JP7803089B2 - 電動機の制御方法、電動機の制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、電動機の制御方法、電動機の制御装置に関する。

特許文献１は、直流電源電圧の大きさに応じて半導体スイッチング素子のスイッチング速度を切り替え、直流電源電圧が高く、半導体スイッチング素子の耐圧に対して余裕がない状態ではスイッチング速度を遅くしてスイッチングに伴うサージ電圧を抑制して耐圧を超えないように設定し、直流電源電圧が低く、半導体スイッチング素子の耐圧に対して余裕があり、大きいサージが許容できる場合はスイッチング速度を早くして損失を抑制する内容を開示している。

特許第３０５２７９２号公報

直流電源電圧が低い場合にはスイッチング素子においてある程度の大きさのサージを許容している。しかし、電動車両において、走行状況により電動機に対して負荷の急変（滑りやすい路面での空転又は急ブレーキ、悪路走行によるスリップ／グリップが連続するシーンなど）が発生すると、電動機に供給される電流が常用域を超えるような瞬間的な上昇を引き起こし、当該電流に応じてサージの大きさが許容範囲を超え、スイッチング素子の耐圧を超える虞がある。

本発明は、電動機に対する負荷の急変が発生する場合でもスイッチング素子で発生するサージを抑制してスイッチング素子への負担を軽減する電動機の制御方法、及び電動機の制御装置を提供することを目的とする。

本発明による電動機の制御方法は、少なくとも一対のスイッチング素子により直流電力 を交流電力に変換して電動車両の電動機に交流電力を供給する場合において、電動機に供 給される電流値に基づいて電動機に印加する電圧指令値を演算し、電圧指令値に基づき一 対のスイッチング素子に送信するＰＷＭ信号を制御することで交流電力を制御する電動機 の制御方法である。この制御方法において、電動機に印加される負荷の急変を検知した場 合に、スイッチング素子のスイッチング速度を低下させ、負荷の急変の検知を、電動機の 回転数の変化率が所定の閾値を超えたか否かで判断する。電動車両から要求されるトルク指令値と電流値に基づいて電圧指令値が生成される場合において、トルク指令値、アクセル開度、ブレーキ操作量のいずれかと、電動車両の車輪速度の変化率、回転数の変化率のいずれかとの比が、所定の大きさ以上である場合に負荷の急変を検知する。

本発明によれば、電動機に対する負荷の急変、例えば電動機に流れる電流の瞬間的な上昇が起きる場合であってもスイッチング素子のスイッチング速度を低下させてサージ電圧を抑制するので、スイッチング素子の負担を軽減できる。

図１は、第１実施形態の電動機の制御装置のブロック構成の一例を示す図である。 図２は、第１実施形態の電動機の制御装置を構成する制御演算部のブロック構成の一例を示す図である。 図３は、第１実施形態の電動機の制御装置を構成する電流ベクトル制御部のブロック構成の一例を示す図である。 図４は、第１実施形態の電動機の制御装置を構成する電圧位相制御部のブロック構成の一例を示す図である。 図５は、電圧位相とトルクとの関係の一例を示す図である。 図６は、第１実施形態の電動機の制御装置を構成する出力切替器のブロック構成の一例を示す図である。 図７は、第１実施形態の電動機の制御装置を構成する負荷急変検知部のブロック構成の一例を示す図である。 図８は、負荷急変検知部を構成する加速度演算部のブロック構成の一例を示す図である。 図９は、インバータを構成するゲート駆動回路のブロック構成の一例を示す図であり、図９（ａ）はゲート駆動回路を固定抵抗とスイッチを含む構成とした場合、図９（ｂ）は可変抵抗を含む構成とした場合を示す。 図１０は、スイッチング素子の動作を示す図である。 図１１は、第１実施形態の電動機の制御装置の制御フローである。 図１２は、第２実施形態の電動機の制御装置を構成する制御演算部のブロック構成の一例を示す図である。 図１３は、第２実施形態の電動機の制御装置を構成する負荷急変検知部のブロック構成の一例を示す図である。 図１４は、第３実施形態の電動機の制御装置の全体概略図である。 図１５は、第３実施形態の電動機の制御装置を構成する制御演算部のブロック構成の一例を示す図である。 図１６は、第３実施形態の電動機の制御装置を構成する負荷急変検知部のブロック構成の一例を示す図である。 図１７は、負荷急変領域の定義を示す図である。 図１８は、第４実施形態の電動機の制御装置を構成する制御演算部のブロック構成の一例を示す図である。 図１９は、悪路走行時のトルクと回転数の挙動を示す図である。 図２０は、第４実施形態の電動機の制御装置を構成する負荷急変検知部の動作を示すタイムチャートである。

［第１実施形態］
図１は、第１実施形態の電動機７の制御装置のブロック構成の一例を示す図である。図１に示す制御装置には、本発明の電動機７の制御方法が適用される。本発明に係る電動機７の制御方法は、車両の駆動源の一部又は全部として機能する電動機７を備える電動車両に適用可能である。電動車両には、電気自動車だけでなく、ハイブリッド自動車や燃料電池自動車も含まれる。

制御対象となる電動機７は、例えばＩＰＭ（Ｉｎｔｅｒｉｏｒ Ｐｅｒｍａｎｅｎｔ Ｍａｇｎｅｔ）型の三相同期電動機である。電動機７はインバータ５から三相交流電力を受けることで電動車両を駆動させ、また電動車両の制動時に回生電流を発生させ、これをインバータ５に出力する。

本実施形態の電動機７の制御装置は、制御演算部１、第１座標変換部２（ｄｑ軸→ＵＶＷ相変換部）、ＰＷＭ変換部３、電圧検出器４、インバータ５、電流検出器６、回転子位置センサ８、回転数演算部９、第２座標変換部１０（ＵＶＷ相→ｄｑ軸変換部）を備える。

制御演算部１は制御装置全体を制御するものである。制御演算部１には、アクセル開度等に基づいて算出されたトルク指令値Ｔ^＊、電動機７の回転数Ｎ、ｄｑ軸電流ｉ_ｄ，ｉ_ｑ、インバータ５のパワーモジュール５３（図９）の温度（ＰＭ温度）の情報、パワーモジュール５３等を冷却する冷却水の温度の情報、放電要求の情報等が入力される。

制御演算部１は、電動機７が所望のトルク指令値Ｔ^＊を実現するように、ｄｑ軸電流ｉ_d，ｉ_qと、電圧検出器４が検知するＤＣ電圧Ｖ_ｄｃと、回転数演算部９が算出（検知）した回転数Ｎと、に基づき後述のようにｄｑ軸最終電圧指令値ｖ^＊ _{d_fin}，ｖ^＊ _{q_fin}を出力する。

また、制御演算部１は、電動車両の状態に基づいてインバータ５（スイッチング素子５３１（図９））にゲート抵抗制御信号を出力し、ＰＷＭ変換部３にキャリア周波数の情報を出力する。

第１座標変換部２はｄｑ軸最終電圧指令値ｖ^* _{d_fin}，ｖ^* _{q_fin}を電動機７の電気角θに基づき、以下に示す数式（１）に従って、三相電圧指令値ｖ_ｕ ^＊，ｖ_ｖ ^＊，ｖ_ｗ ^＊に変換して出力してＰＷＭ変換部３に出力する。なお、ＰＷＭ（パルス幅変調）はＰｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎの略語である。

ＰＷＭ変換部３は、三相電圧指令値ｖ_ｕ ^＊，ｖ_ｖ ^＊，ｖ_ｗ ^＊と、電圧検出器４が検出したＤＣ電圧Ｖ_ｄｃとの比率に基づいて算出した比較値と、周波数が一定のキャリア三角波との大小判定（コンペアマッチ）に基づく、いわゆる三角波比較方式のＰＷＭ制御を実現するための強電素子駆動信号（Ｄ^＊ _ｕｕ，Ｄ^＊ _ｕｌ，Ｄ^＊ _ｖｕ，Ｄ^＊ _ｖｌ，Ｄ^＊ _ｗｕ，Ｄ^＊ _ｗｌ）を生成してインバータ５に出力する。

インバータ５は強電素子駆動信号に基づき三相電圧ｖ_ｕ，ｖ_ｖ，ｖ_ｗを生成して電動機７へと印加する。インバータ５は、複数の強電素子（ＩＧＢＴ等のスイッチング素子５３１、帰還コンデンサ５３２（図９））からなるパワーモジュール５３（図９）を備える。また、インバータ５には平滑コンデンサ５１及びバッテリ５２が接続されている。

また、インバータ５は、後述のようにゲート抵抗制御信号に基づきスイッチング素子５３１（図９）に接続するゲート駆動回路５４の抵抗値を切り替えることによってスイッチング素子５３１のスイッチング速度を切り替える。

電流検出器６は三相のうち少なくとも２相の電流ｉ_ｕ、ｉ_ｖを検出する。第２座標変換部１０は、数式（２）に従って、ｉ_ｕ、ｉ_ｖを電気角θに基づいてｄｑ軸電流ｉ_ｄ，ｉ_ｑに変換する。

回転子位置センサ８は、電動機７の回転子の電気角θを検出する。回転数演算部9は電気角θの時間当たりの変化量から電動機７の回転数Ｎを演算して出力する。

［制御演算部１］
図２は、第１実施形態の電動機７の制御装置を構成する制御演算部１のブロック構成の一例を示す図である。制御演算部１は、電流ベクトル制御部１１、電圧位相制御部１２、出力切替器１３、負荷急変検知部１４、ゲート抵抗設定部１５を備える。

［電流ベクトル制御部１１］
図３は、第１実施形態の電動機７の制御装置を構成する電流ベクトル制御部１１のブロック図である。電流ベクトル制御部１１は、非干渉電圧演算部１１１、フィルタ１１２、電流目標値演算部１１３、減算器１１４、ＰＩ補償器１１５、加算器１１６を有する。なお、図３では、ｄ軸電圧指令値ｖ^* _{di_fin}の算出に関する信号のみを図示し、これと同様に各ブロックに入出力されるｑ軸電圧指令値ｖ^* _{qi_fin}の算出に関する信号の図示を省略している。

電流目標値演算部１１３は、トルク指令値Ｔ^*と、ｄ軸電流指令値ｉ^* _d、及び、ｑ軸電流指令値ｉ^* _qと、を対応させたテーブルを記憶している。このテーブルは、あらかじめ実験又は解析により求めた所望のトルク（トルク指令値Ｔ^＊）を最も効率よく発生させる電流値が格納されている。また、このテーブルには、電動機７の温度特性が考慮されてもよい。電流目標値演算部１１３は、このテーブルを参照して、入力されるトルク指令値Ｔ^*と、電動機７の回転数Ｎと、バッテリ５２のＤＣ電圧Ｖ_ｄｃとに応じたｄ軸電流指令値ｉ^* _dを求め、求めた指令値を減算器１１４に出力する。また、電流目標値演算部１１３は、求めた指令値を、電圧位相制御部１２へ出力することもできる。

減算器２５は、ｄ軸電流指令値ｉ^* _dと、ｄ軸電流ｉ_dとの偏差を演算して、ＰＩ補償器１１５に出力する。

ＰＩ補償器１１５は、いわゆるＰＩ制御を実行する演算器である。より詳細には、ＰＩ補償器１１５は、ｄ軸電流指令値ｉ^* _dに実電流（ｄ軸電流ｉ_d）を追従させるべく、ｄ軸電流指令値ｉ^* _dと、ｄ軸電流ｉ_dとの偏差に基づくフィードバック制御を行うために、以下に示す数式（３）を用いて、電流フィードバック電圧指令値ｖ_di'を算出する。電流フィードバック電圧指令値ｖ_di'は、加算器１１６に出力される。

非干渉電圧演算部１１１は、あらかじめ記憶しているテーブルを参照して、入力されるトルク指令値Ｔ^*と、電動機７の回転数Ｎと、バッテリ５２のＤＣ電圧Ｖ_ｄｃとに応じて、ｄ軸非干渉化電圧指令値ｖ^* _{d_dcpl}を求め、求めた指令値をフィルタ１１２に出力する。ここで用いられるテーブルは、予め実験又は解析により求めた所望のトルクを最も効率よく発生させる電流値に対応する干渉電圧値が格納されている。より詳細には、ｄ軸及びｑ軸に電流が流れると、ｄ軸にはω・Ｌｄ・ｉ_ｄ、ｑ軸にはω・Ｌｑ・ｉ_ｑの干渉電圧が発生する。よって、ｄ軸非干渉化電圧指令値ｖ^* _{d_dcpl}、及びｑ軸非干渉化電圧指令値ｖ^* _{ｑ_dcpl}は、これらを打ち消すための電圧となる。なお、Ｌｄはｄ軸のリアクタンス、Ｌｑはｑ軸のリアクタンスである。

フィルタ１１２は、いわゆるローパスフィルタである。フィルタ１１２は、干渉電圧が、ｄｑ軸に流れる電流に依存していることを考慮したローパスフィルタであり、目標とするｄ軸電流の応答性を満足する時定数に設定されている。フィルタ処理が施されたｄ軸非干渉化電圧指令値ｖ_{d_dcpl_flt}は、加算器１１６に出力される。

そして、以下に示す数式（４）で表すとおり、加算器１１６において、ｄ軸非干渉化電圧指令値ｖ_{d_dcpl_flt}と、ＰＩ補償器１１５から出力された電流フィードバック電圧指令値ｖ_di'とが加算されることにより、ｄ軸において電流が流れる際に発生する干渉電圧が抑制されたｄ軸電圧指令値ｖ^* _{di_fin}が算出される。

また、図中では割愛されているが、ｑ軸電圧指令値ｖ^* _{qi_fin}も上記したｄ軸電圧指令値ｖ^* _{di_fin}と同様に算出される。算出されたｄｑ軸電圧指令値ｖ^* _{di_fin}，ｖ^* _{qi_fin}は、出力切替器１３に出力される。

［電圧位相制御部１２］
図４は、第１実施形態の電動機７の制御装置を構成する電圧位相制御部１２のブロック構成の一例を示す図である。電圧位相制御部１２は、電圧位相指令値α^＊を生成する側として、変調部１２０１、電圧位相テーブル１２０２、フィルタ１２０３、トルク演算部１２０４、減算器１２０５、ＰＩ補償器１２０６、加算器１２０７、電圧位相指令値制限部１２０８を有する。

また、電圧位相制御部１２は、電圧ノルム指令値Ｖ^＊ _ａを生成する側として、電流目標値演算部１２０９、磁束演算部１２１０、フィルタ１２１１、磁束演算部１２１２、減算器１２１３、ＰＩ制御器１２１４、加算器１２１５、電圧ノルム指令値制限部１２１６を有する。さらに、電圧位相制御部１２は、ベクトル変換部１２１７を有する。

変調部１２０１（フィードフォワード電圧ノルム指令値生成部）は、バッテリ５２のＤＣ電圧Ｖ_ｄｃと、予め記憶された値である基準変調率Ｍ^*とに基づいて、以下に示す数式（５）を用いてフィードフォワード電圧ノルム指令値Ｖ^* _{a_ff}を算出する。算出したフィードフォワード電圧ノルム指令値Ｖ^* _{a_ff}は、電圧位相テーブル１２０２と加算器１２１５ に出力される。

なお、ここでの変調率は、相間電圧（例えばＵ－Ｖ相間の電圧ｖ_u－ｖ_v）の基本波成分の振幅のＤＣ電圧Ｖ_ｄｃに対する比率と定義される。変調率が１以下では、ＰＷＭ制御によって疑似正弦波電圧が生成可能な通常変調領域となり、１を超える場合は、ＰＷＭ制御によって疑似正弦波を生成しようとしても上下限が制限される過変調領域となる。なお、例えば変調率が約１．１になると、ＰＷＭ制御によって疑似正弦波を生成しようとしても、出力される電圧はいわゆる矩形波電圧となる。

電圧位相テーブル１２０２は、あらかじめ実験又は解析により求めたルックアップテーブルを用いて、入力されるトルク指令値Ｔ^*、電動機７の回転数Ｎ、及び、フィードフォワード電圧ノルム指令値Ｖ^* _a＿ｆｆに応じたフィードフォワード電圧位相指令値α_ffを求める。フィードフォワード電圧位相指令値α_ffは、加算器１２０７に出力される。なお、前記のルックアップテーブルには、予め実験により計測した、ノミナル状態における各指標の動作点ごとの電圧位相指令値が格納されている。

トルク演算部１２０４は、予め実験等により計測した、電動機７へと流れるｄ軸及びｑ軸の電流値と、電動機７に発生するトルクとの関係を示すルックアップテーブルを記憶している。トルク演算部１２０４は、このルックアップテーブルを参照して、ｄｑ軸電流ｉ_d，ｉ_qから、電動機７に発生しているトルクの推定値としてのトルク推定値Ｔ_estを算出し、算出した値を減算器１２０５に出力する。

フィルタ１２０３は、電流ベクトル制御部１１を構成するフィルタ１１２と同様のローパスフィルタであり、入力されるトルク指令値Ｔ^*の高周波ノイズを除去して（ノイズカット処理）、トルク参照値Ｔ_refとして減算器１２０５に出力する。

減算器１２０５は、トルク参照値Ｔ_refと、トルク推定値Ｔ_estとの偏差Ｔ_errを演算して、当該偏差Ｔ_errをＰＩ補償器１２０６に出力する。

ＰＩ補償器１２０６は、いわゆるＰＩ制御を実行する演算器である。ＰＩ補償器１２０６は、トルク参照値Ｔ_refとトルク推定値Ｔ_estとの偏差Ｔ_errに基づくフィードバック制御を行うために、以下に示す数式（６）を用いて、フィードバック電圧位相指令値α_fbを算出する。

ここで、Ｋ_αｐは比例ゲイン、Ｋ_αiは積分ゲインである。算出されたフィードバック電圧位相指令値α_fbは、加算器１２０７に出力される。

加算器１２０７は、フィードフォワード電圧位相指令値α_ffとフィードバック電圧位相指令値α_fbとを加算して得た値（電圧位相指令値）を電圧位相指令値制限部１２０８に出力する。

電圧位相指令値制限部１２０８は、加算器１２０７の出力値を所定の範囲α_minからα_maxの範囲に制限し、制限された値を電圧位相指令値α^*としてベクトル変換部１２１７に出力する。ここでの所定の範囲α_minからα_max（以下、「上下限値α」とも称する）について、図５を参照して説明する。

図５は、電圧位相とトルクとの関係の一例を示す図である。制御対象である電動機７が例えば図５に示す特性を示す場合は、電圧位相とトルクとの相関が維持される範囲として、図中の曲線のピークトゥピークである±１０５°が上下限値αに設定される。

また、電圧位相指令値制限部１２０８は、加算器１２０７から出力される値（電圧位相指令値）が上下限値αを超えている間（上下限値αに張り付いている間）は、電圧位相指令値α^*が上下限値αによって制限されていることを通知する信号をＰＩ補償器１２０６に送信する。ＰＩ補償器１２０６は、該信号により電圧位相指令値α^*が制限されていることを通知されている間は、いわゆるアンチワインドアップのために積分値の更新を停止する。

電流目標値演算部１２０９は、電流ベクトル制御部１１を構成する電流目標値演算部１１３と同じものである。電流目標値演算部１２０９は、上記同様にテーブルを参照して、入力されるトルク指令値Ｔ^*と、電動機７の回転数Ｎと、バッテリ５２のＤＣ電圧Ｖ_ｄｃとに応じたｄ軸電流指令値ｉ^* _d及びｑ軸電流指令値ｉ^* _ｑを演算し、求めた指令値を磁束演算部１２１０に出力する。

磁束演算部１２１０は電流目標値演算部１２０９から入力されたｄ軸電流指令値ｉ^* _ｄ、及びｑ軸電流指令値ｉ^* _ｑ、電動機７の定数である巻線鎖交磁束数Φａ、ｄ軸インダクタンスＬｄ、ｑ軸インダクタンスＬｑを用いて、以下に示す数式（７）に示すように、磁石磁束と電流磁束の合成磁束のノルムである磁束ノルム指令値Φ_０を算出する。

磁束演算部１２１２も同様に、ｄ軸電流ｉ_ｄ、ｑ軸電流ｉ_ｑを入力し、以下に示す数式（８）に基づき磁束ノルム推定値Φ_{0_est}を算出する。

フィルタ１２１１は、フィルタ１２０３と同じものであり、磁束ノルムの目標応答を表す磁束ノルム参照値Φ_{0_ref}を算出する。

減算器１２１３は、磁束ノルム参照値Φ_{0_ref}と磁束ノルム推定値Φ_{0_est}との偏差を算出してＰＩ制御器１２１４に出力する。

ＰＩ制御器１２１４は磁束ノルム参照値Φ_{0_ref}と磁束ノルム推定値Φ_{0_est}との偏差と、以下に示す数式（９）に基づいてフィードバック電圧ノルム指令値Ｖ_{aー_fb}を算出する。

ここで、Ｋ_Φｐは比例ゲイン、Ｋ_Φｉは積分ゲインである。

加算器１２１５は、フィードフォワード電圧ノルム指令値Ｖ_{a_ff}とフィードバック電圧ノルム指令値Ｖ_{a_fb}との和を電圧ノルム指令値制限部１２１６に出力する。

電圧ノルム指令値制限部１２１６はフィードフォワード電圧ノルム指令値Ｖ_{a_ff}とフィードバック電圧ノルム指令値Ｖ_{a_fb}の和からなる電圧ノルム指令値に対して電圧ノルム下限値０から電圧ノルム上限値Ｖ_{a_max}の間に制限する。電圧ノルム上限値Ｖ_{a_max}は、電圧位相制御における変調率の最大許容設定値Ｍ^＊ _maxとＤＣ電圧Ｖ_ｄｃに基づき、以下に示す数式（１０）にて常時算出する。

ここで、電圧ノルム指令値が上限値に張り付いている間は、電圧ノルムは固定され、推定トルクを電圧位相にフィードバックする従来の電圧位相制御で動作する。

また、電圧ノルム指令値制限部１２１６は、電圧ノルム指令値が上下限値に張り付いている間はＰＩ制御器１２１４に制限中である旨の通知信号を送る。制限中であることを通知されている間、ＰＩ制御器１２１４はアンチワインドアップのため、積分の計算を停止する。

ベクトル変換部１２１７は、リミット処理後の電圧ノルム指令値Ｖ^＊ _ａとリミット処理後の電圧位相指令値α^＊を入力し、以下に示す数式（１１）に基づき、ｄ軸電圧指令値ｖ^＊ _{dv_fin}、及びｑ軸電圧指令値ｖ^＊ _{qv_fin}を生成し、出力切替器１３に出力する。

［出力切替器１３］
図６は、第１実施形態の電動機７の制御装置を構成する出力切替器１３のブロック構成の一例を示す図である。図６に示すように、出力切替器１３は、スイッチ１３１と制御モード判定部１３２を備える。

スイッチ１３１には、電流ベクトル制御部１１からｄ軸電圧指令値ｖ^* _{di_fin}、及びｑ軸電圧指令値ｖ^* _{qi_fin}が入力され、電圧位相制御部１２からｄ軸電圧指令値ｖ^＊ _{dv_fin}、及びｑ軸電圧指令値ｖ^＊ _{qv_fin}が入力される。

また、スイッチ１３１は、制御モード判定部１３２から入力される制御モード信号に基づいて電流ベクトル制御と電圧位相制御を選択し、電流ベクトル制御を選択した場合は、ｄ軸電圧指令値ｖ^* _{di_fin}、及びｑ軸電圧指令値ｖ^* _{qi_fin}をｄｑ軸最終電圧指令値ｖ^＊ _{d_fin}，ｖ^＊ _{q_fin}として第１座標変換部２に出力し、電圧位相制御を選択した場合はｄ軸電圧指令値ｖ^＊ _{dv_fin}、及びｑ軸電圧指令値ｖ^＊ _{qv_fin}をｄｑ軸最終電圧指令値ｖ^＊ _{d_fin}，ｖ^＊ _{q_fin}として第１座標変換部２に出力する。

制御モード判定部１３２は、スイッチ１３１の出力されるｄｑ軸最終電圧指令値ｖ^＊ _{d_fin}，ｖ^＊ _{q_fin}と、ＤＣ電圧Ｖｄｃが入力され、以下に示す数式（１２）と表１に従って制御モードを判定する。

表１に示すように、Ｍ_ratioが１．０５よりも大きくなると電圧位相制御（第２制御モード）に切り替え、Ｍ_ratioが１．００よりも小さくなると電流ベクトル制御（第１制御モード）に切り替え、Ｍ_ratioが１．００≦Ｍ_ratio≦１．０５の場合は現状の制御モードを維持する。

制御モード判定部１３２は、制御モードの情報をスイッチ１３１及び負荷急変検知部１４に出力する。

［負荷急変検知部１４］
図７は、第１実施形態の電動機７の制御装置を構成する負荷急変検知部１４のブロック構成の一例を示す図である。図８は、負荷急変検知部１４を構成する加速度演算部１５１のブロック構成の一例を示す図である。図７に示すように、負荷急変検知部１４は、加速度判定部１４１と負荷急変判定部１４２を有する。

図８に示すように、加速度判定部１４１は、回転数変化率演算部１４１１、位相進み補償値演算部１４１２、加算器１４１３、回転数変化率演算部１４１４を有する。

回転数変化率演算部１４１１は、回転数Ｎを近似微分して回転数Ｎの単位時間当たりの変化率を算出する。位相進み補償値演算部１４１２は、回転数変化率演算部１４１１で算出した回転数Ｎの変化率にゲインｋ_Ｎを掛け合わせる。ここで、ゲインｋ_Ｎは、回転数検出における遅れ時間である。例として、回転数演算部９（図１）で２［ｍｓ］間の電気角θの変化量に基づき回転数Ｎを演算している場合、遅れ時間は２［ｍｓ］の約半分となるので、ゲインｋ_Ｎ＝０．００１（１［ｍｓ］）となる。

加算器１４１３は、回転数Ｎと位相進み補償値演算部１４１２の出力を加算して位相進み補償後の回転数Ｎ’を出力する。

回転数変化率演算部１４１４は、回転数Ｎ’を近似微分して回転数Ｎ’の単位時間当たりの変化率を算出し、これを加速度として負荷急変判定部１４２に出力する。なお、回転数変化率演算部１４１１及び回転数変化率演算部１４１４の時定数τ_ｗは回転数Ｎの分解能やノイズ等の影響を考慮しつつ、近似微分の性質を損なわない十分短い値に設定する。

負荷急変判定部１４２は、例えば以下に示す表２に基づき負荷の急変が発生しているか否かを判定して結果を出力する。

表２に示すように、負荷急変判定部１４２は、例えばトルク指令値Ｔ^＊が２００［Ｎｍ］よりも大きく、且つ制御モードが電流ベクトル制御であって加速度（閾値）が－２０００００［ｒｐｍ／ｓ］（減速）よりも低い場合（絶対値が高くなる場合）、急変が発生したと判定する。

また、負荷急変判定部１４２は、例えばトルク指令値Ｔ^＊が２００［Ｎｍ］よりも大きく、且つ制御モードが電圧位相制御であって加速度（閾値）が－１０００００［ｒｐｍ／ｓ］（減速）よりも低くなる場合、急変が発生したと判定する。

一般的に電流ベクトル制御は負荷の急変に関して電圧位相制御よりもロバストであることから、加速度の閾値は電流ベクトル制御の方が緩和した値としている。

その他、負荷急変判定部１４２は、例えばトルク指令値Ｔ^＊が２００［Ｎｍ］よりも大きく且つ制御モードが電流ベクトル制御であって加速度が－２０００００［Ｎｍ］以上となる場合、トルク指令値Ｔ^＊が２００［Ｎｍ］よりも大きく且つ制御モードが電圧位相制御であって加速度が－１０００００［Ｎｍ］以上となる場合、トルク指令値Ｔ^＊が２００［Ｎｍ］以下（表２：上記以外）の場合は、それぞれ負荷の急変はないと判断する。

なお、負荷急変判定部１４２は、トルク指令値Ｔ^＊が例えば２００［Ｎｍ］以下の場合、トルク指令値Ｔ^＊が小さくなるほど、負荷の急変を検知する加速度（閾値）を低く設定（絶対値は高くなる）してもよい。

［ゲート抵抗設定部１５］
ゲート抵抗設定部１５は、例えば以下に示す表３に基づきゲート抵抗制御信号を設定する。

ゲート抵抗設定部１５は、システムシャットダウンなどでインバータ５に接続された平滑コンデンサ５１を放電する必要がある場合、すなわち表３に示すように電動車両側から放電要求を受けた場合にはゲート抵抗が大となるゲート抵抗制御信号を出力する。これにより、スイッチング素子５３１における損失を増加させて放電を短時間で実行できる。

ゲート抵抗設定部１５は、放電要求がなく且つ負荷急変判定部１４２が負荷急変は無いと判定した場合において、パワーモジュール５３を冷却する冷却水の温度が例えば４０℃よりも高くなる、又はパワーモジュール５３の温度が１００℃をよりも高くなる場合はゲート抵抗が小となるゲート抵抗制御信号を出力する。これにより、スイッチング素子５３１における損失（熱）を減少させてパワーモジュール５３の温度上昇を抑制することができる。

ゲート抵抗設定部１５は、放電要求がなく且つ負荷急変判定部１４２が負荷急変は無いと判定した場合において、パワーモジュール５３を冷却する冷却水の温度が例えば４０℃以下であり、且つパワーモジュール５３の温度が１００℃以下の場合は、スイッチング素子５３１の耐圧（許容電圧）が低下する低温状態であると判断して、ゲート抵抗が大となるゲート抵抗制御信号を出力する。

ゲート抵抗設定部１５は、放電要求がない場合であって負荷急変判定部１４２が負荷急変を判定した場合には、ゲート抵抗が大となるゲート抵抗制御信号を出力する。

［インバータ５のゲート駆動回路５４］
図９は、インバータ５を構成するゲート駆動回路５４のブロック構成の一例を示す図であり、図９（ａ）はゲート駆動回路５４を固定抵抗５４４とスイッチ５４３を含む構成とした場合、図９（ｂ）は可変抵抗５４５を含む構成とした場合を示す。

図９（ａ）に示すように、ゲート駆動回路５４が接続されるパワーモジュール５３は、上アーム側のスイッチング素子５３１Ｕと帰還ダイオード５３２Ｕとの並列回路と、下アーム側のスイッチング素子５３１Ｌと帰還ダイオード５３２Ｌとの並列回路が直列に接続された直列回路がＵ相用、Ｖ相用、Ｗ相用に用意され、これらが並列に接続されたものである。

なお、図９（ａ）では、パワーモジュール５３のうちＵ相の三相電圧ｖ_ｕを出力する直列回路のみが図示され、Ｖ相の三相電圧ｖ_ｖを出力する直列回路、及びＷ相の三相電圧ｖ_ｗを出力する直列回路の図示が省略されている。さらに、図９（ｂ）では下アーム側のスイッチング素子５３１Ｌ、帰還ダイオード５３２Ｌ、スイッチング素子５３１Ｌに接続するゲート駆動回路５４の図示を省略している。

ゲート駆動回路５４は、ゲート駆動ＩＣ５４１、固定抵抗５４２、スイッチ５４３、固定抵抗５４４を有し、パワーモジュール５３にゲート電圧を印加するものである。

ゲート駆動ＩＣ５４１は、強電素子駆動信号（Ｄ^＊ _ｕｕ，Ｄ^＊ _ｕｌ，Ｄ^＊ _ｖｕ，Ｄ^＊ _ｖｌ，Ｄ^＊ _ｗｕ，Ｄ^＊ _ｗｌ）に基づいてゲート電圧に出力するドライバである。ゲート駆動ＩＣ５４１とスイッチング素子５３１（ゲート端子）との間には、固定抵抗５４２が配置されている。またゲート駆動ＩＣ５４１とスイッチング素子５３１（ゲート端子）との間には、固定抵抗５４２を迂回するようにスイッチ５４３と固定抵抗５４４との直列回路が配置されている。なお、固定抵抗５４２の抵抗値（Ｒｑ１）と固定抵抗５４４の抵抗値（Ｒｑ２）はそれぞれ任意の抵抗値に設定できる。

スイッチ５４３は、ゲート抵抗が小となるゲート抵抗制御信号が入力されるとＯＮ状態となり、固定抵抗５４４がゲート駆動ＩＣ５４１とスイッチング素子５３１（ゲート端子）との間で導通する。その際、ゲート駆動回路５４のゲート抵抗は低抵抗（Ｒｑ１・Ｒｑ２／（Ｒｑ１＋Ｒｑ２））となる。

一方、スイッチ５４３は、ゲート抵抗が大となるゲート抵抗制御信号が入力されるとＯＦＦ状態となり、固定抵抗５４４が不導通となる。その際、ゲート駆動回路５４のゲート抵抗は高抵抗（Ｒｑ１）となる。

なお、スイッチ５４３と固定抵抗５４４との直列回路を複数並列に接続してもよい。この場合、負荷の急変を検知する前はすべてのスイッチ５４３がＯＮ状態であり、ゲート駆動回路５４のゲート抵抗が最も低い状態となる。そして、負荷の急変を検知するとスイッチ５４３がＯＦＦ状態となり、ゲート駆動回路５４のゲート抵抗が最も高い状態となる。

ゲート駆動回路５４の変形例として図９（ｂ）に示すように、ゲート駆動ＩＣ５４１とスイッチング素子５３１（ゲート端子）の間に可変抵抗５４５を配置し、可変抵抗５４５がゲート抵抗制御信号に基づいて抵抗値が変化するように構成してもよい。この場合、例えばゲート抵抗が小となるゲート抵抗制御信号が入力されると可変抵抗５４５の抵抗値が最小となり、ゲート抵抗が大となるゲート抵抗制御信号が入力されると可変抵抗５４５の抵抗値が最大となる。

また、第１制御モード（電流ベクトル制御）が選択されている場合において負荷の急変を検知したときのスイッチング速度の低下の割合を、第２制御モード（電圧位相制御）が選択されている場合において負荷の急変を検知したときのスイッチング速度の低下の割合よりも低く設定することも好適である。

すなわち、制御モードとして電流ベクトル制御が選択されている場合において負荷の急変を検知したときは、制御モード判定部１３２はゲート抵抗が中程度（抵抗値：前記最小＜中程度＜前記最大）となるゲート抵抗制御信号をゲート駆動回路５４に出力してもよい。このとき、可変抵抗５４５の抵抗値が中程度の抵抗値となる。

電流ベクトル制御は電圧位相制御と比較して負荷の急変に対してロバストな制御であり、電圧位相制御時と同様にスイッチング速度を低下させるとサージ電圧を適切に抑制するために必要なスイッチング速度以上に低いスイッチング速度となり、その分不要な損失が発生する。よって、上記のように、電流ベクトル制御において負荷の急変が発生する場合は、ゲート抵抗が上記のように中程度となるゲート抵抗制御信号をゲート駆動回路５４に出力することで、損失を抑制しつつサージ電圧を適切に抑制できる。

さらに、上記を踏まえて、制御モードとして電流ベクトル制御が選択されている場合は、負荷の急変の検知を実行しない、又は検知したとしてもゲート抵抗を変化させない制御を行うように構成してもよい。

［スイッチング素子５３１で発生するサージ電圧］
図１０は、スイッチング素子５３１（図９）の動作を示す図である。図１０では、スイッチング素子５３１のターンオフ時のコレクタ電流Ｉ_ｃとコレクタ・エミッタ間電圧Ｖ_ｃｅの時間変化を示している。

図１０の左図に示すように、ゲート抵抗が小さい場合はゲート電流が大きくなるのでターンオフ時間（及びターンオン時間）は短くなる。このとき、コレクタ電流Ｉｃは急速に立ち下がりコレクタ・エミッタ間電圧Ｖ_ｃｅは急速に立ち上がる。そして、コレクタ・エミッタ間電圧Ｖ_ｃｅにおいてサージ電圧（Ｖｓ）が大きく発生し、スイッチング素子５３１の耐圧を超える場合が発生する。

一方、図１０の右図に示すようにゲート抵抗を大きくするとゲート電流が小さくなるので、ターンオフ時間（及びターンオン時間）は長くなる。このとき、コレクタ電流Ｉｃは緩やかに立ち下がりコレクタ・エミッタ間電圧Ｖ_ｃｅは緩やかに立ち上がる。これにより、コレクタ・エミッタ間電圧Ｖ_ｃｅにおいてサージ電圧（Ｖｓ）が抑制される。

［制御フロー］
図１１は、第１実施形態の電動機７の制御装置の制御フローである。第１実施形態の電動機７の制御装置（制御方法）の制御フローについて説明する。

ステップＳ１０１において、回転数演算部９（図１）は、電気角θを取得し回転数演算処理を実行する。そして、演算により得られた回転数Ｎの情報を制御演算部１（図１）に出力する。

ステップＳ１０２において、第２座標変換部１０（図１）は、電流検出器６が検知する電流ｉ_ｕ，ｉ_ｖからｄｑ軸電流ｉ_ｄ，ｉ_ｑを算出して制御演算部１（図１）に出力する。

ステップＳ１０３において、電圧検出器４（図１）は、バッテリ５２（図１）の出力電圧を検知して、これをＤＣ電圧Ｖ_ｄｃとして制御演算部１（図１）に出力する。

ステップＳ１０４において、制御演算部１（図１）はトルク指令値Ｔ^＊及び放電要求（有、又は無）の情報を取得する。

ステップＳ１０５において、制御演算部１（１）は、冷却水温度の情報及びパワーモジュール５３（図９）の温度の情報を取得する。なお、ステップＳ１０１乃至ステップＳ１０５は任意の順番で実行しても良い。

ステップＳ１０６において、制御演算部１（電流ベクトル制御部１１）（図１、図２）は、トルク指令値Ｔ^＊、ｄｑ軸電流ｉ_d，ｉ_q、ＤＣ電圧Ｖ_ｄｃ、回転数Ｎに基づきｄｑ軸電圧指令値ｖ^* _{di_fin}，ｖ^* _{qi_fin}を演算して出力切替器１３（図２）に出力する。

ステップＳ１０７において、制御演算部１（電圧位相制御部１２）（図１、図２）は、トルク指令値Ｔ^＊、ｄｑ軸電流ｉ_d，ｉ_q、ＤＣ電圧Ｖ_ｄｃ、回転数Ｎに基づきｄｑ軸電圧指令値ｖ^* _{dv_fin}，ｖ^* _{qv_fin}を演算して出力切替器１３（図２）に出力する。なお、ステップＳ１０６とステップＳ１０７は同時に実行する。

ステップＳ１０８において、制御演算部１（出力切替器１３）（図１、図２）は、制御モードを判定し、ｄｑ軸電圧指令値ｖ^* _{di_fin}，ｖ^* _{qi_fin}、ｄｑ軸電圧指令値ｖ^* _{dv_fin}，ｖ^* _{qv_fin}のいずれかを当該制御モードにより選択し、選択した指令値をｄｑ軸最終電圧指令値ｖ^＊ _{d_fin}，ｖ^＊ _{q_fin}として第１座標変換部２（図１）に出力する。

ステップＳ１０９において、制御演算部１（負荷急変検知部１４）（図１、図２）は、
ＤＣ電圧Ｖ_ｄｃ、回転数Ｎ、制御モードに基づき負荷の急変が発生したか否かを判断し、急変を検知した場合は検知信号をゲート抵抗設定部１５（図２）に出力する。

ステップＳ１１０において、制御演算部１（ゲート抵抗設定部１５）（図１、図２）は、パワーモジュール５３の温度、冷却水の温度、放電要求（有、又は無）、負荷の急変を示す検知信号（有、又は無）に基づいてゲート抵抗制御信号を設定する。

ステップＳ１１１において、制御演算部１（ゲート抵抗設定部１５）（図１、図２）は、設定されたゲート抵抗制御信号をゲート駆動回路５４に出力する。

第１実施形態の電動機７の制御装置（制御方法）では、上記のステップＳ１０１乃至ステップＳ１１１までの一連の制御を繰り返し実行する。

［第１実施形態の効果］
第１実施形態の電動機７の制御方法によれば、少なくとも一対のスイッチング素子５３１（スイッチング素子５３１Ｕ、スイッチング素子５３１Ｌ）により直流電力を交流電力に変換して電動車両の電動機７に交流電力（三相電圧ｖ_ｕ，ｖ_ｖ，ｖ_ｗ）を供給する場合において、電動機７に供給される電流値（例えばｉ_ｕ，ｉ_ｖ）に基づいて電動機７に印加する電圧指令値（ｄｑ軸最終電圧指令値ｖ^＊ _{d_fin}，ｖ^＊ _{q_fin}）を演算し、電圧指令値（ｄｑ軸最終電圧指令値ｖ^＊ _{d_fin}，ｖ^＊ _{q_fin}）に基づき一対のスイッチング素子５３１（スイッチング素子５３１Ｕ、スイッチング素子５３１Ｌ）に送信するＰＷＭ信号（強電素子駆動信号（Ｄ^＊ _ｕｕ，Ｄ^＊ _ｕｌ，Ｄ^＊ _ｖｕ，Ｄ^＊ _ｖｌ，Ｄ^＊ _ｗｕ，Ｄ^＊ _ｗｌ））を制御することで交流電力（三相電圧ｖ_ｕ，ｖ_ｖ，ｖ_ｗ）を制御する電動機７の制御方法であって、電動機７に印加される負荷の急変を検知した場合に、スイッチング素子５３１（スイッチング素子５３１Ｕ、スイッチング素子５３１Ｌ）のスイッチング速度を低下させる。

上記方法により、電動機７に対する負荷の急変、例えば電動機７に流れる電流の瞬間的な上昇が起きる場合であってもスイッチング素子５３１（スイッチング素子５３１Ｕ、スイッチング素子５３１Ｌ）のスイッチング速度を低下させてサージ電圧を抑制するので、スイッチング素子５３１（スイッチング素子５３１Ｕ、スイッチング素子５３１Ｌ）の負担を軽減できる。

本実施形態において、負荷の急変の検知を、電動機７の回転数Ｎの変化率（表２：加速度）が所定の閾値を超えたか否かで判断する。

上記方法により、負荷の急変時には回転数Ｎの急変が伴うので、回転数Ｎの変化率で判定することでサージ電圧の増加を抑制することができる。

本実施形態において、回転数Ｎに対して位相進み補償（位相進み補償値演算部１４１２により位相進み成分を算出）を行い、補償後の回転数Ｎ’の変化率に基づき負荷の急変を検知する（図８）。

上記方法により、回転数Ｎに対して位相進み補償を行うことで、回転数Ｎを検出する際の遅れ時間を解消することができ、当該遅れ時間に伴う負荷の急変の検知の遅れを解消し、サージ電圧が増加する前にスイッチング速度を低下させる制御を実行できる。

本実施形態において、回転数Ｎの変化率が減速側であってその絶対値が所定の閾値を超えた場合のみに負荷の急変を検知する（表２）。

上記方法により。加速側への急変では電流は上昇しにくいため、不要なスイッチング速度の低下により損失が増大することを防止できる。

本実施形態において、電動車両から要求されるトルク指令値Ｔ^＊と電流値（例えばｉ_ｕ，ｉ_ｖ）に基づいて電圧指令値（ｄｑ軸最終電圧指令値ｖ^＊ _{d_fin}，ｖ^＊ _{q_fin}）が生成される場合において、トルク指令値Ｔ^＊が小さいほど閾値（加速度の絶対値）を大きくする、又はトルク指令値Ｔ^＊が所定値以下（例えば２００［Ｎｍ］以下）の場合には負荷の急変の検知を実行しない（表２）。

上記方法により、電動機７に発生するトルクが低い場合は回転数Ｎの変化に対して上昇した電流値のピークの絶対値も小さく、スイッチング素子５３１（スイッチング素子５４Ｕ、スイッチング素子５３１Ｌ）に発生するサージ電圧の増加量も小さいので、不要なスイッチング速度の低下により損失の増大を防止できる。

本実施形態において、電動機７の動作状態に基づいて電流ベクトル制御により電圧指令値（ｄｑ軸最終電圧指令値ｖ^＊ _{d_fin}，ｖ^＊ _{q_fin}）を演算する第１制御モードと、電圧位相制御により電圧指令値（ｄｑ軸最終電圧指令値ｖ^＊ _{d_fin}，ｖ^＊ _{q_fin}）を演算する第２制御モードのいずれかが選択される場合において、第１制御モードが選択されている場合において負荷の急変を検知する際の電動機７の回転数Ｎの変化率の閾値（表２：加速度）の絶対値を、第２制御モードが選択されている場合において負荷の急変を検知する際の電動機７の回転数Ｎの変化率の閾値（表２：加速度）の絶対値よりも大きく設定する。

また、電動機７の動作状態に基づいて電流ベクトル制御により電圧指令値（ｄｑ軸最終電圧指令値ｖ^＊ _{d_fin}，ｖ^＊ _{q_fin}）を演算する第１制御モードと、電圧位相制御により電圧指令値（ｄｑ軸最終電圧指令値ｖ^＊ _{d_fin}，ｖ^＊ _{q_fin}）を演算する第２制御モードのいずれかが選択される場合において、第１制御モードが選択されている場合において負荷の急変を検知したときのスイッチング速度の低下の割合を、第２制御モードが選択されている場合において負荷の急変を検知したときのスイッチング速度の低下の割合よりも低く設定する（表２）。

さらに、電動機７の動作状態に基づいて電流ベクトル制御により電圧指令値（ｄｑ軸最終電圧指令値ｖ^＊ _{d_fin}，ｖ^＊ _{q_fin}）を演算する第１制御モードと、電圧位相制御により電圧指令値（ｄｑ軸最終電圧指令値ｖ^＊ _{d_fin}，ｖ^＊ _{q_fin}）を演算する第２制御モードのいずれかが選択される場合において、第１制御モードが選択されている場合において負荷の急変の検知を実行せず、第２制御モードが選択されている場合において負荷の急変の検知を実行する。

上記方法により、負荷の急変に対してロバストな電流ベクトル制御において、必要以上のスイッチング速度の低下を抑制することで損失の増加を抑制することができる。

本実施形態において、負荷の急変を検知していない場合は、スイッチング素子５３１に関する温度（ＰＭ温度）、スイッチング素子５３１の冷却系の温度（冷却水温度）の少なくともいずれかに基づいてスイッチング速度を設定する。

また、負荷の急変を検知していない場合は、直流電力を供給する直流電源（バッテリ５２）の出力電圧（ＤＣ電圧Ｖ_ｄｃ）に基づいてスイッチング速度を設定する。

上記方法により、負荷の急変が起きた場合は、スイッチング速度を遅くしてサージ電圧を抑制し、負荷の急変が起きていない場合には、スイッチング素子５３１の耐圧が高くなる（温度が高い）状況と判断できる場合にはサージ電圧を許容してスイッチング速度を速くして損失を抑制し、スイッチング素子５３１の耐圧が低くなる（温度が低い）状況と判断できる場合には、スイッチング速度を遅くしてサージ電圧を抑制してスイッチング素子５３１の負担を抑制できる。

本実施形態において、直流電力を供給する直流電源（バッテリ５２）とスイッチング素子５３１（スイッチング素子５３１Ｕ、スイッチング素子５３１Ｌ）に接続された平滑コンデンサ５１の放電制御を実行する場合において、放電制御の実行時においてスイッチング速度を、放電制御を実行する前のスイッチング速度よりも低く設定する。

上記方法により、放電制御時には平滑コンデンサ５１の電力を速やかに消費して放電することができる。

本実施形態に係る電動機７の制御装置によれば、直流電力を交流電力に変換して電動車両の電動機７に供給する少なくとも一対のスイッチング素子５３１（スイッチング素子５３１Ｕ，５３１Ｌ）と、電動機７に供給される電流値（例えばｉ_ｕ，ｉ_ｖ）を検出する電流検出手段（電流検出器６）と、電流値（例えばｉ_ｕ，ｉ_ｖ）に基づいて電動機７に印加する電圧指令値（ｄｑ軸最終電圧指令値ｖ^＊ _{d_fin}，ｖ^＊ _{q_fin}）を演算する制御演算手段（制御演算部１）と、電圧指令値（ｄｑ軸最終電圧指令値ｖ^＊ _{d_fin}，ｖ^＊ _{q_fin}）に基づいてスイッチング素子５３１（スイッチング素子５３１Ｕ，５３１Ｌ）にＰＷＭ信号を送信することで交流電力を制御するＰＷＭ制御手段（ＰＷＭ変換部３）と、を含み、スイッチング素子５３１（スイッチング素子５３１Ｕ、スイッチング素子５３１Ｌ）にはゲート抵抗を設定可能な抵抗設定手段（ゲート駆動回路５４）が接続され、制御演算手段（制御演算部１）は、電動機７に印加される負荷の急変を検知する負荷急変検知部１４と、負荷急変検知部１４が負荷の急変を検知するとゲート抵抗が負荷の急変が発生する前よりも高くなるように抵抗設定手段（ゲート駆動回路５４）を制御するゲート抵抗設定部１５と、を含む。

上記構成により、電動機７に対する負荷の急変、例えば電動機７に流れる電流の瞬間的な上昇が起きる場合であってもスイッチング素子５３１（スイッチング素子５３１Ｕ、スイッチング素子５３１Ｌ）のスイッチング速度を低下させてサージ電圧を抑制するので、スイッチング素子５３１（スイッチング素子５３１Ｕ、スイッチング素子５３１Ｌ）の負担を軽減できる。

本実施形態において、抵抗設定手段（ゲート駆動回路５４）は、ＰＷＭ制御手段（ＰＷＭ変換部３）とスイッチング素子５３１（スイッチング素子５３１Ｕ、スイッチング素子５３１Ｌ）の間に配置された第１の抵抗素子（固定抵抗５４２）と、スイッチ５４３と第２の抵抗素子（固定抵抗５４４）の直列回路と、含み、直列回路はＰＷＭ制御手段（ＰＷＭ変換部３）とスイッチング素子５３１（スイッチング素子５３１Ｕ、スイッチング素子５３１Ｌ）の間に配置されるとともに第１の抵抗素子（固定抵抗５４２）をバイパスするように配置され、ゲート抵抗設定部１５は、負荷の急変がない場合は、スイッチ５４３をオン状態にし、負荷の急変を検知した場合に、スイッチ５４３をオフ状態にする。上記構成により、簡易な構成でゲート抵抗を制御できる。

［第２実施形態］
図１２は、第２実施形態の電動機７の制御装置を構成する制御演算部１のブロック構成の一例を示す図である。図１３は、第２実施形態の電動機７の制御装置を構成する負荷急変検知部１４のブロック構成の一例を示す図である。

第２実施形態の電動機７の制御装置（制御方法）において、制御演算部１を構成する負荷急変検知部１４には、トルク指令値Ｔ^＊及び回転数Ｎの代わりにｄｑ軸電流ｉ_ｄ，ｉ_ｑが入力される。また、制御演算部１を構成するゲート抵抗設定部１５には、パワーモジュール５３（図９）の温度（ＰＭ温度）及び冷却水温度の代わりにＤＣ電圧Ｖ_ｄｃが入力される。

図１３に示すように、負荷急変検知部１４は、負荷急変判定部１４２（第１実施形態と同一）、電流予測部１４３を有する。

電流予測部１４３には、ｄｑ軸電流ｉ_ｄ，ｉ_ｑが入力される。そして、電流予測部１４３は以下に示す数式（１３），（１４），（１５）に基づき、一定時間ｔ［ｓ］後の電流の大きさである電流予測値Ｉ_{a_est}を算出する。

数式（１４）におけるｚ^－１は遅延演算子であり、数式（１４）は時間ｔ_Ｉ前から現時点までのＩ_ａの単位時間変化量を算出している。

負荷急変判定部１４２は以下に示す表4に基づき負荷の急変が発生しているか否かを判定して結果を出力する。第２実施形態では、上記の表２の加速度に代えて電流予測値で負荷の急変を判定している。

表４に示すように、負荷急変判定部１４２は、例えばトルク指令値Ｔ^＊が２００［Ｎｍ］よりも大きく、且つ制御モードが電流ベクトル制御であって電流予測値Ｉ_{a_est}が１０００［Ａ］よりも高い場合、負荷の急変が発生したと判定する。

また、負荷急変判定部１４２は、例えばトルク指令値Ｔ^＊が２００［Ｎｍ］よりも大きく、且つ制御モードが電圧位相制御であって電流予測値Ｉ_{a_est}が８００［Ａ］よりも高い場合、負荷の急変が発生したと判定する。

一般的に、電圧位相制御では主に過変調領域での駆動を前提としており、電流検出器６（図１）で検出できないキャリア高調波が増加する傾向であることから、電圧位相制御の方が厳しい閾値（低い閾値）としている。

その他、負荷急変判定部１４２は、例えばトルク指令値Ｔ^＊が２００［Ｎｍ］よりも大きく且つ制御モードが電流ベクトル制御であって電流予測値Ｉ_{a_est}が１０００［Ａ］以下となる場合、トルク指令値Ｔ^＊が２００［Ｎｍ］よりも大きく且つ制御モードが電圧位相制御であって電流予測値Ｉ_{a_est}が８００［Ａ］以下となる場合（表４：上記以外）、トルク指令値Ｔ^＊が２００［Ｎｍ］以下の場合は、それぞれ負荷の急変はないと判断する。

図１２示すゲート抵抗設定部１５は、以下に示す表５に基づきゲート抵抗制御信号を出力する。

ゲート抵抗設定部１５は、放電要求がなく且つ負荷急変判定部１４２が負荷の急変は無いと判定した場合において、例えばＤＣ電圧Ｖ_ｄｃが３５０［Ｖ］よりも低い場合はゲート抵抗が小となるゲート抵抗制御信号を出力し、ＤＣ電圧Ｖ_ｄｃが３５０［Ｖ］以上の場合はゲート抵抗が大となるゲート抵抗制御信号を出力する。

負荷の急変が無い通常の動作において、温度変動幅に対する耐圧マージン余裕があり、バッテリ５２のＤＣ電圧Ｖ_ｄｃの変動範囲に対する耐圧のマージンが小さい場合にはＤＣ電圧Ｖ_ｄｃが所定値（例えば３５０［Ｖ］）を超えたらゲート抵抗を大きくしてサージ電圧を抑制するようにしている。

ゲート抵抗設定部１５は、放電要求がない場合であって負荷急変判定部１４２が負荷の急変を検知した場合、また放電要求がある場合には、ゲート抵抗が大となるゲート抵抗制御信号を出力する。

第２実施形態の電動機７の制御方法によれば、電流値（ｄｑ軸電流ｉ_ｄ，ｉ_ｑ）の大きさと、電流値（ｄｑ軸電流ｉ_ｄ，ｉ_ｑ）の大きさの変化率から所定時間後の電流値の予測値（電流予測値Ｉ_{a_est}）を算出し、当該予測値（電流予測値Ｉ_{a_est}）が所定の閾値を超えたか否かで負荷の急変を検知する。上記方法により、負荷の急変時には電流の急変がともなうので、同じ電流の大きさでもさらに増加が予測される場合にのみにスイッチング速度を遅くしてサージ電圧の増大を抑制するので、不要な損失の増加を抑制することができる。

［第３実施形態］
図１４は、第３実施形態の電動機７の制御装置の全体概略図である。図１５は、第３実施形態の電動機７の制御装置を構成する制御演算部１のブロック構成の一例を示す図である。図１６は、第３実施形態の電動機７の制御装置を構成する負荷急変検知部１４のブロック構成の一例を示す図である。図１７は、負荷急変領域の定義を示す図である。

図１４に示すように、第３実施形態の電動機７の制御装置（制御方法）を構成する制御演算部１には、電動車両を運転するドライバのブレーキ操作に伴いブレーキ操作量（ブレーキ力）の情報が入力される。また、図１５に示すように、制御演算部１は、負荷の急変がない場合においてＰＷＭ制御のキャリア周波数を選択する通常キャリア周波数選択部１６を備える。またゲート抵抗設定部１５には通常キャリア周波数選択部１６から通常キャリア周波数の情報が入力される。

通常キャリア周波数選択部１６には、トルク指令値Ｔ^＊及び回転数Ｎが入力される。そして、通常キャリア周波数選択部１６は、以下に示す表６に基づき、キャリア周波数を設定する。

表６に示すように、通常キャリア周波数選択部１６は、トルク指令値Ｔ^＊の絶対値が例えば２５０［Ｎｍ］よりも大きく、かつ回転数Ｎの絶対値が１００［ｒｐｍ］よりも低い場合に、通常キャリア周波数を１．５［ｋＨｚ］に設定する。

また、通常キャリア周波数選択部１６は、トルク指令値Ｔ^＊の絶対値が例えば２５０［Ｎｍ］よりも大きく、かつ回転数Ｎの絶対値が１００［ｒｐｍ］以上の場合（表６：上記以外）、又はトルク指令値Ｔ^＊の絶対値が例えば２５０［Ｎｍ］以下の場合（表６：上記以外）に、通常キャリア周波数を１０［ｋＨｚ］に設定する。

通常キャリア周波数選択部１６は、上記のように、低回転高トルクではスイッチング素子５３１の発熱を抑制するためにキャリア周波数を下げ、それ以外では制御性能を重視した高周波数のキャリア周波数を選択する。

図１６に示すように、負荷急変検知部１４は、第１実施形態と同様に加速度演算部１５１と負荷急変判定部１４２を有するが、負荷急変判定部１４２には制御モードの代わりにブレーキ操作量の情報が入力される。

負荷急変判定部１４２は、第１実施形態（表２）と異なり、以下に示す表７に基づいて負荷の急変の発生の有無を判定する。表７においてはブレーキ操作量に相当するブレーキ力が記載されている。

表７に示すように、負荷急変検知部１４は、加速度／（トルク指令値Ｔ^＊－ブレーキ力）が、後述の所定の閾値Ｋｔｈよりも低く、且つトルク指令値Ｔ^＊が例えば２５０［Ｎｍ］より低い場合には負荷の急変はないと判断（予測）する。

また、負荷急変検知部１４は、加速度／（トルク指令値Ｔ^＊－ブレーキ力）が、後述の所定の閾値Ｋｔｈよりも低く、且つトルク指令値Ｔ^＊が例えば２５０［Ｎｍ］以上の場合（表７：上記以外）であってブレーキ力が例えばトルク指令値Ｔ^＊の２倍の値よりも大きい場合は負荷の急変が発生したと判断する、或いは負荷の急変が発生すると予測する。

さらに、負荷急変検知部１４は、加速度／（トルク指令値Ｔ^＊－ブレーキ力）が、後述の所定の閾値Ｋｔｈ以上の場合（表７：上記以外）は、負荷の急変が発生したと判断する、或いは負荷の急変が発生すると予測する。なお、負荷急変判定部１４２が実行する判定（表７）において、トルク指令値Ｔ^＊の代わりにアクセル開度を適用してもよく、また前記判定（表７）において加速度の代わりに回転数Ｎの変化率（加速度に相当）、電動車両の車輪速度（回転速度）の変化率（加速度に相当）を適用してもよい。

図１７は、横軸が電動機７のトルク（トルク指令値Ｔ^＊）からブレーキ力を差し引いた差分（［Ｔ^＊－ブレーキ力］）、縦軸が加速度とする平面座標において、負荷の急変が発生する領域と負荷の急変が発生しない領域との境界となる通常最大加減速度線を表したものである。

そして、表７に示す閾値Ｋｔｈは、図１７に示す通常最大加減速度線の傾きとなる。

図１７において、通常加速領域は、［Ｔ^＊－ブレーキ力］≧０であって電動車両の車輪（駆動輪）がスリップすることなく加速する領域である。通常減速領域は、［Ｔ^＊－ブレーキ力］≦０であって電動車両の車輪がスリップすることなく減速する領域である。

「超上り勾配」と記載された領域は、［Ｔ^＊－ブレーキ力］≧０であるが、例えば電動車両が走行する路面の上り勾配が強く、電動車両が減速する、又は電動車両が進行方向とは逆方向に加速する領域である。

「超下り勾配」と記載された領域は、［Ｔ^＊－ブレーキ力］＜０であるが、例えば電動車両が走行する路面の下り勾配が強く、電動車両が進行方向に向けて加速する領域である。

負荷急変領域（スリップ）は、［Ｔ^＊－ブレーキ力］≧０であって電動車両は進行方向に向けて加速するが、車輪が路面に対してスリップする領域である。

負荷急変領域（急減速）は、［Ｔ^＊－ブレーキ力］＜０であって電動車両は減速するが車輪が路面に対してスリップし、最終的に車輪がロック（回転停止）する場合である。

第３実施形態では、電動車両が図１７に示す負荷急変領域（スリップ、急減速）に入った場合に負荷の急変が発生する場合として判断している。

また、トルク（トルク指令値Ｔ^＊）が一定以上に大きく、同時にトルクを大幅に超えるブレーキ力(表７ではトルク指令値Ｔ^＊の２倍以上)が発生している場合にもスリップ空転からの車輪ロックに相当する負荷の急変が発生したと判定、或いは負荷の急変を予測している。

ゲート抵抗設定部１５は、以下に示す表８に従ってゲート抵抗制御信号及びキャリア周波数を設定する。

ゲート抵抗設定部１５におけるゲート抵抗制御信号の設定は第１実施形態（表３）と同様である。そして、ゲート抵抗設定部１５は、放電要求が無い場合は、通常キャリア周波数が設定した通常キャリア周波数の情報をＰＷＭ変換部３に出力する。さらに、ゲート抵抗設定部１５は、放電要求がある場合は、通常キャリア周波数が設定した通常キャリア周波数のうち周波数が最も高いキャリア周波数（例えば１０［ｋＨｚ］）よりも高い周波数となるキャリア周波数（例えば１２［ｋＨｚ］）の情報をＰＷＭ変換部３に出力する。

第３実施形態では、放電要求がある際にはゲート抵抗を大きくするとともに、キャリア周波数を大きくすることで、スイッチング損失をより増加させて効率よく放電できるようにしている。

第３実施形態の電動機７の制御方法によれば、電動車両から要求されるトルク指令値Ｔ^＊と電流値（例えばＩ_ｕ，Ｉ_ｖ）に基づいて電圧指令値（ｄｑ軸最終電圧指令値ｖ^＊ _{d_fin}，ｖ^＊ _{q_fin}）が生成される場合において、トルク指令値Ｔ^＊、アクセル開度、ブレーキ操作量（ブレーキ力）のいずれかと、電動車両の車輪速度の変化率（加速度）、回転数Ｎの変化率（加速度）のいずれかとの比が、所定の大きさ以上である場合に負荷の急変を検知する。上記方法により、ドライバから要求された操作に対して電動車両の動作が所定の範囲内では負荷の急変はないと判断できるので、不要なスイッチング速度低下による損失の増加を抑制しつつ、所定の範囲外では負荷の急変によるサージ電圧の増加抑制に備えることができる。

第３実施形態において、電動車両から要求されるトルク指令値Ｔ^＊と電流値（例えばＩ_ｕ，Ｉ_ｖ）に基づいて電圧指令値（ｄｑ軸最終電圧指令値ｖ^＊ _{d_fin}，ｖ^＊ _{q_fin}）が生成される場合において、トルク指令値Ｔ^＊又はアクセル開度と、ブレーキ操作量（ブレ―キ力）が、それぞれ所定の大きさ以上である場合に負荷の急変を検知する。上記方法により、例えば凍結路や圧雪路などの低μ路面（滑りやすい路面）で車輪がスリップしてロックすることによる負荷の急変に備えることができ、サージ電圧の増加抑制を図ることができる。

第３実施形態において、直流電力を供給する直流電源（バッテリ５２）とスイッチング素子５３１（スイッチング素子５３１Ｕ、スイッチング素子５３１Ｌ）に接続された平滑コンデンサ５１の放電制御を実行する場合において、放電制御の実行時においてスイッチング速度を、放電制御を実行する前の前記スイッチング速度よりも低く設定し、放電制御時のＰＷＭ信号のスイッチング周波数（例えば１２［ｋＨｚ］）を、放電制御を実行しない場合であってトルク指令値Ｔ^＊と電動機７の回転数Ｎに基づいて設定されるスイッチング周波数のうち最も周波数の高いスイッチング周波数（例えば１０［ｋＨｚ］）よりも高く設定する。上記方法により、放電制御時において平滑コンデンサ５１の電力を速やかに消費して放電することができる。

［第４実施形態］
図１８は、第４実施形態の電動機７の制御装置を構成する制御演算部１のブロック構成の一例を示す図である。図１９は、悪路走行時のトルクと回転数Ｎの挙動を示す図である。図２０は、第４実施形態の電動機７の制御装置を構成する負荷急変検知部１４の動作を示すタイムチャートである。

第４実施形態の電動機７の制御装置（制御方法）では、制御演算部１を制振制御部１７を有する。制振制御部１７には、トルク指令値Ｔ^＊’及び回転数Ｎの情報が入力される。ここで、トルク指令値Ｔ^＊’（第１トルク指令値）はドライバの操作（アクセル開度等）により要求される指令値であって電動機７の出力軸から車輪までのねじり振動系による電動車両の振動を考慮しないものである。

制振制御部１７は、従来技術（例えば特許３５０８７４２号）のように、電動機７の出力端から車輪までのねじり振動系による車両の振動を抑制するようにトルク指令値Ｔ^＊’を補償してトルク指令値Ｔ^＊（第２トルク指令値）を算出する。そして制振制御部１７は、トルク指令値Ｔ^＊を電流ベクトル制御部１１、電圧位相制御部１２、負荷急変検知部１４に出力する。

負荷急変検知部１４には、制御モード（入力されなくても良い）のほか、トルク指令値Ｔ^＊’、トルク指令値Ｔ^＊が入力される。負荷急変検知部１４は、トルク指令値Ｔ^＊とトルク指令値Ｔ^＊’との差分の絶対値が所定の閾値Ｔｔｈを超えた回数をカウントするカウンタ（不図示）を備えている。

負荷急変検知部１４は、以下に示す表９に示すように負荷の急変の発生を検知し、カウンタの処理を実行する。

表９に示すように、負荷急変検知部１４は、トルク指令値Ｔ^＊とトルク指令値Ｔ^＊’との差分の絶対値｜Ｔ^＊’－Ｔ^＊｜が閾値Ｔｔｈ（例えば１０［Ｎｍ］）を超えた場合であって、カウンタのカウント値が所定のカウント値ｋ_ｍａｘ（例えば５回）未満であれば１だけカウントアップし、この場合負荷の急変はないと判断する。

一方、負荷急変検知部１４は、絶対値｜Ｔ^＊’－Ｔ^＊｜が閾値Ｔｔｈを超えた場合であって、カウンタのカウント値が所定のカウント値ｋ_ｍａｘに到達した場合はカウントアップを停止してカウント数を保持し、負荷の急変が発生した判断する。

また、負荷急変検知部１４は、カウンタのカウント値が所定のカウント値ｋ_ｍａｘに到達している場合であって、絶対値｜Ｔ^＊’－Ｔ^＊｜が閾値Ｔｔｈ以下の状態が所定時間ｔｃ［ｓ］（例えば２［ｓ］）経過するとカウント値をクリアする。

同様に、負荷急変検知部１４は、カウンタのカウント値が所定のカウント値ｋ_ｍａｘ未満の場合であって、絶対値｜Ｔ^＊’－Ｔ^＊｜が閾値Ｔｔｈ以下の状態が所定時間ｔｃ［ｓ］（例えば２［ｓ］）経過するとカウント値をクリアする。

図１９の上図は、トルク指令値Ｔ^＊とトルク指令値Ｔ^＊’とのタイムチャートを示し、図１９の下図は、回転数Ｎのタイムチャートを示す。例えば、車輪が空転（スリップ）と接地（グリップ）を繰り返すような波状路の悪路を走行する場合、走行速度あるいは電動機７の回転数Ｎに応じて繰り返しの周波数がねじり振動系の共振周波数に近づくと、図１９の下図のように回転数Ｎに振動成分が重畳されることがあり、急加速と急減速が繰り返される。

この時、制振制御部１７は回転数振動を軽減するように作用して、アクセル開度等により要求されるトルク指令値Ｔ^＊’に対して回転数Ｎに発生している振動と同一周波数のトルク補償値を振動のレベルに応じた振幅で重畳してトルク指令値Ｔ^＊を生成している。

よって、トルク指令値Ｔ^＊は回転数Ｎと同一の周波数で振動しているが、両者は振動成分を互いに相殺する関係になるので、電動機７で発生するトルクはトルク指令値Ｔ^＊’とほぼ同様となり電動車両で発生する振動を抑制できる。

図２０は、絶対値｜Ｔ^＊’－Ｔ^＊｜と、負荷急変検知部１４のカウンタのカウント値と、負荷急変検知部１４における負荷の急変の判定を示すタイムチャートである。

図２０に示すように、カウンタのカウント値の初期値はゼロであるが、絶対値｜Ｔ^＊’－Ｔ^＊｜がＴｔｈを超える度にカウンタのカウント値が１だけ加算され、カウント値がｋ_ｍａｘに到達するとカウント値は一定に保たれる。そして、その後絶対値｜Ｔ^＊’－Ｔ^＊｜が閾値Ｔｔｈを超えない状態がｔｃ［ｓ］継続するとカウント値はリセットされる。

負荷急変検知部１４は、初期状態では負荷の急変はないと判断していが、カウンタのカウント値がｋ_ｍａｘに到達すると負荷の急変が発生したと判断し、その後カウンタのカウント値がリセットされると負荷の急変は解消したと判断する。

第４実施形態の電動機７の制御方法によれば、電動車両から要求されるトルク指令値Ｔ^＊と電流値（例えばｉ_ｕ，ｉ_ｖ）に基づいて電圧指令値（ｄｑ軸最終電圧指令値ｖ^＊ _{d_fin}，ｖ^＊ _{q_fin}）が生成され、トルク指令値Ｔ^＊が、ドライバの操作（アクセル開度等）により要求される第１トルク指令値（トルク指令値Ｔ^＊’）に対して電動機７の出力軸から車輪までのねじり振動を抑制するための制振演算処理（制振制御部１７により実行される）を施して得られる第２トルク指令値（トルク指令値Ｔ^＊）である場合において、第２トルク指令値（トルク指令値Ｔ^＊）と第１トルク指令値（トルク指令値Ｔ^＊’）との差が所定の大きさを超える振幅で増減を繰り返す（例えばカウント値ｋ_ｍａｘ回繰り返す）場合に負荷の急変を検知する。上記方法により、例えば車輪が空転（スリップ）と接地（グリップ）を繰り返すような悪路の走行による負荷の急変を検知して、サージ電圧の増加抑制を図ることができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。また、上記実施形態は、適宜組み合わせ可能である。

１ 制御演算部，１４ 負荷急変検知部，１５ ゲート抵抗設定部，３ ＰＷＭ変換部，５３１（５３１Ｕ，５３１Ｌ） スイッチング素子，５４ ゲート駆動回路，６ 電流検出器，７ 電動機

Claims (14)

1. 少なくとも一対のスイッチング素子により直流電力を交流電力に変換して電動車両の電動機に前記交流電力を供給する場合において、前記電動機に供給される電流値に基づいて前記電動機に印加する電圧指令値を演算し、前記電圧指令値に基づき一対の前記スイッチング素子に送信するＰＷＭ信号を制御することで前記交流電力を制御する電動機の制御方法であって、
   前記電動機に印加される負荷の急変を検知した場合に前記スイッチング素子のスイッチング速度を低下させ、
   前記負荷の急変の検知を、前記電動機の回転数の変化率が所定の閾値を超えたか否かで判断し、
   前記電動車両から要求されるトルク指令値と前記電流値に基づいて前記電圧指令値が生成される場合において、
   前記トルク指令値、アクセル開度、ブレーキ操作量のいずれかと、前記電動車両の車輪速度の変化率、前記回転数の変化率のいずれかとの比が、所定の大きさ以上である場合に前記負荷の急変を検知する電動機の制御方法。
2. 前記回転数に対して位相進み補償を行い、補償後の前記回転数の変化率に基づき前記負荷の急変を検知する請求項１に記載の電動機の制御方法。
3. 前記回転数の変化率が減速側であってその絶対値が所定の閾値を超えた場合のみに前記負荷の急変を検知する請求項１又は請求項２に記載の電動機の制御方法。
4. 前記トルク指令値が小さいほど前記閾値を大きくする、又は前記トルク指令値が所定値以下の場合には前記負荷の急変の検知を実行しない請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の電動機の制御方法。
5. 少なくとも一対のスイッチング素子により直流電力を交流電力に変換して電動車両の電動機に前記交流電力を供給する場合において、前記電動機に供給される電流値に基づいて前記電動機に印加する電圧指令値を演算し、前記電圧指令値に基づき一対の前記スイッチング素子に送信するＰＷＭ信号を制御することで前記交流電力を制御する電動機の制御方法であって、
   前記電動機に印加される負荷の急変を検知した場合に前記スイッチング素子のスイッチング速度を低下させ、
   前記負荷の急変の検知を、前記電動機の回転数の変化率が所定の閾値を超えたか否かで判断し、
   前記電動車両から要求されるトルク指令値と前記電流値に基づいて前記電圧指令値が生成され、前記トルク指令値が、ドライバの操作により要求される第１トルク指令値に対して前記電動機の出力軸から車輪までのねじり振動を抑制するための制振演算処理を施して得られる第２トルク指令値である場合において、
   前記第２トルク指令値と前記第１トルク指令値との差が所定の大きさを超える振幅で増減を繰り返す場合に前記負荷の急変を検知する電動機の制御方法。
6. 前記電動機の動作状態に基づいて電流ベクトル制御により前記電圧指令値を演算する第１制御モードと、電圧位相制御により前記電圧指令値を演算する第２制御モードのいずれかが選択される場合において、
   前記第１制御モードが選択されている場合において前記負荷の急変を検知する際の前記電動機の回転数の変化率の前記閾値の絶対値を、前記第２制御モードが選択されている場合において前記負荷の急変を検知する際の前記電動機の回転数の変化率の前記閾値の絶対値よりも大きく設定する請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の電動機の制御方法。
7. 前記電動機の動作状態に基づいて電流ベクトル制御により前記電圧指令値を演算する第１制御モードと、電圧位相制御により前記電圧指令値を演算する第２制御モードのいずれかが選択される場合において、
   前記第１制御モードが選択されている場合において前記負荷の急変を検知したときの前記スイッチング速度の低下の割合を、前記第２制御モードが選択されている場合において前記負荷の急変を検知したときの前記スイッチング速度の低下の割合よりも低く設定する請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の電動機の制御方法。
8. 前記電動機の動作状態に基づいて電流ベクトル制御により前記電圧指令値を演算する第１制御モードと、電圧位相制御により前記電圧指令値を演算する第２制御モードのいずれかが選択される場合において、
   前記第１制御モードが選択されている場合において前記負荷の急変の検知を実行せず、前記第２制御モードが選択されている場合において前記負荷の急変の検知を実行する請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の電動機の制御方法。
9. 前記負荷の急変を検知していない場合は、前記スイッチング素子に関する温度、前記スイッチング素子の冷却系の温度の少なくともいずれかに基づいて前記スイッチング速度を設定する請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の電動機の制御方法。
10. 前記負荷の急変を検知していない場合は、前記直流電力を供給する直流電源の出力電圧に基づいて前記スイッチング速度を設定する請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の電動機の制御方法。
11. 前記直流電力を供給する直流電源と前記スイッチング素子に接続された平滑コンデンサの放電制御を実行する場合において、
    前記放電制御の実行時において前記スイッチング速度を、前記放電制御を実行する前の前記スイッチング速度よりも低く設定し、
    前記放電制御時の前記ＰＷＭ信号のスイッチング周波数を、前記放電制御を実行しない場合であって前記トルク指令値と前記電動機の回転数に基づいて設定される前記スイッチング周波数のうち最も周波数の高い前記スイッチング周波数よりも高く設定する請求項４に記載の電動機の制御方法。
12. 直流電力を交流電力に変換して電動車両の電動機に供給する少なくとも一対のスイッチング素子と、
    前記電動機に供給される電流値を検出する電流検出手段と、
    前記電流値に基づいて前記電動機に印加する電圧指令値を演算する制御演算手段と、
    前記電圧指令値に基づいて前記スイッチング素子にＰＷＭ信号を送信することで前記交流電力を制御するＰＷＭ制御手段と、を含み、
    前記スイッチング素子にはゲート抵抗を設定可能な抵抗設定手段が接続され、
    前記制御演算手段は、
    前記電動機に印加される負荷の急変を検知する負荷急変検知部と、
    前記負荷急変検知部が前記負荷の急変を検知すると前記ゲート抵抗が前記負荷の急変が発生する前よりも高くなるように前記抵抗設定手段を制御するゲート抵抗設定部と、を含み、
    前記負荷急変検知部は、前記負荷の急変の検知を、前記電動機の回転数の変化率が所定の閾値を超えたか否かで判断し、
    前記電動車両から要求されるトルク指令値と前記電流値に基づいて前記電圧指令値が生成される場合において、
    前記トルク指令値、アクセル開度、ブレーキ操作量のいずれかと、前記電動車両の車輪速度の変化率、前記回転数の変化率のいずれかとの比が、所定の大きさ以上である場合に前記負荷の急変を検知する電動機の制御装置。
13. 直流電力を交流電力に変換して電動車両の電動機に供給する少なくとも一対のスイッチング素子と、
    前記電動機に供給される電流値を検出する電流検出手段と、
    前記電流値に基づいて前記電動機に印加する電圧指令値を演算する制御演算手段と、
    前記電圧指令値に基づいて前記スイッチング素子にＰＷＭ信号を送信することで前記交流電力を制御するＰＷＭ制御手段と、を含み、
    前記スイッチング素子にはゲート抵抗を設定可能な抵抗設定手段が接続され、
    前記制御演算手段は、
    前記電動機に印加される負荷の急変を検知する負荷急変検知部と、
    前記負荷急変検知部が前記負荷の急変を検知すると前記ゲート抵抗が前記負荷の急変が発生する前よりも高くなるように前記抵抗設定手段を制御するゲート抵抗設定部と、を含み、
    前記負荷急変検知部は、前記負荷の急変の検知を、前記電動機の回転数の変化率が所定の閾値を超えたか否かで判断し、
    前記電動車両から要求されるトルク指令値と前記電流値に基づいて前記電圧指令値が生成され、前記トルク指令値が、ドライバの操作により要求される第１トルク指令値に対して前記電動機の出力軸から車輪までのねじり振動を抑制するための制振演算処理を施して得られる第２トルク指令値である場合において、
    前記第２トルク指令値と前記第１トルク指令値との差が所定の大きさを超える振幅で増減を繰り返す場合に前記負荷の急変を検知する電動機の制御装置。
14. 前記抵抗設定手段は、
    前記ＰＷＭ制御手段と前記スイッチング素子の間に配置された第１の抵抗素子と、
    スイッチと第２の抵抗素子の直列回路と、含み、前記直列回路は前記ＰＷＭ制御手段と前記スイッチング素子の間に配置されるとともに前記第１の抵抗素子をバイパスするように配置され、
    前記ゲート抵抗設定部は、
    前記負荷の急変がない場合は、前記スイッチをオン状態にし、
    前記負荷の急変を検知した場合、若しくは前記負荷の急変を予測した場合に、前記スイッチをオフ状態にする請求項１２又は請求項１３に記載の電動機の制御装置。