特許 7380536 インバータ制御装置及び車載用流体機械

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-11-07

(45)【発行日】2023-11-15

(54)【発明の名称】インバータ制御装置及び車載用流体機械

(51)【国際特許分類】

   H02M 7/48 20070101AFI20231108BHJP

【ＦＩ】

H02M7/48 F

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2020194981

(22)【出願日】2020-11-25

(65)【公開番号】P2022083581

(43)【公開日】2022-06-06

【審査請求日】2023-02-09

(73)【特許権者】

【識別番号】000003218

【氏名又は名称】株式会社豊田自動織機

(74)【代理人】

【識別番号】100105957

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 誠

(74)【代理人】

【識別番号】100068755

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 博宣

(72)【発明者】

【氏名】川島 隆

(72)【発明者】

【氏名】大神 崇

【審査官】佐藤 匡

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１９／１８０７６３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２００９－１６５２９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１８／１３１０９３（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｍ ７／４８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

車載用蓄電装置を用いて車載用電動モータを駆動させるインバータ回路の制御に用いられるインバータ制御装置であって、
前記車載用電動モータは、３相コイルを有し、
前記インバータ回路は、３相スイッチング素子を有し、
前記インバータ制御装置は、
前記３相コイルに印加する３相電圧指令値を導出する３相電圧指令値導出部と、
前記３相電圧指令値とキャリア信号とに基づいて、予め定められた制御周期内に複数のＰＷＭ信号を各相毎に生成する生成部と、
を備え、前記各相のＰＷＭ信号を用いて前記３相スイッチング素子をＰＷＭ制御するものであり、
前記生成部は、前記３相電圧指令値に対応した基準パルス幅を有し、１つの相における前記制御周期内の前記複数のＰＷＭ信号について、前記制御周期内の前記複数のＰＷＭ信号の平均パルス幅が前記基準パルス幅となるように前記複数のＰＷＭ信号のうち、少なくとも２つのパルス幅を互いに異ならせるパルス変更制御を行うパルス変更部を備えていることを特徴とするインバータ制御装置。

【請求項2】

前記車載用蓄電装置の電圧である電源電圧を把握する電圧把握部と、
前記車載用電動モータの回転速度を把握する速度把握部と、
外部から送信される外部指令値と前記速度把握部の把握結果とに基づいて、前記車載用電動モータのｄ軸及びｑ軸に印加する電圧の目標値である２相電圧指令値を導出する２相電圧指令値導出部と、
を備え、
前記３相電圧指令値導出部は、前記２相電圧指令値に基づいて、前記３相電圧指令値を導出し、
前記生成部は、前記２相電圧指令値と前記電圧把握部の把握結果とに基づいて算出される電圧利用率が予め定められた閾値利用率以下である場合に、前記パルス変更部による前記パルス変更制御が行われるようにする請求項１に記載のインバータ制御装置。

【請求項3】

前記パルス変更部は、３相のうち２つの可変相における前記制御周期内の前記複数のＰＷＭ信号について前記パルス変更制御を行う一方、３相のうち前記可変相以外の１つの固定相における前記制御周期内の前記複数のＰＷＭ信号については前記パルス変更制御を行わない請求項１又は請求項２に記載のインバータ制御装置。

【請求項4】

前記２つの可変相のうち第１可変相における前記制御周期内の前記複数のＰＷＭ信号である複数の第１可変相ＰＷＭ信号は、
前記基準パルス幅よりも広いパルス幅を有する第１幅広信号と、
前記基準パルス幅よりも狭いパルス幅を有する第１幅狭信号と、
を含み、
前記２つの可変相のうち第２可変相における前記制御周期内の前記複数のＰＷＭ信号である複数の第２可変相ＰＷＭ信号は、
前記第１幅広信号が出力される場合に出力されるものであって、前記基準パルス幅よりも狭いパルス幅を有する第２幅狭信号と、
前記第１幅狭信号が出力される場合に出力されるものであって、前記基準パルス幅よりも広いパルス幅を有する第２幅広信号と、
を含む請求項３に記載のインバータ制御装置。

【請求項5】

前記車載用蓄電装置の電圧である電源電圧を把握する電圧把握部と、
前記車載用電動モータの回転速度を把握する速度把握部と、
外部から送信される外部指令値と前記速度把握部の把握結果とに基づいて、前記車載用電動モータのｄ軸及びｑ軸に印加する電圧の目標値である２相電圧指令値を導出する２相電圧指令値導出部と、
を備え、
前記３相電圧指令値導出部は、前記２相電圧指令値に基づいて、前記３相電圧指令値を導出するものであって、
前記２相電圧指令値と前記電圧把握部の把握結果とに基づいて算出される電圧利用率が第１電圧利用率である場合には、前記３相電圧指令値として、前記３相電圧指令値の中性点電位が第１中性点振幅で変化することによって得られる第１のシフト指令値を導出し、
前記電圧利用率が前記第１電圧利用率よりも小さい第２電圧利用率である場合には、前記３相電圧指令値として、前記中性点電位が前記第１中性点振幅よりも大きい第２中性点振幅で変化することによって得られる第２のシフト指令値を導出する請求項１～４のうちいずれか一項に記載のインバータ制御装置。

【請求項6】

前記車載用蓄電装置の電圧である電源電圧を把握する電圧把握部と、
前記車載用電動モータの回転速度を把握する速度把握部と、
外部から送信される外部指令値と前記速度把握部の把握結果とに基づいて、前記車載用電動モータのｄ軸及びｑ軸に印加する電圧の目標値である２相電圧指令値を導出する２相電圧指令値導出部と、
を備え、
前記３相電圧指令値導出部は、前記２相電圧指令値に基づいて、前記３相電圧指令値を導出するものであって、
前記２相電圧指令値と前記電圧把握部の把握結果とに基づいて算出される電圧利用率が予め定められた閾値利用率以下である場合、同一の前記２相電圧指令値に対して、前記３相コイルの相間電圧が同一であって変化範囲が互いに異なる３相電圧指令値を、切替周期で切り替えて導出する請求項１～５のうちいずれか一項に記載のインバータ制御装置。

【請求項7】

前記車載用電動モータと、
前記インバータ回路と、
請求項１～６のうちいずれか一項に記載のインバータ制御装置と、
を備えていることを特徴とする車載用流体機械。

【請求項8】

前記車載用流体機械は、前記車載用電動モータによって駆動する圧縮部を備えた車載用電動圧縮機である請求項７に記載の車載用流体機械。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、インバータ制御装置及び車載用流体機械に関する。

【背景技術】

【0002】

例えば特許文献１に示すように、車載用蓄電装置を用いて車載用電動モータを駆動させるインバータ回路の制御に用いられるインバータ制御装置が知られている。特許文献１には、車載用電動モータは自動車のエアコン用モータとして使用されるものであって３相コイルを有している点、及び、インバータ回路が３相スイッチング素子を有する点が記載されている。また、特許文献１には、励磁成分電圧及びトルク成分電圧からなる２相電圧指令値に基づいて３相電圧指令値としての駆動電圧を算出する点について記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１５－２０８１８７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ここで、３相電圧指令値に基づいてＰＷＭ信号を生成し、当該ＰＷＭ信号を用いて３相スイッチング素子を制御する場合、スイッチング素子のスイッチングに起因して特定周波数のノイズが発生する場合がある。本願発明者らは、当該特定周波数のノイズが中性点電位の波形に起因しているものと見出した。例えば、中性点電位の波形が方形波である場合、当該中性点電位には特定周波数のノイズとしての高調波ノイズが含まれることとなる。

【0005】

本発明は、上述した事情を鑑みてなされたものであり、その目的はスイッチング素子のスイッチングに起因する特定周波数のノイズを低減できるインバータ制御装置及びそのインバータ制御装置を備えた車載用流体機械を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記目的を達成するインバータ制御装置は、車載用蓄電装置を用いて車載用電動モータを駆動させるインバータ回路の制御に用いられるものであって、前記車載用電動モータは、３相コイルを有し、前記インバータ回路は、３相スイッチング素子を有し、前記インバータ制御装置は、前記３相コイルに印加する３相電圧指令値を導出する３相電圧指令値導出部と、前記３相電圧指令値とキャリア信号とに基づいて、予め定められた制御周期内に複数のＰＷＭ信号を各相毎に生成する生成部と、を備え、前記各相のＰＷＭ信号を用いて前記３相スイッチング素子をＰＷＭ制御するものであり、前記生成部は、前記３相電圧指令値に対応した基準パルス幅を有し、１つの相における前記制御周期内の前記複数のＰＷＭ信号について、前記制御周期内の前記複数のＰＷＭ信号の平均パルス幅が前記基準パルス幅となるように前記複数のＰＷＭ信号のうち、少なくとも２つのパルス幅を互いに異ならせるパルス変更制御を行うパルス変更部を備えていることを特徴とする。

【0007】

かかる構成によれば、１つの相における制御周期内の複数のＰＷＭ信号のうち、少なくとも２つのパルス幅を互いに異ならせることにより、中性点電位を台形波に近づけることができる。台形波は、方形波よりも、高調波ノイズがない正弦波に近い波形である。これにより、中性点電位の波形を、方形波よりも、高調波ノイズが小さい波形に近づけることができるため、３相スイッチング素子のスイッチングに起因する特定周波数のノイズを低減できる。

【0008】

一方、制御周期内の複数のＰＷＭ信号の平均パルス幅は、３相電圧指令値に対応した基準パルス幅となっている。これにより、３相コイルに印加される相間電圧は３相電圧指令値に対応した値となる。したがって、車載用電動モータには、３相電圧指令値に対応したトルクが付与される。よって、中性点電位を台形波に近づけることに起因して異なるトルクが付与されるといった不都合を抑制できる。

【0009】

上記インバータ制御装置について、前記車載用蓄電装置の電圧である電源電圧を把握する電圧把握部と、前記車載用電動モータの回転速度を把握する速度把握部と、外部から送信される外部指令値と前記速度把握部の把握結果とに基づいて、前記車載用電動モータのｄ軸及びｑ軸に印加する電圧の目標値である２相電圧指令値を導出する２相電圧指令値導出部と、を備え、前記３相電圧指令値導出部は、前記２相電圧指令値に基づいて、前記３相電圧指令値を導出し、前記生成部は、前記２相電圧指令値と前記電圧把握部の把握結果とに基づいて算出される電圧利用率が予め定められた閾値利用率以下である場合に、前記パルス変更部による前記パルス変更制御が行われるようにするとよい。

【0010】

かかる構成によれば、電圧利用率が閾値利用率以下である場合にパルス変更制御を行うことにより、電圧利用率が小さい場合に大きくなり易い特定周波数のノイズを低減できる。

【0011】

詳述すると、電圧利用率が小さくなると、３相電圧指令値の変化量が小さくなり易い。この場合、３相電圧指令値が特定の値又はそれに近い値に偏り易いため、各相のＰＷＭ信号のパルス幅が特定の値又はそれに近い値に偏り易い。かかる状況下において中性点電位の波形が方形波である場合、特定周波数のノイズとして、上記特定のパルス幅に対応する高調波ノイズが大きくなり易くなる。

【0012】

この点、本構成によれば、電圧利用率が閾値利用率以下である場合には、中性点電位の波形が台形波に近づくため、上記高調波ノイズを低減できる。これにより、電圧利用率が小さい場合に大きくなり易い上記高調波ノイズを好適に低減できる。

【0013】

上記インバータ制御装置について、前記パルス変更部は、３相のうち２つの可変相における前記制御周期内の前記複数のＰＷＭ信号について前記パルス変更制御を行う一方、３相のうち前記可変相以外の１つの固定相における前記制御周期内の前記複数のＰＷＭ信号については前記パルス変更制御を行わないとよい。

【0014】

かかる構成によれば、１つの相が固定相となっているため、全ての相を可変相とする場合と比較して、処理負荷の軽減を図ることができる。
上記インバータ制御装置について、前記２つの可変相のうち第１可変相における前記制御周期内の前記複数のＰＷＭ信号である複数の第１可変相ＰＷＭ信号は、前記基準パルス幅よりも広いパルス幅を有する第１幅広信号と、前記基準パルス幅よりも狭いパルス幅を有する第１幅狭信号と、を含み、前記２つの可変相のうち第２可変相における前記制御周期内の前記複数のＰＷＭ信号である複数の第２可変相ＰＷＭ信号は、前記第１幅広信号が出力される場合に出力されるものであって、前記基準パルス幅よりも狭いパルス幅を有する第２幅狭信号と、前記第１幅狭信号が出力される場合に出力されるものであって、前記基準パルス幅よりも広いパルス幅を有する第２幅広信号と、を含むとよい。

【0015】

かかる構成によれば、２つの可変相のうち一方の可変相におけるパルス幅が基準パルス幅よりも広くなる一方、他方の可変相におけるパルス幅は基準パルス幅よりも狭くなる。これにより、対応する２つの可変相のパルス幅の差を大きくすることができ、中性点電位の波形を、より正弦波に近い台形波にすることができる。

【0016】

上記インバータ制御装置について、前記車載用蓄電装置の電圧である電源電圧を把握する電圧把握部と、前記車載用電動モータの回転速度を把握する速度把握部と、外部から送信される外部指令値と前記速度把握部の把握結果とに基づいて、前記車載用電動モータのｄ軸及びｑ軸に印加する電圧の目標値である２相電圧指令値を導出する２相電圧指令値導出部と、を備え、前記３相電圧指令値導出部は、前記２相電圧指令値に基づいて、前記３相電圧指令値を導出するものであって、前記２相電圧指令値と前記電圧把握部の把握結果とに基づいて算出される電圧利用率が第１電圧利用率である場合には、前記３相電圧指令値として、前記３相電圧指令値の中性点電位が第１中性点振幅で変化することによって得られる第１のシフト指令値を導出し、前記電圧利用率が前記第１電圧利用率よりも小さい第２電圧利用率である場合には、前記３相電圧指令値として、前記中性点電位が前記第１中性点振幅よりも大きい第２中性点振幅で変化することによって得られる第２のシフト指令値を導出するとよい。

【0017】

かかる構成によれば、電圧利用率が第１電圧利用率よりも小さい第２電圧利用率である場合には、第１電圧利用率に対応する第１中性点振幅よりも大きい第２中性点振幅で中性点電位が変化することにより、少なくとも第２中性点振幅以上の変化範囲を有する第２のシフト指令値が得られる。これにより、第２のシフト指令値の変化範囲が狭くなることを抑制できる。したがって、３相電圧指令値の変化範囲が狭くなることに起因して局所的に特定周波数のノイズが大きくなることを抑制できる。

【0018】

特に、通常、電圧利用率が小さくなると、３相電圧指令値の変化範囲は小さくなり易い。このため、電圧利用率が第２電圧利用率である場合には、３相電圧指令値の変化範囲は狭くなり易い。

【0019】

この点、本構成によれば、電圧利用率が第２電圧利用率である場合には、相対的に大きい第２中性点振幅で中性点電位を変化させることにより、電圧利用率が第２電圧利用率である場合であっても３相電圧指令値の変化範囲が狭くなることを抑制できる。これにより、局所的に特定周波数のノイズが大きくなることを抑制できる。

【0020】

上記インバータ制御装置について、前記車載用蓄電装置の電圧である電源電圧を把握する電圧把握部と、前記車載用電動モータの回転速度を把握する速度把握部と、外部から送信される外部指令値と前記速度把握部の把握結果とに基づいて、前記車載用電動モータのｄ軸及びｑ軸に印加する電圧の目標値である２相電圧指令値を導出する２相電圧指令値導出部と、を備え、前記３相電圧指令値導出部は、前記２相電圧指令値に基づいて、前記３相電圧指令値を導出するものであって、前記２相電圧指令値と前記電圧把握部の把握結果とに基づいて算出される電圧利用率が予め定められた閾値利用率以下である場合、同一の前記２相電圧指令値に対して、前記３相コイルの相間電圧が同一であって変化範囲が互いに異なる３相電圧指令値を、切替周期で切り替えて導出するとよい。

【0021】

かかる構成によれば、電圧利用率が閾値利用率以下である場合、３相電圧指令値は、３相コイルの相間電圧が同一のまま、変化範囲が異なる値に切替周期で切り替わる。これにより、仮に２相電圧指令値が同一であっても、３相電圧指令値は切替周期で変化する。したがって、電圧利用率が小さい状況下において３相電圧指令値が周期的に同じ値となることに起因する特定周波数のノイズを低減できる。

【0022】

特に、本構成によれば、３相電圧指令値が切り替わった場合であっても３相コイルに印加される相間電圧は同一となっている。これにより、車載用電動モータには同一のトルクが付与される。したがって、３相電圧指令値を切り替えることに起因して異なるトルクが付与されるといった不都合を抑制できる。

【0023】

以上のことから、車載用電動モータに対して適切なトルクを付与した状態を維持しつつ、電圧利用率が小さい状況下において３相電圧指令値が周期的に同じ値となることによって生じる特定周波数のノイズを低減できる。

【0024】

上記目的を達成する車載用流体機械は、前記車載用電動モータと、前記インバータ回路と、上述したインバータ制御装置と、を備えていることを特徴とする。
前記車載用流体機械は、前記車載用電動モータによって駆動する圧縮部を備えた車載用電動圧縮機であるとよい。

【発明の効果】

【0025】

この発明によれば、スイッチング素子のスイッチングに起因する特定周波数のノイズを低減できる。

【図面の簡単な説明】

【0026】

【図1】車載用電動圧縮機の概要を示すブロック図。

【図2】インバータ回路及びインバータ制御装置の電気的構成を示すブロック図。

【図3】第１実施形態の回転制御処理を示すフローチャート。

【図4】（ａ）ｕ相のＰＷＭ信号の一例を示す波形図、（ｂ）パルス変更制御が行われたｖ相のＰＷＭ信号の一例を示す波形図、（ｃ）パルス変更制御が行われたｗ相のＰＷＭ信号の一例を示す波形図、（ｄ）中性点電位の一例を示す波形図。

【図5】第２実施形態の回転制御処理を示すフローチャート。

【図6】（ａ）ｕ相のＰＷＭ信号の一例を示す波形図、（ｂ）パルス変更制御が行われたｖ相のＰＷＭ信号の一例を示す波形図、（ｃ）パルス変更制御が行われたｗ相のＰＷＭ信号の一例を示す波形図、（ｄ）中性点電位の一例を示す波形図。

【発明を実施するための形態】

【0027】

（第１実施形態）
以下、インバータ制御装置、当該インバータ制御装置が搭載された車載用流体機械の第１実施形態について説明する。なお、以下の記載は、一例を示すものであり、インバータ制御装置及び車載用流体機械が本実施形態の内容に限定されるものではない。

【0028】

本実施形態では、車載用流体機械は車載用電動圧縮機であり、当該車載用電動圧縮機は車載用空調装置に用いられる。車載用空調装置及び車載用電動圧縮機の概要について説明する。

【0029】

図１に示すように、車両１００に搭載されている車載用空調装置１０１は、車載用電動圧縮機１０と、車載用電動圧縮機１０に対して流体としての冷媒を供給する外部冷媒回路１０２とを備えている。

【0030】

外部冷媒回路１０２は、例えば熱交換器及び膨張弁等を有している。車載用空調装置１０１は、車載用電動圧縮機１０によって冷媒が圧縮され、且つ、外部冷媒回路１０２によって冷媒の熱交換及び膨張が行われることによって、車内の冷暖房を行う。

【0031】

車載用空調装置１０１は、当該車載用空調装置１０１の全体を制御する空調ＥＣＵ１０３を備えている。空調ＥＣＵ１０３は、車内温度やカーエアコンの設定温度等を把握可能に構成されており、これらのパラメータに基づいて、車載用電動圧縮機１０に対して指令回転速度Ｎｃなどの各種指令を送信する。

【0032】

車両１００は、車載用蓄電装置１０４を備えている。車載用蓄電装置１０４は、直流電力の充放電が可能なものであれば任意であり、例えば二次電池や電気二重層キャパシタ等である。車載用蓄電装置１０４は、車載用電動圧縮機１０の直流電源として用いられる。

【0033】

車載用電動圧縮機１０は、車載用電動モータ１１と、車載用電動モータ１１によって駆動する圧縮部１２と、車載用蓄電装置１０４を用いて車載用電動モータ１１を駆動させるインバータ回路１３と、インバータ回路１３の制御に用いられるインバータ制御装置１４と、を備えている。

【0034】

車載用電動モータ１１は、回転軸２１と、回転軸２１に固定されたロータ２２と、ロータ２２に対して対向配置されているステータ２３と、ステータ２３に捲回された３相コイル２４ｕ，２４ｖ，２４ｗと、を有している。ロータ２２は永久磁石２２ａを含んでいる。詳細には、永久磁石２２ａはロータ２２内に埋め込まれている。図２に示すように、３相コイル２４ｕ，２４ｖ，２４ｗは例えばＹ結線されている。ロータ２２及び回転軸２１は、３相コイル２４ｕ，２４ｖ，２４ｗが所定のパターンで通電されることにより回転する。すなわち、本実施形態の車載用電動モータ１１は、３相モータである。

【0035】

なお、３相コイル２４ｕ，２４ｖ，２４ｗの結線態様は、Ｙ結線に限られず任意であり、例えばデルタ結線でもよい。また、車載用電動モータ１１の回転速度及び加速度とは、ロータ２２の回転速度及び加速度を意味する。

【0036】

圧縮部１２は、車載用電動モータ１１が駆動することによって流体（本実施形態では冷媒）を圧縮するものである。詳細には、圧縮部１２は、回転軸２１が回転することによって、外部冷媒回路１０２から供給された吸入冷媒を圧縮し、その圧縮された冷媒を吐出する。圧縮部１２の具体的な構成は、スクロールタイプ、ピストンタイプ、ベーンタイプ等任意である。

【0037】

インバータ回路１３は、車載用蓄電装置１０４から入力される直流電力を交流電力に変換することにより、車載用蓄電装置１０４を用いて車載用電動モータ１１を駆動させるものである。

【0038】

図２に示すように、インバータ回路１３は、３相スイッチング素子Ｑｕ１～Ｑｗ２を有している。詳細には、インバータ回路１３は、ｕ相コイル２４ｕに対応するｕ相スイッチング素子Ｑｕ１，Ｑｕ２と、ｖ相コイル２４ｖに対応するｖ相スイッチング素子Ｑｖ１，Ｑｖ２と、ｗ相コイル２４ｗに対応するｗ相スイッチング素子Ｑｗ１，Ｑｗ２と、を備えている。

【0039】

３相スイッチング素子Ｑｕ１，Ｑｕ２，Ｑｖ１，Ｑｖ２，Ｑｗ１，Ｑｗ２（以下、「３相スイッチング素子Ｑｕ１～Ｑｗ２」という。）は、例えばＩＧＢＴ等のパワースイッチング素子である。但し、３相スイッチング素子Ｑｕ１～Ｑｗ２は、ＩＧＢＴに限られず、任意であり、例えばＭＯＳＦＥＴでもよい。なお、３相スイッチング素子Ｑｕ１～Ｑｗ２は、還流ダイオード（ボディダイオード）Ｄｕ１～Ｄｗ２を有している。

【0040】

各ｕ相スイッチング素子Ｑｕ１，Ｑｕ２は接続線を介して互いに直列に接続されており、その接続線はｕ相コイル２４ｕに接続されている。ｕ相スイッチング素子Ｑｕ１のコレクタは、車載用蓄電装置１０４の高圧側である正極端子（＋端子）に接続されている。ｕ相スイッチング素子Ｑｕ２のエミッタは、車載用蓄電装置１０４の低圧側である負極端子（－端子）に接続されている。

【0041】

なお、他のスイッチング素子Ｑｖ１，Ｑｖ２，Ｑｗ１，Ｑｗ２の接続態様は、対応するコイルが異なる点を除いて、ｕ相スイッチング素子Ｑｕ１，Ｑｕ２と同様である。
インバータ制御装置１４は、ＣＰＵ及びメモリ等といった電子部品を有するコントローラである。インバータ制御装置１４は、インバータ回路１３、詳細には３相スイッチング素子Ｑｕ１～Ｑｗ２を制御することにより、車載用電動モータ１１を駆動させる。

【0042】

インバータ制御装置１４は、車載用蓄電装置１０４の電圧である電源電圧Ｖｉｎを把握する電圧把握部として電圧センサ３１を備えている。電圧センサ３１は、インバータ回路１３の入力電圧を検出することにより、電源電圧Ｖｉｎを把握する。

【0043】

インバータ制御装置１４は、車載用電動モータ１１に流れるモータ電流を検出する電流センサ３２を備えている。本実施形態におけるモータ電流とは、例えば３相コイル２４ｕ，２４ｖ，２４ｗに流れる３相電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗである。

【0044】

図２に示すように、インバータ制御装置１４は、電流センサ３２によって検出された３相電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗを互いに直交したｄ軸電流Ｉｄ及びｑ軸電流Ｉｑ（以下、「２相電流Ｉｄ，Ｉｑ」という。）に変換する３相／２相変換回路３３を有している。

【0045】

ちなみに、ｄ軸電流Ｉｄとは、ロータ２２の磁束軸方向成分の電流、すなわち励磁成分電流ともいえ、ｑ軸電流Ｉｑとは、車載用電動モータ１１のトルクに寄与するトルク成分電流ともいえる。

【0046】

インバータ制御装置１４は、ロータ２２の回転位置及び回転速度を推定する位置／速度推定部（位置推定部）３４を備えている。位置／速度推定部３４は、例えば２相電流Ｉｄ，Ｉｑと２相電圧指令値Ｖｄｒ，Ｖｑｒの少なくとも一方とに基づいて、ロータ２２の回転位置及び実際の回転速度である実回転速度Ｎｒを推定する。指令回転速度Ｎｃ及び実回転速度Ｎｒの単位は任意であるが、例えばｒｐｍが考えられる。

【0047】

位置／速度推定部３４の具体的な構成は任意である。例えば位置／速度推定部３４は、２相電流Ｉｄ，Ｉｑと、ｄ軸電圧指令値Ｖｄｒとモータ定数等とに基づいて３相コイル２４ｕ，２４ｖ，２４ｗにて誘起される誘起電圧を算出する誘起電圧算出部を有してもよい。この場合、位置／速度推定部３４は、誘起電圧と、２相電流Ｉｄ，Ｉｑのうちのｄ軸電流Ｉｄ等とに基づいて、ロータ２２の回転位置及び実回転速度Ｎｒを推定してもよい。

【0048】

位置／速度推定部３４は、電流センサ３２の検出結果を定期的に把握しており、定期的にロータ２２の回転位置及び実回転速度Ｎｒを推定している。これにより、位置／速度推定部３４は、ロータ２２の回転位置及び実回転速度Ｎｒの変化に追従している。本実施形態では、位置／速度推定部３４が車載用電動モータ１１の回転速度を把握する「速度把握部」に対応する。

【0049】

インバータ制御装置１４は、外部としての空調ＥＣＵ１０３から送信される外部指令値を取得する取得部３５と、取得部３５によって取得される外部指令値と実回転速度Ｎｒとに基づいて車載用電動モータ１１の回転制御を行う回転制御部（回転制御回路）３６と、を備えている。

【0050】

取得部３５は、例えば空調ＥＣＵ１０３とインバータ制御装置１４とを電気的に接続するためのコネクタなどである。取得部３５によって空調ＥＣＵ１０３とインバータ制御装置１４とが電気的に接続され、情報のやり取りが可能となる。なお、取得部３５は、指令回転速度Ｎｃなどの各種指令が入力される入力部ともいえる。

【0051】

外部指令値とは、例えば指令回転速度Ｎｃである。詳細には、空調ＥＣＵ１０３は、車載用空調装置１０１の運転状況などから、必要な冷媒の流量を算出し、その流量を実現できる指令回転速度Ｎｃを算出し、指令回転速度Ｎｃをインバータ制御装置１４に向けて送信する。

【0052】

なお、外部指令値は、指令回転速度Ｎｃに限られず、車載用電動モータ１１の駆動態様を規定することができれば、その具体的な指令内容は任意である。また、外部指令値の出力主体は、空調ＥＣＵ１０３に限られず任意である。

【0053】

回転制御部３６は、取得部３５と電気的に接続されている。回転制御部３６は、取得部３５を介して空調ＥＣＵ１０３と電気的に接続されており、取得部３５によって取得された指令回転速度Ｎｃは回転制御部３６に入力される。つまり、回転制御部３６は、取得部３５を介して空調ＥＣＵ１０３からの外部指令値を受信する。

【0054】

回転制御部３６は、電圧センサ３１と電気的に接続されており、電源電圧Ｖｉｎを把握可能となっている。
回転制御部３６は、位置／速度推定部３４と電気的に接続されている。これにより、回転制御部３６は、位置／速度推定部３４によって推定されたロータ２２の回転位置及び実回転速度Ｎｒを把握可能となっているとともに、位置／速度推定部３４に対して推定に必要なパラメータを送信可能となっている。

【0055】

また、３相／２相変換回路３３は、２相電流Ｉｄ，Ｉｑを、位置／速度推定部３４と回転制御部３６との双方に出力する。このため、回転制御部３６は、２相電流Ｉｄ，Ｉｑを把握することができる。

【0056】

回転制御部３６は、インバータ回路１３の３相スイッチング素子Ｑｕ１～Ｑｗ２をＰＷＭ制御することにより、車載用電動モータ１１（詳細にはロータ２２）の回転を制御する回転制御処理を行う。ここで、回転制御部３６は、予め定められた制御周期Ｔで回転制御処理を繰り返し実行する。

【0057】

回転制御部３６の具体的なハード構成は任意である。例えば、回転制御部３６は、回転制御処理を行うプログラムや必要な情報が記憶されたメモリと、上記プログラムに基づいて回転制御処理を実行するＣＰＵとを有する構成でもよい。

【0058】

また、回転制御部３６は、回転制御処理の一部又は全部を実行する１又は複数の専用ハードウェア回路を有する構成でもよいし、１又は複数の専用ハードウェア回路とソフトウェア処理を実行するＣＰＵとの組み合わせでもよい。換言すれば、回転制御部３６は、例えば１つ以上の専用のハードウェア回路、及び、コンピュータプログラム（ソフトウェア）に従って動作する１つ以上のプロセッサ（制御回路）の少なくとも一方によって実現されていればよい。

【0059】

ここで、説明の便宜上、回転制御部３６によって実現される回転制御処理を図３に示すフローチャート形式で説明する。
図３に示すように、回転制御部３６は、まずステップＳ１０１にて、取得部３５によって取得される外部指令値（本実施形態では指令回転速度Ｎｃ）と、位置／速度推定部３４によって把握（本実施形態では推定）された実回転速度Ｎｒとに基づいて、２相電流指令値Ｉｄｒ，Ｉｑｒを導出する。２相電流指令値Ｉｄｒ，Ｉｑｒとは、ｄ軸電流Ｉｄの目標値であるｄ軸電流指令値Ｉｄｒと、ｑ軸電流Ｉｑの目標値であるｑ軸電流指令値Ｉｑｒとである。

【0060】

その後、回転制御部３６は、ステップＳ１０２にて、２相電流指令値Ｉｄｒ，Ｉｑｒと３相／２相変換回路３３によって得られた２相電流Ｉｄ，Ｉｑとに基づいて、２相電圧指令値Ｖｄｒ，Ｖｑｒを導出する。２相電圧指令値Ｖｄｒ，Ｖｑｒは、ｄ軸電圧指令値Ｖｄｒとｑ軸電圧指令値Ｖｑｒとから構成されている。ｄ軸電圧指令値Ｖｄｒは、車載用電動モータ１１のｄ軸に印加する電圧の目標値であり、ｑ軸電圧指令値Ｖｑｒは、車載用電動モータ１１のｑ軸に印加する電圧の目標値である。

【0061】

ちなみに、回転制御部３６は、２相電圧指令値Ｖｄｒ，Ｖｑｒを位置／速度推定部３４に出力する。位置／速度推定部３４は、２相電圧指令値Ｖｄｒ，Ｖｑｒの少なくとも一方をロータ２２の位置及び実回転速度Ｎｒの推定に用いる。

【0062】

回転制御部３６は、ステップＳ１０３にて、２相電圧指令値Ｖｄｒ，Ｖｑｒに基づいて３相電圧指令値Ｖｕｒ，Ｖｖｒ，Ｖｗｒを導出する処理を実行する。
３相電圧指令値Ｖｕｒ，Ｖｖｒ，Ｖｗｒは、ｕ相電圧指令値Ｖｕｒ、ｖ相電圧指令値Ｖｖｒ及びｗ相電圧指令値Ｖｗｒで構成されている。ｕ相電圧指令値Ｖｕｒは、ｕ相コイル２４ｕの印加電圧の目標値であり、ｖ相電圧指令値Ｖｖｒは、ｖ相コイル２４ｖの印加電圧の目標値であり、ｗ相電圧指令値Ｖｗｒは、ｗ相コイル２４ｗの印加電圧の目標値である。ステップＳ１０３では、回転制御部３６は、例えば２相電圧指令値Ｖｄｒ，Ｖｑｒを２相／３相変換することによって、３相電圧指令値Ｖｕｒ，Ｖｖｒ，Ｖｗｒとして３相基準指令値Ｖｕ０，Ｖｖ０，Ｖｗ０を導出する。

【0063】

３相基準指令値Ｖｕ０，Ｖｖ０，Ｖｗ０は、電気角に応じて変化するものであり、例えば電気角の０°～３６０°を１周期とした基準振幅ｆ０を有する波形となっている。３相基準指令値Ｖｕ０，Ｖｖ０，Ｖｗ０の位相は互いに異なっており、例えば互いに１２０°ずれている。３相基準指令値Ｖｕ０，Ｖｖ０，Ｖｗ０の波形は、正弦波、三角波、矩形波、又は、それらの波形の変形したものなど、任意である。

【0064】

続くステップＳ１０４では、回転制御部３６は、２相電圧指令値Ｖｄｒ，Ｖｑｒと電源電圧Ｖｉｎとに基づいて、電圧利用率Ｒを算出する。
電圧利用率Ｒは、２相電圧指令値Ｖｄｒ，Ｖｑｒを車載用電動モータ１１に印加するために必要な電源電圧Ｖｉｎの利用率である。例えば、電圧利用率Ｒは、電源電圧Ｖｉｎに対する２相電圧指令値Ｖｄｒ，Ｖｑｒの実効値の比率、又は当該比率に所定の補正パラメータを加算又は乗算したパラメータである。

【0065】

なお、２相電圧指令値Ｖｄｒ，Ｖｑｒに応じて３相コイル２４ｕ，２４ｖ，２４ｗの相間電圧が変化することに着目すれば、電圧利用率Ｒは、電源電圧Ｖｉｎに対する３相コイル２４ｕ，２４ｖ，２４ｗの相間電圧の実効値の比率ともいえる。換言すれば、電圧利用率Ｒは、３相コイル２４ｕ，２４ｖ，２４ｗの相間電圧が２相電圧指令値Ｖｄｒ，Ｖｑｒに対応した値となるために電源電圧Ｖｉｎの利用率を示すパラメータともいえる。

【0066】

ちなみに、３相基準指令値Ｖｕ０，Ｖｖ０，Ｖｗ０の振幅である基準振幅ｆ０は、電圧利用率Ｒが小さくなるに従って小さくなる。例えば、電圧利用率Ｒが第１電圧利用率Ｒ１である場合の基準振幅ｆ０と、電圧利用率Ｒが第１電圧利用率Ｒ１よりも小さい第２電圧利用率Ｒ２である場合の基準振幅ｆ０とを比較すると、第２電圧利用率Ｒ２である場合の基準振幅ｆ０は、第１電圧利用率Ｒ１である場合の基準振幅ｆ０よりも小さい。そして、基準振幅ｆ０が小さくなると、３相基準指令値Ｖｕ０，Ｖｖ０，Ｖｗ０の変化範囲（詳細には最小値から最大値までの範囲）が狭くなり易い。

【0067】

回転制御部３６は、電圧利用率Ｒを算出した後は、ステップＳ１０５に進み、ステップＳ１０４にて算出された電圧利用率Ｒが予め定められた閾値利用率Ｒｔｈ以下であるか否かを判定する。閾値利用率Ｒｔｈは任意であり、例えば５０％よりも小さくてもよいし、大きくてもよい。また、値利用率Ｒｔｈは、例えば４０～７０％の範囲内に設定されていてもよい。

【0068】

電圧利用率Ｒが閾値利用率Ｒｔｈよりも大きい場合、回転制御部３６は、ステップＳ１０６に進み、３相電圧指令値Ｖｕｒ，Ｖｖｒ，Ｖｗｒとキャリア信号とに基づいて、基準ＰＷＭ信号Ｐｕ０，Ｐｖ０，Ｐｗ０を生成する。

【0069】

基準ＰＷＭ信号Ｐｕ０，Ｐｖ０，Ｐｗ０は、ステップＳ１０３にて導出された３相電圧指令値Ｖｕｒ，Ｖｖｒ，Ｖｗｒ（詳細には３相基準指令値Ｖｕ０，Ｖｖ０，Ｖｗ０）に対応するＰＷＭ信号である。詳細には、ｕ相基準ＰＷＭ信号Ｐｕ０は、ｕ相基準指令値Ｖｕ０に対応するｕ相基準パルス幅Ｗｕ０を有するパルス信号である。ｖ相基準ＰＷＭ信号Ｐｖ０は、ｖ相基準指令値Ｖｖ０に対応するｖ相基準パルス幅Ｗｖ０を有するパルス信号である。ｗ相基準ＰＷＭ信号Ｐｗ０は、ｗ相基準指令値Ｖｗ０に対応するｗ相基準パルス幅Ｗｗ０を有するパルス信号である。

【0070】

その後、回転制御部３６は、ステップＳ１０７にて、基準ＰＷＭ信号Ｐｕ０，Ｐｖ０，Ｐｗ０を３相スイッチング素子Ｑｕ１～Ｑｗ２に向けて出力することにより、３相スイッチング素子Ｑｕ１～Ｑｗ２のスイッチング制御を行う。つまり、インバータ制御装置１４は、ＰＷＭ信号を用いて３相スイッチング素子Ｑｕ１～Ｑｗ２をＰＷＭ制御する。

【0071】

ここで、本実施形態では、回転制御部３６は、ステップＳ１０６において、複数の基準ＰＷＭ信号Ｐｕ０，Ｐｖ０，Ｐｗ０を生成する。すなわち、回転制御部３６は、１回の回転制御処理について複数の基準ＰＷＭ信号Ｐｕ０，Ｐｖ０，Ｐｗ０を生成する。回転制御処理が制御周期Ｔで繰り返し実行されることに着目すれば、回転制御部３６は、制御周期Ｔ内において複数のＰＷＭ信号を各相毎に生成するものといえる。本実施形態では、制御周期Ｔ内において生成されるＰＷＭ信号の数は２つである。

【0072】

そして、回転制御部３６は、ステップＳ１０７では、基準ＰＷＭ信号Ｐｕ０，Ｐｖ０，Ｐｗ０を３相スイッチング素子Ｑｕ１～Ｑｗ２に対して複数回出力することにより、３相スイッチング素子Ｑｕ１～Ｑｗ２をスイッチング制御して、本回転制御処理を終了する。

【0073】

すなわち、本実施形態の回転制御部３６は、電圧利用率Ｒが閾値利用率Ｒｔｈよりも大きい場合には、制御周期Ｔ内において同一パルス幅（詳細には基準パルス幅Ｗｕ０，Ｗｖ０，Ｗｗ０）のパルス信号を用いて、３相スイッチング素子Ｑｕ１～Ｑｗ２を複数回スイッチング制御する。

【0074】

一方、図３に示すように、回転制御部３６は、電圧利用率Ｒが閾値利用率Ｒｔｈ以下である場合には、ステップＳ１０８～Ｓ１１１にて、中性点電位Ｅｎの波形が台形波に近づくようにパルス幅を異ならせるパルス変更制御を行う。中性点電位Ｅｎとは、３相電圧指令値Ｖｕｒ，Ｖｖｒ，Ｖｗｒの中性点の電位である。

【0075】

図３及び図４を用いて、ステップＳ１０８～Ｓ１１１のパルス変更制御について詳細に説明する。
パルス変更制御は、前記３相電圧指令値に対応した基準パルス幅を有し、少なくとも１つの相における制御周期Ｔ内の複数のＰＷＭ信号について、平均パルス幅Ｗｕａ，Ｗｖａ，Ｗｗａが基準パルス幅Ｗｕ０，Ｗｖ０，Ｗｗ０となるように複数のＰＷＭ信号のうち少なくとも２つのパルス幅を互いに異ならせる制御である。本実施形態では、回転制御部３６は、３相のうちｖ相及びｗ相のＰＷＭ信号についてはパルス変更制御を行う一方、ｕ相についてはパルス変更制御を行わない。すなわち、本実施形態では、ｖ相及びｗ相が「可変相」に対応し、ｕ相が「固定相」に対応する。

【0076】

まず、図３に示すように、回転制御部３６は、ステップＳ１０８にて、制御周期Ｔ内の複数のＰＷＭ信号のうち第１ＰＷＭ信号Ｐｕ１，Ｐｖ１，Ｐｗ１を生成する。第１ＰＷＭ信号Ｐｕ１，Ｐｖ１，Ｐｗ１は、第１パルス幅Ｗｕ１，Ｗｖ１，Ｗｗ１を有するパルス信号である。

【0077】

ステップＳ１０８について詳細に説明すると、回転制御部３６は、まずステップＳ１０６と同様に、３相電圧指令値Ｖｕｒ，Ｖｖｒ，Ｖｗｒとキャリア信号とに基づいて、基準パルス幅Ｗｕ０，Ｗｖ０，Ｗｗ０を導出する。

【0078】

その後、図４（ａ）に示すように、回転制御部３６は、ｕ相基準パルス幅Ｗｕ０と同一に設定された第１ｕ相パルス幅Ｗｕ１を有する第１ｕ相ＰＷＭ信号Ｐｕ１を生成する。一方、図４（ｂ）及び図４（ｃ）に示すように、回転制御部３６は、第１ｖ相パルス幅Ｗｖ１及び第１ｗ相パルス幅Ｗｗ１について、ｖ相基準パルス幅Ｗｖ０及びｗ相基準パルス幅Ｗｗ０から変更する。

【0079】

例えば、回転制御部３６は、ｖ相基準パルス幅Ｗｖ０よりも広く設定された第１ｖ相パルス幅Ｗｖ１を有する第１ｖ相ＰＷＭ信号Ｐｖ１を生成する。この場合、第１ｖ相パルス幅Ｗｖ１とｖ相基準パルス幅Ｗｖ０との差を第１ｖ相パルス差分δＷｖ１とする。

【0080】

同様に、回転制御部３６は、ｗ相基準パルス幅Ｗｗ０よりも狭く設定された第１ｗ相パルス幅Ｗｗ１を有する第１ｗ相ＰＷＭ信号Ｐｗ１を生成する。この場合、第１ｗ相パルス幅Ｗｗ１とｗ相基準パルス幅Ｗｗ０との差を第１ｗ相パルス差分δＷｗ１とする。

【0081】

ここで、本実施形態では、第１ｖ相パルス差分δＷｖ１と第１ｗ相パルス差分δＷｗ１とは同一である（δＷｖ１＝δＷｗ１）。ただし、第１ｖ相パルス差分δＷｖ１と第１ｗ相パルス差分δＷｗ１との大小関係は任意であり、例えば第１ｖ相パルス差分δＷｖ１が第１ｗ相パルス差分δＷｗ１よりも大きくてもよいし、その逆でもよい。

【0082】

図３に示すように、回転制御部３６は、第１ＰＷＭ信号Ｐｕ１，Ｐｖ１，Ｐｗ１を生成した後、ステップＳ１０９にて、第１ＰＷＭ信号Ｐｕ１，Ｐｖ１，Ｐｗ１を用いて３相スイッチング素子Ｑｕ１～Ｑｗ２を１回スイッチング制御する。

【0083】

この場合、図４に示すように、第１ｕ相ＰＷＭ信号Ｐｕ１と、第１ｖ相ＰＷＭ信号Ｐｖ１と、第１ｗ相ＰＷＭ信号Ｐｗ１とが互いに同期している。例えば、回転制御部３６は、各第１ＰＷＭ信号Ｐｕ１，Ｐｖ１，Ｐｗ１の中心が同じとなるように出力タイミングを調整している。すなわち、第１ｗ相ＰＷＭ信号Ｐｗ１は、第１ｖ相ＰＷＭ信号Ｐｖ１が出力（換言すれば生成）される場合に出力（換言すれば生成）される信号といえる。

【0084】

ちなみに、図４（ｂ）に示すように、第１ｖ相ＰＷＭ信号Ｐｖ１の立ち上がりタイミングと、ｖ相基準ＰＷＭ信号Ｐｖ０の立ち上がりタイミングとは、δＷｖ１／２だけズレている。そして、第１ｖ相ＰＷＭ信号Ｐｖ１の立ち下がりタイミングと、ｖ相基準ＰＷＭ信号Ｐｖ０の立ち下がりタイミングとは、δＷｖ１／２だけズレている。ｗ相についても同様である。

【0085】

その後、回転制御部３６は、ステップＳ１１０にて、制御周期Ｔ内の複数のＰＷＭ信号のうち第２ＰＷＭ信号Ｐｕ２，Ｐｖ２，Ｐｗ２を生成する。第１ＰＷＭ信号Ｐｕ１，Ｐｖ１，Ｐｗ１及び第２ＰＷＭ信号Ｐｕ２，Ｐｖ２，Ｐｗ２は同一制御周期Ｔ内にて生成／出力されるＰＷＭ信号である。第２ＰＷＭ信号Ｐｕ２，Ｐｖ２，Ｐｗ２は、制御周期Ｔ内において第１ＰＷＭ信号Ｐｕ１，Ｐｖ１，Ｐｗ１の後に出力されるＰＷＭ信号である。第２ＰＷＭ信号Ｐｕ２，Ｐｖ２，Ｐｗ２は、第２パルス幅Ｗｕ２，Ｗｖ２，Ｗｗ２を有する。

【0086】

ステップＳ１１０について詳細に説明すると、図４（ａ）に示すように、回転制御部３６は、ｕ相基準パルス幅Ｗｕ０と同一に設定された第２ｕ相パルス幅Ｗｕ２を有する第２ｕ相ＰＷＭ信号Ｐｕ２を生成する。一方、図４（ｂ）及び図４（ｃ）に示すように、回転制御部３６は、第２ｖ相パルス幅Ｗｖ２及び第２ｗ相パルス幅Ｗｗ２について、ｖ相基準パルス幅Ｗｖ０及びｗ相基準パルス幅Ｗｗ０から変更する。

【0087】

例えば、回転制御部３６は、ｖ相基準パルス幅Ｗｖ０よりも狭く設定された第２ｖ相パルス幅Ｗｖ２を有する第２ｖ相ＰＷＭ信号Ｐｖ２を生成する。この場合、第２ｖ相パルス幅Ｗｖ２とｖ相基準パルス幅Ｗｖ０との差を第２ｖ相パルス差分δＷｖ２とする。

【0088】

同様に、回転制御部３６は、ｗ相基準パルス幅Ｗｗ０よりも広く設定された第２ｗ相パルス幅Ｗｗ２を有する第２ｗ相ＰＷＭ信号Ｐｗ２を生成する。この場合、第２ｗ相パルス幅Ｗｗ２とｗ相基準パルス幅Ｗｗ０との差を第２ｗ相パルス差分δＷｗ２とする。

【0089】

すなわち、本実施形態の回転制御部３６は、２つの可変相のうち一方の可変相におけるパルス幅を基準パルス幅よりも広げる一方、他方の可変相におけるパルス幅を基準パルス幅よりも狭くする。

【0090】

ここで、回転制御部３６は、制御周期Ｔ内の各相の平均パルス幅Ｗｕａ，Ｗｖａ，Ｗｗａが基準パルス幅Ｗｕ０，Ｗｖ０，Ｗｗ０となるように制御している。
詳細には、固定相であるｕ相については、第１ｕ相パルス幅Ｗｕ１及び第２ｕ相パルス幅Ｗｕ２はｕ相基準パルス幅Ｗｕ０であるため、ｕ相平均パルス幅Ｗｕａはｕ相基準パルス幅Ｗｕ０である。

【0091】

可変相であるｖ相については、ｖ相平均パルス幅Ｗｖａがｖ相基準パルス幅Ｗｖ０となるように、第１ｖ相パルス幅Ｗｖ１及び第２ｖ相パルス幅Ｗｖ２が設定されている。具体的には、第１ｖ相パルス差分δＷｖ１と第２ｖ相パルス差分δＷｖ２とが同一に設定されている。

【0092】

同様に、ｗ相については、ｗ相平均パルス幅Ｗｗａがｗ相基準パルス幅Ｗｗ０となるように、第１ｗ相パルス幅Ｗｗ１及び第２ｗ相パルス幅Ｗｗ２が設定されている。具体的には、第１ｗ相パルス差分δＷｗ１と第２ｗ相パルス差分δＷｗ２とが同一に設定されている。すなわち、回転制御部３６は、基準パルス振幅からの変更量の積算値が「０」となるようにパルス変更対象の各パルス信号のパルス幅を変更している。

【0093】

なお、本実施形態では、第２ｖ相パルス差分δＷｖ２と第２ｗ相パルス差分δＷｗ２とは同一である。ただし、第２ｖ相パルス差分δＷｖ２と第２ｗ相パルス差分δＷｗ２との大小関係は任意であり、例えば第２ｖ相パルス差分δＷｖ２が第２ｗ相パルス差分δＷｗ２よりも大きくてもよいし、その逆でもよい。

【0094】

図３に示すように、回転制御部３６は、第２ＰＷＭ信号Ｐｕ２，Ｐｖ２，Ｐｗ２を生成後、ステップＳ１１１にて、第２ＰＷＭ信号Ｐｕ２，Ｐｖ２，Ｐｗ２を用いて３相スイッチング素子Ｑｕ１～Ｑｗ２を１回スイッチング制御して、本回転制御処理を終了する。この場合、回転制御部３６は、例えば各第２ＰＷＭ信号Ｐｕ２，Ｐｖ２，Ｐｗ２の中心が同じとなるように出力タイミングを調整している。これにより、第２ｕ相ＰＷＭ信号Ｐｕ２と、第２ｖ相ＰＷＭ信号Ｐｖ２と、第２ｗ相ＰＷＭ信号Ｐｗ２とが互いに同期している。すなわち、第２ｗ相ＰＷＭ信号Ｐｗ２は、第２ｖ相ＰＷＭ信号Ｐｖ２が出力（換言すれば生成）される場合に出力（換言すれば生成）される信号といえる。

【0095】

本実施形態では、ステップＳ１０１，Ｓ１０２の処理を実行する回転制御部３６が「２相電圧指令値導出部」に対応し、ステップＳ１０３の処理を実行する回転制御部３６が「３相電圧指令値導出部」に対応する。ステップＳ１０６，Ｓ１０８，Ｓ１１０の処理を実行する回転制御部３６が「生成部」に対応し、特にステップＳ１０８，Ｓ１１０の処理を実行する回転制御部３６が「パルス変更部」に対応する。

【0096】

また、本実施形態では、両ｖ相ＰＷＭ信号Ｐｖ１，Ｐｖ２が「複数の第１可変相ＰＷＭ信号」に対応し、特に第１ｖ相ＰＷＭ信号Ｐｖ１が「第１幅広信号」に対応し、第２ｖ相ＰＷＭ信号Ｐｖ２が「第１幅狭信号」に対応する。そして、両ｗ相ＰＷＭ信号Ｐｗ１，Ｐｗ２が「複数の第２可変相ＰＷＭ信号」に対応し、特に第１ｗ相ＰＷＭ信号Ｐｗ１が「第２幅狭信号」に対応し、第２ｗ相ＰＷＭ信号Ｐｗ２が「第２幅広信号」に対応する。

【0097】

次に本実施形態の作用について図４を用いて説明する。図４（ａ）はｕ相のＰＷＭ信号の一例を示す波形図である。図４（ｂ）はパルス変更制御が行われたｖ相のＰＷＭ信号の一例を示す波形図である。図４（ｃ）はパルス変更制御が行われたｗ相のＰＷＭ信号の一例を示す波形図である。図４（ｄ）は中性点電位Ｅｎの一例を示す波形図である。なお、説明の便宜上、各制御周期Ｔにおいて、３相電圧指令値Ｖｕｒ，Ｖｖｒ，Ｖｗｒは同一であるとする。

【0098】

図４に示すように、既に説明したとおり、本実施形態では、制御周期Ｔ内において複数（例えば２つ）のＰＷＭ信号が生成され、当該２つのＰＷＭ信号が制御周期Ｔで繰り返し生成される。

【0099】

この場合、ｕ相についてはパルス変更制御が行われない固定相であるため、図４（ａ）に示すように、ｕ相においては制御周期Ｔ内において同一のパルス幅（詳細にはｕ相基準パルス幅Ｗｕ０）のｕ相ＰＷＭ信号Ｐｕ１，Ｐｕ２が生成される。

【0100】

図４（ｂ）及び図４（ｃ）に示すように、第１ｕ相ＰＷＭ信号Ｐｕ１が生成される場合には、パルス変更制御が行われた第１ｖ相ＰＷＭ信号Ｐｖ１及び第１ｗ相ＰＷＭ信号Ｐｗ１が生成される。この場合、第１ｖ相ＰＷＭ信号Ｐｖ１のパルス幅である第１ｖ相パルス幅Ｗｖ１は、ｖ相基準パルス幅Ｗｖ０よりも広くなっている一方、第１ｗ相ＰＷＭ信号Ｐｗ１のパルス幅である第１ｗ相パルス幅Ｗｗ１は、ｗ相基準パルス幅Ｗｗ０よりも狭くなっている。これにより、図４（ｄ）に示すように、第１ＰＷＭ信号Ｐｕ１，Ｐｖ１，Ｐｗ１から得られる中性点電位Ｅｎの波形は台形波に近づく。

【0101】

詳細には、第１ｖ相パルス幅Ｗｖ１がｖ相基準パルス幅Ｗｖ０であり且つ第１ｗ相パルス幅Ｗｗ１がｗ相基準パルス幅Ｗｗ０である場合、図４（ｄ）の破線に示すように、中性点電位Ｅｎの波形は方形波となる。一方、パルス変更制御が行われた場合、図４（ｄ）の実線に示すように、中性点電位Ｅｎの波形は、立ち上がり／立ち下がりが緩やかに傾斜した台形波に近づく。

【0102】

同様に、第２ｖ相ＰＷＭ信号Ｐｖ２のパルス幅である第２ｖ相パルス幅Ｗｖ２は、ｖ相基準パルス幅Ｗｖ０よりも狭くなっている一方、第２ｗ相ＰＷＭ信号Ｐｗ２のパルス幅である第２ｗ相パルス幅Ｗｗ２は、ｗ相基準パルス幅Ｗｗ０よりも広くなっている。これにより、図４（ｄ）の実線に示すように、第２ＰＷＭ信号Ｐｕ２，Ｐｖ２，Ｐｗ２から得られる中性点電位Ｅｎの波形は台形波に近づく。

【0103】

また、制御周期Ｔ内の各相の平均パルス幅Ｗｕａ，Ｗｖａ，Ｗｗａは、３相電圧指令値Ｖｕｒ，Ｖｖｒ，Ｖｗｒに対応するパルス幅である基準パルス幅Ｗｕ０，Ｗｖ０，Ｗｗ０となっているため、車載用電動モータ１１には、３相電圧指令値Ｖｕｒ，Ｖｖｒ，Ｖｗｒに対応するトルク（換言すれば目標トルク）が付与される。

【0104】

以上詳述した本実施形態によれば以下の効果を奏する。
（１－１）インバータ制御装置１４は、車載用蓄電装置１０４を用いて車載用電動モータ１１を駆動させるインバータ回路１３の制御に用いられるものである。車載用電動モータ１１は３相コイル２４ｕ，２４ｖ，２４ｗを有し、インバータ回路１３は３相スイッチング素子Ｑｕ１～Ｑｗ２を有している。

【0105】

インバータ制御装置１４は、車載用電動モータ１１の回転速度である実回転速度Ｎｒを把握する位置／速度推定部３４と、回転制御部３６と、を備えている。回転制御部３６は、外部から送信される外部指令値と実回転速度Ｎｒとに基づいて、車載用電動モータ１１のｄ軸及びｑ軸に印加する電圧の目標値である２相電圧指令値Ｖｄｒ，Ｖｑｒを導出する処理を行う。そして、回転制御部３６は、２相電圧指令値Ｖｄｒ，Ｖｑｒに基づいて、３相コイル２４ｕ，２４ｖ，２４ｗに印加する３相電圧指令値Ｖｕｒ，Ｖｖｒ，Ｖｗｒを導出する処理を行う。回転制御部３６は、３相電圧指令値Ｖｕｒ，Ｖｖｒ，Ｖｗｒとキャリア信号とに基づいて、予め定められた制御周期Ｔ内において複数のＰＷＭ信号を各相毎に生成し、その生成されたＰＷＭ信号を用いて３相スイッチング素子Ｑｕ１～Ｑｗ２をＰＷＭ制御する。

【0106】

回転制御部３６は、３相電圧指令値に対応する基準パルス幅を有し、１つの相における制御周期Ｔ内の複数のＰＷＭ信号についてパルス変更制御を行う。パルス変更制御は、平均パルス幅が基準パルス幅となるように当該複数のＰＷＭ信号のうち、少なくとも２つのパルス幅を互いに異ならせる制御である。本実施形態では、回転制御部３６は、第１ｖ相ＰＷＭ信号Ｐｖ１及び第２ｖ相ＰＷＭ信号Ｐｖ２についてパルス変更制御を行うとともに、第１ｗ相ＰＷＭ信号Ｐｗ１及び第２ｗ相ＰＷＭ信号Ｐｗ２についてパルス変更制御を行う。

【0107】

かかる構成によれば、パルス変更制御を行うことにより、中性点電位Ｅｎを台形波に近づけることができる。台形波は、方形波よりも、高調波ノイズがない正弦波に近い波形である。これにより、中性点電位の波形を、方形波よりも、高調波ノイズが小さい波形に近づけることができるため、３相スイッチング素子のスイッチングに起因する特定周波数のノイズを低減できる。

【0108】

一方、パルス変更制御の対象となった相の平均パルス幅は、３相電圧指令値に対応した基準パルス幅となっている。例えば、第１ｖ相ＰＷＭ信号Ｐｖ１及び第２ｖ相ＰＷＭ信号Ｐｖ２の平均パルス幅であるｖ相平均パルス幅Ｗｖａは、ｖ相基準パルス幅Ｗｖ０となっている。これにより、３相コイル２４ｕ，２４ｖ，２４ｗに印加される相間電圧は３相電圧指令値Ｖｕｒ，Ｖｖｒ，Ｖｗｒに対応した値となる。したがって、車載用電動モータ１１には、３相電圧指令値Ｖｕｒ，Ｖｖｒ，Ｖｗｒに対応したトルクが付与される。中性点電位Ｅｎを台形波に近づけることに起因して異なるトルクが付与されるといった不都合を抑制できる。

【0109】

（１－２）インバータ制御装置１４は、車載用蓄電装置１０４の電圧である電源電圧Ｖｉｎを把握する電圧センサ３１を備えている。回転制御部３６は、２相電圧指令値Ｖｄｒ，Ｖｑｒと電源電圧Ｖｉｎとに基づいて算出される電圧利用率Ｒが閾値利用率Ｒｔｈ以下である場合にパルス変更制御を行う。

【0110】

かかる構成によれば、電圧利用率Ｒが閾値利用率Ｒｔｈ以下である場合にパルス変更制御を行うことにより、電圧利用率Ｒが小さい場合に大きくなり易い特定周波数のノイズを低減できる。

【0111】

詳述すると、電圧利用率Ｒが小さくなると、３相電圧指令値Ｖｕｒ，Ｖｖｒ，Ｖｗｒの変化量が小さくなり易い。この場合、３相電圧指令値Ｖｕｒ，Ｖｖｒ，Ｖｗｒが特定の値又はそれに近い値に偏り易いため、各相のＰＷＭ信号のパルス幅が特定の値又はそれに近い値に偏り易い。かかる状況下において中性点電位Ｅｎの波形が方形波である場合、特定周波数のノイズとして、上記特定のパルス幅に対応する高調波ノイズが大きくなり易くなる。

【0112】

この点、本構成によれば、電圧利用率Ｒが閾値利用率Ｒｔｈ以下である場合には、中性点電位Ｅｎの波形が台形波に近づくため、上記高調波ノイズを低減できる。これにより、電圧利用率Ｒが小さい場合に大きくなり易い上記高調波ノイズを好適に低減できる。

【0113】

（１－３）回転制御部３６は、電圧利用率Ｒが閾値利用率Ｒｔｈよりも大きい場合にはパルス変更制御を行わない。
電圧利用率Ｒが閾値利用率Ｒｔｈよりも大きい状況下では、比較的特定周波数のノイズが小さくなり易い。この点、本構成によれば、電圧利用率Ｒが閾値利用率Ｒｔｈよりも大きい状況下では、パルス変更制御を行わないことにより、パルス幅変更制御に係る処理負荷の軽減を図ることができる。

【0114】

（１－４）回転制御部３６は、３相のうち２つの可変相における制御周期Ｔ内の複数のＰＷＭ信号、例えば第１ｖ相ＰＷＭ信号Ｐｖ１及び第２ｖ相ＰＷＭ信号Ｐｖ２並びに第１ｗ相ＰＷＭ信号Ｐｗ１及び第２ｗ相ＰＷＭ信号Ｐｗ２についてパルス変更制御を行う。一方、回転制御部３６は、３相のうち可変相以外の固定相、本実施形態ではｕ相における制御周期Ｔ内の複数のＰＷＭ信号（詳細には第１ｕ相ＰＷＭ信号Ｐｕ１及び第２ｕ相ＰＷＭ信号Ｐｕ２）についてはパルス変更制御を行わない。

【0115】

かかる構成によれば、１つの相が固定相となっているため、全ての相を可変相とする場合と比較して、処理負荷の軽減を図ることができる。
（１－５）２つの可変相のうち第１可変相（例えばｖ相）における制御周期Ｔ内のＰＷＭ信号は、第１ｖ相ＰＷＭ信号Ｐｖ１及び第２ｖ相ＰＷＭ信号Ｐｖ２を含む。第１ｖ相ＰＷＭ信号Ｐｖ１は、ｖ相基準パルス幅Ｗｖ０よりも広い第１ｖ相パルス幅Ｗｖ１を有する。第２ｖ相ＰＷＭ信号Ｐｖ２は、ｖ相基準パルス幅Ｗｖ０よりも狭い第２ｖ相パルス幅Ｗｖ２を有する。

【0116】

２つの可変相のうち第２可変相（例えばｗ相）における制御周期Ｔ内のＰＷＭ信号は、第１ｗ相ＰＷＭ信号Ｐｗ１及び第２ｗ相ＰＷＭ信号Ｐｗ２を含む。第１ｗ相ＰＷＭ信号Ｐｗ１は、第１ｖ相ＰＷＭ信号Ｐｖ１が出力（換言すれば生成）される場合に出力されるＰＷＭ信号であって、ｗ相基準パルス幅Ｗｗ０よりも狭い第１ｗ相パルス幅Ｗｗ１を有する。第２ｗ相ＰＷＭ信号Ｐｗ２は、第２ｖ相ＰＷＭ信号Ｐｖ２が出力される場合に出力されるＰＷＭ信号であって、ｗ相基準パルス幅Ｗｗ０よりも広い第２ｗ相パルス幅Ｗｗ２を有する。

【0117】

例えば第１ｖ相パルス幅Ｗｖ１と第１ｗ相パルス幅Ｗｗ１との差が大きい方が、中性点電位Ｅｎの波形は、正弦波に近い台形波となり易い。ここで、仮に第１ｖ相パルス幅Ｗｖ１をｖ相基準パルス幅Ｗｖ０よりも狭く、かつ、第１ｗ相パルス幅Ｗｗ１をｗ相基準パルス幅Ｗｗ０よりも狭くする場合、基準パルス幅内で変動させることになるため、第１ｖ相パルス幅Ｗｖ１と第１ｗ相パルス幅Ｗｗ１との差が小さくなり易い。第１ｖ相パルス幅Ｗｖ１をｖ相基準パルス幅Ｗｖ０よりも広く、かつ、第１ｗ相パルス幅Ｗｗ１をｗ相基準パルス幅Ｗｗ０よりも広くする場合についても同様である。

【0118】

この点、本構成によれば、２つの可変相のうち一方の可変相におけるパルス幅が基準パルス幅よりも広くなる一方、他方の可変相におけるパルス幅は基準パルス幅よりも狭くなる。これにより、対応する２つの可変相のパルス幅の差を大きくすることができ、中性点電位Ｅｎの波形を、より正弦波に近い台形波にすることができる。

【0119】

（第２実施形態）
本実施形態では、３相電圧指令値Ｖｕｒ，Ｖｖｒ，Ｖｗｒの導出処理などが第１実施形態と異なっている。本実施形態の回転制御処理について図５を用いて説明する。

【0120】

図５に示すように、回転制御部３６は、ステップＳ１０２にて２相電圧指令値Ｖｄｒ，Ｖｑｒを導出後、ステップＳ２０１にて、電圧利用率Ｒを算出する。その後、回転制御部３６は、ステップＳ２０２にて、２相電圧指令値Ｖｄｒ，Ｖｑｒに対応した３相基準指令値Ｖｕ０，Ｖｖ０，Ｖｗ０を導出する。

【0121】

そして、回転制御部３６は、ステップＳ２０３にて、電圧利用率Ｒに基づいて、変化させる中性点電位Ｅｎの振幅である中性点振幅ｆｎを導出する。回転制御部３６は、電圧利用率Ｒに応じて中性点振幅ｆｎを可変させる。詳細には、回転制御部３６は、電圧利用率Ｒが第１電圧利用率Ｒ１である場合には、中性点振幅ｆｎとして第１中性点振幅ｆｎ１を導出し、電圧利用率Ｒが第１電圧利用率Ｒ１よりも小さい第２電圧利用率Ｒ２である場合には、中性点振幅ｆｎとして第１中性点振幅ｆｎ１よりも大きい第２中性点振幅ｆｎ２を導出する。本実施形態では、回転制御部３６は、電圧利用率Ｒが小さくなるに従って中性点振幅ｆｎを大きくする。

【0122】

回転制御部３６は、３相基準指令値Ｖｕ０，Ｖｖ０，Ｖｗ０と中性点振幅ｆｎとを導出した後は、ステップＳ２０４にて、３相電圧指令値Ｖｕｒ，Ｖｖｒ，Ｖｗｒとして、中性点電位Ｅｎが中性点振幅ｆｎで変化することによって得られるシフト指令値Ｖｕｘ，Ｖｖｘ，Ｖｗｘを導出して、本導出処理を終了する。

【0123】

詳細には、回転制御部３６は、３相基準指令値Ｖｕ０，Ｖｖ０，Ｖｗ０に対して中性点振幅ｆｎの中性点電位Ｅｎを重畳させることによりシフト指令値Ｖｕｘ，Ｖｖｘ，Ｖｗｘを導出する。すなわち、回転制御部３６は、電気角に応じて変化する３相基準指令値Ｖｕ０，Ｖｖ０，Ｖｗ０に対して、電気角に応じて中性点振幅ｆｎで中性点電位Ｅｎを変化させながら加算（又は減算）することによってシフト指令値Ｖｕｘ，Ｖｖｘ，Ｖｗｘを導出する。換言すれば、回転制御部３６は、３相基準指令値Ｖｕ０，Ｖｖ０，Ｖｗ０の波形に対して中性点振幅ｆｎの中性点電位Ｅｎの波形を重ね合わせることによりシフト指令値Ｖｕｘ，Ｖｖｘ，Ｖｗｘを導出するともいえる。なお、重畳させる中性点電位Ｅｎの周期は、例えば１２０°である。

【0124】

例えば、回転制御部３６は、電圧利用率Ｒが第１電圧利用率Ｒ１である場合には、第１電圧利用率Ｒ１に対応する３相基準指令値Ｖｕ０，Ｖｖ０，Ｖｗ０に対して第１中性点振幅ｆｎ１の中性点電位Ｅｎを重畳させることによって第１のシフト指令値Ｖｕｘ１，Ｖｖｘ１，Ｖｗｘ１を導出する。第１のシフト指令値Ｖｕｘ１，Ｖｖｘ１，Ｖｗｘ１の変化範囲は、少なくとも第１中性点振幅ｆｎ１よりも大きくなる。

【0125】

また、回転制御部３６は、電圧利用率Ｒが第２電圧利用率Ｒ２である場合には、第２電圧利用率Ｒ２に対応する３相基準指令値Ｖｕ０，Ｖｖ０，Ｖｗ０に対して第２中性点振幅ｆｎ２の中性点電位Ｅｎを重畳させることによって第２のシフト指令値Ｖｕｘ２，Ｖｖｘ２，Ｖｗｘ２を導出する。第２のシフト指令値Ｖｕｘ２，Ｖｖｘ２，Ｖｗｘ２の変化範囲は、少なくとも第２中性点振幅ｆｎ２よりも大きくなる。また、第２のシフト指令値Ｖｕｘ２，Ｖｖｘ２，Ｖｗｘ２の変化範囲は、３相基準指令値Ｖｕ０，Ｖｖ０，Ｖｗ０よりも大きくなる。

【0126】

既に説明したとおり、第２中性点振幅ｆｎ２は第１中性点振幅ｆｎ１よりも大きい。このため、電圧利用率Ｒが第２電圧利用率Ｒ２になることによって基準振幅ｆ０が小さくなった場合であっても、第２のシフト指令値Ｖｕｘ２，Ｖｖｘ２，Ｖｗｘ２の変化範囲が狭くなりにくい。

【0127】

説明の便宜上、シフト指令値Ｖｕｘ，Ｖｖｘ，Ｖｗｘにおける中性点振幅ｆｎをシフト振幅ｆｘという。シフト振幅ｆｘは、上述したとおり、電圧利用率Ｒに応じて決定されるパラメータであり、第１中性点振幅ｆｎ１及び第２中性点振幅ｆｎ２を含む。

【0128】

続くステップＳ２０５では、回転制御部３６は、電圧利用率Ｒが閾値利用率Ｒｔｈよりも大きいか否かを判定する。当該処理は、ステップＳ１０５と同様である。
回転制御部３６は、ステップＳ２０５を肯定判定した場合には、ステップＳ２０６において、ステップＳ２０４にて導出された３相電圧指令値Ｖｕｒ，Ｖｖｒ，Ｖｗｒとしてのシフト指令値Ｖｕｘ，Ｖｖｘ，Ｖｗｘに基づいてＰＷＭ信号を生成する。そして、回転制御部３６は、ステップＳ２０７において、ステップＳ２０６にて生成されたＰＷＭ信号を用いてスイッチング制御を行う。本実施形態では、回転制御部３６は、制御周期Ｔ内においてＰＷＭ信号を２回出力する。

【0129】

一方、電圧利用率Ｒが閾値利用率Ｒｔｈ以下である場合、回転制御部３６は、ステップＳ２０８に進み、シフト指令値Ｖｕｘ，Ｖｖｘ，Ｖｗｘに基づいて第１ＰＷＭ信号Ｐｕ１，Ｐｖ１，Ｐｗ１を生成する。この場合、第１実施形態と同様に、回転制御部３６は、可変相についてパルス変更制御を行う。そして、回転制御部３６は、ステップＳ２０９にて、第１ＰＷＭ信号Ｐｕ１，Ｐｖ１，Ｐｗ１を用いてスイッチング制御を行う。

【0130】

その後、本実施形態の回転制御部３６は、ステップＳ２１０にて、シフト指令値Ｖｕｘ，Ｖｖｘ，Ｖｗｘとは変化範囲が異なる変化指令値Ｖｕｙ，Ｖｖｙ，Ｖｗｙを導出する。
変化指令値Ｖｕｙ，Ｖｖｙ，Ｖｗｙは、３相基準指令値Ｖｕ０，Ｖｖ０，Ｖｗ０に対して変化振幅ｆｙの中性点電位Ｅｎを重畳させた値である。変化振幅ｆｙは、シフト振幅ｆｘとは異なる振幅である。これにより、変化指令値Ｖｕｙ，Ｖｖｙ，Ｖｗｙの変化範囲がシフト指令値Ｖｕｘ，Ｖｖｘ，Ｖｗｘの変化範囲と異なることとなり、変化指令値Ｖｕｙ，Ｖｖｙ，Ｖｗｙとシフト指令値Ｖｕｘ，Ｖｖｘ，Ｖｗｘとが異なる値となり易い。変化範囲とは最小値から最大値までの範囲である。

【0131】

なお、変化振幅ｆｙは、シフト振幅ｆｘよりも大きくてもよいし、小さくてもよい。また、変化振幅ｆｙは、制御周期Ｔごとに変更される可変値でもよいし、制御周期Ｔごとに変更されない固定値であってもよい。

【0132】

続くステップＳ２１１では、回転制御部３６は、変化指令値Ｖｕｙ，Ｖｖｙ，Ｖｗｙに基づいて第２ＰＷＭ信号Ｐｕ２，Ｐｖ２，Ｐｗ２を生成する。この場合、第１実施形態と同様に、回転制御部３６は、可変相についてパルス変更制御を行う。そして、回転制御部３６は、ステップＳ２１２にて、第２ＰＷＭ信号Ｐｕ２，Ｐｖ２，Ｐｗ２を用いてスイッチング制御を行う。

【0133】

以上のとおり、本実施形態では、回転制御部３６は、中性点電位Ｅｎを変化させることによって３相電圧指令値Ｖｕｒ，Ｖｖｒ，Ｖｗｒを変化させている。特に、回転制御部３６は、電圧利用率Ｒに応じて３相電圧指令値Ｖｕｒ，Ｖｖｒ，Ｖｗｒを変化させているとともに、制御周期Ｔ内において、３相電圧指令値Ｖｕｒ，Ｖｖｒ，Ｖｗｒを、シフト指令値Ｖｕｘ，Ｖｖｘ，Ｖｗｘと変化指令値Ｖｕｙ，Ｖｖｙ，Ｖｗｙとに切り替えている。

【0134】

ちなみに、シフト指令値Ｖｕｘ，Ｖｖｘ，Ｖｗｘ及び変化指令値Ｖｕｙ，Ｖｖｙ，Ｖｗｙの双方とも、３相基準指令値Ｖｕ０，Ｖｖ０，Ｖｗ０に対して中性点電位Ｅｎを変化させることによって得られる値である。このため、中性点電位Ｅｎが異なっていることに起因して、シフト指令値Ｖｕｘ，Ｖｖｘ，Ｖｗｘと変化指令値Ｖｕｙ，Ｖｖｙ，Ｖｗｙとが異なっている場合であっても、相間電圧は変化しない。

【0135】

すなわち、回転制御部３６は、電圧利用率Ｒが閾値利用率Ｒｔｈ以下である場合、同一の２相電圧指令値Ｖｄｒ，Ｖｑｒに対して、車載用電動モータ１１の相間電圧が同一であって変化範囲が異なる３相電圧指令値Ｖｕｒ，Ｖｖｒ，Ｖｗｒを切替周期で切り替えて導出する。変化範囲が異なる３相電圧指令値Ｖｕｒ，Ｖｖｒ，Ｖｗｒとは、本実施形態ではシフト指令値Ｖｕｘ，Ｖｖｘ，Ｖｗｘ及び変化指令値Ｖｕｙ，Ｖｖｙ，Ｖｗｙである。そして、回転制御部３６は、導出された３相電圧指令値Ｖｕｒ，Ｖｖｒ，Ｖｗｒに基づいてスイッチング制御を行う。本実施形態では、切替周期は、キャリア信号の周期であるキャリア周期と同一である。ただし、これに限られず、切替周期は任意である。

【0136】

換言すれば、回転制御部３６は、同一制御周期Ｔ内に中性点電位Ｅｎが異なる複数の３相電圧指令値Ｖｕｒ，Ｖｖｒ，Ｖｗｒを導出し、それらに対応した複数のＰＷＭ信号を生成してもよい。この場合、制御周期Ｔ内に生成される各ＰＷＭ信号の基準パルス幅は同一相であっても異なり得る。かかる構成において、３相電圧指令値Ｖｕｒ，Ｖｖｒ，Ｖｗｒに対応する基準パルス幅Ｗｕ０，Ｗｖ０，Ｗｗ０とは、制御周期Ｔ内における各ＰＷＭ信号のうち同一相同士の基準パルス幅の平均である。

【0137】

そして、第１ＰＷＭ信号Ｐｕ１，Ｐｖ１，Ｐｗ１と第２ＰＷＭ信号Ｐｕ２，Ｐｖ２，Ｐｗ２との平均パルス幅Ｗｕａ，Ｗｖａ，Ｗｗａは、パルス変更制御が行われた場合であっても、基準パルス幅Ｗｕ０，Ｗｖ０，Ｗｗ０となる。本実施形態では、ステップＳ２０１～Ｓ２０４，Ｓ２１０の処理を実行する回転制御部３６が「３相電圧指令値導出部」に対応する。

【0138】

次に図６を用いて本実施形態の作用について説明する。図６（ａ）～（ｃ）は第２実施形態における各相のＰＷＭ信号の一例を示す波形であり、図６（ｄ）は第２実施形態における中性点電位Ｅｎの一例を示す波形である。

【0139】

本実施形態では、第１実施形態と比較して、中性点電位Ｅｎが変化することによって３相電圧指令値Ｖｕｒ，Ｖｖｒ，Ｖｗｒが変化している。このため、図６に示すように、各相のＰＷＭ信号のパルス幅がそれぞれ変動しやすくなっている。

【0140】

詳細には、本実施形態では、電圧利用率Ｒが比較的小さい第２電圧利用率Ｒ２である場合には比較的大きい第２中性点振幅ｆｎ２にて変化した第２のシフト指令値Ｖｕｘ２，Ｖｖｘ２，Ｖｗｘ２が導出される。これにより、電気角の変化に対する変化量が、第２のシフト指令値Ｖｕｘ２，Ｖｖｘ２，Ｖｗｘ２の方が３相基準指令値Ｖｕ０，Ｖｖ０，Ｖｗ０よりも大きくなる。したがって、中性点電位Ｅｎのパルス幅が変化しやすい。

【0141】

更に、制御周期Ｔ内において、シフト指令値Ｖｕｘ，Ｖｖｘ，Ｖｗｘに対応する第１ＰＷＭ信号Ｐｕ１，Ｐｖ１，Ｐｗ１と、シフト指令値Ｖｕｘ，Ｖｖｘ，Ｖｗｘとは中性点振幅ｆｎが異なる変化指令値Ｖｕｙ，Ｖｖｙ，Ｖｗｙに対応する第２ＰＷＭ信号Ｐｕ２，Ｐｖ２，Ｐｗ２とが交互に出力される。このため、同一の制御周期Ｔ内においても中性点電位Ｅｎのパルス幅が変動している。以上のことから、中性点電位Ｅｎのパルス幅が特定の値に偏りにくくなっている。

【0142】

また、中性点電位Ｅｎが変化しても、３相コイル２４ｕ，２４ｖ，２４ｗに印加される相間電圧は変化しない。したがって、車載用電動モータ１１には、３相基準指令値Ｖｕ０，Ｖｖ０，Ｖｗ０と同等のトルクが付与される。

【0143】

以上詳述した本実施形態によれば、第１実施形態の効果に加えて、以下の効果を奏する。
（２－１）回転制御部３６は、３相電圧指令値Ｖｕｒ，Ｖｖｒ，Ｖｗｒを導出する処理にて、２相電圧指令値Ｖｄｒ，Ｖｑｒと電源電圧Ｖｉｎとに基づいて算出される電圧利用率Ｒに応じて、異なる３相電圧指令値Ｖｕｒ，Ｖｖｒ，Ｖｗｒを導出する。

【0144】

詳細には、回転制御部３６は、電圧利用率Ｒが第１電圧利用率Ｒ１である場合には、３相電圧指令値Ｖｕｒ，Ｖｖｒ，Ｖｗｒとして、中性点電位Ｅｎが第１中性点振幅ｆｎ１で変化することによって得られる第１のシフト指令値Ｖｕｘ１，Ｖｖｘ１，Ｖｗｘ１を導出する。また、回転制御部３６は、電圧利用率Ｒが第１電圧利用率Ｒ１よりも小さい第２電圧利用率Ｒ２である場合には、３相電圧指令値Ｖｕｒ，Ｖｖｒ，Ｖｗｒとして、中性点電位Ｅｎが第２中性点振幅ｆｎ２で変化することによって得られる第２のシフト指令値Ｖｕｘ２，Ｖｖｘ２，Ｖｗｘ２を導出する。第２中性点振幅ｆｎ２は第１中性点振幅ｆｎ１よりも大きい。

【0145】

かかる構成によれば、電圧利用率Ｒが第１電圧利用率Ｒ１よりも小さい第２電圧利用率Ｒ２である場合には、第１電圧利用率Ｒ１に対応する第１中性点振幅ｆｎ１よりも大きい第２中性点振幅ｆｎ２で中性点電位Ｅｎが変化する。これにより、少なくとも第２中性点振幅ｆｎ２以上の変化範囲を有する第２のシフト指令値Ｖｕｘ２，Ｖｖｘ２，Ｖｗｘ２が得られる。したがって、第２のシフト指令値Ｖｕｘ２，Ｖｖｘ２，Ｖｗｘ２の変化範囲が狭くなることを抑制できる。よって、３相電圧指令値Ｖｕｒ，Ｖｖｒ，Ｖｗｒの変化範囲が狭くなることに起因して特定周波数のノイズが大きくなることを抑制できる。

【0146】

特に、通常、電圧利用率Ｒが小さくなると、３相電圧指令値Ｖｕｒ，Ｖｖｒ，Ｖｗｒの変化範囲は狭くなり易い。このため、電圧利用率Ｒが第２電圧利用率Ｒ２である場合には、３相電圧指令値Ｖｕｒ，Ｖｖｒ，Ｖｗｒの変化範囲は狭くなり易い。

【0147】

この点、本構成によれば、電圧利用率Ｒが第２電圧利用率Ｒ２である場合には、相対的に大きい第２中性点振幅ｆｎ２で中性点電位Ｅｎを変化させることにより、電圧利用率Ｒが第２電圧利用率Ｒ２である場合であっても３相電圧指令値Ｖｕｒ，Ｖｖｒ，Ｖｗｒの変化範囲が狭くなることを抑制できる。これにより、特定周波数のノイズが大きくなることを抑制できる。

【0148】

また、電圧利用率Ｒが第１電圧利用率Ｒ１である場合に導出される第１のシフト指令値Ｖｕｘ１，Ｖｖｘ１，Ｖｗｘ１は、中性点電位Ｅｎが第２中性点振幅ｆｎ２よりも小さい第１中性点振幅ｆｎ１で変化することによって得られるものである。これにより、第１のシフト指令値Ｖｕｘ１，Ｖｖｘ１，Ｖｗｘ１の変化範囲が過度に広がることを抑制できる。

【0149】

（２－２）回転制御部３６は、電圧利用率Ｒが閾値利用率Ｒｔｈ以下である場合、同一の２相電圧指令値Ｖｄｒ，Ｖｑｒに対して、車載用電動モータ１１の相間電圧が同一であって変化範囲が異なる３相電圧指令値Ｖｕｒ，Ｖｖｒ，Ｖｗｒを切替周期（本実施形態ではキャリア周期）で切り替えて導出する。例えば、回転制御部３６は、１つの２相電圧指令値Ｖｄｒ，Ｖｑｒに対して、変化範囲が異なるシフト指令値Ｖｕｘ，Ｖｖｘ，Ｖｗｘと変化指令値Ｖｕｙ，Ｖｖｙ，Ｖｗｙとを導出する。

【0150】

かかる構成によれば、電圧利用率Ｒが閾値利用率Ｒｔｈ以下である場合、３相電圧指令値Ｖｕｒ，Ｖｖｒ，Ｖｗｒは、３相コイル２４ｕ，２４ｖ，２４ｗの相間電圧が同一のまま、変化範囲が異なるものに切替周期で切り替わる。これにより、仮に２相電圧指令値Ｖｄｒ，Ｖｑｒが同一であっても、３相電圧指令値Ｖｕｒ，Ｖｖｒ，Ｖｗｒは切替周期で変化する。したがって、電圧利用率Ｒが小さい状況下において３相電圧指令値Ｖｕｒ，Ｖｖｒ，Ｖｗｒが周期的に同じ値となることに起因する特定周波数のノイズを低減できる。

【0151】

詳述すると、仮に同じ３相電圧指令値Ｖｕｒ，Ｖｖｒ，Ｖｗｒが周期的に導出される場合や１つの３相電圧指令値Ｖｕｒ，Ｖｖｒ，Ｖｗｒに対して複数のＰＷＭ信号が生成される場合、３相電圧指令値Ｖｕｒ，Ｖｖｒ，Ｖｗｒは周期的に同一の値となる。この場合、３相電圧指令値Ｖｕｒ，Ｖｖｒ，Ｖｗｒの導出周期又はＰＷＭ信号の出力周期に対応した特定周波数のノイズが発生することになる。当該特定周波数のノイズの影響は、電圧利用率Ｒが小さい場合に大きくなり易い。

【0152】

この点、本実施形態によれば、電圧利用率Ｒが閾値利用率Ｒｔｈ以下である場合には、変化範囲が異なる３相電圧指令値Ｖｕｒ，Ｖｖｒ，Ｖｗｒが切替周期で導出される。これにより、切替周期ごとに３相電圧指令値Ｖｕｒ，Ｖｖｒ，Ｖｗｒをバラつかせることができる。したがって、３相電圧指令値Ｖｕｒ，Ｖｖｒ，Ｖｗｒが周期的に同一の値となる頻度を低減でき、それを通じて上記特定周波数のノイズを低減できる。

【0153】

特に、本構成によれば、３相電圧指令値Ｖｕｒ，Ｖｖｒ，Ｖｗｒが切り替わった場合であっても３相コイル２４ｕ，２４ｖ，２４ｗに印加される相間電圧は同一となっている。これにより、車載用電動モータ１１には同一のトルクが付与される。したがって、３相電圧指令値Ｖｕｒ，Ｖｖｒ，Ｖｗｒを切り替えることに起因して異なるトルクが付与されるといった不都合を抑制できる。

【0154】

以上のことから、車載用電動モータ１１に対して適切なトルクを付与した状態を維持しつつ、電圧利用率Ｒが小さい状況下において３相電圧指令値Ｖｕｒ，Ｖｖｒ，Ｖｗｒが周期的に同じ値となることによって生じる特定周波数のノイズを低減できる。

【0155】

なお、上記各実施形態は以下のように変更してもよい。また、技術的に矛盾が生じない範囲内で、上記実施形態と下記別例とを適宜組み合わせてもよい。
○ 制御周期Ｔ内に生成されるＰＷＭ信号の数は２つに限られず任意であり、３つ以上であってもよい。この場合、パルス幅が変更されないＰＷＭ信号があってもよい。つまり、制御周期Ｔ内に３つ以上の複数のＰＷＭ信号が生成される条件下において複数のＰＷＭ信号を異ならせるとは、少なくとも２つについて異なっていればよく、基準パルス幅となっているＰＷＭ信号を含んでもよい。

【0156】

○ 固定相はｕ相に限られず任意である。また、ｕ相、ｖ相及びｗ相のうち２つが固定相で１つが可変相であってもよい。
○ 固定相がなくてもよい。すなわち、回転制御部３６は、ｕ相、ｖ相及びｗ相のすべてについてパルス変更制御を行ってもよい。

【0157】

○ 回転制御部３６は、電圧利用率Ｒに関わらず、パルス変更制御を行う構成でもよい。
○ 第１ｖ相パルス幅Ｗｖ１がｖ相基準パルス幅Ｗｖ０よりも広く、且つ、第１ｗ相パルス幅Ｗｗ１がｗ相基準パルス幅Ｗｗ０よりも広くてもよい。この場合、第２ｖ相パルス幅Ｗｖ２がｖ相基準パルス幅Ｗｖ０よりも狭く、且つ、第２ｗ相パルス幅Ｗｗ２がｗ相基準パルス幅Ｗｗ０よりも狭くするとよい。

【0158】

○ 第２実施形態において、変化指令値Ｖｕｙ，Ｖｖｙ，Ｖｗｙとして２相変調方式の値を採用してもよい。この場合であっても、変化指令値Ｖｕｙ，Ｖｖｙ，Ｖｗｙの変化範囲はシフト指令値Ｖｕｘ，Ｖｖｘ，Ｖｗｘの変化範囲と異なる。

【0159】

○ 取得部３５は、空調ＥＣＵ１０３から送信される外部指令値を受け取ることができればその具体的な構成は任意である。例えば空調ＥＣＵ１０３が無線信号にて指令を送信する構成においては、取得部３５は、その無線信号を受信するモジュールでもよい。

【0160】

○ 車載用蓄電装置１０４の電圧である電源電圧Ｖｉｎを把握するための構成は、電圧センサ３１に限られず任意である。例えば、車載用蓄電装置１０４に電源電圧Ｖｉｎを検出する電圧センサ３１と電圧センサ３１に電気的に接続された電池ＣＰＵとが設けられている場合には、回転制御部３６は、電池ＣＰＵと通信を行うことにより電源電圧Ｖｉｎを取得する構成でもよい。この場合、電池ＣＰＵと通信を行う回転制御部３６が「電圧把握部」に対応する。

【0161】

○ 車載用電動圧縮機１０は、車載用空調装置１０１に用いられる構成に限られず、他の装置に用いられるものであってもよい。例えば、車両１００が燃料電池車両である場合には、車載用電動圧縮機１０は燃料電池に空気を供給する空気供給装置に用いられてもよい。すなわち、圧縮対象の流体は、冷媒に限られず、空気など任意である。

【0162】

○ 車載用流体機械は、流体を圧縮する圧縮部１２を備えた車載用電動圧縮機１０に限られない。例えば、車両１００が燃料電池車両である場合には、車載用流体機械は、燃料電池に水素を供給するポンプと当該ポンプを駆動する車載用電動モータとを有する電動ポンプ装置であってもよい。この場合、インバータ制御装置１４は、ポンプを駆動する車載用電動モータを制御するのに用いられてもよい。

【0163】

○ 車載用電動モータ１１は、車載用電動圧縮機１０に用いられるものに限られず、車両に搭載されるものであれば任意である。例えば、車載用電動モータ１１は、車両を走行させる走行用モータであってもよい。

【0164】

次に、上記実施形態及び別例から把握できる好適な一例について以下に記載する。
（イ）前記３相電圧指令値導出部は、前記２相電圧指令値に基づいて、基準振幅を有する３相基準指令値を生成する基準生成部と、前記３相基準指令値に対して前記中性点電位を重畳させることによって前記３相電圧指令値を導出する重畳部と、を備え、前記重畳部は、前記電圧利用率が前記第１電圧利用率である場合には、前記３相基準指令値に対して前記第１中性点振幅の中性点電位を重畳させ、前記電圧利用率が前記第２電圧利用率である場合には、前記３相基準指令値に対して前記第２中性点振幅の中性点電位を重畳させるものであるとよい。

【符号の説明】

【0165】

１０…車載用電動圧縮機（車載用流体機械）、１１…車載用電動モータ、１２…圧縮部、１３…インバータ回路、１４…インバータ制御装置、２２…ロータ、２４ｕ，２４ｖ，２４ｗ…３相コイル、３１…電圧センサ（電圧把握部）、３４…位置／速度推定部（速度把握部）、３５…取得部、３６…回転制御部、１０４…車載用蓄電装置、Ｑｕ１～Ｑｗ２…３相スイッチング素子、Ｖｄｒ，Ｖｑｒ…２相電圧指令値、Ｖｕｒ，Ｖｖｒ，Ｖｗｒ…３相電圧指令値、Ｖｕ０，Ｖｖ０，Ｖｗ０…３相基準指令値、Ｖｕｘ，Ｖｖｘ，Ｖｗｘ…シフト指令値、Ｖｕｘ１，Ｖｖｘ１，Ｖｗｘ１…第１のシフト指令値、Ｖｕｘ２，Ｖｖｘ２，Ｖｗｘ２…第２のシフト指令値、Ｖｕｙ，Ｖｖｙ，Ｖｗｙ…変化指令値、Ｐｕ０，Ｐｖ０，Ｐｗ０…基準ＰＷＭ信号、Ｐｕ１，Ｐｖ１，Ｐｗ１…第１ＰＷＭ信号、Ｐｕ２，Ｐｖ２，Ｐｗ２…第２ＰＷＭ信号、Ｗｕ０，Ｗｖ０，Ｗｗ０…基準パルス幅、Ｗｕ１，Ｗｖ１，Ｗｗ１…第１パルス幅、Ｗｕ２，Ｗｖ２，Ｗｗ２…第２パルス幅、Ｗｕａ，Ｗｖａ，Ｗｗａ…平均パルス幅、Ｅｎ…中性点電位、ｆｎ…中性点振幅、ｆｎ１…第１中性点振幅、ｆｎ２…第２中性点振幅、Ｒ…電圧利用率、Ｒｔｈ…閾値利用率、Ｒ１…第１電圧利用率、Ｒ２…第２電圧利用率、Ｔ…制御周期。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】