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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-07-12
(45)【発行日】2022-07-21
(54)【発明の名称】回転電機の駆動装置
(51)【国際特許分類】
H02M 7/48 20070101AFI20220713BHJP
H02P 27/06 20060101ALI20220713BHJP
H02P 25/18 20060101ALI20220713BHJP
【ＦＩ】
H02M7/48 E
H02P27/06
H02P25/18
【請求項の数】
9
(21)【出願番号】P 2019013608
(22)【出願日】2019-01-29
(65)【公開番号】P2020124018
(43)【公開日】2020-08-13
【審査請求日】2021-09-01
(73)【特許権者】
【識別番号】000004695
【氏名又は名称】株式会社ＳＯＫＥＮ
(73)【特許権者】
【識別番号】000004260
【氏名又は名称】株式会社デンソー
(74)【代理人】
【識別番号】110001519
【氏名又は名称】特許業務法人太陽国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】金城 博文
(72)【発明者】
【氏名】岡本 亮太郎
(72)【発明者】
【氏名】谷口 真
【審査官】柳下 勝幸
(56)【参考文献】
【文献】国際公開第２０１８／０５６０４５（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特表２０１３－５２９０５５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特公平７－９９９５９（ＪＰ，Ｂ２）
【文献】特開２０１０－８１７８６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００６－１４９１５３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２００５－５３５２７６（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１２／０９８５８５（ＷＯ，Ａ１）
【文献】米国特許出願公開第２００５／０２５３３９５（ＵＳ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０２Ｍ ７／４８
Ｈ０２Ｐ ２７／０６
Ｈ０２Ｐ ２５／１８
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数相の巻線（１２，１４，１６）を含む回転電機（１０）の各相に対応して、第１高電位点（Ｈ１）と対応する巻線の一端との間、及び、対応する巻線の一端と第１低電位点（Ｌ１）との間を各々開閉可能な複数の第１スイッチング素子（２４，２６，２８，３０，３２，３４）を各々備えた第１インバータ部（２２）と、前記回転電機の各相に対応して、第２高電位点（Ｈ２）と対応する巻線の他端との間、及び、対応する巻線の他端と第２低電位点（Ｌ２）との間を各々開閉可能な複数の第２スイッチング素子（３８，４０，４２，４４，４６，４８）を各々備えた第２インバータ部（３６）と、
前記第１高電位点と前記第２高電位点とを接続する第１接続線（５０）と、
前記第１低電位点と前記第２低電位点とを接続する第２接続線（５２）と、
前記第１接続線の途中及び前記第２接続線の途中の少なくとも一方に設けられた開閉部（５４）と、
前記開閉部を開状態とし前記第２インバータ部を前記回転電機の巻線の中性点として前記第１インバータ部の変調率を変化させるスター結線制御から、前記開閉部を閉状態とし前記第１インバータ部の出力相電圧と前記第２インバータ部の出力相電圧との差分の電圧を前記巻線に印加するオープン結線制御に切り替える場合に、前記回転電機の巻線に印加される相電圧ベクトルの変化が所定範囲内になるように、前記第１インバータ部の変調率を低下させかつ前記第２インバータ部の変調率を上昇させる制御部（６０）と、
を含む回転電機の駆動装置（２０）。
【請求項2】
前記制御部は、前記オープン結線制御から前記スター結線制御に切り替える場合に、前記相電圧ベクトルの変化が前記所定範囲内になるように、前記第１インバータ部の変調率を上昇させかつ前記第２インバータ部の変調率を０にする請求項１記載の回転電機の駆動装置。
【請求項3】
前記制御部は、前記スター結線制御と前記オープン結線制御との間で制御を切り替える場合に、前記回転電機の巻線に印加される相電圧ベクトルの変化が前記所定範囲内になるように、前記第１インバータ部の変調率及び前記第２インバータ部の変調率を同等に変化させる請求項１又は請求項２記載の回転電機の駆動装置。
【請求項4】
前記制御部は、前記スター結線制御と前記オープン結線制御との間で制御を切り替える場合に、前記第１インバータ部の変調率及び前記第２インバータ部の変調率を不連続的に変化させる請求項１～請求項３の何れか１項記載の回転電機の駆動装置。
【請求項5】
前記制御部は、前記スター結線制御において、前記第２インバータ部の前記第２高電位点側の前記第２スイッチング素子の群及び前記第２低電位点側の前記第２スイッチング素子の群のうち、前記開閉部が設けられた接続線に対応する少なくとも一方の前記第２スイッチング素子の群を継続して閉状態にする請求項１～請求項４の何れか１項記載の回転電機の駆動装置。
【請求項6】
前記制御部は、前記オープン結線制御において、前記第１インバータ部及び前記第２インバータ部の同じ相の出力電圧の位相差が１２０[deg]となるように制御する第１制御を行う請求項１～請求項５の何れか１項記載の回転電機の駆動装置。
【請求項7】
前記制御部は、前記オープン結線制御において、前記第１インバータ部及び前記第２インバータ部の同じ相の出力電圧の位相差が１８０[deg]となるように制御する第２制御を行う請求項１～請求項５の何れか１項記載の回転電機の駆動装置。
【請求項8】
前記制御部は、前記オープン結線制御において、前記第１インバータ部及び前記第２インバータ部の同じ相の出力電圧の位相差が１２０[deg]となるように制御する第１制御と、前記第１インバータ部及び前記第２インバータ部の同じ相の出力電圧の位相差が１８０[deg]となるように制御する第２制御と、の間で制御を切り替える場合に、前記回転電機の巻線に印加される相電圧ベクトルの変化が前記所定範囲内になるように、前記第１インバータ部の出力電圧ベクトルの位相及び前記第２インバータ部の出力電圧ベクトルの位相を変化させる請求項１～請求項５の何れか１項記載の記載の回転電機の駆動装置。
【請求項9】
前記制御部は、前記第２制御において、前記回転電機の巻線に接続された一方のインバータ部のスイッチング素子がＰＷＭスイッチングを行っている期間、同一の巻線に接続された他方のインバータ部のスイッチング素子の開閉状態を固定する請求項７又は請求項８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する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１には、独立巻線型電動機に交流電圧を出力する第１インバータ及び第２インバータを、独立巻線型電動機がＹ結線等価動作あるいはΔ結線等価動作をするように制御する構成が開示されている。この構成では、Ｙ結線等価動作状態からΔ結線等価動作状態への移行に際し、Ｙ結線等価動作状態から、第１インバータの変調率を維持したまま第２インバータの変調率を徐々に増加させる中間動作状態を経由して、Δ結線等価動作状態に移行するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特許第４８０４３８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献１に記載の技術は、Ｙ結線等価動作状態において、第２インバータを等価的に中性点として作用させるために、第２インバータが零ベクトルスイッチングを行うので損失が大きいが、中間動作状態においても、特に第２インバータの変調率が比較的小さくＹ結線等価動作に近い領域において、第２インバータが零ベクトルスイッチングに近い動作となることで大きな零相電流が流れるので損失が大きい。従って、特許文献１に記載の技術は、回転電機の低～中速回転域におけるインバータの損失が大きい。
【0005】
本発明は上記事実を考慮して成されたもので、回転電機の低～中速回転域におけるインバータの損失を低減できる回転電機の駆動装置を得ることが目的である。
【課題を解決するための手段】
【0006】
請求項１記載の発明に係る回転電機の駆動装置は、複数相の巻線を含む回転電機の各相に対応して、第１高電位点と対応する巻線の一端との間、及び、対応する巻線の一端と第１低電位点との間を各々開閉可能な複数の第１スイッチング素子を各々備えた第１インバータ部と、前記回転電機の各相に対応して、第２高電位点と対応する巻線の他端との間、及び、対応する巻線の他端と第２低電位点との間を各々開閉可能な複数の第２スイッチング素子を各々備えた第２インバータ部と、前記第１高電位点と前記第２高電位点とを接続する第１接続線と、前記第１低電位点と前記第２低電位点とを接続する第２接続線と、前記第１接続線の途中及び前記第２接続線の途中の少なくとも一方に設けられた開閉部と、前記開閉部を開状態とし前記第２インバータ部を前記回転電機の巻線の中性点として前記第１インバータ部の変調率を変化させるスター結線制御から、前記開閉部を閉状態として前記第１インバータ部の出力相電圧と前記第２インバータ部の出力相電圧との差分の電圧を前記巻線に印加するオープン結線制御に切り替える場合に、前記回転電機の巻線に印加される相電圧ベクトルの変化が所定範囲内になるように前記第１インバータ部の変調率を低下させかつ前記第２インバータ部の変調率を上昇させる制御部と、を含んでいる。
【発明の効果】
【0007】
本発明は、回転電機の低～中速回転域におけるインバータの損失を低減できる、という効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】実施形態に係る回転電機の駆動装置の概略構成図である。
【図2】制御部による制御を示す機能ブロック図である。
【図3】第１実施形態に係る制御領域をモータジェネレータの出力特性上で示す線図である。
【図4】スター結線制御における動作の一例を示す概略図である。
【図5】スター結線制御におけるインバータ部の駆動波形、モータジェネレータのコイルへの印加電圧波形及び相電流波形を示す線図である。
【図6】スター結線制御における各インバータ部の出力電圧ベクトル及び相電圧ベクトルを示す線図である。
【図7】オープン結線制御における動作の一例を示す概略図である。
【図8A】オープン結線制御においてＵ相コイルに対応する回路の動作を示す概略図である。
【図8B】オープン結線制御においてＵ相コイルに対応する回路の動作を示す概略図である。
【図9】オープン結線制御（デルタ結線制御）におけるインバータ部の駆動波形、モータジェネレータのコイルへの印加電圧波形及び相電流波形を示す線図である。
【図10】オープン結線制御（デルタ結線制御）における各インバータ部の出力電圧ベクトル及び相電圧ベクトルを示す線図である。
【図11】スター結線制御とオープン結線制御（Ｈブリッジ制御）との間で制御を切り替える場合の、各インバータ部の出力電圧ベクトル及び相電圧ベクトルを示す線図である。
【図12】スター結線制御からオープン結線制御（デルタ結線制御）へ制御を切り替えた場合の、インバータ部の駆動波形及び相電流波形を示す線図である。
【図13】第２実施形態に係る制御領域をモータジェネレータの出力特性上で示す線図である。
【図14】Ｈブリッジ制御におけるインバータ部の駆動波形、モータジェネレータのコイルへの印加電圧波形及び相電流波形の一例を示す線図である。
【図15】Ｈブリッジ制御における各インバータ部の出力電圧ベクトル及び相電圧ベクトルを示す線図である。
【図16】スター結線制御とオープン結線制御（Ｈブリッジ制御）との間で制御を切り替える場合の、各インバータ部の出力電圧ベクトル及び相電圧ベクトルを示す線図である。
【図17】第３実施形態に係る制御領域をモータジェネレータの出力特性上で示す線図である。
【図18】オープン結線制御（デルタ結線制御）とオープン結線制御（Ｈブリッジ制御）との間で制御を切り替える場合の、各インバータ部の出力電圧ベクトル及び相電圧ベクトルを示す線図である。
【図19】制御領域の他の例をモータジェネレータの出力特性上で示す線図である。
【図22】Ｈブリッジ制御におけるインバータ部の駆動波形、モータジェネレータのコイルへの印加電圧波形及び相電流波形の他の例を示す線図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、図面を参照して本発明の実施形態の一例を詳細に説明する。
【0010】
〔第１実施形態〕
図１には、回転電機の一例としてのモータジェネレータ１０、モータジェネレータ１０を駆動する駆動装置２０、及び、駆動装置２０に直流電力を供給する直流電源部７０が示されている。なお、駆動装置２０は回転電機の駆動装置の一例である。
図１には、回転電機の一例としてのモータジェネレータ１０、モータジェネレータ１０を駆動する駆動装置２０、及び、駆動装置２０に直流電力を供給する直流電源部７０が示されている。なお、駆動装置２０は回転電機の駆動装置の一例である。
【0011】
モータジェネレータ１０は、例えば電気自動車やハイブリッド自動車等の電動車両に搭載され、電動車両の図示しない駆動輪を駆動するためのトルクを発生する、所謂「主機モータ」である。モータジェネレータ１０は、駆動装置２０によって駆動されて電動機として機能する場合（力行）と、電動車両の駆動輪や図示しないエンジンから伝達された駆動力によって駆動されて発電する発電機として機能する場合（回生）と、がある。本実施形態では、モータジェネレータ１０が電動機として機能する場合を中心に説明する。
【0012】
モータジェネレータ１０は、オープン巻線の三相の回転機であって、Ｕ相コイル１２、Ｖ相コイル１４及びＷ相コイル１６を有している。以下、Ｕ相コイル１２、Ｖ相コイル１４及びＷ相コイル１６を適宜「コイル１２～１６」という。また、Ｕ相コイル１２に流れる電流をＵ相電流ｉｕ、Ｖ相コイル１４に流れる電流をＶ相電流ｉｖ、Ｗ相コイル１６に流れる電流をＷ相電流ｉｗという。コイル１２～１６に流れる電流について、第１インバータ部２２側から第２インバータ部３６側に流れる電流を正、第２インバータ部３６側から第１インバータ部２２側に流れる電流を負とする。
【0013】
モータジェネレータ１０の相電流ｉｕ，ｉｖ，ｉｗは、ホール素子等の電流検出素子を各相毎に備えた電流検出部５８によって検出される。また、モータジェネレータ１０の出力軸の回転電気角θは、図示しない回転角センサによって検出される。
【0014】
駆動装置２０は、第１インバータ部２２、第２インバータ部３６、高電位側接続線５０、低電位側接続線５２、高電位側接続線スイッチング素子５４、及び、制御部６０を含んでいる。
【0015】
第１インバータ部２２は、コイル１２～１６の通電を切り替える３相インバータである。第１インバータ部２２は、コイル１２に対応して、第１インバータ部２２の第１高電位点Ｈ１と接続点Ｕ１との間に設けられたスイッチング素子２４と、接続点Ｕ１と第１インバータ部２２の第１低電位点Ｌ１との間に設けられたスイッチング素子２６と、を備えている。また、第１インバータ部２２は、コイル１４に対応して、第１高電位点Ｈ１と接続点Ｖ１との間に設けられたスイッチング素子２８と、コイル１４の一端と接続点Ｖ１との間に設けられたスイッチング素子３０と、を備えている。更に、第１インバータ部２２は、コイル１６に対応して、第１高電位点Ｈ１と接続点Ｗ１との間に設けられたスイッチング素子３２と、接続点Ｗ１と第１低電位点Ｌ１との間に設けられたスイッチング素子３４と、を備えている。なお、第１インバータ部２２のスイッチング素子２４，２６，２８，３０，３２，３４は第１スイッチング素子の一例である。
【0016】
また、第２インバータ部３６も、コイル１２～１６の通電を切り替える３相インバータである。第２インバータ部３６は、コイル１２に対応して、第２インバータ部３６の第２高電位点Ｈ２と接続点Ｕ２との間に設けられたスイッチング素子３８と、接続点Ｕ２と第２インバータ部３６の第２低電位点Ｌ２との間に設けられたスイッチング素子４０と、を備えている。また第２インバータ部３６は、コイル１４に対応して、第２高電位点Ｈ２と接続点Ｖ２との間に設けられたスイッチング素子４２と、接続点Ｖ２と第２低電位点Ｌ２との間に設けられたスイッチング素子４４と、を備えている。更に第２インバータ部３６は、コイル１６に対応して、第２高電位点Ｈ２と接続点Ｗ２との間に設けられたスイッチング素子４６と、接続点Ｗ２と第２低電位点Ｌ２との間に設けられたスイッチング素子４８と、を備えている。なお、第２インバータ部３６のスイッチング素子３８，４０，４２，４４，４６，４８は第２スイッチング素子の一例である。
【0017】
スイッチング素子２４は、トランジスタ２４Ａ及びダイオード２４Ｂを有している。スイッチング素子２６～３４，３８～４８についても同様に、それぞれ、トランジスタ２６Ａ～３４Ａ，３８Ａ～４８Ａ及びダイオード２８Ｂ～３４Ｂ，３８Ｂ～４８Ｂを有している。
【0018】
トランジスタ２４Ａ～３４Ａ，３８Ａ～４８Ａは、ＩＧＢＴ（絶縁ゲートバイポーラトランジスタ）であって、制御部６０によってオンオフが制御される。トランジスタ２４Ａ～３４Ａ，３８Ａ～４８Ａは、オンされたときに高電位側から低電位側への通電が許容され、オフされたときに通電が遮断される。トランジスタ２４Ａ～３４Ａ，３８Ａ～４８Ａは、ＩＧＢＴに限らず、ＭＯＳＦＥＴ等であってもよい。
【0019】
ダイオード２４Ｂ～３４Ｂ，３８Ｂ～４８Ｂは、トランジスタ２４Ａ～３４Ａ，３８Ａ～４８Ａのそれぞれと並列に接続され、低電位側から高電位側への通電を許容する還流ダイオードである。例えば、ダイオード２４Ｂ～３４Ｂ，３８Ｂ～４８Ｂは、例えば、ＭＯＳＦＥＴの寄生ダイオード等のように、トランジスタ２４Ａ～３４Ａ，３８Ａ～４８Ａに内蔵されていてもよいし、外付けされたものであってもよい。
【0020】
第１インバータ部２２において、Ｕ相のスイッチング素子２４，２６の接続点Ｕ１にはＵ相コイル１２の一端が接続され、Ｖ相のスイッチング素子２８，３０の接続点Ｖ１にはＶ相コイル１４の一端が接続され、Ｗ相のスイッチング素子３２，３４の接続点Ｗ１にはＷ相コイル１６の一端が接続されている。
【0021】
また、第２インバータ部３６において、Ｕ相のスイッチング素子３８，４０の接続点Ｕ２にはＵ相コイル１２の他端が接続され、Ｖ相のスイッチング素子４２，４４の接続点Ｖ２にはＶ相コイル１４の他端が接続され、Ｗ相のスイッチング素子４６，４８の接続点Ｗ２にはＷ相コイル１６の他端が接続されている。
【0022】
第１インバータ部２２の第１高電位点Ｈ１は直流電源部７０のバッテリ７２の正極に接続されており、高電位側接続線５０は、第１インバータ部２２の第１高電位点Ｈ１と、第２インバータ部３６の第２高電位点Ｈ２と、を接続している。また、第１インバータ部２２の第１低電位点Ｌ１はバッテリ７２の負極に接続されており、低電位側接続線５２は、第１インバータ部２２の第１低電位点Ｌ１と、第２インバータ部３６の第２低電位点Ｌ２と、を接続している。高電位側接続線５０は第１接続線の一例であり、低電位側接続線５２は第２接続線の一例である。
【0023】
また、高電位側接続線５０の途中には高電位側接続線５０を開閉する高電位側接続線スイッチング素子５４が設けられている。高電位側接続線スイッチング素子５４は開閉部の一例である。高電位側接続線スイッチング素子５４は制御部６０に接続されており、制御部６０によってオンオフが制御される。
【0024】
また、直流電源部７０は、第１インバータ部２２とバッテリ７２との間に接続された平滑用のコンデンサ７４を含んでいる。コンデンサ７４の両端の直流電圧Ｖdcは電圧検出部７６によって検出される。
【0025】
制御部６０は、第１インバータ部２２、第２インバータ部３６、電流検出部５８、電圧検出部７６、高電位側接続線スイッチング素子５４及び図示しない回転角センサに接続されている。制御部６０はＣＰＵ(Central Processing Unit)、メモリ及び不揮発性の記憶部を含んでおり、各種の演算処理を行う。制御部６０における演算処理は、予め記憶されたプログラムをＣＰＵで実行することによるソフトウェア処理で実現してもよいし、専用の電子回路によるハードウェア処理で実現してもよい。
【0026】
制御部６０は、第１インバータ部２２及び第２インバータ部３６を制御する。具体的には、モータジェネレータ１０の駆動指令値（本実施形態では角速度指令値ω*）に基づき、スイッチング素子２４～３４，３８～４８のトランジスタ２４Ａ～３４Ａ、３８Ａ～４８Ａのオンオフを制御する制御信号を生成する。そして、生成した制御信号に応じて、トランジスタ２４Ａ～３４Ａ，３８Ａ～４８Ａのオンオフを制御するゲート信号を生成して出力する。トランジスタ２４Ａ～３４Ａ，３８Ａ～４８Ａが制御信号に応じてオンオフされることで、バッテリ７２の直流電力が交流電力に変換され、モータジェネレータ１０へ供給される。これにより、モータジェネレータ１０の駆動は、第１インバータ部２２及び第２インバータ部３６を介して、制御部６０によって制御される。
【0027】
次に第１実施形態の作用を説明する。第１実施形態において、制御部６０は、機能的には、図２に示す微分演算部６０Ａ、速度制御部６０Ｂ、電流指令生成部６０Ｃ、座標変換部６０Ｄ、電流制御部６０Ｅ、座標変換部６０Ｆ及び駆動信号生成部６０Ｇ，６０Ｈを含んでいる。
【0028】
具体的には、微分演算部６０Ａは、回転角センサによって検出されたモータジェネレータ１０の出力軸の回転電気角θを時間で微分し、角速度ωを出力する。速度制御部６０Ｂは、微分演算部６０Ａから出力された角速度ωを、外部から入力されたモータジェネレータ１０の駆動指令値である角速度指令値ω*と比較し、比較結果に応じてトルク指令値ｔｒｑ*を生成して出力する。電流指令生成部６０Ｃは、速度制御部６０Ｂより出力されたトルク指令値ｔｒｑ*から、ｄ相及びｑ相の電流指令値ｉｄ*，ｉｑ*を生成して出力する。
【0029】
また座標変換部６０Ｄは、モータジェネレータ１０の回転電気角θに基づいて、電流検出部５８によって検出されたモータジェネレータ１０の相電流ｉｕ、ｉｖ、ｉｗを、ｄ相及びｑ相の電流ｉｄ，ｉｑへ変換して出力する。電流制御部６０Ｅは、座標変換部６０Ｄから出力されたｄ相及びｑ相の電流ｉｄ，ｉｑを、電流指令生成部６０Ｃから出力されたｄ相及びｑ相の電流指令値ｉｄ*，ｉｑ*と比較し、比較結果に応じてｄ相及びｑ相の出力電圧指令値ｖｄ*，ｖｑ*を生成して出力する。座標変換部６０Ｆは、モータジェネレータ１０の回転電気角θに基づいて、電流制御部６０Ｅから出力されたｄ相及びｑ相の出力電圧指令値ｖｄ*，ｖｑ*を、ｕ相、ｖ相及びｗ相の出力電圧指令値ｖｕ*，ｖｖ*，ｖｗ*へ変換して出力する。
【0030】
駆動信号生成部６０Ｇには、現在の結線モードがスター結線モード（スター結線制御領域）であるかオープン結線モード（オープン結線制御領域）であるかを表す結線モード信号が入力される。駆動信号生成部６０Ｇは、座標変換部６０Ｆから出力されたｕ相、ｖ相及びｗ相の出力電圧指令値ｖｕ*，ｖｖ*，ｖｗ*及び結線モード信号に基づいて、第１インバータ部２２のスイッチング素子２４～３４のオンオフを制御する第１駆動信号を生成する。
【0031】
また、上記の結線モード信号は駆動信号生成部６０Ｈにも入力される。駆動信号生成部６０Ｈは、座標変換部６０Ｆから出力されたｕ相、ｖ相及びｗ相の出力電圧指令値ｖｕ*，ｖｖ*，ｖｗ*及び結線モード信号に基づいて、第２インバータ部３６のスイッチング素子３８～４８のオンオフを制御する第２駆動信号を生成する。
【0032】
駆動信号生成部６０Ｇによって生成された第１駆動信号は第１インバータ部２２のスイッチング素子２４～３４のトランジスタ２４Ａ～３４Ａのゲートに供給され、第１インバータ部２２のスイッチング素子２４～３４のオンオフが制御される。また、駆動信号生成部６０Ｇによって生成された第２駆動信号は第２インバータ部３６のスイッチング素子３８～４８のトランジスタ３８Ａ～４８Ａのゲートに供給され、第２インバータ部３６のスイッチング素子２４～３４のオンオフが制御される。これにより、各相のコイル１２～１６に電圧が印加されることで、モータジェネレータ１０が駆動される。
【0033】
第１実施形態では、図３に示すように、モータジェネレータ１０の低～中速回転域がスター結線制御領域とされており、スター結線制御領域よりも高速回転域側がオープン結線制御領域、詳しくはデルタ結線制御領域とされている。
【0034】
スター結線制御領域において、制御部６０は、スター結線制御を行う。すなわち、制御部６０は高電位側接続線スイッチング素子５４を継続してオフさせる。また、制御部６０は、第２インバータ部３６の高電位側のスイッチング素子３８，４２，４６を継続して各々オンさせ、低電位側のスイッチング素子４０，４４，４８を継続して各々オフさせる（第１のオンオフ状態）ことで、第２インバータ部３６をモータジェネレータ１０の各コイル１２～１６の中性点として動作させる（図４参照）。
【0035】
そして、制御部６０は、第１インバータ部２２のスイッチング素子２４～３４をＰＷＭ制御によって各々オンオフさせることで、モータジェネレータ１０のコイル１２～１６へ電圧を印加してモータジェネレータ１０を駆動する。また、制御部６０は、角速度指令値ω*とモータジェネレータ１０の出力軸の角速度ωとの相対変化に伴ってトルク指令値ｔｒｑ*が変化したなどの場合に、トルク指令値ｔｒｑ*の変化などに応じて第１インバータ部２２の変調率α１を変化させることで、コイル１２～１６への印加電圧を変化させる。
【0036】
スター結線制御におけるインバータ部２２，３６の駆動波形、モータジェネレータ１０のコイル（ここではＵ相コイル１２）への印加電圧波形及び相電流波形を図５に示す。
【0037】
また、スター結線制御において、モータジェネレータ１０のコイル１２～１６に印加される相電圧ベクトルＵ12，Ｖ12，Ｗ12を図６に示す。なお、相電圧ベクトルＵ12は、第１インバータ部２２の出力電圧ベクトルＵ1と第２インバータ部３６の出力電圧ベクトルＵ2との差分で表され、相電圧ベクトルＶ12は、第１インバータ部２２の出力電圧ベクトルＶ1と第２インバータ部３６の出力電圧ベクトルＶ2との差分で表され、相電圧ベクトルＷ12は、第１インバータ部２２の出力電圧ベクトルＷ1と第２インバータ部３６の出力電圧ベクトルＷ2との差分で表される。
【0038】
スター結線制御では、第２インバータ部３６をモータジェネレータ１０の各コイル１２～１６の中性点として動作させるので、第２インバータ部３６の出力電圧ベクトルＵ2，Ｖ2，Ｗ2は零ベクトルである。そして、第１インバータ部２２のスイッチング素子２４～３４をＰＷＭ制御によって各々オンオフさせるので、第１インバータ部２２の出力電圧ベクトルＵ1，Ｖ1，Ｗ1が、相電圧ベクトルＵ12，Ｖ12，Ｗ12に一致する。
【0039】
なお、第１インバータ部２２の変調率α１は、第１インバータ部２２の出力電圧ベクトルＵ1，Ｖ1，Ｗ1の長さに対応しており、第２インバータ部３６の変調率α２は、第２インバータ部３６の出力電圧ベクトルＵ2，Ｖ2，Ｗ2の長さに対応している。
【0040】
一方、オープン結線制御領域において、制御部６０は、オープン結線制御を行う。すなわち、制御部６０は高電位側接続線スイッチング素子５４をオンさせる（図７参照）。図８Ａ，８Ｂは、コイル１２に対応する回路（スイッチング素子２４，２６，３８，４０を含む回路）に対してオープン結線制御を行った場合の動作を示す。なお、オープン結線は、オープン巻線（open-end winding）等と呼称されることもある。
【0041】
図８Ａに示すように、コイル１２を挟んで対角に位置するスイッチング素子２４，４０（のトランジスタ２４Ａ，４０Ａ）をオンさせると、コイル１２の両端には正の向きにバッテリ７２の電圧が印加される。また、図８Ｂに示すように、コイル１２を挟んで対角に位置するスイッチング素子３８，２６（のトランジスタ３８Ａ，２６Ａ）をオンさせると、コイル１２の両端には負の向きにバッテリ７２の電圧が印加される。これらの状態を繰り返すことで、コイル１２には交流電圧が印加され、同様にコイル１４，１６にも交流電圧が印加される。
【0042】
また、第１実施形態において、制御部６０は、オープン結線制御として、より詳しくはデルタ結線制御を行う。すなわち、制御部６０は、デルタ結線制御において、第１インバータ部２２と第２インバータ部３６とで、同じ相の出力電圧ベクトルの大きさを等しく、かつ位相差を120[deg]とする。例えば、図１０に示すように、第１インバータ部２２のＵ相の出力電圧ベクトルＵ1と第２インバータ部３６のＵ相の出力電圧ベクトルＵ2とは、大きさが等しく、かつ位相差が120[deg]とされる。本実施形態ではモータジェネレータ１０が３相であるので、第１インバータ部２２と第２インバータ部３６とで異なる相のスイッチングが同期したデルタ結線制御となる。デルタ結線制御におけるインバータ部２２，３６の駆動波形、モータジェネレータ１０のコイル（ここではＵ相コイル１２）への印加電圧波形及び相電流波形を図９に示す。
【0043】
また、デルタ結線制御において、制御部６０は角速度指令値ω*とモータジェネレータ１０の出力軸の角速度ωとの相対変化に伴ってトルク指令値ｔｒｑ*が変化したなどの場合に、トルク指令値ｔｒｑ*の変化などに応じて第１インバータ部２２の変調率α１及び第２インバータ部３６の変調率α２を同等に変化させることで、コイル１２～１６への印加電圧を変化させる。なお、デルタ結線制御は第１制御の一例である。
【0044】
なお、本明細書において、第１インバータ部２２の変調率α１及び第２インバータ部３６の変調率α２を同等に変化させることには、実際に制御したときに、製造誤差などに起因する程度の変調率の差が生じている場合も含まれる。
【0045】
次に、第１実施形態において、スター結線制御とオープン結線制御（デルタ結線制御）との間で制御を切り替える場合について説明する。図３に示すように、第１実施形態では、スター結線制御領域とオープン結線制御領域（デルタ結線制御領域）とが隣接しており、両者の領域の間に中間的な制御を行う領域が設けられていない。そして、制御部６０は、スター結線制御を行っている状態で、例えば、トルク指令値ｔｒｑ*の変化に応じた第１インバータ部２２の変調率α１が所定値を超えた（一例としてα１＞１）などの場合に、スター結線制御からオープン結線制御（デルタ結線制御）への切り替えを行う。
【0046】
すなわち、制御部６０は、スター結線制御からオープン結線制御（デルタ結線制御）へ制御を切り替える前後でモータジェネレータ１０のコイル１２～１６に印加される相電圧ベクトルＵ12，Ｖ12，Ｗ12の変化が所定範囲内になるように、図１１に矢印Ａとして示すように、第１インバータ部２２の変調率α１を不連続的に（瞬間的に）低下させ、かつ第２インバータ部３６の変調率α２を不連続的に（瞬間的に）上昇させる（変調率の変化幅を変調率α１と同等に変化させる）。より詳しくは、制御を切り替えた後の第１インバータ部２２の出力電圧ベクトルと第２インバータ部３６の出力電圧ベクトルとの大きさが等しく、かつ位相差が120[deg]となるように制御する。
【0047】
なお、本明細書において、相電圧ベクトルＵ12，Ｖ12，Ｗ12の変化を所定範囲内にすることは、トルク指令値ｔｒｑ*などの変化に伴って制御を切り替える場合に、相電圧ベクトルＵ12，Ｖ12，Ｗ12の変化を、トルク指令値ｔｒｑ*などの変化に対応する相電圧ベクトルの変化分ΔＵ12，ΔＶ12，ΔＷ12以内に抑えることを意味する。
【0048】
このように、制御を切り替える前後でのモータジェネレータ１０のコイル１２～１６に印加される相電圧ベクトルＵ12，Ｖ12，Ｗ12の変化を所定範囲内にすることで、モータジェネレータ１０の巻線に印加される実効電圧の変化が所定範囲内となる。これにより、モータジェネレータ１０のトルクの意図しない急激な変動などを生じさせることなく、例として図１２に示すように、スター結線制御からオープン結線制御（デルタ結線制御）へ瞬時かつ円滑に切り替えることができる。
【0049】
また制御部６０は、オープン結線制御（デルタ結線制御）を行っている状態で、例えば、トルク指令値ｔｒｑ*の変化に応じた変調率α１，α２が所定値未満になったなどの場合に、オープン結線制御（デルタ結線制御）からスター結線制御への切り替えを行う。すなわち、制御部６０は、オープン結線制御（デルタ結線制御）からスター結線制御へ制御を切り替える前後でモータジェネレータ１０のコイル１２～１６に印加される相電圧ベクトルＵ12，Ｖ12，Ｗ12の変化が所定範囲内になるように、図１１に矢印Ｂとして示すように、第１インバータ部２２の変調率α１を不連続的に（瞬間的に）上昇させ、かつ第２インバータ部３６の変調率α２を不連続的に（瞬間的に）０に低下させる（変調率の変化幅を変調率α１と同等に変化させる）。
【0050】
このように、オープン結線制御（デルタ結線制御）からスター結線制御へ制御を切り替える前後でのモータジェネレータ１０のコイル１２～１６に印加される相電圧ベクトルＵ12，Ｖ12，Ｗ12の変化を所定範囲内にすることで、モータジェネレータ１０の巻線に印加される実効電圧の変化が所定範囲内となる。これにより、モータジェネレータ１０のトルクの意図しない急激な変動などを生じさせることなく、オープン結線制御（デルタ結線制御）からスター結線制御へ瞬時かつ円滑に切り替えることができる。
【0051】
上述したように、第１実施形態では、第１インバータ部２２が、複数相のコイル１２，１４，１６を含むモータジェネレータ１０の各相に対応して、第１高電位点Ｈ１と対応するコイルの一端との間、及び、対応するコイルの一端と第１低電位点Ｌ１との間を各々開閉可能な複数のスイッチング素子２４～３４を各々備えている。また、第２インバータ部３６は、モータジェネレータ１０の各相に対応して、第２高電位点Ｈ２と対応するコイルの他端との間、及び、対応するコイルの他端と第２低電位点Ｌ２との間を各々開閉可能な複数のスイッチング素子３８～４８を各々備えている。また、高電位側接続線５０は第１高電位点Ｈ１と第２高電位点Ｈ２とを接続し、低電位側接続線５２は第１低電位点Ｌ１と第２低電位点Ｌ２とを接続し、高電位側接続線スイッチング素子５４は高電位側接続線５０の途中に設けられている。そして、制御部６０は、高電位側接続線スイッチング素子５４をオフ状態とし第２インバータ部３６をモータジェネレータ１０のコイル１２～１６の中性点として第１インバータ部２２の変調率α１を変化させるスター結線制御から、高電位側接続線スイッチング素子５４をオン状態とし第１インバータ部２２の出力相電圧と第２インバータ部３６の出力相電圧との差分の電圧をコイル１２～１６に印加するオープン結線制御に切り替える場合に、モータジェネレータ１０のコイル１２～１６に印加される相電圧ベクトルＵ12，Ｖ12，Ｗ12の変化が所定範囲内になるように、第１インバータ部２２の変調率α１を低下させかつ第２インバータ部３６の変調率α２を上昇させる。
【0052】
これにより、スター結線制御からオープン結線制御へ切り替える際に、第２インバータ部３６が零ベクトルスイッチングを行ったり、第２インバータ部３６が零ベクトルスイッチングに近い動作となることがなくなるので、大きな零相電流が流れることを抑制することができ、モータジェネレータ１０の低～中速回転域におけるインバータ部２２，３６の損失を低減することができる。従って、モータジェネレータ１０を電動車両の駆動源として用いた態様において、電動車両の常用域における電費を向上させることができる。
【0053】
また、第１実施形態では、制御部６０は、オープン結線制御からスター結線制御に切り替える場合に、モータジェネレータ１０のコイル１２～１６に印加される相電圧ベクトルＵ12，Ｖ12，Ｗ12の変化が所定範囲内になるように、第１インバータ部２２の変調率α１を上昇させかつ第２インバータ部３６の変調率α２を０にする。これにより、オープン結線制御からスター結線制御へ切り替える際にも、第２インバータ部３６が零ベクトルスイッチングを行ったり、零ベクトルスイッチングに近い動作となることがなくなるので、大きな零相電流が流れることを抑制することができ、モータジェネレータ１０の低～中速回転域におけるインバータ部２２，３６の損失を低減することができる。従って、モータジェネレータ１０を電動車両の駆動源として用いた態様において、電動車両の常用域における電費を向上させることができる。
【0054】
また、第１実施形態では、制御部６０は、スター結線制御とオープン結線制御との間で制御を切り替える場合に、モータジェネレータ１０のコイル１２～１６に印加される相電圧ベクトルＵ12，Ｖ12，Ｗ12の変化が所定範囲内になるように、第１インバータ部２２の変調率α１及び第２インバータ部３６の変調率α２の変化幅を同等に変化させる。これにより、第１インバータ部２２の変調率α１及び第２インバータ部３６の変調率α２に差を生じさせつつ変調率α１，α２を変化させる態様と比較して零相電流を抑制することができ、零相電流による損失を低減することができる。
【0055】
更に、第１実施形態では、制御部６０は、スター結線制御とオープン結線制御との間で制御を切り替える場合に、第１インバータ部２２の変調率α１及び第２インバータ部３６の変調率α２を不連続的に変化させる。これにより、モータジェネレータ１０の出力軸の回転速度やトルクを意図的に大きく変化させるような条件においても、スター結線制御とオープン結線制御との間で制御を切り替えるための特別な移行期間を設けることなく瞬時に制御を切り替えることができる。従って、制御を切り替える前後の電流の連続性が担保され、制御の切り替えに伴ってモータジェネレータ１０のトルクが意図を超えて急激に変動することを抑制することができる。
【0056】
また、第１実施形態では、制御部６０は、スター結線制御において、第２インバータ部３６の第２高電位点Ｈ２側のスイッチング素子３８，４２，４６及び第２低電位点Ｌ２側のスイッチング素４０，４４，４８のうち、高電位側接続線スイッチング素子５４が設けられた高電位側接続線５０に対応するスイッチング素子３８，４２，４６を継続して閉状態にする。これにより、第２インバータ部３６が等価的に中性点として作用するように第２インバータ部３６のスイッチング素子３８～４８をオンオフさせる態様と比較して、スター結線制御における第２インバータ部３６のスイッチング損失を低減することができる。
【0057】
また、第１実施形態では、制御部６０は、オープン結線制御において、第１インバータ部２２及び第２インバータ部３６の同じ相の出力電圧の位相差が１２０[deg]となるように制御する第１制御（デルタ結線制御）を行う。デルタ結線制御は、モータジェネレータ１０のコイル１２～１６に印加可能な最大実効電圧がスター結線制御に対して√3倍になるため、オープン結線制御としてデルタ結線制御を行うことで、モータジェネレータ１０を高速回転で駆動できる範囲を拡大することができる。また、デルタ結線制御は、Ｈブリッジ制御と比較して、第１インバータ部２２と第２インバータ３６で電気周期の３次の中性点電圧に差分が生じないため、インバータ部２２，３６の中性点電圧の変動に起因した高調波電流を抑制することができ、それに伴う損失増加を回避することができる。
【0058】
〔第２実施形態〕
次に本発明の第２実施形態について説明する。なお、第１実施形態と同一の部分には同一の符号を付し、説明を省略する。
次に本発明の第２実施形態について説明する。なお、第１実施形態と同一の部分には同一の符号を付し、説明を省略する。
【0059】
第２実施形態では、図１３に示すように、モータジェネレータ１０の低～中速回転域がスター結線制御領域とされており、スター結線制御領域よりも高速回転域側がオープン結線制御領域、詳しくはＨブリッジ制御領域とされている。スター結線制御領域において、制御部６０が行うスター結線制御は第１実施形態で説明した通りである。
【0060】
一方、第２実施形態において、制御部６０は、オープン結線制御として、より詳しくはＨブリッジ制御を行う。すなわち、制御部６０は、Ｈブリッジ制御において、第１インバータ部２２と第２インバータ部３６とで、同じ相の出力電圧ベクトルの大きさを等しく、かつ位相差を180[deg]とする。例えば、図１５に示すように、第１インバータ部２２のＵ相の出力電圧ベクトルＵ1と第２インバータ部３６のＵ相の出力電圧ベクトルＵ2とは、大きさが等しく、かつ位相差が180[deg]とされる。Ｈブリッジ制御におけるインバータ部２２，３６の駆動波形、モータジェネレータ１０のコイル（ここではＵ相コイル１２）への印加電圧波形及び相電流波形の一例を図１４に示す。
【0061】
また、Ｈブリッジ制御において、制御部６０は角速度指令値ω*とモータジェネレータ１０の出力軸の角速度ωとの相対変化に伴ってトルク指令値ｔｒｑ*が変化したなどの場合に、トルク指令値ｔｒｑ*の変化などに応じて第１インバータ部２２の変調率α１及び第２インバータ部３６の変調率α２を同等に変化させることで、コイル１２～１６への印加電圧を変化させる。なお、Ｈブリッジ制御は第２制御の一例である。
【0062】
次に、第２実施形態において、スター結線制御とオープン結線制御（Ｈブリッジ制御）との間で制御を切り替える場合について説明する。図１３に示すように、第２実施形態では、スター結線制御領域とオープン結線制御領域（Ｈブリッジ制御領域）とが隣接しており、両者の領域の間に中間的な制御を行う領域が設けられていない。そして、制御部６０は、スター結線制御を行っている状態で、例えば、トルク指令値ｔｒｑ*の変化に応じた第１インバータ部２２の変調率α１が所定値を超えた（一例としてα１＞１）などの場合に、スター結線制御からオープン結線制御（Ｈブリッジ制御）への切り替えを行う。
【0063】
すなわち、制御部６０は、スター結線制御からオープン結線制御（Ｈブリッジ制御）へ制御を切り替える前後でモータジェネレータ１０のコイル１２～１６に印加される相電圧ベクトルＵ12，Ｖ12，Ｗ12の変化が所定範囲内になるように、図１６に矢印Ｃとして示すように、第１インバータ部２２の変調率α１を不連続的に（瞬間的に）低下させ、かつ第２インバータ部３６の変調率α２を不連続的に（瞬間的に）上昇させる（変調率の変化幅を変調率α１と同等に変化させる）。より詳しくは、スター結線制御からオープン結線制御（Ｈブリッジ制御）へ制御を切り替えた後の第１インバータ部２２の出力電圧ベクトルと第２インバータ部３６の出力電圧ベクトルとの大きさが等しく、かつ位相差が180[deg]となるように制御する。
【0064】
このように、スター結線制御からオープン結線制御（Ｈブリッジ制御）へ制御を切り替える前後でのモータジェネレータ１０のコイル１２～１６に印加される相電圧ベクトルＵ12，Ｖ12，Ｗ12の変化を所定範囲内にすることで、モータジェネレータ１０の巻線に印加される実効電圧の変化が所定範囲内となる。これにより、モータジェネレータ１０のトルクの意図しない急激な変動などを生じさせることなく、スター結線制御からオープン結線制御（Ｈブリッジ制御）へ瞬時かつ円滑に切り替えることができる。
【0065】
また制御部６０は、オープン結線制御（Ｈブリッジ制御）を行っている状態で、例えば、トルク指令値ｔｒｑ*の変化に応じた変調率α１，α２が所定値未満になったなどの場合に、オープン結線制御（Ｈブリッジ制御）からスター結線制御への切り替えを行う。すなわち、制御部６０は、オープン結線制御（Ｈブリッジ制御）からスター結線制御へ制御を切り替える前後でモータジェネレータ１０のコイル１２～１６に印加される相電圧ベクトルＵ12，Ｖ12，Ｗ12の変化が所定範囲内になるように、図１６に矢印Ｄとして示すように、第１インバータ部２２の変調率α１を不連続的に（瞬間的に）上昇させ、かつ第２インバータ部３６の変調率α２を不連続的に（瞬間的に）低下させて０にする（変調率の変化幅を変調率α１と同等に変化させる）。
【0066】
このように、オープン結線制御（Ｈブリッジ制御）からスター結線制御へ制御を切り替える前後でのモータジェネレータ１０のコイル１２～１６に印加される相電圧ベクトルＵ12，Ｖ12，Ｗ12の変化を所定範囲内にすることで、モータジェネレータ１０の巻線に印加される実効電圧の変化が所定範囲内となる。これにより、モータジェネレータ１０のトルクの意図しない急激な変動などを生じさせることなく、オープン結線制御（Ｈブリッジ制御）からスター結線制御へ瞬時かつ円滑に切り替えることができる。
【0067】
上記のように、第２実施形態では、制御部６０は、オープン結線制御において、第１インバータ部２２及び第２インバータ部３６の同じ相の出力電圧の位相差が１８０[deg]となるように制御する第２制御（Ｈブリッジ制御）を行う。Ｈブリッジ制御は、モータジェネレータ１０のコイル１２～１６に印加可能な最大実効電圧がスター結線制御に対して２倍になるため、オープン結線制御としてＨブリッジ制御を行うことで、モータジェネレータ１０を高速回転で駆動できる範囲を拡大することができる。また、各相の電流を独立して制御できるため、駆動装置２０の冗長性（耐障害性）を向上させることができる。
【0068】
〔第３実施形態〕
次に本発明の第３実施形態について説明する。なお、第１実施形態及び第２実施形態と同一の部分には同一の符号を付し、説明を省略する。
次に本発明の第３実施形態について説明する。なお、第１実施形態及び第２実施形態と同一の部分には同一の符号を付し、説明を省略する。
【0069】
第３実施形態では、図１７に示すように、モータジェネレータ１０の低～中速回転域がスター結線制御領域とされ、スター結線制御領域よりも高速回転域側がオープン結線制御領域、詳しくはデルタ結線制御領域とされ、デルタ結線制御領域よりも高速回転域側がオープン結線制御領域、詳しくはＨブリッジ制御領域とされている。スター結線制御領域におけるスター結線制御及びオープン結線制御領域（デルタ結線制御領域）におけるデルタ結線制御は第１実施形態で説明した通りであり、オープン結線制御領域（Ｈブリッジ制御領域）におけるＨブリッジ制御は第２実施形態で説明した通りである。
【0070】
次に、第３実施形態において、オープン結線制御（デルタ結線制御）とオープン結線制御（Ｈブリッジ制御）との間で制御を切り替える場合について説明する。なお、スター結線制御とオープン結線制御（デルタ結線制御）との間で制御を切り替える場合については、第１実施形態で説明した通りである。
【0071】
図１３に示すように、本第３実施形態では、オープン結線制御領域（デルタ結線制御領域）とオープン結線制御領域（Ｈブリッジ制御領域）とが隣接しており、両者の領域の間に中間的な制御を行う領域が設けられていない。そして、制御部６０は、オープン結線制御（デルタ結線制御）を行っている状態で、例えば、トルク指令値ｔｒｑ*の変化に応じた変調率α１，α２が所定値を超えたなどの場合に、オープン結線制御（デルタ結線制御）からオープン結線制御（Ｈブリッジ制御）への切り替えを行う。
【0072】
すなわち、制御部６０は、図１８に矢印Ｅとして示すように、オープン結線制御（デルタ結線制御）からオープン結線制御（Ｈブリッジ制御）へ制御を切り替える前後でモータジェネレータ１０のコイル１２～１６に印加される相電圧ベクトルＵ12，Ｖ12，Ｗ12の変化が所定範囲内になり、制御切り替え後の第１インバータ部２２の出力電圧ベクトルと第２インバータ部３６の出力電圧ベクトルとの位相差が180[deg]となるように、第１インバータ部２２の出力電圧ベクトル及び第２インバータ部３６の出力電圧ベクトルの位相を制御する。
【0073】
このように、オープン結線制御（デルタ結線制御）からオープン結線制御（Ｈブリッジ制御）へ制御を切り替える前後でのモータジェネレータ１０のコイル１２～１６に印加される相電圧ベクトルＵ12，Ｖ12，Ｗ12の変化を所定範囲内にすることで、モータジェネレータ１０の巻線に印加される実効電圧の変化が所定範囲内となる。これにより、モータジェネレータ１０のトルクの意図しない急激な変動などを生じさせることなく、オープン結線制御（デルタ結線制御）からオープン結線制御（Ｈブリッジ制御）へ瞬時かつ円滑に切り替えることができる。
【0074】
また制御部６０は、オープン結線制御（Ｈブリッジ制御）を行っている状態で、例えば、トルク指令値ｔｒｑ*の変化に応じた変調率α１，α２が所定値未満になったなどの場合に、オープン結線制御（Ｈブリッジ制御）からオープン結線制御（デルタ結線制御）への切り替えを行う。すなわち、制御部６０は、図１８に矢印Ｆとして示すように、オープン結線制御（Ｈブリッジ制御）からオープン結線制御（デルタ結線制御）へ制御を切り替える前後でモータジェネレータ１０のコイル１２～１６に印加される相電圧ベクトルＵ12，Ｖ12，Ｗ12の変化が所定範囲内になり、制御切り替え後の第１インバータ部２２の出力電圧ベクトルと第２インバータ部３６の出力電圧ベクトルとの位相差が120[deg]となるように、第１インバータ部２２の出力電圧ベクトル及び第２インバータ部３６の出力電圧ベクトルの位相を制御する。
【0075】
このように、オープン結線制御（Ｈブリッジ制御）からオープン結線制御（デルタ結線制御）へ制御を切り替える前後でのモータジェネレータ１０のコイル１２～１６に印加される相電圧ベクトルＵ12，Ｖ12，Ｗ12の変化を所定範囲内にすることで、モータジェネレータ１０の巻線に印加される実効電圧の変化が所定範囲内となる。これにより、モータジェネレータ１０のトルクの意図しない急激な変動などを生じさせることなく、オープン結線制御（Ｈブリッジ制御）からオープン結線制御（デルタ結線制御）へ瞬時かつ円滑に切り替えることができる。
【0076】
なお、上記ではスター結線制御領域において、第１インバータ部２２のスイッチング素子２４～３４をＰＷＭ制御によってオンオフさせる態様を説明したが、これに限定されるものではない。例えば図１９に示すように、スター結線制御領域を変調率が１よりも大きい高速回転側へ拡大すると共に、拡大したスター結線制御領域内を正弦波ＰＷＭ制御領域と変調率が１よりも大きい過変調制御領域とに区分し、過変調制御領域では過変調ＰＷＭ制御又は矩形波制御によって第１インバータ部２２のスイッチング素子２４～３４をオンオフさせてもよい。
【0077】
過変調制御領域で過変調ＰＷＭ制御を行う場合のインバータ部２２，３６の駆動波形を図２０に示し、過変調制御領域で矩形波制御を行う場合のインバータ部２２，３６の駆動波形を図２１に示す。スター結線制御領域内の過変調制御領域では、第１インバータ部２２のスイッチング素子２４～３４のスイッチング回数が減少するので、モータジェネレータ１０の中速回転域における第１インバータ部２２のスイッチング損失を低減することができる。
【0078】
また、図１４にはＨブリッジ制御の一例として、インバータ部２２，３６で均等にスイッチングを行う態様を示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、インバータ部２２，３６の一方でＰＷＭスイッチングを行っている期間、同一の巻線に接続された他方のインバータ部のスイッチング素子の開閉状態を固定するようにしてもよい。一例として、図２２には、Ｈブリッジ制御として、第１インバータ部２２でＰＷＭスイッチングを行い、第２インバータ部３６でスイッチング素子の開閉状態を固定する態様における、インバータ部２２，３６の駆動波形、モータジェネレータ１０のコイル（ここではＵ相コイル１２）への印加電圧波形及び相電流波形の一例を示す。これにより、インバータ部におけるスイッチング回数を減らせるため、インバータ部のスイッチング損失を低減することができ、また、Ｈブリッジ制御における発熱量をインバータ部２２，３６の一方へ意図的に偏らせることも可能となる。
【0079】
また、上記では高電位側接続線５０及び低電位側接続線５２のうち、高電位側接続線５０にのみ高電位側接続線スイッチング素子５４を設けた態様を説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、図示は省略するが、高電位側接続線スイッチング素子５４を省略し、低電位側接続線５２にのみ低電位側接続線スイッチング素子を設けてもよい。この場合、第２インバータ部３６をモータジェネレータ１０の各コイル１２～１６の中性点として動作させることは、第２インバータ部３６の高電位側のスイッチング素子３８，４２，４６を継続して各々オフさせ、低電位側のスイッチング素子４０，４４，４８を継続して各々オンさせる（第２のオンオフ状態）ことで実現できる。低電位側接続線スイッチング素子も開閉部の一例である。
【0080】
また、接続線スイッチング素子は接続線５０，５２の両方に設けてもよく、この場合、第２インバータ部３６をモータジェネレータ１０の各コイル１２～１６の中性点として動作させることは、第１のオンオフ状態でも第２のオンオフ状態でも実現できる。また、例えばスイッチング素子３８，４２，４６とスイッチング素子４０，４４，４８の熱的状況に応じて、第１のオンオフ状態と第２のオンオフ状態を適宜入れ替えるようにしてもよいし、第２インバータ部３６の全てのスイッチング素子３８～４８を継続して各々オンさせるようにしてもよい。
【0081】
また、回転電機の相数は、三相以外の相数でもよい。一般にデルタ結線は三相の回転電機に限定される呼称であるが、本発明は三相に限定されるものではなく、例えば五相や六相の回転電機にも適用可能である。また、力行に限らず回生にも適用可能である。また、回転電機の種類は同期機であっても誘導機であってもよい。
【符号の説明】
【0082】
１０ 回転電機、１２，１４，１６ 巻線、２０ 駆動装置、２２ 第１インバータ部、２４，２６，２８，３０，３２，３４ スイッチング素子、 第２インバータ部、３８，４０，４２，４４，４６，４８ スイッチング素子、５０ 第１接続線、５２ 第２接続線、５４ 高電位側接続線スイッチング素子、６０ 制御部、７０ 直流電源部
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8A】
【図8B】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
