WO2007129760A1

WO2007129760A1 - モータ駆動装置およびモータ駆動装置の制御方法

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Publication number: WO2007129760A1
Application number: PCT/JP2007/059796
Authority: WO
Inventors: Hideto Hanada
Original assignee: Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha
Priority date: 2006-05-09
Filing date: 2007-05-01
Publication date: 2007-11-15
Also published as: EP2017952B1; US7911162B2; KR101050488B1; US20090121669A1; JP2007306658A; CN101438488A; EP2017952A4; EP2017952A1; JP4802849B2; KR20090009960A; CN101438488B

Abstract

モータ駆動装置（１００）は、電源電圧を昇圧して昇圧電圧を出力する昇圧コンバータ（１２）と、昇圧コンバータ（１２）から昇圧電圧を受けてモータ（Ｍ１）を駆動するインバータ（１４）と、昇圧コンバータ（１２）に対して昇圧電圧の目標値を指示し、インバータ（１４）の制御方式を矩形波制御と非矩形波制御のいずれかに定める制御装置（３０）とを備える。制御装置（３０）は、トルクの要求を示す同じ所定の入力信号に対して、第１の昇圧目標値を指示し制御方式として非矩形波制御を指定する第１の動作モードと、第１の昇圧目標値より低い第２の昇圧目標値を指示し制御方式として矩形波制御を指定する第２の動作モードとを選択可能に構成される。

Description

明細書モータ駆動装置およびモータ駆動装置の制御方法技休 T分野

この発明は、モータ制御装置に関し、特に車両用のモータ制御装置に関する。背景技術

近年、環境に配慮した自動車として電気自動車、ハイブリッド自動車および燃料電池自動車等の電気モータを使用する車両が大きな注目を集めている。

このようなハイブリッド自動車および電気自動車等においては、電¾1からの直流電圧を昇圧コンバータによって昇圧し、その昇圧した直流電圧を交流電圧に変換してモータを駆動することも検討されている。

特開 2 0 0 5— 4 5 8 8 0号公報は、このような昇圧コンバータを備えたハイブリツド自動車において、インバータの制御方式を正弦波パルス幅変調（P W M) 制御、過変調 PWM制御、矩形波制御の間で切換えることについて記載されている。

矩形波制御は、正弦波 PWM制御、過変調 P WM制御よりスイッチング損失が少なく、システム効率が良い。その反面、矩形波制御は過渡的な外乱に弱いため、追従可能な範囲に限界がある。したがって、矩形波制御を実行する領域（以下、矩形波制御領域と呼ぶ）を余裕を持って設定する必要がありシステム効率を高めるのにも限界があった。

—方、過渡的な外乱の有無は、運転者の運転の態様によっても大きく左右される。運転者によっては、矩形波制御領域をもっと拡大して適用可能な場合も考えられる。発明の開示

この発明の目的は、システム効率を高めることが可能なモータ制御装置を提供することである。この発明は、要約すると、モータ駆動装置であって、電源電圧を昇圧して昇圧電圧を出力する昇圧装置と、昇圧装置から昇圧電圧を受けてモータを駆動するィンバータと、昇圧装置に対して昇圧電圧の目標値を指示し、インバータの制御方式を矩形波制御と非矩形波制御のいずれかに定める制御装置とを備える。制御装置は、トルクの要求を示す同じ所定の入力信号に対して、第 1の昇圧目標値を指示し制御方式として非矩形波制御を指定する第 1の動作モードと、第 1の昇圧目標値より低い第 2の昇圧目標値を指示し制御方式として矩形波制御を指定する第 2の動作モードとを選択可能に構成される。

好ましくは、制御装置は、トルクの要求を示す同じ所定の入力信号に対して、第 1の指令トルクと、第 1の指令トルクよりも緩慢に変化が制限された第 2の指令トルクとを選択可能であり、第 1の動作モードを選択した場合には第 1の指令トルクを選択し、第 2の動作モードを選択した場合には第 2の指令トルクを選択する。

• 好ましくは、モータ駆動装置は、第 1、第 2の動作モードのいずれを選択するかの指示を制御装置に与える入力スィツチをさらに備える。

好ましくは、モータ駆動装置は、第 1、第 2のモードのいずれが選択されているかを操作者に認識させるモード報知部をさらに備える。

好ましくは、制御装置は、進路に渋滞が予測される場合には、動作モードを第 1の動作モードから第 2の動作モードに切換える。

この発明の他の局面に従うと、モータ駆動装置であって、電源電圧を昇圧して昇圧電圧を出力する昇圧装置と、昇圧装置から昇圧電圧を受けてモータを駆動するインバータと、昇圧装置に対して昇圧電圧の目標値を指示し、インバータの制御方式をパルス幅変調制御と非パルス幅変調制御のいずれかに定める制御装置とを備える。制御装置は、トルクの要求を示す同じ所定の入力信号に対して、第 1 の昇圧目標値を指示し制御方式としてパルス幅変調制御を指定する第 1の動作モードと、第 1の昇圧目標値より低レ、第 2の昇圧目標値を指示し制御方式として非パルス幅変調制御を指定する第 2の動作モードとを選択可能に構成される。好ましくは、制御装置は、トルクの要求を示す同じ所定の入力信号に対して、第 1の指令トルクと、第 1の指令トルクよりも緩慢に変化が制限された第 2の指令トルクとを選択可能であり、第 1の動作モードを'選択した場合には第 1の指令トルクを選択し、第 2の動作モードを選択した場合には第 2の指令トルクを選択する。

好ましくは、モータ駆動装置は、第 1、第 2の動作モードのいずれを選択するかの指示を制御装置に与える入力スィツチをさらに備える。

好ましくは、制御装置は、進路に渋滞が予測される場合には、動作モードを第 1の動作モードカら第 2の動作モードに切換える。

本発明によれば、モータ制御においてシステム効率をさらに改善することが可能となる。図面の簡単な説明

図 1は、この発明の実施の形態に係るモータ駆動装置の回路図である。

図 2は、図 1の制御装置 3 0がィンバータ T 4の制御する際の制御方式について示した図である。

図 3は、ある昇圧電圧において、制御方式がどのように決定されているかを示した図である。

図 4は、昇圧コンバータによる昇圧電圧と図 3の制御方式との関係を説明するための図である。

図 5は、図 1の制御装置 3 0が昇圧電圧と制御方式の決定に関して実行するプログラムの制御構造を示すフローチヤ一トである。

図 6は、負荷に対する昇圧電圧を決定するマップを示した図である。

図 7は、アクセル開度に対する要求トルクを決定するマップを示した図である。図 8は、トルク要求の変化を緩慢にする他の例を説明するための波形図である。発明を実施するための最良の形態

以下、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。図 1は、この発明の実施の形態に係るモータ駆動装置の回路図である。

図 1を参照して、モータ駆動装置 100は、直流電源 Bと、電圧センサ 10, 1 3と、システムリレー S R 1 , SR2と、コンデンサ C 1 , C 2と、昇圧コンバータ 12と、インバータ 14と、電流センサ 1 1 , 24と、制御装置 3◦とを備える。

交流モータ Mlは、ハイプ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クを発生するための駆動モータである。あるいは、このモータはェ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ものとしてハイブリッド自動車に組み込まれるようにしてもよい。

昇圧コンバータ 12は、リアクトノレ L 1と、 ΝΡΝトランジスタ Q l， Q2と、ダイオード D 1， D 2とを含む。リアタトル L 1の一方端は直流電源 Bの電源ライン P L 1に接続され、他方端は NPNトランジスタ Q 1と NPNトランジスタ Q 2との中間点、すなわち、 NPNトランジスタ Q 1のェミッタと NPNトランジスタ Q 2のコレクタとの間に接続される。

NPNトランジスタ Ql, Q2は、電源ライン P L 2と接地ライン S Lとの間に直列に接続される。そして、 NPNトランジスタ Q 1のコレクタは電源ライン P L 2に接続され、 NPNトランジスタ Q 2のエミッタは接地ライン S Lに接続される。また、各 NPNトランジスタ Q 1， Q 2のコレクタ一ェミッタ間には、エミッタ側からコレクタ側へ電流を流すダイォード D 1， D 2がそれぞれ配置されている。

ィンバータ 14は、 U相アーム 1 5と、 V相アーム 16と、 W相アーム 17とを含む。 U相アーム 15、 V相アーム 16、および W相アーム 17は、電源ライン PL 2と接地ライン S L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 Q 3， Q 4を含む。 V 相アーム 16は、直列接続された NPNトランジスタ Q 5， Q6を含む。 W相ァーム 17は、直列接続された NPNトランジスタ Q 7， Q8を含む。また、各 N PN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向けて電流を流すようにダイォード D 3〜D 8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 Ml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 Mlは、 3相の永久磁石モータであり、 U V W相の 3つのコィルの一端が中点に共通接続されて構成され、 U相コィルの他端が N PNトランジスタ Q 3 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。

なお、 NPNトランジスタ Q 1 Q 8等に代えて、他のパワースイッチング素子たとえば I GB T (insulated gate bipolar transistor) やパワー MO S F ETを用いることもできる。

直流電源 Bは、ニッケ水素またはリチウムイオン等の二次電池を含む。電圧センサ 10は、直流電源 Bから出力される直流電圧 VBを検出し、その検出した直流電圧 VBを制御装置 30 出力する。電流センサ 1 1は、直流電源 Bから出力される直流電流 I bを検出し、その検出した直流電流 I bを制御装置 30 出力する。システムリレー SR 1 SR2は、制御装置 30からの信号 SEによりオン Zオフされる。

コンデンサ C 1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 C 1から供給された直流電圧を昇圧してコンデンサ C 2 供給する。より具体的には、昇圧コンバータ 1 2は、制御装置 3 0から信号 PWMUを受けると、信号 PWMUによって NPNトランジスタ Q 2 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 C 2に供給する。この場合、 NPNトランジスタ Q 1は、信号 PWMUによってオフされている。また、昇圧コンバータ 12は、制御装置 30から信号 PWMDを受けると、コンデンサ C 2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を充電する。

コンデンサ C2は、昇圧コンバータ 1 2からの直流電圧を平滑化し、その平滑化した直流電圧をインバータ 14 供給する。電圧センサ 13は、コンデンサ C 2の両端の電圧、すなわち、昇圧コンバータ 12の出力電圧 VH (インバータ 1 4への入力電圧に相当する。以下同じ。）を検出し、その検出した出力電圧 VH. を制御装置 30へ出力する。

インバータ 14は、コンデンサ C 2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 Mlを駆動する。これにより、交流モータ Ml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が搭载されたハイプ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 Ml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 C 2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宪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 24は、交流モータ Ml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、アクセル開度センサ 32から得られるアクセル開度 Ac cに基づいてトルク指令値 TRを決定する。そしてトルク指令値 TR、モータ回転数 MRN、電圧センサ 10からの直流電圧 VB、電圧センサ 13からの出力電圧 V H、および電流センサ 24からのモータ電流 MCRTに基づいて、昇圧コンバータ 12を駆動するための信号 PWMUとインバータ 14を駆動するための信号 P WMIとを生成し、その生成した信号 PWMUおよび信号 PWMIをそれぞれ昇圧コンバータ 12およびィンバータ 14へ出力する。

信号 PWMUは、昇圧コンバータ 12がコンデンサ C 1からの直流電圧を出力電圧 VHに変換する場合に昇圧コンバータ 1 2を駆動するための信号である。そして、制御装置 30は、昇圧コンバータ 12が直流電圧を出力電圧 VHに変換する場合に、出力電圧 VHをフィードバック制御し、出力電圧 VHが目標値と一致するように昇圧コンバータ 12を駆動するための信号 PWMUを生成する。

また、制御装置 30は、ハイブリッド自動車または電気自動車が回生制動モードに入ったことを示す信号を外部 E C Uから受けると、交流モータ M 1で発電された交流電圧を直流電圧に変換するための信号 PWMCを生成してインバータ 1 4へ出力する。この場合、インバータ 1 4の N P Nトランジスタ Q 3〜Q 8は信号 P WM C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 1 4は、交流モータ M lで発電された交流電圧を直流電圧に変換して昇圧コンバータ 1 2 へ供給する。

さらに、制御装置 3 0は、ハイブリッド自動車または電気自動車が回生制動モードに入ったことを示す信号を外部 E C Uから受けると、インバータ 1 4から供給された直流電圧を降圧するための信号 P WMDを生成し、その生成した信号 P WMDを昇圧コンバータ 1 2へ出力する。これにより、交流モータ M l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 3 0は、システムリレー S R 1， S R 2をオンノオフするための信号 S Eを生成して、システムリレー S R 1， S R 2へ出力する。

制御装置 3 0は、アクセル開度センサ 3 2、入力スィッチ 3 7、ナビゲーション装置 3 6からの情報に基づき、動作モードを決定しインバータ 1 4の制御を行なう。また制御装置 3 0は、モード報知部 3 4を使用して決定した動作モードを乗員に報知する。

図 2は、図 1の制御装置 3 0がィンバータ 1 4の制御する際の制御方式について示した図である。

図 1に示すような直流電圧をィンバータによって交流電圧に変換して交流モータを駆動制御するモータ駆動システムでは、一般的には交流モータを高効率に駆動するためにべクトル制御に基づく正弦波 P WM (Pulse Width Modulation) 制御に従ってモータ電流が制御されることが多い。

しかしながら、正弦波 P WM制御方式では、インバ一タの出力電圧の基本波成分を十分に高めることができず電圧利用率に限界があるため、回転速度の高い領域で高出力を得ることが難しいという問題点がある。この点を考慮して、正弦波 PWM制御方式よりも基本波成分が大きい電圧を出力可能な変調方式の採用が提案されている。

たとえば、高回転域での出力向上のために矩形波電圧を交流モータに印加して、この交流モータを回転駆動する制御構成（以下、「矩形波制御方式」とも称する）において、トルク指令値と実際のトルクとの偏差に基づいてこの矩形波電圧の位相を制御することによって交流電動機のトルク制御を行なうことが提案されている。

また、上記矩形波制御方式と正弦波 P WM制御方式の中間的な電圧波形を利用する「過変調 P WM制御方式」をさらに採用することも提案されている。モータ駆動装置 1 0 0では、正弦波 P WM制御、過変調 P WM制御および矩形波制御の 3制御方式を、モータ運転条件（代表的にはトルク ·回転数）によって適切に切換えて使用する。

図 2に示すように、正弦波 P WM制御方式は、一般的な P WM制御として用いられるものであり、各相アームにおけるスイッチング素子のオン/オフを、正弦波状の電圧指令値と搬送波（代表的には三角波）との電圧比較に従って制御する。この結果、上アーム素子のオン期間に対応するハイレべノレ期間と、下アーム素子のオン期間に対応するローレベル期間との集合について、一定期間内でその基本波成分が正弦波となるようにデューティ比が制御される。周知のように、正弦波 P WM制御方式では、ィンバータ直流入力電圧に対するこの基本波成分の実効値の比率（変調率）を 0 . 6 1倍までしか高めることができない。

一方、矩形波制御方式では、上記一定期間内で、ハイレベル期間およびローレベル期間の比が 1 ： 1の矩形波 1パルス分を交流モータに印加する。これにより、変調率は 0 . 7 8まで高められる。

過変調 PWM制御方式は、搬送波の振幅を縮小するようにを歪ませた上で上記正弦波 P WM制御方式と同様の PWM制御を行なうものである。この結果、基本波成分を歪ませることができ、変調率を 0 . 6 1〜0 . 7 8の範囲まで高めることができる。

交流モータ M lでは、回転数や出力トルクが増加すると誘起電圧が高くなり、その必要電圧が高くなる。昇圧コンバータ 1 2による昇圧電圧すなわち、システム電圧 V Hは、このモータ必要電圧（誘起電圧）よりも高く設定する必要がある。その一方で、昇圧コンバータ 1 2による昇圧電圧すなわち、システム電圧 V Hには限界値（V H最大電圧）が存在する。したがって、モータ必要電圧（誘起電圧）がシステム電圧 V Hの最大値 (V H 最大電圧）より低レ、領域では、正弦波 P WM制御方式または過変調 P WM制御方式による最大トルク制御が適用されて、ベタトル制御に従ったモータ電流制御によって出力トルク力 Sトルク指令値に制御される。

その一方で、モータ必要電圧（誘起電圧）がシステム電圧 VHの最大値 (V H 最大電圧）に達すると、システム電圧 V Hを維持した上で弱め界磁制御に従った矩形波制御方式が適用される。矩形波制御方式では、基本波成分の振幅が固定されるため、電力演算によって求められるトルク実績値とトルク指令値との偏差に基づく、矩形波パルスの電圧位相制御によってトルク制御が実行される。

図 3に示されるように、低回転数域 A 1ではトルク変動を小さくするために正弦波 PWM制御方式が用いられ、中回転数域 A 2では過変調 PWM制御方式、高回転数域 A 3では、矩形波制御方式が適用される。特に、過変調 PWM制御方式および矩形波制御方式の適用により、中回転および高回転域における交流モータ M lの出力向上が実現される。このように、図 2に示した制御方式のいずれを用いるかについては、実現可能な変調率の範囲内で決定される。

図 1、図 4を参照して、昇圧コンバータ 1 2の出力電圧である電圧 VHが V H

1である場合は、図 4の実線のマップ Aに示されるように、低回転数域 A 1では正弦波 P WM制御方式、中回転数域 A 2では過変調 P WM制御方式、高回転数域 A 3では、矩形波制御方式が用いられる。

これに対し、電圧 V Hが V H 1より低い VH 2である場合には、図 4の破線のマップ Bに示されるように、低回転数域 B 1では正弦波 PWM制御方式、中回転数域 B 2では過変調 P WM制御方式、高回転数域 B 3では、矩形波制御方式が用レヽられる。

このようなマップは、電圧 V Hごとに定められて予め制御装置 3 0が内蔵するメモリに記憶されている。すなわち、回転数とトルクが同じ領域であっても、昇圧コンバータ 1 2の昇圧電圧をいくらに設定するかによって適用される制御方式は異なってくる。たとえば、 1 0 · 1 5モード燃費の測定において多く用いられる領域 Yは、電圧 VH = VH 1である場合には領域 A 1に属し正弦波 PWM制御方式が適用されるが、電圧 VH = VH 2である場合には領域 B 3に属し矩形波制御方式が適用される。燃費を重視する場合には、この場合電圧 VHを VH 2に設定する。すると昇圧コンバータ 1 2は、昇圧をあまり行なわない。また、領域 Yはマップ Bの領域 B 3に属し、矩形波制御方式が適用される。電圧がバッテリ電圧 V Bで足りる場合にはスィツチング損失がゼロになる。インバータ 1 4のスィツチングに関しても、正弦波 PWM制御方式よりも矩形波制御方式の方がパワー素子のスィツチング頻度が少ないのでスイッチング損失が低減される。したがって、昇圧コンバータ 1 2においてもインバータ 1 4においても損失が減るので車両の燃費が改善される。この場合は、外乱に弱いので、要求トルクの急な変化を制限するほうが望ましレ、。たとえば、アクセル開度の変化に対して要求トルクの変化を緩慢にすることによつて要求トルクの急な変化を制限できる。

一方で、急加速を繰返す場合やカーブや起伏の多い道を走行する場合には、運転者によっては燃費よりも車両の応答性を重視する。この場合、電圧 VHを VH 1に設定する。すると、昇圧コンバータ 1 2は余分に昇圧を行ない領域 Yはマツプ Aの領域 A 1に属することになり、ィンバ一タ 1 4は応答性の良い正弦波 PW M制御方式で制御されることになる。

図 5は、図 1の制御装置 3 0が昇圧電圧と制御方式の決定に関して実行するプログラムの制御構造を示すフローチャートである。このフローチヤ一トの処理は、一定時間経過ごとにまたは所定の条件が成立するごとにメインルーチンから呼び出されて実行される。

図 1、図 5を参照して、制御装置 3 0は、まずステップ S 1において、入カスイッチ 3 7がどのように設定されているかを検知する。ここで、図 1の入力スィツチ 3 7は、たとえば、動作モードを燃費重視モードに設定するェコスィッチと称される。

通常モードとェコモードとのいずれを選択するかの指示は、ェコスィツチから制御装置 3 0に与えられる。ェコスィッチの設定がオン状態であれば、ステップ S 2に処理が進み、ェコスィッチの設定がオフ状態であれば、ステップ S 3に処理が進む。

図 6は、負荷に対する昇圧電圧を決定するマップを示した図である。横軸の負荷は、たとえば一定回転のもとではトルクと回転数の積に比例する。

図 7は、アクセル開度に対する要求トルクを決定するマップを示した図である。図 5のステップ S 2では、図 6の電圧 V 2に基づいて昇圧電圧目標値が定められ、図 7の要求トルク T 2に基づいて要求トルクが定められる。一方、ステップ S 3では、図 6の電圧 V 1に基づいて昇圧電圧目標値が定められ、図 7の要求トルク T 1に基づいて要求トルクが定められる。

ステップ S 2またはステップ S 3のマップ選択が終了すると、ステップ S 4に処理が進む。ステップ S 4では、アクセル開度から定まる要求トルクによりトルク指令値を算出する。すなわち、図 7に示すように、制御装置 3 0は、アクセル開度センサ 3 2から与えられるトルクの要求を示す同じ所定の入力信号 A c cに対して、要求トルク T 1と、緩慢に変化が制限された要求トルク T 2とを選択可能である。入力スィッチ 3 7によって運転者が通常モードを選択した場合には要求トルク T 1が選択され、ェコモードを選択した場合には要求トルク T 2が選択される。

なお、変化が緩慢になるように制限する方法としては、このようなマップを切り換えて使用する方法の他にもいくつかの方法がある。

図 8は、トルク要求の変化を緩慢にする他の例を説明するための波形図である。図 8を参照して、たとえばアクセル開度センサから与えられる入力信号 I Nを、フィルタを通した後に要求トルクとして用いる。このフィルタの係数を通常モードとェコモードで切り換えることにより、通常モードでは信号 O U T 1が要求トルクとして使用され、ェコモードではそれより変化が緩慢に制限された信号 O U T 2が要求トルクとして使用される。

再び図 5を参照して、ステップ S 4に続いて実行されるステップ S 5以降の処理について説明を続ける。

ステップ S 5では、制御装置 3 0は、ステップ S 4で算出されたトルク指令値およびレゾルバ 3 8で検知されたモータ回転数から、図 6のマップを用いて昇圧電圧 V Hの目標値を決定する。そして、ステップ S 5に続いてステップ S 6の処理が実行される。

ステップ S 6では、図 4に示したような昇圧電圧 VHごとに定められたマップから、制御方式を正弦波 P WM制御、過変調 P WM制御および矩形波制御のいずれにするかを決定する。

ステップ S 5および S 6で実行される処理をまとめると以下のように言うことができる。すなわち、モータ駆動装置 1 0 0は、電源電圧を昇圧して昇圧電圧を出力する昇圧コンバータ 1 2と、昇圧コンバータ 1 2から昇圧電圧を受けてモータ M lを駆動するインバータ 1 4と、昇圧コンバータ 1 2に対して昇圧電圧の目標値を指示し、インバータ 1 4の制御方式を矩形波制御と非矩形波制御のいずれかに定める制御装置 3 0とを備える。なお、この制御方式の切り替えは、他の局面によれば、パルス幅変調制御と非パルス幅変調制御とのいずれかに定めると表現してもよい。

このような構成において、図 4で説明した領域 Yに車両の状態があるときには図 6の負荷は Y Lで示す範囲にあるので、制御装置 3 0は、トルクの要求を示す同じ所定の入力信号 A c cに対して、第 1の昇圧目標値 V 1を指示し制御方式として非矩形波制御を指定する第 1の動作モ一ド（通常モード）と、第 1の昇圧目標値 V 1より低い第 2の昇圧目標値 V 2を指示し制御方式として矩形波制御を指定する第 2の動作モード（ェコモード）とを選択可能に構成されている。そして、運転者は、入力スィッチ 3 7を用いて動作モードを好みに応じて変えることができる。

ステップ S 6で制御方式が決定されると、その制御方式に従ってステップ S 7 においてィンバータ 1 4のトランジスタ Q 3〜Q 8をスィツチングが行なわれモータの電流制御が実行され、ステップ S 8において制御はメインルーチンに移される。

なお、好ましくは、ステップ S 4の前に、モード報知部 3 4を用いて、通常モ一ドとェコモードのいずれが選択されているかを操作者に Ϊ忍識させる処理が実行されるようにしても良い。制御装置 3 0は、乗り心地や応答性重視の動作モード（以下通常モードと呼ぶ）と燃費を重視する動作モード（以下ェコモードと呼ぶ）とを入力スィッチ 3 7の設定に応じて選択する。制御装置 3 0は、モード報知部 3 4を使って、現在選択されている動作モードが通常モードとェコモードのいずれであるかを運転者に報知する。

たとえば、モード報知部 3 4として、ェコモードが選択されているときに点灯するランプを設けたり、背景部分の色が動作モードによつて変化するメータパネルを設けたりすることができる。空気清浄機付の車両であれば、空気清浄機にェコモード選択時に森林浴をィメージするような匂いを発生させて、ェコモードが選択されていることを運転者に報知しても良い。

運転者にェコモードの選択を積極的に報知しておくことで、ェコモード選択に伴う車両の操作感の違いについて過剰な違和感を運転者に抱かせずにすむ。

また、好ましくは、ステップ S 1からステップ S 3に移行させる前に、制御装置 3 0は、ナビゲーション装置 3 6からの情報に基づいて進路に渋滞が予測される場合には、動作モードを通常モードからェコモードに切り換え、ステップ S 3 のマップに代えてステップ S 2のマップを使用させるようにしても良い。たとえは、 V I C S (Vehicle Information and Communication System) 等の交通情幸艮提供サービスから提供される渋滞情報をナビゲーシヨン装置 3 6に取り込み、現在地から設定された目的地に至る経路に渋滞が検出されれば、渋滞に到達予測時刻に動作モードをェコモードに切り換えるようにすればよい。

このようにすれば、運転者が通常モードを指定している場合においても、車両性能がさほど必要ない状況では燃費を改善することができる。

なお、本実施の形態においては、車両の性能が高い動作モードを通常モードとし、燃費が改善されるモードをェコモードと称したが、これに限定されるものではない。たとえば、燃費が改善されるモードを通常モードとし、車両の性能が高い動作モードをパワーモードと称して本願発明を適用することも可能である。今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて請求の範囲によって示され、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。

Claims

請求の範囲

1 . 電源電圧を昇圧して昇圧電圧を出力する昇圧装置と、

前記昇圧装置から昇圧電圧を受けてモータを駆動するインバータと、

前記昇圧装置に対して昇圧電圧の目標値を指示し、前記インバータの制御方式を矩形波制御と非矩形波制御のいずれかに定める制御装置とを備え、

前記制御装置は、トルクの要求を示す同じ所定の入力信号に対して、第 1の昇圧目標値を指示し前記制御方式として前記非矩形波制御を指定する第 1の動作モードと、前記第 1の昇圧目標値より低レ、第 2の昇圧目標値を指示し前記制御方式として前記矩形波制御を指定する第 2の動作モードとを選択可能に構成される、モータ駆動装置。

2 . 前記制御装置は、前記所定の入力信号に対して第 1の指令トルクと、前記第 1の指令トノレクよりも緩慢に変化が制限された第 2の指令トルクとを選択可能であり、前記第 1の動作モードを選択した場合には前記第 1の指令トルクを選択し、前記第 2の動作モードを選択した場合には前記第 2の指令トルクを選択する、請求の範囲第 1項に記載のモータ駆動装置。

3 . 前記第 1、第 2の動作モードのいずれを選択するかの指示を前記制御装置に与える入力スィツチをさらに備える、請求の範囲第 1項に記載のモータ駆動装置。

4 . 前記第 1、第 2のモードのいずれが選択されているかを操作者に認識させるモード報知部をさらに備える、請求の範囲第 1項に記載のモータ駆動装置。

5 . 前記制御装置は、進路に渋滞が予測される場合には、前記動作モードを前記第 1の動作モードから前記第 2の動作モードに切換える、請求の範囲第 1項に記載のモータ駆動装置。

6 . 電源電圧を昇圧して昇圧電圧を出力する昇圧装置と、

前記昇圧装置に対して昇圧電圧の目標値を指示し、前記ィンバークの制御方式をパルス幅変調制御と非パルス幅変調制御のいずれかに定める制御装置とを備え、前記制御装置は、トルクの要求を示す同じ所定の入力信号に対して、第 1の昇圧目標値を指示し前記制御方式として前記パルス幅変調制御を指定する第 1の動作モードと、前記第 1の昇圧目標ィ直より低い第 2の昇圧目標値を指示し前記制御方式として前記非パルス幅変調制御を指定する第 2の動作モードとを選択可能に構成される、モータ駆動装置。

7 . 前記制御装置は、前記所定の入力信号に対して第 1の指令トルクと、前記第 1の指令トルクよりも緩慢に変化が制限された第 2の指令トルクとを選択可能であり、前記第 1の動作モードを選択した場合には前記第 1の指令トルクを選択し、前記第 2の動作モードを選択した場合には前記第 2の指令トルクを選択する、請求の範囲第 6項に記載のモータ,駆動装置。

8 . 前記第 1、第 2の動作モードのいずれを選択するかの指示を前記制御装置に与える入力スィツチをさらに備える、請求の範囲第 6項に記載のモータ駆動装置。

9 . 前記第 1、第 2のモ ^ドのいずれが選択されているかを操作者に認識させるモード報知部をさらに備える、請求の範囲第 6項に記載のモータ駆動装置。

1 0 . 前記制御装置は、進路に渋滞が予測される場合には、前記動作モードを前記第 1の動作モードから前記第 2の動作モードに切換える、請求の範囲第 6項に記載のモータ駆動装置。