JP6849554B2 - 回転電機の制御装置、および回転電機の制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、回転電機の制御装置、および回転電機の制御方法に関する。

モータ（回転電機）駆動装置において、出力トルクにリップルが発生する。リプルが発生した場合は、モータに大きな振動や騒音が発生する場合がある。

このため、特許文献１に記載の技術では、モータが有する固定子の円環振動の主因たる電磁力高調波成分を打ち消すような補正係数を生成し、補正係数を速度制御回路により生成した平均トルクに乗算して、補正済みトルク指令を求める。特許文献１に記載の技術では、求めた補正済みトルク指令を用いて、モータが有する巻線に流す駆動電流の電流指令を生成して、モータの回転を制御する。このように、特許文献１には、電磁力高調波成分を打ち消すような補正係数によって、電磁力高調波成分に起因する振動や騒音を低減することが提案されている。

特開平１１−３４１８６４号公報

一般的に、モータを駆動したとき、回転数やトルクによって、モータが有する磁石の温度が変化する。磁石の温度が変化した場合は、磁石の残留磁束密度Ｂｒが変化する。

しかしながら、特許文献１に記載の技術では、磁石の温度が変化した場合が考慮されていない。このため、特許文献１に記載の技術では、磁石の温度によって磁石の残留磁束密度Ｂｒが変動するので、振動や騒音の低減効果が薄れる場合がある。

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであって、磁石の温度が変化した場合であっても振動や騒音を低減することができる回転電機の制御装置、および回転電機の制御方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の一態様に係る回転電機の制御装置（例えば、実施形態における回転電機の制御装置１）は、交流電力によって駆動される回転電機のロータが有する磁石の温度を把握する磁石温度把握部（例えば、実施形態における温度センサ３、制御部５）と、前記回転電機（例えば、実施形態におけるモータ２）に対する制御値（例えば、実施形態におけるｄ軸電流制御値ｉｄ^＊、ｑ軸電流制御値ｉｑ^＊）に対し、前記交流電力の高調波信号（例えば、実施形態におけるｄ軸電流制御値ｉｄ^{０６ｔｈ＊}、ｑ軸電流制御値ｉｑ^{０６ｔｈ＊}）を重畳する際、把握された前記磁石の温度に応じて重畳する前記高調波信号を調整して前記回転電機を制御する制御部（例えば、実施形態における制御部５）と、を備え、前記磁石の温度が第１の温度状態（例えば、実施形態における常温）の第１の高調波重畳用マップと、前記磁石の温度が前記第１の温度状態と異なる第２の温度状態（例えば、実施形態における低温および高温の少なくとも１つ）の第２の高調波重畳用マップと、を記憶する記憶部と、を備え、前記第１の高調波重畳用マップと前記第２の高調波重畳用マップそれぞれは、トルクと回転数と位相最適値の関係の位相調整用マップ（例えば、実施形態における位相調整用マップ）と、トルクと回転数と振幅最適値の関係の振幅調整用マップ（例えば、実施形態における振幅調整用マップ）と、を備え、前記制御部は、把握された前記磁石の温度に基づいて第１の高調波重畳用マップと前記第２の高調波重畳用マップを切り替え、把握された前記磁石の温度が前記第１の温度状態の場合に、前記第１の温度状態の第１の高調波重畳用マップを用いて重畳する前記高調波信号を調整し、把握された前記磁石の温度が前記第２の温度状態の場合に、前記第２の温度状態の第２の高調波重畳用マップを用いて重畳する前記高調波信号を調整する。
本発明の一態様によれば、制御値に、回転電機の磁石の温度に応じて高調波信号を重畳するようにした。本発明の一態様によれば、このように磁石の温度に応じた高調波信号を重畳することで、温度別で最適な高調波重畳を行うことができるので、回転電機に発生するトルクリプルを小さくすることができ、磁石の温度が変化した場合であっても回転電機に発生する振動や騒音を小さくすることができる。
また、本発明の一態様によれば、磁石が第１の温度状態の場合と第２の温度状態の場合それぞれに対して、最適な高調波重畳を行うことができるので、回転電機に発生するトルクリプルを小さくすることができ、回転電機に発生する振動や騒音を小さくすることができる。
また、本発明の一態様によれば、高調波重畳用マップぞれぞれは、位相調整用マップと振幅調整用マップとを第１の温度状態と第２の温度状態毎に備えるようにしたので、磁石が第１の温度状態の場合と第２の温度状態の場合それぞれに対して、最適な振幅と位相とを選択することができる。これにより、本発明の一態様によれば、選択した振幅と位相とに基づいて最適な高調波重畳を行うことができるので、回転電機に発生するトルクリプルを小さくすることができ、回転電機に発生する振動や騒音を小さくすることができる。

また、本発明の一態様に係る回転電機の制御装置において、前記制御部は、前記回転電機の制御装置に対するトルク指示値と、前記ロータの回転数と、に応じて前記位相調整用マップから選択された位相値と、前記回転電機の制御装置に対するトルク指示値と、前記ロータの回転数と、に応じて前記位相調整用マップから選択された振幅値と、を、前記回転電機の回転角を用いてｄ軸の制御値とｑ軸の制御値に変換するようにしてもよい。
本発明の一態様によれば、選択した振幅と位相とに基づいて最適な電流制御値をもとめることができる。これにより、本発明の一態様によれば、高調波重畳を行うことができるので、回転電機に発生するトルクリプルを小さくすることができ、回転電機に発生する振動や騒音を小さくすることができる。

また、本発明の一態様に係る回転電機の制御装置において、前記高調波信号は、前記回転電機の構成に応じて発生するトルク変動の個数に応じた次数であるようにしてもよい。
本発明の一態様によれば、磁石の温度と回転電機の構成に応じた高調波重畳を行うことができるので、回転電機に発生するトルクリプルを小さくすることができ、回転電機に発生する振動や騒音を小さくすることができる。

上記目的を達成するため、本発明の一態様に係る回転電機の制御方法は、記憶部が、交流電力によって駆動される回転電機のロータが有する磁石の温度が第１の温度状態の第１の高調波重畳用マップと、前記磁石の温度が前記第１の温度状態と異なる第２の温度状態の第２の高調波重畳用マップと、を記憶し、前記第１の高調波重畳用マップと前記第２の高調波重畳用マップそれぞれは、トルクと回転数と位相最適値の関係の位相調整用マップと、トルクと回転数と振幅最適値の関係の振幅調整用マップと、を備え、磁石温度把握部が、前記磁石の温度を把握するステップ（例えば、実施形態におけるステップＳ１）と、制御部が、前記回転電機に対する制御値に対し、前記交流電力の高調波信号を重畳する際、把握された前記磁石の温度に基づいて第１の高調波重畳用マップと前記第２の高調波重畳用マップを切り替え、把握された前記磁石の温度が前記第１の温度状態の場合に、前記第１の温度状態の第１の高調波重畳用マップを用いて重畳する前記高調波信号を調整し、把握された前記磁石の温度が前記第２の温度状態の場合に、前記第２の温度状態の第２の高調波重畳用マップを用いて重畳する前記高調波信号を調整して前記回転電機を制御するステップ（例えば、実施形態におけるステップＳ２、ステップＳ４、ステップＳ５）と、を含む。
本発明の一態様によれば、制御値に、回転電機の磁石の温度に応じて高調波信号を重畳するようにした。本発明の一態様によれば、このように磁石の温度に応じた高調波信号を重畳することで、温度別で最適な高調波重畳を行うことができるので、回転電機に発生するトルクリプルを小さくすることができ、磁石の温度が変化した場合であっても回転電機に発生する振動や騒音を小さくすることができる。

本発明によれば、このように磁石の温度に応じた高調波信号を重畳することで、温度別で最適な高調波重畳を行うことができるので、回転電機に発生するトルクリプルを小さくすることができ、回転電機に発生する振動を小さくすることができる。

本実施形態に係る回転電機の制御装置の構成例を示すブロック図である。 本実施形態に係るＴＩマップ記憶部が記憶するトルクとｄ軸の電流ｉｄのＴＩマップの例を示す図である。 本実施形態に係るＴＩマップ記憶部が記憶するトルクとｑ軸の電流ｉｑのＴＩマップの例を示す図である。 高調波重畳を説明するための図である。 本実施形態に係る高調波重畳マップ切替部が記憶する高調波重畳用のマップの例を示す図である。 高調波重畳を行わなかった場合のトルクリプルの波形例を示す図である。 本実施形態に係る高調波重畳を行った場合のトルクリプルの波形例を示す図である。 本実施形態に係る重畳する高調波の次数を説明するための図である。 本実施形態に係る回転電機の制御装置が行う処理手順例を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
図１は、本実施形態に係る回転電機の制御装置１の構成例を示すブロック図である。なお、回転電機の制御装置１は、車両に搭載される。

まず、回転電機の制御装置１の構成を説明する。
回転電機の制御装置１は、モータ２（回転電機）、温度センサ３（磁石温度把握部）、高調波重畳マップ切替部４（記憶部）、制御部５、電流制御器６、および回転角検出器７を備える。
また、モータ２は、シャフト２１、ロータ２２、磁石２３、巻線２４、ステータ２５、ケース２６（モータハウジング）、回転センサ２７等を含んで構成されている。
制御部５は、乗算部５１、ＴＩマップ記憶部５２、変換部５３、および加算部５４を備える。

次に、回転電機の制御装置１の機能について説明する。
モータ２は、例えば三相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）モータである。ロータ２２は、シャフト２１に固定され、回転可能に構成され、磁石２３を含んで構成されている。ステータ２５は、ロータ２２を回転させるための力を発生させる部分であり、巻線２４を含んで構成されている。磁石２３は、永久磁石であり、Ｎ極が着磁された永久磁石と、Ｓ極が着磁された永久磁石とで構成されている。磁石２３は、例えば、ロータ２２のスロットに設けられている。巻線２４は、ステータ２５に取り付けられ、電流制御器６に接続される電線に接続されている。回転センサ２７は、回転数を検出するセンサであり、ロータ２２の回転数を検出し、検出した回転数を示す情報を高調波重畳マップ切替部４と制御部５に出力する。回転センサ２７は、例えばリゾルバである。なお、回転センサ２７は、モータ２の外部に設けられていてもよい。モータ２は、電流制御器６を介して制御部５の制御によって回転が制御される。

温度センサ３は、モータ２が有する磁石２３の温度を検出し、検出した温度を示す情報を制御部５に出力する。

高調波重畳マップ切替部４は、磁石２３の温度に応じた少なくとも２つの高調波重畳用のマップを記憶する。なお、高調波重畳用のマップについては、後述する。高調波重畳マップ切替部４は、入力された磁石温度を示す情報に応じて、記憶する高調波重畳用のマップから温度に対応するマップに切り替える。高調波重畳マップ切替部４は、入力されたトルク指示値、回転数を示す情報、磁石温度を示す情報に基づいて、切り替えた高調波重畳用のマップを参照して、電流振幅６次成分Ｉａｍｐ^{０６ｔｈ＊}、電流位相６次成分θ^{０６ｔｈ＊}を選択する。高調波重畳マップ切替部４は、選択した電流振幅６次成分Ｉａｍｐ^{０６ｔｈ＊}、電流位相６次成分θ^{０６ｔｈ＊}を、制御部５の変換部５３に出力する。なお、高調波重畳マップ切替部４が出力する電流振幅６次成分Ｉａｍｐ^{０６ｔｈ＊}と電流位相６次成分θ^{０６ｔｈ＊}は、ｄ軸制御値ｉｄ^＊、ｑ軸制御値ｉｑ^＊に高調波重畳する６次の成分である。

制御部５は、例えば車両が備える不図示のＥＣＵ（Ｅｎｇｉｎｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ；電子制御ユニット）が出力するトルク指示値と回転数に基づいて、ｄ軸電流制御値ｉｄ^＊とｑ軸電流制御値ｉｑ^＊を生成する。制御部５は、生成したｄ軸電流制御値ｉｄ^＊にｄ軸電流６次成分ｉｄ^{０６ｔｈ＊}（高調波重畳信号）を加算することで重畳する。制御部５は、生成したｑ軸電流制御値ｉｑ^＊にｑ軸電流６次成分ｉｑ^{０６ｔｈ＊}（高調波重畳信号）を加算することで重畳する。制御部５は、加算した後の電流制御値を電流制御器６に出力する。

乗算部５１はトルク指示値と回転速度Ｖに応じて、入力された回転数に所定の係数を乗じて、ＴＩマップ記憶部５２に出力する。

ＴＩマップ記憶部５２は、回転数毎の「トルク」軸と「ｉｄ」軸のマップ、回転数値毎の「トルク」軸と「ｉｑ」軸のマップを記憶する。本実施形態では、回転数毎の「トルク」軸と「ｉｄ」軸のマップ、回転数毎の「トルク」軸と「ｉｑ」軸のマップを、ＴＩマップともいう。なお、ＴＩマップについては、後述する。ＴＩマップ記憶部５２は、入力された回転数に応じたＴＩマップを参照して、入力されたトルク指示値に対応するｄ軸電流制御値ｉｄ^＊とｑ軸電流制御値ｉｑ^＊を生成し、生成したｄ軸電流制御値ｉｄ^＊とｑ軸電流制御値ｉｑ^＊を加算部５４に出力する。

変換部５３は、高調波重畳マップ切替部４が出力するｒθ軸座標の値である電流振幅６次成分Ｉａｍｐ^{０６ｔｈ＊}（高調波重畳信号）と電流位相６次成分θ^{０６ｔｈ＊}（高調波重畳信号）を、回転角検出器７が出力する回転角θを用いて、ｄｑ軸座標の値であるｄ軸電流制御値ｉｄ^０６ｔｈ（高調波重畳信号）とｑ軸電流制御値ｉｑ^{０６ｔｈ＊}（高調波重畳信号）に変換する。変換部５３は、変換したｄ軸電流制御値ｉｄ^{０６ｔｈ＊}とｑ軸電流制御値ｉｑ^{０６ｔｈ＊}を、加算部５４に出力する。
なお、変換部５３は、回転角θと振幅Ｉａｍｐ^{０６ｔｈ＊}と位相θ^{０６ｔｈ＊}を、例えば次式（１）を用いてｄｑ変換することで、座標系を変換してｄ軸電流制御値ｉｄ^{０６ｔｈ＊}とｑ軸電流制御値ｉｑ^{０６ｔｈ＊}に変換する。

加算部５４は、ＴＩマップ記憶部５２が出力するｄ軸電流制御値ｉｄ^＊に、変換部５３が出力するｄ軸電流制御値ｉｄ^{０６ｔｈ＊}を加算して電流制御器６に出力する。加算部５４は、ＴＩマップ記憶部５２が出力するｑ軸電流制御値ｉｑ^＊に、変換部５３が出力するｑ軸電流制御値ｉｑ^{０６ｔｈ＊}を加算して電流制御器６に出力する。

電流制御器６（ＡＣＲ；Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｃｕｒｒｅｎｔ Ｒｅｇｕｌａｔｏｒ）は、制御部５が出力する６次成分が重畳されたｄ軸電流制御値（ｉｄ^＊＋ｉｄ^{０６ｔｈ＊}）と、６次成分が重畳されたｑ軸電流制御値（ｉｑ^＊＋ｉｑ^{０６ｔｈ＊}）に応じて、モータ２の回転を制御する。

回転角検出器７は、モータ２のロータ２２の回転角θを検出し、検出した回転角θを示す情報を制御部５の変換部５３に出力する。

なお、図１に示した構成例では、温度センサ３を用いて磁石２３の温度を測定する例を示したが、これに限られない。例えば、制御部５が、電流制御器６に出力する制御値に基づいて、磁石２３の温度を推定するようにしてもよい。

次に、ＴＩマップ記憶部５２が記憶するＴＩマップの例を説明する。
図２は、本実施形態に係るＴＩマップ記憶部５２が記憶するトルクとｄ軸の電流ｉｄのＴＩマップの例を示す図である。図２において、横軸はトルク［Ｎｍ］、縦軸はｄ軸の電流ｉｄ［Ａ］である。トルクが負の領域は回生の領域であり、トルクが正の領域は駆動の領域である。

また、曲線ｇ１は、回転数１００００ｒｐｍのトルクに対するｄ軸の電流ｉｄである。曲線ｇ２は、回転数８０００ｒｐｍのトルクに対するｄ軸の電流ｉｄである。曲線ｇ３は、回転数５０００ｒｐｍのトルクに対するｄ軸の電流ｉｄである。曲線ｇ４は、回転数３０００ｒｐｍのトルクに対するｄ軸の電流ｉｄである。曲線ｇ５は、回転数１０００ｒｐｍのトルクに対するｄ軸の電流ｉｄである。
また、符号ｇ１１が示す領域は、直行領域であり、符号ｇ１２が示す領域は、トルクアウトライン外を示す。また、矢印ｇ１３は、回転数の増加と共にトルクが減少していることを示している。

図３は、本実施形態に係るＴＩマップ記憶部５２が記憶するトルクとｑ軸の電流ｉｑのＴＩマップの例を示す図である。図３において、横軸はトルク［Ｎｍ］、縦軸はｑ軸の電流ｉｑ［Ａ］である。図２と同様に、トルクが負の領域は回生の領域であり、トルクが正の領域は駆動の領域である。

また、曲線ｇ２１は、回転数１００００ｒｐｍのトルクに対するｑ軸の電流ｉｑである。曲線ｇ２２は、回転数８０００ｒｐｍのトルクに対するｑ軸の電流ｉｑである。曲線ｇ２３は、回転数５０００ｒｐｍのトルクに対するｑ軸の電流ｉｑである。曲線ｇ２４は、回転数３０００ｒｐｍのトルクに対するｑ軸の電流ｉｑである。曲線ｇ２５は、回転数１０００ｒｐｍのトルクに対するｑ軸の電流ｉｑである。
また、符号ｇ３１が示す領域は、直行領域であり、符号ｇ３２が示す領域は、トルクアウトライン外を示す。

次に、高調波重畳について説明する。
図４は、高調波重畳を説明するための図である。図４において、横軸は角度、縦軸は振幅である。
波形ｇ４１は、基本波形を表し、波形ｇ４２は高調波の一例の波形を表し、波形ｇ４３は高調波の位相を変えたときの波形の例を表している。また、波形ｇ４４は波形ｇ４１と波形ｇ４２を合成した波形を表し、波形ｇ４５は波形ｇ４１と波形ｇ４３を合成した波形を表す。
矢印ｇ４６に示すように、基本波形に重畳する高調波の位相を変えた場合、変化させる位相に応じて、矢印ｇ４７に示すように、基本波形と高調波とを合成した波形の振幅が小さくなる。このように、本実施形態では、基本波形に高調波を合成、すなわち基本波形に高調波を重畳することで駆動波形の振幅を小さくする。これにより、本実施形態によれば、磁気加振力によるトルクリプルを低減することができる。

次に、高調波重畳マップ切替部４が記憶する高調波重畳用のマップについて説明する。
図５は、本実施形態に係る高調波重畳マップ切替部４が記憶する高調波重畳用のマップの例を示す図である。
図５の符号ｇ５１が示すように、高調波重畳マップ切替部４は、トルクと回転数毎の位相最適値を、例えば表形式で記憶する。本実施形態では、符号ｇ５１が示す高調波重畳マップを位相調整用マップという。また、符号ｇ５２が示すように、高調波重畳マップ切替部４は、トルクと回転数毎の振幅最適値を、例えば表形式で記憶する。本実施形態では、符号ｇ５１が示す高調波重畳マップを振幅調整用マップという。なお、位相最適値、振幅最適値は、例えば車両に回転電機の制御装置１を取り付けて実測し、実測した値を高調波重畳マップ切替部４に記憶させる。
高調波重畳マップ切替部４は、このような高調波重畳用のマップを、常温（例えば、磁石２３の温度が第１の温度状態）用（例えば２０〜４０度）、低温（例えば、磁石２３の温度が第２の温度状態）用（例えば−３０〜０度）、高温（例えば、磁石２３の温度が第２の温度状態、または磁石２３の温度が第３の温度状態）用（例えば１００度）を記憶する。なお、常温用のマップは、磁石２３の温度が常温の場合のセッティングデータである。また、低温用のマップは、磁石２３の温度が低温の場合のセッティングデータである。また、高温用のマップは、磁石２３の温度が高温の場合のセッティングデータである。

次に、高調波重畳を行わなかった場合と行った場合の例を説明する。
図６は、高調波重畳を行わなかった場合のトルクリプルの波形例を示す図である。図６において、横軸は時間［ｓ（秒）］、左縦軸が電流［Ａ］、右縦軸がトルク［Ｎｍ］である。また、波形ｇ６１は、トルクの時間変化の波形で有り、波形ｇ６２は、電流の時間変化の波形である。波形ｇ６１に示すように、トルクリプルは、約３０［Ａ］である。

図７は、本実施形態に係る高調波重畳を行った場合のトルクリプルの波形例を示す図である。図７において、横軸は時間［ｓ（秒）］、左縦軸が電流［Ａ］、右縦軸がトルク［Ｎｍ］である。また、波形ｇ６３は、トルクの時間変化の波形で有り、波形ｇ６４は、電流の時間変化の波形である。波形ｇ６３に示すように、トルクリプルは、約１５［Ａ］である。なお、波形ｇ６４が、図６の波形ｇ６２よりノイズが多く見えるのは、高調波重畳を行っているためである。

このように、本実施形態では、三相交流電流の基本周波数成分を基準として、６ｎ±１次（ｎは１以上の整数）の周波数のＮＶ（Ｎｏｉｓｅ，Ｖｉｂｒａｔｉｏｎ；騒音、振動）低減用高調波電流を三相交流電流に重畳する。重畳位相は、減衰対象の逆位相であるため、対象となる波形を打ち消す効果を有する。この重畳電流は、減衰対象である電気角６次成分のトルクリプルを最小にする値を設定する。そして、本実施形態では、トルク指示値、回転数軸を持つＴＩマップに対し、トルク、回転数軸を持つ高調波重畳の振幅、位相マップの数値を加えることで最終的なモータトルクとして出力する。これにより、本実施形態によれば、磁気加振力（電気角６次成分）によるトルクリプルを低減することが可能である。

ここで、重畳する高調波が６ｎ±１次である理由を説明する。
図８は、本実施形態に係る重畳する高調波の次数を説明するための図である。図８において、符号ｇ７１が示す領域は、モータ２の内部構造例を示す。符号ｇ７１が示す領域のように、ロータ２２は、８個の磁石２３を有し、Ｎ極の磁石２３ａとＳ極の磁石２３ｂが交互にロータ２２の回転方向に配置されている。また、ステータ２５は、１２個の巻線２４を備え、Ｕ相の巻線２４ａ、Ｖ相の巻線２４ｂ、Ｗ相の巻線２４ｃ、Ｕ相の巻線２４ａ、・・・の順に配置されている。
また、時計回りにロータ２２の回転角０〜９０［ｄｅｇ］の領域をＩ、回転角９０〜１８０［ｄｅｇ］の領域をＩＩ、回転角１８０〜２７０［ｄｅｇ］の領域をＩＩＩ、回転角２７０〜３６０［ｄｅｇ］の領域をＩＶとする。

符号ｇ７２が示す領域は、ステータ２５の巻線（Ｕ相の巻線２４ａ、Ｖ相の巻線２４ｂ、Ｗ相の巻線２４ｃ）それぞれに交流電流を流したときの角度に対する電流波形の例である。符号ｇ７３が示す領域に示すように、ステータ２５の巻線（Ｕ相の巻線２４ａ、Ｖ相の巻線２４ｂ、Ｗ相の巻線２４ｃ）それぞれに三相電流を流すことで磁束が変化する。

符号ｇ７４が示す領域は、ロータ２２の回転角０〜９０［ｄｅｇ］の磁石２３と巻線２４を模式化したものである。符号ｇ７４が示す領域のように、ロータ２２の１／４回転により、磁石２３とステータ２５の巻線２４との間に吸引反発が発生する。符号ｇ７５が示す領域のように、０〜９０［ｄｅｇ］の間に、相毎に２つの山、計６山（ｉ〜ｖｉ）のトルク変動が発生する。この６つの山のトルク変動が、高調波重畳において６次成分を用いる理由である。
なお、符号ｇ７１が示す領域のように、このような極対数は、ロータ２２の１回転にもおいてＩ〜ＩＶまであるため、２４次（＝６×４）となる。

なお、図１では、ＴＩマップ記憶部５２が生成した指示値に対して、６次の成分を高調波重畳する例を説明したが、重畳する高調波は、６次±１であってもよい。
さらに本実施形態では、モータ２の構成が図８のような構成であるため、ＴＩマップ記憶部５２が生成した指示値に対して、６次の成分を高調波重畳する例を説明したが、重畳する高調波は、モータ２の構成に応じて発生するトルク変動の数に応じたものであればよい。

次に、回転電機の制御装置１が行う処理手順例を説明する。
図９は、本実施形態に係る回転電機の制御装置１が行う処理手順例を示すフローチャートである。

（ステップＳ１）制御部５は、温度センサ３が出力する温度を示す情報を取得する。続けて、制御部５は、取得した温度を示す情報を高調波重畳マップ切替部４に出力する。続けて、高調波重畳マップ切替部４は、取得した磁石の温度が常温（例えば０〜１００度）であるか否かを判別する。高調波重畳マップ切替部４は、磁石の温度が常温であると判別した場合（ステップＳ１；ＹＥＳ）、ステップＳ２に処理を進め、磁石の温度が常温ではないと判別した場合（ステップＳ１；ＮＯ）、ステップＳ３に処理を進める。

（ステップＳ２）高調波重畳マップ切替部４は、常温用の高調波重畳マップを適用するように切り替える。これにより、磁石温度に最適な高調波重畳を行って、モータ２を制御することで、トルクリプルの低下率を大きくすることができる。

（ステップＳ２）高調波重畳マップ切替部４は、磁石の温度が高温（例えば１００度以上）であるか低温（例えば−３０〜０度）であるかを判別する。高調波重畳マップ切替部４は、磁石の温度が高温であると判別した場合（ステップＳ３；高温）、ステップＳ４に処理を進める。高調波重畳マップ切替部４は、磁石の温度が低温であると判別した場合（ステップＳ３；低温）、ステップＳ５に処理を進める。

（ステップＳ４）磁石の温度が高温の場合、磁束密度が低下し、これによりトルクリプルの振幅が大きくなり、常温時と比較してトルクリプルが悪化する（Ｊ１）。このため、高調波重畳マップ切替部４は、高温用の高調波重畳マップを適用するように切り替える。これにより、磁石温度に最適な高調波重畳を行って、モータ２を制御することで、トルクリプルの低下率を大きくすることができる（Ｊ２）。

（ステップＳ５）磁石の温度が低温の場合、磁束密度が低下し、これによりトルクリプルの振幅が大きくなり、常温時と比較してトルクリプルが悪化する（Ｊ１１）。このため、高調波重畳マップ切替部４は、低温用の高調波重畳マップを適用するように切り替える。これにより、磁石温度に最適な高調波重畳を行って、モータ２を制御することで、トルクリプルの低下率を大きくすることができる（Ｊ１２）。

なお、図９に示した例では、高調波重畳マップ切替部４が常温用、低温用、高温用の３つの高調波重畳マップの中から１つを選択して切り替える例を示したが、これに限られない。高調波重畳マップは、少なくとも２つ以上であればよい。高調波重畳マップが２つの場合、高調波重畳マップ切替部４は、第１の温度状態の高調波重畳マップと、第２の温度状態の高調波重畳マップを記憶するようにしてもよい。第１の温度状態の高調波重畳マップは、例えば常温等の標準時に使用し、第２の温度状態の高調波重畳マップは、標準ではない場合（例えば高温時、低温時）に使用するようにしてもよい。

なお、磁石２３の温度が常温域（０℃〜１００℃）の場合、高調波重畳マップ切替部４は、常温用の高調波重畳マップを用いる。また、磁石２３の温度が常温域以上の高温の場合、高調波重畳マップ切替部４は、高温用の高調波重畳マップを用いる。また、磁石２３の温度が常温域以下の低温の場合、高調波重畳マップ切替部４は、低温用の高調波重畳マップを用いる。

以上のように、本実施形態では、制御値（ｄ軸電流制御値ｉｄ^＊、ｑ軸電流制御値ｉｑ^＊）に、モータ２の磁石の温度に応じて切り替えた高調波重畳マップを用いて選択した６次成分（ｉｄ^{０６ｔｈ＊}、ｉｑ^{０６ｔｈ＊}）を加算することで重畳するようにした。本実施形態では、このように磁石の温度に応じた６次の高調波成分を重畳することで、磁石２３の温度が変化した場合であっても、温度別で最適な高調波重畳を行うことができるので、モータ２に発生するトルクリプルを小さくすることができ、モータ２に発生する振動を小さくすることができる。

なお、本実施形態では、図１のように、モータ２を電流制御する例を説明したが、モータ２を電圧制御するようにしてもよい。この場合、ＴＩマップ記憶部５２は、ｄ軸の電圧制御値とｑ軸の電圧制御値を出力し、変換部５３は、ｄ軸の電圧６次成分とｑ軸の電圧６次成分を出力し、加算部５４でこれらを加算するようにしてもよい。そして、この場合は、回転電機の制御装置１が、電流制御器６の代わりに電圧制御器を備えるようにしてもよい。

なお、本実施形態では、モータ２が三相交流モータである例を説明したが、モータ２は、二相交流モータ、四相交流モータ等であってもよい。
また、本実施形態では、高調波重畳マップ切替部４が磁石２３の温度に応じて高調波重畳マップを切り替えて、位相と振幅を選択する例を説明したが、これに限られない。制御部５が、磁石２３の温度に応じて高調波重畳マップを切り替えて、位相と振幅を選択するようにしてもよい。

なお、本発明における制御部５および高調波重畳マップ切替部４の全ての機能または一部の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより制御部５および高調波重畳マップ切替部４が行う処理の全てまたは一部を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータシステム」は、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）を備えたＷＷＷシステムも含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ（ＲＡＭ）のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。

また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク（通信網）や電話回線等の通信回線（通信線）のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であってもよい。

以上、本発明を実施するための形態について実施形態を用いて説明したが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変形および置換を加えることができる。

１…回転電機の制御装置、２…モータ、２１…シャフト、２２…ロータ、２３…磁石、２４…巻線、２５…ステータ、２６…ケース、２７…回転センサ、３…温度センサ、４…高調波重畳マップ切替部、５…制御部、５１…乗算部、５２…ＴＩマップ記憶部、５３…変換部、５４…加算部、６…電流制御器、７…回転角検出器、ｉｄ^＊…ｄ軸制御値、ｉｑ^＊…ｑ軸制御値、Ｉａｍｐ^{０６ｔｈ＊}…電流振幅６次成分、θ^{０６ｔｈ＊}…電流位相６次成分、ｉｄ^{０６ｔｈ＊}…ｄ軸電流制御値、ｉｑ^{０６ｔｈ＊}…ｑ軸電流制御値

Claims (4)

1. 交流電力によって駆動される回転電機のロータが有する磁石の温度を把握する磁石温度把握部と、
   前記回転電機に対する制御値に対し、前記交流電力の高調波信号を重畳する際、把握された前記磁石の温度に応じて重畳する前記高調波信号を調整して前記回転電機を制御する制御部と、
   前記磁石の温度が第１の温度状態の第１の高調波重畳用マップと、前記磁石の温度が前記第１の温度状態と異なる第２の温度状態の第２の高調波重畳用マップと、を記憶する記憶部と、を備え、
   前記第１の高調波重畳用マップと前記第２の高調波重畳用マップそれぞれは、トルクと回転数と位相最適値の関係の位相調整用マップと、トルクと回転数と振幅最適値の関係の振幅調整用マップと、を備え、
   前記制御部は、把握された前記磁石の温度に基づいて第１の高調波重畳用マップと前記第２の高調波重畳用マップを切り替え、把握された前記磁石の温度が前記第１の温度状態の場合に、前記第１の温度状態の第１の高調波重畳用マップを用いて重畳する前記高調波信号を調整し、把握された前記磁石の温度が前記第２の温度状態の場合に、前記第２の温度状態の第２の高調波重畳用マップを用いて重畳する前記高調波信号を調整する、回転電機の制御装置。
2. 前記制御部は、
   前記回転電機の制御装置に対するトルク指示値と、前記ロータの回転数と、に応じて前記位相調整用マップから選択された位相値と、前記回転電機の制御装置に対するトルク指示値と、前記ロータの回転数と、に応じて前記位相調整用マップから選択された振幅値と、を、前記回転電機の回転角を用いてｄ軸の制御値とｑ軸の制御値に変換する、請求項１に記載の回転電機の制御装置。
3. 前記高調波信号は、前記回転電機の構成に応じて発生するトルク変動の個数に応じた次数である、請求項１または請求項２に記載の回転電機の制御装置。
4. 記憶部が、交流電力によって駆動される回転電機のロータが有する磁石の温度が第１の温度状態の第１の高調波重畳用マップと、前記磁石の温度が前記第１の温度状態と異なる第２の温度状態の第２の高調波重畳用マップと、を記憶し、
   前記第１の高調波重畳用マップと前記第２の高調波重畳用マップそれぞれは、トルクと回転数と位相最適値の関係の位相調整用マップと、トルクと回転数と振幅最適値の関係の振幅調整用マップと、を備え、
   磁石温度把握部が、前記磁石の温度を把握するステップと、
   制御部が、前記回転電機に対する制御値に対し、前記交流電力の高調波信号を重畳する際、把握された前記磁石の温度に基づいて第１の高調波重畳用マップと前記第２の高調波重畳用マップを切り替え、把握された前記磁石の温度が前記第１の温度状態の場合に、前記第１の温度状態の第１の高調波重畳用マップを用いて重畳する前記高調波信号を調整し、把握された前記磁石の温度が前記第２の温度状態の場合に、前記第２の温度状態の第２の高調波重畳用マップを用いて重畳する前記高調波信号を調整して前記回転電機を制御するステップと、
   を含む回転電機の制御方法。

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