(57)【要約】      （修正有）【課題】インバーターとモーターの出力効率をさらに向上させることができるデュアルインバーターの制御方法を提供する。【解決手段】一つのモーターに出力端が共通に接続された第１インバーター及び第２インバーターを制御するデュアルインバーターの制御方法であって、前記モーターを駆動するための全体電圧指令の大きさと前記第１インバーター及び第２インバーターに共通に印加される直流電源電圧の大きさとを比較する段階Ｓ６１と、前記比較する段階の比較結果に基づいてＨＯＶＭ（Ｈｉｇｈ  ｇａｉｎ  Ｏｖｅｒ  Ｖｏｌｔａｇｅ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）を選択的に適用して前記第１インバーターの出力に対する第１電圧指令Ｖdqlnv１及び前記第２インバーターの出力に対する第２電圧指令Ｖdqlnv２を生成する段階と、を含んでなることを特徴とする。【選択図】図８
2018085914.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一つのモーターに出力端が共通に接続された第１インバーター及び第２インバーターを制御するデュアルインバーターの制御方法であって、
前記モーターを駆動するための全体電圧指令の大きさと前記第１インバーター及び第２インバーターに共通に印加される直流電源電圧の大きさとを比較する段階と、
前記比較する段階の比較結果に基づいてＨＯＶＭ（Ｈｉｇｈ  ｇａｉｎ  Ｏｖｅｒ  Ｖｏｌｔａｇｅ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）を選択的に適用して前記第１インバーターの出力に対する第１電圧指令及び前記第２インバーターの出力に対する第２電圧指令を生成する段階と、を含んでなることを特徴とするデュアルインバーターの制御方法。
【請求項２】
前記比較する段階で、前記全体電圧指令の大きさが前記直流電源電圧の大きさよりも小さいと判断された場合、前記生成する段階は、前記第１電圧指令及び前記第２電圧指令のうちのいずれか一つを生成することにＨＯＶＭを適用することを特徴とする請求項１に記載のデュアルインバーターの制御方法。
【請求項３】
前記生成する段階は、
前記全体電圧指令を所定の角度で位相シフトし、位相シフトされた全体電圧指令を三相相電圧指令に変換し、変換された三相相電圧指令を空間ベクトルパルス幅変調して三相極電圧指令に変換する第１変換段階と、
前記三相極電圧指令をｄ／ｑ軸電圧指令に変換する第２変換段階と、
前記変換されたｄ／ｑ軸電圧指令の大きさと前記直流電源電圧の大きさに基づいてＨＯＶＭを適用するための利得を演算する段階と、
前記変換されたｄ／ｑ軸電圧指令を三相相電圧指令に変換し、変換された三相相電圧指令を空間ベクトルパルス幅変調して三相極電圧指令に変換する第３変換段階と、
前記第３変換段階で変換された三相極電圧指令と前記利得とを乗算して前記第１電圧指令を生成する段階と、
前記第１電圧指令をｄ／ｑ軸電圧指令に変換する第４変換段階と、
前記第２変換段階で変換されたｄ／ｑ軸電圧指令を前記所定の角度の逆方向に位相シフトする段階と、
前記位相シフトする段階でシフトされたｄ／ｑ軸電圧指令から前記第４変換段階で変換されたｄ／ｑ軸電圧指令を差し引いて生成された値を三相相電圧指令に変換し、変換された三相相電圧指令を空間ベクトルパルス幅変調して三相極電圧指令に変換することで前記第２電圧指令を生成する段階と、を含むことを特徴とする請求項２に記載のデュアルインバーターの制御方法。
【請求項４】
前記生成する段階は、
前記第１変換段階で変換された三相極電圧指令が線形的に出力不可能な電圧である場合、最小距離過変調技法を適用して、前記第１変換段階で変換された三相極電圧指令を線形的に出力可能な電圧に変更する最小距離過変調段階をさらに含むことを特徴とする請求項３に記載のデュアルインバーターの制御方法。
【請求項５】
前記最小距離過変調段階は、
前記第１インバーターと前記第２インバーターの共通モード電圧を実質的に０（ｚｅｒｏ）に作る電圧範囲を前記所定の角度でシフトした値の範囲内で行われることを特徴とする請求項４に記載のデュアルインバーターの制御方法。
【請求項６】
前記生成する段階は、
前記第３変換段階で変換された三相極電圧指令が線形的に出力不可能な電圧である場合、最小距離過変調技法を適用して、前記第３変換段階で変換された三相極電圧指令を線形的に出力可能な電圧に変更する最小距離過変調段階をさらに含むことを特徴とする請求項３に記載のデュアルインバーターの制御方法。
【請求項７】
前記最小距離過変調段階は、
前記第１インバーターの最大電圧範囲内で行われることを特徴とする請求項６に記載のデュアルインバーターの制御方法。
【請求項８】
前記第１電圧指令を生成する段階は、
前記第３変換段階で変換された三相極電圧指令と前記利得とを乗算した値が線形的に出力不可能な電圧である場合、最小距離過変調技法を適用して、前記乗算した値を線形的に出力可能な電圧に変更することを特徴とする請求項３に記載のデュアルインバーターの制御方法。
【請求項９】
前記第１電圧指令を生成する段階は、
前記第１インバーターの最大電圧範囲内で最小距離過変調技法を適用して、前記乗算した値を線形的に出力可能な電圧に変更することを特徴とする請求項８に記載のデュアルインバーターの制御方法。
【請求項１０】
前記比較する段階で、前記全体電圧指令の大きさが前記直流電源電圧の大きさよりも大きいと判断された場合、前記生成する段階は、前記第１電圧指令及び前記第２電圧指令それぞれを生成することにＨＯＶＭを適用することを特徴とする請求項１に記載のデュアルインバーターの制御方法。
【請求項１１】
前記生成する段階は、
前記全体電圧指令を所定の角度で位相シフトする第１シフト段階と、
前記第１シフト段階で位相シフトされた全体電圧指令を三相相電圧指令に変換し、変換された三相相電圧指令に空間ベクトルパルス幅変調を行って三相極電圧指令に変換する第１変換段階と、
前記第１シフト段階で位相シフトされた全体電圧指令の大きさと前記直流電源電圧の大きさに基づいてＨＯＶＭを適用するための第１利得を演算する段階と、
前記第１変換段階で変換された三相極電圧指令と前記第１利得とを乗算して前記第１電圧指令を生成する段階と、
前記全体電圧指令を前記所定の角度の反対方向に位相シフトする第２シフト段階と、
前記第２シフト段階で位相シフトされた全体電圧指令を三相相電圧指令に変換し、変換された三相相電圧指令に空間ベクトルパルス幅変調を行って三相極電圧指令に変換する第２変換段階と、
前記第２シフト段階で位相シフトされた全体電圧指令の大きさと前記直流電源電圧の大きさに基づいてＨＯＶＭを適用するための第２利得を演算する段階と、
前記第２変換段階で変換された三相極電圧指令と前記第２利得とを乗算して前記第２電圧指令を生成する段階とを含んでなることを特徴とする請求項１０に記載のデュアルインバーターの制御方法。
【請求項１２】
前記生成する段階は、
前記第１変換段階で変換された三相極電圧指令が線形的に出力不可能な電圧である場合、最小距離過変調技法を適用して、前記第１変換段階で変換された三相極電圧指令を線形的に出力可能な電圧に変更する最小距離過変調段階をさらに含むことを特徴とする請求項１１に記載のデュアルインバーターの制御方法。
【請求項１３】
前記過変調段階は、
前記第１インバーターの最大電圧範囲内で行われることを特徴とする請求項１２に記載のデュアルインバーターの制御方法。
【請求項１４】
前記第１電圧指令を生成する段階は、
前記第１変換段階で変換された三相極電圧指令と前記第１利得とを乗算した値が線形的に出力不可能な電圧である場合、最小距離過変調技法を適用して、前記乗算した値を線形的に出力可能な電圧に変更することを特徴とする請求項１１に記載のデュアルインバーターの制御方法。
【請求項１５】
前記第１電圧指令を生成する段階は、
前記第１インバーターの最大電圧範囲内で最小距離過変調技法を適用して、前記乗算した値を線形的に出力可能な電圧に変更することを特徴とする請求項１４に記載のデュアルインバーターの制御方法。
【請求項１６】
前記生成する段階は、
前記第２変換段階で変換された三相極電圧指令が線形的に出力不可能な電圧である場合、最小距離過変調技法を適用して、前記第２変換段階で変換された三相極電圧指令を線形的に出力可能な電圧に変更する最小距離過変調段階をさらに含むことを特徴とする請求項１１に記載のデュアルインバーターの制御方法。
【請求項１７】
前記過変調段階は、前記第２インバーターの最大電圧範囲内で行われることを特徴とする請求項１６に記載のデュアルインバーターの制御方法。
【請求項１８】
前記第２電圧指令を生成する段階は、
前記第２変換段階で変換された三相極電圧指令と前記第２利得とを乗算した値が線形的に出力不可能な電圧である場合、最小距離過変調技法を適用して、前記乗算した値を線形的に出力可能な電圧に変更することを特徴とする請求項１１に記載のデュアルインバーターの制御方法。
【請求項１９】
前記第２電圧指令を生成する段階は、
前記第２インバーターの最大電圧範囲内で最小距離過変調技法を適用して、前記乗算した値を線形的に出力可能な電圧に変更することを特徴とする請求項１８に記載のデュアルインバーターの制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デュアルインバーターの制御方法に係り、より詳しくは、デュアルインバーターを使用するモーター駆動システムで６−ステップ制御によってデュアルインバーターを制御してモーターに電圧を印加することにより、インバーター及びモーターの出力効率をさらに向上させることができるデュアルインバーターの制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
地球温暖化や環境汚染などの問題が深刻になるなかで、自動車産業分野においても環境汚染を最大限に減少できる環境調和型車両に関する研究開発が盛んに行われており、その市場も益々拡大しつつある。環境調和型自動車として、既存の化石燃料を燃焼させて駆動力を発生させるエンジンの代わりに電気エネルギーを利用して駆動力を生成する電動機を適用した電気車両、ハイブリッド車両及びプラグインハイブリッド車両が世界的に発売されている状況である。
このような電気エネルギーを利用した環境調和型車両技術のほとんどは、車両の高電圧バッテリーに蓄えられた電気エネルギーを電気モーターに提供して車両の駆動力を生成する構造を持つ。
このような環境調和型車両に使用されるモーター駆動制御のためには、バッテリーから提供される直流電力を、モーターの駆動に必要な多相の交流電力に変換するインバーターが求められる。従来は、主に一つのインバーターを用いてモーターへ多相の交流電力を提供する方式を採用してきたが、最近、二つのインバーターを用いてモーターへ電力を提供するデュアルインバーター方式に関する研究が盛んに行われている。
【０００３】
一方、インバーターは、パルス幅の変調によってスイッチング素子をオン／オフ制御し、バッテリーから入力される直流電圧を変換して交流電圧を生成し、生成された交流電圧をモーター駆動のためにモーターへ供給する。インバーターからモーターへ交流電圧が供給されるとき、インバーターの動作によって６−ステップでモーターに交流電圧が供給されると、同一の出力条件でモーターが消費する電流を減らすことができる。６−ステップでモーターに電圧を供給することは、インバーターとモーターの出力及び効率を向上させるだけでなく、モーターが搭載される電気自動車／ハイブリッド自動車／燃料電池自動車などの環境調和型車両のシステム効率を向上させるとともに燃費改善効果を提供することができる。
このため、当技術分野では、デュアルインバーターを使用するモーター駆動システムで６−ステップ制御によってデュアルインバーターを制御してモーターに電圧を印加することにより、インバーターとモーターの出力効率をさらに向上させることができるデュアルインバーターの制御方法が求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表２０１５−５２４７４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、デュアルインバーターを使用するモーター駆動システムで６−ステップ制御によってデュアルインバーターを制御しモーターに電圧を印加することにより、インバーターとモーターの出力効率をさらに向上させることができるデュアルインバーターの制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するための本発明は、一つのモーターに出力端が共通に接続された第１インバーター及び第２インバーターを制御するデュアルインバーターの制御方法であって、前記モーターを駆動するための全体電圧指令の大きいと前記第１インバーター及び第２インバーターに共通に印加される直流電源電圧の大きさとを比較する段階と、
前記比較する段階の比較結果に基づいてＨＯＶＭ（Ｈｉｇｈ  ｇａｉｎ  Ｏｖｅｒ  Ｖｏｌｔａｇｅ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）を選択的に適用して前記第１インバーターの出力に対する第１電圧指令及び前記第２インバーターの出力に対する第２電圧指令を生成する段階と、を含んでなることを特徴とする。
【０００７】
前記比較する段階で、前記全体電圧指令の大きさが前記直流電源電圧の大きさよりも小さいと判断された場合、前記生成する段階は、前記第１電圧指令及び第２電圧指令のうちのいずれか一つを生成することにＨＯＶＭを適用することを特徴とする。
【０００８】
前記生成する段階は、前記全体電圧指令を所定の角度で位相シフトし、位相シフトされた全体電圧指令を三相相電圧指令に変換し、変換された三相相電圧指令を空間ベクトルパルス幅変調して三相極電圧指令に変換する第１変換段階と、前記三相極電圧指令をｄ／ｑ軸電圧指令に変換する第２変換段階と、前記変換されたｄ／ｑ軸電圧指令の大きさと前記直流電源電圧の大きさに基づいてＨＯＶＭを適用するための利得を演算する段階と、前記変換されたｄ／ｑ軸電圧指令を三相相電圧指令に変換し、変換された三相相電圧指令を空間ベクトルパルス幅変調して三相極電圧指令に変換する第３変換段階と、前記第３変換段階で変換された三相極電圧指令と前記利得とを乗算して前記第１電圧指令を生成する段階と、前記第１電圧指令をｄ／ｑ軸電圧指令に変換する第４変換段階と、前記第２変換段階で変換されたｄ／ｑ軸電圧指令を前記所定の角度の逆方向に位相シフトする段階と、前記位相シフトする段階でシフトされたｄ／ｑ軸電圧指令から、前記第４変換段階で変換されたｄ／ｑ軸電圧指令を差し引いて生成された値を三相相電圧指令に変換し、変換された三相相電圧指令を空間ベクトルパルス幅変調して三相極電圧指令に変換して前記第２電圧指令を生成する段階と、を含むことを特徴とする。
【０００９】
前記生成する段階は、前記第１変換段階で変換された三相極電圧指令が線形的に出力不可能な電圧である場合、最小距離過変調技法を適用して、前記第１変換段階で変換された三相極電圧指令を線形的に出力可能な電圧に変更する最小距離過変調段階をさらに含むことを特徴とする。
【００１０】
前記最小距離過変調段階は、前記第１インバーターと前記第２インバーターの共通モード電圧を実質的に０（ｚｅｒｏ）に作る電圧範囲を前記所定の角度でシフトした値の範囲内で行われることを特徴とする。
【００１１】
前記生成する段階は、前記第３変換段階で変換された三相極電圧指令が線形的に出力不可能な電圧である場合、最小距離過変調技法を適用して、前記第３変換段階で変換された三相極電圧指令を線形的に出力可能な電圧に変更する最小距離過変調段階をさらに含むことを特徴とする
【００１２】
。
前記最小距離過変調段階は、前記第１インバーターの最大電圧範囲内で行われることを特徴とする。
【００１３】
前記第１電圧指令を生成する段階は、前記第３変換段階で変換された三相極電圧指令と前記利得とを乗算した値が線形的に出力不可能な電圧である場合、最小距離過変調技法を適用して、前記乗算した値を線形的に出力可能な電圧に変更することを特徴とする。
【００１４】
前記第１電圧指令を生成する段階は、前記第１インバーターの最大電圧範囲内で最小距離過変調技法を適用して、前記乗算した値を線形的に出力可能な電圧に変更することを特徴とする。
【００１５】
前記比較する段階で、前記全体電圧指令の大きさが前記直流電源電圧の大きさよりも大きいと判断された場合、前記生成する段階は、前記第１電圧指令及び第２電圧指令それぞれを生成することにＨＯＶＭを適用することを特徴とする。
【００１６】
前記生成する段階は、前記全体電圧指令を所定の角度で位相シフトする第１シフト段階と、前記第１シフト段階で位相シフトされた全体電圧指令を三相相電圧指令に変換し、変換された三相相電圧指令に空間ベクトルパルス幅変調を行って三相極電圧指令に変換する第１変換段階と、前記第１シフト段階で位相シフトされた全体電圧指令の大きさと前記直流電源電圧の大きさに基づいてＨＯＶＭを適用するための第１利得を演算する段階と、前記第１変換段階で変換された三相極電圧指令と前記第１利得とを乗算して前記第１電圧指令を生成する段階と、前記全体電圧指令を前記所定の角度の反対方向に位相シフトする第２シフト段階と、前記第２シフト段階で位相シフトされた全体電圧指令を三相相電圧指令に変換し、変換された三相相電圧指令に空間ベクトルパルス幅変調を行って三相極電圧指令に変換する第２変換段階と、前記第２シフト段階で位相シフトされた全体電圧指令の大きさと前記直流電源電圧の大きさに基づいてＨＯＶＭを適用するための第２利得を演算する段階と、前記第２変換段階で変換された三相極電圧指令と前記第２利得とを乗算して前記第２電圧指令を生成する段階とを含んでなることを特徴とする。
【００１７】
前記生成する段階は、前記第１変換段階で変換された三相極電圧指令が線形的に出力不可能な電圧である場合、最小距離過変調技法を適用して、前記第１変換段階で変換された三相極電圧指令を線形的に出力可能な電圧に変更する最小距離過変調段階をさらに含むことを特徴とする。
【００１８】
前記過変調段階は、前記第１インバーターの最大電圧範囲内で行われることを特徴とする。
【００１９】
前記第１電圧指令を生成する段階は、前記第１変換段階で変換された三相極電圧指令と前記第１利得とを乗算した値が線形的に出力不可能な電圧である場合、最小距離過変調技法を適用して、前記乗算した値を線形的に出力可能な電圧に変更することを特徴とする。
【００２０】
前記第１電圧指令を生成する段階は、前記第１インバーターの最大電圧範囲内で最小距離過変調技法を適用して、前記乗算した値を線形的に出力可能な電圧に変更することを特徴とする。
【００２１】
前記生成する段階は、前記第２変換段階で変換された三相極電圧指令が線形的に出力不可能な電圧である場合、最小距離過変調技法を適用して、前記第２変換段階で変換された三相極電圧指令を線形的に出力可能な電圧に変更する最小距離過変調段階をさらに含むことを特徴とする。
【００２２】
前記過変調段階は、前記第２インバーターの最大電圧範囲内で行われることを特徴とする。
【００２３】
前記第２電圧指令を生成する段階は、前記第２変換段階で変換された三相極電圧指令と前記第２利得とを乗算した値が線形的に出力不可能な電圧である場合、最小距離過変調技法を適用して、前記乗算した値を線形的に出力可能な電圧に変更することを特徴とする。
【００２４】
前記第２電圧指令を生成する段階は、前記第２インバーターの最大電圧範囲内で最小距離過変調技法を適用して、前記乗算した値を線形的に出力可能な電圧に変更することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２５】
本発明のデュアルインバーターの制御方法によれば、インバーター電圧利用率を向上させることにより出力を向上させ、効率を増大させて、これを適用した環境調和型車両の燃費を著しく向上させることができる。
また、ハードウェアの設計変更が、既存のハードウェアに対してアルゴリズムのみを変更して適用することで実現可能であるので、ハードウェアの追加に伴う更なるコスト上昇の要因がない。
また、電流制御を行いながら、電圧利用率を向上させるので、制御方法が適用される環境調和型車両の駆動モーターの電流制御性に問題を生じさせない。
さらに、共通モード電圧を０（ｚｅｒｏ）に維持する状態で容易に制御することが可能なので、制御性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の一実施形態に係るデュアルインバーターの制御方法が適用されるデュアルインバーターシステムの概略回路図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るデュアルインバーターの制御方法が適用される全体制御システムを示すブロック構成図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るデュアルインバーターの制御方法における第１インバーター電圧指令生成技法を詳細に示す流れ図である。
【図４】本発明の一実施形態に係るデュアルインバーターの制御方法における第２インバーター電圧指令生成技法を詳細に示す流れ図である。
【図５】本発明の一実施形態に係るデュアルインバーターの制御方法において適用される高利得生成技法を詳細に示す流れ図である。
【図６】図５に示すようなデュアルインバーターの制御方法において適用される最小距離過変調の電圧制限範囲を示す図である。
【図７】図５に示すようなデュアルインバーターの制御方法において適用される最小距離過変調の電圧制限範囲を示す図である。
【図８】図３及び図４に示すインバーター電圧指令生成技法を適用する場合の例を説明する流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、添付図面を参照して本発明の様々な実施形態に係るデュアルインバーターの制御方法を説明する。
図１は本発明の一実施形態に係るデュアルインバーターの制御方法が適用されるデュアルインバーターシステムの概略回路図である。
図１に示す通り、本発明の一実施形態に係るデュアルインバーターの制御方法が適用されるデュアルインバーターシステムは、バッテリーのような直流電源装置１００と、一つのモーター２００と、直流電源装置１００の直流電力を交流電力に変換してモーター２００へ提供する２つのインバーター３００及び４００とを含んでなる。
特に、図１に示す二つのインバーター３００及び４００は、直流電源装置１００と共通の直流リンクを持つ構造に接続されて直流電力の入力を受け、それぞれ三相の電圧、電流をモーターへ提供するために１相ごとに二つのスイッチング素子を設けて合計６つのスイッチング素子を含む構造を持つことができる。したがって、図１に示すデュアルインバーターシステムでは、第１インバーター３００に含まれている６つのスイッチング素子と第２インバーター４００に含まれている６つのスイッチング素子を制御してモーターを駆動したり回生したりすることができる。
【００２８】
図２は本発明の一実施形態に係るデュアルインバーターの制御方法が適用される全体制御システムを示すブロック構成図である。
図２において、モーター２００、第１インバーター３００及び第２インバーター４００の構成は、図１に示すとおりである。
電流指令マップ５００は、外部の上位制御器などから入力されるトルク指令と逆磁束値に基づいて電流指令ＩｄｑＲＥＦを出力する。電流指令マップ５００から出力される電流指令は静止座標系でのｄ軸電流指令及びｑ軸電流指令になることができる。
電流指令マップ５００は、事前に実験的な方法または理論的な方法などによって、入力であるトルク指令と逆磁束値に対応する電流指令を事前にマッピングして作成することができる。図２には、電流指令マップ５００がトルク指令と逆磁束値に基づいて、それに事前にマッピングされた電流指令を出力すると示されているが、これは一例に過ぎない。他の形式の入力値に基づいて電流指令を出力することもできる。また、電流指令マップ５００は、電流指令を生成するための一つの方式的な例に過ぎず、マップではなく、数学的演算などを介して電流指令を出力することもできる。
【００２９】
電流制御器６００は、第１インバーターの出力側に配置された電流センサー（図示せず）で実測された三相電流のうちの一部または全部を座標変換したｄ軸電流及びｑ軸電流の入力を受け、電流指令マップ５００から出力される電流指令と比較する。電流制御器６００は、電流指令マップ５００から入力されたｄ軸電流指令及びｑ軸電流指令と実測されたｄ軸電流及びｑ軸電流とをそれぞれ互いに比較し、その差成分を用いて電圧指令を生成する。電流制御器６００は、比例積分制御器の形で実現され、静止座標系でのｄ軸電圧指令及びｑ軸電圧指令を生成する。
インバーター電圧指令生成部１０は、電流制御器６００で生成されたｄ軸電圧指令及びｑ軸電圧指令に基づいて、第１インバーター３００及び第２インバーター４００の電圧指令を生成し、このインバーターに対する電圧指令に対応する各インバーター内のスイッチング素子を制御するためのＰＷＭ信号を生成及び出力して第１インバーター３００及び第２インバーター４００を制御する。
本発明の一実施形態に係るデュアルインバーターの制御方法は、実質的にインバーター電圧指令生成部１０によって実現されるものと理解できるであろう。
インバーター電圧指令生成部１０は、図３及び図４にそれぞれ示すような２つのインバーター電圧指令生成技法を選択的に使用することができる。
図３は本発明の一実施形態に係るデュアルインバーターの制御方法における第１インバーター電圧指令生成技法を詳細に示す流れ図であり、図４は本発明の一実施形態に係るデュアルインバーターの制御方法における第２インバーター電圧指令生成技法を詳細に示す流れ図である。
【００３０】
まず、図３に示す通り、本発明の一実施形態に係るデュアルインバーターの制御方法において適用される１つのインバーター電圧指令生成技法は、最小距離過変調のために電流制御器６００から入力されるｄ軸及びｑ軸電圧指令ＶｄｑＲｅｆを−３０度（または＋３０度）シフトし（Ｓ１１）、これを三相相電圧指令ＶａｂｃｓＲｅｆに変換した後（Ｓ１２）、空間ベクトルパルス幅変調を行って三相極電圧指令ＶａｂｃｎＲｅｆに変換する（Ｓ１３）。
続いて、三相極電圧指令ＶａｂｃｎＲｅｆのうち、線形的に出力不可能な電圧が生成された場合には、最小距離過変調技法を適用して、線形的に出力可能な電圧に変更する（Ｓ１４）。最小距離過変調技法とは、三相極電圧指令ベクトルとの大きさ誤差が少ないよう新たに電圧指令ベクトルを設定する方式であって、当技術分野における公知の技術なので、さらに詳細な説明を省略する。但し、最小距離過変調技法（Ｓ１４）を適用するときの基準範囲は、第１インバーター３００と第２インバーター４００の共通モード電圧を０に作る電圧範囲を−３０度（または＋３０度）シフトした値以内にしなければならない。
次いで、段階Ｓ１４で最小距離過変調が完了した三相極電圧指令をｄ／ｑ軸電圧指令に変換する（Ｓ１５）。
【００３１】
その後、段階Ｓ１５で生成されたｄ／ｑ軸電圧指令をさらに三相変換し（Ｓ１６）、空間ベクトルパルス幅変調を行い（Ｓ１７）、最小距離過変調を行う（Ｓ１８）。また、段階Ｓ１５で生成されたｄ／ｑ軸電圧指令を用いてＨＯＶＭ（Ｈｉｇｈ  ｇａｉｎ  Ｏｖｅｒ  Ｖｏｌｔａｇｅ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）のために高利得（Ｈｉｇｈ  Ｇａｉｎ）演算器による利得演算を行う（Ｓ１９）。
ここで、段階Ｓ１８で行われる最小距離過変調の基準範囲は、第１インバーター３００が出力することが可能な最大電圧以内となる。
続いて、段階Ｓ１８で行われる最小距離過変調によって生成された三相極電圧指令に高利得演算器の出力を乗算し（Ｓ２０）、線形的に出力不可能な電圧が発生すると、さらに最小距離過変調技法（Ｓ２１）を適用して、線形的に出力可能な電圧に変更し、変更された三相極電圧指令を、第１インバーター３００のスイッチング素子を制御するための最終的な三相極電圧指令として出力する（Ｓ２２）。
次いで、段階Ｓ２１で生成された三相極電圧指令は、変換によって再びｄ／ｑ軸電圧指令Ｖｄｑｉｎｖ２Ｒｅｆに変換され、段階Ｓ１５で出力された電圧指令を＋３０度（または−３０度、段階Ｓ１１とは反対の方向にシフトする）シフトして（Ｓ２３）生成された値から差し引かれる（Ｓ２５）。
【００３２】
段階Ｓ２５で差し引き演算によって生成された電圧指令は、第２インバーター４００のｄ／ｑ軸電圧指令であるので、当該電圧指令を三相相電圧指令に変換し（Ｓ２６）、空間ベクトルパルス幅変調によって三相極電圧指令に変換して（Ｓ２７）、第２インバーター４００のパルス幅変調出力として提供する（Ｓ２８）。
図３に示すインバーター電圧指令生成過程で、段階Ｓ１９での高利得演算は、図５に示すように行われ得る。
図５は本発明の一実施形態に係るデュアルインバーターの制御方法で適用される高利得生成技法を詳細に示す流れ図である。
図５に示すように、高利得生成段階（Ｓ１９）は、電流制御器６００の出力値であるｄ軸／ｑ軸電圧指令の大きさ｜ＶｄｑＲＥＦ＿ＬＰＦ｜を求め、ｄ軸／ｑ軸電圧指令の大きさ｜ＶｄｑＲＥＦ＿ＬＰＦ｜と、インバーター入力電圧Ｖｄｃ＿ＬＰＦを３の平方根で割った値との差ＶｍａｇＥｒｒを演算した後（Ｓ５１）、段階Ｓ５１で求めた誤差値ＶｍａｇＥｒｒを積分器を用いて計算して高利得を計算することができる（Ｓ５２）。このように演算された高利得は、段階Ｓ２０で最小距離過変調された（Ｓ１８）三相極電圧指令値に乗算され、さらに最小距離過変調されて（Ｓ２１）第１インバーター３００のパルス幅変調出力として提供できる。
【００３３】
図６及び図７は図５に示したようなデュアルインバーター制御方法において適用される最小距離過変調の電圧制限範囲を示すものである。特に、図６は図５の段階Ｓ１４で適用される最小距離過変調の電圧制限範囲となるもので、二つのインバーター３００、４００の電圧ベクトルを考慮して、参照符号「Ａ」で表示されているような領域内に電圧範囲が制限される。また、図７は段階Ｓ１８及び段階Ｓ２１で適用される最小距離過変調の電圧制限範囲となるもので、第１インバーター３００の電圧ベクトルを考慮して、参照符号「Ｂ」で表示されているような領域内に電圧範囲が制限される。
次に、図４に示す通り、本発明の一実施形態に係るデュアルインバーターの制御方法において適用されるもう一つのインバーター電圧指令生成技法は、第１インバーター３００及び第２インバーター４００を、それぞれＨＯＶＭを適用して制御する技法である。
第１インバーター３００のパルス幅変調出力のために、電流制御器６００から入力されるｄ軸及びｑ軸電圧指令ＶｄｑＲｅｆを−３０度（または＋３０度）シフトし（Ｓ３１）、これを三相相電圧指令ＶａｂｃｓＲｅｆに変換した後（Ｓ３２）、空間ベクトルパルス幅変調を行って三相極電圧指令ＶａｂｃｎＲｅｆに変換する（Ｓ３３）。段階（Ｓ３３）で三相極電圧指令ＶａｂｃｎＲｅｆのうち線形的に出力不可能な電圧が生成された場合には、最小距離過変調技法を適用して、線形的に出力可能な電圧に変更する（Ｓ３４）。
【００３４】
また、段階Ｓ３１で生成されたｄ／ｑ軸電圧指令を用いてＨＯＶＭ（Ｈｉｇｈ  ｇａｉｎ  Ｏｖｅｒ  Ｖｏｌｔａｇｅ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）のために高利得（Ｈｉｇｈ  Ｇａｉｎ）演算器による利得演算を行う（Ｓ３５）。この高利得演算器による利得演算過程は、図５で説明したのと実質的に同様に、位相シフトされた電圧指令の大きさと前記直流電源電圧の大きさに基づいて、ＨＯＶＭを適用するための利得を演算することができる。次いで、段階Ｓ３４で行われる最小距離過変調によって生成された三相極電圧指令に高利得演算器の出力を乗算し（Ｓ３６）、線形的に出力不可能な電圧が発生すると、さらに最小距離過変調技法を適用して（Ｓ３７）、線形的に出力可能な電圧に変更し、変更された三相極電圧指令を、第１インバーター３００のスイッチング素子を制御するための最終的な三相極電圧指令にして、第１インバーターのパルス幅変調を出力する（Ｓ３８）。
ここで、段階Ｓ３４及び段階Ｓ３７での最小距離過変調は、第１インバーター３００の最大電圧範囲内で行われなければならない。
【００３５】
第１インバーター３００のパルス幅変調生成技法と同様に、第２インバーター４００のパルス幅変調出力のために、電流制御器６００から入力されるｄ軸及びｑ軸電圧指令ＶｄｑＲｅｆを＋３０度（または−３０度、段階Ｓ３１とは反対の方向にシフトする）シフトし（Ｓ３９）、これを三相相電圧指令ＶａｂｃｓＲｅｆに変換した後（Ｓ４０）、空間ベクトルパルス幅変調を行って三相極電圧指令ＶａｂｃｎＲｅｆに変換する（Ｓ４１）。段階Ｓ４１で三相極電圧指令ＶａｂｃｎＲｅｆのうち線形的に出力不可能な電圧が生成された場合には、最小距離過変調技法を適用して、線形的に出力可能な電圧に変更する（Ｓ４２）。
また、段階Ｓ３９で生成されたｄ／ｑ軸電圧指令を用いてＨＯＶＭ（Ｈｉｇｈ  ｇａｉｎ  Ｏｖｅｒ  Ｖｏｌｔａｇｅ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）のために高利得（Ｈｉｇｈ  Ｇａｉｎ）演算器による利得演算を行う（Ｓ４３）。この高利得演算器による利得演算過程は、図５で説明したのと実質的に同様である。次いで、段階Ｓ４２で行われる最小距離過変調によって生成された三相極電圧指令に高利得演算器の出力を乗算し（Ｓ４３）、線形的に出力不可能な電圧が発生すると、さらに最小距離過変調技術を適用して（Ｓ４５）、線形的に出力可能な電圧に変更し、変更された三相極電圧指令を、第２インバーター４００のスイッチング素子を制御するための最終的な三相極電圧指令にして、第１インバーターのパルス幅変調を出力する（Ｓ４６）。ここで、段階Ｓ４２及び段階Ｓ４５での最小距離過変調は、第２インバーター４００の最大電圧範囲内で行われなければならない。
【００３６】
図８は図３及び図４に示したインバーター電圧指令生成技法を適用する場合の例を説明する流れ図である。
図８に示すように、本発明の一実施形態において、インバーター電圧指令生成部は、入力された電圧指令ベクトルの大きさと、直流電源装置（バッテリー）１００からインバーター３００、４００に印加される直流電圧の大きさＶｄｃとを比較し（Ｓ６１）、電圧指令ベクトルの大きさが直流電圧の大きさＶｄｃよりも小さい場合には、第１インバーター３００のパルス幅変調信号を生成する過程にＨＯＶＭを適用し（Ｓ６２）、第２インバーター４００のパルス幅変調信号は全体電圧指令から第１インバーターの制御に使用された電圧指令を減算して導出する（Ｓ６３）図３のインバーター電圧指令生成技法を使用することができる。
また、段階Ｓ６１で比較した結果、電圧指令ベクトルの大きさが直流電圧の大きさＶｄｃよりも大きい場合には、第１インバーター３００と第２インバーター４００のパルス幅変調信号をそれぞれＨＯＶＭを適用して算出する（Ｓ６４、Ｓ６５）図４のインバーター電圧指令生成技法を使用することができる。
【００３７】
以上で説明したような本発明の様々な実施形態に係るデュアルインバーターの制御方法は、インバーター電圧利用率を向上させることにより出力を向上させ、効率を増大させて燃費の向上に寄与することができる。
また、ハードウェアの設計変更が、既存のハードウェアに単にアルゴリズムのみを変更適用して実現可能であるので、ハードウェアの追加に伴う更なるコスト上昇の要因がない。
また、電流制御を行いながら電圧利用率を向上させるので、制御方法が適用される環境調和型車両の駆動モーターの電流制御性に問題を生じさせない。
さらに、共通モード電圧を０（ｚｅｒｏ）に維持する状態で容易に制御が可能なので、制御性が向上する。
【００３８】
以上、本発明に関する好ましい実施例を説明したが、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の属する技術分野を逸脱しない範囲での全ての変更が含まれる。
【符号の説明】
【００３９】
１０    インバーター電圧指令生成部
１００    直流電源装置（バッテリー）
２００    モーター
３００、４００    インバーター
５００    電流指令マップ
６００    電流制御器
【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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【図７】
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【図８】
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