JP4716143B2 - 永久磁石式回転電機の制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、永久磁石式回転電機の制御装置に関する。

回転子（ロータ）、固定子（ステータ）にそれぞれ永久磁石、電機子を設けた永久磁石式回転電機（例えば３相ＤＣブラシレスモータ）では、その発生トルクや回転速度を制御するために、回転子の磁極位置（より詳しくは磁極の回転角度位置）に応じて電機子の印加電圧（詳しくは電機子を構成する各相の巻き線の印加電圧。以下、ここでは電機子印加電圧という）の位相を操作する必要がある。このため、この種の回転電機では、回転子の磁極位置を検出する磁極位置検出器が備えられ、それにより検出された磁極位置に応じて電機子印加電圧の位相が操作される。磁極位置検出器は、ホール素子やエンコーダ、レゾルバ等である。

上述のような磁極位置検出器を備えた永久磁石式回転電機の制御では、該磁極位置検出器の取り付け時の位置合わせや該磁極位置検出器自身の製造精度等に起因して、該磁極位置検出器により検出される磁極位置が実際の磁極位置に対して誤差を生じることが多々ある。そして、このような誤差がある場合には、検出された磁極位置をそのまま用いて電機子電圧の位相を操作すると、回転電機の力率や効率の低下を招く。

このため、例えば特許文献１に見られるように、磁極位置の検出値を補正する技術が知られている。特許文献１に記載の技術では、回転子の磁石が円筒形である回転電機（円筒機）では、回転電機の発生トルクＴがｑ軸電流Ｉqに比例し、負荷トルクが一定であるときに、電機子電流（相電流）が最小となるように電機子電圧を操作した場合にｄ軸電流指令値と電機子電流との比、あるいはｄ軸電流指令値とｑ軸電流指令値との比が、磁極位置検出器により検出される磁極位置と実際の磁極位置との誤差角と一定の相関性があることに着目したものである。そして、同公報の技術では、上記比の値に基づき誤差角を算出し、この算出した誤差角により磁極位置の検出値を補正して、回転電機の制御を行うようにしている。

しかしながら、特許文献１に記載の技術では、回転電機の発生トルクＴがｑ軸電流Ｉqに比例することを前提とするものであるため、回転子の磁石が突極形である回転電機（突極機）には適用することができない。すなわち、永久磁石式回転電機の発生トルクＴは、特許文献１にも記載されているように次式（Ａ）により表される。

Ｔ＝Φ・Ｉq＋（Ｌd−Ｌq）・Ｉd・Ｉq ……（Ａ）
但し、Φ：磁束、Ｌｄ，Ｌq：ｄ，ｑ軸インダクタンス、
Ｉd，Ｉq：ｄ，ｑ軸電流

この場合、磁石が円筒形である円筒機では、Ｌd＝Ｌqであるので、トルクＴは、ｑ軸電流Ｉqに比例することとなる。しかるに、磁石が突極形である突極機では、Ｌd≠Ｌqであるので、トルクＴはｑ軸電流Ｉqに比例しないこととなる。このため、突極機においては、特許文献１の技術の前提条件が成立しないこととなり、磁極位置の検出値の補正を適正に行うことができない。

特許文献２に記載の技術は、上記問題を解決する。図８は、特許文献２に開示されている、エンジンの出力軸に回転子が接続された永久磁石式回転電機の制御装置の内部構成を示すブロック図である。また、図９は、図８に示した制御装置が磁極位置補正量を求める際のエンジンの回転数、ｄ軸電流、ｑ軸電流及び電圧位相の変化を示すグラフである。なお、電圧位相は、ｄ軸電圧指令値Ｖdcとｑ軸電圧指令値Vqcの比の逆正接（tan^-1（Ｖdc／Ｖqc））である。

図８に示す制御装置は、図９に示すように、エンジン３によって永久磁石式回転電機１の回転子４が一定回転数で回転しており、且つ電機子電流が略零の状態で、回転子４の界磁方向をｄ軸、該ｄ軸に直交する方向をｑ軸とするｄｑ座標系で回転電機１を取扱うｄｑベクトル制御の処理を実行し、このｄｑベクトル制御の処理により求められるｄ軸電圧指令値が略零になるように、磁極位置検出器８により検出される磁極位置を補正するための磁極位置補正量を求める。制御装置は、磁極位置補正量で磁極検出位置を補正してなる磁極位置を用いて、電機子電圧の位相を操作する。

以下、特許文献２の技術に基づく磁極位置補正量の導出について説明する。図１０（ａ）のｄ−ｑ座標は回転子４の実際の界磁方向をｄ軸とするｄｑ座標（以下、実座標ｄ−ｑという）を示し、図１０（ｂ）のｄｃ−ｑｃ座標は磁極位置検出器８により検出される磁極位置（以下、磁極検出位置という）により定まるｄｑ座標（前述したｄｑベクトル制御の処理上のｄｑ座標。以下、指令軸座標ｄｃ−ｑｃという）を示している。

ここで永久磁石式回転電機１の回転子４が回転しており、且つ、該回転電機１の電機子電流Ｉ（電機子の各相を流れる電流）が「０」になっている状態（以下、この状態を零電流状態という）に着目する。この零電流状態では、電機子印加電圧Ｖ（電機子の各相の印加電圧）は、回転子４の界磁により発生する逆起電圧Ｅに等しくなっている。この場合、磁極検出位置が真の磁極位置に対して誤差が無いとする。すなわち、図１０（ａ）に示すように、実座標ｄ−ｑと指令軸座標ｄｃ−ｑｃとが一致しているとする。このとき、ｄｑベクトル制御の処理によって求められるｄ軸電圧指令値Ｖdc（指令軸ｄｃ上の電圧指令値）はＶdc＝０となり、ｑ軸電圧指令値ＶqcはＶqc＝Ｅとなる。

従って、零電流状態でのｄｑベクトル制御の処理により求められるｄ軸電圧指令値Ｖdcが「０」となるような状態では、磁極位置を正しく検出できていることとなる。このことは、磁極位置を正しく把握するためには、零電流状態でｄ軸電圧指令値Ｖdcが「０」となるように磁極検出位置を補正すればよいということを意味している。

また、零電流状態で、磁極検出位置が真の磁極位置に対して誤差があるとする。例えば図１０（ｂ）に示すように、指令軸座標ｄｃ−ｑｃが実座標ｄ−ｑに対して角度θofsの誤差を有するとする（以下、角度θofsを磁極位置誤差角θofsという）。このとき、ｄｑベクトル制御の処理によって求められるｄ軸電圧指令値Ｖdc（指令軸ｄｃ上の電圧指令値）はＶdc≠０となり、ｑ軸電圧指令値Ｖqc（指令軸ｑｃ上の電圧指令値）はＶqc≠Ｅとなる。そして、Ｖdcの２乗値と、Ｖqcの２乗値との和の平方根√（Ｖdc²＋Ｖqc²）が逆起電圧Ｅの大きさに等しくなる。さらにこの場合、ｄ軸電圧指令値Ｖdcとｑ軸電圧指令値Ｖqcとの比（Ｖdc／Ｖqc）は、磁極位置誤差角θofsの正接tanθofsに等しくなる。すなわち、次式（１）が成立する。

θofs＝tan^-1（Ｖdc／Ｖqc） ……（１）

尚、逆起電圧Ｅの大きさ、ひいてはｄ軸電圧指令値Ｖdc及びｑ軸電圧指令値Ｖqcの大きさ自体は、回転子の回転速度に依存するが、式（１）は、零電流状態であれば回転子４の回転速度によらずに成立する。また、式（１）は次式（２）あるいは（３）と等価である。

θofs＝sin^-1{Ｖdc／（√（Ｖdc²＋Ｖqc²））} …（２）

θofs＝cos^-1{Ｖqc／（√（Ｖdc²＋Ｖqc²））} …（３）

従って、零電流状態でｄｑベクトル制御の処理により求められるｄ軸電圧指令値Ｖdcとｑ軸電圧指令値Ｖqcとから、式（１）又は（２）又は（３）によって、磁極位置誤差角θofsを求めることができることとなる。そして、この磁極位置誤差角θofsだけ、磁極検出位置を補正すれば、正しい磁極位置を把握できることとなる。例えば、磁極検出位置に対応する磁極の回転角度位置をθactとすれば、その回転角度位置θactから磁極位置誤差角θofsを減算した角度θact−θofsが、正しい磁極位置を表すものとなる。

尚、以上説明した原理は、回転子４の磁石が円筒形であるか突極形であるかによらずに成立する事項である。

このように、特許文献２に記載の技術では、零電流状態でｄｑベクトル制御の処理により求められるｄ軸電圧指令値Ｖdcとｑ軸電圧指令値Ｖqcとから所定の演算式（式（１）又は（２）又は（３））に基づき磁極位置補正量θofsを求めるので、その磁極位置補正量θofsで磁極検出位置を補正してなる磁極位置は、永久磁石式回転電機１が円筒機であるか突極機であるかによらずに、回転子４の実際の磁極位置に合致するものとなる。このため、その補正後の磁極位置に応じて電機子電圧の位相を操作することによって、回転電機１の効率や力率を損なうことなく、回転電機１の動作制御（トルク制御や速度制御）を行なうことができることとなる。

特開２００１−８４８６号公報（段落番号０００８、００１８〜００２１） 特許第３６８８６７３号明細書

上記説明した特許文献２の技術では、図９に示すように、電機子電流（ｄ軸電流Ｉｄ及びｑ軸電流Ｉｑ）が略零の状態（零電流状態）になるよう指令しても、図８に示す制御装置に設けられたＰＷＭインバータ回路１７が当該指令に応じた電圧を安定して出力するまでにはある程度の時間を要する。すなわち、前記指令からＰＷＭインバータ回路１７の出力が安定するまでには、ＰＷＭインバータ回路１７が有するスイッチング素子の応答性等の影響によりデッドタイムが存在する。したがって、図９に示すように、電圧位相は徐々に収束する。言い換えれば、磁極位置補正量θofsを求める際の電圧位相の応答速度が遅い。しかし、当該応答速度は高速である方が望ましい。

なお、電圧指令生成器の応答性を上げると上記電圧位相の応答時間が短くなる。しかし、ＰＷＭインバータ回路は、電流指令の変動誤差に対しても応答してしまう。この場合、出力電圧の安定性は下がり、電流指令に対する電圧位相の安定性が悪化する。

本発明の目的は、磁極位置補正量を求める際の電圧位相の精度が悪化することなく高速な応答速度を実現可能な永久磁石式回転電機の制御装置を提供することである。

上記課題を解決して係る目的を達成するために、請求項１に記載の発明の永久磁石式回転電機の制御装置は、回転子（例えば、実施の形態での回転子４）及び固定子（例えば、実施の形態での固定子６）にそれぞれ永久磁石（例えば、実施の形態での永久磁石５）及び電機子（例えば、実施の形態での電機子７）を設けた永久磁石式回転電機（例えば、実施の形態でのモータ１）の前記回転子の磁極位置を検出する磁極位置検出部（例えば、実施の形態での磁極位置検出器８）と、該磁極位置検出部により検出される磁極位置を補正するための磁極位置補正量を求める補正量決定部（例えば、実施の形態での位相補正器１０１）と、前記磁極位置検出部により検出された磁極位置を前記補正量決定部により求められた磁極位置補正量で補正してなる磁極位置に応じて前記電機子に印加する電機子電圧の位相を操作しつつ、該電機子に流れる電機子電流を制御する電流制御部（例えば、実施の形態での電流指令生成器９、電流指令切換器１０、電圧指令生成器１５、電圧座標変換器１６及びＰＷＭインバータ回路１７）とを備えた前記永久磁石式回転電機の制御装置において、前記補正量決定部は、前記回転子が一定回転数で回転している状態で、前記回転子の界磁方向をｄ軸、該ｄ軸に直交する方向をｑ軸とするｄｑ座標系での前記電機子電流のｄ軸成分が交番形状、かつ、ｑ軸成分が０となるｄ軸電流指令値及びｑ軸電流指令値に基づいて前記電流制御部を制御した後、ｄ軸電流指令値およびｑ軸電流指令値の両者を零に保持しつつ、前記磁極位置補正量を所定の仮設定値に定めてｄｑベクトル制御の処理を実行し、該ｄｑベクトル制御の実行時に求めたｄ軸電圧指令値とｑ軸電圧指令値とから、該ｄ軸電圧指令値およびｑ軸電圧指令値を変数とする所定の演算式に基づき前記磁極位置補正量を求めることを特徴としている。

さらに、請求項２に記載の発明の永久磁石式回転電機の制御装置では、前記補正量決定部は、前記ｄ軸電圧指令値と前記ｑ軸電圧指令値の比の逆正接の値の変動が所定値以内となるまで、前記電機子電流のｄ軸成分が交番形状、かつ、ｑ軸成分が０となるよう前記電流制御部を制御することを特徴としている。

さらに、請求項３に記載の発明の永久磁石式回転電機の制御装置では、前記電機子電流の交番形状のｄ軸電流は、正方向と負方向に交番する交番電流であることを特徴としている。

さらに、請求項４に記載の発明の永久磁石式回転電機の制御装置では、前記電機子電流の交番形状のｄ軸電流は、時間積分した値が略零となる交番電流であることを特徴としている。

さらに、請求項５に記載の発明の永久磁石式回転電機の制御装置では、前記補正量決定部は、前記磁極位置補正量を求める間、前記ｄｑベクトル制御の実行時における前記ｄ軸電圧指令値及び前記ｑ軸電圧指令値を求める際の応答ゲインを上げることを特徴としている。

請求項１〜４に記載の発明の永久磁石式回転電機の制御装置によれば、磁極位置補正量を求める際、ｄ軸電流指令値およびｑ軸電流指令値の両者を零に保持する前に、電機子にｄ軸成分が交番形状、かつ、ｑ軸成分が０となる電流を供給する。このとき、応答速度は従来と変わらない電流制御部であっても電圧位相は早く安定するため、磁極位置補正量を求める際のデッドタイムを短縮することができる。その結果、磁極位置補正量を短時間で求めることができる。

請求項５に記載の発明の永久磁石式回転電機の制御装置によれば、応答ゲインを上げることによって電流応答速度を上げると電圧位相の応答時間が短くなる。したがって、磁極位置補正量を求める際に、高速な応答速度を実現できる。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。

（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態を図１０並びに図１〜図５を参照して説明する。図１は本実施形態の装置構成を示すブロック図である。なお、図１において、図８と共通する構成要素には同じ参照符号が付されている。永久磁石式回転電機１（以下、モータ１という）の電流制御を行なうモータ制御装置１００が、本実施形態の永久磁石式回転電機の制御装置として設けられている。

本実施形態では、モータ１は、パラレル型ハイブリッド車両に、必要に応じてエンジン３の出力（車両推進力）を補助する補助出力（補助的な車両推進力）を発生させる原動機として搭載されたものである。そして、モータ１の回転子（ロータ）４は、エンジン３の出力軸３ａと連動して回転し得るように該出力軸３ａに接続されると共に、該回転子４に発生させる出力（トルク）をエンジン３の出力と共に、図示しない変速機等の動力伝達装置を介して車両の駆動輪に伝達するようにしている。

モータ１は、本実施形態では３相ＤＣブラシレスモータであり、その要部構成を図２の横断面図で模式化して示す。同図に示すように、モータ１の回転子（ロータ）４には永久磁石５が設けられ、固定子（ステータ）６には３相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）の巻き線から成る電機子７が設けられている。永久磁石５は本実施形態では、円筒形のものであるが、突極形のものであってもよい。尚、図２には、回転子４の永久磁石５の界磁方向をｑ軸、これと直交する方向をｄ軸とするｄｑ座標を併記している。

図１に戻って、モータ１には、回転子４の磁極位置を検出する磁極位置検出器８が取り付けられている。該磁極位置検出器８は、ホール素子やエンコーダ、レゾルバ等であり、回転子４の所定の基準回転位置からの磁極の回転角度θact（ｑ軸の回転角度）の検出値を示す信号を磁極位置の検出信号として出力する。尚、磁極位置検出器８により得られる回転角度θactの検出値（以下、磁極検出角θactという）は、該磁極位置検出器８の取り付け誤差等に起因して、一般には回転子４の実際の磁極位置（磁極の実際の回転角度）に対して誤差を生じる。

モータ制御装置１００は、上述したｄｑベクトル制御によってモータ１の運転制御を行なうものであり、モータ１に発生させるトルクの指令値であるトルク指令値Ｔrcに応じて、ｄ軸電流指令値Ｉdc及びｑ軸電流指令値Ｉqcを求める電流指令生成器９と、この電流指令生成器９が出力するｄ軸電流指令値Ｉdc及びｑ軸電流指令値Ｉqcの組（Ｉdc，Ｉqc）と値「０」のｄ軸電流指令値Ｉdc及びｑ軸電流指令値Ｉqcの組（０，０）とを選択的に出力する電流指令切換器１０とを備えている。電流指令生成器９は、入力されたトルク指令値Ｔrcのトルクをモータ１に発生させるために要するｄ軸電流、ｑ軸電流を求め、それらをｄ軸電流指令値Ｉdc及びｑ軸電流指令値Ｉqcとして出力する。また、電流指令切換器１０は、その出力を後述する位相補正器１０１の指令に応じて切換える。

また、モータ制御装置１００は、モータ１の電機子７のＵ相、Ｖ相を流れる電機子電流Ｉu，Ｉvをそれぞれ検出する電機子電流検出器１１ｕ，１１ｖと、その電機子電流Ｉu，Ｉvの検出値を座標変換することによって指令軸座標ｄc−ｄqでのｄ軸電流Ｉd及びｑ軸電流Ｉqを算出する電流座標変換器１２とを備えている。ここで、電機子７は３相であるため、その任意の１つの相を流れる電流は他の２つの相を流れる電流によって一義的に決まる。例えばＷ相を流れる電流は、−（Ｉu＋Ｉv）となる。このため、本実施形態では電機子電流検出器１１ｕ，１１ｖは２つの相（本実施形態ではＵ相、Ｖ相）の電流を検出するものとしている。また、電流座標変換器１２による座標変換は、回転子４の磁極の回転角度を示すものとして後述する減算処理器１９により求められ磁極回転角θを用いて次式（４）により行なわれる。

この座標変換により求められるＩd及びＩqは、磁極回転角θにより定まる指令軸座標dc−ｑc（θをｄ軸の回転位置として定まるｄｑ座標）でのｄ軸電流の検出値、ｑ軸電流の検出値としての意味を持つものである。以下の説明では、Ｉd及びＩqをｄ軸検出電流Ｉd，ｑ軸検出電流Ｉqと称する。

さらにモータ制御装置１００は、電流指令切換器１０から出力されるｄ軸電流指令値Ｉdcと電流座標変換器１２により求められるｄ軸検出電流Ｉdとの偏差、並びに、電流指令切換器１０から出力されるｑ軸電流指令値Ｉqcと電流座標変換器１２により求められるq軸検出電流Ｉqとの偏差をそれぞれ求める減算処理器１３，１４と、これらの偏差（Ｉdc−Ｉd），（Ｉqc−Ｉq）に応じて指令軸座標dc−ｑcでの各軸方向の印加電圧の指令値であるｄ軸電圧指令値Ｖdc及びｑ軸電圧指令値Ｖqcを求める電圧指令生成器１５と、そのｄ軸電圧指令値Ｖdc及びｑ軸電圧指令値Ｖqcを座標変換することによって電機子７の各相の印加電圧の指令値Ｖuc，Ｖvc，Ｖwc（以下、相電圧指令値Ｖuc，Ｖvc，Ｖwcという）を算出する電圧座標変換器１６と、該相電圧指令値Ｖuc，Ｖvc，Ｖwcに従って電機子７の各相の実際の印加電圧を操作するＰＷＭインバータ回路１７とを備えている。

電圧指令生成器１５は、基本的には、前記偏差（Ｉdc−Ｉd），（Ｉqc−Ｉq）をそれぞれ「０」にするようにＰＩ制御則等のフィードバック制御則に基づいてｄ軸電圧指令値Ｖdc及びｑ軸電圧指令値Ｖqcを求めるものである。尚、この種の電圧指令生成器１５は、公知のものであるのでここでの詳細な説明は省略するが、該電圧指令生成器１５は、フィードバック制御則の処理に加えて、ｄ，ｑ軸間での速度起電力の干渉を補償するための非干渉制御の処理を行なうことにより、ｄ軸電圧指令値Ｖdc及びｑ軸電圧指令値Ｖqcを求める。

また、電圧座標変換器１６による座標変換は、電流座標変換器１２の座標変換で使用したものと同一の磁極回転角θを用いて次式（５）により行なわれる。

この座標変換により求められる相電圧指令値Ｖuc，Ｖvc，Ｖwcは、電機子７の各相Ｕ，Ｖ，Ｗの印加電圧の大きさ及び位相を規定するものであり、ＰＷＭインバータ回路１７は、該相電圧指令値Ｖuc，Ｖvc，Ｖwcに従って電機子７の各相Ｕ，Ｖ，Ｗの印加電圧の大きさ（振幅）及び位相を操作する。

モータ制御装置１００は、さらに、磁極位置検出器８による磁極検出角θactの、実際の磁極の回転角度からの誤差角を表す磁極位置誤差角θofsを本発明における磁極位置補正量として求めて出力する位相補正器１０１と、この位相補正器１０１から出力される磁極位置誤差角θofs（以下、磁極補正角θofsという）を磁極位置検出器７による磁極検出角θactから減算することにより、電流座標変換器１２及び電圧座標変換器１６の座標変換で用いる磁極回転角θ（＝θact−θofs）を求める減算処理器１９と、磁極検出角θactを微分することによりモータ１の回転子４の回転速度（詳しくは回転角速度）ω＝ｄθact／ｄｔを求める速度算出器２０とを備えている。尚、回転速度ωは、適宜の速度センサを用いて検出するようにしてもよい。あるいは、エンジン３の図示しない回転速度センサにより検出されるエンジン３の回転速度Ｎeを回転角速度ωの代わりに用いてもよい。

ここで、位相補正器１０１は、本発明における補正量決定手段に相当するものである。その処理の詳細は後述するが、該位相補正器１０１は、所定の条件下で磁極補正角θofsを求めて記憶保持し、該所定の条件下以外のモータ１の通常的な運転時には、記憶保持している磁極補正角θofsを出力するものである。そして、位相補正器１０１は、磁極補正角θofsを求める処理を実行しているときには、磁極補正角θofsの仮設定値α（以下、仮設定補正角αという）を出力するようにしている。この場合には、減算処理器１９が求める磁極回転角θは、θ＝θact−αとなる。

モータ制御装置１００の外部には、車両の図示しない始動スイッチの操作に応じたエンジン３の運転モードを表すデータ（例えばエンジン３の始動モードであるか否かを示すフラグデータ等）に基づいてトルク指令Ｔrc１を出力する車両制御部５０が設けられている。車両制御部５０は、トルク指令Ｔrc１が略０、かつ、モータ１の回転速度ωが所定値以下であって略一定のとき、後述する磁極位置補正の実行の可否を示す磁極位置補正許可信号を出力する。車両制御部５０から出力された磁極位置補正許可信号は位相補正器１０１に入力される。

電流指令生成器９は、車両制御部５０から出力されたトルク指令Ｔrc１に対応するｄ軸電流指令値Idc及びｑ軸電流指令値Iqcを記憶する第１のマップ（Ｔrc１用マップ）９１と、位相補正器１０１から出力されたトルク指令Ｔrc２に対応するｄ軸電流指令値Idc及びｑ軸電流指令値Iqcを記憶する第２のマップ（Ｔrc２用マップ）９２と、電流指令切換器１０に入力するｄ軸電流指令値Idc及びｑ軸電流指令値Iqcを切り替えるスイッチ１０３とを備える。

スイッチ１０３によって、トルク指令Ｔrc１に応じた電流指令値とトルク指令Ｔrc２に応じた電流指令値のいずれか一方が選択される。なお、トルク指令Ｔrc２に対応するｄ軸電流指令値Idc及びｑ軸電流指令値Iqcによれば、モータ１に供給される電機子電流のｄ軸成分が微小パルス形状かつｑ軸成分が０となる。スイッチ１０３は、位相補正器１０１から出力された切換制御信号によって制御される。

そして、位相補正器１０１には、電圧指令生成器１５からｄ軸電圧指令値Ｖdc及びｑ軸電圧指令値Ｖqcの算出値が入力され、速度算出器２０から回転角速度ωの算出値が入力される。さらに、位相補正器１０１には、車両制御部５０から出力された磁極位置補正許可信号が入力される。位相補正器１０１は、磁極位置補正許可信号が入力され、磁極補正角θofsを求める処理を開始すると、電流指令生成器９にトルク指令Ｔrc２を入力する。なお、電流指令生成器９によって生成されるトルク指令Ｔrc２に対応したｄ軸電流指令値Ｉdc及びｑ軸電流指令値Ｉqcによれば、モータ１の電機子電流のｄ軸成分は０[Ａ]を中心とした微小パルス形状となり、ｑ軸成分は０となる。その後、位相補正器１０１は、前記処理の開始から所定時間経過した時点で、電流指令切換器１０から値「０」のｄ軸電流指令値Ｉdc及びｑ軸電流指令値Ｉqcの組（０，０）を出力させるための切換指令を電流指令切換器１０に出力するようにしている。

トルク指令Ｔrc２に基づくｄ軸成分の微小パルス電流は、０[Ａ]を中心として振幅が正方向と負方向で同一の交番電流である。すなわち、微小パルス電流を時間積分した値は略０Ａになる。この微小パルス電流の周波数は、ＰＷＭインバータ回路１７の応答周波数（応答速度）よりも極めて大きい。したがって、微小パルス電流の変化にＰＷＭインバータ回路１７の応答が追いつかず、ＰＷＭインバータ回路１７はｄ軸電流Ｉdが０となるよう制御する電圧を出力する。

また、トルク指令Ｔrc２に基づく電機子電流のｄ軸成分は矩形波に限らず、時間積分した値が略０Ａになる正弦波や三角波、のこぎり波であっても良い。

以上説明した本実施形態の装置において、電流指令生成器９、電流指令切換器１０、減算処理器１３，１４，１９、電圧指令生成器１５、電流座標変換器１２、電圧座標変換器１６、位相補正器１０１、速度算出器２０は、本実施形態では所定のプログラムが実装されたマイクロコンピュータ（入出力回路を含む）の機能的手段として構成されている。

次に、本実施形態の装置の作動を位相補正器１０１の詳細な処理を中心に図３及び図４のタイミングチャート及び図５のフローチャートを参照して説明する。車両の図示しない始動スイッチがONにされると、モータ制御装置１００等に電源が供給される。そして、モータ１をエンジン３の始動モータとして作動させてエンジン３を始動するために、モータ制御装置１００には、図３の第２段図に示すように図示しない演算処理装置からトルク指令Ｔrcが与えられる（図３の時刻t1〜t2)。このとき、モータ制御装置１００の位相補正器１０１は、現在記憶保持している磁極補正角θofsを出力すると共に、電流指令切換器１０には、電流指令生成器９のｄ軸電流指令値Ｉdc及びｑ軸電流指令値Ｉqcを出力させる切換え指令を与える。そして、この状態でモータ制御装置１００は、電流指令生成器９、減算処理器１３，１４，１９、電圧指令生成器１５、電流座標変換器１２、電圧座標変換器１６の前述した処理を実行し、これにより、モータ１にトルク指令Ｔrcに応じたトルク（エンジン３を始動するトルク）を発生させる。これにより、エンジン３のクランキングが開始される。併せて、図示しないエンジンコントローラによりエンジン３の燃料供給制御及び点火制御が行なわれ、該エンジン３が始動される。

このエンジン３の始動により、図３の第５段図に示すようにエンジン３の回転速度Ｎe（本実施形態では、これはモータ１の回転角速度ωに等しい）が上昇し、該Neが所定値以上になると、エンジン３の始動モードは終了し（エンジン３のアイドリング運転が開始する）、モータ１のトルク指令Ｔrcが「０」になる（図３の時刻t2）。尚、ここでは、車両のアクセル操作はなされていないものとする。

そして、このとき、図示しない演算処理装置により、図３の第４段図に示すように、エンジン３の始動が完了したか否かを示す始動完了フラグが「１」にセットされる。この始動完了フラグは、エンジン３の運転モードを表すデータとしてモータ制御装置１００の位相補正器１０１に入力される。

次いで、エンジン３のアイドリング運転が継続し、エンジン３の回転速度Ｎeあるいはモータ１の回転角速度ωが所定のアイドリング回転速度（例えば８００〜１０００rpm）付近でほぼ一定に維持されるようになると、モータ１の回転速度が所定値（例えば２０００rpm）以下でほぼ一定の回転速度になっているか否かを示す安定チェックフラグが位相補正器１０１で「１」にセットされる（図３の時刻t3）。そして、このとき、位相補正器１０１には磁極位置補正許可信号が入力されるため、位相補正器１０１は、磁極補正角θofsを新たに求めるための処理を実行する（図３の時刻ｔ3〜t4）。

以下、磁極補正角θofsを新たに求めるための処理について、図４を参照して詳細に説明する。図４は、図１に示したモータ制御装置１００が磁極補正角θofsを求める際のエンジン３の回転数、ｄ軸電流、ｑ軸電流及び電圧位相の変化を示すグラフである。位相補正器１０１は、磁極補正角θofsを新たに求めるための処理を開始すると、電流指令生成器９にトルク指令Ｔrc２を入力する。電流指令生成器９にトルク指令Ｔrc２が入力されると、モータ１の電機子電流のｄ軸成分が０[Ａ]を中心とした微小パルス形状かつｑ軸成分が０となるよう、電流指令生成器９はｄ軸電流指令値Ｉdc及びｑ軸電流指令値Ｉqcを出力する。

その後、位相補正器１０１は、トルク指令Ｔｒｃの入力開始から所定時間経過した時点で、電流指令切換器１０から値「０」のｄ軸電流指令値Ｉdc及びｑ軸電流指令値Ｉqcの組（０，０）を出力させるための切換指令を電流指令切換器１０に出力する。位相補正器１０１は、前記切換指令を行って所定時間が経過した時点で、磁極補正角θofsを新たに求める。

上述のようなシーケンスにおける位相補正器１０１の処理は、図５のフローチャートに示すように実行される。

位相補正器１０１は、エンジン３の始動が完了した直後であるか否かを始動完了フラグ（図３参照）の値によりステップＳ１０１で判断する。この判断結果がＹＥＳである場合には（図３の時刻t2）、位相補正器１０１はさらに、モータ１の回転速度ωが所定値以下（例えば２０００rpm）であるか否か、略一定であるか否かをそれぞれステップＳ１０３，Ｓ１０５で判断する。ステップＳ１０５の判断は、例えば速度算出器２０により求められるモータ１の回転速度ωの経時的な変動幅が所定時間以上、所定幅δ以下（図３の第５段図参照）に収まっているか否かを判断することにより行なわれる。そして、これらの判断結果がいずれもＹＥＳである場合には、位相補正器１０１は、さらにトルク指令値Ｔrc１が略「０」であるか否かをステップＳ１０７で判断する。この判断は、トルク指令値Ｔrc１があらかじめ定めた「０」近傍の範囲内にあるか否かを判断することにより行なわれる。

位相補正器１０１は、ステップＳ１０７の判断結果がＹＥＳである場合（ステップＳ１０１〜Ｓ１０７の判断結果がいずれもＹＥＳである場合）にはステップＳ１０８以降の処理を実行して、磁極補正角θofsを以下に説明するように求める。また、ステップＳ１０１〜Ｓ１０７のいずれかの判断結果がＮＯである場合には処理を終了する。この場合、位相補正器１０１は現在記憶保持している磁極補正角θofsを出力する。

ステップＳ１０８では、位相補正器１０１は、仮設定補正角αを「０」として、これを磁極補正角θofsの代わりに出力する。次に、ステップＳ１０９で位相補正器１０１は、電流指令生成器９にトルク指令Ｔrc２を入力する。電流指令生成器９にトルク指令Ｔrc２が入力されると、モータ１の電機子電流のｄ軸成分が０[Ａ]を中心とした微小パルス形状かつｑ軸成分が０となるよう、電流指令生成器９は、所定時間の間、ｄ軸電流指令値Ｉdc及びｑ軸電流指令値Ｉqcを出力する。ここで、上記所定時間は、ステップＳ１０９の処理を実行してから、図４に示した電圧位相（tan^-1（Ｖdc／Ｖqc））が収束するまでに必要十分な時間としてあらかじめ定められた時間である。したがって、位相補正器１０１は、電圧位相の変動が所定値以内となるまで次のステップＳ１１１には進まない。次に、位相補正器１０１は、ステップＳ１１１において、ｄ軸電流指令値Ｉdc＝０及びｑ軸電流指令値Ｉqc＝０を電流指令切換器１０に出力させる切換指令を該電流指令切換器１０に与える。

この場合、減算処理器１９で求められる磁極回転角θは、θ＝θact−α＝θactとなる。従って、磁極位置検出器８による磁極検出角θactがそのまま、電流座標変換器１２及び電圧座標変換器１６の座標変換で用いる磁極回転角θとして、それらの変換器１２，１６に入力されることとなる。そして、この状態で、モータ制御装置１００は、ｄ軸検出電流Ｉd及びｑ軸検出電流Ｉqをそれらの指令値である「０」に合致させるように相電圧指令値Ｖuc，Ｖvc，Ｖwcを求めて、モータ１の電機子の印加電圧を操作する。この結果、モータ１の実際の電機子電流（Ｕ，Ｖ，Ｗの各相を流れる電流）がほぼ「０」に制御される。

ステップＳ１１１の処理を実行した後、位相補正器１０１はステップＳ１１５で所定時間、待機した後、後述するステップＳ１１７の処理を実行する。ここで、上記所定時間は、ステップＳ１１１の処理を実行してから、モータ１の実際の電機子電流が十分に「０」近傍に収束するまでに必要十分な時間としてあらかじめ定められた時間であり、例えば０．５秒である。尚、ステップＳ１１５で所定時間待機する代わりに、電機子電流検出器１１ｕ，１１ｖにより検出される電機子電流を監視し、それらが「０」近傍の所定の範囲内に収まったときに、ステップＳ１１７の処理を実行するようにしてもよい。

ステップＳ１１５において、モータ１の状態は、零電流状態となる。そして、このとき、モータ制御装置１００のｄｑベクトル制御の処理上で認識されている磁極の回転角度（図１０（ｂ）の指令軸ｄcの回転角度位置）、すなわち、磁極回転角θは、磁極位置検出器８による磁極検出角θactであるので、該磁極検出角θactの、実際の磁極位置の回転角に対する誤差角は、式（１）により表される。そこで、ステップＳ１１７においては、位相補正器１０１は、電圧指令生成器１５が求めたｄ軸電圧指令値Ｖdc及びｑ軸電圧指令値Ｖqcを用いて式（１）の右辺の演算を行い、その演算により求めた値を新たに磁極補正角θofsとして求める。さらに、位相補正器１０１は、この求めた磁極補正角θofsをステップＳ１１９で記憶保持し、磁極補正角θofsを求める処理を終了する。

尚、以後は、位相補正器１０１は、再び磁極補正角θofsを求める処理（ステップＳ１０８〜Ｓ１１９の処理）を実行するときまで、すなわち、エンジン３の次回の運転が再開されるときまで（但し車両の運転中）、ステップＳ１１９で記憶保持した磁極補正角θofsを出力する。従って、以後は、その磁極補正角θofsを磁極検出角θactから減算してなる磁極回転角θが、回転子４の実際の磁極位置を表すものとして、モータ制御装置１００によるモータ１の制御に用いられる。

上述のようにステップＳ１１７で求められる磁極補正角θofsは、図１０を参照して説明した原理に従って、磁極検出角θactの、実際の磁極位置の回転角に対する誤差角を表すものとなる。そして、この場合、本実施形態では、モータ１の回転速度ωが所定値以下であるとき、すなわち、ｄ軸電流指令値Ｉdcを意図的に負の値に設定する界磁弱め制御を行なう必要のない状態で磁極補正角θofsを求める処理を実行する。さらに、モータ１の回転速度ωがほぼ一定の回転速度である状態、すなわち、電機子７の各相に発生する逆起電圧がほぼ一定となる状態で磁極補正角θofsを求める。このため、磁極補正角θofsを精度よく求めることができる。このことは、回転子４の永久磁石５が円筒形のものである場合に限らず、突極形のものである場合でも同様である。

以上説明したように、本実施形態によれば、磁極補正角θofsを求める際、電機子電流を零電流状態とする前に、０[Ａ]を中心とした微小パルス形状のｄ軸電流をモータ１に供給する。このとき、微小パルス形状のｄ軸電流によりデッドタイム補正が行われ、電圧位相が早く安定するため、磁極補正角θofsを求める際の待ち時間を短縮することができる。その結果、磁極補正角θofsを短時間で求めることができる。

尚、本実施形態では、図５のステップＳ１１７では、磁極補正角θofsを式（１）により求めたが、式（２）又は（３）により求めるようにしてもよい。また、本実施形態では、磁極補正角θofsを求める処理を実行している最中に用いる仮設定補正角αを「０」にしたが、他の値、例えば磁極補正角θofsの現在値を仮設定補正角αとして用いてもよい。この場合には、図５のステップＳ１１７において、式（１）又は式（２）又は式（３）の右辺の演算により求められる値を、磁極補正角θofsの現在値に加算することで、新たな磁極補正角θofsを求めるようにすればよい。

次に本発明に関連した参考例を図６を参照して説明する。尚、本参考例は、位相補正器１０１で磁極補正角θofsを求める処理（図５に対応する処理）のみが、第１実施形態と相違するものであるので、該第１実施形態と同一構成部分及び同一処理部分については第１実施形態と同一の参照符号及び図面を用い、説明を省略する。

本参考例では、磁極補正角θofsを求めるときの位相補正器１０１の処理は、図６のフローチャートに示すように実行される。同図６を参照して、ステップＳ２０１〜Ｓ２０７の判断処理（磁極補正角θofsを求める条件が成立しているか否かの判断処理）は、図５のステップＳ１０１〜Ｓ１０７の処理と同一である。そして、位相補正器１０１は、ステップＳ２０１〜Ｓ２０７の条件が成立すると、ステップＳ２０８〜Ｓ２２５の処理を実行し、磁極補正角θofsを求める。この場合、本参考例で磁極補正角θofsを求める処理では、仮設定補正角αを複数種類の値に設定し、探索的に磁極補正角θofsを求める。さらに詳細には、位相補正器１０１は、ステップＳ２１１において、値「０」のｄ軸電流指令値Ｉdc＝０及びｑ軸電流指令値Ｉqc＝０を電流指令切換器１０に出力させる切換指令を該電流指令切換器１０に与える。また、位相補正器１０１は、ステップＳ２０８において、仮設定補正角αの初期値を例えば「０」として、これを磁極補正角θofsの代わりに出力した後、ステップＳ２１５において所定時間待機する。該所定時間は、図５のステップＳ１１５の場合と同様、モータ１の実際の電機子電流が十分に「０」近傍に収束するまでに必要十分な時間としてあらかじめ定められた時間（例えば０．５秒）である。尚、ステップＳ２１５で所定時間待機する代わりに、電機子電流検出器１１ｕ，１１ｖにより検出される電機子電流を監視し、それらが「０」近傍の所定の範囲内に収まったときに、次のステップＳ２１７の処理を実行するようにしてもよい。

次いで、ステップＳ２１７においては、位相補正器１０１は、電圧指令生成器１５が求めたｄ軸電圧指令値Ｖdcが略「０」であるか否かを判断する。この判断は、Ｖdcが「０」近傍の所定範囲内にあるか否かを判断することにより行なわれる。このとき、ステップＳ２１７の判断結果がＹＥＳである場合には、位相補正器１０１が現在出力している仮設定補正角αを磁極検出角θactから減算してなる磁極回転角θが、回転子４の実際の磁極の回転角とほぼ一致している（図１０（ａ）の状態になっている）こととなる。

従ってこの場合には、位相補正器１０１は、ステップＳ２１９において、現在出力している仮設定補正角αを磁極補正角θofsと得る。そして、ステップＳ２２１において、この磁極補正角θofsを記憶保持し、図６の処理を終了する。

一方、ステップＳ２１７の判断結果がＮＯである場合には、位相補正器１０１が現在出力している仮設定補正角αを磁極検出角θactから減算してなる磁極回転角θが、回転子４の実際の磁極の回転角と一致しない（図１０（ｂ）の状態になっている）。そして、この場合には、位相補正器１０１は、ステップＳ２２３において、仮設定補正角αを、その現在値にあらかじめ定めた微小な所定量Δαだけ増加させた値に更新する。さらに、位相補正器１０１は、ステップＳ２２５において、電流指令生成器９にトルク指令Ｔrc２を入力した後、ステップＳ２１１からの処理を繰り返す。

このようにして、ｄ軸電圧指令値Ｖdcがほぼ「０」になるまで、仮設定補正角αの値が所定量Δαずつ変化され、ｄ軸電圧指令値Ｖdcがほぼ「０」となるような仮設定補正角αが探索される。そして、その探索された仮設定補正角αの値が、最終的に磁極補正角θofsとして得られて記憶保持される。

以上のようにして上述のようにステップＳ２１９で得られる磁極補正角θofsは、図１０を参照して説明した原理に従って、磁極検出角θactの、実際の磁極位置の回転角に対する誤差角を表すものとなる。そして、この場合、第１実施形態と同様、モータ１の回転速度ωが所定値以下であり、また、モータ１の回転速度ωがほぼ一定の回転速度である状態で磁極補正角θofsを求めるので、磁極補正角θofsを精度よく得ることができる。このことは、回転子４の永久磁石５が円筒形のものである場合に限らず、突極形のものである場合でも同様である。

以上説明したように、本参考例においても、第１実施形態と同様、磁極補正角θofsを求める際、電機子電流を零電流状態とする前に、０[Ａ]を中心とした微小パルス形状のｄ軸電流をモータ１に供給する。このとき、微小パルス形状のｄ軸電流によりデッドタイム補正が行われ、電圧位相が早く安定するため、磁極補正角θofsを求める際の待ち時間を短縮することができる。その結果、磁極補正角θofsを短時間で求めることができる。

尚、本参考例では、仮設定補正角αの初期値を「０」に設定したが、例えば磁極補正角θofsの現在値を仮設定補正角αの初期値とし、その初期値の近傍範囲で仮設定補正角αを変化させるようにしてもよい。

（第２の実施形態）
第１の実施形態及び参考例では、電機子電流を零電流状態（略零電流状態を含む）とする前に微小パルス形状のｄ軸電流をモータ１に供給することによって電圧位相の安定化速度を速めている。第２の実施形態では、正方向及び負方向のいずれか一方の方向の最大誤差位置に回転子４の磁極位置を設定した後、図７に示すように、位相補正器１０１は、誤差を補正する方向の一定値の矩形波であるｄ軸電流を、所定期間の間、モータ１に供給する。なお、回転子４の設定は、図示しないアクチュエータ等を用いる。この後、第１の実施形態及び参考例と同様に、位相補正器１０１は、電機子電流を零電流状態とする制御を行い、磁極補正角θofsを求めて記憶保持する。

本実施形態によれば、いずれか一方の最大誤差位置に回転子４の磁極位置を設定した後に矩形波のｄ軸電流をモータ１に供給するため、最大誤差位置に設定すれば、必要最小限の正または負のパルスを出力すればよく、交番電流を流すことなくより高速に補正角を求めることができる。

以上説明した第１実施形態及び参考例並びに第２の実施形態のモータ制御装置が備える電圧指令生成器１５の制御応答ゲインが可変であれば、ＰＷＭインバータ回路１７の応答速度を変更することができる。このような電圧指令生成器１５を用いる場合、磁極補正角θofsを求める間は制御応答ゲインを一時的に上げて応答速度を上げても良い。応答速度を上げると、電圧位相の応答時間が短くなるため、電機子電流を零電流状態とするための電流指令値（Ｉdc＝０及びＩqc＝０）に対するＰＷＭインバータ回路１７の電圧位相が収束するまでに要する時間が短縮される。このように、磁極補正角θofsを求める際に電圧指令生成器１５の制御応答ゲインを一時的に上げることによって、微小パルス形状のｄ軸電流を予めモータ１に供給する必要なく、高速な応答速度を実現できる。

また、以上説明した第１実施形態及び参考例並びに第２の実施形態では、エンジン３の始動直後のアイドリング運転中で、モータ１のトルク指令値Ｔrc（要求トルク）がほぼ「０」であるときに、磁極補正角θofsを求めるようにしたが、例えば車両の一時停車中のアイドリング運転時に磁極補正角θofsを求めるようにしてもよく、さらには、モータ１にトルクを発生させる必要のない状況では、例えば車両のクルーズ走行時に磁極補正角θofsを求めるようにしてもよい。この場合の実施形態は、例えば図５のステップＳ１の判断処理を省略するようにすればよい。

また、本発明は、基本的には、モータ１にトルクを発生させる必要のない状況では、磁極補正角θofsを求めることができるので、例えばモータ１にトルクを発生させずに、車両の空走運転を行なう場合、すなわち、走行中にアクセル操作量を「０」にして駆動輪に駆動力を付与することなく、車両の惰性走行を行なっているときに、磁極補正角θofsを求めるようにしてもよい。この場合の実施形態は、例えば、図５のステップＳ１の判断処理に代えて、車両のアクセル操作がOFFになっているか否か（アクセル操作量が「０」であるか否か）を判断し、その判断結果がＹＥＳである場合に次のステップに進むようにすればよい。

いずれにせよ、エンジン３及び回転電機１の回転速度が安定するエンジン３のアイドリング運転時に磁極補正角θofsを求めることが好適である。すなわち、回転子４の回転速度が略一定であるときには、電機子の逆起電圧Ｅが略一定となるので、零電流状態におけるｄ軸電圧指令値Ｖdc及びｑ軸電圧指令値Ｖqcもほぼ一定となる。このため、式（１）〜（３）の関係式が精度よく成立することとなる。従って、信頼性の高い（精度のよい）磁極補正角θofsを求めることができる。

また、磁極補正角θofsを求める処理は、回転子４の回転速度が所定速度（例えば２０００rpm）以下であるときに行なうことが好ましい。すなわち、モータ１の高速回転域では、電機子４の逆起電圧Ｅが大きくなるため、電機子電流Ｉを略零にするためには、ｄ軸電流を意図的に負の値として、磁極の界磁を弱めるモータ１の制御（所謂、界磁弱め制御）を行なう必要がある。そして、この状態では、式（１）〜（３）の関係式が成立しなくなる。従って、回転子４の回転速度が所定速度以下であるときに磁極補正角θofsを求める処理を行なうことによって、その処理により求められる磁極補正角θofsの信頼性を確保することができる。

第１実施形態及び参考例並びに第２の実施形態では、基本的にはエンジン３の始動が行なわれる都度、磁極補正角θofsが求められるようになっているが、例えば、車両の生産工場における車両の生産完了時や、該車両の保守点検時に磁極補正角θofsを求めて更新するようにしてもよい。この場合の実施形態は、例えば、生産工場の作業者や保守点検作業者が、モータ制御装置１００の位相補正器１０１に磁極補正角θofsの算出を許可するか否かを指令する操作スイッチをあらかじめモータ制御装置１００に接続して設けておき、図５のステップＳ１の判断処理の前に、該操作スイッチのON／OFFを判断する処理を実行するようにする。そして、該操作スイッチが作業者によりON操作されている場合にのみ、図５のステップＳ１からの処理を位相補正器１０１が実行するようにすればよい。

また、第１実施形態及び参考例並びに第２の実施形態では、パラレル型ハイブリッド車両に搭載したモータ１の制御に関して説明したが、本発明は、例えば、シリーズ型ハイブリッド車両に走行用原動機として搭載された永久磁石式回転電機についても適用することができることはもちろんである。さらには、車両以外の原動機として用いる永久磁石式回転電機（永久磁石式電動機又は永久磁石式発電機）についても本発明を適用できる。

また、第１実施形態及び参考例並びに第２の実施形態では、電流指令切換器１０を装備し、トルク指令が略「０」であるか否かをステップＳ１０７で判断した後に、ステップＳ１０９に移行するようにしているが、例えば、エンジン式発電機（エンジンを駆動源とする発電機）に搭載された永久磁石式発電機に本発明を適用した場合のように、トルク指令が「０」と明確に確認できる時には電流指令切換器１０を省略することも可能である。

また、第１実施形態及び参考例並びに第２の実施形態では、ｄｑベクトル制御によってモータ１の制御を行なうものを例にとって説明したが、モータ１の実際の動作制御自体は、ｄｑベクトル制御以外の制御手法によって行いながら、磁極補正角θofsを求めるようにすることも可能である。この場合には、例えば磁極補正角θofsを求める際に、ｄｑベクトル制御以外の制御を行なう別の制御器からＰＷＭインバータ回路１７に相電圧指令値Ｖu、Ｖv、Ｖwを入力して、モータ１の電機子電流を「０」にするように電流制御を行なう一方、第１実施形態または参考例並びに第２の実施形態のモータ制御装置１００と同様のｄｑベクトル制御の処理によって、ｄ軸電圧指令値Ｖdc及びｑ軸電圧指令値Ｖqcを求めるようにする（但し、これらの指令値Ｖdc，Ｖqcは、モータ１を実際に制御するためには用いない）。そして、第１実施形態若しくは参考例又は第２の実施形態と同様に、磁極補正角θofsを求めるようにすればよい。

本発明の実施形態および参考例の装置構成を示すブロック図 図１の装置の永久磁石式回転電機を模式的に示す横断面図 本発明の実施形態および参考例の作動を説明するためのタイミングチャート 図１に示したモータ制御装置１００が磁極補正角θofsを求める際のエンジン３の回転数、ｄ軸電流、ｑ軸電流及び電圧位相の変化を示すグラフ 本発明の第１実施形態における位相補正器の作動を説明するためのフローチャート 本発明に関連する参考例における位相補正器の作動を説明するためのフローチャート 第２の実施形態のモータ制御装置が磁極補正角θofsを求める際のエンジン３の回転数、ｄ軸電流、ｑ軸電流及び電圧位相の変化を示すグラフ 特許文献２に開示されている、エンジンの出力軸に回転子が接続された永久磁石式回転電機の制御装置の内部構成を示すブロック図 図８に示した制御装置が磁極位置補正量を求める際のエンジンの回転数、ｄ軸電流、ｑ軸電流及び電圧位相の変化を示すグラフ 本発明の原理を説明するための図

符号の説明

１ モータ
１００ モータ制御装置
３ エンジン
４ 回転子
５ 永久磁石
６ 固定子
７ 電機子
８ 磁極位置検出器
９ 電流指令生成器
１０ 電流指令切換器
１１ｕ，１１ｖ 電流検出器
１２ 電流座標変換器
１３，１４ 減算処理器
１５ 電圧指令生成器
１６ 電圧座標変換器
１７ ＰＷＭインバータ回路
１０１ 位相補正器
１０３ スイッチ
５０ 車両制御部

Claims (5)

1. 回転子及び固定子にそれぞれ永久磁石及び電機子を設けた永久磁石式回転電機の前記回転子の磁極位置を検出する磁極位置検出部と、
   該磁極位置検出部により検出された磁極位置を補正するための磁極位置補正量を求める補正量決定部と、
   前記磁極位置検出部により検出された磁極位置を前記補正量決定部により求められた磁極位置補正量で補正してなる磁極位置に応じて前記電機子に印加する電機子電圧の位相を操作しつつ、該電機子に流れる電機子電流を制御する電流制御部とを備えた前記永久磁石式回転電機の制御装置において、
   前記補正量決定部は、前記回転子が一定回転数で回転している状態で、前記回転子の界磁方向をｄ軸、該ｄ軸に直交する方向をｑ軸とするｄｑ座標系での前記電機子電流のｄ軸成分が交番形状、かつ、ｑ軸成分が０となるｄ軸電流指令値及びｑ軸電流指令値に基づいて前記電流制御部を制御した後、ｄ軸電流指令値およびｑ軸電流指令値の両者を零に保持しつつ、前記磁極位置補正量を所定の仮設定値に定めてｄｑベクトル制御の処理を実行し、該ｄｑベクトル制御の実行時に求めたｄ軸電圧指令値とｑ軸電圧指令値とから、該ｄ軸電圧指令値およびｑ軸電圧指令値を変数とする所定の演算式に基づき前記磁極位置補正量を求めることを特徴とする永久磁石式回転電機の制御装置。
2. 請求項１に記載の永久磁石式回転電機の制御装置であって、
   前記補正量決定部は、前記ｄ軸電圧指令値と前記ｑ軸電圧指令値の比の逆正接の値の変動が所定値以内となるまで、前記電機子電流のｄ軸成分が交番形状、かつ、ｑ軸成分が０となるよう前記電流制御部を制御することを特徴とする永久磁石式回転電機の制御装置。
3. 請求項１又は２に記載の永久磁石式回転電機の制御装置であって、
   前記電機子電流の交番形状のｄ軸電流は、正方向と負方向に交番する交番電流であることを特徴とする永久磁石式回転電機の制御装置。
4. 請求項３に記載の永久磁石式回転電機の制御装置であって、
   前記電機子電流の交番形状のｄ軸電流は、時間積分した値が略零となる交番電流であることを特徴とする永久磁石式回転電機の制御装置。
5. 請求項１〜４のいずれか一項に記載の永久磁石式回転電機の制御装置であって、
   前記補正量決定部は、前記磁極位置補正量を求める間、前記ｄｑベクトル制御の実行時における前記ｄ軸電圧指令値及び前記ｑ軸電圧指令値を求める際の応答ゲインを上げることを特徴とする永久磁石式回転電機の制御装置。

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