JP2018046678A - モータの制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】演算負荷を低く抑えることのできるモータの制御装置を提供する。【解決手段】この装置は、トルク指令値に基づいてｄ軸電流指令値Ｉｄ＊およびｑ軸電流指令値を導出するとともに、これら電流指令値に応じた電流がバッテリからモータに供給されるようにインバータを制御する。ｄ軸電流指令値Ｉｄ＊の導出に用いる演算マップとして、トルク指令値が同一の条件下において互いに異なるｄ軸電流指令値Ｉｄ＊を導出する複数のｄ軸マップ（Ａ〜Ｃマップ）を有する。モータの力行時には、バッテリ電圧Ｖｂが高いときほどＡ〜Ｃマップのうちの小電流値を導出するマップを選択するとともに、選択したマップからｄ軸電流指令値Ｉｄ＊を導出する。モータの回生時には、Ａ〜Ｃマップを流用するとともに、バッテリ電圧Ｖｂが高いときほどＡ〜Ｃマップのうちの大電流値を導出するマップを選択し、選択したマップからｄ軸電流指令値Ｉｄ＊を導出する。【選択図】図４

Description

本発明は、交流モータの制御装置に関するものである。

電気自動車は、駆動輪を駆動する交流モータや、直流電源としてのバッテリ、直流電力を交流電力に変換するインバータなどを備えている。そして、電気自動車の運転に際しては、インバータの作動制御を通じてモータが駆動される。

特許文献１には、ベクトル制御を実行するモータ制御装置が記載されている。この装置では、トルク指令値Ｔ＊およびモータ回転速度ωｅに基づいて、予め記憶された演算式から、電流指令値（ｄ軸電流指令値Ｉｄ＊、ｑ軸電流指令値Ｉｑ＊）が導出される。そして、これらｄ軸電流指令値Ｉｄ＊およびｑ軸電流指令値Ｉｑ＊に応じた電流がモータに流れるように、インバータの作動制御が実行される。

特許第３７８７８０３号公報

ここで、特許文献１のようにベクトル制御を採用すると、電流指令値の導出に複雑な演算処理が必要になるため、演算処理にかかる時間が長くなり易い。そして、電気自動車の駆動用モータのように要求トルク（トルク指令値Ｔ＊）が刻々と変化するモータに適用される制御装置では、その変化に合わせて電流指令値の導出処理が短い周期で繰り返し実行されるために演算負荷が大きくなってしまい、これが制御構造の構築の自由度を低下させる原因になる。

本発明は、そうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、演算負荷を低く抑えることのできるモータの制御装置を提供することにある。

上記課題を解決するためのモータの制御装置は、トルク指令値に基づいてｄ軸電流指令値およびｑ軸電流指令値を導出するとともに、これらｄ軸電流指令値およびｑ軸電流指令値に応じた電流が直流電源からモータに供給されるようにインバータを制御するモータの制御装置において、前記ｄ軸電流指令値の導出に用いる演算マップとして、前記トルク指令値が同一の条件下において互いに異なる前記ｄ軸電流指令値を導出する複数のｄ軸マップを有し、前記モータの力行時には、前記直流電源の電圧が高いときほど前記複数のｄ軸マップのうちの小電流値を導出するマップを選択するとともに、その選択したマップから前記ｄ軸電流指令値を導出し、前記モータの回生時には、前記複数のｄ軸マップのうちの少なくとも２つを流用するとともに、前記直流電源の電圧が高いときほど前記流用するｄ軸マップのうちの大電流値を導出するマップを選択し、その選択したマップから前記ｄ軸電流指令値を導出する。

上記構成によれば、モータの力行時において直流電源の電圧が低いときには、ｄ軸電流を多くして界磁を弱める作用（弱め界磁作用）を大きくすることにより、低電圧であってもモータを高回転にすることが可能になる。その一方で、モータの力行時において直流電源の電圧が高いときには、ｄ軸電流を少なくしてトルク発生に寄与しない無駄な電流を少なくすることによって効率のよいモータ駆動を実現することができる。

また、モータの回生時において直流電源の電圧が低いときには、ｄ軸電流を少なくして弱め界磁作用を小さくすることにより、回生電力の高い回収効率を得ることができる。一方、モータの回生時において直流電源の電圧が高いときには、ｄ軸電流を多くして弱め界磁作用を大きくすることによって回生電力を減少させることができるため、その回生電力による電圧の過上昇を抑えることができる。

このように上記構成によれば、モータの運転状態や直流電源の電圧に応じてｄ軸電流指令値を導出することができ、そのｄ軸電流指令値をもとにモータ制御を適正に実行することができる。

しかも上記構成によれば、こうしたｄ軸電流指令値の導出がマップ演算を通じて行われるため、複雑な演算式による演算処理を通じてｄ軸電流指令値を導出する装置と比較して、ｄ軸電流指令値の導出にかかる演算時間や演算負荷を低減することができる。さらに上記構成では、モータの力行時と回生時とにおいてそれぞれｄ軸マップが用いられるとはいえ、力行時に用いるｄ軸マップが同モータの回生時に流用されるため、その流用されるマップの分だけｄ軸マップの数を少なくすることができ、それらマップの記憶に要する記憶容量を少なくすることができる。

上記制御装置において、前記ｑ軸電流指令値の導出に用いる演算マップとして、前記トルク指令値が同一の条件下において互いに異なる前記ｑ軸電流指令値を導出する複数のｑ軸マップを有し、１つの前記ｄ軸マップと１つの前記ｑ軸マップとからなる組が複数定められており、前記複数のｄ軸マップのうちの１つを用いて前記ｄ軸電流指令値を導出するときには、その導出に用いた前記ｄ軸マップと組になっている前記ｑ軸マップを用いて前記ｑ軸電流指令値を導出することが好ましい。

上記構成によれば、ｑ軸電流指令値の導出にかかる演算時間や演算負荷を低減するとともに、その導出に用いるｑ軸マップの記憶に要する記憶容量を少なく抑えることができる。

上記制御装置において、前記モータを、電気自動車の駆動用モータにすることができる。
上記構成によれば、演算負荷が大きくなり易い電気自動車の駆動用モータに適用されるモータ制御装置において、電流指令値の導出にかかる演算時間や演算負荷を低減することができ、演算マップの記憶に要する記憶容量を少なくすることができる。

上記制御装置において、前記直流電源を、前記電気自動車に搭載されるバッテリにすることができる。
電気自動車の駆動用モータに電力を供給するバッテリは残容量の減少に伴って電圧が低くなる傾向がある。上記構成によれば、変動するバッテリ電圧に応じてｄ軸電流指令値を導出することができるため、そのｄ軸電流指令値をもとにモータ制御を適正に実行することができる。

本発明のモータの制御装置によれば、演算負荷を低く抑えることができる。

一実施形態のモータの制御装置の概略構成図。 導出処理の実行手順を示すフローチャート。 複数のｄ軸マップからなる演算マップを示す略図。 バッテリ電圧とｄ軸電流指令値と参照マップとの関係の一例を示すグラフ。 複数のｑ軸マップからなる演算マップを示す略図。

以下、モータの制御装置を、電気自動車の駆動輪を駆動する交流モータの制御装置に具体化した一実施形態について説明する。なお、本実施形態では、交流モータとして永久磁石式同期モータ（以下、単にモータ１と称する）を例に説明をする。

図１に示すように、バッテリ３からの直流電力はインバータ２によって可変電圧および可変周波数の交流電力に変換される。そして、インバータ２から出力される交流電力によってモータ１が任意の回転速度（モータ回転速度ωｅ）にて駆動される。モータ１の出力軸には車両の駆動輪が連結されており、この出力軸の回転に伴って駆動輪が回転駆動される。

モータ１の制御は電子制御装置１０によって行なわれる。電子制御装置１０は、バッテリ電圧Ｖｂ、モータ回転速度ωｅ、およびトルク指令値Ｔ＊に基づいてインバータ２を制御することによりモータ１に流れる電流（ｄ軸電流Ｉｄ，ｑ軸電流Ｉｑ）を制御する。

電子制御装置１０は、電流指令値設定部１１、電流制御部１２、およびパルス生成部１３を備えている。電子制御装置１０には、バッテリ電圧Ｖｂやモータ回転速度ωｅ、モータ１に流れる電流（ｄ軸電流Ｉｄ、ｑ軸電流Ｉｑ）が入力される。車両には、バッテリ電圧Ｖｂを検出する電圧センサ２１、モータ回転速度ωｅを検出するレゾルバ２２、および各電流（ｄ軸電流Ｉｄ、ｑ軸電流Ｉｑ）を検出する電流センサ２３が設けられている。なお、ｄ軸電流は、モータ１に流れる１次電流において同モータ１の磁界の向きの成分である。また、ｑ軸電流は、同１次電流においてモータ１の磁界の向きに対して直交する方向の成分である。

電流指令値設定部１１はバッテリ電圧Ｖｂ、モータ回転速度ωｅ、およびトルク指令値Ｔ＊により定まる運転状態とｄ軸電流指令値Ｉｄ＊との関係が規定された演算マップを備えている。そして、電流指令値設定部１１は、上記演算マップを参照しつつ、バッテリ電圧Ｖｂ、モータ回転速度ωｅ、およびトルク指令値Ｔ＊に基づいてｄ軸電流指令値Ｉｄ＊を導出する。

また電流指令値設定部１１はバッテリ電圧Ｖｂ、モータ回転速度ωｅ、およびトルク指令値Ｔ＊により定まる運転状態とｑ軸電流指令値Ｉｑ＊との関係が規定された演算マップを備えている。そして、電流指令値設定部１１は、上記演算マップを参照しつつ、バッテリ電圧Ｖｂ、モータ回転速度ωｅ、およびトルク指令値Ｔ＊に基づいてｑ軸電流指令値Ｉｑ＊を導出する。

電流制御部１２には上記各電流指令値Ｉｄ＊，Ｉｑ＊、バッテリ電圧Ｖｂ、およびｄ軸電流の実値Ｉｄ、ｑ軸電流の実値Ｉｑが入力される。電流制御部１２は上記各電流指令値Ｉｄ＊，Ｉｑ＊、バッテリ電圧Ｖｂ、および各電流の実値Ｉｄ，Ｉｑに基づいて、各電流の実値Ｉｄ，Ｉｑを上記各電流指令値Ｉｄ＊，Ｉｑ＊に見合った大きさとするための直流電圧指令値（ｄ軸直流電圧指令値Ｖｄ＊、ｑ軸直流電圧指令値Ｖｑ＊）を導出する。すなわち、モータ１に実際に流れる電流Ｉｄ，Ｉｑと、上記各電流指令値Ｉｄ＊，Ｉｑ＊との乖離度合に基づいて各直流電圧指令値Ｖｄ＊，Ｖｑ＊がフィードバック制御される。

パルス生成部１３には上記各直流電圧指令値Ｖｄ＊，Ｖｑ＊が入力される。パルス生成部１３はこれら直流電圧指令値Ｖｄ＊，Ｖｑ＊に基づいてインバータ２を駆動するためのパルス信号を生成する。そして、このパルス信号がインバータ２に対して出力されることでモータ１の駆動が制御される。

以下、電流指令値（ｄ軸電流指令値Ｉｄ＊、ｑ軸電流指令値Ｉｑ＊）の導出処理の実行手順について説明する。なお、図２は導出処理の実行手順を示しており、同図のフローチャートに示される一連の処理は所定期間（例えば数ミリ秒）毎に電子制御装置１０（詳しくは、電流指令値設定部１１）によって繰り返し実行される。

図２のステップＳ１に示すように、この処理では、演算マップを参照して、バッテリ電圧Ｖｂ、モータ回転速度ωｅ、およびトルク指令値Ｔ＊に基づいてｄ軸電流指令値Ｉｄ＊が導出される。本実施形態では、バッテリ電圧Ｖｂ、モータ回転速度ωｅ、およびトルク指令値Ｔ＊により定まる運転状態と同運転状態に適したｄ軸電流指令値Ｉｄ＊との関係が発明者等による各種の実験やシミュレーションの結果をもとに予め求められるとともに、同関係が上記演算マップとして電子制御装置１０に記憶されている。

図３に示すように、上記演算マップは３つのｄ軸マップからなる。詳しくは、バッテリ電圧Ｖｂが「６０Ｖ」以下の状況と「１０８Ｖ」以上の状況とに適した関係を記憶したＡマップ、バッテリ電圧Ｖｂが「７２Ｖ」の状況と「１０４Ｖ」の状況に適した関係を記憶したＢマップ、バッテリ電圧Ｖｂが「８４Ｖ」以上、且つ「１００Ｖ」以下の状況に適した関係を記憶したＣマップを有している。

図４に、モータ回転速度ωｅおよびトルク指令値Ｔ＊が同一の条件下でのｄ軸電流指令値Ｉｄ＊とバッテリ電圧Ｖｂと参照マップとの関係の一例を示す。図４に示すように、バッテリ電圧Ｖｂが「６０Ｖ」以下のときや「１０８Ｖ」以上のときには、Ａマップを参照してｄ軸電流指令値Ｉｄ＊が導出される。バッテリ電圧Ｖｂが「７２Ｖ」のときや「１０４Ｖ」のときには、Ｂマップを参照してｄ軸電流指令値Ｉｄ＊が導出される。バッテリ電圧Ｖｂが「８４Ｖ」以上、「１００Ｖ」以下のときには、Ｃマップを参照してｄ軸電流指令値Ｉｄ＊が導出される。

また、バッテリ電圧Ｖｂが「６０Ｖ」よりも高く「７２Ｖ」よりも低いときや、「１０４Ｖ」よりも高く「１０８Ｖ」よりも低いときには、ＡマップおよびＢマップからそれぞれｄ軸電流指令値Ｉｄ＊を導出するとともに、それら導出したｄ軸電流指令値Ｉｄ＊を線形補間した値が最終的なｄ軸電流指令値Ｉｄ＊として導出される。

バッテリ電圧Ｖｂが「７２Ｖ」よりも高く「８４Ｖ」よりも低いときや、「１００Ｖ」よりも高く「１０４Ｖ」よりも低いときには、ＢマップおよびＣマップからそれぞれｄ軸電流指令値Ｉｄ＊を導出するとともに、それら導出したｄ軸電流指令値Ｉｄ＊を線形補間した値が最終的なｄ軸電流指令値Ｉｄ＊として導出される。

そして、各ｄ軸マップの値は、モータ回転速度ωｅおよびトルク指令値Ｔ＊が同一の条件下において、Ａマップから導出されるｄ軸電流指令値Ｉｄ＊が最も大きい値になるとともに、Ｂマップから導出されるｄ軸電流指令値Ｉｄ＊、Ｃマップから導出されるｄ軸電流指令値Ｉｄ＊の順に小さい値になるように定められている。

また、図２のステップＳ２に示すように、導出処理では、演算マップを参照して、バッテリ電圧Ｖｂ、モータ回転速度ωｅ、およびトルク指令値Ｔ＊に基づいてｑ軸電流指令値Ｉｑ＊が導出される。本実施形態では、バッテリ電圧Ｖｂ、モータ回転速度ωｅ、およびトルク指令値Ｔ＊により定まる運転状態と同運転状態に適したｑ軸電流指令値Ｉｑ＊との関係が発明者等による各種の実験やシミュレーションの結果をもとに予め求められるとともに、同関係が上記演算マップとして電子制御装置１０に記憶されている。

図５に示すように、上記演算マップは３つのｑ軸マップからなる。詳しくは、バッテリ電圧Ｖｂが「６０Ｖ」以下の状況と「１０８Ｖ」以上の状況とに適した関係を記憶したＤマップ、バッテリ電圧Ｖｂが「７２Ｖ」の状況と「１０４Ｖ」の状況に適した関係を記憶したＥマップ、バッテリ電圧Ｖｂが「８４Ｖ」以上、且つ「１００Ｖ」以下の状況に適した関係を記憶したＦマップを有している。

バッテリ電圧Ｖｂが「６０Ｖ」以下のときや「１０８Ｖ」以上のときには、Ｄマップを参照してｑ軸電流指令値Ｉｑ＊が導出される。バッテリ電圧Ｖｂが「７２Ｖ」のときや「１０４Ｖ」のときには、Ｅマップを参照してｑ軸電流指令値Ｉｑ＊が導出される。バッテリ電圧Ｖｂが「８４Ｖ」以上、「１００Ｖ」以下のときには、Ｆマップを参照してｑ軸電流指令値Ｉｑ＊が導出される。

また、バッテリ電圧Ｖｂが「６０Ｖ」よりも高く「７２Ｖ」よりも低いときや、「１０４Ｖ」よりも高く「１０８Ｖ」よりも低いときには、ＤマップおよびＥマップからそれぞれｑ軸電流指令値Ｉｑ＊を導出するとともに、それら導出したｑ軸電流指令値Ｉｑ＊を線形補間した値が最終的なｑ軸電流指令値Ｉｑ＊として導出される。

バッテリ電圧Ｖｂが「７２Ｖ」よりも高く「８４Ｖ」よりも低いときや、「１００Ｖ」よりも高く「１０４Ｖ」よりも低いときには、ＥマップおよびＦマップからそれぞれｑ軸電流指令値Ｉｑ＊を導出するとともに、それら導出したｑ軸電流指令値Ｉｑ＊を線形補間した値が最終的なｑ軸電流指令値Ｉｑ＊として導出される。

以下、このようにして電流指令値を導出することによる作用について説明する。
図４に示すように、本実施形態では、モータ１の力行時（具体的には、バッテリ電圧Ｖｂが「８４Ｖ」以下のとき）には、バッテリ電圧Ｖｂが高いときほど複数のｄ軸マップ（Ａマップ、Ｂマップ、およびＣマップ）のうちの小電流値を導出するマップが選択されるとともに、その選択したマップからｄ軸電流指令値Ｉｄ＊が導出される。これによりモータ１の力行時には、バッテリ電圧Ｖｂが低いときほど、ｄ軸電流指令値Ｉｄ＊は大電流値になる。

モータ１の力行時においてバッテリ電圧Ｖｂが低いとき、すなわちモータ１に供給可能な電力が比較的少ないときには、モータ１の最高回転速度が低くなり易い。本実施形態では、このときモータ１のｄ軸電流を多くして界磁を弱める作用（弱め界磁作用）を大きくすることにより、低電圧であってもモータ１を高回転で駆動することが可能になる。

一方、モータ１の力行時においてバッテリ電圧Ｖｂが高いとき、すなわちモータ１に供給可能な電力が多いときには、弱め界磁作用を大きくしなくてもモータ１を高回転にすることができる。そのため、このときｄ軸電流を少なくしてトルク発生に寄与しない無駄な電流を少なくすることにより、効率のよいモータ１の駆動を実現することができる。

モータの回生時（具体的には、バッテリ電圧Ｖｂが「１００Ｖ」以上のとき）には、複数のｄ軸マップ（Ａマップ、Ｂマップ、およびＣマップ）を流用してｄ軸電流指令値Ｉｄ＊を導出する。このときには、バッテリ電圧Ｖｂが高いときほど、Ａ〜Ｃマップのうちの大電流値を導出するマップが選択されるとともに、その選択したマップからｄ軸電流指令値Ｉｄ＊が導出される。これによりモータ１の回生時には、バッテリ電圧Ｖｂが高いときほど、ｄ軸電流指令値Ｉｄ＊は大電流値になる。

そのため、モータ１の回生時においてバッテリ電圧Ｖｂが低いとき、すなわち電圧の過上昇を招く可能性が低いときには、モータ１のｄ軸電流を少なくして弱め界磁作用を小さくすることにより、回生電力の高い回収効率を得ることができる。

一方、モータ１の回生時においてバッテリ電圧Ｖｂが高いとき、すなわち電圧の過上昇を招くおそれがあるときには、モータ１のｄ軸電流を多くして弱め界磁作用を大きくすることによって回生電力を減少させることができる。これにより、回生電力による電圧の過上昇を抑えることができる。

このように本実施形態によれば、モータ１の運転状態やバッテリ電圧Ｖｂに応じてｄ軸電流指令値Ｉｄ＊を導出することができ、そのｄ軸電流指令値Ｉｄ＊をもとにモータ制御を適正に実行することができる。

しかも本実施形態では、ｄ軸電流指令値Ｉｄ＊の導出がマップ演算を通じて行われる。そのため、複雑な演算式による演算処理を通じてｄ軸電流指令値を導出する装置と比較して、ｄ軸電流指令値Ｉｄ＊の導出にかかる演算時間や演算負荷を低減することができる。

さらに本実施形態では、モータ１の力行時におけるｄ軸電流指令値Ｉｄ＊の導出と回生時におけるｄ軸電流指令値Ｉｄ＊の導出とにおいてそれぞれ演算マップが用いられるとはいえ、力行時に用いる演算マップ（Ａマップ、Ｂマップ、およびＣマップ）が同モータ１の回生時に流用される。そのため、その流用されるマップ（３つのマップ）の分だけｄ軸電流指令値Ｉｄ＊の導出に用いる演算マップの数を少なくすることができ、それらマップの記憶に要する記憶容量を少なくすることができる。

本実施形態では、１つのｄ軸マップと１つのｑ軸マップとからなる組が複数（本実施形態では３つ）定められている。具体的には、ＡマップおよびＤマップが、バッテリ電圧Ｖｂが「６０Ｖ」以下の状況と「１０８Ｖ」以上の状況とにおいて用いられる演算マップとして組になっている。また、ＢマップおよびＥマップが、バッテリ電圧Ｖｂが「７２Ｖ」の状況と「１０４Ｖ」の状況とにおいて用いられる演算マップとして組になっている。さらに、ＣマップおよびＦマップが、バッテリ電圧Ｖｂが「８４Ｖ」以上、且つ「１００Ｖ」以下の状況において用いられる演算マップとして組になっている。そして、複数のｄ軸マップのうちの１つ（例えばＡマップ）を用いてｄ軸電流指令値Ｉｄ＊を導出するときには、その導出に用いたｄ軸マップと組になっているｑ軸マップ（例えばＤマップ）を用いてｑ軸電流指令値Ｉｑ＊が導出される。

本実施形態によれば、ｑ軸電流指令値Ｉｑ＊の導出がマップ演算を通じて行われるため、複雑な演算式による演算処理を通じてｑ軸電流指令値を導出する装置と比較して、ｑ軸電流指令値Ｉｑ＊の導出にかかる演算時間や演算負荷を低減することができる。しかも、モータ１の力行時におけるｑ軸電流指令値Ｉｑ＊の導出と回生時におけるｑ軸電流指令値Ｉｑ＊の導出とにおいてそれぞれ演算マップが用いられるとはいえ、力行時に用いる演算マップ（Ｄマップ、Ｅマップ、およびＦマップ）が同モータ１の回生時に流用される。そのため、その流用されるマップ（３つのマップ）の分だけｑ軸電流指令値Ｉｑ＊の導出に用いる演算マップの数を少なくすることができ、それらマップの記憶に要する記憶容量を少なくすることができる。

以上説明したように、本実施形態によれば、以下に記載する効果が得られる。
（１）ｄ軸電流指令値Ｉｄ＊の導出に用いる演算マップとして、モータ回転速度ωｅおよびトルク指令値Ｔ＊が同一の条件下において互いに異なるｄ軸電流指令値Ｉｄ＊を導出する複数のｄ軸マップを設定した。モータ１の力行時には、バッテリ電圧Ｖｂが高いときほど複数のｄ軸マップのうちの小電流値を導出するマップを選択するとともに、その選択したマップからｄ軸電流指令値Ｉｄ＊を導出する。モータ１の回生時には、複数のｄ軸マップを流用するとともに、バッテリ電圧Ｖｂが高いときほど流用したｄ軸マップのうちの大電流値を導出するマップを選択し、その選択したマップからｄ軸電流指令値Ｉｄ＊を導出する。これにより、モータ１の運転状態やバッテリ電圧Ｖｂに応じてｄ軸電流指令値Ｉｄ＊を導出することができ、そのｄ軸電流指令値Ｉｄ＊をもとにモータ制御を適正に実行することができる。

（２）１つのｄ軸マップと１つのｑ軸マップとからなる組を複数定めた。そして、複数のｄ軸マップのうちの１つを用いてｄ軸電流指令値Ｉｄ＊を導出するときには、その導出に用いたｄ軸マップと組になっているｑ軸マップを用いてｑ軸電流指令値Ｉｑ＊を導出するようにした。そのため、ｑ軸電流指令値Ｉｑ＊の導出にかかる演算時間や演算負荷を低減するとともに、その導出に用いる演算マップの記憶に要する記憶容量を少なく抑えることができる。

（３）モータ１は電気自動車の駆動用モータであり、トルク指令値Ｔ＊が刻々と変化するために、トルク指令値Ｔ＊の変化に合わせて電流指令値を導出する処理が短い周期で繰り返し実行されて演算負荷が大きくなってしまう。本実施形態によれば、そうした電気自動車の駆動用のモータ１に適用されるモータ制御装置において、電流指令値の導出にかかる演算時間や演算負荷を低減することができ、演算マップの記憶に要する記憶容量を少なくすることができる。

（４）バッテリ３は残容量の減少に伴って電圧が低くなる傾向がある。そして、バッテリ電圧Ｖｂが変化すると、仮に同一の制御態様でインバータ２を制御した場合であっても、モータ１に供給される電流（ｄ軸電流Ｉｄ、ｑ軸電流Ｉｑ）が変化してしまう。本実施形態によれば、変動するバッテリ電圧Ｖｂに応じて電流指令値（ｄ軸電流指令値Ｉｄ＊およびｑ軸電流指令値Ｉｑ＊）を導出することができるため、その電流指令値をもとにモータ制御を適正に実行することができる。

＜変形例＞
なお、上記実施形態は、以下のように変更して実施してもよい。
・モータ１の力行時と回生時とにおいて共用するｄ軸マップ（あるいはｑ軸マップ）として、２つのマップを設定したり、４つ以上のマップを設定したりしてもよい。

・ｄ軸電流指令値Ｉｄ＊やｑ軸電流指令値Ｉｑ＊の導出に用いる補間法として、線形補間を採用することに代えて、スプライン補間を採用してもよい。
・ｄ軸電流指令値Ｉｄ＊やｑ軸電流指令値Ｉｑ＊を、補間法を用いることなく、マップ演算のみによって導出するようにしてもよい。

・モータ１の力行時におけるｄ軸電流指令値Ｉｄ＊の導出に際して参照する複数（上記実施形態では３つ）のｄ軸マップのうちの幾つか（例えば２つ）のみを、モータ１の回生時におけるｄ軸電流指令値Ｉｄ＊の導出に流用するようにしてもよい。

・モータ１の力行時におけるｑ軸電流指令値Ｉｑ＊の導出に際して参照する複数（上記実施形態では３つ）のｑ軸マップのうちの幾つか（例えば２つ）を、モータ１の回生時におけるｑ軸電流指令値Ｉｑ＊の導出に流用するようにしてもよい。

・モータ１の力行時と回生時とにおいて共用するｑ軸マップを設定することに限らず、モータ１の力行時に用いるｑ軸マップと回生時に用いるｑ軸マップとを各別に設定してもよい。例えばｑ軸マップとして、６０Ｖ用、７２Ｖ用、８４Ｖ用、１００Ｖ用、１０４Ｖ用、および１０８Ｖ用の６つのマップを設定してもよい。

・本実施形態では電気自動車の駆動輪を駆動する交流モータの制御装置に対して本発明を適用したが、車両の駆動輪が内燃機関と交流モータとの双方によって駆動されるハイブリッド自動車に対して本発明を適用することもできる。

・本発明を車両に搭載されないモータの制御装置として具体化することもできる。また、本発明は永久磁石式同期モータの制御装置に限られるものではなく、他の交流モータを制御する制御装置に対して適用することもできる。

１…モータ、２…インバータ、３…バッテリ、１０…電子制御装置、１１…電流指令値設定部、１２…電流制御部、１３…パルス生成部、２１…電圧センサ、２２…レゾルバ、２３…電流センサ。

Claims (4)

1. トルク指令値に基づいてｄ軸電流指令値およびｑ軸電流指令値を導出するとともに、これらｄ軸電流指令値およびｑ軸電流指令値に応じた電流が直流電源からモータに供給されるようにインバータを制御するモータの制御装置において、
   前記ｄ軸電流指令値の導出に用いる演算マップとして、前記トルク指令値が同一の条件下において互いに異なる前記ｄ軸電流指令値を導出する複数のｄ軸マップを有し、
   前記モータの力行時には、前記直流電源の電圧が高いときほど前記複数のｄ軸マップのうちの小電流値を導出するマップを選択するとともに、その選択したマップから前記ｄ軸電流指令値を導出し、
   前記モータの回生時には、前記複数のｄ軸マップのうちの少なくとも２つを流用するとともに、前記直流電源の電圧が高いときほど前記流用するｄ軸マップのうちの大電流値を導出するマップを選択し、その選択したマップから前記ｄ軸電流指令値を導出する
   ことを特徴とするモータの制御装置。
2. 請求項１に記載のモータの制御装置において、
   前記ｑ軸電流指令値の導出に用いる演算マップとして、前記トルク指令値が同一の条件下において互いに異なる前記ｑ軸電流指令値を導出する複数のｑ軸マップを有し、
   １つの前記ｄ軸マップと１つの前記ｑ軸マップとからなる組が複数定められており、
   前記複数のｄ軸マップのうちの１つを用いて前記ｄ軸電流指令値を導出するときには、その導出に用いた前記ｄ軸マップと組になっている前記ｑ軸マップを用いて前記ｑ軸電流指令値を導出する
   ことを特徴とするモータの制御装置。
3. 請求項１または２に記載のモータの制御装置において、
   前記モータは、電気自動車の駆動用モータである
   ことを特徴とするモータの制御装置。
4. 請求項３に記載のモータの制御装置において、
   前記直流電源は、前記電気自動車に搭載されるバッテリである
   ことを特徴とするモータの制御装置。

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