驅(qū)動(dòng)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及具備旋轉(zhuǎn)電機(jī)和連接于該旋轉(zhuǎn)電機(jī)與直流電源之間的逆變器的驅(qū)動(dòng)
目.ο
【背景技術(shù)】
[0002]作為上述那樣的驅(qū)動(dòng)裝置，已知有日本特開2007 - 166803號(hào)公報(bào)(專利文獻(xiàn)1)所記載的裝置。在這種裝置中，為了進(jìn)行旋轉(zhuǎn)電機(jī)[電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG1、MG2]的驅(qū)動(dòng)控制，而需要安裝用于檢測向各相的定子線圈流動(dòng)的電流的電流傳感器。以往，作為驅(qū)動(dòng)裝置所使用的電流傳感器，也如專利文獻(xiàn)1所示那樣普遍為使用了霍爾元件的傳感器。使用了霍爾元件的傳感器具有比較穩(wěn)定的溫度特性，并且能夠高精度地檢測電流，所以為了在容易形成高溫環(huán)境的驅(qū)動(dòng)裝置中也能夠進(jìn)行旋轉(zhuǎn)電機(jī)的高精度的驅(qū)動(dòng)控制而被頻繁使用。但是，因?yàn)槭褂昧嘶魻栐膫鞲衅髌毡楦邇r(jià)，所以成為成本增高的重要因素。
[0003]另一方面，也已知有例如在空調(diào)機(jī)等電氣產(chǎn)品中，利用設(shè)置于逆變器電路的分流電阻來檢測向旋轉(zhuǎn)電機(jī)的各相的定子線圈流動(dòng)的電流的技術(shù)(專利文獻(xiàn)2?4)。因?yàn)榉至麟娮枇畠r(jià)，所以與構(gòu)成為利用使用了霍爾元件的傳感器進(jìn)行電流檢測的情況相比，能夠降低產(chǎn)品成本。
[0004]但是，分流電阻與使用了霍爾元件的傳感器相比，電流檢測精度差，另外，容易受到環(huán)境溫度的影響。因此，在單純地為了產(chǎn)品成本降低的目的而使用分流電阻的情況下，對于旋轉(zhuǎn)電機(jī)(例如專利文獻(xiàn)1中的電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG1、MG2)的驅(qū)動(dòng)控制而言，存在無法確保所希望的精度的可能性。特別是如果考慮到驅(qū)動(dòng)裝置的設(shè)置環(huán)境與一般的電氣產(chǎn)品的設(shè)置環(huán)境相比容易成為相當(dāng)?shù)母邷兀瑒t在使用分流電阻的情況下，旋轉(zhuǎn)電機(jī)的控制精度容易惡化。因此，在將用于電流檢測的分流電阻應(yīng)用于驅(qū)動(dòng)裝置的情況下，需要充分地研究其應(yīng)用方式。
[0005]專利文獻(xiàn)1:日本特開2007 - 166803號(hào)公報(bào)
[0006]專利文獻(xiàn)2:日本特開2011 — 125130號(hào)公報(bào)
[0007]專利文獻(xiàn)3:日本特開2005 - 151790號(hào)公報(bào)
[0008]專利文獻(xiàn)4:日本特開2005 - 192358號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]鑒于上述，在具備旋轉(zhuǎn)電機(jī)和逆變器的驅(qū)動(dòng)裝置中，期望將對旋轉(zhuǎn)電機(jī)的控制精度造成的影響抑制得較小，并且降低產(chǎn)品成本。
[0010]本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)裝置具備:車輪驅(qū)動(dòng)用旋轉(zhuǎn)電機(jī)，該車輪驅(qū)動(dòng)用旋轉(zhuǎn)電機(jī)與車輪驅(qū)動(dòng)連結(jié)；第一逆變器，該第一逆變器與直流電源和上述車輪驅(qū)動(dòng)用旋轉(zhuǎn)電機(jī)連接并進(jìn)行直流與交流之間的轉(zhuǎn)換；交流旋轉(zhuǎn)電機(jī)，該交流旋轉(zhuǎn)電機(jī)與獨(dú)立于上述車輪而設(shè)置的旋轉(zhuǎn)體驅(qū)動(dòng)連結(jié)，并且在該交流旋轉(zhuǎn)電機(jī)中流動(dòng)多相的電流；以及第二逆變器，該第二逆變器具有與多相的各個(gè)對應(yīng)的各相用第二開關(guān)元件單元，與直流電源和上述交流旋轉(zhuǎn)電機(jī)連接并進(jìn)行直流與交流之間的轉(zhuǎn)換，該驅(qū)動(dòng)裝置的特征構(gòu)成在于，
[0011]該驅(qū)動(dòng)裝置具備檢測向上述車輪驅(qū)動(dòng)用旋轉(zhuǎn)電機(jī)流動(dòng)的電流的電流傳感器，并且，
[0012]該驅(qū)動(dòng)裝置在上述直流電源與上述各相用第二開關(guān)元件單元之間，具備檢測向多個(gè)上述各相用第二開關(guān)元件單元的各個(gè)流動(dòng)的電流的分流電阻，
[0013]相對于上述第一逆變器的控制周期的上述電流傳感器的能夠檢測電流期間的比例比相對于上述第二逆變器的控制周期的上述分流電阻的能夠檢測電流期間的比例高。
[0014]在本申請中，所謂“驅(qū)動(dòng)連結(jié)”是指2個(gè)旋轉(zhuǎn)構(gòu)件以能夠傳遞驅(qū)動(dòng)力(與轉(zhuǎn)矩同義)的方式連結(jié)的狀態(tài)。在該概念中包括2個(gè)旋轉(zhuǎn)構(gòu)件以一體旋轉(zhuǎn)的方式連結(jié)的狀態(tài)、以能夠經(jīng)由一個(gè)以上的傳動(dòng)部件傳遞驅(qū)動(dòng)力的方式連結(jié)的狀態(tài)。在這樣的傳動(dòng)部件中包括將旋轉(zhuǎn)同速或者變速后傳遞的各種部件(軸、齒輪機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)帶等)，也可以包括選擇性地傳遞旋轉(zhuǎn)以及驅(qū)動(dòng)力的接合裝置(摩擦接合裝置、嚙合式接合裝置等)。
[0015]另外，“交流旋轉(zhuǎn)電機(jī)”表示利用交流電力驅(qū)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)電機(jī)。這里，“旋轉(zhuǎn)電機(jī)”被用作包括馬達(dá)(電動(dòng)機(jī))、發(fā)電機(jī)(generator)以及根據(jù)需要發(fā)揮馬達(dá)以及發(fā)電機(jī)這雙方功能的電動(dòng)發(fā)電機(jī)中的任意一種的概念。
[0016]另外，所謂“獨(dú)立于車輪”是指驅(qū)動(dòng)力的傳遞路徑獨(dú)立于車輪，不傳遞車輪的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力。
[0017]根據(jù)該特征構(gòu)成，利用分流電阻檢測向第二逆變器所具備的各相用第二開關(guān)元件單元的各個(gè)流動(dòng)的電流，所以與利用使用了霍爾元件的傳感器進(jìn)行電流檢測的情況相比，能夠降低產(chǎn)品成本。由該第二逆變器控制的交流旋轉(zhuǎn)電機(jī)與獨(dú)立于車輪而設(shè)置的旋轉(zhuǎn)體(例如油栗、水栗、空調(diào)的壓縮機(jī)等的轉(zhuǎn)子)驅(qū)動(dòng)連結(jié)。因此，交流旋轉(zhuǎn)電機(jī)和與車輪驅(qū)動(dòng)連結(jié)的車輪驅(qū)動(dòng)用旋轉(zhuǎn)電機(jī)相比，所要求的控制精度并不那么高的情況較多。因此，能夠?qū)榱诉M(jìn)行電流檢測而使用分流電阻所帶來的對交流旋轉(zhuǎn)電機(jī)的控制精度的影響相對地抑制得較小。另外，即使相對于第二逆變器的控制周期的分流電阻的能夠檢測電流期間的比例比較低，也不太有問題的情況較多。另一方面，對于車輪驅(qū)動(dòng)用旋轉(zhuǎn)電機(jī)而言，也影響車輛的行駛特性，所以要求較高的控制精度的情況較多。因此，為了檢測向車輪驅(qū)動(dòng)用旋轉(zhuǎn)電機(jī)流動(dòng)的電流，而使用相對于第一逆變器的控制周期的能夠檢測電流期間的比例比相對于第二逆變器的控制周期的分流電阻的能夠檢測電流期間的比例高的電流傳感器，由此能夠較高地維持車輪驅(qū)動(dòng)用旋轉(zhuǎn)電機(jī)的控制精度。因此，綜合來看，能夠?qū)囕嗱?qū)動(dòng)用旋轉(zhuǎn)電機(jī)以及交流旋轉(zhuǎn)電機(jī)的控制精度造成的影響抑制得較小，并且能夠降低產(chǎn)品成本。
[0018]以下，對本發(fā)明的優(yōu)選的方式進(jìn)行說明。
[0019]作為一個(gè)方式，優(yōu)選上述車輪驅(qū)動(dòng)用旋轉(zhuǎn)電機(jī)被構(gòu)成為在該車輪驅(qū)動(dòng)用旋轉(zhuǎn)電機(jī)中流動(dòng)多相的電流，并且，上述第一逆變器具有與多相的各個(gè)對應(yīng)的各相用第一開關(guān)元件單元，上述電流傳感器被設(shè)置于將上述各相用第一開關(guān)元件單元與上述車輪驅(qū)動(dòng)用旋轉(zhuǎn)電機(jī)的對應(yīng)相的定子線圈連接的布線部件的任意一個(gè)位置。
[0020]根據(jù)該構(gòu)成，在各相用第一開關(guān)元件單元與車輪驅(qū)動(dòng)用旋轉(zhuǎn)電機(jī)的定子線圈之間，能夠不受能夠檢測電流時(shí)期的限制地檢測向車輪驅(qū)動(dòng)用旋轉(zhuǎn)電機(jī)流動(dòng)的各相的電流。因此，能夠較高地維持車輪驅(qū)動(dòng)用旋轉(zhuǎn)電機(jī)的控制精度。
[0021]作為一個(gè)方式，優(yōu)選上述電流傳感器是使用了霍爾元件的傳感器。
[0022]根據(jù)該構(gòu)成，使用具備具有比較穩(wěn)定的溫度特性并且能夠高精度地檢測電流的霍爾元件的傳感器，即使在容易形成高溫環(huán)境的驅(qū)動(dòng)裝置中，也能夠較高地維持車輪驅(qū)動(dòng)用旋轉(zhuǎn)電機(jī)的控制精度。
[0023]作為一個(gè)方式，優(yōu)選上述驅(qū)動(dòng)裝置還具備驅(qū)動(dòng)傳遞裝置，該驅(qū)動(dòng)傳遞裝置接受油壓的供給而動(dòng)作，控制從上述車輪的驅(qū)動(dòng)力源向上述車輪的驅(qū)動(dòng)力的傳遞狀態(tài)，上述旋轉(zhuǎn)體是排出供給至上述驅(qū)動(dòng)傳遞裝置的油的電動(dòng)栗的轉(zhuǎn)子。
[0024]根據(jù)該構(gòu)成，能夠?qū)⒂呻妱?dòng)栗排出的油供給至驅(qū)動(dòng)傳遞裝置，來適當(dāng)?shù)乜刂茝尿?qū)動(dòng)力源向車輪的驅(qū)動(dòng)力的傳遞狀態(tài)。通過一邊利用分流電阻檢測向交流旋轉(zhuǎn)電機(jī)流動(dòng)的電流一邊對與交流旋轉(zhuǎn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)連結(jié)的電動(dòng)栗的轉(zhuǎn)子進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制，能夠比較高精度地控制驅(qū)動(dòng)傳遞裝置的狀態(tài)。通過將電動(dòng)栗的轉(zhuǎn)子驅(qū)動(dòng)用的交流旋轉(zhuǎn)電機(jī)作為對象并用逆變器對其進(jìn)行控制，從而能夠進(jìn)行驅(qū)動(dòng)傳遞裝置的狀態(tài)的比較高精度的控制，并且能夠構(gòu)成為使用廉價(jià)的分流電阻來進(jìn)行電流檢測從而抑制產(chǎn)品成本。
[0025]作為一個(gè)方式，優(yōu)選上述交流旋轉(zhuǎn)電機(jī)被構(gòu)成為在該交流旋轉(zhuǎn)電機(jī)中流動(dòng)N(N是2以上的自然數(shù))相的電流，上述直流電源的正極與上述各相用第二開關(guān)元件單元經(jīng)由N個(gè)上述各相用第二開關(guān)元件單元共用的共用正極線、和從上述共用正極線分支并與上述各相用第二開關(guān)元件單元的各個(gè)連接的N根分支正極線而連接，上述直流電源的負(fù)極與上述各相用第二開關(guān)元件單元經(jīng)由N個(gè)上述各相用第二開關(guān)元件單元共用的共用負(fù)極線、和從上述共用負(fù)極線分支并與上述各相用第二開關(guān)元件單元的各個(gè)連接的N根分支負(fù)極線而連接，在N根或者(N — 1)根的上述分支負(fù)極線的各個(gè)設(shè)置有上述分流電阻。
[0026]根據(jù)該構(gòu)成，通常，能夠利用直流電源的負(fù)極側(cè)與地線連接這一情況，來將地線電位作為基準(zhǔn)電位利用。因此，與例如在分支正極線設(shè)置分流電阻的構(gòu)成不同，能夠省略用于基準(zhǔn)電位的生成的電路的設(shè)置，能夠?qū)崿F(xiàn)裝置的小型化。另外，使用N個(gè)分流電阻，或者使用(N — 1)個(gè)分流電阻并且利用各相的電流的瞬時(shí)值的和為零的情況，能夠適當(dāng)?shù)貦z測向交流旋轉(zhuǎn)電機(jī)的各相流動(dòng)的電流。
[0027]另外，在使用分流電阻檢測向交流旋轉(zhuǎn)電機(jī)的各相流動(dòng)的電流的情況下，需要進(jìn)行零點(diǎn)的偏移修正。這種偏移修正在使用環(huán)境的溫度變化比較小的例如電氣產(chǎn)品等中，通常僅在裝置的起動(dòng)時(shí)進(jìn)行。但是，在考慮了對驅(qū)動(dòng)裝置的應(yīng)用的情況下，環(huán)境溫度的變動(dòng)大，所以僅在裝置起動(dòng)時(shí)進(jìn)行偏移修正，電流檢測精度有可能降低。
[0028]鑒于該點(diǎn)，作為一個(gè)方式，優(yōu)選上述驅(qū)動(dòng)裝置還具備對上述第二逆變器進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制的逆變器控制裝置，上述各相用第二開關(guān)元件單元具備被設(shè)置在比與上述交流旋轉(zhuǎn)電機(jī)的連接部更靠上述直流電源的正極側(cè)的上段開關(guān)元件、以及被設(shè)置在比上述連接部更靠上述直流電源的負(fù)極側(cè)的下段開關(guān)元件，上述分流電阻被設(shè)置成檢測向上述各相用第二開關(guān)元件單元的各個(gè)的上述下段開關(guān)元件流動(dòng)的電流，對于上述逆變器控制裝置而言，通過獨(dú)立地對上述各相用第二開關(guān)元件單元的上述上段開關(guān)元件和上述下段開關(guān)元件進(jìn)行開關(guān)控制，來對上述交流旋轉(zhuǎn)電機(jī)進(jìn)行PWM控制，進(jìn)行基于多個(gè)上述各相用第二開關(guān)元件單元的所有的上述下段開關(guān)元件為接通狀態(tài)的下段全接通期間的上述分流電阻的兩端的電位差來檢測在上述交流旋轉(zhuǎn)電機(jī)中流動(dòng)的各相的電流的電流檢測處理，基于多個(gè)上述各相用第二開關(guān)元件單元的所有的上述下段開關(guān)元件為斷開狀態(tài)的下段全斷開期間的上述分流電阻的兩端的電位差，來決定上述電流檢測處理中的零點(diǎn)的偏移修正量。
[0029]根據(jù)該構(gòu)成，能夠利用在各相用的下段開關(guān)元件全部為接通狀態(tài)的下段全接通期間，各相的電流在各個(gè)相的下段開關(guān)元件中流動(dòng)這一情況，來同時(shí)檢測各相的電流。另一方面，在各相用的下段開關(guān)元件全部為斷開狀態(tài)的下段全斷開期間，各相的電流在各個(gè)相的上段開關(guān)元件中流動(dòng)，理論上不在下段開關(guān)元件中流動(dòng)。因此，能夠通過利用在本來電流值應(yīng)為零的下段全斷開期間由各分流電阻檢測到的電流，來適當(dāng)?shù)貨Q定電流檢測處理中的零點(diǎn)的偏移修正量。而且，通過在交流旋轉(zhuǎn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)控制中反復(fù)出現(xiàn)的下段全斷開期間決定偏移修正量，能夠反復(fù)進(jìn)行偏移修正，能夠應(yīng)對環(huán)境溫度的變動(dòng)。因此，能夠提高電流檢測處理中的檢測精度。
[0030]作為一個(gè)方式，優(yōu)選上述逆變器控制裝置針對上述分流電阻的各個(gè)，按分割上述交流旋轉(zhuǎn)電機(jī)的一周期電角度而規(guī)定的多個(gè)分割期間的每一個(gè)，獨(dú)立地決定上述偏移修正量。
[0031]根據(jù)本發(fā)明者們的研究，明確了在下段全斷開期間由各分流電阻檢測到的電流的大小不相同，與在交流旋轉(zhuǎn)電機(jī)中流動(dòng)的各相的電流的大小相關(guān)。根據(jù)該構(gòu)成，按多個(gè)分割期間的每一個(gè)獨(dú)立地決定偏移修正量，所以能夠根據(jù)在交流旋轉(zhuǎn)電機(jī)中流動(dòng)的各相的電流的大小來決定適當(dāng)?shù)钠菩拚?。因此，能夠進(jìn)一步提高電流檢測處理中的檢測精度。
[0032]在采用如上述那樣在下段全接通期間同時(shí)檢測各相的電流的構(gòu)成的情況下，為了保證電流檢測處理的正確性，優(yōu)選確保規(guī)定時(shí)間以上的下段全接通期間。因此，也考慮例如將PWM控制中的載波頻率預(yù)先設(shè)定為能夠確保規(guī)定時(shí)間以上的下段全接通期間的頻率。但是，若使載波頻率一律降低，則存在交流旋轉(zhuǎn)電機(jī)的控制性降低的可能性，通過與可聽范圍的關(guān)系根據(jù)情況也存在產(chǎn)生噪聲的可能性。因此，優(yōu)選被構(gòu)成為能夠抑制這些問題的產(chǎn)生，并且能夠確保規(guī)定時(shí)間以上的下段全接通期間。
[0033]