(57)【要約】【課題】車両の駆動輪に印加される外乱トルクを推定可能な回転電機制御装置を提供する。【解決手段】制御装置は、回転電機の回転速度および出力トルクが入力され、下記数式に基づいて車両の駆動輪に印加される外乱トルクを推定する外乱トルク推定部８１を備える。但し、回転電機の回転速度ωｍ、推定回転速度ωｍ＿ｅｓｔ、出力トルクＴｍ、推定外乱トルクΔＴ＿ｅｓｔ、回転電機のイナーシャＪｍ、粘性摩擦係数Ｄｍ、第一制御ゲインＧ１、第二制御ゲインＧ２である。2018186627.tif 000016【選択図】図４
2018186627.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のスイッチング素子の各々が開閉制御されて直流電力を交流電力に変換する電力変換器と、
前記電力変換器によって変換された前記交流電力から車両の駆動輪を駆動させる動力を生成する回転電機と、
前記回転電機によって生成された前記動力を前記車両の前記駆動輪に伝達する動力伝達装置と、
前記電力変換器の前記複数のスイッチング素子の各々を開閉制御する制御装置と、
を備え、
前記制御装置は、前記回転電機の回転速度および出力トルクが入力され、下記数１に基づいて前記車両の前記駆動輪に印加される外乱トルクを推定する外乱トルク推定部を備える回転電機制御装置。
【数１】
2018186627.tif 000015
但し、前記回転電機の前記回転速度を回転速度ωｍとし、前記回転電機の前記回転速度の推定値を推定回転速度ωｍ＿ｅｓｔとする。また、前記回転電機の前記出力トルクを出力トルクＴｍとし、前記外乱トルクの推定値を推定外乱トルクΔＴ＿ｅｓｔとする。さらに、前記回転電機の慣性をイナーシャＪｍとし、前記回転電機の粘性摩擦係数を粘性摩擦係数Ｄｍとする。また、第一の制御ゲインを第一制御ゲインＧ１とし、第二の制御ゲインを第二制御ゲインＧ２とする。
【請求項２】
前記外乱トルク推定部は、前記回転電機の目標トルクを前記出力トルクとして用いて前記外乱トルクの前記推定値を算出し、
前記制御装置は、前記外乱トルク推定部によって推定された前記外乱トルクの前記推定値に応じて前記回転電機の前記目標トルクを増減させるトルク調整部を備える請求項１に記載の回転電機制御装置。
【請求項３】
前記トルク調整部は、前記外乱トルクの前記推定値を一階微分した第一微分値、若しくは、前記外乱トルクの前記推定値を二階微分した第二微分値、または、前記第一微分値と前記第二微分値とを加算した微分加算値を前記目標トルクのトルク調整量とする請求項２に記載の回転電機制御装置。
【請求項４】
前記トルク調整部は、前記外乱トルクの前記推定値が、前記動力伝達装置の保護のために設定される所定トルク値を超えているときに、前記目標トルクを増減させる請求項２または請求項３に記載の回転電機制御装置。
【請求項５】
前記動力伝達装置における前記動力の伝達を遮断するトルク遮断装置を備え、
前記トルク遮断装置は、前記外乱トルクの前記推定値が、前記動力伝達装置の保護のために設定される所定トルク値を超えているときに、前記動力の伝達を遮断する請求項１に記載の回転電機制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書は、回転電機の制御装置に関する技術を開示する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に記載の回転電機の制御装置は、フィルタ手段と、制御手段と、特性設定手段と、徐変手段と、を備えている。フィルタ手段は、回転電機の目標トルクに対して、駆動系の振動周波数成分を減衰させるフィルタ処理を施す。制御手段は、フィルタ処理が施された目標トルクに基づいて、回転電機の駆動制御を行う。特性設定手段は、フィルタ処理で用いられるフィルタの周波数伝達特性を可変設定する。徐変手段は、特性設定手段によって変更される減衰度合いを徐変させる徐変処理を行う。これらにより、特許文献１に記載の発明は、回転電機の目標トルクにフィルタ処理を施すことに起因する不都合を解消しようとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−４６９０５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に記載の発明は、回転電機の出力トルクに起因する駆動系の振動を抑制しようとするものであり、車両の駆動輪に印加される外乱トルクに起因する駆動系の振動が考慮されていない。そのため、特許文献１に記載の発明は、車両の駆動輪に印加される外乱トルクを推定することができない。
【０００５】
このような事情に鑑みて、本明細書は、車両の駆動輪に印加される外乱トルクを推定可能な回転電機制御装置を開示する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本明細書が開示する回転電機制御装置は、複数のスイッチング素子の各々が開閉制御されて直流電力を交流電力に変換する電力変換器と、前記電力変換器によって変換された前記交流電力から車両の駆動輪を駆動させる動力を生成する回転電機と、前記回転電機によって生成された前記動力を前記車両の前記駆動輪に伝達する動力伝達装置と、前記電力変換器の前記複数のスイッチング素子の各々を開閉制御する制御装置と、を備える。前記制御装置は、前記回転電機の回転速度および出力トルクが入力され、下記数１に基づいて前記車両の前記駆動輪に印加される外乱トルクを推定する外乱トルク推定部を備える。
【０００７】
【数１】
2018186627.tif 000003
【０００８】
但し、前記回転電機の前記回転速度を回転速度ωｍとし、前記回転電機の前記回転速度の推定値を推定回転速度ωｍ＿ｅｓｔとする。また、前記回転電機の前記出力トルクを出力トルクＴｍとし、前記外乱トルクの推定値を推定外乱トルクΔＴ＿ｅｓｔとする。さらに、前記回転電機の慣性をイナーシャＪｍとし、前記回転電機の粘性摩擦係数を粘性摩擦係数Ｄｍとする。また、第一の制御ゲインを第一制御ゲインＧ１とし、第二の制御ゲインを第二制御ゲインＧ２とする。
【発明の効果】
【０００９】
上記回転電機制御装置によれば、制御装置は、外乱トルク推定部を備える。これにより、制御装置は、回転電機の回転速度ωｍおよび出力トルクＴｍを入力とし、推定回転速度ωｍ＿ｅｓｔおよび推定外乱トルクΔＴ＿ｅｓｔを出力とするオブザーバを構成して、車両の駆動輪に印加される外乱トルクを推定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第一実施形態に係り、回転電機制御装置１０の一例を示す構成図である。
【図２】回転子５２の一例を示す構成図である。
【図３】制御装置７０，１７０の一例を示す構成図である。
【図４】制御装置７０の制御ブロックの一例を示す構成図である。
【図５】トルク指令Ｔｍ＿ｔｇｔを算出する手順の一例を示すフローチャートである。
【図６Ａ】比較形態に係り、トルク調整量Ｔｍ＿ａｄｊが０（ゼロ）のときの出力トルクＴｍの経時変化の一例を示す図である。
【図６Ｂ】第一微分値を用いてトルク調整量Ｔｍ＿ａｄｊが設定されたときの出力トルクＴｍの経時変化の一例を示す図である。
【図６Ｃ】第二微分値を用いてトルク調整量Ｔｍ＿ａｄｊが設定されたときの出力トルクＴｍの経時変化の一例を示す図である。
【図７】第二実施形態に係り、回転電機制御装置１１０の一例を示す構成図である。
【図８】第二実施形態に係り、制御装置１７０の制御ブロックの一例を示す構成図である。
【図９】第二実施形態に係り、動力伝達装置６０における動力の伝達を遮断する手順の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本明細書では、実施形態が図面に基づいて説明されている。なお、図面は、各実施形態について、共通する箇所には共通の符号が付されており、本明細書では、重複する説明が省略されている。また、一の実施形態で既述されていることは、適宜、他の実施形態についても適用することができる。さらに、図面は、概念図であり、細部構造の寸法まで規定するものではない。
【００１２】
＜第一実施形態＞
（回転電機制御装置１０の概略構成）
図１に示すように、本実施形態の回転電機制御装置１０は、直流電源２０と、平滑コンデンサ３０と、電力変換器４０と、回転電機５０と、動力伝達装置６０と、制御装置７０と、を備えている。
【００１３】
直流電源２０は、直流電力を出力する。直流電源２０は、直流電力を出力することができれば良く、限定されない。直流電源２０は、例えば、鉛蓄電池（バッテリ）、リチウムイオン電池、発電装置（例えば、燃料電池）などを用いることができる。また、直流電源２０は、公知の交流発電機などを用いて、直流電力を生成することもできる。この場合、直流電源２０は、公知の整流回路および平滑回路などを用いて、交流発電機が出力する交流電力を整流し平滑して、直流電力を生成することができる。
【００１４】
また、直流電源２０は、例えば、公知の昇圧コンバータなどを用いて、低電圧の直流電力を昇圧することもできる。この場合、直流電源２０は、例えば、公知の昇圧型チョッパなどの非絶縁型の昇圧コンバータを用いることができる。また、直流電源２０は、例えば、公知のフライバック型コンバータ、フォワード型コンバータなどの絶縁型の昇圧コンバータを用いることもできる。
【００１５】
平滑コンデンサ３０は、直流電源２０から出力された直流電力を平滑する。直流電源２０の正極側２０ｐは、平滑コンデンサ３０の正極側３０ｐと接続されている。直流電源２０の負極側２０ｎは、平滑コンデンサ３０の負極側３０ｎと接続されており、パワーグランド（直流電源２０を含む高電圧側の回路の基準電位）と接続されている。平滑コンデンサ３０は、例えば、電解コンデンサを用いることができる。直流電源２０から供給された直流電力は、平滑コンデンサ３０によって平滑されてリップルが低減されている。
【００１６】
電力変換器４０は、複数のスイッチング素子（本実施形態では、三組の一対のスイッチング素子４１）の各々が開閉制御されて、直流電力（本実施形態では、平滑コンデンサ３０によって平滑された直流電力）を交流電力に変換する。図１に示すように、三組の一対のスイッチング素子４１は、フルブリッジ接続されている。三組の一対のスイッチング素子４１の各々は、平滑コンデンサ３０の正極側３０ｐに接続されている正極側スイッチング素子４ｘｐと、平滑コンデンサ３０の負極側３０ｎに接続されている負極側スイッチング素子４ｘｎとが直列接続されている。なお、本実施形態の電力変換器４０は、三相の電力変換器であり、ｘは、ｕ、ｖ、ｗのうちのいずれかである。例えば、正極側スイッチング素子４ｕｐは、Ｕ相の正極側スイッチング素子を示しており、負極側スイッチング素子４ｕｎは、Ｕ相の負極側スイッチング素子を示している。
【００１７】
正極側スイッチング素子４ｘｐおよび負極側スイッチング素子４ｘｎは、公知の電力用スイッチング素子を用いることができる。正極側スイッチング素子４ｘｐおよび負極側スイッチング素子４ｘｎは、例えば、公知の絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ：Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ  Ｇａｔｅ  Ｂｉｐｏｌａｒ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）、電界効果トランジスタ（ＦＥＴ：Ｆｉｅｌｄ  Ｅｆｆｅｃｔ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）などを用いることができる。
【００１８】
図１に示すように、複数（三つ）の正極側スイッチング素子４ｘｐの各々は、制御端子４ｇと、入力端子４ｃと、出力端子４ｅと、還流ダイオード４ｄと、を備えている。例えば、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）では、制御端子４ｇは、ゲート端子に相当し、入力端子４ｃは、コレクタ端子に相当し、出力端子４ｅは、エミッタ端子に相当する。制御端子４ｇは、後述する駆動回路７１ｂを介して、制御装置７０と接続されている。複数（三つ）の正極側スイッチング素子４ｘｐの各々は、制御装置７０から出力される駆動信号に基づいて開閉制御される。
【００１９】
制御端子４ｇと出力端子４ｅとの間の電圧を制御電圧Ｖｇｅとする。例えば、制御電圧Ｖｇｅがローレベル（所定電圧値以下の状態）のときには、入力端子４ｃと出力端子４ｅとの間が電気的に遮断された開状態に制御される。一方、制御電圧Ｖｇｅがハイレベル（所定電圧値を超えている状態）のときには、入力端子４ｃと出力端子４ｅとの間が電気的に導通された閉状態に制御される。
【００２０】
還流ダイオード４ｄは、例えば、正極側スイッチング素子４ｘｐのボディダイオード（寄生ダイオード）を用いることができる。また、ボディダイオードの代わりに、還流ダイオードを別途設けて、入力端子４ｃと出力端子４ｅとの間に並列接続することもできる。還流ダイオード４ｄは、正極側スイッチング素子４ｘｐが開状態のときに、出力端子４ｅ側から入力端子４ｃ側に向かう電流経路を形成する。これにより、正極側スイッチング素子４ｘｐの開閉に伴って生じる逆電流から当該正極側スイッチング素子４ｘｐを保護することができる。複数（三つ）の正極側スイッチング素子４ｘｐについて上述したことは、複数（三つ）の負極側スイッチング素子４ｘｎについても同様に言える。
【００２１】
制御装置７０は、電力変換器４０の複数のスイッチング素子（三組の一対のスイッチング素子４１）の各々を開閉制御する。例えば、電力変換器４０は、制御装置７０の指令に基づいて、複数（三つ）の正極側スイッチング素子４ｘｐのうちの一の正極側スイッチング素子４ｘｐと、複数（三つ）の負極側スイッチング素子４ｘｎのうちの一の負極側スイッチング素子４ｘｎとが閉状態にされ、他のスイッチング素子が開状態にされる。閉状態にされる一の正極側スイッチング素子４ｘｐおよび一の負極側スイッチング素子４ｘｎの相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）は、異なる。制御装置７０が閉状態にするスイッチング素子の組み合わせを順に変更することにより、電力変換器４０は、平滑コンデンサ３０によって平滑された直流電力を交流電力に変換することができる。
【００２２】
なお、図１に示すように、正極側スイッチング素子４ｘｐと負極側スイッチング素子４ｘｎとの間には、出力端子４２ｘが設けられている。また、出力端子４２ｘと、回転電機５０の相端子４３ｘとの間は、電力ケーブル４４ｘによって接続されている。電力ケーブル４４ｘは、電力変換器４０によって変換された交流電力を回転電機５０に給電する。ｘは、ｕ、ｖ、ｗのうちのいずれかである。
【００２３】
回転電機５０は、電力変換器４０によって変換された交流電力から、車両の駆動輪６Ｔを駆動させる動力を生成する。図１および図２に示すように、回転電機５０は、固定子５１と、回転子５２と、を備えている。回転電機５０は、例えば、固定子５１および回転子５２が同軸に配設されるラジアル空隙型の円筒状回転電機を用いることができる。なお、回転電機５０は、アキシャル空隙型の円筒状回転電機であっても良い。また、回転電機５０は、回転子５２が固定子５１の内方（回転電機５０の軸心側）に設けられるインナー型の円筒状回転電機であっても良く、回転子５２が固定子５１の外方に設けられるアウター型の円筒状回転電機であっても良い。
【００２４】
固定子５１は、複数のスロットが形成されている固定子鉄心（いずれも図示略）と、電機子巻線（Ｕ相コイル５１ｕ、Ｖ相コイル５１ｖ、Ｗ相コイル５１ｗ）と、を備えている。固定子鉄心は、薄板状の電磁鋼板（例えば、ケイ素鋼板）が軸線方向に沿って複数積層されて形成されている。複数のスロットには、電機子巻線が巻装されている。電機子巻線は、銅などの導体（コイル）が巻き回されて形成されており、導体表面がエナメルなどの絶縁層で被覆されている。
【００２５】
電機子巻線の断面形状は、限定されるものではなく、任意の断面形状とすることができる。例えば、電機子巻線は、断面円形状の丸線、断面多角形状の角線などの種々の断面形状の導体（コイル）を用いることができる。また、電機子巻線は、複数のより細いコイル素線を組み合わせた並列細線を用いることもできる。並列細線を用いる場合、単線の場合と比べて電機子巻線に発生する渦電流損が低減され、回転電機５０の効率が向上する。また、コイル成形に要する力を低減することができるので、コイルの成形性が向上してコイル製作が容易になる。
【００２６】
電機子巻線は、分布巻（例えば、同心巻、波巻、重ね巻など）または集中巻などの公知の方法で巻装することができる。また、図１に示すように、電機子巻線（Ｕ相コイル５１ｕ、Ｖ相コイル５１ｖ、Ｗ相コイル５１ｗ）は、Ｙ結線で接続することができる。同図では、中性点を中性点５１ｎで示している。なお、電機子巻線（Ｕ相コイル５１ｕ、Ｖ相コイル５１ｖ、Ｗ相コイル５１ｗ）は、Δ結線で接続することもできる。
【００２７】
図２に示すように、回転子５２は、回転子鉄心５２ａと、複数（本実施形態では、八つ）の永久磁石５２ｂと、シャフト５２ｃと、を備えている。同図は、回転子５２の軸線方向（同図の紙面垂直方向）視の模式図であり、これらの配置が模式的に示されている。回転子鉄心５２ａは、薄板状の電磁鋼板（例えば、ケイ素鋼板）が軸線方向（同図の紙面垂直方向）に複数積層されて円柱状に形成されている。回転子鉄心５２ａには、シャフト５２ｃが設けられており、シャフト５２ｃは、回転子鉄心５２ａの軸心を軸線方向に沿って貫通している。シャフト５２ｃの軸線方向両端部は、ベアリングなどの軸受部材（図示略）によって、回転可能に支持されている。
【００２８】
回転子鉄心５２ａには、複数（八つ）の永久磁石５２ｂが埋設されている。具体的には、回転子鉄心５２ａには、周方向に等間隔で、複数の磁石収容部（図示略）が設けられている。複数の磁石収容部には、所定磁極対分（本実施形態では四磁極対分であり、八つ）の永久磁石５２ｂが埋設されている。複数（八つ）の永久磁石５２ｂは、例えば、公知のフェライト系磁石や希土類系磁石を用いることができる。複数（八つ）の永久磁石５２ｂの製法は、限定されない。複数（八つ）の永久磁石５２ｂは、例えば、樹脂ボンド磁石や焼結磁石を用いることができる。樹脂ボンド磁石は、例えば、フェライト系の原料磁石粉末と樹脂などを混合して、射出成形などによって回転子鉄心５２ａに鋳込み形成することができる。焼結磁石は、例えば、希土類系の原料磁石粉末を磁界中で加圧成形して、高温で焼き固めて形成することができる。なお、固定子５１のスロット数および回転子５２の磁極数は、限定されない。また、回転電機５０は、三相機に限定されない。
【００２９】
動力伝達装置６０は、回転電機５０によって生成された動力を車両の駆動輪６Ｔに伝達する。具体的には、図１に示すシャフト６１の一端側は、回転電機５０の出力軸である図２に示すシャフト５２ｃと連結されており、シャフト６１の他端側は、車両の駆動輪６Ｔと連結されている。これにより、回転電機５０によって生成された動力は、シャフト６１を介して車両の駆動輪６Ｔに伝達可能になっている。シャフト６１は、回転電機５０と車両の駆動輪６Ｔとの間の動力伝達路６２を形成している。
【００３０】
なお、図１では、シャフト６１に生じるねじれ共振を分かり易くするため、説明の便宜上、動力伝達路６２が、一つのシャフト６１によって模式的に図示されており、車両の駆動輪６Ｔが、一つ図示されている。実際の動力伝達装置６０には、公知の変速装置（手動変速装置または自動変速装置）、プロペラシャフト（例えば、フロントエンジン・リアドライブの場合）、ディファレンシャルギアおよびドライブシャフトなどが含まれる。また、実際の車両は、複数の駆動輪６Ｔを備えている。
【００３１】
制御装置７０は、電力変換器４０の複数のスイッチング素子（三組の一対のスイッチング素子４１）の各々を開閉制御する。開閉制御の方法は、限定されない。例えば、制御装置７０は、パルス幅変調（ＰＷＭ：Ｐｕｌｓｅ  Ｗｉｄｔｈ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）制御によって、複数のスイッチング素子（三組の一対のスイッチング素子４１）の各々を開閉制御することができる。
【００３２】
図３に示すように、制御装置７０は、公知の中央演算装置７０ａ、記憶装置７０ｂおよび入出力インターフェース７０ｃを備えており、これらは、バス７０ｄを介して接続されている。中央演算装置７０ａは、ＣＰＵ：Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔであり、種々の演算処理を行うことができる。記憶装置７０ｂは、第一記憶装置７０ｂ１および第二記憶装置７０ｂ２を備えている。第一記憶装置７０ｂ１は、読み出しおよび書き込み可能な揮発性の記憶装置（ＲＡＭ：Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）であり、第二記憶装置７０ｂ２は、読み出し専用の不揮発性の記憶装置（ＲＯＭ：Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）である。
【００３３】
また、図１に示すように、制御装置７０は、直流電圧検出器７１ａと、駆動回路７１ｂと、電流検出器７１ｃと、回転速度検出器７１ｄと、を備えている。直流電圧検出器７１ａは、平滑コンデンサ３０によって平滑された直流電力の直流電圧を検出する。具体的には、直流電圧検出器７１ａは、例えば、抵抗値が既知の複数の抵抗器によって当該直流電圧を分圧して、分圧された直流電圧を制御装置７０に出力する。制御装置７０は、公知のＡ／Ｄ変換器（図示略）などによって分圧された直流電圧値を知得し、平滑コンデンサ３０によって平滑された直流電力の直流電圧（電力変換器４０に入力される直流電圧）を知得することができる。
【００３４】
駆動回路７１ｂは、制御装置７０から出力される駆動信号を増幅する駆動回路であり、例えば、公知のドライバ回路を用いることができる。なお、図１では、電力変換器４０の各スイッチング素子の制御端子４ｇと、駆動回路７１ｂとの間の接続は、記載が省略されている。
【００３５】
電流検出器７１ｃは、電力変換器４０から出力される出力電流を検出する。本実施形態では、電流検出器７１ｃは、電力ケーブル４４ｕおよび電力ケーブル４４ｖに設けられており、Ｕ相電流およびＶ相電流を検出する。電流検出器７１ｃによって検出されたＵ相電流をＵ相電流検出値とし、電流検出器７１ｃによって検出されたＶ相電流をＶ相電流検出値とする。なお、Ｗ相電流検出値は、０（ゼロ）からＵ相電流検出値およびＶ相電流検出値をそれぞれ減じて算出することができる。電流検出器７１ｃは、公知の電流検出器（例えば、カレントトランスを使用した電流検出器、シャント抵抗器を使用した電流検出器など）を用いることができる。
【００３６】
回転速度検出器７１ｄは、回転電機５０の回転速度（固定子５１に対する回転子５２の回転速度）を検出する。回転速度検出器７１ｄは、公知の速度検出器（例えば、レゾルバ、エンコーダ、ホールセンサなど）を用いることができる。また、制御装置７０は、固定子５１に対する回転子５２の位置を推定して、回転子５２の推定位置から回転電機５０の回転速度を推定することもできる。本実施形態の制御装置７０は、回転速度検出器７１ｄを備えており、本明細書では、回転速度検出器７１ｄによって検出される回転電機５０の回転速度を回転速度ωｍとする。なお、制御装置７０は、上述した検出器以外にも種々の検出器を備えることができる。
【００３７】
図３に示す中央演算装置７０ａは、第二記憶装置７０ｂ２に記憶されている電力変換器４０の制御プログラムを第一記憶装置７０ｂ１に読み出して、制御プログラムを実行する。また、上述した検出器によって検出された検出値などは、絶縁部（図示略）および入出力インターフェース７０ｃを介して、制御装置７０に入力される。中央演算装置７０ａは、入出力インターフェース７０ｃ、絶縁部および図１に示す駆動回路７１ｂを介して、電力変換器４０の各スイッチング素子に開閉信号を出力して、電力変換器４０を開閉制御する。なお、絶縁部は、制御装置７０を含む低電圧側の回路と、直流電源２０を含む高電圧側の回路とを電気的に絶縁する。絶縁部は、例えば、公知のフォトカプラなどを用いることができる。
【００３８】
（制御装置７０による制御）
例えば、車両が悪路を走行すると、車両の駆動輪６Ｔには、ロード負荷が印加される。ロード負荷として、例えば、路面から伝わるスパイクトルクが挙げられる。本明細書では、車両の駆動輪６Ｔを介して路面から伝わる種々のロード負荷（外乱）を外乱トルクΔＴという。車両の駆動輪６Ｔに印加された外乱トルクΔＴは、動力伝達装置６０のシャフト６１を伝搬し、シャフト６１は、振動する。外乱トルクΔＴによるシャフト６１の振動周波数が、シャフト６１のねじれ共振周波数と一致すると、ねじれ共振が発生してシャフト６１の振動が増大し好ましくない。ねじれ共振を抑制する方法として、例えば、機械式のトルクリミッタ機構などを設けることが考えられる。しかしながら、トルクリミッタ機構などを設けると、システムの大型化およびコストアップを招く可能性がある。そこで、本実施形態の回転電機制御装置１０は、トルクリミッタ機構などを設けることなく、外乱トルクΔＴに起因する振動（特に、ねじれ共振）を抑制する。
【００３９】
図４に示すように、制御装置７０は、制御ブロックとして捉えると、外乱トルク推定部８１を備えている。また、制御装置７０は、トルク調整部８２をさらに備えると好適である。同図に示すように、本実施形態の制御装置７０は、外乱トルク推定部８１と、トルク調整部８２と、を備えている。また、制御装置７０は、図５に示すフローチャートに従って、制御プログラムを実行する。外乱トルク推定部８１は、ステップＳ１１およびステップＳ１２の処理を行う。トルク調整部８２は、ステップＳ１３の処理を行う。なお、本実施形態の制御装置７０は、ステップＳ１４の処理を行い、トルク指令Ｔｍ＿ｔｇｔを算出する。また、制御プログラムは、必要に応じて、所定時間間隔で、繰り返し実行される。
【００４０】
（外乱トルク推定部８１）
外乱トルク推定部８１は、回転電機５０の回転速度および出力トルクが入力され、下記数１に基づいて車両の駆動輪６Ｔに印加される外乱トルクΔＴを推定する（図５に示すステップＳ１１およびステップＳ１２）。但し、回転電機５０の回転速度を回転速度ωｍとし、回転電機５０の回転速度の推定値を推定回転速度ωｍ＿ｅｓｔとする。また、回転電機５０の出力トルクを出力トルクＴｍとし、外乱トルクΔＴの推定値を推定外乱トルクΔＴ＿ｅｓｔとする。さらに、回転電機５０の慣性をイナーシャＪｍとし、回転電機５０の粘性摩擦係数を粘性摩擦係数Ｄｍとする。また、第一の制御ゲインを第一制御ゲインＧ１とし、第二の制御ゲインを第二制御ゲインＧ２とする。
【００４１】
【数１】
2018186627.tif 000004
【００４２】
外乱トルクΔＴを考慮しない場合、回転電機５０の出力トルクＴｍは、慣性分と粘性摩擦分とを加算した加算値で表すことができる。慣性分は、回転電機５０のイナーシャＪｍと回転速度ωｍの微分値との積で表すことができる。粘性摩擦分は、回転電機５０の粘性摩擦係数Ｄｍと回転速度ωｍの積で表すことができる。また、外乱トルクΔＴが印加されると、回転電機５０の出力トルクＴｍと外乱トルクΔＴとを加算した加算トルクによって、回転電機５０の回転速度ωｍが決まる。これらを鑑みると、回転電機５０の出力トルクＴｍおよび外乱トルクΔＴの関係は、下記数２で示される。つまり、回転電機５０の出力トルクＴｍは、慣性分と粘性摩擦分と外乱トルクΔＴ分とを加算した加算値で表すことができる。
【００４３】
【数２】
2018186627.tif 000005
【００４４】
既述したように、回転電機５０の回転速度ωｍは、図１に示す回転速度検出器７１ｄによって検出することができる。また、回転電機５０の回転速度ωｍは、回転子５２の推定位置から推定することもできる。さらに、回転電機５０の出力トルクＴｍは、回転電機５０の目標トルク（要求トルク）から推定することができる。また、回転電機５０の出力トルクＴｍは、電機子巻線（Ｕ相コイル５１ｕ、Ｖ相コイル５１ｖ、Ｗ相コイル５１ｗ）を流れる電流（電機子電流）から推定（換算）することもできる。そこで、本実施形態の制御装置７０は、回転電機５０の回転速度ωｍおよび出力トルクＴｍを入力とし、推定回転速度ωｍ＿ｅｓｔおよび推定外乱トルクΔＴ＿ｅｓｔを出力とするオブザーバを構成する。
【００４５】
回転速度ωｍと推定回転速度ωｍ＿ｅｓｔとの差（回転速度差）が大きくなる程、実際の外乱トルクΔＴと推定外乱トルクΔＴ＿ｅｓｔとの差（トルク差）は、大きくなると考えられる。よって、下記数３に示すように、上記オブザーバでは、回転速度差に比例するトルク分を補正項として出力トルクＴｍに加算する。下記数３では、回転速度差に乗じる制御ゲインは、制御ゲインＧ１０で示されている。
【００４６】
【数３】
2018186627.tif 000006
【００４７】
また、外乱トルクΔＴの単位時間あたりの変化量が大きくなる程、実際の回転速度ωｍと推定回転速度ωｍ＿ｅｓｔとの差（回転速度差）は、大きくなると考えられる。よって、外乱トルクΔＴの単位時間あたりの変化量（推定外乱トルクΔＴ＿ｅｓｔの微分値）および回転速度差は、下記数４で示すことができる。つまり、推定外乱トルクΔＴ＿ｅｓｔの微分値は、回転速度差に比例する。下記数４では、回転速度差に乗じる制御ゲインは、第二制御ゲインＧ２で示されている。
【００４８】
【数４】
2018186627.tif 000007
【００４９】
上記数３の両辺をイナーシャＪｍで除算し、上記数４と組み併せると、既述した数１になる。なお、数１に示す第一制御ゲインＧ１は、数３に示す制御ゲインＧ１０をイナーシャＪｍで除した除算値になる。また、推定回転速度ωｍ＿ｅｓｔが実際の回転電機５０の回転速度ωｍに収束するまでの時間は、第一制御ゲインＧ１によって調整することができる。推定外乱トルクΔＴ＿ｅｓｔが実際の外乱トルクΔＴに収束するまでの時間は、第二制御ゲインＧ２によって調整することができる。そこで、例えば、シミュレーションなどによって、上述した収束時間と第一制御ゲインＧ１の関係を取得し、許容される収束時間に合わせて、第一制御ゲインＧ１を設定しておくと良い。このことは、第二制御ゲインＧ２についても同様に言える。また、制御周期（離散系のサンプリング時間）、または、ねじれ共振の周期に対して十分短い周期（例えば、１／１０の周期）を基準にして、第一制御ゲインＧ１および第二制御ゲインＧ２を設定することもできる。
【００５０】
また、既述したオブザーバをソフトウエア処理するためには、数１に示す連続系の状態方程式から離散系の状態方程式へ離散変換する必要がある。離散変換の方法は、限定されない。例えば、オイラー一次変換または双一次変換による離散変換などが挙げられる。オイラー一次変換による離散変換は、サンプリング間の変化量を０（ゼロ）とするので、双一次変換による離散変換などと比べて、ソフトウエア処理の負荷を軽減することができる。逆に、双一次変換による離散変換は、サンプリング間の変化量を一次線形補間するので、オイラー一次変換による離散変換と比べて、離散変換によって生じる誤差を低減することができる。
【００５１】
具体的には、数１に示す連続系の状態方程式をオイラー一次変換によって離散変換すると、下記数５に示す離散系の状態方程式が得られる。また、数１に示す連続系の状態方程式を双一次変換によって離散変換すると、下記数６に示す離散系の状態方程式が得られる。いずれの場合も、推定回転速度ωｍ＿ｅｓｔの今回値を推定回転速度今回値ωｍ＿ｅｓｔ（ｋ）とし、推定回転速度ωｍ＿ｅｓｔの次回値を推定回転速度次回値ωｍ＿ｅｓｔ（ｋ＋１）とする。また、推定外乱トルクΔＴ＿ｅｓｔの今回値を推定外乱トルク今回値ΔＴ＿ｅｓｔ（ｋ）とし、推定外乱トルクΔＴ＿ｅｓｔの次回値を推定外乱トルク次回値ΔＴ＿ｅｓｔ（ｋ＋１）とする。さらに、回転電機５０の回転速度ωｍの今回値を回転速度今回値ωｍ（ｋ）とし、回転電機５０の出力トルクＴｍの今回値を出力トルク今回値Ｔｍ（ｋ）とする。また、サンプリング時間をサンプリング時間Ｔｓとする。なお、離散変換では、粘性摩擦分は、慣性分と比べて十分小さい。そのため、下記数５および下記数６では、粘性摩擦分が無視されている。
【００５２】
【数５】
2018186627.tif 000008
【００５３】
【数６】
2018186627.tif 000009
【００５４】
（トルク調整部８２）
図４に示すように、外乱トルク推定部８１は、回転電機５０の目標トルクＴｍ＿ｒｅｆを出力トルクＴｍとして用いて外乱トルクΔＴの推定値（推定外乱トルクΔＴ＿ｅｓｔ）を算出すると好適である。このとき、トルク調整部８２は、外乱トルク推定部８１によって推定された外乱トルクΔＴの推定値（推定外乱トルクΔＴ＿ｅｓｔ）に応じて、回転電機５０の目標トルクＴｍ＿ｒｅｆを増減させる。なお、回転電機５０の目標トルクＴｍ＿ｒｅｆは、例えば、制御装置７０より上位の制御装置（図示略）によって設定することができる。
【００５５】
また、トルク調整部８２は、第一微分値若しくは第二微分値または微分加算値を目標トルクＴｍ＿ｒｅｆのトルク調整量Ｔｍ＿ａｄｊとすると好適である（図５に示すステップＳ１３）。第一微分値は、外乱トルクΔＴの推定値（推定外乱トルクΔＴ＿ｅｓｔ）を一階微分した微分値をいう。制御ゲインを制御ゲインＫｄ１とすると、第一微分値を用いたトルク調整量Ｔｍ＿ａｄｊは、下記数７で示され、出力トルクＴｍの粘性摩擦分を調整することができる。第二微分値は、外乱トルクΔＴの推定値（推定外乱トルクΔＴ＿ｅｓｔ）を二階微分した微分値をいう。制御ゲインを制御ゲインＫｄ２とすると、第二微分値を用いたトルク調整量Ｔｍ＿ａｄｊは、下記数８で示され、出力トルクＴｍの慣性分を調整することができる。微分加算値は、第一微分値と第二微分値とを加算した微分値をいう。微分加算値を用いたトルク調整量Ｔｍ＿ａｄｊは、下記数９で示される。
【００５６】
【数７】
2018186627.tif 000010
【００５７】
【数８】
2018186627.tif 000011
【００５８】
【数９】
2018186627.tif 000012
【００５９】
図４に示すように、制御装置７０は、トルク調整部８２によって調整されたトルク調整量Ｔｍ＿ａｄｊを目標トルクＴｍ＿ｒｅｆに加算して、トルク指令Ｔｍ＿ｔｇｔを算出する（図５に示すステップＳ１４）。ここで、図２に示すように、永久磁石５２ｂの主磁束方向をｄ軸方向とし、ｄ軸方向と電気的に直交する方向をｑ軸方向とする。また、ｄ軸方向の電流指令値をｄ軸電流指令値とし、ｑ軸方向の電流指令値をｑ軸電流指令値とする。さらに、ｄ軸方向の電圧指令値をｄ軸電圧指令値とし、ｑ軸方向の電圧指令値をｑ軸電圧指令値とする。制御装置７０は、例えば、トルク指令Ｔｍ＿ｔｇｔに対して、電機子電流が最小になるように、ｄ軸電流指令値およびｑ軸電流指令値を設定する。トルク指令Ｔｍ＿ｔｇｔに対応するｄ軸電流指令値およびｑ軸電流指令値は、予め算出され、例えば、マップ、テーブル、関係式（多項式）などに変換しておくと良い。
【００６０】
制御装置７０は、三相電流検出値（Ｕ相電流検出値、Ｖ相電流検出値およびＷ相電流検出値）を三相／二相変換して、二相電流算出値（ｄ軸電流算出値およびｑ軸電流算出値）を算出する。また、制御装置７０は、ｄ軸電流指令値に基づいてｄ軸電圧指令値を算出し、ｑ軸電流指令値に基づいてｑ軸電圧指令値を算出する。例えば、ｄ軸電圧指令値は、ｄ軸電流算出値がｄ軸電流指令値と一致するように、比例制御、積分制御および微分制御のうちの少なくとも比例制御および積分制御によって算出される。また、ｑ軸電圧指令値は、ｑ軸電流算出値がｑ軸電流指令値と一致するように、比例制御、積分制御および微分制御のうちの少なくとも比例制御および積分制御によって算出される。
【００６１】
制御装置７０は、二相電圧指令値（ｄ軸電圧指令値およびｑ軸電圧指令値）を二相／三相変換して、三相電圧指令値（Ｕ相電圧指令値、Ｖ相電圧指令値およびＷ相電圧指令値）を算出する。制御装置７０は、三相電圧指令値を直流電圧検出器７１ａによって検出された直流電圧検出値で除して変調率を算出する。制御装置７０は、三相電圧指令値と、変調率と、搬送波（三角波）とに基づいて、パルス幅変調制御（ＰＷＭ制御）によるパルス信号（電力変換器４０の複数のスイッチング素子の開閉信号）を生成する。具体的には、三相電圧指令値が搬送波（三角波）と比べて大きいときに、スイッチング素子は、閉状態に設定され、三相電圧指令値が搬送波（三角波）と比べて小さいときに、スイッチング素子は、開状態に設定される。生成されたパルス信号（開閉信号）は、図１に示す駆動回路７１ｂを介して、電力変換器４０の各スイッチング素子の制御端子４ｇに付与される。
【００６２】
図６Ａは、比較形態に係り、トルク調整量Ｔｍ＿ａｄｊが０（ゼロ）のときの出力トルクＴｍの経時変化の一例を示している。同図の横軸は、時間Ｔｉを示し、縦軸は、回転電機５０の出力トルクＴｍを示している。曲線Ｌ１１は、出力トルクＴｍの経時変化の一例を示している。時刻０から時刻Ｔ１までの時間、目標トルクＴｍ＿ｒｅｆは、トルクＴｒｑ１１に設定されているものとする。そして、時刻Ｔ１において、目標トルクＴｍ＿ｒｅｆは、トルクＴｒｑ１１からトルクＴｒｑ１２に変更され、時刻Ｔ１以降、目標トルクＴｍ＿ｒｅｆは、トルクＴｒｑ１２に設定されているものとする。このことは、後述する図６Ｂおよび図６Ｃの説明において同様である。
【００６３】
トルク調整量Ｔｍ＿ａｄｊが０（ゼロ）の場合、トルク指令Ｔｍ＿ｔｇｔは、目標トルクＴｍ＿ｒｅｆと一致する。そのため、トルク指令Ｔｍ＿ｔｇｔは、目標トルクＴｍ＿ｒｅｆの経時変化に合わせて変化する。図６Ａに示す比較形態では、目標トルクＴｍ＿ｒｅｆが外乱トルクΔＴに応じて調整されないので、ねじれ共振が発生している。このときのねじれ共振の振幅を振幅ＡＴ１とする。
【００６４】
図６Ｂは、第一微分値を用いてトルク調整量Ｔｍ＿ａｄｊが設定されたときの出力トルクＴｍの経時変化の一例を示している。同図の横軸は、時間Ｔｉを示し、縦軸は、回転電機５０の出力トルクＴｍを示している。曲線Ｌ２１は、出力トルクＴｍの経時変化の一例を示している。第一微分値を用いてトルク調整量Ｔｍ＿ａｄｊが設定される場合、推定外乱トルクΔＴ＿ｅｓｔの変化量（一階微分値）に応じて、回転電機５０の目標トルクＴｍ＿ｒｅｆが増減され、トルク指令Ｔｍ＿ｔｇｔが設定される。その結果、図６Ｂに示すように、図６Ａに示す比較形態と比べて、ねじれ共振が抑制されている。このときのねじれ共振の振幅を振幅ＡＴ２とする。
【００６５】
図６Ｃは、第二微分値を用いてトルク調整量Ｔｍ＿ａｄｊが設定されたときの出力トルクＴｍの経時変化の一例を示している。同図の横軸は、時間Ｔｉを示し、縦軸は、回転電機５０の出力トルクＴｍを示している。曲線Ｌ３１は、出力トルクＴｍの経時変化の一例を示している。第二微分値を用いてトルク調整量Ｔｍ＿ａｄｊが設定される場合、推定外乱トルクΔＴ＿ｅｓｔの変化量（二階微分値）に応じて、回転電機５０の目標トルクＴｍ＿ｒｅｆが増減され、トルク指令Ｔｍ＿ｔｇｔが設定される。その結果、図６Ｃに示すように、図６Ａに示す比較形態と比べて、ねじれ共振が抑制されている。このときのねじれ共振の振幅を振幅ＡＴ３とする。
【００６６】
このように、第一微分値または第二微分値を用いてトルク調整量Ｔｍ＿ａｄｊが設定され、目標トルクＴｍ＿ｒｅｆが増減されると、比較形態と比べて、ねじれ共振が抑制される。上述したことは、微分加算値を用いてトルク調整量Ｔｍ＿ａｄｊが設定される場合についても同様に言える。これは、図４に示すフィードバック制御系が外乱トルク推定部８１およびトルク調整部８２を備えることにより、フィードバック制御系の伝達関数の極が移行し、ねじれ共振周波数が移行したことによるものと考えられる。また、図６Ｂと図６Ｃを比較すると、図６Ｂに示す第一微分値を用いる場合は、図６Ｃに示す第二微分値を用いる場合と比べて、時刻Ｔ１における目標トルクＴｍ＿ｒｅｆの変化に対する応答が緩やかである。そのため、第一微分値を用いる場合は、第二微分値を用いる場合と比べて、車両の駆動輪６Ｔへのトルク伝達が遅れる可能性がある。第一微分値および第二微分値のいずれを用いても、ねじれの変化は変わらないため、第二微分値を用いてトルク調整量Ｔｍ＿ａｄｊが設定されると、車両の駆動輪６Ｔへのトルク伝達の遅れを抑制しつつ、ねじれ共振の振幅を低減することができる。
【００６７】
（変形形態）
トルク調整部８２は、外乱トルクΔＴの推定値（推定外乱トルクΔＴ＿ｅｓｔ）が、動力伝達装置６０の保護のために設定される所定トルク値を超えているときに、目標トルクＴｍ＿ｒｅｆを増減させることもできる。所定トルク値は、外乱トルクΔＴから動力伝達装置６０を保護するために設定され、シミュレーション、実機による検証などによって、予め取得しておくと良い。本変形形態では、トルク調整部８２は、推定外乱トルクΔＴ＿ｅｓｔが所定トルク値を超えると、推定外乱トルクΔＴ＿ｅｓｔに応じて目標トルクＴｍ＿ｒｅｆを増減させ、推定外乱トルクΔＴ＿ｅｓｔが所定トルク値以下になると、目標トルクＴｍ＿ｒｅｆの増減を停止することができる。よって、トルク調整部８２は、動力伝達装置６０の保護の必要に応じて、目標トルクＴｍ＿ｒｅｆの増減を開始し停止することができる。そのため、外乱トルク推定部８１は、トルク調整部８２が目標トルクＴｍ＿ｒｅｆの増減を停止している期間において、外乱トルクΔＴの推定（推定外乱トルクΔＴ＿ｅｓｔの算出）を停止することができ、演算負荷を軽減することができる。
【００６８】
＜第二実施形態＞
本実施形態の回転電機制御装置１１０は、トルク遮断装置８３を備える点で、第一実施形態の回転電機制御装置１０と異なる。また、本実施形態の制御装置１７０は、トルク調整部８２を具備していない点で、第一実施形態の制御装置７０と異なる。本実施形態では、第一実施形態と異なる点を中心に説明されている。
【００６９】
図７に示すように、回転電機制御装置１１０は、トルク遮断装置８３を備えている。トルク遮断装置８３は、動力伝達装置６０の動力伝達路６２に設けられており、動力伝達装置６０における動力の伝達を遮断する。トルク遮断装置８３は、動力伝達装置６０において、動力の伝達を遮断することができれば良く、その構成は、限定されない。
【００７０】
図８に示すように、制御装置１７０は、外乱トルク推定部８１を備えており、トルク調整部８２を具備していない。本実施形態では、外乱トルク推定部８１によって推定された外乱トルクΔＴの推定値（推定外乱トルクΔＴ＿ｅｓｔ）は、トルク遮断装置８３に出力される。図９に示すように、外乱トルク推定部８１は、回転電機５０の回転速度ωｍおよび出力トルクＴｍ（目標トルクＴｍ＿ｒｅｆ）が入力され、第一実施形態で既述した数１に基づいて車両の駆動輪６Ｔに印加される外乱トルクΔＴを推定する（ステップＳ２１およびステップＳ２２）。ステップＳ２１は、第一実施形態で既述したステップＳ１１と同じであり、ステップＳ２２は、第一実施形態で既述したステップＳ１２と同じである。
【００７１】
トルク遮断装置８３は、外乱トルクΔＴの推定値（推定外乱トルクΔＴ＿ｅｓｔ）が、動力伝達装置６０の保護のために設定される所定トルク値を超えているときに、動力の伝達を遮断すると好適である（図９に示すステップＳ２３およびステップＳ２４）。所定トルク値は、外乱トルクΔＴから動力伝達装置６０を保護するために設定され、シミュレーション、実機による検証などによって、予め取得しておくと良い。所定トルク値は、第一実施形態の変形形態において既述した所定トルク値と同じであっても良い。また、所定トルク値は、第一実施形態の変形形態において既述した所定トルク値と異なっていても良い。
【００７２】
推定外乱トルクΔＴ＿ｅｓｔが所定トルク値を超えている場合（ステップＳ２３でＹｅｓの場合）、トルク遮断装置８３は、動力伝達装置６０における動力の伝達を遮断する（ステップＳ２４）。一方、推定外乱トルクΔＴ＿ｅｓｔが所定トルク値以下の場合（ステップＳ２３でＮｏの場合）、制御は、一旦、終了する。このように、トルク遮断装置８３は、動力伝達装置６０の保護の必要に応じて、動力伝達装置６０において動力を伝達させ、若しくは、動力の伝達を遮断させることができる。
【００７３】
＜効果＞
様相１に係る回転電機制御装置１０，１１０によれば、制御装置７０，１７０は、回転電機５０の回転速度および出力トルクが入力され、下記数１に基づいて車両の駆動輪６Ｔに印加される外乱トルクΔＴを推定する外乱トルク推定部８１を備える。
【００７４】
【数１】
2018186627.tif 000013
【００７５】
但し、回転電機５０の回転速度を回転速度ωｍとし、回転電機５０の回転速度の推定値を推定回転速度ωｍ＿ｅｓｔとする。また、回転電機５０の出力トルクを出力トルクＴｍとし、外乱トルクΔＴの推定値を推定外乱トルクΔＴ＿ｅｓｔとする。さらに、回転電機５０の慣性をイナーシャＪｍとし、回転電機５０の粘性摩擦係数を粘性摩擦係数Ｄｍとする。また、第一の制御ゲインを第一制御ゲインＧ１とし、第二の制御ゲインを第二制御ゲインＧ２とする。
【００７６】
これにより、制御装置７０，１７０は、回転電機５０の回転速度ωｍおよび出力トルクＴｍを入力とし、推定回転速度ωｍ＿ｅｓｔおよび推定外乱トルクΔＴ＿ｅｓｔを出力とするオブザーバを構成して、車両の駆動輪６Ｔに印加される外乱トルクΔＴを推定することができる。
【００７７】
様相２に係る回転電機制御装置１０によれば、様相１に係る回転電機制御装置１０において、外乱トルク推定部８１は、回転電機５０の目標トルクＴｍ＿ｒｅｆを出力トルクＴｍとして用いて外乱トルクΔＴの推定値（推定外乱トルクΔＴ＿ｅｓｔ）を算出する。また、制御装置７０は、外乱トルク推定部８１によって推定された外乱トルクΔＴの推定値（推定外乱トルクΔＴ＿ｅｓｔ）に応じて、回転電機５０の目標トルクＴｍ＿ｒｅｆを増減させるトルク調整部８２を備える。これにより、制御装置７０は、車両の駆動輪６Ｔに印加される外乱トルクΔＴに起因する振動（ねじれ共振）を抑制することができる。
【００７８】
様相３に係る回転電機制御装置１０によれば、様相２に係る回転電機制御装置１０において、トルク調整部８２は、第一微分値若しくは第二微分値または微分加算値を目標トルクＴｍ＿ｒｅｆのトルク調整量Ｔｍ＿ａｄｊとする。第一微分値は、外乱トルクΔＴの推定値（推定外乱トルクΔＴ＿ｅｓｔ）を一階微分した微分値をいう。第二微分値は、外乱トルクΔＴの推定値（推定外乱トルクΔＴ＿ｅｓｔ）を二階微分した微分値をいう。微分加算値は、第一微分値と第二微分値とを加算した微分値をいう。これにより、推定外乱トルクΔＴ＿ｅｓｔの変化量に応じて、回転電機５０の目標トルクＴｍ＿ｒｅｆが増減される。よって、制御装置７０は、車両の駆動輪６Ｔに印加される外乱トルクΔＴに起因する振動（ねじれ共振）を抑制することができる。
【００７９】
様相４に係る回転電機制御装置１０によれば、様相２または様相３に係る回転電機制御装置１０において、トルク調整部８２は、外乱トルクΔＴの推定値（推定外乱トルクΔＴ＿ｅｓｔ）が、動力伝達装置６０の保護のために設定される所定トルク値を超えているときに、目標トルクＴｍ＿ｒｅｆを増減させる。これにより、トルク調整部８２は、動力伝達装置６０の保護の必要に応じて、目標トルクＴｍ＿ｒｅｆの増減を開始し停止することができる。そのため、外乱トルク推定部８１は、トルク調整部８２が目標トルクＴｍ＿ｒｅｆの増減を停止している期間において、外乱トルクΔＴの推定（推定外乱トルクΔＴ＿ｅｓｔの算出）を停止することができ、演算負荷を軽減することができる。
【００８０】
様相５に係る回転電機制御装置１１０によれば、様相１に係る回転電機制御装置１１０において、動力伝達装置６０における動力の伝達を遮断するトルク遮断装置８３を備える。トルク遮断装置８３は、外乱トルクΔＴの推定値（推定外乱トルクΔＴ＿ｅｓｔ）が、動力伝達装置６０の保護のために設定される所定トルク値を超えているときに、動力伝達装置６０における動力の伝達を遮断する。これにより、トルク遮断装置８３は、動力伝達装置６０の保護の必要に応じて、動力伝達装置６０において動力を伝達させ、若しくは、動力の伝達を遮断させることができる。
【００８１】
＜その他＞
実施形態は、上記し且つ図面に示した実施形態のみに限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施することができる。例えば、回転電機５０の制御方法は、ベクトル制御に限定されるものではない。制御装置７０，１７０は、公知の駆動制御（例えば、矩形波駆動など）を行うことができる。また、回転電機制御装置１０，１１０は、例えば、ハイブリッド自動車などの車両の駆動用回転電機を含む電力変換システムに用いると好適である。
【００８２】
＜付記項＞
本実施形態は、回転電機制御装置１０，１１０の制御方法として、捉えることもできる。外乱トルク推定工程は、外乱トルク推定部８１が行う制御に対応し、トルク調整工程は、トルク調整部８２が行う制御に対応し、トルク遮断工程は、トルク遮断装置８３が行う制御に対応する。回転電機制御装置１０，１１０の制御方法においても、回転電機制御装置１０，１１０について既述した作用効果と同様の作用効果を得ることができる。
【００８３】
（付記項１）
複数のスイッチング素子の各々が開閉制御されて直流電力を交流電力に変換する電力変換器と、
前記電力変換器によって変換された前記交流電力から車両の駆動輪を駆動させる動力を生成する回転電機と、
前記回転電機によって生成された前記動力を前記車両の前記駆動輪に伝達する動力伝達装置と、
前記電力変換器の前記複数のスイッチング素子の各々を開閉制御する制御装置と、
を備える回転電機制御装置の制御方法であって、
前記回転電機の回転速度および出力トルクを入力し、下記数１に基づいて前記車両の前記駆動輪に印加される外乱トルクを推定する外乱トルク推定工程を備える回転電機制御装置の制御方法。
【００８４】
【数１】
2018186627.tif 000014
【００８５】
但し、前記回転電機の前記回転速度を回転速度ωｍとし、前記回転電機の前記回転速度の推定値を推定回転速度ωｍ＿ｅｓｔとする。また、前記回転電機の前記出力トルクを出力トルクＴｍとし、前記外乱トルクの推定値を推定外乱トルクΔＴ＿ｅｓｔとする。さらに、前記回転電機の慣性をイナーシャＪｍとし、前記回転電機の粘性摩擦係数を粘性摩擦係数Ｄｍとする。また、第一の制御ゲインを第一制御ゲインＧ１とし、第二の制御ゲインを第二制御ゲインＧ２とする。
【００８６】
（付記項２）
前記外乱トルク推定工程は、前記回転電機の目標トルクを前記出力トルクとして用いて前記外乱トルクの前記推定値を算出し、
前記外乱トルク推定工程によって推定された前記外乱トルクの前記推定値に応じて前記回転電機の前記目標トルクを増減させるトルク調整工程を備える付記項１に記載の回転電機制御装置の制御方法。
【００８７】
（付記項３）
前記トルク調整工程は、前記外乱トルクの前記推定値を一階微分した第一微分値、若しくは、前記外乱トルクの前記推定値を二階微分した第二微分値、または、前記第一微分値と前記第二微分値とを加算した微分加算値を前記目標トルクのトルク調整量とする付記項２に記載の回転電機制御装置の制御方法。
【００８８】
（付記項４）
前記トルク調整工程は、前記外乱トルクの前記推定値が、前記動力伝達装置の保護のために設定される所定トルク値を超えているときに、前記目標トルクを増減させる付記項２または付記項３に記載の回転電機制御装置の制御方法。
【００８９】
（付記項５）
前記外乱トルクの前記推定値が、前記動力伝達装置の保護のために設定される所定トルク値を超えているときに、前記動力伝達装置における前記動力の伝達を遮断するトルク遮断工程を備える付記項１に記載の回転電機制御装置の制御方法。
【符号の説明】
【００９０】
１０，１１０：回転電機制御装置、
４０：電力変換器、
４１：複数のスイッチング素子（三組の一対のスイッチング素子）、
５０：回転電機、
６０：動力伝達装置、６Ｔ：車両の駆動輪、
７０，１７０：制御装置、
８１：外乱トルク推定部、８２：トルク調整部、８３：トルク遮断装置、
ΔＴ：外乱トルク、ωｍ：回転速度、ωｍ＿ｅｓｔ：推定回転速度、Ｔｍ：出力トルク、
ΔＴ＿ｅｓｔ：推定外乱トルク、Ｊｍ：イナーシャ、Ｄｍ：粘性摩擦係数、
Ｇ１：第一制御ゲイン、Ｇ２：第二制御ゲイン、
Ｔｍ＿ｒｅｆ：目標トルク、Ｔｍ＿ａｄｊ：トルク調整量、Ｔｍ＿ｔｇｔ：トルク指令。
【図１】
2018186627.tif 000017
【図２】
2018186627.tif 000018
【図３】
2018186627.tif 000019
【図４】
2018186627.tif 000020
【図５】
2018186627.tif 000021
【図６Ａ】
2018186627.tif 000022
【図６Ｂ】
2018186627.tif 000023
【図６Ｃ】
2018186627.tif 000024
【図７】
2018186627.tif 000025
【図８】
2018186627.tif 000026
【図９】
2018186627.tif 000027