JP6708843B2

JP6708843B2 - 駆動装置

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Publication number: JP6708843B2
Application number: JP2016154603A
Authority: JP
Inventors: 智子大庭; 康宏寺尾; 健利行
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2016-08-05
Filing date: 2016-08-05
Publication date: 2020-06-10
Anticipated expiration: 2036-08-05
Also published as: JP2018023246A

Description

本発明は、駆動装置に関し、詳しくは、モータとインバータとバッテリと昇圧コンバータとを備える駆動装置に関する。

従来、この種の駆動装置としては、モータと、複数の半導体スイッチング素子のスイッチングによってモータを駆動するインバータと、インバータに接続された直流電源と、を備えるものにおいて、インバータの入力電圧が低いときには高いときに比して複数の半導体スイッチング素子のスイッチングスピードを速くするものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この駆動装置では、インバータの入力電圧が高いときには、スイッチングスピードを遅くすることにより、半導体スイッチング素子に耐圧を超えるサージ電圧がかかるのを抑制している。また、インバータの入力電圧が低いときには、スイッチングスピードを速くすることにより、スイッチング時間を短くしてスイッチング損失を小さくしている。なお、インバータの入力電圧が低いときには、サージ電圧の絶対値が低くなることから、半導体スイッチング素子に耐圧を超えるサージ電圧がかかるのを抑制できる。

特開平９−２３６６４号公報

上述の駆動装置では、インバータの入力電圧を検出するセンサに異常が生じるなどして、インバータの実際の入力電圧が高いにも拘わらずにインバータの入力電圧（検出値）が低いと判定されると、スイッチングスピードを速くすることによって、半導体スイッチング素子に耐圧を超えるサージ電圧がかかって半導体スイッチング素子が破損する場合が生じ得る。

本発明の駆動装置は、インバータのスイッチング素子が破損するのを抑制することを主目的とする。

本発明の駆動装置は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

本発明の駆動装置は、
モータと、
複数のスイッチング素子のスイッチングによって前記モータを駆動するインバータと、
バッテリと、
前記バッテリが接続された低電圧側電力ラインと前記インバータが接続された高電圧側電力ラインとの間で電圧の変換を伴って電力のやりとりを行なう昇圧コンバータと、
前記インバータと前記昇圧コンバータとを制御する制御装置と、
を備える駆動装置であって、
前記高電圧側電力ラインの電圧を検出する電圧センサを備え、
前記制御装置は、前記電圧センサにより検出された高電圧側電力ラインの電圧が所定電圧未満のときにおいて、前記モータのｄ軸，ｑ軸の電流または電圧の絶対値が閾値以上のときには、前記閾値未満のときに比して前記複数のスイッチング素子のスイッチングスピードを遅くする、
ことを要旨とする。

この本発明の駆動装置では、電圧センサにより検出された高電圧側電力ラインの電圧が所定電圧未満のときにおいて、モータのｄ軸，ｑ軸の電流または電圧の絶対値が閾値以上のときには、閾値未満のときに比してインバータの複数のスイッチング素子のスイッチングスピードを遅くする。ｄ軸，ｑ軸の電流や電圧の絶対値が大きいほど、モータの実際のトルクが大きいと共に高電圧側電力ラインの実際の電圧も高いと考えられる。したがって、このようにスイッチングスピードを設定することにより、電圧センサにより検出された高電圧側電力ラインの電圧が電圧センサの異常などによって所定電圧未満であるが高電圧側電力ラインの実際の電圧が比較的高い（所定電圧以上である）と考えられるときに、スイッチング素子に耐圧を超えるサージ電圧がかかるのを抑制することができる。この結果、スイッチング素子が破損するのを抑制することができる。

こうした本発明の駆動装置において、前記制御装置は、前記電圧センサにより検出された高電圧側電力ラインの電圧が前記所定電圧未満で且つ前記ｄ軸，ｑ軸の電流または電圧の絶対値が前記閾値未満のときにおいて、前記高電圧側電力ラインの目標電圧が前記所定電圧以上のときには、前記所定電圧未満のときに比して前記複数のスイッチング素子のスイッチングスピードを遅くする、ものとしてもよい。こうすれば、高電圧側電力ラインの実際の電圧が所定電圧以上になったときにスイッチング素子に耐圧を超えるサージ電圧がかかるのを抑制できるように、前もって対処することができる。

本発明の一実施例としての駆動装置を搭載する電気自動車２０の構成の概略を示す構成図である。実施例の電子制御ユニット５０により実行されるスイッチングスピード設定ルーチンの一例を示すフローチャートである。

次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。

図１は、本発明の一実施例としての駆動装置を搭載する電気自動車２０の構成の概略を示す構成図である。実施例の電気自動車２０は、図示するように、モータ３２と、インバータ３４と、バッテリ３６と、昇圧コンバータ４０と、電子制御ユニット５０と、を備える。

モータ３２は、同期発電電動機として構成されており、永久磁石が埋め込まれた回転子と、三相コイルが巻回された固定子と、を備える。このモータ３２の回転子は、駆動輪２２ａ，２２ｂにデファレンシャルギヤ２４を介して連結された駆動軸２６に接続されている。

インバータ３４は、モータ３２に接続されると共に高電圧側電力ライン４２を介して昇圧コンバータ４０に接続されている。このインバータ３４は、６つのスイッチング素子としてのトランジスタＴ１１〜Ｔ１６と、６つのダイオードＤ１１〜Ｄ１６と、を有する。トランジスタＴ１１〜Ｔ１６は、それぞれ、高電圧側電力ライン４２の正極母線と負極母線とに対して、ソース側とシンク側になるように、２個ずつペアで配置されている。６つのダイオードＤ１１〜Ｄ１６は、それぞれ、トランジスタＴ１１〜Ｔ１６に逆方向に並列接続されている。トランジスタＴ１１〜Ｔ１６の対となるトランジスタ同士の接続点の各々には、モータ３２の三相コイル（Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相）の各々が接続されている。したがって、インバータ３４に電圧が作用しているときに、電子制御ユニット５０によって、対となるトランジスタＴ１１〜Ｔ１６のオン時間の割合が調節されることにより、三相コイルに回転磁界が形成され、モータ３２が回転駆動される。以下、トランジスタＴ１１〜Ｔ１３を「上アーム」，トランジスタＴ１４〜Ｔ１６を「下アーム」ということがある。高電圧側電力ライン４２の正極母線と負極母線とには、平滑用のコンデンサ４６が取り付けられている。

バッテリ３６は、例えばリチウムイオン二次電池やニッケル水素二次電池として構成されており、低電圧側電力ライン４４を介して昇圧コンバータ４０に接続されている。低電圧側電力ライン４４の正極母線と負極母線とには、平滑用のコンデンサ４８が取り付けられている。

昇圧コンバータ４０は、高電圧側電力ライン４２と低電圧側電力ライン４４とに接続されている。この昇圧コンバータ４０は、２つのトランジスタＴ３１，Ｔ３２と、２つのダイオードＤ３１，Ｄ３２と、リアクトルＬと、を有する。トランジスタＴ３１は、高電圧側電力ライン４２の正極母線に接続されている。トランジスタＴ３２は、トランジスタＴ３１と、高電圧側電力ライン４２および低電圧側電力ライン４４の負極母線と、に接続されている。２つのダイオードＤ３１，Ｄ３２は、それぞれ、トランジスタＴ３１，Ｔ３２に逆方向に並列接続されている。リアクトルＬは、トランジスタＴ３１，Ｔ３２同士の接続点と、低電圧側電力ライン４４の正極母線と、に接続されている。昇圧コンバータ４０は、電子制御ユニット５０によって、トランジスタＴ３１，Ｔ３２のオン時間の割合が調節されることにより、低電圧側電力ライン４４の電力を電圧の昇圧を伴って高電圧側電力ライン４２に供給したり、高電圧側電力ライン４２の電力を電圧の降圧を伴って低電圧側電力ライン４４に供給したりする。

電子制御ユニット５０は、ＣＰＵ５２を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵ５２の他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭ５４やデータを一時的に記憶するＲＡＭ５６，入出力ポートを備える。

電子制御ユニット５０には、各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。電子制御ユニット５０に入力される信号としては、例えば、モータ３２の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ（例えばレゾルバ）３２ａからの回転位置θｍ，モータ３２の各相に流れる電流を検出する電流センサ３２ｕ，３２ｖからの相電流Ｉｕ，Ｉｖを挙げることができる。また、バッテリ３６の端子間に取り付けられた電圧センサ３６ａからの電圧ＶＢ，バッテリ３６の出力端子に取り付けられた電流センサ３６ｂからの電流ＩＢも挙げることができる。さらに、コンデンサ４６の端子間に取り付けられた電圧センサ４６ａからのコンデンサ４６（高電圧側電力ライン４２）の電圧ＶＨ，コンデンサ４８の端子間に取り付けられた電圧センサ４８ａからのコンデンサ４８（低電圧側電力ライン４４）の電圧ＶＬも挙げることができる。加えて、イグニッションスイッチ６０からのイグニッション信号，シフトレバー６１の操作位置を検出するシフトポジションセンサ６２からのシフトポジションＳＰ，アクセルペダル６３の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ６４からのアクセル開度Ａｃｃ，ブレーキペダル６５の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ６６からのブレーキペダルポジションＢＰも挙げることができる。また、車速センサ６８からの車速Ｖも挙げることができる。

電子制御ユニット５０からは、各種制御信号が出力ポートを介して出力されている。電子制御ユニット５０から出力される信号としては、例えば、インバータ３４のトランジスタＴ１１〜Ｔ１６へのスイッチング制御信号，昇圧コンバータ４０のトランジスタＴ３１，Ｔ３２へのスイッチング制御信号を挙げることができる。

電子制御ユニット５０は、回転位置検出センサ３２ａからのモータ３２の回転子の回転位置θｍに基づいてモータ３２の電気角θｅや角速度ωｍ，回転数Ｎｍを演算している。また、電子制御ユニット５０は、電流センサ３６ｂからのバッテリ３６の電流ＩＢの積算値に基づいてバッテリ３６の蓄電割合ＳＯＣを演算している。ここで、蓄電割合ＳＯＣは、バッテリ３６の全容量に対するバッテリ３６から放電可能な電力の容量の割合である。

こうして構成された実施例の電気自動車２０では、電子制御ユニット５０は、以下の走行制御を行なう。走行制御では、アクセルペダルポジションセンサ６４からのアクセル開度Ａｃｃと車速センサ６８からの車速Ｖとに基づいて駆動軸２６に要求される要求トルクＴｄ＊を設定し、設定した要求トルクＴｄ＊をモータ３２のトルク指令Ｔｍ＊に設定し、モータ３２がトルク指令Ｔｍ＊で駆動されるようにインバータ３４のトランジスタＴ１１〜Ｔ１６のスイッチング制御を行なう。また、モータ３２をトルク指令Ｔｍ＊で駆動できるように高電圧側電力ライン４２の目標電圧ＶＨ＊を設定し、電圧センサ４６ａからの高電圧側電力ライン４２の電圧ＶＨが目標電圧ＶＨ＊となるように昇圧コンバータ４０のトランジスタＴ３１，Ｔ３２のスイッチング制御を行なう。

ここで、インバータ３４の制御について説明する。まず、モータ３２のトルク指令Ｔｍ＊と電圧センサ４６ａからの高電圧側電力ライン４２の電圧ＶＨとに基づいてｄ軸，ｑ軸の電流指令Ｉｄ＊，Ｉｑ＊を設定する。具体的には、モータ３２のトルク指令Ｔｍ＊が大きいほど且つ高電圧側電力ライン４２の電圧ＶＨが高いほど電流指令Ｉｄ＊，Ｉｑ＊の絶対値が大きくなるように電流指令Ｉｄ＊，Ｉｑ＊を設定する。また、モータ３２のＵ相，Ｖ相，Ｗ相に流れる電流の総和が値０であるとして、回転位置検出センサ３２ａからのモータ３２の回転子の回転位置θｍに基づくモータ３２の電気角θｅを用いて、電流センサ３２ｕ，３２ｖからのＵ相，Ｖ相の電流Ｉｕ，Ｉｖをｄ軸，ｑ軸の電流Ｉｄ，Ｉｑに座標変換（三相二相変換）する。そして、ｄ軸，ｑ軸の電流指令Ｉｄ＊，Ｉｑ＊とｄ軸，ｑ軸の電流Ｉｄ，Ｉｑとの差分ΔＩｄ，ΔＩｑに基づくフィードバック項と、ｄ軸，ｑ軸の各軸相互に干渉する項をキャンセルするためのフィードフォワード項と、の和としてｄ軸，ｑ軸の電圧指令Ｖｄ＊，Ｖｑ＊を演算する。次に、モータ３２の電気角θｅと高電圧側電力ライン４２の電圧ＶＨとを用いて、ｄ軸，ｑ軸の電圧指令Ｖｄ＊，Ｖｑ＊をＵ相，Ｖ相，Ｗ相の電圧指令Ｖｕ＊，Ｖｖ＊，Ｖｗ＊に座標変換（二相三相変換）し、この電圧指令Ｖｕ＊，Ｖｖ＊，Ｖｗ＊をトランジスタＴ１１〜Ｔ１６のＰＷＭ信号に変換する。そして、このトランジスタＴ１１〜Ｔ１６のＰＷＭ信号と、後述のスイッチングスピード設定ルーチンによって設定されるスイッチングスピードＶｓｗと、をトランジスタＴ１１〜Ｔ１６のそれぞれに対応する各ドライバＩＣに出力する。各ドライバＩＣは、ＰＷＭ信号に基づいて、対応するトランジスタのスイッチング制御をスイッチングスピードＶｓｗで行なう。

次に、こうして構成された実施例の電気自動車２０の動作、特に、インバータ３４のトランジスタＴ１１〜Ｔ１６のスイッチング制御を行なう際のスイッチングスピードＶｓｗを設定する処理について説明する。図２は、実施例の電子制御ユニット５０により実行されるスイッチングスピード設定ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、所定時間（例えば、数ｍｓｅｃ）毎に繰り返し実行される。

スイッチングスピード設定ルーチンが実行されると、電子制御ユニット５０のＣＰＵ５２は、まず、高電圧側電力ライン４２の電圧ＶＨや目標電圧ＶＨ＊，ｄ軸，ｑ軸の電圧Ｖｄ，Ｖｑなどのデータを入力する（ステップＳ１００）。ここで、高電圧側電力ライン４２の電圧ＶＨは、電圧センサ４６ａにより検出されたものを入力するものとした。高電圧側電力ライン４２の目標電圧ＶＨ＊は、上述の走行制御によって設定されたものを入力するものとした。ｄ軸，ｑ軸の電圧Ｖｄ，Ｖｑは、モータ３２の角速度ωｍとｄ軸，ｑ軸の電流Ｉｄ，Ｉｑとを用いて式（１），（２）により演算されたものを入力するものとした。式（１），（２）中、「Ｌｄ」，「Ｌｑ」はｄ軸，ｑ軸のインダクタンスを示し、「φ」は鎖交磁束を示す。

Vd=-ωm・Lq・Iq (1)
Vq=ωm・Ld・Id+ωm・φ (2)

こうしてデータを入力すると、入力した高電圧側電力ライン４２の電圧ＶＨを閾値ＶＨｒｅｆと比較し（ステップＳ１１０）、ｄ軸の電圧Ｖｄの絶対値を閾値Ｖｄｒｅｆと比較し（ステップＳ１２０）、ｑ軸の電圧Ｖｑの絶対値を閾値Ｖｑｒｅｆと比較し（ステップＳ１３０）、高電圧側電力ライン４２の目標電圧ＶＨ＊を閾値ＶＨｒｅｆと比較する（ステップＳ１４０）。ここで、閾値ＶＨｒｅｆや閾値Ｖｄｒｅｆ，閾値Ｖｑｒｅｆは、トランジスタＴ１１〜Ｔ１６のスイッチングスピードＶｓｗを比較的速くするとトランジスタＴ１１〜Ｔ１６に耐圧を超えるサージ電圧がかかるか否かを判定するために用いられる閾値である。実施例では、閾値Ｖｄｒｅｆ，Ｖｑｒｅｆは、以下の内容を踏まえて、高電圧側電力ライン４２の実際の電圧ＶＨａｃｔが閾値ＶＨｒｅｆに等しくなると考えられるｄ軸，ｑ軸の電圧Ｖｄ，Ｖｑの絶対値を用いるものとした。まず、上述したように、モータ３２のトルク指令Ｔｍ＊が大きいほど且つ高電圧側電力ライン４２の電圧ＶＨが高いほど電流指令Ｉｄ＊，Ｉｑ＊の絶対値が大きくなるように電流指令Ｉｄ＊，Ｉｑ＊を設定する。また、式（１），（２）から分かるように、ｄ軸，ｑ軸の電流Ｉｄ，Ｉｑの絶対値が大きいほどｄ軸，ｑ軸の電圧Ｖｄ，Ｖｑの絶対値が大きくなる。これらから、ｄ軸，ｑ軸の電圧Ｖｄ，Ｖｑの絶対値が大きいほど、モータ３２の実際のトルクＴｍａｃｔが大きいと共に高電圧側電力ライン４２の実際の電圧ＶＨａｃｔも高いと考えられる。

ステップＳ１１０〜Ｓ１４０で、高電圧側電力ライン４２の電圧ＶＨが閾値ＶＨｒｅｆ未満で且つｄ軸の電圧Ｖｄの絶対値が閾値Ｖｄｒｅｆ未満で且つｑ軸の電圧Ｖｑの絶対値が閾値Ｖｑｒｅｆ未満で且つ高電圧側電力ライン４２の目標電圧ＶＨ＊が閾値ＶＨｒｅｆ未満のときには、スイッチングスピードＶｓｗに比較的速い所定スピードＶｓｗ１を設定して（ステップＳ１５０）、本ルーチンを終了する。この場合、スイッチングスピードＶｓｗを比較的速くすることにより、トランジスタＴ１１〜Ｔ１６のスイッチング時間を短くしてスイッチング損失を低減することができる。

ステップＳ１１０〜Ｓ１４０で、高電圧側電力ライン４２の電圧ＶＨが閾値ＶＨｒｅｆ以上のときや、ｄ軸の電圧Ｖｄの絶対値が閾値Ｖｄｒｅｆ以上のとき，ｑ軸の電圧Ｖｑの絶対値が閾値Ｖｑｒｅｆ以上のとき，高電圧側電力ライン４２の目標電圧ＶＨ＊が閾値ＶＨｒｅｆ以上のときには、スイッチングスピードＶｓｗに所定スピードＶｓｗ１よりも遅い所定スピードＶｓｗ２を設定して（ステップＳ１６０）、本ルーチンを終了する。この場合、スイッチングスピードＶｓｗを比較的遅くすることにより、トランジスタＴ１１〜Ｔ１６に耐圧を超えるサージ電圧がかかるのを抑制することができ、トランジスタＴ１１〜Ｔ１６が破損するのを抑制することができる。

このように高電圧側電力ライン４２の電圧ＶＨだけでなくｄ軸，ｑ軸の電圧Ｖｄ，Ｖｑの絶対値や高電圧側電力ライン４２の目標電圧ＶＨ＊も用いてスイッチングスピードＶｓｗを設定することにより、以下の効果を奏する。ここで、比較例として、高電圧側電力ライン４２の電圧ＶＨだけを用いてスイッチングスピードＶｓｗを設定する場合を考える。電圧センサ４６ａが正常に機能しているときには、高電圧側電力ライン４２の電圧ＶＨだけを用いてスイッチングスピードＶｓｗを設定する場合でも問題はないと考えられる。しかし、比較例の場合、電圧センサ４６ａからの高電圧側電力ライン４２の電圧ＶＨが閾値ＶＨｒｅｆ未満のときには、スイッチングスピードＶｓｗを比較的速い所定スピードＶｓｗ１とする。このため、電圧センサ４６ａからの高電圧側電力ライン４２の電圧ＶＨが電圧センサ４６ａの異常などによって閾値ＶＨｒｅｆ未満であるが高電圧側電力ライン４２の実際の電圧ＶＨａｃｔが比較的高い（閾値ＶＨｒｅｆ以上である）と考えられるときに、トランジスタＴ１１〜Ｔ１６に耐圧を超えるサージ電圧がかかり、トランジスタＴ１１〜Ｔ１６が破損する場合が生じ得る。これに対して、実施例では、電圧センサ４６ａからの高電圧側電力ライン４２の電圧ＶＨが閾値ＶＨｒｅｆ未満のときでも、ｄ軸の電圧Ｖｄの絶対値が閾値Ｖｄｒｅｆ以上のときやｑ軸の電圧Ｖｑの絶対値が閾値Ｖｑ以上のとき即ち高電圧側電力ライン４２の実際の電圧ＶＨａｃｔが比較的高い（閾値ＶＨｒｅｆ以上である）と考えられるときには、スイッチングスピードＶｓｗを比較的遅い所定スピードＶｓｗ２とする。これにより、電圧センサ４６ａからの高電圧側電力ライン４２の電圧ＶＨが電圧センサ４６ａの異常などによって閾値ＶＨｒｅｆ未満であるが高電圧側電力ライン４２の実際の電圧ＶＨａｃｔが比較的高い（閾値ＶＨｒｅｆ以上である）と考えられるときに、トランジスタＴ１１〜Ｔ１６に耐圧を超えるサージ電圧がかかるのを抑制し、トランジスタＴ１１〜Ｔ１６が破損するのを抑制することができる。また、実施例では、高電圧側電力ライン４２の電圧ＶＨが閾値ＶＨｒｅｆ未満のときでも、高電圧側電力ライン４２の目標電圧ＶＨ＊が閾値ＶＨｒｅｆ以上のときには、スイッチングスピードＶｓｗを所定スピードＶｓｗ２とする。これにより、高電圧側電力ライン４２の実際の電圧ＶＨａｃｔが閾値ＶＨｒｅｆ以上になったときにトランジスタＴ１１〜Ｔ１６に耐圧を超えるサージ電圧がかかるのを抑制できるように、前もって対処しておくことができる。

以上説明した実施例の電気自動車２０に搭載される駆動装置では、高電圧側電力ライン４２の電圧ＶＨが閾値ＶＨｒｅｆ未満のときにおいて、ｄ軸の電圧Ｖｄの絶対値が閾値Ｖｄｒｅｆ以上のときやｑ軸の電圧Ｖｑの絶対値が閾値Ｖｑｒｅｆ以上のときには、ｄ軸の電圧Ｖｄの絶対値が閾値Ｖｄｒｅｆ未満で且つｑ軸の電圧Ｖｑの絶対値が閾値Ｖｑｒｅｆ未満のときに比してスイッチングスピードＶｓｗを遅くする。これにより、電圧センサ４６ａからの高電圧側電力ライン４２の電圧ＶＨが電圧センサ４６ａの異常などによって閾値ＶＨｒｅｆ未満であるが高電圧側電力ライン４２の実際の電圧ＶＨａｃｔが比較的高い（閾値ＶＨｒｅｆ以上である）と考えられるときに、トランジスタＴ１１〜Ｔ１６に耐圧を超えるサージ電圧がかかるのを抑制し、トランジスタＴ１１〜Ｔ１６が破損するのを抑制することができる。

実施例の電気自動車２０に搭載される駆動装置では、高電圧側電力ライン４２の電圧ＶＨとｄ軸，ｑ軸の電圧Ｖｄ，Ｖｑとを用いてスイッチングスピードＶｓｗを設定するものとした。しかし、ｄ軸，ｑ軸の電圧Ｖｄ，Ｖｑに代えてまたは加えて、ｄ軸，ｑ軸の電流Ｉｄ，Ｉｑを用いてスイッチングスピードＶｓｗを設定するものとしてもよい。ｄ軸，ｑ軸の電圧Ｖｄ，Ｖｑに代えてｄ軸，ｑ軸の電流Ｉｄ，Ｉｑを用いる場合、高電圧側電力ライン４２の電圧ＶＨが閾値ＶＨｒｅｆ未満のときにおいて、ｄ軸の電流Ｉｄの絶対値を閾値Ｉｄｒｅｆと比較すると共にｑ軸の電流Ｉｑの絶対値を閾値Ｉｑｒｅｆと比較し、ｄ軸の電流Ｉｄの絶対値が閾値Ｉｄｒｅｆ未満で且つｑ軸の電流Ｉｑの絶対値が閾値Ｉｑｒｅｆ未満のときには、高電圧側電力ライン４２の目標電圧ＶＨ＊に応じてスイッチングスピードＶｓｗを設定し、ｄ軸の電流Ｉｄの絶対値が閾値Ｉｄｒｅｆよりも大きいときやｑ軸の電流Ｉｑの絶対値が閾値Ｉｑｒｅｆよりも大きいときには、スイッチングスピードＶｓｗに所定スピードＶｓｗ２を設定するものとしてもよい。ここで、ｄ軸，ｑ軸の電流Ｉｄ，Ｉｑの絶対値が大きいほど、モータ３２の実際のトルクＴｍａｃｔが大きく、高電圧側電力ライン４２の実際の電圧ＶＨａｃｔも高いと考えられる。これを踏まえて、閾値Ｉｄｒｅｆ，Ｖｑｒｅｆは、高電圧側電力ライン４２の実際の電圧ＶＨａｃｔが閾値ＶＨｒｅｆに等しくなると考えられるｄ軸，ｑ軸の電流Ｉｄ，Ｉｑの絶対値を用いるものとしてもよい。

実施例の電気自動車２０に搭載される駆動装置では、高電圧側電力ライン４２の電圧ＶＨやｄ軸，ｑ軸の電圧Ｖｄ，Ｖｑに加えて、高電圧側電力ライン４２の目標電圧ＶＨ＊も用いてスイッチングスピードＶｓｗを設定するものとした。しかし、高電圧側電力ライン４２の目標電圧ＶＨ＊を用いずにスイッチングスピードＶｓｗを設定するものとしてもよい。

実施例では、電気自動車２０に搭載される駆動装置の構成とした。しかし、モータとインバータとバッテリと昇圧コンバータとを備える構成であればよいから、電気自動車以外の自動車、例えば、ハイブリッド自動車や燃料電池車に搭載される駆動装置の構成としてもよいし、建設設備などの移動しない設備に搭載される駆動装置の構成としてもよい。

実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、モータ３２が「モータ」に相当し、インバータ３４が「インバータ」に相当し、バッテリ３６が「バッテリ」に相当し、昇圧コンバータ４０が「昇圧コンバータ」に相当し、電圧センサ４６ａが「電圧センサ」に相当し、図２のスイッチングスピード設定ルーチンを実行すると共にインバータ３４と昇圧コンバータ４０とを制御する電子制御ユニット５０が「制御装置」に相当する。

なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。

以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。

本発明は、駆動装置の製造産業などに利用可能である。

２０電気自動車、２２ａ，２２ｂ駆動輪、２４デファレンシャルギヤ、２６駆動軸、３２モータ、３２ａ回転位置検出センサ、３２ｕ，３２ｖ，３６ｂ電流センサ、３４インバータ、３６バッテリ、３６ａ，４６ａ，４８ａ電圧センサ、４０昇圧コンバータ、４２高電圧側電力ライン、４４低電圧側電力ライン、４６，４８コンデンサ、５０電子制御ユニット、５２ＣＰＵ、５４ＲＯＭ、５６ＲＡＭ、６０イグニッションスイッチ、６１シフトレバー、６２シフトポジションセンサ、６３アクセルペダル、６４アクセルペダルポジションセンサ、６５ブレーキペダル、６６ブレーキペダルポジションセンサ、６８車速センサ、Ｄ１１〜Ｄ１６，Ｄ３１，Ｄ３２ダイオード、Ｌリアクトル、Ｔ１１〜Ｔ１６，Ｔ３１，Ｔ３２トランジスタ。

Claims

モータと、
複数のスイッチング素子のスイッチングによって前記モータを駆動するインバータと、
バッテリと、
前記バッテリが接続された低電圧側電力ラインと前記インバータが接続された高電圧側電力ラインとの間で電圧の変換を伴って電力のやりとりを行なう昇圧コンバータと、
前記インバータと前記昇圧コンバータとを制御する制御装置と、
を備える駆動装置であって、
前記高電圧側電力ラインの電圧を検出する電圧センサを備え、
前記制御装置は、前記電圧センサにより検出された高電圧側電力ラインの電圧が所定電圧未満のときにおいて、前記モータのｄ軸，ｑ軸の電流または電圧の絶対値が閾値以上のときには、前記閾値未満のときに比して前記複数のスイッチング素子のスイッチングスピードを遅くする、
駆動装置。