BR102017008219B1

BR102017008219B1 - Veículo

Info

Publication number: BR102017008219B1
Application number: BR102017008219-9A
Authority: BR
Inventors: Toshihiro Yamamoto; Kenji Yamada
Original assignee: Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha
Priority date: 2016-04-28
Filing date: 2017-04-20
Publication date: 2023-04-18
Also published as: US10103656B2; US20170317620A1; KR20170123245A; MY191578A; JP6439745B2; EP3240187B1; BR102017008219A2; CN107453670A; RU2659372C1; JP2017200379A; EP3240187A1; KR102026849B1; CN107453670B

Abstract

A presente invenção refere-se a um veículo que executa um primeiro controle de PWM de gerar um primeiro sinal de PWM de uma pluralidade de elementos de comutação para comutar a pluralidade de elementos de comutação comparando os comandos de voltagem de fases com base em um comando de torque com uma voltagem de portadora quando um ponto de operação alvo que inclui uma velocidade de rotação e o comando de torque do motor (32) está fora de uma área predeterminada, e selecionar e executar um segundo controle de PWM de gerar um segundo sinal de PWM da pluralidade de elementos de comutação para comutar a pluralidade de elementos de comutação com base em um fator de modulação de uma voltagem e uma fase de voltagem com base no comando de torque e no número de pulsos em um período predeterminado de um ângulo elétrico do motor (32) ou o primeiro controle de PWM quando o ponto de operação alvo está dentro da área predeterminada.

Description

ANTECEDENTE DA INVENÇÃO 1. Campo da Invenção

[001] A presente invenção refere-se a um veículo e mais especificamente a um veículo que inclui um motor, um inversor, e uma bateria.

2. Descrição da Técnica Relativa

[002] Como tal tipo de veículo, um veículo o qual inclui um motor elétrico e um dispositivo de conversão de potência que tem um circuito inversor que aciona o motor elétrico comutando uma pluralidade de elementos de comutação e no qual sinais de pulso da pluralidade de elementos de comutação são gerados com base no número de pulsos em um período elétrico do motor elétrico e um fator de modulação de uma voltagem e uma fase de voltagem com base em um comando de torque do motor elétrico para comutar a pluralidade de elementos de comutação foi proposto (por exemplo, ver Publicação de Pedido de Patente Japonesa Número 2013-162660 (JP 2013-162660 A)). Em tal veículo, a redução de perda em um sistema de acionamento que inclui o dispositivo de conversão de potência e o motor elétrico como um todo é conseguida gerando sinais de pulso para minimizar a perda de potência do dispositivo de conversão de potência e do motor elétrico com base no número de pulsos, no fator de modulação, e na fase de voltagem (uma primeira técnica).

[003] Como tal tipo de veículo, um veículo o qual inclui um motor e um inversor que aciona o motor comutando uma pluralidade de elementos de comutação e no qual sinais de PWM da pluralidade de elementos de comutação são gerados comparando os comandos de voltagem de fases com base em um comando de torque do motor com uma voltagem de portadora para comutar a pluralidade de elementos de comutação também foi proposto (por exemplo, ver Publicação de Pedido de Patente Japonesa Número 2014-75937 (JP 2014-75937 A)) (uma segunda técnica).

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[004] No entanto, na primeira técnica, basicamente, um período no qual os sinais de pulso (os sinais de PWM) são gerados é mais longo e a responsividade (aderência a um ponto de operação quando um ponto de operação alvo muda) do motor elétrico (o motor) é mais baixa em comparação com a segunda técnica. Dependendo do ponto de operação alvo do motor elétrico, a perda pode não mudar utilizando ou a primeira técnica ou a segunda técnica. Consequentemente, a utilização da primeira técnica não pode ser dita ser adequada. Em consideração da perda ou similares, a utilização da segunda técnica não pode ser dita ser adequada.

[005] A invenção provê um veículo que mais adequadamente aciona um motor elétrico (um motor).

[006] Um veículo de acordo com um primeiro aspecto da invenção inclui, um motor configurado para acionar um veículo, um inversor configurado para acionar o motor comutando uma pluralidade de elementos de comutação, uma bateria configurada para trocar energia com o motor através do inversor, e uma unidade de controle eletrônico configurada para controlar o inversor com base em um comando de torque do motor. A unidade de controle eletrônico está configurada para executar um primeiro controle de PWM de gerar um primeiro sinal de PWM da pluralidade de elementos de comutação para comutar a pluralidade de elementos de comutação comparando os comandos de voltagem de fases com base no comando de torque com uma voltagem de portadora quando um ponto de operação alvo que inclui uma velocidade de rotação e o comando de torque do motor está fora de uma área predeterminada, e selecionar e executar um segundo controle de PWM de gerar um segundo sinal de PWM da pluralidade de elementos de comutação para comutar a pluralidade de elementos de comutação com base em um fator de modulação de uma voltagem e uma fase de voltagem com base no comando de torque e no número de pulsos em um período predeterminado de um ângulo elétrico do motor ou no primeiro controle de PWM quando o ponto de operação alvo está dentro da área predeterminada.

[007] Quando o primeiro controle de PWM é executado, a responsividade (aderência a um ponto de operação quando um ponto de operação alvo muda) do motor pode ser aperfeiçoada em comparação com quando o segundo controle de PWM é executado. Quando o segundo controle de PWM é executado, a perda de núcleo do motor ou os harmônicos podem ser reduzidos em comparação com quando o primeiro controle de PWM é executado, gerando o segundo sinal de PWM para reduzir (por exemplo, para minimizar) a perda de núcleo do motor ou gerando o segundo sinal de PWM para reduzir (por exemplo, para minimizar) os harmônicos de uma voltagem ou uma corrente (especificamente, harmônicos de baixa ordem tal como sexto harmônico rotacional e décimo segundo harmônico rotacional do motor). Consequentemente, de acordo com o aspecto acima mencionado, quando uma área predeterminada é determinada como uma área na qual um efeito de executar o segundo controle de PWM pode ser esperado a um certo grau, é possível mais adequadamente acionar o motor dependendo do ponto de operação alvo.

[008] No aspecto, a unidade de controle eletrônico pode estar configurada para gerar o primeiro sinal de PWM em um primeiro intervalo que corresponde à metade de um período da voltagem de portadora ou um período da voltagem de portadora quando executando o primeiro controle de PWM e gerar o segundo sinal de PWM em um segundo intervalo mais longo do que o primeiro intervalo quando executando o segundo controle de PWM.

[009] No aspecto, a unidade de controle eletrônico pode estar configurada para ajustar um ângulo de comutação com base no fator de modulação, no número de pulsos, e na fase de voltagem, para ajustar um padrão de comutação com base no número de pulsos, e gerar o segundo sinal de PWM com base no ângulo de comutação e no padrão de comutação quando gerando o segundo sinal de PWM. Aqui, o "ângulo de comutação" refere-se a um ângulo para comutar uma voltagem de fase de cada fase do motor (ON e OFF do elemento de comutação da fase correspondente entre a pluralidade de elementos de comutação). O "padrão de comutação" refere-se a uma combinação de ONs e OFFs da pluralidade de elementos de comutação. Neste caso, o ângulo de referência de comutação pode ser ajustado com base no fator de modulação e no número de pulsos e o ângulo de comutação pode ser ajustado com base no ângulo de referência de comutação e na fase de voltagem.

[0010] No aspecto, a unidade de controle eletrônico pode estar configurada para executar o primeiro controle de PWM quando o ponto de operação alvo está dentro da área predeterminada e o fator de modulação é menor do que um fator de modulação predeterminado. O inventor descobriu que um efeito de executar o segundo controle de PWM é relativamente pequeno quando o ponto de operação alvo está dentro da área predeterminada e o fator de modulação é relativamente pequeno. Consequentemente, é possível mais adequadamente acionar o motor executando o primeiro controle de PWM para aperfeiçoar a responsividade do motor.

[0011] No aspecto, a unidade de controle eletrônico pode estar configurada para ajustar o número de pulsos com base no ponto de operação alvo e no fator de modulação quando o ponto de operação alvo está dentro da área predeterminada. Consequentemente, o número de pulsos pode ser ajustado para ser mais adequado e o segundo sinal de PWM pode ser mais adequadamente gerado, por meio disto satisfatoriamente acionando o motor.

[0012] No aspecto, a unidade de controle eletrônico pode estar configurada para ajustar o número de pulsos com base no ponto de operação alvo e no fator de modulação, para ajustar um de uma pluralidade de tipos que incluem um tipo de geração do segundo sinal de PWM para reduzir uma perda de núcleo do motor e um tipo de geração do segundo sinal de PWM para reduzir os harmônicos como um tipo selecionado, e para gerar o segundo sinal de PWM com base no fator de modulação, na fase de voltagem, no número de pulsos, e no tipo selecionado quando o ponto de operação alvo está dentro da área predeterminada. Consequentemente, o número de pulsos e o tipo podem ser ajustados para serem mais adequados e o segundo sinal de PWM pode ser mais adequadamente gerado, por meio disto satisfatoriamente acionando o motor.

[0013] No aspecto, a unidade de controle eletrônico pode estar configurada para ajustar o número de pulsos para ser menor em uma área na qual o fator de modulação é relativamente grande do que em uma área na qual o fator de modulação é relativamente pequeno.

[0014] No aspecto, a unidade de controle eletrônico pode estar configurada para executar o primeiro controle de PWM mesmo quando o ponto de operação alvo está dentro da área predeterminada, um estado de um sistema de acionamento incluindo o motor, o inversor, e a bateria subitamente muda, ou a súbita mudança do sistema de acionamento é predita. Quando o segundo controle de PWM é executado, a responsividade do motor é mais baixa do que aquela quando o primeiro controle de PWM é executado. Consequentemente, quando o estado do sistema de acionamento subitamente muda ou uma súbita mudança do estado do sistema de acionamento é predita, é possível mais satisfatoriamente acionar o motor executando o primeiro controle de PWM para aperfeiçoar a responsividade do motor mesmo quando o ponto de operação alvo está dentro da área predeterminada.

[0015] No aspecto, a unidade de controle eletrônico pode estar configurada para determinar que o estado do sistema de acionamento subitamente mudou e executar o primeiro controle de PWM quando uma variação por tempo unitário de pelo menos um do comando de torque, da velocidade de rotação, da voltagem do inversor, e da voltagem da bateria é maior do que um valor limite. Consequentemente, é possível determinar se o estado do sistema de acionamento subitamente mudou com base no comando de torque, na velocidade de rotação, na voltagem do inversor, e na voltagem da bateria.

[0016] No aspecto, a unidade de controle eletrônico pode estar configurada para determinar que a súbita mudança do estado do sistema de acionamento é predita e executar o primeiro controle de PWM quando uma estrada de deslocamento é uma estrada de baixo μ. Consequentemente, é possível determinar se a súbita mudança do estado do sistema de acionamento é predita com base na estrada de deslocamento. Aqui, a "estrada de baixo μ" refere-se a uma estrada de deslocamento sobre a qual o veículo é provável derrapar devido à marcha lenta de rodas de acionamento tal como uma superfície de estrada molhada, uma estrada nevada, ou uma estrada congelada.

[0017] A unidade de controle eletrônico pode estar configurada para ajustar o número de pulsos com base no ponto de operação alvo e no fator de modulação, para ajustar um de uma pluralidade de tipos que incluem um tipo de geração do segundo sinal de PWM para reduzir uma perda de núcleo do motor, um tipo de geração do segundo sinal de PWM para reduzir uma perda ôhmica do motor, um tipo de geração do segundo sinal de PWM para reduzir uma ondulação de torque do motor, um tipo de geração do segundo sinal de PWM para reduzir uma perda do inversor, um tipo de geração do segundo sinal de PWM para reduzir uma perda total do motor e do inversor, um tipo de geração do segundo sinal de PWM para reduzir os harmônicos de uma voltagem, e um tipo de geração do segundo sinal de PWM para reduzir os harmônicos de uma corrente como um tipo selecionado, e para gerar o segundo sinal de PWM com base no fator de modulação, na fase de voltagem, no número de pulsos, e no tipo selecionado quando o ponto de operação alvo está dentro da área predeterminada.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0018] Características, vantagens, e significância técnica e industrial de modalidades exemplares da invenção serão abaixo descritas com referência aos desenhos acompanhantes, nos quais números iguais denotam elementos iguais, e em que:

[0019] Figura 1 é um diagrama que ilustra esquematicamente uma configuração de um veículo elétrico de acordo com uma modalidade da invenção;

[0020] Figura 2 é um fluxograma que ilustra um exemplo de uma rotina de ajuste de controle de execução a qual é executada por uma unidade de controle eletrônico de acordo a modalidade;

[0021] Figura 3 é um fluxograma que ilustra um exemplo da rotina de ajuste de controle de execução a qual é executada pela unidade de controle eletrônico de acordo a modalidade;

[0022] Figura 4 é um fluxograma que ilustra um exemplo da rotina de ajuste de controle de execução a qual é executada pela unidade de controle eletrônico de acordo a modalidade;

[0023] Figura 5 é um diagrama que ilustra um exemplo de uma relação entre um ponto de operação alvo de um motor e áreas dos primeiro e segundo controles de PWM;

[0024] Figura 6 é um diagrama que ilustra um exemplo de relações entre Áreas 1 a 5, um fator de modulação Rm, controle de execução, e um padrão de pulso PP;

[0025] Figura 7 é um diagrama que ilustra um exemplo de relações entre um padrão de pulso PP, um fator de modulação Rm, e ângulos de referência de comutação θstmp de números de comutação 1 a N;

[0026] Figura 8 é um diagrama que ilustra um exemplo de relações entre um padrão de pulso PP e padrões de comutação V dos números de comutação 1 a N;

[0027] Figura 9 é um diagrama que ilustra um exemplo de relações entre números de comutação 5 a 8, ângulos de comutação θs[5] a θs[8], padrões de comutação V[5] a V[8], e segundos sinais de PWM de transistores T11 a T13 quando o número de comutação ns tem um valor de 5 e o número de preparação Ns tem um valor de 4; e

[0028] Figura 10 é um diagrama que ilustra esquematicamente uma configuração de um veículo híbrido de acordo com um exemplo modificado.

DESCRIÇÃO DETALHADA DE MODALIDADES

[0029] Daqui em diante, uma modalidade da invenção será descrita com referência a um exemplo.

[0030] A Figura 1 é um diagrama que ilustra esquematicamente uma configuração de um veículo elétrico 20 de acordo com uma modalidade da invenção. O veículo elétrico 20 de acordo a modalidade inclui um motor 32, um inversor 34, uma bateria 36, um conversor de intensificação 40, e uma unidade de controle eletrônico 50 como ilustrado no desenho.

[0031] O motor 32 está constituído por um motor gerador síncrono e inclui um rotor no qual um ímã permanente está embutido e um estator sobre o qual uma bobina trifásica está enrolada. O rotor do motor 32 está conectado a um eixo de acionamento 26 o qual está conectado a rodas de acionamento 22a e 22b através de uma engrenagem diferencial 24.

[0032] O inversor 34 está conectado no motor 32 e está também conectado no conversor de intensificação 40 através de uma linha de energia de alta voltagem 42. O inversor 34 inclui seis transistores T11 a T16 e seis diodos D11 a D16. Os transistores T11 a T16 estão dispostos como pares de dois transistores para servir como um lado de fonte e um lado de coletor com relação a um barramento positivo e um barramento negativo da linha de energia de alta voltagem 42. Os seis diodos D11 a D16 estão conectados em paralelo inverso aos transistores T11 a T16, respectivamente. A bobina trifásica (uma fase U, uma fase V, e uma fase W) do motor 32 está conectada a pontos de junção entre os transistores que constituem os pares dos transistores T11 a T16. Consequentemente, quando uma voltagem é aplicada ao inversor 34, um campo magnético rotativo é formado na bobina trifásica e o motor 32 é rotacionalmente acionado fazendo com que a unidade de controle eletrônico 50 ajuste a razão de tempo ON de cada par de transistores T11 a T16. Daqui em diante, os transistores T11 a T13 podem ser referidos como um "braço superior" e os transistores T14 a T16 podem ser referidos como um "braço inferior". Um capacitor de uniformização 46 está conectado no barramento positivo e no barramento negativo da linha de energia de alta voltagem 42.

[0033] A bateria 36 está constituída, por exemplo, por uma bateria secundária de íon de lítio ou uma bateria secundária de níquel hidrogênio e está conectada no conversor de intensificação 40 através de uma linha de energia de baixa voltagem 44. Um capacitor de uniformização 48 está conectado em um barramento positivo e um barramento negativo da linha de energia de baixa voltagem 44.

[0034] O conversor de intensificação 40 está conectado na linha de energia de alta voltagem 42 e na linha de energia de baixa voltagem 44. O conversor de intensificação 40 inclui dois transistores T31 e T32, dois diodos D31 e D32, e um reator L. O transistor T31 está conectado no barramento positivo da linha de energia de alta voltagem 42. O transistor T32 está conectado no transistor T31 e os barramentos negativos da linha de energia de alta voltagem 42 e da linha de energia de baixa voltagem 44. Os dois diodos D31 e D32 estão conectados em paralelo inverso aos transistores T31 e T32, respectivamente. O reator L está conectado em um ponto de junção entre os transistores T31 e T32 e o barramento positivo da linha de energia de baixa voltagem 44. Fazendo a unidade de controle eletrônico 50 ajustar uma razão de tempo ON dos transistores T31 e T32, o conversor de intensificação 40 supre energia da linha de energia de baixa voltagem 44 para linha de energia de alta voltagem 42 com aumento de uma voltagem ou supre energia da linha de energia de alta voltagem 42 para a uma linha de energia de baixa voltagem 44 com diminuição de uma voltagem.

[0035] A unidade de controle eletrônico 50 está constituída como um microprocessador que inclui uma CPU 52, e inclui uma ROM 54 que armazena um programa de processamento, uma RAM 56 temporariamente armazena dados, e uma porta de entrada e saída além da CPU 52.

[0036] Os sinais de vários sensores são inseridos na unidade de controle eletrônico 50 através da porta de entrada. Exemplos dos sinais inseridos na unidade de controle eletrônico 50 incluem uma posição rotacional θm de um sensor de posição rotacional 32a (por exemplo, um resolvedor) que detecta uma posição rotacional do rotor do motor 32 e correntes de fase Iu e Iv dos sensores de corrente 32u e 32v que detectam as correntes que fluem nas fases do motor 32. Exemplos dos sinais de entrada ainda incluem uma voltagem VB de um sensor de voltagem 36a conectado entre os terminais da bateria 36 e uma corrente IB de um sensor de corrente 36b conectado em um terminal de saída da bateria 36. Exemplos dos sinais de entrada ainda incluem uma voltagem VH do capacitor 46 (a linha de energia de alta voltagem 42) de um sensor de voltagem 46a conectado entre os terminais do capacitor 46 e uma voltagem VL do capacitor 48 (a linha de energia de baixa voltagem 44) de um sensor de voltagem 48a conectado entre os terminais do capacitor 48. Exemplos dos sinais de entrada ainda incluem um sinal de ignição de um comutador de ignição 60, uma posição de marcha SP de um sensor de posição de marcha 62 que detecta uma posição de operação de uma alavanca de marcha 61, um nível de abertura de acelerador Acc de um sensor de posição de pedal de acelerador 64 que detecta um grau de pisada sobre um pedal de acelerador 63, e uma posição de pedal de freio BP de um sensor de posição de pedal de freio 66 que detecta um grau de pisada sobre um pedal de freio 65. Exemplos dos sinais de entrada ainda incluem uma velocidade de veículo VS de um sensor de velocidade de veículo 68 e um sinal de comutador de estrada de baixo μ de um comutador de estrada de baixo μ 69 que instrui o deslocamento sobre uma estrada de baixo μ. Aqui, a "estrada de baixo μ" refere-se a uma estrada de deslocamento sobre a qual um veículo é provável derrapar devido à marcha lenta de rodas de acionamento 22a e 22b tal como uma superfície de estrada molhada, uma estrada nevada, ou uma estrada congelada.

[0037] Vários sinais de controle são emitidos da unidade de controle eletrônico 50 através da porta de saída. Exemplos do sinal emitido da unidade de controle eletrônico 50 incluem sinais de controle de comutação para os transistores T11 a T16 do inversor 34 e sinais de controle de comutação para os transistores T31 e T32 do conversor de intensificação 40.

[0038] A unidade de controle eletrônico 50 computa um ângulo elétrico θe, uma velocidade angular ®m, e uma velocidade de rotação Nm do motor 32 com base na posição rotacional θm do rotor do motor 32 do sensor de posição rotacional 32a. A unidade de controle eletrônico 50 computa um estado de carga (SOC) da bateria 36 com base em um valor integrado da corrente IB da bateria 36 do sensor de corrente 36b. Aqui, o SOC é uma razão de capacidade de energia descarregável da bateria 36 para a capacidade total da bateria 36.

[0039] No veículo elétrico 20 de acordo a modalidade que tem a configuração acima mencionada, a unidade de controle eletrônico 50 executa o seguinte controle de deslocamento. No controle de deslocamento, um torque requerido Td* requerido para um eixo de acionamento 26 é ajustado com base no nível de abertura de acelerador Acc e na velocidade de veículo VS, o torque requerido Td* ajustado é ajustado como um comando de torque Tm* do motor 32, e controle de comutação dos transistores T11 a T16 conversor 34 é executado para acionar o motor 32 de acordo com o comando de torque Tm*. Uma voltagem alvo VH* da linha de energia de alta voltagem 42 é ajustada para acionar o motor 32 de acordo com o comando de torque Tm* e controle de comutação dos transistores T31 e T32 do conversor de intensificação 40 é executado de modo que a voltagem VH da linha de energia de alta voltagem 42 atinja a voltagem alvo VH*.

[0040] O controle do inversor 34 será abaixo descrito. Na modalidade, como o controle do inversor 34, qualquer um de controle de modulação de largura de pulso senoidal (PWM), controle de PWM de sobremodulação, e controle de onda retangular é executado. O controle de PWM senoidal é um controle para controlar o inversor 34 para aplicar (suprir) uma pseudovoltagem CA trifásica no motor 32, o controle de PWM de sobremodulação é um controle para controlar o inversor 34 para aplicar uma voltagem de sobremodulação no motor 32, e o controle de onda retangular é um controle para controlar o inversor 34 para aplicar uma voltagem de onda retangular no motor 32. Quando o controle de PWM senoidal é executado e uma voltagem de modulação de largura de pulso com base em uma voltagem de onda senoidal é utilizada como a pseudovoltagem CA trifásica, um fator de modulação Rm tem um valor que varia de 0 a aproximadamente 0,61. Quando uma voltagem de modulação de largura de pulso com base em uma voltagem sobreposta adquirida sobrepondo 3n-th (por exemplo, terceiras) voltagens harmônicas sobre a voltagem de onda senoidal é utilizada como a pseudovoltagem CA trifásica, o fator de modulação Rm tem um valor que varia de 0 a aproximadamente 0,71. O fator de modulação Rm é uma razão de um valor efetivo de uma voltagem de saída do inversor 34 (uma voltagem aplicada no motor 32) para uma voltagem de entrada (a voltagem VH da linha de energia de alta voltagem 42). Na modalidade, de modo a aumentar a faixa do fator de modulação Rm na qual o controle de PWM senoidal pode ser executado, é assumido que a voltagem de modulação de largura de pulso com base na voltagem sobreposta é utilizada como as pseudovoltagens CA trifásicas. Quando o controle de onda retangular é executado, o fator de modulação Rm tem um valor de aproximadamente 0,78. Na modalidade, em sua consideração, é assumido que qualquer um do controle de PWM senoidal, do controle de PWM de sobremodulação, e do controle de onda retangular é executado com base no fator de modulação Rm. O controle de PWM senoidal será abaixo descrito.

[0041] Na modalidade, um primeiro controle de PWM ou um segundo controle de PWM é executado como o controle de PWM senoidal. O primeiro controle de PWM é um controle de gerar um primeiro sinal de PWM dos transistores T11 a T16 para comutar os transistores T11 a T16 comparando os comandos de voltagem Vu*, Vv*, e Vw* das fases do motor 32 com uma voltagem de portadora (uma voltagem de onda triangular). O segundo controle de PWM é um controle de gerar um segundo sinal de PWM dos transistores T11 a T16 com base no fator de modulação Rm de uma voltagem, uma fase de voltagem θp, e o número de pulsos Np em um período predeterminado (por exemplo, meio período ou um período de um ângulo elétrico θe do motor 32) para comutar os transistores T11 a T16. É assumido que o primeiro sinal de PWM é gerado em um intervalo Δt1 que corresponde a meio período ou um período da voltagem de portadora (a voltagem de onda triangular com uma frequência de 3 kHz a 5 kHz) quando o primeiro controle de PWM é executado, e o segundo sinal de PWM é gerado em um intervalo Δt2 mais longo do que o intervalo Δt1 quando o segundo controle de PWM é executado.

[0042] Quando o primeiro controle de PWM é executado, o período de geração do sinal de PWM pode ser ajustado para ser mais curto do que quando o segundo controle de PWM é executado, e assim a responsividade (aderência a um ponto de operação quando um ponto de operação alvo muda) do motor 32 pode ser aperfeiçoada. Quando o segundo controle de PWM é executado, é possível reduzir uma perda de núcleo do motor 32 ou reduzir harmônicos gerando o segundo sinal de PWM para reduzir (por exemplo, para minimizar) a perda de núcleo do motor 32 ou gerando o segundo sinal de PWM para reduzir (por exemplo, para minimizar) os harmônicos de uma voltagem ou uma corrente (especificamente, os harmônicos de baixa ordem tal como o sexto harmônico rotacional e o décimo segundo harmônico rotacional do motor 32), em comparação com o caso no qual o primeiro controle de PWM é executado.

[0043] Na modalidade, é assumido que o controle de PWM de sobremodulação é executado no mesmo modo que o primeiro controle de PWM. O controle de PWM de sobremodulação ou o controle de onda retangular não é essencial para a invenção e assim sua descrição detalhada não será feita.

[0044] Uma operação do veículo elétrico 20 de acordo a modalidade que tem a configuração acima mencionada, especificamente, uma operação quando o primeiro controle de PWM ou o segundo controle de PWM é ajustado como o controle de execução na execução do controle de PWM senoidal, será abaixo descrita. As Figuras 2 a 4 são fluxogramas que ilustram exemplos de uma rotina de ajuste de controle de execução a qual é executada pela unidade de controle eletrônico 50 de acordo a modalidade. Estas rotinas são repetidamente executadas em intervalos iguais a ou mais curtos do que o intervalo Δt1 acima mencionado (o primeiro período de geração de sinal de PWM).

[0045] Quando a rotina de ajuste de controle de execução é executada, a CPU 52 da unidade de controle eletrônico primeiro recebe uma entrada de dados tais como as correntes de fase Iu e Iv, o ângulo elétrico θe, a velocidade de rotação Nm, e o comando de torque Tm* do motor 32, a voltagem VH da linha de energia de alta voltagem 42, a voltagem VB da bateria 36, e o sinal de comutação de estrada de baixo μ (Etapa S100). Aqui, é assumido que os valores detectados pelos sensores de corrente 32u e 32v são inseridos como as correntes de fase Iu e Iv do motor 32. É também assumido que os valores computados com base na posição rotacional θm do rotor do motor 32 detectada pelo sensor de posição rotacional 32a são inseridos como o ângulo elétrico θe ou a velocidade de rotação Nm do motor 32. É também assumido que um valor ajustado pelo controle de acionamento acima mencionado é inserido como o comando de torque Tm* do motor 32. É também assumido que um valor detectado pelo sensor de voltagem 46a é inserido como a voltagem VH da linha de energia de alta voltagem 42. É também assumido que um valor detectado pelo sensor de voltagem 36a é inserido como a voltagem VB da bateria 36. É também assumido que um sinal (ON ou OFF) do comutador de estrada de baixo μ 69 é inserido como o sinal de comutador de estrada de baixo μ.

[0046] Quando os dados são inseridos deste modo, comandos de corrente Id* e Iq* de um eixo geométrico d e um eixo geométrico q são ajustados com base no comando de torque Tm* do motor 32 (Etapa S110). Subsequentemente, na suposição que a corrente total que flui nas fases (a fase U, a fase V, e a fase W) do motor 32 é 0, as correntes de fase Iu e Iv da fase U e da fase V são convertidas em coordenadas em correntes Id e Iq do eixo geométrico d e do eixo geométrico q (conversão de três fases em duas fases) utilizando o ângulo elétrico θe do motor 32 (Etapa S112). Então, os comandos de voltagem Vd* e Vq* do eixo geométrico d e do eixo geométrico q são ajustados com base na soma de um termo de retorno com base em diferenças ΔId e ΔIq entre os comandos de corrente Id* e Iq* do eixo geométrico d e do eixo geométrico q e as correntes Id e Iq do eixo geométrico d e do eixo geométrico q e um termo de avanço para cancelar um termo que indica interferência entre o eixo geométrico d e o eixo geométrico q (Etapa S114).

[0047] Quando os comandos de voltagem Vd* e Vq* do eixo geométrico d e do eixo geométrico q são ajustados deste modo, o fator de modulação Rm da voltagem e da fase de voltagem θp são ajustados utilizando os comandos de voltagem ajustados Vd* e Vq* do eixo geométrico d e do eixo geométrico q (Etapa S116). Aqui, o fator de modulação Rm pode ser adquirido dividindo um valor absoluto de comando de voltagem Vdq computado como uma raiz quadrada da soma do quadrado do comando de voltagem Vd* do eixo geométrico d e o quadrado do comando de voltagem Vq* do eixo geométrico q pela voltagem VH da linha de energia de alta voltagem 42. A fase de voltagem θp pode ser adquirida como um ângulo de um vetor que tem os comandos de voltagem Vd* e Vq* do eixo geométrico d e do eixo geométrico q como elementos com relação ao eixo geométrico q.

[0048] Subsequentemente, é determinado se é o tempo para gerar o primeiro sinal de PWM (Etapa S120). Esta determinação pode ser executada dependendo se um tempo que corresponde ao intervalo Δt1 acima mencionado decorreu após o primeiro sinal de PWM ser previamente gerado. Quando é determinado que é o tempo para gerar o primeiro sinal de PWM, o processo para gerar o primeiro sinal de PWM é executado (Etapas S122 e S124). Quando é determinado que não é o tempo para gerar o primeiro sinal de PWM, o processo para gerar o primeiro sinal de PWM não é executado.

[0049] No processo para gerar o primeiro sinal de PWM, os comandos de voltagem Vd* e Vq* do eixo geométrico d e do eixo geométrico q são convertidos em coordenadas em comandos de voltagem Vu*, Vv*, e Vw* das fases (conversão de duas fases em três fases) utilizando o ângulo elétrico θe do motor 32 (Etapa S122), e o primeiro sinal de PWM do transistores T11 a T16 é gerado comparando os comandos de voltagem convertida em coordenadas Vu*, Vv*, e Vw* das fases com a voltagem de portadora (Etapa S124).

[0050] Então, é determinado para qual das primeira e segunda áreas de controle de PWM o ponto de operação alvo incluindo a velocidade de rotação Nm e o comando de torque Tm* do motor 32 pertence (Etapas S130 e S132). Referindo às primeira e segunda áreas de controle de PWM, é assumindo na modalidade que uma área na qual um efeito de executar o segundo controle de PWM pode ser esperado a um certo grau (pode ser esperado dependendo do fator de modulação Rm) é determinada como a segunda área de controle de PWM e uma área na qual o efeito não pode ser esperado no certo grau (não pode ser esperado independentemente de qualquer fator de modulação Rm) é determinada como a primeira área de controle de PWM para aperfeiçoar a responsividade do motor 32, com base em resultados de experimentos ou resultados de análise onde o primeiro controle de PWM e o segundo controle de PWM são executados sobre os pontos de operação alvo do motor 32. A Figura 5 é um diagrama que ilustra um exemplo de uma relação entre o ponto de operação alvo do motor 32 e as primeira e segunda áreas de controle de PWM. No exemplo ilustrado na Figura 5, é assumido que as primeira e segunda áreas de controle de PWM são determinadas como segue.

[0051] É assumido que uma área na qual a velocidade de rotação Nm do motor 32 é menor do que 1000 rpm ou igual a ou maior do que 9000 rpm, uma área na qual a velocidade de rotação Nm do motor 32 varia de 1000 rpm a 9000 rpm e o comando de torque Tm* varia de -10 Nm a 10 Nm ou é menor do que -100 Nm, e uma área na qual a velocidade de rotação Nm do motor 32 varia de 6000 rpm a 9000 rpm e o comando de torque Tm* é igual a ou maior do que 150 Nm é determinada como a primeira área de controle de PWM.

[0052] É assumido que uma área na qual a velocidade de rotação Nm do motor 32 varia de 1000 rpm a 6000 rpm e o comando de torque Tm* é igual a ou maior do que 10 nm ou varia de -100 Nm a -10 Nm e uma área na qual a velocidade de rotação Nm do motor 32 varia de 6000 rpm a 9000 rpm e o comando de torque Tm* varia de 10 Nm a 150 Nm ou varia de -100 Nm a -10 Nm são determinadas como a segunda área de controle de PWM. Na segunda área de controle de PWM, Áreas 1 a 5 são assumidas serem determinadas como segue.

[0053] Uma área na qual a velocidade de rotação Nm do motor 32 varia de 1000 rpm a 3500 rpm, e também o comando de torque Tm* é igual a ou maior do que 10 Nm ou varia de -100 Nm a -10 Nm é determinada como a Área 1. Uma área na qual a velocidade de rotação Nm do motor 32 varia de 3500 rpm a 6000 rpm, e também o comando de torque Tm* varia de 10 Nm a 150 Nm ou varia de -100 Nm a -10 Nm é determinada como a Área 2. Uma área na qual a velocidade de rotação Nm do motor 32 varia de 3500 rpm a 6000 rpm e o comando de torque Tm* é igual a ou maior do que 150 Nm é determinada como a Área 3. Uma área na qual a velocidade de rotação Nm do motor 32 varia de 6000 rpm a 9000 rpm, e também o comando de torque Tm* varia de 10 Nm a 100 Nm ou varia de -50 Nm a -10 Nm é determinada como a Área 4. Uma área na qual a velocidade de rotação Nm do motor 32 varia de 6000 rpm a 9000 rpm, e também o comando de torque Tm* varia de 100 Nm a 150 Nm ou varia de -100 Nm a -50 Nm é determinada como a Área 5.

[0054] Na Figura 5, os valores da velocidade de rotação Nm do motor 32 e o comando de torque Tm*, o particionamento da primeira área de controle de PWM e da segunda área de controle de PWM, e o particionamento das áreas na segunda área de controle de PWM (a qual inclui o número de áreas) são somente exemplos que podem ser apropriadamente ajustados dependendo das especificações do motor 32, do inversor 34, e similares

[0055] Quando é determinado nas Etapas S130 e S132 que o ponto de operação alvo do motor 32 pertence à primeira área de controle de PWM, o primeiro controle de PWM é ajustado como o controle de execução (Etapa S140) e esta rotina termina. Neste caso, os transistores T11 a T16 do inversor 34 são comutados utilizando o primeiro sinal de PWM. Consequentemente, é possível para aperfeiçoar a responsividade do motor 32.

[0056] Quando é determinado nas Etapas S130 e S132 que o ponto de operação alvo do motor 32 pertence à segunda área de controle de PWM, (Áreas 1 a 5), um do primeiro controle de PWM e do segundo controle de PWM é ajustado como o controle de execução com base na área correspondente das Áreas 1 a 5 e no fator de modulação Rm e um padrão de pulso PP e ajustado quando o segundo controle de PWM é ajustado como o controle de execução (Etapa S150). Aqui, o padrão de pulso PP é uma combinação de um tipo de pulso PT no segundo controle de PWM e o número de pulsos Np. Na modalidade, é assumido que um tipo (segundo PWMa) de geração do segundo sinal de PWM para reduzir (por exemplo, para minimizar) a perda de núcleo do motor 32 e um tipo (segundo PWMb) de geração do segundo sinal de PWM para reduzir (por exemplo, para minimizar) os harmônicos (especificamente, harmônicos de baixa ordem) de uma voltagem ou uma corrente são utilizados como o tipo de pulso PT.

[0057] Referindo ao controle de execução e ao padrão de pulso PP, é assumido na modalidade as relações entre Áreas 1 a 5, o fator de modulação Rm, o controle de execução, e o padrão de pulso PP são predeterminadas e armazenadas como um mapa na ROM 54 e o controle de execução e o padrão de pulso PP são ajustados com base no mapa quando uma área e um fator de modulação Rm são dados. Um exemplo das relações entre as Áreas 1 a 5, o fator de modulação Rm, o controle de execução, e o padrão de pulso PP está ilustrado na Figura 6. Na Figura 6, as áreas do controle de onda retangular e do controle de sobremodulação (áreas nas quais o fator de modulação Rm varia de aproximadamente 0,71 a 0,78) estão também ilustradas para referência.

[0058] Como ilustrado no desenho, é assumido que o primeiro controle de PWM é ajustado como o controle de execução em uma área na qual o fator de modulação Rm é menor do que 0,20 nas Áreas 1 a 5 e o segundo controle de PWM é ajustado como o controle de execução em uma área na qual o fator de modulação Rm varia de 0,20 a 0,71. Isto é porque o inventor descobriu que um efeito de executar o segundo controle de PWM é relativamente pequeno em uma área na qual o fator de modulação Rm é menor do que um fator de modulação predeterminado Rmref (0,20 no exemplo ilustrado na Figura 6). Na área na qual o fator de modulação Rm varia de 0,20 a aproximadamente 0,71, é assumido que o segundo PWMa é selecionado como o tipo de pulso PT nas Áreas 1, 2, 4, e 5 e o segundo PWMb é selecionado como o tipo de pulso PT na Área 3. Na área na qual o fator de modulação Rm varia de 0,20 a aproximadamente 0,71, é assumido que quanto maior o fator de modulação Rm se torna, menor o número de pulsos Np se torna. Por esta razão, a perda total do motor 32 e do inversor 34 é ajustada para ser reduzida (por exemplo, para ser minimizada) dependendo do fator de modulação Rm em consideração do fato que quanto menor o número de pulsos Np se torna, maior uma corrente de ondulação se torna e maior a perda do motor 32 é provável ser e o fato que quanto maior o número de pulsos Np se torna, maior o número de vezes de comutação dos transistores T11 a T16 e maior a perda do inversor 34 é provável ser. Na modalidade, Na área na qual o fator de modulação Rm é relativamente grande, o número de pulsos Np é relativamente reduzido em consideração de fato que a perda do motor 32 é improvável aumentar e a perda total do motor 32 e do inversor 34 é improvável de aumentar em comparação com uma área na qual o número de pulsos Np é relativamente pequeno.

[0059] Na Figura 6, os limites do número de pulsos Np são somente exemplos e podem ser apropriadamente ajustados dependendo das especificações do motor 32, do inversor 34, e similares.

[0060] Então, é determinado que o controle de execução é o primeiro controle de PWM ou o segundo controle de PWM (Etapa S160), e esta rotina termina quando é determinado que o controle de execução é o primeiro controle de PWM. Neste caso, os transistores T11 a T16 do inversor 34 são comutados utilizando o primeiro sinal de PWM do primeiro controle de PWM. Neste modo, quando o ponto de operação alvo do motor 32 pertence à segunda área de controle de PWM e o fator de modulação Rm é menor do que o fator de modulação predeterminado Rmref (quando o efeito de executar o segundo controle de PWM é relativamente pequeno), é possível mais adequadamente acionar o motor 32 executando o primeiro controle de PWM para aperfeiçoar a responsividade do motor 32.

[0061] Quando é determinado na Etapa S160 que o controle de execução é o segundo controle de PWM, é determinado se é o tempo de gerar o segundo sinal de PWM (Etapa S170). Esta determinação pode ser executada dependendo se um tempo que corresponde ao intervalo Δt2 decorreu após o primeiro sinal de PWM ser previamente gerado. O intervalo Δt2 pode ser ajustado, por exemplo, para um valor computado pela Expressão (1) com base em um prévio ângulo elétrico (prévio θe), uma prévia velocidade angular (prévia ®m), e um ângulo de comutação (prévio θs[ns + Ns-1]) a ser posteriormente descrito. Quando é determinado que é o tempo de gerar o segundo sinal de PWM, o processo de gerar o segundo sinal de PWM é executado (Etapas S172 a S182). Quando é determinado que não é o tempo de gerar o segundo sinal de PWM, o processo de gerar o segundo sinal de PWM não é executado. Δt2 = (prévio θs[ns + Ns-1]-prévio θe)/previa ®m ...(1)

[0062] No processo de gerar o segundo sinal de PWM, primeiro, um número de preparação Ns é ajustado com base na velocidade de rotação Nm do motor 32 (Etapa S172). Aqui, o número de preparação Ns é um valor que indica quantos ângulos de referência de comutação θstmp, ângulos de comutação θs, ou padrões de comutação V preparar (ajustar) a ser posteriormente descrito. O número de preparação Ns é ajustado para ser maior quando a velocidade de rotação Nm do motor 32 é alta do que quando a velocidade de rotação é baixa, isto é, tornar- se maior conforme a velocidade de rotação Nm do motor 32 torna-se mais alta. Isto é porque quando o intervalo Δt2 é ajustado para um tempo dentro de uma faixa predeterminada e a velocidade de rotação Nm do motor 32 é alta, o número de vezes de comutação no intervalo Δt2 pode ser ajustado para ser maior do que quando a velocidade de rotação é baixa. O número de preparação Ns pode ser ajustado para um valor fixo. Neste caso, o intervalo Δt2 é mais curto quando a velocidade de rotação Nm (a velocidade angular ®m) é alta do que quando a velocidade de rotação é baixa.

[0063] Subsequentemente, um número de comutação ns é preparado (ajustado) com base no ângulo elétrico θe do motor 32 (Etapa S174). Aqui, o número de comutação ns é um número o qual é utilizado para ajustar um ângulo de referência de comutação θstmp, um ângulo de comutação θs, e um padrão de comutação V os quais serão posteriormente descritos e é preparado dentro de uma faixa de valor 1 a valor N. O valor N refere-se ao número de ângulos de referência de comutação θstmp, ângulos de comutação θs, ou padrões de comutação V em um período do ângulo elétrico θe do motor 32 e é um produto do número de pulsos Np do padrão de pulso PP, valor 2 (subida e caída de cada pulso), e valor 3 (a fase U, a fase V, e a fase W).

[0064] Ângulos de referência de comutação θstmp[ns] a θstmp[ns + Ns-1] dos números de comutação ns a (ns + Ns-1) são preparados (ajustados) com base no padrão de pulso PP, no fator de modulação Rm, no número de comutação ns, e no número de preparação Ns (Etapa S176). Aqui, o ângulo de referência de comutação θstmp é um ângulo de referência do ângulo de comutação θs. O ângulo de comutação θs é um ângulo para comutar as voltagens de fase das fases (ON e OFF dos transistores para a fase correspondente entre os transistores T11 a T16, por exemplo, ON e OFF dos transistores T11 e T14 para a fase U) do motor 32. Referente aos ângulos de referência de comutação θstmp[ns] a θstmp[ns + Ns-1], é assumido na modalidade que as relações entre o padrão de pulso PP, o fator de modulação Rm, e o ângulo de referência de comutação θstmp de números de comutação 1 a N são predeterminadas e armazenadas como um mapa na ROM 54 e os ângulos de referência de comutação θstmp[ns] a θstmp[ns + Ns-1] dos números de comutação ns a (ns + Ns-1) são derivados e ajustados com base no mapa quando o padrão de pulso PP, o fator de modulação Rm, o número de comutação ns, e o número de preparação Ns são dados. Um exemplo das relações entre o padrão de pulso PP, o fator de modulação Rm, e o ângulo de referência de comutação θstmp dos números de comutação 1 a N está ilustrado na Figura 7. Na Figura 7, os valores do ângulo de referência de comutação θstmp estão ilustrados como valores θ[PP, Rm, n] (onde n varia de 1 a N). Na Figura 7, quando o padrão de pulso PP é o padrão P1, o fator de modulação Rm tem um valor R1, o número de comutação ns tem um valor 5, e o número de preparação Ns tem um valor 4, os valores θ[P1, R1, 5] a θ[P1, R1, 8] dos números de comutação 5 a 8 são ajustados como os ângulos de referência de comutação θstmp[5] a θstmp[8].

[0065] Quando os ângulos de referência de comutação θstmp[ns] a θstmp[ns + Ns-1] são ajustados neste modo, as fases de voltagem θp são adicionadas aos ângulos de referência de comutação θstmp[ns] a θstmp[ns + Ns-1] ajustados para ajustar os ângulos de comutação θs[ns] a θs[ns + Ns-1] (Etapa S178).

[0066] Subsequentemente, os padrões de comutação V[ns] a V[ns + Ns-1] dos números de comutação ns a (ns + Ns-1) são ajustados com base no padrão de pulso PP, no número de comutação ns, e no número de preparação Ns (Etapa S180). Aqui, o padrão de comutação V é um padrão que indica uma combinação de ONs e OFFs dos transistores T11 a T13 e Padrões V0 a V7 são utilizados. A razão para utilizar a combinação de ONs e OFFs dos transistores T11 a T13 ao invés da combinação de ONs e OFFs dos transistores T11 a T16 é que o braço superior correspondente e o braço inferior correspondente entre os transistores T11 a T16 não são simultaneamente ligados em geral e a omissão da combinação de ONs e OFFs dos transistores T14 a T16 não causa nenhum problema. Os Padrões V0 a V7 são como segue.

[0067] Padrão V0: Todos os transistores T11 a T13 estão desligados.

[0068] Padrão V1: Os transistores T11 e T12 estão desligados e o transistor T13 está ligado.

[0069] Padrão V2: Os transistores T11 e T13 estão desligados e o transistor T12 está ligado.

[0070] Padrão V3: O transistor T11 está desligado e os transistores T12 e T13 estão ligados.

[0071] Padrão V4: O transistor T11 está ligado e os transistores T12 e T13 estão desligados.

[0072] Padrão V5: Os transistores T11 e T13 estão ligados e o transistor T12 está desligado.

[0073] Padrão V6: Os transistores T11 e T12 estão ligados e o transistor T13 está desligado.

[0074] Padrão V7: Todos os transistores T11 a T13 estão ligados.

[0075] Referente aos padrões de comutação V[ns] a V[ns + Ns-1], é assumido na modalidade que uma relação entre o padrão de pulso PP e os padrões de comutação V dos números de comutação 1 a N é predeterminada e armazenada como uma mapa na ROM 54 e os padrões de comutação V[ns] a V[ns + Ns-1] dos números de comutação ns a (ns + Ns-1) são derivados e ajustados com base no mapa quando o padrão de pulso PP, o número de comutação ns, e o número de preparação Ns são dados. Um exemplo da relação entre o padrão de pulso PP e os padrões de comutação V dos números de comutação 1 a N está ilustrado na Figura 8. Na Figura 8, os valores dos ângulos de comutação θs estão ilustrados como valores θ[PP, n] (onde n varia de 1 a N). Na Figura 8, quando o padrão de pulso PP é o Padrão P1, o número de comutação ns tem um valor 5, e o número de preparação Ns tem um valor 4, os padrões de comutação V[P1, 5] a V[P1, 8] dos números de comutação 5 a 8 são ajustados como os padrões de comutação V[5] a V[8].

[0076] Quando os ângulos de comutação θs[ns] a θs[ns + Ns-1] e os padrões de comutação V[ns] a V[ns + Ns-1] dos números de comutação ns a (ns + Ns-1) são ajustados neste modo, o segundo sinal de PWM dos transistores T11 a T16 é gerado com base nos ângulos de comutação θs[ns] a θs[ns + Ns-1] ajustados e nos padrões de comutação V[ns] a V[ns + Ns-1] ajustados (Etapa S182). Um exemplo de relações entre os números de comutação 5 a 8, os ângulos de comutação θs[5] a θs[8], os padrões de comutação V[5] a V[8], e o segundo sinal de PWM dos transistores T11 a T13 quando o número de comutação ns tem um valor 5 e o número de preparação Ns tem um valor 4 está ilustrado na Figura 9.

[0077] Então, as variações por tempo unitário ΔTm*, ΔNm, ΔVH, e ΔVB do comando de torque Tm* do motor 32, a velocidade de rotação Nm do motor 32, a voltagem VH da linha de energia de alta voltagem 42, e a voltagem VB da bateria 36 são calculados (Etapa S190). Subsequentemente, o valor absoluto da variação ΔTm* é comparado com um valor limite ΔTmref (Etapa S200), o valor absoluto da variação ΔNm é comparado com um valor limite ΔNmref (Etapa S202), o valor absoluto da variação ΔVH é comparado com um valor limite ΔVHref (Etapa S204), o valor absoluto da variação ΔVB é comparado com um valor limite ΔVBref (Etapa S206), e é determinado se a estrada de deslocamento é uma estrada de baixo μ (Etapa S210).

[0078] Aqui, os valores limite ΔTmref, ΔNmref, ΔVHref, e ΔVBref são valores limite os quais são utilizados para determinar se o comando de torque Tm* do motor 32, a velocidade de rotação Nm do motor 32, a voltagem VH da linha de energia de alta voltagem 42, e a voltagem VB da bateria 36 mudaram subitamente. A determinação de se a estrada de deslocamento é uma estrada de baixo μ pode ser executada verificando se o sinal de comutação de estrada de baixo μ do comutador de estrada de baixo μ 89 está em um estado ON, comparando o coeficiente de atrito da estrada de deslocamento estimado com base na aceleração rotacional do eixo de acionamento 26 com um valor limite, ou comparando o coeficiente de atrito da estrada de deslocamento estimado com base na aceleração rotacional das rodas de acionamento 22a e 22b com um valor limite. Os processos nas Etapas S200 a S206 são processos para determinar ser um estado de um sistema de acionamento que inclui o motor 32, o inversor 34, a bateria 36, e o conversor de intensificação 40 subitamente muda, e o processo da Etapa S210 é um processo para determinar se uma súbita mudança do estado do sistema de acionamento é predita.

[0079] Quando é determinado nas Etapas S200 a S206 que o valor absoluto da variação ΔTm* é menor do que o valor limite ΔTmref, o valor absoluto da variação ΔNm é menor do que o valor limite ΔNmref, o valor absoluto da variação ΔVH é menor do que o valor limite ΔVHref, e o valor absoluto da variação ΔVB é menor do que o valor limite ΔVBref e é determinado na Etapa S210 que a estrada de deslocamento não é uma estrada de baixo μ, é determinado que o estado do sistema de acionamento não está subitamente mudado, é determinado que a súbita mudança do estado do sistema de acionamento não é predita, e esta rotina termina. Como é agora considerado que o controle de execução é determinado ser o segundo controle de PWM na Etapa S160, os transistores T11 a T16 do inversor 34 são comutados utilizando o segundo sinal de PWM. Consequentemente, é possível reduzir a perda de núcleo do motor 32 ou reduzir os harmônicos da voltagem ou da corrente dependendo do padrão de pulso PP que inclui o tipo de pulso PT (o segundo PWMa ou o segundo PWMb) e o número de pulsos Np. Como um resultado, é possível mais adequadamente acionar o motor 32.

[0080] Quando é determinado na Etapa S200 que o valor absoluto da variação ΔTm* é igual a ou maior do que o valor limite ΔTmref, é determinado na Etapa S202 que o valor absoluto da variação ΔNm é igual a ou maior do que o valor limite ΔNmref, é determinado na Etapa S204 que o valor absoluto da variação ΔVH é igual a ou maior do que o valor limite ΔVHref, ou é determinado na Etapa S206 que o valor absoluto da variação ΔVB é igual a ou maior do que um valor limite ΔVBref (Etapa S206), é determinado que o estado do sistema de acionamento subitamente muda, o primeiro controle de PWM é reiniciado como o controle de execução (Etapa S220), e a rotina termina. Quando é determinado na Etapa S210 que a estrada de deslocamento é uma estrada de baixo μ, it é determinado que uma súbita mudança do estado do sistema de acionamento é predita, o primeiro controle de PWM é reiniciado como o controle de execução (Etapa S220), e a rotina termina. Como acima descrito, quando o segundo controle de PWM é executado, a responsividade do motor 32 torna-se mais baixa do que quando o primeiro controle de PWM é executado. Na modalidade, é assumido que o primeiro controle de PWM é executado quando o estado do sistema de acionamento subitamente muda ou uma súbita mudança do estado do sistema de acionamento é predita em consideração do fato acima mencionado. Consequentemente, é possível aperfeiçoar a responsividade do motor 32 e mais adequadamente acionar o motor 32.

[0081] No veículo elétrico 20 de acordo com a modalidade acima mencionada, o primeiro controle de PWM é executado quando o controle de PWM senoidal é executado e o ponto de operação alvo (a velocidade de rotação Nm e o comando de torque Tm*) do motor 32 pertence à primeira área de controle de PWM, e o segundo controle de PWM é basicamente executado quando o ponto de operação alvo do motor 32 pertence à segunda área de controle de PWM. Consequentemente, é possível aperfeiçoar a responsividade do motor 32 quando o primeiro controle de PWM é executado, e é possível reduzir a perda de núcleo do motor 32 ou reduzir os harmônicos da voltagem ou da corrente quando o segundo controle de PWM é executado. Como uma área na qual o efeito de executar o segundo controle de PWM pode ser esperado a um certo grau é determinado ser a segunda área de controle de PWM e uma área na qual o efeito não pode ser esperado ao certo grau é determinado ser a primeira área de controle de PWM para o propósito de aperfeiçoamento na responsividade do motor 32, é possível mais adequadamente acionar o motor dependendo do ponto de operação alvo.

[0082] No veículo elétrico 20 de acordo a modalidade, quando o controle de PWM senoidal é executado, o ponto de operação alvo do motor 32 pertence à segunda área de controle de PWM, e o fator de modulação Rm é menor do que um fator de modulação predeterminado Rmref, o primeiro controle de PWM é executado. Consequentemente, quando o efeito de executar o segundo controle de PWM é relativamente pequeno, é possível aperfeiçoar a responsividade do motor 32 e mais adequadamente acionar o motor 32.

[0083] No veículo elétrico 20 de acordo a modalidade, quando o controle de PWM senoidal é executado, o ponto de operação alvo do motor 32 pertence à segunda área de controle de PWM, e o estado do sistema de acionamento subitamente muda ou uma súbita mudança do estado do sistema de acionamento é predita, o primeiro controle de PWM é executado. Quando o segundo controle de PWM é executado, a responsividade do motor 32 é mais baixa do que quando o primeiro controle de PWM é executado. Consequentemente, executando o primeiro controle de PWM para aperfeiçoar a responsividade do motor 32, é possível mais adequadamente acionar o motor 32.

[0084] No veículo elétrico 20 de acordo a modalidade, quando o controle de PWM senoidal é executado e é determinado nas Etapas S130 e S132 da Figura 3 que o ponto de operação alvo do motor 32 pertence à segunda área de controle de PWM, é assumido que o segundo controle de PWM é ajustado como o controle de execução quando é determinado na Etapa S150 que o fator de modulação Rm é igual a ou maior do que um fator de modulação predeterminado Rmref, e o primeiro controle de PWM é ajustado como o controle de execução quando o fator de modulação Rm é menor do que o fator de modulação predeterminado Rmref. No entanto, o segundo controle de PWM pode ser ajustado como o controle de execução independentemente de se o fator de modulação Rm é igual a ou maior do que ou menor do que o fator de modulação predeterminado Rmref na Etapa S150. Neste caso, como para uma área na qual o fator de modulação Rm é menor do que o fator de modulação predeterminado Rmref, o padrão de pulso PP pode ser ajustado com base na área (o ponto de operação alvo do motor 32) e no fator de modulação Rm.

[0085] No veículo elétrico 20 de acordo a modalidade, quando o controle de PWM senoidal é executado e o segundo controle de PWM é ajustado como o controle de execução na Etapa S150 da Figura 3, é determinado nas Etapas S200 a S206 se o estado do sistema de acionamento subitamente mudou utilizando as variações por tempo unitário ΔTm*, ΔNm, ΔVH, e ΔVB do comando de torque Tm* do motor 32, a velocidade de rotação Nm do motor 32, a voltagem VH da linha de energia de alta voltagem 42, e a voltagem VB da bateria 36. No entanto, pode ser determinado se o estado do sistema de acionamento subitamente mudou utilizando uma parte das variações por tempo unitário ΔTm*, ΔNm, ΔVH, e ΔVB do comando de torque Tm* do motor 32, a velocidade de rotação Nm do motor 32, a voltagem VH da linha de energia de alta voltagem 42, e a voltagem VB da bateria 36. Pode ser determinado se o estado do sistema de acionamento subitamente mudou utilizando outros parâmetros tais como variações por tempo unitário ou a energia requerida Pm* (= Tm*-Nm) do motor 32, os valores efetivos das correntes de fase Iu e Iv do motor 32, a corrente IL que flui no reator L do conversor de intensificação 40, e a voltagem VL da linha de energia de baixa voltagem 44.

[0086] No veículo elétrico 20 de acordo a modalidade, quando o controle de PWM senoidal é executado e o segundo controle de PWM é ajustado como o controle de execução na Etapa S150 da Figura 3, é determinado nas Etapas S200 a S206 se o estado do sistema de acionamento subitamente mudou e é determinado na Etapa S210 se uma súbita mudança do estado do sistema de acionamento é predita. No entanto, a determinação de se o estado do sistema de acionamento subitamente mudou pode ser executada, mas a determinação de se uma súbita mudança do estado do sistema de acionamento é predita não pode ser executada. A determinação de se uma súbita mudança do estado do sistema de acionamento é predita pode ser executada, mas a determinação de se o estado do sistema de acionamento subitamente mudou não pode ser predita. Nenhuma da determinação de se o estado do sistema de acionamento subitamente mudou e da determinação de se uma súbita mudança do estado do sistema de acionamento é predita pode não ser executada.

[0087] No veículo elétrico 20 de acordo a modalidade, dois tipos os quais incluem o tipo (o segundo PWMa) de geração do segundo sinal de PWM para reduzir a perda de núcleo do motor 32 e o tipo (o segundo PWMb) para geração do segundo sinal de PWM para reduzir os harmônicos da voltagem ou da corrente são utilizados como o tipo de pulso PT do padrão de pulso PP o qual é utilizado para gerar o segundo sinal de PWM. No entanto, três ou mais tipos de pulso PT podem ser utilizados como o tipo de pulso PT. Neste caso, por exemplo, um tipo de geração do segundo sinal de PWM para reduzir a perda de núcleo do motor 32, um tipo de geração do segundo sinal de PWM para reduzir uma perda ôhmica do motor 32, um tipo de geração do segundo sinal de PWM para reduzir uma ondulação de torque do motor 32, um tipo de geração do segundo sinal de PWM para reduzir uma perda do inversor 34, um tipo de geração do segundo sinal de PWM para reduzir uma perda total do motor 32 e o inversor 34, um tipo de geração do segundo sinal de PWM para reduzir os harmônicos de uma voltagem, e um tipo de geração do segundo sinal de PWM para reduzir os harmônicos de uma corrente podem ser utilizados. Somente um tipo pode ser utilizado como o tipo de pulso PT. Neste caso, um padrão com base somente no número de pulsos Np pode ser ajustado como o padrão de pulso PP.

[0088] No veículo elétrico 20 de acordo a modalidade, quando gerando o segundo sinal de PWM, o ângulo de referência de comutação θstmp é ajustado com base no padrão de pulso PP (o tipo de pulso PT e o número de pulsos Np) e o fator de modulação Rm e o ângulo de referência de comutação θstmp é corrigido utilizando a fase de voltagem θp para ajustar o ângulo de comutação θs. No entanto, o ângulo de comutação θs pode ser diretamente ajustado com base no padrão de pulso PP, no fator de modulação Rm, e na fase de voltagem θp.

[0089] No veículo elétrico 20 de acordo a modalidade, o conversor de intensificação 40 está disposto entre a bateria 36 e o inversor 34, mas o conversor de intensificação 40 pode não estar disposto.

[0090] No veículo elétrico 20 de acordo a modalidade, uma configuração que inclui o motor 32, o inversor 34, e a bateria 36 é empregada. No entanto, como ilustrado em um veículo híbrido 120 de acordo com um exemplo modificado da Figura 10, uma configuração que inclui um motor 122, a engrenagem planetária 124, um motor 132, e um inversor 134 além do motor 32 e do inversor 34 podem ser empregados. Aqui, o motor 132 está conectado a uma engrenagem solar da engrenagem planetária 124, o motor 122 está conectado a um seu suporte, e o eixo de acionamento 26 e o motor 32 estão conectados a uma sua engrenagem de anel. O inversor 134 está conectado no motor 132 e está também conectado na linha de energia de alta voltagem 42.

[0091] Na modalidade, o motor 32 funciona como o "motor", o inversor 34 funciona como o "inversor", a bateria 36 funciona como a "bateria", e a unidade de controle eletrônico 50 funciona como a "unidade de controle eletrônico".

[0092] Apesar de aspectos da invenção terem sido descritos com referência à modalidade, a modalidade é somente um exemplo específico da invenção. A invenção não está limitada à modalidade, e pode ser modificada em várias formas sem afastar da essência da invenção.

[0093] A invenção é aplicável na indústria de fabricação de veículos.

Claims

1. Veículo compreendendo: um motor (32) configurado para acionar o veículo; um inversor (34) configurado para acionar o motor (32) comutando uma pluralidade de elementos de comutação; uma bateria (36) configurada para trocar energia com o motor (32) através do inversor (34); e uma unidade de controle eletrônico (50) configurada para controlar o inversor (34) com base em um comando de torque do motor (32), sendo que a unidade de controle eletrônico (50) é configurada para: executar um primeiro controle de PWM de gerar um primeiro sinal de PWM da pluralidade de elementos de comutação para comutar a pluralidade de elementos de comutação comparando os comandos de voltagem de fases com base no comando de torque com uma voltagem de portadora quando um ponto de operação alvo que inclui uma velocidade de rotação e o comando de torque do motor (32) está fora de uma área predeterminada, e selecionar e executar o segundo controle de PWM de gerar um segundo sinal de PWM da pluralidade de elementos de comutação para comutar a pluralidade de elementos de comutação com base em um fator de modulação de uma voltagem e uma fase de voltagem com base no comando de torque e no número de pulsos em um período predeterminado de um ângulo elétrico do motor (32) ou o primeiro controle de PWM quando o ponto de operação alvo está dentro da área predeterminada; caracterizado pelo fato de que a unidade de controle eletrônico (50) é também configurada para: executar o primeiro controle de PWM quando uma mudança súbita do sistema de acionamento é predita, determinar que a mudança súbita do estado do sistema de acionamento é predita e executar o primeiro controle de PWM quando um valor absoluto da variação por unidade de tempo ΔVH de uma voltagem VH da linha de energia de alta voltagem (42) é igual ou maior do que o valor limite ΔVHref, ou um valor absoluto da variação por unidade de tempo ΔVB da voltagem VB da bateria (36) é igual ou maior do que um valor limite ΔVBref.

2. Veículo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a unidade de controle eletrônico (50) é configurada para ajustar um ângulo de comutação com base no fator de modulação, no número de pulsos, e na fase de voltagem, para ajustar um padrão de comutação com base no número de pulsos, e para gerar o segundo sinal de PWM com base no ângulo de comutação e o padrão de comutação quando gerando o segundo sinal de PWM.

3. Veículo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a unidade de controle eletrônico (50) é configurada para gerar o primeiro sinal de PWM em um primeiro intervalo que corresponde à metade de um período da voltagem de portadora ou um período da voltagem de portadora quando executando o primeiro controle de PWM e para gerar o segundo sinal de PWM em um segundo intervalo mais longo do que o primeiro intervalo quando executando o segundo controle de PWM.

4. Veículo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a unidade de controle eletrônico (50) é configurada para executar o primeiro controle de PWM quando o ponto de operação alvo está dentro da área predeterminada e o fator de modulação é menor que um fator de modulação predeterminado.

5. Veículo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que a unidade de controle eletrônico (50) é configurada para ajustar o número de pulsos com base no ponto de operação alvo e no fator de modulação quando o ponto de operação alvo está dentro da área predeterminada.

6. Veículo, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que a unidade de controle eletrônico (50) é configurada para ajustar o número de pulsos com base no ponto de operação alvo e no fator de modulação, para ajustar um de uma pluralidade de tipos que incluem um tipo de geração do segundo sinal de PWM para reduzir uma perda de núcleo do motor (32) e um tipo de geração do segundo sinal de PWM para reduzir os harmônicos como um tipo selecionado, e para gerar o segundo sinal de PWM com base no fator de modulação, na fase de voltagem, no número de pulsos, e no tipo selecionado quando o ponto de operação alvo está dentro da área predeterminada.

7. Veículo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a unidade de controle eletrônico (50) é configurada para determinar que o estado do sistema de acionamento mudou subitamente e para executar o primeiro controle de PWM quando uma variação por unidade de tempo de pelo menos um entre o comando de torque, a velocidade de rotação, a voltagem do inversor (34), e a voltagem da bateria (36) é maior do que um valor limite

8. Veículo, de acordo com a reivindicação 6 ou 7, caracterizado pelo fato de que a unidade de controle eletrônico (50) é configurada para determinar que a súbita mudança do estado do sistema de acionamento é predita e para executar o primeiro controle de PWM quando uma estrada de deslocamento é uma estrada de baixo μ.