(57)【要約】【課題】インバータの制御を同期キャリアＰＷＭ制御方式から非同期キャリアＰＷＭ制御方式に切り替える際に生じ得る振動や異音を抑制する。【解決手段】同期キャリアＰＷＭ制御方式から非同期キャリアＰＷＭ制御方式に切り替える際、そのときのキャリア周波数Ｆｃと非同期キャリアＰＷＭ制御方式のキャリア周波数Ｆｃｓｅｔとの差分（周波数差分）ΔＦを計算し（Ｓ１７０）、周波数差分ΔＦが閾値Ｆｒｅｆ以上のときには、同期キャリアＰＷＭ制御方式から非同期キャリアＰＷＭ制御方式への切り替えを禁止して同期キャリアＰＷＭ制御方式を継続し（Ｓ２００）、周波数差分ΔＦが閾値Ｆｒｅｆ未満に至ってから同期キャリアＰＷＭ制御方式から非同期キャリアＰＷＭ制御方式に切り替える（Ｓ２１０）。これにより、切り替えの際に生じ得る振動や異音の発生を抑制することができる。【選択図】図３
2016208728.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動機と、複数のスイッチング素子を有し前記電動機を駆動するインバータと、前記電動機の回転数に同期して変更されるキャリア周波数を用いたパルス幅変調制御方式で前記インバータの複数のスイッチング素子をスイッチングする同期キャリアＰＷＭ制御方式と予め定められたキャリア周波数を用いたパルス幅変調制御方式で前記インバータの複数のスイッチング素子をスイッチングする非同期キャリアＰＷＭ制御方式とを含む複数の制御方式のいずれかによって前記電動機が駆動されるよう前記インバータを制御する制御手段と、を備える駆動装置において、
前記制御手段は、前記インバータの制御を前記同期キャリアＰＷＭ制御方式から前記非同期キャリアＰＷＭ制御方式に切り替える際、前記同期キャリアＰＷＭ制御方式によるキャリア周波数と前記非同期キャリアＰＷＭ制御方式によるキャリア周波数との周波数差分が所定値以上のときには前記同期キャリアＰＷＭ制御方式から前記非同期キャリアＰＷＭ制御方式への切り替えを禁止して前記同期キャリアＰＷＭ制御方式を継続し、その後に前記周波数差分が前記所定値未満に至った以降に前記同期キャリアＰＷＭ制御方式から前記非同期キャリアＰＷＭ制御方式に切り替える手段である、
ことを特徴とする駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動装置に関し、詳しくは、電動機を駆動するインバータを同期キャリアＰＷＭ制御方式と非同期キャリアＰＷＭ制御方式とを含む複数の制御方式により制御する駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の駆動装置としては、電動機を駆動するインバータを同期キャリアＰＷＭ制御方式と非同期キャリアＰＷＭ制御方式とを選択的に切り替えて制御するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。ここで、同期キャリアＰＷＭ制御方式は、電動機の回転数に同期して変更されるキャリア周波数を用いたパルス幅変調制御方式でインバータの複数のスイッチング素子をスイッチングする制御方式である。また、非同期キャリアＰＷＭ制御方式は、予め定められたキャリア周波数を用いたパルス幅変調制御方式でインバータの複数のスイッチング素子をスイッチングする制御方式であり、電動機の回転数に同期していない。この駆動装置では、搬送波が極大となる時の相電圧指令の実位相と目標位相との位相差がしきい値よりも小さい場合に同期キャリアＰＷＭ方式を選択し、位相差がしきい値よりも大きい場合に固定キャリアＰＷＭ方式を選択する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−７２１０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述の駆動装置では、インバータの制御を同期キャリアＰＷＭ制御方式から非同期キャリアＰＷＭ制御方式に切り替えるときに、制御方式の切り替え前のキャリア周波数と切り替え後のキャリア周波数との差分が大きいときには振動や異音が生じる場合がある。こうした振動や異音は、駆動装置が車両などに搭載されている場合には、乗員などに違和感を与える。
【０００５】
本発明の駆動装置は、インバータの制御を同期キャリアＰＷＭ制御方式から非同期キャリアＰＷＭ制御方式に切り替える際に生じ得る振動や異音を抑制することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の駆動装置は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００７】
本発明の駆動装置は、
電動機と、複数のスイッチング素子を有し前記電動機を駆動するインバータと、前記電動機の回転数に同期して変更されるキャリア周波数を用いたパルス幅変調制御方式で前記インバータの複数のスイッチング素子をスイッチングする同期キャリアＰＷＭ制御方式と予め定められたキャリア周波数を用いたパルス幅変調制御方式で前記インバータの複数のスイッチング素子をスイッチングする非同期キャリアＰＷＭ制御方式とを含む複数の制御方式のいずれかによって前記電動機が駆動されるよう前記インバータを制御する制御手段と、を備える駆動装置において、
前記制御手段は、前記インバータの制御を前記同期キャリアＰＷＭ制御方式から前記非同期キャリアＰＷＭ制御方式に切り替える際、前記同期キャリアＰＷＭ制御方式によるキャリア周波数と前記非同期キャリアＰＷＭ制御方式によるキャリア周波数との周波数差分が所定値以上のときには前記同期キャリアＰＷＭ制御方式から前記非同期キャリアＰＷＭ制御方式への切り替えを禁止して前記同期キャリアＰＷＭ制御方式を継続し、その後に前記周波数差分が前記所定値未満に至った以降に前記同期キャリアＰＷＭ制御方式から前記非同期キャリアＰＷＭ制御方式に切り替える手段である、
ことを特徴とする。
【０００８】
この本発明の駆動装置では、電動機を駆動するインバータの制御を同期キャリアＰＷＭ制御方式から非同期キャリアＰＷＭ制御方式に切り替える際、同期キャリアＰＷＭ制御方式によるキャリア周波数と非同期キャリアＰＷＭ制御方式によるキャリア周波数との周波数差分が所定値以上のときには同期キャリアＰＷＭ制御方式から非同期キャリアＰＷＭ制御方式への切り替えを禁止して同期キャリアＰＷＭ制御方式を継続し、その後、周波数差分が所定値未満に至った以降に同期キャリアＰＷＭ制御方式から非同期キャリアＰＷＭ制御方式に切り替える。これにより、周波数差分が大きいときに同期キャリアＰＷＭ制御方式から非同期キャリアＰＷＭ制御方式に切り替える際に生じ得る振動や異音を抑制することができる。ここで、電動機には、単に電動機として機能するものだけでなく、発電機として機能する電動機も含まれる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施例としての駆動装置を備えるハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。
【図２】モータＭＧ１，ＭＧ２を含む電機駆動系の構成の概略を示す構成図である。
【図３】モータＥＣＵ４０により実行されるインバータ制御方式切替ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図４】非同期キャリアＰＷＭ制御方式と同期キャリアＰＷＭ制御方式のキャリア周波数とモータの回転数Ｎｍとの関係の一例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。
【実施例】
【００１１】
図１は、本発明の一実施例としての駆動装置を備えるハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図であり、図２は、モータＭＧ１，ＭＧ２を含む電機駆動系の構成の概略を示す構成図である。実施例のハイブリッド自動車２０は、図１に示すように、エンジン２２と、プラネタリギヤ３０と、モータＭＧ１，ＭＧ２と、インバータ４１，４２と、バッテリ５０と、ハイブリッド用電子制御ユニット（以下、ＨＶＥＣＵという）７０と、を備える。
【００１２】
エンジン２２は、ガソリンや軽油などを燃料として動力を出力する内燃機関として構成されている。このエンジン２２は、エンジン用電子制御ユニット（以下、エンジンＥＣＵという）２４により運転制御されている。
【００１３】
エンジンＥＣＵ２４は、図示しないが、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭやデータを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。エンジンＥＣＵ２４には、エンジン２２を運転制御するのに必要な各種センサからの信号、例えば、クランクシャフト２６の回転位置を検出するクランクポジションセンサからのクランク角θｃｒなどが入力ポートを介して入力されている。また、エンジンＥＣＵ２４からは、エンジン２２を運転制御するための種々の制御信号が出力ポートを介して出力されている。エンジンＥＣＵ２４は、ＨＶＥＣＵ７０と通信ポートを介して接続されており、ＨＶＥＣＵ７０からの制御信号によりエンジン２２を運転制御すると共に必要に応じてエンジン２２の運転状態に関するデータをＨＶＥＣＵ７０に出力する。なお、エンジンＥＣＵ２４は、クランクポジションセンサからのクランク角θｃｒに基づいてクランクシャフト２６の回転数、即ち、エンジン２２の回転数Ｎｅを演算している。
【００１４】
プラネタリギヤ３０は、シングルピニオン式の遊星歯車機構として構成されている。プラネタリギヤ３０のサンギヤ，リングギヤ，キャリヤには、それぞれ、モータＭＧ１の回転子，駆動輪３８ａ，３８ｂにデファレンシャルギヤ３７を介して連結された駆動軸３６，エンジン２２のクランクシャフト２６が接続されている。
【００１５】
モータＭＧ１は、永久磁石が埋め込まれた回転子と三相コイルが巻回された固定子とを有する同期発電電動機として構成されており、上述したように回転子がプラネタリギヤ３０のサンギヤに接続されている。モータＭＧ２は、モータＭＧ１と同様の同期発電電動機として構成されており、回転子が駆動軸３６に接続されている。
【００１６】
インバータ４１は、図２に示すように、６つのトランジスタＴ１１〜Ｔ１６と、トランジスタＴ１１〜Ｔ１６に逆方向に並列接続された６つのダイオードＤ１１〜Ｄ１６と、を有する。トランジスタＴ１１〜Ｔ１６は、それぞれバッテリ５０からの電力ライン５４の正極母線と負極母線とに対してソース側とシンク側になるよう２個ずつペアで配置されている。また、トランジスタＴ１１〜Ｔ１６は、対となるトランジスタ同士の接続点の各々には、モータＭＧ１の三相コイル（Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相）の各々が接続されている。したがって、インバータ４１に電圧が作用しているときに、モータ用電子制御ユニット（以下、モータＥＣＵという）４０によって、対となるトランジスタＴ１１〜Ｔ１６のオン時間の割合が調節されることにより、三相コイルに回転磁界が形成され、モータＭＧ１が回転駆動される。インバータ４２は、インバータ４１と同様に、６つのトランジスタＴ２１〜Ｔ２６と６つのダイオードＤ２１〜Ｄ２６とを有する。そして、インバータ４２に電圧が作用しているときに、モータＥＣＵ４０によって、対となるトランジスタＴ２１〜Ｔ２６のオン時間の割合が調節されることにより、三相コイルに回転磁界が形成され、モータＭＧ２が回転駆動される。
【００１７】
モータＥＣＵ４０は、図示しないが、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭやデータを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。図１に示すように、モータＥＣＵ４０には、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するのに必要な各種センサからの信号、例えば、モータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサからの回転位置θｍ１，θｍ２，モータＭＧ１，ＭＧ２の各相に流れる電流を検出する電流センサからの相電流，コンデンサ４６の端子間に取り付けられた図示しない電圧センサからのコンデンサの電圧（電力ライン５４の電圧）ＶＢなどが入力ポートを介して入力されている。また、モータＥＣＵ４０からは、インバータ４１，４２のトランジスタＴ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜Ｔ２６へのスイッチング制御信号などが出力ポートを介して出力されている。モータＥＣＵ４０は、ＨＶＥＣＵ７０と通信ポートを介して接続されており、ＨＶＥＣＵ７０からの制御信号によってモータＭＧ１，ＭＧ２や昇圧コンバータを駆動制御すると共に必要に応じてモータＭＧ１，ＭＧ２の駆動状態に関するデータをＨＶＥＣＵ７０に出力する。なお、モータＥＣＵ４０は、回転位置検出センサからのモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置θｍ１，θｍ２に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２を演算している。
【００１８】
バッテリ５０は、例えば２００Ｖや２５０Ｖなどのリチウムイオン二次電池やニッケル水素二次電池として構成されており、上述したように電力ライン５４に接続されている。このバッテリ５０は、バッテリ用電子制御ユニット（以下、バッテリＥＣＵという）５２により管理されている。
【００１９】
バッテリＥＣＵ５２は、図示しないが、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭやデータを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。バッテリＥＣＵ５２には、バッテリ５０を管理するのに必要な信号、例えば、バッテリ５０の端子間に設置された図示しない電圧センサからの電池電圧Ｖｂ，バッテリ５０の出力端子に接続された電力ライン５４に取り付けられた図示しない電流センサからの電池電流Ｉｂ，バッテリ５０に取り付けられた図示しない温度センサからの電池温度Ｔｂなどが入力ポートを介して入力されている。また、バッテリＥＣＵ５２は、ＨＶＥＣＵ７０と通信ポートを介して接続されており、必要に応じてバッテリ５０の状態に関するデータをＨＶＥＣＵ７０に出力する。バッテリＥＣＵ５２は、バッテリ５０を管理するために、電流センサにより検出された電池電流Ｉｂの積算値に基づいてそのときのバッテリ５０から放電可能な電力の容量の全容量に対する割合である蓄電割合ＳＯＣを演算したり、演算した蓄電割合ＳＯＣと温度センサにより検出された電池温度Ｔｂとに基づいてバッテリ５０を充放電してもよい最大許容電力である入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔを演算したりしている。
【００２０】
ＨＶＥＣＵ７０は、図示しないが、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭやデータを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。ＨＶＥＣＵ７０には、各種信号が入力ポートを介して入力されている。入力ポートを介してＨＶＥＣＵ７０に入力される信号としては以下のものを挙げることができる。イグニッションスイッチ８０からのイグニッション信号。シフトレバー８１の操作位置を検出するシフトポジションセンサ８２からのシフトポジションＳＰ。アクセルペダル８３の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃ。ブレーキペダル８５の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ８６からのブレーキペダルポジションＢＰ。車速センサ８８からの車速Ｖ。ＨＶＥＣＵ７０は、上述したように、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２と通信ポートを介して接続されており、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２と各種制御信号やデータのやりとりを行なっている。
【００２１】
こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０は、エンジン２２の運転を伴って走行するハイブリッド走行モード（ＨＶ走行）やエンジン２２の運転を停止して走行する電動走行モード（ＥＶ走行）で走行する。
【００２２】
ＨＶ走行モードでの走行時には、ＨＶＥＣＵ７０は以下のように駆動制御する。ＨＶＥＣＵ７０は、まず、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて走行に要求される要求トルクＴｒ＊を設定し、設定した要求トルクＴｒ＊に駆動軸３６の回転数Ｎｒ（例えば、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２や車速Ｖに換算係数を乗じて得られる回転数）を乗じて走行に要求される走行用パワーＰｄｒｖ＊を計算する。続いて、計算した走行用パワーＰｄｒｖ＊からバッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣに基づくバッテリ５０の充放電要求パワーＰｂ＊（バッテリ５０から放電するときが正の値）を減じて車両に要求される要求パワーＰｅ＊を設定する。次に、要求パワーＰｅ＊がエンジン２２から出力されると共にバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で要求トルクＴｒ＊が駆動軸３６に出力されるようエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊や目標トルクＴｅ＊，モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定する。そして、モータＭＧ１，ＭＧ２を回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２およびトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊からなる目標駆動点で駆動できるようにエンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０に送信する。目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを受信したエンジンＥＣＵ２４は、目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とによってエンジン２２が運転されるようエンジン２２の吸入空気量制御や燃料噴射制御，点火制御などを行なう。トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信したモータＥＣＵ４０は、モータＭＧ１，ＭＧ２がトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊で駆動されるようインバータ４１，４２のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。このＨＶ走行モードでの走行時には、要求パワーＰｅ＊が停止用閾値Ｐｓｔｏｐ未満に至ったときなどエンジン２２の停止条件が成立したときに、エンジン２２の運転を停止してＥＶ走行モードでの走行に移行する。
【００２３】
ＥＶ走行モードでの走行時には、ＨＶＥＣＵ７０は以下のように駆動制御する。ＨＶＥＣＵ７０は、まず、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて要求トルクＴｒ＊を設定し、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に値０を設定すると共にバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で要求トルクＴｒ＊が駆動軸３６に出力されるようモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定する。そして、設定したトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をＨＶ走行モードでの走行時と同様にモータＥＣＵ４０に送信する。そして、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信したモータＥＣＵ４０は、モータＭＧ１，ＭＧ２がトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊で駆動されるようインバータ４１，４２のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。このＥＶ走行モードでの走行時には、ＨＶ走行モードでの走行時と同様に計算した要求パワーＰｅ＊が始動用閾値Ｐｓｔａｒｔ以上に至ったときなどエンジン２２の始動条件が成立したときに、エンジン２２を始動してＨＶ走行モードでの走行に移行する。
【００２４】
ここで、インバータ４１，４２のスイッチング制御について説明する。実施例では、モータＥＣＵ４０は、モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２とトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊とに基づいてそれぞれ複数の制御モードから１つの制御モードを選択してインバータ４１，４２をスイッチング制御する。ここで、インバータ４１，４２の制御モードは、それぞれ図示しないマップにより、モータの回転数およびトルクが低い領域から順に、三角波比較によるパルス幅変調（ＰＷＭ）制御による正弦波制御モード，三角波の振幅を超えた振幅で正弦波状の出力電圧指令値を生成して変換した過変調電圧としてのＰＷＭ信号でインバータをスイッチングする過変調制御モード，トルク指令に応じた電圧位相の矩形波電圧でインバータをスイッチングする矩形波制御モードが選択されるように予め定められている。さらに、インバータ４１，４２の正弦波制御モードには、それぞれ、モータの回転数に同期（比例）してキャリアとしての三角波の周波数（キャリア周波数）を変更させる方式である同期キャリアＰＷＭ制御方式や、予め定められたキャリア周波数を用いるためモータの回転数に同期しない方式である非同期キャリアＰＷＭ制御方式がある。実施例では、非同期キャリアＰＷＭ制御方式では、モータの回転数が閾値Ｎｒｅｆ未満のときには周波数Ｆｃ１を用い、モータの回転数が閾値Ｎｒｅｆ以上のときには周波数Ｆｃ２を用いるものとした。また、同期キャリアＰＷＭ制御方式では、インバータを良好に制御可能な範囲内で予め定められた比較的少ない数周期分（例えば６や８など）の三角波形が正弦波状の出力電圧指令値の１周期に丁度含まれるようにキャリア周波数を定めるものとした。同期キャリアＰＷＭ制御方式を用いると、インバータによるモータの制御性を良好にすることができると共に、モータの回転数に応じた周波数となるから、非同期キャリアＰＷＭ制御方式に比して周波数を小さくすることができる。このため、インバータのスイッチング損失を小さくすることができる。
【００２５】
次に、こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０の動作、特に正弦波制御モードによりインバータ４１，４２のスイッチング制御が行なわれている際に非同期キャリアＰＷＭ制御方式と同期キャリアＰＷＭ制御方式とを切り替える際の動作について説明する。図３は、正弦波制御モードによりインバータ４１，４２のスイッチング制御が行なわれているときにモータＥＣＵ４０により実行されるインバータ制御方式切替ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、モータＭＧ１を駆動するインバータ４１とモータＭＧ２を駆動するインバータ４２とに対して個別に行なわれる。以下、このルーチンの説明において、モータＭＧ１およびモータＭＧ２のうち対象となっているモータを単に「モータ」と称し、インバータ４１およびインバータ４２のうち対象となっているインバータを単に「インバータ」と称する。
【００２６】
インバータ制御方式切替ルーチンが実行されると、モータＥＣＵ４０は、まず、アクセル開度Ａｃｃやモータの回転数Ｎｍ，モータの回転加速度αｍ，現在のキャリア周波数Ｆｃなどインバータの制御方式の切り替えに必要なデータを入力する処理を実行する（ステップＳ１００）。ここで、モータの回転加速度αｍは、実施例では、モータの回転数Ｎｍの単位時間当たりの変化量として演算した。続いて、モータの回転数Ｎｍに応じて非同期キャリア周波数Ｆｃｓｅｔを導出する（ステップＳ１１０）。図４に、非同期キャリアＰＷＭ制御方式と同期キャリアＰＷＭ制御方式のキャリア周波数とモータの回転数Ｎｍとの関係の一例を示す。図４に示すように、実施例では、非同期キャリアＰＷＭ制御方式のキャリア周波数Ｆｃｓｅｔは、モータの回転数Ｎｍが閾値Ｎｒｅｆ未満のときには周波数Ｆｃ１でモータの回転数Ｎｍが閾値Ｎｒｅｆ以上のときには周波数Ｆｃ１より大きな周波数Ｆｃ２を用いている。このように、非同期キャリアＰＷＭ制御方式のキャリア周波数Ｆｃｓｅｔをモータの回転数Ｎｍが閾値Ｎｒｅｆ未満のときに小さな周波数Ｆｃ１とするのは、モータの回転数Ｎｍが閾値Ｎｒｅｆ未満のときのインバータのスイッチング素子におけるスイッチング回数を減じて全体としてイッチング損失を低減するためである。なお、同期キャリアＰＷＭ制御方式におけるキャリア周波数は、上述したように、モータの回転数に応じた周波数となり、スイッチング損失を小さくするために非同期キャリア制御方式のキャリア周波数Ｆｃｓｅｔより小さい周波数となっている。
【００２７】
次に、現在の制御方式が非同期キャリアＰＷＭ制御方式であるか同期キャリアＰＷＭ制御方式であるかを判定する（ステップＳ１２０）。現在の制御方式が非同期キャリアＰＷＭ制御方式であると判定された場合、アクセル開度Ａｃｃが閾値Ａｒｅｆ以上であるか否か（ステップＳ１３０）、モータの回転加速度αｍが閾値αｒｅｆ１以上であるか否か（ステップＳ１４０）を判定する。この２つの判定は、モータの回転数Ｎｍが急上昇しているか否かを判定しており、閾値Ａｒｅｆや閾値αｒｅｆはモータの諸元などにより適宜設定されるものである。アクセル開度Ａｃｃが閾値Ａｒｅｆ未満であったり、アクセル開度Ａｃｃが閾値Ａｒｅｆ以上であってもモータの回転加速度αｍが閾値αｒｅｆ１未満のときには、非同期キャリアＰＷＭ制御方式を継続するものとし（ステップＳ１５０）、本ルーチンを終了する。一方、アクセル開度Ａｃｃが閾値Ａｒｅｆ以上であり、且つ、モータの回転加速度αｍが閾値αｒｅｆ１以上であるときには、制御方式を同期キャリアＰＷＭ制御方式に切り替えて（ステップＳ１６０）、本ルーチンを終了する。
【００２８】
ステップＳ１２０で、現在の制御方式が同期キャリアＰＷＭ制御方式であると判定された場合、まず、非同期キャリアＰＷＭ制御方式のキャリア周波数Ｆｃｓｅｔからそのときのキャリア周波数Ｆｃを減じて周波数差分ΔＦを計算する（ステップＳ１７０）。続いて、モータの回転加速度αｍが閾値αｒｅｆ２未満であるか否か（ステップＳ１８０）、周波数差分ΔＦが閾値Ｆｒｅｆ未満であるか否か（ステップＳ１９０）を判定する。ここで閾値Ｆｃｓｅｔは、同期キャリアＰＷＭ制御方式から非同期キャリアＰＷＭ方式に切り替える際に生じ得る振動や異音に対して乗員が違和感を感じない程度のキャリア周波数の差分として予め定められるものであり、実施例では、非同期キャリアＰＷＭ制御方式のキャリア周波数Ｆｃｓｅｔとして用いる周波数Ｆｃ１と周波数Ｆｃ２との差分を用いるものとした。モータの回転加速度αｍが閾値αｒｅｆ２以上であったり、モータの回転角速度αｍが閾値αｒｅｆ未満であっても周波数差分ΔＦが閾値Ｆｒｅｆ以上であるときには、同期キャリアＰＷＭ制御方式を継続するものとし（ステップＳ２００）、本ルーチンを終了する。一方、モータの回転加速度αｍが閾値αｒｅｆ２未満であり、且つ、周波数差分ΔＦが閾値Ｆｒｅｆ未満であるときには、非同期キャリアＰＷＭ制御方式に切り替えて（ステップＳ２１０）、本ルーチンを終了する。
【００２９】
図４において、モータの回転数Ｎｍが回転数Ｎ１のときに同期キャリアＰＷＭ制御方式から非同期キャリアＰＷＭ制御方式に切り替えるときには、周波数差分ΔＦは閾値Ｆｒｅｆ未満であるから、直ちに同期キャリアＰＷＭ制御方式から非同期キャリアＰＷＭ制御方式に切り替えてキャリア周波数Ｆｃを周波数Ｆｃ２とする。モータの回転数Ｎｍが回転数Ｎ２のときに同期キャリアＰＷＭ制御方式から非同期キャリアＰＷＭ制御方式に切り替えるときには、周波数差分ΔＦは閾値Ｆｒｅｆ以上となるから、一旦、同期キャリアＰＷＭ制御方式から非同期キャリアＰＷＭ制御方式への切り替えを禁止して同期キャリアＰＷＭ制御方式を継続する。そして、モータの回転数Ｎｍが小さくなって閾値Ｎｒｅｆ未満に至ると、周波数差分ΔＦも閾値Ｆｒｅｆ未満に至るから、そのタイミングで同期キャリアＰＷＭ制御方式から非同期キャリアＰＷＭ制御方式に切り替える。このように、周波数差分ΔＦが閾値Ｆｒｅｆ未満に至るのを待って切り替えることにより、周波数差分ΔＦが閾値Ｆｒｅｆ以上であることによる不都合（振動や異音の発生）を抑制することができる。
【００３０】
上述したように、図３のインバータ制御方式切替ルーチンはモータＭＧ１を駆動するインバータ４１とモータＭＧ２を駆動するインバータ４２とに対して個別に実行される。モータＭＧ２は駆動軸３６に取り付けられているから、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２は車速Ｖに対してリニアな関係を有するが、モータＭＧ１は駆動軸３６とは独立に回転可能なプラネタリギヤ３０のサンギヤに取り付けられているから、車速Ｖに対してリニアな関係を有しない。このため、実施例のように、同期キャリアＰＷＭ制御方式から非同期キャリアＰＷＭ制御方式に切り替える際、モータの回転加速度αｍが閾値αｒｅｆ２未満であるか否かの判定と周波数差分ΔＦが閾値Ｆｒｅｆ未満であるか否かの判定とを用いることにより、車速ＶにリンクしないモータＭＧ１を駆動するインバータ４１の制御方式の切り替え時にも同期キャリアＰＷＭ制御方式から非同期キャリアＰＷＭ制御方式に切り替える際に生じ得る振動や異音の発生を抑制することができる。
【００３１】
以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０では、同期キャリアＰＷＭ制御方式から非同期キャリアＰＷＭ制御方式に切り替える際、そのときのキャリア周波数Ｆｃと非同期キャリアＰＷＭ制御方式のキャリア周波数Ｆｃｓｅｔとの差分（周波数差分）ΔＦを計算する。そして、周波数差分ΔＦが閾値Ｆｒｅｆ以上のときには、同期キャリアＰＷＭ制御方式から非同期キャリアＰＷＭ制御方式への切り替えを禁止して同期キャリアＰＷＭ制御方式を継続し、周波数差分ΔＦが閾値Ｆｒｅｆ未満に至ってから、同期キャリアＰＷＭ制御方式から非同期キャリアＰＷＭ制御方式に切り替える。これにより、周波数差分ΔＦが閾値Ｆｒｅｆ以上であるときに同期キャリアＰＷＭ制御方式から非同期キャリアＰＷＭ制御方式に切り替えることによって生じ得る振動や異音の発生を抑制することができる。
【００３２】
実施例のハイブリッド自動車２０では、同期キャリアＰＷＭ制御方式から非同期キャリアＰＷＭ制御方式に切り替える際の判定に用いる周波数差分ΔＦの閾値Ｆｒｅｆとして、非同期キャリアＰＷＭ制御方式のキャリア周波数Ｆｃｓｅｔとして用いる周波数Ｆｃ１と周波数Ｆｃ２との差分を用いた。しかし、閾値Ｆｒｅｆは、非同期キャリアＰＷＭ制御方式のキャリア周波数Ｆｃｓｅｔとして用いる周波数Ｆｃ１と周波数Ｆｃ２との差分に限定されるものではなく、制御方式の切り替えの際に生じ得る振動や異音を抑制する程度に応じて適宜設定されるものとしても構わない。
【００３３】
実施例のハイブリッド自動車２０では、非同期キャリアＰＷＭ制御方式のキャリア周波数Ｆｃｓｅｔとして、モータの回転数Ｎｍが閾値Ｎｒｅｆ未満のときには周波数Ｆｃ１を用い、モータの回転数Ｎｍが閾値Ｎｒｅｆ以上のときには周波数Ｆｃ２を用いた。しかし、非同期ＰＷＭ制御方式のキャリア周波数Ｆｃｓｅｔは、予め定めた周波数であればよいから、モータの回転数Ｎｍに拘わらずに一定の周波数としてもよいし、モータの回転数Ｎｍに対して３段階以上の段階をもった周波数としてもよい。
【００３４】
実施例では、駆動装置を搭載したハイブリッド自動車２０として説明したが、電動機と電動機を駆動するインバータとを備え、同期キャリアＰＷＭ制御方式と非同期キャリアＰＷＭ制御方式とを含む複数の制御方式のいずれかによって電動機が駆動されるようインバータを制御する駆動装置であればよいから、自動車に搭載されない駆動装置に本発明を適用するものとしてもよい。
【００３５】
以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明は、駆動装置の製造産業などに利用可能である。
【符号の説明】
【００３７】
２０  ハイブリッド自動車、２２  エンジン、２４  エンジン用電子制御ユニット（エンジンＥＣＵ）、２６  クランクシャフト、３０  プラネタリギヤ、３６  駆動軸、３７  デファレンシャルギヤ、３８ａ，３８ｂ  駆動輪、４０  モータ用電子制御ユニット（モータＥＣＵ）、４１，４２  インバータ、４６  コンデンサ、５０  バッテリ、５２  バッテリ用電子制御ユニット（バッテリＥＣＵ）、５４  電力ライン、７０  ハイブリッド用電子制御ユニット、８０  イグニッションスイッチ、８１  シフトレバー、８２  シフトポジションセンサ、８３  アクセルペダル、８４  アクセルペダルポジションセンサ、８５  ブレーキペダル、８６  ブレーキペダルポジションセンサ、８８  車速センサ、Ｄ１１〜Ｄ１６，Ｄ２１〜Ｄ２６  ダイオード、Ｔ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜Ｔ２６  トランジスタ、ＭＧ１，ＭＧ２  モータ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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