JP5332726B2 - 駆動装置 - Google Patents

Description

本発明は、駆動装置に関し、詳しくは、パルス幅変調制御モードと矩形波制御モードと過変調制御モードとのうちいずれかを用いて三相交流電動機を駆動する駆動装置に関する。

従来、この種の駆動装置としては、モータジェネレータと、モータジェネレータを駆動するインバータと、バッテリと、バッテリからの電力を昇圧してインバータに供給する昇圧コンバータとを備え、ＰＷＭ制御モードと過変調制御モードと矩形波制御モードとのうちいずれかの制御モードを用いてモータジェネレータを駆動するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この装置では、矩形波制御モードのときに昇圧コンバータの昇圧指令がなされたときには、過変調制御モードまたはＰＷＭ制御モードへ切り換えてモータジェネレータを駆動することにより、装置の過電流を抑制するものとしている。

特解２００５−５１８９４号公報

上述した駆動装置の矩形波制御モードは、他の制御モードに比して、制御上の応答性は低いが、モータジェネレータから大きなトルクを出力することができると共にインバータのスイッチングによる損失を小さくすることができるなどの特徴を有することが知られている。また、矩形波制御モードのときに昇圧コンバータによる昇圧が開始されると、昇圧コンバータによる昇圧に伴うインバータの過渡的な電圧変動と矩形波制御モードの制御上の応答性によるインバータからの電流変動とが重畳することにより、モータジェネレータからのトルクが変動する場合がある。

本発明の駆動装置は、インバータによる三相交流電動機の駆動をより適正に行なうことを主目的とする。

本発明の駆動装置およびその制御方法並びに車両は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

本発明の駆動装置は、
三相交流電動機と、前記三相交流電動機を駆動するインバータと、バッテリと、前記バッテリからの電力を昇圧して前記インバータに供給する昇圧回路と、前記三相交流電動機を駆動すべきトルク指令と前記三相交流電動機の回転数と前記インバータに印加される電圧とに基づいてパルス幅変調による擬似的三相交流電圧を用いて前記三相交流電動機を駆動するパルス幅変調制御モードと矩形波電圧を用いて前記三相交流電動機を駆動する矩形波制御モードと擬似的三相交流電圧と矩形波電圧との中間の過変調電圧を用いて前記三相交流電動機を駆動する過変調制御モードとのうちいずれかを用いて前記三相交流電動機を駆動する駆動装置であって、
前記三相交流電動機に印加される電流を検出する電流検出手段と、
前記矩形波制御モードで前記三相交流電動機を駆動制御しているときに前記昇圧回路により前記インバータに印加される電圧が保持されているときには前記トルク指令に応じて得られる前記三相交流電動機に印加すべき目標電流と前記検出された電流との差電流が第１の所定電流以上に至ったときに前記矩形波制御モードから前記過変調制御モードに切り替え、前記矩形波制御モードで前記三相交流電動機を駆動制御しているときに前記昇圧回路により前記インバータに印加される電圧が昇圧され上昇しているときには前記差電流が前記第１の所定電流より小さい第２の所定電流以上に至ったときに前記矩形波制御モードから前記過変調制御モードに切り替える制御モード切替手段と、
を備えることを要旨とする。

この本発明の駆動装置では、矩形波制御モードで三相交流電動機を駆動制御しているときに昇圧回路によりインバータに印加される電圧が保持されているときには三相交流電動機を駆動すべきトルク指令に応じて得られる三相交流電動機に印加すべき目標電流と三相交流電動機に印加される電流との差電流が第１の所定電流以上に至ったときに矩形波制御モードから過変調制御モードに切り替え、矩形波制御モードで三相交流電動機を駆動制御しているときに昇圧回路によりインバータに印加される電圧が昇圧され上昇しているときには差電流が第１の所定電流より小さい第２の所定電流以上に至ったときに矩形波制御モードから過変調制御モードに切り替える。したがって、昇圧回路によりインバータに印加される電圧が昇圧され上昇しているときには、第１の所定電流より小さい第２の所定電流を用いるから、インバータから三相交流電動機に印加される電流の変動が大きくなるのを抑制することができる。また、昇圧回路によりインバータに印加される電圧が昇圧され上昇しているときには差電流に拘わらずに矩形波制御モードから過変調制御モードに切り替えるものに比して、矩形波制御モードを継続しやすくすることができる。この結果、インバータによる三相交流電動機の駆動をより適正に行なうことができる。

こうした本発明の駆動装置において、前記制御モード切替手段は、前記矩形波制御モードで前記三相交流電動機を駆動制御しているときに前記昇圧回路により前記インバータに印加される電圧が前記バッテリの電圧から昇圧され上昇しているときには前記差電流が前記第２の所定電流以上に至ったときに前記矩形波制御モードから前記過変調制御モードに切り替える手段である、ものとすることもできる。この場合、前記制御モード切替手段は、前記矩形波制御モードで前記三相交流電動機を駆動制御しているときに前記昇圧回路により前記インバータに印加される電圧が保持されているとき及び前記昇圧回路により前記インバータに印加される電圧が前記バッテリの電圧から昇圧された電圧から更に昇圧され上昇しているときには前記差電流が前記第１の所定電流以上に至ったときに前記矩形波制御モードから前記過変調制御モードに切替える手段である、ものとすることもできる。

本発明の車両は、上述のいずれかの態様の本発明の駆動装置、即ち、基本的には、三相交流電動機と、前記三相交流電動機を駆動するインバータと、バッテリと、前記バッテリからの電力を昇圧して前記インバータに供給する昇圧回路と、前記三相交流電動機を駆動すべきトルク指令と前記三相交流電動機の回転数と前記インバータに印加される電圧とに基づいてパルス幅変調による擬似的三相交流電圧を用いて前記三相交流電動機を駆動するパルス幅変調制御モードと矩形波電圧を用いて前記三相交流電動機を駆動する矩形波制御モードと擬似的三相交流電圧と矩形波電圧との中間の過変調電圧を用いて前記三相交流電動機を駆動する過変調制御モードとのうちいずれかを用いて前記三相交流電動機を駆動する駆動装置であって、前記三相交流電動機に印加される電流を検出する電流検出手段と、前記矩形波制御モードで前記三相交流電動機を駆動制御しているときに前記昇圧回路により前記インバータに印加される電圧が保持されているときには前記トルク指令に応じて得られる前記三相交流電動機に印加すべき目標電流と前記検出された電流との差電流が第１の所定電流以上に至ったときに前記矩形波制御モードから前記過変調制御モードに切り替え、前記矩形波制御モードで前記三相交流電動機を駆動制御しているときに前記昇圧回路により前記インバータに印加される電圧が昇圧され上昇しているときには前記差電流が前記第１の所定電流より小さい第２の所定電流以上に至ったときに前記矩形波制御モードから前記過変調制御モードに切り替える制御モード切替手段と、を備える駆動装置を搭載した車両であって、前記三相交流電動機は、車軸に連結された駆動軸に接続されてなる、ことを要旨とする。

この本発明の車両では、上述のいずれかの態様の本発明の駆動装置を搭載するから、本発明の駆動装置が奏する効果、例えばインバータによる三相交流電動機の駆動をより適正に行なうことができる効果などと同様の効果を奏することができる。

本発明の駆動装置の制御モード切替方法は、
三相交流電動機と、前記三相交流電動機を駆動するインバータと、バッテリと、前記バッテリからの電力を昇圧して前記インバータに供給する昇圧回路と、前記三相交流電動機を駆動すべきトルク指令と前記三相交流電動機の回転数と前記インバータに印加される電圧とに基づいてパルス幅変調による擬似的三相交流電圧を用いて前記三相交流電動機を駆動するパルス幅変調制御モードと矩形波電圧を用いて前記三相交流電動機を駆動する矩形波制御モードと擬似的三相交流電圧と矩形波電圧との中間の過変調電圧を用いて前記三相交流電動機を駆動する過変調制御モードとのうちいずれかを用いて前記三相交流電動機を駆動する駆動装置の制御モード切替方法であって、
前記矩形波制御モードで前記三相交流電動機を駆動制御しているときに前記昇圧回路により前記インバータに印加される電圧が保持されているときには前記トルク指令に応じて得られる前記三相交流電動機に印加すべき目標電流と前記三相交流電動機に印加される電流との差電流が第１の所定電流以上に至ったときに前記矩形波制御モードから前記過変調制御モードに切り替え、前記矩形波制御モードで前記三相交流電動機を駆動制御しているときに前記昇圧回路により前記インバータに印加される電圧が昇圧され上昇しているときには前記差電流が前記第１の所定電流より小さい第２の所定電流以上に至ったときに前記矩形波制御モードから前記過変調制御モードに切り替える、
ことを特徴とする。

この本発明の駆動装置の制御モード切替方法では、矩形波制御モードで三相交流電動機を駆動制御しているときに昇圧回路によりインバータに印加される電圧が保持されているときには三相交流電動機を駆動すべきトルク指令に応じて得られる三相交流電動機に印加すべき目標電流と三相交流電動機に印加される電流との差電流が第１の所定電流以上に至ったときに矩形波制御モードから過変調制御モードに切り替え、矩形波制御モードで三相交流電動機を駆動制御しているときに昇圧回路によりインバータに印加される電圧が昇圧され上昇しているときには差電流が第１の所定電流より小さい第２の所定電流以上に至ったときに矩形波制御モードから過変調制御モードに切り替える。したがって、昇圧回路によりインバータに印加される電圧が昇圧され上昇しているときには、第１の所定電流より小さい第２の所定電流を用いるから、インバータから三相交流電動機に印加される電流の変動が大きくなるのを抑制することができる。また、昇圧回路によりインバータに印加される電圧が昇圧され上昇しているときには差電流に拘わらずに矩形波制御モードから過変調制御モードに切り替えるものに比して、矩形波制御モードを継続しやすくすることができる。この結果、インバータによる三相交流電動機の駆動をより適正に行なうことができる。

本発明の一実施例である駆動装置を搭載したハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。 モータＭＧ１，ＭＧ２を含む電機駆動系の構成の概略を示す構成図である。 モータＭＧ２の制御モード設定用マップの一例を示す説明図である。 実施例のモータＥＣＵ４０により実行される制御モード切替ルーチンの一例を示すフローチャートである。 昇圧開始フラグＦが設定される様子の一例を示す説明図である。 目標電流設定用マップの一例を示す説明図である。 昇圧回路５５によるバッテリ５０の電圧からの昇圧動作が行なわれる際の高電圧系の電圧と昇圧開始フラグＦと差電流ΔＩｒｅと制御モードとの時間変化の様子の一例を示す説明図である。 変形例の昇圧中フラグＦ１や昇圧中フラグＦ２が設定される様子の一例を示す説明図である。 変形例の電気自動車１２０の構成の概略を示す構成図である。

次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。

図１は本発明の一実施例である駆動装置を搭載したハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図であり、図２はモータＭＧ１，ＭＧ２を含む電機駆動系の構成の概略を示す構成図である。実施例のハイブリッド自動車２０は、図１に示すように、エンジン２２と、エンジン２２の出力軸としてのクランクシャフト２６にダンパ２８を介して接続された３軸式の動力分配統合機構３０と、動力分配統合機構３０に接続された発電可能なモータＭＧ１と、動力分配統合機構３０に接続された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに減速ギヤ３５を介して接続されたモータＭＧ２と、直流電流を交流電流に変換してモータＭＧ１，ＭＧ２に供給可能なインバータ４１，４２と、バッテリ５０からの電力をその電圧を変換してインバータ４１，４２に供給可能な昇圧回路５５と、車両全体をコントロールするハイブリッド用電子制御ユニット７０とを備える。ここで、実施例の駆動装置としては、主としてモータＭＧ２とインバータ４２とバッテリ５０と昇圧回路５５と後述するモータ用電子制御ユニット４０とが該当する。

エンジン２２は、例えばガソリンまたは軽油などの炭化水素系の燃料により動力を出力する内燃機関であり、エンジン用電子制御ユニット（以下、エンジンＥＣＵという）２４により燃料噴射制御や点火制御，吸入空気量調節制御などの運転制御を受けている。エンジンＥＣＵ２４には、エンジン２２の運転状態を検出する各種センサからの信号、例えば、エンジン２２のクランクシャフト２６のクランク角を検出する図示しないクランクポジションセンサからのクランクポジションなどが入力されている。エンジンＥＣＵ２４は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からの制御信号によりエンジン２２を運転制御すると共に必要に応じてエンジン２２の運転状態に関するデータをハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。なお、エンジンＥＣＵ２４は、図示しないクランクポジションセンサからのクランクポジションに基づいてクランクシャフト２６の回転数、即ちエンジン２２の回転数Ｎｅも演算している。

動力分配統合機構３０は、外歯歯車のサンギヤ３１と、このサンギヤ３１と同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ３２と、サンギヤ３１に噛合すると共にリングギヤ３２に噛合する複数のピニオンギヤ３３と、複数のピニオンギヤ３３を自転かつ公転自在に保持するキャリア３４とを備え、サンギヤ３１とリングギヤ３２とキャリア３４とを回転要素として差動作用を行なう遊星歯車機構として構成されている。動力分配統合機構３０は、キャリア３４にはエンジン２２のクランクシャフト２６が、サンギヤ３１にはモータＭＧ１が、リングギヤ３２にはリングギヤ軸３２ａを介して減速ギヤ３５がそれぞれ連結されており、モータＭＧ１が発電機として機能するときにはキャリア３４から入力されるエンジン２２からの動力をサンギヤ３１側とリングギヤ３２側にそのギヤ比に応じて分配し、モータＭＧ１が電動機として機能するときにはキャリア３４から入力されるエンジン２２からの動力とサンギヤ３１から入力されるモータＭＧ１からの動力を統合してリングギヤ３２側に出力する。リングギヤ３２に出力された動力は、リングギヤ軸３２ａからギヤ機構６０およびデファレンシャルギヤ６２を介して、最終的には車両の駆動輪６３ａ，６３ｂに出力される。

モータＭＧ１およびモータＭＧ２は、図２に示すように、いずれも永久磁石が埋め込まれたロータと三相コイルが巻回されたステータとを備える周知の同期発電電動機として構成されている。インバータ４１，４２は、６つのトランジスタＴ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜２６と、トランジスタＴ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜Ｔ２６に逆方向に並列接続された６つのダイオードＤ１１〜Ｄ１６，Ｄ２１〜Ｄ２６とにより構成されている。トランジスタＴ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜Ｔ２６は、それぞれインバータ４１，４２が電力ライン５４として共用する正極母線５４ａと負極母線５４ｂとに対してソース側とシンク側になるよう２個ずつペアで配置されており、対となるトランジスタ同士の接続点の各々にモータＭＧ１，ＭＧ２の三相コイル（Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相）の各々が接続されている。したがって、正極母線５４ａと負極母線５４ｂとの間に電圧が作用している状態で対をなすトランジスタＴ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜Ｔ２６のオン時間の割合を制御することにより三相コイルに回転磁界を形成でき、モータＭＧ１，ＭＧ２を回転駆動することができる。インバータ４１，４２は、正極母線５４ａと負極母線５４ｂとを共用しているから、モータＭＧ１，ＭＧ２のいずれかで発電される電力を他のモータに供給することができる。正極母線５４ａと負極母線５４ｂとには平滑用のコンデンサ５７が接続されている。

昇圧回路５５は、図２に示すように、２つのトランジスタＴ３１，Ｔ３２とトランジスタＴ３１，Ｔ３２に逆方向に並列接続された２つのダイオードＤ３１，Ｄ３２とリアクトルＬとにより構成されている。２つのトランジスタＴ３１，Ｔ３２は、それぞれインバータ４１，４２の正極母線５４ａと負極母線５４ｂとに接続されており、その接続点にリアクトルＬが接続されている。また、リアクトルＬと負極母線５４ｂとにはそれぞれバッテリ５０の正極端子と負極端子とが接続されている。したがって、トランジスタＴ３１，Ｔ３２をオンオフ制御することによりバッテリ５０の直流電力をその電圧を昇圧してインバータ４１，４２に供給したり正極母線５４ａと負極母線５４ｂとに作用している直流電圧を降圧してバッテリ５０を充電したりすることができる。リアクトルＬと負極母線５４ｂとには平滑用のコンデンサ５８が接続されている。以下、昇圧回路５５より電力ライン５４側を高電圧系といい、昇圧回路５５よりバッテリ５０側を低電圧系という。

インバータ４１，４２および昇圧回路５５は、いずれもモータ用電子制御ユニット（以下、モータＥＣＵという）４０により制御され、これによりモータＭＧ１，ＭＧ２が駆動制御される。モータＥＣＵ４０には、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するために必要な信号、例えばモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ４３，４４からの信号やモータ４１，４２の三相コイルのＵ相，Ｖ相に流れる相電流を検出する電流センサ４５Ｕ，４５Ｖ，４６Ｕ，４６Ｖからの相電流Ｉｕ１，Ｉｖ１，Ｉｕ２，Ｉｖ２，電圧センサ５７ａからのコンデンサ５７の電圧（以下、高電圧系の電圧ＶＨという），電圧センサ５８ａからのコンデンサ５８の電圧などが入力されている。モータＥＣＵ４０からは、インバータ４１，４２のトランジスタＴ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜Ｔ２６へのスイッチング制御信号や昇圧回路５５のトランジスタＴ３１，Ｔ３２へのスイッチング制御信号が出力されている。モータＥＣＵ４０は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からの制御信号によってモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御すると共に必要に応じてモータＭＧ１，ＭＧ２の運転状態に関するデータをハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。なお、モータＥＣＵ４０は、回転位置検出センサ４３，４４からの信号に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２および電気角θｅ１，θｅ２も演算している。

バッテリ５０は、ニッケル水素電池やリチウムイオン電池などの二次電池として構成されており、バッテリ用電子制御ユニット（以下、バッテリＥＣＵという）５２によって管理されている。バッテリＥＣＵ５２には、バッテリ５０を管理するのに必要な信号、例えば、バッテリ５０の端子間に設置された図示しない電圧センサからの端子間電圧，バッテリ５０の出力端子に接続された図示しない電流センサからの充放電電流，バッテリ５０に取り付けられた温度センサ５１からの電池温度Ｔｂなどが入力されており、必要に応じてバッテリ５０の状態に関するデータを通信によりハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。また、バッテリＥＣＵ５２は、バッテリ５０を管理するために電流センサにより検出された充放電電流の積算値に基づいて残容量（ＳＯＣ）を演算したり、演算した残容量（ＳＯＣ）と電池温度Ｔｂとに基づいてバッテリ５０を充放電してもよい最大許容電力である入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔを演算している。なお、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔは、電池温度Ｔｂに基づいて入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの基本値を設定し、バッテリ５０の残容量（ＳＯＣ））に基づいて出力制限用補正係数と入力制限用補正係数とを設定し、設定した入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの基本値に補正係数を乗じることにより設定することができる。

ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、ＣＰＵ７２を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵ７２の他に処理プログラムを記憶するＲＯＭ７４と、データを一時的に記憶するＲＡＭ７６と、図示しない入出力ポートおよび通信ポートとを備える。ハイブリッド用電子制御ユニット７０には、イグニッションスイッチ８０からのイグニッション信号，シフトレバー８１の操作位置を検出するシフトポジションセンサ８２からのシフトポジションＳＰ，アクセルペダル８３の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃ，ブレーキペダル８５の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ８６からのブレーキペダルポジションＢＰ，車速センサ８８からの車速Ｖなどが入力ポートを介して入力されている。ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、前述したように、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２と通信ポートを介して接続されており、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２と各種制御信号やデータのやりとりを行なっている。

こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０は、運転者によるアクセルペダル８３の踏み込み量に対応するアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力すべき要求トルクを計算し、この要求トルクに対応する要求動力がリングギヤ軸３２ａに出力されるように、エンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２とが運転制御される。エンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２の運転制御としては、要求動力に見合う動力がエンジン２２から出力されるようにエンジン２２を運転制御すると共にエンジン２２から出力される動力のすべてが動力分配統合機構３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによってトルク変換されてリングギヤ軸３２ａに出力されるようモータＭＧ１およびモータＭＧ２を駆動制御するトルク変換運転モードや要求動力とバッテリ５０の充放電に必要な電力との和に見合う動力がエンジン２２から出力されるようにエンジン２２を運転制御すると共にバッテリ５０の充放電を伴ってエンジン２２から出力される動力の全部またはその一部が動力分配統合機構３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによるトルク変換を伴って要求動力がリングギヤ軸３２ａに出力されるようモータＭＧ１およびモータＭＧ２を駆動制御する充放電運転モード、エンジン２２の運転を停止してモータＭＧ２からの要求動力に見合う動力をリングギヤ軸３２ａに出力するよう運転制御するモータ運転モードなどがある。エンジン運転モードでは、ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力すべき要求トルクＴｒ＊を設定すると共に設定した要求トルクＴｒ＊にリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒ（例えば、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２を減速ギヤ３５のギヤ比で除して得られる回転数や、車速Ｖに換算係数を乗じて得られる回転数）を乗じて得られる要求動力としての走行用パワーからバッテリ５０が要求する充電用パワー（バッテリ５０から放電するときが正の値）を減じてエンジン２２から出力すべき要求パワーＰｅ＊を設定し、設定した要求パワーＰｅ＊に基づいてエンジン２２が効率よく運転されるよう目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定してエンジンＥＣＵ２４に送信し、エンジン２２が目標回転数Ｎｅ＊で回転するようモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定すると共に要求トルクＴｒ＊により走行するようモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定してモータＥＣＵ４０に送信する。そして、目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊を受信したエンジンＥＣＵ２４は、目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とからなる運転ポイントでエンジン２２が運転されるようエンジン２２における吸入空気量調節制御や燃料噴射制御，点火制御などの制御を行なう。また、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信したモータＥＣＵ４０は、トルク指令Ｔｍ１＊でモータＭＧ１が駆動されると共にトルク指令Ｔｍ２＊でモータＭＧ２が駆動されるようインバータ４１，４２のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。一方、モータ運転モードでは、ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づく要求トルクＴｒ＊が駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力されるようモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定してモータＥＣＵ４０に送信し、これを受信したモータＥＣＵ４０は、トルク指令Ｔｍ２＊でモータＭＧ２が駆動されるようインバータ４２のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。

実施例のハイブリッド自動車２０では、モータＥＣＵ４０は、モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２とトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊とに基づいてそれぞれ複数の制御モードから１つの制御モードを選択してモータＭＧ１，ＭＧ２が駆動されるようインバータ４１，４２をスイッチング制御する。図３に、モータＭＧ２の制御モード設定用マップの一例を示す。図中、実線で示すように、回転数およびトルクが小さい領域から大きい領域への順に、三角波比較によるパルス幅変調（ＰＷＭ）制御における三角波の振幅以下の振幅で正弦波状の出力電圧指令値を生成して変換した擬似的三相交流電圧としてのＰＷＭ信号でインバータをスイッチングする正弦波制御モード，三角波の振幅を超えた振幅で正弦波状の出力電圧指令値を生成して変換した過変調電圧としてのＰＷＭ信号でインバータをスイッチングする過変調制御モード，トルク指令に応じた電圧位相をもつ矩形波状の電圧でインバータをスイッチングする矩形波制御モードが選択されるよう予め定められている。したがって、低回転数低トルクの領域で正弦波制御モードを用いることにより、モータＭＧ２を応答性よく駆動することができ、高回転数高トルクの領域で矩形波制御モードを用いることにより、インバータ４２への入力電圧（高電圧系の電圧ＶＨ）に対する出力電圧（基本波成分の振幅）の割合である変調率を高くしてより大きいトルクを出力可能とすると共にインバータ４２のスイッチング損失などを低減することができる。なお、モータＭＧ１の制御モード設定用マップについても同様に定められている。また、モータＥＣＵ４０は、モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２とトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊とに基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令と回転数とからなる駆動点での駆動にそれぞれ要求される高電圧系の電圧を設定すると共に、設定したそれぞれの電圧のうち大きい方に対して緩変化処理を施して高電圧系の目標電圧ＶＨ＊として設定し、高電圧系の電圧ＶＨが目標電圧ＶＨ＊になるよう昇圧回路５５をスイッチング制御することにより、バッテリ５０の電圧を目標電圧ＶＨ＊まで昇圧することができるようになっている。図中、破線は、高電圧系の目標電圧ＶＨ＊をバッテリ５０の電圧に相当する電圧ＶＨ０（例えば、２００Ｖや２５０Ｖなど）としてバッテリ５０の電圧からの昇圧が行なわれないよう昇圧回路５５を制御したときにモータＭＧ２から出力可能な最大トルクの範囲内で制御モードを設定する際の制御モード設定用マップの一例を示し、回転数およびトルクが小さい領域から大きい領域への順に正弦波制御モード，過変調制御モード，矩形波制御モードが設定される。破線に対して実線は、高電圧系の目標電圧ＶＨ＊を電圧ＶＨ０より高い電圧ＶＨ１（例えば、３５０Ｖや５００Ｖ，６５０Ｖなど）として昇圧回路５５を制御したときにモータＭＧ２から出力可能な最大トルクの範囲内で制御モードを設定する際の制御モード設定用マップの一例を示している。したがって、例えば、昇圧回路５５によるバッテリ５０の電圧からの昇圧が行なわれずに高電圧系の電圧ＶＨが保持されている状態でモータＭＧ２を図中の駆動点Ａで矩形波制御モードで駆動している最中に、破線の領域を超えてトルク指令Ｔｍ２＊や回転数Ｎｍ２が大きくなると、モータＭＧ２の制御モードは矩形波制御モードから切り替えられることなく、昇圧回路５５による昇圧動作が開始されることになる。

次に、こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０の動作、特にモータＭＧ２の制御モードを強制的に切り替える際の動作について説明する。図４は、モータＥＣＵ４０により実行される制御モード切替ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、モータＭＧ２を矩形波制御モードで駆動しているときに所定時間毎（例えば数ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。

図４の制御モード切替ルーチンが実行されると、モータＥＣＵ４０の図示しないＣＰＵは、まず、モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊や電流センサ４６Ｕ，４６Ｖからの相電流Ｉｕ２，Ｉｖ２，モータＭＧ２の電気角θｅ２，昇圧開始フラグＦなど制御モードの切り替えに必要なデータを入力する処理を実行する（ステップＳ１００）。ここで、モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０によりこのルーチンと並行して実行される図示しない駆動制御ルーチンにより設定されたものを通信により入力するものとした。また、電気角θｅ２は、回転位置検出センサ４４により検出されたモータＭＧ２の回転子の回転位置に基づいて演算されたものを入力するものとした。さらに、昇圧開始フラグＦは、昇圧回路５５によるバッテリ５０の電圧からの昇圧動作により目標電圧ＶＨ＊が上昇している時間のうち昇圧動作の開始から所定時間ｔｒｅｆに亘って値１が設定され、それ以外のときには値０が設定されるフラグである。即ち、高電圧系の目標電圧ＶＨ＊がバッテリ５０の電圧に相当する電圧ＶＨ０から変更されずに保持されているときには値０が設定され、その後に目標電圧ＶＨ＊を電圧ＶＨ０より大きい電圧ＶＨ１まで昇圧する場合、目標電圧ＶＨ＊が緩変化処理（例えばレート処理など）により徐々に上昇している時間のうち昇圧動作の開始から所定時間ｔｒｅｆに亘って値１が設定され、目標電圧ＶＨ＊が上昇している時間のうち昇圧動作の開始から所定時間ｔｒｅｆの経過後に目標電圧ＶＨ＊が電圧ＶＨ１に至るまでや目標電圧ＶＨ＊が電圧ＶＨ１に至り電圧ＶＨ１で保持されているときは値０が設定され、さらにその後に目標電圧ＶＨ＊を電圧ＶＨ１より大きい電圧ＶＨ２まで昇圧する場合、目標電圧ＶＨ＊が上昇している最中や目標電圧ＶＨ＊が電圧ＶＨ２で保持されているときには値０が設定されることになる。図５にこうして昇圧開始フラグＦが設定される様子の一例を示す。なお、所定時間ｔｒｅｆは、実施例では、昇圧回路５５によるバッテリ５０の電圧からの昇圧動作を開始することにより、目標電圧ＶＨ＊と高電圧系の電圧ＶＨとの差が大きくなりやすい時間としてインバータ４２の特性などに基づいて実験などにより予め定めたものを用いるものとした。

こうしてデータを入力すると、トルク指令Ｔｍ２＊に基づいてモータＭＧ２のｄ軸，ｑ軸の目標電流Ｉｄ＊，Ｉｑ＊を設定し（ステップＳ１１０）、設定した目標電流Ｉｄ＊の二乗と目標電流Ｉｑ＊の二乗との和の平方根を次式（１）により目標電流量Ｉｒｅ＊として計算する（ステップＳ１２０）。ここで、ｄ軸はモータＭＧ２のロータに埋め込まれた永久磁石により形成される磁束の方向であり、ｑ軸はｄ軸に対してモータＭＧ２を正回転させる方向に電気角をπ／２だけ進角させた方向である。目標電流Ｉｄ＊，Ｉｑ＊は、実施例では、モータＭＧ２からトルク指令Ｔｍ２＊に相当するトルクを出力できると共に目標電流量Ｉｒｅ＊を比較的小さくすることができる関係としてトルク指令Ｔｍ２＊と目標電流Ｉｄ＊，Ｉｑ＊との関係を予め定めて目標電流設定用マップとして図示しないＲＯＭに記憶しておき、トルク指令Ｔｍ２＊が与えられると記憶したマップから対応する目標電流Ｉｄ＊，Ｉｑ＊を導出して設定するものとした。目標電流設定用マップの一例を図６に示す。図６の例では、トルクＴ３のトルク指令Ｔｍ２＊に対応するｄ軸，ｑ軸の目標電流Ｉｄ＊，Ｉｑ＊を設定する際の様子を示している。また、図６には、トルク指令Ｔｍ２＊や目標電流Ｉｄ＊，Ｉｑ＊の他に、目標電流量Ｉｒｅ＊と、三相コイルに通電される電流によってステータに形成される磁界の方向のｑ軸に対する角度としての目標電流角度θｒｅ＊とについても示した。なお、矩形波制御モードでは、トルク指令に応じた電圧位相をもつ矩形波電圧を生成するトルクフィードバック制御を行なうことから、モータＭＧ２を矩形波電圧で駆動するためにｄ軸，ｑ軸の目標電流Ｉｄ＊，Ｉｑ＊を設定することはないが、実施例では、制御モードの切り替えに用いるために目標電流Ｉｄ＊，Ｉｑ＊を設定するものとした。

続いて、モータＭＧ２の三相コイルのＵ相，Ｖ相，Ｗ相に流れる相電流Ｉｕ２，Ｉｖ２，Ｉｗ２の総和を値０として電気角θｅ２を用いて相電流Ｉｕ２，Ｉｖ２をｄ軸，ｑ軸の電流Ｉｄ，Ｉｑに次式（２）により座標変換（３相−２相変換）すると共に（ステップＳ１３０）、計算した電流Ｉｄの二乗と電流Ｉｑの二乗との和の平方根を式（３）により電流量Ｉｒｅとして計算し（ステップＳ１４０）、計算した目標電流量Ｉｒｅ＊と電流量Ｉｒｅとの差の絶対値を差電流ΔＩｒｅとして計算する（ステップＳ１５０）。ここで、差電流ΔＩｒｅは、トルク指令Ｔｍ２＊に相当するトルクをモータＭＧ２から出力するためにインバータ４２からモータＭＧ２に印加すべき電流に相当する目標電流量Ｉｒｅ＊と、トルク指令Ｔｍ２＊でモータＭＧ２を駆動したときにインバータ４２からモータＭＧ２に実際に印加されている電流の大きさに相当する電流量Ｉｒｅとの差により計算されたものであるが、正弦波制御モードや過変調制御モードに比して制御上の応答性が低い矩形波制御モードでは大きくなりやすい。

こうして差電流ΔＩｒｅを計算すると、昇圧開始フラグＦを調べ（ステップＳ１６０）、昇圧開始フラグＦが値０のときには、差電流ΔＩｒｅと第１電流Ｉｒｅｆ１とを比較し（ステップＳ１７０）、差電流ΔＩｒｅが第１電流Ｉｒｅｆ１以上のときには、モータＭＧ２の制御モードを矩形波制御モードから過変調制御モードに強制的に切り替え（ステップＳ１９０）、差電流ΔＩｒｅが第１電流Ｉｒｅｆ１未満のときには、制御モードを切り替えることなく、制御モード切替ルーチンを終了する。ここで、第１電流Ｉｒｅｆ１は、制御上の応答性が低い矩形波制御モードを制御上の応答性がより高い過変調制御モードに切り替えてモータＭＧ２の制御性を高めるべきか否かを判断するためのもであり、高電圧系の電圧ＶＨが保持されているときに矩形波制御モードで定常的に生じる差電流ΔＩｒｅの上限値やこれより若干小さい電流値としてモータＭＧ２やインバータ４２の特性に基づいて実験や解析により予め定められたものを用いるものとした。これにより、モータＭＧ２に印加すべき電流と実際に印加される電流との差が過大になるのを抑制することができる。

昇圧開始フラグＦが値１のときには、差電流ΔＩｒｅと第１電流Ｉｒｅｆ１より小さい第２電流Ｉｒｅｆ２とを比較し（ステップＳ１８０）、差電流ΔＩｒｅが第２電流Ｉｒｅｆ２以上のときには、モータＭＧ２の制御モードを矩形波制御モードから過変調制御モードに強制的に切り替え（ステップＳ１９０）、差電流ΔＩｒｅが第２電流Ｉｒｅｆ２未満のときには、制御モードを切り替えることなく、制御モード切替ルーチンを終了する。ここで、第２電流Ｉｒｅｆ２は、昇圧回路５５によるバッテリ５０の電圧からの昇圧動作を開始したときに制御上の応答性が低い矩形波制御モードを制御上の応答性がより高い過変調制御モードに切り替えてモータＭＧ２の制御性を高めるか否かを判断するためのものであり、昇圧回路５５によるバッテリ５０の電圧からの昇圧動作を開始したときに矩形波制御モードから過変調制御モードへの強制的な切り替えが頻繁に生じない範囲内で第１電流Ｉｒｅｆ１より小さい値として実験または解析などにより予め定められたものを用いるものとした。

図７に、昇圧回路５５によるバッテリ５０の電圧からの昇圧動作が行なわれる際の高電圧系の電圧と昇圧開始フラグＦと差電流ΔＩｒｅと制御モードとの時間変化の様子の一例を示す。図中、実線は実施例の様子を示し、一点鎖線は実施例における高電圧系の目標電圧ＶＨ＊の様子を示し、破線は昇圧開始フラグＦの値に拘わらず差電流ΔＩｒｅと比較するのに第１電流Ｉｒｅｆ１を用いたときの比較例の差電流ΔＩｒｅおよび制御モードの様子を示す。昇圧回路５５による昇圧動作により高電圧系の電圧ＶＨが徐々に上昇している過渡的な状態では目標電圧ＶＨ＊と高電圧系の電圧ＶＨとの差は大きくなりやすいが、特にバッテリ５０の電圧から昇圧せずに高電圧系の電圧ＶＨを保持している状態すなわちトランジスタＴ３１，Ｔ３２がそれぞれオン，オフの状態から昇圧動作が開始されると、トランジスタＴ３１，Ｔ３２が共にオフとなるデッドタイムなどのために目標電圧ＶＨ＊に対して高電圧系の電圧ＶＨは大きくなりやすい。さらに、矩形波制御モードでは、正弦波制御モードや過変調制御モードに比してインバータ４２からモータＭＧ２に印加される電流の目標値に対する差が大きくなりやすいことから、昇圧回路５５による昇圧動作により目標電圧ＶＨ＊が上昇しているときのインバータ４２の過渡的な電圧変動と制御上の応答性が低い矩形波制御モードのときのインバータ４２からの電流変動とが重畳したときにモータＭＧ２に印加される電流の目標値からの差が過大になり、その後の制御によりモータＭＧ２からのトルクが大きく変動する場合がある。図中、比較例（破線）では、時刻ｔ１で昇圧回路５５による昇圧動作が開始され、時刻ｔ２で差電流ΔＩｒｅが第２電流Ｉｒｅｆ２を超えても、時刻ｔ３で差電流ΔＩｒｅが第１電流Ｉｒｅｆ１に至るまでは矩形波制御モードから過変調制御モードへの切り替えが行なわれず、制御上の応答性などのために差電流ΔＩｒｅが第１電流Ｉｒｅｆ１をも超えて過大なるのを抑制することができない。これに対し、実施例（実線）では、時刻ｔ２で差電流ΔＩｒｅが第１電流Ｉｒｅｆ１より小さい第２電流Ｉｒｅｆ２に至ったときに矩形波制御モードから過変調制御モードへ強制的に切り替えるから、モータＭＧ２に印加される電流の目標値に対する差が過大になるのを抑制することができ、制御上の安定性が損なわれるのを抑制することができる。また、昇圧回路５５による昇圧動作が開始されたときに直ちに矩形波制御モードから過変調制御モードへ切り替えるものに比して、矩形波制御モードが継続されやすくなるから、矩形波制御モードで出力していたモータＭＧ２からのトルクが過変調制御モードへの切り替えにより出力できなくなることによってトルクが急減してショックが生じる頻度を低減したり、インバータ４２のスイッチングによる損失を小さくしたりすることができる。この結果、インバータ４２によるモータＭＧ２の駆動をより適正に行なうことができる。

以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０によれば、矩形波制御モードでモータＭＧ２を駆動しているときに、昇圧回路５５によりインバータ４２に印加される高電圧系の電圧ＶＨがバッテリ５０の電圧から昇圧され上昇を開始した昇圧開始フラグＦが値１のときには、トルク指令Ｔｍ２＊から得られる目標電流量Ｉｒｅ＊とモータＭＧ２に印加される電流量Ｉｒｅとの差電流ΔＩｒｅが昇圧開始フラグＦが値０のときに用いる第１電流Ｉｒｅｆ１より小さい第２電流Ｉｒｅｆ２以上に至ったときに矩形波制御モードから過変調制御モードに切り替えるから、インバータ４２によるモータＭＧ２の駆動をより適正に行なうことができる。

実施例のハイブリッド自動車２０では、昇圧回路５５によるバッテリ５０の電圧からの昇圧動作が開始されてから所定時間ｔｒｅｆが経過するまでは値１が設定されると共にそれ以外のときには値０が設定される昇圧開始フラグＦが値１のときには差電流ΔＩｒｅを第２電流Ｉｒｅｆ２と比較するものとしたが、図８に昇圧開始フラグＦに代わる昇圧中フラグＦ１として例示するように、昇圧動作が開始されてから所定時間ｔｒｅｆが経過したか否かに拘わらずに昇圧回路５５によるバッテリ５０の電圧からの昇圧動作により目標電圧ＶＨ＊が上昇している最中は値１が設定されると共にそれ以外のときには値０が設定される昇圧中フラグＦ１が値１のときには差電流ΔＩｒｅを第２電流Ｉｒｅｆ２と比較するものとしてもよい。さらに、図８に昇圧開始フラグＦに代わる昇圧中フラグＦ２として例示するように、バッテリ５０の電圧からの昇圧動作であるか否かに拘わらずに昇圧回路５５による昇圧動作により目標電圧ＶＨ＊が上昇している最中は値１が設定されると共にそれ以外のときには値０が設定される昇圧中フラグＦ２が値１のときには差電流ΔＩｒｅｆを第２電流Ｉｒｅｆ２と比較するものとしてもよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊から得られる目標電流量Ｉｒｅ＊と相電流Ｉｕ２，Ｉｖ２から得られる電流量Ｉｒｅとの差の絶対値としての差電流ΔＩｒｅを昇圧開始フラグＦが値０のときには第１電流Ｉｒｅｆ１と比較すると共に昇圧開始フラグＦが値１のときには第１電流Ｉｒｅｆ１より小さい第２電流Ｉｒｅｆ２と比較し、差電流ΔＩｒｅｆが第１電流Ｉｒｅｆ１や第２電流Ｉｒｅｆ２以上のときに矩形波制御モードから過変調制御モードに切り替えるものとしたが、昇圧開始フラグＦが値０のときにはモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊に基づいて予め定めた第１のマップを用いて目標電流量Ｉｒｅ＊と第１電流Ｉｒｅｆ１との和および差から定められる第１電流範囲を設定して相電流Ｉｕ２，Ｉｖ２から得られる電流量Ｉｒｅと第１電流範囲とを比較すると共に昇圧開始フラグＦが値１のときにはトルク指令Ｔｍ２＊に基づいて予め定めた第２のマップを用いて目標電流量Ｉｒｅ＊と第２電流Ｉｒｅｆ２との和および差から定められる第１電流範囲より狭い第２電流範囲を設定して相電流Ｉｕ２，Ｉｖ２から得られる電流量Ｉｒｅと第２電流範囲とを比較し、電流量Ｉｒｅが第１電流範囲内にないときや第２電流範囲内にないときに矩形波制御モードから過変調制御モードに切り替えるものとしてもよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊に基づくｄ軸，ｑ軸の目標電流Ｉｄ＊，Ｉｑ＊から得られる目標電流量Ｉｒｅ＊と相電流Ｉｕ２，Ｉｖ２に基づくｄ軸，ｑ軸の電流Ｉｄ，Ｉｑから得られる電流量Ｉｒｅとの差の絶対値を差電流Ｉｒｅとして計算するものとしたが、モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊に基づく三相コイルの相電流の目標値である目標相電流Ｉｕ２＊，Ｉｖ2＊，Ｉｗ２＊のうち大きさが最も大きい電流と相電流Ｉｕ２，Ｉｖ２および相電流Ｉｕ２，Ｉｖ２から得られるＷ相の相電流Ｉｗ２のうち大きさが最も大きい電流との差の絶対値を差電流として計算するなどとしてもよい。

実施例では、エンジン２２と二つのモータＭＧ１，ＭＧ２とを備えるハイブリッド自動車２０に適用して説明したが、図９に示すように、エンジンを備えずにバッテリ５０からの電力を昇圧回路５５により昇圧してモータＭＧに供給すると共にモータＭＧからの動力により走行する電気自動車１２０に適用するものとしてもよい。

また、こうしたハイブリッド自動車や電気自動車に適用するものに限定されるものではなく、自動車以外の列車などの車両や船舶，航空機などの移動体に搭載される駆動装置の形態や建設設備などの移動しない設備に組み込まれた駆動装置の形態としても構わない。さらに、こうした駆動装置の制御方法の形態としてもよい。

実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、モータＭＧ２が「三相交流電動機」に相当し、インバータ４２が「インバータ」に相当し、バッテリ５０が「バッテリ」に相当し、昇圧回路５５が「昇圧回路」に相当し、相電流Ｉｕ２，Ｉｖ２を検出する電流センサ４６Ｕ，４６ＶとモータＭＧ２の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ４４と回転位置検出センサ４４からの信号に基づいて電気角θｅ２を演算すると共に相電流Ｉｕ２，Ｉｖ２および電気角θｅ２に基づいて電流量Ｉｒｅを計算する図４の制御モード切替ルーチンのステップＳ１３０．Ｓ１４０の処理を実行するモータＥＣＵ４０とが「電流検出手段」に相当し、矩形波制御モードでモータＭＧ２を駆動しているときに昇圧回路５５によるバッテリ５０の電圧からの昇圧動作が開始されてから所定時間ｔｒｅｆが経過するまで以外のときである昇圧開始フラグＦが値０のときにはトルク指令Ｔｍ２＊から得られる目標電流量Ｉｒｅ＊と電流量Ｉｒｅとの差の絶対値としての差電流ΔＩｒｅが第１電流Ｉｒｅｆ１以上に至ったときに矩形波制御モードから過変調制御モードに切り替え、矩形波制御モードでモータＭＧ２を駆動しているときに昇圧回路５５によるバッテリ５０の電圧からの昇圧動作が開始されてから所定時間ｔｒｅｆが経過するまでのときである昇圧開始フラグＦが値１のときには差電流ΔＩｒｅが第１電流Ｉｒｅｆ１より小さい第２電流Ｉｒｅｆ２以上に至ったときに矩形波制御モードから過変調制御モードへ切り替える図４の制御モード切替ルーチンのステップＳ１６０〜Ｓ１９０の処理を実行するモータＥＣＵ４０が「制御モード切替手段」に相当する。

ここで、「三相交流電動機」としては、モータＭＧ２に限定されるものではなく、誘導電動機など、他のタイプの三相交流電動機であっても構わない。「インバータ」としては、インバータ４２に限定されるものではなく、三相交流電動機を駆動するインバータであれば如何なるものとしても構わない。「バッテリ」としては、バッテリ５０に限定されるものではなく、二次電池としてのバッテリ５０に限定されるものではなく、キャパシタなど、他のタイプのバッテリであっても構わない。「昇圧回路」としては、昇圧回路５５に限定されるものではなく、バッテリからの電力を昇圧してインバータに供給するものであれば如何なるものとしても構わない。「電流検出手段」としては、電流センサなどのセンサと電子制御ユニットとの組み合わせに限定されるものではなく、単一のセンサからなるものとしてもよく、三相交流電動機に印加される電流を検出するものであれば如何なるものとしても構わない。「制御モード切替手段」としては、矩形波制御モードでモータＭＧ２を駆動しているときに昇圧回路５５によるバッテリ５０の電圧からの昇圧動作が開始されてから所定時間ｔｒｅｆが経過するまで以外のときである昇圧開始フラグＦが値０のときにはトルク指令Ｔｍ２＊から得られる目標電流量Ｉｒｅ＊と電流量Ｉｒｅとの差の絶対値としての差電流ΔＩｒｅが第１電流Ｉｒｅｆ１以上に至ったときに矩形波制御モードから過変調制御モードに切り替え、矩形波制御モードでモータＭＧ２を駆動しているときに昇圧回路５５によるバッテリ５０の電圧からの昇圧動作が開始されてから所定時間ｔｒｅｆが経過するまでのときである昇圧開始フラグＦが値１のときには差電流ΔＩｒｅが第１電流Ｉｒｅｆ１より小さい第２電流Ｉｒｅｆ２以上に至ったときに矩形波制御モードから過変調制御モードへ切り替えるモータＥＣＵ４０に限定されるものではなく、矩形波制御モードで三相交流電動機を駆動制御しているときに昇圧回路によりインバータに印加される電圧が保持されているときにはトルク指令に応じて得られる三相交流電動機に印加すべき目標電流と検出された電流との差電流が第１の所定電流以上に至ったときに矩形波制御モードから過変調制御モードに切り替え、矩形波制御モードで三相交流電動機を駆動制御しているときに昇圧回路によりインバータに印加される電圧が昇圧され上昇しているときには差電流が第１の所定電流より小さい第２の所定電流以上に至ったときに矩形波制御モードから過変調制御モードに切り替えるものであれば如何なるものとしても構わない。

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

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

本発明は、駆動装置や車両の製造産業などに利用可能である。

２０ ハイブリッド自動車、２２ エンジン、２４ エンジン用電子制御ユニット（エンジンＥＣＵ）、２６ クランクシャフト、２８ ダンパ、３０ 動力分配統合機構、３１ サンギヤ、３２ リングギヤ、３２ａ リングギヤ軸、３３ ピニオンギヤ、３４ キャリア、３５ 減速ギヤ、４０ モータ用電子制御ユニット（モータＥＣＵ）、４１，４２ インバータ、４３，４４ 回転位置検出センサ、４５Ｕ，４５Ｖ，４６Ｕ，４６Ｖ 電流センサ、５０ バッテリ、５１ 温度センサ、５２ バッテリ用電子制御ユニット（バッテリＥＣＵ）、５４ 電力ライン、５４ａ 正極母線、５４ｂ 負極母線、５５ 昇圧回路、５７，５８ コンデンサ、５７ａ，５８ａ 電圧センサ、６０ ギヤ機構、６２ デファレンシャルギヤ、６３ａ，６３ｂ 駆動輪、７０ ハイブリッド用電子制御ユニット、７２ ＣＰＵ、７４ ＲＯＭ、７６ ＲＡＭ、８０ イグニッションスイッチ、８１ シフトレバー、８２ シフトポジションセンサ、８３ アクセルペダル、８４ アクセルペダルポジションセンサ、８５ ブレーキペダル、８６ ブレーキペダルポジションセンサ、８８ 車速センサ、１２０ 電気自動車、Ｄ１１〜Ｄ１６，Ｄ２１〜Ｄ２６，Ｄ３１，Ｄ３２ ダイオード、Ｔ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜Ｔ２６，Ｔ３１，Ｔ３２ トランジスタ、Ｌ リアクトル、ＭＧ１，ＭＧ２，ＭＧ モータ。

Claims (3)

1. 三相交流電動機と、前記三相交流電動機を駆動するインバータと、バッテリと、前記バッテリからの電力を昇圧して前記インバータに供給する昇圧回路と、前記三相交流電動機を駆動すべきトルク指令と前記三相交流電動機の回転数と前記インバータに印加される電圧とに基づいてパルス幅変調による擬似的三相交流電圧を用いて前記三相交流電動機を駆動するパルス幅変調制御モードと矩形波電圧を用いて前記三相交流電動機を駆動する矩形波制御モードと擬似的三相交流電圧と矩形波電圧との中間の過変調電圧を用いて前記三相交流電動機を駆動する過変調制御モードとのうちいずれかを用いて前記三相交流電動機を駆動する駆動装置であって、
   前記三相交流電動機に印加される電流を検出する電流検出手段と、
   前記矩形波制御モードで前記三相交流電動機を駆動制御しているときに前記インバータに供給すべき電圧の目標値としての目標電圧が前記バッテリの電圧から上昇を開始した上昇開始時から所定時間経過するまでではないときには、前記トルク指令に応じて得られる前記三相交流電動機に印加すべき目標電流と前記検出された電流との差電流が第１の所定電流以上に至ったときに前記矩形波制御モードから前記過変調制御モードに切り替え、前記矩形波制御モードで前記三相交流電動機を駆動制御しているときに前記上昇開始時から前記所定時間経過するまでは前記差電流が前記第１の所定電流より小さい第２の所定電流以上に至ったときに前記矩形波制御モードから前記過変調制御モードに切り替える制御モード切替手段と、
   を備える駆動装置。
2. 三相交流電動機と、前記三相交流電動機を駆動するインバータと、バッテリと、前記バッテリからの電力を昇圧して前記インバータに供給する昇圧回路と、前記三相交流電動機を駆動すべきトルク指令と前記三相交流電動機の回転数と前記インバータに印加される電圧とに基づいてパルス幅変調による擬似的三相交流電圧を用いて前記三相交流電動機を駆動するパルス幅変調制御モードと矩形波電圧を用いて前記三相交流電動機を駆動する矩形波制御モードと擬似的三相交流電圧と矩形波電圧との中間の過変調電圧を用いて前記三相交流電動機を駆動する過変調制御モードとのうちいずれかを用いて前記三相交流電動機を駆動する駆動装置であって、
   前記三相交流電動機に印加される電流を検出する電流検出手段と、
   前記矩形波制御モードで前記三相交流電動機を駆動制御しているときに前記インバータに供給すべき電圧の目標値としての目標電圧が前記バッテリの電圧から上昇を開始した上昇開始時から前記目標電圧が一定電圧に至るまでではないときには、前記トルク指令に応じて得られる前記三相交流電動機に印加すべき目標電流と前記検出された電流との差電流が第１の所定電流以上に至ったときに前記矩形波制御モードから前記過変調制御モードに切り替え、前記矩形波制御モードで前記三相交流電動機を駆動制御しているときに前記上昇開始時から前記目標電圧が一定電圧に至るまでは前記差電流が前記第１の所定電流より小さい第２の所定電流以上に至ったときに前記矩形波制御モードから前記過変調制御モードに切り替える制御モード切替手段と、
   を備える駆動装置。
3. 三相交流電動機と、前記三相交流電動機を駆動するインバータと、バッテリと、前記バッテリからの電力を昇圧して前記インバータに供給する昇圧回路と、前記三相交流電動機を駆動すべきトルク指令と前記三相交流電動機の回転数と前記インバータに印加される電圧とに基づいてパルス幅変調による擬似的三相交流電圧を用いて前記三相交流電動機を駆動するパルス幅変調制御モードと矩形波電圧を用いて前記三相交流電動機を駆動する矩形波制御モードと擬似的三相交流電圧と矩形波電圧との中間の過変調電圧を用いて前記三相交流電動機を駆動する過変調制御モードとのうちいずれかを用いて前記三相交流電動機を駆動する駆動装置であって、
   前記三相交流電動機に印加される電流を検出する電流検出手段と、
   前記矩形波制御モードで前記三相交流電動機を駆動制御しているときに前記インバータに供給すべき電圧の目標値としての目標電圧が一定に保持されているときには前記トルク指令に応じて得られる前記三相交流電動機に印加すべき目標電流と前記検出された電流との差電流が第１の所定電流以上に至ったときに前記矩形波制御モードから前記過変調制御モードに切り替え、前記矩形波制御モードで前記三相交流電動機を駆動制御しているときに前記目標電圧が上昇しているときには前記差電流が前記第１の所定電流より小さい第２の所定電流以上に至ったときに前記矩形波制御モードから前記過変調制御モードに切り替える制御モード切替手段と、
   を備える駆動装置。

Images