JP5169797B2 - 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１２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１３は、図１２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１２に示す制御装置は、図１３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１４（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１４（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１４（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１４（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

図１２に示した制御装置の各構成要素や磁極位置検出器８から得られる信号の入力ＩＦ等には位相特性がある。このため、磁極位置検出器８が検出した磁極位置には、永久磁石式回転電機１の回転子４の回転数に応じた誤差が含まれる。上記説明した特許文献２の技術では、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いるときに磁極位置補正量を求めるが、この磁極位置補正量は、磁極位置補正量を求める際の回転数に対応した誤差を含む磁極検出位置を補正するための値である。したがって、上記一定回転数とは異なる回転数のときに検出された磁極位置を前記磁極位置補正量で補正しても、回転数に依存した誤差は含まれたままである。

この問題を解決するために、回転数に依存する誤差を回転数毎にメモリに記憶しておき、回転数に応じて磁極検出位置を補正するといった方法が考えられる。しかし、この方法では、磁極位置検出器を取り付ける際の位置合わせに起因する誤差（以下、取り付け誤差という）や、回転子の磁極位置を検出又は補正するための構成要素の経年変化による誤差、製品ばらつきによる誤差を補正することができない。また、上記問題を解決するために、経年変化や製品ばらつきが非常に小さい部品を利用する方法もある。しかし、このような部品は一般的に高価であること、また、この方法では取り付け誤差を補正することができないため好ましくない。

本発明の目的は、磁極検出位置に含まれる回転数に依存した誤差、取り付け誤差、経年変化による誤差、及び製品ばらつきによる誤差の補正量を導出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、前記回転子が略一定回転数で回転している状態で前記磁極位置検出部が検出した磁極位置の実際の磁極位置に対する誤差を算出する誤差算出部（例えば、実施の形態での位相補正器１０１）と、前記回転子が異なる略一定回転数で回転している各状態の度に前記誤差算出部が算出した複数の誤差、及び前記誤差算出部が各誤差を算出したときの前記回転子の回転数に基づいて、前記回転子の回転数と磁極位置の誤差との関係を示す回転数−誤差特性を導出する特性導出部（例えば、実施の形態での位相補正器１０１）と、前記回転数−誤差特性に基づいて、該磁極位置検出部が検出した磁極位置を補正するための前記回転子の回転数に応じた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、前記誤差算出部は、２つ以上の異なる略一定回転数で前記回転子が回転している各状態で、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座標系で前記回転電機を取扱うｄｑベクトル制御における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該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誤差を算出す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、前記誤差算出部が、２つの異なる略一定回転数で前記回転子が回転している各状態で磁極位置の誤差を算出した場合、前記特性導出部は、直線近似によって前記回転数−誤差特性を導出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、前記誤差算出部が、３つ以上の異なる略一定回転数で前記回転子が回転している各状態で磁極位置の誤差を算出した場合、前記特性導出部は、曲線近似によって前記回転数−誤差特性を導出することを特徴としている。

請求項１〜３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、磁極検出位置に含まれる回転数に依存した誤差、磁極位置検出部の取り付け誤差、経年変化による誤差、及び製品ばらつきによる誤差の補正量を導出できる。

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。

本発明の一実施形態を図１４並びに図１〜図１０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１２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。この場合、電流指令生成器９に入力されるトルク指令値Ｔrcは、図外の演算処理装置によって車両の運転状態（アクセル操作量等）に応じて設定されるものである。そして、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８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Ｔrc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から出力されたトルク指令Ｔrcは電流指令生成器９に入力される。また、車両制御部５０は、トルク指令Ｔrc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に制御し、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。さらに、車両制御部５０は、エンジン３の動作を制御する制御部３ｂに、エンジン３の回転数を指示する信号を出力する。

そして、位相補正器１０１には、電圧指令生成器９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。

位相補正器１０１は、電流指令切換器１０からｄ軸電流指令値Ｉdc＝０及びｑ軸電流指令値Ｉqc＝０が出力されている期間を２つに分けて、各期間で異なる一定回転数でエンジン３を駆動するよう車両制御部５０に指示する。位相補正器１０１は、各期間のエンジン３の回転数及び演算によって求めた磁極補正角θofsをメモリ１０３に記録する。なお、本実施形態では、エンジン３の出力軸３ａとモータ１の回転子４に接続されているため、エンジン３の回転角速度はモータ１の回転子４の回転角速度に等しい。したがって、メモリ１０３には、エンジン３の回転数の代わりに、モータ１の回転子４の回転角速度ωを記録しても良い。

さらに、位相補正器１０１は、メモリ１０３に記録された各期間のエンジン３の回転数及び磁極補正角θofsに基づいて、エンジン３の回転数と磁極補正角θofsの関係（以下、回転数−誤差特性という）を求める。なお、ｄ軸電流指令値Ｉdc＝０及びｑ軸電流指令値Ｉqc＝０が出力されている期間を２つに分けた場合、メモリ１０３が記憶するエンジン３の回転数と磁極補正角θofsの組は２組であるため、回転数−誤差特性は少なくとも直線に近似される。

図３は、エンジン３が１５００ｒｐｍの一定回転数で駆動している状態で求めた磁極補正角θofsに対する算出回数を近似したグラフである。図３に示されているように、１５００ｒｐｍの一定回転数でエンジン３が駆動しているときの磁極補正角θofsは、−１．００°を中心として−１．５０°〜−０．５０°の間の値が求められる場合がほとんどである。

図４は、エンジン３が８００ｒｐｍの一定回転数で駆動している状態で求めた磁極補正角θofsに対する算出回数を近似したグラフである。図４に示されているように、８００ｒｐｍの一定回転数でエンジン３が駆動しているときの磁極補正角θofsは、＋１．００°を中心として＋０．５０°〜＋１．５０°の間の値が求められる場合がほとんどである。

図５は、エンジン３が図３及び図４に示した各回転数で駆動している状態で算出された磁極補正角θofsの分布及びその近似直線を示すグラフである。図５に示すように、２つの異なる回転数と各回転数に対応する磁極補正角θofsとの関係より、直線近似された回転数−誤差特性が得られる。

なお、近似直線を表す式は、磁極補正角θofsを変数ｙ、エンジン３の回転数Ｎｍを変数ｘとした場合、「ｙ＝Ａｘ＋Ｂ」と表される。また、係数Ａ及び係数Ｂは以下の式で表される。
係数Ａ＝（磁極補正角θofs１−磁極補正角θofs２）÷（回転数Ｎｍ１−回転数Ｎｍ２）
係数Ｂ＝磁極補正角θofs１−Ａ×回転数Ｎｍ１

３つ以上の異なる回転数と各回転数に対応する磁極補正角θofsが得られれば、回転数−誤差特性は曲線によって近似することができる。また、回転数−誤差特性の導出が位相補正器１０１にとっては高負荷の場合、例えば１０点のルックアップテーブルをこの時点で作成し更新されるまで１０点の補間としても良い。

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６及び図７のタイミングチャート及び図８〜図１０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６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６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６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６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６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６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６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６を参照して詳細に説明する。図６は、図１に示したモータ制御装置１００が回転数−誤差特性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、回転数−誤差特性を新たに求めるための処理を開始すると、エンジン３が例えば１５００ｒｐｍの一定回転数で回転している状態で、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、当該切換指令を出力して電圧位相が収束すると、磁極補正角θofsを求める。位相補正器１０１は、このときの回転数と求めた磁極補正角θofsの組をメモリ１０３に記録する。

次に、位相補正器１０１は、前記切換指令から所定期間Ｄ１が経過した時点で、所定期間Ｄ１のときの回転数（１５００ｒｐｍ）とは異なる一定回転数（例えば８００ｒｐｍ）でエンジン３を駆動するよう車両制御部５０に指示する。位相補正器１０１は、エンジン３が指示した一定回転数（８００ｒｐｍ）で回転している状態で電圧位相が収束すると、磁極補正角θofsを求める。位相補正器１０１は、このときの回転数と求めた磁極補正角θofsの組をメモリ１０３に記録する。位相補正器１０１は、回転数の切換指示から所定期間Ｄ２が経過した時点で、エンジン３の駆動を停止するよう車両制御部５０に指示する。

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８〜図１０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６参照）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６の時刻t2）、位相補正器１０１はさらに、モータ１の回転速度ωが第１の所定値以下（例えば１２５０rpm）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６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Ｔrc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Ｔrc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Ｓ１０９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、現在保持している回転数−誤差特性に基づいて回転数に応じた磁極補正角θofsを出力する。

ステップＳ１０９では位相補正器１０１は、値「０」のｄ軸電流指令値Ｉd＝０及びｑ軸電流指令値Ｉq＝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。次に、ステップＳ１１１で、位相補正器１０１は、磁極補正角θofs１を算出し、このときのエンジン３の回転数Ｎｍ１と算出した磁極補正角θofs１をメモリ１０３に記録する。ステップＳ１１１で行われる処理の詳細を図１０に示す。図１０に示すように、位相補正器１０１は、ステップＳ２０１において、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。

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Ｓ２０１の処理を実行した後、位相補正器１０１はステップＳ２０３で所定時間、待機した後、後述するステップＳ２０５の処理を実行する。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、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Ｓ２０３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Ｓ２０５の処理を実行するようにしてもよい。

ステップＳ２０３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１４（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Ｓ２０５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θofs１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θofs１及びエンジン３の回転数Ｎｍ１をステップＳ２０７でメモリ１０３に記録する。

次に、位相補正器１０１は、ステップＳ１１３で、エンジン３の一定回転数を切り換えるよう車両制御部５０に指示する。次に、位相補正器１０１は、ステップＳ１０３〜Ｓ１０７と同様の処理であるステップＳ１１５〜Ｓ１１９を行う。但し、ステップＳ１１５で位相補正器１０１は、モータ１の回転速度ωが第２の所定値（例えば８５０rpm）であるか否かを判断する。ステップＳ１１９を行った後、位相補正器１０１は、ステップＳ１１１と同様の処理であるステップＳ１２１を行う。ステップＳ１２１では、位相補正器１０１は、磁極補正角θofs２を算出し、このときのエンジン３の回転数Ｎｍ２と算出した磁極補正角θofs２をメモリ１０３に記録する。ステップＳ１２１で行われる処理の詳細は、図１０に示した処理と同様である。

次に、位相補正器１０１は、ステップＳ１１１でメモリ１０３に記録された回転数Ｎｍ１及び磁極補正角θofs１と、ステップＳ１２１でメモリ１０３に記録された回転数Ｎｍ２及び磁極補正角θofs２とに基づいて、エンジン３の回転数と磁極補正角θofsの関係（以下、回転数−誤差特性という）を求める。このとき求められた回転数−誤差特性は、メモリ１０３に記録される。

以後は、ステップＳ１２５で、位相補正器１０１は、再び回転数−誤差特性を求める処理（ステップＳ１０１〜Ｓ１２３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Ｓ１２３でメモリ１０３に記録された回転数−誤差特性に基づいて、エンジン３の回転数に応じた磁極補正角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Ｓ１２５で求められる磁極補正角θofsは、図１４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、異なる複数の一定回転数でエンジン３が回転している各状態で磁極補正角θofsを算出し、回転数−誤差特性を求めた上で、エンジン３の回転数に応じた磁極補正角θofsを出力する。したがって、磁極検出位置に含まれる回転数に依存した誤差、磁極位置検出器８の取り付け誤差、経年変化による誤差、及び製品ばらつきによる誤差を補正可能な磁極補正角θofsを導出することができる。

尚、本実施形態では、図１０のステップＳ２０５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１０のステップＳ２０５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。

なお、図８及び図９に示したフローチャート中のステップＳ１１１及びステップＳ１２１で行われるの処理の詳細を図１０に示したが、当該ステップでは図１１に示した処理を行っても良い。すなわち、図１１に示すように、位相補正器１０１は、ステップＳ２１１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Ｓ２１３において所定時間待機する。該所定時間は、図１０のステップＳ２０３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Ｓ２１３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Ｓ２１５の処理を実行するようにしてもよい。

次いで、ステップＳ２１５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Ｓ２１５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１４（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Ｓ２１７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Ｓ２１９において、この磁極補正角θofs及びエンジンの回転数Ｎｍメモリ１０３に記録する。

一方、ステップＳ２１５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１４（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Ｓ２２１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した後、ステップＳ２１３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として得られてメモリ１０３に記録される。

尚、図１１に示した例では、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。

また、以上説明した実施形態では、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８のステップＳ１０１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。例えば、モータ１の回転摩擦により回転数が下降中であっても、回転子４の回転速度が略一定であれば磁極補正角θofsを求める。この場合の実施形態は、例えば、図８のステップＳ１０１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及びモータ１の回転速度が安定している状態で磁極補正角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。

本実施形態では、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８のステップＳ１０１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８のステップＳ１０１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、本実施形態では、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、本実施形態では、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、本実施形態では、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、本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、本実施形態と同様に、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 エンジン３が１５００ｒｐｍの一定回転数で駆動している状態で求めた磁極補正角θofsに対する算出回数を近似したグラフ エンジン３が８００ｒｐｍの一定回転数で駆動している状態で求めた磁極補正角θofsに対する算出回数を近似したグラフ エンジン３が図３及び図４に示した各回転数で駆動している状態で算出された磁極補正角θofsの分布及びその近似直線を示すグラフ 本発明の実施形態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 本発明の一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 本発明の一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 ステップＳ１１１，Ｓ１２１で行われる処理の詳細を示すフローチャート ステップＳ１１１，Ｓ１２１で行われる処理の詳細を示すフローチャート 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１２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 メモリ
５０ 車両制御部

Claims (3)

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、
   前記回転子が略一定回転数で回転している状態で前記磁極位置検出部が検出した磁極位置の実際の磁極位置に対する誤差を算出する誤差算出部と、
   前記回転子が異なる略一定回転数で回転している各状態の度に前記誤差算出部が算出した複数の誤差、及び前記誤差算出部が各誤差を算出したときの前記回転子の回転数に基づいて、前記回転子の回転数と磁極位置の誤差との関係を示す回転数−誤差特性を導出する特性導出部と、
   前記回転数−誤差特性に基づいて、該磁極位置検出部が検出した磁極位置を補正するための前記回転子の回転数に応じた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、
   前記誤差算出部は、２つ以上の異なる略一定回転数で前記回転子が回転している各状態で、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座標系で前記回転電機を取扱うｄｑベクトル制御における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該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誤差を算出す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、
   前記誤差算出部が、２つの異なる略一定回転数で前記回転子が回転している各状態で磁極位置の誤差を算出した場合、前記特性導出部は、直線近似によって前記回転数−誤差特性を導出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に記載の永久磁石式回転電機の制御装置であって、
   前記誤差算出部が、３つ以上の異なる略一定回転数で前記回転子が回転している各状態で磁極位置の誤差を算出した場合、前記特性導出部は、曲線近似によって前記回転数−誤差特性を導出す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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