(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
巻線（１１、１２、１３）を有する回転電機（１０）の電力を変換する電力変換装置であって、
第１スイッチング素子（２１〜２６）を有し、前記巻線の一端（１１１、１１２、１１３）および第１電圧源（４１）と接続される第１インバータ（２０）と、
第２スイッチング素子（３１〜３６）を有し、前記巻線の他端（１１２、１２２、１３２）および第２電圧源（４２）と接続される第２インバータ（３０）と、
前記第１スイッチング素子および前記第２スイッチング素子のオンオフ作動を制御する制御部（６５）と、
を備え、
前記制御部は、
前記第１電圧源および前記第２電圧源の入出力が共に０となる両側中性点制御、
前記第１電圧源の入出力にて前記回転電機を駆動する第１片側駆動制御、
前記第２電圧源の入出力にて前記回転電機を駆動する第２片側駆動制御、
および、
前記第１電圧源および前記第２電圧源が共に入力または出力して前記回転電機を駆動する両側駆動制御のうち、
少なくとも２つが、前記回転電機の電気角の半周期に含まれるように制御を切り替える電力変換装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記第１片側駆動制御、前記第２片側駆動制御、および、前記両側駆動制御において、前記第１スイッチング素子および前記第２スイッチング素子のオンオフを、前記回転電機の電気角に応じて切り替える請求項１に記載の電力変換装置。
【請求項３】
前記両側駆動制御にて出力可能な上限値を両側上限値、前記第１片側駆動制御または前記第２片側駆動制御にて出力可能な上限値を片側上限値とすると、
前記制御部は、前記回転電機の駆動要求が前記両側上限値と前記片側上限値との間である場合、前記両側駆動制御が行われる両側駆動期間と、前記第１片側駆動制御または前記第２片側駆動制御が行われる片側駆動期間との割合を、前記駆動要求に応じて設定する請求項１または２に記載の電力変換装置。
【請求項４】
前記第１電圧源の電圧と前記第２電圧源の電圧とが異なっており、
前記第１片側駆動制御にて出力可能な上限値を第１片側上限値、前記第２片側駆動制御にて出力可能な上限値を第２片側上限値とすると、
前記制御部は、前記回転電機の駆動要求が前記第１片側上限値と前記第２片側上限値との間である場合、前記第１片側駆動制御が行われる第１片側駆動期間と前記第２片側駆動制御が行われる第２片側駆動期間との割合を、前記駆動要求に応じて設定する請求項１〜３のいずれか一項に記載の電力変換装置。
【請求項５】
前記第１片側駆動制御または前記第２片側駆動制御にて出力可能な上限値を片側上限値とすると、
前記制御部は、前記回転電機の駆動要求が前記片側上限値未満である場合、前記第１片側駆動制御または前記第２片側駆動制御が行われる片側駆動期間と前記両側中性点制御が行われる両側中性点期間との割合を、前記駆動要求に応じて設定する請求項１〜４のいずれか一項に記載の電力変換装置。
【請求項６】
前記制御部は、電気角半周期において、前記両側中性点制御、前記第１片側駆動制御、前記第２片側駆動制御、または、前記両側駆動制御のうちの２つの制御を切り替える請求項１〜５のいずれか一項に記載の電力変換装置。
【請求項７】
前記巻線は、３相巻線であって、
電気角半周期における制御の切り替え回数は、６の倍数である請求項６に記載の電力変換装置。
【請求項８】
前記巻線は、３相巻線であって、
電気角半周期における制御の切り替え回数は、３の倍数である請求項６に記載の電力変換装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力変換装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、２つのインバータによりモータの電力を変換するインバータ駆動システムが知られている。例えば特許文献１では、第１のインバータシステムと第２のインバータシステムのパルス幅変調信号（以下、パルス幅変調を「ＰＷＭ」という。）の基本波成分の位相を１８０［°］ずらすことで２つの電源が電気的に直列接続され、２つの電源電圧の和によりモータを駆動する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−２３８６８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１では、基本波成分の位相を１８０［°］ずらして２つのインバータをＰＷＭ制御にて駆動すると、スイッチング損失が大きい。また、モータに入力される電流に、キャリア周波数の高周波成分が含まれるため、モータでの鉄損の発生要因となる。
本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、損失を低減可能な電力変換装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の電力変換装置は、巻線（１１、１２、１３）を有する回転電機（１０）の電力を変換するものであって、第１インバータ（２０）と、第２インバータ（３０）と、制御部（６５）と、を備える。
第１インバータは、第１スイッチング素子（２１〜２６）を有し、巻線の一端（１１１、１１２、１１３）および第１電圧源（４１）と接続される。
第２インバータは、第２スイッチング素子（３１〜３６）を有し、前記巻線の他端（１１２、１２２、１３２）および第２電圧源（４２）と接続される。
制御部は、第１スイッチング素子および第２スイッチング素子のオンオフ作動を制御する。
【０００６】
本発明では、第１電圧源および第２電圧源の入出力が共に０となる制御を両側中性点制御、第１電圧源の入出力にて回転電機を駆動する制御を第１片側駆動制御、第２電圧源の入出力にて回転電機を駆動する制御を第２片側駆動制御とする。また、第１電圧源および第２電圧源が共に入力または出力して回転機を駆動する制御を両側駆動制御とする。
制御部は、両側中性点制御、第１片側駆動制御、第２片側駆動制御、および、両側駆動制御のうち、少なくとも２つが、回転電機の電気角の半周期に含まれるように制御を切り替える。
本発明では、２つ以上の制御を組み合わせることで、回転電機の回転数およびトルクを制御する。これにより、例えば矩形波制御等、スイッチング回数の少ない制御にて、第１片側駆動制御、第２片側駆動制御、および、両側駆動制御を行うこと、スイッチング回数を低減することができる。これにより、回転電機駆動システム全体としての損失を低減可能である。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の第１実施形態による電力変換装置を示す概略構成図である
【図２】本発明の第１実施形態によるモータジェネレータの駆動領域を説明する説明図である。
【図３】本発明の第１実施形態による第１インバータのスイッチングパターンを説明する説明図である。
【図４】本発明の第１実施形態による第２インバータのスイッチングパターンを説明する説明図である。
【図５】本発明の第１実施形態にて両側中性点制御と第１片側矩形波制御とを組み合わせた場合のＵ相電圧を説明する説明図である。
【図６】本発明の第１実施形態にて両側中性点制御と第１片側矩形波制御とを組み合わせた場合の相電圧を示す図である。
【図７】本発明の第１実施形態にて両側中性点制御と第１片側矩形波制御とを組み合わせた場合の電気角１周期分の相電圧を示す図である。
【図８】本発明の第１実施形態にて第１片側矩形波制御と第２片側矩形波制御とを組み合わせた場合のＵ相電圧を説明する説明図である。
【図９】本発明の第１実施形態にて第１片側矩形波制御と第２片側矩形波制御とを組み合わせた場合の相電圧を示す図である。
【図１０】本発明の第１実施形態にて第１片側矩形波制御と第２片側矩形波制御とを組み合わせた場合の電気角１周期分の相電圧を示す図である。
【図１１】本発明の第１実施形態にて第２片側矩形波制御と両側矩形波制御とを組み合わせた場合のＵ相電圧を説明する説明図である。
【図１２】本発明の第１実施形態にて第２片側矩形波制御と両側矩形波制御とを組み合わせた場合の相電圧を示す図である。
【図１３】本発明の第１実施形態にて第２片側矩形波制御と両側矩形波制御とを組み合わせた場合の電気角１周期分の相電圧を示す図である。
【図１４】本発明の第１実施形態よる電気角の半周期における制御の切り替え回数を説明する説明図である。
【図１５】本発明の第１実施形態によるＵ相電圧およびＵ相電流を示す図である。
【図１６】ＰＷＭ制御を行った場合のＵ相電圧およびＵ相電流を示す図である。
【図１７】本発明の第１実施形態による切替制御を行った場合とＰＷＭ制御を行った場合の損失を比較する図である。
【図１８】本発明の第２実施形態による電気角の半周期における制御の切り替え回数を説明する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明による電力変換装置を図面に基づいて説明する。以下、複数の実施形態において、実質的に同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態による電力変換装置を図１〜図１７に示す。
図１に示すように、回転電機駆動システム１は、回転電機としてのモータジェネレータ１０、および、電力変換装置１５を備える。
【０００９】
モータジェネレータ１０は、例えば電気自動車やハイブリッド車両等の電動自動車に適用され、図示しない駆動輪を駆動するためのトルクを発生する、所謂「主機モータ」である。モータジェネレータ１０は、駆動輪を駆動するための電動機としての機能、および、図示しないエンジンや駆動輪から伝わる運動エネルギによって駆動されて発電する発電機としての機能を有する。本実施形態では、モータジェネレータ１０が電動機として機能する場合を中心に説明する。
【００１０】
モータジェネレータ１０は、３相交流の回転機であって、Ｕ相コイル１１、Ｖ相コイル１２、および、Ｗ相コイル１３を有する。以下適宜、Ｕ相コイル１１、Ｖ相コイル１２およびＷ相コイル１３を「コイル１１〜１３」という。
本実施形態では、Ｕ相コイル１１に流れる電流をＵ相電流Ｉｕ、Ｖ相コイル１２に流れる電流をＶ相電流Ｉｖ、Ｗ相コイル１３に流れる電流をＷ相電流Ｉｗとする。
【００１１】
電力変換装置１５は、モータジェネレータ１０の電力を変換するものであって、第１インバータ２０、第２インバータ３０、および、制御部６５等を備える。
第１インバータ２０は、コイル１１〜１３の通電を切り替える３相インバータであり、第１スイッチング素子２１〜２６を有する。第２インバータ３０は、コイル１１〜１３の通電を切り替える３相インバータであり、第２スイッチング素子３１〜３６を有する。
スイッチング素子２１は、素子部２１１および還流ダイオード２２１を有する。他のスイッチング素子２２〜２６、３１〜３６も同様、それぞれ、素子部２１２〜２１６、３１１〜３１６、および、還流ダイオード２２２〜２２６、３２１〜３２６を有する。
【００１２】
素子部２１１〜２１６、３１１〜３１６は、ＩＧＢＴであって、制御部６５によってオンオフ作動が制御される。素子部２１１〜２１６、３１１〜３１６は、オンされたときに高電位側から低電位側への通電が許容され、オフされたときに通電が遮断される。素子部２１１〜２１６、３１１〜３１６は、ＩＧＢＴに限らず、ＭＯＳＦＥＴ等であってもよい。
【００１３】
還流ダイオード２２１〜２２６、３２１〜３２６は、素子部２１１〜２１６、３１１〜３１６のそれぞれと並列に接続され、低電位側から高電位側への通電を許容する。例えば、還流ダイオード２２１〜２２６、３２１〜３２６は、例えば、ＭＯＳＦＥＴの寄生ダイオード等のように、素子部２１１〜２１６、３１１〜３１６に内蔵されていてもよいし、外付けされたものであってもよい。
【００１４】
第１インバータ２０において、高電位側にスイッチング素子２１〜２３が接続され、低電位側にスイッチング素子２４〜２６が接続される。また、スイッチング素子２１〜２３の高電位側を接続する第１高電位側配線２７が第１バッテリ４１の正極と接続され、スイッチング素子２４〜２６の低電位側を接続する第１低電位側配線２８が第１バッテリ４１の負極と接続される。
【００１５】
Ｕ相のスイッチング素子２１、２４の接続点はＵ相コイル１１の一端１１１と接続され、Ｖ相のスイッチング素子２２、２５の接続点はＶ相コイル１２の一端１２１と接続され、Ｗ相のスイッチング素子２３、２６の接続点はＷ相コイル１３の一端１３１と接続される。すなわち、第１インバータ２０は、コイル１１、１２、１３と第１バッテリ４１との間に接続される。
【００１６】
第２インバータ３０において、高電位側にスイッチング素子３１〜３３が接続され、低電位側にスイッチング素子３４〜３６が接続される。また、スイッチング素子３１〜３３の高電位側を接続する第２高電位側配線３７が第２バッテリ４２の正極と接続され、スイッチング素子３４〜３６の低電位側を接続する第２低電位側配線３８が第２バッテリ４２の負極と接続される。
【００１７】
Ｕ相のスイッチング素子３１、３４の接続点はＵ相コイル１１の他端１１２と接続され、Ｖ相のスイッチング素子３２、３５の接続点はＶ相コイル１２の他端１２２と接続され、Ｗ相のスイッチング素子３３、３６の接続点はＷ相コイル１３の他端１３２と接続される。すなわち、第２インバータ３０は、コイル１１、１２、１３と第２バッテリ４２との間に接続される。
以下適宜、高電位側に接続されるスイッチング素子２１〜２３、３１〜３３を「上アーム素子」、低電位側に接続されるスイッチング素子２４〜２６、３４〜３６を「下アーム素子」という。
【００１８】
リチウムイオン電池等の充放電可能な直流電源である第１電圧源としての第１バッテリ４１は、第１インバータ２０と接続され、第１インバータ２０を経由してモータジェネレータ１０と電力を授受可能に設けられる。
リチウムイオン電池等の充放電可能な直流電源である第２電圧源としての第２バッテリ４２は、第２インバータ３０と接続され、第２インバータ３０を経由してモータジェネレータ１０と電力を授受可能に設けられる。
本実施形態では、第１バッテリ４１の電圧を第１電圧Ｅ１、第２バッテリ４２の電圧を第２電圧Ｅ２とし、第１電圧Ｅ１は、第２電圧Ｅ２より小さいものとする。すなわち、Ｅ１＜Ｅ２である。
【００１９】
第１コンデンサ４３は、第１高電位側配線２７と第１低電位側配線２８とに接続される。第１コンデンサ４３は、第１バッテリ４１から第１インバータ２０側への電流、または、第１インバータ２０から第１バッテリ４１側への電流を平滑化する平滑コンデンサである。
第２コンデンサ４４は、第２高電位側配線３７と第２低電位側配線３８とに接続される。第２コンデンサ４４は、第２バッテリ４２から第２インバータ３０側への電流、または、第２インバータ３０側から第２バッテリ４２側への電流を平滑化する平滑コンデンサである。
【００２０】
制御信号生成部６０は、第１ドライバ回路６１、第２ドライバ回路６２、および、制御部６５を有する。
制御部６５は、マイコンを主体として構成され、各種演算処理を行う。制御部６５における各処理は、予め記憶されたプログラムをＣＰＵで実行することによるソフトウェア処理であってもよいし、専用の電子回路によるハードウェア処理であってもよい。
制御部６５は、第１インバータ２０および第２インバータ３０を制御する。具体的には、トルク指令値ｔｒｑ*や電流指令値Ｉｕ*、Ｉｖ*、Ｉｗ*等のモータジェネレータ１０の駆動に係る指令値に基づき、スイッチング素子２１〜２６、３１〜３６の素子部２１１〜２１６、３１１〜３１６のオンオフ作動を制御する制御信号を生成し、ドライバ回路６１、６２に出力する。
【００２１】
第１ドライバ回路６１は、制御部６５からの制御信号に応じ、素子部２１１〜２１６のオンオフ作動を制御するゲート信号を生成して出力する。第２ドライバ回路６２は、制御部６５からの制御信号に応じ、素子部３１１〜３１６のオンオフ作動を制御するゲート信号を生成して出力する。素子部２１１〜２１６、３１１〜３１６が制御信号に応じてオンオフされることで、バッテリ４１、４２の直流電力が交流に変換され、モータジェネレータ１０へ供給される。これにより、モータジェネレータ１０の駆動は、第１インバータ２０および第２インバータ３０を介して、制御部６５に制御される。以下適宜、スイッチング素子２１〜２６、３１〜３６の素子部２１１〜２１６、３１１〜３１６のオンオフ作動を制御することを、単にスイッチング素子２１〜２６、３１〜３６のオンオフ作動を制御する、という。
【００２２】
ここで、モータジェネレータ１０の駆動制御を説明する。本実施形態のベクトル制御では、デューティおよび振幅をベクトルによって決定している。また、本実施形態の回転電機駆動システム１における駆動制御には、第１バッテリ４１または第２バッテリ４２の電力を用いて駆動する「片側駆動制御」、および、第１バッテリ４１および第２バッテリの電力を用いて駆動する「両側駆動制御」が含まれる。また、第１バッテリ４１の電力を用いる片側駆動制御を、「第１片側駆動制御」、第２バッテリ４２の電力を用いる片側駆動制御を「第２片側駆動制御」とする。後述する「両側中性点制御」では、第１バッテリ４１および第２バッテリ４２とモータジェネレータ１０との間での電力の授受は行われず、電流はモータジェネレータ１０とインバータ２０、３０との間で還流する。
【００２３】
第１片側駆動制御では、第２インバータ３０の上アーム素子３１〜３３の全相、または、下アーム素子３４〜３６の全相の一方をオン、他方をオフし、第２インバータ３０を中性点化する。上アーム素子３１〜３３をオンするか、下アーム素子３４〜３６をオンするかは、熱損失等に応じ、適宜、切り替え可能である。第１インバータ２０を中性点化する場合も同様である。
また、第１片側駆動制御では、第１基本波の位相に応じてスイッチング素子２１〜２６をスイッチングする。
【００２４】
第２片側制御制御では、上アーム素子２１〜２３の全相、または、下アーム素子２４〜２６の全相の一方をオン、他方をオフし、第１インバータ２０を中性点化する。
また、第２片側駆動制御では、第２基本波の位相に応じてスイッチング素子３１〜３６をスイッチングする。
【００２５】
両側駆動制御では、第１インバータ２０の駆動制御に係る第１基本波の位相と、第２インバータ３０の駆動制御に係る第２基本波位相とが反転される。換言すると、第１基本波と第２基本波とは、位相が略１８０［°］ずれている。第１基本波と第２基本波の位相を反転し、第１基本波の位相に基づいて第１インバータ２０を制御し、第２基本波の位相に基づいて第２インバータ３０を制御することで、第１バッテリ４１と第２バッテリ４２とが電気的に直列接続されている状態とみなすことができ、第１バッテリ４１の電圧と第２バッテリ４２の電圧との和に相当する電圧（すなわち、Ｅ１＋Ｅ２）をモータジェネレータ１０に印加可能である。
なお、第１基本波と第２基本波との位相差は、１８０［°］とするが、第１電圧Ｅ１と第２電圧Ｅ２との和に相当する電圧をモータジェネレータ１０に印加可能な程度のずれは許容されるものとする。
【００２６】
本実施形態では、第１基本波が正のとき、上アーム素子２１〜２３をオン、下アーム素子２４〜２６をオンし、第１基本波が負のとき、上アーム素子２１〜２３をオフ、下アーム素子２４〜２６をオンする。
また、第２基本波が正のとき、上アーム素子３１〜３３をオン、下アーム素子３４〜３６をオフ、第２基本波が負のとき、上アーム素子３１〜３３をオフ、下アーム素子３４〜３６をオンする。
【００２７】
以下、基本波の半周期ごとにスイッチング素子のオンオフを切り替える制御を、「矩形波制御」という。すなわち、矩形波制御は、キャリア波によらず、電気角に応じてスイッチング素子のオンオフを切り替える制御と捉えることもできる。ここで、本明細書中において、いずれかの相（本実施形態ではＵ相）の電圧が負から正に切り替わるタイミングを電気角０°と定義する。
【００２８】
モータジェネレータ１０の駆動領域を図２に示す。図２では、横軸を回転数、縦軸をトルクとする。本実施形態では、モータジェネレータ１０の回転数およびトルクが「駆動要求」に対応する。
図２（ａ）に破線で示す回転数およびトルクは、第１片側上限値Ｂ１１であって、第１片側駆動制御にて、第１インバータ２０を矩形波制御することで出力可能である。また、一点鎖線で示す回転数およびトルクは、第２片側上限値Ｂ１２であって、第２片側駆動制御にて、第２インバータ３０を矩形波制御することで出力可能である。さらにまた、実線で示す回転数およびトルクは、両側上限値Ｂ１３であって、両側駆動制御にて、第１インバータおよび第２インバータ３０を矩形波制御することで出力可能である。
【００２９】
以下、第１片側駆動制御において第１インバータ２０を矩形波制御することを「第１片側矩形波制御」、第２片側駆動制御において第２インバータ３０を矩形波制御することを「第２片側矩形波制御」、両側駆動制御において第１インバータ２０および第２インバータ３０を矩形波制御することを、「両側矩形波制御」とする。
【００３０】
本実施形態では、駆動要求が、第１片側上限値Ｂ１１であれば第１片側矩形波制御とし、第２片側上限値Ｂ１２であれば第２片側矩形波制御とし、両側上限値Ｂ１３であれば両側矩形波制御とする。
また、第１片側上限値Ｂ１１より回転数およびトルクが小さい領域Ｒ１１は、第１片側駆動制御にて、第１インバータ２０をＰＷＭ制御することで出力可能であり、第１片側上限値Ｂ１１と第２片側上限値Ｂ１２との間の領域Ｒ１２は、第２片側制御にて、第２インバータ３０をＰＷＭ制御することで出力可能である。また、第２片側上限値Ｂ１２と両側上限値Ｂ１３との間の領域Ｒ１３は、両側駆動制御にて、第１インバータ２０および第２インバータ３０をＰＷＭ制御することで出力可能である。
【００３１】
ここで、第１片側駆動制御、第２片側駆動制御、および、両側駆動制御において、ＰＷＭ制御を行うと、キャリア波に応じてスイッチングされるため、スイッチング回数が多く、スイッチング損失が大きい。また、コイル１１〜１３に流れる相電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗに、キャリア波の周波数に応じた高調波成分が含まれるため、モータジェネレータ１０での鉄損が大きくなる。
【００３２】
そこで本実施形態では、ＰＷＭ制御に替えて、第１インバータ２０および第２インバータ３０をともに中性点化する両側中性点制御、第１片側矩形波制御、第２片側矩形波制御、および、両側矩形波制御を組み合わせることで、各領域の回転数およびトルクを出力する。
領域Ｒ１１の駆動要求は、両側中性点制御と、第１片側矩形波制御、第２片側矩形波制御または両側矩形波制御とを組み合わせることで出力可能である。
領域Ｒ１２の駆動要求は、両側中性点制御または第１片側矩形波制御と、第２片側矩形波制御または両側矩形波制御とを組み合わせることで出力可能である。
領域Ｒ１３は、両側中性点制御、第１片側矩形波制御または第２片側矩形波制御と、両側矩形波制御とを組み合わせることで出力可能である。
【００３３】
図２（ｂ）は、第１電圧Ｅ１と第２電圧Ｅ２とが等しい場合の例である。破線で示す回転数およびトルクは、片側上限値Ｂ２１であって、第１片側矩形波制御または第２片側矩形波制御にて出力可能である。また、実線で示す回転数およびトルクは、両側上限値Ｂ２２であって、両側矩形波制御にて出力可能である。
【００３４】
また、領域Ｒ２１の駆動要求は、領域Ｒ１１と同様、両側中性点制御と、第１片側矩形波制御、第２片側矩形波制御または両側矩形波制御とを組み合わせることで出力可能である。領域Ｒ２２の駆動要求は、領域Ｒ１３と同様、両側中性点制御、第１片側矩形波制御、または、第２片側矩形波制御と、両側矩形波制御とを組み合わせることで出力可能である。
【００３５】
なお、本実施形態では、電気角の半周期に２つの制御が含まれるように制御するため、電気角の半周期の期間中にスイッチング素子のオンオフが切り替えられる。ここで、他方の制御期間を可及的に短くし、一方の制御のみが行われたとき、矩形波制御されている状態についても、説明の都合上、単に「矩形波制御」されているという。
【００３６】
以下、各制御の組み合わせについては、Ｅ１＜Ｅ２の場合を中心に説明する。また、以下、モータジェネレータ１０が電動機として機能する場合を説明するが、発電機として機能する場合にも、同様に制御可能である。
各制御の組み合わせの説明に先立ち、スイッチングパターンを図３および図４に基づいて説明する。図３および図４では、コンデンサ４３、４４等を適宜省略している。
本実施形態では、第１インバータ２０および第２インバータ３０のスイッチングパターンを、「Ｖｘｙ」で表現する。添え字のｘが第１インバータ２０のスイッチングパターンを示し、ｙが第２インバータ３０のスイッチングパターンを示す。
【００３７】
第１インバータ２０のスイッチングパターンを図３に基づいて説明する。
図３（ａ）に示すように、パターンＶ１ｙでは、Ｕ相の上アーム素子２１、および、Ｖ相、Ｗ相の下アーム素子２５、２６がオンされ、Ｕ相の下アーム素子２４、および、Ｖ相、Ｗ相の上アーム素子２２、２３がオフされる。
図３（ｂ）に示すように、パターンＶ２ｙでは、Ｕ相、Ｖ相の上アーム素子２１、２２、および、Ｗ相の下アーム素子２６がオンされ、Ｕ相、Ｖ相の下アーム素子２４、２５、および、Ｗ相の上アーム素子２３がオフされる。
図３（ｃ）に示すように、パターンＶ３ｙでは、Ｖ相の上アーム素子２２、および、Ｕ相、Ｗ相の下アーム素子２４、２６がオンされ、Ｕ相、Ｗ相の上アーム素子２１、２３、および、Ｖ相の下アーム素子２５がオフされる。
【００３８】
図３（ｄ）に示すように、パターンＶ４ｙでは、Ｖ相、Ｗ相の上アーム素子２２、２３、および、Ｕ相の下アーム素子２４がオンされ、Ｕ相の上アーム素子２１、および、Ｖ相、Ｗ相の下アーム素子２５、２６がオフされる。
図３（ｅ）に示すように、パターンＶ５ｙでは、Ｗ相の上アーム素子２３、および、Ｕ相、Ｖ相の下アーム素子２４、２５がオンされ、Ｕ相、Ｖ相の上アーム素子２１、２２、および、Ｗ相の下アーム素子２６がオフされる。
図３（ｆ）に示すように、パターンＶ６ｙでは、Ｕ相、Ｗ相の上アーム素子２１、２３、および、Ｖ相の下アーム素子２５がオンされ、Ｖ相の上アーム素子２２、および、Ｕ相、Ｗ相の下アーム素子２４、２６がオンされる。
パターンＶ１ｙ〜Ｖ６ｙのとき、第１インバータ２０は、有効電圧ベクトルとなっている。
【００３９】
図３（ｇ）に示すように、パターンＶ０ｙでは、全相の下アーム素子２４〜２６がオンされ、全相の上アーム素子２１〜２３がオフされる。
図３（ｈ）に示すように、パターンＶ７ｙでは、全相の上アーム素子２１〜２３がオンされ、全相の下アーム素子２４〜２６がオンされる。
パターンＶ０ｙ、Ｖ７ｙのとき、第１インバータ２０は、ゼロ電圧ベクトルであり、第１インバータ２０が中性点化されている。
【００４０】
第２インバータ３０のスイッチングパターンを図４に基づいて説明する。
図４（ａ）に示すように、パターンＶｘ１では、Ｕ相の上アーム素子３１、および、Ｖ相、Ｗ相の下アーム素子３５、３６がオンされ、Ｕ相の下アーム素子３４、および、Ｖ相、Ｗ相の上アーム素子３２、３３がオフされる。
図４（ｂ）に示すように、パターンＶｘ２では、Ｕ相、Ｖ相の上アーム素子３１、３２、および、Ｗ相の下アーム素子３６がオンされ、Ｕ相、Ｖ相の下アーム素子３４、３５、および、Ｗ相の上アーム素子３３がオフされる。
図４（ｃ）に示すように、パターンＶｘ３では、Ｖ相の上アーム素子３２、および、Ｕ相、Ｗ相の下アーム素子３４、３６がオンされ、Ｕ相、Ｗ相の上アーム素子３１、３３、および、Ｖ相の下アーム素子３５がオフされる。
【００４１】
図４（ｄ）に示すように、パターンＶｘ４では、Ｖ相、Ｗ相の上アーム素子３２、３３、および、Ｕ相の下アーム素子３４がオンされ、Ｕ相の上アーム素子３１、および、Ｖ相、Ｗ相の下アーム素子３５、３６がオフされる。
図４（ｅ）に示すように、パターンＶｘ５では、Ｗ相の上アーム素子３３、および、Ｕ相、Ｖ相の下アーム素子３４、３５がオンされ、Ｕ相、Ｖ相の上アーム素子３１、３２、および、Ｗ相の下アーム素子３６がオフされる。
図４（ｆ）に示すように、パターンＶｘ６では、Ｕ相、Ｗ相の上アーム素子３１、３３、および、Ｖ相の下アーム素子３５がオンされ、Ｖ相の上アーム素子３２、および、Ｕ相、Ｗ相の下アーム素子３４、３６がオンされる。
パターンＶｘ１〜Ｖｘ６のとき、第２インバータ３０は、有効電圧ベクトルとなっている。
【００４２】
図４（ｇ）に示すように、パターンＶｘ０では、全相の下アーム素子３４〜３６がオンされ、全相の上アーム素子３１〜３３がオフされる。
図４（ｈ）に示すように、パターンＶｘ７では、全相の上アーム素子３１〜３３がオンされ、全相の下アーム素子３４〜３６がオンされる。
パターンＶｘ０、Ｖｘ７のとき、第２インバータ３０は、ゼロ電圧ベクトルであり、第２インバータ３０が中性点化されている。
【００４３】
両側中性点制御のときのスイッチングパターンは、Ｖ００、Ｖ０７、Ｖ７０、Ｖ７７のいずれかとなる。両側中性点制御のとき、コイル１１〜１３には電圧が印加されない。また、両側中性点制御のとき、第１バッテリ４１および第２バッテリ４２から電力が持ち出されない。
第１片側矩形波制御のときのスイッチングパターンは、Ｖｘ０またはＶｘ７であって、ｘは、１〜６のいずれかである。第１片側矩形波制御のとき、第１バッテリ４１から電力が持ち出され、第２バッテリ４２から電力が持ち出されない。
第２片側矩形波制御のときのスイッチングパターンは、Ｖ０ｙまたはＶ７ｙであって、ｙは、１〜６のいずれかである。第２片側矩形波制御のとき、第２バッテリ４２から電力が持ち出され、第１バッテリ４１から電力が持ち出される。
【００４４】
両側矩形波制御のときのスイッチングパターンは、Ｖ１４、Ｖ２５、Ｖ３６、Ｖ４１、Ｖ５２、Ｖ６３のいずれかである。両側矩形波制御のとき、第１バッテリ４１および第２バッテリ４２から電力が持ち出される。
すなわち、本実施形態のスイッチングパターンは、計３４パターンである。
【００４５】
両側矩形波制御では、各相にて、第１インバータ２０の上アーム素子２１〜２３または下アーム素子２４〜２５の一方がオンされ、第２インバータ３０の上アーム素子３１〜３３または下アーム素子３４〜３６の他方がオンされる。具体的には、両側矩形波制御において、Ｕ相では、上アーム素子２１および下アーム素子３４、または、下アーム素子２４および下アーム素子３１がオンされる。また、Ｖ相では、上アーム素子２２および下アーム素子３５、または、下アーム素子２５および上アーム素子２２がオンされる。また、Ｗ相では、上アーム素子２３および下アーム素子３６、または、下アーム素子２６および上アーム素子３３がオンされる。
【００４６】
以下、各領域の駆動制御について、説明する。以下、各領域にて、モータジェネレータ１０を一定駆動しているものとして説明する。
領域Ｒ１１の制御を図５〜図７に基づいて説明する。図５等では、電気角半周期を「ｈ」と記載する。
本実施形態では、領域Ｒ１１の駆動要求は、両側中性点制御、および、第１片側矩形波制御を組み合わせることで出力する。
【００４７】
図５には、Ｕ相電圧Ｖｕを示す。Ｕ相電圧Ｖｕは、他端１１２側を基準とした一端１１１側の電位である。Ｖ相電圧ＶｖおよびＷ相電圧Ｖｗも同様、他端１２２、１３２側を基準とした一端１２１、１３１側の電位である。
図５（ａ）に示すように、両側中性点制御を行うと、Ｕ相電圧Ｖｕはゼロとなる。
図５（ｂ）に示すように、第１片側矩形波制御を行うと、Ｕ相電圧Ｖｕは、第１電圧Ｅ１および第１インバータ２０のスイッチングパターンに応じた電圧となる。
【００４８】
また、図５（ｃ）に示すように、両側中性点制御と第１片側矩形波制御とを組み合わせることで、電気角１周期でみて、両側中性点制御と継続した場合の電圧（すなわち０）と第１片側矩形波制御を継続した場合の電圧との中間的な電圧をＵ相コイル１１に印加することができる。両側中性点制御を行う期間と、第１片側矩形波制御を行う期間との割合は、駆動要求に応じて設定される。具体的には、駆動要求が第１片側上限値Ｂ１１に近い程、第１片側矩形波制御の期間が長くなるように設定される。
【００４９】
領域Ｒ１１における相電圧Ｖｕ、Ｖｖ、Ｖｗを図６に示す。図６において、（ａ）がＵ相電圧Ｖｕ、（ｂ）がＶ相電圧Ｖｖ、（ｃ）がＷ相電圧Ｖｗである。図７、図９、図１０、図１２、図１３も同様である。また、図６（ａ）は、図５（ｃ）と略同様である。
図６に示すように、Ｕ相電圧Ｖｕ、Ｖ相電圧Ｖｖ、および、Ｗ相電圧Ｖｗは、位相が１２０［°］ずつずれた３相平衡の波形となっている。
【００５０】
図７は、モータジェネレータ１０を一定駆動した場合の電気角１周期分の相電圧Ｖｕ、Ｖｖ、Ｖｗを示している。期間Ｐ１、Ｐ３、Ｐ５、Ｐ７、Ｐ９、Ｐ１１、Ｐ１３は、両側中性点制御される期間である。期間Ｐ１、Ｐ３、Ｐ５、Ｐ７、Ｐ９、Ｐ１１、Ｐ１３のスイッチングパターンは、パターンＶ００、Ｖ０７、Ｖ７０、Ｖ７７のいずれかであり、相電圧Ｖｕ、Ｖｖ、Ｖｗは、いずれもゼロである。
【００５１】
期間Ｐ２、Ｐ４、Ｐ６、Ｐ８、Ｐ１０、Ｐ１２は、第１片側矩形波制御される期間である。すなわち、本実施形態では、電気角半周期の間に、両側中性点制御される期間、および、第１片側矩形波制御される期間の一方から他方への切り替えが、６回行われる。
期間Ｐ２、Ｐ４、Ｐ６、Ｐ８、Ｐ１０、Ｐ１２の長さは、駆動要求に応じて決定される第１片側矩形波制御を行う期間の１／６に相当する。
【００５２】
期間Ｐ２は、電気角３０°を中心とする期間であって、期間Ｐ２のスイッチングパターンは、パターンＶ６０またはＶ６７である。また、期間Ｐ２のＵ相電圧ＶｕおよびＷ相電圧Ｖｗが（１／３）Ｅ１であり、Ｖ相電圧Ｖｖが−（２／３）Ｅ１である。
期間Ｐ４は、電気角９０°を中心とする期間であって、期間Ｐ４のスイッチングパターンは、パターンＶ１０またはＶ１７である。また、期間Ｐ４のＵ相電圧Ｖｕが（２／３）Ｅ１、Ｖ相電圧ＶｖおよびＷ相電圧Ｖｗが−（１／３）Ｅ１である。
期間Ｐ６は、電気角１５０°を中心とする期間であって、期間Ｐ６のスイッチングパターンは、パターンＶ２０またはＶ２７である。また、期間Ｐ６のＵ相電圧ＶｕおよびＶ相電圧Ｖｖが（１／３）Ｅ１、Ｗ相電圧Ｖｗが−（２／３）Ｅ１である。
期間Ｐ８は、電気角２１０°を中心とする期間であって、期間Ｐ８のスイッチングパターンは、パターンＶ３０またはＶ３７である。また、期間Ｐ８のＵ相電圧ＶｕおよびＷ相電圧Ｖｗが−（１／３）Ｅ１、Ｖ相電圧Ｖｖが（２／３）Ｅ１である。
期間Ｐ１０は、電気角２７０°を中心とする期間であって、期間Ｐ１０のスイッチングパターンは、パターンＶ４０またはＶ４７である。また、期間Ｐ１０のＵ相電圧Ｖｕが−（２／３）Ｅ１、Ｖ相電圧ＶｖおよびＷ相電圧Ｖｗが（１／３）Ｅ１である。
期間Ｐ１２は、電気角３３０°を中心とする期間であって、期間Ｐ１２のスイッチングパターンは、パターンＶ５０またはＶ５７である。また、期間Ｐ１２のＵ相電圧ＶｕおよびＶ相電圧Ｖｖが−（１／３）Ｅ１、Ｗ相電圧Ｖｗが（２／３）Ｅ１である。
【００５３】
ここで、下アーム素子２４〜２６、３４〜３６をオンすることで第１インバータ２０または第２インバータ３０を中性点化するものとする。素子毎に見ると、第１インバータ２０のＵ相では、期間Ｐ２、Ｐ４、Ｐ６にて、上アーム素子２１がオンであり、下アーム素子２４がオフであり、期間Ｐ１、Ｐ３、Ｐ５、Ｐ７〜Ｐ１３では、上アーム素子２１がオフであり、下アーム素子２４がオンである。すなわち、第１インバータ２０のＵ相では、電気角１周期にて、スイッチング素子２１、２４のオンオフが切り替わるのは、６回である。オンオフ切替回数は、Ｖ相、Ｗ相も同様である。
第２インバータ３０のＵ相では、上アーム素子２１がオフ、下アーム素子２４がオンの状態が電気角１周期に亘って継続され、オンオフの切り替えは生じない。すなわち、オンオフ切替回数は０回である。
【００５４】
本実施形態では、電気角１周期において、第１片側矩形波制御の全ての有効電圧ベクトルに対応するスイッチングパターンが均等に含まれている。また、各有効電圧ベクトルに対応する期間Ｐ２、Ｐ４、Ｐ６、Ｐ８、Ｐ１０、Ｐ１２の間には、両側中性点制御を行う期間が設けられる。これにより、相電圧Ｖｕ、Ｖｖ、Ｖｗの偏りを防ぐことができ、コイル１１〜１３に３相平衡の電流を流すことができる。
【００５５】
なお、第１片側矩形波制御に替えて、第２片側矩形波制御とする場合のスイッチングパターンは、期間Ｐ２がパターンＶ０３またはパターンＶ７３、期間Ｐ４がパターンＶ０４またはＶ７４、期間Ｐ６がパターンＶ０５またはＶ７５、期間Ｐ８がパターンＶ０６またはＶ７６、期間Ｐ１０がパターンＶ０１またはＶ７１、期間Ｐ１２がパターンＶ０２またはＶ７２となる。また、印加される電圧は、第２電圧Ｅ２に応じた電圧であって、例えば上記「（１／３）Ｅ１」のＥ１をＥ２に置き換え、「（１／３）Ｅ２」となる、といった具合である。また、第１矩形波制御に替えて第２矩形波制御とする場合のオンオフ切替回数は、第１インバータ２０では０回であり、第２インバータ３０では６回である。
【００５６】
領域Ｒ１２の制御を図８〜図１０に基づいて説明する。
本実施形態では、領域Ｒ１２の駆動要求は、第１片側矩形波制御、および、第２片側矩形波制御を組み合わせることで出力する。
図８には、Ｕ相電圧Ｖｕを示す。図８（ａ）は、図５（ｂ）と同様であり、Ｕ相電圧Ｖｕは、第１電圧Ｅ１および第１インバータ２０のスイッチングパターンに応じた電圧となる。
【００５７】
図８（ｂ）に示すように、第２片側矩形波制御を行うと、Ｕ相電圧Ｖｕは、第２電圧Ｅ２および第２インバータ３０のスイッチングパターンに応じた電圧となる。
また、図８（ｃ）に示すように、第１片側矩形波制御と第２片側矩形波制御とを組み合わせることで、電気角１周期でみて、第１片側矩形波制御を継続した場合の電圧と第２片側矩形波制御を継続した場合の電圧との中間的な電圧をＵ相コイル１１に印加することができる。第１片側矩形波制御を行う期間と、第２片側矩形波制御を行う期間との割合は、駆動要求に応じて設定される。具体的には、駆動要求が第２片側上限値Ｂ１２に近い程、第２片側矩形波制御の期間が長くなるように設定される。
【００５８】
領域Ｒ１２における相電圧Ｖｕ、Ｖｖ、Ｖｗを図９に示す。図９（ａ）は、図８（ｃ）と同様である。
図９に示すように、Ｕ相電圧Ｖｕ、Ｖ相電圧Ｖｖ、および、Ｗ相電圧Ｖｗは、位相が１２０［°］ずつずれた３相平衡の波形となっている。
【００５９】
図１０は、モータジェネレータ１０を一定駆動した場合の電気角１周期分の相電圧Ｖｕ、Ｖｖ、Ｖｗを示している。期間Ｐ２１、Ｐ２３、Ｐ２４、Ｐ２６、Ｐ２７、Ｐ２９、Ｐ３０、Ｐ３２、Ｐ３３、Ｐ３５、Ｐ３６、Ｐ３８は、第１片側矩形波制御される期間であり、Ｐ２２、Ｐ２５、Ｐ２８、Ｐ３１、Ｐ３４、Ｐ３７は、第２片側矩形波制御される期間である。
【００６０】
期間Ｐ２１、Ｐ２３のスイッチングパターンは、パターンＶ６０またはＶ６７であって、Ｕ相電圧ＶｕおよびＷ相電圧Ｖｗが（１／３）Ｅ１、Ｖ相電圧Ｖｖが−（２／３）Ｅ１である。
期間Ｐ２４、Ｐ２６のスイッチングパターンは、パターンＶ１０またはＶ１７であって、Ｕ相電圧Ｖｕが（２／３）Ｅ１、Ｖ相電圧ＶｖおよびＷ相電圧Ｖｗが−（１／３）Ｅ１である。
期間Ｐ２７、Ｐ２９のスイッチングパターンは、パターンＶ２０またはＶ２７であって、Ｕ相電圧ＶｕおよびＶ相電圧Ｖｖが（１／３）Ｅ１、Ｗ相電圧Ｖｗが−（２／３）Ｅ１である。
期間Ｐ３０、Ｐ３２のスイッチングパターンは、パターンＶ３０またはＶ３７であって、Ｕ相電圧ＶｕおよびＷ相電圧Ｖｗが−（１／３）Ｅ１、Ｖ相電圧Ｖｖが（２／３）Ｅ１である。
期間Ｐ３３、Ｐ３５のスイッチングパターンは、パターンＶ４０またはＶ４７であって、Ｕ相電圧Ｖｕが−（２／３）Ｅ１、Ｖ相電圧ＶｖおよびＷ相電圧Ｖｗが（１／３）Ｅ１である。
期間Ｐ３６、Ｐ３８のスイッチングパターンは、パターンＶ５０またはＶ５７であって、Ｕ相電圧ＶｕおよびＶ相電圧Ｖｖが−（１／３）Ｅ１、Ｗ相電圧Ｖｗが（２／３）Ｅ１である。
【００６１】
期間Ｐ２２、Ｐ２５、Ｐ２８、Ｐ３１、Ｐ３４、Ｐ３７の長さは、駆動要求に応じて決定される第２片側矩形波制御を行う期間の１／６に相当する。
期間Ｐ２２は、電気角３０°を中心とする期間であって、期間Ｐ２２のスイッチングパターンは、パターンＶ０６またはＶ７６である。また、期間Ｐ２２のＵ相電圧ＶｕおよびＷ相電圧Ｖｗが（１／３）Ｅ２、Ｖ相電圧Ｖｖが−（２／３）Ｅ２である。
期間Ｐ２５は、電気角９０°を中心とする期間であって、期間Ｐ２５のスイッチングパターンは、パターンＶ０１またはＶ７１である。また、期間Ｐ２５のＵ相電圧Ｖｕが（２／３）Ｅ２、Ｖ相電圧ＶｖおよびＷ相電圧Ｖｗが−（１／３）Ｅ２である。
期間Ｐ２８は、電気角１５０°を中心とする期間であって、期間Ｐ２８のスイッチングパターンは、パターンＶ０２またはＶ７２である。また、期間Ｐ２８のＵ相電圧ＶｕおよびＶ相電圧Ｖｖが（１／３）Ｅ２、Ｗ相電圧Ｖｗが−（２／３）Ｅ２である。
期間Ｐ３１は、電気角２１０°を中心とする期間であって、期間Ｐ３１のスイッチングパターンは、パターンＶ０３またはＶ７３である。また、期間Ｐ３１のＵ相電圧ＶｕおよびＷ相電圧Ｖｗが−（１／３）Ｅ２、Ｖ相電圧Ｖｖが（２／３）Ｅ２である。
期間Ｐ３４は、電気角２７０°を中心とする期間であって、期間Ｐ３４のスイッチングパターンは、パターンＶ０４またはＶ７４である。また、期間Ｐ３４のＵ相電圧Ｖｕが−（２／３）Ｅ２、Ｖ相電圧ＶｖおよびＷ相電圧Ｖｗが（１／３）Ｅ２である。
期間Ｐ３７は、電気角３３０°を中心とする期間であって、期間Ｐ３７のスイッチングパターンは、パターンＶ０５またはＶ７５である。また、期間Ｐ３７のＵ相電圧ＶｕおよびＶ相電圧Ｖｖが−（１／３）Ｅ２、Ｗ相電圧Ｖｗが（２／３）Ｅ２である。
【００６２】
ここで、下アーム素子２４〜２６、３４〜３６をオンすることで第１インバータ２０または第２インバータ３０を中性点化するものとする。素子毎に見ると、第１インバータ２０のＵ相では、期間Ｐ２１、Ｐ２３〜Ｐ２４、Ｐ２６〜Ｐ２７、Ｐ２９にて、上アーム素子２１がオン、下アーム素子２４がオフであり、期間Ｐ２２、Ｐ２５、Ｐ２８、Ｐ３０〜Ｐ３８にて、上アーム素子３１がオフ、下アーム素子２４がオンである。すなわち、第１インバータ２０のＵ相では、電気角１周期にて、スイッチング素子２１、２４のオンオフが切り替わる回数は、８回である。Ｖ相、Ｗ相も同様である。
【００６３】
第２インバータ３０のＵ相では、期間Ｐ２２、Ｐ２５、Ｐ２８にて、上アーム素子３１がオン、下アーム素子３４がオフ、期間Ｐ２１、Ｐ２３〜Ｐ２４、Ｐ２６〜Ｐ２７、Ｐ２９〜Ｐ３８にて、上アーム素子３１がオフ、下アーム素子３４がオンである。すなわち、第２インバータ３０のＵ相では、スイッチング素子３１、３４のオンオフが切り替わる回数は６回である。Ｖ相、Ｗ相も同様である。
【００６４】
第２片側矩形波制御される期間Ｐ２２、Ｐ２５、Ｐ２８、Ｐ３１、Ｐ３４、Ｐ３７の間には、第１片側矩形波制御される期間Ｐ２３、Ｐ２４、Ｐ２６、Ｐ２７、Ｐ２９、Ｐ３０、Ｐ３２、Ｐ３３、Ｐ３５、Ｐ３６が設けられる。本実施形態では、期間Ｐ２３、Ｐ２４を、連続する１回の第１片側矩形波制御期間と捉える。期間Ｐ２６、Ｐ２７、期間Ｐ２９、Ｐ３０、期間Ｐ３２、Ｐ３３、期間Ｐ３５、Ｐ３６についても同様である。また、期間Ｐ２１は、直前の電気角周期における期間Ｐ３８に相当する期間と連続しており、この期間を連続する１回の第１片側矩形波制御期間と捉える。また、期間Ｐ３８は、直後の電気角周期における期間Ｐ２１に相当する期間と連続しており、この期間を連続する１回の第１片側矩形波制御期間と捉える。
【００６５】
１回の第１片側矩形波制御される期間の中間タイミングは、電気角６０°、１２０°、１８０°、２４０°、３００°、３６０°（＝０°）であり、第１片側矩形波制御期間の中間タイミングにて、スイッチングパターンが切り替わる。一方、連続する１回の第２片側矩形波制御期間中には、スイッチングパターンは切り替わらない。
【００６６】
本実施形態では、電気角１周期において、第１片側矩形波制御の全ての有効電圧ベクトルに対応するスイッチングパターンが均等に含まれる。同様に、電気角１周期において、第２片側矩形波制御の全ての有効電圧ベクトルに対応するスイッチングパターンが均等に含まれる。これにより、相電圧Ｖｕ、Ｖｖ、Ｖｗの偏りを防ぐことができ、コイル１１〜１３に３相平衡の電流を流すことができる。
【００６７】
領域Ｒ１３の制御を図１１〜図１３に基づいて説明する。
本実施形態では、領域Ｒ１３の駆動要求は、第２片側矩形波制御、および、両側矩形波制御を組み合わせることで出力する。
図１１には、Ｕ相電圧Ｖｕを示す。図１１（ａ）は、図８（ｂ）と同様であり、Ｕ相電圧Ｖｕは、第２インバータ３０のスイッチングパターンに応じた電圧となる。
【００６８】
図１１（ｂ）に示すように、両側矩形波制御を行うと、第１電圧Ｅ１および第２電圧Ｅ２の和に相当する和電圧Ｅ１２、および、スイッチングパターンに応じた電圧となる。
また、図１１（ｃ）に示すように、第２片側矩形波制御と両側矩形波制御とを組み合わせることで、電気角１周期でみて、第２片側矩形波制御を継続した場合と両側矩形波制御を継続した場合との中間的な電圧をＵ相コイル１１に印加することができる。第２片側矩形波制御を行う期間と、第２片側矩形波制御を行う期間との割合は、駆動要求に応じて設定される。具体的には、駆動要求が両側上限値Ｂ１３に近い程、両側矩形波制御の期間が長くなるように設定される。
【００６９】
領域Ｒ１３における相電圧Ｖｕ、Ｖｖ、Ｖｗを図１２に示す。図１２（ａ）は、図１１（ｃ）と同様である。
図１２に示すように、Ｕ相電圧Ｖｕ、Ｖ相電圧Ｖｖ、および、Ｗ相電圧Ｖｗは、位相が１２０［°］ずつずれた３相平衡の波形となっている。
【００７０】
図１３は、モータジェネレータ１０を一定駆動した場合の電気角１周期分の相電圧Ｖｕ、Ｖｖ、Ｖｗを示している。期間Ｐ４１、Ｐ４３、Ｐ４４、Ｐ４６、Ｐ４７、Ｐ４９、Ｐ５０、Ｐ５２、Ｐ５３、Ｐ５５、Ｐ５６、Ｐ５８は、第２片側矩形波制御される期間であり、Ｐ４２、Ｐ４５、Ｐ４８、Ｐ５１、Ｐ５４、Ｐ５７は、両側矩形波制御される期間である。
【００７１】
期間Ｐ４１、Ｐ４３のスイッチングパターンは、パターンＶ０３またはＶ７３であって、Ｕ相電圧ＶｕおよびＷ相電圧Ｖｗが（１／３）Ｅ２、Ｖ相電圧Ｖｖが−（２／３）Ｅ２である。
期間Ｐ４４、Ｐ４６のスイッチングパターンは、パターンＶ０４またはＶ７４であって、Ｕ相電圧Ｖｕが（２／３）Ｅ２、Ｖ相電圧ＶｖおよびＷ相電圧Ｖｗが−（１／３）Ｅ２である。
期間Ｐ４７、Ｐ４９のスイッチングパターンは、パターンＶ０５またはＶ７５であって、Ｕ相電圧ＶｕおよびＶ相電圧Ｖｖが（１／３）Ｅ２、Ｗ相電圧Ｖｗが−（２／３）Ｅ２である。
期間Ｐ５０、Ｐ５２のスイッチングパターンは、パターンＶ０６またはＶ７６であって、Ｕ相電圧ＶｕおよびＷ相電圧Ｖｗが−（１／３）Ｅ２、Ｖ相電圧Ｖｖが（２／３）Ｅ２である。
期間Ｐ５３、Ｐ５５のスイッチングパターンは、パターンＶ０１またはＶ７１であって、Ｕ相電圧Ｖｕが−（２／３）Ｅ２、Ｖ相電圧ＶｖおよびＷ相電圧Ｖｗが（１／３）Ｅ２である。
期間Ｐ５６、Ｐ５８のスイッチングパターンは、パターンＶ０２またはＶ７２であって、Ｕ相電圧ＶｕおよびＶ相電圧Ｖｖが−（１／３）Ｅ２、Ｗ相電圧Ｖｗが（２／３）Ｅ２である。
【００７２】
なお、第２片側矩形波制御に替えて、第１片側矩形波制御とする場合のスイッチングパターンは、期間Ｐ４１、Ｐ４３がパターンＶ６０またはＶ６７、期間Ｐ４４、Ｐ４６がパターンＶ１０またはＶ１７、期間Ｐ４７、Ｐ４９がパターンＶ２０またはＶ２７、期間Ｐ５０、Ｐ５２がパターンＶ３０またはＶ３７、期間Ｐ５３、Ｐ５５がパターンＶ４０またはＶ４７、期間Ｐ５６、Ｐ５８がパターンＶ５０またはＶ５７である。また、印加される電圧は、第１電圧Ｅ１に応じた電圧であって、例えば上記「（１／３）Ｅ２」のＥ２をＥ１に置き換え、「（１／３）Ｅ１」となる、といった具合である。
【００７３】
期間Ｐ４２、Ｐ４５、Ｐ４８、Ｐ５１、Ｐ５４、Ｐ５７の長さは、駆動要求に応じて決定される両側矩形波制御を行う期間の１／６に相当する。
期間Ｐ４２は、電気角３０°を中心とする期間であって、期間Ｐ４２のスイッチングパターンは、パターンＶ６３である。また、期間Ｐ４２のＵ相電圧ＶｕおよびＷ相電圧Ｖｗが（１／３）Ｅ１２、Ｖ相電圧Ｖｖが−（２／３）Ｅ１２である。
期間Ｐ４５は、電気角９０°を中心とする期間であって、期間Ｐ４５のスイッチングパターンは、パターンＶ１４である。また、期間Ｐ４５のＵ相電圧が（２／３）Ｅ１２、Ｖ相電圧ＶｖおよびＷ相電圧Ｖｗが−（１／３）Ｅ１２である。
期間Ｐ４８は、電気角１５０°を中心とする期間であって、期間Ｐ４８のスイッチングパターンは、パターンＶ２５である。また、期間Ｐ４８のＵ相電圧ＶｕおよびＶ相電圧Ｖｖが（１／３）Ｅ１２、Ｗ相電圧Ｖｗが−（２／３）Ｅ１２である。
期間Ｐ５１は、電気角２１０°を中心とする期間であって、期間Ｐ５１のスイッチングパターンは、パターンＶ３６である。また、期間Ｐ５１のＵ相電圧ＶｕおよびＷ相電圧Ｖｗが−（１／３）Ｅ１２、Ｖ相電圧Ｖｖが（２／３）Ｅ１２である。
期間Ｐ５４は、電気角２７０°を中心とする期間であって、期間Ｐ５４のスイッチングパターンは、パターンＶ４１である。また、期間Ｐ５４のＵ相電圧が−（２／３）Ｅ１２、Ｖ相電圧ＶｖおよびＷ相電圧Ｖｗが（１／３）Ｅ１２である。
期間Ｐ５７は、電気角３３０°を中心とする期間であって、期間Ｐ５７のスイッチングパターンは、パターンＶ５２である。また、期間Ｐ５４のＵ相電圧ＶｕおよびＶ相電圧Ｖｖが−（１／３）Ｅ１２、Ｗ相電圧Ｖｗが（２／３）Ｅ１２である。
【００７４】
ここで、第２片側矩形波制御にて、下アーム素子２４〜２６をオンすることで第１インバータ２０を中性点化するものとする。素子毎に見ると、第１インバータ２０のＵ相では、期間Ｐ４２、Ｐ４５、Ｐ４８にて、上アーム素子２１がオンであり、下アーム素子２４がオフであり、期間Ｐ４１、Ｐ４３〜Ｐ４４、Ｐ４６〜Ｐ４７、Ｐ４９〜Ｐ５８にて、上アーム素子２１がオフであり、下アーム素子２４がオンである。すなわち、第１インバータ２０のＵ相では、電気角１周期にて、スイッチング素子２１、２４のオンオフが切り替わる回数は、６回である。Ｖ相、Ｗ相も同様である。
【００７５】
第２インバータのＵ相では、期間Ｐ５０〜Ｐ５８にて、上アーム素子３１がオンであり、下アーム素子３４がオフであり、期間Ｐ４１〜Ｐ４９にて、上アーム素子３１がオフであり、下アーム素子３４がオンである。すなわち、第２インバータ３０のＵ相では、電気角１周期にて、スイッチング素子３１、３４のオンオフが切り替わる回数は、２回である。Ｖ相、Ｗ相も同様である。
なお、第１片側矩形波制御と両側矩形波制御とを組み合わせた場合、第１スイッチング素子２１〜２６のオンオフが切り替わる回数は２回であり、第２スイッチング素子３１〜３６のオンオフが切り替わる回数は６回である。
【００７６】
両側矩形波制御される期間Ｐ４２、Ｐ４５、Ｐ４８、Ｐ５１、Ｐ５４、Ｐ５７の間には、第２片側矩形波制御される期間Ｐ４３、Ｐ４４、Ｐ４６、Ｐ４７、Ｐ４９、Ｐ５０、Ｐ５２、Ｐ５３、Ｐ５５、Ｐ５６が設けられる。本実施形態では、期間Ｐ４３、Ｐ４４を、連続する１回の第２片側矩形波制御期間と捉える。期間Ｐ４６、Ｐ４７、期間Ｐ４９、Ｐ５０、期間Ｐ５２、Ｐ５３、期間Ｐ５５、Ｐ５６についても同様である。また、期間Ｐ４１は、直前の電気角周期における期間Ｐ５８に相当する期間と連続しており、この期間を連続する１回の第２片側矩形波制御期間と捉える。また、期間Ｐ５８は、直後の電気角周期における期間Ｐ４１に相当する期間と連続しており、この期間を連続する１回の第２片側矩形波制御期間と捉える。
【００７７】
１回の第２片側矩形波制御される期間の中間タイミングは、電気角６０°、１８０°、２４０°、３００°、３６０°（＝０°）であり、第２片側矩形波制御期間の中間タイミングにて、スイッチングパターンが切り替わる。一方、連続する１回の両側矩形波制御期間中には、スイッチングパターンは切り替わらない。
【００７８】
本実施形態では、電気角１周期において、第２片側矩形波制御の全ての有効電圧ベクトルに対応するスイッチングパターンが均等に含まれる。同様に、電気角１周期において、両側矩形波制御の全てのスイッチングパターンが均等に含まれる。これにより、相電圧Ｖｕ、Ｖｖ、Ｖｗの偏りを防ぐことができ、コイル１１〜１３に３相平衡の電流を流すことができる。
【００７９】
図１４は、電気角１周期分における制御の切り替えを説明するものであって、（ａ）がＵ相電圧Ｖｕ、（ｂ）が電気角、（ｃ）が第２片側矩形波制御、（ｄ）が両側矩形波制御、（ｅ）が相電流を示す。なお、図１４（ａ）は、図１３（ａ）と同様である。また、（ｃ）、（ｄ）において、該当する制御が行われている状態を「１」、該当する制御が行われていない状態を「０」とする。また、図１４（ｅ）では、Ｕ相電流Ｉｕを実線、Ｖ相電流Ｉｖを一点鎖線、Ｗ相電流Ｉｗを二点鎖線で示す。図１８も同様である。
【００８０】
図１４に示すように、本実施形態では、電気角半周期において、第２片側矩形波制御または両側矩形波制御の一方から他方への切り替えを、６回行っている。これにより、図１４（ｅ）に示すように、電気角１周期において、コイル１１〜１３に３相平衡の電流を流すことができる。また、電気角半周期にて６回の切り替えを行うことで、電気角１周期において、正負に同様の電流を流すことができる。図１４は領域Ｒ１３の例で説明したが、領域Ｒ１１、Ｒ１２についても同様である。
【００８１】
図１５および図１６は、領域Ｒ１３の出力にて、一定駆動した場合のシミュレーション結果である。図１５は、第２片側矩形波制御と両側矩形波制御とを、電気角半周期に６回切り替える切替制御を行った場合の例である。図１６は、参考例であって、第１基本波および第２基本波に応じ、第１インバータ２０および第２インバータ３０をともにＰＷＭ制御した場合の例である。また図１５および図１６では、（ａ）がＵ相電圧Ｖｕ、（ｂ）がＵ相電流Ｉｕを示す。ここでは、Ｕ相を例に説明するが、Ｖ相、Ｗ相についても同様である。
【００８２】
図１６に示すように、参考例では、ＰＷＭ制御により、キャリア周波数ごとにスイッチングを行っているため、Ｕ相電流Ｉｕの低次高調波成分が抑えられている反面、キャリア周波数に応じた高次の高調波成分が含まれている。一方、図１５に示すように、本実施形態では、２つの矩形波制御を組み合わせることで、スイッチング回数を低減しており、Ｕ相電流Ｉｕの低次高調波成分が含まれるものの、高次の高調波成分が低減されている。
【００８３】
図１７には、図１５に示す切替制御を行った場合と、図１６に示すＰＷＭ制御を行った場合との損失を比較する図である。図１７では、インバータ２０、３０での損失を「Ｌｏｓｓ＿ＩＮＶ」、モータジェネレータ１０での損失を「Ｌｏｓｓ＿ＭＧ」と記載する。
図１７に示すように、スイッチング損失以外のインバータ損失、および、銅損は、切替制御を行った場合とＰＷＭ制御を行った場合とで、略同等である。
一方、本実施形態の切替制御では、ＰＷＭ制御を行う参考例と比較し、スイッチング回数が少なくなるので、インバータ２０、３０におけるスイッチング損失を低減することができる。また、相電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗの高調波成分を低減可能であるので、モータジェネレータ１０の鉄損を抑えることができる。これにより、回転電機システム１全体としての損失を低減することができる。
【００８４】
以上説明したように、本実施形態の電力変換装置１５は、コイル１１〜１３を有するモータジェネレータ１０の電力を変換するものであって、第１インバータ２０と、第２インバータ３０と、制御部６５と、を備える。
第１インバータ２０は、第１スイッチング素子２１〜２６を有し、コイル１１、１２、１３の一端１１１、１２１、１３１の一端および第１バッテリ４１と接続される。
第２インバータ３０は、第２スイッチング素子３１〜３６を有し、コイル１１、１２、１３の他端１１２、１２２、１３２の一端および第２バッテリ４２と接続される。
制御部６５は、第１スイッチング素子２１〜２６および第２スイッチング素子３１〜３６のオンオフ作動を切り替える。
【００８５】
ここで、第１バッテリ４１および第２バッテリ４２の入出力が共に０となる制御を両側中性点制御、第１バッテリ４１の入出力にてモータジェネレータ１０を駆動する制御を第１片側駆動制御、第２バッテリ４２の入出力にてモータジェネレータ１０を駆動する制御を第２片側駆動制御とする。また、第１バッテリ４１および第２バッテリ４２が共に入力または出力してモータジェネレータ１０を駆動する制御を両側駆動制御とする。
制御部６５は、両側中性点制御、第１片側駆動制御、第２片側駆動制御、および、両側駆動制御のうち、少なくとも２つが、モータジェネレータ１０の電気角半周期に含まれるように制御を切り替える。
【００８６】
例えば、ＰＷＭ制御では、スイッチング回数はキャリア波の周波数に応じた所定回数であって、デューティを変更することで、モータジェネレータ１０の回転数およびトルクを制御する。一方、本実施形態では、２つ以上の制御を組み合わせることで、モータジェネレータ１０の回転数およびトルクを制御する。ここで、例えば矩形波制御のように、スイッチング回数の少ない制御にて、第１片側駆動制御、第２片側駆動制御、および、両側駆動制御を行うことで、ＰＷＭ制御の場合と比較し、スイッチング回数を低減することができる。また、コイル１１〜１３に流れる電流の高調波成分が抑えられるので、モータジェネレータ１０の鉄損を低減することができる。これにより、回転電機駆動システム１全体としての損失を低減可能である。
【００８７】
制御部は、第１片側駆動制御、第２片側駆動制御、および、両側駆動制御において、第１スイッチング素子２１〜２６および第２スイッチング素子３１〜３６のオンオフを、電気角に応じて切り替える。
ＰＷＭ制御に変えて、キャリア波を用いず、電気角に応じてスイッチング素子２１〜２６、３１〜３６のオンオフを切り替えることで、ＰＷＭ制御を行う場合と比較し、スイッチング回数を低減することができる。
【００８８】
両側駆動制御にて出力可能な上限値を両側上限値とする。第１片側駆動制御または第２片側駆動制御にて出力可能な上限値を片側上限値とする。
制御部６５は、モータジェネレータ１０の駆動要求が、両側上限値と片側上限値との間である場合、両側駆動制御が行われる両側駆動期間と、第１片側駆動制御または第２片側駆動制御が行われる片側駆動期間との割合を、駆動要求に応じて設定する。
これにより、駆動要求に応じて、モータジェネレータ１０を適切に制御することができる。
【００８９】
本実施形態では、第１バッテリ４１の電圧である第１電圧Ｅ１と、第２バッテリ４２の電圧である第２電圧Ｅ２とが異なっている。
第１片側駆動制御にて出力可能な上限値を第１片側上限値とする。第２片側駆動制御にて出力可能な上限値を第２片側上限値とする。
制御部６５は、モータジェネレータ１０の駆動要求が第１片側上限値と第２片側上限値との間である場合、第１片側駆動制御が行われる第１片側駆動期間と、第２片側駆動制御が行われる第２片側駆動期間との割合を、駆動要求に応じて設定する。
これにより、駆動要求に応じて、モータジェネレータ１０を適切に制御することができる。
【００９０】
第１片側駆動制御または第２片側駆動制御にて出力可能な上限値を片側上限値とする。
制御部６５は、モータジェネレータ１０の駆動要求が片側上限値未満である場合、第１片側駆動制御または第２片側駆動制御が行われる片側制御期間と、両側中性点制御が行われる両側中性点期間との割合を、駆動要求に応じて設定する。
これにより、駆動要求に応じて、モータジェネレータ１０を適切に制御することができる。
【００９１】
制御部６５は、電気角半周期において、両側中性点制御、第１片側駆動制御、第２片側駆動制御、または、両側駆動制御のうちの２つの制御を切り替える。２つの制御を切り替えることで、３つ以上の制御を切り替える場合と比較し、制御を簡素化することができる。
コイル１１〜１３は、３相巻線である。電気角半周期における制御の切り替え回数は、６の倍数（本実施形態では６回）である。これにより、３相平衡であって、正側と負側の波形が同様の電流を、コイル１１〜１３に通電可能である。
【００９２】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態を図１８に示す。
上記実施形態では、電気角半周期にて、６回制御を切り替える。本実施形態では、電気角半周期おける制御の切り替え回数を３回とする。
図１８は、第２片側矩形波制御、および、両側矩形波制御を組み合わせる領域Ｒ１３の制御を説明するものであって、上記実施形態の図１４と対応する図である。上記実施形態と同様、第２片側矩形波制御に替えて、第１片側矩形波制御としてもよい。
本実施形態では、期間Ｐ４１、Ｐ４２、Ｐ４５〜Ｐ４８、Ｐ５１〜Ｐ５４、Ｐ５７、５８において、第２片側矩形波制御を行い、期間Ｐ４３、Ｐ４４、Ｐ４９、Ｐ５０、Ｐ５５、Ｐ５６において、両側矩形波制御を行う。
【００９３】
詳細には、期間Ｐ４１、Ｐ４２のスイッチングパターンはパターンＶ０３またはＶ７３であり、期間Ｐ４３のスイッチングパターンはパターンＶ６３である。
期間Ｐ４４のスイッチングパターンはパターンＶ１４であり、期間Ｐ４５、Ｐ４６のスイッチングパターンはパターンＶ０４またはＶ７４である。
期間Ｐ４７、Ｐ４８のスイッチングパターンはＶ０５またはＶ７５であり、期間Ｐ４９のスイッチングパターンはパターンＶ２５である。
期間Ｐ５０のスイッチングパターンはパターンＶ３６であり、期間Ｐ５１、Ｐ５２のスイッチングパターンはパターンＶ０６またはＶ７６である。
期間Ｐ５３、Ｐ５４のスイッチングパターンはパターンＶ０１またはＶ７１であり、期間Ｐ５５のスイッチングパターンはパターンＶ４１である。
期間Ｐ５６のスイッチングパターンはパターンＶ５２であり、期間Ｐ５７、Ｐ５８のスイッチングパターンはパターンＶ０２またはＶ７２である。
【００９４】
すなわち本実施形態では、期間Ｐ４１と期間Ｐ４２との間、期間Ｐ４５と期間Ｐ４６との間、期間Ｐ４７と期間Ｐ４８との間、期間Ｐ５１と期間Ｐ５２の間、期間Ｐ５３と期間Ｐ５４との間、および、期間Ｐ５７と期間Ｐ５８との間は、同一のスイッチング状態が継続され、各素子のオンオフの切り替えが行われない。
また、上記実施形態の期間Ｐ４２と期間Ｐ４３、期間Ｐ４４と期間Ｐ４５、期間Ｐ４８と期間Ｐ４９、期間Ｐ５０と期間Ｐ５１、期間Ｐ５４と期間Ｐ５５、期間Ｐ５６と期間Ｐ５７のスイッチングパターンを入れ替えていると捉えることもできる。
【００９５】
本実施形態では、期間Ｐ４３、Ｐ４４、期間Ｐ４９、Ｐ５０、期間Ｐ５５、Ｐ５６を、連続する１回の両側矩形波制御期間と捉える。また、連続する１回の両側矩形波制御期間の中間タイミングである電気角６０°、１８０°、３００°にて、スイッチングパターンが切り替わる。
【００９６】
また、期間Ｐ４５〜Ｐ４８、期間Ｐ５１〜Ｐ５４を、連続する１回の第２片側矩形波制御期間と捉える。また、期間Ｐ４１、Ｐ４２は、直前の電気角周期における期間Ｐ５７、Ｐ５８に相当する期間と連続しており、この期間を連続する１回の第２片側矩形波制御期間と捉える。また、期間Ｐ５７、Ｐ５８は、直後の電気角周期における期間Ｐ４１、Ｐ４２に相当する期間と連続しており、この期間を連続する１回の第２片側矩形波制御期間と捉える。また、連続する１回の第２片側矩形波制御期間の中心タイミングである電気角０°、１２０°、２４０°にて、スイッチングパターンが切り替わる。
【００９７】
本実施形態では、電気角半周期において、第２片側矩形波制御または両側矩形波制御の一方から他方への切り替えを、３回行っている。これにより、図１８（ｅ）に示すように、電気角１周期において、正側と負側とで波形が異なるものの、コイル１１〜１３に３相平衡の電流を流すことができる。また、スイッチング回数をより低減可能であるので、損失をより低減することができる。
【００９８】
図１８では、第２片側矩形波制御と両側矩形波制御とを切り替える例について説明したが、第１片側矩形波制御と第２片側矩形波制御とを切り替える場合についても同様である。詳細には、上記実施形態の期間Ｐ２２と期間Ｐ２３、期間Ｐ４５と期間Ｐ２５、期間Ｐ２８と期間Ｐ２９、期間Ｐ３０と期間Ｐ３１、期間Ｐ３４と期間Ｐ３５、期間Ｐ３６と期間Ｐ３７のスイッチングパターンを入れ替えることで、制御の切り替え回数が３回となる。これにより、スイッチング回数を低減可能であり、損失を低減することができる。
【００９９】
本実施形態では、電気角半周期における制御の切り替え回数は、３の倍数（本実施形態では３回）である。これにより、コイル１１〜１３に３相平衡の電流を通電可能である。また、スイッチング回数をより低減することができる。
また、上記実施形態と同様の効果を奏する。
【０１００】
（他の実施形態）
（ア）制御部
第１実施形態では、電気角半周期に６回、制御を切り替える。他の実施形態では、電気角半周期に６の倍数回、制御を切り替えてもよい。これにより、３相平衡であって、正側と負側の波形が等しい電流を回転電機に通電することができる。
第２実施形態では、電気角半周期に３回、制御を切り替える。他の実施形態では、電気角半周期に３の倍数回、制御を切り替えてもよい。これにより、３相平衡電流を回転電機に通電することができる。
また、電気角半周期における制御の切り替え回数は、６の倍数または３の倍数に限らず、何回であってもよい。また、制御の切り替え回数を、巻線の相数倍とすることで、各相に平衡電流を流すことができる。
【０１０１】
上記実施形態では、駆動要求が領域Ｒ１１の場合、両側中性点制御と第１片側駆動制御とを切り替える。他の実施形態では、駆動要求が領域Ｒ１１の場合、第１片側駆動制御に替えて、第２片側駆動制御または両側駆動制御としてもよい。
上記実施形態では、駆動要求が領域Ｒ１２の場合、第１片側駆動制御と第２片側駆動制御とを切り替える。他の実施形態では、駆動要求が領域Ｒ１２の場合、両側中性点制御と、第２片側駆動制御または両側駆動制御と、を切り替えてもよい。また、駆動要求他領域Ｒ１２の場合、第１片側駆動制御と両側中性点制御とを切り替えてもよい。
上記実施形態では、駆動要求が領域Ｒ１３の場合、第２片側駆動制御と両側駆動制御とを切り替える。他の実施形態では、駆動要求が領域Ｒ１３の場合、第２片側駆動制御に替えて、両側中性点制御または第１片側駆動制御としてもよい。
【０１０２】
上記実施形態では、電気角半周期において、両側中性点制御、第１片側駆動制御、第２片側駆動制御、または、両側駆動制御のうちの２つの制御を切り替える。他の実施形態では、電気角半周期において、３つ以上の制御を切り替えるようにしてもよい。
上記実施形態では、第１片側駆動制御、第２片側駆動制御、および、両側駆動制御において、駆動するインバータのスイッチング素子のオンオフを電気角に応じて切り替える。他の実施形態では、駆動するインバータの制御は、どのようであってもよいが、例えば、過変調ＰＷＭ制御等、正弦波ＰＷＭ制御よりＳＷ回数が少ない制御とすることが望ましい。
他の実施形態では、第１電圧源および第２電圧源の電圧を検出する電圧検出部を設け、制御部は、電圧検出部からの検出値に基づき、第１片側上限値、第２片側上限値、および、両側上限値の少なくとも１つを可変としてもよい。
【０１０３】
（イ）第１電圧源、第２電圧源
上記実施形態では、第１電圧源および第２電圧源として、リチウムイオン電池等を例示した。他の実施形態では、第１電圧源および第２電圧源は、リチウムイオン電池以外の鉛蓄電池、燃料電池等であってもよい。また、第１電圧源と第２電圧源とで、同一の種類、特性のものを用いてもよいし、異なる種類、特性のものを用いてもよい。また、第１電圧源または第２電圧源の一方を電気二重層キャパシタやリチウムイオンキャパシタ等のキャパシタとしてもよい。また、第１電圧源または第２電圧源の一方を、エンジン等の駆動源により駆動されて発電する発電機等としてもよい。
【０１０４】
（ウ）回転電機
上記実施形態では、回転電機はモータジェネレータである。他の実施形態では、回転電機は、発電機の機能を持たない電動機であってもよいし、電動機の機能を持たない発電機であってもよい。また、上記実施形態の回転電機は３相である。他の実施形態では、回転電機は、４相以上としてもよい。
また、上記実施形態では、回転電機が電動車両の主機モータである。他の実施形態では、回転電機は、主機モータに限らず、例えばスタータ機能とオルタネータ機能とを併せ持つ、所謂ＩＳＧ（Integrated Starter Generator）や、補機モータであってもよい。また、電力変換装置を車両以外の装置に適用してもよい。
以上、本発明は、上記実施形態になんら限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の形態で実施可能である。
【符号の説明】
【０１０５】
１・・・回転電機駆動システム
１０・・・モータジェネレータ（回転電機）
１１〜１３・・・コイル（巻線）
１５・・・電力変換装置
２０・・・第１インバータ        ２１〜２６・・・第１スイッチング素子
３０・・・第２インバータ        ３１〜３６・・・第２スイッチング素子
４１・・・第１バッテリ（第１電圧源）
４２・・・第２バッテリ（第２電圧源）
６５・・・制御部
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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