(57)【要約】【課題】切り替わった制御方法に対応するトルク補償量に基づいてトルク指令を補正してトルク制御の精度の向上を図ることができる回転電機の制御装置を提供する。【解決手段】検出回転速度と第１のトルク指令とに対応したトルク補償量を格納した複数のトルク補償量マップと、電圧印加ユニットが用いている制御方法を示す制御情報と検出回転速度とのうちの少なくとも一方に基づいて、複数のトルク補償量マップのうちから一つのトルク補償量マップを選択するトルク補償量マップ選択器を備えている。【選択図】図２
2019080370.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流電源から出力された直流電圧を交流電圧に変換し、前記変換した交流電圧を回転電機に印加する電圧印加ユニットと、
前記回転電機の回転速度を検出し、前記検出した回転速度を検出回転速度として出力する回転速度検出ユニットと、
前記回転電機に流れる電流を検出し、前記検出した電流を検出電流として出力する電流検出ユニットと、
外部から与えられた第１のトルク指令と前記検出回転速度に基づいて第２のトルク指令を生成し、前記生成した第２のトルク指令を出力するトルク制御ユニットと、
前記第２のトルク指令と前記検出電流に基づいて電圧指令を生成し、前記生成した電圧指令を出力する電流制御ユニットと、
を備え、
前記電流制御ユニットから出力された前記電圧指令に基づいて、前記電圧印加ユニットを制御するように構成された回転電機の制御装置であって、
前記電圧印加ユニットは、
異なる複数の制御方法のうちの何れかの制御方法を用いて前記直流電圧を前記交流電圧に変換するように構成されるとともに、前記回転電機の回転速度に基づいて前記変換に用いる制御方法を前記複数の制御方法のうちの一つの制御方法から別の制御方法に切り替え得るように構成され、
前記トルク制御ユニットは、
前記検出回転速度と前記第１のトルク指令とに対応したトルク補償量を格納した複数のトルク補償量マップと、
前記電圧印加ユニットが前記変換に用いている前記制御方法を示す制御情報と前記検出回転速度とのうちの少なくとも一方に基づいて、前記複数のトルク補償量マップのうちから一つのトルク補償量マップを選択するトルク補償量マップ選択器と、
を備え、
前記トルク補償量マップ選択器により選択された前記トルク補償量マップに格納されている前記トルク補償量を前記第１のトルク指令に加算して前記第２のトルク指令として出力するように構成されている、
ことを特徴とする回転電機の制御装置。
【請求項２】
前記複数のトルク補償量マップは、前記格納している前記トルク補償量を前記第１のトルク指令に加算して生成した補償後トルク指令を夫々出力するように構成され、
トルク補償量マップ選択器は、前記電圧印加ユニットが前記変換に用いている前記制御方法を示す制御情報に基づいて選択した前記トルク補償量マップが出力する前記補償後トルク指令を前記第２のトルク指令として出力するように構成されている、
ことを特徴とする請求項１に記載の回転電機の制御装置。
【請求項３】
前記電圧印加ユニットは、ＰＷＭ制御により制御され、
前記異なる複数の制御方法は、前記ＰＷＭ制御に於ける異なる複数の制御方法である、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の回転電機の制御装置。
【請求項４】
前記ＰＷＭ制御に於ける異なる複数の制御方法は、前記ＰＷＭ制御に使用するキャリア波のキャリア周波数を制御する第１の制御方法と、前記キャリア周波数と前記検出回転速度の比を制御する第２の制御方法と、前記電圧印加ユニットの三相出力電圧の各相電圧の変調を同一とする三相変調方式による第３の制御方法と、前記三相出力電圧のうちの二つの相を変調させる二相変調方式による第４の制御方法とのうちの、少なくとも何れか二つの制御方法を含む、
ことを特徴とする請求項１から３のうちの何れか一項に記載の回転電機の制御装置。
【請求項５】
前記複数のトルク補償量マップの数は、少なくとも前記複数の制御方法の数と同数であり、
前記複数のトルク補償量マップは、前記複数の制御方法に個別に対応して設けられており、
前記トルク補償量マップ選択器は、前記電圧印加ユニットが前記変換に用いている前記制御方法を示す制御情報に基づいて、前記複数のトルク補償量マップのうちから一つのトルク補償量マップを選択するように構成されている、
ことを特徴とする請求項１から４のうちの何れか一項に記載の回転電機の制御装置。
【請求項６】
前記複数の制御法のうちの一つの制御方法により動作する前記回転電機の回転速度範囲が予め定められており、
前記複数のトルク補償量マップのうちの一つは、前記回転速度範囲に応じた前記一つの制御方法に対応するトルク補償量を備えている、
ことを特徴とする請求項１から５のうちの何れか一項に記載の回転電機の制御装置。
【請求項７】
前記複数のトルク補償量マップは、少なくとも第１のトルク補償量マップと第２のトルク補償量マップとを備え、
前記第１のトルク補償量マップは、複数の所定の前記回転速度範囲に応じた複数の所定の制御方法に対応するトルク補償量を備え、
前記第２のトルク補償量マップは、前記複数の所定の回転速度範囲とは異なる別の複数の所定の回転速度範囲に応じた、前記複数の所定の制御方法とは異なる複数の所定の制御方法に対応するトルク補償量を備えている、
ことを特徴とする請求項６に記載の回転電機の制御装置。
【請求項８】
前記電圧印加ユニットは、
前記変換に用いる制御方法を、前記回転電機の回転速度の上昇時に於いて所定の前記検出回転速度に達したときに、前記複数の制御方法のうちの一つの制御方法から別の制御方法に切り替え、前記回転電機の回転速度の下降時に於いて前記所定の検出回転速度とは異なる別の所定の検出回転速度に達したときに、前記別の制御方法から前記一つの制御方法に切り替えるように構成され、
前記回転速度の上昇時に於ける前記所定の検出回転速度は、前記回転速度の下降時に於ける前記別の所定の回転速度よりも大きく設定され、
前記トルク制御ユニットは、
前記回転速度の上昇時には、前記所定の前記検出回転速度に達するまでは前記一つの制御方法に対応するトルク補償量を備えた一つのトルク補償量マップを選択し、前記所定の検出回転速度以上では前記別の制御方法に対応するトルク補償量を備えた別のトルク補償量マップを選択し、前記回転速度の下降時には、前記別の所定の前記検出回転速度に達するまでは前記別の制御方法に対応するトルク補償量を備えた前記別のトルク補償量マップを選択し、前記別の所定の検出回転速度以下では前記一つの制御方法に対応するトルク補償量を備えた前記一つのトルク補償量マップを選択するように構成されている、
ことを特徴とする請求項１から７のうちの何れか一項に記載の回転電機の制御装置。
【請求項９】
前記トルク補償量を有するトルク補償量設定領域の上限は、前記回転速度の上昇時に於ける前記所定の検出回転速度に対応して設定され、前記トルク補償量を有するトルク補償量設定領域の下限は、前記回転速度の下降時に於ける前記別の所定の検出回転速度に対応して設定されている、
ことを特徴とする請求項８に記載の回転電機の制御装置。
【請求項１０】
前記トルク補償量を有するトルク補償量設定領域の上限は、前記回転速度の上昇時に於ける前記所定の検出回転速度より大きい検出回転速度に対応して設定され、前記トルク補償量を有するトルク補償量設定領域の下限は、前記回転速度の下降時に於ける前記別の所定の検出回転速度より小さい検出回転速度に対応して設定されている、
ことを特徴とする請求項８に記載の回転電機の制御装置。
【請求項１１】
直流電源から出力された直流電圧を交流電圧に変換し、前記変換した交流電圧を回転電機に印加する電圧印加ユニットと、
前記回転電機の回転速度を検出し、前記検出した回転速度を検出回転速度として出力する回転速度検出ユニットと、
前記回転電機に流れる電流を検出し、前記検出した電流を検出電流として出力する電流検出ユニットと、
外部から与えられた第１のトルク指令と前記検出回転速度に基づいて第２のトルク指令を生成し、前記生成した第２のトルク指令を出力するトルク制御ユニットと、
前記第２のトルク指令と前記検出電流に基づいて電圧指令を生成し、前記生成した電圧指令を出力する電流制御ユニットと、
を備え、
前記電流制御ユニットから出力された前記電圧指令に基づいて、前記電圧印加ユニットを制御するように構成された回転電機の制御装置であって、
前記直流電源から出力された直流電圧を検出して検出直流電圧を出力する電圧検出ユニットを備え、
前記電圧印加ユニットは、
異なる複数の制御方法のうちの何れかの制御方法を用いて前記直流電圧を前記交流電圧に変換するように構成されるとともに、前記回転電機の回転速度に基づいて前記変換に用いる制御方法を前記複数の制御方法のうちの一つの制御方法から別の制御方法に切り替え得るように構成され、
前記トルク制御ユニットは、
前記検出回転速度と前記第１のトルク指令と前記検出直流電圧とに対応したトルク補償量を格納した複数のトルク補償量マップにより構成された複数のトルク補償量マップ群と、
前記電圧印加ユニットが前記変換に用いている前記制御方法を示す制御情報と前記検出回転速度とのうちの少なくとも一方に基づいて、前記複数のトルク補償量マップ群のうちの一つのトルク補償量マップ群を選択するとともに、前記選択したトルク補償量マップ群を構成する複数のトルク補償量マップのうちから前記検出直流電圧に基づいて一つのトルク補償量マップを選択するトルク補償量マップ選択器とを備え、
前記トルク補償量マップ群を構成する前記複数のトルク補償量マップは、前記検出直流電圧の異なる値に個別に対応して設けられた複数のトルク補償量マップであって、互いに異なるトルク補償量を格納しており、
前記トルク補償量マップ選択器により選択された前記トルク補償量マップに格納されている前記トルク補償量を前記第１のトルク指令に加算して前記第２のトルク指令として出力するように構成されている、
ことを特徴とする回転電機の制御装置。
【請求項１２】
前記複数のトルク補償量マップは、前記格納している前記トルク補償量を前記第１のトルク指令に加算して生成した補償後トルク指令を夫々出力するように構成され、
トルク補償量マップ選択器は、前記検出直流電圧に基づいて選択した前記トルク補償量マップが出力する前記補償後トルク指令を前記第２のトルク指令として出力するように構成されている、
ことを特徴とする請求項１１に記載の回転電機の制御装置。
【請求項１３】
前記電圧印加ユニットは、ＰＷＭ制御により制御され、
前記異なる複数の制御方法は、前記ＰＷＭ制御に於ける異なる複数の制御方法である、
ことを特徴とする請求項１１又は１２に記載の回転電機の制御装置。
【請求項１４】
前記ＰＷＭ制御に於ける異なる複数の制御方法は、前記ＰＷＭ制御に使用するキャリア波のキャリア周波数を制御する第１の制御方法と、前記キャリア周波数と前記検出回転速度の比を制御する第２の制御方法と、前記電圧印加ユニットの三相出力電圧の各相電圧の変調を同一とする三相変調方式による第３の制御方法と、前記三相出力電圧のうちの二つの相を変調させる二相変調方式による第４の制御方法とのうちの、少なくとも何れか二つの制御方法を含む、
ことを特徴とする請求項１１から１３のうちの何れか一項に記載の回転電機の制御装置。
【請求項１５】
前記複数のトルク補償量マップ群の数は、少なくとも前記複数の制御方法の数と同数であり、
前記複数のトルク補償量マップ群は、前記複数の制御方法に個別に対応して設けられており、
前記トルク補償量マップ選択器は、前記電圧印加ユニットが前記変換に用いている前記制御方法を示す制御情報に基づいて、前記複数のトルク補償量マップ群のうちから一つのトルク補償量マップ群を選択するように構成されている、
ことを特徴とする請求項１１から１４のうちの何れか一項に記載の回転電機の制御装置。
【請求項１６】
前記複数の制御法のうちの一つの制御方法により動作する前記回転電機の回転速度範囲が予め定められており、
前記複数のトルク補償量マップ群を構成する前記複数のトルク補償量マップのうちの一つは、前記回転速度範囲に応じた前記一つの制御方法に対応するトルク補償量を備えている、
ことを特徴とする請求項１１から１４のうちの何れか一項に記載の回転電機の制御装置。
【請求項１７】
前記複数のトルク補償量マップ群を構成する前記複数のトルク補償量マップは、少なくとも第１のトルク補償量マップと第２のトルク補償量マップとを備え、
前記第１のトルク補償量マップは、複数の所定の前記回転速度範囲に応じた複数の所定の制御方法に対応するトルク補償量を備え、
前記第２のトルク補償量マップは、前記複数の所定の回転速度範囲とは異なる別の複数の所定の回転速度範囲に応じた、前記複数の所定の制御方法とは異なる複数の所定の制御方法に対応するトルク補償量を備えている、
ことを特徴とする請求項１６に記載の回転電機の制御装置。
【請求項１８】
前記電圧印加ユニットは、
前記変換に用いる制御方法を、前記回転電機の回転速度の上昇時に於いて所定の前記検出回転速度に達したときに、前記複数の制御方法のうちの一つの制御方法から別の制御方法に切り替え、前記回転電機の回転速度の下降時に於いて前記所定の検出回転速度とは異なる別の所定の検出回転速度に達したときに、前記別の制御方法から前記一つの制御方法に切り替えるように構成され、
前記回転速度の上昇時に於ける前記所定の検出回転速度は、前記回転速度の下降時に於ける前記別の所定の回転速度よりも大きく設定され、
前記トルク制御ユニットは、
前記回転速度の上昇時には、前記所定の前記検出回転速度に達するまでは前記一つの制御方法に対応するトルク補償量を備えた一つのトルク補償量マップ群を選択し、前記所定の検出回転速度以上では前記別の制御方法に対応するトルク補償量を備えた別のトルク補償量マップ群を選択し、前記回転速度の下降時には、前記別の所定の前記検出回転速度に達するまでは前記別の制御方法に対応するトルク補償量を備えた前記別のトルク補償量マップ群を選択し、前記別の所定の検出回転速度以下では前記一つの制御方法に対応するトルク補償量を備えた前記一つのトルク補償量マップ群を選択するように構成されている、
ことを特徴とする請求項１１から１７のうちの何れか一項に記載の回転電機の制御装置。
【請求項１９】
前記トルク補償量を有するトルク補償量設定領域の上限は、前記回転速度の上昇時に於ける前記所定の検出回転速度に対応して設定され、前記トルク補償量を有するトルク補償量設定領域の下限は、前記回転速度の下降時に於ける前記別の所定の検出回転速度に対応して設定されている、
ことを特徴とする請求項１８に記載の回転電機の制御装置。
【請求項２０】
前記トルク補償量を有するトルク補償量設定領域の上限は、前記回転速度の上昇時に於ける前記所定の検出回転速度より大きい検出回転速度に対応して設定され、前記トルク補償量を有するトルク補償量設定領域の下限は、前記回転速度の下降時に於ける前記別の所定の検出回転速度より小さい検出回転速度に対応して設定されている、
ことを特徴とする請求項１８に記載の回転電機の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、複数の制御方法を用いてトルク制御を行う回転電機の制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
回転電機の出力トルクをトルク指令値に追随するように制御する回転電機の制御装置は、周知である。通常、このような回転電機の制御装置は、回転電機の出力トルクがトルク指令値からずれないように回転電機を制御する。例えば、特許文献１に開示された従来の回転電機の制御装置は、回転電機から出力される出力トルクが、回転電機の制御装置に入力されるトルク指令値からずれないように、予め出力トルクとトルク指令値とのずれに対応したトルク補償量を算出してマップ化したトルク補償量マップを備えており、このトルクマップ補償量マップを用いて出力トルクとトルク指令値とのずれを減少させるようにしている。
【０００３】
特許文献１に開示された従来の回転電機の制御装置に於いて、トルク補償量マップは、回転電機の回転速度及びトルク指令値を軸として構成されており、回転電機の回転速度及びトルク指令値が決まると、一意的にトルク指令値の補正量を算出することができるように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２７４７８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
周知のように、回転電機の制御装置に具備されているマイクロコンピュータの処理負荷を減らすためや、回転電機と制御装置の損失エネルギーを減らすなどのために、回転電機の回転速度やトルク指令値の変化に応じて、回転電機の制御装置に於ける制御方法を切り替えることがある。また、ＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ  Ｗｉｄｔｈ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）制御による制御方法を用いている場合、パルスを生成するためのキャリア波のキャリア周波数や、キャリア周波数と回転電機の回転速度の比が変わるとき、キャリア波の変調方式を、二相変調方式と三相変調方式の一方から他方へ切り替える場合がある。この場合、トルク補正量は、複数のＰＷＭ制御毎に異なる値となる。従って、複数の制御方法のトルク補償量マップが同一の補正量で設定されている場合、そのトルク補償量マップに基づいて複数の制御方法で回転電機を制御すると、回転電機の出力トルクとトルク指令値との間にずれが生じ、トルク制御の精度が低下することがある。
【０００６】
特許文献１に開示された従来の回転電機の制御装置は、前述のように、回転電機の回転速度及びトルク指令値を軸として構成されたトルク補償量マップを備えているが、複数の制御方法に対応するトルク補償量マップを備えていないので、制御方法を切り替えた場合に回転電機の出力トルクとトルク指令値との間にずれが生じ、トルク制御の精度が低下するという課題が存在する。
【０００７】
この発明は、従来の回転電機の制御装置に於ける前述のような課題を解決するためになされたもので、直流電圧を交流電圧に変換する制御方法が切り替わった際に、切り替わった制御方法に対応するトルク補償量に基づいてトルク指令を補正してトルク制御の精度の向上を図ることができる回転電機の制御装置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】
【０００８】
この発明による回転電機の制御装置は、
直流電源から出力された直流電圧を交流電圧に変換し、前記変換した交流電圧を回転電機に印加する電圧印加ユニットと、
前記回転電機の回転速度を検出し、前記検出した回転速度を検出回転速度として出力する回転速度検出ユニットと、
前記回転電機に流れる電流を検出し、前記検出した電流を検出電流として出力する電流検出ユニットと、
外部から与えられた第１のトルク指令と前記検出回転速度に基づいて第２のトルク指令を生成し、前記生成した第２のトルク指令を出力するトルク制御ユニットと、
前記第２のトルク指令と前記検出電流に基づいて電圧指令を生成し、前記生成した電圧指令を出力する電流制御ユニットと、
を備え、
前記電流制御ユニットから出力された前記電圧指令に基づいて、前記電圧印加ユニットを制御するように構成された回転電機の制御装置であって、
前記電圧印加ユニットは、
異なる複数の制御方法のうちの何れかの制御方法を用いて前記直流電圧を前記交流電圧に変換するように構成されるとともに、前記回転電機の回転速度に基づいて前記変換に用いる制御方法を前記複数の制御方法のうちの一つの制御方法から別の制御方法に切り替え得るように構成され、
前記トルク制御ユニットは、
前記検出回転速度と前記第１のトルク指令とに対応したトルク補償量を格納した複数のトルク補償量マップと、
前記電圧印加ユニットが前記変換に用いている前記制御方法を示す制御情報と前記検出回転速度とのうちの少なくとも一方に基づいて、前記複数のトルク補償量マップのうちから一つのトルク補償量マップを選択するトルク補償量マップ選択器と、
を備え、
前記トルク補償量マップ選択器により選択された前記トルク補償量マップに格納されている前記トルク補償量を前記第１のトルク指令に加算して前記第２のトルク指令として出力するように構成されている、
ことを特徴とすることを特徴とする。
【０００９】
又、この発明による回転電機の制御装置は、
直流電源から出力された直流電圧を交流電圧に変換し、前記変換した交流電圧を回転電機に印加する電圧印加ユニットと、
前記回転電機の回転速度を検出し、前記検出した回転速度を検出回転速度として出力する回転速度検出ユニットと、
前記回転電機に流れる電流を検出し、前記検出した電流を検出電流として出力する電流検出ユニットと、
外部から与えられた第１のトルク指令と前記検出回転速度に基づいて第２のトルク指令を生成し、前記生成した第２のトルク指令を出力するトルク制御ユニットと、
前記第２のトルク指令と前記検出電流に基づいて電圧指令を生成し、前記生成した電圧指令を出力する電流制御ユニットと、
を備え、
前記電流制御ユニットから出力された前記電圧指令に基づいて、前記電圧印加ユニットを制御するように構成された回転電機の制御装置であって、
前記直流電源から出力された直流電圧を検出して検出直流電圧を出力する電圧検出ユニットを備え、
前記電圧印加ユニットは、
異なる複数の制御方法のうちの何れかの制御方法を用いて前記直流電圧を前記交流電圧に変換するように構成されるとともに、前記回転電機の回転速度に基づいて前記変換に用いる制御方法を前記複数の制御方法のうちの一つの制御方法から別の制御方法に切り替え得るように構成され、
前記トルク制御ユニットは、
前記検出回転速度と前記第１のトルク指令と前記検出直流電圧とに対応したトルク補償量を格納した複数のトルク補償量マップにより構成された複数のトルク補償量マップ群と、
前記電圧印加ユニットが前記変換に用いている前記制御方法を示す制御情報と前記検出回転速度とのうちの少なくとも一方に基づいて、前記複数のトルク補償量マップ群のうちの一つのトルク補償量マップ群を選択するとともに、前記選択したトルク補償量マップ群を構成する複数のトルク補償量マップのうちから前記検出直流電圧に基づいて一つのトルク補償量マップを選択するトルク補償量マップ選択器とを備え、
前記トルク補償量マップ群を構成する前記複数のトルク補償量マップは、前記検出直流電圧の異なる値に個別に対応して設けられた複数のトルク補償量マップであって、互いに異なるトルク補償量を格納しており、
前記トルク補償量マップ選択器により選択された前記トルク補償量マップに格納されている前記トルク補償量を前記第１のトルク指令に加算して前記第２のトルク指令として出力するように構成されている、
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
この発明による回転電機の制御装置によれば、前記電圧印加ユニットは、異なる複数の制御方法のうちの何れかの制御方法を用いて前記直流電圧を前記交流電圧に変換するように構成されるとともに、前記回転電機の回転速度に基づいて前記変換に用いる制御方法を前記複数の制御方法のうちの一つの制御方法から別の制御方法に切り替え得るように構成され、前記トルク制御ユニットは、前記検出回転速度と前記第１のトルク指令に対応したトルク補償量を格納した複数のトルク補償量マップと、前記電圧印加ユニットが前記変換に用いている前記制御方法を示す制御情報に基づいて、前記複数のトルク補償量マップのうちから一つのトルク補償量マップを選択するトルク補償量マップ選択器とを備え、前記トルク補償量マップ選択器により選択された前記トルク補償量マップに格納されている前記トルク補償量を前記第１のトルク指令に加算して前記第２のトルク指令として出力するように構成されているので、回転電機の制御装置の直流電圧を交流電圧に変換する制御方法が切り替わった際に、動作している制御方法に対応するトルク補償量を算出でき、トルク精度の向上を達成することができる。
【００１１】
又この発明による回転電機の制御装置によれば、前記直流電源から出力された直流電圧を検出して検出直流電圧を出力する電圧検出ユニットを備え、前記電圧印加ユニットは、異なる複数の制御方法のうちの何れかの制御方法を用いて前記直流電圧を前記交流電圧に変換するように構成されるとともに、前記回転電機の回転速度に基づいて前記変換に用いる制御方法を前記複数の制御方法のうちの一つの制御方法から別の制御方法に切り替え得るように構成され、前記トルク制御ユニットは、前記検出回転速度と前記第１のトルク指令と前記検出直流電圧とに対応したトルク補償量を格納した複数のトルク補償量マップにより構成された複数のトルク補償量マップ群と、前記電圧印加ユニットが前記変換に用いている前記制御方法を示す制御情報と前記検出回転速度とのうちの少なくとも一方に基づいて、前記複数のトルク補償量マップ群のうちの一つのトルク補償量マップ群を選択するとともに、前記選択したトルク補償量マップ群を構成する複数のトルク補償量マップのうちから前記検出直流電圧に基づいて一つのトルク補償量マップを選択するトルク補償量マップ選択器とを備え、前記トルク補償量マップ群を構成する前記複数のトルク補償量マップは、前記検出直流電圧の異なる値に個別に対応して設けられた複数のトルク補償量マップであって、互いに異なるトルク補償量を格納しており、前記トルク補償量マップ選択器により選択された前記トルク補償量マップに格納されている前記トルク補償量を前記第１のトルク指令に加算して前記第２のトルク指令として出力するように構成されているので、直流電源から出力される直流電圧が可変であっても、トルク精度の悪化を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】この発明の実施の形態１による回転電機の制御装置を示す制御ブロック図である。
【図２】この発明の実施の形態１による回転電機の制御装置に於ける、トルク制御ユニットの内部構成を示す制御ブロック図である。
【図３】この発明の実施の形態１による回転電機の制御装置に於ける、トルク補償量マップの構成を示す説明図である。
【図４】この発明の実施の形態２による回転電機の制御装置に於ける、トルク補償量マップの構成を示す説明図である。
【図５】この発明の実施の形態３による回転電機の制御装置に於ける、トルク補償量マップの構成を示す説明図である。
【図６】この発明の実施の形態４による回転電機の制御装置に於ける、トルク補償量マップの構成を示す説明図である。
【図７】この発明の実施の形態５による回転電機の制御装置に於ける、トルク補償量マップの構成を示す説明図である。
【図８】この発明の実施の形態６による回転電機の制御装置を示す制御ブロック図である。
【図９】この発明の実施の形態６による回転電機の制御装置に於ける、トルク制御ユニットの内部構成を示す制御ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１による回転電機の制御装置について説明する。図１は、この発明の実施の形態１による回転電機の制御装置を示す制御ブロック図である。図１に於いて、回転電機の制御装置１０２は、例えば三相交流電動機である回転電機１０１の電機子巻線（図示せず）に供給する電力を制御することで、回転電機１０１の出力を制御する。尚、図１に示す回転電機の制御装置１０２は、回転電機１０１のトルク制御を行う際の構成として図示されており、電圧印加ユニット１１４と、トルク制御ユニット１２１と、電流制御ユニット１０９を備えている。
【００１４】
電圧印加ユニット１１４は、直流電源１０４の出力電圧である直流電圧Ｅを交流電圧に変換し、その交流電圧を回転電機１０１の電機子巻線に印加する。電圧印加ユニット１１４から出力される電機子電流ＩＵ、ＩＶ、ＩＷは、回転電機１０１の電機子巻線に供給される。
【００１５】
電圧印加ユニット１１４に用いられる制御方法は複数存在する。例えば、三角波や、のこぎり波等のキャリア波と、指令信号と、をコンパレータ等で比較し、その比較の結果に基づいて直流電圧を印加する時間を変化させるＰＷＭ制御を用いることができる。
【００１６】
前述のＰＷＭ制御に於ける制御方法としては、回転電機の制御装置１０２の演算処理の負荷等を考慮してキャリア波のキャリア周波数を決定する制御方法（以下、この制御方法を第１の制御方法と称する）や、所望の交流電流の出力タイミングと直流電圧を印加するタイミングとを同期させるために、シンクロレゾルバ等の回転速度検出ユニット１１２から出力される検出回転速度Ｓとキャリア周波数との比を変化させる制御方法（以下、この制御法方法を第２の制御方法と称する）が存在する。
【００１７】
又、ＰＷＭ制御に於ける別の制御方法として、Ｕ相電圧、Ｖ相電圧、及びＷ相電圧の間の位相を１２０度ずつシフトする以外は、Ｕ相電圧、Ｖ相電圧、及びＷ相電圧の変調を同一とする三相変調方式とする制御方法（以下、この制御法方法を第３の制御方法と称する）と、三相のうちの一つの相をできるだけスイッチングさせないようにした二相変調方式とすることで、直流電圧Ｅをオン、オフする回数を少なくし、電圧印加ユニット１１４の内部で行われる直流電圧Ｅのオン、オフのタイミングで生じるスイッチング損失を減少させるようにする制御方法（以下、この制御法方法を第４の制御方法と称する）もある。
【００１８】
この発明の実施の形態１による回転電機の制御装置に於いて、前述のＰＷＭ制御は、後述するように、検出回転速度Ｓに対応させて、前述のような複数の制御方法に於ける或る一つの制御方法から別の一つの制御方法に切り替えられるように構成されている。尚、ＰＷＭ制御の制御方法を回転電機１０１の検出回転速度Ｓに対応させて切り替える代わりに、回転電機１０１に対する後述する第１のトルク指令Ｔ１に対応させて前述のＰＷＭ制御に於ける制御方法を切り替えるようにしてもよい。
【００１９】
電圧印加ユニット１１４は、ＰＷＭ制御に用いている現在の制御方法がどのような制御方法であるかを示す制御情報Ｄを、トルク制御ユニット１２１に於ける後述するトルク補償量マップ選択器に入力する。制御情報Ｄは、現在のＰＷＭ制御に於ける制御方法が如何なる制御方法であるかを示す情報である。
【００２０】
トルク制御ユニット１２１は、電圧印加ユニット１１４から入力された制御情報Ｄと、回転速度検出ユニット１１２が検出した回転電機１０１の回転速度に相当する検出回転速度Ｓとに基づいて、外部から与えられた第１のトルク指令Ｔ１を回転電機１０１の内部制御用の第２のトルク指令Ｔ２に補正して出力する。より詳しく述べれば、トルク制御ユニット１２１は、回転電機１０１の出力トルクを安定させるために、トルク補償量により第１のトルク指令Ｔ１を補正して電圧印加ユニット１１４を制御しているＰＷＭ制御の制御方法に適した第２のトルク指令Ｔ２を生成して出力する。
【００２１】
電流制御ユニット１０９は、トルク制御ユニット１２１から出力された第２のトルク指令Ｔ２を電圧指令Ｖに変換して電圧印加ユニット１１４に与える。電圧印加ユニット１１４は、電流制御ユニット１０９から与えられた電圧指令Ｖに基づいて、前述のＰＷＭ制御により直流電圧Ｅを交流電圧に変換して回転電機１０１の電機子巻線に印加する。これにより電圧印加ユニット１１４から回転電機１０１の電機子巻線に三相交流電流である電機子電流ＩＵ、ＩＶ、ＩＷが供給される。回転電機１０１の固定子は、電機子巻線に供給された電機子電流ＩＵ、ＩＶ、ＩＷに基づいて回転磁界を発生し、回転子を回転させる。
【００２２】
電流制御ユニット１０９は、回転電機１０１と電圧印加ユニット１１４の間に流れる電機子電流ＩＵ、ＩＶ、ＩＷを計測する電流検出ユニット１０７から出力された検出電流Ｉと電流指令値とを用いて、電流フィードバック制御を行う。
【００２３】
次に、前述のトルク制御ユニット１２１について詳細に説明する。図２は、この発明の実施の形態１による回転電機の制御装置に於ける、トルク制御ユニットの内部構成を示す制御ブロック図である。図２に於いて、トルク制御ユニット１２１は、複数のトルク補償量マップとしての、第１のトルク補償量マップ２０１１と、第２のトルク補償量マップ２０１２と、第３のトルク補償量マップ２０１３を備えている。又、トルク制御ユニット１２１は、トルク補償量マップ選択器２０２を備えている。尚、トルク補償量マップの数は、図２に示される３つに限られるものではなく、３つ以下の数、若しくは３つを超える数であってもよい。
【００２４】
第１のトルク補償量マップ２０１１は、外部から与えられる第１のトルク指令Ｔ１と回転速度検出ユニット１１２が出力する検出回転速度Ｓとに基づいて一意に決まる第１のトルク補償量を算出し、この算出した第１のトルク補償量を第１のトルク指令Ｔ１に加算して第１の補償後トルク指令Ｔ１１を出力する。第１のトルク補償量マップ２０１１は、離散的な第１のトルク指令Ｔ１と離散的な検出回転速度Ｓに対するマップとして構成されており、第１のトルク補償量を求めるには、離散値の間は線形補間により求めてもよいし、最も近傍の離散値を抽出するようにしてもよいし、或いはスプライン補間により求めるようにしてもよい。
【００２５】
第２のトルク補償量マップ２０１２は、外部から与えられる第１のトルク指令Ｔ１と回転速度検出ユニット１１２が出力する検出回転速度Ｓとに基づいて一意に決まる第２のトルク補償量を算出し、この算出した第２のトルク補償量を第１のトルク指令Ｔ１に加算して第２の補償後トルク指令Ｔ１２を出力する。第２のトルク補償量マップ２０１２は、離散的な第１のトルク指令Ｔ１と離散的な検出回転速度Ｓに対するマップとして構成されており、第２のトルク補償量を求めるには、離散値の間は線形補間により求めてもよいし、最も近傍の離散値を抽出するようにしてもよいし、或いはスプライン補間により求めるようにしてもよい。
【００２６】
第３のトルク補償量マップ２０１３は、外部から与えられる第１のトルク指令Ｔ１と回転速度検出ユニット１１２が検出した検出回転速度Ｓとに基づいて一意に決まる第３のトルク補償量を算出し、この算出した第３のトルク補償量を第１のトルク指令Ｔ１に加算して第３の補償後トルク指令Ｔ１３を出力する。第３のトルク補償量マップ２０１３は、離散的な第１のトルク指令Ｔ１と離散的な検出回転速度Ｓに対するマップとして構成されており、第３のトルク補償量を求めるには、離散値の間は線形補間により求めてもよいし、最も近傍の離散値を抽出するようにしてもよいし、或いはスプライン補間により求めるようにしてもよい。
【００２７】
第１のトルク補償量マップ２０１１が算出する第１のトルク補償量と、第２のトルク補償量マップ２０１２が算出する第２のトルク補償量と、第３のトルク補償量マップ２０１３が算出する第３のトルク補償量は、ＰＷＭ制御に於ける夫々異なる制御方法に対応したトルク補償量であって互いに異なるものである。
【００２８】
トルク補償量マップ選択器２０２は、電圧印加ユニット１１４から入力される制御情報Ｄに基づいて、第１のトルク補償量マップ２０１１から出力される第１の補償後トルク指令Ｔ１１と、第２のトルク補償量マップ２０１２から出力される第２の補償後トルク指令Ｔ１２と、第３のトルク補償量マップ２０１３から出力される第３の補償後トルク指令Ｔ１３とのうち何れか一つを選択し、その選択した補償後トルク指令を第２のトルク指令Ｔ２として出力するように構成されている。即ち、トルク補償量マップ選択器２０２は、入力された制御情報Ｄが示すＰＷＭ制御に於ける制御方法に対応したトルク補償量マップを選択し、その選択したトルク補償量マップからの補償後トルク指令を第２のトルク指令Ｔ２として出力する。
【００２９】
尚、トルク補償量マップ選択器２０２は、トルク補償量マップを選択するために制御情報Ｄだけを用いてもいいし、予め検出回転速度Ｓに対応してＰＷＭ制御に於ける制御方法が決定されているのであれば、検出回転速度Ｓのみを用いて、トルク補償量マップを選択するように構成されていてもよい。
【００３０】
次に、トルク補償量マップについて詳細に説明する。図３は、この発明の実施の形態１による回転電機の制御装置に於ける、トルク補償量マップの構成を示す説明図である。図３は、複数のトルク補償量マップとして、第１のトルク補償量マップ２０１１と、第２のトルク補償量マップ２０１２と、第３のトルク補償量マップ２０１３と、第４のトルク補償量マップ２０１４の、４つのトルク補償量マップを示している。
【００３１】
図３に於いて、横軸は、回転速度検出ユニット１１２が出力した検出回転速度Ｓを表している。検出回転速度Ｓには、ＰＷＭ制御の制御方法を切り替える複数の設定回転速度としての、第１の設定回転速度a、第２の設定回転速度ｂ、第３の設定回転速度ｃの、３つの設定回転速度が含まれている。ここで、第１の設定回転速度aと第２の設定回転速度ｂと第３の設定回転速度ｃの相対関係は、［ａ＜ｂ＜ｃ］となっている。尚、設定回転速度は、３つ以外の複数設定されていてもよいし、１つのみ設定されていてもよい。
【００３２】
いま、ＰＷＭ制御に於ける制御方法として、前述の第１の制御方法と、第２の制御方法と、第３の制御方法と、第４の制御方法が存在しているものとし、第１の制御方法は、回転電機１０１の回転速度が第１の設定回転速度ａ以下のときに使用され、第２の制御方法は、回転電機１０１の回転速度が第１の設定回転速度ａより高く第２の設定回転速度ｂ以下のときに使用され、第３の制御方法は、回転電機１０１の回転速度が第２の設定回転速度ｂより高く第３の設定回転速度ｃ以下のときに使用され、第４の制御方法は、回転電機１０１の回転速度が第３の設定回転速度ｃより高いときに使用されるものとする。
【００３３】
第１のトルク補償量マップ２０１１と、第２のトルク補償量マップ２０１２と、第３のトルク補償量マップ２０１３と、第４のトルク補償量マップ２０１４は、ＰＷＭ制御に於ける夫々異なる制御方法に対応するトルク補償量マップであって、ＰＷＭ制御に於ける互いに異なる制御方法のためのトルク補償量が設定されている。尚、各トルク補償量マップに於けるトルク補償量の設定の仕方は前述の通りである。
【００３４】
より具体的に述べれば、第１のトルク補償量マップ２０１１は、ＰＷＭ制御に於ける第１の制御方法としての、例えば、回転電機の制御装置１０２の演算処理の負荷等を考慮してキャリア波のキャリア周波数を決定する制御方法、に対応した第１のトルク補償量が設定されている。
【００３５】
第２のトルク補償量マップ２０１２は、ＰＷＭ制御に於ける第２の制御方法としての、例えば、所望の交流電流の出力タイミングと直流電圧を印加するタイミングとを同期させるために検出回転速度Ｓとキャリア周波数との比を変化させる制御方法、に対応した第２のトルク補償量が設定されている。
【００３６】
第３のトルク補償量マップ２０１３は、ＰＷＭ制御に於ける第３の制御方法としての、例えば、Ｕ相電圧、Ｖ相電圧、及びＷ相電圧の間の位相を１２０度ずつシフトする以外は、Ｕ相電圧、Ｖ相電圧、及びＷ相電圧の変調を同一とする三相変調方式による制御方法、に対応した第３のトルク補償量が設定されている。
【００３７】
第４のトルク補償量マップ２０１４（図２には図示されていない）は、ＰＷＭ制御に於ける第４の制御方法としての、例えば、１２０度ずつ位相がシフトしたＵ相電圧、Ｖ相電圧、及びＷ相電圧のうちの一つの相をできるだけスイッチングさせないようにした二相変調方式による制御方法、に対応した第４のトルク補償量が設定されている。
【００３８】
尚、第１のトルク補償量マップ２０１１と、第２のトルク補償量マップ２０１２と、第３のトルク補償量マップ２０１３と、第４のトルク補償量マップ２０１４は、夫々のトルク補償量として、ＰＷＭ制御に於ける前述の制御方法以外の制御方法が設定されていてもよい。又、前述の第１の制御方法の内容、第２の制御方法の内容、第３の制御方法の内容、及び第４の制御方法の内容は、夫々例示であって、前述の内容に限定されるものではない。
【００３９】
図１、図２、及び図３に於いて、検出回転速度Ｓが第１の設定回転速度ａ以下の速度領域にあるとき、電圧印加ユニット１１４からトルク補償量マップ選択器２０２に入力された制御情報Ｄが、ＰＷＭ制御に於ける前述の第１の制御方法としての、回転電機の制御装置１０２の演算処理の負荷等を考慮してキャリア波のキャリア周波数を決定する制御方法を用いて、電圧印加ユニット１１４がＰＷＭ制御されていることを示しているとすれば、トルク補償量マップ選択器２０２は、前述の第１の制御方法に対応した第１のトルク補償量マップ２０１１を選択し、その出力である第１の補償後トルク指令Ｔ１１を第２のトルク指令Ｔ２として電流制御ユニット１０９に入力する。
【００４０】
電流制御ユニット１０９は、ＰＷＭ制御に於ける前述の第１の制御方法に対応して補正された第２のトルク指令Ｔ２を電圧指令Ｖに変換して電圧印加ユニット１１４に与える。電圧印加ユニット１１４は、電流制御ユニット１０９から与えられた電圧指令Ｖに基づいて、前述のＰＷＭ制御に於ける第１の制御方法により直流電圧Ｅを交流電圧に変換して回転電機１０１の電機子巻線に印加する。
【００４１】
次に、回転電機１０１の回転速度が第１の設定回転速度ａに達したとすると、電圧印加ユニット１１４に対するＰＷＭ制御の制御方法が前述の第１の制御法から、前述の第２の制御方法としての、所望の交流電流の出力タイミングと直流電圧を印加するタイミングとを同期させるために検出回転速度Ｓとキャリア周波数との比を変化させる制御方法に切り替えられる。これにより、電圧印加ユニット１１４からの制御情報Ｄは、ＰＷＭの制御方法が第２の制御方法であることを示す内容となり、トルク制御ユニット１２１に於けるトルク補償量マップ選択器２０２は、第２制御方法に対応した第２のトルク補償量マップ２０１２を選択し、その出力である第２の補償後トルク指令Ｔ１２を第２のトルク指令として電流制御ユニット１０９に入力する。
【００４２】
これにより、電流制御ユニット１０９は、ＰＷＭ制御に於ける前述の第２の制御方法に対応して補正された第２のトルク指令Ｔ２を電圧指令Ｖに変換して電圧印加ユニット１１４に与える。電圧印加ユニット１１４は、電流制御ユニット１０９から与えられた電圧指令Ｖに基づいて、前述のＰＷＭ制御に於ける第２の制御方法により直流電圧Ｅを交流電圧に変換して回転電機１０１の電機子巻線に印加する。
【００４３】
同様に、回転電機１０１の回転速度が、第２の設定回転速度ｂ、及び第３の設定回転速度ｃに達したときも、前述の第１の設定回転速度ａに達した場合と同様に、切り替えられたＰＷＭ制御に於ける制御方法に対応したトルク補償量マップが選択される。
【００４４】
電圧印加ユニット１１４に対するＰＷＭ制御に於ける制御方法は、回転電機１０１の回転速度が、複数の設定回転速度としての第１の設定回転速度ａと第２の設定回転速度ｂと第３の設定回転速度ｃとのうちの何れかの設定回転速度に達すると、ＰＷＭ制御に於ける制御方法を別の制御方法に切り替えるが、トルク補償量マップ選択器２０２は切り替えられた制御方法に対応したトルク補償量マップを選択することで、その制御方法に最適な第２のトルク指令Ｔ２を算出することができ、トルク制御の精度を向上することができる。
【００４５】
尚、第１のトルク補償量マップ２０１１、第２のトルク補償量マップ２０１２、第３のトルク補償量マップ２０１３、及び第４のトルク補償量マップ２０１４のうちの、少なくとも一つのトルク補償量マップの情報量が回転電機の制御装置１０２の記憶部の容量より大きければ、そのトルク補償量マップを複数のマップに分割するようにしてもよい。
【００４６】
実施の形態２．
次に、この発明の実施の形態２による回転電機の制御装置について説明する。図４は、この発明の実施の形態２による回転電機の制御装置に於ける、トルク補償量マップの構成を示す説明図である。図４に示すトルク補償量マップは、一つのトルク補償量マップに複数のトルク補償量設定領域を持たせ、回転電機の制御装置の記憶部に記憶させる情報量を削減するようにしたものである。その他の構成は、前述の実施の形態１による回転電機の制御装置と同様である。
【００４７】
図４に於いて、横軸は、回転速度検出ユニット１１２が検出した検出回転速度Ｓを表している。検出回転速度Ｓには、図３と同様に、ＰＷＭ制御の制御方法を切り替える複数の設定回転速度として、第１の設定回転速度a、第２の設定回転速度ｂ、第３の設定回転速度ｃの、３つの設定回転速度が含まれている。
【００４８】
前述の様に、電圧印加ユニット１１４に対するＰＷＭ制御に於ける制御方法は、回転電機１０１の所定の回転速度毎に切り替えられるように構成されている。又、ＰＷＭ制御に於ける制御方法として、前述の第１の制御方法と、第２の制御方法と、第３の制御方法と、第４の制御方法が存在しているものとし、第１の制御方法は、回転電機１０１の回転速度が第１の設定回転速度ａ以下のときに使用され、第２の制御方法は、回転電機１０１の回転速度が第１の設定回転速度ａより高く第２の設定回転速度ｂ以下のときに使用され、第３の制御方法は、回転電機１０１の回転速度が第２の設定回転速度ｂより高く第３の設定回転速度ｃ以下のときに使用され、第４の制御方法は、回転電機１０１の回転速度が第３の設定回転速度ｃより高いときに使用されるものとする。
【００４９】
第１のトルク補償量マップ４０１は、第１の設定回転速度ａ以下のときに使用される第１の制御方法に対応するトルク補償量を格納している第１のトルク補償量設定領域４３１と、第２の設定回転速度ｂを超えて第３の設定速度領域ｃ以下のときに使用される第３の制御方法に対応するトルク補償量を格納している第３のトルク補償量設定領域４３３を備えている。
【００５０】
第２のトルク補償量マップ４０２は、第１の設定回転速度ａを超えて第２の設定速度ｂ以下のときに使用される第２の制御方法に対応するトルク補償量を格納している第２のトルク補償量設定領域４３２と、第３の設定回転速度ｃを超えたときに使用される第４の制御方法に対応するトルク補償量を格納している第４のトルク補償量設定領域４３４を備えている。
【００５１】
尚、トルク補償量マップ選択器２０２は、トルク補償量マップを選択するために制御情報Ｄだけを用いてもいいし、予め検出回転速度Ｓに対応してＰＷＭ制御に於ける制御方法が決定されているのであれば、検出回転速度Ｓだけを用いて、トルク補償量マップを選択するように構成されていてもよい。
【００５２】
ここで、この発明の実施の形態２に対する比較例として、トルク補償量マップが一つのみしか設けられていない場合について述べる。この比較例の場合、第１の設定回転速度ａ以下の速度領域に於ける第１の制御方法に対応する第１のトルク補償量設定領域と、第１の設定回転速度ａを超えて第２の設定回転速度ｂ以下の速度領域に於ける第２の制御方法に対応する第２のトルク補償量設定領域と、第２の設定回転速度ｂを超えて第３の設定回転速度ｃ以下の速度領域に於ける第３の制御方法に対応する第３のトルク補償量設定領域と、第３の設定回転速度ｃを超えた速度領域に於ける第４の制御方法に対応する第４のトルク補償量設定領域とを、一つのトルク補償量マップに設けることになる。
【００５３】
この比較例の場合、例えば第１の設定回転速度ａより少し小さい回転速度でのトルク補償量を補間で求める際は問題ないが、第１の設定回転速度ａより少し大きい回転速度でのトルク補償量を補間で求める際には、第１の制御方法と第２の制御方法のトルク補償量とで第２の制御方法に対するトルク補償量を算出することになり、第２のトルク補償量設定領域から第２の制御方法に対するトルク補償量を求める場合と異なる値が算出されることになる。従って、回転電機１０１から出力されるトルクの精度が悪化する。
【００５４】
前述の比較例に対して、この発明の実施の形態２によれば、図４に示すように第１のトルク補償量マップ４０１と第２のトルク補償量マップ４０２の、二つのトルク補償量マップを備え、第１のトルク補償量マップ４０１に第１のトルク補償量設定領域４３１と第３のトルク補償量設定領域４３３を備え、第２のトルク補償量マップ４０２に第２のトルク補償量設定領域４３２と第４のトルク補償量設定領域４３４を備えるように構成されている。
【００５５】
前述の様にこの発明の実施の形態２による回転電機の制御装置によれば、第１のトルク補償量マップ４０１と第２のトルク補償量マップ４０２は互に分離されているので、例えば、第１の設定回転速度ａより少し大きい回転速度でのトルク補償量を補間で求める際には、第２のトルク補償量マップ４０２に格納されている第２のトルク補償量設定領域４３２のみに基づいて補間により算出することができ、回転電機１０１から出力されるトルクの精度を向上させることができる。
【００５６】
実施の形態３．
次に、この発明の実施の形態３による回転電機の制御装置について説明する。図５は、この発明の実施の形態３による回転電機の制御装置に於ける、トルク補償量マップの構成を示す説明図である。前述の実施の形態２では、トルク補償量マップに於けるトルク補償量設定領域を第１の設定回転速度ａと第２の設定回転速度ｂと第３の設定回転速度ｃにより区切るようにしていたが、この発明の実施の形態３では、各設定回転速度に於いて隣接するトルク補償量設定領域を重複させるようにしたものである。その他の構成は、前述の実施の形態２による回転電機の制御装置と同様である。
【００５７】
図５に於いて、横軸は、回転速度検出ユニット１１２が出力する検出回転速度Ｓを表している。検出回転速度Ｓには、図３と同様に、ＰＷＭ制御の制御方法を切り替える複数の設定回転速度として、第１の設定回転速度ａ、第２の設定回転速度ｂ、第３の設定回転速度ｃの、３つの設定回転速度が含まれている。
【００５８】
第１のトルク補償量マップ５０１は、第１の設定回転速度ａ以下のときに使用される第１の制御方法に対応するトルク補償量を格納している第１のトルク補償量設定領域５３１と、第２の設定回転速度ｂを超えて第３の設定速度領域ｃ以下のときに使用される第３の制御方法に対応するトルク補償量を格納している第３のトルク補償量設定領域５３３を備えている。
【００５９】
第２のトルク補償量マップ５０２は、第１の設定回転速度ａを超えて第２の設定速度ｂ以下のときに使用される第２の制御方法に対応するトルク補償量を格納している第２のトルク補償量設定領域５３２と、第３の設定回転速度ｃ以上のときに使用される第４の制御方法に対応するトルク補償量を格納している第４のトルク補償量設定領域５３４を備えている。
【００６０】
ここで、第１の制御方法と、第２の制御方法と、第３の制御方法、及び第４の制御方法とは、例えばＰＷＭ制御に於ける異なる制御方法であり、前述の実施の形態１で述べたとおりである。
【００６１】
第１のトルク補償量設定領域５３１は、第１の設定回転速度ａ以下の検出回転速度Ｓに対応する位置から第１の設定回転速度ａを少し超えた検出回転速度Ｓに対応する位置まで延びて第１のトルク補償量マップ５０１に設けられ、第２のトルク補償量設定領域５３２は、第１の設定回転速度ａを少し下回る検出回転速度Ｓに対応する位置から第２の設定回転速度ｂを少し超えた検出回転速度Ｓに対応する位置まで延びて第２のトルク補償量マップ５０２に設けられている。
【００６２】
又、第３のトルク補償量設定領域５３３は、第２の設定回転速度ｂを少し下回る検出回転速度Ｓに対応する位置から第３の設定回転速度ｃを少し超えた検出回転速度Ｓに対応する位置まで延びて第１のトルク補償量マップ５０１に設けられ、第４のトルク補償量設定領域５３４は、第３の設定回転速度ｃを少し下回る検出回転速度Ｓに対応する位置から第３の設定回転速度ｃ以上の検出回転速度Ｓに延びて第２のトルク補償量マップ５０２に設けられている。
【００６３】
前述の様に、第１のトルク補償量設定領域５３１と第２のトルク補償量設定領域５３２は、第１の設定回転速度ａの前後の検出回転速度Ｓに対応して互いに重複するように、第１のトルク補償量マップ５０１と第２のトルク補償量マップ５０２に分離して設けられ、第３のトルク補償量設定領域５３３と第２のトルク補償量設定領域５３２は、第２の設定回転速度ｂの前後の検出回転速度Ｓに対応して互いに重複するように、第１のトルク補償量マップ５０１と第２のトルク補償量マップ５０２に分離して設けられている。又、第３のトルク補償量設定領域５３３と第４のトルク補償量設定領域５３４は、第３の設定回転速度ｃの前後の検出回転速度Ｓに対応して互いに重複するように、第１のトルク補償量マップ５０１と第２のトルク補償量マップ５０２に分離して設けられている。
【００６４】
尚、トルク補償量マップ選択器２０２は、トルク補償量マップを選択するために制御情報Ｄだけを用いてもいいし、予め検出回転速度Ｓに対応してＰＷＭ制御に於ける制御方法が決定されているのであれば、検出回転速度Ｓだけを用いて、トルク補償量マップを選択するように構成されていてもよい。
【００６５】
以上述べたようにこの発明の実施の形態３による回転電機の制御装置によれば、各トルク補償量設定領域が異なる複数のトルク補償量マップに分割され、且つ隣接するトルク補償量設定領域が互いに重複するように設けられているので、例えば電圧印加ユニットのＰＷＭ制御に於ける制御方法の切り替りの判定に時間の遅れが生じる場合でも、トルク精度を維持することができる。
【００６６】
実施の形態４．
次に、この発明の実施の形態４による回転電機の制御装置について説明する。図６は、この発明の実施の形態４による回転電機の制御装置に於ける、トルク補償量マップの構成を示す説明図である。実施の形態４では、回転電機の回転速度を検出する検出回転速度Ｓからの検出回転速度が予め定められた設定回転速度になったときに、ＰＷＭ制御に於ける制御方法を切り替えることが予め定められており、更に、その設定回転速度が回転電機１０１の回転速度の上昇時と下降時とで異なるように設定されており、且つ、一つのトルク補償量マップに複数のトルク補償量設定領域を持たせることで回転電機の制御装置に記憶させる情報量を少なくするようにしたものである。その他の構成は、前述の実施の形態１による回転電機の制御装置と同様である。
【００６７】
図６に於いて、横軸は、回転速度検出ユニット１１２が検出した検出回転速度Ｓを表している。検出回転速度Ｓには、ＰＷＭ制御の制御方法を切り替える複数の設定回転速度として、第１の設定回転速度ａ１、第２の設定回転速度ａ２、第３の設定回転速度ｂ１、第４の設定回転速度ｂ２、第５の設定回転速度ｃ１、及び第６の設定回転速度ｃ２の、６つの設定回転速度が含まれている。
【００６８】
回転電機１０１の回転速度の上昇時には、第２の設定回転速度ａ２でＰＷＭ制御が第１の制御方法から第２の制御方法へ切り替わり、第４の設定回転速度ｂ２でＰＷＭ制御が第２の制御方法から第３の制御方法へ切り替わり、第６の設定回転速度ｃ２でＰＷＭ制御が第３の制御方法から第４の制御方法へ切り替わるように設定されている。
【００６９】
回転電機の回転速度の下降時には、第５の設定回転速度ｃ１でＰＷＭ制御が第４の制御方法から第３の制御方法へ切り替わり、第３の設定回転速度ｂ１でＰＷＭ制御が第３の制御方法から第２の制御方法へ切り替わり、第１の設定回転速度ａ１でＰＷＭ制御が第２の制御方法から第１の制御方法へ切り替るように設定されている。
【００７０】
又、検出回転速度Ｓ全体で何れかの制御方法が存在するように、第２の設定回転速度ａ２は第１の設定回転速度ａ１よりも高く、第４の設定回転速度ｂ２は第３の設定回転速度ｂ１よりも高く、第６の設定回転速度ｃ２は第５の設定回転速度ｃ１よりも高く設定されている。
【００７１】
ここで、第１の制御方法と、第２の制御方法と、第３の制御方法と、第４の制御方法は、夫々、ＰＷＭ制御に於ける異なる制御方法であり、夫々の制御方法の内容は、例えば前述の実施の形態１で述べたように、キャリア周波数が異なったり、キャリア周波数と検出回転速度の比が異なったり、２相変調方式、３相変調方式等に相当する。
【００７２】
この発明の実施の形態４では、第２の設定回転速度a２までは、第１の制御方法に対応する第１のトルク補償量設定領域６３１が第１のトルク補償量マップ６０１に設定されている。第１の設定回転速度a１から第４の設定回転速度ｂ２までは、第２の制御方法に対応する第２のトルク補償量設定領域６３２が第２のトルク補償量マップ６０２に設定されている。第３の設定回転速度ｂ１から第６の設定回転速度ｃ２までは、第３の制御方法に対応した第３のトルク補償量設定領域６３３が第１のトルク補償量マップ６０１に設定されている。更に、第５の設定回転速度ｃ１以上では、第４の制御方法に対応した第４のトルク補償量設定領域６３４が第２のトルク補償量マップ６０２に設定されている。
【００７３】
前述の様に、夫々の制御方法に対応した設定領域の設定範囲の下限は、検出回転速度Ｓの下降時の設定回転速度に対応して設定され、トルク補償量設定領域の設定範囲の上限は、検出回転速度Ｓの上昇時の設定回転速度に対応して設定されている。
【００７４】
尚、トルク補償量マップ選択器２０２は、トルク補償量マップを選択するために制御情報Ｄだけを用いてもいいし、予め検出回転速度Ｓに対応してＰＷＭ制御に於ける制御方法が決定されているのであれば、検出回転速度Ｓだけを用いて、トルク補償量マップを選択するように構成されていてもよい。
【００７５】
前述のように、回転電機の回転速度の上昇時と下降時とでＰＷＭ制御に於ける制御方法を切り替える設定回転速度を異ならせることで、ＰＷＭ制御の切り替り設定回転速度前後でＰＷＭ制御に於ける制御方法が頻繁に切り替る可能性が低くなり、制御の安定化を図ることができる。
【００７６】
実施の形態５．
次に、この発明の実施の形態５による回転電機の制御装置について説明する。図７は、この発明の実施の形態５による回転電機の制御装置に於ける、トルク補償量マップの構成を示す説明図である。前述の図６の実施の形態４では、第１の設定回転速度ａ１、第２の設定回転速度ａ２、第３の設定回転速度ｂ１、第４の設定回転速度ｂ２、第５の設定回転速度ｃ１、及び第６の設定回転速度ｃ２により、トルク補償量設定領域が区切られていたが、図７に示すこの発明の実施の形態５では、各トルク補償量設定領域が各設定回転速度より少し上か少し下になるように設定したものである。その他の構成は、前述の実施の形態４による回転電機の制御装置と同様である。
【００７７】
即ち、図７に於いて、第２の設定回転速度ａ２の少し上の検出回転速度Ｓまでは、第１の制御方法に対応する第１のトルク補償量設定領域７３１が第１のトルク補償量マップ７０３に設定されている。第１の設定回転速度ａ１の少し下の検出回転速度Ｓから第４の設定回転速度ｂ２の少し上の検出回転速度Ｓまでは、第２の制御方法に対応する第２のトルク補償量設定領域７３２が第２のトルク補償量マップ７０４に設定されている。
【００７８】
第３の設定回転速度ｂ１の少し下の検出回転速度Ｓから第６の設定回転速度ｃ２の少し上の検出回転速度Ｓまでは、第３の制御方法に対応した第３のトルク補償量設定領域７３３が第１のトルク補償量マップ７０３に設定されている。更に、第５の設定回転速度ｃ１の少し下の検出回転速度Ｓ以上では、第４の制御方法に対応した第４のトルク補償量設定領域７３４が第２のトルク補償量マップ７０４に設定されている。
【００７９】
このように、夫々の制御方法に対応したトルク補償量設定領域の設定範囲の下限は、検出回転速度Ｓの下降時の設定回転速度より少し小さい検出回転速度に対応して設定し、トルク補償量設定領域の設定範囲の上限は、検出回転速度Ｓの上昇時の設定回転速度より少し大きい検出回転速度に対応して設定されている。
【００８０】
この発明の実施の形態５による回転電機の制御装置は、前述のように構成されているので、電圧印加ユニット１１４による、ＰＷＭ制御に於ける制御方法の切り替りの判定に時間の遅れが生じる場合でも、トルク精度を維持することができる。
【００８１】
尚、トルク補償量マップ選択器２０２は、トルク補償量マップを選択するために制御情報Ｄだけを用いてもいいし、予め検出回転速度Ｓに対応してＰＷＭ制御に於ける制御方法が決定されているのであれば、検出回転速度Ｓだけを用いて、トルク補償量マップを選択するように構成されていてもよい。
【００８２】
実施の形態６．
次に、この発明の実施の形態６による回転電機の制御装置について説明する。図８は、この発明の実施の形態６による回転電機の制御装置を示す制御ブロック図である。前述の実施の形態１から実施の形態５では、直流電源を一定の直流電圧を発生する直流定電圧源により構成したが、この発明の実施の形態６では、直流電源を可変直流電圧源により構成されている場合に対応させたものである。
【００８３】
図８に於いて、回転電機の制御装置１０２は、例えば三相交流電動機である回転電機１０１の電機子巻線（図示せず）に供給する電力を制御することで、回転電機１０１の出力を制御する。尚、図８に示す回転電機の制御装置１０２は、回転電機１０１のトルク制御を行う際の構成として示されており、電圧印加ユニット１１４と、トルク制御ユニット８２１と、電流制御ユニット１０９を備えている。
【００８４】
電圧印加ユニット１１４は、直流電源８０４の出力電圧である直流電圧Ｅを交流電圧に変換し、その交流電圧を回転電機１０１の電機子巻線に印加する。直流電源８０４は出力である直流電圧Ｅを任意に変更することができる可変直流電源により構成されている。電圧印加ユニット１１４に印加される直流電圧は電圧検出ユニット８０１により検出され、その検出された直流電圧は、後述するように検出直流電圧ＤＥとしてトルク制御ユニット８２１に入力される。電圧印加ユニット１１４から出力される電機子電流ＩＵ、ＩＶ、ＩＷは、回転電機１０１の電機子巻線（図示せず）に供給される。
【００８５】
電圧印加ユニット１１４に用いられる制御方法は複数存在する。例えば、三角波やのこぎり波等のキャリア波と、指令信号とをコンパレータ等で比較し、その比較の結果に基づいて直流電圧を印加する時間を変化させるＰＷＭ制御を用いることができる。
【００８６】
ＰＷＭ制御に於ける制御方法としては、前述の実施の形態１で述べたように複数存在する。この発明の実施の形態６による回転電機の制御装置に於いて、前述のＰＷＭ制御は、後述するように、回転電機１０１の回転速度に基づいて、前述のような複数の制御方法に於ける或る一つの制御方法から別の一つの制御方法に切り替えられるように構成されている。
【００８７】
電圧印加ユニット１１４は、ＰＷＭ制御に用いている現在の制御方法がどのような制御方法であるかを示す制御情報Ｄを、トルク制御ユニット８２１に於ける後述するトルク補償量マップ選択器に入力する。制御情報Ｄは、現在のＰＷＭ制御に於ける制御方法が如何なる制御方法であるかを示す情報である。
【００８８】
トルク制御ユニット８２１は、電圧印加ユニット１１４から入力された制御情報Ｄと、回転速度検出ユニット１１２から入力された検出回転速度Ｓとに基づいて、外部から与えられた第１のトルク指令Ｔ１を回転電機１０１の内部制御用の第２のトルク指令Ｔ２に補正して出力する。より詳しく述べれば、トルク制御ユニット１２１は、回転電機１０１の出力トルクを安定させるために、トルク補償量により第１のトルク指令Ｔ１を補正してＰＷＭ制御の制御方法に適した第２のトルク指令Ｔ２を生成して出力する。
【００８９】
尚、ＰＷＭ制御の制御方法を検出回転速度Ｓに対応させて切り替える代わりに、回転電機１０１に対する後述する第１のトルク指令Ｔ１に対応させて前述のＰＷＭ制御に於ける制御方法を切り替えるようにしてもよい。
【００９０】
電流制御ユニット１０９は、トルク制御ユニット８２１から出力された第２のトルク指令Ｔ２を電圧指令Ｖに変換して電圧印加ユニット１１４に与える。電圧印加ユニット１１４は、電流制御ユニット１０９から与えられた電圧指令Ｖに基づいて、前述のＰＷＭ制御により直流電圧Ｅを交流電圧に変換して回転電機１０１の電機子巻線に印加する。これにより電圧印加ユニット１１４から回転電機１０１の電機子巻線に三相交流電流である電機子電流ＩＵ、ＩＶ、ＩＷが供給される。回転電機１０１の固定子は、電機子巻線に供給された三相の電機子電流ＩＵ、ＩＶ、ＩＷに基づいて回転磁界を発生し、回転子を回転させる。
【００９１】
電流制御ユニット１０９は、回転電機１０１と電圧印加ユニット１１４の間に流れる三相交流電流である電機子電流ＩＵ、ＩＶ、ＩＷを計測する電流検出ユニット１０７から出力された検出電流Ｉと電流指令値とを用いて、電流フィードバック制御を行う。
【００９２】
次に、前述のトルク制御ユニット８２１について詳細に説明する。図９は、この発明の実施の形態６による回転電機の制御装置に於ける、トルク制御ユニットの内部構成を示す制御ブロック図である。図９に於いて、トルク制御ユニット８２１は、複数のトルク補償量マップ群として、第１のトルク補償量マップ群８０１１と、第２のトルク補償量マップ群８０１２と、第３のトルク補償量マップ群８０１３とを備えている。又、トルク制御ユニット８２１は、トルク補償量マップ選択器８０２を備えている。尚、トルク補償量マップ群の数は、図９に示される３つに限られるものではなく、３つ以下の数、若しくは３つを超える数であってもよい。
【００９３】
前述のように、直流電源８０４は直流電圧Ｅを変化できるように構成されており、変化した直流電圧Ｅに応じてトルク補償量が異なることがある。そのため、トルク制御ユニット８２１は、入力変数として、第１のトルク指令Ｔ１と検出回転速度Ｓのほかに、検出直流電圧ＤＥが追加されている。
【００９４】
第１のトルク補償量マップ群８０１１は、複数の第１のトルク補償量マップにより構成されている。第１のトルク補償量マップ群８０１１を構成する夫々の第１のトルク補償量マップは、例えばＰＷＭ制御に於ける前述の第１の制御方法に用いる第１のトルク補償量を備えており、夫々の第１のトルク補償量マップは、検出直流電圧ＤＥに個々に対応した互に異なる第１のトルク補償量を備えている。
【００９５】
第２のトルク補償量マップ群８０１２は、複数の第２のトルク補償量マップにより構成されている。第２のトルク補償量マップ群８０１２を構成する夫々の第２のトルク補償量マップは、例えばＰＷＭ制御に於ける前述の第２の制御方法に用いる第２のトルク補償量を備えており、夫々の第２のトルク補償量マップは、検出直流電圧ＤＥに個々に対応した互に異なる第２のトルク補償量を備えている。
【００９６】
第３のトルク補償量マップ群８０１３は、複数の第３のトルク補償量マップにより構成されている。第３のトルク補償量マップ群８０１３を構成する夫々の第３のトルク補償量マップは、例えばＰＷＭ制御に於ける前述の第３の制御方法に用いる第３のトルク補償量を備えており、夫々の第３のトルク補償量マップは、検出直流電圧ＤＥに個々に対応した互に異なる第３のトルク補償量を備えている。
【００９７】
第１のトルク補償量マップ群８０１１は、ＰＷＭ制御に於ける第１の制御方法に対する最適の第２のトルク指令Ｔ２を得るためのトルク補償量マップ群であり、第１のトルク指令Ｔ１と検出回転速度Ｓと検出直流電圧ＤＥが決まると一意に、複数の第１のトルク補償量マップのうちの一つから一つの第１のトルク補償量を算出し、この算出した第１のトルク補償量を第１のトルク指令Ｔ１に加算して第１の補償後トルク指令Ｔ１１を出力する。
【００９８】
ここで、各第１のトルク補償量マップは、離散的な第１のトルク指令Ｔ１と離散的な検出回転速度Ｓと離散的な検出直流電圧ＤＥに対するマップとして構成されており、第１のトルク補償量を求めるには、離散値の間は線形補間により求めてもよいし、最も近傍の離散値を抽出するようにしてもよいし、或いはスプライン補間により求めるようにしてもよい。
【００９９】
第２のトルク補償量マップ群８０１２は、ＰＷＭ制御に於ける第２の制御方法に対する最適の第２のトルク指令Ｔ２を得るためのトルク補償量マップ群であり、第１のトルク指令Ｔ１と検出回転速度Ｓと検出直流電圧ＤＥが決まると一意に、複数の第２のトルク補償量マップのうちの一つから一つの第２のトルク補償量を算出し、この算出した第２のトルク補償量を第１のトルク指令Ｔ１に加算して第２の補償後トルク指令Ｔ１２を出力する。
【０１００】
ここで、各第２のトルク補償量マップは、離散的な第１のトルク指令Ｔ１と離散的な検出回転速度Ｓと離散的な検出直流電圧ＤＥに対するマップとして構成されており、第２のトルク補償量を求めるには、離散値の間は線形補間により求めてもよいし、最も近傍の離散値を抽出するようにしてもよいし、或いはスプライン補間により求めるようにしてもよい。
【０１０１】
第３のトルク補償量マップ群８０１３は、ＰＷＭ制御に於ける第３の制御方法に対する最適の第２のトルク指令Ｔ２を得るためのトルク補償量マップ群であり、第１のトルク指令Ｔ１と検出回転速度Ｓと検出直流電圧ＤＥが決まると一意に、複数の第３のトルク補償量マップのうちの一つから一つの第３のトルク補償量を算出し、この算出した第３のトルク補償量を第１のトルク指令Ｔ１に加算して第３の補償後トルク指令Ｔ１３を出力する。
【０１０２】
ここで、各第３のトルク補償量マップは、離散的な第１のトルク指令Ｔ１と離散的な検出回転速度Ｓと離散的な検出直流電圧ＤＥに対するマップとして構成されており、第３のトルク補償量を求めるには、離散値の間は線形補間により求めてもよいし、最も近傍の離散値を抽出するようにしてもよいし、或いはスプライン補間により求めるようにしてもよい。
【０１０３】
トルク補償量マップ選択器８０２は、電圧印加ユニット１１４から入力される制御情報Ｄに基づいて、第１のトルク補償量マップ群８０１１から出力される第１の補償後トルク指令Ｔ１１と、第２のトルク補償量マップ群８０１２から出力される第２の補償後トルク指令Ｔ１２と、第３のトルク補償量マップ群８０１３から出力される第３の補償後トルク指令Ｔ１３とのうち何れか一つを選択し、その選択した補償後トルク指令を第２のトルク指令Ｔ２として出力するように構成されている。即ち、トルク補償量マップ選択器８０２は、入力された制御情報Ｄが示すＰＷＭ制御の制御方法に対応したトルク補償量マップ群を選択し、その選択したトルク補償量マップ群から検出直流電圧ＤＥに対応するトルク補償量を格納しているトルク補償量マップを選択し、この選択したトルク補償量マップが出力している補償後トルク指令を第２のトルク指令Ｔ２として出力する。
【０１０４】
尚、トルク補償量マップ選択器８０２は、トルク補償量マップ群を選択するために制御情報Ｄだけを用いてもいいし、予め検出回転速度Ｓに対応してＰＷＭ制御に於ける制御方法が決定されているのであれば、検出回転速度Ｓのみを用いて、トルク補償量マップ群を選択するように構成されていてもよい。
【０１０５】
第１のトルク補償量マップ群８０１１、第２のトルク補償量マップ群８０１２、第３のトルク補償量マップ群８０１３に於ける複数のトルク補償量マップの構成は、夫々前述の実施の形態１から実施の形態５のうちの何れかに記載したトルク補償量マップの構成と同一の構成を備えている。
【０１０６】
電流制御ユニット１０９は、検出回転速度Ｓに応じて切り替えられたＰＷＭ制御に於ける制御方法に対応して補正された第２のトルク指令Ｔ２を、電圧指令Ｖに変換して電圧印加ユニット１１４に与える。電圧印加ユニット１１４は、電流制御ユニット１０９から与えられた電圧指令Ｖに基づいて、前述のＰＷＭ制御に於ける前述の制御方法により直流電圧Ｅを交流電圧に変換して回転電機１０１の電機子巻線に印加する。
【０１０７】
この発明の実施の形態６による回転電機の制御装置は前述のように構成されているので、直流電源８０４の出力である直流電圧Ｅが変更されても、その変更された直流電圧に応じて最適なトルク指令に基づいて電圧印加ユニット１１４を制御することができ、トルク制御の精度を高めることができる。
【０１０８】
前述の実施の形態１から５は、下記の発明（１）から（６）を具体化したものである。
（１）直流電源から出力された直流電圧を交流電圧に変換し、前記変換した交流電圧を回転電機に印加する電圧印加ユニットと、
前記回転電機の回転速度を検出し、前記検出した回転速度を検出回転速度として出力する回転速度検出ユニットと、
前記回転電機に流れる電流を検出し、前記検出した電流を検出電流として出力する電流検出ユニットと、
外部から与えられた第１のトルク指令と前記検出回転速度に基づいて第２のトルク指令を生成し、前記生成した第２のトルク指令を出力するトルク制御ユニットと、
前記第２のトルク指令と前記検出電流に基づいて電圧指令を生成し、前記生成した電圧指令を出力する電流制御ユニットと、
を備え、
前記電流制御ユニットから出力された前記電圧指令に基づいて、前記電圧印加ユニットを制御するように構成された回転電機の制御装置であって、
前記電圧印加ユニットは、
異なる複数の制御方法のうちの何れかの制御方法を用いて前記直流電圧を前記交流電圧に変換するように構成されるとともに、前記回転電機の回転速度に基づいて前記変換に用いる制御方法を前記複数の制御方法のうちの一つの制御方法から別の制御方法に切り替え得るように構成され、
前記トルク制御ユニットは、
前記検出回転速度と前記第１のトルク指令とに対応したトルク補償量を格納した複数のトルク補償量マップと、
前記電圧印加ユニットが前記変換に用いている前記制御方法を示す制御情報と前記検出回転速度とのうちの少なくとも一方に基づいて、前記複数のトルク補償量マップのうちから一つのトルク補償量マップを選択するトルク補償量マップ選択器と、
を備え、
前記トルク補償量マップ選択器により選択された前記トルク補償量マップに格納されている前記トルク補償量を前記第１のトルク指令に加算して前記第２のトルク指令として出力するように構成されている、
ことを特徴とする回転電機の制御装置。
この発明によれば、回転電機の制御装置の直流電圧を交流電圧に変換する制御方法が切り替わった際に、動作している制御方法に対応するトルク補償量を算出でき、制御法方法の切り替りによるトルク精度の悪化を防止しトルク精度の向上を達成することができる。
【０１０９】
（２）前記複数のトルク補償量マップは、前記格納している前記トルク補償量を前記第１のトルク指令に加算して生成した補償後トルク指令を夫々出力するように構成され、
トルク補償量マップ選択器は、前記電圧印加ユニットが前記変換に用いている前記制御方法を示す制御情報に基づいて選択した前記トルク補償量マップが出力する前記補償後トルク指令を前記第２のトルク指令として出力するように構成されている、
ことを特徴とする上記（１）に記載の回転電機の制御装置。
この発明によれば、回転電機の制御装置の直流電圧を交流電圧に変換する制御方法が切り替わった際に、動作している制御方法に対応するトルク補償量を算出でき、制御法方法の切り替りによるトルク精度の悪化を防止しトルク精度の向上を達成することができる。
【０１１０】
（３）前記電圧印加ユニットは、ＰＷＭ制御により制御され、
前記異なる複数の制御方法は、前記ＰＷＭ制御に於ける異なる複数の制御方法である、
ことを特徴とする上記（１）又は（２）に記載の回転電機の制御装置。
この発明によれば、回転電機の制御装置の直流電圧を交流電圧に変換するＰＷＭ制御の制御方法が切り替わった際に、動作している制御方法に対応するトルク補償量を算出でき、制御法方法の切り替りによるトルク精度の悪化を防止しトルク精度の向上を達成することができる。
【０１１１】
（４）前記ＰＷＭ制御に於ける異なる複数の制御方法は、前記ＰＷＭ制御に使用するキャリア波のキャリア周波数を制御する第１の制御方法と、前記キャリア周波数と前記検出回転速度の比を制御する第２の制御方法と、前記電圧印加ユニットの三相出力電圧の各相電圧の変調を同一とする三相変調方式による第３の制御方法と、前記三相出力電圧のうちの二つの相を変調させる二相変調方式による第４の制御方法とのうちの、少なくとも何れか二つの制御方法を含む、
ことを特徴とする上記（１）から（３）のうちの何れか一つに記載の回転電機の制御装置。
この発明によれば、回転電機の制御装置の直流電圧を交流電圧に変換するＰＷＭ制御の制御方法が切り替わった際に、動作している制御方法に対応するトルク補償量を算出でき、制御法方法の切り替りによるトルク精度の悪化を防止しトルク精度の向上を達成することができる。
【０１１２】
（５）前記複数のトルク補償量マップの数は、少なくとも前記複数の制御方法の数と同数であり、
前記複数のトルク補償量マップは、前記複数の制御方法に個別に対応して設けられており、
前記トルク補償量マップ選択器は、前記電圧印加ユニットが前記変換に用いている前記制御方法を示す制御情報に基づいて、前記複数のトルク補償量マップのうちから一つのトルク補償量マップを選択するように構成されている、
ことを特徴とする上記（１）から（４）のうちの何れか一つに記載の回転電機の制御装置。
この発明によれば、マイクロコンピュータに記憶させるトルク補償量マップを少なくとも制御方法の数と同数だけ持たせることで、どの制御方法にも対応でき、トルク精度悪化を防げることができる。
【０１１３】
（６）前記複数の制御法のうちの一つの制御方法により動作する前記回転電機の回転速度範囲が予め定められており、
前記複数のトルク補償量マップのうちの一つは、前記回転速度範囲に応じた前記一つの制御方法に対応するトルク補償量を備えている、
ことを特徴とする上記（１）から（５）のうちの何れか一つに記載の回転電機の制御装置。
この発明によれば、予め制御方法が切り替わる回転速度が設定されている場合に、トルク補償量マップの数を少なくすることができ、マイクロコンピュータの記憶量を削減することができる。
【０１１４】
前述の実施の形態２、３は、下記の発明（７）を具体化したものである。
（７）前記複数のトルク補償量マップは、少なくとも第１のトルク補償量マップと第２のトルク補償量マップとを備え、
前記第１のトルク補償量マップは、複数の所定の前記回転速度範囲に応じた複数の所定の制御方法に対応するトルク補償量を備え、
前記第２のトルク補償量マップは、前記複数の所定の回転速度範囲とは異なる別の複数の所定の回転速度範囲に応じた、前記複数の所定の制御方法とは異なる複数の所定の制御方法に対応するトルク補償量を備えている、
ことを特徴とする上記（６）に記載の回転電機の制御装置。
この発明によれば、トルク補償量マップの数を少なくすることができ、マイクロコンピュータの記憶量を削減することができる。
【０１１５】
前述の実施の形態４、５は、下記の発明（８）を具体化したものである。
（８）前記電圧印加ユニットは、
前記変換に用いる制御方法を、前記回転電機の回転速度の上昇時に於いて所定の前記検出回転速度に達したときに、前記複数の制御方法のうちの一つの制御方法から別の制御方法に切り替え、前記回転電機の回転速度の下降時に於いて前記所定の検出回転速度とは異なる別の所定の検出回転速度に達したときに、前記別の制御方法から前記一つの制御方法に切り替えるように構成され、
前記回転速度の上昇時に於ける前記所定の検出回転速度は、前記回転速度の下降時に於ける前記別の所定の回転速度よりも大きく設定され、
前記トルク制御ユニットは、
前記回転速度の上昇時には、前記所定の前記検出回転速度に達するまでは前記一つの制御方法に対応するトルク補償量を備えた一つのトルク補償量マップを選択し、前記所定の検出回転速度以上では前記別の制御方法に対応するトルク補償量を備えた別のトルク補償量マップを選択し、前記回転速度の下降時には、前記別の所定の前記検出回転速度に達するまでは前記別の制御方法に対応するトルク補償量を備えた前記別のトルク補償量マップを選択し、前記別の所定の検出回転速度以下では前記一つの制御方法に対応するトルク補償量を備えた前記一つのトルク補償量マップを選択するように構成されている、
ことを特徴とする上記（１）から（７）のうちの何れか一つに記載の回転電機の制御装置。
この発明によれば、回転速度の上昇時と下降時とで制御方法が切り替わる回転速度が異なるように設定されている場合でも、マイコンの記憶量を削減し且つトルク指令の補正をスムースに行うことができる。
【０１１６】
前述の実施の形態４は、下記の発明（９）を具体化したものである。
（９）前記トルク補償量を有するトルク補償量設定領域の上限は、前記回転速度の上昇時に於ける前記所定の検出回転速度に対応して設定され、前記トルク補償量を有するトルク補償量設定領域の下限は、前記回転速度の下降時に於ける前記別の所定の検出回転速度に対応して設定されている、
ことを特徴とする上記（８）に記載の回転電機の制御装置。
この発明によれば、回転速度の上昇時と下降時とで制御方法が切り替わる回転速度が異なるように設定されている場合でも、マイクロコンピュータの記憶量を削減し且つトルク指令の補正をスムースに行うことができる。
【０１１７】
前述の実施の形態５は、下記の発明（１０）を具体化したものである。
（１０）前記トルク補償量を有するトルク補償量設定領域の上限は、前記回転速度の上昇時に於ける前記所定の検出回転速度より大きい検出回転速度に対応して設定され、前記トルク補償量を有するトルク補償量設定領域の下限は、前記回転速度の下降時に於ける前記別の所定の検出回転速度より小さい検出回転速度に対応して設定されている、
ことを特徴とする上記（８）に記載の回転電機の制御装置。
この発明によれば、電圧印加ユニットによる、制御方法の切り替りの判定に時間の遅れが生じる場合でも、トルク精度を維持することができる。
【０１１８】
前述の実施の形態６は、下記の発明（１１）から（２０）を具体化したものである。
（１１）直流電源から出力された直流電圧を交流電圧に変換し、前記変換した交流電圧を回転電機に印加する電圧印加ユニットと、
前記回転電機の回転速度を検出し、前記検出した回転速度を検出回転速度として出力する回転速度検出ユニットと、
前記回転電機に流れる電流を検出し、前記検出した電流を検出電流として出力する電流検出ユニットと、
外部から与えられた第１のトルク指令と前記検出回転速度に基づいて第２のトルク指令を生成し、前記生成した第２のトルク指令を出力するトルク制御ユニットと、
前記第２のトルク指令と前記検出電流に基づいて電圧指令を生成し、前記生成した電圧指令を出力する電流制御ユニットと、
を備え、
前記電流制御ユニットから出力された前記電圧指令に基づいて、前記電圧印加ユニットを制御するように構成された回転電機の制御装置であって、
前記直流電源から出力された直流電圧を検出して検出直流電圧を出力する電圧検出ユニットを備え、
前記電圧印加ユニットは、
異なる複数の制御方法のうちの何れかの制御方法を用いて前記直流電圧を前記交流電圧に変換するように構成されるとともに、前記回転電機の回転速度に基づいて前記変換に用いる制御方法を前記複数の制御方法のうちの一つの制御方法から別の制御方法に切り替え得るように構成され、
前記トルク制御ユニットは、
前記検出回転速度と前記第１のトルク指令と前記検出直流電圧とに対応したトルク補償量を格納した複数のトルク補償量マップにより構成された複数のトルク補償量マップ群と、
前記電圧印加ユニットが前記変換に用いている前記制御方法を示す制御情報と前記検出回転速度とのうちの少なくとも一方に基づいて、前記複数のトルク補償量マップ群のうちの一つのトルク補償量マップ群を選択するとともに、前記選択したトルク補償量マップ群を構成する複数のトルク補償量マップのうちから前記検出直流電圧に基づいて一つのトルク補償量マップを選択するトルク補償量マップ選択器とを備え、
前記トルク補償量マップ群を構成する前記複数のトルク補償量マップは、前記検出直流電圧の異なる値に個別に対応して設けられた複数のトルク補償量マップであって、互いに異なるトルク補償量を格納しており、
前記トルク補償量マップ選択器により選択された前記トルク補償量マップに格納されている前記トルク補償量を前記第１のトルク指令に加算して前記第２のトルク指令として出力するように構成されている、
ことを特徴とする回転電機の制御装置。
この発明によれば、直流電圧が可変であっても、トルク精度の悪化を防ぐことができる。
【０１１９】
（１２）前記複数のトルク補償量マップは、前記格納している前記トルク補償量を前記第１のトルク指令に加算して生成した補償後トルク指令を夫々出力するように構成され、
トルク補償量マップ選択器は、前記検出直流電圧に基づいて選択した前記トルク補償量マップが出力する前記補償後トルク指令を前記第２のトルク指令として出力するように構成されている、
ことを特徴とする上記（１１）に記載の回転電機の制御装置。
この発明によれば、直流電圧が可変であっても、回転電機の制御装置の直流電圧を交流電圧に変換する制御方法が切り替わった際に、動作している制御方法に対応するトルク補償量を算出でき、制御法方法の切り替りによるトルク精度の悪化を防止しトルク精度の向上を達成することができる。
【０１２０】
（１３）前記電圧印加ユニットは、ＰＷＭ制御により制御され、
前記異なる複数の制御方法は、前記ＰＷＭ制御に於ける異なる複数の制御方法である、
ことを特徴とする上記（１１）又は（１２）に記載の回転電機の制御装置。
この発明によれば、直流電圧が可変であっても、回転電機の制御装置の直流電圧を交流電圧に変換するＰＷＭ制御の制御方法が切り替わった際に、動作している制御方法に対応するトルク補償量を算出でき、制御法方法の切り替りによるトルク精度の悪化を防止しトルク精度の向上を達成することができる。
【０１２１】
（１４）前記ＰＷＭ制御に於ける異なる複数の制御方法は、前記ＰＷＭ制御に使用するキャリア波のキャリア周波数を制御する第１の制御方法と、前記キャリア周波数と前記検出回転速度の比を制御する第２の制御方法と、前記電圧印加ユニットの三相出力電圧の各相電圧の変調を同一とする三相変調方式による第３の制御方法と、前記三相出力電圧のうちの二つの相を変調させる二相変調方式による第４の制御方法とのうちの、少なくとも何れか二つの制御方法を含む、
ことを特徴とする上記（１１）から（１３）のうちの何れか一つに記載の回転電機の制御装置。
この発明によれば、直流電圧が可変であっても、回転電機の制御装置の直流電圧を交流電圧に変換するＰＷＭ制御の制御方法が切り替わった際に、動作している制御方法に対応するトルク補償量を算出でき、制御法方法の切り替りによるトルク精度の悪化を防止しトルク精度の向上を達成することができる。
【０１２２】
（１５）前記複数のトルク補償量マップ群の数は、少なくとも前記複数の制御方法の数と同数であり、
前記複数のトルク補償量マップ群は、前記複数の制御方法に個別に対応して設けられており、
前記トルク補償量マップ選択器は、前記電圧印加ユニットが前記変換に用いている前記制御方法を示す制御情報に基づいて、前記複数のトルク補償量マップ群のうちから一つのトルク補償量マップ群を選択するように構成されている、
ことを特徴とする上記（１１）から（１４）のうちの何れか一つに記載の回転電機の制御装置。
この発明によれば、マイクロコンピュータに記憶させるトルク補償量マップを少なくとも制御方法の数と同数だけ持たせることで、どの制御方法にも対応でき、トルク精度悪化を防げることができる。
【０１２３】
（１６）前記複数の制御法のうちの一つの制御方法により動作する前記回転電機の回転速度範囲が予め定められており、
前記複数のトルク補償量マップ群を構成する前記複数のトルク補償量マップのうちの一つは、前記回転速度範囲に応じた前記一つの制御方法に対応するトルク補償量を備えている、
ことを特徴とする上記（１１）から（１４）のうちの何れか一つに記載の回転電機の制御装置。
この発明によれば、予め制御方法が切り替わる回転速度が設定されている場合に、トルク補償量マップの数を少なくすることができ、マイクロコンピュータの記憶量を削減することができる。
【０１２４】
（１７）前記複数のトルク補償量マップ群を構成する前記複数のトルク補償量マップは、少なくとも第１のトルク補償量マップと第２のトルク補償量マップとを備え、
前記第１のトルク補償量マップは、複数の所定の前記回転速度範囲に応じた複数の所定の制御方法に対応するトルク補償量を備え、
前記第２のトルク補償量マップは、前記複数の所定の回転速度範囲とは異なる別の複数の所定の回転速度範囲に応じた、前記複数の所定の制御方法とは異なる複数の所定の制御方法に対応するトルク補償量を備えている、
ことを特徴とする上記（１６）に記載の回転電機の制御装置。
この発明によれば、トルク補償量マップの数を少なくすることができ、マイクロコンピュータの記憶量を削減することができる。
【０１２５】
（１８）前記電圧印加ユニットは、
前記変換に用いる制御方法を、前記回転電機の回転速度の上昇時に於いて所定の前記検出回転速度に達したときに、前記複数の制御方法のうちの一つの制御方法から別の制御方法に切り替え、前記回転電機の回転速度の下降時に於いて前記所定の検出回転速度とは異なる別の所定の検出回転速度に達したときに、前記別の制御方法から前記一つの制御方法に切り替えるように構成され、
前記回転速度の上昇時に於ける前記所定の検出回転速度は、前記回転速度の下降時に於ける前記別の所定の回転速度よりも大きく設定され、
前記トルク制御ユニットは、
前記回転速度の上昇時には、前記所定の前記検出回転速度に達するまでは前記一つの制御方法に対応するトルク補償量を備えた一つのトルク補償量マップ群を選択し、前記所定の検出回転速度以上では前記別の制御方法に対応するトルク補償量を備えた別のトルク補償量マップ群を選択し、前記回転速度の下降時には、前記別の所定の前記検出回転速度に達するまでは前記別の制御方法に対応するトルク補償量を備えた前記別のトルク補償量マップ群を選択し、前記別の所定の検出回転速度以下では前記一つの制御方法に対応するトルク補償量を備えた前記一つのトルク補償量マップ群を選択するように構成されている、
ことを特徴とする上記（１１）から（１７）のうちの何れか一つに記載の回転電機の制御装置。
この発明によれば、回転速度の上昇時と下降時とで制御方法が切り替わる回転速度が異なるように設定されている場合でも、マイコンの記憶量を削減し且つトルク指令の補正をスムースに行うことができる。
【０１２６】
（１９）前記一つの制御方法に対応するトルク補償量を有するトルク補償量設定領域の上限は、前記回転速度の上昇時に於ける前記所定の検出回転速度に対応して設定され、
前記別の制御方法に対応するトルク補償量を有するトルク補償量設定領域の下限は、前記回転速度の下降時に於ける前記別の所定の検出回転速度に対応して設定されている、
ことを特徴とする上記（１８）に記載の回転電機の制御装置。
この発明によれば、回転速度の上昇時と下降時とで制御方法が切り替わる回転速度が異なるように設定されている場合でも、マイクロコンピュータの記憶量を削減し且つトルク指令の補正をスムースに行うことができる。
【０１２７】
（２０）前記トルク補償量を有するトルク補償量設定領域の上限は、前記回転速度の上昇時に於ける前記所定の検出回転速度より大きい検出回転速度に対応して設定され、前記トルク補償量を有するトルク補償量設定領域の下限は、前記回転速度の下降時に於ける前記別の所定の検出回転速度より小さい検出回転速度に対応して設定されている、
ことを特徴とする上記（１８）に記載の回転電機の制御装置。
この発明によれば、電圧印加ユニットによる、制御方法の切り替りの判定に時間の遅れが生じる場合でも、トルク精度を維持することができる。
【０１２８】
尚、この発明は前述の実施の形態１から実施の形態６による回転電機の制御装置に限定されるものではなく、この発明の趣旨を逸脱しない範囲において、各実施の形態１に於ける構成を適宜組み合わせたり、その構成に一部変形を加えたり、構成を一部省略することが可能である。
【符号の説明】
【０１２９】
１０２  回転電機の制御装置、１０１  回転電機、１１４  電圧印加ユニット、１２１、８２１  トルク制御ユニット、１０９  電流制御ユニット、１０４、８０４  直流電源、１０７  電流検出ユニット、２０２、８０２  トルク補償量マップ選択器、８０１  電圧検出ユニット、１１２  回転速度検出ユニット、２０１１、４０１、５０１、６０１、７０３  第１のトルク補償量マップ、２０１２、４０２、５０２、６０２、７０４  第２のトルク補償量マップ、２０１３  第３のトルク補償量マップ、２０１４  第４のトルク補償量マップ、４３１、５３１、６３１、７３１  第１のトルク補償量設定領域、４３２、５３２、６３２、７３２  第２のトルク補償量設定領域、４３３、５３３、６３３、７３３  第３のトルク補償量設定領域、４３４、５３４、６３４、７３４  第４のトルク補償量設定領域、８０１１  第１のトルク補償量マップ群、８０１２  第２のトルク補償量マップ群、８０１３  第３のトルク補償量マップ群、Ｓ  検出回転速度、Ｄ  制御情報、ＤＥ  検出直流電圧、Ｅ  直流電圧、ＩＵ、ＩＶ、ＩＷ  電機子電流、Ｉ  検出電流、Ｖ  電圧指令
【図１】
2019080370.tif 000003
【図２】
2019080370.tif 000004
【図３】
2019080370.tif 000005
【図４】
2019080370.tif 000006
【図５】
2019080370.tif 000007
【図６】
2019080370.tif 000008
【図７】
2019080370.tif 000009
【図８】
2019080370.tif 000010
【図９】
2019080370.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】平成30年10月2日(2018.10.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流電源から出力された直流電圧を交流電圧に変換し、前記変換した交流電圧を回転電機に印加する電圧印加ユニットと、
前記回転電機の回転速度を検出し、前記検出した回転速度を検出回転速度として出力する回転速度検出ユニットと、
前記回転電機に流れる電流を検出し、前記検出した電流を検出電流として出力する電流検出ユニットと、
外部から与えられた第１のトルク指令と前記検出回転速度に基づいて第２のトルク指令を生成し、前記生成した第２のトルク指令を出力するトルク制御ユニットと、
前記第２のトルク指令と前記検出電流に基づいて電圧指令を生成し、前記生成した電圧指令を出力する電流制御ユニットと、
を備え、
前記電流制御ユニットから出力された前記電圧指令に基づいて、前記電圧印加ユニットを制御するように構成された回転電機の制御装置であって、
前記電圧印加ユニットは、
異なる複数の制御方法のうちの何れかの制御方法を用いて前記直流電圧を前記交流電圧に変換するように構成されるとともに、前記回転電機の回転速度に基づいて前記変換に用いる制御方法を前記複数の制御方法のうちの一つの制御方法から別の制御方法に切り替え得るように構成され、
前記トルク制御ユニットは、
前記検出回転速度と前記第１のトルク指令とに対応したトルク補償量を格納した複数のトルク補償量マップと、
前記電圧印加ユニットが前記変換に用いている前記制御方法を示す制御情報と前記検出回転速度とのうちの少なくとも一方に基づいて、前記複数のトルク補償量マップのうちから一つのトルク補償量マップを選択するトルク補償量マップ選択器と、
を備え、
前記トルク補償量マップ選択器により選択された前記トルク補償量マップに格納されている前記トルク補償量を前記第１のトルク指令に加算して前記第２のトルク指令として出力するように構成されている、
ことを特徴とする回転電機の制御装置。
【請求項２】
前記複数のトルク補償量マップは、前記格納している前記トルク補償量を前記第１のトルク指令に加算して生成した補償後トルク指令を夫々出力するように構成され、
トルク補償量マップ選択器は、前記電圧印加ユニットが前記変換に用いている前記制御方法を示す制御情報に基づいて選択した前記トルク補償量マップが出力する前記補償後トルク指令を前記第２のトルク指令として出力するように構成されている、
ことを特徴とする請求項１に記載の回転電機の制御装置。
【請求項３】
前記電圧印加ユニットは、ＰＷＭ制御により制御され、
前記異なる複数の制御方法は、前記ＰＷＭ制御に於ける異なる複数の制御方法である、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の回転電機の制御装置。
【請求項４】
前記ＰＷＭ制御に於ける異なる複数の制御方法は、前記ＰＷＭ制御に使用するキャリア波のキャリア周波数を制御する第１の制御方法と、前記キャリア周波数と前記検出回転速度の比を制御する第２の制御方法と、前記電圧印加ユニットの三相出力電圧の各相電圧の変調を同一とする三相変調方式による第３の制御方法と、前記三相出力電圧のうちの二つの相を変調させる二相変調方式による第４の制御方法とのうちの、少なくとも何れか二つの制御方法を含む、
ことを特徴とする請求項３に記載の回転電機の制御装置。
【請求項５】
前記複数のトルク補償量マップの数は、少なくとも前記複数の制御方法の数と同数であり、
前記複数のトルク補償量マップは、前記複数の制御方法に個別に対応して設けられており、
前記トルク補償量マップ選択器は、前記電圧印加ユニットが前記変換に用いている前記制御方法を示す制御情報に基づいて、前記複数のトルク補償量マップのうちから一つのトルク補償量マップを選択するように構成されている、
ことを特徴とする請求項１から４のうちの何れか一項に記載の回転電機の制御装置。
【請求項６】
前記複数の制御法のうちの一つの制御方法により動作する前記回転電機の回転速度範囲が予め定められており、
前記複数のトルク補償量マップのうちの一つは、前記回転速度範囲に応じた前記一つの制御方法に対応するトルク補償量を備えている、
ことを特徴とする請求項１から５のうちの何れか一項に記載の回転電機の制御装置。
【請求項７】
前記複数のトルク補償量マップは、少なくとも第１のトルク補償量マップと第２のトルク補償量マップとを備え、
前記第１のトルク補償量マップは、複数の所定の前記回転速度範囲に応じた複数の所定の制御方法に対応するトルク補償量を備え、
前記第２のトルク補償量マップは、前記複数の所定の回転速度範囲とは異なる別の複数の所定の回転速度範囲に応じた、前記複数の所定の制御方法とは異なる複数の所定の制御方法に対応するトルク補償量を備えている、
ことを特徴とする請求項６に記載の回転電機の制御装置。
【請求項８】
前記電圧印加ユニットは、
前記変換に用いる制御方法を、前記回転電機の回転速度の上昇時に於いて所定の前記検出回転速度に達したときに、前記複数の制御方法のうちの一つの制御方法から別の制御方法に切り替え、前記回転電機の回転速度の下降時に於いて前記所定の検出回転速度とは異なる別の所定の検出回転速度に達したときに、前記別の制御方法から前記一つの制御方法に切り替えるように構成され、
前記回転速度の上昇時に於ける前記所定の検出回転速度は、前記回転速度の下降時に於ける前記別の所定の回転速度よりも大きく設定され、
前記トルク制御ユニットは、
前記回転速度の上昇時には、前記所定の前記検出回転速度に達するまでは前記一つの制御方法に対応するトルク補償量を備えた一つのトルク補償量マップを選択し、前記所定の検出回転速度以上では前記別の制御方法に対応するトルク補償量を備えた別のトルク補償量マップを選択し、前記回転速度の下降時には、前記別の所定の前記検出回転速度に達するまでは前記別の制御方法に対応するトルク補償量を備えた前記別のトルク補償量マップを選択し、前記別の所定の検出回転速度以下では前記一つの制御方法に対応するトルク補償量を備えた前記一つのトルク補償量マップを選択するように構成されている、
ことを特徴とする請求項１から７のうちの何れか一項に記載の回転電機の制御装置。
【請求項９】
前記トルク補償量を有するトルク補償量設定領域の上限は、前記回転速度の上昇時に於ける前記所定の検出回転速度に対応して設定され、前記トルク補償量を有するトルク補償量設定領域の下限は、前記回転速度の下降時に於ける前記別の所定の検出回転速度に対応して設定されている、
ことを特徴とする請求項８に記載の回転電機の制御装置。
【請求項１０】
前記トルク補償量を有するトルク補償量設定領域の上限は、前記回転速度の上昇時に於ける前記所定の検出回転速度より大きい検出回転速度に対応して設定され、前記トルク補償量を有するトルク補償量設定領域の下限は、前記回転速度の下降時に於ける前記別の所定の検出回転速度より小さい検出回転速度に対応して設定されている、
ことを特徴とする請求項８に記載の回転電機の制御装置。
【請求項１１】
直流電源から出力された直流電圧を交流電圧に変換し、前記変換した交流電圧を回転電機に印加する電圧印加ユニットと、
前記回転電機の回転速度を検出し、前記検出した回転速度を検出回転速度として出力する回転速度検出ユニットと、
前記回転電機に流れる電流を検出し、前記検出した電流を検出電流として出力する電流検出ユニットと、
外部から与えられた第１のトルク指令と前記検出回転速度に基づいて第２のトルク指令を生成し、前記生成した第２のトルク指令を出力するトルク制御ユニットと、
前記第２のトルク指令と前記検出電流に基づいて電圧指令を生成し、前記生成した電圧指令を出力する電流制御ユニットと、
を備え、
前記電流制御ユニットから出力された前記電圧指令に基づいて、前記電圧印加ユニットを制御するように構成された回転電機の制御装置であって、
前記直流電源から出力された直流電圧を検出して検出直流電圧を出力する電圧検出ユニットを備え、
前記電圧印加ユニットは、
異なる複数の制御方法のうちの何れかの制御方法を用いて前記直流電圧を前記交流電圧に変換するように構成されるとともに、前記回転電機の回転速度に基づいて前記変換に用いる制御方法を前記複数の制御方法のうちの一つの制御方法から別の制御方法に切り替え得るように構成され、
前記トルク制御ユニットは、
前記検出回転速度と前記第１のトルク指令と前記検出直流電圧とに対応したトルク補償量を格納した複数のトルク補償量マップにより構成された複数のトルク補償量マップ群と、
前記電圧印加ユニットが前記変換に用いている前記制御方法を示す制御情報と前記検出回転速度とのうちの少なくとも一方に基づいて、前記複数のトルク補償量マップ群のうちの一つのトルク補償量マップ群を選択するとともに、前記選択したトルク補償量マップ群を構成する複数のトルク補償量マップのうちから前記検出直流電圧に基づいて一つのトルク補償量マップを選択するトルク補償量マップ選択器とを備え、
前記トルク補償量マップ群を構成する前記複数のトルク補償量マップは、前記検出直流電圧の異なる値に個別に対応して設けられた複数のトルク補償量マップであって、互いに異なるトルク補償量を格納しており、
前記トルク補償量マップ選択器により選択された前記トルク補償量マップに格納されている前記トルク補償量を前記第１のトルク指令に加算して前記第２のトルク指令として出力するように構成されている、
ことを特徴とする回転電機の制御装置。
【請求項１２】
前記複数のトルク補償量マップは、前記格納している前記トルク補償量を前記第１のトルク指令に加算して生成した補償後トルク指令を夫々出力するように構成され、
トルク補償量マップ選択器は、前記検出直流電圧に基づいて選択した前記トルク補償量マップが出力する前記補償後トルク指令を前記第２のトルク指令として出力するように構成されている、
ことを特徴とする請求項１１に記載の回転電機の制御装置。
【請求項１３】
前記電圧印加ユニットは、ＰＷＭ制御により制御され、
前記異なる複数の制御方法は、前記ＰＷＭ制御に於ける異なる複数の制御方法である、
ことを特徴とする請求項１１又は１２に記載の回転電機の制御装置。
【請求項１４】
前記ＰＷＭ制御に於ける異なる複数の制御方法は、前記ＰＷＭ制御に使用するキャリア波のキャリア周波数を制御する第１の制御方法と、前記キャリア周波数と前記検出回転速度の比を制御する第２の制御方法と、前記電圧印加ユニットの三相出力電圧の各相電圧の変調を同一とする三相変調方式による第３の制御方法と、前記三相出力電圧のうちの二つの相を変調させる二相変調方式による第４の制御方法とのうちの、少なくとも何れか二つの制御方法を含む、
ことを特徴とする請求項１３に記載の回転電機の制御装置。
【請求項１５】
前記複数のトルク補償量マップ群の数は、少なくとも前記複数の制御方法の数と同数であり、
前記複数のトルク補償量マップ群は、前記複数の制御方法に個別に対応して設けられており、
前記トルク補償量マップ選択器は、前記電圧印加ユニットが前記変換に用いている前記制御方法を示す制御情報に基づいて、前記複数のトルク補償量マップ群のうちから一つのトルク補償量マップ群を選択するように構成されている、
ことを特徴とする請求項１１から１４のうちの何れか一項に記載の回転電機の制御装置。
【請求項１６】
前記複数の制御法のうちの一つの制御方法により動作する前記回転電機の回転速度範囲が予め定められており、
前記複数のトルク補償量マップ群を構成する前記複数のトルク補償量マップのうちの一つは、前記回転速度範囲に応じた前記一つの制御方法に対応するトルク補償量を備えている、
ことを特徴とする請求項１１から１４のうちの何れか一項に記載の回転電機の制御装置。
【請求項１７】
前記複数のトルク補償量マップ群を構成する前記複数のトルク補償量マップは、少なくとも第１のトルク補償量マップと第２のトルク補償量マップとを備え、
前記第１のトルク補償量マップは、複数の所定の前記回転速度範囲に応じた複数の所定の制御方法に対応するトルク補償量を備え、
前記第２のトルク補償量マップは、前記複数の所定の回転速度範囲とは異なる別の複数の所定の回転速度範囲に応じた、前記複数の所定の制御方法とは異なる複数の所定の制御方法に対応するトルク補償量を備えている、
ことを特徴とする請求項１６に記載の回転電機の制御装置。
【請求項１８】
前記電圧印加ユニットは、
前記変換に用いる制御方法を、前記回転電機の回転速度の上昇時に於いて所定の前記検出回転速度に達したときに、前記複数の制御方法のうちの一つの制御方法から別の制御方法に切り替え、前記回転電機の回転速度の下降時に於いて前記所定の検出回転速度とは異なる別の所定の検出回転速度に達したときに、前記別の制御方法から前記一つの制御方法に切り替えるように構成され、
前記回転速度の上昇時に於ける前記所定の検出回転速度は、前記回転速度の下降時に於ける前記別の所定の回転速度よりも大きく設定され、
前記トルク制御ユニットは、
前記回転速度の上昇時には、前記所定の前記検出回転速度に達するまでは前記一つの制御方法に対応するトルク補償量を備えた一つのトルク補償量マップ群を選択し、前記所定の検出回転速度以上では前記別の制御方法に対応するトルク補償量を備えた別のトルク補償量マップ群を選択し、前記回転速度の下降時には、前記別の所定の前記検出回転速度に達するまでは前記別の制御方法に対応するトルク補償量を備えた前記別のトルク補償量マップ群を選択し、前記別の所定の検出回転速度以下では前記一つの制御方法に対応するトルク補償量を備えた前記一つのトルク補償量マップ群を選択するように構成されている、
ことを特徴とする請求項１１から１７のうちの何れか一項に記載の回転電機の制御装置。
【請求項１９】
前記トルク補償量を有するトルク補償量設定領域の上限は、前記回転速度の上昇時に於ける前記所定の検出回転速度に対応して設定され、前記トルク補償量を有するトルク補償量設定領域の下限は、前記回転速度の下降時に於ける前記別の所定の検出回転速度に対応して設定されている、
ことを特徴とする請求項１８に記載の回転電機の制御装置。
【請求項２０】
前記トルク補償量を有するトルク補償量設定領域の上限は、前記回転速度の上昇時に於ける前記所定の検出回転速度より大きい検出回転速度に対応して設定され、前記トルク補償量を有するトルク補償量設定領域の下限は、前記回転速度の下降時に於ける前記別の所定の検出回転速度より小さい検出回転速度に対応して設定されている、
ことを特徴とする請求項１８に記載の回転電機の制御装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１１１】
（４）前記ＰＷＭ制御に於ける異なる複数の制御方法は、前記ＰＷＭ制御に使用するキャリア波のキャリア周波数を制御する第１の制御方法と、前記キャリア周波数と前記検出回転速度の比を制御する第２の制御方法と、前記電圧印加ユニットの三相出力電圧の各相電圧の変調を同一とする三相変調方式による第３の制御方法と、前記三相出力電圧のうちの二つの相を変調させる二相変調方式による第４の制御方法とのうちの、少なくとも何れか二つの制御方法を含む、
ことを特徴とする上記（３）に記載の回転電機の制御装置。
この発明によれば、回転電機の制御装置の直流電圧を交流電圧に変換するＰＷＭ制御の制御方法が切り替わった際に、動作している制御方法に対応するトルク補償量を算出でき、制御法方法の切り替りによるトルク精度の悪化を防止しトルク精度の向上を達成することができる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１２１】
（１４）前記ＰＷＭ制御に於ける異なる複数の制御方法は、前記ＰＷＭ制御に使用するキャリア波のキャリア周波数を制御する第１の制御方法と、前記キャリア周波数と前記検出回転速度の比を制御する第２の制御方法と、前記電圧印加ユニットの三相出力電圧の各相電圧の変調を同一とする三相変調方式による第３の制御方法と、前記三相出力電圧のうちの二つの相を変調させる二相変調方式による第４の制御方法とのうちの、少なくとも何れか二つの制御方法を含む、
ことを特徴とする上記（１３）に記載の回転電機の制御装置。
この発明によれば、直流電圧が可変であっても、回転電機の制御装置の直流電圧を交流電圧に変換するＰＷＭ制御の制御方法が切り替わった際に、動作している制御方法に対応するトルク補償量を算出でき、制御法方法の切り替りによるトルク精度の悪化を防止しトルク精度の向上を達成することができる。