JP6065790B2 - 電動機制御装置 - Google Patents
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Description
本発明の電動機制御装置は、直流電源と、前記直流電源から供給される直流電力を交流電力に変換するスイッチング素子を含む電力変換器と、前記電力変換器から出力される交流電力を用いて駆動する三相交流電動機とを備える電動機システムを制御する電動機制御装置であって、前記三相交流電動機の動作を規定する相電圧指令信号に対して三次高調波信号を加算することで変調信号を生成する生成手段と、前記変調信号と所定周波数のキャリア信号との大小関係に応じて前記スイッチング素子を制御することで、前記電力変換器の動作を制御する制御手段とを備え、前記三次高調波信号は、前記三相交流電動機の各相において、前記変調信号の信号レベルのピーク値の絶対値を前記キャリア信号の信号レベルのピーク値の絶対値よりも大きくする信号成分を含む。
本発明の電動機制御装置の他の態様では、前記三次高調波信号は、所望相の前記相電圧指令信号の信号レベルの絶対値が最大となるタイミングで、(i)信号レベルの絶対値がゼロより大きくなり、且つ、(ii)信号レベルの極性が前記所望相の前記相電圧指令信号の極性と同一になる信号成分を含む。
本発明の電動機制御装置の他の態様では、前記三次高調波信号は、所望相の前記相電圧指令信号の信号レベルの絶対値が最大となるタイミングで、(i)信号レベルの絶対値が最大となり、且つ、(ii)信号レベルの極性が前記所望相の前記相電圧指令信号の極性と同一になる信号成分を含む。
本発明の電動機制御装置の他の態様では、前記三次高調波信号は、(i)所望相の前記相電圧指令信号の信号レベルの絶対値が最大となるタイミングで、(i−1)信号レベルの絶対値が最大となり、且つ、(i−2)信号レベルの極性が前記所望相の前記相電圧指令信号の極性と同一になる第1の信号成分、及び(ii)当該第1の信号成分の位相をX°(但し、−90<X<90)だけシフトさせることで得られる第2の信号成分のうちの少なくとも一方を含む。
本発明の電動機制御装置の他の態様では、前記電動機システムは、車両に搭載されており、前記生成手段は、前記車両の走行に必要とされる前記三相交流電動機の出力が所定値以下となる場合に、前記相電圧指令信号に対して前記三次高調波信号を加算することで前記変調信号を生成する。
本発明の電動機制御装置の他の態様では、前記電動機システムは、車両に搭載されており、前記生成手段は、前記車両が走行性能よりも燃費性能を重視する燃費走行モードで走行している場合に、前記相電圧指令信号に対して前記三次高調波信号を加算することで前記変調信号を生成する。
本発明の電動機制御装置の他の態様では、前記三相交流電動機の各相において、前記変調信号の信号レベルのピーク値の絶対値が前記キャリア信号の信号レベルのピーク値の絶対値よりも大きくなるように、前記三次高調波信号の特性を調整する調整手段を更に備える。
上述の如く調整手段を更に備える電動機制御装置の他の態様では、前記三次高調波信号の特性は、前記三次高調波信号の位相及び振幅のうちの少なくとも一方を含む。
まず、図1を参照しながら、車両1の構成について説明する。図1は、車両1の構成を示すブロック図である。
続いて、図3を参照しながら、車両1において行われるインバータ制御動作(つまり、ECU15が行うインバータ制御動作)の流れについて説明する。図3は、インバータ制御動作の流れを示すフローチャートである。
11 直流電源
12 平滑コンデンサ
13 インバータ
14 モータジェネレータ
15 ECU
151 電流指令変換部
152 三相/二相変換部
153 電流制御部
154 二相/三相変換部
155 高調波生成部
156u、156v、156w 加算器
157 PWM変換部
258 周波数調整部
Iu U相電流
Iv V相電流
Iw W相電流
Vu U相電圧指令信号
Vv V相電圧指令信号
Vw W相電圧指令信号
Vh1 三次高調波信号
Vh2 三次高調波信号
Vmu U相変調信号
Vmv V相変調信号
Vmw W相変調信号
Qup、Qvp、Qwp p側スイッチング素子
Qun Qvn、Qwn n側スイッチング素子
Dup、Dun、Dvp、Dvn、Dwp、Dwn 整流用ダイオード
Claims (8)
- 直流電源と、前記直流電源から供給される直流電力を交流電力に変換するスイッチング素子を含む電力変換器と、前記電力変換器から出力される交流電力を用いて駆動する三相交流電動機とを備える電動機システムを制御する電動機制御装置であって、
前記三相交流電動機の各相において、前記三相交流電動機の動作を規定し且つ信号レベルのピーク値の絶対値が所定周波数のキャリア信号の信号レベルのピーク値の絶対値より小さい相電圧指令信号に対して三次高調波信号を加算することで、信号レベルのピーク値の絶対値が前記キャリア信号の信号レベルのピーク値の絶対値より大きい変調信号を生成する生成手段と、
前記変調信号と前記キャリア信号との大小関係に応じて前記スイッチング素子を制御することで、前記電力変換器の動作を制御する制御手段と
を備える
ことを特徴とする電動機制御装置。 - 前記三次高調波信号は、所望相の前記相電圧指令信号の信号レベルの絶対値が最大となるタイミングで、(i)信号レベルの絶対値がゼロより大きくなり、且つ、(ii)信号レベルの極性が前記所望相の前記相電圧指令信号の極性と同一になる信号成分を含む
ことを特徴とする請求項1に記載の電動機制御装置。 - 前記三次高調波信号は、所望相の前記相電圧指令信号の信号レベルの絶対値が最大となるタイミングで、(i)信号レベルの絶対値が最大となり、且つ、(ii)信号レベルの極性が前記所望相の前記相電圧指令信号の極性と同一になる信号成分を含む
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の電動機制御装置。 - 前記三次高調波信号は、(i)所望相の前記相電圧指令信号の信号レベルの絶対値が最大となるタイミングで、(i−1)信号レベルの絶対値が最大となり、且つ、(i−2)信号レベルの極性が前記所望相の前記相電圧指令信号の極性と同一になる第1の信号成分、及び(ii)当該第1の信号成分の位相をX°(但し、−90<X<90)だけシフトさせることで得られる第2の信号成分のうちの少なくとも一方を含む
ことを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の電動機制御装置。 - 前記電動機システムは、車両に搭載されており、
前記生成手段は、前記車両の走行に必要とされる前記三相交流電動機の出力が所定値以下となる場合に、前記相電圧指令信号に対して前記三次高調波信号を加算することで前記変調信号を生成する
ことを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の電動機制御装置。 - 前記電動機システムは、車両に搭載されており、
前記生成手段は、前記車両が走行性能よりも燃費性能を重視する燃費走行モードで走行している場合に、前記相電圧指令信号に対して前記三次高調波信号を加算することで前記変調信号を生成する
ことを特徴とする請求項1から5のいずれか一項に記載の電動機制御装置。 - 前記三相交流電動機の各相において、前記変調信号の信号レベルのピーク値の絶対値が前記キャリア信号の信号レベルのピーク値の絶対値よりも大きくなるように、前記三次高調波信号の特性を調整する調整手段を更に備える
ことを特徴とする請求項1から6のいずれか一項に記載の電動機制御装置。 - 前記三次高調波信号の特性は、前記三次高調波信号の位相及び振幅のうちの少なくとも一方を含む
ことを特徴とする請求項7に記載の電動機制御装置。
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