JP2006094588A - 駆動モータ制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 走行負荷急変時において電動トルク使用型車両の走行安定性の悪化とバッテリ消費電力の急変を抑制可能な駆動モータ制御装置を提供することを課題とする。
【解決手段】 駆動モータ制御装置１は、外部から入力されるトルク指令値Ｔｒｑ＊と、車両の走行負荷を反映する負荷反映値（例えば、モータ回転数Ｎｍｏｔ）と、に基づいて電流指令値Ｉｄ＊、Ｉｑ＊を演算する電流指令値演算部２０と、電流指令値Ｉｄ＊、Ｉｑ＊と、駆動モータ９４を流れる実電流Ｉｄ、Ｉｑと、の偏差ΔＩｄ、ΔＩｑを、ゼロに収束させるために、モータ電圧に対する電圧指令値Ｖｄ、Ｖｑを演算する電圧指令値演算部２１と、走行負荷が急変し、電圧指令振幅｜Ｖｍ｜がガード電圧Ｖｍｉｎ＊〜Ｖｍａｘ＊を逸脱した場合には、Ｖｍｉｎ＊、Ｖｍａｘ＊で電圧をガードする電圧ガード部２３と、を備える。
【選択図】 図２

Description

本発明は、例えば電動車両やハイブリッド車両など、駆動トルクの少なくとも一部をモータにより発生する車両に用いられる駆動モータ制御装置に関する。

駆動トルクの少なくとも一部をモータにより発生する車両の駆動トルクは、モータＥＣＵ（電子制御ユニット）で駆動モータのモータ電圧を調整することにより、制御されている（例えば特許文献１参照）。モータＥＣＵは、電流指令値演算部と、電圧指令値演算部と、を備えている。電流指令値演算部は、上位ＥＣＵから入力されるトルク指令値と、駆動モータの回転数とに基づいて、電流指令値を算出する。電圧指令値演算部は、この電流指令値と駆動モータの実電流との偏差をゼロに収束させるために、フィードバック演算により、電圧指令値を算出する。電圧指令値は、駆動モータ制御用のインバータに伝送される。インバータは、入力された電圧指令値に対応するモータ電圧を、バッテリ等の直流電源電力を交流電力に変換して駆動モータに印加する。モータ電圧の印加により、駆動モータは、トルク指令値に対応する駆動トルクを、車輪に出力する。
特開２００３−００９５７３号公報

しかしながら、上記した従来の電動トルク使用型車両において、車輪にかかる走行負荷が急変すると、車輪を駆動する駆動モータの回転数が急変して駆動輪の過度なスリップやロックを招き、走行安定性を損なうという問題があった。

更に説明すると、従来の電動トルク使用型車両では、ＨＶ（Ｈｙｂｒｉｄ Ｖｅｈｉｃｌｅ）−ＥＣＵがアクセル開度、車速またはモータ回転数に応じて必要なモータのトルク指令値を算出してそれをモータＥＣＵに送信し、モータＥＣＵが、受信したトルク指令値に対応する電流指令値にモータ電流を収束させる電流フィードバックを実施して、トルク指令値に対応するトルクを駆動モータに発生させている。したがって、上記したように走行負荷が急変した場合、それを補償するためにはＨＶ−ＥＣＵが出力するトルク指令値を変更せざるを得ないが、この場合、ＨＶ−ＥＣＵやモータＥＣＵの演算や相互間の通信のための時間遅れ（例えば２０ｍｓ）が生じ、その結果出力変化が遅れてモータ回転数の急変を生じることになる。

また、モータ回転数の急変に伴ってモータ出力が急激に変化すると、当然ながらインバータ消費電力も急激に変化するため、バッテリの電圧・電流まで影響が波及し、バッテリの寿命を短縮させることになる。

本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、走行負荷の急変による電動トルク使用型車両の走行安定性の悪化を回避可能であり、かつ、バッテリ消費電力の急変を抑制してバッテリ寿命短縮を防止できる駆動モータ制御を提供することをその目的としている。

（１）上記課題を解決するため、本発明の駆動モータ制御装置は、車両駆動用の駆動モータに印加するモータ電圧を制御可能であり、外部から入力されるトルク指令値と、該車両の走行負荷を反映する負荷反映値と、に基づいて電流指令値を演算する電流指令値演算部と、該電流指令値と、該駆動モータを流れる実電流と、の偏差を、ゼロに収束させるために、該モータ電圧に対する電圧指令値を演算する電圧指令値演算部と、該駆動モータの運転状態に関連する所定の物理量と、該負荷反映値と、に基づいて、許容電圧範囲を演算する許容電圧演算部と、を備える駆動モータ制御装置であって、さらに、前記許容電圧範囲と前記電圧指令値とを比較し、該電圧指令値が該許容電圧範囲から逸脱するのを抑制する電圧ガード部を備え、該電圧ガード部は、該電圧指令値が該許容電圧範囲を逸脱した場合に、該電圧指令値を許容電圧でガードすることを特徴とする。

ここで、駆動モータの運転状態に関連する所定の物理量とは、外部から入力されるトルク指令値、インバータ入力電圧、電圧利用率、変調率、損失、発熱、モータへの供給可能電力やこれらに相当する物理量のいずれか、または、複数を表す。

本発明の駆動モータ制御装置の場合、例えば、走行負荷が急減した場合、回転数の上昇に伴い電圧指令値が増大するが、許容電圧範囲より大きくなった場合に電圧ガード部において、許容電圧で電圧指令値をガードするため、モータ出力増加を瞬時に抑制でき、かつ、モータ出力を一定に保つことができる。モータ出力を一定に保つので、バッテリの消費電力も一定に保つことができる。更に説明すると、モータ出力を一定に保つので車両駆動力は変化しないが、モータ回転数は上昇を続けることができるので、加減速を繰り返すようなことなく、車両は安定して走行を続けることができる。ゆえに、運転フィーリングの悪化を回避することができる。

（２）好ましくは、上記（１）の構成において、さらに、前記電流指令値を補正する電流指令値補正部を備え、前記電圧指令値が前記許容電圧範囲から逸脱する場合、前記電圧ガード部は、該電流指令値補正部に、該電圧指令値が該許容電圧範囲に復帰する方向に該電流指令値を補正する補正指示を伝送する構成とする方がよい。

上記（１）の構成において、電圧指令値は、許容電圧範囲により規制される。そして、実際に駆動モータを流れる実電流は、この電圧指令値に基づいて決定される。このため、電圧指令値が許容電圧範囲から逸脱する場合、当該実電流と、トルク指令値および負荷反映値に基づく電流指令値と、の偏差が、大きくなるおそれがある。偏差が大きいと、電圧指令値が許容電圧範囲に復帰する際、モータに過大な電流が発生するおそれがある。従って、電圧指令値が許容電圧範囲から逸脱する場合、電流指令値の補正により、実電流と電流指令値との偏差を小さくすることができ過大な電流の発生を抑制する。

（３）好ましくは、上記（２）の構成において、前記電圧指令値演算部は、前記電流指令値と前記実電流に基づきｄ軸ｑ軸それぞれ独立に電圧指令を演算するフィードバック制御部と、ｄ軸ｑ軸の諸変数が相互にクロスして影響を及ぼす非干渉項を用いて電圧指令を演算するフィードフォワード制御部と、を持つ構成とする方がよい。

この理由を、以下、例を挙げながら具体的に説明する。ただし、本構成におけるフィードバック制御、フィードフォワード制御は、以下の例に何等限定されるものではない。例えば、後述する［数５］、［数６］に、適宜、補正項を加算あるいは減算などしてもよい。

電圧指令値演算部で行われるフィードバック演算は、駆動モータのロータの磁極対方向に設定されるｄ軸と、ｄ軸に対して軸直方向に設定されるｑ軸と、からなる回転座標系のｄｑ軸を基準に行われる。一般的には、フィードバック演算は、以下に示すフィードバック方程式に基づいて行われる。

式中、ΔＩｄおよびΔＩｑは各々電流指令値と実電流との偏差を、Ｋｐは比例ゲインを、Ｋｉは積分ゲインを、ＶｄおよびＶｑは各々電圧指令値を、それぞれ示す。一方、モータを等価的に回転座標系で表したモータ電圧方程式は、次式により表される。

式中、Ｒは駆動モータのステータコイルの抵抗を、ｐ（＝ｄ／ｄｔ）は微分演算子を、ωは駆動モータのロータの電気角速度を、ＬｄおよびＬｑは各々駆動モータのステータコイルのインダクタンスを、φは逆起電圧定数を、ＩｄおよびＩｑは実電流を、Ｖ’ｄおよびＶ’ｑは各々モータ電圧を、それぞれ示す。

上記モータ電圧方程式とフィードバック方程式とを比較すると判るように、従来のフィードバック演算においては、モータ電圧方程式の非干渉項（ω・Ｌｑ・Ｉｑ、ω・Ｌｄ・Ｉｄ、ω・φ）が考慮されていなかった。このため、走行負荷急変時に行われるモータ出力急変抑制制御のような、高応答を要求される制御を、満足できる応答速度で行うことができなかった。具体的には、電流指令値を調整しても実際にモータ電圧が好適範囲に入るのに比較的長い時間を要していた。

これに対して、本構成は、制御方程式の非干渉項（前出モータ電圧方程式［数３］、［数４］の非干渉項に対応）を、フィードフォワード処理するものである。具体的には、後述する［数５］に示すように、非干渉項（ω・Ｌｑ・Ｉｑ＊）を、比例項（Ｋｐ・ΔＩｄ）と積分項（ΣＫｉ・ΔＩｄ）との和から、減算するものである。並びに、後述する［数６］に示すように、非干渉項（ω・Ｌｄ・Ｉｄ＊）および非干渉項（ω・φ）を、比例項（Ｋｐ・ΔＩｑ）と積分項（ΣＫｉ・ΔＩｑ）との和に、各々加算するものである。

本構成の場合、走行負荷急変時に、フィードフォワード処理される上記非干渉項により、電圧指令値がある程度決定される。このため、フィードフォワード処理により電圧指令値に「あたり」をつけた状態から、フィードバック処理を行うことができる。したがって、本構成によると、走行負荷が急変し電流指令値を調整した場合においても、瞬時にモータ電圧を好適範囲内にすることができる。

（４）好ましくは、上記（２）の構成において、前記電流指令値補正部は、ステップ状に前記電流指令値を補正する構成とする方がよい。本構成によると、ステップ幅、ステップ高さなどを変えることにより、比較的簡単に電流指令値を補正することができる。

（５）好ましくは、上記（２）の構成において、前記電流指令値補正部は、パルス状に前記電流指令値を補正する構成とする方がよい。本構成によると、パルス振幅、パルス幅などを変えることにより、比較的簡単に電流指令値を補正することができる。

（６）好ましくは、上記（２）の構成において、前記電圧ガード部は、前記電圧指令値が前記許容電圧範囲に復帰する際、補正後の前記電流指令値を所定の復帰目標値に緩やかに近づける第一なまし処理を行う構成とする方がよい。

電圧指令値が許容電圧範囲に復帰すると、電圧指令値は、許容電圧範囲ではなく、電圧指令値演算部の演算結果に従うことになる。このため、補正後の電流指令値と、所定の復帰目標値（例えば電流指令値演算部が算出した補正なしの電流指令値）と、の間の偏差が大きい場合がある。この場合、直ちに電流指令値を復帰目標値に戻すと、復帰前後で電圧指令値が急変するおそれがある。

この点に鑑み、本構成の電圧ガード部は、電圧指令値が許容電圧範囲に復帰する際、第一なまし処理を実行している。本構成によると、電流指令値は、所定の復帰目標値に、比較的長い時間をかけながら、緩やかに接近する。このため、復帰前後で電圧指令値が急変するおそれが小さい。

（７）好ましくは、上記（１）の構成において、前記電圧ガード部は、前記電圧指令値が前記許容電圧範囲から逸脱する際、前記電流指令値の初回値を前記実電流に一致させる一致処理と、該電圧指令値が該許容電圧範囲に復帰する際、該電流指令値を所定の復帰目標値に緩やかに近づける第二なまし処理と、を行う構成とする方がよい。

前述したように、電圧指令値が許容電圧範囲から逸脱する場合、実電流と電流指令値との偏差が、比較的大きくなるおそれがある。偏差が大きいと、電圧指令値が許容電圧範囲に復帰する際、不具合が発生するおそれがある。

この点に鑑み、電圧指令値が許容電圧範囲から逸脱する際、電流指令値の初回値を実電流に一致させる一致処理が実行される。このため、実電流と電流指令値との間に偏差が生じない。また、電圧指令値が許容電圧範囲に復帰する際、電流指令値を所定の復帰目標値に緩やかに近づける第二なまし処理が実行される。このため、電流指令値と所定の復帰目標値との間の偏差が大きい場合であっても、復帰前後で電圧指令値が急変するおそれが小さい。

（８）好ましくは、上記（１）の構成において、前記負荷反映値は、前記駆動モータの回転数である構成とする方がよい。走行負荷が増加すると駆動モータの回転数は減少する。一方、走行負荷が減少すると駆動モータの回転数は増加する。このように、駆動モータの回転数をサンプリングすると、比較的簡単に走行負荷の変動を検知することができる。

本発明によると、走行負荷急変時において、電動トルク使用型車両の運転フィーリングの悪化とバッテリ消費電力の急変を抑制可能な駆動モータ制御装置を提供することができる。

以下、本発明の駆動モータ制御装置をモータＥＣＵとして具現化した実施の形態について説明する。

＜第一実施形態＞
まず、本実施形態のモータＥＣＵの配置について説明する。図１に、本実施形態のモータＥＣＵが配置された車両のトルク制御システムのブロック図を示す。図に示すように、トルク制御システム９は、アクセル９０とＨＶ−ＥＣＵ９１とモータＥＣＵ１とインバータ９２、９３と駆動モータ９４と発電電動機９５と昇圧コンバータ９６とバッテリ９７とを備えている。

昇圧コンバータ９６は、バッテリ９７と、インバータ９２、９３との間に、介装されている。昇圧コンバータ９６は、約３００Ｖのバッテリ電圧を約７００Ｖにまで昇圧して、インバータ９２、９３に印加している。

インバータ９２は、印加された電圧を三相交流電圧に変換している。インバータ９２は、駆動モータ９４と電力の授受を行っている。駆動モータ９４は、車輪（図略）に連結されている。駆動モータ９４は、いずれも図示しないロータとステータとを備えている。ロータは、Ｎ極の永久磁石とＳ極の永久磁石とからなる磁極対を備えている。ステータは、Ｕ相ステータコイルとＶ相ステータコイルとＷ相ステータコイルとを備えている。後述するフィードバック制御、フィードフォワード制御に用いられるｄ軸は、ロータの磁極対の方向に設定されている。また、ｑ軸は、ｄ軸に対して軸直方向に設定されている。

インバータ９３は、印加された電圧を三相交流電圧に変換している。インバータ９３は、発電電動機９５と電力の授受を行っている。発電電動機９５は、エンジン（図略）に連結されている。

ＨＶ−ＥＣＵ９１は、アクセル９０とモータＥＣＵ１との間に、介装されている。アクセル９０には、アクセルペダル（図略）の操作量を検出可能なアクセルセンサ（図略）が配置されている。ＨＶ−ＥＣＵ９１には、アクセルセンサから、アクセルペダルの操作量が入力される。ＨＶ−ＥＣＵ９１は、入力されたアクセルペダルの操作量、および車両の走行速度に基づいて演算されたトルク指令値Ｔｒｑ＊を、モータＥＣＵ１に出力する。

モータＥＣＵ１は、後述する制御ルーチンにより、前記インバータ９２、９３をＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ−Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）制御する。そして、駆動モータ９４および発電電動機９５の入力電圧を調整する。入力電圧の調整により、駆動モータ９４において、トルク指令値Ｔｒｑ＊に応じた所望の駆動トルクを確保することができる。

次に、本実施形態のモータＥＣＵの構成について説明する。図２に、本実施形態のモータＥＣＵのブロック図を示す。図に示すように、モータＥＣＵ１は、電流指令値演算部２０と電圧指令値演算部２１と許容電圧演算部２２と電圧ガード部２３とｄｑ／ＵＶＷ変換部２４とＵＶＷ／ｄｑ変換部２５とモータ回転数演算部２６とｑ軸電流指令値補正部２７とを備えている。

ＵＶＷ／ｄｑ変換部２５には、駆動モータ９４のＶ相電流Ｉｖ、Ｗ相電流Ｉｗが入力される。Ｕ相電流Ｉｕは、Ｉｕ＝−Ｉｖ−Ｉｗという式により、算出される。また、これらＵ相電流Ｉｕ、Ｖ相電流Ｉｖ、Ｗ相電流Ｉｗから、回転座標系の実電流Ｉｑ、Ｉｄが算出される。

モータ回転数演算部２６は、駆動モータ９４の回転角センサ９４０に接続されている。回転角センサ９４０は、駆動モータ９４のロータの回転角θを検出可能である。モータ回転数演算部２６には、回転角θが入力される。回転角θから、ロータの回転数（つまり駆動モータ９４の回転数）Ｎｍｏｔが演算される。なお、回転角センサ９４０は、回転角θをモータ電圧・電流等により算出することにより省略できる。

電流指令値演算部２０は、ＨＶ−ＥＣＵ９１およびモータ回転数演算部２６に接続されている。電流指令値演算部２０には、ＨＶ−ＥＣＵ９１から、トルク指令値Ｔｒｑ＊が伝送される。また、電流指令値演算部２０には、モータ回転数演算部２６から、回転数Ｎｍｏｔが伝送される。電流指令値演算部２０は、電流マップを格納している。電流指令値演算部２０は、この電流マップを用いて、入力されたトルク指令値Ｔｒｑ＊および回転数Ｎｍｏｔから、電流指令値Ｉｄ＊、Ｉｑ＊を演算する。

許容電圧演算部２２は、ＨＶ−ＥＣＵ９１およびモータ回転数演算部２６に接続されている。許容電圧演算部２２には、ＨＶ−ＥＣＵ９１から、トルク指令値Ｔｒｑ＊が伝送される。また、許容電圧演算部２２には、モータ回転数演算部２６から、回転数Ｎｍｏｔが伝送される。許容電圧演算部２２は、電圧マップを格納している。許容電圧演算部２２は、この電圧マップを用いて、入力されたトルク指令値Ｔｒｑ＊および回転数Ｎｍｏｔから、ガード電圧（Ｖｍａｘ：電圧指令上限値、Ｖｍｉｎ：電圧指令下限値）を演算する。

電圧指令値演算部２１は、フィードバック部２１０とフィードフォワード部２１１と振幅演算部２１２とを備えている。フィードバック部２１０は、ｑ軸電流経路とｄ軸電流経路とを介して、電流指令値演算部２０に接続されている。

ｑ軸電流経路には、ｑ軸電流指令値補正部２７が配置されている。ｑ軸電流指令値補正部２７は、電流指令値演算部２０から入力される電流指令値Ｉｑに定数Ｋ（Ｋ＝ＡまたはＢ、０＜Ａ＜１、Ｂ＞１）を乗算し、電流指令補正値Ｉｑｓ＊を算出する。ｑ軸電流経路には、前記ＵＶＷ／ｄｑ変換部２５から、実電流Ｉｑが入力される。電流指令補正値Ｉｑｓ＊と実電流Ｉｑとの偏差ΔＩｑは、フィードバック部２１０に伝送される。また、ｄ軸電流経路には、前記ＵＶＷ／ｄｑ変換部２５から、実電流Ｉｄが入力される。電流指令値Ｉｄ＊と実電流Ｉｄとの偏差ΔＩｄは、フィードバック部２１０に伝送される。

偏差ΔＩｑ、ΔＩｄには、フィードバック部２１０およびフィードフォワード部２１１により、以下の制御方程式に示す処理が施される。

式中、Ｋｐは比例ゲインを、Ｋｉは積分ゲインを、ωは駆動モータ９４のロータの電気角速度を、ＬｄおよびＬｑは各々駆動モータ９４のステータコイルのインダクタンスを、φは逆起電圧定数を、それぞれ示す。ここで、低回転では電気角速度ωが小さいため非干渉項の影響を受けにくく、高回転では電気角速度ωが大きくなり非干渉項が支配的になる。従って、比例ゲインＫｐ、積分ゲインＫｉの値は、低回転ほど大きく、高回転ほど小さくするように設定することが好適である。また、ＰＷＭ制御のキャリア周波数を切替える場合においても、低周波ではサンプリングが粗いので偏差ΔＩｄ，ΔＩｑが大きいので非干渉項の影響が小さくなり、高周波ではサンプリングが細かいため偏差ΔＩｄ，ΔＩｑが小さいので非干渉の影響が支配的になる。従って、比例ゲインＫｐ、積分ゲインＫｉの値は、低周波ほど大きく、高周波ほど小さくするように設定することが好適である。

電圧指令値Ｖｄは、［数７］により演算される。［数７］の第一項（Ｋｐ・ΔＩｄ）は、比例項である。第一項は、フィードバック部２１０において行われる比例処理により得られる。［数７］の第二項（ΣＫｉ・ΔＩｄ）は、積分項である。第二項は、フィードバック部２１０において行われる積分処理により得られる。［数７］の第三項（ω・Ｌｑ・Ｉｑｓ＊）は、非干渉項である。第三項は、フィードフォワード部２１１において減算される。

電圧指令値Ｖｑは、［数８］により演算される。［数８］の第一項（Ｋｐ・ΔＩｑ）は、比例項である。第一項は、フィードバック部２１０において行われる比例処理による得られる。［数８］の第二項（ΣＫｉ・ΔＩｑ）は、積分項である。第二項は、フィードバック部２１０において行われる積分処理により得られる。［数８］の第三項（ω・Ｌｄ・Ｉｄ＊）は、非干渉項である。［数８］の第三項（ω・Ｌｄ・Ｉｄ＊）は、フィードフォワード部２１１において加算される。［数８］の第四項（ω・φ）は、非干渉項である。［数８］の第四項（ω・φ）は、フィードフォワード部２１１において加算される。

振幅演算部２１２においては、上記演算により得られた電圧指令値Ｖｄ、Ｖｑから、次式により、電圧指令振幅｜Ｖｍ｜が算出される。

電圧ガード部２３は、電圧指令値演算部２１および許容電圧演算部２２に接続されている。電圧ガード部２３には、電圧指令値演算部２１から、電圧指令振幅｜Ｖｍ｜、電圧指令値Ｖｄ、Ｖｑが伝送される。また、電圧ガード部２３には、許容電圧演算部２２からガード電圧（Ｖｍａｘ：電圧指令上限値、Ｖｍｉｎ：電圧指令下限値）が伝送される。

電圧ガード部２３においては、電圧指令振幅｜Ｖｍ｜と、電圧指令上限値Ｖｍａｘおよび電圧指令下限値Ｖｍｉｎと、が比較される。比較の結果に基づき、電圧ガード部２３は、前記ｑ軸電流指令値補正部２７に、定数Ａ、または定数Ｂを伝送する。また、電圧ガード部２３は、ｄｑ／ＵＶＷ変換部２４に、所定の処理を施した電圧指令値Ｖｄ、Ｖｑを伝送する。なお、電圧ガード部２３における処理については、後で詳しく説明する。

ｄｑ／ＵＶＷ変換部２４においては、入力された電圧指令値Ｖｄ、Ｖｑが、三相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）電圧指令値に変換される。ｄｑ／ＵＶＷ変換部２４は、各相毎にＰＷＭのＤｕｔｙを算出する。算出されたＤｕｔｙに基づき、ｄｑ／ＵＶＷ変換部２４は、インバータ９２をＰＷＭ制御する。

次に、本実施形態のモータＥＣＵが行う制御ルーチンについて説明する。図３に、同モータＥＣＵの制御ルーチンのフローチャートの前段部分を示す。図４に、同フローチャートの後段部分を示す。

まず、電流指令値演算部２０に、ＨＶ−ＥＣＵ９１からトルク指令値Ｔｒｑ＊が、モータ回転数演算部２６から駆動モータ９４の回転数Ｎｍｏｔが、それぞれ伝送される。電流指令値演算部２０は、トルク指令値Ｔｒｑ＊および回転数Ｎｍｏｔから、電流指令値Ｉｄ＊、Ｉｑ＊を算出する（Ｓ１００：ステップ１００、以下同様）。

同様に、許容電圧演算部２２に、ＨＶ−ＥＣＵ９１からトルク指令値Ｔｒｑ＊が、モータ回転数演算部２６から駆動モータ９４の回転数Ｎｍｏｔが、それぞれ伝送される。許容電圧演算部２２は、トルク指令値Ｔｒｑ＊および回転数Ｎｍｏｔから、電圧指令上限値Ｖｍａｘ、電圧指令下限値Ｖｍｉｎを算出する（Ｓ１０１）。

次に、トルク抑制制御実施要求フラグ（ｅｘｅ）がＯＮか否かがチェックされる（Ｓ１０２）。チェックの結果、ＯＮであれば、トルク抑制制御実施カウンタ（ｅｘｅ＿ｃｎｔ）に定数Ｃを設定する（Ｓ１０３）。

次に、電圧指令上限リミット要求フラグ（Ｖｍａｘ＿ｇｕａｒｄ）がＯＮか否かがチェックされる（Ｓ１０４）。チェックの結果、ＯＮであれば、ｑ軸電流の電流指令補正値Ｉｑｓ＊の前回値に、定数Ａを乗算する（Ｓ１０５）。そして、新たな電流指令補正値Ｉｑｓ＊を算出し、Ｓ１０６に進む。ここで、定数Ａは、０＜Ａ＜１である。このため、定数Ａを乗算することにより、電流指令補正値Ｉｑｓ＊を小さくすることができる。言い換えると、定数Ａを乗算することにより、駆動モータ９４のトルク絶対値が小さくなる方向に、電流指令補正値Ｉｑｓ＊をシフトさせることができる。

Ｓ１０４において、電圧指令上限リミット要求フラグ（Ｖｍａｘ＿ｇｕａｒｄ）がＯＮでない場合、電圧指令下限リミット要求フラグ（Ｖｍｉｎ＿ｇｕａｒｄ）がＯＮか否かがチェックされる（Ｓ１０９）。チェックの結果、ＯＮであれば、ｑ軸電流の電流指令補正値Ｉｑｓ＊の前回値に、定数Ｂを乗算する（Ｓ１１０）。そして、新たな電流指令補正値Ｉｑｓ＊を算出し、Ｓ１０６に進む。ここで、定数Ｂは、Ｂ＞１である。このため、定数Ｂを乗算することにより、電流指令補正値Ｉｑｓ＊を大きくすることができる。言い換えると、定数Ｂを乗算することにより、駆動モータ９４のトルク絶対値が大きくなる方向に、電流指令補正値Ｉｑｓ＊をシフトさせることができる。

Ｓ１０９において、電圧指令下限リミット要求フラグ（Ｖｍｉｎ＿ｇｕａｒｄ）がＯＮでない場合、つまり、電圧指令上限リミット要求フラグ（Ｖｍａｘ＿ｇｕａｒｄ）および電圧指令下限リミット要求フラグ（Ｖｍｉｎ＿ｇｕａｒｄ）が、共にＯＮでない場合、新たな電流指令補正値Ｉｑｓ＊として、前回の電流指令補正値Ｉｑｓ＊を採用する（Ｓ１１１）。そして、Ｓ１０６に進む。

Ｓ１０２において、トルク抑制制御実施要求フラグ（ｅｘｅ）がＯＮでない場合、トルク抑制制御実施カウンタ（ｅｘｅ＿ｃｎｔ）が０より大きいかを判定する（Ｓ１２４）。０より大きい場合、電流指令補正値Ｉｑｓ＊を、電流指令値Ｉｑ（つまり電流指令値演算部２０の演算値）に復帰させる（Ｓ１１２）。この際、電流指令補正値Ｉｑｓ＊を、なましながら徐々に電流指令値Ｉｑに近づける。電流指令補正値Ｉｑｓ＊のなまし処理については、後で詳しく説明する。その後、トルク抑制制御実施カウンタ（ｅｘｅ＿ｃｎｔ）をディクリメントする（Ｓ１１３）。トルク抑制制御実施カウンタ（ｅｘｅ＿ｃｎｔ）が０以下の場合は、電流指令補正値Ｉｑｓ＊を電流指令値Ｉｑ＊に設定する（Ｓ１２５）。その後、Ｓ１０６に進む。

Ｓ１０６においては、ＵＶＷ／ｄｑ変換部２５により、三相電流から実電流Ｉｄ、Ｉｑが算出される。Ｓ１０７においては、前記［数７］、［数８］の制御方程式により、電圧指令値Ｖｄ、Ｖｑが算出される。Ｓ１０８においては、前記［数９］により、電圧指令値Ｖｄ、Ｖｑから、電圧指令振幅｜Ｖｍ｜が演算される。

次に、電圧指令振幅｜Ｖｍ｜と電圧指令上限値Ｖｍａｘとが比較される（Ｓ１１４）。比較の結果、電圧指令振幅｜Ｖｍ｜が電圧指令上限値Ｖｍａｘを超える場合、電流指令上限リミット要求フラグ（Ｖｍａｘ＿ｇｕａｒｄ）をＯＮにする（Ｓ１１５）。続いて、電流指令下限リミット要求フラグ（Ｖｍｉｎ＿ｇｕａｒｄ）をＯＦＦにする（Ｓ１２６）。そして、Ｓ１１６に進む。Ｓ１１６においては、電圧指令値Ｖｄとして、前回（つまり電圧指令振幅｜Ｖｍ｜が電圧指令上限値Ｖｍａｘ以下の場合）の電圧指令値Ｖｄを、採用する。同様に、電圧指令値Ｖｑとして、前回の電圧指令値Ｖｑを採用する。その後、トルク抑制制御実施要求フラグ（ｅｘｅ）をＯＮにし（Ｓ１１７）、更に、電圧ガードカウンタ（ｇｕａｒｄ＿ｃｎｔ）を定数Ｄに設定して（Ｓ１３１）、Ｓ１１８に進む。

Ｓ１１４における比較の結果、電圧指令振幅｜Ｖｍ｜が電圧指令上限値Ｖｍａｘ以下の場合、電圧指令振幅｜Ｖｍ｜と電圧指令下限値Ｖｍｉｎとが比較される（Ｓ１２０）。比較の結果、電圧指令振幅｜Ｖｍ｜が電圧指令下限値Ｖｍｉｎを下回る場合、電流指令下限リミット要求フラグ（Ｖｍｉｎ＿ｇｕａｒｄ）をＯＮにする（Ｓ１２１）。続いて、電流指令上限リミット要求フラグ（Ｖｍａｘ＿ｇｕａｒｄ）をＯＦＦにする（Ｓ１２７）。そして、Ｓ１１６に進む。Ｓ１１６においては、電圧指令値Ｖｄとして、前回（つまり電圧指令振幅｜Ｖｍ｜が電圧指令下限値Ｖｍｉｎ以上の場合）の電圧指令値Ｖｄを、採用する。同様に、電圧指令値Ｖｑとして、前回の電圧指令値Ｖｑを採用する。その後、トルク抑制制御実施要求フラグ（ｅｘｅ）をＯＮにし（Ｓ１１７）、更に、電圧ガードカウンタ（ｇｕａｒｄ＿ｃｎｔ）を定数Ｄに設定して（Ｓ１３１）、Ｓ１１８に進む。

Ｓ１２０における比較の結果、電圧指令振幅｜Ｖｍ｜が電圧指令下限値Ｖｍｉｎ以上の場合、つまり、電圧指令振幅｜Ｖｍ｜が電圧指令下限値Ｖｍｉｎ以上でありかつ電圧指令上限値Ｖｍａｘ以下である場合、電圧ガードカウンタ（ｇｕａｒｄ＿ｃｎｔ）と０とを比較し（Ｓ１２２）、０より大きい場合には、電圧ガードカウンタ（ｇｕａｒｄ＿ｃｎｔ）をディクリメントし（Ｓ１２８）、０以下の場合には、トルク抑制制御実施要求フラグ（ｅｘｅ）をＯＦＦにする（Ｓ１３２）。その後、電圧指令上限リミット要求フラグ（Ｖｍａｘ＿ｇｕａｒｄ）と電圧指令下限リミット要求フラグ（Ｖｍｉｎ＿ｇｕａｒｄ）とをＯＦＦにし（Ｓ１２９、Ｓ１３０）、Ｓ１１８に進む。

Ｓ１１８においては、ｄｑ／ＵＶＷ変換部２４により、Ｓ１０７において算出した電圧指令値Ｖｄ、Ｖｑを、三相交流電圧に変換する。Ｓ１１９においては、得られた三相交流電圧指令に対応するＵ相電圧Ｖｕ、Ｖ相電圧Ｖｖ、Ｗ相電圧Ｖｗ各々のＤｕｔｙ（Ｄｕ、Ｄｖ、Ｄｗ）が演算される。その後、メインルーチン（図略）にリターンする。なお、メインルーチンについての説明は割愛する。

次に、車両の走行負荷が急減する場合における本実施形態のモータＥＣＵの動きについて説明する。車両の走行負荷が急減する一因として、車輪のスリップが挙げられる。車輪がスリップすると、駆動モータ９４の回転数は急増する。図５に、駆動モータの回転数が急増する場合のタイムチャートを示す。駆動モータ９４の回転数Ｎｍｏｔが急増すると、駆動モータ９４の速度起電力も急増し、電圧指令振幅｜Ｖｍ｜も急増する。一方、電流指令値Ｉｑ＊が減少すると、電圧指令振幅｜Ｖｍ｜は減少する。

電圧指令振幅｜Ｖｍ｜が電圧指令上限値Ｖｍａｘを超える場合、電流指令値Ｉｑ＊に定数Ａが乗算され、電流指令補正値Ｉｑｓ＊（１）が算出される。ここで、電流指令補正値Ｉｑｓ＊（１）は、電流指令値Ｉｑ＊よりも小さい。したがって、電流指令値Ｉｑ＊が電流指令補正値Ｉｑｓ＊（１）に切り替わるということは、上記電流指令値Ｉｑ＊が減少したことと等価である。

ここで、電流指令値Ｉｑ＊が電流指令補正値Ｉｑｓ＊（１）に切り替わることに伴う電圧指令振幅｜Ｖｍ｜の減少量は、前記回転数Ｎｍｏｔの増加に伴う電圧指令振幅｜Ｖｍ｜の増加量よりも、大きい。このため、電圧指令振幅｜Ｖｍ｜の増加量は、電圧指令振幅｜Ｖｍ｜の減少量の一部により、相殺されてしまう。したがって、総合的に見て、電圧指令振幅｜Ｖｍ｜は減少する。

電圧指令振幅｜Ｖｍ｜が減少し、所定時間が経過すると（前出図４のＳ１２２）、トルク抑制制御が解除される（同図のＳ１２３）。このため、回転数Ｎｍｏｔの増加に伴い再び電圧指令振幅｜Ｖｍ｜が増加しはじめる。再度、電圧指令振幅｜Ｖｍ｜が電圧指令上限値Ｖｍａｘを超える場合、今度は電流指令補正値Ｉｑｓ＊（１）に定数Ａが乗算され、電流指令補正値Ｉｑｓ＊（２）が算出される。その後は、上述した処理が繰り返し実行される。

このように、回転数Ｎｍｏｔが急増する場合は、回転数Ｎｍｏｔの増加に伴い、電流指令補正値Ｉｑｓ＊を、Ｉｑｓ＊（１）→Ｉｑｓ＊（２）→Ｉｑｓ＊（３）→Ｉｑｓ＊（４）→Ｉｑｓ＊（５）というように、ステップ状に減少させることにより、電圧指令振幅｜Ｖｍ｜を制御している。

なお、車両の走行負荷が急増する場合、つまり回転数Ｎｍｏｔが急減する場合は、上記動作と逆の動作を行うことにより、電圧指令振幅｜Ｖｍ｜を制御することができる。したがって、ここでは説明を割愛する。

次に、車両の走行負荷が減少状態から通常状態に復帰する場合の電流指令補正値Ｉｑｓ＊の動きについて説明する。例えば、車輪がスリップ状態からグリップ状態に戻る場合、仮に、電流指令補正値Ｉｑｓ＊を電流指令値Ｉｑ＊に直に復帰させると、復帰直後の電圧指令値Ｖｄ、Ｖｑが過大になってしまう。したがって、トルク制御システム９に過電流が流れるおそれがある。この点に鑑み、トルク抑制制御解除後の電流指令補正値Ｉｑｓ＊には、なまし処理が施される（前出図３のＳ１１２）。

図６に、図５の枠ＶＩ内の拡大図を示す。図中、両端矢印Ｙ１で示す区間は、前出図４のＳ１２２のｇｕａｒｄ＿ｃｎｔ＞０に相当する区間である。トルク抑制制御が解除され、かつ車輪がスリップ状態からグリップ状態に戻ると、図６に点線で示すように、電流指令補正値Ｉｑｓ＊（１）は、電流指令値Ｉｑ＊に、緩やかに接近する。すなわち、図中両端矢印Ｙ２で示す区間がなまし処理に相当する区間である。なまし処理を実行すると、復帰直後の電圧指令値Ｖｄ、Ｖｑが過大になるおそれがない。

次に、本実施形態のモータＥＣＵの作用効果について説明する。本実施形態のモータＥＣＵ１には、フィードフォワード部２１１が配置されている。このため、電圧指令値Ｖｄ、Ｖｑに「あたり」をつけた状態で、フィードバック処理を行うことができる。したがって、走行負荷が急変する場合に、モータ電圧を早期に調整することができる。

また、本実施形態のモータＥＣＵ１によると、走行負荷急変時において、電圧指令振幅｜Ｖｍ｜が電圧指令下限値Ｖｍｉｎ〜電圧指令上限値Ｖｍａｘ間から逸脱するのを、言い換えると電圧指令値Ｖｄ、Ｖｑが許容電圧範囲から逸脱するのを、電圧ガード部２３により抑制することができる。

具体的には、電圧ガード部２３は、電圧指令値演算部２１の演算結果に依らず、強制的に、電圧指令値Ｖｄ、Ｖｑとして、前回（つまり電圧指令振幅｜Ｖｍ｜が電圧指令下限値Ｖｍｉｎ〜電圧指令上限値Ｖｍａｘ間に入っている場合）の電圧指令値Ｖｄ、Ｖｑを、採用する。同様に、電圧指令値Ｖｑとして、前回の電圧指令値Ｖｑを採用する。このため、走行負荷急変時におけるモータ電圧の急変を抑制することができる。

また、本実施形態のモータＥＣＵ１によると、電圧指令振幅｜Ｖｍ｜が電圧指令下限値Ｖｍｉｎ〜電圧指令上限値Ｖｍａｘ間から逸脱する場合に、ｑ軸電流指令値補正部２７により、電流指令値Ｉｑ＊、電流指令補正値Ｉｑｓ＊が補正される。このため、実電流Ｉｑと電流指令補正値Ｉｑｓ＊との偏差を小さくすることができる。したがって、電圧指令振幅｜Ｖｍ｜が電圧指令下限値Ｖｍｉｎ〜電圧指令上限値Ｖｍａｘ間に復帰する際、不具合が発生するおそれが小さい。

また、ｑ軸電流指令値補正部２７は、ステップ状に電流指令補正値Ｉｑｓ＊を変化させる。このため、比較的簡単に実電流Ｉｑを変化させることができる。

また、本実施形態のモータＥＣＵ１によると、電圧指令振幅｜Ｖｍ｜が電圧指令下限値Ｖｍｉｎ〜電圧指令上限値Ｖｍａｘ間に復帰する際、電流指令補正値Ｉｑｓ＊を電流指令値（つまり復帰目標値）Ｉｑ＊に緩やかに近づけるなまし処理が実施される（図６参照）。
このため、復帰前後で電圧指令値Ｖｄ、Ｖｑの急変を無くすことができる。

＜第二実施形態＞
本実施形態と第一実施形態との相違点は、モータＥＣＵにｑ軸電流指令補正部が配置されていない点である。したがって、ここでは相違点についてのみ説明する。

本実施形態のモータＥＣＵの制御ルーチンについて、前出図１、図２を参照しながら説明する。図７に、本実施形態のモータＥＣＵの制御ルーチンのフローチャートの前段部分を示す。図８に、同フローチャートの後段部分を示す。

まず、電流指令値演算部２０に、ＨＶ−ＥＣＵ９１からトルク指令値Ｔｒｑ＊が、モータ回転数演算部２６から駆動モータ９４の回転数Ｎｍｏｔが、それぞれ伝送される。電流指令値演算部２０は、トルク指令値Ｔｒｑ＊および回転数Ｎｍｏｔから、電流指令値Ｉｄｍ＊、Ｉｑｍ＊を算出する（Ｓ２００）。

同様に、許容電圧演算部２２に、ＨＶ−ＥＣＵ９１からトルク指令値Ｔｒｑ＊が、モータ回転数演算部２６から駆動モータ９４の回転数Ｎｍｏｔが、それぞれ伝送される。許容電圧演算部２２は、トルク指令値Ｔｒｑ＊および回転数Ｎｍｏｔから、電圧指令上限値Ｖｍａｘ、電圧指令下限値Ｖｍｉｎを算出する（Ｓ２０１）。続いて、ＵＶＷ／ｄｑ変換部２５により実電流Ｉｄ、Ｉｑが算出され（Ｓ２０２）、Ｓ２０３に進む。

Ｓ２０３においては、ガード処理実施フラグがＯＮか否かがチェックされる。なお、ガード処理とは、電圧指令下限値Ｖｍｉｎ〜電圧指令上限値Ｖｍａｘ間から電圧指令振幅｜Ｖｍ｜が逸脱するのを抑制する処理をいう。チェックの結果、ＯＮであれば、カウンタ（Ｃｎｔ）を所定値Ａに設定する（Ｓ２０４）。そして、復帰時Ｉｄ指令初期値Ｉｄ＿Ａ＊に、Ｓ２０２にて算出された実電流Ｉｄを、代入する（Ｓ２０５）。並びに、復帰時Ｉｑ指令初期値Ｉｑ＿Ａ＊に、Ｓ２０２にて算出された実電流Ｉｑを代入する。その後、Ｓ２０６に進む。

Ｓ２０３において、チェックの結果、ガード処理実施フラグがＯＮでない場合、前回のガード処理実施フラグがＯＮか否かがチェックされる（Ｓ２０８）。チェックの結果、ＯＮの場合は、前回の電流指令値Ｉｄ＊に、復帰時Ｉｄ指令初期値Ｉｄ＿Ａ＊を、代入する（Ｓ２０９）。並びに、前回の電流指令値Ｉｑ＊に、復帰時Ｉｑ指令初期値Ｉｑ＿Ａ＊を、代入する。その後、Ｓ２１０に進む。一方、Ｓ２０８において、チェックの結果、ＯＮでない場合は、前回の電流指令値Ｉｄ＊に、今回の電流指令値Ｉｄ＊を、代入する（Ｓ２１３）。並びに、前回の電流指令値Ｉｑ＊に、今回の電流指令値Ｉｑ＊を、代入する。その後、Ｓ２１０に進む。

Ｓ２１０においては、カウンタ（Ｃｎｔ）が０を超えているか否かがチェックされる。チェックの結果、０を超えている場合は、カウンタ（Ｃｎｔ）がディクリメントされる（Ｓ２１１）。そして、Ｓ２１２において、以下に示すなまし処理が実行される。

なまし処理実行後は、Ｓ２０６に進む。一方、Ｓ２１０において、カウンタ（Ｃｎｔ）が０である場合は、なまし処理は実行されず、Ｓ２０６に進む。

Ｓ２０６においては、制御方程式により、電圧指令値Ｖｄ、Ｖｑが算出される。Ｓ２０７においては、電圧指令値Ｖｄ、Ｖｑから、電圧指令振幅｜Ｖｍ｜が演算される。

次に、電圧指令振幅｜Ｖｍ｜と電圧指令上限値Ｖｍａｘとが比較される（Ｓ２１４）。比較の結果、電圧指令振幅｜Ｖｍ｜が電圧指令上限値Ｖｍａｘを超える場合、電圧指令値Ｖｄとして、前回（つまり電圧指令振幅｜Ｖｍ｜が電圧指令上限値Ｖｍａｘ以下の場合）の電圧指令値Ｖｄを、採用する（Ｓ２１５）。同様に、電圧指令値Ｖｑとして、前回の電圧指令値Ｖｑを、採用する。その後、ガード処理実施フラグをＯＮにして（Ｓ２１６）、Ｓ２１７に進む。

Ｓ２１４における比較の結果、電圧指令振幅｜Ｖｍ｜が電圧指令上限値Ｖｍａｘ以下の場合、電圧指令振幅｜Ｖｍ｜と電圧指令下限値Ｖｍｉｎとが比較される（Ｓ２１９）。比較の結果、電圧指令振幅｜Ｖｍ｜が電圧指令下限値Ｖｍｉｎを下回る場合、電圧指令値Ｖｄとして、前回（つまり電圧指令振幅｜Ｖｍ｜が電圧指令下限値Ｖｍｉｎ以上の場合）の電圧指令値Ｖｄを、採用する（Ｓ２１５）。同様に、電圧指令値Ｖｑとして、前回の電圧指令値Ｖｑを、採用する。その後、ガード処理実施フラグをＯＮにして（Ｓ２１６）、Ｓ２１７に進む。

Ｓ２１９において、電圧指令振幅｜Ｖｍ｜が電圧指令下限値Ｖｍｉｎ以上の場合、すなわち電圧指令振幅｜Ｖｍ｜が電圧指令下限値Ｖｍｉｎ以上かつ電圧指令上限値Ｖｍａｘ以下の場合は、Ｓ２１７に進む。

Ｓ２１７においては、ｄｑ／ＵＶＷ変換部２４により、Ｓ２０６において算出した電圧指令値Ｖｄ、Ｖｑを、三相交流電圧に変換する。Ｓ２１８においては、得られた三相交流電圧指令に対応するＵ相電圧Ｖｕ、Ｖ相電圧Ｖｖ、Ｗ相電圧Ｖｗ各々のＤｕｔｙ（Ｄｕ、Ｄｖ、Ｄｗ）が演算される。その後、メインルーチン（図略）にリターンする。なお、メインルーチンについての説明は割愛する。

次に、車両の走行負荷が急減、復帰する場合における本実施形態のモータＥＣＵの動きについて、前出図１、図２を参照しながら、説明する。車輪がスリップすると、駆動モータ９４の回転数は急増する。図９に、駆動モータの回転数が急増、復帰する場合のタイムチャートを示す。スリップにより、駆動モータ９４の回転数Ｎｍｏｔが急増すると、駆動モータ９４の速度起電力も急増し、電圧指令振幅｜Ｖｍ｜も急増する。このため、電圧指令振幅｜Ｖｍ｜を電圧指令上限値Ｖｍａｘで規制する。つまり、ガード処理を実施する。また、電流指令値Ｉｑ＊を実電流Ｉｑに一致させる。このため、電流指令値Ｉｑ＊（＝実電流Ｉｑ）は、徐々に低下する。車輪がグリップすると、電圧指令振幅｜Ｖｍ｜が低下する。このため、ガード処理を解除する。ガード処理解除後において、電流指令値Ｉｑ＊を復帰目標値である電流指令値Ｉｑｍ＊に直ちに戻すと、復帰直後の電圧指令値Ｖｄ、Ｖｑが過大になるおそれがある。そこで、図中両端矢印Ｙ３に示すように、前出図７のＳ２０４のカウンタの所定値Ａに相当する時間だけ、なまし処理が行われる。なまし処理により、電流指令値Ｉｑ＊は、復帰目標値である電流指令値Ｉｑｍ＊に緩やかに接近する。

なお、電流指令値Ｉｄ＊に対しても、電流指令値Ｉｑ＊同様のなまし処理が施される。また、車両の走行負荷が急増する場合、つまり回転数Ｎｍｏｔが急減する場合は、上記動作と逆方向のなまし処理が行われる。したがって、ここでは説明を割愛する。

本実施形態のモータＥＣＵは、第一実施形態のモータＥＣＵと同様の作用効果を有する。また、本実施形態のモータＥＣＵによると、ｑ軸電流指令補正部が不要である。

＜第三実施形態＞
本実施形態と第一実施形態との相違点は、電圧指令下限値Ｖｍｉｎ〜電圧指令上限値Ｖｍａｘ間から電圧指令振幅｜Ｖｍ｜が逸脱する場合の電流指令値の補正方法だけである。したがって、ここでは相違点についてのみ説明する。

図１０に、電圧指令振幅｜Ｖｍ｜が電圧指令上限値Ｖｍａｘを超える場合の電流指令値Ｉｑ＊および実電流Ｉｑの変化を示す。図中点Ｘにおいて、電圧指令振幅｜Ｖｍ｜は電圧指令上限値Ｖｍａｘを超える。点Ｘを境に、電流指令値Ｉｑ＊は、矩形波状に変化する。電流指令値Ｉｑ＊のパルス幅を制御することにより、実電流Ｉｑは徐々に減少する。

なお、電圧指令振幅｜Ｖｍ｜が電圧指令下限値Ｖｍｉｎを下回る場合の電流指令値Ｉｑ＊および実電流Ｉｑの変化は、ちょうど図１０と逆になる。したがって、ここでは説明を割愛する。本実施形態のモータＥＣＵは、第一実施形態のモータＥＣＵと同様の作用効果を有する。

＜第四実施形態＞
本実施形態と第一実施形態との相違点は、電圧指令下限値Ｖｍｉｎ〜電圧指令上限値Ｖｍａｘ間から電圧指令振幅｜Ｖｍ｜が逸脱する場合の電流指令値の補正方法だけである。したがって、ここでは相違点についてのみ説明する。

図１１に、電圧指令振幅｜Ｖｍ｜が電圧指令上限値Ｖｍａｘを超える場合の電流指令値Ｉｑ＊および実電流Ｉｑの変化を示す。なお、図１０と対応する部位については同じ符号で示す。点Ｘを境に、電流指令値Ｉｑ＊は、矩形波状かつステップ状に変化する。電流指令値Ｉｑ＊のパルス振幅を制御することにより、実電流Ｉｑは徐々に減少する。

なお、電圧指令振幅｜Ｖｍ｜が電圧指令下限値Ｖｍｉｎを下回る場合の電流指令値Ｉｑ＊および実電流Ｉｑの変化は、ちょうど図１１と逆になる。したがって、ここでは説明を割愛する。本実施形態のモータＥＣＵは、第一実施形態のモータＥＣＵと同様の作用効果を有する。

＜第五実施形態＞
本実施形態と第一実施形態との相違点は、モータＥＣＵを有するトルク制御システムに昇圧コンバータが配置されていない点である。したがって、ここでは相違点についてのみ説明する。

図１２に、本実施形態のモータＥＣＵが配置された車両のトルク制御システムのブロック図を示す。なお、図１と対応する部位については同じ符号で示す。図に示すように、バッテリ９７とインバータ９３との間には、昇圧コンバータが介装されていない。このように、モータＥＣＵ１は、昇圧コンバータがないトルク制御システム９にも用いることができる。

＜第六実施形態＞
本実施形態と第一実施形態との相違点は、モータＥＣＵを有するトルク制御システムに、発電電動機およびこの発電電動機と電力授受を行うインバータが配置されていない点である。したがって、ここでは相違点についてのみ説明する。

図１３に、本実施形態のモータＥＣＵが配置された車両のトルク制御システムのブロック図を示す。なお、図１と対応する部位については同じ符号で示す。図に示すように、モータＥＣＵ１には、単一のインバータ９２が接続されている。このインバータ９２は、駆動モータ９４を駆動している。このように、モータＥＣＵ１は、単一のインバータ９２、単一の駆動モータ９４を持つトルク制御システム９にも用いることができる。

＜第七実施形態＞
本実施形態と第一実施形態との相違点は、モータＥＣＵを有するトルク制御システムに、昇圧コンバータと、発電電動機と、この発電電動機と電力授受を行うインバータと、が配置されていない点である。したがって、ここでは相違点についてのみ説明する。

図１４に、本実施形態のモータＥＣＵが配置された車両のトルク制御システムのブロック図を示す。なお、図１と対応する部位については同じ符号で示す。図に示すように、モータＥＣＵ１には、単一のインバータ９２が接続されている。このインバータ９２は、駆動モータ９４を駆動している。また、インバータ９２は、バッテリ９７に直結されている。このように、モータＥＣＵ１は、単一のインバータ９２、単一の駆動モータ９４を持ち、昇圧コンバータを持たないトルク制御システム９にも用いることができる。

＜その他＞
以上、本発明の駆動モータ制御装置の実施の形態について説明した。しかしながら、実施の形態は上記形態に特に限定されるものではない。当業者が行いうる種々の変形的形態、改良的形態で実施することも可能である。

例えば、上記実施形態においては、ハイブリッド車両にモータＥＣＵ１を配置したが、内燃機関を持たない電動車両や燃料電池車両に配置してもよい。また、上記実施形態のフィードバック部２１０とフィードフォワード部２１１との配置は、逆であってもよい（前出図２参照）。また、上記実施形態においては、電圧指令振幅｜Ｖｍ｜が、電圧指令下限値Ｖｍｉｎ〜電圧指令上限値Ｖｍａｘ間を逸脱する場合、前回の電圧指令振幅｜Ｖｍ｜を用いることにより、電圧指令振幅｜Ｖｍ｜の逸脱を回避した（前出図５のＳ１１６参照）。しかしながら、電圧指令振幅｜Ｖｍ｜を電圧指令下限値Ｖｍｉｎ、あるいは電圧指令上限値Ｖｍａｘに貼り付けることにより、電圧指令振幅｜Ｖｍ｜の逸脱を回避してもよい。また、上記実施形態においては、モータＥＣＵ１をマイコンにより構成したが、ハードウェア回路により構成してもよい。また、上記実施形態においては、ＨＶ−ＥＣＵ９１にアクセル９０の操作量を伝送したが、ブレーキの操作量を伝送してもよい。

第一実施形態のモータＥＣＵが配置された車両のトルク制御システムのブロック図である。 同モータＥＣＵのブロック図である。 同モータＥＣＵの制御ルーチンのフローチャートの前段部分である。 同モータＥＣＵの制御ルーチンのフローチャートの後段部分である。 駆動モータの回転数が急増する場合のタイムチャートである。 図５の枠ＶＩ内の拡大図である。 第二実施形態のモータＥＣＵの制御ルーチンのフローチャートの前段部分である。 同モータＥＣＵの制御ルーチンのフローチャートの後段部分である。 駆動モータの回転数が急増、復帰する場合のタイムチャートである。 第三実施形態のモータＥＣＵにおいて電圧指令振幅が電圧指令上限値を超える場合の電流指令値および実電流の変化を示すグラフである。 第四実施形態のモータＥＣＵにおいて電圧指令振幅が電圧指令上限値を超える場合の電流指令値および実電流の変化を示すグラフである。 第五実施形態のモータＥＣＵが配置された車両のトルク制御システムのブロック図である。 第六実施形態のモータＥＣＵが配置された車両のトルク制御システムのブロック図である。 第七実施形態のモータＥＣＵが配置された車両のトルク制御システムのブロック図である。

符号の説明

１：モータＥＣＵ、２０：電流指令値演算部、２１：電圧指令値演算部、２１０：フィードバック部、２１１：フィードフォワード部、２１２：振幅演算部、２２：許容電圧演算部、２３：電圧ガード部、２４：ｄｑ／ＵＶＷ変換部、２５：ＵＶＷ／ｄｑ変換部、２６：モータ回転数演算部、２７：ｑ軸電流指令値補正部、９：トルク制御システム、９０：アクセル、９１：ＨＶ−ＥＣＵ、９２：インバータ、９３：インバータ、９４：駆動モータ、９４０：回転角センサ、９５：発電電動機、９６：昇圧コンバータ、９７：バッテリ。
Ｉｄ：実電流、Ｉｑ：実電流、Ｉｄ＊：電流指令値、Ｉｑ＊：電流指令値、Ｉｑｓ＊：電流指令補正値、Ｉｄｍ＊：電流指令値（復帰目標値）、Ｉｑｍ＊：電流指令値（復帰目標値）、Ｉｄ＿Ａ＊：復帰時Ｉｄ指令初期値、Ｉｑ＿Ａ＊：復帰時Ｉｑ指令初期値、ΔＩｄ：偏差、ΔＩｑ：偏差、Ｉｕ：Ｕ相電流、Ｉｖ：Ｖ相電流、Ｉｗ：Ｗ相電流、Ｔｒｑ＊：トルク指令値、Ｖｍａｘ：電圧指令上限値、Ｖｍｉｎ：電圧指令下限値、｜Ｖｍ｜：電圧指令振幅、Ｖｄ：電圧指令値、Ｖｑ：電圧指令値、Ｖｕ：Ｕ相電圧、Ｖｖ：Ｖ相電圧、Ｖｗ：Ｗ相電圧、θ：回転角、Ｎｍｏｔ：回転数、Ａ：定数、Ｂ：定数、Ｋ：定数、Ｋｐ：比例ゲイン、Ｋｉ：積分ゲイン、ω：電気角速度、Ｌｑ：インダクタンス、Ｌｄ：インダクタンス、φ：逆起電圧定数。

Claims (8)

1. 車両駆動用の駆動モータに印加するモータ電圧を制御可能であり、
   外部から入力されるトルク指令値と、該車両の走行負荷を反映する負荷反映値と、に基づいて電流指令値を演算する電流指令値演算部と、
   該電流指令値と、該駆動モータを流れる実電流と、の偏差を、ゼロに収束させるために、該モータ電圧に対する電圧指令値を演算する電圧指令値演算部と、
   該駆動モータの運転状態に関連する所定の物理量と、該負荷反映値と、に基づいて、許容電圧範囲を演算する許容電圧演算部と、
   を備える駆動モータ制御装置であって、
   さらに、前記許容電圧範囲と前記電圧指令値とを比較し、該電圧指令値が該許容電圧範囲から逸脱するのを抑制する電圧ガード部を備え、
   該電圧ガード部は、該電圧指令値が該許容電圧範囲を逸脱した場合に、該電圧指令値を許容電圧でガードすることを特徴とする駆動モータ制御装置。
2. さらに、前記電流指令値を補正する電流指令値補正部を備え、
   前記電圧指令値が前記許容電圧範囲から逸脱する場合、前記電圧ガード部は、該電流指令値補正部に、該電圧指令値が該許容電圧範囲に復帰する方向に該電流指令値を補正する補正指示を伝送する請求項１に記載の駆動モータ制御装置。
3. 前記電圧指令値演算部は、前記電流指令値と前記実電流に基づきｄ軸ｑ軸それぞれ独立に電圧指令を演算するフィードバック制御部と、ｄ軸ｑ軸の諸変数が相互にクロスして影響を及ぼす非干渉項を用いて電圧指令を演算するフィードフォワード制御部と、を持つ請求項２に記載の駆動モータ制御装置。
4. 前記電流指令値補正部は、ステップ状に前記電流指令値を補正する請求項２に記載の駆動モータ制御装置。
5. 前記電流指令値補正部は、パルス状に前記電流指令値を補正する請求項２に記載の駆動モータ制御装置。
6. 前記電圧ガード部は、前記電圧指令値が前記許容電圧範囲に復帰する際、補正後の前記電流指令値を所定の復帰目標値に緩やかに近づける第一なまし処理を行う請求項２に記載の駆動モータ制御装置。
7. 前記電圧ガード部は、前記電圧指令値が前記許容電圧範囲から逸脱する際、前記電流指令値の初回値を前記実電流に一致させる一致処理と、
   該電圧指令値が該許容電圧範囲に復帰する際、該電流指令値を所定の復帰目標値に緩やかに近づける第二なまし処理と、を行う請求項１に記載の駆動モータ制御装置。
8. 前記負荷反映値は、前記駆動モータの回転数である請求項１に記載の駆動モータ制御装置。

Images