JP2003111203A - 車両用回転電機駆動装置 - Google Patents
車両用回転電機駆動装置Info
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- JP2003111203A JP2003111203A JP2001303307A JP2001303307A JP2003111203A JP 2003111203 A JP2003111203 A JP 2003111203A JP 2001303307 A JP2001303307 A JP 2001303307A JP 2001303307 A JP2001303307 A JP 2001303307A JP 2003111203 A JP2003111203 A JP 2003111203A
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- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/72—Electric energy management in electromobility
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- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
- Control Of Eletrric Generators (AREA)
- Dc-Dc Converters (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】給電する車両用回転電機の動作状態切り替えに
よる電源系の電圧変動を抑止可能な車両用回転電機駆動
装置を提供すること。 【解決手段】ＤＣ−ＤＣコンバータ２のスイッチング素
子Ｑ１、Ｑ２のデューティ比を高電圧電源系２００の電
圧ＶＨを所定の目標範囲に収束させるようにフィードバ
ック制御する。この場合、スイッチング素子Ｑ１、Ｑ２
の制御を力行動作と回生動作とで切り替えが生じると、
切り替え時の回路状態急変により低電圧電源系１００の
電圧や電流が急変し、低電圧電源系１００のバッテリ１
や他の低圧系のコンポーネントに悪影響を与える可能性
がある。そこで、切り替え前後において、ＤＣ−ＤＣコ
ンバータ２の送電方向切り替えと同時に、低電圧電源系
１００の電圧や電流が低電圧電源系１００のバッテリ１
の許容範囲内に収まるようにスイッチング素子Ｑ１、Ｑ
２の最大デューティ比を切り替える。
よる電源系の電圧変動を抑止可能な車両用回転電機駆動
装置を提供すること。 【解決手段】ＤＣ−ＤＣコンバータ２のスイッチング素
子Ｑ１、Ｑ２のデューティ比を高電圧電源系２００の電
圧ＶＨを所定の目標範囲に収束させるようにフィードバ
ック制御する。この場合、スイッチング素子Ｑ１、Ｑ２
の制御を力行動作と回生動作とで切り替えが生じると、
切り替え時の回路状態急変により低電圧電源系１００の
電圧や電流が急変し、低電圧電源系１００のバッテリ１
や他の低圧系のコンポーネントに悪影響を与える可能性
がある。そこで、切り替え前後において、ＤＣ−ＤＣコ
ンバータ２の送電方向切り替えと同時に、低電圧電源系
１００の電圧や電流が低電圧電源系１００のバッテリ１
の許容範囲内に収まるようにスイッチング素子Ｑ１、Ｑ
２の最大デューティ比を切り替える。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、車両用回転電機駆
動装置に関し、詳しくは双方向ＤＣ−ＤＣコンバータを
有する車両用回転電機駆動装置に関する。
動装置に関し、詳しくは双方向ＤＣ−ＤＣコンバータを
有する車両用回転電機駆動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】走行動力の発生、回生だけを行う車両用
回転電機や、それらの動作としてのトルクアシスト動作
や回生制動動作に加えて更にエンジン始動動作や車両電
気負荷給電用の発電動作を行う車両用回転電機が知られ
ている。このように電動動作と発電動作を適宜切り替え
ることができる車両用回転電機としては、インバータ回
路により交流駆動されるブラシレス同期機が採用される
のが通常である。
回転電機や、それらの動作としてのトルクアシスト動作
や回生制動動作に加えて更にエンジン始動動作や車両電
気負荷給電用の発電動作を行う車両用回転電機が知られ
ている。このように電動動作と発電動作を適宜切り替え
ることができる車両用回転電機としては、インバータ回
路により交流駆動されるブラシレス同期機が採用される
のが通常である。
【０００３】これらの車両用回転電機は、回転電機やそ
れを駆動するインバータ回路の小型化や効率向上のため
にできるだけ高電圧仕様とすることが望ましいが、車載
バッテリは定められた所定の低電圧定格のものを用いざ
るを得ないため、車載バッテリとインバータ回路との間
に双方向電力授受可能なＤＣ−ＤＣコンバータを介設す
る必要がある。
れを駆動するインバータ回路の小型化や効率向上のため
にできるだけ高電圧仕様とすることが望ましいが、車載
バッテリは定められた所定の低電圧定格のものを用いざ
るを得ないため、車載バッテリとインバータ回路との間
に双方向電力授受可能なＤＣ−ＤＣコンバータを介設す
る必要がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た双方向ＤＣ−ＤＣコンバータをもち車両用回転電機に
給電する車両用回転電機駆動装置では、車両用回転電機
の電動動作と発電動作との切り替え時に回路状態の急変
により低電圧電源系又は高電圧電源系の電圧がオーバー
シュートして過大となり、バッテリやそれに接続される
電気機器に悪影響を与える可能性がある。
た双方向ＤＣ−ＤＣコンバータをもち車両用回転電機に
給電する車両用回転電機駆動装置では、車両用回転電機
の電動動作と発電動作との切り替え時に回路状態の急変
により低電圧電源系又は高電圧電源系の電圧がオーバー
シュートして過大となり、バッテリやそれに接続される
電気機器に悪影響を与える可能性がある。
【０００５】本発明は上記問題点に鑑みなされたもので
あり、給電する車両用回転電機の動作状態切り替えによ
る電源系の電圧変動を抑止可能な車両用回転電機駆動装
置を提供することを、その目的としている。
あり、給電する車両用回転電機の動作状態切り替えによ
る電源系の電圧変動を抑止可能な車両用回転電機駆動装
置を提供することを、その目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の車両用回
転電機駆動装置は、走行動力の発生、回生の少なくとも
一部を担当する高電圧の車両用回転電機とインバータ装
置を通じて双方向電力授受する高電圧電源系と、低電圧
のバッテリを有して前記高電圧電源系よりも低電圧を発
生する低電圧電源系と、前記両電源系の間に配置されて
前記両電源系間の双方向電力授受を制御するＤＣ−ＤＣ
コンバータと、前記ＤＣ−ＤＣコンバータに内蔵される
スイッチング素子をＰＷＭ制御する制御部とを備える車
両用回転電機駆動装置において、前記制御部は、前記高
電圧電源系の電圧を所定の目標範囲に収束させるように
前記スイッチング素子のデューティ比をフィードバック
制御するとともに、前記車両用回転電機の力行動作と回
生動作との切り替えに応じて、又は、前記切り替えに伴
う前記高電圧電源系の電圧変化に応じて、前記スイッチ
ング素子の最大デューティ比を前記低電圧電源系の電圧
変動抑制方向に切り替えることを特徴としている。
転電機駆動装置は、走行動力の発生、回生の少なくとも
一部を担当する高電圧の車両用回転電機とインバータ装
置を通じて双方向電力授受する高電圧電源系と、低電圧
のバッテリを有して前記高電圧電源系よりも低電圧を発
生する低電圧電源系と、前記両電源系の間に配置されて
前記両電源系間の双方向電力授受を制御するＤＣ−ＤＣ
コンバータと、前記ＤＣ−ＤＣコンバータに内蔵される
スイッチング素子をＰＷＭ制御する制御部とを備える車
両用回転電機駆動装置において、前記制御部は、前記高
電圧電源系の電圧を所定の目標範囲に収束させるように
前記スイッチング素子のデューティ比をフィードバック
制御するとともに、前記車両用回転電機の力行動作と回
生動作との切り替えに応じて、又は、前記切り替えに伴
う前記高電圧電源系の電圧変化に応じて、前記スイッチ
ング素子の最大デューティ比を前記低電圧電源系の電圧
変動抑制方向に切り替えることを特徴としている。
【０００７】すなわち、本構成によれば、ＤＣ−ＤＣコ
ンバータのスイッチング素子のデューティ比を高電圧電
源系の電圧を所定の目標範囲に収束させるようにフィー
ドバック制御する。この場合、スイッチング素子の制御
を力行動作と回生動作とで切り替えが生じると、切り替
え時の回路状態急変により低電圧電源系の電圧や電流が
急変し、低電圧電源系のバッテリに悪影響が生じる。
ンバータのスイッチング素子のデューティ比を高電圧電
源系の電圧を所定の目標範囲に収束させるようにフィー
ドバック制御する。この場合、スイッチング素子の制御
を力行動作と回生動作とで切り替えが生じると、切り替
え時の回路状態急変により低電圧電源系の電圧や電流が
急変し、低電圧電源系のバッテリに悪影響が生じる。
【０００８】そこで、本構成では、切り替え前後におい
て、ＤＣ−ＤＣコンバータの送電方向切り替えと同時
に、低電圧電源系の電圧や電流が低電圧電源系のバッテ
リの許容範囲内に収まるようにスイッチング素子の最大
デューティ比の値も同時に切り替える。これにより、Ｄ
Ｃ−ＤＣコンバータの動作状態（送電方向）の切り替え
時に低電圧電源系の電源ラインに重畳するオーバーシュ
ート電圧を抑制することができるので、バッテリへの悪
影響を抑止しつつ、車両用回転電機の動作モードの切り
替えを実行することができる。
て、ＤＣ−ＤＣコンバータの送電方向切り替えと同時
に、低電圧電源系の電圧や電流が低電圧電源系のバッテ
リの許容範囲内に収まるようにスイッチング素子の最大
デューティ比の値も同時に切り替える。これにより、Ｄ
Ｃ−ＤＣコンバータの動作状態（送電方向）の切り替え
時に低電圧電源系の電源ラインに重畳するオーバーシュ
ート電圧を抑制することができるので、バッテリへの悪
影響を抑止しつつ、車両用回転電機の動作モードの切り
替えを実行することができる。
【０００９】請求項２記載の構成は請求項１記載の車両
用回転電機駆動装置において更に、前記ＤＣ−ＤＣコン
バータが、互いに直列接続されて前記高電圧電源系の両
端に接続されるハイサイド側の前記スイッチング素子及
びローサイド側の前記スイッチング素子と、前記両スイ
ッチング素子の接続点と前記低電圧電源系の高位端とを
接続するリアクトルとを有し、前記制御部が、前記高電
圧電源系から前記低電圧電源系への送電時すなわち前記
回生動作時に前記ハイサイド側のスイッチング素子を第
一の最大デューティ比の範囲内でＰＷＭ制御し、前記低
電圧電源系から前記高電圧電源系への送電時すなわち前
記力行動作時に前記ローサイド側のスイッチング素子を
第二の最大デューティ比の範囲内でＰＷＭ制御すること
を特徴としている。
用回転電機駆動装置において更に、前記ＤＣ−ＤＣコン
バータが、互いに直列接続されて前記高電圧電源系の両
端に接続されるハイサイド側の前記スイッチング素子及
びローサイド側の前記スイッチング素子と、前記両スイ
ッチング素子の接続点と前記低電圧電源系の高位端とを
接続するリアクトルとを有し、前記制御部が、前記高電
圧電源系から前記低電圧電源系への送電時すなわち前記
回生動作時に前記ハイサイド側のスイッチング素子を第
一の最大デューティ比の範囲内でＰＷＭ制御し、前記低
電圧電源系から前記高電圧電源系への送電時すなわち前
記力行動作時に前記ローサイド側のスイッチング素子を
第二の最大デューティ比の範囲内でＰＷＭ制御すること
を特徴としている。
【００１０】すなわち、本構成によれば、簡素な構成で
上記請求項１記載の効果を実現することができる。
上記請求項１記載の効果を実現することができる。
【００１１】請求項３記載の構成は請求項１記載の車両
用回転電機駆動装置において更に、前記制御部が、前記
バッテリの温度又は電流に関連する検出信号に基づい
て、前記最大デューティ比を変更することを特徴として
いる。
用回転電機駆動装置において更に、前記制御部が、前記
バッテリの温度又は電流に関連する検出信号に基づい
て、前記最大デューティ比を変更することを特徴として
いる。
【００１２】本構成によれば、低電圧電源系のバッテリ
の許容電圧（充電時最大電圧と放電時最小電圧)がその
温度や電流に応じて変動するのに合わせて、上記バッテ
リ充電時の最大デューティ比及び上記バッテリの放電時
の最大デューティ比をそれぞれ変化させるので、バッテ
リの温度や電流が変化しても上記切り替えによるバッテ
リへの悪影響の増大を回避することができる。
の許容電圧（充電時最大電圧と放電時最小電圧)がその
温度や電流に応じて変動するのに合わせて、上記バッテ
リ充電時の最大デューティ比及び上記バッテリの放電時
の最大デューティ比をそれぞれ変化させるので、バッテ
リの温度や電流が変化しても上記切り替えによるバッテ
リへの悪影響の増大を回避することができる。
【００１３】請求項４記載の車両用回転電機駆動装置
は、高電圧のバッテリを有して走行動力の発生、回生の
少なくとも一部を担当する高電圧の車両用回転電機とイ
ンバータ装置を通じて双方向電力授受する高電圧電源系
と、低電圧のバッテリを有して前記高電圧電源系よりも
低電圧を発生する低電圧電源系と、前記両電源系の間に
配置されて前記両電源系間の双方向電力授受を制御する
ＤＣ−ＤＣコンバータと、前記ＤＣ−ＤＣコンバータに
内蔵されるスイッチング素子をＰＷＭ制御する制御部と
を備える車両用回転電機駆動装置において、前記制御部
が、前記車両用回転電機の動作状態の急変に応じて、又
は、前記急変に伴う前記高電圧電源系の急変に応じて、
前記低電圧のバッテリの許容電流範囲内で前記高電圧電
源系の電圧変動を抑制する向きに自己の送電状態を制御
することを特徴としている。
は、高電圧のバッテリを有して走行動力の発生、回生の
少なくとも一部を担当する高電圧の車両用回転電機とイ
ンバータ装置を通じて双方向電力授受する高電圧電源系
と、低電圧のバッテリを有して前記高電圧電源系よりも
低電圧を発生する低電圧電源系と、前記両電源系の間に
配置されて前記両電源系間の双方向電力授受を制御する
ＤＣ−ＤＣコンバータと、前記ＤＣ−ＤＣコンバータに
内蔵されるスイッチング素子をＰＷＭ制御する制御部と
を備える車両用回転電機駆動装置において、前記制御部
が、前記車両用回転電機の動作状態の急変に応じて、又
は、前記急変に伴う前記高電圧電源系の急変に応じて、
前記低電圧のバッテリの許容電流範囲内で前記高電圧電
源系の電圧変動を抑制する向きに自己の送電状態を制御
することを特徴としている。
【００１４】すなわち、本構成によれば、高電圧電源系
及び低電圧電源系がそれぞれバッテリを有する二電源系
において、高電圧電源系のバッテリの電圧変動を抑止す
るために低電圧電源系のバッテリの許容範囲でＤＣ−Ｄ
Ｃコンバータを駆動制御するので、高電圧電源系の電圧
変動を低減することができる。
及び低電圧電源系がそれぞれバッテリを有する二電源系
において、高電圧電源系のバッテリの電圧変動を抑止す
るために低電圧電源系のバッテリの許容範囲でＤＣ−Ｄ
Ｃコンバータを駆動制御するので、高電圧電源系の電圧
変動を低減することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】本発明の車両用回転電機駆動装置
の好適な実施態様を図１を参照して説明する。
の好適な実施態様を図１を参照して説明する。
【００１６】（全体構成）１は低電圧電源系１００のバ
ッテリ（低圧バッテリ）、２は双方向ＤＣ−ＤＣコンバ
ータ（ＤＣ−ＤＣコンバータ）、３は三相のインバータ
回路、４はＤＣ−ＤＣコンバータ制御用のコントローラ
（制御部）、５は車両走行モータをなす同期機、６、７
は平滑コンデンサである。
ッテリ（低圧バッテリ）、２は双方向ＤＣ−ＤＣコンバ
ータ（ＤＣ−ＤＣコンバータ）、３は三相のインバータ
回路、４はＤＣ−ＤＣコンバータ制御用のコントローラ
（制御部）、５は車両走行モータをなす同期機、６、７
は平滑コンデンサである。
【００１７】ＤＣ−ＤＣコンバータ２は、リアクトルＬ
と、それぞれフライホイルダイオードＤを有するＩＧＢ
Ｔからなるハイサイド側のスイッチング素子Ｑ１及びロ
ーサイド側のスイッチング素子Ｑ２とからなる。リアク
トルＬは、両スイッチング素子Ｑ１、Ｑ２の接続点と低
圧バッテリ１の高位端とを接続し、ハイサイド側のスイ
ッチング素子Ｑ１の他端は高電圧電源系２００の高電位
電源ラインＶＨに接続され、ローサイド側のスイッチン
グ素子Ｑ２の他端は接地されている。ＶＬは低電圧電源
系１００の高電位電源ラインであり、リアクトルＬと低
圧バッテリ１の高位端とを接続している。
と、それぞれフライホイルダイオードＤを有するＩＧＢ
Ｔからなるハイサイド側のスイッチング素子Ｑ１及びロ
ーサイド側のスイッチング素子Ｑ２とからなる。リアク
トルＬは、両スイッチング素子Ｑ１、Ｑ２の接続点と低
圧バッテリ１の高位端とを接続し、ハイサイド側のスイ
ッチング素子Ｑ１の他端は高電圧電源系２００の高電位
電源ラインＶＨに接続され、ローサイド側のスイッチン
グ素子Ｑ２の他端は接地されている。ＶＬは低電圧電源
系１００の高電位電源ラインであり、リアクトルＬと低
圧バッテリ１の高位端とを接続している。
【００１８】インバータ回路３は、６個のＩＧＢＴと６
個のフライホイルダイオードとを一対づつ逆並列接続し
てなる周知の三相インバータ回路であって、高電圧電源
系２００の直流高電圧を三相交流電圧に変換して三相同
期機５の電機子コイルに印加している。インバータ回路
３は、図示しないインバータ制御用コントローラに制御
されて、同期機５の回転子位置に応じて所定の位相の三
相交流電圧を同期機５の電機子巻線に印加する。なお、
この三相交流電圧の上記所定の位相は発電動作時と電動
動作時とで異なる。すなわち、上記インバータ制御用コ
ントローラは車両の要求に応じて、同期機５の回転子位
置を基準として三相交流電圧の上記所定の位相を変更す
ることにより、同期機５の発電動作と電動動作とを切り
替える。これらの制御はもはや周知であるので、更に詳
しい説明は省略する。
個のフライホイルダイオードとを一対づつ逆並列接続し
てなる周知の三相インバータ回路であって、高電圧電源
系２００の直流高電圧を三相交流電圧に変換して三相同
期機５の電機子コイルに印加している。インバータ回路
３は、図示しないインバータ制御用コントローラに制御
されて、同期機５の回転子位置に応じて所定の位相の三
相交流電圧を同期機５の電機子巻線に印加する。なお、
この三相交流電圧の上記所定の位相は発電動作時と電動
動作時とで異なる。すなわち、上記インバータ制御用コ
ントローラは車両の要求に応じて、同期機５の回転子位
置を基準として三相交流電圧の上記所定の位相を変更す
ることにより、同期機５の発電動作と電動動作とを切り
替える。これらの制御はもはや周知であるので、更に詳
しい説明は省略する。
【００１９】コントローラ４は、高電位電源ラインＶＨ
の電圧が所定目標値になるようにフィードバック制御す
るとともに、双方向ＤＣ−ＤＣコンバータ２の動作モー
ド切替に際してそのデューティ比を所定の最大デューテ
ィ比未満に制限する機能を有している。
の電圧が所定目標値になるようにフィードバック制御す
るとともに、双方向ＤＣ−ＤＣコンバータ２の動作モー
ド切替に際してそのデューティ比を所定の最大デューテ
ィ比未満に制限する機能を有している。
【００２０】（基本動作）車両用回転電機５の電動動作
（力行動作）時と、発電動作（回生動作）時とで動作が
異なるので、両動作を順次説明する。
（力行動作）時と、発電動作（回生動作）時とで動作が
異なるので、両動作を順次説明する。
【００２１】まず、電動動作（力行動作）におけるＤＣ
−ＤＣコンバータ制御の基本を以下に説明する。
−ＤＣコンバータ制御の基本を以下に説明する。
【００２２】電動動作（力行動作）には低圧バッテリ１
が必要電力をインバータ回路に給電する必要がある。
が必要電力をインバータ回路に給電する必要がある。
【００２３】そこで、コントローラ４は、ローサイド側
のスイッチング素子Ｑ２を第一のデューティ比の範囲内
でＰＷＭスイッチングする。すなわち、スイッチング素
子Ｑ２をオンすると低圧バッテリ１からリアクトルＬ、
スイッチング素子Ｑ２を通じて電流が流れ、リアクトル
Ｌに電磁エネルギーが蓄積され、スイッチング素子Ｑ２
を遮断するとリアクトルＬは電流状態を持続しようとし
てハイサイド側のスイッチング素子Ｑ１と逆並列に接続
したフライホイルダイオードＤを通じて高電位電源ライ
ンＶＨに電流を流す。以下、低圧バッテリ１はこの繰り
返しにより持続的にインバータ回路３に直流電力を給電
する。
のスイッチング素子Ｑ２を第一のデューティ比の範囲内
でＰＷＭスイッチングする。すなわち、スイッチング素
子Ｑ２をオンすると低圧バッテリ１からリアクトルＬ、
スイッチング素子Ｑ２を通じて電流が流れ、リアクトル
Ｌに電磁エネルギーが蓄積され、スイッチング素子Ｑ２
を遮断するとリアクトルＬは電流状態を持続しようとし
てハイサイド側のスイッチング素子Ｑ１と逆並列に接続
したフライホイルダイオードＤを通じて高電位電源ライ
ンＶＨに電流を流す。以下、低圧バッテリ１はこの繰り
返しにより持続的にインバータ回路３に直流電力を給電
する。
【００２４】また、コントローラ４は、高電位電源ライ
ンＶＨの電圧の増加によりスイッチング素子Ｑ２のデュ
ーティ比を減少し、高電位電源ラインＶＨの電圧の減少
によりスイッチング素子Ｑ２のデューティ比を増大する
フィードバック制御を行っている。
ンＶＨの電圧の増加によりスイッチング素子Ｑ２のデュ
ーティ比を減少し、高電位電源ラインＶＨの電圧の減少
によりスイッチング素子Ｑ２のデューティ比を増大する
フィードバック制御を行っている。
【００２５】これにより、高電位電源ラインＶＨの電圧
が増加するとスイッチング素子Ｑ２のデューティ比減少
によりリアクトルＬの蓄積電磁エネルギーが減少してＤ
Ｃ−ＤＣコンバータ２の出力電圧が低下し、逆に、高電
位電源ラインＶＨの電圧が減少するとスイッチング素子
Ｑ２のデューティ比増大によりリアクトルＬの蓄積電磁
エネルギーが増大してＤＣ−ＤＣコンバータ２の出力電
圧が増加し、高電位電源ラインＶＨの電圧は所定範囲に
維持される。
が増加するとスイッチング素子Ｑ２のデューティ比減少
によりリアクトルＬの蓄積電磁エネルギーが減少してＤ
Ｃ−ＤＣコンバータ２の出力電圧が低下し、逆に、高電
位電源ラインＶＨの電圧が減少するとスイッチング素子
Ｑ２のデューティ比増大によりリアクトルＬの蓄積電磁
エネルギーが増大してＤＣ−ＤＣコンバータ２の出力電
圧が増加し、高電位電源ラインＶＨの電圧は所定範囲に
維持される。
【００２６】したがって、スイッチング素子Ｑ２のデュ
ーティ比の増加は、低圧バッテリ１の放電電流の増大を
招く。そこで、低圧バッテリ１の放電電流が許容最大放
電電流値未満となるように、スイッチング素子Ｑ２のデ
ューティ比を所定の最大デューティ比未満に制限する。
なお、スイッチング素子Ｑ２の断続と逆のパターンで
（相補的に）スイッチング素子Ｑ１を断続してもよい。
ーティ比の増加は、低圧バッテリ１の放電電流の増大を
招く。そこで、低圧バッテリ１の放電電流が許容最大放
電電流値未満となるように、スイッチング素子Ｑ２のデ
ューティ比を所定の最大デューティ比未満に制限する。
なお、スイッチング素子Ｑ２の断続と逆のパターンで
（相補的に）スイッチング素子Ｑ１を断続してもよい。
【００２７】次に、発電動作（回生動作）におけるＤＣ
−ＤＣコンバータの制御の基本を以下に説明する。
−ＤＣコンバータの制御の基本を以下に説明する。
【００２８】発電動作（回生動作）時には低圧バッテリ
１が必要電力をインバータ回路から吸収する必要があ
る。
１が必要電力をインバータ回路から吸収する必要があ
る。
【００２９】そこで、コントローラ４は、ハイサイド側
のスイッチング素子Ｑ１を第二のデューティ比の範囲内
でＰＷＭスイッチングする。すなわち、スイッチング素
子Ｑ１をオンすると高電位電源ラインＶＨからリアクト
ルＬを通じて低圧バッテリ１に電流が流れ、リアクトル
Ｌに電磁エネルギーが蓄積され、スイッチング素子Ｑ１
を遮断するとリアクトルＬは電流状態を持続しようとし
てローサイド側のスイッチング素子Ｑ２と逆並列に接続
したフライホイルダイオードＤを通じて低圧バッテリ１
に電流を流す。以下、低圧バッテリ１はこの繰り返しに
より持続的にインバータ回路３から直流電力を給電され
る。
のスイッチング素子Ｑ１を第二のデューティ比の範囲内
でＰＷＭスイッチングする。すなわち、スイッチング素
子Ｑ１をオンすると高電位電源ラインＶＨからリアクト
ルＬを通じて低圧バッテリ１に電流が流れ、リアクトル
Ｌに電磁エネルギーが蓄積され、スイッチング素子Ｑ１
を遮断するとリアクトルＬは電流状態を持続しようとし
てローサイド側のスイッチング素子Ｑ２と逆並列に接続
したフライホイルダイオードＤを通じて低圧バッテリ１
に電流を流す。以下、低圧バッテリ１はこの繰り返しに
より持続的にインバータ回路３から直流電力を給電され
る。
【００３０】また、コントローラ４は、高電位電源ライ
ンＶＨの電圧の増加によりスイッチング素子Ｑ１のデュ
ーティ比を増大し、高電位電源ラインＶＨの電圧の減少
によりスイッチング素子Ｑ２のデューティ比を減少する
フィードバック制御を行っている。
ンＶＨの電圧の増加によりスイッチング素子Ｑ１のデュ
ーティ比を増大し、高電位電源ラインＶＨの電圧の減少
によりスイッチング素子Ｑ２のデューティ比を減少する
フィードバック制御を行っている。
【００３１】これにより、高電位電源ラインＶＨの電圧
が増加するとスイッチング素子Ｑ１のデューティ比増加
によりリアクトルＬの蓄積電磁エネルギーやバッテリ充
電電流が増加して高電位電源ラインＶＨの電圧が低下
し、逆に、高電位電源ラインＶＨの電圧が減少するとス
イッチング素子Ｑ１のデューティ比減少によりリアクト
ルＬの蓄積電磁エネルギーやバッテリ充電電流が減少し
て高電位電源ラインＶＨの電圧が増大し、高電位電源ラ
インＶＨの電圧は所定範囲に維持される。
が増加するとスイッチング素子Ｑ１のデューティ比増加
によりリアクトルＬの蓄積電磁エネルギーやバッテリ充
電電流が増加して高電位電源ラインＶＨの電圧が低下
し、逆に、高電位電源ラインＶＨの電圧が減少するとス
イッチング素子Ｑ１のデューティ比減少によりリアクト
ルＬの蓄積電磁エネルギーやバッテリ充電電流が減少し
て高電位電源ラインＶＨの電圧が増大し、高電位電源ラ
インＶＨの電圧は所定範囲に維持される。
【００３２】したがって、スイッチング素子Ｑ１のデュ
ーティ比の増加は、低圧バッテリ１の充電電流の増大を
招く。そこで、低圧バッテリ１の充電電流が許容最大充
電電流値未満となるように、スイッチング素子Ｑ１のデ
ューティ比を所定の最大デューティ比未満に制限する。
なお、スイッチング素子Ｑ１の断続と逆のパターンで
（相補的に）スイッチング素子Ｑ２を断続してもよい。
ーティ比の増加は、低圧バッテリ１の充電電流の増大を
招く。そこで、低圧バッテリ１の充電電流が許容最大充
電電流値未満となるように、スイッチング素子Ｑ１のデ
ューティ比を所定の最大デューティ比未満に制限する。
なお、スイッチング素子Ｑ１の断続と逆のパターンで
（相補的に）スイッチング素子Ｑ２を断続してもよい。
【００３３】更に説明すると、低電圧電源系１００の高
電位電源ラインＶＬの電圧は、充電時と放電時とで変化
する。これは、低圧バッテリ１の充電時の印加電圧はそ
の開放電圧よりも高く設定しなければ充電をなし得ない
が、低圧バッテリ１の放電時の端子電圧はその内部抵抗
による電圧降下により開放電圧よりも低くならざるを得
ないためである。電動動作（力行動作）時と発電動作
（回生動作）時とにおける上記低電圧電源系１００の高
電位電源ラインＶＬの電圧変更は、強制的に行ってもよ
いが、上記高電位電源ラインＶＨを一定化するためのフ
ィードバック制御にまかせるだけでも自然に実施するこ
とができる。
電位電源ラインＶＬの電圧は、充電時と放電時とで変化
する。これは、低圧バッテリ１の充電時の印加電圧はそ
の開放電圧よりも高く設定しなければ充電をなし得ない
が、低圧バッテリ１の放電時の端子電圧はその内部抵抗
による電圧降下により開放電圧よりも低くならざるを得
ないためである。電動動作（力行動作）時と発電動作
（回生動作）時とにおける上記低電圧電源系１００の高
電位電源ラインＶＬの電圧変更は、強制的に行ってもよ
いが、上記高電位電源ラインＶＨを一定化するためのフ
ィードバック制御にまかせるだけでも自然に実施するこ
とができる。
【００３４】すなわち、回生動作時に低圧バッテリ１の
充電がうまくいかなければ高電位電源ラインＶＨの電圧
は急速に高くなるので、それに応じて、スイッチング素
子Ｑ１のデューティ比が急速に増大して、低電圧電源系
１００の高電位電源ラインＶＬの電圧が上昇し、バッテ
リ１の充電が円滑にできるようになる。逆に、力行動作
に低圧バッテリ１の充電がうまくいかなければ高電位電
源ラインＶＨの電圧は急速に低下するので、それに応じ
て、スイッチング素子Ｑ２のデューティ比が急速に増大
して、低電圧電源系１００の高電位電源ラインＶＬの電
圧が低下し、バッテリ１の放電が円滑にできるようにな
る。
充電がうまくいかなければ高電位電源ラインＶＨの電圧
は急速に高くなるので、それに応じて、スイッチング素
子Ｑ１のデューティ比が急速に増大して、低電圧電源系
１００の高電位電源ラインＶＬの電圧が上昇し、バッテ
リ１の充電が円滑にできるようになる。逆に、力行動作
に低圧バッテリ１の充電がうまくいかなければ高電位電
源ラインＶＨの電圧は急速に低下するので、それに応じ
て、スイッチング素子Ｑ２のデューティ比が急速に増大
して、低電圧電源系１００の高電位電源ラインＶＬの電
圧が低下し、バッテリ１の放電が円滑にできるようにな
る。
【００３５】その他、上記フィードバック制御に任せる
ことなく、回生動作から電動動作への切り替えにおいて
スイッチング素子Ｑ２のデューティ比を所定短時間だけ
所定値に強制セットし、これにより、速やかに低圧バッ
テリ１から高電位電源ラインＶＨへ電力を供給して高電
位電源ラインＶＨの電圧低下を防止し、逆に、電動動作
から回生動作への切り替えにおいてスイッチング素子Ｑ
１のデューティ比を所定短時間だけ所定値に強制セット
し、これにより、速やかに高電位電源ラインＶＨから低
圧バッテリ１へ電力を供給して高電位電源ラインＶＨの
電圧増大を防止することもできる。もちろん、この場合
には、上記所定短時間経過後は、通常の上記フィードバ
ック制御に戻る必要がある。
ことなく、回生動作から電動動作への切り替えにおいて
スイッチング素子Ｑ２のデューティ比を所定短時間だけ
所定値に強制セットし、これにより、速やかに低圧バッ
テリ１から高電位電源ラインＶＨへ電力を供給して高電
位電源ラインＶＨの電圧低下を防止し、逆に、電動動作
から回生動作への切り替えにおいてスイッチング素子Ｑ
１のデューティ比を所定短時間だけ所定値に強制セット
し、これにより、速やかに高電位電源ラインＶＨから低
圧バッテリ１へ電力を供給して高電位電源ラインＶＨの
電圧増大を防止することもできる。もちろん、この場合
には、上記所定短時間経過後は、通常の上記フィードバ
ック制御に戻る必要がある。
【００３６】（コントローラ４の説明）次に、上記した
ＤＣ−ＤＣコンバータの制御を行うコントローラ４につ
いて図２を参照して更に詳しく説明する。
ＤＣ−ＤＣコンバータの制御を行うコントローラ４につ
いて図２を参照して更に詳しく説明する。
【００３７】４０はアナログしきい値電圧用のマイコ
ン、４１〜４５はコンパレータ、４６、４７はＡＮＤ回
路、４８は切り替え回路である。
ン、４１〜４５はコンパレータ、４６、４７はＡＮＤ回
路、４８は切り替え回路である。
【００３８】マイコン４０は、力行動作時におけるスイ
ッチング素子Ｑ２の最大デューティ比と、回生動作時に
おけるスイッチング素子Ｑ１の最大デューティ比とを設
定するマイコンである。マイコン４０には、低圧バッテ
リ１の温度と電流に比例するアナログ信号電圧が図示し
ないセンサから入力され、これらアナログ信号電圧はマ
イコン４０に内蔵されたＡ／Ｄコンバータによりデジタ
ル信号に変換される。
ッチング素子Ｑ２の最大デューティ比と、回生動作時に
おけるスイッチング素子Ｑ１の最大デューティ比とを設
定するマイコンである。マイコン４０には、低圧バッテ
リ１の温度と電流に比例するアナログ信号電圧が図示し
ないセンサから入力され、これらアナログ信号電圧はマ
イコン４０に内蔵されたＡ／Ｄコンバータによりデジタ
ル信号に変換される。
【００３９】マイコン４０は、入力された低圧バッテリ
１の温度と電流に応じて力行動作時のスイッチング素子
Ｑ２の最大デューティ比と、回生動作時のスイッチング
素子Ｑ１の最大デューティ比とを補正する。具体的に説
明すると、マイコン４０は、低圧バッテリ１の温度と電
流と最大デューティ比補正量との関係を示すマップを保
持しており、入力された温度、電流に応じてマップから
最大デューティ比の補正量を求める。更に説明すると、
低圧バッテリ１の温度が高ければ、最大デューティ比を
小さくする方向に補正量を変更し、低圧バッテリ１の電
流が大きければ最大デューティ比を小さくする方向に補
正量を変更する。これにより、低圧バッテリ１の温度が
高いか又は電流が大きい場合には、最大デューティ比を
小さくして低圧バッテリ１の最大電流を低下し、その追
加発熱又は追加電流の増大による低圧バッテリ１の仕様
条件悪化を防止することができる。
１の温度と電流に応じて力行動作時のスイッチング素子
Ｑ２の最大デューティ比と、回生動作時のスイッチング
素子Ｑ１の最大デューティ比とを補正する。具体的に説
明すると、マイコン４０は、低圧バッテリ１の温度と電
流と最大デューティ比補正量との関係を示すマップを保
持しており、入力された温度、電流に応じてマップから
最大デューティ比の補正量を求める。更に説明すると、
低圧バッテリ１の温度が高ければ、最大デューティ比を
小さくする方向に補正量を変更し、低圧バッテリ１の電
流が大きければ最大デューティ比を小さくする方向に補
正量を変更する。これにより、低圧バッテリ１の温度が
高いか又は電流が大きい場合には、最大デューティ比を
小さくして低圧バッテリ１の最大電流を低下し、その追
加発熱又は追加電流の増大による低圧バッテリ１の仕様
条件悪化を防止することができる。
【００４０】マイコン４０で求められた力行動作時のス
イッチング素子Ｑ２の最大デューティ比と、回生動作時
のスイッチング素子Ｑ１の最大デューティ比とは、マイ
コン４０内でＤ／Ａ変換されてコンパレータ４３、４５
に個別に出力される。なお、Ｖref１は力行動作時のス
イッチング素子Ｑ２の最大デューティ比に相当するアナ
ログしきい値電圧であり、Ｖref２は回生動作時のスイ
ッチング素子Ｑ１の最大デューティ比に相当するアナロ
グしきい値電圧である。
イッチング素子Ｑ２の最大デューティ比と、回生動作時
のスイッチング素子Ｑ１の最大デューティ比とは、マイ
コン４０内でＤ／Ａ変換されてコンパレータ４３、４５
に個別に出力される。なお、Ｖref１は力行動作時のス
イッチング素子Ｑ２の最大デューティ比に相当するアナ
ログしきい値電圧であり、Ｖref２は回生動作時のスイ
ッチング素子Ｑ１の最大デューティ比に相当するアナロ
グしきい値電圧である。
【００４１】コンパレータ４１は、力行動作と回生動作
とを判別する回路であるが、これを省略して上記したイ
ンバータ回路３を制御するコントローラから力行動作と
回生動作とを区別する信号を受信してもよい。
とを判別する回路であるが、これを省略して上記したイ
ンバータ回路３を制御するコントローラから力行動作と
回生動作とを区別する信号を受信してもよい。
【００４２】更に説明すると、力行動作時と回生動作時
とでは、高電圧電源系２００の高電位電源ラインＶＨの
電圧はかなり異なり、それは力行動作時に低く、回生動
作時に高くなるので、コンパレータ４１は、回生動作時
にがハイレベルを出力し、力行動作時にローレベルを出
力する。
とでは、高電圧電源系２００の高電位電源ラインＶＨの
電圧はかなり異なり、それは力行動作時に低く、回生動
作時に高くなるので、コンパレータ４１は、回生動作時
にがハイレベルを出力し、力行動作時にローレベルを出
力する。
【００４３】コンパレータ４１は、信号切り替え回路４
８を制御して、力行動作時に、ＡＮＤ回路４６の出力信
号をスイッチング素子Ｑ２に出力し、かつ、ＡＮＤ回路
４７からスイッチング素子Ｑ１への出力信号伝送を遮断
する。逆に、コンパレータ４１は、信号切り替え回路４
８を制御して、回生動作時に、ＡＮＤ回路４７の出力信
号をスイッチング素子Ｑ１に出力し、かつ、ＡＮＤ回路
４６からスイッチング素子Ｑ２への出力信号伝送を遮断
する。
８を制御して、力行動作時に、ＡＮＤ回路４６の出力信
号をスイッチング素子Ｑ２に出力し、かつ、ＡＮＤ回路
４７からスイッチング素子Ｑ１への出力信号伝送を遮断
する。逆に、コンパレータ４１は、信号切り替え回路４
８を制御して、回生動作時に、ＡＮＤ回路４７の出力信
号をスイッチング素子Ｑ１に出力し、かつ、ＡＮＤ回路
４６からスイッチング素子Ｑ２への出力信号伝送を遮断
する。
【００４４】力行動作時には、コンパレータ４２は高電
位電源ラインＶＨの電圧ＶＨ（ここでは同符号とする）
と三角波電圧とを比較して、比較結果をＡＮＤ回路４６
に入力する。注意することは、コンパレータ４２が出力
するパルス電圧（ハイレベル期間）のパルス幅（すなわ
ちＰＷＭデューティ比）は、高電位電源ラインＶＨの電
圧ＶＨが大きくなるほど小さくなることである。これに
より、高電位電源ラインＶＨの電圧ＶＨが大きくなると
スイッチング素子Ｑ２のオン時間が減少して高電位電源
ラインＶＨの電圧ＶＨが低下する。
位電源ラインＶＨの電圧ＶＨ（ここでは同符号とする）
と三角波電圧とを比較して、比較結果をＡＮＤ回路４６
に入力する。注意することは、コンパレータ４２が出力
するパルス電圧（ハイレベル期間）のパルス幅（すなわ
ちＰＷＭデューティ比）は、高電位電源ラインＶＨの電
圧ＶＨが大きくなるほど小さくなることである。これに
より、高電位電源ラインＶＨの電圧ＶＨが大きくなると
スイッチング素子Ｑ２のオン時間が減少して高電位電源
ラインＶＨの電圧ＶＨが低下する。
【００４５】ＡＮＤ回路４６は、コンパレータ４３がハ
イレベルを出力する期間内でのみ、コンパレータ４２の
ハイレベル出力を許可するので、力行動作時にスイッチ
ング素子Ｑ２の最大デューティ比は、上記力行動作時用
アナログしきい値電圧Ｖref１により規定されることが
わかる。
イレベルを出力する期間内でのみ、コンパレータ４２の
ハイレベル出力を許可するので、力行動作時にスイッチ
ング素子Ｑ２の最大デューティ比は、上記力行動作時用
アナログしきい値電圧Ｖref１により規定されることが
わかる。
【００４６】回生動作時には、コンパレータ４５は高電
位電源ラインＶＨの電圧ＶＨ（ここでは同符号とする）
と三角波電圧とを比較して、比較結果をＡＮＤ回路４７
に入力する。注意することは、コンパレータ４５が出力
するパルス電圧（ハイレベル期間）のパルス幅（すなわ
ちＰＷＭデューティ比）は、高電位電源ラインＶＨの電
圧ＶＨが大きくなるほど大きくなることである。これに
より、高電位電源ラインＶＨの電圧ＶＨが大きくなると
スイッチング素子Ｑ１のオン時間が増大して大電流を低
電圧電源系１００へ流し、高電位電源ラインＶＨの電圧
ＶＨを低下させることができる。
位電源ラインＶＨの電圧ＶＨ（ここでは同符号とする）
と三角波電圧とを比較して、比較結果をＡＮＤ回路４７
に入力する。注意することは、コンパレータ４５が出力
するパルス電圧（ハイレベル期間）のパルス幅（すなわ
ちＰＷＭデューティ比）は、高電位電源ラインＶＨの電
圧ＶＨが大きくなるほど大きくなることである。これに
より、高電位電源ラインＶＨの電圧ＶＨが大きくなると
スイッチング素子Ｑ１のオン時間が増大して大電流を低
電圧電源系１００へ流し、高電位電源ラインＶＨの電圧
ＶＨを低下させることができる。
【００４７】ＡＮＤ回路４６は、コンパレータ４４がハ
イレベルを出力する期間内でのみ、コンパレータ４５の
ハイレベル出力を許可するので、回生動作時にスイッチ
ング素子Ｑ１の最大デューティ比は、上記回生動作時用
アナログしきい値電圧Ｖref２により規定されることが
わかる。
イレベルを出力する期間内でのみ、コンパレータ４５の
ハイレベル出力を許可するので、回生動作時にスイッチ
ング素子Ｑ１の最大デューティ比は、上記回生動作時用
アナログしきい値電圧Ｖref２により規定されることが
わかる。
【００４８】（実施例効果）上記説明したように、この
実施例では、力行動作時と回生動作時にそれぞれ異なる
最大デューティ比を設定し、力行動作時のスイッチング
素子Ｑ２のＰＷＭ動作、並びに、回生動作時のスイッチ
ング素子Ｑ１のＰＷＭ動作をそれぞれの最大デューティ
比の範囲に制限しているので、力行動作から回生動作に
切り替えたとしても、低圧バッテリ１に過大な充電電流
が流れ込むことを防止することができる。また、それに
より、低圧側の電源ラインに接続されるほかのコンポー
ネント（たとえば補機バッテリ充電用のＤＣ−ＤＣコン
バータ）に力行／回生切り換え時でもサージ電圧を与え
ることがない。
実施例では、力行動作時と回生動作時にそれぞれ異なる
最大デューティ比を設定し、力行動作時のスイッチング
素子Ｑ２のＰＷＭ動作、並びに、回生動作時のスイッチ
ング素子Ｑ１のＰＷＭ動作をそれぞれの最大デューティ
比の範囲に制限しているので、力行動作から回生動作に
切り替えたとしても、低圧バッテリ１に過大な充電電流
が流れ込むことを防止することができる。また、それに
より、低圧側の電源ラインに接続されるほかのコンポー
ネント（たとえば補機バッテリ充電用のＤＣ−ＤＣコン
バータ）に力行／回生切り換え時でもサージ電圧を与え
ることがない。
【００４９】（変形態様）上記実施例では、力行動作時
にはスイッチング素子Ｑ２を、回生動作時にはスイッチ
ング素子Ｑ１をＰＷＭ制御させたが、残りのスイッチン
グ素子を上記ＰＷＭ制御されるスイッチング素子と逆動
作（相補動作）させることにより、ダイオードの損失を
低減することもできる。
にはスイッチング素子Ｑ２を、回生動作時にはスイッチ
ング素子Ｑ１をＰＷＭ制御させたが、残りのスイッチン
グ素子を上記ＰＷＭ制御されるスイッチング素子と逆動
作（相補動作）させることにより、ダイオードの損失を
低減することもできる。
【００５０】（変形態様）上記実施例では、リアクトル
チョッパ形式の双方向ＤＣ−ＤＣコンバータを用いた
が、一対の単相ブリッジ型インバータ回路とトランスと
を用いた双方向ＤＣ−ＤＣコンバータを採用することも
できる。
チョッパ形式の双方向ＤＣ−ＤＣコンバータを用いた
が、一対の単相ブリッジ型インバータ回路とトランスと
を用いた双方向ＤＣ−ＤＣコンバータを採用することも
できる。
【００５１】この場合には、力行動作時に第一の単相ブ
リッジ型インバータ回路の最大デューティ比を第一の所
定値以下に制限し、回生動作時には残るもう一つの単相
ブリッジ型インバータ回路の最大デューティ比を第二の
所定値以下に制限すればよい。
リッジ型インバータ回路の最大デューティ比を第一の所
定値以下に制限し、回生動作時には残るもう一つの単相
ブリッジ型インバータ回路の最大デューティ比を第二の
所定値以下に制限すればよい。
【００５２】（変形態様）上記実施例では、力行動作と
回生動作との切り替え前後において高電位電源ラインＶ
Ｈの電圧ＶＨを所定目標値にフィードバック制御してい
たが、力行動作から回生動作への切り替えた瞬間又はそ
の直前からスイッチング素子Ｑ１を回生動作に好適な強
制的に所定のデューティ比で実行するしてもよい。
回生動作との切り替え前後において高電位電源ラインＶ
Ｈの電圧ＶＨを所定目標値にフィードバック制御してい
たが、力行動作から回生動作への切り替えた瞬間又はそ
の直前からスイッチング素子Ｑ１を回生動作に好適な強
制的に所定のデューティ比で実行するしてもよい。
【００５３】（変形態様）上記実施例では、車両用回転
電機５として走行モータを想定したが、車両用電気負荷
に電力を給電し、エンジン始動動力を発生する発電電動
機をトルクアシストや回生制動に用いる場合に適用する
こともできる。
電機５として走行モータを想定したが、車両用電気負荷
に電力を給電し、エンジン始動動力を発生する発電電動
機をトルクアシストや回生制動に用いる場合に適用する
こともできる。
【００５４】
【実施例２】他の実施例を図３を参照して以下に説明す
る。
る。
【００５５】この実施例は、図１の回路図の高電位電源
ラインＶＨと接地ラインの間に高圧バッテリ８を設けて
車両用二電源型電源装置としたものである。
ラインＶＨと接地ラインの間に高圧バッテリ８を設けて
車両用二電源型電源装置としたものである。
【００５６】この場合には、双方向ＤＣ−ＤＣコンバー
タ２は高圧バッテリ８と低圧バッテリ１との間で電力を
融通し合うように、更に言えば、低圧バッテリ１の電圧
を所定値に維持するように双方向ＤＣ−ＤＣコンバータ
が運転されるが、この時、図２に示す高電位電源ライン
ＶＨの電圧が所定範囲を逸脱した場合に、高電位電源ラ
インＶＨの電圧が上記所定範囲に収束するように双方向
ＤＣ−ＤＣコンバータ２のスイッチング素子Ｑ１、Ｑ２
を動作させることができる。
タ２は高圧バッテリ８と低圧バッテリ１との間で電力を
融通し合うように、更に言えば、低圧バッテリ１の電圧
を所定値に維持するように双方向ＤＣ−ＤＣコンバータ
が運転されるが、この時、図２に示す高電位電源ライン
ＶＨの電圧が所定範囲を逸脱した場合に、高電位電源ラ
インＶＨの電圧が上記所定範囲に収束するように双方向
ＤＣ−ＤＣコンバータ２のスイッチング素子Ｑ１、Ｑ２
を動作させることができる。
【００５７】このようにすれば、高圧バッテリ８の充
電、放電の負担を低圧バッテリ１の許容範囲内で低圧バ
ッテリ１により一部分担させることができるという効果
を奏することができる。
電、放電の負担を低圧バッテリ１の許容範囲内で低圧バ
ッテリ１により一部分担させることができるという効果
を奏することができる。
【００５８】具体的な双方向ＤＣ−ＤＣコンバータの制
御動作自体は図２に示す実施例１の場合と同様であるの
で、詳細な説明は省略する。
御動作自体は図２に示す実施例１の場合と同様であるの
で、詳細な説明は省略する。
【図１】本発明の車両用回転電機駆動装置の一実施例を
示す回路図である。
示す回路図である。
【図２】図１のコントローラの一例を示す回路図であ
る。
る。
【図３】本発明の車両用回転電機駆動装置の他実施例を
示す回路図である。
示す回路図である。
１は低圧バッテリ（バッテリ）、２はＤＣ−ＤＣコンバ
ータ、３はインバータ回路、４はコントローラ（制御
部）、５は同期機（車両用回転電機）、Ｑ１はハイサイ
ド側のスイッチング素子、Ｑ２はローサイド側のスイッ
チング素子、Ｄはフライホイルダイオード。
ータ、３はインバータ回路、４はコントローラ（制御
部）、５は同期機（車両用回転電機）、Ｑ１はハイサイ
ド側のスイッチング素子、Ｑ２はローサイド側のスイッ
チング素子、Ｄはフライホイルダイオード。
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フロントページの続き
Ｆターム(参考） 5H115 PG04 PI16 PU02 PV03 QN06
RB22 SE03 SE06 TI06 TI09
TR19 TU01 TU11
5H590 AA01 AA24 AB02 AB03 AB20
CC01 CC24 CD01 CD03 CD10
CE05 DD32 EA10 EB00 FA08
FB02 FC12 FC17 FC22 GA04
HA04 HA18 JA03 JB04 JB13
5H730 AA01 AS01 AS13 AS17 BB06
BB57 BB82 CC25 DD02 EE07
EE59 FD41 FD61 FF02 FG05
FG11 FG12 FG23 XX02 XX03
XX15 XX19 XX22 XX23 XX35
XX38 XX41
Claims (4)
- 【請求項１】走行動力の発生、回生の少なくとも一部を
担当する高電圧の車両用回転電機とインバータ装置を通
じて双方向電力授受する高電圧電源系と、 低電圧のバッテリを有して前記高電圧電源系よりも低電
圧を発生する低電圧電源系と、 前記両電源系の間に配置されて前記両電源系間の双方向
電力授受を制御するＤＣ−ＤＣコンバータと、 前記ＤＣ−ＤＣコンバータに内蔵されるスイッチング素
子をＰＷＭ制御する制御部と、 を備える車両用回転電機駆動装置において、 前記制御部は、 前記高電圧電源系の電圧を所定の目標範囲に収束させる
ように前記スイッチング素子のデューティ比をフィード
バック制御するとともに、前記車両用回転電機の力行動
作と回生動作との切り替えに応じて、又は、前記切り替
えに伴う前記高電圧電源系の電圧変化に応じて、前記ス
イッチング素子の最大デューティ比を前記低電圧電源系
の電圧変動抑制方向に切り替えることを特徴とする車両
用双方向ＤＣ−ＤＣコンバータ装置。 - 【請求項２】請求項１記載の車両用回転電機駆動装置に
おいて、 前記ＤＣ−ＤＣコンバータは、 互いに直列接続されて前記高電圧電源系の両端に接続さ
れるハイサイド側の前記スイッチング素子及びローサイ
ド側の前記スイッチング素子と、前記両スイッチング素
子の接続点と前記低電圧電源系の高位端とを接続するリ
アクトルとを有し、 前記制御部は、 前記高電圧電源系から前記低電圧電源系への送電時すな
わち前記回生動作時に前記ハイサイド側のスイッチング
素子を第一の最大デューティ比の範囲内でＰＷＭ制御
し、前記低電圧電源系から前記高電圧電源系への送電時
すなわち前記力行動作時に前記ローサイド側のスイッチ
ング素子を第二の最大デューティ比の範囲内でＰＷＭ制
御することを特徴とする車両用回転電機駆動装置。 - 【請求項３】請求項１記載の車両用回転電機駆動装置に
おいて、 前記制御部は、 前記バッテリの温度又は電流に関連する検出信号に基づ
いて、前記最大デューティ比を変更することを特徴とす
る車両用回転電機駆動装置。 - 【請求項４】高電圧のバッテリを有して走行動力の発
生、回生の少なくとも一部を担当する高電圧の車両用回
転電機とインバータ装置を通じて双方向電力授受する高
電圧電源系と、 低電圧のバッテリを有して前記高電圧電源系よりも低電
圧を発生する低電圧電源系と、 前記両電源系の間に配置されて前記両電源系間の双方向
電力授受を制御するＤＣ−ＤＣコンバータと、 前記ＤＣ−ＤＣコンバータに内蔵されるスイッチング素
子をＰＷＭ制御する制御部と、 を備える車両用回転電機駆動装置において、 前記制御部は、前記車両用回転電機の動作状態の急変に
応じて、又は、前記急変に伴う前記高電圧電源系の急変
に応じて、前記低電圧のバッテリの許容電流範囲内で前
記高電圧電源系の電圧変動を抑制する向きに自己の送電
状態を制御することを特徴とする車両用回転電機駆動装
置。
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Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004114511A3 (ja) * | 2003-06-05 | 2005-04-21 | Toyota Motor Co Ltd | 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 |
| WO2006095497A1 (ja) | 2005-03-09 | 2006-09-14 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | 負荷駆動装置、車両、および負荷駆動装置における異常処理方法 |
| JP2007282485A (ja) * | 2006-04-06 | 2007-10-25 | Ford Global Technologies Llc | Ｄｃ−ｄｃコンバータ |
| JP2009051383A (ja) * | 2007-08-28 | 2009-03-12 | Toyota Motor Corp | 車両用制動制御装置 |
| JP2010057284A (ja) * | 2008-08-28 | 2010-03-11 | Nissan Motor Co Ltd | 車両用電源装置 |
| JP2010193631A (ja) * | 2009-02-18 | 2010-09-02 | Canon Inc | 電源装置及び画像形成装置 |
| CN102019855A (zh) * | 2009-09-17 | 2011-04-20 | 通用汽车环球科技运作公司 | 功能高电压联锁系统和方法 |
| JP2016111776A (ja) * | 2014-12-04 | 2016-06-20 | 三菱電機株式会社 | 電力変換装置 |
| JP2017153243A (ja) * | 2016-02-24 | 2017-08-31 | 本田技研工業株式会社 | 電源装置、機器及び制御方法 |
| JP2017153240A (ja) * | 2016-02-24 | 2017-08-31 | 本田技研工業株式会社 | 電源装置、機器及び制御方法 |
| US11183933B2 (en) | 2019-01-22 | 2021-11-23 | Denso Corporation | Control device for DC-DC converter |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI470396B (zh) | 2013-06-26 | 2015-01-21 | Ind Tech Res Inst | 功率點追蹤方法與裝置 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0471370A (ja) * | 1990-07-11 | 1992-03-05 | Toshiba Corp | 電力変換装置 |
| JPH05137209A (ja) * | 1991-11-14 | 1993-06-01 | Mitsubishi Electric Corp | 電気車制御装置及びその制御方法 |
| JPH0787681A (ja) * | 1993-09-20 | 1995-03-31 | Hitachi Ltd | 車輌用発電機の充電制御装置 |
| JPH08256404A (ja) * | 1995-03-16 | 1996-10-01 | Honda Motor Co Ltd | 電気自動車駆動用電源装置 |
| JPH09149685A (ja) * | 1995-11-20 | 1997-06-06 | Seiko Epson Corp | モータ駆動装置 |
| JPH10117448A (ja) * | 1996-08-22 | 1998-05-06 | Hitachi Ltd | 電力貯蔵エアコンシステム |
| JP2001240336A (ja) * | 2000-02-28 | 2001-09-04 | Mitsubishi Electric Corp | エレベータの制御装置 |
-
2001
- 2001-09-28 JP JP2001303307A patent/JP4591741B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0471370A (ja) * | 1990-07-11 | 1992-03-05 | Toshiba Corp | 電力変換装置 |
| JPH05137209A (ja) * | 1991-11-14 | 1993-06-01 | Mitsubishi Electric Corp | 電気車制御装置及びその制御方法 |
| JPH0787681A (ja) * | 1993-09-20 | 1995-03-31 | Hitachi Ltd | 車輌用発電機の充電制御装置 |
| JPH08256404A (ja) * | 1995-03-16 | 1996-10-01 | Honda Motor Co Ltd | 電気自動車駆動用電源装置 |
| JPH09149685A (ja) * | 1995-11-20 | 1997-06-06 | Seiko Epson Corp | モータ駆動装置 |
| JPH10117448A (ja) * | 1996-08-22 | 1998-05-06 | Hitachi Ltd | 電力貯蔵エアコンシステム |
| JP2001240336A (ja) * | 2000-02-28 | 2001-09-04 | Mitsubishi Electric Corp | エレベータの制御装置 |
Cited By (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4622856B2 (ja) * | 2003-06-05 | 2011-02-02 | トヨタ自動車株式会社 | 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 |
| EP1598930A2 (en) * | 2003-06-05 | 2005-11-23 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Motor drive device, vehicle using the same, and computer-readable recording medium containing a program for causing a computer to execute control of voltage conversion |
| JPWO2004114511A1 (ja) * | 2003-06-05 | 2006-07-27 | トヨタ自動車株式会社 | 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 |
| EP1598930A4 (en) * | 2003-06-05 | 2006-12-27 | Toyota Motor Co Ltd | ENGINE DRIVE DEVICE, VEHICLE THEREFOR AND COMPUTER READABLE RECORDING MEDIUM CONTAINING A PROGRAM THAT AFFECTS A COMPUTER TO PERFORM THE VOLTAGE CONVERSION CONTROL |
| US7183740B2 (en) | 2003-06-05 | 2007-02-27 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Motor drive apparatus, vehicle having the same mounted therein, and computer readable storage medium having a program stored therein to cause computer to control voltage conversion |
| CN100446408C (zh) * | 2003-06-05 | 2008-12-24 | 丰田自动车株式会社 | 电机驱动设备及安装有该设备的车辆 |
| WO2004114511A3 (ja) * | 2003-06-05 | 2005-04-21 | Toyota Motor Co Ltd | 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 |
| WO2006095497A1 (ja) | 2005-03-09 | 2006-09-14 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | 負荷駆動装置、車両、および負荷駆動装置における異常処理方法 |
| US7834578B2 (en) | 2005-03-09 | 2010-11-16 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Load driving apparatus, vehicle, and abnormality processing method at load driving apparatus |
| JP2007282485A (ja) * | 2006-04-06 | 2007-10-25 | Ford Global Technologies Llc | Ｄｃ−ｄｃコンバータ |
| JP2009051383A (ja) * | 2007-08-28 | 2009-03-12 | Toyota Motor Corp | 車両用制動制御装置 |
| JP2010057284A (ja) * | 2008-08-28 | 2010-03-11 | Nissan Motor Co Ltd | 車両用電源装置 |
| JP2010193631A (ja) * | 2009-02-18 | 2010-09-02 | Canon Inc | 電源装置及び画像形成装置 |
| CN102019855A (zh) * | 2009-09-17 | 2011-04-20 | 通用汽车环球科技运作公司 | 功能高电压联锁系统和方法 |
| CN102019855B (zh) * | 2009-09-17 | 2013-08-21 | 通用汽车环球科技运作公司 | 功能高电压联锁系统和方法 |
| JP2016111776A (ja) * | 2014-12-04 | 2016-06-20 | 三菱電機株式会社 | 電力変換装置 |
| JP2017153243A (ja) * | 2016-02-24 | 2017-08-31 | 本田技研工業株式会社 | 電源装置、機器及び制御方法 |
| JP2017153240A (ja) * | 2016-02-24 | 2017-08-31 | 本田技研工業株式会社 | 電源装置、機器及び制御方法 |
| US10277145B2 (en) | 2016-02-24 | 2019-04-30 | Honda Motor Co., Ltd. | Power supply device, apparatus, and control method for determining a number of operating voltage converters |
| US11183933B2 (en) | 2019-01-22 | 2021-11-23 | Denso Corporation | Control device for DC-DC converter |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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