(57)【要約】【課題】柔軟なモータ制御を実現する。【解決手段】演算制御装置ＩＮＶ２００は、モータＭＧ１００の回転数と、モータＭＧ１００に対して要求されるトルク値と、指定された制御方式の優先順位とに基づいて、複数の制御方式からいずれかを選択し、選択した制御方式を用いてモータＭＧ１００の制御を行う。制御方式の優先順位は、モータＭＧ１００が搭載されている車両の乗員の指示に基づいて指定することができる。また、制御方式の優先順位は、モータＭＧ１００が搭載されている車両の外部からの指示に基づいて指定することもできる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転電動機の制御装置であって、
前記回転電動機の回転数と、前記回転電動機に対して要求されるトルク値と、指定された制御方式の優先順位とに基づいて、複数の制御方式からいずれかを選択し、選択した制御方式を用いて前記回転電動機の制御を行う回転電動機制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の回転電動機制御装置において、
前記回転数および前記トルク値に基づいて、前記優先順位に基づく制御方式の選択を許可するか否かを判断し、許可しないと判断すると前記優先順位に関わらず所定の制御方式を選択する回転電動機制御装置。
【請求項３】
請求項２に記載の回転電動機制御装置において、
前記回転電動機の動作状態に関して予め設定された複数の領域の中で前記回転数および前記トルク値の組み合わせに対応する領域を現在の動作領域として特定し、特定した前記現在の動作領域に基づいて、前記優先順位に基づく制御方式の選択を許可するか否かを判断する回転電動機制御装置。
【請求項４】
請求項３に記載の回転電動機制御装置において、
前記複数の領域には、前記回転数および前記トルク値の組み合わせが所定の上限境界線を超える第一の領域と、前記回転数および前記トルク値の組み合わせが前記上限境界線以下の第二の領域と、が含まれ、
前記第一の領域を前記現在の動作領域として特定した場合には、前記優先順位に基づく制御方式の選択を許可しないと判断し、
前記第二の領域を前記現在の動作領域として特定した場合には、前記優先順位に基づく制御方式の選択を許可すると判断する回転電動機制御装置。
【請求項５】
請求項３または４に記載の回転電動機制御装置において、
前記複数の領域には、前記回転数および前記トルク値の組み合わせが所定の下限境界線以上の第二の領域と、前記回転数および前記トルク値の組み合わせが前記下限境界線未満の第三の領域と、が含まれ、
前記第三の領域を前記現在の動作領域として特定した場合には、前記優先順位に基づく制御方式の選択を許可しないと判断し、
前記第二の領域を前記現在の動作領域として特定した場合には、前記優先順位に基づく制御方式の選択を許可すると判断する回転電動機制御装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の回転電動機制御装置において、
前記回転電動機は車両に搭載されており、
前記制御方式の優先順位は、前記車両の乗員の指示に基づいて指定される回転電動機制御装置。
【請求項７】
請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の回転電動機制御装置において、
前記回転電動機は車両に搭載されており、
前記制御方式の優先順位は、前記車両の外部からの指示に基づいて指定される回転電動機制御装置。
【請求項８】
請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の回転電動機制御装置において、
前記回転電動機の温度および故障状態と、前記回転電動機制御装置の温度および故障状態とのいずれか少なくとも一つに基づいて、前記制御方式の優先順位を動的に変化させる回転電動機制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転電動機制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
本技術分野の背景技術として、下記特許文献１が知られている。特許文献１には、交流モータに矩形波電圧を印加して駆動する矩形波電圧駆動回路と、前記交流モータにＰＷＭ（パルス幅変調）波電圧を印加して駆動するＰＷＭ波電圧駆動回路と、前記交流モータの速度を検出する速度検出回路と、トルクと速度とにより前記交流モータの運転領域を、高速応答を得るために前記ＰＷＭ波電圧駆動を行う領域Ａと、高出力を得るために前記矩形波電圧駆動を行う領域Ｃと、前記ＰＷＭ波電圧駆動と前記矩形波電圧駆動のいずれでも駆動可能な中間領域Ｂとに区分し、トルク指令値と前記モータ速度検出値に応じて前記矩形波電圧駆動回路と前記ＰＷＭ波電圧駆動回路とを切り換える切換回路とを備えたモータ制御装置であって、前記切換回路は、前記矩形波電圧駆動の場合と前記ＰＷＭ波電圧駆動の場合のモータ制御系の損失マップを有し、前記中間領域Ｂにおいて前記交流モータを運転する場合には、前記矩形波電圧駆動と前記ＰＷＭ波電圧駆動の内の損失が少ない方を選択することを特徴とするモータ制御装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−７２９５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載のモータ制御装置では、矩形波制御とＰＷＭ制御の切り替えが予め記憶されたモータ制御系の損失マップに従って行われるため、モータ駆動時の状況やユーザの嗜好等に応じた柔軟なモータ制御を行うことができない。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明による回転電動機制御装置は、回転電動機の制御装置であって、前記回転電動機の回転数と、前記回転電動機に対して要求されるトルク値と、指定された制御方式の優先順位とに基づいて、複数の制御方式からいずれかを選択し、選択した制御方式を用いて前記回転電動機の制御を行う。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、柔軟なモータ制御を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の一実施形態に係る回転電動機制御装置を含む回転電動機駆動システムの構成を示す図
【図２】従来の制御方式の決定方法を説明する図
【図３】本発明の一実施形態に係る制御方式の決定方法を説明する図
【図４】本発明の一実施形態に係る制御方式決定処理のフローチャートの一例を示す図
【図５】本発明の一実施形態に係る制御方式決定処理のフローチャートの別の一例を示す図
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。ただし、本発明は下記の実施形態に限定解釈されるものではなく、公知の他の構成要素を組み合わせて本発明の技術思想を実現してもよい。なお、各図において同一要素については同一の符号を記し、重複する説明は省略する。
【０００９】
図１は、本発明の一実施形態に係る回転電動機制御装置を含む回転電動機駆動システムの構成を示す図である。図１に示す回転電動機駆動システム１は、モータＭＧ１００、インバータＩＮＶ１００および上位コントローラＶＣＭ１００を備える。
【００１０】
回転電動機であるモータＭＧ１００は、例えばＹ結線構造を有する三相交流モータである。モータＭＧ１００は、Ｕ相コイル巻線Ｃ１１０、Ｖ相コイル巻線Ｃ１２０およびＷ相コイル巻線Ｃ１３０を有しており、これらの各コイル巻線に所定の交流電流が流れることで生じる回転磁界により、不図示の回転子が回転して駆動力を発生する。Ｕ相コイル巻線Ｃ１１０、Ｖ相コイル巻線Ｃ１２０およびＷ相コイル巻線Ｃ１３０は、共通の中性点Ｎ１００で接続されている。モータＭＧ１００には、回転子の回転角を検出する回転角センサＲ１４０が設けられている。
【００１１】
モータＭＧ１００は、リチウムイオン電池やニッケル水素電池などの二次電池で構成されるバッテリ（図示なし）を電源として、インバータＩＮＶ１００により駆動電流が供給される。インバータＩＮＶ１００は、演算制御装置ＩＮＶ２００、駆動回路ＩＮＶ３００およびパワーモジュールＩＮＶ４００を備えている。
【００１２】
パワーモジュールＩＮＶ４００は、Ｕ相アーム、Ｖ相アームおよびＷ相アームをそれぞれ構成する複数の電力用半導体スイッチング素子を備えている。Ｕ相アームはＵ相コイル巻線Ｃ１１０に、Ｖ相アームはＶ相コイル巻線Ｃ１２０に、Ｗ相アームはＷ相コイル巻線Ｃ１３０にそれぞれ対応する。パワーモジュールＩＮＶ４００は、駆動回路ＩＮＶ３００からドライブ信号として入力されるＰＷＭゲートパルス信号に基づき、各スイッチング素子のオンオフのタイミングを制御する。これにより、バッテリの正極と負極にそれぞれ接続された二相の電源ラインから供給される直流電力を三相交流電力に変換し、モータＭＧ１００の各コイル巻線に接続された三相のラインへと供給する機能を有する。パワーモジュールＩＮＶ４００とモータＭＧ１００の間に設けられた配線には電流センサＣＴ１００が取り付けられており、この電流センサＣＴ１００によってモータＭＧ１００の各コイル巻線に流れる電流が検出される。また、パワーモジュールＩＮＶ４００には温度センサＴＳ１００が取り付けられており、この温度センサＴＳ１００によってスイッチング素子の近傍の温度が検出される。
【００１３】
演算制御装置ＩＮＶ２００は、上位コントローラＶＣＭ１００から入力されるトルク指令や、回転角センサＲ１４０、電流センサＣＴ１００、温度センサＴＳ１００の各センサからの入力情報に基づいて、パワーモジュールＩＮＶ４００の各スイッチング素子のスイッチングタイミングを制御するためのゲート駆動信号（運転指令）を生成する。演算制御装置ＩＮＶ２００は、生成したゲート駆動信号を駆動回路ＩＮＶ３００に出力する。駆動回路ＩＮＶ３００は、演算制御装置ＩＮＶ２００から入力されるゲート駆動信号（運転指令）に基づいてＰＷＭゲートパルス信号を生成し、パワーモジュールＩＮＶ４００に出力する。
【００１４】
演算制御装置ＩＮＶ２００は、各スイッチング素子のスイッチングタイミングを演算処理するためのマイクロコンピュータ（マイコン）を備えている。マイコンへの入力情報には、モータＭＧ１００に対して要求される目標トルク値、モータＭＧ１００の各コイル巻線を流れている電流値、モータＭＧ１００の回転子の回転角、パワーモジュールＩＮＶ４００の温度などが含まれる。目標トルク値は、上位コントローラＶＣＭ１００から入力されるトルク指令によって与えられる。各コイル巻線の電流値、回転子の回転角、パワーモジュールＩＮＶ４００の温度の各情報は、回転角センサＲ１４０、電流センサＣＴ１００、温度センサＴＳ１００からそれぞれ入力される。なお、上位コントローラＶＣＭ１００は、例えばモータＭＧ１００が車両走行用のモータであれば、車両全体の制御を行う車両コントローラに相当する。
【００１５】
演算制御装置ＩＮＶ２００のマイコンは、例えば次のような演算を行う。まず、上位コントローラＶＣＭ１００から入力された目標トルク値に基づいて、モータＭＧ１００のｄ軸およびｑ軸の電流指令値を演算する。次に、電流センサＣＴ１００から入力された各コイル巻線の電流値と、回転角センサＲ１４０から入力された回転子の回転角とに基づいて、ｄ軸およびｑ軸の電流値を演算する。そして、ｄ軸およびｑ軸の電流指令値と電流値の差分を演算し、この差分に基づいてｄ軸およびｑ軸の電圧指令値を演算する。その後、回転角センサＲ１４０から入力された回転子の回転角に基づいて、演算されたｄ軸およびｑ軸の電圧指令値をＵ相、Ｖ相およびＷ相の電圧指令値に変換する。そして、求められたＵ相、Ｖ相およびＷ相の電圧指令値に基づく変調波と、予め設定された搬送波（三角波）とを比較し、その比較結果に基づくＰＷＭ変調を行うことにより、パルス状のＰＷＭ信号を生成する。演算制御装置ＩＮＶ２００は、こうして生成されたＰＷＭ信号をゲート駆動信号として駆動回路ＩＮＶ３００に出力する。
【００１６】
駆動回路ＩＮＶ３００は、演算制御装置ＩＮＶ２００から入力されたゲート駆動信号を増幅し、ＰＷＭゲートパルス信号としてパワーモジュールＩＮＶ４００の各スイッチング素子に出力する。これにより、各スイッチング素子にスイッチング動作を行わせ、直流電力から三相交流電力への電力変換動作を実施させる。
【００１７】
次に、演算制御装置ＩＮＶ２００における制御方式の決定方法について説明する。演算制御装置ＩＮＶ２００では、ＰＷＭ変調を行う際に、複数の制御方式からいずれかを選択し、選択した制御方式に応じた変調波を用いることで、生成されるＰＷＭ信号を変化させることができる。このとき演算制御装置ＩＮＶ２００が選択可能な制御方式には、例えば、通常の正弦波を変調波として用いるＰＷＭ制御方式や、正弦波に３次高調波を重畳させたものを変調波として用いる３次高調波重畳方式、矩形波を変調波として用いる矩形波制御方式などが知られている。なお、演算制御装置ＩＮＶ２００が選択可能な制御方式は、これ以外の制御方式を含んでいてもよい。
【００１８】
図２は、変調率に応じて制御方式を決定する従来の制御方式の決定方法を説明する図である。従来の制御方式の決定方法において、演算制御装置ＩＮＶ２００は、まず電流演算処理２１０を行う。電流演算処理２１０では、上位コントローラＶＣＭ１００から入力されたトルク指令が示すトルク値と、モータＭＧ１００の現在の回転数とを、演算制御装置ＩＮＶ２００内に保持された電流指令マップ２１１と照合する。電流指令マップ２１１は、モータＭＧ１００の動作状態に関するマップ情報であり、実測やシミュレーションによって予め設定されたモータＭＧ１００のトルク、回転数および電流の関係を表している。電流指令マップ２１１は、例えば演算制御装置ＩＮＶ２００内のメモリ（図示なし）に記憶保持されている。この電流指令マップ２１１を用いることで、トルク指令で要求されたトルクをモータＭＧ１００が出力するのに必要な電流を演算することができる。なお、モータＭＧ１００の現在の回転数は、回転角センサＲ１４０から入力される回転子の回転角の時間変化に基づいて算出することができる。
【００１９】
電流演算処理２１０によって必要な電流が求められたら、次に演算制御装置ＩＮＶ２００は、電流電圧変換２２０を行うことで、モータＭＧ１００に対して出力すべき電圧を求める。続いて演算制御装置ＩＮＶ２００は、変調率演算２３０を行うことで変調率を演算する。変調率演算２３０では、電流電圧変換２２０によって求められた電圧をバッテリの直流電圧と比較し、これらの比から変調率を求める。
【００２０】
変調率が求められたら、演算制御装置ＩＮＶ２００は、制御方式決定２４０を行って制御方式を決定する。制御方式決定２４０では、変調率演算２３０によって求められた変調率に基づき予め設定された複数の制御方式のうちいずれかを選択することで、ＰＷＭ変調波を生成する際に用いる制御方式を決定する。例えば、変調率が1.00以下の場合はＰＷＭ制御方式を選択し、変調率が1.00を超えて1.15以下の場合は３次高調波重畳方式を選択する。また、変調率が1.15を超える場合は矩形波制御方式を選択する。
【００２１】
制御方式決定２４０によって制御方式を決定したら、演算制御装置ＩＮＶ２００は、その制御方式に応じた変調波を用いてＰＷＭ変調を行い、ＰＷＭ信号を生成する。これにより、演算制御装置ＩＮＶ２００において、変調率に基づいて選択した制御方式を用いたモータＭＧ１００の制御が行われる。
【００２２】
以上説明した従来の制御方式の決定方法に対して、本実施形態の回転電動機駆動システム１では、演算制御装置ＩＮＶ２００において、上位コントローラＶＣＭ１００から入力される制御方式の優先順位を考慮した制御方式の選択を行う。以下にその詳細について説明する。
【００２３】
図３は、本発明の一実施形態に係る制御方式の決定方法を説明する図である。本実施形態の制御方式の決定方法において、演算制御装置ＩＮＶ２００は、電流演算・制御方式決定処理３００を行うことにより、電流および制御方式を決定する。電流演算・制御方式決定処理３００では、上位コントローラＶＣＭ１００から入力されたトルク指令が示すトルク値と、モータＭＧ１００の現在の回転数とを、演算制御装置ＩＮＶ２００内に保持された制御方式決定マップ３３０と照合する。制御方式決定マップ３３０は、図２の電流指令マップ２１１と同様に、モータＭＧ１００の動作状態に関するマップ情報であり、実測やシミュレーションによって予め設定されたモータＭＧ１００のトルク、回転数および電流の関係を表している。この制御方式決定マップ３３０を用いることで、トルク指令で要求されたトルクをモータＭＧ１００が出力するのに必要な電流を演算することができる。なお、モータＭＧ１００の現在の回転数は、前述のように、回転角センサＲ１４０から入力される回転子の回転角の時間変化に基づいて算出することができる。
【００２４】
また、演算制御装置ＩＮＶ２００は、電流演算・制御方式決定処理３００において、上位コントローラＶＣＭ１００から入力された制御方式の優先順位に基づき、制御方式の選択を行う。このとき演算制御装置ＩＮＶ２００は、制御方式決定マップ３３０を参照することで、現在のモータＭＧ１００の動作状態において選択可能な制御方式を判断し、選択可能な制御方式の中で優先順位が高い制御方式を選択する。具体的には、例えば以下で説明するような方法により、制御方式の選択を行う。
【００２５】
制御方式決定マップ３３０には、図３に示すように、第一の領域３３１、第二の領域３３２および第三の領域３３３が設定されている。第一の領域３３１は、回転数およびトルク値の組み合わせが所定の上限境界線３３２ａを超える領域であり、第三の領域３３３は、回転数およびトルク値の組み合わせが所定の下限境界線３３２ｂ未満の領域である。第二の領域３３２は、第一の領域３３１と第三の領域３３３に挟まれており、回転数およびトルク値の組み合わせが上記の上限境界線３３２ａ以下かつ下限境界線３３２ｂ以上の領域である。
【００２６】
演算制御装置ＩＮＶ２００は、これらの領域の中で入力された回転数およびトルク値の組み合わせに対応する領域を、現在の動作領域、すなわちモータＭＧ１００の現在の動作状態に相当する領域として特定する。そして、特定した現在の動作領域がどの領域であるかにより、優先順位に基づく制御方式の選択を許可するか否かを判断する。具体的には、第二の領域３３２を現在の動作領域として特定した場合は、優先順位に基づく制御方式の選択を許可すると判断し、上位コントローラＶＣＭ１００から入力された制御方式の優先順位に従って、複数の制御方式からいずれかを選択する。一方、第一の領域３３１または第三の領域３３３を現在の動作領域として特定した場合は、優先順位に基づく制御方式の選択を許可しないと判断する。この場合、上位コントローラＶＣＭ１００から入力された制御方式の優先順位に関わらず、第一の領域３３１または第三の領域３３３に対して予め設定された制御方式を選択する。
【００２７】
ここで、第一の領域３３１は、原理的に特定の制御方式、例えば矩形波制御でしかモータＭＧ１００の制御を実施できない動作状態に相当する領域である。したがって、第一の領域３３１を現在の動作領域として特定した場合は、ユーザや設計者が制御方式を選択する余地がないため、演算制御装置ＩＮＶ２００は優先順位に基づく制御方式の選択を許可せずに、実施可能な制御方式を自動的に選択する。
【００２８】
また、第三の領域３３３は、原理的には複数の制御方式で制御することが可能であるが、設計者が意図的に制御方式を固定する動作状態に相当する領域である。例えば、ＰＷＭ制御方式、３次高調波重畳方式、矩形波制御方式のいずれを用いても原理的にはモータＭＧ１００の制御を実施可能だが、ＰＷＭ制御方式以外の制御方式を用いると著しく効率が悪化する場合や、音・振動の観点から著しく不利である場合などに、設計者はこれらの動作状態に対応する領域を第三の領域３３３に設定しておくことができる。したがって、第三の領域３３３を現在の動作領域として特定した場合にも、演算制御装置ＩＮＶ２００は優先順位に基づく制御方式の選択を許可せずに、設計者の意図に従って制御方式を自動的に選択する。
【００２９】
電流演算・制御方式決定処理３００によって電流および制御方式を決定したら、演算制御装置ＩＮＶ２００は、決定した電流および制御方式に応じた変調波を用いてＰＷＭ変調を行い、ＰＷＭ信号を生成する。これにより、演算制御装置ＩＮＶ２００において、モータＭＧ１００の回転数と、モータＭＧ１００に対して要求されるトルク値と、指定された優先順位とに基づいて、複数の制御方式からいずれかが選択される。そして、選択された制御方式を用いたモータＭＧ１００の制御が行われる。
【００３０】
なお、制御方式の優先順位は、予めユーザが指定してもよいし、外部からの指示に応じて指定してもよい。さらに、モータＭＧ１００や演算制御装置ＩＮＶ２００の温度や、これらの故障状態に基づいて、制御方式の優先順位を動的に変化させてもよい。この点は、後で詳しく説明する。
【００３１】
図４は、本発明の一実施形態に係る制御方式決定処理のフローチャートの一例を示す図である。図４のフローチャートでは、ユーザの指示に基づいて制御方式の優先順位が指定される場合の制御方式決定処理の流れの一例を示している。なお、以下の説明では、モータＭＧ１００を含む回転電動機駆動システム１が電気自動車等の車両に搭載されており、この車両の乗員がユーザとして制御方式の優先順位を指定する場合について説明する。
【００３２】
ステップＳ４００において、演算制御装置ＩＮＶ２００は、現在の動作領域を特定する。ここでは前述のように、上位コントローラＶＣＭ１００から入力されたトルク指令が示すトルク値と、モータＭＧ１００の現在の回転数とを、制御方式決定マップ３３０と照合する。これにより、制御方式決定マップ３３０における第一の領域３３１、第二の領域３３２および第三の領域３３３の中で、モータＭＧ１００の現在の動作状態に応じた回転数およびトルク値の組み合わせに対応する領域を、現在の動作領域として特定する。
【００３３】
ステップＳ４１０において、演算制御装置ＩＮＶ２００は、ステップＳ４００で特定した現在の動作領域が第一の領域３３１または第三の領域３３３であったか否かを判定する。第一の領域３３１または第三の領域３３３を現在の動作領域として特定した場合はステップＳ４１１へ進み、そうでない場合、すなわち第二の領域３３２を現在の動作領域として特定した場合はステップＳ４２０へ進む。
【００３４】
ステップＳ４１１において、演算制御装置ＩＮＶ２００は、ステップＳ４００で現在の動作領域として特定した第一の領域３３１または第三の領域３３３に対応する制御方式を、モータＭＧ１００の制御に用いる制御方式として採用する。ここでは、第一の領域３３１において実施可能な特定の制御方式、例えば矩形波制御や、第三の領域３３３に対して設計者が予め設定した特定の制御方式、例えばＰＷＭ制御方式などを、モータＭＧ１００の制御に用いる制御方式として採用する。ステップＳ４１１を実施したら、図４のフローチャートに示す処理を終了する。
【００３５】
ステップＳ４２０において、演算制御装置ＩＮＶ２００は、ユーザである車両の乗員から制御方式の優先順位の指示が行われたか否かを判定する。乗員が車両内に設けられた操作スイッチやタッチパネル等の操作部材（図示なし）を操作することで、制御方式の優先順位を指示していた場合は、その指示内容に関する情報を上位コントローラＶＣＭ１００から取得してステップＳ４３０に進む。一方、乗員から制御方式の優先順位の指示が行われておらず、そのため上位コントローラＶＣＭ１００から演算制御装置ＩＮＶ２００へ制御方式の優先順位の情報が入力されていない場合は、制御方式の優先順位の指示がないと判定してステップＳ４４２へ進む。
【００３６】
ステップＳ４３０において、演算制御装置ＩＮＶ２００は、ステップＳ４２０で上位コントローラＶＣＭ１００から取得した制御方式の優先順位を参照し、最も優先順位が高い制御方式に指定された第一優先順位の制御方式を特定する。そして、上位コントローラＶＣＭ１００から入力されたトルク指令が示すトルク値と、モータＭＧ１００の現在の回転数とに基づいて、第一優先順位の制御方式を採用可能か否かを判定する。例えば、制御方式決定マップ３３０において第二の領域３３２をさらに複数の領域に分割し、各領域に対して採用可能な制御方式を予め設定しておく。そして、ステップＳ４００と同様に、これらの領域の中でモータＭＧ１００の現在の動作状態に応じた回転数およびトルク値の組み合わせに対応する領域を特定し、当該領域に設定された採用可能な制御方式の中に第一優先順位の制御方式が含まれているか否かを判定する。その結果、第一優先順位の制御方式が含まれていれば、第一優先順位の制御方式を採用可能と判断してステップＳ４３１へ進み、含まれていなければ、第一優先順位の制御方式を採用できないと判断してステップＳ４４０へ進む。なお、これ以外の方法でステップＳ４３０の判定を行ってもよい。
【００３７】
ステップＳ４３１において、演算制御装置ＩＮＶ２００は、ステップＳ４３０で特定した第一優先順位の制御方式を、モータＭＧ１００の制御に用いる制御方式として採用する。ステップＳ４３１を実施したら、図４のフローチャートに示す処理を終了する。
【００３８】
ステップＳ４４０において、演算制御装置ＩＮＶ２００は、ステップＳ４２０で上位コントローラＶＣＭ１００から取得した制御方式の優先順位を参照し、二番目に優先順位が高い制御方式に指定された第二優先順位の制御方式を特定する。そして、上位コントローラＶＣＭ１００から入力されたトルク指令が示すトルク値と、モータＭＧ１００の現在の回転数とに基づいて、ステップＳ４３０と同様の方法により、第二優先順位の制御方式を採用可能か否かを判定する。その結果、第二優先順位の制御方式を採用可能と判断した場合はステップＳ４４１へ進み、第二優先順位の制御方式を採用できないと判断した場合はステップＳ４４２へ進む。なお、ステップＳ４３０とは異なる方法でステップＳ４４０の判定を行ってもよい。
【００３９】
ステップＳ４４１において、演算制御装置ＩＮＶ２００は、ステップＳ４４０で特定した第二優先順位の制御方式を、モータＭＧ１００の制御に用いる制御方式として採用する。ステップＳ４４１を実施したら、図４のフローチャートに示す処理を終了する。
【００４０】
ステップＳ４４２において、演算制御装置ＩＮＶ２００は、設計者により予め設定された初期設定の制御方式を、モータＭＧ１００の制御に用いる制御方式として採用する。ステップＳ４４２を実施したら、図４のフローチャートに示す処理を終了する。
【００４１】
なお、第一優先順位および第二優先順位に加えて、さらに第三以降の優先順位の制御方式が指定されていた場合は、ステップＳ４３０、Ｓ４４０と同様の処理をさらに繰り返してもよい。その結果、指定された優先順位の制御方式のいずれかを採用可能と判定した場合はその制御方式を採用し、全ての制御方式を採用できないと判定した場合は、ステップＳ４４２において初期設定の制御方式を採用する。このようにすれば、指定された優先順位の段数が何段階であっても、その全てについて採用の可否をモータＭＧ１００の現在の動作状態から順次判断することが可能である。
【００４２】
図５は、本発明の一実施形態に係る制御方式決定処理のフローチャートの別の一例を示す図である。図５のフローチャートでは、車両の外部からの指示に基づいて制御方式の優先順位が指定される場合の制御方式決定処理の流れの一例を示している。なお、以下の説明では、モータＭＧ１００を含む回転電動機駆動システム１が電気自動車等の車両に搭載されており、この車両の外部から無線通信等で回転電動機駆動システム１へ送信される情報により、制御方式の優先順位が指定される場合について説明する。
【００４３】
ステップＳ５００〜Ｓ５１１において、演算制御装置ＩＮＶ２００は、図４のステップＳ４００〜Ｓ４１１とそれぞれ同様の処理を行う。すなわち、ステップＳ５００では、制御方式決定マップ３３０における第一の領域３３１、第二の領域３３２および第三の領域３３３の中で、モータＭＧ１００の現在の動作状態に応じた回転数およびトルク値の組み合わせに対応する領域を、現在の動作領域として特定する。ステップＳ５１０では、ステップＳ５００で特定した現在の動作領域が第一の領域３３１または第三の領域３３３であったか否かを判定する。第一の領域３３１または第三の領域３３３を現在の動作領域として特定した場合はステップＳ５１１へ進み、ステップＳ５１１において、第一の領域３３１または第三の領域３３３に対応する制御方式を、モータＭＧ１００の制御に用いる制御方式として採用する。ステップＳ５１１を実施したら、図５のフローチャートに示す処理を終了する。一方、現在の動作領域が第一の領域３３１と第三の領域３３３のいずれでもない場合、すなわち第二の領域３３２を現在の動作領域として特定した場合はステップＳ５２０へ進む。
【００４４】
ステップＳ５２０において、演算制御装置ＩＮＶ２００は、車両の外部から制御方式の優先順位の指示が行われたか否かを判定する。車両の外部から制御方式の優先順位に関する情報が無線通信等により送信され、この情報を通信装置（図示なし）が受信して上位コントローラＶＣＭ１００へ出力することで、外部から制御方式の優先順位が指示された場合は、その指示内容に関する情報を上位コントローラＶＣＭ１００から取得してステップＳ５３０に進む。一方、外部から制御方式の優先順位の指示が行われておらず、そのため上位コントローラＶＣＭ１００から演算制御装置ＩＮＶ２００へ制御方式の優先順位の情報が入力されていない場合は、制御方式の優先順位の指示がないと判定してステップＳ５６２へ進む。
【００４５】
ステップＳ５３０において、演算制御装置ＩＮＶ２００は、ステップＳ５２０で上位コントローラＶＣＭ１００から取得した制御方式の優先順位を参照し、外部から指示されている制御方式が自車、すなわち回転電動機駆動システム１を搭載している車両が採用している制御方式であるか否かを判定する。その結果、外部から指示されている制御方式が自車採用の制御方式であればステップＳ５４０へ進み、そうでなければステップＳ５６２へ進む。
【００４６】
ステップＳ５４０において、演算制御装置ＩＮＶ２００は、ステップＳ５２０で上位コントローラＶＣＭ１００から取得した制御方式の優先順位を内部のメモリ（図示なし）に記憶して保存する。
【００４７】
ステップＳ５５０〜Ｓ５６２において、演算制御装置ＩＮＶ２００は、図４のステップＳ４３０〜Ｓ４４２とそれぞれ同様の処理を行う。すなわち、ステップＳ５５０では、上位コントローラＶＣＭ１００から入力されたトルク指令が示すトルク値と、モータＭＧ１００の現在の回転数とに基づいて、第一優先順位の制御方式を採用可能か否かを判定する。その結果、第一優先順位の制御方式を採用可能であれば、ステップＳ５５１で第一優先順位の制御方式をモータＭＧ１００の制御に用いる制御方式として採用した後、図５のフローチャートに示す処理を終了する。一方、第一優先順位の制御方式を採用できない場合は、ステップＳ５６０において、上位コントローラＶＣＭ１００から入力されたトルク指令が示すトルク値と、モータＭＧ１００の現在の回転数とに基づいて、第二優先順位の制御方式を採用可能か否かを判定する。その結果、第二優先順位の制御方式を採用可能であれば、ステップＳ５６１で第二優先順位の制御方式をモータＭＧ１００の制御に用いる制御方式として採用した後、図５のフローチャートに示す処理を終了する。一方、第二優先順位の制御方式を採用できない場合は、ステップＳ５６２で初期設定の制御方式をモータＭＧ１００の制御に用いる制御方式として採用した後、図５のフローチャートに示す処理を終了する。なお、第一優先順位および第二優先順位に加えて、さらに第三以降の優先順位の制御方式が指定されていた場合は、ステップＳ５５０、Ｓ５６０と同様の処理をさらに繰り返してもよい。
【００４８】
以上説明した本発明の一実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
【００４９】
（１）演算制御装置ＩＮＶ２００は、回転電動機であるモータＭＧ１００の制御装置である。演算制御装置ＩＮＶ２００は、モータＭＧ１００の回転数と、モータＭＧ１００に対して要求されるトルク値と、指定された制御方式の優先順位とに基づいて、複数の制御方式からいずれかを選択し、選択した制御方式を用いてモータＭＧ１００の制御を行う。このようにしたので、柔軟なモータ制御を実現できる。
【００５０】
（２）演算制御装置ＩＮＶ２００は、回転数およびトルク値に基づいて、優先順位に基づく制御方式の選択を許可するか否かを判断し（ステップＳ４１０、Ｓ５１０）、許可しないと判断すると（ステップＳ４１０、Ｓ５１０：Ｙｅｓ）優先順位に関わらず、現在の動作領域に対応する所定の制御方式を選択する（ステップＳ４１１、Ｓ５１１）。このようにしたので、指定された優先順位に従って制御方式を採用するのが適切でない場合は、モータＭＧ１００の動作状態に応じた制御方式を採用して適切なモータ制御を実現できる。
【００５１】
（３）演算制御装置ＩＮＶ２００は、モータＭＧ１００の動作状態に関して予め設定された第一の領域３３１、第二の領域３３２および第三の領域３３３の中で回転数およびトルク値の組み合わせに対応する領域を現在の動作領域として特定し（ステップ４００、Ｓ５００）、特定した現在の動作領域に基づいて、優先順位に基づく制御方式の選択を許可するか否かを判断する（ステップＳ４１０、Ｓ５１０）。すなわち、回転数およびトルク値の組み合わせが所定の上限境界線３３２ａを超える第一の領域３３１を現在の動作領域として特定した場合、または、回転数およびトルク値の組み合わせが所定の下限境界線３３２ｂ未満の第三の領域３３３を現在の動作領域として特定した場合には、優先順位に基づく制御方式の選択を許可しないと判断する（ステップＳ４１０、Ｓ５１０：Ｙｅｓ）。また、回転数およびトルク値の組み合わせが上限境界線３３２ａ以下であって下限境界線３３２ｂ以上の第二の領域３３２を現在の動作領域として特定した場合には、優先順位に基づく制御方式の選択を許可すると判断する（ステップＳ４１０、Ｓ５１０：Ｎｏ）。このようにしたので、指定された優先順位に基づく制御方式の選択を許可するか否かを適切に判断することができる。
【００５２】
（４）図４で説明したように、制御方式の優先順位は、モータＭＧ１００が搭載されている車両の乗員の指示に基づいて指定することができる。また、図５で説明したように、制御方式の優先順位は、モータＭＧ１００が搭載されている車両の外部からの指示に基づいて指定することもできる。このようにしたので、モータＭＧ１００の使用形態に応じた様々な方法で制御方式の優先順位を指定することができる。
【００５３】
なお、以上説明した本発明の実施形態において、演算制御装置ＩＮＶ２００は、指定された制御方式の優先順位を動的に変化させてもよい。例えば、モータＭＧ１００の温度や故障状態を検出し、これらに基づいて制御方式の優先順位を動的に変化させることができる。また、演算制御装置ＩＮＶ２００自身の温度や故障状態を検出し、これらに基づいて制御方式の優先順位を動的に変化させることもできる。このようにすれば、指定された制御方式の優先順位を状況に応じて適切に調節することが可能となる。
【００５４】
なお、以上説明した各実施形態や各種変形例は、それぞれ任意に組み合わせてもよい。また、上記では種々の実施形態や変形例を説明したが、本発明はこれらの内容に限定されるものではない。本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の態様も本発明の範囲内に含まれる。
【符号の説明】
【００５５】
１・・・回転電動機駆動システム
ＭＧ１００・・・モータ
Ｃ１１０・・・Ｕ相コイル巻線
Ｃ１２０・・・Ｖ相コイル巻線
Ｃ１３０・・・Ｗ相コイル巻線
Ｎ１００・・・中性点
Ｒ１４０・・・回転角センサ
ＩＮＶ１００・・・インバータ
ＩＮＶ２００・・・演算制御装置
ＩＮＶ３００・・・駆動回路
ＩＮＶ４００・・・パワーモジュール
ＣＴ１００・・・電流センサ
ＴＳ１００・・・温度センサ
ＶＣＭ１００・・・上位コントローラ
【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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