(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023154979
(43)【公開日】2023-10-20
(54)【発明の名称】処理装置、電動車両、処理方法、およびプログラム
(51)【国際特許分類】
H02P 25/098 20160101AFI20231013BHJP
【ＦＩ】
H02P25/098
【審査請求】未請求
【請求項の数】11
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022064666
(22)【出願日】2022-04-08
(71)【出願人】
【識別番号】000006655
【氏名又は名称】日本製鉄株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100090273
【弁理士】
【氏名又は名称】國分 孝悦
(72)【発明者】
【氏名】上川畑 正仁
(72)【発明者】
【氏名】本間 励
【テーマコード（参考）】
5H501
【Ｆターム（参考）】
5H501AA20
5H501BB05
5H501DD04
5H501JJ03
5H501JJ04
5H501KK05
(57)【要約】
【課題】 モータの振動の抑制効果を高められるようにする。
【解決手段】 処理装置７００は、モータＭのステータコイル１２２に供給される励磁信号の時間波形である励磁波形として、基本波に第５次高調波と第７次高調波とを重畳させた励磁波形の生成条件である励磁波形生成条件を設定する。この際、処理装置７００は、基本波の振幅Ｉ0に対する第７次高調波の振幅Ｉ7の比を百分率で表した振幅割合Ａ7が０％超５０％以下となるように、第７次高調波の振幅Ｉ7を設定し、且つ、基本波に対する第７次高調波の位相を進みとして基本波と第７次高調波との位相差φ7が２８０°以上３５０°以下となるように、基本波と第７次高調波との位相差φ7を設定する。
【選択図】 図７
【解決手段】 処理装置７００は、モータＭのステータコイル１２２に供給される励磁信号の時間波形である励磁波形として、基本波に第５次高調波と第７次高調波とを重畳させた励磁波形の生成条件である励磁波形生成条件を設定する。この際、処理装置７００は、基本波の振幅Ｉ0に対する第７次高調波の振幅Ｉ7の比を百分率で表した振幅割合Ａ7が０％超５０％以下となるように、第７次高調波の振幅Ｉ7を設定し、且つ、基本波に対する第７次高調波の位相を進みとして基本波と第７次高調波との位相差φ7が２８０°以上３５０°以下となるように、基本波と第７次高調波との位相差φ7を設定する。
【選択図】 図７
【特許請求の範囲】
【請求項1】
モータのステータコイルに供給される励磁信号の時間波形である励磁波形を生成するための処理を行う処理装置であって、
前記励磁波形として、基本波に第５次高調波と第７次高調波とを重畳させた励磁波形の生成条件である励磁波形生成条件を設定する励磁波形生成条件設定部を備え、
前記励磁波形生成条件設定部は、前記基本波に重畳させる前記第５次高調波および前記第７次高調波の情報を、前記励磁波形生成条件として設定する高調波重畳条件設定部を有し、
前記高調波重畳条件設定部は、前記基本波の振幅Ｉ0に対する前記第７次高調波の振幅Ｉ7の比を百分率で表した振幅割合Ａ7が、０％超５０％以下となるように、前記第７次高調波の振幅Ｉ7を設定し、且つ、前記基本波に対する前記第７次高調波の位相を進み位相として、前記基本波と前記第７次高調波との位相差φ7が、２８０°以上３５０°以下となるように、前記基本波と前記第７次高調波との位相差φ7を設定する、処理装置。
前記励磁波形として、基本波に第５次高調波と第７次高調波とを重畳させた励磁波形の生成条件である励磁波形生成条件を設定する励磁波形生成条件設定部を備え、
前記励磁波形生成条件設定部は、前記基本波に重畳させる前記第５次高調波および前記第７次高調波の情報を、前記励磁波形生成条件として設定する高調波重畳条件設定部を有し、
前記高調波重畳条件設定部は、前記基本波の振幅Ｉ0に対する前記第７次高調波の振幅Ｉ7の比を百分率で表した振幅割合Ａ7が、０％超５０％以下となるように、前記第７次高調波の振幅Ｉ7を設定し、且つ、前記基本波に対する前記第７次高調波の位相を進み位相として、前記基本波と前記第７次高調波との位相差φ7が、２８０°以上３５０°以下となるように、前記基本波と前記第７次高調波との位相差φ7を設定する、処理装置。
【請求項2】
前記高調波重畳条件設定部は、前記基本波の振幅Ｉ0に対する前記第５次高調波の振幅Ｉ5の比を百分率で表した振幅割合Ａ5が、０％超９０％以下となるように、前記第５次高調波の振幅Ｉ5を設定する、請求項１に記載の処理装置。
【請求項3】
前記高調波重畳条件設定部は、前記振幅割合Ａ5が、２０％超８０％以下となるように、前記第５次高調波の振幅Ｉ5を設定し、且つ、前記基本波に対する前記第５次高調波の位相を進み位相として、前記基本波と前記第５次高調波との位相差φ5が、８０°以上１０６°以下となるように、前記基本波と前記第５次高調波との位相差φ5を設定する、請求項２に記載の処理装置。
【請求項4】
前記モータのステータコアを構成する軟磁性材料のＢ５０は１．６６Ｔ超であり、
前記振幅割合Ａ7の範囲として、０％超５０％以下に代えて０％超６０％以下が用いられ、且つ、前記位相差φ7の範囲として、２８０°以上３５０°以下に代えて２４０°超３５０°以下が用いられ、
前記高調波重畳条件設定部は、前記振幅割合Ａ7が、０％超６０％以下となるように、前記第７次高調波の振幅Ｉ7を設定し、且つ、前記位相差φ7が、２４０°超３５０°以下となるように、前記基本波と前記第７次高調波との位相差φ7を設定する、請求項１～３のいずれか１項に記載の処理装置。
前記振幅割合Ａ7の範囲として、０％超５０％以下に代えて０％超６０％以下が用いられ、且つ、前記位相差φ7の範囲として、２８０°以上３５０°以下に代えて２４０°超３５０°以下が用いられ、
前記高調波重畳条件設定部は、前記振幅割合Ａ7が、０％超６０％以下となるように、前記第７次高調波の振幅Ｉ7を設定し、且つ、前記位相差φ7が、２４０°超３５０°以下となるように、前記基本波と前記第７次高調波との位相差φ7を設定する、請求項１～３のいずれか１項に記載の処理装置。
【請求項5】
前記モータのステータコアを構成する軟磁性材料のＢ５０は１．６６Ｔ以下である、請求項１～３のいずれか１項に記載の処理装置。
【請求項6】
前記励磁波形生成条件設定部により設定された励磁波形生成条件に基づいて、前記励磁波形を生成する励磁波形生成部をさらに備える、請求項１～３のいずれか１項に記載の処理装置。
【請求項7】
前記モータは、ＩＰＭ（Interior Permanent Magnet）モータである、請求項１～３のいずれか１項に記載の処理装置。
【請求項8】
前記モータは、電動車両を駆動するモータである、請求項１～３のいずれか１項に記載の処理装置。
【請求項9】
請求項１～３のいずれか１項に記載の処理装置を備える、電動車両。
【請求項10】
モータのステータコイルに供給される励磁信号の時間波形である励磁波形を生成するための処理を行う処理方法であって、
前記励磁波形として、基本波に第５次高調波と第７次高調波とを重畳させた励磁波形の生成条件である励磁波形生成条件を設定する励磁波形生成条件設定工程を備え、
前記励磁波形生成条件設定工程は、前記基本波に重畳させる前記第５次高調波および前記第７次高調波の情報を、前記励磁波形生成条件として設定する高調波重畳条件設定工程を有し、
前記高調波重畳条件設定工程は、前記基本波の振幅Ｉ0に対する前記第７次高調波の振幅Ｉ7の比を百分率で表した振幅割合Ａ7が、０％超６０％以下となるように、前記第７次高調波の振幅Ｉ7を設定し、且つ、前記基本波に対する前記第７次高調波の位相を進み位相として、前記基本波と前記第７次高調波との位相差φ7が、２８０°以上３５０°以下となるように、前記基本波と前記第７次高調波との位相差φ7を設定する、処理方法。
前記励磁波形として、基本波に第５次高調波と第７次高調波とを重畳させた励磁波形の生成条件である励磁波形生成条件を設定する励磁波形生成条件設定工程を備え、
前記励磁波形生成条件設定工程は、前記基本波に重畳させる前記第５次高調波および前記第７次高調波の情報を、前記励磁波形生成条件として設定する高調波重畳条件設定工程を有し、
前記高調波重畳条件設定工程は、前記基本波の振幅Ｉ0に対する前記第７次高調波の振幅Ｉ7の比を百分率で表した振幅割合Ａ7が、０％超６０％以下となるように、前記第７次高調波の振幅Ｉ7を設定し、且つ、前記基本波に対する前記第７次高調波の位相を進み位相として、前記基本波と前記第７次高調波との位相差φ7が、２８０°以上３５０°以下となるように、前記基本波と前記第７次高調波との位相差φ7を設定する、処理方法。
【請求項11】
請求項１～３のいずれか１項に記載の処理装置の前記励磁波形生成条件設定部としてコンピュータを機能させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、処理装置、電動車両、処理方法、およびプログラムに関し、特に、モータを励磁するために用いて好適なものである。
【背景技術】
【0002】
運転中のモータの振動は騒音の原因となる。また、例えば、ハイブリッド自動車（ＨＶ：Hybrid Vehicle）や電気自動車（ＥＶ：Electric Vehicle）などの電動車両における駆動用モータ（動力源）の振動は乗り心地にも影響を与える。したがって、モータの振動を抑制することが望まれる。モータの振動を抑制する手法の一つとしては、モータの構造を変更することが考えられるが、既存の電動車両に対しては難しい。モータを励磁するためにモータのステータコイルに供給される励磁信号の高周波制御（高周波電流制御）によるモータ振動の抑制手法も提案されている（例えば非特許文献１など）。
【0003】
非特許文献１には、オープン巻線構造のＰＭＳＭ（Permanent Magnet Synchronous Motor）におけるトルクリップルや径方向振動の低減を、基本波電流に第３次高調波電流を重畳した励磁電流により行うことが記載されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【0004】
【非特許文献1】本田一成、赤津観共著、「第３次高調波電流制御を用いたオープン巻線構造ＰＭＳＭの駆動手法検討」、電気学会論文誌Ｄ、Ｖｏｌ．１４１、Ｎｏ．１、pｐ．３５－４５、２０２１年１月１日
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、非特許文献１に、第３次高調波電流重畳に対する径方向振動抑制効果は小さいと記載されているように、改善の余地がある。例えば、スター結線（Y結線）の三相交流電源により動作するモータにおいては、３の倍数の次数の高調波電流は流れないので、第３次高調波電流を重畳させても、モータの半径方向における振動の抑制効果は十分ではない。
本発明は、以上のような問題点に鑑みてなされたものであり、モータの振動の抑制効果を高められることを目的とする。
本発明は、以上のような問題点に鑑みてなされたものであり、モータの振動の抑制効果を高められることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の処理装置は、モータのステータコイルに供給される励磁信号の時間波形である励磁波形を生成するための処理を行う処理装置であって、前記励磁波形として、基本波に第５次高調波と第７次高調波とを重畳させた励磁波形の生成条件である励磁波形生成条件を設定する励磁波形生成条件設定部を備え、前記励磁波形生成条件設定部は、前記基本波に重畳させる前記第５次高調波および前記第７次高調波の情報を、前記励磁波形生成条件として設定する高調波重畳条件設定部を有し、前記高調波重畳条件設定部は、前記基本波の振幅Ｉ0に対する前記第７次高調波の振幅Ｉ7の比を百分率で表した振幅割合Ａ7が、０％超５０％以下となるように、前記第７次高調波の振幅Ｉ7を設定し、且つ、前記基本波に対する前記第７次高調波の位相を進み位相として、前記基本波と前記第７次高調波との位相差φ7が、２８０°以上３５０°以下となるように、前記基本波と前記第７次高調波との位相差φ7を設定する。
【0007】
本発明の処理方法は、モータのステータコイルに供給される励磁信号の時間波形である励磁波形を生成するための処理を行う処理方法であって、前記励磁波形として、基本波に第５次高調波と第７次高調波とを重畳させた励磁波形の生成条件である励磁波形生成条件を設定する励磁波形生成条件設定工程を備え、前記励磁波形生成条件設定工程は、前記基本波に重畳させる前記第５次高調波および前記第７次高調波の情報を、前記励磁波形生成条件として設定する高調波重畳条件設定工程を有し、前記高調波重畳条件設定工程は、前記基本波の振幅Ｉ0に対する前記第７次高調波の振幅Ｉ7の比を百分率で表した振幅割合Ａ7が、０％超６０％以下となるように、前記第７次高調波の振幅Ｉ7を設定し、且つ、前記基本波に対する前記第７次高調波の位相を進み位相として、前記基本波と前記第７次高調波との位相差φ7が、２８０°以上３５０°以下となるように、前記基本波と前記第７次高調波との位相差φ7を設定する。
【0008】
本発明のプログラムは、前記処理装置の前記励磁波形生成条件設定部としてコンピュータを機能させる。
【発明の効果】
【0009】
本発明によれば、モータの振動の抑制効果を高めることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】モータの構成の一例を示す図である。
【図2】低Ｂ５０材料における、基本波に対する第５次高調波の振幅割合と電磁力との関係の一例を示す図である。
【図3】低Ｂ５０材料における、基本波と第５次高調波との位相差と電磁力との関係の一例を示す図である。
【図4A】低Ｂ５０材料における、基本波と第７次高調波との位相差が５７°である場合の、基本波に対する第７次高調波の振幅割合と電磁力との関係の一例を示す図である。
【図4B】低Ｂ５０材料における、基本波と第７次高調波との位相差が１１５°である場合の、基本波に対する第７次高調波の振幅割合と電磁力との関係の一例を示す図である。
【図4C】低Ｂ５０材料における、基本波と第７次高調波との位相差が１８２°である場合の、基本波に対する第７次高調波の振幅割合と電磁力との関係の一例を示す図である。
【図4D】低Ｂ５０材料における、基本波と第７次高調波との位相差が２２９°である場合の、基本波に対する第７次高調波の振幅割合と電磁力との関係の一例を示す図である。
【図4E】低Ｂ５０材料における、基本波と第７次高調波との位相差が２６０°である場合の、基本波に対する第７次高調波の振幅割合と電磁力との関係の一例を示す図である。
【図4F】低Ｂ５０材料における、基本波と第７次高調波との位相差が２７２°である場合の、基本波に対する第７次高調波の振幅割合と電磁力との関係の一例を示す図である。
【図4G】低Ｂ５０材料における、基本波と第７次高調波との位相差が２８６°である場合の、基本波に対する第７次高調波の振幅割合と電磁力との関係の一例を示す図である。
【図4H】低Ｂ５０材料における、基本波と第７次高調波との位相差が３４４°である場合の、基本波に対する第７次高調波の振幅割合と電磁力との関係の一例を示す図である。
【図5】低Ｂ５０材料における、基本波に対する第５次高調波の振幅割合と電磁力との関係の一例を示す図である。
【図6A】高Ｂ５０材料における、基本波と第７次高調波との位相差が５７°である場合の、基本波に対する第７次高調波の振幅割合と電磁力との関係の一例を示す図である。
【図6B】高Ｂ５０材料における、基本波と第７次高調波との位相差が１１５°である場合の、基本波に対する第７次高調波の振幅割合と電磁力との関係の一例を示す図である。
【図6C】高Ｂ５０材料における、基本波と第７次高調波との位相差が１８２°である場合の、基本波に対する第７次高調波の振幅割合と電磁力との関係の一例を示す図である。
【図6D】高Ｂ５０材料における、基本波と第７次高調波との位相差が２２９°である場合の、基本波に対する第７次高調波の振幅割合と電磁力との関係の一例を示す図である。
【図6E】高Ｂ５０材料における、基本波と第７次高調波との位相差が２８６°である場合の、基本波に対する第７次高調波の振幅割合と電磁力との関係の一例を示す図である。
【図6F】高Ｂ５０材料における、基本波と第７次高調波との位相差が３４４°である場合の、基本波に対する第７次高調波の振幅割合と電磁力との関係の一例を示す図である。
【図7】処理装置の機能的な構成の一例を示す図である。
【図8】処理方法の一例を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。
なお、以下の説明において、長さ、位置、大きさ、間隔等、比較対象が同じであることは、厳密に同じである場合の他、発明の主旨を逸脱しない範囲で異なるもの（例えば、設計時に定められる公差の範囲内で異なるもの）も含むものとする。
なお、以下の説明において、長さ、位置、大きさ、間隔等、比較対象が同じであることは、厳密に同じである場合の他、発明の主旨を逸脱しない範囲で異なるもの（例えば、設計時に定められる公差の範囲内で異なるもの）も含むものとする。
【0012】
［知見］
本発明の実施形態を説明する前に、本発明の実施形態に至るに際して本発明者らが得た知見を説明する。
モータに生じる騒音の主要な要因は、ステータ（ステータコア）の振動である。ステータの振動は、ステータ（ステータコア）に生じる電磁力により直接的に評価することができる。そこで、本発明者らは、特願２０２１－１８５７８３号において、基本波に対して重畳させる高調波として、ステータに生じる電磁力を低減することができる高調波を探索する手法を提案した。そして、本発明者らは、電磁界解析（数値解析）を行うことにより、どのような高調波を基本波に重畳させれば、ステータに生じる電磁力を低減することができるのかを調査した。
本発明の実施形態を説明する前に、本発明の実施形態に至るに際して本発明者らが得た知見を説明する。
モータに生じる騒音の主要な要因は、ステータ（ステータコア）の振動である。ステータの振動は、ステータ（ステータコア）に生じる電磁力により直接的に評価することができる。そこで、本発明者らは、特願２０２１－１８５７８３号において、基本波に対して重畳させる高調波として、ステータに生じる電磁力を低減することができる高調波を探索する手法を提案した。そして、本発明者らは、電磁界解析（数値解析）を行うことにより、どのような高調波を基本波に重畳させれば、ステータに生じる電磁力を低減することができるのかを調査した。
【0013】
＜モータＭの構成＞
図１は、調査対象のモータＭの構成の一例を示す図である。なお、図１は、モータＭを回転軸線０（ｚ軸方向）に垂直に切った断面を示すが、図１では表記の都合上、ハッチングを省略する。図１において、ｘ、ｙ、ｚの傍らに示す矢印線は、ｘ－ｙ－ｚ直交座標系におけるｘ座標、ｙ座標、ｚ座標の向きを示す。また、ｒ、θの傍らに示す矢印線は、二次元極座標系におけるｒ座標、θ座標の向きを示す。なお、白丸（〇）の中に黒丸（●）を付した記号は、ｚ座標の向きを示し、紙面の奥側から手前側に向かう方向が正の方向であることを示す。また、各座標の原点は、例えば、モータＭの回転軸線０（中心線）であるが、図１では、表記の都合上、各座標を、モータＭの回転軸線０から離れた位置に示す。
図１は、調査対象のモータＭの構成の一例を示す図である。なお、図１は、モータＭを回転軸線０（ｚ軸方向）に垂直に切った断面を示すが、図１では表記の都合上、ハッチングを省略する。図１において、ｘ、ｙ、ｚの傍らに示す矢印線は、ｘ－ｙ－ｚ直交座標系におけるｘ座標、ｙ座標、ｚ座標の向きを示す。また、ｒ、θの傍らに示す矢印線は、二次元極座標系におけるｒ座標、θ座標の向きを示す。なお、白丸（〇）の中に黒丸（●）を付した記号は、ｚ座標の向きを示し、紙面の奥側から手前側に向かう方向が正の方向であることを示す。また、各座標の原点は、例えば、モータＭの回転軸線０（中心線）であるが、図１では、表記の都合上、各座標を、モータＭの回転軸線０から離れた位置に示す。
【0014】
図１において、モータＭは、ロータ１１０と、ステータ１２０と、を備える。
ロータ１１０は、ロータコア１１１と、永久磁石１１２ａ～１１２ｐと、を備える。ロータコア１１１は、例えば、平面形状が同じ複数の無方向性電磁鋼板を積み重ねることにより構成される。なお、ロータコア１１１は、軟磁性体板の一例である無方向性電磁鋼板を用いるものに限定されず、例えば、方向性電磁鋼板、圧粉磁心、アモルファスコア、およびナノ結晶コアであっても良い。
ロータコア１１１には、モータＭの回転軸に平行な方向（ｚ軸方向）において貫通する貫通穴１１１ａ～１１１ｉが形成されている。
ロータ１１０は、ロータコア１１１と、永久磁石１１２ａ～１１２ｐと、を備える。ロータコア１１１は、例えば、平面形状が同じ複数の無方向性電磁鋼板を積み重ねることにより構成される。なお、ロータコア１１１は、軟磁性体板の一例である無方向性電磁鋼板を用いるものに限定されず、例えば、方向性電磁鋼板、圧粉磁心、アモルファスコア、およびナノ結晶コアであっても良い。
ロータコア１１１には、モータＭの回転軸に平行な方向（ｚ軸方向）において貫通する貫通穴１１１ａ～１１１ｉが形成されている。
【0015】
貫通穴１１１ａの中心の位置は、モータＭの回転軸線０の位置と同じである。貫通穴１１１ａには、回転軸（シャフト）が設置される。
貫通穴１１１ｂ～１１１ｉは、貫通穴１１１ａを取り巻くように、モータＭの周方向（図１に示すθ軸方向）において間隔を有して配置される。貫通穴１１１ｂ～１１１ｉの形状および大きさは同じである。貫通穴１１１ｂ～１１１ｉには、永久磁石１１２ａ～１１２ｐが設置される。貫通穴１１１ｂ～１１１ｉに永久磁石１１２ａ～１１２ｐが設置された状態で、永久磁石１１２ａ～１１２ｐの両側方に空隙が形成される。当該空隙は、貫通穴１１１ｂ～１１１ｉの一部の領域である。
貫通穴１１１ｂ～１１１ｉは、貫通穴１１１ａを取り巻くように、モータＭの周方向（図１に示すθ軸方向）において間隔を有して配置される。貫通穴１１１ｂ～１１１ｉの形状および大きさは同じである。貫通穴１１１ｂ～１１１ｉには、永久磁石１１２ａ～１１２ｐが設置される。貫通穴１１１ｂ～１１１ｉに永久磁石１１２ａ～１１２ｐが設置された状態で、永久磁石１１２ａ～１１２ｐの両側方に空隙が形成される。当該空隙は、貫通穴１１１ｂ～１１１ｉの一部の領域である。
【0016】
円形に対して以上のような貫通穴１１１ａ～１１１ｉに対応する穴が形成された形状を有する複数の無方向性電磁鋼板を、当該穴の位置が合うようにして積み重ねて固定したものがロータコア１１１である。なお、貫通穴１１１ａ～１１１ｉ以外の貫通穴がロータコア１１１に形成されていても良い。また、所謂スキューを施してロータコア１１１を構成しても良い。
【0017】
ステータ１２０は、ステータコア１２１と、ステータコイル１２２と、を備える。ステータコア１２１は、例えば、平面形状が同じ複数の無方向性電磁鋼板を積み重ねることにより構成される。なお、ステータコア１２１は、軟磁性体板の一例である無方向性電磁鋼板を用いるものに限定されず、例えば、方向性電磁鋼板、圧粉磁心、アモルファスコア、およびナノ結晶コアであっても良い。
【0018】
ステータコア１２１は、複数のティース部１２１ａと、ヨーク部１２１ｂ（コアバック部）と、を有する。なお、図１では、表記の都合上、複数のティース部のうちの１つのみに符号１２１ａを付している。
複数のティース部１２１ａは、モータＭの周方向において等間隔となるように配置される。複数のティース部１２１ａの形状および大きさは同じである。ヨーク部１２１ｂは、概ね中空円筒形状を有する。複数のティース部１２１ａおよびヨーク部１２１ｂは、ヨーク部１２１ｂの内周側（回転軸線０側）の端面と、複数のティース部１２１ａの外周側（図１に示すｒ軸の正の方向側）の端面と、が一致するように配置される。ただし、複数のティース部１２１ａおよびヨーク部１２１ｂは、一体となっている（境界線がない）。
複数のティース部１２１ａは、モータＭの周方向において等間隔となるように配置される。複数のティース部１２１ａの形状および大きさは同じである。ヨーク部１２１ｂは、概ね中空円筒形状を有する。複数のティース部１２１ａおよびヨーク部１２１ｂは、ヨーク部１２１ｂの内周側（回転軸線０側）の端面と、複数のティース部１２１ａの外周側（図１に示すｒ軸の正の方向側）の端面と、が一致するように配置される。ただし、複数のティース部１２１ａおよびヨーク部１２１ｂは、一体となっている（境界線がない）。
【0019】
また、スロット１２１ｃにステータコイル１２２が配置される。スロット１２１ｃは、モータＭの周方向において間隔を有した状態で隣り合う２つのティース部１２１ａの間の領域である。なお、図１では、表記の都合上、１つのステータコイルにのみ符号１２２を付している。
【0020】
円形に対して、以上のような複数のティース部１２１ａおよびヨーク部１２１ｂ（スロット）に対応する形状が形成されるように加工された複数の電磁鋼板を、それらの輪郭（内縁および外縁）が合うようにして積み重ねて固定したものがステータコア１２１である。なお、所謂スキューを施してステータコア１２１を構成しても良い。
【0021】
なお、図１では、モータＭが、インナーロータ型のＩＰＭ（Interior Permanent Magnet）モータである場合を例示する。ただし、モータＭは、インナーロータ型のＩＰＭモータに限定されない。例えば、モータＭは、同期モータ以外のモータであっても良いし、アウターロータ型のモータであっても良い。また、モータＭは、ラジアルギャップ型のモータに限定されず、アキシャルギャップ型のモータであっても良い。
【0022】
以下では、図１に示すモータＭとして、ステータ１２０の外径が１４０ｍｍ、ロータ１１０の外径が９０ｍｍ、ロータ１１０およびステータ１２０の高さ（ｚ軸方向の長さ）が２４ｍｍ、ステータ１２０のスロットの数が４８、ロータコア１１１およびステータコア１２１を構成する軟磁性体板が無方向性電磁鋼板、極数が８、ステータコイル１２２の結線がスター結線である三相交流モータを例示して、本発明者らが行った調査の結果を示す。
【0023】
＜数値解析の概要＞
本発明者らは、電磁界解析（数値解析）を行うことにより、基本波に重畳させる高調波について後述する知見を得た。そこで、以下に、電磁界解析（数値解析）の概要を説明する。
本調査では、数値解析の一例である有限要素法を用いて、モータＭ（の計算モデル）に対して設定した要素（メッシュ）のそれぞれにおける磁束密度Ｂおよび渦電流密度（ベクトル）Ｊｅを算出した。なお、基本波に重畳させる高調波について後述する知見は、差分法など、有限要素法以外の数値解析の手法（離散化手法）を用いて電磁界解析を実行しても得られる。
本発明者らは、電磁界解析（数値解析）を行うことにより、基本波に重畳させる高調波について後述する知見を得た。そこで、以下に、電磁界解析（数値解析）の概要を説明する。
本調査では、数値解析の一例である有限要素法を用いて、モータＭ（の計算モデル）に対して設定した要素（メッシュ）のそれぞれにおける磁束密度Ｂおよび渦電流密度（ベクトル）Ｊｅを算出した。なお、基本波に重畳させる高調波について後述する知見は、差分法など、有限要素法以外の数値解析の手法（離散化手法）を用いて電磁界解析を実行しても得られる。
【0024】
有限要素法を用いた電磁界解析の手法としてＡ－φ法を用いる手法がある。この場合、電磁界解析を行うための基礎方程式は、マクスウェルの方程式（Maxwell）に基づき以下の（１）式～（４）式で与えられる。尚、各式において、→は、ベクトルであることを表す。
【0025】
【数1】
【0026】
（１）式～（４）式において、μは、透磁率であり、Ａは、ベクトルポテンシャルであり、σは、導電率であり、Ｊ0は、励磁電流密度であり、Ｊｅは、渦電流密度であり、Ｂは、磁束密度である。（１）式および（２）式を連立して解いて、ベクトルポテンシャルＡとスカラーポテンシャルφを求めた後、（３）式および（４）式から磁束密度Ｂと、渦電流密度Ｊｅを要素のそれぞれに対して求める。なお、（１）式では、表記を簡素化するため、透磁率のｘ成分μx、ｙ成分μy、ｚ成分μzが等しい場合（μx＝μy＝μzの場合）の式を示す。
【0027】
そして、ステータコア１２１に対して設定された各要素における磁束密度Ｂに基づいて、ステータコア１２１に生じる電磁力Ｆを算出する（以下の説明では、ステータコア１２１に生じる電磁力Ｆを必要に応じて電磁力Ｆと略称する）。また、ロータコア１１１とステータコア１２１との間のエアギャップに対して設定された各要素における磁束密度Ｂに基づいて、モータＭに生じるトルクＴを算出する（以下の説明では、モータＭに生じるトルクＴを必要に応じてトルクＴと略称する）。電磁力ＦおよびトルクＴは、例えば、公知の節点力法を用いることにより算出される。節点力法では、磁束密度Ｂに基づいてマクスウェル応力テンソルを算出し、マクスウェル応力テンソルを用いてｒ方向、θ方向、ｚ方向の電磁力Ｆr、Ｆθ、Ｆzを成分として含む電磁力（ベクトル）Ｆが算出される。また、θ方向の電磁力Ｆθを用いてトルク（ベクトル）Ｔが算出される。なお、電磁力ＦおよびトルクＴを算出する方法は、節点力法に限定されず、その他の公知の手法であっても良い。
【0028】
なお、電磁界解析を行う手法自体は、「中田高義、高橋則雄著、「電気工学の有限要素法」、第２版、森北出版株式会社、１９８６年４月」等に記載されているように一般的な手法であるので、その詳細な説明を省略する。
【0029】
＜基本波に重畳させる高調波についての知見＞
本発明者らは、時間波形が基本波である励磁電流をステータコイル１２２に供給した場合の電磁力Ｆと、時間波形が基本波に各種の高調波を重畳させた時間波形である励磁電流をステータコイル１２２に供給した場合の電磁力Ｆと、を、電磁界解析（数値解析）を行うことにより算出した。ここで、各周波数をω［ｒａｄ／ｓ］とし、時刻をｔ［ｓ］とし、高調波の次数をｎ［－］とし、基本波の振幅をＩ0［Ａ］とし、第ｎ次高調波の振幅をＩn［Ａ］とし、基本波と第ｎ次高調波との位相差をφn［ｒａｄ］とすると、励磁電流Ｉ（ωｔ）［Ａ］は、以下の（５）式で表されるものとする。なお、［－］は、無次元量であることを示す。また、基本波と第ｎ次高調波との位相差φnが正の値である場合に、第ｎ次高調波は基本波に対して進み位相であるものとする。
本発明者らは、時間波形が基本波である励磁電流をステータコイル１２２に供給した場合の電磁力Ｆと、時間波形が基本波に各種の高調波を重畳させた時間波形である励磁電流をステータコイル１２２に供給した場合の電磁力Ｆと、を、電磁界解析（数値解析）を行うことにより算出した。ここで、各周波数をω［ｒａｄ／ｓ］とし、時刻をｔ［ｓ］とし、高調波の次数をｎ［－］とし、基本波の振幅をＩ0［Ａ］とし、第ｎ次高調波の振幅をＩn［Ａ］とし、基本波と第ｎ次高調波との位相差をφn［ｒａｄ］とすると、励磁電流Ｉ（ωｔ）［Ａ］は、以下の（５）式で表されるものとする。なお、［－］は、無次元量であることを示す。また、基本波と第ｎ次高調波との位相差φnが正の値である場合に、第ｎ次高調波は基本波に対して進み位相であるものとする。
【0030】
【数2】
【0031】
トルクＴは、励磁電流の実効値に対応する。そこで、本調査では、時間波形が基本波である励磁電流をステータコイル１２２に供給した場合と、時間波形が基本波に各種の高調波を重畳させた時間波形である励磁電流をステータコイル１２２に供給した場合と、で同等のトルクＴが発生するようにして、それぞれの場合の電磁力Ｆを同等のトルク条件の下で比較した。具体的には、時間波形が基本波である励磁電流の実効値と、時間波形が基本波に高調波を重畳させた時間波形である励磁電流の実効値と、がそれぞれ所望のトルクＴに対応する励磁電流の実効値と同じ（厳密に同じにならない場合には所望のトルクＴに対応する励磁電流の実効値に可及的に近い値）になるように、それぞれの励磁電流の実効値を調整した。
【0032】
また、本調査では、静磁界解析を行うことにより、トルクＴおよび電磁力Ｆを算出した。具体的には、一周期分の励磁電流の時間波形において、離散的な複数の時刻における励磁電流の値を用いて、当該時刻におけるトルクを算出することを、当該複数の時刻のそれぞれにおいて行い、各時刻におけるトルクの平均値をモータＭに生じるトルクＴとして算出した。このようにして算出したトルクＴが、所望のトルクと同じ（厳密に同じにならない場合には所望のトルクＴに可及的に近い値）になるように、時間波形が基本波である励磁電流の実効値と、時間波形が基本波に高調波を重畳させた時間波形である励磁電流の実効値と、をそれぞれ調整した。そして、このようにして実効値を調整した励磁電流をステータコイル１２２に供給した場合の電磁力Ｆとして、時間波形が基本波である励磁電流をステータコイル１２２に供給した場合の電磁力Ｆと、時間波形が基本波に各種の高調波を重畳させた時間波形である励磁電流をステータコイル１２２に供給した場合の電磁力Ｆと、をそれぞれ算出して比較した。なお、このようにして算出される電磁力Ｆは、ステータコア１２１の全体に生じる電磁力である。しかしながら、前述したように本調査では、時間波形が基本波である励磁電流の実効値と、時間波形が基本波に高調波を重畳させた時間波形である励磁電流の実効値と、を同じにして、それぞれの励磁電流をステータコイル１２２に供給した場合にステータコア１２１に生じる電磁力Ｆを算出する。時間波形が基本波である励磁電流の実効値と、時間波形が基本波に高調波を重畳させた時間波形である励磁電流の実効値と、を同じにすることは、モータＴのトルクＴ、すなわちモータＭの回転方向における電磁力を同じにすることに対応する。したがって、以上のように励磁電流の実効値を同じにして算出されるステータコア１２１に生じる電磁力Ｆの差には、モータＭの半径方向における電磁力の差となって表される。
【0033】
ところで、極端に高次の次数の高調波を基本波に重畳させると、励磁電流の時間波形が複雑な形状になる。そうすると、例えば、励磁電流を生成するための回路や制御が複雑になったり、励磁電流を生成するための回路に備わるスイッチング素子がスイッチングを行うことにより生じるスイッチングノイズの影響が大きくなったりする虞がある。また、前述したように例えば、スター結線（Y結線の）三相交流電源により動作するモータにおいては、３の倍数の次数の高調波電流は流れないので、第３次高調波電流を重畳させても、モータＭの半径方向における振動の抑制効果は十分ではない。以上のことを踏まえ、本発明者らは、前述した比較の結果から、基本波に重畳させる高調波を、第３次高調波よりも高い奇数次の高調波のうち最も低次の高調波と２番目に低次の高調波である第５次高調波および第７次高調波のみとし、第７次高調波の振幅Ｉ7と、基本波と第７次高調波との位相差φ7と、を適正化することにより、励磁電流の時間波形の形状を極端に複雑にしなくても、モータＭの振動（モータＭの半径方向における電磁力）の抑制効果を大きくすることが可能になることを見出した。また、本発明者らは、ステータコア１２１を構成する軟磁性材料としてＢ５０（磁化力が５０００Ａ／ｍのときの磁束密度）が１．６６Ｔ以下である軟磁性材料を用いる場合と、Ｂ５０が１．６６Ｔ超である軟磁性材料を用いる場合とで、第７次高調波の振幅Ｉ7の適正化の範囲、および基本波と第７次高調波との位相差φ7の適正化の範囲と、が異なることを見出した。なお、Ｂ５０は、２５ｃｍエプスタイン試験器を用いてＪＩＳ Ｃ ２５５０：２０００により測定される値であるものとする。
【0034】
また、本発明者らは、第７次高調波の振幅Ｉ7と、基本波と第７次高調波との位相差φ7と、に加え、第５次高調波の振幅Ｉ5を適正化することにより、モータＭの半径方向における電磁力をより低減させることが可能になることを見出し、さらに、第５次高調波の振幅Ｉ5に加え、基本波と第５次高調波との位相差φ5を適正化することにより、モータＭの半径方向における電磁力をより一層低減させることが可能になることを見出した。
【0035】
ここで、以下の（６）式に示すように、基本波の振幅Ｉ0に対する第ｎ次高調波の振幅Ｉnの比（＝Ｉn÷Ｉ0）を百分率で表したものを、基本波に対する第ｎ次高調波の振幅割合Ａnとする。第ｎ次高調波の振幅Ｉnは、基本波の振幅Ｉ0と、基本波に対する第ｎ次高調波の振幅割合Ａnと、を用いると、以下の（７）式で表され、第５次高調波の振幅Ｉ5、第７次高調波の振幅Ｉ7は、それぞれ以下の（７ａ）式、（７ｂ）式で表される。また、基本波に第５次高調波と第７次高調波とを重畳させた励磁電流Ｉ（ωｔ）［Ａ］は、（５）式より、以下の（８）式で表されるものとする。なお、基本波に第５次高調波のみを重畳させた励磁電流Ｉ（ωｔ）［Ａ］は、以下の（８）式の右辺第３項を０（零）としたものとなる。また、基本波に第７次高調波のみを重畳させた励磁電流Ｉ（ωｔ）［Ａ］は、以下の（８）式の右辺第２項を０（零）としたものとなる。以下の説明では、基本波に対する第５次高調波の振幅割合Ａ5、基本波に対する第５次高調波の振幅割合Ａ7を、必要に応じて、それぞれ振幅割合Ａ5、Ａ7と略称する。また、基本波と第５次高調波との位相差φ5、基本波と第７次高調波との位相差φ7を、必要に応じて、それぞれ位相差φ5、φ7と略称する。
【0036】
【数3】
【0037】
前述したように、本発明者らは、ステータコア１２１を構成する軟磁性材料としてＢ５０が１．６６Ｔ以下である軟磁性材料を用いる場合と、Ｂ５０が１．６６Ｔ超である軟磁性材料を用いる場合とで、第７次高調波の振幅Ｉ7および位相差φ7の適正化の範囲が異なることを見出した。以下の説明では、Ｂ５０が１．６６Ｔ以下である軟磁性材料を必要に応じて低Ｂ５０材料と称し、Ｂ５０が１．６６Ｔ超である軟磁性材料を必要に応じて高Ｂ５０材料と称する。
【0038】
<<低Ｂ５０材料>>
まず、低Ｂ５０材料についての知見を説明する。ここでは、低Ｂ５０材料のＢ５０が１．６Ｔである場合を例示して説明する。
<<<第５次高調波のみを重畳させた場合の知見>>>
本発明者らは、基本波に重畳させる高調波を第５次高調波のみとして、基本波に対する第５次高調波の振幅割合Ａ5によって電磁力Ｆがどのように変化するのかを調査した。図２は、基本波に対する第５次高調波の振幅割合Ａ5（横軸）と電磁力Ｆ（縦軸）との関係の一例を示す図である。なお、図２では、基本波と第５次高調波との位相差φ5を１．６５ｒａｄ（≒９５°）に固定している場合を例示する。図２において、破線２０１は、時間波形が基本波である励磁電流をステータコイル１２２に供給した場合の電磁力Ｆの値を示す。破線２０２は、時間波形が基本波である励磁電流をステータコイル１２２に供給した場合の電磁力Ｆを１０％低減させた値（すなわち、時間波形が基本波である励磁電流をステータコイル１２２に供給した場合の電磁力Ｆの０．９倍の値）を示す。黒丸は、時間波形が基本波に第５次高調波を重畳させた時間波形である励磁電流をステータコイル１２２に供給した場合の電磁力Ｆを示す。なお、図２では、電磁力Ｆを正規化して無次元量で表している。
まず、低Ｂ５０材料についての知見を説明する。ここでは、低Ｂ５０材料のＢ５０が１．６Ｔである場合を例示して説明する。
<<<第５次高調波のみを重畳させた場合の知見>>>
本発明者らは、基本波に重畳させる高調波を第５次高調波のみとして、基本波に対する第５次高調波の振幅割合Ａ5によって電磁力Ｆがどのように変化するのかを調査した。図２は、基本波に対する第５次高調波の振幅割合Ａ5（横軸）と電磁力Ｆ（縦軸）との関係の一例を示す図である。なお、図２では、基本波と第５次高調波との位相差φ5を１．６５ｒａｄ（≒９５°）に固定している場合を例示する。図２において、破線２０１は、時間波形が基本波である励磁電流をステータコイル１２２に供給した場合の電磁力Ｆの値を示す。破線２０２は、時間波形が基本波である励磁電流をステータコイル１２２に供給した場合の電磁力Ｆを１０％低減させた値（すなわち、時間波形が基本波である励磁電流をステータコイル１２２に供給した場合の電磁力Ｆの０．９倍の値）を示す。黒丸は、時間波形が基本波に第５次高調波を重畳させた時間波形である励磁電流をステータコイル１２２に供給した場合の電磁力Ｆを示す。なお、図２では、電磁力Ｆを正規化して無次元量で表している。
【0039】
本発明者らは、図２に示す結果などから、振幅割合Ａ5を０％超９０％以下（０％＜Ａ5≦９０％）とすることにより、時間波形が基本波である励磁電流をステータコイル１２２に供給した場合に比べて電磁力Ｆを低減することができるという知見を得た。ただし、図２に示すように振幅割合Ａ5を０％超９０％以下としても、電磁力Ｆの低減効果が十分でない場合があることから、モータＭの振動の抑制効果を確実に発現させる観点から、本発明者らは、振幅割合Ａ5を２０％超８０％以下（２０％＜Ａ5≦８０％）にすれば、時間波形が基本波である励磁電流をステータコイル１２２に供給した場合に比べて電磁力Ｆを１０％以上低減させることができるので好ましいという知見を得た。１０％程度まで電磁力Ｆを低減できれば、モータＭの振動の抑制効果として確実な効果が得られると考えられる。例えば、１０％程度まで電磁力Ｆを低減できれば、モータＭの振動（振幅）が小さくなり易い運転条件（例えば、低回転数、低トルクの運転条件）でモータＭを運転している場合でも、時間波形が基本波である励磁電流をステータコイル１２２に供給する場合と、振幅割合Ａ5を２０％超８０％以下にする場合とで、モータＭの振動の絶対値（振幅）に明確な差を生じさせることができるので、振幅割合Ａ5を２０％超８０％以下にすることによるモータＭの振動の抑制効果を確実に発現させることができると考えられる。
さらに、本発明者らは、振幅割合Ａ5を４０％以上７０％以下（４０％≦Ａ5≦７０％）にすれば、時間波形が基本波である励磁電流をステータコイル１２２に供給した場合に比べて電磁力Ｆを２５％近く低減させることができるのでさらに好ましいという知見を得た。
さらに、本発明者らは、振幅割合Ａ5を４０％以上７０％以下（４０％≦Ａ5≦７０％）にすれば、時間波形が基本波である励磁電流をステータコイル１２２に供給した場合に比べて電磁力Ｆを２５％近く低減させることができるのでさらに好ましいという知見を得た。
【0040】
なお、前述したように図２では、基本波と第５次高調波との位相差φ5を１．６５ｒａｄ（≒９５°）とした場合を示すが、例えば自動車の駆動用モータなど対象となるモータを動作させることができる範囲内であれば、基本波と第５次高調波との位相差φ5が１．６５ｒａｄ（≒９５°）以外の値であっても、電磁力Ｆを低減することができる振幅割合Ａ5の範囲は、前述した範囲（０％＜Ａ5≦９０％（好ましくは２０％＜Ａ5≦８０％、より好ましくは４０％≦Ａ5≦７０％））であった。なお、駆動用モータとは、ハイブリッド自動車および電気自動車などの、モータを駆動源として移動可能な電動車両（以下、必要に応じて単に電動車両と称する）の動力源となるモータであり、車輪（ホイールおよびタイヤ）を回転させるためのトルクを発生するモータである。
【0041】
また、本発明者らは、基本波に重畳させる高調波を第５次高調波のみとして、基本波と第５次高調波との位相差φ5によって電磁力Ｆがどのように変化するのかを調査した。図３は、基本波と第５次高調波との位相差φ5（横軸）と電磁力Ｆ（縦軸）との関係の一例を示す図である。なお、図３では、振幅割合Ａ5を５０％に固定している場合を例示する。
図３において、破線２０１、２０２は、図２に示したものと同じであり、それぞれ、時間波形が基本波である励磁電流をステータコイル１２２に供給した場合の電磁力Ｆの値、時間波形が基本波である励磁電流をステータコイル１２２に供給した場合の電磁力Ｆを１０％低減させた値である。黒丸は、時間波形が基本波に第５次高調波を重畳させた時間波形である励磁電流をステータコイル１２２に供給した場合の電磁力Ｆを示す。なお、図３でも図２と同様に、電磁力Ｆを正規化して無次元量で表している（ただし、各図の電磁力Ｆ＝１．０［－］における電磁力Ｆの実際の値（単位をＮとする値）は同じである）。
図３において、破線２０１、２０２は、図２に示したものと同じであり、それぞれ、時間波形が基本波である励磁電流をステータコイル１２２に供給した場合の電磁力Ｆの値、時間波形が基本波である励磁電流をステータコイル１２２に供給した場合の電磁力Ｆを１０％低減させた値である。黒丸は、時間波形が基本波に第５次高調波を重畳させた時間波形である励磁電流をステータコイル１２２に供給した場合の電磁力Ｆを示す。なお、図３でも図２と同様に、電磁力Ｆを正規化して無次元量で表している（ただし、各図の電磁力Ｆ＝１．０［－］における電磁力Ｆの実際の値（単位をＮとする値）は同じである）。
【0042】
本発明者らは、図２および図３に示す結果などから、振幅割合Ａ5が０％超９０％以下（０％＜Ａ5≦９０％）である場合には、位相差φ5に関わらず、時間波形が基本波である励磁電流をステータコイル１２２に供給した場合に比べて電磁力Ｆを低減させることができるが、振幅割合Ａ5を２０％超８０％以下（２０％＜Ａ5≦８０％）とする場合（好ましくは振幅割合Ａ5を４０％以上７０％以下（４０％≦Ａ5≦７０％）とする場合）には、位相差φ5を８０°以上１０６°以下（８０°≦φ5≦１０６°）にすることにより、時間波形が基本波である励磁電流をステータコイル１２２に供給した場合に比べて電磁力Ｆを１０％以上低減させることができるので好ましいという知見を得た。また、さらに、本発明者らは、振幅割合Ａ5を２０％超８０％以下（２０％＜Ａ5≦８０％）とする場合（好ましくは振幅割合Ａ5を４０％以上７０％以下（４０％≦Ａ5≦７０％）とする場合）、位相差φ5を、９０°超１０６°以下（９０°＜φ5≦１０６°）にすれば、時間波形が基本波である励磁電流をステータコイル１２２に供給した場合に比べて電磁力Ｆを８０％程度以下に低減させることができるのでより好ましいという知見を得た。さらに、本発明者らは、さらに、本発明者らは、振幅割合Ａ5を２０％超８０％以下（２０％＜Ａ5≦８０％）とする場合（好ましくは振幅割合Ａ5を４０％以上７０％以下（４０％≦Ａ5≦７０％）とする場合）、位相差φ5を、９５°以上１０６°以下（９５°≦φ5≦１０６°）にすれば、時間波形が基本波である励磁電流をステータコイル１２２に供給した場合に比べて電磁力Ｆを７５％程度以下に低減させることができるのでより一層好ましいという知見を得た。
【0043】
なお、前述したように図３では、振幅割合Ａ5を５０％とした場合の位相差φ5と電磁力Ｆとの関係を示すが、電動車両の駆動用モータを動作させることができる範囲内であれば、振幅割合Ａ5が５０％以外の値であっても、電磁力Ｆを低減することができる好ましい位相差φ5の範囲は、前述した範囲（８０°≦φ5≦１０６°、より好ましくは、９０°＜φ5≦１０６°、より一層好ましくは９５°≦φ5≦１０６°）であった。
【0044】
前述したように本調査では静磁界解析を行っているので、励磁電流の実効値（振幅）、すなわちトルクＴが同等であれば、電磁力ＦはモータＭの回転数に依存しない。したがって、図２および図３を参照しながら説明した結果は、モータＭの回転数に依存するものではない。このことは、後述する図４Ａ～図４Ｈ、図５、および図６Ａ～図６Ｆについても同じである。
【0045】
<<<第５次高調波および第７次高調波を重畳させた場合の知見>>>
図２に示す結果では、基本波に第５次高調波のみを重畳させた場合、振幅割合Ａ5が５０％付近である場合に電磁力Ｆが最も小さくなった（電磁力Ｆの基準値２０３を参照）。そこで、本発明者らは、振幅割合Ａ5が５０％であり位相差φ5が１．６５ｒａｄ（≒９５°）である第５次高調波と、振幅割合Ａ7および位相差φ7が異なる第７次高調波と、を基本波に重畳させた場合に電磁力Ｆがどのように変化するのかを調査した。図４Ａ～図４Ｈは、基本波に対する第７次高調波の振幅割合Ａ7と電磁力Ｆとの関係の一例を示す図である。具体的に、図４Ａ、図４Ｂ、図４Ｃ、図４Ｄ、図４Ｅ、図４Ｆ、図４Ｇ、図４Ｈは、それぞれ、基本波と第７次高調波との位相差φ7が、５７°、１１５°、１８２°、２２９°、２６０°、２７２°、２８６°、３４４°である場合の振幅割合Ａ7（横軸）と電磁力Ｆ（縦軸）との関係の一例を示す図である。
図２に示す結果では、基本波に第５次高調波のみを重畳させた場合、振幅割合Ａ5が５０％付近である場合に電磁力Ｆが最も小さくなった（電磁力Ｆの基準値２０３を参照）。そこで、本発明者らは、振幅割合Ａ5が５０％であり位相差φ5が１．６５ｒａｄ（≒９５°）である第５次高調波と、振幅割合Ａ7および位相差φ7が異なる第７次高調波と、を基本波に重畳させた場合に電磁力Ｆがどのように変化するのかを調査した。図４Ａ～図４Ｈは、基本波に対する第７次高調波の振幅割合Ａ7と電磁力Ｆとの関係の一例を示す図である。具体的に、図４Ａ、図４Ｂ、図４Ｃ、図４Ｄ、図４Ｅ、図４Ｆ、図４Ｇ、図４Ｈは、それぞれ、基本波と第７次高調波との位相差φ7が、５７°、１１５°、１８２°、２２９°、２６０°、２７２°、２８６°、３４４°である場合の振幅割合Ａ7（横軸）と電磁力Ｆ（縦軸）との関係の一例を示す図である。
【0046】
図４Ａ～図４Ｈにおいて、破線４０１は、図２に示す電磁力Ｆの基準値２０３を示す。黒丸は、時間波形が基本波に第５次高調波（Ａ5＝５０％、φ5≒９５°）および第７次高調波を重畳させた時間波形である励磁電流をステータコイル１２２に供給した場合の電磁力Ｆを示す。したがって、電磁力Ｆ（黒丸）が破線４０１よりも小さいことは、基本波に第５次高調波のみを重畳させる場合よりも電磁力Ｆを低減することができることを示すことになる。なお、図４Ａ～図４Ｈでも図２と同様に、電磁力Ｆを正規化して無次元量で表している（ただし、前述したように各図の電磁力Ｆ＝１．０［－］における電磁力Ｆの実際の値（単位をＮとする値）は同じである）。
【0047】
本発明者らは、図４Ａ～図４Ｆに示す結果などから、位相差φ7が０°以上２８０°未満（０°≦φ7＜２８０°）では、基本波に第５次高調波のみを重畳させる場合よりも電磁力Ｆを低減することができない場合があるという知見を得た。一方、図４Ｇ～図４Ｈに示す結果などから、本発明者らは、位相差φ7を２８０°以上３５０°以下（２８０°≦φ7≦３５０°）とする場合、振幅割合Ａ7を０％超５０％以下（０％＜Ａ7≦５０％）とすれば、基本波に第５次高調波のみを重畳させる場合よりも電磁力Ｆを低減することができるという知見を得た（図４Ｇおよび図４Ｈのグレーで示す領域を参照）。
【0048】
なお、図４Ｇに示すように位相差φ7が２８６°である場合には、振幅割合Ａ7が５０％超となる範囲でも、基本波に第５次高調波のみを重畳させる場合より電磁力Ｆを低減することができる。しかしながら、モータＭを実際に制御する際には、振幅割合Ａ7および位相差φ7を変更する必要がある。したがって、振幅割合Ａ7および位相差φ7の一方のみの適用範囲が極端に狭くなると、モータＭを実際に制御する際に最適な振幅割合Ａ7および位相差φ7を選択することができなくなる虞がある。このような観点から、基本波（および第５次高調波）に重畳させる第７次高調波の振幅割合Ａ7を０％超５０％以下（０％＜Ａ7≦５０％）とし、位相差φ7を２８０°以上３５０°以下（２８０°≦φ7≦３５０°）とすることとした。
【0049】
なお、図４Ａ～図４Ｈでは、基本波に対する第５次高調波の振幅割合Ａ5を５０％とし、基本波と第５次高調波との位相差φ5を１．６５ｒａｄ（≒９５°）とした場合を示すが、電動車両の駆動用モータを動作させることができる範囲内であれば、基本波に対する第５次高調波の振幅割合Ａ5が５０％の以外の値であり、基本波と第５次高調波との位相差φ5が１．６５ｒａｄ（≒９５°）以外の値であっても、電磁力Ｆを低減することができる振幅割合Ａ7および位相差φ7の範囲は、前述した範囲（０％＜Ａ7≦５０％、２８０°≦φ7≦３５０°）であった。
【0050】
以上の図４Ａ～図４Ｈに示す結果などから、本発明者らは、低Ｂ５０材料においては、振幅割合Ａ7を０％超５０％以下にし、且つ、位相差φ7を２８０°以上３５０°以下にすることにより、第５次高調波および第７次高調波を基本波に重畳させることによる電磁力Ｆの低減効果が生じるという知見を得た。
【0051】
前述したように本調査では静磁界解析を行っているので、励磁電流の実効値（振幅）、すなわちトルクＴが同等であれば、電磁力ＦはモータＭの回転数に依存しない。したがって、低Ｂ５０材料においては、振幅割合Ａ7を０％超５０％以下にし、且つ、位相差φ7を２８０°以上３５０°以下にすることにより、駆動用モータの回転数に関わらず駆動用モータの振動を低減することができ、例えば、駆動用モータの回転数に関わらず電動車両の乗り心地を改善することができる。また、図２に示す結果などから、振幅割合Ａ5を０％超９０％以下にすることにより、基本波に重畳させる第５次高調波による電磁力Ｆの低減効果が生じる。また、振幅割合Ａ5を２０％超８０％以下にすると共に、位相差φ5を８０°以上１０６°以下にすることにより、基本波に重畳させる第５次高調波による電磁力Ｆの低減効果をより顕著に発揮させることができる。
【0052】
なお、ＩＰＭモータなどの、電動車両の駆動用モータとして一般的に使用される実用的な範囲においては、駆動用モータの振動を低減することができる振幅割合Ａ7、Ａ5および位相差φ7、φ5の範囲として前述した範囲（０％＜Ａ7≦５０％且つ２８０°≦φ7≦３５０°、好ましくはさらに０％＜Ａ5≦９０％、より好ましくはさらに２０％＜Ａ5≦８０％且つ８０°≦φ5≦１０６°など）が得られた。
【0053】
また、本調査では、低Ｂ５０材料のＢ５０が１．６Ｔである場合について説明するが、ＩＰＭモータなどの、電動車両の駆動用モータとして一般的に使用される実用的な範囲においては、Ｂ５０が１．６６Ｔ以下のその他の値（≠１．６Ｔ）においても、駆動用モータの振動を低減することができる振幅割合Ａ7、Ａ5および位相差φ7、φ5の範囲として前述した範囲（０％＜Ａ7≦５０％且つ２８０°≦φ7≦３５０°、好ましくはさらに０％＜Ａ5≦９０％、より好ましくはさらに２０％＜Ａ5≦８０％且つ８０°≦φ5≦１０６°など）が得られた。
【0054】
<<高Ｂ５０材料>>
次に、高Ｂ５０材料についての知見を説明する。ここでは、高Ｂ５０材料のＢ５０が１．７Ｔである場合を例示して説明する。
<<<第５次高調波のみを重畳させた場合の知見>>>
本発明者らは、高Ｂ５０材料においても低Ｂ５０材料と同様に、基本波に重畳させる高調波を第５次高調波のみとして、基本波に対する第５次高調波の振幅割合Ａ5によって電磁力Ｆがどのように変化するのかを調査した。図５は、基本波に対する第５次高調波の振幅割合Ａ5（横軸）と電磁力Ｆ（縦軸）との関係の一例を示す図である。なお、図５では、図２と同様に、基本波と第５次高調波との位相差φ5を１．６５ｒａｄ（≒９５°）に固定している場合を例示する。図５において、破線５０１は、時間波形が基本波である励磁電流をステータコイル１２２に供給した場合の電磁力Ｆの値を示す。破線５０２は、時間波形が基本波である励磁電流をステータコイル１２２に供給した場合の電磁力Ｆを１０％低減させた値（すなわち、時間波形が基本波である励磁電流をステータコイル１２２に供給した場合の電磁力Ｆの０．９倍の値）を示す。黒丸は、時間波形が基本波に第５次高調波を重畳させた時間波形である励磁電流をステータコイル１２２に供給した場合の電磁力Ｆを示す。なお、図５でも図２と同様に、電磁力Ｆを正規化して無次元量で表している（ただし、前述したように各図の電磁力Ｆ＝１．０［－］における電磁力Ｆの実際の値（単位をＮとする値）は同じである）。
次に、高Ｂ５０材料についての知見を説明する。ここでは、高Ｂ５０材料のＢ５０が１．７Ｔである場合を例示して説明する。
<<<第５次高調波のみを重畳させた場合の知見>>>
本発明者らは、高Ｂ５０材料においても低Ｂ５０材料と同様に、基本波に重畳させる高調波を第５次高調波のみとして、基本波に対する第５次高調波の振幅割合Ａ5によって電磁力Ｆがどのように変化するのかを調査した。図５は、基本波に対する第５次高調波の振幅割合Ａ5（横軸）と電磁力Ｆ（縦軸）との関係の一例を示す図である。なお、図５では、図２と同様に、基本波と第５次高調波との位相差φ5を１．６５ｒａｄ（≒９５°）に固定している場合を例示する。図５において、破線５０１は、時間波形が基本波である励磁電流をステータコイル１２２に供給した場合の電磁力Ｆの値を示す。破線５０２は、時間波形が基本波である励磁電流をステータコイル１２２に供給した場合の電磁力Ｆを１０％低減させた値（すなわち、時間波形が基本波である励磁電流をステータコイル１２２に供給した場合の電磁力Ｆの０．９倍の値）を示す。黒丸は、時間波形が基本波に第５次高調波を重畳させた時間波形である励磁電流をステータコイル１２２に供給した場合の電磁力Ｆを示す。なお、図５でも図２と同様に、電磁力Ｆを正規化して無次元量で表している（ただし、前述したように各図の電磁力Ｆ＝１．０［－］における電磁力Ｆの実際の値（単位をＮとする値）は同じである）。
【0055】
本発明者らは、図５に示す結果などから、高Ｂ５０材料においても低Ｂ５０材料と同様に、振幅割合Ａ5を０％超９０％以下（０％＜Ａ5≦９０％）とすることにより、時間波形が基本波である励磁電流をステータコイル１２２に供給した場合に比べて電磁力Ｆを低減することができるという知見を得た。ただし、図５に示すように振幅割合Ａ5を０％超９０％以下としても、電磁力Ｆの低減効果が十分でない場合があることから、モータＭの振動の抑制効果を確実に発現させる観点から、本発明者らは、振幅割合Ａ5を２０％超８０％以下（２０％＜Ａ5≦８０％）にすれば、時間波形が基本波である励磁電流をステータコイル１２２に供給した場合に比べて電磁力Ｆを１０％以上低減させることができるので好ましいという知見を得た。１０％程度まで電磁力Ｆを低減できれば、モータＭの振動の抑制効果として確実な効果が得られると考えられる。例えば、１０％程度まで電磁力Ｆを低減できれば、モータＭの振動（振幅）が小さくなり易い運転条件（例えば、低回転数、低トルクの運転条件）でモータＭを運転している場合でも、時間波形が基本波である励磁電流をステータコイル１２２に供給する場合と、振幅割合Ａ5を２０％超８０％以下にする場合とで、モータＭの振動の絶対値（振幅）に明確な差を生じさせることができるので、振幅割合Ａ5を２０％超８０％以下にすることによるモータＭの振動の抑制効果を確実に発現させることができると考えられる。
さらに、本発明者らは、振幅割合Ａ5を４０％以上７０％以下（４０％≦Ａ5≦７０％）にすれば、基本波の励磁電流の場合よりも、電磁力Ｆを２％程度低減させることができるのでさらに好ましいという知見を得た。
さらに、本発明者らは、振幅割合Ａ5を４０％以上７０％以下（４０％≦Ａ5≦７０％）にすれば、基本波の励磁電流の場合よりも、電磁力Ｆを２％程度低減させることができるのでさらに好ましいという知見を得た。
【0056】
なお、前述したように図５でも図２と同様に、基本波と第５次高調波との位相差φ5を１．６５ｒａｄ（≒９５°）とした場合を示すが、電動車両の駆動用モータを動作させることができる範囲内であれば、基本波と第５次高調波との位相差φ5が１．６５ｒａｄ（≒９５°）以外の値であっても、電磁力Ｆを低減することができる振幅割合Ａ5の範囲は、前述した範囲（０％＜Ａ5≦９０％（好ましくは２０％＜Ａ5≦８０％、より好ましくは４０％≦Ａ5≦７０％））であった。
【0057】
また、図示を省略するが、本発明者らは、図３を参照しながら説明した低Ｂ５０材料と同様に、高Ｂ５０材料においても、振幅割合Ａ5が０％超９０％以下（０％超Ａ5≦９０％）である場合には、位相差φ5に関わらず、時間波形が基本波である励磁電流をステータコイル１２２に供給した場合に比べて電磁力Ｆを低減させることができるが、振幅割合Ａ5を２０％超８０％以下（２０％＜Ａ5≦８０％）とする場合（好ましくは振幅割合Ａ5を４０％以上７０％以下（４０％≦Ａ5≦７０％）とする場合）には、位相差φ5を８０°以上１０６°以下（８０°≦φ5≦１０６°）にすることにより、時間波形が基本波である励磁電流をステータコイル１２２に供給した場合に比べて電磁力Ｆを１０％以上低減させることができるという知見を得た。また、さらに、本発明者らは、振幅割合Ａ5を２０％超８０％以下（２０％＜Ａ5≦８０％）とする場合（好ましくは振幅割合Ａ5を４０％以上７０％以下（４０％≦Ａ5≦７０％）とする場合）、位相差φ5を、９０°超１０６°以下（９０°＜φ5≦１０６°）にすれば、時間波形が基本波である励磁電流をステータコイル１２２に供給した場合に比べて電磁力Ｆを８０％程度以下に低減させることができるのでより好ましいという知見を得た。さらに、本発明者らは、振幅割合Ａ5を２０％超８０％以下（２０％＜Ａ5≦８０％）とする場合（好ましくは振幅割合Ａ5を４０％以上７０％以下（４０％≦Ａ5≦７０％）とする場合）、位相差φ5を、９５°以上１０６°以下（９５°≦φ5≦１０６°）にすれば、時間波形が基本波である励磁電流をステータコイル１２２に供給した場合に比べて電磁力Ｆを７５％程度以下に低減させることができるのでより一層好ましいという知見を得た。
【0058】
<<<第５次高調波および第７次高調波を重畳させた場合の知見>>>
高Ｂ５０材料に対する図５に示す結果でも低Ｂ５０材料に対する図２に示す結果と同様に、基本波に第５次高調波のみを重畳させた場合、振幅割合Ａ5が５０％付近である場合に電磁力Ｆが最も小さくなった（電磁力Ｆの基準値５０３を参照）。そこで、本発明者らは、振幅割合Ａ5が５０％であり位相差φ5が１．６５ｒａｄ（≒９５°）である第５次高調波と、振幅割合Ａ7および位相差φ7が異なる第７次高調波と、を基本波に重畳させた場合に電磁力Ｆがどのように変化するのかを調査した。図６Ａ～図６Ｆは、基本波に対する第７次高調波の振幅割合Ａ7と電磁力Ｆとの関係の一例を示す図である。具体的に、図６Ａ、図６Ｂ、図６Ｃ、図６Ｄ、図６Ｅ、図６Ｆは、それぞれ、基本波と第７次高調波との位相差φ7が、５７°、１１５°、１８２°、２２９°、２８６°、３４４°である場合の振幅割合Ａ7（横軸）と電磁力Ｆ（縦軸）との関係の一例を示す図である。
高Ｂ５０材料に対する図５に示す結果でも低Ｂ５０材料に対する図２に示す結果と同様に、基本波に第５次高調波のみを重畳させた場合、振幅割合Ａ5が５０％付近である場合に電磁力Ｆが最も小さくなった（電磁力Ｆの基準値５０３を参照）。そこで、本発明者らは、振幅割合Ａ5が５０％であり位相差φ5が１．６５ｒａｄ（≒９５°）である第５次高調波と、振幅割合Ａ7および位相差φ7が異なる第７次高調波と、を基本波に重畳させた場合に電磁力Ｆがどのように変化するのかを調査した。図６Ａ～図６Ｆは、基本波に対する第７次高調波の振幅割合Ａ7と電磁力Ｆとの関係の一例を示す図である。具体的に、図６Ａ、図６Ｂ、図６Ｃ、図６Ｄ、図６Ｅ、図６Ｆは、それぞれ、基本波と第７次高調波との位相差φ7が、５７°、１１５°、１８２°、２２９°、２８６°、３４４°である場合の振幅割合Ａ7（横軸）と電磁力Ｆ（縦軸）との関係の一例を示す図である。
【0059】
図６Ａ～図６Ｆにおいて、破線６０１は、図５に示す電磁力Ｆの基準値５０３を示す。黒丸は、時間波形が基本波に第５次高調波（Ａ5＝５０％、φ5≒９５°）および第７次高調波を重畳させた時間波形である励磁電流をステータコイル１２２に供給した場合の電磁力Ｆを示す。したがって、電磁力Ｆ（黒丸）が破線６０１よりも小さいことは、基本波に第５次高調波のみを重畳させる場合よりも電磁力Ｆを低減することができることを示すことになる。なお、図６Ａ～図６Ｆでも図２と同様に、電磁力Ｆを正規化して無次元量で表している（ただし、前述したように各図の電磁力Ｆ＝１．０［－］における電磁力Ｆの実際の値（単位をＮとする値）は同じである）。
【0060】
本発明者らは、図６Ａ～図６Ｄに示す結果などから、位相差φ7が０°以上２４０°以下（０°≦φ7≦２４０°）では、基本波に第５次高調波のみを重畳させる場合よりも電磁力Ｆを低減することができない場合があるという知見を得た。一方、図６Ｄ～図６Ｆに示す結果などから、本発明者らは、位相差φ7を２４０°超３５０°以下（２４０°＜φ7≦３５０°）とする場合、振幅割合Ａ7を０％超６０％以下（０％＜Ａ7≦６０％）とすれば、基本波に第５次高調波のみを重畳させる場合よりも電磁力Ｆを低減することができ、振幅割合Ａ7および位相差φ7の範囲として低Ｂ５０材料よりも広い範囲を採用することができるという知見を得た（図６Ｅおよび図６Ｆのグレーで示す領域を参照）。
【0061】
なお、図６Ｅに示すように位相差φ7が２８６°である場合には、振幅割合Ａ7が６０％超となる範囲でも、基本波に第５次高調波のみを重畳させる場合より電磁力Ｆを低減することができる。しかしながら、低Ｂ５０材料と同様に高Ｂ５０材料においても、モータＭを実際に制御する際に最適な振幅割合Ａ7および位相差φ7を選択することができなくなる虞があることを抑制する観点から、基本波（および第５次高調波）に重畳させる第７次高調波の振幅割合Ａ7を０％超６０％以下（０％＜Ａ7≦６０％）とし、位相差φ7を２４０°超３５０°以下（２４０°＜φ7≦３５０°）とすることとした。
【0062】
なお、図６Ａ～図６Ｆでは、基本波に対する第５次高調波の振幅割合Ａ5を５０％とし、基本波と第５次高調波との位相差φ5を１．６５ｒａｄ（≒９５°）とした場合を示すが、電動車両の駆動用モータを動作させることができる範囲内であれば、基本波に対する第５次高調波の振幅割合Ａ5が５０％の以外の値であり、基本波と第５次高調波との位相差φ5が１．６５ｒａｄ（≒９５°）以外の値であっても、電磁力Ｆを低減することができる振幅割合Ａ7および位相差φ7の範囲は、前述した範囲（０％＜Ａ7≦６０％、２４０°＜φ7≦３５０°）であった。
【0063】
以上の図６Ａ～図６Ｆに示す結果などから、本発明者らは、高Ｂ５０材料においては、振幅割合Ａ7を０％超６０％以下にし、位相差φ7を２４０°超３５０°以下にすることにより、基本波および第５次高調波に第７次高調波を重畳させることによる電磁力Ｆの低減効果が生じるという知見を得た。
【0064】
前述したように本調査では静磁界解析を行っているので、励磁電流の実効値（振幅）、すなわちトルクＴが同等であれば、電磁力ＦはモータＭの回転数に依存しない。したがって、高Ｂ５０材料においては、振幅割合Ａ7を０％超６０％以下にし、位相差φ7を２４０°超３５０°以下にすることにより、駆動用モータの回転数に関わらず駆動用モータの振動を低減することができ、例えば、駆動用モータの回転数に関わらず電動車両の乗り心地を改善することができる。また、図５に示す結果などから、振幅割合Ａ5を０％超９０％以下にすることにより、基本波に重畳させる第５次高調波による電磁力Ｆの低減効果が生じる。また、振幅割合Ａ5を２０％＜８０％以下にすると共に、位相差φ5を８０°以上１０６°以下にすることにより、基本波に重畳させる第５次高調波による電磁力Ｆの低減効果をより顕著に発揮させることができる。
【0065】
なお、ＩＰＭモータなどの、電動車両の駆動用モータとして一般的に使用される実用的な範囲においては、駆動用モータの振動を低減することができる振幅割合Ａ7、Ａ5および位相差φ7、φ5の範囲として前述した範囲（０％＜Ａ7≦６０％且つ２４０°＜φ7≦３５０°、好ましくはさらに０％＜Ａ5≦９０％、より好ましくはさらに２０％＜Ａ5≦８０％且つ８０°≦φ5≦１０６°など）が得られた。
【0066】
また、本調査では、高Ｂ５０材料のＢ５０が１．７Ｔである場合について説明するが、電動車両の駆動用モータとして一般的に使用される実用的な範囲においては、Ｂ５０が１．６６Ｔ超のその他の値（≠１．７Ｔ）においても、駆動用モータの振動を低減することができる振幅割合Ａ7、Ａ5および位相差φ7、φ5の範囲として前述した範囲（（０％＜Ａ7≦６０％且つ２４０°＜φ7≦３５０°、好ましくはさらに０％＜Ａ5≦９０％、より好ましくはさらに２０％＜Ａ5≦８０％且つ８０°≦φ5≦１０６°など）が得られた。
【0067】
以下に説明する本発明の一実施形態は、以上の知見に基づいてなされたものである。
【0068】
［実施形態］
以下、本発明の一実施形態を説明する。
図７は、処理装置７００の機能的な構成の一例を示す図である。処理装置７００のハードウェアは、例えば、処理装置（例えば中央処理装置）、記憶装置（例えば主記憶装置および補助記憶装置）、および各種のインターフェース装置を備える情報処理装置、または専用のハードウェアを用いることにより実現される。また、本実施形態では、不図示の電動車両が処理装置７００を備える場合を例示する。ただし、処理装置７００は、電動車両の外部に存在していてもよい。このようにする場合、処理装置７００は、例えば、電動車両が備える制御装置と無線通信を行ってもよい。
以下、本発明の一実施形態を説明する。
図７は、処理装置７００の機能的な構成の一例を示す図である。処理装置７００のハードウェアは、例えば、処理装置（例えば中央処理装置）、記憶装置（例えば主記憶装置および補助記憶装置）、および各種のインターフェース装置を備える情報処理装置、または専用のハードウェアを用いることにより実現される。また、本実施形態では、不図示の電動車両が処理装置７００を備える場合を例示する。ただし、処理装置７００は、電動車両の外部に存在していてもよい。このようにする場合、処理装置７００は、例えば、電動車両が備える制御装置と無線通信を行ってもよい。
【0069】
処理装置７００は、モータＭのステータコイル１２２に供給される励磁信号の時間波形である励磁波形を生成するための処理を行う。本実施形態では、処理装置７００が、励磁波形として励磁電流の時間波形を生成する場合を例示する。励磁波形は、電気一周期の各時刻における励磁信号の値が特定されればよい。各時刻は、任意の時間間隔で連続する時刻のそれぞれであってもよい。例えば、励磁波形を、電気一周期の各時刻における値とする場合、当該値から、各周期の各時刻における値が算出される。また、例えば、電気半周期の各時刻における値から、残りの半周期の各時刻における値を算出する場合、励磁波形は、電気半周期の各時刻における値とすれば良い。また、モータＭは、例えば、ＩＰＭモータなどの、電動車両の駆動用モータである。
【0070】
＜励磁波形生成条件設定部７０１＞
励磁波形生成条件設定部７０１は、基本波に第５次高調波と第７次高調波とを重畳させた励磁波形の生成条件である励磁波形生成条件を設定する。なお、設定とは、例えば、揮発性メモリおよび不揮発性メモリの少なくとも一方に記憶することを含む処理である。そして、本実施形態では、励磁波形生成条件設定部７０１は、この励磁波形生成条件を、モータＭの運転条件に基づいて設定するようになっており、励磁波形生成条件設定部７０１が、運転条件設定部７０１ａと、励磁基本条件設定部７０１ｂと、高調波重畳条件設定部７０１ｃと、を有する場合を例示する。
励磁波形生成条件設定部７０１は、基本波に第５次高調波と第７次高調波とを重畳させた励磁波形の生成条件である励磁波形生成条件を設定する。なお、設定とは、例えば、揮発性メモリおよび不揮発性メモリの少なくとも一方に記憶することを含む処理である。そして、本実施形態では、励磁波形生成条件設定部７０１は、この励磁波形生成条件を、モータＭの運転条件に基づいて設定するようになっており、励磁波形生成条件設定部７０１が、運転条件設定部７０１ａと、励磁基本条件設定部７０１ｂと、高調波重畳条件設定部７０１ｃと、を有する場合を例示する。
【0071】
<<運転条件設定部７０１ａ>>
本実施形態では、モータＭを制御する電動車両の制御装置７１０（以下、必要に応じて電動車両の制御装置７１０または単に制御装置７１０と称する）が、モータＭの運転条件を処理装置７００に送信する場合を例示する。運転条件設定部７０１ａは、電動車両の制御装置７１０から送信されたモータＭの運転時の運転条件を取得して設定する。運転条件設定部７０１ａは、例えば、規定のタイミングで（例えば周期的に）モータＭの運転条件を取得してもよいし、電動車両の制御装置７１０にモータＭの運転条件の取得を要求して取得してもよい。運転条件設定部７０１ａは、取得したモータＭの運転条件が、当該モータＭの運転条件の一つ前に取得したモータＭの運転条件と違う場合に、当該モータＭの運転条件を励磁基本条件設定部７０１ｂおよび高調波重畳条件設定部７０１ｃに出力する。運転条件設定部モータＭの運転条件には、例えば、モータＭの速度指令値およびモータＭのトルク指令値が含まれる。モータＭの速度指令値は、モータＭの回転速度の指令値である。モータＭのトルク指令値は、モータＭのトルクの指令値である。
本実施形態では、モータＭを制御する電動車両の制御装置７１０（以下、必要に応じて電動車両の制御装置７１０または単に制御装置７１０と称する）が、モータＭの運転条件を処理装置７００に送信する場合を例示する。運転条件設定部７０１ａは、電動車両の制御装置７１０から送信されたモータＭの運転時の運転条件を取得して設定する。運転条件設定部７０１ａは、例えば、規定のタイミングで（例えば周期的に）モータＭの運転条件を取得してもよいし、電動車両の制御装置７１０にモータＭの運転条件の取得を要求して取得してもよい。運転条件設定部７０１ａは、取得したモータＭの運転条件が、当該モータＭの運転条件の一つ前に取得したモータＭの運転条件と違う場合に、当該モータＭの運転条件を励磁基本条件設定部７０１ｂおよび高調波重畳条件設定部７０１ｃに出力する。運転条件設定部モータＭの運転条件には、例えば、モータＭの速度指令値およびモータＭのトルク指令値が含まれる。モータＭの速度指令値は、モータＭの回転速度の指令値である。モータＭのトルク指令値は、モータＭのトルクの指令値である。
【0072】
運転条件設定部７０１ａは、例えば、モータＭの運転時の運転条件を、モータＭを制御する電動車両の制御装置７１０から取得して設定する。電動車両の制御装置７１０は、例えば、モータＭのトルクの実測値と目標値との差に応じたトルク指令値を生成しても良いし、モータＭの回転速度の実測値と目標値との差に応じた速度指令値を生成しても良い。モータＭのトルクの目標値およびモータＭの回転速度の目標値は、例えば、電動車両のアクセル開度および車速（の実測値）を用いることにより算出される。なお、運転条件設定部７０１ａは、必ずしも、モータＭの運転時の運転条件を、電動車両の制御装置７１０から取得する必要はない。例えば、モータＭの運転時の運転条件が予め設定（スケジューリング）されていても良い。このような場合、運転条件設定部７０１ａは、当該設定された運転条件を、例えば、処理装置７００のユーザインタフェースのオペレータによる入力操作に基づいて取得しても良い。また、運転条件設定部７０１ａが運転条件を算出してもよい。例えば、運転条件設定部７０１ａは、電動車両のアクセル開度および車速（の実測値）などに基づいて、モータＭのトルクの目標値およびモータＭの回転速度の目標値を算出してもよい。
【0073】
<<励磁基本条件設定部７０１ｂ>>
励磁基本条件設定部７０１ｂは、運転条件設定部７０１ａにより設定されたモータＭの運転条件に基づいて、励磁波形における基本情報を取得して設定する。励磁波形における基本情報とは、時間波形が基本波である励磁波形を生成するために必要な情報である。モータＭの回転速度は、基本波の周波数（基本周波数）に対応する。モータＭのトルクは、励磁電流の実効値および進角に対応する。そこで、励磁基本条件設定部７０１ｂは、基本波の周波数（基本周波数）、励磁電流の実効値、および進角を、モータＭの運転条件から算出することで取得しても良い。本実施形態では、励磁基本条件設定部７０１ｂが、基本波の周波数（基本周波数）、励磁電流の実効値、および進角を、モータＭの運転条件に基づいて算出することで取得する場合を例示する。なお、進角が固定されている場合、励磁基本条件設定部７０１ｂは、進角を算出しなくても良い。
励磁基本条件設定部７０１ｂは、運転条件設定部７０１ａにより設定されたモータＭの運転条件に基づいて、励磁波形における基本情報を取得して設定する。励磁波形における基本情報とは、時間波形が基本波である励磁波形を生成するために必要な情報である。モータＭの回転速度は、基本波の周波数（基本周波数）に対応する。モータＭのトルクは、励磁電流の実効値および進角に対応する。そこで、励磁基本条件設定部７０１ｂは、基本波の周波数（基本周波数）、励磁電流の実効値、および進角を、モータＭの運転条件から算出することで取得しても良い。本実施形態では、励磁基本条件設定部７０１ｂが、基本波の周波数（基本周波数）、励磁電流の実効値、および進角を、モータＭの運転条件に基づいて算出することで取得する場合を例示する。なお、進角が固定されている場合、励磁基本条件設定部７０１ｂは、進角を算出しなくても良い。
【0074】
また、例えば、モータＭの回転速度、トルク、および進角と、基本波の周波数（基本周波数）、励磁電流の実効値、および進角と、を相互に関連付けて記憶するルックアップテーブルを処理装置７００に予め記憶させておいても良い。このようにする場合、励磁基本条件設定部７０１ｂは、モータＭの速度指令値およびモータＭのトルク指令値に対応する、基本波の周波数（基本周波数）、励磁電流の実効値、および進角を、当該ルックアップテーブルから読み出す。なお、進角が固定されている場合には、当該ルックアップテーブルに進角は記憶されていてもされていなくても良い。
【0075】
<<高調波重畳条件設定部７０１ｃ>>
高調波重畳条件設定部７０１ｃは、例えば、運転条件設定部７０１ａにより設定されたモータＭの運転条件と、予め記憶されている第５次高調波の情報および第７次高調波の情報と、に基づいて、基本波に重畳される第５次高調波の情報および第７次高調波の情報を、励磁波形生成条件として取得して設定する。
第５次高調波の情報には、例えば、振幅割合Ａ5と位相差φ5とが含まれる。振幅割合Ａ5および位相差φ5は特に限定されないが、＜基本波に重畳させる高調波についての知見＞の欄で説明したように本実施形態では、振幅割合Ａ5は、０％＜Ａ5≦９０％の範囲から選択されるのが好ましい。また、振幅割合Ａ5は、２０％＜Ａ5≦８０％の範囲から選択されるのがより好ましく、この場合、位相差φ5は、８０°≦φ5≦１０６°の範囲から選択されるのが好ましく、９０°＜φ5≦１０６°の範囲から選択されるのがより好ましく、９５°≦φ5≦１０６°の範囲から選択されるのがより一層好ましい。なお、＜基本波に重畳させる高調波についての知見＞の欄で説明したように振幅割合Ａ5および位相差φ5の範囲（上限値および下限値）は、モータＭのステータコア１２１を構成する軟磁性体板が高Ｂ５０材料および低Ｂ５０材料のいずれの材料であるかに関わらず同じである。
高調波重畳条件設定部７０１ｃは、例えば、運転条件設定部７０１ａにより設定されたモータＭの運転条件と、予め記憶されている第５次高調波の情報および第７次高調波の情報と、に基づいて、基本波に重畳される第５次高調波の情報および第７次高調波の情報を、励磁波形生成条件として取得して設定する。
第５次高調波の情報には、例えば、振幅割合Ａ5と位相差φ5とが含まれる。振幅割合Ａ5および位相差φ5は特に限定されないが、＜基本波に重畳させる高調波についての知見＞の欄で説明したように本実施形態では、振幅割合Ａ5は、０％＜Ａ5≦９０％の範囲から選択されるのが好ましい。また、振幅割合Ａ5は、２０％＜Ａ5≦８０％の範囲から選択されるのがより好ましく、この場合、位相差φ5は、８０°≦φ5≦１０６°の範囲から選択されるのが好ましく、９０°＜φ5≦１０６°の範囲から選択されるのがより好ましく、９５°≦φ5≦１０６°の範囲から選択されるのがより一層好ましい。なお、＜基本波に重畳させる高調波についての知見＞の欄で説明したように振幅割合Ａ5および位相差φ5の範囲（上限値および下限値）は、モータＭのステータコア１２１を構成する軟磁性体板が高Ｂ５０材料および低Ｂ５０材料のいずれの材料であるかに関わらず同じである。
【0076】
第７次高調波の情報には、例えば、振幅割合Ａ7と位相差φ7とが含まれる。＜基本波に重畳させる高調波についての知見＞の欄で説明したように本実施形態では、モータＭのステータコア１２１を構成する軟磁性体板が低Ｂ５０材料である場合、振幅割合Ａ7は、０％＜Ａ7≦５０％の範囲から選択され、位相差φ7は、２８０°≦φ7≦３５０°の範囲から選択される。一方、モータＭのステータコア１２１を構成する軟磁性体板が高Ｂ５０材料である場合、振幅割合Ａ7は、０％＜Ａ7≦６０％の範囲から選択され、位相差φ7は、２４０°＜φ7≦３５０°の範囲から選択される。
【0077】
振幅割合Ａ5、Ａ7および位相差φ5、φ7の範囲は、例えば、モータＭの振動をどの程度抑制する必要があるかに応じて定めれば良い。例えば、実際のモータＭを使用した模擬実験や、実際のモータＭを想定した電磁界解析により、モータＭの運転条件（モータＭの速度指令値およびモータＭのトルク指令値）の範囲として想定される範囲において、図４Ａ～図４Ｈおよび図６Ａ～図６Ｆに示すような、振幅割合Ａ7、位相差φ7、および電磁力Ｆの関係を、振幅割合Ａ5および位相差φ5ごとに調査することを、高Ｂ５０材料と低Ｂ５０材料とのそれぞれについて行い、前述した範囲の中から、電磁力Ｆが可及的に小さくなる（好ましくは最小になる）ような振幅割合Ａ5、Ａ7および位相差φ5、φ7の値を選択しても良い。
【0078】
また、以上のような調査の結果に基づいて、モータＭの運転条件（モータＭの速度指令値およびモータＭのトルク指令値）と、振幅割合Ａ5、Ａ7および位相差φ5、φ7と、を相互に関連付けて記憶するルックアップテーブルを処理装置７００に予め記憶させておいても良い。このようにする場合、高調波重畳条件設定部７０１ｃは、運転条件設定部７０１ａにより設定されたモータＭの運転条件（モータＭの速度指令値およびモータＭのトルク指令値）に対応する、振幅割合Ａ5、Ａ7および位相差φ5、φ7を、当該ルックアップテーブルから読み出す。また、高Ｂ５０材料と低Ｂ５０材料とのそれぞれについて、モータＭの運転条件（モータＭの速度指令値およびモータＭのトルク指令値）と、振幅割合Ａ5、Ａ7および位相差φ5、φ7と、を相互に関連付けて記憶するルックアップテーブルを処理装置７００に予め記憶させておいても良い。このようにする場合、高調波重畳条件設定部７０１ｃは、モータＭのステータコア１２１を構成する軟磁性体板が高Ｂ５０材料および低Ｂ５０材料の情報を取得し、取得した情報に対応するルックアップテーブルから、モータＭの運転条件（モータＭの速度指令値およびモータＭのトルク指令値）に対応する、振幅割合Ａ5、Ａ7および位相差φ5、φ7を読み出す。モータＭのステータコア１２１を構成する軟磁性体板が高Ｂ５０材料および低Ｂ５０材料のいずれであるかを示す情報は、運転条件に含まれていても良い。また、処理装置７００のユーザインタフェースのオペレータによる入力操作に基づいて高調波重畳条件設定部７０１ｃがモータＭのステータコア１２１を構成する軟磁性体板が高Ｂ５０材料および低Ｂ５０材料のいずれであるかを示す情報を取得しても良い。本実施形態では、高調波重畳条件設定部７０１ｃが、運転条件設定部７０１ａにより設定されたモータＭの運転時の運転条件に基づいて、振幅割合Ａ5、Ａ7および位相差φ5、φ7を取得する場合を例示する。
【0079】
ただし、振幅割合Ａ5、Ａ7および位相差φ5、φ7を取得する方法は、このような方法に限定されない。
例えば、モータＭの運転条件に代えて、<<励磁基本条件設定部７０１ｂ>>の欄で説明した励磁波形における基本情報と、振幅割合Ａ5、Ａ7および位相差φ5、φ7と、を相互に関連付けて記憶するルックアップテーブルを処理装置７００に予め記憶させておいても良い。
また、高調波重畳条件設定部７０１ｃは、振幅割合Ａ5、Ａ7および位相差φ5、φ7として、モータＭの速度指令値およびモータＭのトルク指令値に関わらず同一の値を取得しても良い。このようにする場合、高調波重畳条件設定部７０１ｃは、振幅割合Ａ5、Ａ7および位相差φ5、φ7を、例えば、処理装置７００のユーザインタフェースのオペレータによる入力操作に基づいて取得しても良い。
例えば、モータＭの運転条件に代えて、<<励磁基本条件設定部７０１ｂ>>の欄で説明した励磁波形における基本情報と、振幅割合Ａ5、Ａ7および位相差φ5、φ7と、を相互に関連付けて記憶するルックアップテーブルを処理装置７００に予め記憶させておいても良い。
また、高調波重畳条件設定部７０１ｃは、振幅割合Ａ5、Ａ7および位相差φ5、φ7として、モータＭの速度指令値およびモータＭのトルク指令値に関わらず同一の値を取得しても良い。このようにする場合、高調波重畳条件設定部７０１ｃは、振幅割合Ａ5、Ａ7および位相差φ5、φ7を、例えば、処理装置７００のユーザインタフェースのオペレータによる入力操作に基づいて取得しても良い。
【0080】
＜励磁波形生成部７０２＞
励磁波形生成部７０２は、モータＭのステータコイル１２２に供給される励磁信号の時間波形である励磁波形として、基本波に第５次高調波および第７次高調波を重畳させた励磁波形を生成する。
本実施形態では、励磁波形生成部７０２は、励磁基本条件設定部７０１ｂにより取得された励磁波形における基本情報（基本波の周波数（基本周波数）、励磁電流の実効値、および進角）と、高調波重畳条件設定部７０１ｃにより取得された第５次高調波および第７次高調波の情報（振幅割合Ａ5、Ａ7および位相差φ5、φ7）と、に基づいて、モータＭのステータコイル１２２に供給する励磁電流の励磁波形を生成する。具体的には、励磁波形生成部７０２は、基本波に第５次高調波および第７次高調波を重畳させた励磁波形（励磁信号）を、モータＭに励磁信号を供給する信号線に供給しても良い。また、励磁波形生成部７０２は、基本波の励磁波形と第５次高調波の励磁波形と第７次高調波の励磁波形とを別々に生成し、基本波の励磁波形と第５次高調波の励磁波形とを位相差φ5に基づく時間差だけずらして前述した信号線に供給すると共に、基本波の励磁波形と第７次高調波の励磁波形とを位相差φ7に基づく時間差だけずらして前述した信号線に供給しても良い。
励磁波形生成部７０２は、モータＭのステータコイル１２２に供給される励磁信号の時間波形である励磁波形として、基本波に第５次高調波および第７次高調波を重畳させた励磁波形を生成する。
本実施形態では、励磁波形生成部７０２は、励磁基本条件設定部７０１ｂにより取得された励磁波形における基本情報（基本波の周波数（基本周波数）、励磁電流の実効値、および進角）と、高調波重畳条件設定部７０１ｃにより取得された第５次高調波および第７次高調波の情報（振幅割合Ａ5、Ａ7および位相差φ5、φ7）と、に基づいて、モータＭのステータコイル１２２に供給する励磁電流の励磁波形を生成する。具体的には、励磁波形生成部７０２は、基本波に第５次高調波および第７次高調波を重畳させた励磁波形（励磁信号）を、モータＭに励磁信号を供給する信号線に供給しても良い。また、励磁波形生成部７０２は、基本波の励磁波形と第５次高調波の励磁波形と第７次高調波の励磁波形とを別々に生成し、基本波の励磁波形と第５次高調波の励磁波形とを位相差φ5に基づく時間差だけずらして前述した信号線に供給すると共に、基本波の励磁波形と第７次高調波の励磁波形とを位相差φ7に基づく時間差だけずらして前述した信号線に供給しても良い。
【0081】
励磁波形生成部７０２は、基本波の振幅Ｉ0、第５次高調波の振幅Ｉ5、および第７次高調波の振幅Ｉ7として、基本波に第５次高調波および第７次高調波を重畳させたときの励磁電流の実効値が、励磁基本条件設定部７０１ｂにより取得された励磁電流の実効値に可及的に近くなり（好ましくは一致し）、且つ、基本波の振幅Ｉ0に対する第５次高調波の振幅Ｉ5の比を百分率で表した値、基本波の振幅Ｉ0に対する第７次高調波の振幅Ｉ7の比を百分率で表した値が、それぞれ、高調波重畳条件設定部７０１ｃにより取得された振幅割合Ａ5、Ａ7に可及的に近くなる（好ましくは一致する）振幅を算出する。なお、基本波の周波数は、励磁基本条件設定部７０１ｂにより取得される。また、第５次高調波の周波数、第７次高調波の周波数は、それぞれ、基本波の周波数の５倍、７倍の周波数である。
【0082】
励磁波形生成部７０２は、以上のようにして振幅Ｉ0および周波数が定まる基本波に対し、高調波重畳条件設定部７０１ｃにより取得された位相差φ5、φ7だけ進み位相の第５次高調波および第７次高調波であって、以上のようにして振幅Ｉ5、Ｉ7および周波数が定まる第５次高調波および第７次高調波を当該基本波に重畳させた時間波形を生成する。そして、励磁波形生成部７０２は、このようにして生成した時間波形に対して、励磁基本条件設定部７０１ｂにより取得された進角に基づいて定められる位相差（励磁電圧に対する位相差）だけ位相をずらした時間波形を、励磁波形として生成する。
【0083】
例えば、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御を実行する場合、励磁波形生成部７０２は、例えば、以下の処理を実行する。まず、励磁波形生成部７０２は、以上のようにして生成した励磁波形を変調波とし、当該変調波と所定の搬送波（例えば三角波）とを比較することによりパルス信号を生成して、モータＭのステータコイル１２２に供給する。なお、励磁電流の生成方法は、ＰＷＭ制御による方法に限定されず、その他の公知の方法（例えば、ＰＡＭ（Pulse Amplitude Modulation）制御による方法）で実現しても良い。また、励磁波形生成部７０２は、前述したようにして生成した励磁波形の励磁電流をそのままモータＭに供給しても良い。また、励磁波形生成部７０２は、前述したようにして生成した励磁波形の励磁電流を、モータＭのインピーダンスを用いて、励磁電圧に変換してモータＭに供給しても良い。
【0084】
［フローチャート］
次に、図８のフローチャートを参照しながら、処理装置７００を用いた本実施形態の処理方法の一例を説明する。
次に、図８のフローチャートを参照しながら、処理装置７００を用いた本実施形態の処理方法の一例を説明する。
【0085】
まず、ステップＳ８０１において、運転条件設定部７０１ａは、モータＭの運転時の運転条件を取得して設定する。図８のフローチャートでは、ステップＳ８０１において取得されるモータＭの運転時の運転条件は、前回のステップＳ８０１において取得されたモータＭの運転時の運転条件と異なるものとする。
【0086】
次に、ステップＳ８０２において、処理装置７００は、モータＭの運転時の運転条件に基づいて、モータＭの運転を終了するか否かを判定する。この判定の結果、モータＭの運転を終了しない場合（ステップＳ８０２でＮＯの場合）、ステップＳ８０３の処理が実行される。ステップＳ８０３において、励磁基本条件設定部７０１ｂは、モータＭの運転条件に基づいて、励磁波形における基本情報（基本波の周波数（基本周波数）、励磁電流の実効値、および進角）を算出して設定する。
【0087】
次に、ステップＳ８０４において、高調波重畳条件設定部７０１ｃは、モータＭの運転時の運転条件に基づいて、振幅割合Ａ5、Ａ7および位相差φ5、φ7を取得する。ステップＳ８０４で取得される振幅割合Ａ5は、特に限定されないが、０％超９０％以下であるのが好ましく、２０％超８０％以下であるのがより好ましく、４０％以上７０％以下であるのがより好ましい。ステップＳ８０４で取得される振幅割合Ａ5が２０％超８０％以下である場合（好ましくは４０％以上７０％以下である場合）、ステップＳ８０４で取得される位相差φ5は、８０°以上１０６°以下であるのが好ましく、９０°超１０６°以下であるのがより好ましく、９５°以上１０６°以下であるのがより一層好ましい。また、モータＭのステータコア１２１を構成する軟磁性体板が低Ｂ５０材料である場合、振幅割合Ａ7は、０％＜Ａ7≦５０％の範囲から選択され、位相差φ7は、２８０°≦φ7≦３５０°の範囲から選択される。一方、モータＭのステータコア１２１を構成する軟磁性体板が高Ｂ５０材料である場合、振幅割合Ａ7は、０％＜Ａ7≦６０％の範囲から選択され、位相差φ7は、２４０°＜φ7≦３５０°の範囲から選択される。
【0088】
次に、ステップＳ８０５において、励磁波形生成部７０２は、励磁波形における基本情報（基本波の周波数（基本周波数）、励磁電流の実効値、および進角）と、第５次高調波の情報（振幅割合Ａ5および位相差φ5）と、第７次高調波の情報（振幅割合Ａ7および位相差φ7）と、に基づいて、モータＭのステータコイル１２２に供給する励磁電流の励磁波形を生成し、モータＭに供給する。
【0089】
前述したステップＳ８０２の判定の結果、モータＭの運転を終了する場合（ステップＳ８０２でＹＥＳの場合）、ステップＳ８０６の処理が実行される。ステップＳ８０６において、励磁波形生成部７０２は、励磁電流のモータＭへの供給を停止する。ステップＳ８０６の処理が終了すると、図８のフローチャートによる処理は終了する。
【0090】
［まとめ］
以上のように本実施形態では、処理装置７００は、モータＭのステータコイル１２２に供給される励磁信号の時間波形である励磁波形として、基本波に第５次高調波と第７次高調波とを重畳させた励磁波形の生成条件である励磁波形生成条件を設定する。この際、処理装置７００は、基本波の振幅Ｉ0に対する第７次高調波の振幅Ｉ7の比を百分率で表した振幅割合Ａ7が０％超５０％以下となるように、第７次高調波の振幅Ｉ7を設定し、且つ、基本波に対する第７次高調波の位相を進みとして、基本波と第７次高調波との位相差φ7が２８０°以上３５０°以下となるように基本波と第７次高調波との位相差φ7を設定する。したがって、第５次高調波に加えて第７次高調波を基本波に重畳させることによる電磁力Ｆの低減効果を高めることができる。よって、モータＭの半径方向における振動の抑制効果を高めることが可能になる。
以上のように本実施形態では、処理装置７００は、モータＭのステータコイル１２２に供給される励磁信号の時間波形である励磁波形として、基本波に第５次高調波と第７次高調波とを重畳させた励磁波形の生成条件である励磁波形生成条件を設定する。この際、処理装置７００は、基本波の振幅Ｉ0に対する第７次高調波の振幅Ｉ7の比を百分率で表した振幅割合Ａ7が０％超５０％以下となるように、第７次高調波の振幅Ｉ7を設定し、且つ、基本波に対する第７次高調波の位相を進みとして、基本波と第７次高調波との位相差φ7が２８０°以上３５０°以下となるように基本波と第７次高調波との位相差φ7を設定する。したがって、第５次高調波に加えて第７次高調波を基本波に重畳させることによる電磁力Ｆの低減効果を高めることができる。よって、モータＭの半径方向における振動の抑制効果を高めることが可能になる。
【0091】
また、本実施形態では、処理装置７００は、基本波の振幅Ｉ0に対する第５次高調波の振幅Ｉ5の比を百分率で表した振幅割合Ａ5が０％超９０％以下となるように、第５次高調波の振幅Ｉ5を設定する。したがって、第５次高調波による電磁力Ｆの低減効果を高めることができる。よって、モータＭの半径方向における振動の抑制効果をより高めることが可能になる。
【0092】
また、本実施形態では、処理装置７００は、振幅割合Ａ5が２０％超８０％以下となるように、第５次高調波の振幅Ｉ5を設定し、且つ、基本波に対し第５次高調波を進み位相として、基本波と第５次高調波との位相差φ5が８０°以上１０６°以下となるように、基本波と第５次高調波との位相差φ5を設定する。したがって、第５次高調波による電磁力Ｆの低減効果をより高めることができる。モータＭの半径方向における振動の抑制効果をより一層高めることが可能になる。
【0093】
また、本実施形態では、モータＭのステータコア１２１を構成する軟磁性材料のＢ５０が１．６６Ｔ超である場合（軟磁性材料が高Ｂ５０材料である場合）、振幅割合Ａ7が０％超６０％以下となるように、第７次高調波の振幅Ｉ7を設定し、且つ、位相差φ7が２４０°超３５０°以下となるように、基本波と第７次高調波との位相差φ7を設定する。したがって、磁束密度特性が低い軟磁性材料でステータコア１２１を構成する場合に比べて、振幅割合Ａ7および位相差φ7の許容範囲を広くすることができる。よって、例えば、モータＭの制御の高精度化や容易化を図ることができる。
【0094】
また、本実施形態では、処理装置７００は、処理装置７００は、モータＭのステータコア１２１を構成する軟磁性材料のＢ５０が１．６６Ｔ以下である場合（軟磁性材料が低Ｂ５０材料である場合）、振幅割合Ａ7が０％超５０％以下となり、且つ、位相差φ7が２８０°以上３５０°以下となるように、第７次高調波の振幅Ｉ7と、基本波と第７次高調波との位相差φ7と、を設定する。したがって、磁束密度特性が低い軟磁性材料でステータコア１２１を構成する場合であっても、モータＭの半径方向における振動の抑制効果を高めることができる。
【0095】
また、本実施形態では、処理装置７００は、前述した励磁波形生成条件に基づいて、基本波に第５次高調波および第７次高調波を重畳させた励磁波形を生成する。したがって、励磁波形生成条件の設定と励磁波形の生成とを一つの装置で実現することができる。よって、例えば、励磁波形生成条件の設定と励磁波形の生成とを別々の装置で実現する場合に比べて、通信障害が生じる可能性を低減することと、通信インターフェースや通信ケーブルなどの構成要素を削減することと、が可能になる。ただし、処理装置７００は、励磁波形を生成する励磁波形生成部７０２を備えていなくても良い。例えば、励磁波形生成条件の設定と励磁波形の生成とを別々の装置で実現する場合には、個々の装置を別々の場所に設置することができると共に、励磁波形生成条件の設定と励磁波形の生成とを一つの装置で実現する場合に比べて小型化することができる。よって、例えば、励磁波形生成条件の設定と励磁波形の生成とを一つの装置で実現する場合に比べて、設置スペースによる制約を受けることを抑制することができる。
【0096】
また、本実施形態では、処理装置７００は、電動車両の動力源となるモータＭ（電動車両の駆動用モータ）のステータコイル１２２に供給する励磁信号の時間波形を励磁波形として生成する。したがって、電動車両の乗り心地を改善することができる。ただし、モータＭの振動を抑制することは、電動車両の駆動用モータに限らず各種のモータＭにおいて望まれることであり、本実施形態を適用するモータＭは、電動車両の駆動用モータに限定されない。
【0097】
なお、以上説明した本発明の実施形態は、ＰＬＣ（Programmable Logic Controller）により実現されてもよいし、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等の専用のハードウェアにより実現することができる。また、本発明の実施形態は、コンピュータがプログラムを実行することによって実現しても良い。また、前記プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体及び前記プログラム等のコンピュータプログラムプロダクトも本発明の実施形態として適用することができる。記録媒体としては、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ－ＲＯＭ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ等を用いることができる。
また、以上説明した本発明の実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその技術思想、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。例えば、上述した実施形態では、処理装置７００は、電動車両に搭載されており、電動車両の動力源となるモータの励磁波形を生成するよう構成されているが、モータで回転させる回転体を有する例えば電動工具などの電動車両以外の他の装置（機器）に適用されても良い。
また、以上説明した本発明の実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその技術思想、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。例えば、上述した実施形態では、処理装置７００は、電動車両に搭載されており、電動車両の動力源となるモータの励磁波形を生成するよう構成されているが、モータで回転させる回転体を有する例えば電動工具などの電動車両以外の他の装置（機器）に適用されても良い。
【0098】
また、以上説明した本実施形態の開示は、例えば、次のようになる。
（開示１）
モータのステータコイルに供給される励磁信号の時間波形である励磁波形を生成するための処理を行う処理装置であって、
前記励磁波形として、基本波に第５次高調波と第７次高調波とを重畳させた励磁波形の生成条件である励磁波形生成条件を設定する励磁波形生成条件設定部を備え、
前記励磁波形生成条件設定部は、前記基本波に重畳させる前記第５次高調波および前記第７次高調波の情報を、前記励磁波形生成条件として設定する高調波重畳条件設定部を有し、
前記高調波重畳条件設定部は、前記基本波の振幅Ｉ0に対する前記第７次高調波の振幅Ｉ7の比を百分率で表した振幅割合Ａ7が、０％超５０％以下となるように、前記第７次高調波の振幅Ｉ7を設定し、且つ、前記基本波に対する前記第７次高調波の位相を進み位相として、前記基本波と前記第７次高調波との位相差φ7が、２８０°以上３５０°以下となるように、前記基本波と前記第７次高調波との位相差φ7を設定する、処理装置。
（開示２）
前記高調波重畳条件設定部は、前記基本波の振幅Ｉ0に対する前記第５次高調波の振幅Ｉ5の比を百分率で表した振幅割合Ａ5が、０％超９０％以下となるように、前記第５次高調波の振幅Ｉ5を設定する、開示１に記載の処理装置。
（開示３）
前記高調波重畳条件設定部は、前記振幅割合Ａ5が、２０％超８０％以下となるように、前記第５次高調波の振幅Ｉ5を設定し、且つ、前記基本波に対する前記第５次高調波の位相を進み位相として、前記基本波と前記第５次高調波との位相差φ5が、８０°以上１０６°以下となるように、前記基本波と前記第５次高調波との位相差φ5を設定する、開示２に記載の処理装置。
（開示４）
前記モータのステータコアを構成する軟磁性材料のＢ５０は１．６６Ｔ超であり、
前記振幅割合Ａ7の範囲として、０％超５０％以下に代えて０％超６０％以下が用いられ、且つ、前記位相差φ7の範囲として、２８０°以上３５０°以下に代えて２４０°超３５０°以下が用いられ、
前記高調波重畳条件設定部は、前記振幅割合Ａ7が、０％超６０％以下となるように、前記第７次高調波の振幅Ｉ7を設定し、且つ、前記位相差φ7が、２４０°超３５０°以下となるように、前記基本波と前記第７次高調波との位相差φ7を設定する、開示１～３のいずれか１つに記載の処理装置。
（開示５）
前記モータのステータコアを構成する軟磁性材料のＢ５０は１．６６Ｔ以下である、開示１～４のいずれか１つに記載の処理装置。
（開示６）
前記励磁波形生成条件設定部により設定された励磁波形生成条件に基づいて、前記励磁波形を生成する励磁波形生成部をさらに備える、開示１～５のいずれか１つに記載の処理装置。
（開示７）
前記モータは、ＩＰＭ（Interior Permanent Magnet）モータである、開示１～６のいずれか１つに記載の処理装置。
（開示８）
前記モータは、電動車両を駆動するモータである、開示１～７のいずれか１つに記載の処理装置。
（開示９）
開示１～８のいずれか１つに記載の処理装置を備える、電動車両。
（開示１０）
モータのステータコイルに供給される励磁信号の時間波形である励磁波形を生成するための処理を行う処理方法であって、
前記励磁波形として、基本波に第５次高調波と第７次高調波とを重畳させた励磁波形の生成条件である励磁波形生成条件を設定する励磁波形生成条件設定工程を備え、
前記励磁波形生成条件設定工程は、前記基本波に重畳させる前記第５次高調波および前記第７次高調波の情報を、前記励磁波形生成条件として設定する高調波重畳条件設定工程を有し、
前記高調波重畳条件設定工程は、前記基本波の振幅Ｉ0に対する前記第７次高調波の振幅Ｉ7の比を百分率で表した振幅割合Ａ7が、０％超６０％以下となるように、前記第７次高調波の振幅Ｉ7を設定し、且つ、前記基本波に対する前記第７次高調波の位相を進み位相として、前記基本波と前記第７次高調波との位相差φ7が、２８０°以上３５０°以下となるように、前記基本波と前記第７次高調波との位相差φ7を設定する、処理方法。
（開示１１）
開示１～８のいずれか１つに記載の処理装置の前記励磁波形生成条件設定部としてコンピュータを機能させるためのプログラム。
（開示１）
モータのステータコイルに供給される励磁信号の時間波形である励磁波形を生成するための処理を行う処理装置であって、
前記励磁波形として、基本波に第５次高調波と第７次高調波とを重畳させた励磁波形の生成条件である励磁波形生成条件を設定する励磁波形生成条件設定部を備え、
前記励磁波形生成条件設定部は、前記基本波に重畳させる前記第５次高調波および前記第７次高調波の情報を、前記励磁波形生成条件として設定する高調波重畳条件設定部を有し、
前記高調波重畳条件設定部は、前記基本波の振幅Ｉ0に対する前記第７次高調波の振幅Ｉ7の比を百分率で表した振幅割合Ａ7が、０％超５０％以下となるように、前記第７次高調波の振幅Ｉ7を設定し、且つ、前記基本波に対する前記第７次高調波の位相を進み位相として、前記基本波と前記第７次高調波との位相差φ7が、２８０°以上３５０°以下となるように、前記基本波と前記第７次高調波との位相差φ7を設定する、処理装置。
（開示２）
前記高調波重畳条件設定部は、前記基本波の振幅Ｉ0に対する前記第５次高調波の振幅Ｉ5の比を百分率で表した振幅割合Ａ5が、０％超９０％以下となるように、前記第５次高調波の振幅Ｉ5を設定する、開示１に記載の処理装置。
（開示３）
前記高調波重畳条件設定部は、前記振幅割合Ａ5が、２０％超８０％以下となるように、前記第５次高調波の振幅Ｉ5を設定し、且つ、前記基本波に対する前記第５次高調波の位相を進み位相として、前記基本波と前記第５次高調波との位相差φ5が、８０°以上１０６°以下となるように、前記基本波と前記第５次高調波との位相差φ5を設定する、開示２に記載の処理装置。
（開示４）
前記モータのステータコアを構成する軟磁性材料のＢ５０は１．６６Ｔ超であり、
前記振幅割合Ａ7の範囲として、０％超５０％以下に代えて０％超６０％以下が用いられ、且つ、前記位相差φ7の範囲として、２８０°以上３５０°以下に代えて２４０°超３５０°以下が用いられ、
前記高調波重畳条件設定部は、前記振幅割合Ａ7が、０％超６０％以下となるように、前記第７次高調波の振幅Ｉ7を設定し、且つ、前記位相差φ7が、２４０°超３５０°以下となるように、前記基本波と前記第７次高調波との位相差φ7を設定する、開示１～３のいずれか１つに記載の処理装置。
（開示５）
前記モータのステータコアを構成する軟磁性材料のＢ５０は１．６６Ｔ以下である、開示１～４のいずれか１つに記載の処理装置。
（開示６）
前記励磁波形生成条件設定部により設定された励磁波形生成条件に基づいて、前記励磁波形を生成する励磁波形生成部をさらに備える、開示１～５のいずれか１つに記載の処理装置。
（開示７）
前記モータは、ＩＰＭ（Interior Permanent Magnet）モータである、開示１～６のいずれか１つに記載の処理装置。
（開示８）
前記モータは、電動車両を駆動するモータである、開示１～７のいずれか１つに記載の処理装置。
（開示９）
開示１～８のいずれか１つに記載の処理装置を備える、電動車両。
（開示１０）
モータのステータコイルに供給される励磁信号の時間波形である励磁波形を生成するための処理を行う処理方法であって、
前記励磁波形として、基本波に第５次高調波と第７次高調波とを重畳させた励磁波形の生成条件である励磁波形生成条件を設定する励磁波形生成条件設定工程を備え、
前記励磁波形生成条件設定工程は、前記基本波に重畳させる前記第５次高調波および前記第７次高調波の情報を、前記励磁波形生成条件として設定する高調波重畳条件設定工程を有し、
前記高調波重畳条件設定工程は、前記基本波の振幅Ｉ0に対する前記第７次高調波の振幅Ｉ7の比を百分率で表した振幅割合Ａ7が、０％超６０％以下となるように、前記第７次高調波の振幅Ｉ7を設定し、且つ、前記基本波に対する前記第７次高調波の位相を進み位相として、前記基本波と前記第７次高調波との位相差φ7が、２８０°以上３５０°以下となるように、前記基本波と前記第７次高調波との位相差φ7を設定する、処理方法。
（開示１１）
開示１～８のいずれか１つに記載の処理装置の前記励磁波形生成条件設定部としてコンピュータを機能させるためのプログラム。
【符号の説明】
【0099】
１１０ ロータ
１１１ ロータコア
１１１ａ～１１１ｉ 貫通穴
１１２ａ～１１２ｐ 永久磁石
１２０ ステータ
１２１ ステータコア
１２１ａ ティース部
１２１ｂ ヨーク部
１２１ｃ スロット
１２２ ステータコイル
２０１ 低Ｂ５０材料を用いたステータのステータコイルに時間波形が基本波である励磁電流を供給した場合の電磁力の値を示す破線
２０２ 低Ｂ５０材料を用いたステータコイルに時間波形が基本波である励磁電流を供給した場合の電磁力を１０％低減させた値を示す破線
２０３ 低Ｂ５０材料を用いたステータコアにおける電磁力の基準値
４０１ 低Ｂ５０材料を用いたステータコアにおける電磁力の基準値を示す破線
５０１ 高Ｂ５０材料を用いたステータのステータコイルに時間波形が基本波である励磁電流を供給した場合の電磁力の値を示す破線
５０２ 高Ｂ５０材料を用いたステータのステータコイルに時間波形が基本波である励磁電流を供給した場合の電磁力を１０％低減させた値を示す破線
５０３ 高Ｂ５０材料を用いたステータコアにおける電磁力の基準値
６０１ 高Ｂ５０材料を用いたステータコアにおける電磁力の基準値を示す破線
７００ 処理装置
７０１ 励磁波形生成条件設定部
７０１ａ 運転条件設定部
７０１ｂ 励磁基本条件設定部
７０１ｃ 高調波重畳条件設定部
７０２ 励磁波形生成部
７１０ 電動車両の制御装置
Ｍ モータ
１１１ ロータコア
１１１ａ～１１１ｉ 貫通穴
１１２ａ～１１２ｐ 永久磁石
１２０ ステータ
１２１ ステータコア
１２１ａ ティース部
１２１ｂ ヨーク部
１２１ｃ スロット
１２２ ステータコイル
２０１ 低Ｂ５０材料を用いたステータのステータコイルに時間波形が基本波である励磁電流を供給した場合の電磁力の値を示す破線
２０２ 低Ｂ５０材料を用いたステータコイルに時間波形が基本波である励磁電流を供給した場合の電磁力を１０％低減させた値を示す破線
２０３ 低Ｂ５０材料を用いたステータコアにおける電磁力の基準値
４０１ 低Ｂ５０材料を用いたステータコアにおける電磁力の基準値を示す破線
５０１ 高Ｂ５０材料を用いたステータのステータコイルに時間波形が基本波である励磁電流を供給した場合の電磁力の値を示す破線
５０２ 高Ｂ５０材料を用いたステータのステータコイルに時間波形が基本波である励磁電流を供給した場合の電磁力を１０％低減させた値を示す破線
５０３ 高Ｂ５０材料を用いたステータコアにおける電磁力の基準値
６０１ 高Ｂ５０材料を用いたステータコアにおける電磁力の基準値を示す破線
７００ 処理装置
７０１ 励磁波形生成条件設定部
７０１ａ 運転条件設定部
７０１ｂ 励磁基本条件設定部
７０１ｃ 高調波重畳条件設定部
７０２ 励磁波形生成部
７１０ 電動車両の制御装置
Ｍ モータ
【図1】
【図2】
【図3】
【図4A】
【図4B】
【図4C】
【図4D】
【図4E】
【図4F】
【図4G】
【図4H】
【図5】
【図6A】
【図6B】
【図6C】
【図6D】
【図6E】
【図6F】
【図7】
【図8】