JP6226565B2 - モータ制御装置及びそれを備えた建設機械 - Google Patents

Description

本発明は、モータ制御装置及びそれを備えた建設機械に関する。

従来、駆動機構の一部を電動化した作業機械等において、メンテナンス性の確保に関する様々な技術が提案されている。例えば、特許文献１に記載されている作業機械は、運転が停止した際、スイッチ動作によってバッテリを直流母線から切り離し、直流母線に接続されたコンデンサの電荷を利用して冷却装置用のモータのみを駆動する。これにより、エンジン用のモータを回転させることなくコンデンサの放電が行われ、直流母線の電圧は、メンテナンスを行う作業者が接触しても問題がない程度にまで低下する。

しかしながら、上述のような技術では、冷却装置用のモータが故障した場合には放電を行うことはできず、また、冷却装置を備えない作業機械には適用することができない。これに対して、特許文献２には、冷却装置用のモータではなく、車両走行用のモータを利用してバッテリの放電を行う技術が記載されている。特許文献２においては、車両走行用のモータの電気角に基づいて所定のｄ軸電流を決定し、ｄ軸電流のみをモータに供給することによって、モータを停止させた状態でバッテリの放電が行われる。

特開２０１０−２０２１３５号公報 特許第３２２５７７１号公報

ところで、前記特許文献２においては、バッテリの放電に際し、ｄ軸電流のみがモータに供給されるよう電流が制御されているが、ｄ軸電流の位相が本来の位相に対してずれることによって、モータが回転してしまう場合がある。また、検出されるモータの電気角の精度によっても、モータが回転する可能性がある。

そこで、本発明は、蓄電装置の放電時においてモータの回転を抑制可能なモータ制御装置、及びそれを備えた建設機械を提供することを課題とする。

本発明に係るモータ制御装置は、蓄電装置からモータに供給される電流を制御する電流制御部と、モータの回転を検出する回転検出部と、を備える。電流制御部は、放電指令に応じてモータにｄ軸電流のみを供給するとともに、蓄電装置の放電時に回転検出部によってモータの回転が検出された場合には、モータの回転を抑制するようにｄ軸電流を制御する。

上記モータ制御装置では、蓄電装置の放電が行われている間に回転検出部がモータの回転を検出した場合には、電流制御部がモータの回転を抑制するようにｄ軸電流を制御する。このように、上記モータ制御装置は、モータの回転を監視しながらモータに供給されるｄ軸電流を制御するため、モータが回転するのを抑制することができる。ここで、抑制とは、メンテナンスの際、メンテナンス作業に支障が生じない程度にモータの回転数を小さくすること、又はモータの回転を停止させることを意味する。

上記モータ制御装置において、電流制御部は、蓄電装置の放電時に回転検出部によってモータの回転が検出された場合、モータの回転が停止するように、ｄ軸電流をモータの回転が検出された時点のｄ軸電流よりも小さくするよう構成されていてもよい。この構成によれば、モータが回転しない大きさにｄ軸電流を維持することができるため、モータを回転させることなく、蓄電装置を効率よく放電させることができる。

また、上記モータ制御装置において、電流制御部は、蓄電装置の放電時において、回転検出部によってモータの回転が検出された場合には、ｄ軸電流の大きさをゼロとする一方、回転検出部によってモータの回転が検出されない場合には、ｄ軸電流を増加させるように構成されていてもよい。この構成によれば、モータを極力回転させないようにしながら、蓄電装置の放電を行うことができる。

あるいは、電流制御部は、蓄電装置の放電時に回転検出部によってモータの回転が検出された場合には、モータの回転が停止するまで、ｄ軸電流を減少させるように構成されていてもよい。この構成によれば、ｄ軸電流をモータが回転しない最大限の大きさに維持することができるため、モータの回転を抑制しつつ、蓄電装置の放電を効率よく行うことができる。

本発明に係る建設機械は、モータと、モータに電流を供給する蓄電装置と、上記モータ制御装置と、を備える。

上記建設機械は、上記モータ制御装置を備えているため、このモータ制御装置によって、モータの回転を監視しながらモータに供給されるｄ軸電流を制御することができる。これにより、蓄電装置の放電中にモータが回転して車体が移動したり旋回したりするのを防止することができる。

本発明の第１及び第２実施形態に係るモータ制御装置の機能ブロック図である。 第１実施形態に係るモータ制御装置における電流制御部の機能ブロック図である。 第１実施形態に係るモータ制御装置の処理内容を示すフローチャートである。 第１実施形態に係るモータ制御装置において、バッテリ放電時におけるモータ制御装置及びバッテリの作動を示すタイミングチャートである。 第２実施形態に係るモータ制御装置における電流制御部の機能ブロック図である。 第２実施形態に係るモータ制御装置の処理内容を示すフローチャートである。 第１実施形態の変形例に係るモータ制御装置の処理内容を示すフローチャートである。 第２実施形態の変形例に係るモータ制御装置の処理内容を示すフローチャートである。

（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態について図面を参照しつつ説明する。

第１実施形態に係るモータ制御装置１０の機能ブロック図を図１に示す。モータ制御装置１０は、蓄電装置Ｅ、及びモータＭを備える建設機械に設けられ、エンジンの駆動や車体の旋回等に用いられるモータＭの回転を制御する。モータ制御装置１０は、特に、蓄電装置Ｅの放電時に、モータＭの回転を抑制することによって、建設機械が移動したり旋回したりするのを防止する。なお、蓄電装置Ｅは、特に限定されるものではないが、バッテリ、キャパシタ、一次電池、又は二次電池等であってもよい。また、モータＭは、特に限定されるものではないが、例えば、ＩＰＭモータであってもよい。

モータ制御装置１０は、図１に示すように、蓄電装置ＥからモータＭに供給される電流を制御する電流制御部１と、モータＭの回転を検出する回転検出部２と、を備えている。また、モータ制御装置１０は、ＰＩ制御部３Ａ、３Ｂ、２相３相変換部４、ＰＷＭ制御部５、主回路６、電流検出部７、３相２相変換部８、及び速度検出部９も備えている。

電流制御部１は、図１に示すように、上位コントローラ等からトルク指令Ｔ_ｒｅｆ又は放電指令Ｄ_ｒｅｆが入力され、入力された指令に応じた電流指令を生成して出力する。この電流制御部１は、図２に示すように、電流指令算出部１１と、符号変換部１２と、ｑ軸電流指令選択部１３と、を備えている。また、電流制御部１は、ｄ軸電流指令生成部１４と、ｄ軸電流指令選択部１５と、を備えている。

電流指令算出部１１には、図２に示すように、モータＭの通常制御時に上位コントローラ等から出力されるトルク指令Ｔ_ｒｅｆ、及び速度検出部９によって検出されたモータＭの回転角速度ωが入力される。電流指令算出部１１は、このトルク指令Ｔ_ｒｅｆ及び回転角速度ωに応じた通常時ｑ軸電流指令Ｉ_ｑ１及び通常時ｄ軸電流指令Ｉ_ｄ１を公知の方法で算出する。電流指令算出部１１は、通常時ｑ軸電流指令Ｉ_ｑ１を符号変換部１２に出力し、通常時ｄ軸電流指令Ｉ_ｄ１をｄ軸電流指令選択部１５に出力する。

符号変換部１２は、図２に示すように、通常時ｑ軸電流指令Ｉ_ｑ１がトルク指令Ｔ_ｒｅｆと同じ符号になるように通常時ｑ軸電流指令Ｉ_ｑ１を変換し、変換後の通常時ｑ軸電流指令Ｉ_ｑ１を変換後ｑ軸電流指令Ｉ_ｑ２としてｑ軸電流指令選択部１３に出力する。より詳細には、符号変換部１２には、トルク指令Ｔ_ｒｅｆ、通常時ｑ軸電流指令Ｉ_ｑ１、及び通常時ｑ軸電流指令Ｉ_ｑ１に“−１”を乗じた信号が入力される。符号変換部１２は、トルク指令Ｔ_ｒｅｆが正の場合は通常時ｑ軸電流指令Ｉ_ｑ１を、トルク指令Ｔ_ｒｅｆが負の場合は通常時ｑ軸電流指令Ｉ_ｑ１に“−１”を乗じた信号を選択し、選択した信号を変換後ｑ軸電流指令Ｉ_ｑ２としてｑ軸電流指令選択部１３に出力する。

ｑ軸電流指令選択部１３には、図２に示すように、変換後ｑ軸電流指令Ｉ_ｑ２が入力される。また、上位コントローラ等から蓄電装置Ｅの放電指令Ｄ_ｒｅｆが出力された場合、ｑ軸電流指令選択部１３には放電指令Ｄ_ｒｅｆ、及び“０”の信号が入力される。なお、“０”の信号は、放電指令Ｄ_ｒｅｆに応じて、ゼロ信号出力部１６からｑ軸電流指令選択部１３に出力される。ｑ軸電流指令選択部１３は、モータＭの通常制御時は、変換後ｑ軸電流指令Ｉ_ｑ２をｑ軸電流指令Ｉ_ｑｒｅｆとして選択し、放電指令Ｄ_ｒｅｆが入力された場合は、“０”の信号をｑ軸電流指令Ｉ_ｑｒｅｆとして選択する。ｑ軸電流指令選択部１３は、図１に示すように、ｑ軸電流指令Ｉ_ｑｒｅｆをＰＩ制御部３Ａに出力する。

ｄ軸電流指令生成部１４には、図１及び図２に示すように、回転検出部２が出力する後述の回転検出信号Ｓ_ｒが入力される。また、上位コントローラ等から蓄電装置Ｅの放電指令Ｄ_ｒｅｆが出力された場合、ｄ軸電流指令生成部１４には放電指令Ｄ_ｒｅｆが入力される。ｄ軸電流指令生成部１４は、放電指令Ｄ_ｒｅｆが入力された場合、回転検出信号Ｓ_ｒを参照して放電時ｄ軸電流指令Ｉ_ｄ１’を算出し、ｄ軸電流指令選択部１５に出力する。放電時ｄ軸電流指令Ｉ_ｄ１’の算出方法については、後で詳細に説明する。

ｄ軸電流指令選択部１５には、図２に示すように、放電時ｄ軸電流指令Ｉ_ｄ１’、及び電流指令算出部１１が算出した通常時ｄ軸電流指令Ｉ_ｄ１が入力される。また、上位コントローラ等から蓄電装置Ｅの放電指令Ｄ_ｒｅｆが出力された場合、ｄ軸電流指令選択部１５には放電指令Ｄ_ｒｅｆが入力される。ｄ軸電流指令選択部１５は、モータＭの通常制御時は、通常時ｄ軸電流指令Ｉ_ｄ１をｄ軸電流指令Ｉ_ｄｒｅｆとして選択し、放電指令Ｄ_ｒｅｆが入力された場合は、放電時ｄ軸電流指令Ｉ_ｄ１’をｄ軸電流指令Ｉ_ｄｒｅｆとして選択する。ｄ軸電流指令選択部１５は、図１に示すように、ｄ軸電流指令Ｉ_ｄｒｅｆをＰＩ制御部３Ｂに出力する。

回転検出部２は、モータＭの回転を検出し、回転検出信号Ｓ_ｒを速度検出部９及び３相２相変換部８に出力する。回転検出信号Ｓ_ｒは、本実施形態においてはモータＭの回転角度θとする。しかしながら、回転検出信号Ｓ_ｒは、モータＭの回転に関する信号であれば特に限定されず、例えば、回転数等を含むモータＭの回転量、及びモータＭに生じるトルク等を示す信号であってもよい。また、回転検出部２としては、レゾルバ、ロータリエンコーダ、及び磁気センサ等、種々のものを採用することができる。

ＰＩ制御部３Ａ、３Ｂは、ＰＩ制御方式でモータＭの回転速度を制御するための電圧指令を算出する。より詳細には、図１に示すように、ＰＩ制御部３Ａには、３相２相変換部８から現在のｑ軸電流Ｉ_ｑが入力され、ＰＩ制御部３Ａは、このｑ軸電流Ｉ_ｑとｑ軸電流指令Ｉ_ｑｒｅｆとの偏差、比例ゲイン、及び積分ゲインに基づいてｑ軸電圧指令Ｖ_ｑｒｅｆを算出する。ＰＩ制御部３Ｂには、３相２相変換部８から現在のｄ軸電流Ｉ_ｄが入力され、ＰＩ制御部３Ｂは、このｄ軸電流Ｉ_ｄとｄ軸電流指令Ｉ_ｄｒｅｆとの偏差、比例ゲイン、及び積分ゲインに基づいてｄ軸電圧指令Ｖ_ｄｒｅｆを算出する。ＰＩ制御部３Ａ、３Ｂは、それぞれ、ｑ軸電圧指令Ｖ_ｑｒｅｆ及びｄ軸電圧指令Ｖ_ｄｒｅｆを２相３相変換部４に出力する。

２相３相変換部４には、図１に示すように、ｑ軸電圧指令Ｖ_ｑｒｅｆ及びｄ軸電圧指令Ｖ_ｄｒｅｆがＰＩ制御部３Ａ、３Ｂから入力され、モータＭの回転角度θが３相２相変換部８から入力される。２相３相変換部４は、モータＭの回転角度θに基づき、ｑ軸電圧指令Ｖ_ｑｒｅｆ及びｄ軸電圧指令Ｖ_ｄｒｅｆを３相電圧指令Ｖ_ｕｒｅｆ、Ｖ_ｖｒｅｆ、Ｖ_ｗｒｅｆに変換する。

ＰＷＭ制御部５は、３相電圧指令Ｖ_ｕｒｅｆ、Ｖ_ｖｒｅｆ、Ｖ_ｗｒｅｆに応じたＰＷＭ制御信号Ｓ_ｐｗｍを生成して主回路６に出力する。主回路６は、このＰＷＭ制御信号Ｓ_ｐｗｍに基づいて蓄電装置Ｅの直流電圧を交流電圧に変換し、モータＭに３相の交流電流を供給する。

電流検出部７は、図１に示すように、モータＭに流れるＵ相電流Ｉ_ｕ、Ｗ相電流Ｉ_ｗを検出し、３相２相変換部８に出力する。また、検出されたＵ相電流Ｉ_ｕ、Ｗ相電流Ｉ_ｗからはＶ相電流Ｉ_ｖが算出され、Ｖ相電流Ｉ_ｖも３相２相変換部８に出力される。

３相２相変換部８には、図１に示すように、Ｕ相電流Ｉ_ｕ、Ｗ相電流Ｉ_ｗ、Ｖ相電流Ｉ_ｖ、及びモータＭの回転角度θが入力される。３相２相変換部８は、モータＭの回転角度θに基づき、Ｕ相電流Ｉ_ｕ、Ｗ相電流Ｉ_ｗ、及びＶ相電流Ｉ_ｖをｑ軸電流Ｉ_ｑ及びｄ軸電流Ｉ_ｄに変換する。上述したように、ｑ軸電流Ｉ_ｑ及びｄ軸電流Ｉ_ｄは、それぞれ、ＰＩ制御部３Ａ、３Ｂにおける電圧指令の算出に用いられる。

速度検出部９は、モータＭの回転角度θを時間で微分して回転角速度ωを算出し、この回転角速度ωを電流制御部１に出力する。上述したように、回転角速度ωは、電流制御部１における電流指令の算出に用いられる。

次に、モータ制御装置１０、特に電流制御部１の処理内容について図３及び図４を参照しつつ説明する。

モータ制御装置１０に放電指令Ｄ_ｒｅｆが入力されていない場合（ステップＳ１１でＮＯの場合）には、モータ制御装置１０はモータＭの通常制御を行う（ステップＳ１２）。通常制御時は、モータ制御装置１０には上位コントローラ等からトルク指令Ｔ_ｒｅｆが入力されており、モータ制御装置１０は、トルク指令Ｔ_ｒｅｆに応じてモータＭの回転を制御する。

すなわち、モータ制御装置１０において、電流制御部１は、トルク指令Ｔ_ｒｅｆ及び回転角速度ωに基づいて算出した変換後ｑ軸電流指令Ｉ_ｑ２及び通常時ｄ軸電流指令Ｉ_ｄ１を、それぞれ、ｑ軸電流指令Ｉ_ｑｒｅｆ及びｄ軸電流指令Ｉ_ｄｒｅｆとして出力する（図２）。モータＭは、既に説明したように、このｑ軸電流指令Ｉ_ｑｒｅｆ及びｄ軸電流指令Ｉ_ｄｒｅｆに応じて駆動される。

一方、上位コントローラ等からモータ制御装置１０に放電指令Ｄ_ｒｅｆが入力された場合、モータ制御装置１０は、この放電指令Ｄ_ｒｅｆに応じて、以下に述べるように蓄電装置Ｅの放電を開始する。

モータ制御装置１０に放電指令Ｄ_ｒｅｆが入力された場合（ステップＳ１１でＹＥＳの場合）、まず、放電指令Ｄ_ｒｅｆが電流制御部１のｑ軸電流指令選択部１３、ｄ軸電流指令生成部１４、及びｄ軸電流指令選択部１５に入力される。このとき、図２に示すように、ｑ軸電流指令選択部１３には“０”の信号が入力され、ｑ軸電流指令選択部１３は、この“０”の信号をｑ軸電流指令Ｉ_ｑｒｅｆとして出力する（ステップＳ１３）。すなわち、ｑ軸電流指令Ｉ_ｑｒｅｆは、以下の式（１）で表される。

ここで、ｎは、モータ制御装置１０に放電指令Ｄ_ｒｅｆが入力された後に電流制御部１が電流指令を出力した回数であり、Ｉ_ｑｒｅｆ（ｎ）は、ｎ回目に出力されたｑ軸電流指令を意味する。なお、ｎの初期値は“１”とし、電流指令の最初の出力は１回目の出力とする。

ｄ軸電流指令生成部１４は、前回出力されたｄ軸電流指令Ｉ_ｄｒｅｆに定数ｃを加算することで放電時ｄ軸電流指令Ｉ_ｄ１’を算出し、ｄ軸電流指令選択部１５は、放電時ｄ軸電流指令Ｉ_ｄ１’をｄ軸電流指令Ｉ_ｄｒｅｆとして出力する（ステップＳ１３）。ただし、放電時ｄ軸電流指令Ｉ_ｄ１’の初期値は“０”とする。すなわち、ｄ軸電流指令Ｉ_ｄｒｅｆは、以下の式（２−１）、（２−２）、（３−１）、及び（３−２）で表される。なお、Ｉ_ｄｒｅｆ（ｎ）は、ｎ回目に出力されたｄ軸電流指令を意味する。定数ｃは、適宜決定すればよく、例えば、“１”（ｌｓｂ）とすることができる。

このように、モータ制御装置１０に放電指令Ｄ_ｒｅｆが入力された場合、ｑ軸電流指令Ｉ_ｑｒｅｆを“０”、ｄ軸電流指令Ｉ_ｄｒｅｆを所定の値に設定することによって、モータＭにはｄ軸電流のみが供給される。これにより、モータＭが回転することなく蓄電装置Ｅの放電が行われる。

ただし、ｄ軸電流指令Ｉ_ｄｒｅｆの大きさやモータＭの電気角の検出精度等によってはモータＭが回転する可能性がある。このため、ステップＳ１３の処理の後、ｄ軸電流指令生成部１４には、図２に示すように、回転検出部２が検出したモータＭの回転角度θが入力され、回転角度θが監視される。ｄ軸電流指令生成部１４は、回転角度θが変化した場合（ステップＳ１４においてＹＥＳの場合）、つまりモータＭが回転した場合は、放電時ｄ軸電流指令Ｉ_ｄ１’を“０”に設定する。ｄ軸電流指令選択部１５は、この放電時ｄ軸電流指令Ｉ_ｄ１’をｄ軸電流指令Ｉ_ｄｒｅｆとして出力し（ステップＳ１５）、これにより、モータＭの回転が停止する。ｑ軸電流指令選択部１３が出力するｑ軸電流指令Ｉ_ｑｒｅｆは、“０”のままである（ステップＳ１５）。このときのｑ軸電流指令Ｉ_ｑｒｅｆ及びｄ軸電流指令Ｉ_ｄｒｅｆは、以下の式（４）及び（５）で表される。

ステップＳ１３の処理の後、ｄ軸電流指令生成部１４においてモータＭの回転角度θの変化が確認されなかった場合（ステップＳ１４においてＮＯの場合）、モータ制御装置１０は、蓄電装置Ｅの電圧を確認する（ステップＳ１６）。モータ制御装置１０は、蓄電装置Ｅの電圧が規定値以下になっている場合（ステップＳ１６においてＹＥＳの場合）は、蓄電装置Ｅの放電を終了する（ＥＮＤ）。モータ制御装置１０は、蓄電装置Ｅの電圧が規定値まで低下していない場合（ステップＳ１６においてＮＯの場合）は、ステップＳ１１に戻って上述した処理を繰り返す。

このように、第１実施形態に係るモータ制御装置１０は、蓄電装置Ｅの放電に際し、電流制御部１によって、モータＭにｄ軸電流のみを供給するとともに、このｄ軸電流を徐々に増加させる。そして、図４に示すように、回転検出部２によってモータＭの回転角度θの変化が検出された場合には、電流制御部１は、ｄ軸電流指令Ｉ_ｄｒｅｆを“０”としてモータＭの回転を停止させる。すなわち、電流制御部１は、蓄電装置Ｅの放電時において、回転検出部２によってモータＭの回転が検出された場合にｄ軸電流の大きさをゼロとする一方、回転検出部２によってモータＭの回転が検出されない場合には、ｄ軸電流を増加させる。このため、モータＭを極力回転させないようにしながら、蓄電装置Ｅの放電を行うことができる。

また、上記モータ制御装置１０によれば、蓄電装置Ｅの放電のための抵抗を別途設けたり、冷却装置等を駆動するモータ等を利用したりすることなく、蓄電装置Ｅの放電を安全且つ高速に行うことができる。

（第２実施形態）
以下、本発明の第２実施形態について図５及び図６を参照しつつ説明する。第１実施形態において既に説明した構成及びこれに相当する構成については、同じ符号を付して説明を省略する。

第２実施形態に係るモータ制御装置は、電流制御部１Ａのｄ軸電流指令生成部１４Ａ（図５）における放電時ｄ軸電流指令Ｉ_ｄ１’の算出方法が第１実施形態に係るモータ制御装置１０と異なるが、その他の構成は第１実施形態に係るモータ制御装置１０と同様である。具体的には、第２実施形態に係るモータ制御装置は、蓄電装置Ｅの放電時にモータＭが回転した場合、放電時ｄ軸電流指令Ｉ_ｄ１’を“０”とするのではなく、放電時ｄ軸電流指令Ｉ_ｄ１’をモータＭが回転しない最大限の値に設定する。

第２実施形態におけるモータ制御装置の処理内容を図６に示す。なお、図６において、ステップＳ２１〜Ｓ２４、及びＳ２６の処理は、第１実施形態のＳ１１〜Ｓ１４、及びＳ１６の処理（図３）と同様であるので詳細な説明を省略し、以下では、主にステップＳ２５の処理について説明を行う。

ｄ軸電流指令生成部１４Ａは、ステップＳ２３の処理の後、第１実施形態と同様に、回転検出部２が検出したモータＭの回転角度θを監視する（ステップＳ２４）。ｄ軸電流指令生成部１４Ａは、回転角度θが変化した場合（ステップＳ２４においてＹＥＳの場合）、前回出力されたｄ軸電流指令Ｉ_ｄｒｅｆを放電時ｄ軸電流指令Ｉ_ｄ１’とし、電流指令選択部１５は、この放電時ｄ軸電流指令Ｉ_ｄ１’をｄ軸電流指令Ｉ_ｄｒｅｆとして出力する（ステップＳ２５）。すなわち、電流指令選択部１５が出力するｄ軸電流指令Ｉ_ｄｒｅｆは、以下の式（６）及び（７）で表される。なお、以下の式（６）及び（７）における変数ｋの初期値はｎである。

ここで、ｄ軸電流指令Ｉ_ｄｒｅｆは、上述したように、初期値が“０”であり、ステップＳ２３の処理が行われる毎に定数ｃが加算されるものであるから、上記式（７）におけるＩ_ｄｒｅｆ（ｋ−１）はＩ_ｄｒｅｆ（ｎ）よりも必ず小さくなる。すなわち、ステップＳ２５においては、モータＭが回転した場合に、このモータＭの回転を抑制するようにｄ軸電流の大きさを低下させる処理が行われている。

ステップＳ２５の処理の後、ｄ軸電流指令生成部１４Ａは、モータＭの回転角度θを確認し（ステップＳ２４）、回転角度θが変化している場合（ステップＳ２４においてＹＥＳの場合）は、再度ステップＳ２５の処理を行う。このとき、ｄ軸電流指令生成部１４は、前々回に出力されたｄ軸電流指令Ｉ_ｄｒｅｆを放電時ｄ軸電流指令Ｉ_ｄ１’とし、電流指令選択部１５は、この放電時ｄ軸電流指令Ｉ_ｄ１’をｄ軸電流指令Ｉ_ｄｒｅｆとして出力する（ステップＳ２５）。すなわち、上記と同様に式（６）及び（７）によってｄ軸電流指令Ｉ_ｄｒｅｆが算出されるが、ステップＳ２５の処理を行う毎に上記式（６）及び（７）におけるｋはデクリメントされる。

一方、ｄ軸電流指令生成部１４Ａにおいて回転角度θの変化が検出されず、モータＭを回転させない程度までｄ軸電流が小さくなった場合（ステップＳ２４においてＮＯの場合）、ステップＳ２６の処理が行われる。蓄電装置Ｅの電圧が規定値まで低下しておらず（ステップＳ２６においてＮＯの場合）、且つ放電指令Ｄ_ｒｅｆが入力されている場合（ステップＳ２１においてＹＥＳの場合）は、再びステップＳ２３の処理を行ってｄ軸電流指令Ｉ_ｄｒｅｆを増大させる。

このように、第２実施形態に係るモータ制御装置の電流制御部１Ａは、蓄電装置Ｅの放電に際し、回転検出部２によってモータＭの回転角度θの変化が検出された場合には、モータＭが回転しない程度にまでｄ軸電流を低下させる。すなわち、電流制御部１Ａは、蓄電装置Ｅの放電時に回転検出部２によってモータＭの回転が検出された場合には、モータＭの回転が停止するまで、ｄ軸電流を減少させる。このため、ｄ軸電流をモータが回転しない最大限の大きさに維持することができ、モータＭの回転を抑制しつつ、蓄電装置Ｅの放電を効率よく行うことができる。

また、第２の実施形態に係るモータ制御装置は、モータＭを回転させない最大限の値となるようにｄ軸電流を制御しているため、より高速に蓄電装置Ｅの放電を行うことができる。

なお、第２実施形態では、ステップＳ２５の処理によってモータＭを回転させないようなｄ軸電流の値になった後、蓄電装置Ｅの電圧が規定値まで低下しておらず（ステップＳ２６においてＮＯの場合）、且つ放電指令Ｄ_ｒｅｆが入力されている場合（ステップＳ２１においてＹＥＳの場合）は、再びステップＳ２３の処理を行ってｄ軸電流指令Ｉ_ｄｒｅｆを増大させる。しかしながら、ステップＳ２５の処理によってモータＭを回転させないようなｄ軸電流の値になった後には、ステップＳ２３の処理を行わず、このときのｄ軸電流指令Ｉ_ｄｒｅｆを維持するように構成することもできる。

以上、本発明の第１及び第２実施形態について説明したが、本発明は上記各実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて、種々の変更が可能である。

例えば、上記各実施形態において、モータ制御装置には、上位コントローラ等から明確な放電指令Ｄ_ｒｅｆが入力されていたが、図７及び図８に示すように、蓄電装置Ｅや主回路６等が収納されているケーシング（図示省略）が開けられたことを検出して（ステップＳ３１においてＹＥＳの場合）、蓄電装置Ｅの放電を開始してもよい。この場合、上記ケーシングが開けられたことを検出したことが、本発明の「放電指令」に相当する。上記ケーシングには、ＣＤＳ光センサや接点センサ等を設けておけばよい。なお、図７及び図８におけるステップＳ３１以外の処理は、図３及び図６において同一符号が付与された処理と同一である。

また、上記各実施形態では、モータＭの回転が検出された際、モータＭに供給されるｄ軸電流が小さくなるようにｄ軸電流指令Ｉ_ｄｒｅｆを制御していたが、モータＭの回転を抑制することができれば特にこれに限定されない。例えば、ｄ軸電流指令Ｉ_ｄｒｅｆの符号を交互に変化させ、モータＭに流れるｄ軸電流の向きを交互に変化させることでモータＭの回転を抑制するように構成してもよい。これにより、より高速に蓄電装置Ｅを放電させることができる。

また、上記各実施形態に係るモータ制御装置は、放電指令Ｄ_ｒｅｆが入力された際に、ゼロ信号出力部１６からｑ軸電流指令選択部１３に“０”の信号が入力されるよう構成されていたが、“０”の信号が常にｑ軸電流指令選択部１３に入力されるよう構成されていてもよい。この場合も、ｑ軸電流指令選択部１３は、モータＭの通常制御時は、変換後ｑ軸電流指令Ｉ_ｑ２をｑ軸電流指令Ｉ_ｑｒｅｆとして出力し、放電指令Ｄ_ｒｅｆが入力された場合は、“０”の信号をｑ軸電流指令Ｉ_ｑｒｅｆとして出力する。

また、上記各実施形態に係るモータ制御装置は、建設機械に適用されていたがこれに限定されず、建設機械以外の機器に用いてもよい。

また、上記各実施形態で説明した方法以外の方法によってｄ軸電流のみを生成し、モータＭに供給してもよい。

また、上記各実施形態では、モータＭは、ＩＰＭモータであったが、これに限定されるものではなく、例えば、ＳＰＭモータ、又は交流モータ等であってもよい。

１０ モータ制御装置
１，１Ａ 電流制御部
２ 回転検出部
Ｍ モータ
Ｅ 蓄電装置

Claims (5)

1. 蓄電装置からモータに供給される電流を制御する電流制御部と、
   前記モータの回転を検出する回転検出部と、
   を備え、
   前記電流制御部は、前記蓄電装置の電圧が規定値以下になるまで放電指令に応じて前記モータにｄ軸電流のみを供給するとともに、前記蓄電装置の放電時に、回転停止していた前記モータの回転検出信号の変化が前記回転検出部によって検出された場合には、前記モータの回転を抑制するように前記ｄ軸電流を制御する、モータ制御装置。
2. 請求項１に記載のモータ制御装置であって、
   前記電流制御部は、前記蓄電装置の放電時に、回転停止していた前記モータの回転検出信号の変化が前記回転検出部によって検出された場合には、前記モータの回転が停止するように、前記ｄ軸電流を前記モータの回転が検出された時点のｄ軸電流よりも小さくする、モータ制御装置。
3. 請求項１又は２に記載のモータ制御装置であって、
   前記電流制御部は、前記蓄電装置の放電時において、回転停止していた前記モータの回転検出信号の変化が前記回転検出部によって検出された場合には、前記ｄ軸電流の大きさをゼロとする一方、回転停止していた前記モータの回転検出信号の変化が前記回転検出部によって検出されない場合には、前記ｄ軸電流を増加させる、モータ制御装置。
4. 蓄電装置からモータに供給される電流を制御する電流制御部と、
   前記モータの回転を検出する回転検出部と、
   を備え、
   前記電流制御部は、前記蓄電装置の電圧が規定値以下になるまで放電指令に応じて前記モータにｄ軸電流のみを供給するとともに、前記蓄電装置の放電時に、回転停止していた前記モータの回転検出信号の変化が前記回転検出部によって検出された場合には、前記ｄ軸電流を、前記モータを回転させない最大限の値に減少させる、モータ制御装置。
5. モータと、
   前記モータに電流を供給する蓄電装置と、
   請求項１から４のいずれか１項に記載のモータ制御装置と、
   を備える、建設機械。

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