(57)【要約】【課題】電圧変換時に発生するオーバーシュートの影響を受けずに電動機が高い運転効率で動作可能な当該電動機の制御装置を提供すること。【解決手段】電動機の制御装置は、電動機の固定子に矩形波電圧を印加して電動機を駆動する矩形波インバータと、直流電源の出力電圧を昇圧又は降圧して矩形波インバータに印加する電圧変換部と、電圧変換部の出力電圧を指示するための出力電圧指令を生成する出力電圧指令生成部と、矩形波制御時に矩形波インバータが行う通電形態を切り替える通電形態切替部と、電動機の回転子の電気角度を取得する電気角度取得部とを備える。電圧変換部の目標直流電圧の変化量が所定の条件を満たすと、通電形態切替部は、通電形態をデッドタイム付き２相通電に切り替え、かつ、出力電圧指令生成部は、電気角度取得部が取得した回転子の電気角度の変化に同期して目標直流電圧に向けて段階的に昇圧又は降圧するよう指示する出力電圧指令を生成する。【選択図】図１
2010259181.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転子と、印加電圧によって回転磁界を発生して前記回転子を回転させる固定子と、を有する電動機の制御装置であって、
前記電動機の前記固定子に矩形波電圧を印加して前記電動機を駆動する矩形波インバータと、
直流電源の出力電圧を昇圧又は降圧して前記矩形波インバータに印加する電圧変換部と、
前記電圧変換部の出力電圧を指示するための出力電圧指令を生成する出力電圧指令生成部と、
矩形波制御時に前記矩形波インバータが行う通電形態を切り替える通電形態切替部と、
前記電動機の前記回転子の電気角度を取得する電気角度取得部と、を備え、
前記電圧変換部の目標直流電圧の変化量が所定の条件を満たすと、前記通電形態切替部は、前記通電形態をデッドタイム付き２相通電に切り替え、かつ、前記出力電圧指令生成部は、前記電気角度取得部が取得した前記回転子の電気角度の変化に同期して前記目標直流電圧に向けて段階的に昇圧又は降圧するよう指示する前記出力電圧指令を生成することを特徴とする電動機の制御装置。
【請求項２】
回転子と、印加電圧によって回転磁界を発生して前記回転子を回転させる固定子と、を有する電動機の制御装置であって、
前記電動機の前記固定子に矩形波電圧を印加して前記電動機を駆動する矩形波インバータと、
直流電源の出力電圧を昇圧又は降圧して前記矩形波インバータに印加する電圧変換部と、
前記電圧変換部の出力電圧を指示するための出力電圧指令を生成する出力電圧指令生成部と、
矩形波制御時に前記矩形波インバータが行う通電形態を切り替える通電形態切替部と、を備え、
前記電圧変換部の目標直流電圧の変化量が所定の条件を満たすと、前記通電形態切替部は、前記通電形態をデッドタイム付き２相通電に切り替え、かつ、前記出力電圧指令生成部は、前記電動機に供給される矩形波電流又は前記矩形波電圧の変化に同期して前記目標直流電圧に向けて段階的に昇圧又は降圧するよう指示する前記出力電圧指令を生成することを特徴とする電動機の制御装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の電動機の制御装置であって、
前記電圧変換部は、前記出力電圧指令に応じて、デッドタイム中に前記直流電源の出力電圧を昇圧又は降圧することを特徴とする電動機の制御装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の電動機の制御装置であって、
前記電圧変換部の出力電圧を検出する電圧検出部を備え、
前記電圧検出部が検出した電圧と前記目標直流電圧の差が所定値以下になれば、前記通電形態切替部は、前記デッドタイム付き２相通電に切り替える前の通電形態に切り替えることを特徴とする電動機の制御装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の電動機の制御装置であって、
前記目標直流電圧は、前記電動機に求められたトルク及び前記回転子の角速度に基づいて導出された要求出力電力と、前記電圧変換部の出力電圧及び出力電流に基づいて導出された実際出力電力の差分に応じて得られた値であることを特徴とする電動機の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転子と、印加電圧によって回転磁界を発生して回転子を回転させる固定子と、を有する電動機の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図８は、特許文献１に開示された負荷駆動装置を示すブロック図である。図８に示す負荷駆動装置１００は、直流電源Ｂと、システムリレーＳＲ１，ＳＲ２と、電圧センサー１０，１６と、昇圧コンバータ１１と、コンデンサ１２と、インバータ２０と、電流センサー２４と、制御装置３０とを備える。負荷駆動装置１００において、直流電源Ｂからの直流電圧を昇圧コンバータ１１が昇圧してインバータ２０へ供給する際、負荷であるモータジェネレータＭＧが矩形波制御モードで駆動していると、直流電源Ｂからの電流の持ち出しが増大して過電流が発生する。したがって、負荷駆動装置１００の制御装置３０は、モータジェネレータＭＧの制御モードが矩形波制御モードであるときに昇圧コンバータ１１の昇圧動作が指令されると、制御モードを過変調制御モード又はＰＷＭ制御モードへ切り替えてモータジェネレータＭＧを駆動するようインバータ２０を制御する。
【０００３】
なお、矩形波制御モードは、１つのパルスの立上りと立下りに同期してモータジェネレータＭＧに流す電流を制御する制御モードである。このため、１つのパルスの立上りでモータジェネレータＭＧに流す電流を制御すると、次の立下りタイミングまでモータジェネレータＭＧに流す電流を制御することができない。その結果、直流電源Ｂからの電流の持ち出しが増大して過電流が発生する。しかし、モータジェネレータＭＧに流す電流を制御するタイミングが少ないため、昇圧コンバータ１１及びインバータ２０を構成するスイッチング素子を切り替える際に発生するスイッチング損失は小さい。このため、モータジェネレータＭＧの運転効率を高めることができる。
【０００４】
一方、過変調制御モード及びＰＷＭ制御モードは、矩形波制御モードに比べると、モータジェネレータＭＧに流す電流を制御するタイミングが多い。このため、昇圧コンバータ１１から供給される電圧レベルに応じて、モータジェネレータＭＧに流す電流量を高い精度で制御できる。その結果、直流電源Ｂからの電流の持ち出しが少なくなるため過電流の発生を抑制できる。但し、モータジェネレータＭＧに流す電流を制御するタイミングが多いため、スイッチング損失は大きい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−５１８９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、昇圧コンバータ１１が昇圧動作を行う際にはその出力電圧にオーバーシュートが発生する。特に、昇圧コンバータ１１が急峻な昇圧動作を行う際のオーバーシュートは大きい。昇圧コンバータ１１の出力電圧に発生したオーバーシュートは、最終的には、モータジェネレータＭＧが出力するトルクのオーバーシュートを引き起こす。また、矩形波制御モードであった昇圧コンバータ１１が昇圧動作時に過変調制御モード及びＰＷＭ制御モードに切り替えられると、矩形波制御モードで得られていたモータジェネレータＭＧの高い運転効率は得られなくなる。
【０００７】
本発明の目的は、電圧変換時に発生するオーバーシュートの影響を受けずに電動機が高い運転効率で動作可能な当該電動機の制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決して係る目的を達成するために、請求項１に記載の発明の電動機の制御装置は、回転子と、印加電圧によって回転磁界を発生して前記回転子を回転させる固定子と、を有する電動機（例えば、実施の形態での電動機１０）の制御装置であって、前記電動機の前記固定子に矩形波電圧を印加して前記電動機を駆動する矩形波インバータ（例えば、実施の形態でのインバータ１１７）と、直流電源（例えば、実施の形態での蓄電器１５）の出力電圧を昇圧又は降圧して前記矩形波インバータに印加する電圧変換部（例えば、実施の形態でのＤＣＤＣコンバータ１２３）と、前記電圧変換部の出力電圧を指示するための出力電圧指令を生成する出力電圧指令生成部（例えば、実施の形態での出力電圧指令生成部１２１）と、矩形波制御（例えば、実施の形態での１ＰＬＳ制御）時に前記矩形波インバータが行う通電形態を切り替える通電形態切替部（例えば、実施の形態での通電形態切替判断部１３１）と、前記電動機の前記回転子の電気角度を取得する電気角度取得部（例えば、実施の形態でのレゾルバ１０１）と、を備え、前記電圧変換部の目標直流電圧の変化量が所定の条件を満たすと、前記通電形態切替部は、前記通電形態をデッドタイム付き２相通電に切り替え、かつ、前記出力電圧指令生成部は、前記電気角度取得部が取得した前記回転子の電気角度の変化に同期して前記目標直流電圧に向けて段階的に昇圧又は降圧するよう指示する前記出力電圧指令を生成することを特徴としている。
【０００９】
さらに、請求項２に記載の発明の電動機の制御装置では、回転子と、印加電圧によって回転磁界を発生して前記回転子を回転させる固定子と、を有する電動機（例えば、実施の形態での電動機１０）の制御装置であって、前記電動機の前記固定子に矩形波電圧を印加して前記電動機を駆動する矩形波インバータ（例えば、実施の形態でのインバータ１１７）と、直流電源（例えば、実施の形態での蓄電器１５）の出力電圧を昇圧又は降圧して前記矩形波インバータに印加する電圧変換部（例えば、実施の形態でのＤＣＤＣコンバータ１２３）と、前記電圧変換部の出力電圧を指示するための出力電圧指令を生成する出力電圧指令生成部（例えば、実施の形態での出力電圧指令生成部１２１）と、矩形波制御（例えば、実施の形態での１ＰＬＳ制御）時に前記矩形波インバータが行う通電形態を切り替える通電形態切替部（例えば、実施の形態での通電形態切替判断部１３１）と、を備え、前記電圧変換部の目標直流電圧の変化量が所定の条件を満たすと、前記通電形態切替部は、前記通電形態をデッドタイム付き２相通電に切り替え、かつ、前記出力電圧指令生成部は、前記電動機に供給される矩形波電流又は前記矩形波電圧の変化に同期して前記目標直流電圧に向けて段階的に昇圧又は降圧するよう指示する前記出力電圧指令を生成することを特徴としている。
【００１０】
さらに、請求項３に記載の発明の電動機の制御装置では、前記電圧変換部は、前記出力電圧指令に応じて、デッドタイム中に前記直流電源の出力電圧を昇圧又は降圧することを特徴としている。
【００１１】
さらに、請求項４に記載の発明の電動機の制御装置では、前記電圧変換部の出力電圧を検出する電圧検出部（例えば、実施の形態での出力電圧検出部１２５）を備え、前記電圧検出部が検出した電圧と前記目標直流電圧の差が所定値以下になれば、前記通電形態切替部は、前記デッドタイム付き２相通電に切り替える前の通電形態に切り替えることを特徴としている。
【００１２】
さらに、請求項５に記載の発明の電動機の制御装置では、前記目標直流電圧は、前記電動機に求められたトルク及び前記回転子の角速度に基づいて導出された要求出力電力と、前記電圧変換部の出力電圧及び出力電流に基づいて導出された実際出力電力の差分に応じて得られた値であることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１〜５に記載の発明の電動機の制御装置によれば、電動機は、電圧変換部が昇圧又は降圧するときに発生するオーバーシュートの影響を受けない。したがって、電動機は高い運転効率で動作できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】一実施形態の電動機の制御装置を示すブロック図
【図２】図１に示した電動機の制御装置の一部と、ＤＣＤＣコンバータ及びインバータの各回路とを示すブロック図
【図３】３相通電時にインバータ１１７が電動機１０に印加する各相電圧を示すグラフ
【図４】約１０度の電気角度分のデッドタイム付き２相通電時にインバータ１１７が電動機１０に印加する各相電圧を示すグラフ
【図５】図１に示した電動機の制御装置の一部として、出力電圧指令生成部１２１及びインバータ演算方式決定部１２９の各内部構成、並びに、これらに関連する構成要素との関係を示すブロック図
【図６】出力電圧指令生成部１２１が有する目標直流電圧指令生成部３０１の内部構成を示すブロック図
【図７】図１に示した電動機の制御装置において、出力電圧指令生成部１２１の目標直流電圧指令生成部３０１が生成した目標直流電圧指令Ｖｃｕ**の単位時間当たりの変化量がしきい値を超えるときの、（ａ）インバータ１１７が電動機１０に供給する各相電流、（ｂ）インバータ１１７が電動機１０に印加する各相電圧、（ｃ）目標直流電圧指令Ｖｃｕ**及び出力電圧指令生成部１２１の電圧指令出力部３０３が出力する出力電圧指令Ｖｃｕ***、並びに、（ｄ）ＤＣＤＣコンバータ１２３の出力電圧Ｖｄｃを示すグラフ
【図８】特許文献１に開示された負荷駆動装置を示すブロック図
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
【００１６】
図１は、一実施形態の電動機の制御装置を示すブロック図である。図２は、図１に示した電動機の制御装置の一部と、ＤＣＤＣコンバータ及びインバータの各回路とを示すブロック図である。図１に示す電動機の制御装置は、レゾルバ１０１と、電流センサー１０３と、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）１０５と、３相−ｄｐ変換部１０７と、電流指令算出部１０９と、ｄ軸電流制御部１１１と、ｑ軸電流制御部１１３と、ｒθ変換部１１５と、インバータ（ＩＮＶ）１１７と、角速度算出部１１９と、出力電圧指令生成部１２１と、ＤＣＤＣコンバータ１２３と、出力電圧検出部１２５と、出力電流検出部１２７と、インバータ演算方式決定部１２９と、通電形態切替判断部１３１とを備える。
【００１７】
図１に示す電動機１０には、当該制御装置を介して、蓄電器１５から電力が供給される。なお、電動機１０は、例えば、永久磁石を有する回転子と、２相又は３相の印加電圧によって回転磁界を発生して回転子を回転させる固定子とを備えた３相ブラシレスＤＣモータである。
【００１８】
レゾルバ１０１は、電動機１０の回転子の機械角度を検出し、検出した機械角度に応じた電気角度θｍを出力する。レゾルバ１０１から出力された電気角度θｍは、３相−ｄｐ変換部１０７及び角速度算出部１１９に送られる。電流センサー１０３は、インバータ１１７から出力された電動機１０の固定子に供給される３相電流の各相電流を検出する。
【００１９】
ＢＰＦ１０５は、電流センサー１０３によって検出された３相交流電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗを示す各電流検出信号の不要成分を除去する。３相−ｄｐ変換部１０７は、ＢＰＦ１０５により不要成分が除去された電流検出信号と、レゾルバ１０１によって検出された回転子の電気角度θｍとに基づいて３相−ｄｑ変換を行って、ｄ軸電流の検出値Ｉｄ＿ｓ及びｑ軸電流の検出値Ｉｑ＿ｓを算出する。
【００２０】
電流指令算出部１０９は、外部から入力されたトルク指令値Ｔに基づいて、ｄ軸側の固定子（以下「ｄ軸固定子」という。）に流す電流（以下「ｄ軸電流」という。）の指令値Ｉｄ*及びｑ軸側の固定子（以下「ｑ軸固定子」という。）に流す電流（以下「ｑ軸電流」という。）の指令値Ｉｑ*を決定する。ｄ軸電流の指令値Ｉｄ*はｄ軸電流制御部１１１に入力される。また、ｑ軸電流の指令値Ｉｑ*はｑ軸電流制御部１１３に入力される。なお、ｄ軸は界磁軸であり、ｑ軸はトルク軸である。
【００２１】
ｄ軸電流制御部１１１は、ｄ軸電流の指令値Ｉｄ*と検出値Ｉｄ＿ｓの偏差ΔＩｄが減少するよう、ｄ軸固定子の端子間電圧（以下「ｄ軸電圧」という。）の指令値Ｖｄ**を決定する。ｑ軸電流制御部１１３は、ｑ軸電流の指令値Ｉｑ*と検出値Ｉｑ＿ｓの偏差ΔＩｑが減少するよう、ｑ軸固定子の端子間電圧（以下「ｑ軸電圧」という。）の指令値Ｖｑ**を決定する。ｄ軸電圧の指令値Ｖｄ**及びｑ軸電圧の指令値Ｖｑ**は、ｒθ変換部１１５及びインバータ演算方式決定部１２９に入力される。
【００２２】
ｒθ変換部１１５は、ｄ軸電圧の指令値Ｖｄ**及びｑ軸電圧の指令値Ｖｑ**を電圧レベルＶ１と角度θの成分に変換する。
【００２３】
インバータ１１７は、ｒθ変換部１１５から入力された電圧レベルＶ１と角度θの成分に基づいて、ＤＣＤＣコンバータ１２３を介した蓄電器１５からの直流電圧を３相（Ｕ，Ｖ，Ｗ）の交流電圧に変換する。なお、インバータ１１７は、矩形波インバータであって、インバータ演算方式決定部１２９から入力される切替フラグに応じて、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御又はワンパルス（１ＰＬＳ）制御を行う。なお、ＰＷＭ制御は、スイッチング周波数が高いほどインバータ１１７の出力電圧を高い精度で制御可能である。一方、１ＰＬＳ制御は、スイッチング周波数が低いためスイッチング損失が小さい。
【００２４】
なお、１ＰＬＳ制御時、インバータ１１７は、電動機１０に対して３相通電又はデッドタイム付き２相通電を行う。図３は、３相通電時にインバータ１１７が電動機１０に印加する各相電圧を示すグラフである。図４は、約１０度の電気角度分のデッドタイム付き２相通電時にインバータ１１７が電動機１０に印加する各相電圧を示すグラフである。
【００２５】
角速度算出部１１９は、レゾルバ１０１から出力された電気角度θｍを時間微分することによって、電動機１０の回転子の角速度ωを算出する。角速度算出部１１９によって算出された角速度ωは、直流電圧指令生成部１２１に入力される。
【００２６】
出力電圧指令生成部１２１は、ＤＣＤＣコンバータ１２３に入力する出力電圧指令Ｖｃｕ***を生成する。図１及び図２に示すように、出力電圧指令生成部１２１には、外部から入力されたトルク指令値Ｔと、角速度算出部１１９によって算出された角速度ωと、レゾルバ１０１から出力された電気角度θｍと、出力電圧検出部１２５が検出したＤＣＤＣコンバータ１２３の出力電圧Ｖｄｃと、出力電流検出部１２７が検出したＤＣＤＣコンバータ１２３の出力電流Ｉｄｃとが入力される。
【００２７】
ＤＣＤＣコンバータ１２３は、図２に示すように昇降圧コンバータである。ＤＣＤＣコンバータ１２３は、出力電圧指令生成部１２１からの指令Ｖｃｕ***に応じて、蓄電器１５の直流出力電圧を直流のまま昇圧又は降圧する。出力電圧検出部１２５は、ＤＣＤＣコンバータ１２３の出力電圧Ｖｄｃを検出する。出力電流検出部１２７は、ＤＣＤＣコンバータ１２３の出力電流Ｉｄｃを検出する。
【００２８】
インバータ演算方式決定部１２９は、ＤＣＤＣコンバータ１２３の出力電圧Ｖｄｃ、並びに、ｄ軸電流制御部１１１から出力されたｄ軸電圧の指令値Ｖｄ**及びｑ軸電流制御部１１３から出力されたｑ軸電圧の指令値Ｖｑ**に基づいて、インバータ１１７に入力するＰＷＭ／１ＰＬＳ切替フラグを決定する。
【００２９】
図５は、図１に示した電動機１０の制御装置の一部として、出力電圧指令生成部１２１及びインバータ演算方式決定部１２９の各内部構成、並びに、これらに関連する構成要素との関係を示すブロック図である。インバータ演算方式決定部１２９は、図５に示すように、最大電圧円算出部２０１と、出力電圧円算出部２０３と、切替フラグ出力部２０５とを有する。最大電圧円算出部２０１は、ＤＣＤＣコンバータ１２３の出力電圧Ｖｄｃを√６で除算した値（Ｖｄｃ／√６）Ｖｐ_targetを導出する。この値Ｖｐ_targetは、電動機１０に印加可能な相電圧の最大値、すなわち、インバータ１１７におけるデューティ比が１００％の状態で電動機１０に印加される相電圧値である。
【００３０】
出力電圧円算出部２０３は、√（Ｖｄ**２＋Ｖｑ**２）の算出結果を合成ベクトル電圧Ｖｐとして導出する。切替フラグ出力部２０５は、最大電圧円算出部２０１によって導出された値Ｖｐ_targetと出力電圧円算出部２０３によって導出された合成ベクトル電圧Ｖｐの差分ΔＶｐ（＝Ｖｐ_target−Ｖｐ）に応じたＰＷＭ／１ＰＬＳ切替フラグを出力する。切替フラグ出力部２０５は、差分ΔＶｐが０より大きい場合（ΔＶｐ＞０）はＰＷＭ制御を示す切替フラグを出力し、差分ΔＶｐが０以下の場合（ΔＶｐ≦０）は１ＰＬＳ制御を示すフラグを出力する。切替フラグ出力部２０５から出力されたＰＷＭ／１ＰＬＳ切替フラグはインバータ１１７に入力される。
【００３１】
出力電圧指令生成部１２１は、図５に示すように、目標直流電圧指令生成部３０１と、電圧指令出力部３０３とを有する。なお、図１、図２及び図５に示すように、出力電圧指令生成部１２１には、外部から入力されたトルク指令値Ｔと、角速度算出部１１９によって算出された角速度ωと、レゾルバ１０１から出力された電気角度θｍと、出力電圧検出部１２５が検出したＤＣＤＣコンバータ１２３の出力電圧Ｖｄｃと、出力電流検出部１２７が検出したＤＣＤＣコンバータ１２３の出力電流Ｉｄｃと、通電形態切替判断部１３１が出力した２相通電／３相通電切替フラグとが入力される。
【００３２】
図６は、出力電圧指令生成部１２１が有する目標直流電圧指令生成部３０１の内部構成を示すブロック図である。図６に示すように、目標直流電圧指令生成部３０１は、係数Ｋとトルク指令値Ｔと角速度ωを乗算して、要求出力電力Ｐ０を導出する。また、目標直流電圧指令生成部３０１は、ＤＣＤＣコンバータ１２３の出力電流Ｉｄｃと出力電圧Ｖｄｃを乗算して、実際出力電力Ｐ１を導出する。目標直流電圧指令生成部３０１は、要求出力電力Ｐ０と実際出力電力Ｐ１の差分ΔＰ（＝Ｐ０−Ｐ１）に応じたＰＩ制御の制御量として、目標直流電圧指令Ｖｃｕ**を生成する。目標直流電圧指令Ｖｃｕ**は、電圧指令出力部３０３に入力される。
【００３３】
電圧指令出力部３０３は、通電形態切替判断部１３１が２相通電を示すフラグを出力しているとき、電動機１０の回転子の電気角度θｍに同期して目標直流電圧に向けて段階的に昇圧するようＤＣＤＣコンバータ１２３に指示する出力電圧指令Ｖｃｕ***を出力する。一方、通電形態切替判断部１３１が３相通電を示すフラグを出力しているときは、電圧指令出力部３０３は、目標直流電圧指令生成部３０１が生成した目標直流電圧指令Ｖｃｕ**を出力電圧指令Ｖｃｕ***として出力する。電圧指令出力部３０３から出力された出力電圧指令Ｖｃｕ***はＤＣＤＣコンバータ１２３に入力される。
【００３４】
通電形態切替判断部１３１は、出力電圧指令生成部１２１の目標直流電圧指令生成部３０１が生成した目標直流電圧指令Ｖｃｕ**の変化量に基づいて、１ＰＬＳ制御時のインバータ１１７の通電形態を指示する切替フラグ（２相通電／３相通電切替フラグ）を変更する。上述したように、１ＰＬＳ制御時のインバータ１１７は、電動機１０に対して３相通電又はデッドタイム付き２相通電を行う。
【００３５】
図１、図２及び図５に示すように、通電形態切替判断部１３１には、レゾルバ１０１から出力された電気角度θｍと、出力電圧検出部１２５が検出したＤＣＤＣコンバータ１２３の出力電圧Ｖｄｃと、出力電圧指令生成部１２１の目標直流電圧指令生成部３０１が生成した目標直流電圧指令Ｖｃｕ**と、出力電圧指令生成部１２１の電圧指令出力部３０３が出力した出力電圧指令Ｖｃｕ***が入力される。通電形態切替判断部１３１は、電圧指令出力部３０３が生成した目標直流電圧指令Ｖｃｕ**の単位時間当たりの変化量がしきい値を超えたとき、１ＰＬＳ制御時にインバータ１１７が行う通電形態をデッドタイム付きの２相通電に切り替える。このとき、通電形態切替判断部１３１は、２相通電を示す切替フラグを出力する。また、通電形態切替判断部１３１は、目標直流電圧指令Ｖｃｕ**とＤＣＤＣコンバータ１２３の出力電圧Ｖｄｃの差がしきい値以下になれば、１ＰＬＳ制御時にインバータ１１７が行う通電形態を３相通電に戻す。このとき、通電形態切替判断部１３１は、３相通電を示す切替フラグを出力する。通電形態切替判断部１３１から出力された２相通電／３相通電切替フラグは、インバータ１１７及び出力電圧指令生成部１２１の電圧指令出力部３０３に入力される。
【００３６】
図７は、図１に示した電動機１０の制御装置において、出力電圧指令生成部１２１の目標直流電圧指令生成部３０１が生成した目標直流電圧指令Ｖｃｕ**の単位時間当たりの変化量がしきい値を超えるときの、（ａ）インバータ１１７が電動機１０に供給する各相電流、（ｂ）インバータ１１７が電動機１０に印加する各相電圧、（ｃ）目標直流電圧指令Ｖｃｕ**及び出力電圧指令生成部１２１の電圧指令出力部３０３が出力する出力電圧指令Ｖｃｕ***、並びに、（ｄ）ＤＣＤＣコンバータ１２３の出力電圧Ｖｄｃを示すグラフである。図７（ｃ）に示すように、目標直流電圧指令Ｖｃｕ**が急峻に変化して、その単位時間当たりの変化量がしきい値を超えたとき、通電形態切替判断部１３１は、１ＰＬＳ制御時のインバータ１１７の通電形態をデッドタイム付きの２相通電に切り替える。
【００３７】
このとき、図７（ｂ）に示すように、インバータ１１７には、通電角が１２０度以下の各相電圧が印加される。図７（ｂ）は通電角が１１０度の例を示す。その結果、図７（ａ）に示すように、インバータ１１７は、６０度の電気角度θｍ毎に２０度のデッドタイム（電動機１０に電流が供給されない時間）を有する各相電流を電動機１０に供給する。出力電圧指令生成部１２１は、図７（ｃ）に示すように、デッドタイムとなる電気角度に同期してＤＣＤＣコンバータ１２３の出力電圧Ｖｄｃを目標直流電圧に向けて段階的に昇圧する出力電圧指令Ｖｃｕ***を出力する。その結果、ＤＣＤＣコンバータ１２３は、出力電圧指令Ｖｃｕ***に応じた図７（ｄ）に示す電圧Ｖｄｃを出力する。
【００３８】
なお、図７（ｄ）に示すように、ＤＣＤＣコンバータ１２３が出力電圧指令Ｖｃｕ***に応じて昇圧するとき、その出力電圧Ｖｄｃにはオーバーシュートが発生する。しかし、図７に示すように、オーバーシュートはデッドタイム中に発生する。したがって、電動機１０は、ＤＣＤＣコンバータ１２３の出力電圧Ｖｄｃに発生したオーバーシュートの影響を受けない。
【００３９】
以上説明したように、本実施形態の電動機の制御装置によれば、目標直流電圧指令Ｖｃｕ**の単位時間当たりの変化量がしきい値を越えたとき、１ＰＬＳ制御時にインバータ１１７が行う通電形態がデッドタイム付きの２相通電に切り替えられ、かつ、ＤＣＤＣコンバータ１２３の昇圧動作はデッドタイム中に行われる。したがって、電動機１０は、ＤＣＤＣコンバータ１２３の出力電圧Ｖｄｃに発生するオーバーシュートの影響を受けない。その結果、電動機１０は高い運転効率で動作できる。
【００４０】
なお、上記実施形態では、出力電圧指令Ｖｃｕ***がデッドタイムと同期するために、出力電圧指令生成部１２１は、電動機１０の回転子の電気角度θｍを用いているが、電流センサー１０３が検出した電動機１０の固定子に供給される３相電流を用いても良い。なお、図７（ａ）に示すように、３相電流の全てがゼロである区間がデッドタイムである。また、電動機１０の固定子に印加される３相電圧を用いても良い。なお、図７（ｂ）に示すように、３相の内、２相の電圧がゼロである区間がデッドタイムである。
【００４１】
また、図７にはＤＣＤＣコンバータ１２３が昇圧動作する場合が示されているが、ＤＣＤＣコンバータ１２３が降圧する場合についても同様である。さらに、上記実施形態ではＤＣＤＣコンバータ１２３が昇降圧コンバータであるが、昇圧コンバータ又は降圧コンバータであっても良い。
【符号の説明】
【００４２】
１０  電動機
１５  蓄電器
１０１  レゾルバ
１０３  電流センサー
１０５  バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）
１０７  ３相−ｄｐ変換部
１０９  電流指令算出部
１１１  ｄ軸電流制御部
１１３  ｑ軸電流制御部
１１５  ｒθ変換部
１１７  インバータ
１１９  角速度算出部
１２１  出力電圧指令生成部
１２３  ＤＣＤＣコンバータ
１２５  出力電圧検出部
１２７  出力電流検出部
１２９  インバータ演算方式決定部
１３１  通電形態切替判断部
２０１  最大電圧円算出部
２０３  出力電圧円算出部
２０５  切替フラグ出力部
３０１  目標直流電圧指令生成部
３０３  電圧指令出力部
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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