JP7172910B2 - 電動機の制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、電動機の制御装置に関する。

電動機の制御装置として、電動機を駆動させるインバータ回路と、電動機の３相に互いに位相が異なる３つの交流電圧がかかるようにインバータ回路の動作を制御する制御回路とを備えるものがある。

しかしながら、上記制御装置では、電動機の出力（回転数やトルク）が高くなると、３相変調制御から弱め界磁制御（２相変調制御や３次高調波重畳など）または矩形波制御に切り替わると、電動機の３相のうちの１相または２相に流れる電流を検出することができなくなり、電動機の制御性が低下するおそれがある。

そこで、電動機の他の制御装置（その１）として、電動機の回転子の電気角と電動機に流れる正弦波の電流とからなる関係式に、位置検出部により取得される電動機の回転子の電気角を入力して、電動機に流れる電流を推定するものがある。関連する技術として、特許文献１がある。

さらに、電動機の他の制御装置（その２）として、電動機の回転子の電気角を検出する機能を備え、その機能により検出される電気角を用いて、適応同定部により電動機のモデルのパラメータを逐次同定し、そのパラメータ同定結果を用いて電動機に流れる電流を推定するものがある。関連する技術として、特許文献２がある。

特開２０１３－１７２５９５号公報 特開２０１３－２１５０６４号公報

しかしながら、上記他の制御装置（その１）では、電動機に流れる実際の電流に高調波が含まれている場合、電動機の回転子の電気角と電動機に流れる正弦波の電流とからなる関係式を用いて推定される電流に誤差が生じ、電流の推定精度が低下するおそれがある。

また、上記他の制御装置（その２）では、パラメータの推定値に誤差が含まれている場合、そのパラメータにより推定される電流に誤差が生じ、電流の推定精度が低下するおそれがある。

本発明の一側面に係る目的は、電動機の制御装置において、電動機に流れる電流を精度よく推定して、電動機を駆動することである。

本発明に係る一つの形態である電動機の制御装置は、電動機を駆動させるインバータ回路と、電動機の第１～第３の相に流れる第１～第３の電流を用いて、第１～第３の相に互いに位相が異なる第１～第３の電圧がかかるようにインバータ回路の動作を制御する制御回路とを備える。

制御回路は、第１の電流を電動機のモデルに相当する電圧方程式に代入して、モデルの第１の相にかかるモデル電圧を推定するモデル電圧推定部と、モデル電圧から第１の電圧を減算して第１の差を求める第１の減算部と、第１の差の位相を第２の相に対応する位相に変換して第２の差を求める位相変換部と、第２の電圧から第２の差を減算して電流推定用電圧を求める第２の減算部と、１周期前に取得した電流推定用電圧をモデルに相当する電圧方程式に代入して、第２の電流を推定する電流推定部とを備える。

このように、第２の差は、第１の相に流れる電流を用いて求めることができる。また、第２の差は、実際の電動機の第２の相にかかる電圧と電動機のモデルの第２の相にかかる電圧との誤差であるため、第２の電圧から第２の差が減算された電流推定用電圧は、誤差が含まれていない。そのため、電流推定用電圧が電圧方程式に代入されて推定される第２の電流は、誤差に相当する電流が含まれず、第２の相に実際に流れる電流に近づけることができる。これにより、第２の相に流れる電流を検出することができない場合でも、第１の相に流れる電流を用いて第２の相に流れる電流を精度よく推定して、電動機を駆動することができる。

また、制御回路は、第１の相に対応する第１の誘起電圧及び第２の相に対応する第２の誘起電圧を推定する誘起電圧推定部を備え、モデル電圧推定部は、第１の電流及び第１の誘起電圧をモデルに相当する電圧方程式に代入して、モデル電圧を推定し、電流推定部は、１周期前に取得した電流推定用電圧及び１周期前に取得した第２の誘起電圧を電圧方程式に代入して、第２の電流を推定するように構成してもよい。

モデル電圧は、第１の電流だけでなく第１の誘起電圧も用いて求められているため、第２の差は、実際の電動機の第２の相にかかる電圧と電動機のモデルの第２の相にかかる電圧との誤差だけでなく、実際の電動機の第２の相に対応する誘起電圧と電動機のモデルの第２の相に対応する誘起電圧との誤差も含まれている。そのため、第２の電圧から第２の差が減算された電流推定用電圧は、相にかかる電圧や誘起電圧の誤差が含まれず、その電流推定用電圧が電圧方程式に代入されて求められる電流は、相にかかる電圧や誘起電圧の誤差に相当する電流が含まれず、第２の相に実際に流れる電流にさらに近づけることができる。これにより、第２の相に流れる電流を検出することができない場合でも、第１の相に流れる電流を用いて第２の相に流れる電流をさらに精度よく推定して、電動機を駆動することができる。

また、制御装置は、第２の電流を検出する電流検出部を備え、制御回路は、電流推定部により推定される第２の電流と、電流検出部により検出される第２の電流との差が閾値以上である場合、電流検出部が故障していると判定する故障判定部を備えるように構成してもよい。

これにより、電流検出部が故障していると判定された場合、電流検出部により検出される電流を使用せずに、電流推定部により推定される電流を用いて、電動機の駆動を制御することができるため、電動機の制御性を向上させることができる。

本発明によれば、電動機の制御装置において、電動機に流れる電流を精度よく推定して、電動機の駆動することができる。

第１実施形態の電動機の制御装置の一例を示す図である。 第１実施形態の電流計算部の一例を示す図である。 第１実施形態の電流計算部の他の例を示す図である。 第２実施形態の電動機の制御装置の一例を示す図である。 第２実施形態の電流計算部の一例を示す図である。 第２実施形態の電流計算部の他の例を示す図である。

以下図面に基づいて実施形態について詳細を説明する。
＜第１実施形態＞
図１は、第１実施形態の電動機の制御装置の一例を示す図である。

図１に示す制御装置１は、例えば、電動フォークリフトやプラグインハイブリッド車などの車両に搭載される電動機Ｍを駆動するための制御装置であって、インバータ回路２と、制御回路３とを備える。なお、電動機Ｍは、回転子の電気角θを検出し、その検出した電気角θを制御回路３に出力する電気角検出部Ｓｐ（レゾルバなど）を備えているものとする。

インバータ回路２は、直流電源Ｐから供給される直流電力により電動機Ｍを駆動するものであって、コンデンサＣと、スイッチング素子ＳＷ１～ＳＷ６（ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）など）と、電流検出部Ｓ１、Ｓ２とを備える。すなわち、コンデンサＣの一方端が直流電源Ｐの正極端子及びスイッチング素子ＳＷ１、ＳＷ３、ＳＷ５の各コレクタ端子に接続され、コンデンサＣの他方端が直流電源Ｐの負極端子及びスイッチング素子ＳＷ２、ＳＷ４、ＳＷ６の各エミッタ端子に接続されている。スイッチング素子ＳＷ１のエミッタ端子とスイッチング素子ＳＷ２のコレクタ端子との接続点は電流検出部Ｓ１を介して電動機ＭのＵ相、Ｖ相、Ｗ相（第１～第３の相）のうちのＵ相の入力端子に接続されている。スイッチング素子ＳＷ３のエミッタ端子とスイッチング素子ＳＷ４のコレクタ端子との接続点は電流検出部Ｓ２を介して電動機ＭのＶ相の入力端子に接続されている。スイッチング素子ＳＷ５のエミッタ端子とスイッチング素子ＳＷ６のコレクタ端子との接続点は電動機ＭのＷ相の入力端子に接続されている。

コンデンサＣは、直流電源Ｐから出力される直流電圧を平滑する。
電動機Ｍの各相に流れる電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗ（第１～第３の電流）を用いた３相変調制御または弱め界磁制御または矩形波制御によりスイッチング素子Ｓｗ１～ＳＷ６がそれぞれオン、オフすることで、直流電源Ｐから出力される直流電圧が、互いに位相が１２０［ｒａｄ］ずつ異なる交流の電圧Ｖｕ、Ｖｖ、Ｖｗ（第１～第３の電圧）に変換される。そして、電圧Ｖｕが電動機ＭのＵ相にかかり、電圧Ｖｖが電動機ＭのＶ相にかかり、電圧Ｖｗが電動機ＭのＷ相にかかることで、電動機Ｍの回転子が回転する。

電流検出部Ｓ１は、ホール素子やシャント抵抗などにより構成され、電動機ＭのＵ相に流れる電流Ｉｕを検出して制御回路３に出力する。また、電流検出部Ｓ２は、ホール素子やシャント抵抗などにより構成され、電動機ＭのＶ相に流れる電流Ｉｖを検出して制御回路３に出力する。なお、電流検出部Ｓ１が電流Ｉｖを検出し、電流検出部Ｓ２が電流Ｉｕを検出してもよい。また、電流検出部Ｓ１、Ｓ２により検出される電流は、電流Ｉｕ及び電流Ｉｖの組み合わせに限定されず、電流Ｉｖ及び電流Ｉｗの組み合わせ、または、電流Ｉｕ及び電流Ｉｗの組み合わせでもよい。

制御回路３は、ドライブ回路４と、演算部５とを備える。
ドライブ回路４は、ＩＣ（Integrated Circuit）などにより構成され、演算部５から出力されるＵ相電圧指令値Ｖｕ＊、Ｖ相電圧指令値Ｖｖ＊、及びＷ相電圧指令値Ｖｗ＊と三角波とを比較し、その比較結果に応じた駆動信号Ｓ１～Ｓ６をスイッチング素子ＳＷ１～ＳＷ６のそれぞれのゲート端子に出力する。

演算部５は、マイクロコンピュータなどにより構成され、速度演算部６と、減算部７と、トルク制御部８と、トルク／電流指令値変換部９と、電流計算部１０と、座標変換部１１と、減算部１２と、減算部１３と、電流制御部１４と、ｄｑ／ｕｖｗ変換部１５とを備える。例えば、マイクロコンピュータが不図示の記憶部に記憶されているプログラムを実行することにより、速度演算部６、減算部７、トルク制御部８、トルク／電流指令値変換部９、電流計算部１０、座標変換部１１、減算部１２、減算部１３、電流制御部１４、及びｄｑ／ｕｖｗ変換部１５が実現される。なお、演算部５は、３相変調制御によりスイッチング素子ＳＷ１～ＳＷ６をそれぞれオン、オフする場合、電動機Ｍの回転子の電気角θが０［ｒａｄ］から２π［ｒａｄ］まで変化する間のすべてのサンプリングタイミング（演算部５の動作タイミング）において、電流検出部Ｓ１、Ｓ２により検出される電流Ｉｕ、Ｉｖを取得することができるものとする。また、演算部５は、弱め界磁制御または矩形波制御によりスイッチング素子ＳＷ１～ＳＷ６をそれぞれオン、オフする場合、電動機Ｍの回転子の電気角θが０［ｒａｄ］から２π［ｒａｄ］まで変化する間の一部のサンプリングタイミングにおいて、電流Ｉｕ、Ｉｖのうちの一方の電流を取得することができるものとし、他方の電流を取得することができないものとし、残りのサンプリングタイミングにおいて、電流Ｉｕ、Ｉｖを取得することができるものとする。

速度演算部６は、電気角検出部Ｓｐにより検出される電気角θを用いて、電動機Ｍの回転子の回転速度ωを演算する。例えば、速度演算部６は、電気角θをサンプリング時間（演算部５の動作タイミングの間隔）で除算することにより回転速度ωを求める。

減算部７は、外部から入力される回転速度指令値ω＊と速度演算部６から出力される回転速度ωとの差Δωを算出する。

トルク制御部８は、減算部７から出力される差Δωを用いて、トルク指令値Ｔ＊を求める。例えば、トルク制御部８は、不図示の記憶部に記憶されている、電動機Ｍの回転子の回転速度と電動機Ｍのトルクとが互いに対応付けられている情報を参照して、差Δωに相当する回転速度に対応するトルクを、トルク指令値Ｔ＊として求める。

トルク／電流指令値変換部９は、トルク制御部８から出力されるトルク指令値Ｔ＊を、ｄ軸電流指令値Ｉｄ＊及びｑ軸電流指令値Ｉｑ＊に変換する。例えば、トルク／電流指令値変換部９は、不図示の記憶部に記憶されている、電動機Ｍのトルクとｄ軸電流指令値Ｉｄ＊及びｑ軸電流指令値Ｉｑ＊とが互いに対応付けられている情報を参照して、トルク指令値Ｔ＊に相当するトルクに対応するｄ軸電流指令値Ｉｄ＊及びｑ軸電流指令値Ｉｑ＊を求める。

電流計算部１０は、電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗを出力する。また、電流計算部１０は、オブザーバであって、取得可能な電流を用いて、取得不可能な電流を推定する。

＜電流検出部Ｓ１、Ｓ２により電流Ｉｕ、Ｉｖを取得することができる場合＞
電流計算部１０は、電流Ｉｕ、Ｉｖを用いて、電流Ｉｗを求め、電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗを出力する。

＜電流検出部Ｓ１により電流Ｉｕを取得できない場合で、かつ、電流検出部Ｓ２により電流Ｉｖを取得することができる場合＞
電流計算部１０は、電流検出部Ｓ２により検出される電流Ｉｖなどを用いて、電流Ｉｕ＾を推定し、その推定した電流Ｉｕ＾を電流Ｉｕとして出力する。また、電流計算部１０は、電流検出部Ｓ２により検出される電流Ｉｖを出力する。また、電流計算部１０は、推定した電流Ｉｕ＾と、電流検出部Ｓ２により検出される電流Ｉｖとを用いて、電流Ｉｗを求め、その求めた電流Ｉｗを出力する。

＜電流検出部Ｓ１により電流Ｉｕを取得することができる場合で、かつ、電流検出部Ｓ２により電流Ｉｖを取得できない場合＞
電流計算部１０は、電流検出部Ｓ１により検出される電流Ｉｕなどを用いて、電流Ｉｖ＾を推定し、その推定した電流Ｉｖ＾を電流Ｉｖとして出力する。また、電流計算部１０は、電流検出部Ｓ１により検出される電流Ｉｕを出力する。また、電流計算部１０は、推定した電流Ｉｖ＾と、電流検出部Ｓ１により検出される電流Ｉｕとを用いて、電流Ｉｗを求め、その求めた電流Ｉｗを出力する。

＜電流検出部Ｓ１、Ｓ２により電流Ｉｖ、Ｉｗを取得することができる場合＞
電流計算部１０は、電流Ｉｖ、Ｉｗを用いて、電流Ｉｕを求め、電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗを出力する。

＜電流検出部Ｓ１により電流Ｉｖを取得できない場合で、かつ、電流検出部Ｓ２により電流Ｉｗを取得することができる場合＞
電流計算部１０は、電流検出部Ｓ２により検出される電流Ｉｗなどを用いて、電流Ｉｖ＾を推定し、その推定した電流Ｉｖ＾を電流Ｉｖとして出力する。また、電流計算部１０は、電流検出部Ｓ２により検出される電流Ｉｗを出力する。また、電流計算部１０は、推定した電流Ｉｖ＾と、電流検出部Ｓ２により検出される電流Ｉｗとを用いて、電流Ｉｕを求め、その求めた電流Ｉｕを出力する。

＜電流検出部Ｓ１により電流Ｉｖを取得することができる場合で、かつ、電流検出部Ｓ２により電流Ｉｗを取得できない場合＞
電流計算部１０は、電流検出部Ｓ１により検出される電流Ｉｖなどを用いて、電流Ｉｗ＾を推定し、その推定した電流Ｉｗ＾を電流Ｉｗとして出力する。また、電流計算部１０は、電流検出部Ｓ１により検出される電流Ｉｖを出力する。また、電流計算部１０は、推定した電流Ｉｗ＾と、電流検出部Ｓ１により検出される電流Ｉｖとを用いて、電流Ｉｕを求め、その求めた電流Ｉｕを出力する。

＜電流検出部Ｓ１、Ｓ２により電流Ｉｕ、Ｉｗを取得することができる場合＞
電流計算部１０は、電流Ｉｕ、Ｉｗを用いて、電流Ｉｖを求め、電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗを出力する。

＜電流検出部Ｓ１により電流Ｉｕを取得できない場合で、かつ、電流検出部Ｓ２により電流Ｉｗを取得することができる場合＞
電流計算部１０は、電流検出部Ｓ２により検出される電流Ｉｗなどを用いて、電流Ｉｕ＾を推定し、その推定した電流Ｉｕ＾を電流Ｉｕとして出力する。また、電流計算部１０は、電流検出部Ｓ２により検出される電流Ｉｗを出力する。また、電流計算部１０は、推定した電流Ｉｕ＾と、電流検出部Ｓ２により検出される電流Ｉｗとを用いて、電流Ｉｖを求め、その求めた電流Ｉｖを出力する。

＜電流検出部Ｓ１により電流Ｉｕを取得することができる場合で、かつ、電流検出部Ｓ２により電流Ｉｗを取得できない場合＞
電流計算部１０は、電流検出部Ｓ１により検出される電流Ｉｕなどを用いて、電流Ｉｗ＾を推定し、その推定した電流Ｉｗ＾を電流Ｉｗとして出力する。また、電流計算部１０は、電流検出部Ｓ１により検出される電流Ｉｕを出力する。また、電流計算部１０は、推定した電流Ｉｗ＾と、電流検出部Ｓ１により検出される電流Ｉｕとを用いて、電流Ｉｖを求め、その求めた電流Ｉｖを出力する。

なお、Ｗ相に流れる電流Ｉｗを検出する電流検出部Ｓ３を制御装置１にさらに備えるように構成してもよい。

＜電流検出部Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３により電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗを取得することができる場合＞
電流計算部１０は、電流検出部Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３により検出される電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗをそのまま出力する。

＜電流検出部Ｓ１、Ｓ３により電流Ｉｕ、Ｉｗを取得できない場合で、かつ、電流検出部Ｓ２により電流Ｉｖを取得することができる場合＞
電流計算部１０は、電流検出部Ｓ２により検出される電流Ｉｖなどを用いて、電流Ｉｕ＾を推定し、その推定した電流Ｉｕ＾を電流Ｉｕとして出力する。また、電流計算部１０は、電流検出部Ｓ２により検出される電流Ｉｖを出力する。また、電流計算部１０は、推定した電流Ｉｕ＾と、電流検出部Ｓ２により検出される電流Ｉｖとを用いて、電流Ｉｗを求め、その求めた電流Ｉｗを出力する。

または、電流計算部１０は、電流検出部Ｓ２により検出される電流Ｉｖなどを用いて、電流Ｉｗ＾を推定し、その推定した電流Ｉｗ＾を電流Ｉｗとして出力する。また、電流計算部１０は、電流検出部Ｓ２により検出される電流Ｉｖを出力する。また、電流計算部１０は、推定した電流Ｉｗ＾と、電流検出部Ｓ２により検出される電流Ｉｖとを用いて、電流Ｉｕを求め、その求めた電流Ｉｕを出力する。

＜電流検出部Ｓ２、Ｓ３により電流Ｉｖ、Ｉｗを取得できない場合で、かつ、電流検出部Ｓ１により電流Ｉｕを取得することができる場合＞
電流計算部１０は、電流検出部Ｓ１により検出される電流Ｉｕなどを用いて、電流Ｉｖ＾を推定し、その推定した電流Ｉｖ＾を電流Ｉｖとして出力する。また、電流計算部１０は、電流検出部Ｓ１により検出される電流Ｉｕを出力する。また、電流計算部１０は、推定した電流Ｉｖ＾と、電流検出部Ｓ１により検出される電流Ｉｕとを用いて、電流Ｉｗを求め、その求めた電流Ｉｗを出力する。

または、電流計算部１０は、電流検出部Ｓ１により検出される電流Ｉｕなどを用いて、電流Ｉｗ＾を推定し、その推定した電流Ｉｗ＾を電流Ｉｗとして出力する。また、電流計算部１０は、電流検出部Ｓ１により検出される電流Ｉｕを出力する。また、電流計算部１０は、推定した電流Ｉｗ＾と、電流検出部Ｓ１により検出される電流Ｉｕとを用いて、電流Ｉｖを求め、その求めた電流Ｉｖを出力する。

＜電流検出部Ｓ１、Ｓ２により電流Ｉｕ、Ｉｖを取得できない場合で、かつ、電流検出部Ｓ３により電流Ｉｗを取得することができる場合＞
電流計算部１０は、電流検出部Ｓ３により検出される電流Ｉｗなどを用いて、電流Ｉｕ＾を推定し、その推定した電流Ｉｕ＾を電流Ｉｕとして出力する。また、電流計算部１０は、電流検出部Ｓ３により検出される電流Ｉｗを出力する。また、電流計算部１０は、推定した電流Ｉｕ＾と、電流検出部Ｓ３により検出される電流Ｉｗとを用いて、電流Ｉｖを求め、その求めた電流Ｉｖを出力する。

または、電流計算部１０は、電流検出部Ｓ３により検出される電流Ｉｗなどを用いて、電流Ｉｖ＾を推定し、その推定した電流Ｉｖ＾を電流Ｉｖとして出力する。また、電流計算部１０は、電流検出部Ｓ３により検出される電流Ｉｗを出力する。また、電流計算部１０は、推定した電流Ｉｖ＾と、電流検出部Ｓ３により検出される電流Ｉｗとを用いて、電流Ｉｕを求め、その求めた電流Ｉｕを出力する。

座標変換部１１は、電気角検出部Ｓｐにより検出される電気角θを用いて、電流計算部１０から出力される電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗを、ｄ軸電流Ｉｄ（弱め界磁を発生させるための電流成分）及びｑ軸電流Ｉｑ（トルクを発生させるための電流成分）に変換する。例えば、座標変換部１１は、下記式１に示す変換行列Ｃ１を用いて、電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗをｄ軸電流Ｉｄ及びｑ軸電流Ｉｑに変換する。

減算部１２は、トルク／電流指令値変換部９から出力されるｄ軸電流指令値Ｉｄ＊と、座標変換部１１から出力されるｄ軸電流Ｉｄとの差ΔＩｄを算出する。

減算部１３は、トルク／電流指令値変換部９から出力されるｑ軸電流指令値Ｉｑ＊と、座標変換部１１から出力されるｑ軸電流Ｉｑとの差ΔＩｑを算出する。

電流制御部１４は、減算部１２から出力される差ΔＩｄ及び減算部１３から出力される差ΔＩｑを用いたＰＩ（Proportional Integral）制御により、ｄ軸電圧指令値Ｖｄ＊及びｑ軸電圧指令値Ｖｑ＊を算出する。例えば、電流制御部１４は、下記式２を用いてｄ軸電圧指令値Ｖｄ＊を算出するとともに、下記式３を用いてｑ軸電圧指令値Ｖｑ＊を算出する。なお、ＫｐはＰＩ制御の比例項の定数とし、ＫｉはＰＩ制御の積分項の定数とし、Ｌｑは電動機Ｍを構成するコイルのｑ軸インダクタンスとし、Ｌｄは電動機Ｍを構成するコイルのｄ軸インダクタンスとし、ωは電動機Ｍの回転子の回転速度とし、Ｋｅは誘起電圧定数とする。

ｄ軸電圧指令値Ｖｄ＊＝Ｋｐ×差ΔＩｄ＋∫（Ｋｉ×差ΔＩｄ）－ωＬｑＩｑ・・・式２
ｑ軸電圧指令値Ｖｑ＊＝Ｋｐ×差ΔＩｑ＋∫（Ｋｉ×差ΔＩｑ）＋ωＬｄＩｄ＋ωＫｅ・・・式３

ｄｑ／ｕｖｗ変換部１５は、電気角検出部Ｓｐにより検出される電気角θを用いて、ｄ軸電圧指令値Ｖｄ＊及びｑ軸電圧指令値Ｖｑ＊を、Ｕ相電圧指令値Ｖｕ＊、Ｖ相電圧指令値Ｖｕ＊、及びＷ相電圧指令値Ｖｗ＊に変換する。例えば、ｄｑ／ｕｖｗ変換部１５は、下記式４に示す変換行列Ｃ２を用いて、ｄ軸電圧指令値Ｖｄ＊及びｑ軸電圧指令値Ｖｑ＊を、Ｕ相電圧指令値Ｖｕ＊、Ｖ相電圧指令値Ｖｕ＊、及びＷ相電圧指令値Ｖｗ＊に変換する。

図２は、第１実施形態の電流計算部１０の一例を示す図である。なお、電流検出部Ｓ１、Ｓ２により電流Ｉｕ、Ｉｖが検出される場合を想定する。

図２に示す電流計算部１０は、Ｖ相モデル電圧推定部１０１と、Ｖ相電圧推定部１０２と、減算部１０３（第１の減算部）と、位相変換部１０４と、Ｕ相電圧推定部１０５と、減算部１０６（第２の減算部）と、Ｕ相電流推定部１０７と、Ｕ相電流選択部１０８と、Ｕ相モデル電圧推定部１０９と、減算部１１０（第１の減算部）と、位相変換部１１１と、減算部１１２（第２の減算部）と、Ｖ相電流推定部１１３と、Ｖ相電流選択部１１４と、Ｗ相電流計算部１１５とを備える。

Ｖ相モデル電圧推定部１０１は、電流検出部Ｓ２により検出される電流Ｉｖを、電動機Ｍのモデルに相当する電圧方程式である下記式５に代入することにより、モデルのＶ相にかかるモデル電圧Ｖｖ＾を推定する。ただし、Ｒを電動機Ｍにおける抵抗とし、Ｌを電動機Ｍにおけるみかけのインダクタンスとし、ｄｔをサンプリング時間とする。

モデル電圧Ｖｖ＾＝（Ｒ＋Ｌ／ｄｔ）×電流Ｉｖ ・・・式５

Ｖ相電圧推定部１０２は、ｄｑ／ｕｖｗ変換部１５から出力されるＶ相電圧指令値Ｖｖ＊により、Ｖ相にかかる電圧Ｖｖ（第１の電圧）を推定する。

減算部１０３は、モデル電圧Ｖｖ＾から電圧Ｖｖを減算して差ΔＶｖ（第１の差）を求める。差ΔＶｖは、実際の電動機ＭのＶ相にかかる電圧と電動機ＭのモデルのＶ相にかかる電圧との誤差とする。

位相変換部１０４は、差ΔＶｖの位相を１２０［ｒａｄ］または２４０［ｒａｄ］ずらすことによりＵ相に対応する差ΔＶｕ（第２の差）を求める。差ΔＶｕは、実際の電動機ＭのＵ相にかかる電圧と電動機ＭのモデルのＵ相にかかる電圧との誤差とする。

Ｕ相電圧推定部１０５は、ｄｑ／ｕｖｗ変換部１５から出力されるＵ相電圧指令値Ｖｕ＊により、Ｕ相にかかる電圧Ｖｕ（第２の電圧）を推定する。

減算部１０６は、電圧Ｖｕから差ΔＶｕを減算して電流推定用電圧Ｖｕ´を求める。
Ｕ相電流推定部１０７は、「１周期（２π［ｒａｄ］）前に取得した電流推定用電圧Ｖｕ´（１周期前に減算部１０６により求められた電流推定用電圧Ｖｕ´）」及び「１周期前に取得した電流Ｉｕ´（１周期前にＵ相電流選択部１０８により選択された電流Ｉｕ´）」を、電動機Ｍのモデルに相当する電圧方程式である下記式６に代入することにより、Ｕ相に流れる電流Ｉｕ＾を推定する。

電流Ｉｕ＾＝（「１周期前に取得した電流推定用電圧Ｖｕ´」＋Ｌ／ｄｔ×「１周期前に取得した電流Ｉｕ´」）／（Ｒ＋Ｌ／ｄｔ）・・・式６

なお、Ｕ相電流推定部１０７は、「１周期前に取得した電流推定用電圧Ｖｕ´」を、電動機Ｍのモデルに相当する電圧方程式である下記式７に代入することにより、電流Ｉｕ＾を推定するように構成してもよい。

電流Ｉｕ＾＝「１周期前に取得した電流推定用電圧Ｖｕ´」／（Ｒ＋Ｌ／ｄｔ）・・・式７

Ｕ相電流選択部１０８は、電気角検出部Ｓｐにより検出される電気角θにより、電流検出部Ｓ１が電流Ｉｕを検出することができると判断すると、電流検出部Ｓ１により検出される電流Ｉｕをそのまま出力する。また、Ｕ相電流選択部１０８は、電気角検出部Ｓｐにより検出される電気角θにより、電流検出部Ｓ１が電流Ｉｕを検出することができないと判断すると、Ｕ相電流推定部１０７により推定される電流Ｉｕ＾を電流Ｉｕとして出力する。

このように、第１実施形態の制御装置１では、電流検出部Ｓ１により電流Ｉｕを検出することができない場合、Ｖ相に流れる電流Ｉｖを、電動機Ｍのモデルに相当する電圧方程式（上記式５）に代入して、モデルのＶ相にかかるモデル電圧Ｖｖ＾を推定し、モデル電圧Ｖｖ＾から電圧Ｖｖを減算して差ΔＶｖを求め、差ΔＶｖの位相をＵ相に対応する位相に変換して差ΔＶｕを求め、電圧Ｖｕから差ΔＶｕを減算することにより電流推定用電圧Ｖｕ´を求め、電流推定用電圧Ｖｕ´を電動機Ｍのモデルに相当する電圧方程式（上記式６または上記式７）に代入して、Ｕ相に流れる電流Ｉｕ＾を推定している。

すなわち、第１実施形態の制御装置１では、差ΔＶｕを、Ｖ相に流れる電流Ｉｖにより求めている。差ΔＶｕは、実際の電動機ＭのＵ相にかかる電圧と電動機ＭのモデルのＵ相にかかる電圧との誤差であるため、電圧Ｖｕから差ΔＶｕが減算された電流推定用電圧Ｖｕ´が電圧方程式（上記式６または上記式７）に代入されて推定される電流Ｉｕ＾は、Ｕ相に実際に流れる電流Ｉｕに近づけることができる。これにより、Ｕ相に流れる電流Ｉｕを検出することができない場合でも、取得可能な電流Ｉｖを用いてＵ相に流れる電流Ｉｕを精度よく推定して、電動機Ｍを駆動することができる。

また、図２に示すＵ相モデル電圧推定部１０９は、電流検出部Ｓ１により検出される電流Ｉｕを、電動機Ｍのモデルに相当する電圧方程式である下記式８に代入することにより、モデル電圧Ｖｕ＾を推定する。

モデル電圧Ｖｕ＾＝（Ｒ＋Ｌ／ｄｔ）×電流Ｉｕ ・・・式８

減算部１１０は、モデル電圧Ｖｕ＾から電圧Ｖｕを減算することで、差ΔＶｕ（第１の差）を求める。差ΔＶｕは、実際の電動機ＭのＵ相にかかる電圧と電動機ＭのモデルのＵ相にかかる電圧との誤差とする。

位相変換部１１１は、差ΔＶｕの位相を１２０［ｒａｄ］または２４０［ｒａｄ］ずらすことによりＶ相に対応する差ΔＶｖ（第２の差）を求める。差ΔＶｖは、実際の電動機ＭのＶ相にかかる電圧と電動機ＭのモデルのＶ相にかかる電圧との誤差とする。

減算部１１２は、電圧Ｖｖから差ΔＶｖを減算して電流推定用電圧Ｖｖ´を求める。
Ｖ相電流推定部１１３は、「１周期前に取得した電流推定用電圧Ｖｖ´（１周期前に減算部１１２により求められた電流推定用電圧Ｖｖ´）」及び「１周期前に取得した電流Ｉｖ´（１周期前にＶ相電流選択部１１４により選択された電流Ｉｖ´）」を、電動機Ｍのモデルに相当する電圧方程式である下記式９に代入することにより、Ｖ相に流れる電流Ｉｖ＾を推定する。

電流Ｉｖ＾＝（「１周期前に取得した電流推定用電圧Ｖｖ´」＋Ｌ／ｄｔ×「１周期前に取得した電流Ｉｖ´」）／（Ｒ＋Ｌ／ｄｔ）・・・式９

なお、Ｖ相電流推定部１１３は、「１周期前に取得した電流推定用電圧Ｖｖ´」を、電動機Ｍのモデルに相当する電圧方程式である下記式１０に代入することにより、電流Ｉｖ＾を推定するように構成してもよい。

電流Ｉｖ＾＝「１周期前に取得した電流推定用電圧Ｖｖ´」／（Ｒ＋Ｌ／ｄｔ）・・・式１０

Ｖ相電流選択部１１４は、電気角検出部Ｓｐにより検出される電気角θにより、電流検出部Ｓ２が電流Ｉｖを検出することができると判断すると、電流検出部Ｓ２により検出される電流Ｉｖをそのまま出力する。また、Ｖ相電流選択部１１４は、電気角検出部Ｓｐにより検出される電気角θにより、電流検出部Ｓ２が電流Ｉｖを検出することができないと判断すると、Ｖ相電流推定部１１３により推定される電流Ｉｖ＾を電流Ｉｖとして出力する。

Ｗ相電流計算部１１５は、Ｕ相電流選択部１０８から出力される電流ＩｕとＶ相電流選択部１１４から出力される電流Ｉｖとを用いて電流Ｉｗを計算し、その計算した電流Ｉｗを出力する。

このように、第１実施形態の制御装置１では、電流検出部Ｓ２により電流Ｉｖを検出することができない場合、Ｕ相に流れる電流Ｉｕを、電動機Ｍのモデルに相当する電圧方程式（上記式８）に代入して、モデルのＵ相にかかるモデル電圧Ｖｕ＾を推定し、電圧Ｖｕからモデル電圧Ｖｕ＾を減算して差ΔＶｕを求め、差ΔＶｕの位相をＶ相に対応する位相に変換して差ΔＶｖを求め、電圧Ｖｖから差ΔＶｖを減算することにより電流推定用電圧Ｖｖ´を求め、電流推定用電圧Ｖｖ´を電動機Ｍのモデルに相当する電圧方程式（上記式９または上記式１０）に代入して、Ｖ相に流れる電流Ｉｖ＾を推定している。

すなわち、第１実施形態の制御装置１では、差ΔＶｖを、Ｕ相に流れる電流Ｉｕにより求めている。差ΔＶｖは、実際の電動機ＭのＶ相にかかる電圧と電動機ＭのモデルのＶ相にかかる電圧との誤差であるため、電圧Ｖｖから差ΔＶｖが減算された電流推定用電圧Ｖｖ´が電圧方程式（上記式９または上記式１０）に代入されて推定される電流Ｉｖ＾は、Ｖ相に実際に流れる電流Ｉｖに近づけることができる。これにより、Ｖ相に流れる電流Ｉｖを検出することができない場合でも、取得可能な電流Ｉｕを用いてＶ相に流れる電流Ｉｖを精度よく推定して、電動機Ｍを駆動することができる。

図３は、第１実施形態の電流計算部１０の他の例を示す図である。なお、図２に示す構成と同じ符号には同じ符号を付し、その説明を省略する。

図３に示す電流計算部１０において、図２に示す電流計算部１０と異なる点は、故障判定部１１６、１１７をさらに備えている点である。

故障判定部１１６は、電流検出部Ｓ１により検出される電流Ｉｕと、Ｕ相電流推定部１０７から出力される電流Ｉｕ＾との差ΔＩｕが閾値ｔｈｕ以上である場合、電流検出部Ｓ１が異常であると判定する。なお、閾値ｔｈｕは、例えば、電流検出部Ｓ１が故障する直前に電流検出部Ｓ１により検出される電流Ｉｕと、Ｕ相電流推定部１０７から出力される電流Ｉｕ＾との差の最大値とする。そして、Ｕ相電流選択部１０８は、故障判定部１１６により電流検出部Ｓ１が異常であると判定されると、電流検出部Ｓ１が電流Ｉｕを検出することができると判断しても、Ｕ相電流推定部１０７により推定される電流Ｉｕ＾を電流Ｉｕとして出力する。これにより、電流検出部Ｓ１が故障していると判定された場合、電流検出部Ｓ１により検出される電流を使用せずに、Ｕ相電流推定部１０７により推定される電流Ｉｕ＾を用いて、電動機Ｍの駆動を制御することができるため、電動機Ｍの制御性を向上させることができる。

故障判定部１１７は、電流検出部Ｓ２により検出される電流Ｉｖと、Ｖ相電流推定部１１３から出力される電流Ｉｖ＾との差ΔＩｖが閾値ｔｈｖ以上である場合、電流検出部Ｓ２が異常であると判定する。なお、閾値ｔｈｖは、例えば、電流検出部Ｓ２が故障する直前に電流検出部Ｓ２により検出される電流Ｉｖと、Ｖ相電流推定部１１３から出力される電流Ｉｖ＾との差の最大値とする。そして、Ｖ相電流選択部１１４は、故障判定部１１７により電流検出部Ｓ２が異常であると判定されると、電流検出部Ｓ２が電流Ｉｖを検出することができると判断しても、Ｖ相電流推定部１１３により推定される電流Ｉｖ＾を電流Ｉｖとして出力する。これにより、電流検出部Ｓ２が故障していると判定された場合、電流検出部Ｓ２により検出される電流を使用せずに、Ｖ相電流推定部１１３により推定される電流Ｉｖ＾を用いて、電動機Ｍの駆動を制御することができるため、電動機Ｍの制御性を向上させることができる。

なお、図２に示す電流計算部１０または図３に示す電流計算部１０は、電流検出部Ｓ１、Ｓ２が電流Ｉｕ、Ｉｖを検出する場合において、電動機Ｍのモデルに相当する電圧方程式を用いて、電流Ｉｕまたは電流Ｉｖを推定する構成であるが、電流検出部Ｓ１、Ｓ２が電流Ｉｖ、Ｉｗを検出する場合において、電動機Ｍのモデルに相当する電圧方程式を用いて、電流Ｉｖまたは電流Ｉｗを推定するように構成してもよい。この場合、電流Ｉｖを検出することができない場合に取得可能な電流Ｉｗを用いて電流Ｉｖを推定し、電流Ｉｗを検出することができない場合に取得可能な電流Ｉｖを用いて電流Ｉｗを推定する。

また、図２に示す電流計算部１０または図３に示す電流計算部１０は、電流検出部Ｓ１、Ｓ２が電流Ｉｕ、Ｉｗを検出する場合において、電動機Ｍのモデルに相当する電圧方程式を用いて、電流Ｉｕまたは電流Ｉｗを推定するように構成してもよい。この場合、電流Ｉｕを検出することができない場合に取得可能な電流Ｉｗを用いて電流Ｉｕを推定し、電流Ｉｗを検出することができない場合に取得可能な電流Ｉｕを用いて電流Ｉｗを推定する。

＜第２実施形態＞
図４は、第２実施形態の電動機の制御装置の一例を示す図である。なお、図１に示す構成と同じ構成には同じ符号を付し、その説明を省略する。

図４に示す制御装置１において、図１に示す制御装置１と異なる点は、Ｕ相に対応するＵ相誘起電圧Ｅｕ及びＶ相に対応するＶ相誘起電圧Ｅｖ（第１及び第２の誘起電圧）を推定する誘起電圧推定部１６をさらに備えている点である。

誘起電圧推定部１６は、ｄｑ／ｕｖｗ変換部１５から出力されるＵ相電圧指令値Ｖｕ＊及び電流検出部Ｓ１により検出される電流Ｉｕを用いて、Ｕ相に対応するＵ相誘起電圧Ｅｕを推定するとともに、ｄｑ／ｕｖｗ変換部１５から出力されるＶ相電圧指令値Ｖｖ＊及び電流検出部Ｓ２により検出される電流Ｉｖを用いて、Ｖ相に対応するＶ相誘起電圧Ｅｖを推定する。

図５は、第２実施形態の電流計算部１０の一例を示す図である。なお、図２に示す構成と同じ構成には同じ符号を付し、その説明を省略する。

図５に示す電流計算部１０において、図２に示す電流計算部１０と異なる点は、Ｖ相モデル電圧推定部１０１が電流ＩｖだけでなくＶ相誘起電圧Ｅｖを用いてモデル電圧Ｖｖ＾を推定する点、Ｕ相電流推定部１０７が「１周期前に取得した電流推定用電圧Ｖｕ´」及び「１周期前に取得した電流Ｉｕ´」だけでなくＵ相誘起電圧Ｅｕを用いて電流Ｉｕ＾を推定する点、Ｕ相モデル電圧推定部１０９が電流ＩｕだけでなくＵ相誘起電圧Ｅｕを用いてモデル電圧Ｖｕ＾を推定する点、並びに、Ｖ相電流推定部１１３が「１周期前に取得した電流推定用電圧Ｖｖ´」及び「１周期前に取得した電流Ｉｖ´」だけでなくＶ相誘起電圧Ｅｖを用いて電流Ｉｖ＾を推定する点である。

すなわち、図５に示すＶ相モデル電圧推定部１０１は、電流検出部Ｓ２により検出される電流Ｉｖ、及び、誘起電圧推定部１６により推定されるＶ相誘起電圧Ｅｖを、電動機Ｍのモデルに相当する電圧方程式である下記式１１に代入することにより、モデル電圧Ｖｖ＾を推定する。

モデル電圧Ｖｖ＾＝（Ｒ＋Ｌ／ｄｔ）×電流Ｉｖ＋Ｖ相誘起電圧Ｅｖ ・・・式１１

また、図５に示すＵ相電流推定部１０７は、「１周期前に取得した電流推定用電圧Ｖｕ´」、「１周期前に取得した電流Ｉｕ´」、及び「１周期前に取得したＵ相誘起電圧Ｅｕ（１周期前に誘起電圧推定部１６により推定されたＵ相誘起電圧Ｅｕ）」を、電動機Ｍのモデルに相当する電圧方程式である下記式１２に代入することにより、電流Ｉｕ＾を推定する。

電流Ｉｕ＾＝（「１周期前に取得した電流推定用電圧Ｖｕ´」－「１周期前に取得したＵ相誘起電圧Ｅｕ」＋Ｌ／ｄｔ×「１周期前に取得した電流Ｉｕ´」）／（Ｒ＋Ｌ／ｄｔ）・・・式１２

なお、図５に示すＵ相電流推定部１０７は、「１周期前に取得した電流推定用電圧Ｖｕ´」及び「１周期前に取得したＵ相誘起電圧Ｅｕ」を、電動機Ｍのモデルに相当する電圧方程式である下記式１３に代入することにより、電流Ｉｕ＾を推定するように構成してもよい。

電流Ｉｕ＾＝（「１周期前に取得した電流推定用電圧Ｖｕ´」－「１周期前に取得したＵ相誘起電圧Ｅｕ」）／（Ｒ＋Ｌ／ｄｔ）・・・式１３

第２実施形態の制御装置１では、電流検出部Ｓ１により電流Ｉｕを検出することができない場合、電流Ｉｖ及びＶ相誘起電圧Ｅｖを、電動機Ｍのモデルに相当する電圧方程式に代入して、モデルのＶ相に対応するモデル電圧Ｖｖ＾を推定し、モデル電圧Ｖｖ＾から電圧Ｖｖを減算して差ΔＶｖを求め、差ΔＶｖの位相をＵ相に対応する位相に変換して差ΔＶｕを求め、電圧Ｖｕから差ΔＶｕを減算することにより、電流推定用電圧Ｖｕ´を求め、電流推定用電圧Ｖｕ´及びＵ相誘起電圧Ｅｕを、電動機Ｍのモデルに相当する電圧方程式に代入して、Ｕ相に流れる電流Ｉｕ＾を推定する。

モデル電圧Ｖｖ＾は、電流ＩｖだけでなくＶ相誘起電圧Ｅｖも用いて求められているため、差ΔＶｕは、実際の電動機ＭのＵ相にかかる電圧Ｖｕと電動機ＭのモデルのＵ相にかかる電圧Ｖｕとの誤差だけでなく、実際の電動機ＭのＵ相に対応する誘起電圧Ｅｕと電動機ＭのモデルのＵ相に対応する誘起電圧Ｅｕとの誤差も含まれている。そのため、電圧Ｖｕから差ΔＶｕが減算された電流推定用電圧Ｖｕ´は、相にかかる電圧や誘起電圧の誤差が含まれていない。これにより、電流推定用電圧Ｖｕ´が電圧方程式に代入されて求められる電流Ｉｕ＾は、相にかかる電圧や誘起電圧の誤差に相当する電流が含まれず、Ｕ相に実際に流れる電流にさらに近づけることができる。従って、Ｕ相に流れる電流Ｉｕを検出することができない場合でも、取得可能な電流Ｉｖを用いてＵ相に流れる電流をさらに精度よく推定して、電動機Ｍを駆動することができる。

また、図５に示すＵ相モデル電圧推定部１０９は、電流検出部Ｓ１により検出される電流Ｉｕ、及び、誘起電圧推定部１６により取得されるＵ相誘起電圧Ｅｕを、電動機Ｍのモデルに相当する電圧方程式である下記式１４に代入することにより、モデル電圧Ｖｕ＾を推定する。

モデル電圧Ｖｕ＾＝（Ｒ＋Ｌ／ｄｔ）×電流Ｉｕ＋Ｕ相誘起電圧Ｅｕ ・・・式１４

また、図５に示すＶ相電流推定部１１３は、「１周期前に取得した電流推定用電圧Ｖｖ´」、「１周期前に取得した電流Ｉｖ´」、及び「１周期前に取得したＶ相誘起電圧Ｅｖ（１周期前に誘起電圧推定部１６により推定されたＶ相誘起電圧Ｅｖ）」を、電動機Ｍのモデルに相当する電圧方程式である下記式１５に代入することにより、電流Ｉｖ＾を推定する。

電流Ｉｖ＾＝（「１周期前に取得した電流推定用電圧Ｖｖ´」－「１周期前に取得したＶ相誘起電圧Ｅｖ」＋Ｌ／ｄｔ×「１周期前に取得した電流Ｉｖ´」）／（Ｒ＋Ｌ／ｄｔ）・・・式１５

なお、図５に示すＶ相電流推定部１１３は、「１周期前に取得した電流推定用電圧Ｖｖ´」及び「１周期前に取得したＶ相誘起電圧Ｅｖ」を、電動機Ｍのモデルに相当する電圧方程式である下記式１６に代入することにより、電流Ｉｖ＾を推定するように構成してもよい。

電流Ｉｖ＾＝（「１周期前に取得した電流推定用電圧Ｖｖ´」－「１周期前に取得したＶ相誘起電圧Ｅｖ」）／（Ｒ＋Ｌ／ｄｔ）・・・式１６

第２実施形態の制御装置１では、電流検出部Ｓ２により電流Ｉｖを検出することができない場合、電流Ｉｕ及びＵ相誘起電圧Ｅｕを、電動機Ｍのモデルに相当する電圧方程式に代入して、モデルのＵ相に対応するモデル電圧Ｖｕ＾を推定し、モデル電圧Ｖｕ＾から電圧Ｖｕを減算して差ΔＶｕを求め、差ΔＶｕの位相をＶ相に対応する位相に変換して差ΔＶｖを求め、電圧Ｖｖから差ΔＶｖを減算することにより、電流推定用電圧Ｖｖ´を求め、電流推定用電圧Ｖｖ´及びＶ相誘起電圧Ｅｖを、電動機Ｍのモデルに相当する電圧方程式に代入して、Ｖ相に流れる電流Ｉｖ＾を推定する。

モデル電圧Ｖｕ＾は、電流ＩｕだけでなくＵ相誘起電圧Ｅｕも用いて求められているため、差ΔＶｖは、実際の電動機ＭのＶ相にかかる電圧Ｖｖと電動機ＭのモデルのＶ相にかかる電圧Ｖｖとの誤差だけでなく、実際の電動機ＭのＶ相に対応する誘起電圧Ｅｖと電動機ＭのモデルのＶ相に対応する誘起電圧Ｅｖとの誤差も含まれている。そのため、電圧Ｖｖから差ΔＶｖが減算された電流推定用電圧Ｖｖ´は、相に係る電圧や誘起電圧の誤差が含まれていない。これにより、電流推定用電圧Ｖｖ´が電圧方程式に代入されて求められる電流Ｉｖ＾は、相にかかる電圧や誘起電圧の誤差に相当する電流が含まれず、Ｖ相に実際に流れる電流にさらに近づけることができる。従って、Ｖ相に流れる電流Ｉｖを検出することができない場合でも、取得可能な電流Ｉｕを用いてＶ相に流れる電流をさらに精度よく推定して、電動機を駆動することができる。

図６は、第２実施形態の電流計算部１０の他の例を示す図である。なお、図５に示す構成と同じ符号には同じ符号を付し、その説明を省略する。

図６に示す電流計算部１０において、図５に示す電流計算部１０と異なる点は、故障判定部１１６、１１７をさらに備えている点である。なお、図６に示す故障判定部１１６、１１７は、図３に示す故障判定部１１６、１１７と同様であるため、その説明を省略する。

図５に示す電流計算部１０または図６に示す電流計算部１０は、電流検出部Ｓ１、Ｓ２が電流Ｉｕ、Ｉｖを検出する場合において、電動機Ｍのモデルに相当する電圧方程式を用いて、電流Ｉｕまたは電流Ｉｖを推定する構成であるが、電流検出部Ｓ１、Ｓ２が電流Ｉｖ、Ｉｗを検出する場合において、電動機Ｍのモデルに相当する電圧方程式を用いて、電流Ｉｖまたは電流Ｉｗを推定するように構成してもよい。この場合、電流Ｉｖを検出することができない場合に取得可能な電流Ｉｗを用いて電流Ｉｖを推定し、電流Ｉｗを検出することができない場合に取得可能な電流Ｉｖを用いて電流Ｉｗを推定する。また、図４に示す誘起電圧推定部１６は、ｄｑ／ｕｖｗ変換部１５から出力されるＶ相電圧指令値Ｖｖ＊及び電流検出部Ｓ１により検出される電流Ｉｖを用いて、Ｖ相に対応するＶ相誘起電圧Ｅｖを推定するとともに、ｄｑ／ｕｖｗ変換部１５から出力されるＷ相電圧指令値Ｖｗ＊及び電流検出部Ｓ２により検出される電流Ｉｗを用いて、Ｗ相に対応するＷ相誘起電圧Ｅｗを推定する。

また、図５に示す電流計算部１０または図６に示す電流計算部１０は、電流検出部Ｓ１、Ｓ２が電流Ｉｕ、Ｉｗを検出する場合において、電動機Ｍのモデルに相当する電圧方程式を用いて、電流Ｉｕまたは電流Ｉｗを推定するように構成してもよい。この場合、電流Ｉｕを検出することができない場合に取得可能な電流Ｉｗを用いて電流Ｉｕを推定し、電流Ｉｗを検出することができない場合に取得可能な電流Ｉｕを用いて電流Ｉｗを推定する。また、図４に示す誘起電圧推定部１６は、ｄｑ／ｕｖｗ変換部１５から出力されるＵ相電圧指令値Ｖｕ＊及び電流検出部Ｓ１により検出される電流Ｉｕを用いて、Ｕ相に対応するＵ相誘起電圧Ｅｕを推定するとともに、ｄｑ／ｕｖｗ変換部１５から出力されるＷ相電圧指令値Ｖｗ＊及び電流検出部Ｓ２により検出される電流Ｉｗを用いて、Ｗ相に対応するＷ相誘起電圧Ｅｗを推定する。

また、本発明は、以上の実施の形態に限定されるものでなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変更が可能である。

１ 制御装置
２ インバータ回路
３ 制御回路
４ ドライブ回路
５ 演算部
６ 速度演算部
７ 減算部
８ トルク制御部
９ トルク／電流指令値変換部
１０ 電流計算部
１１ 座標変換部
１２ 減算部
１３ 減算部
１４ 電流制御部
１５ ｄｑ／ｕｖｗ変換部
１６ 誘起電圧推定部
１０１ Ｖ相モデル電圧推定部
１０２ Ｖ相電圧推定部
１０３ 減算部
１０４ 位相変換部
１０５ Ｕ相電圧推定部
１０６ 減算部
１０７ Ｕ相電流推定部
１０８ Ｕ相電流選択部
１０９ Ｕ相モデル電圧推定部
１１０ 減算部
１１１ 位相変換部
１１２ 減算部
１１３ Ｖ相電流推定部
１１４ Ｖ相電流選択部
１１５ Ｗ相電流計算部
１１６、１１７ 故障判定部

Claims (3)

1. 電動機を駆動させるインバータ回路と、
   前記電動機の第１～第３の相に流れる第１～第３の電流を用いて、前記第１～第３の相に互いに位相が異なる第１～第３の電圧がかかるように前記インバータ回路の動作を制御する制御回路と、
   を備え、
   前記制御回路は、
   前記第１の電流を前記電動機のモデルに相当する電圧方程式に代入して、前記モデルの第１の相にかかるモデル電圧を推定するモデル電圧推定部と、
   前記モデル電圧から前記第１の電圧を減算して第１の差を求める第１の減算部と、
   前記第１の差の位相を前記第２の相に対応する位相に変換して第２の差を求める位相変換部と、
   前記第２の電圧から前記第２の差を減算して電流推定用電圧を求める第２の減算部と、
   １周期前に取得した前記電流推定用電圧を前記モデルに相当する電圧方程式に代入して、前記第２の電流を推定する電流推定部と、
   を備える電動機の制御装置。
2. 請求項１に記載の電動機の制御装置であって、
   前記制御回路は、前記第１の相に対応する第１の誘起電圧及び前記第２の相に対応する第２の誘起電圧を推定する誘起電圧推定部を備え、
   前記モデル電圧推定部は、前記第１の電流及び前記第１の誘起電圧を前記モデルに相当する電圧方程式に代入して、前記モデル電圧を推定し、
   前記電流推定部は、１周期前に取得した前記電流推定用電圧及び１周期前に取得した前記第２の誘起電圧を前記モデルに相当する電圧方程式に代入して、前記第２の電流を推定する
   ことを特徴とする電動機の制御装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の電動機の制御装置であって、
   前記第２の電流を検出する電流検出部を備え、
   前記制御回路は、前記電流推定部により推定される第２の電流と、前記電流検出部により検出される第２の電流との差が閾値以上である場合、前記電流検出部が故障していると判定する故障判定部を備える
   ことを特徴とする電動機の制御装置。
   

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