JP6962446B2 - 電力変換制御方法及び電力変換制御装置 - Google Patents

電力変換制御方法及び電力変換制御装置 Download PDF

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Description

この発明は、電力変換制御方法及び電力変換制御装置に関する。
ＪP２００２−３００８００Ａには、第１の３相ブリッジ回路に接続された第１モータ及び第２の３相ブリッジ回路に接続された第２モータを備えたモータシステムに用いる電力変換制御装置が開示されている。
この電力変換制御装置は、各モータの出力状態に応じて、第１の３相ブリッジ回路を駆動する駆動回路及び第２の３相ブリッジ回路を駆動する駆動回路にそれぞれ所定の位相差を有する２つの三角波（搬送波）を出力する。
例えば、上記電力変換制御装置は、第１モータ及び第２モータが双方とも力行運転状態であるか、又は回生運転状態のである場合には、上記２つの三角波の位相差を９０°とする。また、一方のモータが力行運転状態で他のモータが回生運転状態である場合には、上記位相差を０°とする。
すなわち、ＪP２００２−３００８００Ａの電力変換制御装置は、第１モータ及び第２モータの運転状態に応じて、上記２つの三角波の位相差を切り替える。
しかし、ＪＰ２００２−３００８００Ａの電力変換制御装置では、２つの三角波の切り替え過程において瞬間的に、平滑コンデンサとブリッジ回路の間でサージ電圧が発生する恐れがある。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、サージ電圧を抑制しつつ搬送波を出力することを可能とする電力変換制御方法及び電力変換制御装置を提供することにある。
本発明のある態様によれば、直流電源に対して相互に並列に接続されるとともに、それぞれ誘導負荷に接続された単相又は多相の第１ブリッジ回路及び第２ブリッジ回路へ出力するPWM信号を生成する電力変換制御方法が提供される。この電力変換制御方法では、第１ブリッジ回路へPWM信号を出力するための第１搬送波及び該第１搬送波に対して所定の位相差を有する第２搬送波の内の一方を選択し、該選択した搬送波に基づいて、第２ブリッジ回路へPWM信号を出力するための搬送波の切り替え制御を実行する。
そして、搬送波の切り替え制御では、所定の搬送波切り替えタイミングの直前の第２ブリッジ回路の導通状態切替タイミングである第１導通状態切替タイミングから搬送波切り替えタイミングまでの時間である切替前パルス時間を演算し、搬送波切り替えタイミングから該搬送波切り替えタイミング以降の最初の導通状態切替タイミングである第２導通状態切替タイミングまでの時間である切替後パルス時間を演算する。
さらに、搬送波切り替えタイミングにおいて第２ブリッジ回路の導通状態が切り替わらない場合には、切替前パルス時間と切替後パルス時間の和が所定のパルス時間和閾値未満であると搬送波の切り替えが不可能と判断し、搬送波切り替えタイミングにおいて第２ブリッジ回路の導通状態が切り替わる場合には、切替前パルス時間又は切替後パルス時間が所定のパルス時間閾値未満であると搬送波の切り替えが不可能と判断する。
また、本発明の他の態様によれば、直流電源に対して相互に並列に接続されるとともに、それぞれ誘導負荷に接続された単相又は多相の第１ブリッジ回路及び第２ブリッジ回路と、第１ブリッジ回路及び第２ブリッジ回路へ出力するPWM信号を生成する制御装置と、を備えた電力変換制御装置が提供される。
そして、上記制御装置は、第１ブリッジ回路へPWM信号を出力するための第１搬送波を生成する第１搬送波発生器と、第１搬送波に対して所定の位相差を有する第２搬送波を生成する第２搬送波発生器と、第１搬送波及び第２搬送波の内の一方を選択し、該選択した搬送波に基づいて、第２ブリッジ回路へPWM信号を出力するための搬送波の切り替え制御を実行する搬送波切替部と、を有する。
さらに、搬送波切替部は、所定の搬送波切り替えタイミングの直前の第２ブリッジ回路の導通状態切替タイミングである第１導通状態切替タイミングから搬送波切り替えタイミングまでの時間である切替前パルス時間を演算する切替前パルス時間演算部と、搬送波切り替えタイミングから該搬送波切り替えタイミング以降の最初の導通状態切替タイミングである第２導通状態切替タイミングまでの時間である切替後パルス時間を演算する切替後パルス時間演算部と、を有する。
そして、搬送波切替部は、搬送波切り替えタイミングにおいて第２ブリッジ回路の導通状態が切り替わらない場合には、切替前パルス時間と切替後パルス時間の和が所定のパルス時間和閾値未満であると搬送波の切り替えが不可能と判断し、搬送波切り替えタイミングにおいて第２ブリッジ回路の導通状態が切り替わる場合には、切替前パルス時間又は切替後パルス時間が所定のパルス時間閾値未満であると搬送波の切り替えが不可能と判断する。
図１は、本発明の実施形態による電力変換制御装置の構成を説明する図である。 図２は、駆動制御装置の構成を説明するブロック図である。 図３は、第１実施形態の搬送波指令部の機能を説明するブロック図である。 図４は、搬送波切替部の機能を説明するブロック図である。 図５は、各切替判断モードの決定の流れを説明するフローチャートである。 図６Ａは、第１実施形態の第１切替判断モードの流れを説明するフローチャートである。 図６Ｂは、第１実施形態の第１切替判断モードにおける搬送波の切り替えの例を説明するためのタイミングチャートである。 図７Ａは、第１実施形態の第２切替判断モードの流れを説明するフローチャートである。 図７Ｂは、第１実施形態の第２切替判断モードにおける搬送波の切り替えの例を説明するためのタイミングチャートである。 図８Ａは、第１実施形態の第３切替判断モードの流れを説明するフローチャートである。 図８Ｂは、第１実施形態の第３切替判断モードにおける搬送波の切り替えの例を説明するタイミングチャートである。 図９Ａは、第１実施形態の第４切替判断モードの流れを説明するフローチャートである。 図９Ｂは、第１実施形態の第４切替判断モードにおける搬送波の切り替えの例を説明するタイミングチャートである。 図１０は、ＯＦＦパルス時間とサージ電圧の関係を示すグラフである。 図１１は、第２実施形態の搬送波指令部の機能を説明するブロック図である。 図１２は、第２実施形態の搬送波選択部の機能の要部を説明するブロック図である。 図１３Ａは、第２実施形態の第１切替判断モードの流れを説明するフローチャートである。 図１３Ｂは、第２実施形態の第１切替判断モードにおける搬送波の切り替えの例を説明するタイミングチャートである。 図１４Ａは、第２実施形態の第２切替判断モードの流れを説明するフローチャートである。 図１４Ｂは、第２実施形態の第２切替判断モードにおける搬送波の切り替えの例を説明するタイミングチャートである。 図１５Ａは、第２実施形態の第３切替判断モードの流れを説明するフローチャートである。 図１５Ｂは、第２実施形態の第３切替判断モードにおける搬送波の切り替えの例を説明するタイミングチャートである。 図１６Ａは、第２実施形態の第４切替判断モードの流れを説明するフローチャートである。 図１６Ｂは、第２実施形態の第４切替判断モードにおける搬送波の切り替えの例を説明するタイミングチャートである。 図１７は、第３実施形態の搬送波指令部の機能を説明するブロック図である。
（第１実施形態）
以下では、図１〜図１０を参照して本発明の第１実施形態について説明する。
図１は、本発明の実施形態による電力変換制御装置２の構成を説明する図である。電力変換制御装置２は、電力を蓄積するバッテリ１から取り出す直流電力を交流電力に変換して、誘導負荷としての第１モータ７及び第２モータ８に供給する装置である。
図１に示すように、電力変換制御装置２は、バッテリ１に接続された平滑コンデンサ３と、第１ブリッジ回路４と、第２ブリッジ回路６と、第１ブリッジ回路４及び第２ブリッジ回路６の駆動を制御する駆動制御装置５と、を備えている。第１ブリッジ回路４及び第２ブリッジ回路６の直流端は、バッテリ１に対して互いに並列接続される。また、第１ブリッジ回路４及び第２ブリッジ回路６の交流端は、それぞれ、第１モータ７及び第２モータ８に接続される。
第１ブリッジ回路４は、本実施形態では３相ブリッジ回路として構成される。そして、第１ブリッジ回路４は、３相の上アーム、下アームとなる各半導体スイッチ素子Ｔ１１〜Ｔ１６（例えば、ＩＧＢＴ）を備えている。さらに、第１ブリッジ回路４は、駆動制御装置５により各半導体スイッチ素子Ｔ１１〜Ｔ１６のオン／オフが制御され、バッテリ１より出力される直流電圧を交流電圧に変換し第１モータ７に出力する。また、駆動制御装置５の各半導体スイッチ素子Ｔ１１〜Ｔ１６のオン／オフの制御によって、第１モータ７が駆動されることにより生じる交流電圧を直流化して、バッテリ１を充電する。
第２ブリッジ回路６は、本実施形態では３相ブリッジ回路として構成される。そして、第２ブリッジ回路６は、３相の上アーム、下アームとなる各半導体スイッチ素子Ｔ２１〜Ｔ２６（例えば、ＩＧＢＴ）を備えている。さらに、第２ブリッジ回路６は、駆動制御装置５により各半導体スイッチ素子Ｔ２１〜Ｔ２６のオン／オフが制御され、バッテリ１より出力される直流電圧を交流電圧に変換し第２モータ８に出力する。また、駆動制御装置５の各半導体スイッチ素子Ｔ１１〜Ｔ１６のオン／オフの制御によって、第２モータ８が駆動されることにより生じる交流電圧を直流化して、バッテリ１を充電する。
次に、駆動制御装置５の構成について説明する。駆動制御装置５は、ＣＰＵ等の各種演算・制御装置、ＲＯＭ及びＲＡＭ等の各種記憶装置、並びに入出力インターフェース等を備えるマイクロコンピュータからなる電子制御ユニットとして構成されている。そして、駆動制御装置５は、後述する各実施形態における電力変換制御方法における各処理を実行可能となるようにプログラムされている。
図２は、駆動制御装置５の機能を説明するブロック図である。
図示のように、駆動制御装置５は、第１モータ７の制御機能を実現する第１モータ制御ブロック１００と、第２モータ８の制御機能を実現する第２モータ制御ブロック２００と、搬送波の切り替えを制御する搬送波切り替え制御ブロック３００と、を有する。
第１モータ制御ブロック１００は、第１電流指令生成部３２と、第１相変換部３４と、第１電流制御部３６と、第１変調率変換部３８と、第１PWM変換部４０と、を有している。また、第２モータ制御ブロック２００は、第２電流指令生成部４２と、第２相変換部４４と、第２電流制御部４６と、第２変調率変換部４８と、第２PWM変換部５０と、を有している。そして、搬送波切り替え制御ブロック３００は、第１搬送波発生器５２と、第２搬送波発生器５４と、搬送波指令部５６と、搬送波切替部５８と、を有している。
先ず、第１モータ制御ブロック１００の各構成について説明する。第１電流指令生成部３２は、第１モータ７に対するトルク指令値Ｔ１*と、第１モータ７の回転数Ｎ１に基づいて第１dq軸電流指令値（Id1*,Iq1*）を演算する。そして、第１電流指令生成部３２は、演算した第１dq軸電流指令値（Id1*,Iq1*）を第１電流制御部３６に出力する。
第１相変換部３４は、第１ブリッジ回路４が出力する第１三相電流値(Iu1,Iv1,Iw1)と、第１モータ７の回転角度θ１と、回転数Ｎ１と、第１電流指令生成部３２で演算された第１dq軸電流指令値（Id1*,Iq1*）と、を取得する。そして、第１相変換部３４は、回転角度θ１を用いて、第１三相電流値(Iu1,Iv1,Iw1)を第１dq軸電流(Id1,Iq1)に変換する（３相／２相変換）。そして、第１相変換部３４は、第１dq軸電流(Id1,Iq1)を第１電流制御部３６に出力する。
第１電流制御部３６は、回転数Ｎ１、回転角度θ１、第１電流指令生成部３２からの第１dq軸電流指令値（Id1*,Iq1*）、及び第１相変換部３４からの第１dq軸電流(Id1,Iq1)を取得する。そして、第１電流制御部３６は、回転数Ｎ１及び回転角度θ１に基づいて、第１dq軸電流(Id1,Iq1)が第１dq軸電流指令値（Id1*,Iq1*）に近づくように、第１相電圧指令値(Vu1*,Vv1*,Vw1*)を演算する。そして、第１電流制御部３６は、演算した第１相電圧指令値(Vu1*,Vv1*,Vw1*)を第１変調率変換部３８に出力する。
第１変調率変換部３８は、バッテリ１の電圧に相当する強電電圧Ｖｄｃと、第１電流制御部３６からの第１相電圧指令値(Vu1*,Vv1*,Vw1*)を取得する。そして、第１変調率変換部３８は、強電電圧Ｖｄｃ及び第１相電圧指令値(Vu1*,Vv1*,Vw1*)に基づいて第１変調率（Mu1*,Mv1*,Mw1*）を演算する。
より詳細には、第１変調率変換部３８は、直流の強電電圧Ｖｄｃの大きさに対する第１相電圧指令値(Vu1*,Vv1*,Vw1*)の各成分の大きさに応じた第１変調率（Mu1*,Mv1*,Mw1*）を演算する。そして、第１変調率変換部３８は、第１変調率（Mu1*,Mv1*,Mw1*）を第１PWM変換部４０に出力する。
第１PWM変換部４０は、第１変調率変換部３８からの第１変調率（Mu1*,Mv1*,Mw1*）と、第１搬送波発生器５２からの後述する第１搬送波(Ca1_u,Ca1_v,Ca1_w)と、を取得する。そして、第１PWM変換部４０は、第１変調率（Mu1*,Mv1*,Mw1*）及び第１搬送波(Ca1_u,Ca1_v,Ca1_w)に基づいて、各半導体スイッチ素子Ｔ１１〜Ｔ１６のPWM信号(Duty-up1, Duty-un1, Duty-vp1, Duty-vn1, Duty-wp1, Duty-wn1)を生成する。
より詳細には、第１PWM変換部４０は、第１搬送波(Ca1_u,Ca1_v,Ca1_w)と第１変調率（Mu1*,Mv1*,Mw1*）との差を図示しない比較器で検出し、検出された差に応じて各相のＯＮパルスとＯＦＦパルスを切り替えるようにPWM信号(Duty-up1, Duty-un1, Duty-vp1, Duty-vn1, Duty-wp1, Duty-wn1)を生成する。
そして、第１PWM変換部４０は、生成したPWM信号(Duty-up1, Duty-un1, Duty-vp1, Duty-vn1, Duty-wp1, Duty-wn1)を各半導体スイッチ素子Ｔ１１〜Ｔ１６に送信する。これにより、各半導体スイッチ素子Ｔ１１〜Ｔ１６は、PWM信号(Duty-up1, Duty-un1, Duty-vp1, Duty-vn1, Duty-wp1, Duty-wn1)に従ってオン／オフされる。
第２モータ８を制御する第２モータ制御ブロック２００における第２電流指令生成部４２、第２相変換部４４、及び第２電流制御部４６の機能は、第１モータ制御ブロック１００の第１電流指令生成部３２、第１相変換部３４、及び第１電流制御部３６の機能とほぼ同様である。
一方、第２変調率変換部４８は、第２相電圧指令値(Vu2*,Vv2*,Vw2*)から演算した第２変調率（Mu2*,Mv2*,Mw2*）を第２PWM変換部５０に加えて、搬送波切替部５８に出力する。
そして、第２PWM変換部５０は、第２変調率（Mu2*,Mv2*,Mw2*）及び後述する搬送波切替部５８からの指令搬送波(CaIn_u,CaIn_v,CaIn_w)に基づいて、各半導体スイッチ素子Ｔ２１〜Ｔ２６のPWM信号(Duty-up2, Duty-un2, Duty-vp2, Duty-vn2, Duty-wp2, Duty-wn2)を生成する。
次に、搬送波切り替え制御ブロック３００の詳細について説明する。
搬送波切り替え制御ブロック３００の第１搬送波発生器５２は、所定周期（所定周波数）のパルス状三角波を第１搬送波(Ca1_u,Ca1_v,Ca1_w)として出力する三角波ジェネレータ回路により構成される。そして、第１搬送波発生器５２は、第１搬送波(Ca1_u, Ca1_v, Ca1_w)を、第１PWM変換部４０及び搬送波切替部５８に出力する。
一方、第２搬送波発生器５４は、第１搬送波(Ca1_u,Ca1_v,Ca1_w)の各成分に対してそれぞれ位相差Φ（９０°）をとるパルス状三角波を第２搬送波(Ca2_u, Ca2_v, Ca2_w)として出力する三角波ジェネレータ回路により構成される。そして、第２搬送波発生器５４は、第２搬送波(Ca2_u,Ca2_v,Ca2_w)を搬送波切替部５８に出力する。次に、搬送波指令部５６について説明する。
なお、以下では、記載の簡略化のため、第１搬送波(Ca1_u,Ca1_v,Ca1_w)、第２搬送波(Ca2_u,Ca2_v,Ca2_w)、第２変調率（Mu2*,Mv2*,Mw2*）、及び指令搬送波(CaIn_u,CaIn_v,CaIn_w)などの各相に対応する成分を有する量を、第１搬送波(Ca1_X)、第２搬送波(Ca2_X)、第２変調率（MX2*）、及び指令搬送波(CaIn_X)などと大文字の「X」を添え字として用いて略記する。また、各相の内の一つを代表して表す場合には、「第１搬送波Ca1_x」などと、小文字の「x」を添え字とし記載する。
次に、搬送波指令部５６について説明する。
図３は、搬送波指令部５６の機能の詳細を説明するブロック図である。図示のように、搬送波指令部５６は、第１状態演算部６０と、第２状態演算部６２と、搬送波選択部６４と、を有している。
第１状態演算部６０は、第１モータ７のトルク指令Ｔ１*及び回転数Ｎ１と、第２モータ８のトルク指令Ｔ２*及び回転数Ｎ２を取得する。そして、第１状態演算部６０は、トルク指令Ｔ１*及び回転数Ｎ１に基づいて、第１モータ７の出力である第１モータ出力P1を演算する。
より詳細には、第１状態演算部６０は、トルク指令Ｔ１*［Ｎｍ］及び回転数Ｎ１［ｒｐｍ］に基づいて、下記の式（１）から第１モータ出力P1［Ｗ］を演算する。
Figure 0006962446
 そして、第１状態演算部６０は、演算した第１モータ出力P1を搬送波選択部６４に出力する。
一方、第２状態演算部６２は、第２モータ８のトルク指令Ｔ２*及び回転数Ｎ２を取得する。そして、第２状態演算部６２は、トルク指令Ｔ２*及び回転数Ｎ２に基づいて、第２モータ８の出力である第２モータ出力P2を演算する。
より詳細には、第２状態演算部６２は、トルク指令Ｔ２*［Ｎｍ］及び回転数Ｎ２［ｒｐｍ］に基づいて、下記の式（２）から第２モータ出力P2［Ｗ］を演算する。
Figure 0006962446
 そして、第２状態演算部６２は、演算した第２モータ出力P2を搬送波選択部６４に出力する。
搬送波選択部６４は、第１状態演算部６０からの第１モータ出力P1及び第２状態演算部６２からの第２モータ出力P2をそれぞれ取得する。そして、搬送波選択部６４は、第１モータ出力P1及び第２モータ出力P2に応じて、上述の第１搬送波(Ca1_X)及び第２搬送波(Ca2_X)の何れかを選択する。
より詳細には、搬送波選択部６４は、下記の表１に示される態様で第１搬送波(Ca1_X)及び第２搬送波(Ca2_X)を選択する。
Figure 0006962446
 表１から理解されるように、本実施形態の搬送波選択部６４は、第１モータ出力P1及び第２モータ出力P2の内の一方が正で他方が負の場合（正負が一致しない場合）には、第１搬送波(Ca1_X)を選択する。また、第１モータ出力P1及び第２モータ出力P2の正負が一致する場合には、第２搬送波(Ca2_X)を選択する。
すなわち、搬送波選択部６４は、第１モータ７及び第２モータ８の一方が力行運転で他方が回生運転である場合には第１搬送波(Ca1_X)を選択し、第１モータ７及び第２モータ８の双方が力行運転若しくは回生運転である場合には第２搬送波(Ca2_X)を選択する。
そして、搬送波選択部６４は、選択した搬送波（以下では、「選択搬送波(CaIn_pre_X)」とも記載する）として搬送波切替部５８に出力する。
図２に戻り、搬送波切替部５８は、第１搬送波発生器５２からの第１搬送波(Ca1_X)、第２搬送波発生器５４からの第２搬送波(Ca2_X)、搬送波指令部５６からの選択搬送波(CaIn_pre_X)、及び第２変調率変換部４８からの第２変調率（MX2*）を取得する。
そして、搬送波切替部５８は、第１搬送波(Ca1_X)、第２搬送波(Ca2_X)、選択搬送波(CaIn_pre_X)、及び第２変調率（MX2*）に基づいて、第２PWM変換部５０におけるPWM信号(Duty-up2,Duty-un2,Duty-vp2,Duty-vn2,Duty-wp2,Duty-wn2)の生成に用いる指令搬送波(CaIn_X)を設定する。
図４は、搬送波切替部５８の機能の詳細を説明するブロック図である。図示のように、搬送波切替部５８は、モード決定部６６と、切替前パルス時間演算部６８と、切替後パルス時間演算部７０と、切替判断部７２と、を有する。
モード決定部６６は、メモリ等に記憶された指令搬送波(CaIn_X)から現在使用している搬送波の情報を抽出する。そして、モード決定部６６は、現在使用している搬送波の情報に基づいて、搬送波の切り替えが可能であるかどうかの判断を行うためのモードである第１切替判断モード〜第４切替判断モードを決定する。
図５は、各切替判断モードの決定の流れを説明するフローチャートである。先ず、モード決定部６６は、搬送波の切り替えの可否に係る演算を行う基準となる基準タイミングTdeを、現在使用している搬送波が山又は谷となっているタイミングに設定する。
そして、モード決定部６６は、上記基準タイミングTdeにおいて、使用搬送波が谷である場合（ステップＳ１１０のＹｅｓ）にはステップＳ１２０の判定へと進む。一方、モード決定部６６は、上記基準タイミングTdeにおいて、使用搬送波が山である場合（ステップＳ１１０のＮｏ）にはステップＳ１３０の判定へと進む。
さらに、ステップＳ１２０において、モード決定部６６は、搬送波の切り替えにおいて、切替前の搬送波に対して切替後の搬送波の位相を遅らせる場合は第１切替判断モード（ステップＳ１４０）を選択し、位相を進める場合は第２切替判断モード（ステップＳ１６０）を選択する。
一方、ステップＳ１３０において、モード決定部６６は、同様に、切替前後で位相を遅らせる場合には第３切替判断モード（ステップＳ１８０）を選択し、位相を進める場合に第４切替判断モード（ステップＳ２００）を選択する。
さらに、モード決定部６６は、搬送波の切り替えを実行する仮のタイミングとして仮想切替タイミングTchを設定する。特に、本実施形態では、仮想切替タイミングTchは、基準タイミングTde以降に、切り替え前後の搬送波の値（０〜１）が一致するタイミングに設定される。すなわち、仮想切替タイミングTchは、位相差Φに依存する。そして、モード決定部６６は、選択した切替判断モードを切替判断部７２に出力する。
図４に戻り、切替前パルス時間演算部６８は、切替前パルス時間(Δta_X)を演算する。ここで、本実施形態の切替前パルス時間(Δta_X)とは、基準タイミングTde以降に搬送波の値が第２変調率（MX2*）と一致する最初のタイミングである第１パルス変化タイミング(Tsw1_X）から、仮想切替タイミングTchまでの時間として定義される。
一方、切替後パルス時間演算部７０は、切替後パルス時間Δtb_xを演算する。ここで、本実施形態の切替後パルス時間(Δtb_X)とは、仮想切替タイミングTchから当該仮想切替タイミングTch以降にX相の指令搬送波CaIn_xの値が第２変調率Mx2*と一致する最初のタイミング（以下、「第２パルス変化タイミング（Tsw2_X）」とも記載する）までの時間として定義される。
そして、切替判断部７２は、これら切替前パルス時間(Δta_X)及び切替後パルス時間(Δtb_X)から、搬送波の切り替えが可能であるかどうかを判断する。さらに、切替判断部７２は、切り替え可能と判断した場合に現在使用している搬送波を指令搬送波(CaIn_X)として第２PWM変換部５０に出力する。一方、切替判断部７２は、切り替え可能と判断した場合には当該切り替え後の搬送波を指令搬送波(CaIn_X)として第２PWM変換部５０に出力する。
上述した構成を有する搬送波切替部５８によって実行される各切替判断モードの詳細を説明する。
図６Ａは、第１切替判断モードの流れを説明するフローチャートである。すなわち、図６Ａで説明される第１切替判断モードは、切り替え前後で搬送波の位相を遅らせる場合であって基準タイミングTdeにおける使用搬送波の変位が谷である場合において指令搬送波(CaIn_X)を決定するための演算処理である。また、図６Ｂは、第１切替判断モードにおける搬送波の切り替えの例を説明するためのタイミングチャートである。
ステップＳ１４１において、搬送波切替部５８は、第１搬送波(Ca1_X)及び第２搬送波(Ca2_X)の間の位相差Φからクロスポイント値Mcrを演算する。クロスポイント値Mcrとは、仮想切替タイミングTchにおける搬送波の値である。
具体的に、第１切替判断モードにおけるクロスポイント値Mcrは、以下の式（３）に基づいて演算される。
Figure 0006962446
 ステップＳ１４２において、搬送波切替部５８は、基準タイミングTdeにおける第２変調率Mx2*(Tde)がクロスポイント値Mcr以上であるか否かを判定する。そして、搬送波切替部５８は、第２変調率Mx2*(Tde)がクロスポイント値Mcr以上ではないと判断すると、ｘ相の搬送波の切替が可能か否かの判断に係るステップＳ１４３以降の処理を実行する。
一方、搬送波切替部５８は、第２変調率Mx2*(Tde)がクロスポイント値Mcr以上と判断すると、ｘ相の搬送波の切替が可能と判断されるステップＳ１４７以降の処理を実行する。
すなわち、第２変調率Mx2*(Tde)がクロスポイント値Mcr以上である場合には、第２パルス変化タイミングTsw2_xまでの時間が相対的に長い（図６Ｂ（ａ）、（ｂ）参照）。つまり、第１パルス変化タイミングTsw1_xから、仮想切替タイミングTchを介して第２パルス変化タイミングTsw2_xまでに亘るパルス時間（ＯＮパルス時間）が長くなる。
このため、第２変調率Mx2*(Tde)がクロスポイント値Mcr以上である場合には、基本的にx相の搬送波の切り替えが可能であることを前提とするステップＳ１４７以降の処理に移行する。
一方、第２変調率Mx2*(Tde)がクロスポイント値Mcr以上ではない場合には、仮想切替タイミングTchを介した第１パルス変化タイミングTsw1_xから第２パルス変化タイミングTsw2_xまでのパルス時間（ＯＦＦパルス時間）が比較的短くなる（図６Ｂ（ｃ）参照）。
この短いパルス時間に応じて第２PWM変換部５０の制御ロジックにしたがい、第２ブリッジ回路６の半導体素子がオン／オフ制御されることで、サージ電圧の発生が懸念される。
したがって、本実施形態の第１切替判断モードでは、第２変調率Mx2*(Tde)がクロスポイント値Mcr以上ではない場合において、上記サージ電圧を抑制する観点から搬送波の切り替えが可能であるかどうかについてさらなる判定処理としてのステップＳ１４３以降の処理を実行する。
先ず、第２変調率Mx2*(Tde)がクロスポイント値Mcr以上ではないと判断される場合のステップＳ１４３以降の詳細について説明する。
ステップＳ１４３において、搬送波切替部５８の切替前パルス時間演算部６８及び切替後パルス時間演算部７０は、それぞれ、上述した切替前パルス時間Δta_x及び切替後パルス時間Δtb_xを演算する。
具体的に、切替前パルス時間演算部６８は、以下の式（４）に基づいて切替前パルス時間Δta_xを演算する。
Figure 0006962446
 なお、式（４）中のfcは、搬送波の周波数を表し、その単位は例えば［kHz］である。すなわち、切替前パルス時間Δta_xは、第１パルス変化タイミングTsw1_xから仮想切替タイミングTchまでの時間に相当する（図６Ｂ（ｃ）参照）。
一方、切替後パルス時間演算部７０は、切替後パルス時間Δtb_xを以下の式（５）に基づいて演算する。
Figure 0006962446
 式（５）の切替後パルス時間Δtb_xは、仮想切替タイミングTchから第２パルス変化タイミングTsw2_xまでの間の時間に相当する（図６Ｂ（ｃ）参照）。
次に、ステップＳ１４４において、搬送波切替部５８は、切替時間和Δt_xを演算する。具体的に、搬送波切替部５８は、以下の式（６）に基づいて切替時間和Δt_xを演算する。
Figure 0006962446
 すなわち、切替時間和Δt_xは、第１パルス変化タイミングTsw1_xから第２パルス変化タイミングTsw2_xまでのパルス時間に相当する。
次に、ステップＳ１４５において、搬送波切替部５８は、切替時間和Δt_xが所定のパルス時間閾値Δt_x_thより小さいか否かを判定する。搬送波切替部５８は、切替時間和Δt_xが閾値時間Δt_x_thより小さいと判定するとステップＳ１４６に進み、X相の搬送波の切り替えができないと判断する。
なお、閾値時間Δt_x_thは、第１パルス変化タイミングTsw1_xから第２パルス変化タイミングTsw2_xまでのパルス時間が、上記サージ電圧を発生させる恐れがある程度に短いか否かという観点から定められる。閾値時間Δt_x_thの具体的な設定の態様については後に詳細に説明する。
ステップＳ１５１において、搬送波切替部５８は搬送波の切り替えを行わないようにする。すなわち、搬送波切替部５８の切替判断部７２は、現在の使用搬送波を指令搬送波CaIn_Xとして出力する。さらに、搬送波切替部５８は、次に搬送波を切り替えるタイミングで再度、切り替え可否の判断を実行する再判断処理を行う。
具体的に、搬送波切替部５８は、使用搬送波が次に山、又は谷となるタイミングを仮想切替タイミングTchに設定し、再び上記図５及び図６の処理を実行する。
一方、上記ステップＳ１４５において、切替時間和Δt_xが閾値時間Δt_x_thより小さくないと判断されると、ステップＳ１４７の処理に進み、X相の搬送波については切り替えが可能であると判断する。
さらに、ステップＳ１４８において、搬送波切替部５８は、X相以外の相における搬送波の切り替えが可能であるか否かを判断する。
より具体的に、搬送波切替部５８は、X相以外の相（例えばＶ相及びＷ相）に対しても上記ステップＳ１４１〜ステップＳ１４５の処理と同様の処理を実行する。例えば、Ｕ相に対して上記処理を実行して切り替えが可能と判断された場合に、Ｖ相及びＷ相に対しても同様の処理を実行する。
そして、ステップＳ１４９において、搬送波切替部５８は、全ての相（本実施形態ではＵ相、Ｖ相、及びＷ相）において搬送波の切り替えが可能であるか否かを判定する。搬送波切替部５８は、全ての相で搬送波の切り替えが可能と判断すると、ステップＳ１５０に移行する。
ステップＳ１５０において、搬送波切替部５８の切替判断部７２は、図２及び図４に示した制御ロジックにしたがい、現在の搬送波を切り替えて指令搬送波（CaIn_X）として、第２PWM変換部５０に出力する。
すなわち、切替判断部７２は、現在の使用搬送波が第１搬送波(Ca1_X)（第２搬送波(Ca2_X)）である場合には、これを第２搬送波(Ca2_X)（第１搬送波(Ca1_X)）を指令搬送波（CaIn_X）として、第２PWM変換部５０に出力する。
以上の処理により、第１切替判断モード（搬送波が谷となる基準タイミングＴｄｅとして搬送波の切り替え前後で位相を遅らせる場合）において、サージ電圧を引き起こし得る状況における搬送波の切り替えを抑制できる。
次に、図５に示したステップＳ１６０の第２切替判断モード（搬送波が谷となる基準タイミングＴｄｅとして搬送波の切り替え前後で位相を進める場合）について説明する。
図７Ａは、第２切替判断モードの流れを説明するフローチャートである。また、図７Ｂは、第２切替判断モードにおける搬送波の切り替えの例を説明するためのタイミングチャートである。
ステップＳ１６１において、搬送波切替部５８は、第１搬送波(Ca1_X)及び第２搬送波(Ca2_X)の間の位相差Φから、以下の式（７）に基づいて第２切替判断モードにおけるクロスポイント値Mcrを演算する。
Figure 0006962446
 ステップＳ１６３以降は、図６ＡにおけるステップＳ１４３以降と同様の処理が実行される。
以上のように、第２切替判断モードにおいても、サージ電圧を引き起こし得る状況における搬送波の切り替えを抑制し、適切なタイミングを検出して搬送波の切り替えを実行することができる。
次に、図５に示したステップＳ１８０の第３切替判断モード（搬送波が山となる基準タイミングＴｄｅとして搬送波の切り替え前後で位相を遅らせる場合）について説明する。
図８Ａは、第３切替判断モードの流れを説明するフローチャートである。また、図８Ｂは、第３切替判断モードにおける搬送波の切り替えの例を説明するためのタイミングチャートである。
ステップＳ１８１において、搬送波切替部５８は、第１搬送波(Ca1_X)及び第２搬送波(Ca2_X)の間の位相差Φから、第２切替判断モードの場合と同様に上記式（７）に基づいてクロスポイント値Mcrを演算する。
ステップＳ１８２においては、搬送波切替部５８は、基準タイミングTdeにおける第２変調率Mx2*(Tde)がクロスポイント値Mcr以下であるか否かを判定する。そして、搬送波切替部５８は、第２変調率Mx2*(Tde)がクロスポイント値Mcr以下ではないと判断すると、ｘ相の搬送波の切替が可能か否かの判断に係るステップＳ１８３以降の処理を実行する。一方、搬送波切替部５８は、第２変調率Mx2*(Tde)がクロスポイント値Mcr以下であると判断すると、ｘ相の搬送波の切替が可能と判断されることを前提とするステップＳ１８７以降の処理を実行する。
すなわち、第３切替判断モードにおいては、第２変調率Mx2*(Tde)がクロスポイント値Mcr以下である場合には、第２パルス変化タイミングTsw2_xまでの時間が相対的に長い（図８Ｂ（ｂ）、（ｃ）参照）。つまり、第１パルス変化タイミングTsw1_xから、仮想切替タイミングTchを介して第２パルス変化タイミングTsw2_xまでに亘るパルス時間（ＯＦＦパルス時間）が長くなる。
このため、第３切替判断モードでは、第２変調率Mx2*(Tde)がクロスポイント値Mcr以下である場合には、基本的にx相の搬送波の切り替えが可能であることを前提とするステップＳ１４７以降の処理に以降する。
一方、第２変調率Mx2*(Tde)がクロスポイント値Mcr以下ではない場合には、仮想切替タイミングTchを介した第１パルス変化タイミングTsw1_xから第２パルス変化タイミングTsw2_xまでのパルス時間（ＯＮパルス時間）が比較的短くなる（図８Ｂ（ａ）参照）。
したがって、本実施形態の第２切替判断モードでは、第２変調率Mx2*(Tde)がクロスポイント値Mcr以下ではない場合において、上記サージ電圧を抑制する観点から搬送波の切り替えが可能であるかどうかについてさらなる判定処理としてのステップＳ１８３以降の処理を実行する。
ステップＳ１８３では、切替前パルス時間演算部６８は、切替前パルス時間Δta_xを以下の式（８）に基づいて演算する。
Figure 0006962446
 すなわち、上記式（８）に基づく切替前パルス時間Δta_xは、第３切替判断モードにおける第１パルス変化タイミングTsw1_xから仮想切替タイミングTchまでの時間に相当する（図８Ｂ（ａ）参照）。
一方、切替後パルス時間演算部７０は、切替後パルス時間Δtb_xを以下の式（９）に基づいて演算する。
Figure 0006962446
 したがって、式（９）の切替後パルス時間Δtb_xは、第３切替判断モードにおける仮想切替タイミングTchから第２パルス変化タイミングTsw2_xまでの間の時間に相当する（図８Ｂ（ａ）参照）。
次に、ステップＳ１８４において、搬送波切替部５８は、ステップＳ１８３において求めた切替前パルス時間Δta_x及び切替後パルス時間Δtb_xに基づいて、上記式（６）を用いて切替時間和Δt_xを演算する。
そして、搬送波切替部５８は、図６ＡのステップＳ１４５以降で説明した処理と同様のステップＳ１８５以降の処理を実行する。
以上説明した各処理によって、第３切替判断モードにおいても、サージ電圧を引き起こし得る状況における搬送波の切り替えを抑制し、適切なタイミングを検出して搬送波の切り替えを実行することができる。
次に、図５に示したステップＳ２００の第４切替判断モード（搬送波が山となる基準タイミングＴｄｅとして搬送波の切り替え前後で位相を進める場合）について説明する。
図９Ａは、第４切替判断モードの流れを説明するフローチャートである。また、図９Ｂは、第４切替判断モードにおける搬送波の切り替えの例を説明するためのタイミングチャートである。
ステップＳ２０１において、搬送波切替部５８は、第１搬送波(Ca1_X)及び第２搬送波(Ca2_X)の間の位相差Φから、第１切替判断モードの場合と同様に上記式（３）に基づいてクロスポイント値Mcrを演算する。
さらに、ステップ２０３において、搬送波切替部５８の切替前パルス時間演算部６８及び切替後パルス時間演算部７０は、上記式（４）及び式（５）に基づいて第４切替判断モードにおける切替前パルス時間Δta_x及び切替後パルス時間Δtb_xをそれぞれ演算する。
次に、ステップＳ２０４において、搬送波切替部５８は、ステップＳ２０３において求めた切替前パルス時間Δta_x及び切替後パルス時間Δtb_xに基づいて、上記式（６）を用いて切替時間和Δt_xを演算する。
そして、搬送波切替部５８は、図６ＡのステップＳ１４５以降で説明した処理と同様のステップＳ２０５以降の処理を実行する。
以上説明した各処理によって、第４切替判断モードにおいても、サージ電圧を引き起こし得る状況における搬送波の切り替えを抑制し、適切なタイミングを検出して搬送波の切り替えを実行することができる。
次に、上述したサージ電圧を抑制する観点から切替時間和Δt_x（パルス時間）の長さの指標として用いた閾値時間Δt_x_th（図６ＡのステップＳ１４５などを参照）を設定する態様の一例について説明する。
図１０は、第１実施形態におけるＯＦＦパルス時間とサージ電圧の関係を示す図である。より詳細に、図１０には、第２ブリッジ回路６のモデルとしての所定の２種類の駆動回路（ブリッジ回路）における素子の温度に応じたＯＦＦパルス時間に対して生じるサージ電圧の傾向の一例を示している。
ここで、図１０に示されているように、２種類の異なる駆動回路１，２の半導体素子の温度に応じて定まるＯＦＦパルス時間に対して、サージ電圧のピークが存在する。そして、このサージ電圧が大きくなるピークは、概ね、ＯＦＦパルス時間が比較的小さい領域（例えば１．４５〜１．６μsec未満）の領域に存在する傾向にある。また、図１０から理解されるように、２種類の駆動回路１，２によっても、ＯＦＦパルス時間に対するサージ電圧の傾向が異なる。
すなわち、パルス時間に対するサージ電圧の傾向は、少なくとも、ブリッジ回路の半導体温度、回路特性、及び半導体特性に依存する。
したがって、図１０に示された傾向を踏まえて、サージ電圧がピークをとるＯＦＦパルス時間に搬送波の切り替えが実行されることを好適に抑制する観点から、搬送波の切り替えが不可能と判断するための閾値時間Δt_x_thを、サージ電圧のピーク周辺のＯＦＦパルス時間を避けることができる程度に大きい値に設定することができる。
さらに、上述のように、サージ電圧がピークをとるＯＦＦパルス時間は、各ブリッジ回路を構成する半導体素子の温度に依存している。したがって、閾値時間Δt_x_thを半導体素子の温度に応じて設定することもできる。例えば、閾値時間Δt_x_thは、電力変換制御装置２、第１モータ７、及び第２モータ８などの仕様に応じた上記半導体温度特性を予め実験等で確かめ、得られた半導体温度特性に応じたOFFパルス時間とサージ電圧の関係を考慮して、サージ電圧を抑制し得る時間又はこれよりも大きい値に設定することができる。
以上説明した第１実施形態に係るによれば、以下の作用効果を奏する。
本実施形態の電力変換制御方法では、直流電源としてのバッテリ１に対してそれぞれ並列に接続されるとともに、それぞれ誘導負荷としての第１モータ７及び第２モータ８に接続された三相の第１ブリッジ回路４及び三相の第２ブリッジ回路６へそれぞれ出力するPWM信号(Duty-up1,Duty-un1,Duty-vp1,Duty-vn1,Duty-wp1,Duty-wn1)及びPWM信号(Duty-up2,Duty-un2,Duty-vp2,Duty-vn2,Duty-wp2,Duty-wn2)を生成する。
そして、第１ブリッジ回路４へPWM信号を出力するための第１搬送波(Ca1_X)及び該第１搬送波(Ca1_X)に対して所定の位相差Φを有する第２搬送波(Ca2_X)の内の一方を選択し（図３の搬送波選択部６４）、選択した搬送波としての選択搬送波(CaIn_pre_X)に基づいて、第２ブリッジ回路６へPWM信号を出力するための搬送波である指令搬送波(CaIn_X)の切り替え制御を実行する（搬送波切替部５８）。
そして、搬送波の切り替え制御（図６Ａ、図７Ａ、図８Ａ、図９Ａ参照）では、所定の搬送波切り替えタイミングとしての仮想切替タイミングTchの直前の第２ブリッジ回路６の導通状態切替タイミングである第１導通状態切替タイミング（第１パルス変化タイミングTsw1_x）から仮想切替タイミングTchまでの時間である切替前パルス時間Δta_xを演算し（図６ＡのステップＳ１４３等）、仮想切替タイミングTchから該仮想切替タイミングTch以降の最初の上記導通状態切替タイミングである第２導通状態切替タイミング（第２パルス変化タイミングTsw2_x）までの時間である切替後パルス時間Δtb_xを演算する（図６ＡのステップＳ１４３等）。
そして、仮想切替タイミングTchにおいて第２ブリッジ回路６の導通状態が切り替わらない場合（すなわち搬送波を切り替えても第２変調率Mx2*と搬送波の値の大小関係が変わらない場合）に、切替前パルス時間Δta_xと切替後パルス時間Δtb_xの和である切替時間和Δt_xが所定のパルス時間和閾値時間としての閾値時間Δt_x_th未満であると搬送波の切り替えが不可能と判断する（図６ＡのステップＳ１４５のＹｅｓ及びステップＳ１４６）。
これにより、搬送波の切り替えを行うタイミング（仮想切替タイミングTch）よりも前に、当該搬送波の切り替え前後におけるＯＮパルス時間又はＯＦＦパルス時間に相当する切替時間和Δt_xを演算することができる。そして、演算した切替時間和Δt_xに応じて搬送波の切り替えの可否を判断することで、サージ電圧の要因となり得る切替時間和Δt_xが小さいパルスが発生する状況で搬送波の切り替えを実行することを抑制できる。結果として、サージ電圧の発生を抑制し、半導体素子のより好適な保護を図ることができる。
さらに、一方の搬送波として現在使用している使用搬送波の山及び谷の少なくとも一方となるタイミングを基準タイミングTdeとして設定し、基準タイミングTde以降において、使用搬送波の値と使用していない他方の搬送波の値が一致するタイミングを仮想切替タイミングTchとして設定する。
これにより、基準タイミングTdeから一定周期に相当する時間が経過したタイミングを仮想切替タイミングTchに設定して演算が行われることとなる。したがって、任意の基準タイミングから任意の演算周期で逐次演算を行う場合に比べて演算負担を軽減できる。また、仮想切替タイミングTchでは切り替え前後の搬送波の値が一致することとなる。したがって、搬送波の切り替え時には、第２ブリッジ回路６の導通状態の切り替えが発生しないため、切替前パルス時間Δta_x及び切替後パルス時間Δtb_xの演算が容易になる。結果として、演算を実行するためのＣＰＵ等のハードウェアの性能に対する要求を低減することができ、製造コストを削減することができる。
特に、本実施形態では、第１搬送波(Ca1_X)と第２搬送波(Ca2_X)の間の位相差Φ、搬送波周波数ｆｃ、及び変調率としての第２変調率Mx2*(Tde)に基づいて、切替前パルス時間Δta_x及び切替後パルス時間Δtb_xを演算する（図６ＡのステップＳ１４３、式（３）〜式（５）等）。
これにより、特別な各種センサを設けることなく切替前パルス時間Δta_x及び切替後パルス時間Δtb_xを演算することができる。結果として、高サンプリングが要求されるセンサ類の設置、及び高い負荷を要する演算を省略することができ、製造コストの削減に資することができる。
また、本実施形態の上記閾値時間Δt_x_thは、第２ブリッジ回路６の半導体温度、回路特性、及び半導体特性の少なくとも一つに基づいて定められる（図１０）。
既に説明したように、パルス時間に対するサージ電圧の傾向は、ブリッジ回路の種類（構成）又は当該回路の駆動環境に応じた半導体温度、回路特性、及び半導体特性の違いに応じて変化する。これに対して、本実施形態では、搬送波の切り替え可否を判断する観点から、パルス幅に相当する切替時間和Δt_xの大きさの基準となる閾値時間Δt_x_thを、第２ブリッジ回路６の半導体温度、回路特性、又は半導体特性を考慮して設定することで、第２ブリッジ回路６の構成やその駆動環境によらず、より好適にサージ電圧を抑制することができる。
また、本実施形態では、上記電力変換制御方法を実行するために好適な電力変換制御装置２が提供される。
具体的に、本実施形態では、直流電源としてのバッテリ１に対してそれぞれ並列に接続されるとともに、それぞれ誘導負荷としての第１モータ７及び第２モータ８に接続された三相の第１ブリッジ回路４及び三相の第２ブリッジ回路６と、第１ブリッジ回路４及び第２ブリッジ回路６へそれぞれ出力するPWM信号(Duty-up1,Duty-un1,Duty-vp1,Duty-vn1,Duty-wp1,Duty-wn1)及びPWM信号(Duty-up2,Duty-un2,Duty-vp2,Duty-vn2,Duty-wp2,Duty-wn2)を生成する制御装置（駆動制御装置５）と、を備えた電力変換制御装置２が提供される。
駆動制御装置５は、第１ブリッジ回路４へPWM信号を出力するための第１搬送波(Ca1_X) を生成する第１搬送波発生器５２と、第１搬送波(Ca1_X)に対して所定の位相差Φを有する第２搬送波(Ca2_X)を生成する第２搬送波発生器５４と、第１搬送波(Ca1_X)及び第２搬送波(Ca2_X)の内の一方を選択し、選択した搬送波としての選択搬送波(CaIn_pre_X)に基づいて、第２ブリッジ回路６へPWM信号を出力するための搬送波である指令搬送波(CaIn_X)の切り替え制御を実行する搬送波切替部５８と、を有する。
そして、搬送波切替部５８は、所定の搬送波切り替えタイミングとしての仮想切替タイミングTchの直前の第２ブリッジ回路６の導通状態切替タイミングである第１導通状態切替タイミング（第１パルス変化タイミングTsw1_x）から仮想切替タイミングTchまでの時間である切替前パルス時間Δta_xを演算する切替前パルス時間演算部６８と、仮想切替タイミングTchから該仮想切替タイミングTch以降の最初の上記導通状態切替タイミングである第２導通状態切替タイミング（第２パルス変化タイミングTsw2_x）までの時間である切替後パルス時間Δtb_xを演算する切替後パルス時間演算部７０と、を有する。
そして、搬送波切替部５８は、仮想切替タイミングTchにおいて第２ブリッジ回路６の導通状態が切り替わらない場合（すなわち搬送波を切り替えても第２変調率Mx2*と搬送波の値の大小関係が変わらない場合）に、切替前パルス時間Δta_xと切替後パルス時間Δtb_xの和である切替時間和Δt_xが閾値時間Δt_x_th未満であると搬送波の切り替えが不可能と判断する（図６ＡのステップＳ１４５のＹｅｓ及びステップＳ１４６）。
（第２実施形態）
以下では、図１１〜図１６Ｂを参照して第２実施形態について説明する。なお、第１実施形態と同様の要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。
本実施形態では、第１実施形態に対して搬送波指令部５６の構成、及び搬送波切替部５８における処理の流れが第１実施形態と異なる。
図１１は、本実施形態における搬送波指令部５６の機能を説明するブロック図である。
図示のように、本実施形態では、搬送波指令部５６は、第１実施形態の搬送波指令部５６の構成（図３参照）に加えて、第１トルク推定部７４と、第２トルク推定部７６と、を有している。
第１トルク推定部７４は、第１相変換部３４から第１dq軸電流(Id1,Iq1)を取得する。また、第２トルク推定部７６は、第２相変換部４４から第２dq軸電流(Id2,Iq2)を取得する。
そして、第１トルク推定部７４は、第１dq軸電流(Id1,Iq1)に基づいて、第１モータ７のトルク推定値である第１推定トルクT1を演算する。
より詳細には、第１トルク推定部７４は、第１dq軸電流(Id1,Iq1)、第１モータ７の錯交磁束Fai1[Wb]、d軸インダクタンスLd1[H]、q軸インダクタンスLq1[H]、及び極対数Pole1を用いて、下記の式（１０）から第１推定トルクT1[Nm]を演算する。
Figure 0006962446
 同様に、第２トルク推定部７６は、第２dq軸電流(Id2,Iq2)に基づいて、第２モータ８のトルク推定値である第２推定トルクT2を演算する。
より詳細には、第２トルク推定部７６は、第２dq軸電流(Id2,Iq2)、第２モータ８の錯交磁束Fai2[Wb]、d軸インダクタンスLd2[H]、q軸インダクタンスLq2[H]、及び極対数Pole2を用いて、下記の式（１１）から第２推定トルクT2[Nm]を演算する。
Figure 0006962446
 そして、第１トルク推定部７４及び第２トルク推定部７６は、それぞれ、演算した第１推定トルクT1及び第２推定トルクT2を、第１状態演算部６０及び第２状態演算部６２に出力する。
そして、第１状態演算部６０は、第１推定トルクT1及び回転数Ｎ１に基づいて、下記の式（１２）から第１モータ出力P1を演算する。
Figure 0006962446
 一方、第２状態演算部６２は、第２推定トルクT2及び回転数Ｎ２に基づいて、下記の式（１３）から第２モータ出力P2を演算する。
Figure 0006962446
 そして、搬送波選択部６４は、第１モータ出力P1及び第２モータ出力P2に基づいて、上記表１で説明した基準に基づき第１搬送波(Ca1_X)及び第２搬送波(Ca2_X)の何れかを選択搬送波(CaIn_pre_X)として搬送波切替部５８に出力する。
図１２は、本実施形態の搬送波切替部５８の機能の要部を示すブロック図である。
図示のように、本実施形態の搬送波切替部５８は、搬送波選択部６４から選択搬送波(CaIn_pre_X)、第１相変換部３４から第１dq軸電流(Id1,Iq1)、第２相変換部４４から第２dq軸電流(Id2,Iq2)、及び予め定められた所定の電流閾値ΔIac_thを取得する。
そして、搬送波切替部５８は、以下の式（１４）及び式（１５）に基づいて第１相電流実効値Iac1及び第２相電流実効値Iac2をそれぞれ演算する。
Figure 0006962446
Figure 0006962446
 すなわち、第１相電流実効値Iac1は第１dq軸電流(Id1,Iq1)の相電流実効値に相当し、第２相電流実効値Iac2は第２dq軸電流(Id2,Iq2) の相電流実効値に相当する。さらに、搬送波切替部５８は、第１相電流実効値Iac1と第２相電流実効値Iac2の和としての実効値和（Iac1+Iac2）を演算する。
そして、搬送波切替部５８は、実効値和（Iac1+Iac2）と電流閾値ΔIac_thとの大小に応じて、選択搬送波(CaIn_pre_X)をそのまま指令搬送波(CaIn_X)として出力するか否か、すなわち搬送波の切り替えを実行するか否かを判定する。
より詳細には、搬送波切替部５８は、実効値和（Iac1+Iac2）が電流閾値ΔIac_thより小さい場合には、現在の使用搬送波に相当する前回の制御周期における指令搬送波(CaIn_X)と、今回の制御周期において搬送波選択部６４から受信した選択搬送波(CaIn_pre_X)と、が異なる場合（搬送波選択部６４が切り替え後の搬送波を選択している場合）であっても、搬送波の切り替えを実行しないように制御する。
すなわち、この場合、搬送波切替部５８は、搬送波選択部６４から取得した選択搬送波(CaIn_pre_X)に代えて、前回の制御周期における指令搬送波(CaIn_X)をそのまま維持する制御を行う。
なお、本実施形態の搬送波切替部５８は、実効値和（Iac1+Iac2）が電流閾値ΔIac_thより小さい場合には、後述する第１切替判断モード〜第４切替判断モードによる搬送波の切り替え判断の結果、全相について搬送波の切り替えが可能と判断された場合であっても、当該判断に優先して搬送波の切り替えを実行しないように制御を行う。
これにより、第１ブリッジ回路４及び第２ブリッジ回路６の少なくとも一方の出力が低下しているシーン（例えば０kW近傍であるシーン）においては、実効値和（Iac1+Iac2）が電流閾値ΔIac_thを下回るので、搬送波の切り替わりが実行されなくなる。すなわち、当該シーンにおいて搬送波の位相が頻繁に切り替わることが抑制される。
なお、上記電流閾値ΔIac_thは、上述した搬送波の位相の頻繁な切り替わりを抑制する観点から任意に設定することができる。
特に、本実施形態では、第１ブリッジ回路４がその構成上出力可能な最大相電流実効値（第１相電流実効値Iac1の想定される最大値）と、第２ブリッジ回路６がその構成上出力可能な最大相電流実効値（第２相電流実効値Iac2の想定される最大値）の内の何れか大きい方の値若しくはそれ未満の値を電流閾値ΔIac_thとして設定する。
これにより、搬送波切替部５８は、第１ブリッジ回路４及び第２ブリッジ回路６の少なくとも一方の出力が低下しているシーンにおいては、より確実に実効値和（Iac1+Iac2）が電流閾値ΔIac_thを下回る判定がなされる。結果として、一方のブリッジ回路の出力が低下しているシーンにおける搬送波の頻繁な切り替わりをより好適に抑制できる。また、当該搬送波の切り替わりに起因して生じ得るリプル電流も低減することができる。
次に、本実施形態において、図５に示した第１切替判断モード〜第４切替判断モードについて説明する。
先ず、図５に示したステップＳ１４０の第１切替判断モード（搬送波が谷となる基準タイミングＴｄｅとして搬送波の切り替え前後で位相を遅らせる場合）について説明する。
図１３Ａは、本実施形態における第１切替判断モードの流れを説明するフローチャートである。また、図１３Ｂは、第１切替判断モードにおける搬送波の切り替えの例を説明するためのタイミングチャートである。
本実施形態の第１切替判断モードでは、図１３Ｂに示すように使用搬送波が谷となるタイミングを基準タイミングTdeとして、当該使用搬送波の次の山のタイミングを仮想切替タイミングTchとして設定する。
また、本実施形態の第１切替判断モードは、第１実施形態の第１切替判断モード（図６Ａ）に対してステップＳ１４１〜ステップＳ１４３の処理が異なることに加えて、ステップＳ１４４及びステップＳ１４５に代えて、ステップＳ１４４´及びステップＳ１４５´の処理が行われる。したがって、以下では、説明の簡略化のため、第１実施形態の第３切替判断モードと異なる処理について中心的に説明する。
ステップＳ１４１において、搬送波切替部５８は、下記の式（１６）を用いて第１搬送波(Ca1_X)及び第２搬送波(Ca2_X)の間の位相差Φから、切り替え後の搬送波の値である切替搬送波値Mchを演算する。
Figure 0006962446
 ステップＳ１４２において、搬送波切替部５８は、仮想切替タイミングTchにおける第２変調率Mx2*(Tch)が切替搬送波値Mch以下であるか否かを判定する。
そして、搬送波切替部５８は、第２変調率Mx2*(Tch)が切替搬送波値Mch以下ではないと判断すると、ｘ相の搬送波の切替が可能か否かの判断に係るステップＳ１４３以降の処理を実行する。一方、搬送波切替部５８は、第２変調率Mx2*(Tch)が切替搬送波値Mch以下であると判断すると、ｘ相の搬送波の切替が可能と判断されることを前提とするステップＳ１４７以降の処理を実行する。
ここで、第２変調率Mx2*(Tch)が切替搬送波値Mch以下である場合には、仮想切替タイミングTchを介した第１パルス変化タイミングTsw1_xから第２パルス変化タイミングTsw2_xまでのパルス時間（ＯＦＦパルス時間）が比較的長くなる（図１３Ｂ（ｂ）及び（ｃ）参照）。
このため、第２変調率Mx2*(Tch)が切替搬送波値Mch以下である場合には、基本的にx相の搬送波の切り替えが可能であることを前提とするステップＳ１４７以降の処理に移行する。
一方、第２変調率Mx2*(Tch)が切替搬送波値Mch以下ではない場合には、仮想切替タイミングTchを介した第１パルス変化タイミングTsw1_xから第２パルス変化タイミングTsw2_xまでにおいて比較的短時間でＯＦＦパルスからＯＮパルスへの切り替わりが生じる（図１３Ｂ（ａ）参照）。すなわち、このシーンでは、サージ電圧が発生する可能性がある。
したがって、本実施形態の第１切替判断モードでは、第２変調率Mx2*(Tch)が切替搬送波値Mch以下ではない場合において、搬送波の切り替えが可能であるかどうかについてさらなる判定処理としてのステップＳ１４３以降の処理を実行する。
ステップＳ１４３において、搬送波切替部５８の切替前パルス時間演算部６８及び切替後パルス時間演算部７０は、下記の式（１７）及び（１８）に基づいて切替前パルス時間Δta_x及び切替後パルス時間Δtb_xをそれぞれ演算する。
Figure 0006962446
Figure 0006962446
 ステップＳ１４４´において、搬送波切替部５８は、切替前パルス時間Δta_xが所定の切替前パルス時間閾値Δta_x_thより小さいか否かを判定する。搬送波切替部５８は、切替前パルス時間Δta_xが切替前パルス時間閾値Δta_x_thより小さいと判断するとステップＳ１４６に進み、X相の搬送波の切り替えができないと判断する。
すなわち、切替前パルス時間Δta_xが一定以上に小さいと、サージ電圧の要因となる短時間のパルスが発生する可能性がある。したがって、本実施形態では、これを避けるべく、切替前パルス時間Δta_xが切替前パルス時間閾値Δta_x_thより小さくない場合には、x相の搬送波の切り替えができないと判断する。
一方、搬送波切替部５８は、切替前パルス時間Δta_xが切替前パルス時間閾値Δta_x_thより小さいと判断すると、ステップＳ１４５´に移行する。
ステップＳ１４５´において、搬送波切替部５８は、切替後パルス時間Δtb_xが所定の切替後パルス時間閾値Δtb_x_thより小さいか否かを判定する。搬送波切替部５８は、切替後パルス時間Δtb_xが切替後パルス時間閾値Δtb_x_thより小さいと判断すると、ステップＳ１４６に進み、X相の搬送波の切り替えができないと判断する。
すなわち、この場合、仮想切替タイミングTchから第２パルス変化タイミングTsw2_xまでのパルス時間が一定以上に短いと判断されるため、x相の搬送波の切り替えができないと判断される。
一方、搬送波切替部５８は、切替後パルス時間Δtb_xが切替後パルス時間閾値Δtb_x_thより小さくないと判断すると、さらに、ステップＳ１４７においてx相における搬送波の切り替えが可能と判断し、以降の処理を実行する。
以上説明した処理により、本実施形態の構成によっても、サージ電圧を抑制し得る好適な第１切替判断モードを実現することができる。
次に、本実施形態の第２切替判断モード（搬送波が谷となる基準タイミングTdeとして搬送波の切り替え前後で位相を進める場合）について説明する。
図１４Ａは、第２切替判断モードの流れを説明するフローチャートである。また、図７Ｂは、第２切替判断モードにおける搬送波の切り替えの例を説明するためのタイミングチャートである。
本実施形態の第２切替判断モードでは、図１４Ｂに示すように使用搬送波が谷となるタイミングを基準タイミングTdeとして、当該使用搬送波の次の山のタイミングを仮想切替タイミングTchとして設定する。
なお、本実施形態の第２切替判断モードは、第１実施形態の第２切替判断モード（図７Ａ）に対してステップＳ１６１〜ステップＳ１６５の処理が異なることに加えて、ステップＳ１６３´、ステップＳ１６４´、及びステップＳ１６５´の処理が行われる。したがって、以下では、説明の簡略化のため、第１実施形態の第２切替判断モードと異なる処理についてのみ説明する。
ステップＳ１６１において、搬送波切替部５８は、第１切替判断モードの場合と同様に、上記式（１６）を用いて第１搬送波(Ca1_X)及び第２搬送波(Ca2_X)の間の位相差Φから、上述した切替搬送波値Mchを演算する。
ステップＳ１６２において、搬送波切替部５８は、仮想切替タイミングTchにおける第２変調率Mx2*(Tch)が切替搬送波値Mch以下であるか否かを判定する。
そして、搬送波切替部５８は、第２変調率Mx2*(Tch)が切替搬送波値Mch以下ではないと判断すると、ステップＳ１６３以降の処理を実行する。一方、搬送波切替部５８は、第２変調率Mx2*(Tch)が切替搬送波値Mch以下であると判断すると、ステップＳ１６３´以降の処理を実行する。
先ず、第２変調率Mx2*(Tch)が切替搬送波値Mch以下であると判断された場合の処理について説明する。
ステップＳ１６３´において、搬送波切替部５８の切替前パルス時間演算部６８は、上記式（１７）に基づいて切替前パルス時間Δta_xを演算する。
一方、搬送波切替部５８の切替後パルス時間演算部７０は、下記の式（１９）に基づいて第１切替後パルス時間Δtb_x1を演算する。
Figure 0006962446
 ここで、第１切替後パルス時間Δtb_x1とは、第２ブリッジ回路６の導通状態の切り替えタイミング（搬送波の値と第２変調率Mx2*(Tch)が一致するタイミング）と一致している仮想切替タイミングTchから、次の導通状態の切り替えタイミングである第２パルス変化タイミングTsw2_xまでの間のパルス時間に相当する（図１４Ｂ（ａ）参照）。
ステップＳ１６４´において、搬送波切替部５８は、下記の式（２０）に基づいて切替時間和Δt_xを演算する。
Figure 0006962446
 次に、ステップＳ１６５´において、搬送波切替部５８は、Δt_xが閾値時間Δt_x_thより小さいか否かを判定する。搬送波切替部５８は、Δt_xが閾値時間Δt_x_thより小さいと判断するとステップＳ１６６に進み、x相の搬送波の切り替えができないと判断する。また、搬送波切替部５８は、Δt_xが閾値時間Δt_x_thより小さくないと判断すると、ステップＳ１６７に進み、x相の搬送波の切り替えが可能であると判断する。
一方、上記ステップＳ１６２において、第２変調率Mx2*(Tch)が切替搬送波値Mch以下ではない判断された場合の処理について説明する。
ステップＳ１６３において、搬送波切替部５８の切替前パルス時間演算部６８は、上記式（１９）に基づいて切替前パルス時間Δta_xを演算する。
一方、切替後パルス時間演算部７０は、下記の式（２１）に基づいて第２切替後パルス時間Δtb_x2を演算する。
Figure 0006962446
 ここで、第２切替後パルス時間Δtb_x2とは、仮想切替タイミングTchが第２ブリッジ回路６の導通状態の切り替えタイミングとは一致しない場合における、仮想切替タイミングTchから第２パルス変化タイミングTsw2_xまでのパルス時間に相当する（図１４Ｂ（ｂ）、図１４Ｂ（ｃ）参照）。
次に、ステップＳ１６４において、搬送波切替部５８は、切替前パルス時間Δta_xが切替前パルス時間閾値Δta_x_thより小さいか否かを判定する。搬送波切替部５８は、切替前パルス時間Δta_xが切替前パルス時間閾値Δta_x_thより小さいと判断するとステップＳ１６６に進み、x相の搬送波の切り替えができないと判断する。
すなわち、切替前パルス時間Δta_xが一定以上に小さいと、サージ電圧の要因となる短時間のパルスが発生する可能性がある。したがって、本実施形態では、これを避けるべく、切替前パルス時間Δta_xが切替前パルス時間閾値Δta_x_thより小さくない場合には、x相の搬送波の切り替えができないと判断する。
一方、搬送波切替部５８は、切替前パルス時間Δta_xが切替前パルス時間閾値Δta_x_thより小さくないと判断すると、さらに、ステップＳ１６５の判定を行う。
ステップＳ１６５において、搬送波切替部５８は、第２切替後パルス時間Δtb_x2が所定の切替後パルス時間閾値Δtb_x2_thより小さいか否かを判定する。搬送波切替部５８は、第２切替後パルス時間Δtb_x2が切替後パルス時間閾値Δtb_x2_thより小さいと判断するとステップＳ１６６に進み、X相の搬送波の切り替えができないと判断する。
すなわち、この場合、仮想切替タイミングTchから第２パルス変化タイミングTsw2_xまでの時間が一定以上に短いと判断されるため、短時間のパルスの発生を避ける観点から、本実施形態の搬送波切替部５８は、この場合にx相の搬送波の切り替えができないと判断する。
一方、搬送波切替部５８は、第２切替後パルス時間Δtb_x2が切替後パルス時間閾値Δtb_x2_thより小さくないと判断すると、ステップＳ１６７においてx相における搬送波の切り替えが可能と判断し、以降の処理を実行する。
以上説明した処理により、本実施形態の構成によっても、サージ電圧を抑制し得る好適な第２切替判断モードを実現することができる。
次に、本実施形態の第３切替判断モード（搬送波が山となる基準タイミングＴｄｅとして搬送波の切り替え前後で位相を遅らせる場合）について説明する。
図１５Ａは、第３切替判断モードの流れを説明するフローチャートである。また、図１５Ｂは、第３切替判断モードにおける搬送波の切り替えの例を説明するためのタイミングチャートである。
本実施形態の第３切替判断モードでは、図１５Ｂに示すように使用搬送波が山となるタイミングを基準タイミングTdeとして、当該使用搬送波の次の谷のタイミングを仮想切替タイミングTchとして設定する。
なお、本実施形態の第３切替判断モードは、第１実施形態の第３切替判断モード（図８Ａ）に対してステップＳ１８１〜ステップＳ１８３の処理が異なることに加えて、ステップＳ１８４及びステップＳ１８５に代えて、ステップＳ１８４´及びステップＳ１８５´の処理が行われる。したがって、以下では、説明の簡略化のため、第１実施形態の第３切替判断モードと異なる処理についてのみ説明する。
ステップＳ１８１において、搬送波切替部５８は、下記の式（２２）を用いて第１搬送波(Ca1_X)及び第２搬送波(Ca2_X)の間の位相差Φから、切り替え後の搬送波の値である切替搬送波値Mchを演算する。
Figure 0006962446
 ステップＳ１８２において、仮想切替タイミングTchにおける第２変調率Mx2*(Tch)が切替搬送波値Mch以上であるか否かを判定する。
そして、搬送波切替部５８は、第２変調率Mx2*(Tch)が切替搬送波値Mch以上ではないと判断すると、ステップＳ１８３以降の処理を実行する。一方、搬送波切替部５８は、第２変調率Mx2*(Tch)が切替搬送波値Mch以上であると判断すると、ステップＳ１８７以降の処理を実行する。
ここで、第２変調率Mx2*(Tch)が切替搬送波値Mch以上である場合には、仮想切替タイミングTchを介した第１パルス変化タイミングTsw1_xから第２パルス変化タイミングTsw2_xまでのパルス時間（ＯＮパルス時間）が比較的長くなる（図１５Ｂ（ａ）参照）。
このため、第２変調率Mx2*(Tch)が切替搬送波値Mch以上である場合には、基本的にx相の搬送波の切り替えが可能であることを前提とするステップＳ１８７以降の処理に移行する。
一方、第２変調率Mx2*(Tch)が切替搬送波値Mch以上ではない場合には、仮想切替タイミングTchを介した第１パルス変化タイミングTsw1_xから第２パルス変化タイミングTsw2_xまでにおいて比較的短時間でＯＦＦパルスからＯＮパルスへの切り替わりが生じる（図１５Ｂ（ｂ）及び図１５Ｂ（ｃ）参照）。すなわち、このシーンでは、サージ電圧が発生する可能性がある。
したがって、本実施形態の第３切替判断モードでは、第２変調率Mx2*(Tch)が切替搬送波値Mch以上ではない場合において、搬送波の切り替えが可能であるかどうかについてさらなる判定処理としてのステップＳ１８３以降の処理を実行する。
ステップＳ１８３において、搬送波切替部５８の切替前パルス時間演算部６８は、下記の式（２３）に基づいて切替前パルス時間Δta_xを演算する。
Figure 0006962446
 一方、搬送波切替部５８の切替後パルス時間演算部７０は、下記の式（２４）に基づいて切替後パルス時間Δtb_xを演算する。
Figure 0006962446
 そして、ステップＳ１８４´及びステップＳ１８５´において、第１切替判断モードにおけるステップＳ１４４´及びステップＳ１４５´と同様の判定を実行する。
すなわち、搬送波切替部５８は、切替前パルス時間Δta_x及び切替後パルス時間Δtb_xの少なくとも一方が、それぞれの切替前パルス時間閾値Δta_x_th及び切替後パルス時間閾値Δtb_x_thよりも小さい場合に、ステップＳ１８６に進み、X相の搬送波の切り替えができないと判断する。一方、そうでない場合には、ステップＳ１８７においてX相における搬送波の切り替えが可能と判断し、以降の処理を実行する。
以上説明した処理により、本実施形態の構成によっても、サージ電圧を抑制し得る好適な第３切替判断モードを実現することができる。
次に、本実施形態の第４切替判断モード（搬送波が山となる基準タイミングＴｄｅとして搬送波の切り替え前後で位相を進める場合）について説明する。
図１６Ａは、第４切替判断モードの流れを説明するフローチャートである。また、図１６Ｂは、第４切替判断モードにおける搬送波の切り替えの例を説明するためのタイミングチャートである。
本実施形態の第４切替判断モードでは、図１６Ｂに示すように使用搬送波が山となるタイミングを基準タイミングTdeとして、当該使用搬送波の次の谷のタイミングを仮想切替タイミングTchとして設定する。
なお、本実施形態の第４切替判断モードは、第１実施形態の第４切替判断モード（図９Ａ）に対してステップＳ２０１〜ステップＳ２０５の処理が異なることに加えて、ステップＳ２０３´、ステップＳ２０４´、及びステップＳ２０５´の処理が行われる。したがって、以下では、説明の簡略化のため、第１実施形態の第４切替判断モードと異なる処理についてのみ説明する。
ステップＳ２０１において、搬送波切替部５８は、第３切替判断モードの場合と同様に、上記式（２２）を用いて、第１搬送波(Ca1_X)及び第２搬送波(Ca2_X)の間の位相差Φから切替搬送波値Mchを演算する。
ステップＳ２０２において、搬送波切替部５８は、仮想切替タイミングTchにおける第２変調率Mx2*(Tch)が切替搬送波値Mch以上であるか否かを判定する。
そして、搬送波切替部５８は、第２変調率Mx2*(Tch)が切替搬送波値Mch以上ではないと判断すると、ステップＳ２０３以降の処理を実行する。一方、搬送波切替部５８は、第２変調率Mx2*(Tch)が切替搬送波値Mch以上ではあると判断すると、ステップＳ２０３´以降の処理を実行する。
先ず、第２変調率Mx2*(Tch)が切替搬送波値Mch以上であると判断された場合の処理について説明する。
ステップＳ２０３´において、搬送波切替部５８の切替前パルス時間演算部６８は、上記式（２３）に基づいて切替前パルス時間Δta_xを演算する。
一方、搬送波切替部５８の切替後パルス時間演算部７０は、下記の式（２５）に基づいて第１切替後パルス時間Δtb_x1を演算する。
Figure 0006962446
 ここで、第４切替判断モードにおける第１切替後パルス時間Δtb_x1は、仮想切替タイミングTchから第２パルス変化タイミングTsw2_xまでのパルス時間に相当する（図１６Ｂ（ａ）参照）。
そして、ステップＳ２０４´〜ステップＳ２０７´において、上記第２切替判断モードにおけるステップＳ１６４´〜ステップＳ１６７´と同様に、切替時間和Δt_x（＝Δta_x＋Δtb_x1）と閾値時間Δt_x_thの大小関係に基づいてx相の搬送波の切り替えが可能であると判断する。
次に、上記ステップＳ２０２において、第２変調率Mx2*(Tch)が切替搬送波値Mch以上ではない判断された場合の処理について説明する。
ステップＳ２０３において、搬送波切替部５８の切替前パルス時間演算部６８は、上記式（２３）に基づいて切替前パルス時間Δta_xを演算する。
一方、切替後パルス時間演算部７０は、下記の式（２６）に基づいて第２切替後パルス時間Δtb_x2を演算する。
Figure 0006962446
 ここで、第２切替後パルス時間Δtb_x2とは、仮想切替タイミングTchから第２パルス変化タイミングTsw2_xまでの間のパルス時間（ＯＦＦパルス時間）に相当する（図１６Ｂ（ｂ）及び図１６Ｂ（ｃ）参照）。
そして、ステップＳ２０４及びステップＳ２０５において、第２切替判断モードにおけるステップＳ１６４及びステップＳ１６５と同様の判定を実行する。
すなわち、搬送波切替部５８は、切替前パルス時間Δta_x及び第２切替後パルス時間Δtb_x2の少なくとも一方が、それぞれの切替前パルス時間閾値Δta_x_th及び切替後パルス時間閾値Δtb_x2_thよりも小さい場合に、ステップＳ２０６に進み、x相の搬送波の切り替えができないと判断する。一方、そうでない場合には、ステップＳ２０７においてx相における搬送波の切り替えが可能と判断し、以降の処理を実行する。
以上説明した処理により、本実施形態の構成によっても、サージ電圧を抑制し得る好適な第４切替判断モードを実現することができる。
以上説明した第２実施形態に係るによれば、第１実施形態の作用効果に加えて以下の作用効果を奏する。
本実施形態の電力変換制御方法によれば、搬送波切替部５８が、仮想切替タイミングTchにおいて第２ブリッジ回路６の導通状態が切り替わる場合（図１３Ｂ（ａ）等参照）に、切替前パルス時間Δta_x又は切替後パルス時間としての第１切替後パルス時間Δtb_x1が所定のパルス時間閾値（切替前パルス時間閾値Δta_x_th又は第１切替後パルス時間閾値Δtb_x1_th）未満であると搬送波の切り替えが不可能と判断する（図１４ＡのステップＳ１６４及びステップＳ１６５参照）。
これにより、第１実施形態と同様に、サージ電圧の発生を抑制し得るタイミングにおける搬送波の切り替えに資する切り替え判断が提供される。
特に、本実施形態では、一方の搬送波として現在使用している使用搬送波の山（谷）となるタイミングを基準タイミングTdeとして設定し、基準タイミングTde以降において、使用搬送波が次に谷（山）となるタイミングを仮想切替タイミングTchとして設定する。
これにより、基準タイミングTdeから一定周期（特に搬送波の半周期）に相当する時間が経過したタイミングを仮想切替タイミングTchに設定して演算が行われることとなる。したがって、任意の基準タイミングから任意の演算周期で逐次演算を行う場合に比べて演算負担を軽減できる。特に、各タイミングにおいて使用していない搬送波の値を検出することなく、各種演算を実行できるため、演算負担がより軽減される。
本実施形態では、さらに、第１ブリッジ回路４から出力される相電流実効値としての第１相電流実効値Iac1と第２ブリッジ回路６から出力される相電流実効値として第２相電流実効値Iac2の和である実効値和（Iac1+Iac2）が所定の電流閾値ΔIac_th以下の場合には、搬送波の切り替えが不可能と判断する。
これにより、第１ブリッジ回路４及び第２ブリッジ回路６の少なくとも一方の出力が低下しているシーンにおいて、搬送波の切り替わりが実行されることを抑制できる。結果として、当該シーンにおいて搬送波の位相が頻繁に切り替わることが抑制される。
特に、本実施形態において、電流閾値ΔIac_thは、第１ブリッジ回路４の相電流実効値（第１相電流実効値Iac1）の最大値と第２ブリッジ回路６の相電流実効値（第２相電流実効値Iac2）の最大値の内の高い方の値以下に設定される。
これにより、第１ブリッジ回路４及び第２ブリッジ回路６の少なくとも一方の出力が低下しているシーンにおいて、より確実に実効値和（Iac1+Iac2）が電流閾値ΔIac_thを下回る判定がなされる。結果として、一方のブリッジ回路の出力が低下しているシーンにおける搬送波の頻繁な切り替わりをより好適に抑制できる。また、当該搬送波の切り替わりに起因して生じ得るリプル電流も、一方のブリッジ回路が出力可能な電流値の範囲に抑えることができる。
なお、本実施形態の切替前パルス時間閾値Δta_x_th、第１切替後パルス時間閾値Δtb_x1_th、又は第２切替後パルス時間Δtb_x2は、図１０で例示した第２ブリッジ回路６の半導体温度、回路特性、及び半導体特性の少なくとも一つに基づいて定めるようにしても良い。
（第３実施形態）
以下では、図１７を参照して第３実施形態について説明する。なお、第２実施形態と同様の要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。本実施形態の電力変換制御装置２では、特に、上記図２における搬送波指令部５６の構成が第２実施形態と異なる。
図１７は、本実施形態における搬送波指令部５６の機能を説明するブロック図である。
図示のように、本実施形態の搬送波指令部５６の第１状態演算部６０は、第１相変換部３４及び第１電流指令生成部３２からそれぞれ、第１dq軸電流(Id1,Iq1)及び第１dq軸電流指令値（Id1*,Iq1*）を取得する。一方、第２状態演算部６２は、第２相変換部４４及び第２電流指令生成部４２からそれぞれ、第２dq軸電流(Id2,Iq2)及び第２dq軸電流指令値（Id2*,Iq2*）を取得する。
そして、第１状態演算部６０は、第１dq軸電流(Id1,Iq1)及び第１dq軸電流指令値（Id1*,Iq1*）に基づいて下記の式（２７）から第１モータ出力P1を演算する。
Figure 0006962446
 一方、第２状態演算部６２は、第２dq軸電流(Id2,Iq2)及び第２dq軸電流指令値（Id2*,Iq2*）に基づいて下記の式（２８）から第２モータ出力P2を演算する。
Figure 0006962446
 また、図１２において、説明したように搬送波切替部５８は電流閾値ΔIac_thを取得する。そして、本実施形態の電流閾値ΔIac_thは、第１ブリッジ回路４が単独で動作した場合に連続して出力可能な最大電流Imax1と、第２ブリッジ回路６が単独で動作した場合に連続して出力可能な最大電流Imax2と、の内の大きい方の値Max[Imax1,Imax2]、若しくはそれ未満に設定される。
そして、搬送波切替部５８は、実効値和（Iac1+Iac2）が電流閾値ΔIac_thより小さい場合には、搬送波の切り替えを実行することなく、現在の使用搬送波を維持する。
以上説明した第３実施形態に係るによれば、以下の作用効果を奏する。
本実施形態の電力変換制御方法によれば、電流閾値ΔIac_thは、第１ブリッジ回路４が単独動作した際に連続動作可能な最大電流Imax1と、第２ブリッジ回路６が単独動作した際に連続動作可能な最大電流Imax2と、の内の高い方の値Max[Imax1,Imax2]以下に設定される。
これにより、第１ブリッジ回路４又は第２ブリッジ回路６の出力が０近傍となるシーンにおいて、搬送波の切り替えが頻繁に実行されることをより確実に防止することができる。また、リプル電流の大きさ及び平滑コンデンサ３の温度上昇を一方のブリッジ回路が連続して出力可能な電流値範囲内に抑えることができる。
以上、本発明の各実施形態について説明したが、上記各実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記各実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。
例えば、上記各実施形態では、２つの３相モータ（第１モータ７及び第２モータ８）を駆動する２つの三相ブリッジ回路（第１ブリッジ回路４及び第２ブリッジ回路６）を例に説明した。しかしながら、これらの相数は三相に限られるものではない。例えば、本発明の構成は、４相以上のモータ及び多相ブリッジ回路などにおいても、同様に適用が可能である。また、第１ブリッジ回路４及び第２ブリッジ回路６の相数が互いに異なっていても良い。
また、上記各実施形態では、搬送波が三角波である場合を例として説明している。しかしながら、搬送波は三角波に限られるものではなく、鋸状の搬送波、又は方形波等の他のタイプの搬送波であったとしても、上記実施形態で説明した各式に適宜修正を加えることにより、同様に本発明を適用することができる。
さらに、パルス時間和閾値（例えば第１実施形態の閾値時間Δt_x_th）、及びパルス時間閾値（例えば第２実施形態の切替前パルス時間閾値Δta_x_th又は第１切替後パルス時間閾値Δtb_x1_th）について、許容できない程度の下限時間未満のＯＮパルス時間又はＯＦＦパルス時間の発生を制限する観点からは、これら各閾値を同一の値に設定することが好適である。しかしながら、下限時間未満のＯＮパルス時間又はＯＦＦパルス時間の発生を制限することを可能な範囲で、他の考慮すべき種々の条件に応じて適宜、パルス時間和閾値及びパルス時間閾値を相互に異なる値に設定しても良い。
また、上記各実施形態では、特に第１搬送波と第２搬送波の位相差Φが９０°である場合について説明している。しかしながら、位相差Φは９０°に限られるものではない。また、第１モータ７又は第２モータ８の運転状態に応じて位相差Φを変化させ、当該変化する位相差Φに応じて、上記搬送波の切り替え判断に係る各演算を実行するようにしても良い。
また、上記各実施形態では、誘導負荷がモータである場合の態様について説明している。しかしながら、モータ以外の誘導負荷であっても、本発明を適用することが可能である。
さらに、上記各実施形態の説明に用いたタイミングチャートでは、基準タイミングTdeを山（谷）に設定した場合には、仮想切替タイミングTchを次の谷（山）に設定する例を示している。しかしながら、基準タイミングTdeを山（谷）に設定して、同じく仮想切替タイミングTchを次の山（谷）に設定して、上記搬送波の切り替え判断に係る各種演算を実行しても良い。また、基準タイミングTdeを山（又は谷）に設定して、仮想切替タイミングTchを次の山及び谷の双方に設定し、それぞれ設定した仮想切替タイミングTchに基づいて行われる各演算結果から上記搬送波の切り替え判断を実行しても良い。
また、上記各実施形態では、第１搬送波発生器５２が発生させる第１搬送波(Ca1_X)と第２搬送波発生器５４が発生させる第２搬送波(Ca2_X)の間で、搬送波の切り替え判断を実行している。しかしながら、位相差が相互に異なる２つの搬送波を出力可能な一台の搬送波発生器に対して、これら２つの搬送波の内の一つの搬送波を第２ブリッジ回路６のPWM信号を生成するための搬送波として指令する構成において、当該２つの搬送波をそれぞれ、第１搬送波(Ca1_X)及び第２搬送波(Ca2_X)とみなして上記実施形態の構成を適用するようにしても良い。

Claims (9)

  1. 直流電源に対して相互に並列に接続されるとともに、それぞれ誘導負荷に接続された単相又は多相の第１ブリッジ回路及び第２ブリッジ回路へ出力するPWM信号を生成し、
    前記第１ブリッジ回路へ前記PWM信号を出力するための第１搬送波及び該第１搬送波に対して所定の位相差を有する第２搬送波の内の一方を選択し、該選択した搬送波に基づいて、前記第２ブリッジ回路へ前記PWM信号を出力するための搬送波の切り替え制御を実行する電力変換制御方法であって、
    前記搬送波の切り替え制御では、
    所定の搬送波切り替えタイミングの直前の前記第２ブリッジ回路の導通状態切替タイミングである第１導通状態切替タイミングから前記搬送波切り替えタイミングまでの時間である切替前パルス時間を演算し、
    前記搬送波切り替えタイミングから該搬送波切り替えタイミング以降の最初の前記導通状態切替タイミングである第２導通状態切替タイミングまでの時間である切替後パルス時間を演算し、
    前記搬送波切り替えタイミングにおいて前記第２ブリッジ回路の導通状態が切り替わらない場合には、前記切替前パルス時間と前記切替後パルス時間の和が所定のパルス時間和閾値未満であると前記搬送波の切り替えが不可能と判断し、
    前記搬送波切り替えタイミングにおいて前記第２ブリッジ回路の導通状態が切り替わる場合には、前記切替前パルス時間又は前記切替後パルス時間が所定のパルス時間閾値未満であると前記搬送波の切り替えが不可能と判断する、
    電力変換制御方法。
  2. 請求項１に記載の電力変換制御方法において、
    前記搬送波の切り替え制御では、
    現在使用している使用搬送波の山及び谷の少なくとも一方となるタイミングを基準タイミングとして設定し、
    前記基準タイミング以降において、前記使用搬送波の値と使用していない搬送波の値が一致するタイミングを前記搬送波切り替えタイミングとして設定する、
    電力変換制御方法。
  3. 請求項１に記載の電力変換制御方法において、
    前記搬送波の切り替え制御では、
    現在使用している使用搬送波の山及び谷の少なくとも一方となるタイミングを基準タイミングとして設定し、
    前記基準タイミング以降において、前記使用搬送波が次に山及び谷の少なくとも一方となるタイミングを前記搬送波切り替えタイミングとして設定する、
    電力変換制御方法。
  4. 請求項１〜３の何れか１項に記載の電力変換制御方法において、
    前記第１搬送波と前記第２搬送波の間の位相差、搬送波周波数、及び変調率に基づいて、前記切替前パルス時間及び前記切替後パルス時間を演算する、
    電力変換制御方法。
  5. 請求項１〜４の何れか１項に記載の電力変換制御方法であって、
    前記パルス時間和閾値又は前記パルス時間閾値は、前記第２ブリッジ回路の半導体温度、回路特性、及び半導体特性の少なくとも一つに基づいて定められる、
    電力変換制御方法。
  6. 請求項１〜５の何れか１項に記載の電力変換制御方法であって、
    さらに、前記第１ブリッジ回路から出力される相電流実効値と前記第２ブリッジ回路から出力される相電流実効値の和が所定の閾値電流以下の場合には、前記搬送波の切り替えが不可能と判断する、
    電力変換制御方法。
  7. 請求項６に記載の電力変換制御方法であって、
    前記閾値電流は、前記第１ブリッジ回路の相電流実効値の最大値と前記第２ブリッジ回路の相電流実効値の最大値の内の高い方の値以下に設定される、
    電力変換制御方法。
  8. 請求項６に記載の電力変換制御方法であって、
    前記閾値電流は、前記第１ブリッジ回路が単独動作した際に連続動作可能な最大電流値と、前記第２ブリッジ回路が単独動作した際に連続動作可能な最大電流値と、の内の高い方の値以下に設定される、
    電力変換制御方法。
  9. 直流電源に対して相互に並列に接続されるとともに、それぞれ誘導負荷に接続された単相又は多相の第１ブリッジ回路及び第２ブリッジ回路と、前記第１ブリッジ回路及び前記第２ブリッジ回路へ出力するPWM信号を生成する制御装置と、を備えた電力変換制御装置において、
    前記制御装置は、
    前記第１ブリッジ回路へ前記PWM信号を出力するための第１搬送波を生成する第１搬送波発生器と、
    前記第１搬送波に対して所定の位相差を有する第２搬送波を生成する第２搬送波発生器と、
    前記第１搬送波及び前記第２搬送波の内の一方を選択し、該選択した搬送波に基づいて、前記第２ブリッジ回路へ前記PWM信号を出力するための搬送波の切り替え制御を実行する搬送波切替部と、を有し、
    前記搬送波切替部は、
    所定の搬送波切り替えタイミングの直前の前記第２ブリッジ回路の導通状態切替タイミングである第１導通状態切替タイミングから前記搬送波切り替えタイミングまでの時間である切替前パルス時間を演算する切替前パルス時間演算部と、
    前記搬送波切り替えタイミングから該搬送波切り替えタイミング以降の最初の前記導通状態切替タイミングである第２導通状態切替タイミングまでの時間である切替後パルス時間を演算する切替後パルス時間演算部と、を有し、
    前記搬送波切替部は、
    前記搬送波切り替えタイミングにおいて前記第２ブリッジ回路の導通状態が切り替わらない場合には、前記切替前パルス時間と前記切替後パルス時間の和が所定のパルス時間和閾値未満であると前記搬送波の切り替えが不可能と判断し、
    前記搬送波切り替えタイミングにおいて前記第２ブリッジ回路の導通状態が切り替わる場合には、前記切替前パルス時間又は前記切替後パルス時間が所定のパルス時間閾値未満であると前記搬送波の切り替えが不可能と判断する、
    電力変換制御装置。
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