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公開番号2025142699
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-01
出願番号2024042207
出願日2024-03-18
発明の名称モータ制御装置
出願人本田技研工業株式会社
代理人弁理士法人クシブチ国際特許事務所
主分類H02P 27/08 20060101AFI20250924BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】モータのより適切な制御を可能にすること。
【解決手段】モータ2に供給する電力をPWM制御によって制御する制御部22を備え、PWM制御における変調方式を三相変調と二相変調とに切替可能能なモータ制御装置10において、制御部22は、モータ2の回転数が第1回転数N1以下で、かつトルクが第1トルクT1以下の領域Saを、三相変調を行う三相変調領域とし、三相変調領域以外の領域Sbを、二相変調を行う二相変調領域とする。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
モータ（２）に供給する電力をＰＷＭ制御によって制御する制御部（２２）を備え、ＰＷＭ制御における変調方式を三相変調と二相変調とに切替可能なモータ制御装置において、
前記制御部（２２）は、前記モータ（２）の回転数が第１回転数以下で、かつトルクが第１トルク以下の領域を、前記三相変調を行う三相変調領域とし、前記三相変調領域以外の領域を、前記二相変調を行う二相変調領域とする
モータ制御装置。
続きを表示（約 400 文字）【請求項２】
前記モータ制御装置は、ＰＷＭ制御におけるキャリア周波数を複数段階に切替可能であり、
前記三相変調領域の少なくとも一部のキャリア周波数は、前記二相変調領域のキャリア周波数よりも高い値に設定される
請求項１に記載のモータ制御装置。
【請求項３】
前記制御部（２２）は、前記三相変調領域において、前記モータの回転数又は前記トルクが高い程、前記キャリア周波数を低下させる
請求項１又は２に記載のモータ制御装置。
【請求項４】
前記三相変調領域のキャリア周波数は、前記二相変調領域のキャリア周波数以上に設定され、
前記制御部（２２）は、前記三相変調領域及び前記二相変調領域のそれぞれにおいて、前記モータの回転数又は前記トルクが高い程、前記キャリア周波数を低下させる
請求項１から３のいずれか一項に記載のモータ制御装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータ制御装置に関する。
続きを表示（約 2,400 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、低炭素社会又は脱炭素社会の実現に向けた取り組みが活発化し、車両においてもＣＯ
２
排出量の削減やエネルギー効率の改善のために、モータ制御技術に関する研究開発が行われている。
この種の技術として、モータに供給する電力をＰＷＭ制御により可変するモータ制御装置において、モータが高回転の領域の場合、又は、低回転かつ高トルクの領域の場合、変調方式を三相変調にすると共にキャリア周波数を基準周波数にし、モータが低回転かつ低トルクの領域の場合、三相変調にすると共にキャリア周波数を低周波数に切り替える技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
また、特許文献１には、モータが低回転かつ低トルクのうちの特定領域の場合、変調方式を二相変調にすると共にキャリア周波数を低周波数に切り替えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
国際公開第２０２３／２８１２８５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、モータ制御技術においては、振動、音、及び発熱等をより抑えることが望まれる。
しかし、従来の技術は、モータが低回転かつ低トルクの領域の場合に、不快な振動や音が発生するおそれがある。また、モータが高回転の場合にスイッチング損失が大きくなり、発熱やエネルギー効率の観点で不利な面がある。
本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであり、モータのより適切な制御を可能にすることを目的とする。そして、延いてはエネルギー効率の改善に寄与するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
モータに供給する電力をＰＷＭ制御によって制御する制御部を備え、ＰＷＭ制御における変調方式を三相変調と二相変調とに切替可能、かつ、キャリア周波数を複数段階に切替可能なモータ制御装置において、前記制御部は、前記モータの回転数が第１回転数以下で、かつトルクが第１トルク以下の領域を、前記三相変調を行う三相変調領域とし、前記三相変調領域以外の領域を、前記二相変調を行う二相変調領域とするモータ制御装置を提供する。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、モータのより適切な制御が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
本発明の実施形態に係るモータ制御装置を周辺構成と共に示す図である。
モータの回転数及びトルクと、ＰＷＭ制御の変調方式及びキャリア周波数の関係を示す図である。
変形例に係るモータの回転数及びトルクと、ＰＷＭ制御の変調方式及びキャリア周波数の関係を示す図である。
変形例に係るモータの回転数及びトルクと、ＰＷＭ制御の変調方式及びキャリア周波数の関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図１は、本発明の実施形態に係るモータ制御装置１０を周辺構成と共に示す図である。
モータ制御装置１０は、電動車両１に搭載され、車両駆動用のモータ２を駆動する。電動車両１は、二輪車両である。なお、電動車両１は、二輪車両に限定されず、三輪車両や四輪車両、さらには、アシスト式の自転車等のモータで駆動する任意の車両を適用可能である。また、電動車両１は、ディーゼルエンジンやガソリンエンジン等の燃料をエネルギー源とする内燃機関を備えるハイブリッド型の電動車両１（例えばＨＥＶ）であってもよい。
【０００９】
モータ２は、電動車両１に駆動力を付与する電動モータであり、走行用モータ、又は回転電機ということもできる。モータ２は、例えば、三相交流のブラシレスＤＣモータである。三相はＵ相、Ｖ相及びＷ相である。
モータ制御装置１０は、バッテリ３の直流電力をモータ駆動用の交流電力（本実施形態では三相交流電力）に変換するＰＤＵ（ＰｏｗｅｒＤｒｉｖｅＵｎｉｔ）２０を備える。バッテリ３は、車両の動力源である高電圧のバッテリ３であり、直列又は並列に接続される複数のバッテリセルを備える。モータ制御装置１０は、ＰＣＵ（ＰｏｗｅｒＣｏｎｔｒｏｌＵｎｉｔ）とも呼称される。
【００１０】
ＰＤＵ２０は、電力変換器２１と、制御部２２を備える。電力変換器２１は、直流電力を三相交流電力に変換するインバータと、昇圧及び降圧の電圧変換を行うコンバータ等を備える。
インバータは、ＩＧＢＴやＭＯＳＦＥＴ等の半導体素子（スイッチング素子ということもできる）と帰還ダイオードとの並列回路であるハイ側回路と、半導体素子と帰還ダイオードとの並列回路であるロー側回路と、を直列に接続した直列回路が３個並列に接続された内部回路（不図示）を備えるものである。ここで、ハイ側回路とロー側回路それぞれの半導体素子のゲートにハイ信号（高電圧）のゲート信号が印加されると、半導体素子は導通（短絡）し、ロー信号（前記高電圧よりも電圧の低い低電圧）のゲート信号が印加されると半導体素子は不導通となる。制御部２２は半導体素子のゲート信号を制御することで半導体素子の導通/不導通状態を切り替える（スイッチングする）ことによって、直流電力を、モータ２の駆動に適した交流電力に変換する。スイッチングのタイミングは、制御部２２によるＰＷＭ（ＰｕｌｓｅＷｉｄｔｈＭｏｄｕｌａｔｉｏｎ）制御によって調整される。コンバータは、制御部２２によって、バッテリ３からの電力をモータ２の駆動に適した電圧等に変換する。
（【００１１】以降は省略されています）

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