化量の絶対値を第２の変化量よりも小さい第３の変化量以下にして各制御タイミングにおける電圧指令値を演算するステップＥと、ステップＥにおいて演算された電圧指令値により電圧変換器を制御するステップＦとを含む。
【００３４】
この発明によるプログラムは、負荷の制御モードが変わると、その変わった制御モードに適合するように電圧指令値の変化率を変化させて電圧変換器を制御することをコンピュータに実行させる。
【００３５】
そして、プログラムは、１次遅れによる演算の時定数、または隣接する制御タイミング間における電圧指令値の変化量を変えることにより電圧指令値の変化率を変えることをコンピュータに実行させる。
【００３６】
また、プログラムは、負荷の制御モードを判定すると、その判定した制御モードに適合する変化率を用いて各制御タイミングにおける電圧指令値をコンピュータに演算させ、その演算させた電圧指令値に基づいて電圧変換器の制御をコンピュータに実行させる。
【００３７】
したがって、この発明によれば、負荷の各制御モードにおいて、負荷の制御が破綻するのを防止できる。
【００３８】
【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。
【００３９】
図１は、この発明の実施の形態による負荷駆動装置の概略ブロック図である。図１を参照して、この発明の実施の形態による負荷駆動装置１００は、直流電源Ｂと、システムリレーＳＲ１，ＳＲ２と、電圧センサー１０，１６と、昇圧コンバータ１１と、コンデンサ１２と、インバータ２０と、電流センサー２４と、制御装置３０とを備える。
【００４０】
昇圧コンバータ１１は、リアクトルＬ１と、ＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２と、ダイオードＤ１，Ｄ２とを含む。リアクトルＬ１は、その一方端が直流電源Ｂの電源ラインに接続され、他方端がＮＰＮトランジスタＱ１とＮＰＮトランジスタＱ２との中間点、すなわち、ＮＰＮトランジスタＱ１のエミッタとＮＰＮトランジスタＱ２のコレクタとの間に接続される。
【００４１】
ＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２は、インバータ２０の電源ラインとアースラインとの間に直列に接続される。ＮＰＮトランジスタＱ１は、コレクタが電源ラインに接続され、エミッタがＮＰＮトランジスタＱ２のコレクタに接続される。ＮＰＮトランジスタＱ２は、エミッタがアースラインに接続される。
【００４２】
また、各ＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２のコレクタ−エミッタ間には、エミッタ側からコレクタ側へ電流を流すダイオードＤ１，Ｄ２がそれぞれ接続されている。
【００４３】
インバータ２０は、Ｕ相アーム２１と、Ｖ相アーム２２と、Ｗ相アーム２３とから成る。Ｕ相アーム２１、Ｖ相アーム２２、およびＷ相アーム２３は、電源ラインとアースラインとの間に並列に設けられる。
【００４４】
Ｕ相アーム２１は、直列に接続されたＮＰＮトランジスタＱ３，Ｑ４から成り、Ｖ相アーム２２は、直列に接続されたＮＰＮトランジスタＱ５，Ｑ６から成り、Ｗ相アーム２３は、直列に接続された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。
【００４５】
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。
【００４６】
直流電源Ｂは、ニッケル水素あるいはリチウムイオン等の二次電池から成る。そして、直流電源Ｂは、システムリレーＳＲ１，ＳＲ２を介して直流電圧を昇圧コンバータ１１へ供給する。
【００４７】
システムリレーＳＲ１，ＳＲ２は、制御装置３０からの信号ＳＥによってオン／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。
【００４８】
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。
【００４９】
昇圧コンバータ１１は、制御装置３０からの信号ＰＷＭＵ＿Ｐ，ＰＷＭＵ＿Ｍ，ＰＷＭＵ＿Ｋに基づいて、直流電源Ｂから出力される直流電圧を昇圧してコンデンサ１２に供給する。また、昇圧コンバータ１１は、制御装置３０からの信号ＰＷＭＤ＿Ｐ，ＰＷＭＤ＿Ｍ，ＰＷＭＤ＿Ｋに基づいて、インバータ２０から供給された直流電圧を降圧して直流電源Ｂへ供給する。
【００５０】
コンデンサ１２は、昇圧コンバータ１１から供給された直流電圧を平滑化してインバータ２０に供給する。
【００５１】
電圧センサー１６は、コンデンサ１２の両端の電圧Ｖｍを検出し、その検出した電圧Ｖｍを制御装置３０へ出力する。
【００５２】
インバータ２０は、制御装置３０からの信号ＰＷＭＩに基づいて、コンデンサ１２を介して昇圧コンバータ１１から供給された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。また、インバータ２０は、制御装置３０からの信号ＰＷＭＣ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し、その変換した直流電圧をコンデンサ１２を介して昇圧コンバータ１１へ供給する。
【００５３】
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。
【００５４】
制御装置３０は、電圧センサー１０からの直流電圧Ｖｂ、電圧センサー１６からの電圧Ｖｍ、負荷駆動装置１００の外部に設けられたＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）からのモータ回転数ＭＲＮおよびトルク指令値ＴＲに基づいて、後述する方法によって信号ＰＷＭＵ＿Ｐ，ＰＷＭＵ＿Ｍ，ＰＷＭＵ＿Ｋまたは信号ＰＷＭＤ＿Ｐ，ＰＷＭＤ＿Ｍ，ＰＷＭＤ＿Ｋを生成し、その生成した信号ＰＷＭＵ＿Ｐ，ＰＷＭＵ＿Ｍ，ＰＷＭＵ＿Ｋまたは信号ＰＷＭＤ＿Ｐ，ＰＷＭＤ＿Ｍ，ＰＷＭＤ＿Ｋを昇圧コンバータ１１へ出力する。
【００５５】
また、制御装置３０は、電圧センサー１６からの電圧Ｖｍ、電流センサー２４からのモータ電流ＭＣＲＴおよび外部ＥＣＵからのトルク指令値ＴＲに基づいて、後述する方法により信号ＰＷＭＩまたは信号ＰＷＭＣを生成し、その生成した信号ＰＷＭＩまたは信号ＰＷＭＣをインバータ２０へ出力する。
【００５６】
図２は、図１に示す制御装置３０の機能のうち、昇圧コンバータ１１およびインバータ２０の制御に関わる機能を示す機能ブロック図である。図２を参照して、制御装置３０は、インバータ制御手段３０１と、コンバータ制御手段３０２とを含む。インバータ制御手段３０１は、トルク指令値ＴＲ、モータ電流ＭＣＲＴおよび電圧Ｖｍ（インバータ２０への「インバータ入力電圧」に相当する。以下同じ。）に基づいて、後述する方法によって信号ＰＷＭＩまたは信号ＰＷＭＣを生成してインバータ２０のＮＰＮトランジスタＱ３〜Ｑ８へ出力する。
【００５７】
コンバータ制御手段３０２は、後述する方法によって交流モータＭ１の制御モードを判定する。そして、コンバータ制御手段３０２は、トルク指令値ＴＲ、モータ回転数ＭＲＮ，直流電圧Ｖｂおよび電圧Ｖｍに基づいて、後述する方法によって交流モータＭ１の制御モードに応じた信号ＰＷＭＵ＿Ｐ，ＰＷＭＵ＿Ｍ，ＰＷＭＵ＿Ｋまたは信号ＰＷＭＤ＿Ｐ，ＰＷＭＤ＿Ｍ，ＰＷＭＤ＿Ｋを生成して昇圧コンバータ１１のＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２へ出力する。
【００５８】
図３は、図２に示すインバータ制御手段３０１の機能ブロック図である。図３を参照して、インバータ制御手段３０１は、モータ制御用相電圧演算部３１と、インバータ用ＰＷＭ信号変換部３２とを含む。
【００５９】
モータ制御用相電圧演算部３１は、インバータ２０へのインバータ入力電圧Ｖｍを電圧センサー１６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３１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３２へ出力する。
【００６０】
インバータ用ＰＷＭ信号変換部３２は、モータ制御用相電圧演算部３１から受けた計算結果に基づいて、実際にインバータ２０の各ＮＰＮトランジスタＱ３〜Ｑ８をオン／オフする信号ＰＷＭＩまたは信号ＰＷＭＣを生成し、その生成した信号ＰＷＭＩまたは信号ＰＷＭＣを各ＮＰＮトランジスタＱ３〜Ｑ８へ出力する。
【００６１】
これにより、各ＮＰＮトランジスタＱ３〜Ｑ８は、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。
【００６２】
交流モータＭ１の動作モードが力行モードであるか回生モードであるかは、トルク指令値ＴＲとモータ回転数ＭＲＮとの関係によって決定される。直交座標において、横軸をモータ回転数ＭＲＮとし、縦軸をトルク指令値ＴＲとした場合、トルク指令値ＴＲとモータ回転数ＭＲＮとの関係が第１および第２象限に存在するとき、交流モータＭ１の動作モードは力行モードであり、トルク指令値ＴＲとモータ回転数ＭＲＮとの関係が第３および第４象限に存在するとき、交流モータＭ１の動作モードは回生モードである。
【００６３】
したがって、インバータ制御手段３０１は、正のトルク指令値ＴＲを受ければ、交流モータＭ１を駆動モータとして駆動するための信号ＰＷＭＩを生成してＮＰＮトランジスタＱ３〜Ｑ８へ出力し、負のトルク指令値ＴＲを受ければ、交流モータＭ１を回生モードで駆動するための信号ＰＷＭＣを生成してＮＰＮトランジスタＱ３〜Ｑ８へ出力する。
【００６４】
図４は、図２に示すコンバータ制御手段３０２の機能ブロック図である。図４を参照して、コンバータ制御手段３０２は、電圧指令演算部３３と、コンバータ用デューティー比演算部３４と、コンバータ用ＰＷＭ信号変換部３５とを含む。
【００６５】
電圧指令演算部３３は、外部ＥＣＵからのトルク指令値ＴＲおよびモータ回転数ＭＲＮに基づいてインバータ入力電圧の最適値（目標値）、すなわち、昇圧コンバータ１１の電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿ｆを演算する。そして、電圧指令演算部３３は、演算した電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿ｆを式（１）に代入してインバータ２０の出力電圧Ｖａｃを演算する。
【００６６】
Ｖａｃ＝Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿ｆ×ｋ・・・（１）
ただし、ｋ：交流モータＭ１の制御モードに応じて決定される定数そうすると、電圧指令演算部３３は、演算した出力電圧Ｖａｃとモータ回転数ＭＲＮとに基づいて、交流モータＭ１の制御モードがＰＷＭ制御モード、過変調制御モードおよび矩形波制御モードのいずれであるかを判定する。
【００６７】
図５は、インバータの出力電圧とモータの回転数との関係を示す図である。図５を参照して、インバータ２０の出力電圧Ｖａｃとモータの回転数ＭＲＮとの関係は、曲線ｋ１によって示される。出力電圧Ｖａｃは、モータの回転数ＭＲＮが０〜ＭＲＮ２の範囲においては回転数ＭＲＮに比例して増加し、モータの回転数ＭＲＮが回転数ＭＲＮ２以上では一定である。
【００６８】
曲線ｋ１は、モータの回転数ＭＲＮが０〜ＭＲＮ１の範囲である領域ＲＧＥ１と、モータの回転数ＭＲＮがＭＲＮ１〜ＭＲＮ２の範囲である領域ＲＧＥ２と、モータの回転数ＭＲＮがＭＲＮ２以上である領域ＲＧＥ３とに分けられる。
【００６９】
そして、出力電圧Ｖａｃとモータの回転数ＭＲＮとの関係が領域ＲＧＥ１に存在するとき、交流モータＭ１の制御モードは、ＰＷＭ制御モードであり、出力電圧Ｖａｃとモータの回転数ＭＲＮとの関係が領域ＲＧＥ２に存在するとき、交流モータＭ１の制御モードは、過変調制御モードであり、出力電圧Ｖａｃとモータの回転数ＭＲＮとの関係が領域ＲＧＥ３に存在するとき、交流モータＭ１の制御モードは、矩形波制御モードである。
【００７０】
電圧指令演算部３３は、たとえば、定数ｋを０．６１，０．７５，０．７８と変化させて式（１）により出力電圧Ｖａｃ（Ｖａｃ（０．６１），Ｖａｃ（０．７５），Ｖａｃ（０．７８））を演算する。ｋ＝０．６１は、交流モータＭ１の制御モードがＰＷＭ制御モードであるときの定数であり、ｋ＝０．７５は、交流モータＭ１の制御モードが過変調制御モードであるときの定数であり、ｋ＝０．７８は、交流モータＭ１の制御モードが矩形波制御モードであるときの定数である。そして、電圧指令演算部３３は、演算した３個の出力電圧Ｖａｃのうち、どの出力電圧Ｖａｃとモータ回転数ＭＲＮとの関係が曲線ｋ１上に存在するかを判定する。
【００７１】
出力電圧Ｖａｃ（０．６１）とモータ回転数ＭＲＮとの関係が曲線ｋ１上に存在するとき、すなわち、出力電圧Ｖａｃ（０．６１）とモータ回転数ＭＲＮとの関係が領域ＲＧＥ１に存在するとき、電圧指令演算部３３は、交流モータＭ１の制御モードがＰＷＭ制御モードであると判定する。また、出力電圧Ｖａｃ（０．７５）とモータ回転数ＭＲＮとの関係が曲線ｋ１上に存在するとき、すなわち、出力電圧Ｖａｃ（０．７５）とモータ回転数ＭＲＮとの関係が領域ＲＧＥ２に存在するとき、電圧指令演算部３３は、交流モータＭ１の制御モードが過変調制御モードであると判定する。さらに、出力電圧Ｖａｃ（０．７８）とモータ回転数ＭＲＮとの関係が曲線ｋ１上に存在するとき、すなわち、出力電圧Ｖａｃ（０．７８）とモータ回転数ＭＲＮとの関係が領域ＲＧＥ３に存在するとき、電圧指令演算部３３は、交流モータＭ１の制御モードが矩形波制御モードであると判定する。
【００７２】
なお、電圧指令演算部３３は、曲線ｋ１をマップとして保持しており、マップを参照して出力電圧Ｖａｃおよびモータ回転数ＭＲＮに基づいて交流モータＭ１の制御モードを判定する。
【００７３】
電圧指令演算部３３は、交流モータＭ１の制御モードを判定すると、その判定した制御モードに応じて、各制御タイミングにおける電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍを式（２）により演算する。
【００７４】
Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＝Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿ｆ×（１−ｅｘｐ（−ｔ／τ））
ただし、τ：時定数 ・・・（２）
なお、式（２）は、インバータ２０への入力電圧Ｖｍの目標電圧Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿ｆが上昇した場合の各制御タイミングにおける電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍを演算する式である。
【００７５】
このように、電圧指令演算部３３は、１次遅れにより各制御タイミングにおける電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍを演算する。そして、電圧指令演算部３３は、交流モータＭ１の制御モードがＰＷＭ制御モードであると判定したとき、時定数τを２０ｍｓｅｃに設定して各制御タイミングにおける電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｐを演算し、交流モータＭ１の制御モードが過変調制御モードであると判定したとき、時定数τを５０ｍｓｅｃに設定して各制御タイミングにおける電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｍを演算し、交流モータＭ１の制御モードが矩形波制御モードであると判定したとき、時定数τを１００ｍｓｅｃに設定して各制御タイミングにおける電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｋを演算する。
【００７６】
すなわち、電圧指令演算部３３は、式（３）〜（５）によってそれぞれ電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｐ，Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｍ，Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｋを演算する。
【００７７】
Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｐ＝Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿ｆ×（１−ｅｘｐ（−ｔ／２０））・・・（３）
Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｍ＝Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿ｆ×（１−ｅｘｐ（−ｔ／５０））・・・（４）
Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｋ＝Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿ｆ×（１−ｅｘｐ（−ｔ／１００））
・・・（５）
図６は、各制御タイミングにおける電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍのタイミングチャートである。図６を参照して、曲線ｋ２は、式（３）によって演算された電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｐを示し、曲線ｋ３は、式（４）によって演算された電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｍを示し、曲線ｋ４は、式（５）によって演算された電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｋを示す。
【００７８】
したがって、交流モータＭ１の制御モードがＰＷＭ制御モードであるとき、電圧指令演算部３３は、交流モータＭ１の制御モードが過変調制御モードまたは矩形波制御モードである場合に比べ、電圧Ｖｍが目標電圧Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿ｆに早く到達するように各制御タイミングにおける電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｐを演算する。また、交流モータＭ１の制御モードが過変調制御モードであるとき、電圧指令演算部３３は、交流モータＭ１の制御モードがＰＷＭ制御モードである場合に比べ、電圧Ｖｍが目標電圧Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿ｆに遅く到達するように各制御タイミングにおける電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｍを演算する。さらに、交流モータＭ１の制御モードが矩形波制御モードであるとき、電圧指令演算部３３は、交流モータＭ１の制御モードが過変調制御モードである場合に比べ、電圧Ｖｍが目標電圧Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿ｆに遅く到達するように各制御タイミングにおける電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｋを演算する。
【００７９】
すなわち、電圧指令演算部３３は、交流モータＭ１の制御モードが過変調制御モードまたは矩形波制御モードであるとき、ＰＷＭ制御モードに比べ、電圧Ｖｍが目標電圧Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿ｆに遅く到達するよに各制御タイミングにおける電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｍ，Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｋを演算する。つまり、電圧指令演算部３３は、交流モータＭ１の制御モードが過変調制御モードまたは矩形波制御モードであるとき、ＰＷＭ制御モードに比べ、各制御タイミングにおける電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍの上昇率を制限するように電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｍ，Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｋを演算する。
【００８０】
交流モータＭ１の制御モードがＰＷＭ制御モードであるとき、制御タイミングｔ０において目標電圧がＶｄｃ＿ｃｏｍ＿０からＶｄｃ＿ｃｏｍ＿ｆへ上昇すると、各制御タイミングにおける電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｐは、曲線ｋ２に従って増加し、電圧指令演算部３３は、各制御タイミングｔ１，ｔ２，ｔ３，・・・，ｔｎで電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｐ（ｔ１），・・・，Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｐ（ｔｎ）を演算する。
【００８１】
また、交流モータＭ１の制御モードが過変調制御モードであるとき、制御タイミングｔ０において目標電圧がＶｄｃ＿ｃｏｍ＿０からＶｄｃ＿ｃｏｍ＿ｆへ上昇すると、各制御タイミングにおける電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｍは、曲線ｋ３に従って増加し、電圧指令演算部３３は、各制御タイミングｔ１，ｔ２，ｔ３，・・・，ｔｎで電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｍ（ｔ１），・・・，Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｍ（ｔｎ）を演算する。この場合、電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｍ（ｔ１），・・・，Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｍ（ｔｎ）は、それぞれ、電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｐ（ｔ１），・・・，Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｐ（ｔｎ）よりも小さい。
【００８２】
さらに、交流モータＭ１の制御モードが矩形波調制御モードであるとき、制御タイミングｔ０において目標電圧がＶｄｃ＿ｃｏｍ＿０からＶｄｃ＿ｃｏｍ＿ｆへ上昇すると、各制御タイミングにおける電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｋは、曲線ｋ４に従って増加し、電圧指令演算部３３は、各制御タイミングｔ１，ｔ２，ｔ３，・・・，ｔｎで電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｋ（ｔ１），・・・，Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｋ（ｔｎ）を演算する。この場合、電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｋ（ｔ１），・・・，Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｋ（ｔｎ）は、それぞれ、電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｍ（ｔ１），・・・，Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｍ（ｔｎ）よりも小さい。
【００８３】
電圧指令演算部３３は、入力電圧Ｖｍの目標電圧Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿ｆを低下させる場合、式（６）により各制御タイミングにおける電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍを演算する。
【００８４】
Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＝Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿ｆ×ｅｘｐ（−ｔ／τ）・・・（６）
つまり、電圧指令演算部３３は、入力電圧Ｖｍの目標電圧Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿ｆを低下させる場合も、１次遅れにより各制御タイミングにおける電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍを演算する。
【００８５】
そして、電圧指令演算部３３は、目標電圧Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿ｆを上昇させる場合と同じ時定数τを用いて、交流モータＭ１の各制御モードにおける電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｐ，Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｍ，Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｋを演算する。
【００８６】
すなわち、電圧指令演算部３３は、交流モータＭ１の制御モードがＰＷＭ制御モード、過変調制御モードおよび矩形波制御モードであるとき、それぞれ、式（７）、（８）、（９）によって電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｐ，Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｍ，Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｋを演算する。
【００８７】
Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｐ＝Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿ｆ×ｅｘｐ（−ｔ／２０）・・・（７）
Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｍ＝Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿ｆ×ｅｘｐ（−ｔ／５０）・・・（８）
Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｋ＝Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿ｆ×ｅｘｐ（−ｔ／１００）・・・（９）
このように、電圧指令演算部３３は、交流モータＭ１の制御モードがＰＷＭ制御モードであるとき、時定数τ＝２０ｍｓｅｃを用いた１次遅れにより各制御タイミングにおける電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｐを演算し、交流モータＭ１の制御モードが過変調制御モードであるとき、時定数τ＝２０ｍｓｅｃよりも大きい時定数τ＝５０ｍｓｅｃを用いた１次遅れにより各制御タイミングにおける電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｍを演算し、交流モータＭ１の制御モードが矩形波制御モードであるとき、時定数τ＝５０ｍｓｅｃよりも大きい時定数τ＝１００ｍｓｅｃを用いた１次遅れにより各制御タイミングにおける電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｋを演算する。
【００８８】
つまり、電圧指令演算部３３は、交流モータＭ１の制御モードが過変調制御モードまたは矩形波制御モードであるとき、１次遅れにおける時定数τを大きくすることによって電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍの変化率（上昇率または減少率を意味する。以下、同じ。）を制限する。
【００８９】
そして、時定数τを変化させた１次遅れにより電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｐ，Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｍ，Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｋを演算することは、隣接する制御タイミング間における電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｐ，Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｍ，Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｋの変化率を、制御タイミング間ｔ０−ｔ１における電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｐ，Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｍ，Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｋの変化率ΔＶｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｐｒ（１），ΔＶｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｍｒ（１），ΔＶｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｋｒ（１）以下に設定してそれぞれ電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｐ，Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｍ，Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｋを演算することに相当する。
【００９０】
上記においては、電圧指令演算部３３は、時定数τを変化させた１次遅れにより各制御タイミングにおける電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍを演算すると説明したが、この発明においては、これに限らず、電圧指令演算部３３は、隣接する制御タイミング間における電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍの変化量（上昇量または減少量を意味する。以下、同じ。）を交流モータＭ１の制御モードに応じて変えることにより各制御タイミングにおける電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍを演算してもよい。
【００９１】
図７は、各制御タイミングにおける電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍの他のタイミングチャートである。なお、図７は、インバータ２０への入力電圧Ｖｍの目標電圧Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿ｆが上昇した場合の各制御タイミングにおける電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍを示す。
【００９２】
図７を参照して、曲線ｋ５は、交流モータＭ１の制御モードがＰＷＭ制御モードであるときの各制御タイミングにおける電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｐを示し、曲線ｋ６は、交流モータＭ１の制御モードが過変調制御モードであるときの各制御タイミングにおける電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｍを示し、曲線ｋ７は、交流モータＭ１の制御モードが矩形波制御モードであるときの各制御タイミングにおける電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｋを示す。
【００９３】
電圧指令演算部３３は、交流モータＭ１の制御モードがＰＷＭ制御モードであるとき、曲線ｋ５に従って上昇するように電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｐを演算し、交流モータＭ１の制御モードが過変調制御モードであるとき、曲線ｋ６に従って上昇するように電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｍを演算し、交流モータＭ１の制御モードが矩形波制御モードであるとき、曲線ｋ７に従って上昇するように電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｋを演算する。
【００９４】
曲線ｋ５に従って上昇するように電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｐを演算する場合、電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｐの上昇量ΔＶｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｐｕ（隣接する制御タイミング間における上昇量を意味する。以下、同じ。）は、制御タイミングｔ０と制御タイミングｔ１との間が最も大きく、隣接する制御タイミング間ｔ１−ｔ２，ｔ２−ｔ３，・・・の順に小さくなる。
【００９５】
また、曲線ｋ６に従って上昇するように電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｍを演算する場合、電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｍの上昇量ΔＶｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｍｕ（隣接する制御タイミング間における上昇量を意味する。以下、同じ。）は、制御タイミングｔ０と制御タイミングｔ１との間が最も大きく、隣接する制御タイミング間ｔ１−ｔ２，ｔ２−ｔ３，・・・の順に小さくなる。
【００９６】
さらに、曲線ｋ７に従って上昇するように電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｋを演算する場合、電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｋの上昇量ΔＶｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｋｕ（隣接する制御タイミング間における上昇量を意味する。以下、同じ。）は、制御タイミングｔ０と制御タイミングｔ１との間が最も大きく、隣接する制御タイミング間ｔ１−ｔ２，ｔ２−ｔ３，・・・の順に小さくなる。
【００９７】
したがって、電圧指令演算部３３は、交流モータＭ１の制御モードがＰＷＭ制御モードであるとき、電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｐの上昇量を、入力電圧Ｖｍの目標電圧がＶｄｃ＿ｃｏｍ＿０からＶｄｃ＿ｃｏｍ＿ｆに上昇した直後の制御タイミング間ｔ０−ｔ１における上昇量ΔＶｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｐｕ（１）以下に設定して電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｐを演算する。
【００９８】
また、電圧指令演算部３３は、交流モータＭ１の制御モードが過変調制御モードであるとき、電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｍの上昇量を、入力電圧Ｖｍの目標電圧がＶｄｃ＿ｃｏｍ＿０からＶｄｃ＿ｃｏｍ＿ｆに上昇した直後の制御タイミング間ｔ０−ｔ１における上昇量ΔＶｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｍｕ（１）以下に設定して電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｍを演算する。
【００９９】
さらに、電圧指令演算部３３は、交流モータＭ１の制御モードが矩形波制御モードであるとき、電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｋの上昇量を、入力電圧Ｖｍの目標電圧がＶｄｃ＿ｃｏｍ＿０からＶｄｃ＿ｃｏｍ＿ｆに上昇した直後の制御タイミング間ｔ０−ｔ１における上昇量ΔＶｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｋｕ（１）以下に設定して電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｋを演算する。
【０１００】
すなわち、電圧指令演算部３３は、電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｐを演算するとき、電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｐの上昇量を上昇量ΔＶｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｐｕ（１）以下に設定して電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｐを演算し、電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｍを演算するとき、電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｍの上昇量を、ＰＷＭ制御モードにおける上昇量ΔＶｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｐｕ（１）よりも小さい上昇量ΔＶｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｍｕ（１）以下に設定して電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｍを演算し、電圧指令演算部３３は、電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｋを演算するとき、電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｋの上昇量を、過変調制御モードにおける上昇量ΔＶｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｍｕ（１）よりも小さい上昇量ΔＶｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｋｕ（１）以下に設定して電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｋを演算する。
【０１０１】
つまり、電圧指令演算部３３は、交流モータＭ１の制御モードが過変調制御モードまたは矩形波制御モードであるとき、ＰＷＭ制御モードに比べ、電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｍ，Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｋの上昇率を制限して電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｍ，Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｋを演算する。
【０１０２】
電圧指令演算部３３は、入力電圧Ｖｍの目標電圧Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿ｆが減少する場合も、上昇する場合と同様の方法によって、電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｐ，Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｍ，Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｋを演算する。この場合、電圧指令演算部３３は、電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｐの減少率の絶対値が最も大きく、電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｍの減少率の絶対値が電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｐの減少率の絶対値よりも小さく、電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｋの減少率の絶対値が電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｍの減少率の絶対値よりも小さくなるように隣接する制御タイミング間における減少量を設定して電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｐ，Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｍ，Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｋを演算する。
【０１０３】
すなわち、電圧指令演算部３３は、電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｐを演算するとき、電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｐの隣接する制御タイミング間における減少量ΔＶｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｐｄの絶対値を減少量ΔＶｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｐｄ（１）（隣接する制御タイミング間ｔ０−ｔ１における減少量を意味する。以下、同じ。）の絶対値以下に設定して電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｐを演算し、電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｍを演算するとき、電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｍの隣接する制御タイミング間における減少量ΔＶｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｍｄを、ＰＷＭ制御モードにおける減少量ΔＶｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｐｄ（１）の絶対値よりも小さい絶対値を有する減少量ΔＶｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｍｄ（１）（隣接する制御タイミング間ｔ０−ｔ１における減少量を意味する。以下、同じ。）の絶対値以下に設定して電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｍを演算し、電圧指令演算部３３は、電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｋを演算するとき、電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｋの隣接する制御タイミング間における減少量ΔＶｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｋｄを、過変調制御モードにおける減少量ΔＶｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｍｄ（１）の絶対値よりも小さい絶対値を有する減少量ΔＶｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｋｄ（１）（隣接する制御タイミング間ｔ０−ｔ１における減少量を意味する。以下、同じ。）の絶対値以下に設定して電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｋを演算する。
【０１０４】
つまり、電圧指令演算部３３は、交流モータＭ１の制御モードが過変調制御モードまたは矩形波制御モードであるとき、ＰＷＭ制御モードに比べ、電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｍ，Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｋの減少率を制限して電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｍ，Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｋを演算する。
【０１０５】
このように、電圧指令演算部３３は、電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｐ，Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｍ，Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｋの変化率を１次遅れにおける時定数τまたは隣接する制御タイミング間における変化量によって変えて電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｐ，Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｍ，Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｋを演算する。
【０１０６】
再び、図４を参照して、電圧指令演算部３３は、上述した方法により、電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ（電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｐ，Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｍ，Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｋのいずれか）を演算し、その演算した電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍをコンバータ用デューティー比演算部３４へ出力する。
【０１０７】
コンバータ用デューティー比演算部３４は、電圧指令演算部３３からの電圧指令Ｖｄｃ＿ｃｏｍと、電圧センサー１０からの直流電圧Ｖｂと、電圧センサー１６からの電圧Ｖｍとに基づいて、電圧Ｖｍを電圧指令Ｖｄｃ＿ｃｏｍ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をコンバータ用ＰＷＭ信号変換部３５へ出力する。
【０１０８】
コンバータ用ＰＷＭ信号変換部３５は、コンバータ用デューティー比演算部３４からのデューティー比に基づいて昇圧コンバータ１１のＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２をオン／オフするための信号ＰＷＭＵ＿Ｐ，ＰＷＭＵ＿Ｍ，ＰＷＭＵ＿Ｋまたは信号ＰＷＭＤ＿Ｐ，ＰＷＭＤ＿Ｍ，ＰＷＭＤ＿Ｋを生成し、その生成した信号ＰＷＭＵ＿Ｐ，ＰＷＭＵ＿Ｍ，ＰＷＭＵ＿Ｋまたは信号ＰＷＭＤ＿Ｐ，ＰＷＭＤ＿Ｍ，ＰＷＭＤ＿Ｋを昇圧コンバータ１１のＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２へ出力する。
【０１０９】
なお、昇圧コンバータ１１の下側のＮＰＮトランジスタＱ２のオンデューティーを大きくすることによりリアクトルＬ１における電力蓄積が大きくなるため、より高電圧の出力を得ることができる。一方、上側のＮＰＮトランジスタＱ１のオンデューティーを大きくすることにより電源ラインの電圧が下がる。そこで、ＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２のデューティー比を制御することで、電源ラインの電圧を直流電源Ｂの出力電圧以上の任意の電圧に制御可能である。
【０１１０】
このように、コンバータ制御手段３０２は、交流モータＭ１の制御モードがＰＷＭ制御モードであるとき、時定数τ＝２０ｍｓｅｃを用いた１次遅れにより各制御タイミングにおける電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｐを演算して昇圧コンバータ１１を制御し、交流モータＭ１の制御モードが過変調制御モードであるとき、時定数τ＝２０ｍｓｅｃよりも大きい時定数τ＝５０ｍｓｅｃを用いた１次遅れにより各制御タイミングにおける電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｍを演算して昇圧コンバータ１１を制御し、交流モータＭ１の制御モードが矩形波制御モードであるとき、時定数τ＝５０ｍｓｅｃよりも大きい時定数τ＝１００ｍｓｅｃを用いた１次遅れにより各制御タイミングにおける電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｋを演算して昇圧コンバータ１１を制御する。
【０１１１】
また、コンバータ制御手段３０２は、交流モータＭ１の制御モードがＰＷＭ制御モードであるとき、隣接する制御タイミング間における変化量を最も大きい変化量ΔＶｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｐ（１）（ΔＶｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｐｕ（１）またはΔＶｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｐｄ（１）の絶対値）以下に設定して各制御タイミングにおける電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｐを演算し、その演算した電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｐに基づいて昇圧コンバータ１１を制御し、交流モータＭ１の制御モードが過変調制御モードであるとき、隣接する制御タイミング間における変化量を変化量ΔＶｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｐ（１）よりも小さい変化量ΔＶｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｍ（１）（ΔＶｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｍｕ（１）またはΔＶｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｍｄ（１）の絶対値）以下に設定して各制御タイミングにおける電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｍを演算し、その演算した電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｍに基づいて昇圧コンバータ１１を制御し、交流モータＭ１の制御モードが矩形波制御モードであるとき、隣接する制御タイミング間における変化量を変化量ΔＶｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｍ（１）よりも小さい変化量ΔＶｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｋ（１）（ΔＶｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｋｕ（１）またはΔＶｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｋｄ（１）の絶対値）以下に設定して各制御タイミングにおける電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｋを演算し、その演算した電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｋに基づいて昇圧コンバータ１１を制御する。
【０１１２】
すなわち、コンバータ制御手段３０２は、交流モータＭ１の制御モードがＰＷＭ制御モードであるとき、電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍの変化率の絶対値を第１の値以下に設定して昇圧コンバータ１１を制御し、交流モータＭ１の制御モードが過変調制御モードであるとき、電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍの変化率の絶対値を第１の値よりも小さい第２の値以下に設定して昇圧コンバータ１１を制御し、交流モータＭ１の制御モードが矩形波制御モードであるとき、電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍの変化率の絶対値を第２の値よりも小さい第３の値以下に設定して昇圧コンバータ１１を制御する。
【０１１３】
つまり、コンバータ制御手段３０２は、交流モータＭ１の制御モードが過変調制御モードまたは矩形波制御モードであるとき、ＰＷＭ制御モードに比べ、各制御タイミング間における電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍの変化率を制限するように昇圧コンバータ１１を制御する。
【０１１４】
図８は、図１に示す昇圧コンバータ１１を制御する動作を説明するためのフローチャートである。図８を参照して、一連の動作が開始されると、電圧指令演算部３３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、インバータ２０の入力電圧Ｖｍの目標電圧Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿ｆを演算する。そして、電圧指令演算部３３は、演算した目標電圧Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿ｆおよび定数ｋ＝０．６１，０．７５，０．７８を式（１）に代入してインバータ２０の出力電圧Ｖａｃ（０．６１），Ｖａｃ（０．７５），Ｖａｃ（０．７８）を演算する。
【０１１５】
そうすると、電圧指令演算部３３は、出力電圧Ｖａｃ（０．６１），Ｖａｃ（０．７５），Ｖａｃ（０．７８）とモータ回転数ＭＲＮとに基づいて、上述した方法によって、交流モータＭ１の制御モードが過変調制御モードであるか否かを判定する（ステップＳ１）。
【０１１６】
そして、電圧指令演算部３３は、交流モータＭ１の制御モードが過変調制御モードであると判定したとき、昇圧コンバータ１１の電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍの変化率を過変調制御モードにおける電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｍの変化率（制御タイミング間ｔ０−ｔ１における１次遅れによる変化率ΔＶｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｍｒ（１）または変化量ΔＶｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｍ（１）を意味する。）以下に設定して電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｍを演算し、その演算した電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｍをコンバータ用デューティー比演算部３４へ出力する。コンバータ用デューティー比演算部３４は、電圧指令演算部３３からの電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｍ、電圧センサー１０からの直流電圧Ｖｂおよび電圧センサー１６からの電圧Ｖｍに基づいて、電圧Ｖｍを電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｍに設定するためのデューティー比を演算してコンバータ用ＰＷＭ信号変換部３５へ出力する。
【０１１７】
そして、コンバータ用ＰＷＭ信号変換部３５は、コンバータ用デューティー比演算部３４からのデューティー比に基づいて信号ＰＷＭＵ＿Ｍまたは信号ＰＷＭＤ＿Ｍを生成してＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２へ出力し、昇圧コンバータ１１を制御する（ステップＳ２）。
【０１１８】
一方、ステップＳ１において、交流モータＭ１の制御モードが過変調制御モードでないと判定されたとき、電圧指令演算部３３は、上述した方法によって、交流モータＭ１の制御モードが矩形波制御モードであるか否かをさらに判定する（ステップＳ３）。
【０１１９】
そして、電圧指令演算部３３は、交流モータＭ１の制御モードが矩形波制御モードであると判定したとき、昇圧コンバータ１１の電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍの変化率を矩形波制御モードにおける電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｋの変化率（制御タイミング間ｔ０−ｔ１における１次遅れによる変化率ΔＶｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｋｒ（１）または変化量ΔＶｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｋ（１）を意味する。）以下に設定して電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｋを演算し、その演算した電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｋをコンバータ用デューティー比演算部３４へ出力する。コンバータ用デューティー比演算部３４は、電圧指令演算部３３からの電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｋ、電圧センサー１０からの直流電圧Ｖｂおよび電圧センサー１６からの電圧Ｖｍに基づいて、電圧Ｖｍを電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｋに設定するためのデューティー比を演算してコンバータ用ＰＷＭ信号変換部３５へ出力する。
【０１２０】
そして、コンバータ用ＰＷＭ信号変換部３５は、コンバータ用デューティー比演算部３４からのデューティー比に基づいて信号ＰＷＭＵ＿Ｋまたは信号ＰＷＭＤ＿Ｋを生成してＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２へ出力し、昇圧コンバータ１１を制御する（ステップＳ４）。
【０１２１】
一方、ステップＳ３において、交流モータＭ１の制御モードが矩形波制御モードでないと判定されたとき、電圧指令演算部３３は、昇圧コンバータ１１の電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍの変化率をＰＷＭ制御モードにおける電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｐの変化率（制御タイミング間ｔ０−ｔ１における１次遅れによる変化率ΔＶｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｐｒ（１）または変化量ΔＶｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｐ（１）を意味する。）以下に設定して電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｐを演算し、その演算した電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｐをコンバータ用デューティー比演算部３４へ出力する。コンバータ用デューティー比演算部３４は、電圧指令演算部３３からの電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｐ、電圧センサー１０からの直流電圧Ｖｂおよび電圧センサー１６からの電圧Ｖｍに基づいて、電圧Ｖｍを電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｐに設定するためのデューティー比を演算してコンバータ用ＰＷＭ信号変換部３５へ出力する。
【０１２２】
コンバータ用ＰＷＭ信号変換部３５は、コンバータ用デューティー比演算部３４からのデューティー比に基づいて信号ＰＷＭＵ＿Ｐまたは信号ＰＷＭＤ＿Ｐを生成してＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２へ出力し、昇圧コンバータ１１を制御する（ステップＳ５）。
【０１２３】
そして、ステップＳ２、ステップＳ４およびステップＳ５のいずれかの後、一連の動作が終了する。
【０１２４】
図９は、図８に示すステップＳ２の詳細な動作を説明するためのフローチャートである。図１０は、図８に示すステップＳ４の詳細な動作を説明するためのフローチャートである。図１１は、図８に示すステップＳ５の詳細な動作を説明するためのフローチャートである。
【０１２５】
図９〜図１１は、電圧指令演算部３３が時定数τを変化させた１次遅れにより電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｐ，Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｍ，Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｋを演算する場合のそれぞれステップＳ２，Ｓ４，Ｓ５の詳細な動作を説明するためのフローチャートを示す。
【０１２６】
図９を参照して、図８に示すステップＳ１において交流モータＭ１の制御モードが過変調制御モードであると判定されたとき、電圧指令演算部３３は、第１の時定数（τ＝２０ｍｓｅｃ）よりも大きい第２の時定数（τ＝５０ｍｓｅｃ）を用いた１次遅れにより各制御タイミングにおける電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｍを演算する（ステップＳ２１）。すなわち、電圧指令演算部３３は、式（４）または式（８）によって電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｍを演算する（ステップＳ２１）。
【０１２７】
そして、電圧指令演算部３３は、演算した電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｍをコンバータ用デューティー比演算部３４へ出力する。コンバータ用デューティー比演算部３４は、電圧指令演算部３３からの電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｍ、電圧センサー１０からの直流電圧Ｖｂおよび電圧センサー１６からの電圧Ｖｍに基づいて、電圧Ｖｍを電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｍに設定するためのデューティー比を演算してコンバータ用ＰＷＭ信号変換部３５へ出力する。
【０１２８】
コンバータ用ＰＷＭ信号変換部３５は、コンバータ用デューティー比演算部３４からのデューティー比に基づいて信号ＰＷＭＵ＿Ｍまたは信号ＰＷＭＤ＿Ｍを生成してＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２へ出力し、昇圧コンバータ１１を制御する（ステップＳ２２）。
【０１２９】
すなわち、コンバータ制御手段３０２は、図６に示す曲線ｋ３に従って変化するように電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｍを演算し、その演算した電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｍにより昇圧コンバータ１１を制御する。これにより、昇圧コンバータ１１は、交流モータの制御モードがＰＷＭ制御モードである場合よりも遅く電圧Ｖｍを変化させるので、交流モータＭ１の制御が破綻するのを防止できる。
【０１３０】
図１０を参照して、図８に示すステップＳ３において交流モータＭ１の制御モードが矩形波制御モードであると判定されたとき、電圧指令演算部３３は、第２の時定数（τ＝５０ｍｓｅｃ）よりも大きい第３の時定数（τ＝１００ｍｓｅｃ）を用いた１次遅れにより各制御タイミングにおける電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｋを演算する（ステップＳ４１）。すなわち、電圧指令演算部３３は、式（５）または式（９）によって電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｋを演算する（ステップＳ４１）。
【０１３１】
そして、電圧指令演算部３３は、演算した電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｋをコンバータ用デューティー比演算部３４へ出力する。コンバータ用デューティー比演算部３４は、電圧指令演算部３３からの電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｋ、電圧センサー１０からの直流電圧Ｖｂおよび電圧センサー１６からの電圧Ｖｍに基づいて、電圧Ｖｍを電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｋに設定するためのデューティー比を演算してコンバータ用ＰＷＭ信号変換部３５へ出力する。
【０１３２】
コンバータ用ＰＷＭ信号変換部３５は、コンバータ用デューティー比演算部３４からのデューティー比に基づいて信号ＰＷＭＵ＿Ｋまたは信号ＰＷＭＤ＿Ｋを生成してＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２へ出力し、昇圧コンバータ１１を制御する（ステップＳ４２）。
【０１３３】
すなわち、コンバータ制御手段３０２は、図６に示す曲線ｋ４に従って変化するように電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｋを演算し、その演算した電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｋにより昇圧コンバータ１１を制御する。これにより、昇圧コンバータ１１は、交流モータの制御モードが過変調制御モードである場合よりも遅く電圧Ｖｍを変化させるので、交流モータＭ１の制御が破綻するのを防止できる。
【０１３４】
図１１を参照して、図８に示すステップＳ３において交流モータＭ１の制御モードが矩形波制御モードでないと判定されたとき、電圧指令演算部３３は、第１の時定数（τ＝２０ｍｓｅｃ）を用いた１次遅れにより各制御タイミングにおける電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｐを演算する（ステップＳ５１）。すなわち、電圧指令演算部３３は、式（３）または式（７）によって電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｐを演算する（ステップＳ５１）。
【０１３５】
そして、電圧指令演算部３３は、演算した電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｐをコンバータ用デューティー比演算部３４へ出力する。コンバータ用デューティー比演算部３４は、電圧指令演算部３３からの電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｐ、電圧センサー１０からの直流電圧Ｖｂおよび電圧センサー１６からの電圧Ｖｍに基づいて、電圧Ｖｍを電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｐに設定するためのデューティー比を演算してコンバータ用ＰＷＭ信号変換部３５へ出力する。
【０１３６】
コンバータ用ＰＷＭ信号変換部３５は、コンバータ用デューティー比演算部３４からのデューティー比に基づいて信号ＰＷＭＵ＿Ｐまたは信号ＰＷＭＤ＿Ｐを生成してＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２へ出力し、昇圧コンバータ１１を制御する（ステップＳ５２）。
【０１３７】
すなわち、コンバータ制御手段３０２は、図６に示す曲線ｋ２に従って変化するように電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｐを演算し、その演算した電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｐにより昇圧コンバータ１１を制御する。これにより、昇圧コンバータ１１は、最も速く電圧Ｖｍを変化させる。この場合、交流モータＭ１の制御モードは、ＰＷＭ制御モードであるので、電圧Ｖｍが急激に変化しても交流モータＭ１の制御が破綻することはない。
【０１３８】
図１２は、図８に示すステップＳ２の詳細な動作を説明するための他のフローチャートである。図１３は、図８に示すステップＳ４の詳細な動作を説明するための他のフローチャートである。図１４は、図８に示すステップＳ５の詳細な動作を説明するための他のフローチャートである。
【０１３９】
図１２〜図１４は、電圧指令演算部３３が、隣接する制御タイミング間における電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍの変化量を変えて電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｐ，Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｍ，Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｋを演算する場合のそれぞれステップＳ２，Ｓ４，Ｓ５の詳細な動作を説明するためのフローチャートを示す。
【０１４０】
図１２を参照して、図８に示すステップＳ１において交流モータＭ１の制御モードが過変調制御モードであると判定されたとき、電圧指令演算部３３は、隣接する制御タイミング間における電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｍの変化量の絶対値を第１の変化量（ΔＶｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｐ（１））よりも小さい第２の変化量（ΔＶｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｍ（１））以下に設定して各制御タイミングにおける電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｍを演算する（ステップＳ２１Ａ）。そして、電圧指令演算部３３は、演算した電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｍをコンバータ用デューティー比演算部３４へ出力する。その後は、上述したとおりである。
【０１４１】
この場合、コンバータ制御手段３０２は、図７に示す曲線ｋ６に従って変化するように電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｍを演算し、その演算した電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｍによって昇圧コンバータ１１を制御する。これにより、昇圧コンバータ１１は、交流モータの制御モードがＰＷＭ制御モードである場合よりも遅く電圧Ｖｍを変化させるので、交流モータＭ１の制御が破綻するのを防止できる。
【０１４２】
図１３を参照して、図８に示すステップＳ３において交流モータＭ１の制御モードが矩形波制御モードであると判定されたとき、電圧指令演算部３３は、隣接する制御タイミング間における電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｋの変化量の絶対値を第２の変化量（ΔＶｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｍ（１））よりも小さい第３の変化量（ΔＶｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｋ（１））以下に設定して各制御タイミングにおける電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｋを演算する（ステップＳ４１Ａ）。そして、電圧指令演算部３３は、演算した電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｋをコンバータ用デューティー比演算部３４へ出力する。その後は、上述したとおりである。
【０１４３】
この場合、コンバータ制御手段３０２は、図７に示す曲線ｋ７に従って変化するように電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｋを演算し、その演算した電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｋによって昇圧コンバータ１１を制御する。これにより、昇圧コンバータ１１は、交流モータの制御モードが過変調制御モードである場合よりも遅く電圧Ｖｍを変化させるので、交流モータＭ１の制御が破綻するのを防止できる。
【０１４４】
図１４を参照して、図８に示すステップＳ３において交流モータＭ１の制御モードが矩形波制御モードでないと判定されたとき、電圧指令演算部３３は、隣接する制御タイミング間における電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｐの変化量の絶対値を第１の変化量（ΔＶｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｐ（１））以下に設定して各制御タイミングにおける電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｐを演算する（ステップＳ５１Ａ）。そして、電圧指令演算部３３は、演算した電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｐをコンバータ用デューティー比演算部３４へ出力する。その後は、上述したとおりである。
【０１４５】
この場合、コンバータ制御手段３０２は、図７に示す曲線ｋ５に従って変化するように電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｐを演算し、その演算した電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｐによって昇圧コンバータ１１を制御する。これにより、昇圧コンバータ１１は、最も速く電圧Ｖｍを変化させる。この場合、交流モータＭ１の制御モードは、ＰＷＭ制御モードであるので、電圧Ｖｍが急激に変化しても交流モータＭ１の制御が破綻することはない。
【０１４６】
このように、図９〜図１１または図１２〜図１４に示すフローチャートに従ってそれぞれ図８に示すステップＳ２、ステップＳ４およびステップＳ５を実行することにより、交流モータＭ１の制御モードがＰＷＭ制御モード、過変調制御モードおよび矩形波制御モードのいずれに変わっても交流モータＭ１の制御が破綻するのを防止できる。
【０１４７】
なお、コンバータ制御手段３０２における電圧変換を制御する動作は、実際には、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）によって実行され、ＣＰＵは、図８および図９〜図１１（または図１２〜図１４）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８および図９〜図１１（または図１２〜図１４）に示すフローチャートに従って昇圧コンバータ１１における電圧変換の制御を行なう。
【０１４８】
したがって、ＲＯＭは、昇圧コンバータ１１における電圧変換の制御を行なう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。
【０１４９】
再び、図１を参照して、負荷駆動装置１００における全体動作について説明する。一連の動作が開始されると、制御装置３０は、外部ＥＣＵからトルク指令値ＴＲおよびモータ回転数ＭＲＮを受ける。そして、制御装置３０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。また、制御装置３０は、電圧センサー１０からの直流電圧Ｖｂ、電圧センサー１６からの電圧Ｖｍ、電流センサー２４からのモータ電流ＭＣＲＴ、トルク指令値ＴＲおよびモータ回転数ＭＲＮに基づいて、上述した方法によって交流モータ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１１およびインバータ２０を制御するための信号ＰＷＭＵ＿Ｐおよび信号ＰＷＭＩを生成してそれぞれ昇圧コンバータ１１およびインバータ２０へ出力する。
【０１５０】
そして、直流電源Ｂは直流電圧を出力し、システムリレーＳＲ１，ＳＲ２は直流電圧を昇圧コンバータ１１へ供給する。
【０１５１】
そうすると、昇圧コンバータ１１のＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２は、制御装置３０からの信号ＰＷＭＵ＿Ｐに応じてオン／オフされ、直流電圧を出力電圧Ｖｍに変換してコンデンサ１２に供給する。
【０１５２】
コンデンサ１２は、昇圧コンバータ１１から供給された直流電圧を平滑化してインバータ２０へ供給する。インバータ２０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２０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。
【０１５３】
その後、制御装置３０は、上述した方法によって、交流モータＭ１の制御モードがＰＷＭ制御モード、過変調制御モードおよび矩形波制御モードのいずれであるかを判定する。
【０１５４】
そして、制御装置３０は、交流モータＭ１の制御モードがＰＷＭ制御モードであるとき、上述した方法によって電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｐを演算し、その演算した電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｐに基づいて信号ＰＷＭＵ＿Ｐを生成して昇圧コンバータ１１を制御する。
【０１５５】
また、制御装置３０は、交流モータＭ１の制御モードが過変調制御モードであるとき、上述した方法によって電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｍを演算し、その演算した電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｍに基づいて信号ＰＷＭＵ＿Ｍを生成して昇圧コンバータ１１を制御する。
【０１５６】
さらに、制御装置３０は、交流モータＭ１の制御モードが矩形波制御モードであるとき、上述した方法によって電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｋを演算し、その演算した電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｋに基づいて信号ＰＷＭＵ＿Ｋを生成して昇圧コンバータ１１を制御する。
【０１５７】
負荷駆動装置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、直流電圧Ｖｂ、電圧Ｖｍ、モータ電流ＭＣＲＴ、トルク指令値ＴＲおよびモータ回転数ＭＲＮに基づいて、信号ＰＷＭＣおよび信号ＰＷＭＤ＿Ｐ，ＰＷＭＤ＿Ｍ，ＰＷＭＤ＿Ｋを生成してそれぞれインバータ２０および昇圧コンバータ１１へ出力する。
【０１５８】
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２０へ供給する。そして、インバータ２０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１２を介して昇圧コンバータ１１へ供給する。
【０１５９】
昇圧コンバータ１１は、制御装置３０からの信号ＰＷＭＤ＿Ｐ，ＰＷＭＤ＿Ｍ，ＰＷＭＤ＿Ｋに従って直流電圧を降圧して直流電源Ｂに供給し、直流電源Ｂを充電する。
【０１６０】
これにより、負荷駆動装置１００の全体動作が終了する。
なお、この発明においては、式（２）〜（９）により各制御タイミングにおける電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ（Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｐ，Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｍ，Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｋのいずれか）を演算することは、昇圧コンバータ１１の各制御タイミングにおける電圧指令値を１次遅れにより演算することに相当する。
【０１６１】
また、上記においては、１次遅れにより電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｐ，Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｍ，Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｋを演算するときの時定数τをそれぞれ２０ｍｓｅｃ，５０ｍｓｅｃ，１００ｍｓｅｃに設定して電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｐ，Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｍ，Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｋを演算すると説明したが、この発明においては、これに限らず、他の時定数を用いてもよい。すなわち、電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｐ，Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｍ，Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｋを演算するときの時定数をそれぞれτ１，τ２，τ３とした場合、τ１，τ２，τ３の順に大きくなる時定数であればどのような時定数であってもよい。
【０１６２】
さらに、上記においては、１次遅れにより電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｐ，Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｍ，Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｋを演算すると説明したが、この発明は、これに限らず、１次遅れ意外の遅れを用いて電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｐ，Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｍ，Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿Ｋを演算してもよい。
【０１６３】
さらに、上述した式（１）における定数ｋは、上述した値に限らず、その他の値であってもよい。
【０１６４】
さらに、上記においては、交流モータＭ１の制御モードがＰＷＭ制御モード、過変調制御モードおよび矩形波制御モードのいずれかであるとき、各制御モードに応じて昇圧コンバータ１１の電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍの変化率を変えて昇圧コンバータ１１を制御すると説明したが、この発明は、ＰＷＭ制御モード、過変調制御モードおよび矩形波制御モードのいずれかの制御モードにより制御される交流モータＭ１に限らず、ＰＷＭ制御モード、過変調制御モードおよび矩形波制御モードのいずれかの制御モードにより制御される負荷に適用される。
【０１６５】
さらに、上記においては、負荷駆動装置１００は、１つの交流モータＭ１を駆動するものとして説明したが、この発明はこれに限らず、負荷駆動装置１００は、複数のモータを駆動してもよい。この場合、複数のモータに対応して、複数のインバータがコンデンサ１２の両端に並列に接続される。そして、電圧指令演算部３３は、複数のモータの各々について制御モードを判定し、複数のモータのうち、少なくとも１つのモータの制御モードが過変調制御モードまたは矩形波制御モードであるとき、上述した方法によって電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍの変化率を制限して昇圧コンバータ１１を制御する。
【０１６６】
さらに、負荷駆動装置１００は、ハイブリッド自動車または電気自動車に搭載され、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。
【０１６７】
たとえば、負荷駆動装置１００がハイブリッド自動車に搭載された場合、交流モータＭ１は、２つのモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２からなる。そして、モータジェネレータＭＧ１は、動力分割機構を介してエンジンに連結され、エンジンを始動するとともに、エンジンの回転力により発電する。また、モータジェネレータＭＧ２は、動力分割機構を介して前輪（駆動輪）に連結され、前輪を駆動するとともに、前輪の回転力により発電する。
【０１６８】
負荷駆動装置１００が電気自動車に搭載された場合、交流モータＭ１は、前輪（駆動輪）に連結され、前輪を駆動するとともに前輪の回転力により発電する。
【０１６９】
そして、負荷駆動装置１００の制御装置３０は、ハイブリッド自動車または電気自動車の走行中および停車中において、交流モータＭ１の制御モードを判定し、その判定した制御モードに応じて、電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍの変化率を変えて昇圧コンバータ１１を制御する。
【０１７０】
したがって、負荷駆動装置１００を搭載したハイブリッド自動車または電気自動車においては、交流モータＭ１の制御が破綻するのを防止できる。その結果、ハイブリッド自動車または電気自動車は、安定して走行できる。
【０１７１】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施の形態による負荷駆動装置の概略ブロック図である。
【図２】 図１に示す制御装置の機能のうち、昇圧コンバータおよびインバータの制御に関わる機能を示す機能ブロック図である。
【図３】 図２に示すインバータ制御手段の機能ブロック図である。
【図４】 図２に示すコンバータ制御手段の機能ブロック図である。
【図５】 インバータの出力電圧とモータの回転数との関係を示す図である。
【図６】 各制御タイミングにおける電圧指令値のタイミングチャートである。
【図７】 各制御タイミングにおける電圧指令値の他のタイミングチャートである。
【図８】 図１に示す昇圧コンバータを制御する動作を説明するためのフローチャートである。
【図９】 図８に示すステップＳ２の詳細な動作を説明するためのフローチャートである。
【図１０】 図８に示すステップＳ４の詳細な動作を説明するためのフローチャートである。
【図１１】 図８に示すステップＳ５の詳細な動作を説明するためのフローチャートである。
【図１２】 図８に示すステップＳ２の詳細な動作を説明するための他のフローチャートである。
【図１３】 図８に示すステップＳ４の詳細な動作を説明するための他のフローチャートである。
【図１４】 図８に示すステップＳ５の詳細な動作を説明するための他のフローチャートである。
【符号の説明】
１０，１６ 電圧センサー、１１ 昇圧コンバータ、１２ コンデンサ、２０インバータ、２１ Ｕ相アーム、２２ Ｖ相アーム、２３ Ｗ相アーム、２４電流センサー、３０ 制御装置、３１ モータ制御用相電圧演算部、３２ インバータ用ＰＷＭ信号変換部、３３ 電圧指令演算部、３４ コンバータ用デューティー比演算部、３５ コンバータ用ＰＷＭ信号変換部、１００ 負荷駆動装置、３０１ インバータ制御手段、３０２ コンバータ制御手段、Ｂ 直流電源、Ｌ１ リアクトル、Ｑ１〜Ｑ８ ＮＰＮトランジスタ、Ｄ１〜Ｄ８ ダイオード、ＳＲ１，ＳＲ２ システムリレー。
Claims (8)
- 負荷を駆動する駆動装置と、
電源と前記駆動装置との間で電圧変換を行なう電圧変換器と、
前記負荷の制御モードに応じて、制御タイミング間における電圧指令値の変化率を変えて前記電圧変換器を制御する制御装置とを備え、
前記制御装置は、前記負荷の制御モードがＰＷＭ制御モードであるとき、前記電圧指令値の変化率の絶対値を第１の値以下に設定して前記電圧変換器を制御し、前記負荷の制御モードが過変調制御モードであるとき、前記電圧指令値の変化率の絶対値を前記第１の値よりも小さい第２の値以下に設定して前記電圧変換器を制御し、前記負荷の制御モードが矩形波制御モードであるとき、前記電圧指令値の変化率の絶対値を前記第２の値よりも小さい第３の値以下に設定して前記電圧変換器を制御する、負荷駆動装置。 - 前記制御装置は、各制御タイミングにおける前記電圧変換器の電圧指令値を１次遅れにより演算するときの時定数を変化させることにより前記電圧指令値の変化率を変える、請求項１に記載の負荷駆動装置。
- 前記制御装置は、前記負荷の制御モードが前記ＰＷＭ制御モードであるとき、第１の時定数を用いた１次遅れにより前記電圧指令値を演算し、前記負荷の制御モードが前記過変調制御モードであるとき、第１の時定数よりも大きい第２の時定数を用いた１次遅れにより前記電圧指令値を演算し、前記負荷の制御モードが前記矩形波制御モードであるとき、前記第２の時定数よりも大きい第３の時定数を用いた１次遅れにより前記電圧指令値を演算して前記電圧指令値の変化率を変える、請求項２に記載の負荷駆動装置。
- 前記制御装置は、隣接する制御タイミング間における電圧指令値の変化量により前記電圧指令値の変化率を変える、請求項１に記載の負荷駆動装置。
- 前記制御装置は、前記負荷の制御モードが前記ＰＷＭ制御モードであるとき、前記電圧指令値の変化量の絶対値を第１の変化量以下にして前記電圧変換器を制御し、前記負荷の制御モードが前記過変調制御モードであるとき、前記電圧指令値の変化量の絶対値を前記第１の変化量よりも小さい第２の変化量以下にして前記電圧変換器を制御し、前記負荷の制御モードが前記矩形波制御モードであるとき、前記第２の変化量よりも小さい第３の変化量以下にして前記電圧変換器を制御する、請求項４に記載の負荷駆動装置。
- 負荷駆動装置における電圧変換の制御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であって、
前記負荷駆動装置は、
負荷を駆動する駆動装置と、
電源と前記駆動装置との間で電圧変換を行なう電圧変換器とを備え、
前記プログラムは、
前記負荷の制御モードを判定する第１のステップと、
前記判定された制御モードに応じて、制御タイミング間における電圧指令値の変化率を変えて前記電圧変換器を制御する第２のステップとを含み、
前記第２のステップは、
前記負荷の制御モードがＰＷＭ制御モードであるとき、前記電圧指令値の変化率の絶対値を第１の値以下に設定して前記電圧変換器を制御する第１のサブステップと、
前記負荷の制御モードが過変調制御モードであるとき、前記電圧指令値の変化率の絶対値を前記第１の値よりも小さい第２の値以下に設定して前記電圧変換器を制御する第２のサブステップと、
前記負荷の制御モードが矩形波制御モードであるとき、前記電圧指令値の変化率の絶対値を前記第２の値よりも小さい第３の値以下に設定して前記電圧変換器を制御する第３のサブステップとを含む、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。 - 前記第１のサブステップは、
第１の時定数を用いた１次遅れにより各制御タイミングにおける前記電圧変換器の電圧指令値を演算するステップＡと、
前記ステップＡにおいて演算された電圧指令値により前記電圧変換器を制御するステップＢとを含み、
前記第２のサブステップは、
前記第１の時定数よりも大きい第２の時定数を用いた１次遅れにより各制御タイミングにおける前記電圧変換器の電圧指令値を演算するステップＣと、
前記ステップＣにおいて演算された電圧指令値により前記電圧変換器を制御するステップＤとを含み、
前記第３のサブステップは、
前記第２の時定数よりも大きい第３の時定数を用いた１次遅れにより各制御タイミングにおける前記電圧変換器の電圧指令値を演算するステップＥと、
前記ステップＥにおいて演算された電圧指令値により前記電圧変換器を制御するステップＦとを含む、請求項６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取り可能な記録媒体。 - 前記第１のサブステップは、
隣接する制御タイミング間における前記電圧指令値の変化量の絶対値を第１の変化量以下にして各制御タイミングにおける電圧指令値を演算するステップＡと、
前記ステップＡにおいて演算された電圧指令値により前記電圧変換器を制御するステップＢとを含み、
前記第２のサブステップは、
隣接する制御タイミング間における前記電圧指令値の変化量の絶対値を前記第１の変化量よりも小さい第２の変化量以下にして各制御タイミングにおける電圧指令値を演算するステップＣと、
前記ステップＣにおいて演算された電圧指令値により前記電圧変換器を制御するステップＤとを含み、
前記第３のサブステップは、
隣接する制御タイミング間における前記電圧指令値の変化量の絶対値を前記第２の変化量よりも小さい第３の変化量以下にして各制御タイミングにおける電圧指令値を演算するステップＥと、
前記ステップＥにおいて演算された電圧指令値により前記電圧変換器を制御するステップＦとを含む、請求項６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取り可能な記録媒体。
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2003
- 2003-07-24 JP JP2003200936A patent/JP4049038B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| CN103181069A (zh) * | 2010-10-20 | 2013-06-26 | 丰田自动车株式会社 | 车辆的控制装置及控制方法 |
| CN103181069B (zh) * | 2010-10-20 | 2015-12-16 | 丰田自动车株式会社 | 车辆的控制装置及控制方法 |
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