JPWO2004114511A1 - モータ駆動装置、それを搭載した自動車および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

モータ駆動装置、それを搭載した自動車および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 Download PDF

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Abstract

制御装置（３０）は、電流センサー（１１）からの電源電流（Ｉｂ）と電流センサー（１８）からのリアクトル電流（ＩＬ）とを受ける。そして、制御装置（３０）は、リアクトル電流（ＩＬ）に基づいて最大値（ＩＬｍａｘ）および最小値（ＩＬｍｉｎ）を検出し、その検出した最大値（ＩＬｍａｘ）および最小値（ＩＬｍｉｎ）と電源電流（Ｉｂ）とに基づいてリアクトル電流（ＩＬ）が零点と交差するか否かを判定する。制御装置（３０）は、リアクトル電流（ＩＬ）が零点と交差するとき、信号（ＰＷＭＳ）を生成して昇圧コンバータ（１２）へ出力する。昇圧コンバータ（１２）は、信号（ＰＷＭＳ）に応じて、スイッチング動作による昇圧動作または降圧動作を停止する。

Description

この発明は、モータを駆動するモータ駆動装置に関し、特に、スイッチングノイズを低減可能なモータ駆動装置、それを搭載した自動車およびスイッチングノイズを低減可能な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。
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。
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。
このようなハイブリッド自動車または電気自動車においては、直流電源からの直流電圧を昇圧コンバータによって昇圧し、その昇圧した直流電圧がモータを駆動するインバータに供給されることも検討されている（特開平８−２１４５９２号公報）。
すなわち、ハイブリッド自動車または電気自動車は、図４２に示すモータ駆動装置を搭載している。図４２を参照して、モータ駆動装置４００は、直流電源Ｂと、システムリレーＳＲ１，ＳＲ２と、コンデンサＣ１，Ｃ２と、双方向コンバータ３１０と、電圧センサー３２０と、インバータ３３０とを備える。
直流電源Ｂは、直流電圧を出力する。システムリレーＳＲ１，ＳＲ２は、制御装置（図示せず）によってオンされると、直流電源Ｂからの直流電圧をコンデンサＣ１に供給する。コンデンサＣ１は、直流電源ＢからシステムリレーＳＲ１，ＳＲ２を介して供給された直流電圧を平滑化し、その平滑化した直流電圧を双方向コンバータ３１０へ供給する。
双方向コンバータ３１０は、リアクトルＬ１と、ＮＰＮトランジスタＴｒ１，Ｔｒ２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Ｔｒ１とＮＰＮトランジスタＴｒ２との中間点、すなわち、ＮＰＮトランジスタＴｒ１のエミッタとＮＰＮトランジスタＴｒ２のコレクタとの間に接続される。ＮＰＮトランジスタＴｒ１，Ｔｒ２は、電源ラインとアースラインとの間に直列に接続される。そして、ＮＰＮトランジスタＴｒ１のコレクタは電源ラインに接続され、ＮＰＮトランジスタＴｒ２のエミッタはアースラインに接続される。また、各ＮＰＮトランジスタＴｒ１，Ｔｒ２のコレクターエミッタ間には、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がそれぞれ配置されている。
双方向コンバータ３１０は、制御装置（図示せず）によってＮＰＮトランジスタＴｒ１，Ｔｒ２がオン／オフされ、コンデンサＣ１から供給された直流電圧を昇圧して出力電圧をコンデンサＣ２に供給する。また、双方向コンバータ３１０は、モータ駆動装置４００が搭載されたハイブリッド自動車または電気自動車の回生制動時、交流モータＭ１によって発電され、インバータ３３０によって変換された直流電圧を降圧して直流電源Ｂへ供給する。
コンデンサＣ２は、双方向コンバータ３１０から供給された直流電圧を平滑化し、その平滑化した直流電圧をインバータ３３０へ供給する。電圧センサー３２０は、コンデンサＣ２の両側の電圧、すなわち、双方向コンバータ３１０の出力電圧Ｖｍを検出する。
インバータ３３０は、コンデンサＣ２から直流電圧が供給されると制御装置（図示せず）からの制御に基づいて直流電圧を交流電圧に変換して交流モータＭ１を駆動する。これにより、交流モータＭ１は、トルク指令値によって指定されたトルクを発生するように駆動される。
また、モータ駆動装置４００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、インバータ３３０は、交流モータＭ１が発電した交流電圧を制御装置からの制御に基づいて直流電圧に変換し、その変換した直流電圧をコンデンサＣ２を介して双方向コンバータ３１０へ供給する。
このように、モータ駆動装置４００においては、交流モータＭ１の駆動時、直流電源Ｂからの直流電圧は、昇圧されてインバータ３３０に供給され、交流モータＭ１の回生時、交流モータＭ１によって発電され、かつ、インバータ３３０によって変換された直流電圧は、降圧されて直流電源Ｂに供給される。
しかし、従来のモータ駆動装置は、交流モータの負荷の大きさに基づいて、昇圧制御および降圧制御の許可または禁止を判断するので、リアクトル電流の極性が反転する領域においても、昇圧制御または降圧制御が行なわれる。そのため、ＮＰＮトランジスタＴｒ１，Ｔｒ２によるスイッチングノイズおよびスイッチング損失が増大するという問題がある。
図４３および図４４を参照して、従来の問題を詳細に説明する。図４３は、リアクトル電流の極性が反転しない場合のリアクトル電流ＩＬ、ＮＰＮトランジスタＴｒ１，Ｔｒ２を流れる電流ＩＴｒ１、ＩＴｒ２およびダイオードＤ１，Ｄ２を流れる電流ＩＤ１，ＩＤ２のタイミングチャートである。また、図４４は、リアクトル電流の極性が反転する場合のリアクトル電流ＩＬ、ＮＰＮトランジスタＴｒ１，Ｔｒ２を流れる電流ＩＴｒ１、ＩＴｒ２およびダイオードＤ１，Ｄ２を流れる電流ＩＤ１，ＩＤ２のタイミングチャートである。
図４３を参照して、リアクトル電流の極性が反転しない場合としてリアクトル電流ＩＬが正である場合、すなわち、双方向コンバータ３１０が昇圧動作を行なう場合を示す。また、タイミングｔ１からタイミングｔ２までの期間が昇圧動作時におけるＮＰＮトランジスタＴｒ１，Ｔｒ２の制御の１周期である。
タイミングｔ１からタイミングｔ３までの期間、ＮＰＮトランジスタＴｒ２がオンされ、直流電源Ｂ、リアクトルＬ１およびＮＰＮトランジスタＴｒ２からなる回路を直流電源ＢからＮＰＮトランジスタＴｒ２の方向（この方向を正の方向とする）へ直流電流が流れ、リアクトルＬ１に電力が蓄積される。すなわち、この期間において、ＮＰＮトランジスタＴｒ２を流れる電流ＩＴｒ２は増加し、リアクトル電流ＩＬも増加する。そして、タイミングｔ３において、ＮＰＮトランジスタＴｒ２がオフされ、ＮＰＮトランジスタＴｒ１がオンされる。そうすると、電流ＩＴｒ２は、０Ａに減少する。そして、タイミングｔ３からタイミングｔ２までの期間、リアクトルＬ１に蓄積された電力に応じて、直流電流がリアクトルＬ１からダイオードＤ１を介してコンデンサＣ２側に流れる。
この場合、ダイオードＤ１を流れる電流ＩＤ１は、タイミングｔ２に近づくに従って、徐々に減少する。したがって、リアクトル電流ＩＬもタイミングｔ２に近づくに従って減少する。
その結果、タイミングｔ１からタイミングｔ２までの１周期においては、ＮＰＮトランジスタＴｒ１およびダイオードＤ２は通電されず、電流ＩＴｒ１，ＩＤ２は０Ａである。また、この１周期において、ＮＰＮトランジスタＴｒ１，Ｔｒ２は、タイミングｔ３のみにおいてスイッチングされる。
このような動作を繰返して、双方向コンバータ３１０は、昇圧動作を行なう。そして、直流電源Ｂから出力される電源電流Ｉｂは、リアクトル電流ＩＬを平均した電流となる。
図４４を参照して、リアクトル電流の極性が反転する場合、タイミングｔ１からタイミングｔ４までの間、ＮＰＮトランジスタＴｒ２がオンされ、タイミングｔ４でＮＰＮトランジスタＴｒ２がオフされ、ＮＰＮトランジスタＴｒ１がオンされる。そうすると、タイミングｔ１からタイミングｔ４までの期間、直流電源Ｂ、リアクトルＬ１およびＮＰＮトランジスタＴｒ２からなる回路を直流電流が正の方向に流れ、リアクトルＬ１に電力が蓄積される。すなわち、この期間において、ＮＰＮトランジスタＴｒ２を流れる電流ＩＴｒ２は増加し、リアクトル電流ＩＬも増加する。そして、タイミングｔ４において、ＮＰＮトランジスタＴｒ２がオフされ、ＮＰＮトランジスタＴｒ１がオンされると、電流ＩＴｒ２は０Ａに減少し、タイミングｔ４からタイミングｔ５までの期間、リアクトルＬ１に蓄積された電力に応じて、直流電流がリアクトルＬ１からダイオードＤ１を介してコンデンサＣ２側に流れる。
この場合、ダイオードＤ１を流れる電流ＩＤ１は、タイミングｔ５に近づくに従って、徐々に減少する。したがって、リアクトル電流ＩＬもタイミングｔ５に近づくに従って減少する。
そして、タイミングｔ５において、リアクトル電流ＩＬの極性が正から負に切換わる。すなわち、双方向コンバータ３１０は、降圧動作を行なう。そうすると、タイミングｔ５からタイミングｔ６までの期間、直流電流がコンデンサＣ２側からＮＰＮトランジスタＴｒ１を介して直流電源Ｂへ流れる。そして、この期間、ＮＰＮトランジスタＴｒ１を流れる電流ＩＴｒ１は負の方向に増加し、負の方向に流れるリアクトル電流ＩＬが増加する。
その後、タイミングｔ６において、ＮＰＮトランジスタＴｒ１がオフされ、ＮＰＮトランジスタＴｒ２がオンされると、電流ＩＴｒ１が０Ａに減少し（負の方向に流れる電流が減少するという意味）、直流電源Ｂ、ダイオードＤ２およびリアクトルＬ１からなる回路を直流電流が負の方向に流れる。そして、ダイオードＤ２を流れる電流ＩＤ２は、タイミングｔ２に近づくに従って減少し、リアクトル電流ＩＬも減少する（ＮＰＮトランジスタＴｒ２側から直流電源Ｂの方向へ流れる電流が減少するという意味）。
その結果、タイミングｔ１からタイミングｔ２までの１周期の期間において、ＮＰＮトランジスタＴｒ１，Ｔｒ２は、タイミングｔ４およびタイミングｔ６でスイッチングされる。
このような動作を繰返して、双方向コンバータ３１０は、昇圧動作および降圧動作を行なう。そして、直流電源Ｂに入出力される電源電流Ｉｂは、リアクトル電流ＩＬを平均した電流であり、この場合、０Ａである。
上述したように、ＮＰＮトランジスタＴｒ１，Ｔｒ２は、リアクトル電流ＩＬの極性が反転しない場合、１周期の制御期間において１回だけスイッチングされ、リアクトル電流ＩＬの極性が反転する場合、１周期の制御期間において２回スイッチングされる。
つまり、モータの負荷が小さくなり、リアクトル電流の極性が反転する領域においても、通常の昇圧動作および降圧動作を行なうと、双方向コンバータを構成するＮＰＮトランジスタのスイッチング回数が増加する。そして、ＮＰＮトランジスタは、スイッチング動作によりスイッチングノイズを発生し、スイッチング回数の増加によりスイッチングノイズが増加する。また、スイッチング回数の増加によりスイッチング損失も増加する。
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、スイッチングノイズを低減可能なモータ駆動装置を提供することである。
また、この発明の別の目的は、スイッチングノイズを低減可能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。
さらに、この発明の別の目的は、スイッチングノイズを低減可能な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。
この発明によれば、モータ駆動装置は、インバータと、電圧変換器と、制御回路とを備える。インバータは、モータを駆動する。電圧変換器は、スイッチング素子およびリアクトルを含み、スイッチング素子のスイッチング動作により電源とインバータとの間で直流電圧を変換する。制御回路は、リアクトルに流れるリアクトル電流が零点と交差するとき、スイッチング動作を停止するように電圧変換器を制御する。
また、この発明によれば、モータ駆動装置は、駆動装置と、電圧変換器と、制御回路とを備える。駆動装置は、モータを駆動する。電圧変換器は、スイッチング素子およびリアクトルを含み、スイッチング素子のスイッチング動作により電源と駆動装置との間で電圧を変換する。制御回路は、リアクトルに流れるリアクトル電流が零点と交差する場合、リアクトル電流が零点と交差しながら変化する期間、スイッチング動作を停止するように電圧変換器を制御する。
好ましくは、制御回路は、電源に入出力する電源電流と、リアクトル電流の最大値および最小値とに基づいてスイッチング動作を停止するか否かを判定し、その判定結果に応じてスイッチング動作による昇圧動作またはスイッチング動作による降圧動作を停止するように電圧変換器を制御する。
好ましくは、モータ駆動装置は、第１および第２の電流センサーをさらに備える。第１の電流センサーは、電源電流を検出する。第２の電流センサーは、リアクトル電流を検出する。そして、制御回路は、第２の電流センサーにより検出されたリアクトル電流に基づいてリアクトル電流の最大値および最小値を検出し、その検出したリアクトル電流の最大値および最小値と第１の電流センサーより検出された電源電流とに基づいてスイッチング動作を停止するか否かを判定する。
好ましくは、制御回路は、リアクトル電流の最大値の極性がリアクトル電流の最小値の極性と異なり、かつ、電源電流が電源から電圧変換器へ流れるとき、スイッチング動作による昇圧動作を停止するように電圧変換器を制御する。
好ましくは、制御回路は、リアクトル電流の最大値の極性がリアクトル電流の最小値の極性と異なり、かつ、電源電流が電圧変換器から電源へ流れるとき、スイッチング動作による降圧動作を停止するように電圧変換器を制御する。
好ましくは、制御回路は、電圧変換器に入出力する電流に基づいてスイッチング動作を停止するか否かを判定し、その判定結果に応じて、スイッチング動作を停止するように電圧変換器を制御する。
好ましくは、制御回路は、リアクトル電流が零点と交差しないとき、スイッチング動作による昇圧動作またはスイッチング動作による降圧動作を行なうように電圧変換器をさらに制御する。
好ましくは、制御回路は、モータの動作モードとリアクトル電流の最大値および最小値とに基づいてスイッチング動作を停止するか否かを判定し、その判定結果に応じてスイッチング動作による昇圧動作またはスイッチング動作による降圧動作を停止するように電圧変換器を制御する。
好ましくは、制御回路は、モータの動作モードとモータが要求パワーを出力するために必要な電源電流とに基づいてスイッチング動作を停止するか否かを判定し、その判定結果に応じてスイッチング動作による昇圧動作またはスイッチング動作による降圧動作を停止するように電圧変換器を制御する。
好ましくは、制御回路は、モータが要求パワーを出力するために必要な電源電流に基づいてスイッチング動作を停止するか否かを判定し、必要な電源電流が零である場合、スイッチング動作を停止するように電圧変換器を制御する。
好ましくは、制御回路は、モータの動作モードとモータの要求トルクとに基づいてスイッチング動作を停止するか否かを判定し、その判定結果に応じてスイッチング動作による昇圧動作またはスイッチング動作による降圧動作を停止するように電圧変換器を制御する。
好ましくは、制御回路は、当該モータ駆動装置が搭載された自動車のアクセル開度とモータの動作モードとモータの要求トルクとに基づいてスイッチング動作を停止するか否かを判定し、その判定結果に応じてスイッチング動作による昇圧動作またはスイッチング動作による降圧動作を停止するように電圧変換器を制御する。
また、この発明によれば、モータ駆動装置は、駆動装置と、発電装置と、発電駆動装置と、電圧変換器と、制御回路とを備える。駆動装置は、モータを駆動する。発電装置は、電力を発電する。発電駆動装置は、発電装置を駆動する。電圧変換器は、スイッチング素子およびリアクトルを含み、スイッチング素子のスイッチング動作により電源と駆動装置、発電装置および発電駆動装置との間で直流電圧を変換する。制御回路は、電圧変換器を介して駆動装置、発電装置および発電駆動装置側から電源へ供給される充電電力量が電圧変換器における電力損失値よりも小さい場合、充電電力量が電力損失値よりも小さい期間、スイッチング動作を停止するように電圧変換器を制御する。
好ましくは、充電電力量は、駆動装置の負荷指令、発電駆動装置の消費電力および発電装置の発電電力に基づいて決定される。
さらに、モータ駆動装置は、駆動装置と、発電装置と、発電駆動装置と、電圧変換器と、制御回路とを備える。駆動装置は、モータを駆動する。発電装置は、電力を発電する。発電駆動装置は、発電装置を駆動する。電圧変換器は、スイッチング素子およびリアクトルを含み、スイッチング素子のスイッチング動作により電源と駆動装置、発電装置および発電駆動装置との間で直流電圧を変換する。制御回路は、電圧変換器を介して駆動装置、発電装置および発電駆動装置側から電源へ供給される充電電流量が電圧変換器における電流損失値よりも小さい場合、充電電流量が電流損失値よりも小さい期間、スイッチング動作を停止するように電圧変換器を制御する。
好ましくは、モータ駆動装置は、電流センサーをさらに備える。電流センサーは、充電電流量を検出する。
さらに、この発明によれば、自動車は、車輪と、車輪を駆動するモータと、モータを駆動する請求の範囲第１項から請求の範囲第１６項のいずれか１項に記載のモータ駆動装置とを備える。
さらに、この発明によれば、電源と、モータを駆動する駆動装置との間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は、電圧変換を行なう電圧変換器に含まれるリアクトルに流れるリアクトル電流が零点と交差するか否かを判定する第１のステップと、リアクトル電流が零点と交差する場合、リアクトル電流が零点と交差しながら変化する期間、電圧変換器に含まれるスイッチング素子のスイッチング動作を停止するように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。
さらに、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、モータ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。モータ駆動装置は、モータを駆動する駆動装置と、電力を発電する発電装置と、発電装置を駆動する発電駆動装置と、電源と、駆動装置、発電装置および発電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。そして、プログラムは、駆動装置、発電装置および発電駆動装置側から電源へ供給される充電電力量が電圧変換器における電力損失値よりも小さいか否かを判定する第１のステップと、充電電力量が電力損失値よりも小さい場合、充電電力量が電力損失値よりも小さい期間、電圧変換器に含まれるスイッチング素子のスイッチング動作を停止するように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。
さらに、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、モータ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。モータ駆動装置は、モータを駆動する駆動装置と、電力を発電する発電装置と、発電装置を駆動する発電駆動装置と、電源と、駆動装置、発電装置および発電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。そして、プログラムは、駆動装置、発電装置および発電駆動装置側から電源へ供給される充電電流量が電圧変換器における電流損失値よりも小さいか否かを判定する第１のステップと、充電電流量が電流損失値よりも小さい場合、充電電流量が電流損失値よりも小さい期間、電圧変換器に含まれるスイッチング素子のスイッチング動作を停止するように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。
この発明においては、電圧変換器は、電源から駆動装置（またはインバータ）へ印加される直流電圧と、駆動装置（またはインバータ）から電源へ印加される直流電圧とのそれぞれを変圧する。そして、リアクトル電流が零点と交差する場合、電圧変換器に含まれるスイッチング素子のスイッチング動作が停止される。
また、この発明においては、電圧変換器を介して電源へ供給される充電電力量が電圧変換器における電力損失量よりも小さい場合、電圧変換器に含まれるスイッチング素子のスイッチング動作が停止される。
さらに、この発明においては、電圧変換器を介して電源へ供給される充電電流量が電圧変換器における電流損失量よりも小さい場合、電圧変換器に含まれるスイッチング素子のスイッチング動作が停止される。
したがって、この発明によれば、スイッチング素子のスイッチング回数を低減できる。その結果、スイッチングノイズを低減できる。また、スイッチング損失を低減できる。
図１は、実施の形態１によるモータ駆動装置の概略ブロック図である。
図２は、図１に示す制御装置のブロック図である。
図３は、図２に示すインバータ制御回路のブロック図である。
図４は、モータのトルクとモータの回転数との関係を示す図である。
図５は、図２に示すコンバータ制御回路のブロック図である。
図６は、リアクトル電流のタイミングチャートである。
図７は、実施の形態１によるスイッチングノイズを低減する電圧変換の動作を説明するためのフローチャートである。
図８は、実施の形態２によるモータ駆動装置の概略ブロック図である。
図９は、図８に示す制御装置のブロック図である。
図１０は、図９に示すコンバータ制御回路のブロック図である。
図１１は、実施の形態２によるスイッチングノイズを低減する電圧変換の動作を説明するためのフローチャートである。
図１２は、実施の形態３によるモータ駆動装置の概略ブロック図である。
図１３は、図１２に示す制御装置のブロック図である。
図１４は、図１３に示すコンバータ制御回路のブロック図である。
図１５は、昇圧比と電源電流との関係を示す図である。
図１６は、降圧比と電源電流との関係を示す図である。
図１７は、実施の形態３によるスイッチングノイズを低減する電圧変換の動作を説明するためのフローチャートである。
図１８は、実施の形態４によるモータ駆動装置の概略ブロック図である。
図１９は、図１８に示す制御装置のブロック図である。
図２０は、図１９に示すコンバータ制御回路の機能ブロック図である。
図２１は、昇圧比と要求トルクとの関係を示す図である。
図２２は、降圧比と要求トルクとの関係を示す図である。
図２３は、実施の形態４によるスイッチングノイズを低減する電圧変換の動作を説明するためのフローチャートである。
図２４は、実施の形態５によるモータ駆動装置の概略ブロック図である。
図２５は、図２４に示す制御装置のブロック図である。
図２６は、図２５に示すコンバータ制御回路のブロック図である。
図２７は、アクセル開度と昇圧比との関係を示す図である。
図２８は、実施の形態５によるスイッチングノイズを低減する電圧変換の動作を説明するためのフローチャートである。
図２９は、実施の形態６によるモータ駆動装置の概略ブロック図である。
図３０は、図２９に示す制御装置のブロック図である。
図３１は、図３０に示すコンバータ制御回路のブロック図である。
図３２は、実施の形態６によるスイッチングノイズを低減する電圧変換の動作を説明するためのフローチャートである。
図３３は、図１に示すモータ駆動装置を搭載したハイブリッド自動車の構成を示す図である。
図３４は、図１に示すモータ駆動装置を搭載したハイブリッド自動車の駆動システムを示す概略ブロック図である。
図３５は、図３４に示す動力分割機構の模式図である。
図３６は、図１に示すモータ駆動装置を搭載した電気自動車の構成を示す図である。
図３７は、図１に示すモータ駆動装置を搭載した電気自動車の電気駆動システムを示す概略ブロック図である。
図３８は、実施の形態６によるモータ駆動装置の機能ブロック図である。
図３９は、実施の形態６によるスイッチングノイズを低減する電圧変換の動作を説明するためのフローチャートである。
図４０は、実施の形態６によるモータ駆動装置の他の機能ブロック図である。
図４１は、実施の形態６によるスイッチングノイズを低減する電圧変換の動作を説明するための他のフローチャートである。
図４２は、従来のモータ駆動装置の概略ブロック図である。
図４３は、リアクトル電流の極性が反転しない場合のリアクトル電流、ＮＰＮトランジスタを流れる電流およびダイオードを流れる電流のタイミングチャートである。
図４４は、リアクトル電流の極性が反転する場合のリアクトル電流、ＮＰＮトランジスタを流れる電流およびダイオードを流れる電流のタイミングチャートである。
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、実施の形態１によるモータ駆動装置の概略ブロック図である。図１を参照して、実施の形態１によるモータ駆動装置１００は、バッテリＢと、電圧センサー１０，１３と、電流センサー１１，１８，２４と、コンデンサＣ１，Ｃ２と、昇圧コンバータ１２と、インバータ１４と、制御装置３０とを備える。
交流モータＭ１は、ハイブリッド自動車または電気自動車の駆動輪を駆動するためのトルクを発生するための駆動モータである。また、交流モータＭ１は、エンジンにて駆動される発電機の機能を持つように、そして、エンジンに対して電動機として動作し、たとえば、エンジン始動を行ない得るようなモータである。
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とＮＰＮトランジスタＱ２との中間点、すなわち、ＮＰＮトランジスタＱ１のエミッタとＮＰＮトランジスタＱ２のコレクタとの間に接続される。ＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２は、電源ラインとアースラインとの間に直列に接続される。そして、ＮＰＮトランジスタＱ１のコレクタは電源ラインに接続され、ＮＰＮトランジスタＱ２のエミッタはアースラインに接続される。また、各ＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２のコレクターエミッタ間には、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がそれぞれ配置されている。
インバータ１４は、Ｕ相アーム１５と、Ｖ相アーム１６と、Ｗ相アーム１７とから成る。Ｕ相アーム１５、Ｖ相アーム１６、およびＷ相アーム１７は、電源ラインとアースラインとの間に並列に設けられる。
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のコレクターエミッタ間には、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。
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。
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。電圧センサー１０は、直流電源Ｂから出力される電圧Ｖｂを検出し、その検出した電圧Ｖｂを制御装置３０へ出力する。
システムリレーＳＲ１，ＳＲ２は、制御装置３０からの信号ＳＥによりオン／オフされる。より具体的には、システムリレーＳＲ１，ＳＲ２は、制御装置３０からのＨ（論理ハイ）レベルの信号ＳＥによりオンされ、制御装置３０からのＬ（論理ロー）レベルの信号ＳＥによりオフされる。
電流センサー１１は、直流電源Ｂに入出力する電源電流Ｉｂを検出し、その検出した電源電流Ｉｂを制御装置３０へ出力する。
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。
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に供給する。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ＰＷＭＵを受けると、信号ＰＷＭＵによってＮＰＮトランジスタＱ２がオンされた期間に応じて直流電圧を昇圧してコンデンサＣ２に供給する。
また、昇圧コンバータ１２は、制御装置３０から信号ＰＷＭＤを受けると、コンデンサＣ２を介してインバータ１４から供給された直流電圧を降圧して直流電源Ｂへ供給する。
さらに、昇圧コンバータ１２は、制御装置３０からの信号ＰＷＭＳに応じて、スイッチング動作による昇圧動作または降圧動作を停止する。
コンデンサＣ２は、昇圧コンバータ１２から出力された直流電圧を平滑化し、その平滑化した直流電圧をインバータ１４へ供給する。
電圧センサー１３は、コンデンサＣ２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。
インバータ１４は、コンデンサＣ２から直流電圧が供給されると制御装置３０からの信号ＰＷＭＩに基づいて直流電圧を交流電圧に変換して交流モータＭ１を駆動する。これにより、交流モータＭ１は、トルク指令値ＴＲによって指定されたトルクを発生するように駆動される。
また、インバータ１４は、モータ駆動装置１００が搭載されたハイブリッド自動車または電気自動車の回生制動時、交流モータＭ１が発電した交流電圧を制御装置３０からの信号ＰＷＭＣに基づいて直流電圧に変換し、その変換した直流電圧をコンデンサＣ２を介して昇圧コンバータ１２へ供給する。
なお、ここで言う回生制動とは、ハイブリッド自動車または電気自動車を運転するドライバーによるフットブレーキ操作があった場合の回生発電を伴う制動や、フットブレーキを操作しないものの、走行中にアクセルペダルをオフすることで回生発電をさせながら車両を減速（または加速の中止）させることを含む。
電流センサー１８は、リアクトルＬ１に流れるリアクトル電流ＩＬを検出し、その検出したリアクトル電流ＩＬを制御装置３０へ出力する。
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。
制御装置３０は、外部に設けられたＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）からトルク指令値ＴＲおよびモータ回転数ＭＲＮを受け、電圧センサー１０から電圧Ｖｂを受け、電流センサー１１から電源電流Ｉｂを受け、電圧センサー１３から電圧Ｖｍを受け、電流センサー１８からリアクトル電流ＩＬを受け、電流センサー２４からモータ電流ＭＣＲＴを受ける。そして、制御装置３０は、電圧Ｖｍ、トルク指令値ＴＲおよびモータ電流ＭＣＲＴに基づいて、後述する方法によりインバータ１４が交流モータＭ１を駆動するときにインバータ１４のＮＰＮトランジスタＱ３〜Ｑ８をスイッチング制御するための信号ＰＷＭＩを生成し、その生成した信号ＰＷＭＩをインバータ１４へ出力する。
また、制御装置３０は、インバータ１４が交流モータＭ１を駆動するとき、電圧Ｖｂ，Ｖｍ、トルク指令値ＴＲおよびモータ回転数ＭＲＮに基づいて、後述する方法により昇圧コンバータ１２のＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２をスイッチング制御するための信号ＰＷＭＵを生成し、その生成した信号ＰＷＭＵを昇圧コンバータ１２へ出力する。
さらに、制御装置３０は、モータ駆動装置１００が搭載されたハイブリッド自動車または電気自動車の回生制動時、電圧Ｖｍ、トルク指令値ＴＲおよびモータ電流ＭＣＲＴに基づいて、交流モータＭ１が発電した交流電圧を直流電圧に変換するための信号ＰＷＭＣを生成し、その生成した信号ＰＷＭＣをインバータ１４へ出力する。この場合、インバータ１４のＮＰＮトランジスタＱ３〜Ｑ８は信号ＰＷＭＣによってスイッチング制御される。これにより、インバータ１４は、交流モータＭ１が発電し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。
さらに、制御装置３０は、回生制動時、電圧Ｖｂ，Ｖｍ、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１４から供給された直流電圧を降圧するための信号ＰＷＭＤを生成し、その生成した信号ＰＷＭＤを昇圧コンバータ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。
さらに、制御装置３０は、電流センサー１１からの電源電流Ｉｂと電流センサー１８からのリアクトル電流ＩＬとに基づいて、後述する方法によって、リアクトル電流ＩＬが零点と交差するか否かを判定し、リアクトル電流ＩＬが零点と交差するとき、ＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２のスイッチング動作を停止するための信号ＰＷＭＳを生成し、その生成した信号ＰＷＭＳを昇圧コンバータ１２へ出力する。
図２は、図１に示す制御装置３０のブロック図である。図２を参照して、制御装置３０は、インバータ制御回路３０１と、コンバータ制御回路３０２とを含む。
インバータ制御回路３０１は、トルク指令値ＴＲ、モータ電流ＭＣＲＴおよび電圧Ｖｍに基づいて、交流モータＭ１の駆動時、後述する方法によりインバータ１４のＮＰＮトランジスタＱ３〜Ｑ８をオン／オフするための信号ＰＷＭＩを生成し、その生成した信号ＰＷＭＩをインバータ１４へ出力する。
また、インバータ制御回路３０１は、モータ駆動装置１００が搭載されたハイブリッド自動車または電気自動車の回生制動時、トルク指令値ＴＲ、モータ電流ＭＣＲＴおよび電圧Ｖｍに基づいて、交流モータＭ１が発電した交流電圧を直流電圧に変換するための信号ＰＷＭＣを生成してインバータ１４へ出力する。
コンバータ制御回路３０２は、電源電流Ｉｂおよびリアクトル電流ＩＬに基づいて、後述する方法によって、リアクトル電流ＩＬが零点と交差するか否かを判定し、リアクトル電流ＩＬが零点と交差するとき、ＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２のスイッチング動作を停止するための信号ＰＷＭＳを生成し、その生成した信号ＰＷＭＳを昇圧コンバータ１２へ出力する。そして、コンバータ制御回路３０２は、リアクトル電流ＩＬが零点と交差しないとき、次に述べる信号ＰＷＭＵまたは信号ＰＷＭＤを生成し、昇圧動作または降圧動作を行なうように昇圧コンバータ１２を制御する。
すなわち、コンバータ制御回路３０２は、トルク指令値ＴＲ、電圧Ｖｂ，Ｖｍ、およびモータ回転数ＭＲＮに基づいて、交流モータＭ１の駆動時、後述する方法により昇圧コンバータ１２のＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２をオン／オフするための信号ＰＷＭＵを生成し、その生成した信号ＰＷＭＵを昇圧コンバータ１２へ出力する。
また、コンバータ制御回路３０２は、モータ駆動装置１００が搭載されたハイブリッド自動車または電気自動車の回生制動時、トルク指令値ＴＲ、電圧Ｖｂ，Ｖｍ、およびモータ回転数ＭＲＮに基づいてインバータ１４からの直流電圧を降圧するための信号ＰＷＭＤを生成し、その生成した信号ＰＷＭＤを昇圧コンバータ１２へ出力する。
このように、昇圧コンバータ１２は、直流電圧を降圧するための信号ＰＷＭＤにより電圧を降下させることもできるので、双方向コンバータの機能を有するものである。
図３は、図２に示すインバータ制御回路３０１のブロック図である。図３を参照して、インバータ制御回路３０１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、昇圧コンバータ１２の出力電圧Ｖｍ、すなわち、インバータ１４への入力電圧を電圧センサー１３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４１は、トルク指令値ＴＲ、モータ電流ＭＣＲＴおよび電圧Ｖｍに基づいて、交流モータＭ１の各相のコイルに印加する電圧を計算し、その計算した結果をインバータ用ＰＷＭ信号変換部４２へ出力する。
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１４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をインバータ１４の各ＮＰＮトランジスタＱ３〜Ｑ８へ出力する。
これにより、インバータ１４の各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。
なお、インバータ制御回路３０１が信号ＰＷＭＩを生成するか信号ＰＷＭＣを生成するかは、トルク指令値ＴＲとモータ回転数ＭＲＮとの関係に応じて決定される。図４は、モータのトルクとモータの回転数との関係を示す図である。図４を参照して、トルクと回転数との関係が領域ＲＧ１またはＲＧ２に存在するとき、交流モータＭ１の動作モードは、駆動モード、すなわち、力行モードであり、トルクと回転数との関係が領域ＲＧ３またはＲＧ４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。
したがって、インバータ制御回路３０１は、トルク指令値ＴＲとモータ回転数ＭＲＮとの関係が領域ＲＧ１またはＲＧ２に存在するとき信号ＰＷＭＩを生成し、トルク指令値ＴＲとモータ回転数ＭＲＮとの関係が領域ＲＧ３またはＲＧ４に存在するとき信号ＰＷＭＣを生成する。
図５は、図２に示すコンバータ制御回路３０２のブロック図である。図５を参照して、コンバータ制御回路３０２は、電圧指令演算部６１と、コンバータ用デューティー比演算部６２と、コンバータ用ＰＷＭ信号変換部６３と、制御部６４と、ピーク検出部６５とを含む。
電圧指令演算部６１は、制御部６４から信号ＯＰＥを受けると、外部ＥＣＵから受けたトルク指令値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Ｖｍの最適値（目標値）、すなわち、電圧指令Ｖｄｃ＿ｃｏｍを演算し、その演算した電圧指令Ｖｄｃ＿ｃｏｍをコンバータ用デューティー比演算部６２へ出力する。
また、電圧指令演算部６１は、制御部６４から信号ＳＴＰを受けると、インバータ入力電圧Ｖｍの目標値を直流電源Ｂから出力される電圧Ｖｂに設定するための電圧指令Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿０を演算し、その演算した電圧指令Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿０をコンバータ用デューティー比演算部６２へ出力する。
コンバータ用デューティー比演算部６２は、電圧センサー１０から電圧Ｖｂを受け、電圧センサー１３から電圧Ｖｍ（＝インバータ入力電圧）を受け、電圧指令演算部６１から電圧指令Ｖｄｃ＿ｃｏｍまたはＶｄｃ＿ｃｏｍ＿０を受ける。そして、コンバータ用デューティー比演算部６２は、電圧指令演算部６１から電圧指令Ｖｄｃ＿ｃｏｍを受けると、電圧Ｖｂに基づいて、インバータ入力電圧Ｖｍを電圧指令演算部６１から出力される電圧指令Ｖｄｃ＿ｃｏｍに設定するためのデューティー比ＤＲＵまたはＤＲＤを演算し、その演算したデューティー比ＤＲＵまたはＤＲＤをコンバータ用ＰＷＭ信号変換部６３へ出力する。
インバータ入力電圧Ｖｍが電圧指令Ｖｄｃ＿ｃｏｍになるように電圧Ｖｂを昇圧する場合、コンバータ用デューティー比演算部６２は、インバータ入力電圧Ｖｍが電圧指令Ｖｄｃ＿ｃｏｍよりも低くなると、直流電源Ｂからインバータ１４側へ直流電流を移動させてインバータ入力電圧Ｖｍを電圧指令Ｖｄｃ＿ｃｏｍに一致させるためのデューティー比ＤＲＵを演算してコンバータ用ＰＷＭ信号変換部６３へ出力し、インバータ入力電圧Ｖｍが電圧指令Ｖｄｃ＿ｃｏｍよりも高くなると、インバータ１４側から直流電源Ｂ側へ直流電流を移動させてインバータ入力電圧Ｖｍを電圧指令Ｖｄｃ＿ｃｏｍに一致させるためのデューティー比ＤＲＤを演算してコンバータ用ＰＷＭ信号変換部６３へ出力する。このように、コンバータ制御回路３０２は、インバータ入力電圧Ｖｍが電圧指令Ｖｄｃ＿ｃｏｍに一致するようにフィードバック制御を行なう。
コンバータ用デューティー比演算部６２は、電圧指令演算部６１から電圧指令Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿０を受け、かつ、制御部６４から信号ＵＳＴＰを受けると、ＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２のオンデューティーを０％に設定したデューティー比ＤＲ＿０を演算し、その演算したデューティー比ＤＲ＿０をコンバータ用ＰＷＭ信号変換部６３へ出力する。
また、コンバータ用デューティー比演算部６２は、電圧指令演算部６１から電圧指令Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿０を受け、かつ、制御部６４から信号ＤＳＴＰを受けると、ＮＰＮトランジスタＱ１のオンデューティーを１００％に設定し、かつ、ＮＰＮトランジスタＱ２のオンデューティーを０％に設定したデューティー比ＤＲ＿１００＿０を演算し、その演算したデューティー比ＤＲ＿１００＿０をコンバータ用ＰＷＭ信号変換部６３へ出力する。
コンバータ用ＰＷＭ信号変換部６３は、コンバータ用デューティー比演算部６２からのデューティー比ＤＲＵに基づいて昇圧コンバータ１２のＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２をオン／オフするための信号ＰＷＭＵを生成し、その生成した信号ＰＷＭＵを昇圧コンバータ１２へ出力する。
また、コンバータ用ＰＷＭ信号変換部６３は、コンバータ用デューティー比演算部６２からのデューティー比ＤＲＤに基づいて昇圧コンバータ１２のＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２をオン／オフするための信号ＰＷＭＤを生成して昇圧コンバータ１２へ出力する。
さらに、コンバータ用ＰＷＭ信号変換部６３は、コンバータ用デューティー比演算部６２からのデューティー比ＤＲ＿０またはＤＲ＿１００＿０に基づいて昇圧コンバータ１２のＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２のスイッチング動作を停止するための信号ＰＷＭＳを生成し、その生成した信号ＰＷＭＳを昇圧コンバータ１２へ出力する。
この場合、コンバータ用ＰＷＭ信号変換部６３は、デューティー比ＤＲ＿０に基づいて、ＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２のオンデューティーを０％に設定した信号ＰＷＭＳ１（信号ＰＷＭＳの一種）を生成して昇圧コンバータ１２のＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２へ出力する。
また、コンバータ用ＰＷＭ信号変換部６３は、デューティー比ＤＲ＿１００＿０に基づいて、ＮＰＮトランジスタＱ１のオンデューティーを１００％に設定し、かつ、ＮＰＮトランジスタＱ２のオンデューティーを０％に設定した信号ＰＷＭＳ２（信号ＰＷＭＳの一種）を生成して昇圧コンバータ１２のＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２へ出力する。
なお、昇圧コンバータ１２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。
制御部６４は、ピーク検出部６５からのリアクトル電流ＩＬの最大値ＩＬｍａｘおよび最小値ＩＬｍｉｎに基づいて、リアクトル電流ＩＬが零点と交差するか否かを判定する。そして、制御部６４は、リアクトル電流ＩＬが零点と交差するとき信号ＳＴＰを生成し、その生成した信号ＳＴＰを電圧指令演算部６１へ出力する。また、制御部６４は、リアクトル電流ＩＬが零点と交差しないとき信号ＯＰＥを生成し、その生成した信号ＯＰＥを電圧指令演算部６１へ出力する。
リアクトル電流ＩＬが零点と交差するとき、制御部６４は、電流センサー１１からの電源電流Ｉｂに基づいて、リアクトル電流ＩＬが零点と交差するのは昇圧動作時か降圧動作時かを判定する。そして、制御部６４は、昇圧動作時にリアクトル電流ＩＬが零点と交差すると判定すると、信号ＵＳＴＰを生成してコンバータ用デューティー比演算部６２へ出力し、降圧動作時にリアクトル電流ＩＬが零点と交差すると判定すると、信号ＤＳＴＰを生成してコンバータ用デューティー比演算部６２へ出力する。
ピーク検出部６５は、電流センサー１８からのリアクトル電流ＩＬに基づいて、リアクトル電流ＩＬの最大値ＩＬｍａｘおよび最小値ＩＬｍｉｎを検出し、その検出した最大値ＩＬｍａｘおよび最小値ＩＬｍｉｎを制御部６４へ出力する。
電圧指令Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿０は、昇圧コンバータ１２の出力電圧である電圧Ｖｍの目標電圧を直流電源Ｂから出力される電圧Ｖｂに設定するための指令であるので、コンバータ用デューティー比演算部６２は、制御部６４から信号ＵＳＴＰを受けると、昇圧コンバータ１２の昇圧動作を停止し、昇圧コンバータ１２の出力電圧Ｖｍを電圧Ｖｂに設定するためのデューティー比ＤＲ＿０を生成する。デューティー比ＤＲ＿０は、ＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２のオンデューティーを０％に設定したデューティー比であるので、ＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２がオフされることにより、直流電流は、直流電源ＢからダイオードＤ１を介してコンデンサＣ２に供給され、昇圧コンバータ１２の出力電圧Ｖｍは、電圧Ｖｂに等しくなる。したがって、コンバータ用デューティー比演算部６２は、電圧指令演算部６１から電圧指令Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿０を受け、かつ、制御部６４から信号ＵＳＴＰを受けたとき、デューティー比ＤＲ＿０を生成することにしたものである。
また、コンバータ用デューティー比演算部６２は、電圧指令演算部６１から電圧指令Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿０を受け、かつ、制御部６４から信号ＤＳＴＰを受けると、昇圧コンバータ１２の降圧動作を停止し、昇圧コンバータ１２の出力電圧Ｖｍを電圧Ｖｂに設定するためのデューティー比ＤＲ＿１００＿０を生成する。デューティー比ＤＲ＿１００＿０は、ＮＰＮトランジスタＱ１のオンデューティーを１００％に設定し、かつ、ＮＰＮトランジスタＱ２のオンデューティーを０％に設定するデューティー比であるので、ＮＰＮトランジスタＱ１がオンされ、かつ、ＮＰＮトランジスタＱ２がオフされることにより、直流電流は、コンデンサＣ２から直流電源Ｂへ流れ、昇圧コンバータ１２の出力電圧Ｖｍは、電圧Ｖｂに等しくなる。したがって、コンバータ用デューティー比演算部６２は、電圧指令演算部６１から電圧指令Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿０を受け、かつ、制御部６４から信号ＤＳＴＰを受けたとき、デューティー比ＤＲ＿１００＿０を生成することにしたものである。
このように、デューティー比ＤＲ＿０を生成してＮＰＮトランジスタＱ１およびＱ２をオフすることにより、ＮＰＮトランジスタＱ１およびＱ２のスイッチング動作による昇圧動作を停止でき、デューティー比ＤＲ＿１００＿０を生成してＮＰＮトランジスタＱ１をオンし、かつ、ＮＰＮトランジスタＱ２をオフすることにより、ＮＰＮトランジスタＱ１およびＱ２のスイッチング動作による降圧動作を停止できる。
図６は、リアクトル電流ＩＬのタイミングチャートである。図６を参照して、リアクトル電流ＩＬが零点と交差するか否かを判定する方法について説明する。リアクトル電流ＩＬが曲線ｋ１またはｋ２に従うとき、リアクトル電流ＩＬは零点と交差しない。この場合、リアクトル電流ＩＬの最大値ＩＬｍａｘ１の極性は、リアクトル電流ＩＬの最小値ＩＬｍｉｎ１の極性と同じであり、リアクトル電流ＩＬの最大値ＩＬｍａｘ２の極性は、リアクトル電流ＩＬの最小値ＩＬｍｉｎ２の極性と同じである。
また、リアクトル電流ＩＬが曲線ｋ３またはｋ４に従うとき、リアクトル電流ＩＬは零点と交差する。この場合、リアクトル電流ＩＬの最大値ＩＬｍａｘ３の極性は、リアクトル電流ＩＬの最小値ＩＬｍｉｎ３の極性と異なり、リアクトル電流ＩＬの最大値ＩＬｍａｘ４の極性は、リアクトル電流ＩＬの最小値ＩＬｍｉｎ４の極性と異なる。
したがって、制御部６４は、ピーク検出部６５から受けたリアクトル電流ＩＬの最大値ＩＬｍａｘの極性がピーク検出部６５から受けたリアクトル電流ＩＬの最小値ＩＬｍｉｎの極性と同じであるか否かを判定し、最大値ＩＬｍａｘの極性が最小値ＩＬｍｉｎの極性と同じであるとき、リアクトル電流ＩＬは零点と交差しないと判定し、最大値ＩＬｍａｘの極性が最小値ＩＬｍｉｎの極性と異なるとき、リアクトル電流ＩＬは零点と交差すると判定する。そして、制御部６４は、リアクトル電流ＩＬが零点と交差すると判定したとき信号ＳＴＰを生成して電圧指令演算部６１へ出力する。
制御部６４は、最大値ＩＬｍａｘの極性が最小値ＩＬｍｉｎの極性と同じであると判定したとき、続いて、最大値ＩＬｍａｘまたは最小値ＩＬｍｉｎが正か否かを判定する。そして、制御部６４は、最大値ＩＬｍａｘまたは最小値ＩＬｍｉｎが正である場合、昇圧コンバータ１２は昇圧動作中であると判定し、信号ＯＰＥを生成して電圧指令演算部６１へ出力する。また、制御部６４は、最大値ＩＬｍａｘまたは最小値ＩＬｍｉｎが負である場合、昇圧コンバータ１２は降圧動作中であると判定し、信号ＯＰＥを生成して電圧指令演算部６１へ出力する。
なお、最大値ＩＬｍａｘまたは最小値ＩＬｍｉｎが正である場合、電源電流Ｉｂ１は正であり、最大値ＩＬｍａｘまたは最小値ＩＬｍｉｎが負である場合、電源電流Ｉｂ２は負であるので、制御部６４は、最大値ＩＬｍａｘまたは最小値ＩＬｍｉｎが正であるか否かの判定に代えて、電流センサー１１からの電源電流Ｉｂが正であるか否かを判定してもよい。
また、リアクトル電流ＩＬまたは電源電流Ｉｂが正であるとは、リアクトル電流ＩＬまたは電源電流Ｉｂが直流電源Ｂから昇圧コンバータ１２の方向へ流れていることを意味し、リアクトル電流ＩＬまたは電源電流Ｉｂが負であるとは、リアクトル電流ＩＬまたは電源電流Ｉｂが昇圧コンバータ１２から直流電源Ｂの方向へ流れていることを意味する。
制御部６４は、最大値ＩＬｍａｘの極性が最小値ＩＬｍｉｎの極性と異なると判定したとき、すなわち、リアクトル電流ＩＬが零点と交差すると判定したとき、続いて、電流センサー１１からの電源電流Ｉｂが正か否かを判定する。そして、制御部６４は、電源電流Ｉｂが正であるとき、すなわち、電源電流Ｉｂ＝Ｉｂ３であるとき、昇圧コンバータ１２が昇圧動作中であると判定し、信号ＵＳＴＰを生成してコンバータ用デューティー比演算部６２へ出力する。電源電流Ｉｂが正であるとき、電源電流Ｉｂは、直流電源Ｂから昇圧コンバータ１２の方向へ流れているので、制御部６４は、昇圧コンバータ１２が昇圧動作を行なっていると判定することにしたものである。
また、制御部６４は、電源電流Ｉｂが負であるとき、すなわち、電源電流Ｉｂ＝Ｉｂ４であるとき、昇圧コンバータ１２が降圧動作中であると判定し、信号ＤＳＴＰを生成してコンバータ用デューティー比演算部６２へ出力する。電源電流Ｉｂが負であるとき、電源電流Ｉｂは、昇圧コンバータ１２から直流電源Ｂの方向へ流れているので、制御部６４は、昇圧コンバータ１２が降圧動作を行なっていると判定することにしたものである。
このように、制御部６４は、リアクトル電流ＩＬの最大値ＩＬｍａｘおよび最小値ＩＬｍｉｎと電源電流Ｉｂとに基づいて、リアクトル電流ＩＬが零点と交差するか否か、および昇圧コンバータ１２が昇圧動作中か降圧動作中かを判定する。
図７は、実施の形態１によるスイッチングノイズを低減する電圧変換の動作を説明するためのフローチャートである。図７を参照して、一連の動作が開始されると、コンバータ制御回路３０２は、外部ＥＣＵからトルク指令値ＴＲ（すなわち、要求トルク）を受ける（ステップＳ１）。また、コンバータ制御回路３０２は、外部ＥＣＵからモータ回転数ＭＲＮを受け、電圧センサー１０から電圧Ｖｂを受け、電圧センサー１３から電圧Ｖｍを受ける。そして、コンバータ制御回路３０２の電圧指令演算部６１は、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、電圧指令Ｖｄｃ＿ｃｏｍを演算し、その演算した電圧指令Ｖｄｃ＿ｃｏｍをコンバータ用デューティー比演算部６２へ出力する。そして、コンバータ用デューティー比演算部６２は、電圧指令演算部６１からの電圧指令Ｖｄｃ＿ｃｏｍと、電圧Ｖｂ，Ｖｍとに基づいて、上述した方法によってデューティー比ＤＲＵまたはＤＲＤを生成してコンバータ用ＰＷＭ信号変換部６３へ出力する。コンバータ用ＰＷＭ信号変換部６３は、コンバータ用デューティー比演算部６２からのデューティー比ＤＲＵまたはＤＲＤに基づいて信号ＰＷＭＵまたは信号ＰＷＭＤを生成し、その生成した信号ＰＷＭＵまたは信号ＰＷＭＤを昇圧コンバータ１２へ出力する。そして、昇圧コンバータ１２は、信号ＰＷＭＵおよび信号ＰＷＭＤに応じて、それぞれ、昇圧動作および降圧動作を行なう（ステップＳ２）。
その後、コンバータ制御回路３０２のピーク検出部６５は、電流センサー１８からリアクトル電流ＩＬを受け、その受けたリアクトル電流ＩＬの最大値ＩＬｍａｘおよび最小値ＩＬｍｉｎを検出する（ステップＳ３）。そして、制御部６４は、最大値ＩＬｍａｘおよび最小値ＩＬｍｉｎをピーク検出部６５から受け、最大値ＩＬｍａｘの極性が最小値ＩＬｍｉｎの極性と同じであるか否かを判定する（ステップＳ４）。
制御部６４は、最大値ＩＬｍａｘの極性が最小値ＩＬｍｉｎの極性と異なると判定すると、信号ＳＴＰを生成して電圧指令演算部６１へ出力する。そして、制御部６４は、電流センサー１１から電源電流Ｉｂを受け（ステップＳ５）、その受けた電源電流Ｉｂが正か負かを判定する（ステップＳ６）。
電源電流Ｉｂが正であるとき、制御部６４は、昇圧コンバータ１２が昇圧動作を行なっていると判定し、信号ＵＳＴＰを生成してコンバータ用デューティー比演算部６２へ出力する。そうすると、電圧指令演算部６１は、制御部６４からの信号ＳＴＰに基づいて、電圧指令Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿０を生成してコンバータ用デューティー比演算部６２へ出力する。コンバータ用デューティー比演算部６２は、電圧指令演算部６１からの電圧指令Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿０と制御部６４からの信号ＵＳＴＰとに基づいて、デューティー比ＤＲ＿０を生成してコンバータ用ＰＷＭ信号変換部６３へ出力する。そして、コンバータ用ＰＷＭ信号変換部６３は、コンバータ用デューティー比演算部６２からのデューティー比ＤＲ＿０に基づいて、昇圧動作を停止するための信号ＰＷＭＳ１を生成し、その生成した信号ＰＷＭＳ１を昇圧コンバータ１２へ出力する。これにより、コンバータ制御回路３０２は、昇圧制御を禁止する（ステップＳ７）。
そうすると、昇圧コンバータ１２は、コンバータ制御回路３０２からの信号ＰＷＭＳ１に応じて、ＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２のスイッチング動作を停止し、インバータ１４の動作に必要な直流電流をダイオードＤ１を介して直流電源ＢからコンデンサＣ２に供給する。すなわち、電流制御が行なわれる（ステップＳ８）。そして、一連の動作が終了する。
一方、ステップＳ６において、電源電流Ｉｂが負であると判定されたとき、制御部６４は、昇圧コンバータ１２が降圧動作を行なっていると判定し、信号ＤＳＴＰを生成してコンバータ用デューティー比演算部６２へ出力する。そうすると、電圧指令演算部６１は、制御部６４からの信号ＳＴＰに基づいて、電圧指令Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿０を生成してコンバータ用デューティー比演算部６２へ出力する。コンバータ用デューティー比演算部６２は、電圧指令演算部６１からの電圧指令Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿０と制御部６４からの信号ＤＳＴＰとに基づいて、デューティー比ＤＲ＿１００＿０を生成してコンバータ用ＰＷＭ信号変換部６３へ出力する。そして、コンバータ用ＰＷＭ信号変換部６３は、コンバータ用デューティー比演算部６２からのデューティー比ＤＲ＿１００＿０に基づいて、降圧動作を停止するための信号ＰＷＭＳ２を生成し、その生成した信号ＰＷＭＳ２を昇圧コンバータ１２へ出力する。これにより、コンバータ制御回路３０２は、降圧制御を禁止する（ステップＳ９）。
そうすると、昇圧コンバータ１２は、コンバータ制御回路３０２からの信号ＰＷＭＳ２に応じて、ＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２のスイッチング動作を停止し、ＮＰＮトランジスタＱ１を介して直流電流をコンデンサＣ２から直流電源Ｂに供給する。すなわち、電流制御が行なわれる（ステップＳ１０）。そして、一連の動作が終了する。
また、ステップＳ４において、リアクトル電流ＩＬの最大値ＩＬｍａｘの極性が最小値ＩＬｍｉｎの極性と同じであると判定されると、制御部６４は、リアクトル電流ＩＬが零点と交差していないと判断する。そして、制御部６４は、さらに、最大値ＩＬｍａｘまたは最小値ＩＬｍｉｎが正か否かを判定する（ステップＳ１１）。最大値ＩＬｍａｘまたは最小値ＩＬｍｉｎが正であるとき、リアクトル電流ＩＬが正であるので、制御部６４は、昇圧コンバータ１２が昇圧動作を行なっていると判定し、信号ＯＰＥを生成して電圧指令演算部６１へ出力する。電圧指令演算部６１は、制御部６４から信号ＯＰＥを受けると、外部ＥＣＵからのトルク指令値ＴＲおよびモータ回転数ＭＲＮに基づいて、上述した方法によって電圧指令Ｖｄｃ＿ｃｏｍを演算し、その演算した電圧指令Ｖｄｃ＿ｃｏｍをコンバータ用デューティー比演算部６２へ出力する。
コンバータ用デューティー比演算部６２は、電圧指令演算部６１からの電圧指令Ｖｄｃ＿ｃｏｍと、電圧Ｖｂ，Ｖｍとに基づいて、上述した方法によって、デューティー比ＤＲＵを生成してコンバータ用ＰＷＭ信号変換部６３へ出力する。コンバータ用ＰＷＭ信号変換部６３は、コンバータ用デューティー比演算部６２からのデューティー比ＤＲＵに基づいて、信号ＰＷＭＵを生成して昇圧コンバータ１２へ出力する。これにより、コンバータ制御回路３０２は、昇圧制御を許可する（ステップＳ１２）。
そうすると、昇圧コンバータ１２において、ＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２は、コンバータ制御回路３０２からの信号ＰＷＭＵに応じてオン／オフされ、直流電源Ｂから出力された電圧Ｖｂを電圧Ｖｍが電圧指令Ｖｄｃ＿ｃｏｍになるように昇圧し、その昇圧した直流電圧をコンデンサＣ２側に供給する。すなわち、電圧・電流制御が行なわれる（ステップＳ１３）。そして、一連の動作が終了する。
一方、ステップＳ１１において、リアクトル電流ＩＬの最大値ＩＬｍａｘまたは最小値ＩＬｍｉｎが負であるとき、リアクトル電流ＩＬは負であるので、コンバータ制御回路３０２の制御部６４は、昇圧コンバータ１２が降圧動作を行なっていると判定し、信号ＯＰＥを生成して電圧指令演算部６１へ出力する。電圧指令演算部６１は、制御部６４から信号ＯＰＥを受けると、外部ＥＣＵからのトルク指令値ＴＲおよびモータ回転数ＭＲＮに基づいて、上述した方法によって電圧指令Ｖｄｃ＿ｃｏｍを演算し、その演算した電圧指令Ｖｄｃ＿ｃｏｍをコンバータ用デューティー比演算部６２へ出力する。
コンバータ用デューティー比演算部６２は、電圧指令演算部６１からの電圧指令Ｖｄｃ＿ｃｏｍと、電圧Ｖｂ，Ｖｍとに基づいて、上述した方法によって、デューティー比ＤＲＤを生成してコンバータ用ＰＷＭ信号変換部６３へ出力する。コンバータ用ＰＷＭ信号変換部６３は、コンバータ用デューティー比演算部６２からのデューティー比ＤＲＤに基づいて、信号ＰＷＭＤを生成して昇圧コンバータ１２へ出力する。これにより、コンバータ制御回路３０２は、降圧制御を許可する（ステップＳ１４）。
そうすると、昇圧コンバータ１２において、ＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２は、コンバータ制御回路３０２からの信号ＰＷＭＤに応じてオン／オフされ、コンデンサＣ２の両端の電圧Ｖｍが電圧指令Ｖｄｃ＿ｃｏｍになるように電圧Ｖｍを降圧し、その降圧した直流電圧を直流電源Ｂに供給する。すなわち、電圧・電流制御が行なわれる（ステップＳ１５）。そして、一連の動作が終了する。
このように、コンバータ制御回路３０２は、リアクトル電流ＩＬの最大値ＩＬｍａｘおよび最小値ＩＬｍｉｎと、電源電流Ｉｂとに基づいて、リアクトル電流ＩＬが零点と交差するか否かを判定し、リアクトル電流ＩＬが零点と交差するとき、スイッチング動作による昇圧動作または降圧動作を停止するように昇圧コンバータ１２を制御し、リアクトル電流ＩＬが零点と交差しないとき、スイッチング動作による昇圧動作または降圧動作を行なうように昇圧コンバータ１２を制御する。
これにより、昇圧コンバータ１２におけるＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２のスイッチング回数を低減でき、スイッチングノイズを低減できる。また、ＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２のスイッチング回数の低減によりスイッチング損失を低減できる。
なお、コンバータ制御回路３０２の制御部６４は、ステップＳ４においてリアクトル電流ＩＬの最大値ＩＬｍａｘの極性が最小値ＩＬｍｉｎの極性と異なるとき、リアクトル電流ＩＬが零点と交差すると判定するが、この「リアクトル電流ＩＬが零点と交差すると判定する」ことは、「リアクトル電流ＩＬの極性が反転すると判定する」ことに等しい。
また、制御部６４は、ステップＳ４においてリアクトル電流ＩＬの最大値ＩＬｍａｘの極性が最小値ＩＬｍｉｎの極性と同じであるとき、リアクトル電流ＩＬが零点と交差しないと判定するが、この「リアクトル電流ＩＬが零点と交差しないと判定する」ことは、「リアクトル電流ＩＬの極性が反転しないと判定する」ことに等しい。
再び、図１を参照して、モータ駆動装置１００における全体動作について説明する。全体の動作が開始されると、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。これによりシステムリレーＳＲ１，ＤＲ２はオンされ、直流電源Ｂは直流電圧をシステムリレーＳＲ１，ＳＲ２を介してコンデンサＣ１に供給する。コンデンサＣ１は、直流電源Ｂからの直流電圧を平滑化して昇圧コンバータ１２へ供給する。
電圧センサー１０は、直流電源Ｂから出力される電圧Ｖｂを検出し、その検出した電圧Ｖｂを制御装置３０へ出力する。また、電圧センサー１３は、コンデンサＣ２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。さらに、電流センサー２４は、交流モータＭ１に流れるモータ電流ＭＣＲＴを検出して制御装置３０へ出力する。そして、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。
そうすると、制御装置３０は、電圧Ｖｂ，Ｖｍ、モータ電流ＭＣＲＴおよびトルク指令値ＴＲに基づいて、上述した方法により信号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１４へ出力する。また、インバータ１４が交流モータＭ１を駆動するとき、電圧Ｖｂ，Ｖｍ、トルク指令値ＴＲおよびモータ回転数ＭＲＮに基づいて、上述した方法により昇圧コンバータ１２のＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２をスイッチング制御するための信号ＰＷＭＵを生成し、その生成した信号ＰＷＭＵを昇圧コンバータ１２へ出力する。インバータ１４が交流モータＭ１によって発電された交流電圧を直流電圧に変換するとき、電圧Ｖｂ，Ｖｍ、トルク指令値ＴＲおよびモータ回転数ＭＲＮに基づいて、上述した方法により昇圧コンバータ１２のＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２をスイッチング制御するための信号ＰＷＭＤを生成し、その生成した信号ＰＷＭＤを昇圧コンバータ１２へ出力する。
そうすると、昇圧コンバータ１２は、信号ＰＷＭＵに応じて、ＮＰＮトランジスタＱ２をオン／オフして直流電源Ｂから出力される電圧Ｖｂを昇圧し、その昇圧した直流電圧をコンデンサＣ２に供給する。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てインバータ１４に供給する。インバータ１４は、コンデンサＣ２によって平滑化された直流電圧を制御装置３０からの信号ＰＷＭＩによって交流電圧に変換して交流モータＭ１を駆動する。これによって、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。
また、インバータ１４は、交流モータＭ１が発電した交流電圧を制御装置３０からの信号ＰＷＭＣによって直流電圧に変換し、その変換した直流電圧を昇圧コンバータ１２へ供給する。昇圧コンバータ１２は、インバータ１４からの直流電圧を制御装置３０からの信号ＰＷＭＤによって降圧し、その降圧した直流電圧を直流電源Ｂに供給して直流電源Ｂを充電する。
そうすると、電流センサー１１は、直流電源Ｂから出力される電源電流Ｉｂを検出し、その検出した電源電流Ｉｂを制御装置３０へ出力する。また、電流センサー１８は、リアクトルＬ１に流れるリアクトル電流ＩＬを検出し、その検出したリアクトル電流ＩＬを制御装置３０へ出力する。
そして、制御装置３０のコンバータ制御回路３０２は、リアクトル電流ＩＬに基づいて、リアクトル電流ＩＬの最大値ＩＬｍａｘおよび最小値ＩＬｍｉｎを検出し、その検出した最大値ＩＬｍａｘおよび最小値ＩＬｍｉｎに基づいて、上述した方法によってリアクトル電流ＩＬが零点と交差するか否かを判定する。
リアクトル電流ＩＬが零点と交差するとき、コンバータ制御回路３０２は、さらに、電源電流Ｉｂに基づいて、リアクトル電流ＩＬが零点と交差するのは、昇圧動作時か降圧動作時かを判定する。そして、コンバータ制御回路３０２は、昇圧動作時にリアクトル電流ＩＬが零点と交差すると判定すると、昇圧動作を停止するための信号ＰＷＭＳ１を生成して昇圧コンバータ１２へ出力する。昇圧コンバータ１２のＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２は、信号ＰＷＭＳ１に応じてオフされ、昇圧コンバータ１２は、スイッチング動作による昇圧動作を停止する。また、コンバータ制御回路３０２は、降圧動作時にリアクトル電流ＩＬが零点と交差すると判定すると、降圧動作を停止するための信号ＰＷＭＳ２を生成して昇圧コンバータ１２へ出力する。昇圧コンバータ１２のＮＰＮトランジスタＱ１は、信号ＰＷＭＳ２に応じてオンされ、ＮＰＮトランジスタＱ２はオフされ、昇圧コンバータ１２は、スイッチング動作による降圧動作を停止する。
また、リアクトル電流ＩＬが零点と交差しないとき、コンバータ制御回路３０２は、さらに、リアクトル電流ＩＬの最大値ＩＬｍａｘまたは最小値ＩＬｍｉｎが正か否かを判定する。そして、コンバータ制御回路３０２は、最大値ＩＬｍａｘまたは最小値ＩＬｍｉｎが正であると判定すると、昇圧動作を許可するための信号ＰＷＭＵを生成して昇圧コンバータ１２へ出力する。昇圧コンバータ１２のＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２は、信号ＰＷＭＵに応じてオン／オフされ、昇圧コンバータ１２は、スイッチング動作による昇圧動作を行なう。また、コンバータ制御回路３０２は、最大値ＩＬｍａｘまたは最小値ＩＬｍｉｎが負であると判定すると、降圧動作を許可するための信号ＰＷＭＤを生成して昇圧コンバータ１２へ出力する。昇圧コンバータ１２のＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２は、信号ＰＷＭＤに応じてオン／オフされ、昇圧コンバータ１２は、スイッチング動作による降圧動作を行なう。
このように、モータ駆動装置１００においては、リアクトル電流ＩＬが零点と交差するとき、昇圧コンバータ１２のＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２は、スイッチング動作を停止するため、ＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２のスイッチング回数を低減でき、スイッチングノイズを低減できる。また、スイッチング回数の低減により、スイッチング損失も低減できる。
なお、この発明においては、スイッチングノイズを低減する電圧変換の制御は、実際にはＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）によって行なわれ、ＣＰＵは、図７に示すフローチャートの各ステップを備えるプログラムをＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）から読出し、その読出したプログラムを実行して図７に示すフローチャートに従って、昇圧コンバータ１２のスイッチング動作による昇圧動作または降圧動作を制御する。したがって、ＲＯＭは、図７に示すフローチャートの各ステップを備えるプログラムを記録したコンピュータ（ＣＰＵ）読取り可能な記録媒体に相当する。
また、上記においては、電源電流Ｉｂは電流センサー１１により検出され、リアクトル電流ＩＬは電流センサー１８により検出されると説明したが、この発明は、これに限らず、電源電流Ｉｂおよびリアクトル電流ＩＬは、電圧センサー１３からの電圧Ｖｍに基づいて演算されてもよい。リアクトル電流ＩＬと電圧Ｖｍとの間には、Ｖｍ＝Ｌ×ＩＬ／Ｔ（Ｌ：リアクトルＬ１のインダクタンス、Ｔ：スイッチング周期）が成立する。電圧Ｖｍは、電圧センサー１３により検出されるので既知であり、インダクタンスＬおよびスイッチング周期Ｔも既知である。したがって、リアクトル電流ＩＬを演算できる。そして、演算されたリアクトル電流ＩＬの平均値が電源電流Ｉｂに相当する。
そうすると、演算されたリアクトル電流ＩＬの最大値ＩＬｍａｘおよび最小値ＩＬｍｉｎを検出し、その検出した最大値ＩＬｍａｘおよび最小値ＩＬｍｉｎと演算された電源電流Ｉｂとに基づいて、上述した方法によってリアクトル電流ＩＬが零点と交差するか否かが判定され、リアクトル電流ＩＬが零点と交差するときスイッチング動作による昇圧動作または降圧動作が停止される。また、リアクトル電流ＩＬが零点と交差しないときスイッチング動作による昇圧動作または降圧動作が行なわれる。
この場合、コンバータ制御回路３０２は、演算部をさらに含む。そして、演算部は、インダクタンスＬおよびスイッチング周期Ｔを保持しており、電圧センサー１３からの電圧ＶｍをＶｍ＝Ｌ×ＩＬ／Ｔに代入してリアクトル電流ＩＬを演算し、そのリアクトル電流ＩＬから電源電流Ｉｂを演算する。演算部は、演算したリアクトル電流ＩＬをピーク検出部６５へ出力し、電源電流Ｉｂを制御部６４へ出力する。
ピーク検出部６５は、演算部からのリアクトル電流ＩＬに基づいて、最大値ＩＬｍａｘおよび最小値ＩＬｍｉｎを検出し、その検出した最大値ＩＬｍａｘおよび最小値ＩＬｍｉｎを制御部６４へ出力する。
なお、上記においては、電流センサー１８は、昇圧コンバータ１２の内部に設けられると説明したが、この発明においては、これに限らず、電流センサー１８は、昇圧コンバータ１２の外部に設けられてもよい。
また、この実施の形態１においては、電源電流Ｉｂを検出し、その検出した電源電流Ｉｂが零である場合にＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２のスイッチング動作を停止するようにしてもよい。すなわち、実施の形態１においては、電源電流Ｉｂに基づいてＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２を停止するか否かを判定するようにしてもよい。
そして、電源電流Ｉｂが零である場合にＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２を停止することにより、スイッチング動作の停止前後における昇圧コンバータ１２を介した電力授受量が不変であるため、特別な処理を行なうことなく、電力授受のバランスを保つことができる。
この場合、電源電流Ｉｂに代えて、昇圧コンバータ１２に印加される電圧を用いてもよい。
その他は、上述したとおりである。
［実施の形態２］
図８は、実施の形態２によるモータ駆動装置の概略ブロック図である。図８を参照して、モータ駆動装置１００Ａは、モータ駆動装置１００の電流センサー１１を削除し、制御装置３０を制御装置３０Ａに代えたものであり、その他は、モータ駆動装置１００と同じである。
制御装置３０Ａは、外部ＥＣＵからのトルク指令値ＴＲおよびモータ回転数ＭＲＮと、電流センサー１８からのリアクトル電流ＩＬの最大値ＩＬｍａｘおよび最小値ＩＬｍｉｎとに基づいて、後述する方法によってリアクトル電流ＩＬが零点と交差するか否かを判定する。そして、制御装置３０Ａは、リアクトル電流ＩＬが零点と交差するとき、スイッチング動作による昇圧動作または降圧動作を停止するように昇圧コンバータ１２を制御し、リアクトル電流ＩＬが零点と交差しないとき、スイッチング動作による昇圧動作または降圧動作を行なうように昇圧コンバータ１２を制御する。
制御装置３０Ａは、その他、制御装置３０と同じ機能を果たす。
図９は、図８に示す制御装置３０Ａのブロック図である。図９を参照して、制御装置３０Ａは、制御装置３０のコンバータ制御回路３０２をコンバータ制御回路３０２Ａに代えたものであり、その他は、制御装置３０と同じである。
コンバータ制御回路３０２Ａは、トルク指令値ＴＲ、モータ回転数ＭＲＮおよびリアクトル電流ＩＬに基づいて、後述する方法によって、リアクトル電流ＩＬが零点と交差するか否かを判定し、リアクトル電流ＩＬが零点と交差するとき、ＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２のスイッチング動作を停止するための信号ＰＷＭＳを生成し、その生成した信号ＰＷＭＳを昇圧コンバータ１２へ出力する。そして、コンバータ制御回路３０２Ａは、リアクトル電流ＩＬが零点と交差しないとき、信号ＰＷＭＵまたは信号ＰＷＭＤを生成し、スイッチング動作による昇圧動作または降圧動作を行なうように昇圧コンバータ１２を制御する。
コンバータ制御回路３０２Ａは、その他、コンバータ制御回路３０２と同じ機能を果たす。
図１０は、図９に示すコンバータ制御回路３０２Ａのブロック図である。図１０を参照して、コンバータ制御回路３０２Ａは、コンバータ制御回路３０２の制御部６４を制御部６４Ａに代えたものであり、その他は、コンバータ制御回路３０２と同じである。
制御部６４Ａ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、その受けたトルク指令値ＴＲおよびモータ回転数ＭＲＮに基づいて、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を判定する。
より詳細には、制御部６４Ａは、図４に示すモータのトルクとモータの回転数との関係をマップとして保持しており、外部ＥＣＵからのトルク指令値ＴＲおよびモータ回転数ＭＲＮがマップの領域ＲＧ１〜ＲＧ４のいずれに存在するかによって交流モータ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を判定する。
より具体的には、制御部６４Ａは、外部ＥＣＵからのトルク指令値ＴＲおよびモータ回転数ＭＲＮがマップの領域ＲＧ１，ＲＧ２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ると判定し、外部ＥＣＵからのトルク指令値ＴＲおよびモータ回転数ＭＲＮがマップの領域ＲＧ３，ＲＧ４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と判定する。
そして、制御部６４Ａは、交流モータＭ１の動作モードが回生モードであるとき、リアクトル電流ＩＬの最大値ＩＬｍａｘが零よりも小さいか否かを判定する。制御部６４Ａは、最大値ＩＬｍａｘが零よりも小さいとき、信号ＯＰＥを生成して電圧指令演算部６１へ出力し、最大値ＩＬｍａｘが零以上であるとき、信号ＳＴＰおよび信号ＤＳＴＰを生成してそれぞれ電圧指令演算部６１およびコンバータデューティー比演算部６２へ出力する。
交流モータＭ１の動作モードが回生モードであるときにリアクトル電流ＩＬの最大値ＩＬｍａｘが零よりも小さいか否かを判定するのは、交流モータＭ１の動作モードが回生モードであるとき、リアクトル電流ＩＬは、図６に示す曲線ｋ２または曲線ｋ４に従って変動し、最大値ＩＬｍａｘが零よりも小さいときリアクトル電流ＩＬは零点と交差せず、最大値ＩＬｍａｘが零以上であるときリアクトル電流ＩＬは零点と交差するので、最大値ＩＬｍａｘが零よりも小さいか否かを判定することにより、リアクトル電流ＩＬが零点と交差するか否かを判定できるからである。
また、制御部６４Ａは、交流モータＭ１の動作モードが力行モードであるとき、リアクトル電流ＩＬの最小値ＩＬｍｉｎが零よりも大きいか否かを判定する。制御部６４Ａは、最小値ＩＬｍｉｎが零よりも大きいとき、信号ＯＰＥを生成して電圧指令演算部６１へ出力し、最小値ＩＬｍｉｎが零以下であるとき、信号ＳＴＰおよび信号ＵＳＴＰを生成してそれぞれ電圧指令演算部６１およびコンバータデューティー比演算部６２へ出力する。
交流モータＭ１の動作モードが力行モードであるときにリアクトル電流ＩＬの最小値ＩＬｍｉｎが零よりも大きいか否かを判定するのは、交流モータＭ１の動作モードが力行モードであるとき、リアクトル電流ＩＬは、図６に示す曲線ｋ１または曲線ｋ３に従って変動し、最小値ＩＬｍｉｎが零よりも大きいときリアクトル電流ＩＬは零点と交差せず、最小値ＩＬｍｉｎが零以下であるときリアクトル電流ＩＬは零点と交差するので、最小値ＩＬｍｉｎが零よりも大きいか否かを判定することにより、リアクトル電流ＩＬが零点と交差するか否かを判定できるからである。
図１１は、実施の形態２によるスイッチングノイズを低減する電圧変換の動作を説明するためのフローチャートである。図１１を参照して、一連の動作が開始されると、コンバータ制御回路３０２Ａは、外部ＥＣＵからトルク指令値ＴＲ（すなわち、要求トルク）およびモータ回転数ＭＲＮを受ける（ステップＳ２１）。また、コンバータ制御回路３０２Ａは、電圧センサー１０から電圧Ｖｂを受け、電圧センサー１３から電圧Ｖｍを受ける。そして、コンバータ制御回路３０２Ａの電圧指令演算部６１は、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、電圧指令Ｖｄｃ＿ｃｏｍを演算し、その演算した電圧指令Ｖｄｃ＿ｃｏｍをコンバータ用デューティー比演算部６２へ出力する。そして、コンバータ用デューティー比演算部６２は、電圧指令演算部６１からの電圧指令Ｖｄｃ＿ｃｏｍと、電圧Ｖｂ，Ｖｍとに基づいて、上述した方法によってデューティー比ＤＲＵまたはＤＲＤを生成してコンバータ用ＰＷＭ信号変換部６３へ出力する。コンバータ用ＰＷＭ信号変換部６３は、コンバータ用デューティー比演算部６２からのデューティー比ＤＲＵまたはＤＲＤに基づいて信号ＰＷＭＵまたは信号ＰＷＭＤを生成し、その生成した信号ＰＷＭＵまたは信号ＰＷＭＤを昇圧コンバータ１２へ出力する。そして、昇圧コンバータ１２は、信号ＰＷＭＵおよび信号ＰＷＭＤに応じて、それぞれ、スイッチング動作による昇圧動作および降圧動作を行なう（ステップＳ２２）。
その後、コンバータ制御回路３０２Ａのピーク検出部６５は、電流センサー１８からリアクトル電流ＩＬを受け、その受けたリアクトル電流ＩＬの最大値ＩＬｍａｘおよび最小値ＩＬｍｉｎを検出する（ステップＳ２３）。そして、制御部６４Ａ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、その受けたトルク指令値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の動作モードが回生モードであるか力行モードであるかを判定する（ステップＳ２４）。
制御部６４Ａは、交流モータＭ１の動作モードが回生モードであると判定したとき、さらに、ピーク検出部６５から受けたリアクトル電流ＩＬの最大値ＩＬｍａｘが零よりも小さいか否かを判定する（ステップＳ２５）。
制御部６４Ａは、最大値ＩＬｍａｘが零よりも小さいと判定したとき、リアクトル電流ＩＬが零点と交差していないと判断し、信号ＯＰＥを生成して電圧指令演算部６１へ出力する。電圧指令演算部６１は、制御部６４Ａから信号ＯＰＥを受けると、外部ＥＣＵからのトルク指令値ＴＲおよびモータ回転数ＭＲＮに基づいて、上述した方法によって電圧指令Ｖｄｃ＿ｃｏｍを演算し、その演算した電圧指令Ｖｄｃ＿ｃｏｍをコンバータ用デューティー比演算部６２へ出力する。
コンバータ用デューティー比演算部６２は、電圧指令演算部６１からの電圧指令Ｖｄｃ＿ｃｏｍと、電圧Ｖｂ，Ｖｍとに基づいて、上述した方法によって、デューティー比ＤＲＤを生成してコンバータ用ＰＷＭ信号変換部６３へ出力する。コンバータ用ＰＷＭ信号変換部６３は、コンバータ用デューティー比演算部６２からのデューティー比ＤＲＤに基づいて、信号ＰＷＭＤを生成して昇圧コンバータ１２へ出力する。これにより、コンバータ制御回路３０２Ａは、降圧制御を許可する（ステップＳ２６）。
そうすると、昇圧コンバータ１２において、ＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２は、コンバータ制御回路３０２Ａからの信号ＰＷＭＤに応じてオン／オフされ、コンデンサＣ２の両端の電圧Ｖｍが電圧指令Ｖｄｃ＿ｃｏｍになるように電圧Ｖｍを降圧し、その降圧した直流電圧を直流電源Ｂに供給する。すなわち、電圧・電流制御が行なわれる（ステップＳ２７）。そして、一連の動作が終了する。
一方、ステップＳ２５において、リアクトル電流ＩＬの最大値ＩＬｍａｘが零以上であるとき、制御部６４Ａは、昇圧コンバータ１２の降圧動作時にリアクトル電流ＩＬが零点と交差すると判定し、信号ＳＴＰおよび信号ＤＳＴＰを生成し、その生成した信号ＳＴＰおよび信号ＤＳＴＰをそれぞれ電圧指令演算部６１およびコンバータ用デューディー比演算部６２へ出力する。電圧指令演算部６１は、制御部６４Ａから信号ＳＴＰを受けると、電圧指令Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿０を演算し、その演算した電圧指令Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿０をコンバータ用デューティー比演算部６２へ出力する。
コンバータ用デューティー比演算部６２は、電圧指令演算部６１からの電圧指令Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿０と、制御部６４Ａからの信号ＤＳＴＰとに基づいて、上述した方法によって、デューティー比ＤＲ＿１００＿０を生成してコンバータ用ＰＷＭ信号変換部６３へ出力する。コンバータ用ＰＷＭ信号変換部６３は、コンバータ用デューティー比演算部６２からのデューティー比ＤＲ＿１００＿０に基づいて、信号ＰＷＭＳ２を生成して昇圧コンバータ１２へ出力する。これにより、コンバータ制御回路３０２Ａは、降圧制御を禁止する（ステップＳ２８）。
そうすると、昇圧コンバータ１２において、ＮＰＮトランジスタＱ１は、コンバータ制御回路３０２Ａからの信号ＰＷＭＳ２に応じてオンされ、ＮＰＮトランジスタＱ２は信号ＰＷＭＳ２に応じてオフされ、昇圧コンバータ１２は、スイッチング動作による降圧動作を停止する。そして、昇圧コンバータ１２は、ＮＰＮトランジスタＱ１を介してコンデンサＣ２から直流電源Ｂへ直流電流を供給する。すなわち、電流制御が行なわれる（ステップＳ２９）。そして、一連の動作が終了する。
また、ステップＳ２４において、交流モータＭ１の動作モードが力行モードであると判定されると、コンバータ制御回路３０２Ａの制御部６４Ａは、ピーク検出部６５から受けたリアクトル電流ＩＬの最小値ＩＬｍｉｎが零よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ３０）。
制御部６４Ａは、最小値ＩＬｍｉｎが零よりも大きいと判定したとき、リアクトル電流ＩＬが零点と交差していないと判断し、信号ＯＰＥを生成して電圧指令演算部６１へ出力する。電圧指令演算部６１は、制御部６４Ａから信号ＯＰＥを受けると、外部ＥＣＵからのトルク指令値ＴＲおよびモータ回転数ＭＲＮに基づいて、上述した方法によって電圧指令Ｖｄｃ＿ｃｏｍを演算し、その演算した電圧指令Ｖｄｃ＿ｃｏｍをコンバータ用デューティー比演算部６２へ出力する。
コンバータ用デューティー比演算部６２は、電圧指令演算部６１からの電圧指令Ｖｄｃ＿ｃｏｍと、電圧Ｖｂ，Ｖｍとに基づいて、上述した方法によって、デューティー比ＤＲＵを生成してコンバータ用ＰＷＭ信号変換部６３へ出力する。コンバータ用ＰＷＭ信号変換部６３は、コンバータ用デューティー比演算部６２からのデューティー比ＤＲＵに基づいて、信号ＰＷＭＵを生成して昇圧コンバータ１２へ出力する。これにより、コンバータ制御回路３０２Ａは、昇圧制御を許可する（ステップＳ３１）。
そうすると、昇圧コンバータ１２において、ＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２は、コンバータ制御回路３０２Ａからの信号ＰＷＭＵに応じてオン／オフされ、昇圧コンバータ１２の出力電圧Ｖｍが電圧指令Ｖｄｃ＿ｃｏｍに一致するように直流電源Ｂからの直流電圧Ｖｂを昇圧し、その昇圧した直流電圧をコンデンサＣ２に供給する。すなわち、電圧・電流制御が行なわれる（ステップＳ３２）。そして、一連の動作が終了する。
一方、制御部６４Ａは、ステップＳ３０においてリアクトル電流ＩＬの最小値ＩＬｍｉｎが零以下であると判定したとき、昇圧コンバータ１２の昇圧動作時にリアクトル電流ＩＬが零点に交差すると判定する。そして、制御部６４Ａは、信号ＳＴＰおよび信号ＵＳＴＰを生成し、その生成した信号ＳＴＰおよび信号ＵＳＴＰをそれぞれ電圧指令演算部６１およびコンバータ用デューティー比演算部６２へ出力する。
そうすると、電圧指令演算部６１は、制御部６４Ａからの信号ＳＴＰに基づいて、電圧指令Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿０を生成してコンバータ用デューティー比演算部６２へ出力する。コンバータ用デューティー比演算部６２は、電圧指令演算部６１からの電圧指令Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿０と制御部６４Ａからの信号ＵＳＴＰとに基づいて、デューティー比ＤＲ＿０を生成してコンバータ用ＰＷＭ信号変換部６３へ出力する。そして、コンバータ用ＰＷＭ信号変換部６３は、コンバータ用デューティー比演算部６２からのデューティー比ＤＲ＿０に基づいて、信号ＰＷＭＳ１を生成して昇圧コンバータ１２へ出力する。これにより、コンバータ制御回路３０２Ａは、昇圧制御を禁止する（ステップＳ３３）。
そうすると、昇圧コンバータ１２は、コンバータ制御回路３０２Ａからの信号ＰＷＭＳ１に応じて、ＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２のスイッチング動作を停止し、インバータ１４の動作に必要な直流電流をダイオードＤ１を介して直流電源ＢからコンデンサＣ２に供給する。すなわち、電流制御が行なわれる（ステップＳ３４）。そして、一連の動作が終了する。
このように、コンバータ制御回路３０２Ａは、トルク指令値ＴＲとモータ回転数ＭＲＮとに基づいて交流モータＭ１の動作モードを判定し、その判定した動作モードとリアクトル電流ＩＬの最大値ＩＬｍａｘおよび最小値ＩＬｍｉｎとに基づいて、リアクトル電流ＩＬが零点と交差するか否かを判定する。そして、コンバータ制御回路３０２Ａは、リアクトル電流ＩＬが零点と交差するとき、スイッチング動作による昇圧動作または降圧動作を停止するように昇圧コンバータ１２を制御し、リアクトル電流ＩＬが零点と交差しないとき、スイッチング動作による昇圧動作または降圧動作を行なうように昇圧コンバータ１２を制御する。
これにより、昇圧コンバータ１２におけるＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２のスイッチング回数を低減でき、スイッチングノイズを低減できる。また、ＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２のスイッチング回数の低減によりスイッチング損失を低減できる。
なお、この発明においては、スイッチングノイズを低減する電圧変換の制御は、実際にはＣＰＵによって行なわれ、ＣＰＵは、図１１に示すフローチャートの各ステップを備えるプログラムをＲＯＭから読出し、その読出したプログラムを実行して図１１に示すフローチャートに従って、昇圧コンバータ１２のスイッチング動作による昇圧動作または降圧動作を制御する。したがって、ＲＯＭは、図１１に示すフローチャートの各ステップを備えるプログラムを記録したコンピュータ（ＣＰＵ）読取り可能な記録媒体に相当する。
モータ駆動装置１００Ａの全体動作は、モータ駆動装置１００の全体動作のうち、スイッチングノイズを低減させるコンバータ制御回路３０２の動作を、上述したコンバータ制御回路３０２Ａの動作に代えたものであり、その他は、モータ駆動装置１００の動作と同じである。
その他は、実施の形態１と同じである。
［実施の形態３］
図１２は、実施の形態３によるモータ駆動装置の概略ブロック図である。図１２を参照して、実施の形態３によるモータ駆動装置１００Ｂは、モータ駆動装置１００の電流センサー１１，１８を削除し、制御装置３０を制御装置３０Ｂに代えたものであり、その他は、モータ駆動装置１００と同じである。
制御装置３０Ｂ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、後述する方法により、リアクトル電流ＩＬが零点と交差するかを判定する。そして、制御装置３０Ｂは、リアクトル電流ＩＬが零点と交差するとき、スイッチング動作による昇圧動作または降圧動作を停止するように昇圧コンバータ１２を制御し、リアクトル電流ＩＬが零点と交差しないとき、スイッチング動作による昇圧動作または降圧動作を行なうように昇圧コンバーク１２を制御する。
制御装置３０Ｂは、その他、制御装置３０と同じ機能を果たす。
図１３は、図１２に示す制御装置３０Ｂのブロック図である。図１３を参照して、制御装置３０Ｂは、制御装置３０のコンバータ制御回路３０２をコンバータ制御回路３０２Ｂに代えたものであり、その他は、制御装置３０と同じである。
コンバータ制御回路３０２Ｂは、トルク指令値ＴＲおよびモータ回転数ＭＲＮに基づいて、後述する方法によって、リアクトル電流ＩＬが零点と交差するか否かを判定し、リアクトル電流ＩＬが零点と交差するとき、ＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２のスイッチング動作を停止するための信号ＰＷＭＳを生成し、その生成した信号ＰＷＭＳを昇圧コンバータ１２へ出力する。そして、コンバータ制御回路３０２Ｂは、リアクトル電流ＩＬが零点と交差しないとき、信号ＰＷＭＵまたは信号ＰＷＭＤを生成し、スイッチング動作による昇圧動作または降圧動作を行なうように昇圧コンバータ１２を制御する。
コンバータ制御回路３０２Ｂは、その他、コンバータ制御回路３０２と同じ機能を果たす。
図１４は、図１３に示すコンバータ制御回路３０２Ｂのブロック図である。図１４を参照して、コンバータ制御回路３０２Ｂは、コンバータ制御回路３０２の制御部６４を制御部６４Ｂに代え、ピーク検出部６５を演算部６６に代えたものであり、その他は、コンバータ制御回路３０２と同じである。
演算部６６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、電圧センサー１０から電圧Ｖｂを受ける。そして、演算部６６は、トルク指令値ＴＲおよびモータ回転数ＭＲＮを式（１）に代入して要求パワーＰｃｏｍを演算する。
Figure 2004114511
そして、演算部６６は、要求パワーＰｃｏｍを式（２）に代入して、交流モータＭ１が要求パワーＰｃｏｍを出力するために必要なリアクトル電流ＩＬｄｃ＿ｃｏｍを演算する。
Figure 2004114511
但しＬ：リアクトルのインダクタンス
ＩＬｄｃ＿ｃｏｍ：必要なリアクトル電流
また、演算部６６は、式（１）により演算した要求パワーＰｃｏｍを式（３）に代入して昇圧コンバータ１２の電圧指令Ｖｄｃ＿ｃｏｍを演算する。
Figure 2004114511
但しＣ：インバータ入力側のコンデンサの容量
Ｖｄｃ＿ｃｏｍ：昇圧コンバータの電圧指令値
そして、演算部６６は、式（３）により演算した電圧指令Ｖｄｃ＿ｃｏｍと電圧センサー１０から受けた電圧Ｖｂとを式（４）に代入して電圧変換比ＥＸＲを演算する。
Figure 2004114511
さらに、演算部６６は、式（２）により演算した必要なリアクトル電流ＩＬｄｃ＿ｃｏｍと、コンバータ用デューティー比演算部６２からのデューティー比ＤＲ（デューティー比ＤＲＵまたはＤＲＤ）とを式（５）に代入して、交流モータＭ１が要求パワーＰｃｏｍを出力するために必要な電源電流Ｉｂｄｃ＿ｃｏｍを演算する。
Figure 2004114511
但しＤＲ：トランジスタＱ２のオンデューティー
なお、必要な電源電流Ｉｂｄｃ＿ｃｏｍは、ＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２の１つの制御周期に流れる電流である。
そして、演算部６６は、演算した電圧変換比ＥＸＲと必要な電源電流Ｉｂｄｃ＿ｃｏｍとを制御部６４Ｂへ出力する。
制御部６４Ｂ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、演算部６６から電圧変換比ＥＸＲおよび必要な電源電流Ｉｂｄｃ＿ｃｏｍを受ける。
また、制御部６４Ｂは、昇圧比と電源電流Ｉｂとの関係を示すマップおよび降圧比と電源電流Ｉｂとの関係を示すマップを保持している。図１５は、昇圧比と電源電流Ｉｂとの関係を示す図である。また、図１６は、降圧比と電源電流Ｉｂとの関係を示す図である。
図１５を参照して、Ｉｂｒｅｆ１は、正の臨界電流値を表わす。そして、正の臨界電流値Ｉｂｒｅｆ１は、交流モータＭ１の動作モードが力行モードであるときにリアクトル電流ＩＬが零点と交差するときの必要な電源電流Ｉｂｄｃ＿ｃｏｍの電流値である。
電源電流Ｉｂが正の臨界電流値Ｉｂｒｅｆ１以下のとき、昇圧比は直線ｋ５に従って一定値を保持する。そして、電源電流Ｉｂが正の臨界電流値Ｉｂｒｅｆ１よりも大きくなると、昇圧比は、直線ｋ６と直線ｋ７とによって囲まれる領域ＲＧ５に存在する。
図１６を参照して、Ｉｂｒｅｆ２は、負の臨界電流値を表わす。そして、負の臨界電流値Ｉｂｒｅｆ２は、交流モータＭ１の動作モードが回生モードであるときにリアクトル電流ＩＬが零点と交差するときの必要な電源電流Ｉｂｄｃ＿ｃｏｍの電流値である。
電源電流Ｉｂが負の臨界電流値Ｉｂｒｅｆ２以上のとき、降圧比は直線ｋ８に従って一定値を保持する。そして、電源電流Ｉｂが負の臨界電流値Ｉｂｒｅｆ２よりも小さくなると、降圧比は、直線ｋ９と直線ｋ１０とによって囲まれる領域ＲＧ６に存在する。
そして、制御部６４Ｂは、図１５に示すマップおよび図１６に示すマップを保持している。
制御部６４Ｂは、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の動作モードが回生モードであるか力行モードであるかを判定する。そして、制御部６４Ｂは、交流モータＭ１の動作モードが力行モードであるとき、演算部６６から受けた電圧変換比ＥＸＲ（この場合は昇圧比）および必要な電源電流Ｉｂｄｃ＿ｃｏｍが図１５に示すマップの直線ｋ５上に存在するか領域ＲＧ５に存在するかを判定する。
制御部６４Ｂは、電圧変換比ＥＸＲおよび必要な電源電流Ｉｂｄｃ＿ｃｏｍが直線ｋ５上に存在すると判定したとき、リアクトル電流ＩＬが零点と交差すると判断し、電圧変換比ＥＸＲおよび必要な電源電流Ｉｂｄｃ＿ｃｏｍが領域ＲＧ５に存在すると判定したとき、リアクトル電流ＩＬが零点と交差していないと判断する。
電圧変換比ＥＸＲおよび必要な電源電流Ｉｂｄｃ＿ｃｏｍが直線ｋ５上に存在すると判定することは、必要な電源電流Ｉｂｄｃ＿ｃｏｍが正の臨界電流値Ｉｂｒｅｆ１よりも大きいか否かを判定し、必要な電源電流Ｉｂｄｃ＿ｃｏｍが正の臨界電流値Ｉｂｒｅｆ１以下であると判定することに相当する。また、電圧変換比ＥＸＲおよび必要な電源電流Ｉｂｄｃ＿ｃｏｍが領域ＲＧ５に存在すると判定することは、必要な電源電流Ｉｂｄｃ＿ｃｏｍが正の臨界電流値Ｉｂｒｅｆ１よりも大きいか否かを判定し、必要な電源電流Ｉｂｄｃ＿ｃｏｍが正の臨界電流値Ｉｂｒｅｆ１よりも大きいと判定することに相当する。
制御部６４Ｂは、電圧変換比ＥＸＲおよび必要な電源電流Ｉｂｄｃ＿ｃｏｍが直線ｋ５上に存在すると判定したとき、信号ＳＴＰおよび信号ＵＳＴＰを生成し、その生成した信号ＳＴＰおよび信号ＵＳＴＰをそれぞれ電圧指令演算部６１およびコンバータ用デューティー比演算部６２へ出力する。
また、制御部６４Ｂは、電圧変換比ＥＸＲおよび必要な電源電流Ｉｂｄｃ＿ｃｏｍが領域ＲＧ５に存在すると判定したとき、信号ＯＰＥを生成して電圧指令演算部６１へ出力する。
一方、交流モータＭ１の動作モードが回生モードであるとき、制御部６４Ｂは、演算部６６から受けた電圧変換比ＥＸＲ（この場合は降圧比）および必要な電源電流Ｉｂｄｃ＿ｃｏｍが図１６に示すマップの直線ｋ８上に存在するか領域ＲＧ６に存在するかを判定する。
制御部６４Ｂは、電圧変換比ＥＸＲおよび必要な電源電流Ｉｂｄｃ＿ｃｏｍが直線ｋ８上に存在すると判定したとき、リアクトル電流ＩＬが零点と交差すると判断し、電圧変換比ＥＸＲおよび必要な電源電流Ｉｂｄｃ＿ｃｏｍが領域ＲＧ６に存在すると判定したとき、リアクトル電流ＩＬが零点と交差していないと判断する。
電圧変換比ＥＸＲおよび必要な電源電流Ｉｂｄｃ＿ｃｏｍが直線ｋ８上に存在すると判定することは、必要な電源電流Ｉｂｄｃ＿ｃｏｍが負の臨界電流値Ｉｂｒｅｆ２よりも小さいか否かを判定し、必要な電源電流Ｉｂｄｃ＿ｃｏｍが負の臨界電流値Ｉｂｒｅｆ２以上であると判定することに相当する。また、電圧変換比ＥＸＲおよび必要な電源電流Ｉｂｄｃ＿ｃｏｍが領域ＲＧ６に存在すると判定することは、必要な電源電流Ｉｂｄｃ＿ｃｏｍが負の臨界電流値Ｉｂｒｅｆ２よりも小さいか否かを判定し、必要な電源電流Ｉｂｄｃ＿ｃｏｍが負の臨界電流値Ｉｂｒｅｆ２よりも小さいと判定することに相当する。
制御部６４Ｂは、電圧変換比ＥＸＲおよび必要な電源電流Ｉｂｄｃ＿ｃｏｍが直線ｋ８上に存在すると判定したとき、信号ＳＴＰおよび信号ＤＳＴＰを生成し、その生成した信号ＳＴＰおよび信号ＤＳＴＰをそれぞれ電圧指令演算部６１およびコンバータ用デューティー比演算部６２へ出力する。
また、制御部６４Ｂは、電圧変換比ＥＸＲおよび必要な電源電流Ｉｂｄｃ＿ｃｏｍが領域ＲＧ６に存在すると判定したとき、信号ＯＰＥを生成して電圧指令演算部６１へ出力する。
なお、コンバータ制御回路３０２Ｂにおいては、コンバータ用デューティー比演算部６２は、演算したデューティー比ＤＲＵおよびＤＲＤをコンバータ用ＰＷＭ信号変換部６３および演算部６６へ出力する。
図１７は、実施の形態３によるスイッチングノイズを低減する電圧変換の動作を説明するためのフローチャートである。図１７を参照して、一連の動作が開始されると、コンバータ制御回路３０２Ｂは、外部ＥＣＵからトルク指令値ＴＲ（すなわち、要求トルク）およびモータ回転数ＭＲＮを受ける（ステップＳ４１）。そして、コンバータ制御回路３０２Ｂの演算部６６は、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、必要な電源電流Ｉｂｄｃ＿ｃｏｍおよひ電圧変換比ＥＸＲを演算して制御部６４Ｂへ出力する。これにより、必要な電源電流Ｉｂｄｃ＿ｃｏｍおよびモータ回転数ＭＲＮが決定される（ステップＳ４２）。
そして、制御部６４Ｂ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、その受けたトルク指令値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の動作モードが回生モードであるか力行モードであるかを判定する（ステップＳ４３）。
制御部６４Ｂは、交流モータＭ１の動作モードが回生モードであると判定したとき、さらに、図１６に示すマップを参照して、演算部６６から受けた必要な電源電流Ｉｂｄｃ＿ｃｏｍおよび電圧変換比ＥＸＲが直線ｋ８上に存在するか領域ＲＧ６に存在するかを判定することにより、必要な電源電流Ｉｂｄｃ＿ｃｏｍが負の臨界電流値Ｉｂｒｅｆ２よりも小さいか否かを判定する（ステップＳ４４）。
制御部６４Ｂは、必要な電源電流Ｉｂｄｃ＿ｃｏｍが負の臨界電流値Ｉｂｒｅｆ２よりも小さいと判定したとき、リアクトル電流ＩＬが零点と交差していないと判断し、信号ＯＰＥを生成して電圧指令演算部６１へ出力する。電圧指令演算部６１は、制御部６４Ｂから信号ＯＰＥを受けると、外部ＥＣＵからのトルク指令値ＴＲおよびモータ回転数ＭＲＮに基づいて、上述した方法によって電圧指令Ｖｄｃ＿ｃｏｍを演算し、その演算した電圧指令Ｖｄｃ＿ｃｏｍをコンバータ用デューティー比演算部６２へ出力する。
コンバータ用デューティー比演算部６２は、電圧指令演算部６１からの電圧指令Ｖｄｃ＿ｃｏｍと、電圧Ｖｂ，Ｖｍとに基づいて、上述した方法によって、デューティー比ＤＲＤを生成してコンバータ用ＰＷＭ信号変換部６３および演算部６６へ出力する。コンバータ用ＰＷＭ信号変換部６３は、コンバータ用デューティー比演算部６２からのデューティー比ＤＲＤに基づいて、信号ＰＷＭＤを生成して昇圧コンバータ１２へ出力する。これにより、コンバータ制御回路３０２Ｂは、降圧制御を許可する（ステップＳ４５）。
そうすると、昇圧コンバータ１２において、ＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２は、コンバータ制御回路３０２Ｂからの信号ＰＷＭＤに応じてオン／オフされ、コンデンサＣ２の両端の電圧Ｖｍが電圧指令Ｖｄｃ＿ｃｏｍになるように電圧Ｖｍを降圧し、その降圧した直流電圧を直流電源Ｂに供給する。すなわち、電圧・電流制御が行なわれる（ステップＳ４６）。そして、一連の動作が終了する。
一方、ステップＳ４４において、必要な電源電流Ｉｂｄｃ＿ｃｏｍが負の臨界電流値Ｉｂｒｅｆ２以上であるとき、制御部６４Ｂは、昇圧コンバータ１２の降圧動作時にリアクトル電流ＩＬが零点と交差すると判定し、信号ＳＴＰおよび信号ＤＳＴＰを生成し、その生成した信号ＳＴＰおよび信号ＤＳＴＰをそれぞれ電圧指令演算部６１およびコンバータ用デューティー比演算部６２へ出力する。電圧指令演算部６１は、制御部６４Ｂから信号ＳＴＰを受けると、電圧指令Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿０を演算し、その演算した電圧指令Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿０をコンバータ用デューティー比演算部６２へ出力する。
コンバータ用デューティー比演算部６２は、電圧指令演算部６１からの電圧指令Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿０と、制御部６４Ｂからの信号ＤＳＴＰとに基づいて、上述した方法によって、デューティー比ＤＲ＿１００＿０を生成してコンバータ用ＰＷＭ信号変換部６３へ出力する。コンバータ用ＰＷＭ信号変換部６３は、コンバータ用デューティー比演算部６２からのデューティー比ＤＲ＿１００＿０に基づいて、信号ＰＷＭＳ２を生成して昇圧コンバータ１２へ出力する。これにより、コンバータ制御回路３０２Ｂは、降圧制御を禁止する（ステップＳ４７）。
そうすると、昇圧コンバータ１２において、ＮＰＮトランジスタＱ１は、コンバータ制御回路３０２Ｂからの信号ＰＷＭＳ２に応じてオンされ、ＮＰＮトランジスタＱ２は信号ＰＷＭＳ２に応じてオフされ、昇圧コンバータ１２は、スイッチング動作による降圧動作を停止する。そして、昇圧コンバータ１２は、ＮＰＮトランジスタＱ１を介してコンデンサＣ２から直流電源Ｂへ直流電流を供給する。すなわち、電流制御が行なわれる（ステップＳ４８）。そして、一連の動作が終了する。
また、ステップＳ４３において、交流モータＭ１の動作モードが力行モードであると判定されると、コンバータ制御回路３０２Ｂの制御部６４Ｂは、さらに、図１５に示すマップを参照して、演算部６６から受けた必要な電源電流Ｉｂｄｃ＿ｃｏｍおよび電圧変換比ＥＸＲが直線ｋ５上に存在するか領域ＲＧ５に存在するかを判定することにより、必要な電源電流Ｉｂｄｃ＿ｃｏｍが正の臨界電流値Ｉｂｒｅｆ１よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ４９）。
制御部６４Ｂは、必要な電源電流Ｉｂｄｃ＿ｃｏｍが正の臨界電流値Ｉｂｒｅｆ１よりも大きいと判定したとき、リアクトル電流ＩＬが零点と交差していないと判断し、信号ＯＰＥを生成して電圧指令演算部６１へ出力する。電圧指令演算部６１は、制御部６４Ｂから信号ＯＰＥを受けると、外部ＥＣＵからのトルク指令値ＴＲおよびモータ回転数ＭＲＮに基づいて、上述した方法によって電圧指令Ｖｄｃ＿ｃｏｍを演算し、その演算した電圧指令Ｖｄｃ＿ｃｏｍをコンバータ用デューティー比演算部６２へ出力する。
コンバータ用デューティー比演算部６２は、電圧指令演算部６１からの電圧指令Ｖｄｃ＿ｃｏｍと、電圧Ｖｂ，Ｖｍとに基づいて、上述した方法によって、デューティー比ＤＲＵを生成してコンバータ用ＰＷＭ信号変換部６３および演算部６６へ出力する。コンバータ用ＰＷＭ信号変換部６３は、コンバータ用デューティー比演算部６２からのデューティー比ＤＲＵに基づいて、信号ＰＷＭＵを生成して昇圧コンバータ１２へ出力する。これにより、コンバータ制御回路３０２Ｂは、昇圧制御を許可する（ステップＳ５０）。
そうすると、昇圧コンバータ１２において、ＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２は、コンバータ制御回路３０２Ｂからの信号ＰＷＭＵに応じてオン／オフされ、昇圧コンバータ１２の出力電圧Ｖｍが電圧指令Ｖｄｃ＿ｃｏｍに一致するように直流電源Ｂからの直流電圧Ｖｂを昇圧し、その昇圧した直流電圧をコンデンサＣ２に供給する。すなわち、電圧・電流制御が行なわれる（ステップＳ５１）。そして、一連の動作が終了する。
一方、制御部６４Ｂは、ステップＳ４９において必要な電源電流Ｉｂｄｃ＿ｃｏｍが正の臨界電流値Ｉｂｒｅｆ１以下であると判定したとき、昇圧コンバータ１２の昇圧動作時にリアクトル電流ＩＬが零点に交差すると判定する。そして、制御部６４Ｂは、信号ＳＴＰおよび信号ＵＳＴＰを生成し、その生成した信号ＳＴＰおよび信号ＵＳＴＰをそれぞれ電圧指令演算部６１およびコンバータ用デューティー比演算部６２へ出力する。
そうすると、電圧指令演算部６１は、制御部６４Ｂからの信号ＳＴＰに基づいて、電圧指令Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿０を生成してコンバータ用デューティー比演算部６２へ出力する。コンバータ用デューティー比演算部６２は、電圧指令演算部６１からの電圧指令Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿０と制御部６４Ｂからの信号ＵＳＴＰとに基づいて、デューティー比ＤＲ＿０を生成してコンバータ用ＰＷＭ信号変換部６３へ出力する。そして、コンバータ用ＰＷＭ信号変換部６３は、コンバータ用デューティー比演算部６２からのデューティー比ＤＲ＿０に基づいて、スイッチング動作による昇圧動作を停止するための信号ＰＷＭＳ１を生成し、その生成した信号ＰＷＭＳ１を昇圧コンバータ１２へ出力する。これにより、コンバータ制御回路３０２Ｂは、昇圧制御を禁止する（ステップＳ５２）。
そうすると、昇圧コンバータ１２は、コンバータ制御回路３０２Ｂからの信号ＰＷＭＳ１に応じて、ＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２のスイッチング動作を停止し、インバータ１４の動作に必要な直流電流をダイオードＤ１を介して直流電源ＢからコンデンサＣ２に供給する。すなわち、電流制御が行なわれる（ステップＳ５３）。そして、一連の動作が終了する。
このように、コンバータ制御回路３０２Ｂは、トルク指令値ＴＲと、モータ回転数ＭＲＮとに基づいて交流モータＭ１の動作モードを判定し、その判定した動作モードと必要な電源電流Ｉｂｄｃ＿ｃｏｍおよび電圧変換比ＥＸＲとに基づいてリアクトル電流ＩＬが零点と交差するか否かを判定する。そして、コンバータ制御回路３０２Ｂは、リアクトル電流ＩＬが零点と交差するとき、スイッチング動作による昇圧動作または降圧動作を停止するように昇圧コンバータ１２を制御し、リアクトル電流ＩＬが零点と交差しないとき、スイッチング動作による昇圧動作または降圧動作を行なうように昇圧コンバータ１２を制御する。
これにより、昇圧コンバータ１２におけるＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２のスイッチング回数を低減でき、スイッチングノイズを低減できる。また、ＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２のスイッチング回数の低減によりスイッチング損失を低減できる。
なお、この発明においては、スイッチングノイズを低減する電圧変換の制御は、実際にはＣＰＵによって行なわれ、ＣＰＵは、図１７に示すフローチャートの各ステップを備えるプログラムをＲＯＭから読出し、その読出したプログラムを実行して図１７に示すフローチャートに従って、昇圧コンバータ１２のスイッチング動作による昇圧動作または降圧動作を制御する。したがって、ＲＯＭは、図１７に示すフローチャートの各ステップを備えるプログラムを記録したコンピュータ（ＣＰＵ）読取り可能な記録媒体に相当する。
モータ駆動装置１００Ｂの全体動作は、モータ駆動装置１００の全体動作のうち、スイッチングノイズを低減させるコンバータ制御回路３０２の動作を、上述したコンバータ制御回路３０２Ｂの動作に代えたものであり、その他は、モータ駆動装置１００の動作と同じである。
なお、この実施の形態３においては、必要な電源電流Ｉｂｄｃ＿ｃｏｍが「０」であるか否かを判定し、必要な電源電流Ｉｂｄｃ＿ｃｏｍが零である場合にＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２のスイッチング動作を停止するようにしてもよい。すなわち、実施の形態３においては、必要な電源電流Ｉｂｄ＿ｃｏｍに基づいてＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２のスイッチング動作を停止するか否かを判定するようにしてもよい。
そして、必要な電源電流Ｉｂｄｃ＿ｃｏｍが零である場合にＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２のスイッチング動作を停止するにより、スイッチング動作の停止前後における昇圧コンバータ１２を介した電力授受量が不変であるため、特別な処理を行なうことなく、電力授受のバランスを保つことができる。
その他は、実施の形態１と同じである。
［実施の形態４］
図１８は、実施の形態４によるモータ駆動装置の概略ブロック図である。図１８を参照して、実施の形態４によるモータ駆動装置１００Ｃは、モータ駆動装置１００の電流センサー１１，１８を削除し、制御装置３０を制御装置３０Ｃに代えたものであり、その他は、モータ駆動装置１００と同じである。
制御装置３０Ｃ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、後述する方法によってリアクトル電流ＩＬが零点と交差するか否かを判定する。そして、制御装置３０Ｃは、リアクトル電流ＩＬが零点と交差するときスイッチング動作による昇圧動作または降圧動作を停止するように昇圧コンバータ１２を制御し、リアクトル電流ＩＬが零点と交差しないときスイッチング動作による昇圧動作または降圧動作を行なうように昇圧コンバータ１２を制御する。
制御装置３０Ｃは、その他、制御装置３０と同じ機能を果たす。
図１９は、図１８に示す制御装置３０Ｃのブロック図である。図１９を参照して、制御装置３０Ｃは、制御装置３０のコンバータ制御回路３０２をコンバータ制御回路３０２Ｃに代えたものであり、その他は、制御装置３０と同じである。
コンバータ制御回路３０２Ｃは、トルク指令値ＴＲおよびモータ回転数ＭＲＮに基づいて、後述する方法によって、リアクトル電流ＩＬが零点と交差するか否かを判定し、リアクトル電流ＩＬが零点と交差するとき、ＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２のスイッチング動作を停止するための信号ＰＷＭＳを生成し、その生成した信号ＰＷＭＳを昇圧コンバータ１２へ出力する。そして、コンバータ制御回路３０２Ｃは、リアクトル電流ＩＬが零点と交差しないとき、信号ＰＷＭＵまたは信号ＰＷＭＤを生成し、スイッチング動作による昇圧動作または降圧動作を行なうように昇圧コンバータ１２を制御する。
コンバータ制御回路３０２Ｃは、その他、コンバータ制御回路３０２と同じ機能を果たす。
図２０は、図１９に示すコンバータ制御回路３０２Ｃのブロック図である。図２０を参照して、コンバータ制御回路３０２Ｃは、コンバータ制御回路３０２の制御部６４を制御部６４Ｃに代え、ピーク検出部６５を演算部６６Ａに代えたものであり、その他は、コンバータ制御回路３０２と同じである。
演算部６６Ａ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、電圧センサー１０から電圧Ｖｂを受ける。そして、演算部６６Ａは、トルク指令値ＴＲ、モータ回転数ＭＲＮおよび電圧Ｖｂに基づいて、上述した式（１）、（３）および（４）を用いて電圧変換比ＥＸＲを演算し、その演算した電圧変換比ＥＸＲを制御部６４Ｃへ出力する。
制御部６４Ｃ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、演算部６６Ａから電圧変換比ＥＸＲを受ける。また、制御部６４Ｃは、昇圧比と要求トルク（すなわち、トルク指令値ＴＲ、以下同じ）との関係を示すマップおよび降圧比と要求トルクとの関係を示すマップを保持している。図２１は、昇圧比と要求トルクとの関係を示す図である。また、図２２は、降圧比と要求トルクとの関係を示す図である。
図２１を参照して、ＴＲｒｅｆ１は、正の臨界トルク値を表わす。そして、正の臨界トルク値ＴＲｒｅｆ１は、交流モータＭ１の動作モードが力行モードであるときにリアクトル電流ＩＬが零点と交差するときの要求トルクのトルク値である。
要求トルクが正の臨界トルク値ＴＲｒｅｆ１以下のとき、昇圧比は直線ｋ１１に従って一定値を保持する。そして、要求トルクＴＲが正の臨界トルク値ＴＲｒｅｆ１よりも大きくなると、昇圧比は、直線ｋ１２と直線ｋ１３とによって囲まれる領域ＲＧ７に存在する。
図２２を参照して、ＴＲｒｅｆ２は、負の臨界トルク値を表わす。そして、負の臨界トルク値ＴＲｒｅｆ２は、交流モータＭ１の動作モードが回生モードであるときにリアクトル電流ＩＬが零点と交差するときの要求トルクのトルク値である。
要求トルクが負の臨界トルク値ＴＲｒｅｆ２以上のとき、降圧比は直線ｋ１４に従って一定値を保持する。そして、要求トルクが負の臨界トルク値ＴＲｒｅｆ２よりも小さくなると、降圧比は、直線ｋ１５と直線ｋ１６とによって囲まれる領域ＲＧ８に存在する。
そして、制御部６４Ｃは、図２１に示すマップおよび図２２に示すマップを保持している。
制御部６４Ｃは、トルク指令値ＴＲ（すなわち、要求トルク）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の動作モードが回生モードであるか力行モードであるかを判定する。そして、制御部６４Ｃは、交流モータＭ１の動作モードが力行モードであるとき、外部ＥＣＵからの要求トルク（以下、「要求トルクＴＲｄｃ＿ｃｏｍ」と表す）および演算部６６Ａからの電圧変換比ＥＸＲ（この場合は、昇圧比）が図２１に示すマップの直線ｋ１１上に存在するか領域ＲＧ７に存在するかを判定する。
制御部６４Ｃは、要求トルクＴＲｄｃ＿ｃｏｍおよび電圧変換比ＥＸＲか直線ｋ１１上に存在すると判定したとき、リアクトル電流ＩＬが零点と交差すると判断し、要求トルクＴＲｄｃ＿ｃｏｍおよび電圧変換比ＥＸＲが領域ＲＧ７に存在すると判定したとき、リアクトル電流ＩＬが雰点と交差していないと判断する。
要求トルクＴＲｄｃ＿ｃｏｍおよび電圧変換比ＥＸＲが直線ｋ１１上に存在すると判定することは、要求トルクＴＲｄｃ＿ｃｏｍが正の臨界トルク値ＴＲｒｅｆ１よりも大きいか否かを判定し、要求トルクＴＲｄｃ＿ｃｏｍが正の臨界トルク値ＴＲｒｅｆ１以下であると判定することに相当する。また、要求トルクＴＲｄｃ＿ｃｏｍおよび電圧変換比ＥＸＲが領域ＲＧ７に存在すると判定することは、要求トルクＴＲｄｃ＿ｃｏｍが正の臨界トルク値ＴＲｒｅｆ１よりも大きいか否かを判定し、要求トルクＴＲｄｃ＿ｃｏｍが正の臨界トルク値ＴＲｒｅｆ１よりも大きいと判定することに相当する。
制御部６４Ｃは、要求トルクＴＲｄｃ＿ｃｏｍおよび電圧変換比ＥＸＲが直線ｋ１１上に存在すると判定したとき、信号ＳＴＰおよび信号ＵＳＴＰを生成し、その生成した信号ＳＴＰおよび信号ＵＳＴＰをそれぞれ電圧指令演算部６１およびコンバータ用デューティー比演算部６２へ出力する。
また、制御部６４Ｃは、要求トルクＴＲｄｃ＿ｃｏｍおよび電圧変換比ＥＸＲが領域ＲＧ７に存在すると判定したとき、信号ＯＰＥを生成して電圧指令演算部６１へ出力する。
一方、交流モータＭ１の動作モードが回生モードであるとき、制御部６４Ｃは、外部ＥＣＵから受けた要求トルクＴＲｄｃ＿ｃｏｍおよび演算部６６Ａから受けた電圧変換比ＥＸＲ（この場合、降圧比）が図２２に示すマップの直線ｋ１４上に存在するか領域ＲＧ８に存在するかを判定する。
制御部６４Ｃは、要求トルクＴＲｄｃ＿ｃｏｍおよび電圧変換比ＥＸＲが直線ｋ１４上に存在すると判定したとき、リアクトル電流ＩＬが零点と交差すると判断し、要求トルクＴＲｄｃ＿ｃｏｍおよび電圧変換比ＥＸＲが領域ＲＧ８に存在すると判定したとき、リアクトル電流ＩＬが零点と交差していないと判断する。
要求トルクＴＲｄｃ＿ｃｏｍおよび電圧変換比ＥＸＲが直線ｋ１４上に存在すると判定することは、要求トルクＴＲｄｃ＿ｃｏｍが負の臨界トルク値ＴＲｒｅｆ２よりも小さいか否かを判定し、要求トルクＴＲｄｃ＿ｃｏｍが負の臨界トルク値ＴＲｒｅｆ２以上であると判定することに相当する。また、要求トルクＴＲｄｃ＿ｃｏｍおよび電圧変換比ＥＸＲが領域ＲＧ８に存在すると判定することは、要求トルクＴＲｄｃ＿ｃｏｍが負の臨界トルク値ＴＲｒｅｆ２よりも小さいか否かを判定し、要求トルクＴＲｄｃ＿ｃｏｍが負の臨界トルク値ＴＲｒｅｆ２よりも小さいと判定することに相当する。
制御部６４Ｃは、要求トルクＴＲｄｃ＿ｃｏｍおよび電圧変換比ＥＸＲが直線ｋ１４上に存在すると判定したとき、信号ＳＴＰおよび信号ＤＳＴＰを生成し、その生成した信号ＳＴＰおよび信号ＤＳＴＰをそれぞれ電圧指令演算部６１およびコンバータ用デューティー比演算部６２へ出力する。
また、制御部６４Ｃは、要求トルクＴＲｄｃ＿ｃｏｍおよび電圧変換比ＥＸＲが領域ＲＧ８に存在すると判定したとき、信号ＯＰＥを生成して電圧指令演算部６１へ出力する。
図２３は、実施の形態４によるスイッチングノイズを低減する電圧変換の動作を説明するためのフローチャートである。図２３を参照して、一連の動作が開始されると、コンバータ制御回路３０２Ｃは、外部ＥＣＵから要求トルクＴＲｄｃ＿ｃｏｍおよびモータ回転数ＭＲＮを受ける（ステップＳ６１）。また、コンバータ制御回路３０２Ｃは、電圧センサー１０から電圧Ｖｂを受ける。そして、コンバータ制御回路３０２Ｃの演算部６６Ａは、要求トルクＴＲｄｃ＿ｃｏｍ、モータ回転数ＭＲＮおよび電圧Ｖｂに基づいて、上述した方法によって電圧変換比ＥＸＲを演算して制御部６４Ｃへ出力する。
そうすると、制御部６４Ｃは、要求トルクＴＲｄｃ＿ｃｏｍ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を判定する（ステップＳ６２）。
そして、制御部６４Ｃは、交流モータＭ１の動作モードが回生モードであると判定したとき、さらに、図２２に示すマップを参照して、外部ＥＣＵから受けた要求トルクＴＲｄｃ＿ｃｏｍおよび電圧変換比ＥＸＲが直線ｋ１４上に存在するか領域ＲＧ８に存在するかを判定することにより、要求トルクＴＲｄｃ＿ｃｏｍが負の臨界トルク値ＴＲｒｅｆ２よりも小さいか否かを判定する（ステップＳ６３）。
制御部６４Ｃは、要求トルクＴＲｄｃ＿ｃｏｍが負の臨界トルクＴＲｒｅｆ２よりも小さいと判定したとき、リアクトル電流ＩＬが零点と交差していないと判断し、信号ＯＰＥを生成して電圧指令演算部６１へ出力する。電圧指令演算部６１は、制御部６４Ｃから信号ＯＰＥを受けると、外部ＥＣＵからの要求トルクＴＲｄｃ＿ｃｏｍ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電圧指令Ｖｄｃ＿ｃｏｍを演算し、その演算した電圧指令Ｖｄｃ＿ｃｏｍをコンバータ用デューティー比演算部６２へ出力する。
コンバータ用デューティー比演算部６２は、電圧指令演算部６１からの電圧指令Ｖｄｃ＿ｃｏｍと、電圧Ｖｂ，Ｖｍとに基づいて、上述した方法によって、デューティー比ＤＲＤを生成してコンバータ用ＰＷＭ信号変換部６３へ出力する。コンバータ用ＰＷＭ信号変換部６３は、コンバータ用デューティー比演算部６２からのデューティー比ＤＲＤに基づいて、信号ＰＷＭＤを生成して昇圧コンバータ１２へ出力する。これにより、コンバータ制御回路３０２Ｃは、降圧制御を許可する（ステップＳ６４）。
そうすると、昇圧コンバータ１２において、ＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２は、コンバータ制御回路３０２Ｃからの信号ＰＷＭＤに応じてオン／オフされ、コンデンサＣ２の両端の電圧Ｖｍが電圧指令Ｖｄｃ＿ｃｏｍになるように電圧Ｖｍを降圧し、その降圧した直流電圧を直流電源Ｂに供給する。すなわち、電圧・電流制御が行なわれる（ステップＳ６５）。そして、一連の動作が終了する。
一方、ステップＳ６３において、要求トルクＴＲｄｃ＿ｃｏｍが負の臨界トルク値ＴＲｒｅｆ２以上であるとき、制御部６４Ｃは、昇圧コンバータ１２の降圧動作時にリアクトル電流ＩＬが零点と交差すると判定し、信号ＳＴＰおよび信号ＤＳＴＰを生成し、その生成した信号ＳＴＰおよび信号ＤＳＴＰをそれぞれ電圧指令演算部６１およびコンバータ用デューティー比演算部６２へ出力する。電圧指令演算部６１は、制御部６４Ｃから信号ＳＴＰを受けると、電圧指令Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿０を演算し、その演算した電圧指令Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿０をコンバータ用デューティー比演算部６２へ出力する。
コンバータ用デューティー比演算部６２は、電圧指令演算部６１からの電圧指令Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿０と、制御部６４Ｃからの信号ＤＳＴＰとに基づいて、上述した方法によって、デューティー比ＤＲ＿１００＿０を生成してコンバータ用ＰＷＭ信号変換部６３へ出力する。コンバータ用ＰＷＭ信号変換部６３は、コンバータ用デューティー比演算部６２からのデューティー比ＤＲ＿１００＿０に基づいて、信号ＰＷＭＳ２を生成して昇圧コンバータ１２へ出力する。これにより、コンバータ制御回路３０２Ｃは、降圧制御を禁止する（ステップＳ６６）。
そうすると、昇圧コンバータ１２において、ＮＰＮトランジスタＱ１は、コンバータ制御回路３０２Ｃからの信号ＰＷＭＳ２に応じてオンされ、ＮＰＮトランジスタＱ２は信号ＰＷＭＳ２に応じてオフされ、昇圧コンバータ１２は、スイッチング動作による降圧動作を停止する。そして、昇圧コンバータ１２は、ＮＰＮトランジスタＱ１を介してコンデンサＣ２から直流電源Ｂへ直流電流を供給する。すなわち、電流制御が行なわれる（ステップＳ６７）。そして、一連の動作が終了する。
また、ステップＳ６２において、交流モータＭ１の動作モードが力行モードであると判定されると、コンバータ制御回路３０２Ｃの制御部６４Ｃは、さらに、図２１に示すマップを参照して、外部ＥＣＵから受けた要求トルクＴＲｄｃ＿ｃｏｍおよび演算部６６Ａから受けた電圧変換比ＥＸＲが直線ｋ１１上に存在するか領域ＲＧ７に存在するかを判定することにより、要求トルクＴＲｄｃ＿ｃｏｍが正の臨界トルク値ＴＲｒｅｆ１よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ６８）。
制御部６４Ｃは、要求トルクＴＲｄｃ＿ｃｏｍが正の臨界トルク値ＴＲｒｅｆ１よりも大きいと判定したとき、リアクトル電流ＩＬが零点と交差していないと判断し、信号ＯＰＥを生成して電圧指令演算部６１へ出力する。電圧指令演算部６１は、制御部６４Ｃから信号ＯＰＥを受けると、外部ＥＣＵからの要求トルクＴＲｄｃ＿ｃｏｍ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電圧指令Ｖｄｃ＿ｃｏｍを演算し、その演算した電圧指令Ｖｄｃ＿ｃｏｍをコンバータ用デューティー比演算部６２へ出力する。
コンバータ用デューティー比演算部６２は、電圧指令演算部６１からの電圧指令Ｖｄｃ＿ｃｏｍと、電圧Ｖｂ，Ｖｍとに基づいて、上述した方法によって、デューティー比ＤＲＵを生成してコンバータ用ＰＷＭ信号変換部６３へ出力する。コンバータ用ＰＷＭ信号変換部６３は、コンバータ用デューティー比演算部６２からのデューティー比ＤＲＵに基づいて、信号ＰＷＭＵを生成して昇圧コンバータ１２へ出力する。これにより、コンバータ制御回路３０２Ｃは、昇圧制御を許可する（ステップＳ６９）。
そうすると、昇圧コンバータ１２において、ＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２は、コンバータ制御回路３０２Ｃからの信号ＰＷＭＵに応じてオン／オフされ、昇圧コンバータ１２の出力電圧Ｖｍが電圧指令Ｖｄｃ＿ｃｏｍに一致するように直流電源Ｂからの直流電圧Ｖｂを昇圧し、その昇圧した直流電圧をコンデンサＣ２に供給する。すなわち、電圧・電流制御が行なわれる（ステップＳ７０）。そして、一連の動作が終了する。
一方、制御部６４Ｃは、ステップＳ６８において要求トルクＴＲｄｃ＿ｃｏｍが正の臨界トルク値ＴＲｒｅｆ１以下であると判定したとき、昇圧コンバータ１２の昇圧動作時にリアクトル電流ＩＬが零点に交差すると判定する。そして、制御部６４Ｃは、信号ＳＴＰおよび信号ＵＳＴＰを生成し、その生成した信号ＳＴＰおよび信号ＵＳＴＰをそれぞれ電圧指令演算部６１およびコンバータ用デューティー比演算部６２へ出力する。
そうすると、電圧指令演算部６１は、制御部６４Ｃからの信号ＳＴＰに基づいて、電圧指令Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿０を生成してコンバータ用デューティー比演算部６２へ出力する。コンバータ用デューティー比演算部６２は、電圧指令演算部６１からの電圧指令Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿０と制御部６４Ｃからの信号ＵＳＴＰとに基づいて、デューティー比ＤＲ＿０を生成してコンバータ用ＰＷＭ信号変換部６３へ出力する。そして、コンバータ用ＰＷＭ信号変換部６３は、コンバータ用デューティー比演算部６２からのデューティー比ＤＲ＿０に基づいて、スイッチング動作による昇圧動作を停止するための信号ＰＷＭＳ１を生成し、その生成した信号ＰＷＭＳ１を昇圧コンバータ１２へ出力する。これにより、コンバータ制御回路３０２Ｃは、昇圧制御を禁止する（ステップＳ７１）。
そうすると、昇圧コンバータ１２は、コンバータ制御回路３０２Ｃからの信号ＰＷＭＳ１に応じて、ＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２のスイッチング動作を停止し、インバータ１４の動作に必要な直流電流をダイオードＤ１を介して直流電源ＢからコンデンサＣ２に供給する。すなわち、電流制御が行なわれる（ステップＳ７２）。そして、一連の動作が終了する。
このように、コンバータ制御回路３０２Ｃは、トルク指令値ＴＲと、モータ回転数ＭＲＮとに基づいて交流モータＭ１の動作モードを判定し、その判定した動作モードと要求トルクＴＲｄｃ＿ｃｏｍおよび電圧変換比ＥＸＲとに基づいてリアクトル電流ＩＬが零点と交差するか否かを判定する。そして、コンバータ制御回路３０２Ｃは、リアクトル電流ＩＬが零点と交差するとき、スイッチング動作による昇圧動作または降圧動作を停止するように昇圧コンバータ１２を制御し、リアクトル電流ＩＬが零点と交差しないとき、スイッチング動作による昇圧動作または降圧動作を行なうように昇圧コンバータ１２を制御する。
これにより、昇圧コンバータ１２におけるＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２のスイッチング回数を低減でき、スイッチングノイズを低減できる。また、ＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２のスイッチング回数の低減によりスイッチング損失を低減できる。
なお、この発明においては、スイッチングノイズを低減する電圧変換の制御は、実際にはＣＰＵによって行なわれ、ＣＰＵは、図２３に示すフローチャートの各ステップを備えるプログラムをＲＯＭから読出し、その読出したプログラムを実行して図２３に示すフローチャートに従って、昇圧コンバータ１２のスイッチング動作による昇圧動作または降圧動作を制御する。したがって、ＲＯＭは、図２３に示すフローチャートの各ステップを備えるプログラムを記録したコンピュータ（ＣＰＵ）読取り可能な記録媒体に相当する。
モータ駆動装置１００Ｃの全体動作は、モータ駆動装置１００の全体動作のうち、スイッチングノイズを低減させるコンバータ制御回路３０２の動作を、上述したコンバータ制御回路３０２Ｃの動作に代えたものであり、その他は、モータ駆動装置１００の動作と同じである。
その他は、実施の形態１と同じである。
［実施の形態５］
図２４は、実施の形態５によるモータ駆動装置の概略ブロック図である。図２４を参照して、実施の形態５によるモータ駆動装置１００Ｄは、モータ駆動装置１００の電流センサー１１，１８を削除し、制御装置３０を制御装置３０Ｄに代えたものであり、その他は、モータ駆動装置１００と同じである。
制御装置３０Ｄは、外部ＥＣＵからのトルク指令値ＴＲ、モータ回転数ＭＲＮおよびアクセル開度ＡＣＣに基づいて、後述する方法によってリアクトル電流ＩＬが零点と交差するか否かを判定する。そして、制御装置３０Ｄは、リアクトル電流ＩＬが零点と交差するときスイッチング動作による昇圧動作または降圧動作を停止するように昇圧コンバータ１２を制御し、リアクトル電流ＩＬが零点と交差しないときスイッチング動作による昇圧動作または降圧動作を行なうように昇圧コンバータ１２を制御する。
制御装置３０Ｄは、その他、制御装置３０と同じ機能を果たす。
図２５は、図２４に示す制御装置３０Ｄのブロック図である。図２５を参照して、制御装置３０Ｄは、制御装置３０のコンバータ制御回路３０２をコンバータ制御回路３０２Ｄに代えたものであり、その他は、制御装置３０と同じである。
コンバータ制御回路３０２Ｄは、トルク指令値ＴＲ、モータ回転数ＭＲＮおよびアクセル開度ＡＣＣに基づいて、後述する方法によって、リアクトル電流ＩＬが零点と交差するか否かを判定し、リアクトル電流ＩＬが零点と交差するとき、ＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２のスイッチング動作を停止するための信号ＰＷＭＳを生成し、その生成した信号ＰＷＭＳを昇圧コンバータ１２へ出力する。そして、コンバータ制御回路３０２Ｄは、リアクトル電流ＩＬが零点と交差しないとき、信号ＰＷＭＵまたは信号ＰＷＭＤを生成し、昇圧動作または降圧動作を行なうように昇圧コンバータ１２を制御する。
コンバータ制御回路３０２Ｄは、その他、コンバータ制御回路３０２と同じ機能を果たす。
図２６は、図２５に示すコンバータ制御回路３０２Ｄのブロック図である。図２６を参照して、コンバータ制御回路３０２Ｄは、コンバータ制御回路３０２の制御部６４を制御部６４Ｄに代え、ピーク検出部６５を演算部６６に代えたものであり、その他は、コンバータ制御回路３０２と同じである。
演算部６６は、上述したように、トルク指令値ＴＲ、モータ回転数ＭＲＮおよびデューティー比ＤＲ（＝ＤＲＵまたはＤＲＤ）に基づいて、上述した式（１）〜（５）を用いて必要な電源電流Ｉｂｄｃ＿ｃｏｍおよび電圧変換比ＥＸＲを演算し、その演算した必要な電源電流Ｉｂｄｃ＿ｃｏｍおよび電圧変換比ＥＸＲを制御部６４Ｄへ出力する。
制御部６４Ｄは、外部ＥＣＵからトルク指令値ＴＲ、モータ回転数ＭＲＮおよびアクセル開度ＡＣＣを受け、演算部６６から必要な電源電流Ｉｂｄｃ＿ｃｏｍおよび電圧変換比ＥＸＲを受ける。また、制御部６４Ｄは、昇圧比とアクセル開度との関係を示すマップおよび降圧比と必要な電源電流との関係を示すマップを保持している。図２７は、昇圧比とアクセル開度との関係を示す図である。
図２７を参照して、ＡＣＣｒｅｆ１は、臨界アクセル開度値を表わす。そして、臨界アクセル開度値ＡＣＣｒｅｆ１は、交流モータＭ１の動作モードが力行モードであるときにリアクトル電流ＩＬが零点と交差するときのアクセル開度ＡＣＣの値である。
アクセル開度ＡＣＣが臨界アクセル開度値ＡＣＣｒｅｆ１以下のとき、昇圧比は直線ｋ１７に従って一定値を保持する。そして、アクセル開度ＡＣＣが臨界アクセル開度値ＡＣＣｒｅｆ１よりも大きくなると、昇圧比は、直線ｋ１８と直線ｋ１９とによって囲まれる領域ＲＧ９に存在する。
そして、制御部６４Ｄは、図１６に示すマップおよび図２７に示すマップを保持している。
制御部６４Ｄは、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の動作モードが回生モードであるか力行モードであるかを判定する。そして、制御部６４Ｄは、交流モータＭ１の動作モードが力行モードであるとき、外部ＥＣＵからのアクセル開度ＡＣＣおよび演算部６６からの電圧変換比ＥＸＲ（この場合は、昇圧比）が図２７に示すマップの直線ｋ１７上に存在するか領域ＲＧ９に存在するかを判定する。
制御部６４Ｄは、アクセル開度ＡＣＣおよび電圧変換比ＥＸＲが直線ｋ１７上に存在すると判定したとき、リアクトル電流ＩＬが零点と交差すると判断し、アクセル開度ＡＣＣおよび電圧変換比ＥＸＲが領域ＲＧ９に存在すると判定したとき、リアクトル電流ＩＬが零点と交差していないと判断する。
アクセル開度ＡＣＣおよび電圧変換比ＥＸＲが直線ｋ１７上に存在すると判定することは、アクセル開度ＡＣＣが臨界アクセル開度値ＡＣＣｒｅｆ１よりも大きいか否かを判定し、アクセル開度ＡＣＣが臨界アクセル開度値ＡＣＣｒｅｆ１以下であると判定することに相当する。また、アクセル開度ＡＣＣおよび電圧変換比ＥＸＲが領域ＲＧ９に存在すると判定することは、アクセル開度ＡＣＣが臨界アクセル開度値ＡＣＣｒｅｆ１よりも大きいか否かを判定し、アクセル開度ＡＣＣが臨界アクセル開度値ＡＣＣｒｅｆ１よりも大きいと判定することに相当する。
制御部６４Ｄは、アクセル開度ＡＣＣおよび電圧変換比ＥＸＲが直線ｋ１７上に存在すると判定したとき、信号ＳＴＰおよび信号ＵＳＴＰを生成し、その生成した信号ＳＴＰおよび信号ＵＳＴＰをそれぞれ電圧指令演算部６１およびコンバータ用デューティー比演算部６２へ出力する。
また、制御部６４Ｄは、アクセル開度ＡＣＣおよび電圧変換比ＥＸＲが領域ＲＧ９に存在すると判定したとき、信号ＯＰＥを生成して電圧指令演算部６１へ出力する。
一方、交流モータＭ１の動作モードが回生モードであるとき、制御部６４Ｄは、上述した制御部６４Ｂの機能と同じ機能を果たす。
図２８は、実施の形態５によるスイッチングノイズを低減する電圧変換の動作を説明するためのフローチャートである。図２８を参照して、一連の動作が開始されると、コンバータ制御回路３０２Ｄは、外部ＥＣＵからトルク指令値ＴＲ（すなわち、要求トルク）およびモータ回転数ＭＲＮを受ける（ステップＳ８１）。また、コンバータ制御回路３０２Ｄは、電圧センサー１０から電圧Ｖｂを受ける。そして、コンバータ制御回路３０２Ｄの演算部６６は、要求トルクＴＲ、モータ回転数ＭＲＮ、電圧Ｖｂおよびデューティー比ＤＲＵまたはＤＲＤに基づいて、上述した方法によって必要な電源電流Ｉｂｄｃ＿ｃｏｍおよび電圧変換比ＥＸＲを演算して制御部６４Ｄへ出力する（ステップＳ８３）。
そうすると、制御部６４Ｄは、要求トルク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を判定する（ステップＳ８４）。
そして、制御部６４Ｄは、交流モータＭ１の動作モードが回生モードであると判定したとき、さらに、図１６に示すマップを参照して、演算部６６から受けた必要な電源電流Ｉｂｄｃ＿ｃｏｍおよび電圧変換比ＥＸＲが直線ｋ８上に存在するか領域ＲＧ６に存在するかを判定することにより、必要な電源電流Ｉｂｄｃ＿ｃｏｍが負の臨界電流値Ｉｂｒｅｆ２よりも小さいか否かを判定する（ステップＳ８５）。
制御部６４Ｄは、必要な電源電流Ｉｂｄｃ＿ｃｏｍが負の臨界電流値Ｉｂｒｅｆ２よりも小さいと判定したとき、リアクトル電流ＩＬが零点と交差していないと判断し、信号ＯＰＥを生成して電圧指令演算部６１へ出力する。電圧指令演算部６１は、制御部６４Ｄから信号ＯＰＥを受けると、外部ＥＣＵからのトルク指令値ＴＲおよびモータ回転数ＭＲＮに基づいて、上述した方法によって電圧指令Ｖｄｃ＿ｃｏｍを演算し、その演算した電圧指令Ｖｄｃ＿ｃｏｍをコンバータ用デューティー比演算部６２へ出力する。
コンバータ用デューティー比演算部６２は、電圧指令演算部６１からの電圧指令Ｖｄｃ＿ｃｏｍと、電圧Ｖｂ，Ｖｍとに基づいて、上述した方法によって、デューティー比ＤＲＤを生成してコンバータ用ＰＷＭ信号変換部６３へ出力する。コンバータ用ＰＷＭ信号変換部６３は、コンバータ用デューティー比演算部６２からのデューティー比ＤＲＤに基づいて、信号ＰＷＭＤを生成して昇圧コンバータ１２へ出力する。これにより、コンバータ制御回路３０２Ｄは、降圧制御を許可する（ステップＳ８６）。
そうすると、昇圧コンバータ１２において、ＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２は、コンバータ制御回路３０２Ｄからの信号ＰＷＭＤに応じてオン／オフされ、コンデンサＣ２の両端の電圧Ｖｍが電圧指令Ｖｄｃ＿ｃｏｍになるように電圧Ｖｍを降圧し、その降圧した直流電圧を直流電源Ｂに供給する。すなわち、電圧・電流制御が行なわれる（ステップＳ８７）。そして、一連の動作が終了する。
一方、ステップＳ８５において、必要な電源電流Ｉｂｄｃ＿ｃｏｍが負の臨界電流値Ｉｂｒｅｆ２以上であるとき、制御部６４Ｄは、昇圧コンバータ１２の降圧動作時にリアクトル電流ＩＬが零点と交差すると判定し、信号ＳＴＰおよび信号ＤＳＴＰを生成し、その生成した信号ＳＴＰおよび信号ＤＳＴＰをそれぞれ電圧指令演算部６１およびコンバータ用デューティー比演算部６２へ出力する。電圧指令演算部６１は、制御部６４Ｄから信号ＳＴＰを受けると、電圧指令Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿０を演算し、その演算した電圧指令Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿０をコンバータ用デューティー比演算部６２へ出力する。
コンバータ用デューティー比演算部６２は、電圧指令演算部６１からの電圧指令Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿０と、制御部６４Ｄからの信号ＤＳＴＰとに基づいて、上述した方法によって、デューティー比ＤＲ＿１００＿０を生成してコンバータ用ＰＷＭ信号変換部６３へ出力する。コンバータ用ＰＷＭ信号変換部６３は、コンバータ用デューティー比演算部６２からのデューティー比ＤＲ＿１００＿０に基づいて、信号ＰＷＭＳ２を生成して昇圧コンバータ１２へ出力する。これにより、コンバータ制御回路３０２Ｄは、降圧制御を禁止する（ステップＳ８８）。
そうすると、昇圧コンバータ１２において、ＮＰＮトランジスタＱ１は、コンバータ制御回路３０２Ｄからの信号ＰＷＭＳ２に応じてオンされ、ＮＰＮトランジスタＱ２は信号ＰＷＭＳ２に応じてオフされ、昇圧コンバータ１２は、スイッチング動作による降圧動作を停止する。そして、昇圧コンバータ１２は、ＮＰＮトランジスタＱ１を介してコンデンサＣ２から直流電源Ｂへ直流電流を供給する。すなわち、電流制御が行なわれる（ステップＳ８９）。そして、一連の動作が終了する。
また、ステップＳ８４において、交流モータＭ１の動作モードが力行モードであると判定されると、コンバータ制御回路３０２Ｄの制御部６４Ｄは、さらに、図２７に示すマップを参照して、外部ＥＣＵから受けたアクセル開度ＡＣＣおよび演算部６６から受けた電圧変換比ＥＸＲが直線ｋ１７上に存在するか領域ＲＧ９に存在するかを判定することにより、アクセル開度ＡＣＣが臨界アクセル開度値ＡＣＣｒｅｆ１よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ９０）。
制御部６４Ｄは、アクセル開度ＡＣＣが臨界アクセル開度値ＡＣＣｒｅｆ１よりも大きいと判定したとき、リアクトル電流ＩＬが零点と交差していないと判断し、信号ＯＰＥを生成して電圧指令演算部６１へ出力する。電圧指令演算部６１は、制御部６４Ｄから信号ＯＰＥを受けると、外部ＥＣＵからのトルク指令値ＴＲおよびモータ回転数ＭＲＮに基づいて、上述した方法によって電圧指令Ｖｄｃ＿ｃｏｍを演算し、その演算した電圧指令Ｖｄｃ＿ｃｏｍをコンバータ用デューティー比演算部６２へ出力する。
コンバータ用デューティー比演算部６２は、電圧指令演算部６１からの電圧指令Ｖｄｃ＿ｃｏｍと、電圧Ｖｂ，Ｖｍとに基づいて、上述した方法によって、デューティー比ＤＲＵを生成してコンバータ用ＰＷＭ信号変換部６３へ出力する。コンバータ用ＰＷＭ信号変換部６３は、コンバータ用デューティー比演算部６２からのデューティー比ＤＲＵに基づいて、信号ＰＷＭＵを生成して昇圧コンバータ１２へ出力する。これにより、コンバータ制御回路３０２Ｄは、昇圧制御を許可する（ステップＳ９１）。
そうすると、昇圧コンバータ１２において、ＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２は、コンバータ制御回路３０２Ｄからの信号ＰＷＭＵに応じてオン／オフされ、昇圧コンバータ１２の出力電圧Ｖｍが電圧指令Ｖｄｃ＿ｃｏｍに一致するように直流電源Ｂからの直流電圧Ｖｂを昇圧し、その昇圧した直流電圧をコンデンサＣ２に供給する。すなわち、電圧・電流制御が行なわれる（ステップＳ９２）。そして、一連の動作が終了する。
一方、制御部６４Ｄは、ステップＳ９０においてアクセル開度ＡＣＣが臨界アクセル開度値ＡＣＣｒｅｆ１以下であると判定したとき、昇圧コンバータ１２の昇圧動作時にリアクトル電流ＩＬが零点に交差すると判定する。そして、制御部６４Ｄは、信号ＳＴＰおよび信号ＵＳＴＰを生成し、その生成した信号ＳＴＰおよび信号ＵＳＴＰをそれぞれ電圧指令演算部６１およびコンバータ用デューティー比演算部６２へ出力する。
そうすると、電圧指令演算部６１は、制御部６４Ｄからの信号ＳＴＰに基づいて、電圧指令Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿０を生成してコンバータ用デューティー比演算部６２へ出力する。コンバータ用デューティー比演算部６２は、電圧指令演算部６１からの電圧指令Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿０と制御部６４Ｄからの信号ＵＳＴＰとに基づいて、デューティー比ＤＲ＿０を生成してコンバータ用ＰＷＭ信号変換部６３へ出力する。そして、コンバータ用ＰＷＭ信号変換部６３は、コンバータ用デューティー比演算部６２からのデューティー比ＤＲ＿０に基づいて、スイッチング動作による昇圧動作を停止するための信号ＰＷＭＳ１を生成し、その生成した信号ＰＷＭＳ１を昇圧コンバータ１２へ出力する。これにより、コンバータ制御回路３０２Ｄは、昇圧制御を禁止する（ステップＳ９３）。
そうすると、昇圧コンバータ１２は、コンバータ制御回路３０２Ｄからの信号ＰＷＭＳ１に応じて、ＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２のスイッチング動作を停止し、インバータ１４の動作に必要な直流電流をダイオードＤ１を介して直流電源ＢからコンデンサＣ２に供給する。すなわち、電流制御が行なわれる（ステップＳ９４）。そして、一連の動作が終了する。
このように、コンバータ制御回路３０２Ｄは、トルク指令値ＴＲと、モータ回転数ＭＲＮとに基づいて交流モータＭ１の動作モードを判定し、その判定した動作モードとアクセル開度ＡＣＣおよび必要な電源電流Ｉｂｄｃ＿ｃｏｍとに基づいてリアクトル電流ＩＬが零点と交差するか否かを判定する。すなわち、コンバータ制御回路３０２Ｄは、交流モータＭ１の動作モードが力行モードであるとき、アクセル開度ＡＣＣに基づいてリアクトル電流ＩＬが零点と交差するか否かを判定し、交流モータＭ１の動作モードが回生モードであるとき、必要な電源電流Ｉｂｄｃ＿ｃｏｍに基づいてリアクトル電流ＩＬが零点と交差するか否かを判定する。
交流モータＭ１の動作モードが回生モードであるときに、必要な電源電流Ｉｂｄｃ＿ｃｏｍに基づいてリアクトル電流ＩＬが零点と交差するか否かを判定することにしたのは、回生モードにおけるアクセル開度を考えることができないからである。
そして、コンバータ制御回路３０２Ｄは、リアクトル電流ＩＬが零点と交差するとき、スイッチング動作による昇圧動作または降圧動作を停止するように昇圧コンバータ１２を制御し、リアクトル電流ＩＬが零点と交差しないとき、スイッチング動作による昇圧動作または降圧動作を行なうように昇圧コンバータ１２を制御する。
これにより、昇圧コンバータ１２におけるＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２のスイッチング回数を低減でき、スイッチングノイズを低減できる。また、ＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２のスイッチング回数の低減によりスイッチング損失を低減できる。
なお、この発明においては、スイッチングノイズを低減する電圧変換の制御は、実際にはＣＰＵによって行なわれ、ＣＰＵは、図２８に示すフローチャートの各ステップを備えるプログラムをＲＯＭから読出し、その読出したプログラムを実行して図２８に示すフローチャートに従って、昇圧コンバータ１２のスイッチング動作による昇圧動作または降圧動作を制御する。したがって、ＲＯＭは、図２８に示すフローチャートの各ステップを備えるプログラムを記録したコンピュータ（ＣＰＵ）読取り可能な記録媒体に相当する。
モータ駆動装置１００Ｄの全体動作は、モータ駆動装置１００の全体動作のうち、スイッチングノイズを低減させるコンバータ制御回路３０２の動作を、上述したコンバータ制御回路３０２Ｄの動作に代えたものであり、その他は、モータ駆動装置１００の動作と同じである。
その他は、実施の形態１，３と同じである。
［実施の形態６］
図２９は、実施の形態６によるモータ駆動装置の概略ブロック図である。図２９を参照して、実施の形態６によるモータ駆動装置１００Ｅは、モータ駆動装置１００の電流センサー１１，１８を削除し、制御装置３０を制御装置３０Ｅに代えたものであり、その他は、モータ駆動装置１００と同じである。
制御装置３０Ｅは、外部ＥＣＵからのトルク指令値ＴＲ、モータ回転数ＭＲＮおよびアクセル開度ＡＣＣに基づいて、後述する方法によってリアクトル電流ＩＬが零点と交差するか否かを判定する。そして、制御装置３０Ｅは、リアクトル電流ＩＬが零点と交差するときスイッチング動作による昇圧動作または降圧動作を停止するように昇圧コンバータ１２を制御し、リアクトル電流ＩＬが零点と交差しないときスイッチング動作による昇圧動作または降圧動作を行なうように昇圧コンバータ１２を制御する。
制御装置３０Ｅは、その他、制御装置３０と同じ機能を果たす。
図３０は、図２９に示す制御装置３０Ｅのブロック図である。図３０を参照して、制御装置３０Ｅは、制御装置３０のコンバータ制御回路３０２をコンバータ制御回路３０２Ｅに代えたものであり、その他は、制御装置３０と同じである。
コンバータ制御回路３０２Ｅは、トルク指令値ＴＲ、モータ回転数ＭＲＮおよびアクセル開度ＡＣＣに基づいて、後述する方法によって、リアクトル電流ＩＬが零点と交差するか否かを判定し、リアクトル電流ＩＬが零点と交差するとき、ＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２のスイッチング動作を停止するための信号ＰＷＭＳを生成し、その生成した信号ＰＷＭＳを昇圧コンバータ１２へ出力する。そして、コンバータ制御回路３０２Ｅは、リアクトル電流ＩＬが零点と交差しないとき、信号ＰＷＭＵまたは信号ＰＷＭＤを生成し、スイッチング動作による昇圧動作または降圧動作を行なうように昇圧コンバータ１２を制御する。
コンバータ制御回路３０２Ｅは、その他、コンバータ制御回路３０２と同じ機能を果たす。
図３１は、図３０に示すコンバータ制御回路３０２Ｅのブロック図である。図３１を参照して、コンバータ制御回路３０２Ｅは、コンバータ制御回路３０２の制御部６４を制御部６４Ｅに代え、ピーク検出部６５を演算部６６Ａに代えたものであり、その他は、コンバータ制御回路３０２と同じである。
演算部６６Ａは、上述したように、トルク指令値ＴＲ、モータ回転数ＭＲＮおよび電圧Ｖｂに基づいて、上述した式（１）、（３）および（４）を用いて電圧変換比ＥＸＲを演算し、その演算した電圧変換比ＥＸＲを制御部６４Ｅへ出力する。
制御部６４Ｅは、外部ＥＣＵからトルク指令値ＴＲ、モータ回転数ＭＲＮおよびアクセル開度ＡＣＣを受け、演算部６６Ａから電圧変換比ＥＸＲを受ける。また、制御部６４Ｅは、昇圧比とアクセル開度との関係を示すマップおよび降圧比と要求トルクＴＲｄｃ＿ｃｏｍとの関係を示すマップを保持している。すなわち、制御部６４Ｅは、図２２に示すマップおよび図２７に示すマップを保持している。
制御部６４Ｅは、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の動作モードが回生モードであるか力行モードであるかを判定する。そして、制御部６４Ｅは、交流モータＭ１の動作モードが力行モードであると判定したとき、上述した制御部６４Ｄの機能と同じ機能を果たす。また、制御部６４Ｅは、交流モータＭ１の動作モードが回生モードであると判定したとき、上述した制御部６４Ｃの機能と同じ機能を果たす。
つまり、制御部６４Ｅは、交流モータＭ１の動作モードが回生モードであるとき、外部ＥＣＵからの要求トルクＴＲｄｃ＿ｃｏｍに基づいてリアクトル電流ＩＬが零点と交差するか否かを判定し、交流モータＭ１の動作モードが力行モードであるとき、外部ＥＣＵからのアクセル開度ＡＣＣに基づいてリアクトル電流ＩＬが零点と交差するか否かを判定する。そして、制御部６４Ｅは、回生モードおよび力行モードにおいて、リアクトル電流ＩＬが零点と交差していないと判定したとき、信号ＯＰＥを生成して電圧指令演算部６１へ出力する。また、制御部６４Ｅは、交流モータＭ１の力行モードにおいてリアクトル電流ＩＬが零点と交差すると判定したとき、信号ＳＴＰおよび信号ＵＳＴＰを生成し、その生成した信号ＳＴＰおよび信号ＵＳＴＰをそれぞれ電圧指令演算部６１およびコンバータ用デューティー比演算部６２へ出力する。さらに、制御部６４Ｅは、交流モータＭ１の回生モードにおいてリアクトル電流ＩＬが零点と交差すると判定したとき、信号ＳＴＰおよび信号ＤＳＴＰを生成し、その生成した信号ＳＴＰおよび信号ＤＳＴＰをそれぞれ電圧指令演算部６１およびコンバータ用デューティー比演算部６２へ出力する。
図３２は、実施の形態６によるスイッチングノイズを低減する電圧変換の動作を説明するためのフローチャートである。図３２に示すフローチャートは、図２８に示すフローチャートにおいてステップＳ８１〜ステップＳ８９をステップＳ１００〜ステップＳ１０７に代えたものであり、その他は、図２８に示すフローチャートと同じである。
図３２を参照して、一連の動作が開始されると、コンバータ制御回路３０２Ｅは、外部ＥＣＵからトルク指令値ＴＲ（すなわち、要求トルクＴＲｄｃ＿ｃｏｍ）およびモータ回転数ＭＲＮを受ける（ステップＳ１００）。また、コンバータ制御回路３０２Ｅは、外部ＥＣＵからアクセル開度ＡＣＣを受ける（ステップＳ１０１）。さらに、コンバータ制御回路３０２Ｅは、電圧センサー１０から電圧Ｖｂを受ける。そして、コンバータ制御回路３０２Ｅの演算部６６Ａは、要求トルクＴＲｄｃ＿ｃｏｍ、モータ回転数ＭＲＮ、および電圧Ｖｂに基づいて、上述した方法によって電圧変換比ＥＸＲを演算して制御部６４Ｅへ出力する。
そうすると、制御部６４Ｅは、要求トルクＴＲｄｃ＿ｃｏｍ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を判定する（ステップＳ１０２）。
そして、制御部６４Ｅは、交流モータＭ１の動作モードが回生モードであると判定したとき、さらに、図２２に示すマップを参照して、外部ＥＣＵから受けた要求トルクＴＲｄｃ＿ｃｏｍおよび演算部６６Ａから受けた電圧変換比ＥＸＲが直線ｋ１４上に存在するか領域ＲＧ８に存在するかを判定することにより、要求トルクＴＲｄｃ＿ｃｏｍが負の臨界トルク値ＴＲｒｅｆ２よりも小さいか否かを判定する（ステップＳ１０３）。
制御部６４Ｅは、要求トルクＴＲｄｃ＿ｃｏｍが負の臨界トルク値ＴＲｒｅｆ２よりも小さいと判定したとき、リアクトル電流ＩＬが零点と交差していないと判断し、信号ＯＰＥを生成して電圧指令演算部６１へ出力する。電圧指令演算部６１は、制御部６４Ｅから信号ＯＰＥを受けると、外部ＥＣＵからのトルク指令値ＴＲおよびモータ回転数ＭＲＮに基づいて、上述した方法によって電圧指令Ｖｄｃ＿ｃｏｍを演算し、その演算した電圧指令Ｖｄｃ＿ｃｏｍをコンバータ用デューティー比演算部６２へ出力する。
コンバータ用デューティー比演算部６２は、電圧指令演算部６１からの電圧指令Ｖｄｃ＿ｃｏｍと、電圧Ｖｂ，Ｖｍとに基づいて、上述した方法によって、デューティー比ＤＲＤを生成してコンバータ用ＰＷＭ信号変換部６３へ出力する。コンバータ用ＰＷＭ信号変換部６３は、コンバータ用デューティー比演算部６２からのデューティー比ＤＲＤに基づいて、信号ＰＷＭＤを生成して昇圧コンバータ１２へ出力する。これにより、コンバータ制御回路３０２Ｅは、降圧制御を許可する（ステップＳ１０４）。
そうすると、昇圧コンバータ１２において、ＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２は、コンバータ制御回路３０２Ｅからの信号ＰＷＭＤに応じてオン／オフされ、コンデンサＣ２の両端の電圧Ｖｍが電圧指令Ｖｄｃ＿ｃｏｍになるように電圧Ｖｍを降圧し、その降圧した直流電圧を直流電源Ｂに供給する。すなわち、電圧・電流制御が行なわれる（ステップＳ１０５）。そして、一連の動作が終了する。
一方、ステップＳ１０３において、要求トルクＴＲｄｃ＿ｃｏｍが負の臨界トルク値ＴＲｒｅｆ２以上であるとき、制御部６４Ｅは、昇圧コンバータ１２の降圧動作時にリアクトル電流ＩＬが零点と交差すると判定し、信号ＳＴＰおよび信号ＤＳＴＰを生成し、その生成した信号ＳＴＰおよび信号ＤＳＴＰをそれぞれ電圧指令演算部６１およびコンバータ用デューティー比演算部６２へ出力する。電圧指令演算部６１は、制御部６４Ｅから信号ＳＴＰを受けると、電圧指令Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿０を演算し、その演算した電圧指令Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿０をコンバータ用デューティー比演算部６２へ出力する。
コンバータ用デューティー比演算部６２は、電圧指令演算部６１からの電圧指令Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿０と、制御部６４Ｅからの信号ＤＳＴＰとに基づいて、上述した方法によって、デューティー比ＤＲ＿１００＿０を生成してコンバータ用ＰＷＭ信号変換部６３へ出力する。コンバータ用ＰＷＭ信号変換部６３は、コンバータ用デューティー比演算部６２からのデューティー比ＤＲ＿１００＿０に基づいて、信号ＰＷＭＳ２を生成して昇圧コンバータ１２へ出力する。これにより、コンバータ制御回路３０２Ｅは、降圧制御を禁止する（ステップＳ１０６）。
そうすると、昇圧コンバータ１２において、ＮＰＮトランジスタＱ１は、コンバータ制御回路３０２Ｅからの信号ＰＷＭＳ２に応じてオンされ、ＮＰＮトランジスタＱ２は信号ＰＷＭＳ２に応じてオフされ、昇圧コンバータ１２は、スイッチング動作による降圧動作を停止する。そして、昇圧コンバータ１２は、ＮＰＮトランジスタＱ１を介してコンデンサＣ２から直流電源Ｂへ直流電流を供給する。すなわち、電流制御が行なわれる（ステップＳ１０７）。そして、一連の動作が終了する。
また、ステップＳ１０２において、交流モータＭ１の動作モードが力行モードであると判定されると、上述したステップＳ９０〜ステップＳ９４（図２８参照）が実行される。そして、一連の動作が終了する。
このように、コンバータ制御回路３０２Ｅは、トルク指令値ＴＲと、モータ回転数ＭＲＮとに基づいて交流モータＭ１の動作モードを判定し、その判定した動作モードとアクセル開度ＡＣＣおよび要求トルクＴＲｄｃ＿ｃｏｍとに基づいてリアクトル電流ＩＬが零点と交差するか否かを判定する。すなわち、コンバータ制御回路３０２Ｅは、交流モータＭ１の動作モードが力行モードであるとき、アクセル開度ＡＣＣに基づいてリアクトル電流ＩＬが零点と交差するか否かを判定し、交流モータＭ１の動作モードが回生モードであるとき、要求トルクＴＲｄｃ＿ｃｏｍに基づいてリアクトル電流ＩＬが零点と交差するか否かを判定する。
交流モータＭ１の動作モードが回生モードであるときに、要求トルクＴＲｄｃ＿ｃｏｍに基づいてリアクトル電流ＩＬが零点と交差するか否かを判定することにしたのは、回生モードにおけるアクセル開度を考えることができないからである。
そして、コンバータ制御回路３０２Ｅは、リアクトル電流ＩＬが零点と交差するとき、スイッチング動作による昇圧動作または降圧動作を停止するように昇圧コンバータ１２を制御し、リアクトル電流ＩＬが零点と交差しないとき、スイッチング動作による昇圧動作または降圧動作を行なうように昇圧コンバータ１２を制御する。
これにより、昇圧コンバータ１２におけるＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２のスイッチング回数を低減でき、スイッチングノイズを低減できる。また、ＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２のスイッチング回数の低減によりスイッチング損失を低減できる。
なお、この発明においては、スイッチングノイズを低減する電圧変換の制御は、実際にはＣＰＵによって行なわれ、ＣＰＵは、図３２に示すフローチャートの各ステップを備えるプログラムをＲＯＭから読出し、その読出したプログラムを実行して図３２に示すフローチャートに従って、昇圧コンバータ１２のスイッチング動作による昇圧動作または降圧動作を制御する。したがって、ＲＯＭは、図３２に示すフローチャートの各ステップを備えるプログラムを記録したコンピュータ（ＣＰＵ）読取り可能な記録媒体に相当する。
モータ駆動装置１００Ｅの全体動作は、モータ駆動装置１００の全体動作のうち、スイッチングノイズを低減させるコンバータ制御回路３０２の動作を、上述したコンバータ制御回路３０２Ｅの動作に代えたものであり、その他は、モータ駆動装置１００の動作と同じである。
その他は、実施の形態１，４，５と同じである。
なお、上述したモータ駆動装置１００，１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ，１００Ｄ，１００Ｅは、１つの交流モータを駆動するものと説明したが、この発明においては、モータ駆動装置は、複数のモータを駆動するものであってもよい。この場合、モータ駆動装置は、複数のモータに対応して複数のインバータを含む。そして、複数のインバータは、昇圧コンバータ１２の出力側であるコンデンサＣ２の両端に並列に接続される。
以下、モータ駆動装置１００を搭載したハイブリッド自動車について説明する。図３３は、図１に示すモータ駆動装置１００を搭載したハイブリッド自動車１１０の構成を示す図を示す。なお、図３３においては、モータ駆動装置１００は、２つのモータ６０，７０を駆動するモータ駆動装置として示されている。
図３３を参照して、モータ駆動装置１００のモータ６０は、ハイブリッド自動車１１０の前輪１１１に近接して配置される。ＩＰＭ（Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ Ｐｏｗｅｒ Ｍｏｄｕｌｅ）８０は、モータ６０の近くに配置され、ケーブル９３を介してモータ６０と接続される。直流電源Ｂおよび昇圧コンバータ１２は、前輪１１１と後輪１１２との間に配置される。そして、直流電源Ｂは、ケーブル９１を介して昇圧コンバータ１２と接続され、昇圧コンバータ１２は、ケーブル９２を介してＩＰＭ８０および８１と接続される。モータ６０は、前輪１１１およびエンジン２４０に連結される。
モータ７０は、ハイブリッド自動車１１０の後輪１１２に近接して配置される。ＩＰＭ８１は、モータ７０の近くに配置される。そして、ＩＰＭ８１は、ケーブル９４を介してモータ７０と接続される。モータ７０は、後輪１１２と連結される。
なお、ケーブル９１，９２は、（＋，−）を有する高圧直流電源線である。また、ケーブル９３，９４は、Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相を有するモータ駆動線である。
図３４は、図１に示すモータ駆動装置１００を搭載したハイブリッド自動車１１０の駆動システムを示す概略ブロック図である。図３４を参照して、駆動システム２００は、モータ駆動装置１００と、前輪１１１と、後輪１１２と、動力分割機構２１０と、ディファレンシャルギア（ＤＧ：Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ｇｅａｒ）２２０，２３０と、エンジン２４０と、モータジェネレータＭＧ１〜ＭＧ３とを備える。
駆動システム２００においては、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２はモータ６０に相当し、モータジェネレータＭＧ３はモータ７０に相当する。そして、モータ６０が２つのモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２によって構成されることに対応して、ＩＰＭ８０は、２つのインバータ８０Ａ，８０Ｂからなる。インバータ８０Ａは、モータジェネレータＭＧ１を駆動し、インバータ８０Ｂは、モータジェネレータＭＧ２を駆動する。また、ＩＰＭ８１は、インバータ８１Ａを含む。そして、インバータ８１Ａは、モータジェネレータＭＧ３を駆動する。
モータジェネレータＭＧ１は、動力分割機構２１０を介してエンジン２４０と連結される。そして、モータジェネレータＭＧ１は、エンジン２４０を始動し、またはエンジン２４０の回転力によって発電する。
また、モータジェネレータＭＧ２は、動力分割機構２１０を介して前輪１１１を駆動する。
さらに、モータジェネレータＭＧ３は、後輪１１２を駆動する。
図３５は、図３４に示す動力分割機構２１０の模式図を示す。図３５を参照して、動力分割機構２１０は、リングギア２１１と、キャリアギア２１２と、サンギア２１３とから成る。エンジン２４０のシャフト２５１は、プラネタリキャリア２５３を介してキャリアギア２１２に接続され、モータジェネレータＭＧ１のシャフト２５２は、サンギア２１３に接続され、モータジェネレータＭＧ２のシャフト２５４は、リングギア２１１に接続されている。なお、モータジェネレータＭＧ２のシャフト２５４は、ＤＧ２２０を介して前輪１１１の駆動軸に連結される。
モータジェネレータＭＧ１は、シャフト２５２、サンギア２１３、キャリアギア２１２およびプラネタリキャリア２５３を介してシャフト２５１を回転し、エンジン２４０を始動する。また、モータジェネレータＭＧ１は、シャフト２５１、プラネタリキャリア２５３、キャリアギア２１２、サンギア２１３およびシャフト２５２を介してエンジン２４０の回転力を受け、その受けた回転力によって発電する。
再び、図３４を参照して、駆動システム２００が搭載されたハイブリッド自動車の始動時、発進時、軽負荷走行モード、中速低負荷走行モード、加速・急加速モード、低μ路走行モードおよび減速・制動モードにおける駆動システム２００の動作について説明する。なお、始動時、発進時、軽負荷走行モード、中速低負荷走行モード、加速・急加速モード、低μ路走行モードおよび減速・制動モードにおけるモータ６０，７０のトルク指令値ＴＲ１，ＴＲ２および信号ＰＷＭＵ，ＰＷＭＤ，ＰＷＭＩ１，ＰＷＭＩ２，ＰＷＭＣ１，ＰＷＭＣ２を表１に示す。
Figure 2004114511
まず、ハイブリッド自動車１１０のエンジン始動時における駆動システム２００の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ＴＲ１１およびモータ回転数ＭＲＮ１を受ける。そして、制御装置３０は、トルク指令値ＴＲ１１、モータ回転数ＭＲＮ１、電圧センサー１０からの電圧Ｖｂ、電圧センサー１３からの電圧Ｖｍに基づいて信号ＰＷＭＵ１を生成して昇圧コンバータ１２へ出力する。また、制御装置３０は、電圧Ｖｍと、電流センサー２４からのモータ電流ＭＣＲＴ１（モータ電流ＭＣＲＴの一種）と、トルク指令値ＴＲ１１とに基づいて、上述した方法によって信号ＰＷＭＩ１１を生成し、その生成した信号ＰＷＭＩ１１をインバータ８０Ａへ出力する。
そうすると、昇圧コンバータ１２は、制御装置３０からの信号ＰＷＭＵ１に応じて直流電源Ｂからの直流電圧を昇圧してインバータ８０Ａに供給する。そして、制御装置３０は、電流センサー１１からの電源電流Ｉｂと電流センサー１８からのリアクトル電流ＩＬの最大値ＩＬｍａｘおよび最小値ＩＬｍｉｎとに基づいて、上述した方法によってリアクトル電流ＩＬが零点と交差するか否かを判定し、リアクトル電流ＩＬが零点と交差するときスイッチング動作による昇圧動作を停止するように昇圧コンバータ１２を制御し、リアクトル電流ＩＬが零点と交差しないときスイッチング動作による昇圧動作を行なうように昇圧コンバータ１２を制御する。
昇圧コンバータ１２は、リアクトル電流ＩＬが零点と交差するとき、スイッチング動作を停止し、リアクトル電流ＩＬが零点と交差しないとき、スイッチング動作による昇圧動作を行ない、電圧指令Ｖｄｃ＿ｃｏｍに一致する電圧Ｖｍをインバータ８０Ａに供給する。
インバータ８０Ａは、昇圧コンバータ１２からの直流電圧を信号ＰＷＭＩ１１に応じて交流電圧に変換し、トルク指令値ＴＲ１１によって指定されたトルクを出力するようにモータジェネレータＭＧ１を駆動する。
これによって、モータジェネレータＭＧ１は、動力分割機構２１０を介してエンジン２４０のクランクシャフト２５１を回転数ＭＲＮ１で回転し、エンジン２４０を始動する。これにより、ハイブリッド自動車１１０のエンジン始動時における駆動システム２００の動作が終了する。
次に、ハイブリッド自動車１１０の発進時における駆動システム２００の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、トルク指令値ＴＲ１２およびＴＲ２１と、モータ回転数ＭＲＮ１，ＭＲＮ２とを外部ＥＣＵから受ける。この場合、トルク指令値ＴＲ１２は、始動後のエンジン２４０の回転力によってモータジェネレータＭＧ１を発電機として機能させるためのトルク指令値ＴＲ１２１と、モータジェネレータＭＧ２を発進用に用いるためのトルク指令値ＴＲ１２２とからなる。トルク指令値ＴＲ２１は、モータジェネレータＭＧ３を発進用に用いるためのトルク指令値である。
制御装置３０は、トルク指令値ＴＲ１２２と、モータ電流ＭＣＲＴ１と、電圧センサー１３からの電圧Ｖｍとに基づいて、上述した方法によって信号ＰＷＭＩ１２を生成してインバータ８０Ｂへ出力する。また、制御装置３０は、トルク指令値ＴＲ１２１と、モータ電流ＭＣＲＴ１と、電圧Ｖｍとに基づいて、上述した方法によって信号ＰＷＭＣ１を生成してインバータ８０Ａへ出力する。さらに、制御装置３０は、トルク指令値ＴＲ２１と、モータ電流ＭＣＲＴ２と、電圧センサー１３からの電圧Ｖｍとに基づいて上述した方法により信号ＰＷＭＩ２１を生成してインバータ８１Ａへ出力する。さらに、制御装置３０は、トルク指令値ＴＲ１２２またはＴＲ２１、電圧Ｖｂ，Ｖｍおよびモータ回転数ＭＲＮ１またはＭＲＮ２に基づいて、上述した方法によって信号ＰＷＭＵ２を生成して昇圧コンバータ１２へ出力する。
そうすると、昇圧コンバータ１２は、制御装置３０からの信号ＰＷＭＵ２に応じて、直流電源Ｂから出力された電圧Ｖｂを昇圧し、その昇圧した直流電圧をインバータ８０Ｂおよび８１Ａへ供給する。そして、制御装置３０は、電流センサー１１からの電源電流Ｉｂと電流センサー１８からのリアクトル電流ＩＬの最大値ＩＬｍａｘおよび最小値ＩＬｍｉｎとに基づいて、上述した方法によってリアクトル電流ＩＬが零点と交差するか否かを判定し、リアクトル電流ＩＬが零点と交差するときスイッチング動作による昇圧動作を停止するように昇圧コンバータ１２を制御し、リアクトル電流ＩＬが零点と交差しないときスイッチング動作による昇圧動作を行なうように昇圧コンバータ１２を制御する。
昇圧コンバータ１２は、リアクトル電流ＩＬが零点と交差するとき、スイッチング動作を停止し、リアクトル電流ＩＬが零点と交差しないとき、スイッチング動作による昇圧動作を行ない、電圧指令Ｖｄｃ＿ｃｏｍに一致する電圧Ｖｍをインバータ８０Ｂおよび８１Ａに供給する。また、インバータ８０Ａは、モータジェネレータＭＧ１がエンジン２４０の回転力により発電した交流電圧を信号ＰＷＭＣ１によって直流電圧に変換し、その変換した直流電圧をインバータ８０Ｂに供給する。インバータ８０Ｂは、昇圧コンバータ１２からの直流電圧とインバータ８０Ａからの直流電圧とを受け、その受けた直流電圧を信号ＰＷＭＩ１２に応じて交流電圧に変換し、トルク指令値ＴＲ１２２によって指定されたトルクを出力するようにモータジェネレータＭＧ２を駆動する。そして、モータジェネレータＭＧ２は、動力分割機構２１０およびディファレンシャルギア２２０を介して前輪１１１を駆動する。
また、インバータ８１Ａは、昇圧コンバータ１２からの直流電圧を受け、その受けた直流電圧を信号ＰＷＭＩ２１によって交流電圧に変換してトルク指令値ＴＲ２１によって指定されたトルクを出力するようにモータジェネレータＭＧ３を駆動する。そして、モータジェネレータＭＧ３は、ディファレンシャルギア２３０を介して後輪１１２を駆動する。
このようにして、ハイブリッド自動車１１０の前輪１１１はモータジェネレータＭＧ２によって回転され、後輪１１２はモータジェネレータＭＧ３によって回転され、ハイブリッド自動車１１０は４ＷＤで発進する。これにより、ハイブリッド自動車１１０の発進時における駆動システム２００の動作が終了する。
次に、ハイブリッド自動車１１０が軽負荷走行モードにある場合の駆動システム２００の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、トルク指令値ＴＲ１３およびモータ回転数ＭＲＮ１を外部ＥＣＵから受ける。なお、トルク指令値ＴＲ１３は、ハイブリッド自動車１１０の前輪１１１をモータジェネレータＭＧ２のみで駆動するためのトルク指令値である。
制御装置３０は、トルク指令値ＴＲ１３と、モータ回転数ＭＲＮ１と、電圧センサー１０からの電圧Ｖｂと、電圧センサー１３からの電圧Ｖｍとに基づいて信号ＰＷＭＵ３を生成して昇圧コンバータ１２へ出力する。また、制御装置３０は、電圧Ｖｍと、電流センサー２４からのモータ電流ＭＣＲＴ１と、外部ＥＣＵからのトルク指令値ＴＲ１３とに基づいて、上述した方法によって信号ＰＷＭＩ１３を生成し、その生成した信号ＰＷＭＩ１３をインバータ８０Ｂへ出力する。
そうすると、昇圧コンバータ１２は、制御装置３０からの信号ＰＷＭＵ３に応じて直流電源Ｂからの直流電圧を昇圧してインバータ８０Ｂに供給する。そして、制御装置３０は、電流センサー１１からの電源電流Ｉｂと電流センサー１８からのリアクトル電流ＩＬの最大値ＩＬｍａｘおよび最小値ＩＬｍｉｎとに基づいて、上述した方法によってリアクトル電流ＩＬが零点と交差するか否かを判定し、リアクトル電流ＩＬが零点と交差するときスイッチング動作による昇圧動作を停止するように昇圧コンバータ１２を制御し、リアクトル電流ＩＬが零点と交差しないときスイッチング動作による昇圧動作を行なうように昇圧コンバータ１２を制御する。
昇圧コンバータ１２は、リアクトル電流ＩＬが零点と交差するとき、スイッチング動作を停止し、リアクトル電流ＩＬが零点と交差しないとき、スイッチング動作による昇圧動作を行ない、電圧指令Ｖｄｃ＿ｃｏｍに一致する電圧Ｖｍをインバータ８０Ｂに供給する。
そして、インバータ８０Ｂは、昇圧コンバータ１２からの直流電圧を信号ＰＷＭＩ１３に応じて交流電圧に変換し、トルク指令値ＴＲ１３によって指定されたトルクを出力するようにモータジェネレータＭＧ２を駆動する。そして、モータジェネレータＭＧ２は、動力分割機構２１０およびディファレンシャルギア２２０を介して前輪１１１を駆動し、ハイブリッド自動車１１０は、モータジェネレータＭＧ２によって軽負荷走行を行なう。これにより、ハイブリッド自動車１１０が軽負荷走行モードにある場合の駆動システム２００の動作が終了する。
次に、ハイブリッド自動車１１０が中速低負荷走行モードにある場合の駆動システム２００の動作について説明する。この場合の駆動システム２００の動作は、上述したハイブリッド自動車１１０のエンジン２４０の始動時における駆動システム２００の動作と同じである。そして、モータジェネレータＭＧ１は、エンジン２４０を始動し、ハイブリッド自動車は、エンジン２４０の駆動力によって走行する。
次に、ハイブリッド自動車１１０が加速・急加速モードにある場合の駆動システム２００の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、トルク指令値ＴＲ１４およびＴＲ２２と、モータ回転数ＭＲＮ１，ＭＲＮ２とを外部ＥＣＵから受ける。トルク指令値ＴＲ１４は、モータジェネレータＭＧ１を発電機として機能させるためのトルク指令値ＴＲ１４１とモータジェネレータＭＧ２を加速・急加速用に用いるためのトルク指令値ＴＲ１４２とからなる。トルク指令値ＴＲ２２は、モータジェネレータＭＧ３を加速・急加速用に用いるためのトルク指令値である。
制御装置３０は、トルク指令値ＴＲ１４２と、モータ電流ＭＣＲＴ１と、電圧センサー１３からの電圧Ｖｍとに基づいて、上述した方法によって信号ＰＷＭＩ１４を生成してインバータ８０Ｂへ出力する。また、制御装置３０は、トルク指令値ＴＲ１４１と、モータ電流ＭＣＲＴ１と、電圧Ｖｍとに基づいて、上述した方法によって信号ＰＷＭＣ１を生成してインバータ８０Ａへ出力する。さらに、制御装置３０は、トルク指令値ＴＲ２２と、モータ電流ＭＣＲＴ２と、電圧センサー１３からの電圧Ｖｍとに基づいて上述した方法により信号ＰＷＭＩ２２を生成してインバータ８１Ａへ出力する。さらに、制御装置３０は、トルク指令値ＴＲ１４２またはＴＲ２１、電圧Ｖｂ，Ｖｍおよびモータ回転数ＭＲＮ１またはＭＲＮ２に基づいて、上述した方法によって信号ＰＷＭＵ４を生成して昇圧コンバータ１２へ出力する。
そうすると、昇圧コンバータ１２は、制御装置３０からの信号ＰＷＭＵ４に応じて、直流電源Ｂから出力された電圧Ｖｂを昇圧し、その昇圧した直流電圧をインバータ８０Ｂおよび８１Ａへ供給する。そして、制御装置３０は、電流センサー１１からの電源電流Ｉｂと電流センサー１８からのリアクトル電流ＩＬの最大値ＩＬｍａｘおよび最小値ＩＬｍｉｎとに基づいて、上述した方法によってリアクトル電流ＩＬが零点と交差するか否かを判定し、リアクトル電流ＩＬが零点と交差するときスイッチング動作による昇圧動作を停止するように昇圧コンバータ１２を制御し、リアクトル電流ＩＬが零点と交差しないときスイッチング動作による昇圧動作を行なうように昇圧コンバータ１２を制御する。
昇圧コンバータ１２は、リアクトル電流ＩＬが零点と交差するとき、スイッチング動作を停止し、リアクトル電流ＩＬが零点と交差しないとき、スイッチング動作による昇圧動作を行ない、電圧指令Ｖｄｃ＿ｃｏｍに一致する電圧Ｖｍをインバータ８０Ｂおよび８１Ａに供給する。
そして、インバータ８０Ａは、モータジェネレータＭＧ１がエンジン２４０の回転力（エンジン２４０の回転数は加速前よりも高くなっている。）により発電した交流電圧を信号ＰＷＭＣ１によって直流電圧に変換し、その変換した直流電圧をインバータ８０Ｂに供給する。インバータ８０Ｂは、昇圧コンバータ１２からの直流電圧とインバータ８０Ａからの直流電圧とを受け、その受けた直流電圧を信号ＰＷＭＩ１４に応じて交流電圧に変換し、トルク指令値ＴＲ１４２によって指定されたトルクを出力するようにモータジェネレータＭＧ２を駆動する。
そして、モータジェネレータＭＧ２は、動力分割機構２１０およびディファレンシャルギア２２０を介して前輪１１１を駆動する。
また、インバータ８１Ａは、昇圧コンバータ１２からの直流電圧を受け、その受けた直流電圧を信号ＰＷＭＩ２２によって交流電圧に変換してトルク指令値ＴＲ２２によって指定されたトルクを出力するようにモータジェネレータＭＧ３を駆動する。そして、モータジェネレータＭＧ３は、ディファレンシャルギア２３０を介して後輪１１２を駆動する。
このようにして、ハイブリッド自動車１１０の前輪１１１はエンジン２４０およびモータジェネレータＭＧ２によって回転され、後輪１１２はモータジェネレータＭＧ３によって回転され、ハイブリッド自動車１１０は４ＷＤで加速・急加速する。これにより、ハイブリッド自動車１１０の加速・急加速モードにおける駆動システム２００の動作が終了する。
次に、ハイブリッド自動車１１０が低μ路走行モードにある場合の駆動システム２００の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、トルク指令値ＴＲ１５，ＴＲ２３およびモータ回転数ＭＲＮ２を外部ＥＣＵから受ける。なお、トルク指令値ＴＲ１５は、モータジェネレータＭＧ２を回生モードで駆動するためのトルク指令値であり、トルク指令値ＴＲ２３は、モータジェネレータＭＧ３を駆動モータとして用いるためのトルク指令値である。
制御装置３０は、トルク指令値ＴＲ１５、モータ電流ＭＣＲＴ１および電圧Ｖｍに基づいて、上述した方法によって信号ＰＷＭＣ１を生成してインバータ８０Ｂへ出力する。
この低μ路走行モードにおいては、エンジン２４０は前輪１１１を駆動しており、前輪１１１の駆動力の一部がモータジェネレータＭＧ２に伝達される。
そうすると、インバータ８０Ｂは、信号ＰＷＭＣ１に応じて、モータジェネレータＭＧ２を回生モードで駆動し、前輪１１１の駆動力の一部を受けてモータジェネレータＭＧ２が発電した交流電圧を直流電圧に変換してインバータ８１Ａへ供給する。
また、制御装置３０は、トルク指令値ＴＲ２３と、モータ電流ＭＣＲＴ２と、電圧Ｖｍとに基づいて信号ＰＷＭＩ２３を生成してインバータ８１Ａへ出力する。インバータ８１Ａは、インバータ８０Ｂからの直流電圧を受け、その受けた直流電圧を信号ＰＷＭＩ２３によって交流電圧に変換してトルク指令値ＴＲ２３によって指定されたトルクを出力するようにモータジェネレータＭＧ３を駆動する。そして、モータジェネレータＭＧ３は、ディファレンシャルギア２３０を介して後輪１１２を駆動する。これにより、ハイブリッド自動車１１０は、エンジン２４０の駆動力によって前輪１１１を駆動し、前輪１１１の駆動力の一部を受けてモータジェネレータＭＧ２が発電した電力によって後輪１１２を駆動し、４ＷＤにより低μ路走行を行なう。この場合、昇圧コンバータ１２は停止されているのでスイッチングノイズは低減する。
モータジェネレータＭＧ２が発電した電力によってモータジェネレータＭＧ３が後輪１１２を駆動できない場合、制御装置３０は、トルク指令値ＴＲ２３と、モータ回転数ＭＲＮ２と、電圧センサー１０からの電圧Ｖｂと、電圧センサー１３からの電圧Ｖｍとに基づいて上述した方法により信号ＰＷＭＵ５を生成して昇圧コンバータ１２へ出力する。
昇圧コンバータ１２は、制御装置３０からの信号ＰＷＭＵ５に基づいて、直流電源Ｂからの直流電圧を昇圧してインバータ８１Ａに供給する。そして、制御装置３０は、電流センサー１１からの電源電流Ｉｂと電流センサー１８からのリアクトル電流ＩＬの最大値ＩＬｍａｘおよび最小値ＩＬｍｉｎとに基づいて、上述した方法によってリアクトル電流ＩＬが零点と交差するか否かを判定し、リアクトル電流ＩＬが零点と交差するときスイッチング動作による昇圧動作を停止するように昇圧コンバータ１２を制御し、リアクトル電流ＩＬが零点と交差しないときスイッチング動作による昇圧動作を行なうように昇圧コンバータ１２を制御する。
昇圧コンバータ１２は、リアクトル電流ＩＬが零点と交差するとき、スイッチング動作を停止し、リアクトル電流ＩＬが零点と交差しないとき、スイッチング動作による昇圧動作を行ない、電圧指令Ｖｄｃ＿ｃｏｍに一致する電圧Ｖｍをインバータ８１Ａに供給する。
そして、インバータ８１Ａは、昇圧コンバータ１２およびインバータ８０Ｂから供給された直流電圧を信号ＰＷＭＩ２３によって交流電圧に変換してモータジェネレータＭＧ３を駆動する。そして、モータジェネレータＭＧ３は、ディファレンシャルギア２３０を介して後輪１１２を駆動する。これにより、ハイブリッド自動車１１０は、エンジン２４０の駆動力によって前輪１１１を駆動し、前輪１１１の駆動力の一部を受けてモータジェネレータＭＧ２が発電した電力および直流電源Ｂからの電力によって後輪１１２を駆動し、４ＷＤにより低μ路走行を行なう。
これにより、ハイブリッド自動車１１０の低μ路走行モードにおける駆動システム２００の動作が終了する。
最後に、ハイブリッド自動車１１０が減速・制動モードにある場合の駆動システム２００の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ＴＲ１６，ＴＲ２４を受ける。そして、制御装置３０は、トルク指令値ＴＲ１６，ＴＲ２４に応じて、モータジェネレータＭＧ２および／またはモータジェネレータＭＧ３を回生モードで駆動する。すなわち、制御装置３０は、トルク指令値ＴＲ１６，ＴＲ２４と、モータ電流ＭＣＲＴ１，ＭＣＲＴ２と、電圧Ｖｍとに基づいて、それぞれ、信号ＰＷＭＣ１および信号ＰＷＭＣ２を生成し、その生成した信号ＰＷＭＣ１および信号ＰＷＭＣ２をそれぞれ、インバータ８０Ｂおよびインバータ８１Ａへ出力する。また、制御装置３０は、トルク指令値ＴＲ１６，ＴＲ２４、モータ回転数ＭＲＮ１，ＭＲＮ２および電圧Ｖｂ，Ｖｍに基づいて信号ＰＷＭＤ１を生成して昇圧コンバータ１２へ出力する。
そうすると、インバータ８０Ｂは、モータジェネレータＭＧ２が発電した交流電圧を信号ＰＷＭＣ１に基づいて直流電圧に変換して昇圧コンバータ１２へ供給する。また、インバータ８１Ａは、モータジェネレータＭＧ３が発電した交流電圧を信号ＰＷＭＣ２に基づいて直流電圧に変換して昇圧コンバータ１２へ供給する。そして、昇圧コンバータ３０は、インバータ８０Ｂおよび８１Ａからの直流電圧を信号ＰＷＭＤ１に基づいて降圧する。
この場合、制御装置３０は、電流センサー１１からの電源電流Ｉｂと、電流センサー１８からのリアクトル電流ＩＬの最大値ＩＬｍａｘおよび最小値ＩＬｍｉｎとに基づいて、上述した方法によってリアクトル電流ＩＬが零点と交差するか否かを判定し、リアクトル電流ＩＬが零点と交差するときスイッチング動作による降圧動作を停止するように昇圧コンバータ１２を制御し、リアクトル電流ＩＬが零点と交差しないときスイッチング動作による降圧動作を行なうように昇圧コンバータ１２を制御する。
昇圧コンバータ１２は、リアクトル電流ＩＬが零点と交差するとき、スイッチング動作を停止し、リアクトル電流ＩＬが零点と交差しないとき、スイッチング動作による降圧動作を行ない、昇圧コンバータ１２の出力電圧Ｖｍが電圧指令Ｖｄｃ＿ｃｏｍに一致するように電圧Ｖｍを降圧して直流電源Ｂを充電する。
これにより、ハイブリッド自動車１１０は、回生ブレーキおよび／または機械ブレーキによって減速・制動を行なう。そして、ハイブリッド自動車１１０の減速・制動時における駆動システム２００の動作が終了する。
なお、上記においては、モータ駆動装置１００を駆動システム２００に用いた場合について説明したが、モータ駆動装置１００に代えてモータ駆動装置１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ，１００Ｄ，１００Ｅを用いてもよい。
図３６は、図１に示すモータ駆動装置１００を搭載した電気自動車１１０Ａの構成を示す図である。なお、図３６においても、モータ駆動装置１００は、２つのモータ６０，７０を駆動するモータ駆動装置として示されている。図３６を参照して、電気自動車１１０Ａは、ハイブリッド自動車１１０のエンジン２４０を削除し、ＩＰＭ８０をＩＰＭ９０に代えたものであり、その他は、ハイブリッド自動車１１０と同じである。
図３７は、図１に示すモータ駆動装置１００を搭載した電気自動車１１０Ａの電気駆動システムを示す概略ブロック図である。図３７を参照して、電気駆動システム２００Ａは、モータ駆動装置１００と、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２と、前輪１１１Ａと、後輪１１２Ａと、ディファレンシャルギア２２０，２３０とを備える。
電気駆動システム２００Ａにおいては、モータジェネレータＭＧ１はモータ６０に相当し、モータジェネレータＭＧ２はモータ７０に相当する。そして、モータ６０が１つのモータジェネレータＭＧ１によって構成されることに対応して、ＩＰＭ９０は、１つのインバータ９０Ａを含む。インバータ９０Ａは、モータジェネレータＭＧ１を駆動する。また、ＩＰＭ８１に含まれるインバータ８１Ａは、モータジェネレータＭＧ２を駆動する。
モータジェネレータＭＧ１は、前輪１１１Ａを駆動する。また、モータジェネレータＭＧ２は、後輪１１２Ａを駆動する。
電気駆動システム２００Ａが搭載された電気自動車１１０Ａの発進時、軽負荷走行モード、中速低負荷走行モード、加速・急加速モード、低μ路走行モードおよび減速・制動モードにおける電気駆動システム２００Ａの動作について説明する。なお、発進時、軽負荷走行モード、中速低負荷走行モード、加速・急加速モード、低μ路走行モードおよび減速・制動モードにおけるモータ６０，７０のトルク指令値ＴＲ１，ＴＲ２および信号ＰＷＭＵ，ＰＷＭＤ，ＰＷＭＩ１，ＰＷＭＩ２，ＰＷＭＣ１，ＰＷＭＣ２を表２に示す。
Figure 2004114511
まず、電気自動車１１０Ａの発進時における電気駆動システム２００Ａの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、トルク指令値ＴＲ１１およびＴＲ２１とモータ回転数ＭＲＮ１，ＭＲＮ２とを外部ＥＣＵから受ける。この場合、トルク指令値ＴＲ１１は、モータジェネレータＭＧ１を発進用に用いるためのトルク指令値であり、トルク指令値ＴＲ２１は、モータジェネレータＭＧ２を発進用に用いるためのトルク指令値である。
制御装置３０は、電圧Ｖｍと、モータ電流ＭＣＲＴ１と、外部ＥＣＵからのトルク指令値ＴＲ１１とに基づいて、上述した方法によって信号ＰＷＭＩ１１を生成し、その生成した信号ＰＷＭＩ１１をインバータ９０Ａへ出力する。また、制御装置３０は、トルク指令値ＴＲ２１と、モータ電流ＭＣＲＴ２と、電圧Ｖｍとに基づいて信号ＰＷＭＩ２１を生成し、その生成した信号ＰＷＭＩ２１をインバータ８１Ａへ出力する。
さらに、制御装置３０は、トルク指令値ＴＲ１１またはＴＲ２１と、電圧Ｖｂ，Ｖｍと、モータ回転数ＭＲＮ１またはＭＲＮ２とに基づいて、上述した方法によって信号ＰＷＭＵ１を生成して昇圧コンバータ１２へ出力する。
そうすると、昇圧コンバータ１２は、直流電源Ｂからの直流電圧を制御装置３０からの信号ＰＷＭＵ１に応じて昇圧し、その昇圧した直流電圧をインバータ９０Ａ，８１Ａへ供給する。そして、制御装置３０は、電流センサー１１からの電源電流Ｉｂと電流センサー１８からのリアクトル電流ＩＬの最大値ＩＬｍａｘおよひ最小値ＩＬｍｉｎとに基づいて、上述した方法によってリアクトル電流ＩＬが零点と交差するか否かを判定し、リアクトル電流ＩＬが零点と交差するときスイッチング動作による昇圧動作を停止するように昇圧コンバータ１２を制御し、リアクトル電流ＩＬが零点と交差しないときスイッチング動作による昇圧動作を行なうように昇圧コンバータ１２を制御する。
昇圧コンバータ１２は、リアクトル電流ＩＬが零点と交差するとき、スイッチング動作を停止し、リアクトル電流ＩＬが零点と交差しないとき、スイッチング動作による昇圧動作を行ない、電圧指令Ｖｄｃ＿ｃｏｍに一致する電圧Ｖｍをインバータ９０Ａおよび８１Ａに供給する。
インバータ９０Ａは、昇圧コンバータ１２からの直流電圧を信号ＰＷＭＩ１１に応じて交流電圧に変換し、トルク指令値ＴＲ１１によって指定されたトルクを出力するようにモータジェネレータＭＧ１を駆動する。そして、モータジェネレータＭＧ１は、ディファレンシャルギア２２０を介して前輪１１１Ａを駆動する。
また、インバータ８１Ａは、昇圧コンバータ１２から供給された直流電圧を信号ＰＷＭＩ２１によって交流電圧に変換してトルク指令値ＴＲ２１によって指定されたトルクを出力するようにモータジェネレータＭＧ２を駆動する。そして、モータジェネレータＭＧ２は、ディファレンシャルギア２３０を介して後輪１１２Ａを駆動する。
このようにして、電気自動車１１０Ａの前輪１１１Ａは、モータジェネレータＭＧ１によって回転され、後輪１１２Ａは、モータジェネレータＭＧ２によって回転され、電気自動車１１０Ａは、４ＷＤで発進する。これにより、電気自動車１１０Ａの発進時における電気駆動システム２００Ａの動作が終了する。
次に、電気自動車１１０Ａが軽負荷走行モードにある場合の電気駆動システム２００Ａの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、トルク指令値ＴＲ１２およびモータ回転数ＭＲＮ１を外部ＥＣＵから受ける。
制御装置３０は、電圧Ｖｍと、モータ電流ＭＣＲＴ１と、トルク指令値ＴＲ１２とに基づいて、上述した方法によって信号ＰＷＭＩ１２を生成し、その生成した信号ＰＷＭＩ１２をインバータ９０Ａへ出力する。また、制御装置３０は、トルク指令値ＴＲ２１と、電圧Ｖｂ，Ｖｍと、モータ回転数ＭＲＮ１とに基づいて、上述した方法によって信号ＰＷＭＵ２を生成し、その生成した信号ＰＷＭＵ２を昇圧コンバータ１２へ出力する。
そうすると、昇圧コンバータ１２は、直流電源Ｂからの直流電圧を制御装置３０からの信号ＰＷＭＵ２に応じて昇圧し、その昇圧した直流電圧をインバータ９０Ａへ供給する。そして、制御装置３０は、電流センサー１１からの電源電流Ｉｂと電流センサー１８からのリアクトル電流ＩＬの最大値ＩＬｍａｘおよび最小値ＩＬｍｉｎとに基づいて、上述した方法によってリアクトル電流ＩＬが零点と交差するか否かを判定し、リアクトル電流ＩＬが零点と交差するときスイッチング動作による昇圧動作を停止するように昇圧コンバータ１２を制御し、リアクトル電流ＩＬが零点と交差しないときスイッチング動作による昇圧動作を行なうように昇圧コンバータ１２を制御する。
昇圧コンバータ１２は、リアクトル電流ＩＬが零点と交差するとき、スイッチング動作を停止し、リアクトル電流ＩＬが零点と交差しないとき、スイッチング動作による昇圧動作を行ない、電圧指令Ｖｄｃ＿ｃｏｍに一致する電圧Ｖｍをインバータ９０Ａに供給する。
インバータ９０Ａは、昇圧コンバータ１２からの直流電圧を信号ＰＷＭＩ１２に応じて交流電圧に変換し、トルク指令値ＴＲ１２によって指定されたトルクを出力するようにモータジェネレータＭＧ１を駆動する。そして、モータジェネレータＭＧ１は、ディファレンシャルギア２２０を介して前輪１１１Ａを駆動し、電気自動車１１０Ａは、モータジェネレータＭＧ１によって軽負荷走行を行なう。これにより、電気自動車１１０Ａが軽負荷走行モードにある場合の電気駆動システム２００Ａの動作が終了する。
次に、電気自動車１１０Ａが中速低負荷走行モードにある場合の電気駆動システム２００Ａの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ＴＲ１３およびモータ回転数ＭＲＮ１を受ける。そして、制御装置３０は、電圧Ｖｍと、モータ電流ＭＣＲＴ１と、トルク指令値ＴＲ１３とに基づいて、上述した方法によって信号ＰＷＭＩ１３を生成し、その生成した信号ＰＷＭＩ１３をインバータ９０Ａへ出力する。また、制御装置３０は、トルク指令値ＴＲ１３と、電圧Ｖｂ，Ｖｍと、モータ回転数ＭＲＮ１とに基づいて、上述した方法によって信号ＰＷＭＵ３を生成し、その生成した信号ＰＷＭＵ３を昇圧コンバータ１２へ出力する。
そうすると、昇圧コンバータ１２は、直流電源Ｂからの直流電圧を制御装置３０からの信号ＰＷＭＵ３に応じて昇圧し、その昇圧した直流電圧をインバータ９０Ａへ供給する。そして、制御装置３０は、電流センサー１１からの電源電流Ｉｂと電流センサー１８からのリアクトル電流ＩＬの最大値ＩＬｍａｘおよび最小値ＩＬｍｉｎとに基づいて、上述した方法によってリアクトル電流ＩＬが零点と交差するか否かを判定し、リアクトル電流ＩＬが零点と交差するときスイッチング動作による昇圧動作を停止するように昇圧コンバータ１２を制御し、リアクトル電流ＩＬが零点と交差しないときスイッチング動作による昇圧動作を行なうように昇圧コンバータ１２を制御する。
昇圧コンバータ１２は、リアクトル電流ＩＬが零点と交差するとき、スイッチング動作を停止し、リアクトル電流ＩＬが零点と交差しないとき、スイッチング動作による昇圧動作を行ない、電圧指令Ｖｄｃ＿ｃｏｍに一致する電圧Ｖｍをインバータ９０Ａに供給する。
インバータ９０Ａは、昇圧コンバータ１２からの直流電圧を信号ＰＷＭＩ１３に応じて交流電圧に変換し、トルク指令値ＴＲ１３によって指定されたトルクを出力するようにモータジェネレータＭＧ１を駆動する。
これによって、モータジェネレータＭＧ１は、ディファレンシャルギア２２０を介して前輪１１１Ａを駆動する。そして、電気自動車１１０Ａは、中速低負荷で走行する。これにより、電気自動車１１０Ａの中速低負荷走行モードにおける電気駆動システム２００Ａの動作が終了する。
次に、電気自動車１１０Ａが加速・急加速モードにある場合の電気駆動システム２００Ａの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、トルク指令値ＴＲ１４およびＴＲ２２とモータ回転数ＭＲＮ１，ＭＲＮ２とを外部ＥＣＵから受ける。なお、トルク指令値ＴＲ１４は、モータジェネレータＭＧ１を加速・急加速用に用いるためのトルク指令値であり、トルク指令値ＴＲ２２は、モータジェネレータＭＧ２を加速・急加速用に用いるためのトルク指令値である。
制御装置３０は、電圧Ｖｍと、モータ電流ＭＣＲＴ１と、トルク指令値ＴＲ１４とに基づいて、上述した方法によって信号ＰＷＭＩ１４を生成し、その生成した信号ＰＷＭＩ１４をインバータ９０Ａへ出力する。また、制御装置３０は、電圧Ｖｍと、モータ電流ＭＣＲＴ２と、トルク指令値ＴＲ２２とに基づいて、上述した方法によって信号ＰＷＭＩ２２を生成し、その生成した信号ＰＷＭＩ２２をインバータ８１Ａへ出力する。さらに、制御装置３０は、トルク指令値ＴＲ１４またはＴＲ２２と、電圧Ｖｂ，Ｖｍと、モータ回転数ＭＲＮ１またはＭＲＮ２とに基づいて、信号ＰＷＭＵ４を生成し、その生成した信号ＰＷＭＵ４を昇圧コンバータ１２へ出力する。
そうすると、昇圧コンバータ１２は、直流電源Ｂからの直流電圧を制御装置３０からの信号ＰＷＭＵ４に応じて昇圧し、その昇圧した直流電圧をインバータ９０Ａおよび８１Ａへ供給する。そして、制御装置３０は、電流センサー１１からの電源電流Ｉｂと電流センサー１８からのリアクトル電流ＩＬの最大値ＩＬｍａｘおよび最小値ＩＬｍｉｎとに基づいて、上述した方法によってリアクトル電流ＩＬが零点と交差するか否かを判定し、リアクトル電流ＩＬが零点と交差するときスイッチング動作による昇圧動作を停止するように昇圧コンバータ１２を制御し、リアクトル電流ＩＬが零点と交差しないときスイッチング動作による昇圧動作を行なうように昇圧コンバータ１２を制御する。
昇圧コンバータ１２は、リアクトル電流ＩＬが零点と交差するとき、スイッチング動作を停止し、リアクトル電流ＩＬが零点と交差しないとき、スイッチング動作による昇圧動作を行ない、電圧指令Ｖｄｃ＿ｃｏｍに一致する電圧Ｖｍをインバータ９０Ａおよび８１Ａに供給する。
インバータ９０Ａは、昇圧コンバータ１２からの直流電圧を信号ＰＷＭＩ１４に応じて交流電圧に変換し、トルク指令値ＴＲ１４によって指定されたトルクを出力するようにモータジェネレータＭＧ１を駆動する。そして、モータジェネレータＭＧ１は、ディファレンシャルギア２２０を介して前輪１１１Ａを駆動する。
また、インバータ８１Ａは、昇圧コンバータ１２から供給された直流電圧を信号ＰＷＭＩ２２によって交流電圧に変換してトルク指令値ＴＲ２２によって指定れたトルクを出力するようにモータジェネレータＭＧ２を駆動する。そして、モータジェネレータＭＧ２は、ディファレンシャルギア２３０を介して後輪１１２Ａを駆動する。
このようにして、電気自動車１１０Ａの前輪１１１Ａは、モータジェネレータＭＧ１によって回転され、後輪１１２Ａは、モータジェネレータＭＧ２によって回転され、電気自動車１１０Ａは、４ＷＤで加速・急加速する。これにより、電気自動車１１０Ａの加速・急加速モードにおける電気駆動システム２００Ａの動作が終了する。
次に、電気自動車１１０Ａが低μ路走行モードにある場合の電気駆動システム２００Ａの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、トルク指令値ＴＲ１５，ＴＲ２３とモータ回転数ＭＲＮ１，ＭＲＮ２とを外部ＥＣＵから受ける。なお、トルク指令値ＴＲ１５は、モータジェネレータＭＧ１を回生モードで駆動するための信号であり、トルク指令値ＴＲ２３は、モータジェネレータＭＧ２を駆動モータとして用いるためのトルク指令値である。
制御装置３０は、トルク指令値ＴＲ１５、電圧Ｖｍおよびモータ電流ＭＣＲＴ１に基づいて、上述した方法によって信号ＰＷＭＣ１１を生成し、その生成した信号ＰＷＭＣ１１をインバータ９０Ａへ出力する。また、制御装置３０は、トルク指令値ＴＲ２３、電圧Ｖｍおよびモータ電流ＭＣＲＴ２に基づいて、上述した方法によって信号ＰＷＭＩ２３を生成し、その生成した信号ＰＷＭＩ２３をインバータ８１Ａへ出力する。さらに、制御装置３０は、トルク指令値ＴＲ１５またはＴＲ２２、電圧Ｖｂ，Ｖｍおよびモータ回転数ＭＲＮ１またはＭＲＮ２に基づいて、上述した方法によって信号ＰＷＭＤ１を生成して昇圧コンバータ１２へ出力する。
そうすると、インバータ９０Ａは、信号ＰＷＭＣ１１に応じて、モータジェネレータＭＧ１を回生モードで駆動し、前輪１１１Ａの駆動力の一部を受けてモータジェネレータＭＧ１が発電した交流電圧を直流電圧に変換して昇圧コンバータ１２およびインバータ８１Ａへ供給する。インバータ８１Ａは、インバータ９０Ａから供給された直流電圧を信号ＰＷＭＩ２３によって交流電圧に変換してトルク指令値ＴＲ２３によって指定されたトルクを出力するようにモータジェネレータＭＧ２を駆動する。そして、モータジェネレータＭＧ２は、ディファレンシャルギア２３０を介して後輪１１２Ａを駆動する。
また、昇圧コンバータ１２は、インバータ９０Ａからの直流電圧を制御装置３０からの信号ＰＷＭＤ１に応じて降圧し、その降圧した直流電圧によって直流電源Ｂを充電する。そして、制御装置３０は、電流センサー１１からの電源電流Ｉｂと電流センサー１８からのリアクトル電流ＩＬの最大値ＩＬｍａｘおよび最小値ＩＬｍｉｎとに基づいて、上述した方法によってリアクトル電流ＩＬが零点と交差するか否かを判定し、リアクトル電流ＩＬが零点と交差するときスイッチング動作による降圧動作を停止するように昇圧コンバータ１２を制御し、リアクトル電流ＩＬが零点と交差しないときスイッチング動作による降圧動作を行なうように昇圧コンバータ１２を制御する。
昇圧コンバータ１２は、リアクトル電流ＩＬが零点と交差するとき、スイッチング動作を停止し、リアクトル電流ＩＬが零点と交差しないとき、スイッチング動作による降圧動作を行ない、電圧指令Ｖｄｃ＿ｃｏｍに一致するように電圧Ｖｍを降圧して直流電源Ｂを充電する。
これにより、電気自動車１１０Ａは、前輪１１１Ａの駆動力の一部を受けてモータジェネレータＭＧ１が発電した電力によって後輪１１２Ａを駆動するとともに直流電源Ｂを充電し、低μ路走行を行なう。その結果、電気自動車１１０Ａは、安定して低μ路走行を行なう。そして、電気自動車１１０Ａの低μ路走行時における電気駆動システム２００Ａの動作が終了する。
最後に、電気自動車１１０Ａが減速・制動モードにある場合の電気駆動システム２００Ａの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、トルク指令値ＴＲ１６，ＴＲ２４およびモータ回転数ＭＲＮ１，ＭＲＮ２を外部ＥＣＵから受ける。トルク指令値ＴＲ１６は、モータジェネレータＭＧ１を回生モードで駆動するためのトルク指令値であり、トルク指令値ＴＲ２４は、モータジェネレータＭＧ２を回生モードで駆動するためのトルク指令値である。
制御装置３０は、トルク指令値ＴＲ１６，ＴＲ２４、電圧Ｖｍ、およびモータ電流ＭＣＲＴ１，ＭＣＲＴ２に基づいて、信号ＰＷＭＣ１２および／または信号ＰＷＭＣ２１を生成してそれぞれインバータ９０Ａおよび／またはインバータ８１Ａへ出力する。また、制御装置３０は、トルク指令値ＴＲ１６またはＴＲ２４、電圧Ｖｂ，Ｖｍおよびモータ回転数ＭＲＮ１またはＭＲＮ２に基づいて、信号ＰＷＭＤ２を生成し、その生成した信号ＰＷＭＤ２を昇圧コンバータ１２へ出力する。
インバータ９０Ａは、信号ＰＷＭＣ１２に応じて、モータジェネレータＭＧ１を回生モードで駆動し、前輪１１１Ａの駆動力の一部を受けてモータジェネレータＭＧ１が発電し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。また、インバータ８１Ａは、信号ＰＷＭＣ２１に応じて、モータジェネレータＭＧ２を回生モードで駆動し、後輪１１２Ａの駆動力の一部を受けてモータジェネレータＭＧ２が発電し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。
そして、昇圧コンバータ１２は、インバータ９０Ａおよび／または８１Ａからの直流電圧を制御装置３０からの信号ＰＷＭＤ２によって降圧し、その降圧した直流電圧によって直流電源Ｂを充電する。そして、制御装置３０は、電流センサー１１からの電源電流Ｉｂと電流センサー１８からのリアクトル電流ＩＬの最大値ＩＬｍａｘおよび最小値ＩＬｍｉｎとに基づいて、上述した方法によってリアクトル電流ＩＬが零点と交差するか否かを判定し、リアクトル電流ＩＬが零点と交差するときスイッチング動作による降圧動作を停止するように昇圧コンバータ１２を制御し、リアクトル電流ＩＬが零点と交差しないときスイッチング動作による降圧動作を行なうように昇圧コンバータ１２を制御する。
昇圧コンバータ１２は、リアクトル電流ＩＬが零点と交差するとき、スイッチング動作を停止し、リアクトル電流ＩＬが零点と交差しないとき、スイッチング動作による降圧動作を行ない、電圧指令Ｖｄｃ＿ｃｏｍに一致するように電圧Ｖｍを降圧して直流電源Ｂを充電する。
これにより、電気自動車１１０Ａは、回生ブレーキおよび／または機械ブレーキによって減速・制動を行なう。そして、電気自動車１１０Ａの減速・制動時における電気駆動システム２００の動作が終了する。
なお、上記においては、電気自動車１１０Ａは、モータ駆動装置１００を搭載すると説明したが、この発明は、これに限らず、電気自動車１１０Ａは、モータ駆動装置１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ，１００Ｄ，１００Ｅのいずれかを搭載してもよい。
［実施の形態６］
図３８は、実施の形態６によるモータ駆動装置の機能ブロック図である。図３８を参照して、実施の形態６によるモータ駆動装置１００Ｆは、２次電池５１と、車両補機装置５２と、電力変換装置５３と、走行用駆動装置５４と、燃料電池５５と、燃料電池補機装置５６と、電子制御ユニット５７とを備える。なお、モータ駆動装置１００Ｆは、燃料電池自動車に搭載される。
電力変換装置５３は、２次電池５１と、燃料電池５５との間に接続される。車両補機装置５２は、２次電池５１と、電力変換装置５３との間に接続される。走行用駆動装置５４および燃料電池補機装置５６は、電力変換装置５３と、燃料電池５５との間に接続される。
２次電池５２は、ニッケル水素またはリチウムイオン等の充電可能な電池からなり、直流電圧を出力する。車両補機装置５２は、電動エアコンおよび電動パワーステアリング等からなり、２次電池５１から受けた直流電圧によって駆動される。
電力変換装置５３は、上述した昇圧コンバータ１２からなり、２次電池５１および／または燃料電池５５から受けた直流電圧によって駆動される。そして、電力変換装置５３は、電子制御ユニット５７からの制御に従って、２次電池５１と、走行用駆動装置５４、燃料電池５５および燃料電池補機装置５６との間で電圧変換を行なう。より具体的には、電力変換装置５３は、２次電池５１から受けた直流電圧を昇圧して走行用駆動装置５４、燃料電池５５および燃料電池補機装置５６側に供給するとともに、走行用駆動装置５４、燃料電池５５および燃料電池補機装置５６側から受けた直流電圧を降圧して２次電池５１を充電する。
走行用駆動装置５４は、上述したインバータ１４からなり、燃料電池５５または電力変換装置５３および燃料電池５５から直流電圧を受け、その受けた直流電圧を電子制御ユニット５７からの制御に従って交流電圧に変換してモータ（図示せず）を駆動する。また、走行用駆動装置５４は、燃料電池自動車の駆動輪の回転力によってモータが発電した交流電圧を直流電圧に変換して電力変換装置５３へ供給する。
燃料電池５５は、燃料電池補機装置５６によって駆動され、発電する。燃料電池補機装置５６は、燃料電池５５から直流電圧を受け、その受けた直流電圧によって駆動される。そして、燃料電池補機装置５６は、電子制御ユニット５７からの制御に従って燃料電池５５を駆動する。
電子制御ユニット５７は、走行用駆動装置５４がモータを駆動するときの負荷指令Ｐｔｍを演算し、その演算した負荷指令Ｐｔｍをモータが出力するように走行用駆動装置５４を制御する。また、電子制御ユニット５７は、燃料電池補機装置５６における負荷Ｐａｕｘを演算し、負荷指令Ｐｔｍおよび負荷Ｐａｕｘに基づいて、燃料電池５５における発電量指令Ｐｆｃを演算する。そして、電子制御ユニット５７は、燃料電池５５が発電量指令Ｐｆｃによって指定された発電量を発電するように燃料電池補機装置５６を制御する。
さらに、電子制御ユニット５７は、２次電池５１と、走行用駆動装置５４、燃料電池５５および燃料電池補機装置５６との間で電圧変換を行なうように電圧変換装置５３のＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２をスイッチング制御する。
さらに、電子制御ユニット５７は、負荷指令Ｐｔｍ、負荷Ｐａｕｘおよび発電量指令Ｐｆｃを次式に代入して電力変換装置５３が授受する電力Ｐｈを演算する。
Figure 2004114511
式（６）を用いて演算された電力Ｐｈが負の値であれば、電力Ｐｈは、電力変換装置５３を介して走行用駆動装置５４、燃料電池５５および燃料電池補機装置５６側から２次電池５１側へ供給される電力を表し、電力Ｐｈが正の値であれば、電力Ｐｈは、電力変換装置５３を介して２次電池５１側から走行用駆動装置５４、燃料電池５５および燃料電池補機装置５６側へ供給される電力を表す。
電子制御ユニット５７は、式（６）を用いて演算した電力ＰｈがＰｓ＜Ｐｈ＜０を満たすか否かを判定し、電力ＰｈがＰｓ＜Ｐｈ＜０を満たす場合、電力変換装置５３を停止させる。また、電子制御ユニット５７は、電力ＰｈがＰｓ＜Ｐｈ＜０を満たさない場合、電力変換装置５３を継続して駆動する。
ここで、Ｐｓは、電力変換装置５３における電力損失値であり、電力変換装置５３のＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２をスイッチング制御するための電力、リアクトルＬ１における熱および磁気損失等からなる。そして、電力損失値Ｐｓとしては、負の値が用いられる。
負荷指令Ｐｔｍは、正であるとき、走行用駆動装置５４によって駆動されるモータが発生するトルクに相当し、負荷指令Ｐｔｍは、負であるとき、モータが発電した電力に相当する。そして、負荷指令Ｐｔｍが正である場合において、走行用駆動装置５４に供給される電力が余るとき、その余った電力は、電力変換装置５３を介して２次電池５１に充電される。
この場合、電力変換装置５３を介して２次電池５１に充電される電力が、電力変換装置５３における電力損失値Ｐｓよりも小さい場合、余剰電力を２次電池５１に充電しても電力全体の収支は、マイナスになり、電力が電力変換装置５３のみで損失されるだけである。したがって、電力変換装置５３を介して２次電池５１に充電される電力が、電力変換装置５３における電力損失値Ｐｓよりも小さい場合、電力変換装置５３を停止し、スイッチング回数を低減することにしたものである。
また、例えば、モータが発電する回生モードでは、一般的に、その発電量は大きいので、式（６）によって演算された電力Ｐｈは、Ｐｓ＜Ｐｈ＜０を満たさない。そうすると、電力Ｐｈは、電力変換装置５３における電力損失値Ｐｓよりも大きいので、電力変換装置５３の駆動を継続して２次電池５１を充電することにしたものである。
図３９は、実施の形態６によるスイッチングノイズを低減する電圧変換の動作を説明するためのフローチャートである。図３９を参照して、一連の動作が開始されると、電子制御ユニット５７は、燃料電池自動車のアクセル開度およびモータ回転数等に基づいて走行用駆動装置５４の負荷指令Ｐｔｍを演算する（ステップＳ１１１）。引き続いて、電子制御ユニット５７は、燃料電池補機装置５６の負荷Ｐａｕｘを演算する（ステップＳ１１２）。
そうすると、電子制御ユニット５７は、負荷指令Ｐｔｍおよび負荷Ｐａｕｘに基づいて燃料電池５５の発電量指令Ｐｆｃを演算する。より具体的には、電子制御ユニット５７は、負荷指令Ｐｔｍおよび負荷Ｐａｕｘを賄えるように発電量指令Ｐｆｃを演算する（ステップＳ１１３）。
そして、電子制御ユニット５７は、演算した負荷指令Ｐｔｍ、負荷Ｐａｕｘおよぴ発電量指令Ｐｆｃを式（６）に代入して電力変換装置５３に入出力する電力Ｐｈを演算し（ステップＳ１１４）、その演算した電力ＰｈがＰｓ＜Ｐｈ＜０を満たすか否かを判定する（ステップＳ１１５）。
電子制御ユニット５７は、Ｐｓ＜Ｐｈ＜０を満たすと判定したとき、電力変換装置５３を停止し（ステップＳ１１６）、Ｐｓ＜Ｐｈ＜０を満たさないとき、電力変換装置５３を駆動する（ステップＳ１１７）。
そして、ステップＳ１１６またはステップＳ１１７の後、上述したステップＳ１１１〜Ｓ１１７が繰り返し実行される。
ステップＳ１１５において、電力ＰｈがＰｓ＜Ｐｈ＜０を満たすか否かが判定されるが、これは、２次電池５１が充電されるモードにおいて、２次電池５１の充電電力（＝電力Ｐｈ）が電力変換装置５３の電力損失値Ｐｓよりも小さい場合に電力変換装置５３を停止することにしているためである。すなわち、電力Ｐｈが負の値であるとき、電力Ｐｈは、上述したように２次電池５１ｍへの充電電力を表し、電力損失値Ｐｓは負の値に設定されるので、判定式としては、Ｐｓ＜Ｐｈ＜０となるからである。したがって、Ｐｓ＜Ｐｈ＜０が満たされるとき、２次電池５１へ供給される充電電力（＝電力Ｐｈ）は電力損失値Ｐｓよりも小さいと判定され、Ｐｓ＜Ｐｈ＜０が満たされないとき、２次電池５１へ供給される充電電力Ｐｈは電力損失値Ｐｓよりも大きいと判定される。その結果、Ｐｓ＜Ｐｈ＜０を満たすか否かを判定することは、２次電池５１へ供給される充電電力（＝電力Ｐｈ）が電力変換装置５３における電力損失値Ｐｓよりも小さいか否かを判定することに相当する。
図４０は、実施の形態６によるモータ駆動装置の他の機能ブロック図である。図４０を参照して、モータ駆動装置１００Ｇは、図３８に示すモータ駆動装置１００Ｆに電流検出装置５８を追加し、電子制御ユニット５７を電子制御ユニット５７Ａに代えたものであり、その他は、モータ駆動装置１００Ｆと同じである。
電流検出装置５８は、電力変換装置５３と燃料電池５５との間に設けられる。そして、電流検出装置５８は、電力変換装置５３に入出力する電流Ｉｈを検出し、その検出した電流Ｉｈを電子制御ユニット５７Ａへ出力する。
電子制御ユニット５７Ａは、電流Ｉｈが−Ｉｓ＜Ｉｈ＜０を満たすか否かを判定し、電流Ｉｈが−Ｉｓ＜Ｉｈ＜０を満たす場合、電力変換装置５３を停止し、電流Ｉｈが−Ｉｓ＜Ｉｈ＜０を満たさない場合、電力変換装置５３を駆動する。
電流Ｉｈは、電力変換装置５３を介して２次電池５１側から走行用駆動装置５４、燃料電池５５および燃料電池補機装置５６側へ流れる場合、正の値からなり、その逆の場合、負の値からなる。
また、Ｉｓは、電力変換装置５３における電流損失値である。したがって、電子制御ユニット５７Ａは、２次電池５１が充電されるモードにおいて、電流Ｉｈが電流損失値Ｉｓよりも小さい場合、電力変換装置５３を停止し、電流Ｉｈが電流損失値Ｉｓよりも大きい場合、電力変換装置５３を駆動する。
電子制御ユニット５７Ａは、その他、電子制御ユニット５７と同じ機能を果たす。
なお、電流検出装置５８は、２次電池５１と電力変換装置５３との間に設けられていてもよい。
図４１は、実施の形態６によるスイッチングノイズを低減する電圧変換の動作を説明するための他のフローチャートである。図４１を参照して、一連の動作が開始されると、電流検出装置５８は、電流Ｉｈを検出し（ステップＳ１２１）、その検出した電流Ｉｈを電子制御ユニット５７Ａへ出力する。
そして、電子制御ユニット５７Ａは、電流Ｉｈが−Ｉｓ＜Ｉｈ＜０を満たすか否かを判定し（ステップＳ１２２）、電流Ｉｈが−Ｉｓ＜Ｉｈ＜０を満たすと判定した場合、電力変換装置５３を停止する（ステップＳ１２３）。また、電子制御ユニット５７Ａは、電流Ｉｈが−Ｉｓ＜Ｉｈ＜０を満たさないと判定した場合、電力変換装置５３を駆動する（ステップＳ１２４）。そして、ステップＳ１２３またはステップＳ１２４の後、上述したステップＳ１２１〜Ｓ１２４が繰り返し実行される。
上述したように、実施の形態６においては、電力変換装置５３を介して２次電池５１へ供給される電力Ｐｈ（電流Ｉｈ）が電力変換装置５３における電力損失値Ｐｓ（電流損失値Ｉｓ）よりも小さい場合、電力変換装置５３を停止し、電力変換装置５３を介して２次電池５１へ供給される電力Ｐｈ（電流Ｉｈ）が電力変換装置５３における電力損失値Ｐｓ（電流損失値Ｉｓ）よりも大きい場合、電力変換装置５３を駆動する。
これにより、電力変換装置５３におけるスイッチング回数を低減できる。その結果、スイッチングノイズを低減でき、スイッチング損失を低減できる。
なお、この発明においては、スイッチングノイズを低減する電圧変換の制御は、実際にはＣＰＵによって行なわれ、ＣＰＵは、図３９または図４１に示すフローチャートの各ステップを備えるプログラムをＲＯＭから読出し、その読出したプログラムを実行して図３９または図４１に示すフローチャートに従って、電力変換装置５３のスイッチング動作を制御する。したがって、ＲＯＭは、図３９または図４１に示すフローチャートの各ステップを備えるプログラムを記録したコンピュータ（ＣＰＵ）読取り可能な記録媒体に相当する。
そして、図４１に示すフローチャートは、モータ駆動装置１００Ｇの駆動中に電力変換装置５３を停止させるか否かの判定のみに用いられる。
上述した各実施の形態においては、モータは、交流モータであるとして説明したが、この発明においては、モータは、直流モータであってもよい。
［好ましい実施形態］
この発明によるモータ駆動装置においては、制御回路は、リアクトル電流の最大値の極性がリアクトル電流の最小値の極性と同じであることを検出すると、スイッチング動作による昇圧動作または降圧動作を行なうように電圧変換器を制御する。
また、この発明によるモータ駆動装置においては、制御回路は、リアクトル電流の最大値またはリアクトル電流の最小値が正であるとき、スイッチング動作による昇圧動作を行なうように電圧変換器を制御する。
さらに、この発明によるモータ駆動装置においては、制御回路は、リアクトル電流の最大値またはリアクトル電流の最小値が負であるとき、スイッチング動作による降圧動作を行なうように電圧変換器を制御する。
さらに、この発明によるモータ駆動装置は、電流センサーをさらに備える。電流センサーは、リアクトル電流を検出する。そして、制御回路は、電流センサーにより検出されたリアクトル電流に基づいてリアクトル電流の最大値および最小値を検出し、その検出したリアクトル電流の最大値および最小値とモータの動作モードとに基づいてスイッチング動作を停止するか否かを判定する。
さらに、この発明によるモータ駆動装置においては、制御回路は、モータの動作モータが力行モードであり、かつ、リアクトル電流の最小値が零以下であるとき、スイッチング動作による昇圧動作を停止するように電圧変換器を制御する。
さらに、この発明によるモータ駆動装置においては、制御回路は、モータの動作モードが力行モードであり、かつ、リアクトル電流の最小値が正であるとき、スイッチング動作による昇圧動作を行なうように電圧変換器をさらに制御する。 さらに、この発明によるモータ駆動装置においては、制御回路は、モータの動作モードが回生モードであり、かつ、リアクトル電流の最大値が零以上であるとき、スイッチング動作による降圧動作を停止するように電圧変換器を制御する。
さらに、この発明によるモータ駆動装置においては、制御回路は、モータの動作モードが回生モードであり、かつ、リアクトル電流の最大値が負であるとき、スイッチング動作による降圧動作を行なうように電圧変換器をさらに制御する。
さらに、この発明によるモータ駆動装置においては、制御回路は、モータの動作モードが力行モードであり、かつ、必要な電源電流が正の臨界電流値以下であるとき、昇圧動作を停止するように電圧変換器を制御する。そして、正の臨界電流値は、モータの動作モードが力行モードであるときにリアクトル電流が零点と交差するときの必要な電源電流の電流値である。
さらに、この発明によるモータ駆動装置においては、制御回路は、モータの動作モードが力行モードであり、かつ、必要な電源電流が正の臨界電流値よりも大きいとき、スイッチング動作による昇圧動作を行なうように電圧変換器をさらに制御する。
さらに、この発明によるモータ駆動装置においては、制御回路は、モータが力行モードにおいて要求パワーを出力するときの電圧変換器における昇圧比と、必要な電源電流との関係を示し、かつ、正の臨界電流値が含まれるマップを保持しており、必要な電源電流をマップに含まれる正の臨界電流値と比較した比較結果に応じてスイッチング動作による昇圧動作を停止し、またはスイッチング動作による昇圧動作を行なうように電圧変換器を制御する。
さらに、この発明によるモータ駆動装置においては、制御回路は、モータの動作モードが回生モードであり、かつ、必要な電源電流が負の臨界電流値以上であるとき、スイッチング動作による降圧動作を停止するように電圧変換器を制御する。そして、負の臨界電流値は、モータの動作モードが回生モードであるときにリアクトル電流が零点と交差するときの必要な電源電流の電流値である。
さらに、この発明によるモータ駆動装置においては、制御回路は、モードの動作モードが回生モードであり、かつ、必要な電源電流が負の臨界電流値よりも小さいとき、スイッチング動作による降圧動作を行なうように電圧変換器をさらに制御する。
さらに、この発明によるモータ駆動装置においては、制御回路は、モータが回生モードにおいて要求パワーを出力するときの電圧変換器における降圧比と、必要な電源電流との関係を示し、かつ、負の臨界電流値が含まれるマップを保持しており、必要な電源電流をマップに含まれる負の臨界電流値と比較した比較結果に応じてスイッチング動作による降圧動作を停止し、またはスイッチング動作による降圧動作を行なうように電圧変換器を制御する。
さらに、この発明によるモータ駆動装置においては、制御回路は、モータの動作モードが力行モードであり、かつ、要求トルクが正の臨界トルク値以下であるとき、スイッチング動作による昇圧動作を停止するように電圧変換器を制御する。そして、正の臨界トルク値は、モータの動作モードが力行モードであるときにリアクトル電流が零点と交差するときの要求トルクのトルク値である。
さらに、この発明によるモータ駆動装置においては、制御回路は、モータの動作モードが力行モードであり、かつ、要求トルクが正の臨界トルク値よりも大きいとき、スイッチング動作による昇圧動作を行なうように電圧変換器をさらに制御する。
さらに、この発明によるモータ駆動装置においては、制御回路は、モータが力行モードにおいて要求パワーを出力するときの電圧変換器における昇圧比と、要求トルクとの関係を示し、かつ、正の臨界トルク値が含まれるマップを保持しており、要求トルクをマップに含まれる正の臨界トルク値と比較した比較結果に応じてスイッチング動作による昇圧動作を停止し、またはスイッチング動作による昇圧動作を行なうように電圧変換器を制御する。
さらに、この発明によるモータ駆動装置においては、制御回路は、モータの動作モードが回生モードであり、かつ、要求トルクが負の臨界トルク値以上であるとき、スイッチング動作による降圧動作を停止するように電圧変換器を制御する。そして、負の臨界トルク値は、モータの動作モードが回生モードであるときにリアクトル電流が零点と交差するときの要求トルクのトルク値である。
さらに、この発明によるモータ駆動装置においては、制御回路は、モードの動作モードが回生モードであり、かつ、要求トルクが負の臨界トルク値よりも小さいとき、スイッチング動作による降圧動作を行なうように電圧変換器をさらに制御する。
さらに、この発明によるモータ駆動装置においては、制御回路は、モータが回生モードにおいて要求パワーを出力するときの電圧変換器における降圧比と、要求トルクとの関係を示し、かつ、負の臨界トルク値が含まれるマップを保持しており、要求トルクをマップに含まれる負の臨界トルク値と比較した比較結果に応じてスイッチング動作による降圧動作を停止し、またはスイッチング動作による降圧動作を行なうように電圧変換器を制御する。
さらに、この発明によるモータ駆動装置においては、制御回路は、モータの動作モードが力行モードであるとき、アクセル開度に基づいてスイッチング動作による昇圧動作を停止するか否かを判定し、モータの動作モードが回生モードであるとき、要求トルクに基づいてスイッチング動作による降圧動作を停止するか否かを判定する。
さらに、この発明によるモータ駆動装置においては、制御回路は、モータの動作モードが力行モードであり、かつ、アクセル開度が臨界アクセル開度値以下であるとき、スイッチング動作による昇圧動作を停止するように電圧変換器を制御する。そして、臨界アクセル開度値は、モータの動作モードが力行モードであるときにリアクトル電流が零点と交差するときのアクセル開度の値である。
さらに、この発明によるモータ駆動装置においては、制御回路は、モータの動作モードが力行モードであり、かつ、アクセル開度が臨界アクセル開度値よりも大きいとき、スイッチング動作による昇圧動作を行なうように電圧変換器をさらに制御する。
さらに、この発明によるモータ駆動装置においては、制御回路は、モータが力行モードにおいて要求パワーを出力するときの電圧変換器における昇圧比と、アクセル開度との関係を示し、かつ、臨界アクセル開度値が含まれるマップを保持しており、アクセル開度をマップに含まれる臨界アクセル開度値と比較した比較結果に応じてスイッチング動作による昇圧動作を停止し、またはスイッチング動作による昇圧動作を行なうように電圧変換器を制御する。
さらに、この発明によるモータ駆動装置においては、制御回路は、モータの動作モードが回生モードであり、かつ、要求トルクが負の臨界トルク値以上であるとき、スイッチング動作による降圧動作を停止するように電圧変換器を制御する。そして、負の臨界トルク値は、モータの動作モードが回生モードであるときにリアクトル電流が零点と交差するときの要求トルクのトルク値である。
さらに、この発明によるモータ駆動装置においては、制御回路は、モードの動作モードが回生モードであり、かつ、要求トルクが負の臨界トルク値よりも小さいとき、スイッチング動作による降圧動作を行なうように電圧変換器をさらに制御する。
さらに、この発明によるモータ駆動装置においては、制御回路は、モータが回生モードにおいて要求パワーを出力するときの電圧変換器における降圧比と、要求トルクとの関係を示し、かつ、負の臨界トルク値が含まれるマップを保持しており、要求トルクをマップに含まれる負の臨界トルク値と比較した比較結果に応じてスイッチング動作による降圧動作を停止し、またはスイッチング動作による降圧動作を行なうように電圧変換器を制御する。
さらに、この発明によるモータ駆動装置においては、制御回路は、当該モータ駆動装置が搭載された自動車のアクセル開度とモータの動作モードとモータが要求パワーを出力するために必要な電源電流とに基づいてスイッチング動作を停止するか否かを判定し、その判定結果に応じてスイッチング動作による昇圧動作またはスイッチング動作による降圧動作を停止するように電圧変換器を制御する。
さらに、この発明によるモータ駆動装置においては、制御回路は、モータの動作モードが力行モードであるとき、アクセル開度に基づいてスイッチング動作による昇圧動作を停止するか否かを判定し、モータの動作モードが回生モードであるとき、必要な電源電流に基づいてスイッチング動作による降圧動作を停止するか否かを判定する。
さらに、この発明によるモータ駆動装置においては、制御回路は、モータの動作モードが力行モードであり、かつ、アクセル開度が臨界アクセル開度値以下であるとき、スイッチング動作による昇圧動作を停止するように電圧変換器を制御する。そして、臨界アクセル開度値は、モータの動作モードが力行モードであるときにリアクトル電流が零点と交差するときのアクセル開度の値である。
さらに、この発明によるモータ駆動装置においては、制御回路は、モータの動作モードが力行モードであり、かつ、アクセル開度が臨界アクセル開度値よりも大きいとき、スイッチング動作による昇圧動作を行なうように電圧変換器をさらに制御する。
さらに、この発明によるモータ駆動装置においては、制御回路は、モータが力行モードにおいて要求パワーを出力するときの電圧変換器における昇圧比と、アクセル開度との関係を示し、かつ、臨界アクセル開度値が含まれるマップを保持しており、アクセル開度をマップに含まれる臨界アクセル開度値と比較した比較結果に応じてスイッチング動作による昇圧動作を停止し、またはスイッチング動作による昇圧動作を行なうように電圧変換器を制御する。
さらに、この発明によるモータ駆動装置においては、制御回路は、モータの動作モードが回生モードであり、かつ、必要な電源電流が負の臨界電流値以上であるとき、スイッチング動作による降圧動作を停止するように電圧変換器を制御する。そして、負の臨界電流値は、モータの動作モードが回生モードであるときにリアクトル電流が零点と交差するときの必要な電源電流の電流値である。
さらに、この発明によるモータ駆動装置においては、制御回路は、モードの動作モードが回生モードであり、かつ、必要な電源電流が負の臨界電流値よりも小さいとき、スイッチング動作による降圧動作を行なうように電圧変換器をさらに制御する。
さらに、この発明によるモータ駆動装置においては、制御回路は、モータが回生モードにおいて要求パワーを出力するときの電圧変換器における降圧比と、必要な電源電流との関係を示し、かつ、負の臨界電流値が含まれるマップを保持しており、必要な電源電流をマップに含まれる負の臨界電流値と比較した比較結果に応じてスイッチング動作による降圧動作を停止し、またはスイッチング動作による降圧動作を行なうように電圧変換器を制御する。
この発明によるプログラムにおいては、第１のステップは、リアクトル電流の最大値および最小値を検出する第１のサブステップと、リアクトル電流の最大値の極性がリアクトル電流の最小値の極性と異なるとき、リアクトル電流が零点と交差すると判定する第２のサブステップと、リアクトル電流の最大値の極性がリアクトル電流の最小値の極性と同じであるとき、リアクトル電流が零点と交差しないと判定する第３のサブステップとを含む。また、第２のステップは、第２のサブステップの後、電源に入出力する電源電流を検出する第４のサブステップと、電源電流が電源から電圧変換器へ流れるとき、スイッチング動作による昇圧動作を停止するように電圧変換器を制御する第５のサブステップと、電源電流が電圧変換器から電源へ流れるとき、スイッチング動作による降圧動作を停止するように電圧変換器を制御する第６のサブステップとを含む。
また、この発明によるプログラムは、リアクトル電流が零点と交差しないとき、スイッチング動作による昇圧動作またはスイッチング動作による降圧動作を行なうように電圧変換器を制御する第３のステップをさらにコンピュータに実行させる。
さらに、この発明によるプログラムにおいては、第３のステップは、第３のサブステップの後、リアクトル電流の最大値またはリアクトル電流の最小値が正であるとき、スイッチング動作による昇圧動作を行なうように電圧変換器を制御する第７のサブステップと、第３のサブステップの後、リアクトル電流の最大値またはリアクトル電流の最小値が負であるとき、スイッチング動作による降圧動作を行なうように電圧変換器を制御する第８のサブステップとを含む。
さらに、この発明によるプログラムにおいては、第１のステップは、リアクトル電流の最大値および最小値を検出する第１のサブステップと、モータの動作モードが力行モードであり、かつ、リアクトル電流の最小値が零以下であるとき、モータの力行モードにおいてリアクトル電流が零点と交差すると判定する第２のサブステップと、モータの動作モードが回生モードであり、かつ、リアクトル電流の最大値が零以上であるとき、モータの回生モードにおいてリアクトル電流が零点と交差すると判定する第３のサブステップと、モータの動作モードが力行モードであり、かつ、リアクトル電流の最小値が零よりも大きいとき、モータの力行モードにおいてリアクトル電流が零点と交差しないと判定する第４のサブステップと、モータの動作モードが回生モードであり、かつ、リアクトル電流の最大値が零よりも小さいとき、モータの回生モードにおいてリアクトル電流が零点と交差しないと判定する第５のサブステップとを含む。また、第２のステップは、第２のサブステップの後、スイッチング動作による昇圧動作を停止するように電圧変換器を制御する第６のサブステップと、第３のサブステップの後、スイッチング動作による降圧動作を停止するように電圧変換器を制御する第７のサブステップとを含む。
さらに、この発明によるプログラムは、リアクトル電流が零点と交差しないとき、スイッチング動作による昇圧動作またはスイッチング動作による降圧動作を行なうように電圧変換器を制御する第３のステップをさらにコンピュータに実行させる。
さらに、この発明によるプログラムにおいては、第３のステップは、第４のサブステップの後、スイッチング動作による昇圧動作を行なうように電圧変換器を制御する第８のサブステップと、第５のサブステップの後、スイッチング動作による降圧動作を行なうように電圧変換器を制御する第９のサブステップとを含む。
さらに、この発明によるプログラムにおいては、第１のステップは、モータが要求パワーを出力するために必要な電源電流を決定する第１のサブステップと、モータの動作モードが力行モードであり、かつ、必要な電源電流が正の臨界電流値以下であるとき、モータの力行モードにおいてリアクトル電流が零点と交差すると判定する第２のサブステップと、モータの動作モードが回生モードであり、かつ、必要な電源電流が負の臨界電流値以上であるとき、モータの回生モードにおいてリアクトル電流が零点と交差すると判定する第３のサブステップと、モータの動作モードが力行モードであり、かつ、必要な電源電流が正の臨界電流値よりも大きいとき、モータの力行モードにおいてリアクトル電流が零点と交差しないと判定する第４のサブステップと、モータの動作モードが回生モードであり、かつ、必要な電源電流が負の臨界電流値よりも小さいとき、モータの回生モードにおいてリアクトル電流が零点と交差しないと判定する第５のサブステップとを含む。また、第２のステップは、第２のサブステップの後、スイッチング動作による昇圧動作を停止するように電圧変換器を制御する第６のサブステップと、第３のサブステップの後、スイッチング動作による降圧動作を停止するように電圧変換器を制御する第７のサブステップとを含む。そして、正の臨界電流値は、モータの動作モードが力行モードにあるときにリアクトル電流が零点と交差するときの必要な電源電流の電流値である。また、負の臨界電流値は、モータの動作モードが回生モードにあるときにリアクトル電流が零点と交差するときの必要な電源電流の電流値である。
さらに、この発明によるプログラムは、リアクトル電流が零点と交差しないとき、スイッチング動作による昇圧動作またはスイッチング動作による降圧動作を行なうように電圧変換器を制御する第３のステップをさらにコンピュータに実行させる。
さらに、この発明によるプログラムにおいては、第３のステップは、第４のサブステップの後、スイッチング動作による昇圧動作を行なうように電圧変換器を制御する第８のサブステップと、第５のサブステップの後、スイッチング動作による降圧動作を行なうように電圧変換器を制御する第９のサブステップとを含む。
さらに、この発明によるプログラムにおいては、第１のステップは、モータの要求トルクを受ける第１のサブステップと、モータの動作モードが力行モードであり、かつ、要求トルクが正の臨界トルク値以下であるとき、モータの力行モードにおいてリアクトル電流が零点と交差すると判定する第２のサブステップと、モータの動作モードが回生モードであり、かつ、要求トルクが負の臨界トルク値以上であるとき、モータの回生モードにおいてリアクトル電流が零点と交差すると判定する第３のサブステップと、モータの動作モードが力行モードであり、かつ、要求トルクが正の臨界トルク値よりも大きいとき、モータの力行モードにおいてリアクトル電流が零点と交差しないと判定する第４のサブステップと、モータの動作モードが回生モードであり、かつ、要求トルクが負の臨界トルク値よりも小さいとき、モータの回生モードにおいてリアクトル電流が零点と交差しないと判定する第５のサブステップとを含む。また、第２のステップは、第２のサブステップの後、スイッチング動作による昇圧動作を停止するように電圧変換器を制御する第６のサブステップと、第３のサブステップの後、スイッチング動作による降圧動作を停止するように電圧変換器を制御する第７のサブステップとを含む。そして、正の臨界トルク値は、モータの動作モードが力行モードにあるときにリアクトル電流が零点と交差するときの要求トルクのトルク値である。負の臨界トルク値は、モータの動作モードが回生モードにあるときにリアクトル電流が零点と交差するときの要求トルクのトルク値である。
さらに、この発明によるプログラムは、リアクトル電流が零点と交差しないとき、スイッチング動作による昇圧動作またはスイッチング動作による降圧動作を行なうように電圧変換器を制御する第３のステップをさらにコンピュータに実行させる。
さらに、この発明によるプログラムにおいては、第３のステップは、第４のサブステップの後、スイッチング動作による昇圧動作を行なうように電圧変換器を制御する第８のサブステップと、第５のサブステップの後、スイッチング動作による降圧動作を行なうように電圧変換器を制御する第９のサブステップとを含む。
さらに、この発明によるプログラムにおいては、第１のステップは、自動車のアクセル開度を受ける第１のサブステップと、モータが要求パワーを出力するために必要な電源電流を決定する第２のサブステップと、モータの動作モードが力行モードであり、かつ、アクセル開度が臨界アクセル開度値以下であるとき、モータの力行モードにおいてリアクトル電流が零点と交差すると判定する第３のサブステップと、モータの動作モードが回生モードであり、かつ、必要な電源電流が負の臨界電流値以上であるとき、モータの回生モードにおいてリアクトル電流が零点と交差すると判定する第４のサブステップと、モータの動作モードが力行モードであり、かつ、アクセル開度が臨界アクセル開度値よりも大きいとき、モータの力行モードにおいてリアクトル電流が零点と交差しないと判定する第５のサブステップと、モータの動作モードが回生モードであり、かつ、必要な電源電流が負の臨界電流値よりも小さいとき、モータの回生モードにおいてリアクトル電流が零点と交差しないと判定する第６のサブステップとを含む。また、第２のステップは、第３のサブステップの後、スイッチング動作による昇圧動作を停止するように電圧変換器を制御する第７のサブステップと、第４のサブステップの後、スイッチング動作による降圧動作を停止するように電圧変換器を制御する第８のサブステップとを含む。そして、臨界アクセル開度値は、モータの動作モードが力行モードにあるときにリアクトル電流が零点と交差するときのアクセル開度の値である。また、負の臨界電流値は、モータの動作モードが回生モードにあるときにリアクトル電流が零点と交差するときの必要な電源電流の電流値である。
さらに、この発明によるプログラムは、リアクトル電流が零点と交差しないとき、スイッチング動作による昇圧動作またはスイッチング動作による降圧動作を行なうように電圧変換器を制御する第３のステップをさらにコンピュータに実行させる。
さらに、この発明によるプログラムにおいては、第３のステップは、第５のサブステップの後、スイッチング動作による昇圧動作を行なうように電圧変換器を制御する第９のサブステップと、第６のサブステップの後、スイッチング動作による降圧動作を行なうように電圧変換器を制御する第１０のサブステップとを含む。
さらに、この発明によるプログラムにおいては、第１のステップは、自動車のアクセル開度を受ける第１のサブステップと、モータの要求トルクを受ける第２のサブステップと、モータの動作モードが力行モードであり、かつ、アクセル開度が臨界アクセル開度値以下であるとき、モータの力行モードにおいてリアクトル電流が零点と交差すると判定する第３のサブステップと、モータの動作モードが回生モードであり、かつ、要求トルクが負の臨界トルク値以上であるとき、モータの回生モードにおいてリアクトル電流が零点と交差すると判定する第４のサブステップと、モータの動作モードが力行モードであり、かつ、アクセル開度が臨界アクセル開度値よりも大きいとき、モータの力行モードにおいてリアクトル電流が零点と交差しないと判定する第５のサブステップと、モータの動作モードが回生モードであり、かつ、要求トルクが負の臨界トルク値よりも小さいとき、モータの回生モードにおいてリアクトル電流が零点と交差しないと判定する第６のサブステップとを含む。また、第２のステップは、第３のサブステップの後、スイッチング動作による昇圧動作を停止するように電圧変換器を制御する第７のサブステップと、第４のサブステップの後、スイッチング動作による降圧動作を停止するように電圧変換器を制御する第８のサブステップとを含む。臨界アクセル開度値は、モータの動作モードが力行モードにあるときにリアクトル電流が零点と交差するときのアクセル開度の値である。また、負の臨界トルク値は、モータの動作モードが回生モードにあるときにリアクトル電流が零点と交差するときの要求トルクのトルク値である。
さらに、この発明によるプログラムは、リアクトル電流が零点と交差しないとき、スイッチング動作による昇圧動作またはスイッチング動作による降圧動作を行なうように電圧変換器を制御する第３のステップをさらにコンピュータに実行させる。
さらに、この発明によるプログラムにおいては、第３のステップは、第５のサブステップの後、スイッチング動作による昇圧動作を行なうように電圧変換器を制御する第９のサブステップと、第６のサブステップの後、スイッチング動作による降圧動作を行なうように電圧変換器を制御する第１０のサブステップとを含む。
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、スイッチング損失を低減可能なモータ駆動装置に適用される。また、この発明は、スイッチング損失を低減可能なモータ駆動装置を搭載した自動車に適用される。さらに、この発明は、スイッチング損失を低減可能な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適用される。

Claims (21)

  1. モータを駆動するインバータ（１４）と、
    スイッチング素子（Ｑ１，Ｑ２）およびリアクトル（Ｌ１）を含み、前記スイッチング素子（Ｑ１，Ｑ２）のスイッチング動作により電源（Ｂ）と前記インバータ（１４）との間で直流電圧を変換する電圧変換器（１２）と、
    前記リアクトル（Ｌ１）に流れるリアクトル電流が零点と交差するとき、前記スイッチング動作を停止するように前記電圧変換器（１２）を制御する制御回路（３０２，３０２Ａ，３０２Ｂ，３０２Ｃ，３０２Ｄ，３０２Ｅ）とを備えるモータ駆動装置。
  2. モータを駆動する駆動装置（１４）と、
    スイッチング素子（Ｑ１，Ｑ２）およびリアクトル（Ｌ１）を含み、前記スイッチング素子（Ｑ１，Ｑ２）のスイッチング動作により電源（Ｂ）と前記駆動装置（１４）との間で電圧を変換する電圧変換器（１２）と、
    前記リアクトル（Ｌ１）に流れるリアクトル電流が零点と交差する場合、前記リアクトル電流が前記零点と交差しながら変化する期間、前記スイッチング動作を停止するように前記電圧変換器（１２）を制御する制御回路（３０２，３０２Ａ，３０２Ｂ，３０２Ｃ，３０２Ｄ，３０２Ｅ）とを備えるモータ駆動装置。
  3. 前記制御回路（３０２）は、前記電源（Ｂ）に入出力する電源電流と、前記リアクトル電流の最大値および最小値とに基づいて前記スイッチング動作を停止するか否かを判定し、その判定結果に応じて前記スイッチング動作による昇圧動作または前記スイッチング動作による降圧動作を停止するように前記電圧変換器（１２）を制御する、請求の範囲第１項または第２項に記載のモータ駆動装置。
  4. 前記電源電流を検出する第１の電流センサー（１１）と、
    前記リアクトル電流を検出する第２の電流センサー（１８）とをさらに備え、
    前記制御回路（３０２）は、前記第２の電流センサー（１８）により検出されたリアクトル電流に基づいて前記リアクトル電流の最大値および最小値を検出し、その検出したリアクトル電流の最大値および最小値と前記第１の電流センサー（１１）より検出された電源電流とに基づいて前記スイッチング動作を停止するか否かを判定する、請求の範囲第３項に記載のモータ駆動装置。
  5. 前記制御回路（３０２）は、前記リアクトル電流の最大値の極性が前記リアクトル電流の最小値の極性と異なり、かつ、前記電源電流が前記電源（Ｂ）から前記電圧変換器（１２）へ流れるとき、前記昇圧動作を停止するように前記電圧変換器（１２）を制御する、請求の範囲第３項に記載のモータ駆動装置。
  6. 前記制御回路（３０２）は、前記リアクトル電流の最大値の極性が前記リアクトル電流の最小値の極性と異なり、かつ、前記電源電流が前記電圧変換器（１２）から前記電源（Ｂ）へ流れるとき、前記降圧動作を停止するように前記電圧変換器（１２）を制御する、請求の範囲第３項に記載のモータ駆動装置。
  7. 前記制御回路（３０２）は、前記電圧変換器（１２）に入出力する電流に基づいて前記スイッチング動作を停止するか否かを判定し、その判定結果に応じて、前記スイッチング動作を停止するように前記電圧変換器（１２）を制御する、請求の範囲第１項または第２項に記載のモータ駆動装置。
  8. 前記制御回路（３０２，３０２Ａ，３０２Ｂ，３０２Ｃ，３０２Ｄ，３０２Ｅ）は、前記リアクトル電流が前記零点と交差しないとき、前記スイッチング動作による昇圧動作または前記スイッチング動作による降圧動作を行なうように前記電圧変換器（１２）をさらに制御する、請求の範囲第１項または第２項に記載のモータ駆動装置。
  9. 前記制御回路（３０２Ａ）は、前記モータ（Ｍ１）の動作モードと前記リアクトル電流の最大値および最小値とに基づいて前記スイッチング動作を停止するか否かを判定し、その判定結果に応じて前記スイッチング動作による昇圧動作または前記スイッチング動作による降圧動作を停止するように前記電圧変換器（１２）を制御する、請求の範囲第１項または第２項に記載のモータ駆動装置。
  10. 前記制御回路（３０２Ｂ）は、前記モータ（Ｍ１）の動作モードと前記モータ（Ｍ１）が要求パワーを出力するために必要な電源電流とに基づいて前記スイッチング動作を停止するか否かを判定し、その判定結果に応じて前記スイッチング動作による昇圧動作または前記スイッチング動作による降圧動作を停止するように前記電圧変換器（１２）を制御する、請求の範囲第１項または第２項に記載のモータ駆動装置。
  11. 前記制御回路（３０２Ｂ）は、前記モータ（Ｍ１）が要求パワーを出力するために必要な電源電流に基づいて前記スイッチング動作を停止するか否かを判定し、前記必要な電源電流が零である場合、前記スイッチング動作を停止するように前記電圧変換器（１２）を制御する、請求の範囲第１項または第２項に記載のモータ駆動装置。
  12. 前記制御回路（３０２Ｃ）は、前記モータ（Ｍ１）の動作モードと前記モータ（Ｍ１）の要求トルクとに基づいて前記スイッチング動作を停止するか否かを判定し、その判定結果に応じて前記スイッチング動作による昇圧動作または前記スイッチング動作による降圧動作を停止するように前記電圧変換器（１２）を制御する、請求の範囲第１項または第２項に記載のモータ駆動装置。
  13. 前記制御回路（３０２Ｄ）は、当該モータ駆動装置（１００Ｄ）が搭載された自動車のアクセル開度と前記モータ（Ｍ１）の動作モードと前記モータ（Ｍ１）の要求トルクとに基づいて前記スイッチング動作を停止するか否かを判定し、その判定結果に応じて前記スイッチング動作による昇圧動作または前記スイッチング動作による降圧動作を停止するように前記電圧変換器（１２）を制御する、請求の範囲第１項または第２項に記載のモータ駆動装置。
  14. モータを駆動する駆動装置（５４）と、
    電力を発電する発電装置（５５）と、
    前記発電装置（５５）を駆動する発電駆動装置（５６）と、
    スイッチング素子（Ｑ１，Ｑ２）およびリアクトル（Ｌ１）を含み、前記スイッチング素子（Ｑ１，Ｑ２）のスイッチング動作により電源（５１）と前記駆動装置（５４）、前記発電装置（５５）および前記発電駆動装置（５６）との間で直流電圧を変換する電圧変換器（５３）と、
    前記電圧変換器（５３）を介して前記駆動装置（５４）、前記発電装置（５５）および前記発電駆動装置（５６）側から前記電源（５１）へ供給される充電電力量が前記電圧変換器（５３）における電力損失値よりも小さい場合、前記充電電力量が前記電力損失値よりも小さい期間、前記スイッチング動作を停止するように前記電圧変換器（５３）を制御する制御回路（５７）とを備えるモータ駆動装置。
  15. 前記充電電力量は、前記駆動装置（５４）の負荷指令、前記発電駆動装置（５６）の消費電力および前記発電装置（５５）の発電電力に基づいて決定される、請求の範囲第１４項に記載のモータ駆動装置。
  16. モータを駆動する駆動装置（５４）と、
    電力を発電する発電装置（５５）と、
    前記発電装置（５５）を駆動する発電駆動装置（５６）と、
    スイッチング素子（Ｑ１，Ｑ２）およびリアクトル（Ｌ１）を含み、前記スイッチング素子（Ｑ１，Ｑ２）のスイッチング動作により電源（５１）と前記駆動装置（５４）、前記発電装置（５５）および前記発電駆動装置（５６）との間で直流電圧を変換する電圧変換器（５３）と、
    前記電圧変換器（５３）を介して前記駆動装置（５４）、前記発電装置（５５）および前記発電駆動装置（５６）側から前記電源（５１）へ供給される充電電流量が前記電圧変換器（５３）における電流損失値よりも小さい場合、前記充電電流量が前記電流損失値よりも小さい期間、前記スイッチング動作を停止するように前記電圧変換器（５３）を制御する制御回路（５７）とを備えるモータ駆動装置。
  17. 前記充電電流量を検出する電流センサー（５８）をさらに備える、請求の範囲第１６項に記載のモータ駆動装置。
  18. 車輪（１１１）と、
    前記車輪（１１１）を駆動するモータ（ＭＧ２）と、
    前記モータ（ＭＧ２）を駆動する請求の範囲第１項、第２項、第１４項〜第１７項のいずれか１項に記載のモータ駆動装置（１００，１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ，１００Ｄ，１００Ｅ，１００Ｆ，１００Ｇ）とを備える自動車。
  19. 電源（Ｂ）と、モータ（Ｍ１）を駆動する駆動装置（１４）との間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、
    前記電圧変換を行なう電圧変換器（１２）に含まれるリアクトル（Ｌ１）に流れるリアクトル電流が零点と交差するか否かを判定する第１のステップと、
    前記リアクトル電流が前記零点と交差する場合、前記リアクトル電流が前記零点と交差しながら変化する期間、前記電圧変換器（１２）に含まれるスイッチング素子（Ｑ１，Ｑ２）のスイッチング動作を停止するように前記電圧変換器（１２）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。
  20. モータ駆動装置（１００Ｆ）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、
    前記モータ駆動装置（１００Ｆ）は、
    モータを駆動する駆動装置（５４）と、
    電力を発電する発電装置（５５）と、
    前記発電装置（５５）を駆動する発電駆動装置（５６）と、
    電源（５１）と、前記駆動装置（５４）、前記発電装置（５５）および前記発電駆動装置（５６）との間で電圧変換を行なう電圧変換器（５３）とを備え、
    前記プログラムは、
    前記駆動装置（５４）、前記発電装置（５５）および前記発電駆動装置（５６）側から前記電源（５１）へ供給される充電電力量が前記電圧変換器（５３）における電力損失値よりも小さいか否かを判定する第１のステップと、
    前記充電電力量が前記電力損失値よりも小さい場合、前記充電電力量が前記電力損失値よりも小さい期間、前記電圧変換器（５３）に含まれるスイッチング素子（Ｑ１，Ｑ２）のスイッチング動作を停止するように前記電圧変換器（５３）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、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。
  21. モータ駆動装置（１００Ｇ）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、
    前記モータ駆動装置（１００Ｇ）は、
    モータを駆動する駆動装置（５４）と、
    電力を発電する発電装置（５５）と、
    前記発電装置（５５）を駆動する発電駆動装置（５６）と、
    電源（５１）と、前記駆動装置（５４）、前記発電装置（５５）および前記発電駆動装置（５６）との間で電圧変換を行なう電圧変換器（５３）とを備え、
    前記プログラムは、
    前記駆動装置（５４）、前記発電装置（５５）および前記発電駆動装置（５６）側から前記電源（５１）へ供給される充電電流量が前記電圧変換器（５３）における電流損失値よりも小さいか否かを判定する第１のステップと、
    前記充電電流量が前記電流損失値よりも小さい場合、前記充電電流量が前記電流損失値よりも小さい期間、前記電圧変換器（５３）に含まれるスイッチング素子（Ｑ１，Ｑ２）のスイッチング動作を停止するように前記電圧変換器（５３）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、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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