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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Wechselrichter-Steuervorrichtung und ein Wechselrichter-Steuerverfahren und bezieht sich insbesondere auf eine Wechselrichter-Steuervorrichtung, die mehrere Wechselrichter steuert, die konfiguriert sind, dieselben Positiv- und Negativ-Gleichstrom-Spannungsbusleitungen zu verwenden, die mit einer Stromversorgung verbunden sind, und eine entsprechende Mehrzahl von Motoren antreiben, und auf ein Wechselrichter-Steuerverfahren.
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Beschreibung verwandten Stands der Technik
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Beispielsweise ist die Effizienz beim Betreiben eines Motors extrem wichtig bei einer Anwendung wie etwa einem Hybrid-Automobil oder Elektro-Automobil. Daher wird oft eine Zwei-Phasen-Modulation als ein Verfahren zum Verbessern der Effizienz verwendet, wenn ein Motor unter Verwendung einer Pulsweiten-Modulation (PWM) betrieben wird. Zwei-Phasen-Modulation ist derart, dass das Umschalten einer vorbestimmten einen Phase von drei Phasen gestoppt wird, aufgrund wessen der in einem Schaltelement auftretende Schaltverlust reduziert werden kann. Derweil jedoch ist Zwei-Phasen-Modulation derart, dass ein Stromimpuls groß ist, weil es wenige Schaltungen gibt, weshalb es ein Problem damit gibt, dass ein Brummen von Gleichstrom-Busleitungsspannung ansteigt.
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Dieses Problem ist besonders beachtlich, wenn mehrere Motoren unter Verwendung derselben Positiv- und Negativ-Gleichstrom-Spannungsbusleitungen angetrieben werden, und das Steigern der Größe eines Glättungskondensators ist unvermeidlich, was zu einem Kostenanstieg führt.
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Heutzutage ist als ein Steuerverfahren, durch das Gleichstrom-Spannung geglättet wird, ein Verfahren, durch welches Wechselrichter-Ausfluss-Stromimpulse versetzt werden oder ein Verfahren, durch welches Wechselrichter-Ausfluss-Stromimpulse neutralisiert werden, beim Betreiben von mehreren Motoren unter Verwendung von PWM durch angemessenes Versetzen von Phasen von Trägerwellen in Bezug auf die mehreren Motoren gemäß Motorantriebszuständen vorgeschlagen worden, wie beispielsweise in Patentdokument 1 offenbart.
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Patentdokument 1: JP-A-2002-51566
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Jedoch ist das vorstehend beschriebene Steuerverfahren so, dass eine getrennte Trägerwelle für jeden Motor verwendet wird, aufgrund wessen es ein Problem damit gibt, dass die Betriebslast ansteigt. Auch ist das vorgenannt beschriebene Verfahren, dass keine Zwei-Phasen-Modulation verwendet, derart, dass ein Umschaltverlust nicht reduziert werden kann und es gibt ein Problem damit, dass ein Anstieg bei der Effizienz nicht erwartet werden kann.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die Erfindung, die unter Berücksichtigung dieser Arten von Problemen gemacht worden ist, hat als Aufgabe die Bereitstellung einer Wechselrichter-Steuervorrichtung und eines Wechselrichter-Steuerverfahrens derart, dass, wenn mehrere Motoren unter Verwendung derselben Positiv- und Negativ-Gleichstrom-Spannungsbusleitungen angetrieben werden, ein Wechselrichter-Schaltverlust reduziert wird und ein Anstieg bei der Effizienz mit einer einfachen Konfiguration erzielt wird und ein Brummstrom von ladbaren und entladbaren Speichermedien um einen Effektivwert von einem reduziert werdenden Wechselrichter-Ausgangsstrom reduziert wird, wodurch das Speichermittel in der Größe reduziert werden kann.
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Eine Wechselrichter-Steuervorrichtung gemäß der Erfindung steuert mehrere Wechselrichter, die konfiguriert sind, dieselben Positiv- und Negativ-Gleichstrom-Spannungsbusleitungen zu verwenden, die mit einer Stromversorgung verbunden sind, und dementsprechende, mehrere Motoren antreiben, wobei die Wechselrichter-Steuervorrichtung dadurch gekennzeichnet ist, dass sie ein Glättungssteuermittel enthält, das einen Wechselrichter-Ausflussstrom so steuert, dass die Spannung der Stromversorgung durch ein ladbares und entladbares Speichermittel geglättet wird, das mit den Positiv- und Negativ-Gleichstrom-Spannungsbusleitungen verbunden ist, und ein moduliertes Wellenpegel-Regulationsmittel, welches Pegel von einer Drei-Phasen modulierten Welle reguliert.
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Auch sind in einem Wechselrichter-Steuerverfahren gemäß der Erfindung eine Stromversorgung und ein ladbares und entladbares Speichermedium mit Positiv- und Negativ-Gleichstrom-Spannungsbusleitungen verbunden und sind mehrere Wechselrichter, welche dementsprechende, mehrere Motoren antreiben, mit den Positiv- und Negativ-Gleichstrom-Spannungsbusleitungen verbunden, wodurch die mehreren Wechselrichter gesteuert werden, wobei das Wechselrichter-Steuerverfahren dadurch gekennzeichnet ist, dass ein Wechselrichter-Ausflussstrom so gesteuert wird, dass die Spannung der Stromversorgung geglättet wird, und indem eine Phase des Wechselrichter-Ausflussstroms reguliert wird.
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Gemäß der Wechselrichter-Steuervorrichtung und dem Wechselrichter-Steuerverfahren gemäß der Erfindung kann Glätten einer Stromversorgungsspannung, das heißt Glätten einer Spannung zwischen Positiv- und Negativ-Gleichstrom-Spannungsbusleitungen, die mit einer Stromversorgung verbunden sind, erzielt werden durch Regulieren von Phasen von Wechselrichter-Ausflussströmen entsprechend mehreren Motoren. Als Ergebnis davon gibt es den Vorteil, dass ein Brummstrom von ladbarem und entladbarem Speichermittel um einen Effektivwert von reduziert werdendem Wechselrichter-Ausgangsstrom reduziert wird, wodurch das Speichermittel in der Größe reduziert werden kann. Auch gibt es einen Vorteil darin, dass ein Schaltverlust, der in einem Wechselrichter-Schaltelement auftritt, reduziert wird.
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Die vorstehenden und anderen Aufgaben, Merkmale, Aspekte und Vorteile der Erfindung werden aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung der Erfindung bei Zusammenschau mit den beigefügten Zeichnungen ersichtlicher werden.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist ein schematisches Konfigurationsdiagramm, das eine Stromausgabevorrichtung zeigt, die eine Wechselrichter-Steuervorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung beinhaltet;
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2 ist ein Diagramm, das eine modulierte Welle mit jedem Zwei-Phasen-Modulationsverfahren zeigt, welches durch die Wechselrichter-Steuervorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung ausgeführt wird;
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3 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel einer Glättungs-Steuerroutine zeigt, welche durch die Wechselrichter-Steuervorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung ausgeführt wird;
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4 ist eine Illustration, die ein Verfahren des Bestimmens eines Umschaltzustandes unter Verwendung eines Pulsweiten-Modulationsverfahrens illustriert, wenn ein Drei-Phasen-Wechselstrommotor unter Verwendung von Pulsweiten-Modulation angetrieben wird;
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5 ist eine Illustration eines Wechselrichter-Ausflussstroms beim Betreiben eines Motors, modelliert und mit einer Trägerwelle zusammen gezeigt;
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6 ist eine Illustration, die Wechselrichter-Ausflussströme zeigt, wenn ein Motor unter Verwendung von 120° Hochspannungs-Fixierungs-Zwei-Phasen-Modulation angetrieben wird und ein anderer Motor unter Verwendung von 120° Niederspannungs- Fixierungs-Zwei-Phasen-Modulation angetrieben wird, modelliert und gezeigt zusammen mit einer Trägerwelle; und
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7 ist eine Illustration, welche die Wechselrichter-Ausflussströme zeigt, wenn zwei Motoren unter Verwendung desselben Zwei-Phasen-Modulationsverfahrens angetrieben werden, modelliert und gezeigt zusammen mit einer Trägerwelle.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Nachfolgend wird bezugnehmend auf die Zeichnungen eine detaillierte Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform einer Wechselrichter-Steuervorrichtung und eines Wechselrichter-Steuerverfahrens gemäß der Erfindung gegeben. Zusätzlich dazu, dass ein Mehrphasen-Wechselstrommotor enthalten ist, ist auch ein Gleichstrom-Motor bei den nachfolgend beschriebenen Motoren enthalten. Auch bezieht sich „Wechselrichter“ auf einen im normalen Sinne verwendeten Wechselrichter, wenn ein Motor ein Mehrphasen-Wechselstrommotor ist, und bezieht sich auf einen Zerhacker, wenn ein Motor ein Gleichstrom-Motor ist. Die Bedeutung von hierin nachfolgend beschriebenen Wechselrichtern ist die Gleiche, wenn nicht anders ausgesagt.
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Erste Ausführungsform
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1 ist ein schematisches Konfigurationsdiagramm, das eine Stromausgabevorrichtung zeigt, die eine Wechselrichter-Steuervorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung enthält.
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In 1 beinhaltet eine Stromausgabevorrichtung 20, wie im Diagramm gezeigt, einen Motor MG1, welcher in Übereinstimmung mit einem Drei-Phasen-Wechselstroms rotational angetrieben wird, eine Wechselrichterschaltung INV1, die Gleichstrom-Leistung in Drei-Phasen-Wechselstromleistung umwandelt und die Drei-Phasen-Wechselstromleistung dem Motor MG1 zuführen kann, einen Motor MG2, der in Übereinstimmung mit einem Drei-Phasen-Wechselstrom rotational angetrieben wird, eine Wechselrichterschaltung INV2, die Gleichstromleistung in Drei-Phasen-Wechselstromleistung umwandelt und die Drei-Phasen-Wechselstromleistung dem Motor MG2 zuführen kann, eine Gleichstrom-Stromversorgung 26, die mit einer Positiv-Elektroden-Busleitung 22 und einer Negativ-Elektroden-Busleitung 24 der Wechselrichterschaltung INV1 und der Wechselrichterschaltung INV2 verbunden ist, ein ladbares und entladbares Speichermittel, einen Glättungskondensator 28, die beispielsweise mit der Positiv-Elektroden-Busleitung 22 und der Negativ-Elektroden-Busleitung 24 der Wechselrichterschaltung INV1 und Wechselrichterschaltung INV2 verbunden ist, und eine Wechselrichter-Steuervorrichtung 30, welche die Wechselrichterschaltung INV1 und die Wechselrichterschaltung INV2 steuert.
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Die Motoren MG1 und MG2 sind beide konfiguriert als Synchron-Generatormotoren, die zum Erzeugen von Strom fähig sind, konfiguriert beispielsweise aus einem Rotor, an dessen äußerer Oberfläche ein Permanentmagnet angebracht ist, und einem Stator, in welchem eine Drei-Phasen-Spule gewickelt ist. Ein Schaft des Motors MG1 bildet einen Ausgangsschaft der Stromausgabevorrichtung 20 und Leistung wird aus dem Schaft ausgegeben. Ein Schaft des Motors MG2 ist indirekt mit dem Ausgangsschaft der Stromausgabevorrichtung 20 verbunden und Leistung aus dem Motor MG2 kann auch indirekt an den Ausgangsschaft der Stromausgabevorrichtung 20 ausgegeben werden. Da die Motoren MG1 und MG2 in dieser Ausführungsform als Synchrongeneratormotoren konfiguriert sind, kann Leistung durch die Motoren MG1 und MG2 erzeugt werden, vorausgesetzt, dass Leistung an den Wellen der Motoren MG1 und MG2 eingegeben wird.
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Die Wechselrichterschaltungen INV1 und INV2 sind beide jeweils aus sechs Schaltelementen SW11 bis SW16 und SW21 bis SW26 konfiguriert. Die sechs Schaltelemente SW11 bis SW16 und sechs Schaltelemente SW21 bis SW26 sind in Paaren angeordnet, um eine Quellseite und Senkenseite in Bezug auf die Positiv-Elektroden-Busleitung 22 und die Negativ-Elektroden-Busleitung 24 zu bilden, und die Drei-Phasen-Spule (UVW) jedes der Motoren MG1 und MG2 ist mit einem Verbindungspunkt jedes Paars verbunden. Folglich, indem das Verhältnis von Zeiten, die jedes der Paar-bildenden Schaltelemente SW11 bis SW16 und SW21 bis SW26 eingeschaltet sind, gesteuert wird, bildet sich ein rotierendes Feld durch die Drei-Phasen-Spulen der Motoren MG1 und MG2 und können die Motoren MG1 und MG2 rotational angetrieben werden. Die Schaltsteuerung der Schaltelemente SW11 bis SW16 der Wechselrichterschaltung INV1 und die Schaltsteuerung der Schaltelemente SW21 bis SW26 der Wechselrichterschaltung INV2 können unabhängig ausgeführt werden, aufgrund wessen der Antrieb der Motoren MG1 und MG2 unabhängig gesteuert werden kann.
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Die Wechselrichter-Steuervorrichtung 30 enthält eine Elektronik-Steuereinheit 40, die als ein Mikroprozessor konfiguriert ist, der auf einer CPU 42 zentriert ist. Zusätzlich zur CPU 42 enthält die Elektronik-Steuereinheit 40 ein ROM 44, in welchem ein Verarbeitungsprogramm gespeichert wird, ein RAM 46, in welchem Daten zeitweilig gespeichert werden, und ein Eingabe/Ausgabeport (nicht gezeigt), worin Ströme IU und IV aus Stromsensoren 52, 54, 62 und 64, die an den U-Phasen und V-Phasen der Drei-Phasen-Spulen der Motoren MG1 und MG2 angebracht sind, Rotationswinkel der Rotoren der Motoren MG1 und MG2 aus Rotationswinkelsensoren 58 und 68, die an den Schäften der Motoren MG1 bzw. MG2 angebracht sind, und dergleichen, in den Eingangsport eingegeben werden und Schaltsteuersignale für die Schaltelemente SW11 bis SW16 und SW21 bis SW26 aus dem Ausgangsport der Wechselrichterschaltung INV1 und Wechselrichterschaltung INV2 ausgegeben werden.
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Als Nächstes wird eine Beschreibung einer Operation der Stromausgabevorrichtung 20 gegeben, welche die Wechselrichter-Steuervorrichtung enthält, die wie zuvor beschrieben konfiguriert ist, und insbesondere eines Steuerverfahrens der Wechselrichter-Steuervorrichtung 30.
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2 ist ein Diagramm, das eine Zwei-Phasen-Modulation bei PWM-Steuerung illustriert, welche durch die Wechselrichter-Steuervorrichtung 30 ausgeführt wird. Die Zwei-Phasen-Modulation ist ein Modulationsverfahren, wodurch in Bezug auf hinsichtlich U-Phase, V-Phase und W-Phase der Drei-Phasen-Spule modulierten Wellen eine vorbestimmte eine Phase der U-Phase, V-Phase und W-Phase entweder auf maximaler Spannung oder minimaler Spannung fixiert ist, die der Wechselrichter ausgeben kann, bestimmt durch eine Spannung zwischen der Positiv-Elektroden-Busleitung 22 und der Negativ-Elektroden-Busleitung 24 für jeweils 60° und 120° der modulierten Wellenphase, und die zwei anderen Phasen veranlasst werden, zu schalten. Ein Zwei-Phasen-Modulations-Operationsmittel, welches den Betrieb von drei Zwei-Phasen-Modulationsverfahren implementiert, wobei jene ein Verfahren sind, das alternativ jede Phase auf Maximalwert und Minimalwert alle 60° (60° Zwei-Phasen-Modulation) fixiert, ein Verfahren, das jede Phase auf den Maximalwert alle 120° (120° Hochspannungs-Fixierungs-Zwei-Phasen-Modulation) fixiert, und ein Verfahren, das jede Phase auf dem Minimalwert alle 120° (120° Niederspannungs-Fixierungs-Zwei-Phasen-Modulation) fixiert, ist im ROM 44 gespeichert.
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3 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel einer Glättungs-Steuerroutine zeigt, welche durch die Wechselrichter-Steuervorrichtung 30 ausgeführt wird. Die Glättungs-Steuerroutine wird wiederholt in jedem vorbestimmten Zeitintervall durch ein Glättungs-Steuermittel ausgeführt, das im Zwei-Phasen-Modulations-Operationsmittel gespeichert ist. Nachstehend wird die Glättungs-Steuerroutine beschrieben. Das Glättungs-Steuermittel und das Zwei-Phasen-Modulations-Operationsmittel können getrennt im ROM 44 gespeichert sein oder das Zwei-Phasen-Modulations-Operationsmittel kann im Glättungs-Steuermittel enthalten sein.
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Wenn die Glättungs-Steuerroutine ausgeführt wird, erfasst die CPU 42 der Elektronik-Steuereinheit 40 zuerst die modulierte Wellenphase und die Spannung zwischen der Positiv-Elektroden-Busleitung 22 und der Negativ-Elektroden-Busleitung 24 (Schritt S201).
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Als Nächstes wird ein Prozess des Bestimmens der Antriebszustände der Motoren MG1 und MG2 ausgeführt (Schritt S202). Hier gibt es als Antriebszustände der Motoren MG1 und MG2 einen Antrieb, bei dem Strom aus den Motoren MG1 und MG2 ausgegeben wird, und ein Bremsen, bei dem eine Bremskraft in die Motoren MG1 und MG2 ausgegeben wird. Die Antriebszustände der Motoren MG1 und MG2 können aus der Orientierung jedes Phasenstroms der Motoren MG1 und MG2 bestimmt werden, das heißt aus der Orientierung des Wechselrichter-Ausflussstroms in Bezug auf die Motoren MG1 und MG2, oder können aus Befehlen an die Motoren MG1 und MG2 bestimmt werden.
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Als Nächstes, wenn die Antriebszustände der Motoren MG1 und MG2 beide fahrend oder beide bremsend sind, wird eine Hochspannungs-Fixierungs-Zwei-Phasen-Modulation ausgeführt in Bezug auf die modulierten Wellen eines der Motoren vom Motor MG1 und oder Motor MG2 und wird eine Niederspannungs-Fixierungs-Zwei-Phasen-Modulation in Bezug auf die modulierten Wellen des anderen Motors ausgeführt (Schritt ST203).
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Auch wenn der Antriebszustand eines der Motoren MG1 und MG2 antreibend ist, während der andere bremsend ist, wird eine Hochspannungs-Fixierungs-Zwei-Phasen-Modulation oder eine Niederspannungs-Fixierungs-Zwei-Phasen-Modulation in Bezug auf die modulierten Wellen sowohl des Motors MG1 als auch MG2 ausgeführt (Schritt S204).
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Die Signifikanz des Ausführens der vorstehend beschriebenen Glättungssteuerung wird nachfolgend beschrieben. 4 ist eine Illustration, die ein Verfahren des Bestimmens des Schaltzustands unter Verwendung eines PWM-Verfahrens illustriert, wenn ein Drei-Phasen-Wechselstrommotor unter Verwendung von PWM angetrieben wird.
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Die modulierten Wellen der U-Phase, V-Phase und W-Phase weisen jeweils eine Phase von 120° auf und sind Sinuswellen mit einer Amplitude, welche durch die Werte eines Befehls an den Motor bestimmt sind und einen Zyklus, der aus der Drehzahl des Motorrotors bestimmt ist. Die Trägerwelle ist eine Dreieckwelle einer höheren Frequenz als derjenigen der modulierten Wellen jeder Phase, die zum Bestimmen der Timings verwendet werden, bei welchen die Wechselrichter-Schaltelemente ein- und ausgeschaltet werden. Das Umschalten der Schaltelemente jeder Phase des Wechselrichters ist eine Operation, durch welche das Schaltelement auf der Positiv-Elektroden-Busleitungsseite eingeschaltet wird und das Schaltelement auf der Negativ-Elektroden-Busleitungsseite ausgeschaltet wird, wenn die Trägerwelle kleiner als die modulierte Welle ist, und das Schaltelement auf der Positiv-Elektroden-Busleitungsseite ausgeschaltet wird und das Schaltelement auf der Negativ-Elektroden-Busleitungsseite eingeschaltet wird, wenn die Trägerwelle größer als die modulierte Welle ist.
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Diese Operation ist derart, dass, wenn alle modulierten Wellen größer als die Trägerwelle sind, die Schaltelemente auf der Positiv-Elektroden-Busleitungsseite in jeder Phase des Wechselrichters alle eingeschaltet sind, und der Motor in einem kurzgeschlossenen Zustand ist, aufgrund wessen der Motor in einem Zustand äquivalent dazu ist, vom Glättungskondensator getrennt zu sein und kein Strom zwischen den Zweien fließt. Wenn alle modulierten Wellen kleiner als die Trägerwelle sind, werden die Schaltelemente auf der Negativ-Elektroden-Busleitungsseite in jeder Phase des Wechselrichters alle eingeschaltet, und ist der Motor in einem kurzgeschlossenen Zustand, aufgrund wessen in diesem Fall ebenfalls der Motor in einem Zustand äquivalent dazu ist, von der Stromversorgung und dem Glättungskondensator getrennt zu sein, und kein Strom zwischen den Zweien fließt. Auf diese Weise ist der Motorantrieb, der PWM-Steuerung verwendet, derart, dass ein Zustand, bei dem alle modulierten Wellen größer sind, und umgekehrt ein Zustand, bei dem alle modulierten Wellen kleiner sind, dann die Trägerwelle auftritt, aufgrund wessen ein Wechselrichter-Ausschlussstrom In ein intermittierender Impulsstrom wird.
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Der Glättungskondensator 28 ist in engem Kontakt zu den Wechselrichterschaltungen INV1 und INV2 angeordnet, und seine Hochfrequenzimpedanz ist niedrig. Derweil ist die Gleichstrom-Stromversorgung 26 an einer Position angeordnet, die von den Wechselrichterschaltungen INV1 und INV2 distanziert ist, ist die Niederfrequenz-Impedanz derselben niedrig, aber ist Hochfrequenz-Impedanz derselben hoch. Aufgrund dessen fließt eine Wechselstrom-Komponente des Wechselrichter-Ausflussstroms In in den Glättungskondensator 28 und fließt eine Gleichstrom-Komponente in die Gleichstrom-Stromversorgung 26. Folglich, da es notwendig ist, dass der Glättungskondensator 28 in der Lage ist, diesem Wechselstrom zu wiederstehen, ist es notwendig, den Effektivwert des Wechselrichter-Ausflussstroms In zu reduzieren, um die Kapazität des Glättungskondensators 28 zu reduzieren.
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5 ist eine Illustration des Wechselrichter-Ausflussstroms In beim Betreiben eines Motors, moduliert und gezeigt zusammen mit einer Trägerwelle. Wie in der Zeichnung gezeigt, wird der Wechselrichter-Ausflussstrom In erzeugt, wenn die Trägerwelle größer als der Minimalwert ist und kleiner als der Maximalwert der modulierten Wellen. Hier, einen Fall berücksichtigend, bei dem zwei Motoren angetrieben werden, ist es ausreichend, dass die modulierten Wellen der zwei Motoren so reguliert werden, dass die Impulse des in 5 gezeigten Wechselrichter-Ausflussstroms In nicht überlappen.
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6 zeigt Wechselrichter-Ausflussströme In1 und In2 bei einem Betrieb eines Motors unter Verwendung von 120° Hochspannungs-Fixierungs-Zwei-Phasen-Modulation und Betreiben eines anderen Motors unter Verwendung von 120° Niederspannungs-Fixierungs-Zwei-Phasen-Modulation, modelliert und gezeigt zusammen mit einer Trägerwelle. Wie in der Zeichnung gezeigt, erscheint ein Impuls des Wechselrichter-Ausflussstroms In1 mit einer Spitze der Trägerwelle als einem Zentrum und erscheint der Wechselrichter-Ausflussstrom In2 mit einem Trog der Trägerwelle als einem Zentrum. Wenn ein Fall betrachtet wird, bei dem dieselbe Zwei-Phasen-Modulation für beide Motoren ausgeführt wird, erscheinen der Wechselrichter-Ausflussstrom In1-Impuls und der Wechselrichter-Ausflussstrom In2-Impuls simultan, ist der Wechselrichter-Ausflussstrom In (In = In1 + In2) derart, dass der Wechselrichter-Ausflussstrom In1 und der Wechselrichter-Ausflussstrom In2 überlappen und steigt der Effektivwert derselben an.
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Derweil, wenn ein Motor unter Verwendung von 120° Hochspannungs-Fixierungs-Zwei-Phasen-Modulation betrieben wird und ein anderer Motor unter Verwendung von 120° Niederspannungs-Fixierungs-Zwei-Phasen-Modulation betrieben wird, wie im in 6 gezeigten Beispiel, erscheinen der Wechselrichter-Ausflussstrom In1-Impuls und der Wechselrichter-Ausflussstrom In2-Impuls abwechselnd und gleichmäßig, aufgrund wessen der Wechselrichter-Ausflussstrom In von einer Wellenform ist, bei der alle der abwechselnd erscheinenden Impulse kombiniert werden, ohne Überlappung und der Effektivwert derselben kleiner ist, wenn die Trägerwelle in Phase ist.
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Wenn in Schritt S202 der Glättungs-Steuerroutine in 3 die Antriebszustände der Motoren MG1 und MG2 beide als fahrend oder bremsend bestimmt werden, wird ein Motor unter Verwendung einer 120° Hochspannungs-Fixierungs-Zwei-Phasen-Modulation angetrieben und wird der andere Motor unter Verwendung von 120° Niederspannungs-Fixierungs-Zwei-Phasen-Modulation im Schritt S203 angetrieben, damit der Wechselrichter-Ausflussstrom In1-Impuls und der Wechselrichter-Ausflussstrom In2-Impuls abwechselnd und gleichmäßig erscheinen, wie in 6 gezeigt, wodurch der Effektivwert des Wechselrichter-Ausflussstroms In reduziert wird.
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Vorstehend ist unter Verwendung von 6 ein Fall erwogen worden, bei dem die Antriebszustände der Motoren MG1 und MG2 beide bremsend oder beide fahrend sind, aber es wird ein Fall berücksichtigt, bei dem ein Motor im Fahrzustand ist und der andere in einem Bremszustand ist. In diesem Fall unterscheiden sich die Orientierungen des Wechselrichter-Ausflussstroms In1 und Wechselrichter-Ausflussstroms In2 und es ist ausreichend, in einem Zustand so zu fahren, dass der Wechselrichter-Ausflussstrom In1-Impuls und der Wechselrichter-Ausflussstrom In2-Impuls aneinander neutralisieren, das heißt so, dass beide Motoren unter Verwendung desselben Zwei-Phasen-Modulationsverfahrens angetrieben werden.
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7 zeigt die Wechselrichter-Ausflussströme In1 und In2 bei Steuerung auf einen Antriebszustand, bei dem der Motor MG1 in einem Bremszustand ist und der Motor MG2 in einem Fahrzustand ist, unter Verwendung desselben Zwei-Phasen-Modulationsverfahrens, modelliert und gezeigt zusammen mit einer Trägerwelle. Wie in der Zeichnung gezeigt, ist die Orientierung des Wechselrichter-Ausflussstrom-In2-Impulses das Reverse derjenigen des Wechselrichter-Ausflussstrom-In1-Impulses, aufgrund wessen der Wert des Wechselrichter-Ausflussstroms In1, welcher die Summe der Wechselrichter-Ausflussströme IN1 und IN2 ist, das Ergebnis einer Neutralisierung und ist der Effektivwert derselben kleiner, als wenn der Wechselrichter-Ausflussstrom In1-Impuls und Wechselrichter-Ausflussstrom In2-Impuls getrennt erscheinen.
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Wenn die Antriebszustände der Motoren MG1 und MG2 so festgestellt werden, dass einer ein treibender ist und der andere ein bremsender ist, im Schritt S202 der Glättungs-Steuerroutine in 3, werden beide unter Verwendung derselben Zwei-Phasen-Modulation im Schritt S204 angetrieben, damit der Wechselrichter-Ausflussstrom In1-Impuls und der Wechselrichter-Ausflussstrom IN2-Impuls so erscheinen, dass sie einander neutralisieren, wie in 7 gezeigt, wodurch der Effektivwert des Wechselrichter-Ausflussstroms In reduziert wird.
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In 7 ist ein Fall einer Hochspannungsfixierung unter Verwendung von 60° Zwei-Phasen-Modulation oder 120° Hochspannungs-Fixierungs-Zwei-Phasen-Modulation illustriert, das Selbige dabei in einem Fall einer Niederspannungsfixierung unter Verwendung von 60° Zwei-Phasen-Modulation oder 120° Niederspannungs-Fixierungs-Zwei-Phasen-Modulation.
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Auch entspricht hinsichtlich der Terminologie in 2, 5 und 7 eine Last, die 100% ist, einem Hochspannungs-Fixierzustand und entspricht eine Last, die 0% ist, einem Niedrigspannungs-Fixierzustand.
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Entsprechend der Wechselrichter-Steuervorrichtung 30 und dem Wechselrichter-Steuerverfahren gemäß der ersten Ausführungsform, wie vorstehend beschrieben, wird ein angemessenes Zwei-Phasen-Modulationsverfahren basierend auf den Antriebszuständen der Motoren MG1 und MG2 ausgewählt, wodurch der Effektivwert des Wechselrichter-Ausflussstroms In reduziert werden kann. Als Ergebnis davon kann die Kapazität des Glättungskondensators 28 reduziert werden, wodurch die Herstellkosten der Stromausgabevorrichtung 20 niedriggehalten werden können.
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Auch kann durch das Glättungssteuermittel, das die Wechselrichter-Ausflussströme so steuert, dass die Stromversorgungsspannung geglättet wird, die Spannung zwischen der Positiv-Elektroden-Busleitung 22 und der Negativ-Elektroden-Busleitung 24, die mit der Gleichstrom-Stromversorgung 26 verbunden sind, geglättet werden. Als Ergebnis davon kann die Kapazität des mit der Positiv-Elektroden-Busleitung 22 und Negativ-Elektroden-Busleitung 24 verbundenen Glättungskondensators 28 reduziert werden.
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Auch wird durch das Glättungssteuermittel, das die Phasen der Wechselrichter-Ausflussströme entsprechend den mehreren Motoren MG1 und MG2 reguliert, das Glätten der Spannung zwischen der Positiv-Elektroden-Busleitung 22 und der Negativ-Elektroden-Busleitung 24 ausgeführt. Das heißt, wenn der Impuls der Spannung zwischen der Positiv-Elektroden-Busleitung 22 und der Negativ-Elektroden-Busleitung 24 auf Wechselrichter-Ausflussströmen entsprechend den Mehreren Motoren MG1 und MG2 basiert, kann die Spannung zwischen der Positiv-Elektroden-Busleitung 22 und der Negativ-Elektroden-Busleitung 24 geglättet werden, indem die Phasen der Wechselrichter-Ausflussströme reguliert werden.
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Auch kann ein Aspekt des Glättungssteuermittels, welches die Wechselrichter-Ausflussstromphasen reguliert, so sein, dass das Glättungssteuermittel ein Mittel ist, das die Phasen der Wechselrichter-Ausflussströme entsprechend den mehreren Motoren MG1 und MG2 basierend auf den Richtungen der Wechselrichter-Ausflussströme entsprechend den mehreren Motoren MG1 und MG2 reguliert.
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Ein Aspekt des Glättungssteuermittels, welches die Phasen reguliert, basierend auf den Richtungen der Wechselrichter-Ausflussströme, kann auch so sein, dass das Glättungssteuermittel ein Mittel ist, welches die Phasen der Wechselrichter-Ausflussströme entsprechend den mehreren Motoren MG1 und MG2 so reguliert, dass die Wechselrichter-Ausflussströme ausgeglichen werden, wenn die Wechselrichter-Ausflussströme, die den mehreren Motoren MG1 und MG2 entsprechen, in derselben Richtung fließen.
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Auch kann ein Aspekt des Glättungssteuermittels, welches die Phasen basierend auf den Richtungen der Wechselrichter-Ausflussströme reguliert, so sein, dass das Glättungssteuermittel ein Mittel ist, welches die Phasen der Wechselrichter-Ausflussströme entsprechend den mehreren Motoren MG1 und MG2 so reguliert, dass die den mehreren Motoren MG1 und MG2 entsprechenden Wechselrichter-Ausflussströme neutralisiert werden, wenn die den mehreren Motoren MG1 und MG2 entsprechenden Wechselrichter-Ausflussströme in verschiedenen Richtungen fließen.
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Die Stromausgabevorrichtung 20 gemäß der Ausführungsform ist so, dass die Schäfte der Motoren MG1 und MG2 konfiguriert sind, indirekt verbunden zu sein, aber die Schäfte der Motoren MG1 und MG2 können auch konfiguriert sein, direkt verbunden zu sein.
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Auch ist die Stromausgabevorrichtung 20 gemäß der Ausführungsform so, dass die Motoren MG1 und MG2 als Synchron-Generatormotoren konfiguriert sind, aber, nicht auf Synchron-Generatormotoren beschränkt seiend, können die Motoren MG1 und MG2 jeglicher Typ von Motor sein, der durch PWM-Steuerung unter Verwendung eines Wechselrichters betrieben wird. Auch ist die Stromausgabevorrichtung 20 gemäß der Ausführungsform so, dass die Motoren MG1 und MG2 als Drei-Phasen-Wechselstrommotoren konfiguriert sind, aber nicht auf die Drei-Phasen-Wechselstrommotoren beschränkt seiend können die Motoren MG1 und MG2 als jeglicher Mehrphasen-Wechselstrommotor von Zwei-Phasen oder Mehr-Phasen konfiguriert sein.
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Auch ist die Stromausgabevorrichtung 20 gemäß der Ausführungsform so, dass die Motoren MG1 und MG2 als Drei-Phasen-Wechselstrommotoren konfiguriert sind und die Wechselrichterschaltungen INV1 und INV2, die Gleichstromleistung in Drei-Phasen-Wechselstromleistung konvertieren und die Drei-Phasen-Wechselstromleistung den Motoren MG1 und MG2 zuführen, verwendet werden, aber die Motoren MG1 und MG2 können als Gleichstrom-Motoren konfiguriert sein und die Wechselrichterschaltungen können Zerhacker-Schaltungen sein, welche Gleichstromleistung den Motoren MG1 und MG2 mit einem Tastverhältnis entsprechend der Impulsweite zuführen.
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Auch ist die Stromausgabevorrichtung 20 gemäß der Ausführungsform so, dass eine Beschreibung einer PWM-Steuerung der Motoren MG1 und MG2 in eine Vorrichtung gegeben worden ist, bei der der Antrieb der zwei Motoren MG1 und MG2 durch die zwei Wechselrichterschaltungen INV1 und INV2 gesteuert wird aber die Erfindung kann auch auf eine PWM-Steuerung von drei oder mehr Motoren in einer Vorrichtung angewendet werden, bei der der Antrieb von drei oder mehr Motoren durch drei oder mehr Wechselrichterschaltungen gesteuert wird.
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In der Ausführungsform ist eine Beschreibung der Zwei-Phasen-Modulation bei der PWM-Steuerung gegeben worden, welche durch die Wechselrichter-Steuervorrichtung 30 ausgeführt wird, aber, weil es nicht notwendig ist, dass die Wechselrichter-Ausflussstromphasen durch Zwei-Phasen-Modulation reguliert werden, kann derselbe Vorteil erhalten werden, indem modulierte Wellenpegel-Reguliermittel verwendet werden, welche die Pegel einer Drei-Phasen-Modulationswelle regulieren können.
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Vorstehend ist eine Beschreibung einer Wechselrichter-Steuervorrichtung und eines Wechselrichter-Steuerverfahrens gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung gegeben worden, aber die Ausführungsform kann angemessen modifiziert oder abgekürzt werden, ohne vom Schutzumfang der Erfindung abzuweichen.
