(57)【要約】【課題】モータのトルクリプルを低減する。【解決手段】トルクリプル演算手段２５により、ｄｑ座標系における基本波電流と永久磁石による電機子鎖交磁束の高調波成分に起因するトルクリプルを演算する。トルクリプル低減高調波電流指令値生成器２６は、トルクリプル演算手段２５で演算されたトルクリプルと逆位相のトルクを生じさせる高調波電流指令値を演算する。高調波電流制御回路２００にて、この高調波電流指令値に基づいて、高調波電流を制御することにより、モータＭのトルクリプルを低減することができる。【選択図】図４
2004064909.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
永久磁石同期モータの回転に同期して回転するｄ軸およびｑ軸から成る直交座標系（以下、ｄｑ座標系と呼ぶ）において前記モータの基本波電流を基本波電流指令値に基づいて制御する基本波電流制御手段と、
前記モータに流れる電流の基本波成分の周波数の整数倍の周波数で回転するｄｈ軸およびｑｈ軸から成る直交座標系（以下、ｄｈｑｈ座標系と呼ぶ）において前記モータの高調波電流を高調波電流指令値に基づいて制御する高調波電流制御手段と、
前記ｄｑ座標系における基本波電流、前記モータの永久磁石による電機子鎖交磁束の基本波成分および高調波成分、前記モータのｄ軸インダクタンスの基本波成分およびｑ軸インダクタンスの基本波成分のうちの全てまたは一部に基づいて、前記モータのトルクリプルを低減する高調波電流指令値を演算する高調波電流指令値演算手段とを備えることを特徴とするモータ制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載のモータ制御装置において、
前記高調波電流指令値演算手段は、前記ｄｑ座標系における基本波電流と、前記モータの永久磁石による電機子鎖交磁束の高調波成分とに基づいて、前記ｄｑ座標系における基本波電流と前記モータの永久磁石による電機子鎖交磁束の高調波成分とに起因するトルクリプルを演算するトルクリプル演算手段を備え、前記トルクリプル演算手段により演算されたトルクリプルと逆位相のトルクを生じさせる高調波電流指令値を演算することを特徴とするモータ制御装置。
【請求項３】
請求項２に記載のモータ制御装置において、
前記高調波電流指令値演算手段は、前記ｄｑ座標系における基本波電流と、前記モータの永久磁石による電機子鎖交磁束の基本波成分および高調波成分と、前記モータのｄ軸インダクタンスの基本波成分およびｑ軸インダクタンスの基本波成分とに基づいて、前記トルクリプル演算手段により演算されたトルクリプルと逆位相のトルクを生じさせる高調波電流指令値を演算することを特徴とするモータ制御装置。
【請求項４】
請求項２または３に記載のモータ制御装置において、
前記トルクリプル演算手段は、前記ｄｑ座標系における基本波電流と、前記モータの永久磁石による電機子鎖交磁束の５次成分と７次成分とに基づいて、前記ｄｑ座標系における基本波電流と前記モータの永久磁石による電機子鎖交磁束の５次成分および７次成分とに起因するトルクリプルを演算し、
前記高調波電流指令値演算手段は、前記トルクリプル演算手段により演算されたトルクリプルと逆位相のトルクを生じさせる５次高調波電流指令値を演算することを特徴とするモータ制御装置。
【請求項５】
請求項４に記載のモータ制御装置において、
前記高調波電流指令値演算手段は、次式（Ａ）に基づいて５次高調波電流指令値ｉｄｈ５＊，　ｉｑｈ５＊を演算することを特徴とするモータ制御装置。
2004064909.tif 000025
ただし、
2004064909.tif 000026
φ：前記モータの永久磁石による電機子鎖交磁束の基本波成分、φ５：前記モータの永久磁石による電機子鎖交磁石の５次成分、φ７：前記モータの永久磁石による電機子鎖交磁石の７次成分、ｉｄ：ｄ軸基本波電流、ｉｑ：ｑ軸基本波電流
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載のモータ制御装置において、
前記ｄｑ座標系における基本波電流は、前記ｄｑ座標系における基本波電流指令値であることを特徴とするモータ制御装置。
【請求項７】
請求項１〜５のいずれかに記載のモータ制御装置において、
前記ｄｑ座標系における基本波電流は、前記モータに流れる実電流を３相／ｄｑ座標変換したｄ軸，ｑ軸成分であることを特徴とするモータ制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、交流モータを駆動制御する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
永久磁石モータは、ブラシなどの機械的な磨耗品を必要とせず、小型・高効率であるので、電気自動車の駆動モータ等に幅広く用いられている。理想的な永久磁石モータでは、永久磁石による電機子鎖交磁束は位相に対して正弦波で変化するが、磁束が歪みを持つ場合には、モータに流れる電流を正弦波に制御しただけでは、モータにトルクリプルを生じることになる。
【０００３】
トルクリプルを低減するモータ制御装置として、特開２０００−３２４８７９号公報に開示されているものがある。この従来のモーター制御装置では、トルクリプルを補正するためのｄ軸，ｑ軸電圧を予め学習しておき、補正する電圧をｄ軸，ｑ軸の電圧指令値に加算することにより、トルクリプルを低減している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のモータ制御装置では、ｄ軸，ｑ軸の電圧指令値に、トルクリプルを補正する学習電圧を加算するだけなので、モータの制御回路に未知の外乱が加わる場合、回路抵抗値が変化する場合、ｄ軸，ｑ軸電流やモータの回転速度が過渡的に変化する場合には、電圧を学習した状態と異なるモータ電流となるためにモータに発生するトルクが変化し、トルクリプルを補正するトルクを発生することができないという問題があった。
【０００５】
本発明の目的は、トルクリプルを低減するモータ制御装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明によるモータ制御装置は、永久磁石同期モータの回転に同期して回転するｄｑ座標系において、モータの基本波電流を基本波電流指令値に基づいて制御する基本波電流制御手段と、モータに流れる電流の基本波成分の周波数の整数倍の周波数で回転するｄｈｑｈ座標系において、モータの高調波電流を高調波電流指令値に基づいて制御する高調波電流制御手段と、ｄｑ座標系における基本波電流、永久磁石による電機子鎖交磁束の基本波成分および高調波成分、モータのｄ軸インダクタンスの基本波成分およびｑ軸インダクタンスの基本波成分のうちの全て、または一部に基づいて、モータのトルクリプルを低減する高調波電流指令値を演算する高調波電流指令値演算手段とを備えることにより、上記目的を達成する。
【０００７】
【発明の効果】
本発明によるモータ制御装置によれば、ｄｑ座標系における基本波電流、モータの永久磁石による電機子鎖交磁束の基本波成分および高調波成分、モータのｄ軸インダクタンスの基本波成分およびｑ軸インダクタンスの基本波成分のうちの全てまたは一部に基づいて、モータのトルクリプルを低減する高調波電流指令値を演算するので、モータの制御回路に外乱が存在する場合や、ｄ軸，ｑ軸電流やモータの回転速度が変化するような場合でも、モータのトルクリプルを低減することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
−第１の実施の形態−
図１は、基本波電流制御回路１００と高調波電流制御回路２００とを備えたモータ制御装置の構成を示す制御ブロック図である。基本波電流制御回路１００は、３相同期モータＭに流れる電流ｉｕ、ｉｖ、ｉｗの励磁電流成分に対応するｄ軸とトルク電流成分に対応するｑ軸とからなる直交座標系、すなわち、モータ回転に同期して回転するｄｑ座標系でモータ電流ｉｕ、ｉｖ、ｉｗの基本波成分を制御する回路である。
【０００９】
高調波電流制御回路２００は、基本波電流制御回路１００のみでモータ電流ｉｕ、ｉｖ、ｉｗを制御した場合に発生する所定次数の高調波成分の周波数で回転する直交座標系（以下、高調波座標系と呼ぶ）でモータ電流ｉｕ、ｉｖ、ｉｗに含まれる高調波成分を制御する回路である。高調波座標系は、換言すれば、モータ電流ｉｕ、ｉｖ、ｉｗの基本波成分の周波数の整数倍の周波数で回転する座標系である。
【００１０】
基本波電流制御回路１００は、ＰＩ−ｄｑ電流制御器１、ｄｑ／３相変換部２、非干渉制御部３、３相／ｄｑ変換部５、減算器１１，１２および加算器１３，１４を備えている。減算器１１，１２は、ｄ軸，ｑ軸の実電流ｉｄ，ｉｑと電流指令値ｉｄ＊，ｉｑ＊との偏差（ｉｄ＊−ｉｄ），（ｉｑ＊−ｉｑ）をそれぞれ演算する。ＰＩ−ｄｑ電流制御器１は、減算器１１，１２で演算された基本波電流偏差（ｉｄ＊−ｉｄ），（ｉｑ＊−ｉｑ）をＰＩ（比例・積分）演算することにより、ｄｑ軸電圧指令値を算出する。
【００１１】
非干渉制御部３は、ｄｑ軸座標系における速度起電力を補償してｄｑ軸電流の応答性を改善するために、ｄｑ軸座標系の速度起電力を補償するためのｄ軸補償電圧Ｖｄ＿ｃｍｐとｑ軸補償電圧Ｖｑ＿ｃｍｐとを算出する。加算器１３，１４は、ＰＩ−ｄｑ電流制御器１の制御出力と、非干渉制御部３で演算されるｄ軸補償電圧Ｖｄ＿ｃｍｐ、ｑ軸補償電圧Ｖｑ＿ｃｍｐとをそれぞれ加算して、ｄ軸とｑ軸の基本波電圧指令値ｖｄ＊、ｖｑ＊を算出する。ｄｑ／３相変換部２は、３相交流モータＭの基本波電流の位相θｅに基づいて、ｄ軸とｑ軸の電圧指令値ｖｄ＊，ｖｑ＊を３相交流電圧指令値ｖｕ＊、ｖｖ＊、ｖｗ＊に変換する。
【００１２】
加算器１５，１６，１７は、ｄｑ／３相変換部２で変換された３相交流電圧指令値ｖｕ＊、ｖｖ＊、ｖｗ＊と、後述するｄｈｑｈ／３相変換部９で変換された３相交流電圧指令値ｖｕ’、ｖｖ’、ｖｗ’とをそれぞれ加算して、加算結果を電力変換部４に出力する。電力変換部４は、ＩＧＢＴなどの電力変換素子により、加算器１５，１６，１７で加算した電圧指令値にしたがって、バッテリなどの直流電源（不図示）の直流電圧をスイッチングし、３相交流電圧Ｕ、Ｖ、Ｗを３相交流モータＭに印加する。
【００１３】
３相交流モータＭは、永久磁石同期モータであって、内部埋め込み磁石構造のロータと、集中巻構造のステータとを備えたＩＰＭモータである。エンコーダＰＳは、３相交流モータＭに連結され、モータＭの回転位置θｍを検出する。位相速度演算部１０は、エンコーダＰＳからの回転位置信号θｍに基づいて、基本波電流の位相θｅを演算するとともに、基本波電流の位相θｅに基づいて、ｄｑ／ｄｈｑｈ座標変換を行うための位相θｅｈを演算する。位相θｅｈは、ｄｑ軸での高調波の次数をｋとすると、次式（１）により求められる。
2004064909.tif 000003
【００１４】
図２は、高調波電流の３相交流座標における次数ｍとｄｑ軸座標における次数ｋとの関係を示す表である。例えば、３相交流座標にて５次高調波電流をｄｑ座標系に変換した場合、ｋ＝−６（＝−５−１）より、−６次高調波電流となる。また、３相交流座標にて７次高調波電流をｄｑ座標系に変換した場合、ｋ＝６（＝７−１）より、６次高調波電流となる。
【００１５】
電流センサ２０，２１は、３相交流モータＭのＵ相とＶ相の実電流ｉｕ，ｉｖを検出する。３相／ｄｑ変換部５は、基本波電流位相θｅに基づいて、３相交流モータＭの実電流ｉｕ，ｉｖ，ｉｗ（＝−ｉｕ−ｉｖ）をｄ軸とｑ軸の実電流ｉｄ，ｉｑへ変換する。
【００１６】
高調波電流制御回路２００は、ハイパス・フィルタ６、ｄｑ／ｄｈｑｈ変換部７、ＰＩ−ｄｈｑｈ電流制御器８、ｄｈｑｈ／３相変換部９、および、減算器１８，１９を備えている。ハイパス・フィルタ６は、ｄ軸，ｑ軸の実電流ｉｄ，ｉｑにフィルタ処理を施して高周波成分を抽出する。ｄｑ／ｄｈｑｈ変換部７は、上述した基本波電流制御回路のみでモータ電流ｉｕ，ｉｖ，ｉｗを制御した場合に発生する所定次数の高調波成分の周波数で回転する直交座標系（高調波座標系）ｄｈｑｈを有し、ｄ軸，ｑ軸の実電流ｉｄ，ｉｑの高周波成分をそれぞれ、高調波座標系ｄｈｑｈの実電流ｉｄｈ，ｉｑｈに変換する。
【００１７】
減算器１８，１９は、ｄｈ軸の実電流ｉｄｈ，ｑｈ軸の実電流ｉｑｈと、電流指令値ｉｄｈ＊，ｉｑｈ＊との差をそれぞれ算出する。ＰＩ−ｄｈｑｈ電流制御器８は、減算器１８，１９によって減算された結果に基づいて、ｄｈ軸とｑｈ軸の高調波電圧指令値ｖｄｈ＊，ｖｑｈ＊を演算する。ｄｈｄｑ／３相変換部９は、ｄｈ軸高調波電圧指令値ｖｄｈ＊およびｑｈ軸高調波電圧指令値ｖｑｈ＊をそれぞれ３相交流電圧指令値ｖｕ’，ｖｖ’，ｖｗ’に変換する。ｄｈｄｑ／３相変換部９で変換された３相交流電圧指令値ｖｕ’，ｖｖ’，ｖｗ’は、加算器１５，１６，１７にそれぞれ出力される。
【００１８】
このように、基本波電流制御回路１００に加えて、高調波電流制御回路２００を用いることにより、モータＭの高調波電流を応答性良く制御することができる。図１に示すモータ制御装置では、高調波電流制御回路を１つしか用いてないが、複数の次数の高調波電流を制御する場合には、複数の次数ごとに高調波電流制御回路を追加すればよい。
【００１９】
−トルクリプルを低減する高調波電流指令値の算出方法−
永久磁石同期モータのトルクＴｅは、一般的に次式（２）で表される。
2004064909.tif 000004
ここで、Ｐは極対数、φは永久磁石による電機子鎖交磁束、Ｌｄはｄ軸インダクタンス、Ｌｑはｑ軸インダクタンスを表している。
【００２０】
図３は、電機子鎖交磁束に高調波成分を含む場合のモータＭの誘起電圧を示す図である。このように、電機子鎖交磁束φに高調波成分が含まれる場合や、モータのｄ軸，ｑ軸電流にリプルが含まれる場合には、モータトルクＴｅにリプルを生じることになる。車両の駆動モータにおいて、モータのトルクリプルは車両に振動を生じさせる要因になるため、乗員に不快感を与えることになる。従って、モータのトルクリプルを低減することが重要となる。
【００２１】
永久磁石による電機子鎖交磁束φに高調波成分が含まれる場合のトルクについて考えると、例えば、電機子鎖交磁束の５次高調波によるモータトルクＴｈ５は次式（３）にて表される。
2004064909.tif 000005
ただし、φ５は電機子鎖交磁束の５次成分を表し、ｉｑｈ５は、電機子鎖交磁束の５次高調波に同期して回転するｄｈｑｈ座標でのｑｈ電流を表している。同様に、電機子鎖交磁束の７次高調波によるモータトルクＴｈ７は、次式（４）で表される。
2004064909.tif 000006
ただし、φ７は電機子鎖交磁束の７次成分を表し、ｉｑｈ７は、電機子鎖交磁束の７次高調波に同期して回転するｄｈｑｈ座標でのｑｈ電流を表している。
【００２２】
これら電機子鎖交磁束の高調波成分とモータの基本波電流では、トルクリプルを生じうる。電機子鎖交磁束の５次成分φ５と基本波電流によるトルクリプルについて考察するために、式（３）のｑｈ軸におけるモータ基本波電流をｉｑｈ５ｋで表すと、リプルも含めたトルクＴｈ５は次式（５）によって表される。
2004064909.tif 000007
【００２３】
同様に、式（４）のｑｈ軸におけるモータの基本波電流をｉｑｈ７ｋで表すと、電機子鎖交磁束の７次成分φ７と基本波電流によるトルクリプルも含めたトルクＴｈ７は次式（６）によって表される。
2004064909.tif 000008
【００２４】
ここで、ｉｑｈ５ｋ　とｉｑｈ７ｋは、ｄ軸，ｑ軸電流ｉｄ，ｉｑを次式（７），（８）により、それぞれｄｈｑｈ座標へ座標変換することにより得られる。
2004064909.tif 000009
2004064909.tif 000010
【００２５】
上述した３相交流電流の高調波次数（ｍ）とｄｑ座標における次数（ｋ）との関係（図２）から、θｈ７＝−θｈ５の関係が成り立つので、式（８）はθｈ５を用いて次式（９）のように表せる。
2004064909.tif 000011
【００２６】
式（７）を式（５）に代入すると、次式（１０）が得られる。
2004064909.tif 000012
また、式（９）を式（６）に代入すると、次式（１１）が得られる。
2004064909.tif 000013
得られた式（１０）と式（１１）で表されるトルクリプル成分のみを加算すると、トルクリプルＴｈｒは、次式（１２）で表される。
2004064909.tif 000014
式（１２）で表されるトルクリプルＴｈｒは、永久磁石による電機子鎖交磁束の高調波成分と基本波電流によって生じるトルクリプルである。
【００２７】
式（１２）で表されるトルクリプルを低減するための高調波電流指令値を算出する方法について説明する。式（２）におけるφが電機子鎖交磁束の基本波成分を表すとし、Ｌｄ，　Ｌｑがインダクタンスの基本波成分を表しているとすると、ｄ軸，ｑ軸電流にｄ軸高調波成分ｉｄｋとｑ軸高調波成分ｉｑｋが含まれる場合のトルクは、次式（１３）にて表される。
2004064909.tif 000015
【００２８】
式（１３）において、トルクリプルとして現れる項は、電機子鎖交磁束の基本波成分とｄ軸，ｑ軸電流の高調波成分の積であるから、トルクリプルを式（１４）として表すことができる。
2004064909.tif 000016
【００２９】
５次高調波電流を制御する際に、ｄｈｑｈ座標系におけるｉｄｈ５，　ｉｑｈ５を制御する場合、ｄｑ座標におけるｄ軸高調波電流ｉｄｋ，　ｑ軸高調波電流ｉｑｋは次の座標変換式（１５）により、ｉｄｈ５，　ｉｑｈ５を用いて表すことができる。
2004064909.tif 000017
【００３０】
ｄ軸高調波電流ｉｄｋ，　ｑ軸高調波電流ｉｑｋをｄｈｑｈ座標系におけるｉｄｈ５，ｉｑｈ５を用いて表せば（式（１５））、トルク式（１４）は次式（１６）にて表すことができる。
2004064909.tif 000018
ここで、位相がθｈ５の項のみを表せば、次式（１７）が得られる。
2004064909.tif 000019
【００３１】
式（１７）にて示される、５次高調波電流と電機子鎖交磁束φとインダクタンスＬｄ，　Ｌｑによるトルクを発生させて、前述の式（１２）で生じるトルクリプルを低減させる。すなわち、式（１２）と式（１７）のトルクを加算し、ｓｉｎ項とｃｏｓ項の係数が０となる時、式（１２）のトルクリプルを０にすることができる。この条件から、次の連立方程式（１８），（１９）を導くことができる。
2004064909.tif 000020
2004064909.tif 000021
【００３２】
式（１８），（１９）の連立方程式をｉｄｈ５，　ｉｑｈ５について解くと、次式（２０），（２１）が得られる。
2004064909.tif 000022
2004064909.tif 000023
ただし、
2004064909.tif 000024
【００３３】
式（２０），（２１）で表される高調波電流は、ｄｑ座標系における基本波電流と永久磁石による電機子鎖交磁束の高調波成分とに起因するトルクリプルＴｈｒ（式（１２））と逆位相のトルクを生じさせる高調波電流である。すなわち、式（２０），（２１）により得られたｉｄｈ５，　ｉｑｈ５をｄｈｑｈ座標における高調波電流指令値ｉｄｈ５＊，ｉｑｈ５＊として高調波電流制御を行ってトルクを発生させれば、モータの回路に外乱が加わる場合、モータＭのｄ軸，ｑ軸基本波電流の変化やモータＭの回転速度の変化があるような場合でも、式（１２）で表されるトルクリプルを低減することができる。
【００３４】
図４は、図１に示すモータ制御装置の構成に、トルクリプルＴｈｒを演算するためのトルクリプル演算部２５と、トルクリプル低減高調波電流指令値生成器２６とを加えた一実施の形態のモータ制御装置の構成を示す図である。トルクリプル演算部２５は、永久磁石による電機子鎖交磁束の高調波成分とともに、ｄ軸電流ｉｄとしてｄ軸電流指令値ｉｄ＊を用い、ｑ軸電流ｉｑとしてｑ軸電流指令値ｉｑ＊を用いて、式（１２）より、ｄｑ座標系における基本波電流とモータＭの永久磁石による電機子鎖交磁束の高調波成分によって生じるトルクリプルＴｈｒを演算する。トルクリプル低減高調波電流指令値生成器２６は、トルクリプル演算部２５で演算されたトルクリプルＴｈｒを低減する高調波電流指令値を、永久磁石による電機子鎖交磁束の基本波成分φと高調波成分φ５，φ７と、モータＭのｄ軸インダクタンスの基本波成分Ｌｄとｑ軸インダクタンスの基本波成分Ｌｑとを用いて演算する。すなわち、トルクリプル低減高調波電流指令値生成器２６は、トルクリプル演算部２５で演算されたトルクリプルＴｈｒと逆位相のトルクを発生させる高調波電流指令値を演算することにより、モータＭのトルクリプルを低減させる。
【００３５】
第１の実施の形態におけるモータ制御装置によれば、ｄｑ座標系における基本波電流と、モータＭの永久磁石による電機子鎖交磁束の基本波成分および高調波成分と、モータＭのｄ軸インダクタンスの基本波成分およびｑ軸インダクタンスの基本波成分とに基づいて、トルクリプルを低減する高調波電流指令値を生成する。この高調波電流指令値に基づいて、高調波電流に同期して回転する直交座標系でモータＭの高調波電流を制御してトルクを発生させるので、モータＭの回路に加わる外乱が存在する場合や、ｄｑ軸電流やモータＭの回転速度が変化する場合でも、モータＭのトルクリプルを低減することができる。
【００３６】
トルクリプル演算部２５は、ｄｑ座標系における基本波電流と、永久磁石による電機子鎖交磁束の高調波成分の値とに基づいて、ｄｑ座標系における基本波電流と永久磁石による電機子鎖交磁束の高調波成分とによって生じるトルクリプルを演算し、リプル低減高調波電流指令値生成器２６は、トルクリプル演算部２５にて演算されたトルクリプルと逆位相のトルクを生じさせる高調波電流指令値を演算するので、効果的にモータＭのトルクリプルを低減することができる。
【００３７】
特に、永久磁石による電機子鎖交磁束の５次成分と７次成分とによって生じるトルクリプルを演算し、このトルクリプルと逆位相のトルクを生じさせる高調波電流指令値を演算することにより、モータＭの永久磁石による電機子鎖交磁束の５次成分と７次成分に起因するトルクリプルを低減することができる。
【００３８】
−第２の実施の形態−
図５は、第２の実施の形態におけるモータ制御装置の構成を示す図である。第２の実施の形態のモータ制御装置では、トルクリプル演算部２５は備えておらず、トルクリプル低減高調波電流指令値生成器２６ａが式（２０），（２１）を用いて直接、高調波電流指令値ｉｄｈ５＊，　ｉｑｈ５＊を算出する。この場合、第１の実施の形態におけるモータ制御装置に比べて、少ない演算量にて高調波電流指令値を演算することができる。
【００３９】
−第３の実施の形態−
図６は、第３の実施の形態におけるモータ制御装置の構成を示す図である。第３の実施の形態のモータ制御装置では、第２の実施の形態におけるモータ制御装置と同様に、トルクリプル低減高調波電流指令値生成器２６ｂが式（２０），（２１）を用いて、高調波電流指令値ｉｄｈ５＊，　ｉｑｈ５＊を算出する。ただし、ｄ軸，ｑ軸電流指令値ｉｄ＊，ｉｑ＊の代わりに実電流ｉｄ，ｉｑを用いるので、ｄ軸，ｑ軸電流指令値に対する応答遅れの影響を受けずに、高調波電流指令値を演算することができる。
【００４０】
図７は、一般的なベクトル制御におけるモータトルクＡと、第３の実施の形態におけるモータ制御装置により制御されたモータトルクＢとをそれぞれ示す図である。図７から明らかなように、第３の実施の形態におけるモータ制御装置によりモータＭのトルクリプルを低減することができる。なお、第１および第２の実施の形態におけるモータ制御装置を用いても、同様にモータＭのトルクリプルを低減することができる。
【００４１】
本発明は、上述した一実施の形態に限定されることはない。例えば、３相交流モータＭとして、ＩＰＭモータを用いたが、モータインダクタンスがＬｄ＝Ｌｑの関係を有するＳＰＭモータを用いることもできる。この場合には、Ｌｄ＝Ｌｑより、式（２０），（２１）におけるＡ，Ｂは、それぞれＡ＝φ、Ｂ＝０となるので、モータインダクタンスの基本波成分を用いずにトルクリプルを低減する高調波指令値を求めることができる。
【００４２】
また、上述した実施の形態では、モータＭの永久磁石による電機子鎖交磁束の５次成分と７次成分に起因するトルクリプルを低減する方法について説明したが、５次および７次以外の高調波成分に起因するトルクリプルについても、同様の方法により低減することもできる。
【００４３】
特許請求の範囲の構成要素と第１の実施の形態の構成要素との対応関係は次の通りである。すなわち、基本波電流制御回路１００が基本波電流制御手段を、高調波電流制御回路２００が高調波電流制御手段を、トルクリプル演算部２５がトルクリプル演算手段を、トルクリプル演算部２５およびトルクリプル低減高調波電流指令値生成器２６が高調波電流指令値演算手段をそれぞれ構成する。なお、本発明の特徴的な機能を損なわない限り、各構成要素は上記構成に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】基本波電流制御回路と高調波電流制御回路とを備えたモータ制御装置の構成を示す図
【図２】高調波電流の３相交流座標系における次数ｍと、ｄｑ軸座標系における次数ｋとの関係を示す表
【図３】電機子鎖交磁束に高調波を含む場合のモータＭの誘起電圧を示す図
【図４】第１の実施の形態におけるモータ制御装置の構成を示す図
【図５】第２の実施の形態におけるモータ制御装置の構成を示す図
【図６】第３の実施の形態におけるモータ制御装置の構成を示す図
【図７】一般的なベクトル制御におけるモータトルクと、第３の実施の形態におけるモータ制御装置により制御されたモータトルクとを示す図
【符号の説明】
１…ＰＩ−ｄｑ電流制御器、２…ｄｑ／３相変換部、３…非干渉制御部、４…電力変換部、５…３相／ｄｑ変換部、６…ハイパスフィルタ、７…ｄｑ／ｄｈｑｈ変換部、８…ＰＩ−ｄｑ電流制御器、９…ｄｈｑｈ／３相変換部、１０…位相速度演算部、１１，１２，１８，１９…減算器、１３，１４，１５，１６，１７…加算器、２０，２１…電流センサ、２５…トルクリプル演算部、２６，２６ａ，２６ｂ…トルクリプル低減高調波電流指令値生成器、１００…基本波電流制御回路、２００…高調波電流制御回路、ＰＳ…エンコーダ、Ｍ…永久磁石同期モータ
【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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