(57)【要約】  【課題】ｑ軸電流の指令値がステップ状に変化した場合、過渡領域でのｑ軸インダクタンスＬｑの推定値がずれるため、実際の比例ゲインが設計値よりも低い方向に乖離するので、設計した電流応答性能が得られず、トルクレスポンスが悪化する、という問題を解決し、様々なｑ軸電流値の領域で、設計した電流応答性能を保ち、制御の安定性を保つことが出来る３相交流電動機の制御装置を提供する。  【解決手段】電流指令値と実電流値との差からＰＩ制御によって電圧指令値を演算する場合に、ｑ軸電流指令値からｑ軸実電流推定値を推定し、推定したｑ軸実電流推定値に基づいてＰＩ制御におけるｑ軸比例ゲインを設定し、その設定したｑ軸比例ゲインに基づいてｑ軸電圧指令値を算出するように構成した３相交流電動機の制御装置。【選択図】図２
2005160199.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
三相電動機の各相巻線に流れる電流である実電流を検出する電流検出手段と、
電流検出手段によって検出された実電流を、ｄ軸実電流値およびｑ軸実電流値に変換する電流変換手段と、
ｄ軸電流指令値とｑ軸電流指令値とを演算する電流指令値演算手段と、
前記電流指令値演算手段にて演算されたｄ軸電流指令値およびｑ軸電流指令値と、前記電流変換手段によって変換されたｄ軸実電流値およびｑ軸実電流値と、に基づいてＰＩ制御演算を行ってｄ軸電圧指令値およびｑ軸電圧指令値を算出する電圧指令値演算手段と、
前記電圧指令値演算手段によって算出されたｄ軸電圧指令値およびｑ軸電圧指令値に基づいて三相電動機の各相巻線へ印加する電圧を制御して電動機を制御する電動機制御手段と、を備えた三相電動機の制御装置において、
前記ｑ軸電流指令値に対応するｑ軸実電流値の推定値であるｑ軸電流推定値を算出するｑ軸電流推定手段を備え、前記電圧指令値演算手段は前記ＰＩ制御演算におけるｑ軸比例ゲインを前記ｑ軸電流推定値に基づいて設定するｑ軸比例ゲイン設定手段を備え、少なくとも前記ｑ軸比例ゲイン設定手段によって設定されたｑ軸比例ゲインに基づいてｑ軸電圧指令値を算出する３相交流電動機の制御装置。
【請求項２】
前記ｑ軸電流推定値は、前回のＰＩ制御演算時におけるｑ軸電流指令値に対応するｑ軸電流推定値であることを特徴とする請求項１に記載の３相交流電動機の制御装置。
【請求項３】
前記ｑ軸電流推定手段は、ｑ軸電流推定値をｑ軸電流指令値の一次遅れとして推定することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の３相交流電動機の制御装置。
【請求項４】
前記ｑ軸比例ゲイン設定手段は、ｑ軸電流推定値に基づいてｑ軸インダクタンスを推定するｑ軸インダクタンス推定手段を備え、ｑ軸インダクタンス推定手段によって推定されたｑ軸インダクタンスに基づいて前記ｑ軸比例ゲインを設定することを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れかに記載の３相交流電動機の制御装置。
【請求項５】
前記ｑ軸比例ゲイン設定手段は、前記ｑ軸インダクタンス推定手段によって推定されたｑ軸インダクタンスに電流応答時定数の逆数を乗算して、前記ｑ軸比例ゲインを算出して設定することを特徴とする請求項４に記載の３相交流電動機の制御装置。
【請求項６】
三相電動機の各相巻線に流れる電流である実電流を検出する処理と、
前記検出された実電流を、ｄ軸実電流値およびｑ軸実電流値に変換する処理と、
ｄ軸電流指令値とｑ軸電流指令値とを演算する処理と、
前記ｄ軸電流指令値およびｑ軸電流指令値と、前記ｄ軸実電流値およびｑ軸実電流値と、に基づいてＰＩ制御演算を行ってｄ軸電圧指令値およびｑ軸電圧指令値を算出する処理と、
前記ｄ軸電圧指令値およびｑ軸電圧指令値に基づいて三相電動機の各相巻線へ印加する電圧を制御して電動機を制御する処理と、を行う三相電動機の制御方法であって、
前記ｑ軸電流指令値に対応するｑ軸実電流値の推定値であるｑ軸電流推定値を算出する処理と、
前記ＰＩ制御演算におけるｑ軸比例ゲインを前記ｑ軸電流推定値に基づいて設定する処理と、
を行い、少なくとも前記の設定されたｑ軸比例ゲインに基づいてｑ軸電圧指令値を算出する３相交流電動機の制御方法。
【請求項７】
前記ｑ軸電流推定値は、前回のＰＩ制御演算時におけるｑ軸電流指令値に対応するｑ軸電流推定値であることを特徴とする請求項６に記載の３相交流電動機の制御方法。
【請求項８】
前記ｑ軸電流を推定する処理は、ｑ軸電流推定値をｑ軸電流指令値の一次遅れとして推定することを特徴とする請求項６または請求項７に記載の３相交流電動機の制御方法。
【請求項９】
前記ｑ軸比例ゲインを設定する処理は、ｑ軸電流推定値に基づいてｑ軸インダクタンスを推定し、該推定されたｑ軸インダクタンスに基づいて前記ｑ軸比例ゲインを設定する、ことを特徴とする請求項６乃至請求項８の何れかに記載の３相交流電動機の制御方法。
【請求項１０】
前記ｑ軸比例ゲインを設定する処理は、前記の推定されたｑ軸インダクタンスに電流応答時定数の逆数を乗算して、前記ｑ軸比例ゲインを算出して設定することを特徴とする請求項９に記載の３相交流電動機の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は３相交流電動機の制御装置および制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の制御装置としては下記特許文献１に記載のものがある。この従来例では、３相交流電動機（以下、電動機をモータと記載）の制御において、簡単な制御にてモータパラメータ変動時でも安定した電流応答を得るために、電流指令値から電流ＰＩ制御（ＰＩ制御：比例積分制御）のｑ軸比例ゲインをテーブル引きして決定する制御が示されている。
【０００３】
【特許文献１】特開平２００３−７０２８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のような従来技術においては、ｄｑ軸電流指令値に応じた比例ゲインをテーブル引きして電流ＰＩ制御の比例ゲインを決定するという構成になっていたため、ｄｑ軸の実際の電流値とｄｑ軸電流指令値とが乖離した場合、例えばｄｑ軸電流のＳＴＥＰ状指令に対し、過渡領域の実電流値が指令値と乖離した場合には、ｑ軸実電流Ｉｑ値によって変動するｑ軸インダクタンスＬｑ値（後記図４参照）に定数を乗算して算出する比例ゲインが、設計した値と乖離することになる。そのため以下のような問題が生じる。  
すなわち、ｑ軸電流指令値がステップ状に変化した場合、過渡領域でのｑ軸インダクタンスＬｑの推定値がずれるため、実際の比例ゲインが設計値よりも低い方向に乖離するので、設計した電流応答性能が得られず、トルクレスポンスが悪化する、という問題があった。  
本発明は上記のごとき問題を解決するためになされたものであり、様々なｑ軸電流値の領域で、設計した電流応答性能を保ち、制御の安定性を保つことが出来る３相交流電動機の制御装置および制御方法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】
【０００５】
上記の目的を達成するため、本発明においては、電流指令値と実電流値との差からＰＩ制御によって電圧指令値を演算する場合に、ｑ軸電流指令値からｑ軸実電流推定値を推定し、推定したｑ軸実電流推定値に基づいてＰＩ制御におけるｑ軸比例ゲインを設定し、その設定したｑ軸比例ゲインに基づいてｑ軸電圧指令値を算出するように構成している。
【発明の効果】
【０００６】
上記のように構成したことにより、本発明においては、様々なｑ軸電流値の領域で、設計した電流応答性能を保ち、制御の安定性を保つことが出来る。つまり、実電流値は定常時でも微小ながらもふらつきを持っているが、電流指令値は定常時には一定である。したがってｑ軸電流指令値からｑ軸実電流推定値を推定し、推定したｑ軸実電流推定値に基づいてＰＩ制御におけるｑ軸比例ゲインを設定することにより、比例ゲイン設定の基になる電流値が安定するので、安定した比例ゲイン設定が可能となる。また、ｑ軸電流指令値からの推定値とすることでＳＴＥＰ指令入力時などのように指令値と実値が乖離する領域でも、実電流値に基づいた比例ゲインに設定可能になる、という効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の一実施例について図面に基づいて詳述する。  
図１は、本発明を適用する３相交流電動機のベクトル制御を行う電流フィードバック制御ブロックの一実施例図である。なお、本実施例は３相交流電動機を電気自動車の駆動用モータに適用したものとして説明するが、これに限られるものではない。  
電気自動車においては、図示しないアクセル開度センサを用いてアクセル開度を検出して出力する。また、図示しないトルク指令値演算部はアクセル開度センサによって検出されたアクセル開度等からトルク指令値Ｔ＊を演算し、トルク指令値Ｔ＊をデジタル信号として出力する。
【０００８】
電流指令演算部１では、上記のトルク指令値Ｔ＊に見合ったｄ軸電流指令値Ｉｄ＊およびｑ軸電流指令値Ｉｑ＊を出力する。それらの電流指令値は電流ＰＩ制御部２に入力される。  
電流ＰＩ制御部２は、ｄ軸電流指令値Ｉｄ＊とｄ軸実電流値Ｉｄとの偏差に基づき比例積分演算を行ってｄ軸電圧指令値Ｖｄ＊を出力し、同様にｑ軸電流指令値Ｉｑ＊とｑ軸実電流値Ｉｑとの偏差に基づいてｑ軸電圧指令値Ｖｑ＊を出力する。
【０００９】
上記のｄ軸電圧指令値Ｖｄ＊とｑ軸電圧指令値Ｖｑ＊（以下、両者を一括する際にはｄ軸ｑ軸電圧指令値と記載）は、必要に応じて非干渉演算処理を施され、２相３相変換器３により３相電圧指令値Ｖｕ＊、Ｖｖ＊、Ｖｗ＊に変換される。  
上記の３相電圧指令値Ｖｕ＊、Ｖｖ＊、Ｖｗ＊はＰＷＭ変換部４に与えられ、ＰＷＭ信号に変換される。  
インバータ５は上記ＰＷＭ信号に応じて図示しない直流電源（バッテリ等）の電力を３相交流電力に変換し、３相モータ６（以下、電動機をモータと略記する）を駆動する。
【００１０】
この際に流れる３相の各相電流ｉｕ、ｉｖ、ｉｗを電流センサ７−１、７−２、７−３でそれぞれ検出し、Ａ／Ｄ変換部９でディジタル信号の電流値Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗに変換する。そして３相２相変換器１０によりｄ軸実電流値Ｉｄおよびｑ軸実電流値Ｉｑに変換し、前記電流ＰＩ制御部２にフィードバックする。なお、３相交流の場合は、ｉｕ＋ｉｖ＋ｉｗ＝０の関係があるので、何れかの２相の電流を検出すれば、他の１相は演算によって求めることが出来る。したがって電流センサ７−１、７−２、７−３は２相分でもよい。
【００１１】
回転角検出器８は、３相モータ６の回転角θ（ロータ：回転子の回転角）を検出する。この回転角θは、前記２相３相変換器３および３相２相変換器１０における座標変換演算に用いられる。また、回転数演算部１１は回転角θから３相モータ６の回転数（回転速度）を算出し、その回転数は電流指令演算部１における演算に用いられる。
【００１２】
以上の処理を繰り返して３相モータ６の電流フィードバックによるベクトル制御を行う。なお、上記の電流指令演算部１、電流ＰＩ制御部２、２相３相変換器３、ＰＷＭ変換部４、３相２相変換器１０および回転数演算部１１は、例えばコンピュータを用いた電子回路によって構成することが出来る。
【００１３】
本発明は上記図１における電流ＰＩ制御部２の構成に関するものである。  
図２は、本発明の要旨とする電流ＰＩ制御部のブロック図である。  
図２において、ｄ軸ｑ軸各々でＰＩ演算を以下のように実施する。  
まず、ｄ軸の場合、図２の上半分に示すように、ｄ軸電流指令値Ｉｄ＊からｄ軸実電流値Ｉｄを減算して電流偏差ｅｒｒ_Ｉｄを算出する。次に、上記電流偏差ｅｒｒ_Ｉｄに比例ゲインＫｐｄを乗算した値と、電流偏差ｅｒｒ_Ｉｄに積分ゲインＫｉｄを乗算して積分した値とを加算してｄ軸電圧指令値Ｖｄ＊として出力する。
【００１４】
一方、図２の下半分に示したｑ軸においては、ｑ軸電流推定部２１によりｑ軸電流指令値Ｉｑ＊からｑ軸電流推定値Ｉｑ”を推定する（詳細後述）。  
次に、予め実験等によって求めたＩｑとＬｑの関係を示すＩｑ−Ｌｑマップ２２（詳細後述）により、ｑ軸電流推定値Ｉｑ”に応じたｑ軸インダクタンスＬｑ_ｐｉを求める。次に、乗算器２３により、ｑ軸インダクタンスＬｑ_ｐｉに任意の定数ωｃ（詳細後述）を乗算してｑ軸比例ゲインＫｐｑを算出する。
【００１５】
Ｋｐｑ＝ωｃ×Ｌｑ_ｐｉ
このようにしてｑ軸比例ゲインＫｐｑを決定した後は、前記ｄ軸の場合と同様の演算を行う。すなわち、ｑ軸電流指令値Ｉｑ＊からｑ軸実電流値Ｉｑを減算してｑ軸電流偏差ｅｒｒ_Ｉｑを算出する。次に、乗算器２４により、上記ｑ軸電流偏差ｅｒｒ_Ｉｑに上記の算出したｑ軸比例ゲインＫｐｑを乗算した値と、ｑ軸電流偏差ｅｒｒ_Ｉｑに積分ゲインＫｉｄを乗算して積分した値とを加算してｑ軸電圧指令値Ｖｑ＊として出力する。
【００１６】
次に、図２の定数ωｃ、ｑ軸電流推定部２１およびＩｑ−Ｌｑマップ２２について詳細に説明する。  
図３は、３相モータを２相のモータモデルと置いた場合の電流制御モデルを示す図である。  
上記の制御モデルを伝達関数で表すと、下記（数１）式〜（数４）式となる。
【００１７】
Ｉｄ＝Ｖｄ／(Ｒａ＋Ｌｄ×ｓ)                  …（数１）
Ｖｄ＝｛Ｋｐｄ＋Ｋｉｄ／ｓ｝×(Ｉｄ＊−Ｉｄ)  …（数２）
Ｉｑ＝Ｖｑ／(Ｒａ＋Ｌｑ×ｓ)                  …（数３）
Ｖｑ＝｛Ｋｐｑ＋Ｋｉｑ／ｓ｝×(Ｉｑ＊−Ｉｑ)  …（数４）
ただし、
Ｉｄ：ｄ軸電流値      Ｋｐｄ：ｄ軸比例ゲイン      Ｋｐｑ：ｑ軸比例ゲイン
Ｖｄ：ｄ軸電圧値      Ｋｉｄ：ｄ軸積分ゲイン      Ｋｉｑ：ｑ軸積分ゲイン
Ｉｑ：ｑ軸電流値      Ｌｄ：ｄ軸インダクタンス    Ｌｑ：ｑ軸インダクタンス
Ｖｑ：ｑ軸電圧値      Ｒａ：巻線抵抗              ｓ：ラプラス演算子
ｄ軸では（数１）式、（数２）式より、
Ｉｄ＝｛Ｋｐｄ＋Ｋｉｄ／ｓ｝×(Ｉｄ＊−Ｉｄ)／(Ｒａ＋Ｌｄ×ｓ)    …（数５）
Ｉｄ×(Ｒａ＋Ｌｄ×ｓ)＝｛Ｋｐｄ＋Ｋｉｄ／ｓ｝×(Ｉｄ＊−Ｉｄ)    …（数６）
Ｉｄ×［(Ｒａ＋Ｌｄ×ｓ)＋｛Ｋｐｄ＋Ｋｉｄ／ｓ｝］
＝｛Ｋｐｄ＋Ｋｉｄ／ｓ｝×Ｉｄ＊      …（数７）
Ｉｄ／Ｉｄ＊＝｛Ｋｐｄ＋Ｋｉｄ／ｓ｝
／［(Ｒａ＋Ｌｄ×ｓ)＋｛Ｋｐｄ＋Ｋｉｄ／ｓ｝］  …（数８）
Ｉｄ／Ｉｄ＊＝１／［(Ｒａ＋Ｌｄ×ｓ)／｛Ｋｐｄ＋Ｋｉｄ／ｓ｝＋１］…（数９）
同様にｑ軸では、（数３）式、（数４）式より、
Ｉｑ＝｛Ｋｐｑ＋Ｋｉｑ／ｓ｝×(Ｉｑ＊−Ｉｑ)／(Ｒａ＋Ｌｑ×ｓ)    …（数１０）
Ｉｑ×(Ｒａ＋Ｌｑ×ｓ)＝｛Ｋｐｑ＋Ｋｉｑ／ｓ｝×(Ｉｑ＊−Ｉｑ)    …（数１１）
Ｉｑ×［(Ｒａ＋Ｌｑ×ｓ)＋｛Ｋｐｑ＋Ｋｉｑ／ｓ｝］
＝｛ＫＰｑ＋Ｋｉｑ／ｓ｝×Ｉｑ＊  …（数１２）
Ｉｑ／Ｉｑ＊＝｛Ｋｐｑ＋Ｋｉｑ／ｓ｝
／［(Ｒａ＋Ｌｑ×ｓ)＋｛Ｋｐｑ＋Ｋｉｑ／ｓ｝］    …（数１３）
Ｉｑ／Ｉｑ＊＝１／［(Ｒａ＋Ｌｑ×ｓ)／｛Ｋｐｑ＋Ｋｉｑ／ｓ｝＋１］…（数１４）
ここで各軸のＰＩ制御ゲインを任意の定数ωｃを用いて
ｄ軸比例ゲイン：Ｋｐｄ＝ωｃ×Ｌｄ_ｐｉ      …（Ａ）式
ｄ軸積分ゲイン：Ｋｉｄ＝ωｃ×Ｒａ_ｐｉ      …（Ｂ）式
ｑ軸比例ゲイン：Ｋｐｑ＝ωｃ×Ｌｑ_ｐｉ      …（Ｃ）式
ｑ軸積分ゲイン：Ｋｉｑ＝ωｃ×Ｒａ_ｐｉ      …（Ｄ）式
とおくと、前記（数９）式は下記のようになる。
【００１８】
Ｉｄ／Ｉｄ＊＝１／［(Ｒａ＋Ｌｄ×ｓ)
／｛ωｃ×Ｌｄ_ｐｉ＋ωｃ×Ｒａ_ｐｉ／ｓ｝＋１］…（数１５）
Ｉｄ／Ｉｄ＊＝１／［(Ｒａ＋Ｌｄ×ｓ)
／｛ωｃ×(Ｌｄ_ｐｉ＋Ｒａ_ｐｉ／ｓ)｝＋１］    …（数１６）
Ｉｄ／Ｉｄ＊＝１／［ｓ×(Ｒａ＋Ｌｄ×ｓ)
／｛ωｃ×(Ｌｄ_ｐｉ×ｓ＋Ｒａ_ｐｉ)｝＋１］    …（数１７）
同様に、（数１４）式は下記のようになる。
【００１９】
Ｉｑ／Ｉｑ＊＝１／［(Ｒａ＋Ｌｑ×ｓ)
／｛ωｃ×Ｌｑ_ｐｉ＋ωｃ×Ｒａ_ｐｉ／ｓ｝＋１］…（数１８）
Ｉｑ／Ｉｑ＊＝１／［(Ｒａ＋Ｌｑ×ｓ)
／｛ωｃ×(Ｌｑ_ｐｉ＋Ｒａ_ｐｉ／ｓ)｝＋１］    …（数１９）
Ｉｑ／Ｉｑ＊＝１／［ｓ×［(Ｒａ＋Ｌｑ×ｓ)］
／｛ωｃ×(Ｌｑ_ｐｉ×ｓ＋Ｒａ_ｐｉ)｝＋１］    …（数２０）
よってｄ軸ＰＩ制御定数の決定に用いたＬｄ_ｐｉとＲａ_ｐｉおよびｑ軸ＰＩ制御定数の決定に用いたＬｑ_ｐｉとＲａ_ｐｉを、それぞれ
Ｌｄ_ｐｉ＝Ｌｄ
Ｌｑ_ｐｉ＝Ｌｑ
Ｒａ_ｐｉ＝Ｒａ
となるようにすると、（数１７）式は下記のようになる。
【００２０】
Ｉｄ／Ｉｄ＊＝１／［ｓ×（Ｒａ＋Ｌｄ×ｓ）
／｛ωｃ×（Ｌｄ×ｓ＋Ｒａ）｝＋１］    …（数２１）
Ｉｄ／Ｉｄ＊＝１／［ｓ×（１）／｛ωｃ｝＋１］
＝１／［ｓ×（１／ωｃ）＋１］              …（数２２）
同様に、（数２０）式は下記のようになる。
【００２１】
Ｉｑ／Ｉｑ＊＝１／［ｓ×（Ｒａ＋Ｌｑ×ｓ）
／｛ωｃ×（Ｌｑ×ｓ＋Ｒａ）｝＋１］    …（数２３）
Ｉｑ／Ｉｑ＊＝１／［ｓ×（１）／｛ωｃ｝＋１］
＝１／［ｓ×（１／ωｃ）＋１］              …（数２４）
上記のように、ｄ軸とｑ軸の各々の伝達関数（数２２）式、（数２４）式が、時定数τ＝（１／ωｃ）の一次遅れの応答になることが分かる。
【００２２】
以上のことから、ＰＩ制御ゲインを決定する前記（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）の各式にモータパラメータに一致する値、つまり
Ｌｄ_ｐｉ＝Ｌｄ
Ｌｑ_Ｐｉ＝Ｌｑ
Ｒａ_Ｐｉ＝Ｒａ
を入力してゲインを設定すれば、各軸の電流応答は任意の変数ωｃの逆数の時定数に制御することが可能となる。  
よって、前記図２の定数ωｃは、電流応答の時定数設計値τの逆数（ωｃ＝１／τ）を表している。
【００２３】
次にｑ軸電流推定部２１について詳述する。  
上記によりモータパラメータを一致させることで、電流応答は時定数設計値に応じた１次遅れの応答が得られるので、ｑ軸電流推定部２１ではｑ軸電流指令値Ｉｑ＊に時定数τの１次フィルタの演算（例えば下記数２５式）を行ってｑ軸電流推定値を算出する。なお、ここで述べたフィルタ演算以外でも１次遅れを示すものであれば構わない。
【００２４】
Ｙ＝（ｅ−ｔ／τ）×Ｙｚ＋（１−ｅ−ｔ／τ）×Ｕｚ    …（数２５）
ここで、Ｙ  ：ｑ軸電流推定値
Ｙｚ：前回の演算におけるｑ軸電流推定値
Ｕｚ：前回の演算におけるｑ軸電流指令値
ｔ：制御周期
τ：時定数
次に、Ｉｑ−Ｌｑマップについて詳述する。  
３相交流モータのＩｑ−Ｌｑの関係は、通常、図４に示すＩｑ−Ｌｑ特性を持つので、Ｉｑ−Ｌｑマップでは、図４の特性に基づいてＬｑ値を導出する。  
なお、前記で述べた  Ｌｄ_ｐｉ＝Ｌｄ  Ｌｑ_Ｐｉ＝Ｌｑ  Ｒａ_Ｐｉ＝Ｒａ  のモータパラメータのなかでは、Ｌｑ−Ｉｑが図４の特性を示すのに対し、ＬｄはＬｑほどＩｄに対して電流依存性がなく、Ｒａについてもあまり依存性はない。したがって、本実施例ではＬｑのみを算出する方法を記載したが、より性能を向上させるために例えばモータ温度によって各パラメータを補正してもよい。
【００２５】
次に、図５、図６は、図２に示した電流ＰＩ制御に本発明を適用した場合の処理内容を示すフローチャートである。この演算は一定周期で繰り返し行われる。  
まず、図５のステップ１では、ｄ軸電流指令値Ｉｄ＊、ｄ軸実電流値Ｉｄ、ｑ軸電流指令値Ｉｑ＊、ｑ軸実電流値Ｉｑを読み込み、ステップ２へ移行する。  
ステップ２では、ステップ１で取り込んだｄ軸電流指令値Ｉｄ＊からｄ軸実電流値Ｉｄを減算して、ｄ軸電流偏差ｅｒｒ_Ｉｄを算出してステップ３へ移行する。  
ステップ３では、ステップ２で算出したｄ軸電流偏差ｅｒｒ_Ｉｄにｄ軸比例ゲインＫｐｄを乗算してｄ軸比例項を算出し、ステップ４へ移行する。
【００２６】
ステップ４では、ステップ２で算出したｄ軸電流偏差ｅｒｒ_Ｉｄにｄ軸積分ゲインＫｉｄを乗算し、積分演算を行ってｄ軸積分項を算出し、ステップ５へ移行する。  
ステップ５では、ステップ３で算出したｄ軸比例項とステップ４で算出したｄ軸積分項を加算してｄ軸電圧指令値Ｖｄ＊を算出してステップ６へ移行する。  
ステップ６では、ステップ１で取り込んだｑ軸電流指令値Ｉｑ＊からｑ軸実電流値Ｉｑを減算してｑ軸電流偏差ｅｒｒ_Ｉｑを算出する。
【００２７】
図５のステップ６から図６のステップ７へ続く。  
図６のステップ７ではステップ１で取り込んだｑ軸電流指令値Ｉｑ＊、前回の演算時に保存した前回ｑ軸電流指令値Ｉｑ＊ｚ、および前回ｑ軸電流推定値Ｉｑ”ｚおよび予めメモリに保存してあるフィルタ定数α（＝ｅ−ｔ／τ）、β（＝１−ｅ−ｔ／τ）を用いて下記（数２６）式よりｑ軸電流推定値Ｉｑ”を算出してステップ８へ移行する。  
Ｉｑ”＝［α×Ｉｑ”ｚ＋β×Ｉｑ＊ｚ］        …（数２６）
ステップ８では、次回演算用に前回ｑ軸電流推定値Ｉｑ”ｚ＝Ｉｑ”、前回ｑ軸電流指令値Ｉｑ＊ｚ＝Ｉｑ＊として前回値を保存してステップ９へ移行する。
【００２８】
ステップ９では、ステップ８で算出したｑ軸電流推定値Ｉｑ”に応じたＬｑ値を、図４のＩｑ−Ｌｑマップから算出し、ステップ１０へ移行する。  
ステップ１０では、ステップ９で算出したＬｑ値にあらかじめメモリに保存してあるフィルタ時定数の逆数ωｃを乗算して、ｑ軸比例項ゲインＫｐｑを算出してステップ１１へ移行する。  
ステップ１１では、ステップ６で算出したｄ軸電流偏差ｅｒｒ_Ｉｑにステップ１０で算出したｑ軸比例項ゲインＫｐｑを乗算してｑ軸比例項を算出し、ステップ１２へ移行する。
【００２９】
ステップ１２では、ステップ６で算出したｑ軸電流偏差ｅｒｒ_Ｉｑにｑ軸積分ゲインＫｉｑを乗算し、積分演算を行ってｑ軸積分項を算出し、ステップ１３へ移行する。  
ステップ１３では、ステップ１１で算出したｑ軸比例項とステップ１２で算出したｄ軸積分項を加算してｑ軸電圧指令値Ｖｑ＊を算出し、処理を終了する。
【００３０】
なお、図６のステップ９〜１１においては、ｑ軸電流推定値からＬｑをマップ引きしてそのＬｑにωｃを乗算してＫｐｑを算出しているが、予めＬｑにωｃを乗算したＫｐｑをマップとして保持し、ｑ軸電流推定値からＫｐｑをマップ引きするように構成することも出来る。
【００３１】
上記のように本発明においては、電流指令値と実電流値との差からＰＩ制御によって電圧指令値を演算する場合に、ｑ軸電流指令値からｑ軸実電流推定値を推定し、推定したｑ軸実電流推定値に基づいてＰＩ制御におけるｑ軸比例ゲインを設定し、その設定したｑ軸比例ゲインに基づいてｑ軸電圧指令値を算出するように構成しているので、様々なｑ軸電流値の領域で、設計した電流応答性能を保ち、制御の安定性を保つことが出来る。つまり、実電流値は定常時でも微小ながらもふらつきを持っているが、指令値は定常時には一定である。したがってｑ軸電流指令値からｑ軸実電流推定値を推定し、推定したｑ軸実電流推定値に基づいてＰＩ制御におけるｑ軸比例ゲインを設定することにより、比例ゲイン設定の基になる電流値が安定するので、安定した比例ゲイン設定が可能となる。また、ｑ軸電流指令値からの推定値とすることでＳＴＥＰ指令入力時などのように指令値と実値が乖離する領域でも、実電流値に基づいた比例ゲインに設定可能になる。  
また、ｑ軸電流推定値をｑ軸電流指令値の１次遅れで推定するという簡便な推定法を用いることで、演算負荷を増加させることなく、ｑ軸電流指令値からの推定値に基づいた比例ゲインの設定を可能にすることが出来る。  
また、様々なｑ軸電流値の領域において、設計した応答時定数ωｃでの電流応答を得ることが出来る、等の効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明を適用する３相交流電動機のベクトル制御を行う電流フィードバック制御ブロックの一実施例図。
【図２】本発明の電流ＰＩ制御部のブロック図。
【図３】３相モータを２相のモータモデルと置いた場合の電流制御モデルを示す図。
【図４】３相交流モータのＩｑ−Ｌｑの関係を示す特性図。
【図５】図２に示した電流ＰＩ制御に本発明を適用した場合の処理内容を示すフローチャートの一部。
【図６】図２に示した電流ＰＩ制御に本発明を適用した場合の処理内容を示すフローチャートの他の一部。
【符号の説明】
【００３３】
１…電流指令演算部                        ２…電流ＰＩ制御部
３…２相３相変換器                        ４…ＰＷＭ変換部
５…インバータ                            ６…３相モータ
７−１、７−２、７−３…電流センサ        ８…回転角検出器
９…Ａ／Ｄ変換部                        １０…３相２相変換器
１１…回転数演算部
【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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