(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動機に対するトルク指令値に基づいて生成される電流指令値に前記電動機の出力電流が追従するように演算される第１電圧指令値を用いる電流ベクトル制御と、電源電圧と所定の変調率指令値に基づく電圧ノルム指令値及び前記電源電圧と前記トルク指令値に基づく電圧位相に基づいて演算される第２電圧指令値を用いる電圧位相制御と、の間で所定の条件に応じて制御モードを選択し、
選択された前記制御モードに応じて、前記第１電圧指令値及び前記第２電圧指令値の一方を電圧指令値として設定し、
前記電源電圧及び前記電圧指令値に基づいて変調率を演算し、
前記変調率に応じて、前記電圧指令値の大きさと前記電動機への出力電圧の基本波成分の大きさの関係を線形化するための補償ゲインを演算し、
前記電圧指令値及び前記補償ゲインに基づいて補償後電圧指令値を演算し、
前記補償後電圧指令値に基づいて前記電動機への出力電圧を制御する電動機制御方法であって、
前記補償ゲインを所定の上限以下に制限する、
電動機制御方法。
【請求項２】
請求項１に記載の電動機制御方法であって、
前記補償ゲインの制限は、
前記制御モードが前記電流ベクトル制御から前記電圧位相制御へ切り替えられる際に実行される、
電動機制御方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の電動機制御方法であって、
前記補償ゲインの制限は、
前記電源電圧及び前記電圧指令値に基づいて演算される前記変調率の上限を前記変調率指令値に設定することで実行される、
電動機制御方法。
【請求項４】
請求項３に記載の電動機制御方法であって、
前記補償ゲインの制限は、
前記制御モードとして前記電圧位相制御が選択されている場合に、前記変調率を前記変調率指令値に固定することで実行される、
電動機制御方法。
【請求項５】
請求項１又は２に記載の電動機制御方法であって、
前記補償ゲインの制限は、
該補償ゲインの上限を前記変調率指令値に応じた所定の制限値に設定することで実行される、
電動機制御方法。
【請求項６】
請求項５に記載の電動機制御方法であって、
前記補償ゲインの制限は、
前記制御モードとして前記電圧位相制御が選択されている場合に、前記補償ゲインを前記制限値に固定することで実行される、
電動機制御方法。
【請求項７】
電動機に対するトルク指令値に基づいて電流指令値を生成する電流指令生成部と、
前記電流指令値に前記電動機の出力電流が追従するように第１電圧指令値を演算する電流ベクトル制御部と、
電源電圧及び所定の変調率指令値に基づいて電圧ノルム指令値を演算する電圧振幅生成部と、
前記電源電圧及び前記トルク指令値に基づいて電圧位相を演算する電圧位相生成部と、
前記電圧ノルム指令値及び前記電圧位相に基づいて第２電圧指令値を演算する電圧位相制御部と、
所定の条件に応じて、前記第１電圧指令値及び前記第２電圧指令値の一方を選択する制御モード判定部と、
前記第１電圧指令値及び前記第２電圧指令値の内の選択された一方を電圧指令値として設定する電圧指令値切替部と、
前記電源電圧及び前記電圧指令値に基づいて変調率を演算する変調率演算部と、
前記変調率に応じて、前記電圧指令値の大きさと前記電動機への出力電圧の基本波成分の大きさの関係を線形化するための補償ゲインを演算する補償ゲイン演算部と、
前記電圧指令値及び前記補償ゲインに基づいて補償後電圧指令値を演算する補償後電圧指令値演算部と、
前記補償後電圧指令値に基づいて前記電動機への出力電圧を制御する出力制御部と、
前記補償ゲインを所定の上限以下に制限する補償ゲイン制限部と、を有する、
電動機制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動機制御方法及び電動機制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
JP2003-309993Aには、PWM（Pulse Width Modulation）制御により、直流電圧を交流電圧に変換することで３相交流モータへの印加電圧を制御するモータ制御装置が提案されている。このモータ制御装置では、通常変調時（変調率≦１）の正弦波駆動方式と過変調時（変調率＞１）の矩形波駆動方式を滑らかに切り替える観点から、演算された変調率に応じた補償ゲインで電圧指令値を補正し、電圧指令値の大きさとモータへの出力電圧の大きさの間の線形性を維持する処理（電圧線形補償）が実行される。
【発明の概要】
【０００３】
上記モータ制御装置において、何らかの要因でトルク指令値が急激に変化した場合に、ノイズ及び空間高調波などの影響により、変調率が増大することがある。これにより、変調率に応じて補償ゲインも過大な値に演算される。この過大な補償ゲインで補正された電圧指令値に基づいてモータへの出力電圧が制御されることで、モータの出力電流及び当該出力電流に基づく出力トルクの振動が生じる。
【０００４】
本発明は、変調率の増大に起因する電動機の出力トルクの振動を好適に抑制し得る電動機制御方法及び電動機制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明のある態様によれば、電動機に対するトルク指令値に基づいて電圧指令値を演算し、電源電圧及び電圧指令値に基づいて変調率を演算し、変調率に応じて、電圧指令値の大きさと電動機への出力電圧の基本波成分の大きさの関係を線形化するための補償ゲインを演算し、電圧指令値及び補償ゲインに基づいて補償後電圧指令値を演算し、補償後電圧指令値に基づいて電動機への出力電圧を制御する電動機制御方法が提供される。そして、この電動機制御方法では、補償ゲインを所定の上限以下に制限する。【０００６】
また、本発明の他の態様によれば、電動機に対するトルク指令値に基づいて電圧指令値を演算する電圧指令値演算部と、電源電圧及び電圧指令値に基づいて変調率を演算する変調率演算部と、変調率に応じて、電圧指令値の大きさと電動機への出力電圧の基本波成分の大きさの関係を線形化するための補償ゲインを演算する補償ゲイン演算部と、電圧指令値及び補償ゲインに基づいて補償後電圧指令値を演算する補償後電圧指令値演算部と、補償後電圧指令値に基づいて電動機への出力電圧を制御する出力制御部と、を有する電動機制御装置が提供される。そして、この電動機制御装置は、補償ゲインを所定の上限以下に制限する補償ゲイン制限部を有する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、本発明の第１実施形態による電動機制御装置の概略構成図である。
【図２】図２は、補償ゲインの設定方法の例を説明する図である。
【図３】図３は、第２実施形態による電動機制御装置の概略構成図である。
【図４】図４は、第３実施形態による電動機制御装置の概略構成図である。
【図５】図５は、第４実施形態による電動機制御装置の概略構成図である。
【図６】図６は、第５実施形態による電動機制御装置の概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、図１〜図６に基づいて、本発明の第１実施形態〜第５実施形態について説明する。なお、以下の説明においては、記載の簡略化のため、電流及び電圧等の三相成分及びｄ−ｑ座標成分を、「ｄｑ軸電流値（ｉd，ｉq）」、及び「三相電流値（iu,iv,iw）」等のように必要に応じてまとめて表記する。
【０００９】
（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態について、図１及び図２を参照して説明する。
【００１０】
図１は、第１実施形態の電動機制御装置１００の概略構成図である。すなわち、本実施形態の電動機制御方法は、電動機制御装置１００により実行される。
【００１１】
図示のように、本実施形態の電動機制御装置１００は、電動車両などに搭載されて車両の駆動輪に接続される電動機としてのモータ８０の動作を制御する装置である。特に、電動機制御装置１００は、電動車両の図示しないアクセルペダルの踏み込み量（アクセル開度）に基づいたモータ８０の要求負荷などに基づいて定まるトルク指令値Ｔ*に応じて、モータ８０の動作を制御する。
【００１２】
本実施形態の電動機制御装置１００は、トルク指令値Ｔ*に基づいて電圧指令値としてのdq軸電圧指令値（vdｉ*，vqｉ*）を演算する電圧指令値演算部１と、変調率mの演算及び変調率mに基づいたdq軸電圧指令値（vdｉ*，vqｉ*）の線形補償処理を行う電圧補償処理部２と、補償後の電圧指令値である補償後dq軸電圧指令値（vdcomp*，vqcomp*）に基づいてモータ８０への出力電圧を制御する出力制御部３と、を有している。
【００１３】
特に、電圧指令値演算部１は、電流指令生成部１１と、干渉電圧生成部１２と、電流ベクトル制御部１３と、を有している。また、電圧補償処理部２は、変調率演算部２０と、補償ゲイン演算部２２と、補償ゲインリミット部２４と、電圧線形補償部２６と、を有している。さらに、出力制御部３は、dq軸／UVW相変換部４３と、PWM変換部４４と、インバータ４５と、回転数演算部４９と、UVW相／dq軸変換部５０と、を有している。
【００１４】
そして、電動機制御装置１００の電圧指令値演算部１、電圧補償処理部２、及び出力制御部３が備える各構成の機能は、ＣＰＵ等の各種演算・制御装置、ＲＯＭ及びＲＡＭ等の各種記憶装置、並びに入出力インターフェース等を備える電動機制御装置１００を構成する１又は２以上のコンピュータにより実現される。以下では、電圧指令値演算部１、電圧補償処理部２、及び出力制御部３の詳細を説明する。
【００１５】
先ず、電圧指令値演算部１の電流指令生成部１１は、トルク指令値Ｔ*を取得するともに、回転数演算部４９からモータ回転数Ｎを受信する。そして、電流指令生成部１１は、トルク指令値Ｔ*及びモータ回転数Ｎに基づき、d軸電流指令値ｉd*、及びq軸電流指令値ｉq*を演算する。
【００１６】
より詳細には、電流指令生成部１１は、トルク指令値Ｔ*、モータ回転数Ｎ、及びdq軸電流指令値（ｉd*，ｉq*）の間の関係を定めた所定のテーブルに基づいて、トルク指令値Ｔ*及びモータ回転数Ｎからdq軸電流指令値（ｉd*，ｉq*）を演算する。なお、上記テーブルは、例えば、モータ回転数Ｎ及びトルク指令値Ｔ*に対して、所定のモータ温度の場合に所望のトルクを得る観点から好適なdq軸電流指令値（ｉd*，ｉq*）を実験的又は解析的な方法で予め定めたものである。
【００１７】
そして、電流指令生成部１１は、演算したdq軸電流指令値（ｉd*，ｉq*）を電流ベクトル制御部１３に出力する。
【００１８】
干渉電圧生成部１２は、トルク指令値Ｔ*、電源電圧としてのバッテリ電圧Vdc、及び回転数演算部４９からのモータ回転数Ｎを取得する。干渉電圧生成部１２は、実験又は解析により予め定められたテーブルを用いて、トルク指令値Ｔ*及びモータ回転数Ｎからd軸干渉電圧ｖd_dcpl*、及びq軸干渉電圧ｖq_dcpl*を演算する。干渉電圧生成部１２は、演算したdq軸干渉電圧（ｖd_dcpl*，ｖq_dcpl*）を電流ベクトル制御部１３に出力する。
【００１９】
電流ベクトル制御部１３は、電流指令生成部１１からdq軸電流指令値（ｉd*，ｉq*）を受信し、干渉電圧生成部１２からdq軸干渉電圧（ｖd_dcpl*，ｖq_dcpl*）を受信する。さらに、電流ベクトル制御部１３は、出力制御部３のUVW相／dq軸変換部５０から、モータ８０の出力電流であるd軸電流値ｉd、及びq軸電流値ｉqを受信する。
【００２０】
電流ベクトル制御部１３は、dq軸電流値（ｉd,ｉq）、dq軸電流指令値（ｉd*,ｉq*）、及びdq軸干渉電圧（ｖd_dcpl*，ｖq_dcpl*）に基づき、d軸及びq軸の間で相互に干渉し合う速度起電力項を抑制する非干渉制御、及び電流フィードバック制御による電流ベクトル制御を行うことで、dq軸電流値（ｉd,ｉq）がdq軸電流指令値（ｉd*,ｉq*）に近づくようにd軸電圧指令値vdｉ*及びq軸電圧指令値vqｉ*を演算する。そして、電流ベクトル制御部１３は、演算したdq軸電圧指令値（vdｉ*，vqｉ*）を電圧補償処理部２の変調率演算部２０及び電圧線形補償部２６に出力する。
【００２１】
次に、電圧補償処理部２の変調率演算部２０は、バッテリ電圧Vdcを取得するとともに、電流ベクトル制御部１３からdq軸電圧指令値（vdｉ*，vqｉ*）を受信する。変調率演算部２０は、以下の式（１）に基づいて、バッテリ電圧Ｖdｃ及びdq軸電圧指令値（vdｉ*，vqｉ*）から変調率mを演算する。
【００２２】
【数１】
0006930654.tif 000002
【００２３】
ここで、Vai*は、dq軸電圧指令値（vdｉ*，vqｉ*）の振幅を意味する。以下、本実施形態においては、これを「電圧振幅指令値Vai*」と称する。すなわち、電圧振幅指令値Vai*は、以下の式（２）により定まる。
【００２４】
【数２】
0006930654.tif 000003
【００２５】
なお、Vdi*及びVqi*はそれぞれ、d軸電圧振幅指令値及びq軸電圧振幅指令値を意味する。
【００２６】
すなわち、変調率mは、バッテリ電圧Ｖdｃ対するdq軸電圧指令値（vdｉ*，vqｉ*）の大きさ（実効値）の割合に相当するパラメータである。したがって、変調率mが１以下に演算される領域は、dq軸電圧指令値（vdｉ*，vqｉ*）に対してバッテリ電圧Ｖdｃに余裕がある通常変調領域であり、変調率mが１を超える領域が過変調領域となる。例えば変調率mは、モータ回転数Ｎに応じて好適な値に演算される。そして、変調率演算部２０は、演算した変調率mを補償ゲイン演算部２２に出力する。
【００２７】
補償ゲイン演算部２２は、変調率演算部２０から変調率mを受信する。補償ゲイン演算部２２は、電動機制御装置１００の図示しないメモリ等に予め記憶された変調率−補償ゲインテーブルを参照して、変調率mから補償ゲインKcompを設定する。
【００２８】
ここで、変調率m＞１となる過変調領域において、dq軸電圧指令値（vdｉ*，vqｉ*）に基づく三相電圧指令値（vu*,vv*,vw*）の大きさがバッテリ電圧Ｖdｃに起因する制限を越えるため、モータ８０への出力電圧を三相電圧指令値（vu*,vv*,vw*）に完全に調整することができない。このため、三相電圧指令値（vu*,vv*,vw*）の波形に対してモータ８０への出力電圧の波形のピーク部分が台状に欠ける電圧降下が生じる。
【００２９】
すなわち、この場合には、三相電圧指令値（vu*,vv*,vw*）の大きさとモータ８０の出力電圧の基本波成分の大きさとの間の関係の線形性が崩れることなる。これに対して、本実施形態では、上記電圧降下を補償するべく、三相電圧指令値（vu*,vv*,vw*）を補正するための補償ゲインKcompが設定される。以下、補償ゲインKcompを設定する具体的な態様について説明する。
【００３０】
図２は、補償ゲインKcompの設定方法の例を説明する図である。特に図２（ａ）には、変調率mに応じた電圧降下率Vdr、図２（ｂ）には変調率mに応じて設定される補償ゲインKcomp（変調率−補償ゲインテーブル）、図２（ｃ）には電圧降下率Vdrと補償ゲインKcompの乗算値を示している。
【００３１】
ここで、電圧降下率Vdrとは、補償ゲインKcompによる電圧降下の補償が実行されない場合において、変調率mに応じたモータ８０への出力電圧の大きさに対する三相電圧指令値（vu*,vv*,vw*）の大きさの比率として定義される。電圧降下率Vdrは、予め実験的又は解析的に定めることができる。図２（ａ）から理解されるように、電圧降下率Vdrは上記線形性が維持される変調率m≦１の領域ではほぼ１となるが、上記線形性が崩れる変調率m＞１の領域において１未満の値をとる。
【００３２】
したがって、本実施形態において補償ゲイン演算部２２は、変調率m＞１における電圧降下率Vdrを補償する観点から、補償ゲインKcompを電圧降下率Vdrの逆数に設定する（図２（ｂ）参照）。このように設定された補償ゲインKcompを用いて三相電圧指令値（vu*,vv*,vw*）を補正すれば、補償ゲインKcompと電圧降下率Vdrが相互に打ち消しあい（図２（ｃ）参照）、上記電圧降下の影響が含まれない補正後の三相電圧指令値（vu*,vv*,vw*）を得ることができる。結果として、補償ゲインKcompによって補正された三相電圧指令値（vu*,vv*,vw*）の大きさは、モータ８０への実際の出力電圧の大きさに対する線形性が維持されることとなる。
【００３３】
そして、補償ゲイン演算部２２は、演算した補償ゲインKcompを補償ゲインリミット部２４に出力する。
【００３４】
次に、補償ゲインリミット部２４は、補償ゲイン演算部２２から補償ゲインKcompを受信する。補償ゲインリミット部２４は、補償ゲインKcompを所定の上限以下に制限する。より詳細には、補償ゲインリミット部２４は、補償ゲインKcompの上限を予め定められた制限値Km_upperで制限して制限後補償ゲインKcomp_limを演算する。制限値Km_upperの意義について説明する。
【００３５】
上述のように、本実施形態では、補償ゲイン演算部２２が電圧線形補償部２６による線形化処理を行うべく補償ゲインKcompを設定した。しかしながら、図２（ａ）及び図２（ｂ）から理解されるように、変調率mが一定以上の値となる領域（特に１．１以上の領域）において、上記電圧降下率Vdrがより低い値となることで、補償ゲインKcompが過大な値に演算される。
【００３６】
特に、何らかの要因でトルク指令値T*が急激に変化したシーンにおいて、ノイズ及び空間高調波などの影響で変調率mが所望の値よりも瞬間的に過大に演算されることがある。この場合には、補償ゲインKcompも過大な値に演算されることとなるので、当該補償ゲインKcompに基づいて三相電圧指令値（vu*,vv*,vw*）の補正を実行すると、補正後の三相電圧指令値（vu*,vv*,vw*）に基づくモータ８０の出力電流も過大な値となる。そして、電流ベクトル制御部１３が、この過大な出力電流を検出して電流フィードバック制御を実行することで、モータ８０の出力電流及び出力トルクがハンチング（振動）する。
【００３７】
このような出力トルクを抑制する観点から、本実施形態の補償ゲインリミット部２４は、補償ゲインKcompを制限値Km_upper以下に制限する処理を行う。ここで、制限値Km_upperは、当該制限値Km_upperにより補償ゲインKcompを制限してなる制限後補償ゲインKcomp_limに基づいて、三相電圧指令値（vu*,vv*,vw*）の補正が実行された場合に、モータ８０の出力電流及び出力トルクの振動が許容範囲に抑えられるか否かという観点から任意に設定することができる。
【００３８】
例えば、制限値Km_upperは、図２（ｂ）に示したテーブルに基づいて特定の変調率m（例えば１．１）に対して定まる補償ゲインKcompの値（例えば４．１）に設定することができる。
【００３９】
そして、補償ゲインリミット部２４は、演算した制限後補償ゲインKcomp_limを電圧線形補償部２６に出力する。
【００４０】
電圧線形補償部２６は、補償ゲインリミット部２４から制限後補償ゲインKcomp_limを受信する。そして、電圧線形補償部２６は、dq軸電圧指令値（vdｉ*，vqｉ*）及び制限後補償ゲインKcomp_limに基づいて、補償後d軸電圧指令値vdcomp*及び補償後q軸電圧指令値vqcomp*を演算する。
【００４１】
具体的に、電圧線形補償部２６は、先ず、以下の式（３）に基づいて、dq軸電圧振幅指令値(Vdi*,Vqi*)から、補償後dq軸電圧振幅指令値(Vdcomp*,Vqcomp*)を演算する。
【００４２】
【数３】
0006930654.tif 000004
【００４３】
さらに、電圧線形補償部２６は、補償後dq軸電圧振幅指令値(Vdcomp*,Vqcomp*)にdq軸電圧指令値（vdｉ*，vqｉ*）の位相を適用して、補償後dq軸電圧指令値（vdcomp*，vqcomp*）を演算する。
【００４４】
そして、電圧線形補償部２６は、演算した補償後dq軸電圧指令値（vdcomp*，vqcomp*）をdq軸／UVW相変換部４３に出力する。
【００４５】
dq軸／UVW相変換部４３は、電圧線形補償部２６からdq軸電圧指令値（vdcomp*，vqcomp*）を受信する。そして、dq軸／UVW相変換部４３は、後述する位置検出センサ４８で検出したモータ８０の回転子の電気角θを用いて、以下の式（４）に基づき補償後dq軸電圧指令値（vdcomp*，vqcomp*）を三相電圧指令値（vu*,vv*,vw*）に変換する。
【００４６】
【数４】
0006930654.tif 000005
【００４７】
そして、dq軸／UVW相変換部４３は、演算した三相電圧指令値（vu*,vv*,vw*）をPWM変換部４４に出力する。
【００４８】
PWM変換部４４は、直流電圧センサ４６で検出されるバッテリ電圧Vdc、及びdq軸／UVW相変換部４３からの三相電圧指令値（vu*,vv*,vw*）を取得する。PWM変換部４４は、デッドタイム補償処理及び電圧利用率向上処理によって三相電圧指令値（vu*,vv*,vw*）に対応したパワー素子駆動信号(Ｄuu*,Ｄul*,Ｄvu*,Ｄvl*,Ｄwu*,Ｄwl*)を生成する。そして、PWM変換部４４は、生成したパワー素子駆動信号(Ｄuu*,Ｄul*,Ｄvu*,Ｄvl*,Ｄwu*,Ｄwl*)をインバータ４５に出力する。
【００４９】
インバータ４５は、直流電圧センサ４６からのバッテリ電圧Vdc、及びPWM変換部４４からのパワー素子駆動信号(Ｄuu*,Ｄul*,Ｄvu*,Ｄvl*,Ｄwu*,Ｄwl*)に基づいて、バッテリ電圧Vdcを擬似的に三相電圧指令値（vu*,vv*,vw*）に変換してモータ８０に印加するよう、図示しない駆動回路（三相ブリッジ回路）のパワー素子を駆動する。これにより、モータ８０は、インバータ４５により印加された三相電圧指令値（vu*,vv*,vw*）に応じて各相にU相電流iu、V相電流iv、及びW相電流iwが出力され、所望の出力トルクが実現されることとなる。
【００５０】
また、モータ８０には、モータ８０の回転子の電気角θを検出する位置検出センサ４８が設けられている。さらに、モータ８０には、インバータ４５との間のU相配線及びV相配線に電流センサ４７ｕ及び電流センサ４７ｖがそれぞれ設けられている。
【００５１】
位置検出センサ４８により検出された電気角θは、回転数演算部４９及びUVW相／dq軸変換部５０に出力する。ｕ相電流センサ４７ｕにより検出されたｕ相電流値ｉu、及びｖ相電流センサ４７ｖにより検出されたｖ相電流値ｉvは、UVW相／dq軸変換部５０に出力される。
【００５２】
回転数演算部４９は、位置検出センサ４８からの電気角θの時間当たりの変化量（＝モータ角速度）から、モータ回転数Nを演算する。さらに、回転数演算部４９は、電流指令生成部１１及び干渉電圧生成部１２に出力する。
【００５３】
UVW相／dq軸変換部５０は、位置検出センサ４８からの電気角θ、電流センサ４７ｕからのｕ相電流値ｉu、及び電流センサ４７ｖからのｖ相電流値ｉvに基づいて、dq軸電流値（ｉd,ｉq）を演算する。
【００５４】
先ず、UVW相／dq軸変換部５０は、W相電流iwを以下の式（５）に基づいて演算する。
【００５５】
【数５】
0006930654.tif 000006
【００５６】
すなわち、U相電流iu、V相電流iv、及びW相電流iwは、相互に位相が１２０°異なるため、位置検出センサ４８からのｕ相電流値ｉu及びｖ相電流値ｉvに基づき、上記（５）からW相電流iwを決定することができる。
【００５７】
さらに、UVW相／dq軸変換部５０は、電気角θに基づいて、下記の式（６）を用いて、三相電流値（iu,iv,iw）からdq軸電流値（ｉd,ｉq）への変換を行う。
【００５８】
【数６】
0006930654.tif 000007
【００５９】
UVW相／dq軸変換部５０は、求めたdq軸電流値（ｉd,ｉq）を電流ベクトル制御部１３にフィードバックする。
【００６０】
以上説明した第１実施形態に係るによれば、以下の作用効果を奏する。
【００６１】
本実施形態の電動機制御方法では、電動機としてのモータ８０に対するトルク指令値Ｔ*に基づいて電圧指令値としてのdq軸電圧指令値（vdｉ*，vqｉ*）を演算し、電源電圧としてのバッテリ電圧Ｖdｃ及びdq軸電圧指令値（vdｉ*，vqｉ*）に基づいて変調率mを演算する。さらに、変調率mに応じて三相電圧指令値（vu*,vv*,vw*）の大きさとモータ８０への出力電圧の基本波成分の大きさの関係を線形化するための補償ゲインKcompを演算する。そして、第１dq軸電圧指令値（vdｉ*，vqｉ*）及び補償ゲインKcompに基づいて補償後dq軸電圧指令値（vdcomp*，vqcomp*）を演算し、補償後dq軸電圧指令値（vdcomp*，vqcomp*）に基づいてモータ８０への出力電圧を制御する。
【００６２】
そして、本実施形態では、補償ゲインKcompを所定の上限である制限値Km_upper以下に制限する。
【００６３】
すなわち、本実施形態では、トルク指令値Ｔ*に応じてdq軸電圧指令値（vdｉ*，vqｉ*）を設定し（電流指令生成部１１、干渉電圧生成部１２、及び電流ベクトル制御部１３参照）、dq軸電圧指令値（vdｉ*，vqｉ*）に基づいて変調率mを演算する（変調率演算部２０）。さらに、演算した変調率mに応じて三相電圧指令値（vu*,vv*,vw*）の大きさとモータ８０への出力電圧の基本波成分の大きさの関係を線形化するための補償ゲインKcompを設定する（補償ゲイン演算部２２及び図２参照）。そして、この補償ゲインKcompを所定の制限値Km_upper以下に制限する（補償ゲインリミット部２４）。したがって、制限値Km_upper以下に制限された補償ゲインKcomp（制限後補償ゲインKcomp_lim）に基づいて、モータ８０への出力電圧が制御されることとなる（電圧線形補償部２６、dq軸／UVW相変換部４３、PWM変換部４４、及びインバータ４５）。
【００６４】
このため、トルク指令値Ｔ*が急峻に変化した場合などの変調率mが過大に演算されるシーンにおいても、補償ゲインKcompが過大な値をとらないように制限されることとなる。したがって、過大な補償ゲインKcompを用いることによるモータ８０への出力電圧及びモータ８０の出力電流の急激な変化に起因する出力トルクの振動を好適に抑制することができる。
【００６５】
また、本実施形態では、上記電動機制御方法を実行するために好適な電動機制御装置１００が提供される。
【００６６】
具体的に、電動機制御装置１００は、電動機としてのモータ８０に対するトルク指令値Ｔ*に基づいて電圧指令値としてのdq軸電圧指令値（vdｉ*，vqｉ*）を演算する電圧指令値演算部１と、電源電圧としてのバッテリ電圧Ｖdｃ及びdq軸電圧指令値（vdｉ*，vqｉ*）に基づいて変調率mを演算する変調率演算部２０と、変調率mに応じて三相電圧指令値（vu*,vv*,vw*）の大きさとモータ８０への出力電圧の基本波成分の大きさの関係を線形化するための補償ゲインKcompを演算する補償ゲイン演算部２２と、dq軸電圧指令値（vdｉ*，vqｉ*）及び補償ゲインKcomp（制限後補償ゲインKcomp_lim）に基づいて補償後dq軸電圧指令値（vdcomp*，vqcomp*）を演算する補償後電圧指令値演算部としての電圧線形補償部２６と、補償後dq軸電圧指令値（vdcomp*，vqcomp*）に基づいてモータ８０への出力電圧を制御する出力制御部３と、を有する。そして、本実施形態では、補償ゲインKcompを所定の上限である制限値Km_upper以下に制限する補償ゲイン制限部としての補償ゲインリミット部２４を有する。
【００６７】
これにより、本実施形態の電動機制御方法を好適に実行し得る具体的な構成が提供されることとなる。
【００６８】
（第２実施形態）
以下では、図３を参照して第２実施形態について説明する。なお、第１実施形態と同様の要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００６９】
図３は、第２実施形態の電動機制御装置２００の概略構成図である。すなわち、本実施形態の電動機制御方法は、電動機制御装置２００により実行される。
【００７０】
図示のように、電動機制御装置２００は、第１実施形態の電動機制御装置１００の構成に対して、電圧指令値演算部１及び電圧補償処理部２の構成が異なる。特に、電圧指令値演算部１は、電流指令生成部１１、干渉電圧生成部１２、及び電流ベクトル制御部１３に加えて、電圧振幅生成部３０と、電圧位相生成部３２と、電圧位相制御部３４と、制御モード判定部３６と、電圧指令値切替部３８と、を備える。
【００７１】
すなわち、本実施形態の電動機制御装置２００は、所定の条件に応じて、電流ベクトル制御部１３による電流ベクトル制御と電圧位相制御部３４による電圧位相制御を選択的に切り替えてモータ８０の作動を制御する構成を有する。
【００７２】
さらに、電圧補償処理部２は、第１実施形態の補償ゲインリミット部２４に代えて、変調率リミット部２５が設けられている。すなわち、電圧補償処理部２は、変調率演算部２０と、補償ゲイン制限部として機能する変調率リミット部２５と、補償ゲイン演算部２２と、を有している。
【００７３】
以下では、電動機制御装置２００の各構成の機能について、第１実施形態の電動機制御装置１００と異なる点を中心に詳細に説明する。
【００７４】
本実施形態の電流ベクトル制御部１３は、第１実施形態と同様に演算した電圧指令値（第１実施形態のdq軸電圧指令値（vdｉ*，vqｉ*））を第１dq軸電圧指令値（vdｉ*，vqｉ*）として電圧指令値切替部３８に出力する。
【００７５】
電圧振幅生成部３０は、バッテリ電圧Ｖdｃ及び変調率指令値m*を取得する。ここで、変調率指令値m*は、電圧位相制御が実行される場合に用いる変調率ｍの値として好適な固定値に設定される。
【００７６】
特に、変調率指令値m*は、上記図２（ｂ）に示すテーブルから当該変調率指令値m*に対応する補償ゲインKcompの値であれば、当該補償ゲインKcompの制限を行わなくとも出力トルクの振動をもたらさない程度の値（例えば１．１）に予め設定される。
【００７７】
そして、電圧振幅生成部３０は、下記式（７）に基づき、バッテリ電圧Ｖdｃ及び変調率指令値m*から第２電圧振幅指令値Vav*を演算する。
【００７８】
【数７】
0006930654.tif 000008
【００７９】
電圧振幅生成部３０は、演算した第２電圧振幅指令値Vav*を電圧位相制御部３４及び制御モード判定部３６に出力する。
【００８０】
電圧位相生成部３２は、モータ回転数N、トルク指令値Ｔ*、及びバッテリ電圧Ｖdｃを取得する。そして、電圧位相生成部３２は、これら各値に基づいて実験又は解析により予め定められたマップを参照して電圧位相α*を演算する。そして、電圧位相生成部３２は、演算した電圧位相α*を電圧位相制御部３４に出力する。
【００８１】
電圧位相制御部３４は、トルク指令値Ｔ*を取得する。また、電圧位相制御部３４は、電圧振幅生成部３０から第２電圧振幅指令値Vav*、電圧位相生成部３２から電圧位相α*、及びUVW相／dq軸変換部５０からdq軸電流値（ｉd,ｉq）を受信する。
【００８２】
そして、電圧位相制御部３４は、dq軸電流値（ｉd,ｉq）からトルク推定値Ｔcalを演算する。さらに、電圧位相制御部３４は、演算したトルク推定値Ｔcalがトルク指令値Ｔ*に近づくように、第２電圧振幅指令値Vav*、電圧位相α*、トルク指令値Ｔ*、及びdq軸電流値（ｉd,ｉq）に基づいて第２dq軸電圧指令値（vdv*，vqv*）を演算する。そして、電圧位相制御部３４は、演算した第２dq軸電圧指令値（vdv*，vqv*）を電圧指令値切替部３８に出力する。
【００８３】
制御モード判定部３６は、電圧指令値切替部３８からdq軸電圧指令値（vd*，vq*）、電流指令生成部１１からdq軸電流指令値（ｉd*，ｉq*）、電圧振幅生成部３０から第２電圧振幅指令値Vav*、及びUVW相／dq軸変換部５０からdq軸電流値（ｉd,ｉq）を受信する。そして、制御モード判定部３６は、これらのパラメータの間の関係が所定条件を満たすか否かに基づいて、電流ベクトル制御と電圧位相制御との間の移行要求信号を生成する。
【００８４】
具体的に、制御モード判定部３６は、上記パラメータの関係に応じてモータ８０の回転数が一定以上の高回転領域であると判断できる場合には電圧位相制御に移行又は維持し、そうでない場合（低回転領域である場合）には電流ベクトル制御へ移行又は維持するように移行要求信号を生成する。
【００８５】
そして、制御モード判定部３６は、生成した移行要求信号を電圧指令値切替部３８に出力する。
【００８６】
電圧指令値切替部３８は、電流ベクトル制御部１３から第１dq軸電圧指令値（vdｉ*，vqｉ*）、電圧位相制御部３４から第２dq軸電圧指令値（vdv*，vqv*）、及び制御モード判定部３６から移行要求信号を受信する。そして、電圧指令値切替部３８は、これらの値及び信号に基づいて、dq軸電圧指令値（vd*，vq*）を演算する。
【００８７】
具体的に、電圧指令値切替部３８は、移行要求信号に基づいて、次の制御モードとして電流ベクトル制御又は電圧位相制御の何れかを選択する。電圧指令値切替部３８は、電流ベクトル制御を選択した場合には第１dq軸電圧指令値（vdｉ*，vqｉ*）をdq軸電圧指令値（vd*，vq*）として電圧補償処理部２及び電圧線形補償部２６に出力する。一方、電圧指令値切替部３８は、電圧位相制御を選択した場合には第２dq軸電圧指令値（vdv*，vqv*）をdq軸電圧指令値（vd*，vq*）として電圧補償処理部２及び電圧線形補償部２６に出力する。
【００８８】
次に、本実施形態の電圧補償処理部２について説明する。電圧補償処理部２の変調率演算部２０は、バッテリ電圧Ｖdｃ及び電圧指令値切替部３８からのdq軸電圧指令値（vd*，vq*）を受信する。変調率演算部２０は、以下の式（８）から、バッテリ電圧Ｖdｃ及びdq軸電圧指令値（vd*，vq*）に基づき変調率mを演算する。
【００８９】
【数８】
0006930654.tif 000009
【００９０】
ここで、Va**は、dq軸電圧指令値（vd*，vq*）の振幅（ｄ軸振幅指令値Vd*とq軸振幅指令値Vq*のそれぞれの２乗の和の平方根）を意味する。そして、変調率演算部２０は、変調率mを変調率リミット部２５に出力する。
【００９１】
変調率リミット部２５は、変調率指令値m*を取得し、変調率演算部２０から変調率mを受信する。そして、変調率リミット部２５は、変調率mの上限を変調率指令値m*を用いて規定した制限後変調率mlimを演算する。
【００９２】
具体的に、変調率リミット部２５は、以下の式（９）に基づき、変調率指令値m*及び変調率mの小さい方を制限後変調率mlimとして演算する。そして、変調率リミット部２５は、制限後変調率mlimを補償ゲイン演算部２２に出力する。
【００９３】
【数９】
0006930654.tif 000010
【００９４】
補償ゲイン演算部２２は、図２（ｂ）で示した変調率−補償ゲインテーブルを参照して、変調率リミット部２５からの制限後変調率mlimに基づいて制限後補償ゲインKcomp_limを演算する。
【００９５】
ここで、本実施形態では、変調率リミット部２５において予め変調率mを制限して制限後変調率mlimを演算している。したがって、補償ゲイン演算部２２が当該制限後変調率mlimに基づいて変調率−補償ゲインテーブルを参照して第１実施形態と同様の演算方法で演算する補償ゲインKcompは、実質的に第１実施形態の制限後補償ゲインKcomp_limに相当することとなる。
【００９６】
そして、補償ゲイン演算部２２は、演算した制限後補償ゲインKcomp_limを電圧線形補償部２６に出力する。
【００９７】
電圧線形補償部２６は、dq軸電圧指令値（vd*，vq*）及び制限後補償ゲインKcomp_limに基づいて、補償後dq軸電圧振幅指令値(Vdcomp*,Vqcomp*)を演算する。具体的に、具体的に、電圧線形補償部２６は、先ず、以下の式（１０）に基づいて、dq軸電圧振幅指令値(Vd*,Vq*)から、補償後dq軸電圧振幅指令値(Vdcomp*,Vqcomp*)を演算する。
【００９８】
【数１０】
0006930654.tif 000011
【００９９】
さらに、電圧線形補償部２６は、補償後dq軸電圧振幅指令値(Vdcomp*,Vqcomp*)にdq軸電圧指令値（vd*，vq*）の位相を適用して、補償後dq軸電圧指令値（vdcomp*，vqcomp*）を演算する。
【０１００】
なお、dq軸／UVW相変換部４３、PWM変換部４４、インバータ４５、回転数演算部４９、UVW相／dq軸変換部５０、及びモータ８０の動作は第１実施形態と同様である。
【０１０１】
以上説明した第２実施形態の構成による動作を説明する。
【０１０２】
本実施形態の電流ベクトル制御は、例えば変調率m＜１となる非高回転領域において選択される。このため、変調率リミット部２５は、上記式（９）に基づいて演算された変調率mをそのまま補償ゲイン演算部２２に出力する。すなわち、基本的には、電圧指令値切替部３８が演算したdq軸電圧指令値（vd*，vq*）は、電圧線形補償部２６において補正されることなくそのまま出力制御部３に出力される。
【０１０３】
しかしながら、本実施形態の電流ベクトル制御においても、トルク指令値Ｔ*が急激に変化して、瞬間的に変調率mが過大な値に演算されるシーンが想定される。このようなシーンにおいて、本実施形態では、変調率リミット部２５は、上記式（９）に基づき、変調率mを変調率指令値m*によって制限した制限後変調率mlimを補償ゲイン演算部２２に出力することとなる。この場合、補償ゲイン演算部２２は、制限後変調率mlimから補償ゲインKcompを演算する。したがって、この補償ゲインKcompは上限が制限された第１実施形態と同様の制限後補償ゲインKcomp_limに補正されるため、過大な補償ゲインKcompを用いることに起因する出力トルクの振動を好適に抑制することができる。
【０１０４】
一方、本実施形態の電圧位相制御は、例えば変調率m≧１となる高回転領域において選択される。ここで、電圧位相制御は、モータ８０の動作が過渡的である場合（トルク指令値Ｔ*が大きく変化するシーンなど）に選択される傾向にあるため、変調率mが過大に設定される状況が生じ易い。これに対して、本実施形態では、上述のように、変調率mを変調率指令値m*によって制限した制限後変調率mlimに基づいて補償ゲインKcompを演算するので、変調率mが過大になり易い電圧位相制御においても好適に出力トルクの振動を抑制することができる。
【０１０５】
特に、本実施形態では、トルク指令値Ｔ*が急激に増大してモータ８０の動作点が非高回転領域から高回転領域に遷移して電流ベクトル制御から電圧位相制御に切り替わるシーンにおいて、図３で説明した制御ロジックにしたがい、電圧指令値切替部３８が出力する電圧振幅指令値Va*が、第１電圧振幅指令値Vai*から第２電圧振幅指令値Vav*に切り替わることとなる。
【０１０６】
すなわち、電流ベクトル制御から電圧位相制御に切り替わるタイミングにおいては、電圧振幅指令値Va*が第１電圧振幅指令値Vai*からより高い値の第２電圧振幅指令値Vav*に瞬間的に切り替わることとなり、ノイズ等の影響も相俟って電圧振幅指令値Va*に基づいて演算される変調率mが急激に増加する。このため、この変調率mをそのまま用いて補償ゲインKcompを演算すると、当該補償ゲインKcompも過大な値となる。
【０１０７】
これに対して、本実施形態の電動機制御方法では、変調率mを変調率指令値m*によって制限した制限後変調率mlimに基づいて補償ゲインKcompを演算するので、このような電流ベクトル制御から電圧位相制御への切り替わるタイミングにおいても出力トルクの振動を好適に抑制することができる。
【０１０８】
以上説明した第２実施形態に係るによれば、第１実施形態の作用効果に加えて以下に説明する作用効果を奏する。
【０１０９】
本実施形態の電動機制御方法では、トルク指令値Ｔ*に基づいて生成されるdq軸電流指令値（ｉd*，ｉq*）にモータ８０の出力電流であるdq軸電流値（ｉd,ｉq）が追従するように演算される第１電圧指令値としての第１dq軸電圧指令値（vdｉ*，vqｉ*）を用いる電流ベクトル制御と、バッテリ電圧Ｖdｃと所定の変調率指令値m*に基づく電圧ノルム指令値Ｖａ*及びバッテリ電圧Ｖdｃとトルク指令値Ｔ*に基づく電圧位相α*に基づいて演算される第２電圧指令値としての第２dq軸電圧指令値（vdv*，vqv*）を用いる電圧位相制御と、の間で所定の条件に応じて制御モードを選択し、選択された制御モードに応じて、第１dq軸電圧指令値（vdｉ*，vqｉ*）及び第２dq軸電圧指令値（vdv*，vqv*）の一方をdq軸電圧指令値（vd*，vq*）として設定する。
【０１１０】
これにより、電流ベクトル制御及び電圧位相制御の何れの制御モードが選択されている状況下であっても、トルク指令値Ｔ*の急峻な変化などに起因して補償ゲインKcompが過大な値となることを抑制することができる。結果として、電流ベクトル制御及び電圧位相制御の何れの制御モードにおいても、モータ８０の出力トルクの振動の好適な抑制を実現することができる。
【０１１１】
特に変調率mが過大に設定される状況がより生じ易い電圧位相制御において、補償ゲインKcompの制限を実行することで、出力トルクの振動抑制をより効果的に発揮することができる。
【０１１２】
さらに、本実施形態では、補償ゲインKcompの制限は、制御モードが電流ベクトル制御から電圧位相制御へ切り替えられる際に実行される。すなわち、本実施形態における変調率リミット部２５による変調率mの制限を、変調率mがより過大な値に演算され易い電流ベクトル制御から電圧位相制御への切り替えの際に実行することで、変調率mが急激に増加しやすい当該切り替えのタイミングにおいてより確実に、出力トルクの振動抑制をより一層効果的に発揮することができる。
【０１１３】
また、本実施形態では、補償ゲインKcompの制限は、バッテリ電圧Ｖdｃ及びdq軸電圧指令値（vd*，vq*）に基づいて演算される変調率mの上限を変調率指令値m*に設定することで実行される（図３の変調率演算部２０を参照）。
【０１１４】
すなわち、変調率mの上限が、補償ゲインKcompの制限を行わなくとも出力トルクの振動をもたらさない程度の値に予め設定される変調率指令値m*に設定されることとなる。
【０１１５】
これにより、既存の装置に対して大幅な制御ロジックの変更を伴うことなく、補償ゲインKcompを出力トルクの振動をもたらさない大きさに制限する構成を実現することができる。
【０１１６】
また、本実施形態では、上記電動機制御方法を実行するために好適な電動機制御装置２００が提供される。特に、電動機制御装置２００は、第１実施形態で説明した電動機制御装置１００の構成に対して、電圧指令値演算部１のさらなる態様を提供する。
【０１１７】
より詳細には、電圧指令値演算部１は、トルク指令値Ｔ*に基づいて電流指令値としてのdq軸電流指令値（ｉd*，ｉq*）を生成する電流指令生成部１１と、該dq軸電流指令値（ｉd*，ｉq*）にモータ８０の出力電流であるdq軸電流値（ｉd,ｉq）が追従するように第１電圧指令値としての第１dq軸電圧指令値（vdｉ*，vqｉ*）を演算する電流ベクトル制御部１３と、バッテリ電圧Ｖdｃと所定の変調率指令値m*に基づいて電圧ノルム指令値Ｖａ*を演算する電圧振幅生成部３０と、バッテリ電圧Ｖdｃとトルク指令値Ｔ*に基づいて電圧位相α*を演算する電圧位相生成部３２と、電圧ノルム指令値Ｖａ*及び電圧位相α*に基づいて第２電圧指令値としての第２dq軸電圧指令値（vdv*，vqv*）を演算する電圧位相制御部３４と、所定の条件に応じて、第１dq軸電圧指令値（vdｉ*，vqｉ*）及び第２dq軸電圧指令値（vdv*，vqv*）の一方を選択する制御モード判定部３６と、第１dq軸電圧指令値（vdｉ*，vqｉ*）及び第２dq軸電圧指令値（vdv*，vqv*）の内の選択された一方をdq軸電圧指令値（vd*，vq*）として設定する電圧指令値切替部３８と、を有する。
【０１１８】
これにより、本実施形態の電動機制御方法を好適に実行し得る具体的な構成が提供されることとなる。
【０１１９】
（第３実施形態）
以下では、図４を参照して第３実施形態について説明する。なお、第２実施形態と同様の要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【０１２０】
図４は、第３実施形態の電動機制御装置３００の概略構成図である。すなわち、本実施形態の電動機制御方法は、電動機制御装置３００により実行される。
【０１２１】
図４に示すように、本実施形態の電動機制御装置３００は、第２実施形態の電動機制御装置２００に対して、変調率リミット部２５が制御モード判定部３６から移行要求信号を受信する点で異なる。
【０１２２】
そして、本実施形態の変調率リミット部２５は、受信した移行要求信号に基づいて、電流ベクトル制御及び電圧位相制御の何れの制御モードが選択されているかを検出し、当該検出結果に基づいて変調率mの制限の態様を変更する。
【０１２３】
具体的に、変調率リミット部２５は、制御モードとして電流ベクトル制御が選択されていることを検出した場合には、第２実施形態の場合と同様に上記式（９）に基づいて制限後変調率mlimを演算する。すなわち、変調率mと変調率指令値m*のうちの小さい方を制限後変調率mlimに設定し、補償ゲイン演算部２２に出力する。
【０１２４】
一方、変調率リミット部２５は、制御モードとして電圧位相制御が選択されていることを検出した場合には、制限後変調率mlimとして変調率指令値m*を設定する。すなわち、制御モードとして電圧位相制御が選択されている場合には、変調率リミット部２５は、変調率mの値にかかわらず、固定の変調率指令値m*を制限後変調率mlimとして補償ゲイン演算部２２に出力する。
【０１２５】
そして、補償ゲイン演算部２２は、図２（ｂ）で示した変調率−補償ゲインテーブルを参照して、変調率リミット部２５からの制限後変調率mlimに基づいて制限後補償ゲインKcomp_limを演算する。したがって、本実施形態の電圧位相制御の下では、補償ゲイン演算部２２は、常に変調率指令値m*に基づいて制限後補償ゲインKcomp_limを演算することとなる。
【０１２６】
以上説明した第３実施形態に係るによれば、第２実施形態の作用効果に加えて以下に説明する作用効果を奏する。
【０１２７】
本実施形態の電動機制御方法では、補償ゲインKcompの制限は、制御モードとして電圧位相制御が選択されている場合に、変調率mを変調率指令値m*に固定することで実行される。
【０１２８】
これにより、電圧位相制御が選択されているシーンにおいて、演算される変調率mの大きさにかかわらず、固定の変調率指令値m*に基づいた補償ゲインKcompが制限後補償ゲインKcomp_limに設定されることとなる。
【０１２９】
ここで、電圧位相制御においては、基本的には、変調率mを変調率指令値m*に固定して（第２電圧振幅指令値Vav*を固定して）、電圧位相α*を調節することで第２dq軸電圧指令値（vdv*，vqv*）が調節される。このため、本実施形態の構成であれば電圧位相制御において用いる変調率指令値m*に応じた補償ゲインKcompがそのまま、制限後補償ゲインKcomp_limとなるため、複雑な制御ロジックを構築することなく、簡易な構成で電圧位相制御における補償ゲインKcompの制限を実現することができる。
【０１３０】
（第４実施形態）
以下では、図５を参照して第４実施形態について説明する。なお、第２実施形態と同様の要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【０１３１】
図５に示すように、本実施形態の電動機制御装置４００は、第２実施形態の電動機制御装置２００に対して、電圧補償処理部２の構成が異なる。
【０１３２】
図５に示すように、本実施形態の電圧補償処理部２は、第２実施形態における変調率リミット部２５に代えて、第１実施形態の電圧補償処理部２と同様に補償ゲインリミット部２４が設けられている。したがって、本実施形態の電圧補償処理部２は、変調率演算部２０と、補償ゲイン演算部２２と、補償ゲイン制限部として機能する補償ゲインリミット部２４と、電圧線形補償部２６と、を有する。
【０１３３】
変調率演算部２０は、第２実施形態と同様に、バッテリ電圧Ｖdｃ及び電圧指令値切替部３８からのdq軸電圧指令値（vd*，vq*）に基づき変調率mを演算し、補償ゲイン演算部２２に出力する。
【０１３４】
補償ゲイン演算部２２は、第１実施形態と同様に、予め定められた変調率−補償ゲインテーブル（図２）を参照して、変調率演算部２０から受信した変調率mに基づいて、補償ゲインKcompを設定する。
【０１３５】
また、本実施形態の補償ゲイン演算部２２は、変調率指令値m*を受信する。そして、補償ゲイン演算部２２は、第１実施形態で説明した変調率‐補償ゲイン制限値マップに基づき、変調率指令値m*から補償ゲインKcompの上限値である上限補償ゲインKm*_upperを演算する。
【０１３６】
そして、補償ゲイン演算部２２は、演算した補償ゲインKcomp、及び上限補償ゲインKm*_upperを補償ゲインリミット部２４に出力する。
【０１３７】
補償ゲインリミット部２４は、以下の式（１１）に基づいて、制限後補償ゲインKcomp_limを演算する。
【０１３８】
【数１１】
0006930654.tif 000012
【０１３９】
すなわち、補償ゲインリミット部２４は、補償ゲインKcompを上限補償ゲインKm*_upperで制限した値を制限後補償ゲインKcomp_limとして演算する。そして、補償ゲインリミット部２４は、制限後補償ゲインKcomp_limを電圧線形補償部２６に出力する。
【０１４０】
これにより、電圧線形補償部２６では、制限後補償ゲインKcomp_limに基づいて、補償後dq軸電圧指令値（vdcomp*，vqcomp*）が演算され、さらにこれに基づいて三相電圧指令値（vu*,vv*,vw*）が設定されることとなる。
【０１４１】
以上説明した第４実施形態に係るによれば、第３実施形態の作用効果に加えて以下に説明する作用効果を奏する。
【０１４２】
本実施形態の電動機制御方法では、補償ゲインKcompの上限を変調率指令値m*に応じた所定の制限値である上限補償ゲインKm*_upperに設定することで実行される。
【０１４３】
これにより、既存の装置に対して大幅な制御ロジックの変更を伴うことなく、補償ゲインKcompを変調率指令値m*に基づいて定まる上限補償ゲインKm*_upperに以下に制限する構成を実現することができる。特に、本実施形態の電動機制御方法では、第２実施形態の電動機制御装置２００と比べて、変調率演算部２０の構成を変更することなく、補償ゲインKcompの制限を実現することができる。
【０１４４】
（第５実施形態）
以下では、図６を参照して第５実施形態について説明する。なお、第４実施形態と同様の要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【０１４５】
図６は、第５実施形態の電動機制御装置５００の概略構成図である。すなわち、本実施形態の電動機制御方法は、電動機制御装置５００により実行される。
【０１４６】
図６に示すように、本実施形態の電動機制御装置５００は、第４実施形態の電動機制御装置４００に対して、補償ゲインリミット部２４が制御モード判定部３６から移行要求信号を受信する点で異なる。
【０１４７】
そして、本実施形態の補償ゲインリミット部２４は、受信した移行要求信号に基づいて、電流ベクトル制御及び電圧位相制御の何れの制御モードが選択されているかを検出し、当該検出結果に基づいて補償ゲインKcompの上限の設定態様を変更する。
【０１４８】
具体的に、補償ゲインリミット部２４は、制御モードとして電流ベクトル制御が選択されていることを検出した場合には、第４実施形態の場合と同様に上記式（１１）に基づいて制限後補償ゲインKcomp_limを演算する。すなわち、補償ゲインKcompを上限補償ゲインKm*_upperで制限した値を制限後補償ゲインKcomp_limに設定し、電圧線形補償部２６に出力する。
【０１４９】
一方、補償ゲインリミット部２４は、制御モードとして電圧位相制御が選択されていることを検出した場合には、制限後補償ゲインKcomp_limとして上限補償ゲインKm*_upperを設定する。すなわち、制御モードとして電圧位相制御が選択されている場合には、補償ゲインリミット部２４は、補償ゲインKcompの値にかかわらず、固定された上限補償ゲインKm*_upperを電圧線形補償部２６に出力する。
【０１５０】
これにより、電圧線形補償部２６では、固定された上限補償ゲインKm*_upperに基づいて補償後dq軸電圧指令値（vdcomp*，vqcomp*）が演算され、これに基づいて三相電圧指令値（vu*,vv*,vw*）が設定されることとなる。
【０１５１】
以上説明した第５実施形態に係るによれば、第４実施形態の作用効果に加えて以下に説明する作用効果を奏する。
【０１５２】
本実施形態の電動機制御方法では、補償ゲインKcompの制限は、制御モードとして電圧位相制御が選択されている場合に、補償ゲインKcompを上限補償ゲインKm*_upperに固定することで実行される。
【０１５３】
これにより、電圧位相制御が選択されているシーンにおいて、設定される補償ゲインKcompの大きさにかかわらず、固定の上限補償ゲインKm*_upperに基づいて三相電圧指令値（vu*,vv*,vw*）が設定されることとなる。
【０１５４】
したがって、電圧位相制御において用いる変調率指令値m*に応じた固定の上限補償ゲインKm*_upperがそのまま、制限後補償ゲインKcomp_limとなるため、複雑な制御ロジックを構築することなく、簡易な構成で電圧位相制御における補償ゲインKcompの制限を実現することができる。
【０１５５】
以上、本発明の各実施形態について説明したが、上記各実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記各実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。
【０１５６】
例えば、上記各実施形態において説明した電圧指令値演算部１、電圧補償処理部２、及び出力制御部３における各種の演算・制御は一例であり、上記各実施形態に限定されるものではない。
【０１５７】
また、上記各実施形態における補償ゲインKcompの制限を、ある特定の制御シーンにおいてのみ実行するようにしても良い。例えば、補償ゲインKcompの制限を、電流ベクトル制御から電圧位相制御への切り替えのタイミングにおいてのみ実行するようにしても良い。これにより、変調率mが急激に増大し易いシーンに絞って補償ゲインKcompの制限にかかる演算が実行されることとなるので、出力トルクの振動抑制効果を維持しつつも、演算負担を軽減することができる。
【０１５８】
さらに、上記各実施形態では、電動機として３相で動作するモータ８０の例を説明したが、３相以外のモータに対して、上記各実施形態の構成を適用することも可能である。また、上記各実施形態では、電動機制御装置１００、２００、３００、４００、５００が、電動車両に搭載されるモータ８０を制御する場合を想定して説明した。しかしながら、電動車両以外の家電機器、産業機器、及び医療機器等の他の種々の装置に用いられるモータに本発明の電動機制御装置の構成を適用しても良い。
【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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