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(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】P2024179119
(43)【公開日】2024-12-26
(54)【発明の名称】電力変換器の制御装置、プログラム
(51)【国際特許分類】
H02P 21/22 20160101AFI20241219BHJP
H02P 27/06 20060101ALI20241219BHJP
【ＦＩ】
H02P21/22
H02P27/06
【審査請求】未請求
【請求項の数】14
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023097686
(22)【出願日】2023-06-14
(71)【出願人】
【識別番号】000004695
【氏名又は名称】株式会社ＳＯＫＥＮ
(71)【出願人】
【識別番号】000004260
【氏名又は名称】株式会社デンソー
(74)【代理人】
【識別番号】100121821
【弁理士】
【氏名又は名称】山田 強
(74)【代理人】
【識別番号】100139480
【弁理士】
【氏名又は名称】日野 京子
(74)【代理人】
【識別番号】100125575
【弁理士】
【氏名又は名称】松田 洋
(74)【代理人】
【識別番号】100175134
【弁理士】
【氏名又は名称】北 裕介
(74)【代理人】
【識別番号】100207859
【弁理士】
【氏名又は名称】塩谷 尚人
(72)【発明者】
【氏名】橋爪 瞭弥
(72)【発明者】
【氏名】外山 佳祐
【テーマコード（参考）】
5H505
【Ｆターム（参考）】
5H505AA16
5H505BB04
5H505DD03
5H505DD08
5H505EE30
5H505EE41
5H505FF05
5H505GG04
5H505HA09
5H505HB01
5H505JJ03
5H505JJ28
5H505KK05
5H505LL22
5H505LL24
5H505LL41
5H505LL44
(57)【要約】
【課題】回転電機のロータの回転停止状態を維持しつつ、電力変換器のスイッチング制御により熱を発生させる場合におけるＮＶを改善できる電力変換器の制御装置及びプログラムを提供する。
【解決手段】制御装置６０は、回転電機３０のロータ３１から駆動輪１２までの動力伝達機構１１を構成する一対のギアを備えるシステムに適用される。制御装置６０は、ロータ３１の発生トルクを、ロータ３１の回転停止状態を維持可能なトルクにするとの第１条件、及び電機子巻線３４Ｕ～３４Ｗに流す交流電流の１周期又は複数周期における発生トルクの時間平均値を０からオフセットさせるとの第２条件を満たすように、ｄ，ｑ軸目標電流を算出する。
【選択図】 図１
【解決手段】制御装置６０は、回転電機３０のロータ３１から駆動輪１２までの動力伝達機構１１を構成する一対のギアを備えるシステムに適用される。制御装置６０は、ロータ３１の発生トルクを、ロータ３１の回転停止状態を維持可能なトルクにするとの第１条件、及び電機子巻線３４Ｕ～３４Ｗに流す交流電流の１周期又は複数周期における発生トルクの時間平均値を０からオフセットさせるとの第２条件を満たすように、ｄ，ｑ軸目標電流を算出する。
【選択図】 図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
蓄電部（１０）と、
ロータ（３１）及び電機子巻線（３４Ｕ～３４Ｗ）を有する回転電機（３０）と、
前記蓄電部及び前記電機子巻線を電気的に接続し、上，下アームスイッチ（ＳＵＨ～ＳＷＬ）を有する電力変換器（２０）と、
前記ロータから回転駆動対象（１２）までの動力伝達機構（１１）を構成し、前記ロータからの回転動力によって回転するとともに互いに噛み合う少なくとも一対のギア（１３，１４）と、
を備えるシステムに適用される電力変換器の制御装置（６０）において、
前記電機子巻線に流すｄ，ｑ軸目標電流（Ｉｄ＊，Ｉｑ＊）を算出する目標値算出部（６３，６７，１６３）と、
算出された前記ｄ軸目標電流に前記電機子巻線に流れるｄ軸電流（Ｉｄｒ）を制御するとともに、算出された前記ｑ軸目標電流に前記電機子巻線に流れるｑ軸電流（Ｉｑｒ）を制御すべく、前記上，下アームスイッチのスイッチング制御を行う電機子制御部（６８）と、
を備え、
前記目標値算出部は、前記ロータの発生トルクを、前記ロータの回転停止状態を維持可能なトルクにするとの第１条件、及び前記電機子巻線に流す交流電流の１周期又は複数周期における前記発生トルクの時間平均値を０からオフセットさせるとの第２条件を満たすように、前記ｄ，ｑ軸目標電流を算出する、電力変換器の制御装置。
ロータ（３１）及び電機子巻線（３４Ｕ～３４Ｗ）を有する回転電機（３０）と、
前記蓄電部及び前記電機子巻線を電気的に接続し、上，下アームスイッチ（ＳＵＨ～ＳＷＬ）を有する電力変換器（２０）と、
前記ロータから回転駆動対象（１２）までの動力伝達機構（１１）を構成し、前記ロータからの回転動力によって回転するとともに互いに噛み合う少なくとも一対のギア（１３，１４）と、
を備えるシステムに適用される電力変換器の制御装置（６０）において、
前記電機子巻線に流すｄ，ｑ軸目標電流（Ｉｄ＊，Ｉｑ＊）を算出する目標値算出部（６３，６７，１６３）と、
算出された前記ｄ軸目標電流に前記電機子巻線に流れるｄ軸電流（Ｉｄｒ）を制御するとともに、算出された前記ｑ軸目標電流に前記電機子巻線に流れるｑ軸電流（Ｉｑｒ）を制御すべく、前記上，下アームスイッチのスイッチング制御を行う電機子制御部（６８）と、
を備え、
前記目標値算出部は、前記ロータの発生トルクを、前記ロータの回転停止状態を維持可能なトルクにするとの第１条件、及び前記電機子巻線に流す交流電流の１周期又は複数周期における前記発生トルクの時間平均値を０からオフセットさせるとの第２条件を満たすように、前記ｄ，ｑ軸目標電流を算出する、電力変換器の制御装置。
【請求項2】
前記回転電機は、永久磁石（３５）を有する前記ロータを備える永久磁石界磁型の回転電機、又は定電流が流れる界磁巻線（３２）を有する前記ロータを備える巻線界磁型の回転電機であり、
前記第２条件は、前記電機子制御部による前記スイッチング制御の実行中において、前記発生トルクを正負方向のうち一方向にオフセットさせるとの条件である、請求項１に記載の電力変換器の制御装置。
前記第２条件は、前記電機子制御部による前記スイッチング制御の実行中において、前記発生トルクを正負方向のうち一方向にオフセットさせるとの条件である、請求項１に記載の電力変換器の制御装置。
【請求項3】
前記目標値算出部（１６３）は、前記第１条件及び前記第２条件を満たすように、直流の前記ｄ，ｑ軸目標電流を算出する、請求項２に記載の電力変換器の制御装置。
【請求項4】
前記目標値算出部（１６３）は、前記第１条件及び前記第２条件を満たすように、正弦波状の前記ｄ軸目標電流を算出するとともに、前記ｄ軸目標電流との位相差が０度又は１８０度となる正弦波状の前記ｑ軸目標電流を算出する、請求項２に記載の電力変換器の制御装置。
【請求項5】
前記電機子制御部による前記スイッチング制御の開始タイミングからの所定期間において用いられる前記ｄ，ｑ軸目標電流である初期ｄ，ｑ軸目標電流（Ｋｔ×Ｉｄ＊，Ｋｔ×Ｉｑ＊）を算出する初期目標値算出部（６９Ａ）を備え、
前記初期目標値算出部は、前記所定期間において、０から、前記目標値算出部により算出された前記ｄ，ｑ軸目標電流に向かって前記初期ｄ，ｑ軸目標電流を漸増させる、請求項２～４のいずれか１項に記載の電力変換器の制御装置。
前記初期目標値算出部は、前記所定期間において、０から、前記目標値算出部により算出された前記ｄ，ｑ軸目標電流に向かって前記初期ｄ，ｑ軸目標電流を漸増させる、請求項２～４のいずれか１項に記載の電力変換器の制御装置。
【請求項6】
前記電機子制御部による前記スイッチング制御の終了タイミング前の所定期間において用いられる前記ｄ，ｑ軸目標電流である終了時ｄ，ｑ軸目標電流（Ｋｔ×Ｉｄ＊，Ｋｔ×Ｉｑ＊）を算出する終了時目標値算出部（６９Ｂ）を備え、
前記終了時目標値算出部は、前記所定期間において、前記目標値算出部により算出された前記ｄ，ｑ軸目標電流から０に向かって前記終了時ｄ，ｑ軸目標電流を漸減させる、請求項２～４のいずれか１項に記載の電力変換器の制御装置。
前記終了時目標値算出部は、前記所定期間において、前記目標値算出部により算出された前記ｄ，ｑ軸目標電流から０に向かって前記終了時ｄ，ｑ軸目標電流を漸減させる、請求項２～４のいずれか１項に記載の電力変換器の制御装置。
【請求項7】
前記回転電機は、界磁巻線（３２）を有する前記ロータを備える巻線界磁型の回転電機であり、
前記電力変換器は、第１電力変換器であり、
前記システムには、前記蓄電部及び前記界磁巻線を電気的に接続する第２電力変換器（４０）が備えられ、
正弦波状の界磁目標電流（Ｉｆ＊）を算出する目標界磁算出部（６５）と、
算出された前記界磁目標電流に前記界磁巻線に流れる界磁電流（Ｉｆｒ）を制御すべく、前記第２電力変換器のスイッチング制御を行う界磁制御部（６６）と、
を備え、
前記第２条件は、前記電機子制御部及び前記界磁制御部による前記スイッチング制御の実行中において、前記発生トルクを正負方向のうち一方向にオフセットさせるとの条件である、請求項１に記載の電力変換器の制御装置。
前記電力変換器は、第１電力変換器であり、
前記システムには、前記蓄電部及び前記界磁巻線を電気的に接続する第２電力変換器（４０）が備えられ、
正弦波状の界磁目標電流（Ｉｆ＊）を算出する目標界磁算出部（６５）と、
算出された前記界磁目標電流に前記界磁巻線に流れる界磁電流（Ｉｆｒ）を制御すべく、前記第２電力変換器のスイッチング制御を行う界磁制御部（６６）と、
を備え、
前記第２条件は、前記電機子制御部及び前記界磁制御部による前記スイッチング制御の実行中において、前記発生トルクを正負方向のうち一方向にオフセットさせるとの条件である、請求項１に記載の電力変換器の制御装置。
【請求項8】
前記目標値算出部（６３，６７）は、前記第１条件及び前記第２条件を満たすように、前記界磁目標電流との位相差が１８０度又は０度となる正弦波状の前記ｄ軸目標電流を算出する、請求項７に記載の電力変換器の制御装置。
【請求項9】
前記目標値算出部は、正弦波状の前記ｑ軸目標電流を算出するとともに、前記ｑ軸目標電流の極性が切り替わる場合に前記ｄ軸電流の大きさが増加方向にオフセットするような前記ｄ軸目標電流を算出する、請求項８に記載の電力変換器の制御装置。
【請求項10】
前記電機子制御部による前記スイッチング制御の開始タイミングからの所定期間において用いられる前記ｄ，ｑ軸目標電流である初期ｄ，ｑ軸目標電流（Ｋｔ×Ｉｄ＊，Ｋｔ×Ｉｑ＊）、及び前記所定期間において用いられる前記界磁目標電流である初期界磁目標電流（Ｋｔ×Ｉｆ＊）を算出する初期目標値算出部（６９Ａ）を備え、
前記初期目標値算出部は、前記所定期間において、０から、前記目標値算出部により算出された前記ｄ，ｑ軸目標電流に向かって前記初期ｄ，ｑ軸目標電流を漸増させるとともに、０から、前記目標界磁算出部により算出された前記界磁目標電流に向かって前記初期界磁目標電流を漸増させる、請求項７～９のいずれか１項に記載の電力変換器の制御装置。
前記初期目標値算出部は、前記所定期間において、０から、前記目標値算出部により算出された前記ｄ，ｑ軸目標電流に向かって前記初期ｄ，ｑ軸目標電流を漸増させるとともに、０から、前記目標界磁算出部により算出された前記界磁目標電流に向かって前記初期界磁目標電流を漸増させる、請求項７～９のいずれか１項に記載の電力変換器の制御装置。
【請求項11】
前記電機子制御部による前記スイッチング制御の終了タイミング前の所定期間において用いられる前記ｄ，ｑ軸目標電流である終了時ｄ，ｑ軸目標電流（Ｋｔ×Ｉｄ＊，Ｋｔ×Ｉｑ＊）、及び前記所定期間において用いられる前記界磁目標電流である終了時界磁目標電流（Ｋｔ×Ｉｆ＊）を算出する終了時目標値算出部（６９Ｂ）を備え、
前記終了時目標値算出部は、前記所定期間において、前記目標値算出部により算出された前記ｄ，ｑ軸目標電流から０に向かって前記終了時ｄ，ｑ軸目標電流を漸減させるとともに、前記目標界磁算出部により算出された前記界磁目標電流から０に向かって前記終了時界磁目標電流を漸減させる、請求項７～９のいずれか１項に記載の電力変換器の制御装置。
前記終了時目標値算出部は、前記所定期間において、前記目標値算出部により算出された前記ｄ，ｑ軸目標電流から０に向かって前記終了時ｄ，ｑ軸目標電流を漸減させるとともに、前記目標界磁算出部により算出された前記界磁目標電流から０に向かって前記終了時界磁目標電流を漸減させる、請求項７～９のいずれか１項に記載の電力変換器の制御装置。
【請求項12】
前記システムは、車両に搭載されるシステムであり、
前記電機子制御部は、前記車両の停車中において前記スイッチング制御を行う、請求項１～４，７～９のいずれか１項に記載の電力変換器の制御装置。
前記電機子制御部は、前記車両の停車中において前記スイッチング制御を行う、請求項１～４，７～９のいずれか１項に記載の電力変換器の制御装置。
【請求項13】
前記システムには、前記電力変換器において発生した熱を昇温対象（１０）に伝達する熱伝達部（４００，４０１）が備えられ、
前記昇温対象の昇温要求があるか否かを判定する判定部を備え、
前記電機子制御部は、前記昇温要求があると判定された場合、前記スイッチング制御を行う、請求項１～４，７～９のいずれか１項に記載の電力変換器の制御装置。
前記昇温対象の昇温要求があるか否かを判定する判定部を備え、
前記電機子制御部は、前記昇温要求があると判定された場合、前記スイッチング制御を行う、請求項１～４，７～９のいずれか１項に記載の電力変換器の制御装置。
【請求項14】
蓄電部（１０）と、
ロータ（３１）及び電機子巻線（３４Ｕ～３４Ｗ）を有する回転電機（３０）と、
前記蓄電部及び前記電機子巻線を電気的に接続し、上，下アームスイッチ（ＳＵＨ～ＳＷＬ）を有する電力変換器（２０）と、
前記ロータから回転駆動対象（１２）までの動力伝達機構（１１）を構成し、前記ロータからの回転動力によって回転するとともに互いに噛み合う少なくとも一対のギア（１３，１４）と、
コンピュータ（６０ａ）と、
を備えるシステムに適用されるプログラムにおいて、
前記コンピュータに、
前記電機子巻線に流すｄ，ｑ軸目標電流（Ｉｄ＊，Ｉｑ＊）を算出する目標値算出処理と、
算出された前記ｄ軸目標電流に前記電機子巻線に流れるｄ軸電流（Ｉｄｒ）を制御するとともに、算出された前記ｑ軸目標電流に前記電機子巻線に流れるｑ軸電流（Ｉｑｒ）を制御すべく、前記上，下アームスイッチのスイッチング制御を行う処理と、
を実行させ、
前記目標値算出処理は、前記ロータの発生トルクを、前記ロータの回転停止状態を維持可能なトルクにするとの第１条件、及び前記電機子巻線に流す交流電流の１周期又は複数周期における前記発生トルクの時間平均値を０からオフセットさせるとの第２条件を満たすように、前記ｄ，ｑ軸目標電流を算出する処理である、プログラム。
ロータ（３１）及び電機子巻線（３４Ｕ～３４Ｗ）を有する回転電機（３０）と、
前記蓄電部及び前記電機子巻線を電気的に接続し、上，下アームスイッチ（ＳＵＨ～ＳＷＬ）を有する電力変換器（２０）と、
前記ロータから回転駆動対象（１２）までの動力伝達機構（１１）を構成し、前記ロータからの回転動力によって回転するとともに互いに噛み合う少なくとも一対のギア（１３，１４）と、
コンピュータ（６０ａ）と、
を備えるシステムに適用されるプログラムにおいて、
前記コンピュータに、
前記電機子巻線に流すｄ，ｑ軸目標電流（Ｉｄ＊，Ｉｑ＊）を算出する目標値算出処理と、
算出された前記ｄ軸目標電流に前記電機子巻線に流れるｄ軸電流（Ｉｄｒ）を制御するとともに、算出された前記ｑ軸目標電流に前記電機子巻線に流れるｑ軸電流（Ｉｑｒ）を制御すべく、前記上，下アームスイッチのスイッチング制御を行う処理と、
を実行させ、
前記目標値算出処理は、前記ロータの発生トルクを、前記ロータの回転停止状態を維持可能なトルクにするとの第１条件、及び前記電機子巻線に流す交流電流の１周期又は複数周期における前記発生トルクの時間平均値を０からオフセットさせるとの第２条件を満たすように、前記ｄ，ｑ軸目標電流を算出する処理である、プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、電力変換器の制御装置、及びプログラムに関する。
【背景技術】
【0002】
従来、蓄電部と、蓄電部に電気的に接続された電力変換器と、電力変換器に電気的に接続された電機子巻線を有する回転電機とを備えるシステムが知られている。このシステムに適用される制御装置は、電力変換器のスイッチング制御を行うことにより、電機子巻線に流すｑ軸電流を０としつつ、電機子巻線にｄ軸電流を流す。これにより、回転電機のロータの回転停止状態を維持しつつ、蓄電部を昇温させる。なお、このような制御装置の例として、特許文献１に開示された制御装置が挙げられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特許第５２５９７５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ロータの回転停止状態を維持しつつ、電力変換器のスイッチング制御により熱を発生させる場合におけるＮＶ（Noise,Vibration）が問題となり得る。
【0005】
本開示は、回転電機のロータの回転停止状態を維持しつつ、電力変換器のスイッチング制御により熱を発生させる場合におけるＮＶを改善できる電力変換器の制御装置及びプログラムを提供することを主たる目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本開示は、蓄電部と、
ロータ及び電機子巻線を有する回転電機と、
前記蓄電部及び前記電機子巻線を電気的に接続し、上，下アームスイッチを有する電力変換器と、
前記ロータから回転駆動対象までの動力伝達機構を構成し、前記ロータからの回転動力によって回転するとともに互いに噛み合う少なくとも一対のギアと、
を備えるシステムに適用される電力変換器の制御装置において、
前記電機子巻線に流すｄ，ｑ軸目標電流を算出する目標値算出部と、
算出された前記ｄ軸目標電流に前記電機子巻線に流れるｄ軸電流を制御するとともに、算出された前記ｑ軸目標電流に前記電機子巻線に流れるｑ軸電流を制御すべく、前記上，下アームスイッチのスイッチング制御を行う電機子制御部と、
を備え、
前記目標値算出部は、前記ロータの発生トルクを、前記ロータの回転停止状態を維持可能なトルクにするとの第１条件、及び前記電機子巻線に流す交流電流の１周期又は複数周期における前記発生トルクの時間平均値を０からオフセットさせるとの第２条件を満たすように、前記ｄ，ｑ軸目標電流を算出する。
ロータ及び電機子巻線を有する回転電機と、
前記蓄電部及び前記電機子巻線を電気的に接続し、上，下アームスイッチを有する電力変換器と、
前記ロータから回転駆動対象までの動力伝達機構を構成し、前記ロータからの回転動力によって回転するとともに互いに噛み合う少なくとも一対のギアと、
を備えるシステムに適用される電力変換器の制御装置において、
前記電機子巻線に流すｄ，ｑ軸目標電流を算出する目標値算出部と、
算出された前記ｄ軸目標電流に前記電機子巻線に流れるｄ軸電流を制御するとともに、算出された前記ｑ軸目標電流に前記電機子巻線に流れるｑ軸電流を制御すべく、前記上，下アームスイッチのスイッチング制御を行う電機子制御部と、
を備え、
前記目標値算出部は、前記ロータの発生トルクを、前記ロータの回転停止状態を維持可能なトルクにするとの第１条件、及び前記電機子巻線に流す交流電流の１周期又は複数周期における前記発生トルクの時間平均値を０からオフセットさせるとの第２条件を満たすように、前記ｄ，ｑ軸目標電流を算出する。
【0007】
本開示では、電機子巻線に流れるｄ軸電流をｄ軸目標電流に制御するとともに、電機子巻線に流れるｑ軸電流をｑ軸目標電流に制御すべく、電力変換器を構成する上，下アームスイッチのスイッチング制御が行われる。ｄ，ｑ軸目標電流は、ロータの発生トルクを、ロータの回転停止状態を維持可能なトルクにするとの条件を満たすように算出される。
【0008】
本開示において、システムは、ロータから回転駆動対象までの動力伝達経路を構成する少なくとも一対のギアを備えている。一対のギアは、互いに噛み合うとともに、ロータからの回転動力によって回転する。
【0009】
ここで、一対のギアにはバックラッシュが設けられている。上記スイッチング制御によってロータの発生トルクの極性が正負交互に変化すると、ギアの回転方向が交互に変化し、ギアの歯打ちが発生し得る。この場合、ロータの回転停止状態を維持しているにもかかわらず、ギアの歯打ち音が発生する。歯打ち音が大きくなると、システムのＮＶが悪化してしまう。
【0010】
そこで、本開示では、電機子巻線に流す交流電流の１周期又は複数周期における回転電機の発生トルクの時間平均値を０からオフセットさせるとの条件を満たすように、ｄ，ｑ軸目標電流が算出される。これにより、一対のギアが有する歯同士の押し付け状態を維持して歯打ち音が発生するのを抑制したり、歯打ちが発生したとしても歯打ち音を低減したりすることができる。その結果、ＮＶを改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】第１実施形態に係る車載システムの全体構成図。
【図2】熱伝達部としての冷却システムの概要を示す図。
【図3】比較例に係るギアの歯打ち態様を示す図。
【図4】比較例に係るロータの発生トルクの推移を模式的に示すタイムチャート。
【図5】第１実施形態に係るロータの発生トルクの推移を模式的に示すタイムチャート。
【図6】ギアの歯打ちが防止される態様を示す図。
【図7】第１実施形態及び比較例に係る昇温制御中におけるロータ回転角度の推移を示すタイムチャート。
【図8】昇温制御における３相交流電流、ｄ，ｑ軸電流及び界磁電流の推移を示すタイムチャート。
【図9】昇温制御のブロック図。
【図10】昇温制御の処理手順を示すフローチャート。
【図11】昇温制御の処理手順を示すフローチャート。
【図12】第２実施形態に係る徐変処理態様を示すタイムチャート。
【図13】初期目標値算出部のブロック図。
【図14】終了時目標値算出部のブロック図。
【図15】第３実施形態に係る車載システムの全体構成図。
【図16】ｄ，ｑ軸目標電流の推移を示すタイムチャート。
【図17】ｄ，ｑ軸目標電流の推移を示すタイムチャート。
【図18】昇温制御のブロック図。
【図19】昇温制御の処理手順を示すフローチャート。
【図20】第４実施形態に係るｄ，ｑ軸目標電流の推移を示すタイムチャート。
【図21】その他の実施形態に係るロータの発生トルクの推移を模式的に示すタイムチャート。
【図22】その他の実施形態に係るロータの発生トルクの推移を模式的に示すタイムチャート。
【発明を実施するための形態】
【0012】
＜第１実施形態＞
以下、本開示に係る制御装置を具体化した第１実施形態について、図面を参照しつつ説明する。本実施形態の制御装置を備えるシステムは、電気自動車やハイブリッド車等の車両に搭載されている。
以下、本開示に係る制御装置を具体化した第１実施形態について、図面を参照しつつ説明する。本実施形態の制御装置を備えるシステムは、電気自動車やハイブリッド車等の車両に搭載されている。
【0013】
図１に示すように、システムは、蓄電池１０（「蓄電部」に相当）と、２つの電力変換器と、回転電機３０とを備えている。本実施形態において、回転電機３０は、巻線界磁型の回転電機である。本実施形態の回転電機３０は、ｄ軸インダクタンスＬｄがｑ軸インダクタンスＬｑよりも大きい特性である順突極性を有する回転電機である。
【0014】
蓄電池１０は、例えば、単位電池の直列接続体を備える組電池である。単位電池は、１つの電池セル、又は複数の電池セルの直列接続体である。電池セルは、例えば、リチウムイオン電池等の２次電池である。蓄電池１０は、車両の外部に備えられた外部充電器により充電可能である。外部充電器は、例えば定置式の充電器である。
【0015】
回転電機３０は、車両の駆動輪１２（「回転駆動対象」に相当）に回転動力を付与して駆動輪１２を回転させる機器である。回転電機３０は、ロータ３１を備えている。ロータ３１は、ロータコアと、ロータコアから径方向に延びる複数の界磁突極部とを備えている。各界磁突極部には、界磁巻線３２が巻回されている。ロータ３１の回転軸は、システムに備えられた動力伝達機構１１を介して、車両の駆動輪１２と動力伝達が可能とされている。回転電機３０が電動機として機能することにより発生するトルクが、動力伝達機構１１を介して駆動輪１２に伝達され、駆動輪１２が回転する。これにより、車両が走行する。なお、回転電機３０は、例えば、車両の駆動輪１２に一体に設けられるインホイールモータであってもよいし、車両の車体に備えられるオンボードモータであってもよい。
【0016】
動力伝達機構１１は、変速装置及びシャフトを含む。変速装置は、例えば減速装置であり、少なくとも一対のギアを含む（図３，６参照）。詳しくは、変速装置は、第１ギア１３及び第２ギア１４を含む。第１ギア１３及び第２ギア１４は、互いに噛み合った状態で、所定方向に延びる回転中心軸線を中心に回転可能になっている。
【0017】
回転電機３０は、ステータ３３を備えている。ステータ３３は、電機子コアと、電機子巻線とを備えている。電機子コアは、円環状のバックヨーク部と、バックヨーク部から径方向においてロータ３１側に延びる複数のティース部とを備えている。電機子巻線は、電気角で互いに１２０°ずれた状態で星形結線されたＵ，Ｖ，Ｗ相巻線３４Ｕ，３４Ｖ，３４Ｗである。
【0018】
システムは、インバータ２０（「第１電力変換器」に相当）と、界磁通電回路４０（「第２電力変換器」に相当）とを備えている。インバータ２０は、蓄電池１０からの直流電流を交流電流に変換して電機子巻線に供給する。インバータ２０は、Ｕ，Ｖ，Ｗ相上アームスイッチＳＵＨ，ＳＶＨ，ＳＷＨと、Ｕ，Ｖ，Ｗ相下アームスイッチＳＵＬ，ＳＶＬ，ＳＷＬとの直列接続体を備えている。本実施形態において、各スイッチＳＵＨ，ＳＶＨ，ＳＷＨ，ＳＵＬ，ＳＶＬ，ＳＷＬは、ＮチャネルＭＯＳＦＥＴである。各スイッチＳＵＨ，ＳＶＨ，ＳＷＨ，ＳＵＬ，ＳＶＬ，ＳＷＬは、ボディダイオードＤＵＨ，ＤＶＨ，ＤＷＨ，ＤＵＬ，ＤＶＬ，ＤＷＬを備えている。
【0019】
Ｕ，Ｖ，Ｗ相上アームスイッチＳＵＨ，ＳＶＨ，ＳＷＨの高電位側端子であるドレインには、高電位側電気経路Ｌｐを介して蓄電池１０の正極端子が接続されている。Ｕ，Ｖ，Ｗ相下アームスイッチＳＵＬ，ＳＶＬ，ＳＷＬの低電位側端子であるソースには、低電位側電気経路Ｌｎを介して蓄電池１０の負極端子が接続されている。各電気経路Ｌｐ，Ｌｎは、バスバー等の導電部材である。インバータ２０は、平滑コンデンサである第１コンデンサ２１を備えている。なお、第１コンデンサ２１は、インバータ２０の外部に設けられていてもよい。
【0020】
界磁通電回路４０は、蓄電池１０から界磁巻線３２に電流を供給する。本実施形態の界磁通電回路４０は、フルブリッジ回路であり、第１上アームスイッチＳＨ１及び第１下アームスイッチＳＬ１の直列接続体と、第２上アームスイッチＳＨ２及び第２下アームスイッチＳＬ２の直列接続体とを備えている。本実施形態において、各スイッチＳＨ１，ＳＨ２，ＳＬ１，ＳＬ２は、ＮチャネルＭＯＳＦＥＴである。各スイッチＳＨ１，ＳＨ２，ＳＬ１，ＳＬ２は、ボディダイオードＤＨ１，ＤＨ２，ＤＬ１，ＤＬ２を備えている。各スイッチＳＨ１，ＳＨ２，ＳＬ１，ＳＬ２は、オンされている場合、ドレインからソースへの電流の流通、及びソースからドレインへの電流の流通が許可される双方向導通型のスイッチング素子である。
【0021】
第１，第２上アームスイッチＳＨ１，ＳＨ２の高電位側端子であるドレインには、高電位側電気経路Ｌｐを介して蓄電池１０の正極端子が接続されている。第１，第２下アームスイッチＳＬ１，ＳＬ２の低電位側端子であるソースには、低電位側電気経路Ｌｎを介して蓄電池１０の負極端子が接続されている。第１上アームスイッチＳＨ１と第１下アームスイッチＳＬ１との接続点には、図示しないブラシを介して界磁巻線３２の第１端が接続されている。第２上アームスイッチＳＨ２と第２下アームスイッチＳＬ２との接続点には、図示しないブラシを介して界磁巻線３２の第２端が接続されている。界磁通電回路４０は、平滑コンデンサである第２コンデンサ４１を備えている。なお、第２コンデンサ４１は、界磁通電回路４０の外部に設けられていてもよい。また、界磁通電回路４０に個別に第２コンデンサ４１が設けられるとともにインバータ２０に個別に第１コンデンサ２１が設けられる構成に代えて、インバータ２０及び界磁通電回路４０に共通のコンデンサが設けられる構成であってもよい。この場合、例えば、第２コンデンサ４１が設けられない構成とすればよい。
【0022】
システムは、図２に示すように、車両を走行させるためにインバータ２０のスイッチング制御が行われている場合においてインバータ２０、界磁通電回路４０、回転電機３０及び蓄電池１０を冷却する装置を備えている。詳しくは、車両は、冷却水が循環する循環経路４００と、電動式のウォータポンプ４０１と、ラジエータ４０２と、電動式のファン４０３とを備えている。ウォータポンプ４０１は、給電されて駆動されることにより冷却水を循環させる。図２に示す例では、循環経路４００において、ウォータポンプ４０１の下流側には、順に、インバータ２０、界磁通電回路４０、回転電機３０、蓄電池１０が配置されている。なお、循環経路４００における配置順は、図２に示す順序に限らない。
【0023】
循環経路４００においてウォータポンプ４０１と蓄電池１０の間には、ラジエータ４０２が設けられている。ラジエータ４０２は、循環経路４００を介して流入する冷却水を冷却してウォータポンプ４０１へと供給する。車両の走行に伴いラジエータ４０２に吹き付けられる走行風や、ファン４０３を回転駆動させることによりラジエータ４０２に吹き付けられる風により、ラジエータ４０２に流入する冷却水が冷却される。
【0024】
なお、ウォータポンプ４０１及びファン４０３は、制御装置６０とは別の制御装置により駆動され得る。ただし、本実施形態では、便宜上、ウォータポンプ４０１及びファン４０３が、システムが備える制御装置６０により駆動されるものとする。
【0025】
図１の説明に戻り、システムは、電圧センサ５０、相電流センサ５１、界磁電流センサ５２、角度センサ５３、電池温度センサ５４及び冷却水温センサ５５を備えている。電圧センサ５０は、蓄電池１０の電圧を検出する。相電流センサ５１は、Ｕ，Ｖ，Ｗ相巻線３４Ｕ，３４Ｖ，３４Ｗのうち少なくとも２相の巻線に流れる相電流を検出する。界磁電流センサ５２は、界磁巻線３２に流れる界磁電流を検出する。角度センサ５３は、ロータ３１の回転角（具体的には電気角）を検出する。電池温度センサ５４は、蓄電池１０の温度を検出する。冷却水温センサ５５は、循環経路４００に流れる冷却水の温度を検出する。
【0026】
システムは、制御装置６０と、制御装置６０よりも上位の上位制御装置８０とを備えている。各センサ５０～５５の検出値は、制御装置６０に入力される。
【0027】
制御装置６０は、マイコン６０ａを主体として構成される電子制御装置（Electronic Control Unit）である。上位制御装置８０は、マイコンを主体として構成される電子制御装置（Electronic Control Unit）である。制御装置６０と上位制御装置８０とは、情報のやり取りが可能になっている。
【0028】
マイコン６０ａは、ＣＰＵ（Central Processing Unit）を備えている。マイコン６０ａが提供する機能は、実体的なメモリ装置に記録されたソフトウェア及びそれを実行するコンピュータ、ソフトウェアのみ、ハードウェアのみ、あるいはそれらの組合せによって提供することができる。例えば、マイコン６０ａがハードウェアである電子回路によって提供される場合、それは多数の論理回路を含むデジタル回路、又はアナログ回路によって提供することができる。例えば、マイコン６０ａは、自身が備える記憶部としての非遷移的実体的記録媒体（non-transitory tangible storage medium）に格納されたプログラムを実行する。プログラムには、例えば、後述する図９～１１等に示す処理のプログラムが含まれる。プログラムを構成するインストラクションのセットが実行されることにより、プログラムに対応する方法が実行される。記憶部は、例えば不揮発性メモリである。なお、記憶部に記憶されたプログラムは、例えばＯＴＡ（Over The Air）等、インターネット等の通信ネットワークを介して更新可能である。
【0029】
制御装置６０は、界磁巻線３２を励磁すべく、界磁通電回路４０を構成する各スイッチのスイッチング制御を行う。詳しくは、制御装置６０は、界磁電流センサ５２により検出された界磁電流Ｉｆｒを界磁目標電流Ｉｆ＊に制御すべく、第１状態と第２状態とが交互に出現するようにスイッチング制御を行う。第１状態は、第１上アームスイッチＳＨ１と第２下アームスイッチＳＬ２とがオンされて、かつ、第２上アームスイッチＳＨ２と第１下アームスイッチＳＬ１とがオフされている状態である。第２状態は、第１上アームスイッチＳＨ１と第２下アームスイッチＳＬ２とがオフされて、かつ、第２上アームスイッチＳＨ２と第１下アームスイッチＳＬ１とがオンされている状態である。
【0030】
制御装置６０は、界磁巻線３２が励磁されている状態において、各センサ５０～５５の検出値に基づいて、回転電機３０の制御量を指令値にフィードバック制御すべく、インバータ２０を構成する各スイッチのスイッチング制御を行う。本実施形態において、制御量はトルクである。各相において、上アームスイッチと下アームスイッチとは交互にオンされる。このフィードバック制御により、ロータ３１の回転動力が駆動輪１２に伝達され、車両が走行する。
【0031】
続いて、制御装置６０により実行される蓄電池１０の昇温制御について説明する。この制御は、車両の停車中において外部充電器により蓄電池１０を充電する場合において、電池温度センサ５４により検出された蓄電池１０の温度Ｔｒが目標温度Ｔ＊を下回るとき、インバータ２０及び界磁通電回路４０のスイッチング制御により熱を発生させる制御である。発生した熱は、ウォータポンプ４０１の駆動によって循環経路４００を循環する冷却水を介して蓄電池１０に伝えられる。昇温制御は、例えば、蓄電池１０の温度Ｔｒが目標温度Ｔ＊に到達するまで継続される。また、ウォータポンプ４０１の駆動は、少なくとも昇温制御の実行中は継続される。なお、本実施形態において、循環経路４００、循環経路４００を循環する冷却水及びウォータポンプ４０１が「熱伝達部」に相当する。昇温制御により、蓄電池１０を迅速に昇温させ、外部充電器による蓄電池１０の充電時間の短縮を図る。
【0032】
昇温制御による昇温能力を高めるために、制御装置６０は、昇温制御において、電機子巻線に正弦波状のｄ，ｑ軸電流を流すようにインバータ２０のスイッチング制御を行う。この際、ロータ３１の回転停止状態を維持して車両の停車状態を維持するために、制御装置６０は、ｄ，ｑ軸電流の流通によって発生するリラクタンストルクをマグネットトルクで減少させるように界磁通電回路４０のスイッチング制御を行う。
【0033】
ところで、図３に示すように、動力伝達機構１１を構成する第１ギア１３及び第２ギア１４には、バックラッシュが設けられている。図３には、各ギア１３，１４として外歯歯車を例示している。バックラッシュが設けられる構成において、昇温制御におけるインバータ２０のスイッチング制御により、図４に示すようにロータ３１の発生トルクＴｒｑｒの極性が正負交互に変化すると、第１ギア１３及び第２ギア１４の回転方向が交互に変化し、第１ギア１３の歯１３ａ及び第２ギア１４の歯１４ａ同士が衝突する歯打ちが発生し得る。図４のＴｒｑｍａｘは、トルク閾値である。トルク閾値Ｔｒｑｍａｘは、駆動輪１２が回転し始めるトルクであり、例えば、駆動輪１２が回転し始めるトルクとして想定される範囲の上限値に設定されている。なお、図４のＴｒＨ，ＴｒＬは、昇温制御に伴い発生するＮＶ特性値（例えば、騒音，振動）を許容値以下にするトルク幅ΔＴｒを規定する上，下限値である。
【0034】
昇温制御において、ロータ３１の発生トルクＴｒｑｒがトルク閾値Ｔｒｑｍａｘ以下となってロータ３１の回転停止状態を維持されているにもかかわらず、ギアの歯打ち音が大きくなると、システムのＮＶが悪化してしまう。
【0035】
ちなみに、発生トルクＴｒｑｒを０にするように昇温制御を行うことも考えられる。しかしながら、相電流センサ５１の検出誤差等に起因して、実際の発生トルクの変動量が小さいながらも、発生トルクの極性が正負交互に変化し、歯打ちが発生する懸念がある。
【0036】
そこで、本実施形態では、図５，８に示すように、電機子巻線に流す交流電流の１周期又は複数周期における発生トルクＴｒｑｒの時間平均値を０からオフセット値Ｔｏｆｆｓｅｔだけオフセットさせるとの条件を満たすように、インバータ２０及び界磁通電回路４０のスイッチング制御が行われる。これにより、図６及び図７に示すように、第１ギア１３の歯１３ａ及び第２ギア１４の歯１４ａ同士の押し付け状態を維持して歯打ち音が発生するのを抑制し、ＮＶの改善を図る。
【0037】
続いて、本実施形態の昇温制御の概要について説明する。
【0038】
巻線界磁型の回転電機３０の発生トルクＴｒｑは、下式（ｅｑ１）で表されるように、マグネットトルクＴＭと、リラクタンストルクＴＲとからなる。下式（ｅｑ１）において、Ｐは回転電機３０の極対数を示し、φｆは界磁巻線３２に界磁電流が流れることにより発生する磁束を示す。
【0039】
Ｔｒｑ＝ＴＭ＋ＴＲ
＝Ｐ・φｆ・Ｉｑ＋Ｐ・（Ｌｄ－Ｌｑ）・Ｉｄ・Ｉｑ…（ｅｑ１）
制御装置６０は、昇温制御において、電気角で１２０度位相がずれた正弦波状の３相交流電流ＩＵ，ＩＶ，ＩＷを各相巻線３４Ｕ～３４Ｗに流すように、インバータ２０のスイッチング制御を行う。この場合、正弦波状のｄ，ｑ軸電流Ｉｄ，Ｉｑが流れる。この場合におけるｄ，ｑ軸電流Ｉｄ，Ｉｑの周波数は同じであり、ｄ軸電流Ｉｄとｑ軸電流Ｉｑとの位相差は電気角で９０度である。
＝Ｐ・φｆ・Ｉｑ＋Ｐ・（Ｌｄ－Ｌｑ）・Ｉｄ・Ｉｑ…（ｅｑ１）
制御装置６０は、昇温制御において、電気角で１２０度位相がずれた正弦波状の３相交流電流ＩＵ，ＩＶ，ＩＷを各相巻線３４Ｕ～３４Ｗに流すように、インバータ２０のスイッチング制御を行う。この場合、正弦波状のｄ，ｑ軸電流Ｉｄ，Ｉｑが流れる。この場合におけるｄ，ｑ軸電流Ｉｄ，Ｉｑの周波数は同じであり、ｄ軸電流Ｉｄとｑ軸電流Ｉｑとの位相差は電気角で９０度である。
【0040】
ここで、電機子巻線に流す交流電流の１周期における発生トルクＴｒｑｒの時間平均値を、０からオフセット値Ｔｏｆｆｓｅｔだけ常時オフセットさせるとの条件を満たすために、上式（ｅｑ１）の左辺をオフセット値Ｔｏｆｆｓｅｔにすると、下式（ｅｑ２）が導かれる。オフセット値Ｔｏｆｆｓｅｔは、ロータ３１の発生トルクがトルク閾値Ｔｒｑｍａｘ以下になるような値に設定されている。
【0041】
Ｔоｆｆｓｅｔ＝Ｐ・φｆ・Ｉｑ＋Ｐ・（Ｌｄ－Ｌｑ）・Ｉｄ・Ｉｑ…（ｅｑ２）
また、「φｆ＝Ｌｍｆ×Ｉｆ」の関係がある。Ｌｍｆ（＞０）は、結合インダクタンスであり、ステータ３３のバックヨーク部及びティース部と、ロータ３１のロータコア及び界磁突極部とを含むｄ軸磁路のインダクタンスである。
また、「φｆ＝Ｌｍｆ×Ｉｆ」の関係がある。Ｌｍｆ（＞０）は、結合インダクタンスであり、ステータ３３のバックヨーク部及びティース部と、ロータ３１のロータコア及び界磁突極部とを含むｄ軸磁路のインダクタンスである。
【0042】
「φｆ＝Ｌｍｆ×Ｉｆ」を上式（ｅｑ２）に代入するとともに、上式（ｅｑ２）をｄ軸電流Ｉｄについて解くと、下式（ｅｑ３）が導かれる。
【0043】
【数1】
【0044】
オフセット値Ｔｏｆｆｓｅｔを含む上式（ｅｑ３）の右辺第２項の極性は、ｑ軸目標電流Ｉｑ＊の極性が切り替わるたびに切り替わる。図８において、ｔ１はｑ軸目標電流Ｉｑ＊の極性が正から負に切り替わるタイミングであり、ｔ２はｑ軸目標電流Ｉｑ＊の極性が負から正に切り替わるタイミングである。ｄ軸目標電流Ｉｄ＊は、ｑ軸目標電流Ｉｑ＊の極性が切り替わる場合にｄ軸目標電流Ｉｄ＊の大きさが増加方向にオフセットするような波形となる。
【0045】
図９に、制御装置６０により実行される昇温制御のブロック図を示す。
【0046】
３相目標振幅算出部６１は、制御周期毎に、上位制御装置８０から目標熱量Ｑ＊を取得し、取得した目標熱量Ｑ＊に基づいて、Ｕ相目標電流の振幅Ｉｕａｍｐ＊、Ｖ相目標電流の振幅Ｉｖａｍｐ＊、及びＷ相目標電流の振幅Ｉｗａｍｐ＊を算出する。各振幅Ｉｕａｍｐ＊，Ｉｖａｍｐ＊，Ｉｗａｍｐ＊は同じ値である。３相目標振幅算出部６１は、例えば、目標熱量Ｑ＊が大きいほど、各振幅Ｉｕａｍｐ＊，Ｉｖａｍｐ＊，Ｉｗａｍｐ＊を大きく算出する。３相目標振幅算出部６１は、例えば、目標熱量Ｑ＊及び各振幅Ｉｕａｍｐ＊，Ｉｖａｍｐ＊，Ｉｗａｍｐ＊が関係付けられたマップ情報と、取得した目標熱量Ｑ＊とに基づいて、各振幅Ｉｕａｍｐ＊，Ｉｖａｍｐ＊，Ｉｗａｍｐ＊を算出すればよい。なお、目標熱量Ｑ＊は、例えば、インバータ２０の各スイッチＳＵＨ，ＳＵＬ，ＳＶＨ，ＳＶＬ，ＳＷＨ，ＳＷＬのスイッチング制御に伴い単位時間当たりに各スイッチＳＵＨ，ＳＵＬ，ＳＶＨ，ＳＶＬ，ＳＷＨ，ＳＷＬで発生する熱量［Ｗ］の目標値である。
【0047】
２相目標振幅算出部６２は、制御周期毎に、各相電流の振幅Ｉｕａｍｐ＊，Ｉｖａｍｐ＊，Ｉｗａｍｐ＊と、角度センサ５３により検出された電気角θｅとに基づいて、３相固定座標系における各相電流の振幅Ｉｕａｍｐ＊，Ｉｖａｍｐ＊，Ｉｗａｍｐ＊を、２相回転座標系（ｄｑ座標系）におけるｄ軸目標電流Ｉｄ＊の振幅Ｉｄａｍｐ＊及びｑ軸目標電流Ｉｑ＊の振幅Ｉｑａｍｐ＊に変換する。
【0048】
目標ｑ軸電流算出部６３は、２相目標振幅算出部６２により算出されたｑ軸目標電流Ｉｑ＊の振幅Ｉｑａｍｐ＊を振幅とする正弦波状のｑ軸目標電流Ｉｑ＊を算出する。目標ｑ軸電流算出部６３は、例えば、下式（ｅｑ４）のｑ軸目標電流Ｉｑ＊を算出する。なお、下式（ｅｑ４）において、ωは各周波数であり、ｔは基準タイミングからの経過時間である。
【0049】
Ｉｑ＊＝Ｉｑａｍｐ＊×ｓｉｎ（ω×ｔ）…（ｅｑ４）
２相変換部６４は、制御周期毎に、相電流センサ５１の検出値と、検出された電気角θｅとに基づいて、３相固定座標系におけるＵ，Ｖ，Ｗ相電流を、ｄｑ座標系におけるｄ軸電流Ｉｄｒ及びｑ軸電流Ｉｑｒに変換する。
２相変換部６４は、制御周期毎に、相電流センサ５１の検出値と、検出された電気角θｅとに基づいて、３相固定座標系におけるＵ，Ｖ，Ｗ相電流を、ｄｑ座標系におけるｄ軸電流Ｉｄｒ及びｑ軸電流Ｉｑｒに変換する。
【0050】
目標界磁算出部６５は、制御周期毎に、２相目標振幅算出部６２により算出されたｄ軸目標電流Ｉｄ＊の振幅Ｉｄａｍｐ＊に基づいて、ｑ軸目標電流Ｉｑ＊と９０度位相がずれて、かつ、ｑ軸目標電流Ｉｑ＊と同じ周波数を有する正弦波状の界磁目標電流Ｉｆ＊を算出する。目標界磁算出部６５は、例えば、ｄ軸目標電流Ｉｄ＊の振幅Ｉｄａｍｐ＊と、下式（ｅｑ５）とに基づいて、界磁目標電流Ｉｆ＊を算出する。
【0051】
【数2】
【0052】
界磁制御部６６は、目標界磁算出部６５により算出された界磁目標電流Ｉｆ＊に、検出された界磁電流Ｉｆｒをフィードバック制御すべく、界磁通電回路４０の各スイッチＳＨ１，ＳＬ１，ＳＨ２，ＳＬ２のゲート駆動信号を生成する。界磁制御部６６は、生成したゲート駆動信号を各スイッチＳＨ１，ＳＬ１，ＳＨ２，ＳＬ２を駆動するドライブ回路に出力する。これにより、界磁電流Ｉｆｒが正弦波状の界磁目標電流Ｉｆ＊に制御される。
【0053】
目標ｄ軸電流算出部６７は、制御周期毎に、目標界磁算出部６５により算出された界磁目標電流Ｉｆ＊、目標ｑ軸電流算出部６３により算出されたｑ軸目標電流Ｉｑ＊、及び上式（ｅｑ３）に基づいて、ｄ軸目標電流Ｉｄ＊を算出する。本実施形態では、「Ｌｄ＞Ｌｑ」であるため、ｄ軸目標電流Ｉｄ＊と界磁目標電流Ｉｆ＊との位相差が１８０度となる。なお、本実施形態において、目標ｄ軸電流算出部６７及び目標ｑ軸電流算出部６３が「目標値算出部」に相当する。
【0054】
ちなみに、上式（ｅｑ３）の右辺第２項の分母が０に近い値になると、ｄ軸目標電流Ｉｄ＊が非常に大きな値になり得る。本実施形態では、非常に大きな値にならないように、ｄ軸目標電流Ｉｄ＊が算出される。例えば、目標ｄ軸電流算出部６７は、リミッタを備え、リミッタは、右辺第２項の絶対値が規制値を超える場合、右辺第２項の絶対値を規制値とする。ｄ軸目標電流Ｉｄ＊のピーク値が取り得る範囲の最大値をＩｐとする場合、規制値は、例えば、「０．０５×Ｉｐ≦規制値≦０．２５×Ｉｐ」、「０．１×Ｉｐ≦規制値≦０．２×Ｉｐ」、「０．０５×Ｉｐ≦規制値≦０．１５×Ｉｐ」又は「０．０８×Ｉｐ≦規制値≦０．１２×Ｉｐ」に設定されていればよい。なお、目標ｄ軸電流算出部６７にリミッタが備えられていない場合であっても、制御上の不都合は発生しない。例えば、右辺第２項の分母が０に近い値になってｄ軸目標電流Ｉｄ＊が非常に大きな値になったとしても、実際のｄ軸電流の応答性の影響により、実際のｄ軸電流が非常に大きな値になることはない。
【0055】
３相制御部６８は、算出されたｑ軸目標電流Ｉｑ＊に、２相変換部６４により算出されたｑ軸電流Ｉｑｒをフィードバック制御するとともに、目標ｄ軸電流算出部６７により算出されたｄ軸目標電流Ｉｄ＊に、２相変換部６４により算出されたｄ軸電流Ｉｄｒをフィードバック制御すべく、インバータ２０の各スイッチＳＵＨ，ＳＵＬ，ＳＶＨ，ＳＶＬ，ＳＷＨ，ＳＷＬのゲート駆動信号を生成する「電機子制御部」として機能する。この生成処理において、電気角θｅと、電圧センサ５０により検出された電源Ｖｄｃとが用いられる。３相制御部６８は、生成したゲート駆動信号を各スイッチＳＵＨ，ＳＵＬ，ＳＶＨ，ＳＶＬ，ＳＷＨ，ＳＷＬを駆動するドライブ回路に出力する。これにより、ｄ軸電流Ｉｄｒが正弦波状のｄ軸目標電流Ｉｄ＊に制御されるとともに、ｑ軸電流Ｉｑｒが正弦波状のｑ軸目標電流Ｉｑ＊に制御される。
【0056】
図１０は、制御装置６０により実行される昇温制御の処理手順を示すフローチャートである。この処理は、例えば、外部充電器による蓄電池１０の充電が開始されたと制御装置６０により判定された場合に実行される。
【0057】
ステップＳ１０では、蓄電池１０の昇温要求があるか否かを判定する。本実施形態では、検出された蓄電池１０の温度Ｔｒが目標温度Ｔ＊を下回っている場合に昇温要求があると判定する。なお、本実施形態において、ステップＳ１０の処理が「判定部」に相当する。
【0058】
ステップＳ１０において昇温要求があると判定した場合には、ステップＳ１１に進み、昇温制御処理を行う。
【0059】
ステップＳ１２では、昇温対象の温度Ｔｏｂｊが目標温度Ｔ＊に到達したか否かを判定する。本実施形態では、上述したように、昇温対象が蓄電池１０のため、昇温対象の温度Ｔｏｂｊは蓄電池１０の温度Ｔｒである。
【0060】
ステップＳ１２において蓄電池１０の温度Ｔｒが目標温度Ｔ＊未満であると判定した場合には、ステップＳ１１の処理を継続する。一方、蓄電池１０の温度Ｔｒが目標温度Ｔ＊に到達したと判定した場合には、昇温制御を停止させる。ちなみに、昇温制御の実行中において、循環経路４００の冷却水の温度低下を抑制するために、ファン４０３の回転駆動を停止させておいてもよい。
【0061】
図１１を用いて、ステップＳ１１の処理について説明する。
【0062】
ステップＳ２０では、上位制御装置８０から目標熱量Ｑ＊を取得する。なお、上位制御装置８０は、例えば、目標温度Ｔ＊から蓄電池１０の温度Ｔｒを差し引いた値が大きいほど、目標熱量Ｑ＊を大きく算出すればよい。
【0063】
ステップＳ２１では、３相目標振幅算出部６１において、ステップＳ２０で取得した目標熱量Ｑ＊に基づいて、Ｕ相目標電流の振幅Ｉｕａｍｐ＊、Ｖ相目標電流の振幅Ｉｖａｍｐ＊、及びＷ相目標電流の振幅Ｉｗａｍｐ＊を算出する。
【0064】
ステップＳ２２では、２相目標振幅算出部６２において、ステップＳ２１で算出した各相電流の振幅Ｉｕａｍｐ＊，Ｉｖａｍｐ＊，Ｉｗａｍｐ＊と、電気角θｅとに基づいて、ｄ軸目標電流Ｉｄ＊の振幅Ｉｄａｍｐ＊及びｑ軸目標電流Ｉｑ＊の振幅Ｉｑａｍｐ＊を算出する。
【0065】
ステップＳ２３では、目標ｑ軸電流算出部６３において、ステップＳ２２で算出したｑ軸目標電流Ｉｑ＊の振幅Ｉｑａｍｐ＊に基づいて、ｑ軸目標電流Ｉｑ＊を算出する。
【0066】
ステップＳ２４では、目標界磁算出部６５において、ステップＳ２２で算出したｄ軸目標電流Ｉｄ＊の振幅Ｉｄａｍｐ＊に基づいて、界磁目標電流Ｉｆ＊を算出する。
【0067】
ステップＳ２５では、目標ｄ軸電流算出部６７において、ステップＳ２４で算出した界磁目標電流Ｉｆ＊と、ステップＳ２３で算出したｑ軸目標電流Ｉｑ＊とに基づいて、ｄ軸目標電流Ｉｄ＊を算出する。
【0068】
ステップＳ２６では、２相変換部６４において、相電流センサ５１の検出値と、電気角θｅとに基づいて、ｄ軸電流Ｉｄｒ及びｑ軸電流Ｉｑｒを算出する。
【0069】
ステップＳ２７では、界磁制御部６６において、ステップＳ２４で算出した界磁目標電流Ｉｆ＊に界磁電流Ｉｆｒをフィードバック制御すべく、界磁通電回路４０の各ＳＨ１，ＳＬ１，ＳＨ２，ＳＬ２のスイッチング制御を行う。
【0070】
ステップＳ２８では、３相制御部６８において、ステップＳ２５で算出したｄ軸目標電流Ｉｄ＊にステップＳ２６で算出したｄ軸電流Ｉｄｒをフィードバック制御するとともに、ステップＳ２３で算出したｑ軸目標電流Ｉｑ＊にステップＳ２６で算出したｑ軸電流Ｉｑｒをフィードバック制御すべく、インバータ２０の各スイッチＳＵＨ，ＳＵＬ，ＳＶＨ，ＳＶＬ，ＳＷＨ，ＳＷＬのスイッチング制御を行う。
【0071】
以上説明した本実施形態によれば、一対のギア１３，１４が有する歯１３ａ，１４ａ同士の押し付け状態を維持して歯打ち音が発生するのを抑制することができる。
【0072】
＜第１実施形態の変形例＞
・回転電機３０は、ｑ軸インダクタンスＬｑがｄ軸インダクタンスＬｄよりも大きい特性である逆突極性を有する回転電機であってもよい。この場合、ｄ軸目標電流Ｉｄ＊と界磁目標電流Ｉｆ＊との位相差が０度となる。
・回転電機３０は、ｑ軸インダクタンスＬｑがｄ軸インダクタンスＬｄよりも大きい特性である逆突極性を有する回転電機であってもよい。この場合、ｄ軸目標電流Ｉｄ＊と界磁目標電流Ｉｆ＊との位相差が０度となる。
【0073】
・制御装置６０は、トルク閾値Ｔｒｑｍａｘを可変とすることができる。例えば、制御装置６０は、車両のパーキングブレーキが作動状態であると判定した場合、作動状態でない場合よりもトルク閾値Ｔｒｑｍａｘを大きく設定する。
【0074】
また、制御装置６０は、車両の走行路面温度を取得する取得部を有し、取得した路面温度に基づいてトルク閾値Ｔｒｑｍａｘを変更してもよい。ここでは、路面温度及びトルク閾値Ｔｒｑｍａｘが関係付けられたマップ情報が用いられればよい。
【0075】
・制御装置６０は、昇温制御の実行中において、車両に備えられる機械式ブレーキ装置により車両の車輪に制動トルクを付与するようにしてもよい。
【0076】
＜第２実施形態＞
以下、第２実施形態について、第１実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。本実施形態では、図１２及び図１３に示すように、制御装置６０は、初期目標値算出部６９Ａを備えている。初期目標値算出部６９Ａは、初期ｄ，ｑ軸目標電流Ｋｔ×Ｉｄ＊，Ｋｔ×Ｉｑ＊と、初期界磁目標電流Ｋｔ×Ｉｆ＊とを算出する。初期ｄ，ｑ軸目標電流Ｋｔ×Ｉｄ＊，Ｋｔ×Ｉｑ＊は、３相制御部６８によるインバータ２０のスイッチング制御及び界磁制御部６６による界磁通電回路４０のスイッチング制御の開始タイミングｔ１からタイミングｔ２までの第１所定期間において用いられるｄ，ｑ軸目標電流Ｉｄ＊，Ｉｑ＊である。初期界磁目標電流Ｋｔ×Ｉｆ＊は、第１所定期間において用いられる界磁目標電流Ｉｆ＊である。算出された初期ｄ，ｑ軸目標電流Ｋｔ×Ｉｄ＊，Ｋｔ×Ｉｑ＊は、３相制御部６８で用いられ、算出された初期界磁目標電流Ｋｔ×Ｉｆ＊は、界磁制御部６６で用いられる。
以下、第２実施形態について、第１実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。本実施形態では、図１２及び図１３に示すように、制御装置６０は、初期目標値算出部６９Ａを備えている。初期目標値算出部６９Ａは、初期ｄ，ｑ軸目標電流Ｋｔ×Ｉｄ＊，Ｋｔ×Ｉｑ＊と、初期界磁目標電流Ｋｔ×Ｉｆ＊とを算出する。初期ｄ，ｑ軸目標電流Ｋｔ×Ｉｄ＊，Ｋｔ×Ｉｑ＊は、３相制御部６８によるインバータ２０のスイッチング制御及び界磁制御部６６による界磁通電回路４０のスイッチング制御の開始タイミングｔ１からタイミングｔ２までの第１所定期間において用いられるｄ，ｑ軸目標電流Ｉｄ＊，Ｉｑ＊である。初期界磁目標電流Ｋｔ×Ｉｆ＊は、第１所定期間において用いられる界磁目標電流Ｉｆ＊である。算出された初期ｄ，ｑ軸目標電流Ｋｔ×Ｉｄ＊，Ｋｔ×Ｉｑ＊は、３相制御部６８で用いられ、算出された初期界磁目標電流Ｋｔ×Ｉｆ＊は、界磁制御部６６で用いられる。
【0077】
初期目標値算出部６９Ａは、第１所定期間の開始タイミングｔ１における係数Ｋｔを０に設定し、開始タイミングｔ１から第１所定期間の終了タイミングｔ２に向かうにつれて係数Ｋｔを１に向かって漸増させ、終了タイミングｔ２以降において係数Ｋｔを１に設定する。係数Ｋｔが乗算されるｑ軸目標電流Ｉｑ＊は、目標ｑ軸電流算出部６３により算出され、係数Ｋｔが乗算されるｄ軸目標電流Ｉｄ＊は、目標ｄ軸電流算出部６７により算出される。また、係数Ｋｔが乗算される界磁目標電流Ｉｆ＊は、目標界磁算出部６５により算出される。
【0078】
これにより、昇温制御開始時におけるロータ３１の発生トルクの脈動を抑制できる。
【0079】
また、図１２及び図１４に示すように、制御装置６０は、終了時目標値算出部６９Ｂを備えている。終了時目標値算出部６９Ｂは、終了時ｄ，ｑ軸目標電流Ｋｔ×Ｉｄ＊，Ｋｔ×Ｉｑ＊と、終了時界磁目標電流Ｋｔ×Ｉｆ＊とを算出する。終了時ｄ，ｑ軸目標電流Ｋｔ×Ｉｄ＊，Ｋｔ×Ｉｑ＊は、３相制御部６８によるインバータ２０のスイッチング制御及び界磁制御部６６による界磁通電回路４０のスイッチング制御の終了タイミングｔ４よりも前のタイミングｔ３から、終了タイミングｔ４までの第２所定期間において用いられるｄ，ｑ軸目標電流Ｉｄ＊，Ｉｑ＊である。終了時界磁目標電流Ｋｔ×Ｉｆ＊は、第２所定期間において用いられる界磁目標電流Ｉｆ＊である。算出された終了時ｄ，ｑ軸目標電流Ｋｔ×Ｉｄ＊，Ｋｔ×Ｉｑ＊は、３相制御部６８で用いられ、算出された終了時界磁目標電流Ｋｔ×Ｉｆ＊は、界磁制御部６６で用いられる。
【0080】
終了時目標値算出部６９Ｂは、第２所定期間の開始タイミングｔ３における係数Ｋｔを１に設定し、開始タイミングｔ３から第２所定期間の終了タイミングｔ４に向かうにつれて係数Ｋｔを０に向かって漸減させ、終了タイミングｔ４以降において係数Ｋｔを０に設定する。係数Ｋｔが乗算されるｑ軸目標電流Ｉｑ＊は、目標ｑ軸電流算出部６３により算出され、係数Ｋｔが乗算されるｄ軸目標電流Ｉｄ＊は、目標ｄ軸電流算出部６７により算出される。また、係数Ｋｔが乗算される界磁目標電流Ｉｆ＊は、目標界磁算出部６５により算出される。
【0081】
これにより、昇温制御の終了時におけるロータ３１の発生トルクの脈動を抑制できる。
【0082】
＜第３実施形態＞
以下、第３実施形態について、第１実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。本実施形態では、図１５に示すように、回転電機３０は、永久磁石界磁型の回転電機である。
以下、第３実施形態について、第１実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。本実施形態では、図１５に示すように、回転電機３０は、永久磁石界磁型の回転電機である。
【0083】
回転電機３０のロータ３１は、界磁極として、第１実施形態の界磁巻線３２に代えて、永久磁石３５（例えば、ネオジム磁石）を備えている。このため、本実施形態のシステムは、界磁通電回路４０及び界磁電流センサ５２を備えていない。
【0084】
続いて、本実施形態の昇温制御の概要について説明する。
【0085】
永久磁石界磁型の回転電機３０の発生トルクＴｒｑは、下式（ｅｑ６）で表されるように、マグネットトルクＴＭと、リラクタンストルクＴＲとからなる。下式（ｅｑ６）において、φｍは永久磁石３５により発生する磁束を示す。
【0086】
Ｔｒｑ＝ＴＭ＋ＴＲ
＝Ｐ・φｍ・Ｉｑ＋Ｐ・（Ｌｄ－Ｌｑ）・Ｉｄ・Ｉｑ …（ｅｑ６）
ここで、電機子巻線に流す交流電流の１周期又は複数周期における発生トルクＴｒｑｒの時間平均値を０からオフセット値Ｔｏｆｆｓｅｔだけオフセットさせるとの条件を満たすために、上式（ｅｑ６）の左辺をオフセット値Ｔｏｆｆｓｅｔにすると、下式（ｅｑ７）が導かれる。
＝Ｐ・φｍ・Ｉｑ＋Ｐ・（Ｌｄ－Ｌｑ）・Ｉｄ・Ｉｑ …（ｅｑ６）
ここで、電機子巻線に流す交流電流の１周期又は複数周期における発生トルクＴｒｑｒの時間平均値を０からオフセット値Ｔｏｆｆｓｅｔだけオフセットさせるとの条件を満たすために、上式（ｅｑ６）の左辺をオフセット値Ｔｏｆｆｓｅｔにすると、下式（ｅｑ７）が導かれる。
【0087】
Ｔоｆｆｓｅｔ＝Ｐ・φｍ・Ｉｑ＋Ｐ・（Ｌｄ－Ｌｑ）・Ｉｄ・Ｉｑ …（ｅｑ７）
上式（ｅｑ７）をｑ軸電流Ｉｑについて解くと、下式（ｅｑ８）が導かれる。
上式（ｅｑ７）をｑ軸電流Ｉｑについて解くと、下式（ｅｑ８）が導かれる。
【0088】
【数3】
【0089】
（Ａ）φｍ＋（Ｌｑ－Ｌｄ）×Ｉｄ＞０となる特性
この場合、制御装置６０は、図１６に示すように、互いの極性が同じになるｄ，ｑ軸目標電流Ｉｄ＊，Ｉｑ＊を算出する。図１６において、正のｄ軸電流は強め界磁電流を示し、負のｄ軸電流は弱め界磁電流を示すため、制御装置６０は、強め界磁のｄ軸目標電流Ｉｄ＊を算出する。この場合、電機子巻線に弱め界磁電流を流すことに伴う永久磁石３５の減磁の発生を抑制できる。なお、制御装置６０は、強め界磁のｄ軸目標電流Ｉｄ＊を算出することに代えて、弱め界磁のｄ軸目標電流Ｉｄ＊を算出してもよい。
この場合、制御装置６０は、図１６に示すように、互いの極性が同じになるｄ，ｑ軸目標電流Ｉｄ＊，Ｉｑ＊を算出する。図１６において、正のｄ軸電流は強め界磁電流を示し、負のｄ軸電流は弱め界磁電流を示すため、制御装置６０は、強め界磁のｄ軸目標電流Ｉｄ＊を算出する。この場合、電機子巻線に弱め界磁電流を流すことに伴う永久磁石３５の減磁の発生を抑制できる。なお、制御装置６０は、強め界磁のｄ軸目標電流Ｉｄ＊を算出することに代えて、弱め界磁のｄ軸目標電流Ｉｄ＊を算出してもよい。
【0090】
（Ｂ）φｍ＋（Ｌｑ－Ｌｄ）×Ｉｄ＜０となる特性
この場合、制御装置６０は、図１７に示すように、互いの極性が異なるｄ，ｑ軸目標電流Ｉｄ＊，Ｉｑ＊を算出する。図１７に示す例では、制御装置６０は、強め界磁のｄ軸目標電流Ｉｄ＊を算出する。なお、制御装置６０は、強め界磁のｄ軸目標電流Ｉｄ＊を算出することに代えて、弱め界磁のｄ軸目標電流Ｉｄ＊を算出してもよい。
この場合、制御装置６０は、図１７に示すように、互いの極性が異なるｄ，ｑ軸目標電流Ｉｄ＊，Ｉｑ＊を算出する。図１７に示す例では、制御装置６０は、強め界磁のｄ軸目標電流Ｉｄ＊を算出する。なお、制御装置６０は、強め界磁のｄ軸目標電流Ｉｄ＊を算出することに代えて、弱め界磁のｄ軸目標電流Ｉｄ＊を算出してもよい。
【0091】
図１８に、制御装置６０により実行される昇温制御のブロック図を示す。
【0092】
３相目標振幅算出部１６１は、制御周期毎に、図９の３相目標振幅算出部６１と同様に、上位制御装置８０から目標熱量Ｑ＊を取得し、取得した目標熱量Ｑ＊に基づいて、Ｕ相目標電流の振幅Ｉｕａｍｐ＊、Ｖ相目標電流の振幅Ｉｖａｍｐ＊、及びＷ相目標電流の振幅Ｉｗａｍｐ＊を算出する。
【0093】
２相目標振幅算出部１６２は、制御周期毎に、図９の２相目標振幅算出部６２と同様に、各相電流の振幅Ｉｕａｍｐ＊，Ｉｖａｍｐ＊，Ｉｗａｍｐ＊と、検出された電気角θｅとに基づいて、各相電流の振幅Ｉｕａｍｐ＊，Ｉｖａｍｐ＊，Ｉｗａｍｐ＊を、ｄ軸目標電流Ｉｄ＊の振幅Ｉｄａｍｐ＊に変換する。
【0094】
目標電流算出部１６３は、２相目標振幅算出部１６２により算出されたｄ軸目標電流Ｉｄ＊の振幅Ｉｄａｍｐ＊に基づいて、ｄ軸目標電流Ｉｄ＊を算出する。目標電流算出部１６３は、例えば、ｄ軸目標電流Ｉｄ＊の振幅Ｉｄａｍｐ＊をｄ軸目標電流Ｉｄ＊（＝Ｉｄａｍｐ＊）として算出すればよい。
【0095】
２相変換部１６４は、制御周期毎に、相電流センサ５１の検出値と、検出された電気角θｅとに基づいて、３相固定座標系におけるＵ，Ｖ，Ｗ相電流を、ｄｑ座標系におけるｄ軸電流Ｉｄｒ及びｑ軸電流Ｉｑｒに変換する。
【0096】
目標電流算出部１６３は、制御周期毎に、算出したｄ軸目標電流Ｉｄ＊と、上式（ｅｑ８）とに基づいて、ｑ軸目標電流Ｉｑ＊を算出する。なお、本実施形態において、目標電流算出部１６３が「目標値算出部」に相当する。
【0097】
３相制御部１６５は、算出されたｄ軸目標電流Ｉｄ＊に、２相変換部１６４により算出されたｄ軸電流Ｉｄｒをフィードバック制御するとともに、算出されたｑ軸目標電流Ｉｑ＊に、２相変換部１６４により算出されたｑ軸電流Ｉｑｒをフィードバック制御すべく、インバータ２０の各スイッチＳＵＨ，ＳＵＬ，ＳＶＨ，ＳＶＬ，ＳＷＨ，ＳＷＬのゲート駆動信号を生成する「電機子制御部」として機能する。この生成処理において、電気角θｅと、電圧センサ５０により検出された電源Ｖｄｃとが用いられる。３相制御部１６５は、生成したゲート駆動信号を各スイッチＳＵＨ，ＳＵＬ，ＳＶＨ，ＳＶＬ，ＳＷＨ，ＳＷＬを駆動するドライブ回路に出力する。これにより、ｄ軸電流Ｉｄｒが直流のｄ軸目標電流Ｉｄ＊に制御されるとともに、ｑ軸電流Ｉｑｒが直流のｑ軸目標電流Ｉｑ＊に制御される。
【0098】
【0099】
ステップＳ３０では、ステップＳ２０と同様に、上位制御装置８０から目標熱量Ｑ＊を取得する。
【0100】
ステップＳ３１では、３相目標振幅算出部１６１において、ステップＳ３０で取得した目標熱量Ｑ＊に基づいて、Ｕ相目標電流の振幅Ｉｕａｍｐ＊、Ｖ相目標電流の振幅Ｉｖａｍｐ＊、及びＷ相目標電流の振幅Ｉｗａｍｐ＊を算出する。
【0101】
ステップＳ３２では、２相目標振幅算出部１６２において、ステップＳ３１で算出した各相電流の振幅Ｉｕａｍｐ＊，Ｉｖａｍｐ＊，Ｉｗａｍｐ＊と、電気角θｅとに基づいて、ｄ軸目標電流Ｉｄ＊の振幅Ｉｄａｍｐ＊を算出する。
【0102】
ステップＳ３３では、目標電流算出部１６３において、ステップＳ３３で算出したｄ軸目標電流Ｉｄ＊の振幅Ｉｄａｍｐ＊に基づいて、直流のｄ軸目標電流Ｉｄ＊を算出する。
【0103】
ステップＳ３４では、目標電流算出部１６３において、算出したｄ軸目標電流Ｉｄ＊に基づいて、直流のｑ軸目標電流Ｉｑ＊を算出する。
【0104】
ステップＳ３５では、２相変換部１６４において、相電流センサ５１の検出値と、電気角θｅとに基づいて、ｄ軸電流Ｉｄｒ及びｑ軸電流Ｉｑｒを算出する。
【0105】
ステップＳ３６では、３相制御部１６５において、ステップＳ３３で算出したｄ軸目標電流Ｉｄ＊にステップＳ３６で算出したｄ軸電流Ｉｄｒをフィードバック制御するとともに、ステップＳ３４で算出したｑ軸目標電流Ｉｑ＊にステップＳ３６で算出したｑ軸電流Ｉｑｒをフィードバック制御すべく、インバータ２０の各スイッチＳＵＨ，ＳＵＬ，ＳＶＨ，ＳＶＬ，ＳＷＨ，ＳＷＬのスイッチング制御を行う。
【0106】
以上説明した本実施形態によれば、第１実施形態と同様に、一対のギア１３，１４が有する歯１３ａ，１４ａ同士の押し付け状態を維持して歯打ち音が発生するのを抑制することができる。
【0107】
＜第４実施形態＞
以下、第４実施形態について、第３実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。本実施形態の制御装置６０の目標電流算出部１６３は、直流に代えて、正弦波状の交流のｄ軸目標電流Ｉｄ＊を算出する。詳しくは、目標電流算出部１６３は、２相目標振幅算出部１６２により算出されたｄ軸目標電流Ｉｄ＊の振幅Ｉｄａｍｐ＊を振幅とする正弦波状のｄ軸目標電流Ｉｄ＊を算出する。目標電流算出部１６３は、例えば、下式（ｅｑ９）のｄ軸目標電流Ｉｄ＊を算出する。
以下、第４実施形態について、第３実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。本実施形態の制御装置６０の目標電流算出部１６３は、直流に代えて、正弦波状の交流のｄ軸目標電流Ｉｄ＊を算出する。詳しくは、目標電流算出部１６３は、２相目標振幅算出部１６２により算出されたｄ軸目標電流Ｉｄ＊の振幅Ｉｄａｍｐ＊を振幅とする正弦波状のｄ軸目標電流Ｉｄ＊を算出する。目標電流算出部１６３は、例えば、下式（ｅｑ９）のｄ軸目標電流Ｉｄ＊を算出する。
【0108】
Ｉｄ＊＝Ｉｄａｍｐ＊×ｓｉｎ（ω×ｔ）…（ｅｑ９）
目標電流算出部１６３は、算出したｄ軸目標電流Ｉｄ＊及び上式（ｅｑ８）に基づいてｑ軸目標電流Ｉｑ＊を算出する。ここで、回転電機３０として、以下（Ｃ）～（Ｅ）の特性を有するものがあるため、目標電流算出部１６３は、各特性に応じたｄ，ｑ軸目標電流Ｉｄ＊，Ｉｑ＊を算出する。
目標電流算出部１６３は、算出したｄ軸目標電流Ｉｄ＊及び上式（ｅｑ８）に基づいてｑ軸目標電流Ｉｑ＊を算出する。ここで、回転電機３０として、以下（Ｃ）～（Ｅ）の特性を有するものがあるため、目標電流算出部１６３は、各特性に応じたｄ，ｑ軸目標電流Ｉｄ＊，Ｉｑ＊を算出する。
【0109】
（Ｃ）Ｌｑ＞Ｌｄとなる特性
この場合、目標電流算出部１６３は、図２０の上段に示すように、ｄ軸目標電流Ｉｄ＊と１８０度位相が異なる正弦波状のｑ軸目標電流Ｉｑ＊を算出する。
この場合、目標電流算出部１６３は、図２０の上段に示すように、ｄ軸目標電流Ｉｄ＊と１８０度位相が異なる正弦波状のｑ軸目標電流Ｉｑ＊を算出する。
【0110】
（Ｄ）Ｌｑ＜Ｌｄとなる特性
この場合、目標電流算出部１６３は、図２０の中段に示すように、ｄ軸目標電流Ｉｄ＊と同位相の正弦波状のｑ軸目標電流Ｉｑ＊を算出する。
この場合、目標電流算出部１６３は、図２０の中段に示すように、ｄ軸目標電流Ｉｄ＊と同位相の正弦波状のｑ軸目標電流Ｉｑ＊を算出する。
【0111】
（Ｅ）Ｌｑ＝Ｌｄとなる特性
この場合、目標電流算出部１６３は、図２０の下段に示すように、直流のｑ軸目標電流Ｉｑ＊を算出する。この場合のｑ軸目標電流Ｉｑ＊は、下式（ｅｑ１０）で表される。
この場合、目標電流算出部１６３は、図２０の下段に示すように、直流のｑ軸目標電流Ｉｑ＊を算出する。この場合のｑ軸目標電流Ｉｑ＊は、下式（ｅｑ１０）で表される。
【0112】
【0113】
＜その他の実施形態＞
なお、上記各実施形態は、以下のように変更して実施してもよい。
なお、上記各実施形態は、以下のように変更して実施してもよい。
【0114】
・上式（ｅｑ７）をｄ軸電流Ｉｄについて解くと、下式（ｅｑ１１）が導かれる。
【0115】
【数5】
【0116】
【0117】
・第３，第４実施形態の昇温制御が、界磁電流Ｉｆｒが一定値となる巻線界磁型の回転電機を備えるシステムに適用されてもよい。
【0118】
・電機子巻線に流す交流電流の複数周期における発生トルクの時間平均値を０からオフセット値Ｔｏｆｆｓｅｔだけオフセットさせるとの条件を満たすように、第１，第２実施形態のｄ，ｑ軸目標電流Ｉｄ＊，Ｉｑ＊及び界磁目標電流Ｉｆ＊、又は第３，第４実施形態のｄ，ｑ軸目標電流Ｉｄ＊，Ｉｑ＊が算出されてもよい。
【0119】
図２１に示すように、発生トルクの１周期のうち一部期間における発生トルクの極性が負となったり、図２２に示すように、複数周期のうち、一部周期の一部期間における発生トルクの極性が負となったりする場合であっても、電機子巻線に流す交流電流の複数周期における発生トルクの時間平均値を０からオフセット値Ｔｏｆｆｓｅｔだけオフセットさせるとの条件を満たすことができる。この場合、歯打ちが発生したとしても歯打ち音を低減したり、歯打ち回数を低減したりすることができる。
【0120】
・回転電機としては、同期機に限らず、誘導機等の非同期機であってもよい。
【0121】
・回転電機としては、ロータ及びステータが径方向に対向するラジアル型のものに限らず、ロータ及びステータが回転軸の軸方向に対向するアキシャル型のものであってもよい。
【0122】
・回転電機としては、星形結線されるものに限らず、Δ結線されるものであってもよい。また、回転電機及びインバータとしては、３相のものに限らず、２相のもの、又は４相以上のものであってもよい。
【0123】
・昇温制御による昇温対象を、例えば、循環経路４００の冷却水としてもよい。冷却水を車室内暖房の熱源として利用する空調装置が車両に備えられる場合、昇温制御により、暖房の熱源の温度を迅速に上昇させることができる。
【0124】
・熱伝達部としては、冷却流体として冷却水を用いるものに限らず、例えば、冷却流体として気体（空気）を用いる空冷式のものであってもよいし、金属製のヒートシンクであってもよい。熱伝達部としてヒートシンクが用いられる場合、例えば、ヒートシンクにインバータ等の電力変換器及び蓄電池が設けられていればよい。
【0125】
・電力変換器のスイッチは、ＮチャネルＭＯＳＦＥＴに限らず、例えばＩＧＢＴであってもよい。この場合、ＩＧＢＴにフリーホイールダイオードが逆並列接続されていればよい。
【0126】
・インバータ等の電力変換器に接続される蓄電部としては、蓄電池に限らず、例えば、大容量の電気二重層キャパシタ、又は蓄電池及び電気二重層キャパシタの双方を備えるものであってもよい。
【0127】
・制御装置が搭載される移動体としては、車両に限らず、例えば、航空機又は船舶であってもよい。航空機の場合、回転駆動対象は例えばプロペラであり、船舶の場合、かいてｎは例えばスクリューである。また、制御装置の搭載先は、移動体に限らず、定置式の装置であってもよい。
【0128】
・本開示に記載の制御装置及びその手法は、コンピュータプログラムにより具体化された一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。あるいは、本開示に記載の制御装置及びその手法は、一つ以上の専用ハードウェア論理回路によってプロセッサを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。もしくは、本開示に記載の制御装置及びその手法は、一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリと一つ以上のハードウェア論理回路によって構成されたプロセッサとの組み合わせにより構成された一つ以上の専用コンピュータにより、実現されてもよい。また、コンピュータプログラムは、コンピュータにより実行されるインストラクションとして、コンピュータ読み取り可能な非遷移有形記録媒体に記憶されていてもよい。
【0129】
以下、上述した各実施形態から抽出される特徴的な構成を記載する。
［構成１］
蓄電部（１０）と、
ロータ（３１）及び電機子巻線（３４Ｕ～３４Ｗ）を有する回転電機（３０）と、
前記蓄電部及び前記電機子巻線を電気的に接続し、上，下アームスイッチ（ＳＵＨ～ＳＷＬ）を有する電力変換器（２０）と、
前記ロータから回転駆動対象（１２）までの動力伝達機構（１１）を構成し、前記ロータからの回転動力によって回転するとともに互いに噛み合う少なくとも一対のギア（１３，１４）と、
を備えるシステムに適用される電力変換器の制御装置（６０）において、
前記電機子巻線に流すｄ，ｑ軸目標電流（Ｉｄ＊，Ｉｑ＊）を算出する目標値算出部（６３，６７，１６３）と、
算出された前記ｄ軸目標電流に前記電機子巻線に流れるｄ軸電流（Ｉｄｒ）を制御するとともに、算出された前記ｑ軸目標電流に前記電機子巻線に流れるｑ軸電流（Ｉｑｒ）を制御すべく、前記上，下アームスイッチのスイッチング制御を行う電機子制御部（６８）と、
を備え、
前記目標値算出部は、前記ロータの発生トルクを、前記ロータの回転停止状態を維持可能なトルクにするとの第１条件、及び前記電機子巻線に流す交流電流の１周期又は複数周期における前記発生トルクの時間平均値を０からオフセットさせるとの第２条件を満たすように、前記ｄ，ｑ軸目標電流を算出する、電力変換器の制御装置。
［構成２］
前記回転電機は、永久磁石（３５）を有する前記ロータを備える永久磁石界磁型の回転電機、又は定電流が流れる界磁巻線（３２）を有する前記ロータを備える巻線界磁型の回転電機であり、
前記第２条件は、前記電機子制御部による前記スイッチング制御の実行中において、前記発生トルクを正負方向のうち一方向にオフセットさせるとの条件である、構成１に記載の電力変換器の制御装置。
［構成３］
前記目標値算出部（１６３）は、前記第１条件及び前記第２条件を満たすように、直流の前記ｄ，ｑ軸目標電流を算出する、構成２に記載の電力変換器の制御装置。
［構成４］
前記目標値算出部（１６３）は、前記第１条件及び前記第２条件を満たすように、正弦波状の前記ｄ軸目標電流を算出するとともに、前記ｄ軸目標電流との位相差が０度又は１８０度となる正弦波状の前記ｑ軸目標電流を算出する、構成２に記載の電力変換器の制御装置。
［構成５］
前記電機子制御部による前記スイッチング制御の開始タイミングからの所定期間において用いられる前記ｄ，ｑ軸目標電流である初期ｄ，ｑ軸目標電流（Ｋｔ×Ｉｄ＊，Ｋｔ×Ｉｑ＊）を算出する初期目標値算出部（６９Ａ）を備え、
前記初期目標値算出部は、前記所定期間において、０から、前記目標値算出部により算出された前記ｄ，ｑ軸目標電流に向かって前記初期ｄ，ｑ軸目標電流を漸増させる、構成２～４のいずれか１つに記載の電力変換器の制御装置。
［構成６］
前記電機子制御部による前記スイッチング制御の終了タイミング前の所定期間において用いられる前記ｄ，ｑ軸目標電流である終了時ｄ，ｑ軸目標電流（Ｋｔ×Ｉｄ＊，Ｋｔ×Ｉｑ＊）を算出する終了時目標値算出部（６９Ｂ）を備え、
前記終了時目標値算出部は、前記所定期間において、前記目標値算出部により算出された前記ｄ，ｑ軸目標電流から０に向かって前記終了時ｄ，ｑ軸目標電流を漸減させる、構成２～５のいずれか１つに記載の電力変換器の制御装置。
［構成７］
前記回転電機は、界磁巻線（３２）を有する前記ロータを備える巻線界磁型の回転電機であり、
前記電力変換器は、第１電力変換器であり、
前記システムには、前記蓄電部及び前記界磁巻線を電気的に接続する第２電力変換器（４０）が備えられ、
正弦波状の界磁目標電流（Ｉｆ＊）を算出する目標界磁算出部（６５）と、
算出された前記界磁目標電流に前記界磁巻線に流れる界磁電流（Ｉｆｒ）を制御すべく、前記第２電力変換器のスイッチング制御を行う界磁制御部（６６）と、
を備え、
前記第２条件は、前記電機子制御部及び前記界磁制御部による前記スイッチング制御の実行中において、前記発生トルクを正負方向のうち一方向にオフセットさせるとの条件である、構成１に記載の電力変換器の制御装置。
［構成８］
前記目標値算出部（６３，６７）は、前記第１条件及び前記第２条件を満たすように、前記界磁目標電流との位相差が１８０度又は０度となる正弦波状の前記ｄ軸目標電流を算出する、構成７に記載の電力変換器の制御装置。
［構成９］
前記目標値算出部は、正弦波状の前記ｑ軸目標電流を算出するとともに、前記ｑ軸目標電流の極性が切り替わる場合に前記ｄ軸電流の大きさが増加方向にオフセットするような前記ｄ軸目標電流を算出する、構成８に記載の電力変換器の制御装置。
［構成１０］
前記電機子制御部による前記スイッチング制御の開始タイミングからの所定期間において用いられる前記ｄ，ｑ軸目標電流である初期ｄ，ｑ軸目標電流（Ｋｔ×Ｉｄ＊，Ｋｔ×Ｉｑ＊）、及び前記所定期間において用いられる前記界磁目標電流である初期界磁目標電流（Ｋｔ×Ｉｆ＊）を算出する初期目標値算出部（６９Ａ）を備え、
前記初期目標値算出部は、前記所定期間において、０から、前記目標値算出部により算出された前記ｄ，ｑ軸目標電流に向かって前記初期ｄ，ｑ軸目標電流を漸増させるとともに、０から、前記目標界磁算出部により算出された前記界磁目標電流に向かって前記初期界磁目標電流を漸増させる、構成７～９のいずれか１つに記載の電力変換器の制御装置。
［構成１１］
前記電機子制御部による前記スイッチング制御の終了タイミング前の所定期間において用いられる前記ｄ，ｑ軸目標電流である終了時ｄ，ｑ軸目標電流（Ｋｔ×Ｉｄ＊，Ｋｔ×Ｉｑ＊）、及び前記所定期間において用いられる前記界磁目標電流である終了時界磁目標電流（Ｋｔ×Ｉｆ＊）を算出する終了時目標値算出部（６９Ｂ）を備え、
前記終了時目標値算出部は、前記所定期間において、前記目標値算出部により算出された前記ｄ，ｑ軸目標電流から０に向かって前記終了時ｄ，ｑ軸目標電流を漸減させるとともに、前記目標界磁算出部により算出された前記界磁目標電流から０に向かって前記終了時界磁目標電流を漸減させる、構成７～１０のいずれか１つに記載の電力変換器の制御装置。
［構成１２］
前記システムは、車両に搭載されるシステムであり、
前記電機子制御部は、前記車両の停車中において前記スイッチング制御を行う、構成１～１１のいずれか１つに記載の電力変換器の制御装置。
［構成１３］
前記システムには、前記電力変換器において発生した熱を昇温対象（１０）に伝達する熱伝達部（４００，４０１）が備えられ、
前記昇温対象の昇温要求があるか否かを判定する判定部を備え、
前記電機子制御部は、前記昇温要求があると判定された場合、前記スイッチング制御を行う、構成１～１２のいずれか１つに記載の電力変換器の制御装置。
［構成１］
蓄電部（１０）と、
ロータ（３１）及び電機子巻線（３４Ｕ～３４Ｗ）を有する回転電機（３０）と、
前記蓄電部及び前記電機子巻線を電気的に接続し、上，下アームスイッチ（ＳＵＨ～ＳＷＬ）を有する電力変換器（２０）と、
前記ロータから回転駆動対象（１２）までの動力伝達機構（１１）を構成し、前記ロータからの回転動力によって回転するとともに互いに噛み合う少なくとも一対のギア（１３，１４）と、
を備えるシステムに適用される電力変換器の制御装置（６０）において、
前記電機子巻線に流すｄ，ｑ軸目標電流（Ｉｄ＊，Ｉｑ＊）を算出する目標値算出部（６３，６７，１６３）と、
算出された前記ｄ軸目標電流に前記電機子巻線に流れるｄ軸電流（Ｉｄｒ）を制御するとともに、算出された前記ｑ軸目標電流に前記電機子巻線に流れるｑ軸電流（Ｉｑｒ）を制御すべく、前記上，下アームスイッチのスイッチング制御を行う電機子制御部（６８）と、
を備え、
前記目標値算出部は、前記ロータの発生トルクを、前記ロータの回転停止状態を維持可能なトルクにするとの第１条件、及び前記電機子巻線に流す交流電流の１周期又は複数周期における前記発生トルクの時間平均値を０からオフセットさせるとの第２条件を満たすように、前記ｄ，ｑ軸目標電流を算出する、電力変換器の制御装置。
［構成２］
前記回転電機は、永久磁石（３５）を有する前記ロータを備える永久磁石界磁型の回転電機、又は定電流が流れる界磁巻線（３２）を有する前記ロータを備える巻線界磁型の回転電機であり、
前記第２条件は、前記電機子制御部による前記スイッチング制御の実行中において、前記発生トルクを正負方向のうち一方向にオフセットさせるとの条件である、構成１に記載の電力変換器の制御装置。
［構成３］
前記目標値算出部（１６３）は、前記第１条件及び前記第２条件を満たすように、直流の前記ｄ，ｑ軸目標電流を算出する、構成２に記載の電力変換器の制御装置。
［構成４］
前記目標値算出部（１６３）は、前記第１条件及び前記第２条件を満たすように、正弦波状の前記ｄ軸目標電流を算出するとともに、前記ｄ軸目標電流との位相差が０度又は１８０度となる正弦波状の前記ｑ軸目標電流を算出する、構成２に記載の電力変換器の制御装置。
［構成５］
前記電機子制御部による前記スイッチング制御の開始タイミングからの所定期間において用いられる前記ｄ，ｑ軸目標電流である初期ｄ，ｑ軸目標電流（Ｋｔ×Ｉｄ＊，Ｋｔ×Ｉｑ＊）を算出する初期目標値算出部（６９Ａ）を備え、
前記初期目標値算出部は、前記所定期間において、０から、前記目標値算出部により算出された前記ｄ，ｑ軸目標電流に向かって前記初期ｄ，ｑ軸目標電流を漸増させる、構成２～４のいずれか１つに記載の電力変換器の制御装置。
［構成６］
前記電機子制御部による前記スイッチング制御の終了タイミング前の所定期間において用いられる前記ｄ，ｑ軸目標電流である終了時ｄ，ｑ軸目標電流（Ｋｔ×Ｉｄ＊，Ｋｔ×Ｉｑ＊）を算出する終了時目標値算出部（６９Ｂ）を備え、
前記終了時目標値算出部は、前記所定期間において、前記目標値算出部により算出された前記ｄ，ｑ軸目標電流から０に向かって前記終了時ｄ，ｑ軸目標電流を漸減させる、構成２～５のいずれか１つに記載の電力変換器の制御装置。
［構成７］
前記回転電機は、界磁巻線（３２）を有する前記ロータを備える巻線界磁型の回転電機であり、
前記電力変換器は、第１電力変換器であり、
前記システムには、前記蓄電部及び前記界磁巻線を電気的に接続する第２電力変換器（４０）が備えられ、
正弦波状の界磁目標電流（Ｉｆ＊）を算出する目標界磁算出部（６５）と、
算出された前記界磁目標電流に前記界磁巻線に流れる界磁電流（Ｉｆｒ）を制御すべく、前記第２電力変換器のスイッチング制御を行う界磁制御部（６６）と、
を備え、
前記第２条件は、前記電機子制御部及び前記界磁制御部による前記スイッチング制御の実行中において、前記発生トルクを正負方向のうち一方向にオフセットさせるとの条件である、構成１に記載の電力変換器の制御装置。
［構成８］
前記目標値算出部（６３，６７）は、前記第１条件及び前記第２条件を満たすように、前記界磁目標電流との位相差が１８０度又は０度となる正弦波状の前記ｄ軸目標電流を算出する、構成７に記載の電力変換器の制御装置。
［構成９］
前記目標値算出部は、正弦波状の前記ｑ軸目標電流を算出するとともに、前記ｑ軸目標電流の極性が切り替わる場合に前記ｄ軸電流の大きさが増加方向にオフセットするような前記ｄ軸目標電流を算出する、構成８に記載の電力変換器の制御装置。
［構成１０］
前記電機子制御部による前記スイッチング制御の開始タイミングからの所定期間において用いられる前記ｄ，ｑ軸目標電流である初期ｄ，ｑ軸目標電流（Ｋｔ×Ｉｄ＊，Ｋｔ×Ｉｑ＊）、及び前記所定期間において用いられる前記界磁目標電流である初期界磁目標電流（Ｋｔ×Ｉｆ＊）を算出する初期目標値算出部（６９Ａ）を備え、
前記初期目標値算出部は、前記所定期間において、０から、前記目標値算出部により算出された前記ｄ，ｑ軸目標電流に向かって前記初期ｄ，ｑ軸目標電流を漸増させるとともに、０から、前記目標界磁算出部により算出された前記界磁目標電流に向かって前記初期界磁目標電流を漸増させる、構成７～９のいずれか１つに記載の電力変換器の制御装置。
［構成１１］
前記電機子制御部による前記スイッチング制御の終了タイミング前の所定期間において用いられる前記ｄ，ｑ軸目標電流である終了時ｄ，ｑ軸目標電流（Ｋｔ×Ｉｄ＊，Ｋｔ×Ｉｑ＊）、及び前記所定期間において用いられる前記界磁目標電流である終了時界磁目標電流（Ｋｔ×Ｉｆ＊）を算出する終了時目標値算出部（６９Ｂ）を備え、
前記終了時目標値算出部は、前記所定期間において、前記目標値算出部により算出された前記ｄ，ｑ軸目標電流から０に向かって前記終了時ｄ，ｑ軸目標電流を漸減させるとともに、前記目標界磁算出部により算出された前記界磁目標電流から０に向かって前記終了時界磁目標電流を漸減させる、構成７～１０のいずれか１つに記載の電力変換器の制御装置。
［構成１２］
前記システムは、車両に搭載されるシステムであり、
前記電機子制御部は、前記車両の停車中において前記スイッチング制御を行う、構成１～１１のいずれか１つに記載の電力変換器の制御装置。
［構成１３］
前記システムには、前記電力変換器において発生した熱を昇温対象（１０）に伝達する熱伝達部（４００，４０１）が備えられ、
前記昇温対象の昇温要求があるか否かを判定する判定部を備え、
前記電機子制御部は、前記昇温要求があると判定された場合、前記スイッチング制御を行う、構成１～１２のいずれか１つに記載の電力変換器の制御装置。
【符号の説明】
【0130】
１０…蓄電池、２０…インバータ、３０…回転電機、３１…ロータ、３４Ｕ～３４Ｗ…Ｕ～Ｗ相巻線、４０…界磁通電回路、６０…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】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】