(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
多相交流により回転駆動する電動機と、
複数のスイッチング素子のスイッチングにより多相交流電力を前記電動機に供給可能なインバータ回路と、
前記インバータ回路の正極母線と負極母線とに接続された第１の電源と、
前記インバータ回路の正極母線および負極母線のうちのいずれか一方の母線と前記電動機の中性点とに接続された第２の電源と、
前記電動機のコイルと前記スイッチング素子とを含み前記第２の電源からの電力を変換して前記第１の電源に供給可能な電力変換部の温度または前記第２の電源の温度に基づいて前記温度を調節すべく前記インバータ回路のスイッチング素子をスイッチング制御して前記電動機の中性点を流れる中性点電流のリップルを変化させる温度調節手段と
を備える動力出力装置。
【請求項２】
多相交流により回転駆動する電動機と、
複数のスイッチング素子のスイッチングにより多相交流電力を前記電動機に供給可能なインバータ回路と、
前記インバータ回路の正極母線および負極母線のうちのいずれか一方の母線と前記電動機の中性点とに接続された第１の電源と、
前記インバータ回路の前記一方の母線とは異なる他方の母線と前記電動機の中性点とに接続された第２の電源と、
前記電動機のコイルと前記スイッチング素子とを含み前記第２の電源からの電力を変換して前記第１の電源に供給可能な電力変換部の温度または前記第２の電源の温度に基づいて前記温度を調節すべく前記インバータ回路のスイッチング素子をスイッチング制御して前記電動機の中性点を流れる中性点電流のリップルを変化させる温度調節手段と
を備える動力出力装置。
【請求項３】
請求の範囲第１項または第２項記載の動力出力装置であって、
前記第１の電源は、前記第２の電源からの電力を用いて充電可能な蓄電装置であり、
前記温度調節手段は、前記電力変換部の温度または前記第２の電源の温度に基づいて前記蓄電装置の蓄電電圧を前記スイッチング制御により調節して前記リップルを変化させる手段である動力出力装置。
【請求項４】
請求の範囲第３項記載の動力出力装置であって、
前記温度調節手段は、前記第２の電源の温度が第１の閾値以下であるとき、前記蓄電装置の蓄電電圧を通常よりも高くするようスイッチング制御して前記リップルを変化させる手段である動力出力装置。
【請求項５】
請求の範囲第３項または第４項記載の動力出力装置であって、
前記温度調節手段は、前記第２の電源の温度が第２の閾値以上であるとき、前記蓄電装置の蓄電電圧を通常よりも低くするようスイッチング制御して前記リップルを変化させる手段である動力出力装置。
【請求項６】
請求の範囲第３項ないし第５項いずれか記載の動力出力装置であって、
前記温度調節手段は、前記電力変換部の温度が第３の閾値以上であるとき、前記蓄電装置の蓄電電圧に制限を加えてスイッチング制御して前記リップルを変化させる手段である動力出力装置。
【請求項７】
請求の範囲第１項ないし第６項いずれか記載の動力出力装置であって、
前記温度調節手段は、前記電力変換部の温度または前記第２の電源の温度に基づいて前記インバータ回路のスイッチング素子のスイッチング周波数を設定し、該設定されたスイッチング周波数にてスイッチング制御して前記リップルを変化させる手段である動力出力装置。
【請求項８】
請求の範囲第７項記載の動力出力装置であって、
前記温度調節手段は、前記第２の電源の温度が第４の閾値以下であるとき、前記インバータ回路のスイッチング素子のスイッチング周波数を通常よりも低く設定してスイッチング制御して前記リップルを変化させる手段である動力出力装置。
【請求項９】
請求の範囲第７項または第８項記載の動力出力装置であって、
前記温度調節手段は、前記第２の電源の温度が第５の閾値以上であるとき、前記インバータ回路のスイッチング素子のスイッチング周波数を通常よりも高く設定してスイッチング制御して前記リップルを変化させる手段である動力出力装置。
【請求項１０】
請求の範囲第７項ないし第９項いずれか記載の動力出力装置であって、
前記温度調節手段は、前記電力変換部に含まれる前記電動機のコイルの温度が第６の閾値以上であるとき、前記インバータ回路のスイッチング素子のスイッチング周波数を通常よりも高く設定してスイッチング制御して前記リップルを変化させる手段である動力出力装置。
【請求項１１】
請求の範囲第７項ないし第１０項いずれか記載の動力出力装置であって、
前記温度調節手段は、前記電力変換部に含まれる前記スイッチング素子の温度が第７の閾値以上であるとき、前記インバータ回路のスイッチング素子のスイッチング周波数を通常よりも低く設定してスイッチング制御して前記リップルを変化させる手段である動力出力装置。
【請求項１２】
多相交流により回転駆動する電動機と、
複数のスイッチング素子のスイッチングにより多相交流電力を前記電動機に供給可能なインバータ回路と、
前記インバータ回路の正極母線と負極母線とに接続された第１の電源と、
前記インバータ回路の正極母線および負極母線のいずれか一方の母線と前記電動機の中性点とに接続された第２の電源と、
前記第２の電源の温度を検出する温度検出手段と、
該検出された第２の電源の温度が所定の閾値以下のとき、該第２の電源を加温する加温手段と、
を備え、
前記加温手段は、前記インバータ回路のスイッチング素子をスイッチング制御して前記電動機の中性点を流れる中性点電流のリップルを増加させるものである、
動力出力装置。
【請求項１３】
多相交流により回転駆動する電動機と、
複数のスイッチング素子のスイッチングにより多相交流電力を前記電動機に供給可能なインバータ回路と、
前記インバータ回路の正極母線および負極母線のいずれか一方の母線と前記電動機の中性点とに接続された第１の電源と、
前記インバータ回路の前記一方の母線とは異なる他方の母線と前記電動機の中性点とに接続された第２の電源と、
前記第２の電源の温度を検出する温度検出手段と、
該検出された第２の電源の温度が所定の閾値以下のとき、該第２の電源を加温する加温手段と、
を備え、
前記加温手段は、前記インバータ回路のスイッチング素子をスイッチング制御して前記電動機の中性点を流れる中性点電流のリップルを増加させるものである、
動力出力装置。
【請求項１４】
請求の範囲第１項ないし第１３項いずれか記載の動力出力装置を搭載する車輌。
【請求項１５】
多相交流により回転駆動する電動機と、
複数のスイッチング素子のスイッチングにより多相交流電力を前記電動機に供給可能なインバータ回路と、
前記インバータ回路の正極母線と負極母線とに接続された第１の電源と、
前記インバータ回路の正極母線および負極母線のうちのいずれか一方の母線と前記電動機の中性点とに接続された第２の電源と、
を備える動力出力装置の制御方法であって、
前記電動機のコイルと前記スイッチング素子とを含み前記第２の電源からの電力を変換して前記第１の電源に供給可能な電力変換部の温度または前記第２の電源の温度に基づいて前記温度を調整すべく前記インバータ回路のスイッチング素子をスイッチング制御して前記電動機の中性点を流れる中性点電流のリップルを変化させることを特徴とする動力出力装置の制御方法。
【請求項１６】
多相交流により回転駆動する電動機と、
複数のスイッチング素子のスイッチングにより多相交流電力を前記電動機に供給可能なインバータ回路と、
前記インバータ回路の正極母線および負極母線のうちのいずれか一方の母線と前記電動機の中性点とに接続された第１の電源と、
前記インバータ回路の前記一方の母線とは異なる他方の母線と前記電動機の中性点とに接続された第２の電源と、
を備える動力出力装置の制御方法であって、
前記電動機のコイルと前記スイッチング素子とを含み前記第２の電源からの電力を変換して前記第１の電源に供給可能な電力変換部の温度または前記第２の電源の温度に基づいて前記温度を調整すべく前記インバータ回路のスイッチング素子をスイッチング制御して前記電動機の中性点を流れる中性点電流のリップルを変化させることを特徴とする動力出力装置の制御方法。
【請求項１７】
請求の範囲第１５項または第１６項記載の動力出力装置の制御方法であって、
前記第２の電源の温度または前記電力変換部の温度に基づいて、前記第２の電源からの電力を用いて充電可能な蓄電装置としての前記第１の電源の蓄電電圧を前記スイッチング制御により調節して前記リップルを変化させることを特徴とする動力出力装置の制御方法。
【請求項１８】
請求の範囲第１５項ないし第１７項いずれか記載の動力出力装置の制御方法であって、
前記電力変換部の温度または前記第２の電源の温度に基づいて、前記インバータ回路のスイッチング素子のスイッチング周波数を設定し、該設定されたスイッチング周波数にてスイッチング制御して前記リップルを変化させることを特徴とする動力出力装置の制御方法。
【請求項１９】
コンピュータを、
多相交流により回転駆動する電動機と、複数のスイッチング素子のスイッチングにより多相交流電力を前記電動機に供給可能なインバータ回路と、該インバータ回路の正極母線と負極母線とに接続された第１の電源と、前記インバータ回路の正極母線および負極母線のうちのいずれか一方の母線と前記電動機の中性点とに接続された第２の電源とを備える動力出力装置における、
前記電動機のコイルと前記スイッチング素子とを含み前記第２の電源からの電力を変換して前記第１の電源に供給可能な電力変換部の温度または前記第２の電源の温度に基づいて前記温度を調節すべく前記インバータ回路のスイッチング素子をスイッチング制御して前記電動機の中性点を流れる中性点電流のリップルを変化させる温度調節手段として機能させるコンピュータ読み取り可能なプログラムを記憶した記憶媒体。
【請求項２０】
コンピュータを、
多相交流により回転駆動する電動機と、複数のスイッチング素子のスイッチングにより多相交流電力を前記電動機に供給可能なインバータ回路と、該インバータ回路の正極母線および負極母線のうちのいずれか一方の母線と前記電動機の中性点とに接続された第１の電源と、前記インバータ回路の前記一方の母線とは異なる他方の母線と前記電動機の中性点とに接続された第２の電源とを備える動力出力装置における、
前記電動機のコイルと前記スイッチング素子とを含み前記第２の電源からの電力を変換して前記第１の電源に供給可能な電力変換部の温度または前記第２の電源の温度に基づいて前記温度を調節すべく前記インバータ回路のスイッチング素子をスイッチング制御して前記電動機の中性点を流れる中性点電流のリップルを変化させる温度調節手段として機能させるコンピュータ読み取り可能なプログラムを記憶した記憶媒体。
【請求項２１】
コンピュータを、
多相交流により回転駆動する電動機と、複数のスイッチング素子のスイッチングにより多相交流電力を前記電動機に供給可能なインバータ回路と、該インバータ回路の正極母線と負極母線とに接続された第１の電源と、前記インバータ回路の正極母線および負極母線のうちのいずれか一方の母線と前記電動機の中性点とに接続された第２の電源とを備える動力出力装置における、
前記電動機のコイルと前記スイッチング素子とを含み前記第２の電源からの電力を変換して前記第１の電源に供給可能な電力変換部の温度または前記第２の電源の温度に基づいて前記温度を調節すべく前記インバータ回路のスイッチング素子をスイッチング制御して前記電動機の中性点を流れる中性点電流のリップルを変化させる温度調節手段として機能させるプログラム。
【請求項２２】
コンピュータを、
多相交流により回転駆動する電動機と、複数のスイッチング素子のスイッチングにより多相交流電力を前記電動機に供給可能なインバータ回路と、該インバータ回路の正極母線および負極母線のうちのいずれか一方の母線と前記電動機の中性点とに接続された第１の電源と、前記インバータ回路の前記一方の母線とは異なる他方の母線と前記電動機の中性点とに接続された第２の電源とを備える動力出力装置における、
前記電動機のコイルと前記スイッチング素子とを含み前記第２の電源からの電力を変換して前記第１の電源に供給可能な電力変換部の温度または前記第２の電源の温度に基づいて前記温度を調節すべく前記インバータ回路のスイッチング素子をスイッチング制御して前記電動機の中性点を流れる中性点電流のリップルを変化させる温度調節手段として機能させるプログラム。
【請求項２３】
直流電源をエネルギとして一時的に蓄積可能なエネルギ蓄積手段を有し、該エネルギ蓄積装置に蓄積されたエネルギを利用して、入力された直流電圧をスイッチング素子のスイッチングによりＤＣ／ＤＣ変換して負荷に供給可能なＤＣ／ＤＣコンバータと、
該ＤＣ／ＤＣコンバータに直流電力を供給可能な電源と、
前記電源の温度または前記ＤＣ／ＤＣコンバータの温度に基づいて前記温度を調節すべく前記スイッチング素子をスイッチング制御して前記エネルギ蓄積手段を流れる電流のリップルを変化させる温度調節手段と
を備える駆動装置。
【請求項２４】
請求の範囲第２３項記載の駆動装置であって、
前記ＤＣ／ＤＣコンバータから出力された電力を充電可能な蓄電装置を備え、
前記温度調節手段は、前記電源の温度または前記ＤＣ／ＤＣコンバータの温度に基づいて前記蓄電装置の蓄電電圧をスイッチング制御により調節して前記リップルを変化させる手段である駆動装置。
【請求項２５】
請求の範囲第２４項記載の駆動装置であって、
前記温度調節手段は、前記電源の温度が第１の閾値以下であるとき、前記蓄電装置の蓄電電圧が通常よりも高くなるようスイッチング制御して前記リップルを変化させる手段である駆動装置。
【請求項２６】
請求の範囲第２４項または第２５項記載の駆動装置であって、
前記温度調節手段は、前記電源の温度が第２の閾値以上であるとき、前記蓄電装置の蓄電電圧が通常よりも低くなるようスイッチング制御して前記リップルを変化させる手段である駆動装置。
【請求項２７】
請求の範囲第２４項ないし第２６項いずれか記載の駆動装置であって、
前記温度調節手段は、前記ＤＣ／ＤＣコンバータの温度が第３の閾値以上であるとき、前記蓄電装置の蓄電電圧に制限を加えてスイッチング制御して前記リップルを変化させる手段である駆動装置。
【請求項２８】
請求の範囲第２３項ないし第２７項いずれか記載の駆動装置であって、
前記温度調節手段は、前記電源の温度または前記ＤＣ／ＤＣコンバータの温度に基づいて前記スイッチング素子のスイッチング周波数を設定し、該設定されたスイッチング周波数にてスイッチング制御して前記リップルを変化させる手段である駆動装置。
【請求項２９】
請求の範囲第２８項記載の駆動装置であって、
前記温度調節手段は、前記電源の温度が第４の閾値以下であるとき、前記スイッチング周波数を通常よりも低く設定してスイッチング制御して前記リップルを変化させる手段である駆動装置。
【請求項３０】
請求の範囲第２８項または第２９項記載の駆動装置であって、
前記温度調節手段は、前記電源の温度が第５の閾値以上であるとき、前記スイッチング周波数を通常よりも高く設定してスイッチング制御して前記リップルを変化させる手段である駆動装置。
【請求項３１】
請求の範囲第２８項ないし第３０項いずれか記載の駆動装置であって、
前記温度調節手段は、前記スイッチング素子の温度が第６の閾値以上であるとき、前記スイッチング周波数を通常よりも低く設定してスイッチング制御して前記リップルを変化させる手段である駆動装置。
【請求項３２】
請求の範囲第３１項記載の駆動装置であって、
前記温度調節手段は、前記エネルギ蓄積手段の温度が第７の閾値以上であるとき、前記スイッチング素子のスイッチング周波数を通常よりも高く設定してスイッチング制御して前記リップルを変化させる手段である駆動装置。
【請求項３３】
請求の範囲第２３項ないし第３２項いずれか記載の駆動装置であって、
前記負荷は、多相交流により回転駆動する電動機であり、
前記ＤＣ／ＤＣコンバータにより変換された直流電力を多相交流電力に変換して前記電動機に供給可能なインバータ回路を備える駆動装置。
【請求項３４】
請求の範囲第３３項記載の駆動装置と電動機とを搭載する車輌。
【請求項３５】
直流電流をエネルギとして一時的に蓄積可能なエネルギ蓄積手段を有し、該エネルギ蓄積手段を利用して、入力された直流電圧をスイッチング素子のスイッチングによりＤＣ／ＤＣ変換して負荷に供給可能なＤＣ／ＤＣコンバータと、
該ＤＣコンバータに直流電力を供給可能な電源と
を備える駆動装置の制御方法であって、
前記電源の温度または前記ＤＣ／ＤＣコンバータの温度に基づいて前記温度を調節すべく前記スイッチング素子をスイッチング制御して前記エネルギ蓄積手段を流れる電流のリップルを変化させる駆動装置の制御方法。
【請求項３６】
請求の範囲第３５項記載の駆動装置の制御方法であって、
前記電源の温度または前記スイッチング素子の温度に基づいて、前記ＤＣ／ＤＣコンバータから出力された電力を充電可能な蓄電装置を含む駆動装置における該蓄電装置の蓄電電圧をスイッチング制御により調節して前記リップルを変化させることを特徴とする駆動装置の制御方法。
【請求項３７】
請求の範囲第３５項または第３６項記載の駆動装置の制御方法であって、
前記電源の温度または前記ＤＣ／ＤＣコンバータの温度に基づいて前記スイッチング素子のスイッチング周波数を設定し、該設定されたスイッチング周波数にてスイッチング制御して前記リップルを変化させることを特徴とする駆動装置の制御方法。
【請求項３８】
コンピュータを、
直流電源をエネルギとして一時的に蓄積可能なエネルギ蓄積手段を有し該エネルギ蓄積手段に蓄積されたエネルギを利用して入力された直流電圧をスイッチング素子のスイッチングによりＤＣ／ＤＣ変換して負荷に供給可能なＤＣ／ＤＣコンバータと、該ＤＣ／ＤＣコンバータに直流電力を供給可能な電源とを備える駆動装置における、
前記直流電源の温度または前記ＤＣ／ＤＣコンバータの温度に基づいて前記温度を調節すべく前記スイッチング素子をスイッチング制御して前記エネルギ蓄積手段を流れる電流のリップルを変化させる温度調節手段として機能させるコンピュータ読み取り可能なプログラムを記憶した記憶媒体。
【請求項３９】
コンピュータを、
直流電流をエネルギとして一時的に蓄積可能なエネルギ蓄積手段を有し該エネルギ蓄積手段に蓄積されたエネルギを利用して入力された直流電圧をスイッチング素子のスイッチングによりＤＣ／ＤＣ変換して負荷に供給可能なＤＣ／ＤＣコンバータと、該ＤＣ／ＤＣコンバータに直流電力を供給可能な電源とを備える駆動装置における、
前記直流電源の温度または前記ＤＣ／ＤＣコンバータの温度に基づいて前記温度を調節すべく前記スイッチング素子をスイッチング制御して前記エネルギ蓄積手段を流れる電流のリップルを変化させる温度調節手段として機能させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
技術分野
この発明は、電動機を回転駆動させることにより動力を出力可能な動力出力装置およびこれを搭載する車輌、動力出力装置の制御方法および記憶媒体並びにプログラム、負荷を駆動可能な駆動装置およびこれを搭載する車輌、駆動装置の制御方法および記憶媒体並びにプログラムに関する。
背景技術
従来の動力出力装置としては、電動機に三相交流電力を供給するインバータ回路の正極母線と負極母線とに接続されたコンデンサとインバータ回路の正極母線または負極母線と電動機の中性点とに接続された直流電源とを備えるものが提案されている（例えば、特開平１０−３３７０４７号公報や特開平１１−１７８１１４号公報など）。この装置では、電動機の各相のコイルとインバータ回路の各相のスイッチング素子からなる回路を、直流電源の電圧を昇圧してコンデンサに電荷を蓄える昇圧チョッパ回路として機能させると共に蓄電されたコンデンサを直流電源とみなして電動機を駆動する。この電動機の駆動制御とコンデンサへの蓄電制御は、電動機に三相交流を印加する際になされるインバータ回路のスイッチング素子のスイッチング動作によって同時に行なっている。
しかしながら、こうした動力出力装置では、所望の出力で電動機を駆動することができない場合がある。これは、直流電源の温度が常温にあるときには、その性能を十分に発揮させることができるが、電動機の始動時など直流電源の温度が低い場合には、直流電源内部での化学反応速度が遅くなり直流電源の内部抵抗が増加するため、電池性能を十分に発揮することができない場合があることに基づいている。
また、直流電源の出力は高温のときにも低下するから、その性能を十分に発揮するには直流電源の温度を適切な範囲となるように管理することが好ましく、更に、上記動力出力装置において昇圧チョッパ回路として機能する電力変換部分の昇圧動作を安定して行なうためにその部位の温度を適正な状態に管理することが好ましい。
こうした事情は、電動機の各相コイルとインバータ回路のスイッチング素子からなる回路の昇圧動作をＤＣ／ＤＣコンバータに置き換えた装置、即ち直流電源からの直流電圧をＤＣ／ＤＣコンバータによりＤＣ／ＤＣ変換してコンデンサに蓄えると共に蓄電されたコンデンサからの直流電力をインバータ回路のスイッチング素子のスイッチングにより三相交流電力に変換して電動機に供給する動力出力装置や、直流電源からの直流電圧をＤＣ／ＤＣコンバータによりＤＣ／ＤＣ変換してコンデンサに蓄えると共に蓄電されたコンデンサから直流電力を電気機器（負荷）に供給する駆動装置における直流電源の温度やＤＣ／ＤＣコンバータの温度についても同様である。
本発明の動力出力装置およびその制御方法は、こうした問題を解決し、電源や電力変換部の温度をより適正な状態に管理してその性能を十分に発揮させることを目的とする。また、本発明の動力出力装置は、低温時の電源を迅速に加温して装置の性能を十分に発揮させることを目的とする。更に、本発明の動力出力装置は、電力変換部の温度上昇を抑制してその性能を十分に発揮させることを目的とする。また、本発明の動力出力装置を搭載する車輌は、動力出力装置内の温度をより適正な状態に管理してその性能を十分に発揮させる車輌を提供することを目的とする。本発明の記憶媒体およびプログラムは、コンピュータを電源や電力変換部の温度をより適正な状態に管理する制御装置として機能させることを目的とする。
また、本発明の駆動装置は、電源やＤＣ／ＤＣコンバータの温度をより適正な状態に管理してその性能を十分に発揮させることを目的とする。また、本発明の駆動装置は、低温時の電源を迅速に加温してその性能を十分に発揮させることを目的とする。更に、本発明の駆動装置は、ＤＣ／ＤＣコンバータの温度上昇を抑制してその性能を十分に発揮させることを目的とする。また、本発明の駆動装置を搭載する車輌は、駆動装置内の温度をより適正な状態に管理してその性能を十分に発揮させる車輌を提供することを目的とする。本発明の記憶媒体およびプログラムは、コンピュータを電源やＤＣ／ＤＣコンバータの温度をより適正な状態に管理する制御装置として機能させることを目的とする。
発明の開示
本発明の第１の動力出力装置は、多相交流により回転駆動する電動機と、複数のスイッチング素子のスイッチングにより多相交流電力を前記電動機に供給可能なインバータ回路と、前記インバータ回路の正極母線と負極母線とに接続された第１の電源と、前記インバータ回路の正極母線および負極母線のうちのいずれか一方の母線と前記電動機の中性点とに接続された第２の電源と、前記電動機のコイルと前記スイッチング素子とを含み前記第２の電源からの電力を変換して前記第１の電源に供給可能な電力変換部の温度または前記第２の電源の温度に基づいて前記温度を調節すべく前記インバータ回路のスイッチング素子をスイッチング制御する温度調節手段とを備えることを要旨とする。
この本発明の第１の動力出力装置では、温度調節手段が、電力変換部の温度または第２の電源の温度に基づいて温度調節すべくインバータ回路のスイッチング素子をスイッチング制御するから、簡素な構成で電力変換部の温度や第２の電源の温度をより適切な状態に管理でき、装置の性能を十分に発揮させることができる。ここで、「第１の電源」および「第２の電源」は充放電可能なものも含まれ、「電動機」には、発電可能な発電電動機として機能するものも含まれる。また、「第２の電源」は、「第１の電源」よりも大きい容量をもつ電源とすることが好ましい。以下、「第１の電源」と「第２の電源」と「電動機」は、特に説明しない限り上記内容も含まれるものとする。
本発明の第２の動力出力装置は、多相交流により回転駆動する電動機と、複数のスイッチング素子のスイッチングにより多相交流電力を前記電動機に供給可能なインバータ回路と、前記インバータ回路の正極母線および負極母線のうちのいずれか一方の母線と前記電動機の中性点とに接続された第１の電源と、前記インバータ回路の前記一方の母線とは異なる他方の母線と前記電動機の中性点とに接続された第２の電源と、前記電動機のコイルと前記スイッチング素子とを含み前記第２の電源からの電力を変換して前記第１の電源に供給可能な電力変換部の温度または前記第２の電源の温度に基づいて前記温度を調節すべく前記インバータ回路のスイッチング素子をスイッチング制御する温度調節手段とを備えることを要旨とする。
この本発明の第２の動力出力装置では、上記第１の動力出力装置と同様の効果を奏することができる。
こうした本発明の第１または第２の動力出力装置において、前記第１の電源は、前記第２の電源からの電力を用いて充電可能な蓄電装置であり、前記温度調節手段は、前記電力変換部の温度または前記第２の電源の温度に基づいて前記蓄電装置の蓄電電圧を前記スイッチング制御により調節する手段であるものとすることもできる。この態様の本発明の第１または第２の動力出力装置において、前記温度調節手段は、前記第２の電源の温度が第１の閾値以下であるとき、前記蓄電装置の蓄電電圧を通常よりも高くするようスイッチング制御する手段であるものとすることもできるし、前記温度調節手段は、前記第２の電源の温度が第２の閾値以上であるとき、前記蓄電装置の蓄電電圧を通常よりも低くするようスイッチング制御する手段であるものとすることもできる。また、蓄電装置を備える態様の本発明の第１または第２の動力出力装置において、前記温度調節手段は、前記電力変換部の温度が第３の閾値以上であるとき、前記蓄電装置の蓄電電圧に制限を加えてスイッチング制御する手段であるものとすることもできる。このように、電力変換部の温度や第２の電源の温度に基づいて蓄電装置の蓄電電圧を調節することで、電力変換部の温度や第２の電源の温度をより適切な状態に管理することができる。
また、本発明の第１または第２の動力出力装置において、前記温度調節手段は、前記電力変換部の温度または前記第２の電源の温度に基づいて前記インバータ回路のスイッチング素子のスイッチング周波数を設定し、該設定されたスイッチング周波数にてスイッチング制御する手段であるものとすることもできる。この態様の本発明の第１または第２の動力出力装置において、前記温度調節手段は、前記第２の電源の温度が第４の閾値以下であるとき、前記インバータ回路のスイッチング素子のスイッチング周波数を通常よりも低く設定してスイッチング制御する手段であるものとすることもできるし、前記温度調節手段は、前記第２の電源の温度が第５の閾値以上であるとき、前記インバータ回路のスイッチング素子のスイッチング周波数を通常よりも高く設定してスイッチング制御する手段であるものとすることもできる。また、インバータ回路のスイッチング素子のスイッチング周波数を設定する態様の本発明の第１または第２の動力出力装置において、前記温度調節手段は、前記電力変換部に含まれる前記電動機のコイルの温度が第６の閾値以上であるとき、前記インバータ回路のスイッチング素子のスイッチング周波数を通常よりも高く設定してスイッチング制御する手段であるものとすることもできるし、前記温度調節手段は、前記電力変換部に含まれる前記スイッチング素子の温度が第７の閾値以上であるとき、前記インバータ回路のスイッチング素子のスイッチング周波数を通常よりも低く設定してスイッチング制御する手段であるものとすることもできる。このように、電力変換部の温度や第２の電源の温度に基づいてインバータ回路のスイッチング素子のスイッチング周波数の設定を変更することで、電力変換部の温度や第２の電源の温度をより適切な状態に管理することができる。
本発明の第３の動力出力装置は、多相交流により回転駆動する電動機と、複数のスイッチング素子のスイッチングにより多相交流電力を前記電動機に供給可能なインバータ回路と、前記インバータ回路の正極母線と負極母線とに接続された第１の電源と、前記インバータ回路の正極母線および負極母線のいずれか一方の母線と前記電動機の中性点とに接続された第２の電源と、前記第２の電源の温度を検出する温度検出手段と、該検出された第２の電源の温度が所定の閾値以下のとき、該第２の電源を加温する加温手段とを備えることを要旨とする。
この本発明の第３の動力出力装置では、加温手段が、第２の電源の温度が所定の閾値以下のときに第２の電源を加温するから、低温時の第２の電源を迅速に加温でき、その性能を十分に発揮させることができる。
本発明の第４の動力出力装置は、多相交流により回転駆動する電動機と、複数のスイッチング素子のスイッチングにより多相交流電力を前記電動機に供給可能なインバータ回路と、前記インバータ回路の正極母線および負極母線のいずれか一方の母線と前記電動機の中性点とに接続された第１の電源と、前記インバータ回路の前記一方の母線とは異なる他方の母線と前記電動機の中性点とに接続された第２の電源と、前記第２の電源の温度を検出する温度検出手段と、該検出された第２の電源の温度が所定の閾値以下のとき、該第２の電源を加温する加温手段とを備えることを要旨とする。
この本発明の第４の動力出力装置では、上記第３の動力出力装置と同様の効果を奏することができる。
本発明の第１の車輌は、上記各態様の本発明の第１や第２、第３、第４の動力出力装置を搭載することを要旨とする。これにより、装置内の温度をより適正に管理することができ、十分な性能を発揮する車輌を提供することができる。
本発明の第１の動力出力装置の制御方法は、多相交流により回転駆動する電動機と、複数のスイッチング素子のスイッチングにより多相交流電力を前記電動機に供給可能なインバータ回路と、前記インバータ回路の正極母線と負極母線とに接続された第１の電源と、前記インバータ回路の正極母線および負極母線のうちのいずれか一方の母線と前記電動機の中性点とに接続された第２の電源と、を備える動力出力装置の制御方法であって、前記電動機のコイルと前記スイッチング素子とを含み前記第２の電源からの電力を変換して前記第１の電源に供給可能な電力変換部の温度または前記第２の電源の温度に基づいて前記温度を調整すべく前記インバータ回路のスイッチング素子をスイッチング制御することを特徴とする。
この本発明の第１の動力出力装置の制御方法では、電力変換部の温度または第２の電源の温度に基づいて温度調節すべくインバータ回路のスイッチング素子をスイッチング制御するから、簡素な構成で電力変換部の温度や第２の電源の温度をより適切な状態に管理でき、装置の性能を十分に発揮させることができる。
本発明の第２の動力出力装置の制御方法は、多相交流により回転駆動する電動機と、複数のスイッチング素子のスイッチングにより多相交流電力を前記電動機に供給可能なインバータ回路と、前記インバータ回路の正極母線および負極母線のうちのいずれか一方の母線と前記電動機の中性点とに接続された第１の電源と、前記インバータ回路の前記一方の母線とは異なる他方の母線と前記電動機の中性点とに接続された第２の電源と、を備える動力出力装置の制御方法であって、前記電動機のコイルと前記スイッチング素子とを含み前記第２の電源からの電力を変換して前記第１の電源に供給可能な電力変換部の温度または前記第２の電源の温度に基づいて前記温度を調整すべく前記インバータ回路のスイッチング素子をスイッチング制御することを特徴とする。
この本発明の第２の動力出力装置の制御方法では、上記第１の動力出力装置の制御方法と同様の効果を奏することができる。
こうした本発明の第１または第２の動力出力装置の制御方法において、前記第２の電源の温度または前記電力変換部の温度に基づいて、前記第２の電源からの電力を用いて充電可能な蓄電装置としての前記第１の電源の蓄電電圧を前記スイッチング制御により調節するものとすることもできる。こうすれば、蓄電装置の蓄電電圧の調節により、電力変換部の温度や第２の電源の温度をより適切な状態に管理することができる。
また、本発明の第１または第２の動力出力装置の制御方法において、前記電力変換部の温度または前記第２の電源の温度に基づいて、前記インバータ回路のスイッチング素子のスイッチング周波数を設定し、該設定されたスイッチング周波数にてスイッチング制御するものとすることもできる。こうすれば、インバータ回路のスイッチング素子におけるスイッチング周波数の設定の変更により、電力変換部の温度や第２の電源の温度をより適切な状態に管理することができる。
本発明の第１の記憶媒体は、コンピュータを、多相交流により回転駆動する電動機と、複数のスイッチング素子のスイッチングにより多相交流電力を前記電動機に供給可能なインバータ回路と、該インバータ回路の正極母線と負極母線とに接続された第１の電源と、前記インバータ回路の正極母線および負極母線のうちのいずれか一方の母線と前記電動機の中性点とに接続された第２の電源とを備える動力出力装置における、前記電動機のコイルと前記スイッチング素子とを含み前記第２の電源からの電力を変換して前記第１の電源に供給可能な電力変換部の温度または前記第２の電源の温度に基づいて前記温度を調節すべく前記インバータ回路のスイッチング素子をスイッチング制御する温度調節手段として機能させるコンピュータ読み取り可能なプログラムを記憶したことを要旨とする。
この本発明の第１の記憶媒体では、コンピュータを、電力変換部の温度または第２の電源の温度に基づいて温度調節すべくインバータ回路のスイッチング素子をスイッチング制御する温度調節手段として機能させるコンピュータ読み取り可能なプログラムが記憶されているから、動力出力装置に組み込んで実行させた際には、簡素な構成で電力変換部の温度や第２の電源の温度をより適切な状態に管理でき、装置の性能を十分に発揮させることができる。
本発明の第２の記憶媒体は、コンピュータを、多相交流により回転駆動する電動機と、複数のスイッチング素子のスイッチングにより多相交流電力を前記電動機に供給可能なインバータ回路と、該インバータ回路の正極母線および負極母線のうちのいずれか一方の母線と前記電動機の中性点とに接続された第１の電源と、前記インバータ回路の前記一方の母線とは異なる他方の母線と前記電動機の中性点とに接続された第２の電源とを備える動力出力装置における、前記電動機のコイルと前記スイッチング素子とを含み前記第２の電源からの電力を変換して前記第１の電源に供給可能な電力変換部の温度または前記第２の電源の温度に基づいて前記温度を調節すべく前記インバータ回路のスイッチング素子をスイッチング制御する温度調節手段として機能させるコンピュータ読み取り可能なプログラムを記憶したことを要旨とする。
この本発明の第２の記憶媒体では、上記第１の記憶媒体と同様の効果を奏することができる。
本発明の第１のプログラムは、コンピュータを、多相交流により回転駆動する電動機と、複数のスイッチング素子のスイッチングにより多相交流電力を前記電動機に供給可能なインバータ回路と、該インバータ回路の正極母線と負極母線とに接続された第１の電源と、前記インバータ回路の正極母線および負極母線のうちのいずれか一方の母線と前記電動機の中性点とに接続された第２の電源とを備える動力出力装置における、前記電動機のコイルと前記スイッチング素子とを含み前記第２の電源からの電力を交換して前記第１の電源に供給可能な電力変換部の温度または前記第２の電源の温度に基づいて前記温度を調節すべく前記インバータ回路のスイッチング素子をスイッチング制御する温度調節手段として機能させるコンピュータ読み取り可能プログラムであることを要旨とする。
この本発明の第１のプログラムでは、コンピュータを、電力変換部の温度または第２の電源の温度に基づいて温度調節すべくインバータ回路のスイッチング素子をスイッチング制御する温度調節手段として機能させるから、動力出力装置に組み込んで実行させた際には、簡素な構成で電力変換部の温度や第２の電源の温度をより適切な状態に管理でき、装置の性能を十分に発揮させることができる。
本発明の第２のプログラムは、コンピュータを、多相交流により回転駆動する電動機と、複数のスイッチング素子のスイッチングにより多相交流電力を前記電動機に供給可能なインバータ回路と、該インバータ回路の正極母線および負極母線のうちのいずれか一方の母線と前記電動機の中性点とに接続された第１の電源と、前記インバータ回路の前記一方の母線とは異なる他方の母線と前記電動機の中性点とに接続された第２の電源とを備える動力出力装置における、前記電動機のコイルと前記スイッチング素子とを含み前記第２の電源からの電力を変換して前記第１の電源に供給可能な電力変換部の温度または前記第２の電源の温度に基づいて前記温度を調節すべく前記インバータ回路のスイッチング素子をスイッチング制御する温度調節手段として機能させるコンピュータ読みとり可能なプログラムであることを要旨とする。
この本発明の第２のプログラムでは、上記第１のプログラムと同様の効果を奏することができる。
本発明の駆動装置は、直流電流をエネルギとして一時的に蓄積可能なエネルギ蓄積手段を有し、該エネルギ蓄積手段に蓄積されたエネルギを利用して、入力された直流電圧をスイッチング素子のスイッチングによりＤＣ／ＤＣ変換して負荷に供給可能なＤＣ／ＤＣコンバータと、該ＤＣ／ＤＣコンバータに直流電力を供給可能な電源と、前記電源の温度または前記ＤＣ／ＤＣコンバータの温度に基づいて前記温度を調節すべく前記スイッチング素子をスイッチング制御する温度調節手段とを備えることを要旨とする。
この本発明の駆動装置では、温度調節手段が、電源の温度またはＤＣ／ＤＣコンバータの温度に基づいて対応する部材の温度を調節すべく前記スイッチング素子をスイッチング制御するから、簡素な構成で電源の温度やＤＣ／ＤＣコンバータの温度をより適切な状態に管理でき、装置の性能を十分に発揮させることができる。ここで、「電源」は充放電可能なものも含まれる。以下、「電源」は、特に説明しない限り上記内容も含まれるものとする。
こうした本発明の駆動装置において、前記ＤＣ／ＤＣコンバータから出力された電力を充電可能な蓄電装置を備え、前記温度調節手段は、前記電源の温度または前記ＤＣ／ＤＣコンバータの温度に基づいて前記蓄電装置の蓄電電圧をスイッチング制御により調節する手段であるものとすることもできる。この態様の本発明の第１の駆動装置において、前記温度調節手段は、前記電源の温度が第１の閾値以下であるとき、前記蓄電装置の蓄電電圧が通常よりも高くなるようスイッチング制御する手段であるものとすることもできるし、前記温度調節手段は、前記電源の温度が第２の閾値以上であるとき、前記蓄電装置の蓄電電圧が通常よりも低くなるようスイッチング制御する手段であるものとすることもできる。また、蓄電装置を備える態様の本発明の駆動装置において、前記温度調節手段は、前記ＤＣ／ＤＣコンバータの温度が第３の閾値以上であるとき、前記蓄電装置の蓄電電圧に制限を加えてスイッチング制御する手段であるものとすることもできる。このように、蓄電装置の蓄電電圧を調節することにより、電源の温度やＤＣ／ＤＣコンバータの温度をより適切な状態に管理することができる。
また、本発明の駆動装置において、前記温度調節手段は、前記電源の温度または前記ＤＣ／ＤＣコンバータの温度に基づいて前記スイッチング素子のスイッチング周波数を設定し、該設定されたスイッチング周波数にてスイッチング制御する手段であるものとすることもできる。この態様の本発明の駆動装置において、前記温度調節手段は、前記電源の温度が第４の閾値以下であるとき、前記スイッチング周波数を通常よりも低く設定してスイッチング制御する手段であるものとすることもできるし、前記温度調節手段は、前記電源の温度が第５の閾値以上であるとき、前記スイッチング周波数を通常よりも高く設定してスイッチング制御する手段であるものとすることもできる。また、ＤＣ／ＤＣコンバータのスイッチング素子におけるスイッチング素子のスイッチング周波数を設定する態様の本発明の駆動装置において、前記温度調節手段は、前記スイッチング素子の温度が第６の閾値以上であるとき、前記スイッチング周波数を通常よりも低く設定してスイッチング制御する手段であるものとすることもできるし、前記温度調節手段は、前記エネルギ蓄積手段の温度が第７の閾値以上であるとき、前記スイッチング素子のスイッチング周波数を通常よりも高く設定してスイッチング制御する手段であるものとすることもできる。このように、ＤＣ／ＤＣコンバータのスイッチング素子におけるスイッチング周波数の設定を調節することにより、電源の温度やＤＣ／ＤＣコンバータの温度をより適切な状態に管理することができる。
更に、本発明の駆動装置において、前記負荷は、多相交流により回転駆動する電動機であり、前記ＤＣ／ＤＣコンバータにより変換された直流電力を多相交流電力に変換して前記電動機に供給可能なインバータ回路を備えるものとすることもできる。
本発明の第２の車輌は、負荷を多相交流により回転駆動する電動機とする態様の駆動装置とその電動機とを搭載することを要旨とする。これにより、装置内の温度をより適正に管理することができ、十分な性能を発揮する車輌を提供することができる。
本発明の駆動装置の制御方法は、直流電流をエネルギとして一時的に蓄積可能なエネルギ蓄積手段を有し、該エネルギ蓄積手段を利用して、入力された直流電圧をスイッチング素子のスイッチングによりＤＣ／ＤＣ変換して負荷に供給可能なＤＣ／ＤＣコンバータと、該ＤＣ／ＤＣコンバータに直流電力を供給可能な電源とを備える駆動装置の制御方法であって、前記電源の温度または前記ＤＣ／ＤＣコンバータの温度に基づいて前記温度を調節すべく前記スイッチング素子をスイッチング制御することを特徴とする。
この本発明の駆動装置の制御方法では、電源の温度またはＤＣ／ＤＣコンバータの温度に基づいて対応する部材の温度を調節すべく前記スイッチング素子をスイッチング制御するから、簡素な構成で電源の温度やＤＣ／ＤＣコンバータの温度をより適切な状態に管理でき、装置の性能を十分に発揮させることができる。
こうした本発明の駆動装置の制御方法において、前記電源の温度または前記スイッチング素子の温度に基づいて、前記ＤＣ／ＤＣコンバータから出力された電力を充電可能な蓄電装置を含む駆動装置における該蓄電装置の蓄電電圧をスイッチング制御により調節することを特徴とするものとすることもできる。このように、蓄電装置の蓄電電圧を調節することにより、電源の温度やＤＣ／ＤＣコンバータの温度をより適切な状態に管理することができる。
また、本発明の駆動装置の制御方法において、前記電源の温度または前記ＤＣ／ＤＣコンバータの温度に基づいて前記スイッチング素子のスイッチング周波数を設定し、該設定されたスイッチング周波数にてスイッチング制御することを特徴とするものとすることもできる。このように、ＤＣ／ＤＣコンバータのスイッチング素子におけるスイッチング周波数の設定を調節することにより、電源の温度やＤＣ／ＤＣコンバータの温度をより適切な状態に管理することができる。
本発明の第３の記憶媒体は、コンピュータを、直流電流をエネルギとして一時的に蓄積可能なエネルギ蓄積手段を有し該エネルギ蓄積手段に蓄積されたエネルギを利用して入力された直流電圧をスイッチング素子のスイッチングによりＤＣ／ＤＣ変換して負荷に供給可能なＤＣ／ＤＣコンバータと、該ＤＣ／ＤＣコンバータに直流電力を供給可能な電源とを備える駆動装置における、前記直流電源の温度または前記ＤＣ／ＤＣコンバータの温度に基づいて前記温度を調節すべく前記スイッチング素子をスイッチング制御する温度調節手段として機能させるコンピュータ読み取り可能なプログラムを記憶したことを要旨とする。
この本発明の第３の記憶媒体では、コンピュータを、電源の温度またはＤＣ／ＤＣコンバータの温度に基づいて温度調節すべくインバータ回路のスイッチング素子をスイッチング制御する温度調節手段として機能させるコンピュータ読み取り可能なプログラムが記憶されているから、駆動装置に組み込んで実行させた際には、簡素な構成で電源の温度やＤＣ／ＤＣコンバータの温度をより適切な状態に管理でき、装置の性能を十分に発揮させることができる。
本発明の第３のプログラムは、コンピュータを、直流電流をエネルギとして一時的に蓄積可能なエネルギ蓄積手段を有し該エネルギ蓄積手段に蓄積されたエネルギを利用して入力された直流電圧をスイッチング素子のスイッチングによりＤＣ／ＤＣ変換して負荷に供給可能なＤＣ／ＤＣコンバータと、該ＤＣ／ＤＣコンバータに直流電力を供給可能な電源とを備える駆動装置における、前記直流電源の温度または前記ＤＣ／ＤＣコンバータの温度に基づいて前記温度を調節すべく前記スイッチング素子をスイッチング制御する温度調節手段として機能させるコンピュータ読み取り可能なプログラムであることを要旨とする。
この本発明の第３のプログラムは、コンピュータを、電源の温度またはＤＣ／ＤＣコンバータの温度に基づいて温度調節すべくインバータ回路のスイッチング素子をスイッチング制御する温度調節手段として機能させるから、駆動装置に組み込んで実行させた際には、簡素な構成で電源の温度やＤＣ／ＤＣコンバータの温度をより適切な状態に管理でき、装置の性能を十分に発揮させることができる。
【図面の簡単な説明】
図１は、本発明の第１の実施形態の動力出力装置２０の構成の概略を示す構成図である。
図２は、モータ２２の三相コイルのｕ相に着目した動力出力装置２０の回路図である。
図３は、動力出力装置２０の電子制御ユニット４０により実行される電源温度上昇処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。
図４は、加温運転時の中性点電流の波形を例示する説明図である。
図５は、変形例の動力出力装置２０Ｂの構成の概略を示す構成図である。
図６は、モータ２２の三相コイルのｕ相に着目した変形例の動力出力装置２０Ｂの回路図である。
図７は、電子制御ユニット４０により実行される回路温度調節処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。
図８は、リアクトル温度Ｔｌと電圧上限値Ｖｌmaxとの関係およびトランジスタ温度Ｔｔと電圧上限値Ｖｔmaxとの関係を示す図である。
図９は、電子制御ユニット４０により実行される回路温度調節処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。
図１０は、トランジスタＴ１〜Ｔ６の発熱量とモータ２２のコイルの発熱量とスイッチング周波数との関係を示す図である。
図１１は、第２の実施形態の動力出力装置１２０の構成の概略を示す構成図である。
図１２は、第２の実施形態の動力出力装置１２０の電子制御ユニット１４０により実行される電源温度上昇処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。
図１３は、電子制御ユニット１４０により実行されるＤＣ／ＤＣコンバータ温度調節処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。
図１４は、リアクトル温度Ｔｌ２と電圧上限値Ｖｌmax２との関係およびトランジスタ温度Ｔｔ２と電圧上限値Ｖｔmax２との関係を示す図である。
図１５は、電子制御ユニット１４０により実行されるＤＣ／ＤＣコンバータ温度調節処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。
図１６は、トランジスタＴ７，Ｔ８の発熱量とリアクトルＬの発熱量とスイッチング周波数との関係を示す図である。
発明を実施するための最良の形態
本発明をより詳細に説明するために、添付の図面に従ってこれを説明する。
［第１の実施形態］
図１は、本発明の第１の実施形態である動力出力装置２０の構成の概略を示す構成図である。第１の実施形態の動力出力装置２０は、三相交流により回転駆動するモータ２２と、直流電力を三相交流電力に変換してモータ２２に供給可能なインバータ回路２４と、インバータ回路２４の正極母線２６と負極母線２８とに接続されたコンデンサ３０と、モータ２２の中性点とインバータ回路２４の負極母線２８とに接続された直流電源３２と、直流電源３２の温度を検出する温度センサ５０と、装置全体をコントロールする電子制御ユニット４０とを備える。
モータ２２は、例えば、その外表面に永久磁石が貼り付けられたロータと、三相コイルが巻回されたステータとからなる発電可能な同期発電電動機として構成されている。モータ２２の回転軸は、第１の実施形態の動力出力装置２０の出力軸となっており、この回転軸から動力が出力される。また、第１の実施形態のモータ２２は発電電動機として構成されているから、モータ２２の回転軸に動力を入力すれば、モータ２２により発電することができる。なお、この第１の実施形態の動力出力装置２０が車輌に搭載される場合には、モータ２２の回転軸は車輪の車軸に直接的あるいは間接的に接続されることになる。
インバータ回路２４は、６個のトランジスタＴ１〜Ｔ６と６個のダイオードＤ１〜Ｄ６とにより構成されている。６個のトランジスタＴ１〜Ｔ６は、それぞれ正極母線２６と負極母線２８とに対してソース側とシンク側となるよう２個ずつペアで配置され、その接続点にモータ２２の三相コイル（ｕｖｗ）の各々が接続されている。
コンデンサ３０は、モータ２２を回転駆動させるための直流電源として機能するように構成されている。この機能については後に詳しく述べる。また、直流電源３２は、例えば、ニッケル水素系やリチウムイオン系の二次電池として構成されている。この直流電源３２は、例えば、電圧を同一とした場合のコンデンサ３０の容量よりも大きい蓄電容量をもつものとして形成されている。
電子制御ユニット４０は、ＣＰＵ４２を中心としたマイクロプロセッサとして構成されており、処理プログラムを記憶したＲＯＭ４４と、一時的にデータを記憶するＲＡＭ４６と、入出力ポート（図示せず）とを備える。この電子制御ユニット４０には、直流電源３２の温度を検出する温度センサ５０からの電源温度Ｔｂや、モータ２２の動作に関する指令値などが入力ポートを介して入力されており、電子制御ユニット４０からは、インバータ回路２４のトランジスタＴ１〜Ｔ６のスイッチング制御を行なうための制御信号などが出力ポートを介して出力されている。
こうして構成された第１の実施形態の動力出力装置２０の動作について説明する。まず、コンデンサ３０をモータ２２に電力供給する直流電源として機能させる際の動作について説明する。
図２は、モータ２２の三相コイルのｕ相に着目した動力出力装置２０の回路図である。いま、インバータ回路２４のｕ相のトランジスタＴ２をオンした状態を考えると、この状態では、図中破線矢印で示す短絡回路が形成され、モータ２２の三相コイルのｕ相はリアクトルとして機能する。この状態からトランジスタＴ２をオフすると、リアクトルとして機能している三相コイルのｕ相に蓄えられたエネルギは、図中実線矢印で示す回路によりコンデンサ３０に蓄えられる。この際の電圧は直流電源３２の供給電圧よりも高くすることができる。一方、この回路でコンデンサ３０の電位を用いて直流電源３２を充電することもできる。したがって、この回路は、直流電源３２のエネルギを昇圧してコンデンサ３０に蓄えると共にコンデンサ３０の電位を用いて直流電源３２を充電可能な昇降圧チョッパ回路とみなすことができる。モータ２２の三相コイルのｖｗ相もｕ相と同様に昇降圧チョッパ回路とみなすことができるから、トランジスタＴ２，Ｔ４，Ｔ６をオンオフすることによりコンデンサ３０を充電したり、コンデンサ３０に蓄えられた電荷を用いて直流電源３２を充電することができる。このコンデンサ３０への充電により生じる電位差は、コンデンサ３０に蓄えられる電荷の量、即ちリアクトルに流す電流に応じて変動するから、インバータ回路２４のトランジスタＴ２，Ｔ４，Ｔ６のスイッチング制御を行なってリアクトルに流す電流を調節することによりコンデンサ３０の端子間電圧を調節することができる。こうした回路によりモータ２２を駆動するには、モータ２２の三相コイルにインバータ回路２４のトランジスタＴ１〜Ｔ６のスイッチング制御により擬似的な三相交流を供給すればよい。その際、この三相交流に直流成分を加えて、即ち、三相交流の電位をプラス側またはマイナス側にオフセットしてモータ２２に供給すれば、交流成分でモータ２２を回転駆動すると共に直流成分でコンデンサ３０に蓄電することができる。したがって、インバータ回路２４のトランジスタＴ１〜Ｔ６のスイッチング制御によりコンデンサ３０の端子間電圧を調節しつつモータ２２を駆動することができるのである。このコンデンサ３０の端子間電圧は、例えば、直流電源３２の端子間電圧の約２倍となるように調節されている。
次に、直流電源３２が低温の状態にあるときに直流電源３２を加温するための動作について説明する。図３は、動力出力装置２０の電子制御ユニット４０により実行される電源温度上昇処理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、所定時間ごとに繰り返し実行される。
電源温度上昇処理ルーチンが実行されると、電子制御ユニット４０のＣＰＵ４２は、まず、温度センサ５０からの直流電源３２の電源温度Ｔｂを読み込み（ステップＳ１００）、この読み込まれた電源温度Ｔｂが所定の閾値Ｔｂlowを超えているか否かを判定する（ステップＳ１０２）。ここで閾値Ｔｂlowは、直流電源３２が定格出力あるいはモータ２２の駆動に必要な電力を出力可能か否かを判断するための閾値であり、電源の仕様などにより決定される。電源温度Ｔｂに基づいて必要電力等を出力可能か否かを判断するのは、直流電源３２の電源温度Ｔｂが低くなると、これに応じて内部抵抗が増してモータ２２に出力可能な電力が低下するためである。判定の結果、電源温度Ｔｂが閾値Ｔｂlowを超えていると判定されたときには、必要電力をモータ２２に供給可能であると判断して通常のモータ２２の駆動制御（通常運転）を行なう（ステップＳ１０４）。具体的には、モータ２２の要求出力に基づいてトルク指令値を設定し、この設定に基づいてインバータ回路２４のトランジスタＴ１〜Ｔ６のスイッチング制御を行なってモータ２２を駆動する。このときのトランジスタＴ１〜Ｔ６のスイッチング周波数、即ち、搬送波の周波数は、モータ２２のトルクリップルが少なくかつインバータ回路２４のトランジスタＴ１〜Ｔ６のスイッチングによる損失を少なくするのに適した周波数に設定されている。
一方、電源温度Ｔｂが閾値Ｔｂlow以下であると判定されたときには、低温のため直流電源３２が十分な電力を供給できないと判断して、直流電源３２の内部温度を上昇させる加温運転の処理を行なう（ステップＳ１０６）。この加温運転の処理は、図４に示すようにモータ２２の中性点に流れる中性点電流のリップルを、通常のモータ２２の駆動制御により生じる中性点電流のリップルよりも大きくする処理であり、この大きくした中性点電流が直流電源３２に流れることにより直流電源３２を迅速に加温することができ、その性能を十分に発揮させることができるのである。具体的には、コンデンサ３０の端子間電圧を、通常のモータ２２駆動制御時のコンデンサ３０の端子間電圧、例えば直流電源３２の端子間電圧の約２倍の端子間電圧よりも大きくなるように設定すると共に搬送波の周波数を低く設定してこれらの設定に基づいてトランジスタＴ１〜Ｔ６のスイッチング制御を行なう。このうち、前者は、モータ２２の中性点に流れる中性点電流が搬送波と同一の周波数で振動するから、搬送波の周波数を低く設定してトランジスタＴ１〜Ｔ６のスイッチング周波数を低くすることにより中性点電流が大きく振動、即ち電流リップルが大きくなることに基づき、後者は、モータ２２の中性点の電位が瞬時的にコンデンサ３０の端子間電圧の範囲で変動するから、コンデンサ３０の端子間電圧を大きく設定することにより中性点電流のリップルが大きくなることに基づいている。これにより、モータ２２を駆動しつつ直流電源３２を十分な電力を供給することができる温度にまで迅速に加温することができる。
以上説明した第１の実施形態の動力出力装置２０によれば、直流電源３２の温度が低いときには搬送波の周波数を低く設定すると共にコンデンサ３０の端子間電圧を高く設定し、これらの設定に基づいてトランジスタＴ１〜Ｔ６のスイッチング制御を行なうから、直流電源３２に比較的大きなリップルの電流を流すことができ、低温の直流電源３２を迅速に加温することができる。この結果、直流電源３２の性能を十分に発揮させることができる。
第１の実施形態の動力出力装置２０では、インバータ回路２４の正極母線２６と負極母線２８とを接続するようコンデンサ３０を取り付けるものとしたが、図５の変形例の動力出力装置２０Ｂに示すようにインバータ回路２４の正極母線２６とモータ２２の中性点とを接続するようコンデンサ３０Ｂを取り付けるものとしてもよい。この変形例の動力出力装置２０Ｂにおいては、コンデンサ３０Ｂによる端子間電圧と直流電源３２による端子間電圧との和の電圧の直流電源を、インバータ回路２４の正極母線２６と負極母線２８とを接続するように取り付けた構成、即ち、第１の実施形態の動力出力装置２０のコンデンサ３０をインバータ回路２４の正極母線２６と負極母線２８とを接続するように取り付けた構成と同一の構成とみなすことができる。以下、コンデンサ３０Ｂの端子間電圧の設定に関する動作について説明する。
図６は、モータ２２の三相コイルのｕ相に着目した変形例の動力出力装置２０Ｂの回路図である。いま、トランジスタＴ２をオンとした状態を考えると、図中破線矢印で示す短絡回路が形成され、モータ２２の三相コイルのｕ相はリアクトルとして機能する。この状態からトランジスタＴ２をオフすると、リアクトルとして機能している三相コイルのｕ相に蓄えられているエネルギは、図中実線矢印で示す回路によりコンデンサ３０Ｂに蓄えられる。一方、この回路でトランジスタＴ１をオンした状態からオフとすることにより同様にコンデンサ３０Ｂの電荷を用いて直流電源３２を充電することもできる。したがって、この回路は直流電源３２のエネルギをコンデンサ３０Ｂに蓄えると共にコンデンサ３０Ｂの電位を用いて直流電源３２に充電可能なチョッパ回路とみなすことができる。モータ２２のｖｗ相も、ｕ相と同様にチョッパ回路とみなすことができるから、トランジスタＴ１〜Ｔ６をオンオフすることによりコンデンサ３０Ｂを充電したり、コンデンサ３０Ｂに蓄えられた電荷を用いて直流電源３２を充電することができる。コンデンサ３０Ｂへの充電により生じる電位差は、コンデンサ３０Ｂに蓄えられる電荷の量、即ち、リアクトルに流す電流により変動するから、インバータ回路２４のトランジスタＴ１〜Ｔ６のスイッチング制御を行なってリアクトルに流す電流を調節することによりコンデンサ３０Ｂの端子間電圧を調節することができる。こうした回路によりモータ２２を駆動するには、モータ２２の三相コイルにインバータ回路２４のトランジスタＴ１〜Ｔ６のスイッチング制御により擬似的な三相交流を供給すればよい。その際、この三相交流に直流成分を加えて、即ち、三相交流の電位をプラス側またはマイナス側にオフセットしてモータ２２に供給すれば、交流成分でモータ２２を回転駆動すると共に直流成分でコンデンサ３０Ｂに蓄電することができる。したがって、インバータ回路２４のトランジスタＴ１〜Ｔ６のスイッチング制御によりコンデンサ３０の端子間電圧を調節しつつモータ２２を駆動することができるのである。このように、変形例の動力出力装置２０Ｂでも、第１の実施形態の動力出力装置２０と同様にコンデンサ３０Ｂの端子間電圧を設定することができ、図３に例示する温度上昇制御処理ルーチンを実施することができる。なお、コンデンサ３０Ｂの端子間電圧は、通常のモータ２２の駆動では、例えば直流電源３２の端子間電圧とほぼ同じに調節し、直流電源３２の低温時には、直流電源３２の端子間電圧よりも高く設定することになる。
第１の実施形態の動力出力装置２０では、インバータ回路２４の負極母線２８とモータ２２の中性点とを接続するように直流電源３２を取り付けるものとしたが、インバータ回路２４の正極母線２６とモータ２２の中性点とを接続するように直流電源３２を取り付けるものとしてもよい。また、変形例の動力出力装置２０Ｂでは、インバータ回路２４の負極母線２８とモータ２２の中性点とを接続するように直流電源３２を取り付けると共にインバータ回路２４の正極母線２６とモータ２２の中性点とを接続するようにコンデンサ３０Ｂを取り付けるものとしたが、インバータ回路２４の負極母線２８とモータ２２の中性点とを接続するようコンデンサ３０Ｂを取り付けると共にインバータ回路２４を正極母線２６とモータ２２の中性点とを接続するよう直流電源３２を取り付けるものとしても構わない。
第１の実施形態の動力出力装置２０や変形例の動力出力装置２０Ｂでは、直流電源３２を加温するのに搬送波の周波数を低く設定すると共にコンデンサ３０の端子間電圧を高く設定してトランジスタＴ１〜Ｔ６のスイッチング制御を行なうものとしたが、いずれか一方のみを行なうものとしても構わない。なお、コンデンサ３０，３０Ｂの端子間電圧を高くする設定を行なわない場合には、コンデンサ３０，３０Ｂの代わりにニッケル水素系やリチウムイオン系の二次電池などの充電可能な直流電源を取り付けるものとしても構わない。
第１の実施形態の動力出力装置２０や変形例の動力出力装置２０Ｂでは、トランジスタＴ１〜Ｔ６のスイッチング制御により直流電源３２を加温するものとしたが、その他の如何なる方法、例えば、ヒータなどを用いて直接直流電源を加温するものとしても構わない。
第１の実施形態の動力出力装置２０や変形例の動力出力装置２０Ｂでは、直流電源３２の電源温度Ｔｂが閾値Ｔｂlow以下であるときに、直流電源３２を加温する加温運転を行なうものとしたが、直流電源３２の電源温度Ｔｂが閾値Ｔｂhi以上であるときに、直流電源３２の温度上昇を抑制する温度上昇抑制運転を行なうものとしても構わない。温度上昇抑制運転の処理は、図３のルーチンのステップＳ１０６における加温運転の処理と逆の処理、即ち中性点電流のリップルを図３のルーチンのステップＳ１０４における通常運転の処理により生じる中性点電流のリップルよりも小さくする処理であり、リップルを小さくした中性点電流が直流電源３２に流れることにより直流電源３２の内部抵抗での発熱量を抑えることができ、その温度上昇を抑制して直流電源３２の性能を十分に発揮させることができるのである。具体的には、コンデンサ３０の端子間電圧を通常運転時に要求される端子間電圧よりも低くなるように設定（例えば、直流電源３２の端子間電圧の２倍の電圧よりも低くなるように設定）すると共に搬送波の周波数を通常運転時よりも高く設定してこれらの設定に基づいてトランジスタＴ１〜Ｔ６のスイッチング制御を行なう。なお、温度上昇抑制運転の処理は、コンデンサ３０の端子間電圧の設定と搬送波の周波数の設定のいずれか一方を実行するものとしても差し支えないことは勿論である。
第１の実施形態の動力出力装置２０および変形例の動力出力装置２０Ｂやこれらの変形例では、直流電源３２の電源温度Ｔｂに応じて直流電源３２の加温する処理やその温度上昇を抑制する処理を行なうものとしたが、昇降圧リアクトルとして機能するモータ２２の各相コイルと昇降圧チョッピング用のスイッチとして機能するインバータ回路２４のトランジスタＴ１〜Ｔ６とからなる昇降圧チョッパ回路の温度、例えばモータ２２の各相コイルやトランジスタＴ１〜Ｔ６の温度に応じてインバータ回路２４のトランジスタＴ１〜Ｔ６のスイッチング制御を行なうものとしてもよい。図７は、電子制御ユニット４０により実行される回路温度調節処理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、所定時間毎に繰り返し実行される。
回路温度調節処理ルーチンが実行されると、電子制御ユニット４０のＣＰＵ４２は、まず、温度センサ５２により検出されたモータ２２の各相コイルの温度（リアクトル温度Ｔｌ）や温度センサ５４により検出されたインバータ回路２４のトランジスタＴ１〜Ｔ６の温度（トランジスタ温度Ｔｔ）を読み込み（ステップＳ１１０）、読み込んだリアクトル温度Ｔｌとトランジスタ温度Ｔｔとに基づいてコンデンサ３０の端子間電圧の上限値Ｖmaxを設定し（ステップＳ１１２）、コンデンサ３０の端子間電圧が設定された上限値Ｖmaxを超えない範囲内でインバータ回路２４のトランジスタＴ１〜Ｔ６をスイッチング制御して（ステップＳ１１４）本ルーチンを終了する。コンデンサ３０の端子間電圧の上限値Ｖmaxの設定は、実施例では、リアクトル温度Ｔｌとコンデンサ３０の端子間電圧の上限値Ｖｌmaxとの関係およびトランジスタ温度Ｔｔとコンデンサ３０の端子間電圧の上限値Ｖｔmaxとの関係を各々予め実験などにより求めてマップとしてＲＯＭ４４に記憶しておき、リアクトル温度Ｔｌとトランジスタ温度Ｔｔとが与えられると、各々マップに対応する上限値Ｖｌmax，Ｖｔmaxが導出され、これらのうち小さい方の値をコンデンサ３０の端子間電圧の上限値Ｖmaxとして導出するものとした。コンデンサ３０の端子間電圧を通常よりも低く設定するのは、モータ２２の各相コイルに印加される電流リップルを抑えると共にインバータ回路２４のトランジスタＴ１〜Ｔ６のスイッチングによる発熱量を抑えるためである。図８に、リアクトル温度Ｔｌとコンデンサ３０の端子間電圧の上限値Ｖｌmaxとの関係およびトランジスタ温度Ｔｔとコンデンサ３０の端子間電圧の上限値Ｖｔmaxとの関係を示すマップを示す。このように、モータ２２の各相コイルやインバータ回路２４のトランジスタＴ１〜Ｔ６の温度に応じてコンデンサ３０の端子間電圧に制限を加えることにより、モータ２２の各相コイルやトランジスタＴ１〜Ｔ６を過熱から保護でき、これらの安定した動作を確保できるのである。なお、この変形例では、モータ２２の各相コイルのリアクトル温度ＴｌとトランジスタＴ１〜Ｔ６のトランジスタ温度Ｔｔとに基づいてコンデンサ３０の端子間電圧の上限値Ｖmaxを設定するものとしたが、リアクトル温度Ｔｌとトランジスタ温度Ｔｔのいずれか一方に基づいてコンデンサ３０の端子間電圧の上限値Ｖmaxを設定するものとしても構わない。
上記変形例では、コンデンサ３０の端子間電圧に制限を加えることにより、モータ２２の各相コイルやトランジスタＴ１〜Ｔ６を過熱から保護するものとしたが、トランジスタＴ１〜Ｔ６のスイッチング周波数を調節することにより、モータ２２の各相コイルやトランジスタＴ１〜Ｔ６を過熱から保護することもできる。図９は、電子制御ユニット４０により実行される回路温度調節処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。この回路温度調節処理ルーチンが実行されると、電子制御ユニット４０のＣＰＵ４２は、まず、温度センサ５２，５４により検出されたリアクトル温度Ｔｌやトランジスタ温度Ｔｔを読み込み（ステップＳ１２０）、読み込んだリアクトル温度Ｔｌとトランジスタ温度Ｔｔとに基づいてトランジスタＴ１〜Ｔ６のスイッチング周波数（搬送波の周波数）を設定し（ステップＳ１２２）、設定されたスイッチング周波数でトランジスタＴ１〜Ｔ６をスイッチング制御して（ステップＳ１２４）、本ルーチンを終了する。ここで、トランジスタＴ１〜Ｔ６のスイッチング周波数の設定は、この変形例では、リアクトル温度Ｔｌが閾値Ｔｌhi以上になるとスイッチング周波数を例えば図３のルーチンのステップＳ１０４の通常運転時に設定されるスイッチング周波数よりも高く設定し、トランジスタ温度Ｔｔが閾値Ｔｔhi以上になるとスイッチング周波数を通常運転時に設定されるスイッチング周波数よりも低く設定する処理である。図１０に、スイッチング周波数とモータ２２の各相コイルの発熱量とトランジスタＴ１〜Ｔ６の発熱量との関係を示す。図１０に示すように、スイッチング周波数が高くなるほど各相コイルの発熱量は減少し、スイッチング周波数が低くなるほどトランジスタＴ１〜Ｔ６の発熱量は減少するから、例えば冷却装置の故障などにより、リアクトルとして機能するモータ２２の各相コイルが過熱したときにはスイッチング周波数を高くし、トランジスタＴ１〜Ｔ６が過熱したときにはスイッチング周波数を低くすることで昇降圧チョッパ回路として機能する部位を過熱から保護し、その安定した動作を確保することができるのである。
こうした第１の実施形態の動力出力装置２０やその変形例において、直流電源３２の温度調節処理や、モータ２２の各相コイルやトランジスタＴ１〜Ｔ６の温度調節処理を行なう制御システムとしてコンピュータを機能させるコンピュータ読み取り可能なプログラムを記憶した記憶媒体、例えばＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスクなどの種々の記憶媒体とする態様も可能である。こうした記憶媒体を用いて、本発明の実施の形態に関わるプログラムを電子制御システムにインストールしてこのプログラムを実行することにより、本発明の効果を奏することができる。
［第２の実施形態］
次に、本発明の第２の実施形態の動力出力装置１２０について説明する。図１１は第２の実施形態の動力出力装置１２０の構成の概略を示す構成図である。第２の実施形態の動力出力装置１２０は、図１１に示すように、第１の実施形態の動力出力装置２０におけるモータ２２の各相コイルやインバータ回路２４の各相のトランジスタＴ１〜Ｔ６、ダイオードＤ１〜Ｄ６を昇降圧チョッパ回路として機能させる代わりに、昇降圧動作を行なうＤＣ／ＤＣコンバータ１４８を備えた点を除いて第１の実施形態の動力出力装置２０と同様の構成をしている。即ち、第２の実施形態の動力出力装置１２０は、三相交流により回転駆動するモータ１２２と、直流電力を三相交流電力に変換してモータ１２２に供給可能なインバータ回路１２４と、インバータ回路１２４の正極母線１２６と負極母線１２８とに接続されたコンデンサ１３０と、充放電可能な直流電源１３２と、直流電源１３２からの直流電圧を昇圧してコンデンサ１３０に供給可能なＤＣ／ＤＣコンバータ１４８と、直流電源１３２の温度を検出する温度センサ１５０と、装置全体をコントロールする電子制御ユニット１４０とを備える。なお、第２の実施形態の動力出力装置１２０の構成のうち第１の実施形態の動力出力装置２０に対応する構成については１００を加えて符号を付しその詳細な説明は省略する。
ＤＣ／ＤＣコンバータ１４８は、インバータ回路１２４の正極母線１２６と負極母線１２８に対してソース側とシンク側となるように配置された２個のトランジスタＴ７，Ｔ８と、このトランジスタＴ７，Ｔ８に各々逆並列接続された２個のダイオードＤ７，Ｄ８と、トランジスタＴ７，Ｔ８同士の接続点Ｍに接続されたリアクトルＬとを備える。また、電子制御ユニット１４０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１４８のトランジスタＴ７，Ｔ８をスイッチング制御を行なうための制御信号が出力されている。
こうして構成された第２の実施形態の動力出力装置１２０の動作、特に直流電源１３２が低温の状態にあるときに直流電源１３２を加温する動作について説明する。図１２は、第２の実施形態の動力出力装置１２０の電子制御ユニット１４０により実行される電源温度上昇処理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、所定時間毎に繰り返し実行される。
電源温度上昇処理ルーチンが実行されると、電子制御ユニット１４０のＣＰＵ１４２は、まず、直流電源１３２の電池温度Ｔｂ２を読み込み（ステップＳ２００）、読み込んだ電源温度Ｔｂ２が閾値Ｔｂlow２を超えるか否かを判定する（ステップＳ２０２）。判定の結果、電源温度Ｔｂが閾値Ｔｂlow２を超えるときには、直流電源１３２は十分な電力をモータ１２２に供給可能であると判断して、通常のモータ１２２の駆動の際に設定されるコンデンサ１３０の端子間電圧とトランジスタＴ７，Ｔ８のスイッチング周波数とを用いてＤＣ／ＤＣコンバータ１４８を駆動制御（通常運転の処理）し（ステップＳ２０４）、電源温度Ｔｂが閾値Ｔｂlow２以下のときには、低温のため直流電源１３２がモータ１２２に十分な電力供給を行なうことができないと判断して、直流電源１３２を加温する加温運転の処理を行なって（ステップＳ２０６）本ルーチンを終了する。この加温運転の処理は、リアクトルＬを流れる電流のリップルをステップＳ２０４における通常運転の処理により生じるリップルよりも大きくする処理であり、この大きくした電流リップルが直流電源１３２に流れることにより直流電源１３２の内部抵抗における発熱を促進させて直流電源１３２を迅速に加温することができ、その性能を十分に発揮させることができるのである。具体的には、コンデンサ１３０の端子間電圧を通常のモータ１２２の駆動の際に要求されるコンデンサ１３０の端子間電圧よりも高く設定すると共にＤＣ／ＤＣコンバータ１４８のトランジスタＴ７，Ｔ８のスイッチング周波数（搬送波の周波数）を通常よりも低く設定し、これらの設定に基づいてＤＣ／ＤＣコンバータ１４８を駆動制御することにより行なう。これは、トランジスタＴ７，Ｔ８同士の接続点Ｍの電位がコンデンサ１３０の端子間電圧の範囲でかつトランジスタＴ７，Ｔ８のスイッチング周波数と同一の周波数で変動するところ、コンデンサ１３０の端子間電圧を高くするほど、またトランジスタＴ７，Ｔ８のスイッチング周波数を低くするほど、直流電源１３２を流れる電流リップルが大きくなることに基づいている。
以上説明した第２の実施形態の動力出力装置１２０によれば、直流電源１３２が低温の状態にあるときには、コンデンサ１３０の端子間電圧を通常運転時よりも高く設定する共にトランジスタＴ７，Ｔ８のスイッチング周波数（搬送波の周波数）を低く設定し、これらの設定に基づいてＤＣ／ＤＣコンバータ１４８の駆動制御を行なうから、直流電源１３２に比較的大きなリップルの電流を流すことができ、直流電源１３２を迅速に加温できる。したがって、第１の実施形態の動力出力装置２０と同様の効果を奏することができる。
第２の実施形態の動力出力装置１２０では、直流電源１３２の電源温度Ｔｂ２が閾値Ｔｂlow２であるときに、直流電源１３２を加温する加温運転を行なうものとしたが、直流電源１３２の電源温度Ｔｂが閾値Ｔｂhi２以上であるときに、直流電源１３２の高温時の性能低下を防止するため直流電源１３２の温度上昇を抑制する温度上昇抑制運転を行なうものとしても構わない。この温度上昇抑制運転の処理は、図１２のルーチンのステップＳ２０６における加温運転の処理と逆の処理、即ち直流電源１３２を流れる電流のリップルを図１２のルーチンのステップＳ２０４における通常運転の処理より生じる電流リップルよりも小さくする処理であり、リップルを小さくした電流が直流電源１３２に流れることにより直流電源１３２の内部抵抗での発熱量を抑えることができ、その温度上昇を抑制することができるのである。具体的には、通常のモータ１２２駆動制御時（通常運転時）に要求されるコンデンサ１３０の端子間電圧よりも低く設定すると共にトランジスタＴ７，Ｔ８のスイッチング周波数（搬送波の周波数）を高く設定してこれらの設定に基づいてＤＣ／ＤＣコンバータ１４８のトランジスタＴ７，Ｔ８のスイッチング制御を行なう。なお、温度上昇抑制運転の処理は、コンデンサ１３０の端子間電圧の設定と搬送波の周波数の設定のいずれか一方を実行するものとしても差し支えないことは勿論である。
第２の実施形態の動力出力装置１２０やその変形例では、直流電源１３２の電源温度Ｔｂ２に応じて直流電源１３２を加温する処理やその温度上昇を抑制する処理を行なうものとしたが、ＤＣ／ＤＣコンバータ１４８の温度、例えば、リアクトルＬやトランジスタＴ７，Ｔ８の温度に応じてトランジスタＴ７，Ｔ８をスイッチング制御することにより、ＤＣ／ＤＣコンバータ１４８の温度管理を行なうものとしても構わない。図１３は、電子制御ユニット１４０により実行されるＤＣ／ＤＣコンバータ温度調節処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは所定時間毎に繰り返し実行される。
ＤＣ／ＤＣコンバータ温度調節処理ルーチンが実行されると、電子制御ユニット１４０のＣＰＵ１４２は、まず、温度センサ１５２により検出されたリアクトルＬの温度（リアクトル温度Ｔｌ２）や温度センサ１５４により検出されたトランジスタＴ７，Ｔ８の温度（トランジスタ温度Ｔｔ２）を読み込み（ステップＳ２１０）、読み込んだリアクトル温度Ｔｌ２とトランジスタ温度Ｔｔ２とに基づいてコンデンサ１３０の端子間電圧の上限値Ｖmax２を設定し（ステップＳ２１２）、コンデンサ１３０の端子間電圧が設定された上限値Ｖmax２を超えない範囲内でＤＣ／ＤＣコンバータ１４８のトランジスタＴ７，Ｔ８をスイッチング制御して（ステップＳ２１４）本ルーチンを終了する。コンデンサ１３０の端子間電圧の上限値Ｖmax２の設定は、実施例では、リアクトル温度Ｔｌ２とコンデンサ１３０の端子間電圧の上限値Ｖｌmax２との関係およびトランジスタ温度Ｔｔ２とコンデンサ１３０の端子間電圧の上限値Ｖｔmaxとの関係を各々予め実験などにより求めてマップとしてＲＯＭ１４４に記憶しておき、リアクトル温度Ｔｌ２とトランジスタ温度Ｔｔ２とが与えられると、マップに対応する上限値Ｖｌmax２，Ｖｔmax２が導出され、これらのうちの小さい方の値をコンデンサ１３０の端子間電圧の上限値Ｖmax２として導出するものとした。コンデンサ１３０の端子間電圧に制限を加えるのは、リアクトルＬに流れる電流リップルを低レベルに抑えると共にＤＣ／ＤＣコンバータ１４８のトランジスタＴ７，Ｔ８のスイッチングによる発熱を抑えるためである。図１４に、リアクトル温度Ｔｌ２とコンデンサ１３０の端子間電圧の上限値Ｖｌmax２との関係およびトランジスタ温度Ｔｔ２とコンデンサ１３０の端子間電圧の上限値Ｖｔmax２との関係を示すマップを示す。このように、リアクトルＬの温度やＤＣ／ＤＣコンバータ１４８のトランジスタＴ７，Ｔ８の温度に応じてコンデンサ１３０の端子間電圧に制限を加えることにより、ＤＣ／ＤＣコンバータ１４８を過熱から保護でき、その安定した動作を確保できるのである。なお、この変形例では、リアクトル温度Ｔｌ２とトランジスタ温度Ｔｔ２とに基づいてコンデンサ１３０の端子間電圧の上限値Ｖmax２を設定するものとしたが、リアクトル温度Ｔｌ２とトランジスタ温度Ｔｔ２のいずれか一方に基づいてコンデンサ１３０の端子間電圧の上限値Ｖmax２を設定するものとしても構わない。また、リアクトルＬやトランジスタＴ７，Ｔ８以外のＤＣ／ＤＣコンバータ１４８の内部温度に基づいてコンデンサ１３０の端子間電圧の上限値Ｖmax２を設定するものとしても構わない。
上記変形例では、コンデンサ１３０の端子間電圧に制限を加えることにより、ＤＣ／ＤＣコンバータ１４８を過熱から保護するものとしたが、トランジスタＴ７，Ｔ８のスイッチング周波数を調節することにより、ＤＣ／ＤＣコンバータ１４８を過熱から保護することもできる。図１５は、電子制御ユニット１４０により実行されるＤＣ／ＤＣコンバータ温度調節処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。このＤＣ／ＤＣコンバータ温度調節処理ルーチンが実行されると、電子制御ユニット１４０のＣＰＵ１４２は、まず、温度センサ１５２，１５４により検出されたリアクトル温度Ｔｌ２やトランジスタ温度Ｔｔ２を読み込み（ステップＳ２２０）、読み込んだリアクトル温度Ｔｌ２とトランジスタ温度Ｔｔ２とに基づいてトランジスタＴ７，Ｔ８のスイッチング周波数（搬送波の周波数）を設定し（ステップＳ２２２）、設定されたスイッチング周波数でＤＣ／ＤＣコンバータ１４８のトランジスタＴ７，Ｔ８をスイッチング制御して（ステップＳ２２４）本ルーチンを終了する。ここで、スイッチング周波数の設定は、この変形例では、リアクトル温度Ｔｌ２が閾値Ｔｌhi２以上になるとスイッチング周波数を例えば図１２のルーチンのステップＳ２０４の通常運転時に設定されるスイッチング周波数よりも高く設定し、トランジスタ温度Ｔｔ２が閾値Ｔｔhi２以上になるとスイッチング周波数を通常運転時に設定されるスイッチング周波数よりも低く設定する処理である。図１６に、スイッチング周波数とリアクトルＬの発熱量とトランジスタＴ７，Ｔ８の発熱量との関係を示す。図１６に示すように、スイッチング周波数が高くなるほどリアクトルＬの発熱量は減少し、スイッチング周波数が低くなるほどトランジスタＴ７，Ｔ８の発熱量は減少するから、例えばＤＣ／ＤＣコンバータ１４８の冷却装置の故障等により、リアクトルＬが過熱したときにはスイッチング周波数を高くし、トランジスタＴ７，Ｔ８が過熱したときにはスイッチング周波数を低くすることでＤＣ／ＤＣコンバータ１４８を過熱から保護し、その安定した動作を確保することができるのである。
第２の実施形態の動力出力装置１２０やその変形例では、モータ１２２を駆動するための電力源としての直流電源１３２の温度を調節するものとしたが、電力を消費する一般的な負荷を駆動するための電力源としての直流電源の温度を調節するものに適用するものとしても構わない。また、直流電源１３２の温度調節処理やＤＣ／ＤＣコンバータ１４８（リアクトルＬやトランジスタＴ７，Ｔ８）の温度調節処理を行なう制御システムとしてコンピュータを機能させるコンピュータ読み取り可能なプログラムを記憶した記憶媒体、例えばＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスクなどの種々の記憶媒体とする態様も可能である。こうした記憶媒体を用いて、本発明の実施の形態に関わるプログラムを制御システムにインストールしてこのプログラムを実行することにより、本発明の効果を奏することができる。
第１，第２の実施形態の動力出力装置２０，１２０やこれらの変形例では、モータ２２，１２２として三相交流により駆動する同期発電電動機を用いたが、多相交流により駆動する如何なるタイプの電動機を用いるものとしてもよい。
以上、本発明の実施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ら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
以上のように、本発明にかかる動力出力装置やこれを搭載する車輌、動力出力装置の制御方法や記憶媒体並びにプログラム、本発明にかかる駆動装置やこれを搭載する車輌、駆動装置の制御方法や記憶媒体並びにプログラムは、自動車等の車両の駆動源として搭載されるモータやその他の電気機器の電力源としての電源の温度を管理するものとして、また、電源と電気機器との間に介在する電力交換器の温度を管理するものとして用いるのに適している。
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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