(57)【要約】  電気モータ用の交流電力を制御する装置であって、前記交流電力は、直流電圧から得られる。装置は、モータ制御信号の変調指数を基準値と比較するように構成された比較部を含む。本発明の電流データ供給部は、モータ電流データに基づくモータ制御信号の制御のために、トルク要求信号と、交流モータの回転速度を示す速度信号と、比較に基づき修正された直流電圧の値と、に基づきモータ電流データ（ＩＤ，ＩＱ）を提供するように構成される。【選択図】図１
2016508022.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気モータ用の交流電力を制御する装置であって、
前記交流電力は、直流電圧から得られ、
モータ制御信号の変調指数と基準値との比較を提供するように構成された比較部と、
トルク要求信号と、前記交流モータの回転速度を示す速度信号と、前記比較に基づき修正された前記直流電圧の修正値と、に基づきモータ電流データを提供し、前記モータ電流データに基づき前記モータ制御信号が制御されるように構成された電流データ供給部と、
を備える、
ことを特徴とする装置。
【請求項２】
前記直流電圧の前記修正値が第１選択範囲の範囲外である場合、前記直流電圧の前記修正値に基づき前記トルク要求信号を修正するように構成されたトルク要求修正部を備え、
前記電流データ供給部は、前記修正されたトルク要求信号に基づき前記モータ電流データを提供するように構成された、
請求項１記載の装置。
【請求項３】
前記トルク要求信号が第２選択範囲の範囲外である場合、前記修正トルク要求信号と前記第２の選択範囲の境界との差に基づき、前記提供されたモータ電流データを修正するように構成された電流データ修正部を備える、
請求項２記載の装置。
【請求項４】
複数の電流データ要素のそれぞれが、モータ速度とトルク要求と直流電圧とのそれぞれに関連付けて構成された複数の関連付けを含むデータ格納部を備え、
前記電流データ供給部は、前記関連付けに基づき、前記格納されている電流データ要素の中から前記モータ電流データを選択して提供するように構成された、
請求項１乃至３のいずれかに記載の装置。
【請求項５】
電気モータ用の交流電力を制御する装置であって、
前記交流電力は、直流電圧から得られ、
モータ制御信号の変調指数を基準値と比較し、
前記比較に基づき前記直流電圧の値を修正し、
トルク要求信号と、前記交流モータの回転速度を示す速度信号と、前記直流電圧の前記修正値と、に基づきモータ電流データを提供し、
前記モータ電流データに基づき前記モータ制御信号が制御されるように構成された処理装置を備える、
ことを特徴とする装置。
【請求項６】
前記直流電圧の前記修正値が第１選択範囲の範囲外である場合、
前記処理装置は、前記直流電圧の前記修正値に基づき、前記トルク要求信号を修正し、前記修正されたトルク要求信号に基づき、前記モータ電流データを提供するように構成された、
請求項５記載の装置。
【請求項７】
前記トルク要求信号が第２選択範囲の範囲外である場合、
前記処理装置は、前記修正されたトルク要求信号と前記第２選択範囲の境界との差に基づき、前記提供されたモータ電流データを修正するように構成された、
請求項６記載の装置。
【請求項８】
複数の電流データ要素のそれぞれと、モータ速度とトルク要求と直流電圧との間の複数の関連付けを格納する記憶装置を備え、
前記処理装置は、前記記憶装置に接続され、前記関連付けに基づき、前記格納されている電流データ要素の中から前記モータ電流データを選択して提供するように構成された、
請求項４乃至７のいずれかに記載の装置。
【請求項９】
前記モータ電流データは、直接位相電流情報と直角位相電流情報とを含む、
請求項１乃至８のいずれかに記載の装置。
【請求項１０】
前記提供されたモータ電流データは、同相電流値ＩＤと直角位相電流値ＩＱとを含み、
前記モータ電流データの修正は、マイナス調整の前記同相電流値ＩＤへの適用を含む、
請求項７または３に従属する請求項９記載の装置。
【請求項１１】
前記モータ制御信号の前記変調指数は、
（ａ）前記モータ制御信号を提供する制御部の最大振幅値、
または、
（ｂ）前記モータ制御信号からのＰＷＭ信号を決定するために使用されるタイミング信号の振幅、
のうちの１つに対する前記モータ制御信号の振幅の比率を含む、
請求項１乃至１０のいずれかに記載の装置。
【請求項１２】
前記モータ電流データに基づき、前記モータ制御信号を提供するように適合されたモータ制御部を備える、
請求項１乃至１１のいずれかに記載の装置。
【請求項１３】
前記モータ制御部は、前記直流電力から前記交流電力を得るように適合されたインバータを制御するように構成された、
請求項１２記載の装置。
【請求項１４】
交流モータ用の交流電力を制御する方法であって、
前記交流電力は、直流電圧から得られ、
トルク要求信号と、前記交流モータの回転速度を示す速度信号と、選択信号と、に基づき、格納されているモータ電流データからデータを選択する工程と、
選択された前記モータ電流データに従い前記モータ制御信号を制御する工程と、
を含み、
前記選択信号は、前記直流電圧と、基準値とモータ制御信号の変調指数との比較と、に基づく、
ことを特徴とする方法。
【請求項１５】
前記選択信号が第１選択範囲の範囲外である場合、
前記選択信号に基づき、前記トルク要求信号を修正する工程と、
前記修正されたトルク要求信号に基づき、前記データを選択する工程と、
を含む、
請求項１４記載の方法。
【請求項１６】
前記修正されたトルク要求信号が第２選択範囲の範囲外である場合、
前記トルク要求信号と前記第２選択範囲の境界との差に基づき、前記選択されたデータを修正する工程を含む、
請求項１５記載の方法。
【請求項１７】
前記選択されたデータは、同相電流値ＩＤと直角位相電流値ＩＱとを含み、
前記選択されたデータを修正する工程は、前記同相電流値ＩＤにマイナス調整を行う工程を含む、
請求項１６記載の方法。
【請求項１８】
前記モータ制御信号の前記変調指数は、
（ａ）前記モータ制御信号を提供する制御部の最大振幅値、
または、
（ｂ）前記モータ制御信号からのＰＷＭ信号を決定するために使用されるタイミング信号の振幅、
のうちの１つに対する前記モータ制御信号の振幅の比率を含む、
請求項１４乃至１７のいずれかに記載の方法。
【請求項１９】
請求項１４乃至１８のいずれかに記載の方法を実行するように構成された装置。
【請求項２０】
前記電流データに基づき、前記モータ制御信号を提供するように適合された制御部を備える、
請求項１乃至１３のいずれか、または請求項１９記載の装置。
【請求項２１】
前記制御部は、前記直流電力から前記交流電力を得るように適合されたインバータを制御するように構成された、
請求項２０記載の装置。
【請求項２２】
前記インバータを備える、
請求項２１記載の装置。
【請求項２３】
前記モータを備える、
請求項２２記載の装置。
【請求項２４】
前記モータは、永久磁石モータである、
請求項２３記載の装置。
【請求項２５】
添付の図面を参照しながら本明細書中に実質的に記載された装置。
【請求項２６】
添付の図面を参照しながら本明細書中に実質的に記載された方法。
【請求項２７】
モータ制御部に、請求項１４乃至１７のいずれか、または請求項２６に記載の方法を実行させることができるプログラム命令を含むコンピュータプログラム製品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、電気モータの制御の装置および方法に関し、具体的には、永久磁石モータの制御の方法および装置に関し、より具体的には、永久磁石交流モータ用の弱め界磁方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
永久磁石モータには多くの利点があり、永久磁石モータの様々な用途での使用が、増加している。永久磁石モータの制御において、モータの動作を制御するために、弱め界磁現象が使用されることがある。具体的には、弱め界磁方式は、変調指数を参照して電流ベクトル制御を修正することにより、永久磁石モータの動作限界を拡大できる。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００３】
本開示の具体的な例と特徴とは、添付の特許請求の範囲に記載される。
【０００４】
本開示の実施形態は、添付の図面を参照しながら、以下に例としてのみ記載される。
【図面の簡単な説明】
【０００５】
【図１】電気モータを備える装置の概略図である。
【図２】図１の装置で使用されるＤＱデータ供給部の図である。
【図３】モータの制御方法を示すフロー図である。
【図４】図２の装置の別の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００６】
概要として、図１の装置は、モータ４のトルク要求とトルク速度特性とに基づき、突極型、または非突極型の永久磁石交流（ＰＭＡＣ：ｐｅｒｍａｎｅｎｔ  ｍａｇｎｅｔ  ＡＣ）モータ４を制御するように構成される。
【０００７】
本開示の文脈において当業者に理解されるように、そのようなモータの巻線を流れる電流は、回転子と共に回転する基準座標系において考慮されうる。この基準座標系では、モータの巻線を流れる電流は、回転子と同相の直接位相成分と、回転子と位相がπ／４ずれた直角位相成分と、を有する。これらの電流成分は、各々Ｄ電流とＱ電流と称され、ＩＤとＩＱとで表される。
【０００８】
本件の発明者は、極型ＰＭＡＣモータでは、直接位相電流ＩＤをゼロに保持し、トルク要求に比例する直交位相電流ＩＱを流すという従来の方法で制御することができないことを理解した。なぜなら、電流位相ＩＤと電流位相ＩＱとは、共にトルクを生成するからである。このＩＤデータとＩＱデータとをアドレス指定するために、モータ速度とトルク要求とによる索引付けがされることがある。これにより、モータは、所与の速度において、その特性に従って必要とされるトルクを生成するように制御できる。さらに、弱め界磁のために、図１の例では、直流リンク電圧に基づき、ＩＤデータとＩＱデータとを索引付ける。
【０００９】
ある実施形態では、変調指数を制御するために、ＩＤデータとＩＱデータとの索引付けに使用される電圧は、閾値を超える変調指数の量に比例して減少する。典型的には、ＩＤデータとＩＱデータとは、直流リンク電圧の制限範囲と、速度の制限範囲と、トルク要求との制限範囲と、のために規定される。
【００１０】
直流リンク電圧の変調指数の調整が規定された電圧範囲の限界に達すると、ＩＤデータとＩＱデータとの索引付けに使用されるトルク要求を低減するために、弱め界磁調整の第１の付加的段階が適用されてもよい。
【００１１】
この第１の付加的調整段階が限界（例えば、ＩＤデータとＩＱデータとの値が規定されるための最小トルク要求）に達すると、ＩＤ電流自体が弱め界磁の第２の付加的段階において低減されてもよい。
【００１２】
図１は、本開示を実施するあるシステムを示している。
【００１３】
図１において、交流電力供給部２は、交流モータ４と直流電力供給部６とに接続される。交流電力供給部は、制御部８に接続される。制御部８は、ＤＱデータ供給部１２に接続される。速度測定部１０は、モータ４とＤＱデータ供給部１２とに接続される。  
【００１４】
直流電力供給部６は、直流電圧を交流電力供給部２に供給できる。直流電力供給部６は、図１の装置の他の要素に電力を供給するように接続されてもよい。しかし、明確にするために、個々の電力接続は、図示されない。
【００１５】
交流電力供給部２は、モータ４のための多相交流電力を直流電圧から得て、制御部８から受信したモータ制御信号に基づき、交流電力供給のタイミングと大きさとを制御することができる。
【００１６】
モータ４は、極型永久磁石交流モータ（本例では、突極型永久磁石交流モータ）を備え、交流電力供給部から多相交流電力を受けるように構成されている。モータ４は、多相交流電力に応じて回転磁界を作るように構成された巻線を備える。
【００１７】
制御部８は、必要な直接位相の値と直角位相電流の値とを受信し、交流電力供給部２に交流電力供給部２を制御する制御信号を提供し、３相交流電力を交流モータ４に供給するように構成されている。この制御信号の変調指数は、制御部８の有効ダイナミックレンジに対する制御信号の振幅の比率、例えば、最大有効制御信号電圧で割った制御信号の振幅に応じて規定されてもよい。パルス幅変調（ＰＷＭ：ｐｕｌｓｅ  ｗｉｄｔｈ  ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）制御部では、変調指数は、ＰＷＭ出力信号を得るために使用されるタイミング、またはクロック信号に対する制御信号の振幅の比率に応じて規定されてもよい。
【００１８】
速度測定部１０は、モータ４の回転速度を測定し、速度信号をＤＱデータ供給部１２に提供するように構成される。
【００１９】
ＤＱデータ供給部１２は、トルク要求入力と、速度測定部１０からの速度信号と、直流電力供給部６からの直流電圧の値と、を受信するように構成される。ＤＱデータ供給部は、制御部８により交流電力供給部２に提供されたモータ制御信号の変調指数の値を受信するように構成される。ＤＱデータ供給部は、変調指数と直流電圧とモータ速度とトルク要求とに基づき、モータ４のために選択された直接位相電流値と直角位相電流値とを選択し、その選択された電流値に基づき、これらの電流指令を制御部８に送るように構成されている。ＤＱデータ供給部は、格納されている参照表に規定されるモータ４の特性に従い、この選択を行うように構成されている。参照表は、速度とトルク要求と電圧とを、直接位相電流値と直角位相電流値とに関連付けるものである。
【００２０】
動作中、速度測定部は、モータ４の速度を測定し、速度信号をＤＱデータ供給部１２に送信する。ＤＱデータ供給部１２は、トルク要求信号と、直流電力供給部６の直流リンク電圧の値と、制御部８により交流電力供給部２に提供された制御信号の変調指数を受信する。
【００２１】
受信した信号に基づき、ＤＱデータ供給部１２は、直接位相電流ＩＤの指令と直角位相電流ＩＱの指令とを選択する。選択されたＩＱ指令とＩＤ指令とは、制御部８に提供される。制御部８は、交流電力供給部２を制御するＰＷＭ制御信号を生成する。交流電力供給部２は、選択されたＩＤデータとＩＱデータとに従い、多相交流電力をモータ４に供給する。
【００２２】
ＤＱデータ供給部１２の動作について、図２と図３と図４とを参照しながら以下に詳細に記載する。しかし、概要として、ＤＱデータ供給部１２は、３段階の弱め界磁方式を採用するように構成されている。第１段階では、受信した変調指数を閾値と比較し、閾値を超える分の変調指数の量に従いＩＤ−ＩＱデータの選択に使用される直流電圧は、低減される。これにより、指令されたＩＤおよび／またはＩＱ電流は低減し、変調指数は低減される。
【００２３】
変調指数が増加を続ける場合、直流電圧は、最終的には、ＩＤ−ＩＱデータが規定される最小直流電圧にまで低減される。この場合、図１のＤＱデータ供給部１２は、ＩＤデータとＩＱデータとの選択に使用されるトルク要求を低減させることにより、弱め界磁調整の付加的段階を適用し、それにより結果として変調指数を低減させるように構成される。
【００２４】
それでも変調指数がさらに増加を続ける場合、低減されたトルク要求は、ＩＤ指令とＩＱ指令とが規定される最小値に達することがある。この場合、図１のＤＱデータ供給部１２は、制御部８に提供されるＩＤ電流指令を低減させるように構成されている。
【００２５】
図１のＤＱデータ供給部１２の機能を提供する装置の一例について、図２を参照しながら記載する。
【００２６】
図２の装置は、比較部２０を備える。比較部２０は、変調指数信号を受信するよう接続され、第１の結合器２８に接続される。第１の結合器２８は、直流電圧の値を受信し、比較部２０の出力を受信するように接続される。第１の結合器２８の出力は、トルク要求修正部２２に接続される。
【００２７】
トルク要求修正部２２は、第１の出力を電流データ供給部２６に供給し、第２の出力を第２の結合器３０に供給するように接続される。さらに、第２の結合器３０は、トルク要求信号を受信し、出力を電流データ修正部２４に供給するように接続される。電流データ修正部は、第１の出力を電流データ供給部２６に、第２の出力を第３の結合器３２に供給するように接続される。電流データ供給部２６は、直角位相電流出力ＩＱを供給し、同相電流出力ＩＤを第３の結合器３２に供給するように接続される。
【００２８】
電流データ供給部２６は、複数の格納された関連付けを含み、各関連付けは複数の電流データ要素のうちの１つを、モータ速度とトルク要求と直流電圧とのそれぞれと関連付ける。よって、電流データ供給部２６は、これらの関連付けに基づき、格納されているデータ要素の中から選択することにより、電流データを提供できる。これらの関連付けは、直流電圧値の選択範囲と、モータ速度値の選択範囲と、トルク要求値の選択範囲とに対する電流データを規定する。これらの範囲は、本明細書中で各々「電圧範囲」、「速度範囲」、および「トルク範囲」と称する。
【００２９】
比較部２０は、受信された変調指数を基準と比較し、変調指数とこの基準との差を算出できる。これにより、比較部は、この差に基づいて出力を生成できる。比較部２０は、この出力が負ではない値で、かつ選択された最大出力を超えない値に保持するように構成されている。第１の結合器２８は、直流電圧入力から比較部２０が保持した出力を引くように構成される。第１の結合器２８からの出力は、トルク要求修正部２２に接続される。
【００３０】
トルク要求修正部は、２つの出力を供給するように構成される。第１の出力は、第１の結合器２８からの出力（例えば、修正直流電圧入力）である。第１の出力は、電流データ供給部２６の電圧範囲内に保持される。例えば、電圧範囲の最小値未満の直流電圧値は、その最小値に設定され、電圧範囲の最大値を超える直流電圧値は、その最大値に設定される。この第１の出力は、電流データ供給部２６に接続される。これにより、この第１の出力に基づく電流データの選択は、可能になる。例えば、第１の出力は、変調指数の超過を考慮して修正された直流電圧入力であり、直流電圧を低減させることにより、変調指数を制御できる。
【００３１】
トルク要求修正部からの第２の出力は、入力と第１の出力との差に基づく。例えば、第２の出力は、保持された値が入力値から引かれて求められる。よって、修正直流電圧が電流データ修正部２６の電圧範囲外である場合、トルク要求修正部２２からの第２の出力は、電圧範囲の境界と修正直流電圧との差に基づく。一方、トルク要求修正部２２への入力が電圧範囲内である場合、トルク要求修正部からの第２の出力は、保持が起こらないため、ゼロである。よって、本実施形態では、最初に電圧調整が適用され、電圧調整が限界に達したときにのみトルク要求が調整される。
【００３２】
トルク要求修正部２２の第２の出力は、結合器３０によりトルク要求信号と結合され、修正トルク要求が提供される。この修正トルク要求は、電流データ修正部２４に接続される。
【００３３】
電流データ修正部２４は、２つの出力を供給するように構成されている。電流データ修正部２４からの第１の出力は、修正トルク要求である。第１の出力は、電流データ供給部２６のトルク範囲内に保持される。この出力は、電流データ供給部２６のトルク要求入力に接続される。電流データ修正部からの第２の出力は、修正トルク要求信号と第１の出力との差に基づく。よって、修正トルク要求信号がトルク範囲内である場合、第２の出力は、ゼロである。しかし、修正トルク要求がトルク範囲外である場合、第２の出力は、トルク範囲の境界と修正トルク要求信号との差に基づく。
【００３４】
電流データ修正部からの第２の出力は、第３の結合器３２に接続される。第３の結合器３２は、第２の出力を、電流データ供給部２６により供給される選択された同相電流データに結合するように構成される。従って、修正トルク要求がトルク範囲内である場合には、同相電流データは、調整されない。しかし、修正トルク要求がトルク範囲外である場合には、電流指令生成のために、同相電流データＩＤは修正される。よって、本実施形態では、最初に直流電圧調整が適用され、直流電圧調整が限界に達したときに、トルク要求が調整され、トルク調整が限界に達したときに、同相電流データＩＤが調整される。
【００３５】
図２の例は、特定の信号極性を前提に記載した。しかし、本開示の文脈において理解されるように、実際の信号極性はさまざまであり、例えば、信号が減算ではなく加算により結合される場合、またはその逆の場合があり得る。図２の例では、装置のある機能は、機能要素またはブロックとして示されている。しかし、これは単なる例示であり、同等の機能が異なる機能分割により提供されてもよい。例えば、図示されている各機能ユニットは、さらに分割されてもよいし、図示されている２つ以上の要素の機能は、統合されてもよい。いくつかの例では、単一の処理装置が、図２に示されている機能の一部、または全部を提供してもよい。そのような処理装置は、適切にプログラムされた汎用処理装置、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ：ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  ｓｐｅｃｉｆｉｃ  ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  ｃｉｒｃｕｉｔ）、またはフィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ：ｆｉｅｌｄ  ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  ｇａｔｅ  ａｒｒａｙ）により提供されてもよい。本開示のいくつかの例は、図２の装置を提供するように処理装置をプログラムできるプログラム命令を含む、ソフトウェア、および／またはミドルウェア、および／またはファームウェアの形式のコンピュータプログラム製品を提供する。
【００３６】
図３は、直流電圧とモータ速度とトルク要求とに基づき、電気モータを制御する方法を示している。
【００３７】
モータ制御信号の変調指数は、閾値と比較される（１００）。変調指数が閾値未満である場合、直流電圧と速度とトルク値とは、送信され（１０２）、モータ用の同相電流と直角位相電流との選択に使用される（１０４）。変調指数が閾値を超える場合、変調指数のオーバーシュートに基づき、直流電圧が修正される（１０６）。
【００３８】
修正直流電圧は、最小直流電圧と比較される（１０８）。修正直流電圧が最小直流電圧以上の場合、修正直流電圧と速度とトルク値とは、送信され（１１０）、モータ用の同相電流と直角位相電流との選択に使用される（１１２）。修正直流電圧が最小直流電圧未満である場合、直流電圧のアンダーシュートに基づき、トルク要求が修正される（１１４）。
【００３９】
修正トルクは、最小トルクと比較される（１１６）。修正トルクが最小トルク以上の場合、最小直流電圧と修正トルクとモータ速度とが送信され（１１８）、モータ用の同相電流と直角位相電流との選択に使用される（１２０）。修正トルクが最小トルク未満である場合、最小直流電圧と最小トルクとモータ速度とが送信され（１２２）、モータ用の同相電流と直角位相電流との選択に使用される（１２４）。その後、トルク要求のアンダーシュート、例えば、最小トルク要求を下回る修正トルク要求の量に基づいて、選択された同相電流は、修正される（１２６）。
【００４０】
図３の方法は、単なる例示である。図３の方法は、複数の段階を含むが、本開示の例は、これらの段階全てを含む必要はなく、より少ない段階を含むいくつかの例は、添付の特許請求の範囲に規定される。選択（１０４，１１２，１２０）は、参照表、または解析、もしくは数値コンピュータプログラムなどの任意の選択部により実行されてもよい。図３を参照しながら言及した最小値は、これらの選択部の動作範囲により規定されてもよい。本開示の実施形態は、処理装置に、図３の方法を実行させることができるコンピュータプログラム製品を提供する。
【００４１】
図４は、ＤＱデータ供給部の別の例である。ＤＱデータ供給部は、図１に示されるような装置において、または図３を参照して記載した方法を実施するために使用される。図４では、簡潔にするために、全ての単位を単位法で記載する。
【００４２】
図４では、変調指数入力は、減算器５０に接続される。減算器５０は、変調指数から基準値を引き、誤差信号を提供するように構成される。減算器５０からの誤差信号出力は、比例積分（ＰＩ：ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ−ｉｎｔｅｇｒａｌ）制御部５４に接続される。ＰＩ制御部５４は、選択された利得で換算された誤差信号と、誤差信号の経時的な合計に基づき、出力を供給するように構成される。ＰＩ制御部からの出力は、第１の飽和要素５６に接続される。飽和要素５６は、ＰＩ制御部５４の出力を保持し、０（ゼロ）から１の間に維持するように構成される。
【００４３】
第１の飽和要素５６の出力は、減算器５８に接続される。減算器５８は、直流電圧から保持されたＰＩ制御部の出力を引き、修正直流電圧値を提供するように構成される。減算器５８の出力である修正直流電圧は、第２の飽和要素６０に接続される。第２の飽和要素６０は、修正直流電圧を電圧の選択範囲内に保持する。第２の飽和要素６０の出力は、３次元参照表６２の入力に接続される。さらに、第２の飽和要素６０の出力は、第２の減算器６４に接続される。第２の減算器６４は、修正電圧から保持された修正電圧を引くように構成される。よって、修正直流電圧が第２の飽和要素６０により規定された選択電圧範囲内である場合、減算器６４の出力は、ゼロである。減算器６４の出力は、第３の飽和要素６６に接続される。第３の飽和要素６６は、減算器６４の出力が特定の範囲、例えば０（ゼロ）から−１の範囲内に維持されるように、減算器６４の出力を保持するように構成される。
【００４４】
第３の飽和要素６６の出力は、加算器６８に接続されている。加算器６８は、飽和要素６６からの（負の）出力をトルク要求に足し、修正トルク要求を提供する。修正トルク要求は、第４の飽和要素７０に接続される。第４の飽和要素７０は、修正トルク要求がトルク要求の選択範囲に制限されるように、修正トルク要求を保持するように構成される。第４の飽和要素の出力は、３次元参照表６２のトルク要求入力に接続される。
【００４５】
第４の飽和要素７０の出力は、減算器７２にも接続される。減算器７２は、修正トルク要求値から保持された修正トルク要求を引くように構成される。よって、修正トルク要求が飽和要素７０により規定された選択範囲内である場合、減算器７２の出力は、ゼロである。
【００４６】
減算器７２からの出力は、第５の飽和要素７４に接続される。第５の飽和要素７４は、減算器からの出力を選択範囲内に制限するように構成される。第５の飽和要素７４からの出力は、第２のＰＩ制御部７６に接続される。第２のＰＩ制御部７６は、修正トルク値のアンダーシュート（例えば、修正トルク値と参照表６２の範囲の最小トルク値との差）に基づき、電流調整値を決定するように構成される。第２のＰＩ制御部７６からの電流調整値は、加算器７８に接続される。加算器７８は、３次元参照表６２の同相電流出力にも接続される。３次元参照表６２は、受信されたトルク要求と速度と直流電圧値とに応じて、電流データＩＤと電流データＩＱとを提供するように構成される。
【００４７】
動作中、変調指数が基準５２により提供された閾値レベル未満である場合、３次元参照表は、直流電圧とトルク要求とモータ速度とに応じて格納されているＩＤ値とＩＱ値とを提供する。変調指数が閾値を超える場合、参照表６２に索引付けするために使用される直流電圧を調整することにより、弱め界磁方式が採用される。これにより、結果として変調指数が低減される。
【００４８】
変調指数が増加を続ける場合、直流電圧調整の範囲が尽きると、トルク要求が調整される。その後、トルク要求調整の範囲が尽きると、参照表６２により選択された同相電流データにマイナス調整を行うことにより、参照表６２から選択された同相電流は、直接的に低減される。
【００４９】
図１から図４を参照しながら記載した装置および方法は、最初に電圧、その次にトルク要求、その次に同相電流ＩＤの順に低減される一連の調整を含むように記載した。しかし、いくつかの例では、これらの段階は、異なる手順で適用されてもよく、および／または、これらの段階の一部のみが適用されてもよい。例えば、トルク要求調整、および／または電流調整段階が使用されなくてもよい。いくつかの例では、調整は、異なる手順で適用されてもよく、場合によっては、電圧調整が適用されなくてもよい。例えば、トルク調整、および／または電流調整のみが適用され得る。
【００５０】
例えば、電流指令の選択に使用される直流電圧は変更されなくてもよい。本開示は、電気モータ用の交流電力を制御する装置を提供する。前記交流電力は、直流電圧から得られる。この装置は、モータ制御信号の変調指数を基準値と比較するように構成された比較部と、モータ電流データに基づくモータ制御信号の制御のために、比較に基づき修正されたトルク要求信号と、交流モータの回転速度を示す速度信号と、直流電圧の値と、に基づきモータ電流データを提供するように構成された電流データ供給部と、を備えることが理解されるであろう。本装置の実施形態では、トルク要求信号がトルクの選択範囲外である場合、修正されたトルク要求信号と選択されたトルク範囲の境界との差に基づき、提供された電流データを修正するように構成された電流データ修正部をさらに備える。
【００５１】
同様に、電気モータ用の交流電力を制御する装置がさらに提供される。前記交流電力は、直流電圧から得られる。この装置は、モータ制御信号の変調指数を基準値と比較し、比較に基づき修正されたトルク要求信号と、交流モータの回転速度を示す速度信号と、直流電圧の値とに基づき、電流データを提供し、このモータ電流データに基づきモータ制御信号が制御されるように構成された処理装置を備える。さらに、ある例では、交流モータ用の電力を制御する方法が提供される。前記交流電力は、直流電圧から得られる。この方法は、選択信号（選択信号は、トルク要求信号と、基準値とモータ制御信号の変調指数との比較と、に基づく。）と、交流モータの回転速度と、直流電圧と、に基づき、格納されているモータ電流データからデータを選択する工程と、選択されたモータ電流データに従い、モータ制御信号を制御する工程と、を含む。
【００５２】
別の例として、電流指令の選択に使用される直流電圧は変更されなくてもよく、トルク要求も変更されなくてもよい。本開示は、電気モータ用の交流電力を制御する装置を提供する。前記交流電力は、直流電圧から得られる。この装置は、モータ制御信号の変調指数を基準値と比較するように構成された比較部と、トルク要求信号と、交流モータの回転速度を示す速度信号と、直流電圧の値と、に基づき電流データを提供し、このモータ電流データに基づきモータ制御信号が制御されるように構成された電流データ供給部と、比較に基づき提供された電流データを修正するように構成された電流データ修正部と、を備えることが理解されるであろう。
【００５３】
同様に、電気モータ用の交流電力を制御する装置がさらに提供される。前記交流電力は直流電圧から得られる。この装置は、モータ制御信号の変調指数を基準値と比較し、モータ電流データに基づくモータ制御信号の制御のために、トルク要求信号と、交流モータの回転速度を示す速度信号と、直流電圧の修正値と、に基づき電流データを提供し、比較に基づき提供された電流データを修正するように構成された処理装置を備える。さらに、別の例では、交流モータ用の交流電力を制御する方法が提供される。前記交流電力は、直流電圧から得られる。この方法は、トルク要求信号と、交流モータの回転速度と、直流電圧と、基準値とモータ制御信号の変調指数との比較と、に基づき、格納されているモータ電流データから電流データを選択する工程と、基準値とモータ制御信号の変調指数との比較に基づき、選択された電流データを修正する工程と、選択された修正モータ電流データに従いモータ制御信号を制御する工程と、を含む。
【００５４】
ある態様では、電気モータ用の交流電力を制御する装置が提供される。前記交流電力は、直流電圧から得られる。この装置は、モータ制御信号の変調指数と基準値との比較を提供するように構成された比較部と、モータ電流データに基づくモータ制御信号の制御のために、トルク要求信号と、交流モータの回転速度を示す速度信号と、比較に基づき修正された直流電圧の値と、に基づき電流データを提供するように構成された電流データ供給部と、を備える。
【００５５】
ある態様では、電気モータ用の交流電力を制御する装置が提供される。前記交流電力は、直流電圧から得られる。この装置は、モータ制御信号の変調指数を基準値と比較し、比較に基づき直流電圧の値を修正し、モータ電流データに基づくモータ制御信号の制御のために、トルク要求信号と、交流モータの回転速度を示す速度信号と、直流電圧の修正値と、に基づき電流データを提供するように構成された処理装置を備える。
【００５６】
ある態様では、交流モータ用の交流電力を制御する方法が提供される。前記交流電力、は直流電圧から得られる。この方法は、トルク要求信号と、交流モータの回転速度を示す速度信号と、直流電圧と選択信号（選択信号は、基準値とモータ制御信号の変調指数との比較に基づく。）とに基づき格納されているモータ電流データからデータを選択する工程と、選択されたモータ電流データに従いモータ制御信号を制御する工程と、を含む。
【００５７】
前記の例と変更例との各々は、本明細書中に記載の開示例の他の特徴と組み合わされること、特に、添付の特許請求の範囲の各請求項に記載の特徴と組み合わされることが意図される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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