特開 2024-116036 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】P2024116036

(43)【公開日】2024-08-27

(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 25/16 20060101AFI20240820BHJP

   H02P 27/06 20060101ALI20240820BHJP

【ＦＩ】

H02P25/16

H02P27/06

【審査請求】未請求

【請求項の数】12

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023022020

(22)【出願日】2023-02-15

(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】澤田 彰

(72)【発明者】

【氏名】渋谷 圭一

(72)【発明者】

【氏名】中村 幸代

【テーマコード（参考）】

5H505

【Ｆターム（参考）】

5H505AA16

5H505BB10

5H505CC04

5H505DD03

5H505DD06

5H505EE41

5H505EE50

5H505GG04

5H505GG08

5H505HA10

5H505HB01

5H505HB05

5H505JJ04

5H505JJ12

5H505JJ16

5H505JJ24

5H505JJ25

5H505LL22

5H505LL24

5H505LL41

5H505LL45

5H505MM14

(57)【要約】

【課題】零相電流の特性に影響を与える外乱が生じた場合でも、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】零相電流ｉ_ｚを抑制する零相指令値（ｉ_ｚ ^＊またはｖ_ｚ１ ^＊）を演算する。また、初期振幅Ａ_ｚ及び初期位相Ｄ_ｚに基づいて、零相指令値（ｖ_ｚ１ ^＊）を補正する第１補正指令値（ｖ_ｚ－ｓ１ ^＊）を演算し、第１補正零相電流ｉ_ｚ１を検出する。また、初期振幅Ａ_ｚ及び初期位相Ｄ_ｚと、第１補正零相電流ｉ_ｚ１と、に基づいて、零相指令値（ｖ_ｚ１ ^＊）を補正する第２補正指令値（ｖ_ｚ－ｓ２ ^＊）を演算し、第２補正零相電流ｉ_ｚ２を検出する。そして、第１補正零相電流ｉ_ｚ１と第２補正零相電流ｉ_ｚ２に基づいて、零相指令値に対する最終補正指令値（ｖ_ｚ－ｓ ^＊）を演算し、この最終補正指令値（ｖ_ｚ－ｓ ^＊）によって補正した零相指令値（ｖ_ｚ１ ^＊）によって、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するオープン巻線型モータの制御方法であって、
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、
前記オープン巻線型モータの駆動状態に基づいて振幅及び位相の初期値である初期振幅及び初期位相を設定し、
前記初期振幅及び前記初期位相に基づいて、前記零相指令値を補正する第１補正指令値を演算し、
前記第１補正指令値によって補正した前記零相指令値にしたがって制御したときに流れた前記零相電流である第１補正零相電流を検出し、
前記初期振幅及び前記初期位相と、前記第１補正零相電流と、に基づいて、前記零相指令値を補正する第２補正指令値を演算し、
前記第２補正指令値によって補正した前記零相指令値にしたがって制御したときに流れた前記零相電流である第２補正零相電流を検出し、
前記第１補正零相電流と前記第２補正零相電流に基づいて、前記零相指令値に対する最終補正指令値を演算し、
前記最終補正指令値によって補正した前記零相指令値によって、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、
前記第１補正零相電流の振幅を検出し、
前記第１補正零相電流の振幅に基づいて前記初期振幅を補正することにより、補正振幅を演算し、
前記補正振幅と前記初期位相に基づいて、前記第２補正指令値を演算する、
オープン巻線型モータの制御方法。

【請求項3】

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、
前記第２補正零相電流の振幅を検出し、
前記第１補正零相電流及び前記第２補正零相電流の振幅を比較し、
前記第１補正零相電流の振幅が前記第２補正零相電流の振幅よりも小さいときは、前記第１補正指令値を前記最終補正指令値に設定し、
前記第２補正零相電流の振幅が前記第１補正零相電流の振幅よりも小さいときは、前記第２補正指令値を前記最終補正指令値に設定する、
オープン巻線型モータの制御方法。

【請求項4】

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、
前記第１補正零相電流の振幅を検出し、
前記第１補正零相電流の振幅に基づいて前記初期振幅を補正することにより、補正振幅を演算し、
前記第１補正零相電流の位相に基づいて前記初期位相を補正することにより、補正位相を演算し、
前記補正振幅及び前記補正位相に基づいて、前記最終補正指令値を演算する、
オープン巻線型モータの制御方法。

【請求項5】

請求項４に記載のオープン巻線型モータの制御方法であって、
位相または振幅が異なる前記第２補正指令値を演算し、
各々の前記第２補正指令値に応じた複数の前記第２補正零相電流を検出し、
前記第１補正零相電流と、複数の前記第２補正零相電流と、に基づいて、前記第１補正零相電流の振幅及び位相を特定する、
オープン巻線型モータの制御方法。

【請求項6】

請求項１～５のいずれか１項に記載のオープン巻線型モータの制御方法であって、
前記零相電流を変化させる外乱が生じたか否かを判定し、
前記外乱が生じていないと判定したときは、前記第１補正指令値によって補正した前記零相指令値にしたがって前記零相電流を制御し、
前記外乱が生じたと判定したときは、前記最終補正指令値によって補正した前記零相指令値にしたがっ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7】

請求項６に記載のオープン巻線型モータの制御方法であって、
前記オープン巻線型モータの温度、または、前記オープン巻線型モータを駆動するインバータのスイッチング周波数、に基づいて前記外乱が生じたか否かを判定する、
オープン巻線型モータの制御方法。

【請求項8】

請求項１～５のいずれか１項に記載のオープン巻線型モータの制御方法であって、
前記第１補正零相電流及び前記第２補正零相電流に対し、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抽出するフィルタリング処理を行う、
オープン巻線型モータの制御方法。

【請求項9】

請求項１～５のいずれか１項に記載のオープン巻線型モータの制御方法であって、
前記オープン巻線型モータが安定した駆動状態であるか否かを判定し、
前記オープン巻線型モータが安定した駆動状態でないと判定したときは、前記第１補正指令値によって補正した前記零相指令値にしたがって前記零相電流を制御し、
前記オープン巻線型モータが安定した駆動状態であると判定したときは、前記最終補正指令値によって補正した前記零相指令値にしたがっ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10】

請求項９に記載のオープン巻線型モータの制御方法であって、
前記オープン巻線型モータのトルクまたは回転速度に基づいて、前記オープン巻線型モータが安定した駆動状態であるか否かを判定し、
前記トルクの変化量が所定の閾値以下であるとき、または、前記回転速度の変化量が所定の閾値以下であるときに、前記オープン巻線型モータが安定した駆動状態であると判定する、
オープン巻線型モータの制御方法。

【請求項11】

請求項１～５のいずれか１項に記載のオープン巻線型モータの制御方法であって、
前記オープン巻線型モータの駆動状態と前記初期振幅及び前記初期位相を対応付けるマップを有し、
前記最終補正指令値が演算されたときに、前記最終補正指令値に基づいて、前記初期振幅または前記初期位相を更新する、
オープン巻線型モータの制御方法。

【請求項12】

固定子として独立した複数相の巻線を有するオープン巻線型モータの制御装置であって、
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、
前記オープン巻線型モータの駆動状態に基づいて振幅及び位相の初期値である初期振幅及び初期位相を設定し、
前記初期振幅及び前記初期位相に基づいて、前記零相指令値を補正する第１補正指令値を演算し、
前記第１補正指令値によって補正した前記零相指令値にしたがって制御したときに流れた前記零相電流である第１補正零相電流を検出し、
前記初期振幅及び前記初期位相と、前記第１補正零相電流と、に基づいて、前記零相指令値を補正する第２補正指令値を演算し、
前記第２補正指令値によって補正した前記零相指令値にしたがって制御したときに流れた前記零相電流である第２補正零相電流を検出し、
前記第１補正零相電流と前記第２補正零相電流に基づいて、前記零相指令値に対する最終補正指令値を演算し、
前記最終補正指令値によって補正した前記零相指令値によって、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、オープン巻線型モータの温度変化や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、外乱が生じたときには、零相電流の特性が大きく変化する。したがって、外乱が生じたときには、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、零相電流の特性に影響を与える外乱が生じた場合でも、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するオープン巻線型モータの制御方法である。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、零相指令値にしたがって制御したときに流れた零相電流である基準零相電流を検出する。また、オープン巻線型モータの駆動状態に基づいて振幅及び位相の初期値である初期振幅及び初期位相を設定し、この初期振幅及び初期位相と、基準零相電流と、に基づいて、零相指令値を補正する補正指令値を演算し、補正指令値によって零相指令値を補正し、補正指令値によって補正した零相指令値にしたがって制御したときに流れた零相電流である補正零相電流を検出する。そして、基準零相電流及び前記補正零相電流に基づいて、前記零相指令値に対する最終補正指令値を演算し、最終補正指令値によって補正した零相指令値によって、零相電流を制御する。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、零相電流の特性に影響を与える外乱が生じた場合でも、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、スイッチング周波数による零相電流の特性変化を示す説明図である。

【図4】図４は、磁石磁束による零相電流の特性変化を示す説明図である。

【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、制御定数マップの性質を示すための説明図である。

【図7】図７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8】図８は、補正指令値の演算に係るフローチャートである。

【図9】図９は、零相電流等の推移を示すタイムチャートである。

【図10】図１０は、磁石磁束が変化したときの零相電流の変動幅を示すグラフである。

【図11】図１１は、スイッチング周波数が変化したときの零相電流の変動幅を示すグラフである。

【図12】図１２は、第１補正零相電流の位相を求める方法を示す説明図である。

【図13】図１３は、変形例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14】図１４は、変形例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15】図１５は、制御定数マップの更新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】

［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 ^＊、電気角θ_ｒｅ、及び、零相電流ｉ_ｚ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。すなわち、零相電流補正部１７は、実際に生じた零相電流ｉ_ｚに基づくフィードバック制御によって、補正指令値ｖ_ｚ－ｓ ^＊を演算する。補正指令値ｖ_ｚ－ｓ ^＊は、零相電流ｉ_ｚの特性を変化させる外乱が零相電流ｉ_ｚに生じさせる成分、すなわち外乱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。

【0028】

また、零相電流補正部１７は、第１零相電圧指令値ｖ_ｚ１ ^＊に対する補正を実行すべきか否か、さらには、第１零相電圧指令値ｖ_ｚ１ ^＊に対する補正の内容（補正量）を調整するか否か、を判定する。

【0029】

なお、零相電流補正部１７の構成については、詳細を後述する。また、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。本実施形態では、零相電流補正部１７は、磁石温度Ｈ_ｍを温度センサ３０から取得し、スイッチング周波数ｆ_ｓｗをＰＷＭ変換部２１から取得する。但し、零相電流補正部１７は、図示しない上位のコントローラ等から磁石温度Ｈ_ｍやスイッチング周波数ｆ_ｓｗを取得することができる。

【0030】

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。

【0031】

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。

【0032】

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。

【0033】

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。

【0034】

【数1】

【0035】

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。

【0036】

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。

【0037】

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。

【0038】

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。

【0039】

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、先読み補償部２９、及び、温度センサ３０を備える。

【0040】

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。

【0041】

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。

【0042】

【数2】

【0043】

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。

【0044】

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。

【0045】

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。

【0046】

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。

【0047】

温度センサ３０は、モータ１０の温度を検出する。モータ１０の温度とは、モータ１０が有する固定子、回転子、回転子が含む永久磁石、または、モータ１０の全体としての温度等である。本実施形態では、温度センサ３０は、モータ１０が有する永久磁石の温度である磁石温度Ｈ_ｍを検出する。

【0048】

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。

【0049】

制御定数演算部３１は、モータ１０の駆動状態に基づき、零相電流指令値ｉ_ｚ ^＊にしたがって零相電流ｉ_ｚを制御してもなお残留する零相電流ｉ_ｚを抑制する補正指令値ｖ_ｚ－ｓ ^＊の振幅（重畳零相電圧振幅）及び位相（重畳零相電圧位相）を推定した値（以下、初期値という）を設定する。以下、制御定数演算部３１が設定する振幅（重畳零相電圧振幅）の初期値を「初期振幅Ａ_ｚ」、位相（重畳零相電圧位相）の初期値を「初期位相Ｄ_ｚ」という。初期振幅Ａ_ｚ及び初期位相Ｄ_ｚは、残留する零相電流ｉ_ｚを抑制する補正指令値ｖ_ｚ－ｓ ^＊のノミナル振幅及びノミナル位相である。したがって、初期振幅Ａ_ｋ及び初期位相Ｄ_ｋは、零相電流指令値ｉ_ｚ ^＊（あるいは零相電流指令値ｉ_ｚ ^＊が指令する零相電流ｉ_ｚ′）に対して、さらに補正すべき振幅及び位相の量（補正量）を表している、ということもできる。本実施形態では、制御定数演算部３１は、ｄｑ軸電流指令値ｉ_ｄ ^＊，ｉ_ｑ ^＊、及び、機械角速度ω_ｒｍに基づき、初期振幅Ａ_ｚ及び初期位相Ｄ_ｚを設定する。

【0050】

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 ^＊、及び、機械角速度ω_ｒｍに対応する初期振幅Ａ_ｚ及び初期位相Ｄ_ｚを演算する。

【0051】

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、初期振幅Ａ_ｚ及び初期位相Ｄ_ｚの値を格納している。制御定数マップ３５は、例えば、初期振幅マップｆ_ｋと初期位相マップｇ_ｋによって構成される。

【0052】

初期振幅マップｆ_ｋは、ｄｑ軸電流指令値ｉ_ｄ ^＊，ｉ_ｑ ^＊、及び、機械角速度ω_ｒｍと、初期振幅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、その変化分の振幅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、変化分の振幅（初期振幅Ａ_ｚ１）を求めるためのマップである。

【0053】

初期位相マップｇ_ｋは、ｄｑ軸電流指令値ｉ_ｄ ^＊，ｉ_ｑ ^＊、及び、機械角速度ω_ｒｍと、初期位相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、その変化分の位相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、その変化分の位相（初期位相Ｄ_ｚ１）を求めるためのマップである。

【0054】

ｋ×ｎ_ｗ次高調波成分についての初期振幅Ａ_ｚｋ及び初期位相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、初期振幅Ａ_ｚｋ及び初期位相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。

【0055】

【数3】

【0056】

また、制御定数演算部３１は、振幅検出部３６を備える。振幅検出部３６は、モータ１０に実際に流れた零相電流ｉ_ｚの時系列データに基づいて、その振幅｜ｉ_ｚ｜を検出する。

【0057】

補正指令値演算部３２は、電気角θ_ｒｅと、電気角速度ω_ｒｅと、初期振幅Ａ_ｚ及び初期位相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（以下、第１補正指令値ｖ_ｚ－ｓ１ ^＊という）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、第１補正指令値ｖ_ｚ－ｓ１ ^＊は、初期振幅Ａ_ｚ及び初期位相Ｄ_ｚの零相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、第１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、第１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、第１補正指令値ｖ_ｚ－ｓ１ ^＊を演算するものとする。

【0058】

【数4】

【0059】

また、振幅検出部３６が実際に流れた零相電流ｉ_ｚの振幅｜ｉ_ｚ｜を検出したときには、補正指令値演算部３２は、振幅｜ｉ_ｚ｜に基づいて初期振幅Ａ_ｚを補正することにより、補正振幅Ａ_ｚ′を演算する。この場合、補正指令値演算部３２は、補正振幅Ａ_ｚ′と初期位相Ｄ_ｚを用いて、第１零相電圧指令値ｖ_ｚ１ ^＊に対する補正指令値（以下、第２補正指令値ｖ_ｚ－ｓ２ ^＊という）を演算する。補正指令値演算部３２は、初期振幅Ａ_ｚの代わりに補正振幅Ａ_ｚ′を用いて、上記式（４）（本実施形態では特に式（５））にしたがって第２補正指令値ｖ_ｚ－ｓ２ ^＊を演算する。

【0060】

本実施形態では、補正指令値演算部３２は、補正振幅Ａ_ｚ′を、実際の零相電流ｉ_ｚの振幅｜ｉ_ｚ｜を加算または減算することによって演算する。すなわち、Ａ_ｚ′＝Ａ_ｚ±｜ｉ_ｚ｜である。特に、本実施形態では、補正指令値演算部３２は、初期振幅Ａ_ｚに振幅｜ｉ_ｚ｜を加算した加算補正振幅Ａ_ｚ＋′（＝Ａ_ｚ＋｜ｉ_ｚ｜）と、初期振幅Ａ_ｚから振幅｜ｉ_ｚ｜を減算した減算補正振幅Ａ_ｚ－′（＝Ａ_ｚ－｜ｉ_ｚ｜）を演算し、これらの補正振幅Ａ_ｚ＋′，Ａ_ｚ－′に対応する第２補正指令値ｖ_ｚ－ｓ２ ^＊をそれぞれ演算する。以下では、加算補正振幅Ａ_ｚ＋′を用いて演算する第２補正指令値ｖ_ｚ－ｓ２ ^＊を「ｖ_{ｚ－ｓ２Ａ} ^＊」とし、減算補正振幅Ａ_ｚ－′を用いて演算する第２補正指令値ｖ_ｚ－ｓ２ ^＊を「ｖ_{ｚ－ｓ２Ｂ} ^＊」とする。

【0061】

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。例えば、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、外乱によって生じる電圧は、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、外乱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。

【0062】

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。

【0063】

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。

【0064】

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。

【0065】

また、補正実行判定部３３は、第１零相電圧指令値ｖ_ｚ１ ^＊に対する補正の内容（補正量）を調整するか否か、を判定する。具体的には、補正実行判定部３３は、零相電流ｉ_ｚの特性を変化させる外乱が生じたか否か、を判定する。零相電流ｉ_ｚの特性を変化させる外乱が生じていないときには、初期振幅Ａ_ｚ及び初期位相Ｄ_ｚに基づいて演算される第１補正指令値ｖ_ｚ－ｓ１ ^＊を最終的な補正指令値ｖ_ｚ－ｓ ^＊として使用すれば、零相電流ｉ_ｚが十分に抑制され得る。一方、零相電流ｉ_ｚの特性を変化させる外乱が生じたときには、初期振幅Ａ_ｚ及び初期位相Ｄ_ｚに基づいて演算された第１補正指令値ｖ_ｚ－ｓ１ ^＊を最終的な補正指令値ｖ_ｚ－ｓ ^＊として使用したのでは、零相電流ｉ_ｚが十分に抑制されない場合がある。このとき、零相電流ｉ_ｚをより良く抑制するためには、補正指令値ｖ_ｚ－ｓ ^＊の内容（補正量）を調整する必要がある。したがって、補正実行判定部３３は、少なくとも、零相電流ｉ_ｚの特性を変化させる外乱が生じたと判定した場合に、零相電流ｉ_ｚをより良く抑制する補正指令値ｖ_ｚ－ｓ ^＊を探索するために、制御定数演算部３１で補正振幅Ａ_ｚ′を演算させる。

【0066】

本実施形態では、補正実行判定部３３は、磁石温度Ｈ_ｍ、スイッチング周波数ｆ_ｓｗ、または、これらの両方に基づいて、零相電流ｉ_ｚの特性を変化させる外乱が生じたか否かを判定する。磁石温度Ｈ_ｍの変化、及び、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の典型例である。補正実行判定部３３は、例えば、磁石温度Ｈ_ｍが予め定める閾値（基準磁石温度）以上となったときに、零相電流ｉ_ｚの特性を変化させる外乱が生じたと判定する。また、補正実行判定部３３は、例えば、実際のスイッチング周波数ｆ_ｓｗと基準周波数との差が、予め定める閾値以上となったときに、零相電流ｉ_ｚの特使を変化させる外乱が生じたと判定する。基準周波数は、例えば、モータ１０の温度等が通常の範囲にあるときのスイッチング周波数であり、予め定められる。

【0067】

また、補正実行判定部３３は、モータ１０の駆動状態が安定しているか否か、を判定する。モータ１０の駆動状態が大きく変化しているシーンは、零相電流ｉ_ｚをより良く抑制する補正指令値ｖ_ｚ－ｓ ^＊を探索するのに適さない。このため、補正実行判定部３３は、モータ１０の駆動状態に変化が小さく、安定的であると判定したときに、零相電流ｉ_ｚをより良く抑制する補正指令値ｖ_ｚ－ｓ ^＊を探索するために、制御定数演算部３１で補正振幅Ａ_ｚ′を演算させる。

【0068】

本実施形態では、補正実行判定部３３は、トルク指令値Ｔ^＊、機械角速度ω_ｒｍ、または、これらの両方を用いて、モータ１０の駆動状態が安定しているか否かを判定する。例えば、補正実行判定部３３は、トルク指令値Ｔ^＊の時間変化率が予め定める閾値（基準トルク変化率）以下であり、かつ、機械角速度ω_ｒｍの時間変化率が予め定める閾値（基準角速度変化率）以下であるときに、モータ１０の駆動状態が安定していると判定する。

【0069】

最終補正指令値演算部３４は、補正指令値演算部３２が演算した第１補正指令値ｖ_ｚ－ｓ１ ^＊または第２補正指令値ｖ_ｚ－ｓ２ ^＊（ｖ_{ｚ－ｓ２Ａ} ^＊もしくはｖ_{ｚ－ｓ２Ｂ} ^＊）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。

【0070】

最終補正指令値演算部３４は、原則として、第１補正指令値ｖ_ｚ－ｓ１ ^＊に補正ゲインＫ_ｃを乗算することにより、最終的な補正指令値ｖ_ｚ－ｓ ^＊を演算する。但し、補正実行判定部３３において、零相電流ｉ_ｚの特性に影響を与える外乱が生じたと判定され、かつ、モータ１０の駆動状態が安定していると判定された場合、最終補正指令値演算部３４は、一時的に、補正振幅Ａ_ｚ′を用いて演算された第２補正指令値ｖ_ｚ－ｓ２ ^＊に補正ゲインＫ_ｃを乗算することにより、最終的な補正指令値ｖ_ｚ－ｓ ^＊を演算する。

【0071】

そして、最終補正指令値演算部３４は、第１補正指令値ｖ_ｚ－ｓ１ ^＊を最終的な補正指令値ｖ_ｚ－ｓ ^＊に使用した場合に実際に流れた零相電流（以下、第１補正零相電流ｉ_ｚ１という）と、第２補正指令値ｖ_ｚ－ｓ２ ^＊を最終的な補正指令値ｖ_ｚ－ｓ ^＊に使用した場合に実際に流れた零相電流（以下、第２補正零相電流ｉ_ｚ２という）と、に基づいて、その後に使用する最終的な補正指令値ｖ_ｚ－ｓ ^＊を演算する。

【0072】

本実施形態では、最終補正指令値演算部３４は、第１補正零相電流ｉ_ｚ１の振幅（以下、振幅｜ｉ_ｚ１｜という）と第２補正零相電流ｉ_ｚ２の振幅（以下、振幅｜ｉ_ｚ２｜という）を比較する。そして、第１補正零相電流ｉ_ｚ１の振幅｜ｉ_ｚ１｜が第２補正零相電流ｉ_ｚ２の振幅｜ｉ_ｚ２｜よりも小さいときには、最終補正指令値演算部３４は、その後、第１補正指令値ｖ_ｚ－ｓ１ ^＊を用いて最終的な補正指令値ｖ_ｚ－ｓ ^＊を演算する。一方、第２補正零相電流ｉ_ｚ２の振幅｜ｉ_ｚ２｜が第１補正零相電流ｉ_ｚ１の振幅｜ｉ_ｚ１｜よりも小さいときには、最終補正指令値演算部３４は、その後、第２補正指令値ｖ_ｚ－ｓ２ ^＊を用いて最終的な補正指令値ｖ_ｚ－ｓ ^＊を演算する。

【0073】

特に、本実施形態では、第２補正指令値ｖ_ｚ－ｓ２ ^＊として、加算補正振幅Ａ_ｚ＋′を用いて演算した第２補正指令値ｖ_{ｚ－ｓ２Ａ} ^＊と、減算補正振幅Ａ_ｚ－′を用いて演算した第２補正指令値ｖ_{ｚ－ｓ２Ｂ} ^＊と、が演算される。このため、最終補正指令値演算部３４は、第１補正零相電流ｉ_ｚ１の振幅｜ｉ_ｚ１｜と、第２補正指令値ｖ_ｚ－ｓ２ ^＊がｖ_{ｚ－ｓ２Ａ} ^＊であるときに流れた実際の零相電流ｉ_ｚ２Ａの振幅｜ｉ_ｚ２Ａ｜と、第２補正指令値ｖ_ｚ－ｓ２ ^＊がｖ_{ｚ－ｓ２Ｂ} ^＊であるときに流れた実際の零相電流ｉ_ｚ２Ｂの振幅｜ｉ_ｚ２Ｂ｜と、を比較する。そして、最終補正指令値演算部３４は、振幅｜ｉ_ｚ１｜，｜ｉ_ｚ２Ａ｜，｜ｉ_ｚ２Ｂ｜のうち最も小さい振幅に対応する補正指令値（ｖ_ｚ－ｓ１ ^＊、ｖ_{ｚ－ｓ２Ａ} ^＊，またはｖ_{ｚ－ｓ２Ｂ} ^＊）を用いて、その後の最終的な補正指令値ｖ_ｚ－ｓ ^＊を演算する。

【0074】

すなわち、最終補正指令値演算部３４には、３段階の制御シーンがある。第１制御シーンＳ_１は、零相電流ｉ_ｚの特性に影響を与える外乱が生じていないときに、第１補正指令値ｖ_ｚ－ｓ１ ^＊を用いて最終的な補正指令値ｖ_ｚ－ｓ ^＊を演算するシーンである。

【0075】

第２制御シーンＳ_２は、零相電流ｉ_ｚの特性に影響を与える外乱が生じ、かつ、モータ１０の駆動状態が安定しているときに、より良く零相電流ｉ_ｚを抑制する補正指令値ｖ_ｚ－ｓ ^＊を探索する制御シーンである。具体的には、第２制御シーンＳ_２は、第１補正指令値ｖ_ｚ－ｓ１ ^＊に基づいて最終的な補正指令値ｖ_ｚ－ｓ ^＊を演算する第１探索ループと、第２補正指令値ｖ_ｚ－ｓ２ ^＊に基づいて最終的な補正指令値ｖ_ｚ－ｓ ^＊を演算する第２探索ループとからなる。本実施形態では、第２探索ループは、さらに、加算補正振幅Ａ_ｚ＋′に基づく第２補正指令値ｖ_{ｚ－ｓ２Ａ} ^＊を演算するループと、減算補正振幅Ａ_ｚ－′に基づく第２補正指令値ｖ_{ｚ－ｓ２Ｂ} ^＊を演算するループと、からなる。

【0076】

第３制御シーンＳ_３は、第２制御シーンＳ_２で得た零相電流ｉ_ｚに基づいて最終的な補正指令値ｖ_ｚ－ｓ２ ^＊の演算方法を決定し、決定した方法で、その後の補正指令値ｖ_ｚ－ｓ２ ^＊を演算するシーンである。

【0077】

＜制御定数マップ＞
以下、制御定数マップ３５が定める初期振幅Ａ_ｚ及び初期位相Ｄ_ｚについて説明する。

【0078】

図３は、スイッチング周波数ｆ_ｓｗによる零相電流ｉ_ｚの特性変化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。

【0079】

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。

【0080】

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。

【0081】

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。

【0082】

図４は、磁石磁束φによる零相電流ｉ_ｚの特性変化を示す説明図である。図４では、磁石磁束φが第１磁束φ_１であるときの零相電流ｉ_ｚ（φ_１）と、磁石磁束φが第２磁束φ_２であるときの零相電流ｉ_ｚ（φ_２）と、を複素数平面上に示している。第１磁束φ_１は磁石磁束φのノミナル値であり、第２磁束φ_２は磁石温度Ｈ_ｍの上昇によって変化した磁石磁束φを表す。

【0083】

なお、図４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４では、各零相電流ｉｚ（ｆ１），ｉｚ（ｆ２）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_φ１，Ｐ_φ２はいわゆるフェーザ表示における零相電流ｉ_ｚ（φ_１），ｉ_ｚ（φ_２）を表す。すなわち、中心Ｐ_φ１，Ｐ_φ２の偏角は、フェーザ表示における零相電流ｉ_ｚ（φ_１），ｉ_ｚ（φ_２）の位相を表し、中心Ｐ_φ１，Ｐ_φ２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（φ_１），ｉ_ｚ（φ_２）の振幅を表す。

【0084】

図４に示すように、零相電流指令値ｉ_ｚ ^＊は、磁石磁束φの変化を考慮せず、磁石磁束φがノミナル値であることを前提に定められるので、実質的に、磁石磁束φが第１磁束φ_１である場合の零相電流ｉ_ｚ（φ_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（φ_１）の中心Ｐ_φ１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。

【0085】

一方、磁石磁束φがノミナル値の第１磁束φ_１から第２磁束φ_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（φ_２）の中心Ｐ_φ２は、零相電流ｉ_ｚ（φ_１）の中心Ｐ_φ１からずれた位置にシフトする。すなわち、磁石磁束φ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（φ_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（φ_２）の中心Ｐφ_２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（φ_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_φ１から中心Ｐ_φ２への変位分に相当する零相電流ｉ_ｚがなお残留する。

【0086】

このように、具体的な外乱要因が、スイッチング周波数ｆ_ｓｗ、磁石磁束φ、または、これらの両方、のいずれであるとしても、零相電流ｉ_ｚの特性を変化させる外乱が生じたときには、複素数平面において零相電流ｉ_ｚの中心がシフトする。その結果、零相電流ｉ_ｚの特性を変化させる外乱が生じたときには、零相電流指令値ｉ_ｚ ^＊にしたがった補償を行っても、外乱による零相電流ｉ_ｚの中心の変位分に相当する零相電流ｉ_ｚが残留する。

【0087】

図５及び図６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５では、外乱によって、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６では、外乱によって、零相電流ｉ_ｚの偏角が変化した例を示す。

【0088】

図５に示すように、外乱その他の要因によって、本来の中心Ｐ_１及び変位後の中心Ｐ_２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、中心Ｐ_１の零相電流ｉ_ｚ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、変位後の中心Ｐ_２は、中心Ｐ_１と中心Ｐ_２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、モータ１０の駆動状態毎に生じやすい中心Ｐ_１と中心Ｐ_２の変位距離を、初期振幅Ａ_ｚとして格納する。なお、図５では、中心Ｐ_ｆ及び中心Ｐ_ｆ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の位相は適切に補償される。このため、位相マップｇ_ｋが格納する初期位相Ｄ_ｚはゼロである。

【0089】

図６に示すように、外乱その他の要因によって中心Ｐ_１，Ｐ_２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_２は、中心Ｐ_１と中心Ｐ_２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、モータ１０の駆動状態毎に生じやすい中心Ｐ_１と中心Ｐ_２の変位角度を、初期位相Ｄ_ｚとして格納する。なお、図６では、中心Ｐ_１及び中心Ｐ_２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が格納する初期振幅Ａ_ｚはゼロである。

【0090】

なお、零相電流ｉ_ｚの特性を変化させる外乱が生じた場合、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、初期振幅Ａ_ｋ及び初期位相Ｄ_ｋの両方を設定する。

【0091】

＜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。

【0092】

図７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。

【0093】

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。

【0094】

そして、ステップＳ１６では、零相電流補正部１７が、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。

【0095】

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。

【0096】

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、外乱が生じると零相電流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をも抑制するように零相電流ｉ_ｚ′を補正する。このため、零相電流ｉ_ｚの特性を変化させる外乱が生じた場合でも、零相電流ｉ_ｚは十分に抑制される。

【0097】

図８は、補正指令値ｖ_ｚ－ｓ ^＊の演算に係るフローチャートである。図８に示すように、ステップＳ３１では、制御定数演算部３１が、モータ１０の駆動状態に基づいて初期振幅Ａ_ｚ及び初期位相Ｄ_ｚを設定する。ステップＳ３２では、補正指令値演算部３２が、初期振幅Ａ_ｚ及び初期位相Ｄ_ｚに基づいて第１補正指令値ｖ_ｚ－ｓ１ ^＊を演算する。このため、最終補正指令値演算部３４は、第１補正指令値ｖ_ｚ－ｓ１ ^＊に基づいて、最終的な補正指令値ｖ_ｚ－ｓ ^＊を演算する。

【0098】

ステップＳ３３では、補正実行判定部３３が、零相電流ｉ_ｚの特性を変化させる外乱が生じたか否かを判定する。ステップＳ３３において、零相電流ｉ_ｚの特性を変化させる外乱が生じていないと判定された場合、ステップＳ３４に進み、最終補正指令値演算部３４は、第１補正指令値ｖ_ｚ－ｓ１ ^＊の使用が継続される。一方、ステップＳ３３において、零相電流ｉｚの特性を変化させる外乱が生じたと判定された場合には、ステップＳ３５に進む。

【0099】

ステップＳ３５では、補正実行判定部３３が、モータ１０の駆動状態が安定しているか否かを判定する。ステップＳ３５において、モータ１０の駆動状態が安定していないシーンであると判定されたときには、ステップＳ３４に進み、第１補正指令値ｖ_ｚ－ｓ１ ^＊の使用が継続される。一方、ステップＳ３５において、モータ１０の駆動状態が安定しているシーンであると判定されたときには、ステップＳ３６に進む。

【0100】

ステップＳ３６では、振幅検出部３６が、第１補正指令値ｖ_ｚ－ｓ１ ^＊を最終的な補正指令値ｖ_ｚ－ｓ ^＊に使用した場合に実際に流れた第１補正零相電流ｉ_ｚ１を取得し、その振幅｜ｉ_ｚ１｜を検出する。

【0101】

ステップＳ３７では、補正指令値演算部３２が、第１補正零相電流ｉ_ｚ１の振幅｜ｉ_ｚ１｜と初期振幅Ａ_ｚに基づいて、補正振幅Ａ_ｚ′を演算する。ここでは、ステップＳ３７において、加算補正振幅Ａ_ｚ＋′が演算されるものとする。

【0102】

ステップＳ３８では、補正指令値演算部３２が、補正振幅Ａ_ｚ′を用いて、第２補正指令値ｖ_ｚ－ｓ２ ^＊を演算する。ここでは、加算補正振幅Ａ_ｚ＋′を用いて第２補正指令値ｖ_{ｚ－ｓ２Ａ} ^＊が演算される。このため、最終補正指令値演算部３４は、第２補正指令値ｖ_ｚ－ｓ２ ^＊（第２補正指令値ｖ_{ｚ－ｓ２Ａ} ^＊）に基づいて、最終的な補正指令値ｖ_ｚ－ｓ ^＊を演算する。

【0103】

ステップＳ３９では、振幅検出部３６が、第２補正指令値ｖ_ｚ－ｓ２ ^＊を最終的な補正指令値ｖ_ｚ－ｓ ^＊に使用した場合に実際に流れた第２補正零相電流ｉ_ｚ２を取得し、その振幅｜ｉ_ｚ２｜を検出する。ここでは、第２補正指令値ｖ_{ｚ－ｓ２Ａ} ^＊を補正指令値ｖ_ｚ－ｓ ^＊に使用した場合に実際に流れた第２補正零相電流ｉ_ｚ２Ａの振幅｜ｉ_ｚ２Ａ｜が演算される。

【0104】

一方、ステップＳ４０では、補正指令値演算部３２が、第１補正零相電流ｉ_ｚ１の振幅｜ｉ_ｚ１｜と初期振幅Ａ_ｚに基づいて、補正振幅Ａ_ｚ′を演算する。ここでは、ステップＳ４０において、減算補正振幅Ａ_ｚ－′が演算されるものとする。

【0105】

ステップＳ４１では、補正指令値演算部３２が、補正振幅Ａ_ｚ′を用いて、第２補正指令値ｖ_ｚ－ｓ２ ^＊を演算する。ここでは、減算補正振幅Ａ_ｚ－′を用いて第２補正指令値ｖ_{ｚ－ｓ２Ｂ} ^＊が演算される。このため、最終補正指令値演算部３４は、第２補正指令値ｖ_ｚ－ｓ２ ^＊（第２補正指令値ｖ_{ｚ－ｓ２Ｂ} ^＊）に基づいて、最終的な補正指令値ｖ_ｚ－ｓ ^＊を演算する。

【0106】

その後、ステップＳ４２では、振幅検出部３６が、第２補正指令値ｖ_ｚ－ｓ２ ^＊を最終的な補正指令値ｖ_ｚ－ｓ ^＊に使用した場合に実際に流れた第２補正零相電流ｉ_ｚ２を取得し、その振幅｜ｉ_ｚ２｜を検出する。ここでは、第２補正指令値ｖ_{ｚ－ｓ２Ｂ} ^＊を補正指令値ｖ_ｚ－ｓ ^＊に使用した場合に実際に流れた第２補正零相電流ｉ_ｚ２Ｂの振幅｜ｉ_ｚ２Ｂ｜が演算される。

【0107】

ステップＳ４３では、最終補正指令値演算部３４が、第１補正零相電流ｉ_ｚ１と第２補正零相電流ｉ_ｚ２の振幅｜ｉ_ｚ１｜，｜ｉ_ｚ２｜を比較する。本実施形態では、より具体的に、振幅｜ｉ_ｚ１｜，｜ｉ_ｚ２Ａ｜，｜ｉ_ｚ２Ｂ｜が比較される。

【0108】

ステップＳ４４では、最終補正指令値演算部３４が、第１補正零相電流ｉ_ｚ１と第２補正零相電流ｉ_ｚ２のうち最も振幅が小さいものに対応する補正指令値を選択し、その後、選択した補正指令値を最終的な補正指令値ｖ_ｚ－ｓ ^＊の演算に用いる。ここでは、振幅｜ｉ_ｚ１｜，｜ｉ_ｚ２Ａ｜，｜ｉ_ｚ２Ｂ｜の大小関係に応じて、第１補正指令値ｖ_ｚ－ｓ１ ^＊、第２補正指令値ｖ_{ｚ－ｓ２Ａ} ^＊、及び、第２補正指令値ｖ_{ｚ－ｓ２Ｂ} ^＊の中から、その後最終的な補正指令値ｖ_ｚ－ｓ ^＊の演算に用いるものが選択される。

【0109】

図９は、零相電流ｉ_ｚ等の推移を示すタイムチャートである。図９（Ａ）は、制御シーンの切り替わりを示す。図９（Ｂ）は、零相電流ｉ_ｚの推移を示す。図９（Ｃ）は最終的な補正指令値ｖ_ｚ－ｓ ^＊の推移を示す。

【0110】

図９（Ａ）に示すように、時刻ｔ_１まで、零相電流ｉ_ｚの特性に影響を与える外乱が生じていない第１制御シーンＳ_１であり、時刻ｔ_１に、補正実行判定部３３が、零相電流ｉ_ｚの特性を変化させる外乱が生じ、かつ、モータ１０の駆動状態が安定していると判定し、第２制御シーンＳ_２に移行したとする。すなわち、時刻ｔ_１までは、補正ゲインＫ_ｃが「０」に設定され、時刻ｔ_１以降、補正ゲインＫ_ｃは「１」に設定されている。

【0111】

図９（Ｃ）に示すように、時刻ｔ_１に第２制御シーンＳ_２に移行すると、時刻ｔ_１から時刻ｔ_２までの期間において、最終的な補正指令値ｖ_ｚ－ｓ ^＊が第１補正指令値ｖ_ｚ－ｓ１ ^＊を用いて演算される。ここでは、図９（Ｂ）に示すように、時刻ｔ_１から時刻ｔ_２において実際に生じた零相電流ｉ_ｚの振幅｜ｉ_ｚ｜は、時刻ｔ_１以前と大差ない。

【0112】

図９（Ｃ）に示すように、時刻ｔ_２から時刻ｔ_３の期間では、最終的な補正指令値ｖ_ｚ－ｓ ^＊は、加算補正振幅Ａ_ｚ＋′に基づく第２補正指令値ｖ_{ｚ－ｓ２Ａ} ^＊を用いて演算される。ここでは、図９（Ｂ）に示すように、時刻ｔ_１から時刻ｔ_２において実際に生じた零相電流ｉ_ｚの振幅｜ｉ_ｚ｜は、時刻ｔ_１以前よりも増加している。

【0113】

さらに図９（Ｃ）に示すように、時刻ｔ_３から時刻ｔ_４の期間では、最終的な補正指令値ｖ_ｚ－ｓ ^＊は、減算補正振幅Ａ_ｚ－′に基づく第２補正指令値ｖ_{ｚ－ｓ２Ｂ} ^＊を用いて演算される。ここでは、図９（Ｂ）に示すように、時刻ｔ_３から時刻ｔ_４において実際に生じた零相電流ｉ_ｚの振幅｜ｉ_ｚ｜は、時刻ｔ_１以前よりも減少している。

【0114】

したがって、第１補正指令値ｖ_ｚ－ｓ１ ^＊、第２補正指令値ｖ_{ｚ－ｓ２Ａ} ^＊、第２補正指令値ｖ_{ｚ－ｓ２Ｂ} ^＊を用いたときの各零相電流ｉ_ｚを比較すると、第２補正指令値ｖ_{ｚ－ｓ２Ｂ} ^＊を用いた場合に最も振幅｜ｉ_ｚ｜が減少する。このため、時刻ｔ_４以降においては第３制御シーンＳ_３に移行すると、最終補正指令値演算部３４は、減算補正振幅Ａ_ｚ－′に基づく第２補正指令値ｖ_{ｚ－ｓ２Ｂ} ^＊を用いて最終的な補正指令値ｖ_ｚ－ｓ ^＊を演算する。その結果、図９（Ｂ）に示すように、時刻ｔ_４以降、零相電流ｉ_ｚは時刻ｔ_１以前よりも抑制される。

【0115】

図１０は、磁石磁束φが変化したときの零相電流ｉ_ｚの変動幅を示すグラフである。図１０の破線は、磁石磁束φがノミナル値から磁石磁束φ_２に変化したときに、第１零相電圧指令値ｖ_ｚ－ｓ１ ^＊に対する補正を、初期振幅Ａ_ｚ及び初期位相Ｄ_ｚに基づく第１補正指令値ｖ_ｚ－ｓ１ ^＊を用いて行ったときの零相電流ｉ_ｚ（φ_２）を示す。また、図１０の実線は、磁石磁束φがノミナル値から磁石磁束φ_２に変化したときに、第１零相電圧指令値ｖ_ｚ－ｓ１ ^＊に対する補正を、補正振幅Ａ_ｚ′及び初期位相Ｄ_ｚに基づく第２補正指令値ｖ_ｚ－ｓ２ ^＊を用いて行ったときの零相電流ｉ_ｚ（φ_２）′を示す。

【0116】

図１０に示すように、零相電流ｉ_ｚ（φ_２）の変動幅Ｗ_ｚ－φ２と、零相電流ｉ_ｚ（φ_２）′の変動幅Ｗ_ｚ－φ２′と、を比較すると、変動幅Ｗ_ｚ－φ２′は変動幅Ｗ_ｚ－φ２よりも小さい。すなわち、磁石磁束φの変化という外乱が生じた場合、初期振幅Ａ_ｚ及び初期位相Ｄ_ｚに基づく補正では、変動幅Ｗ_ｚ－φ２のとおり、零相電流ｉ_ｚ（φ_２）を十分に抑制できない。しかし、補正振幅Ａ_ｚ′及び初期位相Ｄ_ｚに基づく補正によれば、変動幅Ｗ_ｚ－φ２′のとおり、零相電流ｉ_ｚ（φ_２）が十分に抑制され得る。

【0117】

図１１は、スイッチング周波数ｆ_ｓｗが変化したときの零相電流ｉ_ｚの変動幅を示すグラフである。図７（Ａ）は、スイッチング周波数ｆ_ｓｗが通常用いる第１周波数から第２周波数ｆ_２に変化したときに、第１零相電圧指令値ｖ_ｚ－ｓ１ ^＊に対する補正を、初期振幅Ａ_ｚ及び初期位相Ｄ_ｚに基づく第１補正指令値ｖ_ｚ－ｓ１ ^＊を用いて行ったときの零相電流ｉ_ｚ（ｆ_２）を示す。図７（Ｂ）は、スイッチング周波数ｆ_ｓｗが通常用いる第１周波数から第２周波数ｆ_２に変化したときに、第１零相電圧指令値ｖ_ｚ－ｓ１ ^＊に対する補正を、補正振幅Ａ_ｚ′及び初期位相Ｄ_ｚに基づく第２補正指令値ｖ_ｚ－ｓ２ ^＊を用いて行ったときの零相電流ｉ_ｚ（φ_２）′を示す。

【0118】

図７に示すように、零相電流ｉ_ｚ（ｆ_２）の変動幅Ｗ_ｚ－ｆ２と、零相電流ｉ_ｚ（ｆ_２）′の変動幅Ｗ_ｚ－ｆ２′と、を比較すると、変動幅Ｗ_ｚ－ｆ２′は変動幅Ｗ_ｚ－ｆ２よりも小さい。すなわち、スイッチング周波数ｆ_ｓｗの変化という外乱が生じた場合、初期振幅Ａ_ｚ及び初期位相Ｄ_ｚに基づく補正では、変動幅Ｗ_ｚ－ｆ２のとおり、零相電流ｉ_ｚ（ｆ_２）を十分に抑制できない。しかし、補正振幅Ａ_ｚ′及び初期位相Ｄ_ｚに基づく補正によれば、変動幅Ｗ_ｚ－ｆ２′のとおり、零相電流ｉ_ｚ（ｆ_２）が十分に抑制され得る。

【0119】

上記のように、零相電流ｉ_ｚの特性を変化させる外乱が磁石磁束φの変化またはスイッチング周波数ｆ_ｓｗの変化のいずれであっても、補正振幅Ａ_ｚ′及び初期位相Ｄ_ｚに基づいて第１零相電圧指令値ｖ_ｚ－ｓ１ ^＊を補正すれば、零相電流ｉ_ｚがより抑制されやすくなる。磁石磁束φやスイッチング周波数ｆ_ｓｗ以外の外乱要因についても同様である。

【0120】

なお、上記実施形態では、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、零相電流ｉ_ｚの特性を変化させる外乱が生じた場合でも、零相電流ｉ_ｚが十分に抑制され得る。すなわち、零相電流ｉ_ｚの特性を変化させる外乱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。

【0121】

［第１変形例］
上記実施形態では、初期振幅Ａ_ｚ及び初期位相Ｄ_ｚのうち、簡易的に、初期振幅Ａ_ｚだけを補正して第２補正指令値ｖ_ｚ－ｓ２ ^＊を演算しているが、これに限らない。制御装置１００は、初期振幅Ａ_ｚ及び初期位相Ｄ_ｚを補正して第２補正指令値ｖ_ｚ－ｓ２ ^＊を演算することができる。

【0122】

すなわち、補正指令値演算部３２は、上記実施形態と同様に、第１補正零相電流ｉ_ｚ１の振幅｜ｉ_ｚ１｜に基づいて、初期振幅Ａ_ｚを補正することにより、補正振幅Ａ_ｚ′を演算する。その上で、補正指令値演算部３２は、第１補正零相電流ｉ_ｚ１の位相ψ_ｚ１（図示しない）を特定し、この位相ψ_ｚ１に基づいて初期位相Ｄ_ｚを補正することにより、補正位相Ｄ_ｚ′を演算することができる。

【0123】

そして、上記実施形態では、第１補正零相電流ｉ_ｚ１と第２補正零相電流ｉ_ｚ２の振幅を比較することにより、零相電流ｉ_ｚをより良く抑制する補正（第１補正指令値ｖ_ｚ－ｓ１ ^＊または第２補正指令値ｖ_ｚ－ｓ２ ^＊）を選択しているが、上記のように補正振幅Ａ_ｚ′及び補正位相Ｄ_ｚ′を演算するときには、補正指令値演算部３２は、より直接的に、零相電流ｉ_ｚをより良く抑制する最終的な補正指令値ｖ_ｚ－ｓ ^＊を演算することができる。具体的には、補正指令値演算部３２は、式（４）または式（５）において、初期振幅Ａ_ｚ及び初期位相Ｄ_ｚの代わりに、補正振幅Ａ_ｚ′及び補正位相Ｄ_ｚ′を用いることで、零相電流ｉ_ｚをより良く抑制する最終的な補正指令値ｖ_ｚ－ｓ ^＊を直接的に演算することができる。

【0124】

補正指令値演算部３２は、第１補正零相電流ｉ_ｚ１の位相ψ_ｚ１の特定、及び、初期位相Ｄ_ｚの補正を、以下のように行うことができる。

【0125】

図１２は、第１補正零相電流ｉ_ｚの位相ψ_ｚ１を求める方法を示す説明図である。図１２では、複素数平面において、モータ１０の駆動状態に応じて残留する零相電流ｉ_ｚの中心Ｐ_１が、外乱によって中心Ｐ_２に変位しているとする。また、ここでは、簡単のため、初期振幅Ａ_ｚ及び初期位相Ｄ_ｚはいずれもゼロであるとする。

【0126】

前述のとおり、零相電流指令値ｉ_ｚ ^＊にしたがって零相電流ｉ_ｚ′を流す制御は、中心Ｐ_１を原点Ｏにシフトさせる制御に対応する。この制御を中心Ｐ_２の零相電流ｉ_ｚに適用すると、中心Ｐ_２は中心Ｐ_３にシフトする。中心Ｐ_３の零相電流ｉ_ｚは、上記実施形態でいえば、第１補正零相電流ｉ_ｚ１に対応する。したがって、原点Ｏから中心Ｐ_３までの距離ａ_３は、第１補正零相電流ｉ_ｚ１の振幅｜ｉ_ｚ１｜であり、中心Ｐ_３の偏角ｄ_３は、第１補正零相電流ｉ_ｚ１の位相ψ_ｚ１に対応する。すなわち、二点鎖線で示すように、第１補正零相電流ｉ_ｚ１は、Ｐ_３を中心とする半径がａ_３（振幅｜ｉ_ｚ１｜）の円で表される。但し、Ｐ_３の偏角ｄ_３（位相ψ_ｚ１）は、通常は不定である。

【0127】

しかし、上記実施形態のように、振幅または位相が異なる複数の第２補正指令値ｖ_ｚ－ｓ２ ^＊を演算し、各々の第２補正指令値ｖ_ｚ－ｓ２ ^＊を用いた場合に得られる零相電流ｉ_ｚを取得するときには、第１補正零相電流ｉ_ｚ１を表す円を複素数平面上で特定することができる。具体的には、第２補正指令値ｖ_{ｚ－ｓ２Ａ} ^＊（加算補正振幅Ａ_ｚ＋′）を用いたときの第２補正零相電流ｉ_ｚ２Ａは、この円上にある点αの電流に相当する。また、第２補正指令値ｖ_{ｚ－ｓ２Ｂ} ^＊（減算補正振幅Ａ_ｚ－′）を用いたときの第２補正零相電流ｉ_ｚ２Ｂは、この円上にある点βの電流に相当とする。したがって、これらの振幅｜ｉ_ｚ２Ａ｜，｜ｉ_ｚ２Ｂ｜が分かれば、複素数平面におけるこの円が特定されるので、偏角ｄ_３、すなわち第１補正零相電流ｉ_ｚ１の位相φ_ｚ１が特定される。

【0128】

そして、第１補正零相電流ｉ_ｚ１は、外乱によって生じた零相電流ｉ_ｚの特性の変化分にほかならない。すなわち、第１補正零相電流ｉ_ｚ１は、零相電流補正部１７によって補正しようとする零相電流ｉ_ｚそのものである。このため、第１補正零相電流ｉ_ｚ１の振幅｜ｉ_ｚ１｜及び位相ψ_ｚ１が特定されれば、零相電流補正部１７は、その振幅｜ｉ_ｚ１｜及び位相ψ_ｚ１に対応する電流（第１補正零相電流ｉ_ｚ１）を補正する補正指令値ｖ_ｚ－ｓ ^＊を演算することができる。

【0129】

［第２変形例］
図１３は、変形例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１３に示すように、第２変形例の零相電流補正部１７は、バンドパスフィルタ４１（ＢＰＦ）を備える。その他の構成は、上記実施形態の零相電流補正部１７と同様であるため、説明を省略する。

【0130】

バンドパスフィルタ４１は、振幅検出部３６に入力する零相電流ｉ_ｚに対し、モータ１０の相数ｎ_ｗの奇数倍の次数（ｋ×ｎ_ｗ次）を有する高調波を抽出するフィルタリング処理を行う。

【0131】

前述のように、零相電流ｉ_ｚは、主にｋ×ｎ_ｗ次の高調波として表れる。このため、振幅検出部３６が検出すべき振幅｜ｉ_ｚ｜は、このｋ×ｎ_ｗ次の高調波の振幅である。したがって、検出した零相電流ｉ_ｚからｋ×ｎ_ｗ次の高調波を抽出するフィルタリング処理をした後、その振幅｜ｉ_ｚ｜を検出すれば、補正振幅Ａ_ｚ′等が特に正確に演算される。その結果、第２補正指令値ｖ_ｚ－ｓ２ ^＊を用いて第１零相電圧指令値ｖ_ｚ１ ^＊に対する補正を行うときに、特に良好に零相電流ｉ_ｚが抑制される。

【0132】

［第３変形例］
図１４は、変形例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１４に示すように、第３変形例の零相電流補正部１７は、更新部４２を備える。その他の構成は、上記実施形態の零相電流補正部１７と同様であるため、説明を省略する。

【0133】

更新部４２は、最終的な補正指令値ｖ_ｚ－ｓ ^＊が決定されたときに、その最終的な補正指令値ｖ_ｚ－ｓ ^＊に基づいて、制御定数マップ３５を更新する。具体的には、第２補正指令値ｖ_ｚ－ｓ２ ^＊を用いてその後の補正指令値ｖ_ｚ－ｓ ^＊が演算されることが決定した場合、更新部４２は、その第２補正指令値ｖ_ｚ－ｓ２ ^＊の演算に用いられる補正振幅Ａ_ｚ′を振幅検出部３６等から取得し、振幅マップｆ_ｋが有する初期振幅Ａ_ｚのデータをその補正振幅Ａ_ｚ′に置き換えることにより、振幅マップｆ_ｋを更新する。

【0134】

なお、第１変形例のように補正位相Ｄ_ｚ′が演算されるときには、上記の振幅マップｆ_ｋの場合と同様に、更新部４２は、その補正位相Ｄ_ｚ′を用いて位相マップｇ_ｋを更新する。すなわち、更新部４２は、最終的な補正指令値ｖ_ｚ－ｓ ^＊に基づいて、振幅マップｆ_ｋの初期振幅Ａ_ｚ、または、位相マップｇ_ｋの初期位相Ｄ_ｚ、または、これらの両方を更新する。

【0135】

図１５は、制御定数マップ３５の更新方法を示す説明図である。ここでは、振幅マップｆ_ｋを例にするが、位相マップｇ_ｋについても同様である。

【0136】

図１５に白丸印で示すように、例えば振幅マップｆ_ｋは、機械角速度ω_ｒｍやｑ軸電流指令値ｉ_ｑ ^＊等のモータ１０の駆動状態（動作点）ごとに、初期振幅Ａ_ｚのデータを有する。但し、現実的には、初期振幅Ａ_ｚのデータは離散的である。ここでは、黒丸印で示す駆動状態Ｃ_Ｐについて補正振幅Ａ_ｚ′が演算され、かつ、この補正振幅Ａ_ｚ′を用いて最終的な補正指令値ｖ_ｚ－ｓ ^＊が演算されることになったとする。

【0137】

振幅マップｆｋが駆動状態Ｃ_ｐに完全に対応するデータ点を有するときには、更新部４２は、そのデータ点の初期振幅Ａ_ｚを、補正振幅Ａ_ｚ′に置き換え、または、補正振幅Ａ_ｚ′を用いて初期振幅Ａ_ｚを補正することにより、振幅マップｆ_ｋを更新する。また、振幅マップｆ_ｋが駆動状態Ｃ_ｐに完全に対応するデータ点を有しないときには、更新部４２は、駆動状態Ｃ_ｐの近傍の駆動状態Ｍ_１～Ｍ_４の初期振幅Ａ_ｚを、補正振幅Ａ_ｚ′に置き換え、または、補正振幅Ａ_ｚ′を用いて初期振幅Ａ_ｚを補正することにより、振幅マップｆ_ｋを更新する。駆動状態Ｃ_ｐに対する近傍の範囲、すなわち初期振幅Ａ_ｚを更新する範囲は、実質的にほぼ同様の駆動状態とみなせる範囲であり、実験またはシミュレーション等によって適合により予め定める。

【0138】

このように、制御定数マップ３５を更新すると、次にモータ１０が同様の駆動状態に至ったときに、外乱が生じていたとしても、はじめから零相電流ｉ_ｚが十分に抑制されやすくなる。

【0139】

上記第１変形例、第２変形例、及び、第３変形例は、全部または一部を組み合わせて実施することができる。

【0140】

以上のように、上記実施形態及び変形例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、オープン巻線型モータ（１０）の駆動状態（ｉ_ｄ ^＊，ｉ_ｑ ^＊，ω_ｒｍ）に基づいて振幅及び位相の初期値である初期振幅Ａ_ｚ及び初期位相Ｄ_ｚを設定し、初期振幅Ａ_ｚ及び初期位相Ｄ_ｚに基づいて、零相指令値（ｖ_ｚ１ ^＊）を補正する第１補正指令値（ｖ_ｚ－ｓ１ ^＊）を演算し、第１補正指令値（ｖ_ｚ－ｓ１ ^＊）によって補正した零相指令値（ｖ_ｚ１ ^＊）にしたがって制御したときに流れた零相電流ｉ_ｚである第１補正零相電流ｉ_ｚ１を検出する。また、初期振幅Ａ_ｚ及び初期位相Ｄ_ｚと、第１補正零相電流ｉ_ｚ１と、に基づいて、零相指令値（ｖ_ｚ１ ^＊）を補正する第２補正指令値（ｖ_ｚ－ｓ２ ^＊）を演算し、第２補正指令値（ｖ_ｚ－ｓ２ ^＊）によって補正した零相指令値（ｖ_ｚ１ ^＊）にしたがって制御したときに流れた零相電流ｉ_ｚである第２補正零相電流ｉ_ｚ２を検出する。そして、第１補正零相電流ｉ_ｚ１と第２補正零相電流ｉ_ｚ２に基づいて、零相指令値に対する最終補正指令値（ｖ_ｚ－ｓ ^＊）を演算し、この最終補正指令値（ｖ_ｚ－ｓ ^＊）によって補正した零相指令値（ｖ_ｚ１ ^＊）によって、零相電流ｉ_ｚを制御する。

【0141】

このように、上記実施形態及び変形例に係るオープン巻線型モータ（１０）の制御方法は、零相指令値（ｉ_ｚ ^＊またはｖ_ｚ１ ^＊）にしたがって零相電流ｉ_ｚを制御してもなお残留する零相電流ｉ_ｚを、さらに零相指令値（ｉ_ｚ ^＊またはｖ_ｚ１ ^＊）を補正することによって抑制しようとするものである。このとき、上記のとおり、特に、実際に流れた零相電流（第１補正零相電流ｉ_ｚ１）をフィードバックすることによって、より適切な補正指令値（最終的な補正指令値ｖ_ｚ－ｓ ^＊）を求める。したがって、上記実施形態及び変形例に係るオープン巻線型モータ（１０）の制御方法によれば、外乱によって零相電流ｉ_ｚの特性が変化したとしても、零相電流ｉ_ｚを十分に抑制することができる。

【0142】

なお、零相電流ｉ_ｚは交流であるため、実際の零相電流ｉ_ｚをフィードバックし続ける単純なフィードバック制御では、通常、極めて大きなフィードバックゲインを設定しなければ制御が間に合わず、現実的に零相電流ｉｚをフィードバック制御で抑制することは困難である。しかし、上記のように、初期振幅Ａ_ｚ及び初期位相Ｄ_ｚに基づく補正を行い、これに対して外乱が生じさせるズレを零相電流ｉ_ｚのフィードバック制御によって是正する構成としたことで、零相電流ｉ_ｚの抑制がフィードバック制御によって実際的に実現可能となっている。

【0143】

上記実施形態及び変形例に係るオープン巻線型モータの制御方法では、特に、第１補正零相電流ｉ_ｚ１の振幅｜ｉ_ｚ１｜を検出し、第１補正零相電流ｉ_ｚ１の振幅｜ｉ_ｚ１｜に基づいて初期振幅Ａ_ｚを補正することにより、補正振幅Ａ_ｚ′を演算し、補正振幅Ａ_ｚ′と初期位相Ｄ_ｚ基づいて、第２補正指令値（ｖ_ｚ－ｓ２ ^＊）を演算する。

【0144】

このように、零相電流ｉ_ｚのフィードバック制御により、少なくとも初期振幅Ａ_ｚを補正すれば、より良く零相電流ｉ_ｚを抑制する最終補正指令値（ｖ_ｚ－ｓ ^＊）が得られやすい。このため、外乱によって零相電流ｉ_ｚの特性が変化したとしても、簡便かつ十分に、零相電流ｉ_ｚを抑制することができる。

【0145】

上記実施形態及び変形例に係るオープン巻線型モータの制御方法では、さらに、第２補正零相電流ｉ_ｚ２の振幅｜ｉ_ｚ２｜を検出し、第１補正零相電流ｉ_ｚ１及び第２補正零相電流ｉ_ｚ２の振幅｜ｉ_ｚ１｜，｜ｉ_ｚ２｜を比較し、第１補正零相電流ｉ_ｚ１の振幅｜ｉ_ｚ１｜が第２補正零相電流ｉ_ｚ２の振幅｜ｉ_ｚ２｜よりも小さいときは、第１補正指令値（ｖ_ｚ－ｓ１ ^＊）を最終補正指令値（ｖ_ｚ－ｓ ^＊）に設定し、第２補正零相電流ｉ_ｚ２の振幅｜ｉ_ｚ２｜が第１補正零相電流ｉ_ｚ１の振幅｜ｉ_ｚ１｜よりも小さいときは、第２補正指令値（ｖ_ｚ－ｓ２ ^＊）を最終補正指令値（ｖ_ｚ－ｓ ^＊）に設定することができる。

【0146】

このように、初期振幅Ａ_ｚを用いたときの第１補正零相電流ｉ_ｚ１と補正振幅Ａ_ｚ′を用いたときの第２補正零相電流ｉ_ｚ２の振幅を比較すれば、外乱によって零相電流ｉ_ｚの特性が変化したとしても、零相指令値（ｉ_ｚ ^＊またはｖ_ｚ１ ^＊）に対する最適な最終補正指令値（ｖ_ｚ－ｓ ^＊）を、ほぼ正確かつ簡便に決定することができる。このため、外乱によって零相電流ｉ_ｚの特性が変化したとしても、零相電流ｉ_ｚを十分に抑制しやすい。

【0147】

上記実施形態及び変形例（特に第１変形例）に係るオープン巻線型モータの制御方法では、第１補正零相電流ｉ_ｚ１の振幅｜ｉ_ｚ１｜を検出し、前記第１補正零相電流ｉ_ｚ１の振幅｜ｉ_ｚ１｜に基づいて初期振幅Ａ_ｚを補正することにより、補正振幅Ａ_ｚ′を演算し、第１補正零相電流ｉ_ｚ１の位相ψ_ｚ１に基づいて初期位相Ｄ_ｚを補正することにより、補正位相Ｄ_ｚ′を演算し、補正振幅Ａ_ｚ′及び補正位相Ｄ_ｚ′に基づいて、最終補正指令値（ｖ_ｚ－ｓ ^＊）を演算する。

【0148】

第１補正零相電流ｉ_ｚはさらに補正すべき零相電流ｉ_ｚそのものでもあるから、上記のように、第１補正零相電流ｉ_ｚの振幅｜ｉ_ｚ１｜及び位相ψ_ｚ１を特定すれば、外乱によって零相電流ｉ_ｚの特性が変化したとしても、特に正確に零相電流ｉ_ｚを抑制できる。

【0149】

上記実施形態及び変形例（特に第１変形例）に係るオープン巻線型モータの制御方法では、位相または振幅が異なる第２補正指令値（ｖ_{ｚ－ｓ２Ａ} ^＊，ｖ_{ｚ－ｓ２Ｂ} ^＊）を演算し、各々の第２補正指令値（ｖ_{ｚ－ｓ２Ａ} ^＊，ｖ_{ｚ－ｓ２Ｂ} ^＊）に応じた複数の第２補正零相電流ｉ_ｚ２Ａ，ｉ_ｚ２Ｂを検出し、第１補正零相電流ｉ_ｚ１と、複数の第２補正零相電流ｉ_ｚ２Ａ，ｉ_ｚ２Ｂと、に基づいて、第１補正零相電流ｉ_ｚ１の振幅｜ｉ_ｚ１｜及び位相ψ_ｚ１を特定する。

【0150】

このように、振幅または位相が異なる複数の第２補正指令値（ｖ_{ｚ－ｓ２Ａ} ^＊，ｖ_{ｚ－ｓ２Ｂ} ^＊）を用いた場合の零相電流ｉ_ｚを得れば、第１補正零相電流ｉ_ｚ１の振幅｜ｉ_ｚ１｜及び位相ψ_ｚ１を容易に特定することができる。このため、外乱によって零相電流ｉ_ｚの特性が変化したとしても、特に正確かつ容易に零相電流ｉ_ｚを抑制できる。

【0151】

上記実施形態及び変形例に係るオープン巻線型モータの制御方法では、零相電流ｉ_ｚを変化させる外乱が生じたか否かを判定し、外乱が生じていないと判定したときは、第１補正指令値（ｖ_ｚ－ｓ１ ^＊）によって補正した零相指令値（ｖ_ｚ１ ^＊）にしたがって零相電流ｉ_ｚを制御し、外乱が生じたと判定したときは、最終補正指令値（ｖ_ｚ－ｓ ^＊）によって補正した零相指令値（ｖ_ｚ１ ^＊）にしたがって零相電流ｉ_ｚを制御する。

【0152】

このように、零相電流ｉ_ｚの特性を変化させる外乱が生じたか否かを判定すれば、特に適切なタイミングで、より良く零相電流ｉ_ｚを抑制するように補正指令値（ｖ_ｚ－ｓ ^＊）が調整される。すなわち、零相電流ｉ_ｚの特性を変化させる外乱が生じたときには、その発生が検出されるので、外乱によって零相電流ｉ_ｚの特性が変化したとしても、零相電流ｉ_ｚを十分に抑制しやすい。

【0153】

上記実施形態及び変形例に係るオープン巻線型モータの制御方法では、特に、オープン巻線型モータ（１０）の温度（磁石温度Ｈ_ｍ）、または、オープン巻線型モータ（１０）を駆動するインバータ２２のスイッチング周波数ｆ_ｓｗ、に基づいて外乱が生じたか否かを判定する。

【0154】

磁石温度Ｈ_ｍやインバータ２２のスイッチング周波数ｆ_ｓｗの変動は、零相電流ｉ_ｚの特性を変化させる外乱の典型例であるから、これらに基づいて外乱の発生を判定すれば、特に適切なタイミングで、より良く零相電流ｉ_ｚを抑制するように補正指令値（ｖ_ｚ－ｓ ^＊）が調整されやすい。すなわち、外乱の発生が特に適切に検出されるので、零相電流ｉ_ｚの特性が変化したとしても、零相電流ｉ_ｚを十分に抑制しやすい。

【0155】

上記実施形態及び変形例（特に第２変形例）に係るオープン巻線型モータの制御方法では、第１補正零相電流ｉ_ｚ１及び第２補正零相電流ｉ_ｚ２に対し、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）を有する高調波を抽出するフィルタリング処理を行う。

【0156】

零相電流ｉ_ｚは主にｋ×ｎ_ｗ次の高調波として現れるので、第１補正零相電流ｉ_ｚ１や第２補正零相電流ｉ_ｚ２から、ｋ×ｎ_ｗ次の高調波を抽出して用いれば、特に正確に零相電流ｉ_ｚが抑制されやすい。

【0157】

上記実施形態及び変形例に係る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（１０）が安定した駆動状態であるか否かを判定し、オープン巻線型モータ（１０）が安定した駆動状態でないと判定したときは、第１補正指令値（ｖ_ｚ－ｓ１ ^＊）によって補正した零相指令値（ｖ_ｚ１ ^＊）にしたがって零相電流ｉ_ｚを制御し、オープン巻線型モータ（１０）が安定した駆動状態であると判定したときは、最終補正指令値（ｖ_ｚ－ｓ ^＊）によって補正した零相指令値（ｖ_ｚ１ ^＊）にしたがって零相電流ｉ_ｚを制御する。

【0158】

このように、モータ１０の駆動状態が安定しているときに、最適な最終補正指令値（ｖ_ｚ－ｓ ^＊）を探索することで、特に適切な最終補正指令値（ｖ_ｚ－ｓ ^＊）が得られる。その結果、外乱によって零相電流ｉ_ｚの特性が変化していたとしても、零相電流ｉ_ｚが正確に抑制されやすい。

【0159】

上記実施形態及び変形例に係るオープン巻線型モータの制御方法では、特に、オープン巻線型モータ（１０）のトルク（Ｔ^＊）または回転速度（ω_ｒｍ）に基づいて、オープン巻線型モータ（１０）が安定した駆動状態であるか否かを判定し、トルク（Ｔ^＊）の変化量が所定の閾値以下であるとき、または、回転速度（ω_ｒｍ）の変化量が所定の閾値以下であるときに、オープン巻線型モータ（１０）が安定した駆動状態であると判定する。

【0160】

モータ１０のトルクや機械角速度ω_ｒｍ等の変化が小さいときに最適な最終補正指令値（ｖ_ｚ－ｓ ^＊）を探索することで、特に適切な最終補正指令値（ｖ_ｚ－ｓ ^＊）が得られる。その結果、外乱によって零相電流ｉ_ｚの特性が変化していたとしても、零相電流ｉ_ｚが正確に抑制されやすい。

【0161】

上記実施形態及び変形例（特に第３変形例）に係る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（１０）の駆動状態と初期振幅Ａ_ｚ及び初期位相Ｄ_ｚを対応付けるマップ（３５）を有し、最終補正指令値（ｖ_ｚ－ｓ ^＊）が演算されたときに、最終補正指令値（ｖ_ｚ－ｓ ^＊）に基づいて、初期振幅Ａ_ｚまたは初期位相Ｄ_ｚを更新する。

【0162】

このように、より良く零相電流ｉ_ｚを抑制する最終補正指令値（ｖ_ｚ－ｓ ^＊）が得られたときに、初期振幅Ａ_ｚ及び初期位相Ｄ_ｚを定める制御定数マップ３５を更新すれば、次に同様の駆動状態及び外乱の状態となったときに、はじめから零相電流ｉ_ｚが十分に抑制されやすくなる。

【0163】

上記実施形態及び変形例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（ｖ_ｚ１ ^＊）を演算し、オープン巻線型モータ（１０）の駆動状態（ｉ_ｄ ^＊，ｉ_ｑ ^＊，ω_ｒｍ）に基づいて振幅及び位相の初期値である初期振幅Ａ_ｚ及び初期位相Ｄ_ｚを設定し、初期振幅Ａ_ｚ及び初期位相Ｄ_ｚに基づいて、零相指令値（ｖ_ｚ１ ^＊）を補正する第１補正指令値（ｖ_ｚ－ｓ１ ^＊）を演算し、第１補正指令値（ｖ_ｚ－ｓ１ ^＊）によって補正した零相指令値（ｖ_ｚ１ ^＊）にしたがって制御したときに流れた零相電流ｉ_ｚである第１補正零相電流ｉ_ｚ１を検出する。また、初期振幅Ａ_ｚ及び初期位相Ｄ_ｚと、第１補正零相電流ｉ_ｚ１と、に基づいて、零相指令値（ｖ_ｚ１ ^＊）を補正する第２補正指令値（ｖ_ｚ－ｓ２ ^＊）を演算し、第２補正指令値（ｖ_ｚ－ｓ２ ^＊）によって補正した零相指令値（ｖ_ｚ１ ^＊）にしたがって制御したときに流れた零相電流ｉ_ｚである第２補正零相電流ｉ_ｚ２を検出する。そして、第１補正零相電流ｉ_ｚ１と第２補正零相電流ｉ_ｚ２に基づいて、零相指令値（ｖ_ｚ１ ^＊）に対する最終補正指令値（ｖ_ｚ－ｓ ^＊）を演算し、最終補正指令値（ｖ_ｚ－ｓ ^＊）によって補正した零相指令値（ｖ_ｚ１ ^＊）によって、零相電流ｉ_ｚを制御する。

【0164】

このように、上記実施形態及び変形例に係るオープン巻線型モータ（１０）の制御装置１００は、零相指令値（ｉ_ｚ ^＊またはｖ_ｚ１ ^＊）にしたがって零相電流ｉ_ｚを制御してもなお残留する零相電流ｉ_ｚを、さらに零相指令値（ｉ_ｚ ^＊またはｖ_ｚ１ ^＊）を補正することによって抑制しようとするものである。このとき、上記のとおり、特に、実際に流れた零相電流（第１補正零相電流ｉ_ｚ１）をフィードバックすることによって、より適切な補正指令値（最終的な補正指令値ｖ_ｚ－ｓ ^＊）を求める。したがって、上記実施形態及び変形例に係るオープン巻線型モータ（１０）の制御方法によれば、外乱によって零相電流ｉ_ｚの特性が変化したとしても、零相電流ｉ_ｚを十分に抑制することができる。

【0165】

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】

【0166】

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，３０：温度センサ，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，３６：振幅検出部，４１：バンドパスフィルタ，４２：更新部，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】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】