(57)【要約】      （修正有）【課題】鉄損、銅損、インバータ損失を合算したシステム損失をより低減できるモータ制御装置および制御方法を提供する。【解決手段】モータと、前記モータに対して電力を出力するインバータと、を備えたモータシステムを制御するモータ制御装置は、トルク指令値に応じてｑ軸電流値を設定するとともに、ｑ軸ｄ軸平面上での電流ベクトルの電流位相βの変動に伴い変動する銅損Ｐｃと鉄損Ｐｉとインバータ損失Ｐｉｎｖとを合算したシステム損失が、前記銅損Ｐｃおよび鉄損Ｐｉを合算したモータ損失が最小となるときのシステム損失より低くなるようにｄ軸電流値を制御する、システム損失低減制御を行う。【選択図】図３
2016119809.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータと、前記モータに対して電力を出力するインバータと、を備えたモータシステムを制御するモータ制御装置であって、
トルク指令値に応じてｑ軸電流値を設定するとともに、ｑ軸ｄ軸平面上での電流ベクトルの電流位相の変動に伴い変動する銅損と鉄損とインバータ損失とを合算したシステム損失が、前記銅損および鉄損を合算したモータ損失が最小となるときのシステム損失より低くなるようにｄ軸電流値を制御する、システム損失低減制御を行う、
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であって、
誘起電圧がモータ端子電圧以下となる領域において、前記システム損失低減制御を行う、ことを特徴とするモータ制御装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載のモータ制御装置であって、
前記システム損失低減制御において、前記システム損失が最小となるように、前記ｄ軸電流値を制御する、ことを特徴とするモータ制御装置。
【請求項４】
請求項１または２に記載のモータ制御装置であって、
予め、モータ回転数およびトルク指令値から定まる動作点ごとに、対応するｄ軸電流値およびｑ軸電流値を記録したマップを記憶しており、
前記システム損失低減制御において、モータ回転数およびトルク指令値を、前記マップに照らし合わせて、ｄ軸電流値およびｑ軸電流値を特定する、
ことを特徴とするモータ制御装置。
【請求項５】
モータと、前記モータに対して電力を出力するインバータと、を備えたモータシステムを制御するモータ制御方法であって、
トルク指令値に応じてｑ軸電流値を設定するとともに、ｑ軸ｄ軸平面上での電流ベクトルの電流位相の変動に伴い変動する銅損と鉄損とインバータ損失とを合算したシステム損失が、前記銅損および鉄損を合算したモータ損失が最小となるときのシステム損失より低くなるようにｄ軸電流値を制御する、
ことを特徴とするモータ制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
モータと、前記モータに対して電力を出力するインバータと、を備えたモータシステムを制御するモータ制御装置および制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、バッテリからの電力により駆動されて動力を出力するモータを駆動源として備えた電動車両が知られている。こうしたモータには、三相同期型交流モータが用いられることが多い。この三相同期型交流モータは、電源から供給される直流電圧をインバータによって三相交流電圧に変換して印加されることによって駆動される。
【０００３】
こうした電動車両では、モータを効率的に駆動するために、モータの制御方式として、同じ電流でトルクを最大にする（同じトルクで電流最小にする）最大トルク制御が多用されていた。最大トルク制御によれば、ｄ軸電流、ひいては、モータ電流を低減できる。
【０００４】
しかしながら、最大トルク制御を行った場合、各種損失が増大し、効率が悪化することがあった。そこで、特許文献１には、鉄損および銅損を合算したモータ損失が最小となるようにｄ軸電流を制御するモータの制御技術が開示されている。かかる技術によれば、モータをある程度は効率的に運転できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−２３６９４８号公報
【特許文献２】特開２００５−２１０７７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、モータおよびインバータからなるモータシステムで生じる損失は、鉄損および銅損に限らず、インバータで生じるインバータ損失もある。インバータ損失は、インバータに設けられたスイッチング素子のスイッチング動作に応じて生じる損失で、モータ電流が増加するほど増加する。特許文献１では、このインバータ損失については、何ら考慮されておらず、結果として、モータシステムの効率を十分に向上できていなかった。
【０００７】
なお、特許文献２には、誘起電圧が、モータ端子電圧を上回る場合に、ｄ軸ｑ軸平面における電流ベクトルの位相（電流位相）を進めて界磁を弱める弱め界磁制御を行う技術が開示されている。ただし、この弱め界磁制御は、鉄損や銅損、インバータ損失を考慮したものではない。
【０００８】
つまり、従来、鉄損や銅損だけでなく、インバータ損失まで考慮したモータ制御技術はなかった。そこで、本発明では、鉄損、銅損、インバータ損失を合算したシステム損失をより低減できるモータ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】
【０００９】
本発明のモータ制御装置は、モータと、前記モータに対して電力を出力するインバータと、を備えたモータシステムを制御するモータ制御装置であって、トルク指令値に応じてｑ軸電流値を設定するとともに、ｑ軸ｄ軸平面上での電流ベクトルの電流位相の変動に伴い変動する銅損と鉄損とインバータ損失とを合算したシステム損失が、前記銅損および鉄損を合算したモータ損失が最小となるときのシステム損失より低くなるようにｄ軸電流値を制御する、システム損失低減制御を行う、ことを特徴とする。
【００１０】
好適な態様では、誘起電圧がモータ端子電圧以下となる領域において、前記システム損失低減制御を行う。他の好適な態様では、前記システム損失低減制御において、前記システム損失が最小となるように、前記ｄ軸電流値を制御する。
【００１１】
他の好適な態様では、予め、モータ回転数およびトルク指令値から定まる動作点ごとに、対応するｄ軸電流値およびｑ軸電流値を記録したマップを記憶しており、前記システム損失低減制御において、モータ回転数およびトルク指令値を、前記マップに照らし合わせて、ｄ軸電流値およびｑ軸電流値を特定する。
【００１２】
他の本発明であるモータ制御方法は、モータと、前記モータに対して電力を出力するインバータと、を備えたモータシステムを制御するモータ制御方法であって、トルク指令値に応じてｑ軸電流値を設定するとともに、ｑ軸ｄ軸平面上での電流ベクトルの電流位相の変動に伴い変動する銅損と鉄損とインバータ損失とを合算したシステム損失が、前記銅損および鉄損を合算したモータ損失が最小となるときのシステム損失より低くなるようにｄ軸電流値を制御する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、システム損失が、モータ損失最小時のシステム損失より低くなるようにｄ軸電流値を制御するため、従来技術に比べて、システム損失をより低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】ハイブリッド自動車の構成を示す図である。
【図２】各種制御の適用領域を示す図である。
【図３】電流位相と各種損失との関係を示すグラフである。
【図４】制御の種類に応じた損失の違いを示すグラフである。
【図５】モータ制御の流れを示すフローチャートである。
【図６】システム損失低減制御における制御ブロックを示す図である。
【図７】電流指令生成部の他の構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。図１は、本発明のモータ制御装置が適用されるハイブリッド自動車の構成を示す図である。図１において、動力伝達系は丸棒状の軸要素として図示され、電力系は実線で図示され、信号系は破線で図示されている。
【００１６】
図１に示すように、ハイブリッド車両は、走行用動力源としてのエンジン１２と、別の走行用動力源であるモータ（ＭＧ２）１４と、エンジン１２の出力軸１８が連結される動力分配機構２０を介して回転軸２２が接続されるモータ（ＭＧ１）２４と、各モータ１４，２４に駆動電力を供給可能なバッテリ１６と、上記エンジン１２およびモータ１４，２４の各作動を統括的に制御するとともにバッテリ１６の充放電を制御する制御装置１０とを備える。
【００１７】
エンジン１２は、ガソリンや軽油等を燃料とする内燃機関であり、制御装置１０からの指令に基づいてクラッキング、スロットル開度、燃料噴射量、点火タイミング等が制御されて、エンジン１２の始動、運転、停止等が制御される。
【００１８】
エンジン１２から動力分配機構２０へと延伸する出力軸１８の近傍にはエンジン回転数Ｎｅを検出する回転数センサ２８が設けられている。また、エンジン１２には、エンジン冷却媒体である冷却水の温度Ｔｗを検出する温度センサ１３が設けられている。回転数センサ２８および温度センサ１３による各検出値は、制御装置１０に送信されるようになっている。
【００１９】
動力分配機構２０は、例えば、遊星歯車機構によって構成される。エンジン１２から出力軸１８を介して動力分配機構２０に入力された動力は、変速機３０および車軸３２を介して駆動輪３４に伝達されて、車両がエンジン動力によって走行することができる。変速機３０は、エンジン１２およびモータ１４の少なくとも一方から入力される回転を減速して車軸３２に出力することができる。
【００２０】
上記動力分配機構２０は、出力軸１８を介して入力されるエンジン１２の動力の一部または全部を、回転軸２２を介してモータ２４に入力することができる。モータ１４，２４は、いずれも、電動機として機能するとともに発電機としても機能するモータ・ジェネレータである。このモータ１４，２４としては、例えば、三相同期型交流モータを用いることができる。
【００２１】
モータ２４で発電された三相交流電圧は、インバータ３６によって直流電圧に変換されてバッテリ１６に充電されるか、または、モータ１４の駆動電圧として用いられる。また、モータ２４は、バッテリ１６からコンバータ３５およびインバータ３６を介して供給された電力により回転駆動される電動機としても機能することができる。モータ２４が回転駆動されて回転軸２２に出力される動力は、動力分配機構２０および出力軸１８を介してエンジン１２に入力されてクランキングを行うことができる。さらに、モータ２４をバッテリ１６から供給される電力により回転駆動して、その動力を動力分配機構２０および変速機３０を介して車軸３２に出力することにより走行用動力として用いることも可能である。
【００２２】
主として電動機として機能するモータ１４は、バッテリ１６から供給される直流電圧が、必要に応じてコンバータ３５で昇圧され、その後、インバータ３８で三相交流電圧に変換されて駆動電圧として印加されることにより回転駆動される。モータ１４が駆動されて回転軸１５に出力される動力は、変速機３０および車軸３２を介して駆動輪３４に伝達され、これによりエンジン１２が停止した状態でいわゆるＥＶ走行が行われる。また、モータ１４は、運転者のアクセル操作により急加速要求があった場合等に、走行用動力を出力してエンジン出力をアシストする機能も有する。このモータ１４とインバータ３８、または、モータ２４とインバータ３６がそれぞれ、一つのモータシステムを構成する。
【００２３】
バッテリ１６には、例えばリチウムイオン電池等の二次電池およびキャパシタ等の充放電可能な蓄電装置を用いることができる。バッテリ１６とコンバータ３５との間の電気回路には電圧センサ４０および電流センサ４２が設けられている。これらのセンサ４０，４２により検出されたバッテリ電圧Ｖｂおよびバッテリ電流Ｉｂは、制御装置１０に入力される。また、コンバータ３５とインバータ３６，３８との間には電圧センサ（電圧検出部）４４がさらに接続されており、これにより検出されるコンバータ出力電圧、すなわちインバータ入力電圧であるシステム電圧ＶＨが制御装置１０に入力されるようになっている。
【００２４】
制御装置１０は、エンジン１２や、モータ１４，２４、コンバータ３５、インバータ３６，３８、バッテリ１６等の作動制御や状態監視を行うものである。つまり、制御装置１０は、モータの制御装置としても機能する。この制御装置１０は、各種の制御プログラムを実行するＣＰＵ、制御プログラムや制御用マップ等を予め記憶するＲＯＭ、このＲＯＭから読み出された制御プログラムや各センサによる検出値などを一時的に記憶するＲＡＭ等からなるマイクロコンピュータである。制御装置１０は、エンジン回転数Ｎｅ、バッテリ電流Ｉｂ、バッテリ電圧Ｖｂ、バッテリ温度Ｔｂ、アクセル開度信号Ａｃｃ、車速Ｓｖ、ブレーキ操作信号Ｂｒ、エンジン冷却水の水温Ｔｗ、コンバータ３５の出力電圧またはインバータ３６，３８の入力電圧であるシステム電圧ＶＨ、およびモータ１４，２４を流れるモータ電流等が入力される入力ポート、ならびに、エンジン１２、コンバータ３５およびインバータ３６，３８等の運転または作動を制御する制御信号を出力する出力ポートを含む。
【００２５】
なお、本実施形態では、１つの制御装置１０でエンジン１２、モータ１４，２４、コンバータ３５、インバータ３６，３８、バッテリ１６等の作動制御や状態監視を行うものとして説明する。しかし、エンジン１２の運転状態を制御するエンジンＥＣＵ、コンバータ３５およびインバータ３６，３８を作動制御してモータ１４，２４の駆動を制御するモータＥＣＵ、バッテリ１６のＳＯＣを管理するバッテリＥＣＵ等を個別に設けて、上記制御装置１０がハイブリッドＥＣＵとして上記個別の各ＥＣＵを統括制御するように構成してもよい。
【００２６】
次に、制御装置１０によるモータの制御について説明する。本実施形態の制御装置は、モータ１４，２４の回転数および出力トルクに応じて、モータ１４，２４の制御方式を変化させている。図２は、二つの制御方式の適用領域を示す図である。モータ１４，２４では、モータ端子電圧と誘起電圧との差電圧に相当する電流が流れることでトルクが生じる。ここで、モータ端子電圧は、コンバータ出力電圧であり、インバータ入力電圧であるシステム電圧ＶＨである。このシステム電圧ＶＨには、上限値がある。回転数や出力トルクの増加に伴い、誘起電圧が増加していき、誘起電圧がシステム電圧ＶＨの上限値を超えようとすることがある。この場合、電流が流れずトルクが小さくなる。このように誘起電圧がシステム電圧を超えようとする領域では、弱め界磁制御にしたがった矩形波制御方式が適用される。図２において、ハッチングを施していない領域Ｅ２が、弱め界磁制御が適用される領域である。領域Ｅ２における制御方式は、周知の公知技術を適用できるため、ここでの詳説は、省略する。
【００２７】
一方、誘起電圧がシステム電圧の上限値以下となる領域Ｅ１、すなわち、図２における墨ハッチング領域では、ベクトル制御にしたがったモータ電流制御によって出力トルクＴｒがトルク指令値Ｔｒ＊となるよう制御される。この領域Ｅ１、特に、破線で囲った低負荷領域Ｅａは、電動車両では、使用頻度の高い領域である。本実施形態では、この使用頻度の高い領域Ｅ１における燃費を向上するために、特殊な制御方式を採用している。以下、これについて詳説する。
【００２８】
従来、この領域Ｅ１においては、同一電流で最大トルクが得られる（同一トルクで電流最小となる）最大トルク制御が適用されていた。しかしながら、従来の最大トルク制御では、種々の損失が大きくなり、ひいては、燃費の悪化を招いていた。ここで、モータ駆動の際に生じる損失としては、モータの巻線の抵抗成分により発生する銅損Ｐｃ、および、主にヒステリシス損と渦電流損からなる鉄損Ｐｉが知られている。この銅損Ｐｃおよび鉄損Ｐｉは、いずれも、モータ単体で生じる損失である。以下では、両者を合わせたものを「モータ損失Ｐｍ」と呼ぶ。
【００２９】
従来から、このモータ損失Ｐｍを低減するための制御方式が多数提案されている。しかしながら、このモータ損失Ｐｍにのみ着目していては、モータシステム全体の効率を向上することは難しく、ひいては、電動車両の燃費向上は難しかった。そこで、本実施形態では、モータ単体で生じる損失ではなく、モータ１４，２４およびインバータ３６，３８を含めたモータシステム全体での損失（以下「システム損失Ｐｓ」という）を最小にするように制御している。ここで、システム損失Ｐｓとは、モータ損失Ｐｍ（銅損Ｐｃ＋鉄損Ｐｉ）に、さらに、インバータ損失Ｐｉｎｖを加えた損失である。インバータ損失Ｐｉｎｖは、インバータ３６，３８におけるスイッチング動作に伴い生じる損失であり、電流の増加に伴い増加する損失である。
【００３０】
本実施形態では、このシステム損失Ｐｓが最小となるように、ｑ軸電流指令値Ｉｑ＊およびｄ軸電流指令値Ｉｄ＊を設定している。この両電流指令値の設定について説明する前に、各損失について詳細に説明する。銅損Ｐｃ、鉄損Ｐｉ、インバータ損失Ｐｉｎｖは、それぞれ、以下の式１〜３で表される損失である。なお、式中、Ｒは、１相当たりの巻線抵抗値、ωは、モータの回転速度、Ｋ１〜Ｋ４は、モータやインバータの特性により定まる定数である。
Ｐｃ＝Ｒ・Ｉ２＝Ｒ（Ｉｄ２＋Ｉｑ２）    式１
Ｐｉ＝Ｋ１・ω１．８（１＋Ｋ２・Ｉｄ）    式２
Ｐｉｎｖ＝Ｋ３・Ｉ２＋Ｋ４・Ｉ          式３
【００３１】
これらの式から分かるように、鉄損Ｐｉは、回転速度ωの１．８乗に比例するため、高速回転領域で非常に大きくなるが、式２にはｄ軸電流Ｉｄの比例項が存在するので、同じ回転速度ω（回転数Ｎｍ）と同じトルクを持つ動作点では、ｄ軸電流Ｉｄを負の方向に大きくするほど鉄損Ｐｉが低減する。ただし、ｄ軸電流Ｉｄを増やすと銅損Ｐｃ、および、インバータ損失Ｐｉｎｖが増加する。
【００３２】
図３は、一定の回転数ＮｍとトルクＴｒを持つ動作点におけるｑ軸ｄ軸平面上での電流ベクトルの位相（電流位相）βと各種損失との関係を示すグラフである。図３において、破線は、鉄損Ｐｉを、一点鎖線は、銅損Ｐｃを、二点鎖線は、インバータ損失Ｐｉｎｖを示している。また、細実線は、銅損Ｐｃおよび鉄損Ｐｉの合わせたモータ損失Ｐｍを、太実線は、モータ損失Ｐｍおよびインバータ損失Ｐｉｎｖを合わせたシステム損失Ｐｓを示している。ｄ軸電流Ｉｄは、電流位相が大きくなるほど大きくなる。つまり、図３において、左端のｄ軸電流Ｉｄは０であり、右にいくほど、電流位相βが進み、ｄ軸電流Ｉｄが負の方向に増加していく。なお、図３の左端、つまり、β＝０、Ｉｄ＝０のときが、最大トルク制御時の損失を示している。
【００３３】
鉄損Ｐｉと銅損Ｐｃを加算したモータ損失Ｐｍは、電流位相βの増加（ｄ軸電流の増加）とともに減少し、電流位相βがβ３のときに最小値をとる。そして、電流位相βがβ３を超えると、徐々に増大していく。モータ損失Ｐｍにインバータ損失Ｐｉｎｖを加算したシステム損失Ｐｓも、電流位相βの増加（ｄ軸電流の増加）とともに減少していくが、モータ損失Ｐｍより比較的速い段階、すなわち、電流位相βがβ２（β２＜β３）となった段階で、最小値Ｐｓ＿１をとる。そして、システム損失Ｐｓは、電流位相βがβ２を超えると、徐々に増大していく。
【００３４】
本実施形態では、電流位相βが、このシステム損失Ｐｓが最小値Ｐｓ＿１を取るβ２になるように、ｄ軸電流指令値Ｉｄ＊を設定している。これにより、モータ１４，２４の駆動に伴う損失を最小限に抑えることができる。そして、結果として、当該モータシステムが搭載された電動車両の燃費を向上することができる。以下では、このシステム損失Ｐｓに応じてｑ軸・ｄ軸電流指令値Ｉｑ＊，Ｉｄ＊を定める制御方式を、「システム損失低減制御」と呼ぶ。
【００３５】
図４は、従来から多用されている最大トルク制御、モータ損失最小制御、および、本実施形態のシステム損失低減制御での損失の違いを示す図である。図４において、濃墨ハッチングは、鉄損Ｐｉを、薄墨ハッチングは、銅損Ｐｃを、斜線ハッチングはインバータ損失Ｐｉｎｖをそれぞれ示している。
【００３６】
この図４から明らかな通り、本実施形態のシステム損失低減制御によれば、最大トルク制御に比べて、モータ損失Ｐｍおよびシステム損失Ｐｓのいずれも低減できる。また、システム損失低減制御は、モータ損失最小制御と比べると、モータ損失Ｐｍは、増加しているものの、それ以上にインバータ損失Ｐｉｎｖが低減できているため、システム全体の損失が低減している。
【００３７】
このシステム損失低減制御を行うために、制御装置１０のＲＯＭには、予め、動作点（回転数およびトルク）ごとに対応するｑ軸電流指令値Ｉｑ＊およびｄ軸電流指令値Ｉｄ＊の値を記録したマップを制御装置１０のメモリに記憶している。そして、モータ１４，２４を駆動する際には、トルク指令値Ｔｒ＊とモータ回転数と、を記憶されたマップに照らし合わせて、システム損失最小となるｑ軸電流指令値Ｉｑ＊およびｄ軸電流指令値Ｉｄ＊を特定する。
【００３８】
図５は、制御装置１０において実行される制御方式設定ルーチンを示すフローチャートである。このルーチンは、システム駆動時に所定時間ごとに繰り返し実行される。具体的には、図３に示すように、制御装置１０は、入力されたアクセル開度Ａｃｃ等に基づく車両要求出力からモータ１４のトルク指令値Ｔｒ＊を算出する（Ｓ１０）。続いて、制御装置１０は、予め記憶されたマップ等を参照することにより、モータ１４のトルク指令値Ｔｒ＊および回転数Ｎｍから適用すべき制御方式を決定する（Ｓ１２）。すなわち、必要となるトルクおよび回転数が、領域Ｅ２に含まれる場合には、誘起電圧がモータ端子電圧を超えると判断し、弱め界磁制御を適用する（Ｓ１６）。一方、トルクおよび回転数が領域Ｅ１に含まれる場合には、誘起電圧がモータ端子電圧以下であると判断し、システム損失低減制御を実行する（Ｓ１４）。
【００３９】
図６は、制御装置１０によって実行されるシステム損失低減制御における制御ブロックを示す。図６に示す制御ブロックは、制御装置１０によって実行される所定プログラムに従った制御演算処理によって実現されるが、その一部又は全部がハードウェア要素によって実現されてもよい。
【００４０】
制御装置１０の制御ブロックは、図６に示す通り、電流指令生成部５２と、ＰＩ演算部５４と、２軸３軸変換部５６と、ＰＷＭ信号生成部５８と、３軸２軸変換部６０と、回転数算出部６２とを含む。
【００４１】
電流指令生成部５２は、トルク指令値Ｔｒ＊および回転数Ｎｍに応じて定まる動作点を、予め記憶したマップに照らし合わせて、当該トルク指令値Ｔｒ＊および回転数Ｎｍに対応するｑ軸電流指令値Ｉｑ＊、および、ｄ軸電流指令値Ｉｄ＊を特定する。なお、既述した通り、このマップに記憶されているｑ軸電流指令値Ｉｑ＊は、トルク指令値Ｔｒ＊により定まる値であり、ｄ軸電流指令値Ｉｄ＊は、弱め界磁制御によりシステム損失Ｐｓが最小になる値である。
【００４２】
モータ１４，２４には、三相コイルのうちＵ相およびＶ相に流れるモータ電流Ｉｕ，Ｉｖを検出するための電流センサが設けられており、これらのセンサによって検出されたＵ相電流ＩｕおよびＶ相電流Ｉｖが３軸２軸変換部６０に入力される。
【００４３】
また、モータ１４には、ロータ回転角θを検出するための例えばレゾルバ等からなる回転角センサ４１が設けられており、このセンサ４１によって検出された回転角θは、２軸３軸変換部５６や、３軸２軸変換部６０、回転数算出部６２に入力される。
【００４４】
３軸２軸変換部６０は、回転角センサ４１によって検出されるモータ１４の回転角θを用いた座標変換（３相→２相）により、検出および算出されたモータ電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗを基に、ｄ軸電流Ｉｄおよびｑ軸電流Ｉｑを算出する。
【００４５】
ＰＩ演算部５４には、電流指令生成部５２によって求められたｄ軸電流指令値Ｉｄ＊およびｑ軸電流指令値Ｉｑ＊と、検出されたｄ軸電流Ｉｄおよびｑ軸電流Ｉｑとの偏差ΔＩｄ（ΔＩｄ＝Ｉｄ＊−Ｉｄ）、ΔＩｑ（ΔＩｑ＝Ｉｑ＊−Ｉｑ）が入力される。ＰＩ演算部５４は、ｄ軸電流偏差ΔＩｄおよびｑ軸電流偏差ΔＩｑのそれぞれについて、所定ゲインによるＰＩ演算（比例積分演算）を行って制御偏差を求め、この制御偏差に応じたｄ軸電圧指令値Ｖｄ＊およびｑ軸電圧指令値Ｖｑ＊を生成する。この生成ではモータ１４の回転数Ｎｍも参照される。
【００４６】
２軸３軸変換部５６は、モータ１４，２４の回転角θを用いた座標変換（２相→３相）によって、ｄ軸電圧指令値Ｖｄ＊およびｑ軸電圧指令値Ｖｑ＊をＵ相、Ｖ相、Ｗ相の各相電圧指令値Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗに変換する。このとき、ｄ軸，ｑ軸電圧指令値Ｖｄ＊，Ｖｑ＊から各相電圧指令値Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗへの変換には、システム電圧ＶＨも反映される。
【００４７】
ＰＷＭ信号生成部５８は、各相における電圧指令値Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗと所定の搬送波との比較に基づいて、インバータ３８に含まれる複数（例えば６つ）のスイッチング素子をオン・オフさせるためのスイッチング制御信号を生成する。インバータ３８が、生成されたスイッチング制御信号に従ってスイッチング制御されることにより、モータ１４，２４に対してトルク指令値Ｔｒ＊に従ったトルクを出力するための交流電圧が印加される。そして、これにより、システム損失Ｐｓを最小に抑えた状態で、モータ１４，２４が駆動される。
【００４８】
なお、本実施形態では、ｄ軸電流指令値Ｉｄ＊を、マップを参照して特定しているが、マップを参照せず、演算等で算出してもよい。例えば、電流指令生成部５２を、図７に示すように構成してもよい。この場合、ｑ軸電流指令生成部７０は、トルク指令値Ｔｒ＊を入力として、ｑ軸電流指令値Ｉｑ＊を算出する。ｑ軸電流指令値Ｉｑ＊の算出方法は、公知の周知技術を用いることができる。得られたｑ軸電流指令値Ｉｑ＊は、電流位相生成部７２に入力される。電流位相生成部７２では、ｑ軸電流指令値Ｉｑ＊およびモータ回転速度Ｎｍに基づいて、システム損失Ｐｓが最小となるときの電流位相βを算出する。すなわち、システム損失Ｐｓは、式１〜式３の合算値であり、式１〜式３におけるｄ軸電流Ｉｄおよびモータ電流Ｉは、電流位相βおよびｑ軸電流Ｉｑで表すことができる。つまり、式１〜式３におけるｑ軸電流ＩｑをＩｑ＝Ｉｑ＊とし、ωを回転数算出部６２で算出された回転数Ｎｍにより決まる定数とみなせば、システム損失Ｐｓは、電流位相βを変数とする関数とみなせ、Ｐｓ＝ｆ（β）と表すことができる。電流位相生成部７２は、この関数を演算し、Ｐｓが最小となる電流位相βを算出する。算出された電流位相βは、ｄ軸電流指令生成部７４に入力される。ｄ軸電流指令生成部７４は、この電流位相βと、ｑ軸電流指令値Ｉｑ＊と、に基づいて、ｄ軸電流指令値Ｉｄ＊を算出する。
【００４９】
また、別の形態として、１制御サイクルごとに、電流位相β（ひいてはｄ軸電流指令値Ｉｄ＊）を微小角度Δβずつ変化させ、そのときのシステム損失Ｐｓの変化状況に応じて、電流位相βの変化方向を変更するようにしてもよい。例えば、電流位相βを微小角度Δβだけ、正（または負）の方向に変化させたとき、システム損失Ｐｓの絶対値が小さくなるなら、そのまま電流位相βを正（または負）の方向に変化させ続け、システム損失Ｐｓの絶対値が大きくなるなら、電流位相βを負（または正）の方向に変化させる処理を繰り返し、ｄ軸電流指令値Ｉｄ＊をシステム損失Ｐｓが最小になるように調整してもよい。いずれにしても、最終的に得られるシステム損失Ｐｓが、最小値となるのであれば、ｑ軸電流指令値Ｉｑ＊およびｄ軸電流指令値Ｉｄ＊の特定方法は、限定されない。
【００５０】
また、本実施形態では、システム損失Ｐｓが、最小となるように、ｑ・ｄ軸電流指令値Ｉｑ＊，Ｉｄ＊を設定している。しかし、システム損失Ｐｓが、モータ損失Ｐｍ最小時のシステム損失Ｐｓより小さくなるのであれば、システム損失Ｐｓは、必ずしも最小である必要はない。例えば、図３の例であれば、システム損失Ｐｓが、モータ損失Ｐｍが最小となるβ＝β３のときのシステム損失Ｐｓ＝Ｐｓ＿２よりも小さいのであれば、システム損失Ｐｓは、最小値（Ｐｓ＿１）となっていなくてもよい。図３の例であれば、電流位相βは、システム損失ＰｓがＰｓ＿２となるときの電流位相であるβ１（β１＜β２）より大きく、β３より小さければよい。
【００５１】
また、本実施形態では、トルク指令値Ｔｒ＊に基づいてｑ軸電流指令値Ｉｑ＊を定め、さらに、電流フィードバック制御でモータ１４，２４を制御している。しかし、システム損失Ｐｓが、モータ損失Ｐｍ最小時のシステム損失Ｐｓより小さくなるのであれば、その他の制御態様は、適宜変更されてもよい。例えば、本実施形態では、電流偏差に対してＰＩ演算を行っているが、ＰＩＤ演算を行うようにしてもよい。また、本実施形態では、トルク指令値を入力としているが、他のパラメータを入力としてもよい。例えば、モータの速度指令値を入力として、当該速度指令値と検知されたモータ速度との偏差を算出し、この速度偏差に対してＰＩ演算等を行い、トルク指令値を算出し、得られたトルク指令値からｑ軸電流指令値Ｉｑ＊を算出するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００５２】
１０  制御装置、１２  エンジン、１３  温度センサ、１４，２４  モータ、１５，２２  回転軸、１６  バッテリ、１８  出力軸、２０  動力分配機構、２８  回転数センサ、３０  変速機、３２  車軸、３４  駆動輪、３５  コンバータ、３６，３８  インバータ、４０  電圧センサ、４１  回転角センサ、４２  電流センサ、５０  制御ブロック、５２  電流指令生成部、５４  ＰＩ演算部、５６  ２軸３軸変換部、５８  ＰＷＭ信号生成部、６０  ３軸２軸変換部、６２  回転数算出部。
【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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