專利名稱：用于旋轉(zhuǎn)電機(jī)的功率轉(zhuǎn)換裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于旋轉(zhuǎn)電機(jī)的功率轉(zhuǎn)換裝置。
背景技術(shù)：
如專利號為3687861的日本專利(專利號為5933344的美國專利)和專利號為 2577738的日本專利(專利號為4847743的美國專利)中所公開的，傳統(tǒng)的功率轉(zhuǎn)換裝置通過脈沖寬度調(diào)制(在下文中稱為PWM)來控制與旋轉(zhuǎn)電機(jī)的驅(qū)動有關(guān)的電流。如OHM公司在日本電氣工程師學(xué)會(1987)的‘、emiconductor Power Conversion Circuit”中所公開的，在旋轉(zhuǎn)電機(jī)是三相電動機(jī)的情況下，進(jìn)行兩相電壓調(diào)制以提高PWM控制中的電壓使用率，其中，一相電壓固定，并且僅對另外兩相進(jìn)行調(diào)制。作為控制PWM的方法，已知三角波比較法和瞬時電壓矢量選擇法。例如，在三角波比較法中，當(dāng)與施加到旋轉(zhuǎn)電機(jī)的每相線圈的電壓有關(guān)的任一相命令信號(在下文中稱為占空比命令值，duty command value)恒定為100%或0%時，進(jìn)行上述兩相調(diào)制，從而可以輸出最高線電壓。另外，占空比命令值越接近0%或100%，施加的線電壓越高。另外，在傳統(tǒng)的功率轉(zhuǎn)換裝置中，為了防止因每相的高電位側(cè)開關(guān)器件和低電位側(cè)開關(guān)器件同時導(dǎo)通而構(gòu)成短路，設(shè)置死區(qū)時間(dead time)，從而使得高電位側(cè)開關(guān)器件和低電位側(cè)開關(guān)器件關(guān)斷。在設(shè)置死區(qū)時間的情況下，根據(jù)微型計算機(jī)，不能輸出接近0% 或100%的占空比命令值，并且可應(yīng)用的線電壓有限。因此，在專利號為3687861的日本專利(US5933344)中，通過改變微型計算機(jī)內(nèi)設(shè)置的計數(shù)器電路的配置，可以輸出接近0%或 100%的占空比命令值。然而，根據(jù)專利號為3687861的日本專利(US5933344)，需要專用電路，因此結(jié)構(gòu)復(fù)雜化。另外，在設(shè)置死區(qū)時間的情況下，由于死區(qū)時間的影響導(dǎo)致線電壓畸變，從而電流畸變。因此，產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩波動，或產(chǎn)生振蕩或噪聲。因此，根據(jù)專利號為2577738的日本專利 (US4847743)，在低電壓時進(jìn)行三相調(diào)制，并且在高電壓時進(jìn)行兩相調(diào)制，從而降低由于死區(qū)時間的影響導(dǎo)致的電壓畸變。然而，在專利號為2577738的日本專利(US4847743)中，在高電壓吋，不能避免死區(qū)時間的影響。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供ー種用于提高電壓使用率并降低線電壓畸變的功率轉(zhuǎn)換裝置。提供ー種功率轉(zhuǎn)換裝置，其通過脈沖寬度調(diào)制控制供應(yīng)至與旋轉(zhuǎn)電機(jī)的每相相對應(yīng)的線圈的功率。該功率轉(zhuǎn)換裝置具有逆變器單元和控制單元。該逆變器単元包括對應(yīng)于旋轉(zhuǎn)電機(jī)的每相線圈而設(shè)置在高電位側(cè)的高電位側(cè)開關(guān)器件和設(shè)置在低電位側(cè)的低電位側(cè)開關(guān)器件。在存在高電位側(cè)開關(guān)器件的導(dǎo)通時間或低電位側(cè)開關(guān)器件的導(dǎo)通時間短于預(yù)定時間的相的情況下，控制單元通過控制所有相的高電位側(cè)開關(guān)器件和低電位側(cè)開關(guān)器件的導(dǎo)通和關(guān)斷之間的切換，使得導(dǎo)通時間等于或長于該預(yù)定時間，以改變作為施加到每相線圈的電壓的平均值的輸出電壓平均值，其中，基于為了防止與每相線圈相對應(yīng)的高電位側(cè)開關(guān)器件和低電位側(cè)開關(guān)器件同時導(dǎo)通而設(shè)置的死區(qū)時間確定該預(yù)定時間。優(yōu)選地，控制單元包括占空比轉(zhuǎn)換部、調(diào)制部和移位部。占空比轉(zhuǎn)換部基于施加到每相線圈的電壓命令值計算每相具有不同相位的占空比轉(zhuǎn)換值。調(diào)制部計算通過對如下占空比進(jìn)行調(diào)制而獲得的調(diào)制后的占空比命令值，其中所述占空比基于由所述占空比轉(zhuǎn)換部計算出的每相的占空比轉(zhuǎn)換值。在當(dāng)基于由調(diào)制部調(diào)制的調(diào)制后的占空比命令值導(dǎo)通或關(guān)斷高電位側(cè)開關(guān)器件和低電位側(cè)開關(guān)器件時存在高電位側(cè)開關(guān)器件或低電位側(cè)開關(guān)器件的導(dǎo)通時間短于所述預(yù)定時間的相的情況下，移位部計算通過基于移位值對每相的調(diào)制后的占空比命令值進(jìn)行移位而獲得的移位后的占空比命令值，其中，所述移位值被設(shè)置為使得導(dǎo)通時間等于或長于所述預(yù)定時間，從而根據(jù)基于移位后的占空比命令值計算出的占空比命令值控制高電位側(cè)開關(guān)器件和低電位側(cè)開關(guān)器件的導(dǎo)通和關(guān)斷之間的切換。可以將死區(qū)時間設(shè)置為有效地防止高電位側(cè)開關(guān)器件和低電位側(cè)開關(guān)器件同時導(dǎo)通的任意值。可以將死區(qū)時間設(shè)置為輸出用于關(guān)斷開關(guān)器件的關(guān)斷信號的時間段、開關(guān)器件被關(guān)斷的時間段。


根據(jù)以下參照附圖進(jìn)行的詳細(xì)描述，功率轉(zhuǎn)換裝置的上述和其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將變得明顯。在附圖中圖1是示出根據(jù)第一實(shí)施例的功率轉(zhuǎn)換裝置的電路圖；圖2是示出根據(jù)第一實(shí)施例的電壓矢量的矢量圖；圖3A和圖加是示出在不設(shè)置死區(qū)時間的情況下低側(cè)兩相調(diào)制的示意圖，其中圖 3A示出低側(cè)兩相調(diào)制的調(diào)制后波形，圖:3B示出線電壓；圖4A和圖4B是示出在設(shè)置死區(qū)時間的情況下低側(cè)兩相調(diào)制的示意圖，其中圖4A 示出低側(cè)兩相調(diào)制的調(diào)制后波形，圖4B示出線電壓；圖5是示出根據(jù)第一實(shí)施例的調(diào)制處理的流程圖；圖6A 6C是示出根據(jù)第一實(shí)施例的低側(cè)兩相調(diào)制的圖，其中圖6A示出矢量，圖 6B示出三相調(diào)制之前的波形，圖6C示出三相調(diào)制之后的波形；圖7是示出根據(jù)第二實(shí)施例的調(diào)制處理的流程圖；圖8A 8C是示出根據(jù)第二實(shí)施例的高側(cè)兩相調(diào)制的圖，其中圖8A示出矢量，圖 8B示出三相調(diào)制之前的波形，圖8C示出三相調(diào)制之后的波形；圖9A和圖9B是示出根據(jù)第三實(shí)施例的控制單元的占空比轉(zhuǎn)換處理的框圖，其中圖9A示出整個占空比轉(zhuǎn)換處理，圖9B詳細(xì)示出占空比轉(zhuǎn)換處理；圖10是示出根據(jù)第三實(shí)施例的占空比的上限值和下限值的圖；圖IlA和圖IlB是示出根據(jù)第三實(shí)施例的開關(guān)器件的占空比命令和導(dǎo)通/關(guān)斷的圖；圖12A和圖12B是示出根據(jù)第三實(shí)施例的開關(guān)器件的占空比命令和導(dǎo)通/關(guān)斷的圖；圖13A和圖1 是示出根據(jù)第三實(shí)施例的開關(guān)器件的占空比命令和導(dǎo)通/關(guān)斷的圖14A和圖14B是示出根據(jù)第三實(shí)施例的開關(guān)器件的占空比命令和導(dǎo)通/關(guān)斷的圖；圖15A和圖15B是示出根據(jù)第三實(shí)施例的開關(guān)器件的占空比命令和導(dǎo)通/關(guān)斷的圖；圖16A和圖16B是示出根據(jù)第三實(shí)施例的開關(guān)器件的占空比命令和導(dǎo)通/關(guān)斷的圖；圖17A是示出占空比命令值和導(dǎo)通占空比值之間關(guān)系的圖，圖17B是示出占空比命令值和施加的電壓之間關(guān)系的圖；圖18A和圖18B是示出根據(jù)第三實(shí)施例的有效脈沖寬度的圖；圖19是示出根據(jù)第三實(shí)施例的占空比轉(zhuǎn)換處理的流程圖；圖20是示出根據(jù)第三實(shí)施例的占空比轉(zhuǎn)換處理的流程圖；圖21是示出根據(jù)第三實(shí)施例的偽占空比計算處理的圖；圖22A和圖22B是示出根據(jù)第三實(shí)施例的調(diào)制處理的圖，其中圖22A是示出調(diào)制處理之前的占空比，圖22B示出調(diào)制處理之后的占空比；圖23A 23C是示出根據(jù)第三實(shí)施例的避免處理的圖，其中圖23A示出360度電角上的占空比，圖2 示出90度電角附近的U相占空比，圖23C示出90度電角附近的V相占空比和W相占空比；圖M是示出根據(jù)第四實(shí)施例的占空比轉(zhuǎn)換處理的流程圖；圖25是示出根據(jù)第四實(shí)施例的占空比轉(zhuǎn)換處理的流程圖；圖26A和圖26B是示出根據(jù)第四實(shí)施例的調(diào)制處理的圖，其中圖26A示出調(diào)制處理之前的占空比，圖26B示出調(diào)制處理之后的占空比；圖27A 27C是示出根據(jù)第四實(shí)施例的避免處理的圖，其中圖27A示出在360度電角上的占空比，圖27B示出在120度電角附近的U相占空比，圖27C示出在120度電角附近的V相占空比和W相占空比；圖28A和圖28B是示出根據(jù)第五實(shí)施例的調(diào)制處理的圖，其中圖28A示出調(diào)制處理之前的占空比，圖^B示出調(diào)制處理之后的占空比；圖^A 29C是示出根據(jù)第五實(shí)施例的避免處理的圖，其中圖29A示出360度電角上的占空比，圖29B示出在90度電角附近的U相占空比，圖29C示出在90度電角附近的 V相占空比和W相占空比；圖30A和圖30B是示出根據(jù)第六實(shí)施例的調(diào)制處理的圖，其中圖30A示出調(diào)制處理之前的占空比，圖30B示出調(diào)制處理之后的占空比；圖3IA 3IC是示出根據(jù)第六實(shí)施例的避免處理的圖，其中圖31A示出在360度電角上的占空比，圖31B示出在120度電角附近的U相占空比，圖31C示出在120度電角附近的V相占空比和W相占空比；圖32A和圖32B是示出根據(jù)第七實(shí)施例的調(diào)制處理的圖，其中圖32A示出調(diào)制處理之前的占空比，圖32B示出調(diào)制處理之后的占空比；圖33A 33C是示出根據(jù)第七實(shí)施例的避免處理的圖，其中圖33A示出在360度電角上的占空比，圖3 示出在120度電角附近的U相占空比，圖33C示出在120度電角附近的V相占空比和W相占空比；
圖34A 34F是示出電流檢測單元的安裝位置的變形例的電路圖；以及圖35是示出其中提供多個逆變器単元的變形例的電路圖。
具體實(shí)施例方式下面將參照附圖所示的各實(shí)施例詳細(xì)描述功率轉(zhuǎn)換裝置。在以下實(shí)施例中，相同的附圖標(biāo)記表示相同或類似的部分。第一實(shí)施例將參照圖1至圖6C描述根據(jù)第一實(shí)施例的功率轉(zhuǎn)換裝置1。如圖1所示構(gòu)成功率轉(zhuǎn)換裝置1，使得功率轉(zhuǎn)換裝置1通過脈沖寬度調(diào)制(PWM)控制作為旋轉(zhuǎn)電機(jī)的電動機(jī)10的驅(qū)動。電動機(jī)10例如是安裝在車輛中的電動機(jī)，并且被應(yīng)用于電扇、油泵、水泵、用于輔助車輛轉(zhuǎn)向操作的電動動カ轉(zhuǎn)向裝置等。另外，電動機(jī)10顯然可用于車內(nèi)裝置以外的裝置。電動機(jī)10是三相無刷電動機(jī)，并且包括轉(zhuǎn)子和定子(盡管圖中未示出)。轉(zhuǎn)子是盤狀部件，并且轉(zhuǎn)子的表面安裝永磁體以具有磁極。轉(zhuǎn)子被容納在定子中以相對轉(zhuǎn)動。定子包括以預(yù)定的角度間隔在直徑方向上向內(nèi)突出的多個凸起。圍繞這些凸起纏繞U相線圈 11、V相線圈12和W相線圈13。U相線圈11、V相線圈12和W相線圈13對應(yīng)于各線圈。功率轉(zhuǎn)換裝置1包括逆變器單元20、電流檢測單元40、電容器50、扼流線圈51、控制單元60、電池80等。逆變器單元20是三相逆變器。在逆變器單元20中，橋式連接六個開關(guān)器件21 26，以在U相線圈11、V相線圈12和W相線圈13導(dǎo)通之間進(jìn)行切換。這里，開關(guān)器件21 ^iMOSFET (金屬氧化物場效應(yīng)晶體管)。然而，也可以使用其它類型的晶體管。開關(guān)器件21 洸將被稱為SW21 26。Sff 21 23三者的漏極分別連接至電池80的正電極側(cè)。另外，SW21 23的源極分別連接至SW對 沈的漏扱。SW對 沈的源極通過U相電流檢測部41、V相電流檢測部42和W相電流檢測部43連接至電池80的負(fù)電極側(cè)。被布置為ー對的SW 21和SW 24的連接點(diǎn)連接至U相線圈11的一端。另外，被布置為ー對的SW 22和SW 25的連接點(diǎn)連接至V相線圈12的一端。被布置為ー對的SW 23 和SW 26的連接點(diǎn)連接至W相線圈13的一端。將作為設(shè)置在高電位側(cè)的開關(guān)器件的SW 21 23的每ー個稱為高SW，并且將作為設(shè)置在低電位側(cè)的開關(guān)器件的SW M 沈的每ー個稱為低SW。另外，必要時，將相符號U、 V和W附加到每個Sff,例如U相高SW 21。電流檢測單元40由U相電流檢測部41、V相電流檢測部42和W相電流檢測部43 構(gòu)成。在本實(shí)施例中，U相電流檢測部41、V相電流檢測部42和W相電流檢測部43由分流電阻器構(gòu)成。還可以將U相電流檢測部41、V相電流檢測部42和W相電流檢測部43稱為電流檢測部41 43。U相電流檢測部41布置在U相低SW 24和地之間，并且檢測流過U 相線圈11的電流。另外，V相電流檢測部42布置在V相低SW 25和地之間，并且檢測流過 V相線圈12的電流。W相電流檢測部43布置在W相低SW沈和地之間，并且檢測流過W相線圈13的電流。通過放大器電路44將被檢測為電壓的相電流施加到控制單元60，并進(jìn)行模擬-數(shù)字(AD)轉(zhuǎn)換。得到的數(shù)字值(AD值)存儲在控制單元60中的寄存器中。這里，針對電流檢測部41 43同時進(jìn)行由寄存器執(zhí)行的AD值的獲得。另外，在布置有用于檢測電動機(jī)10的轉(zhuǎn)動角的位置傳感器(圖中未示出)的情況下，優(yōu)選同時獲得由位置傳感器檢測到的電動機(jī)的轉(zhuǎn)動角θ。電容器50和扼流線圈51設(shè)置在電池80和逆變器單元20之間，并且構(gòu)成電カ濾波器。因此，減少了從共用電池80的其它裝置發(fā)出的噪聲。另外，還減少了從逆變器単元 20側(cè)發(fā)送到共用電池80的其它裝置的噪聲。通過累積電荷，電容器50維持對SW 21 沈供應(yīng)電カ并抑制諸如浪涌電流的噪聲成分。通過控制単元60獲得電容器50兩端呈現(xiàn)的電壓 V50?？刂茊卧?0對功率轉(zhuǎn)換裝置1的整體操作進(jìn)行控制，并且由微型計算機(jī)67、圖中未示出的寄存器、驅(qū)動電路68等構(gòu)成?？刂茊卧?0讀入由電流檢測部41 43檢測到的、并存儲在寄存器中的AD值，并且基于AD值計算通過U相線圈11傳導(dǎo)的U相電流Iu、通過V相線圈12傳導(dǎo)的V相電流 Iv以及通過W相線圈13傳導(dǎo)的W相電流Iw。基于計算出的三相電流Iu、Iv和Iw，在進(jìn)行電流反饋計算之后，計算電壓命令值Vu *、Vv *和Vw *。在本實(shí)施例中，由于通過使用瞬時電壓矢量選擇法進(jìn)行PWM控制，因此基于電壓命令值Vu *、Vv *和Vw *計算與八個開關(guān)狀態(tài)相對應(yīng)的命令矢量Vc。在由六個正三角形構(gòu)成的正六角形形狀的復(fù)平面中表示圖2所示的空間電壓矢量圖。各頂點(diǎn)Vl V6代表高SW 21 23中的至少ー個和低SWM 沈中的至少ー個導(dǎo)通的有效電壓矢量。另外，在圖2中的有效電壓矢量Vl V6之后的每組括號內(nèi)，按照U相高 Sff 21、V相高SW 22和W相高SW 23的順序表示它們的開關(guān)狀態(tài)。在SW導(dǎo)通的情況下，用 “1”表示各開關(guān)狀態(tài)，在對應(yīng)的SW關(guān)斷的情況下，用“ 0”表示各開關(guān)狀態(tài)。例如，Vl(IOO) 是U相高SW 21導(dǎo)通且V相高SW 22和W相SW 23關(guān)斷的狀態(tài)。在該例子Vl (100)中，U 相低SW M關(guān)斷且V相低SW 25和W相低SW沈二者關(guān)斷。因此，在每相中，當(dāng)高SW和低 SW中的一個導(dǎo)通時，另ー個關(guān)斷。另外，復(fù)平面的中心點(diǎn)代表兩個零電壓矢量V7(lll)和 VO (000)。例如，在由控制單元60計算出的命令矢量Vc在有效電壓矢量Vl和V2之間的情況下，通過使用位于命令矢量Vc兩側(cè)的有效電壓矢量Vl和有效電壓矢量V2的至少ー側(cè)以及零電壓矢量VO和V7輸出該命令矢量Vc。在本實(shí)施例中，有效電壓矢量Vl對應(yīng)于0度的電角，并且電角沿順時針方向増加到360度。另外，命令矢量Vc的長度對應(yīng)于輸出的電壓， 并且通過沿順時針方向轉(zhuǎn)動命令電壓Vc來輸出三相AC電壓。在本實(shí)施例中，有效電壓矢量Vl V6對應(yīng)于基本矢量。所有高SW21 23都導(dǎo)通的零矢量V7對應(yīng)于第一零電壓矢量。所有低SW 24 沈都導(dǎo)通的零電壓矢量VO對應(yīng)于第二零電壓矢量。另外，ー個高SW導(dǎo)通且兩個低SW導(dǎo)通的有效電壓矢量V1、V3和V5被稱為奇數(shù)矢量。兩個高SW導(dǎo)通且ー個低SW導(dǎo)通的有效電壓矢量V2、V4和V6被稱為偶數(shù)矢量。另外，在本實(shí)施例中，基于死區(qū)時間設(shè)置閾值X。當(dāng)命令矢量Vc穿過ー個有效電壓矢量的長度為閾值X的點(diǎn)，并且位于由平行干與上述有效電壓矢量相鄰的有效電壓矢量的直線構(gòu)成的徑向區(qū)域(圖2中R表示的由雙點(diǎn)劃線包圍的區(qū)域)吋，通過將調(diào)制模式從兩相調(diào)制切換為三相調(diào)制來減小線電壓的畸變。稍后將描述兩相調(diào)制和三相調(diào)制之間的切換處理。另外，在命令矢量Vc短于閾值X的情況下，在某些微型計算機(jī)的情況下不能輸出這樣的命令矢量Vc。在本實(shí)施例中，為了提高電壓使用效率，進(jìn)行兩相調(diào)制。在本實(shí)施例中，如圖3A所示，進(jìn)行低SW對 沈中的至少ー個導(dǎo)通的兩相調(diào)制。另外，如上所述進(jìn)行控制的情況基本上與如下情況相同在該情況下，進(jìn)行調(diào)制，使得最低相的占空比命令值為三角波比較法中的預(yù)定的下限值(在此情況下，為2%的占空比)。上面描述的調(diào)制方法被稱為低側(cè)兩相調(diào)制。因此，作為施加到線圈11 13的電壓的平均值的輸出電壓平均值改變。由于通過使用瞬時電壓矢量選擇法進(jìn)行PWM控制，因此，在低側(cè)兩相調(diào)制中，使用所有低SW 24 沈都導(dǎo)通的零電壓矢量VO (000)作為零電壓矢量。在圖3A所示的例子中，未設(shè)置與各相對應(yīng)的、所有高SW 21 23和低SW對 沈都關(guān)斷的死區(qū)時間。在如圖3A所示進(jìn)行控制處理的情況下，線電壓為如圖:3B所示的正弦波。然而，實(shí)際上，為了防止由于構(gòu)成每相的高SW 21 23和低SW對 沈同時導(dǎo)通所導(dǎo)致的短路形成，必需設(shè)置與各相對應(yīng)的、高SW 21 23和低SW 24 沈同時關(guān)斷的死區(qū)時間。在通過設(shè)置死區(qū)時間進(jìn)行低側(cè)兩相調(diào)制的情況下，形成如圖4A所示的調(diào)制波，并且如圖4B所示，在線電壓中發(fā)生如H表示的畸變。當(dāng)在線電壓中發(fā)生畸變時，線圈11 13中傳導(dǎo)的電流具有畸變。因此，產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩波動，或產(chǎn)生振蕩或噪聲。為了防止線電壓中發(fā)生畸變，即使在設(shè)置死區(qū)時間的情況下也通過使用低側(cè)兩相調(diào)制和三相調(diào)制來控制PWM。如下面參照圖5所示的流程圖所描述的，通過控制単元60進(jìn)行該調(diào)制處理。在第一步驟10中(下文中將“步驟”簡稱為S)，基于電壓命令值Vu女,Vv *和Vw *計算命令矢量Vc。在Sll中，當(dāng)將命令矢量Vc分解為位于命令矢量Vc兩側(cè)的有效電壓矢量吋，檢查有效電壓矢量是否小于基于死區(qū)時間設(shè)置的閾值x(圖2)。檢查奇數(shù)矢量是否小于閾值X。在奇數(shù)矢量小于閾值X的情況下(Sll 是)，處理進(jìn)入S13。另ー方面，在奇數(shù)矢量不小于閾值X的情況下(Sll 否)，處理進(jìn)入S12。在S12中，通過使用零電壓矢量中的ー個零電壓矢量進(jìn)行兩相調(diào)制。通過使用零電壓矢量VO進(jìn)行低側(cè)兩相調(diào)制。在確定奇數(shù)矢量小于閾值X的情況下(Sll 是)處理所進(jìn)入的S13中，代替兩相調(diào)制，通過使用零電壓矢量VO和V7進(jìn)行三相調(diào)制，使得SW 21 沈的導(dǎo)通時間等于或長于基于死區(qū)時間確定的預(yù)定時間。命令矢量VC被分解為位于命令矢量Vc兩側(cè)的有效電壓矢量時奇數(shù)矢量小于基于死區(qū)時間設(shè)置的閾值X的情況是命令矢量Vc在圖6A所示的Ta、Tb和Tc期間中的情況。另一方面，奇數(shù)矢量不小于閾值X的情況是命令矢量在Ta、Tb和Tc期間以外的期間的情況。在設(shè)置死區(qū)時間之后，在Ta、Tb和Tc期間中繼續(xù)低側(cè)兩相調(diào)制的情況下，理論上， 存在高SW 21 23的導(dǎo)通時間或低SW 24 沈的導(dǎo)通時間小于基于死區(qū)時間設(shè)置的預(yù)定時間的相。在這種不能輸出導(dǎo)通時間的情況下，調(diào)制波變成如圖6B所示，并且線電壓變?yōu)槿鐖D4B所示，在圖4B中線電壓發(fā)生畸變。當(dāng)在Ta、Tb和Tc期間中代替低側(cè)兩相調(diào)制進(jìn)行三相調(diào)制而使得高SW 21 23的導(dǎo)通時間或低SW 24 沈的導(dǎo)通時間不小于基于死區(qū)時間的預(yù)定時間的情況下，調(diào)制波形變成如圖6C所示。另外，如圖加所示，線電壓是沒有畸變的正弦波。如上所述，通過在Ta、 Tb和Tc期間中代替低側(cè)兩相調(diào)制進(jìn)行三相調(diào)制，即使在設(shè)置死區(qū)時間的情況下，在線電壓中也不發(fā)生畸變，并且線圈11 13中傳導(dǎo)的電流中也不發(fā)生畸變。因此，可以抑制產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩波動、振蕩或噪聲。另外，在調(diào)制模式從低側(cè)兩相調(diào)制切換為三相調(diào)制的時Ta、Tb和Tc 期間中，作為施加到線圈11 13的各相的電壓的平均值的輸出電壓平均值改變。如上所述，功率轉(zhuǎn)換裝置1通過PWM調(diào)制控制施加到與電動機(jī)10的每相相對應(yīng)的線圈11 13的功率。功率轉(zhuǎn)換裝置1包括逆變器單元20和控制單元60。逆變器單元20 包括對應(yīng)于電動機(jī)10的各相線圈11 13設(shè)置在高電位側(cè)的高SW 21 23和設(shè)置在低電位側(cè)的低SW 24 26。在存在高SW 21 23和低SW 24 沈的導(dǎo)通時間小于基于死區(qū)時間確定的預(yù)定時間的相的情況下(在圖5中Sll 是)，控制單元60通過三相調(diào)制進(jìn)行控制，使得高SW 21 23的導(dǎo)通時間或低SW對 沈的導(dǎo)通時間等于或長于預(yù)定時間，并且改變作為施加到各相線圈11 13的電壓的平均值的輸出電壓平均值(S13)，其中，在三相調(diào)制中，控制所有相的高SW 21 23和低SW 24 沈的導(dǎo)通和關(guān)斷之間的切換。因此，通過結(jié)合兩相調(diào)制和三相調(diào)制而不設(shè)置專用電路，可以提高電壓使用率。另外，可以抑制因死區(qū)時間的影響導(dǎo)致的線電壓畸變和電流畸變以及所伴隨的振蕩或噪聲。在本實(shí)施例中，根據(jù)基于命令矢量Vc的瞬時電壓矢量選擇法進(jìn)行PWM控制?？刂茀g元60通過兩相調(diào)制控制高SW 21 23和低SW 24 沈的導(dǎo)通和關(guān)斷之間的切換，在該兩相調(diào)制中，使用所有高SW 21 23都導(dǎo)通的零電壓矢量V7或所有低SW 24 沈都導(dǎo)通的零電壓矢量VO作為零電壓矢量進(jìn)行控制處理。通過低側(cè)兩相調(diào)制控制高SW 21 23和低SWM 沈的導(dǎo)通和關(guān)斷之間的切換，在低側(cè)兩相調(diào)制中，通過使用所有低SWM 沈都導(dǎo)通的零電壓矢量VO進(jìn)行控制處理(S12)。另外，在當(dāng)命令矢量Vc被分解為有效電壓矢量Vl V6時有效電壓矢量Vl V6 小于基于死區(qū)時間設(shè)置的閾值X的情況下(S11 是)，調(diào)制模式切換為三相調(diào)制，在三相調(diào)制中，通過使用零電壓矢量VO和V7進(jìn)行控制處理，使得SW 21 沈?qū)ǖ膶?dǎo)通時間等于或長于預(yù)定時間(S13)。因此，通過在分解命令矢量Vc獲得的有效電壓矢量Vl V6小于閾值X的情況下將調(diào)制切換為三相調(diào)制，即使在瞬時電壓矢量選擇法中，也可以適當(dāng)?shù)乜刂聘逽W 21 23和低SW 24 沈的導(dǎo)通和關(guān)斷之間的切換，從而可以提高電壓使用率。另外，可以抑制因死區(qū)時間的影響導(dǎo)致的線電壓畸變或電流畸變以及伴隨的振蕩或噪聲。特別地，在本實(shí)施例中，在通過分解命令矢量Vc獲得的奇數(shù)矢量不小于閾值X的情況下(Sll 否)，通過低側(cè)兩相調(diào)制控制高SW 21 23和低SW 24 沈的導(dǎo)通和關(guān)斷之間的切換，在低側(cè)兩相調(diào)制中，僅使用零電壓矢量VO作為零電壓矢量(S12)。另ー方面， 在通過分解命令矢量Vc獲得的奇數(shù)矢量小于閾值X的情況下(Sll 是)，將調(diào)制模式切換為三相調(diào)制，在三相調(diào)制中，使用零電壓矢量VO和V7(Si;3)。即，即使在通過分解命令矢量 Vc獲得的偶數(shù)矢量小于閾值X的情況下，也不將調(diào)制模式切換為三相調(diào)制，而是繼續(xù)低側(cè)兩相調(diào)制。因此，進(jìn)行三相調(diào)制的區(qū)域減少，并且因此即使施加低電壓吋，也可以減少切換損耗。此外，通過進(jìn)行低側(cè)兩相調(diào)制，可以減少高SW 21 23的損耗和發(fā)熱。另外，控制單元60用作兩相調(diào)制部和三相調(diào)制部。另外，圖5所示的S12對應(yīng)于作為兩相調(diào)制部的功能的處理，并且S13對應(yīng)于作為三相調(diào)制部的功能的處理。第二實(shí)施例
在第一實(shí)施例中，為了提高電壓使用率，進(jìn)行低側(cè)兩相調(diào)制，在該低側(cè)兩相調(diào)制中，低SW對 沈中的任ー個導(dǎo)通。然而，根據(jù)第二實(shí)施例，功率轉(zhuǎn)換裝置1被配置為進(jìn)行兩相調(diào)制，使得高SW 21 23中的任ー個導(dǎo)通。如上所述進(jìn)行的控制基本上與如下控制相同在該控制中，進(jìn)行調(diào)制，使得最高占空比相的占空比命令值達(dá)到三角波比較法中的預(yù)定上限值(在此情況下，為102%的占空比)。該調(diào)制方法被稱為高側(cè)兩相調(diào)制。因此，與第一實(shí)施例類似地，作為施加到線圈11 13的電壓的平均值的輸出電壓平均值改變。在本實(shí)施例中，由于通過使用瞬時電壓矢量法進(jìn)行PWM控制，因此，在高側(cè)兩相調(diào)制中，使用所有高SW 21 23都導(dǎo)通的零電壓矢量V7(lll)作為零電壓矢量。即使在設(shè)置了死區(qū)時間的情況下，為了防止線電壓發(fā)生畸變，通過使用高側(cè)兩相調(diào)制和三相調(diào)制進(jìn)行PWM控制。因此，如參照圖7中的流程圖所述的，進(jìn)行控制単元60的調(diào)制處理。在S20中，基于電壓命令值Vu *、Vv *和Vw *計算命令矢量Vc。在S21中，當(dāng)命令矢量Vc被分解為位于命令矢量Vc兩側(cè)的有效電壓矢量吋，檢查有效電壓矢量是否小于基于死區(qū)時間設(shè)置的閾值X(圖2)。檢查偶數(shù)矢量是否小于閾值X。在偶數(shù)矢量小于閾值 X的情況下(S21 是)，處理進(jìn)入S23。另ー方面，在偶數(shù)矢量不小于閾值X的情況下(S21 否)，處理進(jìn)入S22。在S22中，通過使用零電壓矢量中的ー個零電壓矢量進(jìn)行兩相調(diào)制。通過使用零電壓矢量V7進(jìn)行高側(cè)兩相調(diào)制。在確定偶數(shù)矢量小于閾值X的情況下(S21 是)處理進(jìn)入的S23中，代替兩相調(diào)制，通過使用零電壓矢量VO和V7進(jìn)行三相調(diào)制，使得SW21 沈的導(dǎo)通時間等于或長于基于死區(qū)時間確定的預(yù)定時間。當(dāng)命令矢量被分解為位于命令矢量Vc兩側(cè)的有效電壓矢量時偶數(shù)矢量小于基于死區(qū)時間設(shè)置的閾值X的情況是命令矢量處于圖8A所示的TcUTe和Tf期間中的情況。另一方面，偶數(shù)矢量不小于閾值X的情況是命令矢量處于圖8A所示的Td、Te和Tf期間以外的期間中的情況。在設(shè)置死區(qū)時間之后，在Td、Te和Tf期間中繼續(xù)高側(cè)兩相調(diào)制的情況下，理論上存在高SW 21 23的導(dǎo)通時間或低SW 24 沈的導(dǎo)通時間小于基于死區(qū)時間的預(yù)定時間的相。在這種不能輸出導(dǎo)通時間的情況下，調(diào)制波變?yōu)槿鐖D8B所示，并且線電壓變?yōu)槿鐖D 4B所示，在圖4B中線電壓發(fā)生畸變。當(dāng)在TcUTe和Tf期間中代替高側(cè)兩相調(diào)制進(jìn)行三相調(diào)制的情況下，調(diào)制波形變?yōu)槿鐖D8C所示，其中，通過該調(diào)制使得高SW 21 23的導(dǎo)通時間或低SW M 沈的導(dǎo)通時間不小于基于死區(qū)時間的預(yù)定時間。另外，線電壓是如圖3B所示的沒有畸變的正弦波。這樣，通過在Td、Te和Tf期間中代替高側(cè)兩相調(diào)制進(jìn)行三相調(diào)制，即使在設(shè)置死區(qū)時間的情況下，在線電壓中也不發(fā)生畸變，并且線圈11 13中傳導(dǎo)的電流中沒有畸變。因此，可以抑制轉(zhuǎn)矩波動、振蕩或噪聲的產(chǎn)生。另外，在調(diào)制模式從高側(cè)兩相調(diào)制切換為三相調(diào)制的Td、 Te和Tf期間中，作為施加到各相線圈11 13的電壓的平均值的輸出電壓平均值改變。因此，提供與第一實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)相同的優(yōu)點(diǎn)。特別地，在本實(shí)施例中，在通過分解命令矢量Vc獲得的偶數(shù)矢量不小于閾值X的情況下(圖7所示的S21 否)，通過僅使用零電壓矢量V7作為零電壓矢量的高側(cè)兩相調(diào)制控制高SW 21 23和低SW 24 沈的導(dǎo)通和關(guān)斷之間的切換(S2》。另ー方面，在通過分解命令矢量Vc獲得的偶數(shù)矢量小于閾值X的情況下(S21 是)，將調(diào)制模式改變?yōu)槭褂昧汶妷菏噶縑O和V7的三相調(diào)制(S2!3)。在本實(shí)施例中，即使在通過分解命令矢量Vc獲得的奇數(shù)矢量小于閾值X的情況下，也繼續(xù)高側(cè)兩相調(diào)制而不進(jìn)行三相調(diào)制。因此，進(jìn)行三相調(diào)制的區(qū)域減少，并且因此即使當(dāng)施加低電壓時也可以減小切換損耗。此外，通過進(jìn)行高側(cè)兩相調(diào)制，可以減少低SW 24 沈的損耗和發(fā)熱。另外，控制單元60構(gòu)成兩相調(diào)制部和三相調(diào)制部。另外，圖7中所示的S22對應(yīng)于作為兩相調(diào)制部的功能的處理，并且S23對應(yīng)于作為三相調(diào)制部的功能的處理。在第一和第二實(shí)施例中，通過使用瞬時電壓矢量法進(jìn)行PWM調(diào)制。然而，如下所述，可以使用利用三角波比較法的PWM控制。第三實(shí)施例根據(jù)第三實(shí)施例，功率轉(zhuǎn)換裝置1被配置為如圖9A 23C所示來操作。如圖9A所示，控制單元60包括三相/兩相轉(zhuǎn)換部62、控制器63、兩相/三相轉(zhuǎn)換部64、占空比轉(zhuǎn)換部70、占空比更新部65、三角波比較部66等。這里，參照圖9A和圖9B描述控制単元60的控制處理。三相/兩相轉(zhuǎn)換部62讀入由電流檢測部41 43檢測到的并存儲在寄存器中的 AD值，并且基于讀入的AD值計算U相電流Iu、V相電流Iv和W相電流Iw。基于計算出的三相電流Iu、Iv和Iw，計算d軸電流檢測值Id和q軸電流檢測值Iq。控制器63基于d軸電流命令值Id *、q軸電流命令值Iq *、d軸電流檢測值Id 以及q軸電流檢測值Iq進(jìn)行電流反饋計算，并且計算d軸電壓命令值Vd *和q軸電壓命令值Vq *。具體地，控制器63計算d軸電流命令值Id *和d軸電流檢測值Id之間的電流偏差Δ Id以及q軸電流命令值Iq *和q軸電流檢測值Iq之間的電流偏差Δ Iq。此夕卜， 為了使得電流檢測值Id和Iq跟隨電流命令值Id *和Iq *，計算電壓命令值Vd *和Vq *，以使得電流偏差Δ Id和Δ Iq收斂到零。兩相/三相轉(zhuǎn)換部64基于由控制器63計算出的電壓命令值Vd *和Vq *計算三相電壓命令值Vul、Vvl和Vwl。占空比轉(zhuǎn)換部70基于由兩相/三相轉(zhuǎn)換部64計算出的三相電壓命令值Vu 1、Vvl 和Vwl計算占空比命令值。圖9Β詳細(xì)說明了占空比轉(zhuǎn)換部70。首先，占空比轉(zhuǎn)換部71將三相電壓命令值 VuUVvl和Vwl分別轉(zhuǎn)換為占空比轉(zhuǎn)換值Vu2、Vv2和Vw2。死區(qū)時間補(bǔ)償部72基于死區(qū)時間補(bǔ)償量改變占空比轉(zhuǎn)換值Vu2、Vv2和Vw2以消除受死區(qū)時間的影響而施加到線圈11 13的電壓變化量，并且計算補(bǔ)償后的占空比命令值Vu3、Vv3和Vw3，其中死區(qū)時間補(bǔ)償量是基于死區(qū)時間的值。為了提高電壓使用率，調(diào)制部73對補(bǔ)償后的占空比命令值Vu3、Vv3和Vw3進(jìn)行調(diào)制，以計算調(diào)制后的占空比命令值Vu4、Vv4和Vw4。從所有相的占空比中減去通過從最小占空比相的占空比中減去預(yù)定的下限值而獲得的值，使得最小占空比相的占空比成為預(yù)定的下限值。即，調(diào)制部73進(jìn)行低側(cè)兩相調(diào)制。另外，避免部74進(jìn)行用于避免如下占空比的移位處理，以計算移位后的占空比命令值Vu5、Vv5和Vw5 該占空比在線電壓中引發(fā)由死區(qū)時間導(dǎo)致的畸變。校正部75進(jìn)行用于校正由死區(qū)時間補(bǔ)償部72補(bǔ)償?shù)乃绤^(qū)時間的校正處理，以計算校正后的占空比命令值 Vu6、Vv6和Vw6。另外，偽占空比計算部76基于校正后的占空比命令值Vu6、Vv6和Vw6計算占空比命令值DuF和DuR、占空比命令值DvF和DvR以及占空比命令值DwF和DwR。稍后將詳細(xì)描述占空比轉(zhuǎn)換部70的處理。這里，在圖10中示出了通過使用三角波比較法設(shè)置死區(qū)時間的方法。在三角波比較法中，通過將由控制單元60計算出的占空比命令值和三角波命令值相比較，來控制SW 21 沈的導(dǎo)通/關(guān)斷。在以下描述中，在適當(dāng)?shù)那闆r下，將通過三角波比較部66與三角命令值進(jìn)行比較的占空比命令值簡稱為占空比。當(dāng)占空比超過三角波命令值時，高SW 21 23導(dǎo)通。另ー方面，當(dāng)三角波命令值超過占空比吋，低SW對 沈?qū)?。為了設(shè)置死區(qū)時間，生成通過將三角波命令值Cl向上側(cè)移位而獲得的三角波命令值C2和通過將三角波命令值Cl向下側(cè)移位而獲得的三角波命令值C3，其中，三角波命令值Cl具有0% 100%的占空比幅度。然后，通過進(jìn)行如下控制來設(shè)置死區(qū)時間基于向上側(cè)移位的三角波命令值C2控制高SW 21 23的導(dǎo)通/關(guān)斷之間的切換，并且基于向下側(cè)移位的三角波命令值C3控制低SW對 沈的導(dǎo)通/關(guān)斷之間的切換。三角波命令值C2向上側(cè)移位2%，并且三角波命令值C3向下側(cè)移位2%。因此，為了便于描述，占空比范圍為-2% 102%。另外，在高 Sff M 沈側(cè)與死區(qū)時間相對應(yīng)的占空比是2%，在低SW M 沈側(cè)與死區(qū)時間相對應(yīng)的占空比是2%，并且對應(yīng)于死區(qū)時間的總占空比是4%。在下文中，在適當(dāng)?shù)那闆r下，將對應(yīng)于死區(qū)時間的占空比簡稱為死區(qū)時間。另外，在占空比在兩個三角波命令值C2和C3之間 (在本實(shí)施例中，-2% 2%和98% 102%)的情況下，在一些微型計算機(jī)中，存在不能輸出占空比的情況。另外，盡管作為ー個例子，將死區(qū)時間設(shè)置為4%，但是通過考慮有效脈沖寬度和其它因素，可以適當(dāng)?shù)卦O(shè)置死區(qū)時間。此外，類似地，可以適當(dāng)?shù)卦O(shè)置基于死區(qū)時間設(shè)置的值，如稍后描述的死區(qū)時間補(bǔ)償值。另外，通過考慮第一起始時間或直到SW 21 沈?qū)ɑ蜿P(guān)斷的結(jié)束時間，可以將高SW 21 23和低SW 24 沈關(guān)斷的時間設(shè)置為死區(qū)時間。此外，在使用兩個三角波命令值C2和C3設(shè)置死區(qū)時間的情況下，在從作為占空比的下限值的-2%起的預(yù)定范圍內(nèi)和從作為占空比的上限值的102%起的預(yù)定范圍內(nèi)，輸出時的死區(qū)時間基于占空比變化。這里，參照圖IlA 16B描述接近作為占空比下限值的-2%的占空比和接近作為占空比上限值的102%的占空比之間的關(guān)系和死區(qū)時間。如圖IlA所示，當(dāng)占空比為3%時，ー個PWM期間(ー個PWM周期)中高SW 21 23導(dǎo)通的比率(在下文中稱為高SW導(dǎo)通占空比(on-duty)，并且在圖中以O(shè)D表示)為通過將3%的占空比減小2%的高SW側(cè)死區(qū)時間(在圖中以D表示)而獲得的1%。另外，一個PWM期間中低SW 24 沈?qū)ǖ谋嚷?在下文中稱為低SW導(dǎo)通占空比，并且在圖中以 OD表示)為通過將(100^-3%)減小2%的低SW側(cè)死區(qū)時間(在圖中以D表示)而獲得的95%。此時，在ー個PWM期間中，由于高SW導(dǎo)通占空比是1%，并且低SW導(dǎo)通占空比是 95%,因此所有高SW和低SW都關(guān)斷的死區(qū)時間是所設(shè)置的4%。如圖1IB所示，當(dāng)占空比為97%吋，高SW導(dǎo)通占空比是通過將97%減小2%的高 SW側(cè)死區(qū)時間而獲得的95%。另タト，低SW導(dǎo)通占空比是通過將(100^-97%)減小2%的低SW側(cè)死區(qū)時間而獲得的1%。此時，在ー個PWM期間中，由于高SW導(dǎo)通占空比是95%并且低SW導(dǎo)通占空比是1%，因此所有高SW和低SW都關(guān)斷的死區(qū)時間是所設(shè)置的4%。如圖12A所示，當(dāng)占空比為2%吋，高SW導(dǎo)通占空比是通過將2%減小2%的高SW 側(cè)死區(qū)時間而獲得的0%。gp，當(dāng)占空比為2%吋，高SW不導(dǎo)通。另夕卜，低SW導(dǎo)通占空比是通過將(100%-2%)減小2%的低SW側(cè)死區(qū)時間而獲得的96%。此時，在ー個PWM期間中，由于高SW導(dǎo)通占空比是0%，并且低SW導(dǎo)通占空比是96%，因此所有高SW和低SW都關(guān)斷的死區(qū)時間是所設(shè)置的4%。如圖12B所示，當(dāng)占空比是98%吋，高SW導(dǎo)通占空比是通過將98%減小2%的高 SW側(cè)死區(qū)時間而獲得的96%。另タト，低SW導(dǎo)通占空比是通過將(100^-98%)減小2%的低SW側(cè)死區(qū)時間而獲得的0%。S卩，當(dāng)占空比是98%吋，低SW不導(dǎo)通。此時，在ー個PWM 期間中，由于高SW導(dǎo)通占空比是96%，并且低SW導(dǎo)通占空比是0%，因此所有高SW和低SW 都關(guān)斷的死區(qū)時間是所設(shè)置的4%。這里，參照圖13A描述當(dāng)占空比是時的時刻。在前面的例子中，通過將占空比減小2%的高SW側(cè)死區(qū)時間來計算高SW導(dǎo)通占空比。然而，由于高SW導(dǎo)通占空比不能小于0%，因此將高SW側(cè)死區(qū)時間設(shè)置為1%，并且當(dāng)占空比是時的高SW導(dǎo)通占空比是通過將1 %減小1 %的高SW側(cè)死區(qū)時間而獲得的0%，因而高SW不導(dǎo)通。另夕卜，低SW導(dǎo)通占空比是通過將(100^-1%)減小2%的低SW側(cè)死區(qū)時間而獲得的97%。S卩，當(dāng)占空比是 1 %吋，所有高SW和低SW都關(guān)斷的死區(qū)時間是3%，其是不同于已經(jīng)設(shè)置的4%的值。如圖1 所示，當(dāng)占空比是99%吋，高SW導(dǎo)通占空比是通過將99%減小2%的高 SW側(cè)死區(qū)時間而獲得的97%。另夕卜，由于低SW導(dǎo)通占空比不能小于0%，因此將低SW側(cè)死區(qū)時間設(shè)置為1%，并且當(dāng)占空比是99%時的低SW導(dǎo)通占空比是通過將(100% -99% )減小1 %的低SW側(cè)死區(qū)時間而獲得的0%，因而低SW不導(dǎo)通。即，當(dāng)占空比是99%吋，所有高 Sff和低SW都關(guān)斷的死區(qū)時間是3%，其是不同于已經(jīng)設(shè)置的4%的值。如圖14A所示，當(dāng)占空比是0%吋，高SW導(dǎo)通占空比不能小于0%，并且因此高SW 導(dǎo)通占空比是0%且高SW側(cè)死區(qū)時間是0%，因而高SW不導(dǎo)通。另夕卜，低SW導(dǎo)通占空比是通過將(100%-0%)減小2%的低SW側(cè)死區(qū)時間而獲得的98%。S卩，當(dāng)占空比是0%吋， 所有高SW和低SW都關(guān)斷的死區(qū)時間是2%，其是不同于已經(jīng)設(shè)置的4%的值。如圖14B所示，當(dāng)占空比是100%吋，高SW導(dǎo)通占空比是通過將100%減小2%的高SW側(cè)死區(qū)時間而獲得的98%。另夕卜，由于低SW導(dǎo)通占空比不能小于0%，因此低SW導(dǎo)通占空比是0%且低SW側(cè)死區(qū)時間是0%，因而低SW不導(dǎo)通。S卩，當(dāng)占空比是100%吋，所有高SW和低SW都關(guān)斷的死區(qū)時間是2%，其是不同于已經(jīng)設(shè)置的4%的值。如圖15A所示，當(dāng)占空比是-1%吋，在本實(shí)施例中，為了描述方便，將高SW導(dǎo)通占空比看作是-1%。然而，由于高SW導(dǎo)通占空比不能小于0%，因此高SW導(dǎo)通占空比是0%且高SW側(cè)死區(qū)時間是0%，因而高SW不導(dǎo)通。另外，低SW導(dǎo)通占空比是通過將 (100% -("1% ))減小2%的低SW側(cè)死區(qū)時間而獲得的99%。即，當(dāng)占空比是-1%吋，所有高SW和低SW都關(guān)斷的死區(qū)時間是1%，其是不同于已經(jīng)設(shè)置的4%的值。如圖15B所示，當(dāng)占空比是101%吋，高SW導(dǎo)通占空比是通過將101%減小2%的高SW側(cè)死區(qū)時間而獲得的99%。另夕卜，由于低SW導(dǎo)通占空比不能小于0%，因此低SW導(dǎo)通占空比是0%且低SW側(cè)死區(qū)時間是0%，因而低SW不導(dǎo)通。S卩，當(dāng)占空比是101%吋，所有高SW和低SW都關(guān)斷的死區(qū)時間是1%，其是不同于已經(jīng)設(shè)置的4%的值。如圖16A所示，當(dāng)占空比是-2%吋，在本實(shí)施例中，為了描述方便，將高SW導(dǎo)通占空比看作是-2%。然而，由于高SW導(dǎo)通占空比不能小于0%，因此高SW導(dǎo)通占空比是0%且高SW側(cè)死區(qū)時間是0%，因而高SW不導(dǎo)通。另外，低SW導(dǎo)通占空比是通過將 (100% -(-2% ))減小2%的低SW側(cè)死區(qū)時間而獲得的100%，因而低SW持續(xù)導(dǎo)通而不關(guān)斷。即，當(dāng)占空比是-2%吋，所有高SW和低SW都關(guān)斷的死區(qū)時間是0%，其是不同于已經(jīng)設(shè)置的4%的值。如圖16B所示，當(dāng)占空比是102%吋，高SW導(dǎo)通占空比是通過將102%減小2%的高SW側(cè)死區(qū)時間而獲得的100%，因而高SW持續(xù)導(dǎo)通而不關(guān)斷。S卩，當(dāng)占空比是102%吋， 所有高SW和低SW都關(guān)斷的死區(qū)時間是0%，其是不同于已經(jīng)設(shè)置的4%的值。如上所述，在2% 98%的占空比范圍中，死區(qū)時間是已經(jīng)設(shè)置的4%。然而，在處于從占空比下限起的預(yù)定范圍內(nèi)的-2% 2%的占空比中和在處于從占空比上限起的預(yù)定范圍內(nèi)的98 % 102 %的占空比中，死區(qū)時間小于所設(shè)置的死區(qū)時間，并且死區(qū)時間的長度根據(jù)占空比而改變。因此，在死區(qū)時間補(bǔ)償部72進(jìn)行對應(yīng)于4%的相同死區(qū)時間補(bǔ)償?shù)那闆r下，進(jìn)行了比原來要進(jìn)行的補(bǔ)償量大的補(bǔ)償，因而在-2% 2%和98% 102%的占空比范圍內(nèi)線電壓發(fā)生畸變。因此，在本實(shí)施例中，通過校正部75對進(jìn)行了比原來要校正的補(bǔ)償量大的補(bǔ)償量進(jìn)行校正。稍后將描述校正部75的校正處理。這里，在圖17A中示出了占空比、高SW導(dǎo)通占空比和低SW導(dǎo)通占空比之間的關(guān)系，并且在圖17B中示出了占空比和施加的電壓之間的關(guān)系。在本實(shí)施例中，通過使用兩個三角波命令值C2和C3設(shè)置死區(qū)時間，因此，如圖17A 中的實(shí)線所示，高SW導(dǎo)通占空比中的0% 100%對應(yīng)于2% 102%的占空比命令。另夕卜， 如虛線所示，低SW導(dǎo)通占空比中的0% 100%對應(yīng)于98% -2%的占空比命令。如圖17B所示，在相電流為負(fù)的情況下，如A所示，對于小于或等于2%的占空比命令，端電壓是預(yù)定值，對于大于或等于100%的占空比命令，端電壓是電池電壓Vb。另外， 在相電流為正的情況下，如B所示，對于小于或等于2 %的占空比命令，端電壓是0V，對于 102%的占空比命令，端電壓是電池電壓Vb。基于計算出的占空比，從驅(qū)動電路68輸出用于在SW 21 沈的每ー個的導(dǎo)通/ 關(guān)斷之間切換的信號。在從驅(qū)動電路68輸出用于在導(dǎo)通/關(guān)斷之間切換的信號之后，到 Sff 21 沈?qū)嶋H導(dǎo)通或關(guān)斷之前，存在時間差。在柵極電壓大于或等于預(yù)定電壓Vth的情況下，假定SW 21 沈?qū)?。另ー方面，在柵極電壓低于預(yù)定電壓Vth的情況下，假定SW 21 26關(guān)斷。如圖18A所示，在輸出用于導(dǎo)通SW 21 沈的信號之后，到柵極電壓達(dá)到預(yù)定電壓Vth之前，需要第一起始時間tu。另外，在輸出用于關(guān)斷SW 21 沈的信號之后，到柵極電壓變成小于預(yù)定電壓Vth之前，需要結(jié)束時間tdl。因此，當(dāng)從輸出導(dǎo)通信號后至輸出關(guān)斷信號之前、命令脈沖寬度為Tl吋，有效脈沖寬度T2為T-tu+tdl。即，在第一起始時間tu 和結(jié)束時間tdl彼此不同吋，例如，如圖18A所示，在tu > tdl的情況下，有效脈沖寬度T2 比命令脈沖寬度T短第一起始時間tu與結(jié)束時間tdl之間的差。如圖18B所示，在命令脈沖寬度T3小的情況下，柵極電壓未充分増加，因此結(jié)束時間td2比如圖18A所示的命令脈沖寬度Tl充分大的情況下的結(jié)束時間tdl短。因此，與圖18A所示的例子相比，有效脈沖寬度T4相對小于命令脈沖寬度T3。這里，在三相的命令脈沖寬度全都充分大于第一起始時間tu和結(jié)束時間tdl的情況下，如圖18A所示，有效脈沖寬度通常等同地減小。因此，不發(fā)生大的畸變。另ー方面，在同時存在具有如圖18A所示的充分大的命令脈沖Tl的相和具有如圖18B所示的小命令脈沖寬度T3的相的情況下，三相之間的平衡破壞，并且因此發(fā)生線電壓的畸變。這里，命令脈沖寬度小的情況是占空比在從占空比的下限值起的預(yù)定范圍內(nèi)或在從占空比的上限值起的預(yù)定范圍內(nèi)的情況。在以上描述中，占空比的下限值是_2%，并且占空比的上限值是102%。在本實(shí)施例中，電流檢測單元40由布置在低SW 24 沈和地之間的電流檢測部41 43構(gòu)成。為了使用由分流電阻器構(gòu)成的電流檢測部41 43檢測相電流，需要獲得所有低SW 24 26 都導(dǎo)通的時間段。另外，為了使用電流檢測部41 43檢測電流，需要調(diào)整(rigging)收斂的時間(例如，4. 5 μ s)和不進(jìn)行SW 21 沈的導(dǎo)通和關(guān)斷之間的切換的保持時間。因此， 在本實(shí)施例中，將占空比的上限值設(shè)置為93%。該上限值對應(yīng)于預(yù)定的上限值，并且可以根據(jù)調(diào)整收斂的時間、死區(qū)時間等適當(dāng)設(shè)置該上限值。在本實(shí)施例中，將在從作為下限的-2%起的預(yù)定范圍內(nèi)的占空比或在從作為上限的93%起的預(yù)定范圍內(nèi)的占空比設(shè)置為輸出避免占空比。為了防止輸出避免占空比，進(jìn)行占空比轉(zhuǎn)換處理。這里，參照圖19和圖20所示的流程圖描述占空比轉(zhuǎn)換處理。在驅(qū)動電動機(jī)10吋，以預(yù)定的間隔進(jìn)行占空比轉(zhuǎn)換處理。首先，在SlOl中，基于三相電壓命令值Vul、Vvl和Vwl計算占空比轉(zhuǎn)換值Vu2、Vv2 和Vw2。當(dāng)以Vb表示電池80的電壓時，通過使用以下等式(1) (3)計算占空比轉(zhuǎn)換值 Vu2、Vv2 禾ロ Vw2。等式(1)Vu2 = Vul/VbX100等式じ)Vv2 = Vvl/VbX100等式(3)Vw2 = Vwl/VbXIOO在S102中，基于由U相電流檢測部41檢測到的AD值檢查U相電流Iu是否小于零。在U相電流Iu小于零的情況下(S102:是)，S卩，在U相電流Iu為負(fù)的情況下，處理進(jìn)入S103。另ー方面，在U相電流Iu等于或大于零的情況下(S102 否)，即，在U相電流Iu 為正的情況下，處理進(jìn)入S104。另外，在U相電流Iu為負(fù)的情況下，電流開始從線圈11流出。另ー方面，在U相電流Iu為正的情況下，電流流入線圈11。這同樣適用于其它相電流。在U相電流Iu為負(fù)的情況下(S102:是)處理所進(jìn)入的S103中，當(dāng)相電流為負(fù)吋，施加的電壓增加。因此，為了對此進(jìn)行補(bǔ)償，補(bǔ)償死區(qū)時間以計算補(bǔ)償后的占空比命令值Vu3。通過使用以下等式(4)計算補(bǔ)償后的占空比命令值Vu3。等式Vu3 = Vu2-DT在U相電流Iu為正的情況下(S102:否)處理所進(jìn)入的S104中，當(dāng)相電流為正吋，施加的電壓減小。因此，為了對此進(jìn)行補(bǔ)償，補(bǔ)償死區(qū)時間以計算補(bǔ)償后的占空比命令值Vu3。通過使用以下等式( 計算補(bǔ)償后的占空比命令值Vu3。等式(5)Vu3 = Vu2+DT在S105中，基于由V相電流檢測部42檢測到的AD值檢查V相電流Iv是否小于零。在V相電流Iv小于零的情況下(S105:是)，S卩，在V相電流Iv為負(fù)的情況下，處理進(jìn)入S106。另ー方面，在V相電流Iv等于或大于零的情況下(S105 否)，處理進(jìn)入S107。在V相電流Iv為負(fù)的情況下(S105:是)處理所進(jìn)入的S106中，當(dāng)相電流為負(fù)吋，施加的電壓增加。因此，為了對此進(jìn)行補(bǔ)償，補(bǔ)償死區(qū)時間以計算補(bǔ)償后的占空比命令值Vv3。通過使用以下等式(6)計算補(bǔ)償后的占空比命令值Vv3。等式(6)Vv3 = Vv2-DT在V相電流Iv為正的情況下(S105:否)處理所進(jìn)入的S107中，當(dāng)相電流為正吋，施加的電壓減小。因此，為了對此進(jìn)行補(bǔ)償，補(bǔ)償死區(qū)時間以計算補(bǔ)償后的占空比命令值Vv3。通過使用以下等式(7)計算補(bǔ)償后的占空比命令值Vv3。等式⑵Vv3 = Vv2+DT在S108中，基于由W相電流檢測部43檢測到的AD值檢查W相電流Iw是否小于零。在W相電流Iw小于零的情況下(S108:是)，即，在W相電流Iw為負(fù)的情況下，處理進(jìn)入S109。另ー方面，在W相電流Iw等于或大于零的情況下(S108 否)，即，在W相電流Iw 為正的情況下，處理進(jìn)入S110。在W相電流Iw為負(fù)的情況下(S108:是)處理所進(jìn)入的S109中，當(dāng)相電流為負(fù)吋，施加的電壓增加。因此，為了對此進(jìn)行補(bǔ)償，補(bǔ)償死區(qū)時間以計算補(bǔ)償后的占空比命令值Vw3。通過使用以下等式(8)計算補(bǔ)償后的占空比命令值Vw3。等式(8)Vw3 = Vw2-DT在W相電流Iw為正的情況下(S108:否)處理所進(jìn)入的SllO中，當(dāng)相電流為正吋，施加的電壓減小。因此，為了對此進(jìn)行補(bǔ)償，補(bǔ)償死區(qū)時間以計算補(bǔ)償后的占空比命令值Vw3。通過使用以下等式(9)計算補(bǔ)償后的占空比命令值Vw3。等式(9)Vw3 = Vw2+DT這里，DT是對應(yīng)于死區(qū)時間的占空比，并且在本實(shí)施例中為如上所述的4%，因此 DT = 4。另外，在S103、S104、S106、S107、S109或SllO中相加的DT對應(yīng)于基于死區(qū)時間的死區(qū)時間補(bǔ)償量。在Slll中，檢查是否滿足Vu3 < Vv3且Vu3 < Vw3。在滿足Vu3 < Vv3且Vu3 < Vw3的情況下(Sill 是)，處理進(jìn)入S113。另ー方面，在不滿足關(guān)系Vu3 < Vv3且Vu3 <Vw3的情況下(Sill 否)，處理進(jìn)入S112。在Sl 12 中，檢查是否滿足 Vv3 く Vu3 且 Vv3 く Vw3。在滿足 Vv3 く Vu3 且 Vv3 く Vw3 的情況下(Si 12 是)，處理進(jìn)入Sl 14。另ー方面，在不滿足關(guān)系Vv3彡Vu3且Vv3彡Vw3的情況下(S112 否)，處理進(jìn)入S115。
在S113中，將三相的最小補(bǔ)償后的占空比命令值(在圖19中表示為“Vmin3”)指定為Vu3。在S114中，將三相的最小補(bǔ)償后的占空比命令值指定為Vv3。在S115中，將三相的最小補(bǔ)償后的占空比命令值指定為Vw3。在Sl 16中，基于補(bǔ)償后的占空比命令值計算調(diào)制后的占空比命令值，使得最小補(bǔ)償后的占空比命令值為_2%。通過使用以下等式(10) (12)計算各相的調(diào)制后的占空比命令值Vu4、Vv4和Vw4。等式(10)Vu4 = Vu3-Vmin3-2等式(11)Vv4 = Vv3-Vmin3-2等式(12)Vw4 = Vw3-Vmin3-2如圖20所示，在S117中，檢查是否滿足-2 < Vu4彡2，_2 < Vv4彡2，或-2
<Vw4 く 2。這里，檢查是否存在包括在大于或等于-2且小于或等于2的范圍中的調(diào)制后的占空比命令值。大于或等于-2且小于或等于2的范圍是對應(yīng)于從本實(shí)施例的占空比的下限值起的死區(qū)時間的范圍。該范圍是死區(qū)時間的長度根據(jù)占空比的幅度變化的范圍，并且是不能由一些微型計算機(jī)輸出的占空比范圍。另外，由于可以通過關(guān)斷所有高SW 21 23并導(dǎo)通所有低SW 24 沈來輸出作為占空比下限值的_2%，因此將其從不能輸出的占空比范圍中排除。另外，可以將該范圍看作是參考圖18A和18B描述的命令脈沖寬度小的范圍。此外，在該步驟中，被確定為包括在大于或等于-2且小于或等于2的范圍中的相與如下相對應(yīng)該相的高電位側(cè)開關(guān)器件或低側(cè)開關(guān)器件的導(dǎo)通時間短于預(yù)定時間。在本實(shí)施例中，該相是高電位側(cè)開關(guān)器件的導(dǎo)通時間短于預(yù)定時間的相。在滿足-2 < Vu4 ^ 2,-2
<Vv4彡2，或-2 < Vw4彡2的情況下(S117 是)，處理進(jìn)入Sl 18。另ー方面，在不滿足_2
<Vu4彡2，-2 < Vv4彡2，或-2 < Vw4彡2的情況下(Si 17 否)，處理進(jìn)入Sl 19。在Sl 18中，移位各相的調(diào)制后的占空比命令值Vu4、Vv4和Vw4，以計算移位后的占空比命令值Vu5、Vv5和Vw5。在本實(shí)施例中，調(diào)制后的占空比命令值被移位了死區(qū)時間， 并且死區(qū)時間對應(yīng)于移位值。通過使用以下等式(13) (15)計算移位后的占空比命令值 Vu5、Vv5 禾ロ Vw5。等式(13)Vu5 = Vu4+4等式(14)Vv5 = Vv4+4等式(15)Vw5 = Vw4+4在S119中，不移位調(diào)制后的占空比命令值Vu4、Vv4和Vw4。這里，為了便于描述， 按以下等式(16) (18)設(shè)置Vu5、Vv5和Vw5。等式(16)Vu5 = Vu4
等式(17)Vv5 = Vv4等式(18)Vw5 = Vw4在S120中，檢查Vu5是否為-2。在Vu5不是_2的情況下(S120 否)，處理進(jìn)入 SlM。在Vu5是-2的情況下(S120 是)，處理進(jìn)入S121。在Vu5是-2的情況下，U相對應(yīng)于接近極限相(near-limit phase)。在S121中，基于由U相電流檢測部41檢測到的AD值，檢查U相電流Iu是否小于零。在U相電流Iu小于零的情況下(S121 是)，S卩，在U相電流Iu為負(fù)的情況下，處理進(jìn)入S122。另ー方面，在U相電流Iu等于或大于零的情況下(S121 否)，處理進(jìn)入S123。在U相電流Iu為負(fù)的情況下(S121 是)處理所進(jìn)入的S122中，進(jìn)行與U相占空比的死區(qū)時間補(bǔ)償量相對應(yīng)的校正處理。這是因為盡管與在S103中通過死區(qū)時間補(bǔ)償而補(bǔ)償?shù)乃绤^(qū)時間相對應(yīng)的4%的占空比被減去，占空比為-2%時的死區(qū)時間仍為參照圖16A 所述的0%。另外，如上所述，在從占空比下限值起的預(yù)定范圍內(nèi)和在從占空比上限值起的預(yù)定范圍內(nèi)，死區(qū)時間根據(jù)占空比而變化。因此，為了避免該影響，處理切換為將Vu5校正為占空比的下限值，并且校正Vv5和Vw5以計算校正后的占空比命令值Vu6、Vv6和Vw6。通過使用以下等式(19) 01)計算校正后的占空比命令值Vu6、校正后的占空比命令值Vv6 和校正后的占空比命令值Vw6。等式(19)Vu6 = Vu5等式00)Vv6 = Vv5-DT等式Vw6 = Vw5-DT通過如上所述校正V相占空比和W相占空比，對于線電壓提供了與通過對Vu6加上DT來校正Vu6的情況相同的效果。在U相電流Iu為正的情況下(S121 否)處理所進(jìn)入的S123中，進(jìn)行與U相占空比的死區(qū)時間補(bǔ)償量相對應(yīng)的校正處理。這是因為盡管在S104中通過死區(qū)時間補(bǔ)償增加了與死區(qū)時間相對應(yīng)的4%的占空比，占空比為-2%時的死區(qū)時間仍為參照圖16A所述的 0%。另外，如上所述，在從占空比下限值起的預(yù)定范圍內(nèi)和在從占空比上限值起的預(yù)定范圍內(nèi)，死區(qū)時間根據(jù)占空比而變化。因此，為了避免該影響，處理切換為將Vu5校正為占空比的下限值，并且校正Vv5和Vw5。通過使用以下等式02) 04)計算校正后的占空比命令值Vu6、校正后的占空比命令值Vv6和校正后的占空比命令值Vw6。等式02)Vu6 = Vu5等式03)Vv6 = Vv5+DT等式04)Vw6 = Vw5+DT
通過如上所述校正V相占空比和W相占空比，對于線電壓提供了與通過對Vu6減去DT來校正Vu6的情況相同的效果。在SlM中，檢查Vv5是否為-2。在Vv5不是_2的情況下(S124 否)，處理進(jìn)入 SU8。另ー方面，在Vv5是-2的情況下(S124 是)，處理進(jìn)入S125。在Vv5是-2的情況下，V相對應(yīng)于接近極限相。在S125中，基于由V相電流檢測部42檢測到的AD值，檢查V相電流Iv是否小于零。在V相電流Iv小于零的情況下(S125:是)，S卩，在V相電流Iv為負(fù)的情況下，處理進(jìn)入SU6。另ー方面，在V相電流Iv等于或大于零的情況下(S125 否)，即，在V相電流Iv 為正的情況下，處理進(jìn)入S127。在V相電流Iv為負(fù)的情況下(S125:是)處理所進(jìn)入的SU6中，進(jìn)行與V相占空比的死區(qū)時間補(bǔ)償量相對應(yīng)的校正處理。這是因為盡管減去了與在S106中通過死區(qū)時間補(bǔ)償而補(bǔ)償?shù)乃绤^(qū)時間相對應(yīng)的4%的占空比，占空比為-2%時的死區(qū)時間仍為參照圖 16A描述的0%。另外，如上所述，在從占空比下限值起的預(yù)定范圍內(nèi)和在從占空比上限值起的預(yù)定范圍內(nèi)，死區(qū)時間根據(jù)占空比而變化。因此，為了避免該影響，處理切換為將Vv5 校正為占空比的下限值，并且校正Vv5和Vw5。通過使用以下等式05) 、2Τ)計算校正后的占空比命令值Vu6、校正后的占空比命令值Vv6和校正后的占空比命令值Vw6。等式05)Vu6 = Vu5-DT等式06)Vv6 = Vv5等式07)Vw6 = Vw5-DT通過如上所述校正U相占空比和W相占空比，對于線電壓提供了與通過對Vv6加上DT來校正Vv6的情況相同的效果。在V相電流Iv為正的情況下(S125:否)處理所進(jìn)入的S127中，進(jìn)行與V相占空比的死區(qū)時間補(bǔ)償量相對應(yīng)的校正處理。這是因為盡管在S107中通過死區(qū)時間補(bǔ)償增加了與死區(qū)時間相對應(yīng)的4%的占空比，占空比為-2%時的死區(qū)時間仍為參照圖16A描述的 0%。另外，如上所述，在從占空比的下限值起的預(yù)定范圍內(nèi)和在從占空比的上限值起的預(yù)定范圍內(nèi)，死區(qū)時間根據(jù)占空比而變化。因此，為了避免該影響，處理切換為將Vv5校正為占空比的下限值，并且校正Vu5和Vw5。通過使用以下等式08) (30)計算校正后的占空比命令值Vu6、校正后的占空比命令值Vv6和校正后的占空比命令值Vw6。等式08)Vu6 = Vu5+DT等式09)Vv6 = Vv5等式(30)Vw6 = Vw5+DT通過如上所述校正U相占空比和W相占空比，對于線電壓提供了與通過從Vv6中減去DT來校正Vv6的情況相同的效果。
在SU8中，檢查Vw5是否為-2。在Vw5不是_2的情況下(S128 否)，處理結(jié)束。 另ー方面，在Vw5是-2的情況下(S128 是)，處理進(jìn)入Sl四。在Vw5為-2的情況下，W相對應(yīng)于接近極限相。在SU9中，基于由W相電流檢測部43檢測到的AD值，檢查W相電流Iw是否小于零。在W相電流Iw小于零的情況下(S129:是)，即，在W相電流Iw為負(fù)的情況下，處理進(jìn)入S130。另ー方面，在W相電流Iw等于或大于零的情況下(S129 否)，即，W相電流Iw為正，處理進(jìn)入S131。在W相電流Iw為負(fù)的情況下(S129 是)處理所進(jìn)入的S130中，進(jìn)行與W相占空比的死區(qū)時間補(bǔ)償量相對應(yīng)的校正處理。這是因為盡管減去了與在S109中通過死區(qū)時間補(bǔ)償所補(bǔ)償?shù)乃绤^(qū)時間相對應(yīng)的4%的占空比，占空比為-2%時的死區(qū)時間仍為參照圖 16A描述的0%。另外，如上所述，在從占空比的下限值起的預(yù)定范圍內(nèi)和在從占空比的上限值起的預(yù)定范圍內(nèi)，死區(qū)時間根據(jù)占空比而變化。因此，為了避免該影響，處理切換為將 Vw5校正為占空比的下限值，并且校正Vu5和Vv5。通過使用以下等式(31) (33)計算校正后的占空比命令值Vu6、校正后的占空比命令值Vv6和校正后的占空比命令值Vw6。等式(31)Vu6 = Vu5-DT等式(32)Vv6 = Vv5-DT等式(33)Vw6 = Vw5通過如上所述校正U相占空比和V相占空比，對于線電壓獲得了與通過將Vw6與 DT相加來校正Vw6的情況相同的效果。在W相電流Iw為正的情況下(S129 否)處理所進(jìn)入的S131中，進(jìn)行與W相占空比的死區(qū)時間補(bǔ)償量相對應(yīng)的校正處理。這是因為盡管在SllO中通過死區(qū)時間補(bǔ)償增加了與死區(qū)時間相對應(yīng)的4%的占空比，占空比為-2%時的死區(qū)時間仍為參照圖16A描述的 0%。另外，如上所述，在從占空比的下限值起的預(yù)定范圍內(nèi)和在從占空比的上限值起的預(yù)定范圍內(nèi)，死區(qū)時間根據(jù)占空比而變化。因此，為了避免該影響，處理切換為將Vw5校正為占空比的下限值，并且校正Vu5和Vv5。通過使用以下等式(34) (36)計算校正后的占空比命令值Vu6、校正后的占空比命令值Vv6和校正后的占空比命令值Vw6。等式(34)Vu6 = Vu5+DT等式(35)Vv6 = Vv5+DT等式(36)Vw6 = Vw5通過如上所述校正U相占空比和V相占空比，對于線電壓獲得了與通過從Vw6中減去DT來校正Vw6的情況相同的效果。另ー方面，在S120、S1M和SU8中都作出否定判斷的情況下，設(shè)置Vu6 = Vu5，Vv6 =Vv5 以及 Vw6 = Vw5。
在S132中，進(jìn)行偽占空比計算處理。這里，參照圖21描述偽占空比計算處理。為了進(jìn)行由圖9A和圖9B中所示的三相/兩相轉(zhuǎn)換部62至校正部75進(jìn)行的控制計算(這里，簡稱為控制計算)，需要預(yù)定的時間。然而，存在希望以高于控制計算的頻率的頻率進(jìn)行占空比更新處理的情況，例如，以與控制計算的頻率相同的頻率進(jìn)行占空比更新處理時產(chǎn)生聲音的情況。因此，在本實(shí)施例中，為了以高于控制計算的頻率的頻率進(jìn)行占空比更新處理，進(jìn)行偽占空比計算處理，在偽占空比計算處理中，通過使用先前時間計算出的占空比和當(dāng)前時間計算出的占空比來計算偽占空比命令。假定U相占空比DuR = Du (η)、V相占空比DvR = Dv (η)且W相占空比DwR = Dw (η)， 通過圖21中的N表示的控制計算處理計算DuR、DvR及DwR。另外，當(dāng)在N表示的控制計算處理緊前進(jìn)行的控制計算處理中計算出U相占空比是Du (n-1)、V相占空比是Dv (n-1)且W 相占空比是Dw(n-l)吋，通過以下等式(37) (39)表示的線性插值計算偽占空比命令值 DuF、DvF 禾ロ DwF0等式(37)DuF = Du (n-1) + {Du (η) -Du (n-1)}/2等式(38)DvF = Dv (n-1) + {Dv (η) -Dv (n-1)} /2等式(39)DwF = Dw (n-1) + {Dw (n) -Dw (n-1)}/2然后，如圖21所示，基于DuF、DvF和DwF以及DuR、DvR和DwR作為基于由N表示的控制計算處理的占空比，進(jìn)行兩次占空比更新處理。因此，可以增加占空比更新頻率而不增加計算負(fù)荷。在本實(shí)施例中，DuR = Du(n)、DvR = Dv(η)及DwR = Dw(η)對應(yīng)于第一移位占空比命令值，并且Du (n-1)、Dv (n-1)及Dw(n-l)對應(yīng)于第二移位占空比命令值。當(dāng)描述與占空比轉(zhuǎn)換處理的關(guān)系吋，U相占空比Du (n) -Du(Ii-I)對應(yīng)于Vu6，V 相占空比Dv (η)和Dv (n-1)對應(yīng)于Vv6，并且W相占空比Dw(η)和Dw(n_l)對應(yīng)于Vw6。當(dāng)描述圖19、20、9A和9B之間的對應(yīng)關(guān)系吋，SlOl的處理是由占空比轉(zhuǎn)換部70進(jìn)行的處理，S102 SllO的處理是由死區(qū)時間補(bǔ)償部72進(jìn)行的處理，Slll S116的處理是由調(diào)制部73進(jìn)行的處理，S117 S119的處理是由避免部74進(jìn)行的處理，S120 S131的處理是由校正部75進(jìn)行的處理，并且S132的處理是由偽占空比計算部76進(jìn)行的處理。這里，參照圖22A 23C描述圖19和圖20中計算出的每相的占空比。如圖22A所示，占空比轉(zhuǎn)換值Vu2、Vv2和Vw2對應(yīng)于正弦波信號。在針對死區(qū)時間補(bǔ)償占空比轉(zhuǎn)換值Vu2、Vv2和Vw2之后，當(dāng)進(jìn)行低側(cè)兩相調(diào)制、使得具有最小相的補(bǔ)償后的占空比命令值是預(yù)定的下限值(在本實(shí)施例中為-2% )(圖19所示的S116)時，調(diào)制后的占空比命令值Vu4、Vv4和Vw4如圖22B所示。另外，當(dāng)避免部74進(jìn)行Sl 17 Sl 19的避免處理時(圖20)，結(jié)果如圖23A 23C 所示。圖23A是示出0 360度的電角范圍的圖。圖2 和圖23C是放大圖，其中接近90 度電角的部分被放大。 如圖2 和圖23C所示，在-2 < Vw4彡2的范圍中，所有相的占空比都被移位+4% (S118)。類似地，在-2 <Vv4< 2的范圍K2中，所有相的占空比都移位+4% (S118)。如上，在-2 < Vu4 く 2、-2 < Vv4彡2或-2 < Vw4彡2的范圍中，改變輸出電壓平均值，從而避免相應(yīng)的占空比?？梢砸种朴捎谒绤^(qū)時間的影響導(dǎo)致的線電壓的畸變或電流的畸變以及所伴隨的振蕩或噪聲。如上所述，功率轉(zhuǎn)換裝置1通過PWM調(diào)制控制施加到與電動機(jī)10的各相相對應(yīng)的線圈11 13的功率。功率轉(zhuǎn)換裝置1包括逆變器單元20和控制單元60。逆變器單元20 對應(yīng)于電動機(jī)10的各相線圈11 13，并且包括布置在高電位側(cè)的高SW 21 23和布置在低電位側(cè)的低SW M 沈。在存在高SW 21 23和低SW對 沈的導(dǎo)通時間短于基于死區(qū)時間確定的預(yù)定時間的相的情況下(圖20所示的S117 是)，控制單元60通過三相調(diào)制進(jìn)行控制，在該三相調(diào)制中，控制所有相的高SW 21 23和低SWM 沈的導(dǎo)通和關(guān)斷之間的切換，使得高SW 21 23的導(dǎo)通時間或低SWM 沈的導(dǎo)通時間等于或長于預(yù)定時間，并且改變作為施加到各相線圈11 13的電壓的平均值的輸出電壓平均值(S118)。因此，通過結(jié)合兩相調(diào)制和三相調(diào)制而不提供專用電路，可以提高電壓使用率。另外，可以抑制由于死區(qū)時間的影響導(dǎo)致的線電壓畸變或電流畸變以及所伴隨的振蕩或噪聲。在本實(shí)施例中，可以通過使用基于占空比命令值和三角波命令值的三角波比較法進(jìn)行PWM控制?？刂茊卧?0的占空比轉(zhuǎn)換部70基于施加到線圈11 13的電壓命令值 VuU Vvl和Vwl計算具有不同相位的、每相的占空比轉(zhuǎn)換值Vu2、Vv2和Vw2 (圖19所示的 S101)，并且計算通過基于每相的占空比轉(zhuǎn)換值Vu2、Vv2和Vw2調(diào)制各占空比而獲得的調(diào)制后的占空比命令值Vu4、Vv4和Vw4(S116)。因此，可以提高電壓使用率。另外，當(dāng)基于調(diào)制后的占空比命令值Vu4、Vv4和Vw4導(dǎo)通或關(guān)斷高SW 21 23和低SW 24 沈時，在存在高SW 21 23或低SW 24 沈的導(dǎo)通時間短于預(yù)定時間的相的情況下(圖20所示的 S117 是)，控制單元60計算移位的占空比命令值Vu5、Vv5和Vw5，使得SW 21 沈的導(dǎo)通時間等于或長于預(yù)定值，并且根據(jù)基于移位的占空比命令值Vu5、Vv5和Vw5計算出的占空比命令值控制SW 21 沈的導(dǎo)通和關(guān)斷之間的切換，其中，移位的占空比命令值Vu5、Vv5 和Vw5是通過基于所設(shè)置移位值對各相的調(diào)制后的占空比命令值Vu4、Vv4和Vw4進(jìn)行移位而獲得的。在本實(shí)施例中，在ー個PWM周期中，僅在高SW 21 23或低SW M 沈的導(dǎo)通時間短于預(yù)定時間的部分中對調(diào)制后的占空比命令值Vu4、Vv4和Vw4移位。因此，通過基于移位值對調(diào)制后的占空比命令值Vu4、Vv4和Vw4移位，可以適當(dāng)?shù)乜刂芐W 21 沈的導(dǎo)通和關(guān)斷之間的切換，并且可以提高電壓使用率。另外，可以抑制由于死區(qū)時間的影響導(dǎo)致的線電壓畸變或電流畸變以及所伴隨的振蕩或噪聲。在本實(shí)施例中，進(jìn)行低側(cè)兩相調(diào)制，在兩相調(diào)制中，從所有相的占空比中減去通過從最小占空比相的占空比中減去預(yù)定的下限值而獲得的值，使得最小占空比相的占空比是該預(yù)定的下限值。即使當(dāng)施加低電壓吋，也可以減小切換損耗，并且可以提高電壓使用率。 另外，通過進(jìn)行低側(cè)兩相調(diào)制，可以減小高SW 21 23的損耗和發(fā)熱?？刂茊卧?0的占空比轉(zhuǎn)換部70基于死區(qū)時間補(bǔ)償值DT改變占空比轉(zhuǎn)換值Vu2、 Vv2和Vw2，來計算補(bǔ)償后的占空比命令值Vu3、Vv3和Vw3 (S103、S104、S106、S107、S109和 S110)，其中，死區(qū)時間補(bǔ)償值DT是基于死區(qū)時間的值，用于消除由于死區(qū)時間的影響導(dǎo)致的、根據(jù)線圈11 13中傳導(dǎo)的電流的極性施加到線圈的電壓變化量。另外，在存在占空比在占空比的上限值或占空比的下限值起的預(yù)定范圍內(nèi)的接近極限相的情況下，在本實(shí)施例中，在移位的占空比命令值Vu5、Vv5或Vw5是占空比下限值的情況下(S120 是，S124 是，或SU8 是)，控制單元60對接近極限相以外的相校正移位的占空比命令值(S122、S123、 S126、S127、S130 和 S131)。在占空比接近上限值或下限值的情況下，死區(qū)時間的影響程度基于占空比而不同。因此，在死區(qū)時間補(bǔ)償后移位占空比命令值且移位的占空比命令值Vu5、Vv5和Vw5接近占空比的上限值或下限值的情況下，需要基于該占空比進(jìn)行對應(yīng)于死區(qū)時間補(bǔ)償量的校正。然而，當(dāng)對接近占空比的上限值或下限值的相的占空比進(jìn)行校正吋，死區(qū)時間的影響程度也改變。這樣，代替對移位的占空比命令值Vu5、Vv5和Vw5接近占空比上限值或下限值的相(即，在從占空比的上限值或下限值起的預(yù)定范圍內(nèi)的相，即接近極限相)的移位的占空比命令值進(jìn)行校正，通過對接近極限相以外的移位的占空比命令值進(jìn)行校正，避免了由于接近極限相的占空比中的變化導(dǎo)致的死區(qū)時間的影響程度變化的影響?？梢垣@得與校正接近極限相的占空比類似的效果。因此，可以進(jìn)ー步減小由于死區(qū)時間的影響導(dǎo)致的線電壓畸變?？刂茊卧?0的占空比轉(zhuǎn)換部70基于U相占空比DuR = Du (n)、V相占空比DvR = Dv (η)和W相占空比DwR = Dw (η)以及在U相占空比Du (η)、V相占空比Dv (η)和W相占空比 Dw (η)之前已經(jīng)計算出的U相占空比Du (n-1)、V相占空比Dv (n-1)和W相占空比Dw (n-1)， 通過線性插值計算偽占空比命令值DuF、DvF和DwF。通過使用DuF、DvF和DwF以及DuR、 DvR和DwR以等于或高于占空比轉(zhuǎn)換值的計算頻率的兩倍的頻率進(jìn)行占空比更新處理。因此，與占空比更新處理的頻率和基于占空比轉(zhuǎn)換值的電流反饋控制計算的頻率相同的情況相比，可以減小計算負(fù)荷。另外，例如，在以與控制計算的頻率相同的頻率進(jìn)行占空比更新處理時產(chǎn)生聲音的情況下，可以以期望的頻率更新占空比而不增加計算負(fù)荷，從而可以抑制聲音的產(chǎn)生。另外，控制單元60構(gòu)成占空比轉(zhuǎn)換部、調(diào)制部、移位部、死區(qū)時間補(bǔ)償部、校正部、 偽占空比計算部和更新部。另外，圖19所示的SlOl對應(yīng)于作為占空比轉(zhuǎn)換部的功能的處理，S116對應(yīng)于作為調(diào)制部的功能的處理，并且圖20所示的S118對應(yīng)于作為移位部的功能的處理。此外，圖19所示的S103、S104、S106、S107、S109和SllO對應(yīng)于作為死區(qū)時間補(bǔ)償部的功能的處理。圖20所示的S112、S123、S126、S127、S130和S131對應(yīng)于作為校正部的功能的處理。另外，S132對應(yīng)于作為偽占空比計算部的功能的處理。第四實(shí)施例根據(jù)第四實(shí)施例，功率轉(zhuǎn)換裝置1被配置為進(jìn)行與第三實(shí)施例不同的占空比轉(zhuǎn)換處理。將參照圖M和圖25所示的流程圖描述根據(jù)第四實(shí)施例的占空比轉(zhuǎn)換處理。 S201 S210的處理與圖19所示的SlOl SllO的處理相同，并且S225 S237的處理與圖20所示的S120 S132的處理相同。因此，將不重復(fù)對它們的描述。在S211 中，檢查是否滿足 Vu3 > Vv3 且 Vu3 > Vw3。在 Vu3 > Vv3 且 Vu3 > Vw3 的情況下(S211 :是)，處理進(jìn)入S213。另ー方面，在不滿足Vu3 > Vv3且Vu3 > Vw3的關(guān)系的情況下(S211 否)，處理進(jìn)入S212。在S212中，檢查是否滿足Vv3彡Vu3且Vv3彡Vw3。在Vv3彡Vu3且Vv3彡Vw3 的情況下(S212 是)，處理進(jìn)入S214。另ー方面，在不滿足Vv3彡Vu3且Vv3彡Vw3的關(guān)系的情況下(S212 否)，處理進(jìn)入S215。
在S213中，將三相的最大補(bǔ)償后的占空比命令值(在圖對中表示為“Vmax”)指定為Vu3。在S214中，將三相的最大補(bǔ)償后的占空比命令值指定為Vv3。在S215中，將三相的最大補(bǔ)償后的占空比命令值指定為Vw3。在S216中，基于補(bǔ)償后的占空比命令值計算調(diào)制后占空比命令值，使得最大的補(bǔ)償后的占空比命令值為93%。通過使用以下等式(50) (52)計算各相的調(diào)制后占空比命令值 Vu4、Vv4 禾ロ Vw4。等式(50)Vu4 = Vu3-Vmax+93等式(51)Vv4 = Vv3-Vmax+93等式(52)Vw4 = Vw3-Vmax+93如圖25所示，在S217中，檢查是否滿足Vu4 < Vv4且Vu4 < Vw4。在Vu4 < Vv4 且Vu4<Vw4的情況下(S217 是)，處理進(jìn)入S219。另ー方面，在不滿足Vu4 < Vv4且Vu4 < Vw4的關(guān)系的情況下(S217 否)，處理進(jìn)入S218。在S218 中，檢查是否滿足 Vv4 く Vu4 且 Vv4 彡 Vw4。在 Vv4 く Vu4 且 Vv4 く Vw4 的情況下(S218 是)，處理進(jìn)入S220。另ー方面，在不滿足Vv4 く Vu4且Vv4 く Vw4的關(guān)系的情況下(S218 否)，處理進(jìn)入S221。在S219中，將三相的最小調(diào)制后占空比命令值(在圖25中表示為“Vmin”)指定為州4。在S220中，將三相的最小調(diào)制后占空比命令值指定為Vv4。在S221中，將三相的最小調(diào)制后占空比命令值指定為Vw4。在S222中，檢查作為最小調(diào)制后占空比的Vmin是否等于或小于2。在確定Vmin 等于或小于2的情況下(S222:是)，處理進(jìn)入S223。另ー方面，在確定Vmin不是等于或小于2的情況下(S222 否)，處理進(jìn)入S2M。在S223中，通過移位各相的調(diào)制后占空比命令值Vu4、Vv4和Vw4，計算移位的占空比命令值Vu5、Vv5和Vw5。在本實(shí)施例中，移位各相的調(diào)制后占空比命令值Vu4、Vv4和 Vw4，使得最小的移位的占空比命令值為-2%。通過使用以下等式(53) (55)計算移位的占空比命令值Vu5、Vv5和Vw5。等式(53)Vu5 = Vu4+ (_2+Vmin4)等式(54)Vv5 = Vv4+ (_2+Vmin4)等式(55)Vw5 = Vw4+ (_2+Vmin4)在本實(shí)施例中，(_2+Vmin4)對應(yīng)于移位值。在S2M中，不移位各相的調(diào)制后占空比命令值Vu4、Vv4和Vw4。這里，為了便于描述，通過使用以下等式(56) (58)設(shè)置Vu5、Vv5和Vw5。
等式(56)Vu5 = Vu4等式(57)Vv5 = Vv4等式(58)Vw5 = Vw4當(dāng)描述圖M、25、9A和9B之間的對應(yīng)關(guān)系吋，S201的處理是由占空比轉(zhuǎn)換部70進(jìn)行的處理，S202 S210的處理是由死區(qū)時間補(bǔ)償部72進(jìn)行的處理，S211 S216的處理是由調(diào)制部73進(jìn)行的處理，S217 S2M的處理是由避免部74進(jìn)行的處理，S225 S236的處理是由校正部75進(jìn)行的處理，并且S237的處理是由偽占空比計算部76進(jìn)行的處理。這里，將參照圖2隊 27C描述在圖M和25中計算出的每相的占空比。如圖2隊所示，占空比轉(zhuǎn)換值Vu2、Vv2和Vw2對應(yīng)于正弦波信號。在針對死區(qū)時間補(bǔ)償占空比轉(zhuǎn)換值V2、Vv2和Vw2之后，當(dāng)進(jìn)行了高側(cè)兩相調(diào)制而使得具有最大相的補(bǔ)償后的占空比命令值是預(yù)定的上限值(例如，93%)(圖M所示的S216)時，調(diào)制后的占空比命令值Vu4、Vv4和Vw4如圖26B所示。另外，當(dāng)避免部74進(jìn)行了 S217 S2M的避免處理吋，結(jié)果如圖27A 27C所示。 圖27A是示出0度到360度電角范圍的圖，圖27B和圖27C是放大圖，其中放大了 120度電角周圍的部分。如圖27B和圖27C所示，由于120度電角附近的最小調(diào)制后占空比命令值是 Vw4(S217 否，S218 否)，因此Vmin4 = Vw4 (S221)。另外，在作為Vmin4的Vw4等于或小于 2的情況下(S222:是)，將所有相的占空比都移位(-2-Vmin4)，使得Vw4為-2(S223)。同上，在滿足條件Vmin4彡2的范圍中，輸出電壓平均值改變，并且避免了對應(yīng)的占空比。因此，可抑制由于死區(qū)時間的影響導(dǎo)致的線電壓畸變或電流畸變以及所伴隨的振蕩或噪聲。在本實(shí)施例中，從所有相的占空比命令值中減去如下值，使得最大占空比相的占空比是預(yù)定的上限值(在本實(shí)施例中，93%)該值是通過從最大占空比相的占空比命令值中減去預(yù)定的上限值而獲得的。即使當(dāng)施加低電壓吋，也可以減小切換損耗，并且可以提高電壓使用率。另外，通過進(jìn)行高側(cè)兩相調(diào)制，可以減小低SW 24 沈的損耗和發(fā)熱。此外，提供了與第三實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)相同的優(yōu)點(diǎn)。在本實(shí)施例中，控制單元60構(gòu)成占空比轉(zhuǎn)換部、調(diào)制部、移位部、死區(qū)時間補(bǔ)償部、校正部、偽占空比計算部以及更新部。另外，圖M中示出的S201對應(yīng)于作為占空比轉(zhuǎn)換部的功能的處理，S216對應(yīng)于作為調(diào)制部的功能的處理，并且圖25所示的S223對應(yīng)于作為移位部的功能的處理。此外，圖M所示的S203、S204、S206、S207、S209和S210對應(yīng)于作為死區(qū)時間補(bǔ)償部的功能的處理，并且圖25所示的S227、S228、S231、S232、S235和S236 對應(yīng)于作為校正部的功能的處理。另外，S237對應(yīng)于作為偽占空比計算部的功能的處理?？梢詫⒏鶕?jù)第四實(shí)施例的功率轉(zhuǎn)換裝置1變形為第五至第七實(shí)施例所例示的。如下所述，第五至第七實(shí)施例與第四實(shí)施例的不同之處僅在于調(diào)制處理。第五實(shí)施例在第五實(shí)施例中，如圖28A所示，占空比轉(zhuǎn)換值Vu2、Vv2和Vw2對應(yīng)于正弦波信號。針對死區(qū)時間補(bǔ)償占空比轉(zhuǎn)換值Vu2、Vv2和Vw2之后，將每相的占空比中由S表示的三次諧波與其相加。另外，所加的三次諧波S的振幅中心為零。通過將三次諧波S與各相的占空比相加而獲得的調(diào)制后占空比命令值Vu4、Vv4和Vw4如圖28B所示。另外，當(dāng)避免部74進(jìn)行了 S217 S2M的避免處理時(圖25)，結(jié)果變?yōu)槿鐖D ^A 29C所示。圖29A是示出0度至360度的電角范圍上的占空比轉(zhuǎn)換值，圖29B和圖 29C是放大圖，其中僅放大了 90度電角附近的部分占空比轉(zhuǎn)換值。如圖29B和圖29C所示，由于80度電角附近的最小調(diào)制后占空比命令值為 Vv4(S217:否，S218 是)，因此Vmin4 = Vv4(S220)。另外，在作為Vmin4的Vv4等于或小于2的情況下(S222:是)，將所有相的占空比移位(-2-Vmin4)，使得Vv4為-2(S223)。類似地，由于在110度電角附近的最小調(diào)制后占空比命令值為Vw4(S217 否， S218 否)，因此Vmin4 = Vw4(S221)。另外，在作為Vmin4的Vw4等于或小于2的情況下 (S222 是)，將所有相的占空比移位(-2-Vmin4)，使得Vw4是-2 (S223)。同上，在滿足條件Vmin4 く 2的范圍內(nèi)，輸出電壓平均值改變，并且避免了對應(yīng)的占空比。因此，可以抑制由于死區(qū)時間的影響導(dǎo)致的線電壓畸變或電流畸變以及所伴隨的振蕩或噪聲。在本實(shí)施例中，對所有相的占空比命令值增加三次諧波S。因此，可以提高電壓使用率。另外，獲得了與第三實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)相同的優(yōu)點(diǎn)。第六實(shí)施例在第六實(shí)施例中，進(jìn)行如圖30A 31C所示的調(diào)制處理和避免處理。如圖30A所示，占空比轉(zhuǎn)換值Vu2、Vv2和Vw2對應(yīng)于正弦波信號。在針對死區(qū)時間補(bǔ)償占空比轉(zhuǎn)換值Vu2、Vv2和Vw2之后，從所有相的占空比中減去三相的最大占空比和最小占空比的平均值。當(dāng)最大占空比是Vmax，并且最小占空比是Vmin吋，通過使用以下等式(61) (63)計算調(diào)制后的占空比命令值Vu4、Vv4和Vw4。等式(61)Vu4 = Vu3-(Vmax+Vmin)/2等式(62)Vv4 = Vv3-(Vmax+Vmin)/2等式(63)Vw4 = Vw3-(Vmax+Vmin)/2如上所述計算出的調(diào)制后占空比命令值Vu4、Vv4和Vw4如圖30B所示。另外，當(dāng)避免部74進(jìn)行了 S217 S2M的避免處理時(圖25)，結(jié)果變?yōu)槿鐖D 31A 31C所示。圖31A是示出0度到360度電角范圍上的占空比的圖，圖31B和圖31C是放大圖，其中僅放大了 120度電角附近的部分。如圖31B和圖31C所示，由于在60度電角附近的最小調(diào)制后占空比命令值是 Vv4(S217 否，S218 是)，因此Vmin4 = Vv4(S220)。另外，在作為Vmin4的Vv4等于或小于2的情況下(S222 是)，將所有相的占空比都移位(-2-Vmin4)，使得Vv4為-2。類似地，由于在120度電角附近和在180度電角附近的最小調(diào)制后占空比命令值是Vw4(S217 否，S218 否)，因此Vmin4 = Vw4(S221)。另外，在作為Vmin4的Vw4等于或小于2的情況下(S222 是)，將所有相的占空比都移位(-2-Vmin4)，使得Vw4為-2 (S223)。同上，在滿足條件Vmin4<= 2的范圍中，輸出電壓平均值改變，并且避免了對應(yīng)的占空比。因此，可以抑制由于死區(qū)時間的影響導(dǎo)致的線電壓畸變或電流畸變以及所伴隨的振蕩或噪聲。在本實(shí)施例中，從所有相的占空比命令值中減去最大占空比相的占空比命令值和最小占空比相的占空比命令值的平均值。因此，可以提高電壓使用率。另外，提供了與第三實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)相同的優(yōu)點(diǎn)。第七實(shí)施例在第七實(shí)施例中，如圖32A 33C所示進(jìn)行調(diào)制處理和避免處理。如圖32A所示，占空比轉(zhuǎn)換值Vu2、Vv2和Vw2對應(yīng)于正弦波信號。在針對死區(qū)時間補(bǔ)償占空比轉(zhuǎn)換值Vu2、Vv2和Vw2之后，從所有相中減去以下值從預(yù)定的下限值中減去比預(yù)定的下限值小的占空比命令值而獲得的值，或從超過預(yù)定的上限值的占空比命令值中減去預(yù)定的上限值而獲得的值。在本實(shí)施例中，預(yù)定的下限值是_2%，預(yù)定的上限值是 93%。如上所述計算出的調(diào)制后占空比命令值Vu4、Vv4和Vw4如圖32B所示。另外，當(dāng)避免部74進(jìn)行了 S217 S2M的避免處理時(圖25)吋，結(jié)果變?yōu)槿鐖D 33A 圖33C所示。圖33A是示出0度至360度電角范圍上的占空比的圖，圖3 和圖33C 是放大圖，其中放大了 120度電角附近的部分。如圖3 和圖33C所示，由于在60度電角附近的最小的調(diào)制后占空比命令值為 Vv4(S217 否，S218 是)，因此Vmin4 = Vv4(S220)。另外，在作為Vmin4的Vv4等于或小于2的情況下(S222 是)，將所有相的占空比移位(-2-Vmin4)，使得Vv4為-2。類似地，由于在120度電角附近和在180度電角附近的最小的調(diào)制后占空比命令值為Vw4(S217 否，S218 否)，因此Vmin4 = Vw4(S221)。另外，在作為Vmin4的Vw4等于或小于2的情況下(S222 是)，將所有相的占空比移位(-2-Vmin4)，使得Vw4為-2 (S223)。同上，在滿足條件Vmin4 く 2的范圍中，輸出電壓平均值改變，并且避免了對應(yīng)的占空比。因此，可以抑制由于死區(qū)時間的影響導(dǎo)致的線電壓畸變或電流畸變以及所伴隨的振蕩或噪聲。在本實(shí)施例中，從所有相的占空比命令值中減去如下值從預(yù)定的下限值中減去比預(yù)定的下限值小的占空比命令值而獲得的值，或從超過預(yù)定的上限值的占空比命令值中減去預(yù)定的上限值而獲得的值。另外，獲得了與第三實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)相同的優(yōu)點(diǎn)。其它實(shí)施例(A)占空比轉(zhuǎn)換部的處理在上述實(shí)施例中，按照參照圖9B示出和描述的順序進(jìn)行占空比轉(zhuǎn)換處理、死區(qū)時間補(bǔ)償處理、調(diào)制處理、避免處理、校正處理和偽占空比計算處理。然而，作為其它實(shí)施例， 可以省略死區(qū)時間補(bǔ)償處理、校正處理和偽占空比計算處理，并且可以改變順序或處理。在上述實(shí)施例中，當(dāng)最小的占空比相的占空比是預(yù)定的下限值時，代替校正接近極限相附近的占空比，校正接近極限相以外的相的占空比。在另ー實(shí)施例中，例如，如參照圖IlA 16B所述，可以構(gòu)成為使得將在如下范圍中具有占空比的相設(shè)置為接近極限相，其中在該范圍中死區(qū)時間的影響程度根據(jù)占空比而變化，并且可以校正接近極限相以外的相的占空比，代替校正接近極限相的占空比。另外，在上述實(shí)施例中，盡管通過加上或減去死區(qū)時間補(bǔ)償量DT來校正接近極限相以外的各相的占空比，但是優(yōu)選地，基于死區(qū)時間補(bǔ)償量和接近極限相的占空比的實(shí)際死區(qū)時間適當(dāng)?shù)卦O(shè)置校正量。
另外，在上述實(shí)施例的校正處理中，基于死區(qū)時間補(bǔ)償量校正接近極限相以外的各相的占空比命令值。然而，可以直接校正接近極限相的占空比命令值。(B)電流檢測單元電流檢測單元40，具體地，電流檢測部41、42和43，可以安裝在與圖34A中所示的位置不同的、圖34B 34F中所示的位置處，在圖34A中，如參照圖1所述地，電流檢測單元 40布置在低SW 24 洸的接地側(cè)上。例如，如圖34B所示，可以省略所有相中的一相的電流檢測部，例如W相電流檢測部43等。如該例子中，即使在省略所有相中的一相的電流檢測部的情況下，仍可以基于電源電流的差異檢測所有相的電流。即，在三相的情況下，可以在兩個位置布置電流檢測部； 在五相的情況下，可以在四個位置布置電流檢測部。另外，可以在任意相省略電流檢測部。如圖34C所示，可以將電流檢測部41 43布置在高SW 21 23的電源側(cè)上。另外，如圖34D所示，可以在所有相的一相中省略例如W相的電流檢測部43等。所有相中的一相的電流檢測部的省略類似于參照圖34B所描述的。另外，在將電流檢測部41 43布置在高SW 21 23的電源側(cè)并使用分流電阻器作為電流檢測部來檢測每相的電流的情況下，必需獲得所有高SW 21 23都導(dǎo)通的時間段。另外，調(diào)整收斂的時間和不進(jìn)行SW21 沈的導(dǎo)通和關(guān)斷之間切換的保持時間也是必需的。因此，在通過位于高SW 21 23的電源側(cè)的分流電阻器檢測電流的情況下，為了獲得保持時間，優(yōu)選地將預(yù)定的下限值升高到例如VA。另外，可以將預(yù)定的下限值或預(yù)定的上限值適當(dāng)?shù)卦O(shè)置為期望值。另外，如圖34E所示，電流檢測部41 43可以分別布置在高SW 21和低SW 24 的連接點(diǎn)、高SW 22和低SW 25的連接點(diǎn)以及高SW 23和低SW沈的連接點(diǎn)與對應(yīng)的線圈 11 13之間。另外，如圖34F所示，可以在所有相中的一相中省略W相的電流檢測部43 等。省略所有相中的一相的電流檢測部類似于參照圖34B所述的。此外，在上述實(shí)施例中，只要能夠使用包括在電流檢測部中的分流電阻器檢測電流，可以使用任何類型的電流檢測部。特別地，如圖34E和圖34F所示，在電流檢測部布置在高SW 21 23和低SW 24 沈的連接點(diǎn)與線圈11 13之間的情況下，代替分流電阻器，可以替代地使用霍爾元件。(C)逆變器單元在上述實(shí)施例中，功率轉(zhuǎn)換裝置1僅由ー個逆變器單元構(gòu)成。然而，作為另ー實(shí)施例，可以設(shè)置多個逆變器単元。例如，作為圖35示出的功率轉(zhuǎn)換裝置2，它可以構(gòu)成為使得由SW 21 沈構(gòu)成的逆變器單元20控制對由線圈11 13構(gòu)成的ー個線圈組18施加的功率，并且由SW 31 36構(gòu)成的逆變器單元30控制對由線圈14 16構(gòu)成的另ー線圈組 19施加的功率。另外，可以將逆變器單元20的SW 21 沈、逆變器單元30、SW 31 36、線圈組18、線圈組19、電容器50以及電容器55構(gòu)成為相同的或不同的。如在圖35所示的例子中，在存在兩個逆變器單元20和30的情況下，可以在以下狀態(tài)下進(jìn)行不同的調(diào)制處理 對ー個逆變器單元進(jìn)行低側(cè)兩相調(diào)制，并且對另ー逆變器單元進(jìn)行高側(cè)兩相調(diào)制。特別地， 通過對ー個進(jìn)行低側(cè)兩相調(diào)制并對另ー個進(jìn)行高側(cè)兩相調(diào)制，可以減小電容器50和55中的浪涌電流，這是所期望的。另外，如圖35所示，可以在ー個電動機(jī)中或在不同的電動機(jī)中使用對應(yīng)于多個逆變器単元的線圈組。在上述實(shí)施例中，旋轉(zhuǎn)電機(jī)是電動機(jī)。然而，旋轉(zhuǎn)電機(jī)不限于此，并且可以是發(fā)電機(jī)。在上述實(shí)施例中可以有許多其它變形。
權(quán)利要求
1.ー種功率轉(zhuǎn)換裝置，其通過脈沖寬度調(diào)制控制施加到與旋轉(zhuǎn)電機(jī)(10)的每相相對應(yīng)的線圈(11 16)的功率，所述功率轉(zhuǎn)換裝置包括逆變器單元00，30)，其包括與所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)的每相線圈對應(yīng)地布置在高電位側(cè)的高電位側(cè)開關(guān)器件Ol 23，31 33)和布置在低電位側(cè)的低電位側(cè)開關(guān)器件04 26， ；34 36)；以及控制單元(60)，在存在高電位側(cè)開關(guān)器件的導(dǎo)通時間或低電位側(cè)開關(guān)器件的導(dǎo)通時間短于預(yù)定時間的相的情況下，所述控制単元(60)通過控制所有相的高電位側(cè)開關(guān)器件和低電位側(cè)開關(guān)器件的導(dǎo)通和關(guān)斷之間的切換以使得導(dǎo)通時間等于或長于所述預(yù)定時間，來改變輸出電壓平均值，其中，基于為了防止與每相線圈相對應(yīng)的高電位側(cè)開關(guān)器件和低電位側(cè)開關(guān)器件同時導(dǎo)通而設(shè)置的死區(qū)時間來確定所述預(yù)定時間，所述輸出電壓平均值是施加到每相線圈的電壓的平均值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率轉(zhuǎn)換裝置，其中所述控制単元(60)被配置為通過使用基于占空比命令值和三角波命令值的三角波比較法進(jìn)行脈沖寬度調(diào)制；所述控制単元(60)包括占空比轉(zhuǎn)換部(71)、調(diào)制部(7 和移位部(74)， 所述占空比轉(zhuǎn)換部(71)基于施加到每相線圈的電壓命令值計算每相具有不同相位的占空比轉(zhuǎn)換值，所述調(diào)制部(73)計算通過對如下占空比進(jìn)行調(diào)制而獲得的調(diào)制后的占空比命令值， 其中所述占空比基于由所述占空比轉(zhuǎn)換部計算出的每相的占空比轉(zhuǎn)換值，以及在當(dāng)基于由所述調(diào)制部調(diào)制的調(diào)制后的占空比命令值導(dǎo)通或關(guān)斷高電位側(cè)開關(guān)器件和低電位側(cè)開關(guān)器件時存在高電位側(cè)開關(guān)器件或低電位側(cè)開關(guān)器件的導(dǎo)通時間短于所述預(yù)定時間的相的情況下，所述移位部(74)計算通過基于移位值對每相的調(diào)制后的占空比命令值進(jìn)行移位而獲得的移位后的占空比命令值，其中，所述移位值被設(shè)置為使得導(dǎo)通時間等于或長于所述預(yù)定時間；以及所述控制単元(60)被配置為根據(jù)基于移位后的占空比命令值計算出的占空比命令值控制高電位側(cè)開關(guān)器件和低電位側(cè)開關(guān)器件的導(dǎo)通和關(guān)斷之間的切換。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的功率轉(zhuǎn)換裝置，其中所述控制単元(60)還包括死區(qū)時間補(bǔ)償部(74)和校正部(75)， 所述死區(qū)時間補(bǔ)償部(74)通過基于死區(qū)時間補(bǔ)償值改變占空比來計算補(bǔ)償后的占空比命令值，以消除因死區(qū)時間的影響導(dǎo)致的、根據(jù)線圈中傳導(dǎo)的電流的極性而施加到線圈的電壓的變化量，所述死區(qū)時間補(bǔ)償值是基于所述死區(qū)時間的值，以及在存在接近極限相的情況下，所述校正部(7 對所述接近極限相以外的相的占空比進(jìn)行校正，所述接近極限相是占空比在從占空比的上限值或占空比的下限值起的預(yù)定范圍內(nèi)的相。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的功率轉(zhuǎn)換裝置，其中所述控制単元(60)還包括偽占空比計算部(76)和更新部(65)， 偽占空比計算部(76)計算通過基于第一占空比命令值和第二占空比命令值的線性插值計算出的偽占空比命令值，其中所述第二占空比命令值是在所述第一占空比命令值之前計算出的占空比命令值，以及所述更新部(65)通過使用所述第一占空比命令值和偽占空比命令值以等于或高于由所述占空比轉(zhuǎn)換部計算出的占空比轉(zhuǎn)換值的計算頻率兩倍的頻率進(jìn)行占空比更新。
5.根據(jù)權(quán)利要求2至4中任一項所述的功率轉(zhuǎn)換裝置，其中所述調(diào)制部從所有相的占空比中減去如下值，使得最小占空比相的占空比是預(yù)定的下限值該值是通過從所述最小占空比相的占空比中減去所述預(yù)定的下限值而獲得的。
6.根據(jù)權(quán)利要求2至4中任一項所述的功率轉(zhuǎn)換裝置，其中所述調(diào)制部(73)從所有相的占空比中減去如下值，使得最大占空比相的占空比是預(yù)定的上限值該值是通過從所述最大占空比相的占空比中減去所述預(yù)定的上限值而獲得的。
7.根據(jù)權(quán)利要求2至4中任一項所述的功率轉(zhuǎn)換裝置，其中所述調(diào)制部(7 對所有相的占空比増加三次諧波。
8.根據(jù)權(quán)利要求2至4中任一項所述的功率轉(zhuǎn)換裝置，其中所述調(diào)制部(73)從所有相的占空比中減去最大占空比相的占空比和最小占空比相的占空比的平均值。
9.根據(jù)權(quán)利要求2至4中任一項所述的功率轉(zhuǎn)換裝置，其中所述調(diào)制部(73)從所有相的占空比中減去如下值通過從預(yù)定的下限值中減去比所述預(yù)定的下限值小的占空比而獲得的值，或通過從超過預(yù)定的上限值的占空比中減去所述預(yù)定的上限值而獲得的值。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率轉(zhuǎn)換裝置，其中所述控制単元(60)被配置為通過使用基于命令電壓矢量的瞬時電壓矢量選擇法進(jìn)行脈沖寬度調(diào)制；以及所述控制単元(60)包括兩相調(diào)制部和三相調(diào)制部，所述兩相調(diào)制部通過兩相調(diào)制控制所述高電位側(cè)開關(guān)器件和所述低電位側(cè)開關(guān)器件的導(dǎo)通和關(guān)斷之間的切換，其中通過使用第一零電壓矢量和第二零電壓矢量中的一個作為零電壓矢量來控制所述兩相調(diào)制，在所述第一零電壓矢量中，所有高電位側(cè)開關(guān)器件都導(dǎo)通，在所述第二零電壓矢量中，所有低電位側(cè)開關(guān)器件都導(dǎo)通，以及在當(dāng)將命令矢量分解為基本矢量時所述基本矢量小于基于所述死區(qū)時間設(shè)置的預(yù)定值的情況下，所述三相調(diào)制部通過切換為三相調(diào)制來控制所述高電位側(cè)開關(guān)器件和所述低電位側(cè)開關(guān)器件的導(dǎo)通和關(guān)斷之間的切換，使得所述高電位側(cè)開關(guān)器件或所述低電位側(cè)開關(guān)器件導(dǎo)通的導(dǎo)通時間等于或長于所述預(yù)定時間，其中通過使用所述第一零電壓矢量和所述第二零電壓矢量控制所述三相調(diào)制。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的功率轉(zhuǎn)換裝置，其中在所述兩相調(diào)制部通過使用所述第二零電壓矢量作為零電壓矢量的兩相調(diào)制來控制所述高電位側(cè)開關(guān)器件和所述低電位側(cè)開關(guān)器件的導(dǎo)通和關(guān)斷之間切換的條件下，在當(dāng)所述命令矢量被分解為所述基本矢量時表示所述高電位側(cè)開關(guān)器件中的一個導(dǎo)通的狀態(tài)的奇數(shù)矢量小于確定值的情況下，所述三相調(diào)制部切換為使用所述第一零電壓矢量和所述第 ニ零電壓矢量控制的三相調(diào)制。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的功率轉(zhuǎn)換裝置，其中在所述兩相調(diào)制部通過使用所述第一零電壓矢量作為零電壓矢量的兩相調(diào)制來控制所述高電位側(cè)開關(guān)器件和所述低電位側(cè)開關(guān)器件的導(dǎo)通和關(guān)斷之間切換的條件下，在當(dāng)所述命令矢量被分解為所述基本矢量時表示所述低電位側(cè)開關(guān)器件中的一個導(dǎo)通的狀態(tài)的偶數(shù)矢量小于預(yù)定值的情況下，所述三相調(diào)制部切換為使用所述第一零電壓矢量和所述第 ニ零電壓矢量控制的三相調(diào)制。
全文摘要
本發(fā)明提供一種功率轉(zhuǎn)換裝置(1，2)。該功率轉(zhuǎn)換裝置包括逆變器單元(20，30)和控制單元(60)。該逆變器單元包括用于電動機(jī)(10)的每相線圈(11～16)的高SW(21～23，31～33)和低SW(24～26，34～36)。在高SW和低SW的導(dǎo)通時間短于基于死區(qū)時間確定的預(yù)定時間的情況下，該控制單元改變輸出電壓平均值，使得高SW的導(dǎo)通時間或低SW的導(dǎo)通時間長于預(yù)定時間。可以在不布置專用電路的情況下提高電壓使用率，并且可以抑制線電壓畸變或電流畸變。
文檔編號H02P27/06GK102570890SQ20111040459
公開日2012年7月11日 申請日期2011年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月7日
發(fā)明者早川新吾, 鹽見和敏, 蛭間淳之, 鈴木崇志 申請人:株式會社電裝