車載用電気システム
【課題】複数の駆動装置を有する電気回路において共用する部品を備えるものにおいて、高度な制御を不用として、複数の駆動装置の作動時に発生し得る共用部品への干渉を回避可能とする車載用電気システムを提供する。
【解決手段】車載用電気システムにおいて、制御部１５０は、複数の駆動部１３１、１３２によって複数の電動機１４１、１４２を同時に駆動させる際に、第１電動機１４１用の電圧信号における第１キャリア周波数ｆｐｗｍ１に対して、第２電動機１４２用の電圧信号における第２キャリア周波数ｆｐｗｍ２が同一となるとき、第２キャリア周波数ｆｐｗｍ２を第１キャリア周波数ｆｐｗｍ１に対して異なる値に設定して、駆動部１３１、１３２を制御するようにする。
【解決手段】車載用電気システムにおいて、制御部１５０は、複数の駆動部１３１、１３２によって複数の電動機１４１、１４２を同時に駆動させる際に、第１電動機１４１用の電圧信号における第１キャリア周波数ｆｐｗｍ１に対して、第２電動機１４２用の電圧信号における第２キャリア周波数ｆｐｗｍ２が同一となるとき、第２キャリア周波数ｆｐｗｍ２を第１キャリア周波数ｆｐｗｍ１に対して異なる値に設定して、駆動部１３１、１３２を制御するようにする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の駆動装置を有する電気回路において、共用する部品を備え、駆動装置が駆動される優先順位が存在する場合の車載用電気システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば特許文献１に示されるような電力変換システムが知られている。特許文献１に示される電力変換システムは、複数の独立した電力変換装置を備えており、複数の電力変換装置が電力系統の電源位相を検出し、高調波を抑制するためにキャリアの同期や、キャリアの位相を調整するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３２３６９８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の電力変換システムでは、高調波を抑制するために、電力系統の電源位相の検出を必要とし、更に、キャリアの同期、およびキャリアの位相調整といった高度な制御を必要としている。
【０００５】
本発明の目的は、上記問題に鑑み、複数の駆動装置を有する電気回路において共用する部品を備えるものにおいて、上述の高度な制御を不用として安価な対応を可能とすると共に、複数の駆動装置の作動時に発生し得る共用部品への干渉を回避可能とする車載用電気システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は上記目的を達成するために、以下の技術的手段を採用する。
【０００７】
請求項１に記載の発明では、電源部（１１０）からの電力を調整して複数の電動機（１４１、１４２）をそれぞれ駆動させる複数の駆動部（１３１、１３２）と、
複数の電動機（１４１、１４２）の作動条件に応じてパルス幅変調方式の電圧信号をそれぞれ設定して、複数の駆動部（１３１、１３２）に出力し、複数の駆動部（１３１、１３２）を制御する制御部（１５０）とを備える車載用電気システムにおいて、
電源部（１１０）と複数の駆動部（１３１、１３２）との間には、複数の駆動部（１３１、１３２）が互いに共有する電気部品（１２１）が設けられており、
制御部（１５０）は、複数の駆動部（１３１、１３２）によって複数の電動機（１４１、１４２）を同時に駆動させる際に、複数の電動機（１４１、１４２）のうち、第１電動機（１４１）用の電圧信号における第１キャリア周波数（ｆｐｗｍ１）に対して、第２電動機（１４２）用の電圧信号における第２キャリア周波数（ｆｐｗｍ２）が同一となるとき、第２キャリア周波数（ｆｐｗｍ２）を第１キャリア周波数（ｆｐｗｍ１）に対して異なる値に設定して、駆動部（１３１、１３２）を制御することを特徴としている。
【０００８】
この発明によれば、複数の電動機（１４１、１４２）が同時に駆動される際に、第１電動機（１４１）用の第１キャリア周波数（ｆｐｗｍ１）に対して、第２電動機（１４２）用の第２キャリア周波数（ｆｐｗｍ２）が異なる値となるようにすることで、電気部品（１２１）における電流リプルの発生を抑制することができる。よって、背景技術の項で説明したような高度な制御を不用として安価な対応を可能とすると共に、電気部品（１２１）における電流共振の発生を抑え、電力負荷が増大することを抑制することができ、電気部品（１２１）の長寿命化を図ることができる。
【０００９】
請求項２に記載の発明では、複数の駆動部（１３１、１３２）は、第１電動機（１４１）を駆動する第１駆動部（１３１）と、第２電動機（１４２）を駆動する第２駆動部（１３２）とを有しており、
制御部（１５０）は、第１駆動部（１３１）を制御する第１制御部（１５１）と、第２駆動部（１３２）を制御する第２制御部（１５２）とを有しており、
第１電動機（１４１）用のキャリア周波数情報を、第１制御部（１５１）から第２制御部（１５２）に送信する送信手段（１６０）と、
送信手段（１６０）によって送信されたキャリア周波数情報に基づいて、第２電動機（１４２）用の第２キャリア周波数（ｆｐｗｍ２）を異なる値に設定するキャリア周波数選択手段（１５２２）とを備えることを特徴としている。
【００１０】
この発明によれば、送信手段（１６０）によって、第１電動機（１４１）用のキャリア周波数情報を確実に把握することができるので、キャリア周波数選択手段（１５２２）によって、第２電動機（１４２）用の第２キャリア周波数（ｆｐｗｍ２）を、第１キャリア周波数（ｆｐｗｍ１）とは異なる値となるように正確に設定することができる。
【００１１】
請求項３に記載の発明では、送信手段（１６０）は、第１制御部（１５１）から第２制御部（１５２）へのリアルタイムによる通信を可能とする専用通信手段（１６０）であることを特徴としている。
【００１２】
この発明によれば、専用通信手段（１６０）によって、遅れなくリアルタイムで第１電動機（１４１）用の第１キャリア周波数（ｆｐｗｍ１）を把握することができるので、把握遅れによって、第２電動機（１４２）用の第２キャリア周波数（ｆｐｗｍ２）を第１電動機（１４１）の第１キャリア周波数（ｆｐｗｍ１）と同一の値に設定してしまうことを防止できる。
【００１３】
請求項４に記載の発明では、複数の駆動部（１３１、１３２）は、第１電動機（１４１）を駆動する第１駆動部（１３１）と、第２電動機（１４２）を駆動する第２駆動部（１３２）とを有しており、
制御部（１５０）は、第１駆動部（１３１）を制御する第１制御部（１５１）と、第２駆動部（１３２）を制御する第２制御部（１５２）とを有しており、
第２制御部（１５２）は、第１制御部（１５１）における第１電動機（１４１）用の第１キャリア周波数（ｆｐｗｍ１）を監視する監視手段（１７０）を備えており、監視手段（１７０）によって監視したキャリア周波数情報に基づいて、第２電動機（１４２）用の第２キャリア周波数（ｆｐｗｍ２）を異なる値に設定することを特徴としている。
【００１４】
この発明によれば、監視手段（１７０）によって第１電動機（１４１）用のキャリア周波数情報を確実に把握することができるので、第２電動機（１４２）用の第２キャリア周波数（ｆｐｗｍ２）を、第１キャリア周波数（ｆｐｗｍ１）とは異なる値となるように正確に設定することができる。
【００１５】
請求項５に記載の発明では、制御部（１５０）は、第１電動機（１４１）用として設定されるキャリア周波数とは異なるキャリア周波数を第２電動機（１４２）用として予め複数用意しており、
設定された第１電動機（１４１）用のキャリア周波数情報に基づいて、予め用意した複数のキャリア周波数の中から第２電動機（１４２）用のキャリア周波数を設定することを特徴としている。
【００１６】
この発明によれば、予め用意した複数のキャリア周波数の中から第２電動機（１４２）用の第２キャリア周波数を設定するので、第２電動機（１４２）用の第２キャリア周波数の設定が容易となると共に、予め用意する複数のキャリア周波数を実験等により電流リプルの発生の少ない組み合わせとして用意しておくことで、効果的なキャリア周波数の設定が可能となる。
【００１７】
請求項６に記載の発明では、制御部（１５０）は、電気部品（１２１）に発生する電流リプルが最小となるように、第２電動機（１４２）用の第２キャリア周波数（ｆｐｗｍ２）を設定することを特徴としている。
【００１８】
この発明によれば、電流リプルによる電気部品（１２１）への悪影響を最小限にすることができ、電気部品（１２１）の長寿命化、および低コスト化の効果を更に高めることができる。
【００１９】
請求項７に記載の発明では、第１電動機（１４１）は、第２電動機（１４２）に対して、設定された前記第1キャリア周波数（ｆｐｗｍ１）が変更されることなく優先的に維持されて、駆動されることを特徴としている。
【００２０】
この発明によれば、第１電動機（１４１）用の第１キャリア周波数（ｆｐｗｍ１）は、常に、本来設定すべきキャリア周波数（ｆｐｗｍ１）に維持されて、設定された作動条件のまま第１電動機（１４１）を優先させて作動させることができる。
【００２１】
尚、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】第１実施形態における車載用電気システムの全体を示すブロック図である。
【図２】図１におけるフィルタを示す回路図である。
【図３】第１実施形態において、制御部が行うキャリア周波数の設定要領を示すフローチャートである。
【図４】本発明を採用していない場合の電流リプル（正弦波モデル）を示すグラフである。
【図５】第１実施形態における電流リプル（正弦波モデル）を示すグラフである。
【図６】本発明を採用していない場合の電流リプル（実電流モデル）を示すグラフである。
【図７】第２実施形態において、制御部が行うキャリア周波数の設定要領を示すフローチャートである。
【図８】第３実施形態において、制御部が行うキャリア周波数の設定要領を示すフローチャートである。
【図９】第４実施形態における車載用電気システムの全体を示すブロック図である。
【図１０】第５実施形態における車載用電気システムの全体を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下に、図面を参照しながら本発明を実施するための複数の形態を説明する。各形態において先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の形態を適用することができる。各実施形態で具体的に組み合わせが可能であることを明示している部分同士の組み合わせばかりではなく、特に組み合わせに支障が生じなければ、明示していなくても実施形態同士を部分的に組み合せることも可能である。
【００２４】
（第１実施形態）
以下、第１実施形態における車載用電気システム（以下、電気システム）１００Ａについて図１〜図６を用いて説明する。図１は車載用電気システム１００Ａの全体を示すブロック図、図２は図１におけるフィルタ１２０を示す回路図、図３は制御部１５０（第２制御部１５２のマイコン１５２ａ）が行うキャリア周波数の設定要領を示すフローチャート、図４は本発明を採用していない場合の電流リプル（正弦波モデル）を示すグラフ、図５は第１実施形態における電流リプル（正弦波モデル）を示すグラフ、図６は本発明を採用していない場合の電流リプル（実電流モデル）を示すグラフである。
【００２５】
図１に示すように、車載用電気システム（以下、電気システム）１００Ａは、例えば、ハイブリッド自動車、あるいは電気自動車等の車両に搭載されるものであって、電源１１０、フィルタ１２０、複数の駆動部１３１、１３２、複数の電動機１４１、１４２、制御部１５０、および送信部１６０等を備えている。複数の駆動部１３１、１３２、および複数の電動機１４１、１４２は、ここでは、それぞれ２つずつ備えるものを例としている。複数の駆動部１３１、１３２は第１駆動部１３１、および第２駆動部１３２となっており、また複数の電動機１４１、１４２は第１電動機１４１、および第２電動機１４２となっている。
【００２６】
電源１１０は、第１、第２駆動部１３１、１３２に対して直流電力を供給する電源部であり、直流のバッテリが使用されている。
【００２７】
フィルタ１２０は、電源１１０からの電力のノイズを除去して高周波の電力として取り出し電圧を一定に保つと共に、高周波数の応答性を向上させる電気部品であり、電源１１０と第１、第２駆動部１３１、１３２との間に配設されている。フィルタ１２０としては、図２（図２（ａ））に示すように、電源１１０に対して並列配置される１つのコンデンサ１２１が用いられたものとなっている。コンデンサ１２１は、第１、第２駆動部１３１、１３２に対して互いに共有されるようになっている。尚、電源１１０と第１、第２駆動部１３１、１３２との間の回路としては、図２（ａ）に対して、第２駆動部１３２側にコンデンサ１２２を備えるもの（図２（ｂ））、あるいは第２駆動部１３２側にコンデンサ１２２、およびインダクタ１２３を備えるもの（図２（ｃ））等とすることが可能である。
【００２８】
第１、第２駆動部１３１、１３２は、電源１１０からの電力を調整して第１、第２電動機１４１、１４２をそれぞれ駆動させる駆動部である。具体的には、第１、第２駆動部１３１、１３２は、電源１１０からの直流電力を交流電力に変換して、それぞれ第１、第２電動機１４１、１４２を駆動させる第１、第２インバータ１３１、１３２である。
【００２９】
第１、第２電動機１４１、１４２は、それぞれ第１、第２駆動部１３１、１３２によって駆動される交流モータである。ここでは、第１電動機１４１は、車両の走行用の駆動源となる走行用モータとしており、また、第２電動機１４２は、空調装置を構成する冷凍サイクル内に配設される冷媒圧縮用の圧縮機を作動させる圧縮機用モータとしている。第１電動機１４１と、第２電動機１４２とにおいては、第２電動機１４２よりも第１電動機１４１が第１に優先されて駆動されるモータとなっている。「第１に優先される」という意味は、車両におけるモータの重要性からして、車両の作動条件に基づいて、その作動条件にまさしく対応した作動状態で駆動されるように優先して制御されるという意味である。よって、第２電動機１４２は、車両の作動条件に対して多少のずれを許容した作動状態で駆動される場合を含んで制御されるものとなっている。
【００３０】
制御部１５０は、第１、第２駆動部１３１、１３２の作動を制御するものであり、第１駆動部１３１を制御するための第１制御部１５１と、第２駆動部１３２を制御するための第２制御部１５２とを備えている。
【００３１】
第１制御部１５１は、マイコン１５１ａとドライバ１５１ｂとを備えている。マイコン１５１ａは、車両走行に関する制御を行う車両制御部（図示省略）からの第１電動機１４１の作動条件（回転数、トルク等の上位入力信号）に応じてパルス変調方式の電圧信号を設定する制御部（インバータ制御部）である。また、ドライバ１５１ｂは、その電圧信号を第１駆動部１３１に出力して、第１駆動部１３１の作動を制御するようにしている。マイコン１５１ａが設定するパルス変調方式の電圧信号は、いわゆる電圧波形と三角波形とから設定されるＰＷＭ制御用のパルス電圧信号である。マイコン１５１ａは、パルス電圧信号におけるパルス幅を決定するための変調波の周波数、即ち第１電動機１４１用の第１キャリア周波数（ｆｐｗｍ１）を作動条件ごとに把握するようになっている。
【００３２】
第２制御部１５２は、マイコン１５２ａとドライバ１５２ｂとを備えている。マイコン１５２ａは、冷凍サイクルの圧縮機制御に関する制御を行う空調制御部（図示省略）からの第２電動機１４２の作動条件（回転数、トルク等の上位入力信号）に応じてパルス変調方式の電圧信号を設定するインバータ制御部１５２１と、キャリア周波数選択部１５２２とを備えている。
【００３３】
インバータ制御部１５２１が設定するパルス変調方式の電圧信号は、上記したマイコン１５１ａと同様に、電圧波形と三角波形とから設定されるいわゆるＰＷＭ制御に用いられるパルス電圧信号である。インバータ制御部１５２１は、パルス電圧信号におけるパルス幅を決定するための変調波の周波数、即ち第２電動機１４２用の第２キャリア周波数（ｆｐｗｍ２）を作動条件ごとに把握するようになっている。
【００３４】
キャリア周波数選択部１５２２は、キャリア周波数選択手段に対応するものであり、上記のようにインバータ制御部１５２１によって設定された第２電動機１４２用の第２キャリア周波数（ｆｐｗｍ２）の値として、第１電動機１４１用の第１キャリア周波数（ｆｐｗｍ１）の値に応じて、異なる別の値を選択して設定するようになっている。キャリア周波数選択部１５２２は、第１キャリア周波数（ｆｐｗｍ１）とは異なる別の値を用意に選択可能とするために、予め複数の第２キャリア周波数（ｆｐｗｍ２）を記憶している。
【００３５】
また、ドライバ１５２ｂは、インバータ制御部１５２１における電圧信号を第２駆動部１３２に出力して、第２駆動部１３２の作動を制御するようにしている。
【００３６】
送信部１６０は、マイコン１５１ａにおける情報をインバータ制御部１５２１に送信する送信手段である。具体的には、送信部１６０は、マイコン１５１ａにおける第１電動機１４１用の第１キャリア周波数（ｆｐｗｍ１）の情報をインバータ制御部１５２１に送信するようになっている。
【００３７】
次に、上記構成に基づく電気システム１００Ａの作動、および作用効果について説明する。
【００３８】
電源１１０の直流電力は、フィルタ１２０によって、電圧が一定に保たれ、更に高周波数の応答性が向上され、第１駆動部１３１、第２駆動部１３２に供給される。第１制御部１５１では、車両制御部から得られる第１電動機１４１の作動条件に応じて、第１電動機１４１用のパルス変調方式の電圧信号が設定される。同様に、第２制御部１５２では、空調制御部から得られる第２電動機１４２の作動条件に応じて、第２電動機１４２用のパルス変調方式の電圧信号が設定される。そして、各電圧信号は各ドライバ１５１ｂ、１５２ｂからそれぞれ、第１駆動部１３１、第２駆動部１３２に出力される。各駆動部１３１、１３２においては、上記電圧信号に基づいて、電源１１０からフィルタ１２０を介して得られる直流電力を交流電力に変換して、変換した交流電力で、第１、第２電動機１４１、１４２を駆動させる。
【００３９】
ここで、第１、第２電動機１４１、１４２が同時に駆動される際に、各電動機１４１、１４２から発生するリプルのキャリア周波数が同じで位相同期していると、各駆動部１３１、１３２に対して共有設定されるコンデンサ１２１に、電流振幅の増幅を伴う電流リプルを発生させてしまう場合がある。電流リプルにおける電流振幅の増幅量が大きいと、コンデンサ１２１における電流共振を起し、電流負荷が増大してしまい、コンデンサ１２１の寿命低下をきたしてしまう。
【００４０】
そこで、本実施形態では、制御部１５０における第２制御部１５２（マイコン１５２ａ）は、図３に示すフローチャートに基づき、その電流リプルの発生を抑制するようにしている。即ち、図３のステップＳ１００で、第２制御部１５２は、第１電動機１４１用に設定される電圧信号の第１キャリア周波数ｆｐｗｍ１を、送信部１６０によって第１制御部１５１（マイコン１５１ａ）から取得する。
【００４１】
次に、ステップＳ１１０で、インバータ制御部１５２１において設定される第２電動機１４２用の第２キャリア周波数ｆｐｗｍ２を取得する。
【００４２】
そして、ステップＳ１２０で、上記でそれぞれ取得した第１キャリア周波数ｆｐｗｍ１の値と、第２キャリア周波数ｆｐｗｍ２の値とが異なっているか否かを比較する。両キャリア周波数ｆｐｗｍ１、ｆｐｗｍ２の値が互いに異なっている場合であると、第２制御部１５２は、そのまま本制御を終了する。しかし、否の判定、即ち両キャリア周波数ｆｐｗｍ１、ｆｐｗｍ２の値が同一の場合であると、第２制御部１５２は、キャリア周波数選択部１５２２によって、第２電動機１４２用として本来設定された第２キャリア周波数ｆｐｗｍ２の値に対して、予め用意した複数の第２キャリア周波数の中から異なる値の第２キャリア周波数を選択する。そして、選択した異なる値の第２キャリア周波数を第２電動機１４２用に新たな第２キャリア周波数として設定し、電圧信号を設定し直して、第２電動機１４２を駆動させるようにしている。新たな第２キャリア周波数は、第１電動機１４１用の第１キャリア周波数ｆｐｗｍ１よりも大きい側、あるいは小さい側のいずれかで、第１キャリア周波数ｆｐｗｍ１に対して最も近い値の周波数が選択される。
【００４３】
図４に示すように、本実施形態を採用していない場合であって、複数の電動機１４１、１４２用の両キャリア周波数ｆｐｗｍ１、ｆｐｗｍ２の値が同一の場合であると、第１電動機１４１から発生するリプル１（実線の正弦波モデル）と、第２電動機１４２から発生するリプル２（一点鎖線の正弦波モデル）とが、周波数同一で位相同期してしまうことから、リプル１およびリプル２によって形成される合計の電流リプル（破線で表示したリプル１＋リプル２）の電流振幅が増幅してしまう。尚、図６に示す電流リプルは、図４の正弦波モデルに対して、実電流モデルで示したものであり、同様に合計の電流リプル（破線で表示したリプル１＋リプル２）の電流振幅が増幅してしまう。
【００４４】
しかしながら、図５に示すように、本実施形態では、複数の電動機１４１、１４２が同時に駆動される際に、第１、第２キャリア周波数ｆｐｗｍ１、ｆｐｗｍ２の値が同一の場合であると、第１電動機１４１用の第１キャリア周波数ｆｐｗｍ１に対して、第２電動機１４２用のキャリア周波数ｆｐｗｍ２の値を異なる値に設定するので、位相同期することがなく、合計の電流リプル（破線で表示したリプル１＋リプル３）の電流振幅が増幅してしまうことを抑制すことができる。よって、背景技術の項で説明したような高度な制御を不用として安価な対応を可能とすると共に、コンデンサ１２１における電流共振の発生を抑え、電力負荷が増大することを抑制することができ、コンデンサ１２１の長寿命化を図ることができる。
【００４５】
また、本実施形態では、第１電動機１４１用のキャリア周波数情報を、第１制御部１５１から第２制御部１５２に送信する送信部１６０を設けている。そして、送信部１６０によって送信されたキャリア周波数情報に基づいて、第１、第２キャリア周波数ｆｐｗｍ１、ｆｐｗｍ２の値を比較し、両キャリア周波数ｆｐｗｍ１、ｆｐｗｍ２の値が同一の場合であると、第２電動機１４２用の第２キャリア周波数ｆｐｗｍ２を異なる値に設定するキャリア周波数選択部１５２２を設けるようにしている。よって、送信部１６０によって、第１電動機１４１用のキャリア周波数情報を確実に把握することができるので、キャリア周波数選択部１５２２によって、第１キャリア周波数ｆｐｗｍ１とは異なる値となる第２電動機１４２用の第２キャリア周波数ｆｐｗｍ２を正確に設定することができる。
【００４６】
また、第１電動機１４１は、車両の走行用モータであって、圧縮機用モータである第２電動機１４２に対して、設定された第1キャリア周波数ｆｐｗｍ１が変更されることなく優先的に維持されて、設定された作動条件のまま駆動されるようにしている。つまり、第１、第２キャリア周波数ｆｐｗｍ１、ｆｐｗｍ２が同一の場合であると、第１キャリア周波数ｆｐｗｍ１の値はそのままにして、第２キャリア周波数ｆｐｗｍ２の値を変更するようにしている。よって、設定された作動条件のまま第１電動機１４１を優先させて作動させることができるので、第１電動機１４１の機能を損なうことがない。
【００４７】
尚、送信部１６０は、専用の通信によってインバータ制御部１５２１にキャリア周波数情報をリアルタイムで送る専用通信手段としても良い。これにより、第２制御部１５２は、時間遅れなくリアルタイムで第１電動機１４１用の第１キャリア周波数ｆｐｗｍ１を把握することができ、把握遅れに伴ってある時間帯だけ、第２電動機１４２用の第２キャリア周波数ｆｐｗｍ２を第１電動機１４１の第１キャリア周波数ｆｐｗｍ１と同一の値に設定してしまうことを防止できる。
【００４８】
（第２実施形態）
第２実施形態のフローチャートを図７に示す。第２実施形態は、上記第１実施形態に対して、キャリア周波数選択部１５２２による第２キャリア周波数ｆｐｗｍ２の設定要領を変更したものである。具体的には、図７のフローチャートは、図３で説明したフローチャートのステップＳ１３０をステップＳ１３５に変更している。
【００４９】
キャリア周波数選択部１５２２は、種々の第１キャリア周波数ｆｐｗｍ１の値に対して、異なる値となる第２キャリア周波数ｆｐｗｍ２であって、第１キャリア周波数ｆｐｗｍ１に対して、形成される合計の電流リプルが最小となる第２キャリア周波数ｆｐｗｍ２の組み合わせを予め記憶している。この第２キャリア周波数ｆｐｗｍ２を記憶させるにあたっては、種々の第１キャリア周波数ｆｐｗｍ１の値に対して、予め実験や数値解析等によって求められた合計の電流リプルが最小となる第２キャリア周波数ｆｐｗｍ２の値を設定しておけば良い。
【００５０】
第２制御部１５２は、図７で示すステップＳ１００、ステップＳ１１０の後に、ステップＳ１２０で、両キャリア周波数ｆｐｗｍ１、ｆｐｗｍ２の値が異なっているか否かを判定する。そして、両キャリア周波数ｆｐｗｍ１、ｆｐｗｍ２の値が同一であると判定すると（否定判定すると）、ステップＳ１３５で、キャリア周波数選択部１５２２によって、第２電動機１４２用の第２キャリア周波数ｆｐｗｍ２の値として、第１キャリア周波数ｆｐｗｍ１とは異なる値のキャリア周波数に設定する。加えて、合計の電流リプルが最小となるキャリア周波数を第２電動機１４１用の新たなキャリア周波数として設定し、電圧信号を設定し直して、第２電動機１４２を駆動させるようにしている。
【００５１】
これにより、コンデンサ１２１に発生される合計の電流リプルは最小となって、電流リプルによるコンデンサ１２１への悪影響を最小限にすることができ、コンデンサ１２１の長寿命化の効果を更に高めることができる。
【００５２】
尚、上記では、新たなキャリア周波数を設定するために、予め実験や数値解析等によって、合計の電流リプルが最小となる第２キャリア周波数ｆｐｗｍ２の値をキャリア周波数選択部１５２２に予め記憶させておくことを説明したが、これに限らず、ステップＳ１３５において、リアルタイムの評価関数を用いて、合計の電流リプルが最小となる第２キャリア周波数を都度求めて、求めた第２キャリア周波数の値を用いるようにしても良い。
【００５３】
（第３実施形態）
第３実施形態のフローチャートを図８に示す。第３実施形態は、上記第１実施形態に対して、キャリア周波数選択部１５２２による第２キャリア周波数ｆｐｗｍ２の設定要領を変更したものである。
【００５４】
第２制御部１５２は、図８に示すフローチャートに基づいて、第２キャリア周波数ｆｐｗｍ２の設定を行う。即ち、第２制御部１５２は、各電動機１４１、１４２が同時に駆動される際に、ステップＳ１００で、送信部１６０によって第１電動機１４１用に設定される電圧信号の第１キャリア周波数ｆｐｗｍ１を取得する。
【００５５】
次に、ステップＳ１４０で、第２電動機１４２用の第２キャリア周波数ｆｐｗｍ２として、上記で取得した第１キャリア周波数ｆｐｗｍ１とは異なる値を選択して、設定する。
【００５６】
これにより、第１、第２キャリア周波数は、異なる値として設定されるので、上記第１実施形態と同様に、合計の電流リプルの電流振幅が増幅してしまうことを抑制すことができる。よって、高度な制御を不用として安価な対応を可能とすると共に、コンデンサ１２１における電流共振の発生を抑え、電力負荷が増大することを抑制することができ、コンデンサ１２１の長寿命化を図ることができる。
【００５７】
（第４実施形態）
第４実施形態の電気システム１００Ｂを図９に示す。第４実施形態の電気システム１００Ｂは、上記第１実施形態の電気システム１００Ａに対して、制御部１５０における第１制御部１５１のマイコン（インバータ制御部）１５１ａを、第２制御部１５２のマイコン１５２ａと一体的に形成したものである。
【００５８】
これにより、マイコン１５１ａを含むマイコン１５２ａが一体的に形成されるので、車両への搭載工数を低減することができる。
【００５９】
（第５実施形態）
第５実施形態の電気システム１００Ｃを図１０に示す。第５実施形態の電気システム１００Ｃは、上記第１実施形態の電気システム１００Ａに対して、送信部１６０を廃止して、新たに監視部１７０を設けたものである。
【００６０】
監視部１７０は、第２制御部１５２（マイコン１５２ａ）に設けられた監視手段であり、第１制御部１５１内の情報、即ち第１キャリア周波数ｆｐｗｍ１の情報を常に監視し、第２制御部１５２は、第１キャリア周波数ｆｐｗｍ１の情報をリアルタイムで把握できるようにしている。
【００６１】
本実施形態では、第２制御部１５２は、監視部１７０によって、第１電動機１４１用の第１キャリア周波数ｆｐｗｍ１の値がＡからＢに変更される情報を把握すると、第２電動機１４２用の第２キャリア周波数ｆｐｗｍ２の値として、変更前後のＡおよびＢとは共に異なるＣの値を設定して、第２電動機１４２を駆動させる。
【００６２】
これにより、上記のように第１キャリア周波数ｆｐｗｍ１の値が変更されるような場合であっても、監視部１７０によって第１電動機１４１用のキャリア周波数情報（変更前後の第１キャリア周波数ｆｐｗｍ１の値Ａ、Ｂ）を確実に把握することができるので、第１電動機１４１用の第１キャリア周波数ｆｐｗｍ１の値に対して、異なる値の第２電動機１４２用の第２キャリア周波数ｆｐｗｍ２を正確に設定することができる。よって、上記第１実施形態と同様に、合計の電流リプルの電流振幅が増幅してしまうことを抑制すことができ、高度な制御を不用として安価な対応を可能とすると共に、コンデンサ１２１における電流共振の発生を抑え、電力負荷が増大することを抑制することができ、コンデンサ１２１の長寿命化を図ることができる。
【００６３】
（その他の実施形態）
上記各実施形態では、第１電動機１４１を走行用モータとし、第２電動機１４２を圧縮機用モータとしたが、これに限らず、他のパワステ用モータ、送風機用モータ等を対象としても良い。また、対象とする電動機の数は、２つに限らず、３つ以上の場合でも良い。
【００６４】
また、制御部１５０は、第１制御部１５１と第２制御部１５２とを備えるものとしたが、これに限らず、１つの制御部１５０で第１、第２の駆動部１５１、１５２を制御するものとしても良い。この場合、１つの制御部１５０内で、第１、第２キャリア周波数情報を共有できるので、送信部１６０、あるいは監視部１７０は、不用とすることができる。
【符号の説明】
【００６５】
１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ 車載用電気システム
１１０ 電源（電源部）
１２１ コンデンサ（電気部品）
１３１ 第１駆動部（駆動部）
１３２ 第２駆動部（駆動部）
１４１ 第１電動機（電動機）
１４２ 第２電動機（電動機）
１５０ 制御部
１５１ 第１制御部
１５２ 第２制御部
１５２２ キャリア周波数選択部（キャリア周波数選択手段）
１６０ 送信部（送信手段、専用通信手段）
１７０ 監視部（監視手段）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の駆動装置を有する電気回路において、共用する部品を備え、駆動装置が駆動される優先順位が存在する場合の車載用電気システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば特許文献１に示されるような電力変換システムが知られている。特許文献１に示される電力変換システムは、複数の独立した電力変換装置を備えており、複数の電力変換装置が電力系統の電源位相を検出し、高調波を抑制するためにキャリアの同期や、キャリアの位相を調整するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３２３６９８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の電力変換システムでは、高調波を抑制するために、電力系統の電源位相の検出を必要とし、更に、キャリアの同期、およびキャリアの位相調整といった高度な制御を必要としている。
【０００５】
本発明の目的は、上記問題に鑑み、複数の駆動装置を有する電気回路において共用する部品を備えるものにおいて、上述の高度な制御を不用として安価な対応を可能とすると共に、複数の駆動装置の作動時に発生し得る共用部品への干渉を回避可能とする車載用電気システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は上記目的を達成するために、以下の技術的手段を採用する。
【０００７】
請求項１に記載の発明では、電源部（１１０）からの電力を調整して複数の電動機（１４１、１４２）をそれぞれ駆動させる複数の駆動部（１３１、１３２）と、
複数の電動機（１４１、１４２）の作動条件に応じてパルス幅変調方式の電圧信号をそれぞれ設定して、複数の駆動部（１３１、１３２）に出力し、複数の駆動部（１３１、１３２）を制御する制御部（１５０）とを備える車載用電気システムにおいて、
電源部（１１０）と複数の駆動部（１３１、１３２）との間には、複数の駆動部（１３１、１３２）が互いに共有する電気部品（１２１）が設けられており、
制御部（１５０）は、複数の駆動部（１３１、１３２）によって複数の電動機（１４１、１４２）を同時に駆動させる際に、複数の電動機（１４１、１４２）のうち、第１電動機（１４１）用の電圧信号における第１キャリア周波数（ｆｐｗｍ１）に対して、第２電動機（１４２）用の電圧信号における第２キャリア周波数（ｆｐｗｍ２）が同一となるとき、第２キャリア周波数（ｆｐｗｍ２）を第１キャリア周波数（ｆｐｗｍ１）に対して異なる値に設定して、駆動部（１３１、１３２）を制御することを特徴としている。
【０００８】
この発明によれば、複数の電動機（１４１、１４２）が同時に駆動される際に、第１電動機（１４１）用の第１キャリア周波数（ｆｐｗｍ１）に対して、第２電動機（１４２）用の第２キャリア周波数（ｆｐｗｍ２）が異なる値となるようにすることで、電気部品（１２１）における電流リプルの発生を抑制することができる。よって、背景技術の項で説明したような高度な制御を不用として安価な対応を可能とすると共に、電気部品（１２１）における電流共振の発生を抑え、電力負荷が増大することを抑制することができ、電気部品（１２１）の長寿命化を図ることができる。
【０００９】
請求項２に記載の発明では、複数の駆動部（１３１、１３２）は、第１電動機（１４１）を駆動する第１駆動部（１３１）と、第２電動機（１４２）を駆動する第２駆動部（１３２）とを有しており、
制御部（１５０）は、第１駆動部（１３１）を制御する第１制御部（１５１）と、第２駆動部（１３２）を制御する第２制御部（１５２）とを有しており、
第１電動機（１４１）用のキャリア周波数情報を、第１制御部（１５１）から第２制御部（１５２）に送信する送信手段（１６０）と、
送信手段（１６０）によって送信されたキャリア周波数情報に基づいて、第２電動機（１４２）用の第２キャリア周波数（ｆｐｗｍ２）を異なる値に設定するキャリア周波数選択手段（１５２２）とを備えることを特徴としている。
【００１０】
この発明によれば、送信手段（１６０）によって、第１電動機（１４１）用のキャリア周波数情報を確実に把握することができるので、キャリア周波数選択手段（１５２２）によって、第２電動機（１４２）用の第２キャリア周波数（ｆｐｗｍ２）を、第１キャリア周波数（ｆｐｗｍ１）とは異なる値となるように正確に設定することができる。
【００１１】
請求項３に記載の発明では、送信手段（１６０）は、第１制御部（１５１）から第２制御部（１５２）へのリアルタイムによる通信を可能とする専用通信手段（１６０）であることを特徴としている。
【００１２】
この発明によれば、専用通信手段（１６０）によって、遅れなくリアルタイムで第１電動機（１４１）用の第１キャリア周波数（ｆｐｗｍ１）を把握することができるので、把握遅れによって、第２電動機（１４２）用の第２キャリア周波数（ｆｐｗｍ２）を第１電動機（１４１）の第１キャリア周波数（ｆｐｗｍ１）と同一の値に設定してしまうことを防止できる。
【００１３】
請求項４に記載の発明では、複数の駆動部（１３１、１３２）は、第１電動機（１４１）を駆動する第１駆動部（１３１）と、第２電動機（１４２）を駆動する第２駆動部（１３２）とを有しており、
制御部（１５０）は、第１駆動部（１３１）を制御する第１制御部（１５１）と、第２駆動部（１３２）を制御する第２制御部（１５２）とを有しており、
第２制御部（１５２）は、第１制御部（１５１）における第１電動機（１４１）用の第１キャリア周波数（ｆｐｗｍ１）を監視する監視手段（１７０）を備えており、監視手段（１７０）によって監視したキャリア周波数情報に基づいて、第２電動機（１４２）用の第２キャリア周波数（ｆｐｗｍ２）を異なる値に設定することを特徴としている。
【００１４】
この発明によれば、監視手段（１７０）によって第１電動機（１４１）用のキャリア周波数情報を確実に把握することができるので、第２電動機（１４２）用の第２キャリア周波数（ｆｐｗｍ２）を、第１キャリア周波数（ｆｐｗｍ１）とは異なる値となるように正確に設定することができる。
【００１５】
請求項５に記載の発明では、制御部（１５０）は、第１電動機（１４１）用として設定されるキャリア周波数とは異なるキャリア周波数を第２電動機（１４２）用として予め複数用意しており、
設定された第１電動機（１４１）用のキャリア周波数情報に基づいて、予め用意した複数のキャリア周波数の中から第２電動機（１４２）用のキャリア周波数を設定することを特徴としている。
【００１６】
この発明によれば、予め用意した複数のキャリア周波数の中から第２電動機（１４２）用の第２キャリア周波数を設定するので、第２電動機（１４２）用の第２キャリア周波数の設定が容易となると共に、予め用意する複数のキャリア周波数を実験等により電流リプルの発生の少ない組み合わせとして用意しておくことで、効果的なキャリア周波数の設定が可能となる。
【００１７】
請求項６に記載の発明では、制御部（１５０）は、電気部品（１２１）に発生する電流リプルが最小となるように、第２電動機（１４２）用の第２キャリア周波数（ｆｐｗｍ２）を設定することを特徴としている。
【００１８】
この発明によれば、電流リプルによる電気部品（１２１）への悪影響を最小限にすることができ、電気部品（１２１）の長寿命化、および低コスト化の効果を更に高めることができる。
【００１９】
請求項７に記載の発明では、第１電動機（１４１）は、第２電動機（１４２）に対して、設定された前記第1キャリア周波数（ｆｐｗｍ１）が変更されることなく優先的に維持されて、駆動されることを特徴としている。
【００２０】
この発明によれば、第１電動機（１４１）用の第１キャリア周波数（ｆｐｗｍ１）は、常に、本来設定すべきキャリア周波数（ｆｐｗｍ１）に維持されて、設定された作動条件のまま第１電動機（１４１）を優先させて作動させることができる。
【００２１】
尚、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】第１実施形態における車載用電気システムの全体を示すブロック図である。
【図２】図１におけるフィルタを示す回路図である。
【図３】第１実施形態において、制御部が行うキャリア周波数の設定要領を示すフローチャートである。
【図４】本発明を採用していない場合の電流リプル（正弦波モデル）を示すグラフである。
【図５】第１実施形態における電流リプル（正弦波モデル）を示すグラフである。
【図６】本発明を採用していない場合の電流リプル（実電流モデル）を示すグラフである。
【図７】第２実施形態において、制御部が行うキャリア周波数の設定要領を示すフローチャートである。
【図８】第３実施形態において、制御部が行うキャリア周波数の設定要領を示すフローチャートである。
【図９】第４実施形態における車載用電気システムの全体を示すブロック図である。
【図１０】第５実施形態における車載用電気システムの全体を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下に、図面を参照しながら本発明を実施するための複数の形態を説明する。各形態において先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の形態を適用することができる。各実施形態で具体的に組み合わせが可能であることを明示している部分同士の組み合わせばかりではなく、特に組み合わせに支障が生じなければ、明示していなくても実施形態同士を部分的に組み合せることも可能である。
【００２４】
（第１実施形態）
以下、第１実施形態における車載用電気システム（以下、電気システム）１００Ａについて図１〜図６を用いて説明する。図１は車載用電気システム１００Ａの全体を示すブロック図、図２は図１におけるフィルタ１２０を示す回路図、図３は制御部１５０（第２制御部１５２のマイコン１５２ａ）が行うキャリア周波数の設定要領を示すフローチャート、図４は本発明を採用していない場合の電流リプル（正弦波モデル）を示すグラフ、図５は第１実施形態における電流リプル（正弦波モデル）を示すグラフ、図６は本発明を採用していない場合の電流リプル（実電流モデル）を示すグラフである。
【００２５】
図１に示すように、車載用電気システム（以下、電気システム）１００Ａは、例えば、ハイブリッド自動車、あるいは電気自動車等の車両に搭載されるものであって、電源１１０、フィルタ１２０、複数の駆動部１３１、１３２、複数の電動機１４１、１４２、制御部１５０、および送信部１６０等を備えている。複数の駆動部１３１、１３２、および複数の電動機１４１、１４２は、ここでは、それぞれ２つずつ備えるものを例としている。複数の駆動部１３１、１３２は第１駆動部１３１、および第２駆動部１３２となっており、また複数の電動機１４１、１４２は第１電動機１４１、および第２電動機１４２となっている。
【００２６】
電源１１０は、第１、第２駆動部１３１、１３２に対して直流電力を供給する電源部であり、直流のバッテリが使用されている。
【００２７】
フィルタ１２０は、電源１１０からの電力のノイズを除去して高周波の電力として取り出し電圧を一定に保つと共に、高周波数の応答性を向上させる電気部品であり、電源１１０と第１、第２駆動部１３１、１３２との間に配設されている。フィルタ１２０としては、図２（図２（ａ））に示すように、電源１１０に対して並列配置される１つのコンデンサ１２１が用いられたものとなっている。コンデンサ１２１は、第１、第２駆動部１３１、１３２に対して互いに共有されるようになっている。尚、電源１１０と第１、第２駆動部１３１、１３２との間の回路としては、図２（ａ）に対して、第２駆動部１３２側にコンデンサ１２２を備えるもの（図２（ｂ））、あるいは第２駆動部１３２側にコンデンサ１２２、およびインダクタ１２３を備えるもの（図２（ｃ））等とすることが可能である。
【００２８】
第１、第２駆動部１３１、１３２は、電源１１０からの電力を調整して第１、第２電動機１４１、１４２をそれぞれ駆動させる駆動部である。具体的には、第１、第２駆動部１３１、１３２は、電源１１０からの直流電力を交流電力に変換して、それぞれ第１、第２電動機１４１、１４２を駆動させる第１、第２インバータ１３１、１３２である。
【００２９】
第１、第２電動機１４１、１４２は、それぞれ第１、第２駆動部１３１、１３２によって駆動される交流モータである。ここでは、第１電動機１４１は、車両の走行用の駆動源となる走行用モータとしており、また、第２電動機１４２は、空調装置を構成する冷凍サイクル内に配設される冷媒圧縮用の圧縮機を作動させる圧縮機用モータとしている。第１電動機１４１と、第２電動機１４２とにおいては、第２電動機１４２よりも第１電動機１４１が第１に優先されて駆動されるモータとなっている。「第１に優先される」という意味は、車両におけるモータの重要性からして、車両の作動条件に基づいて、その作動条件にまさしく対応した作動状態で駆動されるように優先して制御されるという意味である。よって、第２電動機１４２は、車両の作動条件に対して多少のずれを許容した作動状態で駆動される場合を含んで制御されるものとなっている。
【００３０】
制御部１５０は、第１、第２駆動部１３１、１３２の作動を制御するものであり、第１駆動部１３１を制御するための第１制御部１５１と、第２駆動部１３２を制御するための第２制御部１５２とを備えている。
【００３１】
第１制御部１５１は、マイコン１５１ａとドライバ１５１ｂとを備えている。マイコン１５１ａは、車両走行に関する制御を行う車両制御部（図示省略）からの第１電動機１４１の作動条件（回転数、トルク等の上位入力信号）に応じてパルス変調方式の電圧信号を設定する制御部（インバータ制御部）である。また、ドライバ１５１ｂは、その電圧信号を第１駆動部１３１に出力して、第１駆動部１３１の作動を制御するようにしている。マイコン１５１ａが設定するパルス変調方式の電圧信号は、いわゆる電圧波形と三角波形とから設定されるＰＷＭ制御用のパルス電圧信号である。マイコン１５１ａは、パルス電圧信号におけるパルス幅を決定するための変調波の周波数、即ち第１電動機１４１用の第１キャリア周波数（ｆｐｗｍ１）を作動条件ごとに把握するようになっている。
【００３２】
第２制御部１５２は、マイコン１５２ａとドライバ１５２ｂとを備えている。マイコン１５２ａは、冷凍サイクルの圧縮機制御に関する制御を行う空調制御部（図示省略）からの第２電動機１４２の作動条件（回転数、トルク等の上位入力信号）に応じてパルス変調方式の電圧信号を設定するインバータ制御部１５２１と、キャリア周波数選択部１５２２とを備えている。
【００３３】
インバータ制御部１５２１が設定するパルス変調方式の電圧信号は、上記したマイコン１５１ａと同様に、電圧波形と三角波形とから設定されるいわゆるＰＷＭ制御に用いられるパルス電圧信号である。インバータ制御部１５２１は、パルス電圧信号におけるパルス幅を決定するための変調波の周波数、即ち第２電動機１４２用の第２キャリア周波数（ｆｐｗｍ２）を作動条件ごとに把握するようになっている。
【００３４】
キャリア周波数選択部１５２２は、キャリア周波数選択手段に対応するものであり、上記のようにインバータ制御部１５２１によって設定された第２電動機１４２用の第２キャリア周波数（ｆｐｗｍ２）の値として、第１電動機１４１用の第１キャリア周波数（ｆｐｗｍ１）の値に応じて、異なる別の値を選択して設定するようになっている。キャリア周波数選択部１５２２は、第１キャリア周波数（ｆｐｗｍ１）とは異なる別の値を用意に選択可能とするために、予め複数の第２キャリア周波数（ｆｐｗｍ２）を記憶している。
【００３５】
また、ドライバ１５２ｂは、インバータ制御部１５２１における電圧信号を第２駆動部１３２に出力して、第２駆動部１３２の作動を制御するようにしている。
【００３６】
送信部１６０は、マイコン１５１ａにおける情報をインバータ制御部１５２１に送信する送信手段である。具体的には、送信部１６０は、マイコン１５１ａにおける第１電動機１４１用の第１キャリア周波数（ｆｐｗｍ１）の情報をインバータ制御部１５２１に送信するようになっている。
【００３７】
次に、上記構成に基づく電気システム１００Ａの作動、および作用効果について説明する。
【００３８】
電源１１０の直流電力は、フィルタ１２０によって、電圧が一定に保たれ、更に高周波数の応答性が向上され、第１駆動部１３１、第２駆動部１３２に供給される。第１制御部１５１では、車両制御部から得られる第１電動機１４１の作動条件に応じて、第１電動機１４１用のパルス変調方式の電圧信号が設定される。同様に、第２制御部１５２では、空調制御部から得られる第２電動機１４２の作動条件に応じて、第２電動機１４２用のパルス変調方式の電圧信号が設定される。そして、各電圧信号は各ドライバ１５１ｂ、１５２ｂからそれぞれ、第１駆動部１３１、第２駆動部１３２に出力される。各駆動部１３１、１３２においては、上記電圧信号に基づいて、電源１１０からフィルタ１２０を介して得られる直流電力を交流電力に変換して、変換した交流電力で、第１、第２電動機１４１、１４２を駆動させる。
【００３９】
ここで、第１、第２電動機１４１、１４２が同時に駆動される際に、各電動機１４１、１４２から発生するリプルのキャリア周波数が同じで位相同期していると、各駆動部１３１、１３２に対して共有設定されるコンデンサ１２１に、電流振幅の増幅を伴う電流リプルを発生させてしまう場合がある。電流リプルにおける電流振幅の増幅量が大きいと、コンデンサ１２１における電流共振を起し、電流負荷が増大してしまい、コンデンサ１２１の寿命低下をきたしてしまう。
【００４０】
そこで、本実施形態では、制御部１５０における第２制御部１５２（マイコン１５２ａ）は、図３に示すフローチャートに基づき、その電流リプルの発生を抑制するようにしている。即ち、図３のステップＳ１００で、第２制御部１５２は、第１電動機１４１用に設定される電圧信号の第１キャリア周波数ｆｐｗｍ１を、送信部１６０によって第１制御部１５１（マイコン１５１ａ）から取得する。
【００４１】
次に、ステップＳ１１０で、インバータ制御部１５２１において設定される第２電動機１４２用の第２キャリア周波数ｆｐｗｍ２を取得する。
【００４２】
そして、ステップＳ１２０で、上記でそれぞれ取得した第１キャリア周波数ｆｐｗｍ１の値と、第２キャリア周波数ｆｐｗｍ２の値とが異なっているか否かを比較する。両キャリア周波数ｆｐｗｍ１、ｆｐｗｍ２の値が互いに異なっている場合であると、第２制御部１５２は、そのまま本制御を終了する。しかし、否の判定、即ち両キャリア周波数ｆｐｗｍ１、ｆｐｗｍ２の値が同一の場合であると、第２制御部１５２は、キャリア周波数選択部１５２２によって、第２電動機１４２用として本来設定された第２キャリア周波数ｆｐｗｍ２の値に対して、予め用意した複数の第２キャリア周波数の中から異なる値の第２キャリア周波数を選択する。そして、選択した異なる値の第２キャリア周波数を第２電動機１４２用に新たな第２キャリア周波数として設定し、電圧信号を設定し直して、第２電動機１４２を駆動させるようにしている。新たな第２キャリア周波数は、第１電動機１４１用の第１キャリア周波数ｆｐｗｍ１よりも大きい側、あるいは小さい側のいずれかで、第１キャリア周波数ｆｐｗｍ１に対して最も近い値の周波数が選択される。
【００４３】
図４に示すように、本実施形態を採用していない場合であって、複数の電動機１４１、１４２用の両キャリア周波数ｆｐｗｍ１、ｆｐｗｍ２の値が同一の場合であると、第１電動機１４１から発生するリプル１（実線の正弦波モデル）と、第２電動機１４２から発生するリプル２（一点鎖線の正弦波モデル）とが、周波数同一で位相同期してしまうことから、リプル１およびリプル２によって形成される合計の電流リプル（破線で表示したリプル１＋リプル２）の電流振幅が増幅してしまう。尚、図６に示す電流リプルは、図４の正弦波モデルに対して、実電流モデルで示したものであり、同様に合計の電流リプル（破線で表示したリプル１＋リプル２）の電流振幅が増幅してしまう。
【００４４】
しかしながら、図５に示すように、本実施形態では、複数の電動機１４１、１４２が同時に駆動される際に、第１、第２キャリア周波数ｆｐｗｍ１、ｆｐｗｍ２の値が同一の場合であると、第１電動機１４１用の第１キャリア周波数ｆｐｗｍ１に対して、第２電動機１４２用のキャリア周波数ｆｐｗｍ２の値を異なる値に設定するので、位相同期することがなく、合計の電流リプル（破線で表示したリプル１＋リプル３）の電流振幅が増幅してしまうことを抑制すことができる。よって、背景技術の項で説明したような高度な制御を不用として安価な対応を可能とすると共に、コンデンサ１２１における電流共振の発生を抑え、電力負荷が増大することを抑制することができ、コンデンサ１２１の長寿命化を図ることができる。
【００４５】
また、本実施形態では、第１電動機１４１用のキャリア周波数情報を、第１制御部１５１から第２制御部１５２に送信する送信部１６０を設けている。そして、送信部１６０によって送信されたキャリア周波数情報に基づいて、第１、第２キャリア周波数ｆｐｗｍ１、ｆｐｗｍ２の値を比較し、両キャリア周波数ｆｐｗｍ１、ｆｐｗｍ２の値が同一の場合であると、第２電動機１４２用の第２キャリア周波数ｆｐｗｍ２を異なる値に設定するキャリア周波数選択部１５２２を設けるようにしている。よって、送信部１６０によって、第１電動機１４１用のキャリア周波数情報を確実に把握することができるので、キャリア周波数選択部１５２２によって、第１キャリア周波数ｆｐｗｍ１とは異なる値となる第２電動機１４２用の第２キャリア周波数ｆｐｗｍ２を正確に設定することができる。
【００４６】
また、第１電動機１４１は、車両の走行用モータであって、圧縮機用モータである第２電動機１４２に対して、設定された第1キャリア周波数ｆｐｗｍ１が変更されることなく優先的に維持されて、設定された作動条件のまま駆動されるようにしている。つまり、第１、第２キャリア周波数ｆｐｗｍ１、ｆｐｗｍ２が同一の場合であると、第１キャリア周波数ｆｐｗｍ１の値はそのままにして、第２キャリア周波数ｆｐｗｍ２の値を変更するようにしている。よって、設定された作動条件のまま第１電動機１４１を優先させて作動させることができるので、第１電動機１４１の機能を損なうことがない。
【００４７】
尚、送信部１６０は、専用の通信によってインバータ制御部１５２１にキャリア周波数情報をリアルタイムで送る専用通信手段としても良い。これにより、第２制御部１５２は、時間遅れなくリアルタイムで第１電動機１４１用の第１キャリア周波数ｆｐｗｍ１を把握することができ、把握遅れに伴ってある時間帯だけ、第２電動機１４２用の第２キャリア周波数ｆｐｗｍ２を第１電動機１４１の第１キャリア周波数ｆｐｗｍ１と同一の値に設定してしまうことを防止できる。
【００４８】
（第２実施形態）
第２実施形態のフローチャートを図７に示す。第２実施形態は、上記第１実施形態に対して、キャリア周波数選択部１５２２による第２キャリア周波数ｆｐｗｍ２の設定要領を変更したものである。具体的には、図７のフローチャートは、図３で説明したフローチャートのステップＳ１３０をステップＳ１３５に変更している。
【００４９】
キャリア周波数選択部１５２２は、種々の第１キャリア周波数ｆｐｗｍ１の値に対して、異なる値となる第２キャリア周波数ｆｐｗｍ２であって、第１キャリア周波数ｆｐｗｍ１に対して、形成される合計の電流リプルが最小となる第２キャリア周波数ｆｐｗｍ２の組み合わせを予め記憶している。この第２キャリア周波数ｆｐｗｍ２を記憶させるにあたっては、種々の第１キャリア周波数ｆｐｗｍ１の値に対して、予め実験や数値解析等によって求められた合計の電流リプルが最小となる第２キャリア周波数ｆｐｗｍ２の値を設定しておけば良い。
【００５０】
第２制御部１５２は、図７で示すステップＳ１００、ステップＳ１１０の後に、ステップＳ１２０で、両キャリア周波数ｆｐｗｍ１、ｆｐｗｍ２の値が異なっているか否かを判定する。そして、両キャリア周波数ｆｐｗｍ１、ｆｐｗｍ２の値が同一であると判定すると（否定判定すると）、ステップＳ１３５で、キャリア周波数選択部１５２２によって、第２電動機１４２用の第２キャリア周波数ｆｐｗｍ２の値として、第１キャリア周波数ｆｐｗｍ１とは異なる値のキャリア周波数に設定する。加えて、合計の電流リプルが最小となるキャリア周波数を第２電動機１４１用の新たなキャリア周波数として設定し、電圧信号を設定し直して、第２電動機１４２を駆動させるようにしている。
【００５１】
これにより、コンデンサ１２１に発生される合計の電流リプルは最小となって、電流リプルによるコンデンサ１２１への悪影響を最小限にすることができ、コンデンサ１２１の長寿命化の効果を更に高めることができる。
【００５２】
尚、上記では、新たなキャリア周波数を設定するために、予め実験や数値解析等によって、合計の電流リプルが最小となる第２キャリア周波数ｆｐｗｍ２の値をキャリア周波数選択部１５２２に予め記憶させておくことを説明したが、これに限らず、ステップＳ１３５において、リアルタイムの評価関数を用いて、合計の電流リプルが最小となる第２キャリア周波数を都度求めて、求めた第２キャリア周波数の値を用いるようにしても良い。
【００５３】
（第３実施形態）
第３実施形態のフローチャートを図８に示す。第３実施形態は、上記第１実施形態に対して、キャリア周波数選択部１５２２による第２キャリア周波数ｆｐｗｍ２の設定要領を変更したものである。
【００５４】
第２制御部１５２は、図８に示すフローチャートに基づいて、第２キャリア周波数ｆｐｗｍ２の設定を行う。即ち、第２制御部１５２は、各電動機１４１、１４２が同時に駆動される際に、ステップＳ１００で、送信部１６０によって第１電動機１４１用に設定される電圧信号の第１キャリア周波数ｆｐｗｍ１を取得する。
【００５５】
次に、ステップＳ１４０で、第２電動機１４２用の第２キャリア周波数ｆｐｗｍ２として、上記で取得した第１キャリア周波数ｆｐｗｍ１とは異なる値を選択して、設定する。
【００５６】
これにより、第１、第２キャリア周波数は、異なる値として設定されるので、上記第１実施形態と同様に、合計の電流リプルの電流振幅が増幅してしまうことを抑制すことができる。よって、高度な制御を不用として安価な対応を可能とすると共に、コンデンサ１２１における電流共振の発生を抑え、電力負荷が増大することを抑制することができ、コンデンサ１２１の長寿命化を図ることができる。
【００５７】
（第４実施形態）
第４実施形態の電気システム１００Ｂを図９に示す。第４実施形態の電気システム１００Ｂは、上記第１実施形態の電気システム１００Ａに対して、制御部１５０における第１制御部１５１のマイコン（インバータ制御部）１５１ａを、第２制御部１５２のマイコン１５２ａと一体的に形成したものである。
【００５８】
これにより、マイコン１５１ａを含むマイコン１５２ａが一体的に形成されるので、車両への搭載工数を低減することができる。
【００５９】
（第５実施形態）
第５実施形態の電気システム１００Ｃを図１０に示す。第５実施形態の電気システム１００Ｃは、上記第１実施形態の電気システム１００Ａに対して、送信部１６０を廃止して、新たに監視部１７０を設けたものである。
【００６０】
監視部１７０は、第２制御部１５２（マイコン１５２ａ）に設けられた監視手段であり、第１制御部１５１内の情報、即ち第１キャリア周波数ｆｐｗｍ１の情報を常に監視し、第２制御部１５２は、第１キャリア周波数ｆｐｗｍ１の情報をリアルタイムで把握できるようにしている。
【００６１】
本実施形態では、第２制御部１５２は、監視部１７０によって、第１電動機１４１用の第１キャリア周波数ｆｐｗｍ１の値がＡからＢに変更される情報を把握すると、第２電動機１４２用の第２キャリア周波数ｆｐｗｍ２の値として、変更前後のＡおよびＢとは共に異なるＣの値を設定して、第２電動機１４２を駆動させる。
【００６２】
これにより、上記のように第１キャリア周波数ｆｐｗｍ１の値が変更されるような場合であっても、監視部１７０によって第１電動機１４１用のキャリア周波数情報（変更前後の第１キャリア周波数ｆｐｗｍ１の値Ａ、Ｂ）を確実に把握することができるので、第１電動機１４１用の第１キャリア周波数ｆｐｗｍ１の値に対して、異なる値の第２電動機１４２用の第２キャリア周波数ｆｐｗｍ２を正確に設定することができる。よって、上記第１実施形態と同様に、合計の電流リプルの電流振幅が増幅してしまうことを抑制すことができ、高度な制御を不用として安価な対応を可能とすると共に、コンデンサ１２１における電流共振の発生を抑え、電力負荷が増大することを抑制することができ、コンデンサ１２１の長寿命化を図ることができる。
【００６３】
（その他の実施形態）
上記各実施形態では、第１電動機１４１を走行用モータとし、第２電動機１４２を圧縮機用モータとしたが、これに限らず、他のパワステ用モータ、送風機用モータ等を対象としても良い。また、対象とする電動機の数は、２つに限らず、３つ以上の場合でも良い。
【００６４】
また、制御部１５０は、第１制御部１５１と第２制御部１５２とを備えるものとしたが、これに限らず、１つの制御部１５０で第１、第２の駆動部１５１、１５２を制御するものとしても良い。この場合、１つの制御部１５０内で、第１、第２キャリア周波数情報を共有できるので、送信部１６０、あるいは監視部１７０は、不用とすることができる。
【符号の説明】
【００６５】
１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ 車載用電気システム
１１０ 電源（電源部）
１２１ コンデンサ（電気部品）
１３１ 第１駆動部（駆動部）
１３２ 第２駆動部（駆動部）
１４１ 第１電動機（電動機）
１４２ 第２電動機（電動機）
１５０ 制御部
１５１ 第１制御部
１５２ 第２制御部
１５２２ キャリア周波数選択部（キャリア周波数選択手段）
１６０ 送信部（送信手段、専用通信手段）
１７０ 監視部（監視手段）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源部（１１０）からの電力を調整して複数の電動機（１４１、１４２）をそれぞれ駆動させる複数の駆動部（１３１、１３２）と、
複数の前記電動機（１４１、１４２）の作動条件に応じてパルス幅変調方式の電圧信号をそれぞれ設定して、複数の前記駆動部（１３１、１３２）に出力し、複数の前記駆動部（１３１、１３２）を制御する制御部（１５０）とを備える車載用電気システムにおいて、
前記電源部（１１０）と複数の前記駆動部（１３１、１３２）との間には、複数の前記駆動部（１３１、１３２）が互いに共有する電気部品（１２１）が設けられており、
前記制御部（１５０）は、複数の前記駆動部（１３１、１３２）によって複数の前記電動機（１４１、１４２）を同時に駆動させる際に、複数の前記電動機（１４１、１４２）のうち、第１電動機（１４１）用の前記電圧信号における第１キャリア周波数（ｆｐｗｍ１）に対して、第２電動機（１４２）用の前記電圧信号における第２キャリア周波数（ｆｐｗｍ２）が同一となるとき、前記第２キャリア周波数（ｆｐｗｍ２）を前記第１キャリア周波数（ｆｐｗｍ１）に対して異なる値に設定して、前記駆動部（１３１、１３２）を制御することを特徴とする車載用電気システム。
【請求項２】
複数の前記駆動部（１３１、１３２）は、前記第１電動機（１４１）を駆動する第１駆動部（１３１）と、前記第２電動機（１４２）を駆動する第２駆動部（１３２）とを有しており、
前記制御部（１５０）は、前記第１駆動部（１３１）を制御する第１制御部（１５１）と、前記第２駆動部（１３２）を制御する第２制御部（１５２）とを有しており、
前記第１電動機（１４１）用のキャリア周波数情報を、前記第１制御部（１５１）から前記第２制御部（１５２）に送信する送信手段（１６０）と、
前記送信手段（１６０）によって送信された前記キャリア周波数情報に基づいて、前記第２電動機（１４２）用の前記第２キャリア周波数（ｆｐｗｍ２）を前記異なる値に設定するキャリア周波数選択手段（１５２２）とを備えることを特徴とする請求項１に記載の車載用電気システム。
【請求項３】
前記送信手段（１６０）は、前記第１制御部（１５１）から前記第２制御部（１５２）へのリアルタイムによる通信を可能とする専用通信手段（１６０）であることを特徴とする請求項２に記載の車載用電気システム。
【請求項４】
複数の前記駆動部（１３１、１３２）は、前記第１電動機（１４１）を駆動する第１駆動部（１３１）と、前記第２電動機（１４２）を駆動する第２駆動部（１３２）とを有しており、
前記制御部（１５０）は、前記第１駆動部（１３１）を制御する第１制御部（１５１）と、前記第２駆動部（１３２）を制御する第２制御部（１５２）とを有しており、
前記第２制御部（１５２）は、前記第１制御部（１５１）における前記第１電動機（１４１）用の前記第１キャリア周波数（ｆｐｗｍ１）を監視する監視手段（１７０）を備えており、前記監視手段（１７０）によって監視したキャリア周波数情報に基づいて、前記第２電動機（１４２）用の前記第２キャリア周波数（ｆｐｗｍ２）を前記異なる値に設定することを特徴とする請求項１に記載の車載用電気システム。
【請求項５】
前記制御部（１５０）は、前記第１電動機（１４１）用として設定されるキャリア周波数とは異なるキャリア周波数を前記第２電動機（１４２）用として予め複数用意しており、
設定された前記第１電動機（１４１）用の前記キャリア周波数情報に基づいて、前記予め用意した複数のキャリア周波数の中から前記第２電動機（１４２）用のキャリア周波数を設定することを特徴とする請求項２〜請求項４のいずれか１つに記載の車載用電気システム。
【請求項６】
前記制御部（１５０）は、前記電気部品（１２１）に発生する電流リプルが最小となるように、前記第２電動機（１４２）用の前記第２キャリア周波数（ｆｐｗｍ２）を設定することを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１つに記載の車載用電気システム。
【請求項７】
前記第１電動機（１４１）は、前記第２電動機（１４２）に対して、設定された前記第1キャリア周波数（ｆｐｗｍ１）が変更されることなく優先的に維持されて、駆動されることを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか１つに記載の車載用電気システム。
【請求項１】
電源部（１１０）からの電力を調整して複数の電動機（１４１、１４２）をそれぞれ駆動させる複数の駆動部（１３１、１３２）と、
複数の前記電動機（１４１、１４２）の作動条件に応じてパルス幅変調方式の電圧信号をそれぞれ設定して、複数の前記駆動部（１３１、１３２）に出力し、複数の前記駆動部（１３１、１３２）を制御する制御部（１５０）とを備える車載用電気システムにおいて、
前記電源部（１１０）と複数の前記駆動部（１３１、１３２）との間には、複数の前記駆動部（１３１、１３２）が互いに共有する電気部品（１２１）が設けられており、
前記制御部（１５０）は、複数の前記駆動部（１３１、１３２）によって複数の前記電動機（１４１、１４２）を同時に駆動させる際に、複数の前記電動機（１４１、１４２）のうち、第１電動機（１４１）用の前記電圧信号における第１キャリア周波数（ｆｐｗｍ１）に対して、第２電動機（１４２）用の前記電圧信号における第２キャリア周波数（ｆｐｗｍ２）が同一となるとき、前記第２キャリア周波数（ｆｐｗｍ２）を前記第１キャリア周波数（ｆｐｗｍ１）に対して異なる値に設定して、前記駆動部（１３１、１３２）を制御することを特徴とする車載用電気システム。
【請求項２】
複数の前記駆動部（１３１、１３２）は、前記第１電動機（１４１）を駆動する第１駆動部（１３１）と、前記第２電動機（１４２）を駆動する第２駆動部（１３２）とを有しており、
前記制御部（１５０）は、前記第１駆動部（１３１）を制御する第１制御部（１５１）と、前記第２駆動部（１３２）を制御する第２制御部（１５２）とを有しており、
前記第１電動機（１４１）用のキャリア周波数情報を、前記第１制御部（１５１）から前記第２制御部（１５２）に送信する送信手段（１６０）と、
前記送信手段（１６０）によって送信された前記キャリア周波数情報に基づいて、前記第２電動機（１４２）用の前記第２キャリア周波数（ｆｐｗｍ２）を前記異なる値に設定するキャリア周波数選択手段（１５２２）とを備えることを特徴とする請求項１に記載の車載用電気システム。
【請求項３】
前記送信手段（１６０）は、前記第１制御部（１５１）から前記第２制御部（１５２）へのリアルタイムによる通信を可能とする専用通信手段（１６０）であることを特徴とする請求項２に記載の車載用電気システム。
【請求項４】
複数の前記駆動部（１３１、１３２）は、前記第１電動機（１４１）を駆動する第１駆動部（１３１）と、前記第２電動機（１４２）を駆動する第２駆動部（１３２）とを有しており、
前記制御部（１５０）は、前記第１駆動部（１３１）を制御する第１制御部（１５１）と、前記第２駆動部（１３２）を制御する第２制御部（１５２）とを有しており、
前記第２制御部（１５２）は、前記第１制御部（１５１）における前記第１電動機（１４１）用の前記第１キャリア周波数（ｆｐｗｍ１）を監視する監視手段（１７０）を備えており、前記監視手段（１７０）によって監視したキャリア周波数情報に基づいて、前記第２電動機（１４２）用の前記第２キャリア周波数（ｆｐｗｍ２）を前記異なる値に設定することを特徴とする請求項１に記載の車載用電気システム。
【請求項５】
前記制御部（１５０）は、前記第１電動機（１４１）用として設定されるキャリア周波数とは異なるキャリア周波数を前記第２電動機（１４２）用として予め複数用意しており、
設定された前記第１電動機（１４１）用の前記キャリア周波数情報に基づいて、前記予め用意した複数のキャリア周波数の中から前記第２電動機（１４２）用のキャリア周波数を設定することを特徴とする請求項２〜請求項４のいずれか１つに記載の車載用電気システム。
【請求項６】
前記制御部（１５０）は、前記電気部品（１２１）に発生する電流リプルが最小となるように、前記第２電動機（１４２）用の前記第２キャリア周波数（ｆｐｗｍ２）を設定することを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１つに記載の車載用電気システム。
【請求項７】
前記第１電動機（１４１）は、前記第２電動機（１４２）に対して、設定された前記第1キャリア周波数（ｆｐｗｍ１）が変更されることなく優先的に維持されて、駆動されることを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか１つに記載の車載用電気システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１２−１５７１７１（Ｐ２０１２−１５７１７１Ａ）
【公開日】平成２４年８月１６日（２０１２．８．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１４３９５（Ｐ２０１１−１４３９５）
【出願日】平成２３年１月２６日（２０１１．１．２６）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月１６日（２０１２．８．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１月２６日（２０１１．１．２６）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
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