JP6612809B2 - スイッチトリラクタンスモータの制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、スイッチトリラクタンスモータの制御装置に関する。

互いに対向する複数の突極を各々備えたステータおよびロータと、ステータの突極に巻回されたコイルとを備え、ステータとロータのそれぞれの突極間に発生させた磁気吸引力によってロータを回転させるスイッチトリラクタンスモータが知られている。

非特許文献１には、スイッチトリラクタンスモータに関して、二つの巻線パターン（ＮＮＮＳＳＳ巻およびＮＳＮＳＮＳ巻）のトルク性能を比較した結果が開示されている。そして、非特許文献１には、ＮＮＮＳＳＳ巻よりもＮＳＮＳＮＳ巻のほうが磁気飽和しにくいため、ＮＮＮＳＳＳ巻の最大トルクよりも、ＮＳＮＳＮＳ巻の最大トルクのほうが大きくなることが記載されている。

竹野元貴、外４名、「ＨＥＶ用５０ｋＷＳＲＭのヨーク部の磁気飽和を考慮したトルク性能の向上」、日本ＡＥＭ学会、２０１１年６月、Ｖｏｌ．１９、Ｎｏ．２

上記非特許文献１には、ＮＳＮＳＮＳ巻を採用することにより、スイッチトリラクタンスモータの最大トルクが向上することが示唆されている。しかしながら、ＮＮＮＳＳＳ巻およびＮＳＮＳＮＳ巻のトルク効率（以下、単に「効率」という）は、スイッチトリラクタンスモータの負荷状態によって変動する。そのため、最大トルクの向上だけを考慮してＮＳＮＳＮＳ巻を採用すると、効率悪化を招くおそれがある。

さらに、スイッチトリラクタンスモータでは、効率だけではなく、振動および騒音も考慮されることが望まれる。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、スイッチトリラクタンスモータの効率を悪化させることなく、振動および騒音を低減させることができるスイッチトリラクタンスモータの制御装置を提供することを目的とする。

本発明は、複数の突極を有するロータと、複数の突極を有するステータと、前記ステータの突極に巻き回された三相のコイルと、を備え、異なる磁極として機能する前記ステータの突極が交互に配置されたＮＳＮＳＮＳの磁極配列パターンの状態で駆動するスイッチトリラクタンスモータの制御装置において、前記ステータの極数と前記ロータの極数との最小公倍数、または前記ロータの極数と前記コイルの相数との積の整数倍である次数における励磁音周波数が前記スイッチトリラクタンスモータの共振周波数と一致する場合、前記三相のコイルに電流を流した際の電流波形のうち、少なくとも一相のコイルにおける電流波形が他の相のコイルにおける電流波形とは異なる形状となるように制御する電流波形制御を実施する制御手段を備えていることを特徴とする。

上記発明によれば、ＮＳＮＳＮＳの磁極配列パターンで駆動中に、三相の電流波形のうちの少なくとも一相の電流波形が他の相の電流波形とは異なる形状になるように制御されるので、ステータの極数とロータの極数との最小公倍数、またはロータの極数とコイルの相数との積の整数倍である次数（特定の次数）における励磁音周波数が共振周波数と一致する際の共振を低減できる。これにより、共振領域における振動および騒音を低減することができるとともに、効率との両立を図ることが可能になる。

本発明は、上記発明において、前記三相のコイルに電流を流す条件である励磁条件には、励磁開始角と、励磁終了角とが含まれ、前記制御手段は、前記スイッチトリラクタンスモータの駆動状態に応じて、前記三相のコイルの電流波形が同じ形状となるように制御する通常の励磁制御と、前記電流波形制御とを使い分け、前記制御手段が前記電流波形制御を実施する際、前記電流波形を他の相とは異なる形状にする対象の相では、前記励磁開始角が前記通常の励磁制御で用いる同一相の励磁開始角に対してずれていること、および前記励磁終了角が前記通常の励磁制御で用いる同一相の励磁終了角に対してずれていることのうち、少なくともいずれか一方が満たされていることが好ましい。

上記発明によれば、励磁条件に含まれる励磁開始角および励磁終了角のうちの少なくとも一方を変更することにより、振動および騒音を低減可能な電流波形を実現することができる。そのため、例えばインバータにスイッチング回路を追加して振動および騒音を低減できる磁極配列パターンへの切替を可能にする構成よりもコストを削減することができる。

本発明は、上記発明において、前記制御手段は、前記電流波形制御で用いる励磁開始角が前記通常の励磁制御で用いる同一相の励磁開始角に対してずれているずれ量、および前記電流波形制御で用いる励磁終了角が前記通常の励磁制御で用いる同一相の励磁終了角に対してずれているずれ量を所定の角度範囲内から選択して設定する励磁条件設定制御を実施することが好ましい。

上記発明によれば、励磁開始角についてのずれ量および励磁終了角についてのずれ量を所定の角度範囲内から選択することができる。つまり、ずれ量に設定される角度が可変値となる。これにより、ずれ量が一定値の場合に比べて特定の次数における周波数成分をより分散させることができ、振動および騒音を低減することができる。

本発明は、上記発明において、前記所定の角度範囲は、前記ロータの極数が多いほど狭いことが好ましい。

上記発明によれば、ロータの極数に応じてずれ量を選択可能な角度範囲が変化するので、適用可能なスイッチトリラクタンスモータの範囲が広がる。また、ロータの極数に応じて角度範囲が変わるので、効率を悪化させる角度まで励磁開始角および励磁終了角がずらされることを抑制できる。

本発明は、上記発明において、前記制御手段は、前記電流波形制御により前記電流波形が他の相とは異なる形状となるように制御する対象の相について、前記励磁開始角および前記励磁終了角を両方とも前記通常の励磁制御で用いる同一相の励磁条件に対してずらす場合、前記励磁開始角についてのずれ量と前記励磁終了角についてのずれ量とを互いに異なる値に設定することができることが好ましい。

上記発明によれば、励磁開始角についてのずれ量と励磁終了角についてのずれ量とを互いに異なる値に設定可能であるため、様々な形状の電流波形が実現可能になる。これにより、ＮＳＮＳＮＳの磁極配列パターンで駆動中に、三相全体の電流波形がより不平衡の電流波形になり、特定の次数の周波数成分を分散させることができ、振動および騒音を低減することができる。

本発明は、上記発明において、前記電流波形制御は、隣り合う二相の電流波形が交差する二相励磁状態に制御する励磁制御を含むことが好ましい。

上記発明によれば、二相励磁状態により各相の励磁区間が一部重なるため、電流値の変化が緩やかになり、起振力（ラジアル力）の振幅を狭くできる。これにより、特定の次数での起振力をより低減させることが可能になるとともに、効率との両立を図ることが可能になる。

本発明は、上記発明において、前記三相のコイルがそれぞれ同じ方向に巻かれたＮＮＮＳＳＳの磁極配列パターンとなる第１巻線パターンと、前記ＮＳＮＳＮＳの磁極配列パターンとなる第２巻線パターンとを切り替え可能なスイッチング回路をさらに備えていることが好ましい。

上記発明によれば、それぞれの巻線パターンにおける効率のよい駆動領域に応じて最適な巻線パターンに切り替えることができるとともに、ＮＳＮＳＮＳの磁極配列パターンで駆動中には特定の次数における振動および騒音を低減することができる。

本発明によれば、スイッチトリラクタンスモータの効率を悪化させることなく、振動および騒音を低減させることができる。

図１は、第１実施形態のシステム構成を模式的に示す図である。 図２は、第１実施形態におけるスイッチトリラクタンスモータの構成例を模式的に示す図である。 図３は、第１実施形態のインバータ回路例を示す回路図である。 図４は、ＮＮＮＳＳＳの磁極配列パターンを説明するための図である。 図５は、ＮＳＮＳＮＳの磁極配列パターンを説明するための図である。 図６は、周波数分析を示す図である。 図７は、励磁条件を説明するための波形図である。 図８は、励磁条件を説明するための波形図である。 図９は、電流波形制御を実施した場合の電流波形を説明するための波形図である。 図１０は、電流波形制御による３６次成分の低減効果を説明するための図である。 図１１は、騒音低減制御フローの一例を示すフローチャートである。 図１２は、第１実施形態の変形例におけるスイッチトリラクタンスモータの構成例を模式的に示す図である。 図１３は、第１実施形態の変形例におけるインバータ回路の一例を示す回路図である。 図１４は、第１実施形態の変形例におけるインバータ回路の他の例を示す回路図である。 図１５は、第２実施形態のインバータ回路例を示す回路図である。 図１６は、適用車両の一例を示すスケルトン図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態におけるスイッチトリラクタンスモータの制御装置について具体的に説明する。

［１．第１実施形態］
［１−１．システム構成］
図１は、第１実施形態のシステム構成を模式的に示す図である。図１に示すように、第１実施形態のシステム構成は、スイッチトリラクタンスモータ（以下「ＳＲモータ」という）１と、インバータ２と、昇圧部３と、バッテリ４と、制御部１００とを含む構成である。ＳＲモータ１の制御装置は、少なくともインバータ２および制御部１００を含む。なお、以下の説明では「ＳＲモータ１の制御装置」を単に「制御装置」と記載する。

ＳＲモータ（ＳＲＭ）１は、インバータ２および昇圧部３を介してバッテリ４と電気的に接続されている。ＳＲモータ１とインバータ２とは三相のコイル１２を介して電気的に接続されている（図２参照）。そのＳＲモータ１は、回転子に永久磁石を使用しない電動機であり、三相のコイル１２に励磁電流が流れることによって駆動する。なお、ＳＲモータ１は、電動機としてだけではなく、発電機としても機能する。

図２に示すように、ＳＲモータ１は、突極構造のステータ１０と、突極構造のロータ２０とを備える三相電動機である。ステータ１０は、環状構造の内周部に、突極としてのステータ歯１１を複数有する。各ステータ歯１１にはインバータ２に接続されたコイル１２が巻回されている。ロータ２０は、図示しないロータ軸と一体回転する回転子であり、ステータ１０の径方向内側に配置されている。そのロータ２０は、環状構造の外周部に、突極としてのロータ歯２１を複数有する。

また、三相のＳＲモータ１には、一対のステータ歯１１およびコイル１２ａにより構成されるＡ相（Ｕ相）と、一対のステータ歯１１およびコイル１２ｂにより構成されるＢ相（Ｖ相）と、一対のステータ歯１１およびコイル１２ｃにより構成されるＣ相（Ｗ相）と、が含まれる。

インバータ２は、三相の電流をコイル１２に通電できるように複数のスイッチング素子を備えた電気回路（インバータ回路）によって構成されている。つまり、インバータ２はインバータ回路に接続されたそれぞれのコイル１２に対して相ごとに電流を流す。

昇圧部３は、インバータ２とバッテリ４との間に設けられており、ＳＲモータ１に印加する電圧を昇圧するものである。昇圧部３は、例えば昇圧コンバータによって構成されている。なお、昇圧部３はこのシステム構成に必須ではないため設けられていなくてもよい。

制御部１００は、ＳＲモータ１を駆動制御する電子制御装置（ＥＣＵ）によって構成されている。その制御部１００は、ＣＰＵと、各種プログラム等のデータが格納された記憶部と、ＳＲモータ１を駆動制御するための各種の演算を行う演算処理部とを備えている。また、制御部１００には、ＳＲモータ１の回転数を検出する回転数センサ５１からレゾルバ信号が入力される。演算処理部は、そのレゾルバ信号に基づいてＳＲモータ１の回転数（以下「モータ回転数」という）を演算するなど、モータ制御のための演算処理を行う。そして、演算処理部における演算の結果、インバータ２を制御するための指令信号が制御部１００からインバータ２に出力される。

例えば、制御部１００は、レゾルバ信号から、回転方向におけるステータ歯１１とロータ歯２１との相対的な位置関係に基づいて、通電対象となるコイル１２の切り替えを相ごとに繰り返す制御を実行する。この制御において制御部１００は、ある相のコイル１２に励磁電流を流してステータ歯１１を励磁させ、ステータ歯１１と、そのステータ歯１１の近くのロータ歯２１との間に磁気吸引力を発生させることによりロータ２０を回転させる。このように、制御部１００はインバータ２を制御することによりＳＲモータ１に印加する電圧および励磁電流を制御する。

［１−２．磁極配列パターンの切替］
制御装置は、ＳＲモータ１の駆動中に、インバータ２のスイッチング回路に含まれる切替スイッチのオン／オフを切り替えることにより、ＳＲモータ１の磁極配列パターンを「ＮＮＮＳＳＳ」と「ＮＳＮＳＮＳ」の二つのパターンに切り替えることができる。図３に示すように、インバータ２は、磁極配列パターン（巻線パターン）を切り替えるスイッチング回路を備えている。なお、図３に示す破線で丸く囲まれている部分が、磁極配列パターンを切り替えるための切替スイッチ（スイッチング部）を表している。

［１−２−１．スイッチング回路］
図３に示すように、インバータ２を構成するインバータ回路は、一つのコンデンサＣｏと、相ごとに設けられた複数のダイオードおよびトランジスタとを備えている。そして、スイッチング回路は、インバータ回路のうちＢ相（Ｖ相）の回路に含まれている。インバータ２では、各相において、それぞれのトランジスタを同時にオンまたはオフにするか、一方のトランジスタをオンにし、かつもう一方のトランジスタをオンまたはオフにすることにより、コイル１２に流れる電流値を変更する。なお、コンデンサＣｏの代わりに平滑キャパシタが設けられていてもよい。

詳細には、インバータ２は、Ｂ相の回路において、四つのトランジスタＴｒｂ１，Ｔｒｂ２，Ｔｒｂ３，Ｔｒｂ４と、四つのダイオードＤｂ１，Ｄｂ２，Ｄｂ３，Ｄｂ４とを備えている。トランジスタＴｒｂ３およびダイオードＤｂ３により磁極配列パターン切替用のスイッチング部２ａが構成され、トランジスタＴｒｂ４およびダイオードＤｂ４により磁極配列パターン切替用のスイッチング部２ｂが構成されている。また、インバータ２は、Ａ相の回路において、二つのトランジスタＴｒａ１，Ｔｒａ２と、四つのダイオードＤａ１，Ｄａ２，Ｄａ３，Ｄａ４とを備えている。さらに、インバータ２は、Ｃ相の回路において、二つのトランジスタＴｒｃ１，Ｔｒｃ２と、四つのダイオードＤｃ１，Ｄｃ２，Ｄｃ３，Ｄｃ４とを備えている。

そのＢ相の回路について、トランジスタＴｒｂ３，Ｔｒｂ４をオフにし、かつコイル１２ｂの電流の制御にトランジスタＴｒｂ１，Ｔｒｂ２を用いることにより、ＳＲモータ１において隣接するＡ相、Ｂ相、Ｃ相の磁極がそれぞれ同じになる磁極配列パターン（ＮＮＮＳＳＳ巻）を実現できる。また、Ｂ相の回路について、トランジスタＴｒｂ１，Ｔｒｂ２をオフにし、かつトランジスタＴｒｂ３，Ｔｒｂ４をコイル１２ｂの電流の制御に用いることにより、ＳＲモータ１において隣接するＡ相、Ｂ相、Ｃ相の磁極のうち、Ｂ相の磁極だけが反対となる磁極配列パターン（ＮＳＮＳＮＳ巻）を実現できる。このように、インバータ２は、切替スイッチであるトランジスタＴｒｂ３，Ｔｒｂ４のオン／オフを切り替えることにより、コイル１２の巻線パターンを二つの巻線パターン（ＮＮＮＳＳＳ巻およびＮＳＮＳＮＳ巻）に切り替えることができる。

［１−２−２．巻線パターン］
図４は、ＮＮＮＳＳＳの磁極配列パターンを説明するための図である。磁極配列パターンがＮＮＮＳＳＳの場合、図４では右から順に、物理的には、Ａ相、Ｂ相、Ｃ相、Ａ相、Ｂ相、Ｃ相の順に並んでいるが、それぞれの磁極は、Ｎ極、Ｎ極、Ｎ極、Ｓ極、Ｓ極、Ｓ極の順となる。このように、三相のコイル１２ａ，１２ｂ，１２ｃがそれぞれ同じ方向に巻かれたような巻線パターンのことを「ＮＮＮＳＳＳ巻」という。

図５は、ＮＳＮＳＮＳの磁極配列パターンを説明するための図である。磁極配列パターンがＮＳＮＳＮＳの場合、図５では右から順に、物理的には、Ａ相、Ｂ相、Ｃ相、Ａ相、Ｂ相、Ｃ相の順に並んでいるが、それぞれの磁極は、Ｎ極、Ｓ極、Ｎ極、Ｓ極、Ｎ極、Ｓ極の順となる。このように、異なる磁極がステータ１０の周方向に交互に配置されたように三相のコイル１２ａ，１２ｂ，１２ｃが巻かれた巻線パターンのことを「ＮＳＮＳＮＳ巻」という。

なお、「ＮＳＮＳＮＳ巻」について、巻線方向の異なるコイル１２がステータ突極単位（ステータ歯１１ごと）でステータ１０の周方向に交互に配置された巻線パターンということもできる。ＮＳＮＳＮＳ巻では、ステータ１０の周方向でコイル１２ａとコイル１２ｃとの間にコイル１２ｂが配置され、三相のコイル１２ａ，１２ｂ，１２ｃの巻線方向がコイル１２ａ，１２ｃは同じ方向に巻かれ、かつコイル１２ｂは反対方向に巻かれた状態となる。

［１−２−３．切替制御］
制御装置は、「ＮＮＮＳＳＳの磁極配列パターン」となる第１巻線パターン（ＮＮＮＳＳＳ巻）と、「ＮＳＮＳＮＳの磁極配列パターン」となる第２巻線パターン（ＮＳＮＳＮＳ巻）とを切り替える制御を実施する。この切替制御では、モータ回転数およびモータトルクに応じた切替マップを用いて、ＳＲモータ１の現在の駆動領域を判断することにより、対応する巻線パターンに切り替えることができる。なお、切替マップは制御部１００の記憶部に記憶されている。

例えば、制御装置は、ＳＲモータ１が低回転かつ低負荷側の駆動領域内で駆動する場合にはＮＮＮＳＳＳ巻に切り替え、ＳＲモータ１が高回転かつ高負荷側の駆動領域内で駆動する場合にはＮＳＮＳＮＳ巻に切り替える制御を実施する。これは、各巻線パターンの効率が、ＳＲモータ１の駆動状態（駆動領域）によって変動するためである。ＳＲモータ１が低回転かつ低負荷（低トルク）側の駆動領域で駆動する場合、ＮＮＮＳＳＳ巻の効率はＮＳＮＳＮＳ巻の効率よりも高くなる。一方、ＳＲモータ１が高回転かつ高負荷（高トルク）側の駆動領域で駆動する場合には、ＮＳＮＳＮＳ巻の効率がＮＮＮＳＳＳ巻の効率よりも高くなる。このようにして切替制御が実施されることにより、それぞれの巻線パターンにおける効率のよい駆動領域に応じて最適な巻線パターンに切り替えることができる。

なお、巻線パターンの切替とは、コイル１２の巻線方向を物理的に切り替えることを意味するのではなく、コイル１２とＳＲモータ１との電気的な接続態様を切り替えることを意味する。要するに、コイル１２を流れる電流の向きが切り替わることを「巻線パターンの切替」という。

［１−３．振動・騒音］
ＳＲモータ１ではステータ１０およびロータ２０がいずれも複数の突極を有する。そのため、ＳＲモータ１における振動および騒音の発生要因として、ステータ歯１１とロータ歯２１との間に発生する磁気吸引力の径方向の分力であるラジアル力が挙げられる。なお、ラジアル力（起振力）が小さいほど、あるいはラジアル力の振幅が狭いほど、ＳＲモータ１での振動および騒音は小さくなる。

さらに、ＳＲモータ１では、特定の次数において騒音が大きくなってしまうおそれがある。そこで、制御装置は、特定の次数における振動および騒音を低減させる制御（騒音低減制御）を実施する。

このように、制御装置は、効率を考慮した巻線パターンの切替制御に加え、振動および騒音を考慮した騒音低減制御としての電流波形制御を実施する。なお、電流波形制御（騒音低減制御）の詳細は後述する。

［１−３−１．特定の次数］
騒音および振動の低減対象となる特定の次数として、ステータ極数とロータ極数との最小公倍数である次数、またはロータ極数とコイル相数との積の整数倍である次数、が挙げられる。

まず、ステータ極数とロータ極数との最小公倍数となる特定の次数について説明する。図２に示すＳＲモータ１では、ステータ極数が「１８」、ロータ極数が「１２」である。そのため、その最小公倍数である「３６」が特定の次数となる。そして、モータ極数（ステータ極数およびロータ極数）の最小公倍数である「３６次」において騒音（励磁音）が大きくなってしまう。言い換えれば、３６次のラジアル力（３６次成分）を低減させることにより振動および騒音を効果的に低減させることができる。

次に、ロータ極数とコイル相数との積の整数倍の次数について説明する。図２に示すＳＲモータ１では、ロータ極数が「１２」、コイル相数が「３」である。そのため、その整数倍である「３６」や「７２」が特定の次数となる。そして、ロータ極数の相数倍（ロータ極数とコイル相数との積の整数倍）である「３６次」や「７２次」において騒音が大きくなってしまう。言い換えれば、３６次や７２次のラジアル力（３６次成分や７２次成分）を低減させることにより、振動および騒音を効果的に低減させることができる。なお、この整数倍とは、ロータ極数の相数倍のことであり、正の整数倍を意味する。すなわち、ロータ極数とコイル相数と積の整数倍（ロータ極数の相数倍）には「０」が含まれない。

［１−３−２．共振］
また、振動および騒音が大きくなる要因として、特定の次数での共振が挙げられる。ＳＲモータ１はモータ回転数が可変であるため、モータ回転数の変化に伴い励磁音周波数が変化する。ここでは、図６を参照して、特定の次数で生じる共振について説明する。図６は、周波数分析を示す図である。図６に示す周波数分析では、同一次数は、モータ回転数の上昇に比例して周波数が上昇する右上がりの線として現れる。

図６に示すように、モータ回転数が変化して、３６次の周波数が共振周波数（共振成分）に近づくほど共振しやすくなる。そして、３６次の周波数が共振周波数と一致する場合、最も大きな共振が生じるため、特に大きな振動および騒音が発生する。つまり、共振周波数（固有振動数）を含む所定周波数帯である共振領域では音圧が大きくなってしまう。また、ＳＲモータ１の駆動領域（使用可能な回転数範囲）には共振領域が含まれる。そこで、制御装置は、ＮＳＮＳＮＳの磁極配列パターンで駆動中に、特定の次数における共振が大きくなる場合には、通常の励磁条件とは異なる励磁条件に基づいてコイル１２を励磁する。なお、上記の固有振動数とは、ＳＲモータ１を構成する部材の固有振動数である。

［１−４．励磁制御］
制御装置は、コイル１２を励磁する際、励磁条件に応じて各相のコイル１２に励磁電流を流す制御（励磁制御）を実施する。

［１−４−１．励磁条件］
励磁条件とは、ＳＲモータ１の駆動時に、三相のコイル１２に励磁電流を流す際の条件のことである。この励磁条件には、少なくとも励磁開始角および励磁終了角が含まれる。

図７に示すように、励磁開始角（ＯＮ角）は、励磁対象のコイル１２に正の電圧を印加し始める角度である。励磁終了角（ＯＦＦ）は、電流が流れているコイル１２に対して負の電圧を印加し始める角度である。要するに、ロータ回転角度が励磁開始角に到達すると、対象のコイル１２に電流を流し始める。そして、ロータ回転角度が励磁終了角に到達すると、対象のコイル１２に負の電圧を印加して電流値を下げる制御を実施する。

また、励磁条件には、上述した励磁開始角および励磁終了角に加えて、最大電流値Ｉ_ｍａｘや、転流角が含まれてもよい。最大電流値Ｉ_ｍａｘは、コイル１２の電流値の上限値である。転流角は、コイル１２に印加する電圧を「０」にする角度であり、コイル１２に電圧を印加せずにインバータ回路内で電流を還流させる制御（還流モード）が開始される角度である。

図７に示すように、正の電圧が印加されている最中に電流値が上限値の最大電流値Ｉ_ｍａｘに到達しない場合には、励磁開始角から正の電圧が印加された状態（正電圧モード）が継続された後、励磁終了角に到達したことにより負の電圧が印加され始める。一方、図８に示すように、正の電圧が印加されている最中に電流値が上限値の最大電流値Ｉ_ｍａｘに到達すると、制御装置はヒステリシス制御を実施する。ヒステリシス制御は、所定の角度範囲となるヒステリシス区間内で、最大電流値Ｉ_ｍａｘを上限値とする所定の電流値幅の範囲内で電流値を推移させる制御である。また、ロータ回転角度が転流角に到達すると還流モードが開始される。そして、還流モード中にロータ回転角度が励磁終了角に到達すると、還流モードから負電圧モードに切り替わる。負電圧モードが実施される角度範囲を電流立下げ区間という。このように、励磁開始角と励磁終了角との間で、最大電流値Ｉ_ｍａｘを用いたヒステリシス制御と、転流角を用いた還流モードとが実施されてもよい。なお、ヒステリシス制御を実施する場合、それ以前の正電圧モードを実施する角度範囲は電流立上げ区間となる。

［１−４−２．巻線パターンごとの電流波形］
ここで、各巻線パターンの電流波形の違いについて説明する。

ＮＮＮＳＳＳ巻（第１巻線パターン）では、相によって隣り合う相が、同じ極であったり、異なる極であったりするため、三相全体でバランスがとられておらず、各相で不平衡の電流波形となる。つまり、ＮＮＮＳＳＳの磁極配列パターンでは、磁束の流れ方が異なり、電流の立ち上り角や立下り角が異なり、各相の電流波形が不平衡となる。

ＮＳＮＳＮＳ巻（第２巻線パターン）では、各相において隣り合う磁極が異なるため、三相全体でバランスがとられており、各相で均等な電流波形となる。つまり、ＮＳＮＳＮＳの磁極配列パターンでは、各相で最大電流値および励磁幅が揃っている均等な電流波形となる。なお、励磁幅とは、コイル１２に励磁電流が流れている角度範囲のことである。一方、励磁区間とは、励磁開始角から励磁終了角までの角度範囲のことである。

しかしながら、ＮＳＮＳＮＳ巻（第２巻線パターン）では、各相が均等な電流波形であるがゆえに、次数がより揃い易くなる。そのため、振動および騒音の観点では、３６次などの特定の次数において振動および騒音（励磁音）が大きくなってしまう。そこで、ＮＳＮＳＮＳの磁極配列パターンでＳＲモータ１が駆動する場合、制御装置は励磁制御として、三相のコイル１２の電流波形が同じ形状の波形になるように制御する通常の励磁制御と、三相のコイル１２の電流波形がそれぞれの相で異なる形状の波形となるように制御する電流波形制御（騒音低減制御）とを使い分けることができる。

［１−４−３．通常の励磁制御］
通常の励磁制御では、各相の励磁条件が同じ条件であり、各相の電流波形が同じ形状の波形となる励磁状態に制御される。例えば、各相の励磁幅が同じ幅となるように励磁開始角および励磁終了角が設定されているとともに、最大電流値も同じ大きさに設定されている。

図９に実線で示すように、通常の励磁制御を実施した場合には、各相の電流波形が同じ形状の波形になる。なお、図９には、ＮＳＮＳＮＳの磁極配列パターンにおける電流波形が図示されている。

［１−４−４．電流波形制御（騒音低減制御）］
電流波形制御では、各相の励磁条件が他の相の励磁条件とは異なる条件にずらされており、各相の電流波形が異なる形状の波形となる励磁状態に制御する。

例えば、Ａ相（Ｕ相）の励磁条件は通常の励磁制御時と同じ励磁条件にして、Ｂ相（Ｖ相）の励磁条件は励磁開始角および励磁終了角が通常の励磁条件から「−１°」だけずらし、Ｃ相（Ｗ相）の励磁条件は励磁開始角および励磁終了角が通常の励磁条件から「＋１°」だけずらされる。

このように、電流波形制御により電流波形が他の相とは異なる形状となるように制御する対象の相では、励磁開始角が通常の励磁制御で用いる同一相の励磁開始角に対してずれているとともに、励磁終了角が通常の励磁制御で用いる同一相の励磁終了角に対してずれている。また、励磁開始角についてのずれ量および励磁終了角についてのずれ量を一定値にして、一定の角度分だけ励磁条件（励磁開始角、励磁終了角）を通常の励磁条件からずらすことが可能である。

図９に破線で示すように、電流波形制御を実施した場合には、三相の電流波形がいずれも異なる形状の波形になる。このように、各相で異なる電流波形となり、三相全体でバランスがとられていない電流波形を生じることになる。この場合、各相で励磁幅が同じであってもよいが、三相全体としては少なくとも一相の電流波形（励磁状態）が他の相の電流波形（励磁状態）とは異なる形状（状態）になり、各相で不平衡の電流波形となる。各相の電流波形が不平衡になると、各相の起振力が異なる状態となる。そのため、特定の次数において次数成分を弱めることができる。

また、図９に示すように、磁極配列パターンがＮＳＮＳＮＳとなる場合には、隣り合う二相の電流波形が交差する二相励磁状態に制御されている。二相励磁とは、隣り合う二相の励磁幅が一部重なる電流波形のことをいう。単相励磁では最大電流値との間で電流値の変化が急峻になってしまうが、二相励磁の励磁幅は単相励磁に比べて広いため、二相励磁では単相励磁よりも電流値の変化が緩やかになる。なお、単相励磁とは、各相の電流波形が重ならない励磁状態のことをいう。

図１０は、３６次成分の低減効果を説明するための図である。なお、図１０には、ＮＳＮＳＮＳの磁極配列パターンで駆動中に、通常の励磁制御を実施した場合の３６次成分（ラジアル力）と、電流波形制御を実施した場合の３６次成分（ラジアル力）とが示されている。

図１０に示すように、電流波形制御が実施された場合の特定次数の成分は、通常励磁を実施した場合と比較して低減できることが分かる。この振動および騒音の低減効果については、通常の励磁条件で励磁した場合の電流波形と、通常とは異なる励磁条件で励磁した場合の電流波形との違いにより説明することができる。

[１−５．制御フロー]
図１１は、騒音低減制御フローの一例を示すフローチャートである。図１１に示す制御フローは制御部１００によって実施される。

まず、制御部１００は、励磁制御に用いる各種情報を読み込む（ステップＳ１）。その各種情報には、現状の磁極配列パターンの情報（巻線パターンの情報）、各相の電流値および電圧、モータ回転数、位相（電気角）、モータ指令トルクが含まれる。なお、ステップＳ１では、レゾルバ信号に基づいてモータ回転数が算出され、ＳＲモータ１の要求トルクとしてのモータトルク指令が算出されてもよい。

ステップＳ１の処理が実施されると、制御部１００は、ステップＳ１で読込んだ情報に基づいて、現在の磁極配列パターンが「ＮＳＮＳＮＳ」であるか否かを判定する（ステップＳ２）。

ステップＳ２で肯定的に判定された場合（ステップＳ２：Ｙｅｓ）、制御部１００は、３６次の騒音を低減する必要があるか否かを判定する（ステップＳ３）。ステップＳ３では、特定の次数である３６次の励磁音周波数が共振周波数と一致するか否かが判定される。なお、ステップＳ３では、ステップＳ１で読み込まれたモータ回転数に基づいて３６次の励磁音周波数が共振領域内に含まれるか否かが判定されてもよい。

ステップＳ３で肯定的に判定された場合（ステップＳ３：Ｙｅｓ）、制御部１００は、ＮＳＮＳＮＳ用の励磁条件として、各相で異なる励磁条件が設定された励磁条件を読込む（ステップＳ４）。ステップＳ４では、電流波形制御用（騒音低減制御用）の励磁条件が読み込まれる。

ステップＳ４の処理が実施されると、制御部１００は、磁極配列パターンがＮＳＮＳＮＳの状態で、各相で励磁状態が異なる「ずらし励磁」を実施する（ステップＳ５）。ステップＳ５では上述した電流波形制御（騒音低減制御）が実施される。つまり、ステップＳ５の励磁制御が実施されることにより、各相で異なる励磁条件に基づいた励磁状態となる。ステップＳ５の処理が実施されると、この制御ルーチンは終了する。

一方、ステップＳ３で否定的に判定された場合（ステップＳ３：Ｎｏ）、制御部１００は、ＮＳＮＳＮＳ用の励磁条件として、三相で同じ電流波形を実現する通常の励磁条件を読込む（ステップＳ６）。

ステップＳ６の処理が実施されると、制御部１００は、磁極配列パターンがＮＳＮＳＮＳの状態で、ステップＳ６で読込んだＮＳＮＳＮＳ用の通常の励磁条件に基づいて通常励磁制御を実施する（ステップＳ７）。ステップＳ７の通常励磁制御が実施されることにより、三相の励磁状態が同じになる通常励磁が実施される。ステップＳ７の処理が実施されると、この制御ルーチンは終了する。

また、ステップＳ２で否定的に判定された場合（ステップＳ２：Ｎｏ）、制御部１００は、ＮＮＮＳＳＳ用の励磁条件を読込む（ステップＳ８）。例えば、ＮＮＮＳＳＳ用の励磁条件は、三相で励磁条件が同じ条件となっている。

ステップＳ８の処理が実施されると、制御部１００は、磁極配列パターンがＮＮＮＳＳＳの状態で、ステップＳ８で読込んだＮＮＮＳＳＳ用の励磁条件に基づいて励磁制御を実施する（ステップＳ９）。ステップＳ９の処理が実施されると、この制御ルーチンは終了する。

以上説明した通り、第１実施形態によれば、特定の次数について共振が発生することが考慮されているので、ＮＳＮＳＮＳの磁極配列パターンで駆動する際に、特定の次数について振動および騒音を低減することができる。詳細には、特定の次数として、ステータ極数とロータ極数との最小公倍数となる次数、またはロータ極数とコイル相数との積の整数倍となる次数を対象としている。そして、磁極配列パターンがＮＳＮＳＮＳの場合には、特定の次数における励磁音周波数と共振周波数との関係から、各相で異なる励磁条件に基づいた励磁制御を実施して、振動および騒音を低減されることができる。

また、騒音低減制御としての電流波形制御では、ＮＳＮＳＮＳ巻のまま励磁条件を変更するので、振動および騒音を低減するために巻線パターンを切り替える必要がない。そのため、電流波形制御を実施時に、インバータ回路でのスイッチングを必要としないので、磁極パターン切替用のスイッチによるスイッチング損失が発生することを抑制できる。これにより、効率の低下を抑制できる。

さらに、電流波形制御による「ずらし励磁」では、隣り合う相の励磁区間同士の一部が重なる二相励磁状態に制御する。これにより、特定の次数での起振力（ラジアル力）をより低減させることが可能になる。二相励磁状態では、各相の励磁区間が一部重なるため、電流の変化が緩やかになり、起振力（ラジアル力）の振幅を狭くできる。そのため、振動および騒音を低減可能であるとともに、効率との両立を図ることが可能になる。

また、第１実施形態では、ＳＲモータ１の駆動中に、コイル１２の巻線パターンを切り替えることが可能であるため、ＳＲモータ１の駆動状態に応じて、効率面と振動・騒音面で最適な巻線パターンに切り替えることができる。

なお、図１１に示すステップＳ２では、ステップＳ１で読込んだ情報に基づいて、効率や振動・騒音の観点から適切な磁極配列パターンを判断してもよい。つまり、現在の磁極配列パターンが「ＮＮＮＳＳＳ」である場合には、ステップＳ２により「ＮＮＮＳＳＳ」から「ＮＳＮＳＮＳ」への切替の有無を判定してもよい。そして、ステップＳ２で肯定的に判定された場合には、巻線パターンの切替制御を実施し、磁極配列パターンを「ＮＮＮＳＳＳ」から「ＮＳＮＳＮＳ」に切り替え、以降のステップＳ３〜ステップＳ７の処理を実施してもよい。

なお、ステップＳ３において３６次の起振力（ラジアル力）が所定閾値よりも大きいか否かが判定されてもよい。要するに、ステップＳ３の判定処理は、３６次の起振力（ラジアル力）が大きいか否かを判定するように構成されていればよい。

［２．第１実施形態の変形例］
［２−１．ＳＲモータ例］
第１実施形態の変形例として、図１２に示すように、ステータ極数が「６」、ロータ極数が「４」となるＳＲモータ１Ａであってもよい。制御装置が制御対象とするＳＲモータは、図２に示すような、ステータ極数が「１８」およびロータ極数が「１２」のＳＲモータ１に限定されない。

図１２に示すＳＲモータ１Ａでは、ステータ極数とロータ極数との最小公倍数は「１２」となる。そのため、「１２次」が特定の次数となる。

さらに、ＳＲモータ１Ａでは、ロータ極数とコイル相数との積の整数倍は「１２」や「２４」となる。そのため、「１２次」や「２４次」が特定次数となる。

ＳＲモータ１Ａを制御対象とする場合には、１２次の励磁音周波数および２４次の励磁音周波数が共振する際の騒音を低減することになる。上述した図６に示すように、１２次の周波数と２４次の周波数は、モータ回転数が変化して、共振周波数（共振成分）に近づくほど共振しやすくなる。そして、１２次も２４次も周波数が共振周波数と一致する場合、最も大きな共振が生じ、特に大きな振動および騒音が発生することになる。さらに、図６に示されているように、１２次の周波数が共振周波数と一致する際のモータ回転数は、２４次の周波数が共振周波数と一致する際のモータ回転数よりも高回転数である。すなわち、１２次成分の騒音（励磁音）は２４次成分の騒音よりも高回転数領域で生じる騒音である。また、モータ回転数が同じ場合、１２次の周波数は２４次の周波数よりも低い周波数域に存在する。

このように、１２次や２４次では、３６次に比べてモータ回転数が高回転数側で共振成分（共振周波数）と一致する。そのため、ＳＲモータ１Ａを対象とする電流波形制御では、高回転数領域での振動および騒音を低減することになる。そのＳＲモータ１Ａを対象とする騒音低減制御フローでは、上述した図１１に示すステップＳ３において、１２次（２４次）の騒音を低減する必要があるか否かが判定される。

［２−２．励磁条件の設定方法］
第１実施形態の変形例として、電流波形制御で用いる励磁条件は、一定値ではなく可変値によって決定されてもよい。制御装置は、所定の角度範囲内から選択可能な角度（乱数）に基づいて、励磁開始角についてのずれ量（角度差）および励磁終了角についてのずれ量（角度差）を設定する励磁条件設定制御を実施することができる。

具体的には、制御装置は、電流波形を他の相とは異なる形状とする際、電流波形制御で用いる励磁条件について、任意の角度によって決定される角度分だけ通常の励磁条件からずらすことができる。その任意の角度は、所定の角度範囲内の値である。その角度範囲は、ロータ極数（モータ極数）が多いほど狭い角度範囲となる。つまり、図２に示すＳＲモータ１のようにロータ極数が「１２」と多い場合の角度範囲は、図１２に示すＳＲモータ１Ａのようにロータ極数が「４」と少ない場合の角度範囲よりも狭くなる。すなわち、角度範囲の上限値は、ロータ極数が少ないほど大きい値となり、ロータ極数が多いほど小さい値となる。なお、この角度範囲は、電気角の範囲であり、下限値を負の値、上限値を正の値とする。

例えば、図２に示すＳＲモータ１は図１２に示すＳＲモータ１Ａよりもモータ極数（ロータ極数）が多いため、角度範囲の上限値はＳＲモータ１のほうがＳＲモータ１Ａよりも小さい電気角に設定される。一例として、ＳＲモータ１では「−１°〜＋１°」の角度範囲内で任意の角度がずれ量として選択される。ＳＲモータ１Ａでは「−５°〜＋５°」の角度範囲内で任意の角度がずれ量として選択される。

そして、ＳＲモータ１では、Ａ相のずれ量が「０°」、Ｂ相のずれ量が「−１°を下限値とする負の値）」、Ｃ相のずれ量が「＋１°を上限値とする正の値」に設定可能である。

一方、ＳＲモータ１Ａでは、Ａ相のずれ量が「０°」、Ｂ相のずれ量が「−５°を下限値とする負の値」、Ｃ相のずれ量が「＋５°を上限値とする正の値」に設定可能である。

この変形例によれば、ＳＲモータへの適用範囲が広がる。さらに、ずれ量が任意の角度により決定されるので、各相の起振力がランダムに変化するので、特定の次数における次数成分が分散し、周波数が揃い難くなり、振動および騒音を低減することができる。

加えて、図２に示すＳＲモータ１を制御対象とする場合であっても、３６次成分のみならず、１２次成分や２４次成分を低減することが可能になる。すなわち、ＳＲモータ１がＮＳＮＳＮＳ巻で駆動する際に、３６次の騒音および振動を低減可能であるとともに、１２次や２４次の振動および騒音を低減することも可能になる。

なお、同一相における励磁開始角および励磁終了角を両方ともずらす場合には、励磁開始角についてのずれ量と励磁終了角についてのずれ量とが互いに異なる値に設定されてもよい。例えば、上述したＳＲモータ１に対して「−１°〜＋１°」の角度範囲内で選択された任意の角度を用いる設定方法では、Ｃ相について、励磁開始角のずれ量を「＋１°」、励磁終了角のずれ量を「＋０．７°」のように設定してもよい。これにより、励磁開始角および励磁終了角が同じずれ量に設定された場合の電流波形制御（騒音低減制御）に比べて、さまざまな形状の電流波形を実現できる。そのため、三相全体では、より不平衡の電流波形とすることができる。

さらに、励磁開始角と励磁終了角とが両方ともずらされる場合に限らず、励磁開始角と励磁終了角とのうち少なくとも一方をずらすように設定することも可能である。つまり、電流波形制御が実施される際、電流波形を他の相とは異なる形状にする対象の相では、励磁開始角が通常の励磁制御で用いる同一相の励磁開始角に対してずれていること、および励磁終了角が通常の励磁制御で用いる同一相の励磁終了角に対してずれていることのうち、少なくともいずれか一方が満たされていればよい。

例えば、上述したＳＲモータ１に対して「−１°〜＋１°」の角度範囲内で選択された任意の角度を用いる設定方法では、Ｃ相について、励磁開始角はずらさずに、励磁終了角のみを「＋０．７°」のように設定してもよい。このように、励磁条件に含まれる励磁開始角と励磁終了角とのうちの一方のみ変更する方法は、任意の角度（乱数）を用いる変形例の設定方法（可変値を用いる場合）に限らず、第１実施形態の設定方法（一定値を用いる場合）にも適用可能である。

また、電流波形制御では、Ａ相、Ｂ相、Ｃ相の全ての相について、他の相とは異なる形状の電流波形となるように制御することが可能である。そのため、例えばＡ相では励磁開始角と励磁終了角とを両方とも同じ値だけずらし、Ｂ相では励磁開始角のみをずらし、Ｃ相では励磁開始角と励磁終了角とを互いに異なる値だけずらすことができる。要するに、制御装置は、上述した励磁条件設定制御を組み合わせて各相を個別に制御することが可能である。

［２−３．他のスイッチング回路例］
インバータ２は、磁極配列パターン切替用のスイッチング回路を複数の相に備えていてもよい。例えば、図１３に示すインバータ２Ａのように、二相にスイッチング回路を有する回路であってもよく、図１４に示すインバータ２Ｂのように、三相すなわち各相にスイッチング回路を有する回路であってもよい。

図１３に示すように、インバータ２Ａでは、Ａ相の回路が、ダイオードＤａ３にトランジスタＴｒａ３が追加されたスイッチング部２ｃと、ダイオードＤａ４にトランジスタＴｒａ４が追加されたスイッチング部２ｄとを備えている。さらに、Ｃ相の回路は、ダイオードＤｃ３にトランジスタＴｒｃ３が追加されたスイッチング部２ｅと、ダイオードＤｃ４にトランジスタＴｒｃ４が追加されたスイッチング部２ｆとを備えている。なお、インバータ２ＡのＢ相には、上述したスイッチング部２ａ，２ｂが設けられていない。このように、ＮＮＮＳＳＳ巻とＮＳＮＳＮＳ巻とを切り替える際、ＮＮＮとＮＳＮの真ん中を切り替えるのがＢ相であるとすると、ＮＮＮとＮＳＮの両端を切り替えるのであれば、Ａ相およびＣ相にスイッチが追加されたインバータ回路を用いることができる。

図１４に示すように、インバータ２Ｂでは、Ａ相の回路が二つのスイッチング部２ｃ，２ｄを備え、Ｂ相の回路が二つのスイッチング部２ａ，２ｂを備え、Ｃ相の回路が二つのスイッチング部２ｅ，２ｆを備えている。

このように、複数の相にスイッチング部を備えたインバータ回路例によれば、制御装置は、複数のスイッチング回路によってスイッチング動作を受け持つことにより、巻線パターンが頻繁に切り替わることによるインバータ２Ａ，２Ｂの負荷を分散させることができる。

なお、上述した各種の変形例は、適宜組み合わせることが可能である。例えば、図１２に示すＳＲモータ１Ａに、図１３に示すインバータ２Ａを接続したシステム構成において、所定の角度範囲から選択された任意の角度を用いた励磁条件の設定を実施することなどが可能である。

［３．第２実施形態］
次に、図１５を参照して、第２実施形態の制御装置について説明する。この第２実施形態では、第１実施形態とは異なり、巻線パターンの切替ができないＳＲモータ１を制御対象とする。なお、第２実施形態の説明では、第１実施形態と同様の構成については説明を省略し、その参照符号を引用する。

まず、第２実施形態の巻線パターンは、「ＮＳＮＳＮＳの磁極配列パターン」となる第２巻線パターン（ＮＳＮＳＮＳ巻）のみとなる（図５参照）。そのため、図１５に示すように、第２実施形態のインバータ２Ｃには、磁極配列パターン切替用のスイッチング部が設けられていない。

詳細には、第２実施形態のインバータ２Ｃは、Ａ相の回路において、二つのトランジスタＴｒａ１，Ｔｒａ２と、四つのダイオードＤａ１，Ｄａ２，Ｄａ３，Ｄａ４とを備え、Ｂ相の回路において、二つのトランジスタＴｒｂ１，Ｔｒｂ２と、四つのダイオードＤｂ１，Ｄｂ２，Ｄｂ３，Ｄｂ４とを備え、Ｃ相の回路において、二つのトランジスタＴｒｃ１，Ｔｒｃ２と、四つのダイオードＤｃ１，Ｄｃ２，Ｄｃ３，Ｄｃ４とを備えている。

そして、第２実施形態の電流波形制御は、上述した図１１に示す制御フローにより実施可能である。第２実施形態では、図１１に示すステップＳ２、ステップＳ８、ステップＳ９が除かれる。具体的には、ステップＳ１の処理を実施後、ステップＳ３に進む。以降のステップＳ３〜ステップＳ７の処理については、第２実施形態も第１実施形態と同様である。このように、第２実施形態の制御装置は、磁極配列パターンの切替制御を実施しないが、励磁制御（通常の励磁制御および電流波形制御）を実施する。

以上説明した通り、第２実施形態によれば、磁極配列パターンが切り替わらないＳＲモータ１であっても、特定の次数において振動および騒音を低減することができる。

また、第２実施形態によれば、磁極配列パターンを切り替えるためのスイッチング部を設けなくてよくなり、コストを削減できる。さらに、そのスイッチング部によるスイッチング損失が発生しないため、効率が向上する。

なお、第２実施形態についても、第１実施形態の変形例を適用可能である。つまり、上述した各種の変形例（組み合わせ可能）を第２実施形態に適用することができる。

[４．適用車両例]
ここで、上述した実施形態および変形例を適用可能な車両例について説明する。上述した制御装置は、各種の車両に適用することが可能である。

図１６は、適用可能な車両の一例を示すスケルトン図である。図１６に示す車両２００は、エンジン２０１と、車輪２０２と、変速機（Ｔ／Ｍ）２０３と、デファレンシャルギヤ２０４と、駆動軸２０５と、走行用動力源としてのＳＲモータ（ＳＲＭ）１と、を備えている。車両２００は、四輪駆動車であり、エンジン２０１が左右の前輪２０２ＦＬ，２０２ＦＲを駆動し、リヤモータであるＳＲモータ１が左右の後輪２０２ＲＬ，２０２ＲＲを駆動する。

ＳＲモータ１は、いわゆるインホイールモータであり、左右の後輪２０２ＲＬ，２０２ＲＲにそれぞれ一つずつ設けられている。車両２００のリヤ側駆動装置では、左後輪２０２ＲＬには左後ＳＲモータ１ＲＬが接続され、かつ右後輪２０２ＲＲには右後ＳＲモータ１ＲＲが接続されている。後輪２０２ＲＬ，２０２ＲＲは、互いに独立して回転可能である。

左後輪２０２ＲＬは、左後ＳＲモータ１ＲＬの出力トルク（モータトルク）によって駆動される。また、右後輪２０２ＲＲは、右後ＳＲモータ１ＲＲの出力トルク（モータトルク）によって駆動される。

左後ＳＲモータ１ＲＬおよび右後ＳＲモータ１ＲＲは、インバータ２を介してバッテリ（Ｂ）４に接続されている。また、左後ＳＲモータ１ＲＬおよび右後ＳＲモータ１ＲＲは、バッテリ４から供給される電力によって電動機として機能するとともに、左右の後輪２０２ＲＬ，２０２ＲＲから伝達されるトルク（外力）を電力に変換する発電機として機能する。なお、インバータ２には、左後ＳＲモータ１ＲＬ用の電気回路と、右後ＳＲモータ１ＲＲ用の電気回路とが含まれる。

制御部１００は、左後ＳＲモータ１ＲＬおよび右後ＳＲモータ１ＲＲと、エンジン２０１と、を制御する。例えば、制御部１００には、ＳＲモータ用制御部（ＳＲモータ用ＥＣＵ）と、エンジン用制御部（エンジンＥＣＵ）と、が含まれる。この場合、エンジンＥＣＵは、吸気制御、燃料噴射制御、点火制御等によって、エンジン２０１の出力トルクを目標とするトルク値に調節するエンジントルク制御を実行する。また、ＳＲモータ用ＥＣＵは、回転数センサ５１から入力される信号に基づいて、左後ＳＲモータ１ＲＬおよび右後ＳＲモータ１ＲＲについてのモータ制御を実行する。回転数センサ５１には、左後ＳＲモータ１ＲＬの回転数を検出する左後回転数センサ５１ＲＬと、右後ＳＲモータ１ＲＲの回転数を検出する右後回転数センサ５１ＲＲとが含まれる。

なお、制御部１００を適用可能な車両は、上述した適用例（第１適用例）に限定されない。例えば、ＳＲモータ１の制御部１００の適用例は、第１適用例とは異なり、全ての車輪２０２にＳＲモータ１が設けられた構成であってもよい（第２適用例）。また、第１適用例とは異なり、フロント側駆動装置が設けられていない後輪駆動車であってもよい（第３適用例）。

制御部１００の適用例は、第１〜３適用例とは異なり、車両２００の走行用動力源がインホイールモータとしてのＳＲモータ１のみである構成であってもよい（第４適用例）。また、第４適用例とは異なり、ＳＲモータ１がインホイールモータではない構成であってもよい（第５適用例）。

制御部１００の適用例は、第５適用例とは異なり、フロント側駆動装置として第１適用例の構成が搭載されていてもよい（第６適用例）。また、第３適用例とは異なりリヤ側駆動装置が設けられていない、あるいは第４適用例とは異なり駆動装置の配置が前後で逆である構成であってもよい（第７適用例）。

なお、本発明は、上述した実施形態および変形例に限定されず、本発明の目的を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。例えば、上述した昇圧部３に代えて、ＳＲモータ１に印加する電圧を降圧する降圧部（降圧コンバータ）が設けられてもよい。

１ スイッチトリラクタンスモータ（ＳＲモータ）
２ インバータ
１０ ステータ
１１ ステータ歯
１２ コイル
２０ ロータ
２１ ロータ歯
５１ 回転数センサ
１００ 制御部

Claims (7)

1. 複数の突極を有するロータと、
   複数の突極を有するステータと、
   前記ステータの突極に巻き回された三相のコイルと、を備え、
   異なる磁極として機能する前記ステータの突極が交互に配置されたＮＳＮＳＮＳの磁極配列パターンの状態で駆動するスイッチトリラクタンスモータの制御装置において、
   前記ステータの極数と前記ロータの極数との最小公倍数、または前記ロータの極数と前記コイルの相数との積の整数倍である次数における励磁音周波数が前記スイッチトリラクタンスモータの共振周波数と一致する場合、前記三相のコイルに電流を流した際の電流波形のうち、少なくとも一相のコイルにおける電流波形が他の相のコイルにおける電流波形とは異なる形状となるように制御する電流波形制御を実施する制御手段を備えている
   ことを特徴とするスイッチトリラクタンスモータの制御装置。
2. 前記三相のコイルに電流を流す条件である励磁条件には、励磁開始角と、励磁終了角とが含まれ、
   前記制御手段は、前記スイッチトリラクタンスモータの駆動状態に応じて、前記三相のコイルの電流波形が同じ形状となるように制御する通常の励磁制御と、前記電流波形制御とを使い分け、
   前記制御手段が前記電流波形制御を実施する際、前記電流波形を他の相とは異なる形状にする対象の相では、前記励磁開始角が前記通常の励磁制御で用いる同一相の励磁開始角に対してずれていること、および前記励磁終了角が前記通常の励磁制御で用いる同一相の励磁終了角に対してずれていることのうち、少なくともいずれか一方が満たされている
   ことを特徴とする請求項１に記載のスイッチトリラクタンスモータの制御装置。
3. 前記制御手段は、前記電流波形制御で用いる励磁開始角が前記通常の励磁制御で用いる同一相の励磁開始角に対してずれているずれ量、および前記電流波形制御で用いる励磁終了角が前記通常の励磁制御で用いる同一相の励磁終了角に対してずれているずれ量を所定の角度範囲内から選択して設定する励磁条件設定制御を実施する
   ことを特徴とする請求項２に記載のスイッチトリラクタンスモータの制御装置。
4. 前記所定の角度範囲は、前記ロータの極数が多いほど狭い
   ことを特徴とする請求項３に記載のスイッチトリラクタンスモータの制御装置。
5. 前記制御手段は、前記電流波形制御により前記電流波形が他の相とは異なる形状となるように制御する対象の相について、前記励磁開始角および前記励磁終了角を両方とも前記通常の励磁制御で用いる同一相の励磁条件に対してずらす場合、前記励磁開始角についてのずれ量と前記励磁終了角についてのずれ量とを互いに異なる値に設定することができる
   ことを特徴とする請求項２から４のいずれか１項に記載のスイッチトリラクタンスモータの制御装置。
6. 前記電流波形制御は、ある相の励磁幅と他の相の励磁幅とが一部重なる二相励磁状態に制御する励磁制御を含む
   ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のスイッチトリラクタンスモータの制御装置。
7. 前記三相のコイルがそれぞれ同じ方向に巻かれたＮＮＮＳＳＳの磁極配列パターンとなる第１巻線パターンと、前記ＮＳＮＳＮＳの磁極配列パターンとなる第２巻線パターンとを切り替え可能なスイッチング回路をさらに備えている
   ことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載のスイッチトリラクタンスモータの制御装置。

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