专利名称：动力输出装置及装有该装置的车辆、动力输出装置的控制方法和存储媒体及程序、驱动装 ...的制作方法
技术领域：
本发明涉及可通过旋转驱动电动机输出动力的动力输出装置及装有该装置的车辆、动力输出装置的控制方法和存储媒体及程序，可驱动负荷的驱动装置及装有该装置的车辆、驱动装置的控制方法和存储媒体及程序。
背景技术：
作为先有的动力输出装置，提案了一种具有与向电动机供给三相交流电的变换器电路的正极母线和负极母线连接的电容器和连接在变换器电路的正极母线或负极母线和电动机中性点之间的直流电源的动力输出装置(例如，特开平10-337047号公报或特开平11-178114号公报等)。在该装置中，把由电动机的各相线圈和变换器电路的各相开关元件组成的电路作为使直流电源的电压升压后再将电荷存储在电容器中的升压斩波电路，同时，将电容器看作是直流电源去驱动电动机。该电动机的驱动控制和电容器的蓄电控制利用对电动机加三相交流电时的变换器电路的开关元件的开关动作同时进行。
但是，在这样的动力输出装置中，有时按所要的输出去驱动电动机。这是因为当直流电源的温度是常温时，可以充分发挥其性能，但在电动机起动时等直流电源的温度较低时，直流电源内部的化学反应速度慢，直流电源的内阻增加，所以，有时不能充分发挥电池的性能。
此外，直流电源的输出高温时也降低，所以，为了充分发挥其性能，最好对直流电源的温度进行管理，使其在合适的范围内，进而，在上述动力输出装置中，为了使起升压斩波电路作用的电力变换部分稳定地进行升压动作，最好对该部分的温度进行管理，使其处于合适的状态。
对于动力输出装置或驱动装置中的直流电源的温度或DC/DC变换器的温度同样进行这样的管理，动力输出装置是由DC/DC变换器代替由电动机的各相线圈和变换器电路的开关元件构成的电路进行升压动作的装置，即利用DC/DC变换器对从直流电源输出的直流电压进行DC/DC变换后再存储在电容器中，同时，利用变换器电路的开关元件的开关动作将直流电变换成三相交流电再供给电动机，驱动装置利用DC/DC变换器对从直流电源输出的直流电压进行DC/DC变换后再存储在电容器中，同时，将从已充电的电容器来的直流电供给电气设备(负荷)。
本发明目的就在于解决这类问题，提供一种动力输出装置及其控制方法，对电源或电力变换部的温度进行管理，使其处于更合适的状态，以充分发挥其性能。此外，本发明的目的是提供一种动力输出装置，低温时迅速对电源加温以充分发挥其性能。进而，本发明的目的是提供一种动力输出装置，抑制电力变换部的温度上升以充分发挥其性能。此外，本发明的目的是提供一种装有本发明的动力输出装置的车辆，对动力输出装置内的温度进行管理使其处于更合适的状态以充分发挥其性能。本发明的目的是提供一种记录媒体和程序，将计算机作为控制装置，对电源或电力变换部的温度进行管理使其处于更合适的状态。
此外，本发明的目的是提供一种驱动装置，对电源或DC/DC变换器的温度进行管理，使其处于更合适的状态，以充分发挥其性能。此外，本发明的目的是提供一种驱动装置，低温时迅速对电源加温以充分发挥其性能。进而，本发明的目的是提供一种驱动装置，抑制DC/DC变换器的温度上升以充分发挥其性能。此外，本发明的目的是提供一种装有本发明的驱动装置的车辆，对驱动装置内的温度进行管理使其处于更合适的状态以充分发挥其性能。本发明的目的是提供一种记录媒体和程序，将计算机作为控制装置，对电源或DC/DC变换器的温度进行管理使其处于更合适的状态。
发明的公开本发明的第1动力输出装置的要点在于包括利用多相交流电旋转驱动的电动机；能利用多个开关元件的开关动作向上述电动机供给多相交流电的变换器电路；与上述变换器电路的正极母线和负极母线连接的第1电源；将上述变换器电路的正极母线和负极母线中的一根母线与上述电动机的中性点连接的第2电源；对应当根据电力变换部的温度或上述第2电源的温度调节上述温度的上述变换器电路的开关元件进行开关控制的温度调节装置，上述电力变换部能对从包含上述电动机的线圈和上述开关元件的上述第2电源来的电力进行变换再供给上述第1电源。
在本发明的第1动力输出装置中，温度调节装置因对应当根据电力变换部的温度或上述第2电源的温度调节上述温度的上述变换器电路的开关元件进行开关控制，故能以简单的构成管理电力变换部的温度或上述第2电源的温度，使其处于更合适的状态，可以充分发挥装置的性能。这里，‘第1电源’和‘第2电源’也包括可充放电的电源，‘电动机’也包括起可发电的发电电动机的作用的电动机。此外，‘第2电源’最好是容量比‘第1电源’大的电源。以下，只要没有特别说明，‘第1电源’、‘第2电源’和‘电动机’都可以包括上述内容。
本发明的第2动力输出装置的要点在于包括利用多相交流电旋转驱动的电动机；能利用多个开关元件的开关动作向上述电动机供给多相交流电的变换器电路；将上述变换器电路的正极母线和负极母线中的一根母线与上述电动机的中性点连接的第1电源；将上述变换器电路的与上述一根母线不同的另一根母线与上述电动机的中性点连接的第2电源；对应当根据电力变换部的温度或上述第2电源的温度调节上述温度的上述变换器电路的开关元件进行开关控制的温度调节装置，上述电力变换部能对从包含上述电动机的线圈和上述开关元件的上述第2电源来的电力进行变换再供给上述第1电源。
本发明的第2动力输出装置具有和上述第1动力输出装置同样的效果。
在本发明的第1或第2动力输出装置中，上述第1电源是可使用从上述第2电源来的电力进行充电的蓄电装置，上述温度调节装置是利用上述开关控制并根据上述电力变换部的温度或上述第2电源的温度调节上述蓄电装置的蓄电电压的装置。在本发明的本实施形态的第1或第2动力输出装置中，上述温度调节装置可以是当上述第2电源的温度在第1阈值之下时进行开关控制使上述蓄电装置的蓄电电压比通常高的装置，上述温度调节装置也可以是当上述第2电源的温度在第2阈值之上时进行开关控制使上述蓄电装置的蓄电电压比通常低的装置。此外，在本发明的具有蓄电装置的本实施形态的第1或第2动力输出装置中，上述温度调节装置可以是当上述电力变换部的温度在第3阈值之上时进行开关控制对上述蓄电装置的蓄电电压加以限制的装置。这样，通过根据电力变换部的温度或第2电源的温度调节蓄电装置的蓄电电压，可以管理电力变换部的温度或第2电源的温度，使其处于更合适的状态。
此外，在本发明的第1或第2动力输出装置中，上述温度调节装置可以是根据电力变换部的温度或第2电源的温度设定上述变换器电路的开关元件的开关频率并利用该设定频率进行开关控制的装置。在本发明的本实施形态的第1或第2动力输出装置中，上述温度调节装置可以是当上述第2电源的温度在第4阈值之下时将上述变换器电路的开关元件的开关频率设定得比通常低来进行开关控制的装置，上述温度调节装置也可以是当上述第2电源的温度在第5阈值之上时将上述变换器电路的开关元件的开关频率设定得比通常高来进行开关控制的装置。此外，在本发明的设定变换器电路的开关元件的开关频率的本实施形态的第1或第2动力输出装置中，上述温度调节装置可以是当包含在上述电力变换部的上述电动机的线圈的温度在第6阈值之上时将上述变换器电路的开关元件的开关频率设定得比通常高来进行开关控制的装置，上述温度调节装置也可以是当包含在上述电力变换部的上述电动机的线圈的温度在第7阈值之上时将上述变换器电路的开关元件的开关频率设定得比通常低来进行开关控制的装置。这样，通过根据电力变换部的温度或第2电源的温度改变变换器电路的开关元件的开关频率的设定，可以管理电力变换部的温度或第2电源的温度，使其处于更合适的状态。
本发明的第3动力输出装置的要点在于包括利用多相交流电旋转驱动的电动机；能利用多个开关元件的开关动作向上述电动机供给多相交流电的变换器电路；与上述变换器电路的正极母线和负极母线连接的第1电源；将上述变换器电路的正极母线和负极母线中的一根母线与上述电动机的中性点连接的第2电源；检测上述第2电源的温度的温度检测装置；当该检测出的第2电源的温度在规定的阈值之下时对该第2电源进行加温的加温装置。
在本发明的第3动力输出装置中，因当第2电源的温度在规定的阈值之下时加温装置对第2电源进行加温，故能对低温时的第2电源迅速进行加温，可以充分发挥其性能。
本发明的第4动力输出装置的要点在于包括利用多相交流电旋转驱动的电动机；能利用多个开关元件的开关动作向上述电动机供给多相交流电的变换器电路；将上述变换器电路的正极母线和负极母线中的一根母线与上述电动机的中性点连接的第1电源；将上述变换器电路的与上述一根母线不同的另一根母线与上述电动机的中性点连接的第2电源；检测上述第2电源的温度的温度检测装置；当该检测出的第2电源的温度在规定的阈值之下时对该第2电源进行加温的加温装置。
本发明的第4动力输出装置具有和上述第3动力输出装置同样的效果。
本发明的第1车辆的要点在于装有本发明的上述各实施形态的第1、第2、第3或第4动力装置。因此，可以恰当地管理装置内的温度，能提供可以充分发挥其性能的车辆。
本发明的第1动力输出装置的控制方法是具有利用多相交流电旋转驱动的电动机、能利用多个开关元件的开关动作向上述电动机供给多相交流电的变换器电路、与上述变换器电路的正极母线和负极母线连接的第1电源、将上述变换器电路的正极母线和负极母线中的一根母线与上述电动机的中性点连接的第2电源的动力输出装置的控制方法，其特征在于对应当根据电力变换部的温度或上述第2电源的温度调节上述温度的上述变换器电路的开关元件进行开关控制，上述电力变换部能对从包含上述电动机的线圈和上述开关元件的上述第2电源来的电力进行变换再供给上述第1电源。
在本发明的第1动力输出装置的控制方法中，因对应当根据电力变换部的温度或上述第2电源的温度调节上述温度的上述变换器电路的开关元件进行开关控制，故能以简单的构成管理电力变换部的温度或上述第2电源的温度，使其处于更合适的状态，可以充分发挥装置的性能。
本发明的第2动力输出装置的控制方法是具有利用多相交流电旋转驱动的电动机、能利用多个开关元件的开关动作向上述电动机供给多相交流电的变换器电路、将上述变换器电路的正极母线和负极母线中的一根母线与上述电动机的中性点连接的第1电源、将上述变换器电路的与上述一根母线不同的另一根母线与上述电动机的中性点连接的第2电源的动力装置的控制方法，其特征在于对应当根据电力变换部的温度或上述第2电源的温度调节上述温度的上述变换器电路的开关元件进行开关控制，上述电力变换部能对从包含上述电动机的线圈和上述开关元件的上述第2电源来的电力进行变换再供给上述第1电源。
本发明的第2动力输出装置的控制方法具有和上述第1动力输出装置的控制方法同样的效果。
在本发明的第1或第2动力输出装置的控制方法中，利用上述开关控制并根据上述电力变换部的温度或上述第2电源的温度调节作为可使用上述第2电源的电力进行充电的蓄电装置的上述第1电源的蓄电电压。通过调节蓄电装置的蓄电电压，可以管理电力变换部的温度或第2电源的温度，使其处于更合适的状态。
此外，在本发明的第1或第2动力输出装置中，根据上述电力变换部的温度或第2电源的温度设定上述变换器电路的开关元件的开关频率并利用该设定频率进行开关控制。这样，通过改变变换器电路的开关元件的开关频率的设定，可以管理电力变换部的温度或第2电源的温度，使其处于更合适的状态。
本发明的第1存储媒体的要点在于存储了计算机可读取的程序，在包括利用多相交流电旋转驱动的电动机、能利用多个开关元件的开关动作向上述电动机供给多相交流电的变换器电路、与上述变换器电路的正极母线和负极母线连接的第1电源、将上述变换器电路的正极母线和负极母线中的一根母线与上述电动机的中性点连接的第2电源的动力输出装置中，使计算机起温度调节装置的作用，对应当根据电力变换部的温度或上述第2电源的温度调节上述温度的上述变换器电路的开关元件进行开关控制，上述电力变换部能对从包含上述电动机的线圈和上述开关元件的上述第2电源来的电力进行变换再供给上述第1电源。
在本发明的第1存储媒体中，因存储计算机可读取的程序且使计算机起温度调节装置的作用，对应当根据电力变换部的温度或第2电源的温度调节温度的变换器电路的开关元件进行开关控制，故在装入动力输出装置并执行时，能以简单的构成管理电力变换部的温度或第2电源的温度，使其处于更合适的状态，可以充分发挥装置的性能。
本发明的第2存储媒体的要点在于存储了计算机可读取的程序，在包括利用多相交流电旋转驱动的电动机、能利用多个开关元件的开关动作向上述电动机供给多相交流电的变换器电路、将上述变换器电路的正极母线和负极母线中的一根母线与上述电动机的中性点连接的第1电源、将上述变换器电路的与上述一根母线不同的另一根母线与上述电动机的中性点连接的第2电源的动力输出装置中，使计算机起温度调节装置的作用，对应当根据电力变换部的温度或上述第2电源的温度调节上述温度的上述变换器电路的开关元件进行开关控制，上述电力变换部能对从包含上述电动机的线圈和上述开关元件的上述第2电源来的电力进行变换再供给上述第1电源。
本发明的第2存储媒体具有和上述第1存储媒体同样的效果。
本发明的第1程序的要点是计算机可读取的程序，在包括利用多相交流电旋转驱动的电动机、能利用多个开关元件的开关动作向上述电动机供给多相交流电的变换器电路、与上述变换器电路的正极母线和负极母线连接的第1电源、将上述变换器电路的正极母线和负极母线中的一根母线与上述电动机的中性点连接的第2电源的动力输出装置中，使计算机起温度调节装置的作用，对应当根据电力变换部的温度或上述第2电源的温度调节上述温度的上述变换器电路的开关元件进行开关控制，上述电力变换部能对从包含上述电动机的线圈和上述开关元件的上述第2电源来的电力进行变换再供给上述第1电源。
在本发明的第1程序中，因使计算机起温度调节装置的作用，对应当根据电力变换部的温度或第2电源的温度调节温度的变换器电路的开关元件进行开关控制，故在装入动力输出装置并执行时，能以简单的构成管理电力变换部的温度或第2电源的温度，使其处于更合适的状态，可以充分发挥装置的性能。
本发明的第2程序的要点是计算机可读取的程序，在包括利用多相交流电旋转驱动的电动机、能利用多个开关元件的开关动作向上述电动机供给多相交流电的变换器电路、将上述变换器电路的正极母线和负极母线中的一根母线与上述电动机的中性点连接的第1电源、将上述变换器电路的与上述一根母线不同的另一根母线与上述电动机的中性点连接的第2电源的动力输出装置中，使计算机起温度调节装置的作用，对应当根据电力变换部的温度或上述第2电源的温度调节上述温度的上述变换器电路的开关元件进行开关控制，上述电力变换部能对从包含上述电动机的线圈和上述开关元件的上述第2电源来的电力进行变换再供给上述第1电源。
本发明的第2程序具有和上述第1程序同样的效果。
本发明的驱动装置的要点在于包括具有可将直流电流作为能量暂时存储的存储装置，并能利用该能量存储装置存储的能量并通过开关元件的开关动作对输入的直流电压进行DC/DC变换后向负荷供给的DC/DC变换器；可向该DC/DC变换器供给直流电的电源；对应该根据上述电源的温度或上述DC/DC变换器的温度调节上述温度的上述开关元件进行开关控制的温度调节装置。
在本发明的驱动装置中，因温度调节装置对应该根据电源的温度或DC/DC变换器的温度调节对应的部件的温度的上述开关元件进行开关控制，故能以简单的构成管理DC/DC变换器的温度，使其处于更合适的状态，可以充分发挥装置的性能。这里，‘电源’包括可充放电的电源。以下，只要没有特别说明，‘电源’包括上述内容。
在本发明的驱动装置中，具有可利用从上述DC/DC变换器输出的电力进行充电的蓄电装置，上述温度调节装置是利用上述开关控制并根据上述电源的温度或上述DC/DC变换器的温度调节上述蓄电装置的蓄电电压的装置。在本发明的驱动装置中，上述温度调节装置可以是当上述电源的温度在第1阈值之下时进行开关控制使上述蓄电装置的蓄电电压比通常高的装置，上述温度调节装置也可以是当上述电源的温度在第2阈值之上时进行开关控制使上述蓄电装置的蓄电电压比通常低的装置。此外，在本发明的具有蓄电装置的本实施形态的驱动装置中，上述温度调节装置可以是当上述DC/DC变换器的温度在第3阈值之上时进行开关控制对上述蓄电装置的蓄电电压加以限制的装置。这样，通过根据电源的温度或DC/DC变换器的温度调节蓄电装置的蓄电电压，可以管理DC/DC变换器的温度，使其处于更合适的状态。
此外，在本发明的驱动装置中，上述温度调节装置可以是根据上述电源的温度或DC/DC变换器的温度设定上述开关元件的开关频率并利用该设定频率进行开关控制的装置。在本发明的本实施形态的驱动装置中，上述温度调节装置可以是当上述电源的温度在第4阈值之下时将上述开关频率设定得比通常低来进行开关控制的装置，上述温度调节装置也可以是当上述电源的温度在第5阈值之上时将上述开关频率设定得比通常高来进行开关控制的装置。此外，在本发明的设定DC/DC变换器的开关元件的开关频率的驱动装置中，上述温度调节装置可以是当上述开关元件的温度在第6阈值之上时，上述开关元件的开关频率设定得比通常低来进行开关控制的装置，上述温度调节装置也可以是当上述能量存储装置的温度在第7阈值之上时将上述开关元件的开关频率设定得比通常高来进行开关控制的装置。这样，通过调节DC/DC变换器的开关元件中的开关频率的设定，可以管理电源的温度或DC/DC变换器的温度，使其处于更合适的状态。
进而，在本发明的驱动装置中，上述负荷是利用多相交流电旋转驱动的电动机，具有将由上述DC/DC变换器变换了的直流电变换成多相交流电再供给上述电动机的变换器电路。
本发明的第2车辆的要点在于装有负荷是利用多相交流电旋转驱动的电动机的驱动装置及其电动机。因此，可以恰当地管理装置内的温度，能提供可以充分发挥其性能的车辆。
本发明的驱动装置的控制方法的是包括具有可将直流电流作为能量暂时存储的存储装置并能利用该能量存储装置存储的能量、通过开关元件的开关动作对输入的直流电压进行DC/DC变换后向负荷供给的DC/DC变换器和可向该DC/DC变换器供给直流电的电源的驱动装置的控制方法，其特征在于对应该根据上述电源的温度或上述DC/DC变换器的温度调节上述温度的上述开关元件进行开关控制。
在本发明的驱动装置的控制方法中，因对应该根据电源的温度或DC/DC变换器的温度调节对应的部件的温度的上述开关元件进行开关控制，故能以简单的构成管理DC/DC变换器的温度，使其处于更合适的状态，可以充分发挥装置的性能。
在这样的本发明的驱动装置的控制方法中，具有利用上述开关控制并根据上述电源的温度或上述DC/DC变换器的温度调节驱动装置中的蓄电装置的蓄电电压的特征，该驱动装置包含可利用从上述DC/DC变换器输出的电力进行充电的蓄电装置。这样，通过调节蓄电装置的蓄电电压，可以管理电源的温度或DC/DC变换器的温度，使其处于更合适的状态。
此外，在本发明的驱动装置的控制方法中，具有根据上述电源的温度或DC/DC变换器的温度设定上述开关元件的开关频率并利用该设定频率进行开关控制的特征。这样，通过调节DC/DC变换器的开关元件中的开关频率的设定，可以管理电源的温度或DC/DC变换器的温度，使其处于更合适的状态。
本发明的第3存储媒体的要点在于存储了计算机可读取的程序，在包括具有可将直流电流作为能量暂时存储的能量存储装置并能利用该能量存储装置存储的能量且通过开关元件的开关动作对输入的直流电压进行DC/DC变换后向负荷供给的DC/DC变换器和可向该DC/DC变换器供给直流电的电源的驱动装置中，使计算机起温度调节装置的作用，对应该根据上述电源的温度或上述DC/DC变换器的温度调节上述温度的上述开关元件进行开关控制。
本发明的第3存储媒体因存储计算机可读取的程序且使计算机起温度调节装置的作用，对应当根据电源的温度或DC/DC变换器的温度调节温度的变换器电路的开关元件进行开关控制，故在装入驱动装置并执行时，能以简单的构成管理电源的温度或DC/DC变换器的温度，使其处于更合适的状态，可以充分发挥装置的性能。
本发明的第3程序的要点是计算机可读取的程序，在包括具有可将直流电流作为能量暂时存储的能量存储装置并能利用该能量存储装置存储的能量且通过开关元件的开关动作对输入的直流电压进行DC/DC变换后向负荷供给的DC/DC变换器和可向该DC/DC变换器供给直流电的电源的驱动装置中，使计算机起温度调节装置的作用，对应当根据上述电源的温度或上述DC/DC变换器的温度调节上述温度的上述开关元件进行开关控制。
本发明的第3程序因使计算机起温度调节装置的作用，对应当根据上述电源的温度或上述DC/DC变换器的温度调节温度的变换器电路的开关元件进行开关控制，故在装入驱动装置并执行时，能以简单的构成管理电源的温度或DC/DC变换器的温度，使其处于更合适的状态，可以充分发挥装置的性能。
附图的简单说明
图1是表示本发明第1实施形态的动力输出装置20的概略构成的图。
图2是着眼于电机22的三相线圈的u相的动力输出装置20的电路图。
图3是表示由动力输出装置20的电子控制单元40执行的一例电源温度上升处理程序的流程图。
图4是举例示出加温运行时的中性点电流的波形的说明图。
图5是表示变形例的动力输出装置20B的概略构成的图。
图6是表示着眼于电机22的三相线圈的u相的变形例的动力输出装置20B的电路图。
图7是表示由电子控制单元40执行的一例电路温度调节处理程序的流程图。
图8是表示扼流圈温度T1与电压上限值Vlmax的关系及晶体管温度Tt与电压上限值Vtmax的关系的图。
图9是表示由电子控制单元40执行的一例电路温度调节处理程序的流程图。
图10是表示晶体管T1～T6的发热量和电机22的线圈的发热量与开关频率的关系的图。
图11是表示第2实施形态的动力输出装置120的概略构成的图。
图12是表示由第2实施形态的动力输出装置120的电子控制单元140执行的一例电源温度上升处理程序的流程图。
图13是表示由电子控制单元140执行的一例DC/DC变换器的温度调节处理程序的流程图。
图14是表示扼流圈温度T12与电压上限值Vlmax2的关系及晶体管温度Tt2与电压上限值Vtmax2的关系的图。
图15是表示由电子控制单元140执行的一例DC/DC变换器的温度调节处理程序的流程图。
图16是表示晶体管T7、T8的发热量和扼流圈L的线圈的发热量与开关频率的关系的图。
实施本发明的最佳形态为了详细说明本发明，根据附图来进行说明。
第1实施形态图1是表示本发明第1实施形态的动力输出装置20的概略构成的图。第1实施形态的动力输出装置20包括由三相交流电旋转驱动的电动机22、可将直流电变换成三相交流电再供给电机22的变换器电路24、与变换器电路24的正极母线26和负极母线28连接的电容器30、与电机22的中性点和变换器电路24的负极母线28连接的直流电源32、检测直流电源32的温度的温度传感器50和控制整个装置的电子控制单元40。
电机22作为同步发电机，例如由表面粘贴有永久磁铁的转子和缠绕有三相线圈的定子构成。电机22的旋转轴是第1实施形态的动力输出装置20的输出轴，从该旋转轴输出动力。此外，因第1实施形态的电机22作为发电电动机构成，故若向电机22的旋转轴输入动力，则可以由电机22发电。再有，当该第1实施形态的动力输出装置20安装在车辆上时，电机22的旋转轴直接或间接地与车轮的车轴连接。
变换器电路24由6个晶体管T1～T6和6个二极管D1～D6构成。6个晶体管T1～T6两个两个成对配置，相对正极母线26和负极母线28分别是其源极侧和集电极(sink)侧，其连接点分别与电机22的三相线圈(uvw)连接。
电容器30构成为能起到用来旋转驱动电机22的直流电源的作用。该功能将在后面详述。此外，直流电源32例如可以构成为镍氢或锂离子充电电池。该直流电源32例如可以构成为具有比电压相等的电容器30的容量大的蓄电容量的蓄电装置。
电子控制单元40构成为以CPU42为中心的微处理器，具有存储处理程序的ROM44、暂时存储数据的RAM4 6和输入输出接口(未图示)。该电子控制单元40经输入接口输入从检测直流电源32的温度的温度传感器50来的电源温度Tb或与电机22的动作有关的指令值等，经输出接口从电子控制单元40输出用来进行变换器电路24的晶体管T1～T6的开关控制的控制信号等。
说明这样构成的第1实施形态的动力输出装置20的动作。首先，说明使电容器30作为向电机22供给电力的直流电源起作用时的动作。
图2是着眼于电机22的三相线圈的u相的动力输出装置20的电路图。现在，若考虑变换器电路24的u相晶体管T2导通的状态，在该状态下，形成由图中虚线箭头表示的短路回路，电机22的三相线圈的u相起扼流圈的作用。若从该状态转到晶体管T2截止的状态，起扼流圈作用的三相线圈的u相存储的能量利用图中实线箭头所示的电路存储到电容器30中。这时的电压比直流电源32的供给电压高。另一方面，在该电路中，可以使用电容器30的电位对直流电源32充电。因此，该电路可以看成是在将直流电源32的电压升压后存储到电容器30的同时可使用电容器30的电位对直流电源32充电的升压降压斩波电路。电机22的三相线圈的vw相也和u相一样可以看成是升压降压斩波电路，所以，通过使晶体管T2、T4、T6导通，可以使电容器30充电，或使用电容器30存储的电荷对直流电源32充电。因向该电容器30充电而产生的电位差随电容器30存储的电荷量、即流过扼流圈的电流变动，所以，通过对变换器电路24的晶体管T2、T4、T6进行开关控制来调节流过扼流圈的电流，可以调节电容器30端子间的电压。欲使用这样的电路驱动电机22，只要通过对变换器电路24的晶体管T2、T4、T6进行开关控制向电机22的三相线圈供给模拟三相交流电即可。这时，若，对三相交流电加直流分量、即使三相交流电的电位偏向正或负之后再供给电机22，则可以利用其交流分量旋转驱动电机22，同时，利用其直流分量对电容器30充电。因此，通过对变换器电路24的晶体管T2、T4、T6进行开关控制，可以一面调节电容器30的端子间电压一面驱动电机22。该电容器30的端子间电压例如可以调节成为直流电源32的端子间电压的2倍。
其次，说明直流电源32处于低温状态时对直流电源32进行加温的动作。图3是表示由动力输出装置20的电子控制单元40执行的一例电源温度上升处理程序的流程图。该程序每隔规定的时间反复执行。
当执行电源温度上升处理程序时，电子控制单元40的CPU42首先从温度传感器50读取直流电源32的电源温度Tb(步骤S100)，判定该读取的电源温度Tb是否超过规定的阈值Tblow(步骤S102)。这里，阈值Tblow是用来判断直流电源32是否能达到额定输出或输出驱动电机22所必要的功率的阈值，由电源规格等决定。根据电源温度Tb来判断是否能输出必要的功率等，这是因为当直流电源32的电源温度Tb低时，内阻相应地增加，可向电机22输出的功率降低。当判定电源温度Tb超过阈值Tblow时，判断可向电机22供给必要的电力并进行通常的电机22的驱动控制(通常运行)(步骤S104)。具体地说，根据电机22的输出要求设定转矩指令值，根据该设定对变换器电路24的晶体管T2、T4、T6进行开关控制来驱动电机22。这时的晶体管T1～T6的开关频率、即载波频率设定为可使电机22的转矩波动减小且可使变换器电路24的晶体管T1～T6的开关损耗减小的频率值。
另一方面，当判定电源温度Tb在阈值Tblow之下时，判断直流电源32因温度低而不能供给充足的电力，并进行使直流电源32的内部温度上升的加温运行处理(步骤S106)。该加温运行处理如图4所示那样，是使流过电机22的中性点的中性点电流的波动比通常的因电机22的驱动控制而产生的中性点电流的波动还大的处理，通过该变大的中性点电流流过直流电源32，可以使直流电源32迅速加温，可以充分发挥其性能。具体地说，将电容器30的端子间电压设定为比通常电机22驱动控制时的电容器30的端子间电压、例如直流电源32的端子间电压的约2倍还大，同时，将载波频率设定得较低，并根据该设定进行晶体管T1～T6的开关控制。其中，将载波频率设定得较低是因为流过电机22的中性点的中性点电流以和载波相同的频率振动，所以通过将载波频率设定得较低使晶体管T1～T6的开关频率降低来加大中性点电流的振动，即使电流波动变大。将电容器30的端子间电压设定得较高是因为电机22的中性点电位在电容器30的端子间电压的范围内瞬时变动，所以通过将电容器30的端子间电压设定得较高，可以使电流波动变大。因此，可以一面驱动电机22，一面对直流电源32迅速加温，直到使其达到能供给充足的电力的温度。
若按照以上说明了的第1实施形态的动力输出装置20，当直流电源32的温度低时，将载波频率设定得低一些，同时，将电容器30的端子间电压设定得高一些，并根据这些设定对晶体管T1～T6进行开关控制，所以，可以使直流电源32流过较大振幅的电流，可以对温度低的直流电源32迅速加温。结果，能够充分发挥直流电源32的性能。
在第1实施形态的动力输出装置20中，电容器离30连接的变换器电路24的正极母线26和负极母线28之间，但也可以象图5的变形例所示的动力输出装置20B那样，在变换器电路24的正极母线26和电机22的中性点之间连接电容器30B。在该变形例的动力输出装置20B中，将电压是电容器30B的端子间电压和直流电源32的端子间电压的和的直流电源连接在变换器电路24的正极母线26和负极母线28之间，该结构可以看成是和第1实施形态的动力输出装置20的将电容器30连接在变换器电路24的正极母线26和负极母线28之间的结构相同结构。下面，说明与电容器30B的端子间电压的设定有关的动作。
图6是表示着眼于电机22的三相线圈的u相的变形例的动力输出装置20B的电路图。现在，若考虑晶体管T2导通的状态，则形成由图中虚线箭头表示的短路回路，电机22的三相线圈的u相起扼流圈的作用。若从该状态转到晶体管T2截止的状态，起扼流圈作用的三相线圈的u相存储的能量利用图中实线箭头所示的电路存储到电容器30B中。另一方面，在该电路中，通过使T1从导通状态变成截止，同样可以使用电容器30B的电位对直流电源32充电。因此，该电路可以看成是在将直流电源32的能量存储到电容器30B的同时可使用电容器30B的电位对直流电源32充电的斩波电路。电机22的三相线圈的vw相也和u相一样可以看成是斩波电路，所以，通过使晶体管T1～T6导通，可以使电容器30B充电，或使用电容器30B存储的电荷对直流电源32充电。因向该电容器30B充电而产生的电位差随电容器30B存储的电荷量、即流过扼流圈的电流变动，所以，通过对变换器电路24的晶体管T1～T6进行开关控制来调节流过扼流圈的电流，由此，可以调节电容器30B端子间的电压。欲使用这样的电路驱动电机22，只要通过对变换器电路24的晶体管T1～T6进行开关控制向电机22的三相线圈供给模拟三相交流电即可。这时，若对三相交流电加直流分量、即使三相交流电的电位偏向正或负之后再供给电机22，则可以利用其交流分量旋转驱动电机22，同时，利用其直流分量对电容器30B充电。因此，通过对变换器电路24的晶体管T1～T6进行开关控制，可以一面调节电容器30B的端子间电压一面驱动电机22。这样，变形例的动力输出装置20B也和第1实施形态的动力输出装置20一样，可以设定电容器30B的端子间电压，可以实施图3例示的温度上升控制处理程序。再有，电容器30B的端子间电压在通常的电机22的驱动中，例如可以调节成和直流电源32的端子间电压大致相同，当直流电源32的温度低时，将电容器30B的端子间电压设定得比直流电源32的端子间电压高。
在第1实施形态的动力输出装置20中，直流电源32连接在变换器电路24的负极母线28和电机22的中性点之间，但直流电源32也可以连接在变换器电路24的正极母线26和电机22的中性点之间，此外，在变形例的动力输出装置20B中，直流电源32连接在变换器电路24的负极母线28和电机22的中性点之间，同时，电容器30B连接在变换器电路24的正极母线26和电机22的中性点之间，但电容器30B也可以连接在变换器电路24的负极母线28和电机22的中性点之间，直流电源32也可以连接在变换器电路24的正极母线26和电机22的中性点之间。
在第1实施形态的动力输出装置20或变形例的动力输出装置20B中，对直流电源32加温时，将载波频率设定得较低，同时，将电容器30的端子间电压设定得较高，这样来进行晶体管T1～T6的开关控制，但也可以只采用其中某一种方法。再有，当不将电容器30、30B的端子间电压设定得较高时，也可以用镍氢或锂离子充电电池等可充电的直流电源去代替电容器30、30B。
在第1实施形态的动力输出装置20或变形例的动力输出装置20B中，利用晶体管T1～T6的开关控制对直流电源32加温，但是，也可以采用其它的方法，例如，使用加热器加温直流电源。
在第1实施形态的动力输出装置20或变形例的动力输出装置20B中，当直流电源32的电源温度Tb在阈值Tblow之下时，进行使直流电源32加温的加温运行，但也可以在直流电源32的电源温度Tb在阈值Tbhi之上时，进行抑制直流电源32温度上升的温度上升抑制运行。温度上升抑制运行处理是图3的程序中的步骤S106的加温运行处理的逆处理，即是使中性点电流波动比因图3的程序中的步骤S104的通常运行处理产生的中性点电流波动还小的处理，通过使波动减小的中性点电流流过直流电源32，可以抑制直流电源32的内阻的发热，可以抑制其温度上升并充分发挥直流电源32的性能。具体地说，将电容器30的端子间电压设定为比通常运转时要求的端子间电压低(例如设定得低于直流电源32的端子间电压的约2倍)，同时，将载波频率设定得比通常运转时高，并根据这些设定进行晶体管T1～T6的开关控制。再有，温度上升抑制运行处理当然也可以只执行电容器30的端子间电压的设定或载波频率的设定。
在第1实施形态的动力输出装置20和变形例的动力输出装置20B及它们的变形例中，根据直流电源32的电源温度Tb进行直流电源32的加温处理或抑制其温度上升的处理，但也可以根据起升压降压扼流圈作用的电机22的各相线圈和起升压降压斩波用的开关作用的由变换器电路24的晶体管T1～T6构成的升压降压斩波电路的温度、例如根据电机22的各相线圈或晶体管T1～T6的温度进行变换器电路24的晶体管T1～T6的开关控制。图7是表示由电子控制单元40执行的一例电路温度调节处理程序的流程图。该程序每隔规定的时间反复执行。
当执行电路温度调节处理程序时，电子控制单元40的CPU42首先读取由温度传感器52检测出的电机22的各相线圈的温度(扼流圈温度T1)或由温度传感器54检测出的变换器电路24的晶体管T1～T6的温度(晶体管温度Tt)(步骤S110)，根据读取的扼流圈温度T1和晶体管温度Tt设定电容器30的端子间电压的上限值Vmax(步骤S112)，在电容器30的端子间电压不超过设定的上限值Vmax的范围内，对变换器电路24的晶体管T1～T6进行开关控制(步骤S114)并结束本程序。在实施例的电容器30的端子间电压的上限值Vmax的设定中，预先通过实验等求出扼流圈温度T1和电容器30的端子间电压的上限值Vlmax的关系以及晶体管温度Tt和电容器30的端子间电压的上限值Vtmax的关系并以图表方式存储在ROM44中，若给定扼流圈温度T1和晶体管温度Tt，则可导出与各图表对应的上限值Vlmax、Vtmax，将其中较小的值作为电容器30的端子间电压的上限值Vmax导出。电容器30的端子间电压比通常设定得低是为了抑制加在电机22的各相线圈上的电流波动，同时，为了抑制因变换器电路24的晶体管T1～T6的开关动作而引起的发热。图8是表示扼流圈温度T1与电压上限值Vlmax的关系及晶体管温度Tt与电压上限值Vtmax的关系的图。这样，根据电机22的各相线圈或变换器电路24的晶体管T1～T6的温度对电容器30的端子间电压进行限制，由此，可以保护电机22的各相线圈或晶体管T1～T6，以免使其过热，确保它们稳定地工作。再有，在该变形例中，根据电机22的各相线圈的扼流圈温度T1和晶体管T1～T6的晶体管温度Tt设定电容器30的端子间电压的上限值Vmax，但也可以根据扼流圈温度T1和晶体管温度Tt中的某一方去设定电容器30的端子间电压的上限值Vmax。
在上述变形例中，通过对电容器30的端子间电压进行限制来保护电机22的各相线圈或晶体管T1～T6，以免使其过热，但也可以通过调节晶体管T1～T6的开关频率来保护电机22的各相线圈或晶体管T1～T6，以免使其过热。图9是表示由电子控制单元40执行的一例电路温度调节处理程序的流程图。当执行电路温度调节处理程序时，电子控制单元40的CPU42首先读取由温度传感器52、54检测出的扼流圈温度T1或晶体管温度Tt(步骤S120)，根据读取的扼流圈温度T1和晶体管温度Tt设定晶体管T1～T6的开关频率(载波频率)(步骤S122)，在设定的开关频率下对晶体管T1～T6进行开关控制(步骤S124)并结束本程序。这里，在该变形例的晶体管T1～T6的开关频率的设定中，当扼流圈温度T1在阈值Tlhi以上时，将开关频率设定得例如比图3的程序步骤S104的通常运行时设定的开关频率高，当晶体管温度Tt在阈值Tthi以上时，将开关频率设定得比通常运行时设定的开关频率低。图10示出晶体管T1～T6的发热量和电机22的各相线圈的发热量与开关频率的关系。如图10所示，开关频率越高，各相线圈的发热量减少，开关频率越地，晶体管T1～T6的发热量减少，所以，例如，当因冷却装置的故障等而使起扼流圈作用的电机22的各相线圈过热时，或当开关频率高而使晶体管T1～T6过热时，通过降低开关频率，可以保护起升压降压斩波电路作用的部位，以免使其过热，可以确保其稳定工作。
在这样的第1实施形态的动力输出装置20及其变形例中，使计算机作为进行直流电源32的温度调节处理或者电机22的各相线圈或晶体管T1～T6的温度调节处理的控制系统起作用，存储计算机可读取的程序的存储媒体例如可以是CDROM或DVD-ROM或软盘等各种记录媒体。通过使用这样的记录媒体并将与本发明的实施形态有关的程序装入电子控制系统中来执行该程序，可以达到本发明的效果。
实施形态2其次，说明本发明的第2实施形态的动力输出装置120。图11是表示第2实施形态的动力输出装置120的概略构成的图。第2实施形态的动力输出装置120如图11所示，除了具有进行升压降压动作的DC/DC变换器148以代替第1实施形态的动力输出装置20中的起升压降压斩波电路作用的电机22的各相线圈或变换器电路24的各晶体管T1～T6、二极管D1～D6之外，和第1实施形态的动力输出装置20的构成相同。即，第2实施形态的动力输出装置120包括由三相交流电旋转驱动的电动机122、可将直流电变换成三相交流电再供给电机122的变换器电路124、与变换器电路124的正极母线126和负极母线128连接的电容器130、可充放电的直流电源132、可对直流电源132来的直流电压进行升压并供给电容器130的DC/DC变换器148、检测直流电源132的温度的温度传感器150和控制整个装置的电子控制单元140。再有，在第2实施形态的动力输出装置120的构成中，对于与第1恕实施形态的动力输出装置20对应的构成，使其符号加100并省略其详细说明。
DC/DC变换器148具有配置成相对变换器电路124的正极母线126和负极母线128分别是其源极侧和集电极(sink)侧的2个晶体管T7、T8、分别与该晶体管T7、T8反向并联连接的2个二极管D7、D8和与晶体管T7、T8的连接点M连接的扼流圈L。此外，电子控制单元140输出用来对DC/DC变换器148的晶体管T7、T8进行开关控制的控制信号。
说明这样构成的第2实施形态的动力输出装置120的动作，特别是直流电源132处于低温状态时对直流电源132加温的动作。图12是表示由第2实施形态的动力输出装置120的电子控制单元140执行的一例电源温度上升处理程序的流程图。该程序每隔规定时间反复执行。
当执行电源温度上升处理程序时，电子控制单元140的CPU142首先读取直流电源132的电源温度Tb2(步骤S200)，判定该读取的电源温度Tb2是否超过规定的阈值Tblow2(步骤S202)。当判定电源温度Tb超过阈值Tblow2时，判断直流电源132可向电机122供给必要的电力，使用通常的电机122驱动时设定的电容器130的端子间电压和晶体管T7、T8的开关频率，对DC/DC变换器148进行驱动控制(通常运行处理)(步骤S204)，当电源温度Tb在阈值Tblow2之下时，判断直流电源132因温度低而不能供给充足的电力，并进行对直流电源132的加温的加温运行处理(步骤S206)再结束本程序。该加温运行处理是使流过扼流圈L的电流的波动比步骤S204中的通常运行处理产生的波动还大的处理，通过使该波动变大的电流流过直流电源132，可以促使直流电源132的内阻发热，使直流电源132迅速加温，可以充分发挥其性能。具体地说，将电容器130的端子间电压设定得比通常电机122驱动时要求的电容器130的端子间电压高，同时，将DC/DC变换器148的晶体管T7、T8的开关频率(载波频率)设定得为比通常低，并根据该设定进行DC/DC变换器148的驱动控制。这是因为，晶体管T7、T98的连接点M的电位在电容器130的端子间电压的范围内且以和晶体管T7、T98的开关频率相同的频率变动，电容器130的端子间电压越高，晶体管T7、T8的开关频率越低，流过直流电源132的电流波动越大。
若按照以上说明了的第2实施形态的动力输出装置120，当直流电源132的温度低时，将电容器130的端子间电压设定得比通常运行时高，同时，将晶体管T7、T8的开关频率(载波频率)设定得低一些，并根据这些设定对DC/DC变换器148进行驱动控制，所以，可以使直流电源132流过较大振幅的电流，可以对直流电源132迅速加温。因此，可以得到和第1实施形态的动力输出装置20相同的效果。
在第2实施形态的动力输出装置120中，当直流电源132的电源温度Tb2在阈值Tblow2之下时，进行对直流电源132加温的加温运行，但也可以在直流电源132的电源温度Tb在阈值Tbhi2之上时，为了防止直流电源132高温时性能下降，进行抑制直流电源132温度上升的温度上升抑制运行。该温度上升抑制运行处理是图12的程序中的步骤S206的加温运行处理的逆处理，即是使流过直流电源132的电流波动比因图12的程序中的步骤S204的通常运行处理产生的电流波动还小的处理，通过使波动减小的电流流过直流电源132，可以抑制直流电源132的内阻的发热，可以抑制其温度上升。具体地说，将电容器130的端子间电压设定得比通常电机122驱动控制时(通常运行时)要求的电容器130的端子间电压低，同时，将晶体管T7、T8的开关频率(载波频率)设定得高一些，并根据这些设定进行DC/DC变换器148的晶体管T7、T8的开关控制。再有，温度上升抑制运行处理当然也可以只执行电容器130的端子间电压的设定和载波频率的设定中的某一种设定。
在第2实施形态的动力输出装置120及其变形例中，与直流电源132的电源温度Tb2对应进行对直流电源132的加温处理或抑制其温度上升的处理，但也可以通过与DC/DC变换器148的温度、例如扼流圈L或晶体管T7、T8的温度对应对晶体管T7、T8进行开关控制，对DC/DC变换器148进行温度管理。图13是表示由电子控制单元140执行的一例DC/DC变换器的温度调节处理程序的流程图。该程序每隔规定时间反复执行。
当执行DC/DC变换器的温度调节处理程序时，电子控制单元140的CPU142首先读取由温度传感器152检测出的扼流圈L的温度(扼流圈温度T12)或由温度传感器154检测出的晶体管T7、T8的温度(晶体管温度Tt2)(步骤S210)，根据读取的扼流圈温度T12和晶体管温度Tt2设定电容器130的端子间电压的上限值Vmax2(步骤S212)，在电容器130的端子间电压不超过设定的上限值Vmax2的范围内，对DC/DC变换器148的晶体管T7、T8进行开关控制(步骤S214)并结束本程序。在实施例的电容器130的端子间电压的上限值Vmax2的设定中，预先通过实验等求出扼流圈温度T12和电容器130的端子间电压的上限值Vlmax2的关系以及晶体管温度Tt2和电容器130的端子间电压的上限值Vtmax的关系并以图表方式存储在ROM144中，若给定扼流圈温度T12和晶体管温度Tt2，则可导出与各图表对应的上限值Vlmax2、Vtmax2，将其中较小的值作为电容器130的端子间电压的上限值Vmax2导出。对电容器130的端子间电压加以限制是为了降低流过扼流圈L的电流波动，同时，为了抑制因DC/DC变换器148的晶体管T7、T8的开关动作而引起的发热。图14是表示扼流圈温度T12与电容器130的端子间电压的上限值Vlmax2的关系及晶体管温度Tt2与电容器130的端子间电压的上限值Vtmax2的关系的图。这样，根据扼流圈L的温度或DC/DC变换器148的晶体管T7、T8的温度对电容器30的端子间电压进行限制，由此，可以保护DC/DC变换器148，以免使其过热，确保它们稳定地工作。再有，在该变形例中，根据扼流圈温度T12和晶体管温度Tt2设定电容器130的端子间电压的上限值Vmax2，但也可以根据扼流圈温度T12和晶体管温度Tt2中的某一方去设定电容器130的端子间电压的上限值Vmax2。此外，也可以根据扼流圈L或晶体管T7、T8之外的DC/DC变换器148的内部温度去设定电容器130的端子间电压的上限值Vmax2。
在上述变形例中，通过对电容器130的端子间电压进行限制来保护DC/DC变换器148，以免使其过热，但也可以通过调节晶体管T7、T8的开关频率来保护DC/DC变换器148，以免使其过热。图15是表示由电子控制单元140执行的一例DC/DC变换器148温度调节处理程序的流程图。当执行该DC/DC变换器148温度调节处理程序时，电子控制单元140的CPU142首先读取由温度传感器152、154检测出的扼流圈温度T12或晶体管温度Tt2(步骤S220)，根据读取的扼流圈温度T12和晶体管温度Tt2设定晶体管T7、T8的开关频率(载波频率)(步骤S222)，在设定的开关频率下对DC/DC变换器148的晶体管T7、T8进行开关控制(步骤S224)并结束本程序。这里，在该变形例的开关频率的设定中，当扼流圈温度T12在阈值Tlhi2以上时，将开关频率设定得例如比图12的程序步骤S204的通常运行时设定的开关频率高，当晶体管温度Tt2在阈值Tthi2以上时，将开关频率设定得比通常运行时设定的开关频率低。图16示出扼流圈L的发热及晶体管T7、T8的发热量与开关频率的关系。如图16所示，开关频率越高，扼流圈L的发热量减少，开关频率越地，晶体管T7、T8的发热量减少，所以，例如，当因DC/DC变换器148的冷却装置的故障等而使起扼流圈L过热时，或当开关频率高而使晶体管T7、T8过热时，通过降低开关频率，可以保护DC/DC变换器148，以免使其过热，可以确保其稳定工作。
在这样的第2实施形态的动力输出装置120及其变形例中，调节作为用来驱动电机122的电源的直流电源132的温度，但也可以调节作为用来驱动消耗电功率的一般负荷的电源的直流电源的温度。此外，使计算机作为进行直流电源132的温度调节处理或者DC/DC变换器148(扼流圈L或晶体管T7、T8)的温度调节处理的控制系统起作用，存储计算机可读取的程序的存储媒体例如可以是CD-ROM或DVD-ROM或软盘等各种记录媒体。通过使用这样的记录媒体并将与本发明的实施形态有关的程序装入控制系统中来执行该程序，可以达到本发明的效果。
在第1、第2实施形态的动力输出装置20、120或它们的变形例中，作为电机22、122，使用了由三相交流电驱动的同步发电电动机，但也可以使用由多相交流电驱动的任何类型的电动机。
以上，使用实施例说明了本发明的实施形态，但本发明并不限于这些实施例，只要是在不脱离本发明的宗旨的范围内，当然可以实施各种各样的形态。
工业上利用的可能性如上所述，本发明的动力输出装置及装有该装置的车辆、动力输出装置的控制方法和存储媒体及程序、本发明的驱动装置及装有该装置的车辆、驱动装置的控制方法和存储媒体及程序适合用来管理作为汽车等车辆的驱动源而安装的电机或其它电气设备的电源的温度，此外，还适合用来管理插在电源和电气设备之间的功率变换器的温度。
权利要求
1.一种动力输出装置，其特征在于包括利用多相交流电旋转驱动的电动机；能利用多个开关元件的开关动作向上述电动机供给多相交流电的变换器电路；与上述变换器电路的正极母线和负极母线连接的第1电源；将上述变换器电路的正极母线和负极母线中的一根母线与上述电动机的中性点连接的第2电源；对应当根据电力变换部的温度或上述第2电源的温度调节上述温度的上述变换器电路的开关元件进行开关控制的温度调节装置，上述电力变换部能对从包含上述电动机的线圈和上述开关元件的上述第2电源来的电力进行变换再供给上述第1电源。
2.一种动力输出装置，其特征在于包括利用多相交流电旋转驱动的电动机；能利用多个开关元件的开关动作向上述电动机供给多相交流电的变换器电路；将上述变换器电路的正极母线和负极母线中的一根母线与上述电动机的中性点连接的第1电源；将上述变换器电路的与上述一根母线不同的另一根母线与上述电动机的中性点连接的第2电源；对应当根据电力变换部的温度或上述第2电源的温度调节上述温度的上述变换器电路的开关元件进行开关控制的温度调节装置，上述电力变换部能对从包含上述电动机的线圈和上述开关元件的上述第2电源来的电力进行变换再供给上述第1电源。
3.权利要求1或2记载的动力输出装置，其特征在于上述第1电源是可使用从上述第2电源来的电力进行充电的蓄电装置，上述温度调节装置是利用上述开关控制并根据上述电力变换部的温度或上述第2电源的温度调节上述蓄电装置的蓄电电压的装置。
4.权利要求3记载的动力输出装置，其特征在于上述温度调节装置是当上述第2电源的温度在第1阈值之下时进行开关控制使上述蓄电装置的蓄电电压比通常高的装置。
5.权利要求3或4记载的动力输出装置，其特征在于上述温度调节装置是当上述第2电源的温度在第2阈值之上时进行开关控制使上述蓄电装置的蓄电电压比通常低的装置。
6.权利要求3至5中的任何一项记载的动力输出装置，其特征在于上述温度调节装置是当上述电力变换部的温度在第3阈值之上时进行开关控制对上述蓄电装置的蓄电电压加以限制的装置。
7.权利要求1至6中的任何一项记载的动力输出装置，其特征在于上述温度调节装置是根据上述电力变换部的温度或上述第2电源的温度设定上述变换器电路的开关元件的开关频率并利用该设定频率进行开关控制的装置。
8.权利要求7记载的动力输出装置，其特征在于上述温度调节装置是当上述第2电源的温度在第4阐值之下时将上述变换器电路的开关元件的开关频率设定得比通常低来进行开关控制的装置。
9.权利要求7或8记载的动力输出装置，其特征在于上述温度调节装置是当上述第2电源的温度在第5阈值之上时将上述变换器电路的开关元件的开关频率设定得比通常高来进行开关控制的装置。
10.权利要求7至9中的任何一项记载的动力输出装置，其特征在于上述温度调节装置是当包含在上述电力变换部的上述电动机的线圈温度在第6阈值之上时将上述变换器电路的开关元件的开关频率设定得比通常高来进行开关控制的装置。
11.权利要求7至10中的任何一项记载的动力输出装置，其特征在于上述温度调节装置也可以是当包含在上述电力变换部的上述电动机的线圈温度在第7阈值之上时将上述变换器电路的开关元件的开关频率设定得比通常低来进行开关控制的装置。
12.一种动力输出装置，其特征在于包括利用多相交流电旋转驱动的电动机；能利用多个开关元件的开关动作向上述电动机供给多相交流电的变换器电路；与上述变换器电路的正极母线和负极母线连接的第1电源；将上述变换器电路的正极母线和负极母线中的一根母线与上述电动机的中性点连接的第2电源；检测上述第2电源的温度的温度检测装置；当该检测出的第2电源的温度在规定的阈值之下时对该第2电源进行加温的加温装置。
13.一种动力输出装置，其特征在于包括利用多相交流电旋转驱动的电动机；能利用多个开关元件的开关动作向上述电动机供给多相交流电的变换器电路；将上述变换器电路的正极母线和负极母线中的一根母线与上述电动机的中性点连接的第1电源；将上述变换器电路的与上述一根母线不同的另一根母线与上述电动机的中性点连接的第2电源；检测上述第2电源的温度的温度检测装置；当该检测出的第2电源的温度在规定的阈值之下时对该第2电源进行加温的加温装置。
14.装有权利要求1至13中的任何一项记载的动力输出装置的车辆。
15.一种动力输出装置的控制方法，是具有利用多相交流电旋转驱动的电动机、能利用多个开关元件的开关动作向上述电动机供给多相交流电的变换器电路、与上述变换器电路的正极母线和负极母线连接的第1电源、将上述变换器电路的正极母线和负极母线中的一根母线与上述电动机的中性点连接的第2电源的动力输出装置的控制方法，其特征在于对应当根据电力变换部的温度或上述第2电源的温度调节上述温度的上述变换器电路的开关元件进行开关控制，上述电力变换部能对从包含上述电动机的线圈和上述开关元件的上述第2电源来的电力进行变换再供给上述第1电源。
16.一种动力输出装置的控制方法，是具有利用多相交流电旋转驱动的电动机、能利用多个开关元件的开关动作向上述电动机供给多相交流电的变换器电路、将上述变换器电路的正极母线和负极母线中的一根母线与上述电动机的中性点连接的第1电源、将上述变换器电路的与上述一根母线不同的另一根母线与上述电动机的中性点连接的第2电源的动力装置的控制方法，其特征在于对应当根据电力变换部的温度或上述第2电源的温度调节上述温度的上述变换器电路的开关元件进行开关控制，上述电力变换部能对从包含上述电动机的线圈和上述开关元件的上述第2电源来的电力进行变换再供给上述第1电源。
17.权利要求15至16中的任何一项记载的动力输出装置的控制方法，其特征在于利用上述开关控制并根据上述电力变换部的温度或上述第2电源的温度调节作为可使用上述第2电源的电力进行充电的蓄电装置的上述第1电源的蓄电电压。
18.权利要求15至17中的任何一项记载的动力输出装置的控制方法，其特征在于根据上述电力变换部的温度或上述第2电源的温度设定上述变换器电路的开关元件的开关频率并利用该设定频率进行开关控制。
19.一种存储了计算机可读取的程序的存储媒体，其特征在于在包括利用多相交流电旋转驱动的电动机、能利用多个开关元件的开关动作向上述电动机供给多相交流电的变换器电路、与上述变换器电路的正极母线和负极母线连接的第1电源、将上述变换器电路的正极母线和负极母线中的一根母线与上述电动机的中性点连接的第2电源的动力输出装置中，使计算机起温度调节装置的作用，对应当根据电力变换部的温度或上述第2电源的温度调节上述温度的上述变换器电路的开关元件进行开关控制，上述电力变换部能对从包含上述电动机的线圈和上述开关元件的上述第2电源来的电力进行变换再供给上述第1电源。
20.一种存储了计算机可读取的程序的存储媒体，其特征在于在包括利用多相交流电旋转驱动的电动机、能利用多个开关元件的开关动作向上述电动机供给多相交流电的变换器电路、将上述变换器电路的正极母线和负极母线中的一根母线与上述电动机的中性点连接的第1电源、将上述变换器电路的与上述一根母线不同的另一根母线与上述电动机的中性点连接的第2电源的动力输出装置中，使计算机起温度调节装置的作用，对应当根据电力变换部的温度或上述第2电源的温度调节上述温度的上述变换器电路的开关元件进行开关控制，上述电力变换部能对从包含上述电动机的线圈和上述开关元件的上述第2电源来的电力进行变换再供给上述第1电源。
21.一种计算机可读取的程序，其特征在于在包括利用多相交流电旋转驱动的电动机、能利用多个开关元件的开关动作向上述电动机供给多相交流电的变换器电路、与上述变换器电路的正极母线和负极母线连接的第1电源、将上述变换器电路的正极母线和负极母线中的一根母线与上述电动机的中性点连接的第2电源的动力输出装置中，使计算机起温度调节装置的作用，对应当根据电力变换部的温度或上述第2电源的温度调节上述温度的上述变换器电路的开关元件进行开关控制，上述电力变换部能对从包含上述电动机的线圈和上述开关元件的上述第2电源来的电力进行变换再供给上述第1电源。
22.一种计算机可读取的程序，其特征在于在包括利用多相交流电旋转驱动的电动机、能利用多个开关元件的开关动作向上述电动机供给多相交流电的变换器电路、将上述变换器电路的正极母线和负极母线中的一根母线与上述电动机的中性点连接的第1电源、将上述变换器电路的与上述一根母线不同的另一根母线与上述电动机的中性点连接的第2电源的动力输出装置中，使计算机起温度调节装置的作用，对应当根据电力变换部的温度或上述第2电源的温度调节上述温度的上述变换器电路的开关元件进行开关控制，上述电力变换部能对从包含上述电动机的线圈和上述开关元件的上述第2电源来的电力进行变换再供给上述第1电源。
23.一种驱动装置，其特征在于包括具有可将直流电流作为能量暂时存储的存储装置，并能利用该能量存储装置存储的能量并通过开关元件的开关动作对输入的直流电压进行DC/DC变换后向负荷供给的DC/DC变换器；可向该DC/DC变换器供给直流电的电源；对应该根据上述电源的温度或上述DC/DC变换器的温度调节上述温度的上述开关元件进行开关控制的温度调节装置。
24.权利要求23记载的驱动装置，其特征在于具有可利用从上述DC/DC变换器输出的电力进行充电的蓄电装置，上述温度调节装置是利用上述开关控制并根据上述电源的温度或上述DC/DC变换器的温度调节上述蓄电装置的蓄电电压的装置。
25.权利要求24记载的驱动装置，其特征在于上述温度调节装置是当上述电源的温度在第1阈值之下时进行开关控制使上述蓄电装置的蓄电电压比通常高的装置。
26.权利要求24或25记载的驱动装置，其特征在于上述温度调节装置是当上述电源的温度在第2阈值之上时进行开关控制使上述蓄电装置的蓄电电压比通常低的装置。
27.权利要求24至26中的任何一项记载的驱动装置，其特征在于上述温度调节装置是当上述DC/DC变换器的温度在第3阈值之上时进行开关控制对上述蓄电装置的蓄电电压加以限制的装置。
28.权利要求23至27中的任何一项记载的驱动装置，其特征在于上述温度调节装置是根据上述电源的温度或上述DC/DC变换器的温度设定上述开关元件的开关频率并利用该设定频率进行开关控制的装置。
29.权利要求28记载的驱动装置，其特征在于上述温度调节装置是当上述电源的温度在第4阈值之下时将上述开关频率设定得比通常低来进行开关控制的装置。
30.权利要求28或29记载的驱动装置，其特征在于上述温度调节装置是当上述电源的温度在第5阈值之上时将上述开关频率设定得比通常高来进行开关控制的装置。
31.权利要求28至30中的任何一项记载的驱动装置，其特征在于上述温度调节装置是当上述开关元件的温度在第6阈值之上时，将上述开关元件的开关频率设定得比通常低来进行开关控制的装置。
32.权利要求31记载的驱动装置，其特征在于上述温度调节装置是当上述能量存储装置的温度在第7阈值之上时将上述开关元件的开关频率设定得比通常高来进行开关控制的装置。
33.权利要求23至32中的任何一项记载的驱动装置，其特征在于上述负荷是利用多相交流电旋转驱动的电动机，具有将由上述DC/DC变换器变换了的直流电变换成多相交流电再供给上述电动机的变换器电路。
34.安装权利要求33记载的驱动装置和电动机的车辆。
35.一种驱动装置的控制方法，是包括具有可将直流电流作为能量暂时存储的存储装置并能利用该能量存储装置、通过开关元件的开关动作对输入的直流电压进行DC/DC变换后向负荷供给的DC/DC变换器和可向该DC/DC变换器供给直流电的电源的驱动装置的控制方法，其特征在于对应该根据上述电源的温度或上述DC/DC变换器的温度调节上述温度的上述开关元件进行开关控制。
36.权利要求35记载的驱动装置的控制方法，其特征在于利用上述开关控制并根据上述电源的温度或上述DC/DC变换器的温度调节驱动装置中的蓄电装置的蓄电电压，该驱动装置包含可利用从上述DC/DC变换器输出的电力进行充电的蓄电装置。
37.利要求35或36记载的驱动装置的控制方法，其特征在于根据上述电源的温度或上述DC/DC变换器的温度设定上述开关元件的开关频率并利用该设定频率进行开关控制。
38.一种存储了计算机可读取的程序的存储媒体，其特征在于在包括具有可将直流电流作为能量暂时存储的能量存储装置并能利用该能量存储装置存储的能量且通过开关元件的开关动作对输入的直流电压进行DC/DC变换后向负荷供给的DC/DC变换器和可向该DC/DC变换器供给直流电的电源的驱动装置中，使计算机起温度调节装置的作用，对应该根据上述直流电源的温度或上述DC/DC变换器的温度调节上述温度的上述开关元件进行开关控制。
39.一种计算机可读取的程序，其特征在于在包括具有可将直流电流作为能量暂时存储的能量存储装置并能利用该能量存储装置存储的能量且通过开关元件的开关动作对输入的直流电压进行DC/DC变换后向负荷供给的DC/DC变换器和可向该DC/DC变换器供给直流电的电源的驱动装置中，使计算机起温度调节装置的作用，对应当根据上述电源的温度或上述DC/DC变换器的温度调节上述温度的上述开关元件进行开关控制。
全文摘要
本发明涉及通过使用直流电源(32)的电力旋转驱动电机(22)来输出动力的动力输出装置。当直流电源(32)的温度低时，迅速对直流电源(32)进行加温以充分发挥其性能。在装有将变换器电路(24)的正极母线(26)和负极母线(28)连接的电容器(30)且同时装有将变换器电路(24)的负极母线(28)和电机(22)的中性点连接的直流电源(32)的动力输出装置中，当由温度传感器(50)检测出的直流电源(32)的电源温度(Tb)在能供给必要的电力的阈值(Tblow)以下时，电子控制单元(40)将电容器(30)的端子间电压设定得比通常高，同时，将载波频率设定得比低，再对晶体管(T1～T6)进行开关控制。因此，能够使直流电源(32)流过的中性点电流的波动变大，可以促使直流电源(32)发热。
文档编号H02P27/08GK1436395SQ01811196
公开日2003年8月13日 申请日期2001年10月4日 优先权日2001年2月14日
发明者中村诚, 佐藤荣次, 冲良二, 小松雅行, 社本纯和, 守屋一成 申请人:丰田自动车株式会社