(57)【要約】【課題】昇圧回路を必要な場合に使用することが可能な車両用駆動装置を提供する。【解決手段】車両用駆動装置は、バッテリに接続される昇圧回路と、昇圧回路に接続されたインバータと、インバータに駆動されるモータと、バッテリとインバータとの間に、昇圧回路に対して並列に接続されるスイッチユニットとを備える。スイッチユニットがオンの場合に、バッテリからインバータに電力が供給され、スイッチユニットがオフの場合に、昇圧回路からインバータに電力が供給される。【選択図】図４
2019118240.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バッテリに接続される昇圧回路と、
前記昇圧回路に接続されたインバータと、
前記インバータに駆動されるモータと、
前記バッテリと前記インバータとの間に、前記昇圧回路に対して並列に接続されるスイッチユニットと
を備え、
前記スイッチユニットがオンの場合に、前記バッテリから前記インバータに電力が供給され、前記スイッチユニットがオフの場合に、前記昇圧回路から前記インバータに電力が供給される、
車両用駆動装置。
【請求項２】
トルク指令値が閾値より大きい場合に、前記スイッチユニットをオフに切り替えて、前記昇圧回路から前記インバータに電力を供給させる制御部をさらに備える、
請求項１に記載の車両用駆動装置。
【請求項３】
前記スイッチユニットは、電子式スイッチユニットである、
請求項２に記載の車両用駆動装置。
【請求項４】
前記電子式スイッチユニットは、前記インバータから前記バッテリに回生電流が流れることを許容する双方向スイッチユニットである、
請求項３に記載の車両用駆動装置。
【請求項５】
前記スイッチユニットは、機械式スイッチユニットである、
請求項２に記載の車両用駆動装置。
【請求項６】
前記スイッチユニットは、互いに並列に接続された電子式スイッチユニットと機械式スイッチユニットを備える、
請求項２に記載の車両用駆動装置。
【請求項７】
前記制御部は、前記昇圧回路に電流が流れていない場合に、前記機械式スイッチユニットを切り替える、
請求項５または６に記載の車両用駆動装置。
【請求項８】
前記制御部は、前記昇圧回路の入力端と出力端の電位が等しい場合に、前記機械式スイッチユニットを切り替える、
請求項７に記載の車両用駆動装置。
【請求項９】
前記制御部は、前記車両の後退前に、前記スイッチユニットがオフであれば、前記車両の後退時に、前記スイッチユニットをオンに切り替えて、前記バッテリから前記インバータに電力を供給させる、
請求項２から８のいずれか１項に記載の車両用駆動装置。
【請求項１０】
車両の使用者の操作に応じて、前記スイッチユニットが切り替えられる、
請求項１に記載の車両用駆動装置。
【請求項１１】
前記スイッチユニットは、機械式スイッチユニットである、
請求項１０に記載の車両用駆動装置。
【請求項１２】
前記昇圧回路に直列に接続された更なるスイッチユニットを備え、
前記スイッチユニットは、前記更なるスイッチユニットと前記昇圧回路の組合せに対して並列に接続されている、
請求項１０に記載の車両用駆動装置。
【請求項１３】
前記更なるスイッチユニットは、機械式スイッチユニットである、
請求項１２に記載の車両用駆動装置。
【請求項１４】
前記昇圧回路に電流が流れていない場合に、前記機械式スイッチユニットを切り替えることを許容する機構
をさらに備える、請求項１１または１３に記載の車両用駆動装置。
【請求項１５】
前記機構は、前記車両の停止時に、前記機械式スイッチユニットを切り替えることを許容する、
請求項１４に記載の車両用駆動装置。
【請求項１６】
前記車両の後退前に、前記スイッチユニットがオフであれば、前記車両の後退時に、前記機械式スイッチユニットをオンに切り替えて、前記バッテリから前記インバータに電力を供給させる制御部をさらに備える、
請求項１０から１５のいずれか１項に記載の車両用駆動装置。
【請求項１７】
前記昇圧回路と、前記インバータと、前記モータが共通の筐体に配置されている、
請求項１から１６のいずれか１項に記載の車両用駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータを有する車両用駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気自動車またはハイブリッド自動車には、車輪を回転させるモータが設けられている。モータを有する車両用駆動装置には、一般的に、電圧を増加させる昇圧回路が設けられている。
【０００３】
例えば、特許文献１は、２つのバッテリのそれぞれに２つの昇圧回路が接続された電力変換システムを開示する。特許文献１に開示された技術では、２つのバッテリに対する昇降圧が並列に行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１６−２０８６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
昇圧回路は、車両の急加速時など高トルクが必要な場合に備えて、電圧を増加させる。しかし、昇圧回路では電力が損失されるので、昇圧回路の使用は消費電力の増大の原因となる。また、昇圧回路に常に電流が流れていると、昇圧回路の発熱量が多く、大きな冷却装置が必要となり、車両用駆動装置のサイズが大きくなってしまうおそれがある。
【０００６】
そこで、本発明は、昇圧回路を必要な場合に使用することが可能な車両用駆動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】
【０００７】
本発明のある態様に係る車両用駆動装置は、バッテリに接続される昇圧回路と、前記昇圧回路に接続されたインバータと、前記インバータに駆動されるモータと、前記バッテリと前記インバータとの間に、前記昇圧回路に対して並列に接続されるスイッチユニットとを備え、前記スイッチユニットがオンの場合に、前記バッテリから前記インバータに電力が供給され、前記スイッチユニットがオフの場合に、前記昇圧回路から前記インバータに電力が供給される。
【発明の効果】
【０００８】
上記態様においては、スイッチユニットによって昇圧回路の使用と不使用を切り替えることが可能である。したがって、高トルクが必要な車両の運転状態と、省電力運転の状態の選択が可能である。昇圧回路を使用しない省電力運転では、昇圧回路の発熱がないため、大きな冷却装置が不要であり、車両用駆動装置の小型化が可能である。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、本発明の実施形態に係る車両用駆動装置の基本構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、モータの消費電力とモータの回転数とトルクとの関係の例を示す図である。
【図３】図３は、昇圧回路の例を示す回路図である。
【図４】図４は、本発明の第１実施形態に係る車両用駆動装置の構成を示すブロック図である。
【図５】図５は、本発明の第２実施形態に係る車両用駆動装置の構成を示すブロック図である。
【図６】図６は、本発明の第３実施形態に係る車両用駆動装置の構成を示すブロック図である。
【図７】図７は、本発明の第４実施形態に係る車両用駆動装置の構成を示すブロック図である。
【図８】図８は、本発明の第５実施形態に係る車両用駆動装置の構成を示すブロック図である。
【図９】図９は、本発明の第６実施形態に係る車両用駆動装置の構成を示すブロック図である。
【図１０】図１０は、本発明の第７実施形態に係る車両用駆動装置の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、添付の図面を参照しながら本発明に係る複数の実施の形態を説明する。
＜基本構成＞
図１は、本発明の実施形態に係る車両用駆動装置の基本構成を示すブロック図である。車両用駆動装置は、電気自動車またはハイブリッド自動車などの自動車、二輪車、またはその他の車両に搭載されている。
【００１１】
車両用駆動装置は、動力源であるバッテリ１と、バッテリ１から電力が供給されて、車両の車輪（図示せず）を回転駆動させるモータユニット２とを備える。図においては、１つのモータユニット２のみが示されているが、モータユニット２は、車両の各駆動輪に設けられてもよい。
【００１２】
モータユニット２は、昇圧ＤＣＤＣ変換回路４、モータ６、インバータ８、モータ制御部１０、スイッチユニット１２、および位置センサ２０を備える。モータユニット２のこれらの構成要素は、共通の筐体１４内に配置されている。すなわち、モータユニット２は機電一体型のモータである。
【００１３】
昇圧ＤＣＤＣ変換回路４は、バッテリ１に接続され、バッテリ１の直流の電源電圧ＶBを昇圧して、昇圧された電圧ＶTをインバータ８に供給する。
【００１４】
モータ６は、例えば、ブラシレスモータであって、回転軸を中心として回転するロータと、三相の駆動電圧に応じた駆動電流によって磁界を発生する界磁コイルを有するステータとを備える。ロータには、永久磁石が取り付けられており、界磁コイルにより発生される磁界に応じて、ロータは回転する。ロータの回転は車輪に伝達される。
【００１５】
インバータ８は、昇圧ＤＣＤＣ変換回路４に接続されており、モータ６を駆動する。インバータ８は、ＩＧＢＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ  Ｇａｔｅ  Ｂｉｐｏｌａｒ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）モジュール１６を備える。ＩＧＢＴモジュール１６は、モータ制御部１０からの指令に従って、インバータ８に供給される電圧ＶTのスイッチングを行って三相の駆動電圧を生成し、駆動電圧をインバータ８に供給する。ＩＧＢＴモジュール１６は、三相の駆動電圧を生成するため、３組６個のスイッチング素子（ＩＧＢＴ素子）を備えている。ＩＧＢＴ素子の代わりにＭＯＳＦＥＴ（Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  Ｆｉｅｌｄ  Ｅｆｆｅｃｔ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）等の他のスイッチング素子を用いてもよい。
【００１６】
モータ制御部１０は、モータ６に必要な回転速度およびトルクに応じて、インバータ８のＩＧＢＴモジュール１６に指令を与える。
【００１７】
モータ制御部１０には、車両に設けられたＶＣＵ（Ｖｅｈｉｃｌｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）１８が接続されている。ＶＣＵ１８は、車両の状態に応じて、モータユニット２に各種の指令を与える。例えば、ＶＣＵ１８は、アクセル開度に基づいて、モータ６に必要なトルクの値を表すトルク指令をモータ制御部１０に供給する。
【００１８】
スイッチユニット１２は、バッテリ１とインバータ８との間に、昇圧ＤＣＤＣ変換回路４に対して並列に接続されている。スイッチユニット１２がオンの場合に、昇圧ＤＣＤＣ変換回路４を介さずにバッテリ１からインバータ８に電力が供給される（電源電圧ＶBが供給される）。一方、スイッチユニット１２がオフの場合に、昇圧ＤＣＤＣ変換回路４からインバータ８に電力が供給される（昇圧ＤＣＤＣ変換回路４で昇圧された電圧ＶTが供給される）。
【００１９】
位置センサ２０は、モータ６の内部に配置されている。位置センサ２０は、例えばロータの周囲に１２０°の角間隔をおいて配置され、ロータの磁気を検出する３つのホール素子である磁気センサを備え、ロータの角度を測定する。ロータリーエンコーダ等の他の手段によってロータの角度を測定するようにしてもよい。位置センサ２０の出力信号は、モータ制御部１０に供給され、モータ制御部１０は、位置センサ２０の出力信号に基づいて、モータ６の回転数を算出する。
【００２０】
モータ制御部１０は、ＶＣＵ１８からのトルク指令値と、モータ制御部１０で算出したモータ６の回転数に応じて、モータ６の駆動に必要な電力を算出する。図２は、モータの消費電力とモータの回転数とトルクとの関係の例を示す図である。モータ６の回転数とトルクとの関係は、モータ６の消費電力に応じて変化する。例えば、消費電力が８０ｋＷでは、この関係は同図中の実線のようになるが、１２０ｋＷでは破線で示すようになり、６０ｋＷでは点線で示すようになる。このため、モータ制御部１０は、このような関係に基づいて、トルク指令値とモータ６の回転数に応じて、モータ６の駆動に必要な電力を算出する。
【００２１】
さらに、モータ制御部１０は、算出した必要電力に応じて、モータ６の駆動に必要な電圧値と電流値を算出する。昇圧ＤＣＤＣ変換回路４が使用される場合には、モータ制御部１０は、算出した電圧値を要求電圧として昇圧ＤＣＤＣ変換回路４に供給する。昇圧ＤＣＤＣ変換回路４は、モータ制御部１０からの要求電圧に応じて昇圧された電圧ＶTをインバータ８に供給する。
【００２２】
昇圧ＤＣＤＣ変換回路４は、例えば図３に示すように、チョッパ形の昇圧回路であり、リアクトル２２と、回路基板２４と、キャパシタ２５とを備える。リアクトル２２は、大型であり、発熱しやすいため、冷却のために回路基板２４とは別に設けられている。昇圧ＤＣＤＣ変換回路４は、電源コネクタ２６を介して供給される電源電圧ＶBを、モータ制御部１０からの要求電圧に応じた昇圧比で昇圧して、昇圧された電圧ＶTをインバータ８に供給する。回路基板２４には、昇圧回路を構成するＦＥＴ（Ｆｉｅｌｄ  Ｅｆｆｅｃｔ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）等のスイッチング素子２８，３０、整流用のダイオード３２，３４、および制御部３６が実装されている。制御部３６は、モータ制御部１０からの要求電圧に応じて、スイッチング素子２８，３０のオン・オフのタイミングを制御することにより、電源電圧ＶBを要求された電圧ＶTに昇圧する。キャパシタ２５は、インバータ８に供給する電圧を平滑化する。
【００２３】
しかし、昇圧ＤＣＤＣ変換回路４の使用は常に必要であるとは限らない。通常の車両の運転では、高トルクは必要とされず、８０ｋＷ以下の電力でモータ６を駆動しても問題ない。昇圧ＤＣＤＣ変換回路４では電力が損失されるので、昇圧ＤＣＤＣ変換回路４の使用は消費電力の増大の原因となる。また、昇圧ＤＣＤＣ変換回路４に常に電流が流れていると、昇圧ＤＣＤＣ変換回路４の発熱量が多く、大きな冷却装置が必要となり、車両用駆動装置のサイズが大きくなってしまうおそれがある。
【００２４】
他方、車両の急加速時など高トルクが必要な場合には、８０ｋＷより大きい電力でモータ６を駆動するのが望ましい。すなわち、図２において斜線で示す範囲を用いるのが望ましい。しかしながら、高トルクが必要な期間は通常は短い。
【００２５】
以下に説明する本発明の実施形態においては、スイッチユニット１２によって、昇圧ＤＣＤＣ変換回路４の使用と不使用を切り替えることが可能である。したがって、高トルクが必要な車両の運転状態であるパワーモードと、省電力運転の状態である省電力モードの選択が可能である。昇圧ＤＣＤＣ変換回路４を使用しない省電力モードでは、昇圧ＤＣＤＣ変換回路４の発熱がない。また、昇圧ＤＣＤＣ変換回路４を使用するパワーモードでは、昇圧ＤＣＤＣ変換回路４を使用する運転期間は短いため、昇圧ＤＣＤＣ変換回路４の発熱は抑制される。したがって、大きな冷却装置が不要であり、車両用駆動装置の小型化が可能である。
【００２６】
以下に説明する複数の実施形態において、モータ制御部１０は、スイッチユニット１２の切り替え動作に直接的または間接的に関わる。
【００２７】
＜第１実施形態＞
図４は、本発明の第１実施形態に係る車両用駆動装置の構成を示すブロック図である。本実施形態に係る車両用駆動装置において、スイッチユニット１２は、電子式スイッチユニット４０である。電子式スイッチユニット４０は、インバータ８からバッテリ１に回生電流が流れることを許容する双方向スイッチユニットである。本実施形態では、モータ制御部１０は、ＶＣＵ１８からのトルク指令値が閾値より大きい場合に、電子式スイッチユニット４０をオフに切り替えて、昇圧ＤＣＤＣ変換回路４からインバータ８に電力を供給させ、昇圧ＤＣＤＣ変換回路４で昇圧された電圧ＶTをインバータ８に供給する。
【００２８】
電子式スイッチユニット４０は、スイッチ回路４２，４４を備える。スイッチ回路４２は、スイッチング素子４２Ａとダイオード４２Ｂを有する。スイッチング素子４２Ａのコレクタとダイオード４２Ｂのカソードは、昇圧ＤＣＤＣ変換回路４の入力端４Ａに接続されている。スイッチ回路４４は、スイッチング素子４４Ａとダイオード４４Ｂを有する。スイッチング素子４４Ａのコレクタとダイオード４４Ｂのカソードは、昇圧ＤＣＤＣ変換回路４の出力端４Ｂに接続されている。スイッチング素子４２Ａのエミッタとダイオード４２Ｂのアノードは、スイッチング素子４４Ａのエミッタとダイオード４４Ｂのアノードに接続されている。スイッチング素子４２Ａ，４４Ａは、例えばＦＥＴである。モータ制御部１０は、スイッチング素子４２Ａ，４４Ａのオン・オフを切り替えることができる。
【００２９】
スイッチング素子４２Ａをオンにすると、バッテリ１からスイッチング素子４２Ａおよびダイオード４４Ｂを経てインバータ８にモータ６の駆動電流が流れる。スイッチング素子４２Ａをオフにすると、バッテリ１からインバータ８への駆動電流の流れを電子式スイッチユニット４０は阻止する。スイッチング素子４４Ａをオンにすると、インバータ８からスイッチング素子４４Ａおよびダイオード４２Ｂを経てバッテリ１に回生電流が流れる。スイッチング素子４４Ａをオフにすると、インバータ８からバッテリ１に回生電流は流れない。
【００３０】
スイッチング素子４２Ａがオンの場合をスイッチユニット１２（電子式スイッチユニット４０）がオンであると考える。また、スイッチング素子４２Ａがオフの場合をスイッチユニット１２（電子式スイッチユニット４０）がオフであると考える。スイッチユニット１２がオンの場合に、スイッチング素子４２Ａおよびダイオード４４Ｂの抵抗値はゼロとみなされるので、昇圧ＤＣＤＣ変換回路４には電流が流れず、昇圧ＤＣＤＣ変換回路４を介さずにバッテリ１からインバータ８に、スイッチング素子４２Ａおよびダイオード４４Ｂを介して、電力が供給される（電源電圧ＶBが供給される）。一方、スイッチユニット１２がオフの場合に、昇圧ＤＣＤＣ変換回路４からインバータ８に電力が供給される（昇圧ＤＣＤＣ変換回路４で昇圧された電圧ＶTが供給される）。
【００３１】
モータ制御部１０は、ＶＣＵ１８からのトルク指令値が第１の閾値より大きくなると、スイッチユニット１２をオフに切り替えて、昇圧ＤＣＤＣ変換回路４からインバータ８に電力を供給させ、昇圧ＤＣＤＣ変換回路４で昇圧された電圧ＶTをインバータ８に供給する。また、モータ制御部１０は、ＶＣＵ１８からのトルク指令値が第２の閾値より小さくなると、スイッチユニット１２をオンに切り替えて、昇圧ＤＣＤＣ変換回路４を介さずにバッテリ１からインバータ８に電力を供給させ、バッテリ１の電源電圧ＶBをインバータ８に供給する。このようにして、高トルクで運転可能なパワーモードと、省電力で運転可能な省電力モードの選択が可能である。第１の閾値および第２の閾値は、例えば、同じであってよい。
【００３２】
また、好ましくは、モータ制御部１０は、車両の後退前に、スイッチユニット１２がオフであれば、車両の後退時に、スイッチユニット１２をオンに切り替えて、昇圧ＤＣＤＣ変換回路４を介さずにバッテリ１からインバータ８に電力を供給させる。すなわち、車両の後退前に車両がパワーモードであった場合には、車両の後退時に、モータ制御部１０は、自動的に車両を省電力モードに切り替えるのが好ましい。車両の駐車などのために、車両が後退する際に、昇圧ＤＣＤＣ変換回路４を用いて、昇圧された電圧ＶTをインバータ８に供給するのは、消費電力の増大につながる。この際に、スイッチユニット１２をオンに切り替えて、昇圧ＤＣＤＣ変換回路４を介さずにバッテリ１からインバータ８に電力を供給させることにより、消費電力を節減することができる。
【００３３】
＜第２実施形態＞
図５は、本発明の第２実施形態に係る車両用駆動装置の構成を示すブロック図である。本実施形態に係る車両用駆動装置において、スイッチユニット１２は、電子式スイッチユニット４０である。電子式スイッチユニット４０は、インバータ８からバッテリ１に回生電流が流れることを許容する双方向スイッチユニットである。第１実施形態と同様に、本実施形態では、モータ制御部１０は、ＶＣＵ１８からのトルク指令値が閾値より大きい場合に、電子式スイッチユニット４０をオフに切り替えて、昇圧ＤＣＤＣ変換回路４からインバータ８に電力を供給させ、昇圧ＤＣＤＣ変換回路４で昇圧された電圧ＶTをインバータ８に供給する。
【００３４】
本実施形態の電子式スイッチユニット４０は、２つのスイッチング素子４６Ａ，４６Ｂを備える。スイッチング素子４６Ａ，４６Ｂは、例えばＦＥＴである。スイッチング素子４６Ａのコレクタとスイッチング素子４６Ｂのエミッタは、昇圧ＤＣＤＣ変換回路４の入力端４Ａに接続されている。スイッチング素子４６Ａのエミッタとスイッチング素子４６Ｂのコレクタは、昇圧ＤＣＤＣ変換回路４の出力端４Ｂに接続されている。モータ制御部１０は、スイッチング素子４６Ａ，４６Ｂのオン・オフを切り替えることができる。
【００３５】
スイッチング素子４６Ａをオンにすると、バッテリ１からスイッチング素子４６Ａを経てインバータ８にモータ６の駆動電流が流れる。スイッチング素子４６Ａをオフにすると、バッテリ１からインバータ８への駆動電流の流れを電子式スイッチユニット４０は阻止する。スイッチング素子４６Ｂをオンにすると、インバータ８からスイッチング素子４６Ｂを経てバッテリ１に回生電流が流れる。スイッチング素子４６Ｂをオフにすると、インバータ８からバッテリ１に回生電流は流れない。
【００３６】
スイッチング素子４６Ａがオンの場合をスイッチユニット１２（電子式スイッチユニット４０）がオンであると考える。また、スイッチング素子４６Ａがオフの場合をスイッチユニット１２（電子式スイッチユニット４０）がオフであると考える。スイッチユニット１２がオンの場合に、スイッチング素子４６Ａの抵抗値はゼロとみなされるので、昇圧ＤＣＤＣ変換回路４には電流が流れず、昇圧ＤＣＤＣ変換回路４を介さずにバッテリ１からインバータ８にスイッチング素子４６Ａを介して電力が供給される（電源電圧ＶBが供給される）。一方、スイッチユニット１２がオフの場合に、昇圧ＤＣＤＣ変換回路４からインバータ８に電力が供給される（昇圧ＤＣＤＣ変換回路４で昇圧された電圧ＶTが供給される）。
【００３７】
第１実施形態と同様に、モータ制御部１０は、ＶＣＵ１８からのトルク指令値が第１の閾値より大きくなると、スイッチユニット１２をオフに切り替えて、昇圧ＤＣＤＣ変換回路４からインバータ８に電力を供給させ、昇圧ＤＣＤＣ変換回路４で昇圧された電圧ＶTをインバータ８に供給する。また、モータ制御部１０は、ＶＣＵ１８からのトルク指令値が第２の閾値より小さくなると、スイッチユニット１２をオンに切り替えて、昇圧ＤＣＤＣ変換回路４を介さずにバッテリ１からインバータ８に電力を供給させ、バッテリ１の電源電圧ＶBをインバータ８に供給する。このようにして、高トルクで運転可能なパワーモードと、省電力で運転可能な省電力モードの選択が可能である。
【００３８】
また、好ましくは、モータ制御部１０は、車両の後退前に、スイッチユニット１２がオフであれば、車両の後退時に、スイッチユニット１２をオンに切り替えて、昇圧ＤＣＤＣ変換回路４を介さずにバッテリ１からインバータ８に電力を供給させる。すなわち、車両の後退前に車両がパワーモードであった場合には、車両の後退時に、モータ制御部１０は、自動的に車両を省電力モードに切り替えるのが好ましい。
【００３９】
＜第３実施形態＞
図６は、本発明の第３実施形態に係る車両用駆動装置の構成を示すブロック図である。本実施形態に係る車両用駆動装置において、スイッチユニット１２は、電子式スイッチユニット４０である。電子式スイッチユニット４０は、インバータ８からバッテリ１に回生電流が流れることを許容する双方向スイッチユニットである。第１実施形態と同様に、本実施形態では、モータ制御部１０は、ＶＣＵ１８からのトルク指令値が閾値より大きい場合に、電子式スイッチユニット４０をオフに切り替えて、昇圧ＤＣＤＣ変換回路４からインバータ８に電力を供給させ、昇圧ＤＣＤＣ変換回路４で昇圧された電圧ＶTをインバータ８に供給する。
【００４０】
本実施形態の電子式スイッチユニット４０は、４つのダイオード４８Ａ，４８Ｂ，４８Ｃ，４８Ｄと、スイッチング素子５０を備える。スイッチング素子５０は、例えばＦＥＴである。ダイオード４８Ａのアノードと、ダイオード４８Ｄのカソードは、昇圧ＤＣＤＣ変換回路４の入力端４Ａに接続されており、ダイオード４８Ｃのアノードと、ダイオード４８Ｂのカソードは、昇圧ＤＣＤＣ変換回路４の出力端４Ｂに接続されている。ダイオード４８Ａのカソードとダイオード４８Ｃのカソードは、スイッチング素子５０のコレクタに接続され、ダイオード４８Ｄのアノードとダイオード４８Ｂのアノードは、スイッチング素子５０のエミッタに接続されている。モータ制御部１０は、スイッチング素子５０のオン・オフを切り替えることができる。
【００４１】
スイッチング素子５０をオンにすると、バッテリ１からダイオード４８Ａ、スイッチング素子５０およびダイオード４８Ｂを経てインバータ８にモータ６の駆動電流が流れる。スイッチング素子５０をオフにすると、バッテリ１からインバータ８への駆動電流の流れを電子式スイッチユニット４０は阻止する。また、スイッチング素子５０をオンにすると、インバータ８からダイオード４８Ｃ、スイッチング素子５０およびダイオード４８Ｄを経てバッテリ１に回生電流が流れる。スイッチング素子５０をオフにすると、インバータ８からバッテリ１への回生電流の流れを電子式スイッチユニット４０は阻止する。
【００４２】
スイッチング素子５０がオンの場合をスイッチユニット１２（電子式スイッチユニット４０）がオンであると考える。また、スイッチング素子５０がオフの場合をスイッチユニット１２（電子式スイッチユニット４０）がオフであると考える。スイッチユニット１２がオンの場合に、ダイオード４８Ａ、スイッチング素子５０およびスイッチング素子４８Ｂの抵抗値はゼロとみなされるので、昇圧ＤＣＤＣ変換回路４には電流が流れず、昇圧ＤＣＤＣ変換回路４を介さずにバッテリ１からインバータ８に電力が供給される（電源電圧ＶBが供給される）。一方、スイッチユニット１２がオフの場合に、昇圧ＤＣＤＣ変換回路４からインバータ８に電力が供給される（昇圧ＤＣＤＣ変換回路４で昇圧された電圧ＶTが供給される）。
【００４３】
第１実施形態と同様に、モータ制御部１０は、ＶＣＵ１８からのトルク指令値が第１の閾値より大きくなると、スイッチユニット１２をオフに切り替えて、昇圧ＤＣＤＣ変換回路４からインバータ８に電力を供給させ、昇圧ＤＣＤＣ変換回路４で昇圧された電圧ＶTをインバータ８に供給する。また、モータ制御部１０は、ＶＣＵ１８からのトルク指令値が第２の閾値より小さくなると、スイッチユニット１２をオンに切り替えて、昇圧ＤＣＤＣ変換回路４を介さずにバッテリ１からインバータ８に電力を供給させ、バッテリ１の電源電圧ＶBをインバータ８に供給する。このようにして、高トルクで運転可能なパワーモードと、省電力で運転可能な省電力モードの選択が可能である。
【００４４】
また、好ましくは、モータ制御部１０は、車両の後退前に、スイッチユニット１２がオフであれば、車両の後退時に、スイッチユニット１２をオンに切り替えて、昇圧ＤＣＤＣ変換回路４を介さずにバッテリ１からインバータ８に電力を供給させる。すなわち、車両の後退前に車両がパワーモードであった場合には、車両の後退時に、モータ制御部１０は、自動的に車両を省電力モードに切り替えるのが好ましい。
【００４５】
＜第４実施形態＞
図７は、本発明の第４実施形態に係る車両用駆動装置の構成を示すブロック図である。本実施形態に係る車両用駆動装置において、スイッチユニット１２は、機械式スイッチユニット５２である。機械式スイッチユニット５２は、インバータ８からバッテリ１に回生電流が流れることを許容する。第１実施形態と同様に、本実施形態では、モータ制御部１０は、ＶＣＵ１８からのトルク指令値が閾値より大きい場合に、機械式スイッチユニット５２をオフに切り替えて、昇圧ＤＣＤＣ変換回路４からインバータ８に電力を供給させ、昇圧ＤＣＤＣ変換回路４で昇圧された電圧ＶTをインバータ８に供給する。
【００４６】
本実施形態の機械式スイッチユニット５２の一端は、昇圧ＤＣＤＣ変換回路４の入力端４Ａに接続されており、機械式スイッチユニット５２の他端は、昇圧ＤＣＤＣ変換回路４の出力端４Ｂに接続されている。
【００４７】
機械式スイッチユニット５２のオン・オフを切り替えるため、本実施形態に係る車両用駆動装置には、切り替え機構５４が設けられている。切り替え機構５４は、モータ制御部１０からの指令に応じて、機械式スイッチユニット５２のオン・オフを切り替えることができる。切り替え機構５４は、例えば、ソレノイドアクチュエータでもよいし、ネジ機構でもよいし、歯車機構でもよい。
【００４８】
機械式スイッチユニット５２をオンにすると、バッテリ１から機械式スイッチユニット５２を経てインバータ８にモータ６の駆動電流が流れる。機械式スイッチユニット５２をオフにすると、バッテリ１からインバータ８への駆動電流の流れを機械式スイッチユニット５２は阻止する。また、機械式スイッチユニット５２をオンにすると、インバータ８から機械式スイッチユニット５２を経てバッテリ１に回生電流が流れる。機械式スイッチユニット５２をオフにすると、インバータ８からバッテリ１への回生電流の流れを機械式スイッチユニット５２は阻止する。
【００４９】
スイッチユニット１２（機械式スイッチユニット５２）がオンの場合に、機械式スイッチユニット５２の抵抗値はゼロとみなされるので、昇圧ＤＣＤＣ変換回路４には電流が流れず、昇圧ＤＣＤＣ変換回路４を介さずにバッテリ１からインバータ８に、機械式スイッチユニット５２を介して、電力が供給される（電源電圧ＶBが供給される）。一方、スイッチユニット１２がオフの場合に、昇圧ＤＣＤＣ変換回路４からインバータ８に電力が供給される（昇圧ＤＣＤＣ変換回路４で昇圧された電圧ＶTが供給される）。
【００５０】
第１実施形態と同様に、モータ制御部１０は、ＶＣＵ１８からのトルク指令値が第１の閾値より大きくなると、スイッチユニット１２をオフに切り替えて、昇圧ＤＣＤＣ変換回路４からインバータ８に電力を供給させ、昇圧ＤＣＤＣ変換回路４で昇圧された電圧ＶTをインバータ８に供給する。また、モータ制御部１０は、ＶＣＵ１８からのトルク指令値が第２の閾値より小さくなると、スイッチユニット１２をオンに切り替えて、昇圧ＤＣＤＣ変換回路４を介さずにバッテリ１からインバータ８に電力を供給させ、バッテリ１の電源電圧ＶBをインバータ８に供給する。このようにして、高トルクで運転可能なパワーモードと、省電力で運転可能な省電力モードの選択が可能である。
【００５１】
但し、機械式スイッチユニット５２でのアーク放電の発生を防止するため、モータ制御部１０は、昇圧ＤＣＤＣ変換回路４に電流が流れていない場合に、機械式スイッチユニット５２を切り替えるのが好ましい。具体的には、モータ制御部１０は、昇圧ＤＣＤＣ変換回路４の入力端４Ａと出力端４Ｂの電位が等しい場合に、機械式スイッチユニット５２を切り替えるのが好ましい。これにより、機械式スイッチユニット５２の寿命を延ばすことができる。
【００５２】
したがって、昇圧ＤＣＤＣ変換回路４を使用するパワーモードから昇圧ＤＣＤＣ変換回路４を使用しない省電力モードに切り替える場合には、パワーモードにおいて、モータ制御部１０は、昇圧ＤＣＤＣ変換回路４で昇圧された電圧ＶTが電源電圧ＶBに等しくなるように、昇圧ＤＣＤＣ変換回路４に与える上記の要求電圧を電源電圧ＶBに設定する。そして、モータ制御部１０は、電圧ＶTが電源電圧ＶBに等しくなった後に、機械式スイッチユニット５２をオンからオフに切り替えてよい。すなわち、モータ制御部１０は、昇圧ＤＣＤＣ変換回路４で昇圧された電圧ＶTを監視し、昇圧ＤＣＤＣ変換回路４に電流が流れていないことを確認した後に、機械式スイッチユニット５２をオンからオフに切り替えてもよい。あるいは、モータ制御部１０は、電圧ＶTを監視せずに、パワーモードにおいて、要求電圧を電源電圧ＶBに設定したら直ちに、機械式スイッチユニット５２をオンからオフに切り替えてもよい。
【００５３】
省電力モードからパワーモードに切り替える場合には、省電力モードでは昇圧ＤＣＤＣ変換回路４に電流が流れていないため、モータ制御部１０は、特段の措置を採らずに、機械式スイッチユニット５２をオフからオンに切り替えることができる。
【００５４】
また、好ましくは、モータ制御部１０は、車両の後退前に、スイッチユニット１２がオフであれば、車両の後退時に、スイッチユニット１２をオンに切り替えて、昇圧ＤＣＤＣ変換回路４を介さずにバッテリ１からインバータ８に電力を供給させる。すなわち、車両の後退前に車両がパワーモードであった場合には、車両の後退時に、モータ制御部１０は、自動的に車両を省電力モードに切り替えるのが好ましい。この場合、モータ制御部１０は、機械式スイッチユニット５２でのアーク放電の発生を防止するために、昇圧ＤＣＤＣ変換回路４に電流が流れていない場合に、機械式スイッチユニット５２をオフからオンに切り替えるのが好ましい。例えば、シフトレバーまたはセレクトレバーで車両の後退が選択されると、車両が停止している間に、モータ制御部１０は、切り替え機構５４に、機械式スイッチユニット５２をオンに切り替える指令を与えるのが好ましい。
【００５５】
＜第５実施形態＞
図８は、本発明の第５実施形態に係る車両用駆動装置の構成を示すブロック図である。本実施形態に係る車両用駆動装置において、スイッチユニット１２は、並列に接続された電子式スイッチユニット４０と機械式スイッチユニット５２を有する。
【００５６】
電子式スイッチユニット４０は、インバータ８からバッテリ１に回生電流が流れることを許容する双方向スイッチユニットである。電子式スイッチユニット４０は、第１〜第３実施形態の電子式スイッチユニット４０（図４〜図６参照）のいずれでもよい。
【００５７】
機械式スイッチユニット５２は、インバータ８からバッテリ１に回生電流が流れることを許容する。機械式スイッチユニット５２のオン・オフを切り替えるため、切り替え機構５４が設けられている。機械式スイッチユニット５２と切り替え機構５４は、第４実施形態の機械式スイッチユニット５２と切り替え機構５４と同じでよい。
【００５８】
電子式スイッチユニット４０と機械式スイッチユニット５２の両方がオンの場合をスイッチユニット１２がオンであると考える。また、電子式スイッチユニット４０と機械式スイッチユニット５２の両方がオフの場合をスイッチユニット１２がオフであると考える。電子式スイッチユニット４０と機械式スイッチユニット５２の両方またはいずれか一方がオンの場合に、昇圧ＤＣＤＣ変換回路４には電流が流れず、昇圧ＤＣＤＣ変換回路４を介さずにバッテリ１からインバータ８に電力が供給される（電源電圧ＶBが供給される）。スイッチユニット１２がオフの場合（電子式スイッチユニット４０と機械式スイッチユニット５２の両方がオフの場合）に、昇圧ＤＣＤＣ変換回路４からインバータ８に電力が供給される（昇圧ＤＣＤＣ変換回路４で昇圧された電圧ＶTが供給される）。
【００５９】
モータ制御部１０は、ＶＣＵ１８からのトルク指令値が第１の閾値より大きくなると、スイッチユニット１２をオフに切り替えて、昇圧ＤＣＤＣ変換回路４からインバータ８に電力を供給させ、昇圧ＤＣＤＣ変換回路４で昇圧された電圧ＶTをインバータ８に供給する。また、モータ制御部１０は、ＶＣＵ１８からのトルク指令値が第２の閾値より小さくなると、スイッチユニット１２をオンに切り替えて、昇圧ＤＣＤＣ変換回路４を介さずにバッテリ１からインバータ８に電力を供給させ、バッテリ１の電源電圧ＶBをインバータ８に供給する。このようにして、高トルクで運転可能なパワーモードと、省電力で運転可能な省電力モードの選択が可能である。
【００６０】
但し、機械式スイッチユニット５２でのアーク放電の発生を防止するため、モータ制御部１０は、昇圧ＤＣＤＣ変換回路４に電流が流れていない場合に、機械式スイッチユニット５２を切り替えるのが好ましい。具体的には、第４実施形態と同様に、モータ制御部１０は、昇圧ＤＣＤＣ変換回路４の入力端４Ａと出力端４Ｂの電位が等しい場合に、機械式スイッチユニット５２を切り替えるのが好ましい。これにより、機械式スイッチユニット５２の寿命を延ばすことができる。
【００６１】
また、好ましくは、モータ制御部１０は、車両の後退前に、スイッチユニット１２がオフであれば、車両の後退時に、スイッチユニット１２をオンに切り替えて、昇圧ＤＣＤＣ変換回路４を介さずにバッテリ１からインバータ８に電力を供給させる。すなわち、車両の後退前に車両がパワーモードであった場合には、車両の後退時に、モータ制御部１０は、自動的に車両を省電力モードに切り替えるのが好ましい。この場合、モータ制御部１０は、機械式スイッチユニット５２でのアーク放電の発生を防止するために、昇圧ＤＣＤＣ変換回路４に電流が流れていない場合に、機械式スイッチユニット５２をオフからオンに切り替えるのが好ましい。例えば、シフトレバーまたはセレクトレバーで車両の後退が選択されると、車両が停止している間に、モータ制御部１０は、切り替え機構５４に、機械式スイッチユニット５２をオンに切り替える指令を与えるのが好ましい。
【００６２】
＜第６実施形態＞
図９は、本発明の第６実施形態に係る車両用駆動装置の構成を示すブロック図である。本実施形態に係る車両用駆動装置において、スイッチユニット１２は、機械式スイッチユニット５２である。機械式スイッチユニット５２は、インバータ８からバッテリ１に回生電流が流れることを許容する。
【００６３】
本実施形態では、車両の使用者の操作に応じて、スイッチユニット１２（機械式スイッチユニット５２）のオン・オフを切り替える。機械式スイッチユニット５２がオフに切り替えられると、昇圧ＤＣＤＣ変換回路４からインバータ８に電力が供給され、昇圧ＤＣＤＣ変換回路４で昇圧された電圧ＶTがインバータ８に供給される。すなわち、高トルクで運転可能なパワーモードが選択される。機械式スイッチユニット５２がオンに切り替えられると、機械式スイッチユニット５２の抵抗値はゼロとみなされるので、昇圧ＤＣＤＣ変換回路４には電流が流れず、昇圧ＤＣＤＣ変換回路４を介さずにバッテリ１からインバータ８に電力が供給され、電源電圧ＶBがインバータ８に供給される。すなわち、省電力で運転可能な省電力モードが選択される。
【００６４】
車両の使用者の操作に応じて、スイッチユニット１２（機械式スイッチユニット５２）のオン・オフを切り替えるため、車両のダッシュボード、シフトレバーまたはセレクトレバーに、ボタン５６が設けられている。また、本実施形態に係る車両用駆動装置には、ボタン５６の動作を機械式スイッチユニット５２に伝達する切り替え機構５４が設けられている。切り替え機構５４は、ボタン５６の動作に応じて、機械式スイッチユニット５２のオン・オフを切り替えることができる。切り替え機構５４は、例えば、ソレノイドアクチュエータでもよいし、ネジ機構でもよいし、歯車機構でもよい。このようにして、高トルクで運転可能なパワーモードと、省電力で運転可能な省電力モードの選択が可能である。
【００６５】
但し、機械式スイッチユニット５２でのアーク放電の発生を防止するため、昇圧ＤＣＤＣ変換回路４に電流が流れていない場合に、機械式スイッチユニット５２を切り替えるのが好ましい。そこで、本実施形態では、モータ制御部１０は、車両が停止している際にのみ、切り替え機構５４の動作を有効にする。具体的には、車両が停止すると、モータ制御部１０は切り替え許可信号を切り替え機構５４に供給する。切り替え許可信号を受け取ると、切り替え機構５４は、ボタン５６の動作に応じて、機械式スイッチユニット５２のオン・オフを切り替えることができるようになる。車両が発進すると、モータ制御部１０は切り替え禁止信号を切り替え機構５４に供給する。切り替え禁止信号を受け取ると、切り替え機構５４は、機械式スイッチユニット５２のオン・オフを切り替えることができなくなる。したがって、切り替え機構５４は、昇圧ＤＣＤＣ変換回路４に電流が流れていない車両の停止時に、機械式スイッチユニット５２を切り替えることを許容する。これにより、機械式スイッチユニット５２の寿命を延ばすことができる。
【００６６】
また、好ましくは、モータ制御部１０は、車両の後退前に、スイッチユニット１２（機械式スイッチユニット５２）がオフであれば、車両の後退時に、スイッチユニット１２をオンに切り替えて、昇圧ＤＣＤＣ変換回路４を介さずにバッテリ１からインバータ８に電力を供給させる。すなわち、車両の後退前に車両がパワーモードであった場合には、車両の後退時に、モータ制御部１０は、自動的に車両を省電力モードに切り替えるのが好ましい。
【００６７】
この場合、上記のように、アーク放電の発生を防止するために、昇圧ＤＣＤＣ変換回路４に電流が流れていない場合に、機械式スイッチユニット５２をオフからオンに切り替えるのが好ましい。したがって、シフトレバーまたはセレクトレバーで車両の後退が選択されると、車両が停止している間に、モータ制御部１０は、切り替え機構５４に、機械式スイッチユニット５２をオンに切り替える指令を与えるのが好ましい。
【００６８】
さらにこの場合、車両の後退前に、スイッチユニット１２（機械式スイッチユニット５２）がオフであれば、モータ制御部１０は、車両の後退終了後、スイッチユニット１２をオフに切り替えて、昇圧ＤＣＤＣ変換回路４からインバータ８に電力を供給させることが好ましい。すなわち、車両の後退前に車両がパワーモードであった場合には、車両の再前進時または再前進後に、モータ制御部１０は、自動的に車両を省電力モードからパワーモードに切り替えるのが好ましい。これにより、車両の使用者にモードの変化を認識させる必要性がなく、自動的に最適なモードの変更が可能である。
【００６９】
例えば、車両の後退後の再前進の際に、モータ制御部１０は機械式スイッチユニット５２をオフに切り替えるよう切り替え機構５４に指令を与えてもよい。あるいは、再発進から所定の期間が経過した後に、モータ制御部１０は機械式スイッチユニット５２をオフに切り替えるよう切り替え機構５４に指令を与えてもよい。省電力モードでは昇圧ＤＣＤＣ変換回路４に電流が流れていないため、車両の走行中に機械式スイッチユニット５２をオフに切り替えても、アーク放電の発生が防止される。
【００７０】
本実施形態では、スイッチユニット１２は、機械式スイッチユニット５２である。但し、機械式スイッチユニット５２と切り替え機構５４の代わりに、第１〜第３実施形態の電子式スイッチユニット４０（図４〜図６参照）のいずれかを使用してもよい。この場合には、ボタン５６で、電子式スイッチユニット４０のオン・オフが切り替えられる。この場合には、昇圧ＤＣＤＣ変換回路４に電流が流れていても、電子式スイッチユニット４０のオン・オフを切り替えてよい。
【００７１】
＜第７実施形態＞
図１０は、本発明の第７実施形態に係る車両用駆動装置の構成を示すブロック図である。本実施形態に係る車両用駆動装置において、スイッチユニット１２は、電子式スイッチユニット４０であり、電子式スイッチユニット４０は、インバータ８からバッテリ１に回生電流が流れることを許容する双方向スイッチユニットである。電子式スイッチユニット４０は、第１〜第３実施形態の電子式スイッチユニット４０（図４〜図６参照）のいずれでもよい。
【００７２】
さらに、本実施形態の車両用駆動装置では、機械式スイッチユニット６２が昇圧ＤＣＤＣ変換回路４と直列に配置されている。機械式スイッチユニット６２の一端は、バッテリ１に接続されており、機械式スイッチユニット６２の他端は、昇圧ＤＣＤＣ変換回路４の入力端４Ａに接続されている。
【００７３】
スイッチユニット１２（電子式スイッチユニット４０）の一端は、バッテリ１と機械式スイッチユニット６２の間のポイント６３に接続され、他端は、昇圧ＤＣＤＣ変換回路４の出力端４Ｂに接続されている。すなわち、直列に接続された機械式スイッチユニット６２と昇圧ＤＣＤＣ変換回路４の組合せに対して、電子式スイッチユニット４０は並列に接続されている。
【００７４】
本実施形態では、機械式スイッチユニット６２によって昇圧ＤＣＤＣ変換回路４の使用を無効にする昇圧不能モードと、昇圧ＤＣＤＣ変換回路４を使用することができる昇圧可能モードを選択することができる。さらに、昇圧可能モードにおいて、電子式スイッチユニット４０によって、トルク指令に応じて、昇圧ＤＣＤＣ変換回路４を使用するパワーモードと昇圧ＤＣＤＣ変換回路４を使用しない省電力モードを切り替えることができる。
【００７５】
本実施形態では、車両の使用者の操作に応じて、機械式スイッチユニット６２のオン・オフを切り替える。機械式スイッチユニット６２がオンに切り替えられると、昇圧ＤＣＤＣ変換回路４にバッテリ１から電力が供給される。すなわち、昇圧ＤＣＤＣ変換回路４を使用することができる昇圧可能モードが選択される。機械式スイッチユニット６２がオフに切り替えられると、昇圧ＤＣＤＣ変換回路４にはバッテリ１から電力が供給されない。すなわち、昇圧ＤＣＤＣ変換回路４の使用を無効にする昇圧不能モードが選択される。昇圧不能モードでは、消費電力が節減される。
【００７６】
昇圧可能モードにおいては、モータ制御部１０は、ＶＣＵ１８からのトルク指令値が第１の閾値より大きくなると、スイッチユニット１２（電子式スイッチユニット４０）をオフに切り替えて、昇圧ＤＣＤＣ変換回路４からインバータ８に電力を供給させ、昇圧ＤＣＤＣ変換回路４で昇圧された電圧ＶTをインバータ８に供給する。また、モータ制御部１０は、ＶＣＵ１８からのトルク指令値が第２の閾値より小さくなると、スイッチユニット１２をオンに切り替えて、昇圧ＤＣＤＣ変換回路４を介さずにバッテリ１からインバータ８に電力を供給させ、バッテリ１の電源電圧ＶBをインバータ８に供給する。このようにして、昇圧可能モードにおいては、高トルクで運転可能なパワーモードと、省電力で運転可能な省電力モードの選択が可能である。
【００７７】
一方、昇圧不能モードにおいては、スイッチユニット１２がオンである限り、バッテリ１からインバータ８に電力が供給され、バッテリ１の電源電圧ＶBがインバータ８に供給される。
【００７８】
車両の使用者の操作に応じて、機械式スイッチユニット６２のオン・オフを切り替えるため、車両のダッシュボード、シフトレバーまたはセレクトレバーに、ボタン６６が設けられている。また、本実施形態に係る車両用駆動装置には、ボタン６６の動作を機械式スイッチユニット６２に伝達する切り替え機構６４が設けられている。切り替え機構６４は、ボタン６６の動作に応じて、機械式スイッチユニット６２のオン・オフを切り替えることができる。切り替え機構６４は、例えば、ソレノイドアクチュエータでもよいし、ネジ機構でもよいし、歯車機構でもよい。このようにして、昇圧不能モードと、昇圧可能モードの選択が可能である。
【００７９】
但し、機械式スイッチユニット６２でのアーク放電の発生を防止するため、昇圧ＤＣＤＣ変換回路４に電流が流れていない場合に、機械式スイッチユニット６２を切り替えるのが好ましい。そこで、本実施形態では、モータ制御部１０は、車両が停止している際にのみ、切り替え機構６４の動作を有効にする。具体的には、車両が停止すると、モータ制御部１０は切り替え許可信号を切り替え機構６４に供給する。切り替え許可信号を受け取ると、切り替え機構６４は、ボタン６６の動作に応じて、機械式スイッチユニット６２のオン・オフを切り替えることができるようになる。車両が発進すると、モータ制御部１０は切り替え禁止信号を切り替え機構６４に供給する。切り替え禁止信号を受け取ると、切り替え機構６４は、機械式スイッチユニット６２のオン・オフを切り替えることができなくなる。したがって、切り替え機構６４は、昇圧ＤＣＤＣ変換回路４に電流が流れていない車両の停止時に、機械式スイッチユニット６２を切り替えることを許容する。これにより、機械式スイッチユニット６２の寿命を延ばすことができる。
【００８０】
また、好ましくは、モータ制御部１０は、昇圧可能モードにおいて、車両の後退前に、スイッチユニット１２（電子式スイッチユニット４０）がオフであれば、車両の後退時に、スイッチユニット１２をオンに切り替えて、昇圧ＤＣＤＣ変換回路４を介さずにバッテリ１からインバータ８に電力を供給させる。すなわち、昇圧可能モードにおいて、車両の後退前に車両がパワーモードであった場合には、車両の後退時に、モータ制御部１０は、自動的に車両を省電力モードに切り替えるのが好ましい。
【００８１】
さらにこの場合、車両の後退前に、スイッチユニット１２（電子式スイッチユニット４０）がオフであれば、モータ制御部１０は、車両の後退終了後、スイッチユニット１２をオフに切り替えて、昇圧ＤＣＤＣ変換回路４からインバータ８に電力を供給させることが好ましい。すなわち、車両の後退前に車両がパワーモードであった場合には、車両の再前進時または再前進後に、モータ制御部１０は、自動的に車両をパワーモードに切り替えるのが好ましい。これにより、車両の使用者にモードの変化を認識させる必要性がなく、自動的に最適なモードの変更が可能である。
【００８２】
例えば、車両の後退後の再前進の際に、モータ制御部１０はスイッチユニット１２をオフに切り替えるよう切り替え機構６４に指令を与えてもよい。あるいは、再発進から所定の期間が経過した後に、モータ制御部１０はスイッチユニット１２をオフに切り替えるよう切り替え機構６４に指令を与えてもよい。
【００８３】
本実施形態では、機械式スイッチユニット６２はバッテリ１と昇圧ＤＣＤＣ変換回路４の間に介在する。しかし、機械式スイッチユニット６２を昇圧ＤＣＤＣ変換回路４とインバータ８の間に介在させてもよい。
【００８４】
機械式スイッチユニット６２と切り替え機構６４の代わりに、スイッチユニット１２とは別個の電子式スイッチユニットを使用してもよい。この場合には、ボタン６６で、当該電子式スイッチユニットのオン・オフが切り替えられる。この場合には、昇圧ＤＣＤＣ変換回路４に電流が流れていても、当該電子式スイッチユニットのオン・オフを切り替えてよい。
【００８５】
＜他の変形例＞
以上、本発明の実施形態を説明したが、上記の説明は本発明を限定するものではなく、本発明の技術的範囲において、構成要素の削除、追加、置換を含む様々な変形例が考えられる。
【００８６】
例えば、上記の各実施形態では、モータ６はブラシレスモータであるが、モータ６は３相誘導モータであってもよい。
【００８７】
また、上記の各実施形態では、昇圧ＤＣＤＣ変換回路４は、リアクトル２２と回路基板２４を備えるが、回路基板２４上のスイッチング素子は、回路基板２４の外部に設けてもよい。
【００８８】
第１〜第５および第７実施形態で、トルク指令値と比較される第１の閾値および第２の閾値は、同じであってもよいが、異なっていてもよい。例えば、スイッチング素子または機械式スイッチユニットの頻繁なオン・オフ切り替えを避けるため、第２の値は第１の値より低く設定してもよい。
【００８９】
また、第１の閾値および第２の閾値は、固定の値であってもよいし、車両の運転状態に応じて変化させてもよい。例えば、車両が急な坂を登る期間には、第１の閾値および第２の閾値を下げて、モータ６が高トルクを発揮しやすくし、他の場合には、第１の閾値および第２の閾値を上げて、省電力運転の機会を多くしてもよい。
【符号の説明】
【００９０】
１  バッテリ
４  昇圧ＤＣＤＣ変換回路
４Ａ  入力端
４Ｂ  出力端
６  モータ
８  インバータ
１０  モータ制御部
１２  スイッチユニット
１４  筐体
４０  電子式スイッチユニット
５２  機械式スイッチユニット
５４  切り替え機構
６２  機械式スイッチユニット
６４  切り替え機構
【図１】
2019118240.tif 000003
【図２】
2019118240.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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