KR20200106825A - 전동기의 제어 장치 - Google Patents

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요시히로 사모토
히로유키 오야나기
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도요타 지도샤（주）
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Abstract

전동기의 제어 장치는, 변조도가 제 1 소정치 미만일 때에는 펄스폭 변조 제어 모드에 의해 인버터 (34) 의 스위칭 소자를 스위칭 제어하고, 제 2 소정치 이상일 때에는 사각형파 제어 모드에 의해 상기 스위칭 소자를 스위칭 제어하고, 변조도가 제 1 소정치 이상이고 제 2 소정치 미만일 때에는, 사각형파 제어 모드에 있어서의 펄스 패턴에 있어서, 상전류가 제로 크로스하는 타이밍에서 펄스가 존재하고 있는지의 여부에 따라 슬릿이나 슬릿과 동일 폭의 단펄스를 형성한 스위칭 패턴에 의한 중간 제어 모드에 의해 스위칭 소자를 스위칭 제어하도록 구성되는 전자 제어 유닛 (50) 을 포함한다.

Description

전동기의 제어 장치{ELECTRIC MOTOR CONTROL DEVICE}
본 발명은, 전동기의 제어 장치에 관한 것이다.
이 종류의 전동기의 제어 장치로는, 모터의 동작점이 승압 회로에서 공진이 발생하는 공진 영역에 해당하는 경우에는, 1 주기로 3 개의 펄스에 의한 신펄스 패턴에 의한 사각형파 제어 방식으로 인버터의 스위칭 소자를 스위칭 제어하는 것이 제안되어 있다 (예를 들어, 일본 공개특허공보 2017-131094 참조). 이 신펄스 패턴은, 스위칭 제어에 의해 모터의 구동 전력에 있어서의 전기 6 차 주파수를 고주파화함으로서, 전기 6 차 주파수에서의 승압 회로에 있어서의 LC 공진의 발생을 억제하고 있다.
그러나, 상기 서술한 전동기의 제어 장치에서는, 펄스폭 변조 제어 모드 (PWM 제어 모드) 로부터 사각형파 제어 모드로 전환할 때에 변조도가 높은 영역 (예를 들어 변조도가 0.70 이상인 영역) 에서 공진이 발생하는 경우가 있다. 변조도가 높은 영역에서 PWM 제어 모드에 의해 인버터의 스위칭 소자를 스위칭 제어하면, 모터의 구동 전력에 있어서의 전기 주파수의 6 차 성분이 증가하고, 이 성분의 주파수가 LC 공진 주파수 근방이 되면 공진이 발생하는 것으로 고려된다.
또, 사각형파 제어 모드에 있어서, 모터의 회전수에 따라 복수의 스위칭 패턴을 사용하는 경우, 이 복수의 스위칭 패턴의 전환시에 변조도가 급변함으로써 토크 변동에 의한 진동이 발생하는 경우가 있다.
본 발명의 전동기의 제어 장치는, 제어 모드나 스위칭 패턴을 전환할 때에 발생할 수 있는 공진이나 진동을 억제한다.
본 발명의 전동기의 제어 장치는, 이하의 수단을 채용하였다.
본 발명의 제 1 양태에 의한 전동기의 제어 장치는, 전동기와, 상기 전동기를 구동시키는 인버터와, 상기 전동기와 상기 인버터를 통하여 전력의 교환을 실시하는 축전 장치를 포함하는 구동 장치에 탑재된다. 상기 전동기의 제어 장치는, 변조도가 제 1 소정치 미만일 때에는, 펄스폭 변조 제어 모드에 의해 상기 인버터의 스위칭 소자를 스위칭 제어하고, 변조도가 상기 제 1 소정치보다 큰 제 2 소정치 이상일 때에는, 사각형파 제어 모드에 의해 상기 인버터의 스위칭 소자를 스위칭 제어하고, 변조도가 상기 제 1 소정치 이상이고 상기 제 2 소정치 미만일 때에는, 상기 사각형파 제어 모드에 있어서의 펄스 패턴에 있어서, 상전류가 제로 크로스하는 타이밍에서 펄스가 존재하고 있을 때에는 슬릿을 형성하고, 펄스가 존재하고 있지 않을 때에는 상기 슬릿과 동일 폭의 단펄스를 형성한 스위칭 패턴에 의한 중간 제어 모드에 의해 상기 인버터의 스위칭 소자를 스위칭 제어하도록 구성되는 전자 제어 유닛을 포함한다.
상기 제 1 양태에 의한 전동기의 제어 장치에서는, 상기 전자 제어 유닛이, 변조도가 제 1 소정치 미만일 때에는 펄스폭 변조 제어 모드에 의해 인버터의 스위칭 소자를 스위칭 제어하고, 변조도가 제 1 소정치보다 큰 제 2 소정치 이상일 때에는 사각형파 제어 모드에 의해 인버터의 스위칭 소자를 스위칭 제어하고, 변조도가 제 1 소정치 이상이고 제 2 소정치 미만일 때에는, 사각형파 제어 모드에 있어서의 펄스 패턴에 있어서, 상전류가 제로 크로스하는 타이밍에서 펄스가 존재하고 있을 때에는 슬릿을 형성하고, 펄스가 존재하고 있지 않을 때에는 슬릿과 동일 폭의 단펄스를 형성한 스위칭 패턴에 의한 중간 제어 모드에 의해 인버터의 스위칭 소자를 스위칭 제어한다. 이로써, 변조도가 제 1 소정치로부터 제 2 소정치로 급변하지 않기 때문에, 토크 변동에 의한 진동을 억제할 수 있다. 또, 펄스폭 변조 제어 모드로부터 중간 제어 모드를 통하여 사각형파 제어 모드로 전환함으로써, 공진이 발생하는 변조도가 높은 영역에서 펄스폭 변조 제어 모드를 사용하지 않도록 하고, 변조도가 높은 영역에서 펄스폭 변조 제어 모드를 사용하는 것에 의해 발생할 수 있는 공진을 억제할 수 있다.
상기 제 1 양태에 있어서, 상기 중간 제어 모드는, 변조도가 커질수록 상기 슬릿 및 상기 단펄스의 폭이 작아지는 스위칭 패턴에 의한 모드여도 된다. 이렇게 하면, 펄스폭 변조 제어 모드로부터 중간 제어 모드를 통하여 사각형파 제어 모드로 이행할 때에 변조도나 슬릿 및 단펄스의 폭을 매끄럽게 변화시킬 수 있다.
상기 제 1 양태에 있어서, 상기 전자 제어 유닛은, 상기 중간 제어 모드로부터 상기 사각형파 제어 모드로 전환할 때에는, 상기 슬릿 및 상기 단펄스의 폭이 값 0 이 될 때까지 서변 (徐變) 시켜도 된다. 이렇게 하면, 중간 제어 모드로부터 상기 사각형파 제어 모드로의 전환시에 발생할 수 있는 토크 변동을 억제할 수 있다.
상기 제 1 양태에 있어서, 상기 사각형파 제어 모드는, 상기 전동기의 회전수가 제 1 공진 영역보다 큰 제 1 소정 회전수 이상일 때에는, 1 주기의 전반 주기 또는 후반 주기가 사각형파 펄스가 되는 사각형파 펄스 패턴을 사용하고, 상기 전동기의 회전수가 상기 제 1 소정 회전수 미만일 때에는, 상기 사각형파 펄스 패턴에 있어서의 사각형파 펄스가 존재하고 있는 영역에 1 개 이상의 슬릿을 형성함과 함께 사각형파 펄스가 존재하고 있지 않은 영역에 있어서 상기 슬릿과 동일한 타이밍에 상기 슬릿과 동일 폭 중 1 개 이상의 단펄스를 형성한 패턴으로서 상기 제 1 공진 영역에 있어서의 LC 공진을 억제하는 제 1 스위칭 패턴을 사용하는 모드여도 된다. 상기 제 2 소정치는, 상기 전동기의 회전수가 상기 제 1 소정 회전수 이상일 때인 쪽이 상기 제 1 소정 회전수 미만일 때보다 큰 값이어도 된다. 이렇게 하면, 제 1 공진 영역에 있어서의 LC 공진을 억제할 수 있다.
상기 제 1 양태에 있어서, 상기 사각형파 제어 모드는, 상기 전동기의 회전수가 상기 제 1 소정 회전수보다 작은 제 2 소정 회전수 미만일 때에는, 상기 제 1 스위칭 패턴보다 슬릿수 및 단펄스수가 많은 패턴으로서 상기 제 2 소정 회전수보다 작은 회전수 범위에 포함되는 제 2 공진 영역에 있어서의 LC 공진을 억제하는 제 2 스위칭 패턴을 사용하는 모드여도 되고 상기 제 2 소정치는, 상기 전동기의 회전수가 상기 제 2 소정 회전수 미만일 때인 쪽이 상기 제 2 소정 회전수 이상일 때보다 작은 값이어도 된다. 이렇게 하면, 제 2 공진 영역에 있어서의 LC 공진을 억제할 수 있다.
본 발명의 제 2 양태에 의한 전동기의 제어 장치는, 전동기와, 상기 전동기를 구동시키는 인버터와, 상기 전동기와 상기 인버터를 통하여 전력의 교환을 실시하는 축전 장치를 포함하는 구동 장치에 탑재된다. 상기 전동기의 제어 장치는, 변조도에 따라 펄스폭 변조 제어 모드와 사각형파 제어 모드를 전환하여 상기 인버터의 스위칭 소자를 스위칭 제어하고, 제 1 스위칭 패턴으로부터 사각형파 펄스 패턴으로 전환할 때에는, 상기 제 1 스위칭 패턴의 슬릿 및 단펄스의 폭이 작아지도록 서변시키는 제 1 서변 제어를 실행하도록 구성되는 전자 제어 유닛을 포함한다. 상기 사각형파 제어 모드는, 상기 전동기의 회전수가 제 1 공진 영역보다 큰 제 1 소정 회전수 이상일 때에는, 1 주기의 전반 주기 또는 후반 주기가 사각형파 펄스가 되는 사각형파 펄스 패턴을 사용하고, 상기 전동기의 회전수가 상기 제 1 소정 회전수 미만일 때에는, 상기 사각형파 펄스 패턴에 있어서의 사각형파 펄스가 존재하고 있는 영역에 1 개 이상의 슬릿을 형성함과 함께 사각형파 펄스가 존재하고 있지 않은 영역에 있어서 상기 슬릿과 동일한 타이밍에 상기 슬릿과 동일 폭 중 1 개 이상의 단펄스를 형성한 패턴으로서 상기 제 1 공진 영역에 있어서의 LC 공진을 억제하는 제 1 스위칭 패턴을 사용하는 모드이다.
상기 제 2 양태에 의한 전동기의 제어 장치에서는, 상기 전자 제어 유닛이, 변조도에 따라 펄스폭 변조 제어 모드와 사각형파 제어 모드를 전환하여 전동기를 구동시키는 인버터의 스위칭 소자를 스위칭 제어한다. 사각형파 제어 모드로는, 전동기의 회전수가 제 1 공진 영역보다 큰 제 1 소정 회전수 이상일 때에는, 1 주기의 전반 주기 또는 후반 주기가 사각형파 펄스가 되는 사각형파 펄스 패턴을 사용한다. 또, 전동기의 회전수가 제 1 소정 회전수 미만일 때에는, 사각형파 펄스 패턴에 있어서의 사각형파 펄스가 존재하고 있는 영역에 1 개 이상의 슬릿을 형성함과 함께 사각형파 펄스가 존재하고 있지 않은 영역에 있어서 슬릿과 동일한 타이밍에 상기 슬릿과 동일 폭 중 1 개 이상의 단펄스를 형성한 패턴으로서 제 1 공진 영역에 있어서의 LC 공진을 억제하는 제 1 스위칭 패턴을 사용한다. 이로써, 전동기의 회전수가 제 1 소정 회전수 미만일 때에 발생할 수 있는 공진을 억제할 수 있다. 그리고, 제 1 스위칭 패턴으로부터 사각형파 펄스 패턴으로 전환할 때에는, 제 1 스위칭 패턴의 슬릿 및 단펄스의 폭이 작아지도록 서변시키는 제 1 서변 제어를 실행한다. 이로써, 제 1 스위칭 패턴으로부터 사각형파 펄스 패턴으로 전환할 때에 발생할 수 있는 변조도의 급변에 수반하는 토크 변동에 의한 진동을 억제할 수 있다.
상기 제 2 양태에 있어서, 상기 전자 제어 유닛은, 상기 제 1 서변 제어로서, 복수 단계로 나누어 단계적으로 슬릿 및 단펄스의 폭과 변조도를 설정해도 된다. 이렇게 하면, 단계적으로 슬릿 및 단펄스의 폭이나 변조도를 변화시켜 제 1 스위칭 패턴으로부터 사각형파 펄스 패턴으로 전환할 수 있고, 전환시에 발생할 수 있는 토크 변동에 의한 진동을 억제할 수 있다.
상기 제 2 양태에 있어서, 상기 전자 제어 유닛은, 상기 제 1 서변 제어로서, 상기 전동기의 회전수가 상기 제 1 스위칭 패턴으로부터 상기 사각형파 펄스 패턴으로 전환하는 제 1 임계값 회전수를 초과할 때에, 변조도를 상기 제 1 스위칭 패턴의 변조도로부터 상기 사각형파 펄스 패턴의 변조도를 향하여 서서히 커지도록 설정함과 함께, 설정한 변조도와 변조도가 커질수록 폭이 작아지는 관계를 이용하여 슬릿 및 단펄스의 폭을 설정해도 된다. 이렇게 하면, 매끄럽게 슬릿 및 단펄스의 폭이나 변조도를 변화시켜 제 1 스위칭 패턴으로부터 사각형파 펄스 패턴으로 전환할 수 있고, 전환시에 발생할 수 있는 토크 변동에 의한 진동을 억제할 수 있다.
상기 제 2 양태에 있어서, 상기 전자 제어 유닛은, 상기 제 1 서변 제어로서, 상기 설정한 변조도에 따라 전압 위상을 설정하고, 상기 설정한 폭의 슬릿 및 단펄스를 사용한 제 1 스위칭 패턴으로 상기 설정한 전압 위상이 되도록 상기 인버터의 스위칭 소자를 스위칭 제어해도 된다. 이렇게 하면, 토크 변동을 억제할 수 있다.
상기 제 2 양태에 있어서, 상기 사각형파 제어 모드는, 상기 전동기의 회전수가 상기 제 1 소정 회전수보다 작은 제 2 소정 회전수 미만일 때에는, 상기 제 1 스위칭 패턴보다 슬릿수 및 단펄스수가 많은 패턴으로서 상기 제 2 소정 회전수보다 작은 회전수 범위에 포함되는 제 2 공진 영역에 있어서의 LC 공진을 억제하는 제 2 스위칭 패턴을 사용하는 모드여도 된다. 상기 전자 제어 유닛은, 상기 제 2 스위칭 패턴으로부터 상기 제 1 스위칭 패턴으로 전환할 때에는, 상기 제 2 스위칭 패턴의 슬릿 및 단펄스 중 상기 제 1 스위칭 패턴의 슬릿 및 단펄스에 상당하지 않는 슬릿 및 단펄스의 폭이 작아지도록 서변시키는 제 2 서변 제어를 실행해도 된다. 이렇게 하면, 전동기의 회전수가 제 2 소정 회전수 미만일 때에 발생할 수 있는 공진을 억제할 수 있음과 함께, 제 2 스위칭 패턴으로부터 제 1 스위칭 패턴으로 전환할 때에 발생할 수 있는 변조도의 급변에 수반하는 토크 변동에 의한 진동을 억제할 수 있다.
상기 제 2 양태에 있어서, 상기 전자 제어 유닛은, 상기 제 2 서변 제어로서, 복수 단계로 나누어 단계적으로 슬릿 및 단펄스의 폭과 변조도를 설정해도 된다. 이렇게 하면, 단계적으로 슬릿 및 단펄스의 폭이나 변조도를 변화시켜 제 2 스위칭 패턴으로부터 제 1 스위칭 패턴으로 전환할 수 있고, 전환시에 발생할 수 있는 토크 변동에 의한 진동을 억제할 수 있다.
상기 제 2 양태에 있어서, 상기 전자 제어 유닛은, 상기 제 2 서변 제어로서, 상기 전동기의 회전수가 상기 제 2 스위칭 패턴으로부터 상기 제 1 스위칭 패턴으로 전환하는 제 2 임계값 회전수를 초과할 때에, 변조도를 상기 제 2 스위칭 패턴의 변조도로부터 상기 제 1 스위칭 패턴의 변조도를 향하여 서서히 커지도록 설정함과 함께, 설정한 변조도와 변조도가 커질수록 폭이 작아지는 관계를 이용하여 슬릿 및 단펄스의 폭을 설정해도 된다. 이렇게 하면, 매끄럽게 슬릿 및 단펄스의 폭이나 변조도를 변화시켜 제 2 스위칭 패턴으로부터 제 1 스위칭 패턴으로 전환할 수 있고, 전환시에 발생할 수 있는 토크 변동에 의한 진동을 억제할 수 있다.
상기 제 2 양태에 있어서, 상기 전자 제어 유닛은, 상기 제 2 서변 제어로서, 상기 설정한 변조도에 따라 전압 위상을 설정하고, 상기 설정한 폭의 슬릿 및 단펄스를 사용한 제 2 스위칭 패턴으로 상기 설정한 전압 위상이 되도록 상기 인버터의 스위칭 소자를 스위칭 제어해도 된다. 이렇게 하면, 토크 변동을 억제할 수 있다.
상기 제 2 양태에 있어서, 상기 전자 제어 유닛은, 상기 제 2 서변 제어로서, 상기 제 2 스위칭 패턴으로부터 상기 제 1 스위칭 패턴으로 전환할 때에는, 상기 제 2 스위칭 패턴의 슬릿 및 단펄스 중 상기 제 1 스위칭 패턴의 슬릿 및 단펄스에 상당하는 1 개 이상의 슬릿 및 단펄스에 대해서는, 타이밍 및 폭이 서서히 상기 제 1 스위칭 패턴의 슬릿 및 단펄스의 타이밍 및 폭과 일치하도록 서변시켜도 된다. 이렇게 하면, 제 2 스위칭 패턴으로부터 제 1 스위칭 패턴으로 전환할 때에, 제 2 스위칭 패턴의 슬릿 및 단펄스 중 제 1 스위칭 패턴의 슬릿 및 단펄스에 상당하는 슬릿 및 단펄스의 타이밍을 매끄럽게 변화시킬 수 있어, 전환시에 발생할 수 있는 토크 변동에 수반되는 진동을 억제할 수 있다.
본 발명의 예시적인 실시형태들의 특징들, 이점들, 및 기술적 및 산업적 중요성이 첨부하는 도면들을 참조하여 이하에 기술될 것이고, 여기서 동일한 참조 번호는 동일한 엘리먼트들을 나타낸다.
도 1 은, 본 발명의 제 1 실시예의 전동기의 제어 장치를 탑재하는 전기 자동차의 구성의 개략을 나타내는 구성도이다.
도 2 는, 전자 제어 유닛에 의해 실행되는 제어 모드 설정 처리의 일례를 나타내는 플로 차트이다.
도 3 은, 모터의 회전수와 토크와 제어 모드의 관계의 일례를 나타내는 설명도이다.
도 4 는, 전자 제어 유닛에 의해 실행되는 사각형파 제어 모드 펄스 패턴 설정 처리의 일례를 나타내는 플로 차트이다.
도 5 는, 사각형파 펄스 패턴과 제 1 스위칭 패턴과 제 2 스위칭 패턴의 일례를 나타내는 설명도이다.
도 6 은, 전자 제어 유닛에 의해 실행되는 중간 제어 모드 펄스 패턴 설정 처리의 일례를 나타내는 플로 차트이다.
도 7 은, 중간 사각형파 펄스 패턴과 중간 제 1 스위칭 패턴과 중간 제 2 스위칭 패턴의 일례를 나타내는 설명도이다.
도 8 은, 슬릿폭 설정용 맵의 일례를 나타내는 설명도이다.
도 9 는, 변형예의 모터의 회전수와 토크와 제어 모드의 관계의 일례를 나타내는 설명도이다.
도 10 은, 변형예의 제어 모드 설정 처리의 일례를 나타내는 플로 차트이다.
도 11 은, 변형예의 중간 제어 모드 펄스 패턴 설정 처리의 일례를 나타내는 플로 차트이다.
도 12 는, 변형예의 모터의 회전수와 토크와 제어 모드의 관계의 일례를 나타내는 설명도이다.
도 13 은, 변형예의 모터의 회전수와 토크와 제어 모드의 관계의 일례를 나타내는 설명도이다.
도 14 는, 변형예의 모터의 회전수와 토크와 제어 모드의 관계의 일례를 나타내는 설명도이다.
도 15 는, 제 2 실시예의 전자 제어 유닛에 의해 실행되는 제 1·사각형 전환 처리의 일례를 나타내는 플로 차트이다.
도 16 은, 사각형파 펄스 패턴과 제 1 스위칭 패턴을 슬릿이나 단펄스의 폭과 함께 나타내는 설명도이다.
도 17 은, 전환시 슬릿폭 설정용 맵의 일례를 나타내는 설명도이다.
도 18 은, 모터의 토크와 전압 위상의 관계의 일례를 나타내는 설명도이다.
도 19 는, 제 1 스위칭 패턴 및 사각형파 펄스 패턴으로 모터로부터 토크 지령의 토크를 출력할 때의 전압 벡터의 일례를 나타내는 설명도이다.
도 20 은, 제 2 실시예의 전자 제어 유닛에 의해 실행되는 제 2·제 1 전환 처리의 일례를 나타내는 플로 차트이다.
도 21 은, 제 2 스위칭 패턴과 제 1 스위칭 패턴을 슬릿이나 단펄스의 폭과 함께 나타내는 설명도이다.
도 22 는, 변형예의 펄스 패턴 전환 처리의 일례를 나타내는 플로 차트이다.
도 23 은, 변조도 설정용 맵의 일례를 나타내는 설명도이다.
도 24 는, 타이밍 설정용 맵의 일례를 나타내는 설명도이다.
다음으로, 본 발명을 실시하기 위한 형태를 실시예를 사용하여 설명한다.
도 1 은, 본 발명의 제 1 실시예의 전동기의 제어 장치를 탑재하는 전기 자동차 (20) 의 구성의 개략을 나타내는 구성도이다. 제 1 실시예의 전기 자동차 (20) 는, 도시하는 바와 같이, 모터 (32) 와, 인버터 (34) 와, 전원으로서의 배터리 (36) 와, 승압 컨버터 (40) 와, 전자 제어 유닛 (50) 을 구비한다. 전동기의 제어 장치로는, 전자 제어 유닛 (50) 이 상당한다.
모터 (32) 는, 동기 발전 전동기로서 구성되어 있고, 영구 자석이 매립된 회전자와, 삼상 코일이 권회된 고정자를 구비한다. 이 모터 (32) 의 회전자는, 구동륜 (22a, 22b) 에 디퍼렌셜 기어 (24) 를 통하여 연결된 구동축 (26) 에 접속되어 있다.
인버터 (34) 는, 모터 (32) 의 구동에 사용된다. 이 인버터 (34) 는, 고전압측 전력 라인 (42) 을 통하여 승압 컨버터 (40) 에 접속되어 있고, 6 개의 스위칭 소자로서의 트랜지스터 (T11 ∼ T16) 와, 6 개의 트랜지스터 (T11 ∼ T16) 의 각각에 병렬로 접속된 6 개의 다이오드 (D11 ∼ D16) 를 갖는다. 트랜지스터 (T11 ∼ T16) 는, 각각, 고전압측 전력 라인 (42) 의 정극측 라인과 부극측 라인에 대해 소스측과 싱크측이 되도록 2 개씩 페어로 배치되어 있다. 또, 트랜지스터 (T11 ∼ T16) 의 쌍이 되는 트랜지스터끼리의 접속점의 각각에는, 모터 (32) 의 삼상 코일 (U 상, V 상, W 상의 코일) 의 각각이 접속되어 있다. 따라서, 인버터 (34) 에 전압이 작용하고 있을 때에, 전자 제어 유닛 (50) 에 의해, 쌍이 되는 트랜지스터 (T11 ∼ T16) 의 온 시간의 비율이 조절됨으로써, 삼상 코일에 회전 자계가 형성되고, 모터 (32) 가 회전 구동된다. 고전압측 전력 라인 (42) 의 정극측 라인과 부극측 라인에는, 평활용의 콘덴서 (46) 가 장착되어 있다.
배터리 (36) 는, 예를 들어 리튬이온 이차 전지나 니켈 수소 이차 전지로서 구성되어 있고, 저전압측 전력 라인 (44) 을 통하여 승압 컨버터 (40) 에 접속되어 있다. 저전압측 전력 라인 (44) 의 정극측 라인과 부극측 라인에는, 평활용의 콘덴서 (48) 가 장착되어 있다.
승압 컨버터 (40) 는, 고전압측 전력 라인 (42) 과 저전압측 전력 라인 (44) 에 접속되어 있고, 2 개의 트랜지스터 (T31, T32) 와, 2 개의 트랜지스터 (T31, T32) 의 각각에 병렬로 접속된 2 개의 다이오드 (D31, D32) 와, 리액터 (L) 를 갖는다. 트랜지스터 (T31) 는, 고전압측 전력 라인 (42) 의 정극측 라인에 접속되어 있다. 트랜지스터 (T32) 는, 트랜지스터 (T31) 와 고전압측 전력 라인 (42) 및 저전압측 전력 라인 (44) 의 부극측 라인에 접속되어 있다. 리액터 (L) 는, 트랜지스터 (T31, T32) 끼리의 접속점과 저전압측 전력 라인 (44) 의 정극측 라인에 접속되어 있다. 승압 컨버터 (40) 는, 전자 제어 유닛 (50) 에 의해, 트랜지스터 (T31, T32) 의 온 시간의 비율이 조절됨으로써, 저전압측 전력 라인 (44) 의 전력을 승압하여 고전압측 전력 라인 (42) 에 공급하거나, 고전압측 전력 라인 (42) 의 전력을 강압하여 저전압측 전력 라인 (44) 에 공급하거나 한다.
전자 제어 유닛 (50) 은, CPU (52) 를 중심으로 하는 마이크로 프로세서로서 구성되어 있고, CPU (52) 에 추가로, 처리 프로그램을 기억하는 ROM (54) 이나, 데이터를 일시적으로 기억하는 RAM (56), 입출력 포트를 구비한다. 전자 제어 유닛 (50) 에는, 각종 센서로부터의 신호가 입력 포트를 통하여 입력되고 있다. 전자 제어 유닛 (50) 에 입력되는 신호로는, 예를 들어, 모터 (32) 의 회전자의 회전 위치를 검출하는 회전 위치 검출 센서 (예를 들어 리졸버) (32a) 로부터의 회전 위치 (θm) 나, 모터 (32) 의 각 상의 상전류를 검출하는 전류 센서 (32u, 32v) 로부터의 상전류 (Iu, Iv) 를 들 수 있다. 또, 배터리 (36) 의 단자 사이에 장착된 전압 센서 (36a) 로부터의 전압 (Vb) 이나, 배터리 (36) 의 출력 단자에 장착된 전류 센서 (36b) 로부터의 전류 (Ib) 도 들 수 있다. 또한, 리액터 (L) 에 직렬로 장착된 전류 센서 (40a) 로부터의 전류 (IL) 나, 콘덴서 (46) 의 단자 사이에 장착된 전압 센서 (46a) 로부터의 콘덴서 (46) (고전압측 전력 라인 (42)) 의 전압 (VH), 콘덴서 (48) 의 단자 사이에 장착된 전압 센서 (48a) 로부터의 콘덴서 (48) (저전압측 전력 라인 (44)) 의 전압 (VL) 도 들 수 있다. 추가로, 이그니션 스위치 (60) 로부터의 이그니션 신호나, 시프트 레버 (61) 의 조작 위치를 검출하는 시프트 포지션 센서 (62) 로부터의 시프트 포지션 (SP) 도 들 수 있다. 또, 액셀 페달 (63) 의 밟기량을 검출하는 액셀 페달 포지션 센서 (64) 로부터의 액셀 개도 (Acc) 나, 브레이크 페달 (65) 의 밟기량을 검출하는 브레이크 페달 포지션 센서 (66) 로부터의 브레이크 페달 포지션 (BP), 차속 센서 (68) 로부터의 차속 (V) 도 들 수 있다. 전자 제어 유닛 (50) 은, 회전 위치 검출 센서 (32a) 로부터의 회전 위치 (θm) 에 기초하여 모터 (32) 의 회전수 (Nm) 를 연산하거나, 전류 센서 (36b) 로부터의 배터리 (36) 의 전류 (Ib) 의 적산치에 기초하여 배터리 (36) 의 축전 비율 (SOC) 을 연산하거나 하고 있다. 여기서, 축전 비율 (SOC) 은, 배터리 (36) 의 전체 용량에 대한 배터리 (36) 의 축전량 (방전 가능한 전력량) 의 비율이다.
전자 제어 유닛 (50) 에서는, 각종 제어 신호가 출력 포트를 통하여 출력되고 있다. 전자 제어 유닛 (50) 으로부터 출력되는 신호로는, 예를 들어, 인버터 (34) 의 트랜지스터 (T11 ∼ T16) 로의 스위칭 제어 신호나, 승압 컨버터 (40) 의 트랜지스터 (T31, T32) 로의 스위칭 제어 신호를 들 수 있다.
이렇게 하여 구성된 실시예의 전기 자동차 (20) 에서는, 전자 제어 유닛 (50) 은, 이하의 주행 제어를 실시한다. 주행 제어에서는, 액셀 개도 (Acc) 와 차속 (V) 에 기초하여 구동축 (26) 에 요구되는 요구 토크 (Td*) 를 설정하고, 설정한 요구 토크 (Td*) 를 모터 (32) 의 토크 지령 (Tm*) 으로 설정하고, 모터 (32) 가 토크 지령 (Tm*) 으로 구동되도록 인버터 (34) 의 트랜지스터 (T11 ∼ T16) 의 스위칭 제어를 실시한다. 또, 주행 제어에서는, 모터 (32) 를 토크 지령 (Tm*) 으로 구동시킬 수 있도록 고전압측 전력 라인 (42) 의 목표 전압 (VH*) 을 설정하고, 고전압측 전력 라인 (42) 의 전압 (VH) 이 목표 전압 (VH*) 이 되도록 승압 컨버터 (40) 의 트랜지스터 (T31, T32) 의 스위칭 제어를 실시한다.
다음으로, 제 1 실시예의 전기 자동차 (20) 가 탑재하는 제어 장치에 있어서의 제어, 특히 인버터 (34) 의 스위칭 소자의 스위칭 제어에 대해 설명한다. 도 2 는, 전자 제어 유닛 (50) 에 의해 실행되는 제어 모드 설정 처리의 일례를 나타내는 플로 차트이다. 이 처리는 소정 시간마다 반복 실행된다.
제어 모드 설정 처리가 실행되면, 전자 제어 유닛 (50) 은, 먼저, 모터 (32) 의 회전수 (Nm) 와 변조도 (M) 를 입력하는 처리를 실행한다 (스텝 S100). 모터 (32) 의 회전수 (Nm) 는, 회전 위치 검출 센서 (32a) 로부터의 회전 위치 (θm) 에 기초하여 연산한 것을 입력할 수 있다. 변조도 (M) 는, 전압 벡터에 있어서의 d 축 성분 (Vd) 과 q 축 성분 (Vq) 의 제곱합의 제곱근을 고전압측 전력 라인 (42) 의 전압 (VH) 으로 나눔으로써 얻을 수 있다.
계속해서, 입력한 모터 (32) 의 회전수 (Nm) 를 임계값 (Nref1) 및 임계값 (Nref2) 과 비교한다 (스텝 S110). 임계값 (Nref1), 임계값 (Nref2) 에 대해서는 후술한다. 모터 (32) 의 회전수 (Nm) 가 임계값 (Nref1) 미만일 때에는 임계값 (Mref2) 에 값 (Mset1) 을 설정하고 (스텝 S120), 모터 (32) 의 회전수 (Nm) 가 임계값 (Nref1) 이상이고 임계값 (Nref2) 미만일 때에는 임계값 (Mref2) 에 값 (Mset2) 을 설정한다 (스텝 S130). 모터 (32) 의 회전수 (Nm) 가 임계값 (Nref2) 이상일 때에는 임계값 (Mref2) 에 값 (Mset3) 을 설정한다 (스텝 S140). 임계값 (Mref2), 값 (Mset1), 값 (Mset2), 값 (Mset3) 에 대해서는 후술한다.
다음으로, 변조도 (M) 를 임계값 (Mref1) 및 임계값 (Mref2) 과 비교하고 (스텝 S150), 변조도 (M) 가 임계값 (Mref1) 미만인 것으로 판정했을 때에는 PWM 제어 모드를 설정하고 (스텝 S160), 변조도 (M) 가 임계값 (Mref1) 이상이고 임계값 (Mref2) 미만인 것으로 판정했을 때에는 중간 제어 모드를 설정하고 (스텝 S170), 변조도 (M) 가 임계값 (Mref2) 이상인 것으로 판정했을 때에는 사각형파 제어 모드를 설정하고 (스텝 S180), 본 처리를 종료한다. 임계값 (Mref1) 은, 펄스폭 변조 제어 모드 (이하, PWM 제어 모드로 칭한다) 와 중간 제어 모드를 구분하는 변조도이고, 임계값 (Mref2) 은, 중간 제어 모드와 사각형파 제어 모드를 구분하는 변조도이다. PWM 제어 모드는, 의사적인 삼상 교류 전압이 모터 (32) 에 인가 (공급) 되도록 인버터 (34) 를 제어하는 제어 모드이고, 사각형파 제어 모드는, 사각형파 전압이 모터 (32) 에 인가되도록 인버터 (34) 를 제어하는 제어 모드이다. 중간 제어 모드는, 상세한 것은 후술하지만 사각형파 제어 모드에 있어서의 펄스 패턴에 있어서, 상전류가 값 0 을 넘는 제로 크로스하는 타이밍에서 슬릿 또는 단펄스를 형성한 펄스 패턴의 전압이 모터 (32) 에 인가되도록 인버터 (34) 를 제어하는 제어 모드이다. 도 3 에 모터 (32) 의 회전수 (Nm) 와 토크 (Tm) 와 제어 모드의 관계의 일례를 나타낸다. 도면 중, 좌하의 영역이 PWM 제어 모드이고, 해칭된 영역이 중간 제어 모드이고, 우상의 영역이 사각형파 제어 모드이다.
PWM 제어 모드에 있어서의 제어는 주지된 펄스폭 변조에 의해 형성되는 펄스 패턴을 사용하고 있고, 본 발명의 핵심을 이루지 않기 때문에 그 상세한 설명은 생략한다. 또, 설명을 용이하게 하기 위하여, 먼저, 사각형파 제어 모드에 있어서의 펄스 패턴에 대해 설명하고, 그 후, 중간 제어 모드에 있어서의 펄스 패턴에 대해 설명한다.
제 1 실시예의 전기 자동차 (20) 가 탑재하는 제어 장치에서는, 사각형파 제어 모드는, 제 1 스위칭 패턴, 제 2 스위칭 패턴, 사각형파 펄스 패턴의 3 개의 펄스 패턴에 의해 인버터 (34) 를 제어한다. 도 4 는, 전자 제어 유닛 (50) 에 의해 실행되는 사각형파 제어 모드 펄스 패턴 설정 처리의 일례를 나타내는 플로 차트이다. 사각형파 제어 모드 펄스 패턴 설정 처리에서는, 먼저, 모터 (32) 의 회전수 (Nm) 를 입력하고 (스텝 S200), 입력한 모터 (32) 의 회전수 (Nm) 를 임계값 (Nref1), 임계값 (Nref2) 과 비교한다 (스텝 S210). 임계값 (Nref2) 은, 모터 (32) 의 전기 6 차 변동 주파수에 의해 LC 공진이 발생하는 영역을 모터 (32) 의 회전수로 변환한 제 1 공진 영역의 상한치보다 큰 회전수이고, 임계값 (Nref1) 은, 모터 (32) 의 전기 12 차 변동 주파수에 의해 LC 공진이 발생하는 영역을 모터 (32) 의 회전수로 변환한 제 2 공진 영역의 상한치보다 크고 제 1 공진 영역의 하한치보다 작은 회전수이다. 모터 (32) 의 회전수 (Nm) 가 임계값 (Nref1) 미만인 것으로 판정했을 때에는 제 2 스위칭 패턴을 설정하고 (스텝 S220), 모터 (32) 의 회전수 (Nm) 가 임계값 (Nref1) 이상이고 임계값 (Nref2) 미만인 것으로 판정했을 때에는 제 1 스위칭 패턴을 설정하고 (스텝 S230), 모터 (32) 의 회전수 (Nm) 가 임계값 (Nref2) 이상인 것으로 판정했을 때에는 사각형파 펄스 패턴을 설정하고 (스텝 S240), 본 처리를 종료한다.
도 5 는, 사각형파 펄스 패턴과 제 1 스위칭 패턴과 제 2 스위칭 패턴의 일례를 나타내는 설명도이다. 사각형파 펄스 패턴은, 도시하는 바와 같이, 시간 (T1 ∼ T2) 의 1 주기의 전반 주기 전체가 1 개의 펄스 (사각형파 펄스) 가 됨과 함께 후반 주기에는 펄스가 형성되지 않는 펄스 패턴 (통상적인 사각형파 제어에 있어서의 펄스 패턴) 이다. 제 1 스위칭 패턴은, 시간 (T1 ∼ T2) 의 1 주기의 전반 주기의 사각형파 펄스 패턴의 사각형파 펄스가 존재하는 영역에 1 개의 슬릿이 형성됨과 함께 후반 주기의 슬릿과 동일한 타이밍에 1 개의 단펄스가 형성된 펄스 패턴이고, 전기 6 차 변동 주파수 성분을 고주파화하는 스위칭 패턴이다. 전기 6 차 변동 주파수 성분을 고주파화하는 스위칭 패턴으로서, 도시하는 바와 같이, 1 주기에 3 개의 펄스를 갖는 펄스 패턴뿐만 아니라, 1 주기에 4 개 이상의 펄스를 갖는 펄스 패턴도 유효하지만, 제 1 실시예에서는, 1 주기 중 가장 펄스수가 적은 것을 제 1 스위칭 패턴으로서 사용하였다. 제 2 스위칭 패턴은, 제 1 스위칭 패턴에 더하여 추가로 1 개의 슬릿 (합계 2 개의 슬릿) 과 1 개의 단펄스 (합계 2 개의 단펄스) 가 형성된 펄스 패턴이고, 전기 6 차 변동 주파수 성분에 더하여 전기 12 차 변동 주파수 성분을 고주파화하는 스위칭 패턴이다. 전기 6 차 변동 주파수 성분에 더하여 전기 12 차 변동 주파수 성분을 고주파화하는 스위칭 패턴은, 도시하는 바와 같이, 1 주기에 4 개의 펄스를 갖는 펄스 패턴뿐만 아니라, 1 주기에 5 개 이상의 펄스를 갖는 펄스 패턴도 유효하지만, 제 1 실시예에서는, 1 주기 중 가장 펄스수가 적은 것을 제 2 스위칭 패턴으로서 사용하였다. 도 3 에 있어서의 우상의 영역의 사각형파 제어 모드에 있어서도, 임계값 (Nref1), 임계값 (Nref2) 에 의해 구분되는 영역에 의해, 좌측으로부터 순서대로 제 2 스위칭 패턴, 제 1 스위칭 패턴, 사각형파 펄스 패턴을 나타냈다.
이상의 설명으로부터, 상기 서술한 사각형파 제어 모드 펄스 패턴 설정 처리에서는, 스텝 S210 에 있어서, 모터 (32) 의 회전수 (Nm) 가 임계값 (Nref1) 미만인 것으로 판정했을 때에는, 모터 (32) 의 전기 12 차 변동 주파수에 의한 LC 공진을 억제하기 위하여, 제 2 스위칭 패턴을 설정하고, 모터 (32) 의 회전수 (Nm) 가 임계값 (Nref1) 이상이고 임계값 (Nref2) 미만인 것으로 판정했을 때에는, 전기 6 차 변동 주파수에 의한 LC 공진을 억제하기 위하여, 제 1 스위칭 패턴을 설정하고, 모터 (32) 의 회전수 (Nm) 가 임계값 (Nref2) 이상인 것으로 판정했을 때에는, LC 공진은 발생하지 않는 점에서, 사각형파 펄스 패턴을 설정하는 것이 된다. 이로써, 전기 6 차 변동 주파수나 전기 12 차 변동 주파수에 의한 LC 공진에 의해 발생할 수 있는 진동을 억제할 수 있다.
여기서, 도 2 의 스텝 S110 ∼ S140 에서 임계값 (Mref2) 으로 설정하는 값 (Mset1) 이나 값 (Mset2), 값 (Mset3) 의 의의에 대해 설명한다. 값 (Mset1) 은, 사각형파 제어 모드에 있어서 제 2 스위칭 패턴을 사용하고 있을 때의 변조도이고, 제 1 실시예에서는 0.75 를 사용하고 있다. 값 (Mset2) 은, 제 1 스위칭 패턴을 사용하고 있을 때의 변조도이고, 값 (Mset1) 보다 큰 값, 제 1 실시예에서는 0.756 을 사용하고 있다. 값 (Mset3) 은 사각형파 펄스 패턴을 사용하고 있을 때의 변조도이고, 값 (Mset2) 보다 큰 값, 제 1 실시예에서는 0.78 을 사용하고 있다. 도 3 에 나타내는 바와 같이, 중간 제어 모드의 변조도 (M) 의 상한치로서의 임계값 (Mref2) 에는 사각형파 제어 모드에 있어서의 변조도를 사용하기 때문에, 모터 (32) 의 회전수 (Nm) 가 임계값 (Nref1) 미만일 때에는 제 2 스위칭 패턴을 사용하고 있을 때의 변조도 (값 (Mset1)) 가 되고, 회전수 (Nm) 가 임계값 (Nref1) 이상이고 임계값 (Nref2) 미만일 때에는 제 1 스위칭 패턴을 사용하고 있을 때의 변조도 (값 (Mset2)) 가 되고, 회전수 (Nm) 가 임계값 (Nref2) 이상일 때에는 사각형파 펄스 패턴을 사용하고 있을 때의 변조도 (값 (Mset3)) 가 된다. 도 2 의 제어 모드 설정 처리에 있어서의 스텝 S110 ∼ S140 의 처리는, 이 사정을 고려하여 임계값 (Mref2) 을 설정하고 있다.
다음으로, 중간 제어 모드에 있어서의 펄스 패턴에 대해 설명한다. 도 6 은, 전자 제어 유닛 (50) 에 의해 실행되는 중간 제어 모드 펄스 패턴 설정 처리의 일례를 나타내는 플로 차트이다. 중간 제어 모드 펄스 패턴 설정 처리에서는, 먼저, 모터 (32) 의 회전수 (Nm) 를 입력하고 (스텝 S300), 입력한 모터 (32) 의 회전수 (Nm) 를 임계값 (Nref1), 임계값 (Nref2) 과 비교한다 (스텝 S310). 모터 (32) 의 회전수 (Nm) 가 임계값 (Nref1) 미만인 것으로 판정했을 때에는 중간 제 2 스위칭 패턴을 설정하고 (스텝 S320), 모터 (32) 의 회전수 (Nm) 가 임계값 (Nref1) 이상이고 임계값 (Nref2) 미만인 것으로 판정했을 때에는 중간 제 1 스위칭 패턴을 설정하고 (스텝 S330), 모터 (32) 의 회전수 (Nm) 가 임계값 (Nref2) 이상인 것으로 판정했을 때에는 중간 사각형파 펄스 패턴을 설정한다 (스텝 S340). 중간 사각형파 펄스 패턴과 중간 제 1 스위칭 패턴과 중간 제 2 스위칭 패턴의 일례를 도 7 에 나타낸다. 중간 사각형파 펄스 패턴은, 사각형파 펄스 패턴 (도 5 참조) 에 대해, 시간 (T1 ∼ T2) 의 1 주기 중 전반 주기에서는 상전류가 값 0 을 넘는 제로 크로스의 타이밍 (T1) (1) 에서 사각형파 펄스에 슬릿이 형성되고, 후반 주기에서는 제로 크로스의 타이밍 (T1) (2) 에서 슬릿과 동일한 폭의 단펄스가 형성되는 펄스 패턴이다. 즉, 중간 사각형파 펄스 패턴은, 사각형파 펄스 패턴에 대해, 상전류가 제로 크로스하는 타이밍에서 펄스가 존재하고 있을 때에는 슬릿을 형성하고, 펄스가 존재하고 있지 않을 때에는 슬릿과 동일 폭의 단펄스를 형성한 스위칭 패턴이 된다. 중간 제 1 스위칭 패턴 및 중간 제 2 스위칭 패턴은, 중간 사각형파 펄스 패턴과 마찬가지로, 제 1 스위칭 패턴이나 제 2 스위칭 패턴 (도 5 참조) 에 대해, 전반 주기에서는 제로 크로스의 타이밍 (T1) (1) 에서 사각형파 펄스에 슬릿이 형성되고, 후반 주기에서는 제로 크로스의 타이밍 (T1) (2) 에서 슬릿과 동일한 폭의 단펄스가 형성되는 펄스 패턴이다. 즉, 중간 제 1 스위칭 패턴 및 중간 제 2 스위칭 패턴은, 제 1 스위칭 패턴이나 제 2 스위칭 패턴에 대해, 상전류가 제로 크로스하는 타이밍에서 펄스가 존재하고 있을 때에는 슬릿을 형성하고, 펄스가 존재하고 있지 않을 때에는 슬릿과 동일 폭의 단펄스를 형성한 스위칭 패턴이 된다. 도 3 에 있어서의 해칭의 영역의 중간 제어 모드에 있어서도, 임계값 (Nref1), 임계값 (Nref2) 에 의해 구분되는 영역에 의해, 좌측으로부터 순서대로 중간 제 2 스위칭 패턴, 중간 제 1 스위칭 패턴, 중간 사각형파 펄스 패턴을 나타냈다.
그리고, 변조도 (M) 에 기초하여 슬릿폭 (p) 을 설정하고 (스텝 S350), 본 처리를 종료한다. 상기 서술한 바와 같이, 단펄스는 슬릿과 동일한 폭이기 때문에, 스텝 S350 의 슬릿폭 (p) 의 설정은 단펄스폭 (p) 의 설정과 동일한 의미가 된다. 슬릿폭 (p) 은, 실시예에서는, 각 펄스 패턴에 있어서, 변조도 (M) 가 임계값 (Mref1) 으로부터 임계값 (Mref2) 까지 변화하도록 실험 등에 의해 구한 펄스폭 (p) 과 변조도 (M) 의 관계를 슬릿폭 설정용 맵으로서 미리 기억해 두고, 변조도 (M) 가 부여되면 맵으로부터 대응하는 슬릿폭을 도출함으로써 설정하는 것으로 하였다. 슬릿폭 설정용 맵의 일례를 도 8 에 나타낸다. 슬릿폭 (p) 은, 도시하는 바와 같이, 변조도 (M) 가 커질수록 작아져, 변조도 (M) 가 임계값 (Mref2) 에 도달하면 값 0 이 된다. 즉, 변조도 (M) 가 임계값 (Mref2) 에 도달하면, 중간 제어 모드로부터 사각형파 제어 모드로 전환되기 때문에, 중간 사각형파 펄스 패턴이나 중간 제 1 스위칭 패턴, 중간 제 2 스위칭 패턴은 사각형파 펄스 패턴이나 제 1 스위칭 패턴, 제 2 스위칭 패턴으로 전환된다. 이 때, 슬릿폭 (p) 이 변조도 (M) 가 커짐에 따라 서서히 작아져 값 0 이 되기 때문에, 중간 제어 모드로부터 사각형파 제어 모드로의 전환시에 토크 변동은 발생하지 않는다. 또한, 상전류의 제로 크로스의 타이밍에서 슬릿이나 단펄스를 형성하는 것은, 상전류의 파형에 대한 영향을 작게 하기 위한 것으로 생각하고 있다.
이상 설명한 제 1 실시예의 전기 자동차 (20) 가 탑재하는 제어 장치에서는, 변조도 (M) 가 임계값 (Mref1) 이상이고 임계값 (Mref2) 미만일 때에는, 중간 제어 모드로서, 사각형파 제어 모드에 있어서의 펄스 패턴에 있어서, 상전류가 제로 크로스하는 타이밍에서 펄스가 존재하고 있을 때에는 슬릿을 형성하고, 펄스가 존재하고 있지 않을 때에는 슬릿과 동일 폭의 단펄스를 형성한 스위칭 패턴을 설정한다. 그리고, 슬릿폭 (p) (단펄스폭 (p)) 을 변조도 (M) 가 커짐에 따라 서서히 작아져 변조도 (M) 가 임계값 (Mref2) 에 도달했을 때에 값 0 이 되는 슬릿폭 설정용 맵을 사용하여 설정하고, 구한 스위칭 패턴에 의해 인버터의 스위칭 소자를 스위칭 제어한다. 이로써, 변조도 (M) 가 임계값 (Mref1) 으로부터 임계값 (Mref2) 까지 서변될 수 있기 때문에, 변조도 (M) 가 급변함으로써 발생하는 토크 변동에 의한 진동을 억제할 수 있다.
게다가, 제 1 실시예의 전기 자동차 (20) 가 탑재하는 제어 장치에서는, 중간 제어 모드에 있어서, 모터 (32) 의 전기 6 차 변동 주파수에 의한 LC 공진이 발생할 수 있는 임계값 (Nref1) 이상이고 임계값 (Nref2) 미만의 모터 (32) 의 회전수 영역에서는, 전기 6 차 변동 주파수를 고주파화하는 제 1 스위칭 패턴에 대해 상전류가 제로 크로스하는 타이밍에서 펄스가 존재하고 있을 때에는 슬릿을 형성하고, 펄스가 존재하고 있지 않을 때에는 슬릿과 동일 폭의 단펄스를 형성한 중간 제 1 스위칭 패턴으로 함으로써, 전기 6 차 변동 주파수에 의한 LC 공진에 의해 발생할 수 있는 진동을 억제할 수 있다. 또, 중간 제어 모드에 있어서, 모터 (32) 의 전기 12 차 변동 주파수에 의한 LC 공진이 발생할 수 있는 임계값 (Nref1) 미만의 모터 (32) 의 회전수 영역에서는, 전기 6 차 변동 주파수뿐만 아니라 전기 12 차 변동 주파수도 고주파화하는 제 2 스위칭 패턴에 대해 상전류가 제로 크로스하는 타이밍에서 펄스가 존재하고 있을 때에는 슬릿을 형성하고, 펄스가 존재하고 있지 않을 때에는 슬릿과 동일 폭의 단펄스를 형성한 중간 제 1 스위칭 패턴으로 함으로써, 전기 12 차 변동 주파수에 의한 LC 공진에 의해 발생할 수 있는 진동을 억제할 수 있다.
제 1 실시예의 전기 자동차 (20) 가 탑재하는 제어 장치에서는, 중간 제어 모드에 있어서, 중간 제 2 스위칭 패턴과 중간 제 1 스위칭 패턴과 중간 사각형파 펄스 패턴을 갖는 것으로 했지만, 도 9 의 변형예의 모터 (32) 의 회전수 (Nm) 와 토크 (Tm) 와 제어 모드의 관계에 나타내는 바와 같이, 중간 제어 모드에 있어서, 중간 제 2 스위칭 패턴과 중간 제 1 스위칭 패턴을 갖기는 하지만, 중간 사각형파 펄스 패턴은 갖지 않는 것으로 해도 된다. 상기 서술한 바와 같이, 중간 제어 모드에서는, 전기 6 차 변동 주파수나 전기 12 차 변동 주파수에 의한 LC 공진이 발생하는 것을 억제하는 것을 고려하면, 중간 제어 모드를 전기 6 차 변동 주파수에 의한 LC 공진이 발생하는 영역의 상한치보다 큰 임계값 (Nref2) 까지의 영역으로 할 수 있다. 이 경우, 도 2 의 제어 모드 설정 처리 대신에 도 10 의 제어 모드 설정 처리를 실행함과 함께, 도 6 의 중간 제어 모드 펄스 패턴 설정 처리 대신에 도 11 의 중간 제어 모드 펄스 패턴을 실행하면 된다.
도 10 의 제어 모드 설정 처리에서는, 모터 (32) 의 회전수 (Nm) 와 변조도 (M) 를 입력하고 (스텝 S100), 모터 (32) 의 회전수 (Nm) 가 임계값 (Nref1) 이상인지의 여부를 판정한다 (스텝 S110B). 모터 (32) 의 회전수 (Nm) 가 임계값 (Nref1) 미만인 것으로 판정했을 때에는, 임계값 (Mref2) 에 값 (Mset1) 을 설정하고 (스텝 S120), 모터 (32) 의 회전수 (Nm) 가 임계값 (Nref1) 이상인 것으로 판정했을 때에는 임계값 (Mref2) 에 값 (Mset2) 을 설정한다 (스텝 S130). 그리고, 변조도 (M) 를 임계값 (Mref1) 및 임계값 (Mref2) 과 비교하고 (스텝 S150), 변조도 (M) 가 임계값 (Mref1) 미만인 것으로 판정했을 때에는 PWM 제어 모드를 설정하고 (스텝 S160), 변조도 (M) 가 임계값 (Mref1) 이상이고 임계값 (Mref2) 미만인 것으로 판정했을 때에는 중간 제어 모드를 설정하고 (스텝 S170), 변조도 (M) 가 임계값 (Mref2) 이상인 것으로 판정했을 때에는 사각형파 제어 모드를 설정하고 (스텝 S180), 본 처리를 종료한다. 즉, 도 2 의 제어 모드 설정 처리로부터 스텝 S140 을 삭제한 처리를 실시하는 것이다.
도 11 의 중간 제어 모드 펄스 패턴 설정 처리에서는, 모터 (32) 의 회전수 (Nm) 를 입력하고 (스텝 S300), 모터 (32) 의 회전수 (Nm) 가 임계값 (Nref1) 이상인지의 여부를 판정한다 (스텝 S310B). 모터 (32) 의 회전수 (Nm) 가 임계값 (Nref1) 미만인 것으로 판정했을 때에는 중간 제 2 스위칭 패턴을 설정하고 (스텝 S320), 모터 (32) 의 회전수 (Nm) 가 임계값 (Nref1) 이상인 것으로 판정했을 때에는 중간 제 1 스위칭 패턴을 설정한다 (스텝 S330). 그리고, 변조도 (M) 에 기초하여 슬릿폭 (p) 을 설정하고 (스텝 S350), 본 처리를 종료한다. 즉, 도 6 의 중간 제어 모드 펄스 패턴 설정 처리의 스텝 S340 을 삭제한 처리를 실시하는 것이다.
이러한 변형예의 전기 자동차가 탑재하는 제어 장치에서도, 제 1 실시예의 전기 자동차 (20) 가 탑재하는 제어 장치가 발휘하는 효과와 동일한 효과를 발휘할 수 있다.
또, 도 12 나 도 13 에 예시하는 변형예의 모터 (32) 의 회전수 (Nm) 와 토크 (Tm) 와 제어 모드의 관계와 같이, 사각형파 제어 모드에 있어서, 사각형파 펄스 패턴과 제 1 스위칭 패턴을 갖기는 하지만, 제 2 스위칭 패턴을 갖지 않는 것으로 해도 된다. 이 경우, 제어 모드 설정 처리로는, 도 2 의 제어 모드 설정 처리의 스텝 S110 을 모터 (32) 의 회전수 (Nm) 가 임계값 (Nref2) 이상인지의 여부를 판정하는 처리로 변경함과 함께 스텝 S120 을 삭제하는 것을 실행하거나, 도 10 의 제어 모드 설정 처리의 스텝 S110B 와 스텝 S120 을 삭제한 것을 실행하면 된다. 또, 중간 제어 모드 펄스 패턴 설정 처리로는, 도 6 의 중간 제어 모드 펄스 패턴 설정 처리의 스텝 S310 을 모터 (32) 의 회전수 (Nm) 가 임계값 (Nref2) 이상인지의 여부를 판정하는 처리로 변경함과 함께 스텝 S320 을 삭제하는 것을 실행하거나, 도 11 의 중간 제어 모드 펄스 패턴 설정 처리의 스텝 S310B 와 스텝 S320 을 삭제한 것을 실행하면 된다. 이 경우여도, 변조도 (M) 가 급변함으로써 발생하는 토크 변동에 의한 진동을 억제할 수 있음과 함께, 전기 6 차 변동 주파수에 의한 LC 공진에 의해 발생할 수 있는 진동을 억제할 수 있다.
또한, 도 14 에 예시하는 변형예의 모터 (32) 의 회전수 (Nm) 와 토크 (Tm) 와 제어 모드의 관계와 같이, 사각형파 제어 모드에 있어서, 사각형파 펄스 패턴만을 갖는 것으로 해도 된다. 이 경우, 제어 모드 설정 처리로는, 도 2 의 제어 모드 설정 처리의 스텝 S110 ∼ S140 을 삭제한 것을 실행하고, 중간 제어 모드 펄스 패턴 설정 처리로는, 도 6 의 중간 제어 모드 펄스 패턴 설정 처리의 스텝 S310 ∼ S330 을 삭제한 것을 실행하면 된다. 이 경우여도, 변조도 (M) 가 급변함으로써 발생하는 토크 변동에 의한 진동을 억제할 수 있다.
다음으로, 제 2 실시예의 전기 자동차 (120) 가 탑재하는 제어 장치에 대해 설명한다. 제 2 실시예의 전기 자동차 (120) 는, 도 1 에 예시하는 제 1 실시예의 전기 자동차 (20) 와 동일한 구성을 하고 있다. 따라서, 중복되는 설명을 회피하기 위하여, 제 2 실시예의 전기 자동차 (120) 의 구성에 대해서는, 도 1 에 예시하는 제 1 실시예의 전기 자동차 (20) 의 구성과 동일한 부호를 부여하고, 그 설명은 생략한다. 제 2 실시예의 전기 자동차 (120) 가 탑재하는 제어 장치에서도, 제 1 실시예의 전기 자동차 (20) 와 마찬가지로, 도 2 의 모터 (32) 의 회전수 (Nm) 와 토크 (Tm) 와 제어 모드의 관계에 나타내는 바와 같이, PWM 제어 모드, 중간 제어 모드, 사각형파 제어 모드를 갖는다. 따라서, 도 2 의 제어 모드 설정 처리가 실행된다. 또, 제 2 실시예의 전기 자동차 (120) 가 탑재하는 제어 장치는, 제 1 실시예의 전기 자동차 (20) 와 마찬가지로, 사각형파 제어 모드에 있어서, 모터 (32) 의 회전수 (Nm) 가 임계값 (Nref1) 미만일 때에는 제 2 스위칭 패턴이 사용되고, 모터 (32) 의 회전수 (Nm) 가 임계값 (Nref1) 이상이고 임계값 (Nref2) 미만일 때에는 제 1 스위칭 패턴이 사용되고, 모터 (32) 의 회전수 (Nm) 가 임계값 (Nref2) 이상일 때에는 사각형파 펄스 패턴이 사용된다. 즉, 도 4 의 사각형파 제어 모드 펄스 패턴 설정 처리도 실행된다. 또한, 제 2 실시예의 전기 자동차 (120) 가 탑재하는 제어 장치는, 제 1 실시예의 전기 자동차 (20) 와 마찬가지로, 중간 제어 모드에 있어서, 모터 (32) 의 회전수 (Nm) 가 임계값 (Nref1) 미만일 때에는 중간 제 2 스위칭 패턴이 사용되고, 모터 (32) 의 회전수 (Nm) 가 임계값 (Nref1) 이상이고 임계값 (Nref2) 미만일 때에는 중간 제 1 스위칭 패턴이 사용되고, 모터 (32) 의 회전수 (Nm) 가 임계값 (Nref2) 이상일 때에는 중간 사각형파 펄스 패턴이 사용된다. 따라서, 도 6 의 중간 제어 모드 펄스 패턴 설정 처리도 실행된다.
다음으로, 제 2 실시예의 전기 자동차 (120) 가 탑재하는 제어 장치의 제어, 특히 제 1 스위칭 패턴으로부터 사각형파 펄스 패턴으로 전환할 때의 제어나 제 2 스위칭 패턴으로부터 제 1 스위칭 패턴으로 전환할 때의 제어에 대해 설명한다. 도 15 는, 제 1 스위칭 패턴으로부터 사각형파 펄스 패턴으로 전환할 때에, 제 2 실시예의 전기 자동차 (120) 의 전자 제어 유닛 (50) 에 의해 실행되는 제 1·사각형 전환 처리의 일례를 나타내는 플로 차트이다.
제 1·사각형 전환 처리에서는, 먼저, 모터 (32) 의 회전수 (Nm) 나 전압 센서 (46a) 로부터의 고전압측 전력 라인 (42) 의 전압 (VH), 모터 (32) 의 토크 지령 (Tm*) 등을 입력하고 (스텝 S400), 카운터 (C) 를 값 0 으로 초기화한다 (스텝 S410). 모터 (32) 의 회전수 (Nm) 는, 회전 위치 검출 센서 (32a) 로부터의 회전 위치 (θm) 에 기초하여 연산한 것을 입력할 수 있다. 토크 지령 (Tm*) 은, 주행 제어에 의해 설정된 것을 입력할 수 있다. 카운터 (C) 는, 본 처리에서 사용하는 카운터이다.
계속해서, 카운터 (C) 가 임계값 (Cref1) 에 도달하기까지, 스텝 S420 ∼ S460 의 처리를 반복한다. 임계값 (Cref1) 은 변조도 (M) 를 단계적으로 변경하는 단수이다. 반복 처리는, 먼저, 카운터 (C) 를 값 1 만큼 인크리멘트하고 (스텝 S420), 다음 식 (1) 에 의해 변조도 (M) 를 설정한다 (스텝 S430). 변조도 (M) 는, 식 (1) 에 나타내는 바와 같이, 임계값 (Mset3) 으로부터 임계값 (Mset2) 을 빼고, 이것을 임계값 (Cref1) 으로 나눈 것에 카운터 (C) 의 값을 곱하고, 이것을 임계값 (Mref2) 에 더한 것으로 하여 계산한다. 즉, 변조도 (M) 는, 임계값 (Mset3) 과 임계값 (Mset2) 의 차분을 반복 횟수의 임계값 (Cref1) 으로 안분하여 1 단분의 변화량을 정하고, 임계값 (Mset2) 으로부터 카운터 (C) 의 값 (단수) 에 따른 변화량만큼 변화시킨 것으로 하여 계산하는 것이다.
M ＝ Mset2 ＋ C·(Mset3 － Mset2)/Cref1 (1)
계속해서, 변조도 (M) 에 기초하여 제 1 스위칭 패턴의 슬릿폭 (p1) 을 설정한다 (스텝 S440). 상기 서술한 바와 같이, 제 1 스위칭 패턴에 있어서의 슬릿과 단펄스는 동일한 폭이기 때문에, 슬릿폭 (p1) 의 설정은 단펄스폭 (p1) 의 설정을 의미한다. 도 16 에 사각형파 펄스 패턴과 제 1 스위칭 패턴을 슬릿이나 단펄스의 폭 (p1) 과 함께 나타낸다. 슬릿폭 (p1) 은, 제 2 실시예에서는, 슬릿폭 (p1) 과 변조도 (M) 의 관계를 미리 조사하여 전환시 슬릿폭 설정용 맵으로서 기억해 두고, 변조도 (M) 가 부여되면 맵으로부터 대응하는 슬릿폭 (p1) 을 도출함으로써 설정하는 것으로 하였다. 전환시 슬릿폭 설정용 맵의 일례를 도 17 에 나타낸다. 도 17 에는, 제 2 스위칭 패턴으로부터 제 1 스위칭 패턴으로 전환할 때의 2 개의 슬릿의 폭 (p1, p2) 에 있어서의 전환시 슬릿폭 설정용 맵도 기재되어 있다. 제 1·사각형 전환 처리에서 사용하는 전환시 슬릿폭 설정용 맵으로, 슬릿폭 (p1) 은, 도 17 에 있어서 임계값 (Mset2) 으로부터 임계값 (Mset3) 사이의 p1 로 나타내어진다. 슬릿폭 (p1) 은, 변조도 (M) 가 임계값 (Mset2) 으로부터 커질수록 임계값 (Mset2) 의 값 (p1) (1) 으로부터 서서히 작아져, 변조도 (M) 가 임계값 (Mset3) 에 도달했을 때에 값 0 이 된다. 또한, 변조도 (M) 는, 카운터 (C) 에 의해 단계적으로 설정되기 때문에, 슬릿폭 (p1) 도 단계적으로 설정되게 된다.
다음으로, 각속도 (ω) 나 변조도 (M), 고전압측 전력 라인 (42) 의 전압 (VH), 토크 지령 (Tm*) 에 기초하여 전압 위상 (θ) 을 설정한다 (스텝 S450). 각속도 (ω) 는, 모터 (32) 의 회전수 (Nm) 로부터 계산할 수 있다. 전압 위상 (θ) 과 모터 (32) 의 토크 (Tm) 의 관계는 다음 식 (2) 에 의해 얻어진다. 식 (2) 중, V 는 전압 (VH) 과 변조도 (M) 의 곱이고, p 는 모터 (32) 의 극대수이고, φ 는 자속이고, Ld 는 d 축 인덕턴스이고, Lq 는 q 축 인덕턴스이다. 따라서, 식 (2) 에 각속도 (ω), 변조도 (M), 고전압측 전력 라인 (42) 의 전압 (VH) 을 적용하면, 토크 (Tm) 와 전압 위상 (θ) 의 관계를 도면에 나타낼 수 있다. 토크 (Tm) 와 전압 위상 (θ) 의 관계의 일례를 도 18 에 나타낸다. 도면 중, 실선에 의한 곡선은 제 1 스위칭 패턴일 때의 토크 (Tm) 와 전압 위상 (θ) 의 관계이고, 파선에 의한 곡선은 사각형파 펄스 패턴일 때의 토크 (Tm) 와 전압 위상 (θ) 의 관계이다. 또, Tm* 는 모터 (32) 의 토크 지령이고, θ1 은 제 1 스위칭 패턴으로 모터 (32) 로부터 토크 지령 (Tm*) 의 토크를 출력할 때의 전압 위상이고, θ2 는 사각형파 펄스 패턴으로 모터 (32) 로부터 토크 지령 (Tm*) 의 토크를 출력할 때의 전압 위상이다. 도시하는 바와 같이, 토크 지령 (Tm*) 에 대한 각 패턴에 있어서의 전압 위상 (θ) 은 복수 (도면 중 2 개) 존재하게 되지만, 사용하는 전압 위상 (θ) 은, 그 중 가장 작은 것이 된다. 지금, 제 1 스위칭 패턴으로부터 사각형파 펄스 패턴으로의 전환시를 고려하고 있기 때문에, 토크 (Tm) 와 전압 위상 (θ) 의 관계는, 양 곡선의 중간의 곡선이 된다. 이 때문에, 구해야 할 전압 위상 (θ) 은 θ1 과 θ2 사이의 값이 된다. 제 1 스위칭 패턴 및 사각형파 펄스 패턴으로 모터 (32) 로부터 토크 지령 (Tm*) 의 토크를 출력할 때의 전압 벡터를 도 19 에 나타낸다. 이 도면으로부터, 제 1 스위칭 패턴으로부터 사각형파 펄스 패턴으로 전환할 때에 모터 (32) 의 토크 (Tm) 를 동일하게 하려면, 전압 벡터의 q 축 성분 (Vq) 이 동일해지도록 하면 되는 것을 알 수 있다. 구해야 할 전압 위상 (θ) 은 θ1 과 θ2 사이의 값이기 때문에, 그 전압 벡터는 도 19 에 있어서의 2 개의 벡터의 중간의 벡터가 된다. 또한, 스텝 S450 의 처리에서는, 제 2 실시예에서는, 전압 위상 (θ) 은, 각속도 (ω) 나 변조도 (M), 고전압측 전력 라인 (42) 의 전압 (VH), 토크 지령 (Tm*) 에 대해 가장 작은 전압 위상 (θ) 을 미리 구하여 전압 위상 설정용 맵으로서 기억해 두고, 각속도 (ω) 나 변조도 (M), 고전압측 전력 라인 (42) 의 전압 (VH), 토크 지령 (Tm*) 이 부여되면 맵으로부터 대응하는 전압 위상 (θ) 을 도출함으로써 설정하는 것으로 하였다.
Figure pat00001
계속해서, 카운터 (C) 가 임계값 (Cref1) 에 도달했는지의 여부를 판정한다 (스텝 S460). 카운터 (C) 가 임계값 (Cref1) 에 도달하지 않은 것으로 판정했을 때에는 스텝 S420 으로 돌아오고, 카운터 (C) 가 임계값 (Cref1) 에 도달한 것으로 판정했을 때에는 본 처리를 종료한다. 임계값 (Cref1) 은, 상기 서술한 바와 같이, 변조도 (M) 를 단계적으로 변경하는 단수이지만, 이 스텝 S420 ∼ S460 을 반복하는 데에 필요한 시간에 의해 정해진다. 즉, 임계값 (Cref1) 은, 스텝 S420 ∼ S460 을 실시하는 데에 필요한 시간이 긴 경우에는 작아지고, 스텝 S420 ∼ S460 을 실시하는 데에 필요한 시간이 짧은 경우에는 커진다. 따라서, 임계값 (Cref1) 이 클수록 변조도 (M) 를 변경하는 단수를 많게 할 수 있기 때문에, 제 1 스위칭 패턴으로부터 사각형파 펄스 패턴으로의 전환을 매끄럽게 실시할 수 있다.
도 15 의 제 1·사각형 전환 처리는, 제 1 스위칭 패턴으로부터 사각형파 펄스 패턴으로 전환할 때의 처리이지만, 마찬가지로 사각형파 펄스 패턴으로부터 제 1 스위칭 패턴으로 전환할 때의 처리로 할 수 있다.
도 20 은, 제 2 스위칭 패턴으로부터 제 1 스위칭 패턴으로 전환할 때에, 제 2 실시예의 전기 자동차 (120) 의 전자 제어 유닛 (50) 에 의해 실행되는 제 2·제 1 전환 처리의 일례를 나타내는 플로 차트이다. 제 2·제 1 전환 처리에서는, 먼저, 모터 (32) 의 회전수 (Nm) 나 전압 센서 (46a) 로부터의 고전압측 전력 라인 (42) 의 전압 (VH), 모터 (32) 의 토크 지령 (Tm*) 등을 입력하고 (스텝 S500), 카운터 (C) 를 값 0 으로 초기화한다 (스텝 S510). 계속해서, 카운터 (C) 가 임계값 (Cref2) 에 도달할 때까지, 스텝 S520 ∼ S560 의 처리를 반복한다. 임계값 (Cref2) 은 변조도 (M) 를 단계적으로 변경하는 단수이다.
반복 처리에서는, 먼저, 카운터 (C) 를 값 1 만큼 인크리멘트하고 (스텝 S520), 다음 식 (3) 에 의해 변조도 (M) 를 설정한다 (스텝 S530). 변조도 (M) 는, 식 (3) 에 나타내는 바와 같이, 임계값 (Mset2) 으로부터 임계값 (Mset1) 을 빼고, 이것을 임계값 (Cref2) 으로 나눈 것에 카운터 (C) 의 값을 곱하고, 이것을 임계값 (Mref1) 에 더한 것으로 하여 계산한다. 즉, 변조도 (M) 는, 임계값 (Mset2) 과 임계값 (Mset1) 의 차분을 반복 횟수의 임계값 (Cref2) 으로 안분하여 1 단분의 변화량을 정하고, 임계값 (Mset1) 으로부터 카운터 (C) 의 값 (단수) 에 따른 변화량만큼 변화시킨 것으로 하여 계산하는 것이다.
M ＝ Mset1 ＋ C·(Mset2 － Mset1)/Cref2 (3)
계속해서, 변조도 (M) 에 기초하여 제 2 스위칭 패턴의 2 개의 슬릿폭 (p1, p2) 을 설정한다 (스텝 S540). 상기 서술한 바와 같이, 제 1 스위칭 패턴에 있어서의 2 개의 슬릿과 2 개의 단펄스는 각각 동일한 폭이기 때문에, 슬릿폭 (p1, p2) 의 설정은 단펄스폭 (p1, p2) 의 설정을 의미한다. 도 21 에 제 2 스위칭 패턴과 제 1 스위칭 패턴을 슬릿이나 단펄스의 폭 (p1, p2) 과 함께 나타낸다. 슬릿폭 (p1, p2) 은, 제 2 실시예에서는, 슬릿폭 (p1, p2) 과 변조도 (M) 의 관계를 미리 조사하여 전환시 슬릿폭 설정용 맵으로서 기억해 두고, 변조도 (M) 가 부여되면 맵으로부터 대응하는 슬릿폭 (p1, p2) 을 도출함으로써 설정하는 것으로 하였다. 이 슬릿폭 (p1, p2) 을 설정하는 전환시 슬릿폭 설정용 맵으로, 슬릿폭 (p1, p2) 은, 도 17 에 있어서 임계값 (Mset1) 으로부터 임계값 (Mset2) 사이의 p1, p2 로 나타내어진다. 슬릿폭 (p1) 은, 변조도 (M) 가 임계값 (Mset1) 으로부터 커질수록 임계값 (Mset1) 의 값 (p1) (2) 으로부터 서서히 임계값 (Mset2) 의 값 (p1) (1) 에 가까워지고, 변조도 (M) 가 임계값 (Mset2) 에 도달했을 때에 값 (p1) (1) 이 된다. 슬릿폭 (p2) 은, 변조도 (M) 가 임계값 (Mset1) 으로부터 커질수록 임계값 (Mset1) 의 값 (p2) (2) 으로부터 서서히 작아지고, 변조도 (M) 가 임계값 (Mset2) 에 도달했을 때에 값 0 이 된다. 또한, 변조도 (M) 는, 카운터 (C) 에 의해 단계적으로 설정되기 때문에, 슬릿폭 (p1, p2) 도 단계적으로 설정되게 된다.
다음으로, 제 2 스위칭 패턴의 2 개의 슬릿과 2 개의 단펄스 중 제 1 스위칭 패턴의 슬릿과 단펄스에 상당하는 슬릿과 단펄스 (도 21 에서는 슬릿폭 (p1) 의 슬릿과 단펄스) 의 타이밍 (tp1) 을 다음 식 (4) 에 의해 설정한다 (스텝 S545). 식 (4) 중, tp1 (2) 은 제 2 스위칭 패턴에 있어서의 슬릿폭 (p1) 의 슬릿이나 단펄스의 전반 주기나 후반 주기의 시점으로부터의 타이밍이고, tp1 (1) 은 제 1 스위칭 패턴에 있어서의 슬릿폭 (p1) 의 슬릿이나 단펄스의 전반 주기나 후반 주기의 시점으로부터의 타이밍이다. 타이밍 (tp1) 은, 식 (4) 에 나타내는 바와 같이, 타이밍 (tp1) (1) 으로부터 타이밍 (tp1) (2) 을 빼고, 이것을 임계값 (Cref2) 으로 나눈 것에 카운터 (C) 의 값을 곱하고, 이것을 타이밍 (tp1) (2) 에 더한 것으로 하여 계산한다. 즉, 타이밍 (tp1) 은, 타이밍 (tp1) (1) 과 타이밍 (tp1) (2) 의 차분을 반복 횟수의 임계값 (Cref2) 으로 안분하여 1 단분의 변화량을 정하고, 타이밍 (tp1) (2) 으로부터 카운터 (C) 의 값 (단수) 에 따른 변화량만큼 변화시킨 것으로 하여 계산하는 것이다. 제 1 스위칭 패턴의 슬릿이나 단펄스의 타이밍 (tp1) (1) 과 제 2 스위칭 패턴이 대응하는 슬릿이나 단펄스의 타이밍 (tp1) (2) 이 약간 상이한 것은, 전기 6 차 변동 주파수에 더하여 전기 12 차 변동 주파수를 고주파화하기 위하여 슬릿이나 단펄스를 형성하여 최적화한 것에 의한 것이다. 또한, 제 1 스위칭 패턴의 슬릿이나 단펄스의 폭 (p1) (1) 과 제 2 스위칭 패턴이 대응하는 슬릿이나 단펄스의 폭 (p1) (2) 이 약간 상이한 것도 동일한 이유이다. 변조도 (M) 는, 카운터 (C) 에 의해 단계적으로 설정되기 때문에, 타이밍 (tp1) 도 단계적으로 설정되게 된다.
tp1 ＝ tp1 (2) ＋ C·(tp1 (1) － tp1 (2))/Cref2 (4)
다음으로, 도 15 의 제 1·사각형 전환 처리의 스텝 S450 과 마찬가지로, 각속도 (ω) 나 변조도 (M), 고전압측 전력 라인 (42) 의 전압 (VH), 토크 지령 (Tm*) 에 기초하여 전압 위상 (θ) 을 설정하고 (스텝 S550), 카운터 (C) 가 임계값 (Cref2) 에 도달했는지의 여부를 판정하고 (스텝 S560), 카운터 (C) 가 임계값 (Cref2) 에 도달하고 있지 않은 것으로 판정했을 때에는 스텝 S520 으로 돌아오고, 카운터 (C) 가 임계값 (Cref2) 에 도달한 것으로 판정했을 때에는 본 처리를 종료한다. 임계값 (Cref2) 은, 상기 서술한 바와 같이, 변조도 (M) 를 단계적으로 변경하는 단수이지만, 이 스텝 S520 ∼ S560 을 반복하는 데에 필요한 시간에 의해 정해진다. 즉, 임계값 (Cref2) 은, 스텝 S520 ∼ S560 을 실시하는 데에 필요한 시간이 긴 경우에는 작아지고, 스텝 S520 ∼ S560 을 실시하는 데에 필요한 시간이 짧은 경우에는 커진다. 따라서, 임계값 (Cref2) 이 클수록 변조도 (M) 를 변경하는 단수를 많게 할 수 있고, 제 2 스위칭 패턴으로부터 제 1 스위칭 패턴으로의 전환을 매끄럽게 실시할 수 있다.
도 20 의 제 2·제 1 전환 처리는, 제 2 스위칭 패턴으로부터 제 1 스위칭 패턴으로 전환할 때의 처리이지만, 마찬가지로 제 1 스위칭 패턴으로부터 제 2 스위칭 패턴으로 전환할 때의 처리로 할 수 있다.
중간 제어 모드에 있어서의 중간 제 1 스위칭 패턴으로부터 중간 사각형파 펄스 패턴으로의 전환은, 제 1 스위칭 패턴을 중간 제 1 스위칭 패턴으로 변경함과 함께 사각형파 펄스 패턴을 중간 사각형파 펄스 패턴으로 변경하여 도 15 의 제 1·사각형 전환 처리를 적용함으로써, 제 1 스위칭 패턴으로부터 사각형파 펄스 패턴으로의 전환과 마찬가지로 실시할 수 있다. 또, 중간 제어 모드에 있어서의 중간 제 2 스위칭 패턴으로부터 중간 제 1 스위칭 패턴으로의 전환은, 제 2 스위칭 패턴을 중간 제 2 스위칭 패턴으로 변경함과 함께 제 1 스위칭 패턴을 중간 제 1 스위칭 패턴으로 변경하여 도 20 의 제 1·제 2 전환 처리를 적용함으로써, 제 2 스위칭 패턴으로부터 제 1 스위칭 패턴으로의 전환과 마찬가지로 실시할 수 있다.
이상 설명한 제 2 실시예의 전기 자동차 (120) 가 탑재하는 제어 장치에서는, 사각형파 제어 모드에 있어서, 제 1 스위칭 패턴으로부터 사각형파 펄스 패턴으로 전환할 때에는, 제 1 스위칭 패턴의 슬릿 및 단펄스의 폭 (p1) 이 서서히 작아지도록 서변시킨다. 이로써, 제 1 스위칭 패턴으로부터 사각형파 펄스 패턴으로 전환할 때에 발생할 수 있는 변조도 (M) 의 급변에 수반하는 토크 변동에 의한 진동을 억제할 수 있다. 또, 사각형파 제어 모드에 있어서, 제 2 스위칭 패턴으로부터 제 1 스위칭 패턴으로 전환할 때에는, 제 2 스위칭 패턴의 2 개의 슬릿 및 2 개의 단펄스 중 제 1 스위칭 패턴의 슬릿 및 단펄스에 상당하는 폭 (p1) 의 슬릿 및 단펄스에 대해서는 폭 (p1) 이 서서히 제 1 스위칭 패턴의 슬릿 및 단펄스의 폭 (p1) (1) 에 가까워지도록 서변시키고, 제 2 스위칭 패턴의 2 개의 슬릿 및 2 개의 단펄스 중 추가한 슬릿 및 펄스에 대해서는 폭 (p2) 이 서서히 작아지도록 서변시킨다. 이로써, 제 2 스위칭 패턴으로부터 제 1 스위칭 패턴으로 전환할 때에 발생할 수 있는 변조도 (M) 의 급변에 수반하는 토크 변동에 의한 진동을 억제할 수 있다.
또, 중간 제어 모드에 있어서의 중간 제 1 스위칭 패턴으로부터 중간 사각형파 펄스 패턴으로의 전환이나 중간 제 2 스위칭 패턴으로부터 중간 제 1 스위칭 패턴으로의 전환도, 사각형파 제어 모드에 있어서의 제 1 스위칭 패턴으로부터 사각형파 펄스 패턴으로의 전환이나 제 2 스위칭 패턴으로부터 제 1 스위칭 패턴으로의 전환과 마찬가지로 처리한다. 이로써, 중간 제어 모드에 있어서의 중간 제 1 스위칭 패턴으로부터 중간 사각형파 펄스 패턴으로의 전환이나 중간 제 2 스위칭 패턴으로부터 중간 제 1 스위칭 패턴으로의 전환시에 발생할 수 있는 변조도 (M) 의 급변에 수반하는 토크 변동에 의한 진동을 억제할 수 있다.
제 2 실시예의 전기 자동차 (120) 가 탑재하는 제어 장치에서는, 사각형파 제어 모드에 있어서의 제 1 스위칭 패턴으로부터 사각형파 펄스 패턴으로의 전환이나 제 2 스위칭 패턴으로부터 제 1 스위칭 패턴으로의 전환을 카운터 (C) 를 사용하여 단계적으로 실시하는 것으로 하였다. 그러나, 카운터 (C) 를 사용하지 않고 슬릿폭 (p1, p2) 을 서변시키는 것으로 해도 된다. 예를 들어, 도 15 의 제 1·사각형 전환 처리나 도 20 의 제 2·제 1 전환 처리 대신에 도 22 의 펄스 패턴 전환 처리를 실시하는 것으로 해도 된다. 이 도 22 의 펄스 패턴 전환 처리는, 사각형파 제어 모드에 있어서 소정 시간마다 (예를 들어 수 msec 마다) 반복 실행된다.
펄스 패턴 전환 처리에서는, 먼저, 모터 (32) 의 회전수 (Nm) 나 전압 센서 (46a) 로부터의 고전압측 전력 라인 (42) 의 전압 (VH), 모터 (32) 의 토크 지령 (Tm*) 등을 입력하고 (스텝 S600), 모터 (32) 의 회전수 (Nm) 에 따라 변조도 (M) 를 설정한다 (스텝 S610). 변조도 (M) 는, 이 변형예에서는, 모터 (32) 의 회전수 (Nm) 와 변조도 (M) 를 미리 정하여 변조도 설정용 맵으로서 기억해 두고, 모터 (32) 의 회전수 (Nm) 가 부여되면 맵으로부터 대응하는 변조도 (M) 를 도출함으로써 설정하는 것으로 하였다. 변조도 설정용 맵의 일례를 도 23 에 나타낸다. 도시하는 바와 같이, 변조도 (M) 는, 임계값 (Nref1) 및 임계값 (Nref2) 을 중심으로 매끄럽게 변화하도록 경사가 형성되어 있다. 즉, 모터 (32) 의 회전수 (Nm) 가 커져 임계값 (Nref1) 에 가까워지면, 회전수 (Nm) 가 커질수록 변조도 (M) 는 값 (Mset1) 으로부터 값 (Mset2) 을 향하여 커지고, 모터 (32) 의 회전수 (Nm) 가 커져 임계값 (Nref2) 에 가까워지면, 회전수 (Nm) 가 커질수록 변조도 (M) 는 값 (Mset2) 으로부터 값 (Mset3) 을 향하여 커진다.
계속해서, 변조도 (M) 에 기초하여 제 1 스위칭 패턴의 슬릿폭 (p1) 이나 제 2 스위칭 패턴의 2 개의 슬릿폭 (p1, p2) 을 설정한다 (스텝 S620). 이 슬릿폭 (p1, p2) 의 설정에 대해서는 도 15 의 제 1·사각형 전환 처리의 스텝 S440 의 처리나 도 20 의 제 2·제 1 전환 처리의 스텝 S540 의 처리와 동일하다. 그리고, 펄스 패턴의 전환이 제 2 스위칭 패턴으로부터 제 1 스위칭 패턴으로의 전환인지의 여부를 판정하고 (스텝 S630), 제 2 스위칭 패턴으로부터 제 1 스위칭 패턴으로의 전환인 것으로 판정했을 때에는, 변조도 (M) 에 기초하여 폭 (p1) 의 슬릿이나 단펄스의 타이밍 (tp1) 을 설정한다 (스텝 S640). 타이밍 (tp1) 은, 이 변형예에서는, 변조도 (M) 와 타이밍 (tp1) 의 관계를 미리 정하여 타이밍 설정용 맵으로서 기억해 두고, 변조도 (M) 가 부여되면 맵으로부터 대응하는 타이밍 (tp1) 을 도출함으로써 설정하는 것으로 하였다. 타이밍 설정용 맵의 일례를 도 24 에 나타낸다. 이 변형예에서는, 타이밍 (tp1) 은, 도시하는 바와 같이, 변조도 (M) 가 값 (Mset1) 의 제 2 스위칭 패턴에 있어서의 슬릿폭 (p1) 의 슬릿이나 단펄스의 타이밍 (tp1) (2) 으로부터 변조도 (M) 가 커질수록 변조도 (M) 가 값 (Mset2) 의 제 1 스위칭 패턴에 있어서의 슬릿폭 (p1) 의 슬릿이나 단펄스의 타이밍 (tp1) (1) 에 가까워지도록 설정되어 있다. 또한, 스텝 S630 에서 제 2 스위칭 패턴으로부터 제 1 스위칭 패턴으로의 전환이 아닌 것으로 판정했을 때에는, 제 1 스위칭 패턴으로부터 사각형파 펄스 패턴으로의 전환이기 때문에, 이 타이밍 (tp1) 을 설정하는 처리는 불필요하다.
다음으로, 도 15 의 제 1·사각형 전환 처리의 스텝 S450 과 마찬가지로, 각속도 (ω) 나 변조도 (M), 고전압측 전력 라인 (42) 의 전압 (VH), 토크 지령 (Tm*) 에 기초하여 전압 위상 (θ) 을 설정하고 (스텝 S650), 본 처리를 종료한다.
이상에서는, 펄스 패턴 전환 처리를 사용하여, 제 2 스위칭 패턴으로부터 제 1 스위칭 패턴으로의 전환이나 제 1 스위칭 패턴으로부터 사각형파 펄스 패턴으로의 전환에 대해 설명했지만, 펄스 패턴 전환 처리에서는, 사각형파 펄스 패턴으로부터 제 1 스위칭 패턴으로의 전환이나 제 1 스위칭 패턴으로부터 제 2 스위칭 패턴으로의 전환도 동일하게 실시할 수 있다. 또, 도 22 의 펄스 패턴 전환 처리는, 중간 제어 모드에 있어서의 중간 제 2 스위칭 패턴과 중간 제 1 스위칭 패턴의 전환이나, 중간 제 1 스위칭 패턴과 중간 사각형파 펄스 패턴의 전환에 대해서도 동일하게 적용할 수 있다.
이상 설명한 변형예의 전기 자동차가 탑재하는 제어 장치에서도, 사각형파 제어 모드에 있어서, 제 1 스위칭 패턴과 사각형파 펄스 패턴을 전환할 때에는, 제 1 스위칭 패턴의 슬릿 및 단펄스의 폭 (p1) 을 서변시킨다. 이로써, 제 1 스위칭 패턴과 사각형파 펄스 패턴을 전환할 때에 발생할 수 있는 변조도 (M) 의 급변에 수반하는 토크 변동에 의한 진동을 억제할 수 있다. 또, 사각형파 제어 모드에 있어서, 제 2 스위칭 패턴과 제 1 스위칭 패턴을 전환할 때에는, 제 2 스위칭 패턴의 2 개의 슬릿 및 2 개의 단펄스 중 제 1 스위칭 패턴의 슬릿 및 단펄스에 상당하는 폭 (p1) 의 슬릿 및 단펄스에 대해서는 폭 (p1) 을 서변시키고, 제 2 스위칭 패턴의 2 개의 슬릿 및 2 개의 단펄스 중 추가한 슬릿 및 펄스에 대해서는 폭 (p2) 을 서변시킨다. 이로써, 제 2 스위칭 패턴과 제 1 스위칭 패턴을 전환할 때에 발생할 수 있는 변조도 (M) 의 급변에 수반하는 토크 변동에 의한 진동을 억제할 수 있다.
제 2 실시예의 전기 자동차 (120) 가 탑재하는 제어 장치나 그 변형예에서는, 중간 제어 모드에 있어서, 중간 제 2 스위칭 패턴과 중간 제 1 스위칭 패턴과 중간 사각형파 펄스 패턴을 갖는 것으로 했지만, 도 9 의 변형예의 모터 (32) 의 회전수 (Nm) 와 토크 (Tm) 와 제어 모드의 관계에 나타내는 바와 같이, 중간 제어 모드에 있어서, 중간 제 2 스위칭 패턴과 중간 제 1 스위칭 패턴을 갖기는 하지만, 중간 사각형파 펄스 패턴은 갖지 않는 것으로 해도 된다. 또, 도 12 나 도 13 에 예시하는 변형예의 모터 (32) 의 회전수 (Nm) 와 토크 (Tm) 와 제어 모드의 관계와 같이, 사각형파 제어 모드에 있어서, 사각형파 펄스 패턴과 제 1 스위칭 패턴을 갖기는 하지만, 제 2 스위칭 패턴을 갖지 않는 것으로 해도 된다. 또한, 중간 제어 모드를 갖지 않는 것으로 해도 상관없다.
실시예의 주요한 요소와 과제를 해결하기 위한 수단의 란에 기재한 발명의 주요한 요소의 대응 관계에 대해 설명한다. 실시예에서는, 모터 (32) 가「전동기」에 상당하고, 인버터 (34) 가「인버터」에 상당하고, 배터리 (36) 가「축전 장치」에 상당하고, 전자 제어 유닛 (50) 이「제어 장치」에 상당한다.
또한, 실시예의 주요한 요소와 과제를 해결하기 위한 수단의 란에 기재한 발명의 주요한 요소와의 대응 관계는, 실시예가 과제를 해결하기 위한 수단의 란에 기재한 발명을 실시하기 위한 형태를 구체적으로 설명하기 위한 일례인 점에서, 과제를 해결하기 위한 수단의 란에 기재한 발명의 요소를 한정하는 것은 아니다. 즉, 과제를 해결하기 위한 수단의 란에 기재한 발명에 대한 해석은 그 란의 기재에 기초하여 실시되어야 하는 것이고, 실시예는 과제를 해결하기 위한 수단의 란에 기재한 발명의 구체적인 일례에 불과한 것이다.
이상, 본 발명을 실시하기 위한 형태에 대해 실시예를 사용하여 설명했지만, 본 발명은 이러한 실시예에 전혀 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위 내에 있어서, 다양한 형태로 실시할 수 있는 것은 물론이다.
본 발명은, 전동기의 제어 장치의 제조 산업 등에 이용 가능하다.

Claims (14)

  1. 전동기 (32) 와, 상기 전동기 (32) 를 구동시키도록 구성되는 인버터 (34) 와, 상기 전동기 (32) 와 상기 인버터 (34) 를 개재하여 전력의 교환을 실시하도록 구성되는 축전 장치 (36) 를 포함하는 구동 장치 (20) 에 탑재되는 전동기의 제어 장치로서,
    상기 전동기의 제어 장치는 이하와 같이 구성되는 전자 제어 유닛 (50) 을 포함하는, 전동기의 제어 장치:
    변조도가 제 1 소정치 미만일 때에는, 펄스폭 변조 제어 모드에 의해 상기 인버터 (34) 의 스위칭 소자를 스위칭 제어하고 ;
    변조도가 상기 제 1 소정치보다 큰 제 2 소정치 이상일 때에는, 사각형파 제어 모드에 의해 상기 인버터 (34) 의 스위칭 소자를 스위칭 제어하고 ; 및
    변조도가 상기 제 1 소정치 이상이고 상기 제 2 소정치 미만일 때에는, 상기 사각형파 제어 모드에 있어서의 펄스 패턴에 있어서, 상전류가 제로 크로스하는 타이밍에서 펄스가 존재하고 있을 때에는 슬릿을 형성하고, 펄스가 존재하고 있지 않을 때에는 상기 슬릿과 동일 폭의 단펄스를 형성한 스위칭 패턴에 의한 중간 제어 모드에 의해 상기 인버터 (34) 의 스위칭 소자를 스위칭 제어한다.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 중간 제어 모드는, 변조도가 커질수록 상기 슬릿 및 상기 단펄스의 폭이 작아지는 스위칭 패턴에 의한 모드인, 전동기의 제어 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 전자 제어 유닛 (50) 은, 상기 중간 제어 모드로부터 상기 사각형파 제어 모드로 전환할 때에는, 상기 슬릿 및 상기 단펄스의 폭이 값 0 이 될 때까지 서변시키도록 구성되는, 전동기의 제어 장치.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 사각형파 제어 모드는, 상기 전동기 (32) 의 회전수가 제 1 공진 영역보다 큰 제 1 소정 회전수 이상일 때에는, 1 주기의 전반 주기 또는 후반 주기가 사각형파 펄스가 되는 사각형파 펄스 패턴을 사용하고, 상기 전동기 (32) 의 회전수가 상기 제 1 소정 회전수 미만일 때에는, 상기 사각형파 펄스 패턴에 있어서의 사각형파 펄스가 존재하고 있는 영역에 1 개 이상의 슬릿을 형성함과 함께 사각형파 펄스가 존재하고 있지 않은 영역에 있어서 상기 슬릿과 동일한 타이밍에 상기 슬릿과 동일 폭 중 1 개 이상의 단펄스를 형성한 패턴으로서 상기 제 1 공진 영역에 있어서의 LC 공진을 억제하는 제 1 스위칭 패턴을 사용하는 모드이고 ; 및
    상기 제 2 소정치는, 상기 전동기 (32) 의 회전수가 상기 제 1 소정 회전수 이상일 때인 쪽이 상기 제 1 소정 회전수 미만일 때보다 큰 값인, 전동기의 제어 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 사각형파 제어 모드는, 상기 전동기 (32) 의 회전수가 상기 제 1 소정 회전수보다 작은 제 2 소정 회전수 미만일 때에는, 상기 제 1 스위칭 패턴보다 슬릿수 및 단펄스수가 많은 패턴으로서 상기 제 2 소정 회전수보다 작은 회전수 범위에 포함되는 제 2 공진 영역에 있어서의 LC 공진을 억제하는 제 2 스위칭 패턴을 사용하는 모드이고 ; 및
    상기 제 2 소정치는, 상기 전동기 (32) 의 회전수가 상기 제 2 소정 회전수 미만일 때인 쪽이 상기 제 2 소정 회전수 이상일 때보다 작은 값인, 전동기의 제어 장치.
  6. 전동기 (32) 와, 상기 전동기 (32) 를 구동시키도록 구성되는 인버터 (34) 와, 상기 전동기 (32) 와 상기 인버터 (34) 를 개재하여 전력의 교환을 실시하도록 구성되는 축전 장치 (36) 를 포함하는 구동 장치 (20) 에 탑재되는 전동기의 제어 장치로서,
    상기 전동기의 제어 장치는 이하와 같이 구성되는 전자 제어 유닛 (50) 을 포함하는, 전동기의 제어 장치:
    변조도에 따라 펄스폭 변조 제어 모드와 사각형파 제어 모드를 전환하여 상기 인버터 (34) 의 스위칭 소자를 스위칭 제어하고, 상기 사각형파 제어 모드는, 상기 전동기 (32) 의 회전수가 제 1 공진 영역보다 큰 제 1 소정 회전수 이상일 때에는, 1 주기의 전반 주기 또는 후반 주기가 사각형파 펄스가 되는 사각형파 펄스 패턴을 사용하고, 상기 전동기 (32) 의 회전수가 상기 제 1 소정 회전수 미만일 때에는, 상기 사각형파 펄스 패턴에 있어서의 사각형파 펄스가 존재하고 있는 영역에 1 개 이상의 슬릿을 형성함과 함께 사각형파 펄스가 존재하고 있지 않은 영역에 있어서 상기 슬릿과 동일한 타이밍에 상기 슬릿과 동일 폭 중 1 개 이상의 단펄스를 형성한 패턴으로서 상기 제 1 공진 영역에 있어서의 LC 공진을 억제하는 제 1 스위칭 패턴을 사용하는 모드이고 ; 및
    상기 제 1 스위칭 패턴으로부터 상기 사각형파 펄스 패턴으로 전환할 때에는, 상기 제 1 스위칭 패턴의 슬릿 및 단펄스의 폭이 작아지도록 서변시키는 제 1 서변 제어를 실행한다.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 전자 제어 유닛 (50) 은, 상기 제 1 서변 제어로서, 복수 단계로 나누어 단계적으로 슬릿 및 단펄스의 폭과 변조도를 설정하도록 구성되는, 전동기의 제어 장치.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 전자 제어 유닛 (50) 은, 상기 제 1 서변 제어로서, 상기 전동기 (32) 의 회전수가 상기 제 1 스위칭 패턴으로부터 상기 사각형파 펄스 패턴으로 전환하는 제 1 임계값 회전수를 초과할 때에, 변조도를 상기 제 1 스위칭 패턴의 변조도로부터 상기 사각형파 펄스 패턴의 변조도를 향하여 서서히 커지도록 설정함과 함께, 설정한 변조도와 변조도가 커질수록 폭이 작아지는 관계를 이용하여 슬릿 및 단펄스의 폭을 설정하도록 구성되는, 전동기의 제어 장치.
  9. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,
    상기 전자 제어 유닛 (50) 은, 상기 제 1 서변 제어로서, 상기 설정한 변조도에 따라 전압 위상을 설정하고, 상기 설정한 폭의 슬릿 및 단펄스를 사용한 제 1 스위칭 패턴으로 상기 설정한 전압 위상이 되도록 상기 인버터 (34) 의 스위칭 소자를 스위칭 제어하도록 구성되는, 전동기의 제어 장치.
  10. 제 6 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 사각형파 제어 모드는, 상기 전동기 (32) 의 회전수가 상기 제 1 소정 회전수보다 작은 제 2 소정 회전수 미만일 때에는, 상기 제 1 스위칭 패턴보다 슬릿수 및 단펄스수가 많은 패턴으로서 상기 제 2 소정 회전수보다 작은 회전수 범위에 포함되는 제 2 공진 영역에 있어서의 LC 공진을 억제하는 제 2 스위칭 패턴을 사용하는 모드이고 ;
    상기 전자 제어 유닛 (50) 은, 상기 제 2 스위칭 패턴으로부터 상기 제 1 스위칭 패턴으로 전환할 때에는, 상기 제 2 스위칭 패턴의 슬릿 및 단펄스 중 상기 제 1 스위칭 패턴의 슬릿 및 단펄스에 상당하지 않는 슬릿 및 단펄스의 폭이 작아지도록 서변시키는 제 2 서변 제어를 실행하도록 구성되는, 전동기의 제어 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 전자 제어 유닛 (50) 은, 상기 제 2 서변 제어로서, 복수 단계로 나누어 단계적으로 슬릿 및 단펄스의 폭과 변조도를 설정하도록 구성되는, 전동기의 제어 장치.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 전자 제어 유닛 (50) 은, 상기 제 2 서변 제어로서, 상기 전동기 (32) 의 회전수가 상기 제 2 스위칭 패턴으로부터 상기 제 1 스위칭 패턴으로 전환하는 제 2 임계값 회전수를 초과할 때에, 변조도를 상기 제 2 스위칭 패턴의 변조도로부터 상기 제 1 스위칭 패턴의 변조도를 향하여 서서히 커지도록 설정함과 함께, 설정한 변조도와 변조도가 커질수록 폭이 작아지는 관계를 이용하여 슬릿 및 단펄스의 폭을 설정하도록 구성되는, 전동기의 제어 장치.
  13. 제 11 항 또는 제 12 항에 있어서,
    상기 전자 제어 유닛 (50) 은, 상기 제 2 서변 제어로서, 상기 설정한 변조도에 따라 전압 위상을 설정하고, 상기 설정한 폭의 슬릿 및 단펄스를 사용한 제 2 스위칭 패턴으로 상기 설정한 전압 위상이 되도록 상기 인버터 (34) 의 스위칭 소자를 스위칭 제어하도록 구성되는, 전동기의 제어 장치.
  14. 제 10 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전자 제어 유닛 (50) 은, 상기 제 2 서변 제어로서, 상기 제 2 스위칭 패턴으로부터 상기 제 1 스위칭 패턴으로 전환할 때에는, 상기 제 2 스위칭 패턴의 슬릿 및 단펄스 중 상기 제 1 스위칭 패턴의 슬릿 및 단펄스에 상당하는 1 개 이상의 슬릿 및 단펄스에 대해서는, 타이밍 및 폭이 서서히 상기 제 1 스위칭 패턴의 슬릿 및 단펄스의 타이밍 및 폭과 일치하도록 서변시키도록 구성되는, 전동기의 제어 장치.
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7153168B2 (ja) 2019-03-05 2022-10-14 株式会社デンソー 電動機の制御装置
JP2022112443A (ja) 2021-01-21 2022-08-02 トヨタ自動車株式会社 駆動装置

Family Cites Families (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4047083A (en) * 1976-03-08 1977-09-06 General Electric Company Adjustable speed A-C motor drive with smooth transition between operational modes and with reduced harmonic distortion
US4561055A (en) * 1982-12-06 1985-12-24 Deere & Company Transmission controller
JP3533091B2 (ja) * 1998-07-29 2004-05-31 トヨタ自動車株式会社 交流電動機の駆動制御装置
JP3685138B2 (ja) * 2002-02-18 2005-08-17 日産自動車株式会社 モーター制御装置
JP4706324B2 (ja) * 2005-05-10 2011-06-22 トヨタ自動車株式会社 モータ駆動システムの制御装置
JP4710588B2 (ja) * 2005-12-16 2011-06-29 トヨタ自動車株式会社 昇圧コンバータの制御装置
JP4925181B2 (ja) * 2006-03-09 2012-04-25 国立大学法人長岡技術科学大学 電力システム
JP4743082B2 (ja) * 2006-11-01 2011-08-10 トヨタ自動車株式会社 電源システムおよびそれを備えた車両
JP4729526B2 (ja) * 2007-03-29 2011-07-20 トヨタ自動車株式会社 電動機の駆動制御装置
JP4353304B2 (ja) * 2008-02-19 2009-10-28 トヨタ自動車株式会社 モータ駆動制御装置
JP4670882B2 (ja) * 2008-03-18 2011-04-13 トヨタ自動車株式会社 電動機駆動制御装置、それを備えた車両および電動機駆動制御方法
JP4497235B2 (ja) * 2008-08-08 2010-07-07 トヨタ自動車株式会社 交流電動機の制御装置および制御方法
JP2010279110A (ja) * 2009-05-27 2010-12-09 Toyota Industries Corp インバータ装置
WO2011016095A1 (ja) * 2009-08-07 2011-02-10 トヨタ自動車株式会社 ブレーキ制御装置及びブレーキ制御方法
WO2011099122A1 (ja) * 2010-02-10 2011-08-18 株式会社 日立製作所 電力変換装置
EP2566043A1 (en) * 2010-04-28 2013-03-06 Hitachi, Ltd. Power conversion device
WO2011135696A1 (ja) * 2010-04-28 2011-11-03 株式会社 日立製作所 電力変換装置
JP5661008B2 (ja) * 2011-09-06 2015-01-28 トヨタ自動車株式会社 モータ制御システム
JP5955761B2 (ja) * 2012-12-25 2016-07-20 トヨタ自動車株式会社 車両の制御装置
JP2014128052A (ja) 2012-12-25 2014-07-07 Toyota Motor Corp 車両の制御装置
JP6248596B2 (ja) * 2013-12-10 2017-12-20 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド車両のモータ制御装置
RU2557686C1 (ru) * 2014-03-04 2015-07-27 Общество с ограниченной ответственностью "Электропривод" Способ согласованного управления электромеханической трансмиссией гибридных транспортных средств
HK1215842A2 (zh) * 2015-07-24 2016-09-15 富康顧問有限公司 無刷馬達控制器與無刷馬達之控制方法
JP6565531B2 (ja) * 2015-09-18 2019-08-28 シンフォニアテクノロジー株式会社 インバータ制御装置
JP6500877B2 (ja) * 2016-01-20 2019-04-17 トヨタ自動車株式会社 モータ制御装置
US10158312B2 (en) * 2016-01-20 2018-12-18 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Motor control apparatus
JP6458761B2 (ja) * 2016-04-28 2019-01-30 トヨタ自動車株式会社 自動車
JP6439745B2 (ja) * 2016-04-28 2018-12-19 トヨタ自動車株式会社 自動車
JP6950560B2 (ja) 2018-02-15 2021-10-13 株式会社デンソー 電動車両の制御装置
CN108322077B (zh) * 2018-03-28 2020-02-18 中车青岛四方车辆研究所有限公司 基于shepwm的脉宽调制系统及调制方法
JP7153168B2 (ja) 2019-03-05 2022-10-14 株式会社デンソー 電動機の制御装置

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Carrier-Based PWM-VSI Overmodulation Strategies: Analysis, Comparison, and Design* *
Harmonic Elimination of Space Vector Modulated Three Phase Inverter* *
Low Frequency Oscillation Reduction Algorithm for Six-step Operation of Three-Phase Inverters* *

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Publication number Publication date
US11757395B2 (en) 2023-09-12
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JP7153168B2 (ja) 2022-10-14
US20210359635A1 (en) 2021-11-18
CN111669102A (zh) 2020-09-15
KR102565516B1 (ko) 2023-08-09
KR20220116104A (ko) 2022-08-22
US20200287496A1 (en) 2020-09-10
RU2730301C1 (ru) 2020-08-21
EP3706310A1 (en) 2020-09-09

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