コンバータ制御装置
【課題】モータを駆動する駆動回路のコンバータにおいて発生する電圧サージを抑制する。
【解決手段】制御装置１が、リアクトル１０２に流れる電流値、コンバータ１０の昇圧値、モータ１０９又は１１０のトルク、及びインバータ１０８の制御モードに基づいて、ＩＧＢＴ１０３がオンしている期間を長くする制御を行うことでシステム電圧ＶＨに発生する電圧サージを抑制する。
【解決手段】制御装置１が、リアクトル１０２に流れる電流値、コンバータ１０の昇圧値、モータ１０９又は１１０のトルク、及びインバータ１０８の制御モードに基づいて、ＩＧＢＴ１０３がオンしている期間を長くする制御を行うことでシステム電圧ＶＨに発生する電圧サージを抑制する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータの駆動回路に含まれるコンバータの制御装置に関する。特に、コンバータで発生する電圧サージを抑制する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
ハイブリッド車や電気自動車は、エンジンを駆動させて動力源とするとともに、バッテリからの直流電圧をインバータ回路により交流電圧に変換し、モータを回転させて動力源とする。バッテリの出力電圧だけでは、モータを駆動するための十分な電圧を供給することは困難であるため、バッテリの直流電圧をコンバータにより昇圧し、インバータ回路に供給してモータを駆動するのが一般的である。
【０００３】
このようなモータの駆動回路においては、コンバータやインバータが有するスイッチング素子のオンオフ動作により、瞬間的な高電圧のノイズである電圧サージが発生する。電圧サージは、回路素子を破壊したりモータの挙動に影響を与えたりする等、様々な悪影響を及ぼす。従って、モータの駆動回路において、電圧サージを抑制することが課題となっている。
【０００４】
例えば、特許文献１には、インバータのスイッチング素子を高速でオンオフさせた場合に発生する電圧サージを、コンバータのスイッチング素子を制御し、システム電圧を低減させることで電圧サージを抑制する制御装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−０１７７１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、ハイブリッド車や電気自動車には、２つのモータを有するものが存在する。２つのモータを有するハイブリッド車や電気自動車においては、一方のモータが力行動作をしているときに、他方のモータで回生動作を行うことができる。ここで、力行とは直流電源側からモータ側に電力を供給することをいい、回生とはモータから直流電源側に電力を供給することをいう。
【０００７】
図７は、２つのモータを駆動する駆動回路の概略を示した図である。図７に示すように、コンバータ７０は、直列に接続された２つのＩＧＢＴ７０３及び７０４と、ＩＧＢＴ７０３に逆並列に接続されたダイオード７０５、ＩＧＢＴ７０４に逆並列に接続されたダイオード７０６、ＩＧＢＴ７０３とＩＧＢＴ７０４との中点と直流電源７０１の正極との間に設けられるリアクトル７０２、を有する。また、コンバータ７０の出力にコンデンサ７０７が接続され、コンバータ７０の出力電圧であるシステム電圧ＶＨは、２つのインバータ７０８で交流電圧に変換され、モータ７０９及び７１０に供給される。コンバータ７０では、直流電源７０１の電圧を昇圧してモータ側へ供給することもできるし、モータの回生動作により出力される電圧を降圧して直流電源７０１に供給することもできる。コンバータ７０のように、リアクトルを有するコンバータにおいては、リアクトルに流れる電流値が０近傍になると、以下に説明するように、コンバータの出力電圧であるシステム電圧ＶＨに電圧サージが発生する。
【０００８】
図８は、リアクトル７０２を流れる電流が０近傍のときの、リアクトル７０２を流れる電流値及びシステム電圧ＶＨの変化の様子、並びにＩＧＢＴ７０３、７０４のオンオフタイミングを例示する図である。リアクトル７０２を流れる電流の脈動は、ＩＧＢＴ７０３及びＩＧＢＴ７０４のスイッチング動作に応じて生じるものである。リアクトル７０２を流れる電流が０近傍の間、この脈動の影響により電流の方向が連続して変わることになる。そして、ＩＧＢＴ７０３とＩＧＢＴ７０４がいずれもオフである期間、すなわちデッドタイム（図８に示すＴ１の期間）において、リアクトル７０２を流れる電流が流れる方向を変えようとしても、ＩＧＢＴ７０３及びＩＧＢＴ７０４が双方オフになっているため、電流の方向を変えることができず、リアクトル７０２を流れる電流は０に停滞してしまう（図８に示すＴ２の期間）。リアクトル７０２に電流が流れることができないため、リアクトル７０２の一端に電圧サージが発生し、システム電圧ＶＨにも電圧サージが発生する。リアクトル７０２を流れる電流が０近傍のときは、上記の動作を繰り返し、電圧サージが連続して発生してしまう。
【０００９】
システム電圧ＶＨはインバータ７０８を介してモータ７０９及び７１０に供給される。システム電圧ＶＨに電圧サージが発生することで、モータ７０９及び７１０に供給される電流値が変動する。モータのトルクは供給される電流値に比例するため、モータ７０９及び７１０に供給される電流値が変動するとトルクも変動してしまうことになる。
【００１０】
２つのモータを有しているハイブリッド車や電気自動車においては、一方のモータが力行動作をしており、他方のモータが回生動作により、一方のモータが消費する電力と同程度の電力を発生しているときは、直流電源からモータ側に電力の供給は行われない。例えば、モータ７０９が力行動作を行っており、モータ７１０が回生動作をしており、モータ７０９の消費電力とモータ７１０の回生電力が同程度である場合、直流電源７０１からモータ側へ供給される電力は０近傍になる。このとき、リアクトル７０２を流れる電流値も０近傍になるため、システム電圧ＶＨに電圧サージが発生し得る。
【００１１】
システム電圧ＶＨに電圧サージが発生すると、上述のように、力行動作をしている一方のモータのトルクが変動してしまう。一方のモータが力行動作をしているときは、バイブリッド車や電気自動車は走行中である場合があり、このときトルクの変動が発生すると、車両の振動等の問題を引き起こす虞がある。また、トルクの変動によりモータの回転数が変動し、回転数が共振帯（車両機構部と共振して車両の音振性能が悪化する回転数領域）に重なってしまうことで、車両の振動を引き起こす虞がある。
【００１２】
特に、インバータ回路７０８が、応答性の良いＰＷＭ制御ではなく応答性の悪い過変調制御や矩形波制御されている場合、システム電圧ＶＨに発生した電圧サージをインバータ回路７０８で吸収できずに、電圧サージの影響を大きく受けてしまう。
【００１３】
そこで、本発明は、２つのモータを駆動する駆動回路のコンバータにおいて発生する電圧サージを抑制することができるコンバータ制御装置を提供することを目的とする。さらに、電圧サージを抑制することにより、モータに供給される電流値の変動及びモータのトルクの変動を抑え、車両の振動を低減することができるコンバータ制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
（１）本発明は、直流電源からの直流電圧を変換し、モータに交流電圧を供給するインバータに供給するコンバータを制御するコンバータ制御装置であって、前記コンバータは、一端が直流電源に接続されるリアクトル、前記リアクトルの他端とインバータの電源側との間に接続される第１スイッチング素子、及び前記リアクトルの他端と前記インバータのアース側との間に接続される第２スイッチング素子を有し、前記第１スイッチング素子及び前記第２スイッチング素子は、一方のスイッチング素子がオンするときに他方のスイッチング素子がオフするよう相補的に制御され、前記コンバータ制御装置は、前記リアクトルを流れる電流値を計測する電流計測手段と、前記コンバータの昇圧値を計測する電圧計測手段と、前記電流計測手段により計測された電流値がゼロ近傍の所定範囲内であり、かつ前記電圧計測手段により計測された昇圧値が所定値以上であるときに、前記第１スイッチング素子のオン期間を増大制御する制御手段と、を備えることを特徴とする。
【００１５】
（２）上記（１）に記載のコンバータ制御装置であって、前記モータは、複数有し、前記コンバータ制御装置は、前記複数のモータのうち少なくとも１つのモータのトルクを計測するトルク計測手段をさらに有し、前記制御手段は、さらに、前記トルク計測手段により計測したトルクが所定値以上であるときに、前記第１スイッチング素子のオン期間を増大制御することが好ましい。
【００１６】
（３）上記（１）又は（２）に記載のコンバータ制御装置であって、前記制御手段は、さらに、前記インバータが過変調制御又は矩形波制御されているときに、前記第１スイッチング素子のオン期間を増大制御することが好ましい。
【００１７】
（４）上記（１）乃至（３）のいずれかに記載のコンバータ制御装置であって、前記制御手段は、前記第１スイッチング素子及び前記第２スイッチング素子のオンオフの周波数を低減させることが好ましい。
【００１８】
（５）上記（１）乃至（３）のいずれかに記載のコンバータ制御装置であって、前記制御手段は、前記第１スイッチング素子及び前記第２スイッチング素子のオンオフのデューティ比を変更することが好ましい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、２つのモータを駆動する駆動回路のコンバータにおいて発生する電圧サージを抑制することができる。また、電圧サージを抑制することにより、モータに供給される電流値の変動及びモータのトルクの変動を抑え、車両の振動を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施形態に係る制御装置及び周辺回路の概略構成を示す図である。
【図２】本発明の第１の実施形態のフローチャートを示す図である。
【図３】２つのスイッチング素子のオンオフデューティ比の変更前後のオンオフタイミングを表す図である。
【図４】２つのスイッチング素子のオンオフ周波数の低減前後のオンオフタイミングを表す図である。
【図５】本発明の第２の実施形態のフローチャートを示す図である。
【図６】本発明の第３の実施形態のフローチャートを示す図である。
【図７】２つのモータを駆動する駆動回路の概略を示した図である。
【図８】リアクトル７０２を流れる電流が０近傍のときの、リアクトル７０２を流れる電流値及びシステム電圧ＶＨの変化の様子、並びにＩＧＢＴ７０３及び７０４のオンオフタイミングを例示する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、図面に基づき本発明の好適な実施形態について説明する。
【００２２】
図１は、本発明の実施形態に係る制御装置及び周辺回路の概略構成を示す図である。本実施形態に係る制御装置及び周辺回路は、リチウムイオン電池等からなる直流電源１０１、リアクトル１０２、スイッチング素子であるＩＧＢＴ１０３及び１０４、ダイオード１０５及び１０６、コンデンサ１０７、インバータ回路１０８、モータ１０９及び１１０、直流電源１０１の電圧であるバッテリ電圧を計測する電圧センサ１１４、システム電圧ＶＨの電圧値を計測する電圧センサ１１１、インバータ回路１０８とモータ１０９及び１１０との間を流れる電流値を計測する電流センサ１１２、モータ１０９及び１１０の回転角を計測する回転角センサ１１３、並びにＩＧＢＴ１０３及び１０４やインバータ回路１０８を制御する制御装置１を備える。
【００２３】
ＩＧＢＴ１０３及び１０４は直列に接続され、ダイオード１０５はＩＧＢＴ１０３に逆並列に接続され、ダイオード１０６はＩＧＢＴ１０４に逆並列に接続される。リアクトル１０２は、ＩＧＢＴ１０３のエミッタ及びＩＧＢＴ１０４のコレクタと、直流電源１０１の正極との間に接続される。リアクトル１０２、ＩＧＢＴ１０３及び１０４、並びにダイオード１０５及び１０６は、力行時においてはバッテリ電圧を昇圧してインバータ回路１０８に供給し、回生時においてはインバータ回路側から供給される電圧を降圧して直流電源１０１に供給するコンバータ１０を構成している。
【００２４】
インバータ回路１０８は、コンバータ１０とモータ１０９及び１１０との間に接続される。インバータ回路１０８は、力行時においてはコンバータ１０から供給される直流電圧を交流電圧に変換してモータ１０９及び１１０に供給し、回生時においてはモータ１０９及び１１０から供給される交流電圧を直流電圧に変換してコンバータ１０に供給する。
【００２５】
制御装置１は、ＩＧＢＴ１０３及び１０４、インバータ回路１０８、電圧センサ１１１及び１１４、電流センサ１１２、並びに回転角センサ１１３と接続される。
【００２６】
以下、本実施形態の動作について説明する。図２は、本発明の第１の実施形態のフローチャートを示す図である。
【００２７】
制御装置１は、まずリアクトル１０２に流れる電流値を計測する。リアクトル１０２に流れる電流値を計測する電流計測手段としては、リアクトル１０２と直列に電流計を接続して電流値を計測してもよいが、本実施形態においては、２つのモータの出力からリアクトル１０２に流れる電流値を計測する。モータの出力は、モータのトルクと回転数とに基づいて算出される。また、モータのトルクはモータを流れる電流値に基づいて算出され、モータの回転数は、モータの回転角に基づいて算出される。
【００２８】
ステップＳ２１において、制御装置１は、電流センサ１１２からモータ１０９及び１１０に流れる電流値を読み出し、その値に基づいてモータ１０９及び１１０のトルクを算出する。モータの各相を流れる電流値の和は０になるため、本実施形態においては、３相のうち２相にのみ電流センサが設けて電流値を計測し、残りの１相は計算により求めるようにしているが、３相全てに電流センサを設けて電流値を計測するようにしてもよい。さらに、制御装置１は、レゾルバ等の回転角センサ１１３からモータ１０９及び１１０の回転角を読み出し、その値基づいてモータ１０９及び１１０の回転数を算出する。
【００２９】
ステップＳ２２において、制御装置１は、ステップＳ２１で算出したトルクと回転数からモータ１０９及び１１０の出力を算出する。そして、モータ１０９及び１１０の出力の和をとり、全体出力として算出する。なお、モータ１０９及び１１０の出力を算出するためのトルクは制御装置１に与えられるトルク指令値を用いてもよい。
【００３０】
ステップＳ２３において、制御装置１は、電圧センサ１１４からバッテリ電圧を、電圧センサ１１１からシステム電圧ＶＨを、それぞれ読み出す。
【００３１】
ステップＳ２４において、制御装置１は、まずステップ２２で算出した全体の出力の絶対値が所定値以下であるか否かを判断する。制御装置１は、全体の出力の絶対値が所定値以下、すなわち０近傍の所定範囲内である場合に、リアクトル１０２を流れる電流が０近傍の所定範囲内であると判断する。モータ１０９が力行動作を行い、モータ１１０が回生動作を行っている場合を例にとると、全体の出力であるモータ１０９及び１１０の和が０近傍の所定範囲内であるということは、モータ１０９で消費される電力と同等の電力をモータ１１０が回生動作により発生していることになる。このとき、直流電源１０１からモータ側へ供給される電力が０近傍になり、リアクトル１０２を流れる電流も０近傍となる。このように、本実施形態の電流検出手段は、モータ１０９及び１１０の出力に基づいて、リアクトル１０２を流れる電流値を計測する。具体的には、リアクトル１０２を流れる電流が０近傍の所定範囲内であることを検出する。
【００３２】
次に、制御装置１はシステム電圧ＶＨとバッテリ電圧との差、すなわちコンバータ１０の昇圧値が所定値以上であるか否かを判断する。コンバータ１０が昇圧していないとき、すなわちシステム電圧ＶＨとバッテリ電圧との差が０近傍のときは、リアクトル１０２に電磁エネルギが蓄積されていない。そのため、リアクトル１０２に流れる電流値が０近傍になり、デッドタイム中に電流の向きが変わってもシステム電圧ＶＨに電圧サージは発生しない。従って、コンバータ１０が昇圧動作をしていない場合は、電圧サージを抑制する必要が無いため、制御装置１はシステム電圧ＶＨが所定値以上であるか否かを判断する。
【００３３】
ステップＳ２４において上述の２つの要件を満たしたとき、ステップＳ２５において、制御装置１は、ＩＧＢＴ１０３及び１０４のオンオフのタイミングを変更し、システム電圧ＶＨの電圧サージを抑制する制御手段を行う。
【００３４】
システム電圧ＶＨに発生する電圧サージを抑制する第１の制御方法は、ＩＧＢＴ１０３及び１０４のオンオフのデューティ比を変更して、システム電圧ＶＨを低減する方法である。図３は、２つのスイッチング素子のオンオフデューティ比の変更前後のオンオフタイミングを表す図である。図３（ａ）はオンオフデューティ比の変更前の２つのスイッチング素子のオンオフタイミングを表し、図３（ｂ）はオンオフデューティ比の変更後の２つのスイッチング素子のオンオフタイミングを表す。図３（ａ）及び（ｂ）に示すように、２つのスイッチング素子のオンオフの１周期において、ＩＧＢＴ１０３がオンしている期間をより多くしＩＧＢＴ１０４がオンしている期間を短くすることで、システム電圧ＶＨを低減することができる。システム電圧ＶＨを低減することにより、電圧サージを直接抑制することができる。
【００３５】
システム電圧ＶＨに発生する電圧サージを抑制する第２の制御方法は、ＩＧＢＴ１０３及び１０４のオンオフの周波数を低減させる方法である。図４は、２つのスイッチング素子のオンオフ周波数の低減前後のオンオフタイミングを表す図である。図４（ａ）はオンオフの周波数を低減させる前の２つのスイッチング素子のオンオフタイミングを表し、図３（ｂ）はオンオフの周波数を低減させた後の２つのスイッチング素子のオンオフタイミングを表す。第２の制御方法においては、図４（ａ）及び（ｂ）に示すように、２つのスイッチング素子のオンオフのデューティ比は変えずに、オンオフの周波数を低減している。上述の通り、電圧サージは、デッドタイム中にリアクトル１０２を流れる電流の向きが変わるときに発生するものである。従って、単位時間当たりのデットタイムの期間を短くすれば、電圧サージが発生する機会を少なくすることができ、電圧サージを抑制することができる。そこで、第２の制御方法では、ＩＧＢＴ１０３及び１０４のオンオフの周波数を低減させることで、単位時間当たりのデッドタイムの期間を短くし、システム電圧ＶＨに発生する電圧サージを抑制する。
【００３６】
このように、リアクトル１０２を流れる電流値とコンバータ１０の昇圧値に基づいて電圧サージを抑制する制御を行うことで、電圧サージが発生する部分のみを抽出して効果的な電圧サージの抑制を行うことができる。なお、ステップ２４において上述の２つの要件を満たさないときは、ＩＧＢＴ１０３及び１０４のオンオフのタイミングの変更は行わない。
【００３７】
図５は、本発明の第２の実施形態のフローチャートを示す図である。第２の実施形態は、第１の実施形態と比べて、電圧サージを抑制する制御を行う条件に、少なくとも１つのモータのトルクを加えたものである。電圧サージを抑制する制御を行う条件以外については、第１の実施形態と同様であるので、重複する説明は省略する。
【００３８】
ステップＳ５４において、制御装置１は、第１の実施形態と同様に、全体の出力の絶対値が所定値以下であるか否か、及びコンバータ１０の昇圧値が所定値以上であるか否かを判断する。第２の実施形態では、さらに、少なくとも一方のモータのトルクが所定値以上であるか否かを判断する。例えば、モータ１０９が力行動作を行っており、モータ１１０が回生動作を行っている場合、一方のモータとは、力行動作を行っているモータ１０９である。力行動作を行っているモータ１０９のトルクが所定値以上である場合、電圧サージによるトルクの変動の影響を受けやすく、車両の振動をより引き起こしやすくなる。第２の実施形態は、電圧サージの影響により車両の振動をより引き起こしやすい場合にのみＩＧＢＴ１０３及び１０４を制御し、電圧サージを抑制するものである。
【００３９】
上述のように、電圧サージを低減させる第１の制御方法は、システム電圧ＶＨを低減させるものであるが、システム電圧ＶＨを低減させるとシステム全体の容量の低下を招いてしまう。また、電圧サージを低減させる第２の制御方法は、ＩＧＢＴ１０３及び１０４のオンオフの周波数を低減させるものであるが、ＩＧＢＴ１０３及び１０４のオンオフの周波数を低減させるとシステム電圧ＶＨのリプルが大きくなり、リアクトルの損失や騒音が大きくなってしまう。このように、ＩＧＢＴ１０３及び１０４のオンオフタイミングを変更することで電圧サージを低減することができるが、一方でデメリットが発生するため、電圧サージを抑制する制御を行う条件は必要最低限に抑えるのが好ましい。
【００４０】
第２の実施形態においては、リアクトル１０２に流れる電流値が所定値以下であり、コンバータ１０の昇圧値が所定値以上であって、かつ少なくとも一方のモータのトルクが所定値であるときに電圧サージを抑制する制御を行う。すなわち、一方のモータのトルクが大きいため、電圧サージの影響によるトルクの変動が大きく、車両の振動をより起こしやすいときにのみＩＧＢＴ１０３及び１０４のオンオフタイミングを変更してシステム電圧ＶＨに発生した電圧サージを低減する。このように、電圧サージが発生してもモータのトルクに与える影響が小さい場合は電圧サージを抑制する制御を行わず、モータのトルクに与える影響が大きい場合にのみ電圧サージを抑制する制御を行うことで、電圧サージによる車両の振動を抑えつつ、電圧サージを抑制することによるデメリットも抑えることができる。
【００４１】
図６は、本発明の第３の実施形態のフローチャートを示す図である。第３の実施形態は、第２の実施形態と比べて、さらに、電圧サージを抑制する制御を行う条件にインバータ回路１０８の制御モードを加えたものである。電圧サージを抑制する制御を行う条件以外については、第１及び第２の実施形態と同様であるので、重複する説明は省略する。
【００４２】
ステップＳ６４において、制御装置１は、第２の実施形態と同様に、全体の出力の絶対値が所定値以下であるか否か、コンバータ１０の昇圧値が所定値以上であるか否か、及び一方のモータのトルクが所定値以上であるか否かを判断する。第３の実施形態では、さらに、インバータ回路１０８の制御モードが、ＰＷＭ制御でないか否か、すなわち、過変調制御又は矩形波制御であるか否かを判断する。上述の通り、ＰＷＭ制御に比べて、過変調制御及び矩形波制御は応答性が悪く、システム電圧ＶＨに発生した電圧サージの影響を受けやすい。そのため、モータ１０９が力行動作を行っており、モータ１１０が回生動作を行っている場合を例にとると、電圧サージにより、モータ１０９に供給する電流が変動しやすく、すなわちモータ１０９のトルクが変動しやすく、車両の変動をより引き起こしやすくなる。第３の実施形態は、第２の実施形態同様、電圧サージの影響により車両の振動をより引き起こしやすい場合にのみＩＧＢＴ１０３及び１０４を制御し、電圧サージを抑制するものである。
【００４３】
第３の実施形態においては、ＩＧＢＴ１０３及び１０４のオンオフタイミングを変更する条件として、全体の出力の絶対値が所定値以下であり、かつシステム電圧ＶＨが所定値以上であり、かつ一方のモータのトルクが所定値以上であり、かつインバータ回路１０８の制御モードが過変調制御又は矩形波制御であることとしたが、モータのトルクが所定値以上であるか否かを判断せず、全体の出力の絶対値が所定値以下であり、かつシステム電圧ＶＨが所定値以上であり、かつインバータ回路１０８の制御モードが過変調制御又は矩形波制御であるときにＩＧＢＴ１０３及び１０４のオンオフタイミングを変更して電圧サージを抑制するようにしてもよい。このようにしても、電圧サージの影響により車両の振動をより引き起こしやすい場合にのみＩＧＢＴ１０３及び１０４を制御し、電圧サージを抑制することができる。
【符号の説明】
【００４４】
１ 制御装置、１０ コンバータ、１０１，７０１ 直流電源、１０２，７０２ リアクトル、１０３，１０４，７０３，７０４ ＩＧＢＴ、１０５，１０６，７０５，７０６ ダイオード、１０７，７０７ コンデンサ、１０８，７０８ インバータ回路、１０９，１１０，７０９，７１０ モータ、１１１，１１４ 電圧センサ、１１２ 電流センサ、１１３ 回転角センサ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータの駆動回路に含まれるコンバータの制御装置に関する。特に、コンバータで発生する電圧サージを抑制する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
ハイブリッド車や電気自動車は、エンジンを駆動させて動力源とするとともに、バッテリからの直流電圧をインバータ回路により交流電圧に変換し、モータを回転させて動力源とする。バッテリの出力電圧だけでは、モータを駆動するための十分な電圧を供給することは困難であるため、バッテリの直流電圧をコンバータにより昇圧し、インバータ回路に供給してモータを駆動するのが一般的である。
【０００３】
このようなモータの駆動回路においては、コンバータやインバータが有するスイッチング素子のオンオフ動作により、瞬間的な高電圧のノイズである電圧サージが発生する。電圧サージは、回路素子を破壊したりモータの挙動に影響を与えたりする等、様々な悪影響を及ぼす。従って、モータの駆動回路において、電圧サージを抑制することが課題となっている。
【０００４】
例えば、特許文献１には、インバータのスイッチング素子を高速でオンオフさせた場合に発生する電圧サージを、コンバータのスイッチング素子を制御し、システム電圧を低減させることで電圧サージを抑制する制御装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−０１７７１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、ハイブリッド車や電気自動車には、２つのモータを有するものが存在する。２つのモータを有するハイブリッド車や電気自動車においては、一方のモータが力行動作をしているときに、他方のモータで回生動作を行うことができる。ここで、力行とは直流電源側からモータ側に電力を供給することをいい、回生とはモータから直流電源側に電力を供給することをいう。
【０００７】
図７は、２つのモータを駆動する駆動回路の概略を示した図である。図７に示すように、コンバータ７０は、直列に接続された２つのＩＧＢＴ７０３及び７０４と、ＩＧＢＴ７０３に逆並列に接続されたダイオード７０５、ＩＧＢＴ７０４に逆並列に接続されたダイオード７０６、ＩＧＢＴ７０３とＩＧＢＴ７０４との中点と直流電源７０１の正極との間に設けられるリアクトル７０２、を有する。また、コンバータ７０の出力にコンデンサ７０７が接続され、コンバータ７０の出力電圧であるシステム電圧ＶＨは、２つのインバータ７０８で交流電圧に変換され、モータ７０９及び７１０に供給される。コンバータ７０では、直流電源７０１の電圧を昇圧してモータ側へ供給することもできるし、モータの回生動作により出力される電圧を降圧して直流電源７０１に供給することもできる。コンバータ７０のように、リアクトルを有するコンバータにおいては、リアクトルに流れる電流値が０近傍になると、以下に説明するように、コンバータの出力電圧であるシステム電圧ＶＨに電圧サージが発生する。
【０００８】
図８は、リアクトル７０２を流れる電流が０近傍のときの、リアクトル７０２を流れる電流値及びシステム電圧ＶＨの変化の様子、並びにＩＧＢＴ７０３、７０４のオンオフタイミングを例示する図である。リアクトル７０２を流れる電流の脈動は、ＩＧＢＴ７０３及びＩＧＢＴ７０４のスイッチング動作に応じて生じるものである。リアクトル７０２を流れる電流が０近傍の間、この脈動の影響により電流の方向が連続して変わることになる。そして、ＩＧＢＴ７０３とＩＧＢＴ７０４がいずれもオフである期間、すなわちデッドタイム（図８に示すＴ１の期間）において、リアクトル７０２を流れる電流が流れる方向を変えようとしても、ＩＧＢＴ７０３及びＩＧＢＴ７０４が双方オフになっているため、電流の方向を変えることができず、リアクトル７０２を流れる電流は０に停滞してしまう（図８に示すＴ２の期間）。リアクトル７０２に電流が流れることができないため、リアクトル７０２の一端に電圧サージが発生し、システム電圧ＶＨにも電圧サージが発生する。リアクトル７０２を流れる電流が０近傍のときは、上記の動作を繰り返し、電圧サージが連続して発生してしまう。
【０００９】
システム電圧ＶＨはインバータ７０８を介してモータ７０９及び７１０に供給される。システム電圧ＶＨに電圧サージが発生することで、モータ７０９及び７１０に供給される電流値が変動する。モータのトルクは供給される電流値に比例するため、モータ７０９及び７１０に供給される電流値が変動するとトルクも変動してしまうことになる。
【００１０】
２つのモータを有しているハイブリッド車や電気自動車においては、一方のモータが力行動作をしており、他方のモータが回生動作により、一方のモータが消費する電力と同程度の電力を発生しているときは、直流電源からモータ側に電力の供給は行われない。例えば、モータ７０９が力行動作を行っており、モータ７１０が回生動作をしており、モータ７０９の消費電力とモータ７１０の回生電力が同程度である場合、直流電源７０１からモータ側へ供給される電力は０近傍になる。このとき、リアクトル７０２を流れる電流値も０近傍になるため、システム電圧ＶＨに電圧サージが発生し得る。
【００１１】
システム電圧ＶＨに電圧サージが発生すると、上述のように、力行動作をしている一方のモータのトルクが変動してしまう。一方のモータが力行動作をしているときは、バイブリッド車や電気自動車は走行中である場合があり、このときトルクの変動が発生すると、車両の振動等の問題を引き起こす虞がある。また、トルクの変動によりモータの回転数が変動し、回転数が共振帯（車両機構部と共振して車両の音振性能が悪化する回転数領域）に重なってしまうことで、車両の振動を引き起こす虞がある。
【００１２】
特に、インバータ回路７０８が、応答性の良いＰＷＭ制御ではなく応答性の悪い過変調制御や矩形波制御されている場合、システム電圧ＶＨに発生した電圧サージをインバータ回路７０８で吸収できずに、電圧サージの影響を大きく受けてしまう。
【００１３】
そこで、本発明は、２つのモータを駆動する駆動回路のコンバータにおいて発生する電圧サージを抑制することができるコンバータ制御装置を提供することを目的とする。さらに、電圧サージを抑制することにより、モータに供給される電流値の変動及びモータのトルクの変動を抑え、車両の振動を低減することができるコンバータ制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
（１）本発明は、直流電源からの直流電圧を変換し、モータに交流電圧を供給するインバータに供給するコンバータを制御するコンバータ制御装置であって、前記コンバータは、一端が直流電源に接続されるリアクトル、前記リアクトルの他端とインバータの電源側との間に接続される第１スイッチング素子、及び前記リアクトルの他端と前記インバータのアース側との間に接続される第２スイッチング素子を有し、前記第１スイッチング素子及び前記第２スイッチング素子は、一方のスイッチング素子がオンするときに他方のスイッチング素子がオフするよう相補的に制御され、前記コンバータ制御装置は、前記リアクトルを流れる電流値を計測する電流計測手段と、前記コンバータの昇圧値を計測する電圧計測手段と、前記電流計測手段により計測された電流値がゼロ近傍の所定範囲内であり、かつ前記電圧計測手段により計測された昇圧値が所定値以上であるときに、前記第１スイッチング素子のオン期間を増大制御する制御手段と、を備えることを特徴とする。
【００１５】
（２）上記（１）に記載のコンバータ制御装置であって、前記モータは、複数有し、前記コンバータ制御装置は、前記複数のモータのうち少なくとも１つのモータのトルクを計測するトルク計測手段をさらに有し、前記制御手段は、さらに、前記トルク計測手段により計測したトルクが所定値以上であるときに、前記第１スイッチング素子のオン期間を増大制御することが好ましい。
【００１６】
（３）上記（１）又は（２）に記載のコンバータ制御装置であって、前記制御手段は、さらに、前記インバータが過変調制御又は矩形波制御されているときに、前記第１スイッチング素子のオン期間を増大制御することが好ましい。
【００１７】
（４）上記（１）乃至（３）のいずれかに記載のコンバータ制御装置であって、前記制御手段は、前記第１スイッチング素子及び前記第２スイッチング素子のオンオフの周波数を低減させることが好ましい。
【００１８】
（５）上記（１）乃至（３）のいずれかに記載のコンバータ制御装置であって、前記制御手段は、前記第１スイッチング素子及び前記第２スイッチング素子のオンオフのデューティ比を変更することが好ましい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、２つのモータを駆動する駆動回路のコンバータにおいて発生する電圧サージを抑制することができる。また、電圧サージを抑制することにより、モータに供給される電流値の変動及びモータのトルクの変動を抑え、車両の振動を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施形態に係る制御装置及び周辺回路の概略構成を示す図である。
【図２】本発明の第１の実施形態のフローチャートを示す図である。
【図３】２つのスイッチング素子のオンオフデューティ比の変更前後のオンオフタイミングを表す図である。
【図４】２つのスイッチング素子のオンオフ周波数の低減前後のオンオフタイミングを表す図である。
【図５】本発明の第２の実施形態のフローチャートを示す図である。
【図６】本発明の第３の実施形態のフローチャートを示す図である。
【図７】２つのモータを駆動する駆動回路の概略を示した図である。
【図８】リアクトル７０２を流れる電流が０近傍のときの、リアクトル７０２を流れる電流値及びシステム電圧ＶＨの変化の様子、並びにＩＧＢＴ７０３及び７０４のオンオフタイミングを例示する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、図面に基づき本発明の好適な実施形態について説明する。
【００２２】
図１は、本発明の実施形態に係る制御装置及び周辺回路の概略構成を示す図である。本実施形態に係る制御装置及び周辺回路は、リチウムイオン電池等からなる直流電源１０１、リアクトル１０２、スイッチング素子であるＩＧＢＴ１０３及び１０４、ダイオード１０５及び１０６、コンデンサ１０７、インバータ回路１０８、モータ１０９及び１１０、直流電源１０１の電圧であるバッテリ電圧を計測する電圧センサ１１４、システム電圧ＶＨの電圧値を計測する電圧センサ１１１、インバータ回路１０８とモータ１０９及び１１０との間を流れる電流値を計測する電流センサ１１２、モータ１０９及び１１０の回転角を計測する回転角センサ１１３、並びにＩＧＢＴ１０３及び１０４やインバータ回路１０８を制御する制御装置１を備える。
【００２３】
ＩＧＢＴ１０３及び１０４は直列に接続され、ダイオード１０５はＩＧＢＴ１０３に逆並列に接続され、ダイオード１０６はＩＧＢＴ１０４に逆並列に接続される。リアクトル１０２は、ＩＧＢＴ１０３のエミッタ及びＩＧＢＴ１０４のコレクタと、直流電源１０１の正極との間に接続される。リアクトル１０２、ＩＧＢＴ１０３及び１０４、並びにダイオード１０５及び１０６は、力行時においてはバッテリ電圧を昇圧してインバータ回路１０８に供給し、回生時においてはインバータ回路側から供給される電圧を降圧して直流電源１０１に供給するコンバータ１０を構成している。
【００２４】
インバータ回路１０８は、コンバータ１０とモータ１０９及び１１０との間に接続される。インバータ回路１０８は、力行時においてはコンバータ１０から供給される直流電圧を交流電圧に変換してモータ１０９及び１１０に供給し、回生時においてはモータ１０９及び１１０から供給される交流電圧を直流電圧に変換してコンバータ１０に供給する。
【００２５】
制御装置１は、ＩＧＢＴ１０３及び１０４、インバータ回路１０８、電圧センサ１１１及び１１４、電流センサ１１２、並びに回転角センサ１１３と接続される。
【００２６】
以下、本実施形態の動作について説明する。図２は、本発明の第１の実施形態のフローチャートを示す図である。
【００２７】
制御装置１は、まずリアクトル１０２に流れる電流値を計測する。リアクトル１０２に流れる電流値を計測する電流計測手段としては、リアクトル１０２と直列に電流計を接続して電流値を計測してもよいが、本実施形態においては、２つのモータの出力からリアクトル１０２に流れる電流値を計測する。モータの出力は、モータのトルクと回転数とに基づいて算出される。また、モータのトルクはモータを流れる電流値に基づいて算出され、モータの回転数は、モータの回転角に基づいて算出される。
【００２８】
ステップＳ２１において、制御装置１は、電流センサ１１２からモータ１０９及び１１０に流れる電流値を読み出し、その値に基づいてモータ１０９及び１１０のトルクを算出する。モータの各相を流れる電流値の和は０になるため、本実施形態においては、３相のうち２相にのみ電流センサが設けて電流値を計測し、残りの１相は計算により求めるようにしているが、３相全てに電流センサを設けて電流値を計測するようにしてもよい。さらに、制御装置１は、レゾルバ等の回転角センサ１１３からモータ１０９及び１１０の回転角を読み出し、その値基づいてモータ１０９及び１１０の回転数を算出する。
【００２９】
ステップＳ２２において、制御装置１は、ステップＳ２１で算出したトルクと回転数からモータ１０９及び１１０の出力を算出する。そして、モータ１０９及び１１０の出力の和をとり、全体出力として算出する。なお、モータ１０９及び１１０の出力を算出するためのトルクは制御装置１に与えられるトルク指令値を用いてもよい。
【００３０】
ステップＳ２３において、制御装置１は、電圧センサ１１４からバッテリ電圧を、電圧センサ１１１からシステム電圧ＶＨを、それぞれ読み出す。
【００３１】
ステップＳ２４において、制御装置１は、まずステップ２２で算出した全体の出力の絶対値が所定値以下であるか否かを判断する。制御装置１は、全体の出力の絶対値が所定値以下、すなわち０近傍の所定範囲内である場合に、リアクトル１０２を流れる電流が０近傍の所定範囲内であると判断する。モータ１０９が力行動作を行い、モータ１１０が回生動作を行っている場合を例にとると、全体の出力であるモータ１０９及び１１０の和が０近傍の所定範囲内であるということは、モータ１０９で消費される電力と同等の電力をモータ１１０が回生動作により発生していることになる。このとき、直流電源１０１からモータ側へ供給される電力が０近傍になり、リアクトル１０２を流れる電流も０近傍となる。このように、本実施形態の電流検出手段は、モータ１０９及び１１０の出力に基づいて、リアクトル１０２を流れる電流値を計測する。具体的には、リアクトル１０２を流れる電流が０近傍の所定範囲内であることを検出する。
【００３２】
次に、制御装置１はシステム電圧ＶＨとバッテリ電圧との差、すなわちコンバータ１０の昇圧値が所定値以上であるか否かを判断する。コンバータ１０が昇圧していないとき、すなわちシステム電圧ＶＨとバッテリ電圧との差が０近傍のときは、リアクトル１０２に電磁エネルギが蓄積されていない。そのため、リアクトル１０２に流れる電流値が０近傍になり、デッドタイム中に電流の向きが変わってもシステム電圧ＶＨに電圧サージは発生しない。従って、コンバータ１０が昇圧動作をしていない場合は、電圧サージを抑制する必要が無いため、制御装置１はシステム電圧ＶＨが所定値以上であるか否かを判断する。
【００３３】
ステップＳ２４において上述の２つの要件を満たしたとき、ステップＳ２５において、制御装置１は、ＩＧＢＴ１０３及び１０４のオンオフのタイミングを変更し、システム電圧ＶＨの電圧サージを抑制する制御手段を行う。
【００３４】
システム電圧ＶＨに発生する電圧サージを抑制する第１の制御方法は、ＩＧＢＴ１０３及び１０４のオンオフのデューティ比を変更して、システム電圧ＶＨを低減する方法である。図３は、２つのスイッチング素子のオンオフデューティ比の変更前後のオンオフタイミングを表す図である。図３（ａ）はオンオフデューティ比の変更前の２つのスイッチング素子のオンオフタイミングを表し、図３（ｂ）はオンオフデューティ比の変更後の２つのスイッチング素子のオンオフタイミングを表す。図３（ａ）及び（ｂ）に示すように、２つのスイッチング素子のオンオフの１周期において、ＩＧＢＴ１０３がオンしている期間をより多くしＩＧＢＴ１０４がオンしている期間を短くすることで、システム電圧ＶＨを低減することができる。システム電圧ＶＨを低減することにより、電圧サージを直接抑制することができる。
【００３５】
システム電圧ＶＨに発生する電圧サージを抑制する第２の制御方法は、ＩＧＢＴ１０３及び１０４のオンオフの周波数を低減させる方法である。図４は、２つのスイッチング素子のオンオフ周波数の低減前後のオンオフタイミングを表す図である。図４（ａ）はオンオフの周波数を低減させる前の２つのスイッチング素子のオンオフタイミングを表し、図３（ｂ）はオンオフの周波数を低減させた後の２つのスイッチング素子のオンオフタイミングを表す。第２の制御方法においては、図４（ａ）及び（ｂ）に示すように、２つのスイッチング素子のオンオフのデューティ比は変えずに、オンオフの周波数を低減している。上述の通り、電圧サージは、デッドタイム中にリアクトル１０２を流れる電流の向きが変わるときに発生するものである。従って、単位時間当たりのデットタイムの期間を短くすれば、電圧サージが発生する機会を少なくすることができ、電圧サージを抑制することができる。そこで、第２の制御方法では、ＩＧＢＴ１０３及び１０４のオンオフの周波数を低減させることで、単位時間当たりのデッドタイムの期間を短くし、システム電圧ＶＨに発生する電圧サージを抑制する。
【００３６】
このように、リアクトル１０２を流れる電流値とコンバータ１０の昇圧値に基づいて電圧サージを抑制する制御を行うことで、電圧サージが発生する部分のみを抽出して効果的な電圧サージの抑制を行うことができる。なお、ステップ２４において上述の２つの要件を満たさないときは、ＩＧＢＴ１０３及び１０４のオンオフのタイミングの変更は行わない。
【００３７】
図５は、本発明の第２の実施形態のフローチャートを示す図である。第２の実施形態は、第１の実施形態と比べて、電圧サージを抑制する制御を行う条件に、少なくとも１つのモータのトルクを加えたものである。電圧サージを抑制する制御を行う条件以外については、第１の実施形態と同様であるので、重複する説明は省略する。
【００３８】
ステップＳ５４において、制御装置１は、第１の実施形態と同様に、全体の出力の絶対値が所定値以下であるか否か、及びコンバータ１０の昇圧値が所定値以上であるか否かを判断する。第２の実施形態では、さらに、少なくとも一方のモータのトルクが所定値以上であるか否かを判断する。例えば、モータ１０９が力行動作を行っており、モータ１１０が回生動作を行っている場合、一方のモータとは、力行動作を行っているモータ１０９である。力行動作を行っているモータ１０９のトルクが所定値以上である場合、電圧サージによるトルクの変動の影響を受けやすく、車両の振動をより引き起こしやすくなる。第２の実施形態は、電圧サージの影響により車両の振動をより引き起こしやすい場合にのみＩＧＢＴ１０３及び１０４を制御し、電圧サージを抑制するものである。
【００３９】
上述のように、電圧サージを低減させる第１の制御方法は、システム電圧ＶＨを低減させるものであるが、システム電圧ＶＨを低減させるとシステム全体の容量の低下を招いてしまう。また、電圧サージを低減させる第２の制御方法は、ＩＧＢＴ１０３及び１０４のオンオフの周波数を低減させるものであるが、ＩＧＢＴ１０３及び１０４のオンオフの周波数を低減させるとシステム電圧ＶＨのリプルが大きくなり、リアクトルの損失や騒音が大きくなってしまう。このように、ＩＧＢＴ１０３及び１０４のオンオフタイミングを変更することで電圧サージを低減することができるが、一方でデメリットが発生するため、電圧サージを抑制する制御を行う条件は必要最低限に抑えるのが好ましい。
【００４０】
第２の実施形態においては、リアクトル１０２に流れる電流値が所定値以下であり、コンバータ１０の昇圧値が所定値以上であって、かつ少なくとも一方のモータのトルクが所定値であるときに電圧サージを抑制する制御を行う。すなわち、一方のモータのトルクが大きいため、電圧サージの影響によるトルクの変動が大きく、車両の振動をより起こしやすいときにのみＩＧＢＴ１０３及び１０４のオンオフタイミングを変更してシステム電圧ＶＨに発生した電圧サージを低減する。このように、電圧サージが発生してもモータのトルクに与える影響が小さい場合は電圧サージを抑制する制御を行わず、モータのトルクに与える影響が大きい場合にのみ電圧サージを抑制する制御を行うことで、電圧サージによる車両の振動を抑えつつ、電圧サージを抑制することによるデメリットも抑えることができる。
【００４１】
図６は、本発明の第３の実施形態のフローチャートを示す図である。第３の実施形態は、第２の実施形態と比べて、さらに、電圧サージを抑制する制御を行う条件にインバータ回路１０８の制御モードを加えたものである。電圧サージを抑制する制御を行う条件以外については、第１及び第２の実施形態と同様であるので、重複する説明は省略する。
【００４２】
ステップＳ６４において、制御装置１は、第２の実施形態と同様に、全体の出力の絶対値が所定値以下であるか否か、コンバータ１０の昇圧値が所定値以上であるか否か、及び一方のモータのトルクが所定値以上であるか否かを判断する。第３の実施形態では、さらに、インバータ回路１０８の制御モードが、ＰＷＭ制御でないか否か、すなわち、過変調制御又は矩形波制御であるか否かを判断する。上述の通り、ＰＷＭ制御に比べて、過変調制御及び矩形波制御は応答性が悪く、システム電圧ＶＨに発生した電圧サージの影響を受けやすい。そのため、モータ１０９が力行動作を行っており、モータ１１０が回生動作を行っている場合を例にとると、電圧サージにより、モータ１０９に供給する電流が変動しやすく、すなわちモータ１０９のトルクが変動しやすく、車両の変動をより引き起こしやすくなる。第３の実施形態は、第２の実施形態同様、電圧サージの影響により車両の振動をより引き起こしやすい場合にのみＩＧＢＴ１０３及び１０４を制御し、電圧サージを抑制するものである。
【００４３】
第３の実施形態においては、ＩＧＢＴ１０３及び１０４のオンオフタイミングを変更する条件として、全体の出力の絶対値が所定値以下であり、かつシステム電圧ＶＨが所定値以上であり、かつ一方のモータのトルクが所定値以上であり、かつインバータ回路１０８の制御モードが過変調制御又は矩形波制御であることとしたが、モータのトルクが所定値以上であるか否かを判断せず、全体の出力の絶対値が所定値以下であり、かつシステム電圧ＶＨが所定値以上であり、かつインバータ回路１０８の制御モードが過変調制御又は矩形波制御であるときにＩＧＢＴ１０３及び１０４のオンオフタイミングを変更して電圧サージを抑制するようにしてもよい。このようにしても、電圧サージの影響により車両の振動をより引き起こしやすい場合にのみＩＧＢＴ１０３及び１０４を制御し、電圧サージを抑制することができる。
【符号の説明】
【００４４】
１ 制御装置、１０ コンバータ、１０１，７０１ 直流電源、１０２，７０２ リアクトル、１０３，１０４，７０３，７０４ ＩＧＢＴ、１０５，１０６，７０５，７０６ ダイオード、１０７，７０７ コンデンサ、１０８，７０８ インバータ回路、１０９，１１０，７０９，７１０ モータ、１１１，１１４ 電圧センサ、１１２ 電流センサ、１１３ 回転角センサ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流電源からの直流電圧を変換し、モータに交流電圧を供給するインバータに供給するコンバータを制御するコンバータ制御装置であって、前記コンバータは、一端が直流電源に接続されるリアクトル、前記リアクトルの他端とインバータの電源側との間に接続される第１スイッチング素子、及び前記リアクトルの他端と前記インバータのアース側との間に接続される第２スイッチング素子を有し、前記第１スイッチング素子及び前記第２スイッチング素子は、一方のスイッチング素子がオンするときに他方のスイッチング素子がオフするよう相補的に制御され、
前記コンバータ制御装置は、
前記リアクトルを流れる電流値を計測する電流計測手段と、
前記コンバータの昇圧値を計測する電圧計測手段と、
前記電流計測手段により計測された電流値がゼロ近傍の所定範囲内であり、かつ前記電圧計測手段により計測された昇圧値が所定値以上であるときに、前記第１スイッチング素子のオン期間を増大制御する制御手段と、
を備えることを特徴とするコンバータ制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載のコンバータ制御装置であって、
前記モータは、複数設けられ、
前記コンバータ制御装置は、前記複数のモータのうち少なくとも１つのモータのトルクを計測するトルク計測手段をさらに有し、
前記制御手段は、さらに、前記トルク計測手段により計測したトルクが所定値以上であるときに、前記第１スイッチング素子のオン期間を増大制御することを特徴とするコンバータ制御装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のコンバータ制御装置であって、
前記制御手段は、さらに、前記インバータが過変調制御又は矩形波制御されているときに、前記第１スイッチング素子のオン期間を増大制御することを特徴とするコンバータ制御装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載のコンバータ制御装置であって、
前記制御手段は、前記第１スイッチング素子及び前記第２スイッチング素子のオンオフの周波数を低減させることを特徴とするコンバータ制御装置。
【請求項５】
請求項１乃至３のいずれかに記載のコンバータ制御装置であって、
前記制御手段は、前記第１スイッチング素子及び前記第２スイッチング素子のオンオフのデューティ比を変更することを特徴とするコンバータ制御装置。
【請求項１】
直流電源からの直流電圧を変換し、モータに交流電圧を供給するインバータに供給するコンバータを制御するコンバータ制御装置であって、前記コンバータは、一端が直流電源に接続されるリアクトル、前記リアクトルの他端とインバータの電源側との間に接続される第１スイッチング素子、及び前記リアクトルの他端と前記インバータのアース側との間に接続される第２スイッチング素子を有し、前記第１スイッチング素子及び前記第２スイッチング素子は、一方のスイッチング素子がオンするときに他方のスイッチング素子がオフするよう相補的に制御され、
前記コンバータ制御装置は、
前記リアクトルを流れる電流値を計測する電流計測手段と、
前記コンバータの昇圧値を計測する電圧計測手段と、
前記電流計測手段により計測された電流値がゼロ近傍の所定範囲内であり、かつ前記電圧計測手段により計測された昇圧値が所定値以上であるときに、前記第１スイッチング素子のオン期間を増大制御する制御手段と、
を備えることを特徴とするコンバータ制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載のコンバータ制御装置であって、
前記モータは、複数設けられ、
前記コンバータ制御装置は、前記複数のモータのうち少なくとも１つのモータのトルクを計測するトルク計測手段をさらに有し、
前記制御手段は、さらに、前記トルク計測手段により計測したトルクが所定値以上であるときに、前記第１スイッチング素子のオン期間を増大制御することを特徴とするコンバータ制御装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のコンバータ制御装置であって、
前記制御手段は、さらに、前記インバータが過変調制御又は矩形波制御されているときに、前記第１スイッチング素子のオン期間を増大制御することを特徴とするコンバータ制御装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載のコンバータ制御装置であって、
前記制御手段は、前記第１スイッチング素子及び前記第２スイッチング素子のオンオフの周波数を低減させることを特徴とするコンバータ制御装置。
【請求項５】
請求項１乃至３のいずれかに記載のコンバータ制御装置であって、
前記制御手段は、前記第１スイッチング素子及び前記第２スイッチング素子のオンオフのデューティ比を変更することを特徴とするコンバータ制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１３−１１０８５０（Ｐ２０１３−１１０８５０Ａ）
【公開日】平成２５年６月６日（２０１３．６．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２５３９０６（Ｐ２０１１−２５３９０６）
【出願日】平成２３年１１月２１日（２０１１．１１．２１）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年６月６日（２０１３．６．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月２１日（２０１１．１１．２１）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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