(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電流指令値に追従するように電動機への印加電圧を制御する電流制御モードと、電圧位相をフィードバック操作して前記電動機への印加電圧を制御する電圧位相制御モードとの間で制御モードを切り替える電動機の制御装置において、
前記電流制御モードから前記電圧位相制御モードへの切り替え、もしくは、前記電圧位相制御モードから前記電流制御モードへの切り替えを、所定の切り替え条件に応じて判定する制御モード切替判定手段と、
前記制御モード切替判定手段が制御モードを切り替えると判定した時からの経過時間を、前記判定が変わらない限り計測し続けるマスク時間計測手段と、
前記マスク時間計測手段が計測した時間が所定の時間以上経過したか否かを判定するマスク時間経過判定手段と、
前記マスク時間計測手段が計測した時間が前記所定の時間以上経過したと判定された場合に、前記制御モード切替判定手段の判定に応じて、前記電流制御モードから前記電圧位相制御モード、もしくは、前記電圧位相制御モードから前記電流制御モードへ前記制御モードを切り替える制御モード切替手段と、を備え、
前記所定の時間は、前記電流制御モードにおいて算出される電圧指令値の更新周期よりも大きい、
ことを特徴とする電動機の制御装置。
【請求項２】
前記所定の時間は、前記電圧位相制御モードにおいて算出される電圧指令値の更新周期よりも大きい、
ことを特徴とする請求項１に記載の電動機の制御装置。
【請求項３】
電流指令値に追従するように電動機への印加電圧を制御する電流制御モードと、電圧位相をフィードバック操作して前記電動機への印加電圧を制御する電圧位相制御モードとの間で制御モードを切り替える電動機の制御装置において、
前記電流制御モードから前記電圧位相制御モードへの切り替え、もしくは、前記電圧位相制御モードから前記電流制御モードへの切り替えを、所定の切り替え条件に応じて判定する制御モード切替判定手段と、
前記制御モード切替判定手段が制御モードを切り替えると判定した時からの経過時間を、前記判定が変わらない限り計測し続けるマスク時間計測手段と、
前記マスク時間計測手段が計測した時間が所定の時間以上経過したか否かを判定するマスク時間経過判定手段と、
前記マスク時間計測手段が計測した時間が前記所定の時間以上経過したと判定された場合に、前記制御モード切替判定手段の判定に応じて、前記電流制御モードから前記電圧位相制御モード、もしくは、前記電圧位相制御モードから前記電流制御モードへ前記制御モードを切り替える制御モード切替手段と、を備え、
前記所定の時間は、前記電圧位相制御モードにおいて算出される電圧指令値の更新周期よりも大きい、
ことを特徴とする電動機の制御装置。
【請求項４】
前記所定の時間を、トルクの応答の時定数に基づいて設定する、
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の電動機の制御装置。
【請求項５】
前記所定の時間を、前記制御モード切替判定手段が前記制御モードを切り替えると判定した時の電動機に流れる電流値が大きいほど、大きく設定する、
ことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の電動機の制御装置。
【請求項６】
前記制御モード切替判定手段が、前記電流制御モードから前記電圧位相制御モードへの切り替え、もしくは、前記電圧位相制御モードから前記電流制御モードへの切り替えを、所定の切替閾値と所定の判定値との比較に基づく切り替え条件に応じて判定する場合に、
前記制御モード切替手段は、前記制御モード切替判定手段が前記制御モードを切り替えると判定し、かつ、前記所定の切替閾値と前記所定の判定値との偏差が所定の設定値以上に達した場合は、前記マスク時間計測手段が計測した時間が前記所定の時間以上経過していなくても、前記制御モードを切り替える、
ことを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の電動機の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動機の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、回転電機の制御システムにおいて、電流制御モードと電圧位相制御モードとの間で制御を切り替える技術が知られている。特許文献１に記載の制御システムでは、電圧位相制御モードから電流位相制御モードへ切り替える切替線を、チャタリング防止のためのヒステリシスを考慮し、回転電機を最大効率で運転できる最大効率特性線よりもｑ軸側に設定している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−８１６６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の技術では、本来切り替えを実施したい最大効率特性線で切り替えることができないため、ヒステリシス区間、すなわち最大効率特性線をすぎてから再び最大効率特性線に戻るまでの区間におけるモータ駆動の効率が、最大効率線特性線におけるモータ駆動の効率と比較して悪化する。
【０００５】
本発明は、最大効率特性線等の所定の切替線において、ヒステリシス区間を設けずに、電流制御モードと電圧位相制御モードとの間を迅速に切り替えることができる技術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】
【０００６】
本発明による電動機の制御装置は、電流制御モードから電圧位相制御モードへの切り替え、もしくは、電圧位相制御モードから電流制御モードへの切り替えを、所定の切り替え条件に応じて判定する制御モード切替判定手段と、制御モード切替判定手段が制御モードを切り替えると判定した時からの経過時間を該判定が変わらない限り計測し続けるマスク時間計測手段とを備え、マスク時間計測手段が計測した時間が所定の時間以上経過したか否かを判定する。マスク時間計測手段が計測した時間が所定の時間以上経過したと判定された場合は、制御モード切替判定手段の判定に応じて、電流制御モードから電圧位相制御モード、もしくは、電圧位相制御モードから電流制御モードへ制御モードを切り替える。所定の時間は、電流制御モードにおいて算出される電圧指令値の更新周期よりも大きい。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、ある指標で定められた切替閾値（例えば最大効率特性線）にヒステリシス区間を設けずに、当該切替閾値に所定の判定値が達した時からの経過時間を計測し、当該計測時間が所定の時間以上経過した場合に制御モードを切り替えるので、ある指標で定められた切替閾値の前後で迅速に制御モードを切り替えることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、第１の実施形態における電動機の制御装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、第１の実施形態における電動機の制御装置の制御モード判定部の内部で行われる制御モード切替判定に係る制御演算一回分のフローチャートである。
【図３】図３は、モータ回転数の変位に対する電流と電圧の推移と制御モード切替タイミングとの関係を説明するための図である。
【図４】図４は、第２の実施形態における電動機の制御装置の構成を示すブロック図である。
【図５】図５は、第３の実施形態における電動機の制御装置の構成を示すブロック図である。
【図６】図６は、第３の実施形態における電動機の制御装置の制御モード判定部の内部で行われる制御モード切替判定に係る制御演算一回分のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態における電動機の制御装置の構成を示すブロック図である。この電動機の制御装置は、例えば、電気自動車に適用される。なお、電気自動車以外に、例えば、ハイブリッド自動車や、自動車以外のシステムに適用することも可能である。
【００１０】
電流指令生成部１は、トルク指令値Ｔ*、バッテリ７の直流電圧Ｖdc、および電動機９の回転数（以下、モータ回転数と呼ぶ）Ｎと、ｄ軸電流およびｑ軸電流との関係を定めたテーブルを格納しており、トルク指令値Ｔ*、バッテリ７の直流電圧Ｖdc、およびモータ回転数Ｎを入力して、上記テーブルを参照することにより、ｄ軸電流指令値ｉd*およびｑ軸電流指令値ｉq*を求める。テーブルで規定されているｄ軸電流およびｑ軸電流は、予め実験または解析により求めた、所望のトルクを得るｄ軸電流およびｑ軸電流である。この電流指令値ｉd*、ｉq*は、電流制御モードにおける電流指令値である。
【００１１】
干渉電圧生成部２は、トルク指令値Ｔ*、バッテリ７の直流電圧Ｖdc、およびモータ回転数Ｎと、ｄ軸およびｑ軸の干渉電圧との関係を定めたテーブルを格納しており、トルク指令値Ｔ*、バッテリ７の直流電圧Ｖdc、およびモータ回転数Ｎを入力して、上記テーブルを参照することにより、ｄ軸干渉電圧Ｖd_dcpl*およびｑ軸干渉電圧Ｖq_dcpl*を求める。
【００１２】
電流ベクトル制御器３は、ｄ軸電流指令値ｉd*およびｑ軸電流指令値ｉq*と、ｄ軸電流検出値ｉdおよびｑ軸電流検出値ｉqと、ｄ軸干渉電圧Ｖd_dcpl*およびｑ軸干渉電圧Ｖq_dcpl*に基づいて、公知の非干渉制御と電流フィードバック制御によるベクトル電流制御を行い、ｄ軸電圧指令値Ｖdi*およびｑ軸電圧指令値Ｖqi*を算出する。この電圧指令値Ｖdi*、Ｖqi*は、電流制御モードにおける電圧指令値である。
【００１３】
電圧振幅生成部１３は、電源電圧Ｖdcを、後述する電圧位相制御で実現される電圧振幅指令値Ｖa*に変換する。
【００１４】
トルク演算器１５は、予め記憶されている磁石磁束φa、ｄ軸およびｑ軸のインダクタンス差（Ｌd−Ｌq）、および、ｄ軸電流検出値ｉdおよびｑ軸電流検出値ｉqを入力し、次式（１）により電動機９のトルク推定値Ｔcalを算出する。
【００１５】
【数１】
0006459363.tif 000002
【００１６】
なお、式（１）において、ｐは電動機９の極対数である。また、ｄ軸およびｑ軸のインダクタンス差（Ｌd−Ｌq）は、インダクタンス生成部１４により求められる。具体的には、予めオフラインで解析または実験を行って、トルク指令値Ｔ*、バッテリ７の直流電圧Ｖdc、およびモータ回転数Ｎと、ｄ軸およびｑ軸のインダクタンス差（Ｌd−Ｌq）との関係を定めたテーブルを用意しておき、トルク指令値Ｔ*、バッテリ７の直流電圧Ｖdc、およびモータ回転数Ｎを入力して、上記テーブルを参照することにより、ｄ軸およびｑ軸のインダクタンス差（Ｌd−Ｌq）を求める。
【００１７】
トルク制御器１６は、トルク指令値Ｔ*とトルク推定値Ｔcalの差分を入力し、次式（２）によりＰＩ増幅した値を、電圧位相指令値α*として算出する。ただし、式（２）中のＫpは比例ゲインであり、Ｋiは積分ゲインである。
【００１８】
【数２】
0006459363.tif 000003
【００１９】
ｄｑ軸電圧生成部１７は、電圧振幅生成部１３によって求められる電圧振幅指令値Ｖa*と、トルク制御器１６によって算出される電圧位相指令値α*とを入力し、次式（３）により、ｄ軸電圧指令値Ｖdv*およびｑ軸電圧指令値Ｖqv*を算出する。この電圧指令値Ｖdv*、Ｖqv*は、電圧位相制御モードにおける電圧指令値である。
【００２０】
【数３】
0006459363.tif 000004
【００２１】
電流制御移行判定部２０は、電流指令生成部１によって求められるｄ軸電流指令値ｉd*およびｑ軸電流指令値ｉd*と、ｄ軸電流検出値ｉdおよびｑ軸電流検出値ｉqとを入力し、電圧位相制御モードから電流制御モードへの移行判定を行う。判定値（例えば、ｄｑ軸平面上における回転電機の動作点）が、ある指標で設定された切替閾値（例えば最大効率特性線に基づく値）を超えたときに、電圧位相制御モードから電流制御モードへ移行すると判定して、制御モードの切替要求を出力する。なお、制御モードの切替判定の指標となる判定値および切替閾値はこれらに限定されず、適宜設定される。
【００２２】
電圧位相制御移行判定部１９は、トルク指令値Ｔ*、モータ回転数Ｎ、バッテリ７の直流電圧Ｖdc、および、ｄ軸電圧指令値Ｖd*、ｑ軸電圧指令値Ｖq*を入力し、電流制御モードから電圧位相制御モードへの移行判定を行う。判定値（例えば、ｄｑ軸電圧Ｖd、Ｖqから計算される電圧振幅）が、ある指標（例えば最大効率特性線）で設定された電源電圧によって定められる切替閾値を超えたときに、電流制御モードから電圧位相制御モードへ移行すると判定して、制御モードの切り替え要求を出力する。なお、制御モードの切替判定の指標となる判定値および切替閾値はこれらに限定されず、適宜設定される。
【００２３】
制御モード判定部２１は、電流制御移行判定部２０または電圧位相制御移行判定部１９からの制御モードの切り替え要求に基づいて、最終的な制御モードの切替判定を行う。以下、当該切替判定に係る制御演算の詳細を、図２を参照して説明する。
【００２４】
図２は、電流制御モードと電圧位相制御モードとの間の切替判定に係る制御演算一回分のフローチャートである。ステップＳ１では、現在の制御モードを判別する。現在の制御モードが電流制御モードであれば、ステップＳ２へ進む。現在の制御モードが電圧位相制御モードであれば、ステップＳ４へ進む。
【００２５】
ステップＳ２では、電圧位相制御モードへの移行が要求されているか否かを判定する。具体的には、前述の電圧位相制御移行判定部１９からの制御モードの切替要求の出力を確認する。出力が確認できれば、電圧位相制御モードへの移行が要求されていると判断して、ステップＳ３へ進む。ここで、電圧位相制御モードへの移行が要求されてからの経過時間を検知可能な様に、例えば制御モード判定部２１を有するコントローラが備えるタイマーをスタートさせる。経過時間は、後述するステップＳ３での判定指標に用いられる。一方、電圧位相制御移行判定部１９が制御モードの切替要求を出力していなければ、電圧位相制御モードへの移行が要求されていないと判断して、現在の制御モードである電流制御モードを継続し、一回分の制御演算を終了する。
【００２６】
ステップＳ３では、ステップＳ２において電圧位相制御モードへの移行が要求された場合に、電圧位相制御モードへの移行が要求されてからの経過時間が所定時間(以下、マスク時間という)以上か否かを判定する。該経過時間がマスク時間以上であれば、制御モードを、電流制御モードから電圧位相制御モードへと切り替える。
【００２７】
該経過時間がマスク時間を経過していなければ、電流制御モードを継続する。なお、電圧位相制御モードへの移行が要求されてからスタートした前述のタイマーは、電圧位相制御移行判定部１９からの電圧位相制御モードへの移行要求が解消されるまでリセットしない。換言すると、電圧位相制御モードへの移行が要求され続ける限り、経過時間の計測を継続する。当該フローチャートに係る制御演算は繰り返し行われるので、電流制御モード時においての電圧位相制御モードへの移行要求が継続する限り、ステップＳ３において、電圧位相制御モードへの移行要求がなされてからの経過時間がマスク時間を経過したか否かの判定が行われる。
【００２８】
次に、現在の制御モードが電圧位相制御モードの場合について説明する。ステップＳ４では、電流制御モードへの移行が要求されているか否かを判定する。具体的には、前述の電流制御移行判定部２０からの制御モードの切替要求の出力を確認する。出力が確認できれば、電流制御モードへの移行が要求されていると判断して、ステップＳ５へ進む。ここで、ステップＳ２における処理と同様に、電流制御モードへの移行が要求されてからの経過時間を測定するためのタイマーをスタートさせる。一方、電流制御移行判定部２０が制御モードの切替要求を出力していなければ、現在の制御モードである電圧位相制御モードを継続する。
【００２９】
ステップＳ５では、ステップＳ４において電流制御モードへの移行が要求された場合に、電圧位相制御モードへの移行が要求されてからの経過時間が所定時間(マスク時間)以上か否かを判定する。該経過時間がマスク時間以上であれば、制御モードを、電圧位相制御モードから電流制御モードへと切り替える。
【００３０】
該経過時間がマスク時間を経過していなければ、電圧位相制御モードを継続する。なお、電流制御モードへの移行が要求されてからスタートした前述のタイマーは、電流制御モードへの移行要求が解消されるまでリセットしない。当該フローチャートに係る制御演算は繰り返し行われるので、電圧位相制御モード時においての電流制御モードへの移行要求が継続する限り、ステップＳ４において、電圧位相制御モードへの移行要求からの経過時間がマスク時間を経過したか否かの判定が行われる。
【００３１】
以上説明した通り、制御モード判定部２１は、現在の制御モードから一方の制御モードへの移行判定（ステップＳ２およびＳ４）がＹＥＳの場合において、さらに、制御モードの移行要求がなされてから当該移行要求が継続する限り計測された経過時間がマスク時間以上と判断された時に、制御モードの切り替えを実行するように判定する。また、制御モードの移行要求がなされていない場合、または、制御モードの移行要求がなされても、当該要求がなされてからの経過時間がマスク時間に達していない場合は、現在の制御モードを継続する。このようにして選択された制御モードは、制御モード切替部１８へ出力される。
【００３２】
制御モード切替器１８は、電流制御モードによる電圧指令値Ｖdi*、Ｖqi*と、電圧位相制御モードによる電圧指令値Ｖdv*、Ｖqv*のうち、制御モード判定部２１から入力される制御モードに応じた電圧指令値を選択して、ｄ軸電圧指令値Ｖd*およびｑ軸電圧指令値Ｖq*としてｄｑ軸／ＵＶＷ相変換器４に出力する。
【００３３】
ここで、マスク時間の設定について説明する。上述の通り、制御モードの移行は、所定の判定値がある指標に基づく切替閾値へ到達してからマスク時間経過後に行うので、迅速な制御モードの切り替えの観点から、マスク時間は短ければ短いほど好ましい。しかしながら、電流制御モードによる電圧指令値Ｖdi*、Ｖqi*の更新周期および、電圧位相制御モードによる電圧指令値Ｖdv*、Ｖqv*の更新周期より短いと、切替チャタリングが起こった場合、すなわち、電圧指令値の更新周期よりも短い周期で制御モードの移行が複数回行われた場合、目標値に応答が追従しきれずに、電流の乱れ等が生じてしまい安定した制御ができなくなる。従って、マスク時間を電流制御モードによる電圧指令値Ｖdi*、Ｖqi*の更新周期および、電圧位相制御モードによる電圧指令値Ｖdv*、Ｖqv*の更新周期よりも大きく設定する。これにより、切替チャタリングが起きた場合においても、目標値へ応答が追従できるので、電流が乱れることなく、安定した制御が可能となる。
【００３４】
一方で、マスク時間を大きくしすぎると、それに伴い制御モード切替に係る動作点の停滞が生じ、制御が緩慢になる。従って、マスク時間の上限値をトルクの応答の時定数に基づいて設定することで、動作点が停滞することなく、制御モードを迅速に切り替えることが可能となる。本実施形態におけるマスク時間は、トルクの応答に対する追従性を考慮して、トルクの応答の時定数の５倍以下とした。
【００３５】
続いて、トルク指令値が一定の状態で、回転数が上昇および下降した場合の制御モードの切り替えタイミングおよび電圧と電流の推移について図３を参照して説明する。
【００３６】
図３は、回転数の変位に対する電流と電圧の推移と制御モード切替タイミングとの関係図である。図に示すとおり、低回転領域では電流制御モードが適用される。モータの回転数Ｎが上昇していくと、それに伴って、モータ入力端の電圧振幅が上昇する。そして、電圧振幅に基づく判定値が電圧位相制御へ移行する閾値に達すると、電圧位相制御モードに移行する（切替点ａ）。また、回転数が下降していき、電流振幅に基づく判定値が電流制御に移行する閾値に達すると、電流制御モードに移行する（切替点ｂ）。切替点ａと切替点ｂにおける回転数Ｎ、電圧振幅Ｖａ、および電流振幅Ｉａの大きさが同じであることから分かるように、本実施形態の制御モード切替タイミングに係る切替点ａと切替点ｂは、電源電圧やモータの磁石温度などの条件が同一である限り、一致する。
【００３７】
以上が、第１の実施形態の主な構成である。ここで、本実施形態と従来技術との主な違いについて述べる。従来技術では、電流制御と電圧位相制御との切り替えにおいて、ある指標（例えばモータ駆動の効率）に基づいて定められた切替閾値にチャタリング防止のためのヒステリシス領域を持たせる必要があった。このため、例えば、切替判断の指標となる電流値もしくは電圧値に係る動作点がヒステリシス領域で停滞する場合には、本来切り替えを実施したいポイントで即座に切り替えることができないため、常に意図しない動作点で動かざるを得なかった。これに対して、本実施形態における切替閾値は、マスク時間を設定することによりチャタリングを回避することができるので、ヒステリシス領域を持つ必要がない。従って、動作点が従来であればヒステリシス領域で停滞するような場合であっても、ある指標で定められた切替閾値到達後、所定のマスク時間経過をもって即座に制御モードの切り替えを行うことが可能となるので、より効率の良い、安定した制御を行うことができる。
【００３８】
以上、第１の実施形態によれば、電流指令値に追従するように電動機への印加電圧を制御する電流制御モードと、電圧位相をフィードバック操作して電動機への印加電圧を制御する電圧位相制御モードとの間で制御モードを切り替える電動機の制御装置において、電流制御モードから電圧位相制御モードへの切り替え、もしくは、電圧位相制御モードから電流制御モードへの切り替えを、所定の切り替え条件に応じて判定する。そして、制御モードを切り替えると判定した時からの経過時間を、該判定が変わらない限り計測し続け、計測した時間が所定の時間以上経過したか否かを判定する。制御モードを切り替えると判定した時からの経過時間が所定の時間以上経過したと判定された場合は、前述の所定の切り替え条件に応じた判定に基づき、電流制御モードから電圧位相制御モード、もしくは電圧位相制御モードから電流制御モードへ制御モードを切り替える。これにより、切り替え判定の指標となる判定値がある指標で定められた切替閾値へ到達した後、当該切替閾値前後で迅速に制御モードを切り替えることができる。
【００３９】
また、第１の実施形態によれば、マスク時間は、電流制御モードにおけるｄ軸電圧指令値Ｖdi*およびｑ軸電圧指令値Ｖqi*の更新周期よりも大きい。これにより、電流制御モードから電圧位相制御モードへの移行に係る切替ラインにおいて切替チャタリングを起こした場合でも、電圧指令値の更新周期よりも長いマスク時間経過後に制御モードの切り替えが行われるので、目標値へ応答が追従し、電流が乱れることなく安定した制御が可能となる。
【００４０】
また、第１の実施形態によれば、マスク時間は、電圧位相制御モードにおける電圧指令値Ｖdv*、Ｖqv*の更新周期よりも大きい。これにより、電圧位相制御モードから電流制御モードへの移行に係る切替ラインにおいて切替チャタリングを起こした場合においても、電圧指令値の更新周期よりも長いマスク時間経過後に制御モードの切り替えが行われるので、目標値へ応答が追従し、電流が乱れることなく安定した制御が可能となる。
【００４１】
また、第１の実施形態によれば、マスク時間は、トルクの応答の時定数に基づいて設定される。これにより、マスク時間が過度に長くなることなく、トルク応答を考慮した時間内に設定されるので、切替が頻繁に起きるような状況であっても、動作点が停滞することなく、制御モードを迅速に切り替えることができる。
【００４２】
（第２の実施形態）
図４は、第２の実施形態における電動機の制御装置の構成を示すブロック図である。図１に示した第１の実施形態に係るブロック図を基準として、本実施形態には、制御モード判定部２１に、ｄ軸電流検出値ｉdおよびｑ軸電流検出値ｉqの入力が追加されている。本実施形態では、ｄ軸電流検出値ｉdおよびｑ軸電流検出値ｉqに係るｄｑ軸電流に基づいて算出される電流ベクトルノルムが大きいほど、マスク時間を大きくする。交流モータの駆動においては、制御モード移行時のｄｑ軸電流が大きいほど電流の乱れによる影響が大きくなる。従って、制御モード切替判定が要求された時のｄｑ軸電流を検知し、電流が大きいほどマスク時間を大きくすることにより、電流の応答性が改善し、電流の乱れを抑制することができる。
【００４３】
以上、第２の実施形態によれば、マスク時間は、電流制御移行判定部２０が制御モード切替を要求した時、および電圧位相制御移行判定部１９が制御モード切替を要求した時の電流検出値が大きいほど大きく設定される。これにより、電流の応答性が改善し、電流の乱れを抑制することができる。
【００４４】
（第３の実施形態）
図５は、第３の実施形態における電動機の制御装置の構成を示すブロック図である。図１で示した第１の実施形態に係るブロック図を基準として、本実施形態には、制御モード判定部２１に、電圧位相制御移行判定部１９から出力される、電圧位相制御への移行判定閾値と現在の判定値との偏差Ｖ’、および、電流制御移行判定部２０から出力される、電流制御への移行判定閾値と現在の判定値との偏差Ｉ’の入力が追加されている。本実施形態では、電圧偏差Ｖ’もしくは電流偏差Ｉ’が予め定めた設定値以上になった場合は、マスク時間内であっても強制的に制御モードの切り替えを実行する。当該制御のフローを、図６を参照して説明する。
【００４５】
図６は、第３の実施形態での制御モード判定部２１の制御演算一回分のフローチャート図である。第１の実施形態における制御演算フローとは、電流制御時におけるステップＳ３においてのＮＯ判断以降の処理、および、電圧位相制御時におけるステップＳ５においてのＮＯ判断以降の処理が異なる。
【００４６】
電流制御モード時において、電圧位相制御モードへの移行が要求されてからの経過時間がマスク時間に達していない場合（ステップＳ３においてＮＯ）に、ステップＳ６へ進む。
【００４７】
ステップＳ６では、前述の電圧偏差Ｖ’と、予め定めた所定の設定値とを比較する。電圧偏差Ｖ’が所定の設定値以上であれば、マスク時間経過以前であっても、強制的に電圧位相制御モードへの移行を実行する。
【００４８】
同様に、電圧位相制御モードにおいても、電流制御モードへの移行が要求されてからの経過時間がマスク時間に達していない場合（ステップＳ５においてＮＯ）にステップＳ７へ進む。
【００４９】
ステップＳ７では、前述の電流偏差Ｉ’と、予め定めた所定の設定値とを比較する。電流偏差Ｉ’が所定の設定値以上であれば、マスク時間経過以前であっても、強制的に電流制御モードへの移行を実行する。
【００５０】
このように、本実施形態では、制御モードの移行要求からの経過時間がマスク時間経過以前であっても、電圧偏差Ｖ’もしくは電流偏差Ｉ’が所定値以上であれば、強制的に制御モードを移行する。こうすることで、制御モード移行の閾値と現在の検出値との偏差である電圧偏差Ｖ’および電流偏差Ｉ’が、所定の値よりも大きい状態で制御モードを移行することで起こる、負荷急変時のトルクショックを抑制することが可能となる。
【００５１】
以上、第３の実施形態によれば、電流制御モードから電圧位相制御モードへの切り替え、もしくは、電圧位相制御モードから電流制御モードへの切り替えを、所定の切替閾値と所定の判定値との比較に基づく切り替え条件に応じて判定する場合に、電圧位相制御移行判定部１９もしくは電流制御移行判定部２０が制御モードを切り替えると判定し、かつ、電圧偏差Ｖ’もしくは電流偏差Ｉ’が所定の値よりも大きい場合は、マスク経過時間が所定の時間以上経過していなくても、制御モードを切り替える。これにより、制御モード移行に係る閾値と現在の判定値との偏差が過度に大きい状態での制御モードの移行が回避されるので、負荷急変時のトルクショックを抑制することができる。
【００５２】
本発明は、上述した実施の形態に限定されることはない。
【符号の説明】
【００５３】
１８…制御モード切替器（制御モード切替手段）
１９…電圧位相制御移行判定部（制御モード切替判定手段）
２０…電流制御移行判定部（制御モード切替判定手段）
２１…制御モード判定部（制御モード切替手段、マスク時間計測手段、マスク時間経過判定手段）
【図１】
0006459363.tif 000005
【図２】
0006459363.tif 000006
【図３】
0006459363.tif 000007
【図４】
0006459363.tif 000008
【図５】
0006459363.tif 000009
【図６】
0006459363.tif 000010