(57)【要約】【課題】磁石磁束とインダクタンスとが変化する可変磁束型回転電機のインダクタンスを推定し、推定したインダクタンスに基づいて制御ゲインを調整することができる電流制御方法を提供する。【解決手段】ｑ電流指令値と、ｑ軸ＰＩ制御ゲインと、に基づいてインバータに与えるｑ軸電圧指令値を算出し、ｄ電流指令値と、ｄ軸ＰＩ制御ゲインと、に基づいてインバータに与えるｄ軸電圧指令値を算出し、ｑ軸電流指令値に基づいて、ｑ軸インダクタンスを推定する。そして、ｄ軸電流指令値及びｑ軸電流指令値と、ｄ軸電圧指令値と、回転数と、推定したｑ軸インダクタンスと、ｄ軸インダクタンスの前回推定値と、に基づいてｄ軸インダクタンスを推定して、推定したｄ軸インダクタンスに応じてｄ軸ＰＩ制御ゲインを調整し、ｑ軸電圧指令値とｄ軸電圧指令値とに応じたｑ軸電流及びｄ軸電流を、インバータから固定子巻線に供給する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ある一磁極を構成する永久磁石から発生した磁石磁束が隣接する他の永久磁石が構成する磁極側へ漏れ磁束として短絡するように構成され、インバータから固定子巻線に供給される電流に応じて、前記漏れ磁束量が１０％以上変化するとともに、ｄ軸インダクタンス及びｑ軸インダクタンスが変化する可変磁束型回転電機の電流制御方法において、
前記固定子巻線に供給する電流を前記インバータに発生させるためのｑ軸電流指令値と、ｑ軸ＰＩ制御ゲインと、に基づいて前記インバータに与えるｑ軸電圧指令値を算出し、
前記固定子巻線に供給する電流を前記インバータに発生させるためのｄ軸電流指令値と、ｄ軸ＰＩ制御ゲインと、に基づいて前記インバータに与えるｄ軸電圧指令値を算出し、
前記ｑ軸電流指令値に基づいて、前記ｑ軸インダクタンスを推定し、
前記可変磁束型回転電機の回転数を取得し、
前記ｄ軸電流指令値及び前記ｑ軸電流指令値と、前記ｄ軸電圧指令値と、前記回転数と、推定した前記ｑ軸インダクタンスと、前記ｄ軸インダクタンスの前回推定値と、に基づいて前記ｄ軸インダクタンスを推定し、
推定した前記ｄ軸インダクタンスに応じて前記ｄ軸ＰＩ制御ゲインを調整し、
前記ｑ軸電圧指令値と前記ｄ軸電圧指令値とに応じたｑ軸電流及びｄ軸電流を、前記インバータから前記固定子巻線に供給する、
ことを特徴とする可変磁束型回転電機の電流制御方法。
【請求項２】
請求項１に記載の可変磁束型回転電機の電流制御方法において、
前記ｑ軸インダクタンスは、前記ｄ軸電流及びｑ軸電流と、前記ｑ軸インダクタンスとの関係を予め記憶させたマップを用いて、前記ｑ軸電流指令値及び前記ｄ軸電流指令値から推定される、
ことを特徴とする可変磁束型回転電機の電流制御方法。
【請求項３】
請求項１に記載の可変磁束型回転電機の電流制御方法において、
前記ｑ軸インダクタンスは、予め定めた前記ｑ軸インダクタンスの最大値と最小値との間を補間する補間式を用いて、前記ｑ軸電流指令値から推定される、
ことを特徴とする可変磁束型回転電機の電流制御方法。
【請求項４】
請求項３に記載の可変磁束型回転電機の電流制御方法において、
前記補間は線形補間である、
ことを特徴とする可変磁束型回転電機の電流制御方法。
【請求項５】
請求項３に記載の可変磁束型回転電機の電流制御方法において、
前記補間は非線形補間である、
ことを特徴とする可変磁束型回転電機の電流制御方法。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか一項に記載の可変磁束型回転電機の電流制御方法において、
前記ｄ軸インダクタンスの初期値として、予め定めた固定値を使用する、
ことを特徴とする可変磁束型回転電機の電流制御方法。
【請求項７】
請求項６に記載の可変磁束型回転電機の電流制御方法において、
推定した前記ｄ軸インダクタンスを初期化する初期化シーケンスを実行する際は、推定した前記ｄ軸インダクタンスの値を前記固定値に設定する、
ことを特徴とする可変磁束型回転電機の電流制御方法。
【請求項８】
請求項６に記載の可変磁束型回転電機の電流制御方法において、
前記固定子巻線に発生する誘起電圧を計測または算出し、
推定した前記ｄ軸インダクタンスを初期化する初期化シーケンスを実行する際は、前記誘起電圧から求められる磁石磁束に基づいて算出されたｄ軸インダクタンス算出値を前記初期値として設定する、
ことを特徴とする可変磁束型回転電機の電流制御方法。
【請求項９】
請求項８に記載の可変磁束型回転電機の電流制御方法において、
前記可変磁束型回転電機が、前記ｑ軸電流に対する前記磁石磁束の変化率ｄΨａ／ｄＩｑが略０となる動作域において動作する際に、前記初期化シーケンスを実行する、
ことを特徴とする可変磁束型回転電機の電流制御方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の可変磁束型回転電機の電流制御方法において、
前記初期化シーケンスでは、
前記ｑ軸電流が略０のときに、第１のｄ軸電流を前記固定子巻線に流すことにより算出された第１のｄ軸磁束と、第２のｄ軸電流を前記固定子巻線に流すことにより算出された第２のｄ軸磁束とに基づいて算出された前記ｄ軸インダクタンス算出値を、前記初期値として設定する、
ことを特徴とする可変磁束型回転電機の電流制御方法。
【請求項１１】
請求項９に記載の可変磁束型回転電機の電流制御方法において、
前記初期化シーケンスでは、
前記ｑ軸電流が略最大値のときに、第１のｄ軸電流を前記固定子巻線に流すことにより算出された第１のｄ軸磁束と、第２のｄ軸電流を前記固定子巻線に流すことにより算出された第２のｄ軸磁束とに基づいて算出された前記ｄ軸インダクタンス算出値を、前記初期値として設定する、
ことを特徴とする可変磁束型回転電機の電流制御方法。
【請求項１２】
請求項１から１１のいずれか一項に記載の可変磁束型回転電機の電流制御方法において、
推定した前記ｄ軸インダクタンスが予め定めたｄ軸インダクタンス上限値以上の場合は、前記ｄ軸インダクタンスを前記ｄ軸インダクタンス上限値に設定し、
推定した前記ｄ軸インダクタンスが予め定めたｄ軸インダクタンス下限値以下の場合は、前記ｄ軸インダクタンスを前記ｄ軸インダクタンス下限値に設定する、
ことを特徴とする可変磁束型回転電機の電流制御方法。
【請求項１３】
請求項１２に記載の可変磁束型回転電機の電流制御方法において、
推定した前記ｄ軸ＰＩ制御ゲインが、前記ｄ軸インダクタンスが前記ｄ軸インダクタンス下限値の場合でも電流制御が発散しない最大のゲインを予め定めたゲイン最大値以上の場合は、前記ｄ軸ＰＩ制御ゲインを前記ゲイン最大値に設定する、
ことを特徴とする可変磁束型回転電機の電流制御方法。
【請求項１４】
請求項１２に記載の可変磁束型回転電機の電流制御方法において、
推定した前記ｄ軸インダクタンスが前記ｄ軸インダクタンス上限値以上、もしくは、推定した前記ｄ軸インダクタンスが前記ｄ軸インダクタンス下限値以下になった場合は、その後最初に前記ｑ軸電流に対する前記磁石磁束の変化率ｄΨａ／ｄＩｑが略０となった時に、推定した前記ｄ軸インダクタンスを初期化する初期化シーケンスを実行する、
ことを特徴とする可変磁束型回転電機の電流制御方法。
【請求項１５】
ある一磁極を構成する永久磁石から発生した磁石磁束が隣接する他の永久磁石が構成する磁極側へ漏れ磁束として短絡するように構成され、インバータから固定子巻線に供給される電流に応じて、前記漏れ磁束量が１０％以上変化するとともに、ｄ軸インダクタンス及びｑ軸インダクタンスが変化する可変磁束型回転電機の電流制御装置において、
前記固定子巻線に供給する電流を前記インバータに発生させるためのｑ軸電流指令値と、ｑ軸ＰＩ制御ゲインと、に基づいて前記インバータに与えるｑ軸電圧指令値を算出するｑ軸ＰＩ制御部と、
前記固定子巻線に供給する電流を前記インバータに発生させるためのｄ軸電流指令値と、ｄ軸ＰＩ制御ゲインと、に基づいて前記インバータに与えるｄ軸電圧指令値を算出するｄ軸ＰＩ制御部と、
前記ｑ軸電流指令値に基づいて、前記ｑ軸インダクタンスを推定するＬｑ推定部と、
前記可変磁束型回転電機の回転数を取得する回転数取得部と、
前記ｄ軸電流指令値及び前記ｑ軸電流指令値と、前記ｄ軸電圧指令値と、前記回転数と、推定した前記ｑ軸インダクタンスと、前記ｄ軸インダクタンスの前回推定値と、に基づいて前記ｄ軸インダクタンスを推定するＬｄ推定部と、
推定した前記ｄ軸インダクタンスに応じて前記ｄ軸ＰＩ制御ゲインを調整するｄ軸ＰＩ制御ゲイン調整部と、を備え、
前記ｑ軸電圧指令値と前記ｄ軸電圧指令値とに応じたｑ軸電流及びｄ軸電流を、前記インバータから前記固定子巻線に供給する、
ことを特徴とする可変磁束型回転電機の電流制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可変磁束型回転電機の電流制御方法、及び電流制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、保持力の異なる２以上の永久磁石を回転子内に有する永久磁石同期モータにおいて、永久磁石同期モータの運転中に誘起電圧を測定し、測定した誘起電圧に基づいて永久磁石の磁束を推定し、推定した磁束に基づいて制御ゲインを変化させることにより、永久磁石同期モータの電流制御性を安定させる技術が開示されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−３０４２０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、磁石磁束の推定値を算出する際は、その算出式のパラメータとしてインダクタンス値を使用する。特許文献１の永久磁石同期モータでは、磁石磁束だけが変化するので、固定のインダクタンス値を用いて磁石磁束を推定することができた。
【０００５】
しかしながら、磁石磁束だけでなくインダクタンスも大きく変化する可変磁束型回転電機（可変漏れ磁束モータ）では、電流制御性を安定させるための制御ゲインを調整する際にインダクタンスの推定値も必要となるが、その推定方法は報告されていない。
【０００６】
本発明は、磁石磁束とインダクタンスとが変化する可変磁束型回転電機のインダクタンスを推定し、推定したインダクタンスに基づいて制御ゲインを調整することができる電流制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明による可変磁束型回転電機の電流制御方法は、ある一磁極を構成する永久磁石から発生した磁石磁束が隣接する他の永久磁石が構成する磁極側へ漏れ磁束として短絡するように構成され、インバータから固定子巻線に供給される電流に応じて、漏れ磁束量が１０％以上変化するとともに、ｄ軸インダクタンス及びｑ軸インダクタンスが変化する可変磁束型回転電機の電流制御方法であって、固定子巻線に供給する電流をインバータに発生させるためのｑ電流指令値と、ｑ軸ＰＩ制御ゲインと、に基づいてインバータに与えるｑ軸電圧指令値を算出し、固定子巻線に供給する電流をインバータに発生させるためのｄ電流指令値と、ｄ軸ＰＩ制御ゲインと、に基づいてインバータに与えるｄ軸電圧指令値を算出し、ｑ軸電流指令値に基づいて、ｑ軸インダクタンスを推定し、さらに、可変磁束型回転電機の回転数を取得する。そして、ｄ軸電流指令値及びｑ軸電流指令値と、ｄ軸電圧指令値と、回転数と、推定したｑ軸インダクタンスと、ｄ軸インダクタンスの前回推定値と、に基づいてｄ軸インダクタンスを推定して、推定したｄ軸インダクタンスに応じてｄ軸ＰＩ制御ゲインを調整し、ｑ軸電圧指令値とｄ軸電圧指令値とに応じたｑ軸電流及びｄ軸電流を、インバータから固定子巻線に供給する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、磁石磁束とインダクタンスとが変化する可変磁束型回転電機のインダクタンスを推定して、インダクタンスの推定値に基づいて制御ゲインを調整することができるので、制御安定性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、第１実施形態の可変磁束型回転電機の電流制御装置の制御ブロック図である。
【図２】図２は、可変漏れ磁束モータを説明するための図である。
【図３】図３は、ＰＩ制御ゲインの調整方法を説明するための図である。
【図４】図４は、第２実施形態の可変磁束型回転電機の電流制御装置の制御ブロック図である。
【図５】図５は、ｑ軸インダクタンスＬｑの線形補間を説明する図である。
【図６】図６は、ｑ軸インダクタンスＬｑの非線形補間を説明する図である。
【図７】図７は、ｑ軸電流に対する磁石磁束の変化率を示す図であって、初期化シーケンスの実行タイミングを説明する図である。
【図８】図８は、ｑ軸電流に対する磁石磁束の変化率を示す図であって、初期化シーケンスの実行タイミングを説明する図である。
【図９】図９は、ｄ軸インダクタンスＬｄの上限値を説明する図である。
【図１０】図１０は、ｄ軸インダクタンスＬｄの下限値を説明する図である。
【図１１】図１１は、ＰＩ制御ゲインの最大値を説明する図である。
【図１２】図１２は、初期化シーケンスのフローを示すフローチャーである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
［第１実施形態］
図１は、第１実施形態にかかる可変磁束型回転電機の電流制御装置１００（以下単に電流制御装置１００という）の構成を示す制御ブロック図である。本実施形態の電流制御装置１００は、ｑ軸ＰＩ制御器１０１と、ｄ軸ＰＩ制御器１０２と、ｑ軸インダクタンス推定器１０３と、ｄ軸インダクタンス推定器１０４と、ｑ軸ＰＩ制御ゲイン調整器１０５と、ｄ軸ゲイン調整器１０６と、ｄ軸ゲイン（Ｎ＋１）推定器１０７と、回転数推定器１０８と、インバータ１０９と、ｑ軸減算器１１１と、ｄ軸減算器１１２とを備え、可変漏れ磁束モータ１１０を制御対象とする電流制御装置である。
【００１１】
ただし、電流制御装置１００が備える上記構成のうち、インバータ１０９を除く各構成は、一つあるいは複数のコントローラが機能部として備え、後述する各機能を実行するようにプログラムされているものとする。なお、インバータ１０９と可変漏れ磁束モータ１１０は、説明の都合上それぞれ二つに分けて図示したが、実際は一つとする。
【００１２】
まず、本発明に係る電流制御装置１００の制御対象となる可変漏れ磁束モータ１１０について説明する。
【００１３】
本発明が対象とする可変磁束型回転電機（可変漏れ磁束モータ１１０）は、固定子巻線に印加される負荷電流（ステータ電流）の作用によって、回転子が備える永久磁石から発生する磁石磁束の一部（漏れ磁束）の磁路を変化させることができることを特徴とする。この特徴により、当該回転電機は、ステータ電流を制御することでステータ鎖交磁束を受動的に変化させることができるので、回転子が備える永久磁石の磁力を電流制御によって見かけ上可変にすることができる。このような特性から、本発明の対象である可変磁束型回転電機は、可変漏れ磁束モータとも呼ばれる。
【００１４】
図２は、可変漏れ磁束モータ１１０の一部分を示した構成図であって、可変漏れ磁束モータの作動の概要を説明するための図である。ただし、図２で示す可変漏れ磁束モータ１１０が有する各構成の形状および配置は、作動の概要を説明するために示した一般的なものであるので、基本的な構成を除く詳細部分は例示にすぎない。
【００１５】
図２で示す可変漏れ磁束モータ１１０は、固定子２０１と、固定子２０１との間にエアギャップ２０７を形成して配置される回転子２０２とを備える。そして、回転子２０２は、永久磁石２０３と、磁気的障壁２０４、２０５（フラックスバリアともいう）と、ある永久磁石２０３が構成する磁極側から隣接する他の永久磁石２０３が構成する磁極側へ磁気的障壁２０４、２０５間を経由して連結された漏れ磁束路２０６とを有する。なお、図の左側に示す矢印の指す方向は、回転子２０２の回転方向を示している。
【００１６】
図２で示す磁路方向１５は、固定子２０１が備える固定子巻線２０８に電流を通電しないときの漏れ磁束の流れる方向を示している。図２で示すように、回転子２０２内において、永久磁石２０３から出た磁束の一部は、漏れ磁束路２０６を通って、隣接する異極側へ漏洩（短絡）する。
【００１７】
このため、永久磁石２０３から出る固定子２０１側への主磁束成分の磁束量、すなわちステータ鎖交磁束が相対的に低減されるので、永久磁石２０３の磁力が見かけ上弱くなる。これにより、ステータ鎖交磁束によって発生する鉄損を低減することができる。この効果は、特に、低負荷、高回転数領域における回転電機の効率を改善する上で有効となる。
【００１８】
他方、磁路方向２０は、固定子巻線２０８に電流を通電しているときの磁束の流れる方向を示している。ステータ電流が流れることで、永久磁石２０３から出た磁束は、磁路方向２０が指し示すとおり、回転子２０２の回転方向の固定子側へ引き寄せられる。このため、固定子巻線２０８に電流を通電しないときには回転子２０２内で漏れ磁束として漏洩していた磁束をステータ鎖交磁束へと効率よく変換できる。これにより、回転電機は、永久磁石２０３から出る磁束が漏洩していない状態と同等の高トルクを出力することができる。
【００１９】
以上のとおり、可変漏れ磁束モータは、上記のような構成を備えることにより、固定子巻線に供給する電流に対する磁石磁束、より具体的には、ｄ軸電流Ｉｄが略０の時に、ｑ軸電流Ｉｑによって、磁石磁束Ψａが略１０％以上変化する（図７、８参照）。言い換えると、可変漏れ磁束モータは、ｄ軸電流Ｉｄが略０の時に、ｑ軸電流Ｉｑによって、漏れ磁束量（短絡磁束量）が略１０％以上変化する。
【００２０】
このように、回転子に構成される磁極間に漏れ磁束路を設け、ステータ電流を制御して回転子内漏れ磁束を変化させることにより、ステータ鎖交磁束が受動的に変化する特性（漏れ磁束特性）を有する回転電機を可変磁束型回転電機（可変漏れ磁束モータ）という。
【００２１】
以上が本発明の対象となる可変磁束型回転電機の基本原理である。このような特性を有する可変漏れ磁束モータ１１０（以下、単にモータ１１０ともいう）は、その運転域（動作点）に応じて、磁石磁束だけではなく、インダクタンス（ｄ軸インダクタンスＬｄ、ｑ軸インダクタンスＬｑ）も大きく変化する。このようなモータを電流制御する場合に電流制御の制御ゲインを一定にしていると、動作点の変化に対して電流が追従しなくなるため、制御が不安定となる。
【００２２】
ここで、モータの電流制御においては、背景技術にて上述したように、磁石磁束だけが変化するようなモータでのゲイン調整技術は公知である。しかしながら、磁石磁束とインダクタンスとがともに変化するモータにおけるゲイン調整技術は本発明以前には報告されていない。
【００２３】
本発明は、磁石磁束とインダクタンスとが変化するモータのインダクタンスを推定し、推定したインダクタンスに基づいて制御ゲインを調整することで、磁石磁束とインダクタンスとが変化するモータの電流制御性を安定させることができる技術を提供する。以下、図１に戻って説明を続ける。
【００２４】
ｑ軸減算器１１１は、ｑ軸電流指令値Ｉｑ*（Ｎ）から、可変漏れ磁束モータ１１０に入力される三相交流電流から取得したｑ軸電流検出値Ｉｑ（Ｎ−１）を減算する。ｑ軸電流指令値Ｉｑ*は、後述するｄ軸電流指令値Ｉｄ*とともに、モータ１１０に所望のトルクを出力させるためにモータ１１０が有する固定子巻線２０８に供給する電流（ｑ軸電流Ｉｑ）をインバータ１０９に発生させるために不図示の電流指令値設定手段により設定された値である。電流指令値設定手段は、電流制御装置１００が有する各構成と同様に上記のコントローラが一機能部として備える構成であっても良いし、電流制御装置１００の各構成を備えるコントローラとは別のコントローラが備える機能部であっても良い。ｑ軸減算器１１１の出力値はｑ軸ＰＩ制御器１０１に出力される。
【００２５】
なお、ここで説明する電流制御装置において用いられる各値の検出、算出、或いは推定は、システムの起動中一定の間隔で行われる。以下に示す値の末尾の（Ｎ）は現制御タイミングにおける値を、（Ｎ−１）は前回の制御タイミングにおける値（前回値）を示す。
【００２６】
ｑ軸ＰＩ制御器１０１は、入力されるｑ軸減算器１１１の出力値、及び、後述するｑ軸ＰＩ制御ゲイン調整器１０５から入力されるｑ軸ＰＩ制御ゲインから比例積分（ＰＩ）制御演算によりｑ軸電圧指令値Ｖｑ*（Ｎ）を算出し、インバータ１０９へ出力する。
【００２７】
ｄ軸減算器１１２は、電流指令値Ｉｄ*（Ｎ）から、可変漏れ磁束モータ１１０に入力される三相交流電流から取得したｄ軸電流検出値Ｉｄ（Ｎ−１）を減算する。ｄ軸電流指令値Ｉｄ*は、上述したｑ軸電流指令値Ｉｑ*とともに、モータ１１０に所望のトルクを出力させるためにモータ１１０が有する固定子巻線２０８に供給する電流（ｄ軸電流Ｉｄ）をインバータ１０９に発生させるために、不図示の電流指令値設定手段により設定された値である。ｄ軸減算器１１２の出力値は、ｄ軸ＰＩ制御器１０２に出力される。
【００２８】
ｄ軸ＰＩ制御器１０２は、入力される電流指令値Ｉｄ*、及び、後述するｄ軸ゲイン（Ｎ＋１）推定器１０７から入力されるｄ軸ＰＩ制御ゲインから比例積分（ＰＩ）制御演算によりｄ軸電圧指令値Ｖｄ*（Ｎ）を算出し、インバータ１０９へ出力する。
【００２９】
ｑ軸インダクタンス推定器１０３は、ｑ軸インダクタンスＬｑを推定する。具体的には、ｑ軸電流およびｄ軸電流と、ｑ軸インダクタンスＬｑとの関係を定めたマップを予め取得して、ｑ軸電流指令値Ｉｑ*（Ｎ）と、ｄ軸電流指令値Ｉｄ*（Ｎ）とに基づいて、当該マップを参照することによりｑ軸インダクタンスＬｑを推定する。推定されたｑ軸インダクタンスＬｑは、ｑ軸ＰＩ制御ゲイン調整器１０５に入力される。
【００３０】
ｑ軸ＰＩ制御ゲイン調整器１０５は、ｑ軸インダクタンスＬｑに応じたｑ軸ＰＩ制御ゲインを算出して、ｑ軸ＰＩ制御器１０１に出力する。ｑ軸ＰＩ制御ゲインは、例えば図３に図示するように、ｑ軸インダクタンスＬｑが大きくなるほど大きな値になるように算出される。
【００３１】
ｄ軸インダクタンス推定器１０４は、ｄ軸インダクタンスＬｄを推定する。具体的には、電圧方程式から導かれる以下式（１）に従って、ｄ軸ＰＩ制御器１０２の出力値であるｄ軸電圧指令値Ｖｄ*（Ｎ）と、回転数推定器１０８の出力値であるモータ回転数ω（Ｎ）と、ｄ軸電流指令値Ｉｄ*（Ｎ）と、ｑ軸電流指令値Ｉｑ*（Ｎ）と、予め取得したモータ１１０に備わる固定子巻線の巻線抵抗Ｒａと、ｑ軸インダクタンス推定器１０３で推定されたｑ軸インダクタンスＬｑと、一つ前の制御タイミングで推定されたｄ軸インダクタンスＬｄ（Ｎ−１）とから、ｄ軸インダクタンスＬｄが推定される。推定されたｄ軸インダクタンスＬｄは、ｄ軸ゲイン調整器１０６に出力される。
【００３２】
【数１】
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【００３３】
ｄ軸ゲイン調整器１０６は、ｄ軸インダクタンスＬｄに応じたｄ軸ＰＩ制御ゲインを算出して、ｄ軸ゲイン（Ｎ＋１）推定器１０７に出力する。ｄ軸ＰＩ制御ゲインは、例えば図３に図示するようにｄ軸インダクタンスＬｄが大きくなるほど大きな値になるように算出される。このように、第１実施形態の電流制御装置１００によれば、ｄ軸インダクタンスＬｄを推定し、推定したｄ軸インダクタンスＬｄに応じてｄ軸ＰＩ制御ゲインを調整することができる。
【００３４】
ｄ軸ゲイン（Ｎ＋１）推定器１０７は、ｄ軸ＰＩ制御ゲイン（Ｎ）から、ｄ軸ゲイン調整器１０６において次の制御タイミングで算出されると予測されるｄ軸ＰＩ制御ゲイン（Ｎ＋１）を推定する。算出したｄ軸ＰＩ制御ゲイン（Ｎ＋１）は、ｄ軸ＰＩ制御器１０２に出力される。これにより、ｄ軸ＰＩ制御ゲイン（Ｎ＋１）が推定されたタイミングの次の制御タイミングにおいて、ｄ軸ＰＩ制御器１０２にｄ軸電流指令値Ｉｄ*（Ｎ）が入力された時に、ｄ軸電圧指令値Ｖｄ*（Ｎ）をより正しく推定することができる。なお、現在値、あるいは過去値から現在値までの推移に基づいて次の制御タイミングにおける値を推定する方法は、特に限定されず、公知の方法を用いればよい。
【００３５】
回転数推定器１０８は、不図示のレゾルバやエンコーダ等の回転センサの検出値に基づいて算出された一つ前の制御タイミングにおける回転数ω（Ｎ−１）から、回転数ω（Ｎ）を推定して、ｄ軸インダクタンス推定器１０４に出力する。これにより、ｄ軸インダクタンス推定器１０４において、遅れ要素が排除されるので、遅れの無いより正しいｄ軸インダクタンスＬｄを推定することができる。なお、過去値から現在値を推定する方法は特に限定されず、ｄ軸ゲイン（Ｎ＋１）推定器１０７においてｄ軸ＰＩ制御ゲイン（Ｎ＋１）が推定されたのと同様に、公知の方法を用いればよい。
【００３６】
そして、インバータ１０９は、ｑ軸ＰＩ制御器１０１から入力されるｑ軸電圧指令値Ｖｑ*に応じたｑ軸電流Ｉｑと、ｄ軸ＰＩ制御器１０２から入力されるｄ軸電圧指令値Ｖｄ*とに応じたｄ軸電流Ｉｄとを、モータ１１０に出力する。
【００３７】
以上が本実施形態における電流制御の詳細である。このような制御構成により、ｄ軸インダクタンスＬｄと磁石磁束Ψａとの双方が変化する可変漏れ磁束モータであっても、動作点に応じてＰＩ制御ゲインを調整することができる。その結果、動作点の変化に伴う電流追従性が向上し、電流制御の制御安定性を向上させることができるので、幅広い運転領域においてモータ１１０の効率を向上させることができる。
【００３８】
以上、第１実施形態の可変磁束型回転電機の電流制御装置１００は、ある一磁極を構成する永久磁石から発生した磁石磁束が隣接する他の永久磁石が構成する磁極側へ漏れ磁束として短絡するように構成され、インバータから固定子巻線に供給される電流に応じて、漏れ磁束量が１０％以上変化するとともに、ｄ軸インダクタンスＬｄ及びｑ軸インダクタンスＬｑが変化する可変磁束型回転電機の電流制御方法を実現する電流制御装置１００であって、固定子巻線２０８に供給する電流をインバータに発生させるためのｑ軸電流指令値Ｉｑ*と、ｑ軸ＰＩ制御ゲインと、に基づいてインバータ１０９に与えるｑ軸電圧指令値Ｖｑ*を算出し、固定子巻線２０８に供給する電流をインバータ１０９に発生させるためのｄ軸電流指令値Ｉｄ*と、ｄ軸ＰＩ制御ゲインと、に基づいてインバータ１０９に与えるｄ軸電圧指令値Ｖｄ*を算出し、ｑ軸電流指令値Ｉｑ*に基づいて、ｑ軸インダクタンスＬｑを推定し、さらに、可変漏れ磁束モータ１１０の回転数を取得する。そして、ｄ軸電流指令値Ｉｄ*及びｑ軸電流指令値Ｉｑ*と、ｄ軸電圧指令値Ｖｄ*と、回転数と、推定したｑ軸インダクタンスＬｑと、ｄ軸インダクタンスＬｄの前回推定値（Ｎ−１）と、に基づいてｄ軸インダクタンスＬｄを推定して、推定したｄ軸インダクタンスＬｄに応じてｄ軸ＰＩ制御ゲインを調整し、ｑ軸電圧指令値Ｖｑ*とｄ軸電圧指令値Ｖｄ*とに応じたｑ軸電流Ｉｑ及びｄ軸電流Ｉｄを、インバータ１０９から固定子巻線２０８に供給する。
【００３９】
これにより、磁石磁束とインダクタンスとが変化する可変漏れ磁束モータ１１０のｄ軸インダクタンスＬｄを推定することができるので、ｄ軸インダクタンスＬｄの推定値に基づいてＰＩ制御ゲインを調整することにより、制御安定性が向上し、幅広い運転領域においてモータ１１０の効率を向上させることができる。
【００４０】
また、第１実施形態の可変磁束型回転電機の電流制御装置１００によれば、ｑ軸インダクタンスＬｑは、ｄ軸電流Ｉｄ及びｑ軸電流Ｉｑと、ｑ軸インダクタンスＬｑとの関係を予め記憶させたマップを用いて、ｑ軸電流指令値Ｉｑ*及びｄ軸電流指令値Ｉｄ*から推定される。これにより、ｑ軸インダクタンスＬｑを精度よく推定することができる。
【００４１】
［第２実施形態］
第２実施形態の電流制御装置２００は、ｑ軸インダクタンスＬｑの推定方法が第１実施形態と主に異なる。
【００４２】
図４は、第２実施形態の電流制御装置２００の構成を示す制御ブロック図である。なお、第１実施形態と同様の構成部分は同じ符号を付して説明を省略する。
【００４３】
図４に示すように、本実施形態のｑ軸インダクタンス推定器２２３には、第１実施形態とは異なりｄ軸電流指令値Ｉｄ*（Ｎ）は入力されず、ｑ軸電流指令値Ｉｑ*（Ｎ）からｑ軸インダクタンスＬｑを推定する。
【００４４】
具体的には、ｑ軸インダクタンス推定器２２３は、ｑ軸電流指令値ｉｑ*（Ｎ）に基づいて、予め定めたｑ軸インダクタンスＬｑの最大値Ｌｑ_ｍａｘと最小値Ｌｑ_ｍｉｎとの間を補間する補間式を用いて、ｑ軸インダクタンスＬｑを算出する。当該補間式には、最大値Ｌｑ_ｍａｘと最小値Ｌｑ_ｍｉｎとを係数とする線形もしくは非線形な関数で構成され、図５、６で例示される複数パターンのうちのいずれかが用いられる。
【００４５】
図５は、ｑ軸インダクタンスＬｑを、その最大値Ｌｑ_ｍａｘと最小値Ｌｑ_ｍｉｎとを線形補間することによって演算する方法を説明する図である。図５で示すとおり、線形補間では、最大値Ｌｑ_ｍａｘと最小値Ｌｑ_ｍｉｎとの２点を直線で結ぶｑ軸電流Ｉｑの一次関数に基づいて、ｑ軸インダクタンスＬｑを算出する。これにより、第１実施形態のｑ軸インダクタンス推定器１０３のようにマップを格納しておく必要がないので、電流制御装置２００が備えるメモリの使用量を低減することができる。
【００４６】
図６（ａ）、（ｂ）は、ｑ軸インダクタンスＬｑを、その最大値Ｌｑ_ｍａｘと最小値Ｌｑ_ｍｉｎとを非線形に補間することによって演算する方法を説明する図である。図６（ａ）、（ｂ）で示すように、非線形補間では、最大値Ｌｑ_ｍａｘと最小値Ｌｑ_ｍｉｎとの２点を結ぶｑ軸電流Ｉｑの非線形な関数に基づいて、ｑ軸インダクタンスＬｑが算出される。なお、図６（ａ）、（ｂ）で示す非線形の補間式は例示であって、制御対象のモータ特性に応じて事前に調整される。これにより、第１実施形態のｑ軸インダクタンス推定器１０３のようにマップを格納するのに比べて、電流制御装置２００が備えるメモリの使用量を低減することができる。
【００４７】
以上、第２実施形態の可変磁束型回転電機の電流制御装置２００によれば、ｑ軸インダクタンスＬｑは、予め定めたｑ軸インダクタンスＬｑの最大値と最小値との間を補間する補間式を用いて、ｑ軸電流指令値Ｉｑ*から推定される。当該補間は、線形、あるいは非線形な補間である。これにより、ｄ軸電流Ｉｄ及びｑ軸電流Ｉｑと、ｑ軸インダクタンスＬｑとの関係を記憶させたマップを用意する必要がなくなるので、電流制御装置２００が利用するメモリの使用量を低減することができる。
【００４８】
［第３実施形態］
第３実施形態の電流制御装置３００は、ｄ軸インダクタンスＬｄを推定する際の最初の制御タイミング時に、初期値としての固定値Ｌｄ（０）が設定された下記式（２）を使用する点に特徴がある。初期値として設定される固定値Ｌｄ（０）は、制御対象モータの特性に応じて事前に取得した値を使用する。
【００４９】
【数２】
2018085852.tif 000004
【００５０】
なお、ここでの最初の制御タイミングとは、車両が起動した後の最初の制御タイミングであって、車両の制御システムが起動して、モータ１１０が備える固定子巻線２０８に電流が最初に通電された時の制御タイミングのことをいう。
【００５１】
また、その後の電流制御において推定したｄ軸インダクタンスＬｄを初期値にリセットする際にも、上記の固定値Ｌｄ（０）を用いて、Ｌｄ（Ｎ）＝Ｌｄ（０）に設定する。なお、電流制御において推定したｄ軸インダクタンスＬｄを初期値にリセットすることを、以下では初期化シーケンスと呼ぶ。
【００５２】
これにより、ｄ軸インダクタンスと磁石磁束とが双方とも変化するモータにおいて、ｄ軸インダクタンスＬｄを車両システムの起動時から精度よく推定することが可能となるので、モータ１１０のモード効率をより向上させることができる。
【００５３】
また、マップ等を参照して演算するのではなく、事前に取得した固定値Ｌｄ（０）を使用するので、電流制御装置３００が備えるメモリ使用量を低減することができる。
【００５４】
以上、第３実施形態の可変磁束型回転電機の電流制御装置３００によれば、ｄ軸インダクタンスＬｄの初期値として、予め定めた固定値Ｌｄ（０）を使用する。これにより、磁石磁束とインダクタンスの双方が変化するモータにおいて、車両システムの起動時からｄ軸インダクタンスＬｄを精度よく推定することができる。
【００５５】
また、第３実施形態の可変磁束型回転電機の電流制御装置３００によれば、推定したｄ軸インダクタンスＬｄを初期化する初期化シーケンスを実行する際は、推定したｄ軸インダクタンスＬｄの値を固定値Ｌｄ（０）に設定する。これにより、磁石磁束とインダクタンスの双方が変化するモータにおいて、より精度よくｄ軸インダクタンスＬｄを推定することができる。
【００５６】
［第４実施形態］
第４実施形態の電流制御装置４００は、電流制御中において初期値Ｌｄ（０）を演算する点が、第３実施形態と異なる。以下、その演算方法について図等を参照して説明する。
【００５７】
図７、８は、モータ１１０において、ｄ軸電流Ｉｄが略０の時のｑ軸電流Ｉｑとｄ軸磁束λｄとの関係を示す図である。図中の点線が、本発明の制御対象であるモータ１１０においての、ｑ軸電流Ｉｑに対するｄ軸磁束λｄを示す。図中の実線は、本発明の対象外の通常のモータ特性であり、ｑ軸電流Ｉｑに対して変化しないｄ軸磁束λｄを示す。すなわち、モータ１１０は、ｄ軸電流Ｉｄが略０の時に、ｑ軸電流Ｉｑによって、磁石磁束Ψａが略１０％以上変化する。言い換えると、モータ１１０は、ｄ軸電流Ｉｄが略０の時に、ｑ軸電流Ｉｑによって、漏れ磁束量（短絡磁束量）が略１０％以上変化する。
【００５８】
本実施形態における初期値Ｌｄ（０）の演算は、ｑ軸電流Ｉｑに対する磁石磁束の変化率ｄΨａ／ｄＩｄが略０の時に実施される。より具体的には、車両の停車中等のｑ軸電流Ｉｑが略０の時（図７の丸で囲む領域）、或いは、ｑ軸電流Ｉｑが最大値付近の時（図８の丸で囲む領域）に、少なくとも固定子巻線に発生する誘起電圧を算出できる程度の微小電流Ｉｄ１（第１のｄ軸電流）、Ｉｄ２（第２のｄ軸電流）を固定子巻線にパルスで２回流し、その時々の誘起電圧を取得する。そして、取得した誘起電圧に基づいて、ｄ軸磁束λｄ１、λｄ２を求めると、以下式（３）のように表すことができる。なお、誘起電圧は、計測器により計測しても良いし、公知の方法により算出しても良い。
【００５９】
【数３】
2018085852.tif 000005
【００６０】
この時、ｑ軸電流Ｉｑに対する磁石磁束Ψａの変化率ｄΨａ／ｄＩｑは略０なので、磁石磁束Ψａは一定値とみなせる。したがって、式（３）より、ｄ軸インダクタンスＬｄを算出することができる。そして、算出したｄ軸インダクタンスＬｄが初期値Ｌｄ（０）に設定される。また、本実施形態においては、初期化シーケンスの実行時にも、ｄ軸インダクタンスＬｄ（Ｎ）に、式（３）に基づき算出されたｄ軸インダクタンスＬｄが初期値Ｌｄ（０）として設定される。これにより、ｄ軸インダクタンスと磁石磁束とが双方とも変化するモータにおいて、ｄ軸インダクタンスＬｄをより精度よく推定することができ、モータ１１０のモード効率をより向上させることができる。
【００６１】
なお、図７、図８で示したｑ軸電流Ｉｑとｄ軸磁束λｄとの関係に電流の位相は考慮されていないが、モータの特性によっては電流位相も影響するので、電流位相を考慮してｑ軸電流Ｉｑに対する磁石磁束の変化率ｄΨａ／ｄＩｄを算出してもよい。
【００６２】
以上、第４実施形態の可変磁束型回転電機の電流制御装置４００は、固定子巻線２０８に発生する誘起電圧を計測または算出し、推定したｄ軸インダクタンスＬｄを初期化する初期化シーケンスを実行する際は、誘起電圧から求められる磁石磁束に基づいて算出された値を初期値として設定する。これにより、モータ１１０の運転中に初期値が算出されるので、より精度よくｄ軸インダクタンスＬｄを推定することができる。
【００６３】
また、第４実施形態の可変磁束型回転電機の電流制御装置４００は、可変磁束型回転電機が、ｑ軸電流Ｉｑに対する磁石磁束の変化率ｄψａ／ｄＩｑが略０となる動作域において動作する際に、初期化シーケンスを実行する。これにより、モータ１１０の運転中において適切なタイミングで初期化が実行されるので、より精度よくｄ軸インダクタンスＬｄを推定し続けることができる。
【００６４】
また、第４実施形態の可変磁束型回転電機の電流制御装置４００によれば、初期化シーケンスでは、ｑ軸電流が略０のときに、第１のｄ軸電流を固定子巻線２０８に流すことにより算出されたｄ軸磁束λｄ１と、第２のｄ軸電流を固定子巻線２０８に流すことにより算出されたｄ軸磁束λｄ２とに基づいて算出された値を、初期値として設定する。これにより、モータ１１０の運転中において初期値が算出されるので、より精度よくｄ軸インダクタンスＬｄを推定することができる。
【００６５】
あるいは、第４実施形態の可変磁束型回転電機の電流制御装置４００によれば、初期化シーケンスでは、ｑ軸電流が略最大値のときに、第１のｄ軸電流を固定子巻線２０８に流すことにより算出されたｄ軸磁束λｄ１と、第２のｄ軸電流を固定子巻線２０８に流すことにより算出されたｄ軸磁束λｄ２とに基づいて算出された値を、初期値として設定する。これにより、モータ１１０の運転中において初期値が算出されるので、より精度よくｄ軸インダクタンスＬｄを推定することができる。
【００６６】
［第５実施形態］
第５実施形態の電流制御装置５００は、推定したｄ軸インダクタンスＬｄと、当該ｄ軸インダクタンスＬｄに基づいて算出したｄ軸ＰＩ制御ゲインとに上下限の制限を設ける点が上述した各実施形態とは異なる。以下、図等を参照して説明する。
【００６７】
図９は、推定したｄ軸インダクタンスＬｄの上限値を説明する図である。ｄ軸インダクタンスＬｄの上限値Ｌｄ_ｍａｘは、モータ特性に応じて予め設定される。そして、推定したｄ軸インダクタンスＬｄが上限値Ｌｄ_ｍａｘを超える場合は、ｄ軸インダクタンスＬｄの推定値をＬｄ_ｍａｘに設定する。言い換えると、Ｌｄ≧Ｌｄ_ｍａｘの時は、Ｌｄ＝Ｌｄ_ｍａｘとする。
【００６８】
図１０は、推定したｄ軸インダクタンスＬｄの下限値を説明する図である。ｄ軸インダクタンスＬｄの下限値Ｌｄ_ｍｉｎは、モータ特性に応じて予め設定される。そして、推定したｄ軸インダクタンスが下限値Ｌｄ_ｍｉｎ以下になると、ｄ軸インダクタンスＬｄの推定値をＬｄ_ｍｉｎに設定する。言い換えると、Ｌｄ≦Ｌｄ_ｍｉｎの時は、Ｌｄ＝Ｌｄ_ｍｉｎとする。
【００６９】
このように、ｄ軸インダクタンスＬｄの推定値に制限を設けることによって、ｄ軸ＰＩ制御ゲインとの関係において、電流制御が発散することを防ぐことができる。
【００７０】
ここで、ｄ軸インダクタンスＬｄの値が小さくなると、電流の変化率が大きくなるので、制御が特に発散しやすくなる。そこで、ｄ軸インダクタンスＬｄが、Ｌｄ＝Ｌｄ_ｍｉｎとなった場合でも、制御が発散しないゲイン最大値Ｇａｉｎ_ｍａｘを事前に設定する。
【００７１】
図１１は、ｄ軸ＰＩ制御ゲインの最大値を説明する図である。ｄ軸ＰＩ制御ゲインがゲイン最大値Ｇａｉｎ_ｍａｘ以上になると、ｄ軸ＰＩ制御ゲインをＧａｉｎ_ｍａｘに設定する。言い換えると、ｄ軸ＰＩ制御ゲイン≧Ｇａｉｎ_ｍａｘの時は、ｄ軸ＰＩ制御ゲイン＝Ｇａｉｎ_ｍａｘとする。これにより、推定したｄ軸インダクタンスＬｄがどんなに小さな値になったとしても、制御が発散するのを回避することができる。
【００７２】
また、本実施形態の電流制御装置５００では、上述したように推定したｄ軸インダクタンスＬｄが上下限値になった場合には、次に初期化可能なタイミングで初期化シーケンスを実行する。例えば、第３実施形態で説明したように事前に取得した初期値Ｌｄ（０）を用いて初期化シーケンスを実行する場合には、推定したｄ軸インダクタンスＬｄが上下限値になった後、モータ１１０が停止したタイミングで実行する。また、第４実施形態で説明したように電流制御中に算出された初期値Ｌｄ（０）を用いて初期化シーケンスを実行する場合には、推定したｄ軸インダクタンスＬｄが上下限値になった後、ｑ軸電流Ｉｑに対する磁石磁束の変化率ｄΨａ／ｄＩｑが略０になったタイミング（図７、８参照）で実行する。
【００７３】
図１２は、初期化シーケンスのフローを説明するフローチャートである。当該フローは、電流制御装置５００の各構成が備わるコントローラが、車両システムが起動している間、所定の間隔で繰り返し実行するようにプログラムされている。
【００７４】
ステップＳ１１０１では、ｄ軸インダクタンスＬｄが推定される。
【００７５】
ステップＳ１１０２では、ステップＳ１１０１にて推定されたｄ軸インダクタンスが、上下限値に達しているか否かを判定する。ｄ軸インダクタンスが上限値Ｌｄ_ｍａｘ、または、下限値Ｌｄ_ｍｉｎであると判定されると、初期化フラグをＯＮに設定するためにステップＳ１１０３の処理が実行される。ｄ軸インダクタンスが上限値Ｌｄ_ｍａｘ、または、下限値Ｌｄ_ｍｉｎではないと判定された場合は、初期化フラグの状態を判定するために続くステップＳ１１０４の処理を実行する。
【００７６】
ステップＳ１１０３では、ｄ軸インダクタンスＬｄの推定値の初期化が必要であることを示す初期化フラグをＯＮに設定する。そして、現フロー中において初期化シーケンスを実行可能であるかを判定するために続くステップＳ１１０５の処理を実行する。
【００７７】
ステップＳ１１０４では、前回までのフローにおいて初期化フラグがＯＮに設定されているか否かを判定する。ｄ軸インダクタンスＬｄが一度でも上下限値に達した場合は、推定誤差が大きくなっている可能性があり、値が信用できないので、初期化を行う必要がある。したがって、前回フローにおいてｄ軸インダクタンスＬｄが上下限値に達していても、初期化シーケンスが実行されていなければ、初期化が実行されるまで初期化フラグがＯＮの状態が維持される。初期化フラグがＯＮに設定されていれば、現フローにおいて初期化シーケンスを実行可能であるかを判定するために続くステップＳ１１０５の処理を実行する。初期化フラグがＯＮに設定されていなければ、本タイミングに係る初期化シーケンス実行フローを終了する。
【００７８】
ステップＳ１１０５では、初期化シーケンスを実行可能なタイミングか否かが判定される。上述したように、事前に取得した初期値Ｌｄ（０）を用いて初期化シーケンスを実行する場合には、モータ１１０が停止したか否かが判定される。電流制御中に算出された初期値Ｌｄ（０）を用いて初期化シーケンスを実行する場合には、ｑ軸電流Ｉｑに対する磁石磁束の変化率ｄΨａ／ｄＩｑが略０であるか否かが判定される。モータ１１０が停止した、あるいは、ｑ軸電流Ｉｑに対する磁石磁束の変化率ｄΨａ／ｄＩｑが略０であると判定された場合には、初期化シーケンスを実行するステップＳ１１０６の処理が実行される。
【００７９】
モータ１１０が停止した、あるいは、ｑ軸電流Ｉｑに対する磁石磁束の変化率ｄΨａ／ｄＩｄが略０であると判定されなかった場合には、現フローは初期化シーケンスを実行するタイミングではないので、本タイミングに係る初期化シーケンス実行フローを終了する。
【００８０】
ステップＳ１１０６では、前ステップにおいて初期化可能なタイミングであると判定されたので、初期化シーケンスが実行される。初期化シーケンスが実行された後は、続くステップＳ１１０７の処理において初期化フラグがＯＦＦに設定され、ステップＳ１１０１の処理に戻って再びｄ軸インダクタンスＬｄが推定される。車両の制御システムが起動する間、以上のフローが繰り返されることで、ｄ軸インダクタンスＬｄを監視して、ｄ軸インダクタンスＬｄが上下限値に達した場合には初期化が実行されるので、推定されたｄ軸インダクタンスＬｄの精度が担保される。この結果、制御の発散を防ぐことができ、電流制御性が安定するので、モード効率を向上させることができる。
【００８１】
以上、第５実施形態の可変磁束型回転電機の電流制御装置５００は、推定したｄ軸インダクタンスＬｄが予め定めたｄ軸インダクタンス上限値Ｌｄ_ｍａｘ以上の場合は、ｄ軸インダクタンスＬｄをｄ軸インダクタンス上限値Ｌｄ_ｍａｘに設定し、推定したｄ軸インダクタンスＬｄが予め定めたｄ軸インダクタンス下限値Ｌｄ_ｍｉｎ以下の場合は、ｄ軸インダクタンスＬｄをｄ軸インダクタンス下限値Ｌｄ_ｍｉｎに設定する。これにより、ｄ軸インダクタンスＬｄに上下限の制限が設けられるので、電流制御が発散するのを防止することができる。
【００８２】
また、第５実施形態の可変磁束型回転電機の電流制御装置５００は、推定したｄ軸ＰＩ制御ゲインが、ｄ軸インダクタンスＬｄがｄ軸インダクタンス下限値Ｌｄ_ｍｉｎの場合でも電流制御が発散しない最大のゲインを予め定めたゲイン最大値Ｇａｉｎ_ｍａｘ以上の場合は、ｄ軸ＰＩ制御ゲインをゲイン最大値Ｇａｉｎ_ｍａｘに設定する、これにより、ｄ軸インダクタンスＬｄがどのような値になっても電流制御の発散を抑えることができるので、電流制御性をより安定させることができる。
【００８３】
また、第５実施形態の可変磁束型回転電機の電流制御装置５００は、ｄ軸インダクタンスＬｄがｄ軸インダクタンス上限値Ｌｄ_ｍａｘ以上、もしくは、ｄ軸インダクタンスＬｄがｄ軸インダクタンス下限値以下になった場合は、その後最初にｑ軸電流Ｉｑに対する磁石磁束の変化率ｄΨａ／ｄＩｑが略０となった時に、初期化シーケンスを実行する。このように、ｄ軸インダクタンスＬｄが上下限制限値に達した場合に、初期化可能な次のタイミングで初期化シーケンスが実行されることにより、ＰＩ制御における積分計算で加算されている誤差がリセットされるので、ｄ軸インダクタンスＬｄを精度よく推定し続けることができる。
【００８４】
本発明は、上述した一実施形態に限定されることはない。例えば、各実施形態で説明した構成は、矛盾が生じない範囲で適宜組み合わされてもよい。
【符号の説明】
【００８５】
１０１…ｑ軸ＰＩ制御部（ｑ軸ＰＩ制御器）
１０２…ｄ軸ＰＩ制御部（ｄ軸ＰＩ制御器）
１０３…Ｌｑ推定部（ｑ軸インダクタンス推定器）
１０４…Ｌｄ推定部（ｄ軸インダクタンス推定器）
１０６…ｄ軸ＰＩ制御ゲイン調整部（ｄ軸ゲイン調整器）
１０８…回転数取得部（回転数推定器）
１０９…インバータ
【図１】
2018085852.tif 000006
【図２】
2018085852.tif 000007
【図３】
2018085852.tif 000008
【図４】
2018085852.tif 000009
【図５】
2018085852.tif 000010
【図６】
2018085852.tif 000011
【図７】
2018085852.tif 000012
【図８】
2018085852.tif 000013
【図９】
2018085852.tif 000014
【図１０】
2018085852.tif 000015
【図１１】
2018085852.tif 000016
【図１２】
2018085852.tif 000017