(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
パワーデバイスのスイッチングで回転電機へ給電する制御装置において、トルク指令値から電流指令値を演算すると共にロータ周波数からキャリア周波数指令値を演算するコントローラと、三角波発生回路と、前記電流指令値を前記三角波発生回路の出力三角波の値と比較するコンパレータと、前記パワーデバイスを含み前記コンパレータの出力信号によって駆動するインバータ主回路とを具え、前記三角波発生回路が、前記出力三角波のキャリア周波数を、前記キャリア周波数指令値に応じて三角波の振幅を一定にして上昇又は下降の勾配を変化させることによって変化させ、前記可変三角波発振回路が、前記出力三角波をアップダウンカウンタと上限及び下限カウントリミッタとによって生成し、前記出力三角波の勾配を、前記アップダウンカウンタのクロックタイムを変化させることによって変化させることを特徴とする回転電機の制御装置。
【請求項２】
パワーデバイスのスイッチングで回転電機へ給電する制御装置において、トルク指令値から電流指令値を演算すると共にロータ周波数からキャリア周波数指令値を演算するコントローラと、三角波発生回路と、前記電流指令値を前記三角波発生回路の出力三角波の値と比較するコンパレータと、前記パワーデバイスを含み前記コンパレータの出力信号によって駆動するインバータ主回路とを具え、前記三角波発生回路が、前記出力三角波のキャリア周波数を、前記キャリア周波数指令値に応じて三角波の振幅を一定にして上昇又は下降の勾配を変化させることによって変化させ、前記回転電機が複数のロータを有し、前記コントローラが、前記キャリア周波数指令値を、前記複数のロータの周波数のうち最も高いものに基づいて生成することを特徴とする回転電機の制御装置。
【請求項３】
パワーデバイスのスイッチングで回転電機へ給電する制御装置において、トルク指令値から電流指令値を演算すると共にロータ周波数からキャリア周波数指令値を演算するコントローラと、三角波発生回路と、前記電流指令値を前記三角波発生回路の出力三角波の値と比較するコンパレータと、前記パワーデバイスを含み前記コンパレータの出力信号によって駆動するインバータ主回路とを具え、前記三角波発生回路が、前記出力三角波のキャリア周波数を、前記キャリア周波数指令値に応じて三角波の振幅を一定にして上昇又は下降の勾配を変化させることによって変化させ、前記回転電機が複数のロータを有し、前記コントローラが、前記キャリア周波数指令値を、前記複数のロータの周波数に対して前記キャリア周波数指令値を一意に規定した最適周波数マップに基づいて生成することを特徴とする回転電機の制御装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１項に記載の回転電機の制御装置において、前記コントローラから前記可変三角波発生回路へのキャリア周波数指令値を、前記出力三角波に同期して該三角波の頂点時に動作ラッチすることを特徴とする回転電機の制御装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１項に記載の回転電機の制御装置において、前記コントローラからの電流指令値を前記出力三角波の振幅内に制限し、さらに前記出力三角波に同期して該三角波の頂点時に動作ラッチすることを特徴とする回転電機の制御装置。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか１項に記載の回転電機の制御装置において、前記キャリア周波数を前記電流指令値に応じて補正することを特徴とする回転電機の制御装置。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれか１項に記載の回転電機の制御装置において、前記キャリア周波数を前記インバータ主回路の温度に応じて補正することを特徴とする回転電機の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回転電機の制御装置に関し、特に、パワーデバイスのスイッチングで回転電機へ給電する制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
特開２００１−３７２４８号公報において、ＰＷＭ駆動される回転電機においてスイッチングキャリア周波数を変化させる方法として、三角波の振幅を変化させることによって実現している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来の技術において、三角波の振幅を可変する場合は、三角波の振幅変化点（キャリア周波数変化点）で三角波がほぼ垂直に変化する。このような急激な変化が発生することによって正確な三角波とならないため、各電流相のタイミングのずれが生じ、ＰＷＭ比較信号に誤差が発生するという問題や、指令値に対しての対応のずれによりノイズが発生するという問題があった。ＰＷＭ比較信号は、三角波と電流指令値の比較で生成される。三角波と電流指令値の交点でたまたま三角波の振幅が変化した場合、ＰＷＭ比較信号には不確定な動作やスイッチングのチャタリング、スパイクノイズなどが発生し、誤差の原因となっていた。さらに、三角波の振幅を可変とする場合には、電流の変化に対して制御を行うため、キャリア周波数と同じ演算周期（２ｋＨｚ〜１０ｋＨｚ（５００ｕＳ〜１００ｕＳ））となり、演算速度能力の高い高価なコントローラが必要であった。
【０００４】
このような回転電機をハイブリット車のような車両に適用した場合、一定回転で運転することが多い通常の回転電機の場合と比べて、発進加速、減速停止、一般走行、高速走行と様々な運転状態があるため、回転電機周波数（ｆ）のレンジを広く要求される。ここで、ｆ＝回転数×極対数である。キャリア周波数一定の場合は、高い回転数に合わせてキャリア周波数を設定しなければならず、キャリア周波数が適正でなく低すぎると、制御したい正弦波のひずみが大きくなり、ひずみによる損失が大きくなる。スイッチング損失はほぼキャリア周波数に比例して大きくなるため、キャリア周波数が高いとスイッチング損失が大きくなる。ここで、スイッチング損＝電圧×電流×スイッチング周波数×係数である。したがって、キャリア周波数を頻繁に変える必要があるが、従来の技術では、上述したような問題も頻繁に発生してしまう。特に、発進時の低回転で大トルクが要求される場合、ＰＷＭ信号の誤差やノイズによるトルク変動、スイッチング損を抑える必要があった。
【０００５】
したがって、本発明は、上記のような問題を解決し、キャリア周波数変化時にＰＷＭ比較信号に誤差を生じず、安価に実現することができる、車両への適用に適した回転電機の制御装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の第１発明は、パワーデバイスのスイッチングで回転電機へ給電する制御装置において、トルク指令値から電流指令値を演算すると共にロータ周波数からキャリア周波数指令値を演算するコントローラと、三角波発生回路と、前記電流指令値を前記三角波発生回路の出力三角波の値と比較するコンパレータと、前記パワーデバイスを含み前記コンパレータの出力信号によって駆動するインバータ主回路とを具え、前記三角波発生回路が、前記出力三角波のキャリア周波数を、前記キャリア周波数指令値に応じて三角波の振幅を一定にして上昇又は下降の勾配を変化させることによって変化させ、前記可変三角波発振回路が、前記出力三角波をアップダウンカウンタと上限及び下限カウントリミッタとによって生成し、前記出力三角波の勾配を、前記アップダウンカウンタのクロックタイムを変化させることによって変化させることを特徴とする。
【０００７】
請求項２に記載の第２発明は、パワーデバイスのスイッチングで回転電機へ給電する制御装置において、トルク指令値から電流指令値を演算すると共にロータ周波数からキャリア周波数指令値を演算するコントローラと、三角波発生回路と、前記電流指令値を前記三角波発生回路の出力三角波の値と比較するコンパレータと、前記パワーデバイスを含み前記コンパレータの出力信号によって駆動するインバータ主回路とを具え、前記三角波発生回路が、前記出力三角波のキャリア周波数を、前記キャリア周波数指令値に応じて三角波の振幅を一定にして上昇又は下降の勾配を変化させることによって変化させ、前記回転電機が複数のロータを有し、前記コントローラが、前記キャリア周波数指令値を、前記複数のロータの周波数のうち最も高いものに基づいて生成することを特徴とする。
【０００８】
請求項３に記載の第３発明は、パワーデバイスのスイッチングで回転電機へ給電する制御装置において、トルク指令値から電流指令値を演算すると共にロータ周波数からキャリア周波数指令値を演算するコントローラと、三角波発生回路と、前記電流指令値を前記三角波発生回路の出力三角波の値と比較するコンパレータと、前記パワーデバイスを含み前記コンパレータの出力信号によって駆動するインバータ主回路とを具え、前記三角波発生回路が、前記出力三角波のキャリア周波数を、前記キャリア周波数指令値に応じて三角波の振幅を一定にして上昇又は下降の勾配を変化させることによって変化させ、前記回転電機が複数のロータを有し、前記コントローラが、前記キャリア周波数指令値を、前記複数のロータの周波数に対して前記キャリア周波数指令値を一意に規定した最適周波数マップに基づいて生成することを特徴とする。
【０００９】
請求項４に記載の第４発明は、第１ないし第３発明のいずれか１つの回転電機の制御装置において、前記コントローラから前記可変三角波発生回路へのキャリア周波数指令値を、前記出力三角波に同期して該三角波の頂点時に動作ラッチすることを特徴とする。
【００１０】
請求項５に記載の第５発明は、第１ないし第４発明のいずれか１つの回転電機の制御装置において、前記コントローラからの電流指令値を前記出力三角波の振幅内に制限し、さらに前記出力三角波に同期して該三角波の頂点時に動作ラッチすることを特徴とする。
【００１１】
請求項６に記載の第６発明は、第１ないし第５発明のいずれか１つの回転電機の制御装置において、前記キャリア周波数を前記電流指令値に応じて補正することを特徴とする。
【００１２】
請求項７に記載の第７発明は、第１ないし第６発明のいずれか１つの回転電機の制御装置において、前記キャリア周波数を前記インバータ主回路の温度に応じて補正することを特徴とする。
【００１３】
【発明の効果】
第１発明によれば、三角波の振幅を一定にすることで、キャリア周波数変化時にＰＷＭ比較信号に誤差が生じず、このために車両への適用に適した制御を行うことができ、コントローラは、三角波の振幅を考慮した演算をする必要がなくなり、高速演算プログラムが減少し、したがってコントローラ（ＣＰＵ）を低価格のものとすることができる。クロック一定で三角波の勾配を変化させるには、１クロックあたりの増分カウント値を変化させなければならないが、１クロックあたりの増分が多い場合は、三角波が直線的に変化しない。このため、ビット数を必要以上に多くする必要があり、回路ロジックも複雑になる。第１発明によれば、クロックタイムを可変にする（１カウントあたりの時間を可変にする）ことで、カウンタを一定のビット数で最小限にでき、回路ロジックも簡単になるので、回路を比較的低価格にすることができる
【００１４】
第２発明によれば、三角波の振幅を一定にすることで、キャリア周波数変化時にＰＷＭ比較信号に誤差が生じず、このために車両への適用に適した制御を行うことができ、コントローラは、三角波の振幅を考慮した演算をする必要がなくなり、高速演算プログラムが減少し、したがってコントローラ（ＣＰＵ）を低価格のものとすることができる。第２発明は、回転電機が複数のロータを有する場合、キャリア周波数を変化させる基準を決定する最も簡単な構成である。
【００１５】
第３発明によれば、三角波の振幅を一定にすることで、キャリア周波数変化時にＰＷＭ比較信号に誤差が生じず、このために車両への適用に適した制御を行うことができ、コントローラは、三角波の振幅を考慮した演算をする必要がなくなり、高速演算プログラムが減少し、したがってコントローラ（ＣＰＵ）を低価格のものとすることができる。さらに第３発明によれば、回転電機が複数のロータを有する場合でも、すべてのロータの回転数を考慮した最適なキャリア周波数を実現することができ、回転電機の回転周波数が増加すれば、キャリア周波数も単調増加になるようなテーブル構成をとれば、マップ上でキャリア周波数が重ならず、マップ上のチェックが容易になり、マッピングミスを防止できる。
【００１６】
第４発明によれば、キャリア周波数の変化点が三角波の頂点である、すなわち、常に同じカウント値で三角波の勾配が変化するで、キャリア周波数変化時に三角波のカウント値が急激に別のカウント値にならないため、急激な三角波の変化がなくなり、ＰＷＭ比較信号の誤差発生がなくなる。
【００１７】
第５発明によれば、電流指令値を三角波の振幅より内側の値に制限し、この電流指令値は、電流指令値の外側の三角波の頂点で同期して変化することで、三角波信号と電流指令値信号のクロス点が電流指令値出力のタイミングと重なることがなくなるので、ＰＷＭ比較信号の誤差及びノイズの発生がなくなる。
【００１８】
インバータ主回路のパワーデバイスのスイッチング損は、電流の大きさに依存する。第６発明によれば、制御電流が大きいときに出力キャリア周波数を低くするように出力キャリア周波数を適正制御することで、制御電流が大きい場合のスイッチング損失を低減できる。
【００１９】
第７発明によれば、インバータ主回路の温度が上昇した場合に、キャリア周波数を低くする補正制御を行うことで、インバータ主回路の温度上昇を抑え、温度上昇による故障を防ぐことができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明のインバータシステムによって駆動することができる回転電機の構成の一例を示す断面図である。回転電機１００は、インナーロータシャフト９の中心軸線（回転電機の中心軸線でもある）Ｃ上に、同心円状に、内側から、インナーロータシャフト９に取り付けられたインナーロータ７、ステータ１、アウターロータシャフト４に取り付けられたアウターロータ８の順で配置された多重ロータ構造を成し、アウターロータ８とインナーロータ７との２つのロータ間に位置するステータ１は、ステータコア２と、ステータコア２を軸方向両側から挟み込んで支持するブラケット５とを具える。ボルト６は、ブラケット５とステータコア２に設けられた穴を貫通し、これらの部材を固定することにより、ステータ１を形成している。ステータコア２は、周方向に配置された複数のステータピースに分割され、各々のステータピースにはコイルが巻装され、各々のステータピースは、複数枚のステータ鋼板を積層して形成される。インナーロータ７とアウターロータ８の各々には、磁石が取り付けられている。以下、このような２つのロータを同軸に配し、複合電流によって駆動される回転電機を例として本発明を説明する。
【００２３】
図２は、本発明による回転電機の制御装置の一実施形態の構成を示すブロック図である。制御装置２０は、コントローラ２１と、コントローラ２１に接続されたキャリア周波数指令値ラッチ２２と、キャリア周波数指令値ラッチ２２に接続された発信器２３と、発信器２３に接続されると共にキャリア周波数指令値ラッチ２２に接続された可変三角波発振回路２４と、コントローラ２１に各々接続されたリミッタ２５ａ〜２５ｆと、リミッタ２５ａ〜２５ｆに各々接続されると共にキャリア周波数指令値ラッチ２２に接続された電流指令値ラッチ２６ａ〜２６ｆと、電流指令値ラッチ２６ａ〜２６ｆに各々接続されると共に可変三角波発振回路２４に接続されたコンパレータ２７ａ〜２７ｆと、コントローラ２１に接続された温度検出器２８と、温度検出器２８とコンパレータ２７ａ〜２７ｆに接続されたインバータ主回路２９と、インバータ主回路２９と回転電機のステータコイルとの間に各々接続された電流センサ３０ａ〜３０ｆとを具える。コントローラ２１は、図１に示すのと同様の回転電機１００のインナーロータの速度センサ１０１と、アウターロータの速度センサ１０２にも接続されている。
【００２４】
コントローラ２１は、インナーロータトルク指令値及びアウターロータトルク指令値を受け、通常のベクトル制御によって各相の電流指令値を生成し、リミッタ２５ａ〜２５ｆに供給する。コントローラ２１は、さらに、インナーロータ速度センサ３１及びアウターロータ速度センサ３２から各々のロータの速度信号を受け、電流センサ３０ａ〜３０ｆから各々のステータコイルに供給される電流に関する電流信号を受け、温度検出器２８からインバータ主回路２９の温度を受け、キャリア周波数指令値を生成し、キャリア周波数指令値ラッチ２２に供給する。
【００２５】
リミッタ２５ａ〜２５ｆは、コントローラ２１からの電流指令値を三角波の振幅より内側の値に制限し、電流指令値ラッチ２６ａ〜２６ｆに供給する。電流指令値ラッチ２６ａ〜２６ｆは、前記制限された電流指令値を可変三角波発振回路２４からのラッチ信号によりラッチ（保持）し、コンパレータ２７ａ〜２７ｆに出力する。コンパレータ２７ａ〜２７ｆは、可変三角波発振回路２４からの三角波信号と電流指令値ラッチ２６ａ〜２６ｆからの電流指令値信号を比較し、インバータ主回路２９用のスイッチング信号を生成し、インバータ主回路２９に供給する。インバータ主回路２９は、コンパレータ２７ａ〜２７ｆからのスイッチング信号によって、モータ１００の各相に流れる電流をスイッチング制御する。
【００２６】
キャリア周波数指令値ラッチ２２は、コントローラ２１からのキャリア周波数指令値を可変三角波発振回路２４からのラッチ信号によりラッチ（保持）し、発信器２３に出力する。発信器２３は、コントローラ２１は、前記キャリア周波数指令値によって可変三角波発信回路２４に指令周波数のパスル信号を出力する。可変三角波発振回路２４は、発信器２３からのパルス信号によって、コンパレータ２７ａ〜２７ｆに三角波信号を出力し、電流指令値ラッチ２６ａ〜２６ｆ及びキャリア周波数指令値ラッチ２２にラッチ信号を出力する。
【００２７】
図３は、図２の可変三角波発振回路２４のブロック図である。可変三角波２４は、ＵＰ／ＤＯＷＮカウンタ３１と、ＵＰ／ＤＯＷＮカウンタ３１に接続された上昇カウントリミット値コンパレータ３２及び下降カウントリミット値コンパレータ３３と、これらのコンパレータに接続されたフリップフロップ３４とを具える。ＵＰ／ＤＯＷＮカウンタ３１は、フリップフロップ３４からのＵＰ／ＤＯＷＮ切り替え信号と発信器２３からのパルス信号によって、カウント値を発生する。上昇カウントリミット値コンパレータ３２は、ＵＰ／ＤＯＷＮカウンタ３１のカウント値が上限に達するとフリップフロップ３４に出力し、フリップフロップ３４を切り替え、ＵＰ／ＤＯＷＮ切り替え信号をＤＯＷＮに切り替える。下降カウントリミット値コンパレータ３３は、ＵＰ／ＤＯＷＮカウンタ３１のカウント値が下限に達するとフリップフロップ３４に出力し、フリップフロップ３４を切り替え、ＵＰ／ＤＯＷＮ切り替え信号をＵＰに切り替える。このような動作によって、ＵＰ／ＤＯＷＮ信号はＵＰとＤＯＷＮを周期的に繰り返すため、ＵＰ／ＤＯＷＮカウンタ３１が出力するカウント値は三角波になる。さらに、下降カウンタリミット値コンパレータ３３は、三角波の下方の頂点でラッチ信号を生成する。上昇カウンタリミット値コンパレータ３２が、三角波の上方の頂点でラッチ信号を生成してもよい。
【００２８】
図４は、このような三角波信号とラッチ信号のタイミングチャートである。この三角波信号は、カウンタによって生成しているため、実際には直線ではなく、階段状に変化する。本発明においては、三角波信号の振幅を変化させず、ＵＰ時、ＤＯＷＮ時のカウント値はコンパレータ３２及び３３によって一定に保持されるため、各カウントの振幅方向の幅は一定である。三角波信号の勾配を、発信器２３からのパルス信号のパルス幅ｔ（クロックタイム）を変えることによって変化させる。
【００２９】
図５は、図２のコントローラ２１におけるキャリア周波数指令値を生成する部分のブロック図である。この部分は、キャリア周波数指令値生成部４１と、目標電流によってキャリア周波数を補正する第１補正部４２と、インバータ主回路温度によってキャリア周波数を補正する第２補正部４３と、キャリア周波数指令値リミッタ４４とを直列に接続して構成される。第１補正部４２と第２補正部４３の順序が入れ替わってもよい。この部分の動作については、図６ないし９のブロック図と、図１０及び１１のフローチャートの参照と共に後により詳しく説明する。
【００３０】
図６は、図５におけるキャリア周波数指令値生成部４１の一例の詳細を示すブロック図である。この部分は、インナーロータ周波数計算部５１と、アウターロータ周波数計算部５２と、これらの計算部に接続された比較器５３と、比較器５３に接続された係数乗算部５４とから構成される。２つのロータを有する回転電機においては、どちらのロータの回転数を基準にキャリア周波数を変化させるかが問題になる。この例においては、周波数＝回転数×極対数の高い方を選択し、これに基づいてキャリア周波数指令値を生成する。インナーロータ回転数をＮｉ、アウターロータ回転数をＮｏ、インナーロータ極対数をＰｉ、アウターロータ極対数をＰｏとして、インナーロータ周波数計算部５１では、Ｎｉ×Ｐｉを計算し、インナーロータ周波数Ｆｉを出力し、アウターロータ周波数計算部５２では、Ｎｏ×Ｐｏを計算し、アウターロータ周波数Ｆｏを出力する。比較器５３では、インナーロータ周波数Ｆｉとアウターロータ周波数Ｆｏの高い方を選択し、Ｆとして出力する。係数乗算部５４では、比較器５３からのＦにキャリア周波数係数Ｋｆを掛け、キャリア周波数指令値Ｔｆを出力する。
【００３１】
図７は、図５におけるキャリア周波数指令値生成部４１の他の例の詳細を示すブロック図である。この部分は、図６の例と同様のインナーロータ周波数計算部５１及びアウターロータ周波数計算部５２と、これらの計算部に接続された最適周波数マップ５５とから構成される。この例では、インナーロータ及びアウターロータの周波数の双方から一意にキャリア周波数指令値が求まるように形成された最適周波数マップを用いてキャリア周波数指令値を決定する。ここで、ロータ周波数に対してキャリア周波数指令値が単調増加になるようにマップを形成する。こうすることにより、マップ上で個々のキャリア周波数が重ならなくなるため、マップのチェックが簡単で、マッピングミスがなくなる。図６の例と同様に、インナーロータ周波数計算部５１及びアウターロータ周波数計算部５２において計算された各ロータの周波数Ｆｉ及びＦｏを最適周波数マップ５５に入力し、これらの周波数に対応するキャリア周波数指令値Ｔｆを決定する。図６及び図７に示したキャリア周波数指令値生成部４１によって生成されたキャリア周波数指令値をそのまま用いても、又は他の方法によって生成したキャリア周波数指令値を用いても、キャリア周波数を三角波の勾配を変化させることによって可変にしたことによるＰＷＭ比較信号の誤差発生がなくなるという本発明の効果を十分に得ることができる。
【００３２】
図８は、図５における第１補正部４２を詳細に示すブロック図である。この第１補正部は、加算器６１と、電流比例関数マップ６２と、乗算器６３とを直列に接続して構成される。インナーロータトルク指令値及びアウターロータ指令値を受けたコントローラ２１の他の部分は制御電流値であるインナーロータ目標電流ＴＩｉ及びアウターロータ目標電流ＴＩｏを生成し、これらを加算器６１に入力する、加算器６１は、これらの目標電流を加算し、合成目標電流ＴＩを出力する。電流比例関数マップ６２は、加算器６１からの合成目標電流ＴＩに対して補正値Ｋｉを一意に決定し、出力する。乗算器６３において、キャリア周波数指令値生成部４１からの（又は第２補正部４３からの）キャリア周波数指令値に補正値Ｋｉを乗算し、補正されたキャリア周波数指令値を出力する。この第１補正部４２では、制御電流値が大きいときに出力キャリア周波数を低くするように補正する。インバータ主回路のパワーデバイスのスイッチング損は電流の大きさに依存するため、こうすることで、制御電流値が大きい場合のスイッチング損失を低減することができる。
【００３３】
図９は、図５における第２補正部４３を詳細に示すブロック図である。この第２補正部は、温度関数マップ６４と、これに接続された乗算器６５から構成される。温度関数マップ６４は、図２の温度検出部２８から受けたインバータ主回路２９の温度に対して補正係数Ｋｐを一意に決定し、出力する。乗算器６５において、キャリア周波数指令値生成部４１からの（又は第１補正部４２からの）キャリア周波数指令値に補正値Ｋｐを乗算し、補正されたキャリア周波数指令値を出力する。この第２補正部４３では、インバータ主回路温度が上昇した場合にキャリア周波数を低くするように補正する。こうすることで、インバータ主回路の温度上昇を抑え、温度上昇による故障を低減することができる。
【００３４】
図１０は、図５のキャリア周波数指令値を生成する部分の動作を説明するフローチャートである。キャリア周波数指令値生成部４１としては、図６の例を使用する。ステップＳ１０１で動作を開始する。ステップＳ１０２で、キャリア周波数指令値生成部４１がインナーロータ回転数Ｎｉをインナーロータ速度センサ３１から、アウターロータ回転数Ｎｏをアウターロータ速度センサ３２から受け、第１補正部４１がインナーロータ目標電流ＴＩｉ及びアウターロータ目標電流ＴＩｏをコントローラ２１の他の部分から受け、第２補正部４３がインバータ主回路温度ＴＰを温度検出センサ２８から受ける。
【００３５】
ステップＳ１０３で、キャリア周波数指令値生成部４１のインナーロータ周波数計算部５１及びアウターロータ周波数計算部５２が、各々のロータの回転数に極対数を掛け、インナーロータ周波数Ｆｉ及びアウターロータ周波数Ｆｏを計算する。ステップＳ１０４で、キャリア周波数指令値生成部４１の比較器５３が、ＦｉとＦｏとを比較する。Ｆｉが大きい場合、ステップＳ１０５で、キャリア周波数指令値生成部４１の係数乗算部５４がＦｉにキャリア周波数係数Ｋｆを掛け、キャリア周波数指令値Ｔｆを生成する。Ｆｏが大きい場合、ステップＳ１０６で、キャリア周波数指令値生成部４１の係数乗算部５４がＦｏにキャリア周波数係数Ｋｆを掛け、キャリア周波数指令値Ｔｆを生成する。
【００３６】
ステップＳ１０７で、第１補正部４１の加算器６１がインナーロータ目標電流ＴＩｉ及びアウターロータ目標電流ＴＩｏを加算し、合成目標電流ＴＩを生成する。ステップＳ１０８で、第１補正部４１の電流比例関数マップ６２において、合成目標電流ＴＩに対応する補正係数Ｋｉを決定する。ステップＳ１０９において、第１補正部４１の乗算器６３が、ステップＳ１０６で生成されたキャリア周波数指令値Ｔｆに補正係数Ｋｉを掛け、補正されたキャリア周波数指令値Ｔｆを出力する。
【００３７】
ステップＳ１１０で、第２補正部４２の温度関数マップ６４において、インバータ主回路温度Ｔｐに対応する補正係数Ｋｐを決定する。ステップＳ１１１において、第２補正部４２の乗算器６５が、第１補正部４１からの補正されたキャリア周波数指令値Ｔｆに補正係数Ｋｐを掛け、さらに補正されたキャリア周波数指令値Ｔｆを出力する。
【００３８】
ステップＳ１１２で、キャリア周波数指令値リミッタ４４において、キャリア周波数指令値Ｔｆがキャリア周波数上限値Ｋｆ１未満であるかどうかを決定する。ＴｆがＫｆ１以上である場合、ステップＳ１１４でＫｆ１をキャリア周波数指令値Ｔｆとし、ステップＳ１１６でこのキャリア周波数指令値Ｔｆを出力し、ステップＳ１１７で動作を終了する。ＴｆがＫｆ１未満の場合、ステップＳ１１３で、キャリア周波数指令値Ｔｆがキャリア周波数下限値Ｋｆ２より大きいかどうかを決定する。ＴｆがＫｆ２以下の場合、ステップＳ１１５でＫｆ２をキャリア周波数指令値Ｔｆとし、ステップＳ１１６でこのキャリア周波数指令値Ｔｆを出力し、ステップＳ１１７で動作を終了する。ＴｆがＫｆ２より大きい場合、ステップＳ１１６でこのＴｆをキャリア周波数指令値として出力し、ステップＳ１１７で動作を終了する。
【００３９】
図１１は、図１０と同様の図５のキャリア周波数指令値を生成する部分の動作を説明するフローチャートであるが、キャリア周波数指令値生成部４１として図７の例を使用する点においてのみ異なっている。ステップＳ２０１、Ｓ２０２及びＳ２０３は、図１０のステップＳ１０１、Ｓ１０２及びＳ１０３とそれぞれ同様である。ステップＳ２０４において、キャリア周波数指令値生成部４１の最適周波数マップ５５において、インナーロータ周波数Ｆｉ及びアウターロータ周波数Ｆｏに対応するキャリア周波数指令値Ｔｆを決定する。以後のステップＳ２０５、Ｓ２０６、Ｓ２０７、Ｓ２０８、Ｓ２０９、Ｓ２１０、Ｓ２１１、Ｓ２１２、Ｓ２１３、Ｓ２１４及びＳ２１５は、図１０のステップＳ１０７、Ｓ１０８、Ｓ１０９、Ｓ１１０、Ｓ１１１、Ｓ１１２、Ｓ１１３、Ｓ１１４、Ｓ１１５、Ｓ１１６及びＳ１１７とそれぞれ同様である。
【００４０】
ここでは、本発明を、２つのロータと１つのステータを同軸に配した回転電機に関して説明したが、１つのロータと１つのステータを有する回転電機や、２つのロータと２つのロータを有する回転電機など、他のどのような構成の回転電機にも適用できることはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の回転電機の制御装置によって駆動することができる回転電機の構成の一例を示す断面図である。
【図２】  本発明による回転電機の制御装置の一実施形態の構成を示すブロック図である。
【図３】  図２の可変三角波発振回路２４のブロック図である。
【図４】  三角波信号とラッチ信号のタイミングチャートである。
【図５】  図２のコントローラ２１におけるキャリア周波数指令値を生成する部分のブロック図である。
【図６】  図５におけるキャリア周波数指令値生成部４１の一例の詳細を示すブロック図である。
【図７】  図５におけるキャリア周波数指令値生成部４１の他の例の詳細を示すブロック図である。
【図８】  図５における第１補正部４２を詳細に示すブロック図である。
【図９】  図５における第２補正部４３を詳細に示すブロック図である。
【図１０】  図５のキャリア周波数指令値を生成する部分の動作を説明するフローチャートである。
【図１１】  図５のキャリア周波数指令値を生成する部分の動作の他の例を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
１  ステータ
２  ステータコア
４  アウターロータシャフト
５  ブラケット
６  ボルト
７  インナーロータ
８  アウターロータ
９  インナーロータシャフト
２０  制御装置
２１  コントローラ
２２  キャリア周波数指令値ラッチ
２３  発信器
２４  可変三角波発振回路
２５ａ〜２５ｆ  リミッタ
２６ａ〜２６ｆ  電流指令値ラッチ
２７ａ〜２７ｆ  コンパレータ
２８  温度検出器
２９  インバータ主回路
３０ａ〜３０ｆ  電流センサ
３１  ＵＰ／ＤＯＷＮカウンタ
３２  上昇カウントリミット値コンパレータ
３３  下降カウントリミット値コンパレータ
３４  フリップフロップ
４１  キャリア周波数指令値生成部
４２  第１補正部
４３  第２補正部
４４  キャリア周波数指令値リミッタ
５１  インナーロータ周波数計算部
５２  アウターロータ周波数計算部
５３  比較器
５４  係数乗算部
５５  最適周波数マップ
６１  加算器
６２  電流比例関数マップ
６３  乗算器
６４  温度関数マップ
６５  乗算器
１００  回転電機
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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