(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】P2023158899
(43)【公開日】2023-10-31
(54)【発明の名称】電動機の制御方法、及び電動機の制御装置
(51)【国際特許分類】
H02P 21/14 20160101AFI20231024BHJP
【ＦＩ】
H02P21/14
【審査請求】未請求
【請求項の数】8
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022068943
(22)【出願日】2022-04-19
(71)【出願人】
【識別番号】000003997
【氏名又は名称】日産自動車株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002468
【氏名又は名称】弁理士法人後藤特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】小松 弘征
(72)【発明者】
【氏名】中村 幸代
(72)【発明者】
【氏名】渋谷 圭一
(72)【発明者】
【氏名】澤田 彰
【テーマコード（参考）】
5H505
【Ｆターム（参考）】
5H505AA16
5H505BB04
5H505CC04
5H505DD03
5H505DD08
5H505EE41
5H505EE49
5H505GG04
5H505HA10
5H505HB01
5H505JJ04
5H505JJ12
5H505JJ16
5H505JJ24
5H505JJ25
5H505JJ26
5H505LL07
5H505LL22
5H505LL41
(57)【要約】
【課題】オープン巻線型の電動機における外乱推定精度を高めた電動機の制御方法、及び電動機の制御装置を提供する。
【解決手段】各巻線が互いに独立し且つ中性点を持たない状態で巻き付けられた固定子と、永久磁石を有する回転子とを備えるオープン巻線型の電動機の制御方法であって、固定子電流のｄ軸成分となるｄ軸電流値、固定子電流のｑ軸成分となるｑ軸電流値、固定子電流の総和となる零相電流値、及び回転子の第２回転状態に基づいてｄ軸外乱電圧、ｑ軸外乱電圧、及び零相外乱電圧を推定し、第２のｄ軸電圧指令値をｄ軸外乱電圧で補正して最終ｄ軸電圧指令値を算出し、第２のｑ軸電圧指令値をｑ軸外乱電圧で補正して最終ｑ軸電圧指令値を算出し、第２の零相電圧指令値を零相外乱電圧で補正して最終零相電圧指令値を算出する。
【選択図】図１
【解決手段】各巻線が互いに独立し且つ中性点を持たない状態で巻き付けられた固定子と、永久磁石を有する回転子とを備えるオープン巻線型の電動機の制御方法であって、固定子電流のｄ軸成分となるｄ軸電流値、固定子電流のｑ軸成分となるｑ軸電流値、固定子電流の総和となる零相電流値、及び回転子の第２回転状態に基づいてｄ軸外乱電圧、ｑ軸外乱電圧、及び零相外乱電圧を推定し、第２のｄ軸電圧指令値をｄ軸外乱電圧で補正して最終ｄ軸電圧指令値を算出し、第２のｑ軸電圧指令値をｑ軸外乱電圧で補正して最終ｑ軸電圧指令値を算出し、第２の零相電圧指令値を零相外乱電圧で補正して最終零相電圧指令値を算出する。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
各巻線が互いに独立し且つ中性点を持たない状態で巻き付けられた固定子と、永久磁石を有する回転子とを備えるオープン巻線型の電動機に向けて、前記固定子の回転に同期して回転するｄｑ座標軸上の電圧の指令値となる最終ｄ軸電圧指令値及び最終ｑ軸電圧指令値と、固定子電圧の零相成分となる最終零相電圧指令値と、を出力することで固定子電流を制御する電動機の制御方法であって、
トルク指令値に基づいてｄ軸電流指令値、ｑ軸電流指令値、及び零相電流指令値を算出し、
前記ｄ軸電流指令値、前記ｑ軸電流指令値、及び前記零相電流指令値、に基づいて第１のｄ軸電圧指令値、第１のｑ軸電圧指令値、及び第１の零相電圧指令値を算出し、
前記ｄ軸電流指令値、前記ｑ軸電流指令値、前記零相電流指令値、及び前記回転子の第１回転状態に基づいてｄ軸、ｑ軸、零相間の干渉電圧を非干渉化するためのｄ軸非干渉電圧、ｑ軸非干渉電圧、及び零相非干渉電圧を算出し、
前記第１のｄ軸電圧指令値を前記ｄ軸非干渉電圧で補正して第２のｄ軸電圧指令値を算出し、
前記第１のｑ軸電圧指令値を前記ｑ軸非干渉電圧で補正して第２のｑ軸電圧指令値を算出し、
前記第１の零相電圧指令値を前記零相非干渉電圧で補正して第２の零相電圧指令値を算出し、
検出した前記固定子電流と、検出した前記回転子の第２回転状態と、に基づいてｄ軸電流値、ｑ軸電流値、及び零相電流値を算出し、
算出した前記ｄ軸電流値、前記ｑ軸電流値、及び前記零相電流値と、前記最終ｄ軸電圧指令値、前記最終ｑ軸電圧指令値、及び前記最終零相電圧指令値と、検出した前記回転子の前記第２回転状態に基づいてｄ軸外乱電圧、ｑ軸外乱電圧、及び零相外乱電圧を推定し、
前記第２のｄ軸電圧指令値を前記ｄ軸外乱電圧で補正して前記最終ｄ軸電圧指令値を算出し、
前記第２のｑ軸電圧指令値を前記ｑ軸外乱電圧で補正して前記最終ｑ軸電圧指令値を算出し、
前記第２の零相電圧指令値を前記零相外乱電圧で補正して前記最終零相電圧指令値を算出する電動機の制御方法。
トルク指令値に基づいてｄ軸電流指令値、ｑ軸電流指令値、及び零相電流指令値を算出し、
前記ｄ軸電流指令値、前記ｑ軸電流指令値、及び前記零相電流指令値、に基づいて第１のｄ軸電圧指令値、第１のｑ軸電圧指令値、及び第１の零相電圧指令値を算出し、
前記ｄ軸電流指令値、前記ｑ軸電流指令値、前記零相電流指令値、及び前記回転子の第１回転状態に基づいてｄ軸、ｑ軸、零相間の干渉電圧を非干渉化するためのｄ軸非干渉電圧、ｑ軸非干渉電圧、及び零相非干渉電圧を算出し、
前記第１のｄ軸電圧指令値を前記ｄ軸非干渉電圧で補正して第２のｄ軸電圧指令値を算出し、
前記第１のｑ軸電圧指令値を前記ｑ軸非干渉電圧で補正して第２のｑ軸電圧指令値を算出し、
前記第１の零相電圧指令値を前記零相非干渉電圧で補正して第２の零相電圧指令値を算出し、
検出した前記固定子電流と、検出した前記回転子の第２回転状態と、に基づいてｄ軸電流値、ｑ軸電流値、及び零相電流値を算出し、
算出した前記ｄ軸電流値、前記ｑ軸電流値、及び前記零相電流値と、前記最終ｄ軸電圧指令値、前記最終ｑ軸電圧指令値、及び前記最終零相電圧指令値と、検出した前記回転子の前記第２回転状態に基づいてｄ軸外乱電圧、ｑ軸外乱電圧、及び零相外乱電圧を推定し、
前記第２のｄ軸電圧指令値を前記ｄ軸外乱電圧で補正して前記最終ｄ軸電圧指令値を算出し、
前記第２のｑ軸電圧指令値を前記ｑ軸外乱電圧で補正して前記最終ｑ軸電圧指令値を算出し、
前記第２の零相電圧指令値を前記零相外乱電圧で補正して前記最終零相電圧指令値を算出する電動機の制御方法。
【請求項2】
前記ｄ軸電流値、前記ｑ軸電流値、前記零相電流値、及び前記回転子の前記第２回転状態に基づいて前記固定子に印加される電圧として推定される第１の電圧推定値と、前記最終ｄ軸電圧指令値、前記最終ｑ軸電圧指令値、及び前記最終零相電圧指令値に基づいて前記固定子に印加される電圧として推定される第２の電圧推定値と、の差分に基づいて、前記ｄ軸外乱電圧、前記ｑ軸外乱電圧、及び前記零相外乱電圧を算出する請求項１に記載の電動機の制御方法。
【請求項3】
前記第１の電圧推定値を、前記ｄ軸電流値、前記ｑ軸電流値、前記零相電流値、及び前記回転子の前記第２回転状態を入力値とする伝達特性により算出し、
前記伝達特性は外乱に起因して発生する前記干渉電圧となる非対角成分を有し、
前記非対角成分は前記回転子の電気角の整数倍の振動成分を有する請求項２に記載の電動機の制御方法。
前記伝達特性は外乱に起因して発生する前記干渉電圧となる非対角成分を有し、
前記非対角成分は前記回転子の電気角の整数倍の振動成分を有する請求項２に記載の電動機の制御方法。
【請求項4】
前記非対角成分を、前記振動成分と、分母次数と分子次数との差分が前記振動成分の分次数と分子次数の差分以上となるフィルタとの積により構成し、
前記第２の電圧推定値を、前記最終ｄ軸電圧指令値、前記最終ｑ軸電圧指令値、及び前記最終零相電圧指令値に前記フィルタに入力することで算出する請求項３に記載の電動機の制御方法。
前記第２の電圧推定値を、前記最終ｄ軸電圧指令値、前記最終ｑ軸電圧指令値、及び前記最終零相電圧指令値に前記フィルタに入力することで算出する請求項３に記載の電動機の制御方法。
【請求項5】
前記電気角は、前記回転子の前記電気角を検知するセンサの検出値である請求項３に記載の電動機の制御方法。
【請求項6】
前記電気角の時間変化率となる電気角速度と、前記固定子電流を制御する際の無駄時間と、の乗算値を前記電気角に加算することで先読み補償後電気角を算出し、
前記回転子の前記第１回転状態を、前記先読み補償後電気角に設定し、
前記回転子の前記第２回転状態を、前記電気角に設定する請求項３に記載の電動機の制御方法。
前記回転子の前記第１回転状態を、前記先読み補償後電気角に設定し、
前記回転子の前記第２回転状態を、前記電気角に設定する請求項３に記載の電動機の制御方法。
【請求項7】
前記第２の電圧推定値を算出する際に、前記最終ｄ軸電圧指令値、前記最終ｑ軸電圧指令値、及び前記最終零相電圧指令値に、前記固定子電流を制御する際の無駄時間分だけ入力値に対する応答を遅延させる遅延要素を掛け合わせる請求項４に記載の電動機の制御方法。
【請求項8】
各巻線が互いに独立し且つ中性点を持たない状態で巻き付けられた固定子と、永久磁石を有する回転子とを備えるオープン巻線型の電動機に向けて、前記固定子の回転に同期して回転するｄｑ座標軸上の電圧の指令値となる最終ｄ軸電圧指令値及び最終ｑ軸電圧指令値と、固定子電圧の零相成分となる最終零相電圧指令値と、を出力することで固定子電流を制御する電動機の制御装置であって、
トルク指令値に基づいてｄ軸電流指令値、ｑ軸電流指令値、及び零相電流指令値を算出する電流指令値演算部と、
前記ｄ軸電流指令値、前記ｑ軸電流指令値、前記零相電流指令値、に基づいて第１のｄ軸電圧指令値、第１のｑ軸電圧指令値、及び第１の零相電圧指令値を算出する電流制御部と、
前記ｄ軸電流指令値、前記ｑ軸電流指令値、前記零相電流指令値、及び前記回転子の回転状態に基づいてｄ軸、ｑ軸、零相間の干渉電圧を非干渉化するためのｄ軸非干渉電圧、ｑ軸非干渉電圧、零相非干渉電圧を算出する非干渉制御部と、
前記第１のｄ軸電圧指令値を前記ｄ軸非干渉電圧で補正して第２のｄ軸電圧指令値を算出し、前記第１のｑ軸電圧指令値を前記ｑ軸非干渉電圧で補正して第２のｑ軸電圧指令値を算出し、前記第１の零相電圧指令値を前記零相非干渉電圧で補正して第２の零相電圧指令値を算出する第２の電圧指令値演算部と、
検出した前記固定子電流と、検出した前記回転子の前記回転状態に基づいてｄ軸電流値、ｑ軸電流値、及び零相電流値を算出する交流座標変換部と、
算出した前記ｄ軸電流値、前記ｑ軸電流値、及び前記零相電流値と、前記最終ｄ軸電圧指令値、前記最終ｑ軸電圧指令値、及び前記最終零相電圧指令値と、検出した前記回転子の前記回転状態に基づいてｄ軸外乱電圧、ｑ軸外乱電圧、及び零相外乱電圧を推定する外乱補償部と、
前記第２のｄ軸電圧指令値を前記ｄ軸外乱電圧で補正して前記最終ｄ軸電圧指令値を算出し、前記第２のｑ軸電圧指令値を前記ｑ軸外乱電圧で補正して前記最終ｑ軸電圧指令値を算出し、前記第２の零相電圧指令値を前記零相外乱電圧で補正して前記最終零相電圧指令値を算出する最終電圧指令値演算部と、を含む電動機の制御装置。
トルク指令値に基づいてｄ軸電流指令値、ｑ軸電流指令値、及び零相電流指令値を算出する電流指令値演算部と、
前記ｄ軸電流指令値、前記ｑ軸電流指令値、前記零相電流指令値、に基づいて第１のｄ軸電圧指令値、第１のｑ軸電圧指令値、及び第１の零相電圧指令値を算出する電流制御部と、
前記ｄ軸電流指令値、前記ｑ軸電流指令値、前記零相電流指令値、及び前記回転子の回転状態に基づいてｄ軸、ｑ軸、零相間の干渉電圧を非干渉化するためのｄ軸非干渉電圧、ｑ軸非干渉電圧、零相非干渉電圧を算出する非干渉制御部と、
前記第１のｄ軸電圧指令値を前記ｄ軸非干渉電圧で補正して第２のｄ軸電圧指令値を算出し、前記第１のｑ軸電圧指令値を前記ｑ軸非干渉電圧で補正して第２のｑ軸電圧指令値を算出し、前記第１の零相電圧指令値を前記零相非干渉電圧で補正して第２の零相電圧指令値を算出する第２の電圧指令値演算部と、
検出した前記固定子電流と、検出した前記回転子の前記回転状態に基づいてｄ軸電流値、ｑ軸電流値、及び零相電流値を算出する交流座標変換部と、
算出した前記ｄ軸電流値、前記ｑ軸電流値、及び前記零相電流値と、前記最終ｄ軸電圧指令値、前記最終ｑ軸電圧指令値、及び前記最終零相電圧指令値と、検出した前記回転子の前記回転状態に基づいてｄ軸外乱電圧、ｑ軸外乱電圧、及び零相外乱電圧を推定する外乱補償部と、
前記第２のｄ軸電圧指令値を前記ｄ軸外乱電圧で補正して前記最終ｄ軸電圧指令値を算出し、前記第２のｑ軸電圧指令値を前記ｑ軸外乱電圧で補正して前記最終ｑ軸電圧指令値を算出し、前記第２の零相電圧指令値を前記零相外乱電圧で補正して前記最終零相電圧指令値を算出する最終電圧指令値演算部と、を含む電動機の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、電動機の制御方法、及び電動機の制御装置に関する。
【背景技術】
【0002】
三相同期モータの一般的な電流ベクトル制御では、三相電流を回転子に同期して回転するｄｑ座標系に変換しｄ軸電流及びｑ軸電流が所望の電流となるように制御している。制御構成としては、自軸の電流偏差に基づいて電圧指令値を算出し、電圧指令値に含まれる干渉電圧をフィードフォワード補償している。さらに、外乱に対する補償としては、各軸に外乱補償機能を持つフィードバックを配置する構成が提案されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０００－２７０５８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかし、従来の外乱補償は１入力１出力の形で実行しているため。外乱が入力された際、干渉により外乱推定精度が低下する。また、三相磁石型同期電動機と比較して、オープン巻線型の電動機は、回転子の回転に同期して回転するｄｑ座標軸上のｄ軸電流及びｑ軸電流の他にＹ結線にはない零相成分である零相電流が流れることで零相とｄｑ軸間の干渉が加わり、影響が顕著となる。さらに、零相とｄｑ軸間の干渉は電動機の電気角に応じて変化するため、外乱補償における制御対象の伝達特性に誤差が生じ、外乱推定精度が低下する問題がある。
【0005】
本発明は、オープン巻線型の電動機における外乱推定精度を高めた電動機の制御方法、及び電動機の制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明による電動車両の制御方法は、各巻線が互いに独立し且つ中性点を持たない状態で巻き付けられた固定子と、永久磁石を有する回転子とを備えるオープン巻線型の電動機に向けて、固定子の回転に同期して回転するｄｑ座標軸上の電圧の指令値となる最終ｄ軸電圧指令値及び最終ｑ軸電圧指令値と、固定子電圧の総和の電圧の指令値となる最終零相電圧指令値と、を出力することで固定子電流を制御する電動機の制御方法である。この制御方法は、トルク指令値に基づいてｄ軸電流指令値、ｑ軸電流指令値、及び零相電流指令値を算出し、ｄ軸電流指令値、ｑ軸電流指令値、及び零相電流指令値、に基づいて第１のｄ軸電圧指令値、第１のｑ軸電圧指令値、及び第１の零相電圧指令値を算出し、ｄ軸電流指令値、ｑ軸電流指令値、零相電流指令値、及び回転子の第１回転状態に基づいてｄ軸、ｑ軸、零相間の干渉電圧を非干渉化するためのｄ軸非干渉電圧、ｑ軸非干渉電圧、及び零相非干渉電圧を算出し、第１のｄ軸電圧指令値をｄ軸非干渉電圧で補正して第２のｄ軸電圧指令値を算出し、第１のｑ軸電圧指令値をｑ軸非干渉電圧で補正して第２のｑ軸電圧指令値を算出し、第１の零相電圧指令値を零相非干渉電圧で補正して第２の零相電圧指令値を算出する。また、固定子電流のｄ軸成分となるｄ軸電流値、固定子電流のｑ軸成分となるｑ軸電流値、固定子電流の総和となる零相電流値、及び回転子の第２回転状態に基づいてｄ軸外乱電圧、ｑ軸外乱電圧、及び零相外乱電圧を推定する。そして、第２のｄ軸電圧指令値をｄ軸外乱電圧で補正して最終ｄ軸電圧指令値を算出し、第２のｑ軸電圧指令値をｑ軸外乱電圧で補正して最終ｑ軸電圧指令値を算出し、第２の零相電圧指令値を零相外乱電圧で補正して最終零相電圧指令値を算出する。
【発明の効果】
【0007】
本発明によれば、外乱が印加されたときに、ｄ軸、ｑ軸、零相の外乱電圧として独立に推定可能となり、外乱推定精度を高め外乱抑止性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。
【0010】
［電動車両の制御装置のシステム構成］
図１は、本実施形態の電動機の制御装置のシステム構成図である。本実施形態の適用対象となるモータ１０１は、オープン巻線型のモータ１０１であり、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の巻線がそれぞれ独立に固定子に巻き付けられ、且つ各巻線の両端部がインバータ１０３に接続された構成となっている。なお、モータ１０１が車両に適用される場合、車両の駆動源となる。モータ１０１及び本実施形態の電動機の制御装置は、例えば、電気自動車に適用される。なお、電気自動車以外に、例えば、ハイブリッド自動車や、自動車以外のシステムに適用することも可能である。
図１は、本実施形態の電動機の制御装置のシステム構成図である。本実施形態の適用対象となるモータ１０１は、オープン巻線型のモータ１０１であり、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の巻線がそれぞれ独立に固定子に巻き付けられ、且つ各巻線の両端部がインバータ１０３に接続された構成となっている。なお、モータ１０１が車両に適用される場合、車両の駆動源となる。モータ１０１及び本実施形態の電動機の制御装置は、例えば、電気自動車に適用される。なお、電気自動車以外に、例えば、ハイブリッド自動車や、自動車以外のシステムに適用することも可能である。
【0011】
ＰＷＭ変換器１０２は、三相電圧指令値（ｖｕ
＊，ｖｖ
＊，ｖｗ
＊）に基づいて、三相フルブリッジ型のインバータ１０３のスイッチング素子（ＩＧＢＴなど）のＰＷＭ_Ｄｕｔｙ駆動信号（Ｄｕｒｕ
＊，Ｄｕｌｕ
＊，Ｄｕｒｌ
＊，Ｄｕｌｌ
＊，Ｄｖｒｕ
＊，Ｄｖｌｕ
＊，Ｄｖｒｌ
＊，Ｄｖｌｌ
＊，Ｄｗｒｕ
＊，Ｄｗｌｕ
＊，Ｄｗｒｌ
＊，Ｄｗｌｌ
＊）を生成する。
【0012】
インバータ１０３は、ＰＷＭ変換器１０２によって生成される駆動信号に基づいて、直流電源１０４の直流電圧Ｖｄｃを交流電圧（ｖｕ（ｖｒｕ，ｖｌｕ），ｖｖ（ｖｒｖ，ｖｌｖ），ｖｗ（ｖｒｗ，ｖｌｗ））に変換し、モータ１０１に供給する。
【0013】
直流電源１０４は、例えば積層型リチウムイオンバッテリである。
【0014】
電流センサ１０５は、インバータ１０３からモータ１０１に供給される三相交流電流を検出する。検出された三相交流電流（ｉｕ，ｉｖ，ｉｗ）は、Ａ／Ｄ変換器１０６でデジタル信号に変換され、３相/ｄ－ｑ－０交流座標変換器１０７に入力される。
【0015】
３相/ｄ－ｑ－０交流座標変換器１０７（交流座標変換部）は、３相交流座標系（ｕｖｗ軸）からモータ１０１の回転子に同期して回転する直交２軸直流座標系（ｄ－ｑ軸）に零相成分を含んだｄ－ｑ－０座標系への変換を行なう。具体的には、ｕ相電流ｉｕｓ、ｖ相電流ｉｖｓ、ｗ相電流ｉｗｓ、と、電気角θｒｅを入力し、次式（１）より、ｄ軸電流値ｉｄ、ｑ軸電流値ｉｑ、零相電流値ｉ０を算出する。零相電流値ｉ０は多相式不平衡交流回路において各巻線に同相で流れる電流のことであり、次式（１）のように三相交流電流の和を用いて表現される。一般的に、三相交流電流を基本波とした場合、オープン巻線型モータにおける零相電流は３次高調波成分が主成分となる。
【数1】
【0016】
磁極位置検出器１０８は、モータ１０１の回転子位置（角度）に応じたＡ相Ｂ相Ｚ相のパルスを出力する。パルスカウンタ１０９は磁極位置検出器１０８から出力されたパルスに基づいて電気角θｒｅを算出する。
【0017】
角速度演算器１１０は、電気角θｒｅを入力して、その時間変化率より、電気角速度ωｒｅ、及び、電気角速度ωｒｅをモータ極対数ｐにて除算した機械角速度ωｒｍを求める。
【0018】
電流指令値演算部１１１は、トルク指令値Ｔ＊、モータ回転数（機械角速度ωｒｍ）、及び直流電圧Ｖｄｃを入力し、ｄ軸電流指令値ｉｄ
＊、ｑ軸電流指令値ｉｑ
＊、及び零相電流指令値ｉ０
＊を算出する。ｄ軸電流指令値ｉｄ
＊、ｑ軸電流指令値ｉｑ
＊、及び零相電流指令値ｉ０
＊は、各々トルク指令値Ｔ＊、モータ回転数（機械角速度ωｒｍ）、及び直流電圧Ｖｄｃと、ｄ軸電流指令値ｉｄ
＊、ｑ軸電流指令値ｉｑ
＊、及び零相電流指令値ｉ０
＊との関係を定めたマップデータを予めメモリに記憶させておき、このマップデータを参照することで求めることができる。
【0019】
電流制御部１１２は、ｄ軸電流制御部、ｑ軸電流制御部、及び零相電流制御部で構成されており、例えば、ｄ軸電流指令値ｉｄ
＊、ｑ軸電流指令値ｉｑ
＊、及び零相電流指令値ｉ０
＊と、計測された（実際の）ｄ軸電流値ｉｄ、ｑ軸電流値ｉｑ、及び零相電流値ｉ０の偏差を入力としたＰＩ制御により、定常偏差なく所望の応答性で追従させつつ、第１のｄ軸電圧指令値ｖｄ１
＊、第１のｑ軸電圧指令値ｖｑ１
＊、及び第１の零相電圧指令値ｖ０１
＊を算出する。
【0020】
非干渉制御部１１３は、電気角速度ωｒｅ、先読み補償後電気角θｒｅ’、ｄ軸電流指令値ｉｄ
＊、ｑ軸電流指令値ｉｑ
＊、及び零相電流指令値ｉ０
＊を入力して、ｄ軸及びｑ軸及び零相間の干渉電圧を相殺するために必要な非干渉電圧（ｖｄ_ｄｃｐｌ，ｖｑ_ｄｃｐｌ，ｖ０_ｄｃｐｌ）を算出する。
【0021】
第２の電圧指令値演算部１１４（加算器）は、電流制御部１１２の出力である第１のｄ軸電圧指令値ｖｄ１
＊、第１のｑ軸電圧指令値ｖｑ１
＊、及び第１の零相電圧指令値ｖ０１
＊を、非干渉制御部１１３の出力である非干渉電圧（ｖｄ_ｄｃｐｌ，ｖｑ_ｄｃｐｌ，ｖ０_ｄｃｐｌ）を用いて補正（加算）した値を、第２のｄ軸電圧指令値ｖｄ２
＊、第２のｑ軸電圧指令値ｖｑ２
＊、及び第２の零相電圧指令値ｖ０２
＊として算出する。
【0022】
外乱補償部１１５は、電気角速度ωｒｅ、電気角θｒｅ、最終ｄ軸電圧指令値ｖｄ
＊、最終ｑ軸電圧指令値ｖｑ
＊、及び最終零相電圧指令値ｖ０
＊と計測された（実際の）ｄ軸電流値ｉｄ、ｑ軸電流値ｉｑ、及び零相電流値ｉ０を入力し、モータ１０１に入力された外乱の推定を行う。外乱補償部１１５の詳細については、後述する。
【0023】
最終電圧指令値演算部１１６（加算器）は、第２のｄ軸電圧指令値ｖｄ２
＊、第２のｑ軸電圧指令値ｖｑ２
＊、及び第２の零相電圧指令値ｖ０２
＊を、外乱補償部１１５の出力であるｄ軸外乱推定値ｖｄ_ｄｉｓｔ_ｅｓｔ、ｑ軸外乱推定値ｖｑ_ｄｉｓｔ_ｅｓｔ、及び零相外乱推定値ｖ０_ｄｉｓｔ_ｅｓｔでそれぞれ補正（加算）し、最終ｄ軸電圧指令値ｖｄ
＊、最終ｑ軸電圧指令値ｖｑ
＊、及び最終零相電圧指令値ｖ０
＊を算出する。
【0024】
ｄ－ｑ－０/３相交流座標変換器１１７は、電気角速度ωｒｅで回転する直交２軸直流座標系（ｄ－ｑ軸）に零相成分を含んだｄ－ｑ－０座標系から３相交流座標系（ｕｖｗ軸）への変換を行う。具体的には、最終電圧指令値演算部１１６で算出した最終ｄ軸電圧指令値ｖｄ
＊、最終ｑ軸電圧指令値ｖｑ
＊、最終零相電圧指令値ｖ０
＊と、先読み補償後電気角θｒｅ’を入力し、次式（２）による座標変換処理を行うことによって、ｕｖｗ各層の電圧指令値（ｖｕ
＊，ｖｖ
＊，ｖｗ
＊）を算出し、出力する。
【数2】
【0025】
先読み補償部１１８は、電気角θｒｅと電気角速度ωｒｅを入力して、電気角θｒｅに対して、電気角速度ωｒｅと制御系が持つ無断時間（遅れ時間）との乗算値を加算することにより、先読み補償後電気角θｒｅ’を算出する。
【0026】
［外乱補償部］
図２は、外乱補償部１１５のブロック図である。外乱補償部１１５は、伝達特性部２０１、遅延処理部２０２、フィルタ２０３、減算器２０４を有する。
図２は、外乱補償部１１５のブロック図である。外乱補償部１１５は、伝達特性部２０１、遅延処理部２０２、フィルタ２０３、減算器２０４を有する。
【0027】
ここで、本実施形態の、電圧方程式について説明する。オープン巻線型モータの伝達特性は次式（３）となる。
【数3】
【0028】
ただし、
ｉｄ：ｄ軸電流
ｉｑ：ｑ軸電流
ｉ０：零相電流
ｖｄ：ｄ軸電圧
ｖｑ：ｑ軸電圧
ｖ０：零相電圧
Ｌｄ：ｄ軸インダクタンス
Ｌｑ：ｑ軸インダクタンス
Ｌ０：零相インダクタンス
Ｌｃ：ｄｑ軸と零相の干渉インダクタンス
Ｒａ：巻線抵抗
Φａ：磁石磁束の基本波成分
Φ３ａ：磁石磁束の３次高調波成分
ωｒｅ：モータ角速度（電気角）
θｒｅ：モータ角度（電気角）
δ：３次成分の磁束とモータ角度（電気角）の位相差
また、sはラプラス演算子である。
ｉｄ：ｄ軸電流
ｉｑ：ｑ軸電流
ｉ０：零相電流
ｖｄ：ｄ軸電圧
ｖｑ：ｑ軸電圧
ｖ０：零相電圧
Ｌｄ：ｄ軸インダクタンス
Ｌｑ：ｑ軸インダクタンス
Ｌ０：零相インダクタンス
Ｌｃ：ｄｑ軸と零相の干渉インダクタンス
Ｒａ：巻線抵抗
Φａ：磁石磁束の基本波成分
Φ３ａ：磁石磁束の３次高調波成分
ωｒｅ：モータ角速度（電気角）
θｒｅ：モータ角度（電気角）
δ：３次成分の磁束とモータ角度（電気角）の位相差
また、sはラプラス演算子である。
【0029】
伝達特性部２０１は、計測された（実際の）ｄ軸電流値ｉｄ、ｑ軸電流値ｉｑ、零相電流値ｉ０、及び電気角θｒｅを入力値として次式（４）（５）に基づいた演算を実行し、電流検出値に基づいて固定子に印加された電圧として推定される第１の電圧推定値（ｖｄ＿ｅｓｔ１，ｖｑ＿ｅｓｔ１，ｖ０＿ｅｓｔ１）を算出する。ここで、電気角θｒｅは、磁極位置検出器１０８で検出したパルスに基づき生成されたセンサ値であり、時変パラメータである。
【数4】
【数5】
【0030】
遅延処理部２０２は、最終ｄ軸電圧指令値ｖｄ
＊、最終ｑ軸電圧指令値ｖｑ
＊、及び最終零相電圧指令値ｖ０
＊を入力値とし、これらの指令値を制御系がもつ無駄時間（例えば最終ｄ軸電圧指令値ｖｄ
＊、最終ｑ軸電圧指令値ｖｑ
＊、最終零相電圧指令値ｖ０
＊がｄ軸電流値ｉｄ、ｑ軸電流値ｉｑ、零相電流値ｉ０に反映されるまでの時間）分だけ遅延させる。
【0031】
これにより、最終ｄ軸電圧指令値ｖｄ
＊と当該最終ｄ軸電圧指令値ｖｄ
＊が反映されて伝達特性部２０１に入力されるｄ軸電流値ｉｄ、最終ｑ軸電圧指令値ｖｑ
＊と当該最終ｑ軸電圧指令値ｖｑ
＊が反映されて伝達特性部２０１に入力されるｑ軸電流値ｉｑ、最終零相電圧指令値ｖ０
＊と当該最終零相電圧指令値ｖ０
＊が反映されて伝達特性２０１部に入力される零相電流値ｉ０をそれぞれ時間的に対応させる。
【0032】
フィルタ２０３は、遅延処理部２０２からの入力値に対して式（５）のフィルタＨ（ｓ）によるフィルタ処理を実行することで、次式（６）に示すように電圧指令値に基づいて固定子に印加された電圧として推定される第２の電圧推定値（ｖｄ＿ｅｓｔ２，ｖｑ＿ｅｓｔ２，ｖ０＿ｅｓｔ２）を算出する。
【数6】
【0033】
減算器２０４は、第２の電圧推定値（ｖｄ＿ｅｓｔ２，ｖｑ＿ｅｓｔ２，ｖ０＿ｅｓｔ２）から第１の電圧推定値（ｖｄ＿ｅｓｔ１，ｖｑ＿ｅｓｔ１，ｖ０＿ｅｓｔ１）を差し引いた値をｄ軸外乱電圧推定値ｖｄ＿ｄｉｓｔ＿ｅｓｔ、ｑ軸外乱電圧推定値ｖｑ＿ｄｉｓｔ＿ｅｓｔ、及び零相外乱電圧推定値ｖ０＿ｄｉｓｔ＿ｅｓｔとして算出する。
【0034】
以上より、最終ｄ軸電圧指令値ｖｄ
＊、最終ｑ軸電圧指令値ｖｑ
＊、及び最終零相電圧指令値ｖ０
＊と、計測された（実際の）ｄ軸電流値ｉｄ、ｑ軸電流値ｉｑ、及び零相電流値ｉ０を入力し、電気角３次成分を考慮した電動機の干渉特性を含む伝達特性を使用することで外乱を推定できる。ここで推定した外乱を外乱補償値として第２の電圧指令値に補正（加算）することで、外乱を打ち消すことができ、外乱抑止性が向上する。
【0035】
なお、Ｈ（ｓ）のフィルタ時定数は、小さくするほど外乱抑止性が向上するが、制御安定性が小さくなり、制御発散しやすくなる。Ｈ（ｓ）のフィルタ時定数は、外乱抑止性と安定性のバランスを考慮して決定する。Ｈ（ｓ）の分母次数と分子次数との差分は、式（４）の（ｓ・ｉｄ，ｓ・ｉｑ，ｓ・ｉ０）がかかる行列（（ｉｄ，ｉｑ，ｉ０）がかかる行列）の分母次数と分子次数との差分よりも大きくなるように設定する。
【0036】
［制御フロー］
図３は、本実施形態の電動機の制御装置の制御フローを示す図である。
図３は、本実施形態の電動機の制御装置の制御フローを示す図である。
【0037】
ステップＳ３０１において、電流センサ１０５（Ａ／Ｄ変換器１０６）が、固定子に流れる３相電流（ｉｕｓ，ｉｖｓ，ｉｖｗ）を検出し、磁極位置検出器１０８（パルスカウンタ１０９）が回転子の電気角θｒｅを検出する。
【0038】
ステップＳ３０２において、角速度演算器１１０が、電気角速度ωｒｅ、及び機械角速度ωｍを算出する。
【0039】
ステップＳ３０３において、先読み補償部１１８が、電気角θｒｅと電気角速度ωｒｅに基づいて先読み補償後電気角θｒｅ’を算出する。
【0040】
ステップＳ３０４において、３相／ｄ－ｑ－０交流座標変換器１０７は、３相電流（ｉｕｓ，ｉｖｓ，ｉｖｗ）、及び電気角θｒｅに基づいてｄ軸電流値ｉｄ、ｑ軸電流値ｉｑ、及び零相電流値ｉ０を算出する。
【0041】
ステップＳ３０５において、電流指令値演算部１１１は、トルク指令値Ｔ＊及び直流電圧Ｖｄｃに基づいて、ｄ軸電流指令値ｉｄ
＊、ｑ軸電流指令値ｉｑ
＊、及び零相電流指令値ｉ０
＊を算出する。
【0042】
ステップＳ３０６において、電流制御部１１２は、ｄ軸電流指令値ｉｄ
＊とｄ軸電流値ｉｄとの差分に基づいて第１のｄ軸電圧指令値ｖｄ１
＊を算出し、ｑ軸電流指令値ｉｑ
＊とｑ軸電流値ｉｑとの差分に基づいて第１のｑ軸電圧指令値ｖｑ１
＊を算出し、零相電流指令値ｉ０
＊と零相電流値ｉ０との差分に基づいて第１の零相電圧指令値ｖ０１
＊を算出する。
【0043】
ステップＳ３０７において、非干渉制御部１１３は、ｄ軸電流指令値ｉｄ
＊、ｑ軸電流指令値ｉｑ
＊、零相電流指令値ｉ０
＊、及び先読み補償後電気角θｒｅ’に基づいて、ｄ軸非干渉電圧ｖｄ＿ｄｃｐｌ、ｑ軸非干渉電圧ｖｑ＿ｄｃｐｌ、及び零相非干渉電圧ｖ０＿ｄｃｐｌを算出する。
【0044】
ステップＳ３０８において、第２の電圧指令値演算部１１４は、第１のｄ軸電圧指令値ｖｄ１
＊にｄ軸非干渉電圧ｖｄ＿ｄｃｐｌを加算して第２のｄ軸電圧指令値ｖｄ２
＊を算出し、第１のｑ軸電圧指令値ｖｑ１
＊にｑ軸非干渉電圧ｖｑ＿ｄｃｐｌを加算して第２のｑ軸電圧指令値ｖｑ２
＊を算出し、第１の零相電圧指令値ｖ０１
＊に零相非干渉電圧ｖ０＿ｄｃｐｌを加算して第２の零相電圧指令値ｖ０２
＊を算出する。
【0045】
ステップＳ３０９において、外乱補償部１１５は、最終ｄ軸電圧指令値ｖｄ
＊、最終ｑ軸電圧指令値ｖｑ
＊、最終零相電圧指令値ｖ０
＊、ｄ軸電流値ｉｄ、ｑ軸電流値ｉｑ、零相電流値ｉ０、及び電気角θｒｅに基づいて、ｄ軸外乱電圧推定値ｖｄ＿ｄｉｓｔ＿ｅｓｔ、ｑ軸外乱電圧推定値ｖｑ＿ｄｉｓｔ＿ｅｓｔ、及び零相外乱電圧推定値ｖ０＿ｄｉｓｔ＿ｅｓｔを算出する。
【0046】
ステップＳ３１０に基づいて、最終電圧指令値演算部１１６は、第２のｄ軸電圧指令値ｖｄ２
＊にｄ軸外乱電圧推定値ｖｄ＿ｄｉｓｔ＿ｅｓｔを加算して最終ｄ軸電圧指令値ｖｄ
＊を算出し、第２のｑ軸電圧指令値ｖｑ２
＊にｑ軸外乱電圧推定値ｖｑ＿ｄｉｓｔ＿ｅｓｔを加算して最終ｑ軸電圧指令値ｖｑ
＊を算出し、第２の零相電圧指令値ｖ０２
＊に零相外乱電圧推定値ｖ０＿ｄｉｓｔ＿ｅｓｔを加算して最終零相電圧指令値ｖ０
＊を算出する。
【0047】
ステップＳ３１１において、ｄ－ｑ－０／３相交流変換器１１７は、最終ｄ軸電圧指令値ｖｄ
＊、最終ｑ軸電圧指令値ｖｑ
＊、最終零相電圧指令値ｖ０
＊に基づいて３相電圧指令値（ｖｕ
＊，ｖｖ
＊，ｖｗ
＊）を算出する。
【0048】
［タイムチャート］
図４は、外乱の収束を示すタイムチャートであって従来技術と本実施形態とを比較した図である。図４では、時刻ｔ１においてｄ軸に外乱電圧を印加した場合のｄ軸外乱電圧（ｖｄ＿ｅｓｔ１）、ｑ軸外乱電圧（ｖｑ＿ｅｓｔ１）、零相外乱電圧（ｖ０＿ｅｓｔ１）、ｄ軸電流（ｉｄ）、ｑ軸電流（ｉｑ）、零相電流（ｉ０）の応答を示しているが、外乱電圧をｑ軸、零相に印加した場合も同様の応答を示す。
図４は、外乱の収束を示すタイムチャートであって従来技術と本実施形態とを比較した図である。図４では、時刻ｔ１においてｄ軸に外乱電圧を印加した場合のｄ軸外乱電圧（ｖｄ＿ｅｓｔ１）、ｑ軸外乱電圧（ｖｑ＿ｅｓｔ１）、零相外乱電圧（ｖ０＿ｅｓｔ１）、ｄ軸電流（ｉｄ）、ｑ軸電流（ｉｑ）、零相電流（ｉ０）の応答を示しているが、外乱電圧をｑ軸、零相に印加した場合も同様の応答を示す。
【0049】
従来技術では、上記の式（４）の行列の非対角成分であって３θｒｅを含む項が存在せず、第１の電圧推定値（ｖｄ＿ｅｓｔ１，ｖｑ＿ｅｓｔ１，ｖ０＿ｅｓｔ１）においてｓｉｎ３θｒｅ，ｃｏｓ３θｒｅの振動成分を有さず、１入力１出力の関係となる。
【0050】
従来技術では、時刻ｔ１においてｄ軸に外乱電圧を印加すると、ｄ軸外乱電圧（ｖｄ＿ｅｓｔ１）（破線）は、Ｈ（ｓ）［Ｌｄ（ｓ・ｉｄ）＋Ｒａ・ｉｄ－ωｒｅ・Ｌｑ・ｉｑ］に従って変化（振動）するものとして算出されるが、３θｒｅを含む項を有しない分、収束するまでに時間がかかる。よってｄ軸外乱電圧（ｖｄ＿ｅｓｔ１）に基づいてフィードバック制御されるｄ軸電流（ｉｄ）（破線）は、ｄ軸外乱電圧（ｖｄ＿ｅｓｔ１）の振動に基づいて振動し、収束するまでに時間がかかる。
【0051】
ｑ軸外乱電圧（ｖｑ＿ｅｓｔ１）（破線）は、Ｈ（ｓ）［Ｌｑ（ｓ・ｉｑ）＋ωｒｅ・Ｌｄ・ｉｄ＋Ｒａ・ｉｑ＋ωｒｅφａ］（ｉｄが振動している）に従って変化（振動）するものとして算出されるが、ｄ軸外乱電圧（ｖｑ＿ｅｓｔ）と同様、３θｒｅを含む項を有しない分、収束するまでに時間がかかる。よってｑ軸外乱電圧（ｖｑ＿ｅｓｔ１）に基づいてフィードバック制御されるｑ軸電流（ｉｑ）（破線）も、ｑ軸外乱電圧（ｖｑ＿ｅｓｔ１）の振動に基づいて振動し、収束するまでに時間がかかる。
【0052】
零相電圧（ｖ０＿ｅｓｔ１）（破線）は、Ｈ（ｓ）［Ｌ０（ｓ・ｉ０）＋Ｒａ・ｉ０－ωｒｅφ３ａ・ｓｉｎ３（θｒｅ－δ）］となり、ｓｉｎ３（θｒｅ－δ）に従って振動するが、当該振動成分を直接相殺する項がなく収束に時間がかかる。よって零相外乱電圧（ｖ０＿ｅｓｔ１）に基づいてフィードバック制御される零相電流（ｉ０）（破線）も、零相外乱電圧（ｖ０＿ｅｓｔ１）の振動に基づいて振動し、収束するまでに時間がかかる。
【0053】
一方、本実施形態では、時刻ｔ１においてｄ軸に外乱電圧を印加すると、ｄ軸外乱電圧（ｖｄ＿ｅｓｔ１）（実線）は、Ｈ（ｓ）［Ｌｑ（ｓ・ｉｑ）＋Ｌｃ・ｃｏｓ３θｒｅ（ｓ・ｉ０）＋Ｒａ・ｉｄ－ωｒｅ・Ｌｑ・ｉｑ－２ωｒｅ・Ｌｃ・ｓｉｎ３θｒｅ・ｉ０］に従って変化（振動）するものとして算出されるが、３θｒｅを含む項を有するので、短時間で高精度に収束する。よってｄ軸外乱電圧（ｖｄ＿ｅｓｔ１）に基づいてフィードバック制御されるｄ軸電流（ｉｄ）（実線）も、短時間で高精度に収束する。
【0054】
ｑ軸外乱電圧（ｖｑ＿ｅｓｔ１）（実線）は、Ｈ（ｓ）［Ｌｑ（ｓ・ｉｑ）－Ｌｃ・ｓｉｎ３θｒｅ（ｓ・ｉｑ）＋ωｒｅ・Ｌｄ・ｉｄ＋Ｒａ・ｉｑ－２ωｒｅ・Ｌｃ・ｃｏｓ３θｒｅ・ｉ０＋ωｒｅφａ］（ｉｄは短時間で収束する）に従って変化（振動）するものとして算出されるが、３θｒｅを含む項を有するので、短時間で高精度に収束する。よってｑ軸外乱電圧（ｖｑ＿ｅｓｔ１）に基づいてフィードバック制御されるｑ軸電流（ｉｑ）（実線）も短時間で高精度に収束する。
【0055】
零相電圧（ｖ０＿ｅｓｔ１）（実線）は、Ｈ（ｓ）［Ｌｃ・ｃｏｓ３θｒｅ（ｓ・ｉｄ）－Ｌｃ・ｓｉｎ３θｒｅ（ｓ・ｉｑ）＋Ｌ０（ｓ・ｉ０）－３ωｒｅ・Ｌｃ・ｓｉｎ３θｒｅ・ｉｄ－３ωｒｅ・Ｌｃ・ｃｏｓ３θｒｅ・ｉｑ＋Ｒａ・ｉ０－ωｒｅφ３ａ・ｓｉｎ３（θｒｅ－δ）］となり、ｓｉｎ３（θｒｅ－δ）の振動を直接相殺する成分が現れるので短時間で高精度に収束する。よって零相外乱電圧（ｖ０＿ｅｓｔ１）に基づいてフィードバック制御される零相電流（ｉ０）（実線）も短時間で高精度に収束する。
【0056】
本実施形態の電動機の制御方法によれば、各巻線が互いに独立し且つ中性点を持たない状態で巻き付けられた固定子と、永久磁石を有する回転子とを備えるオープン巻線型の電動機（モータ１０１）に向けて、固定子の回転に同期して回転するｄｑ座標軸上の電圧の指令値となる最終ｄ軸電圧指令値ｖｄ
＊及び最終ｑ軸電圧指令値ｖｑ
＊と、固定子電圧の零相成分となる最終零相電圧指令値ｖ０
＊と、を出力することで固定子電流を制御する電動機の制御方法であって、トルク指令値Ｔ＊に基づいてｄ軸電流指令値ｉｄ
＊、ｑ軸電流指令値ｉｑ
＊、及び零相電流指令値ｉ０
＊を算出し、ｄ軸電流指令値ｉｄ
＊、ｑ軸電流指令値ｉｑ
＊、及び零相電流指令値ｉ０
＊、に基づいて第１のｄ軸電圧指令値ｖｄ１
＊、第１のｑ軸電圧指令値ｖｑ１
＊、及び第１の零相電圧指令値ｖ０１
＊を算出し、ｄ軸電流指令値ｉｄ
＊、ｑ軸電流指令値ｉｑ
＊、零相電流指令値ｉ０
＊、及び回転子の第１回転状態（先読み補償後電気角θｒｅ’）に基づいてｄ軸、ｑ軸、零相間の干渉電圧を非干渉化するためのｄ軸非干渉電圧ｖｄ＿ｄｃｐｌ、ｑ軸非干渉電圧ｖｑ＿ｄｃｐｌ、及び零相非干渉電圧ｖ０＿ｄｃｐｌを算出し、第１のｄ軸電圧指令値ｖｄ１
＊をｄ軸非干渉電圧ｖｄ＿ｄｃｐｌで補正して第２のｄ軸電圧指令値ｖｄ２
＊を算出し、第１のｑ軸電圧指令値ｖｑ１
＊をｑ軸非干渉電圧ｖｑ＿ｄｃｐｌで補正して第２のｑ軸電圧指令値ｖｑ２
＊を算出し、第１の零相電圧指令値ｖ０１
＊を零相非干渉電圧ｖ０＿ｄｃｐｌで補正して第２の零相電圧指令値ｖ０２
＊を算出し、検出した固定子電流と、検出した回転子の第２回転状態（電気角θｒｅ）と、に基づいてｄ軸電流値ｉｄ、ｑ軸電流値ｉｑ、及び零相電流値ｉ０を算出し、算出したｄ軸電流値ｉｄ、ｑ軸電流値ｉｑ、及び零相電流値ｉ０と、最終ｄ軸電圧指令値ｖｄ
＊、最終ｑ軸電圧指令値ｖｑ
＊、及び最終零相電圧指令値ｖ０
＊と、検出した回転子の第２回転状態（電気角θｒｅ）に基づいてｄ軸外乱電圧（ｄ軸外乱電圧推定値ｖｄ＿ｄｉｓｔ＿ｅｓｔ）、ｑ軸外乱電圧（ｑ軸外乱電圧推定値ｖｑ＿ｄｉｓｔ＿ｅｓｔ）、及び零相外乱電圧（零相外乱電圧推定値ｖ０＿ｄｉｓｔ＿ｅｓｔ）を推定し、第２のｄ軸電圧指令値ｖｄ２
＊をｄ軸外乱電圧（ｄ軸外乱電圧推定値ｖｄ＿ｄｉｓｔ＿ｅｓｔ）で補正して最終ｄ軸電圧指令値ｖｄ
＊を算出し、第２のｑ軸電圧指令値ｖｑ２
＊をｑ軸外乱電圧（ｑ軸外乱電圧推定値ｖｑ＿ｄｉｓｔ＿ｅｓｔ）で補正して最終ｑ軸電圧指令値ｖｑ
＊を算出し、第２の零相電圧指令値ｖ０２
＊を零相外乱電圧（零相外乱電圧推定値ｖ０＿ｄｉｓｔ＿ｅｓｔ）で補正して最終零相電圧指令値ｖ０
＊を算出する。
【0057】
上記方法により、外乱が印加された際に、ｄ軸、ｑ軸、零相の外乱電圧として独立に推定可能となり、外乱推定精度を高め外乱抑止性が向上する。
【0058】
本実施形態において、ｄ軸電流値ｉｄ、ｑ軸電流値ｉｑ、零相電流値ｉ０、及び回転子の第２回転状態（電気角θｒｅ）に基づいて固定子に印加される電圧として推定される第１の電圧推定値（ｖｄ＿ｅｓｔ１，ｖｑ＿ｅｓｔ１，ｖ０＿ｅｓｔ１）と、最終ｄ軸電圧指令値ｖｄ
＊、最終ｑ軸電圧指令値ｖｑ
＊、及び最終零相電圧指令値ｖ０
＊に基づいて固定子に印加される電圧として推定される第２の電圧推定値（ｖｄ＿ｅｓｔ２，ｖｑ＿ｅｓｔ２，ｖ０＿ｅｓｔ２）と、の差分に基づいて、ｄ軸外乱電圧（ｄ軸外乱電圧推定値ｖｄ＿ｄｉｓｔ＿ｅｓｔ）、ｑ軸外乱電圧（ｑ軸外乱電圧推定値ｖｑ＿ｄｉｓｔ＿ｅｓｔ）、及び零相外乱電圧（零相外乱電圧推定値ｖ０＿ｄｉｓｔ＿ｅｓｔ）を算出する。
【0059】
上記方法により、簡易な方法で外乱電圧を高精度に検知することができる。
【0060】
本実施形態において、第１の電圧推定値（ｖｄ＿ｅｓｔ１，ｖｑ＿ｅｓｔ１，ｖ０＿ｅｓｔ１）を、ｄ軸電流値ｉｄ、ｑ軸電流値ｉｑ、零相電流値ｉ０、及び回転子の第２回転状態（電気角θｒｅ）を入力値とする伝達特性（式（４））により算出し、伝達特性（式（４））は外乱に起因して発生する干渉電圧となる非対角成分を有し、非対角成分は回転子の電気角θｒｅの整数倍の振動成分（３θｒｅ）を有する。
【0061】
上記方法により、電気角θｒｅの倍数成分を考慮した干渉特性を含めた電動機の特性を使用することで、電動機の状態（電圧）を正確に推定できるため外乱電圧の推定精度が向上し、外乱抑止性が向上する。
【0062】
本実施形態において、非対角成分を、振動成分（式（４）の（ｓ・ｉｄ，ｓ・ｉｑ，ｓ・ｉ０）がかかる行列（（ｉｄ，ｉｑ，ｉ０）がかかる行列））と、分母次数と分子次数との差分が振動成分の分次数と分子次数の差分以上となるフィルタＨ（ｓ）との積により構成し、第２の電圧推定値（ｖｄ＿ｅｓｔ２，ｖｑ＿ｅｓｔ２，ｖ０＿ｅｓｔ２）を、最終ｄ軸電圧指令値ｖｄ
＊、最終ｑ軸電圧指令値ｖｑ
＊、及び最終零相電圧指令値ｖ０
＊にフィルタＨ（ｓ）に入力することで算出する。
【0063】
上記方法により、Ｈ（ｓ）の応答時定数を任意に設定することで第１の電圧指令値及び第２の電圧指令値の推定速度と安定性を調整することができる。
【0064】
本実施形態において、電気角θｒｅは、回転子の電気角θｒｅを検知するセンサ（磁極位置検出器１０８）の検出値である。
【0065】
上記方法により、電気角θｒｅ（動作点）に依存することなく、外乱抑止性が向上する。
【0066】
本実施形態において電気角θｒｅの時間変化率となる電気角速度ωｒｅと、固定子電流を制御する際の無駄時間と、の乗算値を電気角θｒｅに加算することで先読み補償後電気角θｒｅ’を算出し、回転子の第１回転状態（先読み補償後電気角θｒｅ’）を、先読み補償後電気角θｒｅ’に設定し、回転子の第２回転状態（電気角θｒｅ）を、電気角θｒｅに設定する。
【0067】
上記方法により、制御系が持つ無駄時間分の時間が経過する間に進む回転子位置を予測して非干渉制御に用いることで、電気角θｒｅの倍数成分の振動を抑制できる。
【0068】
本実施形態において、第２の電圧推定値（ｖｄ＿ｅｓｔ２，ｖｑ＿ｅｓｔ２，ｖ０＿ｅｓｔ２）を算出する際に、最終ｄ軸電圧指令値ｖｄ
＊、最終ｑ軸電圧指令値ｖｑ
＊、及び最終零相電圧指令値ｖ０
＊に、固定子電流を制御する際の無駄時間分だけ入力値に対する応答を遅延させる遅延要素（遅延処理部２０２）を掛け合わせる。
【0069】
上記方法により、無駄時間がある場合でも外乱電圧を高精度に推定できる。
【0070】
本実施形態の電動機の制御装置によれば、各巻線が互いに独立し且つ中性点を持たない状態で巻き付けられた固定子と、永久磁石を有する回転子とを備えるオープン巻線型の電動機（モータ１０１）に向けて、固定子の回転に同期して回転するｄｑ座標軸上の電圧の指令値となる最終ｄ軸電圧指令値ｖｄ
＊及び最終ｑ軸電圧指令値ｖｑ
＊と、固定子電圧の零相成分となる最終零相電圧指令値ｖ０
＊と、を出力することで固定子電流を制御する電動機の制御装置であって、トルク指令値Ｔ＊に基づいてｄ軸電流指令値ｉｄ
＊、ｑ軸電流指令値ｉｑ
＊、及び零相電流指令値ｉ０
＊を算出する電流指令値演算部１１１と、ｄ軸電流指令値ｉｄ
＊、ｑ軸電流指令値ｉｑ
＊、及び零相電流指令値ｉ０
＊、に基づいて第１のｄ軸電圧指令値ｖｄ１
＊、第１のｑ軸電圧指令値ｖｑ１
＊、及び第１の零相電圧指令値ｖ０１
＊を算出する電流制御部１１２と、ｄ軸電流指令値ｉｄ
＊、ｑ軸電流指令値ｉｑ
＊、零相電流指令値ｉ０
＊、及び回転子の第１回転状態（先読み補償後電気角θｒｅ’）に基づいてｄ軸、ｑ軸、零相間の干渉電圧を非干渉化するためのｄ軸非干渉電圧ｖｄ＿ｄｃｐｌ、ｑ軸非干渉電圧ｖｑ＿ｄｃｐｌ、及び零相非干渉電圧ｖ０＿ｄｃｐｌを算出する非干渉制御部１１３と、第１のｄ軸電圧指令値ｖｄ１
＊をｄ軸非干渉電圧ｖｄ＿ｄｃｐｌで補正して第２のｄ軸電圧指令値ｖｄ２
＊を算出し、第１のｑ軸電圧指令値ｖｑ１
＊をｑ軸非干渉電圧ｖｑ＿ｄｃｐｌで補正して第２のｑ軸電圧指令値ｖｑ２
＊を算出し、第１の零相電圧指令値ｖ０１
＊を零相非干渉電圧ｖ０＿ｄｃｐｌで補正して第２の零相電圧指令値ｖ０２
＊を算出する第２の電圧指令値演算部１１４と、検出した固定子電流と、検出した回転子の回転状態（電気角θｒｅ）と、に基づいてｄ軸電流値ｉｄ、ｑ軸電流値ｉｑ、及び零相電流値ｉ０を算出する交流座標変換部（３相/ｄ－ｑ－０交流座標変換器１０７）と、算出したｄ軸電流値ｉｄ、ｑ軸電流値ｉｑ、及び零相電流値ｉ０と、最終ｄ軸電圧指令値ｖｄ
＊、最終ｑ軸電圧指令値ｖｑ
＊、及び最終零相電圧指令値ｖ０
＊と、検出した回転子の回転状態（電気角θｒｅ）に基づいてｄ軸外乱電圧（ｄ軸外乱電圧推定値ｖｄ＿ｄｉｓｔ＿ｅｓｔ）、ｑ軸外乱電圧（ｑ軸外乱電圧推定値ｖｑ＿ｄｉｓｔ＿ｅｓｔ）、及び零相外乱電圧（零相外乱電圧推定値ｖ０＿ｄｉｓｔ＿ｅｓｔ）を推定する外乱補償部１１５と、第２のｄ軸電圧指令値ｖｄ２
＊をｄ軸外乱電圧（ｄ軸外乱電圧推定値ｖｄ＿ｄｉｓｔ＿ｅｓｔ）で補正して最終ｄ軸電圧指令値ｖｄ
＊を算出し、第２のｑ軸電圧指令値ｖｑ２
＊をｑ軸外乱電圧（ｑ軸外乱電圧推定値ｖｑ＿ｄｉｓｔ＿ｅｓｔ）で補正して最終ｑ軸電圧指令値ｖｑ
＊を算出し、第２の零相電圧指令値ｖ０２
＊を零相外乱電圧（零相外乱電圧推定値ｖ０＿ｄｉｓｔ＿ｅｓｔ）で補正して最終零相電圧指令値ｖ０
＊を算出する最終電圧指令値演算部１１６と、を含む。
【0071】
上記構成により、外乱が印加された際に、ｄ軸、ｑ軸、零相の外乱電圧として独立に推定可能となり、外乱推定精度を高め外乱抑止性が向上する。
【0072】
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。
【符号の説明】
【0073】
４Ｂ 第２インバータ，７Ａ 第１モータ，７Ｂ 第２モータ，８Ｂ 減速機，９Ｂ 駆動軸，１０Ｂ 駆動輪，１０２ ＰＷＭ変換器，１１６ 第２モータトルク要否判定部，１１７ 第２モータ補正トルク演算部
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
