DE102017123218A1 - Fahrzeugeigene wechselrichterantriebsvorrichtung und fahrzeugeigene strömungsmaschine - Google Patents

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Tomohiro TAKAMI
Kazuki Najima
Yoshiki Nagata
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Abstract

Eine fahrzeugeigene Wechselrichterantriebsvorrichtung wird zur Durchführung einer PWM-Steuerung einer Wechselrichterschaltung verwendet, die einen Elektromotor antreibt. Der Elektromotor weist einen Rotor mit einem Permanentmagneten und einen Stator auf, um den Drei-Phasen-Spulen gewickelt sind. Die fahrzeugeigene Wechselrichterantriebsvorrichtung weist eine Bootstrap-Schaltung auf, die einen Kondensator zum Einschalten von Ober-Zweig-Schaltelementen der Wechselrichterschaltung verwendet. Die fahrzeugeigene Wechselrichterantriebsschaltung weist einen PWM-Steuerungsabschnitt auf, der die Wechselrichterschaltung durch ein Unter-Zweig-Fixierungs-Zwei-Phasen-Modulationsverfahren steuert. Der PWM-Steuerungsabschnitt führt eine Verschiebungskorrektur und eine Totzeitkorrektur in dem Unter-Zweig-Fixierungs-Zwei-Phasen-Modulationsverfahren durch.

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine fahrzeugeigene Wechselrichterantriebsvorrichtung und eine fahrzeugeigene Strömungsmaschine.
  • Beispielsweise wird die in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 2015-208187 offenbarte fahrzeugeigene Wechselrichterantriebsvorrichtung zur PWM-Steuerung einer Wechselrichterschaltung verwendet, die einen Elektromotor antreibt, der einen Rotor mit Permanentmagneten und einen Stator aufweist, um den Drei-Phasen-Spulen gewickelt sind. Die japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 2007-110780 offenbart Modulationsverfahren für eine Wechselrichterschaltung, die einen Elektromotor antreibt, der in einem Elektrofahrzeug montiert ist, die ein Drei-Phasen-Modulationsverfahren und ein Zwei-Phasen-Modulationsverfahren aufweisen, wobei das Modulationsverfahren beispielsweise entsprechend der Drehzahl des Elektromotors geändert wird.
  • Das Zwei-Phasen-Modulationsverfahren ist vorzuziehen, wenn sich auf Schaltverlust konzentriert wird, da es wahrscheinlicher ist, dass dieses Verfahren die Anzahl der Schaltzeitpunkte gegenüber den Drei-Phasen-Modulationsverfahren reduziert. Zwei-Phasen-Modulationsverfahren weisen ein oberes/unteres Zwei-Phasen-Modulationsverfahren auf, dass entweder das Oberzweigschaltelement (Schaltelement eines oberen Zweigs) oder das Unterzweigschaltelement (Schaltelement eines unteren Zweigs) einer festen Phase in dem EIN-Zustand beibehält.
  • Einige fahrzeugeigene Wechselrichterantriebsvorrichtungen weisen eine Bootstrap-Schaltung auf, die einen Kondensator aufweist, und wenden ein Bootstrap-Verfahren an, bei dem ein Oberzweigschaltelement durch Verwendung des Kondensators eingeschaltet wird. In diesem Fall wird die Zeitdauer, während der das Oberzweigschaltelement in dem EIN-Zustand beibehalten werden kann, durch die Kapazität des Kondensators begrenzt. Somit kann in einigen Fällen das Oberzweigschaltelement nicht über eine lange Zeitdauer in dem EIN-Zustand beibehalten werden.
  • In dieser Hinsicht haben die Erfinder der vorliegenden Erfindung ihre Aufmerksamkeit auf das Unter-Zweig-Fixierungs-Zwei-Phasen-Modulationsverfahren (Zwei-Phase-Modulationsverfahren mit fixiertem unteren Zweig) gerichtet, das ein Zwei-Phasen-Modulationsverfahren ist, das nicht erfordert, dass das Oberzweigschaltelement für eine lange Zeitdauer in dem EIN-Zustand beibehalten wird. Das Unter-Zweig-Fixierungs-Zwei-Phasen-Modulationsverfahren ist ein Zwei-Phasen-Modulationsverfahren, bei dem das Oberzweigschaltelement der festen Phase in dem AUS-Zustand beibehalten wird und das Unterzweigschaltelement der festen Phase in dem EIN-Zustand beibehalten wird.
  • In der PWM-Steuerung ist eine Totzeit zu dem Zeitpunkt des Schaltens derart vorgesehen, dass das Oberzweigschaltelement und das Unterzweigschaltelement, die dem Schaltbetrieb unterzogen werden, nicht gleichzeitig eingeschaltet werden. Somit kann die Impulsdauer von jedem der Schaltelemente, die dem Schaltbetrieb unterzogen werden, von dem Sollwert zu dem Ausmaß entsprechend der Totzeit abweichen.
  • Um dies zu bewältigen, kann eine Totzeitkorrektur durchgeführt werden, um die Impulsdauern der Schaltelemente, die dem Schaltbetrieb unterzogen werden, entsprechend der Totzeit zu justieren. Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben herausgefunden, dass in dieser Konfiguration die Steuerbarkeit des Elektromotors dazu tendiert, sich zu verschlechtern, wenn die Totzeitkorrektur in dem Unter-Zweig-Fixierungs-Zwei-Phasen-Modulationsverfahren durchgeführt wird.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Dementsprechend ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine fahrzeugeigene Wechselrichterantriebsvorrichtung und eine fahrzeugeigene Strömungsmaschine bereitzustellen, die in der Lage sind, eine Reduktion in der Steuerbarkeit eines Elektromotors zu beschränken, während der Schaltverlust unterdrückt wird.
  • Zum Lösen der vorstehend beschriebenen Aufgabe und gemäß einer ersten Ausgestaltung der Erfindung ist eine fahrzeugeigene Wechselrichterantriebsvorrichtung bereitgestellt, die zur Durchführung einer PWM-Steuerung einer Wechselrichterschaltung verwendet wird, die einen Elektromotor antreibt. Der Elektromotor weist einen Rotor mit einem Permanentmagneten und einen Stator auf, um den Drei-Phasen-Spulen gewickelt sind. Die Wechselrichterschaltung weist Drei-Phasen-Oberzweigschaltelemente, die mit einer Hochspannungsseite einer Gleichstromleistungsversorgung verbunden sind, und Drei-Phasen-Unterzweigschaltelemente auf, die mit einer Niedrigspannungsseite der Gleichstromleistungsversorgung verbunden sind. Die fahrzeugeigene Wechselrichterantriebsvorrichtung weist eine Bootstrap-Schaltung und einen Unter-Zweig-Fixierungs-Zwei-Phasen-Modulationsbefehlswert-Herleitungsabschnitt auf. Die Bootstrap-Schaltung weist einen Kondensator auf und verwendet den Kondensator zum Einschalten der Drei-Phasen-Oberzweigschaltelemente. Der Unter-Zweig-Fixierungs-Zwei-Phasen-Modulationsbefehlswert-Herleitungsabschnitt leitet Unter-Zweig-Fixierungs-Zwei-Phasen-Modulationsbefehlswerte von drei Phasen her. Die Unter-Zweig-Fixierungs-Zwei-Phasen-Modulationsbefehlswerte sind Spannungsbefehlswerte entsprechend einem Unter-Zweig-Fixierungs-Zwei-Phasen-Modulationsverfahren sind. In dem Unter-Zweig-Fixierungs-Zwei-Phasen-Modulationsverfahren: wird eine der drei Phasen sequentiell eine fixierte Phase; wird in einem Zustand, in dem ein Totzeit eingestellt ist, ein Schaltbetrieb an den Ober-und Unterzweigschaltelementen der zwei anderen Phasen außer der fixierten Phase durchgeführt; wird das Oberzweigschaltelement der fixierten Phase in einem AUS-Zustand beibehalten, und wird das Unterzweigschaltelement der fixierten Phase in einem EIN-Zustand beibehalten. Die fahrzeugeigene Wechselrichterantriebsvorrichtung weist weiterhin einen Steuerungsabschnitt für eine spezifische Modulation auf, der eine Totzeitkorrektur zum Justieren von Pulsbreiten der Unter-Zweig-Fixierungs-Zwei-Phasen-Modulationsbefehlswerte der drei Phasen entsprechend der Totzeit durchführt und die Unter-Zweig-Fixierungs-Zwei-Phasen-Modulationsbefehlswerte der drei Phasen derart korrigiert, dass ein Drei-Phasen-Modulationsverfahren während einer fixierten Periode ausgeführt wird.
  • Zum Lösen der vorstehend beschriebenen Aufgabe und gemäß einer zweiten Ausgestaltung der Erfindung ist eine fahrzeugeigene Wechselrichterantriebsvorrichtung bereitgestellt, die zur Durchführung einer PWM-Steuerung einer Wechselrichterschaltung verwendet wird, die einen Elektromotor antreibt. Der Elektromotor weist einen Rotor mit einem Permanentmagneten und einen Stator auf, um den Drei-Phasen-Spulen gewickelt sind. Die Wechselrichterschaltung weist Drei-Phasen-Oberzweigschaltelemente, die mit einer Hochspannungsseite einer Gleichstromleistungsversorgung verbunden sind, und Drei-Phasen-Unterzweigschaltelemente auf, die mit einer Niedrigspannungsseite der Gleichstromleistungsversorgung verbunden sind. Die fahrzeugeigene Wechselrichterantriebsvorrichtung weist eine Bootstrap-Schaltung und einen Befehlswert-Herleitungsabschnitt auf. Die Bootstrap-Schaltung weist einen Kondensator auf und verwendet den Kondensator zum Einschalten der Drei-Phasen-Oberzweigschaltelemente. Der Befehlswert-Herleitungsabschnitt leitet Unter-Zweig-Fixierungs-Zwei-Phasen-Modulationsbefehlswerte von drei Phasen her. Die Unter-Zweig-Fixierungs-Zwei-Phasen-Modulationsbefehlswerte sind Drei-Phasen-Spannungsbefehlswerte entsprechend einem Unter-Zweig-Fixierungs-Zwei-Phasen-Modulationsverfahren sind. In dem Unter-Zweig-Fixierungs-Zwei-Phasen-Modulationsverfahren wird eine der drei Phasen sequentiell eine fixierte Phase; wird in einem Zustand, in dem ein Totzeit eingestellt ist, ein Schaltbetrieb an den Ober-und Unterzweigschaltelementen der zwei anderen Phasen außer der fixierten Phase durchgeführt; wird das Oberzweigschaltelement der fixierten Phase in einem AUS-Zustand beibehalten wird; und wird das Unterzweigschaltelement der fixierten Phase in einem EIN-Zustand beibehalten. Die fahrzeugeigene Wechselrichterantriebsvorrichtung weist weiterhin einen Verschiebungskorrekturabschnitt und einen Steuerungsabschnitt für eine spezifische Modulation auf. Der Verschiebungskorrekturabschnitt führt eine Verschiebungskorrektur durch, um eine vorbestimmte Verschiebungskorrekturgröße von jedem der Unter-Zweig-Fixierungs-Zwei-Phasen-Modulationsbefehlswerte der drei Phasen über die Verschiebungskorrekturperiode zu subtrahieren, wodurch erste Drei-Phasen-Korrekturbefehlswerte hergeleitet werden, die derart eingestellt sind, dass in der Verschiebungskorrekturperiode das Modulationsverfahren das Drei-Phasen-Modulationsverfahren ist und eine Neutralpunktspannung verschoben wird. Der Steuerungsabschnitt für eine spezifische Modulation weist einen Totzeitkorrekturabschnitt auf. Der Totzeitkorrekturabschnitt führt eine Totzeitkorrektur für die ersten Drei-Phasen-Korrekturbefehlswerte durch, wodurch zweite Drei-Phasen-Korrekturbefehlswerte hergeleitet werden. Der Steuerungsabschnitt für eine spezifische Modulation steuert die Wechselrichterschaltung auf der Grundlage der zweiten Drei-Phasen-Korrekturbefehlswerte. Die Totzeitkorrektur ist eine Korrektur, bei der Pulsbreiten der zwei Schaltelement, die dem Schaltbetrieb unterzogen werden, entsprechend der Totzeit justiert werden. Die Verschiebungskorrekturperiode wird entsprechend der Fehlerperiode derart eingestellt, dass, wenn die Totzeitkorrektur für die ersten Drei-Phasen-Korrekturbefehlswerte durchgeführt wird, eine Fehlerperiode, in der zwei der drei Phasen fixierte Phasen werden, verkürzt wird oder nicht erzeugt wird.
  • Zum Lösen der vorstehend beschriebenen Aufgabe und gemäß einer zweiten Ausgestaltung der Erfindung ist eine fahrzeugeigene Strömungsmaschine bereitgestellt, die einen Elektromotor, der einen Rotor mit einem Permanentmagneten und einem Stator aufweist, um den Drei-Phasen-Spulen gewickelt sind, eine Wechselrichterschaltung, die den Elektromotor antreibt, und die vorstehend beschriebene fahrzeugeigene Wechselrichterantriebsvorrichtung aufweist.
  • Andere Ausgestaltungen und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand der nachfolgenden Beschreibung in Zusammenhang mit den beiliegenden Zeichnungen deutlich, die als Beispiel die Prinzipien der Erfindung veranschaulichen.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Die Erfindung kann zusammen mit Aufgaben und Vorteilen davon am besten durch Bezugnahme auf die nachfolgende Beschreibung der gegenwärtig bevorzugten Ausführungsbeispiele zusammen mit den beiliegenden Zeichnungen verstanden werden, in denen:
  • 1 ein Blockschaltbild zeigt, das schematisch eine fahrzeugeigene Wechselrichterantriebsvorrichtung und einen fahrzeugeigenen motorbetriebenen Verdichter veranschaulicht,
  • 2 ein Blockschaltbild zeigt, das schematisch eine fahrzeugeigene Antriebsvorrichtung und die fahrzeugeigene Wechselrichterantriebsvorrichtung veranschaulicht,
  • 3 einen Graphen von Ober-/Unter-Zwei-Phasen-Modulationsbefehlswerten zeigt,
  • 4 einen Graphen eines Unter-Zweig-Fixierungs-Zwei-Phasen-Modulationsbefehlswerts in einer idealen Bedingung zeigt,
  • 5 ein Flussdiagramm zeigt, das einen PWM-Steuerungsprozess veranschaulicht,
  • 6A ein Zeitverlaufsdiagramm zeigt, das eine Weise veranschaulicht, in der das U-Phasen-Oberzweigschaltelement geschaltet wird, für das eine Totzeit unter einer Bedingung eingestellt ist, in der die Totzeitkorrektur nicht durchgeführt wird,
  • 6B ein Zeitverlaufsdiagramm zeigt, das eine Weise veranschaulicht, in der das U-Phasen-Unterzweigschaltelement geschaltet wird, für das eine Totzeit unter einer Bedingung eingestellt ist, in der die Totzeitkorrektur nicht durchgeführt wird,
  • 6C ein Zeitverlaufsdiagramm zeigt, das eine Weise veranschaulicht, in der das U-Phasen-Oberzweigschaltelement geschaltet wird, für das die Totzeitkorrektur durchgeführt worden ist,
  • 6D Zeitverlaufsdiagramm zeigt, das eine Weise veranschaulicht, in der das U-Phasen-Unterzweigschaltelement geschaltet wird, für das die Totzeitkorrektur durchgeführt worden ist,
  • 7 einen Graphen eines fiktiven Korrekturbefehlswerts zeigt,
  • 8 einen Graphen eines ersten Korrekturbefehlswerts zeigt, und
  • 9 einen Graphen eines zweiten Korrekturbefehlswerts zeigt.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
  • Eine fahrzeugeigene Wechselrichterantriebsvorrichtung, eine fahrzeugeigene Strömungsmaschine (Fluidmaschine), die mit der fahrzeugeigenen Wechselrichterantriebsvorrichtung ausgerüstet ist, und ein Fahrzeug gemäß einem Ausführungsbeispiel werden beschrieben. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die fahrzeugeigene Strömungsmaschine ein fahrzeugeigener motorbetriebener Verdichter, der in einer fahrzeugeigenen Klimaanlage verwendet wird.
  • Ein Überblick über die fahrzeugeigene Klimaanlage und den fahrzeugeigenen motorbetriebenen Verdichter ist nachstehend beschrieben.
  • Wie es in 1 gezeigt ist, weist ein Fahrzeug 100 eine fahrzeugeigene Klimaanlage 101 auf, die einen fahrzeugeigenen motorbetriebenen Verdichter 10 und einen externen Kühlmittelkreislauf 102 aufweist. Der externe Kühlmittelkreislauf 102 führt ein Kühlmittel, das ein Fluid ist, dem fahrzeugeigenen motorbetriebenen Verdichter 10 zu. Der externe Kühlmittelkreislauf 102 weist beispielsweise einen Wärmetauscher und ein Expansionsventil auf. Der fahrzeugeigene motorbetriebene Verdichter 10 verdichtet das Kühlmittel, und der externe Kühlmittelkreislauf 102 führt einen Wärmetausch des Kühlmittels durch und expandiert das Kühlmittel. Dies erlaubt es der fahrzeugeigenen Klimaanlage 101, die Fahrgastzelle zu kühlen oder aufzuwärmen.
  • Die fahrzeugeigene Klimaanlage 101 weist eine Klimaanlagen-ECU 103 auf, die die gesamte fahrzeugeigene Klimaanlage 101 steuert. Die Klimaanlagen-ECU 103 ist konfiguriert, Parameter wie die Temperatur der Fahrgastzelle und eine Solltemperatur zu beschaffen. Auf der Grundlage der Parameter gibt die Klimaanlagen-ECU 103 verschiedene Befehle wie einen EIN-AUS-Befehl zu dem fahrzeugeigenen motorbetriebenen Verdichter 10 aus. Das Fahrzeug 100 weist eine fahrzeugeigene Energiespeichervorrichtung 104 auf. Die fahrzeugeigene Energiespeichervorrichtung 104 kann irgendeine Bauart sein, solange wie sie Gleichstromleistung laden/ entladen kann. Beispielsweise kann eine wiederaufladbare Batterie oder ein elektrischer Doppelschichtkondensator angewendet werden. Die fahrzeugeigene Energiespeichervorrichtung 104 wird als eine Gleichstromleistungsversorgung für den fahrzeugeigenen motorbetriebenen Verdichter 10 verwendet. Die fahrzeugeigene Energiespeichervorrichtung 104 entspricht einer Gleichstromleistungsversorgung.
  • Obwohl nicht gezeigt, ist die fahrzeugeigene Energiespeichervorrichtung 104 ebenfalls elektrisch mit anderen fahrzeugeigenen Vorrichtungen als den fahrzeugeigenen motorbetriebenen Verdichter 10 verbunden, und führt den anderen fahrzeugeigenen Vorrichtungen ebenfalls Leistung zu. Somit kann eine Störung, die aus anderen fahrzeugeigenen Vorrichtungen strömt (eintritt), auf den fahrzeugeigenen motorbetriebenen Verdichter 10 übertragen werden. Andere fahrzeugeigene Vorrichtungen weisen beispielsweise eine Leistungssteuerungseinheit auf. Der fahrzeugeigene motorbetriebene Verdichter 10 weist einen Elektromotor 11, einen Verdichtungsabschnitt 12, eine fahrzeugeigene Antriebsvorrichtung 13, die eine Wechselrichterschaltung 30 zum Antrieb des Elektromotors 10 aufweist, und eine fahrzeugeigene Wechselrichterantriebsvorrichtung (eine fahrzeugeigene Wechselrichtersteuerungsvorrichtung) 14 auf, die zur Steuerung der Wechselrichterschaltung 30 verwendet wird.
  • Der Elektromotor 11 weist eine Drehwelle 21, einen Rotor 22, der an die Drehwelle 21 befestigt ist, einen Stator 23, der derart angeordnet ist, dass er dem Rotor 22 gegenüberliegt, und Drei-Phasen-Spulen 24u, 24v, 24w auf, die um den Stator 23 gewickelt sind. Der Rotor 22 weist Permanentmagnete 22a auf. Insbesondere sind die Permanentmagnete 22a in dem Rotor 22 eingebettet. Wie es in 2 gezeigt ist, sind die Drei-Phasen-Spulen 24u, 24v, 24w derart verbunden, dass sie eine Sternschaltung bilden. Der Rotor 22 und die Drehwelle 21 drehen sich, wenn die Drei-Phasen-Spulen 24u, 24v, 24w in einem vorbestimmten Muster gespeist werden. Das heißt, dass der Elektromotor 11 ein Drei-Phasen-Motor ist. Die Art, in der die Drei-Phasen-Spulen 24u, 24v, 24w miteinander verbunden sind, ist nicht auf die Sternschaltung begrenzt, sondern kann eine Dreieckschaltung sein.
  • Wenn der Elektromotor 11 arbeitet, verdichtet der Verdichtungsabschnitt 12 das Kühlmittel. Insbesondere verdichtet, wenn die Drehwelle 21 gedreht wird, der Verdichtungsabschnitt 12 Kühlmittel, das von dem externen Kühlmittelkreislauf 102 hereingezogen wird, und stößt das verdichtete Kühlmittel aus. Der Verdichtungsabschnitt 12 kann irgendeine Bauart wie eine Schneckenbauart, eine Kolbenbauart und eine Schaufelbauart sein.
  • Wie es in 2 gezeigt ist, weist die fahrzeugeigene Antriebsvorrichtung 13 eine Filterschaltung zum Reduzieren von Störungen (in anderen Worten eine Störungsreduktionsschaltung) 31 auf. Die Filterschaltung 31 ist auf der Eingangsseite der Wechselrichterschaltung 30 angeordnet. Die Filterschaltung 31 ist beispielsweise aus einer LC-Resonanzschaltung mit einer Induktionsspule 31a und einem Kondensator 31b zusammengesetzt. Die Filterschaltung 31 reduziert eine Störung, die in einem aus der fahrzeugeigenen Energiespeichervorrichtung 104 zugeführten Gleichstrom enthalten ist, (die nachstehend als Eintrittsstörung bezeichnet ist) in einem Frequenzband, das niedriger als die Resonanzfrequenz f0 der Filterschaltung 31 ist. Die Wechselrichterschaltung 30 empfängt Gleichstrom, in dem durch die Filterschaltung 31 Störung reduziert worden ist.
  • Die Eintrittsstörung weist beispielsweise eine Störung auf, die durch Schalten der Schaltelemente verursacht werden, die an fahrzeugeigenen Vorrichtungen montiert sind, die die fahrzeugeigene Energiespeichervorrichtung 104 zusammen mit dem fahrzeugeigenen motorbetriebenen Verdichter 10 gemeinsam nutzen. Die Frequenz der Eintrittsstörung variiert entsprechend der Bauart des Fahrzeugs. Die Resonanzfrequenz f0 der Filterschaltung 31 ist derart eingestellt, dass sie höher als die angenommenen Frequenzbänder ist, die die Eintrittsstörung in den angenommenen Bauarten der Fahrzeuge aufweisen. Das heißt, dass die Resonanzfrequenz f0 der Filterschaltung 31 derart hoch eingestellt ist, dass sie auf eine Anzahl von Bauarten von Fahrzeugen anwendbar ist.
  • Die spezifische Konfiguration der Filterschaltung 31 kann irgendeine Bauart wie eine π-Bauart und eine T-Bauart sein, die eine Vielzahl von Kondensatoren 31b und Induktionsspulen 31a aufweisen. Die Induktionsspule 31a kann entfallen. In diesem Fall ist es vorzuziehen, die Filterschaltung 31 (Resonanzschaltung) durch Verwendung der parasitären Induktionsspule des Kondensators 31b zu konfigurieren. Die Anzahl der Filterschaltungen 31 ist nicht auf eins begrenzt, sondern kann mehr als eins sein.
  • Die Wechselrichterschaltung 30 wandelt Gleichstromleistung, die aus der Filterschaltung 31 zugeführt wird, in Wechselstromleistung um. Die Wechselrichterschaltung 30 weist U-Phasen-Schaltelemente Qu1, Qu2 entsprechend der U-Phasen-Spule 24u, V-Phasen-Schaltelemente Qv1, Qv2 entsprechend der V-Phasen-Spule 24v und W-Phasen-Schaltelemente Qw1, Qw2 entsprechend der W-Phasen-Spule 24w auf.
  • Die Schaltelemente Qu1, Qu2, Qv1, Qv2, Qw1 und Qw2 (die nachstehend einfach als die Schaltelemente Qu1 bis Qw2 bezeichnet sind) sind jeweils ein Leistungsschaltelement, das beispielsweise durch einen Bipolartransistor mit isoliertem Gate (IGBT) aufgebaut ist. Die Schaltelemente Qu1 bis Qw2 sind nicht auf IGBTs begrenzt, sondern können irgendeine Bauart von Schaltelementen sein. Die Schaltelemente Qu1 bis Qw2 weisen Freilaufdioden (Körperdioden) Du1 bis Dw2 auf.
  • Die U-Phasen-Schaltelemente Qu1, Qu2 sind miteinander in Reihe durch einen Verbindungsdraht geschaltet, der mit der U-Phasen-Spule 24u verbunden ist. Der Kollektor des U-Phasen-Schaltelements Qu1 ist mit dem positiven Elektrodenanschluss, der die Hochspannungsseite der fahrzeugeigenen Energiespeichervorrichtung 104 ist, über die Filterschaltung 31 verbunden. Der Emitter des U-Phasen-Schaltelements Qu2 ist mit dem negativen Elektrodenanschluss, der die Niedrigspannungsseite der fahrzeugeigenen Energiespeichervorrichtung 104 ist, über die Filterschaltung 31 verbunden.
  • Mit Ausnahme der angeschlossenen Spule weisen die anderen Schaltelemente Qv1, Qv2, Qw1, Qw2 dieselbe Verbindungsstruktur wie die U-Phasen-Schaltelemente Qu1, Qu2 auf. Gemäß der nachfolgenden Beschreibung sind die Drei-Phasen-Schaltelemente Qu1, Qv1, Qw1 mit dem positiven Anschluss verbunden, der die Hochspannungsseite der fahrzeugeigenen Energiespeichervorrichtung 104 ist, und sind als die Drei-Phasen-Oberzweigschaltelemente Qu1, Qv1, Qw1 bezeichnet. Die Drei-Phasen-Schaltelemente Qu2, Qv2, Qw2, die mit dem negativen Anschluss verbunden sind, der die Niedrigspannungsseite der fahrzeugeigenen Energiespeichervorrichtung 104 ist, sind als Drei-Phasen-Unterzweigschaltelemente Qu2, Qv2, Qw2 bezeichnet.
  • Die fahrzeugeigene Wechselrichterantriebsvorrichtung 14 ist eine Steuerungseinrichtung mit elektronischen Komponenten wie einer CPU und einem Speicher. Die fahrzeugeigene Wechselrichterantriebsvorrichtung 14 steuert die fahrzeugeigene Antriebsvorrichtung 13, speziell jedes der Schaltelemente Qu1 bis Qw2. Die fahrzeugeigene Wechselrichterantriebsvorrichtung 14 ist elektrisch mit der Klimaanlagen-ECU 103 verbunden. Auf der Grundlage externer Befehlswerte für den Elektromotor 11 (Befehlswerte aus der Klimaanlagen-ECU 103) schaltet die fahrzeugeigene Wechselrichterantriebsvorrichtung 14 die Schaltelemente Qu1 bis Qw2 periodisch ein und aus.
  • Die fahrzeugeigene Wechselrichterantriebsvorrichtung 14 weist einen Spannungssensor 41 zur Erfassung der Eingangsspannung Vin der Wechselrichterschaltung 30 und einem Stromsensor 42 zur Erfassung des durch den Elektromotor 11 fließenden Motorstroms. Die Eingangsspannung Vin kann als eine Spannung, die in die fahrzeugeigene Antriebsvorrichtung 13 eingegeben wird, die Spannung der fahrzeugeigenen Energiespeichervorrichtung 104 und die Leistungsversorgungsspannung betrachtet werden. Die fahrzeugeigene Wechselrichterantriebsvorrichtung 14 weist einen Drei-Phasen-/Zwei-Phasen-Wandler 43 auf, der Drei-Phasen-Ströme Iu, Iv, Iw, die durch den Stromsensor 42 erfasst werden, in einen d-Achsen-Strom Id und einen q-Achsen-Strom Iq (die nachstehend als Zwei-Phasen-Ströme Id, Iq bezeichnet sind) um, die senkrecht zueinander sind. Die fahrzeugeigene Wechselrichterantriebsvorrichtung 14 kann die Zwei-Phasen-Ströme Id und Iq mit dem Drei-Phasen-/Zwei-Phasen-Wandler 43 beschaffen.
  • Der Motorstrom bezieht sich auf die Drei-Phasen-Ströme Iu, Iv, Iw, die durch die Drei-Phasen-Spulen 24u, 24v, 24w fließen, oder die Zwei-Phasen-Ströme Id, Iq, die durch eine Drei-Phasen-/Zwei Phasen-Umwandlung der Drei-Phasen-Ströme Iu, Iv, Iq erhalten werden. Der d-Achsen-Strom Id kann als ein Strom der Komponente in der axialen Richtung des Magnetflusses des Rotors 22, das heißt, ein Erregungskomponentenstrom betrachtet werden, und der q-Achsen-Strom Iq kann als ein Drehmomentkomponentenstrom betrachtet werden, der zu dem Drehmoment des Elektromotors 11 beiträgt.
  • Die fahrzeugeigene Wechselrichterantriebsvorrichtung 14 weist einen Positions-/Drehzahlschätzabschnitt (Positionsschätzabschnitt) 44 zum Schätzen der Drehposition und der Drehzahl des Rotors 22 und einen Befehlswert-Herleitungsabschnitt 45 zum Herleiten eines Befehlswerts auf, der zur Steuerung der Wechselrichterschaltung 30 verwendet wird. Der Positions-/Drehzahlschätzabschnitt 44 schätzt die Drehposition und die Drehzahl des Rotors 22 auf der Grundlage des Befehlswerts und der durch die Drei-Phasen-/Zwei-Phasen-Wandler 43 beschafften Zwei-Phasen-Ströme Id, Iq. Dies ist nachstehend beschrieben.
  • Auf der Grundlage eines externen Befehlswerts aus der Klimaanlagen-ECU 103 und der durch den Drei-Phasen-/Zwei-Phasen-Wandler 43 beschafften Zwei-Phasen-Ströme Id, Iq leitet der Befehlswert-Herleitungsabschnitt 45 Zwei-Phasen-Spannungsbefehlswerte Vdr, Vqr und Drei-Phasen-Spannungsbefehlswerte Vur, Vvr, Vwr her. Die Zwei-Phasen-Spannungsbefehlswerte Vdr, Vqr sind aus dem d-Achsen-Spannungsbefehlswert Vdr und dem q-Achsen-Spannungsbefehlswert Vqr zusammengesetzt. Der d-Achsen-Spannungsbefehlswert Vdr ist ein Sollwert der an die d-Achse des Elektromotors 11 angelegten Spannung und der q-Achsen-Spannungsbefehlswert Vqr ist ein Sollwert der an die q-Achse des Elektromotors 11 angelegten Spannung.
  • Die Drei-Phasen-Spannungsbefehlswerte Vur, Vvr, Vwr sind aus dem U-Phasen-Spannungsbefehlswert Vur, dem V-Phasen-Spannungsbefehlswert Vvr und dem W-Phasen-Spannungsbefehlswert Vwr zusammengesetzt. Der U-Phasen-Spannungsbefehlswert Vur ist ein Sollwert der an die U-Phasen-Spule 24u angelegten Spannung. Der V-Phasen-Spannungsbefehlswert Vvr ist ein Sollwert der an die V-Phasen-Spule 24v angelegten Spannung. Der W-Phasen-Spannungsbefehlswert Vwr ist ein Sollwert der an die W-Phasen-Spule 24w angelegten Spannung. Das heißt, dass der Befehlswert-Herleitungsabschnitt 45 eine Sollspannung Vt der Drei-Phasen-Spulen 24u, 24v, 24w herleitet.
  • Der Befehlswert-Herleitungsabschnitt 45 weist einen Zwei-Phasen-Spannungsbefehlswert-Herleitungsabschnitt 46 und einen Zwei-Phasen-/Drei-Phasen-Wandler 47 auf. Auf der Grundlage des externen Befehlswerts, der Zwei-Phasen-Ströme Id, Iq und des geschätzten Werts der Drehzahl aus dem Positions-/Drehzahlschätzabschnitts 44 berechnet der Zwei-Phasen-Spannungsbefehlswert-Herleitungsabschnitt 46 die Zwei-Phasen-Spannungsbefehlswerte Vdr und Vqr. Insbesondere weist der Zwei-Phasen-Spannungsbefehlswert-Herleitungsabschnitt 46 einen ersten Herleitungsabschnitt 46a und einen zweiten Herleitungsabschnitt 46b auf. Der erste Herleitungsabschnitt 46a leitet die Strombefehlswerte Idr, Iqr auf der Grundlage des externen Befehlswerts und des geschätzten Werts der Drehzahl aus dem Positions-/Drehzahlschätzabschnitt 44 her.
  • Der externe Befehlswert ist beispielsweise ein Drehzahlbefehlswert. Beispielsweise berechnet die Klimaanlagen-ECU 103 eine notwendige Strömungsrate des Kühlmittels anhand des Betriebszustands der fahrzeugeigenen Klimaanlage 101 und berechnet die Drehzahl, bei der die Strömungsrate erzielt werden kann. Dann gibt die Klimaanlagen-ECU 103 die berechnete Drehzahl als den externen Befehlswert zu dem ersten Herleitungsabschnitt 46a aus. Der externe Befehlswert ist nicht auf den Drehzahlbefehlswert begrenzt, sondern irgendein spezifischer Befehlsinhalt kann angewendet werden, solange wie die Weise, in der der Elektromotor 11 angetrieben wird, definiert werden kann. Außerdem ist das Mittel zur Ausgabe des externen Befehlswerts nicht auf die Klimaanlagen-ECU 103 begrenzt, und ist beliebig.
  • Auf der Grundlage der zwei Strombefehlswerte Idr, Iqr, die durch den ersten Herleitungsabschnitt 46a hergeleitet werden, und der Zwei-Phasen-Ströme Id, Iq, die durch den Drei-Phasen-/Zwei-Phasen-Wandler 43 beschafft werden, leitet der zweite Herleitungsabschnitt 46b Zwei-Phasen-Spannungsbefehlswerte Vdr, Vqr her. Die Zwei-Phasen-Spannungsbefehlswerte Vdr, Vqr werden dem Zwei-Phasen-/Drei-Phasen-Wandler 47 und den Positions-/Drehzahlschätzabschnitt 44 zugeführt. Der Zwei-Phasen-/Drei-Phasen-Wandler 47 führt eine Zwei-Phasen-/Drei-Phasen-Wandlung durch, bei der die Zwei-Phasen-Spannungsbefehlswerte Vdr, Vqr aus dem Zwei-Phasen-Spannungsbefehlswert-Herleitungsabschnitt 46 (genauer dem zweiten Herleitungsabschnitt 46b) in die Drei-Phasen-Spannungsbefehlswerte Vur, Vvr, Vwr umgewandelt werden.
  • Die fahrzeugeigene Wechselrichterantriebsvorrichtung 14 weist einen PWM-Steuerungsabschnitt 50 auf, der eine PWM-Steuerung der Schaltelemente Qu1 bis Qw2 durchführt. Der PWM-Steuerungsabschnitt 50 führt die PWM-Steuerung der Schaltelemente Qu1 bis Qw2 auf der Grundlage der Eingangsspannung Vin, der Drei-Phasen-Spannungsbefehlswerte Vur, Vvr, Vwr und der Drehposition des Rotors 22 durch, die durch die Positions-/Drehzahlschätzeinheit 44 geschätzt wird, wodurch der durch den Elektromotor 11 fließende Motorstrom (Drei-Phasen-Ströme Iu, Iv, Iw) gesteuert wird. Genauer erzeugt der PWM-Steuerungsabschnitt 50 ein PWM-Signal auf der Grundlage der Drei-Phasen-Spannungsbefehlswerte Vur, Vvr, Vwr, der Eingangsspannung Vin, der geschätzten Position des Rotors 22 aus dem Positions-/Drehzahlschätzabschnitt 44 und eines Trägersignals (eines Trägerwellensignals). Der PWM-Steuerungsabschnitt 50 verwendet das PWM-Signal, um zu bewirken, dass die Schaltelemente Qu1 bis Qw2 Schaltbetriebe durchführen. Als Ergebnis fließen die Zwei-Phasen-Ströme Id, Iq, die dieselben wie oder nahe an den Strombefehlswerten Idr, Iqr sind, durch den Elektromotor 11.
  • Das Trägersignal ist ein Signal, das für die PWM-Steuerung der Wechselrichterschaltung 30 verwendet wird. Eine Trägerfrequenz fp, die die Frequenz des Trägersignals ist, ist höher als das Frequenzband der Eintrittsstörung. Der PWM-Steuerungsabschnitt 50 ist konfiguriert, in der Lage zu sein, die Trägerfrequenz fp zu ändern. In Wirklichkeit bringt die fahrzeugeigene Wechselrichterantriebsvorrichtung 14 die Zwei-Phasen-Ströme Id, Iq, die durch den Elektromotor 11 fließen, durch Ausführung einer Regelung nahe an die Strombefehlswerte Idr, Iqr. Eine Steuerung der Strombefehlswerte Idr, Iqr kann als Steuerung der Zwei-Phasen-Ströme Id, Iq, die durch den Elektromotor 11 fließen, betrachtet werden.
  • In einer derartigen Konfiguration schätzt der Positions-/Drehzahlschätzabschnitt 44 die Drehposition und Drehzahl des Rotors 22 auf der Grundlage des Erfassungsergebnisses des Stromsensors 42 (insbesondere der durch den Drei-Phasen-/Zwei-Phasen-Umwandlungsabschnitt 43 beschafften Zwei-Phasen-Ströme Id, Iq) und/oder der Zwei-Phasen-Spannungsbefehlswerte Vdr, Vqr. Genauer berechnet der Positions-/Drehzahlschätzabschnitt 44 die induzierte Spannung in den Drei-Phasen-Spulen 24u, 24v, 24w auf der Grundlage der zwei Phasen des d-Achsen-Spannungsbefehlswerts Vdr, der Motorkonstanten und dergleichen. Dann schätzt der Positions-/Drehzahlschätzabschnitt 44 die Drehposition und die Drehzahl des Rotors 22 auf der Grundlage der induzierten Spannung des d-Achsen-Stroms Id und dergleichen. Die spezifische Weise, in der der Positions-/Drehzahlschätzabschnitt 44 die Schätzung durchführt, ist nicht auf die vorstehend beschriebene Weise begrenzt, sondern ist beliebig.
  • Der Positions-/Drehzahlschätzabschnitt 44 beschafft periodisch das Erfassungsergebnis des Stromsensors 42 und schätzt periodisch die Drehposition und die Drehzahl des Rotors 22. Als Ergebnis bringt der Positions-/Drehzahlschätzabschnitt 44 die geschätzten Werte näher an die Ist-Drehposition und die Ist-Drehzahl entsprechend Änderungen in der Drehposition und der Drehzahl des Rotors 22. Die fahrzeugeigene Wechselrichterantriebsvorrichtung 14 weist eine Schutzfunktion des Erfassens eines Überstroms oder einer Überspannung auf der Grundlage des Erfassungsergebnisses des Stromsensors 42 und des Stoppens des Betriebs des Elektromotors 11 auf, wenn ein Überstrom oder eine Überspannung erfasst wird.
  • Nachstehend ist eine ausführliche Konfiguration des PWM-Steuerungsabschnitts 50 beschrieben. Der PWM-Steuerungsabschnitt 50 wendet ein Bootstrap-Verfahren an, um die Oberzweigschaltelemente Qu1, Qv1, Qw1 einzuschalten. Insbesondere weist, wie es in 2 gezeigt ist, der PWM-Steuerungsabschnitt 50 eine Bootstrap-Schaltung 51 mit einem Kondensator 51a auf. Die Bootstrap-Schaltung 51 erzeugt eine Spannung, die höher als die Spannung der fahrzeugeigenen Energiespeichervorrichtung 104 (in anderen Worten die Leistungsversorgungsspannung) ist, indem der Kondensator 51a verwendet wird. Der PWM-Steuerungsabschnitt 50 ist in der Lage, die durch die Bootstrap-Schaltung 51 erzeugte Spannung an die Gates der Oberzweigschaltelemente Qu1, Qv1, Qw1 anzulegen, wodurch die Oberzweigschaltelemente Qu1, Qv1, Qw1 eingeschaltet werden.
  • Der PWM-Steuerungsabschnitt 50 bestimmt die Betriebsart von jedem der Schaltelemente Qu1 bis Qw2 auf der Grundlage der Drei-Phasen-Spannungsbefehlswerte Vur, Vvr, Vwr und führt periodisch einen PWM-Steuerungsprozess zur Durchführung der PWM-Steuerung der Schaltelemente Qu1 bis Qw2 in der Betriebsart durch. Die Betriebsarten weisen ein oberes/unteres Zwei-Phasen-Modulationsverfahren und ein Unter-Zweig-Fixierungs-Zwei-Phasen-Modulationsverfahren auf. 3 zeigt einen Graphen von oberen/unteren Zwei-Phasen-Modulationsbefehlswerten Vua, Vva, Vwa, die Spannungsbefehlswerte entsprechend dem oberen/unteren Zwei-Phasen-Modulationsverfahren sind, und 4 zeigt einen Graphen von Unter-Zweig-Fixierungs-Zwei-Phasen-Modulationsbefehlswerten Vun, Vvn, Vwn, die Spannungsbefehlswerte entsprechend dem Unter-Zweig-Fixierungs-Zwei-Phasen-Modulationsverfahren sind.
  • Wie es in 3 gezeigt ist, ist das obere/untere Zwei-Phasen-Modulationsverfahren ein Modulationsverfahren, bei dem eine der drei Phasen sequentiell eine fixierte Phase wird und der Spannungsbefehlswert der fixierten Phase als ein maximaler Befehlswert Vmax oder ein minimaler Befehlswert Vmin verwendet wird. In dem oberen/unteren Zwei-Phasen-Modulationsverfahren wird der Schaltbetrieb an jedem der Zwei-Phasen-Schaltelemente außer in der fixierten Phase mit der eingestellten Totzeit Td durchgeführt, und eines der Ober- und Unterzweigschaltelemente der fixierten Phase wird in dem EIN-Zustand beibehalten und der andere wird in dem AUS-Zustand beibehalten.
  • Wenn beispielsweise die U-Phase die fixierte Phase ist, wird der Schaltbetrieb an den V-Phasen-Schaltelementen Qv1, Qv2 und den W-Phasen-Schaltelementen Qw1. Qw2 durchgeführt, während kein Schaltbetrieb an den U-Phasen-Schaltelementen Qu1, Qu2 durchgeführt wird. In diesem Fall wird eines der U-Phasen-Schaltelemente Qu1, Qu2 in dem EIN-Zustand beibehalten und wird das andere in dem AUS-Zustand beibehalten.
  • Der maximale Befehlswert Vmax entspricht dem negativen Elektrodenpotential der fahrzeugeigenen Energiespeichervorrichtung 104 und der minimale Befehlswert Vmin entspricht dem positiven Elektrodenpotential der fahrzeugeigenen Energiespeichervorrichtung 104. Das heißt, dass beispielsweise, wenn der U-Phasen-Ober-/Unter-Zwei-Phasen-Modulationsbefehlswert Vua der maximale Befehlswert Vmax ist, die U-Phasen-Spannung Vu, die an die U-Phasen-Spule 24u angelegt wird, 0 ist (der minimale Wert). Wenn der U-Phasen-Ober-/Unter-Zwei-Phasen-Modulationsbefehlswert Vua der minimale Befehlswert Vmin ist, ist die U-Phasen-Spannung Vu die Eingangsspannung Vin (der maximale Wert).
  • Wenn der maximale Befehlswert Vmax eingestellt wird, wird das Oberzweigschaltelement der Phase, für die der maximale Befehlswert Vmax eingestellt ist, in den AUS-Zustand versetzt, und wird das Unterzweigschaltelement in der Phase, für die der maximale Befehlswert Vmax eingestellt ist, in den EIN-Zustand versetzt. In diesem Fall ist der Tastgrad des Oberzweigschaltelements entsprechend dem maximalen Befehlswert Vmax 0, und ist der Tastgrad des Unterzweigschaltelements entsprechend dem maximalen Befehlswert Vmax 1.
  • Wenn der minimale Befehlswert Vmin eingestellt ist, wird das Oberzweigschaltelement der Phase, für die der minimale Befehlswert Vmin eingestellt ist, in den EIN-Zustand versetzt, und wird das Unterzweigschaltelement in der Phase, für die der minimale Befehlswert Vmin eingestellt ist, in den AUS-Zustand versetzt. In diesem Fall ist der Tastgrad des Oberzweigschaltelements entsprechend dem minimalen Befehlswert Vmin 1, und ist der Tastgrad des Unterzweigschaltelements entsprechend dem minimalen Befehlswert Vmin 0. Das heißt, dass, wenn der maximale Befehlswert Vmax oder der minimale Befehlswert Vmin eingestellt ist, kein Schaltbetrieb an den zwei Schaltelementen der Phasen durchgeführt wird, für die der maximale Befehlswert Vmax oder der minimale Befehlswert Vmin eingestellt ist.
  • Wie es in 3 gezeigt ist, wird in dem oberen/unteren Zwei-Phasen-Modulationsverfahren jedes Mal, wenn die fixierte Phase geändert wird, der Spannungsbefehlswert der fixierten Phase abwechselnd zwischen dem maximalen Befehlswert Vmax und dem minimalen Befehlswert Vmin geändert. Beispielsweise wird, wie es in 3 gezeigt ist, wenn die fixierte Phase von der U-Phase auf die V-Phase in einer Situation geändert wird, in der die fixierte Phase die U-Phase ist und der U-Phasen-Ober-/Unter-Zwei-Phasen-Modulationsbefehlswert Vua der maximale Befehlswert Vmax ist, der V-Phasen-Ober-/Unter-Zwei-Phasen-Modulationsbefehlswert Vva auf den minimalen Befehlswert Vmin eingestellt. Das heißt, dass das obere/untere Zwei-Phasen-Modulationsverfahren ein Modulationsverfahren ist, bei dem der Spannungsbefehlswert der fixierten Phase abwechselnd zwischen dem maximalen Befehlswert Vmax und dem minimalen Befehlswert Vmin geändert wird.
  • Wie es in 4 gezeigt ist, ist das Unter-Zweig-Fixierungs-Zwei-Phasen-Modulationsverfahren ein Modulationsverfahren, bei dem eine der drei Phasen sequentiell eine fixierte Phase wird und der Spannungsbefehlswert der fixierten Phase auf den maximalen Spannungsbefehlswert Vmax fixiert wird. In dem Unter-Zweig-Fixierungs-Zwei-Phasen-Modulationsverfahren wird der Schaltbetrieb an den Ober- und Unterzweigschaltelementen der anderen zwei Phasen außer der fixierten Phase mit der eingestellten Totzeit Td durchgeführt, und wird das Oberzweigschaltelement der fixierten Phase in dem AUS-Zustand beibehalten und wird das Unterzweigschaltelement der fixierten Phase in dem EIN-Zustand beibehalten.
  • Wenn beispielsweise die U-Phase die fixierte Phase ist, wird der Schaltbetrieb an den V-Phasen-Schaltelementen Qv1, Qv2 und den W-Phasen-Schaltelementen Qw1, Qw2 durchgeführt, während kein Schaltbetrieb an den U-Phasen-Schaltelementen Qu1, Qu2 durchgeführt wird. In diesem Fall wird das U-Phasen-Oberzweigschaltelement Qu1 in dem AUS-Zustand beibehalten und wird das U-Phasen-Unterzweigschaltelement Qu2 in dem EIN-Zustand beibehalten. In dem Unter-Zweig-Fixierungs-Zwei-Phasen-Modulationsverfahren wird der Spannungsbefehlswert der fixierten Phase niemals auf den minimalen Befehlswert Vmin eingestellt. 4 zeigt einen Graphen, der das Unter-Zweig-Fixierungs-Zwei-Phasen-Modulationsverfahren in einem idealen Zustand zeigt, in dem die Totzeit Td nicht eingestellt ist.
  • Der PWM-Steuerungsprozess ist nachstehend unter Bezugnahme auf 5 beschrieben. Die spezifische Hardware-Konfiguration des PWM-Steuerungsabschnitts 50, der den PWM-Steuerungsprozess ausführt, ist beliebig. Beispielsweise kann der PWM-Steuerungsabschnitt 50 einen Speicher, in dem ein Programm des PWM-Steuerungsprozesses gespeichert ist, und eine CPU aufweisen, die den PWM-Steuerungsprozess auf der Grundlage des Programms ausführt. Zusätzlich kann der PWM-Steuerungsabschnitt 50 eine oder mehrere Hardware-Schaltungen aufweisen, die jeden Schritt des PWM-Steuerungsprozesses ausführt beziehungsweise ausführen.
  • Wie es in 5 gezeigt ist, bestimmt in Schritt S101 der PWM-Steuerungsabschnitt 50 zunächst, ob die Sollspannung Vt der Drei-Phasen-Spulen 24u, 24v, 24w größer als oder gleich wie eine vorbestimmte Schwellwertspannung Vth ist. Die Sollspannung Vt ist beispielsweise der Betrag der Zwei-Phasen-Spannungsbefehlswerte Vdr, Vqr (√(Vdr2 + Vqr2)). Jedoch ist die Sollspannung Vt nicht darauf begrenzt und ist beliebig, solange wie diese aus den Zwei-Phasen-Spannungsbefehlswerten Vdr, Vqr oder den Drei-Phasen-Spannungsbefehlswerten Vur, Vvr, Vwr hergeleitet werden kann.
  • Die Schwellwertspannung Vth ist beliebig, solang wie diese ein vorbestimmter Wert ist. Beispielsweise kann die Schwellwertspannung Vth der untere Grenzwert sein, bei dem das obere/untere Zwei-Phasen-Modulationsverfahren als das Modulationsverfahren verwendet werden kann. Genauer wendet, wie es vorstehend beschrieben worden ist, die fahrzeugeigene Wechselrichterantriebsvorrichtung 14 ein Bootstrap-Verfahren als ein Verfahren zum Einschalten der Oberzweigschaltelemente Qu1, Qv1, Qw1 an. In dem Bootstrap-Verfahren hängt eine haltbare Periode, in der die Oberzweigschaltelemente Qu1, Qv1, Qw1 in dem EIN-Zustand beibehalten werden können, von der Kapazität des Kondensators 51a ab.
  • Weiterhin stellt in dem oberen/unteren Zwei-Phasen-Modulationsverfahren der PWM-Steuerungsabschnitt 50 den Spannungsbefehlswert der fixierten Phase auf den minimalen Befehlswert Vmin über eine erforderliche Periode ein (genauer eine Periode, die erforderlich ist, damit der Rotor 22 um einen elektrischen Winkel von 60° dreht). Das heißt, dass der PWM-Steuerungsabschnitt 50 das Oberzweigschaltelement der fixierten Phase für die erforderliche Periode in dem EIN-Zustand beibehalten muss. Die erforderliche Periode variiert entsprechend der Sollspannung Vt. Insbesondere tendiert die erforderliche Periode dazu, umso länger zu sein, je geringer die Sollspannung Vt ist. Daher wird, wenn die Sollspannung Vt sich verringert, die erforderliche Periode länger als die haltbare Periode, und besteht eine Möglichkeit, dass das obere/untere Zwei-Phasen-Modulationsverfahren nicht durchgeführt werden kann. Das heißt, dass es in dem oberen/unteren Zwei-Phasen-Modulationsverfahren eine Verwendungsbeschränkung gibt, die durch den Kondensator 51a verursacht wird.
  • In dieser Hinsicht ist gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Schwellwertspannung Vth auf die Sollspannung Vt eingestellt, bei der die erforderliche Periode und die haltbare Periode dieselben sind, und der Schwellwert Vth der untere Grenzwert ist, bei der das obere/untere Zwei-Phasen-Modulationsverfahren eingestellt werden kann. In diesem Fall kann der Prozess von Schritt S101 als ein Prozess des Bestimmens betrachtet werden, ob jedes der Schaltelemente Qu1 bis Qw2 in dem oberen/unteren Zwei-Phasen-Modulationsverfahren betrieben werden kann.
  • Es gibt eine Korrelation zwischen der Sollspannung Vt und der Drehzahl. Insbesondere tendiert die Sollspannung Vt dazu, umso kleiner zu werden, je kleiner die Drehzahl wird. Daher kann die Situation, in der die Sollspannung Vt niedrig ist, als eine Situation betrachtet werden, in der die Drehzahl niedrig ist. Anders ausgedrückt kann der Prozess von Schritt 101 als ein Prozess des Bestimmens betrachtet werden, ob die Solldrehzahl höher als oder gleich wie eine vorbestimmte Schwellwertdrehzahl ist.
  • Die Schwellwertspannung Vth ist ein Parameter, der entsprechend der Eingangsspannung Vin variiert. Der PWM-Steuerungsabschnitt 50 weist Daten auf, in denen die Eingangsspannung Vin und die Schwellwertspannung Vth miteinander verknüpft sind. Der PWM-Steuerungsabschnitt 50 beschafft die Eingangsspannung Vin anhand des Erfassungsergebnisses des Spannungssensors 41 und leitet die Schwellwertspannung Vth entsprechend der beschafften Eingangsspannung Vin durch Bezugnahme auf die vorstehend beschriebenen Daten her. Dann vergleicht der PWM-Steuerungsabschnitt 50 die Sollspannung Vt mit der Schwellwertspannung Vth.
  • Wenn die Sollspannung Vt größer als oder gleich wie die Schwellwertspannung Vth ist, bestimmt der PWM-Steuerungsabschnitt 50, dass das obere/untere Zwei-Phasen-Modulationsverfahren verwendet werden kann, und betreibt die Schaltelemente Qu1 bis Qw2 durch das obere/untere Zwei-Phasen-Modulationsverfahren. Genauer leitet in Schritt 102 der PWM-Steuerungsabschnitt 50 die Ober-/Unter-Zwei-Phasen-Modulationsbefehlswerte Vua, Vva, Vwa entsprechend dem oberen/unteren Zwei-Phasen-Modulationsverfahren auf der Grundlage der Eingangsspannung Vin, der Drei-Phasen-Spannungsbefehlswerte Vur, Vvr, Vwr und der durch den Positions-/Drehzahlschätzabschnitt 44 geschätzten Drehposition her.
  • In dem nachfolgenden Schritt S103 führt der PWM-Steuerungsabschnitt 50 eine Totzeitkorrektur durch. Die Totzeit Td und die Totzeitkorrektur ist unter Bezugnahme auf 6A bis 6D beschrieben. 6A bis 6D zeigen als ein Beispiel den Fall, in dem die betriebene Phase die U-Phase ist.
  • Wie es in 6A und 6B gezeigt ist, ist die Totzeit Td eine Periode, während der sowohl das Oberzweigschaltelement als auch das Unterzweigschaltelement in den anderen zwei Phasen außer der fixierten Phase in dem AUS-Zustand sind. Die anderen zwei Phasen als die fixierte Phase werden dem Schaltbetrieb unterzogen. In der nachfolgenden Beschreibung sind die Ober- und Unterzweigschaltelemente, die dem Schaltbetrieb unterzogen werden, ebenfalls als betriebenes Oberzweigschaltelement und betriebenes Unterzweigschaltelement bezeichnet.
  • Die Totzeit Td ist auf eine Zeit des Ein-/Aus-Schaltens der zwei betriebenen Schaltelemente eingestellt. Insbesondere ist die Totzeit Td zwischen der abfallenden Flanke des betriebenen Unterzweigschaltelements und der ansteigenden Flanke des betriebenen Oberzweigschaltelements und zwischen der abfallenden Flanke des betriebenen Oberzweigschaltelements und der ansteigenden Flanke des betriebenen Unterzweigschaltelements eingestellt. Der PWM-Steuerungsabschnitt 50 justiert eine betriebene Oberzweigpulsbreite, die die Pulsbreite des betriebenen Oberzweigschaltelements ist, und eine betriebene Unterzweigpulsbreite, die die Pulsbreite des betriebenen Unterzweigschaltelements ist, wodurch die Totzeit Td erzeugt wird.
  • Als ein Beispiel ist ein Fall beschrieben, bei dem die U-Phase die betriebene Phase ist. Die U-Phasen-Oberzweigpulsbreite Pu1, die dem U-Phasen-Ober-/Unter-Zwei-Phasen-Modulationsbefehlswert Vua entspricht, ist als eine U-Phasen-Oberzweigsollpulsbreite Put1 definiert. Die U-Phasen-Unterzweigpulsbreite Pu2, die dem U-Phasen-Ober-/Unter-Zwei-Phasen-Modulationsbefehlswert Vua entspricht, ist als eine U-Phasen-Unterzweigsollpulsbreite Put2 definiert. Die U-Phasen-Unterzweigsollpulsbreite Put2 ist ein Wert, der durch Subtrahieren der U-Phasen-Oberzweigsollpulsbreite Put1 von der Gesamtpulsbreite Pto entsprechend einem Schaltzyklus erhalten wird. In einer derartigen Konfiguration wird angenommen, dass die U-Phasen-Oberzweigpulsbreite Pu1 auf die U-Phasen-Oberzweigsollpulsbreite Put1 eingestellt wird, und die U-Phasen-Unterzweigpulsbreite Pu2 auf die U-Phasen-Unterzweigsollpulsbreite Put2 eingestellt wird. In diesem Fall versetzt der PWM-Steuerungsabschnitt 50 die U-Phasen-Pulsbreiten Pu1, Pu2 gegenüber den U-Phasen-Sollpulsbreiten Put1, Put2, um die Totzeit Td zu erzeugen. Beispielsweise steuert, wie es in 6A und 6B gezeigt ist, der PWM-Steuerungsabschnitt 50 die U-Phasen-Schaltelemente Qu1, Qu2 derart, dass die U-Phasen-Pulsbreiten Pu1, Pu2 Werte werden, die durch Subtrahieren der Totzeit Td von den U-Phasen-Sollpulsbreiten Put1, Put2 erhalten werden. Das gleiche gilt für die V-Phase und die W-Phase.
  • Der PWM-Steuerungsabschnitt 50 führt einen Prozess des Einstellens der Totzeit Td in dem Prozess der Erzeugung eines PWM-Signals durch (Schritt S105 und Schritt S112). Anders ausgedrückt kann der Prozess von S105 und Schritt S112 als ein Prozess des Einstellens der Totzeit Td in Bezug auf die Pulsbreite der zwei betriebenen Schaltelemente betrachtet werden, und kann der PWM-Steuerungsabschnitt 50, der den Prozess von Schritt S105 und Schritt S112 ausführt, als ein Totzeiteinstellungsabschnitt zur Einstellung einer Totzeit betrachtet werden.
  • Wie es vorstehend beschrieben worden ist, tritt, wenn die U-Phasen-Pulsbreiten Pu1, Pu2 von den U-Phasen-Sollpulsbreiten Put1, Put2 abweichen, eine Abweichung aufgrund der Totzeit Td zwischen der U-Phasen-Spannung Vu, die tatsächlich an die U-Phasen-Spule 24u angelegt wird, und dem U-Phasen-Ober-/Unter-Zwei-Phasen-Modulationsbefehlswert Vua auf. Gleichermaßen gibt es für die V-Phase und die W-Phase eine Abweichung, die durch die Totzeit Td verursacht wird. Dann tritt eine Abweichung in der Spannungssteuerung des Elektromotors 11 auf, und verschlechtert sich die Steuerbarkeit des Elektromotors 11.
  • In dieser Hinsicht führt in Schritt S103 der PWM-Steuerungsabschnitt 50 eine Totzeitkorrektur zum Justieren der Pulsbreiten der zwei betriebenen Schaltelemente entsprechend der Totzeit Td durch. Beispielweise addiert, wie es in 6C und 6D gezeigt ist, der PWM-Steuerungsabschnitt 50 eine Totzeitkorrekturgröße Pd zu der U-Phasen-Oberzweigsollpulsbreite Put1 und stellt die U-Phasen-Oberzweigpulsbreite Pu1 auf den resultierenden Wert vorab ein, so dass sich die U-Phasen-Oberzweigpulsbreite Pu1, wenn die Totzeit Td eingestellt ist (durch Pu1' in 6C angegeben), sich der U-Phasen-Oberzweigsollpulsbreite Put1 annähert.
  • Die Totzeitkorrekturgröße Pd wird entsprechend der Totzeit Td eingestellt. Insbesondere wird unter der Bedingung, dass die Totzeit Td eingestellt ist, die Totzeitkorrekturgröße Pd derart eingestellt, dass die U-Phasen-Oberzweigpulsbreite Pu1, die der Totzeitkorrektur unterzogen wird, näher an die U-Phasen-Oberzweigsollpulsbreite Put1 als die U-Phasen-Oberzweigpulsbreite Pu1 gebracht wird, die nicht der Totzeitkorrektur unterzogen wird. Beispielweise wird die Totzeitkorrekturgröße Pd vorzugsweise derart eingestellt, dass sie im Wesentlichen dieselbe wie die Totzeit Td ist.
  • Insbesondere korrigiert in Schritt S103 der PWM-Steuerungsabschnitt 50 den U-Phasen-Ober-/Unter-Zwei-Phasen-Modulationsbefehlswert Vua, der in Schritt S102 hergeleitet worden ist, wodurch der U-Phasen-Ober-/Unter-Zwei-Phasen-Modulationskorrekturbefehlswert Vub derart berechnet wird, dass, wenn die Totzeit Td eingestellt ist, die U-Phasen-Oberzweigpulsbreite Pu1 (Pu1' in 6C) sich der U-Phasen-Oberzweigsollpulsbreite Put1 annähert.
  • Die U-Phasen-Unterzweigpulsbreite Pu2 wird auf einen Wert (Pto – Pu1) eingestellt, der durch Subtrahieren der U-Phasen-Oberzweigpulsbreite Pu1 von der Gesamtpulsbreite Pto erhalten wird. Wenn angenommen wird, dass der durch Subtrahieren der U-Phasen-Oberzweigsollpulsbreite Put1 von der Gesamtpulsbreite Pto erhaltene Wert die U-Phasen-Unterzweigsollpulsbreite Put2 ist, wird die U-Phasen-Unterzweigpulsbreite Pu2 auf einen Wert (Put2 – Pd) eingestellt, der durch Subtrahieren der Totzeitkorrekturgröße Pd von der U-Phasen-Unterzweigsollpulsbreite Put2 erhalten wird. Die Totzeitkorrektur kann als ein Korrekturprozess des Aufaddierens der Pulsbreiten der zwei betriebenen Schaltelemente oder Subtrahieren von einer der Pulsbreiten von der anderen entsprechend der Totzeit Td betrachtet werden.
  • Wenn die Totzeit Td für die U-Phasen-Pulsbreiten Pu1, Pu2, die wie vorstehend beschrieben eingestellt werden, eingestellt wird, weisen die U-Phasen-Pulsbreiten Pu1, Pu2 Wellenformen auf, wie sie durch die abwechselnd lang und zweimal kurz gestrichelten Linien in 6C und 6D angegeben sind. Die U-Phasen-Oberzweigpulsbreite Pu1, für die die Totzeit Td eingestellt ist (Pu1' in 6C) nähert sich der U-Phasen-Oberzweigsollpulsbreite Put1 an (fällt vorzugsweise damit zusammen). Gleichermaßen korrigiert der PWM-Steuerungsabschnitt 50 den V-Phasen-Ober-/Unter-Zwei-Phasen-Modulationsbefehlswert Vva, um einen V-Phasen-Ober-/Unter-Zwei-Phasen-Modulationskorrekturbefehlswert Vvb zu berechnen, und korrigiert den W-Phasen-Ober-/Unter-Zwei-Phasen-Modulationsbefehlswert Vwa, um einen W-Phasen-Ober-/Unter-Zwei-Phasen-Modulationskorrekturbefehlswert Vwb zu berechnen.
  • Die Totzeitkorrektur wird für die betriebene Phase und nicht für die fixierte Phase durchgeführt. Das heißt, dass die Totzeitkorrektur nicht für Teile der Ober-/Unter-Zwei-Phasen-Modulationsbefehlswerte Vua, Vva, Vwa durchgeführt wird, die der maximale Befehlswert Vmax sind. Daher werden die Teile der Ober-/Unter-Zwei-Phasen-Modulationsbefehlswerte Vua, Vva, Vwa, die der maximale Befehlswert Vmax sind, nicht geändert.
  • Wie es in 5 gezeigt ist, geht nach Ausführung des Prozesses von Schritt S103 der PWM-Steuerungsabschnitt 50 zu Schritt S104 über und stellt die Trägerfrequenz fp entsprechend dem oberen/unteren Zwei-Phasen-Modulationsverfahren ein. Die Trägerfrequenz fp entsprechend dem oberen/unteren Zwei-Phasen-Modulationsverfahren ist beliebig, solange wie sie höher als die Resonanzfrequenz f0 (vorzugsweise die Eckfrequenz fc) der Filterschaltung 31 ist.
  • In dem nachfolgenden Schritt S105 erzeugt der PWM-Steuerungsabschnitt 50 ein PWM-Signal, bei dem Schaltmuster der Schaltelemente Qu1 bis Qw2 auf der Grundlage des Trägersignals und der Ober-/Unter-Zwei-Phasen-Modulationskorrekturbefehlswerte Vub, Vvb, Vwb eingestellt sind. In diesem Fall formt der PWM-Steuerungsabschnitt 50 das PWM-Signal derart, dass die Totzeit Td eingestellt wird. In dem nachfolgenden Schritt S106 führt der PWM-Steuerungsabschnitt 50 eine Schaltsteuerung der Schaltelemente Qu1 bis Qw2 durch Verwendung des PWM-Signals durch und beendet den PWM-Steuerungsprozess.
  • Wenn die Sollspannung Vt kleiner als die Schwellwertspannung Vth ist, macht der PWM-Steuerungsabschnitt 50 eine negative Entscheidung in Schritt S101 und betreibt jedes der Schaltelemente Qu1 bis Qw2 durch das Unter-Zweig-Fixierungs-Zwei-Phasen-Modulationsverfahren. Insbesondere leitet in Schritt S107 der PWM-Steuerungsabschnitt 50 zunächst die Unter-Zweig-Fixierungs-Zwei-Phasen-Modulationsbefehlswerte Vun, Vvn, Vwn entsprechend dem Unter-Zweig-Fixierungs-Zwei-Phasen-Modulationsverfahren auf der Grundlage der Eingangsspannung Vin, der Drei-Phasen-Spannungsbefehlswerte Vur, Vvr, Vwr und der durch den Positions-/Drehzahlschätzabschnitt 44 geschätzten Drehposition her.
  • Nachstehend sind fiktive Korrekturbefehlswerte Vux, Vvx, Vwx, wenn eine Totzeitkorrektur an den Unter-Zweig-Fixierungs-Zwei-Phasen-Modulationsbefehlswerten Vun, Vvn, Vwn durchgeführt wird, unter Bezugnahme auf 7 beschrieben.
  • Wie es in 7 gezeigt ist, bewirkt die Totzeitkorrektur, dass die fiktiven Korrekturbefehlswerte Vux, Vvx, Vwx von den in 4 gezeigten idealen Kurven abweichen, und eine Fehlerperiode Tx auftritt, in der eine der zwei betriebenen Phasen eine fixierte Phase wird. Die Fehlerperiode Tx ist eine Periode, während der zwei der drei Phasen fixierte Phasen sind. Die Fehlerperiode Tx tritt vor und nach Ändern der fixierten Phase auf. Die Fehlerperiode Tx wird intermittierend, genauer drei Mal periodisch in einem Zyklus des elektrischen Winkels erzeugt.
  • Die Fehlerperiode Tx ist eine Periode, in der zwei der drei fiktiven Korrekturbefehlswerte Vux, Vvx, Vwx auf den maximalen Befehlswert Vmax eingestellt werden. Beispielweise werden in der Fehlerperiode Tx, die auftritt, wenn die fixierte Phase von der W-Phase auf die U-Phase geändert wird, der fiktive U-Phasen-Korrekturbefehlswert Vux und der fiktive W-Phasen-Korrekturwert Vwx auf den maximalen Befehlswert Vmax eingestellt. In diesem Fall wird der Schaltbetrieb lediglich für die V-Phase durchgeführt, und wird kein Schaltbetrieb für die U-Phase oder die W-Phase durchgeführt. Das heißt, dass die Tastgerade der Oberzweigschaltelemente Qu1 und Qw1 0 sind, während die Tastgerade der zwei V-Phasen-Schaltelemente Qv1, Qv2 andere Werte als 0 oder 1 sind, und die Tastgerade der Unterzweigschaltelemente Qu2, Qw2 1 sind.
  • Die Fehlerperiode Tx kann einen Spannungsfehler verursachen. Daher tendiert der Spannungsfehler dazu, umso größer zu sein, je länger die Fehlerperiode Tx ist. Die Fehlerperiode Tx tendiert dazu, länger zu werden, wenn die Sollspannung Vt (anders ausgedrückt der Modulationsfaktor) kleiner wird. Die Fehlerperiode Tx tendiert dazu, länger zu werden, wenn die Drehzahl des Rotors 22 sich verringert.
  • Wie es vorstehend beschrieben worden ist, tritt, wenn die Totzeitkorrektur an den Unter-Zweig-Fixierungs-Zwei-Phasen-Modulationsbefehlswerten Vun, Vvn, Vwn durchgeführt wird, eine Fehlerperiode Tx auf. Als Ergebnis tritt ein Fehler zwischen den Unter-Zweig-Fixierungs-Zwei-Phasen-Modulationsbefehlswerten Vun, Vvn, Vwn und den Drei-Phasen-Spannungen Vu, Vv, Vw auf, die tatsächlich an die Drei-Phasen-Spulen 24u, 24v, 24w angelegt werden.
  • Um dies zu bewältigen, führt der PWM-Steuerungsabschnitt 50 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel intermittierend eine Verschiebungskorrektur durch, in der die Neutralpunktspannung der Drei-Phasen-Spannungen 24u, 24v, 24w derart verschoben wird, dass die Fehlerperiode Tx verkürzt wird (dass vorzugsweise keine Fehlerperiode Tx auftritt).
  • Insbesondere beschafft der PWM-Steuerungsabschnitt 50 zunächst die Fehlerperiode Tx in Schritt S108. Insbesondere berechnet, wie es vorstehend beschrieben worden ist, der PWM-Steuerungsabschnitt 50 die fiktiven Korrekturbefehlswerte Vux, Vvx, Vwx in dem Fall, in dem die Totzeitkorrektur an den Unter-Zweig-Fixierungs-Zwei-Phasen-Modulationsbefehlswerten Vun, Vvn, Vwn durchgeführt wird. Dann beschafft der PWM-Steuerungsabschnitt 50 die Fehlerperiode Tx auf der Grundlage der fiktiven Korrekturbefehlswerte Vux, Vvx, Vwx. Insbesondere beschafft der PWM-Steuerungsabschnitt 50 die Zeit, bei der die Fehlerperiode Tx auftritt, und die Dauer der Fehlerperiode Tx in einem Zyklus des elektrischen Winkels. Der PWM-Steuerungsabschnitt 50, der den Prozess von Schritt S108 ausführt, entspricht einem Fehlerperiodenbeschaffungsabschnitt.
  • In dem nachfolgenden Schritt S109 führt der PWM-Steuerungsabschnitt 50 die Verschiebungskorrektur durch. Der PWM-Steuerungsabschnitt 50 führt die Verschiebungskorrektur vor Durchführung der Totzeitkorrektur durch. Das heißt, dass der PWM-Steuerungsabschnitt 50 die Verschiebungskorrektur an den Unter-Zweig-Fixierungs-Zwei-Phasen-Modulationsbefehlswerten Vun, Vvn, Vwn durchführt, für die die Totzeitkorrektur nicht durchgeführt worden ist.
  • Die Verschiebungskorrektur ist nachstehend unter Bezugnahme auf 8 beschrieben. 8 zeigt einen Graphen erster Korrekturbefehlswerte Vuc1, Vvc1, Vwc1.
  • Die Verschiebungskorrektur bezieht sich auf einen Korrekturprozess des Reduzierens der Unter-Zweig-Fixierungs-Zwei-Phasen-Modulationsbefehlswerte Vun, Vvn, Vwn insgesamt (anders ausgedrückt zu dem minimalen Befehlswert Vmin hin), während die Beziehung zwischen den Unter-Zweig-Fixierungs-Zwei-Phasen-Modulationsbefehlswerten Vun, Vvn, Vwn beibehalten wird. Beispielweise subtrahiert der PWM-Steuerungsabschnitt 50 eine vorbestimmte Verschiebungskorrekturgröße α von jedem der Unter-Zweig-Fixierungs-Zwei-Phasen-Modulationsbefehlswerten Vun, Vvn, Vwn (Vun – α, Vvn – α, Vwn - α). Dies verschiebt die Neutralpunktspannung.
  • Diese Verschiebungskorrektur wird in einer Periode entsprechend der Fehlerperiode Tx durchgeführt. Insbesondere stellt der PWM-Steuerungsabschnitt 50 den Zeitpunkt (zeitliche Steuerung) und Periode der Ausführung der Verschiebungskorrektur derart ein, dass zumindest ein Teil (gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die gesamte) der Periode entsprechend der Fehlerperiode Tx, die in Schritt S108 erhalten wird, in der Periode der Ausführung der Verschiebungskorrektur enthalten ist.
  • Wie es in 7 gezeigt ist, tritt die Fehlerperiode Tx intermittierend (anders ausgedrückt periodisch) mit einer vorbestimmten Periode dazwischen auf. Somit führt der PWM-Steuerungsabschnitt 50 die Verschiebungskorrektur intermittierend (anders ausgedrückt periodisch) mit einer vorbestimmten Periode dazwischen durch. Die Unter-Zweig-Fixierungs-Zwei-Phasen-Modulationsbefehlswerte Vun, Vvn, Vwn, die der Verschiebungskorrektur unterzogen werden, sind als erste Korrekturbefehlswerte Vuc1, Vvc1, Vwc1 definiert. Das heißt, dass der Prozess von Schritt S109 ein Prozess des Herleitens (oder in anderen Worten des Berechnens) der ersten Korrekturbefehlswerte Vuc1, Vvc1, Vwc1 aus den Unter-Zweig-Fixierungs-Zwei-Phasen-Modulationsbefehlswerten Vun, Vvn, Vwn ist.
  • Mit dieser Konfiguration werden, wie es in 8 gezeigt ist, in dem Unter-Zweig-Fixierungs-Zwei-Phasen-Modulationssystem, in dem die Verschiebungskorrektur intermittierend durchgeführt wird, eine Verschiebungskorrekturperiode T1, in der die Verschiebungskorrektur durchgeführt wird, und eine Nicht-Verschiebungskorrekturperiode T2, in der die Verschiebungskorrektur nicht durchgeführt wird, abwechselnd eingestellt. Die ersten Korrekturbefehlswerte Vuc1, Vvc1, Vwc1, die der Verschiebungskorrekturperiode T1 entsprechen, sind um die Verschiebungskorrekturgröße α niedriger als die Unter-Zweig-Fixierungs-Zwei-Phasen-Modulationsbefehlswerte Vun, Vvn, Vwn. Die ersten Korrekturbefehlswerte Vuc1, Vvc1, Vwc1, die der Nicht-Verschiebungskorrekturperiode T2 entsprechen, sind gleich den Unter-Zweig-Fixierungs-Zwei-Phasen-Modulationsbefehlswerten Vun, Vvn, Vwn. Wie es in 8 gezeigt ist, wird an der Grenze zwischen der Verschiebungskorrekturperiode T1 und der Nicht-Verschiebungskorrekturperiode T2 eine Stufe entsprechend der Verschiebungskorrekturgröße α erzeugt.
  • Die Verschiebungskorrekturperiode T1 stimmt vollständig mit der Fehlerperiode Tx überein, jedoch ist sie nicht darauf begrenzt, und kann leicht versetzt sein, solange wie Teile davon einander überlappen. Zusätzlich ist, obwohl der PWM-Steuerungsabschnitt 50 konfiguriert ist, die Verschiebungskorrekturperiode für alle der drei Fehlerperioden Tx, die in einem Zyklus des elektrischen Winkels auftreten, durchzuführen, die vorliegende Erfindung nicht darauf begrenzt. Der PWM-Steuerungsabschnitt 50 kann die Verschiebungskorrektur lediglich für eine oder zwei der Fehlerperiode Tx durchführen. Kurz gesagt ist es lediglich notwendig, dass die Verschiebungskorrekturperiode T1 zumindest einen Teil einer Periode entsprechend der Fehlerperiode Tx in einem Zyklus des elektrischen Winkels in dem Unter-Zweig-Fixierungs-Zwei-Phasen-Modulationsverfahren aufweist. Die Verschiebungskorrekturperiode T1 entspricht einer fixierten Periode.
  • Nach Ausführung der Verschiebungskorrektur führt der PWM-Steuerungsabschnitt 50 eine Totzeitkorrektur zum Justieren der Pulsbreiten der zwei betriebenen Schaltelemente entsprechend der Totzeit Td in Schritt S110 durch, wie es in 5 gezeigt ist. Die Totzeitkorrektur ist wie vorstehend beschrieben. Beispielsweise stellt der PWM-Steuerungsabschnitt 50 die U-Phasen-Oberzweigsollpulsbreite Put1 auf die U-Phase-Oberzweigpulsbreite Pu1 entsprechend dem ersten U-Phasen-Korrekturbefehlswert Vuc1 ein. Der PWM-Steuerungsabschnitt 50 addiert oder subtrahiert die Totzeitkorrekturgröße Pd zu oder von der U-Phasen-Oberzweigsollpulsbreite Put1 vorab und stellt die U-Phasen-Oberzweigpulsbreite Pu1 auf den resultierenden Wert derart ein, dass, wenn die Totzeit Td eingestellt ist, die U-Phasen-Oberzweigpulsbreite Pu1 sich der U-Phasen-Oberzweigsollpulsbreite Put1 annähert (vorzugsweise damit übereinstimmt).
  • Genauer berechnet (oder leitet her) der PWM-Steuerungsabschnitt 50 einen zweiten U-Phasen-Korrekturbefehlswert Vuc2 durch Korrektur des ersten U-Phasen-Befehlswerts Vuc1 derart, dass die U-Phasen-Oberzweigpulsbreite Pu1, wenn die Totzeit Td eingestellt ist, sich der U-Phasen-Oberzweigsollpulsbreite Put1 annähert. Gleichermaßen korrigiert der PWM-Steuerungsabschnitt 50 den ersten V-Phasen-Korrekturbefehlswert Vvc1 zum Berechnen eines zweiten V-Phasen-Korrekturbefehlswert Vvc2 und korrigiert den ersten W-Phasen-Korrekturbefehlswert Vwc1 zum Berechnen eines zweiten W-Phasen-Korrekturbefehlswerts Vwc2. Jeder der zweiten Korrekturbefehlswerte Vuc2, Vvc2, Vwc2 ist ein Spannungsbefehlswert, der derart eingestellt wird, dass die Totzeitkorrekturgröße Pd, die der Totzeit Td entspricht, zu oder von der Pulsbreite des betriebenen Schaltelements entsprechend jedem der ersten Korrekturbefehlswerte Vuc1, Vvc1, Vwc1 addiert oder subtrahiert wird. Das heißt, dass der Prozess von Schritt S110 ein Prozess des Berechnens (oder Herleitens) der zweiten Korrekturbefehlswerte Vuc2, Vvc2, Vwc2 aus den ersten Korrekturbefehlswerten Vuc1, Vvc1, Vwc1 ist.
  • Die Verschiebungskorrekturgröße α ist derart eingestellt, dass sie größer als die Größe einer Fluktuation des Spannungsbefehlswerts aufgrund der Totzeitkorrektur, genauer der Differenz zwischen den ersten Korrekturbefehlswerten Vuc1, Vvc1, Vwc1 und den zweiten Korrekturbefehlswerten Vuc2, Vvc2, Vwc2 ist. Als Ergebnis sind die zweiten Korrekturbefehlswerte Vuc2, Vvc2, Vwc2, die der Verschiebungskorrekturperiode T1 entsprechen, niedriger als der maximale Befehlswert Vmax.
  • Die Verschiebungskorrekturgröße α ist beliebig, solange wie irgendeiner der ersten Korrekturbefehlswerte Vuc1, Vvc1, Vwc1 nicht auf den minimalen Befehlswert Vmin eingestellt wird. Beispielsweise wird die Verschiebungskorrekturgröße α vorzugsweise auf einen kleinen Wert innerhalb eines Bereichs eingestellt, in dem der Korrekturbefehlswert entsprechend der fixierten Phase niedriger als der maximale Befehlswert Vmax ist, wenn die Totzeitkorrektur durchgeführt wird. Weiterhin ist die Verschiebungskorrekturgröße α vorzugsweise kleiner als das Doppelte der Differenz zwischen den ersten Korrekturbefehlswerten Vuc1, Vvc1, Vwc1 und den zweiten Korrekturbefehlswerten Vuc2, Vvc2, Vwc2.
  • Wie es in 5 gezeigt ist, geht der PWM-Steuerungsabschnitt 50 nach Ausführung der Totzeitkorrektur zu Schritt S111 über und stellt die Trägerfrequenz fp ein. Der PWM-Steuerungsabschnitt 50 unterscheidet die Trägerfrequenz fp zwischen der Verschiebungskorrekturperiode T1 und der Nicht-Verschiebungskorrekturperiode T2. Beispielsweise stellt der PWM-Steuerungsabschnitt 50 eine erste Trägerfrequenz fp1, die die Trägerfrequenz fp in der Verschiebungskorrekturperiode T1 ist, derart ein, dass sie niedriger als eine zweite Trägerfrequenz fp2 ist, die die Trägerfrequenz fp in der Nicht-Verschiebungskorrekturperiode T2 ist. Beispielsweise ist die erste Trägerfrequenz fp1 die Hälfte der zweiten Trägerfrequenz fp2.
  • Die erste Trägerfrequenz fp1 ist derart eingestellt, dass sie niedriger als die Resonanzfrequenz f0 der Filterschaltung 31 ist, so dass das Doppelte der ersten Trägerfrequenz fp1 größer als die Resonanzfrequenz f0 (vorzugsweise die Eckfrequenz fc der Filterschaltung 31) ist. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Trägerfrequenz fp entsprechend dem oberen/unteren Zwei-Phasen-Modulationsverfahren und die zweite Trägerfrequenz fp2 gleich zueinander. Jedoch können diese zwei Frequenzen unterschiedlich voneinander sein. Außerdem kann die erste Trägerfrequenz fp1 ein Wert sein, der sich von der Hälfte der zweiten Trägerfrequenz fp2 unterscheidet, und kann beispielsweise höher als oder gleich wie die zweite Trägerfrequenz fp2 sein.
  • In dem nachfolgenden Schritt S112 erzeugt der PWM-Steuerungsabschnitt 50 ein PWM-Signal, in dem Schaltmuster der Schaltelemente Qu1 bis Qw2 auf der Grundlage des Trägersignals und der zweiten Korrekturbefehlswerte Vuc2, Vvc2, Vwc2 eingestellt werden. In diesem Fall formt der PWM-Steuerungsabschnitt 50 das PWM-Signal derart, dass die Totzeit Td eingestellt wird. In dem nachfolgenden Schritt S113 führt der PWM-Steuerungsabschnitt 50 die Schaltsteuerung der Schaltelemente Qu1 bis Qw2 durch Verwendung des PWM-Signals durch und beendet den PWM-Steuerungsprozess.
  • Die zweiten Korrekturbefehlswerte Vuc2, Vvc2, Vwc2 sind nachstehend unter Bezugnahme auf 9 beschrieben.
  • Wie es in 9 gezeigt ist, sind die zweiten Korrekturbefehlswerte Vuc2, Vvc2, Vwc2 niedriger als der maximale Befehlswert Vmax selbst während der Verschiebungskorrekturperiode T1. Daher wird in der Verschiebungskorrekturperiode T1 das Schalten für alle der drei Phasen durchgeführt. Anders ausgedrückt sind die betriebenen Schaltelemente während der Verschiebungskorrekturperiode T1 alle der Schaltelemente Qu1 bis Qw2. In der Nicht-Verschiebungskorrekturperiode T2 wird die Totzeitkorrektur für zwei Betriebssollphasen aus den drei Phasen durchgeführt, während die Totzeitkorrektur für alle der drei Phasen in der Verschiebungskorrekturperiode T1 durchgeführt wird.
  • Unter Konzentrierung auf die Tatsache, dass der Schaltbetrieb für alle drei Phasen in der Verschiebungskorrekturperiode T1 durchgeführt wird, kann gesagt werden, dass im Wesentlichen das Drei-Phasen-Modulationsverfahren während der Verschiebungskorrekturperiode T1 ausgeführt wird. Somit kann gesagt werden, dass das Unter-Zweig-Fixierungs-Zwei-Phasen-Modulationsverfahren während der Verschiebungskorrekturperiode T1 unecht (pseudo) ist. In diesem Fall kann das Unter-Zweig-Fixierungs-Zwei-Phasen-Modulationsverfahren, in dem die Verschiebungskorrektur durchgeführt worden ist, ebenfalls als ein Modulationsverfahren betrachtet werden, in dem das Modulationsverfahren abwechselnd zwischen dem Unter-Zweig-Fixierungs-Zwei-Phasen-Modulationsverfahren und dem Drei-Phasen-Modulationsverfahren umgeschaltet wird. In dieser Hinsicht steuert der PWM-Steuerungsabschnitt 50 die Wechselrichterschaltung 30 auf der Grundlage der zweiten Korrekturbefehlswerte Vuc2, Vvc2, Vwc2, für die die Verschiebungskorrektur und die Totzeitkorrektur an den Unter-Zweig-Fixierungs-Zwei-Phasen-Modulationsbefehlswerten Vun, Vvn, Vwn der drei Phasen durchgeführt worden ist, wodurch das Drei-Phasen-Modulationsverfahren für eine fixierte Periode (der Verschiebungskorrekturperiode T1) durchgeführt wird.
  • Es kann gesagt werden, dass der PWM-Steuerungsabschnitt 50 die Wechselrichterschaltung 30 durch ein spezifisches Modulationsverfahren steuert, bei dem das Modulationsverfahren abwechselnd zwischen den Unter-Zweig-Fixierungs-Zwei-Phasen-Modulationsverfahren und den Drei-Phasen-Modulationsverfahren geändert wird, und dass die Verschiebungskorrekturperiode T1 eine Periode ist, in der das Modulationsverfahren das Drei-Phasen-Modulationsverfahren ist und die Neutralpunktspannung verschoben wird. Das heißt, dass die ersten Korrekturbefehlswerte Vuc1, Vvc1, Vwc1 Drei-Phasen-Spannungsbefehlswerte sind, die dem Drei-Phasen-Modulationsverfahren, bei dem die Neutralpunktspannung verschoben wird, in der Verschiebungskorrekturperiode T1 entsprechen und dem Unter-Zweig-Fixierungs-Zwei-Phasen-Modulationsverfahren in der Nicht-Verschiebungskorrekturperiode T2 entsprechen.
  • Als Ergebnis der Verschiebungskorrektur tritt die Fehlerperiode Tx, in der zwei Phasen aus den drei Phasen fixierte Phasen werden, in einem Zyklus des elektrischen Winkels nicht auf, wie es in 9 gezeigt ist. Das heißt, dass gesagt werden kann, dass die Verschiebungskorrekturperiode T1 derart eingestellt wird, dass keine Fehlerperiode Tx auftritt, wenn die Totzeitkorrektur an den ersten Korrekturbefehlswerten Vuc1, Vvc1, Vwc1 durchgeführt wird. Die Wellenformen der zweiten Korrekturbefehlswerte Vuc2, Vvc2, Vwc2 in der Verschiebungskorrekturperiode T1 sind näher an den Wellenformen der Unter-Zweig-Fixierungs-Zwei-Phasen-Modulationsbefehlswerte Vun, Vvn, Vwn als die fiktiven Korrekturbefehlswerte Vux, Vvx, Vwx, die der Totzeitkorrektur ohne Ausführung der Verschiebungskorrektur unterzogen worden sind. Aus diesem Grund ist es weniger wahrscheinlich, dass die zweiten Korrekturbefehlswerte Vuc2, Vvc2, Vwc2 einen Spannungsfehler verursachen als es die fiktiven Korrekturbefehlswerte Vux, Vvx, Vwx verursachen.
  • In dem oberen/unteren Zwei-Phasen-Modulationsverfahren ist es unwahrscheinlich, dass die Fehlerperiode Tx auftritt, da der Spannungsbefehlswert der fixierten Phasen abwechselnd zwischen dem maximalen Befehlswert Vmax und dem minimalen Befehlswert Vmin geändert wird. Insbesondere wird das obere/untere Zwei-Phasen-Modulationsverfahren in einer Situation ausgeführt, in der die Sollspannung größer als oder gleich wie die Schwellwertspannung Vth ist, anders ausgedrückt, in einer Situation, in der die Drehzahl relativ hoch ist. Somit tendiert, selbst wenn die Fehlerperiode Tx durch die Totzeitkorrektur verursacht wird, die Fehlerperiode Tx dazu, kurz zu sein. Daher ist es unwahrscheinlich, dass ein Spannungsfehler zwischen den Ober-/Unter-Zwei-Phasen-Modulationsbefehlswerten Vua, Vva, Vwa und den Drei-Phasen-Spannungen Vu, Vv, Vw auftritt, die tatsächlich an die Drei-Phasen-Spulen 24u, 24v, 24w angelegt werden.
  • Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel entspricht der PWM-Steuerungsabschnitt 50, der den Prozess von Schritt S101 ausführt, einem Modulationsverfahrensauswahlabschnitt, und entspricht der PWM-Steuerungsabschnitt 50, der die Prozesse der Schritte S102, S105 und S106 ausführt, einem Ober-/Unter-Zwei-Phasen-Modulationssteuerungsabschnitt. Der PWM-Steuerungsabschnitt 50, der die Prozesse S107, S112, S113 ausführt, entspricht einem spezifischen Modulationssteuerungsabschnitt. Insbesondere entspricht der PWM-Steuerungsabschnitt 50, der den Prozess von Schritt S107 ausführt, einem Unter-Zweig-Fixierungs-Zwei-Phasen-Modulationsbefehlswert-Herleitungsabschnitt. Der PWM-Steuerungsabschnitt 50, der die Prozesse der Schritte S108 und S109 ausführt, entspricht einem Verschiebungskorrekturabschnitt. Der PWM-Steuerungsabschnitt 50, der den Prozess des Schritts S110 ausführt, entspricht einem Totzeitkorrekturabschnitt. Der PWM-Steuerungsabschnitt 50, der den Prozess von Schritt S111 ausführt, entspricht einem Trägerfrequenzeinstellungsabschnitt.
  • Das vorliegende Ausführungsbeispiel, das vorstehend beschrieben worden ist, erzählt die nachfolgenden betrieblichen Vorteile.
    • (1) Die fahrzeugeigene Wechselrichterantriebsvorrichtung 14 wird für die PWM-Steuerung der Wec hselrichterschaltung 30 verwendet, die den Elektromotor 11 antreibt. Der Elektromotor 11 weist den Rotor 22 auf, der die Permanentmagnete 22a und den Stator 23 aufweist. Die Drei-Phasen-Spulen 24u, 24v, 24w sind um den Stator 23 gewickelt. Die Wechselrichterschaltung 30 weist die Drei-Phasen-Oberzweigschaltelemente Qu1, Qv1, Qw1 und die Drei-Phasen-Unterzweigschaltelemente Qu2, Qv2, Qw2 auf. Die Drei-Phasen-Oberzweigschaltelemente Qu1, Qv1, Qw1 sind mit der Hochspannungsseite der fahrzeugeigenen Energiespeichervorrichtung 104 verbunden, die als eine Gleichstromleistungsversorgung dient. Die Drei-Phasen-Unterzweigschaltelemente Qu2, Qv2, Qw2 sind mit der Niedrigspannungsseite der fahrzeugeigenen Energiespeichervorrichtung 104 verbunden. Die fahrzeugeigene Wechselrichterantriebsvorrichtung 14 weist die Bootstrap-Schaltung 51 auf, die die Oberzweigschaltelemente Qu1, Qv1, Qw1 durch Verwendung des Kondensators 51a einschaltet.
  • Der PWM-Steuerungsabschnitt 50 der fahrzeugeigenen Wechselrichterantriebsvorrichtung 14 führt einen Prozess (Schritt S107) des Herleitens der Unter-Zweig-Fixierungs-Zwei-Phasen-Modulationsbefehlswerte Vun, Vvn, Vwn der drei Phasen durch, die Drei-Phasen-Spannungsbefehlswerte entsprechend dem Unter-Zweig-Fixierungs-Zwei-Phasen-Modulationsverfahren sind. Der PWM-Steuerungsabschnitt 50 führt die Totzeitkorrektur zum Justieren der Pulsbreiten der Unter-Zweig-Fixierungs-Zwei-Phasen-Modulationsbefehlswerte Vun, Vvn, Vwn der drei Phasen entsprechend der Totzeit Td durch. Der PWM-Steuerungsabschnitt 50 führt ebenfalls die Verschiebungskorrektur zur Korrektur der Unter-Zweig-Fixierungs-Zwei-Phasen-Modulationsbefehlswerte Vun, Vvn, Vwn der drei Phasen derart durch, dass das Drei-Phasen-Modulationsverfahren während der Verschiebungskorrekturperiode T1 ausgeführt wird, die die fixierte Periode ist. Dann steuert der PWM-Steuerungsabschnitt 50 die Wechselrichterschaltung 30 (insbesondere jedes der Schaltelemente Qu1 bis Qw2) auf der Grundlage der zweiten Korrekturbefehlswerte Vuc2, Vvc2, Vwc2 der drei Phasen, die den vorstehend beschriebenen zwei Korrekturbetrieben unterzogen worden sind.
  • Mit dieser Konfiguration kann das spezifische Modulationsverfahren angewendet werden, bei dem das Drei-Phasen-Modulationsverfahren über die Verschiebungskorrekturperiode T1 ausgeführt wird, und das Unter-Zweig-Fixierungs-Zwei-Phasen-Modulationsverfahren über die andere Periode (die Nicht-Verschiebungskorrekturperiode T2) ausgeführt wird. In dem spezifischen Modulationsverfahren ist der Schaltverlust kleiner, als wenn das Modulationsverfahren stets das Drei-Phasen-Modulationsverfahren ist, und es ist nicht notwendig, die Oberzweigschaltelemente Qu1, Qv1, Qw1 für eine lange Periode in dem EIN-Zustand beizubehalten. Somit kann in einer Situation, in der es aufgrund der Verwendungsbeschränkung, die durch die Bootstrap-Schaltung 51 (insbesondere den Kondensator 51a) verursacht wird, beispielsweise in einer Situation, in der die Sollspannung Vt relativ niedrig ist, schwierig ist, das obere/untere Zwei-Phasen-Modulationsverfahren zu verwenden, das spezifische Modulationsverfahren ausgeführt werden, um den Schaltverlust zu reduzieren.
  • Weiterhin wird gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Totzeitkorrektur an den Unter-Zweig-Fixierungs-Zwei-Phasen-Modulationsbefehlswerten Vun, Vvn, Vwn durchgeführt, und wird das Drei-Phasen-Modulationsverfahren über die Verschiebungskorrekturperiode T1 ausgeführt, die die fixierte Periode ist. Somit kann der Spannungsfehler im Vergleich zu dem Fall, in dem die Totzeitkorrektur in dem Unter-Zweig-Fixierungs-Zwei-Phasen-Modulationsverfahren durchgeführt wird, reduziert werden. Insbesondere wird, wenn die Totzeitkorrektur einfach an den Unter-Zweig-Fixierungs-Zwei-Phasen-Modulationsbefehlswerten Vun, Vvn, Vwn durchgeführt wird, die Fehlerperiode Tx, die einen Spannungsfehler verursachen kann, erzeugt. Um dies zu bewältigen, kann die Fehlerperiode Tx verkürzt (vorzugsweise beseitigt) werden, in dem das Drei-Phasen-Modulationsverfahren während der Periode durchgeführt wird, die der Fehlerperiode Tx entspricht. Als Ergebnis ist es möglich, eine Verschlechterung der Steuerbarkeit des Elektromotors 11 aufgrund des Spannungsfehlers zu beschränken, während der Schaltverlust reduziert wird.
    • (2) Der PWM-Steuerungsabschnitt 50 führt die Verschiebungskorrektur intermittierend durch. Insbesondere führt in Reaktion auf das Auftreten der Fehlerperiode Tx vor und nach Änderung der fixierten Phase der PWM-Steuerungsabschnitt 50 periodisch die Verschiebungskorrektur über Perioden vor und nach der Änderung der fixierten Phase durch. Somit treten in dem Unter-Zweig-Fixierungs-Zwei-Phasen-Modulationsverfahren, in dem die Verschiebungskorrektur durchgeführt worden ist (das heißt, dem spezifische Modulationsverfahren), die Verschiebungskorrektur T1, in der die Verschiebungskorrektur durchgeführt wird, und die Nicht-Verschiebungskorrekturperiode T2, in der die Verschiebungskorrektur nicht durchgeführt wird, abwechselnd auf. Die Nicht-Verschiebungskorrekturperiode T2 ist eine Periode, in der das Modulationsverfahren das Unter-Zweig-Fixierungs-Zwei-Phasen-Modulationsverfahren ist. Die Verschiebungskorrekturperiode T1 ist eine Periode, in der die Neutralpunktspannung in Bezug auf die Nicht-Verschiebungskorrekturperiode T2 verschoben ist und das Modulationsverfahren das Drei-Phasen-Modulationsverfahren ist.
  • In der Verschiebungskorrektur, in der die Neutralpunktspannung verschoben wird, werden die drei Phasen dem Schaltbetrieb unterzogen. Das heißt, dass es keine fixierte Phase in der Verschiebungskorrekturperiode T1 gibt. Daher tendiert der Schaltverlust dazu, in der Verschiebungskorrekturperiode T1 groß zu werden.
  • In dieser Hinsicht stellt gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der PWM-Steuerungsabschnitt 50 eine erste Trägerfrequenz fp1, die die Trägerfrequenz fp in der Verschiebungskorrekturperiode T1 ist, derart ein, dass sie niedriger als die zweite Trägerfrequenz fp2 ist, die die Trägerfrequenz fp in der Nicht-Verschiebungskorrekturperiode T2 ist. Dies beschränkt eine Erhöhung des Schaltverlusts, der durch die Verschiebungskorrektur durchgeführt wird.
  • Die Verschiebungskorrektur wird intermittierend durchgeführt, und der Schaltbetrieb wird nicht stets für die drei Phasen durchgeführt. Daher tendiert in dem Unter-Zweig-Fixierungs-Zwei-Phasen-Modulationsverfahren (das heißt dem spezifischen Modulationsverfahren), in der die Schaltkorrektur durchgeführt wird, der Schaltverlust dazu, kleiner als in dem Drei-Phasen-Modulationsverfahren zu sein, in dem der Schaltbetrieb stets für die drei Phasen durchgeführt wird.
    • (3) Die Trägerfrequenz fp1 ist derart eingestellt, dass sie kleiner als die Resonanzfrequenz f0 der Filterschaltung 31 ist, die an der Eingangsseite der Wechselrichterschaltung 30 vorgesehen ist und die Eintrittsstörung reduziert, die in dem aus der fahrzeugeigenen Energiespeichervorrichtung 104 zugeführten Gleichstrom enthalten ist. Das Doppelte der ersten Trägerfrequenz fp1 wird derart eingestellt, dass es höher als die Resonanzfrequenz f0 (vorzugsweise als die Eckfrequenz fc) ist. Mit dieser Konfiguration kann dadurch, dass die erste Trägerfrequenz fp1 niedriger als die Resonanzfrequenz f0 gemacht wird, im Vergleich zu der Konfiguration, bei der die erste Trägerfrequenz fp1 höher als oder gleich wie die Resonanzfrequenz f0 ist, weiter reduziert werden.
  • Da der Schaltbetrieb durch das Drei-Phasen-Modulationsverfahren in der Verschiebungskorrekturperiode T1 durchgeführt wird, ist die Frequenz der Grundwelle der Welligkeitsstörung, die in der Wechselrichterschaltung 30 während der Verschiebungskorrekturperiode T1 erzeugt wird, das Doppelte der ersten Trägerfrequenz fp1. Daher wird, wenn das Doppelte der ersten Trägerfrequenz fp1 höher als die Resonanzfrequenz f0 ist, die Welligkeitsstörung durch die Filterschaltung 31 reduziert. Somit ist es möglich, ein Heraustreten der Welligkeitsstörung, die in der Wechselrichterschaltung 30 erzeugt wird, aus der fahrzeugeigenen Antriebsvorrichtung 13 während der Verschiebungskorrekturperiode T1 zu beschränken, während der Schaltverlust in der Verschiebungskorrekturperiode T1 reduziert wird.
    • (4) Die Frequenz der Grundwelle der in der Wechselrichterschaltung 30 während der Nicht-Verschiebungskorrekturperiode T2 erzeugten Welligkeitsstörung ist gleich wie die zweite Trägerfrequenz fp2. In dieser Hinsicht ist die zweite Trägerfrequenz fp2 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel derart eingestellt, dass sie höher als die Resonanzfrequenz f0 (vorzugsweise als die Eckfrequenz fc) ist. Dies beschränkt ein Heraustreten der in der Wechselrichterschaltung 30 während der Nicht-Verschiebungskorrekturperiode T2 erzeugten Welligkeitsstörung aus der fahrzeugeigenen Antriebsvorrichtung 13.
    • (5) Die erste Trägerfrequenz fp1 ist die Hälfte der zweiten Trägerfrequenz fp2. Mit dieser Konfiguration sind die Frequenzen der Welligkeitsstörung in der Verschiebungskorrekturperiode T1 und der Nicht-Verschiebungskorrekturperiode T2 dieselben. Es ist somit möglich, eine Situation zu vermeiden, in der lediglich eine der Welligkeitsstörung entsprechend der Verschiebungskorrekturperiode T1 und der Welligkeitsstörung entsprechend der Nicht-Verschiebungskorrekturperiode T2 durch die Filterschaltung 31 reduziert wird.
    • (6) Der PWM-Steuerungsabschnitt 50 führt die Verschiebungskorrektur zum Subtrahieren der vorbestimmten Verschiebungskorrekturgröße α von jedem der Unter-Zweig-Fixierungs-Zwei-Phasen-Modulationsbefehlswerte Vun, Vvn, Vwn (Vun – α, Vvn – α, Vwn – α, Vvn – α, Vvn – α) über die Verschiebungskorrekturperiode T1 durch, wodurch die ersten Korrekturbefehlswerte Vuv1, Vvc1, Vwc1 hergeleitet werden (Schritt S109). Die ersten Korrekturbefehlswerte Vuc1, Vvc1, Vwc1 sind Drei-Phasen-Spannungsbefehlswerte, die derart eingestellt sind, dass die Neutralpunktspannung in der Verschiebungskorrekturperiode T1 verschoben wird und das Modulationsverfahren in der Nicht-Verschiebungskorrekturperiode T2 das Unter-Zweig-Fixierungs-Zwei-Phasen-Modulationsverfahren ist.
  • Weiterhin führt der PWM-Steuerungsabschnitt 50 die Totzeitkorrektur für die ersten Drei-Phasen-Korrekturbefehlswerte Vuc1, Vvc1, Vwc1 derart durch, dass die Totzeitkorrekturgröße Pd entsprechend der Totzeit Td zu oder von den Pulsbreiten der zwei dem Schaltbetrieb unterzogenen Schaltelemente addiert oder subtrahiert wird, wodurch die zweiten Drei-Phasen-Korrekturbefehlswerte Vuc2, Vvc2, Vwc2 hergeleitet werden. Dann steuert der PWM-Steuerungsabschnitt 50 jedes der Schaltelemente Qu1 bis Qw2 auf der Grundlage der jeweiligen zweiten Korrekturbefehlswerte Vuc2, Vvc2, Vwc2, wodurch die Wechselrichterschaltung 30 durch das spezifische Modulationsverfahren gesteuert wird, bei dem das Modulationsverfahren abwechselnd zwischen dem Unter-Zweig-Fixierungs-Zwei-Phasen-Modulationsverfahren und dem Drei-Phasen-Modulationsverfahren umgeschaltet wird. Die Verschiebungskorrekturperiode T1 ist derart eingestellt, dass keine Fehlerperiode Tx auftritt oder die Fehlerperiode Tx verkürzt ist, wenn die Totzeitkorrektur an den ersten Drei-Phasen-Korrekturbefehlswerten Vuc1, Vvc1, Vwc1 durchgeführt wird. Somit wird der gleiche Vorteil wie der vorstehend beschriebene Punkt (1) erzielt.
  • Wenn die Totzeitkorrektur vor Durchführen der Verschiebungskorrektur durchgeführt wird, tritt die Fehlerperiode Tx auf. Selbst wenn die Verschiebungskorrektur an der Wellenform des Spannungsbefehlswerts durchgeführt wird, in der die Fehlerperiode Tx aufgetreten ist, ist die Abweichung zwischen dem der Verschiebungskorrektur unterzogenen Spannungsbefehlswert und den Unter-Zweig-Fixierungs-Zwei-Phasen-Modulationsbefehlswerten Vun, Vvn, Vwn groß, und kann der Spannungsfehler nicht leicht reduziert werden.
  • Um dies zu bewältigen, führt der PWM-Steuerungsabschnitt 50 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Totzeitkorrektur nach Ausführung der Verschiebungskorrektur aus, wie es vorstehend beschrieben worden ist. Als ein Ergebnis werden die zweiten Korrekturbefehlswerte Vuc2, Vvc2, Vwc2 näher an die Unter-Zweig-Fixierungs-Zwei-Phasen-Modulationsbefehlswerte Vun, Vvn, Vwn gebracht. Dies reduziert den Spannungsfehler in vorteilhafter Weise.
    • (7) Die Verschiebungskorrekturgröße α ist größer als die Differenz zwischen den ersten Korrekturbefehlswerten Vuc1, Vvc1, Vwc1 und den zweiten Korrekturbefehlswerten Vuc2, Vvc2, Vwc2. Mit dieser Konfiguration ist, selbst wenn irgendeiner der Unter-Zweig-Fixierungs-Zwei-Phasen-Modulationsbefehlswerte Vun, Vvn, Vwn der maximale Befehlswert Vmax ist, jeder der zweiten Korrekturbefehlswerte Vuv2, Vvc2, Vwc2 in der Verschiebungskorrekturperiode T1 niedriger als der maximale Befehlswert Vmax. Dementsprechend wird in der Verschiebungskorrekturperiode T1 der Schaltbetrieb für alle der drei Phasen durchgeführt. Daher wird das Auftreten der Fehlerperiode Tx vermieden.
    • (8) Die Verschiebungskorrekturgröße α ist auf einen kleinen Wert innerhalb eines Bereichs eingestellt, in dem der Korrekturbefehlswert entsprechend der fixierten Phase niedriger als der maximale Befehlswert Vmax ist, wenn die Totzeitkorrektur durchgeführt wird. Beispielsweise ist die Verschiebungskorrekturgröße α derart eingestellt, dass sie kleiner als das Doppelte der Differenz zwischen den ersten Korrekturbefehlswerten Vuv1, Vvc1, Vwc1 und den zweiten Korrekturbefehlswerten Vuc2, Vvc2, Vwc2 ist. Diese Konfiguration reduziert den Fluktuationsbereich des Spannungsbefehlswerts entsprechend der fixierten Phase an der Grenze zwischen der Verschiebungskorrekturperiode T1 und der Nicht-Verschiebungskorrekturperiode T2. Dies verbessert die Kontinuität des Spannungsbefehlswerts entsprechend der fixierten Phase, so dass die Verzerrung der Wellenform unterdrückt wird.
    • (9) Der PWM-Steuerungsabschnitt 50 ist konfiguriert, den Prozess (Schritte S102, S105, S106) der Steuerung der Wechselrichterschaltung 30 in dem oberen/unteren Zwei-Phasen-Modulationsverfahren und den Prozess der Auswahl des Modulationsverfahrens der Wechselrichterschaltung 30 zwischen den Unter-Zweig-Fixierungs-Zwei-Phasen-Modulationsverfahren, in dem die Verschiebungskorrektur durchgeführt wird (das heißt, dem spezifischen Modulationsverfahren), und dem oberen/unteren Zwei-Phasen-Modulationsverfahren auszuführen. Mit dieser Konfiguration wird der Elektromotor 11 in einer vorteilhafteren Weise durch Auswahl des Modulationsverfahrens angetrieben.
  • Insbesondere ist in dem oberen/unteren Zwei-Phasen-Modulationsverfahren der Einfluss des Spannungsfehlers aufgrund der Totzeitkorrektur klein, wie es vorstehend beschrieben worden ist. Somit ist es nicht notwendig, die Verschiebungskorrektur in dem oberen/unteren Zwei-Phasen-Modulationsverfahren durchzuführen. Daher tendiert der Schaltverlust dazu, in dem oberen/unteren Zwei-Phasen-Modulationsverfahren kleiner als in dem spezifischen Modulationsverfahren zu sein. Jedoch gibt es in dem oberen/unteren Zwei-Phasen-Modulationsverfahren eine Verwendungsbeschränkung, die durch die Bootstrap-Schaltung 51 verursacht wird. Im Gegensatz dazu gibt es in dem spezifischen Modulationsverfahren keine Verwendungsbeschränkung, die durch die Bootstrap-Schaltung 51 verursacht wird.
  • In dieser Hinsicht wird gemäß diesem Ausführungsbeispiel beispielsweise, wenn das obere/untere Zwei-Phasen-Modulationsverfahren verwendet werden kann, das obere/untere Zwei-Phasen-Modulationsverfahren ausgewählt. Wenn das Ober-/Unter-Zwei-Phasen-Modulationsschema nicht verwendet werden kann, kann das spezifische Modulationsverfahren ausgewählt werden. Dementsprechend kann der Schaltverlust reduziert werden.
    • (10) Wenn die Sollspannung Vt der Drei-Phasen-Spulen 24u, 24v, 24w größer als oder gleich wie die vorbestimmte Schwellwertspannung Vth ist, wählt der PWM-Steuerungsabschnitt 50 das obere/untere Zwei-Phasen-Modulationsverfahren aus. Wenn die Sollspannung Vt kleiner als die Schwellwertspannung Vth ist, wählt der PWM-Steuerungsabschnitt 50 das spezifische Modulationsverfahren aus. Mit dieser Konfiguration wird die Sollspannung Vt als das Auswahlkriterium des Modulationsverfahrens angewendet. Die Sollspannung Vt ist ein Parameter, der sich auf eine erforderliche Periode bezieht, während der jedes der Oberzweigschaltelemente Qu1, Qv1, Qw1 in dem EIN-Zustand beibehalten werden muss. Insbesondere tendiert die erforderliche Periode dazu, umso kürzer zu werden, je höher die Sollspannung Vt ist. In dieser Hinsicht wird gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, wenn die Sollspannung Vt größer oder gleich wie die Schwellwertspannung Vth ist, das obere/untere Zwei-Phasen-Modulationsverfahren ausgewählt. Wenn die Sollspannung Vt niedriger als die Schwellwertspannung Vth ist, wird das spezifische Modulationsverfahren ausgewählt. Dies ermöglicht die Auswahl des optimalen Modulationsverfahrens.
  • In einer Situation, in der die Sollspannung Vt relativ niedrig ist, so dass die Sollspannung Vt niedriger als die Schwellwertspannung Vth ist, tendiert die Fehlerperiode Tx dazu, lang zu sein. Aus diesem Grund kann der Einfluss der Fehlerperiode Tx nicht ignoriert werden. Um dies zu bewältigen, kann gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Fehlerperiode Tx verkürzt oder eliminiert werden, indem die Verschiebungskorrektur durch den PWM-Steuerungsabschnitt 50 durchgeführt wird, wie es vorstehend beschrieben worden ist. Als Ergebnis ist es, selbst wenn das spezifische Modulationsverfahren unter der Bedingung ausgewählt ist, dass die Sollspannung Vt niedriger als die Schwellwertspannung Vth ist, möglich, die Verschlechterung der Steuerbarkeit des Elektromotors 11 zu unterdrücken.
    • (11) Der fahrzeugeigene motorbetriebene Verdichter 10 weist den Verdichtungsabschnitt 12, den Elektromotor 11, die fahrzeugeigene Antriebsvorrichtung 13 und die fahrzeugeigene Wechselrichterantriebsvorrichtung 14 auf. Der Verdichtungsabschnitt 12 verdichtet Kühlmittel, das ein Fluid ist. Die fahrzeugeigene Antriebsvorrichtung 13 weist die Wechselrichterschaltung 30 auf. Mit dieser Konfiguration führt die fahrzeugeigene Wechselrichterantriebsvorrichtung 14 den vorstehend beschriebenen Prozess aus, wodurch der Wirkungsgrad des fahrzeugeigenen motorbetriebenen Verdichters 10 durch die Reduktion des Schaltverlusts verbessert wird, und die Verschlechterung der Steuerbarkeit des fahrzeugeigenen motorbetriebenen Verdichters 10 durch Unterdrückung der Verschlechterung der Steuerbarkeit des Elektromotors 11 unterdrückt wird.
  • Insbesondere verschlechtert sich die Steuerbarkeit der durch die Drei-Phasen-Spulen 24u, 24v, 24w, wenn ein Spannungsfehler wie vorstehend beschrieben auftritt. Speziell tritt eine Abweichung zwischen den Zwei-Phasen-Strömen Id, Iq und den Zwei-Phasen-Strombefehlswerten Idr, Iqr auf. Dies kann eine Überspannung oder einen Überstrom verursachen. In diesem Fall wird der Betrieb des Elektromotors 11 durch die Schutzfunktion gestoppt. Dies kann einen Nachteil dahingehend verursachen, dass der Betrieb des fahrzeugeigenen motorbetriebenen Verdichters 10 gestoppt wird. In dieser Hinsicht wird, da das vorliegende Ausführungsbeispiel den Spannungsfehler unterdrückt, der vorstehend beschriebene Nachteil vermieden.
    • (12) Die fahrzeugeigene Wechselrichterantriebsvorrichtung 14 weist die Positions-/ Drehzahlschätzeinheit 44 auf, die die Drehposition und die Drehzahl des Rotors 22 auf der Grundlage der Drei-Phasen-Ströme Iu, Iv, Iw, die durch die Drei-Phasen-Spulen 24u, 24v, 24w fließen, und der Zwei-Phasen-Spannungsbefehlswerte Vdr, Vqr schätzt. Dies ermöglicht, dass die Drehposition und die Drehzahl des Rotors 22 ohne Bereitstellen eines besonderen Sensors beschafft werden.
  • In dieser Konfiguration tritt, wenn ein Spannungsfehler zwischen den tatsächlichen Drei-Phasen-Spannungen Vu, Vv, Vw und den Unter-Zweig-Fixierungs-Zwei-Phasen-Modulationsbefehlswerten Vun, Vvn, Vwn oder den Ober-/Unter-Zwei-Phasen-Modulationsbefehlswerten Vua, Vva, Vwa entsprechend den Zwei-Phasen-Spannungsbefehlswerten Vdr, Vqr erzeugt wird, eine Abweichung zwischen dem Schätzergebnis des Positions-/Drehzahlschätzabschnitts 44 und der tatsächlichen Drehposition und der tatsächlichen Drehzahl des Rotors 22 auf. In dieser Hinsicht unterdrückt das vorliegende Ausführungsbeispiel den Spannungsfehler, wodurch die Schätzgenauigkeit des Positions-/Drehzahlschätzabschnitts 44 verbessert wird.
  • Das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel kann wie nachstehend beschrieben modifiziert werden.
  • Das Bestimmungskriterium zur Auswahl des Modulationsverfahrens ist nicht auf die Sollspannung Vt begrenzt, sondern kann beispielsweise die Drehzahl sein. Weiterhin kann beispielsweise der PWM-Steuerungsabschnitt 50 das Modulationsverfahren auf der Grundlage des Betriebszustands des fahrzeugeigenen motorbetriebenen Verdichters 10 auswählen. Der Betriebszustand kann beispielsweise die Zeit des Startens, stabilen Betrieb, Beschleunigung, Verlangsamung oder dergleichen sein.
  • Das Modulationsverfahren ist nicht auf die zwei begrenzt: das Unter-Zweig-Fixierungs-Zwei-Phasen-Modulationsschema (das spezifische Modulationsverfahren), in dem die Verschiebungskorrektur durchgeführt wird, und das obere/untere Zwei-Phasen-Modulationsverfahren. Beispielsweise können andere Modulationsverfahren (beispielsweise ein Drei-Phasen-Modulationsverfahren) in Abhängigkeit von der Situation angewendet werden.
  • Die Verschiebungskorrekturgröße α kann kleiner als die Differenz zwischen den ersten Korrekturbefehlswerten Vuc1, Vvc1, Vwc1 und den zweiten Korrekturbefehlswerten Vuc2, Vvc2, Vwc2 sein. Selbst in diesem Fall, wird, da die Fehlerperiode Tx verkürzt wird, der Spannungsfehler unterdrückt.
  • Statt des Positions-/Drehzahlschätzabschnitts 44 kann die fahrzeugeigene Wechselrichterantriebsvorrichtung 14 einen besonderen Sensor (beispielsweise einen Resolver) aufweisen.
  • Gemäß dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel leitet die fahrzeugeigene Wechselrichterantriebsvorrichtung 14 die Unter-Zweig-Fixierungs-Zwei-Phasen-Modulationsbefehlswerte Vun, Vvn, Vwn oder die Ober-/Unter-Zwei-Phasen-Modulationsbefehlswerte Vua, Vva, Vwa aus den Drei-Phasen-Spannungsbefehlswerten Vur, Vvr, Vwr her. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht darauf begrenzt, und die fahrzeugeigene Wechselrichterantriebsvorrichtung 14 kann die Unter-Zweig-Fixierungs-Zwei-Phasen-Modulationsbefehlswerte Vun, Vvn, Vwn oder die Ober-/Unter-Zwei-Phasen-Modulationsbefehlswerte Vua, Vva, Vwa direkt beispielsweise aus den Zwei-Phasen-Spannungsbefehlswerten Vdr und Vqr herleiten. Das heißt, es ist nicht unentbehrlich, die Drei-Phasen-Spannungsbefehlswerte Vur, Vvr, Vwr herzuleiten.
  • Die Reihenfolge der PWM-Steuerungsprozesse ist beliebig. Beispielsweise kann der PWM-Steuerungsabschnitt 50 die Modulationsbefehlswerte nach Einstellen der Trägerfrequenz fp herleiten.
  • Die Filterschaltung 31 kann entfallen.
  • Der fahrzeugeigene motorbetriebene Verdichter 10 muss nicht notwendigerweise für die fahrzeugeigene Klimaanlage 101 angewendet werden, sondern kann für andere Vorrichtungen angewendet werden. Beispielsweise kann, wenn das Fahrzeug 100 ein Brennstoffzellenfahrzeug ist, der motorbetriebene Verdichter 10 in einer Luftzufuhrvorrichtung verwendet werden, die Luft der Brennstoffzelle zuführt. Das heißt, dass das zu verdichtende Fluid nicht auf Kühlmittel begrenzt ist, sondern irgendein Fluid wie Luft sein kann.
  • Die fahrzeugeigene Strömungsmaschine ist nicht auf den fahrzeugeigenen motorbetriebenen Verdichter 10 begrenzt, der mit dem Verdichtungsabschnitt 12 zum Verdichten von Fluid versehen ist. Beispielsweise kann in dem Fall, in dem das Fahrzeug 100 ein Brennstoffzellenfahrzeug ist, die fahrzeugeigene Strömungsmaschine eine elektrische Pumpenvorrichtung mit einer Pumpe sein, die Wasserstoff der Brennstoffzelle zuführt, ohne dass dieser verdichtet wird, und ein Elektromotor sein, der die Pumpe antreibt. In diesem Fall kann die durch die fahrzeugeigene Wechselrichterantriebsvorrichtung 14 zu steuernde fahrzeugeigene Antriebsvorrichtung 13 für den Elektromotor zum Antrieb der Pumpe verwendet werden.
  • Wie es vorstehend beschrieben worden ist, wird eine fahrzeugeigene Wechselrichterantriebsvorrichtung zur Durchführung einer PWM-Steuerung einer Wechselrichterschaltung verwendet, die einen Elektromotor antreibt. Der Elektromotor weist einen Rotor mit einem Permanentmagneten und einen Stator auf, um den Drei-Phasen-Spulen gewickelt sind. Die fahrzeugeigene Wechselrichterantriebsvorrichtung weist eine Bootstrap-Schaltung auf, die einen Kondensator zum Einschalten von Ober-Zweig-Schaltelementen der Wechselrichterschaltung verwendet. Die fahrzeugeigene Wechselrichterantriebsschaltung weist einen PWM-Steuerungsabschnitt auf, der die Wechselrichterschaltung durch ein Unter-Zweig-Fixierungs-Zwei-Phasen-Modulationsverfahren steuert. Der PWM-Steuerungsabschnitt führt eine Verschiebungskorrektur und eine Totzeitkorrektur in dem Unter-Zweig-Fixierungs-Zwei-Phasen-Modulationsverfahren durch.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 2015-208187 [0002]
    • JP 2007-110780 [0002]

Claims (11)

  1. Fahrzeugeigene Wechselrichterantriebsvorrichtung (14), die zur Durchführung einer PWM-Steuerung einer Wechselrichterschaltung (30) verwendet wird, die einen Elektromotor (11) antreibt, wobei der Elektromotor (11) einen Rotor (22) mit einem Permanentmagneten (22a) und einen Stator (23) aufweist, um den Drei-Phasen-Spulen (24u, 24v, 24w) gewickelt sind, wobei die Wechselrichterschaltung (30) aufweist: Drei-Phasen-Oberzweigschaltelemente (Qu1, Qv1, Qw1), die mit einer Hochspannungsseite einer Gleichstromleistungsversorgung (104) verbunden sind, und Drei-Phasen-Unterzweigschaltelemente (Qu2, Qv2, Qw2), die mit einer Niedrigspannungsseite der Gleichstromleistungsversorgung (104) verbunden sind, wobei die fahrzeugeigene Wechselrichterantriebsvorrichtung (14) aufweist: eine Bootstrap-Schaltung (51), die einen Kondensator (51a) aufweist und den Kondensator (51a) zum Einschalten der Drei-Phasen-Oberzweigschaltelemente (QuU, Qv1, Qw1) verwendet, und einen Unter-Zweig-Fixierungs-Zwei-Phasen-Modulationsbefehlswert-Herleitungsabschnitt (50), der Unter-Zweig-Fixierungs-Zwei-Phasen-Modulationsbefehlswerte (Vun, Vvn, Vwn) von drei Phasen herleitet, wobei die Unter-Zweig-Fixierungs-Zwei-Phasen-Modulationsbefehlswerte (Vun, Vvn, Vwn) Spannungsbefehlswerte entsprechend einem Unter-Zweig-Fixierungs-Zwei-Phasen-Modulationsverfahren sind, wobei in dem Unter-Zweig-Fixierungs-Zwei-Phasen-Modulationsverfahren eine der drei Phasen sequentiell eine fixierte Phase wird, in einem Zustand, in dem ein Totzeit eingestellt ist, ein Schaltbetrieb an den Ober-und Unterzweigschaltelementen (Qu1, Qv1, Qw1) (Qu2, Qv2, Qw2) der zwei anderen Phasen außer der fixierten Phase durchgeführt wird, das Oberzweigschaltelement (Qu1, Qv1, Qw1) der fixierten Phase in einem AUS-Zustand beibehalten wird, und das Unterzweigschaltelement (Qu2, Qv2, Qw2) der fixierten Phase in einem EIN-Zustand beibehalten wird, und die fahrzeugeigene Wechselrichterantriebsvorrichtung (14) weiterhin einen Steuerungsabschnitt für eine spezifische Modulation (50) aufweist, der eine Totzeitkorrektur zum Justieren von Pulsbreiten der Unter-Zweig-Fixierungs-Zwei-Phasen-Modulationsbefehlswerte (Vun, Vvn, Vwn) der drei Phasen entsprechend der Totzeit durchführt und die Unter-Zweig-Fixierungs-Zwei-Phasen-Modulationsbefehlswerte (Vun, Vvn, Vwn) der drei Phasen derart korrigiert, dass ein Drei-Phasen-Modulationsverfahren während einer fixierten Periode ausgeführt wird.
  2. Fahrzeugeigene Wechselrichterantriebsvorrichtung (14) nach Anspruch 1, wobei der Steuerungsabschnitt für eine spezifische Modulation (50) aufweist: einen Verschiebungskorrekturabschnitt (50), der eine Verschiebungskorrektur durchführt, um eine vorbestimmte Verschiebungskorrekturgröße (α) von jedem der Unter-Zweig-Fixierungs-Zwei-Phasen-Modulationsbefehlswerte (Vun, Vvn, Vwn) der drei Phasen über die fixierte Periode zu subtrahieren, wodurch erste Drei-Phasen-Korrekturbefehlswerte (Vuc1, Vvc1, Vwc1) hergeleitet werden, die derart eingestellt sind, dass in der fixierten Periode das Modulationsverfahren das Drei-Phasen-Modulationsverfahren ist und eine Neutralpunktspannung verschoben wird, und einen Totzeitkorrekturabschnitt (50), der die Totzeitkorrektur für die ersten Drei-Phasen-Korrekturbefehlswerte (Vuc1, Vvc1, Vwc1) derart durchführt, dass eine Totzeitkorrekturgröße (Pd) entsprechend der Totzeit zu oder von den Pulsbreiten der zwei Schaltelemente, die dem Schaltbetrieb unterzogen werden, addiert oder subtrahiert wird, wodurch zweite Drei-Phasen-Korrekturbefehlswerte (Vuc2, Vvc2, Vwc2) hergeleitet werden, der Steuerungsabschnitt für eine spezifische Modulation (50) die Drei-Phasen-Oberzweigschaltelemente (Qu1, Qv1, Qw1) und die Drei-Phasen-Unter-Zweig-Schaltelemente (Qu2, Qv2, Qw2) auf der Grundlage der zweiten Drei-Phasen-Korrekturbefehlswerte (Vuc2, Vvc2, Vwc2) steuert, wodurch die Wechselrichterschaltung (30) durch ein spezifisches Modulationsverfahren gesteuert wird, bei dem das Modulationsverfahren abwechselnd zwischen dem Unter-Zweig-Fixierungs-Zwei-Phasen-Modulationsverfahren und dem Drei-Phasen-Modulationsverfahren geändert wird, und die fixierte Periode, in der die Verschiebungskorrektur durchgeführt wird, derart eingestellt ist, dass, wenn die Totzeitkorrektur für die ersten Drei-Phasen-Korrekturbefehlswerte (Vuc1, Vvc1, Vwc1) durchgeführt wird, eine Fehlerperiode (Tx), in der zwei der drei Phasen fixierte Phasen werden, verkürzt wird oder nicht erzeugt wird.
  3. Fahrzeugeigene Wechselrichterantriebsvorrichtung (14) nach Anspruch 2, weiterhin mit einem Trägerfrequenzeinstellungsabschnitt (50), der eine Trägerfrequenz eines Trägersignals einstellt, das in der PWM-Steuerung der Wechselrichterschaltung (30) verwendet wird, wobei der Trägerfrequenzeinstellungsabschnitt (50) eine erste Trägerfrequenz (fp1), die die Trägerfrequenz in der fixierten Periode ist, in der die Verschiebungskorrektur durchgeführt wird, derart einstellt, dass sie niedriger als eine zweite Trägerfrequenz (fp2) ist, die die Trägerfrequenz in einer Nicht-Verschiebungskorrekturperiode (T2) ist, in der die Verschiebungskorrektur nicht durchgeführt wird.
  4. Fahrzeugeigene Wechselrichterantriebsvorrichtung (14) nach Anspruch 3, wobei die erste Trägerfrequenz (fp1) derart eingestellt ist, dass sie niedriger als eine Resonanzfrequenz (f0) einer Filterschaltung (31) ist, die an einer Eingangsseite der Wechselrichterschaltung (30) vorgesehen ist und eine Eintrittsstörung reduziert, die in dem aus der Gleichstromleistungsversorgung (104) zugeführten Gleichstrom enthalten ist, und das Doppelte der ersten Trägerfrequenz (fp1) größer als die Resonanzfrequenz (f0) ist.
  5. Fahrzeugeigene Wechselrichterantriebsvorrichtung (14) nach Anspruch 3 oder 4, wobei die erste Trägerfrequenz (fp1) die Hälfte der zweiten Trägerfrequenz (fp2) ist.
  6. Fahrzeugeigene Wechselrichterantriebsvorrichtung (14) nach einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei die Verschiebungskorrekturgröße (α) größer als eine Differenz zwischen dem ersten Korrekturbefehlswert (Vuc1, Vvc1, Vwc1) und dem zweiten Korrekturbefehlswert (Vuc2, Vvc2, Vwc2) ist.
  7. Fahrzeugeigene Wechselrichterantriebsvorrichtung (14) nach einem der Ansprüche 2 bis 6, weiterhin mit einem Ober-/Unter-Zwei-Phasen-Modulationssteuerungsabschnitt (50), der die Wechselrichterschaltung (30) durch ein oberes/unteres Zwei-Phasen-Modulationsverfahren steuert, wobei in dem oberen/unteren Zwei-Phasen-Modulationsverfahren eine der drei Phasen sequentiell eine fixierte Phase wird, in einem Zustand, in dem eine Totzeit eingestellt ist, ein Schaltbetrieb an den Ober- und Unter-Zweigelementen (Qu1, Qv1, Qw1) (Qu2, Qv2, Qw2) der anderen zwei Phasen als die fixierte Phase durchgeführt wird, eines des Oberzweigschaltelements (Qu1, Qv1, Qw1) und des Unterzweigelements (Qu2, Qv2, Qw2) der fixierten Phase in einem EIN-Zustand beibehalten wird, und das andere in einem AUS-Zustand beibehalten wird, und die fahrzeugeigene Wechselrichterantriebsvorrichtung (14) weiterhin einen Modulationsverfahrensauswahlabschnitt (50) aufweist, der das Modulationsverfahren der Wechselrichterschaltung (30) zwischen den spezifischen Modulationsverfahren und dem oberen/unteren Zwei-Phasen-Modulationsverfahren auswählt.
  8. Fahrzeugeigene Wechselrichterantriebsvorrichtung (14) nach Anspruch 7, wobei der Modulationsverfahrensauswahlabschnitt (50) als das Modulationsverfahren das obere/untere Zwei-Phasen-Modulationsverfahren auswählt, wenn eine Sollspannung (Vt) der Drei-Phasen-Spulen (24u, 24v, 24w) größer als oder gleich wie eine vorbestimmte Schwellwertspannung (Vth) ist, und der Modulationsverfahrensauswahlabschnitt (50) als das Modulationsverfahren das spezifische Modulationsverfahren auswählt, wenn die Sollspannung (Vt) kleiner als die Schwellwertspannung (Vth) ist.
  9. Fahrzeugeigene Wechselrichterantriebsvorrichtung (14) nach einem der Ansprüche 2 bis 8, wobei der spezifische Modulationssteuerungsabschnitt (50) einen Fehlerperiodenbeschaffungsabschnitt (50) aufweist, der die Fehlerperiode (Tx) beschafft, indem fiktive Drei-Phasen-Korrekturbefehlswerte (Vux, Vvx, Vwx) in einem Fall hergeleitet werden, in dem die Totzeitkorrektur für die Unter-Zweig-Fixierungs-Zwei-Phasen-Modulationsbefehlswerte (Vun, Vvn, Vwn) der drei Phasen durchgeführt wird, die fixierte Periode, in der die Verschiebungskorrektur durchgeführt wird, zumindest einen Teil einer Periode aufweist, die der Fehlerperiode (Tx) in den Unter-Zweig-Fixierungs-Zwei-Phasen-Modulationsbefehlswerten (Vun, Vvn, Vwn) der drei Phasen entspricht, und die Verschiebungskorrektur derart durchgeführt wird, dass die Fehlerperiode (Tx) verkürzt wird oder nicht erzeugt wird, wenn die Totzeitkorrektur für die ersten Drei-Phasen-Korrekturbefehlswerte (Vuc1, Vvc1, Vwc1) durchgeführt wird.
  10. Fahrzeugeigene Wechselrichterantriebsvorrichtung (14), die zur Durchführung einer PWM-Steuerung einer Wechselrichterschaltung (30) verwendet wird, die einen Elektromotor (11) antreibt, wobei der Elektromotor (11) einen Rotor (22) mit einem Permanentmagneten (22a) und einen Stator (23) aufweist, um den Drei-Phasen-Spulen (24u, 24v, 24w) gewickelt sind, wobei die Wechselrichterschaltung (30) aufweist: Drei-Phasen-Oberzweigschaltelemente (Qu1, Qv1, Qw1), die mit einer Hochspannungsseite einer Gleichstromleistungsversorgung (104) verbunden sind, und Drei-Phasen-Unterzweigschaltelemente (Qu2, Qv2, Qw2), die mit einer Niedrigspannungsseite der Gleichstromleistungsversorgung (104) verbunden sind, wobei die fahrzeugeigene Wechselrichterantriebsvorrichtung (14) aufweist: eine Bootstrap-Schaltung (51), die einen Kondensator (51a) aufweist und den Kondensator (51a) zum Einschalten der Drei-Phasen-Oberzweigschaltelemente (QuU, Qv1, Qw1) verwendet, und einen Befehlswert-Herleitungsabschnitt (50), der Unter-Zweig-Fixierungs-Zwei-Phasen-Modulationsbefehlswerte (Vun, Vvn, Vwn) von drei Phasen herleitet, wobei die Unter-Zweig-Fixierungs-Zwei-Phasen-Modulationsbefehlswerte (Vun, Vvn, Vwn) Drei-Phasen-Spannungsbefehlswerte entsprechend einem Unter-Zweig-Fixierungs-Zwei-Phasen-Modulationsverfahren sind, wobei in dem Unter-Zweig-Fixierungs-Zwei-Phasen-Modulationsverfahren eine der drei Phasen sequentiell eine fixierte Phase wird, in einem Zustand, in dem ein Totzeit eingestellt ist, ein Schaltbetrieb an den Ober-und Unterzweigschaltelementen (Qu1, Qv1, Qw1) (Qu2, Qv2, Qw2) der zwei anderen Phasen außer der fixierten Phase durchgeführt wird, das Oberzweigschaltelement (Qu1, Qv1, Qw1) der fixierten Phase in einem AUS-Zustand beibehalten wird, und das Unterzweigschaltelement (Qu2, Qv2, Qw2) der fixierten Phase in einem EIN-Zustand beibehalten wird, und die fahrzeugeigene Wechselrichterantriebsvorrichtung (14) weiterhin aufweist: einen Verschiebungskorrekturabschnitt (50), der eine Verschiebungskorrektur durchführt, um eine vorbestimmte Verschiebungskorrekturgröße (α) von jedem der Unter-Zweig-Fixierungs-Zwei-Phasen-Modulationsbefehlswerte (Vun, Vvn, Vwn) der drei Phasen über die Verschiebungskorrekturperiode (T1) zu subtrahieren, wodurch erste Drei-Phasen-Korrekturbefehlswerte (Vuc1, Vvc1, Vwc1) hergeleitet werden, die derart eingestellt sind, dass in der Verschiebungskorrekturperiode (T1) das Modulationsverfahren das Drei-Phasen-Modulationsverfahren ist und eine Neutralpunktspannung verschoben wird, und einen Steuerungsabschnitt für eine spezifische Modulation (50), der einen Totzeitkorrekturabschnitt (50) aufweist, wobei der Totzeitkorrekturabschnitt (50) eine Totzeitkorrektur für die ersten Drei-Phasen-Korrekturbefehlswerte (Vuc1, Vvc1, Vwc1) durchführt, wodurch zweite Drei-Phasen-Korrekturbefehlswerte (Vuc2, Vvc2, Vwc2) hergeleitet werden, und wobei der Steuerungsabschnitt für eine spezifische Modulation (50) die Wechselrichterschaltung (30) auf der Grundlage der zweiten Drei-Phasen-Korrekturbefehlswerte (Vuc2, Vvc2, Vwc2) steuert, wobei die Totzeitkorrektur eine Korrektur ist, bei der Pulsbreiten der zwei Schaltelement, die dem Schaltbetrieb unterzogen werden, entsprechend der Totzeit justiert werden, und die Verschiebungskorrekturperiode (T1) entsprechend der Fehlerperiode (Tx) derart eingestellt wird, dass, wenn die Totzeitkorrektur für die ersten Drei-Phasen-Korrekturbefehlswerte (Vuc1, Vvc1, Vwc1) durchgeführt wird, eine Fehlerperiode (Tx), in der zwei der drei Phasen fixierte Phasen werden, verkürzt wird oder nicht erzeugt wird.
  11. Fahrzeugeigene Strömungsmaschine mit einem Elektromotor (11), der einen Rotor (22) mit einem Permanentmagneten (22a) und einem Stator (23) aufweist, um den Drei-Phasen-Spulen (24u, 24v, 24w) gewickelt sind, eine Wechselrichterschaltung (30), die den Elektromotor (11) antreibt, und die fahrzeugeigene Wechselrichterantriebsvorrichtung (14) nach einem der Ansprüche 1 bis 10.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113258844A (zh) * 2020-02-12 2021-08-13 株式会社丰田自动织机 变换器控制装置及车载用流体机械

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6963495B2 (ja) * 2017-12-22 2021-11-10 サンデンホールディングス株式会社 電力変換装置
JP7014014B2 (ja) * 2018-03-30 2022-02-01 株式会社豊田自動織機 車載流体機械
CN109318756A (zh) * 2018-11-05 2019-02-12 长沙拓扑陆川新材料科技有限公司 一种用于电动车辆的电能控制系统
CN110962631B (zh) * 2018-12-29 2020-11-17 宁德时代新能源科技股份有限公司 电池加热系统及其控制方法
JP7081554B2 (ja) * 2019-03-29 2022-06-07 株式会社豊田自動織機 電動圧縮機
JP6726337B1 (ja) 2019-06-12 2020-07-22 ナブテスコ株式会社 スイッチング装置、アクチュエータの駆動回路装置、アクチュエータシステム
BR102019012477A2 (pt) * 2019-06-17 2020-12-29 Embraco Indústria De Compressores E Soluções Em Refrigeração Ltda. sistema e método para otimização acústica do funcionamento de um compressor de velocidade variável e refrigerador
US11290003B2 (en) * 2019-06-20 2022-03-29 Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial Systems Corporation Power conversion device
JP7322808B2 (ja) * 2020-05-20 2023-08-08 株式会社豊田自動織機 インバータ制御装置及び車載用流体機械
WO2021256910A1 (en) 2020-06-15 2021-12-23 Samsung Electronics Co., Ltd. Washing machine and control method thereof

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007110780A (ja) 2005-10-11 2007-04-26 Aisin Aw Co Ltd モータ制御装置
JP2015208187A (ja) 2014-04-23 2015-11-19 株式会社豊田自動織機 モータ駆動装置および電動圧縮機

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4230276B2 (ja) * 2003-05-19 2009-02-25 本田技研工業株式会社 ブラシレスｄｃモータの制御装置
JP5660085B2 (ja) * 2012-08-06 2015-01-28 株式会社デンソー 回転機の制御装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007110780A (ja) 2005-10-11 2007-04-26 Aisin Aw Co Ltd モータ制御装置
JP2015208187A (ja) 2014-04-23 2015-11-19 株式会社豊田自動織機 モータ駆動装置および電動圧縮機

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113258844A (zh) * 2020-02-12 2021-08-13 株式会社丰田自动织机 变换器控制装置及车载用流体机械
CN113258844B (zh) * 2020-02-12 2023-06-02 株式会社丰田自动织机 变换器控制装置及车载用流体机械

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