(57)【要約】【課題】モータの駆動を制御するパラメータを適切に決定することが可能なモータ制御装置を提供する。【解決手段】このモータ制御装置１００では、決定部１５は、電流偏差に基づく第１の方法、電圧指令方程式に基づく第２の方法、および、コイルの温度推定値に基づく第３の方法を切り替えることにより、電機子抵抗Ｒａ、電機子鎖交磁束ベクトルψａ、ｄ軸インダクタンスＬｄ、および、ｑ軸インダクタンスＬｑを決定するように構成されている。【選択図】図７
2019080366.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トルク指令に基づいて設定されたｄ軸電流指令およびｑ軸電流指令により、永久磁石が設けられるモータの駆動を制御するモータ制御装置であって、
前記モータの駆動を制御するパラメータである、電機子抵抗、電機子鎖交磁束ベクトル、ｄ軸インダクタンス、および、ｑ軸インダクタンスを決定する決定部と、
前記決定部により決定された、前記電機子抵抗、前記電機子鎖交磁束ベクトル、前記ｄ軸インダクタンス、および、前記ｑ軸インダクタンスに基づいて、前記ｄ軸電流指令および前記ｑ軸電流指令を算出するトルク／電流変換部とを備え、
前記決定部は、電流偏差に基づく第１の方法、電圧指令方程式に基づく第２の方法、および、コイルの温度推定値に基づく第３の方法を切り替えることにより、前記電機子抵抗、前記電機子鎖交磁束ベクトル、前記ｄ軸インダクタンス、および、前記ｑ軸インダクタンスを決定するように構成されている、モータ制御装置。
【請求項２】
前記決定部は、前記モータの起動時に、前記電機子抵抗、前記ｄ軸インダクタンス、および、前記ｑ軸インダクタンスを決定するとともに、前記モータの駆動中に、前記電機子抵抗、前記電機子鎖交磁束ベクトル、前記ｄ軸インダクタンス、および、前記ｑ軸インダクタンスを決定するように構成されている、請求項１に記載のモータ制御装置。
【請求項３】
前記決定部は、前記モータの駆動中において、前記電機子抵抗を決定した後、前記電機子鎖交磁束ベクトルを決定し、その後、前記ｄ軸インダクタンスおよび前記ｑ軸インダクタンスを決定するように構成されている、請求項２に記載のモータ制御装置。
【請求項４】
前記決定部は、前記モータに複数回電流を流した際の電流の変化量に対する電圧の変化量に基づいて前記電機子抵抗を決定し、角速度の変化量に対する前記電機子鎖交磁束ベクトルの変化量に基づいて前記電機子鎖交磁束ベクトルを決定し、電流の変化量に対する電圧指令値の変化量に基づいて前記ｄ軸インダクタンスおよび前記ｑ軸インダクタンスを決定するように構成されている、請求項１〜３のいずれか１項に記載のモータ制御装置。
【請求項５】
前記決定部は、磁束の変化が線形である線形領域において、前記電機子鎖交磁束ベクトル、前記ｄ軸インダクタンス、および、前記ｑ軸インダクタンスを決定し、
前記決定部に決定された、前記電機子鎖交磁束ベクトル、前記ｄ軸インダクタンス、および、前記ｑ軸インダクタンスを、磁束の変化が非線形である非線形領域に拡張する非線形化処理部をさらに備える、請求項１〜４のいずれか１項に記載のモータ制御装置。
【請求項６】
前記非線形化処理部は、電流値に対する前記電機子鎖交磁束ベクトルの変化を表すマップと、ｄ軸電流の大きさに対して前記電機子鎖交磁束ベクトルを補正するｄ軸補正係数と、前記決定部により決定された前記電機子鎖交磁束ベクトルに基づく前記マップの補正係数とに基づいて、前記電機子鎖交磁束ベクトルを前記非線形領域に拡張するとともに、電流値に対する前記ｄ軸インダクタンスおよび前記ｑ軸インダクタンスの各々の変化を表す前記マップと、ｑ軸とｄ軸との干渉を補正する軸間補正係数と、前記決定部により決定された前記ｄ軸インダクタンスおよび前記ｑ軸インダクタンスの各々に基づく前記マップの補正係数とに基づいて、前記ｄ軸インダクタンスおよび前記ｑ軸インダクタンスの各々を前記非線形領域に拡張するように構成されている、請求項５に記載のモータ制御装置。
【請求項７】
前記非線形化処理部は、前記モータが、ロータの表面に永久磁石が設けられた表面磁石型モータの場合、前記非線形領域に拡張された前記電機子鎖交磁束ベクトルに基づいて、前記ｑ軸電流指令を演算し、前記モータが、前記ロータの内部に永久磁石が埋め込まれた埋込磁石型モータの場合、前記非線形領域に拡張された、前記電機子鎖交磁束ベクトル、前記ｄ軸インダクタンス、および、前記ｑ軸インダクタンスに基づいて、前記トルク指令を収束させるように回帰演算するとともに、回帰演算された前記トルク指令に基づいて前記ｑ軸電流指令および前記ｄ軸電流指令を演算するように構成されている、請求項５または６に記載のモータ制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータ制御装置に関し、特に、モータの駆動を制御するパラメータを決定する決定部を備えるモータ制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、モータの駆動を制御するパラメータを決定する決定部を備えるモータ制御装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
上記特許文献１には、永久磁石同期モータをベクトル制御する制御装置が開示されている。上記特許文献１に記載のように永久磁石同期モータをベクトル制御する場合には、モータ定数に基づいて、トルク指令が演算される。なお、モータ定数とは、電機子抵抗、誘起電圧係数、ｄ軸インダクタンスおよびｑ軸インダクタンスなどである。ここで、モータ定数は、永久磁石同期モータの温度や経年によって変化する場合があるとともに、永久磁石同期モータ毎によって異なる場合がある。このような場合、モータ定数が固定されていると、適切なトルク指令が演算できなくなる。
【０００４】
そこで、上記特許文献１の制御装置では、モータの駆動中等にモータ定数を修正するために、モータ定数演算部（決定部）が設けられている。モータ定数演算部は、電流指令（ｄ軸電流指令、ｑ軸電流指令）と、実際にモータに出力されている電流値（ｄ軸電流検出値、ｑ軸電流検出値）とに基づいて、モータ定数を修正（決定）するように構成されている。つまり、上記特許文献１の制御装置では、電流偏差に基づいて、モータ定数が決定されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第４６７７８５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１のような従来の制御装置において、電流指令と、実際にモータに出力されている電流値とに基づいてモータ定数を修正する場合、モータの機器定数（モータ定数）の値によっては、電流指令と実際にモータに出力されている電流値との誤差が大きくなり、モータ定数（パラメータ）を適切に修正（決定）できない場合があるという問題点がある。
【０００７】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、モータの駆動を制御するパラメータを適切に決定することが可能なモータ制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、この発明の一の局面におけるモータ制御装置は、トルク指令に基づいて設定されたｄ軸電流指令およびｑ軸電流指令により、永久磁石が設けられるモータの駆動を制御するモータ制御装置であって、モータの駆動を制御するパラメータである、電機子抵抗、電機子鎖交磁束ベクトル、ｄ軸インダクタンス、および、ｑ軸インダクタンスを決定する決定部と、決定部により決定された、電機子抵抗、電機子鎖交磁束ベクトル、ｄ軸インダクタンス、および、ｑ軸インダクタンスに基づいて、ｄ軸電流指令およびｑ軸電流指令を算出するトルク／電流変換部とを備え、決定部は、電流偏差に基づく第１の方法、電圧指令方程式に基づく第２の方法、および、コイルの温度推定値に基づく第３の方法を切り替えることにより、電機子抵抗、電機子鎖交磁束ベクトル、ｄ軸インダクタンス、および、ｑ軸インダクタンスを決定するように構成されている。
【０００９】
この発明の一の局面によるモータ制御装置では、上記のように、決定部は、電流偏差に基づく第１の方法、電圧指令方程式に基づく第２の方法、および、コイルの温度推定値に基づく第３の方法を切り替えることにより、電機子抵抗、電機子鎖交磁束ベクトル、ｄ軸インダクタンス、および、ｑ軸インダクタンスを決定するように構成されている。これにより、たとえば、第１の方法、第２の方法または第３の方法のいずれかの方法によりパラメータ（電機子抵抗、電機子鎖交磁束ベクトル、ｄ軸インダクタンス、および、ｑ軸インダクタンス）を決定している場合において、電流指令と実際にモータに出力されている電流値との誤差が大きくなった際に、他の方法に切り替えることができる。これにより、モータの駆動を制御するパラメータを適切に決定することができる。
【００１０】
上記一の局面によるモータ制御装置において、好ましくは、決定部は、モータの起動時に、電機子抵抗、ｄ軸インダクタンス、および、ｑ軸インダクタンスを決定するとともに、モータの駆動中に、電機子抵抗、電機子鎖交磁束ベクトル、ｄ軸インダクタンス、および、ｑ軸インダクタンスを決定するように構成されている。
【００１１】
このように構成すれば、モータの起動時とモータの駆動中との両方において、モータの駆動を制御するパラメータを適切に決定することができる。
【００１２】
この場合、好ましくは、決定部は、モータの駆動中において、電機子抵抗を決定した後、電機子鎖交磁束ベクトルを決定し、その後、ｄ軸インダクタンスおよびｑ軸インダクタンスを決定するように構成されている。
【００１３】
ここで、電機子鎖交磁束ベクトルは、電機子抵抗を含む関数により表される場合がある。また、ｄ軸インダクタンスおよびｑ軸インダクタンスは、電機子抵抗および電機子鎖交磁束ベクトルを含む関数により表される場合がある。そこで、上記のように、電機子抵抗を決定した後、電機子鎖交磁束ベクトルを決定し、その後、ｄ軸インダクタンスおよびｑ軸インダクタンスを決定することによって、容易に、全てのパラメータ（電機子抵抗、電機子鎖交磁束ベクトル、および、ｄ軸インダクタンスおよびｑ軸インダクタンス）を決定することができる。
【００１４】
上記一の局面によるモータ制御装置において、好ましくは、決定部は、モータに複数回電流を流した際の電流の変化量に対する電圧の変化量に基づいて電機子抵抗を決定し、角速度の変化量に対する電機子鎖交磁束ベクトルの変化量に基づいて電機子鎖交磁束ベクトルを決定し、電流の変化量に対する電圧指令値の変化量に基づいてｄ軸インダクタンスおよびｑ軸インダクタンスを決定するように構成されている。
【００１５】
このように構成すれば、パラメータ（電機子抵抗、電機子鎖交磁束ベクトル、ｄ軸インダクタンス、および、ｑ軸インダクタンス）にオフセットが付加されている場合に、変化量を求める際の差分により、オフセットを除去（補正）することができる。なお、オフセットとは、電流指令が０である場合の電流の偏差（電流指令が０にもかかわらず流れている電流による影響）である。
【００１６】
上記一の局面によるモータ制御装置において、好ましくは、決定部は、磁束の変化が線形である線形領域において、電機子抵抗、電機子鎖交磁束ベクトル、ｄ軸インダクタンス、および、ｑ軸インダクタンスを決定し、決定部に決定された、電機子抵抗、電機子鎖交磁束ベクトル、ｄ軸インダクタンス、および、ｑ軸インダクタンスを、磁束の変化が非線形である非線形領域に拡張する非線形化処理部をさらに備える。
【００１７】
このように構成すれば、パラメータの決定が比較的困難な非線形領域においてパラメータを決定する場合と異なり、線形領域において決定されたパラメータに基づいて、容易にパラメータを非線形領域に拡張することができる。
【００１８】
この場合、好ましくは、非線形化処理部は、電流値に対する電機子鎖交磁束ベクトルの変化を表すマップと、ｄ軸電流の大きさに対して電機子鎖交磁束ベクトルを補正するｄ軸補正係数と、決定部により決定された電機子鎖交磁束ベクトルに基づくマップの補正係数とに基づいて、電機子鎖交磁束ベクトルを非線形領域に拡張するとともに、電流値に対する、ｄ軸インダクタンスおよびｑ軸インダクタンスの各々の変化を表すマップと、ｑ軸とｄ軸との干渉を補正する軸間補正係数と、決定部により決定されたｄ軸インダクタンスおよびｑ軸インダクタンスの各々に基づくマップの補正係数とに基づいて、ｄ軸インダクタンスおよびｑ軸インダクタンスの各々を非線形領域に拡張するように構成されている。
【００１９】
このように構成すれば、マップを用いることによって、計算式によってパラメータを非線形領域に演算しながら拡張する場合と比べて、モータ制御装置の負荷を軽減することができる。また、ｄ軸電流の大きさに対して電機子鎖交磁束ベクトルを補正するｄ軸補正係数（ｑ軸とｄ軸との干渉を補正する軸間補正係数）に基づいてパラメータが非線形領域に拡張されているので、ｄ軸電流の影響（ｑ軸とｄ軸との干渉）が加味された非線形領域に拡張されたパラメータを得ることができる。また、決定部により決定されたパラメータに基づく補正係数に基づいてマップの値が補正されているので、現在（パラメータの決定時）のモータの状態に応じて、適切にパラメータを決定することができる。
【００２０】
上記非線形化処理部が設けられているモータ制御装置において、好ましくは、非線形化処理部は、モータが、ロータの表面に永久磁石が設けられた表面磁石型モータの場合、非線形領域に拡張された電機子鎖交磁束ベクトルに基づいて、ｑ軸電流指令を演算し、モータが、ロータの内部に永久磁石が埋め込まれた埋込磁石型モータの場合、非線形領域に拡張された、電機子鎖交磁束ベクトル、ｄ軸インダクタンス、および、ｑ軸インダクタンスに基づいて、トルク指令を収束させるように回帰演算するとともに、回帰演算されたトルク指令に基づいてｑ軸電流指令およびｄ軸電流指令を演算するように構成されている。
【００２１】
このように構成すれば、表面磁石型モータでは、ｑ軸電流指令がパラメータのうちの電機子鎖交磁束ベクトルのみに基づいて求められるので、非線形領域に拡張された電機子鎖交磁束ベクトルに基づいて、容易に、非線形領域に拡張されたｑ軸電流指令を演算することができる。一方、埋込磁石型モータでは、ｑ軸電流指令およびｄ軸電流指令（トルク指令）を演算するために、複数のパラメータ（電機子鎖交磁束ベクトル、ｄ軸インダクタンスおよびｑ軸インダクタンス）を用いる必要があるため（つまり、変数が複数であるため）、ｑ軸電流指令およびｄ軸電流指令を演算するためのトルク指令の演算が比較的困難である。そこで、ｑ軸電流指令およびｄ軸電流指令を求めるために用いられるトルク指令を、トルク指令を収束させるように回帰演算することによって、演算のための負荷を軽減しながら、比較的精度よくトルク指令（ｑ軸電流指令およびｄ軸電流指令）を演算することができる。
【００２２】
なお、本出願では、上記一の局面によるモータ制御装置とは別に、以下のような他の構成も考えられる。
【００２３】
（付記項）
上記一の局面によるモータ制御装置において、好ましくは、電機子抵抗をＲａとし、ｄ軸インダクタンスをＬｄとし、ｑ軸インダクタンスＬｑとし、角速度をωとして、決定部は、モータが停止しない条件で制御されている場合でかつ、Ｒａ２＜＜ω２×Ｌｄ×Ｌｑを満たす場合、第１の方法によりパラメータを決定し、それ以外の場合、第３の方法によりパラメータを決定し、モータが停止する条件で制御されている場合でかつ、Ｒａ２＜＜ω２×Ｌｄ×Ｌｑを満たす場合、第１の方法によりパラメータを決定し、それ以外の場合、第２の方法によりパラメータを決定するように構成されている。
【００２４】
ここで、電流偏差に基づく第１の方法では、電機子抵抗が比較的大きくなる場合に、誤差が大きくなることが本願発明者によるシミュレーションにより確認されている。そこで、電機子抵抗が比較的大きくなる場合（Ｒａ２＜＜ω２×Ｌｄ×Ｌｑ）、第２の方法または第３の方法を用いることによって、モータの駆動を制御するパラメータを適切に決定することができる。また、電圧指令方程式に基づく第２の方法では、モータが停止しない場合、モータの逆起電力が電圧指令値に影響を及ぼすため、適切にパラメータを決定することができない。そこで、モータが停止しない条件で制御されている場合、第３の方法を用いることによって、確実にパラメータを決定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の一実施形態によるモータ制御装置のブロック図である。
【図２】ｑ軸電流とトルクとの関係を示す図である。
【図３】ｉｄ（ｉｑ）とＶｄ（Ｖｑ）との関係を示す図である。
【図４】ωとψａ＾との関係を示す図である。
【図５】ｉｄとｖｑｒｅｆ／ωとの関係を示す図である。
【図６】ｉｑとｖｄｒｅｆ／ωとの関係を示す図である。
【図７】第１の方法、第２の方法および第３の方法を切り替える条件を示す図である。
【図８】決定の順番を説明するためのフロー図である。
【図９】ψａの非線形領域への拡張を説明するための図である。
【図１０】Ｌｄの非線形領域への拡張を説明するための図である。
【図１１】Ｌｑの非線形領域への拡張を説明するための図である。
【図１２】回帰演算によるトルク指令の演算を説明するためのフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２７】
［本実施形態］
（モータ制御装置の構造）
図１〜図１２を参照して、本実施形態によるモータ制御装置１００の構成について説明する。なお、以下の説明において、「ｒｅｆ」は、指令を意味し、「ｉｄｎ」は、非線形領域に拡張されていることを意味している。
【００２８】
（モータ制御装置の構成）
図１に示すように、モータ制御装置１００は、トルク指令Ｔｒｅｆに基づいて設定されたｄ軸電流指令ｉｄｒｅｆおよびｑ軸電流指令ｉｑｒｅｆにより、永久磁石（図示せず）が設けられるモータ２００の駆動を制御するように構成されている。以下、具体的に説明する。
【００２９】
モータ２００には、複数の永久磁石が設けられている。また、モータ２００は、ロータ（図示せず）に永久磁石が埋め込まれたＩＰＭモータ（Ｉｎｔｅｒｉｏｒ  Ｐｅｒｍａｎｅｎｔ  Ｍａｇｎｅｔ  Ｍｏｔｏｒ）、または、ロータの表面に永久磁石が配置されたＳＰＭモータ（Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｐｅｒｍａｎｅｎｔ  Ｍａｇｎｅｔ  Ｍｏｔｏｒ）からなる。また、モータ２００には、モータ２００の電気角θを検出する電気角センサ２０１が設けられている。
【００３０】
モータ制御装置１００は、トルク／電流変換部１を備えている。トルク／電流変換部１には、電力管理制御部２を介して、トルク指令Ｔｒｅｆが入力される。また、トルク／電流変換部１には、角速度算出部３によって算出されたモータ２００の角速度ωが入力される。そして、トルク／電流変換部１は、トルク指令Ｔｒｅｆおよびモータ２００の角速度ωに基づいて、ｄ軸電流指令ｉｄｒｅｆｉｄｎとｑ軸電流指令ｉｑｒｅｆｉｄｎとを算出する。
【００３１】
また、モータ制御装置１００は、電流電圧変換部４を備えている。電流電圧変換部４には、トルク／電流変換部１により算出されたｄ軸電流指令ｉｄｒｅｆｉｄｎおよびｑ軸電流指令ｉｑｒｅｆｉｄｎを、それぞれ、ｄ軸電圧指令ｖｄｒｅｆおよびｑ軸電圧指令ｖｑｒｅｆに変換する。
【００３２】
具体的には、電流電圧変換部４には、３相／２相変換部１３からのｄ軸電流ｉｄおよびｑ軸電流ｉｑが入力される。そして、電流電圧変換部４では、ｄ軸電圧指令ｖｄｒｅｆとｄ軸電流ｉｄとの差分、ｑ軸電流指令ｉｑｒｅｆｉｄｎとｑ軸電流ｉｑとの差分が、それぞれ、積分される。なお、ｄ軸電圧指令ｖｄｒｅｆとｄ軸電流ｉｄとの差分、ｑ軸電流指令ｉｑｒｅｆｉｄｎとｑ軸電流ｉｑとの差分は、それぞれ、ゲイン（後述する、ｋｉ、ｋｐ）が乗算された状態で積分される。
【００３３】
また、モータ制御装置１００は、制限部５を備えている。制限部５は、電流電圧変換部４から出力されるｄ軸電圧指令ｖｄｒｅｆおよびｑ軸電圧指令ｖｑｒｅｆの増大を制限するように構成されている。たとえば、ｄ軸電圧指令ｖｄｒｅｆ（ｑ軸電圧指令ｖｑｒｅｆ）が、所定のしきい値以下の場合には、ｄ軸電圧指令ｖｄｒｅｆ（ｑ軸電圧指令ｖｑｒｅｆ）は、そのままの値で制限部５から出力される。一方、ｄ軸電圧指令ｖｄｒｅｆ（ｑ軸電圧指令ｖｑｒｅｆ）が、リミッタｖｄｌｉｍ（ｖｑｌｉｍ）よりも大きい場合には、ｄ軸電圧指令ｖｄｒｅｆ（ｑ軸電圧指令ｖｑｒｅｆ）は、リミッタｖｄｌｉｍ（ｖｑｌｉｍ）の値（ある一定の値）に変換されて出力される。
【００３４】
また、モータ制御装置１００は、２相／３相変換部６を備えている。２相／３相変換部６は、制限部５から出力されるｄ軸電圧指令ｖｄｒｅｆ（ｑ軸電圧指令ｖｑｒｅｆ）を、逆パーク変換および逆クラーク変換することにより、３相の電圧値に応じた電圧ｖｕ、ｖｖおよびｖｗを出力するように構成されている。
【００３５】
また、モータ制御装置１００は、変調部７を備えている。変調部７は、２相／３相変換部６から入力される電圧ｖｕ、ｖｖおよびｖｗに対して、包絡線中心シフト変調を行う。具体的には、変調部７は、電圧ｖｕ、ｖｖおよびｖｗの値を互いに比較して、電圧ｖｕ、ｖｖおよびｖｗの中間値の１／２を補正値とする。そして、変調部７は、電圧ｖｕ、ｖｖおよびｖｗから、補正値を減算し、減算された値を出力するように構成されている。
【００３６】
また、モータ制御装置１００は、ＰＷＭ出力部８を備えている。ＰＷＭ出力部８は、変調部７から出力された信号（電圧ｖｕ、ｖｖおよびｖｗから補正値が減算された信号）に基づいて、駆動部９に含まれる互いにブリッジ接続された複数のスイッチング素子（図示せず）を駆動するためのＰＷＭ信号ｐｗｍｕ、ｐｗｍｖおよびｐｗｍｗを出力する。
【００３７】
また、モータ制御装置１００は、駆動部９を備えている。駆動部９は、ＰＷＭ信号ｐｗｍｕ、ｐｗｍｖおよびｐｗｍｗに基づいて、複数のスイッチング素子を駆動することにより、モータ２００に３相の電圧ｖｕ、ｖｖおよびｖｗを印加する。これにより、モータ２００は、印加された電圧ｖｕ、ｖｖおよびｖｗの周期に応じた速度により回転する。
【００３８】
また、モータ制御装置１００は、電流制限部１０を備えている。電流制限部１０は、モータ２００の制御（ベクトル制御）に用いられる電流を制限するように構成されている。すなわち、電流制限部１０は、モータ２００のベクトル制御において、電流制限（Ｉａｍ、Ｉａｍｅ）よりも大きな電流が流れないように電流を制限するように構成されている。
【００３９】
また、モータ制御装置１００は、遅れ補償部１１を備えている。遅れ補償部１１は、モータ２００の回転の遅れを補償するように構成されている。一般にモータ２００の回転は、ソフトウェアの演算処理やモータ２００の応答の遅れ等、複数の要因によって遅れる。そして、遅れ補償部１１は、上記の複数の要因を考慮した遅れ時間と、角速度算出部３によって算出された角速度ωに基づいて、遅れ角を算出する。そして、算出された遅れ角を、電気角センサ２０１によって検出された電気角θ（レゾルバの信号に基づいて電気角算出部１２により算出された電気角θ）に加算して、加算した値θｃを、２相／３相変換部６に入力する。
【００４０】
遅れ補償部１１は、後述する３相／２相変換部１３に対して遅れ補償は行わずに、２相／３相変換部６に対して遅れ補償を行うように構成されている。すなわち、遅れ補償は、２相／３相変換部６のみで行い、弱め磁束制御の影響を含む電流が入力される３相／２相変換部１３では行われない。
【００４１】
また、モータ制御装置１００は、３相／２相変換部１３を備えている。３相／２相変換部１３は、モータ２００の各相の励磁電流Ｉｕ、ＩｖおよびＩｗを、クラーク変換およびパーク変換することにより、ｑ軸電流ｉｑおよびｄ軸電流ｉｄを算出する。
【００４２】
また、モータ制御装置１００は、非干渉制御部１４を備えている。非干渉制御部１４は、角速度算出部３から入力される角速度ωと、３相／２相変換部１３から出力されるｑ軸電流ｉｑおよびｄ軸電流ｉｄに対して、所定の演算（ｉｑとｉｄとの干渉に関する演算）を行い、補正値ｖｄ１およびｖｑ１を制限部５に出力する。
【００４３】
また、モータ制御装置１００は、モータ２００の駆動を制御するパラメータである、ｄ軸インダクタンスＬｄ、ｑ軸インダクタンスＬｑ、電機子抵抗Ｒａ、および、電機子鎖交磁束ベクトルψａ（トルク定数Ｋｔ）を決定（同定）する決定部１５を備えている。なお、決定部１５によるパラメータの決定方法については、後述する。
【００４４】
また、本実施形態では、モータ制御装置１００は、決定部１５に決定された、電機子鎖交磁束ベクトルψａ、ｄ軸インダクタンスＬｄ、および、ｑ軸インダクタンスＬｑを、磁束の変化が非線形である非線形領域に拡張する非線形化処理部１６を備えている。そして、トルク／電流変換部１は、非線形化処理部１６により非線形領域まで拡張された、電機子鎖交磁束ベクトルψａ、ｄ軸インダクタンスＬｄ、および、ｑ軸インダクタンスＬｑに基づいて、ｄ軸電流指令ｉｄｒｅｆｉｄｎおよびｑ軸電流指令ｉｑｒｅｆｉｄｎを算出するように構成されている。なお、非線形領域への拡張の詳細については、後述する。
【００４５】
図２を参照して、線形領域および非線形領域について説明する。図２に示すように、ｑ軸電流（横軸）の増加に伴って、トルク（縦軸）が増加する。ここで、ｑ軸電流がｉｑｓａｔよりも小さい場合、トルクは、ｑ軸電流の増加に伴って略線形に（略直線状に）増加する。一方、ｑ軸電流がｉｑｓａｔ以上の場合、トルクは、ｑ軸電流の増加に伴って非線形に増加する。具体的には、トルクの増加量がｑ軸電流の増加に伴って徐々に小さくなる。すなわち、磁束の変化は、ｑ軸電流の増加に伴って線形に増加した後、非線形に増加する。なお、この明細書では、ｑ軸電流がｉｑｓａｔよりも小さい領域を、線形領域と呼び、ｑ軸電流がｉｑｓａｔ以上の領域を、非線形領域と呼ぶ。なお、図２では、ｑ軸電流とトルクとの関係が示されているが、ｄ軸電流とトルクとの関係も、図２と同様である。
【００４６】
（パラメータの決定方法）
モータ２００を駆動するためのパラメータ（所望のトルクを出力するためのパラメータ）である、Ｒａ、ψａ、ＬｄおよびＬｑは、モータ２００の状態（温度など）によって変化する。ここで、パラメータの決定方法（同定方法）として、電流偏差に基づく第１の方法、電圧指令方程式に基づく第２の方法、および、コイルの温度推定値に基づく第３の方法がある。以下、具体的に説明する。
【００４７】
まず、永久磁石型同期電動機（モータ２００）の電圧方程式は、下記の式（１）および（２）により表される。
【数１】
2019080366.tif 000003
ここで、ｖｄは、ｄ軸電圧実測値、ｖｑは、ｑ軸電圧実測値、ｐは、微分演算子、Ｌｄは、ｄ軸インダクタンス、Ｌｑは、ｑ軸インダクタンス、ｉｄは、ｄ軸電流実測値、ｉｑは、ｑ軸電流実測値、Ｒａは、電機子抵抗、ψａは、電機子鎖交磁束ベクトル、ωは、角速度である。また、「＾」は、決定（同定）されたパラメータを意味する。
【００４８】
また、永久磁石型同期電動機（モータ２００）の電圧指令方程式は、下記の式（３）および（４）により表される。
【数２】
2019080366.tif 000004
ここで、「ｒｅｆ」は、指令値を意味する。また、「＾」のないＲａ、ψａ、ＬｄおよびＬｑは、設定値（予め設定された値）を意味する。
【００４９】
そして、上記の電圧方程式および電圧指令方程式を用いて、電流指令（ｉｄｒｅｆ、ｉｑｒｅｆ）について解くと、下記の式（５）が得られる。なお、Ｋｔとψａとは、ψａ＝Ｋｔ／Ｐｎ（Ｐｎは対極数）の関係を有する。
【数３】
2019080366.tif 000005
【００５０】
ここで、本実施形態では、決定部１５は、電流偏差に基づく第１の方法、電圧指令方程式に基づく第２の方法、および、コイルの温度推定値に基づく第３の方法を切り替えることにより、Ｒａ、ψａ、ＬｄおよびＬｑを決定するように構成されている。また、決定部１５は、モータ２００の起動時に、Ｒａ、ＬｄおよびＬｑを決定するとともに、モータ２００の駆動中に、Ｒａ、ψａ、ＬｄおよびＬｑを決定するように構成されている。以下に、第１の方法、第２の方法および第３の方法について説明する。なお、モータ２００の起動時（初期学習）においては、Ｒａ、ＬｄおよびＬｑが決定される。ψａは、モータ２００の駆動中でないと決定できないからである。一方、モータ２００の駆動中（常時学習）においては、Ｒａ、ψａ、ＬｄおよびＬｑの全てが決定される。
【００５１】
（初期学習）
モータ２００の起動時のパラメータの決定方法（初期学習）について説明する。初期学習は、１回のみ行われる。また、初期学習は、ω＝０の状態で行われる。ＳＰＭモータの場合、Ｒａの決定は、ｄ軸に直流電流が流される状態で行われる。また。ＩＰＭモータの場合、Ｒａの決定は、モータが動作しない（０トルク曲線など）一定のトルクを出力するようにｄ軸およびｑ軸に直流電流が流される状態で行われる。また、初期学習では、Ｒａを決定した後に、ＬｄおよびＬｑが決定される。
【００５２】
〈第１の方法によるＲａ〉
第１の方法では、Ｒａは、下記の式（６）および（７）から求められる。下記の式（６）および（７）は、電流偏差（Δｉｑｒｅｆ、Δｉｄｒｅｆ）が、Ｒａの偏差に比例していることを表している。
【数４】
2019080366.tif 000006
ここで、Δｉｑｒｅｆは、ｑ軸電流指令ｉｑｒｅｆとｑ軸電流（実測値）ｉｑとの偏差である。Δｉｄｒｅｆは、ｄ軸電流指令ｉｄｒｅｆとｄ軸電流（実測値）ｉｄとの偏差である。また、Δｉｑｒｅｆ０は、ｉｑｒｅｆ＝０のときのｉｑの偏差（オフセット補正）である。ｉｄｒｅｆ０は、ｉｄｒｅｆ＝０のときのｉｄの偏差（オフセット補正）である。ｉｑ１は、ｉｑｒｅｆまたは、ｉｑである。ｉｄ１は、ｉｄｒｅｆまたは、ｉｄである。ｋｑｏｆｆ（ｋｄｏｆｆ）は、オフセット補正を行う場合、「１」であり、オフセット補正を行わない場合、「０」である。
【００５３】
ここで、本実施形態では、決定部１５は、モータ２００に複数回（たとえば、２回）電流を流した際の電流の変化量に対する電圧の変化量に基づいて電機子抵抗Ｒａを決定するように構成されている。なお、変化量に基づくＲａの決定についての詳細は、後述する。
【００５４】
〈第２の方法によるＲａ〉
上記の電圧指令方程式において、微分演算子（ｐ）の項を０とすると下記の式（８）および（９）が得られる。
【数５】
2019080366.tif 000007
そして、第２の方法では、Ｒａは、上記の式においてω＝０とすることにより得られる下記の式（１０）および（１１）から求められる。
【数６】
2019080366.tif 000008
ここで、ｖｄｒｅｆｃは、ｄ軸電圧指令の補正値（上下アームのスイッチング素子が同時にＯＮしないようにするデッドタイムの補正値）が考慮されたｄ軸電圧指令である。ｖｑｒｅｆｃは、ｑ軸電圧指令の補正値が考慮されたｑ軸電圧指令である。
【００５５】
ここで、本実施形態では、下記の式（１２）および（１３）に示すように、決定部１５は、モータ２００に複数回（たとえば、２回）電流を流した際の電流の変化量に対する電圧の変化量に基づいてＲａを決定するように構成されている。
【数７】
2019080366.tif 000009
具体的には、図３に示すように、２回電流を流した際のｉｄ（ｉｑ）の変化量に対する、ｖｄ（ｖｑ）の変化量から、Ｒａ（傾き）を演算している。
【００５６】
〈第３の方法によるＲａ〉
第３の方法では、Ｒａは、下記の式（１４）から求められる。
【数８】
2019080366.tif 000010
ここで、Ｒａｔ０＾は、起動時の決定されたＲａ、ｔ＾は、現在の温度推定値、ｔ０＾は、起動時の温度推定値、αｃは、導線の抵抗温度係数である。なお、Ｒａの初期値（Ｒａｔ０＾）は、上記の第１の方法または第２の方法のいずれかにより決定される。つまり、第３の方法では、Ｒａの初期値（Ｒａｔ０＾）が分かれば、温度変化に応じて、上記の式（１４）によりＲａを決定することが可能になる。
【００５７】
〈第１の方法によるＬｄ、Ｌｑ〉
第１の方法では、Ｌｄ、Ｌｑは、下記の式（１５）および（１６）から求められる。下記の式（１５）および（１６）は、電流偏差（Δｉｑｒｅｆ、Δｉｄｒｅｆ）が、ＬｄおよびＬｑの偏差に比例していることを表している。
【数９】
2019080366.tif 000011
ここで、Ｌｄは、設計値（現在値）である。本実施形態では、モータ２００に複数回（たとえば、２回）電流を流した際の、電流の変化量に対する電圧指令値の変化量に基づいてＬｄおよびＬｑを決定するように構成されている。なお、変化量に基づくＬｄ（Ｌｑ）の決定の方法は、後述する（常時学習）の〈第２の方法によるＬｄ、Ｌｑ〉における、変化量に基づくＬｄ（Ｌｑ）の決定の方法と同様である。
【００５８】
〈第２の方法によるＬｄ、Ｌｑ〉
第２の方法では、Ｌｄ、Ｌｑは、上記の電圧方程式においてω＝０およびｐの項＝０として、Ｒａの決定後に、下記の式（１７）および（１８）から求められる。
【数１０】
2019080366.tif 000012
【００５９】
〈第３の方法によるＬｄおよびＬｑ〉
第３の方法では、第２の方法と同様にＬｄおよびＬｑが決定される。
【００６０】
（常時学習）
次に、モータ２００の駆動時（駆動後）のパラメータの決定方法（常時学習）について説明する。常時学習は、磁束の変化が線形である線形領域において行われる。
【００６１】
〈第１の方法によるＲａ〉
上記の初期学習における第１の方法と同様にＲａが決定される。
【００６２】
〈第２の方法によるＲａ〉
上記の初期学習における第２の方法と同様にＲａが決定される。
【００６３】
〈第３の方法によるＲａ〉
上記の初期学習における第２の方法と同様にＲａが決定される。
【００６４】
〈第１の方法によるψａ〉
第１の方法では、ψａは、下記の式（１９）から求められる。下記の式（１９）は、電流偏差（Δｉｑｒｅｆ）に基づいてψａ＾が決定されることを表している。
【数１１】
2019080366.tif 000013
ここで、Ｌｄおよびψａは、現在値である。また、本実施形態では、決定部１５は、モータ２００に複数回（たとえば、２回）電流を流した際の、角速度ωの変化量に対するψａの変化量に基づいてψａを決定するように構成されている。なお、変化量に基づくψａの決定の方法は、後述する〈第２の方法によるψａ〉における変化量に基づくψａの決定の方法と同様である。
【００６５】
〈第２の方法によるψａ〉
第２の方法では、ψａは、上記の電圧方程式においてω＝０およびｐの項＝０として、下記の式（２０）から求められる。
【数１２】
2019080366.tif 000014
また、本実施形態では、決定部１５は、モータ２００に複数回（たとえば、２回）電流を流した際の、角速度ωの変化量に対するψａの変化量に基づいてψａを決定するように構成されている。具体的には、図４に示すように、電流を２回流した際のωの変化量に対するψａの変化量（つまり、傾き）から、ψａが決定される。
【００６６】
〈第３の方法によるψａ〉
第３の方法では、第２の方法と同様にψａが決定される。
【００６７】
〈第１の方法によるＬｄ、Ｌｑ〉
上記の初期学習における第１の方法と同様に、Ｌｄ、Ｌｑが決定される。
【００６８】
〈第２の方法によるＬｄ、Ｌｑ〉
第２の方法では、Ｌｄ、Ｌｑは、上記の電圧方程式においてｐの項＝０として、下記の式（２１）および（２２）から求められる。
【数１３】
2019080366.tif 000015
なお、上記の式において、Ｌｄ＾の式（２１）は、モータ２００がＩＰＭモータの場合のみに用いられる。モータ２００がＳＰＭモータの場合では、Ｌｄ＾＝Ｌｑ＾であり、ｉｄ＝０になる制御が多くなるためＬｄ＾の式は用いられない。なお、Ｌｑ＾の式（２１）とＬｑ＾の式（２２）とは、モータ２００がＩＰＭモータの場合およびＳＰＭモータの場合の両方において用いられる。
【００６９】
ここで、本実施形態では、決定部１５は、モータ２００に複数回（たとえば、２回）電流を流した際の、電流（ｉｄ、ｉｑ）の変化量に対する電圧指令値（ｖｑｒｅｆ、ｖｄｒｅｆ）の変化量に基づいてＬｄおよびＬｑを決定するように構成されている。具体的には、上記の式（２１）および（２２）は、それぞれ、下記の式（２３）および（２４）のように変形される。
【数１４】
2019080366.tif 000016
そして、図５に示すように、電流（ｉｄ）を２回流した際のｉｄの変化量に対するｖｑｒｅｆ／ωの変化量（つまり、傾き）から、Ｌｄ＾が決定される。また、図６に示すように、電流（ｉｑ）を２回流した際のｉｑの変化量に対するｖｄｒｅｆ／ωの変化量（つまり、傾き）から、Ｌｑ＾が決定される。
【００７０】
〈第３の方法によるＬｄ、Ｌｑ〉
第３の方法では、第２の方法と同様にＬｄ、Ｌｑが決定される。
【００７１】
（パラメータの決定方法の切り替え）
ここで、本実施形態では、決定部１５は、電流偏差に基づく第１の方法、電圧指令方程式に基づく第２の方法、および、コイルの温度推定値に基づく第３の方法を切り替えることにより、Ｒａ、ψａ、Ｌｄ、および、Ｌｑを決定するように構成されている。具体的には、図７に示すように、決定部１５は、モータ２００が停止しない条件で制御されている場合でかつ、Ｒａ２＜＜ω２×Ｌｄ×Ｌｑを満たす場合、第１の方法によりパラメータを決定し、それ以外の場合、第３の方法によりパラメータを決定する。また、モータ２００が停止する条件で制御されている場合でかつ、Ｒａ２＜＜ω２×Ｌｄ×Ｌｑを満たす場合、第１の方法によりパラメータを決定し、それ以外の場合、第２の方法によりパラメータを決定するように構成されている。
【００７２】
なお、モータ２００が停止しない場合、モータ２００の逆起電力が電圧指令値に影響を及ぼすため、Ｒａ＾の式に電圧指令値が含まれる第２の方法では、適切にパラメータを決定することができない。そこで、第３の方法によりパラメータ（Ｒａ＾）が決定される。
【００７３】
（誤差の検討のためのシミュレーション）
ここで、上記の電流指令の式（５）に基づいて、誤差の検討のためのシミュレーションを行った。その結果、Ｒａが小さいほど（Ｌｄ、Ｌｑが大きいほど、ωが大きいほど）、他のパラメータ（ψａ、Ｌｄ、Ｌｑ）が精度よく（誤差が少なく）求められることが確認された。そこで、Ｒａ２＜＜ω２×Ｌｄ×Ｌｑを満たす場合、第１の方法によりパラメータを決定し、それ以外の場合、第２の方法または第３の方法によりパラメータを決定する。
【００７４】
（パラメータの決定の順番）
パラメータの決定の順番について説明する。本実施形態では、決定部１５は、磁束の変化が線形である線形領域において、Ｒａ、ψａ、ＬｄおよびＬｑを決定する。
【００７５】
ここで、本実施形態では、決定部１５は、モータ２００の駆動中において、Ｒａを決定した後、ψａを決定し、その後、ＬｄおよびＬｑを決定するように構成されている。なお、パラメータの決定の順番は、第１の方法、第２の方法および第３の方法のいずれにおいても同様である。
【００７６】
具体的には、図８に示すように、ステップＳ１において、Ｒａを決定するための条件が成立したか否かが判断される。Ｒａを決定するための条件は、モータ２００の推定温度（ｔ＾）と前回の常時学習時の推定温度との差が所定の温度差以上であることと、前回の常時学習時から所定の時間経過していることとのうちのいずれかを満たし、かつ、モータ２００が略停止状態（線形領域、定常状態）あることである。なお、モータ２００が略停止状態にならない制御が行われている場合、第２の方法ではなく、第３の方法が用いられる。
【００７７】
次に、ステップＳ１においてＲａを決定するための条件が成立した場合、ステップＳ２に進んで、Ｒａが決定される。なお、ステップＳ１においてＲａを決定するための条件が成立しない場合、ステップＳ３に進む。
【００７８】
次に、ステップＳ３において、ψａを決定するための条件が成立したか否かが判断される。ψａを決定するための条件は、Ｒａが決定後であることと、ＬｄおよびＬｑが初期学習において決定されていないこととのうちのいずれかを満たし、かつ、モータ２００が定常状態（線形領域）であることである。
【００７９】
次に、ステップＳ３においてψａを決定するための条件が成立した場合、ステップＳ４に進んで、ψａが決定される。なお、ステップＳ３においてψａを決定するための条件が成立しない場合、ステップＳ５に進む。
【００８０】
次に、ステップＳ５において、Ｌｄ、Ｌｑを決定するための条件が成立したか否かが判断される。ＬｄおよびＬｑを決定するための条件は、ψａが決定後であることと、かつ、モータ２００が定常状態（線形領域）であることである。
【００８１】
次に、ステップＳ５においてＬｄ、Ｌｑを決定するための条件が成立した場合、ステップＳ６に進んで、Ｌｄ、Ｌｑが決定される。その後、ステップＳ１に戻る。また、ステップＳ５においてＬｄ、Ｌｑを決定するための条件が成立しない場合、ステップＳ１に戻る。なお、ＳＰＭモータでは、Ｌｑ＝Ｌｄであるので、Ｌｑのみ決定される。
【００８２】
（パラメータの非線形領域への拡張）
次に、パラメータ（ψａ、Ｌｄ、Ｌｑ）を、磁束の変化が非線形である非線形領域に拡張する方法について説明する。なお、パラメータ（ψａ、Ｌｄ、Ｌｑ）の非線形領域への拡張は、非線形化処理部１６によって行われる。また、Ｒａは線形領域において決定されたものが用いられる。
【００８３】
ここで、本実施形態では、図９に示すように、非線形化処理部１６は、電流値に対するψａの変化を表すマップと、ｄ軸電流の大きさに対して電機子鎖交磁束ベクトルを補正するｄ軸補正係数と、決定部１５により決定されたψａに基づくマップの補正係数とに基づいて、ψａを非線形領域に拡張するように構成されている。具体的には、図９の左側に示される電流値（｜ｉｑａｃｔ｜）に対するψａの変化を表すψａ−ｉｑマップが準備される。このマップは、予め、有限要素法（ＦＥＭ：Ｆｉｎｉｔｅ  Ｅｌｅｍｅｎｔ  Ｍｅｔｈｏｄ）などを用いて算出されたものである。また、ψａｊｍａｇは、ＦＥＭにより算出されたψａを意味している。また、ψａ−ｉｑマップにおいて、ψａｊｍａｇが一定の部分が線形領域に対応し、ψａｊｍａｇが｜ｉｑａｃｔ｜の増加に伴って減少している部分が非線形領域に対応する。そして、ψａ−ｉｑマップから、ｉｑａｃｔの絶対値（｜ｉｑａｃｔ｜）に対応するψａが読み出される。なお、ｉｑａｃｔとして、ｑ軸電流指令が用いられる。
【００８４】
次に、読み出された、ある｜ｉｑａｃｔ｜に対応するψａに、ｄ軸補正係数が積算される。ｄ軸補正係数は、ｉｄａｃｔが大きい領域で、強め磁束となり、小さい領域で、弱め磁束になる。また、ｄ軸補正係数は、それ以外の領域では、「１」（一定値）である。なお、ｄ軸補正係数は、ＦＥＭにより予め算出されている。
【００８５】
次に、ｄ軸補正係数が積算されたψａが、決定部１５により決定されたψａに基づくマップの補正係数（比例補正係数）により補正される。つまり、ψａ−ｉｑマップは、予めＦＥＭにより算出されたものであるので、決定部１５により決定されたψａ＾が設計値と異なる場合、ψａ−ｉｑマップが決定部１５により決定されたψａ＾に対応しない。そこで、ｄ軸補正係数が積算されたψａに対して、比例補正係数（ψａ＾／ψａｊｍａｇ）を乗算して、ψａ＾ｉｄｎが求められる。すなわち、ψａ−ｉｑマップを、比例補正係数（ψａ＾／ψａｊｍａｇ）により比例補正する。なお、この比例補正は、ψａ−ｉｑマップを上下させることに対応する。そして、ψａ＾ｉｄｎから、Ｋｔ＾ｉｄｎ（＝Ｐｎ×ψａ＾ｉｄｎ）が演算される。
【００８６】
同様に、本実施形態では、図１０に示すように、非線形化処理部１６は、電流値に対するＬｄの変化を表すマップと、ｑ軸とｄ軸との干渉を補正する軸間補正係数と、決定部１５により決定されたＬｄに基づくマップの補正係数（比例補正係数）とに基づいて、Ｌｄを非線形領域に拡張するように構成されている。具体的には、図１０の左側に示される電流値（｜ｉｄａｃｔ＋ｉｄ０｜）に対するＬｄの変化を表すＬｄ−ｉｑマップから、ｉｄａｃｔの絶対値（｜ｉｄａｃｔ＋ｉｄ０｜）に対応するＬｄが読み出される。なお、ｉｄ０は、ｉｄのオフセット量である。また、ｉｄａｃｔとして、ｄ軸電流指令が用いられる。次に、読み出された、ある｜ｉｄａｃｔ＋ｉｄ０｜に対応するＬｄに、軸間補正係数が積算される。次に、軸間補正係数が積算されたＬｄに、決定部１５により決定されたＬｄに基づくマップの比例補正係数（Ｌｄ＾／Ｌｄｊｍａｇ）を乗算して、Ｌｄ＾ｉｄｎが求められる。なお、軸間補正係数は、予めＦＥＭにより算出されたものであり、｜ｉｑａｃｔ｜の増加とともに、一定の値から減少に転じ、その後、一定の値となる。
【００８７】
同様に、本実施形態では、図１１に示すように、非線形化処理部１６は、電流値に対するＬｑの変化を表すマップと、ｑ軸とｄ軸との干渉を補正する軸間補正係数と、決定部１５により決定されたＬｑに基づくマップの補正係数（比例補正係数）とに基づいて、Ｌｑを非線形領域に拡張するように構成されている。具体的には、図１１の左側に示される電流値（｜ｉｑａｃｔ｜）に対するＬｑの変化を表すＬｑ−ｉｑマップから、｜ｉｑａｃｔ｜に対応するＬｑが読み出される。次に、読み出された、ある｜ｉｑａｃｔ｜に対応するＬｑに、軸間補正係数が積算される。次に、軸間補正係数が積算されたＬｑに、決定部１５により決定されたＬｄに基づいた比例補正係数（Ｌｑ＾／Ｌｑｊｍａｇ）を乗算して、Ｌｑ＾ｉｄｎが求められる。なお、軸間補正係数は、予めＦＥＭにより算出されたものであり、｜ｉｄａｃｔ＋ｉｄ０｜の増加とともに、一定の値から減少に転じ、その後、一定の値となる。
【００８８】
（ゲインの調整）
次に、電流電圧変換部４におけるゲインの調整について説明する。電流電圧変換部４は、ＰＩ制御を行うように構成されている。また、ゲインは、比例要素のフィードバックゲイン（以下、ｋｐという）と、積分要素のフィードバックゲイン（以下、ｋｉという）とを含む。
【００８９】
非線形化処理部１６は、非線形領域に拡張されたｄ軸インダクタンス（Ｌｄ＾ｉｄｎ）およびｑ軸インダクタンス（Ｌｑ＾ｉｄｎ）に基づいて、電流電圧変換部４におけるゲインｋｐおよびｋｉを調整するように構成されている。具体的には、下記の式（２５）および（２６）に基づいて、ゲインｋｐおよびｋｉが調整される。
【数１５】
2019080366.tif 000017
ここで、ｋｐｏは、ゲインｋｐの初期値である。また、Ｌ＊は、ＬｄまたはＬｑを意味する。また、Ｌｏ＊は、Ｌ＊の設計値である。ｋｉｏは、ゲインｋｉの初期値である。また、Ｒａｏは、Ｒａの設計値である。ここで、Ｌ＊＾ｉｄｎ（Ｌｄ＾ｉｄｎ、Ｌｑ＾ｉｄｎ）は、非線形領域に拡張されたインダクタンスであるので、ｋｐも、非線形領域に拡張されたことになる。そして、非線形化処理部１６に調整されたゲインｋｐおよびｋｉが、電流電圧変換部４に入力される。
【００９０】
（電流指令）
次に、電流指令ついて説明する。
【００９１】
〈ＳＰＭモータ〉
ここで、本実施形態では、非線形化処理部１６は、モータ２００が、ＳＰＭモータの場合、非線形領域に拡張されたψａに基づいて、非線形領域に拡張されたｑ軸電流指令ｉｑｒｅｆｉｄｎを演算する。具体的には、ＳＰＭモータでは、下記の式（２７）に基づいて、ｉｑｒｅｆｉｄｎが演算される。なお、ｉｑｒｅｆｉｄｎは、トルク／電流変換部１により演算される。
【数１６】
2019080366.tif 000018
ここで、ψａ＾ｉｄｎは、非線形領域を含んだψａ−ｉｑマップ×ｄ軸補正係数×比例補正係数に基づいて求められているため、Ｔｒｅｆから非線形領域に拡張されたｉｑｒｅｆｉｄｎを求めることができる。
【００９２】
〈ＩＰＭモータ〉
また、本実施形態では、モータ２００が、ＩＰＭモータの場合、非線形領域に拡張された、Ｒａ、ψａ、ＬｄおよびＬｑに基づいて、トルク指令を収束させるように回帰演算するとともに、回帰演算されたトルク指令に基づいてｑ軸電流指令ｉｑｒｅｆｉｄｎおよびｄ軸電流指令ｉｄｒｅｆｉｄｎを演算するように構成されている。
【００９３】
具体的には、図１２に示すように、ステップＳ１１において、電力管理制御部２を介して、トルク／電流変換部１に、トルク指令Ｔｒｅｆが入力される。
【００９４】
次に、ステップＳ１２において、現状のｉｄｒｅｆおよびｉｑｒｅｆから、Ｌｄ＾ｉｄｎ、Ｌｑ＾ｉｄｎおよびψａ＾ｉｄｎを演算する。なお、Ｌｄ＾ｉｄｎ、Ｌｑ＾ｉｄｎおよびψａ＾ｉｄｎは、上記のように、マップ、ｄ軸補正係数（軸間補正係数）および比例補正係数から演算される。そして、下記の式（２８）に基づいて、ｉｑｒｅｆｉｄｎｊ（ｊ番目の非線形領域に拡張されたｑ軸電流指令ｉｑｒｅｆｉｄｎ）が演算される。
【数１７】
2019080366.tif 000019
なお、上記式において、右辺のψａ×ｉｑの項は、マグネットトルクであり、それ以外の項は、リラクタンストルクである。
【００９５】
次に、ステップＳ１３において、現状のｉｄｒｅｆおよびｉｑｒｅｆｉｄｎｊ（ステップＳ１２において演算された値）から、Ｌｄ＾ｉｄｎ、Ｌｑ＾ｉｄｎおよびψａ＾ｉｄｎを演算する。なお、Ｌｄ＾ｉｄｎ、Ｌｑ＾ｉｄｎおよびψａ＾ｉｄｎは、上記のように、マップ、ｄ軸補正係数（軸間補正係数）および比例補正係数から演算される。そして、下記の式（２９）に基づいて、ｉｄｒｅｆｉｄｎｊ（ｊ番目の非線形領域に拡張されたｄ軸電流指令ｉｄｒｅｆｉｄｎ）が演算される。
【数１８】
2019080366.tif 000020
【００９６】
次に、ステップＳ１４において、演算されたｉｄｒｅｆｉｄｎｊおよびｉｑｒｅｆｉｄｎｊから、Ｌｄ＾ｉｄｎ、Ｌｑ＾ｉｄｎおよびψａ＾ｉｄｎを求める。なお、Ｌｄ＾ｉｄｎ、Ｌｑ＾ｉｄｎおよびψａ＾ｉｄｎは、上記のように、マップ、ｄ軸補正係数（軸間補正係数）および比例補正係数から演算される。そして、上記の式（２８）に基づいて、Ｔｒｅｆｉｄｎｊ（ｊ番目の非線形領域に拡張されたトルク指令Ｔｒｅｆ）が演算される。
【００９７】
次に、ステップＳ１５において、ＴｒｅｆとＴｒｅｆｉｄｎｊとの差分（εｔｒｅｆｊ）が演算される。
【００９８】
次に、ステップＳ１６において、｜εｔｒｅｆｊ｜が、所定のしきい値（Ｋεｔｒｅｆ）以下か否かが判断される。Ｙｅｓの場合、ステップＳ１７に進んで、現状のｉｄｒｅｆｉｄｎｊおよびｉｑｒｅｆｉｄｎｊが出力される。Ｎｏの場合、ステップＳ１８に進む。
【００９９】
次に、ステップＳ１８において、ｉｑｒｅｆｉｄｎｊを、比εｔｒｅｆｊ／（Ｔｒｅｆ＋Ｋε）により比例補正する。
【０１００】
次に、ステップＳ１９において、ｊに、１が加算される（ｊ＝ｊ＋１）。そして、ステップＳ２０において、１を加算後のｊが、回帰演算の回数の上限値に達しているか否かが判断される。Ｎｏの場合、ステップＳ１２に戻る。Ｙｅｓの場合、ステップＳ２１に進む。
【０１０１】
次に、ステップＳ２１において、｜εｔｒｅｆｊ｜が、所定のしきい値（｜Ｋεｔｒｅｆ１｜）以下か否かが判断される。なお、Ｋεｔｒｅｆ１は、Ｋεｔｒｅｆ１＞Ｋεｔｒｅｆの関係を有する。Ｙｅｓの場合、ステップＳ２２に進んで、現状のｉｄｒｅｆｉｄｎｊおよびｉｑｒｅｆｉｄｎｊが出力される。Ｎｏの場合、ステップＳ２３に進んで、ｊ＝０の場合（回帰演算が行われる以前）の、ｉｄｒｅｆ０およびｉｑｒｅｆ０が出力される。
【０１０２】
（本実施形態の効果）
本実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
【０１０３】
本実施形態では、上記のように、決定部１５は、電流偏差に基づく第１の方法、電圧指令方程式に基づく第２の方法、および、コイルの温度推定値に基づく第３の方法を切り替えることにより、Ｒａ、ψａ、Ｌｄ、および、Ｌｑを決定するように構成されている。これにより、たとえば、第１の方法、第２の方法または第３の方法のいずれかの方法によりパラメータ（Ｒａ、ψａ、Ｌｄ、および、Ｌｑ）を決定している場合において、電流指令と実際にモータ２００に出力されている電流値との誤差が大きくなった際に、他の方法に切り替えることができる。これにより、モータ２００の駆動を制御するパラメータを適切に決定することができる。
【０１０４】
また、本実施形態では、モータ２００の起動時とモータ２００の駆動中との両方において、モータ２００の駆動を制御するパラメータを適切に決定することができる。
【０１０５】
また、ψａは、Ｒａを含む関数により表される場合がある。また、ＬｄおよびＬｑは、Ｒａおよびψａを含む関数により表される場合がある。そこで、上記のように、Ｒａを決定した後、ψａを決定し、その後、ＬｄおよびＬｑを決定することによって、容易に、全てのパラメータ（Ｒａ、ψａ、ＬｄおよびＬｑ）を決定することができる。
【０１０６】
また、本実施形態では、パラメータ（Ｒａ、ψａ、Ｌｄ、および、Ｌｑ）にオフセットが付加されている場合に、変化量を求める際の差分により、オフセットを除去（補正）することができる。
【０１０７】
また、本実施形態では、パラメータの決定が比較的困難な非線形領域においてパラメータを決定する場合と異なり、線形領域において決定されたパラメータに基づいて、容易にパラメータを非線形領域に拡張することができる。
【０１０８】
また、本実施形態では、マップを用いることによって、計算式によってパラメータを非線形領域に演算しながら拡張する場合と比べて、モータ制御装置１００の負荷を軽減することができる。また、ｄ軸電流の大きさに対してψａを補正するｄ軸補正係数（ｑ軸とｄ軸との干渉を補正する軸間補正係数）に基づいてパラメータが非線形領域に拡張されているので、ｄ軸電流の影響（ｑ軸とｄ軸との干渉）が加味された非線形領域に拡張されたパラメータを得ることができる。また、決定部１５により決定されたパラメータに基づく比例補正係数に基づいてマップの値が補正されているので、現在（パラメータの決定時）のモータ２００の状態に応じて、適切にパラメータを決定することができる。
【０１０９】
また、本実施形態では、ＳＰＭモータでは、ｑ軸電流指令がパラメータのうちのψａのみに基づいて求められるので、非線形領域に拡張されたψａに基づいて、容易に、非線形領域に拡張されたｑ軸電流指令（ｉｑｒｅｆｉｄｎ）を演算することができる。一方、埋込磁石型モータでは、ｑ軸電流指令、ｄ軸電流指令（ｉｄｒｅｆｉｄｎ）、トルク指令（Ｔｔｒｆｉｄｎ）を演算するために、複数のパラメータ（ψａ、ＬｄおよびＬｑ）を用いる必要があるため（つまり、変数が複数であるため）、ｑ軸電流指令およびｄ軸電流指令を演算するためのトルク指令の演算が比較的困難である。そこで、ｑ軸電流指令およびｄ軸電流指令を求めるために用いられるトルク指令を、トルク指令を収束させるように回帰演算することによって、演算のための負荷を軽減しながら、比較的精度よくトルク指令（ｑ軸電流指令およびｄ軸電流指令）を演算することができる。
【０１１０】
また、Ｒａが比較的大きくなる場合（Ｒａ２＜＜ω２×Ｌｄ×Ｌｑ）では、第１の方法では、適切にパラメータを決定することができないので、第２の方法または第３の方法を用いることによって、モータ２００の駆動を制御するパラメータを適切に決定することができる。また、電圧指令方程式に基づく第２の方法では、モータ２００が停止しない場合、モータ２００の逆起電力が電圧指令値に影響を及ぼすため、適切にパラメータを決定することができないので、モータ２００が停止しない条件で制御されている場合、第３の方法を用いることによって、確実にパラメータを決定することができる。
【０１１１】
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更（変形例）が含まれる。
【０１１２】
たとえば、上記実施形態では、モータに複数回電流を流して、電機子抵抗、電機子鎖交磁束ベクトル、ｄ軸インダクタンスおよびｑ軸インダクタンスを決定する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、モータに電流を１回だけ流して、電機子抵抗、電機子鎖交磁束ベクトル、ｄ軸インダクタンスおよびｑ軸インダクタンスを決定してもよい。これにより、迅速にパラメータを決定することができる。
【０１１３】
また、上記実施形態では、予め算出されたマップ（電流の変化に対する各パラメータの変化を示すマップ）に基づいて、パラメータを非線形領域に拡張する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、電流の変化に対する各パラメータの変化を演算しながら（つまり、マップを用いずに）、パラメータを非線形領域に拡張してもよい。これにより、マップの値（離散的な値）を補間する必要が無いので、精度よくパラメータを決定することができる。
【０１１４】
また、上記実施形態では、ＩＰＭモータにおいて、トルク指令を収束させるように回帰演算する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、モータ制御装置の演算速度が十分であれば、回帰演算せずにトルク指令を演算してもよい。つまり、トルク指令の誤差が所定のしきい値以下になるまで繰り返し演算を行ってもよい。
【０１１５】
また、上記実施形態では、モータの電気角を検出する電気角センサが設けられている例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、決定部により決定されたＲａ、ＬｄおよびＬｑに基づいて電気角を算出することも可能である。この場合、初期学習では、決定部により決定されたＲａ、ＬｄおよびＬｑに基づいて電気角が算出された後、上記実施形態と同様にパラメータが決定される。また、常時学習では、上記実施形態と同様に、Ｒａを決定した後、ψａ、ＬｄおよびＬｑが決定される。
【符号の説明】
【０１１６】
１  トルク／電流変換部
１５  決定部
１６  非線形化処理部
１００  モータ制御装置
２００  モータ
【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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【図１２】
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