WO2014103601A1 - モータ制御装置及びモータ制御方法 - Google Patents

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WO2014103601A1
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current
motor
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excitation current
motor control
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雄史 勝又
伊藤　健
中島　孝
澤田　彰
翔 大野
弘征 小松
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日産自動車株式会社
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Definitions

  • the lock release detection unit 13 detects that the lock mechanism 11 has been released when a parking release switch (not shown) of the shift lever is released. When the parking release switch is on, the lock mechanism 11 is released. Therefore, the lock release detection unit 13 determines that the lock mechanism 11 is released when the parking release switch is switched from OFF to ON.
  • the lock release detection unit 13 determines that the lock mechanism 11 is released when the shift lever is in the parking position and the brake switch (not shown) of the vehicle brake pedal is switched from OFF to ON. judge. The brake is activated when the brake switch is on. In order to unlock the wheels, the position of the shift lever is moved to a position other than parking, but it is necessary to depress the brake pedal before the shift lever is moved. Therefore, the lock release detection unit 13 determines that the lock mechanism 11 is released when the position of the shift lever is the parking position and the previous brake switch is off and the current brake switch is on. .
  • the detection result detected by the unlock detection unit 13 by the above method is transmitted to the motor controller 20 as a signal.
  • the unlock detection unit 13 may be detected by any one of the above detection methods, may be detected by combining these methods, or may be detected by another method. .
  • the vibration damping control unit 22 is a control unit for damping the drive motor 3 and suppressing torsional vibration of the drive shaft 5 (drive shaft). Based on the torque command value (T m1 * ) of the drive motor 3, A torque command value (T m2 * ) for damping the drive motor 3 is calculated and output to the current control unit 23.
  • the vibration of the drive motor 3 is caused by a disturbance such as a road gradient or a torque transmission system gear backlash, a model error such as a transfer characteristic used when calculating a command value for driving the motor, and the like. Such vibration also occurs when the lock mechanism 11 is released as follows.
  • the vibration suppression control unit 22 suppresses the vibration of the parking lock release shock and other vibrations generated by the release of the lock mechanism 11 by calculating the torque command value (T m2 * ).
  • the current control unit 23 is a control unit that controls the current flowing through the drive motor 3 based on the torque command value (T m2 * ).
  • the current control unit 23 is also a control unit for causing an excitation current to generate a magnetic flux in the drive motor 3 based on the detection result of the lock release detection unit 13. The configuration of the current control unit 23 and the excitation current will be described later.
  • FIG. 2 is a block diagram of the motor torque control unit 21, the vibration suppression control unit 22, and the current control unit 23.
  • FIG. 3 is a graph showing the correlation between the motor speed and the torque command value set for each accelerator opening.
  • the motor rotation speed is calculated based on the detection value of the rotation speed sensor 10.
  • the accelerator opening is detected by an accelerator opening sensor (not shown).
  • the motor torque control unit 21 calculates a torque command value (T m1 * ) corresponding to the input accelerator opening (APO) and the motor rotation speed with reference to the torque map, and outputs the torque command value (T m1 * ) to the vibration suppression control unit 22. To do.
  • the torque command value (T m1 * ) becomes zero.
  • the torque command value (T m1 * ) is not limited to the accelerator opening and the motor speed, and may be calculated by adding the vehicle speed, for example.
  • the vibration suppression control unit 22 includes control blocks 221, 223, a subtractor 222, an adder 224, and a control block 225.
  • the control blocks 221 and 223, the subtracter 222, and the adder 224 constitute a feedback compensator, and the control block 225 constitutes a feedforward compensator.
  • the control block 221 is a control unit for estimating the motor rotation speed with respect to the torque input of the vehicle. Based on the torque command value (T m2 * ) output from the adder 224, the control block 221 calculates the estimated rotation speed of the drive motor 3 based on the model of the transfer characteristic Gp (s).
  • Gp (s) is a model showing a transfer characteristic between torque input to the vehicle and motor rotation speed (rotation speed).
  • the adder 224 calculates the torque command value (T m2 * ) after vibration suppression control by adding the torque command value (T ′ m1 * ) and the torque command value (T ′ m2 * ), and the current control unit To 23.
  • the control block 225 calculates a compensated torque command value (T ′ m1 * ) based on the model of the transfer characteristic Gm (s).
  • Gm (s) is a model represented by the following formula (1).
  • Gr (s) indicates an ideal characteristic when there is no torsional vibration when the input is the motor torque and the output is the motor speed.
  • ⁇ p represents the attenuation constant of the pole of the model Gp (s) represented by the equation (2).
  • ⁇ p represents the natural frequency of the model Gp (s) represented by the equation (2).
  • a, b 0 , b 1 , b 2 , and b 3 are coefficients for indicating a model formula.
  • the configuration and control of the vibration suppression control unit 22 are not limited to the above, and other configurations and controls may be used.
  • FIG. 4 is a block diagram illustrating a configuration of the current control unit 23.
  • the current control unit 23 includes a current command value calculator 231, a subtractor 232, a current FB controller 233, a coordinate converter 234, a PWM converter 235, an AD converter 236, a coordinate converter 237, a pulse counter 238, and an angular velocity calculator. 239, a slip angular velocity calculator 240, a power phase calculator 241 and a motor rotation number calculator 242.
  • the current command value calculator 231 includes a torque command value (T m2 * ) input from the vibration suppression control unit 22, a rotation speed (N m ) of the drive motor 3 input from the motor rotation speed calculator 242, and The detection voltage (V dc ) of the voltage sensor 8 is input, and the ⁇ axis current command value (i ⁇ * , i ⁇ * ) is calculated and output.
  • the ⁇ axes indicate components of the rotating coordinate system.
  • the current command value calculator 1 includes a ⁇ -axis current command value (i ⁇ * , i ⁇ * ) for the torque command value (T m2 * ), the voltage (V dc ) of the battery 1 and the motor rotation speed (N m ).
  • the current command value calculator 1 calculates the ⁇ -axis current command value (i ⁇ * , i ⁇ * ) by referring to the map with respect to the input, and outputs it to the subtractor 232.
  • the subtractor 232 calculates a deviation between the ⁇ axis current command value (i ⁇ * , i ⁇ * ) and the ⁇ axis current (i ⁇ * , i ⁇ * ), and outputs the deviation to the current FB controller 233.
  • the current FB controller 233 feeds back the ⁇ -axis current (i ⁇ ) and the ⁇ -axis current (i ⁇ ) to match the ⁇ -axis current command value (i ⁇ ) and the ⁇ -axis current command value (i ⁇ * ), respectively. It is a controller to control.
  • the current FB controller 233 controls the ⁇ axis current (i ⁇ , i ⁇ ) to follow the ⁇ axis current command value (i ⁇ * , i ⁇ * ) with a predetermined response without a steady deviation.
  • the calculation is performed, and voltage command values (v ⁇ * , v ⁇ * ) of the ⁇ axis are output to the coordinate converter 234.
  • the ⁇ -axis current represents the excitation current of the drive motor 3
  • the ⁇ -axis current represents the torque current of the drive motor 3.
  • non-interference control may be added to the control of the subtractor 232 and the current FB controller 233.
  • the coordinate converter 234 receives the ⁇ axis voltage command value (v ⁇ * , v ⁇ * ) and the power phase ( ⁇ ) calculated by the power phase calculator 241 as inputs, and receives the ⁇ axis voltage command value (v ⁇ * , v ⁇ * ) is converted into voltage command values (v u * , v v * , v w * ) of the u, v, and w axes in the fixed coordinate system, and output to the PWM converter 235.
  • Slip angular velocity calculator 240 calculates the slip angular velocity (omega se) determined from the motor constant, angular slip rotor speed ( ⁇ re) ( ⁇ se) Is added to calculate the power supply angular velocity ( ⁇ ) and output it to the power supply phase calculator 241.
  • the slip angular velocity ( ⁇ se ) is first calculated with respect to the excitation current command value (i ⁇ * ) by calculating a rotor magnetic flux estimated value ⁇ est in consideration of a rotor magnetic flux response delay (using formula (3) described later).
  • the motor constant M ⁇ Rr / Lr M: mutual inductance, Rr: rotor resistance, Lr: the ratio (i ⁇ * / ⁇ est )) between the torque current command value (i ⁇ * ) and the rotor magnetic flux estimated value ⁇ est (Rotor self-inductance).
  • the drive motor 3 has poor torque response to the input current. Therefore, by setting the shift lever to other than parking, after the unlocking by the lock mechanism 11 is activated, the vibration of the parking lock release shock is detected by the current sensor 9, and the feedback control process shown in FIG. Even if the torque current / excitation current is set with respect to the command value, the rotor magnetic flux response is slow, so vibration cannot be suppressed.
  • the motor controller 20 receives, as input processing, a signal including position information of the shift lever, information on the parking release switch of the shift lever or information on the brake switch, and a signal including vehicle information from other controllers. Further, the motor controller 20 acquires gradient information from a gradient sensor (not shown).
  • the current control unit 23 refers to the map shown in FIG. 5 and calculates a ⁇ -axis current command value (i ⁇ * ) corresponding to the estimated twist amount.
  • the excitation current command value ( ⁇ -axis current command value (i ⁇ * )) shown in FIG. 5 is necessary to suppress vibration of the park lock release shock based on the twist amount of the drive shaft 5. This is the command value of the excitation current.
  • the relationship between the twist amount and the excitation current command value shown in FIG. 5 may be calculated by calculation or experiment, for example.
  • the excitation current command value increases proportionally as the twist amount increases from zero.
  • the twist amount exceeds a predetermined value (A o )
  • the excitation current command value becomes constant. It changes with the value (Io).
  • This excitation current command value is a command for exciting the rotor of the drive motor 3 in advance after the lock release detection unit 13 detects the release of the lock mechanism 11 and before the lock release by the lock mechanism 11 actually operates. Value.
  • the excitation current (Io) corresponding to the command value is an allowable current when performing vibration suppression control (control when the lock mechanism 11 is released) due to the park lock release shock.
  • the excitation current command value in FIG. 5 is a command value of the current that flows to the drive motor 3 before the lock release by the lock mechanism 11 actually operates and the torque is zero.
  • a switching element or a diode (hereinafter collectively referred to as a semiconductor element) constituting the inverter 2 has an allowable current value, in other words, a maximum current value (rated rating) that can be conducted to the semiconductor element. Current value) is preset.
  • the excitation current (Io) shown in FIG. 5 indicates the allowable current value of the excitation current when the drive motor 3 is not rotating, and the upper limit of the excitation current (Io) is lower than the excitation current (I 2 ).
  • I 1 ) is set to the current range below.
  • the current control unit 23 calculates the ⁇ -axis current command value (i ⁇ * ) (excitation current command value) based on the detected value of the gradient sensor.
  • the current control unit 23 allows the upper limit value of the excitation current output by the ⁇ -axis current command value (i ⁇ * ) to the excitation current (I 1 ) when the park lock is released. 2 ) Set to the following.
  • the current control unit 23 When the current control unit 23 receives a signal indicating that the lock mechanism 11 is released from the lock release detection unit 13 (as will be described later, the lock mechanism 11 is not performing the release operation at this point), The countdown is started from the set time (T 1 ) using one timer. When the value of the first timer is greater than zero, the current control unit 23 performs suppression control of vibration of the park lock release shock. On the other hand, when the first timer becomes zero, the current control unit 23 finishes the suppression control of the park lock release shock vibration.
  • the rotor magnetic flux estimated value ( ⁇ est ) is calculated from the following equation (3) using the ⁇ -axis current command value (i ⁇ * ) in consideration of the response of the rotor magnetic flux.
  • the current control unit 23 When the current command value calculator 231 calculates the ⁇ -axis current command value (i ⁇ * ), the current control unit 23 outputs the ⁇ -axis current command value (i ⁇ * ) to the subtractor 232 and the current FB.
  • the inverter 2 is controlled via the controller 233 and the like.
  • the current control unit 23 maintains the ⁇ -axis current command value (i ⁇ * ) calculated before the unlocking operation from the current command value calculator 231 to the subtractor 232 while maintaining the unlocked operation. To control the inverter 2.
  • the current control unit 23 causes the torque current of the drive motor 3 to flow based on the ⁇ -axis current command value (i ⁇ * ) after the unlocking operation by the lock mechanism 11. Since the rotor of the drive motor 3 is excited when the torque current is conducted, vibration due to the park lock release shock is suppressed.
  • the current control unit 23 has a second timer for determining the second condition. If the current control unit 23 determines that the first condition is satisfied, the current control unit 23 counts up from zero using the second timer. When the value of the second timer reaches the set time (T 3 ), the current control unit 23 determines that the second condition is also satisfied, and determines that the vibration is suppressed.
  • the current control unit 23 ends the vibration suppression control while resetting the count values of the first timer and the second timer, and returns to the normal control.
  • the current control unit 23 detects that the vibration is suppressed, the current control unit 23 lowers the excitation current after the end of the vibration suppression control to be lower than the excitation current during the vibration suppression control. Thereby, when the suppression of the vibration due to the park lock release shock is completed, the excitation current decreases, so that the current consumption can be reduced and the consumption of the battery 1 can be suppressed.
  • the detection timing of vibration suppression which is the timing to decrease the excitation current
  • the detection timing of vibration suppression is set earlier than when the set time (T 1 ) has elapsed by setting the first and second conditions. Therefore, this example can reduce the current consumption and suppress the consumption of the battery 1 as compared with the case where a high excitation current is passed until the set time (T 1 ) elapses.
  • FIG. 6 is a flowchart showing a control procedure of the motor controller 20.
  • the current control unit 23 uses the detected value of the gradient sensor, for example, of the information acquired in Step 1 to twist the drive shaft (D / SFT) 5. Is calculated.
  • the process proceeds to step 4.
  • step 4 the motor controller 20 determines whether or not a signal from the lock release detection unit 13 has been received.
  • the current control unit 23 sets the first timer to the set time (T 1 ) (step 5).
  • step 6 the current control unit 23 uses the twist amount calculated in step 3 and refers to the map of the relationship shown in FIG. 5 to determine the excitation current command value ( ⁇ -axis current command value ( i ⁇ * )) is calculated.
  • the inverter 2 is controlled based on the excitation current command value, and the excitation current flows through the drive motor 3.
  • Step 7 the current control unit 23 starts counting down from the set time (T 1 ) using the first timer.
  • the current control unit 23 determines the value of the second timer in step 13. Count up from zero. In step 14, the current control unit 23 determines whether or not the measured value of the second timer is longer than the set time (T 3 ).
  • the current control unit 23 determines that the vibration due to the park lock release shock is suppressed, and resets the values of the first timer and the second timer. (Step 15). In step 16, the current control unit 23 ends the vibration suppression control for the vibration of the park lock release shock, switches to the normal inverter control, and ends the control of this example.
  • step 14 if the measured value of the second timer is equal to or shorter than the set time (T 3 ), it is determined that the vibration suppression control for the vibration of the park lock release shock is being performed, and the process returns to step 1.
  • step S12 after it is determined that the torque command value (T m2 * ) is zero and the motor rotation speed (Nm) is lower than the rotation speed threshold (No), the second timer is counting up.
  • the torque command value (T m2 * ) or the motor rotation speed (Nm) becomes high, it is necessary to continue the vibration suppression control. Therefore, in such a case, in step S17, while resetting the second timer, the process returns to step 1 to continue the vibration suppression control.
  • FIGS. 7 and 8 show the characteristics of the torque command value (T m2 * ), (b) shows the torque characteristics of the output shaft, (c) shows the characteristics of the motor speed, and (d) Is a characteristic of the torque current of the drive motor 3, (e) is a characteristic of the excitation current of the drive motor 3, (f) is a graph showing the characteristic of the rotor magnetic flux.
  • 7 shows the characteristics of the comparative example
  • FIG. 8 shows the characteristics of the present invention
  • the dotted lines in FIGS. 7 and 8 indicate command values
  • the solid lines indicate actual values.
  • the horizontal axis indicates time.
  • the current control unit 23 does not perform the vibration suppression control by the park lock release shock.
  • the parking lever is set with the shift lever at the parking position (locked by the lock mechanism 11), the brake is released, and the drive shaft is released. It is assumed that the vehicle is stopped with 5 twisted. At this time, in order to start the vehicle again, characteristics when the brake mechanism is depressed and the lock mechanism 11 is released will be described.
  • the torque command value rises due to the vibration damping control of the vibration damping control unit 22 with respect to the decrease in the motor rotation speed, but it is assumed that the command value corresponding to the torque command value is raised and the excitation current and torque current are passed. However, the response of the rotor magnetic flux to the exciting current is slow. That is, as shown in FIG. 7 (d) ⁇ (e) , the exciting current and torque current is rises quickly from the time point t 5, the rise of the rotor flux is slow.
  • the comparative example cannot output torque according to the torque command value from the drive motor 3.
  • the torque of the output shaft overshoots (see the characteristics at times t 5 to t 6 in FIG. 7B), and the comparative example cannot suppress vibration due to the park lock release shock, and the occupant Gives an unpleasant vibration.
  • the exciting current rises, so that the rotor magnetic flux increases.
  • the rising speed of the rotor flux is slower than the rise velocity of the excitation current, by the time t 5, is enough time to sufficiently excite the magnetic field of the rotor. Therefore, by the time point of time t 5, the rotor flux is sufficiently risen.
  • the current control unit 23 by raising the torque current while maintaining the exciting current, the torque command of the damping control unit 22 Torque that matches the value can be output.
  • the present invention can improve the torque response to the torque command value by increasing the exciting current in accordance with the unlocking timing of the lock mechanism 11 and exciting the rotor magnetic flux in advance. Vibration due to the unlocking shock can be suppressed. Moreover, after suppressing the vibration of the parking lock release shock, the consumption amount of the battery 1 can be suppressed by quickly reducing the excitation current to the normal control value.
  • an excitation current that generates magnetic flux is supplied to the drive motor 3 based on the detection result by the lock release detection unit 13.
  • an exciting current can be flowed in accordance with the release of the lock mechanism 11 and the rotor magnetic flux (field) can be raised, so that the response of the torque to be damped is improved against the vibration of the park lock release shock. And torsional vibration of the drive shaft can be suppressed.
  • the exciting current is caused to flow in accordance with the release of the lock mechanism 11, it is not necessary to constantly flow the current, and the consumption of the battery 1 can be suppressed.
  • the excitation current is allowed up to the excitation current (I 1 ) (corresponding to the “first excitation current” of the present invention).
  • the drive motor 3 does not rotate, the possibility of damage to the semiconductor elements included in the inverter 2 can be reduced.
  • a winding field motor is applied as the drive motor, elements included in a circuit such as a converter can be protected.
  • the upper limit value of the excitation current is lower than the excitation current (I 2 ) (corresponding to the “second excitation current” of the present invention). Set to 1 ).
  • the magnetic flux estimated value ( ⁇ est ) is calculated from the relational expression of the formula (3), and the torque command value (T m2 * )
  • the estimated magnetic flux value ( ⁇ est ) is calculated from the relational expression (4), and the ⁇ -axis current command value (i ⁇ * ) and the ⁇ -axis current command are calculated.
  • the drive motor 3 is controlled.
  • the lock mechanism 11 releases the lock after the elapse of the startup time (T 2 ) from the time when the signal for releasing the lock mechanism 11 is received. Thereby, the magnetic flux of the rotor can be excited by the time when the lock mechanism is released.
  • the rotation speed of the drive motor 3 is lower than a predetermined determination threshold (corresponding to the “first determination threshold” of the present invention) and the brake switch of the brake pedal is switched from OFF to ON. It is determined that the lock mechanism 11 is released. Thereby, since the detection timing of the release of the lock mechanism 11 can be set before the actual operation by the lock mechanism 11, the magnetic flux of the rotor can be excited before the operation of the lock mechanism 11.
  • a predetermined determination threshold corresponding to the “first determination threshold” of the present invention
  • the rotational speed of the drive motor 3 is smaller than a predetermined rotational speed threshold (No) (corresponding to the “second determination threshold” of the present invention), and the torque command When the value is zero, the excitation current after the vibration suppression control is made lower than the excitation current during the vibration suppression control.
  • the ⁇ -axis current command value (i ⁇ * ) is calculated based on the detection value of the gradient sensor.
  • the torque for suppressing the vibration of the torsion of the drive shaft 5 can be estimated from the detection value of the gradient sensor.
  • the exciting current can be supplied by the amount of magnetic flux necessary for applying the torque, and the magnetic flux can be raised, so there is no need to increase the exciting current unnecessarily, and the consumption of the battery 1 can be reduced. Can be suppressed.
  • the calculation method of the twist amount may use, for example, a map indicating the correlation of the twist amount with the magnitude of the gradient.
  • the twist amount of the drive shaft 5 from when the shift lever is set to the barking position is calculated, and the ⁇ -axis current command value (i ⁇ * ) is calculated using the map shown in FIG. May be calculated.
  • the twist amount is calculated by comparing the detected value of the gradient sensor before the shift lever is set to the parking position and the detected value of the gradient sensor after the shift lever is set to the parking position. do it.
  • the amount of change in the rotational speed of the drive motor 3 from when the shift lever is set to the barking position is calculated, and the amount of twist is calculated by applying a predetermined gain to the amount of change. May be.
  • the amount of change in the rotational speed is calculated from the amount of change in the rotor phase ( ⁇ re ) of the drive motor 3.
  • the ⁇ -axis current command value (i ⁇ * ) may be calculated using the map shown in FIG.
  • the current control unit 23 of the present example is based on the twist amount of the drive shaft 5 or the rotation angle of the rotor of the drive motor 3 from when the shift lever is set to the parking position. (I ⁇ * ) is calculated.
  • the exciting current can be supplied by the amount of magnetic flux necessary for applying torque in accordance with the torsion amount of the drive shaft 5 or the rotation angle of the rotor, so that the magnetic flux can be raised. There is no need to increase the battery consumption, and the consumption of the battery 1 can be suppressed.
  • ⁇ -axis current value required to suppress the vibration of the park lock release shock (i gamma * ) May be calculated as an estimated command value for the excitation current.
  • the estimated command value may be calculated by using a value preset in experimental data or the like for the gradient information or the change amount of the rotor phase ( ⁇ re ).
  • the lock mechanism 11 is a mechanical mechanism. For this reason, it takes time until the lock mechanism actually operates after the current control unit 23 transmits a signal indicating start to the lock mechanism 11 via the lock mechanism control unit 12. This time, that is, the operation time (To) is determined according to the lock mechanism.
  • the semiconductor element has a thermal time constant ( ⁇ s) of 1 to 4 seconds, and the thermal time constant ( ⁇ s) is longer than the operation time (To). Therefore, if the current exceeding the excitation current (I 1 ) is instantaneously passed through the semiconductor element during the release operation time (To) of the lock mechanism 11, the temperature of the semiconductor element falls below the allowable temperature. Can be suppressed.
  • the current control unit 23 converts the excitation current to an excitation current (I 1 ) higher than the excitation current (I 1 ) during the operation time (To) (corresponding to the “first time” of the present invention).
  • I 3 (corresponding to the “third excitation current” of the present invention) is allowed, and the drive motor 3 is controlled.
  • the current control unit 23 allows the excitation current to the excitation current (I 3 ) during the operation time (To).
  • the current control unit 23 allows the excitation current to the excitation current (I 3 ) during the operation time (To). Thereby, the excitation current can be increased to the excitation current (I 3 ) during the operation time (To), so that a stronger magnetic flux can be started up in the drive motor 3.
  • the current control unit 23 allows the excitation current to the excitation current (I 4 ) (corresponding to the “fourth excitation current” of the present invention) during the vibration suppression control.
  • the excitation current (I 4 ) is a current value set based on the detection value of the gradient sensor, and is higher than the excitation current (I 1 ), and has a characteristic that the current value increases as the gradient increases.
  • the exciting current can be caused to flow by the amount of magnetic flux necessary for applying the torque in accordance with the gradient, so that the magnetic flux can be raised. Can be suppressed. Further, even when the gradient is large and the vibration due to the parking lock release shock is large, the vibration can be suppressed.
  • the current control unit 23 allows the excitation current to the excitation current (I 5 ) (corresponding to the “fifth excitation current” of the present invention) during the vibration suppression control.
  • the excitation current (I 5 ) is a current value set based on the twist amount of the drive shaft 5 or the rotation angle of the rotor of the drive motor 3 from when the shift lever is set to the parking position. The current value is larger as the twisting amount or the rotation angle is higher than the excitation current (I 1 ).
  • the exciting current can be supplied by the amount of magnetic flux necessary for applying torque, and the magnetic flux can be raised, so there is no need to unnecessarily increase the exciting current.
  • the consumption of the battery 1 can be suppressed. Further, even when the amount of twist or the rotation angle of the rotor is large and the vibration due to the park lock release shock is large, the vibration can be suppressed.
  • the lock release detection unit 13 corresponds to the “detection unit” of the present invention
  • the vibration suppression control unit 22 is the “vibration control unit” of the present invention
  • the current control unit 23 is the “current control unit”
  • the inverter 2 Corresponds to the “conversion circuit” of the present invention
  • the lock mechanism control unit 12 corresponds to the “lock mechanism control means” of the present invention.
  • FIG. 9 is a block diagram showing a configuration of an electric vehicle system equipped with a motor control device according to another embodiment of the invention.
  • This example is different from the first embodiment described above in that the configuration of the drive motor 3 and the converter 40 are provided. Since the configuration other than this is the same as that of the first embodiment described above, the description thereof is incorporated as appropriate.
  • the current sensor 9 detects the stator alternating current between the inverter 2 and the stator 32 and the rotor current between the converter 40 and the rotor 31, and outputs them to the motor controller 20.
  • the converter 40 is a part of the motor control device of this example and has a switching element.
  • the converter 40 converts the level of the DC voltage supplied from the battery 1 by switching on and off of the switching element according to the drive signal from the motor controller 20, and outputs it to the rotor 31.
  • the current control unit 23 includes a subtractor 251, a current FB controller 252 and a PWM converter 253 in addition to the configuration of the current control unit 23 according to the first embodiment.
  • the subtractor 251 calculates a deviation between the rotor current command value ( if * ) and the rotor current ( if ) and outputs the deviation to the current FB controller 252.
  • the current FB controller 252 performs a control calculation so that the rotor current command value ( if * ) follows the rotor current ( if ) with a predetermined responsiveness without a steady deviation, and performs a rotor voltage command value ( v f * ) is output to the PWM converter 253. Note that non-interference control may be added to the control of the subtractor 251 and the current FB controller 252.
  • the current control unit 23 receives a signal indicating that the lock mechanism 11 is released from the lock release detection unit 13, the current control unit 23 outputs the rotor current command value ( if * ) to the current command value calculator 231.
  • the subtracter 251 To the subtracter 251, and the rotor current is caused to flow to the rotor 31 through the current FB controller 252, the PWM converter 253, and the converter 40. Thereby, the rotor 31 can be excited before the unlocking by the lock mechanism 11 is activated.
  • the current command value calculator 231 refers to the map, and based on the torque command value (T m2 * ), the motor speed (N m ), and the rotor current command value ( if * ), the dq axis current command value Is calculated and output to the subtractor 251.

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Abstract

車輪の回転をロックするロック機構１１及びモータを備えた車両のモータ制御装置において、ロック機構１１が解除されることを検知する検知手段と、駆動軸のねじり振動を抑制させる制振制御手段と、制振制御手段により設定されたモータのトルク指令値に基づき、モータに流れる電流を制御する電流制御手段とを備え、電流制御手段は、検知手段による検知結果に基づいて、前記モータに磁束を発生させる励磁電流を流す。

Description

モータ制御装置及びモータ制御方法
　本発明は、モータ制御装置及びモータ制御方法に関するものである。
　本出願は、２０１２年１２月２８日に出願された日本国特許出願の特願２０１２―２８７８９９号に基づく優先権を主張するものであり、文献の参照による組み込みが認められる指定国については、上記の出願に記載された内容を参照により本出願に組み込み、本出願の記載の一部とする。
　誘導モータの制御方法において、トルク指令Ｔｒｅｆが０からｔｒ１に属する領域では磁束指令Φｒｅｆを、定格値の２５％程度の同期磁束Φｓに設定し、トルク指令がほぼ０である場合に非同期投入可能な同期磁束となるよう磁束指令を決定することで、アクセル指令Ａｃｃに対するトルク指令Ｔｒｅｆの応答性を改善したものが開示されている（特許文献１）。
特開平８－１５４３０５号公報
　例えば急勾配などで、ドライブシャフトがねじれて、車両が停車している状態から車両を発進する時に、ドライブシャフトのねじれを制振するトルク指令を設定した場合に、上記の誘導モータの制御方法を適用すると、トルク指令が０のときから磁束指令を設定しているため、指令値に対して高い応答性で、ねじれを制振するトルクを出力することができる。
　しかしながら、常時励磁電流を流す必要があるため、バッテリの消費量が大きいという問題があった。
　本発明が解決しようとする課題は、バッテリの消費量を抑制しつつ、ドライブシャフトのねじれによる振動を抑制するモータ制御装置又はモータ制御方法を提供することである。
　本発明は、車輪の回転をロックするロック機構が解除されることを検知手段により検知し、駆動軸のねじり振動を抑制し、制振制御手段により設定されたモータのトルク指令値に基づき、当該モータに流れる電流を制御しつつ、当該検知手段の検知結果に基づいて、モータに磁束を発生させる励磁電流を流すことによって上記課題を解決する。
　本発明は、ロック解除に合わせて励磁電流を流し、モータの磁束を立ち上げることで、励磁電流を常時流す必要がないため、バッテリの消費量を抑制しつつ、ドライブシャフトのねじれによる振動を抑制することができる。
本発明の実施形態に係る電動車両システムのブロック図である。 図１のモータトルク制御部、制振制御部及び電流制御部のブロック図である。 図２の電流指令値演算器で参照されるマップを説明するためのグラフであって、アクセル開度毎に設定された、モータ回転数とトルク指令値の相関性を示すグラフである。 図１の電流制御部のブロック図である。 図１の電流制御部で参照されるマップを説明するためのグラフであって、じれ量に対するγ軸電流指令値（励磁電流指令値）の関係を示すグラフである。 図１のモータコントローラの制御手順を示すフローチャートである。 比較例に係るモータ制御装置の特性を示すグラフであって、（ａ）はトルク指令値（Ｔｍ２ ＊）の特性を示し、（ｂ）は出力軸のトルク特性を示し、（ｃ）はモータ回転数の特性を示し、（ｄ）は駆動モータ３のトルク電流の特性を示し、（ｅ）は駆動モータ３の励磁電流の特性を示し、（ｆ）はロータ磁束の特性を示すグラフである。 本発明に係るモータ制御装置の特性を示すグラフであって、（ａ）はトルク指令値（Ｔｍ２ ＊）の特性を示し、（ｂ）は出力軸のトルク特性を示し、（ｃ）はモータ回転数の特性を示し、（ｄ）は駆動モータ３のトルク電流の特性を示し、（ｅ）は駆動モータ３の励磁電流の特性を示し、（ｆ）はロータ磁束の特性を示すグラフである。 本発明の他の実施形態に係る電動車両システムのブロック図である。 本発明の他の実施形態に係るモータ制御装置の電流制御部のブロック図である。
　以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
《第１実施形態》
　図１は、本発明の実施形態に係るモータ制御装置を搭載した電動車両システムの構成を示すブロック図である。以下、本例のモータ制御装置を電気自動車に適用した例を挙げて説明するが、本例のモータ制御装置は、例えばハイブリッド自動車（ＨＥＶ）等の電気自動車以外の車両にも適用可能である。
　図１に示すように、本例のモータ制御装置を含む車両は、バッテリ１、インバータ２、駆動モータ３、減速機４、ドライブシャフト（駆動軸）５、車輪６、７、電圧センサ８、電流センサ９、回転数センサ１０、ロック機構１１、ロック機構制御部１２、ロック解除検知部１３及びモータコントローラ２０を備えている。
　バッテリ１は、車両の動力源であって、複数の二次電池を直列又は並列に接続することで構成されている。インバータ２は、ＩＧＢＴやＭＯＳＦＥＴ等の複数スイッチング素子を各相毎に接続した電力変換回路を有している。インバータ２は、モータコントローラ２０からの駆動信号により、当該スイッチング素子のオン、オフを切り替えることで、バッテリ１から出力される直流電力を交流電力に変換し駆動モータ３に出力し、駆動モータ３を駆動させる。またインバータ２は、駆動モータ３の回生により出力された交流電力を逆変換して、バッテリ１に出力する。
　駆動モータ３は、車両の駆動源であって、減速機４及びドライブシャフト５を介して車輪６、７に駆動力を伝達するための誘導モータである。駆動モータ３は、車両の走行時に、車輪６、７に連れ回されて回転し、回生の駆動力を発生することで、車両の運動エネルギーを電気エネルギーとして回収する。これにより、バッテリ１は、駆動モータ３の力行により放電され、駆動モータ３の回生により充電される。
　電圧センサ８は、バッテリ１の電圧を検出するセンサであり、バッテリ１とインバータ２の間に接続されている。電圧センサ８の検出電圧は、モータコントローラ２０に出力される。電流センサ９は駆動モータ３の電流を検出するためのセンサであり、インバータ２と駆動モータ３との間に接続されている。電流センサ９の検出電流は、モータコントローラ２０に出力される。回転数センサ１０は、駆動モータ３の回転数を検出するためのセンサであり、レゾルバ等で構成されている。回転数センサ１０の検出値はモータコントローラ２０に出力される。
　ロック機構１１は、車輪６、７の回転を止めるための機械的な装置である。ロック機構は、例えばシフトレバーがパーキング（Ｐ）の位置に操作された場合に、ドライブシャフトの回転をギアにより機械的に止める機構である。あるいは、ロック機構１１は、例えばワイヤ機構によりブレーキを作動させるパーキングブレーキ（あるいは、フットブレーキ）に相当する。ロック機構１１は、ロック機構制御部１２の制御に基づいて作動する。
　ロック機構制御部１２は、ロック解除検知部１３の検知結果に基づき、ロック機構１１を作動させるためのコントローラである。またロック機構制御部１２は、モータコントローラ２０から送信される、ロック機構１１を始動させるための制御信号に基づき、ロック機構１１を作動させる。なお、図１ではロック機構制御部１２及びモータコントローラ２０を別々の構成として図示しているが、ロック機構制御部１２及びモータコントローラ２０を、１つのコントローラで構成してもよい。
　ロック解除検知部１３は、乗員がロック機構１１を解除するための操作を検知することで、ロック機構１１が解除されることを検知するための検知部である。すなわち、ロック解除検知部１３は、ロック機構１１が実際に作動して解除されたことを検知しているのではなく、ロック機構１１の実際の作動前の状態を検知している。ロック解除検知部１３は、例えば、以下の方法で、ロック機構１１が解除されることを判定する。
　ロック解除検知部１３は、車両のシフトレバーの位置がパーキングの位置からパーキング以外の他の位置に変更された場合に、言い換えると、前回のシフトレバーの位置がパーキングの位置で、今回のシフトレバーの位置がパーキング以外の位置である場合に、ロック機構１１が解除されると判定する。
　または、ロック解除検知部１３は、シフトレバーのパーキング解除スイッチ（図示しない）が解除状態になった場合に、ロック機構１１が解除されたと検知する。当該パーキング解除スイッチはオンの時にロック機構１１が解除される。そのため、ロック解除検知部１３は、パーキング解除スイッチがオフからオンに切り替わった場合に、ロック機構１１が解除されると判定する。
　または、ロック解除検知部１３は、シフトレバーの位置がパーキングの位置であり、かつ、車両のブレーキペダルのブレーキスイッチ（図示しない）がオフからオンに切り替わった場合に、ロック機構１１が解除されたと判定する。ブレーキスイッチがオンの時に、ブレーキが作動する。そして、車輪のロックを解除するためには、シフトレバーの位置をパーキング以外の位置に移動させるが、シフトレバーの移動の前に、ブレーキペダルを踏み込む必要がある。そのため、ロック解除検知部１３は、シフトレバーの位置がパーキングの位置であり、かつ、前回のブレーキスイッチがオフで今回のブレーキスイッチがオンである場合に、ロック機構１１が解除されると判定する。
　または、ロック解除検知部１３は、駆動モータ３の回転数が所定の判定閾値より低く、かつ、ブレーキスイッチがオフからオンに切り替わった場合に、ロック機構１１が解除されると判定する。駆動モータ３の回転数は、回転数センサ１０の検出値に基づき算出された値である。また所定の判定閾値は、車両が停止し駆動モータが回転していないと判断するための閾値である。なお、当該判定閾値は、必ずしもゼロである必要はなく、ゼロより大きい値でもよい。
　上記方法によって、ロック解除検知部１３で検知された検知結果は、モータコントローラ２０に信号で送信される。なお、ロック解除検知部１３は、上記の検知方法のうち、いずれか一つの方法で検知すればよく、これらの方法を組みあわせて検知してもよく、あるいは他の方法で検知してもよい。
　モータコントローラ２０は、車両の車速（Ｖ）、アクセル開度（ＡＰＯ）、駆動モータ３の回転子位相（θｒｅ）、駆動モータの電流、バッテリ１の電圧等に基づき、インバータ２を動作するためのＰＷＭ信号を生成し、インバータ２を動作させるドライバ回路（図示しない）に出力する。そして、当該ドライバ回路が、ＰＷＭ制御信号に基づき、インバータ２のスイッチング素子の駆動信号を制して、インバータ２に出力する。これにより、モータコントローラ２０は、インバータ２を動作させることで、駆動モータ３を駆動させている。
　モータコントローラ２０は、ロック解除検知部１３による検知結果を示す信号を受信し、当該検知結果に基づいて、駆動モータ３を制御する。また、モータコントローラ２０は、モータトルク制御部２１、制振制御部２２及び電流制御部２３を有している。
　モータトルク制御部２１は、モータコントローラ２０に入力される車両変数を示す車両情報の信号に基づき、ユーザの操作による要求トルク又はシステム上の要求トルクを、駆動モータ３から出力させるためのトルク指令値（Ｔｍ１ ＊）を算出し、制振制御部２２に出力する。
　制振制御部２２は、駆動モータ３を制振させ、ドライブシャフト５（駆動軸）のねじり振動を抑制させるための制御部であり、駆動モータ３のトルク指令値（Ｔｍ１ ＊）に基づき、駆動モータ３を制振させるトルク指令値（Ｔｍ２ ＊）を算出し、電流制御部２３に出力する。
　ここで、駆動モータ３の振動とロック機構１１の解除との関係について説明する。駆動モータ３の振動は、道路勾配やトルク伝達系のギアバックラッシュなどの外乱、モータを駆動させる指令値の算出の際に用いる伝達特性等のモデル誤差などを起因として発生する。そして、このような振動は、以下のような、ロック機構１１を解除する際にも発生する。
　車両が登坂路などの勾配を有する路面上に位置し、例えば、シフトレバーがパーキングレンジに設定され、フットブレーキ又はパーキングブレーキがかけられずに、車両が停車した場合である。この場合、シフトレバーをパーキングレンジに設定したことで、ロック機構１１が作動するため、ブレーキが離されても、車両の停車状態が維持される。
　この時、車輪は、完全に固定されていないため、ドライブシャフトは勾配に応じてねじれてしまう。そして、ドライブシャフト５がねじれをもっている状態から、車両を発進させようとする場合には、ブレーキを踏み、シフトレバーをパーキング以外の位置に設定する。この時、ロック機構１１が解除される。そして、ロック機構１１の解除によって、ドライブシャフト５に蓄積されたねじれが開放されるため、ドライブシャフト５が振動し、ドライブシャフト５と連結している駆動モータ３の回転軸も振動する。そして、このような振動は、乗員に対して不意にショックを与え、乗員が不安又は不快を感じるおそれがある。なお、以下、このような振動を、パークロック解除ショックの振動とも表現する。
　すなわち、制振制御部２２は、ロック機構１１の解除によって生じるパークロック解除ショックの振動及び他の振動を、トルク指令値（Ｔｍ２ ＊）を算出することで、抑制している。
　図１に戻り、電流制御部２３は、トルク指令値（Ｔｍ２ ＊）に基づき、駆動モータ３に流れる電流を制御する制御部である。また、電流制御部２３は、ロック解除検知部１３の検知結果に基づいて、駆動モータ３に磁束を発生させる励磁電流を流すための制御部でもある。なお、電流制御部２３の構成及び励磁電流については、後述する。
　次に、図２及び図３を用いて、モータトルク制御部２１の制御内容、制振制御部２２の構成と制御内容について、説明する。図２は、モータトルク制御部２１、制振制御部２２及び電流制御部２３のブロック図である。図３は、アクセル開度毎に設定された、モータ回転数とトルク指令値の相関性を示すグラフである。
　モータトルク制御部２１には、図３の関係を示すトルクマップが予め記憶されている。トルクマップは、アクセル開度毎で、駆動モータ３の回転数に対するトルク指令値の関係により予め設定されている。トルクマップは、アクセル開度及びモータ回転数に対して、駆動モータ３から効率よくトルクを出力させるためのトルク指令値で設定されている。
　モータ回転数は、回転数センサ１０の検出値に基づき算出される。アクセル開度は、図示しないアクセル開度センサにより検出される。そして、モータトルク制御部２１は、トルクマップを参照し、入力されたアクセル開度（ＡＰＯ）及びモータ回転数に対応するトルク指令値（Ｔｍ１ ＊）を演算し、制振制御部２２に出力する。シフトレバーが、パーキングの位置及びニュートラルの位置に設定された場合に、トルク指令値（Ｔｍ１ ＊）はゼロになる。なお、トルク指令値（Ｔｍ１ ＊）は、アクセル開度及びモータ回転数のみに限らず、例えば車速等を加えて演算してもよい。
　制振制御部２２は、制御ブロック２２１、２２３、減算器２２２、加算器２２４、及び制御ブロック２２５を有している。制御ブロック２２１、２２３、減算器２２２、及び加算器２２４がフィードバック補償器を構成し、制御ブロック２２５はフィードフォワード補償器を構成している。
　制御ブロック２２１は、車両のトルク入力に対するモータ回転数を推定するための制御部である。制御ブロック２２１は、加算器２２４から出力されるトルク指令値（Ｔｍ２ ＊）に基づき、伝達特性Ｇｐ（ｓ）のモデルにより、駆動モータ３の推定回転数を算出する。Ｇｐ（ｓ）は、車両へのトルク入力とモータ回転速度（回転数）との伝達特性を示すモデルである。
　減算器２２２は、制御ブロック２２１で算出された推定回転数と、回転数センサ１０の検出値に基づく実際のモータ回転数（Ｎｍ）との偏差を算出し、制御ブロック２２３に出力する。
　制御ブロック２２３は、減算器２２２で算出された偏差に基づき、伝達特性Ｈ（ｓ）／Ｇｐ（ｓ）のモデルにより、トルク指令値（Ｔ’ ｍ２ ＊）を算出する、Ｈ（ｓ）は、振動のみを低減するフィードバック要素として作用し、例えばバンドパスフィルタにより構成される。バンドパスフィルタは、駆動系ねじり周波数を、通過帯域の中央周波数としている。
　加算器２２４は、トルク指令値（Ｔ’ ｍ１ ＊）とトルク指令値（Ｔ’ ｍ２ ＊）を加算することで、制振制御後のトルク指令値（Ｔｍ２ ＊）を算出し、電流制御部２３に出力する。
　これにより、制振制御部２２は、ドライブシャフト５のねじれ等により生じる振動を検出し、フィードバック補償により打ち消し、振動を抑制する。なお、Ｇｐ（ｓ）及びＨ（ｓ）のモデル式及び制振制御部２２の詳細な制御内容については、例えば特開２００３－９５６６号を参照されたい。
　制御ブロック２２５は、モータトルク制御部により設定されるトルク指令値（Ｔｍ１ ＊）に基づき、伝達特性Ｇｍ（ｓ）のモデルにより、補償後のトルク指令値（Ｔ’ ｍ１ ＊）を算出する。Ｇｍ（ｓ）は、以下の式（１）で表されるモデルである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003
 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000004
 　　ただし、Ｇｒ（ｓ）は、入力をモータトルクとし、出力をモータ回転数とした場合に、ねじり振動がないときの理想特性を示している。ζｐは式（２）で示されるモデルＧｐ（ｓ）の極の減衰定数を示す。ωｐは式（２）で示されるモデルＧｐ（ｓ）の固有振動数を示す。式（２）のａ、ｂ０、ｂ１、ｂ２、ｂ３はモデル式を示すための係数である。
　なお、制振制御部２２の構成及び制御は上記に限らず、他の構成及び制御であってもよい。
　次に、図４を用いて、電流制御部２３の構成及び制御内容について説明する。図４は、電流制御部２３の構成を示すブロック図である。
　電流制御部２３は、電流指令値演算器２３１、減算器２３２、電流ＦＢ制御器２３３、座標変換器２３４、ＰＷＭ変換器２３５、ＡＤ変換器２３６、座標変換器２３７、パルスカウンタ２３８、角速度演算器２３９、すべり角速度演算器２４０、電源位相演算器２４１及びモータ回転数演算器２４２を有している。
　電流指令値演算器２３１には、制振制御部２２から入力されるトルク指令値（Ｔｍ２ ＊）と、モータ回転数演算器２４２から入力される駆動モータ３の回転数（Ｎｍ）、及び、電圧センサ８の検出電圧（Ｖｄｃ）が入力され、γδ軸電流指令値（ｉγ ＊、ｉδ ＊）を演算し出力する。ここで、γδ軸は、回転座標系の成分を示している。電流指令値演算器１には、トルク指令値（Ｔｍ２ ＊）、バッテリ１の電圧（Ｖｄｃ）及びモータ回転数（Ｎｍ）に対するγδ軸電流指令値（ｉγ ＊、ｉδ ＊）の関係を示すマップが予め記録されている。そのため、電流指令値演算器１は、入力に対して当該マップを参照することで、γδ軸電流指令値（ｉγ ＊、ｉδ ＊）を演算し、減算器２３２に出力する。
　減算器２３２は、γδ軸電流指令値（ｉγ ＊、ｉδ ＊）とγδ軸電流（ｉγ ＊、ｉδ ＊）との偏差を算出し、電流ＦＢ制御器２３３に出力する。電流ＦＢ制御器２３３は、γ軸電流（ｉγ）及びδ軸電流（ｉδ）を、γ軸電流指令値（ｉγ）及びδ軸電流指令値（ｉδ ＊）にそれぞれ一致させるようフィードバック制御する制御器である。電流ＦＢ制御器２３３は、γδ軸電流指令値（ｉγ ＊、ｉδ ＊）に対してγδ軸電流（ｉγ、ｉδ）を、定常的な偏差なく所定の応答性で追随させるよう制御演算を行い、γδ軸の電圧指令値（ｖγ ＊、ｖδ ＊）を、座標変換器２３４に出力する。なお、γ軸の電流は駆動モータ３の励磁電流を、σ軸の電流は駆動モータ３のトルク電流を表す。また、減算器２３２及び電流ＦＢ制御器２３３の制御に非干渉制御を加えてもよい。
　座標変換器２３４は、γδ軸電圧指令値（ｖγ ＊、ｖδ ＊）及び電源位相演算器２４１で演算される電源位相（θ）を入力として、γδ軸電圧指令値（ｖγ ＊、ｖδ ＊）を固定座標系のｕ、ｖ、ｗ軸の電圧指令値（ｖｕ ＊、ｖｖ ＊、ｖｗ ＊）に変換し、ＰＷＭ変換器２３５に出力する。
　ＰＷＭ変換器２３５は、入力される電圧指令値（ｖｕ ＊、ｖｖ ＊、ｖｗ ＊）に基づき、インバータ２のスイッチング素子のスイッチング信号（Ｄ＊ ｕｕ、Ｄ＊ ｕｌ、Ｄ＊ ｖｕ、Ｄ＊ ｖｌ、Ｄ＊ ｗｕ、Ｄ＊ ｗｌ）を生成し、インバータ２に出力する。
　Ａ／Ｄ変換器２３６は、電流センサ９の検出値である相電流（ｉｕ、ｉｖ）をサンプリングし、サンプリングされた相電流（ｉｕｓ、ｉｖｓ）を座標変換器２３７に出力する。三相の電流値の合計がゼロになることから、ｗ相の電流は、電流センサ９により検出されず、代わりに、座標変換器２３７は、入力された相電流（ｉｕｓ、ｉｖｓ）に基づき、ｗ相の相電流（ｉｗｓ）を算出する。なお、ｗ相の相電流について、ｗ相に電流センサ９を設け、当該電流センサ９により検出してもよい。
　座標変換器２３７は、３相２相変換を行う変換器であり、電源位相（θ）を用いて、固定座標系の相電流（ｉｕｓ、ｉｖｓ、ｉｗｓ）を回転座標系のγδ軸電流（ｉγｓ、ｉδｓ）に変換し、減算器２３２に出力する。これにより、電流センサ９により検出される電流値がフィードバックされる。
　パルスカウンタ２３８は、回転数センサ１０から出力されるパルスをカウントすることで、駆動モータ３の回転子の位置情報である回転子位相（θｒｅ）（電気角）を得て、角速度演算器２３９に出力する。
　角速度演算器２３９は、回転子位相（θｒｅ）を微分演算することで、回転角速度（ωｒｅ）（電気角）を演算し、すべり角速度演算器２４０に出力する。また、角速度演算器２３９は、演算した回転子角速度（ωｒｅ)を駆動モータ３の極対数pで割り、モータの機械的な角速度である回転子機械角速度（ωｒｍ）［ｒａｄ／ｓ］を演算し、モータ回転数演算器２４２に出力する。
　すべり角速度演算器２４０は、γδ軸電流指令値（Iδ *、Iγ *）とモータ定数から求めるすべり角速度（ωｓｅ）を演算し、回転子角速度（ωｒｅ)にすべり角速度（ωｓｅ）を加算することで、電源角速度（ω）を演算し、電源位相演算器２４１に出力する。
　ここで、すべり角速度（ωｓｅ）は、まず励磁電流指令値（ｉγ ＊）に対して、ロータ磁束応答遅れを考慮したロータ磁束推定値φｅｓｔを算出(後述する式（３）を使用)し、トルク電流指令値（ｉδ ＊）とロータ磁束推定値φｅｓｔの比（ｉδ */φｅｓｔ）に、モータ定数Ｍ・Ｒｒ／Ｌｒ（Ｍ：相互インダクタンス、Ｒｒ：ロータ抵抗、Ｌｒ：ロータ自己インダクタンス）を乗算することで算出される。このようにすべり角速度（ωｓｅ）を設定することで、出力トルクはトルク電流とロータ磁束の積で扱えるようになる。
　モータ回転数演算器２４２は、回転子機械角速度（ωｒｍ）に、［ｒａｄ／ｓ］から［ｒｐｍ］への単位変換するための係数（６０／２π）を乗算することで、モータ回転数（Ｎｍ）を演算し、電流指令値演算器２３１に出力する。なお、このモータ回転数（Ｎｍ）は、モータトルク制御部及び制振制御部２２にも出力される。
　上記のような制御により、モータコントローラ２０は、入力される車両情報に基づき、インバータ２を制御して、駆動モータ３を駆動させる。また、モータコントローラ２０は、制振制御部２２の制御により、外乱等で生じる振動を抑制する。
　ところで、ドライブシャフト５のねじれ等の駆動系の振動成分を、図２に示すような、フィードバック制御処理のみで除去する場合について説明する。このような場合において、車両の走行中など、振動の発生時点で駆動モータ３のロータが励磁されている状態であれば、上記のフィードバック制御により、制振制御後のトルク指令値を電流制御部２３に入力することで、制振させるトルク電流を、高い応答性で立ち上げることができる。そのため、車両の走行中の制振制御では、図２に示すフィードバック制御処理のみ（通常の制御のみ）で、制振作用を発揮することができる。
　しかしながら、パークロック解除ショックによる振動に対しては、図２に示すフィードバック制御処理のみでは、十分な制振作用を得ることができない。パークロック解除ショックは、例えば、シフトレバーがパーキングレンジに設定され、パーキングブレーキがかけられずに、車両が停止した場合に発生する。そして、この場合、シフトレバーがパーキングレンジに設定されているため、トルク指令値はゼロになっており、車両も停止させている。そのため、従来の制振制御においては、駆動モータ３には励磁電流が流れていない。
　また、一般的に、駆動モータ３は、入力電流に対するトルクの応答性がよくない。そのため、シフトレバーをパーキング以外に設定することで、ロック機構１１によるロック解除が作動してから、パークロック解除ショックの振動を電流センサ９で検出し、図２に示すフィードバック制御処理を行い、トルク指令値に対してトルク電流・励磁電流を設定したとしても、ロータ磁束の応答が遅いため、振動を抑制することができない。
　本例では、以下に説明する制御処理により、パークロック解除ショックの振動を抑制している。図１、図４及び図５を用いて、パークロック解除ショックの振動を抑制するための、電流制御部２３の制御について説明する。図５は、ねじれ量に対するγ軸電流指令値（ｉγ ＊）（励磁電流指令値）の関係を示すグラフである。
　モータコントローラ２０は、入力処理として、シフトレバーの位置情報、シフトレバーのパーキング解除スイッチの情報又はブレーキスイッチの情報等を含む信号と、車両情報を含む信号を、他のコントローラから受信する。また、モータコントローラ２０は、図示しない勾配センサから勾配情報を取得する。
　電流制御部２３は、受信した上記の情報から、シフトレバーの位置がパーキングの位置であるか否かを判定する。シフトレバーがパーキングの位置に設定されている場合には、ロック機構１１が作動し、ドライブシャフト５がねじれている可能性がある。そのため、シフトレバーがパーキングの位置に設定されている場合には、電流制御部２３は、ドライブシャフト５のねじれ量を算出する。
　電流制御部２３には、勾配情報に対するねじれ量のゲインが予め設定されている。そして、電流制御部２３は、勾配情報に含まれる勾配の大きさに対して、当該ゲインをかけることで、ねじれ量を推定する。
　次に、電流制御部２３は、図５に示すマップを参照し、推定されたねじれ量に対応するγ軸電流指令値（ｉγ ＊）を算出する。図５で示される励磁電流指令値（γ軸電流指令値（ｉγ ＊））は、ドライブシャフト５のねじれ量に対して、当該ねじれ量に基づくパークロック解除ショックの振動を抑制するために必要な、励磁電流の指令値である。図５に示す、ねじれ量と励磁電流指令値の関係は、例えば計算又は実験により算出すればよい。
　ねじれ量と励磁電流指令値の関係について、ねじれ量がゼロから大きくなるほど、励磁電流指令値は比例して大きくなり、ねじれ量が所定の値（Ａｏ）以上になると、励磁電流指令値は一定値（Ｉｏ）で推移する。この励磁電流指令値は、ロック解除検知部１３によりロック機構１１の解除を検知してから、ロック機構１１によるロック解除が実際に作動する前に、駆動モータ３のロータを予め励磁させるための司令値である。
　指令値に対応する励磁電流（Ｉｏ）は、パークロック解除ショックによる振動の抑制制御（ロック機構１１の解除時の制御）をする際に、許容される電流である。図５の励磁電流指令値は、ロック機構１１によるロック解除が実際に作動する前であって、トルクがゼロの状態で、駆動モータ３に流す電流の指令値である。
　そして、トルクがゼロの状態で電流を流した場合には、電流は、インバータ２の特定の相に集中して流れる。一方、トルクがゼロでなく、駆動モータ３が回転している場合には、定常的にみて、電流は、インバータ２の各相にほぼ均等に流れる。
　インバータ２を構成するスイッチング素子又はダイオード（以下、総称して半導体素子とする）には、熱に対して保護するために、許容電流値、言い換えると、半導体素子に導通可能な最大電流値（定格電流値）が予め設定されている。
　駆動モータ３が回転している場合には、電流は、インバータ２の各半導体素子にほぼ均等に流れるため、励磁電流を高くすることができる。一方、駆動モータ３が回転していない場合には、電流は、インバータ２の特定の相の半導体素子に流れ、当該半導体素子を保護するために、全体の励磁電流を低くしなければならない。すなわち、駆動モータ３の無回転状態で、半導体素子に流れる電流を許容電流以下にする励磁電流（Ｉ１）と、駆動モータ３の回転状態で、半導体素子に流れる電流を許容電流以下にする励磁電流（Ｉ２）との間には、Ｉ２＞Ｉ１の関係が成立する。
　そして、図５に示す励磁電流（Ｉｏ）は、駆動モータ３の無回転状態における励磁電流の許容電流値を示し、励磁電流（Ｉｏ）の上限は励磁電流（Ｉ２）より低く、励磁電流（Ｉ１）以下の電流範囲に設定される。
　これにより、電流制御部２３は、勾配センサの検出値に基づいて、γ軸電流指令値（ｉγ ＊）（励磁電流指令値）を算出する。また、電流制御部２３は、パークロック解除時に、当該γ軸電流指令値（ｉγ ＊）により出力される励磁電流の上限値を、励磁電流（Ｉ１）まで許容するが、励磁電流（Ｉ２）以下に設定する。
　電流制御部２３は、第１タイマーにより、パークロック解除ショックの振動を抑制する制御状態を管理している。そして、振動の抑制制御のタイムアウトを示す時間として、設定時間（Ｔ１）が、電流制御部２３に設定されている。
　電流制御部２３は、ロック解除検知部１３からロック機構１１が解除されることを示す信号を受信した時（後述するように、この時点ではロック機構１１は解除作動を行っていない）から、第１タイマーを用いて、設定時間（Ｔ１）からカウントダウンを開始する。そして、第１タイマーの値がゼロより大きい場合には、電流制御部２３は、パークロック解除ショックの振動の抑制制御を行う。一方、第１タイマーがゼロになった時に、電流制御部２３は、パークロック解除ショックの振動の抑制制御を終える。
　電流制御部２３は、ロック解除検知部１３からロック解除の信号を受信すると、電流指令値演算器２３１を制御して、図５のマップから算出したγ軸電流指令値（ｉγ ＊）を減算器２３２に出力されて、γ軸電流指令値（ｉγ ＊）に基づき、インバータ２を制御する。この時、σ軸電流指令値（ｉσ ＊）はゼロである。これにより、駆動モータ３のロータには、ロック機構１１によるロック解除の作動前に、励磁電流が流れて、ロータが励磁される。
　また、電流制御部２３には、上記のγ軸電流指令値（ｉγ ＊）の入力に対して、ロータの励磁が立ち上がるための立ち上げ時間（Ｔ２）が予め設定されている。立ち上げ時間（Ｔ２）は、励磁電流に対するロータ磁束の応答時定数（τφ）以上の時間である。駆動モータ３は、入力電流に対するトルクの応答性がよくない。そのため、インバータ２が、γ軸電流指令値（ｉγ ＊）で制御された直後に、ロック機構１１が解除されると、駆動モータ３のロータの励磁が十分にされていない状態で、ドライブシャフト５が回転し、パークロック解除ショックによる振動が十分に抑制されないおそれがある。
　電流制御部２３は、ロック解除の信号を受信した時から、第１タイマーを用いて、設定時間（Ｔ１）からカウントダウンを開始する。そして、第１タイマーの計測時間がＴ１－Ｔ２の時間になった時、言い換えると、ロック解除の信号を受信した時から、立ち上げ時間（Ｔ２）が経過したときに、電流制御部２３は、ロック機構制御部１２に対して、ロック機構１１の解除動作をさせる制御信号を送信する。そして、ロック機構制御部１２は、当該制御信号に基づいて、ロック機構１１を作動させて、ロック機構１１によるロックを解除させる。これにより、ロック機構１１によるロック解除の作動時には、駆動モータ３のロータが十分に励磁される。そして、後述するトルク電流が駆動モータ３に流れることで、パークロック解除ショックによる振動が抑制される。
　ロック機構１１によるロック解除が作動すると、ドライブシャフト５のねじれが解放され、駆動系が振動しようとするが、制振制御部２２によって、ねじれによる振動を抑制するためのトルク指令値（Ｔｍ２ ＊）が算出され、制振制御が行われる。そして、電流制御部２３は、このトルク指令値（Ｔｍ２ ＊）と、γ軸電流指令値（ｉγ ＊）に基づくロータ磁束推定値から、トルク電流を流すためのσ軸電流指令値（ｉσ ＊）を算出する。
　ロータ磁束推定値（φｅｓｔ）は、ロータ磁束の応答性を考慮し、γ軸電流指令値（ｉγ ＊）を用いて、以下の式（３）から算出される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000005
　σ軸電流指令値（ｉσ ＊）は、トルク指令値（Ｔｍ２ ＊）に対して、ロータ磁束推定値（φｅｓｔ）にゲイン（ＫＴｅ）を乗算した値で割り、γ軸電流指令値（ｉγ ＊）を乗算することで、算出される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000006
　また、ゲイン（ＫＴｅ）は、以下の式（５）で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000007
 　ただし、ただし、Ｍは駆動モータ３の相互インダクタンスを示し、τφはロータ磁束の応答時定数を示す。τφは、Ｌｒ／Ｒｒで表される。Ｌｒはロータの自己インダクタンス、Ｒｒはロータ抵抗
　なお、τφは駆動モータ３の磁束応答の遅れ時間に相当する。また、式（５）において、τφは、駆動モータ３の電流応答の遅れ時間としてもよい。相互インダクタンス（Ｍ）、時定数（τφ）及びゲイン（ＫＴｅ）は、ロータ温度や電流値、トルク指令値に対して予め計算または実験により算出した値を示すテーブルを参照して、算出されてもよい。
　電流制御部２３は、電流指令値演算器２３１により、上記のσ軸電流指令値（ｉσ ＊）を算出すると、σ軸電流指令値（ｉσ ＊）を減算器２３２に出力し、電流ＦＢ制御器２３３等を介して、インバータ２を制御する。γ軸について、電流制御部２３は、ロック解除の作動前に算出したγ軸電流指令値（ｉγ ＊）を、ロック解除の作動後も維持しつつ、電流指令値演算器２３１から減算器２３２に出力し、インバータ２を制御する。
　これにより、電流制御部２３は、ロック機構１１によるロック解除の作動後に、σ軸電流指令値（ｉσ ＊）に基づき、駆動モータ３のトルク電流を流す。そして、トルク電流の導通時に、駆動モータ３のロータは励磁されているため、パークロック解除ショックによる振動が抑制される。
　本例の制振制御は、第１タイマーによる設定時間（Ｔ１）がゼロになった場合に、終了する。また、以下に説明するように、本例は、設定時間（Ｔ１）がゼロになっておらず、制振制御中に、制振制御により振動が抑制された否かを検知している。そして、振動が抑制されたことを検知した場合には、制振制御を終了する。
　振動が抑制された否かの判定のために、二つの条件が用意されている。第１の条件は、駆動モータ３の回転数とトルク指令値（Ｔｍ２ ＊）で規定された条件であって、
駆動モータ３の回転数（Ｎｍ）が回転数閾値（Ｎｏ）より低く、かつ、トルク指令値（Ｔｍ２ ＊）がゼロであることを条件としている。そして、電流制御部２３は、回転数センサ１０の検出値に基づく回転数（Ｎｍ）及び制振制御部２２で算出されるトルク指令値（Ｔｍ２ ＊）が第１の条件を満たすか否かを判定する。
　第２の条件は、第１の条件を満たしてからの経過時間が、所定の設定時間（Ｔ３）に達することである。すなわち、電流制御部２３は、第１の条件を満たすことで、振動が抑制された可能性があると判定した後に、第２の条件に基づく判定を行うことで経過処理を行っている。
　電流制御部２３は、第２の条件を判定するための第２タイマーを有している。そして、電流制御部２３は、第１の条件を満たすと判定すると、第２タイマーを用いて、ゼロからカウントアップを行う。そして、第２タイマーの値が設定時間（Ｔ３）に達した場合には、電流制御部２３は、第２の条件も満たすと判定し、振動が抑制されたと判定する。
　振動が抑制されたことが判定されると、電流制御部２３は、第１タイマー及び第２タイマーのカウント値をリセットしつつ、制振制御を終了して、通常の制御に戻る。
　通常の制御において、電流制御部２３は、トルク指令値（Ｔｍ２ ＊）がゼロの状態で、意図的に励磁電流を流すようなγ軸電流指令値（ｉγ ＊）を算出しておらず、外部からの要求トルクに応じて、電流指令値を算出する。そのため、過渡的な状態でなければ、通常制御時におけるγ軸電流指令値（ｉγ ＊）は、パークロック解除ショックの振動の制振制御時のγ軸電流指令値（ｉγ ＊）よりも低くなる。
　よって、電流制御部２３は、振動が抑制されたことを検知すると、制振制御の終了後の励磁電流を、制振制御中の励磁電流よりも低くする。これにより、パークロック解除ショックによる振動の抑制が終了したら、励磁電流が下がるため、電流消費量を低減し、バッテリ１の消費量を抑制することができる。
　さらに、本例は、励磁電流を下げるタイミングである振動の抑制の検知タイミングを、第１、第２条件を設定することで、設定時間（Ｔ１）の経過時よりも早めている。そのため、本例は、設定時間（Ｔ１）が経過するまで高い励磁電流を流す場合と比較して、電流消費量を低減し、バッテリ１の消費量を抑制することができる。
　これにより、本例は、パークロック解除ショックによる振動が発生する車両状態で、ロック解除検知部１３によりロック機構１１が解除されたことを検知した場合には、当該ショックによる振動を抑制する制振制御を行う。そして、制振制御終了後には、通常のインバータ制御に切り替える。
　次に、図６を用いて、モータコントローラ２０の制御処理のフローを説明する。図６は、モータコントローラ２０の制御手順を示すフローチャートである。
　ステップ１にて、モータコントローラ２０は、入力処理として、シフトレバーの位置情報等を含む信号を受信する。ステップ２にて、モータコントローラ２０は、ステップ１で取得した情報から、シフトレバーの位置情報を抽出し、シフトレバーがパーキングの位置に設定されているか否かを判定する。
　シフトレバーの位置がパーキングの位置である場合には、電流制御部２３は、ステップ１で取得した情報のうち、例えば勾配センサの検出値を用いて、ドライブシャフト（Ｄ／ＳＦＴ）５のねじれ量を算出する。ステップ２に戻り、シフトレバーの位置がパーキング以外の位置である場合にはステップ４に移る。
　ステップ４にて、モータコントローラ２０は、ロック解除検知部１３からの信号を受信したか否かを判定する。ロック機構１１が解除される信号を受信した時には、電流制御部２３は、第１タイマーを設定時間（Ｔ１）にセットする（ステップ５）。
　ステップ６にて、電流制御部２３は、ステップ３で算出したねじれ量を用いて、図５に示す関係のマップを参照して、パークロック解除時の励磁電流指令値（γ軸電流指令値（ｉγ ＊））を算出する。そして、インバータ２が当該励磁電流指令値に基づき制御され、駆動モータ３に励磁電流が流れる。ステップ７にて、電流制御部２３は、第１タイマーを用いて、設定時間（Ｔ１）からのカウントダウンを開始する。
　ステップ８にて、電流制御部２３は、第１タイマーの計測値と、閾値を示す時間（Ｔ１－Ｔ２）とを比較する。計測値がＴ１－Ｔ２より小さい場合には、ステップ８の制御処理を繰り返す。第１タイマーの計測値がＴ１－Ｔ２になった場合には、ステップＳ９にて、電流制御部２３は、ロック機構１１によるロック解除を作動させる要求信号を、ロック機構制御部１２に送信する。そして、ロック機構制御部１２は、要求信号を受信して、ロック機構１１を作動させて、ステップ１０に移る。
　第１タイマーの計測値がＴ１－Ｔ２より大きい場合は、既に、ロック解除の要求信号が送信されているため、ステップ９によるロック機構１１の要求信号を送信することなく、ステップ１０に移る。
　ステップ１０にて、電流制御部２３は、制振制御部２２からのトルク指令値（Ｔｍ２ ＊）に基づき、トルク電流指令値（σ軸電流指令値（ｉσ ＊））を算出する。そして、インバータ２が当該トルク電流指令値と、ステップ６で算出した励磁電流指令値に基づき制御され、駆動モータ３にトルク電流も流れる。
　ステップ１１にて、電流制御部２３は、第１タイマーの計測値がゼロになったか否かを判定する。第１タイマーの計測値がゼロでない場合には、ステップＳ１２にて、電流制御部２３は、トルク指令値（Ｔｍ２ ＊）がゼロであり、かつ、モータ回転数（Ｎｍ）が回転数閾値（Ｎｏ）より低いか否かを判定する。
　トルク指令値（Ｔｍ２ ＊）がゼロであり、かつ、モータ回転数（Ｎｍ）が回転数閾値（Ｎｏ）より低い場合には、ステップ１３にて、電流制御部２３は、第２タイマーの値をゼロからカウントアップする。ステップ１４にて、電流制御部２３は、第２タイマーの計測値が設定時間（Ｔ３）より大きいか否かを判定する。
　第２タイマーの計測値が設定時間（Ｔ３）より大きい場合には、電流制御部２３は、パークロック解除ショックによる振動が抑制されたと判定し、第１タイマー及び第２タイマーの値をリセットする（ステップ１５）。そして、ステップ１６にて、電流制御部２３は、パークロック解除ショックの振動に対する制振制御を終了し、通常時のインバータ制御に切り替えて、本例の制御を終了する。
　ステップ１４に戻り、第２タイマーの計測値が設定時間（Ｔ３）以下である場合には、パークロック解除ショックの振動に対する制振制御中と判断し、ステップ１に戻る。
　ステップ１２に戻り、トルク指令値（Ｔｍ２ ＊）がゼロでない場合、又は、モータ回転数（Ｎｍ）が回転数閾値（Ｎｏ）以上である場合には、ステップ１７にて、第２タイマーの値をリセットする。ステップＳ１２で、一端、トルク指令値（Ｔｍ２ ＊）がゼロであり、かつ、モータ回転数（Ｎｍ）が回転数閾値（Ｎｏ）より低いと判定された後、第２タイマーのカウントアップ中に、トルク指令値（Ｔｍ２ ＊）又はモータ回転数（Ｎｍ）が高くなった場合には、制振制御を継続させる必要がある。そのため、このような場合には、ステップＳ１７で、第２タイマーをリセットしつつ、ステップ１に戻って、制振制御が継続する。
　ステップ１１に戻り、第１タイマーの計測値がゼロになった場合には、電流制御部２３は、パークロック解除ショックによる振動が抑制されたと判定し、ステップ１８にて、第２タイマーをリセットし、ステップ１６に移る。
　ステップ４に戻り、ロック解除検知部１３からの信号を既に受信している場合には、ステップＳ７に移り、第１タイマーの値をカウントダウンしつつ、制振制御が継続する。
　次に、本発明に係るモータ制御装置の効果について、図７及び図８を用いて説明する。図７、図８の（ａ）はトルク指令値（Ｔｍ２ ＊）の特性を示し、（ｂ）は出力軸のトルク特性を示し、（ｃ）はモータ回転数の特性を示し、（ｄ）は駆動モータ３のトルク電流の特性を示し、（ｅ）は駆動モータ３の励磁電流の特性を示し、（ｆ）はロータ磁束の特性を示すグラフである。また、図７は比較例の特性を、図８は本発明の特性を示し、図７、８の点線は指令値を、実線は実値を示す。また横軸は時間を示す。
　なお、比較例に係るモータ制御装置は、パークロック解除ショックによる振動の制振制御を、電流制御部２３で行っていない。また、比較例及び本発明の特性の条件として、登坂路で駐車した後、シフトレバーの位置をパーキングの位置にしてパークロックを掛け（ロック機構１１によるロックを掛け）、ブレーキを離してドライブシャフト５がねじれた状態で、車両が停車しているものとする。この際、再度車両を発進するために、ブレーキを踏み、ロック機構１１が解除する場合の特性について説明する。
　まず比較例について説明する。時刻ｔ０で、ロック機構１１が解除されることを検知する。この時、トルク指令値はゼロであり、励磁電流はゼロの状態である。出力軸のトルクは、ドライブシャフト５のねじれにより、ゼロより高い値を示す。出力軸のトルクは、車両質量と勾配の大きさに応じた値となる。
　そして、時刻ｔ５で、ロック機構１１のロック解除が実際に作動したとすると、ドライブシャフト５のねじれが開放されて、出力軸のトルクはゼロに向かって減少するが、モータ回転数は、トルクの減少に対して反力を受けることで、減少する。
　モータ回転数の減少に対して、制振制御部２２の制振制御により、トルク指令値が立ち上がるが、当該トルク指令値に相当する指令値を立ち上げて、励磁電流及びトルク電流を流したとしても、励磁電流に対するロータ磁束の応答は遅い。すなわち、図７（ｄ）～（ｅ）に示すように、励磁電流及びトルク電流は、時刻ｔ５の時点から早く立ち上がっているが、ロータ磁束の立ち上がりは遅い。
　そのため、比較例は、トルク指令値どおりのトルクを駆動モータ３から出力することができない。その結果として、出力軸のトルクはオーバーシュートし（図７（ｂ）の時刻ｔ５～ｔ６の特性を参照）、比較例は、パークロック解除ショックによる振動を抑制することができず、乗員に対して不快な振動を与えてしまう。
　一方、本発明では、時刻ｔ０で、ロック機構１１が解除されることを検知すると、励磁電流が立ち上がるため、ロータ磁束も大きくなる。このとき、ロータ磁束の立ち上がり速度は、励磁電流の立ち上がり速度と比べて遅いが、時刻ｔ５までには、ロータの磁界を十分に励起させる時間を十分に確保している。そのため、時刻ｔ５の時点までには、ロータ磁束は十分に立ち上がっている。
　そして、時刻ｔ５で、ロック機構１１のロック解除が実際に作動したとすると、比較例と同様に、制振制御部２２による制振制御が機能し、パークロック解除ショックの振動を抑制するよう、トルク指令値が立ち上がる。
　この時、本発明では、時刻ｔ５までに、ロータ磁束が励起されているため、電流制御部２３は、励磁電流を維持しつつトルク電流を立ち上げることで、制振制御部２２のトルク指令値と一致したトルクを出力することができる。
　その結果として、本発明は、出力軸のトルクのオーバーシュートを抑制し（図８（ｂ）の時刻ｔ５～ｔ６の特性を参照）、時刻ｔ６の時点で、完全に振動を抑制することができる。さらに、本発明は、時刻ｔ７の時点で、ゼロのトルク指令値に対応して、励磁電流を、通常の制御時の電流値まで下げることができるため、バッテリ１の消費量を抑制することができる。
　以上により、本発明は、ロック機構１１のロック解除のタイミングに合わせて励磁電流を増加させ、ロータ磁束を予め励起しておくことで、トルク指令値に対するトルク応答性を向上させることができ、パークロック解除ショックによる振動を抑制することができる。また、パークロック解除ショックの振動を抑制した後は、速やかに励磁電流を通常制御の値まで下げることで、バッテリ１の消費量を抑制することができる。
　上記のように、本例は、ロック解除検知部１３による検知結果に基づいて、駆動モータ３に磁束を発生する励磁電流を流す。これにより、ロック機構１１の解除に合わせて励磁電流を流し、ロータ磁束(界磁)を立ち上げることができるため、パークロック解除ショックの振動に対して、制振させるトルクの応答性を高めることができ、駆動軸のねじれ振動を抑制することができる。また、ロック機構１１の解除に合わせて励磁電流を流すため、常時電流を流す必要がなく、バッテリ１の消費量を抑制することができる。
　また、本例は、ロック解除検知部１３によりロック機構１１が解除されたことを検知した場合に、ロック機構１１によるロック解除の作動前に、励磁電流を流す。これにより、ロック機構１１が作動する前に、ロータを励磁させることができるため、パークロック解除ショックの振動に対して、制振させるトルクの応答性を高めることができ、振動を抑制することができる。
　また、本例は、励磁電流を励磁電流（Ｉ１）（本発明の「第１励磁電流」に相当する）まで許容する。これにより、駆動モータ３の無回転時において、インバータ２に含まれる半導体素子の破損の可能性を低くすることができる。なお、駆動モータとして、巻線界磁モータを適用した場合も同様に、コンバータ等の回路に含まれる素子を保護することができる。
　また、本例は、パークロック解除ショックの振動に対する制振制御中、励磁電流の上限値を励磁電流（Ｉ２）（本発明の「第２励磁電流」に相当する）より低い励磁電流（Ｉ１）に設定する。これにより、駆動モータ３の無回転時において、インバータ２に含まれる半導体素子の破損の可能性を低くすることができる。
　また、本例は、ロック機構１１によるロック解除の作動後に、トルク指令値（Ｔｍ２ ＊）に基づき、駆動モータ３のトルク電流を流す。これにより、トルク電流を流すタイミングを、ロック機構１１が実際に作動するタイミングに合わせることができるため、パークロック解除ショックによる振動を抑制しつつ、バッテリ１の消費量を抑制することができる。
　また、ロック機構１１の解除により、ドライブシャフト５のねじれが開放され回転数が発生するため、ねじれの開放による振動を抑制するためには、フィードバックトルクが必要となる。本例では、上記のように、ロック解除の作動後にトルク電流を流すことで、ロック解除後は、トルク電流を積極的に増加させることができ、高トルク応答を実現することができる。その結果として、振動を抑制することができる。
　また本例は、ロック機構１１によるロック解除の作動前に流した励磁電流を、ロック解除の作動後に維持して流す。これにより、ロック解除の作動後に、トルク電流を流す際にも、ロータの励磁状態が維持されるため、高トルク応答を実現することができる。その結果として、振動を抑制することができる。
　また、本例におけるロック解除の作動のような、励磁電流を流している状態からの大きなトルクを印加する場合には、上記のように、ロック解除の作動時に、応答時間の遅いロータ磁束を立てるために励磁電流を高めるよりも、トルク電流を積極的に流すことで、極力、使用電流を少なくしつつ、振動を制振させるためのトルクを出力することが可能になる。
　また本例は、時定数（τφ）及びγ軸電流指令値（ｉγ ＊）に基づき、式（３）の関係式から磁束推定値（φｅｓｔ）を算出し、トルク指令値（Ｔｍ２ ＊）及び磁束推定値（φｅｓｔ）に基づき、式（４）の関係式からσ軸電流指令値（ｉσ ＊）を算出し、γ軸電流指令値（ｉγ ＊）及びσ軸電流指令値（ｉσ ＊）に基づき、駆動モータ３を制御する。これにより、既に励起されているロータ磁束(界磁)に対して、いち早くトルク指令値を実現し得るトルク電流指令値を算出することができ、パークロック解除ショックによる振動の発生を抑えることができる。
　また、本例は、ロック解除検知部１３からロック機構１１を解除する信号を受信した時から、立ち上げ時間（Ｔ２）（本発明の「第２時間」に相当する）の経過時まで、励磁電流を流す。これにより、ロータの磁束が立ち上がるまで、励磁電流が継続して流れるため、ロータの磁束を十分に励起させることができる。
　また、本例は、ロック機構１１を解除する信号を受信した時から、立ち上げ時間（Ｔ２）の経過後に、ロック機構１１によるロックを解除する。これにより、ロック機構が解除される時点までに、ロータの磁束を励起させることができる。
　また、本例は、シフトレバーの位置がパーキングの位置からパーキング以外の位置に変更された場合に、ロック機構１１が解除されたと判定する。これにより、ロック機構１１の解除の検知タイミングを、ロック機構１１による実際の作動前に設定することができるため、ロック機構１１の作動前に、ロータの磁束を励起させることができる。
　また本例は、シフトレバーのパーキング解除スイッチが解除状態となった場合に、ロック機構１１が解除されると判定する。これにより、ロック機構１１の解除の検知タイミングを、ロック機構１１による実際の作動前に設定することができるため、ロック機構１１の作動前に、ロータの磁束を励起させることができる。
　また本例は、シフトレバーの位置がパーキングの位置であり、かつ、ブレーキペダルのブレーキスイッチがオフからオンに切り替わった場合に、ロック機構１１が解除されると判定する。これにより、ロック機構１１の解除の検知タイミングを、ロック機構１１による実際の作動前に設定することができるため、ロック機構１１の作動前に、ロータの磁束を励起させることができる。
　また本例は、駆動モータ３の回転数が所定の判定閾値（本発明の「第１判定閾値」に相当する）より低く、かつ、のブレーキペダルのブレーキスイッチがオフからオンに切り替わった場合に、ロック機構１１が解除されると判定する。これにより、ロック機構１１の解除の検知タイミングを、ロック機構１１による実際の作動前に設定することができるため、ロック機構１１の作動前に、ロータの磁束を励起させることができる。
　また本例は、パークロック解除ショックによる振動の制振制御後の励磁電流を、制振制御中の励磁電流よりも低くする。これにより、パークロック解除ショックによる振動の抑制後は、励磁電流を下げることで、電流消費を低減することができ、バッテリ１の消費量を抑制することができる。
　また本例は、ロック機構１１の解除を検知した時から、設定時間（Ｔ１）の経過後に、制振制御の終了後の励磁電流を、制振制御中の前記励磁電流よりも低くする。これにより、パークロック解除ショックによる振動の抑制後は、励磁電流を下げることで、電流消費を低減することができ、バッテリ１の消費量を抑制することができる。
　また本例は、ロック機構１１の解除を検知した後に、駆動モータ３の回転数が所定の回転数閾値（Ｎｏ）（本発明の「第２判定閾値」に相当）より小さく、かつ、トルク指令値がゼロである場合に、制振制御の終了後の励磁電流を、制振制御中の前記励磁電流よりも低くする。これにより、パークロック解除ショックによる振動の抑制後は、励磁電流を下げることで、電流消費を低減することができ、バッテリ１の消費量を抑制することができる。
　また本例は、勾配センサの検出値に基づいて、γ軸電流指令値（ｉγ ＊）を算出する。これにより、ドライブシャフト５のねじれの振動を抑制するためのトルクを、勾配センサの検出値から推定することができる。そして、勾配に応じて、トルクを施すために必要な磁束分だけ、励磁電流を流し、磁束を立ち上げることができるため、不必要に励磁電流を大きくする必要がなく、バッテリ１の消費量を抑制することができる。
　なお、本発明において、車速は、メータやブレーキコントローラ等の他のコントローラより通信にて取得する、もしくは、回転子角速度（ωｒｍ)にタイヤ動半径を乗算して、ファイナルギヤのギヤ比で割ることにより車両速度ｖ［ｍ／ｓ］を求め、［ｍ／ｓ］から［ｋｍ／ｈ］へ単位変換するための係数（３６００／１０００）を用いて、算出されてもよい。
　また、すべり角速度（ωｓｅ）の計算には、γδ軸電流指令値Ｉγ ＊、Ｉδ ＊を使用する代わりに、電流計測値の前回値を用いて同様の計算を施して求めてもよい。また、モータ定数（Ｍ・Ｒｒ／Ｌｒ）は設計または実験より予め算出した値を使用し、ロータ温度や電流値の大きさに対してテーブルに格納して参照してもよい。
　なお、本例において、ねじれ量の算出方法は、例えば、勾配の大きさに対するねじれ量の相関性を示すマップを用いてもよい。また、本例は、シフトレバーがバーキングの位置に設定された時からの、ドライブシャフト５のねじれ量を算出し、図５に示すマップを用いて、γ軸電流指令値（ｉγ ＊）を算出してもよい。当該ねじれ量は、シフトレバーがパーキングの位置に設定される前の、勾配センサの検出値と、シフトレバーがパーキングの位置に設定された後の勾配センサの検出値とを比較することで、算出すればよい。
　また、本例は、シフトレバーがバーキングの位置に設定された時からの駆動モータ３の回転数の変化量を算出し、当該変化量に所定のゲインをかけることで、ねじれ量を算出してもよい。回転数の変化量は、駆動モータ３の回転子位相（θｒｅ）の変化量から算出される。そして、本例は、図５に示すマップを用いて、γ軸電流指令値（ｉγ ＊）を算出すればよい。
　すなわち、本例の電流制御部２３は、シフトレバーがパーキングの位置に設定された時からの、ドライブシャフト５のねじれ量、又は、駆動モータ３のロータの回転角に基づき、γ軸電流指令値（ｉγ ＊）を算出する。これにより、ドライブシャフト５のねじり量、またはロータの回転角に応じて、トルクを施すために必要な磁束分だけ、励磁電流を流し、磁束を立ち上げることができるため、不必要に励磁電流を大きくする必要がなく、バッテリ１の消費量を抑制することができる。
　また、本例は、ドライブシャフト５のねじれ量からγ軸電流指令値（ｉγ ＊）を算出する代わりに、パークロック解除ショックの振動を抑制するために必要なγ軸電流指令値（ｉγ ＊）を、励磁電流の推定指令値として算出してもよい。推定指令値は、勾配情報又は回転子位相（θｒｅ）の変化量に対して、実験データ等で予め設定された値を使用して算出すればよい。
　なお、本例の変形例として、電流制御部２３は、所定の期間、駆動モータ３に流れる励磁電流が、励磁電流（Ｉ１）より高くなってもよい。当該所定の期間は、ロック機構１１の解除時の実際の作動時間（Ｔｏ）及び半導体素子の熱時定数（τｓ）に基づき設定される。
　ロック機構１１は、機械的な機構である。そのため、電流制御部２３がロック機構制御部１２を介して、ロック機構１１に対して、始動を示す信号を送信してから、実際にロック機構が作動するまで時間を要する。そして、この時間は、すなわち作動時間（Ｔｏ）はロック機構に応じて決まる。
　また、半導体素子は１～４秒の熱時定数（τｓ）を持っており、熱時定数（τｓ）は作動時間（Ｔｏ）よりも長い。そのため、ロック機構１１の解除の作動時間（Ｔｏ）中であれば、瞬間的に励磁電流（Ｉ１）を越える電流を半導体素子に流したとしても、当該半導体素子の温度は、許容温度以下に抑えることができる。
　上記のように、変形例において、電流制御部２３は、作動時間（Ｔｏ）（本発明の「第１時間」に相当する）の間、励磁電流を励磁電流（Ｉ１）より高い励磁電流（Ｉ３）（本発明の「第３励磁電流」に相当する）まで許容し、駆動モータ３を制御している。これにより、作動時間（Ｔｏ）の間、励磁電流（Ｉ１）より高い励磁電流を許容することで、パークロック解除ショックによる振動が大きく、振動を抑制するためのトルクが大きい場合に、当該トルクを高い応答性で出力することができるため、トルク応答を高めつつ、大きな振動を抑制することができる。
　また、上記の変形例に加えて、電流制御部２３は、作動時間（Ｔｏ）の間、励磁電流を、励磁電流（Ｉ３）まで許容する。励磁電流（Ｉ３）は、作動時間（Ｔｏ）と熱時定数（τｓ）で決まるゲインＫ１を、励磁電流（Ｉ１）に乗ずることで設定される電流値（Ｉ３＝Ｋ１×Ｉ１）である。そして、ゲインＫ１は以下の式を満たす。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000008
　上記のように、変形例において、電流制御部２３は、作動時間（Ｔｏ）の間、励磁電流を励磁電流（Ｉ３）まで許容する。これにより、作動時間（Ｔｏ）中に、励磁電流を励磁電流（Ｉ３）まで高めることができるため、より強い磁束を、駆動モータ３に立ち上げることができる。
　また本発明の変形例として、電流制御部２３は、制振制御中、励磁電流を励磁電流（Ｉ４）（本発明の「第４励磁電流」に相当する）まで許容する。励磁電流（Ｉ４）は、勾配センサの検出値に基づいて設定される電流値であって、励磁電流（Ｉ１）よりも高く、また、勾配が大きいほど電流値が大きくなる特性をもつ。
　これにより、勾配に応じて、トルクを施すために必要な磁束分だけ、励磁電流を流し、磁束を立ち上げることができるため、不必要に励磁電流を大きくする必要がなく、バッテリ１の消費量を抑制することができる。また、勾配が大きく、パークロック解除ショックによる振動が大きい場合にも、振動を抑制することができる。
　また本発明の変形例として、電流制御部２３は、制振制御中、励磁電流を励磁電流（Ｉ５）（本発明の「第５励磁電流」に相当する）まで許容する。励磁電流（Ｉ５）は、シフトレバーがパーキングの位置に設定された時からの、ドライブシャフト５のねじれ量、又は、駆動モータ３のロータの回転角に基づいて設定される電流値であって、励磁電流（Ｉ１）よりも高く、また、ねじれ量又は回転角が大きいほど電流値が大きくなる特性をもつ。
　これにより、ねじれ量又ロータの回転角に応じて、トルクを施すために必要な磁束分だけ、励磁電流を流し、磁束を立ち上げることができるため、不必要に励磁電流を大きくする必要がなく、バッテリ１の消費量を抑制することができる。また、ねじれ量又ロータの回転角が大きく、パークロック解除ショックによる振動が大きい場合にも、振動を抑制することができる。
　なお、本例は、パークロック解除ショックによる振動が抑制されたことを、第１の条件及び第２の条件を用いて判定したが、第１の条件又は第２の条件のいずれか一方の条件を用いて判定してもよい。
　上記のロック解除検知部１３が本発明の「検知手段」に相当し、制振制御部２２が本発明の「制振制御手段」に、電流制御部２３が「電流制御手段」に、インバータ２が本発明の「変換回路」に、ロック機構制御部１２が本発明の「ロック機構制御手段」に相当する。
《第２実施形態》
　図９は、発明の他の実施形態に係るモータ制御装置を搭載した電動車両システムの構成を示すブロック図である。本例では、上述した第１実施形態に対して、駆動モータ３の構成及びコンバータ４０を設ける点が異なる。これ以外の構成は上述した第１実施形態と同じであるため、その記載を適宜、援用する。
　駆動モータ３は、巻線界磁モータであり、ロータ３１とステータ３２を備えている。駆動モータ３は、コンバータ４０からロータ３１に供給されるロータ電流及びインバータ２からステータ３２に供給されるステータ交流電流により駆動する。
　電流センサ９は、インバータ２とステータ３２の間のステータ交流電流と、コンバータ４０とロータ３１との間のロータ電流をそれぞれ検出し、モータコントローラ２０に出力する。
　コンバータ４０は、本例のモータ制御装置の一部であって、スイッチング素子を有している。コンバータ４０は、モータコントローラ２０からの駆動信号により、スイッチング素子のオン、オフを切り替えることで、バッテリ１から供給される直流電圧のレベルを変換して、ロータ３１に出力する。
　次に、図１０を用いて、電流制御部２３の構成及び制御内容について、説明する。図１０は、電流制御部２３の構成を示すブロック図である。
　図１０に示すように、電流制御部２３は、第１実施形態に係る電流制御部２３の構成に加えて、減算器２５１、電流ＦＢ制御器２５２及びＰＷＭ変換器２５３を有している。
　通常の制御時に、電流指令値演算器２３１は、トルク指令値（Ｔｍ２ ＊）と、駆動モータ３の回転数（Ｎｍ）、及び、電圧センサ８の検出電圧（Ｖｄｃ）に基づき、予め記憶されているマップを参照し、ロータ電流指令値（ｉｆ ＊）及びｄｑ軸電流指令値（ｉｄ ＊、ｉｑ ＊）を算出し、減算器２５１及び減算器２３２にそれぞれ出力する。当該マップは、トルク指令値（Ｔｍ２ ＊）と、モータ回転数（Ｎｍ）及び検出電圧（Ｖｄｃ）に対して、インバータ２及び駆動モータ３の総合効率を最適化しつつ、最も可動範囲をとる指令値を予め設定している。
　減算器２３２以降のｄｑ軸電流のフィードバック制御は、第１実施形態に係るγδ軸電流のフィードバック制御と同様であるため、説明を省略する。なお、通常の制御時においても、トルク指令値（Ｔｍ２ ＊）は制振制御後のトルク指令値であるため、本例は、第１実施形態と同様な制振作用を有している。
　減算器２５１は、ロータ電流指令値（ｉｆ ＊）とロータ電流（ｉｆ）との偏差を算出し、電流ＦＢ制御器２５２に出力する。電流ＦＢ制御器２５２は、ロータ電流指令値（ｉｆ ＊）に対してロータ電流（ｉｆ）を、定常的な偏差なく所定の応答性で追随させるよう制御演算を行い、ロータ電圧指令値（ｖｆ ＊）を、ＰＷＭ変換器２５３に出力する。なお、減算器２５１及び電流ＦＢ制御器２５２の制御に非干渉制御を加えてもよい。
　ＰＷＭ変換器２５３は、ロータ電圧指令値（ｖｆ ＊）と直流電圧（Ｖｄｃ）からＰＷＭ信号（スイッチング信号）（ｔｆ ＊）を生成し、コンバータ４０に出力する。そして、当該信号に基づき、コンバータ４０のスイッチング素子がオン、オフされることで、駆動モータ３は、トルク指令値に応じたトルクで駆動することができる。
　次に、図１０に示す電流制御部２３において、パークロック解除ショックの振動に対する制振制御について説明する。
　電流制御部２３は、シフトレバーの位置がパーキングの位置に設定されると、勾配センサの検出値に基づいて、ドライブシャフト５のねじれ量を算出する。そして、電流制御部２３は、図５と同様なマップを参照して、ねじれ量に対応するロータ電流指令値（ｉｆ ＊）を算出する。当該マップは、図５と同様に、ねじれ量に対して、ロータを励磁させるための指令値の関係を示すマップであるが、巻線界磁モータに適合したマップである。
　次に、電流制御部２３は、ロック解除検知部１３から、ロック機構１１が解除されることを示す信号を受信した場合には、ロータ電流指令値（ｉｆ ＊）を電流指令値演算器２３１から減算器２５１に出力し、電流ＦＢ制御器２５２、ＰＷＭ変換器２５３及びコンバータ４０を介して、ロータ３１に対して、ロータ電流を流す。これにより、ロック機構１１によるロック解除が作動する前に、ロータ３１を励起することができる。
　ロック機構１１によるロック解除が実際に作動すると、ドライブシャフト５のねじれが開放されて、制振制御部２２の制振制御が実行される。そのため、電流指令値演算器２３１には、制振制御後のトルク指令値（Ｔｍ２ ＊）が入力される。
　そして、電流指令値演算器２３１は、マップを参照して、トルク指令値（Ｔｍ２ ＊）、モータ回転数（Ｎｍ）及びロータ電流指令値（ｉｆ ＊）に基づき、ｄｑ軸電流指令値を算出し、減算器２５１に出力する。
　これにより、ロック機構１１によるロック解除が作動して、ドライブシャフト５のねじれが開放された場合に、ロータ３１は予め励起しているため、制振制御後のトルク指令値に対してトルク応答性を向上させることができ、パークロック解除ショックによる振動を抑制することができる。
　上記のように、本例のモータ制御装置は、駆動モータ３に巻線界磁モータを用いた場合でも、パークロック解除ショックによる振動を抑制することができる。
１…バッテリ
２…インバータ
３…駆動モータ
　３１…ロータ
　３２…ステータ
４…減速機
５…ドライブシャフト
６、７…車輪
８…電圧センサ
９…電流センサ
１０…回転数センサ
１１…ロック機構
１２…ロック機構制御部
１３…ロック解除検知部
２０…モータコントローラ
　２１…モータトルク制御部
　２２…制振制御部
　２３…電流制御部
　　２３１…電流指令値演算器
　　２３２、２５１…減算器
　　２３３、２５２…電流ＦＢ制御器
　　２３４、２３７…座標変換器
　　２３５、２５３…ＰＷＭ変換器
　　２３６…ＡＤ変換器
　　２３８…パルスカウンタ
　　２３９…角速度演算器
　　２４０…すべり角速度演算器
　　２４１…電源位相演算器
　　２４２…モータ回転数演算器
　４０…コンバータ

Claims (23)

  1. 車輪の回転をロックするロック機構及びモータを備えた車両のモータ制御装置において、
    　前記ロック機構が解除されることを検知する検知手段と、
    　駆動軸のねじり振動を抑制させる制振制御手段と、
    　前記制振制御手段により設定された前記モータのトルク指令値に基づき、前記モータに流れる電流を制御する電流制御手段とを備え、
    前記電流制御手段は、
    　前記検知手段による検知結果に基づいて、前記モータに磁束を発生させる励磁電流を流す
    ことを特徴とするモータ制御装置。
  2. 請求項１記載のモータ制御装置であって、
    前記電流制御手段は、
    　前記検知手段により前記ロック機構が解除されることを検知した場合に、前記ロック機構によるロック解除の作動前に、前記励磁電流を流す
    ことを特徴とするモータ制御装置。
  3. 請求項１又は２記載のモータ制御装置であって、
    　半導体素子を有し、バッテリから供給される電力を変換し前記モータに供給する変換回路をさらに備え、
    前記電流制御手段は、
    　前記励磁電流を、第１励磁電流まで許容し、
    前記第１励磁電流は、前記モータの無回転の状態で、前記半導体素子に流れる電流を、前記半導体素子の許容電流以下にする電流値を示す
    ことを特徴とするモータ制御装置。
  4. 請求項３記載のモータ制御装置であって、
    前記第１励磁電流は第２励磁電流より低い電流値に設定され、
    前記第２励磁電流は、前記モータの回転の状態で、前記半導体素子に流れる電流を、前記半導体素子の許容電流以下にする電流値を示す
    ことを特徴とするモータ制御装置。
  5. 請求項１又は２記載のモータ制御装置であって、
    　半導体素子を有し、バッテリから供給される電力を変換し前記モータに供給する変換回路をさらに備え、
    前記電流制御手段は、
    　第１時間の間、前記励磁電流を第１励磁電流より高い第３励磁電流まで許容し、
    前記第１時間は、前記検知手段から前記ロック機構を解除する信号を受信した時から前記ロック機構によるロック解除の作動する時までの時間を示し、かつ、前記半導体素子の熱時定数よりも長い時間に設定され、
    前記第１励磁電流は、前記モータの無回転の状態で、前記半導体素子に流れる電流を、前記半導体素子の許容電流以下にする電流値を示す
    ことを特徴とするモータ制御装置。
  6. 請求項５記載のモータ制御装置であって、
    前記電流制御手段は、
    　前記励磁電流を前記第１励磁電流にゲインを乗じた前記第３励磁電流まで許容し、
    Figure JPOXMLDOC01-appb-I000001
    を満たすことを特徴とするモータ制御装置。
    ただし、Ｋ１は前記ゲインを示し、Ｔ０は前記第１時間を示し、τｓは前記熱時定数を示す。
  7. 請求項１～６のいずれか一項に記載のモータ制御装置であって、
    前記電流制御手段は、
    　前記ロック機構によるロック解除の作動後に、前記トルク指令値に基づき前記モータのトルク電流を流す
    ことを特徴とするモータ制御装置。
  8. 請求項７に記載のモータ制御装置であって、
    前記電流制御手段は、
    　前記ロック機構によるロック解除の作動前に流した前記励磁電流を、前記ロック解除の作動後に維持して流す
    ことを特徴とするモータ制御装置。
  9. 請求項７又は８記載のモータ制御装置であって、
    前記電流制御手段は、
    　前記モータの電流応答又は磁束応答の時間遅れ、及び、前記モータの励磁電流指令値に基づき、磁束推定値を算出し、
    　前記トルク指令値、前記磁束推定値及びモータ定数に基づき前記モータのトルク電流指令値を算出し、
    　前記トルク電流指令値及び前記励磁電流指令値に基づき、前記モータを制御し、
    Figure JPOXMLDOC01-appb-I000002
    を満たすことを特徴とするモータ制御装置。
    ただし、φｅｓｔは前記磁束推定値を示し、Ｍは前記モータの相互インダクタンスを示し、τφは前記時間遅れを示し、ｉγ ＊は前記励磁電流指令値を示し、ｉδは前記トルク電流指令値を示し、Ｔｍ２ ＊は前記トルク指令値を示し、ＫＴｅは前記モータ定数を示す。
  10. 請求項１～９のいずれか一項に記載のモータ制御装置であって、
    前記電流制御手段は、
    　前記検知手段から前記ロック機構が解除する信号を受信した時から、少なくとも第２時間の経過時まで前記励磁電流を流し、
    前記第２時間は、前記励磁電流に対する前記モータの磁束応答の時間遅れ以上である
    ことを特徴とするモータ制御装置。
  11. 請求項１０記載のモータ制御装置であって、
    　前記ロック機構を制御するロック機構制御手段をさらに備え、
    前記ロック機構制御手段は、
    　前記電流制御手段により前記信号を受信した時から、前記第２時間を経過した時に、前記ロック機構によるロックを解除する
    ことを特徴とするモータ制御装置。
  12. 請求項１～１１のいずれか一項に記載のモータ制御装置であって、
    前記検知手段は、
    　前記車両のシフトレバーの位置がパーキングの位置から前記パーキング以外の位置に変更された場合に、前記ロック機構が解除されると判定する
    ことを特徴とするモータ制御装置。
  13. 請求項１～１１のいずれか一項に記載のモータ制御装置であって、
    前記検知手段は、
    　前記車両のシフトレバーのパーキング解除スイッチが解除状態となった場合に、前記ロック機構が解除されると判定する
    ことを特徴とするモータ制御装置。
  14. 請求項１～１１のいずれか一項に記載のモータ制御装置であって、
    前記検知手段は、
    　前記車両のシフトレバーの位置がパーキングの位置であり、かつ、前記車両のブレーキペダルのブレーキスイッチがオフからオンに切り替わった場合に、前記ロック機構が解除されると判定する
    ことを特徴とするモータ制御装置。
  15. 請求項１～１１のいずれか一項に記載のモータ制御装置であって、
    前記検知手段は、
    　前記モータの回転数が所定の第１判定閾値より低く、かつ、前記車両のブレーキペダルのブレーキスイッチがオフからオンに切り替わった場合に、前記ロック機構が解除されると判定する
    ことを特徴とするモータ制御装置。
  16. 請求項１～１５のいずれか一項に記載のモータ制御装置であって、
    前記電流制御手段は、
    　前記制振制御手段による制振制御の終了後の前記励磁電流を、前記制振制御手段による制振制御中の前記励磁電流よりも低くする
    ことを特徴とするモータ制御装置。
  17. 請求項１６に記載のモータ制御装置であって、
    前記電流制御手段は、
    　前記検知手段により前記ロック機構が解除されることを検知した時から所定の時間経過後に、前記制振制御の終了後の前記励磁電流を、前記制振制御中の前記励磁電流よりも低くする
    ことを特徴とするモータ制御装置。
  18. 請求項１６又は１７に記載のモータ制御装置であって、
    前記電流制御手段は、
    　前記検知手段により前記ロック機構が解除されることを検知した後に、前記モータの回転数が所定の第２判定閾値より小さく、かつ、前記トルク指令値がゼロである場合に、前記制振制御の終了後の前記励磁電流を、前記制振制御中の前記励磁電流よりも低くする
    ことを特徴とするモータ制御装置。
  19. 請求項１～１８のいずれか一項に記載のモータ制御装置であって、
    前記電流制御手段は、
    　前記車両の勾配を検出する勾配センサの検出値に基づいて、前記モータの励磁電流指令値を算出する
    ことを特徴とするモータ制御装置。
  20. 請求項１～１８のいずれか一項に記載のモータ制御装置であって、
    前記電流制御手段は、
    　前記車両のシフトレバーがパーキングの位置に設定された時からの、前記車両のドライブシャフトのねじれ量、又は、前記モータのロータの回転角に基づき、前記モータの励磁電流指令値を算出する
    ことを特徴とするモータ制御装置。
  21. 請求項１～２０のいずれか一項に記載のモータ制御装置であって、
    　半導体素子を有し、バッテリから供給される電力を変換し前記モータに供給する変換回路をさらに備え、
    前記電流制御手段は、
    　前記励磁電流を、第１励磁電流より高い第４励磁電流まで許容し、
    　前記車両の勾配を検出する勾配センサの検出値に基づき、前記第４励磁電流を設定し、
    前記第１励磁電流は、前記モータの無回転の状態で、前記半導体素子に流れる電流を、前記半導体素子の許容電流以下にする電流値を示す
    ことを特徴とするモータ制御装置。
  22. 請求項１～２０のいずれか一項に記載のモータ制御装置であって、
    　半導体素子を有し、バッテリから供給される電力を変換し前記モータに供給する変換回路をさらに備え、
    前記電流制御手段は、
    　前記励磁電流を、第１励磁電流より高い第５励磁電流に設定し、
    　前記車両のシフトレバーの位置がパーキングの位置に変更した時からの、前記車両のドライブシャフトのねじれ量、又は、前記モータのロータの回転角に基づき、前記第５励磁電流を設定し、
    前記第１励磁電流は、前記モータの無回転の状態で、前記半導体素子に流れる電流を、前記半導体素子の許容電流以下にする電流値を示す
    ことを特徴とするモータ制御装置。
  23. 車輪の回転をロックするロック機構及びモータを備えた車両におけるモータ制御方法であって、
    　前記ロック機構が解除されることを検知手段により検知し、
    　駆動軸のねじり振動を制振制御手段により抑制し、
    　前記制振制御手段により設定された前記モータのトルク指令値に基づき、前記モータに流れる電流を制御し、
    　前記検知手段による検知結果に基づいて、前記モータに磁束を発生させる励磁電流を流す
    ことを特徴とするモータ制御方法。
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