(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行する車両の駆動を制御する車両駆動制御装置（１）であって、
回転子（２１）と固定子（２２）とを備えた、車両駆動用の回転電機（２）と、
直流電力を交流電力に変換して上記回転電機を駆動する電力変換器（３）と、
該電力変換器を制御する制御部（４）と、を有し、
上記制御部は、少なくとも、上記車両の始動時において、上記固定子における電気コイル（２３）に流す電流のうち、上記回転子のｄ軸方向の磁束を発生させるｄ軸電流（Ｉｄ）と、上記回転子のｑ軸方向の磁束を発生させるｑ軸電流（Ｉｑ）とを、上記ｄ軸電流の絶対値が上記ｑ軸電流の絶対値以上となるように、上記電力変換器を制御するよう構成されており、
上記制御部は、少なくとも、上記車両の始動時において、上記ｄ軸電流の絶対値が上記ｑ軸電流の絶対値以上となる始動時ｑ軸電流抑制期間を設けるように、上記電力変換器を制御するよう構成されている、車両駆動制御装置。
【請求項２】
上記制御部は、上記始動時ｑ軸電流抑制期間の後に、上記ｑ軸電流の絶対値が上記ｄ軸電流の絶対値よりも大きいｄ軸電流抑制期間を設けるように、上記電力変換器を制御するよう構成されている、請求項１に記載の車両駆動制御装置。
【請求項３】
走行する車両の駆動を制御する車両駆動制御装置（１）であって、
回転子（２１）と固定子（２２）とを備えた、車両駆動用の回転電機（２）と、
直流電力を交流電力に変換して上記回転電機を駆動する電力変換器（３）と、
該電力変換器を制御する制御部（４）と、を有し、
上記制御部は、少なくとも、上記車両の停止時において、上記固定子における電気コイル（２３）に流す電流のうち、上記回転子のｄ軸方向の磁束を発生させるｄ軸電流（Ｉｄ）と、上記回転子のｑ軸方向の磁束を発生させるｑ軸電流（Ｉｑ）とを、上記ｄ軸電流の絶対値が上記ｑ軸電流の絶対値以上となるように、上記電力変換器を制御するよう構成されており、
上記制御部は、少なくとも、上記車両の停止時において、上記ｄ軸電流の絶対値が上記ｑ軸電流の絶対値以上となる停止時ｑ軸電流抑制期間を設けるように、上記電力変換器を制御するよう構成されている、車両駆動制御装置。
【請求項４】
上記制御部は、上記停止時ｑ軸電流抑制期間の前に、上記ｑ軸電流の絶対値が上記ｄ軸電流の絶対値よりも大きいｄ軸電流抑制期間を設けるように、上記電力変換器を制御するよう構成されている、請求項３に記載の車両駆動制御装置。
【請求項５】
回転子と固定子とを備えた回転電機と、直流電力を交流電力に変換して上記回転電機を駆動する電力変換器とを搭載し、上記回転電機によって走行する車両の駆動を制御する方法であって、
少なくとも、上記車両の始動時において、上記固定子における電気コイルに流す電流のうち、上記回転子のｄ軸方向の磁束を発生させるｄ軸電流と、上記回転子のｑ軸方向の磁束を発生させるｑ軸電流とを、上記ｄ軸電流の絶対値が上記ｑ軸電流の絶対値以上となるように、上記電力変換器を制御し、
少なくとも、上記車両の始動時において、上記ｄ軸電流の絶対値が上記ｑ軸電流の絶対値以上となる始動時ｑ軸電流抑制期間を設けるように、上記電力変換器を制御する、車両駆動制御方法。
【請求項６】
上記始動時ｑ軸電流抑制期間の後に、上記ｑ軸電流の絶対値が上記ｄ軸電流の絶対値よりも大きいｄ軸電流抑制期間を設けるように、上記電力変換器を制御する、請求項５に記載の車両駆動制御方法。
【請求項７】
回転子と固定子とを備えた回転電機と、直流電力を交流電力に変換して上記回転電機を駆動する電力変換器とを搭載し、上記回転電機によって走行する車両の駆動を制御する方法であって、
少なくとも、上記車両の停止時において、上記固定子における電気コイルに流す電流のうち、上記回転子のｄ軸方向の磁束を発生させるｄ軸電流と、上記回転子のｑ軸方向の磁束を発生させるｑ軸電流とを、上記ｄ軸電流の絶対値が上記ｑ軸電流の絶対値以上となるように、上記電力変換器を制御し、
少なくとも、上記車両の停止時において、上記ｄ軸電流の絶対値が上記ｑ軸電流の絶対値以上となる停止時ｑ軸電流抑制期間を有するように、上記電力変換器を制御する、車両駆動制御方法。
【請求項８】
上記停止時ｑ軸電流抑制期間の前に、上記ｑ軸電流の絶対値が上記ｄ軸電流の絶対値よりも大きいｄ軸電流抑制期間を設けるように、上記電力変換器を制御する、請求項７に記載の車両駆動制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転電機と電力変換器とを搭載した車両の駆動を制御する、車両駆動制御装置及び車両駆動制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気自動車やハイブリッド自動車等には、車両を駆動するための回転電機と、該回転電機を駆動するための電力変換器が搭載されている。電力変換器においては、スイッチング素子のスイッチングに伴い、機器とグランドとの間にコモンモードノイズが発生する。このコモンモードノイズを抑制するために、特許文献１に記載の電力変換器は、グランドとの間に、ノイズ吸収用コンデンサを接続している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１２７６９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、発生するコモンモードノイズが大きいと、ノイズ吸収用コンデンサの容量を大きくする必要があり、大型化、高コスト化が必要となる。それゆえ、発生するコモンモードノイズ自体の大きさを抑制することが求められる。
【０００５】
本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、コモンモードノイズを抑制することができる車両駆動制御装置及び車両駆動制御方法を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の態様は、走行する車両の駆動を制御する車両駆動制御装置であって、
回転子と固定子とを備えた、車両駆動用の回転電機と、
直流電力を交流電力に変換して上記回転電機を駆動する電力変換器と、
該電力変換器を制御する制御部と、を有し、
上記制御部は、少なくとも、上記車両の始動時において、上記固定子における電気コイルに流す電流のうち、上記回転子のｄ軸方向の磁束を発生させるｄ軸電流と、上記回転子のｑ軸方向の磁束を発生させるｑ軸電流とを、上記ｄ軸電流の絶対値が上記ｑ軸電流の絶対値以上となるように、上記電力変換器を制御するよう構成されており、
上記制御部は、少なくとも、上記車両の始動時において、上記ｄ軸電流の絶対値が上記ｑ軸電流の絶対値以上となる始動時ｑ軸電流抑制期間を設けるように、上記電力変換器を制御するよう構成されている、車両駆動制御装置にある。
本発明の第２の態様は、走行する車両の駆動を制御する車両駆動制御装置であって、
回転子と固定子とを備えた、車両駆動用の回転電機と、
直流電力を交流電力に変換して上記回転電機を駆動する電力変換器と、
該電力変換器を制御する制御部と、を有し、
上記制御部は、少なくとも、上記車両の停止時において、上記固定子における電気コイルに流す電流のうち、上記回転子のｄ軸方向の磁束を発生させるｄ軸電流と、上記回転子のｑ軸方向の磁束を発生させるｑ軸電流とを、上記ｄ軸電流の絶対値が上記ｑ軸電流の絶対値以上となるように、上記電力変換器を制御するよう構成されており、
上記制御部は、少なくとも、上記車両の停止時において、上記ｄ軸電流の絶対値が上記ｑ軸電流の絶対値以上となる停止時ｑ軸電流抑制期間を設けるように、上記電力変換器を制御するよう構成されている、車両駆動制御装置にある。
【０００７】
本発明の第３の態様は、回転子と固定子とを備えた回転電機と、直流電力を交流電力に変換して上記回転電機を駆動する電力変換器とを搭載し、上記回転電機によって走行する車両の駆動を制御する方法であって、
少なくとも、上記車両の始動時において、上記固定子における電気コイルに流す電流のうち、上記回転子のｄ軸方向の磁束を発生させるｄ軸電流と、上記回転子のｑ軸方向の磁束を発生させるｑ軸電流とを、上記ｄ軸電流の絶対値が上記ｑ軸電流の絶対値以上となるように、上記電力変換器を制御し、
少なくとも、上記車両の始動時において、上記ｄ軸電流の絶対値が上記ｑ軸電流の絶対値以上となる始動時ｑ軸電流抑制期間を設けるように、上記電力変換器を制御する、車両駆動制御方法にある。
本発明の第４の態様は、回転子と固定子とを備えた回転電機と、直流電力を交流電力に変換して上記回転電機を駆動する電力変換器とを搭載し、上記回転電機によって走行する車両の駆動を制御する方法であって、
少なくとも、上記車両の停止時において、上記固定子における電気コイルに流す電流のうち、上記回転子のｄ軸方向の磁束を発生させるｄ軸電流と、上記回転子のｑ軸方向の磁束を発生させるｑ軸電流とを、上記ｄ軸電流の絶対値が上記ｑ軸電流の絶対値以上となるように、上記電力変換器を制御し、
少なくとも、上記車両の停止時において、上記ｄ軸電流の絶対値が上記ｑ軸電流の絶対値以上となる停止時ｑ軸電流抑制期間を有するように、上記電力変換器を制御する、車両駆動制御方法にある。
【発明の効果】
【０００８】
上記車両駆動制御装置において、上記制御部は、車両の始動時及び停止時の少なくとも一方において、ｄ軸電流の絶対値がｑ軸電流の絶対値以上となるように、上記電力変換器を制御する。これにより、車両の始動時及び停止時の少なくとも一方における、回転電機のトルクを小さく抑制しつつ、回転電機へ供給する電流を大きく維持することができる。その結果、電力変換器における複数のスイッチングのタイミングを分散することができる。これにより、スイッチングに起因するコモンモードノイズを低減することができる。
なお、上記の作用効果については、後述する実施形態の説明において詳述する。
【０００９】
以上のごとく、上記態様によれば、コモンモードノイズを抑制することができる車両駆動制御装置及び車両駆動制御方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施形態１における、車両駆動制御装置の概念図。
【図２】実施形態１における、回転電機の説明図。
【図３】実施形態１における、制御部の説明図。
【図４】実施形態１における、キャリア波及び信号波と、ノイズ電流の発生タイミングとを表す線図。
【図５】一般的な制御における、キャリア波及び信号波と、ノイズ電流の発生タイミングとを表す線図。
【図６】一般的な制御における、始動時及び停止時の電流制御の説明図。
【図７】実施形態１における、始動時及び停止時の電流制御の説明図。
【図８】実施形態２における、始動時及び停止時の電流制御の説明図。
【図９】実施形態３における、始動時及び停止時の電流制御の説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
（実施形態１）
車両駆動制御装置及び車両駆動制御方法の実施形態につき、図１〜図７を用いて説明する。
本実施形態の車両駆動制御装置１は、図１、図２に示すごとく、回転子２１と固定子２２とを備えた車両用の回転電機２と、直流電力を交流電力に変換して回転電機２を駆動する電力変換器３と、電力変換器３を制御する制御部４とを有する。
【００１２】
制御部４は、車両の始動時及び停止時の少なくとも一方において、ｄ軸電流Ｉｄの絶対値がｑ軸電流Ｉｑの絶対値以上となるように、電力変換器３を制御するよう構成されている。ｄ軸電流Ｉｄは、固定子２２における電気コイル２３に流す電流のうち、回転子２１のｄ軸方向の磁束を発生させる電流である。また、ｑ軸電流Ｉｑは、固定子２２における電気コイル２３に流す電流のうち、回転子２１のｑ軸方向の磁束を発生させる電流である。
【００１３】
本実施形態の車両駆動制御装置１は、電気自動車やハイブリッド自動車等の駆動に用いられる。すなわち、回転電機２は、車両駆動用の回転電機である。なお、車両駆動制御装置１をハイブリッド自動車に適用する場合、特に、回転電機（モータ）のみによる車両始動が可能なハイブリッド自動車に、車両駆動制御装置１は適用される。
【００１４】
また、回転電機２は、三相交流の回転電機である。図２に示すごとく、回転電機２の回転子２１は、磁性体からなるロータコア２１１に、複数の永久磁石２１２が埋め込まれている。すなわち、回転電機２は、埋込磁石同期モータ（ＩＰＭＳＭ：Interior  Permanent  Magnet  Synchronous  Motor）である。
【００１５】
各永久磁石２１２は、回転子２１の軸方向から見た形状が略長方形であり、その長辺部分の面が磁極面となっている。そして、隣り合う一対の永久磁石２１２は、それらの外周側の磁極面同士が互いに鈍角をなすように配置されている。
【００１６】
互いの一端部を近接させて配置された一対の永久磁石２１２同士は、同じ磁極（Ｎ極、Ｓ極）の磁極面同士がそれぞれ外周側と内周側との同じ側を向くように、配置してある。この一対の永久磁石２１２（磁石対）が、８対、回転子２１の周方向に配列されている。また、複数の磁石対は、外周側の磁極が交互にＮ極とＳ極となるように配置されている。また、これら複数の磁石対は、等間隔で周状に配列されている。ロータコア２１は、磁石対を構成する一対の永久磁石２１２の間の間隔よりも、隣り合う磁石対の間の間隔が大きくなっている。
【００１７】
そして、回転子２１の中心を通り、磁石対を構成する一対の永久磁石２１２の間を通る直線がｄ軸である。また、回転子２１の中心を通り、隣り合う磁石対の間を通過する直線がｑ軸である。図２において、符号ｄを付した軸がｄ軸であり、符号ｑを付した軸がｑ軸である。ｄ軸は、磁石対が作る磁束の方向を向く軸であり、ｑ軸は、電気的、磁気的にd軸に直交する軸である。なお、ｄ軸及びｑ軸は、それぞれ複数本（本実施形態においては各８本）存在し、符号ｄ、ｑを付した直線以外にも、ｄ軸、ｑ軸は存在する。
【００１８】
回転電機２の固定子２２は、磁性体からなるステータコア２２１と、該ステータコア２２１に形成された複数のスロット２２２に挿通されながら巻回された電気コイル２３とを有する。電気コイル２３としては、互いに電気的に独立した、Ｕ相の電気コイル２３ｕと、Ｖ相の電気コイル２３ｖと、Ｗ相の電気コイル２３ｗとがある。これらの電気コイル２３は、いわゆる分布巻きの状態で、ステータコア２２１に巻かれている。なお、電気コイル２３の巻き方は、いわゆる集中巻きであってもよい。
【００１９】
図１に示すごとく、電力変換器３は、直流電源１１の直流電力を、三相交流電力に変換して回転電機２へ供給するインバータである。電力変換器３は、少なくとも６個のスイッチング素子３１を備えている。電力変換器３は、２個のスイッチング素子３１を直列接続して構成されたアームを３つ有する。各アームは、直流電源１１の正極に接続された高電位配線３２１と、直流電源１１の負極に接続された低電位配線３２２との間に、それぞれ接続されている。そして、各アームにおける２つのスイッチング素子３１の間と、回転電機２とを、３本の出力配線３３がそれぞれ接続している。スイッチング素子３１は、例えばＩＧＢＴ（絶縁ゲートバイポーラトランジスタ）、ＭＯＳＦＥＴ（ＭＯＳ型電界効果トランジスタ）等によって構成することができる。また、各スイッチング素子３１には、フライホイールダイオード３５が逆並列接続されている。
【００２０】
また、直流電源１１と電力変換器３との間には、平滑コンデンサ１２が、高電位配線３２１と低電位配線３２２との間に懸架されるように接続されている。なお、直流電源１１と平滑コンデンサ１２との間には、昇圧コンバータ（図示略）を設けてあってもよい。
【００２１】
３本の出力配線３３は、それぞれ、回転電機２の３種類の電気コイル２３に接続されている。すなわち、出力配線３３ｕ、３３ｖ、３３ｗは、それぞれ、Ｕ相の電気コイル２３ｕ、Ｖ相の電気コイル２３ｖ、Ｗ相の電気コイル２３ｗに接続されている。また、各出力配線３３ｕ、３３ｖ、３３ｗには、各出力配線３３ｕ、３３ｖ、３３ｗに流れる電流を検出する電流センサ３４が取り付けられている。電流センサ３４によって測定された電流値Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗの信号は、制御部４に送られるよう構成されている。
【００２２】
制御部４は、電力変換器３を制御する。すなわち、制御部４は、ＥＣＵ（電子制御ユニット：図示略）からのトルク指令値Ｔと、電流センサ３４から得られる電流値Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗと、回転電機２の回転角センサ２４から得られる回転子２１の回転角θとに基づき、電力変換器３を通じて回転電機２をベクトル制御にて制御する。
【００２３】
ベクトル制御は、回転電機２の固定子２２の全体に供給される電流（以下、モータ電流という。）を、ｄ軸電流とｑ軸電流とに分解し、ｄ軸電流とｑ軸電流とを独立に制御する制御方法である。ここで、ｄ軸電流は、上述の回転子２１を基準としたｄ軸方向に磁束を生じさせる電流成分である。また、ｑ軸電流は、上述の回転子２１を基準としたｑ軸方向に磁束を生じさせる電流成分である。
【００２４】
具体的には、図３に示すごとく、制御部４は、トルク指令値Ｔに基づき、回転電機２に所定のトルクを生じさせるように、回転電機２に流す電流の大きさや流し方を決める。すなわち、トルク指令値Ｔに基づき、必要とするトルクを生じさせるにあたっての理想のｄ軸電流Ｉｄ０及びｑ軸電流Ｉｑ０の値を決定する。
【００２５】
また、制御部４は、検出された電流値Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗを座標変換することで、ｄ軸電流及びｑ軸電流に変換する。すなわち、３相の電流値Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗを２相に変換（いわゆるクラーク変換）した後、さらに、回転角θを用いて回転座標変換（いわゆるパーク変換）を行う。これにより、検出された電流値Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗから、実際のｄ軸電流Ｉｄ１及びｑ軸電流Ｉｑ１が得られる。
【００２６】
次いで、制御部４は、Ｉｄ１、Ｉｑ１を、それぞれ理想とするＩｄ０、Ｉｑ０と比較して、ＰＩ制御を行い、ｄ軸電圧Ｖｄ、ｑ軸電圧Ｖｑを得る。ここで、ＰＩ制御は、Ｉｄ１、Ｉｑ１と、Ｉｄ０、Ｉｑ０との比較に基づき、比例制御と積分制御とを行うことにより、モータ電流の大きさを調整する制御である。
【００２７】
このようにして得られた、ｄ軸電圧Ｖｄ、ｑ軸電圧Ｖｑを、座標変換（いわゆる逆パーク変換）した後、空間ベクトル変換することで、電圧指令値Ｖｕ、Ｖｖ、Ｖｗを得る。電圧指令値Ｖｕ、Ｖｖ、Ｖｗは、それぞれ、図４に示すように、互いに１２０°の位相差をもって正弦波を描くように時間変化する。これらの正弦波を、信号波Ｅｕ、Ｅｖ、Ｅｗという。
【００２８】
また、図３に示すごとく、制御部４は、キャリア波生成部４１を備える。キャリア波生成部４１において、図４の符号Ｃに示すキャリア波が生成される。
そして、制御部４は、各時点において、キャリア波Ｃの値と信号波Ｅｕ、Ｅｖ、Ｅｗの値（電圧指令値Ｖｕ、Ｖｖ、Ｖｗ）とを比較する。この比較の結果に基づき、各スイッチング素子３１に、適宜、オンオフのスイッチング制御信号Ｓｕ＋、Ｓｕ−、Ｓｖ＋、Ｓｖ−、Ｓｗ＋、Ｓｗ−を送信する。
【００２９】
具体的には、プラス側においてＶｕの絶対値がキャリア波Ｃの値の絶対値よりも大のとき、電力変換器３におけるＵ相の上アームがスイッチオンとなるように、スイッチング素子３１へスイッチング制御信号Ｓｕ＋を送る。また、マイナス側においてＶｕの絶対値がキャリア波Ｃの値の絶対値よりも大のとき、電力変換器３におけるＵ相の下アームがスイッチオンとなるように、スイッチング素子３１へスイッチング制御信号Ｓｕ−を送る。つまり、図４のプラス側（Ｌ０の上側）において、キャリア波Ｃよりも信号波Ｅｕが上側のときと下側のときとで、Ｕ相の上アームのスイッチを、それぞれ、オン、オフとなるようにする。また、図４のマイナス側（Ｌ０の下側）において、キャリア波Ｃよりも信号波Ｅｕが下側のときと上側のときとで、Ｕ相の下アームのスイッチを、それぞれ、オン、オフとなるようにする。
【００３０】
Ｖｖ、Ｖｗについても同様に、キャリア波Ｃとの比較をすることにより、制御部４は、Ｖ相アーム、Ｗ相アームにおけるスイッチング素子３１に、適宜スイッチング制御信号Ｓｖ＋、Ｓｖ−、Ｓｗ＋、Ｓｗ−を送る。このように、スイッチング素子３１をＰＷＭ（Ｐulse  Ｗidth  Ｍodulation）制御することで、回転電機２を駆動制御する。
【００３１】
上記のような制御であるため、図４に示す信号波Ｅｕ、Ｅｖ、Ｅｗとキャリア波Ｃとの交点において、スイッチング素子３１のスイッチング（すなわち、オンオフの切り替え）が行われることとなる。それゆえ、この信号波Ｅｕ、Ｅｖ、Ｅｗとキャリア波Ｃとが交差するタイミングにおいて、スイッチングに伴うコモンモードノイズ（以下、適宜、ノイズともいう。）が発生することとなる。このノイズは、回転電機２の３種の電気コイル２３ｕ、２３ｖ、２３ｗに、それぞれノイズ電流ｉｖ、ｉｖ、ｉｗとして流れるが、タイミングが重なると、これらが重畳してスパイク状の大きなノイズとなり得る。
【００３２】
図４に示すごとく、電圧指令値Ｖｕ、Ｖｖ、Ｖｗがある程度大きく、信号波Ｅｕ、Ｅｖ、Ｅｗの振幅がある程度大きいとき、すなわち、電力変換器３の変調率がある程度大きいときは、Ｕ相アーム、Ｖ相アーム、Ｗ相アームのそれぞれのスイッチングに伴うノイズが時間的に分散している。
【００３３】
しかし、車両の始動時及び停止時は、回転電機２の回転数が低く、誘起電圧が小さいうえに、トルク指令値Ｔを小さくすることとなる。車両の急発進、急停止を防ぐためである。このとき、通常の制御を行う場合には、図５に示すごとく、変調率が小さくなる。そうすると、信号波Ｅｕ、Ｅｖ、Ｅｗとキャリア波Ｃとが交差するタイミングが、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の間で極めて近くなり、ノイズ電流ｉｖ、ｉｖ、ｉｗが重なってしまうことがある。その結果、スパイク状の大きなノイズ電流が流れるおそれがある。この大きなノイズ電流に起因して、大きな電磁ノイズがラジオノイズとして放射され、他の機器に影響を与えるおそれがある。
【００３４】
本実施形態の車両駆動制御装置１は、このような事態が生じないように、車両の始動時及び停止時において、トルク指令値Ｔを小さくしても、電力変換器３の変調率が低下しないような制御を行う。すなわち、信号波Ｅｕ、Ｅｖ、Ｅｗが、図５ではなく図４に示すような、振幅の大きい波形となるような制御を行う。このことにつき、以下に説明する。
【００３５】
まず、回転電機２のトルクは、磁石トルクとリラクタンストルクとの和となる。磁石トルクは、回転子２１における永久磁石２１２（磁石対）による磁束と、固定子２２における電気コイル２３に流すｑ軸電流Ｉｑとの積に比例する。また、リラクタンストルクは、固定子２２における電気コイル２３に流すｄ軸電流Ｉｄとｑ軸電流Ｉｑとの積に比例する。また、回転電機２全体に供給されるモータ電流は、ｄ軸電流Ｉｄとｑ軸電流Ｉｑの二乗和の平方根に比例する。電圧指令値Ｖｕ、Ｖｖ、Ｖｗの大きさは、モータ電流の大きさが大きいほど、大きい。
【００３６】
したがって、モータ電流のうち、ｄ軸電流Ｉｄよりもｑ軸電流Ｉｑの方が、回転電機２のトルクには大きく寄与する。つまり、ｑ軸電流Ｉｑの絶対値を小さく抑えつつ、ｄ軸電流Ｉｄの絶対値を大きくすることにより、トルクを小さく抑制しつつモータ電流を大きくすることができる。ＥＣＵから制御部４が受けるトルク指令値Ｔが小さくなっても、モータ電流をある程度大きい値に設定することは可能である。したがって、ｑ軸電流Ｉｑの絶対値を小さく抑えつつ、ｄ軸電流Ｉｄの絶対値を大きくすることにより、電圧指令値Ｖｕ、Ｖｖ、Ｖｗを大きく設定することができ、電力変換器３の変調率を大きく保つことができる。
【００３７】
その結果、図４に示すごとく、キャリア波Ｃと信号波Ｅｕ、Ｅｖ、Ｅｗとの交点を分散させることができ、ノイズ電流が重なることを防ぐことができる。
【００３８】
上述のように、ｄ軸電流Ｉｄよりもｑ軸電流Ｉｑの方が、回転電機２のトルクには大きく寄与するため、一般的な制御では、電力効率を考慮して、図６に示すごとく、｜Ｉｄ｜＜｜Ｉｑ｜として、ｄ軸電流Ｉｄを抑えつつ、ｑ軸電流Ｉｑを大きくする。図６において、Ｔ０〜Ｔ７は、車両の始動時において経時的に変化するトルク指令値を表しており、Ｔ０からＴ７に向かうにつれて、徐々にトルクが大きくなる。そして、図６のグラフにおいて、Ｔ０〜Ｔ７の各プロットの座標が、各トルク指令値に対するｄ軸電流Ｉｄの値およびｑ軸電流Ｉｑの値を示す。すなわち、各プロットの横軸座標がｄ軸電流Ｉｄの値を示し、縦軸座標がｑ軸電流Ｉｑの値を示す。
【００３９】
同図から分かるように、一般的な制御の場合、ｑ軸電流Ｉｑがｄ軸電流Ｉｄよりも大きくなるように、ベクトル制御を行っている。すなわち、ベクトル制御にあたっては、上述のＩｄ０とＩｑ０とを、｜Ｉｄ０｜＜｜Ｉｑ０｜となるように決定するのが、一般的な制御となる。なお、図６において、Ｔ０は、トルク指令値がゼロであり、回転電機２への通電開始前の状態である。
【００４０】
これに対し、本実施形態の制御を、図７に示す。この制御では、始動時のトルク指令値Ｔ１〜Ｔ４に対しては、｜Ｉｄ｜＞｜Ｉｑ｜としている。すなわち、ベクトル制御にあたっては、上述のＩｄ０とＩｑ０とを、｜Ｉｄ０｜＞｜Ｉｑ０｜となるように決定する。
なお、「始動時」とは、車両が停止している状態から発進するときのことであり、車両が動き始めた時点からの所定の時間をいう。そして、この時間は特に限定されるものではないが、例えば３秒間程度である。また、後述する「停止時」とは、車両が走行状態から停止するときのことであり、車両が停止した時点までの所定の時間をいう。そして、この時間も特に限定されるものではないが、例えば３秒間程度である。
【００４１】
上記のように、制御部４は、車両の始動時において、ｄ軸電流Ｉｄの絶対値がｑ軸電流Ｉｑの絶対値以上となる始動時ｑ軸電流抑制期間を有するように、電力変換器３を制御するよう構成されている。つまり、トルク指令値がＴ１からＴ４までの間は、少なくとも、上記始動時ｑ軸電流抑制期間となっている。
【００４２】
ただし、トルク指令値Ｔ５以降のトルク指令値に対しては、｜Ｉｄ｜＜｜Ｉｑ｜となっている。つまり、制御部４は、始動時ｑ軸電流抑制期間の後に、ｑ軸電流Ｉｑの絶対値がｄ軸電流Ｉｄの絶対値よりも大きいｄ軸電流抑制期間を設けるように、電力変換器３を制御するよう構成されている。
【００４３】
これにより、電力効率を高めることができる。つまり、トルク指令値がある程度大きくなれば、モータ電流も大きくなり、電力変換器３の変調率が充分に大きくなる。それゆえ、敢えて｜Ｉｄ｜＞｜Ｉｑ｜としなくても、変調率を確保でき、ノイズが重なることもなくなる。したがって、ある程度トルク指令値が大きくなった段階では、｜Ｉｄ｜＜｜Ｉｑ｜とするｄ軸電流抑制期間とすることにより、電力消費を抑えることができる。つまり、トルクに寄与しやすいｑ軸電流Ｉｑの割合を大きくすることで、電力効率の高い運転を可能とする。
【００４４】
制御部４は、車両の停止時においても、｜Ｉｄ｜＞｜Ｉｑ｜となるように、ｄ軸電流Ｉｄとｑ軸電流Ｉｑとを制御している。すなわち、車両の停止時にも、回転電機２のトルクが徐々に小さくなるように、トルク指令値Ｔを、徐々に小さくする。つまり、例えば、図６、図７において、Ｔ７からＴ６、Ｔ５、Ｔ４、Ｔ３、Ｔ２、Ｔ１を経て、Ｔ０に至るように、トルク指令値を徐々に小さくすることとなる。この場合も、一般的な制御は、図６に示すように、｜Ｉｄ｜＜｜Ｉｑ｜となる状態で、ｄ軸電流Ｉｄとｑ軸電流Ｉｑとを制御する。しかし、本実施形態の車両駆動制御装置１においては、車両の停止時においても、図７に示すごとく、｜Ｉｄ｜＞｜Ｉｑ｜となるように、ｄ軸電流Ｉｄとｑ軸電流Ｉｑとを制御している。
【００４５】
このように、制御部４は、車両の停止時においても、ｄ軸電流Ｉｄの絶対値がｑ軸電流Ｉｑの絶対値以上となる停止時ｑ軸電流抑制期間を有するように、電力変換器３を制御するよう構成されている。
また、制御部４は、停止時ｑ軸電流抑制期間の前に、ｑ軸電流Ｉｑの絶対値がｄ軸電流Ｉｄの絶対値よりも大きいｄ軸電流抑制期間を設けるように、電力変換器３を制御するよう構成されている。つまり、本実施形態の車両駆動制御装置１による制御は、車両の始動から停止に至るまでの間、始動時ｑ軸電流抑制期間、ｄ軸電流抑制期間、停止時ｑ軸電流抑制期間の順に切り替わることとなる。
【００４６】
上述のように、上記車両駆動制御装置１において、制御部４は、車両の始動時及び停止時において、｜Ｉｄ｜≧｜Ｉｑ｜となるように、電力変換器２を制御する。これにより、車両の始動時及び停止時における、回転電機３のトルクを小さく抑制しつつ、回転電機３へ供給する電流を大きく維持することができる。その結果、電力変換器２における複数のスイッチングのタイミングを分散することができる。これにより、スイッチングに起因するコモンモードノイズを低減することができる。
これに伴い、コモンモードノイズを吸収するコンデンサを小さくしたり、場合によってはなくしたりすることもできる。その結果、車両駆動制御装置の小型化、低コスト化も可能となる。
【００４７】
以上のごとく、本実施形態によれば、コモンモードノイズを抑制することができる車両駆動制御装置及び車両駆動制御方法を提供することができる。
【００４８】
（実施形態２）
本実施形態は、図８に示すごとく、始動時ｑ軸電流抑制期間及び停止時ｑ軸電流抑制期間における、ｄ軸電流Ｉｄ及びｑ軸電流Ｉｑの値の変化のさせ方を変更した例である。
なお、実施形態２以降において用いた符号のうち、既出の実施形態において用いた符号と同一のものは、特に示さない限り、既出の実施形態におけるものと同様の構成要素等を表す。
【００４９】
本実施形態においては、始動時及び停止時において、ｄ軸電流Ｉｄをプラス側に大きくしている。つまり、実施形態１においては、図７に示すごとく、ｄ軸電流Ｉｄをマイナス側に大きくするようにしているが、本実施形態においては、図８に示すごとく、プラス側にｄ軸電流Ｉｄを大きくしている。その他は、始動時及び停止時において｜Ｉｄ｜＞｜Ｉｑ｜としている点を含め、実施形態１と同様である。
本実施形態においても、実施形態１と同様の作用効果を得ることができる。
【００５０】
（実施形態３）
本実施形態は、図９に示すごとく、始動時ｑ軸電流抑制期間及び停止時ｑ軸電流抑制期間において、ｄ軸電流の絶対値をｑ軸電流Ｉｑの絶対値と同等とした実施形態である。
すなわち、始動時ｑ軸電流抑制期間又は停止時ｑ軸電流抑制期間において、｜Ｉｄ｜＝｜Ｉｑ｜としている。その他は、実施形態１と同様である。
【００５１】
本実施形態の場合には、始動時及び停止時におけるモータ電流中のｄ軸電流の割合が、実施形態１、実施形態２に比べて小さいため、電力変換器３の変調率が比較的小さくなるが、一般的な制御（図６）に比べれば、変調率を大きくすることができ、コモンモードノイズを低減することができる。
その他、実施形態１と同様の作用効果を有する。
【００５２】
本発明は上記各実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の実施形態に適用することが可能である。例えば、｜Ｉｄ｜≧｜Ｉｑ｜となるような制御を、始動時のみ、又は停止時のみに行うよう構成することもできる。特に、コモンモードノイズは車両始動時に生じやすいという傾向があるため、始動時のみに、｜Ｉｄ｜≧｜Ｉｑ｜となるような制御を行うことは、有効であるといえる。
【符号の説明】
【００５３】
１  車両駆動制御装置
２  回転電機
２１  回転子
２１２  永久磁石
３  電力変換器
４  制御部
【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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