[发明专利]电动机控制装置、电动汽车以及混合电动汽车

权利要求书

1.一种电动机控制装置，具备：

直流电源；

逆变器，其介于电动机和所述直流电源之间用于控制两者间的电力 的交换；

逆变器控制单元，其生成与电压指示信号对应的占空比的对所述逆 变器进行开关控制的PWM脉冲并向逆变器输出；

变频单元，其根据频率控制信号来改变所述逆变器控制单元生成的 PWM脉冲的载波频率；以及

马达控制单元，其在所述电动机的目标转矩以及转速处于规定区域 内时向所述变频单元赋予将所述载波频率设定为第一频率的频率控制 信号，在进行切换时控制所述电动机的3相电压的电压控制模式是3相 调制模式的情况下，切换为2相调制模式，其中所述3相调制模式是分 别通过PWM控制3相的各相电压的模式，所述2相调制模式是2相通 过PWM控制而1相停止PWM开关控制的模式；而在所述目标转矩以 及转速处于所述规定区域以外时，向所述变频单元赋予将所述载波频率 设定为比所述第一频率低的第二频率的频率控制信号；向所述逆变器控 制单元赋予用于将所述电动机的输出转矩作为所述目标转矩的电压指 示信号。

2.根据权利要求1所述的电动机控制装置，其中

所述马达控制单元在将载波频率从所述第二频率向所述第一频率 切换时，在所述电压控制模式是2相调制模式的情况下即使切换为第一 频率也继续2相调制模式。

3.根据权利要求1所述的电动机控制装置，其中

当所述第二频率为fc时，所述第一频率为k·fc，其中1＜k＜2。

4.根据权利要求1所述的电动机控制装置，其中

所述马达控制单元基于作为电动机目标电压相对于所述直流电源 赋予给逆变器的直流电压之比的调制比、以及所述电动机的转速来决定 所述电压控制模式；当载波频率在3相调制模式下变为所述第一频率之 时或者载波频率为所述第一频率而将电压控制模式决定为3相调制模式 之时，通过将该3相调制模式变为2相调制模式，扩大执行2相调制模 式的所述调制比和转速的区域。

5.根据权利要求1所述的电动机控制装置，其中

所述规定区域包括第一区域、以及包含第一区域且比第一区域大的 第二区域，

所述马达控制单元进行下述的切换，如果载波频率为所述第二频率 时所述电动机的目标转矩以及转速处于第一区域内则切换为所述第一 频率，而如果载波频率为所述第一频率时所述电动机的目标转矩以及转 速处于第二区域外则切换为所述第二频率。

6.根据权利要求5所述的电动机控制装置，其中

所述马达控制单元在将载波频率从所述第二频率向所述第一频率 切换并将电压控制模式从3相调制模式向2相调制模式切换的第一转变 之时，将降低该切换前后的转矩差的第一转矩校正值与目标转矩相加， 而在作为其相反切换的第二转变之时，将降低该切换前后的转矩差的第 二转矩校正值与目标转矩相加来进行校正，并且向所述逆变器控制单元 赋予用于将所述电动机的输出转矩设定为所述校正了的目标转矩的电 压指示信号。

7.根据权利要求1所述的电动机控制装置，其中

所述规定区域是抑制边带噪声的对象区域，所述第一频率是降低边 带噪声的频率。

8.根据权利要求1所述的电动机控制装置，其中

所述第二频率是降低所述逆变器的开关损耗的频率。

9.一种驱动装置，具备：

权利要求1至8中任意一项所述的电动机控制装置；以及

电动机，其是由该电动机控制装置的所述逆变器供电的所述电动 机，并且用于驱动车轮。

10.一种混合驱动装置，具备：

直流电源；

驱动车轮的第一电动机；

由燃料发动机驱动转动的第二电动机；

第一逆变器，其介于第一电动机和所述直流电源之间用于控制两者 间的电力的交换；

第二逆变器，其介于第二电动机和所述直流电源之间用于控制两者 间的电力的交换；

第一逆变器控制单元，其生成与第一电压指示信号对应的占空比的 对所述第一逆变器进行开关控制的第一PWM脉冲并向第一逆变器输 出；

第二逆变器控制单元，其生成与第二电压指示信号对应的占空比的 对所述第二逆变器进行开关控制的第二PWM脉冲并向第二逆变器输 出；

第一变频单元，其根据第一频率控制信号来改变第一逆变器控制单 元生成的第一PWM脉冲的第一载波频率；

第二变频单元，其根据第二频率控制信号来改变第二逆变器控制单 元生成的第二PWM脉冲的第二载波频率；

第一马达控制单元，其在第一电动机的目标转矩以及转速处于第一 规定区域内时向所述第一变频单元赋予将第一载波频率设定为第一频 率的第一频率控制信号，在进行切换时控制第一电动机的3相电压的电 压控制模式是3相调制模式的情况下，切换为2相调制模式，其中所述 3相调制模式是分别通过PWM控制3相的各相电压的模式，所述2相 调制模式是2相通过PWM控制而1相停止PWM开关控制的模式；而 在第一载波频率为所述第一频率的情况下所述目标转矩以及转速处于 所述第一规定区域以外时，向第一变频单元赋予将第一载波频率设定为 比所述第一频率低的第二频率的第一频率控制信号，如果向3相调制模 式进行切换的条件成立则向3相调制模式进行切换；向第一逆变器控制 单元赋予用于使第一电动机的输出转矩为所述目标转矩的第一电压指 示信号；以及

第二马达控制单元，其在第二电动机的目标转矩以及转速处于第二 规定区域内时向所述第二变频单元赋予将第二载波频率设定为第三频 率的第二频率控制信号，在进行该切换时控制第二电动机的3相电压的 电压控制模式是分别通过PWM控制3相的各相电压的3相调制模式的 情况下，切换为2相通过PWM控制而1相停止PWM开关控制的2相 调制模式；而在第二载波频率为所述第三频率的情况下所述目标转矩以 及转速处于所述第二规定区域以外时，向第二变频单元赋予将第二载波 频率设定为比所述第三频率低的第四频率的第二频率控制信号，如果向 3相调制模式进行切换的条件成立则向3相调制模式进行切换；向第二 逆变器控制单元赋予用于使第二电动机的输出转矩为所述目标转矩的 第二电压指示信号。