一种电动机驱动装置，该装置驱动包含励磁绕组、转子和定子的电动机(130)。电动机驱动装置包含电源装置(110)、转换器(115)、变换器(120)和ECU(300)。转换器(115)包含电抗器(L1)，将励磁绕组(L1)共用为至少一部分电抗器(L1)，并被配置为进行对来自电源装置(110)的电压的电压转换并在电压转换操作期间通过励磁电流。变换器(120)对供自转换器(115)的直流电力进行转换，以便驱动电动发电机(130)。ECU(300)对转换器(115)进行控制，使得电流在电动发电机(130)的动力运行期间和电动发电机(130)的再生发电期间均以相同的方向流过励磁绕组(L1)。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电动机驱动装置以及装有该电动机驱动装置的车辆，特别涉及用于驱动这样的电动机的电动机驱动装置其能够调节电枢绕组磁链。
技术介绍
近些年来，作为对环境友好的车辆，装有蓄电装置(例如二次电池、电容器等)并通过由存储在蓄电装置中的电力产生的驱动力推进的车辆成为注意的焦点。例如，这样的车辆包括电气车辆、混合动力车、燃料电池电气车辆等。于是，提出了使用具有高发电效率的商用电源对为这些车辆配置的蓄电装置进行充电的技术。这些车辆可具有旋转电机(电动发电机)，其在启动或加速时用供自蓄电装置的电力产生用于推进车辆的驱动力，并在制动期间通过再生制动产生电力，从而在蓄电装置中存储电能。通过这种方式，为了响应于行驶条件对电动发电机进行控制，车辆装有变换器。在这样的车辆中，变换器需要的电力依赖于车辆状态而变化。于是，为了稳定地供给变换器所需要的电力，可在蓄电装置和变换器之间设置转换器。转换器对来自蓄电装置输出电压的变换器输入电压进行升压，以产生高功率电动机，并以同样的功率对电动机电流进行降低，从而使得可以减小变换器和电动机的尺寸和成本。另外，永磁体电动机、励磁绕组电动机等被考虑作为用于这种车辆的旋转电机。永磁体电动机通过为转子设置的永磁体的磁极和在定子中产生的旋转磁场之间的磁作用而旋转。励磁绕组电动机通过使励磁电流流入励磁线圈在装有励磁绕组的转子中产生的磁场的垂直于旋转轴的分量与在定子中产生的旋转磁场之间的磁作用而旋转。日本特开No. 2008-228534 (JP-A-2008-228534)介绍了一种电动机驱动装置，其被配置为能够以这样的方式调节电动机的电枢绕组磁链升压转换器的电抗器也用作电动机的励磁绕组，与电抗器并联连接的切换元件受到控制以便进行切换。采用该电动机驱动装置，电枢绕组磁链可根据电动机的状态而变化，使得可以减小驱动装置的尺寸并增大电动机的功率。然而，在JP-A-2008-228534介绍的配置中，电动机的功率可在电动机在功率运行模式下受到驱动时增大，然而，没有考虑在电动机在再生发电模式下受到驱动时增大电动机的功率。因此，存在电动机的功率在再生发电期间不利地减小的可能。
技术实现思路
本专利技术提供了一种电动机驱动装置，用于驱动这样的电动机其电枢绕组磁链可调节，且能既在电动机的动力运行期间又在再生发电期间增大电动机的功率，本专利技术还提供了装有该电动机驱动装置的车辆。本专利技术的第一实施形态涉及电动机驱动装置，该装置驱动包含励磁绕组、定子和转子的电动机，其中，通过使励磁电流流过励磁绕组，转子和定子各自形成励磁极。电动机驱动装置包含电源装置、转换器、变换器和控制器。转换器包含电抗器，并被配置为从电源装置接收电压，以进行第一电力线和第二电力线之间的电压转换，并在电压转换运行期间使励磁电流经过励磁绕组，电抗器至少部分地作为励磁绕组，以便与电动机共用励磁绕组。 变换器被配置为从转换器接收直流电力，并将直流电力转换为用于驱动电动机的交流电力。于是，控制器对转换器进行控制，使得电流在电动机的动力运行期间和电动机的再生发电期间均以相同的方向流经励磁绕组。本专利技术的第二实施形态涉及一种包含电动机、对电动机进行驱动的电动机驱动装置以及驱动轮的车辆。电动机包含励磁绕组、转子和定子，其中，通过使励磁电流流经励磁绕组，转子和定子各自形成励磁极。驱动轮允许车辆通过来自电动机的旋转力来行驶。另外，电动机驱动装置包含电源装置、转换器、变换器和控制器。转换器包含电抗器，并被配置为从电源装置接收电压，以便进行第一电力线与第二电力线之间的电压转换，并在电压转换运行期间使励磁电流经过励磁绕组，电抗器至少部分地用作励磁绕组，以便与电动机共用励磁绕组。变换器被配置为从转换器接收直流电力，并将直流电力转换为用于对电动机进行驱动的交流电力。控制器对转换器进行控制，使得电流在电动机的动力运行期间和电动机的再生发电期间均以相同的方向流经励磁绕组。根据本专利技术的实施形态，在用于对电枢绕组磁链可调节的电动机进行驱动的电动机驱动装置中，可以在电动机的动力运行和再生发电期间均增大电动机的功率。附图说明下面将参照附图介绍本专利技术的特征、优点和技术以及工业显著性，在附图中，类似的标号表示类似的元件，且其中图1为装有根据一实施例的电动机驱动装置的车辆的整体框图；图2为图1所示电动发电机的侧截面图；图3为沿着图2的线III-III取得的截面图；图4为在电流被供到励磁线圈的状态下图2所示电动发电机的侧截面图；图5为沿着图4的线V-V取得的截面图；图6为一图表，其示出了在电动发电机的转矩和旋转速度之间的关系的实例；图7为装有作为比较性实例根据现有技术的电动机驱动装置的车辆的整体框图；图8为一图表，其用于示出励磁电流变化和转矩变化之间的关系；图9为一图表，其示出了根据比较性实例在电动发电机的转矩和旋转速度之间的关系的实例；图10为第一视图，用于示出该实施例中在动力运行期间由ECU控制的切换元件的操作以及流经电路的电流；图11为第二视图，用于示出该实施例中在动力运行期间由ECU控制的切换元件的操作以及流经该电路的电流；图12为第三视图，用于示出该实施例中在动力运行期间由ECU控制的切换元件的操作以及流经该电路的电流；图13为第四视图，用于示出该实施例中在动力运行期间由ECU控制的切换元件的操作以及流经该电路的电流；图14为一定时图，用于示出动力运行期间在切换控制的控制周期中的励磁电流；图15为一图表，其示出了动力运行期间在各个状态下的切换元件的状态；图16为第一视图，用于示出该实施例中在再生发电期间由ECU控制的切换元件的操作以及流经该电路的电流；图17为第二视图，用于示出该实施例中在再生发电期间由ECU控制的切换元件的操作以及流经该电路的电流；图18为第三视图，用于示出该实施例中在再生发电期间由ECU控制的切换元件的操作以及流经该电路的电流；图19为第四视图，用于示出该实施例中在再生发电期间由ECU控制的切换元件的操作以及流经该电路的电流；图20为一定时图，用于示出再生发电期间在切换控制的控制周期中的励磁电流；图21为一图表，其示出了再生发电期间在各个状态下的切换元件的状态；图22为一图表，其示出了根据该实施例在电动发电机的转矩和旋转速度之间的关系的实例；图23为一功能框图，用于示出根据该实施例由ECU执行的切换控制；图M为一流程图，用于示出根据该实施例由ECU执行的切换控制过程的细节；图25为装有根据该实施例的替代性实例的电动机驱动装置的车辆的整体框图；图沈为第一视图，用于示出该替代性实例中在动力运行期间由ECU控制的切换元件的操作以及流经电路的电流；图27为第二视图，用于示出该替代性实例中在动力运行期间由ECU控制的切换元件的操作以及流经该电路的电流；图观为第三视图，用于示出该替代性实例中在动力运行期间由ECU控制的切换元件的操作以及流经该电路的电流；图四为一图表，其示出了替代性实例中在动力运行期间在各个状态下的切换元件的状态；图30为第一视图，用于示出该替代性实例中在再生发电期间由ECU控制的切换元件的操作以及流经该电路的电流；图31为第二视图，用于示出该替代性实例中在再生发电期间由ECU控制的切换元件的操作以及流经该电路的电流；图32为第三视图，用于示出该替代性实例中在再本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种电动机驱动装置，该装置驱动包含励磁绕组、转子和定子的电动机（１３０），其中，通过使励磁电流流过励磁绕组，转子和定子各自形成励磁极，所述电动机驱动装置的特征在于包含：电源装置（１１０）；转换器（１１５），其包含电抗器（Ｌ１），并被配置为，从电源装置接收电压以进行第一电力线（ＰＬ１）和第二电力线（ＨＰＬ）之间的电压转换，并在电压转换操作期间使励磁电流流过励磁绕组，电抗器至少部分地作为励磁绕组，以便与电动机共用励磁绕组；变换器（１２０），其被配置为从转换器接收直流电力，并将直流电力转换为用于驱动电动机的交流电力；以及控制器（３００），其对转换器进行控制，使得电流在电动机的动力运行期间和电动机的再生期间以相同的方向流过励磁绕组。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：山田英治，水谷良治，松井信行，小坂卓，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，国立大学法人名古屋工业大学，
类型：发明
国别省市：JP
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