(57)【要約】【課題】回転電機の駆動回路において、抵抗器を用いることなく、インバータからの電流リプルを抑制する。【解決手段】制御装置１４は、第１周波数を含む複数の周波数からキャリア周波数を選択し、選択したキャリア周波数のキャリア信号によってインバータ１２を制御する。バッテリ１０とインバータ１２との間に設けられたインピーダンス増大回路２０ａは、共振コイル３６、共振コンデンサ３８、及びスイッチ４０が並列に接続された回路である。共振コイル３６及び共振コンデンサ３８で形成される並列共振回路ＣＰの共振周波数は第１周波数の２次周波数となっている。制御装置１４は、キャリア周波数が第１周波数である場合に、スイッチ４０を開放して並列共振回路ＣＰによるインピーダンス増大機能を有効化させ、キャリア周波数が第１周波数でない場合に、スイッチ４０を短絡させて並列共振回路ＣＰによるインピーダンス増大機能を無効化させる。【選択図】図１
2019115118.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転電機の駆動装置であって、
バッテリと、
前記バッテリと前記回転電機との間に設けられ、複数のスイッチング素子を含み、前記複数のスイッチング素子のスイッチング動作によって直流と交流との間で電力を変換するインバータと、
第１周波数を含む複数の周波数の中からキャリア周波数を選択し、前記キャリア周波数を有するキャリア信号に基づいて、前記キャリア周波数で前記複数のスイッチング素子をスイッチング動作させる制御装置と、
前記バッテリと前記インバータの間に設けられるインピーダンス増大回路であって、インダクタンス成分、キャパシタンス成分、及びスイッチを含み、前記スイッチの開閉に応じて、共振周波数が前記第１周波数の２次周波数である並列共振回路によって、前記共振周波数を中心とする周波数範囲におけるインピーダンスを増大させるインピーダンス増大機能を発揮可能なインピーダンス増大回路と、
を備え、
前記制御装置は、前記キャリア周波数が前記第１周波数を含む所定の周波数範囲内である場合は、前記スイッチを制御して前記インピーダンス増大機能を有効化させ、前記キャリア周波数が前記周波数範囲外である場合は、前記スイッチを制御して前記インピーダンス増大機能を無効化させる、
ことを特徴とする回転電機の駆動装置。
【請求項２】
前記制御装置は、第１周波数及び第２周波数を含む複数の周波数からキャリア周波数を選択し、
前記インピーダンス増大回路は、複数のスイッチを含み、前記複数のスイッチの開閉に応じて、前記第１周波数の２次周波数である第１共振周波数を有する第１並列共振回路による、前記第１共振周波数を中心とする周波数範囲におけるインピーダンスを増大させる第１インピーダンス増大機能、及び、前記第２周波数の２次周波数である第２共振周波数を有する第２並列共振回路による、前記第２共振周波数を中心とする周波数範囲におけるインピーダンスを増大させる第２インピーダンス増大機能を発揮可能であり、
前記制御装置は、前記キャリア周波数が前記第１周波数を含む所定の第１周波数範囲内である場合は、前記複数のスイッチを制御して前記第１インピーダンス増大機能を有効化させ、前記キャリア周波数が前記第２周波数を含む所定の第２周波数範囲内である場合は、前記複数のスイッチを制御して前記第２インピーダンス増大機能を有効化させ、前記キャリア周波数が前記第１及び第２周波数範囲外である場合は、前記複数のスイッチを制御して前記第１及び第２インピーダンス増大機能を無効化させる、
ことを特徴とする請求項１に記載の回転電機の駆動装置。
【請求項３】
前記インピーダンス増大回路は、共振コイル、共振コンデンサ、及び前記スイッチが並列に接続された回路であり、
前記制御装置は、前記キャリア周波数が前記周波数範囲内である場合は前記スイッチを開放し、前記キャリア周波数が前記周波数範囲外である場合は前記スイッチを短絡させる、
ことを特徴とする請求項１に記載の回転電機の駆動装置。
【請求項４】
前記インピーダンス増大回路は、前記バッテリと前記インバータの間に接続された共振コイルを含み、直列に接続された共振コンデンサ及び前記スイッチとが前記共振コイルに対して並列に接続された回路であり、
前記制御装置は、前記キャリア周波数が前記周波数範囲内である場合は前記スイッチを短絡させ、前記キャリア周波数が前記周波数範囲外である場合は前記スイッチを開放する、
ことを特徴とする請求項１に記載の回転電機の駆動装置。
【請求項５】
前記インピーダンス増大回路は、トランス、共振コンデンサ、及び前記スイッチが並列に接続された回路であり、前記バッテリと前記インバータの間に接続された前記トランスの１次側コイルに対して前記スイッチが並列に接続され、前記トランスの２次側コイルに前記共振コンデンサが接続された回路であり、
前記制御装置は、前記キャリア周波数が前記周波数範囲内である場合は前記スイッチを開放し、前記キャリア周波数が前記周波数範囲外である場合は前記スイッチを短絡させる、
ことを特徴とする請求項１に記載の回転電機の駆動装置。
【請求項６】
前記インピーダンス増大回路は、トランス、共振コンデンサ、及び前記スイッチが並列に接続された回路であり、前記バッテリと前記インバータの間に前記トランスの１次側コイルが接続され、前記トランスの２次側コイルに対して前記共振コンデンサ及び前記スイッチが並列に接続された回路であり、
前記制御装置は、前記キャリア周波数が前記周波数範囲内である場合は前記スイッチを開放し、前記キャリア周波数が前記周波数範囲外である場合は前記スイッチを短絡させる、
ことを特徴とする請求項１に記載の回転電機の駆動装置。
【請求項７】
前記インピーダンス増大回路は、前記バッテリと前記インバータの間にトランスの１次側コイルが接続され、前記トランスの第１の２次側コイルに対して第１共振コンデンサ及び第１スイッチが並列に接続され、前記トランスの第２の２次側コイルに対して第２共振コンデンサ及び第２スイッチが並列に接続された回路であり、前記第１共振コンデンサ及び前記第１の２次側コイルにより前記第１並列共振回路が形成され、前記第２共振コンデンサ及び前記第２の２次側コイルにより前記第２並列共振回路が形成される回路であり、
前記制御装置は、前記キャリア周波数が前記第１周波数範囲内である場合は、前記第１スイッチを開放し、且つ、前記第２スイッチを短絡させ、前記キャリア周波数が前記第２周波数範囲内である場合は、前記第１スイッチを短絡させ、且つ、前記第２スイッチを開放し、前記キャリア周波数が前記第１及び第２周波数範囲外である場合は、前記第１及び第２スイッチを短絡させる、
ことを特徴とする請求項２に記載の回転電機の駆動装置。
【請求項８】
前記インピーダンス増大回路は、前記バッテリと前記インバータの間にトランスの１次側コイルが接続され、前記トランスの２次側コイルに対して、第１スイッチと、直列に接続された第２スイッチ及び第１共振コンデンサと、第２共振コンデンサとが並列に接続された回路であり、前記第１共振コンデンサ、前記第２共振コンデンサ、及び前記２次側コイルにより前記第１並列共振回路が形成され、前記第２共振コンデンサ及び前記２次側コイルにより前記第２並列共振回路が形成される回路であり、
前記制御装置は、前記キャリア周波数が前記第１周波数範囲内である場合は、前記第１スイッチを開放し、且つ、前記第２スイッチを短絡させ、前記キャリア周波数が前記第２周波数範囲内である場合は、前記第１及び第２スイッチを開放し、前記キャリア周波数が前記第１及び第２周波数範囲外である場合は、前記第１スイッチを短絡させる、
ことを特徴とする請求項２に記載の回転電機の駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転電機の駆動装置に関し、特に、スイッチング素子を含むインバータを備えた駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、回転電機を駆動力源として用いる電気自動車やハイブリッド自動車などの電動車両が知られている。このような電動車両には、回転電機を駆動するための駆動装置が搭載される。駆動装置は、バッテリと、スイッチング素子を含むインバータとを含んで構成される。回転電機は、通常、複数相の交流電源によって駆動されるようになっており、インバータは、回転電機の各相に応じた複数のスイッチング素子を有している。複数のスイッチング素子がスイッチング動作することにより、インバータにおいて直流と交流との間で電力が変換される。これにより、バッテリからの直流電力を交流電力に変換して回転電機に供給すると共に、回転電機からの交流電力を直流電力に変換してバッテリに供給することができる。
【０００３】
インバータに含まれる複数のスイッチング素子がスイッチング動作することにより、直流電流に電流リプルが生じる。電流リプルは、複数のスイッチング素子のスイッチング周波数に応じた周波数を有する脈動である。特に、回転電機が低回転高トルクで動作している場合においては、回転電機の各相に対応する複数のスイッチング素子のスイッチング動作のタイミングがほぼ一致する場合があり、このような場合において、直流電流に大きな電流リプルが生じる。これにより、バッテリの劣化などの問題が生じ得る。
【０００４】
従来、インバータからの電流リプルを抑制するための技術が提案されている。例えば、特許文献１には、バッテリと、インバータと、インバータの直流側の正極と負極との間に平滑コンデンサを有する回転電機の駆動回路において、バッテリと平滑コンデンサを含む直列共振回路における共振によって、インバータからの電流リプルが増幅することに着目し、平滑コンデンサに対して直列に抵抗器を接続することで、インバータからの電流リプルの増幅を抑制する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１５−１５９６５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
平滑コンデンサに対して直列に抵抗器を接続してインバータからの電流リプルを抑制する方法では、当該抵抗器によって、平滑コンデンサに流入する電流あるいは平滑コンデンサから流出する電流が制限されてしまう。平滑コンデンサの役割としては、電流リプルの抑制の他、インバータが必要とする電流の一部を供給する役割もあり、抵抗器が付加されることで、インバータが大電流を必要とする際に、平滑コンデンサから十分な量の電流が供給できなくなるおそれがある。
【０００７】
さらに、平滑コンデンサに対して直列に抵抗器を接続した場合、当該抵抗器において電力が消費されてしまうため、回転電機の駆動回路の電力消費率（電費）が悪化してしまうという問題も生じる。
【０００８】
本発明の目的は、回転電機の駆動回路において、抵抗器を用いることなく、インバータからの電流リプルを抑制することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、回転電機の駆動装置であって、バッテリと、前記バッテリと前記回転電機との間に設けられ、複数のスイッチング素子を含み、前記複数のスイッチング素子のスイッチング動作によって直流と交流との間で電力を変換するインバータと、第１周波数を含む複数の周波数の中からキャリア周波数を選択し、前記キャリア周波数を有するキャリア信号に基づいて、前記キャリア周波数で前記複数のスイッチング素子をスイッチング動作させる制御装置と、前記バッテリと前記インバータの間に設けられるインピーダンス増大回路であって、インダクタンス成分、キャパシタンス成分、及びスイッチを含み、前記スイッチの開閉に応じて、共振周波数が前記第１周波数の２次周波数である並列共振回路によって、前記共振周波数を中心とする周波数範囲におけるインピーダンスを増大させるインピーダンス増大機能を発揮可能なインピーダンス増大回路と、を備え、前記制御装置は、前記キャリア周波数が前記第１周波数を含む所定の周波数範囲内である場合は、前記スイッチを制御して前記インピーダンス増大機能を有効化させ、前記キャリア周波数が前記周波数範囲外である場合は、前記スイッチを制御して前記インピーダンス増大機能を無効化させる、ことを特徴とする回転電機の駆動装置である。
【００１０】
第１周波数のキャリア信号でインバータの複数のスイッチング素子がスイッチング動作させられると、第１周波数の２次周波数を有する電流リプルがインバータから発生する。一方、共振周波数が第１周波数の２次周波数である並列共振回路は、当該共振周波数を中心とする周波数範囲においてインピーダンスが増大する。したがって、キャリア周波数が第１周波数を含む所定の周波数範囲内である場合、すなわち、インバータから第１周波数の２次周波数近傍の周波数を有する電流リプルが発生している場合に、当該並列共振回路によるインピーダンス増大機能を有効化させることで、当該電流リプルを抑制することができる。このように、上記構成によれば、抵抗器を用いずに電流リプルの抑制を行うことができるから、平滑コンデンサのインバータへの電流供給を妨げることなく、あるいは、抵抗器において電力を消費させることなく、電流リプルを抑制することができる。さらに、上記構成によれば、キャリア周波数が第１周波数を含む所定の周波数範囲外のときは、インピーダンス増大回路のインピーダンス増大機能が無効化されるから、キャリア周波数が第１周波数を含む所定の周波数範囲外のときに、インピーダンス増大回路における消費電力を低減することができる。好適には、第１周波数とは、インバータから発生する電流リプルが特に大きくなるキャリア周波数である。
【００１１】
望ましくは、前記制御装置は、第１周波数及び第２周波数を含む複数の周波数からキャリア周波数を選択し、前記インピーダンス増大回路は、複数のスイッチを含み、前記複数のスイッチの開閉に応じて、前記第１周波数の２次周波数である第１共振周波数を有する第１並列共振回路による、前記第１共振周波数を中心とする周波数範囲におけるインピーダンスを増大させる第１インピーダンス増大機能、及び、前記第２周波数の２次周波数である第２共振周波数を有する第２並列共振回路による、前記第２共振周波数を中心とする周波数範囲におけるインピーダンスを増大させる第２インピーダンス増大機能を発揮可能であり、前記制御装置は、前記キャリア周波数が前記第１周波数を含む所定の第１周波数範囲内である場合は、前記複数のスイッチを制御して前記第１インピーダンス増大機能を有効化させ、前記キャリア周波数が前記第２周波数を含む所定の第２周波数範囲内である場合は、前記複数のスイッチを制御して前記第２インピーダンス増大機能を有効化させ、前記キャリア周波数が前記第１及び第２周波数範囲外である場合は、前記複数のスイッチを制御して前記第１及び第２インピーダンス増大機能を無効化させる、ことを特徴とする。
【００１２】
当該構成によれば、インピーダンス増大回路は、第１共振周波数を中心とする周波数範囲におけるインピーダンス、及び、第２共振周波数を中心とする周波数範囲におけるインピーダンスを増大させることができる。すなわち、複数の周波数範囲におけるインピーダンスを増大させることができる。したがって、大きな電流リプルを生じさせるキャリア周波数が複数ある場合であっても、選択されたキャリア周波数の２次周波数を中心とする周波数範囲のインピーダンスを増大させることができる。
【００１３】
望ましくは、前記インピーダンス増大回路は、共振コイル、共振コンデンサ、及び前記スイッチが並列に接続された回路であり、前記制御装置は、前記キャリア周波数が前記周波数範囲内である場合は前記スイッチを開放し、前記キャリア周波数が前記周波数範囲外である場合は前記スイッチを短絡させる、ことを特徴とする。
【００１４】
当該構成は、インピーダンス増大回路の第１の回路構成である。
【００１５】
望ましくは、前記インピーダンス増大回路は、前記バッテリと前記インバータの間に接続された共振コイルを含み、直列に接続された共振コンデンサ及び前記スイッチとが前記共振コイルに対して並列に接続された回路であり、前記制御装置は、前記キャリア周波数が前記周波数範囲内である場合は前記スイッチを短絡させ、前記キャリア周波数が前記周波数範囲外である場合は前記スイッチを開放する、ことを特徴とする。
【００１６】
当該構成は、インピーダンス増大回路の第２の回路構成である。第２の回路構成によれば、第１の回路構成に比して、スイッチを流れる電流（特にインピーダンス増大機能を無効化したときにスイッチを流れる電流）を低減することができる。これにより、スイッチの許容電流値を小さくすることができ、スイッチの体格あるいはスイッチにおける損失を小さくすることができる。
【００１７】
望ましくは、前記インピーダンス増大回路は、トランス、共振コンデンサ、及び前記スイッチが並列に接続された回路であり、前記バッテリと前記インバータの間に接続された前記トランスの１次側コイルに対して前記スイッチが並列に接続され、前記トランスの２次側コイルに前記共振コンデンサが接続された回路であり、前記制御装置は、前記キャリア周波数が前記周波数範囲内である場合は前記スイッチを開放し、前記キャリア周波数が前記周波数範囲外である場合は前記スイッチを短絡させる、ことを特徴とする。
【００１８】
当該構成は、インピーダンス増大回路の第３の回路構成である。第３の回路構成によれば、２次側コイルの巻数を１次側コイルの巻数よりも大きくすることで、共振コンデンサに流れ込む電流を低減することができる。これにより、共振コンデンサの容量及び体格を小さくすることができる。
【００１９】
望ましくは、前記インピーダンス増大回路は、トランス、共振コンデンサ、及び前記スイッチが並列に接続された回路であり、前記バッテリと前記インバータの間に前記トランスの１次側コイルが接続され、前記トランスの２次側コイルに対して前記共振コンデンサ及び前記スイッチが並列に接続された回路であり、前記制御装置は、前記キャリア周波数が前記周波数範囲内である場合は前記スイッチを開放し、前記キャリア周波数が前記周波数範囲外である場合は前記スイッチを短絡させる、ことを特徴とする。
【００２０】
当該構成は、インピーダンス増大回路の第４の回路構成である。第４の回路構成によれば、第３の回路構成と同様に、共振コンデンサの容量及び体格を小さくすることが可能になると共に、第３の回路構成に比して、スイッチを流れる電流（特にインピーダンス増大機能を無効化したときにスイッチを流れる電流）を低減することができる。これにより、第３の回路構成に比してスイッチの許容電流値を小さくすることができ、スイッチの体格あるいはスイッチにおける損失を小さくすることができる。
【００２１】
望ましくは、前記インピーダンス増大回路は、前記バッテリと前記インバータの間にトランスの１次側コイルが接続され、前記トランスの第１の２次側コイルに対して第１共振コンデンサ及び第１スイッチが並列に接続され、前記トランスの第２の２次側コイルに対して第２共振コンデンサ及び第２スイッチが並列に接続された回路であり、前記第１共振コンデンサ及び前記第１の２次側コイルにより前記第１並列共振回路が形成され、前記第２共振コンデンサ及び前記第２の２次側コイルにより前記第２並列共振回路が形成される回路であり、前記制御装置は、前記キャリア周波数が前記第１周波数範囲内である場合は、前記第１スイッチを開放し、且つ、前記第２スイッチを短絡させ、前記キャリア周波数が前記第２周波数範囲内である場合は、前記第１スイッチを短絡させ、且つ、前記第２スイッチを開放し、前記キャリア周波数が前記第１及び第２周波数範囲外である場合は、前記第１及び第２スイッチを短絡させる、ことを特徴とする。
【００２２】
当該構成は、インピーダンス増大回路の第５の回路構成である。第５の回路構成によれば、２つの周波数範囲（第１周波数の２次周波数を中心とする周波数範囲、及び、第２周波数の２次周波数を中心とする周波数範囲）におけるインピーダンスを増大させることが可能になると共に、第１及び第２共振コンデンサに流れ込む電流、及び、第１スイッチ及び第２スイッチを流れる電流を低減することができる。
【００２３】
望ましくは、前記インピーダンス増大回路は、前記バッテリと前記インバータの間にトランスの１次側コイルが接続され、前記トランスの２次側コイルに対して、第１スイッチと、直列に接続された第２スイッチ及び第１共振コンデンサと、第２共振コンデンサとが並列に接続された回路であり、前記第１共振コンデンサ、前記第２共振コンデンサ、及び前記２次側コイルにより前記第１並列共振回路が形成され、前記第２共振コンデンサ及び前記２次側コイルにより前記第２並列共振回路が形成される回路であり、前記制御装置は、前記キャリア周波数が前記第１周波数範囲内である場合は、前記第１スイッチを開放し、且つ、前記第２スイッチを短絡させ、前記キャリア周波数が前記第２周波数範囲内である場合は、前記第１及び第２スイッチを開放し、前記キャリア周波数が前記第１及び第２周波数範囲外である場合は、前記第１スイッチを短絡させる、ことを特徴とする。
【００２４】
当該構成は、インピーダンス増大回路の第６の回路構成である。第６の回路構成によれば、第５の回路構成に比して、複数の２次側コイルを有するトランスを用いなくて済む。また、第６の回路構成によれば、第１及び第２並列共振回路において第２共振コンデンサが共用されているため、第５の回路構成に比して、第１共振コンデンサの容量及び体格を小さくすることができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、回転電機の駆動回路において、抵抗器を用いることなく、インバータからの電流リプルを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】第１実施形態に係る回転電機の駆動装置の構成概略図である。
【図２】回転電機の回転数及びトルクと、キャリア周波数との関係を示す第１の図である。
【図３】スイッチの具体例を示す図である。
【図４】キャリア周波数と電流リプルの増幅率との関係を示すグラフである。
【図５】インピーダンス増大回路の効果を示すグラフである。
【図６】制御装置の処理の流れを示す第１のフローチャートである。
【図７】第２実施形態に係る回転電機の駆動装置の構成概略図である。
【図８】第３実施形態に係る回転電機の駆動装置の構成概略図である。
【図９】第４実施形態に係る回転電機の駆動装置の構成概略図である。
【図１０】回転電機の回転数及びトルクと、キャリア周波数との関係を示す第２の図である。
【図１１】第５実施形態に係る回転電機の駆動装置の構成概略図である。
【図１２】制御装置の処理の流れを示す第２のフローチャートである。
【図１３】第６実施形態に係る回転電機の駆動装置の構成概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明の実施形態について説明する。
【００２８】
＜第１実施形態＞
図１には、回転電機ＭＧと、回転電機ＭＧを駆動するための第１実施形態に係る駆動装置との構成概略図が示されている。回転電機ＭＧ及び駆動装置は、ハイブリッド自動車や電気自動車などの電動車両に設けられる。
【００２９】
電動車両の駆動力源である回転電機ＭＧは、複数相（本実施形態では３相）の交流により動作する交流回転電機であり、電動機としても発電機としても機能することができる。
【００３０】
駆動装置は、バッテリ１０、インバータ１２、正極電力線Ｐ、負極電力線Ｎ、制御装置１４、ドライブ回路１６、平滑コンデンサ１８、及びインピーダンス増大回路２０ａを含んで構成される。
【００３１】
バッテリ１０は、直流電力を出力する二次電池であり、例えば、ニッケル水素電池やリチウムイオン電池などである。バッテリ１０は、複数の電池セル２２及びバッテリ１０内部の配線であるバスバなどを含んで構成されている。バッテリ１０は、２００〜４００［Ｖ］程度の高電圧を出力可能となっている。また、バッテリ１０には、内部抵抗（抵抗成分）２４や内部インダクタンス（誘導成分）２６を含む内部インピーダンスが存在する。
【００３２】
正極電力線Ｐは、バッテリ１０の正極とインバータ１２の正極とを接続するラインである。また、負極電力線Ｎは、バッテリ１０の負極とインバータ１２の負極とを接続するラインである。正極電力線Ｐ及び負極電力線Ｎは、電力線抵抗２８及び電力線インダクタンス３０を有している。なお、図１においては、電力線抵抗２８が、正極電力線Ｐの抵抗と負極電力線Ｎの抵抗の双方を表し、電力線インダクタンス３０が、正極電力線Ｐのインダクタンスと負極電力線Ｎのインダクタンスの双方を表している。
【００３３】
インバータ１２は、バッテリ１０と回転電機ＭＧとの間に設けられる。インバータ１２は、複数のスイッチング素子３２を含んで構成される。スイッチング素子３２としては、例えばＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）やパワーＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）などのパワー半導体素子が用いられる。複数のスイッチング素子３２により、回転電機ＭＧの各相に対応する複数のアームが構成される。図１に示すように、直流側の正極と負極との間に２つのスイッチング素子３２が直列に接続されて１つのアームが構成され、そのようなアームが３相分構成される。なお、各スイッチング素子３２に対してはフリーホイールダイオード（回生ダイオード）３４が並列に接続される。
【００３４】
複数のスイッチング素子３２がスイッチング動作することによって、バッテリ１０からの直流電力が３相の交流電力に変換されて回転電機ＭＧに供給される。また、複数のスイッチング素子３２がスイッチング動作することによって、回転電機ＭＧが発電した交流電力が直流電力に変換されてバッテリ１０に供給される。
【００３５】
制御装置１４は、マイクロコンピュータなどから構築されたＥＣＵ（Electronic Control Unit）を含んで構成されている。制御装置１４は、複数のスイッチング素子３２をオンあるいはオフさせるための制御信号を生成してインバータ１２に供給することで複数のスイッチング素子３２のスイッチング制御を行う。制御装置１４は、上位の制御部（不図示）からの要求信号(例えば回転電機ＭＧの動作指示)と、キャリア周波数を有する周期的な信号であるキャリア信号（例えば三角波）とに基づいて、制御信号を生成する。複数のスイッチング素子３２のスイッチング周波数は、キャリア信号のキャリア周波数となる。
【００３６】
本実施形態においては、制御装置１４は、回転電機ＭＧに要求される回転数及びトルクに基づいて、予め定められた複数の周波数の中からキャリア周波数を選択する。本実施形態においては、制御装置１４は、図２に示すような、回転電機ＭＧの回転数及びトルクと、キャリア周波数との関係を示すマップを参照可能となっている。制御装置１４は、上位の制御部から要求される回転数及びトルクと当該マップとに基づいて、キャリア周波数を第１周波数と第２周波数のいずれかに決定する。第１周波数は、回転電機ＭＧが低回転数且つ高トルクを要求される場合（そのように回転電機ＭＧが動作する場合）に選択される周波数であり、第２周波数よりも低い周波数となっている。
【００３７】
ドライブ回路１６は、例えば増幅回路、及びフォトカプラあるいはトランスなどの絶縁素子を含んで構成される。ドライブ回路１６は、低電圧系の制御装置１４からの制御信号を高電圧系の制御信号に変換して各スイッチング素子３２に供給する。
【００３８】
複数のスイッチング素子３２がスイッチング動作することで、正極電力線Ｐに電流リプルが発生する。電流リプルは、スイッチング素子３２のスイッチング周波数の２次周波数、つまりキャリア周波数の２次周波数を有する脈動である。本実施形態では、回転電機ＭＧが低回転数且つ高トルクで動作する場合、すなわち、キャリア周波数が第１周波数である場合には、インバータ１２が有する３相のスイッチング素子３２のスイッチング動作のタイミングがほぼ一致する。そのため、キャリア周波数が第１周波数である場合に、正極電力線Ｐには、大きな振幅を有し、周波数として第１周波数の２次周波数を有する電流リプルが発生する。なお、本明細書における、大きな振幅を有する電流リプルとは、バッテリ１０の劣化の観点から無視できない適度の振幅を有する電流リプルを意味する。
【００３９】
平滑コンデンサ１８は、インバータ１２の直流側の正極（すなわち正極電力線Ｐ）と、負極（すなわち負極電力線Ｎ）との間に接続される。平滑コンデンサ１８は、インバータ１２からの電流リプルを抑制する効果を発揮する。しかしながら、特に、上述のようにキャリア周波数が第１周波数である場合には、インバータ１２からの電流リプルの振幅が大きく、平滑コンデンサ１８では吸収しきれずバッテリ１０側へ伝播する。
【００４０】
平滑コンデンサ１８が設けられたことで、電池セル２２の負極→負極電力線Ｎ→平滑コンデンサ１８→正極電力線Ｐ→電池セル２２の正極の直列回路が形成される。当該直列回路は、平滑コンデンサ１８、内部インダクタンス２６、及び電力線インダクタンス３０を有していることから、電流リプルの周波数によっては、当該直列回路が直列共振回路ＣＳとなり得る。直列共振回路ＣＳは、共振周波数を中心とする周波数範囲においてインピーダンスが低下する（特に共振周波数においてはインピーダンスが極端に低下する）。したがって、電流リプルの周波数が直列共振回路ＣＳの共振周波数に近い場合には、インバータ１２からの電流リプルが増幅されてバッテリ１０に印加される。特に、本実施形態では、第１周波数の２次周波数が直列共振回路ＣＳの共振周波数に近い周波数となっている。したがって、キャリア周波数が第１周波数の場合、各相のスイッチング素子３２が同期してスイッチングして大きな電流リプルを発生させると共に、当該電流リプルが直列共振回路ＣＳにより増幅されることになる。
【００４１】
バッテリ１０に印加されるインバータ１２からの電流リプルを抑制するために、バッテリ１０とインバータ１２の間（本実施形態では正極電力線Ｐ）に、インピーダンス増大回路２０ａが設けられる。インピーダンス増大回路２０ａは、インダクタンス成分（Ｌ成分）を有する共振コイル３６、キャパシタンス成分（Ｃ成分）を有する共振コンデンサ３８、及びスイッチ４０を含んで構成される。
【００４２】
並列共振回路は、直列共振回路とは対照的に、その共振周波数を中心とする周波数範囲においてインピーダンスが増大する（特に共振周波数においてはインピーダンスが極端に増大する）。インピーダンス増大回路２０ａにおいては、インダクタンス成分とキャパシタンス成分により並列共振回路が形成されるようになっており、当該並列共振回路によって、バッテリ１０とインバータ１２間の、当該並列共振回路の共振周波数を中心とする周波数範囲におけるインピーダンスを増大させる。
【００４３】
また、インピーダンス増大回路２０ａにおいては、スイッチ４０の開閉により、上記並列共振回路によるインピーダンス増大機能の有効と無効が切り替えられるようになっている。スイッチ４０の開閉は、制御装置１４により制御される。なお、スイッチ４０としては、２つのＩＧＢＴを逆並列に接続したもの（図３（ａ））、２つのＭＯＳＦＥＴを逆向きに直列に接続したもの（図３（ｂ））、トランジスタと複数のダイオードとの組み合わせ（図３（ｃ））、あるいは、メカニカルリレー（図３（ｄ））などであってよい。
【００４４】
本実施形態に係るインピーダンス増大回路２０ａは、共振コイル３６、共振コンデンサ３８、及びスイッチ４０が並列に接続された回路となっている。このような構成において、制御装置１４によりスイッチ４０が開放させられると、インバータ１２からの電流は、共振コイル３６及び共振コンデンサ３８により形成される並列共振回路ＣＰを通過してバッテリ１０側へ流れる。この場合、バッテリ１０とインバータ１２との間の、並列共振回路ＣＰの共振周波数を中心とする周波数範囲におけるインピーダンスが増大する。すなわち、インピーダンス増大回路２０ａのインピーダンス増大機能が有効化される。
【００４５】
本実施形態では、上述の通り、制御装置１４は、キャリア周波数として第１周波数及び第２周波数を選択可能であり、キャリア周波数が第１周波数である場合に、正極電力線Ｐに大きな振幅の電流リプルが発生する。当該電流リプルの周波数は、第１周波数の２次周波数である。したがって、本実施形態では、並列共振回路ＣＰの共振周波数が第１周波数の２次周波数となるように、共振コイル３６のインダクタンスの値及び共振コンデンサ３８のキャパシタンスの値が設定される。これにより、インピーダンス増大回路２０ａのインピーダンス増大機能を有効化したときに、バッテリ１０とインバータ１２間の第１周波数の２次周波数を中心とする周波数範囲におけるインピーダンスが増大され、第１周波数の２次周波数を有する電流リプルが抑制される。
【００４６】
一方、制御装置１４によりスイッチ４０が短絡させられると、インバータ１２からの電流は、並列共振回路ＣＰを通過せずスイッチ４０を通ってバッテリ１０側へ流れる。すなわち、インピーダンス増大回路２０ａのインピーダンス増大機能が無効化される。
【００４７】
このように、本実施形態では、インバータ１２からの電流リプルが特に大きくなる場合にのみ、インピーダンス増大回路２０ａのインピーダンス増大機能を有効化している。インバータ１２からの電流リプルが比較的小さい場合に、インピーダンス増大回路２０ａのインピーダンス増大機能を無効化することで、電流リプルが比較的小さい場合において共振コイル３６あるいは共振コンデンサ３８で消費される電力を低減することができる。
【００４８】
また、制御装置１４が、第１周波数及び第２周波数のみならず、多数の周波数からキャリア周波数を選択可能となっている場合においては、キャリア周波数が第１周波数を含む所定の周波数範囲内である場合（つまり電流リプルの周波数が第１周波数の２次周波数を含む所定の周波数範囲内である場合）に、インピーダンス増大回路２０ａのインピーダンス増大機能を有効化させるようにしてもよい。上述のように、インピーダンス増大回路２０ａにおいては、並列共振回路ＣＰの共振周波数を中心とする周波数範囲におけるインピーダンスが増大されるから、キャリア周波数が第１周波数から多少外れていたとしても（すなわち電流リプルの周波数が並列共振回路ＣＰの共振周波数から多少外れていたとしても）、インピーダンス増大回路２０ａによってインバータ１２からの電流リプルを抑制することができる。この場合においても、キャリア周波数が、第１周波数を含む所定の周波数範囲外である場合（つまり電流リプルの周波数が第１周波数の２次周波数を含む所定の周波数範囲外である場合）には、制御装置１４は、インピーダンス増大回路２０ａのインピーダンス増大機能を無効化させる。
【００４９】
また、制御装置１４は、以下に説明するように、キャリア周波数が所定の周波数以下である場合に、インピーダンス増大回路２０ａのインピーダンス増大機能を有効化させるようにしてもよい。
【００５０】
電流リプルの増幅率を
【数１】
2019115118.tif 000003
と定義すると、インピーダンス増大回路２０ａを無効化した状態においては、電流リプルの増幅率と、電流リプルの周波数（すなわちキャリア周波数の２次周波数）は、図４に示すグラフのような関係を有する。
【００５１】
上述の通り、直列共振回路ＣＳは、その共振周波数ｆＳＬＣにおいてインピーダンスが極端に低下するため、電流リプルの周波数がｆＳＬＣである場合に電流リプルの増幅率が最大となる。電流リプルの周波数がｆＳＬＣから離れるにつれ、直列共振回路ＣＳのインピーダンスが増えることで、電流リプルの増幅率が低下していく。ただし、周波数がｆＳＬＣ以下の周波数領域においては、電流リプルの周波数、すなわちインバータ１２のスイッチング周波数が低下していくと、インバータ１２における電流リプルの振幅が低下していく（つまり発生する電流リプルが小さくなっていく）ため、ｆＳＬＣ以下の周波数領域においては、周波数が小さくなるにつれ増幅率は１に収束する。
【００５２】
制御装置１４は、電流リプルの増幅率が１以上となる場合に、インピーダンス増大回路２０ａのインピーダンス増大回路を有効化させるようにしてもよい。図４に示されるとおり、電流リプルの増幅率が１以上となるのは、電流リプルの周波数がｆＧ以下の場合である。電流リプルの周波数は、キャリア周波数の２倍であるから、制御装置１４は、キャリア周波数ｆｃａｒｒｉｅｒが
【数２】
2019115118.tif 000004
を満たすときに、インピーダンス増大回路２０ａのインピーダンス増大機能を有効化させるようにしてもよい。
【００５３】
本実施形態では、ｆＧは、
【数３】
2019115118.tif 000005
と表すことができる。（式２）においてＬは共振コイル３６のインダクタンス、Ｃは共振コンデンサ３８のキャパシタンスである。（式２）に基づいて、（式１）は、
【数４】
2019115118.tif 000006
と変形することができる。つまり、制御装置１４は、キャリア周波数が
【数５】
2019115118.tif 000007
以下である場合に、インピーダンス増大回路２０ａのインピーダンス増大機能を有効化させるようにしてもよい。
【００５４】
図５には、キャリア周波数が第１周波数であるときの、インピーダンス増大回路２０ａを設けなかった場合にバッテリ１０に印加される電流リプルの波形（図５（ａ））と、インピーダンス増大回路２０ａのインピーダンス増大機能を有効化した場合にバッテリ１０に印加される電流リプルの波形（図５（ｂ））が示されている。図５に示すように、インピーダンス増大回路２０ａのインピーダンス増大機能により、バッテリ１０に印加される電流リプルの振幅をpeak-to-peakで約半減させることができる。
【００５５】
以上説明した通り、本実施形態によれば、共振コイル３６と共振コンデンサ３８により形成される並列共振回路ＣＰによってインバータ１２からの電流リプルが抑制される。すなわち、本実施形態においては、抵抗器を用いずに電流リプルの抑制を行っているから、平滑コンデンサ１８のインバータ１２への電流供給を妨げることなく、インバータ１２からの電流リプルを抑制することができる。また、抵抗器において電力を消費させることなく、電流リプルを抑制することができる。さらに、本実施形態では、電流リプルが特に大きくなる場合にのみ、インピーダンス増大回路２０ａのインピーダンス増大機能を有効化しているから、さらなる消費電力の低減を可能としている。
【００５６】
図６は、本実施形態における制御装置１４の処理の流れを示すフローチャートである。
【００５７】
ステップＳ１０において、制御装置１４は、キャリア周波数が第１周波数であるか否かを判定する。キャリア周波数が第１周波数である場合には、ステップＳ１２に進み、ステップＳ１２において、スイッチ４０を開放し、インピーダンス増大回路２０ａのインピーダンス増大機能を有効化させる。一方、キャリア周波数が第１周波数でない場合（すなわち第２周波数である場合）には、ステップＳ１４に進み、ステップＳ１４において、スイッチ４０を短絡させ、インピーダンス増大回路２０ａのインピーダンス増大機能を無効化させる。
【００５８】
＜第２実施形態＞
図７は、第２実施形態に係る回転電機ＭＧの駆動装置の構成概略図である。第２実施形態は、第１実施形態に比してインピーダンス増大回路の構成が異なるのみであるため、インピーダンス増大回路以外の説明は省略する。
【００５９】
本実施形態に係るインピーダンス増大回路２０ｂは、バッテリ１０とインバータ１２の間に接続された共振コイル３６と、直列に接続された共振コンデンサ３８及びスイッチ４０が共振コイル３６に対して並列に接続された回路となっている。
【００６０】
このような構成において、制御装置１４によりスイッチ４０が短絡させられると、共振コイル３６及び共振コンデンサ３８により並列共振回路が形成され、インピーダンス増大回路２０ｂのインピーダンス増大機能が有効化される。一方、制御装置１４によりスイッチ４０が開放させられると、並列共振回路が形成されず、インバータ１２からの電流は、共振コイル３６を通ってバッテリ１０側へ流れる。すなわち、インピーダンス増大回路２０ｂのインピーダンス増大機能が無効化される。
【００６１】
本実施形態に係るインピーダンス増大回路２０ｂによれば、第１実施形態に係るインピーダンス増大回路２０ａに比して、スイッチ４０を流れる電流（特にインピーダンス増大機能を無効化したときにスイッチ４０を流れる電流）を低減することができる。これにより、スイッチ４０の許容電流値を小さくすることができ、スイッチ４０の体格あるいはスイッチ４０における損失を小さくすることができる。
【００６２】
＜第３実施形態＞
図８は、第３実施形態に係る回転電機ＭＧの駆動装置の構成概略図である。第３実施形態も、第１実施形態に比してインピーダンス増大回路の構成が異なるのみであるため、インピーダンス増大回路以外の説明は省略する。
【００６３】
本実施形態に係るインピーダンス増大回路２０ｃは、バッテリ１０とインバータ１２の間に、トランス４２、共振コンデンサ３８、及びスイッチ４０が並列に接続された回路である。具体的には、バッテリ１０とインバータ１２の間にトランス４２の１次側コイル４２ａが接続され、スイッチ４０が１次側コイル４２ａに対して並列に接続され、トランス４２の２次側コイル４２ｂに共振コンデンサ３８が接続された回路となっている。インピーダンス増大回路２０ｃにおいては、トランス４２と共振コンデンサ３８とで形成される並列共振回路の共振周波数が第１周波数の２次周波数となるように、トランス４２のインダクタンスの値と共振コンデンサ３８のキャパシタンスの値が設定される。
【００６４】
このような構成において、制御装置１４によりスイッチ４０が開放されると、インバータ１２からの電流は、１次側コイル４２ａを通ってバッテリ側へ流れる。このとき、トランス４２と共振コンデンサ３８とで形成される並列共振回路によって、当該並列共振回路の共振周波数を中心とする周波数範囲のインピーダンスが増加し、トランス４２の２次側における電流が抑制される。それに伴って、トランス４２の１次側を流れる電流が抑制される。すなわち、バッテリ１０とインバータ１２間の、当該並列共振回路の共振周波数を中心とする周波数範囲のインピーダンスが増大される。つまり、インピーダンス増大回路２０ｃのインピーダンス増大機能が有効化される。一方、制御装置１４によりスイッチ４０が短絡させられると、インバータ１２からの電流は、１次側コイル４２ａを通過せずスイッチ４０を通ってバッテリ１０側へ流れる。すなわち、インピーダンス増大回路２０ｃのインピーダンス増大機能が無効化される。
【００６５】
トランス４２の１次側コイル４２ａの巻数Ｎ１と、２次側コイル４２ｂの巻数Ｎ２と、１次側コイル４２ａを流れる電流Ｉ１と、２次側コイル４２ｂを流れる電流Ｉ２との間には、以下の関係がある。
【数６】
2019115118.tif 000008
【００６６】
したがって、２次側コイル４２ｂの巻数Ｎ２を１次側コイル４２ａの巻数Ｎ１よりも大きくすることで、共振コンデンサ３８に流れ込む電流を低減することができる。例えば、Ｎ１：Ｎ２を１：１０とすれば、共振コンデンサ３８に流れ込む電流を、バッテリ１０とインバータ１２間を流れる電流の１／１０にすることができる。これにより、共振コンデンサ３８の容量を小さくすることができ、ひいては共振コンデンサ３８の体格を小さくすることができる。
【００６７】
＜第４実施形態＞
図９は、第４実施形態に係る回転電機ＭＧの駆動装置の構成概略図である。第４実施形態も、第１実施形態に比してインピーダンス増大回路の構成が異なるのみであるため、インピーダンス増大回路以外の説明は省略する。
【００６８】
本実施形態に係るインピーダンス増大回路２０ｄは、バッテリ１０とインバータ１２の間に、トランス４２、共振コンデンサ３８、及びスイッチ４０が並列に接続された回路である。具体的には、バッテリ１０とインバータ１２の間にトランス４２の１次側コイル４２ａが接続され、トランスの２次側コイル４２ｂに対して共振コンデンサ３８及びスイッチ４０が並列に接続された回路となっている。インピーダンス増大回路２０ｄにおいても、トランス４２と共振コンデンサ３８とで形成される並列共振回路の共振周波数が第１周波数の２次周波数となるように、トランス４２のインダクタンスの値と共振コンデンサ３８のキャパシタンスの値が設定される。
【００６９】
このような構成において、制御装置１４によりスイッチ４０が開放されると、トランス４２と共振コンデンサ３８とで並列共振回路が形成され、第３実施形態と同様の原理によって、インピーダンス増大回路２０ｄのインピーダンス増大機能が有効化される。一方、制御装置１４によりスイッチ４０が短絡させられると、２次側コイル４２ｂからの電流は共振コンデンサ３８に流れ込まずにスイッチ４０を流れる。すなわち、並列共振回路が形成されず、１次側コイル４２ａを流れる電流が抑制されない、すなわち、インピーダンス増大回路２０ｄのインピーダンス増大機能が無効化される。
【００７０】
本実施形態に係るインピーダンス増大回路２０ｄによれば、第３実施形態と同様に、共振コンデンサ３８の容量及び体格を小さくすることが可能になると共に、第３実施形態に係るインピーダンス増大回路２０ｃに比して、スイッチ４０を流れる電流（特にインピーダンス増大機能を無効化したときにスイッチ４０を流れる電流）を低減することができる。これにより、第３実施形態に比してスイッチ４０の許容電流値を小さくすることができ、スイッチ４０の体格あるいはスイッチ４０における損失を小さくすることができる。
【００７１】
＜第５実施形態＞
第５実施形態は、第１実施形態に比して、インピーダンス増大回路の構成及び制御装置１４が選択するキャリア周波数が異なるのみであるため、それら以外の説明は省略する。
【００７２】
第１〜第４実施形態においては、制御装置１４は、キャリア周波数として第１周波数及び第２周波数のいずれかを選択していたが、本実施形態においては、第１〜第３周波数の中から選択されたキャリア周波数でインバータ１２を制御する。図１０には、本実施形態において制御装置１４が参照する、回転電機ＭＧの回転数及びトルクと、キャリア周波数との関係を示すマップが示されている。図１０に示される通り、本実施形態では、回転電機ＭＧが低回転数且つ高トルクを要求される場合に選択される周波数が２つ（第１周波数及び第２周波数）あり、これらは第３周波数よりも低い周波数となっている。
【００７３】
回転電機ＭＧが低回転数且つ高トルクで動作する場合に大きな振幅を有する電流リプルが発生するから、本実施形態においては、キャリア周波数が第１周波数又は第２周波数である場合に大きな振幅を有する電流リプルが発生する。すなわち、本実施形態では、大きな振幅を有する電流リプルが発生するキャリア周波数が２つ存在する。
【００７４】
図１１は、第５実施形態に係る回転電機ＭＧの駆動装置の構成概略図である。本実施形態に係るインピーダンス増大回路２０ｅは、２つの２次側コイル４２ｃ及び４２ｄを備えるトランス４２、２つの共振コンデンサ３８ａ及び３８ｂ、並びに、２つのスイッチ４０ａ及び４０ｂを含んで構成される。具体的には、バッテリ１０とインバータ１２の間にトランス４２の１次側コイル４２ａが接続され、第１の２次側コイル４２ｃに対して第１共振コンデンサ３８ａ及び第１スイッチ４０ａが並列に接続され、第２の２次側コイル４２ｄに対して第２共振コンデンサ３８ｂ及び第２スイッチ４０ｂが並列に接続された回路となっている。
【００７５】
第１共振コンデンサ３８ａとトランス４２（第１の２次側コイル４２ｃ）で形成される第１並列共振回路の共振周波数（第１共振周波数）が第１周波数の２次周波数となるように、第１共振コンデンサ３８ａのキャパシタンスの値と、第１の２次側コイル４２ｃのインダクタンスの値が設定される。また、第２共振コンデンサ３８ｂとトランス４２（第２の２次側コイル４２ｄ）で形成される第２並列共振回路の共振周波数（第２共振周波数）が第２周波数の２次周波数となるように、第２共振コンデンサ３８ｂのキャパシタンスの値と、第２の２次側コイル４２ｄのインダクタンスの値が設定される。
【００７６】
制御装置１４は、キャリア周波数が第１周波数である場合には、第１並列共振回路による第１インピーダンス増大機能が有効化し、第２並列共振回路による第２インピーダンス増大機能が無効化するように、第１スイッチ４０ａを開放し、且つ、第２スイッチ４０ｂを短絡させる。ここで、第２インピーダンス増大機能を無効化させるのは、第１周波数の２次周波数を有する電流リプルの抑制効果が比較的低い第２並列共振回路における消費電力を低減するためである。
【００７７】
また、制御装置１４は、キャリア周波数が第２周波数である場合には、第２並列共振回路による第２インピーダンス増大機能が有効化し、第１並列共振回路による第１インピーダンス増大機能が無効化するように、第１スイッチ４０ａを短絡させ、且つ、第２スイッチ４０ｂを開放させる。ここで、第２インピーダンス増大機能を無効化させるのは、第１周波数の２次周波数を有する電流リプルの抑制効果が比較的低い第２並列共振回路における消費電力を低減するためである。
【００７８】
さらに、制御装置１４は、キャリア周波数が第１周波数及び第２周波数のいずれでもない場合（すなわち第３周波数である場合）には、インピーダンス増大回路２０ｅを無効化させるべく、第１スイッチ４０ａ及び第２スイッチ４０ｂを短絡させる。ここで、第１インピーダンス増大機能を無効化させるのは、第２周波数の２次周波数を有する電流リプルの抑制効果が比較的低い第１並列共振回路における消費電力を低減するためである。
【００７９】
なお、第１実施形態同様、制御装置１４が、第１〜第３周波数のみならず、多数の周波数からキャリア周波数を選択可能となっている場合においては、キャリア周波数が第１周波数を含む所定の第１周波数範囲内である場合に、第１インピーダンス増大機能を有効化させ、キャリア周波数が第２周波数を含む所定の第２周波数範囲内である場合に、第２インピーダンス増大機能を有効化させ、キャリア周波数が第１及び第２周波数範囲外である場合に、インピーダンス増大回路２０ｅのインピーダンス増大機能を無効化するようにしてもよい。
【００８０】
本実施形態に係るインピーダンス増大回路２０ｅによれば、２つの周波数をそれぞれ中心とする２つの周波数範囲におけるインピーダンスを増大させることが可能になる。したがって、大きな電流リプルを生じさせるキャリア周波数が２つある場合であっても、選択されたキャリア周波数の２次周波数を中心とする周波数範囲のインピーダンスを増大させることができる。なお、インピーダンス増大回路２０ｅは、２つの周波数を中心とする２つの周波数範囲におけるインピーダンスを増大できるようになっているが、並列接続された２次側コイル、共振コンデンサ、及びスイッチの組を増やすことによって、３以上の周波数をそれぞれ中心とする３以上の周波数範囲におけるインピーダンスを増大できるようになっていてもよい。
【００８１】
また、インピーダンス増大回路２０ｅによれば、第１共振コンデンサ３８ａ及び第２共振コンデンサ３８ｂは、トランス４２の２次側に接続されているため、第３及び第４実施形態と同様に、第１共振コンデンサ３８ａ及び第２共振コンデンサ３８ｂの容量及び体格を小さくすることができる。また、インピーダンス増大回路２０ｅによれば、第１スイッチ４０ａ及び第２スイッチ４０ｂは、トランス４２の２次側に接続されているため、第４実施形態と同様に、第１スイッチ４０ａ及び第２スイッチ４０ｂの許容電流値を低減することができ、第１スイッチ４０ａ及び第２スイッチ４０ｂの体格あるいは損失を小さくすることができる。
【００８２】
複数の周波数をそれぞれ中心とする複数の周波数範囲におけるインピーダンスを増大させることが可能なインピーダンス増大回路の構成としては、インピーダンス増大回路２０ｅに限られない。例えば、第１実施形態に係るインピーダンス増大回路２０ａ（図１参照）を複数バッテリ１０とインバータ１２間に複数直列に並べた構成であってもよい。もちろん、この場合は、各インピーダンス増大回路２０ａにおける並列共振回路の共振周波数を、選択され得るキャリア信号に応じて、互いに異なる周波数に設定する。同様に、第２実施形態に係るインピーダンス増大回路２０ｂ（図７参照）、第３実施形態に係るインピーダンス増大回路２０ｃ（図８参照）、第４実施形態に係るインピーダンス増大回路２０ｄ（図９参照）を複数バッテリ１０とインバータ１２間に複数直列に並べた構成であってもよい。
【００８３】
図１２は、本実施形態における制御装置１４の処理の流れを示すフローチャートである。
【００８４】
ステップＳ２０において、制御装置１４は、キャリア周波数が第１周波数であるか否かを判定する。キャリア周波数が第１周波数である場合には、ステップＳ２２に進み、ステップＳ２２において、第１スイッチ４０ａを開放し、第２スイッチ４０ｂを短絡させて、第１並列共振回路による第１インピーダンス増大機能を有効化させると共に、第２並列共振回路による第２インピーダンス増大機能を無効化させる。キャリア周波数が第１周波数でない場合にはステップＳ２４に進む。
【００８５】
ステップＳ２４において、制御装置１４は、キャリア周波数が第２周波数であるか否かを判定する。キャリア周波数が第２周波数である場合には、ステップＳ２６に進み、ステップＳ２６において、第１スイッチ４０ａを短絡させ、第２スイッチ４０ｂを開放して、第２並列共振回路による第２インピーダンス増大機能を有効化させると共に、第１並列共振回路による第１インピーダンス増大機能を無効化させる。キャリア周波数が第２周波数でない場合にはステップＳ２８に進む。
【００８６】
ステップＳ２８において、制御装置１４は、第１スイッチ４０ａ及び第２スイッチ４０ｂを短絡させ、第１及び第２並列共振回路による第１及び第２インピーダンス増大機能を無効化させる。
【００８７】
＜第６実施形態＞
図１３は、第６実施形態に係る回転電機ＭＧの駆動装置の構成概略図である。第６実施形態は、第５実施形態に比してインピーダンス増大回路の構成が異なるのみであるため、インピーダンス増大回路以外の説明は省略する。
【００８８】
本実施形態に係るインピーダンス増大回路２０ｆは、トランス４２、２つの共振コンデンサ３８ｂ及び３８ｃ、並びに、２つのスイッチ４０ｂ及び４０ｃを含んで構成される。具体的には、バッテリ１０とインバータ１２の間にトランス４２の１次側コイル４２ａが接続され、２次側コイル４２ｂに対して、第１スイッチ４０ａと、直列に接続された第２スイッチ４０ｂ及び第１共振コンデンサ３８ａと、第２共振コンデンサ３８ｂとが並列に接続された回路となっている。
【００８９】
このような構成において、制御装置１４により、第１スイッチ４０ａが開放され、第２スイッチ４０ｂが短絡させられると、トランス４２と、第１共振コンデンサ３８ａ及び第２共振コンデンサ３８ｂとにより第１並列共振回路が形成される。また、制御装置１４により、第１スイッチ４０ａ及び第２スイッチ４０ｂが開放されると、トランス４２と第２共振コンデンサ３８ｂにより第２並列共振回路が形成される。
【００９０】
本実施形態では、第２並列共振回路の共振周波数（第２共振周波数）が第２周波数の２次周波数となるように、第２共振コンデンサ３８ｂのキャパシタンスの値と、トランス４２のインダクタンスの値が設定された上で、第１並列共振回路の共振周波数（第１共振周波数）が第１周波数の２次周波数となるように、第１共振コンデンサ３８ａのキャパシタンスの値が設定される。
【００９１】
制御装置１４は、キャリア周波数が第１周波数である場合には、第１並列共振回路による第１インピーダンス増大機能が有効化するように、第１スイッチ４０ａを開放し、且つ、第２スイッチ４０ｂを短絡させる。また、制御装置１４は、キャリア周波数が第２周波数である場合には、第２並列共振回路による第２インピーダンス増大機能が有効化するように、第１スイッチ４０ａ及び第２スイッチ４０ｂを開放する。さらに、制御装置１４は、キャリア周波数が第１周波数及び第２周波数のいずれでもない場合（すなわち第３周波数である場合）には、インピーダンス増大回路２０ｆを無効化させるべく、第１スイッチ４０ａを短絡させる。なお、このとき第２スイッチ４０ｂは開放であっても短絡であってもよい。
【００９２】
本実施形態に係るインピーダンス増大回路２０ｆによれば、第５実施形態に比して、複数の２次側コイルを有するトランス４２を用いなくて済む。また、インピーダンス増大回路２０ｆでは、第１及び第２並列共振回路において第２共振コンデンサ３８ｂが共用されている。これにより、第５実施形態に比して、第１共振コンデンサ３８ａの容量及び体格を小さくすることができる。
【００９３】
以上、本発明に係る実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。
【符号の説明】
【００９４】
１０  バッテリ、１２  インバータ、１４  制御装置、１６  ドライブ回路、１８  平滑コンデンサ、２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２０ｅ，２０ｆ  インピーダンス増大回路、２２  電池セル、２６  内部インダクタンス、２８  電力線抵抗、３０  電力線インダクタンス、３２  スイッチング素子、３４  フリーホイールダイオード、３６  共振コイル、３８  共振コンデンサ、３８ａ  第１共振コンデンサ、３８ｂ  第２共振コンデンサ、４０  スイッチ、４０ａ  第１スイッチ、４０ｂ  第２スイッチ、４２  トランス、４２ａ  １次側コイル、４２ｂ  ２次側コイル、４２ｃ  第１の２次側コイル、４２ｄ  第２の２次側コイル、ＭＧ  回転電機、Ｐ  正極電力線、Ｎ  負極電力線、ＣＳ  直列共振回路、ＣＰ  並列共振回路。
【図１】
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【図２】
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【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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