JP4556572B2

JP4556572B2 - 電動駆動制御装置、電動駆動制御方法及びプログラム

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Publication number: JP4556572B2
Application number: JP2004261803A
Authority: JP
Inventors: 志謙陳; 勲藤原
Original assignee: Aisin AW Co Ltd
Current assignee: Aisin AW Co Ltd
Priority date: 2004-09-09
Filing date: 2004-09-09
Publication date: 2010-10-06
Anticipated expiration: 2024-09-09
Also published as: US7049779B2; CN1747306A; US20060049792A1; CN100514826C; DE102005042777B4; JP2006081287A; DE102005042777A1

Description

本発明は、電動駆動制御装置、電動駆動制御方法及びプログラムに関するものである。

従来、電動機械として配設された駆動モータ又は発電機には、回転自在に配設され、Ｎ極及びＳ極の永久磁石から成る磁極対を備えたロータ、該ロータより径方向外方に配設され、Ｕ相、Ｖ相及びＷ相のステータコイルを備えたステータ等が配設される。

そして、駆動モータ又は発電機を駆動し、駆動モータのトルクである駆動モータトルク、又は発電機のトルクである発電機トルクを発生させるために、電動駆動装置及び該電動駆動装置の制御を行う電動駆動制御装置が配設される。また、駆動モータを駆動するために駆動モータ制御装置が、発電機を駆動するために発電機制御装置が、電動機械制御装置として配設され、該電動機械制御装置において発生させられたＵ相、Ｖ相及びＷ相の非同期ＰＷＭ信号（パルス幅変調信号）をインバータに送り、該インバータにおいて発生させられた相電流、すなわち、Ｕ相、Ｖ相及びＷ相の電流を前記各ステータコイルに供給することによって非同期ＰＷＭ制御を行い、前記駆動モータトルクを発生させたり、発電機トルクを発生させたりするようになっている。

ところで、前記非同期ＰＷＭ制御においては、各相の非同期ＰＷＭ信号が発生させられると、各相の電圧が各ステータコイルに印加されるが、印加される電圧が低い領域においては、正弦波ＰＷＭパターンで非同期ＰＷＭ信号が発生させられ、電圧が高くなる過変調領域においては、過変調ＰＷＭパターンで非同期ＰＷＭ信号が発生させられるようになる。ところが、各ステータコイルに印加することができる各相の電圧の振幅には上限があり、上限を超えて電圧を印加しようとすると、比例積分演算において、電流指令値の変動に電圧指令値の算出を追随させることができず、電圧指令値に振動が発生してしまう。

また、インバータのトランジスタによるスイッチングのタイミングが、電圧指令値の位相を表す電圧位相角と同期させられるようになっていないので、高速回転領域で駆動モータを駆動しようとすると、各相の電圧に振動が発生し、ビート現象が現れてしまう。

そこで、前記非同期ＰＷＭ制御と同期ＰＷＭ制御、例えば、矩（く）形波電圧制御とを切り換えることができるようにし、中速回転領域又は低速回転領域において正弦波ＰＷＭパターン又は過変調ＰＷＭパターンで非同期ＰＷＭ信号を発生させて非同期ＰＷＭ制御を行い、高速回転領域において、１つのパルスを備えた１パルスパターンで同期ＰＷＭ信号を発生させて矩形波電圧制御を行うようにしている（例えば、特許文献１参照。）。

ところが、該矩形波電圧制御において、１パルスパターンで同期ＰＷＭ信号を発生させると、電圧の振幅の上限を超えて電圧を印加することができるが、非同期ＰＷＭ制御と１パルスパターンによる矩形波電圧制御とを切り換えると、１パルスパターンの同期ＰＷＭ信号に含まれる高調波成分によって電動駆動装置にショックが発生してしまう。

そこで、非同期ＰＷＭ制御から矩形波電圧制御に切り換える際に、高調波成分が小さい５パルスパターンで同期ＰＷＭ信号を発生させ、続いて、電圧の高い領域において高調波成分が小さい３パルスパターンで同期ＰＷＭ信号を発生させた後、１パルスパターンの同期ＰＷＭ信号を発生させるようにしている。
特開平６−７８５５８号公報

しかしながら、前記従来の電動駆動制御装置においては、５パルスパターン、３パルスパターン及び１パルスパターンの各パルスパターンで同期ＰＷＭ信号を発生させようとすると、制御が複雑になって電動駆動制御装置のコストが高くなってしまう。

本発明は、前記従来の電動駆動制御装置の問題点を解決して、非同期ＰＷＭ制御と同期ＰＷＭ制御とを切り換えるに当たり、制御を簡素化することができ、コストを低くすることができる電動駆動制御装置、電動駆動制御方法及びプログラムを提供することを目的とする。

そのために、本発明の電動駆動制御装置においては、電圧指令値に基づいて、二つ以上のパラメータに従って規定された複数のパルスから成る第１のパルスパターンで同期ＰＷＭ信号を発生させる第１のパルスパターン発生処理手段と、前記電圧指令値に基づいて、一つのパルスから成る第２のパルスパターンで同期ＰＷＭ信号を発生させる第２のパルスパターン発生処理手段とを有する。

そして、前記第１のパルスパターン発生処理手段は、第１のパルスパターンと第２のパルスパターンとでパルスパターンを移行させるに当たり、前電圧振幅に基づいて前記各パラメータを変更するパルスパターン変更処理手段を備える。
また、該パルスパターン変更処理手段は、前記電圧振幅が所定の切換点に到達するまでの高調波低減領域において、前記各パラメータを、電動機械に印加される電圧の高調波成分が抑制されるように設定し、電圧振幅が前記切換点に到達したときに、各パラメータのパルス間幅が徐々に零になるように算出方法を切り換える。

本発明の電動駆動制御方法においては、電圧指令値に基づいて、二つ以上のパラメータに従って規定された複数のパルスから成る第１のパルスパターンで同期ＰＷＭ信号を発生させ、前記電圧指令値に基づいて、一つのパルスから成る第２のパルスパターンで同期ＰＷＭ信号を発生させる。

そして、第１のパルスパターンと第２のパルスパターンとでパルスパターンを移行させるに当たり、電圧振幅に基づいて前記各パラメータを変更し、前記電圧振幅が所定の切換点に到達するまでの高調波低減領域において、前記各パラメータを、電動機械に印加される電圧の高調波成分が抑制されるように設定し、電圧振幅が前記切換点に到達したときに、各パラメータのパルス間幅が徐々に零になるように算出方法を切り換える。

本発明の電動駆動制御方法のプログラムにおいては、コンピュータを、電圧指令値に基づいて、二つ以上のパラメータに従って規定された複数のパルスから成る第１のパルスパターンで同期ＰＷＭ信号を発生させる第１のパルスパターン発生処理手段、及び前記電圧指令値に基づいて、一つのパルスから成る第２のパルスパターンで同期ＰＷＭ信号を発生させる第２のパルスパターン発生処理手段として機能させる。

そして、前記第１のパルスパターン発生処理手段は、第１のパルスパターンと第２のパルスパターンとでパルスパターンを移行させるに当たり、電圧振幅に基づいて前記各パラメータを変更するパルスパターン変更処理手段を備える。
また、該パルスパターン変更処理手段は、前記電圧振幅が所定の切換点に到達するまでの高調波低減領域において、前記各パラメータを、電動機械に印加される電圧の高調波成分が抑制されるように設定し、電圧振幅が前記切換点に到達したときに、各パラメータのパルス間幅が徐々に零になるように算出方法を切り換える。

本発明によれば、電動駆動制御装置においては、電圧指令値に基づいて、二つ以上のパラメータに従って規定された複数のパルスから成る第１のパルスパターンで同期ＰＷＭ信号を発生させる第１のパルスパターン発生処理手段と、前記電圧指令値に基づいて、一つのパルスから成る第２のパルスパターンで同期ＰＷＭ信号を発生させる第２のパルスパターン発生処理手段とを有する。

この場合、各パラメータを変更することによって、第１のパルスパターンと第２のパルスパターンとでパルスパターンを移行させることができるので、第１のパルスパターンから第２のパルスパターンに直接切り換えることができ、制御を簡素化することができるだけでなく、電動駆動制御装置のコストを低くすることができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、この場合、電動機械制御装置としての駆動モータ制御装置に適用された電動駆動制御装置について説明する。

図１は本発明の第１の実施の形態における駆動モータ制御装置のブロック図、図２は本発明の第１の実施の形態における電動駆動制御装置の概念図、図３は本発明の第１の実施の形態における最大駆動モータ目標トルクマップを示す図、図４は本発明の第１の実施の形態における第１の電流指令値マップを示す図、図５は本発明の第１の実施の形態における第２の電流指令値マップを示す図である。なお、図３において、横軸に角速度ωを、縦軸に最大駆動モータ目標トルクＴＭｍａｘ^*を、図４において、横軸に駆動モータ３１のトルクである駆動モータトルクの目標値を表す駆動モータ目標トルクＴＭ^*を、縦軸にｄ軸電流指令値ｉｄ^*を、図５において、横軸にｄ軸電流指令値ｉｄ^*を、縦軸にｑ軸電流指令値ｉｑ^*を採ってある。

図２において、３１は電動機械としての駆動モータであり、該駆動モータ３１は、電動車両、例えば、電気自動車の駆動軸等に取り付けられ、回転自在に配設された図示されないロータ、及び該ロータより径方向外方に配設されたステータを備える。前記ロータは、ロータコア、及びロータコアの円周方向における複数箇所に等ピッチで配設された永久磁石を備え、該永久磁石のＳ極及びＮ極によって磁極対が構成される。また、前記ステータは、円周方向における複数箇所に、径方向内方に向けて突出させてティースが形成されたステータコア、並びに前記ティースに巻装されたＵ相、Ｖ相及びＷ相のコイルとしてのステータコイル１１〜１３を備える。

前記ロータの出力軸に、ロータの磁極位置を検出するための磁極位置検出部として磁極位置センサ２１が配設され、該磁極位置センサ２１は、センサ出力として磁極位置信号ＳＧθを発生させ、駆動モータ制御装置４５に送る。なお、本実施の形態においては、磁極位置センサ２１としてレゾルバが使用される。

そして、前記駆動モータ３１を駆動して電気自動車を走行させるために、バッテリ１４からの直流の電流が、電流発生装置としてのインバータ４０によって相電流、すなわち、Ｕ相、Ｖ相及びＷ相の電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗに変換され、各相の電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗはそれぞれステータコイル１１〜１３に供給される。

そのために、前記インバータ４０は、６個のスイッチング素子としてのトランジスタＴｒ１〜Ｔｒ６を備え、ドライブ回路５１において発生させられた駆動信号を各トランジスタＴｒ１〜Ｔｒ６に送り、該各トランジスタＴｒ１〜Ｔｒ６をスイッチングする（選択的にオン・オフさせる）ことによって、前記各相の電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗを発生させることができるようになっている。前記インバータ４０として、２〜６個のスイッチング素子を一つのパッケージに組み込むことによって形成されたＩＧＢＴ等のパワーモジュールを使用したり、ＩＧＢＴにドライブ回路等を組み込むことによって形成されたＩＰＭを使用したりすることができる。

前記バッテリ１４からインバータ４０に電流を供給する際の入口側に電圧検出部としての電圧センサ１５が配設され、該電圧センサ１５は、インバータ４０の入口側の直流電圧Ｖｄｃを検出し、駆動モータ制御装置４５に送る。なお、直流電圧Ｖｄｃとしてバッテリ電圧を使用することができ、その場合、前記バッテリ１４に電圧検出部としてバッテリ電圧センサが配設される。

なお、前記駆動モータ３１、インバータ４０、ドライブ回路５１、図示されない駆動輪等によって電動駆動装置が構成される。また、１７はコンデンサである。

ところで、前記ステータコイル１１〜１３はスター結線されているので、各相のうちの二つの相の電流の値が決まると、残りの一つの相の電流の値も決まる。したがって、各相の電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗを制御するために、例えば、Ｕ相及びＶ相のステータコイル１１、１２のリード線に、Ｕ相及びＶ相の電流Ｉｕ、Ｉｖを検出する電流検出部としての電流センサ３３、３４が配設され、該電流センサ３３、３４は、検出された電流を検出電流ｉｕ、ｉｖとして駆動モータ制御装置４５に送る。

該駆動モータ制御装置４５には、コンピュータとして機能する図示されないＣＰＵのほかに、データを記録したり、各種のプログラムを記録したりするためのＲＡＭ、ＲＯＭ等の図示されない記録装置が配設され、該記録装置に第１、第２の電流指令値マップが設定される。なお、ＣＰＵに代えてＭＰＵを使用することができる。

そして、前記ＲＯＭには、各種のプログラム、データ等が記録されるようになっているが、プログラム、データ等を、外部記憶装置として配設されたハードディスク等の他の記録媒体に記録することもできる。その場合、例えば、前記駆動モータ制御装置４５にフラッシュメモリを配設し、前記記録媒体から前記プログラム、データ等を読み出してフラッシュメモリに記録する。したがって、外部の記録媒体を交換することによって、前記プログラム、データ等を更新することができる。

次に、前記駆動モータ制御装置４５の動作について説明する。

まず、前記駆動モータ制御装置４５の図示されない位置検出処理手段は、位置検出処理を行い、前記磁極位置センサ２１から送られた磁極位置信号ＳＧθを読み込み、該磁極位置信号ＳＧθに基づいて磁極位置θを検出する。また、前記位置検出処理手段の回転速度算出処理手段は、回転速度算出処理を行い、前記磁極位置信号ＳＧθに基づいて駆動モータ３１の角速度ωを算出する。なお、前記回転速度算出処理手段は、磁極数をｐとしたとき、前記角速度ωに基づいて駆動モータ３１の回転速度である駆動モータ回転速度Ｎ
Ｎ＝６０・（２／ｐ）・ω／２π
も算出する。該駆動モータ回転速度Ｎによって電動機械回転速度が構成される。

また、前記駆動モータ制御装置４５の図示されない検出電流取得処理手段は、検出電流取得処理を行い、前記検出電流ｉｕ、ｉｖを読み込んで取得するとともに、前記検出電流ｉｕ、ｉｖに基づいて検出電流ｉｗ
ｉｗ＝−ｉｕ−ｉｖ
を算出することによって取得する。

次に、前記駆動モータ制御装置４５の図示されない駆動モータ制御処理手段は、駆動モータ制御処理を行い、駆動モータ３１のトルクである駆動モータトルクＴＭの目標値を表す駆動モータ目標トルクＴＭ^*、検出電流ｉｕ、ｉｖ、ｉｗ、磁極位置θ、直流電圧Ｖｄｃ等に基づいて駆動モータ３１を駆動する。なお、駆動モータトルクＴＭによって電動機械トルクが、駆動モータ目標トルクＴＭ^*によって電動機械目標トルクが構成される。

そのために、前記駆動モータ制御装置４５の図示されない車速検出処理手段は、車速検出処理を行い、前記駆動モータ回転速度Ｎに基づいて、駆動モータ回転速度Ｎに対応する車速Ｖを検出し、検出された車速Ｖを、電気自動車の全体の制御を行う図示されない車両制御装置に送る。そして、該車両制御装置の車両用指令値算出処理手段は、車両用指令値算出処理を行い、前記車速Ｖ及びアクセル開度αを読み込み、車速Ｖ及びアクセル開度αに基づいて車両要求トルクＴＯ^*を算出し、該車両要求トルクＴＯ^*に対応させて駆動モータ目標トルクＴＭ^*を発生させ、前記駆動モータ制御装置４５に送る。

そして、該駆動モータ制御装置４５において、前記駆動モータ制御処理手段は、電流指令値算出処理手段としての電流指令値算出部４６、弱め界磁制御処理手段としての弱め界磁制御処理部４７、電圧指令値算出処理手段としての電圧指令値算出処理部４８、第１の相変換処理手段としての三相二相変換部４９、及び出力信号発生処理手段としてのＰＷＭ発生器５０を備える。

本実施の形態において、前記駆動モータ制御装置４５は、ロータにおける磁極対の方向にｄ軸を、該ｄ軸と直角の方向にｑ軸をそれぞれ採ったｄ−ｑ座標上でベクトル制御演算によるフィードバック制御を行うようになっている。

前記電流指令値算出部４６は、電流指令値算出処理を行うために、トルク指令値制限処理手段としてのトルク指令値制限部２２、第１の電流指令値算出処理手段としてのｄ軸電流指令値算出部５３及び減算器５５、並びに第２の電流指令値算出処理手段としてのｑ軸電流指令値算出部５４を備え、前記ｄ軸電流指令値算出部５３及び減算器５５は、第１の電流指令値算出処理を行い、ｄ軸電流ｉｄの目標値を表す第１の電流指令値としてのｄ軸電流指令値ｉｄ^*を算出し、ｑ軸電流指令値算出部５４は、第２の電流指令値算出処理を行い、ｑ軸電流ｉｑの目標値を表す第２の電流指令値としてのｑ軸電流指令値ｉｑ^*を算出する。なお、前記減算器５５によって電流指令値調整処理手段が構成される。

また、弱め界磁制御処理部４７は、電圧飽和算定値算出処理手段としての減算器５８及び電圧飽和判定処理手段としての、かつ、調整値算出処理手段としての積分器５９を備え、弱め界磁制御処理を行い、バッテリ電圧が低くなったり、駆動モータ回転速度Ｎが高くなると、自動的に弱め界磁制御を行う。

そして、前記電圧指令値算出処理部４８は、電圧指令値算出処理を行うために、電流制御処理手段としての電流制御部６１及び電圧制御処理手段としての電圧制御部６２を備え、前記電流制御部６１は電流制御処理を行い、第１、第２の軸電圧指令値としてのｄ軸電圧指令値ｖｄ^*及びｑ軸電圧指令値ｖｑ^*を算出し、前記電圧制御部６２は、第１のベクトルク軸電圧指令値算出処理手段としての、かつ、電圧位相角算出処理手段としての電圧位相角算出部６４、第２のベクトルク軸電圧指令値算出処理手段としての、かつ、電圧振幅算出処理手段としての電圧振幅算出部６３、並びに第２の相変換処理手段としての、かつ、電圧位相角変換処理手段としての加算器６５を備え、電圧制御処理を行い、第１、第２のベクトル軸電圧指令値としての電圧振幅値ｍ及び電圧位相角γを算出する。なお、前記ｄ軸電圧指令値ｖｄ^*及びｑ軸電圧指令値ｖｑ^*によって電圧指令値が構成される。

また、前記ＰＷＭ発生器５０は、出力信号発生処理を行うために、過変調ＰＷＭパターン発生処理手段としての過変調ＰＷＭパターン発生部７２、正弦波ＰＷＭパターン発生処理手段としての正弦波ＰＷＭパターン発生部７３、第１のパルスパターン発生処理手段としての、かつ、５パルスパターン発生処理手段としての５パルスパターン発生部７４、第２のパルスパターン発生処理手段としての、かつ、１パルスパターン発生処理手段としての１パルスパターン発生部７５及び電圧モード切換処理手段としての電圧モード切換部７７を備え、過変調ＰＷＭパターン、正弦波ＰＷＭパターン、５パルスパターン及び１パルスパターンの第１〜第４のパターンのうちの一つのパターンを選択し、選択されたパターンで各相の非同期ＰＷＭ信号又は同期ＰＷＭ信号としてのパルス幅変調信号Ｍｕ、Ｍｖ、Ｍｗを出力信号として発生させ、前記ドライブ回路５１に送る。

該ドライブ回路５１は、前記各相のパルス幅変調信号Ｍｕ、Ｍｖ、Ｍｗを受けて６個の駆動信号を発生させ、該各駆動信号をインバータ４０に送る。該インバータ４０は、前記パルス幅変調信号Ｍｕ、Ｍｖ、Ｍｗに基づいて、トランジスタＴｒ１〜Ｔｒ６をスイッチングして各相の電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗを発生させ、該各相の電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗを前記駆動モータ３１の各ステータコイル１１〜１３に供給する。

このように、駆動モータ目標トルクＴＭ^*に基づいてトルク制御が行われ、駆動モータ３１が駆動されて電気自動車が走行させられる。

次に、前記電流指令値算出部４６は、駆動モータ目標トルクＴＭ^*、角速度ω及び直流電圧Ｖｄｃを読み込み、ｄ軸電流ｉｄ及びｑ軸電流ｉｑの目標値を表すｄ軸電流指令値ｉｄ^*及びｑ軸電流指令値ｉｑ^*を算出し、電流制御部６１に送る。

そのために、前記車両用指令値算出処理手段から駆動モータ制御装置４５に駆動モータ目標トルクＴＭ^*が送られると、前記トルク指令値制限部２２は、トルク指令値制限処理を行い、前記直流電圧Ｖｄｃ、角速度ω及び駆動モータ目標トルクＴＭ^*を読み込み、前記記録装置に設定された図３の最大駆動モータ目標トルクマップを参照し、前記直流電圧Ｖｄｃ及び角速度ωに対応する駆動モータ目標トルクＴＭ^*の最大値を表す最大駆動モータ目標トルクＴＭｍａｘ^*を読み込み、駆動モータ目標トルクＴＭ^*が最大駆動モータ目標トルクＴＭｍａｘ^*を超えないように制限する。なお、前記最大駆動モータ目標トルクマップによって最大電動機械目標トルクマップが、前記最大駆動モータ目標トルクＴＭｍａｘ^*によって最大電動機械目標トルクが構成される。

なお、前記最大駆動モータ目標トルクマップにおいて、角速度ωが所定の値ω１以下である場合、最大駆動モータ目標トルクＴＭｍａｘ^*は一定の値を採り、角速度ωが所定の値ω１を超えると、最大駆動モータ目標トルクＴＭｍａｘ^*は曲線状に小さくされる。角速度ωが所定の値ω１を超える領域において、最大駆動モータ目標トルクＴＭｍａｘ^*は、直流電圧Ｖｄｃが高いほど大きく、直流電圧Ｖｄｃが低いほど小さく設定される。

続いて、前記ｄ軸電流指令値算出部５３は、第１の電流指令値算出処理及び最大トルク制御処理を行い、前記トルク指令値制限部２２において制限された駆動モータ目標トルクＴＭ^*を受け、前記記録装置に設定された図４の第１の電流指令値マップを参照し、駆動モータ目標トルクＴＭ^*に対応するｄ軸電流指令値ｉｄ^*を読み込み、該ｄ軸電流指令値ｉｄ^*を減算器５５を介して電流制御部６１に送る。

この場合、第１の電流指令値マップにおいて、ｄ軸電流指令値ｉｄ^*は、駆動モータ目標トルクＴＭ^*を達成するために電流振幅の指令値の絶対値が最も小さくなるように設定される。そして、前記第１の電流指令値マップにおいて、駆動モータ目標トルクＴＭ^*が正の値を採るのに対して、ｄ軸電流指令値ｉｄ^*は負の値を採り、駆動モータ目標トルクＴＭ^*が零である場合、ｄ軸電流指令値ｉｄ^*は零にされ、駆動モータ目標トルクＴＭ^*が大きくなるに従ってｄ軸電流指令値ｉｄ^*は負の方向に大きくなるように設定される。

このようにして、ｄ軸電流指令値ｉｄ^*が算出されると、前記ｑ軸電流指令値算出部５４は、前記トルク指令値制限部２２において制限された駆動モータ目標トルクＴＭ^*、及びｄ軸電流指令値ｉｄ^*を読み込み、前記記録装置に設定された図５の第２の電流指令値マップを参照し、駆動モータ目標トルクＴＭ^*及びｄ軸電流指令値ｉｄ^*に対応するｑ軸電流指令値ｉｑ^*を算出し、該ｑ軸電流指令値ｉｑ^*を前記電流制御部６１に送る。

なお、前記第２の電流指令値マップにおいて、駆動モータ目標トルクＴＭ^*が大きくなるほどｄ軸電流指令値ｉｄ^*が負の方向に、ｑ軸電流指令値ｉｑ^*が正の方向に大きくなり、駆動モータ目標トルクＴＭ^*が小さくなるほどｄ軸電流指令値ｉｄ^*が負の方向に、ｑ軸電流指令値ｉｑ^*が正の方向に小さくなるように設定される。また、駆動モータ目標トルクＴＭ^*が一定の場合、ｄ軸電流指令値ｉｄ^*が負の方向に大きくなると、ｑ軸電流指令値ｉｑ^*が正の方向に小さくなる。

ところで、前記三相二相変換部４９は、第１の相変換処理としての三相／二相変換を行い、磁極位置θを読み込み、検出電流ｉｕ、ｉｖ、ｉｗをそれぞれｄ軸電流ｉｄ及びｑ軸電流ｉｑに変換し、ｄ軸電流ｉｄ及びｑ軸電流ｉｑを実電流として算出し、電流制御部６１に送る。そして、電流制御部６１は、減算器５５を介してｄ軸電流指令値算出部５３から送られたｄ軸電流指令値ｉｄ^*及びｑ軸電流指令値算出部５４から送られたｑ軸電流指令値ｉｑ^*を受け、三相二相変換部４９から前記ｄ軸電流ｉｄ及びｑ軸電流ｉｑを受けると、フィードバック制御を行う。

そのために、電流制御部６１は、前記ｄ軸電流指令値ｉｄ^*とｄ軸電流ｉｄとの電流偏差δｉｄ、及びｑ軸電流指令値ｉｑ^*とｑ軸電流ｉｑとの電流偏差δｉｑを算出し、各電流偏差δｉｄ、δｉｑに基づいて、比例制御及び積分制御から成る比例積分演算を行う。

すなわち、前記電流制御部６１は、電流偏差δｉｄに基づいて比例成分の電圧指令値を表す電圧降下Ｖｚｄｐ、及び積分成分の電圧指令値を表す電圧降下Ｖｚｄｉを算出し、電圧降下Ｖｚｄｐ、Ｖｚｄｉを加算して、電圧降下Ｖｚｄ
Ｖｚｄ＝Ｖｚｄｐ＋Ｖｚｄｉ
を算出する。

また、前記電流制御部６１は、角速度ω及びｑ軸電流ｉｑを読み込み、角速度ω、ｑ軸電流ｉｑ及びｑ軸インダクタンスＬｑに基づいて、ｑ軸電流ｉｑによって誘起される誘起電圧ｅｄ
ｅｄ＝ω・Ｌｑ・ｉｑ
を算出するとともに、前記電圧降下Ｖｚｄから誘起電圧ｅｄを減算し、出力電圧としてのｄ軸電圧指令値ｖｄ^*
ｖｄ^*＝Ｖｚｄ−ｅｄ
＝Ｖｚｄ−ω・Ｌｑ・ｉｑ
を算出する。

また、電流制御部６１は、電流偏差δｉｑに基づいて比例成分の電圧指令値を表す電圧降下Ｖｚｑｐ、及び積分項分の電圧指令値を表す電圧降下Ｖｚｑｉを算出し、電圧降下Ｖｚｑｐ、Ｖｚｑｉを加算して、電圧降下Ｖｚｑ
Ｖｚｑ＝Ｖｚｑｐ＋Ｖｚｑｉ
を算出する。

また、電流制御部６１は、角速度ω及びｄ軸電流ｉｄを読み込み、角速度ω、逆起電圧定数ＭＩｆ、ｄ軸電流ｉｄ及びｄ軸上のインダクタンスＬｄに基づいて、ｄ軸電流ｉｄによって誘起される誘起電圧ｅｑ
ｅｑ＝ω（ＭＩｆ＋Ｌｄ・ｉｄ）
を算出とともに、電圧降下Ｖｚｑに誘起電圧ｅｑを加算し、出力電圧としてのｑ軸電圧指令値ｖｑ^*
ｖｑ^*＝Ｖｚｑ＋ｅｑ
＝Ｖｚｑ＋ω（ＭＩｆ＋Ｌｄ・ｉｄ）
を算出する。

続いて、前記電圧制御部６２は、前記ｄ軸電圧指令値ｖｄ^*、ｑ軸電圧指令値ｖｑ^*、直流電圧Ｖｄｃ及び磁極位置θを読み込み、電圧振幅値ｍ及びｄ−ｑ座標上の電圧位相角γを算出し、該電圧位相角γを固定座標上の電圧位相角βに変換し、電圧振幅値ｍ及び電圧位相角βをＰＷＭ発生器５０に送る。

そのために、前記電圧位相角算出部６４は、第１の電圧指令値算出処理及び電圧位相算出処理を行い、ｄ−ｑ座標上の電圧位相角γ
γ＝ａｒｃｔａｎ（ｖｑ^*／ｖｄ^*）
を算出して電圧振幅算出部６３及び加算器６５に送り、該加算器６５は、第２の相変換処理及び電圧位相角変換処理を行い、電圧位相角γに磁極位置θを加算して、固定座標上の前記電圧位相角β
β＝γ＋θ
を算出する。また、前記電圧振幅算出部６３は、第２の電圧指令値算出処理及び電圧振幅算出処理を行い、電圧振幅｜ｖ｜

を直流電圧Ｖｄｃで除算して得られる値、すなわち、電圧振幅値ｍ

を算出してＰＷＭ発生器５０に送る。

ところで、前記駆動モータ３１においては、ロータが回転するのに伴って逆起電力が発生するが、駆動モータ回転速度Ｎが高くなるほど駆動モータ３１の端子電圧が高くなり、該端子電圧が閾（しきい）値を超えると、電圧飽和が発生し、駆動モータ３１による出力が不可能になってしまう。

そこで、前記電圧制御部６２の図示されない電圧飽和判定指標算出処理手段は、電圧飽和判定指標算出処理を行い、電圧飽和の程度を表す値として電圧振幅値ｍを電圧飽和判定指標として減算器５８に送る。

該減算器５８は、電圧飽和算定値算出処理を行い、前記電圧振幅値ｍから、インバータ４０の最大出力電圧を表す閾値を比較値Ｖｍａｘ
Ｖｍａｘ＝ｋ・Ｖｄｃ
としたときの定数ｋ（本実施の形態においては、０．７８）を減算して電圧飽和算定値ΔＶ
ΔＶ＝ｍ−ｋ
を算出し、積分器５９に送る。

続いて、積分器５９は、電圧飽和判定処理及び調整値算出処理を行い、制御タイミングごとに前記電圧飽和算定値ΔＶを積算し、積算値ΣΔＶを算出し、該積算値ΣΔＶが正の値を採る場合、積算値ΣΔＶに比例定数を乗算して弱め界磁制御を行うための調整値Δｉｄを算出して設定し、電圧飽和算定値ΔＶ又は積算値ΣΔＶが零以下の値を採る場合、前記調整値Δｉｄを零にする。

そして、減算器５５は、電流指令値調整処理を行い、調整値Δｉｄを受け、前記ｄ軸電流指令値ｉｄ^*から調整値Δｉｄを減算することによってｄ軸電流指令値ｉｄ^*を調整し、調整値Δｉｄをｑ軸電流指令値算出部５４及び電流制御部６１に送る。

この場合、調整値Δｉｄが零の値を採るとき、実質的にｄ軸電流指令値ｉｄ^*の調整は行われず、弱め界磁制御も行われない。一方、調整値Δｉｄが正の値を採るとき、ｄ軸電流指令値ｉｄ^*は調整されて値が負の方向に大きくされ、弱め界磁制御が行われる。

したがって、前記調整値Δｉｄが零であり、弱め界磁制御が行われない場合、調整値Δｉｄは零であるので、調整値Δｉｄはｑ軸電流指令値算出部５４に送られ、ｑ軸電流指令値算出部５４においてｑ軸電流指令値ｉｑ^*の値はｉｑａ^*になる。これに対して、調整値Δｉｄが正の値を採り、弱め界磁制御が行われる場合、例えば、減算器５５に送られたｄ軸電流指令値ｉｄ^*の値がｉｄａ^*である場合、減算器５５において、ｄ軸電流指令値ｉｄ^*は、負の方向に調整値Δｉｄだけ大きい値ｉｄｂ^*にされ、ｑ軸電流指令値算出部５４に送られ、ｑ軸電流指令値算出部５４においてｑ軸電流指令値ｉｑ^*は値ｉｑａ^*より正の方向に小さくされて、値ｉｑｂ^*になる。

ところで、前述されたように、電圧振幅値ｍ及び電圧位相角βを受けると、ＰＷＭ発生器５０は、出力信号発生処理を行い、過変調ＰＷＭパターン、正弦波ＰＷＭパターン、５パルスパターン及び１パルスパターンの各パターンのうちの一つのパターンを選択し、選択されたパターンで各相のパルス幅変調信号Ｍｕ、Ｍｖ、Ｍｗを発生させるようになっている。なお、前記５パルスパターンによって、複数（奇数）の、本実施の形態においては、五つのパルスから成る第１のパルスパターンが構成され、１パルスパターンによって、一つのパルスから成る第２のパルスパターンが構成される。

次に、前記ＰＷＭ発生器５０の動作について説明する。

図６は本発明の第１の実施の形態における電圧モード切換処理を説明する図、図７は本発明の第１の実施の形態におけるパルスパターンの説明図、図８は本発明の第１の実施の形態におけるパルスパターン変更処理を説明する図である。なお、図６において、横軸に駆動モータ回転速度Ｎを、縦軸に電圧振幅｜ｖ｜を、図８において、横軸に電圧利用率を表す変調率ρを、縦軸に第１、第２のパラメータθ１、θ２を採ってある。

この場合、図６に示されるように、電圧振幅｜ｖ｜が、第１の値ｖ１より低い領域ＡＲ１において、電圧モード切換部７７（図１）は、電圧モード切換処理を行い、正弦波ＰＷＭパターン発生部７３で発生させられた正弦波ＰＷＭパターンの非同期ＰＷＭ信号を受け、前記ドライブ回路５１（図２）に送る。なお、前記領域ＡＲ１は正弦波領域を構成する。

そのために、前記正弦波ＰＷＭパターン発生部７３は、正弦波ＰＷＭパターン発生処理を行い、電圧振幅値ｍ及び電圧位相角βを受け、電圧振幅値ｍ及び電圧位相角βに基づいて各相の正弦波を発生させ、該正弦波と一定の周波数及び一定の振幅で発振する三角波とを比較し、不等のパルス幅を有する複数のパルスから成るパルス幅変調信号Ｍｕ、Ｍｖ、Ｍｗを発生させ、該パルス幅変調信号Ｍｕ、Ｍｖ、Ｍｗを電圧モード切換部７７に送る。このようにして、正弦波ＰＷＭパターンで発生させられた非同期ＰＷＭ信号に基づいて、非同期ＰＷＭ制御が行われる。なお、前記領域ＡＲ１は駆動モータ回転速度Ｎが許容値Ｎ２を超えると、許容される電圧振幅｜ｖ｜の値が低くされ、限界値Ｎ３になると、許容される電圧振幅｜ｖ｜の値が零にされる。

ところで、前記非同期ＰＷＭ信号が発生させられると、各相の電圧が各ステータコイル１１〜１３に印加されるが、各相の電圧の振幅には上限があり、上限を超えて電圧を印加しようとすると、電圧振幅値ｍ及び電圧位相角βに振動が発生してしまう。

そこで、電圧振幅｜ｖ｜が第１の値ｖ１以上になると、電圧モード切換部７７の図示されない過変調領域判定処理手段は、過変調領域判定処理を行い、電圧振幅｜ｖ｜が第１の値ｖ１以上で、かつ、第２の値Ｖ２より低く、また、駆動モータ回転速度Ｎが所定の値Ｎ１より低い領域ＡＲ２に収まるかどうかを判断し、電圧振幅｜ｖ｜及び駆動モータ回転速度Ｎが領域ＡＲ２に収まる場合、過変調ＰＷＭパターン発生部７２で発生させられた過変調ＰＷＭパターンの非同期ＰＷＭ信号を受け、前記ドライブ回路５１に送る。なお、前記領域ＡＲ２は過変調領域を構成する。また、前記第１の値ｖ１は、正弦波ＰＷＭパターンで非同期ＰＷＭ信号を発生させるときの電圧振幅｜ｖ｜の最大値、第２の値ｖ２は、１パルスパターンで同期ＰＷＭ信号を発生させるときの電圧振幅｜ｖ｜の最大値である。

そして、過変調ＰＷＭパターン発生部７２は、領域ＡＲ２で過変調ＰＷＭパターン発生処理を行い、電圧位相角βに基づいて、各相の前記第１の値ｖ１以上の部分、すなわち、正弦波のピーク値の近傍がカットされた正弦波を発生させ、該正弦波と一定の周波数及び一定の振幅で発振する三角波とを比較し、不等のパルス幅を有する複数のパルスから成るパルス幅変調信号Ｍｕ、Ｍｖ、Ｍｗを発生させ、該パルス幅変調信号Ｍｕ、Ｍｖ、Ｍｗを電圧モード切換部７７に送る。このようにして、過変調ＰＷＭパターンで発生させられた非同期ＰＷＭ信号に基づいて、非同期ＰＷＭ制御が行われる。

ところで、前記インバータ４０の各トランジスタＴｒ１〜Ｔｒ６によるスイッチングのタイミングが、電圧位相角βと同期させられるようになっていないので、高速回転領域で駆動モータ３１を駆動しようとすると、各相の電圧に振動が発生し、ビート現象が現れてしまう。

そこで、前記非同期ＰＷＭ信号による非同期ＰＷＭ制御と同期ＰＷＭ信号による同期ＰＷＭ制御とを切り換えることができるようにし、前記領域ＡＲ２のような、駆動モータ回転速度Ｎが前記値Ｎ１より低い中速回転領域又は低速回転領域においては、過変調ＰＷＭパターンで非同期ＰＷＭ信号を発生させて非同期ＰＷＭ制御を行い電圧振幅｜ｖ｜が第１の値ｖ１以上で、かつ、駆動モータ回転速度Ｎが値Ｎ１以上になる高速回転領域においては、図７に示されるように、電気角で原点を中心に±１８０〔°〕の範囲内で一つのパルスｐｓ１から成る１パルスパターンで同期ＰＷＭ信号を発生させて、同期ＰＷＭ制御のうちの１パルス制御を行うことができるようになっている。なお、前記パルスｐｓ１は原点を中心に±９０〔°〕の範囲に形成される。

ところが、前記矩形波電圧制御において、１パルスパターンで同期ＰＷＭ信号を発生させると、各ステータコイル１１〜１３に印加される電圧の振幅の上限を超えて電圧を印加することができるが、前記領域ＡＲ１で前記正弦波ＰＷＭパターンによる非同期ＰＷＭ制御を行っているときに、電圧振幅｜ｖ｜が第１の値ｖ１以上になるか、又は過変調ＰＷＭパターンによる非同期ＰＷＭ制御を行っているときに、駆動モータ回転速度Ｎが所定の値Ｎ１を超えて、１パルスパターンによる矩形波電圧制御を行うと、１パルスパターンの同期ＰＷＭ信号に含まれる高調波成分によって電動駆動装置にショックが発生してしまう。

そこで、電圧モード切換部７７の図示されない非同期・同期切換処理手段は、非同期・同期切換処理を行い、非同期ＰＷＭ制御から同期ＰＷＭ制御に切り換えるに当たり、電圧振幅｜ｖ｜が第１の値ｖ１以上で、かつ、第２の値ｖ２より低く、また、駆動モータ回転速度Ｎが所定の値Ｎ１以上である領域ＡＲ３に収まるかどうかを判断し、電圧振幅｜ｖ｜及び駆動モータ回転速度Ｎが領域ＡＲ３に収まる場合、二つ以上のパラメータに従って規定された複数のパルスから成るパルスパターンの同期ＰＷＭ信号、本実施の形態においては、５パルスパターン発生部７４で発生させられた、図７に示されるような５パルスパターンの同期ＰＷＭ信号を受け、前記ドライブ回路５１に送る。

そのために、前記５パルスパターン発生部７４は、第１のパルスパターン発生処理及び５パルスパターン発生処理を行い、電圧振幅値ｍ及び電圧位相角βを受け、電圧振幅値ｍ及び電圧位相角βに基づいて、図７に示されるような、原点を中心に±１８０〔°〕の範囲内で５個のパルスｐｓ１１〜ｐｓ１５を有する５パルスパターンの同期ＰＷＭ信号を発生させる。この場合、パルスｐｓ１１によって基本パルスが、パルスｐｓ１２〜ｐｓ１５によって調整用パルスが構成される。なお、パルスｐｓ１４、ｐｓ１５は、波形が正負反転するのに伴って形成されるものであり、前記パルスｐｓ１２、ｐｓ１３のパルス幅をε１とし、パルスｐｓ１１と各パルスｐｓ１２、ｐｓ１３との間のパルス間幅をε２としたとき、パルスｐｓ１２、ｐｓ１３とパルスｐｓ１４、ｐｓ１５とのパルス間幅は前記パルス幅ε１と等しくなり、パルスｐｓ１４、ｐｓ１５のパルス幅はパルス間幅ε２と等しくされる。

そして、パルスｐｓ１１の原点から立下りエッジまでの間隔を第１のパラメータθ１とし、原点から前記パルスｐｓ１２、ｐｓ１３の立上りエッジまでの間隔を第２のパラメータθ２としたとき、第２のパラメータθ２は、
θ２＝９０〔°〕−ε１
＝θ１＋ε２
になる。

そして、前記５パルスパターン発生部７４の図示されないパルスパターン変更処理手段は、パルスパターン変更処理を行い、五つのパルスｐｓ１１〜ｐｓ１５の前記第１、第２のパラメータθ１、θ２を電圧振幅値ｍの変化に基づいて変更することによって、５パルスパターンと１パルスパターンとでパルスパターンを移行させ、変更する。そのために、パルスパターン変更処理手段は、前記電圧振幅｜ｖ｜及び第２の値ｖ２に基づいて変調率ρ
ρ＝｜ｖ｜／（０．７８×Ｖｄｃ）
を算出し、図８に示されるように、変調率ρが切換点を表す値ρ１より低い高調波低減領域ＡＲ１１、及び変調率ρが前記値ρ１以上である過渡領域ＡＲ１２を設定する。なお、図８において、Ｌ１は第１のパラメータθ１を示す線、Ｌ２は第２のパラメータθ２を示す線である。

本実施の形態においては、変調率ρごとの第１、第２のパラメータθ１、θ２があらかじめ算出され、図８に示されるようなパラメータマップが前記記録装置に設定され、前記パルスパターン変更処理手段は、パラメータマップを参照し、変調率ρごとの第１、第２のパラメータθ１、θ２を読み出すようになっているが、変調率ρに基づいて第１、第２のパラメータθ１、θ２を逐次算出し、設定することができる。

次に、前記第１、第２のパラメータθ１、θ２の算出方法について説明する。

まず、高調波低減領域ＡＲ１１においては、各相の電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗに発生する高調波成分を抑制することができるように第１、第２のパラメータθ１、θ２を算出する。そのために、各ステータコイル１１〜１３に印加される電圧の高調波成分、本実施の形態においては、５次調波成分及び７次調波成分の２乗和を最小化する。

ところで、前記パルスｐｓ１１の原点から所定の点までの間隔をθ′とし、前記所定の点の電圧をｖ（θ′）としたとき、各次数調波は次の式（１）で表すことができる。

そして、第１、第２のパラメータθ１、θ２に従って５パルスパターンを発生させると、基本波ａ１、５次調波成分及び７次調波成分は次の式（２）〜（４）で表すことができる。

なお、前記基本波ａ１を直流電圧Ｖｄｃで除算すると変調率ρになる。

続いて、５次調波成分及び７次調波成分の２乗和を高調波成分指標Ｍｉｎ〔σ〕とすると、該高調波成分指標Ｍｉｎ〔σ〕は次の式（５）で表される。

そこで、前記高調波低減領域ＡＲ１１においては、前記高調波成分指標Ｍｉｎ〔σ〕が最小になるように、第１、第２のパラメータθ１、θ２が算出される。この場合、前述されたように、変調率ρが大きくなるのに伴って、第１、第２のパラメータθ１、θ２が大きくされるが、変調率ρが値ρ１になると、第１、第２のパラメータθ１、θ２の連続性を保持することができない。すなわち、値ρは、第１、第２のパラメータθ１、θ２の連続性を保持することができる最大値である。

そこで、変調率ρが値ρ１になると、第１、第２のパラメータθ１、θ２の算出手法を切り換えるようにしている。そして、変調率ρが値ρ１から１になるまでを過渡領域ＡＲ１２とし、該過渡領域ＡＲ１２において、第１のパラメータθ１を一定の値にし、第２のパラメータθ２を徐々に第１のパラメータθ１に近づけるようにしている。なお、第２のパラメータθ２を一定の値にし、第１のパラメータθ１を徐々に第２のパラメータθ２に近づけることができる。

この場合、基本波ａ１及び第１のパラメータθ１が特定されると、第２のパラメータθ２は次の式（６）で算出することができる。

続いて、電圧モード切換部７７の図示されないパルスパターン切換処理手段は、パルスパターン切換処理を行い、電圧振幅｜ｖ｜が第２の値ｖ２であり、駆動モータ回転速度Ｎが所定の値Ｎ１以上である領域ＡＲ４に収まるかどうかを判断し、電圧振幅｜ｖ｜及び駆動モータ回転速度Ｎが領域ＡＲ４に収まる場合、図７に示されるような１パルスパターンの同期ＰＷＭ信号を受け、前記ドライブ回路５１に送る。

そのために、前記１パルスパターン発生部７５は、第２のパルスパターン発生処理及び１パルスパターン発生処理を行い、電圧位相角βを受け、該電圧位相角βに基づいて、図７に示されるような、１つのパルスｐｓ１を有する１パルスパターンの同期ＰＷＭ信号を発生させる。前記パルスパターン変更処理において、変調率ρが１になると、５パルスパターンにおけるパルスｐｓ１１のパルス幅が±９０〔°〕にされるので、５パルスパターン発生処理が終了するのに伴って、１パルスパターンで同期ＰＷＭ信号を発生させることができる。

したがって、前記５パルスパターン発生処理が終了したときと１パルスパターン発生処理が開始されたときとで、各ステータコイル１１〜１３に印加される電圧の変化をなくすることができるので、電動駆動装置にショックが発生するのを防止することができる。

また、５パルスパターンから１パルスパターンに直接切り換えることができ、５パルスパターンと１パルスパターンとの間に、他のパルスパターン、例えば、３パルスパターンで同期ＰＷＭ信号を発生させる必要がなくなるので、制御を簡素化することができるだけでなく、電動駆動制御装置のコストを低くすることができる。

しかも、５パルスパターンで同期ＰＷＭ信号が発生させられている間、高調波低減領域ＡＲ１１及び過渡領域ＡＲ１２のいずれにおいても、高調波成分が同期ＰＷＭ信号及び電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗに発生するのを抑制することができるので、電動駆動装置にショックが発生するのを更に防止することができるだけでなく、電動駆動装置に騒音が発生するのを防止することができる。

さらに、過渡領域ＡＲ１２が形成され、該過渡領域ＡＲ１２において第１、第２のパラメータθ１、θ２が徐々に等しくされるので、パルス切換角の連続性を確保することができるだけでなく、極小パルスが発生するのを防止することができる。

次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。

図９は本発明の第２の実施の形態におけるパルスパターン変更処理を説明する図である。なお、図において、横軸に変調率ρを、縦軸に第１、第２のパラメータθ１、θ２を採ってある。

この場合、Ｌ１１は第１のパラメータθ１を示す線、Ｌ１２は第２のパラメータθ２を示す線である。第１のパルスパターン発生処理手段としての、かつ、５パルスパターン発生処理手段としての５パルスパターン発生部７４（図１）の前記パルスパターン変更処理手段は、パルスパターン変更処理を行い、五つのパルスｐｓ１１（図７）〜ｐｓ１５の前記第１、第２のパラメータθ１、θ２を変更することによって、パターンを変更する。そのために、パルスパターン変更処理手段は、変調率ρが切換点を表す値ρ１より低い高調波低減領域ＡＲ２１、及び変調率ρが前記値ρ１以上である過渡領域ＡＲ２２を設定する。

続いて、前記パルスパターン変更処理手段は、高調波低減領域ＡＲ２１において、変調率ρが大きくなるのに伴って、第１のパラメータθ１を徐々に大きくし、それに伴って、第２のパラメータθ２を大きくする。この場合、変調率ρが大きくなるのに伴って、パルスｐｓ１１のパルス幅が大きくなるので、各ステータコイル１１〜１３に印加される電圧の振幅を徐々に大きくすることができる。

また、前記パルスパターン変更処理手段は、過渡領域ＡＲ２２において、変調率ρが大きくなるのに伴って、第２のパラメータθ２を所定の傾きで大きくし、第１のパラメータθ１を第２のパラメータθ２の傾きより大きい傾きで、すなわち、線形に大きくし、パルス間幅ε２を徐々に小さくする。この場合、第２のパラメータθ２が変調率ρに比例させて与えられるので、前記式（４）を利用して第１のパラメータθ１を算出することができる。

そして、変調率ρが１に到達すると、前記パルスパターン変更処理手段は、パルスｐｓ１１のパルス幅をほぼ±９０〔°〕にし、１パルスパターンのパルスｐｓ１のパルス幅と等しくし、パルス間幅ε２を零にする。

前記各実施の形態においては、第１のパルスパターンとして５パルスパターンが使用されるようになっているが、７パルスパターン、９パルスパターン等の奇数個のパルスを有するパルスパターンを使用することができる。

また、前記各実施の形態においては、変調率ρに基づいて、高調波領域ＡＲ１１、ＡＲ２１及び過渡領域ＡＲ１２、ＡＲ２２を設定するようになっているが、電圧振幅｜ｖ｜又は電圧振幅値ｍに基づいて、高調波低減領域ＡＲ１１、ＡＲ２１及び過渡領域ＡＲ１２、ＡＲ２２を設定することができる。

なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。

本発明の第１の実施の形態における駆動モータ制御装置のブロック図である。本発明の第１の実施の形態における電動駆動制御装置の概念図である。本発明の第１の実施の形態における最大駆動モータ目標トルクマップを示す図である。本発明の第１の実施の形態における第１の電流指令値マップを示す図である。本発明の第１の実施の形態における第２の電流指令値マップを示す図である。本発明の第１の実施の形態における電圧モード切換処理を説明する図である。本発明の第１の実施の形態におけるパルスパターンの説明図である。本発明の第１の実施の形態におけるパルスパターン変更処理を説明する図である。本発明の第２の実施の形態におけるパルスパターン変更処理を説明する図である。

符号の説明

４５駆動モータ制御装置
７４５パルスパターン発生部
７５１パルスパターン発生部

Claims

電圧指令値に基づいて、二つ以上のパラメータに従って規定された複数のパルスから成る第１のパルスパターンで同期ＰＷＭ信号を発生させる第１のパルスパターン発生処理手段と、前記電圧指令値に基づいて、一つのパルスから成る第２のパルスパターンで同期ＰＷＭ信号を発生させる第２のパルスパターン発生処理手段とを有するとともに、前記第１のパルスパターン発生処理手段は、第１のパルスパターンと第２のパルスパターンとでパルスパターンを移行させるに当たり、電圧振幅に基づいて前記各パラメータを変更するパルスパターン変更処理手段を備え、該パルスパターン変更処理手段は、前記電圧振幅が所定の切換点に到達するまでの高調波低減領域において、前記各パラメータを、電動機械に印加される電圧の高調波成分が抑制されるように設定し、電圧振幅が前記切換点に到達したときに、各パラメータのパルス間幅が徐々に零になるように算出方法を切り換えることを特徴とする電動駆動制御装置。
前記各パラメータは、前記高調波成分の２乗和が最小になるように設定される請求項１に記載の電動駆動制御装置。
前記切換点から各パラメータのパルス間幅が零になるまでの過渡領域において、各パラメータは、極小パルスの発生が抑制されるように設定される請求項１に記載の電動駆動制御装置。
前記切換点は、電動機械に印加される電圧の高調波成分が抑制されるように前記各パラメータを設定したときに、各パラメータの連続性を保持することができる最大値である請求項１〜３のいずれか１項に記載の電動駆動制御装置。
前記第１のパルスパターンは５つ以上のパルスから成る請求項１に記載の電動駆動制御装置。
前記電圧振幅は変調率である請求項１〜５のいずれか１項に記載の電動駆動制御装置。
電圧指令値に基づいて、二つ以上のパラメータに従って規定された複数のパルスから成る第１のパルスパターンで同期ＰＷＭ信号を発生させ、前記電圧指令値に基づいて、一つのパルスから成る第２のパルスパターンで同期ＰＷＭ信号を発生させるとともに、第１のパルスパターンと第２のパルスパターンとでパルスパターンを移行させるに当たり、電圧振幅に基づいて前記各パラメータを変更し、前記電圧振幅が所定の切換点に到達するまでの高調波低減領域において、前記各パラメータを、電動機械に印加される電圧の高調波成分が抑制されるように設定し、電圧振幅が前記切換点に到達したときに、各パラメータのパルス間幅が徐々に零になるように算出方法を切り換えることを特徴とする電動駆動制御方法。
コンピュータを、電圧指令値に基づいて、二つ以上のパラメータに従って規定された複数のパルスから成る第１のパルスパターンで同期ＰＷＭ信号を発生させる第１のパルスパターン発生処理手段、及び前記電圧指令値に基づいて、一つのパルスから成る第２のパルスパターンで同期ＰＷＭ信号を発生させる第２のパルスパターン発生処理手段として機能させるとともに、前記第１のパルスパターン発生処理手段は、第１のパルスパターンと第２のパルスパターンとでパルスパターンを移行させるに当たり、電圧振幅に基づいて前記各パラメータを変更するパルスパターン変更処理手段を備え、該パルスパターン変更処理手段は、前記電圧振幅が所定の切換点に到達するまでの高調波低減領域において、前記各パラメータを、電動機械に印加される電圧の高調波成分が抑制されるように設定し、電圧振幅が前記切換点に到達したときに、各パラメータのパルス間幅が徐々に零になるように算出方法を切り換えることを特徴とするプログラム。