CN111585496B - 控制装置、车辆系统及控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供既能抑制过大电流、又能提高电动机控制的效率的控制装置、车辆系统及控制方法。控制装置是控制向电动机输出电力的转换器的控制装置，其中，基于电动机驱动转矩、电动机的转速及直流电压来算出单脉冲控制时的驱动电流的大小，从而决定采用单脉冲控制及脉冲宽度调制控制中的哪一种控制作为转换器的控制方式。

Description

控制装置、车辆系统及控制方法
技术领域
本发明涉及控制装置、车辆系统及控制方法。
背景技术
以往，已知有与电动车辆的驱动控制相关的技术(例如，参照专利文献1)。
【现有技术文献】
【专利文献】
【专利文献1】
日本特开2009-100548号公报
上述的以往技术的电动车辆在用于驱动马达的转换器电路的控制中，进行了使用了单脉冲控制的控制。一般来说，已知在使用了单脉冲控制的情况下，例如与使用了PWM控制那样的多脉冲控制的情况相比，电动机控制的效率(例如，电耗)改善。
然而，在基于以往技术的电动车辆中，存在若使用单脉冲控制则在电动机流动过大的电流的情况。因此，在以往技术中，为了避免在电动机流动过大的电流，存在难以使用单脉冲控制、无法提高电动机控制的效率这一问题。
发明内容
本发明是鉴于这样的情形而完成的，其目的之一在于提供既能抑制过大电流、又能提高电动机控制的效率的控制装置。
【用于解决课题的手段】
为了解决上述问题，本发明的电压变换电路采用了以下的结构。
(1)一方案的控制装置是控制向电动机输出电力的转换器的控制装置，其特征在于，基于所述电动机驱动转矩、所述电动机的转速及直流电压来算出单脉冲控制时的驱动电流的大小，从而决定采用单脉冲控制及脉冲宽度调制控制中的哪一种控制作为所述转换器的控制方式。
(2)上述(1)所述的控制装置在所述驱动电流的大小比规定上限值小的情况下，采用所述单脉冲控制。
(3)上述(1)所述的控制装置具有通过所述电动机驱动转矩与所述转速及所述直流电压的对应关系来表示能够进行单脉冲控制的范围的过大电流抑制算出映射，通过基于所述过大电流抑制算出映射、所述电动机驱动转矩及所述直流电压而算出的能够进行单脉冲控制的所述转速的范围与所述转速的比较，来决定采用所述单脉冲控制及所述脉冲宽度调制控制中的哪一种控制。
(4)上述(1)所述的控制装置具有通过所述电动机驱动转矩与所述转速及所述直流电压的对应关系来表示能够进行单脉冲控制的范围的过大电流抑制算出映射，通过基于所述过大电流抑制算出映射、所述转速及所述直流电压而算出的能够进行单脉冲控制的所述电动机驱动转矩的范围与所述电动机驱动转矩的比较，来决定采用所述单脉冲控制及所述脉冲宽度调制控制中的哪一种控制。
(5)车辆系统具备：上述(1)至(4)中任一项所述的控制装置；以及由所述控制装置驱动的驱动轮。
(6)一方案的控制方法中，控制装置执行如下控制：控制向电动机输出电力的转换器，基于电动机驱动转矩、所述电动机的转速及直流电压来算出单脉冲控制时的驱动电流的大小，通过算出了大小的所述驱动电流来决定采用单脉冲控制及脉冲宽度调制控制中的哪一种控制作为所述转换器的控制方式。
【发明效果】
根据(1)到(6)的方案，能够提供一种既能抑制过大电流、又能提高电动机控制的效率的控制装置、车辆系统及控制方法。
附图说明
图1是示出实施方式中的车辆控制装置的功能构成的一例的图。
图2是示出实施方式中的控制装置的功能构成的一例的图。
图3是示出实施方式中的正弦波PWM控制的电压波形的一例的图。
图4是示出实施方式中的过调制PWM控制的电压波形的一例的图。
图5是示出实施方式中的单脉冲控制的电压波形的一例的图。
图6是示出实施方式中的单脉冲控制时的驱动电流的算出式的一例的图。
图7是示出实施方式中的基于直流电压及电动机驱动转矩的单脉冲控制的可否判定顺序的一例的图。
图8是示出实施方式中的基于直流电压及电动机的转速的单脉冲控制的可否判定顺序的一例的图。
图9是示出实施方式中的由单脉冲要求判定部进行的单脉冲驱动判定的一系列的动作的一例的图。
图10是示出实施方式中的基于单脉冲控制时的驱动电流的可否判定动作的一例的图。
图11是示出实施方式中的基于直流电压及转速的可否判定动作的一例的图。
图12是示出实施方式中的基于直流电压及电动机驱动转矩的可否判定动作的一例的图。
具体实施方式
[实施方式]
以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。
图1是示出实施方式中的车辆控制装置1的功能构成的一例的图。本实施方式的车辆控制装置1搭载于电动车辆等。电动车辆中包含电动机动车、混合动力电动机动车(HEV；Hybrid Electrical Vehicle)及燃料电池机动车(FCV；FuelCell Vehicle)等各种车辆。电动机动车以蓄电池为动力源而进行驱动。混合动力电动机动车以蓄电池及内燃机为动力源而进行驱动。燃料电池机动车以燃料电池为驱动源进行驱动。在以下的说明中，在不对这些车辆的种类进行区别的情况下，总称而记作电动车辆。
混合动力电动机动车的驱动方式中存在并联方式、串联方式(包含增程器方式)、串联/并联方式等。本实施方式的控制装置除了能够适用于这些驱动方式之外，还能够搭载于以电动机为动力源的各种驱动方式的车辆。在以下的说明中，具有相同的功能的构件使用相同符号，有时省略说明。
[车辆控制装置1的功能构成]
车辆控制装置1具备蓄电池20、转换器10、马达30以及控制装置50。
蓄电池20在搭载于车辆的状态下，由外部电源充电。蓄电池20在从车辆卸下的状态下，也能够通过车外的充电器来进行充电。蓄电池20向马达30、其他的车载设备供给电力。
马达30产生用于车辆行驶的动力(驱动力)。马达30例如能够使用由蓄电池20输出的电力来进行动作。马达30的动力经由未图示的变速器而被向未图示的车轴传递。马达30在车辆的减速制动时作为再生发电机而发挥作用，将发电产生的电力向蓄电池20输出。在该一例中，马达30是三相交流马达。在以后的说明中，也有时将马达30记作电动机。
转换器10电连接于蓄电池20与马达30之间。转换器10将由蓄电池20输出的直流电力变换为交流电力，将变换出的交流电力向马达30输出，从而驱动马达30。转换器10将由马达30输出的交流电力变换为直流电力，将变换出的直流电力向蓄电池20输出，从而使蓄电池20充电。
具体而言，转换器10通过控制多个开关元件的连接状态，来控制是否向马达30的各相流动电流。转换器10控制向马达30的各相流动的电流的朝向。
更具体而言，开关元件是半导体开关元件。作为一例，所谓开关元件，是IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)、电力用MOS(Metal Oxide Semiconductor)晶体管、电力用双极晶体管等。
转换器10也可以包含于未图示的PDU(Power Drive Unit)。
控制装置50可以作为由集成电路等发挥作用的硬件功能部而构成，也可以作为通过CPU(Central Processing Unit)等处理器来执行规定的程序来发挥作用的软件功能部而构成。软件功能部是具备CPU等处理器、保存程序的ROM(Read OnlyMemory)、暂时存储数据的RAM(Random Access Memory)及计时器等电子电路的ECU(Electronic ControlUnit)。
控制装置50取得马达驱动转矩、马达转速及DC电压等与马达30的驱动相关的信息，基于取得的信息来控制转换器10。在此，转换器10向马达提供电力。控制装置50控制向马达(电动机)输出电力的转换器10。控制装置50在车辆系统中，通过控制转换器10来驱动车辆所具备的驱动轮。
[控制装置50的功能构成]
图2是示出实施方式中的控制装置50的功能构成的一例的图。
控制装置50具备单脉冲要求判定部51、驱动部52、马达信息取得部53以及分解器学习信息取得部54。
马达信息取得部53从均未图示的电流传感器、电压传感器、分解器等旋转角传感器等取得马达信息MI。在马达信息取得部53所取得的马达信息MI中，也可以包含根据从电流传感器、电压传感器、分解器等旋转角传感器等得到的信息而算出的信息(例如，根据从电流传感器得到的驱动电流值而算出的驱动转矩的信息)。
所谓马达信息MI，是与马达30的驱动状态相关的信息。所谓马达信息MI，例如是马达30的驱动转矩、线间电压(直流电压)、旋转角、转速等。
马达信息取得部53将取得的马达信息MI向单脉冲要求判定部51提供。
分解器学习信息取得部54从未图示的非易失性存储器取得分解器学习信思RI。
所谓分解器，是检测马达30的旋转角的旋转角传感器(相位传感器)。分解器所检测的马达30的旋转角的信息利用于马达30的转速的算出等。
所谓分解器学习信息RI，是与分解器的学习相关的信息。所谓分解器的学习，是校准(校正)，具体而言，是存储马达30的转子基准角度与分解器的输出信号、组装角度的对应关系。在对马达30组装分解器的情况下，产生角度的偏移。分解器的学习在对分解器的组装角度相对于马达30的转子基准角度进行校正的情况下进行。在该一例中，分解器的学习对象的信息是物理性转子的基准角度与分解器的输出信号的相位角的关系。通过进行分解器的学习，能够校正角度的偏移。
例如，分解器的学习在工厂中的出场检查时、销售店、修理厂的服务时进行。
未图示的非易失性存储器使分解器的学习信息(物理性转子的基准角度与分解器的输出信号的相位角的关系性等)作为分解器学习信息RI而存储。分解器学习信息RI也可以包含分解器是已学习完毕还是未学习的信息。在以后的说明中，有时将分解器学习信息RI也记作传感器学习信息。
分解器学习信息取得部54向单脉冲要求判定部51提供分解器学习信息RI。
单脉冲要求判定部51具备损失最小单脉冲要求判定部510、过大电流抑制单脉冲禁止判定部511、马达NV单脉冲禁止判定部512、分解器学习单脉冲禁止判定部513、单脉冲要求调停部514以及存储部515。
在该一例中，单脉冲要求判定部51基于从马达信息取得部53取得的马达信息MI及从分解器学习信息取得部54取得的分解器学习信息RI，来判定是否进行单脉冲控制。单脉冲要求判定部51将是否进行单脉冲控制的信息作为单脉冲驱动信息ODI而向驱动部52提供。
[单脉冲控制及PWM控制]
在此，对于单脉冲控制和PWM(Pulse Width Modulation)控制进行说明。
单脉冲控制及PWM控制均是与马达30的驱动相关的控制方式。在该一例中，所谓单脉冲控制，是通过以与向马达30施加的线间电压的开关周期同样的周期施加的单脉冲来驱动马达30的方式。
所谓PWM控制，是多脉冲控制的一例。在多脉冲控制中，广泛地包含单脉冲控制以外的马达控制方式。
在PWM控制中，包含正弦波PWM控制、过调制PWM控制等。正弦波PWM控制及过调制PWM控制均是通过相对于马达30的电流的反馈控制来控制向马达30施加的电压的振幅及相位。参照图3对正弦波PWM控制进行说明，接着参照图4来对过调制PWM控制进行说明。
图3是示出实施方式中的正弦波PWM控制的电压波形的一例的图。在该图中，将与马达30的一相相关的电压的大小以横轴为时间而示出。在该图的一例中，通过使脉冲的占空比变化，来将与正弦波W1同等的能量向马达30施加。所谓正弦波PWM控制，是通过将正弦波W1的电压值的振幅设为向马达30的线间施加的电压的振幅以下的状态而进行脉冲宽度调制，从而维持电压值和PWM信号的线形性的控制方式。
图4是示出实施方式中的过调制PWM控制的电压波形的一例的图。在该图中，将与马达30的一相相关的电压的大小以横轴为时间而示出。
在过调制PWM控制中，通过在正弦波W2的电压值的振幅比向马达30的线间施加的电压的振幅大的状态下进行脉冲宽度调制，从而允许电压值与PWM信号的非线形性。所谓过调制PWM控制，是使作为正弦波状的马达30的线间电压以接近矩形波状的方式扭曲，与线间电压为正弦波状的情况相比使电压利用率增大的控制方式。
在该图的例子中，在从时刻t1到时刻t2的期间及从时刻t3到时刻t4的期间(在以后的说明中，也记作非线形期间。)中，正弦波W2的值超过实际施加的电压值。在该图的例子中，在从时刻t1到时刻t2的期间及从时刻t3到时刻t4的期间中，马达30的线间电压从正弦波状接近矩形波状，电压利用率增大。
图5是示出实施方式中的单脉冲控制的电压波形的一例的图。在该图中，将与马达30的一相相关的电压的大小以横轴为时间示出。
在单脉冲控制中，在1周期中进行2次开关。在该图的一例中，在作为与正弦波W3的周期相同周期的从时刻t1到时刻t3的1周期中，仅在时刻t1及时刻t2的2个时间点进行开关。通过单脉冲控制，与正弦波PWM控制、过调制PWM控制相比较，进而电压利用率增大。
在PWM控制(例如，正弦波PWM控制、过调制PWM控制)中，通过开关控制向马达30施加的能量。在正弦波PWM控制中，为了维持电压值与PWM信号的线形性而进行开关。在过调制PWM控制中，虽然在非线形期间不进行开关，但是在非线形期间以外为了维持电压值与PWM信号的线形性而进行开关。因此，若将正弦波PWM控制的开关次数与过调制PWM控制的开关次数进行比较，则过调制PWM控制的开关次数少。
在单脉冲控制中，在1周期中仅进行2次开关。因此，单脉冲控制的开关次数不管是与正弦波PWM控制的开关次数比较，还是与过调制PWM控制的开关次数比较都少。
这样，在单脉冲控制中，与PWM控制(例如，正弦波PWM控制、过调制PWM控制)相比较，抑制开关次数。因此，在单脉冲控制中，与PWM控制相比较，能够抑制由开关引起的电力损失。
返回图1，进行对单脉冲要求判定部51所具备的各构成要素的说明。
损失最小单脉冲要求判定部510从马达信息取得部53取得马达信息MI。损失最小单脉冲要求判定部510基于取得的马达信息MI，来进行驱动效率的算出。损失最小单脉冲要求判定部510基于算出的驱动效率，进行是否进行单脉冲控制的判定。
如上所述，马达信息MI中包含电动机驱动转矩(马达30的驱动转矩)和电动机(马达30)的转速及直流电压。损失最小单脉冲要求判定部510通过电动机驱动转矩(马达30的驱动转矩)和电动机(马达30)的转速及直流电压来算出驱动效率，并使用于规定条件。
损失最小单脉冲要求判定部510向单脉冲要求调停部514提供作为表示是否进行单脉冲驱动的信息的损失最小单脉冲要求信息PRI。
过大电流抑制单脉冲禁止判定部511从马达信息取得部53取得马达信息MI。在该马达信息MI中，包含电动机驱动转矩(马达30的驱动转矩)和电动机的转速(马达30的转速)及直流电压(马达30的线间电压)。过大电流抑制单脉冲禁止判定部511基于取得的马达信息MI(基于电动机驱动转矩、电动机的转速及直流电压)来算出单脉冲控制时的驱动电流的大小，从而判定单脉冲控制的可否。所谓驱动电流的大小，例如是驱动电流的电流值。过大电流抑制单脉冲禁止判定部511基于电动机驱动转矩、所述电动机的转速及直流电压，来决定作为转换器的控制方式而采用单脉冲控制及脉冲宽度调制控制中的哪一种控制。
以下，对由过大电流抑制单脉冲禁止判定部511进行的单脉冲控制的可否判定的具体例进行说明。
(1)由单脉冲控制时的驱动电流值和规定上限电流值的比较进行的可否判定
在该一例中，在存储部515中存储有单脉冲控制时的驱动电流的算出式和规定的上限电流值。
图6是示出实施方式中的单脉冲控制时的驱动电流的算出式的一例的图。在存储部515中存储有该图所示的电动机驱动转矩-单脉冲控制时的驱动电流的关系式和直流电压-单脉冲控制时的驱动电流的关系式。在此，Tq是电动机驱动转矩，p是马达30的极对数，Ke是励磁绕组交链磁通，id是单脉冲控制时的d轴驱动电流，iq是单脉冲控制时的q轴驱动电流，Ld是d轴电感，Lq是q轴电感，VDC是直流电压，ω是角速度。d轴是励磁轴，q轴是转矩轴。
若针对存储于存储部515的电动机驱动转矩-单脉冲控制时的驱动电流的关系式及直流电压-单脉冲控制时的驱动电流的关系式，将电动机驱动转矩、电动机的转速及直流电压作为自变量而赋予，则可算出单脉冲控制时的驱动电流。
过大电流抑制单脉冲禁止判定部511基于取得的马达信息MI所包含的电动机驱动转矩、电动机的转速及直流电压和存储于存储部515的上述的关系式，来算出单脉冲控制时的驱动电流的大小。过大电流抑制单脉冲禁止判定部511对算出的单脉冲控制时的驱动电流的大小和存储于存储部515的规定的上限电流值进行比较。过大电流抑制单脉冲禁止判定部511在作为比较的结果，单脉冲控制时的驱动电流的大小为规定的上限电流值以下的情况下，判定为利用单脉冲控制来驱动电动机。
(2)基于过大电流抑制算出映射的可否判定
在该一例中，在存储部515中存储有过大电流抑制算出映射MP。过大电流抑制算出映射MP通过电动机驱动转矩与电动机的转速及直流电压的对应关系来表示能够进行单脉冲控制的范围。
(2-1)基于直流电压及电动机驱动转矩的单脉冲控制的可否判定
图7是示出实施方式中的基于直流电压及电动机驱动转矩的单脉冲控制的可否判定顺序的一例的图。
如上所述，在存储部515中存储有过大电流抑制算出映射MP。
在该过大电流抑制算出映射MP中，按每个直流电压的大小，具有电动机驱动转矩轴和电动机的转速轴。在过大电流抑制算出映射MP中，以通过电动机驱动转矩与电动机的转速的对应关系而确定的阈值TH为分界，而预先存储有单脉冲控制可能区域ENB和单脉冲控制禁止区域INH。
在此示出的过大电流抑制算出映射MP的表现形式是一例，只要是通过电动机驱动转矩与电动机的转速及直流电压的对应关系来表示能够进行单脉冲控制的范围即可，可以是任意的表现形式。
若将电动机驱动转矩及直流电压作为自变量而赋予存储于存储部515的过大电流抑制算出映射MP，则可算出该电动机驱动转矩及直流电压下的能够进行单脉冲控制的电动机的转速的下限值、单脉冲控制下限转速。该单脉冲控制下限转速是表示能够进行单脉冲控制的电动机的转速的范围的指标的一例。
过大电流抑制单脉冲禁止判定部511基于取得的马达信息MI所包含的电动机驱动转矩及直流电压与存储于存储部515的过大电流抑制算出映射MP，来算出单脉冲控制下限转速。过大电流抑制单脉冲禁止判定部511对算出的单脉冲控制下限转速和马达信息MI所包含的电动机的转速进行比较。过大电流抑制单脉冲禁止判定部511在作为比较的结果而电动机的转速超过单脉冲控制下限转速的情况下，判定为利用单脉冲控制驱动电动机。
过大电流抑制单脉冲禁止判定部511通过基于过大电流抑制算出映射MP、电动机驱动转矩及直流电压而算出的能够进行单脉冲控制的电动机的转速的范围与电动机的转速的比较，来利用单脉冲控制驱动电动机。
(2-2)基于直流电压及电动机的转速的单脉冲控制的可否判定
图8是示出实施方式中的基于直流电压及电动机的转速的单脉冲控制的可否判定顺序的一例的图。
如上所述，在存储部515中存储有过大电流抑制算出映射MP。
该过大电流抑制算出映射MP的构成与上述(2-1)的情况是同样的，所以省略说明。
若将直流电压及电动机的转速作为自变量而赋予存储于存储部515的过大电流抑制算出映射MP，则算出该直流电压及电动机的转速下的能够进行单脉冲控制的电动机驱动转矩的范围、例如单脉冲控制的上限转矩及下限转矩。
过大电流抑制单脉冲禁止判定部511基于取得的马达信息MI所包含的直流电压及电动机的转速和存储于存储部515的过大电流抑制算出映射MP，来算出单脉冲控制的上限转矩及下限转矩。过大电流抑制单脉冲禁止判定部511对算出的单脉冲控制的上限转矩及下限转矩和马达信息MI所包含的电动机驱动转矩进行比较。过大电流抑制单脉冲禁止判定部511在作为比较的结果，而电动机驱动转矩处于单脉冲控制的上限转矩及下限转矩的范围内的情况下，判定为利用单脉冲控制来驱动电动机。
即，过大电流抑制单脉冲禁止判定部511通过基于过大电流抑制算出映射MP、电动机的转速及直流电压而算出的能够进行单脉冲控制的电动机驱动转矩的范围与电动机驱动转矩的比较，来利用单脉冲控制来驱动电动机。
在该一例中，控制装置50基于驱动电流是否过大进行了判定，但不限定于此。控制装置50也可以基于驱动电压是否过大进行判定。具体而言，控制装置50也可以取代上述的过大电流抑制单脉冲禁止判定部511(或除此之外)，而具备过大电压抑制单脉冲禁止判定部(未图示)。
过大电压抑制单脉冲禁止判定部算出在进行了单脉冲控制的情况下在马达30的线间产生的电压。过大电压抑制单脉冲禁止判定部基于向马达30施加的电压，来进行是否成为过大电压的判定。过大电压抑制单脉冲禁止判定部在判定为成为过大电压的情况下，向单脉冲要求调停部514提供表示是否禁止单脉冲驱动的信息。
通过这样构成过大电压抑制单脉冲禁止判定部，从而也可以以防止过大电压的产生的方式构成。
马达NV单脉冲禁止判定部512从马达信息取得部53取得马达信息MI。马达NV单脉冲禁止判定部512基于取得的马达信息MI，算出在进行了单脉冲控制的情况下的马达30的NV等级。所谓马达30的NV等级，是表示由于马达30驱动而产生的噪音或振动的大小的尺度的。马达NV单脉冲禁止判定部512基于算出的NV等级，来进行是否进行单脉冲控制的判定。
马达NV单脉冲禁止判定部512通过电动机驱动转矩(马达30的驱动转矩)和电动机(马达30)的转速及直流电压来算出单脉冲控制时的噪音值，从而使用于规定条件。
马达NV单脉冲禁止判定部512向单脉冲要求调停部514提供作为表示是否禁止单脉冲驱动的信息的马达NV单脉冲禁止信息NVPI。
分解器学习单脉冲禁止判定部513从分解器学习信息取得部54取得分解器学习信息RI。分解器学习单脉冲禁止判定部513基于取得的分解器学习信息RI，来进行是否进行单脉冲控制的判定。
分解器学习单脉冲禁止判定部513通过分解器学习信息RI来判定是否能够算出相位传感器误差信息，并使用于第二规定条件。
分解器学习单脉冲禁止判定部513向单脉冲要求调停部514提供作为表示是否禁止单脉冲驱动的信息的分解器学习单脉冲禁止信息RPI。
单脉冲要求调停部514从单脉冲要求判定部51取得损失最小单脉冲要求信息PRI，从过大电流抑制单脉冲禁止判定部511取得过大电流抑制单脉冲禁止信息CPI，从马达NV单脉冲禁止判定部512取得马达NV单脉冲禁止信息NVPI，从分解器学习单脉冲禁止判定部513取得分解器学习单脉冲禁止信息RPI。单脉冲要求调停部514基于取得的信息，来进行是否进行单脉冲控制的判定。单脉冲要求调停部514将是否进行单脉冲控制的信息作为单脉冲驱动信息ODI而向驱动部52提供。
驱动部52从单脉冲要求判定部51取得单脉冲驱动信息ODI。驱动部52基于单脉冲驱动信息ODI所示的信息，来驱动马达30。具体而言，驱动部52驱动转换器10所具备的开关元件。
在单脉冲驱动信息ODI表示单脉冲控制的情况下，驱动部52利用单脉冲控制来驱动马达30。驱动部52通过电动机驱动转矩、电动机的转速及直流电压，根据规定条件而利用单脉冲控制来驱动马达30。
在单脉冲驱动信息ODI没有表示单脉冲控制的情况下，驱动部52利用单脉冲控制以外的控制(PWM控制等多脉冲控制)来驱动马达30。
控制装置50也可以具备手动单脉冲要求取得部55。
手动单脉冲要求取得部55从未图示的车辆控制用ECU取得手动单脉冲要求OR。在该一例中，所谓手动单脉冲要求OR，是不依赖于基于单脉冲要求调停部514取得的信息的判定，而使驱动部52进行单脉冲控制的要求。手动单脉冲要求取得部55向单脉冲要求调停部514提供手动单脉冲要求OR。
单脉冲要求判定部51也可以构成为单脉冲要求调停部514从马达信息取得部53取得马达信息MI。在单脉冲要求调停部514从马达信息取得部53取得马达信息MI的情况下，单脉冲要求调停部514能够基于马达信息MI，来进行是否进行单脉冲控制的判定。
[控制装置50的动作]
图9是示出实施方式中的由单脉冲要求判定部51进行的单脉冲驱动判定的一系列的动作的一例的图。
(步骤S10)单脉冲要求判定部51进行与判定相关的信息的取得处理。具体而言，损失最小单脉冲要求判定部510、过大电流抑制单脉冲禁止判定部511及马达NV单脉冲禁止判定部512从马达信息取得部53取得马达信息MI。分解器学习单脉冲禁止判定部513从分解器学习信息取得部54取得分解器学习信息RI。单脉冲要求调停部514从马达信息取得部53取得马达信息MI。单脉冲要求调停部514使处理前进到步骤S15。
(步骤S15)单脉冲要求调停部514通过由马达信息MI表示的信息，来判定各个信息是否处于规定的值的范围内。例如，在马达信息MI的值是异常值那样的情况下，可考虑是传感器故障等。因此，单脉冲要求判定部51不依赖于后述的是否进行单脉冲控制的判定处理，而进行PWM控制。单脉冲要求调停部514在马达信息MI处于规定的范围外的情况(步骤S15；是)下，使处理前进到步骤S95。单脉冲要求调停部514在马达信息MI处于规定的范围内的情况(步骤S15；否)下，使处理前进到步骤S20。
(步骤S20)损失最小单脉冲要求判定部510基于取得的马达信息MI，来进行驱动效率判定处理。所谓驱动效率判定处理，是通过对在进行了单脉冲控制的情况下的效率和在进行了PWM控制的情况下的效率进行比较，来进行是否进行单脉冲控制的判定的处理。
例如，损失最小单脉冲要求判定部510选择损失小的控制方法。损失最小单脉冲要求判定部510使处理前进到步骤S25。
(步骤S25)损失最小单脉冲要求判定部510将由驱动效率判定处理判定的是否进行单脉冲控制的信息作为损失最小单脉冲要求信息PRI而向单脉冲要求调停部514提供。损失最小单脉冲要求判定部510在由驱动效率判定处理判定为进行单脉冲控制的情况(步骤S25；是)下，使处理前进到步骤S30。损失最小单脉冲要求判定部510在由驱动效率判定处理判定为不进行单脉冲控制的情况(步骤S25；否)下，使处理前进到步骤S95。
(步骤S30)分解器学习单脉冲禁止判定部513基于取得的分解器学习信息RI，来进行相位传感器误差信息判定处理。所谓相位传感器误差信息判定处理，是基于分解器学习信息RI所示的信息，来进行是否禁止单脉冲控制的判定。作为一例，所谓相位传感器误差信息判定处理，是基于分解器已学习完毕还是未学习的信息，来进行是否禁止单脉冲控制的判定。在该情况下，例如，分解器学习单脉冲禁止判定部513能够在分解器为未学习的情况下禁止单脉冲控制。
(步骤S35)分解器学习单脉冲禁止判定部513将由相位传感器误差信息判定处理判定出的是否禁止单脉冲控制的信息作为分解器学习信息RI而向单脉冲要求调停部514提供。分解器学习单脉冲禁止判定部513在由相位传感器误差信息判定处理判定为禁止单脉冲控制的情况(步骤S35；是)下，使处理前进到步骤S95。分解器学习单脉冲禁止判定部513在由相位传感器误差信息判定处理判定为不禁止单脉冲控制的情况(步骤S35；否)下，使处理前进到步骤S40。
(步骤S40)过大电流抑制单脉冲禁止判定部511基于取得的马达信息MI，来进行单脉冲控制时过大电流判定处理。所谓单脉冲控制时过大电流判定处理，是基于马达信息MI所示的信息来算出在进行了单脉冲控制的情况下的电流值，判定在单脉冲控制时是否流动过大电流的处理。
参照图10～图12来对该步骤S40中的由过大电流抑制单脉冲禁止判定部511进行的单脉冲控制的可否判定的具体例进行说明。
(1)基于单脉冲控制时的驱动电流值和规定上限电流值的比较的可否判定
图10是示出基于实施方式中的单脉冲控制时的驱动电流的可否判定动作的一例的图。在该一例中，在存储部515中存储有单脉冲控制时的驱动电流的算出式和规定的上限电流值。
(步骤S4001)过大电流抑制单脉冲禁止判定部511基于在步骤S10中取得的马达信息MI，来算出电动机驱动转矩。
(步骤S4002)过大电流抑制单脉冲禁止判定部511取得马达信息MI所包含的直流电压。
(步骤S4003)过大电流抑制单脉冲禁止判定部511取得马达信息MI所包含的电动机的转速。
(步骤S4004)过大电流抑制单脉冲禁止判定部511基于在步骤S4001到步骤S4003中算出或取得的各值和存储于存储部515的单脉冲控制时的驱动电流的算出式，来算出单脉冲控制时的驱动电流的大小。
(步骤S4005)过大电流抑制单脉冲禁止判定部511对在步骤S4004中算出的单脉冲控制时的驱动电流的大小和存储于存储部515的规定的上限电流值进行比较。过大电流抑制单脉冲禁止判定部511在单脉冲控制时的驱动电流的大小为规定的上限电流值以下的情况(步骤S4005；是)下，使处理前进到步骤S4006。过大电流抑制单脉冲禁止判定部511在单脉冲控制时的驱动电流的大小超过规定的上限电流值的情况(步骤S4005；否)下，使处理前进到步骤S4007。
(步骤S4006)过大电流抑制单脉冲禁止判定部511判定为在单脉冲控制时不会产生过大电流，将单脉冲控制要求设为“存在要求”而使处理前进到图9的步骤S45。
(步骤S4007)过大电流抑制单脉冲禁止判定部511判定为在单脉冲控制时产生过大电流，将单脉冲控制要求设为“无要求”而使处理前进到图9的步骤S45。
(2-1)基于直流电压及电动机驱动转矩的单脉冲控制的可否判定
图11是示出实施方式中的基于直流电压及转速的可否判定动作的一例的图。在该一例中，在存储部515中存储有过大电流抑制算出映射MP。在从该图所示的步骤S4001到步骤S4003中，从上述的步骤S4001到步骤S4003的动作是相同的，所以省略说明。
(步骤S4014)过大电流抑制单脉冲禁止判定部511基于在从步骤S4001到步骤S4003中算出或取得的各值和存储于存储部515的过大电流抑制算出映射MP，来算出单脉冲控制下限转速。
(步骤S4015)过大电流抑制单脉冲禁止判定部511对在步骤S4003中取得的电动机的转速和在步骤S4014中算出的单脉冲控制下限转速进行比较。过大电流抑制单脉冲禁止判定部51.1在电动机的转速超过规定的单脉冲控制下限转速的情况(步骤S4015；是)下，使处理前进到步骤S4016。过大电流抑制单脉冲禁止判定部511在电动机的转速为规定的单脉冲控制下限转速以下的情况(步骤S4015；否)下，使处理前进到步骤S4017。
(步骤S4016)过大电流抑制单脉冲禁止判定部511判定为在单脉冲控制时不产生过大电流，将单脉冲控制要求设为“存在要求”而使处理前进到图9的步骤S45。
(步骤S4017)过大电流抑制单脉冲禁止判定部511判定为在单脉冲控制时产生过大电流，将单脉冲控制要求设为“无要求”而使处理前进到图9的步骤S45。
(2-2)基于直流电压及电动机驱动转矩的单脉冲控制的可否判定
图12是示出实施方式中的基于直流电压及电动机驱动转矩的可否判定动作的一例的图。在该一例中，在存储部515中存储有过大电流抑制算出映射MP。从该图所示的步骤S4001到步骤S4003为止，与上述的从步骤S4001到步骤S4003为止的动作相同，所以省略说明。
(步骤S4024)过大电流抑制单脉冲禁止判定部511基于在从步骤S4001到步骤S4003中算出或取得的各值和存储于存储部515的过大电流抑制算出映射MP，来算出单脉冲控制的转矩范围(例如，上限转矩及下限转矩)。
(步骤S4025)过大电流抑制单脉冲禁止判定部511对在步骤S4001中算出的电动机驱动转矩和在步骤S4024中算出的单脉冲控制的转矩范围进行比较。过大电流抑制单脉冲禁止判定部511在电动机驱动转矩处于单脉冲控制的转矩范围内的情况(步骤S4025；是)下，使处理前进到步骤S4026。过大电流抑制单脉冲禁止判定部511在电动机驱动转矩不处于单脉冲控制的转矩范围内的情况(步骤S4025；否)下，使处理前进到步骤S4027。
(步骤S4026)过大电流抑制单脉冲禁止判定部511判定为在单脉冲控制时不产生过大电流，将单脉冲控制要求设为“存在要求”而使处理前进到图9的步骤S45。
(步骤S4027)过大电流抑制单脉冲禁止判定部511判定为在单脉冲控制时产生过大电流，将单脉冲控制要求设为“无要求”而使处理前进到图9的步骤S45。
(步骤S45)返回图9，过大电流抑制单脉冲禁止判定部511将由单脉冲控制时过大电流判定处理(上述的步骤S40)判定出的在单脉冲控制时是否产生过大电流的信息作为过大电流抑制单脉冲禁止信息CPI而向单脉冲要求调停部514提供。过大电流抑制单脉冲禁止判定部511在由单脉冲控制时过大电流判定处理判定为是单脉冲控制时过大电流的情况(步骤S45；是)下，使处理前进到步骤S95。过大电流抑制单脉冲禁止判定部511在由单脉冲控制时过大电流判定处理判定为不是单脉冲控制时过大电流的情况(步骤S45；否)下，使处理前进到步骤S50。
(步骤S50)马达NV单脉冲禁止判定部512基于取得的马达信息MI，来进行NV等级判定处理。所谓NV等级判定处理，是算出在设为单脉冲控制的情况下的NV等级，基于算出的NV等级来判定是否禁止单脉冲控制的处理。作为一例，马达NV单脉冲禁止判定部512在算出的NV等级是规定的值以上的情况下，判定为单脉冲控制禁止。
(步骤S55)马达NV单脉冲禁止判定部512将由NV等级判定处理判定出的是否是单脉冲控制禁止的信息作为马达NV单脉冲禁止信息NVPI而向单脉冲要求调停部514提供。马达NV单脉冲禁止判定部512在由NV等级判定处理判定为单脉冲控制禁止的情况(步骤S55；是)下，使处理前进到步骤S95。马达NV单脉冲禁止判定部512在由NV等级判定处理判定为不是单脉冲控制禁止的情况(步骤S55；否)下，使处理前进到步骤S90。
(步骤S90)单脉冲要求调停部514将表示进行单脉冲控制的信息作为单脉冲驱动信息ODI而向驱动部52提供。
驱动部52若从单脉冲要求调停部514取得单脉冲驱动信息ODI，则基于单脉冲驱动信息ODI所示的信息，来驱动马达30。在该情况下，在单脉冲驱动信息ODI中包含表示进行单脉冲控制的信息，所以驱动部52利用单脉冲控制来驱动马达30。驱动部52若利用单脉冲控制来驱动马达30，则使处理结束。
(步骤S95)单脉冲要求调停部514将表示进行PWM控制的信息作为单脉冲驱动信息ODI而向驱动部52提供。
驱动部52若从单脉冲要求调停部514取得单脉冲驱动信息ODI，则基于单脉冲驱动信息ODI所示的信息，来驱动马达30。在该情况下，在单脉冲驱动信息ODI中包含表示进行PWM控制的信息，所以驱动部52利用PWM控制来驱动马达30。驱动部52在利用PWM控制来驱动马达30后，结束处理。
以上，对于控制装置50的一系列的动作的一例进行了说明。单脉冲要求判定部51进行判定的顺序是实际进行的顺序。单脉冲要求判定部51进行基于损失最小单脉冲要求判定部510的判定，进行基于分解器学习单脉冲禁止判定部513的判定，进行基于过大电流抑制单脉冲禁止判定部511的判定，进行基于马达NV单脉冲禁止判定部512的判定。
这些单脉冲要求判定部51进行的判定的顺序不限定于该一例。马达NV单脉冲禁止判定部512也可以构成为以任意的顺序来进行判定。
在上述的实施方式中，示出了进行各个判定的顺序。然而，本实施方式不限定于该一例。单脉冲要求判定部51进行的判定可以同时进行，也可以分别独立地进行。
单脉冲要求判定部51进行的判定只要进行至少1个判定即可，也可以不进行全部的判定。
[实施方式的效果的总结]
以上，如使用实施方式来进行说明那样，控制装置50具备马达信息取得部53、单脉冲要求判定部51及驱动部52。单脉冲要求判定部51具备过大电流抑制单脉冲禁止判定部511。过大电流抑制单脉冲禁止判定部511基于从马达信息取得部53取得的信息所包含的电动机驱动转矩、电动机的转速及直流电压，来算出单脉冲控制时的驱动电流的大小，从而判定是否进行单脉冲控制。
一般来说，单脉冲控制与PWM控制相比转换器的开关频率被抑制为低，所以消耗电力少而能够进行效率高的控制。PWM控制由于能够容易实现电流控制(例如，基于驱动电流的反馈控制)，所以难以产生过大电流，与此相对，单脉冲控制基于电压控制(或相位控制)，所以与PWM控制相比容易产生过大电流。作为一例，在电动机的转速低的情况下(低速旋转时)、直流电压大的情况下(大电压时)或电动机驱动转矩低的情况下(低转矩时)，容易产生过大电流。因此，一般来说，在通过单脉冲控制来控制电动机的情况下，要求抑制过大电流的措施。
本实施方式的控制装置50具备过大电流抑制单脉冲禁止判定部511。过大电流抑制单脉冲禁止判定部511在进行了单脉冲控制的情况下判定过大的电流是否流动，从而判定单脉冲控制的可否。根据这样构成的控制装置50，既能抑制在电动机流动过大的电流，又能进行效率比PWM控制高的单脉冲控制。
因此，根据本实施方式的控制装置50，既能抑制过大电流，又能提高电动机控制的电力消耗效率(例如，电耗)。
根据本实施方式的控制装置50，过大电流抑制单脉冲禁止判定部511通过单脉冲控制时的驱动电流的大小和规定上限值的比较来判定单脉冲控制的可否。因此，根据本实施方式的控制装置50，通过比较简易的结构，既能抑制在电动机流动过大的电流，又能进行单脉冲控制。
根据本实施方式的控制装置50，过大电流抑制单脉冲禁止判定部511基于过大电流抑制算出映射MP来判定单脉冲控制的可否。在过大电流抑制算出映射MP中，预先算出确定单脉冲控制的可否的区域的阈值。因此，过大电流抑制单脉冲禁止判定部511能够不进行复杂的运算而判定单脉冲控制的可否。因此，根据本实施方式的控制装置50，能够以短时间来判定单脉冲控制的可否，所以能够在电动机的旋转中尽早从PWM控制向单脉冲控制切换。根据这样构成的控制装置50，能够增加进行单脉冲控制的机会，能够提高电动机控制的电力消耗效率(例如，电耗)。
在过大电流抑制算出映射MP中预先设定有电动机驱动转矩、电动机的转速及直流电压彼此的对应关系。因此，若利用过大电流抑制算出映射MP，则若得到电动机驱动转矩、电动机的转速及直流电压中的至少2个信息，则能够算出剩下的信息。因此，根据本实施方式的控制装置50，即使从电动机得到的信息的种类根据状况而变化，则也既能灵活地应对，又能判定单脉冲控制的可否。根据这样构成的控制装置50，能够增加进行单脉冲控制的机会，能够提高电动机控制的电力消耗效率(例如，电耗)。
以上，对于本具体实施方式使用实施方式进行了说明，但本发明完全不限定于这样的实施方式，能够在不脱离本发明的主旨的范围内施加各种变形及置换。

Claims (5)

1.一种控制装置，其控制向电动机输出电力的转换器，其特征在于，
在基于电动机驱动转矩、所述电动机的转速及直流电压的组合而设想作为所述转换器的控制方式执行了单脉冲控制的情况下，在所述电动机的驱动电流的大小为上限值以下，所述电动机的噪音或振动的大小为基准值以下，且所述电动机的驱动效率符合基准，而且对分解器的组装角度相对于所述电动机的转子基准角度进行着校正的情况下，执行所述单脉冲控制作为所述转换器的控制方式，
在设想作为所述转换器的控制方式执行了所述单脉冲控制的情况下，在所述电动机的驱动电流的大小超过上限值、所述电动机的噪音或振动的大小超过基准值、所述电动机的驱动效率不符合基准、或者未对分解器的组装角度相对于所述电动机的转子基准角度进行校正的情况下，执行脉冲宽度调制控制作为所述转换器的控制方式。
2.根据权利要求1所述的控制装置，其中，
具有通过所述电动机驱动转矩与所述转速及所述直流电压的对应关系来表示能够进行单脉冲控制的范围的过大电流抑制算出映射，
通过基于所述过大电流抑制算出映射、所述电动机驱动转矩及所述直流电压而算出的能够进行单脉冲控制的所述转速的范围与所述转速的比较，来决定执行所述单脉冲控制及所述脉冲宽度调制控制中的哪一种控制。
3.根据权利要求1所述的控制装置，其中，
具有通过所述电动机驱动转矩与所述转速及所述直流电压的对应关系来表示能够进行单脉冲控制的范围的过大电流抑制算出映射，
通过基于所述过大电流抑制算出映射、所述转速及所述直流电压而算出的能够进行单脉冲控制的所述电动机驱动转矩的范围与所述电动机驱动转矩的比较，来决定执行所述单脉冲控制及所述脉冲宽度调制控制中的哪一种控制。
4.一种车辆系统，其特征在于，具备：
权利要求1～3中任一项所述的控制装置；以及
由所述控制装置驱动的驱动轮。
5.一种控制方法，其特征在于，
控制装置执行如下处理：
控制向电动机输出电力的转换器，
基于电动机驱动转矩、所述电动机的转速及直流电压的组合而设想作为转换器的控制方式执行了单脉冲控制的情况下，在所述电动机的驱动电流的大小为上限值以下，所述电动机的噪音或振动的大小为基准值以下，且所述电动机的驱动效率符合基准，而且对分解器的组装角度相对于所述电动机的转子基准角度进行着校正的情况下，执行所述单脉冲控制作为所述转换器的控制方式，
在设想作为所述转换器的控制方式执行了所述单脉冲控制的情况下，在所述电动机的驱动电流的大小超过上限值、所述电动机的噪音或振动的大小超过基准值、所述电动机的驱动效率不符合基准、或者未对分解器的组装角度相对于所述电动机的转子基准角度进行校正的情况下，执行脉冲宽度调制控制作为所述转换器的控制方式。
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