[发明专利]电动机驱动系统及电动机驱动系统的控制方法

说明书

本发明提供电动机驱动系统及电动机驱动系统的控制方法，电动机驱动系统包括车辆行驶用的电动机、变换器及电子控制单元。所述电子控制单元构成为根据所述电动机的运转状态来变更载波的频率即载波频率。所述电子控制单元构成为，在所述电动机的动作点处于锁定区域内且所述电动机不是加减速状态的情况下，将所述载波频率设定为保护频率。所述电子控制单元构成为，在所述动作点处于所述锁定区域内且所述电动机是加减速状态的情况下，将所述载波频率设定为比所述保护频率高的非保护频率。

技术领域

本说明书公开了对于作为车辆的动力源之一的电动机进行驱动的电动机驱动系统及电动机驱动系统的控制方法。

背景技术

在电力汽车、混合动力汽车等电动车辆搭载有电动机作为动力源之一。上述的电动机由包含变换器和控制装置的电动机驱动系统来驱动。变换器通过对多个开关元件的接通/断开进行切换而将直流电力转换成交流电力并向电动机输出。控制装置通过将表示向电动机的指令值的调制波与载波进行比较来生成变换器的开关信号。

在此，当成为电动机的旋转受到外力的阻碍或妨碍的锁定状态时，电流仅集中于在电动机设置的绕组中的一相。在该情况下，在变换器设置的多个开关元件中的与该相对应的开关元件急剧发热。因此，以往，提出了以下的技术：如果电动机成为预定的转速以下，则判断为锁定状态，将载波的频率(以下称为“载波频率”)切换为特别低的保护频率。

然而，电动机的转速不仅在该电动机锁定的情况下，而且即使在加减速的过程中，也暂时性地成为预定的转速以下。这样，即使在暂时通过了低转速域的情况下，在将载波频率切换为保护频率的情况下，也会导致噪音的问题。

因此，日本特开2000-134990公开了防止这样的噪音并保护开关元件的技术。具体而言，在日本特开2000-134990中，预先设置检测开关元件的温度(元件温度)的温度传感器，预先求出表示在该元件温度与转矩指令值的组合为何种组合的情况下切换为保护频率的判定基准的判定线。并且，如果电动机转速成为预定的阈值以下，则将该时刻的元件温度及转矩指令值与判定线进行比较，当元件温度及转矩指令值超过判定线时，将载波频率切换为保护频率。

根据上述日本特开2000-134990，即使电动机的转速成为预定的阈值以下，只要元件温度及转矩指令值不超过判定线，就不切换为保护频率。其结果是，电动机仅仅是暂时通过低转速域的话，不切换为保护频率，因此能够有效地防止不必要的噪音产生。

发明内容

然而，如日本特开2000-134990那样考虑元件温度来切换载波频率的结构的情况下，当然需要另行设置温度传感器。上述的温度传感器的追加会导致成本的增加、部件的保养工时的增加。

因此，本发明提供不用追加温度传感器而同时实现防止开关元件过热和防止不必要的噪音产生的电动机驱动系统及其控制方法。

本发明的第一形态是电动机驱动系统。所述电动机驱动系统包括车辆行驶用的电动机、变换器及电子控制单元。所述变换器包括多个开关元件并构成为将直流电力转换成交流电力。所述电子控制单元构成为通过基于载波对表示所述电动机的指令值的调制波进行脉冲宽度调制来生成所述开关元件的开关信号。所述电子控制单元构成为根据所述电动机的运转状态来变更所述载波的频率即载波频率。所述电子控制单元构成为，在处于第一状态的情况下将所述载波频率设定为对所述开关元件进行保护的保护频率，所述第一状态是由所述电动机的转速及所述电动机的转矩确定的动作点处于预先规定的锁定区域内且所述电动机不是加减速状态的状态。所述电子控制单元构成为，在处于第二状态的情况下将所述载波频率设定为比所述保护频率高的非保护频率，所述第二状态是所述动作点处于所述锁定区域内且所述电动机为加减速状态的状态。

根据上述结构，即使电动机动作点处于锁定区域内，在加减速状态的情况下，也将载波频率设定为非保护频率。因此，能够防止在加减速的过程中电动机动作点暂时性地进入到锁定区域内，由于将载波频率切换为保护频率而产生噪音的问题。而且，根据上述结构，由于不需要温度传感器，因此也能够防止部件数目的增加。