JP2016042776A - 回転電機制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】音や振動を抑制可能な回転電機制御装置を提供する。
【解決手段】制限前ｑ軸電圧指令値ＦＢｑの制限に係る不感帯幅ΔＶを規定する値の絶対値が大きい方の値を第１ｑ軸飽和ガード値Ｖｑ＿ｍａｘ＿Ｈ、絶対値が小さい方の値を第２ｑ軸飽和ガード値Ｖｑ＿ｍａｘ＿Ｌとすると、ｑ軸飽和ガード演算部４７は、制限前ｑ軸電圧指令値ＦＢｑの絶対値が少なくとも第２飽和ガード値Ｖｑ＿ｍａｘ＿Ｌの絶対値より大きく、かつ、前回ｑ軸電圧指令値Ｖｑ^* _(n-1)の絶対値が、第２ｑ軸飽和ガード値Ｖｑ＿ｍａｘ＿Ｌの絶対値以上、第１ｑ軸飽和ガード値Ｖｑ＿ｍａｘ＿Ｈの絶対値以下である場合、前回ｑ軸電圧指令値Ｖｑ^* _(n-1)をｑ軸電圧指令値Ｖｑ^*とする。これにより、ｄ軸電圧指令値Ｖｄ^*が変動したとしても、ｑ軸電圧指令値Ｖｑ^*の変動が抑制されるので、トルク変動に伴う音や振動を低減することができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、回転電機制御装置に関する。

従来、インバータを経由して電動機に通電される電流を制御する電流制御装置が知られている。例えば特許文献１では、インバータの出力電圧が飽和しないように、ｄ軸電圧指令値とｑ軸電圧指令値の２乗和が一定となるようにそれぞれの軸の電圧を制限している。

特開平８−１９１６００号公報

特許文献１のように、ｄ軸電圧指令値とｑ軸電圧指令値の２乗和が一定となるように制御すると、ｄ軸電圧指令値の変動に伴って、ｑ軸電圧指令値が変動する。ｑ軸電圧指令値が変動すると、トルク変動により音や振動が増大する虞がある。
本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、音や振動を抑制可能な回転電機制御装置を提供することにある。

本発明の回転電機制御装置は、インバータによって印加電圧が制御される回転電機の駆動を制御するものであって、制限前ｄ軸電圧演算手段と、制限前ｑ軸電圧演算手段と、ｄ軸制限手段と、ｑ軸制限手段と、を備える。
制限前ｄ軸電圧演算手段は、ｄ軸電流指令値およびｄ軸電流検出値に基づき、制限前ｄ軸電圧指令値を演算する。
制限前ｑ軸電圧演算手段は、ｑ軸電流指令値およびｑ軸電流検出値に基づき、制限前ｑ軸電圧指令値を演算する。

ｄ軸制限手段は、制限前ｄ軸電圧指令値を制限し、ｄ軸電圧指令値を演算する。
ｑ軸制限手段は、制限前ｑ軸電圧指令値を制限し、ｑ軸電圧指令値を演算する。
ここで、制限前ｑ軸電圧指令値の制限に係る不感帯幅を規定する値の絶対値が大きい方の値を第１制限値、絶対値が小さい方の値を第２制限値とする。
ｑ軸制限手段は、制限前ｑ軸電圧指令値の絶対値が少なくとも第２制限値の絶対値より大きく、かつ、前回の演算におけるｑ軸電圧指令値である前回ｑ軸電圧指令値の絶対値が、第２制限値の絶対値以上、第１制限値の絶対値以下である場合、前回ｑ軸電圧指令値をｑ軸電圧指令値とする。

本発明では、第１制限値と第２制限値との間を不感帯とし、制限前ｑ軸電圧指令値の絶対値が少なくとも第２制限値の絶対値よりも大きく、前回ｑ軸電圧指令値が不感帯内である場合、ｑ軸電圧指令値を、前回ｑ軸電圧指令値とすることで前回値を引き継いでいる。これにより、ｄ軸電圧指令値が変動したとしても、ｑ軸電圧指令値の変動が抑制されるので、トルク変動に伴う音や振動を低減することができる。

本発明の第１実施形態による回転電機制御装置の構成を示すブロック図である。 本発明の第１実施形態によるｄ軸制限処理を説明するフローチャートである。 本発明の第１実施形態によるｑ軸制限処理を説明するフローチャートである。 本発明の第１実施形態による飽和ガード値を説明する説明図である。 本発明の第１実施形態によるｑ軸電圧指令値を説明するタイムチャートである。 本発明の第２実施形態によるｑ軸制限処理を説明するフローチャートである。 本発明の第３実施形態によるｑ軸制限処理を説明するフローチャートである。 本発明の第４実施形態による飽和ガード値を説明する説明図である。 本発明の第４実施形態による不感帯幅を説明する説明図である。

以下、本発明による回転電機制御装置を図面に基づいて説明する。
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態の回転電機制御装置を図１〜図５に基づいて説明する。なお、以下、複数の実施形態において、実質的に同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。

図１に示すように、回転電機制御装置１は、回転電機としてのモータ１０を駆動制御するものであって、モータ１０とともに例えば車両のステアリング操作を補助するための電動パワーステアリング装置に適用される。
モータ１０は、３相ブラシレスモータであり、図示しないバッテリの電力により駆動される。なお、モータ１０は、３相ブラシレスモータ以外のモータであってもよい。

回転電機制御装置１は、電子制御ユニット（ＥＣＵ）により構成され、インバータ部２０、電流センサ３０、および、制御部４０等を備える。
インバータ部２０は、３相インバータであり、図示しない６つのスイッチング素子がブリッジ接続されている。スイッチング素子は、例えば電界効果トランジスタの一種であるＭＯＳＦＥＴ（金属酸化物半導体電界効果トランジスタ）である。また、スイッチング素子は、ＭＯＳＦＥＴに限らず、ＩＧＢＴ（絶縁ゲートバイポーラトランジスタ）やサイリスタ等であってもよい。２つのスイッチング素子は、一方が高電位側、他方が低電位側に接続され、１つのスイッチング素子対を構成する。３つのスイッチング素子対における高電位側スイッチング素子と低電位側スイッチング素子との接続点は、それぞれ、モータ１０のＵ相コイル、Ｖ相コイル、および、Ｗ相コイルに接続される。

インバータ部２０は、プリドライバ２５を介し、制御部４０によりスイッチング素子のオンオフ作動が制御され、図示しないバッテリから供給される電力を変換し、モータ１０へ供給する。
電流センサ３０は、シャント抵抗やホールＩＣ等により構成される。電流センサ３０の検出値は、増幅回路３１を経由して制御部４０へ出力される。

制御部４０は、回転電機制御装置１全体の制御を司るものであって、各種演算処理を実行するマイクロコンピュータにより構成される。
制御部４０は、３相２相変換部４１、ｄ軸減算器４２、ｑ軸減算器４３、ｄ軸ＰＩ制御部４４、ｑ軸ＰＩ制御部４５、ｄ軸飽和ガード演算部４６、ｑ軸飽和ガード演算部４７、２相３相変換部４８、および、ＰＷＭ変換部４９等を有する。制御部４０を構成する各機能ブロックは、いずれもソフトウェアにより構成してもよいし、ハードウェアにより構成してもよいし、ソフトウェアとハードウェアの組み合わせにより構成してもよい。

３相２相変換部４１は、Ｕ相電流Ｉｕに係るＵ相電流信号、Ｖ相電流Ｉｖに係るＶ相電流信号、および、Ｗ相電流Ｉｗに係るＷ相電流信号を、電流センサ３０から取得する。また、３相２相変換部４１は、モータ１０のロータの回転を検出する図示しない回転角センサから電気角θｍを取得する。３相２相変換部４１では、電気角θｍに基づき、ｄｑ変換により、Ｕ相電流Ｉｕ、Ｖ相電流ＩｖおよびＷ相電流Ｉｗを、ｄ軸電流Ｉｄおよびｑ軸電流Ｉｑに変換する。これにより、Ｕ相電流Ｉｕ、Ｖ相電流ＩｖおよびＷ相電流Ｉｗは、３相座標からｄｑ座標に変換される。本実施形態では、ｄ軸電流Ｉｄが「ｄ軸電流検出値」、ｑ軸電流Ｉｑが「ｑ軸電流検出値」に対応する。

ｄ軸減算器４２は、ｄ軸電流指令値Ｉｄ^*とｄ軸電流Ｉｄとの差分であるｄ軸電流偏差ΔＩｄを演算する。ｑ軸減算器４３は、ｑ軸電流指令値Ｉｑ^*とｑ軸電流Ｉｑとの差分であるｑ軸電流偏差ΔＩｑを演算する。
ｄ軸電流指令値Ｉｄ^*およびｑ軸電流指令値Ｉｑ^*は、例えば操舵トルクや車速等に応じ、図示しない指令演算部にて演算される。

ｄ軸ＰＩ制御部４４は、ｄ軸減算器４２から入力されたｄ軸電流偏差ΔＩｄに基づき、実電流であるｄ軸電流Ｉｄをｄ軸電流指令値Ｉｄ^*に追従させるべく、ＰＩ演算により制限前ｄ軸電圧指令値ＦＢｄを演算する。
ｑ軸ＰＩ制御部４５は、ｑ軸減算器４３から入力されたｑ軸電流偏差ΔＩｑに基づき、実電流であるｑ軸電流Ｉｑをｑ軸電流指令値Ｉｑ^*に追従させるべく、ＰＩ演算により制限前ｑ軸電圧指令値ＦＢｑを演算する。

ｄ軸飽和ガード演算部４６では、インバータ部２０からの出力電圧が飽和しないように、制限前ｄ軸電圧指令値ＦＢｄを制限するｄ軸制限処理を行い、ｄ軸電圧指令値Ｖｄ^*を演算する。
ｑ軸飽和ガード演算部４７では、インバータ部２０からの出力電圧が飽和しないように、ｄ軸電圧指令値Ｖｄ^*に基づき、制限前ｑ軸電圧指令値ＦＢｑを制限するｑ軸制限処理を行い、ｑ軸電圧指令値Ｖｑ^*を演算する。
本実施形態では、インバータ部２０からの出力電圧が電圧最大値Ｖ＿ｍａｘを超えないように、制限前ｄ軸電圧指令値ＦＢｄおよび制限前ｑ軸電圧指令値ＦＢｑにガードをかけている。
ｄ軸飽和ガード演算部４６およびｑ軸飽和ガード演算部４７における制限処理の詳細は、後述する。

２相３相変換部４８は、電気角θｍに基づき、逆ｄｑ変換により、ｄ軸電圧指令値Ｖｄ^*およびｑ軸電圧指令値Ｖｑ^*を、３相の電圧指令値であるＵ相電圧指令値Ｖｕ^*、Ｖ相電圧指令値Ｖｖ^*およびＷ相電圧指令値Ｖｗ^*に変換する。
ＰＷＭ変換部４９では、Ｕ相電圧指令値Ｖｕ^*、Ｖ相電圧指令値Ｖｖ^*およびＷ相電圧指令値Ｖｗ^*に基づき、各相のスイッチング素子のオン期間の割合に対応するＵ相デューティＤｕ、Ｖ相デューティＤｖおよびＷ相デューティＤｗを演算する。

ＰＷＭ変換部４９から出力されたＵ相デューティＤｕ、Ｖ相デューティＤｖおよびＷ相デューティＤｗは、プリドライバ２５にて駆動信号に変換される。そして、当該駆動信号に基づき、インバータ部２０のスイッチング素子のオン／オフ作動が制御される。
これにより、制御部４０は、インバータ部２０を介してモータ１０をＰＷＭ制御する。

ここで、ｄ軸飽和ガード演算部４６におけるｄ軸制限処理を図２に示すフローチャートに基づいて説明する。
最初のステップＳ１０１では、制限前ｄ軸電圧指令値ＦＢｄが正側のｄ軸飽和ガード値Ｖｄ＿ｍａｘより大きいか否かを判断する。ｄ軸飽和ガード値Ｖｄ＿ｍａｘは、インバータ部２０からの出力電圧が飽和しないように決定される電圧最大値Ｖ＿ｍａｘに基づき、許容する進角に応じて決定される定数である（図４参照）。制限前ｄ軸電圧指令値ＦＢｄが正側のｄ軸飽和ガード値Ｖｄ＿ｍａｘより大きいと判断された場合（Ｓ１０１：ＹＥＳ）、Ｓ１０３へ移行する。制限前ｄ軸電圧指令値ＦＢｄが正側のｄ軸飽和ガード値Ｖｄ＿ｍａｘ以下であると判断された場合（Ｓ１０１：ＮＯ）、Ｓ１０２へ移行する。

Ｓ１０２では、制限前ｄ軸電圧指令値ＦＢｄが負側のｄ軸飽和ガード値−Ｖｄ＿ｍａｘより小さいか否かを判断する。制限前ｄ軸電圧指令値ＦＢｄが負側のｄ軸飽和ガード値−Ｖｄ＿ｍａｘより小さいと判断された場合（Ｓ１０２：ＹＥＳ）、Ｓ１０４へ移行する。制限前ｄ軸電圧指令値ＦＢｄが負側のｄ軸飽和ガード値−Ｖｄ＿ｍａｘより大きいと判断された場合（Ｓ１０２：ＹＥＳ）、Ｓ１０５へ移行する。

制限前ｄ軸電圧指令値ＦＢｄが正側のｄ軸飽和ガード値Ｖｄ＿ｍａｘより大きいと判断された場合（Ｓ１０１：ＹＥＳ）に移行するＳ１０３では、ｄ軸電圧指令値Ｖｄ^*を、正側のｄ軸飽和ガード値Ｖｄ＿ｍａｘとする。
制限前ｄ軸電圧指令値ＦＢｄが負側のｄ軸電圧最大値−Ｖｄ＿ｍａｘより小さいと判断された場合（Ｓ１０２：ＹＥＳ）に移行するＳ１０４では、ｄ軸電圧指令値Ｖｄ^*を、負側のｄ軸飽和ガード値−Ｖｄ＿ｍａｘとする。
制限前ｄ軸電圧指令値ＦＢｄが負側のｄ軸飽和ガード値−Ｖｄ＿ｍａｘ以上、正側のｄ軸飽和ガード値Ｖｄ＿ｍａｘ以下である場合（Ｓ１０１：ＮＯ、かつ、Ｓ１０２：ＮＯ）に移行するＳ１０５では、ｄ軸電圧指令値Ｖｄ^*を、制限前ｄ軸電圧指令値ＦＢｄとする。
演算されたｄ軸電圧指令値Ｖｄ^*は、ｑ軸飽和ガード演算部４７および２相３相変換部４８へ出力される。

次に、ｑ軸飽和ガード演算部４７におけるｑ軸制限処理を図３に示すフローチャートに基づいて説明する。
Ｓ２０１では、ｄ軸電圧指令値Ｖｄ^*に基づき、第１ｑ軸飽和ガード値Ｖｑ＿ｍａｘ＿Ｈ、および、第２ｑ軸飽和ガード値Ｖｑ＿ｍａｘ＿Ｌを演算する。第１ｑ軸飽和ガード値Ｖｑ＿ｍａｘ＿Ｈを式（１）、第２ｑ軸飽和ガード値Ｖｑ＿ｍａｘ＿Ｌを式（２）に示す。式中のΔＶは、不感帯幅であり、例えば０．０６［Ｖ］程度に設定される。

Ｓ２０２では、制限前ｑ軸電圧指令値ＦＢｑが正側の第２ｑ軸飽和ガード値Ｖｑ＿ｍａｘ＿Ｌより大きいか否かを判断する。制限前ｑ軸電圧指令値ＦＢｑが正側の第２ｑ軸飽和ガード値Ｖｑ＿ｍａｘ＿Ｌ以下であると判断された場合（Ｓ２０２：ＮＯ）、Ｓ２０８へ移行する。制限前ｑ軸電圧指令値ＦＢｑが正側の第２ｑ軸飽和ガード値Ｖｑ＿ｍａｘ＿Ｌより大きいと判断された場合（Ｓ２０２：ＹＥＳ）、Ｓ２０３へ移行する。以下、Ｓ２０３〜Ｓ２０７は、制限前ｑ軸電圧指令値ＦＢｑが正の値の場合である。

Ｓ２０３では、前回演算におけるｑ軸電圧指令値Ｖｑ^*である前回ｑ軸電圧指令値Ｖｑ^* _(n-1)が、Ｓ２０１で演算した正側の第１ｑ軸飽和ガード値Ｖｑ＿ｍａｘ＿Ｈより大きいか否かを判断する。前回ｑ軸電圧指令値Ｖｑ^* _(n-1)が正側の第１ｑ軸飽和ガード値Ｖｑ＿ｍａｘ＿Ｈより大きいと判断された場合（Ｓ２０３：ＹＥＳ）、Ｓ２０５へ移行する。前回ｑ軸電圧指令値Ｖｑ^* _(n-1)が正側の第１ｑ軸飽和ガード値Ｖｑ＿ｍａｘ＿Ｈ以下であると判断された場合（Ｓ２０３：ＮＯ）、Ｓ２０４へ移行する。

Ｓ２０４では、前回ｑ軸電圧指令値Ｖｑ^* _(n-1)が、Ｓ２０１で演算した正側の第２ｑ軸飽和ガード値Ｖｑ＿ｍａｘ＿Ｌより小さいか否かを判断する。前回ｑ軸電圧指令値Ｖｑ^* _(n-1)が正側の第２ｑ軸飽和ガード値Ｖｑ＿ｍａｘ＿Ｌより小さいと判断された場合（Ｓ２０４：ＹＥＳ）、Ｓ２０６へ移行する。前回のｑ軸電圧指令値Ｖｑ^*が正側の第２ｑ軸飽和ガード値Ｖｑ＿ｍａｘ＿Ｌ以上であると判断された場合（Ｓ２０４：ＮＯ）、Ｓ２０７へ移行する。

前回ｑ軸電圧指令値Ｖｑ^* _(n-1)が正側の第１ｑ軸飽和ガード値Ｖｑ＿ｍａｘ＿Ｈより大きい場合（Ｓ２０３：ＹＥＳ）に移行するＳ２０５では、ｑ軸電圧指令値Ｖｑ^*を正側の第１ｑ軸飽和ガード値Ｖｑ＿ｍａｘ＿Ｈとする。
前回ｑ軸電圧指令値Ｖｑ^* _(n-1)が正側の第２ｑ軸飽和ガード値Ｖｑ＿ｍａｘ＿Ｌより小さい場合（Ｓ２０４：ＹＥＳ）に移行するＳ２０６では、ｑ軸電圧指令値Ｖｑ^*を正側の第２ｑ軸飽和ガード値Ｖｑ＿ｍａｘ＿Ｌとする。
前回ｑ軸電圧指令値Ｖｑ^* _(n-1)が、正側の第２ｑ軸飽和ガード値Ｖｑ＿ｍａｘ＿Ｌ以上、正側の第１ｑ軸飽和ガード値Ｖｑ＿ｍａｘ＿Ｈ以下である場合（Ｓ２０３：ＮＯ、かつ、Ｓ２０４：ＮＯ）に移行するＳ２０７では、ｑ軸電圧指令値Ｖｑ^*を前回ｑ軸電圧指令値Ｖｑ^* _(n-1)とする。

制限前ｑ軸電圧指令値ＦＢｑが正側の第２ｑ軸飽和ガード値Ｖｑ＿ｍａｘ＿Ｌ以下であると判断された場合（Ｓ２０２：ＮＯ）に移行するＳ２０８では、制限前ｑ軸電圧指令値ＦＢｑが負側の第２ｑ軸飽和ガード値Ｖｑ＿ｍａｘ＿Ｌより小さいか否かを判断する。制限前ｑ軸電圧指令値ＦＢｑが負側の第２ｑ軸飽和ガード値−Ｖｑ＿ｍａｘ＿Ｌ以上であると判断された場合（Ｓ２０８：ＮＯ）、Ｓ２１４へ移行する。制限前ｑ軸電圧指令値ＦＢｑが負側の第２ｑ軸飽和ガード値Ｖｑ＿ｍａｘ＿Ｌより小さいと判断された場合（Ｓ２０８：ＹＥＳ）、Ｓ２０９へ移行する。以下、Ｓ２０９〜Ｓ２１３の処理は、制限前ｑ軸電圧指令値ＦＢｑが負の値の場合である。

Ｓ２０９では、前回ｑ軸電圧指令値Ｖｑ^* _(n-1)が負側の第１ｑ軸飽和ガード値−Ｖｑ＿ｍａｘ＿Ｈより小さいか否かを判断する。前回ｑ軸電圧指令値Ｖｑ^* _(n-1)が負側の第１ｑ軸飽和ガード値−Ｖｑ＿ｍａｘ＿Ｈより小さいと判断された場合（Ｓ２０９：ＹＥＳ）、Ｓ２１１へ移行する。前回ｑ軸電圧指令値Ｖｑ^* _(n-1)が負側の第１ｑ軸飽和ガード値−Ｖｑ＿ｍａｘ＿Ｈ以上であると判断された場合（Ｓ２０９：ＮＯ）、Ｓ２１０へ移行する。

Ｓ２１０では、前回ｑ軸電圧指令値Ｖｑ^* _(n-1)が負側の第２ｑ軸飽和ガード値−Ｖｑ＿ｍａｘ＿Ｌより大きいか否かを判断する。前回ｑ軸電圧指令値Ｖｑ^* _(n-1)が負側の第２ｑ軸飽和ガード値−Ｖｑ＿ｍａｘ＿Ｌより大きいと判断された場合（Ｓ２１０：ＹＥＳ）、Ｓ２１２へ移行する。前回ｑ軸電圧指令値Ｖｑ^* _(n-1)が負側の第２ｑ軸飽和ガード値−Ｖｑ＿ｍａｘ＿Ｌ以下であると判断された場合（Ｓ２１０：ＮＯ）、Ｓ２１３へ移行する。

前回ｑ軸電圧指令値Ｖｑ^* _(n-1)が負側の第１ｑ軸飽和ガード値−Ｖｑ＿ｍａｘ＿Ｈより小さい場合（Ｓ２０９：ＹＥＳ）に移行するＳ２１１では、ｑ軸電圧指令値Ｖｑ^*を負側の第１ｑ軸飽和ガード値Ｖｑ＿ｍａｘ＿Ｈとする。
前回ｑ軸電圧指令値Ｖｑ^* _(n-1)が負側の第２ｑ軸飽和ガード値−Ｖｑ＿ｍａｘ＿Ｌより大きい場合（Ｓ２１０：ＹＥＳ）に移行するＳ２１２では、ｑ軸電圧指令値Ｖｑ^*を負側の第２ｑ軸飽和ガード値Ｖｑ＿ｍａｘ＿Ｌとする。

前回ｑ軸電圧指令値Ｖｑ^* _(n-1)が、負側の第１ｑ軸飽和ガード値Ｖｑ＿ｍａｘ＿Ｈ以上、負側の第２ｑ軸飽和ガード値Ｖｑ＿ｍａｘ＿Ｌ以下である場合（Ｓ２０９：ＮＯ、かつ、Ｓ２１０：ＮＯ）に移行するＳ２１３では、ｑ軸電圧指令値Ｖｑ^*を前回ｑ軸電圧指令値Ｖｑ^* _(n-1)とする。
制限前ｑ軸電圧指令値ＦＢｑが、負側の第２ｑ軸飽和ガード値−Ｖｑ＿ｍａｘ＿Ｌ以上、正側の第２ｑ軸飽和ガード値Ｖｑ＿ｍａｘ＿Ｌ以下である場合（Ｓ２０２：ＮＯ、かつ、Ｓ２０８：ＮＯ）に移行するＳ２１４では、ｑ軸電圧指令値Ｖｑ^*を制限前ｑ軸電圧指令値ＦＢｑとする。

ここで、飽和ガード値について、図４に基づいて説明する。図４では、ｄ軸電圧Ｖｄおよびｑ軸電圧Ｖｑがともに正である場合を例に説明することとし、以下、「正側の」の記載を適宜省略する
図４（ａ）に示すように、制限前ｄ軸電圧指令値ＦＢｄがｄ軸飽和ガード値Ｖｄ＿ｍａｘ以下である場合、制限前ｄ軸電圧指令値ＦＢｄをｄ軸電圧指令値Ｖｄ^*とする。また、図４（ｂ）に示すように、制限前ｄ軸電圧指令値ＦＢｄがｄ軸飽和ガード値Ｖｄ＿ｍａｘより大きい場合、ｄ軸飽和ガード値Ｖｄ＿ｍａｘをｄ軸電圧指令値Ｖｄ^*とする。
そして、電圧最大値Ｖ＿ｍａｘおよびｄ軸電圧指令値Ｖｄ^*に基づき、第１ｑ軸飽和ガード値Ｖｑ＿ｍａｘ＿Ｈを演算する。また、第１ｑ軸飽和ガード値Ｖｑ＿ｍａｘ＿Ｈから不感帯幅ΔＶを減算し、第２ｑ軸飽和ガード値Ｖｑ＿ｍａｘ＿Ｌを演算する。

次に、ｑ軸電圧指令値Ｖｑ^*の経時変化を図５に基づいて説明する。図５における各プロットは、演算周期ごとの値とする。
図５（ｂ）は、ｑ軸飽和ガード値Ｖｑ＿ｍａｘが１つの値（ここでは、第１ｑ軸飽和ガード値Ｖｑ＿ｍａｘ＿Ｈと等しい値）であって、不感帯を設けない場合の参考例を示す。図５（ｂ）に示すように、ｑ軸飽和ガード値Ｖｑ＿ｍａｘは、ｄ軸電圧指令値Ｖｄ^*の変動に伴って変動する。そのため、制限前ｑ軸電圧指令値ＦＢｑがｑ軸飽和ガード値Ｖｑ＿ｍａｘを超えている場合、ｑ軸電圧指令値Ｖｑ^*をｑ軸飽和ガード値Ｖｑ＿ｍａｘとすると、ｑ軸電圧指令値Ｖｑ^*が変動するため、トルク変動により音や振動が生じる虞がある。

そこで本実施形態では、第１ｑ軸飽和ガード値Ｖｑ＿ｍａｘ＿Ｈと第２ｑ軸飽和ガード値Ｖｑ＿ｍａｘ＿Ｌとの間を不感帯とすることで、ｑ軸電圧指令値Ｖｑ^*の変動を抑制している。
具体的には、図５（ａ）に示すように、例えば時刻ｘ１１のように、前回演算時である時刻ｘ１０におけるｑ軸電圧指令値Ｖｑ^*である前回ｑ軸電圧指令値Ｖｑ^* _(n-1)が、第２ｑ軸飽和ガード値Ｖｑ＿ｍａｘ＿Ｌ以上、第１ｑ軸飽和ガード値Ｖｑ＿ｍａｘ＿Ｈ以下である場合、時刻ｘ１１におけるｑ軸電圧指令値Ｖｑ^*を前回ｑ軸電圧指令値Ｖｑ^* _(n-1)とする。すなわち、時刻ｘ１０におけるｑ軸電圧指令値Ｖｑ^*が時刻ｘ１１における不感帯範囲内であるので、時刻ｘ１１においては、時刻ｘ１０（すなわち前回演算時）のｑ軸電圧指令値Ｖｑ^*を継続する。

例えば時刻ｘ２１のように、前回演算時である時刻ｘ２０におけるｑ軸電圧指令値Ｖｑ^*である前回ｑ軸電圧指令値Ｖｑ^* _(n-1)が、第２ｑ軸飽和ガード値Ｖｑ＿ｍａｘ＿Ｌより小さい場合、時刻ｘ２１におけるｑ軸電圧指令値Ｖｑ^*を第２ｑ軸飽和ガード値Ｖｑ＿ｍａｘ＿Ｌとする。
例えば時刻ｘ３１のように、前回演算時である時刻ｘ３０におけるｑ軸電圧指令値Ｖｑ^*である前回ｑ軸電圧指令値Ｖｑ^* _(n-1)が、第１ｑ軸飽和ガード値Ｖｑ＿ｍａｘ＿Ｈより大きい場合、時刻ｘ３１におけるｑ軸電圧指令値Ｖｑ^*を第１ｑ軸飽和ガード値Ｖｑ＿ｍａｘ＿Ｈとする。

このように、本実施形態では、飽和ガード値として、第１ｑ軸飽和ガード値Ｖｑ＿ｍａｘ＿Ｈおよび第２ｑ軸飽和ガード値Ｖｑ＿ｍａｘ＿Ｌの２つの値を設定している。また、第１ｑ軸飽和ガード値Ｖｑ＿ｍａｘ＿Ｈと第２ｑ軸飽和ガード値Ｖｑ＿ｍａｘ＿Ｌとの間を不感帯とし、制限前ｑ軸電圧指令値ＦＢｑの絶対値が第２ｑ軸飽和ガード値Ｖｑ＿ｍａｘ＿Ｌの絶対値より大きく、前回ｑ軸電圧指令値Ｖｑ^* _(n-1)が不感帯内であれば、ｑ軸電圧指令値Ｖｑ^*として前回値を引き継いでいる。これにより、図５（ｂ）に示す飽和ガード値が１つである場合と比較し、ｄ軸電圧指令値Ｖｄ^*の変動に伴うｑ軸電圧指令値Ｖｑ^*の変動を抑制することができるので、音や振動を低減することができる。

以上詳述したように、回転電機制御装置１は、インバータ部２０によって印加電圧が制御される交流のモータ１０の駆動を制御するものであって、制御部４０を備える。制御部４０は、ｄ軸ＰＩ制御部４４、ｑ軸ＰＩ制御部４５、ｄ軸飽和ガード演算部４６、および、ｑ軸飽和ガード演算部４７を有する。
ｄ軸ＰＩ制御部４４は、ｄ軸電流指令値Ｉｄ^*およびｄ軸電流Ｉｄに基づき、制限前ｄ軸電圧指令値ＦＢｄを演算する。
ｑ軸ＰＩ制御部４５は、ｑ軸電流指令値Ｉｑ^*およびｑ軸電流Ｉｑに基づき、制限前ｑ軸電圧指令値ＦＢｑを演算する。

ｄ軸飽和ガード演算部４６は、制限前ｄ軸電圧指令値ＦＢｄを制限し、ｄ軸電圧指令値Ｖｄ^*を演算する。
ｑ軸飽和ガード演算部４７は、制限前ｑ軸電圧指令値ＦＢｑを制限し、ｑ軸電圧指令値Ｖｑ^*を演算する。
ここで、制限前ｑ軸電圧指令値ＦＢｑの制限に係る不感帯幅ΔＶを規定する値の絶対値が大きい方の値を第１ｑ軸飽和ガード値Ｖｑ＿ｍａｘ＿Ｈ、絶対値が小さい方の値を第２ｑ軸飽和ガード値Ｖｑ＿ｍａｘ＿Ｌとする。

ｑ軸飽和ガード演算部４７は、制限前ｑ軸電圧指令値ＦＢｑの絶対値が少なくとも第２ｑ軸飽和ガード値Ｖｑ＿ｍａｘ＿Ｌの絶対値より大きく、かつ、前回の演算におけるｑ軸電圧指令値である前回ｑ軸電圧指令値Ｖｑ^* _(n-1)の絶対値が、第２ｑ軸飽和ガード値Ｖｑ＿ｍａｘ＿Ｌの絶対値以上、第１ｑ軸飽和ガード値Ｖｑ＿ｍａｘ＿Ｈの絶対値以下である場合、前回ｑ軸電圧指令値Ｖｑ^* _(n-1)をｑ軸電圧指令値Ｖｑ^*とする。

本実施形態では、第１ｑ軸飽和ガード値Ｖｑ＿ｍａｘ＿Ｈと第２ｑ軸飽和ガード値Ｖｑ＿ｍａｘ＿Ｌとの間を不感帯とし、制限前ｑ軸電圧指令値ＦＢｑの絶対値が第２ｑ軸飽和ガード値Ｖｑ＿ｍａｘ＿Ｌの絶対値より大きく、前回ｑ軸電圧指令値Ｖｑ^* _(n-1)が不感帯内である場合、前回ｑ軸電圧指令値Ｖｑ^* _(n-1)をｑ軸電圧指令値Ｖｑ^*とすることで前回値を引き継いでいる。これにより、ｄ軸電圧指令値Ｖｄ^*が変動したとしても、ｑ軸電圧指令値Ｖｑ^*の変動が抑制されるので、トルク変動に伴う音や振動を低減することができる。

ｑ軸飽和ガード演算部４７は、制限前ｑ軸電圧指令値ＦＢｑの絶対値が第１ｑ軸飽和ガード値Ｖｑ＿ｍａｘ＿Ｈの絶対値より大きい場合、第１ｑ軸飽和ガード値Ｖｑ＿ｍａｘ＿Ｈに応じた値をｑ軸電圧指令値Ｖｑ^*とする。制限前ｑ軸電圧指令値ＦＢｑが正であれば、正側の第１ｑ軸飽和ガード値Ｖｑ＿ｍａｘ＿Ｈ、制限前ｑ軸電圧指令値ＦＢｑが負であれば、負側の第１ｑ軸飽和ガード値−Ｖｑ＿ｍａｘ＿Ｈを、ｑ軸電圧指令値Ｖｑ^*とする。

また、ｑ軸飽和ガード演算部４７は、制限前ｑ軸電圧指令値ＦＢｑの絶対値が少なくとも第２ｑ軸飽和ガード値Ｖｑ＿ｍａｘ＿Ｌの絶対値より大きく、かつ、前回ｑ軸電圧指令値Ｖｑ^* _(n-1)が第２ｑ軸飽和ガード値Ｖｑ＿ｍａｘ＿Ｌより小さい場合、第２ｑ軸飽和ガード値Ｖｑ＿ｍａｘ＿Ｌに応じた値をｑ軸電圧指令値Ｖｑ^*とする。制限前ｑ軸電圧指令値ＦＢｑが正であれば、正側の第２ｑ軸飽和ガード値Ｖｑ＿ｍａｘ＿Ｌ、制限前ｑ軸電圧指令値ＦＢｑが負であれば、負側の第２ｑ軸飽和ガード値−Ｖｑ＿ｍａｘ＿Ｌを、ｑ軸電圧指令値Ｖｑ^*とする。
これにより、ｑ軸電圧指令値Ｖｑ^*を適切に演算することができる。
なお、ｑ軸飽和ガード演算部４７は、制限前ｑ軸電圧指令値ＦＢｑの絶対値が第２ｑ軸飽和ガード値Ｖｑ＿ｍａｘ＿Ｌの絶対値以下である場合、制限前ｑ軸電圧指令値ＦＢｑをｑ軸電圧指令値Ｖｑ^*とする。

本実施形態では、ｄ軸ＰＩ制御部４４が「制限前ｄ軸電圧演算手段」を構成し、ｑ軸ＰＩ制御部４５が「制限前ｑ軸電圧演算手段」を構成し、ｄ軸飽和ガード演算部４６が「ｄ軸制限手段」を構成し、ｑ軸飽和ガード演算部４７が「ｑ軸制限手段」を構成する。また、第１ｑ軸飽和ガード値Ｖｑ＿ｍａｘ＿Ｈが「第１制限値」に対応し、第２ｑ軸飽和ガード値Ｖｑ＿ｍａｘ＿Ｌが「第２制限値」に対応する。

（第２実施形態）
本発明の第２実施形態を図６に基づいて説明する。
第１実施形態では、ｑ軸電圧指令値Ｖｑ^*そのものを用いてｑ軸制限処理を行う。本実施形態では、飽和率を用いてｑ軸制限処理を行う。
本実施形態のｑ軸制限処理を図６に示すフローチャートに基づいて説明する。

Ｓ３０１では、ｑ軸飽和ガード値Ｖｑ＿ｍａｘ、第１飽和率ＲＨ、および、第２飽和率ＲＬを演算する。ｑ軸飽和ガード値Ｖｑ＿ｍａｘは、第１実施形態における第１ｑ軸飽和ガード値Ｖｑ＿ｍａｘ＿Ｈと同じ値である。第１飽和率ＲＨを式（３）、第２飽和率ＲＬを式（４）に示す。なお、式中のΔＲは、不感帯幅である。
ＲＨ＝Ｖｑ＿ｍａｘ／Ｖ＿ｍａｘ ・・・（３）
ＲＬ＝ＲＨ−ΔＲ ・・・（４）

Ｓ３０２では、制限前ｑ軸電圧指令値ＦＢｑの飽和率である制限前飽和率Ｒｂを演算し、制限前飽和率Ｒｂが正側の第２飽和率ＲＬより大きいか否かを判断する。
制限前飽和率Ｒｂは、式（５）で演算される。
Ｒｂ＝ＦＢｑ／Ｖ＿ｍａｘ ・・・（５）
制限前飽和率Ｒｂが正側の第２飽和率ＲＬ以下であると判断された場合（Ｓ３０２：ＮＯ）、Ｓ３０８へ移行する。制限前飽和率Ｒｂが正側の第２飽和率ＲＬより大きいと判断された場合（Ｓ３０２：ＹＥＳ）、Ｓ３０３へ移行する。

Ｓ３０３では、前回ｑ軸電圧指令値Ｖｑ^* _(n-1)の飽和率である前回指令飽和率Ｒ_(n-1)が正側の第１飽和率ＲＨより大きいか否かを判断する。前回指令飽和率Ｒ_(n-1)は、式（６）により演算される。
Ｒ_(n-1)＝Ｖｑ^* _(n-1)／Ｖ＿ｍａｘ ・・・（６）
前回指令飽和率Ｒ_(n-1)が正側の第１飽和率ＲＨより大きいと判断された場合（Ｓ３０３：ＹＥＳ）、Ｓ３０５へ移行する。前回指令飽和率Ｒ_(n-1)が正側の第１飽和率ＲＨ以下であると判断された場合（Ｓ３０３：ＮＯ）、Ｓ３０４へ移行する。

Ｓ３０４では、前回指令飽和率Ｒ_(n-1)が正側の第２飽和率ＲＬより小さいか否かを判断する。前回指令飽和率Ｒ_(n-1)が正側の第２飽和率ＲＬより小さいと判断された場合（Ｓ３０４：ＹＥＳ）、Ｓ３０６へ移行する。前回指令飽和率Ｒ_(n-1)が正側の第２飽和率ＲＬ以上であると判断された場合（Ｓ３０４：ＮＯ）、Ｓ３０７へ移行する。

前回指令飽和率Ｒ_(n-1)が正側の第１飽和率ＲＨより大きい場合（Ｓ３０３：ＹＥＳ）に移行するＳ３０５では、ｑ軸電圧指令値Ｖｑ^*を、電圧最大値Ｖ＿ｍａｘに正側の第１飽和率ＲＨを乗じた値とする（式（７））。
Ｖｑ^*＝Ｖ＿ｍａｘ×ＲＨ ・・・（７）
前回指令飽和率Ｒ_(n-1)が正側の第２飽和率ＲＬより小さい場合（Ｓ３０４：ＹＥＳ）に移行するＳ３０６では、ｑ軸電圧指令値Ｖｑ^*を、電圧最大値Ｖ＿ｍａｘに正側の第２飽和率ＲＬを乗じた値とする（式（８））。
Ｖｑ^*＝Ｖ＿ｍａｘ×ＲＬ ・・・（８）
前回指令飽和率Ｒ_(n-1)が、正側の第２飽和率ＲＬ以上、正側の第１飽和率ＲＨ以下である場合（Ｓ３０３：ＮＯ、かつ、Ｓ３０４：ＮＯ）、ｑ軸電圧指令値Ｖｑ^*を前回ｑ軸電圧指令値Ｖｑ^* _(n-1)とする。

制限前飽和率Ｒｂが正側の第２飽和率ＲＬ以下であると判断された場合（Ｓ３０２：ＮＯ）に移行するＳ３０８では、制限前飽和率Ｒｂが負側の第２飽和率−ＲＬより小さいか否かを判断する。制限前飽和率Ｒｂが負側の第２飽和率−ＲＬ以上であると判断された場合（Ｓ３０８：ＮＯ）、Ｓ３１４へ移行する。制限前飽和率Ｒｂが負側の第２飽和率−ＲＬより小さいと判断された場合（Ｓ３０８：ＹＥＳ）、Ｓ３０９へ移行する。

Ｓ３０９では、前回指令飽和率Ｒ_(n-1)が負側の第１飽和率−ＲＨより小さいか否かを判断する。前回指令飽和率Ｒ_(n-1)が負側の第１飽和率−ＲＨより小さいと判断された場合（Ｓ３０９：ＹＥＳ）、Ｓ３１１へ移行する。前回指令飽和率Ｒ_(n-1)が負側の第１飽和率−ＲＨ以上であると判断された場合（Ｓ３０９：ＮＯ）、Ｓ３１０へ移行する。

Ｓ３１０では、前回指令飽和率Ｒ_(n-1)が負側の第２飽和率−ＲＬより大きいか否かを判断する。前回指令飽和率Ｒ_(n-1)が負側の第２飽和率−ＲＬより大きいと判断された場合（Ｓ３１０：ＹＥＳ）、Ｓ３１２へ移行する。前回指令飽和率Ｒ_(n-1)が負側の第２飽和率−ＲＬ以下であると判断された場合（Ｓ３１０：ＮＯ）、Ｓ３１３へ移行する。

前回指令飽和率Ｒ_(n-1)が負側の第１飽和率−ＲＨより小さい場合（Ｓ３０９：ＹＥＳ）に移行するＳ３１１では、ｑ軸電圧指令値Ｖｑ^*を、電圧最大値Ｖ＿ｍａｘに負側の第１飽和率−ＲＨを乗じた値とする（式（９））。
Ｖｑ^*＝Ｖ＿ｍａｘ×（−ＲＨ） ・・・（９）
前回指令飽和率Ｒ_(n-1)が負側の第２飽和率−ＲＬより大きい場合（Ｓ３１０：ＹＥＳ）に移行するＳ３１２では、ｑ軸電圧指令値Ｖｑ^*を、電圧最大値Ｖ＿ｍａｘに負側の第２飽和率−ＲＬを乗じた値とする（式（１０））。
Ｖｑ^*＝Ｖ＿ｍａｘ×（−ＲＬ） ・・・（１０）

前回指令飽和率Ｒ_(n-1)が、負側の第１飽和率−ＲＨ以上、負側の第２飽和率−ＲＬ以下である場合（Ｓ３０９：ＮＯ、かつ、Ｓ３１０：ＮＯ）に移行するＳ３１３では、ｑ軸電圧指令値Ｖｑ^*を前回ｑ軸電圧指令値Ｖｑ^* _(n-1)とする。
制限前飽和率Ｒｂが、負側の第２飽和率−ＲＬ以上、正側の第２飽和率ＲＬ以下である場合（Ｓ３０２：ＮＯ、かつ、Ｓ３０８：ＮＯ）に移行するＳ３１４では、ｑ軸電圧指令値Ｖｑ^*を制限前ｑ軸電圧指令値ＦＢｑとする。

本実施形態では、電圧最大値Ｖ＿ｍａｘに対する各値の割合を飽和率とし、インバータ部２０からの出力電圧が飽和しないように、飽和率に基づいて制限処理を行っている。具体的には、第１飽和率ＲＨおよび第２飽和率ＲＬの２つの値を飽和ガード値として設定している。また、第１飽和率ＲＨと第２飽和率ＲＬとの間を不感帯とし、制限前飽和率Ｒｂの絶対値が第２飽和率ＲＬの絶対値より大きく、前回指令飽和率Ｒ_(n-1)が不感帯内であれば、ｑ軸電圧指令値Ｖｑ^*として前回値を引き継いでいる。
これにより、上記実施形態と同様、ｄ軸電圧指令値Ｖｄ^*の変動に伴うｑ軸電圧指令値Ｖｑ^*の変動を抑制することができるので、音や振動を低減することができる。

本実施形態では、ｑ軸飽和ガード演算部４７は、制限前ｑ軸電圧指令値ＦＢｑの電圧最大値Ｖ＿ｍａｘに対する割合である制限前飽和率Ｒｂ、および、前回ｑ軸電圧指令値Ｖｑ^* _(n-1)の電圧最大値Ｖ＿ｍａｘに対する割合である前回指令飽和率Ｒ_(n-1)を用いてｑ軸電圧指令値Ｖｑ^*を演算する。

詳細には、ｑ軸飽和ガード演算部４７は、制限前飽和率Ｒｂの絶対値が少なくとも第２飽和率ＲＬの絶対値より大きく、かつ、前回指令飽和率Ｒ_(n-1)の絶対値が、第２飽和率ＲＬの絶対値以上、第１飽和率ＲＨの絶対値以下である場合、前回ｑ軸電圧指令値Ｖｑ^* _(n-1)をｑ軸電圧指令値Ｖｑ^*とする。

ｑ軸飽和ガード演算部４７は、前回指令飽和率Ｒ_(n-1)の絶対値が第１飽和率ＲＨの絶対値より大きい場合、第１飽和率ＲＨに応じた値をｑ軸電圧指令値Ｖｑ^*とする。本実施形態では、制限前ｑ軸電圧指令値ＦＢｑが正である場合、電圧最大値Ｖ＿ｍａｘに正側の第１飽和率ＲＨを乗じた値をｑ軸電圧指令値Ｖｑ^*とし、制限前ｑ軸電圧指令値ＦＢｑが負である場合、負側の第１飽和率−ＲＨを乗じた値をｑ軸電圧指令値Ｖｑ^*とする。

また、ｑ軸飽和ガード演算部４７は、制限前飽和率Ｒｂの絶対値が少なくとも第２飽和率ＲＬの絶対値より大きく、かつ、前回指令飽和率Ｒ_(n-1)の絶対値が第２飽和率ＲＬより小さい場合、第２飽和率ＲＬに応じた値をｑ軸電圧指令値Ｖｑ^*とする。本実施形態では、制限前ｑ軸電圧指令値ＦＢｑが正である場合、電圧最大値Ｖ＿ｍａｘに正側の第２飽和率ＲＬを乗じた値をｑ軸電圧指令値Ｖｑ^*とし、制限前ｑ軸電圧指令値ＦＢｑが負である場合、負側の第２飽和率−ＲＬを乗じた値をｑ軸電圧指令値Ｖｑ^*とする。
このように構成しても上記実施形態と同様の効果を奏する。
本実施形態では、第１飽和率ＲＨが「第１制限値」に対応し、第２飽和率ＲＬが「第２制限値」に対応する。

（第３実施形態）
本発明の第３実施形態を図７に示す。
本実施形態では、モータ回転角速度ωに応じて、不感帯幅を変更する。本実施形態のｑ軸制限処理を図７に示すフローチャートに基づいて説明する。
Ｓ４０１では、ｄ軸電圧指令値Ｖｄ^*に基づき、第１ｑ軸飽和ガード値Ｖｑ＿ｍａｘ＿Ｈを演算する。第１ｑ軸飽和ガード値Ｖｑ＿ｍａｘ＿Ｈの演算方法は、第１実施形態と同様である。

Ｓ４０２では、モータ回転角速度ωが判定閾値ωｔｈより大きいか否かを判断する。判定閾値ωｔｈは、出力を優先させる比較的大きい値に設定される。モータ回転角速度ωが判定閾値ωｔｈより大きいと判断された場合（Ｓ４０２：ＹＥＳ）、Ｓ４０４へ移行する。モータ回転角速度ωが判定閾値ωｔｈ以下であると判断された場合（Ｓ４０２：ＮＯ）、Ｓ４０３へ移行する。

Ｓ４０３では、第２ｑ軸飽和ガード値Ｖｑ＿ｍａｘ＿Ｌを演算する（式（１１）参照）。式中のΔＶ１は、通常時不感帯幅であり、第１実施形態の不感帯幅ΔＶと同様とする。
Ｖｑ＿ｍａｘ＿Ｌ＝Ｖｑ＿ｍａｘ＿Ｈ−ΔＶ１ ・・・（１１）
Ｓ４０４では、第２ｑ軸飽和ガード値Ｖｑ＿ｍａｘ＿Ｌを演算する（式（１２）参照）。式中のΔＶ２は、高回転時不感帯幅であり、通常時不感帯幅ΔＶ１より小さい値に設定される。また、高回転時不感帯幅ΔＶ２は、ゼロとしてもよい。
Ｖｑ＿ｍａｘ＿Ｌ＝Ｖｑ＿ｍａｘ＿Ｈ−ΔＶ２ ・・・（１２）
Ｓ４０５〜Ｓ４１７は、図３中のＳ２０２〜Ｓ２１４と同様である。

本実施形態では、第１ｑ軸飽和ガード値Ｖｑ＿ｍａｘ＿Ｈと第２ｑ軸飽和ガード値Ｖｑ＿ｍａｘ＿Ｌとの差である不感帯幅ΔＶ１、ΔＶ２は、モータ１０の回転角速度ωに応じて可変である。
高回転時不感帯幅ΔＶ２を通常時不感帯幅ΔＶ１より小さい値とすることで、モータ１０の高速回転時において、音や振動の抑制よりも出力を優先させることができる。

（第４実施形態）
本発明の第４実施形態を図８および図９に基づいて説明する。
図８において、（ａ）はｄ軸電圧指令値Ｖｄ^*が小さい場合、（ｂ）はｄ軸電圧指令値Ｖｄ^*が大きい場合を示している。図８に示すように、ｄ軸電圧指令値Ｖｄ^*が小さい領域で変動する場合と比較し、ｄ軸電圧指令値Ｖｄ^*が大きい領域で変動した方が、式（１）で演算される第１ｑ軸飽和ガード値Ｖｑ＿ｍａｘ＿Ｈの変動幅が大きくなる。

そこで本実施形態では、不感帯幅ΔＶを、ｄ軸電圧指令値Ｖｄ^*に応じて可変とする。具体的には、ｄｑ座標おける電圧最大値Ｖ＿ｍａｘを半径とする円を第１飽和ガード値Ｖ＿ｍａｘ＿Ｈとする。また、第１飽和ガード値Ｖ＿ｍａｘ＿Ｈより小さい値を半径とする円を第２飽和ガード値Ｖ＿ｍａｘ＿Ｌとする。ここで、ｑ軸上において、第１飽和ガード値Ｖ＿ｍａｘ＿Ｈと第２飽和ガード値Ｖ＿ｍａｘ＿Ｌとの差は、不感帯幅ΔＶに対応する。
本実施形態では、第２ｑ軸飽和ガード値Ｖｑ＿ｍａｘ＿Ｌを式（１３）により演算する。

不感帯幅ΔＶは、第１ｑ軸飽和ガード値Ｖｑ＿ｍａｘ＿Ｈと第２ｑ軸飽和ガード値Ｖｑ＿ｍａｘ＿Ｌとの差である（式（１４）参照）。
ΔＶ＝Ｖｑ＿ｍａｘ＿Ｈ−Ｖｑ＿ｍａｘ＿Ｌ ・・・（１４）

図９に示すように、第２ｑ軸飽和ガード値Ｖｑ＿ｍａｘ＿Ｌを式（１３）で演算することにより、不感帯幅ΔＶは、ｄ軸電圧指令値Ｖｄ^*に応じて可変となっている。換言すると、本実施形態では、第２ｑ軸飽和ガード値Ｖｑ＿ｍａｘ＿Ｌを、第２飽和ガード値Ｖ＿ｍａｘ＿Ｌおよびｄ軸電圧指令値Ｖｄ^*に基づいて演算することで、不感帯幅ΔＶをｄ軸電圧指令値Ｖｄ^*に応じて可変としている、ということである。
なお、図９においては、第１実施形態のように、不感帯幅を固定として場合の不感帯幅をΔＶ＿ｆｉｘ、第２ｑ軸飽和ガード値をＶｑ＿ｍａｘ＿Ｌ＿ｆｉｘと記載した。
本実施形態のｑ軸制限処理は、第２ｑ軸飽和ガード値Ｖｑ＿ｍａｘ＿Ｌの演算式が異なる点を除き、第１実施形態と同様である。

本実施形態では、不感帯幅ΔＶは、ｄ軸電圧指令値Ｖｄ^*に応じて可変である。これにより、ｄ軸電圧指令値Ｖｄ^*が電圧最大値Ｖ＿ｍａｘ付近で変動する場合における音および振動をより抑制することができる。また、ｄ軸電圧指令値Ｖｄ^*が０付近である場合において、不感帯を設けることによるモータ１０の出力低下を抑制することができる。

（他の実施形態）
第３実施形態および第４実施形態では、不感帯幅を可変とする。他の実施形態では、第２実施形態のように、飽和率に基づいて制限処理を行う場合において、第３実施形態および第４実施形態のように不感帯幅を可変としてもよい。
また、不感帯幅は、モータの回転角速度およびｄ軸電圧指令値以外の値に基づいて可変としてもよい。

上記実施形態では、制限前ｑ軸電圧指令値の絶対値が第２の制限値の絶対値より大きい場合、インバータ部からの出力電圧が飽和しないように、ｑ軸電圧指令値を制限することで飽和ガードをかけている。他の実施形態では、飽和ガードをかけるか否かの判断は、必ずしも第２制限値で行う必要はなく、制限前ｑ軸電圧指令値の絶対値が、例えば第１制限値の絶対値より大きい場合、或いは、第２制限値の絶対値より大きく第１制限値の絶対値より小さい所定値より大きい場合、飽和ガードをかけるようにしてもよい。すなわち、例えば図３中のＳ２０２およびＳ２０８において、第２ｑ軸飽和ガード値Ｖｑ＿ｍａｘ＿Ｌに代えて、第１ｑ軸飽和ガード値Ｖｑ＿ｍａｘ＿Ｈを用いてもよいし、第２ｑ軸飽和ガード値Ｖｑ＿ｍａｘ＿Ｌより大きく、第１ｑ軸飽和ガード値Ｖｑ＿ｍａｘ＿Ｈより小さい所定値を用いてもよい、ということである。
制限前ｑ軸電圧指令値に代えて、制限前飽和率を用いる場合についても同様であり、図６中のＳ３０２およびＳ３０８において、第２飽和率ＲＬに代えて、第１飽和率ＲＨを用いてもよいし、第２飽和率ＲＬより大きく第１飽和率ＲＨより小さい所定値を用いてもよい、ということである。

上記実施形態では、回転電機は電動機である。他の実施形態では、回転電機は、電動機および発電機の機能を併せ持つ所謂モータジェネレータ等であってもよい。また、上記実施形態では、回転電機制御装置は、電動パワーステアリング装置に適用される。他の実施形態では、電動パワーステアリング装置以外のどのような装置に適用してもよい。
以上、本発明は、上記実施形態になんら限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の形態で実施可能である。

１・・・回転電機制御装置
１０・・・モータ（回転電機）
２０・・・インバータ部
４０・・・制御部
４４・・・ｄ軸ＰＩ制御部（制限前ｄ軸電圧演算手段）
４５・・・ｑ軸ＰＩ制御部（制限前ｑ軸電圧演算手段）
４６・・・ｄ軸飽和ガード演算部（ｄ軸制限手段）
４７・・・ｑ軸飽和ガード演算部（ｑ軸制限手段）

Claims (6)

1. インバータ（２０）によって印加電圧が制御される回転電機（１０）の駆動を制御する回転電機制御装置（１）であって、
   ｄ軸電流指令値およびｄ軸電流検出値に基づき、制限前ｄ軸電圧指令値を演算する制限前ｄ軸電圧演算手段（４４）と、
   ｑ軸電流指令値およびｑ軸電流検出値に基づき、制限前ｑ軸電圧指令値を演算する制限前ｑ軸電圧演算手段（４５）と、
   前記制限前ｄ軸電圧指令値を制限し、ｄ軸電圧指令値を演算するｄ軸制限手段（４６）と、
   前記制限前ｑ軸電圧指令値を制限し、ｑ軸電圧指令値を演算するｑ軸制限手段（４７）と、
   を備え、
   前記制限前ｑ軸電圧指令値の制限に係る不感帯幅を規定する値の絶対値が大きい方の値を第１制限値、絶対値が小さい方の値を第２制限値とすると、
   前記ｑ軸制限手段は、
   前記制限前ｑ軸電圧指令値の絶対値が少なくとも前記第２制限値の絶対値より大きく、かつ、前回の演算における前記ｑ軸電圧指令値である前回ｑ軸電圧指令値の絶対値が、前記第２制限値の絶対値以上、前記第１制限値の絶対値以下である場合、前記前回ｑ軸電圧指令値を前記ｑ軸電圧指令値とすることを特徴とする回転電機制御装置。
2. 前記ｑ軸制限手段は、前記前回ｑ軸電圧指令値の絶対値が前記第１制限値の絶対値より大きい場合、前記第１制限値に応じた値を前記ｑ軸電圧指令値とすることを特徴とする請求項１に記載の回転電機制御装置。
3. 前記ｑ軸制限手段は、前記制限前ｑ軸電圧指令値の絶対値が少なくとも前記第２制限値の絶対値より大きく、かつ、前記前回ｑ軸電圧指令値の絶対値が前記第２制限値より小さい場合、前記第２制限値に応じた値を前記ｑ軸電圧指令値とすることを特徴とする請求項１または２に記載の回転電機制御装置。
4. 前記ｑ軸制限手段は、
   前記制限前ｑ軸電圧指令値に代えて前記制限前ｑ軸電圧指令値の電圧最大値に対する割合である制限前飽和率を用い、前記前回ｑ軸電圧指令値に代えて前記前回ｑ軸電圧指令値の前記電圧最大値に対する割合である前回指令飽和率を用いて前記ｑ軸電圧指令値を演算することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の回転電機制御装置。
5. 前記不感帯幅は、前記回転電機の回転角速度に応じて可変であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の回転電機制御装置。
6. 前記不感帯幅は、前記ｄ軸電圧指令値に応じて可変であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の回転電機制御装置。

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