特開 2024-167951 電動機制御装置および電動機駆動システム

(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】P2024167951

(43)【公開日】2024-12-05

(54)【発明の名称】電動機制御装置および電動機駆動システム

(51)【国際特許分類】

   H02P 27/06 20060101AFI20241128BHJP

【ＦＩ】

H02P27/06

【審査請求】未請求

【請求項の数】16

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023084293

(22)【出願日】2023-05-23

(71)【出願人】

【識別番号】000006013

【氏名又は名称】三菱電機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002941

【氏名又は名称】弁理士法人ぱるも特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】河合 一弥

【テーマコード（参考）】

5H505

【Ｆターム（参考）】

5H505AA16

5H505BB04

5H505CC04

5H505DD03

5H505DD08

5H505HA06

5H505HA09

5H505HA10

5H505JJ03

5H505JJ04

5H505JJ24

5H505JJ25

5H505JJ26

5H505LL01

5H505LL22

5H505LL24

5H505LL41

5H505LL45

5H505LL58

5H505MM16

(57)【要約】

【課題】インバータ回路の電源電圧の変動に伴う、インバータ回路の出力電流および電動機のトルクが変動する事を抑制し、電動機駆動システムの出力安定化を目的としている。
【解決手段】電源電圧の傾きに基づいて、電動機のトルクの変動が少なくなるように、各相それぞれの出力指令を補正する。具体的には、インバータ回路のスイッチングを制御する手段に、交流電動機を駆動するための出力指令値を計算する出力指令計算手段と、電源電圧の傾きを計算する電圧傾き計算手段と、電圧傾き計算手段により算出された電圧の傾きに応じて、交流電動機のトルク変動を抑制する補正量で出力指令値を補正する出力指令補正手段とを備える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

直流電源と交流電動機との間に接続され、前記直流電源の直流電力を交流電力に変換して前記交流電動機を駆動制御する電動機制御装置であって、
前記直流電力を前記交流電力に変換するためのスイッチング素子を有する電力変換回路、
前記スイッチング素子のオン、オフを制御するスイッチング制御手段、を備え、
前記スイッチング制御手段は、前記交流電動機を駆動するための出力指令値を計算する出力指令計算手段と、前記直流電源の電圧の傾きを計算する電圧傾き計算手段と、前記電圧傾き計算手段により算出された電圧の傾きに応じて、前記交流電動機のトルク変動を抑制する補正量を算出し、この補正量で前記出力指令値を補正する出力指令補正手段と、を有していることを特徴とする電動機制御装置。

【請求項2】

前記交流電動機は、３相交流電動機であって、前記電力変換回路から前記３相交流電動機の各相に流れる電流を検出する電流検出部をさらに備え、前記直流電源の電圧増加時に前記各相に流れる電流のうち、電流振幅が最も高い相の出力指令値を第１の補正量で補正するとともに、それ以外の相の出力指令値を前記第１の補正量の１／２の第２の補正量で補正することを特徴とする請求項１に記載の電動機制御装置。

【請求項3】

前記交流電動機は、３相交流電動機であって、前記電力変換回路から前記３相交流電動機の各相に流れる電流を検出する電流検出部をさらに備え、前記電流検出部で検出された各相の電流のうち、あらかじめ定められた電流閾値を超えた相の出力指令値を第１の補正量で補正するとともに、それ以外の相の出力指令値を前記第１の補正量の１／２の第２の補正量で補正することを特徴とする請求項１に記載の電動機制御装置。

【請求項4】

前記交流電動機は、３相交流電動機であって、各相の電流振幅が最も高くなる出力指令値の判定範囲をあらかじめ設定し、判定範囲内の相の出力指令値を第１の補正量で補正するとともに、それ以外の相の出力指令値を前記第１の補正量の１／２の第２の補正量で補正することを特徴とする請求項１に記載の電動機制御装置。

【請求項5】

前記交流電動機は、３相交流電動機であって、前記電力変換回路から前記３相交流電動機の各相に流れる電流を検出する電流検出部をさらに備え、前記直流電源の電圧減少時に前記各相の出力指令値のうち、最も高い出力指令値を第１の補正量で補正するとともに、それ以外の相の出力指令値を前記第１の補正量の１／２の第２の補正量で補正することを特徴とする請求項１に記載の電動機制御装置。

【請求項6】

前記補正量は、少なくとも前記電圧の傾きおよび前記電力変換回路から前記交流電動機に出力する出力電流のいずれか、あるいは組合せにより算出されることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の電動機制御装置。

【請求項7】

前記電圧の傾きが大きくなるほど、前記補正量を大きくすることを特徴とする請求項６に記載の電動機制御装置。

【請求項8】

前記出力電流が大きくなるほど、前記補正量を大きくすることを特徴とする請求項６に記載の電動機制御装置。

【請求項9】

駆動される前記交流電動機の温度が高いほど前記補正量を小さくすることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の電動機制御装置。

【請求項10】

前記電圧傾き計算手段により算出された電圧の傾きに応じて設定された前記補正量を、前記電圧の傾き算出時点からの経過時間に比例して減少させることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の電動機制御装置。

【請求項11】

前記電圧傾き計算手段により算出された傾きがゼロとなった時点からの経過時間に比例して前記補正量を減少させることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の電動機制御装置。

【請求項12】

前記電圧傾き計算手段により算出された電圧の傾きがあらかじめ定められた電圧傾き閾値より大きいときに前記補正量で補正することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の電動機制御装置。

【請求項13】

前記電圧傾き計算手段は、前記直流電源の検出電圧の変動に基づいて算出することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の電動機制御装置。

【請求項14】

前記電圧傾き計算手段は、前記電力変換回路への入力電流、前記電力変換回路からの出力電流、および前記電力変換回路の出力電圧の少なくともいずれか１つに基づいて算出されることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の電動機制御装置。

【請求項15】

前記スイッチング素子は、ワイドバンドギャップ半導体によって形成されていることを特徴とする請求項１から５の何れか１項に記載の電動機制御装置。

【請求項16】

請求項１から５のいずれか１項に記載の電動機制御装置、前記電動機制御装置に接続される交流電動機を備えた電動機駆動システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本願は、電動機制御装置および電動機駆動システムに関するものである。

【背景技術】

【0002】

電力の出力形態を変換する電動機制御装置および電動機駆動システムとしては、交流電力を直流電力へ変換するＡＣ／ＤＣコンバータ（Ａｌｔｅｒｎａｔｅ Ｃｕｒｒｅｎｔ／Ｄｉｒｅｃｔ Ｃｕｒｒｅｎｔ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）、直流電力から交流電力へ変換するインバータ（Ｉｎｖｅｒｔｅｒ）、等が一般的である。これらの電動機制御装置および電動機駆動システムは、半導体スイッチング素子を備えた構成が知られている。

【0003】

ここで、電動機制御装置および電動機駆動システムは、直流電源と、コンデンサと複数の半導体スイッチとからなり、直流電源に接続されるインバータ回路と、インバータ回路に負荷として接続された交流電動機とから構成される。特に、電気自動車の駆動システムの電源として、リチウムイオンバッテリおよびリチウムイオンを介した昇圧コンバータ付きのシステムからなる事が多い。

【0004】

インバータ回路は、複数の半導体スイッチをあらかじめ定められたスイッチング周波数でオンオフすることにより、直流電源の直流電力を交流電力に変換して、負荷である交流電動機のトルクおよび回転速度を調節する。また、交流電動機は、動作状況によっては発電機として動作し、発電によって生じた回生電力を直流電源に充電する。なお、電気自動車に適用される交流電動機としては、効率の良い永久磁石３相同期電動機がよく用いられる。

【0005】

３相同期電動機を用いた駆動システムにおいて、インバータ回路は、上段側スイッチング素子と下段側スイッチング素子とが直列に接続された３組の直列回路が、それぞれ直流電源と並列に接続されて構成され、３組の直列回路のそれぞれの中点と３相同期電動機のｕ相、ｖ相、ｗ相のそれぞれの入力とが接続されている。

【0006】

また、インバータ回路の各相に設けられるスイッチング素子を順次オンおよびオフさせることにより、３相同期電動機の各相に互いに位相が１２０度ずつ異なる交流電力を供給して３相同期電動機を駆動させる。以下、特に断らない限り、電動機は３相同期電動機を指すものとする。なお、インバータ回路の動作原理については、一般的に広く知られているので、ここでは説明を省略する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開２０２２－１０４７０８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

上述したように電動機制御装置は、外部より電源電圧を供給して電動機を駆動する。しかし、電源電圧の動作が不安定な場合、供給する電圧も不安定になる。この場合、インバータの出力電流が急増減することにより、電動機のトルクも急増減するように変動する。

【0009】

このようなトルク変動を抑制する抑制要素として、電圧平滑用の平滑コンデンサを入力電源装置と駆動システムの間に接続し、平滑コンデンサの静電容量を大きくする事によって、電源電圧の変動を抑制する場合がある。しかし、平滑コンデンサの静電容量を大きくすることで、駆動システムのサイズ、重量、コストが増加するという課題がある。

【0010】

このような課題の対策として、駆動システムの電源電圧が急変動する場合はそれを検知し、一定周期における電源電圧が所定の閾値を超えた時、電源電圧の変動幅/基準電圧補正幅より補正幅を計算し、インバータの出力電流を制限するように、電流制限基準電圧を通常値より低下させるように補正する方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。

【0011】

しかしながら、出力電流を制限する事によって、電動機のトルクが低下してしまう恐れがある。すなわち、特許文献１において、一定周期における電源電圧が所定の閾値を超えた時、補正幅を計算し、電流制限基準電圧を通常値より低下させるように補正している。この時、電流制限基準電圧を通常値より低下させる事で、電圧指令が低減するようにインバータの出力電流が制限され、インバータの出力電流が通常値より低下する。その結果、電動機のトルクが通常値より低下するという課題が生じる。

【0012】

本願は、上述のような問題を解決するためになされたもので、電動機のトルクの変動を低減する事ができ、安定した電動機の動作が実現できる。

【課題を解決するための手段】

【0013】

本願に開示される電動機制御装置は、直流電源と交流電動機との間に接続され、直流電源の直流電力を交流電力に変換して交流電動機を駆動制御するものであって、直流電力を交流電力に変換するためのスイッチング素子を有する電力変換回路、スイッチング素子のオン、オフを制御するスイッチング制御手段、を備え、スイッチング制御手段は、交流電動機を駆動するための出力指令値を計算する出力指令計算手段と、直流電源の電圧の傾きを計算する電圧傾き計算手段と、電圧傾き計算手段により算出された電圧の傾きに応じて、交流電動機のトルク変動を抑制する補正量を算出し、この補正量で出力指令値を補正する出力指令補正手段と、を有していることを特徴とする。

【発明の効果】

【0014】

本願に開示される電動機制御装置によれば、電源電圧の傾きに応じて、交流電動機のトルク変動を抑制する補正量で出力指令値を補正することで電動機のトルクの変動を低減し、安定した電動機の動作を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】実施の形態１に係る電動機制御装置が搭載された電動機駆動システムの構成を示すブロック図である。

【図2】実施の形態１に係る電動機制御装置のスイッチング制御手段のハードウエアの一例を説明する図である。

【図3】実施の形態１に係る電動機制御装置の電圧傾き計算手段の機能を説明するブロック図である。

【図4】実施の形態１に係る電動機制御装置の出力指令計算手段の機能を説明するブロック図である。

【図5】実施の形態１に係る電動機制御装置の出力指令補正手段の機能を説明するブロック図である。

【図6】実施の形態１に係る電動機制御装置の出力指令補正手段の動作を説明するフローチャートである。

【図7】実施の形態１に係る電動機制御装置の電源電圧、各相電流、各相電圧指令補正量の時系列の変化を説明するタイミングチャートである。

【図8】実施の形態１に係る電動機制御装置の効果を説明する図である。

【図9】実施の形態２に係る電動制御装置の出力指令補正手段の動作を説明するフローチャートである。

【図10】実施の形態２に係る電動機制御装置の電源電圧、各相電流、各相電圧指令補正量の時系列の変化を説明するタイミングチャートである。

【図11】実施の形態２に係る電動機制御装置の効果を説明する図である。

【図12】実施の形態３に係る電動機制御装置の出力指令補正手段の機能を説明するブロック図である。

【図13】実施の形態３に係る電動機制御装置の出力指令補正手段の動作を説明するフローチャートである。

【図14】実施の形態３に係る電動機制御装置の電源電圧、各相電圧指令値、各相電圧指令補正量の時系列の変化を説明するタイミングチャートである。

【図15】実施の形態３に係る電動機制御装置の効果を説明する図である。

【図16】実施の形態４に係る電動機制御装置の出力指令補正手段の動作を説明するフローチャートである。

【図17】実施の形態４に係る電動機制御装置の電源電圧、各相電圧指令値、各相電圧指令補正量の時系列の変化を説明するタイミングチャートである。

【図18】実施の形態４に係る電動機制御装置の効果を説明する図である。

【図19】実施の形態５に係る電源電圧の傾きと補正量との関係を説明する図である。

【図20】実施の形態５に係る電源電圧の傾きと補正量との関係を説明する図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、本願に係る電動機制御装置および電動機駆動システムの好適な実施の形態につき図面を用いて説明するが、各図において同一、または相当する部分については、同一符号を付し、その詳しい説明は省略する。以降の実施形態も同様に、同一符号を付した構成について重複した説明は省略する。
て説明する。

【0017】

一般に、電動機は、電力を駆動力に変換して力行運転するものであるが、そのままの構造で駆動力を電力に逆変換して回生運転することも可能である。また、ジェネレータとも称される発電機は、駆動力を電力に変換して回生運転するものであるが、そのままの構造で電力を駆動力に逆変換して力行運転することも可能である。すなわち、電動機と発電機とは、基本的に同一構造を有するものであり、どちらも力行運転および回生運転することが可能である。したがって、本明細書においては、電動機および発電機の双方の機能を持つ回転電機を単に電動機と称するものとする。

【0018】

実施の形態１．
図１を用いて、実施の形態１に係る電動機制御装置１の構成及び動作について説明する。電動機制御装置１は、電力開閉器７０を介して直流母線２１ａ，２１ｂが直流電源９０と接続され、駆動電力あるいは回生電力が直流電源９０と授受される。また、電動機制御装置１は、交流母線２により電動機１０と接続され、駆動電力あるいは回生電力が電動機１０と授受される。

【0019】

また、電動機１０には、電動機１０の永久磁石の温度を検出する温度検出部５０（以下温度センサ５０と称す）、電動機１０のロータの回転角から回転速度を検出する回転速度検出部６０（以下回転角センサ６０と称す）が備えられている。
なお、電動機１０は、負荷を回転駆動させるとともに、負荷の回転エネルギーを電気エネルギーとして回生可能であり、永久磁石３相交流同期電動機を始めとする３相ブラシレス電動機などが使用される。

【0020】

電動機制御装置１は、インバータ回路２０とスイッチング制御手段４０とで構成されている。インバータ回路２０は、電源入力側の直流母線２１ａ，２１ｂ間に接続されたコンデンサ２２と、インバータ回路２０の直流母線２１ａ，２１ｂ間の電圧を検出する電圧検出手段２３と、スイッチング素子３１から３６がフルブリッジ接続されて構成され、直流から交流、あるいは交流から直流の電力変換を行う電力変換回路３０と、電動機１０の交流母線２に流れる電流を検出する電流検出部２４とを備えている。

【0021】

コンデンサ２２は、直流母線電圧のリップルを抑制する機能、インバータ回路２０の電源インピーダンスを低下させてインバータ回路２０の交流電流駆動能力を向上させる機能、あるいはサージ電圧を吸収する機能を有している。

【0022】

また、電圧検出手段２３は、例えば直流母線２１ａ，２１ｂ間の電圧を分圧抵抗によりスイッチング制御手段４０で読み取ることができる電圧に分圧し、スイッチング制御手段４０に直流母線電圧情報を出力する。

【0023】

電力変換回路３０は、図１に示すように、スイッチング素子３１とスイッチング素子３２、スイッチング素子３３とスイッチング素子３４、およびスイッチング素子３５とスイッチング素子３６が、それぞれ互いに直列に接続されてアームが形成され、直流電源９０に対して並列に接続されている。また、スイッチング素子３１とスイッチング素子３２の中点は、電動機１０のｕ相の入力に接続され、スイッチング素子３３とスイッチング素子３４の中点は、電動機１０のｖ相の入力に接続され、スイッチング素子３５とスイッチング素子３６の中点は、電動機１０のｗ相の入力に接続されている。ここで、直流電源９０の正極側、すなわち直流母線２１ａに接続されるスイッチング素子３１，３３，３５を上段側スイッチング素子と称し、直流電源９０の負極側、すなわち直流母線２１ｂに接続されるスイッチング素子３２，３４，３６を下段側スイッチング素子と称する。

【0024】

スイッチング素子３１から３６は、後述するスイッチング制御信号生成手段４１からのオン、オフ制御信号によりオン、オフ動作され、直流電力を交流電力に変換して電動機１０に供給するとともに、電動機１０の回生状態において発生する回生電力を直流電源９０に充電する。

【0025】

スイッチング素子としては、例えば、図２に示すＭＯＳＦＥＴ（Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）を用いてもよく、ＩＧＢＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ Ｇａｔｅ Ｂｉｐｏｌａｒ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）を用いてもよい。なお、スイッチング素子３１から３６の各ＭＯＳＦＥＴと並列に、直流電源９０の負極側から正極側へ向かう方向、すなわち下段側から上段側へ向かう方向を順方向として、フリーホイールダイオード（ＦＷＤ：Ｆｒｅｅ Ｗｈｅｅｌ Ｄｉｏｄｅ）が設けられている。

【0026】

電流検出部２４は、交流母線２を流れる電動機電流を検出するものであり、電流を電圧に変換して電動機電流情報をスイッチング制御手段４０に出力する。図１では、例として、シャント抵抗により電流を検出する構成を示している。なお、電流検出部２４は、ホール素子を用いた電流センサであってもよい。

【0027】

回転角センサ６０は、レゾルバあるいはエンコーダなど、電動機１０のロータの回転角を検出するものである。回転角センサ６０にて検出されたロータの回転角は、スイッチング制御手段４０に出力され、スイッチング制御手段４０において、回転速度として使用される。

【0028】

温度センサ５０は、例えば、サーミスタによって構成され、電動機１０の永久磁石の温度を検出する。検出された永久磁石の温度は、スイッチング制御手段４０に出力される。なお、永久磁石の温度を検出代わりに巻き線温度を検出もしくは推定する装置により温度センサを構成してもよい。

【0029】

スイッチング制御手段４０は、電動機制御装置１の全体の制御を担うもので、マイクロコントローラを始めとする駆動回路などにより構成され、スイッチング制御信号生成手段４１、電圧傾き計算手段４２、出力指令計算手段４４、出力指令補正手段４５、および電流検出手段４３を有している。これらの各手段は、一部を専用のハードウエアで実現し、一部をソフトウェアまたはファームウェアで実現するようにしてもよい。スイッチング制御手段４０内のマイコンのハードウエアの一例を図２に示す。プロセッサ１５０と記憶装置２００から構成され、図示していないが、記憶装置はランダムアクセスメモリ等の揮発性記憶装置と、フラッシュメモリ等の不揮発性の補助記憶装置とを具備する。また、フラッシュメモリの代わりにハードディスクの補助記憶装置を具備してもよい。プロセッサ１５０は、以下に説明するスイッチング制御信号生成手段４１、電圧傾き計算手段４２、電流検出手段４３、出力指令計算手段４４、出力指令補正手段４５の各機能を、記憶装置２００から入力されたプログラムを実行することにより行う。この場合、補助記憶装置から揮発性記憶装置を介してプロセッサ１５０にプログラムが入力される。また、プロセッサ１５０は、演算結果等のデータを記憶装置２００の揮発性記憶装置に出力してもよいし、揮発性記憶装置を介して補助記憶装置にデータを保存してもよい。

【0030】

スイッチング制御信号生成手段４１は、電力変換回路３０を構成する複数のスイッチング素子３１から３６をオン、オフ制御するためのオン、オフ制御信号を生成する。
スイッチング制御信号生成手段４１は、図１に示すように（１）電圧検出手段２３から直流母線電圧情報、（２）回転角センサ６０からの電動機１０の回転角情報（回転速度）、（３）電流検出部２４からの電動機電流情報、（４）出力指令補正手段４５からの出力、これら（１）～（４）の情報と外部から入力される電動機１０の電動機のトルク指令値および電流指令値に従って、電力変換回路３０の各スイッチング素子３１から３６へのオン、オフ制御信号を生成し、電力変換回路３０へオン、オフ制御信号を出力する。

【0031】

電圧傾き計算手段４２は、電圧検出手段２３で検出した電源電圧の傾きを計算する。例えば図３に示すように、検出した電源電圧検出値を検出値保持部４２１に保持し、保持された前回検出値と今回検出値により電圧傾き計算部４２２において電源電圧の傾きを計算する。

【0032】

電源電圧の傾きは、一例として下記のような計算方法がある。
・電源電圧の傾き＝(今回検出値電源電圧値－前回検出電源電圧値)／検出時間
・電源電圧の傾き＝(今回検出値電源電圧値－前回検出電源電圧値)／今回検出電源電圧値
・電源電圧の傾き＝(今回検出値電源電圧値－前回検出電源電圧値)／前回検出電源電圧値
・電源電圧の傾き＝(今回検出値電源電圧値－前回検出電源電圧値)／公称電圧値

【0033】

電流検出手段４３は、電流検出部２４の出力結果より、電動機１０に流れている検出電流値ｉｕ、ｉｖ、ｉｗと回転角センサ６０で検出された電動機の角度θより３相／ｄｑ変換を行いｄ軸電流検出値ｉｄと、ｑ軸電流検出値ｉｑを出力する。

【0034】

出力指令計算手段４４は、図４中に示すように、上位の制御装置より授与されたｄ軸電流指令値ｉｄ*と、電流検出手段４３により検出されたｄ軸電流検出値ｉｄとをｄ軸電流制御部４４１で比較してｄ軸電圧指令値ｖｄ*を算出する。また、ｑ軸電流指令値ｉｑ*と、電流検出手段４３により計算されたｑ軸電流検出値ｉｑとをｑ軸電流制御部４４２で比較してｑ軸電圧指令値ｖｑ*を算出する。算出したｄ軸電圧指令値ｖｄ*、ｑ軸電圧指令値ｖｑ*と電動機１０の回転位置情報を２相３相変換部４４３に入力し、電動機１０を構成するｕ相、ｖ相、ｗ相の各巻線の電圧指令値Ｖｕｃ*、Ｖｖｃ*、Ｖｗｃ*を出力する。

【0035】

出力指令補正手段４５は、図５に示すように、電圧傾き計算手段４２で計算された電源電圧の傾きと、ｕ相、ｖ相、ｗ相それぞれの電圧指令値Ｖｕｃ*、Ｖｖｃ*、Ｖｗｃ*と、電流検出部２４で検出されたｕ相、ｖ相、ｗ相のそれぞれの検出電流値ｉｕ、ｉｖ、ｉｗと、を入力として用いて３相それぞれの電圧指令値を補正した補正後の電圧指令値を出力する。

【0036】

出力指令補正手段４５の動作を、図６と図７に基づいて説明する。図６は、出力指令補正手段４５の動作を説明するフローチャート、図７は、電源電圧、各相電流、各相電圧指令補正量の時系列の変化を説明するタイミングチャートである。

【0037】

電圧検出手段２３は、インバータ回路２０の動作により生じるノイズを除去するため、ローパスフィルタなどのフィルタを備えている。しかし、ローパスフィルタの影響により、検出遅れが発生し、電源電圧が増加する時、インバータ回路２０の出力電圧指令値生成に用いられる電源電圧の情報の反映が遅れ、指令した電圧値よりも大きな電圧を出力してしまい（図６中ステップＳ１）、出力電流が通常より大きくなり、出力トルクが増加する方向に変動する事象がある。

【0038】

このような電源電圧増加の事象に対し、電源電圧の傾きを検出する。検出した電源電圧の傾きにより、電源電圧が増加している場合（図６中、ステップＳ１）、３相を制御するインバータ回路２０のうち、３相のうちの１相の電流がピークの時、他の相の電流の大きさが－１／２倍になる比例関係があることを利用して、電流振幅が最も高い相を判別するとともに（ステップＳ２～Ｓ３、図７中、Ｐ、Ｑ、Ｒ）、補正量ΔＡｄｄを計算し（ステップＳ７）、判別された相の電圧指令値（図６中、ステップＳ４～Ｓ６）を補正量ΔＡｄｄで補正する（図６中ステップＳ８、図７中ΔＡｄｄ）。そして、電流振幅が最も高い相以外の他の相の電圧指令値を、それぞれ－１／２×ΔＡｄｄで補正する（図６中、ステップＳ９、図７中、ΔＡｄｄ×０．５）ことで、各相の電流振幅の増加を抑制することができ、電動機１０のトルク変動を抑制する効果を得られる。そのため、電動機１０のトルクが変動することなく、安定に動作する電動機駆動システムを得る事ができる。なお、電源電圧が増加していない場合は、電圧指令値を補正しない（ステップＳ１０）。

【0039】

上述した補正量ΔＡｄｄは、トルク変動を抑制するためのものであり、電源電圧の傾きと、相電流の絶対値が最も大きい相の電流値と公称電流値の比と、相電流の絶対値が最も大きい相の電圧指令値と公称電圧値の比と、補正係数と、のいずれか、または組み合わせを加味して出力指令補正手段４５にて計算する。電源電圧の傾きが大きい場合と、検出電流値ｉｕ、ｉｖ、ｉｗと指令電流の差分が大きい場合は、出力電流の変動量と電動機１０のトルク変動量が大きいので、電圧指令値の補正量ΔＡｄｄを大きくする。補正係数は、インバータ回路２０に存在する検出遅延、制御遅延、およびパラメータ誤差、による出力電圧指令値と、実際に電動機１０に印加する電圧との誤差を補正する。このような出力指令補正手段４５で行われる計算方法を用いる事で、電源電圧の傾きに応じて、電源電圧の変動に伴う電動機１０のトルク変動を抑制する事ができ、出力トルクが変動しない安定した動作の電動機駆動システムを得る事ができる。

【0040】

具体的な例を示して説明すると、補正量ΔＡｄｄは、電源電圧の傾きｖｍｏｖｅと、相電流の絶対値が最も大きい相の電流値ｉｐｈａｓｅと公称電流値ｉｍａｘ*の比と、相電流の絶対値が最も大きい相の電圧指令値ｖｐｈａｓｅ*と公称電圧値ｖｍａｘ*の比と、より精度良く動作できるための実機補正係数Ｋ_ｃと、前回電圧検出値ｖｄｅｔ（ｚ－１）及び今回電圧検出値ｖｄｅｔ（ｚ）に基づいて計算する。例えば、以下の式（１）のように計算する。ただし、この式（１）は一例であり、これに限るものではない。

【0041】

ΔＡｄｄ = ｖｍｏｖｅ × ｉｐｈａｓｅ ／ ｉｍａｘ* × ｖｐｈａｓｅ* ／ ｖｍａｘ* × Ｋ_ｃ・・（１）
ΔＡｄｄ：電圧指令補正量
ｖｍｏｖｅ：電源電圧の傾き
ｉｐｈａｓｅ：相電流の絶対値が最も大きい相の電流値
ｉｍａｘ*：公称電流値（定格最大値）
ｖｐｈａｓｅ*：相電流の絶対値が最も大きい相の電圧指令値
ｖｍａｘ*:：公称電圧値（定格最大値）
Ｋ_ｃ：実機調整用係数（調整しない時は１）
なお、ここでは、ｖｍｏｖｅ＝ｖｄｅｔ（ｚ）－ｖｄｅｔ（ｚ－１）／ｖｄｅｔ（ｚ）とするが、前述の通り、他の電源電圧の傾きの計算方法を使用してもよい。

【0042】

前記電源電圧の増加判定は、電源電圧の傾き閾値を設定しても良い。通常動作時、インバータ回路２０の動作により電源電圧端子に電圧リプルが生じ、電圧検出手段２３で傾きが変動したかのように誤検知する可能性がある。このような誤検知を排除するために、過剰に電動機１０のトルクを抑制しないように、電源電圧の傾き閾値を設ける事で、通常の動作状態での電源電圧の増加による傾きの変動と、電圧リプル発生時の誤検知による傾きの変動とを区別する。例えば、電源電圧端子の電圧リプルをあらかじめ測定し、この値を電源電圧の傾き閾値とする。これにより、通常動作時に発生する電圧リプルを誤検知することなく、安定した動作が出来る電動機駆動システムを得る事ができる。

【0043】

また、温度センサ５０からの温度情報により、電圧指令値の補正量ΔＡｄｄを調整しても良い。電動機１０の温度が高い場合、電動機駆動システム１００の負荷側の電気抵抗成分が大きいので、電源電圧の変動に伴う電流および電動機１０のトルク変動量が小さくなる。そのため、電動機１０の温度が高い場合は電圧指令値の補正量ΔＡｄｄを低く、電動機の温度が低い場合は電圧指令値の補正量ΔＡｄｄを高くする。この方法を用いる事で、電動機駆動システム１００の状態に応じ、より適切な補正量を算出でき、より適切なトルク変動の抑制により安定した動作が可能な電動機駆動システム１００を得る事ができる。

【0044】

これにより、図示されていない車両ＥＣＵを始めとする他の制御装置から、ＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）を介して電動機１０の目標電動機のトルクあるいは目標電流がスイッチング制御手段４０に入力され、電圧検出手段２３から入力される直流母線２１ａ、２１ｂの電圧情報、回転角センサ６０から入力される電動機１０の回転角情報、および電流検出部２４から入力される電動機電流情報を用いて、電流フィードバック制御を実行し、電動機１０の適切な目標電動機のトルクあるいは目標電流が得られるよう電力変換回路３０の各スイッチング素子３１から３６へのオン、オフ制御信号を演算し、電力変換回路３０へオン、オフ制御信号を出力する。なお、電流フィードバック制御については、公知であるのでここでは詳細な説明は省略する。

【0045】

なお、電力変換回路３０に適用されるスイッチング素子３１から３６の半導体の種類は、特に限定されるものではないが、例えば、ワイドバンドギャップ半導体を用いることができる。ワイドバンドギャップ半導体素子としては、例えば、炭化珪素（ＳｉＣ）を始め、窒化ガリウム（ＧａＮ）系材料またはダイヤモンド（Ｃ）により形成されたものを使用することができる。

【0046】

このようなワイドバンドギャップ半導体によって形成されたスイッチング素子で構成されたインバータ回路２０は、従来のシリコン（Ｓｉ）によって形成されたスイッチング素子で構成されたインバータ回路と比較して、高耐電圧、低損失であり、高周波駆動が可能であるという特徴がある。以下、ワイドバンドギャップ半導体によって形成されたスイッチング素子で構成されたインバータ回路をワイドバンドギャップインバータ回路と称し、シリコン（Ｓｉ）によって形成されたスイッチング素子で構成されたインバータ回路をシリコンインバータ回路と称する。

【0047】

したがって、ワイドバンドギャップインバータ回路を用いた電動機制御装置では、シリコンインバータ回路を用いた電動機制御装置と比較して、スイッチング素子のスイッチング速度が高いため、スイッチング速度を高くする事ができ、出力指令を高速かつ精度よく実現する事ができる。以降に説明する実施の形態２～４についても、同様にワイドバンドギャップ半導体を用いることで、上述した効果を得ることができる。

【0048】

＜実施の形態１を適用した場合の効果＞
図８（ａ）、図８（ｂ）に基づいて、実施の形態１を適用した場合の効果を示す。図８（ａ）は、実施の形態１の制御を用いない比較例の場合、図８（ｂ）は実施の形態１の制御を用いた場合を示す。図８（ａ）では、各相の電圧指令補正量はゼロであるが、図８（ｂ）に示すように、電源電圧の増加を検出して、電流振幅が低減するように、電流振幅が最も高い相の電圧指令値に補正量ΔＡｄｄで補正し、他の相の電圧指令値にそれぞれ－１／２×ΔＡｄｄの補正量で補正する。これにより、３相インバータ回路２０では１相の電流がピークになる時、他の相との大きさが－１／２になる比例関係を持つことを利用し、各相の電流振幅を低減するように抑制できる。さらに、電源電圧の傾きが大きければ電圧指令値の補正量ΔＡｄｄを大きくする事で、電源電圧の増加に起因する出力電流の増加を抑制する効果が得られ、電動機のトルク増加を抑制できる。その結果、安定した動作を行う電動機駆動システムを得る事ができる。

【0049】

実施の形態２．
以下、実施の形態２に係る回転電機制御装置の構成および動作について、図９～図１１に基づいて、実施の形態１と実施の形態２との差異を中心に説明する。なお、実施の形態１と同一あるいは相当部分は、同一の符号を付している。

【0050】

図９、図１０に基づいて実施の形態２の動作を説明する。図９は、出力指令補正手段４５の動作を説明するフローチャートであり、図１０は、電源電圧、各相電流、各相電圧指令補正量の時系列の変化を説明するタイミングチャートである。実施の形態２の出力指令補正手段は、各相の電流情報とあらかじめ定めた電流閾値を比較し（図９中、ステップＳ１１、Ｓ１２、Ｓ１３、図１０中、Ｓ、Ｔ、Ｕ）電流閾値を超えた相の電圧指令値を判別するとともに（図９中、ステップＳ１４、Ｓ１５、Ｓ１６）、補正量ΔＡｄｄを計算し（ステップＳ７）、判別された相の電圧指令値に補正量ΔＡｄｄで補正する（図９中、ステップＳ８、図１０中、ΔＡｄｄ）。そして電流閾値を超えていない他の相の電圧指令値を、それぞれ、－１／２×ΔＡｄｄで補正する（図９中、ステップＳ９、図１０中、ΔＡｄｄ×０．５）ことで、各相の電流振幅の増加を抑制することができ、電動機１０のトルク変動を抑制する効果を得られる。これにより、各相の電流振幅の増加を抑制することができ、電動機１０のトルク変動を抑制する効果を得られる。そのため、電動機１０のトルクが変動することなく、安定に動作する電動機駆動システムを得る事ができる。なお、電源電圧が増加していない場合は、電圧指令値を補正しない（ステップＳ１０）。

【0051】

電流閾値は、インバータ回路２０の定格電流とインバータ回路２０の動作時に生じる電流リプルの和以上、過電流（ＯＣ：Ｏｖｅｒ Ｃｕｒｒｅｎｔ）閾値以下に設定してもよい。この電流閾値を制御に使用することで、電源電圧が変動している時は、電流が通常動作の電流範囲におさまっており、電流を抑制する必要がないため、出力電流を過剰に抑制せず、安定した動作の電動機駆動システムを得る事ができる。

【0052】

なお、電流閾値は、可変にしても良い。例えば、閾値電流として指令電流を用いる事で、指令値を超えた時のみ制限操作を行うので、指令値通りに動作している通常動作状態を誤検知する事なく、安定した動作が出来る電動機駆動システムを得る事ができる。

【0053】

＜実施の形態２を適用した場合の効果＞
図１１（ａ）、図１１（ｂ）に基づいて、実施の形態２を適用した場合の効果を示す。図１１（ａ）は、実施の形態２の制御を用いない比較例の場合、図１１（ｂ）は実施の形態２の制御を用いた場合を示す。図１１（ａ）では、各相の電圧指令補正量はゼロであるが、図１１（ｂ）に示すように、電源電圧の増加を検出して、電流振幅が低減するように、補正量ΔＡｄｄで補正し、他の相の電圧指令値にそれぞれ－１／２×ΔＡｄｄの補正量で補正する。これにより、電源電圧が変動してもインバータ回路２０の出力電流の変動がないだけでなく、電動機のトルクの変動がない場合、過剰に電動機の出力トルクを制限することなく、安定した動作が出来る電動機駆動システムを得る事ができる。

【0054】

実施の形態３．
以下、実施の形態３に係る回転電機制御装置の構成および動作について、図１２～図１５に基づいて、実施の形態１と実施の形態３との差異を中心に説明する。なお、実施の形態１と同一あるいは相当部分は、同一の符号を付している。

【0055】

図１２に基づいて、実施の形態３の出力指令補正手段４５の入出力要素について説明する。実施の形態３は実施の形態１と同じく、入力として、電源電圧の傾き、ｕ相、ｖ相、ｗ相それぞれの電圧指令値Ｖｕｃ*、Ｖｖｃ*、Ｖｗｃ*を使用する。しかし、電動機の電流検出部２４で検出されたｕ相、ｖ相、ｗ相のそれぞれの検出電流値ｉｕ、ｉｖ、ｉｗが不要な点と、補正量を計算するための相に電圧指令を使用する事が異なる。

【0056】

図１３、図１４に基づいて実施の形態３の動作を説明する。図１３は、出力指令補正手段４５の動作を説明するフローチャートであり、図１４は、電源電圧、各相電圧指令値、各相電圧指令補正量の時系列の変化を説明するタイミングチャートである。実施の形態３の出力指令補正手段は、ｕ相、ｖ相、ｗ相のそれぞれの電圧指令値Ｖｕｃ*、Ｖｖｃ*、Ｖｗｃ*より、電圧指令値の判定範囲をあらかじめ設け（図１４中「電圧指令判定範囲」参照）、電圧指令値の大きさが電圧指令値の判定範囲内か否かを判別する（図１３中、ステップＳ１７、Ｓ１８、Ｓ１９）。電圧指令値の大きさが電圧指令値の判定範囲内の相を抽出するとともに（図１３中、ステップＳ２０、Ｓ２１、Ｓ２２）、補正量ΔＡｄｄを計算し（ステップＳ７）、判別された相の電圧指令値を補正量ΔＡｄｄで補正する（図１３中、ステップＳ８、図１４中、ΔＡｄｄ）。そして、電圧指令値の判定範囲外の相を、それぞれ－１／２×ΔＡｄｄで補正する（図１３中、ステップＳ９、図１４中、ΔＡｄｄ×０．５）ことで、各相の電流振幅の増加を抑制することができ、電動機１０のトルク変動を抑制する効果を得られる。そのため、電動機１０のトルクが変動することなく、安定に動作する電動機駆動システムを得る事ができる。さらに、電流センサを使用することなく、小型、低コストで安定した動作が出来る電動機駆動システムを得る事ができる。なお、電源電圧が増加していない場合は、電圧指令値を補正しない（ステップＳ１０）。

【0057】

電圧指令値の判定範囲は、力率と、相電圧と、相電流との関係より３相のうち、電流がピークになっている相を抽出できるように設定する。例えば、力率が１の時、相電圧の指令値を相電圧とみなし、振幅がピーク値の－１／２倍～１／２倍の間にある相の電流がピークになる。力率と、相電圧と、相電流との関係は公知の技術であり、ここでの説明は省略する。前記手段を用いる事で、異なった相の電流振幅を低減するように補正し、過剰に電動機のトルクを抑制することなく、電源電圧の増加に伴う電流変動と電動機のトルクの変動を抑制でき、安定した動作が可能な電動機駆動システムを得る事ができる。

【0058】

＜実施の形態３を適用した場合の効果＞
図１５（ａ）、図１５（ｂ）に基づいて、実施の形態３を適用した場合の効果を示す。図１５（ａ）は、実施の形態３の制御を用いない比較例の場合、図１５（ｂ）実施の形態３の制御を用いた場合を示す。図１５（ａ）では各相の電圧指令補正量はゼロであるが、図１５（ｂ）に示すように、相電圧と、相電流と、力率の関係を利用し、相電圧指令値を相電圧とみなし、相電流がピークになっている相を抽出できるように電圧指令値の判定範囲を設定する。電圧指令値の判定範囲内の相に電圧指令値の補正量ΔＡｄｄで補正し、他の相の電圧指令値にそれぞれ－１／２×ΔＡｄｄの補正量で補正する。これにより、電流センサを使用することなく、小型、低コストで安定した動作が出来る電動機駆動システムを得る事ができる。

【0059】

実施の形態４
以下、実施の形態４に係る回転電機制御装置の構成および動作について、図１６～図１８に基づいて、実施の形態１と実施の形態４との差異を中心に説明する。なお、実施の形態１と同一あるいは相当部分は、同一の符号を付している。

【0060】

図１６、図１７に基づいて、実施の形態４の動作を説明する。実施の形態１と異なるのは、電源電圧減少の場合、電流振幅が大きくなるように補正を行う。図１６は、出力指令補正手段４５の動作を説明するフローチャートであり、図１７は、電源電圧、各相電圧指令値、各相電圧指令補正量の時系列の変化を説明するタイミングチャートである。実施の形態３の出力指令補正手段は、電源電圧が減少する時、電流振幅が大きくなるように、電圧指令値が最も大きい相の電圧指令値を補正量ΔＡｄｄで補正し、他の相の電圧指令値にそれぞれ－１／２×ΔＡｄｄで補正することで、電源電圧の減少に伴うインバータ回路２０の出力電流の変動と電動機のトルクの変動を抑制でき、安定した動作が出来る電動機駆動システムを得る事ができる。

【0061】

電圧検出手段２３は、インバータ回路２０の動作により生じるノイズを除去するため、ローパスフィルタなどのフィルタを備えている。しかし、ローパスフィルタの影響により、検出遅れが発生し、電源電圧が減少する時、インバータ回路２０の出力電圧指令値生成に用いられる電源電圧の情報が反映されず、実際に出力する電圧は指令電圧値より小さい出力となり、出力電流が通常より小さくなるため、出力トルクが減少する方向に変動する事象がある。

【0062】

このような電源電圧減少の事象に対し、電源電圧の傾きを検出する。検出した電源電圧の傾きにより、電源電圧が減少している場合（図１６中、ステップＳ２３）、３相のうちの１相の電流がピークになる時、他の相の電流の大きさが－１／２倍になる比例関係があることを利用して、電圧指令値が最も高い相の電圧指令値を判別するとともに（ステップＳ２４、２５、図１７中、Ａ、Ｂ、Ｃ）、補正量ΔＡｄｄを計算し（ステップＳ７）、判別された最も高い相（ステップＳ２６、Ｓ２７、Ｓ２８）を補正量ΔＡｄｄで補正する（図１６中ステップＳ８、図１７中ΔＡｄｄ）。そして、電流振幅が最も高い相以外の他の相の電圧指令値を、それぞれ－１／２×ΔＡｄｄで補正する（図６中、ステップＳ９、図７中、ΔＡｄｄ×０．５）ことで、各相の電流振幅が減少する方向に変動するのを抑制することができるので、電動機のトルクの変動を抑制する効果が得られる。そのため、電動機のトルクが変動することなく、安定した動作が出来る電動機駆動システム１００を得る事ができる。なお、電源電圧が増加していない場合は、電圧指令値を補正しない（ステップＳ１０）。

【0063】

上述した補正量ΔＡｄｄは、電源電圧の傾きと、電流検出部２４で検出された検出電流の大きさと、補正係数と、上位の制御装置により授与された指令電流と、のいずれか、またはそれらの組み合わせにより、出力指令補正手段４５にて計算する。電源電圧の傾きが大きい場合あるいは、検出電流値ｉｕ、ｉｖ、ｉｗと指令電流値の差分が大きい場合は、出力電流の変動量と電動機１０のトルクの変動量が大きいので、電圧指令値の補正量ΔＡｄｄを大きくする。補正係数は、インバータ回路２０に存在する検出遅延と、制御遅延と、およびパラメータ誤差と、による出力電圧指令値と実際に電動機１０に印加する電圧の誤差を補正する。このような出力指令補正手段４５で行われる計算方法を用いる事で、電源電圧の傾きに応じて、電源電圧減少に伴う電源電圧の変動及び出力電流の変動量に応じて、電動機のトルクの変動を抑制でき、安定した動作が出来る電動機駆動システムを得る事ができる。

【0064】

＜実施の形態４を適用した場合の効果＞
図１８（ａ）、図１８（ｂ）に基づいて、実施の形態４を適用した場合の効果を示す。図１８（ａ）は、実施の形態４の制御を用いない比較例の場合、図１８（ｂ）は実施の形態４の制御を用いた場合を示す。図１８（ａ）では、各相の電圧指令補正量はゼロであるが図１８（ｂ）に示すように、電源電圧の減少を検出して、電流振幅が大きくなるように電圧指令値が最も高い相の電圧指令値にΔＡｄｄで補正し、他の相の電圧指令値にそれぞれ－１／２×ΔＡｄｄの補正量で補正する。これにより、各相それぞれの電流振幅が低下しないように抑制する事が出来る。その結果、電流センサを使用することなく、小型、低コストで安定した動作が出来る電動機駆動システムを得る事ができる。

【0065】

実施の形態５．
<その他の方法>
上述した実施の形態１～４のと、他の電流制御方法と組み合わせて使用しても良い。他の電流制御方法とは、例えば、電流フィードバック制御にＰＩＤ制御（Ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ－Ｉｎｔｅｇｒａｌ－Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ：比例－積分－微分制御）を用いた電流制御であり、実施の形態１～４にＰＩＤ制御を組合わせる方法を説明する。

【0066】

実施の形態１～４は、電源電圧の増加、減少に対する応答に一定の時間を必要とするＰＩＤ制御と異なり、電源電圧の傾きを検出した時点より応答が可能である。そのため、ＰＩＤ制御の応答に必要な過渡期間中に瞬時的に制御を開始し、出力電流を抑制することにより、電動機１０のトルクの変動を抑制する。その後ＰＩＤ制御により、徐々に補正量を小さくなるように変化させ、電流制御の出力指令電圧を徐々に大きくする事が出来るので、安定した制御を実現できる。その結果、電源電圧の変動に伴う電流変動と電動機のトルクの変動を抑制でき、安定した動作が出来る電動機駆動システムを得る事ができる。

【0067】

例えば、図１９のように、電源電圧の傾きを算出した後、電圧指令値の補正量ΔＡｄｄがｔ１に示す期間中、経過時間に比例して減少させる。また、図２０のように、電源電圧の傾きがゼロとなった時点からの経過時間に比例して補正量ΔＡｄｄをｔ２に示す期間中、減少させる。

【0068】

また、実施の形態１～４は、電源電圧を検出し電源電圧の傾きを計算すると説明したが、電源電圧の傾きを検出する手段として、インバータ回路２０の入力電流、出力電流、出力電圧のいずれか、もしくは組み合わせにより推定するとしても良い。例えば、電源電圧＝出力電圧×出力電流/入力電流で計算するなどの方法がある。このように電源電圧を推定することで、（１）電源電圧もしくは電源電圧の傾きの検知が困難な駆動システムで利用する場合、（２）コストを低減するために電源電圧の検出を行わない場合、（３）ＶＶＶＦ（Ｖａｒｉａｂｌｅ Ｖｏｌｔａｇｅ Ｖａｒｉａｂｌｅ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）制御を代表とするフィードフォワード制御を用いる場合、においても安定した動作が可能な電動機駆動システムを得る事ができる。

【0069】

また、３相インバータ回路２０の駆動時、各相の電圧指令補正量の関係をΔＡｄｄと－１／２×ΔＡｄｄに固定せず、位相関係により計算しても良い。例えば、３相インバータ回路２０の場合、ｕ相電流をｉｕ、ｖ相電流ｉｖ＝－２／３×ｉｕ、ｗ相電流ｉｗ＝－１／３×ｉｕとする。電源電圧が変動する時、３相の電流の和が０になる関係を利用し、ｕ相電圧指令値にΔＡｄｄ、ｖ相電圧指令値に－２／３×ΔＡｄｄ、ｗ相電圧指令値に－１／３× ΔＡｄｄの補正量を補正する事で、インバータ回路２０の出力電流の振幅を低減し、電動機１０のトルク変動を低減し、安定した動作が可能な電動機駆動システムを得る事ができる。

【0070】

なお、上記実施の形態はあくまで一例を示すものであり、本願が適用できるものであれば、上述した実施の形態１～４に何ら限定されるものではない。例えば、上記実施の形態１および２では、直流電源９０と電動機制御装置１とを直接接続する場合について説明したが、直流電源９０と電動機制御装置１との間に昇圧あるいは降圧を行うＤＣ／ＤＣコンバータを配置する構成としてもよく、交流電源の交流電力を直流電力に変換する整流器あるいはＡＣ／ＤＣコンバータを介して交流電源と接続される構成としてもよい。

【0071】

また、上述した実施の形態１～４は電動機制御装置としての特徴および動作について説明したが、電動機制御装置１と電動機１０を含めた電動機駆動システム１００に適用してもよく、その場合には電動機制御装置１の小型化と電動機１０の小型化の利点を同時に享受することができる。

【0072】

また、上述した実施の形態１～４は、電動機制御装置を例に挙げて説明したが、電気自動車あるいはエンジンと電動機とを併用するハイブリッド車両に適用してもよく、さらには車両に限定されるものではない。

【0073】

本願は、様々な例示的な実施の形態及び実施例が記載されているが、１つ、または複数の実施の形態に記載された様々な特徴、態様、及び機能は特定の実施の形態の適用に限られるのものではなく、単独で、または様々な組み合わせで実施の形態に適用可能である。
従って、例示されていない無数の変形例が、本願明細書に公開される技術の範囲内において想定される。例えば、少なくとも１つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合、さらには、少なくとも１つの構成要素を抽出し、他の実施の形態の構成要素と組み合わせる場合が含まれるものとする。

【0074】

以下、本開示の諸態様を付記としてまとめて記載する。

【0075】

（付記１）
直流電源と交流電動機との間に接続され、前記直流電源の直流電力を交流電力に変換して前記交流電動機を駆動制御する電動機制御装置であって、
前記直流電力を前記交流電力に変換するためのスイッチング素子を有する電力変換回路、
前記スイッチング素子のオン、オフを制御するスイッチング制御手段、を備え、
前記スイッチング制御手段は、前記交流電動機を駆動するための出力指令値を計算する出力指令計算手段と、前記直流電源の電圧の傾きを計算する電圧傾き計算手段と、前記電圧傾き計算手段により算出された電圧の傾きに応じて、前記交流電動機のトルク変動を抑制する補正量を算出し、この補正量で前記出力指令値を補正する出力指令補正手段と、を有していることを特徴とする電動機制御装置。
（付記２）
前記交流電動機は、３相交流電動機であって、前記電力変換回路から前記３相交流電動機の各相に流れる電流を検出する電流検出部をさらに備え、前記直流電源の電圧増加時に前記各相に流れる電流のうち、電流振幅が最も高い相の出力指令値を第１の補正量で補正するとともに、それ以外の相の出力指令値を前記第１の補正量の１／２の第２の補正量で補正することを特徴とする付記１に記載の電動機制御装置。
（付記３）
前記交流電動機は、３相交流電動機であって、前記電力変換回路から前記３相交流電動機の各相に流れる電流を検出する電流検出部をさらに備え、前記電流検出部で検出された各相の電流のうち、あらかじめ定められた電流閾値を超えた相の出力指令値を第１の補正量で補正するとともに、それ以外の相の出力指令値を前記第１の補正量の１／２の第２の補正量で補正することを特徴とする付記１に記載の電動機制御装置。
（付記４）
前記交流電動機は、３相交流電動機であって、各相の電流振幅が最も高くなる出力指令値の判定範囲をあらかじめ設定し、判定範囲内の相の出力指令値を第１の補正量で補正するとともに、それ以外の相の出力指令値を前記第１の補正量の１／２の第２の補正量で補正することを特徴とする付記１に記載の電動機制御装置。
（付記５）
前記交流電動機は、３相交流電動機であって、前記電力変換回路から前記３相交流電動機の各相に流れる電流を検出する電流検出部をさらに備え、前記直流電源の電圧減少時に前記各相の出力指令値のうち、最も高い出力指令値を第１の補正量で補正するとともに、それ以外の相の出力指令値を前記第１の補正量の１／２の第２の補正量で補正することを特徴とする付記１に記載の電動機制御装置。
（付記６）
前記補正量は、少なくとも前記電圧の傾きおよび前記電力変換回路から前記交流電動機に出力する出力電流のいずれか、あるいは組合せにより算出されることを特徴とする付記１から５のいずれか１項に記載の電動機制御装置。
（付記７）
前記電圧の傾きが大きくなるほど、前記補正量を大きくすることを特徴とする付記６に記載の電動機制御装置。
（付記８）
前記出力電流が大きくなるほど、前記補正量を大きくすることを特徴とする付記６に記載の電動機制御装置。
（付記９）
駆動される前記交流電動機の温度が高いほど前記補正量を小さくすることを特徴とする付記１から８のいずれか１項に記載の電動機制御装置。
（付記１０）
前記電圧傾き計算手段により算出された電圧の傾きに応じて設定された前記補正量を、前記電圧の傾き算出時点からの経過時間に比例して減少させることを特徴とする付記１から９のいずれか１項に記載の電動機制御装置。
（付記１１）
前記電圧傾き計算手段により算出された傾きがゼロとなった時点からの経過時間に比例して前記補正量を減少させることを特徴とする付記１から９のいずれか１項に記載の電動機制御装置。
（付記１２）
前記電圧傾き計算手段により算出された電圧の傾きがあらかじめ定められた前記電圧傾き閾値より大きいときに前記補正量で補正することを特徴とする付記１から１１のいずれか１項に記載の電動機制御装置。
（付記１３）
前記電圧傾き計算手段は、前記直流電源の検出電圧の変動に基づいて算出することを特徴とする付記１から１２のいずれか１項に記載の電動機制御装置。
（付記１４）
前記電圧傾き計算手段は、前記電力変換回路への入力電流、前記電力変換回路からの出力電流、および前記電力変換回路の出力電圧の少なくともいずれか１つに基づいて算出されることを特徴とする付記１から１２のいずれか１項に記載の電動機制御装置。
（付記１５）
前記半導体スイッチング素子は、ワイドバンドギャップ半導体によって形成されていることを特徴とする付記１から１４の何れか１項に記載の電動機制御装置。
（付記１６）
付記１から１５のいずれか１項に記載の電動機制御装置、前記電動機制御装置に接続される交流電動機を備えた電動機駆動システム。

【符号の説明】

【0076】

１：電動機制御装置、１０：電動機、２：交流母線、２０：インバータ回路、２１ａ、２１ｂ：直流母線、２２：コンデンサ、２３：電圧検出手段、２４：電流検出部、３０：電力変換回路、３１～３６：スイッチング素子、４０：スイッチング制御手段、４１：スイッチング制御信号生成手段、４２：電圧傾き計算手段、４３：電流検出手段、４４：出力指令計算手段、４５：出力指令補正手段、５０：温度センサ、６０：回転角センサ、７０：電力開閉器、９０：直流電源、１００：電動機駆動システム。

【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】