[发明专利]驱动系统、机动车以及控制驱动系统的方法

说明书

本发明涉及驱动系统、机动车以及控制驱动系统的方法。一种电子控制单元，其被配置成执行脉宽调制控制。所述脉宽调制控制通过将基于电动机的转矩指令的每相的电压指令的调制波与载波进行比较而生成逆变器的多个切换装置的信号，并且执行多个切换装置的切换。所述电子控制单元被配置成生成载波，使得在每个单位区间中，该单位区间中的所需时间等于多个单位分量的总时间，并且在至少一个单位区间中，多个单位分量中的至少两个单位分量的持续时间彼此不同。

技术领域

本发明涉及驱动系统、机动车以及控制驱动系统的方法，更具体涉及包括电动机和逆变器的驱动系统、控制该驱动系统的方法以及其上安装该驱动系统的机动车。

背景技术

作为这种类型的驱动系统的一个示例，已经提出一种驱动系统，其包括三相电动机以及逆变器，该逆变器通过切换切换装置的导通/关断将来自DC电源的DC电压转换成AC电压并且将该AC电压输出到电动机(例如，参见日本专利申请2016-5370号公报(JP 2016-5370A))。该驱动系统被配置成通过将调制波(基波)与载波进行比较来生成PWM(脉宽调制)信号并且将该信号输出到逆变器。该驱动系统将持续时段确定为调制波的1/6周期与随机数的乘积，通过将调制波的频率乘以作为3倍数且是奇数的不同系数来计算多个载波频率，并且根据持续时段来切换载波频率。通过这种方式，防止指定频带中的谐波突变或振幅变得过大，并且减少电磁噪声。

发明内容

在如上所述的驱动系统中，当两个极值之间(极大值至极小值之间以及极小值至极大值之间)的载波区段被定义为单位分量，每个单位区间(调制波的1/6周期)中的单位分量的数量根据持续时段(例如，1个单位区间、2个单位区间或3个单位区间)来切换。因而，每个单位区间中的单位分量的数量可能不会被设定为期望值。亦即，至少在紧接切换之后的单位区间内，无法选择紧接切换之前的单位区间中的单位分量的数量。

根据本发明的驱动系统、机动车以及控制驱动系统的方法会减少电磁噪声，同时使每个单位区间中的单位分量的数量等于期望值。

本发明的第一方面涉及一种驱动系统。所述驱动系统包括：多相电动机；逆变器，其包括多个切换装置并且被配置成通过切换所述切换装置来驱动所述电动机；以及电子控制单元，其被配置成执行脉宽调制控制。所述脉宽调制控制是通过将基于所述电动机的转矩指令的每相的电压指令的调制波与载波进行比较而生成所述多个切换装置的脉宽调制信号并且执行所述多个切换装置的切换的控制。所述电子控制单元被配置成将所述载波生成为以使得在所述载波在多个单位区间之上延伸的时候满足以下条件i)和ii)，其中，单位分量是所述载波在两个连续极值之间的区段，并且，单位区间是通过将所述电压指令的所述调制波的一个周期除以所述电动机的相数的两倍而获得的指定电气角宽的区间。上述条件是：(i)在所述单位区间中的每一个中，该单位区间中的所需时间等于多个单位分量的总时间，并且(ii)在所述单位区间中的至少一个中，所述多个单位分量中的至少两个单位分量的持续时间彼此不同。

当两个极值之间的载波区段被定义为“单位分量”以及通过将电压指令的调制波的一个周期(360度电气角)除以电动机的相数的二倍而获得的指定电气角宽的区间被定义为“单位区间”时，所述电子控制单元生成载波，使得在每个单位区间中，该单位区间中的所需时间等于所述多个单位分量的总时间，并且在至少一个单位区间中，所述多个单位分量中的至少两个单位分量的持续时间彼此不同。采用这种配置，能够通过防止指定频带中的谐波突变，同时使每个单位区间中的单位分量的数量等于期望值，减少电磁噪声。

在如上所述的驱动系统中，所述电子控制单元可以被配置成生成载波，使得所述单位分量的持续时间不规律地变化。采用这种配置，能够进一步减少电磁噪声。

在如上所述的驱动系统中，所述电子控制单元可以被配置成生成载波，使得在所述单位区间中的两个连续单位区间中，单位分量的数量恒定。采用这种配置，当电动机的转速和同步数恒定时，每个单位区间中的单位分量的数量能够恒定并且等于期望值。这里，“同步数”是每相的电压指令的调制波的一个周期(360度电气角)中的载波的周期数。