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特開2024-148222制御装置、モータシステム、処理方法、およびプログラム
(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】P2024148222
(43)【公開日】2024-10-18
(54)【発明の名称】制御装置、モータシステム、処理方法、およびプログラム
(51)【国際特許分類】
H02P 21/05 20060101AFI20241010BHJP
【ＦＩ】
H02P21/05
【審査請求】未請求
【請求項の数】8
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023061156
(22)【出願日】2023-04-05
(71)【出願人】
【識別番号】000006208
【氏名又は名称】三菱重工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100149548
【弁理士】
【氏名又は名称】松沼 泰史
(74)【代理人】
【識別番号】100162868
【弁理士】
【氏名又は名称】伊藤 英輔
(74)【代理人】
【識別番号】100161702
【弁理士】
【氏名又は名称】橋本 宏之
(74)【代理人】
【識別番号】100189348
【弁理士】
【氏名又は名称】古都 智
(74)【代理人】
【識別番号】100196689
【弁理士】
【氏名又は名称】鎌田 康一郎
(72)【発明者】
【氏名】舟山 智歌子
(72)【発明者】
【氏名】井村 彰宏
(72)【発明者】
【氏名】矢崎 裕一朗
(72)【発明者】
【氏名】上前 涼
【テーマコード（参考）】
5H505
【Ｆターム（参考）】
5H505EE41
5H505EE49
5H505EE55
5H505GG02
5H505GG04
5H505GG07
5H505HB01
5H505JJ28
5H505LL07
5H505LL22
5H505LL24
5H505LL41
(57)【要約】
【課題】ベクトル制御の電圧指令にリプル成分が重畳される場合も、ベクトル制御から電圧位相制御への切り替え時に、トルク、回転数変動を抑制し、安定にモータを制御することができる制御装置を提供する。
【解決手段】制御装置は、モータの駆動状態に応じて前記モータを制御するためのベクトル制御と電圧位相制御とを切り替える制御装置であって、前記モータを駆動するインバータに入力される直流電圧と前記モータの駆動回転数とに応じて決定される制限値が設けられ、前記ベクトル制御から前記電圧位相制御に切り替わる場合、入力された値を前記制限値で制限して前記電圧位相制御に用いられる制御器の初期値を生成するリミッタ、を備える。
【選択図】図１
【解決手段】制御装置は、モータの駆動状態に応じて前記モータを制御するためのベクトル制御と電圧位相制御とを切り替える制御装置であって、前記モータを駆動するインバータに入力される直流電圧と前記モータの駆動回転数とに応じて決定される制限値が設けられ、前記ベクトル制御から前記電圧位相制御に切り替わる場合、入力された値を前記制限値で制限して前記電圧位相制御に用いられる制御器の初期値を生成するリミッタ、を備える。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
モータの駆動状態に応じて前記モータを制御するためのベクトル制御と電圧位相制御とを切り替える制御装置であって、
前記モータを駆動するインバータに入力される直流電圧と前記モータの駆動回転数とに応じて決定される制限値が設けられ、前記ベクトル制御から前記電圧位相制御に切り替わる場合、入力された値を前記制限値で制限して前記電圧位相制御に用いられる制御器の初期値を生成するリミッタ、
を備える制御装置。
前記モータを駆動するインバータに入力される直流電圧と前記モータの駆動回転数とに応じて決定される制限値が設けられ、前記ベクトル制御から前記電圧位相制御に切り替わる場合、入力された値を前記制限値で制限して前記電圧位相制御に用いられる制御器の初期値を生成するリミッタ、
を備える制御装置。
【請求項2】
前記制限値は、
前記駆動回転数および前記直流電圧から算出される前記モータのトルクと電圧位相との関係を表す関数の極値となる電圧位相に基づいて決定される値である、
請求項１に記載の制御装置。
前記駆動回転数および前記直流電圧から算出される前記モータのトルクと電圧位相との関係を表す関数の極値となる電圧位相に基づいて決定される値である、
請求項１に記載の制御装置。
【請求項3】
前記制限値は、
前記駆動回転数の範囲および前記直流電圧の範囲により予め決定された定数である、
請求項１に記載の制御装置。
前記駆動回転数の範囲および前記直流電圧の範囲により予め決定された定数である、
請求項１に記載の制御装置。
【請求項4】
前記制限値は、
前記駆動回転数および前記直流電圧に応じて演算される変数である、
請求項１に記載の制御装置。
前記駆動回転数および前記直流電圧に応じて演算される変数である、
請求項１に記載の制御装置。
【請求項5】
請求項１から請求項４の何れか一項に記載の制御装置と、
前記制御装置の出力に基づいて動作するモータと、
を備えるモータシステム。
前記制御装置の出力に基づいて動作するモータと、
を備えるモータシステム。
【請求項6】
モータの駆動状態に応じて前記モータを制御するためのベクトル制御と電圧位相制御とを切り替える制御装置が実行する処理方法であって、
前記モータを駆動するインバータに入力される直流電圧と前記モータの駆動回転数とに応じて決定される制限値が設けられ、前記ベクトル制御から前記電圧位相制御に切り替わる場合、入力された値を前記制限値で制限して前記電圧位相制御に用いられる制御器の初期値を生成すること、
を含む処理方法。
前記モータを駆動するインバータに入力される直流電圧と前記モータの駆動回転数とに応じて決定される制限値が設けられ、前記ベクトル制御から前記電圧位相制御に切り替わる場合、入力された値を前記制限値で制限して前記電圧位相制御に用いられる制御器の初期値を生成すること、
を含む処理方法。
【請求項7】
モータの駆動状態に応じて前記モータを制御するためのベクトル制御と電圧位相制御とを切り替える制御装置のコンピュータに、
前記モータを駆動するインバータに入力される直流電圧と前記モータの駆動回転数とに応じて決定される制限値が設けられ、前記ベクトル制御から前記電圧位相制御に切り替わる場合、入力された値を前記制限値で制限して前記電圧位相制御に用いられる制御器の初期値を生成すること、
を実行させるプログラム。
前記モータを駆動するインバータに入力される直流電圧と前記モータの駆動回転数とに応じて決定される制限値が設けられ、前記ベクトル制御から前記電圧位相制御に切り替わる場合、入力された値を前記制限値で制限して前記電圧位相制御に用いられる制御器の初期値を生成すること、
を実行させるプログラム。
【請求項8】
モータの駆動状態に応じて前記モータを制御するためのベクトル制御と電圧位相制御とを切り替える制御装置であって、
前記モータを駆動するインバータに入力される直流電圧と前記モータの駆動回転数とに応じて決定される制限値が設けられ、積分値を前記制限値で制限して前記電圧位相制御に用いられる制御器の積分器の出力を制限するリミッタ、
を備える制御装置。
前記モータを駆動するインバータに入力される直流電圧と前記モータの駆動回転数とに応じて決定される制限値が設けられ、積分値を前記制限値で制限して前記電圧位相制御に用いられる制御器の積分器の出力を制限するリミッタ、
を備える制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、制御装置、モータシステム、処理方法、およびプログラムに関する。
【背景技術】
【0002】
モータを制御する方法として、フィードバック型の電圧位相制御とベクトル制御とを切り替える方法がある。特許文献１には、関連する技術として、制御を切り替える際に切り替え初期値を設定する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２００７－１４３２３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
先行技術の手法では、ベクトル制御から電圧位相制御へ切り替える際に、直前のベクトル制御の電圧指令値から電圧指令位相を導出して、その値を用いて、電圧位相制御の切り替え初期値を演算している。ところで、電圧位相とモータのトルクとの関係には、電圧位相を増加させたときにトルクが増加する領域とトルクが低下する領域がある。安定に制御するためには、この関係を考慮し、電圧位相が増加したときに、トルクも増加する領域の電圧位相で電圧位相制御をすることが望ましい。電流検出器の誤差や過変調域での駆動等により、モータ電流にリプルが重畳される場合、ベクトル制御の電圧指令にもリプル成分が重畳されることがある。電圧位相制御の初期化のためにその電圧指令から演算される電圧指令位相値にもリプルが重畳する。そのような場合に、ベクトル制御から電圧位相制御へ切り替える際、電圧位相制御で安定に制御可能な位相範囲を超えた位相値が切り替え初期値として演算されることがある。その結果、ベクトル制御から電圧位相制御への切り替え時にトルク、回転数変動が発生し、シームレスな動作とならない場合や制御が不安定化する場合がある。
【0005】
そこで、ベクトル制御の電圧指令にリプル成分が重畳される場合も、ベクトル制御から電圧位相制御への切り替え時に、トルク、回転数変動を抑制し、安定にモータを制御することのできる技術が求められている。
【0006】
本開示は、上記課題を解決するためになされたものであって、ベクトル制御の電圧指令にリプル成分が重畳される場合も、ベクトル制御から電圧位相制御への切り替え時に、トルク、回転数変動を抑制し、安定にモータを制御することのできる制御装置、モータシステム、処理方法、およびプログラムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記課題を解決するために、本開示に係る制御装置は、モータの駆動状態に応じて前記モータを制御するためのベクトル制御と電圧位相制御とを切り替える制御装置であって、前記モータを駆動するインバータに入力される直流電圧と前記モータの駆動回転数とに応じて決定される制限値が設けられ、前記ベクトル制御から前記電圧位相制御に切り替わる場合、入力された値を前記制限値で制限して前記電圧位相制御に用いられる制御器の初期値を生成するリミッタ、を備える。
【0008】
本開示に係るモータシステムは、前記制御装置と、前記制御装置の出力に基づいて動作するモータと、を備える。
【0009】
本開示に係る処理方法は、モータの駆動状態に応じて前記モータを制御するためのベクトル制御と電圧位相制御とを切り替える制御装置が実行する処理方法であって、前記モータを駆動するインバータに入力される直流電圧と前記モータの駆動回転数とに応じて決定される制限値が設けられ、前記ベクトル制御から前記電圧位相制御に切り替わる場合、入力された値を前記制限値で制限して前記電圧位相制御に用いられる制御器の初期値を生成すること、を含む。
【0010】
本開示に係るプログラムは、モータの駆動状態に応じて前記モータを制御するためのベクトル制御と電圧位相制御とを切り替える制御装置のコンピュータに、前記モータを駆動するインバータに入力される直流電圧と前記モータの駆動回転数とに応じて決定される制限値が設けられ、前記ベクトル制御から前記電圧位相制御に切り替わる場合、入力された値を前記制限値で制限して前記電圧位相制御に用いられる制御器の初期値を生成すること、を実行させる。
【0011】
本開示に係る制御装置は、モータの駆動状態に応じて前記モータを制御するためのベクトル制御と電圧位相制御とを切り替える制御装置であって、前記モータを駆動するインバータに入力される直流電圧と前記モータの駆動回転数とに応じて決定される制限値が設けられ、積分値を前記制限値で制限して前記電圧位相制御に用いられる制御器の積分器の出力を制限するリミッタ、を備える。
【発明の効果】
【0012】
本開示に係る制御装置、モータシステム、処理方法、およびプログラムによれば、ベクトル制御の電圧指令にリプル成分が重畳される場合も、ベクトル制御から電圧位相制御への切り替え時に、トルク、回転数変動を抑制し、安定にモータを制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】本開示の第１実施形態によるモータシステムの構成の一例を示す図である。
【図2】本開示の第１実施形態によるインバータの構成の一例を示す図である。
【図3】本開示の第１実施形態による処理部Ｆ８２の構成の一例を示す図である。
【図4】本開示の第１実施形態による処理部Ｆ９３の構成の一例を示す図である。
【図5】本開示の第１実施形態による処理部Ｆ９６の構成の一例を示す図である。
【図6】本開示の第１実施形態による処理部Ｆ８１の構成の一例を示す図である。
【図7】本開示の第１実施形態による処理部Ｆ９１の構成の一例を示す図である。
【図8】本開示の第１実施形態による処理部Ｆ９２の構成の一例を示す図である。
【図9】本開示の第１実施形態によるモータシステムの処理フローの第１の例を示す図である。
【図10】本開示の第１実施形態によるモータシステムの処理フローの第２の例を示す図である。
【図11】本開示の第１実施形態によるモータシステムの処理フローの第３の例を示す図である。
【図12】本開示の第１実施形態における電圧位相とトルクとの関係の一例を示す図である。
【図13】本開示の第１実施形態の第１変形例による処理部Ｆ９１の構成の一例を示す図である。
【図14】本開示の第１実施形態の第１変形例による処理部Ｆ９１の処理フローの一例を示す図である。
【図15】本開示の第１実施形態の第２変形例による処理部Ｆ９２の構成の一例を示す図である。
【図16】本開示の第１実施形態の第２変形例による処理部Ｆ９２の処理フローの一例を示す図である。
【図17】本開示の第２実施形態による処理部Ｆ９３の構成の一例を示す図である。
【図18】本開示の第２実施形態による処理部Ｆ９１の構成の一例を示す図である。
【図19】本開示の第２実施形態による処理部Ｆ９２の構成の一例を示す図である。
【図20】本開示の第２実施形態によるモータシステムの処理フローの第１の例を示す図である。
【図21】本開示の第２実施形態によるモータシステムの処理フローの第２の例を示す図である。
【図22】本開示の第２実施形態の第１変形例による処理部Ｆ９１の構成の一例を示す図である。
【図23】本開示の第２実施形態の第１変形例による処理部Ｆ９１の処理フローの一例を示す図である。
【図24】本開示の第１実施形態の第２変形例による処理部Ｆ９２の構成の一例を示す図である。
【図25】本開示の第２実施形態の第２変形例による処理部Ｆ９２の処理フローの一例を示す図である。
【図26】本開示の第１実施形態および第２実施形態の別の変形例による処理部Ｆ８２の構成の一例を示す図である。
【図27】少なくとも１つの実施形態に係るコンピュータの構成を示す概略ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【0014】
＜第１実施形態＞
以下、図面を参照しながら実施形態について詳しく説明する。まず、本開示の第１実施形態によるモータシステム１について説明する。
以下、図面を参照しながら実施形態について詳しく説明する。まず、本開示の第１実施形態によるモータシステム１について説明する。
【0015】
（モータシステムの構成）
図１は、本開示の第１実施形態によるモータシステム１の構成の一例を示す図である。モータシステム１は、図１に示すように、ＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）変換器１０、インバータ２０、電流センサ３０、モータ４０、位置センサ５０、制御装置６０、電圧検出回路７０、および電流検出回路８０を備える。モータシステム１は、ベクトル制御と電圧位相制御を切り替える際に、ベクトル制御と電圧位相制御をシームレスに（すなわち、切り替え時のモータ４０のトルク、回転数変動を抑制して）制御することのできるシステムである。なお、モータシステム１において、後述する第８処理部Ｆ８は、電圧位相制御を行う速度フィードバック型の処理部である。第８処理部Ｆ８が電圧位相制御を行っている間、後述する処理部Ｆ９３は使用されない。また、モータシステム１において、後述する第９処理部Ｆ９がベクトル制御を行っている間、後述する処理部Ｆ８２は、直接ベクトル制御に使用されず、ベクトル制御の状態を把握できていない。
図１は、本開示の第１実施形態によるモータシステム１の構成の一例を示す図である。モータシステム１は、図１に示すように、ＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）変換器１０、インバータ２０、電流センサ３０、モータ４０、位置センサ５０、制御装置６０、電圧検出回路７０、および電流検出回路８０を備える。モータシステム１は、ベクトル制御と電圧位相制御を切り替える際に、ベクトル制御と電圧位相制御をシームレスに（すなわち、切り替え時のモータ４０のトルク、回転数変動を抑制して）制御することのできるシステムである。なお、モータシステム１において、後述する第８処理部Ｆ８は、電圧位相制御を行う速度フィードバック型の処理部である。第８処理部Ｆ８が電圧位相制御を行っている間、後述する処理部Ｆ９３は使用されない。また、モータシステム１において、後述する第９処理部Ｆ９がベクトル制御を行っている間、後述する処理部Ｆ８２は、直接ベクトル制御に使用されず、ベクトル制御の状態を把握できていない。
【0016】
ＰＷＭ変換器１０は、制御装置６０が出力する電圧指令Ｖｕｖｗ＊と、実際にインバータ２０に入力されている直流電圧（以下、「インバータ２０の入力直流電圧Ｖｄｃ」と記載）とに基づいて、インバータ２０を制御するＰＷＭ信号を生成する。そして、ＰＷＭ変換器１０は、生成したＰＷＭ信号をインバータ２０に出力する。
【0017】
インバータ２０は、ＰＷＭ変換器１０が出力するＰＷＭ信号に応じて、インバータ２０の入力直流電圧Ｖｄｃからモータ４０を駆動する交流電圧を生成する。そして、インバータ２０は、生成した交流電圧をモータ４０に出力する。図２は、本開示の第１実施形態によるインバータ２０の構成の一例を示す図である。インバータ２０は、図２に示すように、ブリッジ接続された、スイッチング素子ＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３、ＳＷ４、ＳＷ５、ＳＷ６を備える。スイッチング素子ＳＷ１～ＳＷ６は、例えば、ＩＧＢＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ Ｇａｔｅ Ｂｉｐｏｌａｒ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）、ＭＯＳＦＥＴ（Ｍｅｔａｌ－Ｏｘｉｄｅ－Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）などの制御端子（ＩＧＢＴ、ＭＯＳＦＥＴの場合、ゲート端子）を有する半導体素子である。
【0018】
電流センサ３０は、例えば、カレントトランスＣＴである。電流センサ３０は、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相に対応する配線それぞれに設けられ、モータ電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗを検出する。ただし、図１では、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相に対応する配線はまとめて記載されている。モータ電流Ｉｕは、インバータ２０におけるＵ相に対応するモータ電流である。モータ電流Ｉｖは、インバータ２０におけるＶ相に対応するモータ電流である。モータ電流Ｉｗは、インバータ２０におけるＷ相に対応するモータ電流である。電流センサ３０は、検出した電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗのそれぞれを電流検出回路８０に出力する。なお、図１では、電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗのそれぞれを纏めてＩｕｖｗＦＢと記載されている。モータ４０は、インバータ２０から供給される交流電圧に応じて回転する交流モータである。
【0019】
位置センサ５０は例えばエンコーダである。位置センサは検出信号を回転位置演算部に出力する。回転位置演算部は位置センサの検出信号に基づいて、モータ４０の磁極位置θＦＢを演算する。回転位置演算部は図１では省略して記載している。なお、別の実施形態では、位置センサ５０を使用せず、推定位置を磁極位置θＦＢとして制御に使用してもよい。
【0020】
（制御装置の構成）
制御装置６０は、図１に示すように、第１処理部Ｆ１、第２処理部Ｆ２、第３処理部Ｆ３、第４処理部Ｆ４、第５処理部Ｆ５、第６処理部Ｆ６、第７処理部Ｆ７、第８処理部Ｆ８、および第９処理部Ｆ９を備える。制御装置６０は、モータ４０を駆動するための電圧指令Ｖｕｖｗ＊を生成し、生成した電圧指令Ｖｕｖｗ＊をＰＷＭ変換器１０に出力する装置である。
制御装置６０は、図１に示すように、第１処理部Ｆ１、第２処理部Ｆ２、第３処理部Ｆ３、第４処理部Ｆ４、第５処理部Ｆ５、第６処理部Ｆ６、第７処理部Ｆ７、第８処理部Ｆ８、および第９処理部Ｆ９を備える。制御装置６０は、モータ４０を駆動するための電圧指令Ｖｕｖｗ＊を生成し、生成した電圧指令Ｖｕｖｗ＊をＰＷＭ変換器１０に出力する装置である。
【0021】
第１処理部Ｆ１は、モータ４０の状態に基づいて、ベクトル制御と電圧位相制御とを切り替える制御を行う。例えば、第１処理部Ｆ１は、モータの駆動状態に基づいてベクトル制御または電圧位相制御のどちらを使用するかを判定し、どちらか1つを示すフラグを、第２処理部Ｆ２、第８処理部Ｆ８、および第９処理部Ｆ９に出力する。
【0022】
第２処理部Ｆ２は、第１処理部Ｆ１から受けるフラグに基づいて、入力信号を選択して第３処理部Ｆ３に出力する。例えば、第２処理部Ｆ２は、電圧位相制御を示すフラグを受けた場合、第８処理部Ｆ８が出力する電圧指令Ｖｄｑ＊、および第９処理部Ｆ９が出力する電圧指令Ｖｄｑ＊のうち、第８処理部Ｆ８が出力する電圧指令Ｖｄｑ＊を選択して第３処理部Ｆ３に出力する。なお、電圧指令Ｖｄｑ＊は、ｄ軸の電圧を指示する電圧指令Ｖｄ＊と、ｑ軸の電圧を指示する電圧指令Ｖｑ＊とを含む。また、例えば、第２処理部Ｆ２は、ベクトル制御を示すフラグを受けた場合、第８処理部Ｆ８が出力する電圧指令Ｖｄｑ＊、および第９処理部Ｆ９が出力する電圧指令Ｖｄｑ＊のうち、第９処理部Ｆ９が出力する電圧指令Ｖｄｑ＊を選択して第３処理部Ｆ３に出力する。
【0023】
第３処理部Ｆ３は、位置センサ５０が出力する磁極位置θＦＢと電圧指令Ｖｄｑ＊に基づいて、式（１）より電圧指令Ｖｕｖｗ＊を生成する。電圧指令Ｖｕｖｗ＊は、Ｕ相の電圧を指示する電圧指令Ｖｕ＊と、Ｖ相の電圧を指示する電圧指令Ｖｖ＊と、Ｗ相の電圧を指示する電圧指令Ｖｗ＊とを含む。そして、第３処理部Ｆ３は、生成した電圧指令Ｖｕｖｗ＊をＰＷＭ変換器１０に出力する。
【0024】
【数1】
【0025】
第４処理部Ｆ４は、位置センサ５０が出力する磁極位置θＦＢを微分することにより速度（回転数）ωＦＢを生成する。この速度ωＦＢは、機械角で表された速度である。そして、第４処理部Ｆ４は、生成した速度ωＦＢを第７処理部Ｆ７に出力する。
【0026】
第５処理部Ｆ５は、位置センサ５０が出力する磁極位置θＦＢと、電流検出回路８０が出力するモータ電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗ（図１におけるＩｕｖｗＦＢ）に基づいて、式（２）よりｄ軸電流Ｉｄおよびｑ軸電流Ｉｑ（図１におけるＩｄｑＦＢ）を生成する。第６処理部Ｆ６は、モータ４０の速度（回転数）指令ω＊を第７処理部Ｆ７に出力する。
【0027】
【数2】
【0028】
第７処理部Ｆ７は、第６処理部Ｆ６が出力する速度指令ω＊から第４処理部Ｆ４が出力する速度ωＦＢを減算する。そして、第７処理部Ｆ７は、減算結果を差分速度Δωとして第８処理部Ｆ８および第９処理部Ｆ９に出力する。
【0029】
第８処理部Ｆ８は、電圧位相制御を行う場合に有効となる電圧指令Ｖｄｑ＊を生成する。第８処理部Ｆ８は、図１に示すように、処理部Ｆ８１、Ｆ８２、およびＦ８３を備える。
【0030】
処理部Ｆ８１は、ベクトル制御から電圧位相制御に切り替わる場合に、処理部Ｆ８２における制御状態変数の積分器の初期値を演算する。そして、処理部Ｆ８１は、演算結果である制御状態変数の積分器の初期値を処理部Ｆ８２に出力する。なお、処理部Ｆ８１が行う処理は、ベクトル制御から電圧位相制御に切り替わる度に、１度だけ行われる処理であり、処理部Ｆ８２の初期値を設定する処理である。この処理部Ｆ８１が行う処理の詳細については後述する。
【0031】
処理部Ｆ８２は、第７処理部Ｆ７が出力する差分速度Δω（後述する図における回転数偏差Δω）から位相指令φ＊を生成する。図３は、本開示の第１実施形態による処理部Ｆ８２の構成の一例を示す図である。処理部Ｆ８２は、図３に示すように、処理部Ｆ８２ａ１、Ｆ８２ａ２、およびＦ８２ａ３を備える。
【0032】
処理部Ｆ８２ａ１は、積分制御を行う。例えば、処理部Ｆ８２ａ１は、第７処理部Ｆ７が出力する差分速度Δωに積分ゲインＫｉを乗算し、積分する。そして処理部Ｆ８２ａ１は、積分結果を処理部Ｆ８２ａ３に出力する。
【0033】
処理部Ｆ８２ａ２は、比例制御を行う。例えば、処理部Ｆ８２ａ２は、第７処理部Ｆ７が出力する差分速度Δωに比例ゲインＫｐを乗算する。そして、処理部Ｆ８２ａ２は、乗算結果を処理部Ｆ８２ａ３に出力する。
【0034】
処理部Ｆ８２ａ３は、処理部Ｆ８２ａ１が出力する積分結果と、処理部Ｆ８２ａ２が出力する乗算結果とを加算する。そして、処理部Ｆ８２ａ３は、加算結果を位相指令φ＊として処理部Ｆ８３に出力する。
【0035】
処理部Ｆ８３は、処理部８２が出力する位相指令φ＊および電圧検出回路７０が出力する後述するインバータ２０の入力直流電圧Ｖｄｃから電圧指令Ｖｄｑ＊を生成する。例えば、あらかじめ定められた変調率指令をｍ＊とした場合、処理部Ｆ８３は、次の式（３）、式（４）により電圧指令Ｖｄｑ＊を導出する。
【0036】
【数3】
【0037】
【数4】
【0038】
なお、式（３）、式（４）は、回転数が正の場合の式であり、回転数が負の場合には符号が逆になる。また、変調率指令ｍ＊は相電圧の基本波成分の振幅のＶｄｃ／２に対する比率である。例えば、４／πまで大きくなると、矩形波電圧の基本波成分と同等となる。そして、処理部Ｆ８３は、生成した電圧指令Ｖｄｑ＊を第２処理部Ｆ２に出力する。
【0039】
第９処理部Ｆ９は、ベクトル制御を行う場合に有効となる電圧指令Ｖｄｑ＊を生成する。第９処理部Ｆ９は、図１に示すように、処理部Ｆ９１、Ｆ９２、Ｆ９３、Ｆ９４、Ｆ９５、およびＦ９６を備える。
【0040】
処理部Ｆ９１は、電圧位相制御からベクトル制御に切り替わる場合に、処理部Ｆ９３における制御状態変数の積分器の初期値を演算する。そして、処理部Ｆ９１は、演算結果である制御状態変数の積分器の初期値を処理部Ｆ９３に出力する。なお、処理部Ｆ９１が行う処理は、電圧位相制御からベクトル制御に切り替わる度に、１度だけ行われる処理であり、処理部Ｆ９３の初期値を設定する処理である。この処理部Ｆ９１が行う処理の詳細については後述する。
【0041】
処理部Ｆ９２は、電圧位相制御からベクトル制御に切り替わる場合に、処理部Ｆ９６における制御状態変数の積分器の初期値を演算する。そして、処理部Ｆ９２は、演算結果である制御状態変数の積分器の初期値を処理部Ｆ９６に出力する。なお、処理部Ｆ９２が行う処理は、電圧位相制御からベクトル制御に切り替わる度に、１度だけ行われる処理であり、処理部Ｆ９６の初期値を設定する処理である。この処理部Ｆ９２が行う処理の詳細については後述する。
【0042】
処理部Ｆ９３は、第７処理部Ｆ７が出力する差分速度Δωからトルク指令Ｔ＊を生成する。図４は、本開示の第１実施形態による処理部Ｆ９３の構成の一例を示す図である。図４は、本開示の第１実施形態による処理部Ｆ９３の構成の一例を示す図である。処理部Ｆ９３は、図４に示すように、処理部Ｆ９３ａ１、Ｆ９３ａ２、およびＦ９３ａ３を備える。
【0043】
処理部Ｆ９３ａ１は、積分制御を行う。ただし、処理部Ｆ９３ａ１の積分ゲインは、Ｋｉｗであり、処理部Ｆ８２ａ２の積分ゲインＫｉと異なる。例えば、処理部Ｆ９３ａ１は、第７処理部Ｆ７が出力する差分速度Δωに積分ゲインＫｉｗを乗算し、積分する。そして処理部Ｆ９３ａ１は、積分結果を処理部Ｆ９３ａ３に出力する。
【0044】
処理部Ｆ９３ａ２は、比例制御を行う。ただし、処理部Ｆ９３ａ２の比例ゲインは、Ｋｐｗであり、処理部Ｆ８２ａ１の比例ゲインＫｐと異なる。例えば、処理部Ｆ９３ａ２は、第７処理部Ｆ７が出力する差分速度Δωに比例ゲインＫｐｗを乗算する。そして、処理部Ｆ９３ａ２は、乗算結果を処理部Ｆ９３ａ３に出力する。
【0045】
処理部Ｆ９３ａ３は、処理部Ｆ９３ａ１が出力する積分結果と、処理部Ｆ９３ａ２が出力する乗算結果とを加算する。そして、処理部Ｆ９３ａ３は、加算結果をトルク指令Ｔ＊として処理部Ｆ９４に出力する。
【0046】
処理部Ｆ９４は、処理部Ｆ９３が出力するトルク指令Ｔ＊から電流指令Ｉｄ＊およびＩｑ＊（図１ではＩｄｑ＊と記載）を生成する。例えば、後述する式（１１）を使用して、あらかじめトルク指令Ｔ＊と電流振幅指令Ｉａ＊と電流位相指令β＊の関係を示すテーブルを用意し、トルク指令Ｔ＊を入力することで、Ｉａ＊とβ＊を生成する。そして、次の式（５）、式（６）により、処理部Ｆ９４は、電流指令Ｉｄ＊およびＩｑ＊を生成する。
【0047】
【数5】
【0048】
【数6】
【0049】
そして、処理部Ｆ９４は、生成した電流指令Ｉｄ＊およびＩｑ＊を処理部Ｆ９５に出力する。
【0050】
処理部Ｆ９５は、処理部Ｆ９４が出力する電流指令Ｉｄ＊および第５処理部Ｆ５が出力する実際のｄ軸電流Ｉｄからｄ軸電流偏差ΔＩｄを生成する。また、処理部Ｆ９５は、処理部Ｆ９４が出力する電流指令Ｉｑ＊および第５処理部Ｆ５が出力する実際のｑ軸電流Ｉｑからｑ軸電流偏差ΔＩｑを生成する。そして、処理部Ｆ９５は、生成したｄ軸電流偏差ΔＩｄおよびｑ軸電流偏差ΔＩｑを処理部Ｆ９６に出力する。
【0051】
処理部Ｆ９６は、処理部Ｆ９５が出力するｄ軸電流偏差ΔＩｄからｄ軸電圧指令Ｖｄ＊を生成する。また、処理部Ｆ９６は、処理部Ｆ９５が出力するｑ軸電流偏差ΔＩｑからｑ軸電圧指令Ｖｑ＊を生成する。そして、処理部Ｆ９６は、生成したｄ軸電圧指令Ｖｄ＊およびｑ軸電圧指令Ｖｑ＊を第２処理部Ｆ２に出力する。図５は、本開示の第１実施形態による処理部Ｆ９６の構成の一例を示す図である。図５は、本開示の第１実施形態による処理部Ｆ９６の構成の一例を示す図である。処理部Ｆ９６は、図５に示すように、処理部Ｆ９６ｄおよびＦ９６ｑを備える。
【0052】
処理部Ｆ９６ｄは、ｄ軸電流偏差ΔＩｄからｄ軸電圧指令Ｖｄ＊を生成する。処理部Ｆ９６ｄは、図５に示すように、処理部Ｆ９６ａ１ｄ、Ｆ９６ａ２ｄ、Ｆ９６ａ３ｄ、Ｆ９６ａ４ｄ、およびＦ９６ａ５ｄを備える。
【0053】
処理部Ｆ９６ａ１ｄは、積分制御を行う。ただし、処理部Ｆ９６ａ１ｄの積分ゲインは、Ｋｉｄであり、処理部Ｆ８２ａ２の積分ゲインＫｉ、および、処理部Ｆ９３ａ１の積分ゲインＫｉｗと異なる。例えば、処理部Ｆ９６ａ１ｄは、処理部Ｆ９５が出力するｄ軸電流偏差ΔＩｄに積分ゲインＫｉｄを乗算し、積分する。そして処理部Ｆ９６ａ１ｄは、積分結果を処理部Ｆ９６ａ３ｄに出力する。
【0054】
処理部Ｆ９６ａ２ｄは、比例制御を行う。ただし、処理部Ｆ９６ａ２ｄの比例ゲインは、Ｋｐｄであり、処理部Ｆ８２ａ１の比例ゲインＫｐ、および、処理部Ｆ９３ａ２の比例ゲインＫｐｗと異なる。例えば、処理部Ｆ９６ａ２ｄは、処理部Ｆ９５が出力するｄ軸電流偏差ΔＩｄに比例ゲインＫｐｄを乗算する。そして、処理部Ｆ９６ａ２ｄは、乗算結果を処理部Ｆ９６ａ３ｄに出力する。
【0055】
処理部Ｆ９６ａ３ｄは、処理部Ｆ９６ａ１ｄが出力する積分結果と、処理部Ｆ９６ａ２ｄが出力する乗算結果とを加算する。そして、処理部Ｆ９６ａ３ｄは、加算結果を処理部９６ａ５ｄに出力する。
【0056】
処理部Ｆ９６ａ４ｄは、ｄ軸非干渉項を演算する。ｄ軸非干渉項は、具体的には、－Ｌｑ・ωｅ・Ｉｑである。ここで、Ｌｑはｑ軸インダクタンス、ωｅは実回転数（電気角）である。なお、実回転数ωｅは、ωＦＢ×ｐと同一である。ここで、ｐは極対数である。
そして、処理部Ｆ９６ａ４ｄは、演算したｄ軸非干渉項を処理部Ｆ９６ａ５ｄに出力する。
そして、処理部Ｆ９６ａ４ｄは、演算したｄ軸非干渉項を処理部Ｆ９６ａ５ｄに出力する。
【0057】
処理部Ｆ９６ａ５ｄは、処理部Ｆ９６ａ３ｄが出力した加算結果と、処理部Ｆ９６ａ４ｄが出力したｄ軸非干渉項とを加算する。そして、処理部Ｆ９６ａ５ｄは、加算結果をｄ軸電圧指令Ｖｄ＊として第２処理部Ｆ２に出力する。
【0058】
処理部Ｆ９６ｑは、ｑ軸電流偏差ΔＩｑからｑ軸電圧指令Ｖｑ＊を生成する。処理部Ｆ９６ｑは、図５に示すように、処理部Ｆ９６ａ１ｑ、Ｆ９６ａ２ｑ、Ｆ９６ａ３ｑ、Ｆ９６ａ４ｑ、およびＦ９６ａ５ｑを備える。
【0059】
処理部Ｆ９６ａ１ｑは、積分制御を行う。例えば、処理部Ｆ９６ａ１ｑは、処理部Ｆ９５が出力するｑ軸電流偏差ΔＩｑに積分ゲインＫｉｑを乗算し、積分する。そして処理部Ｆ９６ａ１ｑは、積分結果を処理部Ｆ９６ａ３ｑに出力する。
【0060】
処理部Ｆ９６ａ２ｑは、比例制御を行う。例えば、処理部Ｆ９６ａ２ｑは、処理部Ｆ９５が出力するｑ軸電流偏差ΔＩｑに比例ゲインＫｐｑを乗算する。そして、処理部Ｆ９６ａ２ｑは、乗算結果を処理部Ｆ９６ａ３ｑに出力する。
【0061】
処理部Ｆ９６ａ３ｑは、処理部Ｆ９６ａ１ｑが出力する積分結果と、処理部Ｆ９６ａ２ｑが出力する乗算結果とを加算する。そして、処理部Ｆ９６ａ３ｑは、加算結果を処理部９６ａ５ｑに出力する。
【0062】
処理部Ｆ９６ａ４ｑは、ｑ軸非干渉項を演算する。ｑ軸非干渉項は、具体的には、ωｅ（Ｌｄ・Ｉｄ＋Φａ）である。ここで、Φaはモータ４０の永久磁石の電機子鎖交磁束である。そして、処理部Ｆ９６ａ４ｑは、演算したｑ軸非干渉項を処理部Ｆ９６ａ５ｑに出力する。
【0063】
処理部Ｆ９６ａ５ｑは、処理部Ｆ９６ａ３ｑが出力した加算結果と、処理部Ｆ９６ａ４ｑが出力したｑ軸非干渉項とを加算する。そして、処理部Ｆ９６ａ５ｑは、加算結果をｑ軸電圧指令Ｖｑ＊として第２処理部Ｆ２に出力する。
【0064】
電圧検出回路７０は、Ａ／Ｄ（Ａｎａｌｏｇ ｔｏ Ｄｉｇｉｔａｌ）変換器７０ａを備える。Ａ／Ｄ変換器７０ａは、インバータ２０の入力電圧Ｖｘを受ける。Ａ／Ｄ変換器７０ａは、受けた電圧Ｖｘを、受けた電圧Ｖｘに１対１で対応するデジタル値（すなわち、受けた電圧の値を示すデジタル値）ｖｄｃに変換する。電圧検出回路７０は、デジタル値ｖｄｃをＰＷＭ変換器１０および制御装置６０に出力する。
【0065】
電流検出回路８０は、電流センサ３０が検出したモータ電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗそれぞれの値を特定する。例えば、電流検出回路８０は、Ａ／Ｄ変換器８０ａを備える。Ａ／Ｄ変換器８０ａは、モータ電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗそれぞれを受ける。Ａ／Ｄ変換器８０ａは、受けたモータ電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗのそれぞれを、受けたモータ電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗのそれぞれに１対１で対応するデジタル値（すなわち、受けたそれぞれの電流値を示すデジタル値）に変換する。電流検出回路８０は、特定したモータ電流値Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗを制御装置６０に出力する。
【0066】
（モータシステムが行う処理）
次に、本開示の第１実施形態によるモータシステム１が行う処理について説明する。図６は、本開示の第１実施形態による処理部Ｆ８１の構成の一例を示す図である。図７は、本開示の第１実施形態による処理部Ｆ９１の構成の一例を示す図である。図８は、本開示の第１実施形態による処理部Ｆ９２の構成の一例を示す図である。本開示の第１実施形態では、処理部Ｆ８１は、図６に示すように、処理部Ｆ８１ａ１、Ｆ８１ａ２、Ｆ８１ａ３、およびＦ８１ａ４を備える。また、処理部Ｆ９１は、図７に示すように、処理部Ｆ９１ａ１、Ｆ９１ａ２、およびＦ９１ａ３を備える。また、処理部Ｆ９２は、図８に示すように、処理部Ｆ９２ａ１、Ｆ９２ａ２、Ｆ９２ａ３、Ｆ９２ａ４、Ｆ９２ａ５、Ｆ９２ａ６、Ｆ９２ａ７、Ｆ９２ａ８、およびＦ９２ａ９を備える。
次に、本開示の第１実施形態によるモータシステム１が行う処理について説明する。図６は、本開示の第１実施形態による処理部Ｆ８１の構成の一例を示す図である。図７は、本開示の第１実施形態による処理部Ｆ９１の構成の一例を示す図である。図８は、本開示の第１実施形態による処理部Ｆ９２の構成の一例を示す図である。本開示の第１実施形態では、処理部Ｆ８１は、図６に示すように、処理部Ｆ８１ａ１、Ｆ８１ａ２、Ｆ８１ａ３、およびＦ８１ａ４を備える。また、処理部Ｆ９１は、図７に示すように、処理部Ｆ９１ａ１、Ｆ９１ａ２、およびＦ９１ａ３を備える。また、処理部Ｆ９２は、図８に示すように、処理部Ｆ９２ａ１、Ｆ９２ａ２、Ｆ９２ａ３、Ｆ９２ａ４、Ｆ９２ａ５、Ｆ９２ａ６、Ｆ９２ａ７、Ｆ９２ａ８、およびＦ９２ａ９を備える。
【0067】
図９は、本開示の第１実施形態によるモータシステム１の処理フローの第１の例を示す図である。図１０は、本開示の第１実施形態によるモータシステム１の処理フローの第２の例を示す図である。図１１は、本開示の第１実施形態によるモータシステム１の処理フローの第３の例を示す図である。ここでは、処理部Ｆ８１は図６に示す構成であり、処理部Ｆ９１は図７に示す構成であり、処理部Ｆ９２は図８に示す構成であるものとする。そして、図９～図１１を参照して、本開示の第１実施形態によるモータシステム１の処理について説明する。
【0068】
（電圧位相制御からベクトル制御に切り替わる際に行われる処理）
図９～図１０を参照して、電圧位相制御からベクトル制御に切り替わる度に、１度だけ行われる処理部Ｆ９１、および処理部Ｆ９２の詳細な処理を含むモータシステム１の処理について説明する。
図９～図１０を参照して、電圧位相制御からベクトル制御に切り替わる度に、１度だけ行われる処理部Ｆ９１、および処理部Ｆ９２の詳細な処理を含むモータシステム１の処理について説明する。
【0069】
制御装置６０が電圧位相制御の状態で、モータ４０の駆動状態が変化し、第１処理部Ｆ１が、モータの駆動状態に基づいてベクトル制御を使用すると判定した場合、第１処理部Ｆ１は、ベクトル制御を示すフラグを、第２処理部Ｆ２、第８処理部Ｆ８、および第９処理部Ｆ９に出力する。
【0070】
第２処理部Ｆ２は、第１処理部Ｆ１から受けるフラグに基づいて、第８処理部Ｆ８が出力する電圧指令Ｖｄｑ＊、および第９処理部Ｆ９が出力する電圧指令Ｖｄｑ＊のうち、第９処理部Ｆ９が出力する電圧指令Ｖｄｑ＊を選択して第３処理部Ｆ３に出力する。
【0071】
ただし、電圧位相制御の間、処理部Ｆ９３およびＦ９６は使用されていないため、電圧位相制御からベクトル制御に切り替わった場合、第９処理部Ｆ９は、切り替わる直前の電圧位相制御からシームレスに制御切替可能な電圧指令値を演算することができない。そのため、電圧位相制御からベクトル制御に切り替える場合、処理部Ｆ９３および処理部Ｆ９６に対して、切り替わる直前の電圧位相制御の状態に応じた初期値を設定することにより、電圧位相制御からベクトル制御へシームレスな切り替えを可能にする。具体的には、モータシステム１は、初期値を設定するために以下のような処理を行う。
【0072】
（処理部Ｆ９３における初期値の設定）
まず、処理部Ｆ９３における初期値の設定について説明する。処理部Ｆ９１ａ１は、式（７）に示すトルクと電流の関係式を用いて、電流値から前回のトルク指令Ｔ＊を推定する（ステップＳ１）。なお、前回とは、１制御周期前のことである。また、電流値としては、前回のトルク指令Ｔ＊に対応する今回の電流値を用いることが望ましい。そして、処理部Ｆ９１ａ１は、推定した前回のトルク指令Ｔ＊を処理部Ｆ９１ａ３に出力する。
まず、処理部Ｆ９３における初期値の設定について説明する。処理部Ｆ９１ａ１は、式（７）に示すトルクと電流の関係式を用いて、電流値から前回のトルク指令Ｔ＊を推定する（ステップＳ１）。なお、前回とは、１制御周期前のことである。また、電流値としては、前回のトルク指令Ｔ＊に対応する今回の電流値を用いることが望ましい。そして、処理部Ｆ９１ａ１は、推定した前回のトルク指令Ｔ＊を処理部Ｆ９１ａ３に出力する。
【0073】
【数7】
【0074】
ここで、式（７）において、ｐは極対数、Φaはモータ４０の永久磁石の電機子鎖交磁束、Ｌｄはｄ軸インダクタンス、Ｌｑはq軸インダクタンス、Ｉｄはｄ軸電流、Ｉｑはｑ軸電流である。
【0075】
処理部Ｆ９１ａ２は、処理部Ｆ９３ａ２の比例ゲインＫｐｗに、第７処理部Ｆ７が出力した前回の差分速度Δωを乗算する（ステップＳ２）。そして、処理部Ｆ９１ａ２は、乗算結果を処理部Ｆ９１ａ３に出力する。
【0076】
処理部Ｆ９１ａ３は、処理部Ｆ９１ａ１が出力した前回のトルク指令Ｔ＊から、処理部Ｆ９１ａ２が出力した乗算結果を減算する（ステップＳ３）。そして、処理部Ｆ９１ａ３は、減算結果を処理部Ｆ９３ａ１の初期値として処理部Ｆ９３に出力する（ステップＳ４）。このステップＳ４の処理により、電圧位相制御の状態に基づいて処理部Ｆ９３に適切な初期値を設定することができる。そのため、処理部Ｆ９３は、電圧位相制御からベクトル制御に切り替わった場合であっても、電圧位相制御とベクトル制御とをシームレスに切り替えることができる。
【0077】
（処理部Ｆ９６における初期値の設定）
次に、処理部Ｆ９６における初期値の設定について説明する。処理部Ｆ９２ａ１は、式（７）に示すトルクと電流の関係式を用いて、電流値から前回のトルク指令Ｔ＊を推定する（ステップＳ１１）。なお、電流値としては、前回のトルク指令Ｔ＊に対応する今回の電流値を用いることが望ましい。そして、処理部Ｆ９２ａ１は、推定した前回のトルク指令Ｔ＊を処理部Ｆ９２ａ２に出力する。
次に、処理部Ｆ９６における初期値の設定について説明する。処理部Ｆ９２ａ１は、式（７）に示すトルクと電流の関係式を用いて、電流値から前回のトルク指令Ｔ＊を推定する（ステップＳ１１）。なお、電流値としては、前回のトルク指令Ｔ＊に対応する今回の電流値を用いることが望ましい。そして、処理部Ｆ９２ａ１は、推定した前回のトルク指令Ｔ＊を処理部Ｆ９２ａ２に出力する。
【0078】
処理部Ｆ９２ａ２は、トルク指令Ｔ＊と、電流振幅指令Ｉａ＊および位相指令β＊との変換テーブルを用いて、処理部Ｆ９２ａ１が出力するトルク指令Ｔ＊から電流振幅指令Ｉａ＊および位相指令β＊を生成する（ステップＳ１２）。なお、処理部Ｆ９２ａ２は、トルク指令Ｔ＊と、電流振幅指令Ｉａ＊および位相指令β＊との変換テーブルの代わりに、トルク指令Ｔ＊と、電流振幅指令Ｉａ＊および位相指令β＊との関係式を用いて、処理部Ｆ９２ａ１が出力するトルク指令Ｔ＊から電流振幅指令Ｉａ＊および位相指令β＊を生成するものであってもよい。そして、処理部Ｆ９２ａ２は、生成した電流振幅指令Ｉａ＊および位相指令β＊を処理部Ｆ９２ａ３に出力する。
【0079】
処理部Ｆ９２ａ３は、処理部Ｆ９２ａ２が出力する電流振幅指令Ｉａ＊および位相指令β＊からｄ軸電流指令Ｉｄ＊を推定する（ステップＳ１３）。そして、処理部Ｆ９２ａ３は、推定したｄ軸電流指令Ｉｄ＊を処理部Ｆ９２ａ５に出力する。
【0080】
処理部Ｆ９２ａ４は、前回の実際のｄ軸電流Ｉｄを取得する（ステップＳ１４）。そして、処理部Ｆ９２ａ４は、取得した前回の実際のｄ軸電流Ｉｄを処理部Ｆ９２ａ５に出力する。
【0081】
処理部Ｆ９２ａ５は、処理部Ｆ９２ａ３が出力したｄ軸電流指令Ｉｄ＊から処理部Ｆ９２ａ４が出力した前回の実際のｄ軸電流Ｉｄを減算する（ステップＳ１５）。そして、処理部Ｆ９２ａ５は、減算結果を処理部Ｆ９２ａ６に出力する。
【0082】
処理部Ｆ９２ａ６は、処理部Ｆ９２ａ５が出力する減算結果に処理部Ｆ９６ａ２ｄの比例ゲインＫｐ＿Ｉｄを乗算する（ステップＳ１６）。そして、処理部Ｆ９６ａ６は、乗算結果を処理部Ｆ９２ａ９に出力する。
【0083】
処理部Ｆ９２ａ７は、１制御周期前の電圧位相制御中に計算した（すなわち、前回の）ｄ軸電圧指令Ｖｄ＊を処理部Ｆ９２ａ９に出力する。
【0084】
処理部Ｆ９２ａ８は、ｑ軸電流Ｉｑと実回転数ωｅの前回値に基づいてｄ軸非干渉項の前回値を算出する（ステップＳ１７）。そして、処理部Ｆ９２ａ８は、算出した前回のｄ軸非干渉項を処理部Ｆ９２ａ９に出力する。
【0085】
処理部Ｆ９２ａ９は、処理部Ｆ９２ａ７が出力した前回のｄ軸電圧指令Ｖｄ＊から、処理部Ｆ９２ａ８が出力した前回のｄ軸非干渉項と、処理部Ｆ９２ａ６が出力した乗算結果とを減算する（ステップＳ１８）。そして、処理部Ｆ９２ａ９は、減算結果を処理部Ｆ９６ａ１ｄの初期値として、処理部Ｆ９６ｄに出力する（ステップＳ１９）。また、処理部Ｆ９２は、上述のｄ軸に対するステップＳ１１～ステップＳ１９の処理と同様の処理をｑ軸に対しても行う。このステップＳ１９の処理により、電圧位相制御の状態に基づいて処理部Ｆ９６に適切な初期値を設定することができる。そのため、処理部Ｆ９６は、電圧位相制御からベクトル制御に切り替わった場合であっても、電圧位相制御とベクトル制御とをシームレスに制御することができる。
【0086】
（電圧位相制御からベクトル制御へ切り替わる際の切り替え初回のベクトル制御の状態においてモータを動作させる処理）
次に、制御装置６０が電圧位相制御からベクトル制御へ切り替わる際の切り替え初回のベクトル制御の状態においてモータシステム１が行うモータ４０を動作させる処理について説明する。
次に、制御装置６０が電圧位相制御からベクトル制御へ切り替わる際の切り替え初回のベクトル制御の状態においてモータシステム１が行うモータ４０を動作させる処理について説明する。
【0087】
制御装置６０が電圧位相制御の状態で、モータ４０の駆動状態が変化し、第１処理部Ｆ１が、モータの駆動状態に基づいてベクトル制御を使用すると判定した場合、第１処理部Ｆ１は、ベクトル制御を示すフラグを、第２処理部Ｆ２、第８処理部Ｆ８、および第９処理部Ｆ９に出力する。
【0088】
処理部Ｆ９１は制御状態が電圧位相制御からベクトル制御に切り替わった初回のみ、処理部Ｆ９３における制御状態変数の積分器の初期値を演算し、処理部Ｆ９３に出力する。処理部Ｆ９３は、制御状態が電圧位相制御からベクトル制御に切り替わった初回のみ、処理部Ｆ９１で演算された初期値に基づいてトルク指令Ｔ＊を演算し、処理部Ｆ９４に出力する。それ以外の場合は、前回の積分値を基にトルク指令Ｔ＊を演算し、処理部Ｆ９４に出力する。処理部Ｆ９４は、処理部Ｆ９３が出力するトルク指令Ｔ＊から電流指令Ｉｄ＊およびＩｑ＊（図１ではＩｄｑ＊と記載）を生成する。そして、処理部Ｆ９４は、生成した電流指令Ｉｄ＊およびＩｑ＊を処理部Ｆ９５に出力する。処理部Ｆ９５は、処理部Ｆ９４が出力する電流指令Ｉｄ＊および第５処理部Ｆ５が出力する実際のｄ軸電流Ｉｄからｄ軸電流偏差ΔＩｄを生成する。また、処理部Ｆ９５は、処理部Ｆ９４が出力する電流指令Ｉｑ＊および第５処理部Ｆ５が出力する実際のｑ軸電流Ｉｑからｑ軸電流偏差ΔＩｑを生成する。そして、処理部Ｆ９５は、生成したｄ軸電流偏差ΔＩｄおよびｑ軸電流偏差ΔＩｑを処理部Ｆ９６に出力する。処理部Ｆ９２は制御状態が電圧位相制御からベクトル制御に切り替わった初回のみ、処理部Ｆ９６における制御状態変数の積分器の初期値を演算し、処理部Ｆ９６に出力する。処理部Ｆ９６は、制御状態が電圧位相制御からベクトル制御に切り替わった初回のみ、処理部Ｆ９２で演算された初期値に基づいて処理部Ｆ９５が出力するｄ軸電流偏差ΔＩｄからｄ軸電圧指令Ｖｄ＊を生成する。それ以外の場合は、前回の積分値を基にｄ軸電圧指令Ｖｄ＊を生成する。また、処理部Ｆ９６は、制御状態が電圧位相制御からベクトル制御に切り替わった初回のみ、処理部Ｆ９２で演算された初期値に基づいて処理部Ｆ９５が出力するｑ軸電流偏差ΔＩｑからｑ軸電圧指令Ｖｑ＊を生成する。それ以外の場合は、前回の積分値を基にｑ軸電圧指令Ｖｑ＊を生成する。処理部Ｆ９６は、生成したｄ軸電圧指令Ｖｄ＊およびｑ軸電圧指令Ｖｑ＊を第２処理部Ｆ２に出力する。
【0089】
第２処理部Ｆ２は、第９処理部Ｆ９から電圧指令Ｖｄｑ＊を受ける。第２処理部Ｆ２は、第１処理部Ｆ１から受けるベクトル制御を示すフラグに基づいて、第８処理部Ｆ８が出力する電圧指令Ｖｄｑ＊、および第９処理部Ｆ９が出力する電圧指令Ｖｄｑ＊のうち、第９処理部Ｆ９が出力する電圧指令Ｖｄｑ＊を選択して第３処理部Ｆ３に出力する。第３処理部Ｆ３は、電圧指令Ｖｄｑ＊から電圧指令Ｖｕｖｗ＊を生成する。そして、第３処理部Ｆ３は、生成した電圧指令Ｖｕｖｗ＊をＰＷＭ変換器１０に出力する。ＰＷＭ変換器１０は、制御装置６０が出力するＶｕｖｗ＊と、インバータ２０の入力直流電圧Ｖｄｃとに基づいて、インバータ２０を制御するＰＷＭ信号を生成する。そして、ＰＷＭ変換器１０は、生成したＰＷＭ信号をインバータ２０に出力する。インバータ２０は、ＰＷＭ変換器１０が出力するＰＷＭ信号に応じて、インバータ２０の入力直流電圧Ｖｄｃからモータ４０を駆動する交流電圧を生成する。そして、インバータ２０は、生成した交流電圧をモータ４０に出力する。モータ４０は、インバータ２０が出力した交流電圧で動作する。このように、電圧位相制御からベクトル制御への切り替えを行う。
【0090】
（ベクトル制御から電圧位相制御に切り替わる際に行われる処理）
次に、図１１を参照して、ベクトル制御から電圧位相制御に切り替わる度に、１度だけ行われる処理部Ｆ８１の詳細な処理を含むモータシステム１の処理について説明する。
次に、図１１を参照して、ベクトル制御から電圧位相制御に切り替わる度に、１度だけ行われる処理部Ｆ８１の詳細な処理を含むモータシステム１の処理について説明する。
【0091】
制御装置６０がベクトル制御の状態で、モータ４０の駆動状態が変化し、第１処理部Ｆ１が、モータ４０の駆動状態に基づいて電圧位相制御を使用すると判定した場合、第１処理部Ｆ１は、電圧位相制御を示すフラグを、第２処理部Ｆ２、第８処理部Ｆ８、および第９処理部Ｆ９に出力する。
【0092】
第２処理部Ｆ２は、第１処理部Ｆ１から受けるフラグに基づいて、第８処理部Ｆ８が出力する電圧指令Ｖｄｑ＊、および第９処理部Ｆ９が出力する電圧指令Ｖｄｑ＊のうち、第８処理部Ｆ８が出力する電圧指令Ｖｄｑ＊を選択して第３処理部Ｆ３に出力する。
【0093】
ただし、ベクトル制御の間、処理部Ｆ８２は使用されていないため、ベクトル制御から電圧位相制御に切り替わった場合、第８処理部Ｆ８は、切り替わる直前のベクトル制御からシームレスに制御切替可能な電圧指令値を演算することができない。そのため、ベクトル制御から電圧位相制御に切り替える場合、処理部Ｆ８２に対して、切り替わる直前のベクトル制御に応じた初期値を設定することにより、ベクトル制御から電圧位相制御へシームレスな切り替えを可能にする。具体的には、モータシステム１は、初期値を設定するために以下のような処理を行う。
【0094】
（処理部Ｆ８２における初期値の設定）
処理部Ｆ８１ａ１は、処理部Ｆ９６が出力した前回の電圧指令Ｖｄｑ＊から式（８）に基づいて電圧指令位相の前回値を算出する（ステップＳ３１）。そして、処理部Ｆ８１ａ１は、算出した前回の電圧指令位相を処理部Ｆ８１ａ３に出力する。
処理部Ｆ８１ａ１は、処理部Ｆ９６が出力した前回の電圧指令Ｖｄｑ＊から式（８）に基づいて電圧指令位相の前回値を算出する（ステップＳ３１）。そして、処理部Ｆ８１ａ１は、算出した前回の電圧指令位相を処理部Ｆ８１ａ３に出力する。
【0095】
【数8】
【0096】
なお、式（８）は、回転数が正の場合の式であり、回転数が負の場合にはＶｄ＊の符号が逆になる。ここで、Ｖａ＊は電圧振幅指令であり、式（９）のように表される。
【0097】
【数9】
【0098】
処理部Ｆ８１ａ２は、処理部Ｆ８２ａ２の比例ゲインＫｐに、第７処理部Ｆ７が出力した前回の差分速度Δωを乗算する（ステップＳ３２）。そして、処理部Ｆ８１ａ２は、乗算結果を処理部Ｆ８１ａ３に出力する。なお、前回の差分速度Δωは、第７処理部Ｆ７が出力するものに限定されない。例えば、前回の差分速度Δωは、別で保存しておいた速度指令ω＊または速度ωＦＢの前回値と前前回値の差分を計算して導出されるものであってもよい。
【0099】
処理部Ｆ８１ａ３は、処理部Ｆ８１ａ１が出力した前回の電圧指令位相から、処理部Ｆ８１ａ２が出力した乗算結果を減算する（ステップＳ３３）。そして、処理部Ｆ８１ａ３は、減算結果を処理部Ｆ８１ａ４に出力する。
【0100】
処理部Ｆ８１ａ４は、処理部Ｆ８１ａ３が出力した減算結果である電圧位相にリミットを設定する。処理部Ｆ８１ａ４は、リミットを掛けた電圧位相を処理部Ｆ８２ａ１の初期値として処理部Ｆ８２に出力する（ステップＳ３４）。
【0101】
図１２は、本開示の第１実施形態における電圧位相とトルクとの関係の一例を示す図である。図１２は、モータの電圧方程式とトルク式とあるモータ４０の駆動回転数およびあるインバータ２０に入力される直流電圧から算出されるモータ４０のトルクと電圧位相の関係を表している。図１２からわかるように、電圧位相を増加させたときにトルクが増加する領域とトルクが低下する領域がある。安定に制御するためには、この関係を考慮し、電圧位相が増加したときに、トルクも増加する領域の電圧位相で電圧位相制御をすることが望ましい。電流センサ３０や電流検出回路８０によるモータ電流の検出の誤差、過変調域での駆動等により、モータ電流にリプルが重畳される場合、ベクトル制御の電圧指令にもリプル成分が重畳されることがある。その電圧指令を使用して演算された電圧位相指令にもリップルが重畳する。そのような場合に、ベクトル制御から電圧位相制御へ切り替える際、処理部Ｆ８１ａ３が出力した結果である電圧位相が電圧位相制御で安定に制御可能な位相範囲を超えた値となる場合がある。そのため、処理部Ｆ８１ａ４は、図１２においてトルクがピークとなるＡ点よりも切り替え初期値が左の領域になるようにリミットを設定する。また、モータ４０の駆動回転数およびインバータ２０に入力される直流電圧から算出されるモータ４０のトルクと電圧位相との関係を表す関数の極値となる電圧位相に基づいてリミットを設定してもよい。なお、このリミットは、定数であってもよいし、モータ４０の回転数とインバータ２０に入力される直流電圧とに応じた変数であってもよい。このステップＳ３４の処理により、電圧位相制御で安定に制御可能な位相範囲の初期値をＦ８２に出力することができる。これにより、ベクトル制御の電圧指令にリプル成分が重畳される場合も、ベクトル制御から電圧位相制御への切り替え時に、トルク、回転数変動を抑制し、安定にモータを制御することができる。
【0102】
（ベクトル制御から電圧位相制御へ切り替わる際の切り替え初回の電圧位相制御の状態においてモータを動作させる処理）
次に、制御装置６０がベクトル制御から電圧位相制御へ切り替わる際の切り替え初回の電圧位相制御の状態においてモータシステム１が行うモータ４０を動作させる処理について説明する。
次に、制御装置６０がベクトル制御から電圧位相制御へ切り替わる際の切り替え初回の電圧位相制御の状態においてモータシステム１が行うモータ４０を動作させる処理について説明する。
【0103】
制御装置６０がベクトル制御の状態で、モータ４０の駆動状態が変化し、第１処理部Ｆ１が、モータの駆動状態に基づいて電圧位相制御を使用すると判定した場合、第１処理部Ｆ１は、電圧位相制御を示すフラグを、第２処理部Ｆ２、第８処理部Ｆ８、および第９処理部Ｆ９に出力する。
【0104】
処理部Ｆ８１は制御状態がベクトル制御から電圧位相制御に切り替わった初回のみ、処理部Ｆ８２における制御状態変数の積分器の初期値を演算し、処理部Ｆ８２に出力する。処理部Ｆ８２は、制御状態がベクトル制御から電圧位相制御に切り替わった初回のみ、処理部Ｆ８１で演算された初期値に基づいて位相指令φ＊を演算し、処理部Ｆ８３に出力する。それ以外の場合は、前回の積分値を基に位相指令φ＊を演算し、処理部Ｆ８３に出力する。処理部Ｆ８３は、処理部Ｆ８２が出力する位相指令φ＊およびインバータ２０の入力直流電圧Ｖｄｃから、電圧指令Ｖｄｑ＊を生成する。処理部Ｆ８３は、生成した電圧指令Ｖｄｑ＊を第２処理部Ｆ２に出力する。
【0105】
第２処理部Ｆ２は、第８処理部Ｆ８から電圧指令Ｖｄｑ＊を受ける。第２処理部Ｆ２は、第１処理部Ｆ１から受ける電圧位相制御を示すフラグに基づいて、第８処理部Ｆ８が出力する電圧指令Ｖｄｑ＊、および第９処理部Ｆ９が出力する電圧指令Ｖｄｑ＊のうち、第８処理部Ｆ８が出力する電圧指令Ｖｄｑ＊を選択して第３処理部Ｆ３に出力する。第３処理部Ｆ３は、電圧指令Ｖｄｑ＊から電圧指令Ｖｕｖｗ＊を生成する。そして、第３処理部Ｆ３は、生成した電圧指令Ｖｕｖｗ＊をＰＷＭ変換器１０に出力する。ＰＷＭ変換器１０は、制御装置６０が出力するＶｕｖｗ＊と、インバータ２０の入力直流電圧Ｖｄｃとに基づいて、インバータ２０を制御するＰＷＭ信号を生成する。そして、ＰＷＭ変換器１０は、生成したＰＷＭ信号をインバータ２０に出力する。インバータ２０は、ＰＷＭ変換器１０が出力するＰＷＭ信号に応じて、インバータ２０の入力直流電圧Ｖｄｃからモータ４０を駆動する交流電圧を生成する。そして、インバータ２０は、生成した交流電圧をモータ４０に出力する。モータ４０は、インバータ２０が出力した交流電圧で動作する。このように、ベクトル制御から電圧位相制御への切り替えを行う。
【0106】
（作用効果）
以上、本開示の第１実施形態によるモータシステム１について説明した。制御装置６０は、モータ４０の駆動状態に応じて前記モータ４０を制御するためのベクトル制御と電圧位相制御とを切り替える制御装置であって、前記モータ４０を駆動するインバータ２０に入力される直流電圧と前記モータ４０の駆動回転数とに応じて決定される制限値が設けられ、前記ベクトル制御から前記電圧位相制御に切り替わる場合、入力された値を前記制限値で制限して前記電圧位相制御に用いられる制御器の初期値を生成するリミッタＦ８１ａ４を備える。
以上、本開示の第１実施形態によるモータシステム１について説明した。制御装置６０は、モータ４０の駆動状態に応じて前記モータ４０を制御するためのベクトル制御と電圧位相制御とを切り替える制御装置であって、前記モータ４０を駆動するインバータ２０に入力される直流電圧と前記モータ４０の駆動回転数とに応じて決定される制限値が設けられ、前記ベクトル制御から前記電圧位相制御に切り替わる場合、入力された値を前記制限値で制限して前記電圧位相制御に用いられる制御器の初期値を生成するリミッタＦ８１ａ４を備える。
【0107】
これにより、フィードバック型のベクトル制御から電圧位相制御へ切り替える場合、処理部Ｆ８２の電圧位相制御の初期値が電圧位相制御で安定に制御可能な位相範囲とすることができる。その結果、ベクトル制御の電圧指令にリプル成分が重畳される場合も、ベクトル制御から電圧位相制御への切り替え時に、トルク、回転数変動を抑制し、安定にモータを制御することができる。
【0108】
＜第１実施形態の第１変形例＞
本開示の第１実施形態の第１変形例によるモータシステム１について説明する。
本開示の第１実施形態の第１変形例によるモータシステム１について説明する。
【0109】
（モータシステムの構成）
本開示の第１実施形態の第１変形例によるモータシステム１は、本開示の第１実施形態によるモータシステム１と同様に、ＰＷＭ変換器１０、インバータ２０、電流センサ３０、モータ４０、位置センサ５０、および制御装置６０を備える。
本開示の第１実施形態の第１変形例によるモータシステム１は、本開示の第１実施形態によるモータシステム１と同様に、ＰＷＭ変換器１０、インバータ２０、電流センサ３０、モータ４０、位置センサ５０、および制御装置６０を備える。
【0110】
（制御装置の構成）
本開示の第１実施形態の第１変形例による制御装置６０は、本開示の第１実施形態による制御装置６０と同様に、第１処理部Ｆ１、第２処理部Ｆ２、第３処理部Ｆ３、第４処理部Ｆ４、第５処理部Ｆ５、第６処理部Ｆ６、第７処理部Ｆ７、第８処理部Ｆ８、および第９処理部Ｆ９を備える。
本開示の第１実施形態の第１変形例による制御装置６０は、本開示の第１実施形態による制御装置６０と同様に、第１処理部Ｆ１、第２処理部Ｆ２、第３処理部Ｆ３、第４処理部Ｆ４、第５処理部Ｆ５、第６処理部Ｆ６、第７処理部Ｆ７、第８処理部Ｆ８、および第９処理部Ｆ９を備える。
【0111】
本開示の第１実施形態の第１変形例による第９処理部Ｆ９は、本開示の第１実施形態による第９処理部Ｆ９と同様に、処理部Ｆ９１、Ｆ９２、Ｆ９３、Ｆ９４、Ｆ９５，およびＦ９６を備える。ただし、本開示の第１実施形態の第１変形例による処理部Ｆ９１は、本開示の第１実施形態による処理部Ｆ９１と処理が異なる。
【0112】
【0113】
（モータシステムが行う処理）
図１４は、本開示の第１実施形態の第１変形例による処理部Ｆ９１の処理フローの一例を示す図である。電圧位相制御の間、処理部Ｆ９１ａ１は、式（７）に示すトルクと電流の関係式を用いて、電流値から前回のトルク指令Ｔ＊を推定する（ステップＳ４１）。なお、電流値としては、前回のトルク指令Ｔ＊に対応する今回の電流値を用いることが望ましい。そして、処理部Ｆ９１ａ１は、推定した前回のトルク指令Ｔ＊を処理部Ｆ９１ａ４に出力する。
図１４は、本開示の第１実施形態の第１変形例による処理部Ｆ９１の処理フローの一例を示す図である。電圧位相制御の間、処理部Ｆ９１ａ１は、式（７）に示すトルクと電流の関係式を用いて、電流値から前回のトルク指令Ｔ＊を推定する（ステップＳ４１）。なお、電流値としては、前回のトルク指令Ｔ＊に対応する今回の電流値を用いることが望ましい。そして、処理部Ｆ９１ａ１は、推定した前回のトルク指令Ｔ＊を処理部Ｆ９１ａ４に出力する。
【0114】
処理部Ｆ９１ａ４は、デジタルのローパスフィルタである。電圧位相制御の間、処理部Ｆ９１ａ４は、処理部Ｆ９１ａ１が出力する前回のトルク指令Ｔ＊を通過させる（ステップＳ４２）。処理部Ｆ９１ａ１が出力する前回のトルク指令Ｔ＊は、実電流から算出した値である。そのため、処理部Ｆ９１ａ１が出力する前回のトルク指令Ｔ＊は、処理部Ｆ９３における制御周波数よりも高い周波数の変動成分を含んでいる可能性がある。処理部Ｆ９１ａ４は、処理部Ｆ９１ａ１が出力する前回のトルク指令Ｔ＊に含まれる高い周波数の変動成分を除去する。そして、処理部Ｆ９１ａ４は、高い周波数の変動成分を除去した前回のトルク指令Ｔ＊を処理部Ｆ９１ａ３に出力する。
【0115】
なお、本開示の第１実施形態の第１変形例による処理部Ｆ９１ａ２およびＦ９１ａ３が行う処理は、本開示の第１実施形態による処理部Ｆ９１ａ２およびＦ９１ａ３が行う処理と同様である。つまり、処理部Ｆ９１ａ４が、高い周波数の変動成分を除去した前回のトルク指令Ｔ＊を処理部Ｆ９１ａ３に出力すると、その後、ステップＳ２～ステップＳ４の処理が行われる。
【0116】
（作用効果）
以上、本開示の第１実施形態の第１変形例によるモータシステム１について説明した。モータシステム１の制御装置６０において、デジタルのローパスフィルタである処理部Ｆ９１ａ４は、処理部Ｆ９１ａ１が出力する前回のトルク指令Ｔ＊を通過させる。
以上、本開示の第１実施形態の第１変形例によるモータシステム１について説明した。モータシステム１の制御装置６０において、デジタルのローパスフィルタである処理部Ｆ９１ａ４は、処理部Ｆ９１ａ１が出力する前回のトルク指令Ｔ＊を通過させる。
【0117】
これにより、処理部Ｆ９１ａ３が受ける前回のトルク指令Ｔ＊が、高い周波数の変動成分を除去したものになる。その結果、処理部Ｆ９１ａ４を通さない前回のトルク指令Ｔ＊を用いて初期値演算をした場合と比較して、電流センサ３０や電流検出回路８０によるモータ電流の検出の誤差、過変調域での駆動等により発生する、電流のリプル成分等による変動成分を除去した切り替え初期値を処理部Ｆ９３に供給することができ、電流のリプル成分により前回のトルク指令Ｔ＊に変動成分がある場合も、制御を切り替える際のトルクや回転数の変動を抑制することができる。
【0118】
＜第１実施形態の第２変形例＞
本開示の第１実施形態の第２変形例によるモータシステム１について説明する。
本開示の第１実施形態の第２変形例によるモータシステム１について説明する。
【0119】
（モータシステムの構成）
本開示の第１実施形態の第２変形例によるモータシステム１は、本開示の第１実施形態によるモータシステム１と同様に、ＰＷＭ変換器１０、インバータ２０、電流センサ３０、モータ４０、位置センサ５０、および制御装置６０を備える。
本開示の第１実施形態の第２変形例によるモータシステム１は、本開示の第１実施形態によるモータシステム１と同様に、ＰＷＭ変換器１０、インバータ２０、電流センサ３０、モータ４０、位置センサ５０、および制御装置６０を備える。
【0120】
（制御装置の構成）
本開示の第１実施形態の第２変形例による制御装置６０は、本開示の第１実施形態による制御装置６０と同様に、第１処理部Ｆ１、第２処理部Ｆ２、第３処理部Ｆ３、第４処理部Ｆ４、第５処理部Ｆ５、第６処理部Ｆ６、第７処理部Ｆ７、第８処理部Ｆ８、および第９処理部Ｆ９を備える。
本開示の第１実施形態の第２変形例による制御装置６０は、本開示の第１実施形態による制御装置６０と同様に、第１処理部Ｆ１、第２処理部Ｆ２、第３処理部Ｆ３、第４処理部Ｆ４、第５処理部Ｆ５、第６処理部Ｆ６、第７処理部Ｆ７、第８処理部Ｆ８、および第９処理部Ｆ９を備える。
【0121】
本開示の第１実施形態の第２変形例による第９処理部Ｆ９は、本開示の第１実施形態による第９処理部Ｆ９と同様に、処理部Ｆ９１、Ｆ９２、Ｆ９３、Ｆ９４、Ｆ９５、およびＦ９６を備える。ただし、本開示の第１実施形態の第２変形例による処理部Ｆ９２は、本開示の第１実施形態による処理部Ｆ９２と処理が異なる。
【0122】
図１５は、本開示の第１実施形態の第２変形例による処理部Ｆ９２の構成の一例を示す図である。処理部Ｆ９２は、図１５に示すように、Ｆ９２ａ１、Ｆ９２ａ２、Ｆ９２ａ３、Ｆ９２ａ４、Ｆ９２ａ５、Ｆ９２ａ６、Ｆ９２ａ７、Ｆ９２ａ８、Ｆ９２ａ９、およびＦ９２ａ１０を備える。
【0123】
（モータシステムが行う処理）
図１６は、本開示の第１実施形態の第２変形例による処理部Ｆ９２の処理フローの一例を示す図である。処理部Ｆ９２ａ１は、式（７）に示すトルクと電流の関係式を用いて、電流値から前回のトルク指令Ｔ＊を推定する（ステップＳ５１）。なお、電流値としては、前回のトルク指令Ｔ＊に対応する今回の電流値を用いることが望ましい。そして、処理部Ｆ９２ａ１は、推定した前回のトルク指令Ｔ＊を処理部Ｆ９２ａ１０に出力する。
図１６は、本開示の第１実施形態の第２変形例による処理部Ｆ９２の処理フローの一例を示す図である。処理部Ｆ９２ａ１は、式（７）に示すトルクと電流の関係式を用いて、電流値から前回のトルク指令Ｔ＊を推定する（ステップＳ５１）。なお、電流値としては、前回のトルク指令Ｔ＊に対応する今回の電流値を用いることが望ましい。そして、処理部Ｆ９２ａ１は、推定した前回のトルク指令Ｔ＊を処理部Ｆ９２ａ１０に出力する。
【0124】
処理部Ｆ９２ａ１０は、デジタルのローパスフィルタであり、処理部Ｆ９２ａ１が出力する前回のトルク指令Ｔ＊を通過させる（ステップＳ５２）。処理部Ｆ９２ａ１０は、ローパスフィルタを構成するために過去のデータが必要な場合は、保存しておく。処理部Ｆ９２ａ１が出力する前回のトルク指令Ｔ＊は、実電流から算出した値である。そのため、処理部Ｆ９２ａ１が出力する前回のトルク指令Ｔ＊は、処理部Ｆ９６における制御周波数よりも高い周波数の変動成分を含んでいる可能性がある。処理部Ｆ９２ａ１０は、処理部Ｆ９２ａ１が出力する前回のトルク指令Ｔ＊に含まれる高い周波数の変動成分を除去する。そして、処理部Ｆ９２ａ１０は、高い周波数の変動成分を除去した前回のトルク指令Ｔ＊を処理部Ｆ９２ａ３に出力する。
【0125】
なお、本開示の第１実施形態の第２変形例による処理部Ｆ９２ａ２、Ｆ９２ａ３、Ｆ９２ａ４、Ｆ９２ａ５、Ｆ９２ａ６、Ｆ９２ａ７、Ｆ９２ａ８、およびＦ９２ａ９が行う処理と同様である。つまり、処理部Ｆ９２ａ１０が、高い周波数の変動成分を除去した前回のトルク指令Ｔ＊を処理部Ｆ９２ａ２に出力すると、その後、ステップＳ１２～ステップＳ１９の処理が行われる。
【0126】
（作用効果）
以上、本開示の第１実施形態の第２変形例によるモータシステム１について説明した。モータシステム１の制御装置６０において、デジタルのローパスフィルタである処理部Ｆ９２ａ１０は、処理部Ｆ９２ａ１が出力する前回のトルク指令Ｔ＊を通過させる。
以上、本開示の第１実施形態の第２変形例によるモータシステム１について説明した。モータシステム１の制御装置６０において、デジタルのローパスフィルタである処理部Ｆ９２ａ１０は、処理部Ｆ９２ａ１が出力する前回のトルク指令Ｔ＊を通過させる。
【0127】
これにより、処理部Ｆ９２ａ２が受ける前回のトルク指令Ｔ＊が、高い周波数の変動成分を除去したものになる。その結果、処理部Ｆ９２ａ１０を通さない前回のトルク指令Ｔ＊を用いて初期値演算をした場合と比較して、電流センサ３０や電流検出回路８０によるモータ電流の検出の誤差、過変調域での駆動等により発生する、電流のリプル成分等による変動成分を除去した切り替え初期値を処理部Ｆ９６に供給することができ、電流のリプル成分により前回のトルク指令Ｔ＊に変動成分がある場合も、制御を切り替える際のトルクや回転数の変動を抑制することができる。
【0128】
＜第２実施形態＞
本開示の第２実施形態によるモータシステム１について説明する。本開示の第１実施形態によるモータシステム１では、トルク指令Ｔ＊を推定し、処理部Ｆ９３およびＦ９６の初期値を推定したが、本開示の第２実施形態によるモータシステム１では、電流振幅指令Ｉａ＊を推定し、処理部Ｆ９３およびＦ９６の初期値を推定する。
本開示の第２実施形態によるモータシステム１について説明する。本開示の第１実施形態によるモータシステム１では、トルク指令Ｔ＊を推定し、処理部Ｆ９３およびＦ９６の初期値を推定したが、本開示の第２実施形態によるモータシステム１では、電流振幅指令Ｉａ＊を推定し、処理部Ｆ９３およびＦ９６の初期値を推定する。
【0129】
（モータシステムの構成）
本開示の第２実施形態によるモータシステム１は、本開示の第１実施形態によるモータシステム１と同様に、ＰＷＭ変換器１０、インバータ２０、電流センサ３０、モータ４０、位置センサ５０、および制御装置６０を備える。
本開示の第２実施形態によるモータシステム１は、本開示の第１実施形態によるモータシステム１と同様に、ＰＷＭ変換器１０、インバータ２０、電流センサ３０、モータ４０、位置センサ５０、および制御装置６０を備える。
【0130】
（制御装置の構成）
本開示の第２実施形態による制御装置６０は、本開示の第１実施形態による制御装置６０と同様に、第１処理部Ｆ１、第２処理部Ｆ２、第３処理部Ｆ３、第４処理部Ｆ４、第５処理部Ｆ５、第６処理部Ｆ６、第７処理部Ｆ７、第８処理部Ｆ８、および第９処理部Ｆ９を備える。
本開示の第２実施形態による制御装置６０は、本開示の第１実施形態による制御装置６０と同様に、第１処理部Ｆ１、第２処理部Ｆ２、第３処理部Ｆ３、第４処理部Ｆ４、第５処理部Ｆ５、第６処理部Ｆ６、第７処理部Ｆ７、第８処理部Ｆ８、および第９処理部Ｆ９を備える。
【0131】
本開示の第２実施形態による第９処理部Ｆ９は、本開示の第１実施形態による第９処理部Ｆ９と同様に、処理部Ｆ９１、Ｆ９２、Ｆ９３、Ｆ９４、Ｆ９５，およびＦ９６を備える。ただし、本開示の第２実施形態による処理部Ｆ９１は、本開示の第１実施形態による処理部Ｆ９１と処理が異なる。また、本開示の第２実施形態による処理部Ｆ９２は、本開示の第１実施形態による処理部Ｆ９２と処理が異なる。また、本開示の第２実施形態による処理部Ｆ９３は、本開示の第１実施形態による処理部Ｆ９３と処理が異なる。
【0132】
図１７は、本開示の第２実施形態による処理部Ｆ９３の構成の一例を示す図である。本開示の第１実施形態による処理部Ｆ９３は、トルク指令Ｔ＊を出力するが、図１７からわかるように、本開示の第２実施形態による処理部Ｆ９３は、電流振幅指令Ｉａ＊を出力する。
【0133】
図１８は、本開示の第２実施形態による処理部Ｆ９１の構成の一例を示す図である。図１９は、本開示の第２実施形態による処理部Ｆ９２の構成の一例を示す図である。処理部Ｆ９１は、図１８に示すように、処理部Ｆ９１ａ２、Ｆ９１ａ３、およびＦ９１ａ５を備える。処理部Ｆ９２は、図１９に示すように、処理部Ｆ９２ａ３、Ｆ９２ａ４、Ｆ９２ａ５、Ｆ９２ａ６、Ｆ９２ａ７、Ｆ９２ａ８、Ｆ９２ａ９、Ｆ９２ａ１１、およびＦ９２ａ１２を備える。
【0134】
（モータシステムが行う処理）
次に、本開示の第２実施形態によるモータシステム１が行う処理について説明する。図２０は、本開示の第２実施形態によるモータシステム１の処理フローの第１の例を示す図である。図２１は、本開示の第２実施形態によるモータシステム１の処理フローの第２の例を示す図である。ここでは、処理部Ｆ８１は図６に示す構成であり、処理部Ｆ９１は図１８に示す構成であり、処理部Ｆ９２は図１９に示す構成であるものとする。
次に、本開示の第２実施形態によるモータシステム１が行う処理について説明する。図２０は、本開示の第２実施形態によるモータシステム１の処理フローの第１の例を示す図である。図２１は、本開示の第２実施形態によるモータシステム１の処理フローの第２の例を示す図である。ここでは、処理部Ｆ８１は図６に示す構成であり、処理部Ｆ９１は図１８に示す構成であり、処理部Ｆ９２は図１９に示す構成であるものとする。
【0135】
（電圧位相制御からベクトル制御に切り替わる際に行われる処理）
図２０～図２１を参照して、電圧位相制御からベクトル制御に切り替わる度に、１度だけ行われる処理部Ｆ９１、および処理部Ｆ９２の詳細な処理を含むモータシステム１の処理について説明する。
図２０～図２１を参照して、電圧位相制御からベクトル制御に切り替わる度に、１度だけ行われる処理部Ｆ９１、および処理部Ｆ９２の詳細な処理を含むモータシステム１の処理について説明する。
【0136】
まず、制御装置６０がどのように電圧位相制御の状態になっているのかについて説明する。本開示の第１実施形態と同様に、第１処理部Ｆ１は、モータ４０の駆動状態に基づいて、電圧位相制御を示すフラグを、第２処理部Ｆ２、第８処理部Ｆ８、および第９処理部Ｆ９に出力する。
【0137】
第２処理部Ｆ２は、第１処理部Ｆ１から受けるフラグに基づいて、入力信号を選択して第３処理部Ｆ３に出力する。例えば、第２処理部Ｆ２は、電圧位相制御を示すフラグを受けた場合、第８処理部Ｆ８が出力する電圧指令Ｖｄｑ＊、および第９処理部Ｆ９が出力する電圧指令Ｖｄｑ＊のうち、第８処理部Ｆ８が出力する電圧指令Ｖｄｑ＊を選択して第３処理部Ｆ３に出力する。
【0138】
第３処理部Ｆ３は、第２処理部Ｆ２が出力した電圧指令Ｖｄｑ＊から電圧指令Ｖｕｖｗ＊を生成する。そして、第３処理部Ｆ３は、生成した電圧指令Ｖｕｖｗ＊をＰＷＭ変換器１０に出力する。ＰＷＭ変換器１０は、制御装置６０が出力する制御信号Ｖｕｖｗ＊と、インバータ２０の入力直流電圧Ｖｄｃとに基づいて、インバータ２０を制御するＰＷＭ信号を生成する。そして、ＰＷＭ変換器１０は、生成したＰＷＭ信号をインバータ２０に出力する。
【0139】
つまり、この場合、ＰＷＭ変換器１０は、電圧位相制御を行うためのＰＷＭ信号をインバータ２０に出力する。
【0140】
また、電圧位相制御を示すフラグに基づいて、第９処理部Ｆ９は使用されず、第８処理部Ｆ８が使用される。上述のように、制御装置６０は、電圧位相制御の状態になっている。
【0141】
次に、この電圧位相制御からベクトル制御に切り替わる際に行われる処理について説明する。制御装置６０が電圧位相制御の状態で、モータ４０の駆動状態が変化し、第１処理部Ｆ１が、モータの駆動状態に基づいてベクトル制御を使用すると判定した場合、第１処理部Ｆ１は、ベクトル制御を示すフラグを、第２処理部Ｆ２、第８処理部Ｆ８、および第９処理部Ｆ９に出力する。
【0142】
第２処理部Ｆ２は、第１処理部Ｆ１から受けるフラグに基づいて、第８処理部Ｆ８が出力する電圧指令Ｖｄｑ＊、および第９処理部Ｆ９が出力する電圧指令Ｖｄｑ＊のうち、第９処理部Ｆ９が出力する電圧指令Ｖｄｑ＊を選択して第３処理部Ｆ３に出力する。
【0143】
ただし、電圧位相制御の間、処理部Ｆ９３およびＦ９６は使用されていないため、電圧位相制御からベクトル制御に切り替わった場合、第９処理部Ｆ９は、切り替わる直前の電圧位相制御からシームレスに制御切替可能な電圧指令値を演算することができない。そのため、電圧位相制御からベクトル制御に切り替える場合、処理部Ｆ９３および処理部Ｆ９６に対して、切り替わる直前の電圧位相制御に応じた初期値を設定することにより、電圧位相制御からベクトル制御へシームレスな切り替えを可能にする。具体的には、モータシステム１は、初期値を設定するために以下のような処理を行う。
【0144】
（処理部Ｆ９３における初期値の設定）
まず、処理部Ｆ９３における初期値の設定について説明する。処理部Ｆ９１ａ５は、モータ４０に流れるモータ電流における実電流振幅値から、前回の電流振幅指令Ｉａ＊を推定する（ステップＳ６１）。なお、実電流振幅値としては、前回の電流振幅指令Ｉａ＊に対応する今回の実電流振幅値を用いることが望ましい。具体的には、処理部Ｆ９１ａ５は、例えば、次の式（１０）に実ｄ軸電流値Ｉｄおよび実ｑ軸電流値Ｉｑを代入することにより得られた実電流振幅値から、前回の電流振幅指令Ｉａ＊を推定する。そして、処理部Ｆ９１ａ５は、推定した前回の電流指令Ｉａ＊を処理部Ｆ９１ａ３に出力する。
まず、処理部Ｆ９３における初期値の設定について説明する。処理部Ｆ９１ａ５は、モータ４０に流れるモータ電流における実電流振幅値から、前回の電流振幅指令Ｉａ＊を推定する（ステップＳ６１）。なお、実電流振幅値としては、前回の電流振幅指令Ｉａ＊に対応する今回の実電流振幅値を用いることが望ましい。具体的には、処理部Ｆ９１ａ５は、例えば、次の式（１０）に実ｄ軸電流値Ｉｄおよび実ｑ軸電流値Ｉｑを代入することにより得られた実電流振幅値から、前回の電流振幅指令Ｉａ＊を推定する。そして、処理部Ｆ９１ａ５は、推定した前回の電流指令Ｉａ＊を処理部Ｆ９１ａ３に出力する。
【0145】
【数10】
【0146】
処理部Ｆ９１ａ２は、本開示の第１実施形態と同様に、処理部Ｆ９３ａ２の比例ゲインＫｐｗに、第７処理部Ｆ７が出力した前回の差分速度Δωを乗算する（ステップＳ２）。そして、処理部Ｆ９１ａ２は、乗算結果を処理部Ｆ９１ａ３に出力する。
【0147】
処理部Ｆ９１ａ３は、処理部Ｆ９１ａ５が出力した前回の電流振幅指令Ｉａ＊から、処理部Ｆ９１ａ２が出力した乗算結果を減算する（ステップＳ６２）。そして、処理部Ｆ９１ａ３は、減算結果を処理部Ｆ９３ａ１の初期値として第９処理部Ｆ９に出力する（ステップＳ４）。このステップＳ４の処理により、電圧位相制御の状態から推定したベクトル制御の状態に基づいて処理部Ｆ９３に適切な初期値を設定することができる。そのため、処理部Ｆ９３は、電圧位相制御からベクトル制御に切り替わった場合であっても、電圧位相制御とベクトル制御とをシームレスに制御することができる。
【0148】
（処理部Ｆ９６における初期値の設定）
次に、処理部Ｆ９６における初期値の設定について説明する。処理部Ｆ９２ａ１１は、モータ４０に流れるモータ電流における実電流振幅値から、前回の電流振幅指令Ｉａ＊を推定する（ステップＳ７１）。なお、実電流振幅値としては、前回の電流振幅指令Ｉａ＊に対応する今回の実電流振幅値を用いることが望ましい。具体的には、処理部Ｆ９２ａ１１は、例えば、上述の式（１０）に実ｄ軸電流値Ｉｄおよび実ｑ軸電流値Ｉｑを代入することにより、前回の電流振幅指令Ｉａ＊を推定する。そして、処理部Ｆ９２ａ１１は、推定した前回の電流指令Ｉａ＊を処理部Ｆ９２ａ３およびＦ９２ａ１２に出力する。
次に、処理部Ｆ９６における初期値の設定について説明する。処理部Ｆ９２ａ１１は、モータ４０に流れるモータ電流における実電流振幅値から、前回の電流振幅指令Ｉａ＊を推定する（ステップＳ７１）。なお、実電流振幅値としては、前回の電流振幅指令Ｉａ＊に対応する今回の実電流振幅値を用いることが望ましい。具体的には、処理部Ｆ９２ａ１１は、例えば、上述の式（１０）に実ｄ軸電流値Ｉｄおよび実ｑ軸電流値Ｉｑを代入することにより、前回の電流振幅指令Ｉａ＊を推定する。そして、処理部Ｆ９２ａ１１は、推定した前回の電流指令Ｉａ＊を処理部Ｆ９２ａ３およびＦ９２ａ１２に出力する。
【0149】
処理部Ｆ９２ａ１２は、式（１１）に示す最大トルク発生位相の式を用いて、処理部Ｆ９２ａ１１が出力する電流振幅指令Ｉａ＊から位相指令β＊を生成する（ステップＳ７２）。そして、処理部Ｆ９２ａ１２は、生成した位相指令β＊を処理部Ｆ９２ａ３に出力する。
【0150】
【数11】
【0151】
処理部Ｆ９２ａ３は、処理部Ｆ９２ａ１１が出力した電流振幅指令Ｉａ＊および処理部Ｆ９２ａ１２が出力した位相指令β＊からｄ軸電流指令Ｉｄ＊を推定する（ステップＳ７３）。そして、処理部Ｆ９２ａ３は、推定したｄ軸電流指令Ｉｄ＊を処理部Ｆ９２ａ５に出力する。
【0152】
以降、本開示の第１実施形態と同様に、ステップＳ１４～ステップＳ１９の処理と同様の処理を行う。また、処理部Ｆ９２は、上述のｄ軸に対するステップＳ７１～ステップＳ７３、ステップＳ１４～ステップＳ１９の処理と同様の処理をｑ軸に対しても行う。このステップＳ１９の処理と同様の処理により、電圧位相制御の状態から推定したベクトル制御の状態に基づいて処理部Ｆ９６に適切な初期値を設定することができる。そのため、処理部Ｆ９６は、電圧位相制御からベクトル制御に切り替わった場合であっても、電圧位相制御とベクトル制御とをシームレスに制御することができる。
【0153】
（電圧位相制御からベクトル制御へ切り替わる際の切り替え初回のベクトル制御の状態においてモータを動作させる処理）
次に、制御装置６０が電圧位相制御からベクトル制御へ切り替わる際の切り替え初回のベクトル制御の状態においてモータシステム１が行うモータ４０を動作させる処理について説明する。制御装置６０が電圧位相制御の状態で、モータ４０の駆動状態が変化し、第１処理部Ｆ１が、モータの駆動状態に基づいてベクトル制御を使用すると判定した場合、第１処理部Ｆ１は、ベクトル制御を示すフラグを、第２処理部Ｆ２、第８処理部Ｆ８、および第９処理部Ｆ９に出力する。
次に、制御装置６０が電圧位相制御からベクトル制御へ切り替わる際の切り替え初回のベクトル制御の状態においてモータシステム１が行うモータ４０を動作させる処理について説明する。制御装置６０が電圧位相制御の状態で、モータ４０の駆動状態が変化し、第１処理部Ｆ１が、モータの駆動状態に基づいてベクトル制御を使用すると判定した場合、第１処理部Ｆ１は、ベクトル制御を示すフラグを、第２処理部Ｆ２、第８処理部Ｆ８、および第９処理部Ｆ９に出力する。
【0154】
処理部Ｆ９１は制御状態が電圧位相制御からベクトル制御に切り替わった初回のみ、処理部Ｆ９３における制御状態変数の積分器の初期値を演算し、処理部Ｆ９３に出力する。処理部Ｆ９３は、制御状態が電圧位相制御からベクトル制御に切り替わった初回のみ、処理部Ｆ９１で演算された初期値に基づいて電流振幅指令Ｉａ＊を演算し、処理部Ｆ９４に出力する。それ以外の場合は、前回の積分値を基に電流振幅指令Ｉａ＊を演算し、処理部Ｆ９４に出力する。処理部Ｆ９４は、処理部Ｆ９３が出力する電流振幅指令Ｉａ＊から電流指令Ｉｄ＊およびＩｑ＊（図１ではＩｄｑ＊と記載）を生成する。そして、処理部Ｆ９４は、生成した電流指令Ｉｄ＊およびＩｑ＊を処理部Ｆ９５に出力する。処理部Ｆ９５は、処理部Ｆ９４が出力する電流指令Ｉｄ＊および第５処理部Ｆ５が出力する実際のｄ軸電流Ｉｄからｄ軸電流偏差ΔＩｄを生成する。また、処理部Ｆ９５は、処理部Ｆ９４が出力する電流指令Ｉｑ＊および第５処理部Ｆ５が出力する実際のｑ軸電流Ｉｑからｑ軸電流偏差ΔＩｑを生成する。そして、処理部Ｆ９５は、生成したｄ軸電流偏差ΔＩｄおよびｑ軸電流偏差ΔＩｑを処理部Ｆ９６に出力する。処理部Ｆ９２は制御状態が電圧位相制御からベクトル制御に切り替わった初回のみ、処理部Ｆ９６における制御状態変数の積分器の初期値を演算し、処理部Ｆ９６に出力する。処理部Ｆ９６は、制御状態が電圧位相制御からベクトル制御に切り替わった初回のみ、処理部Ｆ９２で演算された初期値に基づいて処理部Ｆ９５が出力するｄ軸電流偏差ΔＩｄからｄ軸電圧指令Ｖｄ＊を生成する。それ以外の場合は、前回の積分値を基にｄ軸電圧指令Ｖｄ＊を生成する。また、処理部Ｆ９６は、制御状態が電圧位相制御からベクトル制御に切り替わった初回のみ、処理部Ｆ９２で演算された初期値に基づいて処理部Ｆ９５が出力するｑ軸電流偏差ΔＩｑからｑ軸電圧指令Ｖｑ＊を生成する。それ以外の場合は、前回の積分値を基にｑ軸電圧指令Ｖｑ＊を生成する。処理部Ｆ９６は、生成したｄ軸電圧指令Ｖｄ＊およびｑ軸電圧指令Ｖｑ＊を第２処理部Ｆ２に出力する。
【0155】
第２処理部Ｆ２は、第９処理部Ｆ９から電圧指令Ｖｄｑ＊を受ける。第２処理部Ｆ２は、第１処理部Ｆ１から受けるベクトル制御を示すフラグに基づいて、第８処理部Ｆ８が出力する電圧指令Ｖｄｑ＊、および第９処理部Ｆ９が出力する電圧指令Ｖｄｑ＊のうち、第９処理部Ｆ９が出力する電圧指令Ｖｄｑ＊を選択して第３処理部Ｆ３に出力する。第３処理部Ｆ３は、電圧指令Ｖｄｑ＊から電圧指令Ｖｕｖｗ＊を生成する。そして、第３処理部Ｆ３は、生成した電圧指令Ｖｕｖｗ＊をＰＷＭ変換器１０に出力する。ＰＷＭ変換器１０は、制御装置６０が出力する電圧指令Ｖｕｖｗ＊と、インバータ２０の入力直流電圧Ｖｄｃとに基づいて、インバータ２０を制御するＰＷＭ信号を生成する。そして、ＰＷＭ変換器１０は、生成したＰＷＭ信号をインバータ２０に出力する。インバータ２０は、ＰＷＭ変換器１０が出力するＰＷＭ信号に応じて、インバータ２０の入力直流電圧Ｖｄｃからモータ４０を駆動する交流電圧を生成する。そして、インバータ２０は、生成した交流電圧をモータ４０に出力する。モータ４０は、インバータ２０が出力した交流電圧で動作する。このように、ベクトル制御によりモータ４０が動作する。
【0156】
（ベクトル制御から電圧位相制御に切り替わる際に行われる処理）
ベクトル制御から電圧位相制御に切り替わる度に、１度だけ行われる処理部Ｆ８１の詳細な処理を含むモータシステム１の処理については、上述の処理のように、本開示の第１実施形態によるモータシステム１の処理と同様の処理を考えればよい。
ベクトル制御から電圧位相制御に切り替わる度に、１度だけ行われる処理部Ｆ８１の詳細な処理を含むモータシステム１の処理については、上述の処理のように、本開示の第１実施形態によるモータシステム１の処理と同様の処理を考えればよい。
【0157】
（作用効果）
以上、本開示の第２実施形態によるモータシステム１について説明した。モータシステム１の制御装置６０において、処理部Ｆ９１およびＦ９２（推定部の一例）は、前記第１処理部Ｆ１による切り替えに応じて前記電圧位相制御から前記ベクトル制御に切り替わる場合に、前記電圧位相制御における前記モータ４０に係る物理量（電流振幅値）の値を用いて、前記ベクトル制御に使用する処理部Ｆ９３（第１制御器の一例）の出力の前回値を推定し、前記ベクトル制御に使用する前記処理部Ｆ９３および処理部Ｆ９６（第２制御器の一例）の少なくとも一方の初期値を推定する。
以上、本開示の第２実施形態によるモータシステム１について説明した。モータシステム１の制御装置６０において、処理部Ｆ９１およびＦ９２（推定部の一例）は、前記第１処理部Ｆ１による切り替えに応じて前記電圧位相制御から前記ベクトル制御に切り替わる場合に、前記電圧位相制御における前記モータ４０に係る物理量（電流振幅値）の値を用いて、前記ベクトル制御に使用する処理部Ｆ９３（第１制御器の一例）の出力の前回値を推定し、前記ベクトル制御に使用する前記処理部Ｆ９３および処理部Ｆ９６（第２制御器の一例）の少なくとも一方の初期値を推定する。
【0158】
これにより、速度フィードバック型の電圧位相制御とベクトル制御とを切り替える場合も、トルクのみならず電流振幅値の値を用いて、処理部Ｆ９３および処理部Ｆ９６のベクトル制御の初期値を切り替える直前の電圧位相制御の状態と同等にすることができる。その結果、速度フィードバック型の電圧位相制御とベクトル制御とを切り替える場合も、シームレスな動作とすることができる。
【0159】
＜第２実施形態の第１変形例＞
本開示の第２実施形態の第１変形例によるモータシステム１について説明する。
本開示の第２実施形態の第１変形例によるモータシステム１について説明する。
【0160】
（モータシステムの構成）
本開示の第２実施形態の第１変形例によるモータシステム１は、本開示の第２実施形態によるモータシステム１と同様に、ＰＷＭ変換器１０、インバータ２０、電流センサ３０、モータ４０、位置センサ５０、および制御装置６０を備える。
本開示の第２実施形態の第１変形例によるモータシステム１は、本開示の第２実施形態によるモータシステム１と同様に、ＰＷＭ変換器１０、インバータ２０、電流センサ３０、モータ４０、位置センサ５０、および制御装置６０を備える。
【0161】
（制御装置の構成）
本開示の第２実施形態の第１変形例による制御装置６０は、本開示の第２実施形態による制御装置６０と同様に、第１処理部Ｆ１、第２処理部Ｆ２、第３処理部Ｆ３、第４処理部Ｆ４、第５処理部Ｆ５、第６処理部Ｆ６、第７処理部Ｆ７、第８処理部Ｆ８、および第９処理部Ｆ９を備える。
本開示の第２実施形態の第１変形例による制御装置６０は、本開示の第２実施形態による制御装置６０と同様に、第１処理部Ｆ１、第２処理部Ｆ２、第３処理部Ｆ３、第４処理部Ｆ４、第５処理部Ｆ５、第６処理部Ｆ６、第７処理部Ｆ７、第８処理部Ｆ８、および第９処理部Ｆ９を備える。
【0162】
本開示の第２実施形態の第１変形例による第９処理部Ｆ９は、本開示の第２実施形態による第９処理部Ｆ９と同様に、処理部Ｆ９１、Ｆ９２、Ｆ９３、Ｆ９４、Ｆ９５，およびＦ９６を備える。ただし、本開示の第２実施形態の第１変形例による処理部Ｆ９１は、本開示の第２実施形態による処理部Ｆ９１と処理が異なる。
【0163】
【0164】
（モータシステムが行う処理）
図２３は、本開示の第２実施形態の第１変形例による処理部Ｆ９１の処理フローの一例を示す図である。処理部Ｆ９１ａ５は、モータ４０に流れるモータ電流における実電流振幅値から、前回の電流振幅指令Ｉａ＊を推定する（ステップＳ８１）。なお、実電流振幅値としては、前回の電流振幅指令Ｉａ＊に対応する今回の実電流振幅値を用いることが望ましい。そして、処理部Ｆ９１ａ５は、推定した前回の電流指令Ｉａ＊を処理部Ｆ９１ａ６に出力する。
図２３は、本開示の第２実施形態の第１変形例による処理部Ｆ９１の処理フローの一例を示す図である。処理部Ｆ９１ａ５は、モータ４０に流れるモータ電流における実電流振幅値から、前回の電流振幅指令Ｉａ＊を推定する（ステップＳ８１）。なお、実電流振幅値としては、前回の電流振幅指令Ｉａ＊に対応する今回の実電流振幅値を用いることが望ましい。そして、処理部Ｆ９１ａ５は、推定した前回の電流指令Ｉａ＊を処理部Ｆ９１ａ６に出力する。
【0165】
処理部Ｆ９１ａ６は、デジタルのローパスフィルタである。処理部Ｆ９１ａ６は、処理部Ｆ９１ａ５が出力する前回の電流指令Ｉａ＊を通過させる（ステップＳ８２）。処理部Ｆ９１ａ５は、ローパスフィルタを構成するために過去のデータが必要な場合は、保存しておく。処理部Ｆ９１ａ５が出力する前回の電流指令Ｉａ＊は、実電流から算出した値である。そのため、処理部Ｆ９１ａ５が出力する前回の電流指令Ｉａ＊は、処理部Ｆ９３における制御周波数よりも高い周波数の変動成分を含んでいる可能性がある。処理部Ｆ９１ａ６は、処理部Ｆ９１ａ５が出力する前回の電流指令Ｉａ＊に含まれる高い周波数の変動成分を除去する。そして、処理部Ｆ９１ａ６は、高い周波数の変動成分を除去した前回の電流指令Ｉａ＊を処理部Ｆ９１ａ３に出力する。
【0166】
なお、本開示の第２実施形態の第１変形例による処理部Ｆ９１ａ２およびＦ９１ａ３が行う処理は、本開示の第２実施形態による処理部Ｆ９１ａ２およびＦ９１ａ３が行う処理と同様である。つまり、処理部Ｆ９１ａ６が、高い周波数の変動成分を除去した前回の電流指令Ｉａ＊を処理部Ｆ９１ａ３に出力すると、その後、ステップＳ２、ステップｓ６２、ステップＳ４の処理が行われる。
【0167】
（作用効果）
以上、本開示の第２実施形態の第１変形例によるモータシステム１について説明した。モータシステム１の制御装置６０において、デジタルのローパスフィルタである処理部Ｆ９１ａ６は、処理部Ｆ９１ａ５が出力する前回の電流指令Ｉａ＊を通過させる。
以上、本開示の第２実施形態の第１変形例によるモータシステム１について説明した。モータシステム１の制御装置６０において、デジタルのローパスフィルタである処理部Ｆ９１ａ６は、処理部Ｆ９１ａ５が出力する前回の電流指令Ｉａ＊を通過させる。
【0168】
これにより、処理部Ｆ９１ａ３が受ける前回の電流指令Ｉａ＊が、高い周波数の変動成分を除去したものになる。その結果、処理部Ｆ９１ａ６を通さない前回の電流指令Ｉａ＊を用いて初期値演算をした場合と比較して、電流センサ３０や電流検出回路８０によるモータ電流の検出の誤差、過変調域での駆動等により発生する、電流のリプル成分等による変動成分を除去した切り替え初期値を処理部Ｆ９３に供給することができ、電流のリプル成分により前回の電流指令Ｉａ＊に変動成分がある場合も、制御を切り替える際のトルクや回転数の変動を抑制することができる。
【0169】
＜第２実施形態の第２変形例＞
本開示の第２実施形態の第２変形例によるモータシステム１について説明する。
本開示の第２実施形態の第２変形例によるモータシステム１について説明する。
【0170】
（モータシステムの構成）
本開示の第２実施形態の第２変形例によるモータシステム１は、本開示の第２実施形態によるモータシステム１と同様に、ＰＷＭ変換器１０、インバータ２０、電流センサ３０、モータ４０、位置センサ５０、および制御装置６０を備える。
本開示の第２実施形態の第２変形例によるモータシステム１は、本開示の第２実施形態によるモータシステム１と同様に、ＰＷＭ変換器１０、インバータ２０、電流センサ３０、モータ４０、位置センサ５０、および制御装置６０を備える。
【0171】
（制御装置の構成）
本開示の第２実施形態の第２変形例による制御装置６０は、本開示の第１実施形態による制御装置６０と同様に、第１処理部Ｆ１、第２処理部Ｆ２、第３処理部Ｆ３、第４処理部Ｆ４、第５処理部Ｆ５、第６処理部Ｆ６、第７処理部Ｆ７、第８処理部Ｆ８、および第９処理部Ｆ９を備える。
本開示の第２実施形態の第２変形例による制御装置６０は、本開示の第１実施形態による制御装置６０と同様に、第１処理部Ｆ１、第２処理部Ｆ２、第３処理部Ｆ３、第４処理部Ｆ４、第５処理部Ｆ５、第６処理部Ｆ６、第７処理部Ｆ７、第８処理部Ｆ８、および第９処理部Ｆ９を備える。
【0172】
本開示の第２実施形態の第２変形例による第９処理部Ｆ９は、本開示の第２実施形態による第９処理部Ｆ９と同様に、処理部Ｆ９１、Ｆ９２、Ｆ９３、Ｆ９４、Ｆ９５、およびＦ９６を備える。ただし、本開示の第２実施形態の第２変形例による処理部Ｆ９２は、本開示の第２実施形態による処理部Ｆ９２と処理が異なる。
【0173】
図２４は、本開示の第１実施形態の第２変形例による処理部Ｆ９２の構成の一例を示す図である。処理部Ｆ９２は、図２４に示すように、Ｆ９２ａ３、Ｆ９２ａ４、Ｆ９２ａ５、Ｆ９２ａ６、Ｆ９２ａ７、Ｆ９２ａ８、Ｆ９２ａ９、Ｆ９２ａ１１、Ｆ９２ａ１２、およびＦ９１ａ１３を備える。
【0174】
（モータシステムが行う処理）
図２５は、本開示の第２実施形態の第２変形例による処理部Ｆ９２の処理フローの一例を示す図である。処理部Ｆ９２ａ１１は、モータ４０に流れるモータ電流における実電流振幅値から、前回の電流振幅指令Ｉａ＊を推定する（ステップＳ９１）。なお、実電流振幅値としては、前回の電流振幅指令Ｉａ＊に対応する今回の実電流振幅値を用いることが望ましい。そして、処理部Ｆ９２ａ１１は、推定した前回の電流指令Ｉａ＊を処理部Ｆ９２ａ１３に出力する。
図２５は、本開示の第２実施形態の第２変形例による処理部Ｆ９２の処理フローの一例を示す図である。処理部Ｆ９２ａ１１は、モータ４０に流れるモータ電流における実電流振幅値から、前回の電流振幅指令Ｉａ＊を推定する（ステップＳ９１）。なお、実電流振幅値としては、前回の電流振幅指令Ｉａ＊に対応する今回の実電流振幅値を用いることが望ましい。そして、処理部Ｆ９２ａ１１は、推定した前回の電流指令Ｉａ＊を処理部Ｆ９２ａ１３に出力する。
【0175】
処理部Ｆ９２ａ１３は、デジタルのローパスフィルタである。処理部Ｆ９２ａ１３は、処理部Ｆ９２ａ１１が出力する前回の電流指令Ｉａ＊を通過させる（ステップＳ９２）。処理部Ｆ９２ａ１１が出力する前回の電流指令Ｉａ＊は、実電流から算出した値である。そのため、処理部Ｆ９２ａ１１が出力する前回の電流指令Ｉａ＊は、処理部Ｆ９３における制御周波数よりも高い周波数の変動成分を含んでいる可能性がある。処理部Ｆ９２ａ１３は、処理部Ｆ９２ａ１１が出力する前回の電流指令Ｉａ＊に含まれる高い周波数の変動成分を除去する。そして、処理部Ｆ９２ａ１３は、高い周波数の変動成分を除去した前回の電流指令Ｉａ＊を処理部Ｆ９２ａ３およびＦ９２ａ１２に出力する。
【0176】
なお、本開示の第２実施形態の第２変形例による処理部Ｆ９２ａ３、Ｆ９２ａ４、Ｆ９２ａ５、Ｆ９２ａ６、Ｆ９２ａ７、Ｆ９２ａ８、Ｆ９２ａ９、およびＦ９２ａ１２が行う処理は、本開示の第２実施形態による処理部Ｆ９２ａ３、Ｆ９２ａ４、Ｆ９２ａ５、Ｆ９２ａ６、Ｆ９２ａ７、Ｆ９２ａ８、Ｆ９２ａ９、およびＦ９２ａ１２が行う処理と同様である。つまり、処理部Ｆ９２ａ１３が、高い周波数の変動成分を除去した前回の電流指令Ｉａ＊を処理部Ｆ９２ａ３およびＦ９２ａ１２に出力すると、その後、ステップＳ７２、ステップＳ７３、ステップＳ１４～ステップＳ１９の処理が行われる。
【0177】
（作用効果）
以上、本開示の第２実施形態の第２変形例によるモータシステム１について説明した。モータシステム１の制御装置６０において、デジタルのローパスフィルタである処理部Ｆ９２ａ１３は、処理部Ｆ９２ａ１１が出力する前回の電流指令Ｉａ＊を通過させる。
以上、本開示の第２実施形態の第２変形例によるモータシステム１について説明した。モータシステム１の制御装置６０において、デジタルのローパスフィルタである処理部Ｆ９２ａ１３は、処理部Ｆ９２ａ１１が出力する前回の電流指令Ｉａ＊を通過させる。
【0178】
これにより、処理部Ｆ９２ａ３および処理部Ｆ９２ａ１２が受ける前回の電流指令Ｉａ＊が、高い周波数の変動成分を除去したものになる。その結果、処理部Ｆ９２ａ１３を通さない前回の電流指令Ｉａ＊を用いて初期値演算をした場合と比較して、電流センサ３０や電流検出回路８０によるモータ電流の検出の誤差、過変調域での駆動等により発生する、電流のリプル成分等による変動成分を除去した切り替え初期値を処理部Ｆ９６に供給することができ、電流のリプル成分により前回の電流指令Ｉａ＊に変動成分がある場合も、制御を切り替える際のトルクや回転数の変動を抑制することができる。
【0179】
＜第１実施形態および第２実施形態の別の変形例＞
本開示の第１実施形態、第１実施形態の第１変形例、第１実施形態の第２変形例、第２実施形態、第２実施形態の第１変形例、第２実施形態の第２変形例では、処理部Ｆ８１は、図６に示すように、処理部Ｆ８１ａ４により電圧位相のリミットを設定し、位相指令φ＊が所定の上限値を超えないようにしている。しかしながら、第１実施形態および第２実施形態の別の変形例では、処理部Ｆ８１ａ４に代わって、または、処理部Ｆ８１ａ４に追加して、処理部Ｆ８２でリミットを設定し、位相指令φ＊が所定の上限値を超えないようにするものであってもよい。なお、処理部Ｆ８１ａ４に代わって処理部Ｆ８２でリミットを設定する場合、処理部Ｆ８１ａ３の出力する減算結果が処理部Ｆ８２の初期値として設定される。
本開示の第１実施形態、第１実施形態の第１変形例、第１実施形態の第２変形例、第２実施形態、第２実施形態の第１変形例、第２実施形態の第２変形例では、処理部Ｆ８１は、図６に示すように、処理部Ｆ８１ａ４により電圧位相のリミットを設定し、位相指令φ＊が所定の上限値を超えないようにしている。しかしながら、第１実施形態および第２実施形態の別の変形例では、処理部Ｆ８１ａ４に代わって、または、処理部Ｆ８１ａ４に追加して、処理部Ｆ８２でリミットを設定し、位相指令φ＊が所定の上限値を超えないようにするものであってもよい。なお、処理部Ｆ８１ａ４に代わって処理部Ｆ８２でリミットを設定する場合、処理部Ｆ８１ａ３の出力する減算結果が処理部Ｆ８２の初期値として設定される。
【0180】
（処理部Ｆ８２の構成）
図２６は、本開示の第１実施形態および第２実施形態の別の変形例による処理部Ｆ８２の構成の一例を示す図である。図２６に示す処理部Ｆ８２は、処理部Ｆ８２ａ２、Ｆ８２ａ３、およびＦ８２ａ５を備える。
図２６は、本開示の第１実施形態および第２実施形態の別の変形例による処理部Ｆ８２の構成の一例を示す図である。図２６に示す処理部Ｆ８２は、処理部Ｆ８２ａ２、Ｆ８２ａ３、およびＦ８２ａ５を備える。
【0181】
（処理部Ｆ８２が行う処理）
図２６に示す処理部Ｆ８２が行う処理について説明する。なお、処理部Ｆ８２ａ５は、リミッタを備える。リミッタは、モータ４０を駆動するインバータ２０に入力される直流電圧とモータ４０の駆動回転数とに応じて決定される制限値が設けられ、積分値を制限値で制限して電圧位相制御に用いられる制御器の積分器である処理部Ｆ８２ａ５の出力を制限する。具体的には、処理部Ｆ８２ａ５は、第７処理部Ｆ７が出力する差分速度Δωに積分ゲインＫｉを乗算し、積分する。そして処理部Ｆ８２ａ５は、積分結果が所定の上限値以下である場合、積分結果をそのまま処理部Ｆ８２ａ３に出力する。また、処理部Ｆ８２ａ５は、積分結果が所定の上限値を超えている場合、リミッタにより所定の上限値を積分結果として処理部Ｆ８２ａ３に出力する。なお、所定の上限値は、駆動回転数および前記直流電圧から算出される前記モータのトルクと電圧位相との関係を表す関数の極値となる電圧位相に基づいて決定される値であってもよい。この所定の上限値は、定数であってもよいし、モータ４０の回転数とインバータ２０に入力される直流電圧とに応じた変数であってもよい。
図２６に示す処理部Ｆ８２が行う処理について説明する。なお、処理部Ｆ８２ａ５は、リミッタを備える。リミッタは、モータ４０を駆動するインバータ２０に入力される直流電圧とモータ４０の駆動回転数とに応じて決定される制限値が設けられ、積分値を制限値で制限して電圧位相制御に用いられる制御器の積分器である処理部Ｆ８２ａ５の出力を制限する。具体的には、処理部Ｆ８２ａ５は、第７処理部Ｆ７が出力する差分速度Δωに積分ゲインＫｉを乗算し、積分する。そして処理部Ｆ８２ａ５は、積分結果が所定の上限値以下である場合、積分結果をそのまま処理部Ｆ８２ａ３に出力する。また、処理部Ｆ８２ａ５は、積分結果が所定の上限値を超えている場合、リミッタにより所定の上限値を積分結果として処理部Ｆ８２ａ３に出力する。なお、所定の上限値は、駆動回転数および前記直流電圧から算出される前記モータのトルクと電圧位相との関係を表す関数の極値となる電圧位相に基づいて決定される値であってもよい。この所定の上限値は、定数であってもよいし、モータ４０の回転数とインバータ２０に入力される直流電圧とに応じた変数であってもよい。
【0182】
処理部Ｆ８２ａ２は、第７処理部Ｆ７が出力する差分速度Δωに比例ゲインＫｐを乗算する。そして、処理部Ｆ８２ａ２は、乗算結果を処理部Ｆ８２ａ３に出力する。
【0183】
処理部Ｆ８２ａ３は、処理部Ｆ８２ａ５が出力する積分結果と、処理部Ｆ８２ａ２が出力する乗算結果とを加算する。そして、処理部Ｆ８２ａ３は、加算結果を位相指令φ＊として処理部Ｆ８３に出力する。
【0184】
（作用効果）
以上、図２６に示す第１実施形態および第２実施形態の別の変形例によるモータシステム１について説明した。モータシステム１の制御装置６０は、処理部Ｆ８１ａ４に代わって、または、処理部Ｆ８１ａ４に追加して、処理部Ｆ８２ａ５を備える。制御装置６０において、処理部Ｆ８２ａ５は、第７処理部Ｆ７が出力する差分速度Δωに積分ゲインＫｉを乗算し、積分する。そして処理部Ｆ８２ａ５は、積分結果が所定の上限値以下である場合、積分結果をそのまま処理部Ｆ８２ａ３に出力する。また、処理部Ｆ８２ａ５は、積分結果が所定の上限値を超えている場合、所定の上限値を積分結果として処理部Ｆ８２ａ３に出力する。その結果、制御装置６０は、ベクトル制御と電圧位相制御とを切り替える場合も、トルク、回転数の変動を抑制することができる。
以上、図２６に示す第１実施形態および第２実施形態の別の変形例によるモータシステム１について説明した。モータシステム１の制御装置６０は、処理部Ｆ８１ａ４に代わって、または、処理部Ｆ８１ａ４に追加して、処理部Ｆ８２ａ５を備える。制御装置６０において、処理部Ｆ８２ａ５は、第７処理部Ｆ７が出力する差分速度Δωに積分ゲインＫｉを乗算し、積分する。そして処理部Ｆ８２ａ５は、積分結果が所定の上限値以下である場合、積分結果をそのまま処理部Ｆ８２ａ３に出力する。また、処理部Ｆ８２ａ５は、積分結果が所定の上限値を超えている場合、所定の上限値を積分結果として処理部Ｆ８２ａ３に出力する。その結果、制御装置６０は、ベクトル制御と電圧位相制御とを切り替える場合も、トルク、回転数の変動を抑制することができる。
【0185】
処理部Ｆ８２ａ５により、ベクトル制御から電圧位相制御へ切り替える際、処理部Ｆ８１で演算された切り替え初期値が電圧位相制御で安定に制御可能な位相範囲を超えた値となった場合でも、安定に制御可能な範囲の積分値をＦ８２ａ３に出力することができる。その結果、処理部Ｆ８２が、処理部Ｆ８２ａ５の代わりに出力にリミットが設けられていない処理部Ｆ８２ａ１を備える場合に比べて、電流センサ３０や電流検出回路８０によるモータ電流の検出の誤差、過変調域での駆動等により発生する、電流のリプル成分等により安定に制御可能な位相範囲を超えた切り替え初期値が出力された場合でも安定に制御可能な範囲の積分値を出力することができ、ベクトル制御から電圧位相制御への切り替え時に、トルク、回転数変動を抑制し、安定にモータを制御することができる。
【0186】
なお、上述の本開示の各実施形態によるモータシステム１は、速度フィードバック型の電圧位相制御を前提として説明した。しかしながら、図６に示す処理部Ｆ８１ａ４、図２６に示す処理部Ｆ８２ａ４、図２６に示す処理部Ｆ８２ａ５のそれぞれが行うリミットを設定する処理は、速度フィードバック型ではない電圧位相制御を行うモータシステムに適用するものであってもよい。
【0187】
なお、本開示の別の実施形態では、モータシステム１が備える制御装置６０は、速度フィードバック型の電圧位相制御を行うものに限定されず、他のフィードバック型の電圧位相制御を行うものであってもよい。この場合、制御装置６０は、他のフィードバック型の電圧位相制御とベクトル制御とを切り替えるものであってもよい。その結果、速度フィードバック型以外のフィードバック型の電圧位相制御とベクトル制御とを切り替える場合も、シームレスな動作とすることができる。
【0188】
なお、本開示の各実施形態における処理は、適切な処理が行われる範囲において、処理の順番が入れ替わってもよい。
【0189】
本開示の各実施形態における記憶部や記憶装置（レジスタ、ラッチを含む）のそれぞれは、適切な情報の送受信が行われる範囲においてどこに備えられていてもよい。また、記憶部や記憶装置のそれぞれは、適切な情報の送受信が行われる範囲において複数存在しデータを分散して記憶していてもよい。
【0190】
本開示の各実施形態について説明したが、上述のモータシステム１、制御装置６０、その他の制御装置は内部に、コンピュータシステムを有していてもよい。そして、上述した処理の過程は、プログラムの形式でコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶されており、このプログラムをコンピュータが読み出して実行することによって、上記処理が行われる。コンピュータの具体例を以下に示す。
【0191】
図２７は、少なくとも１つの実施形態に係るコンピュータの構成を示す概略ブロック図である。コンピュータ５は、図２７に示すように、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）６、メインメモリ７、ストレージ８、インターフェース９を備える。
【0192】
例えば、上述のモータシステム１、制御装置６０、その他の制御装置のそれぞれは、コンピュータ５に実装される。そして、上述した各処理部の動作は、プログラムの形式でストレージ８に記憶されている。ＣＰＵ６は、プログラムをストレージ８から読み出してメインメモリ７に展開し、当該プログラムに従って上記処理を実行する。また、ＣＰＵ６は、プログラムに従って、上述した各記憶部に対応する記憶領域をメインメモリ７に確保する。
【0193】
ストレージ８の例としては、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ－ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＤＶＤ－ＲＯＭ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、半導体メモリ等が挙げられる。ストレージ８は、コンピュータ５のバスに直接接続された内部メディアであってもよいし、インターフェース９または通信回線を介してコンピュータ５に接続される外部メディアであってもよい。また、このプログラムが通信回線によってコンピュータ５に配信される場合、配信を受けたコンピュータ５が当該プログラムをメインメモリ７に展開し、上記処理を実行してもよい。少なくとも１つの実施形態において、ストレージ８は、一時的でない有形の記憶媒体である。
【0194】
また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現してもよい。さらに、上記プログラムは、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるファイル、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であってもよい。
【0195】
本開示のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例であり、開示の範囲を限定しない。これらの実施形態は、開示の要旨を逸脱しない範囲で、種々の追加、種々の省略、種々の置き換え、種々の変更を行ってよい。
【0196】
＜付記＞
本開示の各実施形態に記載の制御装置、モータシステム、処理方法、およびプログラムは、例えば以下のように把握される。
本開示の各実施形態に記載の制御装置、モータシステム、処理方法、およびプログラムは、例えば以下のように把握される。
【0197】
（１）第１の態様に係る制御装置（６０）は、
モータ（４０）の駆動状態に応じて前記モータ（４０）を制御するためのベクトル制御と電圧位相制御とを切り替える制御装置であって、
前記モータ（４０）を駆動するインバータ（２０）に入力される直流電圧と前記モータ（４０）の駆動回転数とに応じて決定される制限値が設けられ、前記ベクトル制御から前記電圧位相制御に切り替わる場合、入力された値を前記制限値で制限して前記電圧位相制御に用いられる制御器（Ｆ８３）の初期値を生成するリミッタ（Ｆ８１ａ４）、
を備える。
モータ（４０）の駆動状態に応じて前記モータ（４０）を制御するためのベクトル制御と電圧位相制御とを切り替える制御装置であって、
前記モータ（４０）を駆動するインバータ（２０）に入力される直流電圧と前記モータ（４０）の駆動回転数とに応じて決定される制限値が設けられ、前記ベクトル制御から前記電圧位相制御に切り替わる場合、入力された値を前記制限値で制限して前記電圧位相制御に用いられる制御器（Ｆ８３）の初期値を生成するリミッタ（Ｆ８１ａ４）、
を備える。
【0198】
これにより、制御装置（６０）は、ベクトル制御の電圧指令にリプル成分が重畳される場合も、ベクトル制御から電圧位相制御への切り替え時に、トルク、回転数変動を抑制し、安定にモータを制御することができる。
【0199】
（２）第２の態様に係る制御装置（６０）は、（１）の制御装置（６０）であって、
前記制限値は、
前記駆動回転数および前記直流電圧から算出される前記モータのトルクと電圧位相との関係を表す関数の極値となる電圧位相に基づいて決定される値であってもよい。
前記制限値は、
前記駆動回転数および前記直流電圧から算出される前記モータのトルクと電圧位相との関係を表す関数の極値となる電圧位相に基づいて決定される値であってもよい。
【0200】
これにより、制御装置（６０）は、ベクトル制御の電圧指令にリプル成分が重畳される場合も、ベクトル制御から電圧位相制御への切り替え時に、トルク、回転数変動を抑制し、安定にモータを制御することができる。
【0201】
（３）第３の態様に係る制御装置（６０）は、（１）の制御装置（６０）であって、
前記制限値は、
前記駆動回転数の範囲および前記直流電圧の範囲により予め決定された定数であってもよい。
前記制限値は、
前記駆動回転数の範囲および前記直流電圧の範囲により予め決定された定数であってもよい。
【0202】
これにより、制御装置（６０）は、ベクトル制御の電圧指令にリプル成分が重畳される場合も、ベクトル制御から電圧位相制御への切り替え時に、トルク、回転数変動を抑制し、安定にモータを制御することができる。
【0203】
（４）第４の態様に係る制御装置（６０）は、（１）の制御装置（６０）であって、
前記制限値は、
前記駆動回転数および前記直流電圧に応じて演算される変数であってもよい。
前記制限値は、
前記駆動回転数および前記直流電圧に応じて演算される変数であってもよい。
【0204】
これにより、制御装置（６０）は、ベクトル制御の電圧指令にリプル成分が重畳される場合も、ベクトル制御から電圧位相制御への切り替え時に、トルク、回転数変動を抑制し、安定にモータを制御することができる。
【0205】
（５）第５の態様に係るモータシステム（１）は、
（１）から（４）の何れか１つに記載の制御装置（６０）と、
前記制御装置（６０）の出力に基づいて動作するモータ（４０）と、
を備える。
（１）から（４）の何れか１つに記載の制御装置（６０）と、
前記制御装置（６０）の出力に基づいて動作するモータ（４０）と、
を備える。
【0206】
これにより、モータシステム（１）は、ベクトル制御の電圧指令にリプル成分が重畳される場合も、ベクトル制御から電圧位相制御への切り替え時に、トルク、回転数変動を抑制し、安定にモータを制御することができる。
【0207】
（６）第６の態様に係る処理方法は、
モータ（４０）の駆動状態に応じて前記モータ（４０）を制御するためのベクトル制御と電圧位相制御とを切り替える制御装置（６０）が実行する処理方法であって、
前記モータ（４０）を駆動するインバータ（２０）に入力される直流電圧と前記モータ（４０）の駆動回転数とに応じて決定される制限値が設けられ、前記ベクトル制御から前記電圧位相制御に切り替わる場合、入力された値を前記制限値で制限して前記電圧位相制御に用いられる制御器（Ｆ８３）の初期値を生成すること、
を含む。
モータ（４０）の駆動状態に応じて前記モータ（４０）を制御するためのベクトル制御と電圧位相制御とを切り替える制御装置（６０）が実行する処理方法であって、
前記モータ（４０）を駆動するインバータ（２０）に入力される直流電圧と前記モータ（４０）の駆動回転数とに応じて決定される制限値が設けられ、前記ベクトル制御から前記電圧位相制御に切り替わる場合、入力された値を前記制限値で制限して前記電圧位相制御に用いられる制御器（Ｆ８３）の初期値を生成すること、
を含む。
【0208】
これにより、処理方法は、ベクトル制御の電圧指令にリプル成分が重畳される場合も、ベクトル制御から電圧位相制御への切り替え時に、トルク、回転数変動を抑制し、安定にモータを制御することができる。
【0209】
（７）第７の態様に係るプログラムは、
モータ（４０）の駆動状態に応じて前記モータ（４０）を制御するためのベクトル制御と電圧位相制御とを切り替える制御装置のコンピュータ（５）に、
前記モータ（４０）を駆動するインバータ（２０）に入力される直流電圧と前記モータ（４０）の駆動回転数とに応じて決定される制限値が設けられ、前記ベクトル制御から前記電圧位相制御に切り替わる場合、入力された値を前記制限値で制限して前記電圧位相制御に用いられる制御器（Ｆ８３）の初期値を生成すること、
を実行させる。
モータ（４０）の駆動状態に応じて前記モータ（４０）を制御するためのベクトル制御と電圧位相制御とを切り替える制御装置のコンピュータ（５）に、
前記モータ（４０）を駆動するインバータ（２０）に入力される直流電圧と前記モータ（４０）の駆動回転数とに応じて決定される制限値が設けられ、前記ベクトル制御から前記電圧位相制御に切り替わる場合、入力された値を前記制限値で制限して前記電圧位相制御に用いられる制御器（Ｆ８３）の初期値を生成すること、
を実行させる。
【0210】
（８）第８の態様に係る制御装置（６０）は、
モータ（４０）の駆動状態に応じて前記モータ（４０）を制御するためのベクトル制御と電圧位相制御とを切り替える制御装置であって、
前記モータ（４０）を駆動するインバータ（２０）に入力される直流電圧と前記モータ（４０）の駆動回転数とに応じて決定される制限値が設けられ、積分値を前記制限値で制限して前記電圧位相制御に用いられる制御器の積分器（Ｆ８２ａ５）の出力を制限するリミッタ、を備える。
モータ（４０）の駆動状態に応じて前記モータ（４０）を制御するためのベクトル制御と電圧位相制御とを切り替える制御装置であって、
前記モータ（４０）を駆動するインバータ（２０）に入力される直流電圧と前記モータ（４０）の駆動回転数とに応じて決定される制限値が設けられ、積分値を前記制限値で制限して前記電圧位相制御に用いられる制御器の積分器（Ｆ８２ａ５）の出力を制限するリミッタ、を備える。
【0211】
これにより、制御装置（６０）は、ベクトル制御の電圧指令にリプル成分が重畳される場合も、ベクトル制御から電圧位相制御への切り替え時に、トルク、回転数変動を抑制し、安定にモータを制御することができる。
【0212】
これにより、プログラムは、ベクトル制御の電圧指令にリプル成分が重畳される場合も、ベクトル制御から電圧位相制御への切り替え時に、トルク、回転数変動を抑制し、安定にモータを制御することができる。
【符号の説明】
【0213】
１・・・モータシステム
５・・・コンピュータ
６・・・ＣＰＵ
７・・・メインメモリ
８・・・ストレージ
９・・・インターフェース
１０・・・ＰＷＭ変換器
２０・・・インバータ
３０・・・電流センサ
４０・・・モータ
５０・・・位置センサ
６０・・・制御装置
７０・・・電圧検出回路
８０・・・電流検出回路
Ｆ１・・・第１処理部
Ｆ２・・・第２処理部
Ｆ３・・・第３処理部
Ｆ４・・・第４処理部
Ｆ５・・・第５処理部
Ｆ６・・・第６処理部
Ｆ７・・・第７処理部
Ｆ８・・・第８処理部
Ｆ９・・・第９処理部
Ｆ８１、Ｆ８１ａ１、Ｆ８１ａ２、Ｆ８１ａ３、Ｆ８１ａ４、Ｆ８２、Ｆ８２ａ１、Ｆ８２ａ２、Ｆ８２ａ３、Ｆ８２ａ４、Ｆ８２ａ５、Ｆ８３、Ｆ９１、Ｆ９１ａ１、Ｆ９１ａ２、Ｆ９１ａ３、Ｆ９１ａ４、Ｆ９１ａ５、Ｆ９１ａ６、Ｆ９２、Ｆ９２ａ１、Ｆ９２ａ２、Ｆ９２ａ３、Ｆ９２ａ４、Ｆ９２ａ５、Ｆ９２ａ６、Ｆ９２ａ７、Ｆ９２ａ８、Ｆ９２ａ９、Ｆ９２ａ１０、Ｆ９２ａ１１、Ｆ９２ａ１２、Ｆ９２ａ１３、Ｆ９３、Ｆ９３ａ１、Ｆ９３ａ２、Ｆ９３ａ３、Ｆ９４、Ｆ９５、Ｆ９６、Ｆ９６ｄ、Ｆ９６ｑ、Ｆ９６ａ１ｄ、Ｆ９６ａ２ｄ、Ｆ９６ａ３ｄ、Ｆ９６ａ４ｄ、Ｆ９６ａ５ｄ、Ｆ９６ａ１ｑ、Ｆ９６ａ２ｑ、Ｆ９６ａ３ｑ、Ｆ９６ａ４ｑ、Ｆ９６ａ５ｑ・・・処理部
５・・・コンピュータ
６・・・ＣＰＵ
７・・・メインメモリ
８・・・ストレージ
９・・・インターフェース
１０・・・ＰＷＭ変換器
２０・・・インバータ
３０・・・電流センサ
４０・・・モータ
５０・・・位置センサ
６０・・・制御装置
７０・・・電圧検出回路
８０・・・電流検出回路
Ｆ１・・・第１処理部
Ｆ２・・・第２処理部
Ｆ３・・・第３処理部
Ｆ４・・・第４処理部
Ｆ５・・・第５処理部
Ｆ６・・・第６処理部
Ｆ７・・・第７処理部
Ｆ８・・・第８処理部
Ｆ９・・・第９処理部
Ｆ８１、Ｆ８１ａ１、Ｆ８１ａ２、Ｆ８１ａ３、Ｆ８１ａ４、Ｆ８２、Ｆ８２ａ１、Ｆ８２ａ２、Ｆ８２ａ３、Ｆ８２ａ４、Ｆ８２ａ５、Ｆ８３、Ｆ９１、Ｆ９１ａ１、Ｆ９１ａ２、Ｆ９１ａ３、Ｆ９１ａ４、Ｆ９１ａ５、Ｆ９１ａ６、Ｆ９２、Ｆ９２ａ１、Ｆ９２ａ２、Ｆ９２ａ３、Ｆ９２ａ４、Ｆ９２ａ５、Ｆ９２ａ６、Ｆ９２ａ７、Ｆ９２ａ８、Ｆ９２ａ９、Ｆ９２ａ１０、Ｆ９２ａ１１、Ｆ９２ａ１２、Ｆ９２ａ１３、Ｆ９３、Ｆ９３ａ１、Ｆ９３ａ２、Ｆ９３ａ３、Ｆ９４、Ｆ９５、Ｆ９６、Ｆ９６ｄ、Ｆ９６ｑ、Ｆ９６ａ１ｄ、Ｆ９６ａ２ｄ、Ｆ９６ａ３ｄ、Ｆ９６ａ４ｄ、Ｆ９６ａ５ｄ、Ｆ９６ａ１ｑ、Ｆ９６ａ２ｑ、Ｆ９６ａ３ｑ、Ｆ９６ａ４ｑ、Ｆ９６ａ５ｑ・・・処理部
【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】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】