JP4466126B2 - 電圧変換装置およびそれを備えた駆動システム - Google Patents

Description

この発明は、電圧変換装置およびそれを備えた駆動システムに関するものである。

特許文献１は、車両駆動用モータを駆動するインバータの入力側に設けられた平滑用コンデンサを予備充電するための定電流回路を開示する。この定電流回路は、制御トランジスタと、チョークコイルと、フライホイールダイオードとからなる。

メインバッテリと平滑用コンデンサとの間の正母線中に、メインリレーが接続されており、直列に接続された制御トランジスタおよびチョークコイルは、メインリレーに並列に接続される。フライホイールダイオードは、制御トランジスタとチョークコイルとの間のノードと負母線との間に接続される。

定電流回路においては、キースイッチがオンされると、制御トランジスタはオンされ、チョークコイルは、メインバッテリからの直流電流を定電流にして平滑用コンデンサを予備充電する。そして、予備充電が完了すると、制御トランジスタはオフされ、メインリレーがオンされる。
特開平１０−１６４７０９号公報 特開平７−１７５５３３号公報 特開平５−３４４６０５号公報

しかし、特許文献１に開示された定電流回路は、半導体スイッチング素子（制御トランジスタ）を含むため、その半導体スイッチング素子の駆動用電源回路、基板、結線コネクタおよび筐体が必要になり、コンパクト化が困難であるという問題がある。また、コストが高くなるという問題がある。

さらに、特許文献１は、制御トランジスタにおけるリーク電流の発生を検出しないため、予備充電を正確に制御できないという問題がある。

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、モータジェネレータの駆動回路の入力側に設けられたコンデンサのプリチャージを制御する電圧変換装置を提供することである。

また、この発明の別の目的は、モータジェネレータの駆動回路の入力側に設けられたコンデンサのプリチャージを正確に制御する電圧変換装置を提供することである。

さらに、この発明の別の目的は、モータジェネレータの駆動回路の入力側に設けられたコンデンサのプリチャージを制御する電圧変換装置を備えた駆動システムを提供することである。

さらに、この発明の別の目的は、モータジェネレータの駆動回路の入力側に設けられたコンデンサのプリチャージを正確に制御する電圧変換装置を備えた駆動システムを提供することである。

この発明によれば、電圧変換装置は、モータジェネレータの駆動回路に電力を供給する電源から直流電圧を受け、その受けた直流電圧の電圧レベルを変換する電圧変換装置であって、半導体スイッチング素子と、抵抗と、ドライブ回路と、電圧変換器と、制御回路と、内部電源とを備える。半導体スイッチング素子は、電源と駆動回路に含まれるコンデンサとの間の正母線および負母線中にそれぞれ接続された第１および第２のリレーのいずれか一方のリレーと並列に接続される。抵抗は、電源とコンデンサとの間で、いずれか一方のリレーと並列に接続され、かつ、半導体スイッチング素子と直列に接続される。ドライブ回路は、半導体スイッチング素子をオン／オフする。電圧変換器は、電源から受けた直流電圧の電圧レベルを変換する。制御回路は、電圧変換器を制御する。内部電源は、ドライブ回路および制御回路に電力を供給する。

好ましくは、ドライブ回路は、モータジェネレータの始動時、第１および第２のリレーのいずれか他方のリレーが閉じているとき、半導体スイッチング素子をオンし、コンデンサの電圧が所定の電圧に到達すると、半導体スイッチング素子をオフする。

好ましくは、電圧変換装置は、電圧センサーと、リーク判定手段とをさらに備える。電圧センサーは、抵抗の両端の電圧を検出する。リーク判定手段は、電圧センサーからの電圧に基づいて、半導体スイッチング素子においてリーク電流が発生しているか否かを判定する。そして、ドライブ回路は、リーク判定手段により半導体スイッチング素子においてリーク電流が発生していないと判定されたとき、半導体スイッチング素子をオンする。

好ましくは、リーク判定手段は、半導体スイッチング素子においてリーク電流が発生していると判定したとき、異常を表示するように制御する。

好ましくは、電圧変換装置は、放電抵抗と、もう１つの半導体スイッチング素子とをさらに備える。放電抵抗は、コンデンサの残留電荷を放電するための抵抗である。もう１つの半導体スイッチング素子は、放電抵抗に直列に接続される。そして、直列に接続された放電抵抗およびもう１つの半導体スイッチング素子は、正母線と負母線との間にコンデンサに並列に接続される。また、ドライブ回路は、もう１つの半導体スイッチング素子をさらにオン／オフする。

また、この発明によれば、駆動システムは、電源と、モータ駆動装置と、正母線と、負母線と、電圧変換装置とを備える。モータ駆動装置は、電源から受けた第１の直流電圧によってモータジェネレータを駆動する。正母線および負母線は、電源とモータ駆動装置とを接続する。電圧変換装置は、モータ駆動装置に並列に接続され、電源から受けた第１の直流電圧を第２の直流電圧に変換する。そして、モータ駆動装置は、電源側にコンデンサを含み、第１の直流電圧を交流電圧に変換してモータジェネレータを駆動する駆動回路と、電源とコンデンサとの間で正母線および負母線中にそれぞれ接続された第１および第２のリレーとを含む。また、電圧変換装置は、第１および第２のリレーのいずれか一方のリレーと並列に接続される半導体スイッチング素子と、電源とコンデンサとの間で、第１および第２のリレーのいずれか一方のリレーと並列に接続され、かつ、半導体スイッチング素子と直列に接続される抵抗と、半導体スイッチング素子をオン／オフするドライブ回路と、第１の直流電圧を第２の直流電圧に変換する電圧変換器と、電圧変換器を制御する制御回路と、ドライブ回路および制御回路に電力を供給する内部電源とを含む。

好ましくは、ドライブ回路は、モータジェネレータの始動時、第１および第２のリレーのいずれか他方のリレーが閉じているとき、半導体スイッチング素子をオンし、コンデンサの電圧が所定の電圧に到達すると、半導体スイッチング素子をオフする。

好ましくは、電圧変換装置は、抵抗の両端の電圧を検出する電圧センサーと、電圧センサーからの電圧に基づいて、半導体スイッチング素子においてリーク電流が発生しているか否かを判定するリーク判定手段をさらに含む。そして、ドライブ回路は、リーク判定手段により半導体スイッチング素子においてリーク電流が発生していないと判定されたとき、半導体スイッチング素子をオンする。

好ましくは、リーク判定手段は、半導体スイッチング素子においてリーク電流が発生していると判定したとき、異常を表示するように制御する。

好ましくは、電圧変換装置は、コンデンサの残留電荷を放電するための放電抵抗と、放電抵抗に直列に接続されたもう１つの半導体スイッチング素子とをさらに含む。そして、直列に接続された放電抵抗およびもう１つの半導体スイッチング素子は、正母線と負母線との間にコンデンサに並列に接続される。また、ドライブ回路は、もう１つの半導体スイッチング素子をさらにオン／オフする。

好ましくは、電源、第１および第２のリレー、および電圧変換装置は、車両の車室よりも後側に配置される。また、駆動回路は、前記車室よりも前側に配置される。そして、モータジェネレータは、車両の駆動輪を駆動する。

この発明においては、モータジェネレータの駆動回路の入力側に設けられたコンデンサのプリチャージを制御するための半導体スイッチング素子およびドライブ回路は、電圧変換装置内に配設される。そして、ドライブ回路は、電圧変換装置用の内部電源を電源回路として用い、半導体スイッチング素子をオン／オフする。

したがって、この発明によれば、電圧変換装置は、モータジェネレータの駆動回路の入力側に設けられたコンデンサのプリチャージを制御できる。その結果、半導体スイッチング素子およびドライブ回路を配置するためのスペースを別途確保する必要がなく、電圧変換装置を備える駆動システムをコンパクト化できる。また、半導体スイッチング素子およびドライブ回路用の基板および筐体を別途設ける必要がなく、電圧変換装置を備える駆動システムのコンパクト化および低コスト化を実現できる。

また、この発明においては、電圧変換装置に含まれる半導体スイッチング素子におけるリーク電流の発生が判定され、半導体スイッチング素子におけるリーク電流が発生していない場合に、電圧変換装置は、モータジェネレータの駆動回路の入力側に設けられたコンデンサのプリチャージを行なうように制御する。

したがって、この発明によれば、モータジェネレータの駆動回路の入力側に設けられたコンデンサのプリチャージを正確に行なうことができる。

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。

［実施の形態１］
図１は、この発明の実施の形態１による駆動システム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１による駆動システム１００は、バッテリ１０と、メインリレー１１，１２と、正母線１３と、負母線１４と、電圧センサー１５と、電流センサー１６と、ＩＰＭ（Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ Ｐｏｗｅｒ Ｍｏｄｕｌｅ）２０と、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０と、ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）４０とを備える。

モータジェネレータＭＧ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モータである。また、モータジェネレータＭＧは、ハイブリッド自動車のエンジンに連結され、エンジンの回転力によって発電する発電機またはエンジン始動を行ない得るような電動機として機能するモータであってもよい。

ＩＰＭ２０は、インバータ２１と、コンデンサ２２とを含む。ＤＣ／ＤＣコンバータ３０は、内部電源３１と、制御回路３２と、電圧変換器３３と、ダイオード３４と、ＭＯＳトランジスタ３５と、抵抗３６と、ドライブ回路３７とを含む。

メインリレー１１は、正母線１３中に接続され、メインリレー１２は、負母線１４中に接続される。正母線１３は、一方端がバッテリ１０の正極に接続され、他方端がＩＰＭ２０のインバータ２１に接続される。負母線１４は、一方端がバッテリ１０の負極に接続され、他方端がＩＰＭ２０のインバータ２１に接続される。

コンデンサ２２は、インバータ２１の入力側に設けられ、正母線１３と負母線１４との間に接続される。

ＤＣ／ＤＣコンバータ３０において、ＭＯＳトランジスタ３５および抵抗３６は、直列に接続され、その直列に接続されたＭＯＳトランジスタ３５および抵抗３６は、メインリレー１２に並列に負母線１４に接続される。

なお、直列に接続されたＭＯＳトランジスタ３５および抵抗３６は、メインリレー１１に並列に正母線１３に接続されていてもよい。つまり、直列に接続されたＭＯＳトランジスタ３５および抵抗３６は、メインリレー１１および１２のいずれか一方のメインリレーと並列に接続されていればよい。

ダイオード３４は、ＭＯＳトランジスタ３５に逆並列に接続される。

バッテリ１０は、リチウムイオンまたはニッケル水素等の二次電池からなる。メインリレー１１，１２は、それぞれ、ＥＣＵ４０からの信号ＳＥ１，ＳＥ２によってオン／オフされる。より具体的には、メインリレー１１は、ＥＣＵ４０からのＨ（論理ハイ）レベルの信号ＳＥ１によってオン（閉じ）され、ＥＣＵ４０からのＬ（論理ロー）レベルの信号ＳＥ１によってオフ（開く）される。また、メインリレー１２は、ＥＣＵ４０からのＨレベルの信号ＳＥ２によってオン（閉じ）され、ＥＣＵ４０からのＬレベルの信号ＳＥ２によってオフ（開く）される。そして、メインリレー１１，１２は、ＥＣＵ４０からのＨレベルの信号ＳＥ１，ＳＥ２によってオンされると、バッテリ１０からの直流電圧をＩＰＭ２０のコンデンサ２２へ供給する。

電圧センサー１５は、コンデンサ２２の両端の電圧Ｖｃを検出し、その検出した電圧ＶｃをＥＣＵ４０へ出力する。電流センサー１６は、モータジェネレータＭＧの各相コイル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ＥＣＵ４０へ出力する。

コンデンサ２２は、バッテリ１０から供給された直流電圧を平滑化してインバータ２１へ供給する。インバータ２１は、コンデンサ２２から供給された直流電圧をＥＣＵ４０からの信号ＰＷＭによって交流電圧に変換してモータジェネレータＭＧを駆動する。

内部電源３１は、制御回路３２およびドライブ回路３７に電力を供給する。制御回路３２は、内部電源３１からの電力によって駆動され、電圧変換器３３を制御する。電圧変換器３３は、バッテリ１０とメインリレー１１との間のノードＮ１と、バッテリ１０とメインリレー１２との間のノードＮ２とに接続され、バッテリ１０から直流電圧を受ける。そして、電圧変換器３３は、バッテリ１０から受けた直流電圧の電圧レベルを制御回路３２からの制御に従って変換し、その変換した直流電圧を補機バッテリ（図示せず）等の負荷へ供給する。

ダイオード３４は、抵抗３６側からノードＮ２側へ電流が流れるのを抑制する。ＭＯＳトランジスタ３５は、ドライブ回路３７からの信号ＶＧ１によりオン／オフされる。具体的には、ＭＯＳトランジスタ３５は、ドライブ回路３７からのＨレベルの信号ＶＧ１によってオンされ、Ｌレベルの信号ＶＧ１によってオフされる。

ドライブ回路３７は、ＥＣＵ４０からＨレベルの信号ＤＲＶを受けると、Ｈレベルの信号ＶＧ１を生成してＭＯＳトランジスタ３５のゲート端子へ出力し、ＥＣＵ４０からＬレベルの信号ＤＲＶを受けると、Ｌレベルの信号ＶＧ１を生成してＭＯＳトランジスタ３５のゲート端子へ出力する。すなわち、ドライブ回路３７は、ＭＯＳトランジスタ３５をオン／オフする。

ＥＣＵ４０は、イグニッションキー（図示せず）から信号ＩＧを受ける。信号ＩＧは、イグニッションキーがオンされるとＨレベルからなり、イグニッションキーがオフされるとＬレベルからなる。また、ＥＣＵ４０は、電圧センサー１５から電圧Ｖｃを受け、電流センサー１６からモータ電流ＭＣＲＴを受け、駆動システム１００の外部に設けられたＥＣＵからトルク指令値ＴＲを受ける。

そして、ＥＣＵ４０は、イグニッションキーからＨレベルの信号ＩＧを受けると、Ｈレベルの信号ＤＲＶ、Ｈレベルの信号ＳＥ１およびＬレベルの信号ＳＥ２を生成し、その生成したＨレベルの信号ＤＲＶをドライブ回路３７へ出力し、生成したＨレベルの信号ＳＥ１をメインリレー１１へ出力し、生成したＬレベルの信号ＳＥ２をメインリレー１２へ出力する。

その後、ＥＣＵ４０は、電圧Ｖｃをプリチャージ電圧Ｖｃｈｇと比較し、電圧Ｖｃがプリチャージ電圧Ｖｃｈｇに到達すると、Ｌレベルの信号ＤＲＶおよびＨレベルの信号ＳＥ２を生成し、その生成したＬレベルの信号ＤＲＶをドライブ回路３７へ出力し、生成したＨレベルの信号ＳＥ２をメインリレー１２へ出力する。

また、ＥＣＵ４０は、トルク指令値ＴＲ、電圧Ｖｃおよびモータ電流ＭＣＲＴに基づいて、後述する方法によって、インバータ２１を駆動するための信号ＰＷＭを生成し、その生成した信号ＰＷＭをインバータ２１へ出力する。

なお、バッテリ１０、メインリレー１１，１２およびＤＣ／ＤＣコンバータ３０は、バッテリパック５０に収納される。

図２は、図１に示すインバータ２１の回路図である。図２を参照して、インバータ２１は、Ｕ相アーム２１Ｕ、Ｖ相アーム２１ＶおよびＷ相アーム２１Ｗからなる。Ｕ相アーム２１Ｕ、Ｖ相アーム２１ＶおよびＷ相アーム２１Ｗは、正母線１３と負母線１４との間に並列に接続される。

Ｕ相アーム２１Ｕは、直列に接続されたＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２から成り、Ｖ相アーム２１Ｖは、直列に接続されたＮＰＮトランジスタＱ３，Ｑ４から成り、Ｗ相アーム２１Ｗは、直列に接続されたＮＰＮトランジスタＱ５，Ｑ６から成る。また、各ＮＰＮトランジスタＱ１〜Ｑ６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〜Ｄ６がそれぞれ接続されている。

各相アームの中間点は、モータジェネレータＭＧの各相コイルの各相端に接続されている。すなわち、モータジェネレータＭＧ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Ｑ１，Ｑ２の中間点に、Ｖ相コイルの他端がＮＰＮトランジスタＱ３，Ｑ４の中間点に、Ｗ相コイルの他端がＮＰＮトランジスタＱ５，Ｑ６の中間点にそれぞれ接続されている。

図３は、図１に示すＥＣＵ４０に含まれるインバータ制御手段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４１Ａは、モータ制御用相電圧演算部４１と、インバータ用ＰＷＭ信号変換部４２とを含む。モータ制御用相電圧演算部４１は、コンデンサ２２の両端の電圧Ｖｃ、すなわち、インバータ２１への入力電圧Ｖｃを電圧センサー１５から受け、モータジェネレータＭＧの各相に流れるモータ電流ＭＣＲＴを電流センサー１６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４１は、これらの入力される信号に基づいて、モータジェネレータＭＧ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へ出力する。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４１から受けた計算結果に基づいて、実際にインバータ２１の各ＮＰＮトランジスタＱ１〜Ｑ６をオン／オフする信号ＰＷＭを生成し、その生成した信号ＰＷＭをインバータ２１の各ＮＰＮトランジスタＱ１〜Ｑ６へ出力する。

これにより、各ＮＰＮトランジスタＱ１〜Ｑ６は、スイッチング制御され、モータジェネレータＭＧが指令されたトルクを出すようにモータジェネレータＭＧ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。

図４は、図１に示すＤＣ／ＤＣコンバータ３０に含まれる電圧変換器３３の回路図である。図４を参照して、電圧変換器３３は、ＭＯＳトランジスタ３３１〜３３４と、トランス３３５，３３６と、ダイオード３３７，３３８と、コイル３３９と、コンデンサ３４０とを含む。

ＭＯＳトランジスタ３３１，３３２は、正母線１７と負母線１８との間に直列に接続される。また、ＭＯＳトランジスタ３３３，３３４は、正母線１７と負母線１８との間に直列に接続される。ＭＯＳトランジスタ３３１，３３２は、正母線１７と負母線１８との間にＭＯＳトランジスタ３３３，３３４と並列に接続される。

なお、正母線１７は、正母線１３のノードＮ１に接続され、負母線１８は、負母線１４のノードＮ２に接続される。

トランス３３５は、その一方端がＭＯＳトランジスタ３３１とＭＯＳトランジスタ３３２との間のノードＮ３に接続され、他方端がＭＯＳトランジスタ３３３とＭＯＳトランジスタ３３４との間のノードＮ４に接続される。

トランス３３６は、トランス３３５に対向して設けられる。ダイオード３３７は、トランス３３６からコイル３３９へ出力電流Ｉｏを流すようにトランス３３６とコイル３３９との間に接続される。

ダイオード３３８は、ダイオード３３７とコイル３３９との間のノードＮ５からトランス３３６の低圧側への電流を阻止するようにトランス３３６の低圧側とノードＮ５との間に接続される。コイル３３９は、ダイオード３３７と負荷１９との間に接続される。

なお、負荷１９は、たとえば、補機バッテリである。

コンデンサ３４０は、コイル３３９の出力側と接地ノードＧＮＤとの間に接続され、コイル３３９からの出力電圧を平滑化して負荷１９に供給する。

制御回路３２によってＭＯＳトランジスタ３３１，３３４がオンされ、ＭＯＳトランジスタ３３２，３３３がオフされると、正母線１７、ＭＯＳトランジスタ３３１、ノードＮ３、トランス３３５、ノードＮ４、ＭＯＳトランジスタ３３４および負母線１８の経路で入力電流Ｉｉｎが流れる。そして、トランス３３５，３３６は、巻線比に応じて入力電圧Ｖｉｎを降圧して出力電圧Ｖｏを出力する。

電圧変換器３３の二次側では、トランス３３６、ダイオード３３７、コイル３３９、負荷１９、および接地ノードＧＮＤの経路で出力電流Ｉｏが流れる。

ＭＯＳトランジスタ３３１，３３４がオン／オフされる割合、つまり、デューティー比に応じて、入力電流Ｉｉｎが変化し、トランス３３５に印加される電圧が変化する。すなわち、ＭＯＳトランジスタ３３１，３３４のデューティー比が大きくなると、入力電流Ｉｉｎが増加し、トランス３３５に印加される電圧が増加する。また、ＭＯＳトランジスタ３３１，３３４のデューティー比が小さくなると、入力電流Ｉｉｎが減少し、トランス３３５に印加される電圧が減少する。

そして、トランス３３５，３３６は、トランス３３５に印加される電圧を、その電圧レベルに応じて降圧するので、電圧変換器３３の二次側の出力電圧Ｖｏは、トランス３３５に印加される電圧に応じて変化する。

このように、電圧変換器３３は、制御回路３２からの制御によってＭＯＳトランジスタ３３１〜３３４がオン／オフされ、ＭＯＳトランジスタ３３１，３３４のデューティー比に応じて電圧変換を行ない、その電圧変換した電圧を負荷１９としての補機バッテリへ供給する。

図５は、図１に示すメインリレー１１，１２およびＭＯＳトランジスタ３５の動作のタイミングチャートである。図５を参照して、メインリレー１１は、タイミングｔ１でオンされ、閉じる。そして、ＭＯＳトランジスタ３５は、タイミングｔ２でオンされ、閉じる。また、メインリレー１２は、タイミングｔ３でオンされ、閉じる。そして、ＭＯＳトランジスタ３５は、タイミングｔ４でオフされ、開く。

そうすると、タイミングｔ２からタイミングｔ３までの期間、メインリレー１１およびＭＯＳトランジスタ３５が閉じており、かつ、メインリレー１２が開いているため、バッテリ１０からの直流電流は、メインリレー１１、コンデンサ２２、抵抗３６、ＭＯＳトランジスタ３５およびバッテリ１０の閉回路を流れ、コンデンサ２２をプリチャージする。したがって、タイミングｔ２からタイミングｔ３までの期間は、コンデンサ２２をプリチャージする期間である。

そして、タイミングｔ３でメインリレー１２が閉じられ、タイミングｔ４でＭＯＳトランジスタ３５が開かれると（オフされると）、バッテリ１０は、メインリレー１１，１２を介して直流電圧をコンデンサ２２に供給する。

プリチャージ期間において、バッテリ１０は、抵抗３６を介して直流電流をコンデンサ２２に供給するので、コンデンサ２２への突入電流が防止される。

再び、図１を参照して、駆動システム１００の全体動作について説明する。ＥＣＵ４０は、イグニッションキーからＨレベルの信号ＩＧを受けると、Ｈレベルの信号ＤＲＶ、Ｈレベルの信号ＳＥ１およびＬレベルの信号ＳＥ２を生成し、その生成したＨレベルの信号ＤＲＶ、Ｈレベルの信号ＳＥ１およびＬレベルの信号ＳＥ２をそれぞれドライブ回路３７、メインリレー１１およびメインリレー１２へ出力する。

そうすると、メインリレー１１は、Ｈレベルの信号ＳＥ１に応じてオンされて閉じ、メインリレー１２は、Ｌレベルの信号ＳＥ２に応じて開いたままである。そして、ドライブ回路３７は、Ｈレベルの信号ＤＲＶに応じてＨレベルの信号ＶＧ１を生成してＭＯＳトランジスタ３５のゲート端子へ出力し、ＭＯＳトランジスタ３５をオンする。

その結果、バッテリ１０は、メインリレー１１、コンデンサ２２、抵抗３６、ＭＯＳトランジスタ３５およびバッテリ１０の閉回路で直流電流をコンデンサ２２に供給し、コンデンサ２２をプリチャージする。

その後、ＥＣＵ４０は、電圧センサー１５から電圧Ｖｃを受け、その受けた電圧Ｖｃがプリチャージ電圧Ｖｃｈｇに到達すると、Ｈレベルの信号ＳＥ２を生成してメインリレー１２へ出力し、その後、Ｌレベルの信号ＤＲＶを生成してドライブ回路３７へ出力する。

メインリレー１２は、Ｈレベルの信号ＳＥ２に応じてオンされて閉じる。また、ドライブ回路３７は、Ｌレベルの信号ＤＲＶに応じてＬレベルの信号ＶＧ１を生成してＭＯＳトランジスタ３５のゲート端子へ出力し、メインリレー１２が閉じた後にＭＯＳトランジスタ３５をオフする。

そうすると、バッテリ１０は、メインリレー１１，１２を介して直流電圧をコンデンサ２２に供給する。コンデンサ２２は、バッテリ１０からの直流電圧を平滑化してインバータ２１に供給する。

一方、ＥＣＵ４０は、外部ＥＣＵからトルク指令値ＴＲを受け、電流センサー１６からモータ電流ＭＣＲＴを受ける。そして、ＥＣＵ４０は、トルク指令値ＴＲ、電圧Ｖｃおよびモータ電流ＭＣＲＴに基づいて、上述した方法によって信号ＰＷＭを生成してインバータ２１へ出力する。

インバータ２１は、信号ＰＷＭに応じて、コンデンサ２２からの直流電圧を交流電圧に変換してモータジェネレータＭＧを駆動する。また、電圧変換器３３は、ノードＮ１，Ｎ２を介してバッテリ１０から直流電圧を受け、その受けた直流電圧を制御回路３２からの制御に従って電圧変換して負荷１９（補機バッテリ）へ供給する。

さらに、駆動システム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、モータジェネレータＭＧは、駆動輪の回転力によって交流電圧を発電してインバータ２１へ供給する。インバータ２１は、モータジェネレータＭＧからの交流電圧を信号ＰＷＭによって直流電圧に変換してコンデンサ２２に供給する。

コンデンサ２２は、インバータ２１からの直流電圧を平滑化し、その平滑化した直流電圧をメインリレー１１，１２を介してバッテリ１０へ供給する。これによって、バッテリ１０は充電される。

そして、ＥＣＵ４０は、イグニッションキーからＬレベルの信号ＩＧを受けると、Ｌレベルの信号ＳＥ１およびＳＥ２を生成してそれぞれメインリレー１１，１２へ出力する。メインリレー１１，１２は、それぞれ、Ｌレベルの信号ＳＥ１およびＳＥ２に応じて開く。これにより、駆動システム１００における全体動作が終了する。

上述したように、モータジェネレータＭＧの始動時、ドライブ回路３７は、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０の内部電源３１によって駆動され、ダイオード３４、ＭＯＳトランジスタ３５、抵抗３６およびドライブ回路３７は、コンデンサ２２への突入電流を防止してコンデンサ２２をプリチャージするように制御する。そして、ダイオード３４、ＭＯＳトランジスタ３５、抵抗３６およびドライブ回路３７は、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０内に配設される。

このように、この発明においては、モータジェネレータＭＧの始動時にコンデンサ２２のプリチャージを制御するためのダイオード３４、ＭＯＳトランジスタ３５、抵抗３６およびドライブ回路３７を補機駆動用の直流電圧を生成するＤＣ／ＤＣコンバータ３０内に配設することを特徴とする。そして、この特徴により、ダイオード３４、ＭＯＳトランジスタ３５、抵抗３６およびドライブ回路３７用のスペースを別途確保する必要がなく、駆動システム１００をコンパクト化できる。

また、ドライブ回路３７は、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０の内部電源３１を駆動用電源回路として用いるので、ドライブ回路３７用の駆動用電源回路を別途設ける必要がなく、駆動システム１００のコンパクト化および低コスト化を実現できる。

さらに、ダイオード３４、ＭＯＳトランジスタ３５、抵抗３６およびドライブ回路３７用の基板および筐体を別途設ける必要がなく、駆動システム１００を低コスト化できる。

なお、インバータ２１およびコンデンサ２２は、「駆動回路」を構成する。

また、メインリレー１１，１２、インバータ２１、コンデンサ２２およびインバータ制御手段４１Ａは、「モータ駆動装置」を構成する。

［実施の形態２］
図６は、実施の形態２による駆動システムの概略ブロック図である。図６を参照して、実施の形態２による駆動システム１００Ａは、駆動システム１００のＤＣ／ＤＣコンバータ３０をＤＣ／ＤＣコンバータ３０Ａに代え、ＥＣＵ４０をＥＣＵ４０Ａに代えたものであり、その他は、駆動システム１００と同じである。

ＤＣ／ＤＣコンバータ３０Ａは、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０に電圧センサー３８を追加したものであり、その他は、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０と同じである。電圧センサー３８は、抵抗３６の両端に抵抗３６に並列に接続される。そして、電圧センサー３８は、抵抗３６の両端の電圧Ｖｒを検出し、その検出した電圧ＶｒをＥＣＵ４０Ａへ出力する。

ＥＣＵ４０Ａは、電圧センサー３８から受けた電圧Ｖｒに基づいて、ＭＯＳトランジスタ３５においてリーク電流が発生しているか否かを判定する。そして、ＥＣＵ４０Ａは、ＭＯＳトランジスタ３５においてリーク電流が発生していないと判定したとき、実施の形態１において説明したコンデンサ２２のプリチャージを行なうようにメインリレー１１，１２およびドライブ回路３７を制御し、ＭＯＳトランジスタ３５においてリーク電流が発生していると判定したとき、「異常」を表示するための信号ＥＭＧを生成して表示手段６０へ出力する。表示手段６０は、信号ＥＭＧに応じて「異常」を表示する。ＥＣＵ４０Ａは、その他、ＥＣＵ４０と同じ機能を有する。

図７は、図６に示すメインリレー１１，１２およびＭＯＳトランジスタ３５の動作のタイミングチャートである。図７を参照して、ＥＣＵ４０Ａは、イグニッションキーからＨレベルの信号ＩＧを受けると、タイミングｔ０１でＨレベルの信号ＳＥ１、Ｌレベルの信号ＳＥ２およびＬレベルの信号ＤＲＶを生成し、その生成したＨレベルの信号ＳＥ１、Ｌレベルの信号ＳＥ２およびＬレベルの信号ＤＲＶをそれぞれメインリレー１１、メインリレー１２およびドライブ回路３７へ出力する。

そうすると、メインリレー１１は、タイミングｔ０１でオンされて閉じ、メインリレー１２は、Ｌレベルの信号ＳＥ２に応じて開いたままである。また、ドライブ回路３７は、Ｌレベルの信号ＤＲＶに応じてＬレベルの信号ＶＧ１を生成してＭＯＳトランジスタ３５のゲート端子へ出力し、ＭＯＳトランジスタ３５をオフし続ける。

そして、電圧センサー３８は、抵抗３６の両端の電圧Ｖｒを検出してＥＣＵ４０Ａへ出力する。ＥＣＵ４０Ａは、電圧センサー３８から受けた電圧Ｖｒを基準値Ｖｓｔｄと比較し、電圧Ｖｒが基準値Ｖｓｔｄよりも高いときＭＯＳトランジスタ３５においてリーク電流が発生していると判定し、信号ＥＭＧを生成して表示手段６０へ出力する。そして、表示手段６０は、信号ＥＭＧに応じて「異常」を表示する。

一方、ＥＣＵ４０Ａは、電圧Ｖｒが基準値Ｖｓｔｄ以下であるときＭＯＳトランジスタ３５においてリーク電流が発生していないと判定する。

その後、ＥＣＵ４０Ａは、タイミングｔ０２でＬレベルの信号ＳＥ１を生成してメインリレー１１へ出力し、メインリレー１１を開く。そして、ＥＣＵ４０Ａは、ＭＯＳトランジスタ３５においてリーク電流が発生していないと判定したとき、実施の形態１において説明したコンデンサ２２のプリチャージを行なうようにメインリレー１１，１２およびドライブ回路３７を制御する。

このように、実施の形態２は、コンデンサ２２のプリチャージを行なう前に、ＭＯＳトランジスタ３５においてリーク電流が発生しているか否かを判定し、リーク電流が発生している場合、異常を表示し、リーク電流が発生していない場合にコンデンサ２２のプリチャージを行なうことを特徴とする。

この特徴により、コンデンサ２２のプリチャージを正確に制御できる。

再び、図６を参照して、駆動システム１００Ａの全体動作について説明する。ＥＣＵ４０Ａは、イグニッションキーからＨレベルの信号ＩＧを受けると、Ｈレベルの信号ＳＥ１、Ｌレベルの信号ＳＥ２およびＬレベルの信号ＤＲＶを生成してそれぞれメインリレー１１、メインリレー１２およびドライブ回路３７へ出力する。

そして、メインリレー１１は、Ｈレベルの信号ＳＥ１に応じて閉じ、メインリレー１２は、Ｌレベルの信号ＳＥ２に応じて開いたままである。また、ドライブ回路３７は、Ｌレベルの信号ＤＲＶに応じて、Ｌレベルの信号ＶＧ１を生成してＭＯＳトランジスタ３５のゲート端子へ出力し、ＭＯＳトランジスタ３５をオフし続ける。

その後、電圧センサー３８は、抵抗３６の両端の電圧Ｖｒを検出し、その検出した電圧ＶｒをＥＣＵ４０Ａへ出力する。そして、ＥＣＵ４０Ａは、電圧センサー３８から受けた電圧Ｖｒを基準値Ｖｓｔｄと比較し、電圧Ｖｒが基準値Ｖｓｔｄよりも高いときＭＯＳトランジスタ３５においてリーク電流が発生していると判定し、信号ＥＭＧを生成して表示手段６０へ出力する。表示手段６０は、信号ＥＭＧに応じて「異常」を表示する。

一方、ＥＣＵ４０Ａは、電圧Ｖｒが基準値Ｖｓｔｄ以下であるときＭＯＳトランジスタ３５においてリーク電流が発生していないと判定する。そして、Ｌレベルの信号ＳＥ１を生成してメインリレー１１へ出力し、メインリレー１１を開く。

その後、実施の形態１において説明したコンデンサ２２のプリチャージ、モータジェネレータＭＧの駆動および電圧変換器３３における電圧変換が行なわれる。そして、イグニッションキーからＬレベルの信号ＩＧがＥＣＵ４０Ａへ入力されると、モータジェネレータＭＧが停止され、メインリレー１１，１２が開かれて、駆動システム１００Ａの全体動作は終了する。

なお、電圧Ｖｒに基づいてＭＯＳトランジスタ３５においてリーク電流が発生しているか否かを判定し、ＭＯＳトランジスタ３５においてリーク電流が発生しているとき信号ＥＭＧを生成して表示手段６０へ出力するＥＣＵ４０Ａは、「リーク判定手段」を構成する。

また、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０およびリーク判定手段として機能するＥＣＵ４０Ａは、「電圧変換装置」を構成する。

その他は、実施の形態１と同じである。

［実施の形態３］
図８は、実施の形態３による駆動システムの概略ブロック図である。図８を参照して、実施の形態３による駆動システム１００Ｂは、駆動システム１００のＤＣ／ＤＣコンバータ３０をＤＣ／ＤＣコンバータ３０Ｂに代えたものであり、その他は、駆動システム１００と同じである。

ＤＣ／ＤＣコンバータ３０Ｂは、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０にダイオード５１、ＭＯＳトランジスタ５２および抵抗５３を追加し、ドライブ回路３７をドライブ回路３７Ａに代えたものであり、その他は、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０と同じである。

なお、駆動システム１００Ｂにおいては、ＥＣＵ４０は、信号ＤＲＶに代えて信号ＤＲＶ１，２をドライブ回路３７Ａへ出力する。

ＭＯＳトランジスタ５２および抵抗５３は、正母線１３と負母線１４との間に直列に接続される。ダイオード５１は、ＭＯＳトランジスタ５２に逆並列にＭＯＳトランジスタ５２の両端に接続される。

ドライブ回路３７Ａは、ＥＣＵ４０からＨレベルまたはＬレベルの信号ＤＲＶ１およびＤＲＶ２を受ける。そして、ドライブ回路３７Ａは、Ｈレベルの信号ＤＲＶ１に応じてＨレベルの信号ＶＧ１を生成してＭＯＳトランジスタ３５のゲート端子へ出力し、Ｌレベルの信号ＤＲＶ１に応じてＬレベルの信号ＶＧ１を生成してＭＯＳトランジスタ３５のゲート端子へ出力する。

また、ドライブ回路３７Ａは、Ｈレベルの信号ＤＲＶ２に応じてＨレベルの信号ＶＧ２を生成してＭＯＳトランジスタ５２のゲート端子へ出力し、Ｌレベルの信号ＤＲＶ２に応じてＬレベルの信号ＶＧ２を生成してＭＯＳトランジスタ５２のゲート端子へ出力する。そして、ＭＯＳトランジスタ５２がオンされると、コンデンサ２２の残留電荷は、抵抗５３によって放電される。

ＥＣＵ４０は、イグニッションキーからＨレベルの信号ＩＧを受けると、Ｈレベルの信号ＤＲＶ１およびＬレベルの信号ＤＲＶ２を生成してドライブ回路３７Ａへ出力する。また、ＥＣＵ４０は、イグニッションキーからＬレベルの信号ＩＧを受けると、Ｈレベルの信号ＤＲＶ２を生成してドライブ回路３７Ａへ出力する。

ドライブ回路３７Ａは、Ｈレベルの信号ＤＲＶ１に応じてＨレベルの信号ＶＧ１を生成してＭＯＳトランジスタ３５のゲート端子へ出力し、ＭＯＳトランジスタ３５をオンする。また、ドライブ回路３７Ａは、Ｌレベルの信号ＤＲＶ２に応じてＬレベルの信号ＶＧ２を生成してＭＯＳトランジスタ５２のゲート端子へ出力し、ＭＯＳトランジスタ５２をオフし、Ｈレベルの信号ＤＲＶ２に応じてＨレベルの信号ＶＧ２を生成してＭＯＳトランジスタ５２のゲート端子へ出力し、ＭＯＳトランジスタ５２をオンする。

Ｈレベルの信号ＤＲＶ１は、モータジェネレータＭＧの始動時に発生され、Ｈレベルの信号ＤＲＶ２は、モータジェネレータＭＧの停止時に発生されるので、ドライブ回路３７Ａは、モータジェネレータＭＧの始動時、コンデンサ２２をプリチャージするように制御し、モータジェネレータＭＧの停止時、コンデンサ２２の残留電荷を放電するように制御する。

駆動システム１００Ｂの全体動作について説明する。ＥＣＵ４０は、イグニッションキーからＨレベルの信号ＩＧを受けると、上述したようにコンデンサ２２のプリチャージが行なわれ、その後、モータジェネレータＭＧの駆動および電圧変換器３３における電圧変換が行なわれる。

そして、ＥＣＵ４０は、イグニッションキーからＬレベルの信号ＩＧを受けると、Ｌレベルの信号ＳＥ１およびＳＥ２を生成してそれぞれメインリレー１１，１２へ出力し、Ｈレベルの信号ＤＲＶ２を生成してドライブ回路３７Ａへ出力する。

メインリレー１１，１２は、それぞれ、Ｌレベルの信号ＳＥ１およびＳＥ２に応じて開く。また、ドライブ回路３７Ａは、Ｈレベルの信号ＤＲＶ２に応じてＨレベルの信号ＶＧ２を生成してＭＯＳトランジスタ５２のゲート端子へ出力する。そして、ＭＯＳトランジスタ５２は、Ｈレベルの信号ＶＧ２に応じてオンされ、コンデンサ２２の残留電荷は、抵抗５３によって放電される。これにより、駆動システム１００Ｂの全体動作は終了する。

このように、実施の形態３は、インバータ２１の入力側に設けられたコンデンサ２２の残留電荷を放電するための放電回路（ダイオード５１、ＭＯＳトランジスタ５２および抵抗５３）をＤＣ／ＤＣコンバータ３０内に配設することを特徴とする。

この特徴により、ダイオード５１、ＭＯＳトランジスタ５２および抵抗５３用の基板および筐体を別途設ける必要がなく、コンデンサ２２の残留電荷を放電する機能を有する駆動システム１００Ｂのコンパクト化および低コスト化を実現できる。

また、ＭＯＳトランジスタ５２は、ドライブ回路３７Ａによって駆動され、ドライブ回路３７Ａは、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０Ｂの内部電源３１によって駆動されるので、ＭＯＳトランジスタ５２を駆動するための電源回路を別途設ける必要がなく、駆動システム１００Ｂをコンパクト化できる。

なお、実施の形態３においては、実施の形態２において説明したＭＯＳトランジスタ３５におけるリーク電流を判定する機能を駆動システム１００Ｂに追加してもよい。

その他は、実施の形態１，２と同じである。

なお、ＭＯＳトランジスタ３５および５２は、バイポーラトランジスタおよびＩＧＢＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ Ｇａｔｅ Ｂｉｐｏｌａｒ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）等に代えられてもよい。したがって、この発明においては、一般に、半導体スイッチング素子を用いてコンデンサ２２のプリチャージおよび／またはコンデンサ２２の残留電荷の放電を制御してもよい。

上述した駆動システム１００，１００Ａ，１００Ｂは、ハイブリッド自動車または電気自動車に搭載される。

図９は、電気自動車の平面図である。図９を参照して、電気自動車２００は、駆動システム１００と、前輪２１０Ｌ，２１０Ｒと、シャフト２２０，２４０と、後輪２３０Ｌ，２３０Ｒと、車室２５０とを備える。

バッテリ１０、メインリレー１１，１２およびＤＣ／ＤＣコンバータ３０は、バッテリパック５０に収納されて車室２５０よりも後側に配置される。ＩＰＭ２０は、車室２５０よりも前側に配置される。そして、正母線１３および負母線１４は、車室２５０の下側に配設され、バッテリ１０、メインリレー１１，１２、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０およびＩＰＭ２０を相互に接続する。

イグニッションキーがオンされると、駆動システム１００は、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０に含まれるドライブ回路３７の制御によってＩＰＭ２０のコンデンサ２２をプリチャージし、その後、バッテリ１０からの直流電圧をインバータ２１によって交流電圧に変換してモータジェネレータＭＧを駆動する。

モータジェネレータＭＧは、インバータ２１によって駆動されると、所定のトルクをディファレンシャルギヤ（図示せず）を介してシャフト２２０に伝達し、前輪２１０Ｌ，２１０Ｒ（駆動輪）を駆動する。これにより、電気自動車２００は、発進する。また、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０の電圧変換器３３は、バッテリ１０からの直流電圧を補機用の直流電圧に変換して補機バッテリに供給する。

その後、電気自動車２００は、加速／減速等を行ないながら走行し、最終的に停止する。そして、メインリレー１１，１２が開かれる。

駆動システム１００を電気自動車２００に搭載する場合、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０は、バッテリ１０およびメインリレー１１，１２とともにバッテリパック５０に収納され、車室２５０よりも後側の空間（ラゲージ）に配置されるので、駆動システム１００は、コンパクト化を要求される。しかし、駆動システム１００においては、上述したように、コンデンサ２２のプリチャージを制御するダイオード３４、ＭＯＳトランジスタ３５、抵抗３６およびドライブ回路３７をＤＣ／ＤＣコンバータ３０内に配設し、駆動システム１００をコンパクト化したので、駆動システム１００は、電気自動車２００へ容易に搭載可能である。

なお、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０は、車室２５０よりも後側の空間に限らず、車室２５０よりも前側の空間に配置されてもよい。

また、電気自動車２００は、駆動システム１００Ａ，１００Ｂを搭載してもよい。この場合、電気自動車２００における駆動システム１００Ａ，１００Ｂの配置は、駆動システム１００の配置と同じである。

さらに、駆動システム１００，１００Ａ，１００Ｂは、ハイブリッド自動車に搭載されてもよい。この場合、ハイブリッド自動車における駆動システム１００，１００Ａ，１００Ｂの配置は、電気自動車における駆動システム１００，１００Ａ，１００Ｂの配置と同じである。

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。

この発明は、モータジェネレータの駆動回路の入力側に設けられたコンデンサのプリチャージを制御する電圧変換装置に適用される。また、この発明は、モータジェネレータの駆動回路の入力側に設けられたコンデンサのプリチャージを正確に制御する電圧変換装置に適用される。さらに、この発明は、モータジェネレータの駆動回路の入力側に設けられたコンデンサのプリチャージを制御する電圧変換装置を備えた駆動システムに適用される。さらに、この発明は、モータジェネレータの駆動回路の入力側に設けられたコンデンサのプリチャージを正確に制御する電圧変換装置を備えた駆動システムに適用される。

この発明の実施の形態１による駆動システムの概略ブロック図である。 図１に示すインバータの回路図である。 図１に示すＥＣＵに含まれるインバータ制御手段の機能ブロック図である。 図１に示すＤＣ／ＤＣコンバータに含まれる電圧変換器の回路図である。 図１に示すメインリレーおよびＭＯＳトランジスタの動作のタイミングチャートである。 実施の形態２による駆動システムの概略ブロック図である。 図６に示すメインリレーおよびＭＯＳトランジスタの動作のタイミングチャートである。 実施の形態３による駆動システムの概略ブロック図である。 電気自動車の平面図である。

符号の説明

１０ バッテリ、１１，１２ メインリレー、１３，１７ 正母線、１４，１８ 負母線、１５，３８ 電圧センサー、１６ 電流センサー、１９ 負荷、２０ ＩＰＭ、２１ インバータ、２１Ｕ Ｕ相アーム、２１Ｖ Ｖ相アーム、２１Ｗ Ｗ相アーム、２２，３４０ コンデンサ、３０，３０Ａ，３０Ｂ ＤＣ／ＤＣコンバータ、３１ 内部電源、３２ 制御回路、３３ 電圧変換器、３４，５１，３３７，３３８，Ｄ１〜Ｄ６ ダイオード、３５，５２，３３１〜３３４ ＭＯＳトランジスタ、３６，５３ 抵抗、３７，３７Ａ ドライブ回路、４０，４０Ａ ＥＣＵ、４１Ａ インバータ制御手段、４１ 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、５０ バッテリパック、６０ 表示手段、１００，１００Ａ，１００Ｂ 駆動システム、２００ 電気自動車、２１０Ｌ，２１０Ｒ 前輪、２２０，２４０ シャフト、２３０Ｌ，２３０Ｒ 後輪、２５０ 車室、３３５，３３６ トランス、３３９ コイル、Ｎ１〜Ｎ５ ノード、ＭＧ モータジェネレータ、Ｑ１〜Ｑ６ ＮＰＮトランジスタ。

Claims (13)

1. モータジェネレータの駆動回路に電力を供給する電源から直流電圧を受け、その受けた直流電圧の電圧レベルを変換するＤＣ／ＤＣコンバータと、
   前記電源と前記駆動回路に含まれるコンデンサとの間の正母線および負母線中にそれぞれ接続された第１および第２のリレーのいずれか一方のリレーと並列に接続される半導体スイッチング素子と、
   前記電源と前記コンデンサとの間で、前記いずれか一方のリレーと並列に接続され、かつ、前記半導体スイッチング素子と直列に接続される抵抗と、
   前記半導体スイッチング素子をオン／オフするドライブ回路とを備え、
   前記ＤＣ／ＤＣコンバータは、
   前記電源から受けた前記直流電圧の電圧レベルを変換する電圧変換器と、
   前記電圧変換器を制御する制御回路と、
   前記ドライブ回路および前記制御回路に電力を供給する内部電源とを含み、
   前記半導体スイッチング素子と、前記抵抗と、前記ドライブ回路とは、前記ＤＣ／ＤＣコンバータの内部に配設される、電圧変換装置。
2. 前記電源は、二次電池であって、
   前記電圧変換装置は、前記二次電池とともに、バッテリパックに収納される、請求項１に記載の電圧変換装置。
3. 前記ドライブ回路は、前記モータジェネレータの始動時、前記第１および第２のリレーのいずれか他方のリレーが閉じているとき、前記半導体スイッチング素子をオンし、前記コンデンサの電圧が所定の電圧に到達すると、前記半導体スイッチング素子をオフする、請求項１または請求項２に記載の電圧変換装置。
4. 前記抵抗の両端の電圧を検出する電圧センサーと、
   前記電圧センサーからの電圧に基づいて、前記半導体スイッチング素子においてリーク電流が発生しているか否かを判定するリーク判定手段をさらに備え、
   前記ドライブ回路は、前記リーク判定手段により前記半導体スイッチング素子においてリーク電流が発生していないと判定されたとき、前記半導体スイッチング素子をオンする、請求項３に記載の電圧変換装置。
5. 前記リーク判定手段は、前記半導体スイッチング素子において前記リーク電流が発生していると判定したとき、異常を表示するように制御する、請求項４に記載の電圧変換装置。
6. 前記コンデンサの残留電荷を放電するための放電抵抗と、
   前記放電抵抗に直列に接続されたもう１つの半導体スイッチング素子とをさらに備え、
   前記直列に接続された放電抵抗およびもう１つの半導体スイッチング素子は、前記正母線と前記負母線との間に前記コンデンサに並列に接続され、
   前記ドライブ回路は、前記もう１つの半導体スイッチング素子をさらにオン／オフする、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の電圧変換装置。
7. 電源と、
   前記電源から受けた第１の直流電圧によってモータジェネレータを駆動するモータ駆動装置と、
   前記電源と前記モータ駆動装置とを接続する正母線および負母線と、
   前記モータ駆動装置に並列に接続され、前記電源から受けた前記第１の直流電圧を第２の直流電圧に変換する電圧変換装置とを備え、
   前記モータ駆動装置は、
   前記電源側にコンデンサを含み、前記第１の直流電圧を交流電圧に変換して前記モータジェネレータを駆動する駆動回路と、
   前記電源と前記コンデンサとの間で前記正母線および前記負母線中にそれぞれ接続された第１および第２のリレーとを含み、
   前記電圧変換装置は、
   前記第１および第２のリレーのいずれか一方のリレーと並列に接続される半導体スイッチング素子と、
   前記電源と前記コンデンサとの間で、前記いずれか一方のリレーと並列に接続され、かつ、前記半導体スイッチング素子と直列に接続される抵抗と、
   前記半導体スイッチング素子をオン／オフするドライブ回路と、
   ＤＣ／ＤＣコンバータとを含み、
   前記ＤＣ／ＤＣコンバータは、
   前記第１の直流電圧を前記第２の直流電圧に変換する電圧変換器と、
   前記電圧変換器を制御する制御回路と、
   前記ドライブ回路および前記制御回路に電力を供給する内部電源とを含み、
   前記半導体スイッチング素子と、前記抵抗と、前記ドライブ回路とは、前記ＤＣ／ＤＣコンバータの内部に配設される、駆動システム。
8. 前記電源は、二次電池であって、
   前記電圧変換装置は、前記二次電池とともに、バッテリパックに収納される、請求項７に記載の駆動システム。
9. 前記ドライブ回路は、前記モータジェネレータの始動時、前記第１および第２のリレーのいずれか他方のリレーが閉じているとき、前記半導体スイッチング素子をオンし、前記コンデンサの電圧が所定の電圧に到達すると、前記半導体スイッチング素子をオフする、請求項７または請求項８に記載の駆動システム。
10. 前記電圧変換装置は、
    前記抵抗の両端の電圧を検出する電圧センサーと、
    前記電圧センサーからの電圧に基づいて、前記半導体スイッチング素子においてリーク電流が発生しているか否かを判定するリーク判定手段をさらに含み、
    前記ドライブ回路は、前記リーク判定手段により前記半導体スイッチング素子においてリーク電流が発生していないと判定されたとき、前記半導体スイッチング素子をオンする、請求項９に記載の駆動システム。
11. 前記リーク判定手段は、前記半導体スイッチング素子において前記リーク電流が発生していると判定したとき、異常を表示するように制御する、請求項１０に記載の駆動システム。
12. 前記電圧変換装置は、
    前記コンデンサの残留電荷を放電するための放電抵抗と、
    前記放電抵抗に直列に接続されたもう１つの半導体スイッチング素子とをさらに含み、
    前記直列に接続された放電抵抗およびもう１つの半導体スイッチング素子は、前記正母線と前記負母線との間に前記コンデンサに並列に接続され、
    前記ドライブ回路は、前記もう１つの半導体スイッチング素子をさらにオン／オフする、請求項７から請求項１１のいずれか１項に記載の駆動システム。
13. 前記電源、前記第１および第２のリレー、および前記電圧変換装置は、車両の車室よりも後側に配置され、
    前記駆動回路は、前記車室よりも前側に配置され、
    前記モータジェネレータは、前記車両の駆動輪を駆動する、請求項７から請求項１２のいずれか１項に記載の駆動システム。

Images