JP7361916B2 - 回転機制御装置 - Google Patents

Description

本願は、回転機制御装置に関する。

巻線温度が上昇した場合には、回転機を過熱から保護するために、巻線の通電量を小さくすることが一般的である。
例えば、固定子巻線及び界磁巻線の温度に応じて、固定子巻線及び界磁巻線の電流指令マップを複数保有しておくことで、固定子巻線及び界磁巻線のうち、温度が高い巻線の電流指令値を小さくし、温度が低い巻線の電流指令値を大きくすることで出力トルクが低下することを抑制することが開示されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１４－１７６１１４号公報 特許第４２１０９９２号公報

特許文献１では、各巻線温度に応じた電流指令マップを事前に準備する必要があり、パラメータ数（例えば回転数、抵抗、インダクタンス等の回転機パラメータ、ＤＣ電圧、回転速度等）が多いほど電流指令が取りうるパターンが指数関数的に増加する。特に界磁巻線を持つ回転機はパラメータ数が多いため、温度に応じた電流指令パターンが非常に膨大となるため、マップとして保有することは難しい。

一方、特許文献２には、電流指令マップを用いることなく、トルク指令値から銅損が最小となるよう固定子巻線及び界磁巻線の電流指令値を更新することが開示されている。しかし、特許文献２では、電流指令マップは持たないが、温度情報を考慮していないため、回転機温度が上昇した場合に出力トルクの低下を抑制する及び回転機の過熱を抑制するものではない。

本願は、上記の課題を解決するための技術を開示するものであり、電流指令マップを用いることなく、回転機を発熱から適切に保護しつつ、損失を低減しトルク低下がしないように電流指令値を生成することができる回転機制御装置を得ることを目的とする。

本願に開示される回転機制御装置は、固定子巻線及び界磁巻線を有する回転機を制御する回転機制御装置であって、前記回転機の温度を取得する温度情報取得部と、前記温度情報取得部によって取得された前記回転機の温度に基づき、電流指令値を生成する電流指令生成部と、を備え、前記電流指令生成部は、トルク指令、固定子巻線電圧、固定子巻線電流及び界磁巻線電流の各条件に基づいて前記電流指令値を生成するための拘束条件を求める拘束条件設定部と、前記トルク指令、前記固定子巻線電圧、前記固定子巻線電流及び前記界磁巻線電流に基づいて設定された評価関数及び前記拘束条件を用いて前記電流指令値を算出し出力する最適化演算部と、前記温度情報取得部によって取得された前記回転機の温度に基づいて前記拘束条件を更新する拘束条件更新部と、を有し、更新された前記拘束条件を用いて前記電流指令値を算出し出力する、ものである。

本願に開示される回転機制御装置によれば、電流指令マップを用いることなく、回転機を発熱から適切に保護しつつ、損失を低減しトルクが低下しないように電流指令値を生成することが可能な回転機制御装置を得ることができる。

実施の形態１に係る回転機制御装置のハードウェア構成を示す図である。 実施の形態１に係る回転機制御装置の構成を示すブロック図である。 実施の形態１に係る固定子巻線電流制御部を示すブロック図である。 実施の形態１に係る界磁巻線電流制御部を示すブロック図である。 実施の形態１に係る電流指令生成部を示すブロック図である。 電流指令生成部で生成される１０個の指令モードの条件を示す図である。 実施の形態１に係る最適化演算部での演算フローを示すフローチャートである。 実施の形態１に係る最適化演算部での演算フローを示すフローチャートである。 実施の形態１に係る最適化演算部での演算フローを示すフローチャートである。 実施の形態１に係る回転機制御装置による制御例を示す図である。 実施の形態１に係る回転機制御装置による制御例を示す図である。

以下、本実施の形態について図を参照して説明する。なお、各図中、同一符号は、同一または相当する部分を示すものとする。また、回転機としては、交流発電機、モータあるいは駆動装置などの回転機等に適用されるが、ここでは一例として自動車に搭載された車載用交流発電機について説明する。

実施の形態１．
以下、実施の形態１に係る回転機制御装置について説明する。
図１は、本実施の形態１に係る回転機制御装置のハードウェア構成を示す図であり、制御対象である回転機も含めたシステム全体を示している。図において、回転機制御装置１０００は、回転機１を駆動制御するものであり、それぞれ後述する固定子巻線電力変換器６、界磁巻線電力変換器７を介して回転機１の各巻線と接続されている。また回転機制御装置１０００は、回転機１に設けられた位置検出器２及び温度検出器３と接続されている。さらに回転機制御装置１０００は、固定子巻線電力変換器６、界磁巻線電力変換器７と回転機１の間でそれぞれ直列に接続された電流検出器４、５と接続されている。

図１において、回転機制御装置１０００は、プロセッサ１０と、記憶装置１１とを備える。
記憶装置１１は、図示していないが、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、記憶装置１１は不揮発性の補助記憶装置の代わりにハードディスク等の補助記憶装置を具備してもよい。
プロセッサ１０は、記憶装置１１から入力されたプログラムを実行する。記憶装置１１が補助記憶装置と揮発性記憶装置とを具備するため、プロセッサ１０に、補助記憶装置から揮発性記憶装置を介してプログラムが入力される。また、プロセッサ１０は、演算結果等のデータを記憶装置１１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。

回転機１は、例えば車載用交流発電機に用いられ、図示していないが回転子に永久磁石と界磁巻線を有し、固定子に三相の固定子巻線を有する。なお、回転機１は、永久磁石を有していても、有していなくてもよいし、固定子に三相以上の固定子巻線を２つ以上持つ回転機でもよい。

位置検出器２は、例えばレゾルバであり回転機１の回転軸に設置され、回転子の角度θを検出する。なお、位置検出器２は、位置検出器２の代わりに回転子の角度θを推定する位置推定器でもよい。

温度検出器３は、固定子巻線の温度ｔｓ及び界磁巻線の温度ｔｆを検出する。なお、温度検出器３は、温度検出器３の代わりに固定子巻線及び界磁巻線の温度を推定する温度推定器でもよい。また、固定子巻線及び界磁巻線の温度だけでなく、さらに磁石等の回転機を構成する部品の温度及び電力変換器等の温度を検出対象あるいは推定対象としたものでもよい。

電流検出器４は、固定子巻線の各相の電流ｉｕ、ｉｖ、ｉｗを、電流検出器５は、界磁巻線電流ｉｆを検出する。なお、電流検出器４、５のうちの一部または両方の代わりに、固定子巻線の電流ｉｕ、ｉｖ、ｉｗ及び界磁巻線電流ｉｆを推定する電流推定器を用いてもよい。

固定子巻線電力変換器６は、三相電圧指令値ｖｕ＊、ｖｖ＊、ｖｗ＊に相当する電圧を、ＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ：パルス幅変調）あるいはＰＡＭ（Ｐｕｌｓｅ Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ：パルス振幅変調）等の公知の手法を用いて生成する。また、電力変換に使用する固定子巻線直流リンク電圧ＶＤＣを検出する。

界磁巻線電力変換器７は、電圧指令値ｖｆ＊に相当する電圧を、固定子巻線電力変換器６と同様にＰＷＭあるいはＰＡＭ等の公知の手法を用いて生成する。また、電力変換に使用する界磁巻線直流リンク電圧ＶＤＣｆを検出する。

図２は、実施の形態１に係る回転機制御装置１０００の機能を示したブロック図である。図２において、微分器２０、固定子巻線電流制御部２１、界磁巻線電流制御部２２、電流指令生成部２３及び温度情報取得部２４を具備する。ここでは各巻線についてそれぞれ１つの電流制御部を持つ構成としたが、それぞれの電流制御部において、巻線間の干渉を考慮し公知の手法を用いて非干渉化制御を施してもよい。

微分器２０は、位置検出器２で検出された回転子の角度θを微分し、回転子の速度ωを演算する。
固定子巻線電流制御部２１は、電流検出器４で検出された固定子巻線の各相電流ｉｕ、ｉｖ、ｉｗを固定子巻線電流ｉｄ、ｉｑに変換し、固定子巻線電流ｉｄ、ｉｑが電流指令生成部２３で演算された固定子巻線電流指令値ｉｄ＊、ｉｑ＊と一致するよう固定子巻線電圧指令値ｖｕ＊、ｖｖ＊、ｖｗ＊を演算する。
界磁巻線電流制御部２２は、電流検出器５で検出された界磁巻線電流ｉｆが電流指令生成部２３で演算された界磁巻線電流指令値ｉｆ＊と一致するよう界磁巻線電圧指令値ｖｆ＊を演算する。

温度情報取得部２４は、温度検出器３で検出された固定子巻線温度ｔｓ及び界磁巻線温度ｔｆを取得する。
電流指令生成部２３は、トルク指令Ｔ＊、微分器２０で演算された回転子速度ω、固定子巻線電力変換器６で検出された固定子巻線直流リンク電圧ＶＤＣ、界磁巻線電力変換器７で検出された界磁巻線直流リンク電圧ＶＤＣｆ、温度情報取得部２４で取得した固定子巻線温度ｔｓ及び界磁巻線温度ｔｆ、固定子巻線電流制限値ｉｄｑｌｉｍ、界磁巻線電流制限値ｉｆｌｉｍ、固定子巻線電流制御部２１で変換された固定子巻線電流ｉｄ、ｉｑ、界磁巻線電流制御部２２で変換された界磁巻線電流ｉｆに基づいて、固定子巻線電流指令値ｉｄ＊、ｉｑ＊及び界磁巻線電流指令値ｉｆ＊を演算する。

次に、固定子巻線電流制御部２１について説明する。
図３は、実施の形態１に係る回転機制御装置１０００における固定子巻線電流制御部２１の構成を示す図である。図において、固定子巻線電流制御部２１は加減算器３０、ＰＩ（Ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ Ｉｎｔｅｇｒａｌ）制御器３１、ｄｑ／ｕｖｗ座標変換器３２と、ｕｖｗ／ｄｑ座標変換器３３及び電圧リミッタ３４を有する。

固定子巻線電流制御部２１の動作について説明する。
ｕｖｗ／ｄｑ座標変換器３３は、周知の座標変換の手法を用いて、電流検出器４で検出された三相の固定子巻線電流ｉｕ、ｉｖ、ｉｗをｄ軸電流ｉｄ及びｑ軸電流ｉｑの固定子巻線電流検出値に変換する。

加減算器３０には、電流指令生成部２３から出力された固定子巻線電流指令値ｉｄ＊、ｉｑ＊と、ｕｖｗ／ｄｑ座標変換器３３から出力された電流検出値である固定子巻線電流ｉｄ、ｉｑとが入力され、固定子巻線電流偏差ｉｄ＊－ｉｄ、ｉｑ＊－ｉｑが演算される。演算された固定子巻線電流偏差ｉｄ＊－ｉｄ、ｉｑ＊－ｉｑに基づいて、ＰＩ制御器３１においてＰＩ制御が行われ、固定子巻線電圧指令値ｖｄ＊＊、ｖｑ＊＊が生成される。

ＰＩ制御器３１における計算例を式（１）と式（２）に示す。ここで、Ｋｐｄ及びＫｉｄと、Ｋｐｑ及びＫｉｑは各軸の固定子巻線電流の比例ゲインおよび積分ゲインである。また、ｓはラプラス変換の微分演算子であり、以降の式でも同様である。
ｖｄ＊＊＝（Ｋｐｄ＋Ｋｉｄ／ｓ）・（ｉｄ＊－ｉｄ） （１）
ｖｑ＊＊＝（Ｋｐｑ＋Ｋｉｑ／ｓ）・（ｉｑ＊－ｉｑ） （２）
ここでは、フィードバック制御によってｖｄ＊＊及びｖｑ＊＊を算出したが、フィードフォワード制御によって算出してもよい。

なお、図示していないが、上述したように固定子巻線電圧指令値ｖｄ＊＊、ｖｑ＊＊を生成後、周知の非干渉化制御を施してもよい。

電圧リミッタ３４は、入力された固定子巻線電圧指令値ｖｄ＊＊、ｖｑ＊＊の振幅が固定子巻線電圧制限値ｖｄｑｌｉｍよりも大きい場合、固定子巻線電圧制限値ｖｄｑｌｉｍの値以下となるように固定子巻線電圧指令値ｖｄ＊、ｖｑ＊を演算する。固定子巻線電圧制限値ｖｄｑｌｉｍは、固定子巻線直流リンク電圧ＶＤＣと電圧利用率との積で求められる。
なお、図示していないが、電圧リミッタ３４によって固定子巻線電圧指令値ｖｄ＊＊及びｖｑ＊＊の電圧振幅が制限されている場合、ＰＩ制御器３１の積分器にアンチワインドアップ処理を施してもよい。また、電圧リミッタ３４は固定子巻線電圧指令値ｖｄ＊＊、ｖｑ＊＊を制限しているが、固定子巻線電圧指令値ｖｄ＊＊、ｖｑ＊＊の代わりに固定子巻線直流リンク電圧ＶＤＣを制限してもよい。

ｄｑ／ｕｖｗ座標変換器３２は、周知の座標変換の手法を用いて、固定子巻線電圧指令値ｖｄ＊、ｖｑ＊を三相電圧指令値ｖｕ＊、ｖｖ＊、ｖｗ＊に変換する。

次に、界磁巻線電流制御部２２について説明する。
図４は、実施の形態１に係る回転機制御装置１０００における界磁巻線電流制御部２２の構成を示す図である。図において、界磁巻線電流制御部２２は、加減算器４０、ＰＩ制御器４１及び電圧リミッタ４２を有する。

界磁巻線電流制御部２２の動作について説明する。
加減算器４０には、電流指令生成部２３から出力された界磁巻線電流指令値ｉｆ＊と電流検出器５で検出された界磁巻線電流ｉｆとが入力され、界磁巻線電流偏差ｉｆ＊－ｉｆが演算される。演算された界磁巻線電流偏差ｉｆ＊－ｉｆに基づいて、ＰＩ制御器４１においてＰＩ制御が行われ、界磁巻線電圧指令値ｖｆ＊＊が生成される。

ＰＩ制御器４１における計算例を式（３）に示す。ここで、Ｋｐｆ、Ｋｉｆはそれぞれ界磁巻線比例ゲイン、積分ゲインである。
ｖｆ＊＊＝（Ｋｐｆ＋Ｋｉｆ／ｓ）・（ｉｆ＊－ｉｆ） （３）

なお、図示していないが、上述したように界磁巻線電圧指令値ｖｆ＊＊を生成後、周知の非干渉化制御を施してもよい。また、ここではフィードバック制御によって界磁巻線電圧指令値ｖｆ＊＊を算出したが、フィードフォワード制御によって算出してもよい。

電圧リミッタ４２は、界磁巻線電圧指令値ｖｆ＊＊の振幅が界磁巻線電圧制限値ｖｆｌｉｍよりも大きい場合、界磁巻線電圧制限値ｖｆｌｉｍの値以下となるように界磁巻線電圧指令値ｖｆ＊を演算する。界磁巻線電圧制限値ｖｆｌｉｍは、界磁巻線直流リンク電圧ＶＤＣｆと電圧利用率との積で求められる。
なお、図示していないが、電圧リミッタ４２によって界磁巻線電圧指令値ｖｆ＊＊の電圧振幅が制限されている場合、ＰＩ制御器４１の積分器にアンチワインドアップ処理を施してもよい。また、電圧リミッタ４２は界磁巻線電圧指令値ｖｆ＊＊を制限しているが、界磁巻線電圧指令値ｖｆ＊＊の代わりに界磁巻線直流リンク電圧ＶＤＣｆを制限してもよい。

次に、電流指令生成部２３について説明する。
図５は、実施の形態１に係る回転機制御装置１０００における電流指令生成部２３の構成を示す図である。図において、電流指令生成部２３は、回転機パラメータ取得部５０、拘束条件設定部５１、評価関数設定部５２、拘束条件更新部５３、評価関数更新部５４及び最適化演算部５５を有する。

回転機パラメータ取得部５０は、固定子巻線電流制御部２１で変換された固定子巻線電流ｉｄ、ｉｑ、電流検出器５で検出された界磁巻線電流ｉｆ、温度情報取得部２４で取得した固定子巻線温度ｔｓ及び界磁巻線温度ｔｆに基づいて、回転機パラメータとして固定子巻線抵抗Ｒ、界磁巻線抵抗Ｒｆ、固定子巻線インダクタンスＬｄ、Ｌｑ、固定子巻線と界磁巻線との間の相互インダクタンスＭ、磁石磁束ＫＥを取得する。また、温度情報取得部２４で取得した固定子巻線温度ｔｓ及び界磁巻線温度ｔｆに応じて、回転機パラメータは更新される。
なお、回転機パラメータ取得部５０は、固定子巻線電流ｉｄ、ｉｑ、界磁巻線電流ｉｆ、固定子巻線温度ｔｓ、界磁巻線温度ｔｆだけなく指令電流または電圧等を引数として取得してもよい。また、回転機パラメータとして固定子巻線抵抗Ｒ、界磁巻線抵抗Ｒｆ、固定子巻線インダクタンスＬｄ、Ｌｑ、固定子巻線界磁巻線間相互インダクタンスＭ、磁石磁束ＫＥだけでなく、界磁巻線インダクタンスＬｆを取得してもよい。二重三相巻線形の回転機の場合では、固定子間の相互インダクタンス等を回転機パラメータとして設定してもよいし、回転機パラメータはインダクタンス表記だけでなく、磁束表記でもよい。

拘束条件設定部５１では、トルク指令Ｔ＊、回転子速度ω、各直流リンク電圧ＶＤＣ、ＶＤＣｆ、回転機パラメータ取得部５０より出力された回転機パラメータ、及び最適化演算部５５から出力された電流指令値ｉｄ＊、ｉｑ＊、ｉｆ＊に基づいて、拘束条件を設定する。なお、拘束条件設定部５１では、電流指令値ｉｄ＊、ｉｑ＊、ｉｆ＊の代わりに検出電流ｉｄ、ｉｑ、ｉｆを使用してもよい。

評価関数設定部５２では、トルク指令Ｔ＊、回転子速度ω、各直流リンク電圧ＶＤＣ、ＶＤＣｆ、回転機パラメータ取得部５０より出力された回転機パラメータ、及び最適化演算部５５から出力された電流指令値ｉｄ＊、ｉｑ＊、ｉｆ＊に基づいて、評価関数を設定する。なお、評価関数設定部５２では、拘束条件設定部５１と同様に、電流指令値ｉｄ＊、ｉｑ＊、ｉｆ＊の代わりに検出電流ｉｄ、ｉｑ、ｉｆを使用してもよい。

次に、拘束条件設定部５１での拘束条件の設定方法及び評価関数設定部５２での評価関数の設定方法について以下に１０の指令モード別に具体的に説明する。
なお、図６に指令モード別の条件をまとめたが、条件ａ：トルク指令制限は、トルク指令がトルク指令最大値に達するまでの範囲内であれば０、トルク指令最大値に達して飽和している場合は１、条件ｂ：電圧制限は、電圧ｖｄｑが電圧最大値ｖｄｑｍａｘに達するまでの範囲内であれば０、電圧最大値ｖｄｑｍａｘに達して飽和している場合は１、条件ｃ：界磁巻線電流制限は、界磁巻線電流ｉｆが界磁巻線電流最大値ｉｆｍａｘに達するまでの範囲内であれば０、界磁巻線電流最大値ｉｆｍａｘに達して飽和している場合は１、条件ｄ：固定子巻線電流制限は、固定子巻線電流ｉｄ、ｉｑが固定子巻線電流振幅最大値ｉｄｑｍａｘに達するまでの範囲内であれば０、固定子巻線電流振幅最大値ｉｄｑｍａｘに達して飽和している場合は１を記している。

＜指令モード１＞
動作点において、トルク指令を出力可能かつ電圧制限内かつ固定子巻線電流及び界磁巻線電流が電流制限内の場合、拘束条件を式（４）、評価関数を式（５）とする。

式（４）はトルクを表し、式（５）は銅損を表している。ここで、ＣＴはトルク指令Ｔ＊を極対数Ｐｎで除したものであり、Ｐｗは損失、Ｌｄ、Ｌｑ、Ｍはそれぞれｄ軸インダクタンス、ｑ軸インダクタンス、固定子巻線と界磁巻線との間の相互インダクタンス、ＫＥは磁石磁束を表す。なお、以降記述を省略するが、評価関数は指標として銅損として説明するが、他の損失である鉄損でもよいし、力率を指標とした評価関数としてもよい。力率を評価関数とする場合は力率が最大となるように設定する。
式（４）を拘束条件として、式（５）を最小とするｉｄ、ｉｑ、ｉｆを解くことで、トルク指令値の下で損失が最小となる電流指令値を演算することが可能となる。なお、本条件を指令モード１と定義する。

＜指令モード２＞
動作点において、トルク指令を出力可能かつ電圧制限内かつ固定子巻線電流が電流制限内かつ界磁巻線電流が飽和している場合、拘束条件を式（６）、評価関数を式（７）とする。

ここで、ｉｆｍａｘは界磁巻線電流最大値を意味する。なお、界磁巻線電圧が界磁巻線電圧最大値ｖｆｍａｘ（ｖｆｍａｘ＝ｋｆ×ＶＤＣｆ ここでｋｆは電圧利用率）を超えている場合は界磁巻線電圧がｖｆｍａｘ以内となるようｉｆｍａｘを変更する。
式（６）を拘束条件として、式（７）を最小とするｉｄ、ｉｑを解くことで、トルク指令値の下で、界磁巻線電流飽和時に損失が最小となる電流指令値を演算することが可能となる。なお、本条件を指令モード２と定義する。

＜指令モード３＞
動作点において、トルク指令を出力可能かつ電圧制限内かつ界磁巻線電流が電流制限内かつ固定子巻線電流が飽和している場合、拘束条件を式（８）、評価関数を式（９）とする。

ここで、ｉｄｑｍａｘは固定子巻線電流振幅最大値を意味する。
式（８）を拘束条件として、式（９）を最小とするｉｄ、ｉｆを解くことで、トルク指令値の下で、固定子巻線電流の飽和時に損失が最小となる電流指令値を演算することが可能となる。なお、本条件を指令モード３と定義する。

＜指令モード４＞
動作点において、トルク指令を出力不可能かつ電圧制限内かつ固定子巻線電流及び界磁巻線電流が飽和している場合、拘束条件を式（１０）、評価関数を式（１１）とする。

式（１０）を拘束条件として、式（１１）を最大とするｉｄを解くことで、固定子巻線電流及び界磁巻線電流の飽和時に最大トルクとなる電流指令値を演算することが可能となる。なお、本条件を指令モード４と定義する。

＜指令モード５＞
動作点において、トルク指令を出力可能かつ電圧飽和時かつ固定子巻線電流及び界磁巻線電流が電流制限内の場合、拘束条件を式（１２）、（１３）、評価関数を式（１４）とする。

式（１３）は回転機の定常的な電圧を角速度ωｒｅで除したものであり、ＣＶは電圧制限値ｖｄｑｍａｘ（ｖｄｑｍａｘ＝ｋ×ＶＤＣ ここでｋは電圧利用率）を角速度ωｒｅで除したものを意味する。
式（１２）、（１３）を拘束条件として、式（１４）を最小とするｉｄ、ｉｑ、ｉｆを解くことで、トルク指令値の下で、電圧飽和時に損失が最小となる電流指令値を演算することが可能となる。なお、本条件を指令モード５と定義する。

＜指令モード６＞
動作点において、トルク指令を出力可能かつ電圧飽和時かつ固定子巻線電流が電流制限内かつ界磁巻線電流が飽和している場合、拘束条件を式（１５）、（１６）とし、評価関数は設定しない。この場合は、拘束条件である式（１５）、（１６）を満たすｉｄ、ｉｑ、ｉｆを求めることになる。

式（１５）、（１６）を拘束条件として、ｉｄ、ｉｑを解くことで、トルク指令値の下で、電圧飽和時かつ界磁巻線電流が飽和している場合の電流指令値を演算することが可能となる。なお、本条件を指令モード６と定義する。

＜指令モード７＞
動作点において、トルク指令を出力可能かつ電圧飽和時かつ固定子巻線電流が飽和かつ界磁巻線電流が電流制限内の場合、拘束条件を式（１７）、（１８）とし、評価関数は設定しない。

式（１７）、（１８）を拘束条件として、ｉｄ、ｉｆを解くことで、トルク指令値の下で、電圧飽和時かつ、固定子巻線電流が飽和している場合の電流指令値を演算することが可能となる。なお、本条件を指令モード７と定義する。

＜指令モード８＞
動作点において、トルク指令を出力不可能かつ電圧飽和時かつ固定子巻線電流が電流制限内かつ界磁巻線電流が飽和している場合、拘束条件を式（１９）、評価関数を（２０）とする。

式（１９）を拘束条件として、式（２０）を最大とするｉｄ、ｉｑを解くことで、電圧飽和時かつ、界磁巻線電流が飽和している場合に最大トルクとなる電流指令値を演算することが可能となる。なお、本条件を指令モード８と定義する。

＜指令モード９＞
動作点において、トルク指令を出力不可能かつ電圧飽和時かつ固定子巻線電流が飽和かつ界磁巻線電流が電流制限内の場合、拘束条件を式（２１）、評価関数を（２２）とする。

式（２１）を拘束条件として、式（２２）を最大とするｉｄ、ｉｆを解くことで、電圧飽和時かつ固定子巻線電流が飽和している場合に最大トルクとなる電流指令値を演算することが可能となる。なお、本条件を指令モード９と定義する。

＜指令モード１０＞
動作点において、トルク指令を出力不可能かつ電圧飽和時かつ固定子巻線電流及び界磁巻線電流が飽和している場合、拘束条件を式（２３）、評価関数を（２４）とする。

式（２３）を拘束条件として、式（２４）を最大とするｉｄを解くことで、電圧飽和時かつ、固定子巻線電流と界磁巻線電流が飽和している場合に、最大トルクとなる電流指令値を演算することが可能となる。なお、本条件を指令モード１０と定義する。

以上のように、指令モード１から１０までの条件を設定することで、回転機の速度、トルクに基づく全ての動作点の拘束条件と評価関数を設定することが可能となる。これにより、トルク指令、固定子巻線電圧、固定子巻線電流及び界磁巻線電流の各条件に基づいて指令モード１から１０まで拘束条件及び評価関数を設定し、拘束条件及び評価関数を解くことで、損失が最小となる、あるいは最大トルクとなる電流指令値を算出することができる。
なお、指令モード１から１０までトルク及び電圧を表現する式をインダクタンスで表記しているが、インダクタンスだけでなく磁束表記でもよい。また、インダクタンス及び磁束は電流の関数となるため、電流の関数とした表記とすると、磁気飽和を考慮することができ、演算精度が向上する。加えて、磁石磁束、巻線抵抗は温度に応じて変化するパラメータであるため、温度または電流の関数として表記してもよく、同様に演算精度が向上する。

＜拘束条件及び評価関数の更新＞
図５において、拘束条件更新部５３では、拘束条件設定部５１からの拘束条件と、温度検出器３からの固定子巻線温度ｔｓ及び界磁巻線温度ｔｆとに基づいて、拘束条件の更新を行う。
評価関数更新部５４では、評価関数設定部５２からの評価関数と、温度検出器３からの固定子巻線温度ｔｓ及び界磁巻線温度ｔｆとに基づいて、評価関数の更新を行う。

次に、拘束条件更新部５３及び評価関数更新部５４の具体的な動作について説明する。温度検出器３で検出された固定子巻線温度ｔｓ及び界磁巻線温度ｔｆが固定子巻線温度最大値ｔｓｍａｘ及び界磁巻線温度最大値ｔｆｍａｘを超えないよう、固定子巻線電流制限値ｉｄｑｌｉｍ及び界磁巻線電流制限値ｉｆｌｉｍを求める。固定子巻線電流制限値ｉｄｑｌｉｍが過電流保護のために設定された固定子巻線電流振幅最大値ｉｄｑｍａｘよりも小さい場合、拘束条件設定部５１からの拘束条件及び評価関数設定部５２からの評価関数におけるｉｄｑｍａｘをｉｄｑｌｉｍに置き換える。

同様に、界磁巻線電流制限値ｉｆｌｉｍが過電流保護のために設定された界磁巻線電流最大値ｉｆｍａｘよりも小さい場合、拘束条件設定部５１からの拘束条件及び評価関数設定部５２からの評価関数におけるｉｆｍａｘをｉｆｌｉｍに置き換える。上述した通り、拘束条件と評価関数の固定子巻線と界磁巻線の過電流保護用の電流最大値を過熱保護用の電流制限値に置き換えることで、回転機の速度、トルクに基づく全ての動作点に対し、動作に応じて常に変化する固定子巻線温度ｔｓ及び界磁巻線温度ｔｆを考慮した拘束条件及び評価関数を設定することが可能となる。

ここでは、固定子巻線温度ｔｓ及び界磁巻線温度ｔｆに基づいて固定子巻線電流制限値ｉｄｑｌｉｍと界磁巻線電流制限値ｉｆｌｉｍを求めた例を示したが、固定子巻線温度ｔｓ及び界磁巻線温度ｔｆの代わりに磁石等の回転機を構成する部品の温度あるいは電力変換器等の温度から固定子巻線電流制限値ｉｄｑｌｉｍ及び界磁巻線電流制限値ｉｆｌｉｍを求めてもよい。特に磁石の温度を用いる場合は、基本的に界磁巻線温度ｔｆを磁石温度に置き換えるだけでよく、磁石温度に応じて界磁巻線電流制限値ｉｆｌｉｍを制限する構成とすればよい。
また、制限値は電流に限るものではない。例えば固定子巻線電圧最大値ｖｄｑｍａｘ及び界磁巻線電圧最大値ｖｆｍａｘを用い、検出された固定子巻線温度ｔｓ及び界磁巻線温度ｔｆに応じて、固定子巻線電圧制限値ｖｄｑｌｉｍ、界磁巻線電圧制限値ｖｆｌｉｍに置き換えるようにしてもよい。
本実施の形態では、検出された温度情報に応じて、拘束条件及び評価関数を更新する構成としているが、温度の代わりに消費電力または通電時間に応じて拘束条件と評価関数を更新する構成としてもよい。

＜最適化演算部＞
図５において、最適化演算部５５では、拘束条件更新部５３及び評価関数更新部５４において更新された拘束条件及び評価関数に基づいて、評価関数を最小または最大とする拘束条件付きの最適化問題を解き、条件に最も近い指令モードを選択することで、電流指令値ｉｄ＊、ｉｑ＊、ｉｆ＊を求める。具体的には、図７Ａ、図７Ｂ及び図７Ｃに示すフローチャートに従い、電流制限あるいは電圧制限、トルク出力制限の判定式に基づきながら上述した指令モードのうちいずれであるかを決定する。電流制限、電圧制限及びトルク出力制限の判定式は検出された温度情報に応じて常に更新される。

次に、図７Ａ、図７Ｂ及び図７Ｃに示すフローチャートに従い、動作点においていずれの指令モードにあるかの決定方法について説明する。
まず、図７Ａにおいて、トルク指令に基づき、最適化演算部５５において固定子巻線電流指令値ｉｄ＊、ｉｑ＊及び界磁巻線電流指令値ｉｆ＊が生成され、固定子巻線と界磁巻線とに電流が流れる。固定子巻線と界磁巻線とに電流が流れ始めた時点であるステップＳ１０１では、指令モード１の状態である。通電中に、巻線の温度が上昇する。この温度上昇により界磁巻線電流ｉｆが制限範囲内であるが（ステップＳ１０２でＹＥＳ）、固定子巻線電流ｉｄ、ｉｑが飽和した場合（ステップＳ１０３でＮＯ）、指令モード３に切り替わる（ステップＳ１０４）。指令モード３で動作中、さらに界磁巻線電流ｉｆが飽和した場合（ステップＳ１０５でＮＯ）、指令モード４に切り替わる（ステップＳ１０６）。

指令モード１（ステップＳ１０１）で動作中、界磁巻線電流ｉｆが飽和するが（ステップＳ１０２でＮＯ）、固定子巻線電流ｉｄ、ｉｑが制限範囲内である場合（ステップＳ１０７でＹＥＳ）、指令モード２に切り替わる（ステップＳ１０８）。指令モード２で動作中、さらに固定子巻線電流ｉｄ、ｉｑが飽和した場合（ステップＳ１０９でＮＯ）、指令モード４に切り替わる（ステップＳ１０６）。

指令モード１（ステップＳ１０１）で動作中、界磁巻線電流ｉｆが飽和し（ステップＳ１０２でＮＯ）、かつ固定子巻線電流ｉｄ、ｉｑが飽和した場合（ステップＳ１０７でＮＯ）、指令モード４に切り替わる（ステップＳ１０６）。

指令モード２から指令モード４の指令モードで動作中、電圧ｖｄｑが飽和した場合（ステップＳ１１０でＮＯ）、指令モード５に切り替わる（ステップＳ１１１）。
電圧ｖｄｑが制限内で指令モード２から指令モード４で制御可能な場合（ステップＳ１１０でＹＥＳ）はその指令モードでの制御が継続される。

図７Ｂにおいて、指令モード５で動作中、界磁巻線電流ｉｆが制限範囲内となり（ステップＳ１１２でＹＥＳ）、かつ固定子巻線電流ｉｄ、ｉｑも制限範囲内となった場合（ステップＳ１１３でＹＥＳ）は指令モード５での制御が継続される。

指令モード５で動作中、界磁巻線電流ｉｆが制限範囲内となり（ステップＳ１１２でＹＥＳ）、かつ固定子巻線電流ｉｄ、ｉｑが飽和している場合（ステップＳ１１３でＮＯ）、指令モード７に切り替わる（ステップＳ１１４）。

指令モード５で動作中、界磁巻線電流ｉｆは飽和している（ステップＳ１１２でＮＯ）が、固定子巻線電流ｉｄ、ｉｑが制限範囲内となった場合（ステップＳ１１６でＹＥＳ）、指令モード６に切り替わる（ステップＳ１１７）。

指令モード５で動作中、界磁巻線電流ｉｆは飽和し（ステップＳ１１２でＮＯ）、固定子巻線電流ｉｄ、ｉｑも飽和している場合（ステップＳ１１６でＮＯ）、指令モード１０に切り替わる（ステップＳ１２５）。

指令モード６または指令モード７で動作中、トルク出力Ｔがトルク指令Ｔ＊に基づいて出力可能な場合（ステップＳ１１５でＹＥＳ）は、その指令モードでの制御が継続される。
指令モード６または指令モード７で動作中、トルク出力Ｔがトルク指令Ｔ＊に基づいて出力できなくなった場合（ステップＳ１１５でＮＯ）は、図７Ｃにおける次の判定に移る。

指令モード６または指令モード７で動作中、トルク出力Ｔがトルク指令Ｔ＊に基づいて出力できなくなった場合（ステップＳ１１５でＮＯ）であっても、界磁巻線電流ｉｆが制限範囲内となり（ステップＳ１１８でＹＥＳ）、かつ固定子巻線電流ｉｄ、ｉｑも制限範囲内となった場合（ステップＳ１１９でＹＥＳ）は指令モード６または７での制御が継続される。

トルク出力Ｔがトルク指令Ｔ＊に基づいて出力できなくなった場合（ステップＳ１１５でＮＯ）、界磁巻線電流ｉｆが制限範囲内となり（ステップＳ１１８でＹＥＳ）、かつ固定子巻線電流ｉｄ、ｉｑが飽和している場合（ステップＳ１１９でＮＯ）、指令モード９に切り替わる（ステップＳ１２０）。

トルク出力Ｔがトルク指令Ｔ＊に基づいて出力できなくなった場合（ステップＳ１１５でＮＯ）、界磁巻線電流ｉｆは飽和している（ステップＳ１１８でＮＯ）が、固定子巻線電流ｉｄ、ｉｑが制限範囲内となった場合（ステップＳ１２２でＹＥＳ）、指令モード８に切り替わる（ステップＳ１２３）。

指令モード８で動作中に、固定子巻線電流ｉｄ、ｉｑが飽和していた場合（ステップＳ１２４でＮＯ）、及び指令モード９で動作中に、界磁巻線電流ｉｆは飽和した場合（ステップＳ１２１でＮＯ）、指令モード１０に切り替わる（ステップＳ１２５）。

電流指令生成部２３は上述のように、トルク指令、固定子巻線電圧、固定子巻線電流及び界磁巻線電流の条件に応じた複数の指令モードである拘束条件及び評価関数の組を複数有しており、条件に応じて逐次適切な指令モードを選択し、拘束条件及び評価関数を更新することができる。

各指令モードにおける演算は、演算負荷の都合上、拘束条件付きの最適化問題を事前にラグランジュの未定乗数法を用いて関数化しておく。ラグランジュの未定乗数法によって求められる関数が連立方程式となって導出されるので、ニュートン法等による再帰形の数値解法によって設定した制御周期毎に電流指令値ｉｄ＊、ｉｑ＊、ｉｆ＊を求める。なお、ラグランジュの未定乗数法、ニュートン法による解の導出で使用する偏微分等の過程を予め関数化しておくと、演算負荷が低減するが、プロセッサに余裕がある場合等必ずしも事前に関数化しておく必要はない。拘束条件付きの最適化問題を設定した制御周期ごとに解くような構成としてもよい。

電流指令生成部２３を以上のような構成とすることで、回転機の速度、トルク、固定子巻線温度、界磁巻線温度に基づく電流指令値のマップを持たなくとも、回転機を過熱から保護し、損失を最小としつつ、トルク指令または最大トルクとなる電流指令値を生成することが可能となる。

次に、本実施の形態による効果について説明する。図８は界磁巻線温度が上昇し、界磁巻線温度を保護する場合の電流制限値及び電流指令値の動作に対応する各巻線の電流振幅と温度、トルクの挙動を示している。また、図９は固定子巻線温度が上昇し、固定子巻線温度を保護する場合の電流制限値及び電流指令値の動作に対応する各巻線の電流振幅と温度、トルクの挙動を示している。ここでは、簡単な例として固定子巻線電流、界磁巻線電流、電圧ともに飽和していない、指令モード１に対応して説明する。

まず、図８を用い界磁巻線温度を保護する場合について説明する。
トルク指令に基づき、最適化演算部５５において固定子巻線電流指令値ｉｄ＊、ｉｑ＊及び界磁巻線電流指令値ｉｆ＊が生成され、固定子巻線と界磁巻線とに電流が流れる。通電中に、巻線の温度が上昇する。図８においては界磁巻線温度ｔｆが大きく上昇しているが、界磁巻線温度ｔｆに応じて拘束条件更新部５３において拘束条件が更新され、評価関数更新部５４において評価関数が更新され、界磁巻線温度ｔｆが界磁巻線温度最大値ｔｆｍａｘを超えないよう界磁巻線電流制限値ｉｆｌｉｍが減少する。

界磁巻線電流制限値ｉｆｌｉｍが界磁巻線電流指令値ｉｆ＊に到達した場合、すなわちｉｆｌｉｍ≦ｉｆ＊となった時刻ｔ１で、最適化演算部５５において指令モードは指令モード１から指令モード２に切り替えられる。界磁巻線電流指令値ｉｆ＊は界磁巻線の過熱を防ぐように制限され、かつ温度が制限範囲内である固定子巻線に対しては指令モード２の拘束条件下において評価関数が最小となるように固定子巻線電流指令値ｉｄ＊、ｉｑ＊が生成される。ここで、拘束条件下とはｉｆ＝ｉｆｌｉｍ、とトルク出力Ｔ＝Ｔ＊である。このように制御することで、界磁巻線の過熱を防ぎかつ、トルクの低下を抑制することができる。

なお、図８では簡単化のため、電流は電流振幅で記載しているが、通常電流位相も変化する。ｉｆｌｉｍ≦ｉｆ＊となった場合、最適化演算部５５によって指令モードを指令モード１から指令モード２に切り替えるが、この時電流位相も考慮して界磁巻線電流指令値ｉｆ＊は界磁巻線の過熱を防ぐように制限され、かつ温度が制限範囲内である固定子巻線に対しては指令モード２の拘束条件下において評価関数が最小となるように電流指令値ｉｄ＊、ｉｑ＊が生成される。

次に、図９を用い固定子巻線温度を保護する場合について説明する。
トルク指令に基づき、最適化演算部５５において固定子巻線電流指令値ｉｄ＊、ｉｑ＊及び界磁巻線電流指令値ｉｆ＊が生成され、固定子巻線と界磁巻線とに電流が流れる。通電中に、巻線の温度が上昇する。図９においては固定子巻線温度ｔｓが大きく上昇しているが、固定子巻線温度ｔｓに応じて、拘束条件更新部５３において拘束条件が更新され、評価関数更新部５４において評価関数が更新され、固定子巻線温度ｔｓが固定子巻線温度最大値ｔｓｍａｘを超えないよう固定子巻線電流制限値ｉｄｑｌｉｍが減少する。

固定子巻線電流制限値ｉｄｑｌｉｍが固定子巻線電流指令値ｉｄｑ＊（固定子巻線電流指令値ｉｄ＊または固定子巻線電流指令値ｉｑ＊をｉｄｑ＊と記す）に到達した場合、すなわちｉｄｑｌｉｍ≦ｉｄｑ＊となった時刻ｔ２で、最適化演算部５５において指令モードは指令モード１から指令モード３に切り替えられる。固定子巻線電流指令値ｉｄｑ＊は固定子巻線の過熱を防ぐように制限され、かつ温度が制限範囲内である界磁巻線に対しては指令モード３の拘束条件下において評価関数が最小となるように電流指令値ｉｆ＊が生成される。ここで、拘束条件下とはｉｄｑ（ｉｄまたはｉｑ）＝ｉｄｑｌｉｍ、およびトルク出力Ｔ＝Ｔ＊である。このように制御することで、界磁巻線の過熱を防ぎかつ、トルクの低下を抑制することができる（固定子巻線電流ｉｄまたは固定子巻線電流ｉｑをｉｄｑと記す）。

なお、図９では簡単化のため、電流は電流振幅で記載しているが、通常電流位相も変化する。ｉｄｑｌｉｍ≦ｉｄｑ＊となった場合、最適化演算部５５によって指令モードを指令モード１から指令モード３に切り替えるが、この時電流位相も考慮して固定子巻線電流指令値ｉｄｑ＊は固定子巻線の過熱を防ぐように制限され、かつ温度が制限範囲内である界磁巻線に対しては指令モード３の拘束条件下において評価関数が最小となるように電流指令値ｉｆ＊が生成される。

図８及び図９で示したように、界磁巻線あるいは固定子巻線のいずれの電流制限下においてもトルク指令Ｔ＊に応じたトルクＴが出力できる場合は、トルク指令を維持すればよいが、トルク指令Ｔ＊が物理的に出力できない場合は最大トルクが得られるように電流指令値を生成すればよい。

以上の図８及び図９では指令モード１から３までを切り替える動作例を示したが、実際には、さらに複数の指令モードがトルク、回転数による動作点、あるいは回転機温度に応じて、図７Ａから７Ｃで示したフローチャートに従い指令モードが切り替えられて動作する。

以上のように、本実施の形態１によれば、取得した回転機の温度情報に基づいて、トルク出力に関する拘束条件及び損失に係る評価関数を最適化し、かつ取得した回転機の温度情報に基づいて、拘束条件と評価関数を更新し、固定子巻線と界磁巻線の電流指令を演算するようにしたので、回転機の温度情報に応じて最適化演算が可能となる。そのため、電流指令マップを用いることなく、巻線温度の上昇時に回転機を過熱から保護するとともに、トルクの低下を抑制し損失を低下させることが可能となる。
実施の形態１に係る回転機制御装置は、巻線温度の上昇時に過熱から保護しかつトルクの低下の抑制及び損失が低下するように回転機を制御するので、温度環境に厳しいもののトルクの低下の抑制及び損失の低下が求められる自動車に搭載された回転機の制御に好適である。

なお、上述の実施の形態においては、温度として固定子巻線温度ｔｓ及び界磁巻線温度ｔｆを用いたが、磁石が用いられた回転機であれば界磁巻線温度ｔｆの代わりに磁石温度を使用してもよいし、固定子巻線温度ｔｓ、界磁巻線温度ｔｆ、磁石温度のうち２つ以上の部位を保護するようにしても同様の効果が得られる。

また、固定子巻線及び界磁巻線を持つ回転機の代わりに、例えば固定子巻線を２組持つ二重三相巻線形の回転機とする構成でも２組の固定子巻線の温度に応じて２組の電流指令を生成することで本実施の形態と同様の効果を得ることができる。さらに、界磁巻線を持つ二重三相巻線形の回転機であっても同様の効果を得ることができる。
また、各部の温度の代わりに各電力変換器の直流電圧と直流電流との積、またはトルクと回転数との積等から演算された回転機の消費電力に基づいて拘束条件及び評価関数を変更するようにしても同様の効果を得ることができる。さらに、各部の温度の代わりに制御周期をカウントするタイマーを設け、計測された固定子巻線及び界磁巻線の通電時間に基づいて拘束条件及び評価関数を変更するようにしても同様の効果を得ることができる。

本開示は、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、本願明細書に開示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。

１：回転機、 ２：位置検出器、 ３：温度検出器、 ４、５：電流検出器、 ６：固定子巻線電力変換器、 ７：界磁巻線電力変換器、 １０：プロセッサ、 １１：記憶装置、 ２０：微分器、 ２１：固定子巻線電流制御部、 ２２：界磁巻線電流制御部、 ２３：電流指令生成部、 ２４：温度情報取得部、 ３０、４０：加減算器、 ３１、４１：ＰＩ制御器、 ３２：ｄｑ／ｕｖｗ座標変換器、 ３３：ｕｖｗ／ｄｑ座標変換器、 ３４、４２：電圧リミッタ、 ５０：回転機パラメータ取得部、 ５１：拘束条件設定部、 ５２：評価関数設定部、 ５３：拘束条件更新部、 ５４：評価関数更新部、 ５５：最適化演算部、 １０００：回転機制御装置。

Claims (11)

1. 固定子巻線及び界磁巻線を有する回転機を制御する回転機制御装置であって、
   前記回転機の温度を取得する温度情報取得部と、
   前記温度情報取得部によって取得された前記回転機の温度に基づき、電流指令値を生成する電流指令生成部と、を備え、
   前記電流指令生成部は、
   トルク指令、固定子巻線電圧、固定子巻線電流及び界磁巻線電流の各条件に基づいて前記電流指令値を生成するための拘束条件を求める拘束条件設定部と、
   前記トルク指令、前記固定子巻線電圧、前記固定子巻線電流及び前記界磁巻線電流に基づいて設定された評価関数及び前記拘束条件を用いて前記電流指令値を算出し出力する最適化演算部と、
   前記温度情報取得部によって取得された前記回転機の温度に基づいて前記拘束条件を更新する拘束条件更新部と、を有し、
   更新された前記拘束条件を用いて前記電流指令値を算出し出力する、回転機制御装置。
2. 前記拘束条件更新部は、取得された前記回転機の温度に応じて前記固定子巻線の電流制限値及び前記界磁巻線の電流制限値を変更し、前記拘束条件を更新する請求項１に記載の回転機制御装置。
3. 前記拘束条件更新部は、取得された前記回転機の温度に応じて前記固定子巻線の電圧制限値及び前記界磁巻線の電圧制限値を変更し、前記拘束条件を更新する請求項１に記載の回転機制御装置。
4. 前記電流指令生成部は、前記トルク指令、前記固定子巻線電圧、前記固定子巻線電流及び前記界磁巻線電流の各条件に基づく前記拘束条件及び前記評価関数の組を予め複数有しており、取得された前記回転機の温度に応じて、予め設定された前記拘束条件及び前記評価関数の組の中から選択して、前記拘束条件及び前記評価関数を更新する請求項１から３のいずれか１項に記載の回転機制御装置。
5. 前記最適化演算部は、取得された前記回転機の温度に応じて更新された前記評価関数及び更新された前記拘束条件を用いて前記電流指令値を算出し出力する請求項１から４のいずれか１項に記載の回転機制御装置。
6. 前記電流指令生成部は、前記回転機の特性を示す回転機パラメータを取得する回転機パラメータ取得部を備え、取得された前記回転機の温度に応じて前記回転機パラメータを更新し、前記拘束条件及び前記評価関数は前記回転機パラメータを用いて記述されている請求項１から５のいずれか１項に記載の回転機制御装置。
7. 前記評価関数は、前記回転機の損失である銅損または鉄損を指標とした場合、前記指標が最小となるように設定された請求項１から６のいずれか１項に記載の回転機制御装置。
8. 前記評価関数は、前記回転機のトルク出力または力率を指標とした場合、前記指標が最大となるように設定された請求項１から６のいずれか１項に記載の回転機制御装置。
9. 前記回転機は回転子に磁石を有し、前記回転機の温度は、前記固定子巻線、前記界磁巻線及び前記磁石のうちの少なくとも１つである請求項１から８のいずれか１項に記載の回転機制御装置。
10. 固定子巻線及び界磁巻線を有する回転機を制御する回転機制御装置であって、
    前記回転機の消費電力または前記固定子巻線及び前記界磁巻線の通電時間に基づいて、電流指令値を生成する電流指令生成部と、を備え、
    前記電流指令生成部は、
    トルク指令、固定子巻線電圧、固定子巻線電流及び界磁巻線電流に基づいて前記電流指令値を生成するための拘束条件を求める拘束条件設定部と、
    前記トルク指令、前記固定子巻線電圧、前記固定子巻線電流及び前記界磁巻線電流に基づいて設定された評価関数及び前記拘束条件を用いて前記電流指令値を算出し出力する最適化演算部と、
    前記回転機の消費電力または前記固定子巻線及び前記界磁巻線の通電時間に基づいて前記拘束条件を更新する拘束条件更新部と、を有し、
    更新された前記拘束条件を用いて前記電流指令値を算出し出力する、回転機制御装置。
11. 前記回転機が自動車に搭載されたことを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項に記載の回転機制御装置。

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