CN107896082B - 车辆控制装置 - Google Patents

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Abstract

车辆控制装置，对作为车辆的动力源的交流马达进行适当控制。车辆控制装置(100)具备：调制单元(121)，其将三次谐波信号(Vh)与电压指令信号叠加从而生成调制信号；第1修正单元(122)，其能够执行对调制信号的中心值进行修正以使得变换器(30)中的损失变小的第1修正处理；第2修正单元(123)，其能够执行在调制信号的调制率为预定值以上的情况下进行修正以减小三次谐波信号相对于电压指令信号的振幅偏移和相位偏移的第2修正处理；以及控制单元(124)，其在交流马达的转速比预定的转速小的情况下进行如下控制：在直流电压为第1预定电压(α)以上时使得执行第1修正处理，在直流电压小于第1预定电压时使得执行第2修正处理。

Description

车辆控制装置
技术领域
本发明涉及对具备电动机的车辆进行控制的车辆控制装置的技术领域。
背景技术
作为用于驱动三相交流电动机的控制方法的一例，可例举PWM(Pulse WidthModulation，脉宽调制)控制。在PWM控制中，根据基于使得向三相交流电动机供给的相电流与期望值一致这一观点设定的相电压指令信号与预定频率的载波信号的大小关系来控制电力变换器。
在三相交流电动机驱动时，存在向电力变换器输入的直流电压的波动(所谓的脉动成分)变大的情况。作为减小该波动的方法，例如在专利文献1中提出了如下技术方案：将三次谐波信号与相电压指令信号叠加，并进行修正以减小三次谐波信号的振幅偏移和相位偏移。
另一方面，在三相交流电动机驱动时，在转速极低的状况下，有时电力变换器的开关元件的发热会变大而成为故障的原因。作为减小开关元件的发热的方法，例如在专利文献2中提出了如下技术方案：对相电压指令信号的中心值进行偏置(off set)修正，使开关元件中的损失减小。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2009-171768号公报
专利文献2：日本特开2016-054594号公报
发明内容
发明要解决的问题
本申请发明人进行的研究表明，当进行上述专利文献2所述的修正处理(即，相电压指令信号的中心值的偏置修正)时，在电力变换器的直流电压侧产生的波动会增加。该情况起因于通过使相电压指令信号错动从而三相的开关元件全部成为断开的零矢量期间变长。
为了使增加了的波动减小，也可以考虑采用专利文献1所述的修正处理(即，对三次谐波信号的振幅偏移和相位偏移的修正)，但是，在进行了信号的中心值的偏置修正的状态下，不能充分得到修正的效果，不能减小波动。即，因对信号的中心值进行偏置修正而增加了的波动不能通过对三次谐波信号的振幅偏移和相位偏移的修正来减小。
其结果，在因相电压指令信号的中心值的偏置修正而直流电压中的波动增加时，难以减小该波动，产生例如发生超过耐压、马达控制变得不稳定等不良情况这一技术性问题。
对于本发明要解决的问题，例举了如上所述的问题作为一例。本发明课题在于，提供一种能够适当控制作为车辆的动力源的交流马达的车辆控制装置。
用于解决问题的技术方案
<1>
本发明的第1车辆控制装置是对如下车辆进行控制的车辆控制装置，所述车辆具备作为动力源的交流马达和将直流电压变换为交流电压并向所述交流马达供给的变换器，该车辆控制装置具备：调制单元，其将三次谐波信号与控制所述变换器的电压的电压指令信号叠加从而生成调制信号；第1修正单元，其能够执行对所述调制信号的中心值进行修正以使所述变换器中的损失变小的第1修正处理；第2修正单元，其能够执行在所述调制信号的调制率为预定值以上的情况下进行修正以减小所述三次谐波信号相对于所述电压指令信号的振幅偏移和相位偏移的第2修正处理；以及控制单元，其在所述交流马达的转速比预定的转速小的情况下，(i)在所述直流电压为第1预定电压以上时对所述第1修正单元进行控制以执行所述第1修正处理，(ii)在所述直流电压小于所述第1预定电压时对所述第2修正单元进行控制以执行所述第2修正处理。
根据本发明的第1车辆控制装置，在交流马达的转速比预定的转速小的情况下，根据变换器的直流电压选择性地执行第1修正处理(即，对调制信号的中心值进行修正的处理)或第2修正处理(即，对三次谐波信号的振幅偏移和相位偏移进行修正的处理)。第1修正处理具有抑制变换器中的发热这一效果，但是在直流电压中产生的波动有可能增加。另一方面，第2修正处理具有抑制在直流电压中产生的波动这一效果，但是无法抑制进行了第1修正处理的状态下的波动。
在此，尤其是在交流马达的转速极低、直流电压比较高的状态下，变换器中的发热容易产生，直流电压的波动难以产生。因此，若在直流电压为第1预定电压以上的情况下执行第1修正处理，则能够有效地抑制变换器中的发热，并且也能够将以第1修正处理为起因的波动抑制为小。另一方面，在交流马达的转速极低、直流电压比较高的状态下，变换器中的发热难以产生，直流电压的波动容易产生发生。因此，若在直流电压小于第1预定电压的情况下执行第2修正处理，则能够有效地抑制波动的产生。
<2>
在本发明的第1车辆控制装置的一技术方案中，在所述变换器的冷却水的温度或所述变换器所包括的元件的温度为第1预定温度以上的情况下，不管所述直流电压是否为所述第1预定电压以上，所述控制单元都对所述第1修正单元进行控制以执行所述第1修正处理。
根据该技术方案，在变换器的冷却水的温度或变换器所包括的元件的温度比第1预定温度高的状态下，不管直流电压的大小，优先执行具有抑制变换器中的发热的效果的第1修正处理。因此，能够适当避免以变换器的发热为起因的故障等。
<3>
本发明的第2车辆控制装置是对如下车辆进行控制的车辆控制装置，所述车辆具备作为动力源的交流马达和将直流电压变换为交流电压并向所述交流马达供给的变换器，该车辆控制装置具备：调制单元，其将三次谐波信号与控制所述变换器的电压的电压指令信号叠加从而生成调制信号；第1修正单元，其能够执行对所述调制信号的中心值进行修正以使得所述变换器中的损失变小的第1修正处理；第2修正单元，其能够执行在所述调制信号的调制率为预定值以上的情况下进行修正以减小所述三次谐波信号相对于所述电压指令信号的振幅偏移和相位偏移的第2修正处理；以及控制单元，其在所述交流马达的转速比预定的转速小的情况下，(i)在所述变换器的冷却水的温度或所述变换器所包括的元件的温度为第2预定温度以上的情况下，对所述第1修正单元进行控制以执行所述第1修正处理，(ii)在所述变换器的冷却水的温度和所述变换器所包括的元件的温度小于所述第2预定温度的情况下，对所述第2修正单元进行控制以执行所述第2修正处理。
根据本发明的第2车辆控制装置，在交流马达的转速比预定的转速小的情况下，根据变换器的冷却水的温度或变换器所包括的元件的温度，选择性地执行第1修正处理或第2修正处理。
在此，尤其是在变换器的温度变高时，例如变换器所包括的元件有可能产生故障而无法进行正常的工作。因此，若在变换器的冷却水的温度或变换器所包括的元件的温度为第2预定温度以上的情况下执行第1修正处理，则能够切实地抑制变换器中的发热。另一方面，在变换器的温度低的情况下，变换器产生故障的可能性低，进行第1修正处理的益处小。因此，若在变换器的冷却水的温度或变换器所包括的元件的温度小于第2预定温度的情况下执行第2修正处理，则能够适当抑制直流电压中的波动的产生。
<4>
在本发明的第2车辆控制装置的一技术方案中，在所述变换器的冷却水的温度或所述变换器所包括的元件的温度为所述第2预定温度以上的情况下，在将所述直流电压维持为第2预定电压以上的状态下，所述控制单元对所述第1修正单元进行控制以执行所述第1修正处理。
根据该技术方案，在直流电压被维持为第2预定电压以上的状态下，执行第1修正处理，因此能够适当抑制直流电压中的波动的产生。
可从下面说明的实施方式中理解本发明的作用和其他的优点。
附图说明
图1是表示车辆的构成的框图。
图2是表示ECU的构成(尤其是用于控制变换器的工作的构成)的框图。
图3是表示PWM中心修正的一例的时间图。
图4是表示过调制区域中的电压指令的振幅偏移和相位偏移的时间图。
图5是表示实施PWM中心修正和三次谐波修正的区域的一例的映射。
图6是表示PWM中心修正前的变换器的各种参数的时间图。
图7是表示PWM中心修正后的变换器的各种参数的时间图。
图8是表示不实施PWM中心修正的情况下的基于三次谐波修正的波动的减小效果的时间图。
图9是表示实施PWM中心修正的情况下的基于三次谐波修正的波动的减小效果的时间图。
图10表示第1实施方式的车辆控制装置的工作的流程的流程图。
图11是表示***电压与波动以及元件发热的关系的概念图。
图12是表示第2实施方式的车辆控制装置的工作的流程的流程图。
图13是表示第3实施方式的车辆控制装置的工作的流程的流程图。
附图标记说明
1 车辆控制装置
10 直流电源
20 转换器
30 变换器
100 ECU
200 冷却器
C1、C2 平滑电容器
L1 电抗器
Q1、Q2 开关元件
MG 电动发电机
Qup、Qvp、Qwp p 侧开关元件
Qun、Qvn、Qwn n 侧开关元件
Dup、Dun、Dvp、Dvn、Dwp、Dwn 整流用二极管
Sup、Sun、Svp、Svn、Swp、Swn 元件温度传感器
S1 水温传感器
VH ***电压
具体实施方式
以下，对车辆控制装置的实施方式进行说明。
<第1实施方式>
参照图1至图11对第1实施方式的车辆控制装置进行说明。
<车辆的构成>
首先，参照图1对搭载车辆控制装置的车辆的构成进行说明。图1是表示车辆的构成的框图。
如图1所示，作为电动车辆的车辆1具备直流电源10、平滑电容器C1、转换器20、平滑电容器C2、变换器30、ECU(Electronic Control Unit)100、冷却器200以及电动发电机MG。
直流电源10是可充电的蓄电装置。作为直流电源10的一例，例如，可例举二次电池(例如镍氢电池、锂离子电池等)、电容器(例如双电层电容器、大容量电容器等)。
平滑电容器C1是连接于直流电源10的正极线与直流电源10的负极线之间的电压平滑用的电容器。平滑电容器C1是用于使正极线与负极线之间的端子间电压VL的变动平滑化的电容器。
转换器20具备电抗器L1、连接有整流二极管D1的开关元件Q1以及连接有整流二极管D2的开关元件Q2。在转换器20中，开关元件Q1和Q2被控制为在各开关周期内互补且交替地接通、断开。
转换器20在升压工作时将从直流电源10供给的直流电压VL升压为直流电压VH(以下也将与向变换器30输入的输入电压相当的该直流电压称为“***电压”)。该升压工作通过经由开关元件Q1和整流二极管D1供给在开关元件Q2的接通期间储存于电抗器L1的电磁能来进行。
另外，转换器20在降压工作时将直流电压VH降压为直流电压VL。该降压工作通过经由开关元件Q2和整流二极管D2供给在开关元件Q1的接通期间储存于电抗器L1的电磁能来进行。
这些升压工作和降压工作的电压变换比(即，VH与VL的比)由上述开关周期中的开关元件Q1、Q2的接通期间比(即，占空比)控制。此外，若将开关元件Q1和Q2分别固定为接通和断开，则也能够使VH＝VL(电压变换比＝1.0)。
平滑电容器C2是配置于转换器20与变换器30之间的电压平滑用的电容器。平滑电容器C2是用于使***电压VH的变动平滑化的电容器。
变换器30将从转换器20供给的直流电力(直流电压)变换为交流电力(三相交流电压)。为了将直流电力变换为交流电力，变换器30具备：U相臂，其包括p侧开关元件Qup和n侧开关元件Qun；V相臂，其包括p侧开关元件Qvp和n侧开关元件Qvn；以及W相臂，其包括p侧开关元件Qwp和n侧开关元件Qwn。变换器30所具备的的各臂在正极线与负极线之间并联连接。p侧开关元件Qup、Qvp以及Qwp分别与整流用二极管Dup、Dvp以及Dwp连接。n侧开关元件Qun、Qvn以及Qwn也同样地分别与整流用二极管Dun、Dvn以及Dwn连接。关于变换器30的各开关元件Qup～Qwn，通过PWM(Pulse Width Modulation)控制来控制开关的接通、断开。
在p侧开关元件Qup、Qvp及Qwp、以及n侧开关元件Qun、Qvn及Qwn设置有用于对各开关元件的温度进行检测的元件温度传感器Sup、Svp及Swp、以及Sun、Svn及Swn。由元件温度传感器Sup～Swn各自检测到的各开关元件的温度构成为被向ECU100输出。
变换器30中的各相臂的上侧臂(也就是说，各p侧开关元件)与下侧臂(也就是说，各n侧开关元件)的中间点分别与电动发电机MG的各相线圈连接。其结果，将基于变换器30的变换工作生成的交流电力(三相交流电压)向电动发电机MG供给。
电动发电机MG是“交流马达”的一具体例，构成为三相交流电动发电机。电动发电机MG被驱动以产生车辆1行驶所需要的转矩。电动发电机MG所产生的转矩经由与该电动发电机MG的旋转轴机械地连结的驱动轴而被传递到驱动轮。此外，电动发电机MG也可以在车辆1的制动时等进行电力再生(发电)。
ECU100是用于对车辆1的工作进行控制的电子控制单元。本实施方式的ECU100是“车辆控制装置”的一具体例，进行用于控制变换器30的工作的变换器控制工作。此外，后面详细描述ECU100的具体构成和变换器30的控制工作。
冷却器200是水冷方式的冷却装置，其内部收纳有转换器20的开关元件Q1和Q2、平滑电容器C2以及变换器30的各开关元件。冷却器200通过冷却水来防止收纳于内部的各元件的发热所造成的故障。此外，在向冷却器导入冷却水的部分设置有用于对冷却水的温度进行检测的水温传感器S1。由水温传感器S1检测到的冷却水的温度构成为被向ECU100输出。
<ECU的构成>
接着，参照图2对ECU100的构成(尤其是用于对变换器30的工作进行控制的构成)进行说明。图2是表示ECU100的构成(尤其是用于对变换器30的工作进行控制的构成)的框图。
如图2所示，ECU100构成为具备指令信号生成部110、信号修正部120以及控制信号输出部130来作为在其内部实现的逻辑或物理处理块。信号修正部120包括三次谐波叠加部121、PWM中心修正部122、三次谐波修正部123以及修正处理决定部124。
指令信号生成部110根据对电动发电机MG所要求的驱动力，生成三相电压指令信号(即，U相电压指令信号Vu、V相电压指令信号Vv以及W相电压指令信号Vw)。由指令信号生成部110生成的三相电压指令信号构成为被向信号修正部120输出。
信号修正部120在对由指令信号生成部110生成的三相电压指令信号实施预定的修正处理后，将其向控制信号输出部130输出。
三次谐波叠加部121是“调制单元”的一具体例，对三相电压指令信号加上三次谐波信号Vh来生成三相调制信号(以下，有时简单地称为“调制信号”)。具体而言，三次谐波叠加部121对U相电压指令信号Vu加上三次谐波信号Vh，由此生成U相调制信号Vmu(＝Vu+Vh)。三次谐波叠加部121同样地生成V相调制信号Vmv(＝Vv+Vh)、W相调制信号Vmw(＝Vw+Vh)。
PWM中心修正部122是“第1修正单元”的一具体例，对在三次谐波叠加部121中生成的三相调制信号(即，U相调制信号Vmu、V相调制信号Vmv以及W相调制信号Vmw)执行PWM中心修正处理。后面详细描述PWM中心修正处理的具体处理内容和其效果。此外，PWM中心修正处理是“第1修正处理”的一具体例。
三次谐波修正部123是“第2修正单元”的一具体例，对在三次谐波叠加部121中加上的三次谐波信号Vh进行修正(以下将该处理称为“三次谐波修正处理”)。后面详细描述三次谐波修正处理的具体处理内容和其效果。此外，三次谐波修正处理是“第2修正处理”的一具体例。
修正处理决定部124是“控制单元”的一具体例，根据预定的条件，使基于PWM中心修正部122的PWM中心修正处理与基于三次谐波修正部123的三次谐波修正处理选择性地执行。即，并非同时执行PWM中心修正处理和三次谐波修正处理双方，而是根据状况执行某一方。
控制信号输出部130基于从信号修正部输出的信号(即，执行了PWM中心修正处理或三次谐波修正处理的三相调制信号)，生成用于对变换器30的各开关元件Qup～Qwn的开关进行控制的PWM信号，并向变换器30输出。具体而言，控制信号输出部130基于修正后的三相调制信号与载波信号CR的大小关系分别生成并输出U相PWM信号Gup和Gun、V相PWM信号Gvp和Gvn以及W相PWM信号Gwp和Gwn。
<PWM中心修正处理>
接着，参照图3对PWM中心修正处理进行说明。图3是表示PWM中心修正的一例的时间图。此外，PWM中心修正处理是现有技术，因此，在此省略了详细的原理等的说明。
如图3所示，在通常的PWM控制(即，不进行PWM中心修正处理的控制)中，三相调制信号(即，U相调制信号Vmu、V相调制信号Vmv以及W相调制信号Vmw)以其中央值(以下，适当称为“PWM中心”)成为载波信号CR的中央值(CEN0)的方式生成。
另一方面，在PWM中心修正处理中，使用例如基于载波信号的频率和马达电流决定的修正值ΔCEN来修正PWM中心。具体而言，在PWM中心修正处理中，通过对三相调制信号加上修正值ΔCEN来对三相调制信号进行偏置修正。
在图3中，曲线k11～k13分别表示进行了PWM中心修正处理的情况下的三相调制信号，曲线k14～k16分别表示不进行PWM中心修正处理的情况下的三相调制信号。关于表示进行了PWM中心修正处理的情况下的三相调制信号的曲线k11～k13，通过与修正值ΔCEN相加，从而PWM中心变更为比CEN0低的CEN1。
在三相调制信号比载波信号CR大的情况下，以p侧开关元件接通、n侧开关元件断开的方式生成PWM信号，因此，当PWM中心以变小的方式变更时，与不变更PWM中心的情况相比，各相的p侧开关元件成为接通的时间变短。其结果，p侧开关元件的接通损失减少。因此，根据PWM中心修正处理，能够抑制电流集中流向特定的开关元件或相，能够适当防止以发热为起因的开关元件的故障。
<三次谐波修正处理>
接着，参照图4对三次谐波修正处理进行说明。图4是表示过调制区域中的电压指令的振幅偏移和相位偏移的时间图。此外，三次谐波修正处理是现有技术，因此，在此省略了详细的原理等的说明。
如图4所示，在进行对三相电压指令信号叠加三次谐波信号Vh的控制的情况下，在过调制区域中，会发生调制信号相对于载波信号CR的振幅和相位的偏移。这样的偏移由于对三相电压指令信号的各自叠加了振幅和相位不同的三次谐波信号Vh而发生。因此，在三次谐波修正处理中，通过对三次谐波信号Vh的振幅和相位进行修正以谋求上述的偏移的减少。
在三次谐波修正处理中，首先对调制信号的调制率是否为预定值以上进行判定。此外，“预定值”是作为用于对调制信号是否处于过调制区域进行判定的阈值而被预先设定的值，例如可以基于叠加的三次谐波Vh的振幅和相位来决定。
在判定为调制率为预定值以上的情况下，执行三次谐波Vh的振幅的修正和相位的修正。此外，作为相位的修正值(换言之，相加值)，可以使用例如对开关模式(switchingpattern)进行快速傅里叶变换(FFT，Fast Fourier Transform)而得到的相位差。或者，也可以使用通过预先试验、模拟等而决定的值。根据三次谐波修正处理，能够抑制因叠加三次谐波而产生的调制信号的偏移，因此能够实现遵照指令的电压输出。
<因修正处理而产生的问题点>
接着，参照图5～图9，对因进行上述的PWM中心修正处理和三次谐波修正处理而可能产生的问题点进行说明。图5是表示实施PWM中心修正和三次谐波修正的区域的一例的映射。图6是表示PWM中心修正前的变换器的各种参数的时间图，图7是表示PWM中心修正后的变换器的各种参数的时间图。图8是表示不实施PWM中心修正的情况下的基于三次谐波修正的波动的减少效果的时间图，图9是表示实施PWM中心修正的情况下的基于三次谐波修正的波动的减少效果的时间图。
如图5所示，PWM中心修正处理和三次谐波修正处理可以根据电动发电机MG的工作点切换。此外，图中的“PWM”是进行PWM控制的区域，“VPH”是进行矩形波控制的区域，但进行PWM中心修正处理的区域(PWM中心修正实施区域)是进行PWM控制的区域的马达转速比预定的转速小的区域，进行三次谐波修正处理的区域(三次谐波修正实施区域)是进行PWM控制的区域的马达转速成为预定的转速以上的区域。
此外，此处的“预定的转速”是用于对电动发电机MG的转速是否低至变换器30中的各开关元件有可能产生由发热造成的不良状况的程度进行判定的阈值。电动发电机MG的转速越低，则变换器30中的各开关元件的发热越大，在成为零旋转时发热成为最大。因此，预定的转速可以使用电动发电机MG的转速与各开关元件的发热的关系预先设定。
然而，本申请发明人进行的研究表明，当像上述那样仅基于电动发电机MG的工作点来切换修正处理时，在PWM中心修正实施区域会产生新的不良情况。
如图6和图7所示，载波信号比三相调制信号大的部分是变换器30中的3相(即，U相、V相以及W相)全部成为断开的零矢量期间。当执行PWM中心修正处理从而三相调制信号的PWM中心变更为低时，该零矢量期间变得比修正前长。于是，***电压VH上升的期间变长，其结果，在***电压VH产生的波动变大。即，PWM中心修正处理具有抑制元件的发热这一效果，另一方面，具有使***电压VH的波动增大这一问题点。
如图8和图9所示，当以没有进行PWM中心修正处理的状态实施三次谐波修正处理时，由于消除了三次谐波信号Vh的振幅偏移和相位偏移，因此***电压VH的波动变小。然而，在进行了PWM中心修正处理的状态下，即使实施三次谐波修正处理，也无法减小***VH的波动。也就是说，即使实施三次谐波修正处理，也无法减小因进行PWM中心修正处理而增大了的波动。
因此，当实施PWM中心修正处理时，根据状况***电压VH的波动大幅增大，有可能无法正常控制电动发电机MG。为了解除这样的问题点，本实施方式的车辆控制装置在图5所示的PWM中心修正实施区域，根据状况切换执行PWM中心修正处理和三次谐波修正处理。
<工作说明>
接着，参照图10对本实施方式的车辆控制装置(ECU100)的工作进行说明。图10是表示第1实施方式的车辆控制装置的工作的流程的流程图。此外，以下对ECU100所执行的各种处理中的用于切换PWM中心修正处理与三次谐波修正处理的判定处理进行详细说明，省略其他处理的说明。
如图10所示，在本实施方式的车辆控制装置工作时，首先修正处理决定部124对***电压VH的值是否为阈值α(例如，450V)以上进行判定(步骤S101)。此外，此处的阈值α是“第1预定电压”的一具体例，为了对因PWM中心修正处理而引起的波动的增加是否变大到无法容许的程度进行判定而被预先设定。***电压VH变得越高，则因PWM中心修正处理所产生的波动变得越小。因此，若预先决定容许到多大程度的波动，则能够由此决定阈值α。
在判定为***电压VH为阈值α以上的情况下(步骤S101：是)，修正处理决定部124向PWM中心修正部122发出指令以执行PWM中心修正处理。其结果，PWM中心修正部122执行PWM中心修正处理(步骤S102)。在该情况下，基于进行了PWM中心修正处理的调制信号，生成PWM信号。
另一方面，在判定为***电压VH小于阈值α的情况下(步骤S101：否)，修正处理决定部124向三次谐波修正部123发出指令以执行三次谐波修正。其结果，三次谐波修正部123执行三次谐波修正处理(步骤S103)。在该情况下，基于进行了三次谐波修正处理的调制信号，生成PWM信号。
像以上那样，在本实施方式的车辆控制装置中，根据***电压VH是否为阈值α以上来选择对调制信号的修正处理。此外，这样的一系列的处理也可以在从步骤S102或步骤S103的处理结束起经过预定期间后再次执行。
<实施方式的效果>
接着，参照图11对通过上述的工作而得到的技术效果进行详细说明。图11是表示***电压VH与波动和元件发热的关系的概念图。
如图11所示，在***电压VH为阈值α以上的情况下，在***电压VH产生的波动相对变小，另一方面，变换器30中的开关元件的损失(发热)相对变大。因此，若在***电压VH为阈值α以上的情况下执行PWM中心修正处理，则能够抑制变换器30中的开关元件的发热，并且能够防止以发热为起因的故障。另外，在***电压VH难以产生波动，因此，即使进行了PWM中心修正处理也能够充分地将波动的产生抑制为小。
另一方面，在***电压VH小于阈值α的情况下，在***电压VH产生的波动相对变大，另一方面，变换器30中的开关元件的损失相对变小。因此，若在***电压VH小于阈值α的情况下执行三次谐波修正处理，则能够减小***电压VH的波动，并且准确地控制电动发电机MG。另外，开关元件中的发热也比较小，因此，即使不进行抑制发热的PWM中心修正处理，发生以发热为起因的故障的可能性也很低。
像以上那样，只要根据***电压VH的高低分开使用修正处理，就能够活用PWM中心修正处理和三次谐波修正处理的各自的特性，从而能够适宜地驱动电动发电机MG。
<第2实施方式>
接着，参照图12对第2实施方式的车辆控制装置进行说明。图12是表示第2实施方式的车辆控制装置的工作的流程的流程图。
此外，第2实施方式与上述的第1实施方式相比仅一部分的工作不同，装置构成和其他工作大致同样。因此，以下详细地说明与已经说明了的第1实施方式不同的部分，并且适当省略其他重复的部分的说明。
<工作说明>
如图12所示，在第2实施方式的车辆控制装置工作时，首先修正处理决定部124对由水温传感器S1检测到的冷却水的水温，或由元件温度传感器Sup～Swn检测到的开关元件的元件温度是否为阈值β(例如30℃)以上进行判定(步骤S201)。此外，此处的阈值β是“第1预定温度”的一具体例，是用于对变换器30中的各开关元件的温度是否高达有可能产生因发热造成的故障的程度进行判断的阈值，例如根据元件的耐热规格等预先设定。
在判定为水温或元件温度为阈值β以上的情况下(步骤S201：是)，修正处理决定部124向PWM中心修正部122发出指令以执行PWM中心修正处理。其结果，PWM中心修正部122执行PWM中心修正处理(步骤S202)。在该情况下，基于进行了PWM中心修正处理的调制信号，生成PWM信号。
另一方面，在判定为水温和元件温度小于阈值β的情况下(步骤S201：否)，与第1实施方式同样地，对***电压VH是否为阈值α以上进行判定(步骤S101)，选择性地执行PWM中心修正处理(步骤S102)或三次谐波修正处理(步骤S103)。
<实施方式的效果>
在水温或元件温度为阈值β以上的情况下，开关元件有可能产生故障，因此，优选执行用于抑制发热的PWM中心修正处理。然而，当像第1实施方式那样仅根据***电压VH进行判断时，没有考虑实际的开关元件的温度，其结果，有可能在应该抑制发热的状况下也不执行PWM中心修正处理而执行三次谐波修正处理。
因此，在第2实施方式中，首先根据水温或元件温度来推定实际的开关元件的温度，在水温或元件温度为阈值β以上的情况下，不管***电压VH如何都执行用于抑制发热的PWM中心修正处理。也就是说，根据开关元件的温度，优先执行PWM中心修正处理，因此，能够适当防止因开关元件的发热所造成的故障。
<第3实施方式>
接着，参照图13对第3实施方式的车辆控制装置进行说明。图13是表示第3实施方式的车辆控制装置的工作的流程的流程图。
此外，第3实施方式与上述的第1实施方式以及第2实施方式相比仅一部分的工作不同，装置构成和其他工作大致同样。因此，以下详细地说明与已经说明了的第1实施方式以及第2实施方式不同的部分，并适当省略其他重复的部分的说明。
<工作说明>
如图13所示，在第3实施方式的车辆控制装置工作时，首先修正处理决定部124对由水温传感器S1检测到的冷却水的水温，或由元件温度传感器Sup～Swn检测到的开关元件的元件温度是否为阈值β2(例如30℃)以上进行判定(步骤S301)。此外，此处的阈值β2是“第2预定温度”的一具体例，与第2实施方式的β同样，是用于对变换器30中的各开关元件的温度是否高达有可能产生因发热造成的故障的程度的阈值，例如根据元件的耐热规格等预先设定。
在判定为水温或元件温度为阈值β2以上的情况下(步骤S301：是)，修正处理决定部124向PWM中心修正部122发出指令以执行PWM中心修正处理。其结果，PWM中心修正部122执行PWM中心修正处理(步骤S302)。在该情况下，基于进行了PWM中心修正处理的调制信号，生成PWM信号。
另外，在执行PWM中心修正处理的情况下，输出指令以使得***电压VH成为预定电压α2(例如450V)以上(步骤S303)。因此，在***电压VH低于预定电压α2的情况下，进行控制以使得***电压VH成为比预定电压α2高，在***电压VH已经高于预定电压α2的情况下，此后，将该***电压VH维持在高的状态以使其不会低于预定电压α2。此外，此处的预定电压α2是“第2预定电压”的一具体例，与第1实施方式的阈值α同样，为了对因PWM中心修正处理而引起的波动的增加是否变大到无法容许的程度进行判定而被预先设定。
另一方面，在判定为水温和元件温度小于阈值β2的情况下(步骤S301：否)，修正处理决定部124向三次谐波修正部123发出指令以执行三次谐波修正。其结果，三次谐波修正部123执行三次谐波修正处理(步骤S304)。在该情况下，基于进行了三次谐波修正处理的调制信号，生成PWM信号。
<实施方式的效果>
在水温或元件温度为阈值β2以上的情况下，开关元件有可能产生故障。因此，在第3实施方式中，在水温或元件温度为阈值β2以上的情况下，执行用于抑制发热的PWM中心修正处理。因此，能够适当防止以开关元件的发热为起因的故障。另一方面，在水温或元件温度小于阈值β2的情况下，能够判断为因发热而造成的故障的可能性低，因此，不执行PWM中心修正处理而是执行三次谐波修正处理。由此，能够减小***电压VH的波动，并且准确地控制电动发电机MG。
另外，在第3实施方式中，没有像第1实施方式和第2实施方式那样对***电压VH是否为阈值α以上进行判定，因此，***电压VH的波动有可能因执行PWM中心修正处理而大幅增加。因此，在进行PWM中心修正处理的情况下，进行控制以使得***电压VH成为比预定电压α2高，防止以***电压VH低为起因的波动的增加。
以上，根据第1实施方式～第3实施方式的车辆控制装置，根据***电压VH、冷却水的水温、或开关元件的温度选择性地执行合适的修正处理。其结果，能够防止因开关元件的发热而造成的故障，并且使电动发电机MG适宜工作。
此外，在上述的说明中，使用车辆1具备单一的电动发电机MG的例子进行了说明。但是，车辆1也可以具备多个电动发电机MG。在该情况下，优选的是，车辆1具备与每个电动发电机MG相对应的变换器30。另外，在该情况下，ECU100也可以对每个变换器30独立地进行上述的变换器控制工作。或者，车辆1也可以在电动发电机MG的基础上进一步具备发动机。也就是说，车辆1也可以是混合动力车辆。
本发明不限于上述的实施方式，能够在不违背从权利要求和说明书整体理解的发明主旨或思想的范围内适当变更，伴随如此变更的车辆控制装置也包括在本发明的技术范围内。

Claims (4)

1.一种车辆控制装置，
对具备作为动力源的交流马达和将直流电压变换为交流电压并向所述交流马达供给的变换器的车辆进行控制，其特征在于，具备：
调制单元，其将三次谐波信号与控制所述变换器的电压的电压指令信号叠加从而生成调制信号；
第1修正单元，其能够执行对所述调制信号的中心值进行修正以使得所述变换器中的损失变小的第1修正处理；
第2修正单元，其能够执行在所述调制信号的调制率为预定值以上的情况下修正所述三次谐波信号相对于所述电压指令信号的振幅偏移和相位偏移以使其减小的第2修正处理；以及
控制单元，其在所述交流马达的转速比预定的转速小的情况下，(i)在所述直流电压为第1预定电压以上时对所述第1修正单元进行控制以执行所述第1修正处理，(ii)在所述直流电压小于所述第1预定电压时对所述第2修正单元进行控制以执行所述第2修正处理。
2.根据权利要求1所述的车辆控制装置，其特征在于，
在所述变换器的冷却水的温度或所述变换器所包括的元件的温度为第1预定温度以上的情况下，不管所述直流电压是否为所述第1预定电压以上，所述控制单元都对所述第1修正单元进行控制以执行所述第1修正处理。
3.一种车辆控制装置，
对具备作为动力源的交流马达和将直流电压变换为交流电压并向所述交流马达供给的变换器的车辆进行控制，其特征在于，具备：
调制单元，其将三次谐波信号与控制所述变换器的电压的电压指令信号叠加从而生成调制信号；
第1修正单元，其能够执行对所述调制信号的中心值进行修正以使得所述变换器中的损失变小的第1修正处理；
第2修正单元，其能够执行在所述调制信号的调制率为预定值以上的情况下修正所述三次谐波信号相对于所述电压指令信号的振幅偏移和相位偏移以使其减小的第2修正处理；以及
控制单元，其在所述交流马达的转速比预定的转速小的情况下，(i)在所述变换器的冷却水的温度或所述变换器所包括的元件的温度为第2预定温度以上时，对所述第1修正单元进行控制以执行所述第1修正处理，(ii)在所述变换器的冷却水的温度和所述变换器所包括的元件的温度小于所述第2预定温度时，对所述第2修正单元进行控制以执行所述第2修正处理。
4.根据权利要求3所述的车辆控制装置，其特征在于，
在所述变换器的冷却水的温度或所述变换器所包括的元件的温度为所述第2预定温度以上的情况下，在将所述直流电压维持为第2预定电压以上的状态下，所述控制单元对所述第1修正单元进行控制以执行所述第1修正处理。
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