JP4259219B2 - モータ駆動装置およびそれを搭載した自動車 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、モータ駆動装置に関し、より特定的には、複数のスイッチング素子を含むインバータ回路を備えたモータ駆動装置およびそれを搭載した自動車に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
スイッチング素子によって構成されたインバータ回路により変換された交流電圧によって交流モータを駆動制御するモータ駆動装置では、スイッチング素子を通過してモータへ供給されるモータ電流を、モータ制御のために検出する必要がある。
【０００３】
一般的には、ホール素子を用いた電流センサを設けて、モータ電流を検出する構成が知られているが、電流センサの配置により、回路規模の増大および製造コストの増加といった問題点が生じてしまう。
【０００４】
このため、電流センサを用いることなく、モータモデルより計算されたシミュレート電流に基づいてインバータ回路のスイッチングパターンを制御する、いわゆる電流センサレスドライブシステムが提案されている（たとえば、非特許文献１）。
【０００５】
あるいは、三相ブラシレスＤＣモータ用インバータ装置において、インバータ装置の下アーム側の各スイッチング素子と電源ラインとの間に電流検出用の抵抗素子を接続して、この抵抗素子での電圧降下の検出に基づいて、モータ電流を検出する構成も開示されている（たとえば、特許文献１）。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００２−３７４６９３号公報
【０００７】
【特許文献２】
特開２００１−１９７７２３号公報
【０００８】
【特許文献３】
特開２０００−１４００７号公報
【０００９】
【特許文献４】
特開平６−１３２８００号公報
【００１０】
【非特許文献１】
森本茂雄、外２名，「低分解能位置センサのみによる同期モータの電流センサレスドライブシステム」，電気学会論文誌Ｄ，１２１巻１１号，平成１３年，第１１２６−１１１３頁
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記非特許文献１に開示される電流センサレスドライブシステムでは、モータモデル誤差がシミュレート電流の精度に影響する。特に、モータトルク（インバータ出力電流）によって、モータモデル内のインダクタンス値（ｄ軸，ｑ軸）が変化するため、この影響でモータ電流の推定に誤差が生じる可能性が高い。
【００１２】
一方、上記特許文献１に開示された構成では、スイッチング素子のターンオン・ターンオフ時にサージ電流が生じるため、スイッチング素子および検出抵抗素子の間にフィルタを挿入する必要が生じる。このため、電流検出に誤差が生じてしまう。さらに、スイッチング素子を通過する主電流が全て検出用の抵抗を通過する構成となっているので、電圧降下に伴う電力損失も無視できないという問題点もある。
【００１３】
この発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、この発明の目的は、電流センサを用いずにモータ電流を高精度に検出可能な構成を備えたモータ駆動装置、およびこのようなモータ駆動装置を搭載した自動車を提供することである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
この発明によれば、モータ駆動装置は、交流モータの駆動を制御するモータ駆動装置であって、インバータ回路と、電流検出回路と、電流算出部と、制御装置とを備える。インバータ回路は、直流電圧および交流電圧の間で電力変換を行なうための複数のスイッチング素子を含み、かつ、変換された交流電圧によって交流モータが駆動されるように設けられる。電流検出回路は、複数のスイッチング素子のうちの少なくとも１つに対応して設けられ、対応のスイッチング素子を通過する主電流から一時的に分流された分流電流を検出する。電流算出部は、電流検出回路によって検出された分流電流に基づいて、交流モータを流れるモータ電流を推定する。制御装置は、電流算出部によって推定されたモータ電流に基づいて、複数のスイッチング素子のオンおよびオフを制御する。
【００１５】
この発明による制御装置においては、交流モータの制御に用いるモータ電流を、スイッチング素子の通過電から分流された分流電流に基づいて推定する。
【００１６】
したがって、この発明によれば、電流センサを設けることなく、かつ、電力損失を軽減して、高精度にモータ電流を推定できる。この結果、交流モータの制御精度が向上する。
【００１７】
好ましくは、電流検出回路は、検出抵抗と、増幅回路と、ローパスフィルタと、ラッチ回路とを含む。検出抵抗は、分流電流を通過させ、かつ、通過した分流電流が主電流の経路へ再び合流するように対応のスイッチング素子と接続される。増幅回路は、分流電流の通過によって検出抵抗に生じた電圧を増幅する。ローパスフィルタは、増幅回路の出力を平均化する。ラッチ回路は、対応のスイッチング素子へターンオン指示が発せられてから所定時間経過後に、ローパスフィルタの出力電圧をラッチする。電流算出部は、ラッチ回路によってラッチされた電圧に基づいて、モータ電流を推定する。
【００１８】
したがって、この発明によれば、スイッチング素子のオン・オフ直後に発生する過渡的なサージ電流が消滅した後に、分流電流に応じた電圧をラッチして、ラッチされた電圧に基づいて、モータ電流を推定することができる。この結果、分流電流の経路にフィルタを設ける必要がないので、モータ電流をさらに高精度に推定できる。
【００１９】
好ましくは、電流算出部は、分流電流からモータ電流を算出し、さらに、算出されたモータ電流を、交流モータおよびインバータ回路の動作条件の少なくとも一方に応じて予め定められた補正係数を用いて補正してモータ電流の推定値を求める。
【００２０】
補正係数は、少なくとも交流モータの回転速度に応じて予め定められる。また、補正係数は、少なくとも対応のスイッチング素子の動作温度に応じて予め定められる。あるいは、補正係数は、少なくとも算出されたモータ電流の電流値（大きさ）に応じて予め定められる。
【００２１】
したがって、この発明によれば、モータの出力トルクに対応するモータ電流あるいはモータ速度やスイッチング素子の動作温度等の動作条件によるパラメータ変動を反映して、モータ電流をさらに高精度に推定できる。
【００２２】
好ましくは、交流モータは三相モータであり、上側アーム素子および下側アーム素子の各々は、三相モータの三相のコイルとそれぞれ電気的に接続された３個のスイッチング素子を有し、電流算出部は、複数のスイッチング素子の６種類のスッチングパターンの各々における、電流検出回路によって検出される分流電流と、三相のコイルをそれぞれ通過する三相電流との対応関係を示すテーブルを有する。
【００２３】
また、電流算出部は、テーブルに基づいて、検出した分流電流から三相電流を算出し、かつ、算出された三相電流を交流モータの角度位置に応じて回転座標上の二相電流に変換してモータ電流の推定値を求める。
【００２４】
したがって、この発明では、電流センサを設けることなく、分流電流を用いることにより電力損失を軽減して三相モータのモータ電流を高精度に推定することができるので、モータの制御精度を向上できる。
【００２５】
好ましくは、モータ駆動装置は、電流検出回路と対応のスイッチング素子の間に設けられる分流比切換回路をさらに備え、分流比切換回路は、分流電流のレベルが維持されるように、主電流に対する分流電流の分流比を切換える。
【００２６】
分流比切換回路は、交流モータのトルク指令値に応じて、分流比を切換える。また、スイッチング素子の各々は、それぞれが独立に分流電流をそれぞれ取り出し可能な複数のタップを有し、分流比切換回路は、複数のタップと電流検出回路との間にそれぞれ設けられた複数のスイッチ回路を含み、スイッチ回路の各々は、対応のタップを、電流検出回路へ至る経路および主電流の経路のいずれかと選択的に接続可能である。
【００２７】
したがって、この発明によれば、モータ電流が小さい動作領域においても、分流電流のレベルを維持することにより電流検出回路の検出精度を確保できる。この結果、広い動作範囲においてモータ電流の推定精度を維持して、交流モータの制御精度が向上できる。
【００２８】
また、この発明によれば、自動車は、請求項１から請求項１１のいずれか１項に記載のモータ駆動装置と、モータ駆動装置によって駆動制御される交流モータによって駆動可能な車輪とを備える。したがって、交流モータによって車輪を駆動制御する自動車において、その走行制御を高精度化できる。
【００２９】
【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、図中の同一または相当部分については、同一符号を付してその説明は繰り返さない。
【００３０】
［実施の形態１］
図１を参照して、この発明の実施の形態１によるモータ駆動装置１００は、交流モータＭ１の駆動を制御する。モータ駆動装置１００は、直流電源Ｂと、システムリレーＳＲ１，ＳＲ２と、平滑用のコンデンサＣ１，Ｃ２と、インバータ回路１４と、制御装置３０と、電流算出部４０と、電流検出回路５０とを備える。
【００３１】
直流電源Ｂの供給電圧および交流モータＭ１の駆動に必要な電圧を考慮して、必要に応じて、インバータ回路１４への入力電圧を昇圧するための昇圧コンバータ１２がさらに備えられる。
【００３２】
図１の例では、交流モータＭ１は、三相モータである。交流モータの回転位置および回転速度に相当するモータ角度θおよびモータ角速度ωを検出する位置センサ１９が、交流モータＭ１に設けられている。
【００３３】
また、直流電源Ｂの供給電圧を検出するための電圧センサ１０と、コンデンサＣ２の電圧（すなわち、インバータ回路１４への入力電圧）を検出するための電圧センサ１３とが設けられている。
【００３４】
昇圧コンバータ１２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およびＮＰＮトランジスタＱ２の接続ノード、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ＰＬとアースラインＧＬ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ＰＬ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ＧＬ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が配置されている。
【００３５】
インバータ回路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ＰＬとアースラインＧＬとの間に並列に設けられる。
【００３６】
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ためのダイオードＤ３〜Ｄ８がそれぞれ接続されている。
【００３７】
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。
【００３８】
これらのＮＰＮトランジスタＱ３〜Ｑ８のオン・オフ制御によって、直流−交流間の電力変換が実現される。なお、以下においては、ＮＰＮトランジスタＱ３〜Ｑ８を「スイッチング素子」とも称する。また、これらのスイッチング素子のうち、電源ラインＰＬおよび各相コイルの間に接続されたＮＰＮトランジスタＱ３，Ｑ５，Ｑ７を「上側アーム素子」とも称し、アースラインＧＬおよび各相コイルの間に接続されたＮＰＮトランジスタＱ４，Ｑ６，Ｑ８を「下側アーム素子」とも称する。
【００３９】
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。電圧センサ１０は、直流電源Ｂから出力される電圧Ｖ１を検出し、その検出した電圧Ｖ１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によりオンされる。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１２へ供給する。
【００４０】
昇圧コンバータ１２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１２は、制御装置３０から信号ＰＷＵを受けると、信号ＰＷＵ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。この場合、ＮＰＮトランジスタＱ１は、信号ＰＷＵによってオフされている。また、昇圧コンバータ１２は、制御装置３０から信号ＰＷＤを受けると、コンデンサＣ２を介してインバータ回路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。
【００４１】
コンデンサＣ２は、昇圧コンバータ１２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回路１４へ供給する。電圧センサ１３は、コンデンサＣ２の両端の電圧、すなわち、昇圧コンバータ１２の出力電圧Ｖ２（インバータ回路１４への入力電圧に相当）を検出し、その検出した出力電圧Ｖ２を制御装置３０へ出力する。
【００４２】
インバータ回路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Ｔｒｅｆ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、インバータ回路１４は、回生制動時に交流モータＭ１が発電した交流電圧を制御装置３０からの信号ＰＷＭＵ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１２へ供給する。
【００４３】
電流検出回路５０は、下側アーム素子として設けられた、スイッチング素子Ｑ４，Ｑ６，Ｑ８の各々に対応して設けられる。電流検出回路５０は、対応のスイッチング素子を通過する主電流から分流された分流電流を測定し、測定後に分流電流を主電流の経路へ再び合流させる。すなわち、電流検出回路５０によって検出される分流電流は、主電流から一時的に分流される。
【００４４】
電流算出部４０は、各電流検出回路５０での検出値を基に、所定の演算処理によって三相のモータ電流ｉｕ，ｉｖ，ｉｗを算出して、さらにｄ−ｑ軸変換を施してモータ電流ｉｄ，ｉｑを推定する。推定されたモータ電流ｉｄ，ｉｑは、制御装置３０へ与えられる。
【００４５】
制御装置３０は、モータ駆動装置１００の外からのトルク指令値Ｔｒｅｆ、電圧センサ１０からの電圧Ｖ１、電圧センサ１３からの出力電圧Ｖ２、位置センサ１９からのモータ角度θおよびモータ角速度ω、ならびに、電流算出部４０によって推定されたモータ電流ｉｄ，ｉｑに基づいて、昇圧コンバータ１２を駆動するための信号ＰＷＵとインバータ回路１４を駆動するための信号ＰＷＭＩとを生成する。生成された信号ＰＷＵおよび信号ＰＷＭＩは、昇圧コンバータ１２およびインバータ回路１４へそれぞれ与えられる。
【００４６】
信号ＰＷＵは、昇圧コンバータ１２がコンデンサＣ１からの直流電圧を出力電圧Ｖ２に変換する場合に昇圧コンバータ１２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１２が直流電圧を出力電圧Ｖ２に変換する場合に、出力電圧Ｖ２をフィードバック制御し、出力電圧Ｖ２が指令された電圧指令に一致するように昇圧コンバータ１２を駆動するための信号ＰＷＵを生成する。
【００４７】
また、制御装置３０は、交流モータＭ１が回生制動モードに入ったことを示す信号を外部から受けると、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ＰＷＭＵを生成してインバータ回路１４へ出力する。この場合、インバータ回路１４のスイッチング素子Ｑ４，Ｑ６，Ｑ８は信号ＰＷＭＣによってスイッチング制御される。すなわち、交流モータＭ１のＵ相で発電されるときスイッチング素子Ｑ６，Ｑ８がオンされ、Ｖ相で発電されるときスイッチング素子Ｑ４，Ｑ８がオンされ、Ｗ相で発電されるときスイッチング素子Ｑ４，Ｑ６がオンされる。これにより、インバータ回路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１２へ供給する。
【００４８】
さらに、制御装置３０は、上記回生制動モードに入ったことを示す信号を外部から受けると、インバータ回路１４から供給された直流電圧を降圧するための信号ＰＷＤを生成し、その生成した信号ＰＷＤを昇圧コンバータ１２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。
【００４９】
さらに、制御装置３０は、交流モータＭ１の運転指示期間中において、システムリレーＳＲ１，ＳＲ２をオンするための信号ＳＥを生成してシステムリレーＳＲ１，ＳＲ２へ出力する。
【００５０】
次に、モータ電流の検出機構として備えられた、電流検出回路５０および電流算出部４０の構成について詳細に説明する。
【００５１】
図２には、スイッチング素子Ｑ４に対応して設けられた電流検出回路５０の構成が代表的に例示される。
【００５２】
図２を参照して、スイッチング素子Ｑ４を始めとする各スイッチング素子は、並列接続された複数のトランジスタユニットＱｕ（１）〜Ｑｕ（ｎ）によって構成される。ここで、ｎは少なくとも２以上の任意の整数とする。
【００５３】
図１に示した信号ＰＷＵおよび信号ＰＷＭＩは、各スイッチング素子のオン・オフを制御するドライブ信号Ｓｄｖを含む。ドライブ信号Ｓｄｖは、各スイッチング素子ごとに独立に生成される。
【００５４】
スイッチング素子ごとに設けられるゲートドライブ回路３２は、対応のドライブ信号Ｓｄｖに応答して、トランジスタユニットＱｕ（１）〜Ｑｕ（ｎ）のベース電圧を共通に制御する。これにより、ドライブ信号Ｓｄｖに応答して、トランジスタユニットＱｕ（１）〜Ｑｕ（ｎ）の各々は、共通にオンまたはオフされる。
【００５５】
一部のトランジスタユニット（図２の例では、Ｑｕ（ｎ）のみ）のエミッタは、分流電流取出し用のタップＳＴと接続され、残りのトランジスタユニット（図２の例では、Ｑｕ（ｎ）以外の各トランジスタユニット）のエミッタは、主電流用のタップＭＴと接続される。主電流用のタップＭＴは、アースラインＧＬと接続される。一方、分流電流取出しタップＳＴは、電流検出回路５０を介してアースラインＧＬと接続される。トランジスタユニットＱｕ（１）〜Ｑｕ（ｎ）の全通過電流に対する、取出しタップＳＴと接続されたトランジスタユニットの通過電流の比によって、主電流と分流電流との分流比が示される。
【００５６】
実施の形態１による電流検出回路５０は、検出抵抗５２と、増幅回路５４と、ローパスフィルタ５６と、ラッチ回路５８とを含む。
【００５７】
検出抵抗５２は、対応のスイッチング素子の分流電流取出し用のタップＳＴとアースラインＧＬとの間に接続される。したがって、タップＳＴから取出された分流電流は、検出抵抗５２に電圧降下を生じさせるとともに、アースラインＧＬでは主電流と合流する。
【００５８】
なお、インバータ回路１４の動作に対応した、検出抵抗５２に生じる電圧の波形図は、分流電流を通過させることによりその電圧レベルが相対的に小さくなる以外は、上記特許文献１（特開２００２−３７４６９３号公報）の図３と同様となるので、これを援用して詳細な説明は省略する。
【００５９】
増幅回路５４は、演算増幅器５５と、抵抗素子Ｒ１〜Ｒ４とを含む。増幅回路５４は、検出抵抗５２での電圧降下を増幅する非反転増幅回路を構成している。
【００６０】
ローパスフィルタ５６は、抵抗素子ＲＬおよびコンデンサＣＬを含む。ローパスフィルタ５６は、増幅回路５４によって増幅された電圧の高周波成分をカットして平均化して出力する。
【００６１】
ラッチ回路５８は、アナログラッチで構成され、電流算出部４０からのトリガ信号４２に応答したタイミングで、ローパスフィルタ５６の出力電圧をラッチする。ラッチ回路５８によってラッチされた電圧は、検出された分流電流を示す検出電圧Ｖｌｔとして、電流算出部４０へ与えられる。
【００６２】
次に図３を用いて、電流検出回路５０の動作を説明する。
ドライブ信号Ｓｄｖによって指示されるスイッチング素子のオン期間（時刻ｔ０〜ｔ２）において、スイッチング素子を電流が通過する。これに応じて、分流電流に応じた電圧が検出抵抗５２に生じて、増幅回路５４へ入力される。増幅回路５４で増幅された電圧は、ローパスフィルタ５６によって鈍らされてラッチ回路５８への入力電圧となる。
【００６３】
ドライブ信号Ｓｄｖの立上がりエッジ、すなわち対応のスイッチング素子に対してターンオンが指示されたタイミング（時刻ｔ０）から、所定時間Ｔｍが経過した時刻ｔ１において、トリガ信号４２がパルス状に生成される。この結果、トリガ信号４２が生成された時刻ｔ１におけるラッチ回路５８への入力電圧が検出電圧Ｖｌｔとなる。
【００６４】
なお、所定時間Ｔｍは、スイッチング素子のターンオン時に生じるサージ電流の影響が消滅して、検出される分流電流が定常値に達したタイミングでトリガ信号４２が生成されるように考慮して定められる。トリガ生成回路４１は、所定時間Ｔｍに対応した遅延段と、一般的なワンショットパルス発生回路との組合せによって実現できるので、回路構成についての詳細な説明は省略する。
【００６５】
再び図２を参照して、電流算出部４０は、トリガ信号４２を生成するトリガ生成回路４１と、演算部４５を含む。演算部４５は、分流電流に応じた検出電圧Ｖｌｔに基づき、モータ電流を推定するための所定の演算処理を行なう。
【００６６】
次に、演算部４５での演算処理について詳細に説明していく。
図４を参照して、モータ電流検出のための演算処理が開始されると（ステップＳ１００）、トリガ信号４２が生成されたタイミングで、図１に示した位置センサ１９により検出されたモータ角度θが求められる（ステップＳ１１０）。既に説明したように、トリガ信号４２が生成されたタイミングでは、下側アーム素子に対応して設けられた電流検出回路５０において、スイッチング素子の通過電流の分流電流に応じた検出電圧Ｖｌｔ（図２）が、ラッチ回路５８にラッチされる。
【００６７】
下側アーム素子の通過電流と三相のモータ電流との対応付けは、以下のようにして行なわれる。
【００６８】
図５を参照して、電気角３６０°を１周期とする周期的な三相のモータ電流ｉｕ，ｉｖ，ｉｗは、等振幅（電流係数＝１．０）で、かつ、位相が電気角１２０°ずつずれている。インバータ回路１４のスイッチングパターンは、電気角６０°刻みの６個の角度範囲６１〜６６ごとに異なる。角度範囲６１〜６６での各スイッチグパターンにおいて、ターンオンされるスイッチング素子は区別され、かつ、これらのスイッチング素子のうち上側アーム素子のオン期間は、通常のＰＷＭ（Pulse Width Modulation）方式に従って制御される。
【００６９】
したがって、各下側アーム素子の通過電流とモータ電流ｉｕ，ｉｖ，ｉｗとの対応関係は、角度範囲６１〜６６ごと（すなわち、スイッチングパターンごと）に異なり、かつ、それぞれのスイッチングパターンにおいて実際に電流が通過するスイッチング素子も異なってくる。
【００７０】
すなわち、角度範囲６１〜６６ごとに通過電流の検出が必要なスイッチング素子も異なってくるため、本実施の形態では、スイッチングパターンのそれぞれにおいて３個の下側アーム素子Ｑ４，Ｑ６，Ｑ８のうちの２個を選択的にＸ相およびＹ相と定義して、電流検出回路５０による電流検出を行なう。
【００７１】
一例として、図６に示すテーブルに従ってＸ相，Ｙ相とＵ相，Ｖ相，Ｗ相とが対応するように、それぞれのスイッチングパターンにおいてＸ相，Ｙ相に対応するスイッチング素子を定めることができる。これにより、図６の対応テーブルに基づいて、下側アーム素子の通過電流であるＸ相およびＹ相の電流を三相電流ｉｕ，ｉｖ，ｉｗへ換算することができる。
【００７２】
再び図４を参照して、検出電圧Ｖｌｔがラッチ回路５８にラッチされると、演算部４５は、まず、ラッチ回路５８からＸ相の検出電圧Ｖｌｔをサンプリングする（ステップＳ１２０）。
【００７３】
ステップＳ１２０でサンプリングされた検出電圧Ｖｌｔに基づき、増幅回路５４での増幅率を考慮して分流電流が算出される。さらに、分流比を考慮して、Ｘ相のスイッチング素子の通過電流（主電流）の振幅が算出される（ステップＳ１３０）。
【００７４】
同様に、演算部４５は、ラッチ回路５８からＹ相の検出電圧Ｖｌｔをサンプリングし（ステップＳ１４０）、増幅回路５４での増幅率および分流電流の分流比を考慮して、Ｙ相のスイッチング素子の通過電流（主電流）の振幅を算出する（ステップＳ１５０）。
【００７５】
次に、図６に示した対応テーブルに基づいて、検出されたＸ相およびＹ相の電流が三相電流ｉｕ，ｉｖ，ｉｗのうちの二相に換算され、さらに、“ｉｕ＋ｉｖ＋ｉｗ＝０”から、残る一相も求めることができる（ステップＳ１６０）。
【００７６】
ステップＳ１６０で求められた三相電流ｉｕ，ｉｖ，ｉｗは、ステップＳ１１０で検出したモータ角θに応じて、下記の式（１）によってｄ−ｑ軸変換を施される。
【００７７】
【数１】

【００７８】
これにより、回転座標軸上の二相のモータ電流ｉｄ♯，ｉｑ♯が算出される（ステップＳ１７０）。
【００７９】
さらに、本実施の形態によるモータ駆動装置では、ステップＳ１６０で算出されたモータ電流ｉｄ♯，ｉｑ♯を、交流モータＭ１またはインバータ回路１４の動作条件に応じて予め定められた補正係数を用いて補正する（ステップＳ１８０）。
【００８０】
ステップＳ１８０での補正を経て、モータ電流ｉｄ，ｉｑの推定値が算出される（ステップＳ１９０）。これにより、モータ電流検出のための演算処理は終了される。推定されたモータ電流ｉｄ，ｉｑは、制御装置３０に与えられ、モータ制御に用いられる（ステップＳ２００）。
【００８１】
図７および図８は、図４でのステップＳ１８０におけるモータ電流ｉｄ，ｉｑの補正に用いられる補正係数の設定例を説明する図である。
【００８２】
図７を参照して、補正係数αは、少なくとも、モータ電流ｉｄ♯，ｉｑ♯の電流値（電流の大きさ）に応じて設定可能である。モータ電流ｉｄ♯，ｉｑ♯をＩ個（Ｉ：２以上の整数）の範囲に分割すれば、範囲１〜範囲Ｉのそれぞれにおいて独立に補正係数αを設定可能なように、補正係数テーブルが構成される。なお、モータ電流ｉｄ♯，ｉｑ♯は、交流モータの代表的な動作条件である出力トルクレベル（大きさ）に対応している。
【００８３】
図７の例では、さらに、交流モータの動作条件の１つであるモータ回転速度のレベルに応じて、補正係数をさらに独立に設定可能なように、補正係数テーブルが構成されている。モータ回転速度は、位置センサ１９によって検出されるモータ角速度ωによって示される。
【００８４】
モータ角速度ωはＪ個（Ｊ：２以上の整数）の範囲に分割される。この結果、モータ電流ｉｄ♯，ｉｑ♯の範囲と、モータ角速度ωの範囲との組合せに対応して、独立に設定可能な補正係数α（１，１）〜α（Ｉ，Ｊ）から、補正に用いる補正係数αを選択できる。補正係数α（１，１）〜α（Ｉ，Ｊ）は、たとえば、実験結果等から予め定数として設定できる。
【００８５】
上記のように決められる補正係数αを用いて、図４のステップＳ１８０では、下記の式（２），（３）に示すように、モータ電流が補正される。
【００８６】
ｉｄ＝ｉｄ♯・α …（２）
ｉｑ＝ｉｑ♯・α …（３）
図７に例示した補正係数テーブルを用いることにより、交流モータの動作条件であるモータ電流およびモータ角速度を反映して、電流検出回路５０によって検出された分流電流に基づくモータ電流ｉｄ♯，ｉｑ♯を補正して、モータ電流ｉｄ，ｉｑをより高精度に推定できる。
【００８７】
あるいは、図８に示すように補正係数テーブルを構成することも可能である。図８を参照して、補正係数βは、図７に示した補正係数αと同様に、モータ電流ｉｄ♯，ｉｑ♯の範囲１〜範囲Ｉのそれぞれにおいて独立に設定可能である。
【００８８】
さらに、図８では、インバータ回路の代表的な動作条件であるスイッチング素子の動作温度Ｔのレベルに応じて、補正係数βがさらに独立に設定可能なように、補正係数テーブルが構成されている。
【００８９】
図９は、スイッチング素子の動作温度の検出手法を説明する図である。
一般に、スイッチング素子のモジュール内には、図９（ａ）に示すような、温度検出用ダイオード７１が設けられている。温度検出用ダイオード７１へは、定電流源７２によって、一定電流Ｉｄ♯が供給される。
【００９０】
ダイオードの通過電流Ｉｄおよび電圧Ｖｄの間には、図９（ｂ）に示すようなＶ−Ｉ特性が存在する。すなわち、温度Ｔに依存して、同一電流に対する電圧降下Ｖｄが変化する。したがって、図９（ｂ）のＶ−Ｉ特性より、図９（ｃ）に示されるような、一定電流Ｉｄ♯の供給時における電圧降下Ｖｄと動作温度Ｔとの関係を予め求めておくことができる。
【００９１】
したがって、電流検出回路５０が設けられたスイッチング素子について、温度検出用ダイオード７１での電圧降下Ｖｄから動作温度Ｔが検出可能である。
【００９２】
再び図８を参照して、動作温度ＴはＪ個（Ｊ：２以上の整数）の範囲に分割される。この結果、モータ電流ｉｄ♯，ｉｑ♯の範囲と、動作温度Ｔの範囲との組合せに対応して、独立に設定可能な補正係数β（１，１）〜β（Ｉ，Ｊ）から、補正に用いる補正係数βを選択できる。補正係数β（１，１）〜β（Ｉ，Ｊ）は、たとえば、実験結果等から予め定数として設定できる。
【００９３】
上記のように決められる補正係数βを用いて、図４のステップＳ１８０では、下記の式（４），（５）に示すように、モータ電流が補正される。
【００９４】
ｉｄ＝ｉｄ♯・β …（４）
ｉｑ＝ｉｑ♯・β …（５）
あるいは、図７および図８に示した補正係数テーブルの両方を用いて、モータ電流を下記の式（６），（７）に示すように補正することも可能である。
【００９５】
ｉｄ＝ｉｄ♯・α・β …（６）
ｉｑ＝ｉｑ♯・α・β …（７）
なお、図７および図８では、２つの動作条件の組合せによって、すなわち２次元のテーブルによって補正係数が設定される例を示した。しかしながら、補正係数の設定はこのような例に限定されるものではなく、３つ以上の動作条件の組合せ、もしくは単一の動作条件のみによって補正係数を設定することも可能である。特に、交流モータの出力トルクに応じてモータモデルに誤差が生じる点を考慮すれば、モータ電流ｉｄ♯，ｉｑ♯のみに基づく１次元のテーブルを作成して補正係数を設定してもよい。
【００９６】
また、式（６），（７）でも示したように、複数の補正係数テーブルから得られた補正係数の組合せによって、モータ電流の補正を行なうこともできる。この場合には、補正テーブルの個数は特に限定されず３つ以上の補正係数テーブルから複数の補正係数を求めてもよい。さらに、補正係数の組合せについても式（６），（７）に示すような単なる乗算のみならず、任意の計算式に従って、複数の補正係数を用いたモータ電流補正を行なうことができる。
【００９７】
なお、補正係数の設定に用いられる動作条件としては、上述のモータ電流ｉｄ♯，ｉｑ♯、モータ角速度ωおよび動作温度Ｔに限定されず、交流モータＭ１およびインバータ回路１４の他の動作条件を用いることもできる。
【００９８】
以上説明したように、本発明の実施の形態１によるモータ駆動制御装置では、電流センサを用いることなく、スイッチング素子の分流電流が通過する検出抵抗に生じる電圧の検出に基づいて、モータ制御に用いるモータ電流を推定することができる。検出抵抗では分流電流に応じた電力損失しか発生しないので、電力損失を低減できる。
【００９９】
また、ラッチ回路でのラッチタイミングの設定によってサージ電流の影響を排除するので、検出抵抗と直列に、すなわち検出対象である分流電流の経路にフィルタを挿入する必要がない。したがって、スイッチング素子の通過電流をより高精度に検出できる。
【０１００】
さらに、検出された分流電流に基づいて算出したモータ電流を、交流モータの動作条件やインバータ回路の動作条件を反映した補正係数によって修正できるので、モータ電流をより高精度に推定できる。
【０１０１】
［実施の形態２］
実施の形態２では、分流電流をより高精度に検出するための構成について説明する。
【０１０２】
図１０は、この発明の実施の形態２によるモータ駆動装置の構成を説明するためのブロック図である。図１０には、本発明の実施の形態２によるモータ駆動装置と実施の形態１によるモータ駆動装置との相違点が示される。
【０１０３】
図１０を参照して、本発明の実施の形態２によるモータ駆動装置は、実施の形態１によるモータ駆動装置と比較して、分流比切換回路７０と、分流比設定回路８０とをさらに備える。
【０１０４】
さらに、各スイッチング素子において、分流電流取出し用のタップが複数個設けられる。図１０に示す例では、トランジスタユニットＱｕ（ｎ）〜Ｑｕ（ｎ−ｋ）のエミッタとそれぞれ接続されたタップＳＴ（０）〜ＳＴ（ｋ）が設けられる。ただし、ｋは、ｎ未満の自然数である。トランジスタユニットＱｕ（ｎ）〜Ｑｕ（ｎ−ｋ）以外のトランジスタユニットのエミッタは、主電流用のタップＭＴと接続されている。
【０１０５】
分流比切換回路７０は、各電流検出回路５０と対応のスイッチング素子との間に設けられる。分流比切換回路７０は、タップＳＴ（０）〜ＳＴ（ｋ）にそれぞれ対応するスイッチＳＷ（０）〜ＳＷ（ｋ）を有する。スイッチＳＷ（０）〜ＳＷ（ｋ）は、分流比設定回路８０からの制御信号Ｓ（０）〜Ｓ（ｋ）にそれぞれ応答して、タップＳＴ（０）〜ＳＴ（ｋ）を電流検出回路５０へ至る経路７３および主電流が通過するアースラインＧＬへ直接至る経路７２のいずれかと選択的に接続する。
【０１０６】
分流比設定回路８０は、トルク指令値Ｔｒｅｆに応じて、制御信号Ｓ（０）〜Ｓ（ｋ）を設定する。
【０１０７】
スイッチＳＷ（０）〜ＳＷ（ｋ）によって電流検出回路５０と接続されたタップを流れる分流電流は、検出抵抗５２を通過した後に、主電流へ合流してアースラインを流れる。一方、アースラインＧＬへ直接至る経路と接続されたタップを流れる分流電流は、検出抵抗５２を通過することなく主電流へ合流する。
【０１０８】
したがって、電流検出回路５０へ至る経路７３と接続されるタップの個数に応じて、分流電流の分流比が可変となる。
【０１０９】
図１１は、図１０に示した分流比設定回路の動作を説明する図である。
図１１を参照して、分流比設定回路８０は、トルク指令値Ｔｒｅｆが範囲ａ〜範囲ｚのいずれに属するかに応じて、制御信号Ｓ（０）〜Ｓ（ｋ）を設定する。スイッチＳＷ（０）〜ＳＷ（ｋ）は、対応する制御信号Ｓ（０）〜Ｓ（ｋ）が“ＯＮ”設定されると、対応のタップを経路７３と接続し、対応する制御信号Ｓ（０）〜Ｓ（ｋ）が“ＯＦＦ”設定されると、対応のタップを経路７２と接続する。
【０１１０】
分流比設定回路８０は、トルク指令値Ｔｒｅｆは、トルク指令値Ｔｒｅｆに応じて分流比を切換えるように、制御信号Ｓ（０）〜Ｓ（ｋ）を設定する。具体的には、トルク指令値Ｔｒｅｆが大きい範囲では分流比が小さくなるように、“ＯＮ”設定される制御信号は少なくなる。一方、トルク指令値Ｔｒｅｆが小さい範囲では分流比が大きくなるように、“ＯＮ”設定される制御信号が多くなる。
【０１１１】
このように、トルク指令値Ｔｒｅｆに応じて分流比を切換えることにより、検出抵抗５２を通過する分流電流のレベルが維持される。したがって、検出電圧Ｖｌｔを始めとして、電流検出回路５０で処理される電圧のレンジが大きく変わらなくなるので、電流検出回路５０での分流電流の検出精度が悪化することを防止できる。
【０１１２】
なお、図１１に示した範囲ａ〜範囲ｚに対応して分流比が異なるので、サンプリングされた検出電圧Ｖｌｔからスイッチング素子の通過電流（主電流）の振幅の振幅を求める際に、すなわち図４におけるステップＳ１３０，Ｓ１５０において、分流比を正しく反映する必要がある。したがって、分流比設定回路８０は、範囲ａ〜範囲ｚのそれぞれでの分流比ｋａ〜ｋｚのうちの、トルク指令値Ｔｒｅｆの範囲に応じた１つを選択的に電流算出部４０へ与える。
【０１１３】
本発明の実施の形態２によるモータ駆動装置のこれ以外の部分の構成は、実施の形態１によるモータ駆動装置と同様であるので、詳細な説明は繰り返さない。
【０１１４】
以上説明したように、実施の形態２によるモータ駆動装置によれば、実施の形態１によるモータ駆動装置での効果に加えて、モータ電流が小さい動作領域においてもモータ電流を高精度に推定できる。この結果、広い動作範囲においてモータ電流の推定精度を維持して、交流モータの制御精度を向上できる。
【０１１５】
なお、実施の形態１および２によるモータ駆動装置は、ハイブリッド自動車、電気自動車または燃料電池自動車等の、交流モータによって車輪の少なくとも一部を駆動制御可能な自動車に搭載可能である。
【０１１６】
図１２は、この発明の実施の形態１または２によるモータ駆動装置が搭載された自動車の構成を示す概略ブロック図である。
【０１１７】
図１２を参照して、この発明の実施の形態による自動車２００は、バッテリ１１０と、ＰＣＵ（Power Control Unit）１２０と、動力出力装置１３０と、ディファレンシャルギア（ＤＧ：Differential Gear）１４０と、前輪１５０Ｌ，１５０Ｒと、後輪１６０Ｌ，１６０Ｒと、フロントシート１７０Ｌ，１７０Ｒと、リアシート１８０とを備える。
【０１１８】
バッテリ１１０は、図１での直流電源Ｂに相当し、ＰＣＵ（Power Control Unit）１２０としては、実施の形態１または２によるモータ駆動装置が適用される。
【０１１９】
ＰＣＵ１２０および動力出力装置１３０は、ダッシュボード１９０よりも前側のエンジンルームに配置される。ＰＣＵ１２０は、動力出力装置１３０と電気的に接続される。動力出力装置１３０は、ＤＧ１４０と連結される。
【０１２０】
バッテリ１１０は、直流電圧をＰＣＵ１２０へ供給するとともに、ＰＣＵ１２０からの直流電圧によって充電される。ＰＣＵ１２０は、バッテリ１１０からの直流電圧を昇圧し、その昇圧した直流電圧を交流電圧に変換して動力出力装置１３０に含まれるモータジェネレータ（図示せず）を駆動制御する。すなわち、モータジェネレータは、実施の形態１または２によるモータ駆動装置によって駆動制御される交流モータＭ１（図１）に相当する。また、ＰＣＵ１２０は、動力出力装置１３０に含まれるモータジェネレータが発電した交流電圧を直流電圧に変換してバッテリ１１０を充電する。
【０１２１】
動力出力装置１３０は、エンジンおよび／またはモータジェネレータによる動力をＤＧ１４０を介して前輪１５０Ｌ，１５０Ｒに伝達して前輪１５０Ｌ，１５０Ｒを駆動する。また、動力出力装置１３０は、前輪１５０Ｌ，１５０Ｒの回転力によって発電し、その発電した電力をＰＣＵ１２０へ供給する。
【０１２２】
ＤＧ１４０は、動力出力装置１３０からの動力を前輪１５０Ｌ，１５０Ｒに伝達するとともに、前輪１５０Ｌ，１５０Ｒの回転力を動力出力装置１３０へ伝達する。
【０１２３】
このように、実施の形態１または２によるモータ駆動装置を搭載して、車輪を駆動可能な交流モータを制御する構成とすることにより、実施の形態１および２で説明した効果を享受して、自動車の走行制御を高精度化できる。
【０１２４】
なお、本発明の実施の形態においては、三相モータを負荷とするモータ駆動装置を代表的に示したが、本願発明の適用はこのような場合に限定されるものではない。すなわち、本願発明は、負荷となる交流モータの種類を特に限定することなく、モータ駆動装置およびそれを備える自動車に適用可能である。
【０１２５】
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説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施の形態１によるモータ駆動装置の構成を説明する概略ブロック図である。
【図２】 図１に示した電流検出回路の構成を示すブロック図である。
【図３】 図１に示した電流検出回路の動作を説明する波形図である。
【図４】 図３に示した演算部４５の演算処理を説明するフローチャートである。
【図５】 三相のモータ電流のパターンを説明する波形図である。
【図６】 下側アーム素子の通過電流と三相のモータ電流との対応テーブルを説明する図である。
【図７】 算出されたモータ電流ｉｄ，ｉｑの補正に用いられる補正係数の設定例を説明する第１の図である。
【図８】 算出されたモータ電流ｉｄ，ｉｑの補正に用いられる補正係数の設定例を説明する第２の図である。
【図９】 スイッチング素子の動作温度の検出手法を説明する図である。
【図１０】 この発明の実施の形態２によるモータ駆動装置の構成を説明するためのブロック図である。
【図１１】 図１０に示した分流比設定回路の動作を説明する図である。
【図１２】 この発明の実施の形態１または２によるモータ駆動装置が搭載された自動車の構成を示す概略ブロック図である。
【符号の説明】
１２ 昇圧コンバータ、１４ インバータ回路、１９ 位置センサ、３０ 制御装置、４０ 電流算出部、４１ トリガ生成回路、４２ トリガ信号、４５ 演算部、５０ 電流検出回路、５２ 検出抵抗、５４ 増幅回路、５６ ローパスフィルタ、５８ ラッチ回路、７０ 分流比切換回路、７１ 温度検出用ダイオード、７３，７４ 経路、８０ 分流比設定回路、１００ モータ駆動装置、１５０Ｌ，１５０Ｒ 前輪、１６０Ｌ，１６０Ｒ 後輪、２００ 自動車、ＧＬアースライン、Ｍ１ 交流モータ、ＭＴ タップ（主電流用）、ＰＬ 電源ライン、Ｑ１，Ｑ２ ＮＰＮトランジスタ（昇圧コンバータ）、Ｑ３〜Ｑ８ ＮＰＮトランジスタ（インバータ回路のスイッチング素子）、Ｑｕ（１）〜Ｑｕ（ｎ） トランジスタユニット、ＳＴ タップ（分流電流用）、ＳＷ（０）〜ＳＷ（ｋ） スイッチ、Ｔｒｅｆ トルク指令値、Ｖｌｔ 検出電圧、ｉｄ，ｉｑ モータ電流（二相変換）、ｉｕ，ｉｖ，ｉｗ モータ電流（三相）、ｋａ〜ｋｚ 分流比、α，β 補正係数、θ モータ角度、ω モータ角速度。

Claims (12)

1. 交流モータの駆動を制御するモータ駆動装置であって、
   直流電圧および交流電圧の間で電力変換を行なうための複数のスイッチング素子を含み、かつ、変換された前記交流電圧によって前記交流モータが駆動されるように設けられたインバータ回路と、
   前記交流モータの回転角度位置を検出するための位置センサと、
   前記複数のスイッチング素子のうちの少なくとも１つに対応して設けられ、対応の前記スイッチング素子を通過する主電流から一時的に分流された分流電流を検出するための電流検出回路と、
   前記電流検出回路によって検出された前記分流電流に基づいて、前記交流モータを流れるモータ電流を推定する電流算出部と、
   前記位置センサによって検出された前記回転角度位置および前記電流算出部によって推定された前記モータ電流に基づいて、前記複数のスイッチング素子のオンおよびオフを制御する制御装置とを備え、
   前記複数のスイッチング素子は、第１の電圧を供給する第１の電源ラインと前記交流モータの電機子コイルとの間に電気的に接続される上側アーム素子と、前記第１の電源ラインより低い第２の電圧を供給する第２の電源ラインと前記電機子コイルとの間に電気的に接続される下側アーム素子とに分類され、
   前記電流検出回路は、前記下側アーム素子の各々に対応して設けられ、
   前記交流モータは三相モータであり、
   前記上側アーム素子および下側アーム素子の各々は、前記三相モータの三相のコイルとそれぞれ電気的に接続された３個の前記スイッチング素子を有し、
   前記電流算出部は、前記複数のスイッチング素子の６種類のスッチングパターンの各々における、前記電流検出回路によって検出される前記分流電流と、前記三相のコイルをそれぞれ通過する三相電流との間の予め定められた対応関係に従って、検出した前記分流電流から三相電流を算出するように構成される、モータ駆動装置。
2. 前記電流検出回路は、
   前記分流電流を通過させ、かつ、通過した前記分流電流が前記主電流の経路へ再び合流するように前記対応のスイッチング素子と接続された検出抵抗と、
   前記分流電流の通過によって前記検出抵抗に生じた電圧を増幅する増幅回路と、
   前記増幅回路の出力を平均化するためのローパスフィルタと、
   前記対応のスイッチング素子へターンオン指示が発せられてから所定時間経過後に、前記ローパスフィルタの出力電圧をラッチするラッチ回路とを含み、
   前記電流算出部は、前記ラッチ回路によってラッチされた電圧に基づいて、前記モータ電流を推定する、請求項１記載のモータ駆動装置。
3. 前記電流算出部は、前記分流電流から前記モータ電流を算出し、さらに、算出されたモータ電流を、前記交流モータおよび前記インバータ回路の動作条件の少なくとも一方に応じて予め定められた補正係数を用いて補正して前記モータ電流の推定値を求める、請求項１または２に記載のモータ駆動装置。
4. 前記補正係数は、前記交流モータの回転速度に応じて予め定められる、請求項３記載のモータ駆動装置。
5. 前記補正係数は、前記対応のスイッチング素子の動作温度に応じて予め定められる、請求項３記載のモータ駆動装置。
6. 前記補正係数は、前記算出されたモータ電流の電流値に応じて予め定められる、請求項３記載のモータ駆動装置。
7. 前記電流算出部は、前記対応関係を示すテーブルに基づいて、検出した前記分流電流から前記三相電流を算出し、かつ、算出された前記三相電流を、前記位置センサによって検出された前記回転角度位置に基づいて回転座標上の二相電流に変換して前記モータ電流の推定値を求める、請求項１記載のモータ駆動装置。
8. 前記電流検出回路と前記対応のスイッチング素子の間に設けられる分流比切換回路をさらに備え、
   前記分流比切換回路は、前記分流電流のレベルが維持されるように、前記主電流に対する前記分流電流の分流比を切換える、請求項１に記載のモータ駆動装置。
9. 交流モータの駆動を制御するモータ駆動装置であって、
   直流電圧および交流電圧の間で電力変換を行なうための複数のスイッチング素子を含み、かつ、変換された前記交流電圧によって前記交流モータが駆動されるように設けられたインバータ回路と、
   前記複数のスイッチング素子のうちの少なくとも１つに対応して設けられ、対応の前記スイッチング素子を通過する主電流から一時的に分流された分流電流を検出するための電流検出回路と、
   前記電流検出回路によって検出された前記分流電流に基づいて、前記交流モータを流れるモータ電流を推定する電流算出部と、
   前記電流算出部によって推定された前記モータ電流に基づいて、前記複数のスイッチング素子のオンおよびオフを制御する制御装置と、
   前記電流検出回路と前記対応のスイッチング素子の間に設けられる分流比切換回路とを備え、
   前記分流比切換回路は、前記分流電流のレベルが維持されるように、前記主電流に対する前記分流電流の分流比を切換える、モータ駆動装置。
10. 前記分流比切換回路は、前記交流モータのトルク指令値に応じて、前記分流比を切換える、請求項８または９に記載のモータ駆動装置。
11. 前記スイッチング素子の各々は、それぞれが独立に分流電流をそれぞれ取り出し可能な複数のタップを有し、
    前記分流比切換回路は、前記複数のタップと前記電流検出回路との間にそれぞれ設けられた複数のスイッチ回路を含み、
    前記スイッチ回路の各々は、対応の前記タップを、前記電流検出回路へ至る経路および前記主電流の経路のいずれかと選択的に接続可能である、請求項１０記載のモータ駆動装置。
12. 請求項１から請求項１１のいずれか１項に記載のモータ駆動装置と、
    前記モータ駆動装置によって駆動制御される前記交流モータによって駆動可能な車輪とを備える、自動車。

Images