特開 2024-112668 オープン巻線型モータの制御方法、及び、オープン巻線型モータの制御装置

(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】P2024112668

(43)【公開日】2024-08-21

(54)【発明の名称】オープン巻線型モータの制御方法、及び、オープン巻線型モータの制御装置

(51)【国際特許分類】

   H02P 25/22 20060101AFI20240814BHJP

【ＦＩ】

H02P25/22

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023017872

(22)【出願日】2023-02-08

(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】渋谷 圭一

(72)【発明者】

【氏名】中村 幸代

(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

5H505BB10

5H505CC04

5H505DD06

5H505EE41

5H505EE49

5H505GG08

5H505HB01

5H505HB05

5H505JJ04

5H505JJ16

5H505JJ17

5H505JJ25

5H505LL07

5H505LL22

5H505LL41

(57)【要約】

【課題】インバータのスイッチング周波数が変化した場合でも、零相電流を抑制できるオープン巻線型モータの制御方法及び制御装置を提供する。
【解決手段】固定子として独立した複数相の巻線１１を有し、インバータ２２によって各相の巻線１１に電力を供給することによって駆動するオープン巻線型モータ（１０）の制御方法である。この制御方法では、オープン巻線型モータ（１０）を駆動するときに各相の巻線１１に共通に流れる零相電流ｉ_ｚを抑制する零相指令値（ｉ_ｚ ^＊またはｖ_ｚ１ ^＊）を演算し、インバータ２２のスイッチング周波数ｆ_ｓｗに基づいて零相指令値（ｉ_ｚ ^＊またはｖ_ｚ１ ^＊）を補正し、補正後の零相指令値（ｖ_ｚ ^＊）を用いて零相電流ｉ_ｚを制御する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

固定子として独立した複数相の巻線を有し、インバータによって各相の前記巻線に電力を供給することによって駆動するオープン巻線型モータの制御方法であって、
前記オープン巻線型モータを駆動するときに各相の前記巻線に共通に流れる零相電流を抑制する零相指令値を演算し、
前記インバータのスイッチング周波数に基づいて前記零相指令値を補正し、
補正後の前記零相指令値を用いて前記零相電流を制御する、
オープン巻線型モータの制御方法。

【請求項2】

請求項１に記載のオープン巻線型モータの制御方法であって、
前記スイッチング周波数に応じて前記零相電流に生じる成分に応じた振幅、位相、または、前記振幅及び前記位相を推定し、
前記振幅、前記位相、または、前記振幅及び前記位相に基づいて、前記零相指令値に対する補正指令値を演算し、
前記補正指令値によって前記零相指令値を補正する、
オープン巻線型モータの制御方法。

【請求項3】

請求項１に記載のオープン巻線型モータの制御方法であって、
前記零相指令値は、前記オープン巻線型モータの相数の奇数倍の次数を有する高調波を抑制する、
オープン巻線型モータの制御方法。

【請求項4】

請求項２に記載のオープン巻線型モータの制御方法であって、
複数の前記スイッチング周波数について、各々の前記スイッチング周波数と、前記振幅、前記位相、または、前記振幅及び前記位相と、を予め対応付けたマップを参照することにより、前記スイッチング周波数に対応する前記振幅、前記位相、または、前記振幅及び前記位相の値を演算し、
前記マップが実際の前記スイッチング周波数に対応する値を有しないときには、前記マップを補間することにより、実際の前記スイッチング周波数に対応する前記振幅、前記位相、または、前記振幅及び前記位相の値を演算する、
オープン巻線型モータの制御方法。

【請求項5】

請求項２に記載のオープン巻線型モータの制御方法であって、
基準とする前記スイッチング周波数である基準スイッチング周波数と、前記振幅、前記位相、または、前記振幅及び前記位相と、を予め対応付けたマップを参照することにより、前記スイッチング周波数に対応する前記振幅、前記位相、または、前記振幅及び前記位相の基準値を演算し、
実際の前記スイッチング周波数が前記基準スイッチング周波数と異なるときには、実際の前記スイッチング周波数と前記基準スイッチング周波数の差と、前記基準値と、に基づいて、実際の前記スイッチング周波数に対応する前記振幅、前記位相、または、前記振幅及び前記位相を演算する、
オープン巻線型モータの制御方法。

【請求項6】

請求項５に記載のオープン巻線型モータの制御方法であって、
前記差に応じて前記基準値を補正することにより、実際の前記スイッチング周波数に対応する前記振幅、前記位相、または、前記振幅及び前記位相を演算し、
前記差が大きいほど、前記基準値に対する補正量を大きくする、
オープン巻線型モータの制御方法。

【請求項7】

請求項１に記載のオープン巻線型モータの制御方法であって、
前記零相指令値の補正に対して補正ゲインを設定し、
前記オープン巻線型モータの駆動状態に応じて前記補正ゲインを変更する、
オープン巻線型モータの制御方法。

【請求項8】

請求項７に記載のオープン巻線型モータの制御方法であって、
回転速度が基準回転速度よりも大きいときに、または、前記オープン巻線型モータに印加する電圧のノルムが基準電圧ノルムよりも大きいときに、前記補正ゲインを低減する、
オープン巻線型モータの制御方法。

【請求項9】

固定子として独立した複数相の巻線を有し、インバータによって各相の前記巻線に電力を供給するオープン巻線型モータの制御装置であって、
前記オープン巻線型モータを駆動するときに各相の前記巻線に共通に流れる零相電流を抑制する零相指令値を演算し、
前記インバータのスイッチング周波数に基づいて前記零相指令値を補正し、
補正後の前記零相指令値を用いて前記零相電流を制御する、
オープン巻線型モータの制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、オープン巻線型モータの制御方法及び制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１は、オープン巻線型モータの制御に関し、インバータを３種類のスイッチングパターンで駆動することにより、各相に共通に流れる零相電流を生じさせないようにすることを開示している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２０－０３１４５８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

近年、出力向上を目的として、各相の巻線（固定子巻線）を結線せずに独立させ、各相の巻線の両端にそれぞれインバータを接続し、これら２つのインバータによって各相の巻線に供給する電力を制御するオープン巻線型モータが知られている。オープン巻線型モータでは、各インバータが供給しようとする平均電力の差に応じて、各相に共通に流れる電流成分である零相電流（零軸電流）が生じる。そして、零相電流はオープン巻線型モータの駆動に何ら寄与せず、単に電力の損失をもたらすので、零相電流は可能な限り抑制されることが望ましい。したがって、オープン巻線型モータの制御においては、フィードフォワード制御により、オープン巻線型モータの駆動状態（動作点）に応じて、零相電流を抑制（相殺）する電流が零相に流れるように制御される。

【0005】

一方、インバータのスイッチングによって発生する外乱は、零相電流の特性に大きな影響を与える。このため、オープン巻線型モータが特定の駆動状態であったとしても、インバータのスイッチング周波数が変化したときには、零相電流の特性が大きく変化する。したがって、インバータのスイッチング周波数が変化したときには、零相に単にオープン巻線型モータの駆動状態に応じた電流を流すだけでは、十分に零相電流を抑制することができない。

【0006】

本発明は、インバータのスイッチング周波数が変化した場合でも、零相電流を抑制できるオープン巻線型モータの制御方法及び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】

【0007】

本発明のある態様は、固定子として独立した複数相の巻線を有し、インバータによって各相の巻線に電力を供給することによって駆動するオープン巻線型モータの制御方法である。このオープン巻線型モータの制御方法では、オープン巻線型モータを駆動するときに各相の巻線に共通に流れる零相電流を抑制する零相指令値を演算し、インバータのスイッチング周波数に基づいて零相指令値を補正し、補正後の零相指令値を用いて零相電流を制御する。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、インバータのスイッチング周波数が変化した場合でも、零相電流を抑制できるオープン巻線型モータの制御方法及び制御装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】図１は、オープン巻線型モータの制御装置を示すブロック図である。

【図2】図２は、零相電流補正部の構成を示すブロック図である。

【図3】図３は、零相電流の特性を示す説明図である。

【図4】図４は、制御定数マップの性質を示すための説明図である。

【図5】図５は、制御定数マップの性質を示すための説明図である。

【図6】図６は、オープン巻線型モータの制御に係るフローチャートである。

【図7】図７は、零相電流の変動幅を示すグラフである。

【図8】図８は、第２実施形態に係る零相電流補正部の構成を示すブロック図である。

【図9】図９は、制御定数マップが有する値と補間の例を示す説明図である。

【図10】図１０は、第３実施形態に係る零相電流補正部の構成を示すブロック図である。

【図11】図１１は、制御定数補正部による補正方法を示す説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、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。

【0011】

［第１実施形態］
図１は、オープン巻線型モータ１０の制御装置１００の構成を示すブロック図である。本実施形態のオープン巻線型モータ１０及びその制御装置１００は、例えば電気自動車やハイブリッド自動車等の電動車両に搭載される。この場合、オープン巻線型モータ１０は、電動車両の駆動源である電動機として、または、電動車両が搭載する発電システムにおける発電機として利用される。なお、オープン巻線型モータ１０及びその制御装置１００は、自動車以外のシステムに搭載され得る。

【0012】

図１に示すように、制御装置１００の制御対象はオープン巻線型モータ１０（以下、単にモータ１０という）である。制御装置１００は、モータ１０を予め定める所定の制御周期で制御するようにプログラムされている。モータ１０は、各相の固定子巻線（以下、単に巻線１１という）が結線されておらず、巻線１１は電気的にそれぞれ独立している。すなわち、モータ１０は、いわゆる中性点を有しない。本実施形態では、モータ１０は、三相交流同期モータであり、その巻線１１はＵＶＷの各相で独立している。モータ１０は、電源１２から各相の巻線１１にそれぞれ電力を供給することによって、図示しない回転子を回転させる。電源１２は、例えば、電動車両に搭載された積層型リチウムイオンバッテリ等である。

【0013】

制御装置１００は、電流指令値演算部１３、電流制御部１４、非干渉制御部１５、第２電圧指令値演算部１６、零相電流補正部１７、最終電圧指令値演算部１８、外乱補償部１９、座標変換部２０、ＰＷＭ変換部２１、インバータ２２を備える。

【0014】

電流指令値演算部１３は、トルク指令値Ｔ^＊、モータ１０の回転速度を表すパラメータ、及び、電源１２の直流電圧Ｖ_ｄｃに基づいて、ｄ軸電流指令値ｉ_ｄ ^＊、ｑ軸電流指令値ｉ_ｑ ^＊、及び、零相電流指令値ｉ_ｚ ^＊を演算する。

【0015】

トルク指令値Ｔ^＊は、モータ１０が出力すべきトルクについての指令値である。トルク指令値Ｔ^＊は、例えば、モータ１０及び制御装置１００が搭載された電動車両のアクセル開度Ａ_ＰＯ（図示しない）等に応じて決定される。本実施形態では、トルク指令値Ｔ^＊は既知であるものとする。制御装置１００は、トルク指令値Ｔ^＊を例えば図示しない上位のコントローラ（車両コントローラ）等から取得する。

【0016】

モータ１０の回転速度を表すパラメータは、例えば、モータ１０の電気角速度ω_ｒｅ、機械角速度ω_ｒｍ、または、回転数Ｎ_ｍ（図示しない）等である。本実施形態では、電流指令値演算部１３は、モータ１０の回転速度を表すパラメータとして、機械角速度ω_ｒｍを用いる。

【0017】

電源１２の直流電圧Ｖ_ｄｃは、例えば図示しない電圧センサによって、適宜に取得可能である。

【0018】

ｄ軸電流指令値ｉ_ｄ ^＊及びｑ軸電流指令値ｉ_ｑ ^＊（以下、まとめてｄｑ軸電流指令値ｉ_ｄ ^＊，ｉ_ｑ ^＊という）は、モータ１０がトルク指令値Ｔ^＊に応じたトルクを出力するように、ｄ軸及びｑ軸に流すべき電流を指令する指令値である。すなわち、ｄｑ軸電流指令値ｉ_ｄ ^＊，ｉ_ｑ ^＊は、モータ１０の駆動を制御する駆動用指令値である。ｄｑ軸は、モータ１０の電気角速度ω_ｒｅで回転する直交座標系である。

【0019】

零相電流指令値ｉ_ｚ ^＊は、零相電流ｉ_ｚを抑制（相殺）するように、敢えて流そうとする零相電流ｉ_ｚ′を指令する。零相電流ｉ_ｚは、多相式不平衡交流回路において各巻線１１に同相で流れる電流である。より簡便に言えば、零相電流ｉ_ｚは、モータ１０を駆動したときに各相に共通に流れる電流である。すなわち、零相電流指令値ｉ_ｚ ^＊は、原則としてｉ_ｚ＋ｉ_ｚ′≒０となるように、モータ１０の駆動状態に応じた零相電流ｉ_ｚ′を指令する。したがって、零相電流指令値ｉ_ｚ ^＊は、モータ１０の駆動には寄与しない。零相電流指令値ｉ_ｚ ^＊は、いわばフィードフォワード制御によって定まる零相についての電流指令値である。

【0020】

本実施形態では、電流指令値演算部１３は、トルク指令値Ｔ^＊及び直流電圧Ｖ_ｄｃと、ｄｑ軸電流指令値ｉ_ｄ ^＊，ｉ_ｑ ^＊及び零相電流指令値ｉ_ｚ ^＊と、を実験またはシミュレーション等によって予め対応付けた電流指令値マップ（図示しない）を有する。このため、電流指令値演算部１３は、電流指令値マップを参照することにより、トルク指令値Ｔ^＊及び直流電圧Ｖ_ｄｃに対応するｄｑ軸電流指令値ｉ_ｄ ^＊，ｉ_ｑ ^＊及び零相電流指令値ｉ_ｚ ^＊を演算する。

【0021】

電流制御部１４は、ｄｑ軸電流指令値ｉ_ｄ ^＊，ｉ_ｑ ^＊と、実際のｄ軸電流ｉ_ｄ及びｑ軸電流ｉ_ｑ（以下、ｄｑ軸電流ｉ_ｄ，ｉ_ｑという）と、に基づいて、第１ｄ軸電圧指令値ｖ_ｄ１ ^＊及び第１ｑ軸電圧指令値ｖ_ｑ１ ^＊（以下、第１ｄｑ軸電圧指令値ｖ_ｄ１ ^＊，ｖ_ｑ１ ^＊という）を演算する。第１ｄｑ軸電圧指令ｖ_ｄ１ ^＊，ｖ_ｑ１ ^＊は、ｄｑ軸電流指令値ｉ_ｄ ^＊，ｉ_ｑ ^＊に対応するｄｑ軸電流ｉ_ｄ，ｉ_ｑを流すために、モータ１０のｄｑ軸に印加すべき電圧についての指令値である。第１ｄｑ軸電圧指令値ｖ_ｄ１ ^＊，ｖ_ｑ１ ^＊は、フィードバック制御によって定まるｄｑ軸についての電圧指令値である。電流制御部１４は、ｄｑ軸電流指令値ｉ_ｄ ^＊，ｉ_ｑ ^＊と実際のｄｑ軸電流ｉ_ｄ，ｉ_ｑの偏差に基づくＰＩ（Proportional Integral）制御により、第１ｄｑ軸電圧指令値ｖ_ｄ１ ^＊，ｖ_ｑ１ ^＊を演算する。これにより、ｄｑ軸電流ｉ_ｄ，ｉ_ｑは、定常偏差がないとみなせる所定の応答性でｄｑ軸電流指令値ｉ_ｄ ^＊，ｉ_ｑ ^＊に追従する。

【0022】

また、電流制御部１４は、零相電流指令値ｉ_ｚ ^＊と、実際の零相電流ｉ_ｚと、に基づいて第１零相電圧指令値ｖ_ｚ１ ^＊を演算する。第１零相電圧指令値ｖ_ｚ１ ^＊は、零相電流指令値ｉ_ｚ ^＊に対応する零相電流ｉ_ｚ′を流すために、モータ１０の零相に印加すべき電圧についての指令値である。第１零相電圧指令値ｖ_ｚ１ ^＊は、フィードバック制御によって定まる零相についての電圧指令値である。電流制御部１４は、零相電流指令値ｉ_ｚ ^＊と実際の零相電流ｉ_ｚとの偏差に基づくＰＩ制御により、第１零相電圧指令値ｖ_ｚ１ ^＊を演算する。これにより、零相電流ｉ_ｚが抑制される。

【0023】

非干渉制御部１５は、モータ１０の電気角速度ω_ｒｅ及び電気角θ_ｒｅと、ｄｑ軸電流指令値ｉ_ｄ ^＊，ｉ_ｑ ^＊と、に基づいて、ｄ軸非干渉化電圧ｖ_{ｄ－ｄｃｐｌ}及びｑ軸非干渉化電圧ｖ_{ｑ－ｄｃｐｌ}（以下、ｄｑ軸非干渉化電圧ｖ_{ｄ－ｄｃｐｌ}，ｖ_{ｑ－ｄｃｐｌ}という）を演算する。ｄｑ軸非干渉化電圧ｖ_{ｄ－ｄｃｐｌ}，ｖ_{ｑ－ｄｃｐｌ}は、ｄｑ軸間の干渉によって生じる電圧（干渉電圧）を相殺する電圧についての指令値である。本実施形態では、非干渉制御部１５は、モータ１０の電気角θ_ｒｅとして、先読み補償処理を施した電気角θ_ｒｅ′を用いる。

【0024】

なお、本実施形態では、非干渉制御部１５は、零相についての非干渉化電圧（以下、零相非干渉化電圧ｖ_{ｚ－ｄｃｐｌ}という）を演算しない。これは、後述する第１零相電圧指令値ｖ_ｚ１ ^＊に対する補正が、同時に第１零相電圧指令値ｖ_ｚ１ ^＊の非干渉化も兼ねるように設計されているからである。したがって、第１零相電圧指令値ｖ_ｚ１ ^＊に対する補正が、第１零相電圧指令値ｖ_ｚ１ ^＊の非干渉化を考慮しない設計となっているときには、非干渉制御部１５は、ｄｑ軸非干渉化電圧ｖ_{ｄ－ｄｃｐｌ}，ｖ_{ｑ－ｄｃｐｌ}と同様に、ｄｑ軸と零相の干渉によって生じる電圧を相殺する零相非干渉化電圧ｖ_{ｚ－ｄｃｐｌ}を演算することができる。

【0025】

第２電圧指令値演算部１６は、第１ｄｑ軸電圧指令値ｖ_ｄ１ ^＊，ｖ_ｑ１ ^＊にｄｑ軸非干渉化電圧ｖ_{ｄ－ｄｃｐｌ}，ｖ_{ｑ－ｄｃｐｌ}を加算することにより、非干渉化された第２ｄ軸電圧指令値ｖ_ｄ２ ^＊及び第２ｑ軸電圧指令値ｖ_ｑ２ ^＊（以下、第２ｄｑ軸電圧指令値ｖ_ｄ２ ^＊，ｖ_ｑ２ ^＊という）を演算する。

【0026】

また、第２電圧指令値演算部１６は、零相電流補正部１７が出力する補正指令値ｖ_ｚ－ｓ ^＊を用いて第１零相電圧指令値ｖ_ｚ１ ^＊を補正することにより、第２零相電圧指令値ｖ_ｚ２ ^＊を演算する。本実施形態では、第２電圧指令値演算部１６は、第１零相電圧指令値ｖ_ｚ１ ^＊に補正指令値ｖ_ｚ－ｓ ^＊を加算（重畳）することにより、第２零相電圧指令値ｖ_ｚ２ ^＊を演算する。

【0027】

零相電流補正部１７は、機械角速度ω_ｒｍ、電気角速度ω_ｒｅ、ｄｑ軸電流指令値ｉ_ｄ ^＊，ｉ_ｑ ^＊、及び、電気角θ_ｒｅ、及び、インバータ２２のスイッチング周波数ｆ_ｓｗに基づいて、第１零相電圧指令値ｖ_ｚ１ ^＊に対する補正指令値ｖ_ｚ－ｓ ^＊を演算する。補正指令値ｖ_ｚ－ｓ ^＊は、スイッチング周波数ｆ_ｓｗに応じて零相電流ｉ_ｚに生じる成分、すなわちスイッチング周波数ｆ_ｓｗの変化に起因した零相電流ｉ_ｚの増減を抑制（相殺）するための指令値である。零相電流補正部１７の構成については、詳細を後述する。なお、本実施形態では、零相電流補正部１７は、モータ１０の電気角θ_ｒｅとして、先読み補償処理を施した電気角θ_ｒｅ′を用いる。また、本実施形態では、零相電流補正部１７は、スイッチング周波数ｆ_ｓｗをＰＷＭ変換部２１から取得するが、図示しない上位のコントローラ等からスイッチング周波数ｆ_ｓｗを取得することができる。

【0028】

最終電圧指令値演算部１８は、第２ｄｑ軸電圧指令値ｖ_ｄ２ ^＊，ｖ_ｑ２ ^＊に対して外乱補償処理を施すことにより、外乱による変動を補償した最終ｄ軸電圧指令値ｖ_ｄ ^＊及び最終ｑ軸電圧指令値ｖ_ｑ ^＊（以下、最終ｄｑ軸電圧指令値ｖ_ｄ ^＊，ｖ_ｑ ^＊という）を演算する。本実施形態では、最終電圧指令値演算部１８は、第２軸電圧指令値ｖ_ｄ２ ^＊，ｖ_ｑ２ ^＊に、外乱補償部１９の出力であるｄ軸外乱推定値ｖ_{ｄ－ｄｉｓｔ}及びｑ軸外乱推定値ｖ_{ｑ－ｄｉｓｔ}をそれぞれ加算することにより、最終ｄｑ軸電圧指令値ｖ_ｄ ^＊，ｖ_ｑ ^＊を演算する。

【0029】

また、最終電圧指令値演算部１８は、第２零相電圧指令値ｖ_ｚ２ ^＊に対して外乱補償処理を施すことにより、外乱による変動を補償した最終零相電圧指令値ｖ_ｚ ^＊を演算する。本実施形態では、最終電圧指令値演算部１８は、第２零相電圧指令値ｖ_ｚ２ ^＊に、外乱補償部１９の出力である零相外乱推定値ｖ_{ｚ－ｄｉｓｔ}を加算することにより、最終零相電圧指令値ｖ_ｚ ^＊を演算する。

【0030】

外乱補償部１９は、電気角速度ω_ｒｅ、電気角θ_ｒｅ、最終ｄｑ軸電圧指令値ｖ_ｄ ^＊，ｖ_ｑ ^＊、最終零相電圧指令値ｖ_ｚ ^＊、ｄｑ軸電流ｉ_ｄ，ｉ_ｑ、及び、零相電流ｉ_ｚに基づいて、モータ１０に作用した外乱を、ｄｑ軸及び零相についてそれぞれ推定する。外乱補償部１９は、推定結果を、ｄ軸外乱推定値ｖ_{ｄ－ｄｉｓｔ}、ｑ軸外乱推定値ｖ_{ｑ－ｄｉｓｔ}、及び、零相外乱推定値ｖ_{ｚ－ｄｉｓｔ}として出力する。

【0031】

座標変換部２０は、ｄｑ軸に零相成分を含めたｄｑｚ座標系からＵＶＷ軸の三相交流座標系への座標変換により、最終ｄｑ軸電圧指令値ｖ_ｄ２ ^＊，ｖ_ｑ２ ^＊及び最終零相電圧指令値ｖ_ｚ ^＊を、ＵＶＷ各相の電圧指令値ｖ_ｕ ^＊，ｖ_ｖ ^＊，ｖ_ｗ ^＊を演算する。具体的には、座標変換部２０は、下記の式（１）にしたがって、最終ｄｑ軸電圧指令値ｖ_ｄ２ ^＊，ｖ_ｑ２ ^＊及び最終零相電圧指令値ｖ_ｚ ^＊を、ＵＶＷ各相の電圧指令値（以下、三相電圧指令値ｖ_ｕ ^＊，ｖ_ｖ ^＊，ｖ_ｗ ^＊という）を演算する。なお、本実施形態の座標変換部２０は、モータ１０の電気角θ_ｒｅとして先読み補償処理を施した電気角θ_ｒｅ′を用いる。

【0032】

【数1】

【0033】

ＰＷＭ変換部２１は、三相電圧指令値ｖ_ｕ ^＊，ｖ_ｖ ^＊，ｖ_ｗ ^＊に基づいて、インバータ２２のスイッチング素子に対する駆動信号であるＰＷＭ（Pulse Width Modulation）信号Ｄ_ｕｒｕ ^＊，Ｄ_ｕｒｌ ^＊，Ｄ_ｖｒｕ ^＊，Ｄ_ｖｒｌ ^＊，Ｄ_ｗｒｕ ^＊，Ｄ_ｗｒｌ ^＊，Ｄ_ｕｌｕ ^＊，Ｄ_ｕｌｌ ^＊，Ｄ_ｖｌｕ ^＊，Ｄ_ｖｌｌ ^＊，Ｄ_ｗｌｕ ^＊，Ｄ_ｗｌｌ ^＊を演算する。具体的には、ＰＷＭ変換部２１は、三相電圧指令値ｖ_ｕ ^＊，ｖ_ｖ ^＊，ｖ_ｗ ^＊と直流電圧Ｖ_ｄｃに基づいてデューティ指令値（あるいは比較値）を生成し、そのデューティ指令値とキャリア波のコンペアマッチにより、上記のＰＷＭ信号を生成する。このため、インバータ２２のスイッチング周波数ｆ_ｓｗは、ＰＷＭ変換部２１が用いるキャリア波の周波数（以下、キャリア周波数という）によって変化する。そして、ＰＷＭ変換部２１は、モータ１０の温度やモータ１０に印加する電圧のノルム等に応じて、キャリア波を変更することがある。このとき、モータ１０に要求された駆動状態（トルクや回転速度）が変わらなくても、インバータ２２のスイッチング周波数ｆ_ｓｗが変化する。また、ＰＷＭ変換部２１は、モータ１０の回転（例えば電気角θ_ｒｅ）に依存したキャリア波を用いる等、キャリア周波数を実質的に連続的に変化させる場合がある。この場合、インバータ２２のスイッチング周波数ｆ_ｓｗも実質的に連続的に変化する。

【0034】

インバータ２２は、ＰＷＭ変換部２１から入力されるＰＷＭ信号に基づいてスイッチング素子を駆動することにより、電源１２の直流電圧Ｖ_ｄｃを交流電圧ｖ_ｕ，ｖ_ｖ，ｖ_ｗに変換して、モータ１０に供給する。スイッチング素子は、例えば絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）等である。

【0035】

本実施形態では、モータ１０は前述のようにオープン巻線型であるため、インバータ２２は、第１インバータ２２Ｒは、各相の巻線１１の一端に接続される第１インバータ２２Ｒと、各相の巻線の他端に接続される第２インバータ２２Ｌと、によって構成される。上記のＰＷＭ信号のうち、Ｄ_ｕｒｕ ^＊，Ｄ_ｕｒｌ ^＊，Ｄ_ｖｒｕ ^＊，Ｄ_ｖｒｌ ^＊，Ｄ_ｗｒｕ ^＊，Ｄ_ｗｒｌ ^＊は第１インバータ２２Ｒのスイッチング素子に対する駆動信号であり、Ｄ_ｕｌｕ ^＊，Ｄ_ｕｌｌ ^＊，Ｄ_ｖｌｕ ^＊，Ｄ_ｖｌｌ ^＊，Ｄ_ｗｌｕ ^＊，Ｄ_ｗｌｌ ^＊は第２インバータ２２Ｌのスイッチング素子に対する駆動信号である。

【0036】

各相の巻線１１には、第１インバータ２２Ｒが印加しようとする電圧と、これとは逆向きに第２インバータ２２Ｌが印加しようとする電圧と、のバランスによって電流が流れる。このとき、各インバータ２２Ｒ，２２Ｌが供給しようとする平均電力の差に応じて、各相に共通に流れ、モータ１０の駆動に寄与しない電流成分である零相電流（零軸電流）ｉ_ｚが生じる。制御装置１００では、零相電流指令値ｉ_ｚ ^＊にしたがって積極的に零相電流ｉ_ｚ′を流そうとすることで、予め零相電流ｉ_ｚが抑制（相殺）される。

【0037】

制御装置１００は、上記各部で用いるパラメータを取得するために、電流センサ２３、Ａ／Ｄ変換器２４、座標変換部２５、磁極位置検出器２６、パルスカウンタ２７、角速度演算部２８、及び、先読み補償部２９を備える。

【0038】

電流センサ２３は、インバータ２２からモータ１０に供給する三相交流電流ｉ_ｕ，ｉ_ｖ，ｉ_ｗを検出する。検出された三相交流電流ｉ_ｕ，ｉ_ｖ，ｉ_ｗは、Ａ／Ｄ変換器２４でデジタル信号に変換される。Ａ／Ｄ変換器２４は、デジタル化した三相交流電流ｉ_ｕｓ，ｉ_ｖｓ，ｉ_ｗｓを座標変換部２５に出力する。

【0039】

座標変換部２５は、三相交流座標系からｄｑｚ軸座標系への座標変換により、三相交流電流ｉ_ｕｓ，ｉ_ｖｓ，ｉ_ｗｓと、電気角θ_ｒｅと、に基づいて、ｄｑ軸電流ｉ_ｄ，ｉ_ｑ及び零相電流ｉ_ｚを演算する。具体的には、座標変換部２５は、下記の式（２）にしたがって、ｄｑ軸電流ｉ_ｄ，ｉ_ｑ及び零相電流ｉ_ｚを演算する。

【0040】

【数2】

【0041】

式（２）から分かるとおり、零相電流ｉ_ｚは、三相交流電流ｉ_ｕ，ｉ_ｖ，ｉ_ｗの和を用いて表される。一般に、零相電流ｉ_ｚは、モータ１０（巻線１１）の相数をｎ_ｗとすれば、相数ｎ_ｗの奇数倍（１倍，３倍，５倍，…）の次数の高調波として現れる。そして、三相交流電流ｉ_ｕ，ｉ_ｖ，ｉ_ｗを基本波とすれば、モータ１０で生じる零相電流ｉ_ｚは３次高調波成分（１ｎ_ｗ次の高調波）が主成分である。

【0042】

磁極位置検出器２６は、モータ１０の回転子の位置（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２７は、磁極位置検出器２６が出力するパルスを用いて、モータ１０の電気角θ_ｒｅを演算する。

【0043】

角速度演算部２８は、電気角θ_ｒｅに基づいて、電気角速度ω_ｒｅ、及び、機械角速度ω_ｒｍを演算する。角速度演算部２８は、電気角θ_ｒｅの時間変化率を演算することにより、電気角速度ω_ｒｅを求める。また、角速度演算部２８は、電気角速度ω_ｒｅをモータ１０の極対数ｐで除算することによって機械角速度ω_ｒｍを演算する。

【0044】

先読み補償部２９は、電気角θ_ｒｅに先読み補償処理を施すことにより、先読み補償後の電気角θ_ｒｅ′を演算する。具体的には、先読み補償部２９は、電気角θ_ｒｅに、上記制御系が持つむだ時間と電気角速度ω_ｒｅの乗算値を加算することにより、先読み補償後の電気角θ_ｒｅ′を演算する。

【0045】

図２は、零相電流補正部１７の構成を示すブロック図である。図２に示すように、零相電流補正部１７は、制御定数演算部３１、補正指令値演算部３２、補正実行判定部３３、及び、最終補正指令値演算部３４を備える。

【0046】

制御定数演算部３１は、ｄｑ軸電流指令値ｉ_ｄ ^＊，ｉ_ｑ ^＊、機械角速度ω_ｒｍ、及び、スイッチング周波数ｆ_ｓｗを入力として重畳零相電圧振幅Ａ_ｚ及び重畳零相電圧位相Ｄ_ｚを演算する。換言すれば、制御定数演算部３１は、スイッチング周波数ｆ_ｓｗが変化したことによる零相電流ｉ_ｚの変化分を補正するための重畳零相電圧振幅Ａ_ｚ及び重畳零相電圧位相Ｄ_ｚを演算する。すなわち、重畳零相電圧振幅Ａ_ｚ及び重畳零相電圧位相Ｄ_ｚは、零相電流指令値ｉ_ｚ ^＊にしたがって零相電流ｉ_ｚ′を流してもなお残留（出現）する零相電流ｉ_ｚの振幅及び位相を補正するための補正量を表す。

【0047】

具体的には、制御定数演算部３１は、制御定数マップ３５を参照することにより、ｄｑ軸電流指令値ｉ_ｄ ^＊，ｉ_ｑ ^＊、機械角速度ω_ｒｍ、及び、スイッチング周波数ｆ_ｓｗに対応する重畳零相電圧振幅Ａ_ｚ及び重畳零相電圧位相Ｄ_ｚを演算する。

【0048】

制御定数マップ３５は、ｄｑ軸電流指令値ｉ_ｄ ^＊，ｉ_ｑ ^＊及び機械角速度ω_ｒｍによって定まるモータ１０の駆動状態（いわゆる動作点）ごとに、かつ、スイッチング周波数ｆ_ｓｗごとに、重畳零相電圧振幅Ａ_ｚ及び重畳零相電圧位相Ｄ_ｚの値を格納している。制御定数マップ３５は、例えば、振幅マップｆ_ｋと位相マップｇ_ｋによって構成される。

【0049】

振幅マップｆ_ｋは、ｄｑ軸電流指令値ｉ_ｄ ^＊，ｉ_ｑ ^＊、機械角速度ω_ｒｍ、及び、スイッチング周波数ｆ_ｓｗと、重畳零相電圧振幅Ａ_ｚと、を実験またはシミュレーション等によって予め対応付けたマップである。添字ｋは、奇数（ｋ＝１，３，５，…）であり、高調波の次数を指定する指標である。すなわち、振幅マップｆ_ｋは、相数ｎ_ｗのｋ倍の次数を有する高調波成分（ｋ×ｎ_ｗ次の高調波成分）について、その変化分に対応する重畳零相電圧振幅Ａ_ｚｋを求めるためのマップである。本実施形態では、相数ｎ_ｗは３であるため、例えば、ｋ＝１の振幅マップｆ_１は、零相電流ｉ_ｚの３次高調波について、変化分に対応する重畳零相電圧振幅Ａ_ｚ１を求めるためのマップである。

【0050】

位相マップｇ_ｋは、ｄｑ軸電流指令値ｉ_ｄ ^＊，ｉ_ｑ ^＊、機械角速度ω_ｒｍ、及び、スイッチング周波数ｆ_ｓｗと、重畳零相電圧位相Ｄ_ｚと、を実験またはシミュレーション等によって予め対応付けたマップである。添字ｋは、前述と同様であり、位相マップｇ_ｋは、ｋ×ｎ_ｗ次の高調波成分について、その変化分に対応する重畳零相電圧位相Ｄ_ｚｋを求めるためのマップである。本実施形態では、例えば、ｋ＝１の位相マップｇ_ｋは、３次高調波成分について、その変化分に対応する重畳零相電圧位相Ｄ_ｚ１を求めるためのマップである。

【0051】

ｋ×ｎ_ｗ次高調波成分についての重畳零相電圧振幅Ａ_ｚｋ及び重畳零相電圧位相Ｄ_ｚｋは、下記の式（３）で表される。本実施形態では、特に高調波の次数を区別する必要がないときには、重畳零相電圧振幅Ａ_ｚｋ及び重畳零相電圧位相Ｄ_ｚｋ等の添字ｋは省略する場合がある。なお、スイッチング周波数ｆ_ｓｗに応じて設定される制御定数マップ３５の内容については、詳細を後述する。

【0052】

【数3】

【0053】

補正指令値演算部３２は、電気角θ_ｒｅと、電気角速度ω_ｒｅと、重畳零相電圧振幅Ａ_ｚ及び重畳零相電圧位相Ｄ_ｚと、に基づいて、第１零相電圧指令値ｖ_ｚ１ ^＊に対する補正指令値ｖ_ｚ－ｓ１ ^＊を演算する。本実施形態では、補正指令値演算部３２は、電気角θ_ｒｅとして、先読み補償後の電気角θ_ｒｅ′を用いる。また、本実施形態では、補正指令値ｖ_ｚ－ｓ１ ^＊は、重畳零相電圧振幅Ａ_ｚ及び重畳零相電圧位相Ｄ_ｚの電流成分を抑制するためにモータ１０に印加すべき電圧を表す。具体的には、補正指令値ｖ_ｚ－ｓ１ ^＊は、下記の式（４）で表される。なお、前述のとおり、ｋは奇数（ｋ＝１，３，５，…）である。但し、全ての次数の高調波を考慮しなければならないわけではなく、特定の次数について、例えば零相電流ｉ_ｚの主成分である３次高調波成分について、補正指令値ｖ_ｚ－ｓ１ ^＊を演算することができる。本実施形態では、簡単のため、下記の式（５）に示すように、ｋ＝１，ｎ_ｗ＝３で表される３次高調波成分について、補正指令値ｖ_ｚ－ｓ１ ^＊を演算するものとする。

【0054】

【数4】

【0055】

補正実行判定部３３は、第１零相電圧指令値ｖ_ｚ１ ^＊に対する補正を実行するか否かを判定する。モータ１０は、通常、高回転の動作点で駆動されほど誘起電圧が高くなるので、インバータ２２のスイッチングによって生じる外乱電圧は、モータ１０を駆動するための電圧（指令電圧）に対して相対的に小さくなる。このため、インバータ２２のスイッチングによって生じる零相電流ｉ_ｚの特性の変化は、モータ１０が高回転で駆動されるほど影響が小さくなる。したがって、モータ１０が高回転で駆動されるときには、第１零相電圧指令値ｖ_ｚ１ ^＊を補正する必要性が低下する。このことから、補正実行判定部３３は、モータ１０の回転速度に応じて第１零相電圧指令値ｖ_ｚ１ ^＊に対する補正をどの程度実行するか否かを判定する。そして、補正実行判定部３３は、第１零相電圧指令値ｖ_ｚ１ ^＊に対する補正の必要性に応じて、補正指令値ｖ_ｚ－ｓ ^＊を低減させる。

【0056】

本実施形態では、補正実行判定部３３は、機械角速度ω_ｒｍに基づいて第１零相電圧指令値ｖ_ｚ１ ^＊に対する補正を実行するか否かを判定する。そして、補正実行判定部３３は、判定結果に応じて、第１零相電圧指令値ｖ_ｚ１ ^＊に対する補正の程度を調節するためのゲイン（以下、補正ゲインＫ_ｃという）を設定する。補正ゲインＫ_ｃは、例えば機械角速度ω_ｒｍに応じて、実験またはシミュレーション等によって予め定められる。

【0057】

より具体的には、補正実行判定部３３は、機械角速度ω_ｒｍを予め定める閾値（基準機械角速度）と比較する。そして、補正実行判定部３３は、機械角速度ω_ｒｍが閾値以下であるときには、補正ゲインＫ_ｃを予め定める基準値（例えば「１」）に設定する。また、機械角速度ω_ｒｍが閾値よりも大きいときには、補正実行判定部３３は、補正ゲインＫ_ｃを基準値よりも低減した値に設定する。補正実行判定部３３は、補正ゲインＫ_ｃを「０」に設定することにより、第１零相電圧指令値ｖ_ｚ１ ^＊に対する補正を停止させる場合がある。また、補正実行判定部３３は、補正ゲインＫ_ｃを「０」に設定するときには、零相電流補正部１７における演算を停止させることができる。

【0058】

なお、補正実行判定部３３は、機械角速度ω_ｒｍ以外であっても、モータ１０の駆動状態（動作点）を表すパラメータを用いて、第１零相電圧指令値ｖ_ｚ１ ^＊に対する補正を実行するか否かを判定することができる。例えば、補正実行判定部３３は、モータ１０の回転速度を表す他のパラメータを用いて、第１零相電圧指令値ｖ_ｚ１ ^＊に対する補正を実行するか否かを判定することができる。この場合、補正実行判定部３３は、モータ１０の回転速度が予め定める基準回転速度（閾値）よりも大きいときに、補正ゲインＫ_ｃを低減する。また、補正実行判定部３３は、モータ１０に対して駆動のために指令する電圧のノルム（以下、指令電圧ノルムという）に基づいて、第１零相電圧指令値ｖ_ｚ１ ^＊に対する補正を実行するか否かを判定してもよい。この場合、補正実行判定部３３は、指令電圧ノルムが予め定める基準電圧ノルム（閾値）よりも大きくなったときに、補正ゲインＫ_ｃを低減する。指令電圧ノルムは、例えば、ｄｑ軸電流指令値ｉ_ｄ ^＊，ｉ_ｑ ^＊によって演算可能である。すなわち、補正実行判定部３３は、モータ１０の駆動状態（動作点）に応じて、第１零相電圧指令値ｖ_ｚ１ ^＊に対する補正を実行するか否かを判定し、補正ゲインＫ_ｃを変更することができる。

【0059】

最終補正指令値演算部３４は、補正指令値演算部３２が演算した補正指令値ｖ_ｚ－ｓ１ ^＊に、補正実行判定部３３が設定した補正ゲインＫ_ｃを乗算することにより、第２電圧指令値演算部１６で用いる最終的な補正指令値ｖ_ｚ－ｓ ^＊を演算する。

【0060】

＜制御定数マップ＞
以下、制御定数マップ３５が定める重畳零相電圧振幅Ａ_ｚ及び重畳零相電圧位相Ｄ_ｚについて説明する。

【0061】

図３は、零相電流ｉ_ｚの特性を示す説明図である。図３では、スイッチング周波数ｆ_ｓｗが第１周波数ｆ_１であるときの零相電流ｉ_ｚ（ｆ_１）と、スイッチング周波数ｆ_ｓｗが第２周波数ｆ_２に変化したときの零相電流ｉ_ｚ（ｆ_２）と、を複素数平面上に示している。第１周波数ｆ_１は、モータ１０を駆動するときに通常に用いるスイッチング周波数ｆ_ｓｗであり、第２周波数ｆ_２は、モータ１０が高温になった場合等やモータ１０が予め定めた特定の駆動状態に至ったときに用いられるスイッチング周波数ｆ_ｓｗである。

【0062】

図３では、零相電流指令値ｉ_ｚ ^＊（カウンターとなる零相電流ｉ_ｚ′）で抑制していない場合の零相電流ｉ_ｚを示している。図３では、各零相電流ｉ_ｚ（ｆ_１），ｉ_ｚ（ｆ_２）について、それぞれ振幅が異なる４種類の軌道を同心楕円で示している。これらの中心Ｐ_ｆ１，Ｐ_ｆ２はいわゆるフェーザ表示における零相電流ｉ_ｚ（ｆ_１），ｉ_ｚ（ｆ_２）を表す。すなわち、中心Ｐ_ｆ１，Ｐ_ｆ２の偏角は、フェーザ表示における零相電流ｉ_ｚ（ｆ_１），ｉ_ｚ（ｆ_２）の位相を表し、中心Ｐ_ｆ１，Ｐ_ｆ２の原点Ｏからの距離は、フェーザ表示における零相電流ｉ_ｚ（ｆ_１），ｉ_ｚ（ｆ_２）の振幅を表す。

【0063】

図３に示すように、モータ１０を駆動することによって生じる零相電流ｉ_ｚは複素数平面において円または楕円の軌道で表される。また、零相電流指令値ｉ_ｚ ^＊は、スイッチング周波数ｆ_ｓｗに依らず、モータ１０の駆動状態に応じて定められるので、実質的に、スイッチング周波数ｆ_ｓｗが第１周波数ｆ_１である場合の零相電流ｉ_ｚ（ｆ_１）を抑制するように決定される。すなわち、零相電流指令値ｉ_ｚ ^＊にしたがって零相電流ｉ_ｚ′を流すことは、複素数平面において零相電流ｉ_ｚ（ｆ_１）の中心Ｐ_ｆ１を原点Ｏにシフトさせるように、零相電流ｉ_ｚを補償することに相当する。

【0064】

一方、スイッチング周波数ｆ_ｓｗが通常の第１周波数ｆ_１から第２周波数ｆ_２に変化すると、零相電流ｉ_ｚは複素数平面上での位置が変化し、零相電流ｉ_ｚ（ｆ_２）の中心Ｐ_ｆ２は、零相電流ｉ_ｚ（ｆ_１）の中心Ｐ_ｆ１からずれた位置にシフトする。すなわち、スイッチング周波数ｆ_ｓｗの変化は、零相電流ｉ_ｚの特性を変化させる外乱として作用する。このため、零相電流ｉ_ｚ（ｆ_２）に対して零相電流指令値ｉ_ｚ ^＊にしたがった補償を行っても、零相電流ｉ_ｚ（ｆ_２）の中心Ｐ_ｆ２は、原点Ｏからずれた位置にシフトされる。すなわち、零相電流ｉ_ｚ（ｆ_２）に対して零相電流指令値ｉ_ｚ ^＊にしたがった補償を行っても、複素数平面における中心Ｐ_ｆ１から中心Ｐ_ｆ２への変位分に相当する零相電流ｉ_ｚがなお残留する。

【0065】

図４及び図５は、制御定数マップ３５の性質を示すための説明図である。図４では、スイッチング周波数ｆ_ｓｗの変化によって、零相電流ｉ_ｚの原点Ｏからの距離が変化した例を示す。図５では、スイッチング周波数ｆｓｗの変化によって、零相電流ｉ_ｚの偏角が変化した例を示す。

【0066】

図４に示すように、スイッチング周波数ｆ_ｓｗが第１周波数ｆ_１から第２周波数ｆ_２に変化したときに、中心Ｐ_ｆ１及び中心Ｐ_ｆ２の偏角は変わらず、原点Ｏからの距離が変化したとする。この場合、零相電流ｉ_ｚ（ｆ_２）に対して零相電流指令値ｉ_ｚ ^＊にしたがった補償を行っても、中心Ｐ_ｆ２は、中心Ｐ_ｆ１と中心Ｐ_ｆ２の距離の分だけ、原点Ｏから離れた位置にシフトする。このため、制御定数マップ３５は、振幅マップｆ_ｋにおいて、中心Ｐ_ｆ１と中心Ｐ_ｆ２の距離を、スイッチング周波数ｆ_ｓｗが第２周波数ｆ_２であるときに対応する重畳零相電圧振幅Ａ_ｚとして格納する。なお、図４では、中心Ｐ_ｆ１及び中心Ｐ_ｆ２の偏角は変わらないので、零相電流指令値ｉ_ｚ ^＊にしたがった補償により、零相電流ｉ_ｚ（ｆ_２）の位相は適切に補償される。このため、位相マップｇ_ｋにおいて、スイッチング周波数ｆ_ｓｗが第２周波数ｆ_２であるときに対応する重畳零相電圧位相Ｄ_ｚはゼロである。

【0067】

図５に示すように、スイッチング周波数ｆ_ｓｗが第１周波数ｆ_１から第２周波数ｆ_２に変化したときに、中心Ｐ_ｆ１，Ｐ_ｆ２の原点Ｏからの距離は変わらず、偏角が変化したとする。この場合、零相電流ｉ_ｚ（ｆ_２）に対して零相電流指令値ｉ_ｚ ^＊にしたがった補償を行っても、中心Ｐ_ｆ２は、中心Ｐ_ｆ１と中心Ｐ_ｆ２の偏角の相違分だけ、原点Ｏに対して回転した位置にシフトする。このため、制御定数マップ３５は、位相マップｇ_ｋにおいて、中心Ｐ_ｆ１と中心Ｐ_ｆ２の偏角の相違分を、スイッチング周波数ｆ_ｓｗが第２周波数ｆ_２であるときに対応する重畳零相電圧位相Ｄ_ｚとして格納する。なお、図５では、中心Ｐ_ｆ１及び中心Ｐ_ｆ２の原点Ｏからの距離は変わらないので、零相電流指令値ｉ_ｚ ^＊にしたがった補償により、零相電流ｉ_ｚ（ｆ_２）の振幅は適切に補償される。このため、振幅マップｆ_ｋにおいて、スイッチング周波数ｆ_ｓｗが第２周波数ｆ_２であるときに対応する重畳零相電圧振幅Ａ_ｚはゼロである。

【0068】

なお、スイッチング周波数ｆ_ｓｗが第１周波数ｆ_１から第２周波数ｆ_２に変化した場合、零相電流ｉ_ｚは、通常、振幅及び位相が両方とも変化する。このため、制御定数マップ３５は、通常、零相電流指令値ｉ_ｚ ^＊にしたがった補償後に残留する零相電流ｉ_ｚについて、重畳零相電圧振幅Ａ_ｚ及び重畳零相電圧位相Ｄ_ｚの両方を設定する。

【0069】

＜作用＞
以下、上記のように構成される制御装置１００の作用を説明する。

【0070】

図６は、オープン巻線型モータ（モータ１０）の制御に係るフローチャートである。図６に示すように、ステップＳ１０では、三相交流電流ｉ_ｕｓ，ｉ_ｖｓ，ｉ_ｗｓ及び電気角θ_ｒｅが取得される。ステップＳ１１では、角速度演算部２８が、電気角θ_ｒｅに基づいて、電気角速度ω_ｒｅ及び機械角速度ω_ｒｍを演算する。ステップＳ１２では、先読み補償部２９が、先読み補償後の電気角θ_ｒｅ′を演算する。

【0071】

ステップＳ１３では、電流指令値演算部１３がトルク指令値Ｔ^＊及び直流電圧Ｖ_ｄｃに基づいて、ｄｑ軸電流指令値ｉ_ｄ ^＊，ｉ_ｑ ^＊及び零相電流指令値ｉ_ｚ ^＊を演算する。ステップＳ１４では、電流制御部１４が、ｄｑ軸電流指令値ｉ_ｄ ^＊，ｉ_ｑ ^＊及び零相電流指令値ｉ_ｚ ^＊と、実際のｄｑ軸電流ｉ_ｄ，ｉ_ｑ及び零相電流ｉ_ｚと、に基づいて、第１ｄｑ軸電圧指令値ｖ_ｄ１ ^＊，ｖ_ｑ１ ^＊及び第１零相電圧指令値ｖ_ｚ１ ^＊を演算する。ステップＳ１５では、非干渉制御部１５が、電気角速度ω_ｒｅ、電気角θ_ｒｅ、及び、ｄｑ軸電流指令値ｉ_ｄ ^＊，ｉ_ｑ ^＊に基づいて、ｄｑ軸非干渉化電圧ｖ_{ｄ－ｄｃｐｌ}，ｖ_{ｑ－ｄｃｐｌ}を演算する。

【0072】

そして、ステップＳ１６では、零相電流補正部１７が、インバータ２２のスイッチング周波数ｆ_ｓｗ等に基づいて、第１零相電圧指令値ｖ_ｚ１ ^＊に対する補正指令値ｖ_ｚ－ｓ ^＊を演算する。このとき、零相電流補正部１７は、零相電流指令値ｉ_ｚ ^＊によって零相電流ｉ_ｚを補償してもなお残留する電流成分について、対応する重畳零相電圧振幅Ａ_ｚ及び重畳零相電圧位相Ｄ_ｚを演算する。そして、演算した重畳零相電圧振幅Ａ_ｚ及び重畳零相電圧位相Ｄ_ｚに基づいて、補正指令値ｖ_ｚ－ｓ ^＊を演算する。

【0073】

ステップＳ１７では、第２電圧指令値演算部１６が、第１ｄｑ軸電圧指令値ｖ_ｄ１ ^＊，ｖ_ｑ１ ^＊にｄｑ軸非干渉化電圧ｖ_{ｄ－ｄｃｐｌ}，ｖ_{ｑ－ｄｃｐｌ}を加算することにより、第２ｄｑ軸電圧指令値ｖ_ｄ２ ^＊，ｖ_ｑ２ ^＊を演算する。また、ステップＳ１７では、第２電圧指令値演算部１６が、第１零相電圧指令値ｖ_ｚ１ ^＊に補正指令値ｖ_ｚ－ｓ ^＊を加算することにより、第２零相電圧指令値ｖ_ｚ２ ^＊を演算する。ステップＳ１８では、外乱補償部１９が、ｄ軸外乱推定値ｖ_{ｄ－ｄｉｓｔ}、ｑ軸外乱推定値ｖ_{ｑ－ｄｉｓｔ}、及び、零相外乱推定値ｖ_{ｚ－ｄｉｓｔ}を演算する。ステップＳ１９では、最終電圧指令値演算部１８が、第２ｄｑ軸電圧指令値ｖ_ｄ２ ^＊，ｖ_ｑ２ ^＊にｄ軸外乱推定値ｖ_{ｄ－ｄｉｓｔ}及びｑ軸外乱推定値ｖ_{ｑ－ｄｉｓｔ}をそれぞれ加算することにより、最終ｄｑ軸電圧指令値ｖ_ｄ ^＊，ｖ_ｑ ^＊を演算するまた、ステップＳ１８では、最終電圧指令値演算部１８が、第２零相電圧指令値ｖ_ｚ２ ^＊に対して零相外乱推定値ｖ_{ｚ－ｄｉｓｔ}を加算することにより、最終零相電圧指令値ｖ_ｚ ^＊を演算する。ステップＳ２０では、座標変換部２５が、座標変換により、最終ｄｑ軸電圧指令値ｖ_ｄ２ ^＊，ｖ_ｑ２ ^＊及び最終零相電圧指令値ｖ_ｚ ^＊を、ＵＶＷ各相の電圧指令値ｖ_ｕ ^＊，ｖ_ｖ ^＊，ｖ_ｗ ^＊を演算する。

【0074】

その後、ＰＷＭ変換部２１がこの電圧指令値ｖ_ｕ ^＊，ｖ_ｖ ^＊，ｖ_ｗ ^＊に基づくＰＷＭ信号を生成し、インバータ２２に入力することで、モータ１０が駆動される。このとき零相電流ｉ_ｚが流れるが、制御装置１００は、零相電流指令値ｉ_ｚ ^＊にしたがって零相電流ｉ_ｚを抑制する電流（ｉ_ｚ′）を零相に流すので、零相電流ｉ_ｚが抑制される。但し、零相電流指令値ｉ_ｚ ^＊にしたがって零相電流ｉ_ｚを抑制する電流（ｉ_ｚ′）を零相に流す場合、インバータ２２のスイッチング周波数ｆ_ｓｗが変化したときに、零相電流ｉ_ｚの特性が変化するので、十分に零相電流ｉ_ｚが抑制されないことがある。このため、上記のように、制御装置１００は、零相電流指令値ｉ_ｚ ^＊にしたがった補償後になお残留する電流成分に対応する重畳零相電圧振幅Ａ_ｚ及び重畳零相電圧位相Ｄ_ｚを演算し、その重畳零相電圧振幅Ａ_ｚ及び重畳零相電圧位相Ｄ_ｚに基づいて、残留する電流成分をも抑制するように零相電流ｉ_ｚ′を補正する。このため、スイッチング周波数ｆ_ｓｗが変化した場合でも、零相電流ｉ_ｚは十分に抑制される。

【0075】

図７は、零相電流ｉ_ｚの変動幅を示すグラフである。図７（Ａ）は、比較例における零相電流ｉ_ｚの変動幅を示すグラフである。比較例は、零相電流指令値ｉ_ｚ ^＊にしたがって零相電流ｉ_ｚを抑制する電流（ｉ_ｚ′）に対して、スイッチング周波数ｆ_ｓｗに応じた補正を行わない例である。図７（Ｂ）は、本実施形態による零相電流ｉ_ｚの変動幅を示すグラフである。すなわち、零相電流指令値ｉ_ｚ ^＊にしたがって零相電流ｉ_ｚを抑制する電流（ｉ_ｚ′）を流すときに、スイッチング周波数ｆ_ｓｗに応じた補正を行った例である。

【0076】

図７（Ａ）に実線で示すように、比較例では、スイッチング周波数ｆ_ｓｗが通常用いる第１周波数ｆ_１であるときの零相電流ｉ_ｚの変動幅は、幅Ｗ_ｚ－ｆ１の程度に抑えられる。しかし、図７（Ａ）に破線で示すように、比較例では、スイッチング周波数ｆ_ｓｗが第２周波数ｆ_２に変化すると、零相電流ｉ_ｚの変動幅は幅Ｗ_ｚ－ｆ２の程度に増大する。すなわち、スイッチング周波数ｆ_ｓｗの変化によって生じる零相電流ｉ_ｚの特性の変化は、スイッチング周波数ｆ_ｓｗに依らずに決定される零相電流指令値ｉ_ｚ ^＊を用いた補償では、十分に抑制できない。

【0077】

一方、図７（Ｂ）に示すように、本実施形態では、スイッチング周波数ｆ_ｓｗが第２周波数ｆ_２に変化した場合、零相電流ｉ_ｚの変動幅は、比較例における幅Ｗ_ｚ－ｆ２よりも小さい幅Ｗ_ｚ－ｆ２′の程度に抑制される。また、図７（Ａ）と比較すれば明らかなように、幅Ｗ_ｚ－ｆ２′は、スイッチング周波数ｆ_ｓｗが第１周波数ｆ_１であるときの零相電流ｉ_ｚの変動幅（幅Ｗ_ｚ－ｆ１）と同程度である。すなわち、本実施形態によれば、スイッチング周波数ｆ_ｓｗが変化した場合でも、零相電流ｉ_ｚは十分に抑制される。なお、図示を省略するが、本実施形態においても、スイッチング周波数ｆ_ｓｗが第１周波数ｆ_１であるときの零相電流ｉ_ｚ及びその変動幅（幅Ｗ_ｚ－ｆ１）は、図７の実線と同様である。

【0078】

なお、上記第１実施形態では、第１零相電圧指令値ｖ_ｚ１ ^＊に対して補正指令値ｖ_ｚ－ｓ ^＊を用いた補正を行っているが、これに限らない。制御装置１００は、零相電流指令値ｉ_ｚ ^＊に対して同様の補正を行うように構成することができる。この場合、零相電流補正部１７は、零相電流指令値ｉ_ｚ ^＊に加算（重畳）する補正指令値ｉ_ｚ－ｓ ^＊（図示しない）を演算するように構成する。このように、零相電流指令値ｉ_ｚ ^＊を補正する場合も、スイッチング周波数ｆ_ｓｗが変化したときに、零相電流ｉ_ｚが十分に抑制され得る。すなわち、スイッチング周波数ｆ_ｓｗの変化によって生じる零相電流ｉ_ｚを抑制するための補正は、敢えて流す零相電流ｉ_ｚ′を指令する電流または電圧の指令値（零相指令値）に対して行うことができる。

【0079】

また、上記第１実施形態では、スイッチング周波数ｆ_ｓｗの変化によって生じる零相電流ｉ_ｚの変化分に対応する重畳零相電圧振幅Ａ_ｚ及び重畳零相電圧位相Ｄ_ｚを両方とも推定し、これらに基づいて補正指令値ｖ_ｚ－ｓ ^＊を演算しているが、これに限らない。スイッチング周波数ｆ_ｓｗの変化によって生じる零相電流ｉ_ｚの変化分に対応する重畳零相電圧振幅Ａ_ｚまたは重畳零相電圧位相Ｄ_ｚのいずれか一方のみを推定し、推定した重畳零相電圧振幅Ａ_ｚまたは重畳零相電圧位相Ｄ_ｚに基づいて、補正指令値ｖ_ｚ－ｓ ^＊を演算してもよい。この場合も、スイッチング周波数ｆ_ｓｗが変化したときに生じる零相電流ｉ_ｚは抑制され得る。但し、重畳零相電圧振幅Ａ_ｚまたは重畳零相電圧位相Ｄ_ｚのいずれか一方のみを推定するときには、重畳零相電圧振幅Ａ_ｚを推定し、推定した重畳零相電圧振幅Ａ_ｚに基づいて補正指令値ｖ_ｚ－ｓ ^＊を演算する方が、簡便かつ零相電流ｉ_ｚの抑制効果が高いことが多い。もちろん、上記第１実施形態では、スイッチング周波数ｆ_ｓｗの変化によって生じる零相電流ｉ_ｚを補正する重畳零相電圧振幅Ａ_ｚ及び重畳零相電圧位相Ｄ_ｚを両方とも推定することが最も好ましい。

【0080】

［第２実施形態］
上記第１実施形態では、制御定数マップ３５がスイッチング周波数ｆ_ｓｗに応じた重畳零相電圧振幅Ａ_ｚ及び重畳零相電圧位相Ｄ_ｚの値を有していることを前提としている。しかし、前述のとおり、スイッチング周波数ｆ_ｓｗを実質的に連続的に変化させることがあるので、あらゆるスイッチング周波数ｆ_ｓｗについて、重畳零相電圧振幅Ａ_ｚ及び重畳零相電圧位相Ｄ_ｚの値を予め定めておくことが現実的でない場合がある。以下、第２実施形態においては、制御定数マップ３５が使用するスイッチング周波数ｆ_ｓｗに対応する重畳零相電圧振幅Ａ_ｚ及び重畳零相電圧位相Ｄ_ｚの値を有しないときに、スイッチング周波数ｆ_ｓｗに応じて生じる零相電流ｉ_ｚを抑制する構成について説明する。なお、第１実施形態と同じ構成については説明を省略する。

【0081】

図８は、第２実施形態に係る零相電流補正部１７の構成を示すブロック図である。図８に示すように、第２実施形態の零相電流補正部１７では、補間部４１を備える。また、制御定数マップ３５は、スイッチング周波数ｆ_ｓｗに対応する重畳零相電圧振幅Ａ_ｚ及び重畳零相電圧位相Ｄ_ｚのデータを有しないときに、そのスイッチング周波数ｆ_ｓｗに近いスイッチング周波数ｆ_ｓｗに対応する重畳零相電圧振幅Ａ_ｚ及び重畳零相電圧位相Ｄ_ｚを出力する。例えば、ここでは、要求されたスイッチング周波数ｆ_ｓｗの近傍のスイッチング周波数ｆ_ｓｗに対応する重畳零相電圧振幅ａ_１，ａ_２及び重畳零相電圧位相ｄ_１，ｄ_２を出力するものとする。

【0082】

補間部４１は、要求されたスイッチング周波数ｆ_ｓｗに近いスイッチング周波数ｆ_ｓｗに対応する重畳零相電圧振幅ａ_１，ａ_２及び重畳零相電圧位相ｄ_１，ｄ_２の値を補間することにより、要求されたスイッチング周波数ｆ_ｓｗに対応する重畳零相電圧振幅Ａ_ｚ及び重畳零相電圧位相Ｄ_ｚを演算する。

【0083】

図９は、制御定数マップ３５が有する値と補間の例を示す説明図である。図９に示すように、インバータ２２のスイッチング周波数ｆ_ｓｗがある周波数ｆ_ｘであり、振幅マップｆｋがこの周波数ｆ_ｘに対応する重畳零相電圧振幅ａ_ｘのデータを有しないとする。この場合、振幅マップｆ_ｋは、例えば、周波数ｆ_ｘの近傍の周波数ｆ_１，ｆ_２とその周波数ｆ_１，ｆ_２に対応する重畳零相電圧振幅ａ_１，ａ_２を出力する。そして、破線で示すように、補間部４１は、点（ｆ_１，ａ_１）と点（ｆ_２，ａ_２）の間を補間するとともに、周波数ｆ_１，ｆ_２と周波数ｆ_ｘの関係に基づいて、周波数ｆ_ｘに対応する重畳零相電圧振幅ａ_ｘを演算する。ここでは、重畳零相電圧振幅Ａ_ｚについて説明したが、重畳零相電圧位相Ｄ_ｚについても同様である。

【0084】

このように、制御定数マップ３５がインバータ２２で使用するスイッチング周波数ｆ_ｓｗに対応する重畳零相電圧振幅Ａ_ｚ及び重畳零相電圧位相Ｄ_ｚの値を有しないときに、補間により、そのスイッチング周波数ｆ_ｓｗに対応する重畳零相電圧振幅Ａ_ｚ及び重畳零相電圧位相Ｄ_ｚを演算する構成とすれば、あらゆるスイッチング周波数ｆ_ｓｗについて重畳零相電圧振幅Ａ_ｚ及び重畳零相電圧位相Ｄ_ｚの値を予め定めておく必要がない。このため、スイッチング周波数ｆ_ｓｗを実質的に連続的に変化させる場合等においても、スイッチング周波数ｆ_ｓｗによって生じる零相電流ｉ_ｚが十分に抑制され得る。

【0085】

［第３実施形態］
上記第２実施形態では、あらゆるスイッチング周波数ｆ_ｓｗについて、重畳零相電圧振幅Ａ_ｚ及び重畳零相電圧位相Ｄ_ｚの値を予め定めておくことが現実的でないとしても、制御定数マップ３５が、複数のスイッチング周波数ｆ_ｓｗについて重畳零相電圧振幅Ａ_ｚ及び重畳零相電圧位相Ｄ_ｚの値を有している。しかし、制御定数マップ３５が、特定の１つのスイッチング周波数ｆ_ｓｗについてだけ重畳零相電圧振幅Ａ_ｚ及び重畳零相電圧位相Ｄ_ｚの値を有している場合でも、上記第１実施形態または第２実施形態と同様に、スイッチング周波数ｆ_ｓｗによって生じる零相電流ｉ_ｚを抑制することができる。以下、第３実施形態においては、制御定数マップ３５がある特定のスイッチング周波数（以下、基準周波数ｆ_０という）についてのみ、対応する重畳零相電圧振幅Ａ_ｚ′及び重畳零相電圧位相Ｄ_ｚ′の値を有しているときに、任意のスイッチング周波数ｆ_ｓｗに応じて生じる零相電流ｉ_ｚを抑制する構成について説明する。なお、第１実施形態または第２実施形態と同じ構成については説明を省略する。

【0086】

図１０は、第３実施形態に係る零相電流補正部１７の構成を示すブロック図である。図１０に示すように、第３実施形態の零相電流補正部１７は、制御定数補正部４２を備える。また、制御定数マップ３５は、基準周波数ｆ_０について重畳零相電圧振幅Ａ_ｚ′及び重畳零相電圧位相Ｄ_ｚ′の値を有している。このため、第３実施形態では、制御定数マップ３５は、実際のスイッチング周波数ｆ_ｓｗに依らず、ｄｑ軸電流指令値ｉ_ｄ ^＊，ｉ_ｑ ^＊及び機械角速度ω_ｒｍに応じた重畳零相電圧振幅Ａ_ｚ′及び重畳零相電圧位相Ｄ_ｚ′を出力する。すなわち、重畳零相電圧振幅Ａ_ｚ′及び重畳零相電圧位相Ｄ_ｚ′は、ｄｑ軸電流指令値ｉ_ｄ ^＊，ｉ_ｑ ^＊及び機械角速度ω_ｒｍで指定されるモータ１０の動作状態によって変化するが、スイッチング周波数ｆ_ｓｗが基準周波数ｆ_０である場合の重畳零相電圧振幅Ａ_ｚ及び重畳零相電圧位相Ｄ_ｚである。

【0087】

制御定数補正部４２は、スイッチング周波数ｆ_ｓｗが基準周波数ｆ_０であるときの重畳零相電圧振幅Ａ_ｚ′及び重畳零相電圧位相Ｄ_ｚ′を基準値とし、基準周波数ｆ_０及び実際のスイッチング周波数ｆ_ｓｗに基づいて補正することにより、実際のスイッチング周波数ｆ_ｓｗに対応する重畳零相電圧振幅Ａ_ｚ及び重畳零相電圧位相Ｄ_ｚを演算する。

【0088】

図１１は、制御定数補正部４２による補正方法を示す説明図である。図１１に示すように、実際のスイッチング周波数ｆ_ｓｗが、基準周波数ｆ_０とは異なる周波数ｆ_ｘであるとする。この場合、制御定数補正部４２は、基準周波数ｆ_０と実際の周波数ｆ_ｘとの差Δｆに応じて、制御定数マップ３５が出力する重畳零相電圧振幅Ａ_ｚ′に対する補正量ΔＡ_ｚを決定する。具体的には、制御定数補正部４２は、基準周波数ｆ_０と実際の周波数ｆ_ｘとの差Δｆが大きいほど、補正量ΔＡ_ｚを大きくする。そして、制御定数補正部４２は、基準周波数ｆ_０に対応する重畳零相電圧振幅Ａ_ｚ′に補正量ΔＡ_ｚを加算することにより、実際の周波数ｆ_ｘに対応する重畳零相電圧振幅Ａ_ｚを演算する。ここでは、重畳零相電圧振幅Ａ_ｚについて説明したが、重畳零相電圧位相Ｄ_ｚについても同様である。

【0089】

このように、基準周波数ｆ_０と実際の周波数ｆ_ｘとの差Δｆに応じて大きくなる補正量（ΔＡ_ｚ）を用いれば、制御定数マップ３５が基準周波数ｆ_０についてだけ重畳零相電圧振幅Ａ_ｚ′及び重畳零相電圧位相Ｄ_ｚ′の値を有している場合でも、任意のスイッチング周波数ｆ_ｓｗに応じて生じる零相電流ｉ_ｚを概ね良好に抑制することができる。

【0090】

以上のように、上記第１実施形態、第２実施形態、及び、変形例（以下、上記実施形態等という）に係るオープン巻線型モータの制御方法は、固定子として独立した複数相の巻線１１を有し、インバータ２２によって各相の巻線１１に電力を供給することによって駆動するオープン巻線型モータ（１０）の制御方法である。この制御方法では、オープン巻線型モータ（１０）を駆動するときに各相の巻線１１に共通に流れる零相電流ｉ_ｚを抑制する零相指令値（ｉ_ｚ ^＊またはｖ_ｚ１ ^＊）を演算し、インバータ２２のスイッチング周波数ｆ_ｓｗに基づいて零相指令値（ｉ_ｚ ^＊またはｖ_ｚ１ ^＊）を補正し、補正後の零相指令値（ｖ_ｚ ^＊）を用いて零相電流ｉ_ｚを制御する。

【0091】

原則としては、零相指令値（ｉ_ｚ ^＊またはｖ_ｚ１ ^＊）を設定すれば零相電流ｉ_ｚを概ね抑制することができるが、スイッチング周波数ｆ_ｓｗが変化したときには、零相電流ｉ_ｚの特性が変化するので、零相電流ｉ_ｚが十分に抑制されない場合がある。このため、上記のように、スイッチング周波数ｆ_ｓｗに基づいて零相指令値（ｉ_ｚ ^＊またはｖ_ｚ１ ^＊）を補正すれば、スイッチング周波数ｆ_ｓｗが変化したときでも、零相電流ｉ_ｚを十分に抑制することができる。

【0092】

上記実施形態等においては、特に、スイッチング周波数ｆ_ｓｗに応じて零相電流ｉ_ｚに生じる成分に応じた振幅（Ａ_ｚ）、位相（Ｄ_ｚ）、または、振幅（Ａ_ｚ）及び位相（Ｄ_ｚ）を推定し、推定した振幅（Ａ_ｚ）、位相（Ｄ_ｚ）、または、振幅（Ａ_ｚ）及び位相（Ｄ_ｚ）に基づいて、零相指令値（ｉ_ｚ ^＊またはｖ_ｚ１ ^＊）に対する補正指令値（ｉ_ｚ－ｓ ^＊またはｖ_ｚ－ｓ ^＊）を演算し、この補正指令値（ｉ_ｚ－ｓ ^＊またはｖ_ｚ－ｓ ^＊）によって零相指令値（ｉ_ｚ ^＊またはｖ_ｚ１ ^＊）を補正する。

【0093】

このように、スイッチング周波数ｆ_ｓｗに応じて零相電流ｉ_ｚに生じる成分に応じた振幅（Ａ_ｚ）や位相（Ｄ_ｚ）を推定し、これに応じて零相指令値（ｉ_ｚ ^＊またはｖ_ｚ１ ^＊）を補正すれば、スイッチング周波数ｆ_ｓｗが変化したときでも、特に正確に零相電流ｉ_ｚを抑制することができる。

【0094】

上記実施形態等においては、零相指令値（ｉ_ｚ ^＊またはｖ_ｚ１ ^＊）は、オープン巻線型モータ（１０）の相数ｎ_ｗの奇数倍の次数（ｋ×ｎ_ｗ）を有する高調波を抑制する。

【0095】

零相電流ｉ_ｚは、主にｋ×ｎ_ｗ次の高調波として表れるので、これを抑制するように零相指令値（ｉ_ｚ ^＊またはｖ_ｚ１ ^＊）を設定すれば、特に良好に零相電流ｉ_ｚを抑制できる。

【0096】

上記実施形態等（特に第２実施形態）においては、複数のスイッチング周波数ｆ_ｓｗについて、各々のスイッチング周波数ｆ_ｓｗと、振幅（Ａ_ｚ）、位相（Ｄ_ｚ）、または、振幅（Ａ_ｚ）及び位相（Ｄ_ｚ）と、を予め対応付けたマップ（３５）を参照することにより、スイッチング周波数ｆ_ｓｗに対応する振幅（Ａ_ｚ）、位相（Ｄ_ｚ）、または、振幅（Ａ_ｚ）及び位相（Ｄ_ｚ）の値を演算し、マップ（３５）が実際のスイッチング周波数ｆ_ｓｗに対応する値を有しないときには、マップ（３５）を補間することにより、実際のスイッチング周波数ｆ_ｓｗに対応する振幅（Ａ_ｚ）、位相（Ｄ_ｚ）、または、振幅（Ａ_ｚ）及び位相（Ｄ_ｚ）の値を演算する。

【0097】

このように、制御定数マップ３５が、実際のスイッチング周波数ｆ_ｓｗに対応する振幅（Ａ_ｚ）及び位相（Ｄ_ｚ）を有しないときには、制御定数マップ３５を補間すれば、実質的に任意のスイッチング周波数ｆ_ｓｗについて、対応する振幅（Ａ_ｚ）及び位相（Ｄ_ｚ）を求めることができる。したがって、制御定数マップ３５を補間する構成とすれば、スイッチング周波数ｆ_ｓｗがどのように変化しても（例えば連続的に変化しても）、零相電流ｉ_ｚを十分に抑制することができる。

【0098】

上記実施形態等（特に第３実施形態）においては、基準とするスイッチング周波数ｆ_ｓｗである基準スイッチング周波数（ｆ_０）と、振幅（Ａ_ｚ）、位相（Ｄ_ｚ）、または、振幅（Ａ_ｚ）及び位相（Ｄ_ｚ）と、を予め対応付けたマップ（３５）を参照することにより、スイッチング周波数ｆ_ｓｗに対応する振幅（Ａ_ｚ）、位相（Ｄ_ｚ）、または、振幅（Ａ_ｚ）及び位相（Ｄ_ｚ）の基準値（Ａ_ｚ′，Ｄ_ｚ′）を演算し、実際のスイッチング周波数ｆ_ｓｗが基準スイッチング周波数（ｆ_０）と異なるときには、実際のスイッチング周波数ｆ_ｓｗと基準スイッチング周波数（ｆ_０）の差（Δｆ）と、基準値（Ａ_ｚ′，Ｄ_ｚ′）と、に基づいて、実際のスイッチング周波数ｆ_ｓｗに対応する振幅（Ａ_ｚ）、位相（Ｄ_ｚ）、または、振幅（Ａ_ｚ）及び位相（Ｄ_ｚ）を演算する。

【0099】

このように、制御定数マップ３５が基準スイッチング周波数（ｆ_０）についてのみ振幅（Ａ_ｚ）及び位相（Ｄ_ｚ）の値を有している場合でも、実際のスイッチング周波数ｆ_ｓｗ（ｆ_ｘ）と基準スイッチング周波数（ｆ_０）の差Δｆに基づいて、実際のスイッチング周波数ｆ_ｓｗに対応する振幅（Ａ_ｚ）等を演算すれば、実質的に任意のスイッチング周波数ｆ_ｓｗに対応する振幅（Ａ_ｚ）等を求めることができる。その結果、任意のスイッチング周波数ｆ_ｓｗについて、零相電流ｉ_ｚを十分に抑制することができる。

【0100】

上記実施形態等（特に第３実施形態）においては、差（Δｆ）に応じて基準値（Ａ_ｚ′，Ｄ_ｚ′）を補正することにより、実際のスイッチング周波数ｆ_ｓｗに対応する振幅（Ａ_ｚ）、位相（Ｄ_ｚ）、または、振幅（Ａ_ｚ）及び位相（Ｄ_ｚ）を演算し、差（Δｆ）が大きいほど、基準値（Ａ_ｚ′，Ｄ_ｚ′）に対する補正量を大きくする。

【0101】

スイッチング周波数ｆ_ｓｗによって生じる零相電流ｉ_ｚの変化に対応する振幅（Ａ_ｚ）及び位相（Ｄ_ｚ）は、スイッチング周波数ｆ_ｓｗに応じて単純に増加または減少する傾向にある。このため、上記のように、実際のスイッチング周波数ｆ_ｓｗ（ｆ_ｘ）と基準スイッチング周波数（ｆ_０）の差Δｆが大きいほど、基準スイッチング周波数（ｆ_０）に対応する振幅（Ａ_ｚ）等に対する補正量を大きくすれば、実際のスイッチング周波数ｆ_ｓｗに対応する振幅（Ａ_ｚ）及び位相（Ｄ_ｚ）を概ね正しく求めることができる。このため、制御定数マップ３５が基準スイッチング周波数（ｆ_０）についてのみ振幅（Ａ_ｚ）及び位相（Ｄ_ｚ）の値を有している場合でも、任意のスイッチング周波数ｆ_ｓｗについて、零相電流ｉ_ｚを十分に抑制することができる。

【0102】

上記実施形態等においては、零相指令値（ｉ_ｚ ^＊またはｖ_ｚ１ ^＊）の補正に対して補正ゲインＫ_ｃを設定し、オープン巻線型モータ（１０）の駆動状態に応じて補正ゲインＫ_ｃを変更する。

【0103】

モータ１０の駆動状態（動作点）によっては、スイッチング周波数ｆ_ｓｗによって生じる零相電流ｉ_ｚが小さくなり、実質的に零相指令値（ｉ_ｚ ^＊またはｖ_ｚ１ ^＊）の補正が必要でなくなる場合がある。また、これとは逆に、モータ１０の駆動状態（動作点）によっては、モータ１０に流れる電流（例えばｉ_ｄ，ｉ_ｑ）と比較して、スイッチング周波数ｆ_ｓｗによって生じる零相電流ｉ_ｚが相対的に大きくなり、零相指令値（ｉ_ｚ ^＊またはｖ_ｚ１ ^＊）の補正が強く要求される場合がある。このため、上記のように、零相指令値（ｉ_ｚ ^＊またはｖ_ｚ１ ^＊）の補正について、補正ゲインＫ_ｃを設定すれば、本質的に補正が必要なシーンにおいて、的確にスイッチング周波数ｆ_ｓｗによって生じる零相電流ｉ_ｚを抑制することができる。なお、補正ゲインＫ_ｃを「０」に設定するときに、零相電流補正部１７における演算を停止させれば、実質的に補正が必要でなくなるシーンにおいて、演算負荷を低減することができる。

【0104】

上記実施形態等においては、特に、回転速度（ω_ｒｍ）が基準回転速度よりも大きいとき、または、オープン巻線型モータ（１０）に印加する電圧のノルムが基準電圧ノルムよりも大きくなったときに、補正ゲインＫ_ｃを低減する。

【0105】

回転速度（ω_ｒｍ）が基準回転速度よりも大きいシーンや、オープン巻線型モータ（１０）に印加する電圧のノルムが基準電圧ノルムよりも大きいシーンは、実質的に零相指令値（ｉ_ｚ ^＊またはｖ_ｚ１ ^＊）の補正が必要でなくなるシーンの典型例である。このため、上記のように、回転速度（ω_ｒｍ）が基準回転速度よりも大きいとき、または、オープン巻線型モータ（１０）に印加する電圧のノルムが基準電圧ノルムよりも大きくなったときに、補正ゲインＫ_ｃを低減することにより、本質的に補正が必要なシーンにおいて、的確にスイッチング周波数ｆ_ｓｗによって生じる零相電流ｉ_ｚを抑制することができる。

【0106】

上記実施形態等に係るオープン巻線型モータの制御装置は、固定子として独立した複数相の巻線１１を有し、インバータ２２によって各相の巻線１１に電力を供給するオープン巻線型モータ（１０）の制御装置１００である。この制御装置１００は、オープン巻線型モータ（１０）を駆動するときに各相の巻線１１に共通に流れる零相電流ｉ_ｚを抑制する零相指令値（ｉ_ｚ ^＊またはｖ_ｚ１ ^＊）を演算し、インバータ２２のスイッチング周波数ｆ_ｓｗに基づいて零相指令値（ｉ_ｚ ^＊またはｖ_ｚ１ ^＊）を補正し、補正後の零相指令値（ｖ_ｚ ^＊）を用いて零相電流ｉ_ｚを制御する。

【0107】

このように、イッチング周波数ｆ_ｓｗに基づいて零相指令値（ｉ_ｚ ^＊またはｖ_ｚ１ ^＊）を補正すれば、スイッチング周波数ｆ_ｓｗが変化したときでも、零相電流ｉ_ｚを十分に抑制することができる。

【0108】

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態及び各変形例で説明した構成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限定する趣旨ではない。

【符号の説明】

【0109】

１０：モータ（オープン巻線型モータ），１１：巻線，１２：電源，１３：電流指令値演算部，１４：電流制御部，１５：非干渉制御部，１６：第２電圧指令値演算部，１７：零相電流補正部，１８：最終電圧指令値演算部，１９：外乱補償部，２０：座標変換部，２１：ＰＷＭ変換部，２２：インバータ，２３：電流センサ，２４：Ａ／Ｄ変換器，２５：座標変換部，２６：磁極位置検出器，２７：パルスカウンタ，２８：角速度演算部，２９：先読み補償部，３１：制御定数演算部，３２：補正指令値演算部，３３：補正実行判定部，３４：最終補正指令値演算部，３５：制御定数マップ，４１：補間部，４２：制御定数補正部，１００：制御装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】