(57)【要約】【課題】モータのトルク変動が大きくなるのを抑制する。【解決手段】変調率を固定したパルス幅変調制御から矩形波制御に切り替える際には、制御用変調率を徐々に増加させながらインバータを制御する。具体的には、制御用変調率とモータの電気１周期当たりのパルス数が減少するパルス減少変調率との差分が所定値よりも大きいときには、トルク指令と制御用変調率とに基づいて電圧位相指令を設定し、電圧位相指令と制御用変調率とに基づいてインバータを制御する。制御用変調率とパルス減少変調率との差分が所定値以下のときには、トルク指令と制御用変調率とに加えてパルス減少変調率でのパルス数の減少量に基づくデッドタイムの影響の変化量を考慮して電圧位相指令を設定し、電圧位相指令と制御用変調率とに基づいてインバータを制御する。【選択図】図２
2020137234.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータと、
複数のスイッチング素子のスイッチングにより前記モータを駆動するインバータと、
前記モータのトルク指令に基づいて前記インバータをパルス幅変調制御と矩形波制御とを切り替えて制御する制御装置と、
を備える駆動装置であって、
前記制御装置は、変調率を固定した前記パルス幅変調制御から前記矩形波制御に切り替える際には、
制御用変調率を徐々に増加させながら、
前記制御用変調率と前記モータの電気１周期当たりのパルス数が減少するパルス減少変調率との差分が所定値よりも大きいときには、前記トルク指令と前記制御用変調率とに基づいて前記電圧位相指令を設定し、前記電圧位相指令と前記制御用変調率とに基づいて前記インバータを制御し、
前記制御用変調率と前記パルス減少変調率との差分が前記所定値以下のときには、前記トルク指令と前記制御用変調率とに加えて前記パルス減少変調率での前記パルス数の減少量に基づくデッドタイムの影響の変化量を考慮して前記電圧位相指令を設定し、前記電圧位相指令と前記制御用変調率とに基づいて前記インバータを制御する、
駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の駆動装置としては、モータを駆動するインバータをＰＷＭ制御と矩形波制御とを切り替えて制御する駆動装置において、ＰＷＭ制御から矩形波制御に切り替える際には、ＰＷＭ制御の電圧波形の位相および振幅を求めると共に、現在のモータトルクと同等のトルクを生じさせる矩形波の位相を求め、ＰＷＭ制御の電圧波形から矩形波に向けて位相および振幅を同時かつ連続的に変更するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−２８５２８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述の駆動装置では、ＰＷＭ制御から矩形波制御に切り替える際に、ＰＷＭ制御の電圧波形から矩形波に向けて位相および振幅を同時かつ連続的に変更するから、モータのトルク変動が大きくなることがある。これは、一般に、モータの等トルクとなる振幅と位相との関係が非線形であるためである。また、上述の駆動装置では、ＰＷＭ制御から矩形波制御に切り替えるために変調率を徐々に増加させると、モータの電気１周期のパルス数が減少してインバータの複数のスイッチング素子のスイッチングのために設けられるデッドタイムの数が減少する際に、デッドタイムがモータに印加される実電圧に与える影響が変化し、モータのトルク変動が大きくなることがある。
【０００５】
本発明の駆動装置は、モータのトルク変動が大きくなるのを抑制することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の駆動装置は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００７】
本発明の駆動装置は、
モータと、
複数のスイッチング素子のスイッチングにより前記モータを駆動するインバータと、
前記モータのトルク指令に基づいて前記インバータをパルス幅変調制御と矩形波制御とを切り替えて制御する制御装置と、
を備える駆動装置であって、
前記制御装置は、変調率を固定した前記パルス幅変調制御から前記矩形波制御に切り替える際には、
制御用変調率を徐々に増加させながら、
前記制御用変調率と前記モータの電気１周期当たりのパルス数が減少するパルス減少変調率との差分が所定値よりも大きいときには、前記トルク指令と前記制御用変調率とに基づいて前記電圧位相指令を設定し、前記電圧位相指令と前記制御用変調率とに基づいて前記インバータを制御し、
前記制御用変調率と前記パルス減少変調率との差分が前記所定値以下のときには、前記トルク指令と前記制御用変調率とに加えて前記パルス減少変調率での前記パルス数の減少量に基づくデッドタイムの影響の変化量を考慮して前記電圧位相指令を設定し、前記電圧位相指令と前記制御用変調率とに基づいて前記インバータを制御する、
ことを要旨とする。
【０００８】
この本発明の駆動装置では、変調率を固定したパルス幅変調制御から矩形波制御に切り替える際には、制御用変調率を徐々に増加させながらインバータを制御する。具体的には、制御用変調率とモータの電気１周期当たりのパルス数が減少するパルス減少変調率との差分が所定値よりも大きいときには、トルク指令と制御用変調率とに基づいて電圧位相指令を設定し、電圧位相指令と制御用変調率とに基づいてインバータを制御する。制御用変調率とパルス減少変調率との差分が所定値以下のときには、トルク指令と制御用変調率とに加えてパルス減少変調率でのパルス数の減少量に基づくデッドタイムの影響の変化量を考慮して電圧位相指令を設定し、電圧位相指令と制御用変調率とに基づいてインバータを制御する。ここで、「デッドタイムの影響の変化量」は、インバータの複数のスイッチング素子のスイッチングのために設けられるデッドタイムがモータに印加される実電圧に与える影響の変化量を意味する。こうした制御により、変調率を固定したパルス幅変調制御から矩形波制御に切り替える際に、特に、制御用変調率がパルス減少変調率を跨いで電気１周期当たりのパルス数が減少する際に、モータのトルク変動が大きくなるのを抑制することができる。
【０００９】
こうした本発明の駆動装置において、前記制御装置は、前記トルク指令と前記制御用変調率とに基づいて、または、前記トルク指令と前記制御用変調率と前記デッドタイムの影響の変化量とに基づいて、前記電圧位相指令のフィードフォワード項を設定し、前記トルク指令と前記モータのトルクとの差分が打ち消されるように前記電圧位相指令のフィードバック項を設定し、前記フィードフォワード項と前記フィードバック項との和として前記電圧位相指令を設定するものとしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施例としての駆動装置を搭載する電気自動車２０の構成の概略を示す構成図である。
【図２】電子制御ユニット５０により実行される制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図３】各変調率ＶｒのトランジスタＴ１１のＰＷＭ信号の一例を示す説明図である。
【図４】変調率Ｖｒとパルス数Ｎｐとの関係の一例を示す説明図である。
【図５】ｄ−ｑ座標系における電圧指令と実電圧とデッドタイムの影響との関係の一例を示す説明図である。
【図６】変形例の制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。
【実施例】
【００１２】
図１は、本発明の一実施例としての駆動装置を搭載する電気自動車２０の構成の概略を示す構成図である。実施例の電気自動車２０は、図示するように、モータ３２と、インバータ３４と、蓄電装置としてのバッテリ３６と、電子制御ユニット５０とを備える。実施例の「駆動装置」としては、主として、モータ３２とインバータ３４と電子制御ユニット５０とが該当する。
【００１３】
モータ３２は、同期発電電動機として構成されており、回転子コアに永久磁石が埋め込まれた回転子と、固定子コアに三相コイルが巻回された固定子とを備える。このモータ３２の回転子は、駆動輪２２ａ，２２ｂにデファレンシャルギヤ２４を介して連結された駆動軸２６に接続されている。
【００１４】
インバータ３４は、モータ３２の駆動に用いられる。このインバータ３４は、電力ライン３８を介してバッテリ３６に接続されており、６つのスイッチング素子としてのトランジスタＴ１１〜Ｔ１６と、６つのトランジスタＴ１１〜Ｔ１６のそれぞれに並列に接続された６つのダイオードＤ１１〜Ｄ１６とを有する。トランジスタＴ１１〜Ｔ１６は、それぞれ、電力ライン３８の正極母線と負極母線とに対してソース側とシンク側になるように２個ずつペアで配置されている。また、トランジスタＴ１１〜Ｔ１６の対となるトランジスタ同士の接続点の各々には、モータ３２の三相コイル（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相のコイル）の各々が接続されている。したがって、インバータ３４に電圧が作用しているときに、電子制御ユニット５０によってインバータ３４の対となるトランジスタＴ１１〜Ｔ１６のオン時間の割合が調節されることにより、モータ３２の三相コイルに回転磁界が形成され、モータ３２の回転子が回転駆動される。
【００１５】
バッテリ３６は、例えばリチウムイオン二次電池やニッケル水素二次電池として構成されており、上述したように、電力ライン３８を介してインバータ３４に接続されている。電力ライン３８の正極母線と負極母線とには、平滑コンデンサ３９が取り付けられている。
【００１６】
電子制御ユニット５０は、ＣＰＵ５１を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵ５１に加えて、処理プログラムを記憶するＲＯＭ５２や、データを一時的に記憶するＲＡＭ５３、入出力ポートを備える。電子制御ユニット５０には、各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。電子制御ユニット５０に入力される信号としては、例えば、モータ３２の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ（例えばレゾルバ）３２ａからのモータ３２の回転子の回転位置θｍや、モータ３２のＵ相およびＶ相に取り付けられた電流センサ３２ｕ，３２ｖからのモータ３２のＵ相およびＶ相の電流Ｉｕ，Ｉｖを挙げることができる。また、バッテリ３６の端子間に取り付けられた電圧センサ３６ａからのバッテリ３６の電圧Ｖｂや、バッテリ３６の出力端子に取り付けられた電流センサ３６ｂからのバッテリ３６の電流Ｉｂ、バッテリ３６に取り付けられた温度センサ３６ｃからのバッテリ３６の温度Ｔｂ、平滑コンデンサ３９の端子間に取り付けられた電圧センサ３９ａからの平滑コンデンサ３９（電力ライン３８）の電圧ＶＨも挙げることができる。さらに、イグニッションスイッチ６０からのイグニッション信号や、シフトレバー６１の操作位置を検出するシフトポジションセンサ６２からのシフトポジションＳＰ、アクセルペダル６３の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ６４からのアクセル開度Ａｃｃ、ブレーキペダル６５の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ６６からのブレーキペダルポジションＢＰ、車速センサ６８からの車速Ｖも挙げることができる。
【００１７】
電子制御ユニット５０からは、インバータ３４のトランジスタＴ１１〜Ｔ１６へのスイッチング制御信号などが出力ポートを介して出力されている。電子制御ユニット５０は、回転位置検出センサ３２ａからのモータ３２の回転子の回転位置θｍに基づいてモータ３２の電気角θｅや電気角速度ωｅ、回転数Ｎｍを演算している。また、電子制御ユニット５０は、電流センサ３６ｂからのバッテリ３６の電流Ｉｂの積算値に基づいてバッテリ３６の蓄電割合ＳＯＣを演算したり、演算した蓄電割合ＳＯＣと温度センサ３６ｃからのバッテリ３６の温度Ｔｂとに基づいてバッテリ３６の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔを設定したりしている。ここで、蓄電割合ＳＯＣは、バッテリ３６の全容量に対するバッテリ３６から放電可能な電力の容量の割合であり、入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔは、バッテリ３６を充放電してもよい許容入出力電力である。
【００１８】
こうして構成された実施例の電気自動車２０では、電子制御ユニット５０は、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて駆動軸２６に要求される要求トルクＴｄ＊を設定し、設定した要求トルクＴｄ＊が駆動軸２６に出力されるようにモータ３２のトルク指令Ｔｍ＊を設定し、モータ３２がトルク指令Ｔｍ＊で駆動されるようにインバータ３４のトランジスタＴ１１〜Ｔ１６のスイッチング制御を行なう。
【００１９】
ここで、インバータ３４の制御について説明する。実施例では、電子制御ユニット５０は、インバータ３４をパルス幅変調（ＰＷＭ）制御と矩形波制御とを切り替えて制御するものとした。ＰＷＭ制御は、擬似的な三相交流電圧または過変調電圧がモータ３２に印加されるようにインバータ３４を制御する制御であり、矩形波制御は、矩形波電圧がモータ３２に印加されるようにインバータ３４を制御する制御である。ＰＷＭ制御では、変調率Ｖｒが値０〜０．７８未満となり、矩形波制御では、変調率Ｖｒが０．７８となる。ＰＷＭ制御には、変調率Ｖｒを可変とする可変ＰＷＭ制御と、変調率Ｖｒを固定する固定ＰＷＭ制御とがある。可変ＰＷＭ制御については本発明の中核をなさないから、詳細な説明を省略する。
【００２０】
次に、こうして構成された実施例の電気自動車２０の動作、特に、インバータ３４を固定ＰＷＭ制御で制御する際（固定ＰＷＭ制御から矩形波制御に切り替える際を含む）の動作について説明する。図２は、電子制御ユニット５０により実行される制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。本ルーチンは、インバータ３４を固定ＰＷＭ制御で制御する際に実行される。
【００２１】
図２の切替時制御ルーチンが実行されると、電子制御ユニット５０は、最初に、モータ３２のトルク指令Ｔｍ＊や推定トルクＴｍｅｓ、電気角速度ωｅ、同期数Ｎｓ、キャリア周波数ｆｃ、電力ライン３８の電圧ＶＨなどのデータを入力する（ステップＳ１００）。
【００２２】
ここで、モータ３２のトルク指令Ｔｍ＊は、上述のように設定した値を入力するものとした。モータ３２の推定トルクＴｍｅｓは、回転位置検出センサ３２ａからのモータ３２の電気角θｅを用いて電流センサ３２ｕ，３２ｖからのモータ３２のＵ相およびＶ相の電流Ｉｕ，Ｉｖをｄ軸およびｑ軸の電流Ｉｄ，Ｉｑに座標変換（３相−２相変換）し、このｄ軸およびｑ軸の電流Ｉｄ，Ｉｑに基づいて推定した値を入力するものとした。
【００２３】
モータ３２の電気角速度ωｅは、回転位置検出センサ３２ａからのモータ３２の回転子の回転位置θｍに基づいて演算した値を入力するものとした。同期数Ｎｓは、モータ３２の電気１周期の三角波の周期数であり、モータ３２の電気角速度ωｅ（回転数Ｎｍ）に基づいて設定した値を入力するものとした。キャリア周波数ｆｃは、三角波の周波数であり、モータ３２の電気角速度ωｅ（回転数Ｎｍ）と同期数Ｎｓとに基づいて演算した値を入力するものとした。電力ライン３８の電圧ＶＨは、電流センサ３９ａにより検出された値を入力するものとした。
【００２４】
こうしてデータを入力すると、固定ＰＷＭ制御から矩形波制御への切替要求が行なわれているか否かを判定する（ステップＳ１１０）。この処理は、例えば、モータ３２の電次６次パワー変動が電気系のＬＣ共振を発生させうる回転数領域を抜けるか否かを判定する。
【００２５】
固定ＰＷＭ制御から矩形波制御への切替要求が行なわれていないと判定したときには、制御用変調率Ｖｒ＊に所定変調率Ｖｒｓｅｔを設定する（ステップＳ１２０）。ここで、所定変調率Ｖｒは、モータ３２やインバータ３４、バッテリ３６、電力ライン３８、コンデンサ３９を有する電気回路における電気６次のパワー変動を抑制できる変調率として定められ、例えば、０．７０〜０．７２程度が用いられる。
【００２６】
こうして制御用変調率Ｖｒ＊を設定すると、電力ライン３８の電圧ＶＨに制御用変調率Ｖｒ＊を乗じて電圧実効値指令Ｖｅｆ＊を演算する（ステップＳ１３０）。そして、モータ３２のトルク指令Ｔｍ＊とモータ３２の電気角速度ωｅと制御用変調率Ｖｒ＊と電力ライン３８の電圧ＶＨと電圧位相φｖとの関係として定められる式（１）を用いて電圧位相指令φｖ＊のフィードフォワード項φｖｆｆを演算する（ステップＳ１８０）。ここで、式（１）中、「Ｐ」はモータ３２の極対数であり、「φａ」は逆起電圧定数であり、「Ｌｄ」および「Ｌｑ」は、それぞれｄ軸およびｑ軸のインダクタンスである。
【００２７】
【数１】
2020137234.tif 000003
【００２８】
続いて、モータ３２のトルク指令Ｔｍ＊および推定トルクＴｍｅｓを用いて式（２）により電圧位相指令φｖ＊のフィードバック項φｖｆｂを演算する（ステップＳ２２０）。ここで、式（２）は、モータ３２の推定トルクＴｍｅｓとトルク指令Ｔｍ＊との差分を打ち消すためのトルクフィードバック制御における関係式であり、式（２）中、「ｋｐ」は比例項のゲインであり、「ｋｉ」は積分項のゲインである。
【００２９】
【数２】
2020137234.tif 000004
【００３０】
そして、フィードフォワード項φｖｆｆとフィードバック項φｖｆｂとの和として電圧位相指令φｖ＊を演算し（ステップＳ２３０）、電圧実効値指令Ｖｅｆ＊および電圧位相指令φｖ＊に基づいて各相の電圧指令Ｖｕ＊，Ｖｖ＊，Ｖｗ＊を設定し（ステップＳ２４０）、設定した各相の電圧指令Ｖｕ＊，Ｖｖ＊，Ｖｗ＊と三角波との比較によりインバータ３４のトランジスタＴ１１〜Ｔ１６のＰＷＭ信号を生成して（ステップＳ２５０）、本ルーチンを終了する。こうしてトランジスタＴ１１〜Ｔ１６のＰＷＭ信号を生成すると、このＰＷＭ信号を用いてトランジスタＴ１１〜Ｔ１６のスイッチング制御を行なう。
【００３１】
ステップＳ１１０で固定ＰＷＭ制御から矩形波制御への切替要求が行なわれていると判定したときには、前回の制御用変調率（前回Ｖｒ＊）に所定値ΔＶｒを加えた値を新たな制御用変調率Ｖｒ＊に設定する（ステップＳ１４０）。ここで、所定値ΔＶｒは、例えば、０．００１や０．００２、０．００５などが用いられる。このようにして、ステップＳ１４０の処理を繰り返し実行するごとに、制御用変調率Ｖｒ＊を固定ＰＷＭ制御の変調率Ｖｒ（例えば、０．７０）から矩形波制御の変調率Ｖｒ（０．７８）に徐々に近づけるのである。
【００３２】
続いて、電力ライン３８の電圧ＶＨに制御用変調率Ｖｒ＊を乗じて電圧実効値指令Ｖｅｆ＊を演算する（ステップＳ１５０）。そして、同期数Ｎｓおよび制御用変調率Ｖｒ＊に基づいて、ＰＷＭ制御においてモータ３２の電気１周期当たりのパルス数が減少するパルス減少変調率Ｖｒｐｄｎ、および、そのときのパルス減少数Ｎｐｄｎを設定する（ステップＳ１６０）。
【００３３】
図３は、各変調率ＶｒのトランジスタＴ１１のＰＷＭ信号の一例を示す説明図であり、図４は、変調率Ｖｒとパルス数Ｎｐとの関係の一例を示す説明図である。図３から解るように、変調率Ｖｒが増加するにつれてトランジスタＴ１１のＰＷＭ信号のパルス数Ｎｐが減少する。トランジスタＴ１２〜Ｔ１６についても同様である。なお、各変調率Ｖｒに対応するトランジスタＴ１１〜Ｔ１６のＰＷＭ信号のパルス数Ｎｐは、同期数Ｎｓにより異なる。これらを踏まえて、予め実験や解析により、図４に示すような変調率Ｖｒとパルス数Ｎｐとの関係を定めることができる。図４に示すように、パルス数Ｎｐは、変調率Ｖｒの増加につれて同期数Ｎｓから値１（矩形波制御におけるパルス数Ｎｐ）に向かって段階的に低下する。したがって、図４では、パルス減少変調率Ｖｒｐｄｎおよびパルス減少数Ｎｐｄｎの組み合わせは、複数存在する。これを踏まえて、実施例では、パルス減少変調率Ｖｒｐｄｎおよびパルス減少数Ｎｐｄｎは、同期数Ｎｓおよび制御用変調率Ｖｒ＊と、制御用変調率Ｖｒ＊に最も近いパルス減少変調率Ｖｒｐｄｎと、そのパルス減少変調率Ｖｒｐｄｎに対応するパルス減少数Ｎｐｄｎと、の関係を定めてマップとしてＲＯＭ５２に記憶しておき、同期数Ｎｓおよび制御用変調率Ｖｒ＊が与えられると、このマップから対応するパルス減少変調率Ｖｒｐｄｎおよびパルス減少数Ｎｐｄｎを導出して設定するものとした。
【００３４】
次に、制御用変調率Ｖｒ＊からパルス減少変調率Ｖｒｐｄｎを減じた値の絶対値を閾値Ｖｒｒｅｆと比較する（ステップＳ１７０）。ここで、閾値Ｖｒｒｅｆは、制御用変調率Ｖｒ＊がパルス減少変調率Ｖｒｐｄｎ付近であるか否かを判定するための閾値であり、例えば、０．００５や０．０１０、０．０１５などが用いられる。
【００３５】
ステップＳ１７０で制御用変調率Ｖｒ＊からパルス減少変調率Ｖｒｐｄｎを減じた値の絶対値が閾値Ｖｒｒｅｆよりも大きいときには、制御用変調率Ｖｒ＊がパルス減少変調率Ｖｒｐｄｎ付近でないと判断し、上述のステップＳ１８０，Ｓ２２０〜Ｓ２５０の処理により、フィードフォワード項φｖｆｆやフィードバック項φｖｆｂ、電圧位相指令φｖ＊、各相の電圧指令Ｖｕ＊，Ｖｖ＊，Ｖｗ＊の各演算、および、インバータ３４のトランジスタＴ１１〜Ｔ１６のＰＷＭ信号の生成を行なって、本ルーチンを終了する。
【００３６】
ステップＳ１７０で制御用変調率Ｖｒ＊からパルス減少変調率Ｖｒｐｄｎを減じた値の絶対値が閾値Ｖｒｒｅｆ以下のときには、制御用変調率Ｖｒ＊がパルス減少変調率Ｖｒｐｄｎ付近であると判断し、パルス減少数Ｎｐｄｎに基づいてデッドタイムの影響の変化量ΔＶｄｔを演算する（ステップＳ１９０）。
【００３７】
ここで、デッドタイムの影響の変化量ΔＶｄｔは、インバータ３４のトランジスタＴ１１〜Ｔ１６のスイッチングのために設けられるデッドタイムがモータ３２に印加される実電圧に与える影響の変化量を意味する。図５は、ｄ−ｑ座標系における電圧指令と実電圧とデッドタイムの影響との関係の一例を示す説明図である。デッドタイムを設けると、その影響により、図示するように、電圧指令と実電圧とに乖離が生じる。発明者らは、実験や解析により、パルス数Ｎｐが減少してデッドタイムの数が減少すると、デッドタイムの影響、即ち、電圧指令と実電圧との乖離が小さくなることを見出した。変調率Ｖｒが小さくパルス抜けがないとき（パルス数Ｎｐが同期数Ｎｓに等しいとき）のデッドタイムの影響Ｖｄｔ０は、電力ライン３８の電圧ＶＨと同期数Ｎｓとキャリア周波数ｆｃとを用いて式（３）により表わされる。式（３）中、「Ｔｄ」はデッドタイムである。これに対して、変調率Ｖｒがある程度大きくパルス抜けが生じるとき（パルス数Ｎｐが同期数Ｎｓよりも少ない値Ｎｐ１のとき）のデッドタイムの影響Ｖｄｔ１は、式（４）により表わされる。したがって、パルス数Ｎｐが同期数Ｎｓ以下の値Ｎｐ２からそれよりも少ない値Ｎｐ３に変化したときのデッドタイムの影響の変化量ΔＶｄｔは、式（５）により表わされる。この式（５）において、「Ｎｐ３−Ｎｐ２」が負の値になるから、デッドタイムの影響の変化量ΔＶｄｔが負の値になる。この式（５）の「Ｎｐ３−Ｎｐ２」をパルス減少数Ｎｐｄｎに「−１」を乗じた値に置き換えると、パルス減少数Ｎｐｄｎに対応するデッドタイムの影響の変化量ΔＶｄｔを演算することができる。
【００３８】
【数３】
2020137234.tif 000005
【００３９】
続いて、デッドタイムの影響の変化量ΔＶｄｔの符号を反転させたものに値０よりも大きく且つ値１以下の補正係数ｋを乗じて、デッドタイムの影響の変化量ΔＶｄｔの影響を抑制するためのデッドタイム補正量ΔＶｄｔａｄを演算する（ステップＳ２００）。ここで、補正係数ｋは、制御用変調率Ｖｒ＊が増加するにつれて値１から値０に向かって徐々に小さくなるように設定される。
【００４０】
そして、モータ３２のトルク指令Ｔｍ＊とモータ３２の電気角速度ωｅと制御用変調率Ｖｒ＊と電力ライン３８の電圧ＶＨと電圧位相φｖとデッドタイム補正量ΔＶｄｔａｄとの関係として定められる式（６）を用いて電圧位相指令φｖ＊のフィードフォワード項φｖｆｆを演算する（ステップＳ１８０）。ここで、式（６）は、式（１）の「ＶＨ×Ｖｒ＊」を「ＶＨ×Ｖｒ＊＋ΔＶｄｔａｄ」に置き換えたものに相当する。そして、上述のステップＳ２２０〜Ｓ２５０の処理により、フィードバック項φｖｆｂや電圧位相指令φｖ＊、各相の電圧指令Ｖｕ＊，Ｖｖ＊，Ｖｗ＊の各演算、および、インバータ３４のトランジスタＴ１１〜Ｔ１６のＰＷＭ信号の生成を行なって、本ルーチンを終了する。
【００４１】
【数４】
2020137234.tif 000006
【００４２】
こうした制御により、制御用変調率Ｖｒ＊（変調率Ｖｒ）を徐々に増加させている際において、パルス減少変調率Ｖｒｐｄｎを跨いでパルス数Ｎｐが減少するときに、モータ３２のトルク変動が大きくなるのを抑制することができる。
【００４３】
以上説明した実施例の電気自動車２０に搭載される駆動装置では、固定ＰＷＭ制御から矩形波制御に切り替える際には、制御用変調率Ｖｒ＊を徐々に増加させながらインバータ３４を制御する。具体的には、制御用変調率Ｖｒ＊からパルス減少変調率Ｖｒｐｄｎを減じた値の絶対値が閾値Ｖｒｒｅｆよりも大きいときには、モータ３２のトルク指令Ｔｍ＊と制御用変調率Ｖｒ＊とに基づいて電圧位相指令φｖ＊を設定し、設定した電圧位相指令φｖ＊と制御用変調率Ｖｒ＊に基づく電圧実効値指令Ｖｅｆ＊とに基づいてインバータ３４を制御する。制御用変調率Ｖｒ＊からパルス減少変調率Ｖｒｐｄｎを減じた値の絶対値が閾値Ｖｒｒｅｆ以下のときには、モータ３２のトルク指令Ｔｍ＊と制御用変調率Ｖｒ＊とに加えてパルス減少変調率Ｖｒｐｄｎでのパルス減少数Ｎｐｄｎに基づくデッドタイムの影響の変化量ΔＶｄｔを考慮して電圧位相指令φｖ＊を設定し、設定した電圧位相指令φｖ＊と制御用変調率Ｖｒ＊に基づく電圧実効値指令Ｖｅｆ＊とに基づいてインバータ３４を制御する。これにより、固定ＰＷＭ制御から矩形波制御に切り替える際に、特に、制御用変調率Ｖｒ＊がパルス減少変調率Ｖｒｐｄｎを跨いでパルス数Ｎｐが減少するときに、モータ３２のトルク変動が大きくなるのを抑制することができる。
【００４４】
実施例の電気自動車２０に搭載される駆動装置では、デッドタイム補正量ΔＶｄｔａｄの演算に用いる補正係数ｋには、制御用変調率Ｖｒ＊が増加するにつれて値１から値０に向かって徐々に小さく値が設定されるものとしたが、制御用変調率Ｖｒ＊に拘わらずに値０よりも大きく且つ値１以下の一定値が設定されるものとしてもよい。
【００４５】
実施例の電気自動車２０に搭載される駆動装置では、電子制御ユニット５０は、図２の制御ルーチンを実行するものとしたが、これに代えて、図６の制御ルーチンを実行するものとしてもよい。図６の制御ルーチンは、ステップＳ１６０〜Ｓ２１０の処理に代えてステップＳ３００の処理を実行する点を除いて、図２の制御ルーチンと同一である。したがって、同一の処理については同一のステップ番号を付し、詳細な説明を省略する。
【００４６】
図６の制御ルーチンでは、電子制御ユニット５０は、ステップＳ１３０またはステップＳ１５０で電圧実効値指令Ｖｅｆ＊を設定すると、モータ３２のトルク指令Ｔｍ＊や電気角速度ωｅ、制御用変調率Ｖｒ＊、電圧ＶＨ、同期数Ｎｓに基づいて電圧位相指令φｖ＊のフィードフォワード項φｖｆｆを設定し（ステップＳ３００）、ステップＳ２２０以降の処理を実行する。この変形例では、フィードフォワード項φｖｆｆは、モータ３２のトルク指令Ｔｍ＊や電気角速度ωｅ、制御用変調率Ｖｒ＊、電圧ＶＨ、同期数Ｎｓとフィードフォワード項φｖｆｆとの関係を予め定めてマップとしてＲＯＭ５２に記憶しておき、モータ３２のトルク指令Ｔｍ＊や電気角速度ωｅ、制御用変調率Ｖｒ＊、電圧ＶＨ、同期数Ｎｓが与えられると、このマップから対応するフィードフォワード項φｖｆｆを導出して設定するものとした。このマップは、上述の、同期数Ｎｓによりパルス減少変調率Ｖｒｐｄｎ（少なくとも１つ）およびパルス減少数Ｎｐｄｎが定まること、式（５）によりデッドタイムの影響の変化量ΔＶｄｔ（式（５）参照）ひいてはデッドタイム補正量ΔＶｄｔａｄが定まること、式（１）や式（６）によりフィードフォワード項φｖｆｆが定まることなどを踏まえて作成される。こうした手法により、より簡易にフィードフォワード項φｖｆｆを設定することができる。
【００４７】
実施例の電気自動車２０に搭載される駆動装置では、蓄電装置として、バッテリ３６を用いるものとしたが、キャパシタを用いるものとしてもよい。
【００４８】
実施例では、モータ３２およびインバータ３４を備える電気自動車２０に搭載される駆動装置の形態とした。しかし、モータ３２およびインバータ３４に加えてエンジンも備えるハイブリッド自動車に搭載される駆動装置の形態としてもよいし、自動車以外の車両や船舶、航空機などの移動体に搭載される駆動装置の形態としてもよいし、建設設備などの移動しない設備に搭載される駆動装置の形態としてもよい。
【００４９】
実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、モータ３２が「モータ」に相当し、インバータ３４が「インバータ」に相当し、電子制御ユニット５０が「制御装置」に相当する。
【００５０】
なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。
【００５１】
以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明は、駆動装置の製造産業などに利用可能である。
【符号の説明】
【００５３】
２０  電気自動車、２２ａ，２２ｂ  駆動輪、２４  デファレンシャルギヤ、２６  駆動軸、３２  モータ、３２ａ  回転位置検出センサ、３２ｕ，３２ｖ  電流センサ、３４  インバータ、３６  バッテリ、３６ａ  電圧センサ、３６ｂ  電流センサ、３６ｃ  温度センサ、３８  電力ライン、３９  平滑コンデンサ、３９ａ  電圧センサ、５０  電子制御ユニット、５１  ＣＰＵ、５２  ＲＯＭ、５３  ＲＡＭ、６０  イグニッションスイッチ、６１  シフトレバー、６２  シフトポジションセンサ、６３  アクセルペダル、６４  アクセルペダルポジションセンサ、６５  ブレーキペダル、６６  ブレーキペダルポジションセンサ、６８  車速センサ、Ｄ１１〜Ｄ１６  ダイオード、Ｔ１１〜Ｔ１６  トランジスタ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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