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特開2024-78294マルチレベルインバータの制御装置、プログラム、及びマルチレベルインバータ
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024078294
(43)【公開日】2024-06-10
(54)【発明の名称】マルチレベルインバータの制御装置、プログラム、及びマルチレベルインバータ
(51)【国際特許分類】
H02M 7/487 20070101AFI20240603BHJP
【ＦＩ】
H02M7/487
【審査請求】未請求
【請求項の数】12
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022190745
(22)【出願日】2022-11-29
(71)【出願人】
【識別番号】000004260
【氏名又は名称】株式会社デンソー
(74)【代理人】
【識別番号】100121821
【弁理士】
【氏名又は名称】山田 強
(74)【代理人】
【識別番号】100139480
【弁理士】
【氏名又は名称】日野 京子
(74)【代理人】
【識別番号】100125575
【弁理士】
【氏名又は名称】松田 洋
(74)【代理人】
【識別番号】100175134
【弁理士】
【氏名又は名称】北 裕介
(74)【代理人】
【識別番号】100207859
【弁理士】
【氏名又は名称】塩谷 尚人
(72)【発明者】
【氏名】楠本 将大
【テーマコード（参考）】
5H770
【Ｆターム（参考）】
5H770BA02
5H770DA03
5H770DA34
5H770EA01
5H770EA19
5H770HA02Y
5H770HA02Z
5H770HA03W
5H770HA07Z
(57)【要約】
【課題】電気機器が並列接続されたコンデンサの電圧の大きな低下を抑制できるマルチレベルインバータの制御装置を提供する。
【解決手段】制御装置５０は、インバータ３０に適用され、第１コンデンサ２１及び第２コンデンサ２２の直列接続体から出力可能な電圧のうちいずれかの電圧を出力するように各スイッチＳＵＨ～ＳＷＬ，ＱＵ～ＱＷを制御する。第２コンデンサ２２にＤＣＤＣコンバータ４０及び電動コンプレッサ４１が並列接続されている。制御装置５０は、ＤＣＤＣコンバータ４０及び電動コンプレッサ４１への供給可能電流値が、ＤＣＤＣコンバータ４０及び電動コンプレッサ４１の要求電流値未満であるか否かを判定し、供給可能電流値が要求電流値未満であると判定した場合、供給可能電流値が要求電流値以上であると判定する場合よりも回転電機１０の各相巻線１３Ｕ～１３Ｗに流す電流を大きくするように各スイッチＳＵＨ～ＳＷＬ，ＱＵ～ＱＷを制御する。
【選択図】 図２
【解決手段】制御装置５０は、インバータ３０に適用され、第１コンデンサ２１及び第２コンデンサ２２の直列接続体から出力可能な電圧のうちいずれかの電圧を出力するように各スイッチＳＵＨ～ＳＷＬ，ＱＵ～ＱＷを制御する。第２コンデンサ２２にＤＣＤＣコンバータ４０及び電動コンプレッサ４１が並列接続されている。制御装置５０は、ＤＣＤＣコンバータ４０及び電動コンプレッサ４１への供給可能電流値が、ＤＣＤＣコンバータ４０及び電動コンプレッサ４１の要求電流値未満であるか否かを判定し、供給可能電流値が要求電流値未満であると判定した場合、供給可能電流値が要求電流値以上であると判定する場合よりも回転電機１０の各相巻線１３Ｕ～１３Ｗに流す電流を大きくするように各スイッチＳＵＨ～ＳＷＬ，ＱＵ～ＱＷを制御する。
【選択図】 図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
直列接続された複数のコンデンサ（２１，２２，７１～７４）と、
前記コンデンサと回転電機（１０）の電機子巻線（１３Ｕ～１３Ｗ）とに電気的に接続されるスイッチ（ＳＵＨ～ＳＷＬ，ＱＵ～ＱＷ，Ｓｕ１～Ｓｗ４，Ｓ１～Ｓ８）と、を備えるマルチレベルインバータ（３０，７０）に適用され、
複数の前記コンデンサの直列接続体から出力可能な複数の電圧のうちいずれかの電圧を出力するように前記スイッチを制御するマルチレベルインバータの制御装置（５０）において、
複数の前記コンデンサの直列接続体は、電源（２０）に並列接続可能とされており、
複数の前記コンデンサのうち一部のコンデンサである対象コンデンサに電気機器（４０，４１）が並列接続可能とされており、
前記電気機器への供給可能電流値が、前記電気機器の要求電流値未満であるか否かを判定する判定部と、
前記供給可能電流値が前記要求電流値未満であると判定された場合、前記供給可能電流値が前記要求電流値以上であると判定される場合よりも前記電機子巻線に流す電流を大きくするように前記スイッチを制御する制御部と、を備える、マルチレベルインバータの制御装置。
前記コンデンサと回転電機（１０）の電機子巻線（１３Ｕ～１３Ｗ）とに電気的に接続されるスイッチ（ＳＵＨ～ＳＷＬ，ＱＵ～ＱＷ，Ｓｕ１～Ｓｗ４，Ｓ１～Ｓ８）と、を備えるマルチレベルインバータ（３０，７０）に適用され、
複数の前記コンデンサの直列接続体から出力可能な複数の電圧のうちいずれかの電圧を出力するように前記スイッチを制御するマルチレベルインバータの制御装置（５０）において、
複数の前記コンデンサの直列接続体は、電源（２０）に並列接続可能とされており、
複数の前記コンデンサのうち一部のコンデンサである対象コンデンサに電気機器（４０，４１）が並列接続可能とされており、
前記電気機器への供給可能電流値が、前記電気機器の要求電流値未満であるか否かを判定する判定部と、
前記供給可能電流値が前記要求電流値未満であると判定された場合、前記供給可能電流値が前記要求電流値以上であると判定される場合よりも前記電機子巻線に流す電流を大きくするように前記スイッチを制御する制御部と、を備える、マルチレベルインバータの制御装置。
【請求項2】
前記制御部は、前記要求電流値が大きいほど、前記電源から前記マルチレベルインバータ及び前記電機子巻線を介して前記対象コンデンサへと供給される電流値を大きくするように前記スイッチを制御する、請求項１に記載のマルチレベルインバータの制御装置。
【請求項3】
直列接続された複数のコンデンサ（２１，２２，７１～７４）と、
前記コンデンサと回転電機（１０）の電機子巻線（１３Ｕ～１３Ｗ）とに電気的に接続されるスイッチ（ＳＵＨ～ＳＷＬ，ＱＵ～ＱＷ，Ｓｕ１～Ｓｗ４，Ｓ１～Ｓ８）と、を備えるマルチレベルインバータ（３０，７０）に適用され、
複数の前記コンデンサの直列接続体から出力可能な複数の電圧のうちいずれかの電圧を出力するように前記スイッチを制御するマルチレベルインバータの制御装置（５０）において、
複数の前記コンデンサの直列接続体は、電源（２０）に並列接続可能とされており、
複数の前記コンデンサのうち一部のコンデンサである対象コンデンサに電気機器（４０，４１）が並列接続可能とされており、
前記電気機器の要求電流値が大きいほど、前記電源から前記マルチレベルインバータ及び前記電機子巻線を介して前記対象コンデンサへと供給される電流値を大きくするように前記スイッチを制御する制御部を備える、マルチレベルインバータの制御装置。
前記コンデンサと回転電機（１０）の電機子巻線（１３Ｕ～１３Ｗ）とに電気的に接続されるスイッチ（ＳＵＨ～ＳＷＬ，ＱＵ～ＱＷ，Ｓｕ１～Ｓｗ４，Ｓ１～Ｓ８）と、を備えるマルチレベルインバータ（３０，７０）に適用され、
複数の前記コンデンサの直列接続体から出力可能な複数の電圧のうちいずれかの電圧を出力するように前記スイッチを制御するマルチレベルインバータの制御装置（５０）において、
複数の前記コンデンサの直列接続体は、電源（２０）に並列接続可能とされており、
複数の前記コンデンサのうち一部のコンデンサである対象コンデンサに電気機器（４０，４１）が並列接続可能とされており、
前記電気機器の要求電流値が大きいほど、前記電源から前記マルチレベルインバータ及び前記電機子巻線を介して前記対象コンデンサへと供給される電流値を大きくするように前記スイッチを制御する制御部を備える、マルチレベルインバータの制御装置。
【請求項4】
前記制御部は、前記供給可能電流値が前記要求電流値未満であると判定された場合、前記供給可能電流値が前記要求電流値以上であると判定される場合よりも前記電機子巻線に流すｄ軸電流値を大きくするように前記スイッチを制御する、請求項１又は２に記載のマルチレベルインバータの制御装置。
【請求項5】
前記制御部は、前記供給可能電流値が前記要求電流値未満であると判定された場合、前記ｄ軸電流値を大きくするように前記スイッチを制御するとともに、前記電機子巻線に流すｄ，ｑ軸電流で定まる動作点が、前記供給可能電流値が前記要求電流値以上であると判定される場合における前記回転電機の等トルク曲線上になるように、前記スイッチを制御する、請求項４に記載のマルチレベルインバータの制御装置。
【請求項6】
前記マルチレベルインバータは、
前記コンデンサとして、第１コンデンサ（２１）及び第２コンデンサ（２２）を備えるとともに、
前記スイッチとして、前記電機子巻線を、前記第１コンデンサの正極側と、前記第１コンデンサの負極側及び前記第２コンデンサの正極側の間の中性点と、前記第２コンデンサの負極側とのうちいずれかに電気的に接続するスイッチ（ＳＵＨ～ＳＷＬ，ＱＵ～ＱＷ，Ｓｕ１～Ｓｗ４）と、を備える３レベルインバータであり、
前記第１コンデンサ及び前記第２コンデンサの直列接続体から出力可能な３つの電圧のうちいずれかの電圧を出力するように前記スイッチを制御する、請求項１～３のいずれか１項に記載のマルチレベルインバータの制御装置。
前記コンデンサとして、第１コンデンサ（２１）及び第２コンデンサ（２２）を備えるとともに、
前記スイッチとして、前記電機子巻線を、前記第１コンデンサの正極側と、前記第１コンデンサの負極側及び前記第２コンデンサの正極側の間の中性点と、前記第２コンデンサの負極側とのうちいずれかに電気的に接続するスイッチ（ＳＵＨ～ＳＷＬ，ＱＵ～ＱＷ，Ｓｕ１～Ｓｗ４）と、を備える３レベルインバータであり、
前記第１コンデンサ及び前記第２コンデンサの直列接続体から出力可能な３つの電圧のうちいずれかの電圧を出力するように前記スイッチを制御する、請求項１～３のいずれか１項に記載のマルチレベルインバータの制御装置。
【請求項7】
前記制御部は、前記回転電機のロータ（１１）を回転停止状態に維持する場合において前記供給可能電流値が前記要求電流値未満であると判定されたとき、前記電機子巻線にｄ軸電流を流しつつ、前記電機子巻線に流すｑ軸電流を０又は０付近の値とするように前記スイッチを制御する、請求項１又は２に記載のマルチレベルインバータの制御装置。
【請求項8】
前記マルチレベルインバータは、
前記コンデンサとして、第１コンデンサ（２１）及び第２コンデンサ（２２）を備えるとともに、
前記スイッチとして、
直列接続された上アームスイッチ（ＳＵＨ～ＳＷＨ）及び下アームスイッチ（ＳＵＬ～ＳＷＬ）と、
前記第１コンデンサの負極側及び前記第２コンデンサの正極側の間の中性点、及び前記電機子巻線の間に流れる電流の導通及び遮断を切り替えるクランプスイッチ（ＱＵ～ＱＷ）と、を相数分備える３レベルインバータであり、
前記制御装置は、前記第１コンデンサ及び前記第２コンデンサの直列接続体から出力可能な３つの電圧のうちいずれかの電圧を出力するように前記スイッチを制御し、
前記対象コンデンサは、前記第２コンデンサであり、
前記制御部は、前記回転電機の電気角に応じて定まる特定相における前記クランプスイッチをオンし、各相における下アームスイッチをオフするとともに、各相のうち前記特定相以外の相における上アームスイッチをオンオフすることにより、前記電機子巻線にｄ軸電流を流す、請求項７に記載のマルチレベルインバータの制御装置。
前記コンデンサとして、第１コンデンサ（２１）及び第２コンデンサ（２２）を備えるとともに、
前記スイッチとして、
直列接続された上アームスイッチ（ＳＵＨ～ＳＷＨ）及び下アームスイッチ（ＳＵＬ～ＳＷＬ）と、
前記第１コンデンサの負極側及び前記第２コンデンサの正極側の間の中性点、及び前記電機子巻線の間に流れる電流の導通及び遮断を切り替えるクランプスイッチ（ＱＵ～ＱＷ）と、を相数分備える３レベルインバータであり、
前記制御装置は、前記第１コンデンサ及び前記第２コンデンサの直列接続体から出力可能な３つの電圧のうちいずれかの電圧を出力するように前記スイッチを制御し、
前記対象コンデンサは、前記第２コンデンサであり、
前記制御部は、前記回転電機の電気角に応じて定まる特定相における前記クランプスイッチをオンし、各相における下アームスイッチをオフするとともに、各相のうち前記特定相以外の相における上アームスイッチをオンオフすることにより、前記電機子巻線にｄ軸電流を流す、請求項７に記載のマルチレベルインバータの制御装置。
【請求項9】
前記マルチレベルインバータは、
前記コンデンサとして、第１コンデンサ（２１）及び第２コンデンサ（２２）を備えるとともに、
前記スイッチとして、
直列接続された上アームスイッチ（ＳＵＨ～ＳＷＨ）及び下アームスイッチ（ＳＵＬ～ＳＷＬ）と、
前記第１コンデンサの負極側及び前記第２コンデンサの正極側の間の中性点、及び前記電機子巻線の間に流れる電流の導通及び遮断を切り替えるクランプスイッチ（ＱＵ～ＱＷ）と、を相数分備える３レベルインバータであり、
前記制御装置は、前記第１コンデンサ及び前記第２コンデンサの直列接続体から出力可能な３つの電圧のうちいずれかの電圧を出力するように前記スイッチを制御し、
前記対象コンデンサは、前記第１コンデンサであり、
前記制御部は、前記回転電機の電気角に応じて定まる特定相における前記クランプスイッチをオンし、各相における上アームスイッチをオフすると共に、各相のうち前記特定相以外の相における下アームスイッチをオンオフすることにより、前記電機子巻線にｄ軸電流を流す、請求項７に記載のマルチレベルインバータの制御装置。
前記コンデンサとして、第１コンデンサ（２１）及び第２コンデンサ（２２）を備えるとともに、
前記スイッチとして、
直列接続された上アームスイッチ（ＳＵＨ～ＳＷＨ）及び下アームスイッチ（ＳＵＬ～ＳＷＬ）と、
前記第１コンデンサの負極側及び前記第２コンデンサの正極側の間の中性点、及び前記電機子巻線の間に流れる電流の導通及び遮断を切り替えるクランプスイッチ（ＱＵ～ＱＷ）と、を相数分備える３レベルインバータであり、
前記制御装置は、前記第１コンデンサ及び前記第２コンデンサの直列接続体から出力可能な３つの電圧のうちいずれかの電圧を出力するように前記スイッチを制御し、
前記対象コンデンサは、前記第１コンデンサであり、
前記制御部は、前記回転電機の電気角に応じて定まる特定相における前記クランプスイッチをオンし、各相における上アームスイッチをオフすると共に、各相のうち前記特定相以外の相における下アームスイッチをオンオフすることにより、前記電機子巻線にｄ軸電流を流す、請求項７に記載のマルチレベルインバータの制御装置。
【請求項10】
直列接続された複数のコンデンサ（２１，２２，７１～７４）と、
前記コンデンサと回転電機（１０）の電機子巻線（１３Ｕ～１３Ｗ）とに電気的に接続されるスイッチ（ＳＵＨ～ＳＷＬ，ＱＵ～ＱＷ，Ｓｕ１～Ｓｗ４，Ｓ１～Ｓ８）と、
コンピュータ（５０）と、を備えるマルチレベルインバータ（３０，７０）に適用され、
複数の前記コンデンサの直列接続体から出力可能な複数の電圧のうちいずれかの電圧を出力するように前記スイッチを制御する処理を前記コンピュータに実行させるプログラムにおいて、
複数の前記コンデンサの直列接続体は、電源（２０）に並列接続可能とされており、
複数の前記コンデンサのうち一部のコンデンサである対象コンデンサに電気機器（４０，４１）が並列接続可能とされており、
前記電気機器への供給可能電流値が、前記電気機器の要求電流値未満であるか否かを判定する判定ステップと、
前記供給可能電流値が前記要求電流値未満であると判定された場合、前記供給可能電流値が前記要求電流値以上であると判定される場合よりも前記電機子巻線に流す電流を大きくするように前記スイッチを制御する制御ステップと、を前記コンピュータに実行させる、プログラム。
前記コンデンサと回転電機（１０）の電機子巻線（１３Ｕ～１３Ｗ）とに電気的に接続されるスイッチ（ＳＵＨ～ＳＷＬ，ＱＵ～ＱＷ，Ｓｕ１～Ｓｗ４，Ｓ１～Ｓ８）と、
コンピュータ（５０）と、を備えるマルチレベルインバータ（３０，７０）に適用され、
複数の前記コンデンサの直列接続体から出力可能な複数の電圧のうちいずれかの電圧を出力するように前記スイッチを制御する処理を前記コンピュータに実行させるプログラムにおいて、
複数の前記コンデンサの直列接続体は、電源（２０）に並列接続可能とされており、
複数の前記コンデンサのうち一部のコンデンサである対象コンデンサに電気機器（４０，４１）が並列接続可能とされており、
前記電気機器への供給可能電流値が、前記電気機器の要求電流値未満であるか否かを判定する判定ステップと、
前記供給可能電流値が前記要求電流値未満であると判定された場合、前記供給可能電流値が前記要求電流値以上であると判定される場合よりも前記電機子巻線に流す電流を大きくするように前記スイッチを制御する制御ステップと、を前記コンピュータに実行させる、プログラム。
【請求項11】
直列接続された複数のコンデンサ（２１，２２，７１～７４）と、
前記コンデンサと回転電機（１０）の電機子巻線（１３Ｕ～１３Ｗ）とに電気的に接続されるスイッチ（ＳＵＨ～ＳＷＬ，ＱＵ～ＱＷ，Ｓｕ１～Ｓｗ４，Ｓ１～Ｓ８）と、
複数の前記コンデンサの直列接続体から出力可能な複数の電圧のうちいずれかの電圧を出力するように前記スイッチを制御する制御装置（５０）と、を備えるマルチレベルインバータ（３０，７０）において、
複数の前記コンデンサの直列接続体は、電源（２０）に並列接続可能とされており、
複数の前記コンデンサのうち一部のコンデンサである対象コンデンサに電気機器（４０，４１）が並列接続可能とされており、
前記制御装置は、
前記電気機器への供給可能電流値が、前記電気機器の要求電流値未満であるか否かを判定する判定部と、
前記供給可能電流値が前記要求電流値未満であると判定された場合、前記供給可能電流値が前記要求電流値以上であると判定される場合よりも前記電機子巻線に流す電流を大きくするように前記スイッチを制御する制御部と、を有する、マルチレベルインバータ。
前記コンデンサと回転電機（１０）の電機子巻線（１３Ｕ～１３Ｗ）とに電気的に接続されるスイッチ（ＳＵＨ～ＳＷＬ，ＱＵ～ＱＷ，Ｓｕ１～Ｓｗ４，Ｓ１～Ｓ８）と、
複数の前記コンデンサの直列接続体から出力可能な複数の電圧のうちいずれかの電圧を出力するように前記スイッチを制御する制御装置（５０）と、を備えるマルチレベルインバータ（３０，７０）において、
複数の前記コンデンサの直列接続体は、電源（２０）に並列接続可能とされており、
複数の前記コンデンサのうち一部のコンデンサである対象コンデンサに電気機器（４０，４１）が並列接続可能とされており、
前記制御装置は、
前記電気機器への供給可能電流値が、前記電気機器の要求電流値未満であるか否かを判定する判定部と、
前記供給可能電流値が前記要求電流値未満であると判定された場合、前記供給可能電流値が前記要求電流値以上であると判定される場合よりも前記電機子巻線に流す電流を大きくするように前記スイッチを制御する制御部と、を有する、マルチレベルインバータ。
【請求項12】
直列接続された複数のコンデンサ（２１，２２，７１～７４）と、
前記コンデンサと回転電機（１０）の電機子巻線（１３Ｕ～１３Ｗ）とに電気的に接続されるスイッチ（ＳＵＨ～ＳＷＬ，ＱＵ～ＱＷ，Ｓｕ１～Ｓｗ４，Ｓ１～Ｓ８）と、
複数の前記コンデンサの直列接続体から出力可能な複数の電圧のうちいずれかの電圧を出力するように前記スイッチを制御する制御装置（５０）と、を備えるマルチレベルインバータ（３０，７０）において、
複数の前記コンデンサの直列接続体は、電源（２０）に並列接続可能とされており、
複数の前記コンデンサのうち一部のコンデンサである対象コンデンサに電気機器（４０，４１）が並列接続可能とされており、
前記制御装置は、前記電気機器の要求電流値が大きいほど、前記電源から前記マルチレベルインバータ及び前記電機子巻線を介して前記対象コンデンサへと供給される電流値を大きくするように前記スイッチを制御する制御部を有する、マルチレベルインバータ。
前記コンデンサと回転電機（１０）の電機子巻線（１３Ｕ～１３Ｗ）とに電気的に接続されるスイッチ（ＳＵＨ～ＳＷＬ，ＱＵ～ＱＷ，Ｓｕ１～Ｓｗ４，Ｓ１～Ｓ８）と、
複数の前記コンデンサの直列接続体から出力可能な複数の電圧のうちいずれかの電圧を出力するように前記スイッチを制御する制御装置（５０）と、を備えるマルチレベルインバータ（３０，７０）において、
複数の前記コンデンサの直列接続体は、電源（２０）に並列接続可能とされており、
複数の前記コンデンサのうち一部のコンデンサである対象コンデンサに電気機器（４０，４１）が並列接続可能とされており、
前記制御装置は、前記電気機器の要求電流値が大きいほど、前記電源から前記マルチレベルインバータ及び前記電機子巻線を介して前記対象コンデンサへと供給される電流値を大きくするように前記スイッチを制御する制御部を有する、マルチレベルインバータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、マルチレベルインバータの制御装置、プログラム、及びマルチレベルインバータに関する。
【背景技術】
【0002】
この種の制御装置として、例えば特許文献１には、３レベルインバータが有するスイッチをオンオフする制御装置が記載されている。３レベルインバータは、直列接続された第１コンデンサ及び第２コンデンサを備えている。制御装置は、スイッチに電気的に接続されている回転電機の電機子巻線に対して、第１コンデンサ及び第２コンデンサの直列接続体から出力可能な３種類のレベルの電位を出力するように、スイッチをオンオフする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開平９－３７５９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
３レベルインバータにおける第１コンデンサ及び第２コンデンサの直列接続体に電源が並列接続され、第１コンデンサ及び第２コンデンサのいずれかに電気機器が並列接続されることがある。この場合、電源を電力供給源とした電気機器への供給電流値が電気機器の要求電流値を下回ると、電気機器が並列接続されているコンデンサの電圧が大きく低下し得る。その結果、電気機器を適正に動作させることができなくなり得る。
【0005】
なお、上述した課題は、３レベルインバータに限らず、３種類より多いレベルの電位を出力するマルチレベルインバータの場合も同様に生じる。
【0006】
本発明は、電気機器が並列接続されたコンデンサの電圧の大きな低下を抑制できるマルチレベルインバータの制御装置、プログラム、及びマルチレベルインバータを提供することを主たる目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明の第１の構成は、直列接続された複数のコンデンサと、
前記コンデンサと回転電機の電機子巻線とに電気的に接続されるスイッチと、を備えるマルチレベルインバータに適用され、
複数の前記コンデンサの直列接続体から出力可能な複数の電圧のうちいずれかの電圧を出力するように前記スイッチを制御するマルチレベルインバータの制御装置において、
複数の前記コンデンサの直列接続体は、電源に並列接続可能とされており、
複数の前記コンデンサのうち一部のコンデンサである対象コンデンサに電気機器が並列接続可能とされており、
前記電気機器への供給可能電流値が、前記電気機器の要求電流値未満であるか否かを判定する判定部と、
前記供給可能電流値が前記要求電流値未満であると判定された場合、前記供給可能電流値が前記要求電流値以上であると判定される場合よりも前記電機子巻線に流す電流を大きくするように前記スイッチを制御する制御部と、を備える、マルチレベルインバータの制御装置である。
前記コンデンサと回転電機の電機子巻線とに電気的に接続されるスイッチと、を備えるマルチレベルインバータに適用され、
複数の前記コンデンサの直列接続体から出力可能な複数の電圧のうちいずれかの電圧を出力するように前記スイッチを制御するマルチレベルインバータの制御装置において、
複数の前記コンデンサの直列接続体は、電源に並列接続可能とされており、
複数の前記コンデンサのうち一部のコンデンサである対象コンデンサに電気機器が並列接続可能とされており、
前記電気機器への供給可能電流値が、前記電気機器の要求電流値未満であるか否かを判定する判定部と、
前記供給可能電流値が前記要求電流値未満であると判定された場合、前記供給可能電流値が前記要求電流値以上であると判定される場合よりも前記電機子巻線に流す電流を大きくするように前記スイッチを制御する制御部と、を備える、マルチレベルインバータの制御装置である。
【0008】
上記第１の構成では、複数のコンデンサの直列接続体が電源に並列接続され、複数のコンデンサのうち一部のコンデンサである対象コンデンサが電気機器に並列接続される。この場合、電源を電力供給源とした電気機器への供給電流値が電気機器の要求電流値を下回ると、対象コンデンサの電圧が低下する。対象コンデンサの電圧低下を抑制するためには、対象コンデンサに給電する必要がある。ここで、コンデンサの直流成分のインピーダンスは非常に大きい。このため、複数のコンデンサの直列接続体が電源に並列接続されているものの、電源からコンデンサに直接供給できる電力は非常に小さい、又は電源からコンデンサに直接電力供給できない。電源から対象コンデンサへと十分に電力を供給するためには、マルチレベルインバータが備えるスイッチの制御により、電源からインバータ及び電機子巻線を介して対象コンデンサに給電する必要がある。
【0009】
この点に鑑み、上記第１の構成の制御装置では、電気機器への供給可能電流値が電気機器の要求電流値未満であると判定された場合、供給可能電流値が要求電流値以上であると判定される場合よりも電機子巻線に流す電流を大きくするスイッチの制御が行われる。電機子巻線に流す電流値が大きくなると、対象コンデンサに供給可能な電流値も大きくなる。このため、対象コンデンサの電圧低下を抑制することができる。
【0010】
本発明の第２の構成は、直列接続された複数のコンデンサと、
前記コンデンサと回転電機の電機子巻線とに電気的に接続されるスイッチと、を備えるマルチレベルインバータに適用され、
複数の前記コンデンサの直列接続体から出力可能な複数の電圧のうちいずれかの電圧を出力するように前記スイッチを制御するマルチレベルインバータの制御装置において、
複数の前記コンデンサの直列接続体は、電源に並列接続可能とされており、
複数の前記コンデンサのうち一部のコンデンサである対象コンデンサに電気機器が並列接続可能とされており、
前記電気機器の要求電流値が大きいほど、前記電源から前記マルチレベルインバータ及び前記電機子巻線を介して前記対象コンデンサへと供給される電流値を大きくするように前記スイッチを制御する制御部と、を備える、マルチレベルインバータの制御装置である。
前記コンデンサと回転電機の電機子巻線とに電気的に接続されるスイッチと、を備えるマルチレベルインバータに適用され、
複数の前記コンデンサの直列接続体から出力可能な複数の電圧のうちいずれかの電圧を出力するように前記スイッチを制御するマルチレベルインバータの制御装置において、
複数の前記コンデンサの直列接続体は、電源に並列接続可能とされており、
複数の前記コンデンサのうち一部のコンデンサである対象コンデンサに電気機器が並列接続可能とされており、
前記電気機器の要求電流値が大きいほど、前記電源から前記マルチレベルインバータ及び前記電機子巻線を介して前記対象コンデンサへと供給される電流値を大きくするように前記スイッチを制御する制御部と、を備える、マルチレベルインバータの制御装置である。
【0011】
上記第２の構成によれば、電気機器の要求電流値が大きいほど、電源からマルチレベルインバータ及び電機子巻線を介して対象コンデンサへと供給される電流値を増大するように、各スイッチが制御される。これにより、要求電流値の増加に伴い電気機器への供給電流値が増大させられるため、対象コンデンサの電圧低下を好適に抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】車両の構成図。
【図2】制御システムの構成図。
【図3】各スイッチの操作信号を生成する制御のブロック図。
【図4】指令電流ベクトルの設定方法を示す図。
【図5】制御装置が行う制御の手順を示すフローチャート。
【図6】指令電流ベクトルの一例を示す図。
【図7】補機電流供給制御の一例を示す図。
【図8】補機電流供給制御の一例を示す図。
【図9】補機電流供給制御の一例を示すタイムチャート。
【図10】比較例における制御の一例を示すタイムチャート。
【図11】第２実施形態に係る補機電流供給制御の一例を示す図。
【図12】補機電流供給制御の一例を示す図。
【図13】その他の実施形態に係る制御システムの構成図。
【図14】その他の実施形態に係る車両の構成図。
【図15】その他の実施形態に係る制御システムの構成図。
【発明を実施するための形態】
【0013】
＜第１実施形態＞
以下、本発明に係る制御装置を具体化した第１実施形態について、図面を参照しつつ説明する。本実施形態において制御装置は、電気自動車やハイブリッド自動車等の電動車両に搭載されている。
以下、本発明に係る制御装置を具体化した第１実施形態について、図面を参照しつつ説明する。本実施形態において制御装置は、電気自動車やハイブリッド自動車等の電動車両に搭載されている。
【0014】
図１に車両１００の概略構成を示す平面図を示し、図２に車両１００に搭載されている制御システムの構成図を示す。図１，２に示すように、車両１００は、回転電機１０、蓄電池２０及びインバータ３０を備えている。回転電機１０は車載主機であり、そのロータ１１が車両の駆動輪１２と動力伝達可能とされている。本実施形態では、回転電機１０は、３相の同期機であり、ステータ巻線として星形結線されたＵ相巻線１３Ｕ、Ｖ相巻線１３Ｖ、Ｗ相巻線１３Ｗを備えている。各相巻線１３Ｕ，１３Ｖ，１３Ｗは、電気角で１２０°ずつずれて配置されている。回転電機１０は、例えば永久磁石同期機である。
【0015】
蓄電池２０は、インバータ３０を介して回転電機１０に電気的に接続されている。蓄電池２０は、回転電機１０に駆動電力を供給する電源である。本実施形態では、蓄電池２０は、例えば単電池としての電池セルの直列接続体として構成された組電池である。電池セルとしては、例えば、リチウムイオン電池等の２次電池を用いることができる。蓄電池２０の端子電圧は、例えば６００～８００Ｖである。
【0016】
インバータ３０は、蓄電池２０から供給される直流電力をスイッチング制御により３相交流電力に変換し、変換した交流電力を回転電機１０へと供給する電力変換回路である。インバータ３０の蓄電池２０側には、第１コンデンサ２１と、第２コンデンサ２２とが設けられている。第１コンデンサ２１及び第２コンデンサ２２は、直列接続されている。第１，第２コンデンサ２１，２２の直列接続体には、蓄電池２０が並列接続されている。本実施形態では、第１コンデンサ２１の静電容量と、第２コンデンサ２２の静電容量とは同一の値とされている。なお、第１コンデンサ２１及び第２コンデンサ２２はインバータ３０の外部に設けられてもよいし、インバータ３０に内蔵されていてもよい。
【0017】
本実施形態において、インバータ３０は、Ｔ型の３レベルインバータである。インバータ３０は、上アームスイッチＳＵＨ，ＳＶＨ，ＳＷＨと、下アームスイッチＳＵＬ，ＳＶＬ，ＳＷＬとの直列接続体を３相分備えている。各スイッチＳＵＨ～ＳＷＬとして、電圧制御形の半導体スイッチング素子が用いられており、具体的にはＮチャネルＭＯＳＦＥＴが用いられている。このため、各スイッチＳＵＨ～ＳＷＬの高電位側端子はドレインであり、低電位側端子はソースである。各スイッチＳＵＨ，ＳＶＨ，ＳＷＨ，ＳＵＬ，ＳＶＬ，ＳＷＬは、対応するボディダイオードＤＵＨ，ＤＶＨ，ＤＷＨ，ＤＵＬ，ＤＶＬ，ＤＷＬを有している。
【0018】
Ｕ相上アームスイッチＳＵＨのソースは、Ｕ相下アームスイッチＳＵＬのドレインに接続されている。Ｕ相上アームスイッチＳＵＨとＵ相下アームスイッチＳＵＬとの接続点は、Ｕ相巻線１３Ｕの第１端に接続されている。Ｖ相上アームスイッチＳＶＨのソースは、Ｖ相下アームスイッチＳＶＬのドレインに接続されている。Ｖ相上アームスイッチＳＶＨとＶ相下アームスイッチＳＶＬとの接続点は、Ｖ相巻線１３Ｖの第１端に接続されている。Ｗ相上アームスイッチＳＷＨのソースは、Ｗ相下アームスイッチＳＷＬのドレインに接続されている。Ｗ相上アームスイッチＳＷＨとＷ相下アームスイッチＳＷＬとの接続点は、Ｗ相巻線１３Ｗの第１端に接続されている。各相巻線１３Ｕ，１３Ｖ，１３Ｗの第２端は互いに接続されている。
【0019】
各上アームスイッチＳＵＨ～ＳＷＨのドレインは、バスバー等の正極側母線３１により接続されている。正極側母線３１は、蓄電池２０の正極端子及び第１コンデンサ２１の第１端に接続されている。第１コンデンサ２１の第２端は、中性点Ｏを介して第２コンデンサ２２の第１端に接続されている。各下アームスイッチＳＵＬ～ＳＷＬのソースは、バスバー等の負極側母線３２により接続されている。負極側母線３２は、蓄電池２０の負極端子及び第２コンデンサ２２の第２端に接続されている。
【0020】
インバータ３０は、双方向での電流の導通及び遮断を行うクランプスイッチＱＵ，ＱＶ，ＱＷを備えている。本実施形態では、各クランプスイッチＱＵ～ＱＷを構成するスイッチとして、電圧制御形の半導体スイッチング素子が用いられており、具体的にはＮチャネルＭＯＳＦＥＴが用いられている。各クランプスイッチＱＵ～ＱＷを構成する各スイッチは、対応するボディダイオードＤＵ，ＤＶ，ＤＷを有している。
【0021】
具体的には、Ｕ相を例に説明すると、Ｕ相クランプスイッチＱＵを構成する各スイッチは、互いのソースが接続されている。Ｕ相クランプスイッチＱＵを構成する各スイッチのうち、一方のドレインは、Ｕ相上アームスイッチＳＵＨとＵ相下アームスイッチＳＵＬとの接続点に接続され、他方のドレインは、中性点Ｏに接続されている。Ｕ，Ｖ，Ｗ相クランプスイッチＱＵ～ＱＷは、オンされている場合に双方向の電流の流通を許容し、オフされている場合に双方向の電流の流通を阻止する。
【0022】
車両１００は、「電気機器」としてのＤＣＤＣコンバータ４０及び電動コンプレッサ４１を備えている。ＤＣＤＣコンバータ４０は、蓄電池２０の出力電圧を降圧して図示しない低圧バッテリ（例えば、１２Ｖの補機バッテリ）に電力を供給するために駆動される。電動コンプレッサ４１は、車室内空調装置を構成し、車載冷凍サイクルの冷媒を循環させるべく、蓄電池２０から給電されて駆動される。なお、車両１００は、ＤＣＤＣコンバータ４０及び電動コンプレッサ４１以外に、加熱ヒータ等の構成を「電気機器」として備えていてもよい。加熱ヒータは、例えば、暖房用のＰＴＣヒータである。
【0023】
本実施形態では、第２コンデンサ２２にＤＣＤＣコンバータ４０及び電動コンプレッサ４１が並列接続されている。具体的には、第２コンデンサ２２にＤＣＤＣコンバータ４０及び電動コンプレッサ４１が並列接続可能となるように、中性点Ｏに中性点端子４２ａが設けられており、負極側母線３２に負極側端子４３ａが設けられている。各端子４２ａ，４３ａは、インバータ３０の外部の電気機器と、インバータ３０とを接続するための外部端子である。電動コンプレッサ４１の正極側は、中性点配線４２を介して中性点端子４２ａに接続されている。ＤＣＤＣコンバータ４０の正極側は、中性点配線４２に接続されている。電動コンプレッサ４１の負極側は、負極側配線４３を介して負極側端子４３ａに接続されている。ＤＣＤＣコンバータ４０の負極側は、負極側配線４３に接続されている。これにより、蓄電池２０にＤＣＤＣコンバータ４０及び電動コンプレッサ４１が並列接続される場合に比べて、ＤＣＤＣコンバータ４０及び電動コンプレッサ４１に印加される電圧が低減される。なお、本実施形態において、第２コンデンサ２２が「対象コンデンサ」に相当する。
【0024】
なお、図１及び図２では、中性点配線４２から分岐して中性点ＯとＤＣＤＣコンバータ４０の正極側とが接続される構成を示したが、これに限られない。例えば、中性点Ｏに接続可能とするコネクタをインバータ３０に複数設け、ＤＣＤＣコンバータ４０の正極側及び電動コンプレッサ４１の正極側それぞれを、コネクタに接続する構成としてもよい。また、図１及び図２では、負極側配線４３から分岐して蓄電池２０の負極端子とＤＣＤＣコンバータ４０の負極側に接続される構成を示したが、これに限られない。例えば、蓄電池２０の負極端子に接続可能とするコネクタを蓄電池２０に複数設け、ＤＣＤＣコンバータ４０の負極側及び電動コンプレッサ４１の負極側それぞれを、コネクタに接続する構成としてもよい。
【0025】
車両１００は、制御装置５０、相電流センサ５１、回転角センサ５２、補機電流センサ５３及び電圧センサ５４を備えている。相電流センサ５１は、回転電機１０に流れるＵ，Ｖ，Ｗ相電流Ｉｕｖｗを検出する。なお、相電流センサ５１は、３相の電流のうち少なくとも２相の電流を検出できればよい。回転角センサ５２は、例えばレゾルバであり、回転電機１０の電気角θｅを検出する。補機電流センサ５３は、ＤＣＤＣコンバータ４０及び電動コンプレッサ４１に流れる電流を検出する。本実施形態では、補機電流センサ５３は、中性点配線４２に流れる電流を検出する。電圧センサ５４は、第２コンデンサ２２の端子電圧を検出する。各センサ５１，５２，５３，５４の検出値は、制御装置５０に入力される。なお、車両１００は、第１コンデンサ２１の端子電圧を検出する電圧センサを備えていてもよい。
【0026】
制御装置５０は、マイコン（「コンピュータ」に相当）を主体として構成され、マイコンは、ＣＰＵを備えている。マイコンが提供する機能は、実体的なメモリ装置に記録されたソフトウェアおよびそれを実行するコンピュータ、ソフトウェアのみ、ハードウェアのみ、あるいはそれらの組合せによって提供することができる。例えば、マイコンがハードウェアである電子回路によって提供される場合、それは多数の論理回路を含むデジタル回路、又はアナログ回路によって提供することができる。例えば、マイコンは、自身が備える記憶部としての非遷移的実体的記録媒体（non-transitory tangible storage medium）に格納されたプログラムを実行する。プログラムには、例えば、図５等に示す処理のプログラムが含まれる。プログラムが実行されることにより、プログラムに対応する方法が実行される。記憶部は、例えば不揮発性メモリである。なお、記憶部に記憶されたプログラムは、例えば、インターネット等のネットワークを介して更新可能である。
【0027】
制御装置５０は、インバータ３０の各スイッチＳＵＨ～ＳＷＬ，ＱＵ～ＱＷをオンオフさせる駆動指令を生成する。制御装置５０は、生成した駆動指令に基づいて、対応する各スイッチＳＵＨ～ＳＷＬ，ＱＵ～ＱＷをオンオフする。以下では、図３を参照しつつ、制御装置５０による各スイッチＳＵＨ～ＳＷＬ，ＱＵ～ＱＷの駆動指令を生成する処理について説明する。
【0028】
制御装置５０は、指令値設定部６０を備えている。指令値設定部６０には、図示しない上位制御装置から出力される指令トルクＴｒｑ＊が入力される。指令値設定部６０は、指令トルクＴｒｑ＊に基づいて、２相回転座標系（ｄｑ座標系）におけるｄ軸指令電流Ｉｄ＊及びｑ軸指令電流Ｉｑ＊を設定する。本実施形態では、指令値設定部６０は、ｄ軸指令電流Ｉｄ＊及びｑ軸指令電流Ｉｑ＊を、最小電流最大トルク制御（ＭＴＰＡ）により設定する。
【0029】
制御装置５０は、３相変換部６１を備えている。３相変換部６１には、ｄ軸指令電流Ｉｄ＊及びｑ軸指令電流Ｉｑ＊が入力される。３相変換部６１は、電気角θｅに基づいて、ｄ軸指令電流Ｉｄ＊及びｑ軸指令電流Ｉｑ＊を、３相固定座標系におけるＵ，Ｖ，Ｗ相指令電流Ｉｕｖｗ＊に変換する。なお、電気角θｅとしては、回転角センサ５２の検出値が用いられるとよい。
【0030】
制御装置５０は、偏差算出部６２を備えている。偏差算出部６２には、Ｕ，Ｖ，Ｗ相指令電流Ｉｕｖｗ＊及びＵ，Ｖ，Ｗ相電流Ｉｕｖｗが入力される。偏差算出部６２は、Ｕ相指令電流からＵ相電流を減算した値として、Ｕ相電流偏差を算出する。偏差算出部６２は、Ｖ相指令電流からＶ相電流を減算した値として、Ｖ相電流偏差を算出する。偏差算出部６２は、Ｗ相指令電流からＷ相電流を減算した値として、Ｗ相電流偏差を算出する。なお、Ｕ，Ｖ，Ｗ相電流Ｉｕｖｗとしては、相電流センサ５１の検出値が用いられるとよい。
【0031】
制御装置５０は、フィードバック制御部６３を備えている。フィードバック制御部６３には、Ｕ，Ｖ，Ｗ相電流偏差が入力される。フィードバック制御部６３は、Ｕ，Ｖ，Ｗ相電流偏差に基づいて、Ｕ，Ｖ，Ｗ相電流ＩｕｖｗをＵ，Ｖ，Ｗ相指令電流Ｉｕｖｗ＊にフィードバック制御するための操作量として、Ｕ，Ｖ，Ｗ相指令電圧Ｖｕｖｗを算出する。なお、上記フィードバック制御は、例えば比例積分制御とすればよい。
【0032】
制御装置５０は、変調部６４を備えている。変調部６４には、Ｕ，Ｖ，Ｗ相指令電圧Ｖｕｖｗが入力される。変調部６４は、Ｕ，Ｖ，Ｗ相指令電圧Ｖｕｖｗに基づいて、インバータ３０の各スイッチＳＵＨ～ＳＷＬ，ＱＵ～ＱＷの操作信号を生成する。変調部６４は、例えば、空間ベクトル変調制御又は三角波比較ＰＷＭ制御により、各スイッチＳＵＨ～ＳＷＬ，ＱＵ～ＱＷの操作信号を生成するとよい。
【0033】
ところで、蓄電池２０を電力供給源としたＤＣＤＣコンバータ４０及び電動コンプレッサ４１への供給電流値が、ＤＣＤＣコンバータ４０及び電動コンプレッサ４１の要求電流値を下回ると、第２コンデンサ２２の電圧が大きく低下し得る。その結果、第２コンデンサ２２の電圧がＤＣＤＣコンバータ４０及び電動コンプレッサ４１の動作可能な下限電圧を下回り、ＤＣＤＣコンバータ４０及び電動コンプレッサ４１を適正に動作させることができなくなり得る。
【0034】
第２コンデンサ２２の電圧低下を抑制するためには、第２コンデンサ２２に給電する必要がある。ここで、コンデンサの直流成分のインピーダンスは非常に大きい。このため、第１コンデンサ２１及び第２コンデンサ２２の直列接続体が蓄電池２０に並列接続されているものの、蓄電池２０から第２コンデンサ２２に直接供給できる電力は非常に小さい、又は蓄電池２０から第２コンデンサ２２に直接電力供給できない。蓄電池２０から第２コンデンサ２２へと十分に電力を供給するためには、各スイッチＳＵＨ～ＳＷＬ，ＱＵ～ＱＷの制御により、蓄電池２０からインバータ３０及び各相巻線１３Ｕ～１３Ｗを介して第２コンデンサ２２に給電する必要がある。
【0035】
この点に鑑み、本実施形態では、図４に示すように、制御装置５０は、ＤＣＤＣコンバータ４０及び電動コンプレッサ４１の要求電流値の合計値（以下、要求電流値Ｉｎ）が大きいほど、ｄ軸指令電流Ｉｄ＊及びｑ軸指令電流Ｉｑ＊から定まる指令電流ベクトルＩａの大きさを増大させる。この場合、指令電流ベクトルＩａの大きさが増大されることに伴い、第２コンデンサ２２へと供給される電流が大きくなるように各スイッチＳＵＨ～ＳＷＬ，ＱＵ～ＱＷが制御される。
【0036】
回転電機１０の駆動条件によっては、指令電流ベクトルＩａの大きさが小さい各スイッチＳＵＨ～ＳＷＬ，ＱＵ～ＱＷの制御が行われ、蓄電池２０を電力供給源としたＤＣＤＣコンバータ４０及び電動コンプレッサ４１への供給電流が要求電流値Ｉｎを下回ることがある。例えば、車両１００の車速が低い状況や回転電機１０のトルクが低い状況等の走行負荷が小さい状況では、指令電流ベクトルＩａの大きさが小さくなり、ＤＣＤＣコンバータ４０及び電動コンプレッサ４１への供給電流が減少する。この場合、上記供給電流が要求電流値Ｉｎを下回る可能性がある。そこで、本実施形態では、蓄電池２０を電力供給源としたＤＣＤＣコンバータ４０及び電動コンプレッサ４１への供給電流が要求電流値Ｉｎを下回る可能性のある状況では、意図的に指令電流ベクトルＩａの大きさを増大させる。
【0037】
図５に、制御装置５０が行う制御の手順を示す。この制御は、例えば、所定の制御周期で繰り返し実行される。
【0038】
ステップＳ１０では、蓄電池２０を電力供給源としたＤＣＤＣコンバータ４０及び電動コンプレッサ４１への供給可能電流値Ｉｓが、ＤＣＤＣコンバータ４０及び電動コンプレッサ４１の要求電流値Ｉｎ以上であるか否かを判定する。本実施形態では、供給可能電流値Ｉｓとして、相電流センサ５１の検出値に基づいて算出された値が用いられ、要求電流値Ｉｎとして、補機電流センサ５３の検出値に基づいて算出された値が用いられる。ステップＳ１０において肯定判定した場合、ステップＳ１１に進む。一方、ステップＳ１０において否定判定した場合、ステップＳ１２に進む。
【0039】
なお、供給可能電流値Ｉｓとして、相電流センサ５１の検出値以外に基づいて算出された値を用いてもよい。例えば、指令トルクＴｒｑ＊や回転角センサ５２の検出値に基づいて算出された値を用いてもよい。また、要求電流値Ｉｎとして、補機電流センサ５３の検出値以外に基づいて算出された値を用いてもよい。例えば、要求電流値Ｉｎとして、予め設定された設定値を用いてもよい。この場合、ＤＣＤＣコンバータ４０及び電動コンプレッサ４１のうち動作している電気機器が多いほど、要求電流値Ｉｎは高い値に可変設定されるとよい。
【0040】
ステップＳ１１では、通常インバータ制御を行う。本実施形態では、通常インバータ制御において、指令トルクＴｒｑ＊を入力として、最小電流最大トルク制御（ＭＴＰＡ）によりｄ軸指令電流Ｉｄ＊及びｑ軸指令電流Ｉｑ＊を設定する。設定したｄ軸指令電流Ｉｄ＊及びｑ軸指令電流Ｉｑ＊をＵ，Ｖ，Ｗ相指令電流Ｉｕｖｗ＊に変換すると共に、Ｕ，Ｖ，Ｗ相指令電流Ｉｕｖｗ＊をＵ，Ｖ，Ｗ相電流Ｉｕｖｗフィードバック制御するための操作量としてＵ，Ｖ，Ｗ相指令電圧Ｖｕｖｗを算出する。Ｕ，Ｖ，Ｗ相指令電圧Ｖｕｖｗに基づいて、インバータ３０の各スイッチＳＵＨ～ＳＷＬ，ＱＵ～ＱＷの操作信号を生成する。これにより、回転電機１０のトルクが指令トルクＴｒｑ＊に制御される。
【0041】
ステップＳ１２では、補機電流供給制御を行う。補機電流供給制御は、通常インバータ制御よりも各相巻線１３Ｕ～１３Ｗに流す電流振幅を大きくするように、インバータ３０の各スイッチＳＵＨ～ＳＷＬ，ＱＵ～ＱＷの操作信号を生成する制御である。本実施形態では、補機電流供給制御において、回転電機１０のトルクを指令トルクＴｒｑ＊に制御しつつ、指令電流ベクトルＩａの大きさを、通常インバータ制御に比べて増大する。
【0042】
具体的には、補機電流供給制御において、各相巻線１３Ｕ～１３Ｗに流すｄ軸指令電流Ｉｄ＊を大きくすることにより、通常インバータ制御に比べて指令電流ベクトルＩａの大きさを増大する。図６に、通常インバータ制御における指令電流ベクトルＩａ１と、補機電流供給制御における指令電流ベクトルＩａ２，Ｉａ３とを例示する。補機電流供給制御における指令電流ベクトルＩａ２，Ｉａ３は、通常インバータ制御における指令電流ベクトルＩａ１に比べてｄ軸指令電流Ｉｄ＊が負側に増大されている。言い換えると、補機電流供給制御では、通常インバータ制御に比べて弱め界磁電流が大きくなるように、指令電流ベクトルＩａ２，Ｉａ３が設定されている。これにより、補機電流供給制御における指令電流ベクトルＩａ２，Ｉａ３の大きさが、通常インバータ制御における指令電流ベクトルＩａ１の大きさに比べて増大される。
【0043】
なお、補機電流供給制御において、先の図４において説明したように、要求電流値Ｉｎが大きいほど、指令電流ベクトルＩａの大きさを増大するとよい。例えば、図６に示すように、補機電流供給制御における指令電流ベクトルを、要求電流値Ｉｎが小さい場合はＩａ２とし、要求電流値Ｉｎが大きい場合はＩａ２に比べてｄ軸指令電流Ｉｄ＊を負側に増大したＩａ３とするとよい。
【0044】
補機電流供給制御において、ｄ軸指令電流Ｉｄ＊が増大させられると共に、各相巻線１３Ｕ～１３Ｗに流すｄ，ｑ軸電流で定まる動作点が、通常インバータ制御における回転電機１０の等トルク曲線上になるように、各スイッチＳＵＨ～ＳＷＬ，ＱＵ～ＱＷを制御するとよい。例えば、図６に示すように、補機電流供給制御における指令電流ベクトルＩａ２，Ｉａ３を、通常インバータ制御における指令電流ベクトルＩａ１の等トルク曲線Ａ上に制御するとよい。
【0045】
補機電流供給制御において、回転電機１０のロータ１１を回転駆動させず、ロータ１１を回転停止状態にする場合、各相巻線１３Ｕ～１３Ｗにｄ，ｑ軸電流のうちｄ軸電流のみを流すように各スイッチＳＵＨ～ＳＷＬ，ＱＵ～ＱＷを制御するとよい。この場合、図６に示すように、補機電流供給制御における指令電流ベクトルＩｂがｄ軸上に制御される。これにより、各相巻線１３Ｕ～１３Ｗに流れるｑ軸電流が０にされ、回転電機１０のロータ１１が回転することを抑制しつつ、各相巻線１３Ｕ～１３Ｗに流す電流を大きくできる。なお、補機電流供給制御における指令電流ベクトルＩｂを、ロータ１１の回転駆動が許容される範囲内で、ｑ軸電流が０以外の値になるように制御してもよい。
【0046】
制御装置５０は、補機電流供給制御において、回転電機１０のロータ１１を回転停止状態にする場合、Ｕ，Ｖ，Ｗ相クランプスイッチＱＵ，ＱＶ，ＱＷのうち、回転電機１０の電気角θｅに応じて定まる特定相におけるクランプスイッチをオンし、各相における下アームスイッチＳＵＬ，ＳＶＬ，ＳＷＬをオフすると共に、各相のうち特定相以外の相における上アームスイッチをオンオフすることにより、各相巻線１３Ｕ～１３Ｗにｄ軸電流を流す。
【0047】
【0048】
特定相がＵ相である場合、Ｕ相クランプスイッチＱＵがオンされ、Ｖ，Ｗ相クランプスイッチＱＶ，ＱＷ、各相下アームスイッチＳＵＬ～ＳＷＬ及びＵ相上アームスイッチＳＵＨがオフされ、Ｖ，Ｗ相上アームスイッチＳＶＨ，ＳＷＨがオンオフされる。
【0049】
図７に、Ｖ，Ｗ相上アームスイッチＳＶＨ，ＳＷＨがオンされる場合の電流経路を示す。この場合、第１コンデンサ２１、Ｖ，Ｗ相上アームスイッチＳＶＨ，ＳＷＬ、各相巻線１３Ｕ～１３Ｗ、Ｕ相クランプスイッチＱＵを含む閉回路に電流が流れる。これにより、各相巻線１３Ｕ，１３Ｖ，１３Ｗに磁気エネルギが蓄積される。
【0050】
図８に、Ｖ，Ｗ相上アームスイッチＳＶＨ，ＳＷＨがオフされる場合の電流経路を示す。この場合、第２コンデンサ２２、ＤＣＤＣコンバータ４０及び電動コンプレッサ４１、Ｖ，Ｗ相下アームダイオードＤＶＬ，ＤＷＬ、各相巻線１３Ｕ～１３Ｗ及びＵ相クランプスイッチＱＵを含む閉回路が形成され、各相巻線１３Ｕ，１３Ｖ，１３Ｗに蓄積された磁気エネルギが放出されることにより電流が流れる。これにより、第２コンデンサ２２、ＤＣＤＣコンバータ４０及び電動コンプレッサ４１が給電される。
【0051】
なお、特定相がＶ相である場合、Ｖ相クランプスイッチＱＶがオンされ、Ｕ，Ｗ相クランプスイッチＱＵ，ＱＷ、各相下アームスイッチＳＵＬ～ＳＷＬ及びＶ相上アームスイッチＳＶＨがオフされ、Ｕ，Ｗ相上アームスイッチＳＵＨ，ＳＷＨがオンオフされる。特定相がＷ相である場合、Ｗ相クランプスイッチＱＷがオンされ、Ｕ，Ｖ相クランプスイッチＱＵ，ＱＶ、各相下アームスイッチＳＵＬ～ＳＷＬ及びＷ相上アームスイッチＳＷＨがオフされ、Ｕ，Ｖ相上アームスイッチＳＵＨ，ＳＶＨがオンオフされる。
【0052】
特定相がＵ，Ｖ相である場合、Ｕ，Ｖ相クランプスイッチＱＵ，ＱＶがオンされ、Ｗ相クランプスイッチＱＷ、各相下アームスイッチＳＵＬ～ＳＷＬ及びＵ，Ｖ相上アームスイッチＳＵＨ，ＳＶＨがオフされ、Ｗ相上アームスイッチＳＷＨがオンオフされる。特定相がＶ，Ｗ相である場合、Ｖ，Ｗ相クランプスイッチＱＶ，ＱＷがオンされ、Ｕ相クランプスイッチＱＵ、各相下アームスイッチＳＵＬ～ＳＷＬ及びＶ，Ｗ相上アームスイッチＳＶＨ，ＳＷＨがオフされ、Ｕ相上アームスイッチＳＵＨがオンオフされる。特定相がＵ，Ｗ相である場合、Ｕ，Ｗ相クランプスイッチＱＵ，ＱＷがオンされ、Ｖ相クランプスイッチＱＶ、各相下アームスイッチＳＵＬ～ＳＷＬ及びＵ，Ｗ相上アームスイッチＳＵＨ，ＳＷＨがオフされ、Ｖ相上アームスイッチＳＶＨがオンオフされる。
【0053】
特定相は、補機電流供給制御の実施中において、不変とは限らず、可変とされる場合もある。例えば、補機電流供給制御の１スイッチング周期のうち、半分の期間はＵ相が特定相となるように操作信号が生成され、残りの期間はＵ，Ｖ相が特定相となるように操作信号が生成される場合もある。補機電流供給制御の実施中において特定相が可変とされるのは、ロータ１１の位置によっては、特定相がＵ相、Ｖ相、Ｗ相、Ｕ，Ｖ相、Ｖ，Ｗ相又はＵ，Ｗ相に固定されるように操作信号が生成されると、ｑ軸電流が０にならない可能性があるためである。
【0054】
続いて、図９に、補機電流供給制御における各波形の一例を示す。図９において、（ａ）はＵ相巻線１３Ｕに印加される電圧の推移を示し、（ｂ）はＶ相巻線１３Ｖに印加される電圧の推移を示し、（ｃ）はＷ相巻線１３Ｗに印加される電圧の推移を示し、（ｄ）は、各相巻線１３Ｕ～１３Ｗに流れる電流の推移を示し、（ｅ）は第２コンデンサ２２の端子電圧の推移を示し、（ｆ）はＤＣＤＣコンバータ４０及び電動コンプレッサ４１に流れる補機電流の推移を示す。なお、図９において、（ａ）～（ｃ）では、蓄電池２０の負極端子を基準電位（０Ｖ）とした場合における各相電圧を示し、（ｄ）では、実線にてＵ相巻線１３Ｕに流れる電流を示し、破線にてＶ，Ｗ相巻線１３Ｖ，１３Ｗに流れる電流を示す。
【0055】
補機電流供給制御の実施により、各相巻線１３Ｕ～１３Ｗに流れる電流が大きくされ、第２コンデンサ２２の端子電圧の大きな低下が抑制されている。ここで、第２コンデンサ２２の端子電圧は、第１コンデンサ２１及び第２コンデンサ２２の直列接続体における端子電圧（例えば８００Ｖ）の中央値Ｖｏ（例えば４００Ｖ）を含む適正電圧範囲内に制御されることが好ましい。適正電圧範囲の上限電圧は、ＤＣＤＣコンバータ４０及び電動コンプレッサ４１への印加電圧の許容値に基づいて定められるとよく、適正電圧範囲の下限電圧は、ＤＣＤＣコンバータ４０及び電動コンプレッサ４１の動作可能な電圧に基づいて定められるとよい。なお、適正電圧範囲は、各スイッチＳＵＨ～ＳＷＬ，ＱＵ～ＱＷの耐圧に基づいて定められていてもよい。
【0056】
【0057】
通常インバータ制御において指令トルクＴｒｑ＊が０である場合、例えば、各相において同じ電圧を出力するように各スイッチＳＵＨ～ＳＷＬ，ＱＵ～ＱＷが同期してオンオフされ、各相巻線１３Ｕ～１３Ｗに流れる電流が０とされる。なお、図１０（ａ）～（ｃ）では、各相クランプスイッチＱＵ～ＱＷと、各相下アームスイッチＳＵＬ～ＳＷＬとが交互にオンされる場合の各相電圧の推移を示している。
【0058】
各相巻線１３Ｕ～１３Ｗに流れる電流が０となる状況では、蓄電池２０からインバータ３０及び各相巻線１３Ｕ～１３Ｗを介して第２コンデンサ２２に給電されないため、第２コンデンサ２２の端子電圧の電圧低下が生じる。その結果、ＤＣＤＣコンバータ４０及び電動コンプレッサ４１に電流を供給できなくなる可能性が生じる。
【0059】
以上詳述した本実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。
【0060】
蓄電池２０を電力供給源としたＤＣＤＣコンバータ４０及び電動コンプレッサ４１への供給可能電流値ＩｓがＤＣＤＣコンバータ４０及び電動コンプレッサ４１の要求電流値Ｉｎ未満であると判定された場合、供給可能電流値Ｉｓが要求電流値Ｉｎ以上であると判定される場合よりも各相巻線１３Ｕ～１３Ｗに流す電流を大きくする各スイッチＳＵＨ～ＳＷＬ，ＱＵ～ＱＷの制御が行われる。各相巻線１３Ｕ～１３Ｗに流す電流値が大きくなると、例えば１電気角周期において第２コンデンサ２２に電流が供給される期間が長くなり、第２コンデンサ２２に供給可能な電流値も大きくなる。このため、本実施形態によれば、第２コンデンサ２２の電圧低下を抑制することができる。
【0061】
ＤＣＤＣコンバータ４０及び電動コンプレッサ４１の要求電流値Ｉｎが大きいほど、指令電流ベクトルＩａの大きさが増大させられる。この場合、指令電流ベクトルＩａの大きさが増大させられることに伴い、第２コンデンサ２２へと供給される電流が大きくなるように各スイッチＳＵＨ～ＳＷＬ，ＱＵ～ＱＷが制御される。これにより、要求電流値Ｉｎの増加に伴いＤＣＤＣコンバータ４０及び電動コンプレッサ４１への供給電流値が増大させられるため、第２コンデンサ２２の電圧低下を好適に抑制できる。
【0062】
供給可能電流値Ｉｓが要求電流値Ｉｎ未満であると判定された場合、供給可能電流値Ｉｓが要求電流値Ｉｎ以上であると判定される場合よりも各相巻線１３Ｕ～１３Ｗに流すｄ軸電流値を大きくするように各スイッチＳＵＨ～ＳＷＬ，ＱＵ～ＱＷが制御される。これにより、ｄ軸電流を意図的に増加させてＤＣＤＣコンバータ４０及び電動コンプレッサ４１への供給電流値を増加させることができる。また、ｄ軸電流値の増大によりトルクの生成に寄与しない無効電流が増大するため、ロータ１１の実際のトルクが指令トルクＴｒｑ＊から大きくずれることを抑制することが可能となる。
【0063】
ｄ軸電流値を大きくするように各スイッチＳＵＨ～ＳＷＬ，ＱＵ～ＱＷが制御されると共に、各相巻線１３Ｕ～１３Ｗに流すｄ，ｑ軸電流で定まる動作点が、供給可能電流値Ｉｓが要求電流値Ｉｎ以上であると判定される場合における回転電機１０の等トルク曲線上になるように、各スイッチＳＵＨ～ＳＷＬ，ＱＵ～ＱＷが制御される。これにより、第２コンデンサ２２の電圧低下を抑制しつつ、回転電機１０のトルク変動を抑制でき、車両１００のユーザに違和感を与えることを抑制できる。
【0064】
車両１００の停車時は回転電機１０のロータ１１を回転させないため、各相巻線１３Ｕ～１３Ｗに流せる電流値が小さい。そこで、ロータ１１を回転駆動させない場合における補機電流供給制御においてｄ軸電流が流れるようにすることにより、電流ベクトルを増加させ、各相巻線１３Ｕ～１３Ｗに流せる電流値を大きくした。その結果、第２コンデンサ２２に供給可能な電力を停車時においても確保することができる。
【0065】
ロータ１１を回転停止状態に維持する場合における補機電流供給制御においてｑ軸電流を０とした。これにより、ロータ１１の回転が抑制され、車両１００の停車状態を保持でき、車両１００のユーザに違和感を与えることを抑制できる。
【0066】
＜第２実施形態＞
以下、第２実施形態について、第１実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。本実施形態では、第２コンデンサ２２に代えて、第１コンデンサ２１（「対象コンデンサ」に相当）にＤＣＤＣコンバータ４０及び電動コンプレッサ４１が並列接続されている。
以下、第２実施形態について、第１実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。本実施形態では、第２コンデンサ２２に代えて、第１コンデンサ２１（「対象コンデンサ」に相当）にＤＣＤＣコンバータ４０及び電動コンプレッサ４１が並列接続されている。
【0067】
第１コンデンサ２１にＤＣＤＣコンバータ４０及び電動コンプレッサ４１が並列接続されている場合、蓄電池２０を電力供給源としたＤＣＤＣコンバータ４０及び電動コンプレッサ４１への供給電流値が、ＤＣＤＣコンバータ４０及び電動コンプレッサ４１の要求電流値Ｉｎを下回ると、第１コンデンサ２１の電圧が大きく低下し得る。その結果、ＤＣＤＣコンバータ４０及び電動コンプレッサ４１を適正に動作させることができなくなり得る。
【0068】
そこで、本実施形態では、制御装置５０は、各スイッチＳＵＨ～ＳＷＬ，ＱＵ～ＱＷの制御により、蓄電池２０からインバータ３０及び各相巻線１３Ｕ～１３Ｗを介して第１コンデンサ２１を給電する。この際、制御装置５０は、先の図４に示したように、ＤＣＤＣコンバータ４０及び電動コンプレッサ４１の要求電流値Ｉｎが大きいほど、指令電流ベクトルＩａの大きさを増大させるとよい。制御装置５０は、先の図５，６で説明したように、供給可能電流値Ｉｓが要求電流値Ｉｎ未満であると判定した場合、補機電流供給制御を行うとよい。
【0069】
本実施形態では、制御装置５０は、補機電流供給制御において、回転電機１０のロータ１１を回転停止状態に維持する場合、回転電機１０の電気角θｅに応じて定まる特定相におけるクランプスイッチをオンし、各相における上アームスイッチをオフすると共に、各相のうち特定相以外の相における下アームスイッチをオンオフすることにより、各相巻線１３Ｕ～１３Ｗにｄ軸電流を流す。
【0070】
図１１及び図１２に、ロータ１１を回転停止状態にする場合における補機電流供給制御の一例を示す。ここでは、第１コンデンサ２１にＤＣＤＣコンバータ４０及び電動コンプレッサ４１が並列接続可能となるように、正極側母線３１に正極側端子４４ａが設けられている。正極側端子４４ａは、インバータ３０の外部の電気機器と、インバータ３０とを接続するための外部端子である。電動コンプレッサ４１の正極側は、正極側配線４４を介して正極側端子４４ａに接続されている。ＤＣＤＣコンバータ４０の正極側は、正極側配線４４に接続されている。電動コンプレッサ４１の負極側は、中性点配線４２を介して中性点端子４２ａに接続されている。ＤＣＤＣコンバータ４０の負極側は、中性点配線４２に接続されている。以下では、特定相がＵ相である場合について説明する。
【0071】
特定相がＵ相である場合、Ｕ相クランプスイッチＱＵがオンされ、Ｖ，Ｗ相クランプスイッチＱＶ，ＱＷ、各相上アームスイッチＳＵＨ～ＳＷＨ及びＵ相下アームスイッチＳＵＬがオフされ、Ｖ，Ｗ相下アームスイッチＳＶＬ，ＳＷＬがオンオフされる。
【0072】
図１１に、Ｖ，Ｗ相下アームスイッチＳＶＬ，ＳＷＬがオンされる場合の電流経路を示す。この場合、第２コンデンサ２２、Ｕ相クランプスイッチＱＵ、各相巻線１３Ｕ～１３Ｗ、Ｖ，Ｗ相下アームスイッチＳＶＬ，ＳＷＬを含む閉回路に電流が流れる。これにより、各相巻線１３Ｕ，１３Ｖ，１３Ｗに磁気エネルギが蓄積される。
【0073】
図１２に、Ｖ，Ｗ相下アームスイッチＳＶＬ，ＳＷＬがオフされる場合の電流経路を示す。この場合、第１コンデンサ２１、ＤＣＤＣコンバータ４０及び電動コンプレッサ４１、Ｕ相クランプスイッチＱＵ、各相巻線１３Ｕ～１３Ｗ、Ｖ，Ｗ相上アームダイオードＤＶＨ，ＤＷＨを含む閉回路が形成され、各相巻線１３Ｕ，１３Ｖ，１３Ｗに蓄積された磁気エネルギが放出されることにより電流が流れる。これにより、第１コンデンサ２１、ＤＣＤＣコンバータ４０及び電動コンプレッサ４１が給電される。
【0074】
なお、特定相がＶ相である場合、Ｖ相クランプスイッチＱＶがオンされ、Ｕ，Ｗ相クランプスイッチＱＵ，ＱＷ、各相上アームスイッチＳＵＨ～ＳＷＨ及びＶ相下アームスイッチＳＶＬがオフされ、Ｕ，Ｗ相下アームスイッチＳＵＬ，ＳＷＬがオンオフされる。特定相がＷ相である場合、Ｗ相クランプスイッチＱＷがオンされ、Ｕ，Ｖ相クランプスイッチＱＵ，ＱＶ、各相上アームスイッチＳＵＨ～ＳＷＨ及びＷ相下アームスイッチＳＷＬがオフされ、Ｕ，Ｖ相下アームスイッチＳＵＬ，ＳＶＬがオンオフされる。
【0075】
特定相がＵ，Ｖ相である場合、Ｕ，Ｖ相クランプスイッチＱＵ，ＱＶがオンされ、Ｗ相クランプスイッチＱＷ、各相上アームスイッチＳＵＨ～ＳＷＨ及びＵ，Ｖ相下アームスイッチＳＵＬ，ＳＶＬがオフされ、Ｗ相下アームスイッチＳＷＬがオンオフされる。特定相がＶ，Ｗ相である場合、Ｖ，Ｗ相クランプスイッチＱＶ，ＱＷがオンされ、Ｕ相クランプスイッチＱＵ、各相上アームスイッチＳＵＨ～ＳＷＨ及びＶ，Ｗ相下アームスイッチＳＶＬ，ＳＷＬがオフされ、Ｕ相下アームスイッチＳＵＬがオンオフされる。特定相がＵ，Ｗ相である場合、Ｕ，Ｗ相クランプスイッチＱＵ，ＱＷがオンされ、Ｖ相クランプスイッチＱＶ、各相上アームスイッチＳＵＨ～ＳＷＨ及びＵ，Ｗ相下アームスイッチＳＵＬ，ＳＷＬがオフされ、Ｖ相下アームスイッチＳＶＬがオンオフされる。
【0076】
なお、第１実施形態と同様に、特定相は、補機電流供給制御の実施中において、不変とは限らず、可変とされてもよい。
【0077】
＜その他の実施形態＞
上記実施形態を例えば次のように変更してもよい。
上記実施形態を例えば次のように変更してもよい。
【0078】
・制御装置５０は、補機電流供給制御のフィードバック制御において、指令電流ベクトルを周期的に変化させるように設定してもよい。この場合、例えば、制御装置５０は、補機電流供給制御において、指令電流ベクトルとして、先の図６に示したＩａ２とＩａ３とを交互に設定するとよい。
【0079】
・インバータ３０は、Ｔ型の３レベルインバータに限らず、例えば中性点クランプ型の３レベルインバータであってもよい。図１３に示すように、インバータ３０は、Ｕ相第１～第４スイッチＳｕ１～Ｓｕ４、Ｖ相第１～第４スイッチＳｖ１～Ｓｖ４、Ｗ相第１～第４スイッチＳｗ１～Ｓｗ４及び第１～第６クランプダイオードＤｃ１～Ｄｃ６を備えている。本実施形態では、各スイッチＳｕ１～Ｓｕ４，Ｓｖ１～Ｓｖ４、Ｓｗ１～Ｓｗ４として、電圧制御形の半導体スイッチング素子を用いており、より具体的にはＩＧＢＴを用いている。この場合、スイッチＳｕ１～Ｓｕ４，Ｓｖ１～Ｓｖ４、Ｓｗ１～Ｓｗ４の高電位側端子がコレクタであり、低電位側端子がエミッタである。なお、図１３において、先の図２に示した構成と同一の構成については、便宜上、同一の符号を付している。
【0080】
Ｕ相第１～第４スイッチＳｕ１～Ｓｕ４は、エミッタとコレクタとが接続される形で直列接続されている。Ｕ相第１スイッチＳｕ１のコレクタには、正極側母線３１を介して蓄電池２０の正極端子が接続され、Ｕ相第４スイッチＳｕ４のエミッタには、負極側母線３２を介して蓄電池２０の負極端子が接続されている。Ｕ相第２スイッチＳｕ２とＵ相第３スイッチＳｕ３との接続点は、回転電機１０のＵ相巻線１３Ｕの第１端に接続されている。また、Ｕ相第１スイッチＳｕ１とＵ相第２スイッチＳｕ２との接続点には、第１クランプダイオードＤｃ１のカソードが接続され、第１クランプダイオードＤｃ１のアノードには、第２クランプダイオードＤｃ２のカソードが接続されている。第２クランプダイオードＤｃ２のアノードには、Ｕ相第３スイッチＳｕ３とＵ相第４スイッチＳｕ４との接続点が接続されている。なお、Ｕ相の各スイッチＳｕ１，Ｓｕ２，Ｓｕ３，Ｓｕ４には、フリーホイールダイオードＤｕ１，Ｄｕ２，Ｄｕ３，Ｄｕ４が逆並列に接続されている。
【0081】
Ｖ相第１～第４スイッチＳｖ１～Ｓｖ４は、エミッタとコレクタとが接続される形で直列接続されている。Ｖ相第１スイッチＳｖ１のコレクタには、正極側母線３１を介して蓄電池２０の正極端子が接続され、Ｖ相第４スイッチＳｖ４のエミッタには、負極側母線３２を介して蓄電池２０の負極端子が接続されている。Ｖ相第２スイッチＳｖ２とＶ相第３スイッチＳｖ３との接続点は、回転電機１０のＶ相巻線１３Ｖの第１端に接続されている。また、Ｖ相第１スイッチＳｖ１とＶ相第２スイッチＳｖ２との接続点には、第３クランプダイオードＤｃ３のカソードが接続され、第３クランプダイオードＤｃ３のアノードには、第４クランプダイオードＤｃ４のカソードが接続されている。第４クランプダイオードＤｃ４のアノードには、Ｖ相第３スイッチＳｖ３とＶ相第４スイッチＳｖ４との接続点が接続されている。なお、Ｖ相の各スイッチＳｖ１，Ｓｖ２，Ｓｖ３，Ｓｖ４には、フリーホイールダイオードＤｖ１，Ｄｖ２，Ｄｖ３，Ｄｖ４が逆並列に接続されている。
【0082】
Ｗ相第１～第４スイッチＳｗ１～Ｓｗ４は、エミッタとコレクタとが接続される形で直列接続されている。Ｗ相第１スイッチＳｗ１のコレクタには、正極側母線３１を介して蓄電池２０の正極端子が接続され、Ｗ相第４スイッチＳｗ４のエミッタには、負極側母線３２を介して蓄電池２０の負極端子が接続されている。Ｗ相第２スイッチＳｗ２とＷ相第３スイッチＳｗ３との接続点は、回転電機１０のＷ相巻線１３Ｗの第１端に接続されている。また、Ｗ相第１スイッチＳｗ１とＷ相第２スイッチＳｗ２との接続点には、第５クランプダイオードＤｃ５のカソードが接続され、第５クランプダイオードＤｃ５のアノードには、第６クランプダイオードＤｃ６のカソードが接続されている。第６クランプダイオードＤｃ６のアノードには、Ｗ相第３スイッチＳｗ３とＷ相第４スイッチＳｗ４との接続点が接続されている。なお、Ｗ相の各スイッチＳｗ１，Ｓｗ２，Ｓｗ３，Ｓｗ４には、フリーホイールダイオードＤｗ１，Ｄｗ２，Ｄｗ３，Ｄｗ４が逆並列に接続されている。
【0083】
第１クランプダイオードＤｃ１及び第２クランプダイオードＤｃ２の接続点、第３クランプダイオードＤｃ３及び第４クランプダイオードＤｃ４の接続点、並びに第５クランプダイオードＤｃ５及び第６クランプダイオードＤｃ６の接続点には、中性点Ｏが接続されている。
【0084】
なお、制御装置５０は、第１実施形態と同様に、ＤＣＤＣコンバータ４０及び電動コンプレッサ４１の要求電流値Ｉｎが大きいほど、指令電流ベクトルＩａの大きさを増大するように、各スイッチＳｕ１～Ｓｕ４，Ｓｖ１～Ｓｖ４、Ｓｗ１～Ｓｗ４を制御するとよい。制御装置５０は、第１実施形態と同様に、供給可能電流値Ｉｓが要求電流値Ｉｎ未満であると判定された場合、補機電流供給制御を行うとよい。
【0085】
・蓄電池２０、インバータ３０、ＤＣＤＣコンバータ４０及び電動コンプレッサ４１の接続態様を変更してもよい。例えば、図１４に示すように、中性点配線４２を介してインバータ３０の中性点ＯとＤＣＤＣコンバータ４０とが接続され、負極側配線４３を介して負極側母線３２とＤＣＤＣコンバータ４０とが接続されている構成において、電動コンプレッサ４１は、ＤＣＤＣコンバータ４０に接続されていてもよい。この場合、ＤＣＤＣコンバータ４０には、中性点配線４２に接続可能とするコネクタと負極側配線４３に接続可能とするコネクタとが設けられており、電動コンプレッサ４１をＤＣＤＣコンバータ４０に接続可能に構成するとよい。
【0086】
・インバータとしては、４レベル以上のマルチレベルインバータであってもよい。図１５には、５レベルインバータ７０のうち、Ｕ相アームのみを示している。なお、図１５において、制御装置の図示を省略し、先の図２に示した構成と同一の構成については、便宜上、同一の符号を付している。
【0087】
インバータ７０は、第１～第８スイッチＳ１～Ｓ８と、第１～第４コンデンサ７１～７４とを備えている。本実施形態では、各スイッチＳ１～Ｓ８としてＩＧＢＴを用いている。各スイッチＳ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５，Ｓ６，Ｓ７，Ｓ８には、各フリーホイールダイオードＤ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４，Ｄ５，Ｄ６，Ｄ７，Ｄ８が逆並列に接続されている。
【0088】
第１～第４スイッチＳ１～Ｓ４は、エミッタとコレクタとが接続される形で直列接続されている。第１～第４スイッチＳ１～Ｓ４の直列接続体には、第１～第４コンデンサ７１～７４の直列接続体が並列接続されている。第１～第４コンデンサ７１～７４の直列接続体には、蓄電池２０が並列接続されている。具体的には、蓄電池２０の正極端子、第１スイッチＳ１のコレクタ及び第１コンデンサ７１の正極側端子は、バスバー等の正極側母線７５により接続されている。蓄電池２０の負極端子、第４スイッチＳ４のエミッタ及び第４コンデンサ７４の負極側端子は、バスバー等の負極側母線７６により接続されている。
【0089】
第１スイッチＳ１と第２スイッチＳ２との接続点には、第５スイッチＳ５のコレクタが接続されている。第５スイッチＳ５のエミッタには、第６スイッチＳ６のコレクタが接続されている。第６スイッチＳ６のエミッタには、第３スイッチＳ３と第４スイッチＳ４との接続点が接続されている。第５スイッチＳ５と第６スイッチＳ６との接続点には、図示しないＵ相巻線１３Ｕの第１端が接続されている。
【0090】
第７スイッチＳ７を構成する各スイッチは、互いのエミッタが接続されている。第７スイッチＳ７を構成する各スイッチのうち、一方のコレクタは、第１スイッチＳ１と第２スイッチＳ２との接続点に接続され、他方のコレクタは、第１コンデンサ７１と第２コンデンサ７２との接続点に接続されている。第８スイッチＳ８を構成する各スイッチは、互いのエミッタが接続されている。第８スイッチＳ８を構成する各スイッチのうち、一方のコレクタは、第３スイッチＳ３と第４スイッチＳ４との接続点に接続され、他方のコレクタは、第３コンデンサ７３と第４コンデンサ７４との接続点に接続されている。第２スイッチＳ２と第３スイッチＳ３との接続点は、第２コンデンサ７２と第３コンデンサ７３との接続点に接続されている。
【0091】
本実施形態では、「対象コンデンサ」としての第４コンデンサ７４にＤＣＤＣコンバータ４０及び電動コンプレッサ４１が並列接続されている。具体的には、電動コンプレッサ４１の正極側は、中性点配線４２を介して第３コンデンサ７３と第４コンデンサ７４との接続点に接続され、電動コンプレッサ４１の負極側は、負極側配線４３を介して負極側母線７６に接続されている。ＤＣＤＣコンバータ４０の正極側は中性点配線４２に接続され、ＤＣＤＣコンバータ４０の負極側は負極側配線４３に接続されている。この場合、制御装置は、第４コンデンサ７４の電圧が大きく低下し得ることに鑑みて、各スイッチＳ１～Ｓ８の制御を行うとよい。
【0092】
なお、第１～第４コンデンサ７１～７４のうち第４コンデンサ７４以外のコンデンサにＤＣＤＣコンバータ４０及び電動コンプレッサ４１が並列接続されてもよい。また、第１～第４コンデンサ７１～７４のうちいずれか２つ又は３つを含むコンデンサの直列接続体に、ＤＣＤＣコンバータ４０及び電動コンプレッサ４１が並列接続されてもよい。
【0093】
・第１実施形態及び第２実施形態において、各相クランプスイッチとしては、互いのソースが接続されることに代えて、互いのドレインが接続されていてもよい。この場合、例えば、Ｕ相クランプスイッチＱＵを構成する各スイッチのうち、一方のソースは、Ｕ相上アームスイッチＳＵＨとＵ相下アームスイッチＳＵＬとの接続点に接続され、他方のソースは、中性点Ｏに接続されればよい。
【0094】
・第１実施形態において、インバータ３０を構成する半導体スイッチとしては、ＮチャネルＭＯＳＦＥＴに限らず、例えば、ＩＧＢＴであってもよい。また、先の図１３及び図１５に示した構成において、インバータを構成する半導体スイッチとしては、ＩＧＢＴに限らず、ＮチャネルＭＯＳＦＥＴであってもよい。
【0095】
・回転電機としては、各相の巻線が星形結線されるものに限らず、Δ結線されるものであってもよい。また、回転電機及びインバータとしては、３相のものに限らず、２相のもの、又は４相以上のものであってもよい。
【0096】
・インバータ、回転電機及び制御装置の搭載先としては、車両に限られず、例えば航空機又は船舶等の移動体であってもよい。移動体が航空機の場合、回転電機は航空機の飛行動力源となり、移動体が船舶の場合、回転電機は船舶の航行動力源となる。また、インバータ、回転電機及び制御装置の搭載先としては、移動体に限られない。
【0097】
・本開示に記載の制御部及びその手法は、コンピュータプログラムにより具体化された一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。あるいは、本開示に記載の制御部及びその手法は、一つ以上の専用ハードウェア論理回路によってプロセッサを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。もしくは、本開示に記載の制御部及びその手法は、一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリと一つ以上のハードウェア論理回路によって構成されたプロセッサとの組み合わせにより構成された一つ以上の専用コンピュータにより、実現されてもよい。また、コンピュータプログラムは、コンピュータにより実行されるインストラクションとして、コンピュータ読み取り可能な非遷移有形記録媒体に記憶されていてもよい。
【0098】
・以下、上述した各実施形態から抽出される特徴的な構成を記載する。
［構成１］
直列接続された複数のコンデンサ（２１，２２，７１～７４）と、
前記コンデンサと回転電機（１０）の電機子巻線（１３Ｕ～１３Ｗ）とに電気的に接続されるスイッチ（ＳＵＨ～ＳＷＬ，ＱＵ～ＱＷ，Ｓｕ１～Ｓｗ４，Ｓ１～Ｓ８）と、を備えるマルチレベルインバータ（３０，７０）に適用され、
複数の前記コンデンサの直列接続体から出力可能な複数の電圧のうちいずれかの電圧を出力するように前記スイッチを制御するマルチレベルインバータの制御装置（５０）において、
複数の前記コンデンサの直列接続体は、電源（２０）に並列接続可能とされており、
複数の前記コンデンサのうち一部のコンデンサである対象コンデンサに電気機器（４０，４１）が並列接続可能とされており、
前記電気機器への供給可能電流値が、前記電気機器の要求電流値未満であるか否かを判定する判定部と、
前記供給可能電流値が前記要求電流値未満であると判定された場合、前記供給可能電流値が前記要求電流値以上であると判定される場合よりも前記電機子巻線に流す電流を大きくするように前記スイッチを制御する制御部と、を備える、マルチレベルインバータの制御装置。
［構成２］
前記制御部は、前記要求電流値が大きいほど、前記電源から前記マルチレベルインバータ及び前記電機子巻線を介して前記対象コンデンサへと供給される電流値を大きくするように前記スイッチを制御する、構成１に記載のマルチレベルインバータの制御装置。
［構成３］
直列接続された複数のコンデンサ（２１，２２，７１～７４）と、
前記コンデンサと回転電機（１０）の電機子巻線（１３Ｕ～１３Ｗ）とに電気的に接続されるスイッチ（ＳＵＨ～ＳＷＬ，ＱＵ～ＱＷ，Ｓｕ１～Ｓｗ４，Ｓ１～Ｓ８）と、を備えるマルチレベルインバータ（３０，７０）に適用され、
複数の前記コンデンサの直列接続体から出力可能な複数の電圧のうちいずれかの電圧を出力するように前記スイッチを制御するマルチレベルインバータの制御装置（５０）において、
複数の前記コンデンサの直列接続体は、電源（２０）に並列接続可能とされており、
複数の前記コンデンサのうち一部のコンデンサである対象コンデンサに電気機器（４０，４１）が並列接続可能とされており、
前記電気機器の要求電流値が大きいほど、前記電源から前記マルチレベルインバータ及び前記電機子巻線を介して前記対象コンデンサへと供給される電流値を大きくするように前記スイッチを制御する制御部を備える、マルチレベルインバータの制御装置。
［構成４］
前記制御部は、前記供給可能電流値が前記要求電流値未満であると判定された場合、前記供給可能電流値が前記要求電流値以上であると判定される場合よりも前記電機子巻線に流すｄ軸電流値を大きくするように前記スイッチを制御する、構成１又は２に記載のマルチレベルインバータの制御装置。
［構成５］
前記制御部は、前記供給可能電流値が前記要求電流値未満であると判定された場合、前記ｄ軸電流値を大きくするように前記スイッチを制御するとともに、前記電機子巻線に流すｄ，ｑ軸電流で定まる動作点が、前記供給可能電流値が前記要求電流値以上であると判定される場合における前記回転電機の等トルク曲線上になるように、前記スイッチを制御する、構成４に記載のマルチレベルインバータの制御装置。
［構成６］
前記マルチレベルインバータは、
前記コンデンサとして、第１コンデンサ（２１）及び第２コンデンサ（２２）を備えるとともに、
前記スイッチとして、前記電機子巻線を、前記第１コンデンサの正極側と、前記第１コンデンサの負極側及び前記第２コンデンサの正極側の間の中性点と、前記第２コンデンサの負極側とのうちいずれかに電気的に接続するスイッチ（ＳＵＨ～ＳＷＬ，ＱＵ～ＱＷ，Ｓｕ１～Ｓｗ４）と、を備える３レベルインバータであり、
前記第１コンデンサ及び前記第２コンデンサの直列接続体から出力可能な３つの電圧のうちいずれかの電圧を出力するように前記スイッチを制御する、構成１～５のいずれか１つに記載のマルチレベルインバータの制御装置。
［構成７］
前記制御部は、前記回転電機のロータ（１１）を回転停止状態に維持する場合において前記供給可能電流値が前記要求電流値未満であると判定されたとき、前記電機子巻線にｄ軸電流を流しつつ、前記電機子巻線に流すｑ軸電流を０又は０付近の値とするように前記スイッチを制御する、構成１，２，４，５のいずれか１つに記載のマルチレベルインバータの制御装置。
［構成８］
前記マルチレベルインバータは、
前記コンデンサとして、第１コンデンサ（２１）及び第２コンデンサ（２２）を備えるとともに、
前記スイッチとして、
直列接続された上アームスイッチ（ＳＵＨ～ＳＷＨ）及び下アームスイッチ（ＳＵＬ～ＳＷＬ）と、
前記第１コンデンサの負極側及び前記第２コンデンサの正極側の間の中性点、及び前記電機子巻線の間に流れる電流の導通及び遮断を切り替えるクランプスイッチ（ＱＵ～ＱＷ）と、を相数分備える３レベルインバータであり、
前記制御装置は、前記第１コンデンサ及び前記第２コンデンサの直列接続体から出力可能な３つの電圧のうちいずれかの電圧を出力するように前記スイッチを制御し、
前記対象コンデンサは、前記第２コンデンサであり、
前記制御部は、前記回転電機の電気角に応じて定まる特定相における前記クランプスイッチをオンし、各相における下アームスイッチをオフするとともに、各相のうち前記特定相以外の相における上アームスイッチをオンオフすることにより、前記電機子巻線にｄ軸電流を流す、構成７に記載のマルチレベルインバータの制御装置。
［構成９］
前記マルチレベルインバータは、
前記コンデンサとして、第１コンデンサ（２１）及び第２コンデンサ（２２）を備えるとともに、
前記スイッチとして、
直列接続された上アームスイッチ（ＳＵＨ～ＳＷＨ）及び下アームスイッチ（ＳＵＬ～ＳＷＬ）と、
前記第１コンデンサの負極側及び前記第２コンデンサの正極側の間の中性点、及び前記電機子巻線の間に流れる電流の導通及び遮断を切り替えるクランプスイッチ（ＱＵ～ＱＷ）と、を相数分備える３レベルインバータであり、
前記制御装置は、前記第１コンデンサ及び前記第２コンデンサの直列接続体から出力可能な３つの電圧のうちいずれかの電圧を出力するように前記スイッチを制御し、
前記対象コンデンサは、前記第１コンデンサであり、
前記制御部は、前記回転電機の電気角に応じて定まる特定相における前記クランプスイッチをオンし、各相における上アームスイッチをオフすると共に、各相のうち前記特定相以外の相における下アームスイッチをオンオフすることにより、前記電機子巻線にｄ軸電流を流す、構成７に記載のマルチレベルインバータの制御装置。
［構成１］
直列接続された複数のコンデンサ（２１，２２，７１～７４）と、
前記コンデンサと回転電機（１０）の電機子巻線（１３Ｕ～１３Ｗ）とに電気的に接続されるスイッチ（ＳＵＨ～ＳＷＬ，ＱＵ～ＱＷ，Ｓｕ１～Ｓｗ４，Ｓ１～Ｓ８）と、を備えるマルチレベルインバータ（３０，７０）に適用され、
複数の前記コンデンサの直列接続体から出力可能な複数の電圧のうちいずれかの電圧を出力するように前記スイッチを制御するマルチレベルインバータの制御装置（５０）において、
複数の前記コンデンサの直列接続体は、電源（２０）に並列接続可能とされており、
複数の前記コンデンサのうち一部のコンデンサである対象コンデンサに電気機器（４０，４１）が並列接続可能とされており、
前記電気機器への供給可能電流値が、前記電気機器の要求電流値未満であるか否かを判定する判定部と、
前記供給可能電流値が前記要求電流値未満であると判定された場合、前記供給可能電流値が前記要求電流値以上であると判定される場合よりも前記電機子巻線に流す電流を大きくするように前記スイッチを制御する制御部と、を備える、マルチレベルインバータの制御装置。
［構成２］
前記制御部は、前記要求電流値が大きいほど、前記電源から前記マルチレベルインバータ及び前記電機子巻線を介して前記対象コンデンサへと供給される電流値を大きくするように前記スイッチを制御する、構成１に記載のマルチレベルインバータの制御装置。
［構成３］
直列接続された複数のコンデンサ（２１，２２，７１～７４）と、
前記コンデンサと回転電機（１０）の電機子巻線（１３Ｕ～１３Ｗ）とに電気的に接続されるスイッチ（ＳＵＨ～ＳＷＬ，ＱＵ～ＱＷ，Ｓｕ１～Ｓｗ４，Ｓ１～Ｓ８）と、を備えるマルチレベルインバータ（３０，７０）に適用され、
複数の前記コンデンサの直列接続体から出力可能な複数の電圧のうちいずれかの電圧を出力するように前記スイッチを制御するマルチレベルインバータの制御装置（５０）において、
複数の前記コンデンサの直列接続体は、電源（２０）に並列接続可能とされており、
複数の前記コンデンサのうち一部のコンデンサである対象コンデンサに電気機器（４０，４１）が並列接続可能とされており、
前記電気機器の要求電流値が大きいほど、前記電源から前記マルチレベルインバータ及び前記電機子巻線を介して前記対象コンデンサへと供給される電流値を大きくするように前記スイッチを制御する制御部を備える、マルチレベルインバータの制御装置。
［構成４］
前記制御部は、前記供給可能電流値が前記要求電流値未満であると判定された場合、前記供給可能電流値が前記要求電流値以上であると判定される場合よりも前記電機子巻線に流すｄ軸電流値を大きくするように前記スイッチを制御する、構成１又は２に記載のマルチレベルインバータの制御装置。
［構成５］
前記制御部は、前記供給可能電流値が前記要求電流値未満であると判定された場合、前記ｄ軸電流値を大きくするように前記スイッチを制御するとともに、前記電機子巻線に流すｄ，ｑ軸電流で定まる動作点が、前記供給可能電流値が前記要求電流値以上であると判定される場合における前記回転電機の等トルク曲線上になるように、前記スイッチを制御する、構成４に記載のマルチレベルインバータの制御装置。
［構成６］
前記マルチレベルインバータは、
前記コンデンサとして、第１コンデンサ（２１）及び第２コンデンサ（２２）を備えるとともに、
前記スイッチとして、前記電機子巻線を、前記第１コンデンサの正極側と、前記第１コンデンサの負極側及び前記第２コンデンサの正極側の間の中性点と、前記第２コンデンサの負極側とのうちいずれかに電気的に接続するスイッチ（ＳＵＨ～ＳＷＬ，ＱＵ～ＱＷ，Ｓｕ１～Ｓｗ４）と、を備える３レベルインバータであり、
前記第１コンデンサ及び前記第２コンデンサの直列接続体から出力可能な３つの電圧のうちいずれかの電圧を出力するように前記スイッチを制御する、構成１～５のいずれか１つに記載のマルチレベルインバータの制御装置。
［構成７］
前記制御部は、前記回転電機のロータ（１１）を回転停止状態に維持する場合において前記供給可能電流値が前記要求電流値未満であると判定されたとき、前記電機子巻線にｄ軸電流を流しつつ、前記電機子巻線に流すｑ軸電流を０又は０付近の値とするように前記スイッチを制御する、構成１，２，４，５のいずれか１つに記載のマルチレベルインバータの制御装置。
［構成８］
前記マルチレベルインバータは、
前記コンデンサとして、第１コンデンサ（２１）及び第２コンデンサ（２２）を備えるとともに、
前記スイッチとして、
直列接続された上アームスイッチ（ＳＵＨ～ＳＷＨ）及び下アームスイッチ（ＳＵＬ～ＳＷＬ）と、
前記第１コンデンサの負極側及び前記第２コンデンサの正極側の間の中性点、及び前記電機子巻線の間に流れる電流の導通及び遮断を切り替えるクランプスイッチ（ＱＵ～ＱＷ）と、を相数分備える３レベルインバータであり、
前記制御装置は、前記第１コンデンサ及び前記第２コンデンサの直列接続体から出力可能な３つの電圧のうちいずれかの電圧を出力するように前記スイッチを制御し、
前記対象コンデンサは、前記第２コンデンサであり、
前記制御部は、前記回転電機の電気角に応じて定まる特定相における前記クランプスイッチをオンし、各相における下アームスイッチをオフするとともに、各相のうち前記特定相以外の相における上アームスイッチをオンオフすることにより、前記電機子巻線にｄ軸電流を流す、構成７に記載のマルチレベルインバータの制御装置。
［構成９］
前記マルチレベルインバータは、
前記コンデンサとして、第１コンデンサ（２１）及び第２コンデンサ（２２）を備えるとともに、
前記スイッチとして、
直列接続された上アームスイッチ（ＳＵＨ～ＳＷＨ）及び下アームスイッチ（ＳＵＬ～ＳＷＬ）と、
前記第１コンデンサの負極側及び前記第２コンデンサの正極側の間の中性点、及び前記電機子巻線の間に流れる電流の導通及び遮断を切り替えるクランプスイッチ（ＱＵ～ＱＷ）と、を相数分備える３レベルインバータであり、
前記制御装置は、前記第１コンデンサ及び前記第２コンデンサの直列接続体から出力可能な３つの電圧のうちいずれかの電圧を出力するように前記スイッチを制御し、
前記対象コンデンサは、前記第１コンデンサであり、
前記制御部は、前記回転電機の電気角に応じて定まる特定相における前記クランプスイッチをオンし、各相における上アームスイッチをオフすると共に、各相のうち前記特定相以外の相における下アームスイッチをオンオフすることにより、前記電機子巻線にｄ軸電流を流す、構成７に記載のマルチレベルインバータの制御装置。
【符号の説明】
【0099】
１０…回転電機、１３Ｕ～１３Ｗ…Ｕ～Ｗ相巻線、２０…蓄電池、２１，２２…第１，第２コンデンサ、３０…インバータ、４０…ＤＣＤＣコンバータ、４１…電動コンプレッサ、５０…制御装置、ＳＵＨ～ＳＷＨ…Ｕ～Ｗ相上アームスイッチ、ＳＵＬ～ＳＷＬ…Ｕ～Ｗ相下アームスイッチ、ＱＵ～ＱＷ…Ｕ～Ｗ相クランプスイッチ。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】