(57)【要約】【課題】電圧制限によるトルク脈動の発生を抑制する。【解決手段】回転電機システムは、ｄ軸電圧指令値Ｖｄ＊及びｑ軸電圧指令値Ｖｑ＊を演算し（Ｓ３０４）、それらを成分として含む合成電圧指令値が、所定の上限電圧（Ｅ×Ｋ）を超えた場合（Ｓ３０５：ＹＥＳ）に、合成電圧指令値の大きさを上限電圧（Ｅ×Ｋ）以下に制限する（Ｓ３０６）。このとき、回転電機システムは、界磁電流指令値を一定に保持し、且つ合成電圧指令値に対するｄ軸電圧指令値Ｖｄ＊の比であるｄ軸比も一定に保持する、両保持制御を行った場合よりも、界磁巻線の内側をその軸線方向に通過する磁束である巻線内磁束の変動が抑制されるように、界磁電流指令値及びｄ軸比を制御する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
界磁巻線（６６）を備え、前記界磁巻線に電流が流れると前記界磁巻線の軸線方向に界磁磁束（Φｆ）を発生させ、前記界磁磁束の大きさは、前記電流の指令値である界磁電流指令値（Ｉｆ＊）の変更により適宜調節されるロータ（６０）と、
回路（５３）を備え、前記回路にｄ軸電流が流れると前記軸線方向にｄ軸磁束（Φｄ）を発生させ、前記回路にｑ軸電流が流れると前記ｄ軸磁束に直交する方向にｑ軸磁束（Φｑ）を発生させるステータ（５０）と、
前記ｄ軸電流を制御する電圧の指令値であるｄ軸電圧指令値（Ｖｄ＊）、及び前記ｑ軸電流を制御する電圧の指令値であるｑ軸電圧指令値（Ｖｑ＊）を演算し、演算した前記ｄ軸電圧指令値及び前記ｑ軸電圧指令値を成分として含む合成電圧指令値（Ｖ＊）が、所定の上限電圧（Ｅ×Ｋ）を超えた場合に、前記合成電圧指令値の大きさを前記上限電圧以下に制限する電圧制限を行う制御部（３１）と、
前記電圧制限を行う際に、前記界磁電流指令値を一定に保持し、且つ前記合成電圧指令値に対する前記ｄ軸電圧指令値の比であるｄ軸比（Ｖｄ＊／Ｖ＊）も一定に保持する、両保持制御を行った場合よりも、前記界磁巻線の内側をその軸線方向に通過する磁束である巻線内磁束（Φ）の変動が抑制されるように、前記界磁電流指令値及び前記ｄ軸比を制御する変動抑制制御を行う変動抑制部（９２ａ）と、
を有する回転電機システム。
【請求項２】
前記変動抑制制御は、前記電圧制限を行う際に、前記界磁電流指令値を一定に保持しつつ、前記ｄ軸比を増加させる制御である、請求項１に記載の回転電機システム。
【請求項３】
前記変動抑制制御は、前記電圧制限を行う際に、前記界磁電流指令値の変更を許容しつつ、前記両保持制御を行った場合よりも前記巻線内磁束の変動が抑制されるように、前記ｄ軸比を制御するものである、請求項１に記載の回転電機システム。
【請求項４】
前記変動抑制制御は、前記電圧制限を行う際に前記巻線内磁束が変動することのないように、前記界磁電流指令値及び前記ｄ軸比を制御するものである、請求項１〜３のいずれか１項に記載の回転電機システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転電機及びその制御装置を有する回転電機システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
回転電機システムの中には、特許文献１の装置のように、ロータとステータと制御装置とを備えたものがある。ロータは、界磁巻線を備え、界磁巻線に電流が流れると界磁巻線の軸線方向に界磁磁束を発生させる。界磁磁束の大きさは、界磁巻線に流す電流の指令値である界磁電流指令値の変更により適宜調節される。
【０００３】
ステータは、回路を備え、その回路にｄ軸電流が流れると、界磁磁束と同じ方向又はその反対方向にｄ軸磁束を発生させる。また、ステータは、その回路にｑ軸電流が流れると、ｄ軸磁束に直交する方向にｑ軸磁束を発生させる。
【０００４】
制御装置は、ｄ軸電流を制御する電圧の指令値であるｄ軸電圧指令値、及びｑ軸電流を制御する電圧の指令値であるｑ軸電圧指令値を演算する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１８−１０７８９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
制御装置が演算したｄ軸電圧指令値及びｑ軸電圧指令値を成分として含む合成電圧指令値が、印加可能な上限電圧を超えた場合には、その合成電圧指令値の大きさを上限電圧以下に制限する電圧制限を行う必要がある。その電圧制限により、合成電圧指令値が減少すると共に、その成分であるｄ軸電圧指令値及びｑ軸電圧指令値も減少してしまう。
【０００７】
そして、ｄ軸電圧指令値が減少すると、界磁巻線をその軸線方向に通過する磁束である巻線内磁束が変動する。詳しくは、ｄ軸磁束が界磁磁束と同じ方向（強め界磁）である場合、ｄ軸電圧指令値が減少すると巻線内磁束が減少する。他方、ｄ軸磁束が界磁磁束と反対方向（弱め界磁）である場合、ｄ軸電圧指令値が減少すると巻線内磁束が増加する。
【０００８】
さらに、このとき、界磁電流指令値の変更により界磁磁束の大きさを変更すると、それにより、電圧制限による巻線内磁束の変動が増長されてしまうことがある。詳しくは、ｄ軸磁束が界磁磁束と同じ方向（強め界磁）である場合、電圧制限を行う際に界磁電流指令値を減少させると、それにより電圧制限による巻線内磁束の減少が増長されてしまう。また、ｄ軸磁束が界磁磁束と反対方向（弱め界磁）ある場合、電圧制限を行う際に界磁電流指令値を増加させると、それにより電圧制限による巻線内磁束の増加が増長されてしまう。
【０００９】
そして、巻線内磁束が増減すると、その増減する間だけ界磁巻線に誘起電圧が発生して、界磁電流が強まるか又は弱まってしまう。その界磁電流の強まり又は弱まりにより、界磁電流に脈動が生じて、トルク脈動が生じてしまうおそれがある。
【００１０】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、電圧制限によるトルク脈動の発生を抑制することを主たる目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の回転電機システムは、ロータとステータと制御部と変動抑制部とを備える。前記ロータは、界磁巻線を備え、前記界磁巻線に電流が流れると前記界磁巻線の軸線方向に界磁磁束を発生させる。前記界磁磁束の大きさは、前記電流の指令値である界磁電流指令値の変更により適宜調節される。前記ステータは、回路を備え、前記回路にｄ軸電流が流れると前記軸線方向にｄ軸磁束を発生させ、前記回路にｑ軸電流が流れると前記ｄ軸磁束に直交する方向にｑ軸磁束を発生させる。
【００１２】
前記制御部は、前記ｄ軸電流を制御する電圧の指令値であるｄ軸電圧指令値、及び前記ｑ軸電流を制御する電圧の指令値であるｑ軸電圧指令値を演算し、演算した前記ｄ軸電圧指令値及び前記ｑ軸電圧指令値を成分として含む合成電圧指令値が、所定の上限電圧を超えた場合に、前記合成電圧指令値の大きさを前記上限電圧以下に制限する。
【００１３】
前記変動抑制部は、前記電圧制限を行う際に、前記界磁電流指令値を一定に保持し、且つ前記合成電圧指令値に対する前記ｄ軸電圧指令値の比であるｄ軸比も一定に保持する、両保持制御を行った場合よりも、前記界磁巻線の内側をその軸線方向に通過する磁束である巻線内磁束の変動が抑制されるように、前記界磁電流指令値及び前記ｄ軸比を制御する変動抑制制御を行う。
【００１４】
本発明によれば、次の効果が得られる。たとえ仮に、界磁磁束の大きさを適宜調節するための界磁電流指令値を、電圧制限を行う際には一定に保持し、且つｄ軸比も一定に保持する両保持制御を行ったとしても、制限される合成電圧指令値は、その成分にｄ軸電圧指令値を含むため、合成電圧指令値の減少に比例してｄ軸電圧指令値も減少する。それにより、巻線内磁束が変動して、界磁巻線に誘起電圧が発生する。
【００１５】
その点、本発明では、両保持制御を行った場合よりも巻線内磁束の変動が抑制されるように、界磁電圧指令値及びｄ軸比を制御する変動抑制制御を行うため、界磁巻線に誘起電圧が発生するのを、より効果的に抑制できる。そのため、その誘起電圧により界磁電流に脈動が生じて、トルク脈動が生じるといった事態の発生を、より効果的に抑制できる。
【００１６】
本発明のより具体的な態様として、次の（i）（ii）の態様を例示する。
（i）前記変動抑制制御は、前記電圧制限を行う際に、前記界磁電流指令値を一定に保持しつつ、前記ｄ軸比を増加させる制御である態様。
この態様では、界磁磁束の大きさを適宜調節するための界磁電流指令値を、電圧制限を行う際には一定に保持しつつ、ｄ軸比を増加させることにより、そのｄ軸比の増加による分だけ、両保持制御を行った場合に比べて、ｄ軸磁束の減少による界磁磁束の変動を抑制できる。
【００１７】
（ii）前記変動抑制制御は、前記電圧制限を行う際に、前記界磁電流指令値の変更を許容しつつ、前記両保持制御を行った場合よりも前記巻線内磁束の変動が抑制されるように、前記ｄ軸比を制御するものである態様。
この態様では、電圧制限を行う際に、ｄ軸磁束の減少による巻線内磁束の変動を増長する側に界磁電流指令値を変更する場合には、ｄ軸比を増加させるべき量（負担）は大きくなるが、電圧制限を行う際に界磁電流指令値を一定に保持するという制約はないので、電圧制限を行う際にも界磁電流指令値を自由に変更できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】第１実施形態の回転電機システムを示す回路図
【図２】同システムのロータを示す概略図
【図３】同システムの制御を示すブロック図
【図４】同システムの三相制御部による演算を示すブロック図
【図５】同演算を示すフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００１９】
次に本発明の実施形態について，図面を参照しつつ説明する。但し、本発明は実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更して実施できる。
【００２０】
［第１実施形態］
図１は、第１実施形態の回転電機システム９０を示す回路図である。回転電機システム９０は、バッテリ９１と制御装置９２と回転電機９５とを有する。
【００２１】
回転電機９５は、ロータ６０とステータ５０とを有する。ステータ５０は、三相コイル５３を備える。三相コイル５３は、Ｕ相コイル５５と、Ｖ相コイル５６と、Ｗ相コイル５７とを備え、それらの一端同士は接続点５４で接続されている。ロータ６０は、界磁巻線６６を備えており、三相コイル５３により回転可能に構成されている。
【００２２】
バッテリ９１は、直流電圧を供給する。制御装置９２は、上位ＥＣＵ２０と三相制御回路３０と界磁制御回路４０とを有する。
【００２３】
三相制御回路３０は、三相コイル５３に流す電流を制御するための回路である。三相制御回路３０は、バッテリ９１から供給される直流電圧を交流電圧に変換して三相コイル５３に供給するインバータとしての機能と、回転電機９５から供給される交流電圧を直流電圧に変換してバッテリ９１に供給するコンバータとしての機能とを備える。
【００２４】
三相制御回路３０は、三相制御部３１と三相上配線３３とＵ相配線３５とＶ相配線３６とＷ相配線３７と三相下配線３９とを有する。三相上配線３３は、バッテリ９１の高圧側の端子に接続されており、三相下配線３９は、バッテリ９１の低圧側の端子に接続されている。
【００２５】
Ｕ相配線３５の一端は、Ｕ相コイル５５における接続点５４側とは反対側の端部に接続されている。Ｕ相配線３５の他端は、Ｕ相上アーム３５Ａを介して三相上配線３３に接続されると共に、Ｕ相下アーム３５Ｂを介して三相下配線３９に接続されている。Ｕ相上アーム３５Ａには、Ｕ相上スイッチ３５ａが設けられ、Ｕ相下アーム３５Ｂには、Ｕ相下スイッチ３５ｂが設けられている。
【００２６】
Ｖ相配線３６の一端は、Ｖ相コイル５６における接続点５４側とは反対側の端部に接続されている。Ｖ相配線３６の他端は、Ｖ相上アーム３６Ａを介して三相上配線３３に接続されると共に、Ｖ相下アーム３６Ｂを介して三相下配線３９に接続されている。Ｖ相上アーム３６Ａには、Ｖ相上スイッチ３６ａが設けられ、Ｖ相下アーム３６Ｂには、Ｖ相下スイッチ３６ｂが設けられている。
【００２７】
Ｗ相配線３７の一端は、Ｗ相コイル５７における接続点５４側とは反対側の端部に接続されている。Ｗ相配線３７の他端は、Ｗ相上アーム３７Ａを介して三相上配線３３に接続されると共に、Ｗ相下アーム３７Ｂを介して三相下配線３９に接続されている。Ｗ相上アーム３７Ａには、Ｗ相上スイッチ３７ａが設けられ、Ｗ相下アーム３７Ｂには、Ｗ相下スイッチ３７ｂが設けられている。
【００２８】
Ｕ相上スイッチ３５ａ、Ｕ相下スイッチ３５ｂ、Ｖ相上スイッチ３６ａ、Ｖ相下スイッチ３６ｂ、Ｗ相上スイッチ３７ａ、Ｗ相下スイッチ３７ｂは、いずれも半導体スイッチであり、三相制御部３１により制御される。詳しくは、これらの各スイッチ３５ａ，３５ｂ，３６ａ，３６ｂ，３７ａ，３７ｂは、三相制御部３１から電流が入力されるとＯＮになる。
【００２９】
界磁制御回路４０は、界磁巻線６６に流す電流を制御するための回路であって、界磁制御部４１と界磁上配線４３と第１配線４５と第２配線４７と界磁下配線４９とを有する。界磁上配線４３は、バッテリ９１の高圧側の端子に接続されており、界磁下配線４９は、バッテリ９１の低圧側の端子に接続されている。
【００３０】
第１配線４５の一端は、界磁巻線６６の一端に接続されている。第１配線４５の他端は、第１上アーム４５Ａを介して界磁上配線４３に接続されると共に、第１下アーム４５Ｂを介して界磁下配線４９に接続されている。第１上アーム４５Ａには、第１上スイッチ４５ａが設けられ、第１下アーム４５Ｂには、第１下スイッチ４５ｂが設けられている。
【００３１】
第２配線４７の一端は、界磁巻線６６の他端に接続されている。第２配線４７の他端は、第２上アーム４７Ａを介して界磁上配線４３に接続されると共に、第２下アーム４７Ｂを介して界磁下配線４９に接続されている。第２上アーム４７Ａには、第２上スイッチ４７ａが設けられ、第２下アーム４７Ｂには、第２下スイッチ４７ｂが設けられている。
【００３２】
第１上スイッチ４５ａ、第１下スイッチ４５ｂ、第２上スイッチ４７ａ、第２下スイッチ４７ｂは、いずれも半導体スイッチであり、界磁制御部４１により制御される。詳しくは、これらの各スイッチ４５ａ，４５ｂ，４７ａ，４７ｂは、界磁制御部４１から電流が入力されるとＯＮになる。
【００３３】
回転電機９５は、Ｕ相電流センサとＶ相電流センサとＷ相電流センサと界磁電流センサとを備える。Ｕ相電流センサは、Ｕ相コイル５５に流れる電流を計測する。Ｖ相電流センサは、Ｖ相コイル５６に流れる電流を計測する。Ｗ相電流センサは、Ｗ相コイル５７に流れる電流を計測する。界磁電流センサは、界磁巻線６６に流れる電流を計測する。これらの各電流センサは、電流値を実測するものであってもよいし、電流値以外のパラメータを実測し、そのパラメータから電流値を推測するものであってもよい。
【００３４】
図２は、ロータ６０を示す概略図である。界磁巻線６６に電流（界磁電流）が流れると界磁巻線６６の軸線方向に界磁磁束Φｆが発生する。界磁電流が増加すれば界磁磁束Φｆが増加する。界磁磁束Φｆの大きさは、界磁電流の指令値である界磁電流指令値Ｉｆ＊の変更により適宜調節される。
【００３５】
また、三相コイル５３に電流が流れると、ｄ軸磁束Φｄとｑ軸磁束Φｑとが発生する。ｄ軸磁束Φｄは、界磁磁束Φｆと同じ方向又はその反対方向の磁束である。ｑ軸磁束Φｑは、界磁磁束Φｆ及びｄ軸磁束Φｄと直交する方向の磁束である。三相コイル５３に流れる電流において、ｄ軸磁束Φｄを発生させる成分をｄ軸電流といい、ｑ軸磁束Φｑを発生させる成分をｑ軸電流という。ｄ軸電流が増加すればｄ軸磁束Φｄが増加し、ｑ軸電流が増加すればｑ軸磁束Φｑが増加する。
【００３６】
そして、界磁磁束Φｆやｄ軸磁束Φｄが増減すれば、界磁巻線６６内をその軸線方向に通過する磁束である巻線内磁束Φが増減する。それにより、界磁巻線６６に、誘起電圧が発生して、誘導電流が一時的に流れる。その誘導電流により界磁巻線６６に電流脈動が発生する。その電流脈動によりトルク脈動が発生する。そのため、回転電機システム９０は、所定の変動抑制期間に、巻線内磁束Φの変動を抑制する変動抑制部９２ａを備えている。その変動抑制部９２ａの詳細については、後述する。
【００３７】
図３は、回転電機システム９０の制御を示すブロック図である。まず、ステータ５０の制御について説明する。上位ＥＣＵ２０は、ｄ軸電流の指令値であるｄ軸電流指令値Ｉｄ＊と、ｑ軸電流の指令値であるｑ軸電流指令値Ｉｑ＊とを、三相制御部３１に入力する。また、回転電機９５は、Ｕ相電流センサにより計測されたＵ相電流値Ｉｕと、Ｖ相電流センサにより計測されたＶ相電流値Ｉｖと、Ｗ相電流センサにより計測されたＷ相電流値Ｉｗとを、三相制御部３１に入力する。
【００３８】
三相制御部３１は、それらのｄ軸電流指令値Ｉｄ＊とｑ軸電流指令値Ｉｑ＊とＵ相電流値ＩｕとＶ相電流値ＩｖとＷ相電流値Ｉｗとに基づいて、Ｕ相電圧指令値Ｖｕ＊とＶ相電圧指令値Ｖｖ＊とＷ相電圧指令値Ｖｗ＊とを演算する。Ｕ相電圧指令値Ｖｕ＊は、Ｕ相コイル５５に印加するＵ相電圧の指令値であって、Ｕ相電流を制御するものである。Ｖ相電圧指令値Ｖｖ＊は、Ｖ相コイル５６に印加するＶ相電圧の指令値であって、Ｖ相電流を制御するものである。Ｗ相電圧指令値Ｖｗ＊は、Ｗ相コイル５７に印加するＷ相電圧の指令値であって、Ｗ相電流を制御するものである。
【００３９】
そして、三相制御部３１は、演算したＵ相電圧指令値Ｖｕ＊に基づいて、Ｕ相上スイッチ３５ａとＵ相下スイッチ３５ｂとをＤｕｔｙ制御する。また、三相制御部３１は、演算したＶ相電圧指令値Ｖｖ＊に基づいて、Ｖ相上スイッチ３６ａとＶ相下スイッチ３６ｂとをＤｕｔｙ制御する。また、三相制御部３１は、演算したＷ相電圧指令値Ｖｗ＊に基づいて、Ｗ相上スイッチ３７ａとＷ相下スイッチ３７ｂとをＤｕｔｙ制御する。
【００４０】
回転電機９５は、上記の通り、計測したＵ相電流値ＩｕとＶ相電流値ＩｖとＷ相電流値Ｉｗとを三相制御部３１に入力する。三相制御部３１は、それらの電流値Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗに基づいてフィードバック制御を行う。
【００４１】
次に、ロータ６０の制御について説明する。上位ＥＣＵ２０は、界磁電流の指令値である界磁電流指令値Ｉｆ＊を、界磁制御部４１に入力する。また、回転電機９５は、界磁電流センサで計測した界磁電流値Ｉｆを界磁制御部４１を入力する。界磁制御部４１は、それら界磁電流指令値Ｉｆ＊と界磁電流値Ｉｆとに基づいて、第１上スイッチ４５ａと第１下スイッチ４５ｂと第２上スイッチ４７ａと第２下スイッチ４７ｂとを制御する。回転電機９５は、上記の通り、計測した界磁電流値Ｉｆを界磁制御部４１に入力する。界磁制御部４１は、その界磁電流値Ｉｆに基づいてフィードバック制御を行う。
【００４２】
回転電機９５は、このようにステータ５０が三相制御部３１により制御され、ロータ６０が界磁制御部４１により制御されることにより、出力するトルクが制御される。
【００４３】
次に、図１に示す変動抑制部９２ａについて説明する。変動抑制部９２ａは、上述のとおり、所定の変動抑制期間に変動抑制制御を行う。変動抑制制御は、後述する電圧制限が行われる電圧制限時に、巻線内磁束Φの変動を抑制する制御である。変動抑制部９２ａは、上位ＥＣＵ２０と三相制御部３１と界磁制御部４１とを含む。変動抑制期間は、エンジン始動時において、エンジンのクランク軸を回転電機９５により回転させるクランキング時を含む。クランキング時には電圧制限になりやすいからである。
【００４４】
次に、この変動抑制制御について説明する。まず、ステータ５０の制御について説明する。
【００４５】
図４は、三相制御部３１による演算を示すブロック図である。三相制御部３１は、ｄｑ軸電流演算部３１ｉとｄ軸電圧演算部３１ｄとｑ軸電圧演算部３１ｑと三相電圧演算部３１ｖとを有する。
【００４６】
ｄｑ軸電流演算部３１ｉは、回転電機９５から入力されるＵ相電流値ＩｕとＶ相電流値ＩｖとＷ相電流値Ｉｗとに基づいて、ｄ軸電流値Ｉｄとｑ軸電流値Ｉｑとを演算する。
【００４７】
ｄ軸電圧演算部３１ｄは、上位ＥＣＵから入力されたｄ軸電流指令値Ｉｄ＊と、ｄｑ軸電流演算部３１ｉにより演算されたｄ軸電流値Ｉｄとから、ｄ軸電圧指令値Ｖｄ＊を演算する。この演算は、比例項と積分項とを用いるＰＩ制御により行う。ｄ軸電圧指令値Ｖｄ＊は、ｄ軸電流を制御するｄ軸電圧の指令値である。
【００４８】
ｑ軸電圧演算部３１ｑは、上位ＥＣＵから入力されたｑ軸電流指令値Ｉｑ＊と、ｄｑ軸電流演算部３１ｉにより演算されたｑ軸電流値Ｉｑとから、ｑ軸電圧指令値Ｖｑ＊を演算する。この演算も、ＰＩ制御により行う。ｑ軸電圧指令値Ｖｑ＊は、ｑ軸電流を制御するｑ軸電圧の指令値である。
【００４９】
三相電圧演算部３１ｖは、ｄ軸電圧指令値Ｖｄ＊とｑ軸電圧指令値Ｖｑ＊とに基づいて、Ｕ相電圧指令値Ｖｕ＊とＶ相電圧指令値Ｖｖ＊とＷ相電圧指令値Ｖｗ＊とを演算する。この演算において、ｄ軸電圧指令値Ｖｄ＊としては、ｄ軸電圧演算部３１ｄが演算したものが採用される。ｑ軸電圧指令値Ｖｑ＊としては、電圧制限時以外の時には、ｑ軸電圧演算部３１ｑが演算したものが採用される。他方、電圧制限時には、ｑ軸電圧指令値Ｖｑ＊として、ｄ軸電圧演算部３１ｄが演算したｄ軸電圧指令値Ｖｄ＊に基づいて演算されたもの（Ｓ３０６）が採用される。
【００５０】
図５は、以上に示した三相制御部３１による演算を示すフローチャートである。三相制御部３１は、まず、上位ＥＣＵ２０からｄ軸電流指令値Ｉｄ＊を取得すると共に、ｑ軸電流指令値Ｉｑ＊を取得する（Ｓ３０１）。また、ｄｑ軸電流演算部３１ｉは、回転電機９５から、Ｕ相電流値ＩｕとＶ相電流値ＩｖとＷ相電流値Ｉｗとを取得する（Ｓ３０２）。そして、ｄｑ軸電流演算部３１ｉは、取得したＵ相電流値ＩｕとＶ相電流値ＩｖとＷ相電流値Ｉｗとに基づいて、ｄ軸電流値Ｉｄとｑ軸電流値Ｉｑとを演算する（Ｓ３０３）。
【００５１】
次に、ｄ軸電圧演算部３１ｄが、ｄ軸電流指令値Ｉｄ＊とｄ軸電流値Ｉｄとに基づいてｄ軸電圧指令値Ｖｄ＊を演算すると共に、ｑ軸電圧演算部３１ｑが、ｑ軸電流指令値Ｉｑ＊とｑ軸電流値Ｉｑとに基づいてｑ軸電圧指令値Ｖｑ＊を演算する（Ｓ３０４）。
【００５２】
次に、三相制御部３１は、ｄ軸電圧指令値Ｖｄ＊及びｑ軸電圧指令値Ｖｑ＊を成分として含む合成電圧指令値Ｖ＊が、所定の上限電圧（Ｅ×Ｋ）を超えるか否かを判定する（Ｓ３０５）。その上限電圧は、バッテリ９１の起電圧Ｅに、その時々の制御状態で決まる所定の係数Ｋを掛けた値である。具体的には、Ｓ３０５では、次の数１を満たすか否かを判定する。なお、この数１の左辺は、合成電圧指令値Ｖ＊の２乗を示している。
【００５３】
【数１】
2020092501.tif 000003
【００５４】
この数１を満たす場合（Ｓ３０５：ＹＥＳ）、数１の左辺を右辺以下に制限する、すなわち、合成電圧指令値Ｖ＊を上限電圧（Ｅ×Ｋ）以下に制限する電圧制限を行う。具体的には、ｄ軸電圧指令値Ｖｄ＊を減少させることなく、ｑ軸電圧指令値Ｖｑ＊を減少させることにより、合成電圧指令値Ｖ＊を上限電圧（Ｅ×Ｋ）にまで抑える。より具体的には、ｑ軸電圧指令値Ｖｑ＊を次の数２のとおりに置き換えて（Ｓ３０６）、次のＳ３０７に進む。
【００５５】
【数２】
2020092501.tif 000004
【００５６】
このｑ軸電圧指令値Ｖｑ＊の置換えにより、ｄ軸電圧指令値Ｖｄ＊は変わらないが、ｑ軸電圧指令値Ｖｑ＊が減少し、それに伴い合成電圧指令値Ｖ＊も減少する。そのため、合成電圧指令値Ｖ＊に対するｄ軸電圧指令値Ｖｄ＊の比であるｄ軸比（Ｖｄ＊／Ｖ＊）が増加する。このとき、もし仮にｄ軸比（Ｖｄ＊／Ｖ＊）を一定に保持しつつ合成電圧指令値Ｖ＊を上限電圧（Ｅ×Ｋ）にまで抑えれば、合成電圧指令値Ｖ＊の減少に比例してｄ軸電圧指令値Ｖｄ＊も減少する。その点、ここでは、ｄ軸比（Ｖｄ＊／Ｖ＊）を増加させることにより、合成電圧指令値Ｖ＊の減少に伴うｄ軸電圧指令値Ｖｄ＊の減少をなくしている。
【００５７】
他方、Ｓ３０６で上記の数１を満たさない場合（Ｓ３０５：ＮＯ）、ｑ軸電圧演算部３１ｑにより演算したｑ軸電圧指令値Ｖｑ＊のまま、Ｓ３０７に進む。
【００５８】
Ｓ３０７では、三相電圧演算部３１ｖが、ｄ軸電圧指令値Ｖｄ＊とｑ軸電圧指令値Ｖｑ＊とに基づいて、Ｕ相電圧指令値Ｖｕ＊とＶ相電圧指令値Ｖｖ＊とＷ相電圧指令値Ｖｗ＊とを演算する。
【００５９】
次に、変動抑制制御でのロータ６０の制御について説明する。変動抑制期間においては、上位ＥＣＵ２０は、少なくとも電圧制限時には、すなわちＳ３０５でＹＥＳとなる間は、界磁電流指令値Ｉｆ＊を一定に保持する。その態様としては、例えば、Ｓ３０５がＹＥＳの場合は、三相制御部３１は上位ＥＣＵ２０に信号を送信し、上位ＥＣＵ２０は、その信号を受信している期間は界磁電流指令値Ｉｆ＊を一定に保持するようにしてもよい。また例えば、変動抑制期間をクランキング時等に限定し、変動抑制期間は常に界磁電流指令値Ｉｆ＊を一定に保持するようにしてもよい。
【００６０】
本実施形態によれば、次の効果が得られる。変動抑制期間における電圧制限時には、界磁電流指令値Ｉｆ＊を一定に保持しつつ、ｄ軸比（Ｖｄ＊／Ｖ＊）を増加させることによりｄ軸電圧指令値Ｖｄ＊の減少をなくすので、界磁電流指令値Ｉｆ＊及びｄ軸電圧指令値Ｖｄ＊のいずれも変化しない。そのため、巻線内磁束Φが変化し難く、界磁巻線６６に誘起電圧が発生し難い。そのため、その誘起電圧により界磁電流に脈動が生じて、トルク脈動が生じるといった事態の発生を抑制できる。
【００６１】
なお、変動抑制期間ではない通常時における回転電機９５の制御は任意であるが、例えば、通常時における電圧制限時には、界磁電流指令値Ｉｆ＊の変更を許容し、且つｄ軸比（Ｖｄ＊／Ｖ＊）を一定に保持する態様で実施できる。
【００６２】
［他の実施形態］
上記の実施形態は、次のようにして変更して実施することもできる。例えば、クランキング時を含む変動抑制期間にのみ変動抑制制御を行うのに代えて、常に変動抑制制御を行うようにする。また例えば、クランキング時を含まない所定の変動抑制期間に、変動抑制制御を行うようにする。
【００６３】
また例えば、変動抑制制御において、電圧制限時に、ｄ軸電圧指令値Ｖｄ＊の減少を完全になくすよりも緩やかにｄ軸比（Ｖｄ＊／Ｖ＊）を増加させる。それにより、界磁電流指令値Ｉｆ＊を一定に保持し且つｄ軸比（Ｖｄ＊／Ｖ＊）も一定に保持する両保持制御を行った場合よりも、ｄ軸電圧指令値Ｖｄ＊の減少を抑制する。この態様によれば、界磁巻線６６に誘起電圧が発生するのを完全になくすことはできないが、両保持制御を行った場合よりも、誘起電圧の発生を抑えることができる。
【００６４】
また例えば、変動抑制制御において、電圧制限時に、界磁電流指令値Ｉｆ＊の変更を許容しつつ、両保持制御を行った場合よりも巻線内磁束Φの変動が抑制されるようにｄ軸比（Ｖｄ＊／Ｖｄ＊）を制御する。
【００６５】
すなわち、たとえ電圧制限時に、ｄ軸磁束Φｄの減少による巻線内磁束Φの変動を増長する側に界磁電流指令値Ｉｆ＊を変更する場合においても、両保持制御を行った場合よりも巻線内磁束Φの変動が抑制されるようにｄ軸比（Ｖｄ＊／Ｖｄ＊）を増加させる。より具体的には、界磁磁束Φｆとｄ軸磁束Φｄとが同じ方向である場合において、たとえ電圧制限時に界磁電流指令値Ｉｆ＊を減少させる場合においても、両保持制御を行った場合よりも巻線内磁束Φの変動が抑制されるようにｄ軸比（Ｖｄ＊／Ｖｄ＊）を増加させる。また、界磁磁束Φｆとｄ軸磁束Φｄとが反対方向である場合において、たとえ電圧制限時に界磁電流指令値Ｉｆ＊を増加させる場合においても、両保持制御を行った場合よりも巻線内磁束Φの変動が抑制されるようにｄ軸比（Ｖｄ＊／Ｖｄ＊）を増加させる。
【００６６】
この態様では、ｄ軸比（Ｖｄ＊／Ｖｄ＊）を増加させるべき量（負担）は大きくなる。しかし、電圧制限時に界磁電流指令値Ｉｆ＊を一定に保持するという制約はないので、変動抑制期間における電圧制限時にも、界磁電流指令値Ｉｆ＊を自由に変更できる。
【００６７】
また例えば、変動抑制制御において、電圧制限時に、ｄ軸比（Ｖｄ＊／Ｖ＊）を一定に保持しつつ、両保持制御を行った場合よりも巻線内磁束Φの変動が抑制されるように界磁電流指令値Ｉｆ＊を増加又は減少させる。すなわち、界磁磁束Φｆとｄ軸磁束Φｄとが同じ方向である場合には、電圧制限時に界磁電流指令値Ｉｆ＊を増加させる。他方、界磁磁束Φｆとｄ軸磁束Φｄとが反対方向である場合には、電圧制限時に界磁電流指令値Ｉｆ＊を減少させる。それにより、両保持制御を行った場合に比べて、巻線内磁束Φの変動を抑制することができる。
【符号の説明】
【００６８】
Φ…巻線内磁束、Φｆ…界磁磁束、Φｄ…ｄ軸磁束、Φｑ…ｑ軸磁束、５０…ステータ、５３…三相コイル、６０…ロータ、６６…界磁巻線、９０…回転電機システム、９２ａ…変動抑制部、９５…回転電機、Ｉｆ＊…界磁電流指令値、Ｖ＊…合成電圧指令値、Ｖｄ＊…ｄ軸電圧指令値、Ｖｑ＊…ｑ軸電圧指令値。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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