(57)【要約】【課題】回転電機制御装置におきて、Ｖqcマップによる方法で減磁を判断する場合に、誤判断を抑制することである。【解決手段】回転電機３０と、これに接続される電源回路１０を全体として制御する回転電機制御装置４０は、ベクトル制御を行う部分と減磁判断ブロック６０とを含む。減磁判断ブロック６０は、ｄ軸電流指令値とｑ軸電流指令値とｑ軸電圧指令値とに基づいて永久磁石の減磁を判断する減磁判断処理部６２と、電流指令値と実電流値との偏差が予め設定された電流偏差閾値を超えるときに電流偏差異常と判断する電流偏差判断処理部６４と、電流偏差異常と判断されたときに、実ｄ軸電流値と実ｑ軸電流値とｑ軸電圧指令値とに基づいて永久磁石の減磁を判断することに変更する変更処理部６６とを含んで構成される。【選択図】図１
2010239790.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
永久磁石を有する回転電機のｄ−ｑ軸変換を用いた制御におけるｄ軸電流指令値とｑ軸電流指令値とｑ軸電圧指令値とに基づいて永久磁石の減磁を判断する減磁判断手段と、
ｄ軸電流指令値と実ｄ軸電流値との偏差が予め設定されたｄ軸電流偏差閾値を超えるとき、またはｑ軸電流指令値と実ｑ軸電流値との偏差が予め設定されたｑ軸電流偏差閾値を超えるときに、電流偏差異常と判断する電流偏差判断手段と、
電流偏差異常と判断されたときに、減磁判断手段において、実ｄ軸電流値と実ｑ軸電流値とｑ軸電圧指令値とに基づいて永久磁石の減磁を判断することに変更する変更手段と、
を備えることを特徴とする回転電機制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の回転電機制御装置において、
減磁判断手段は、
ωを回転角速度、φを永久磁石による鎖交磁束、Ｌdをｄ軸インダクタンス、Ｒを電機子抵抗、Ｉdを電機子電流のｄ軸成分、Ｉqを電機子電流のｑ軸成分として、ｑ軸電圧Ｖqは、Ｖq＝ωφ−ωＬdＩd＋ＲＩqで表され、減磁が生じるとωφが変化し、Ｉd，Ｉqが同じとして、Ｖqの変化が生じることを利用して、永久磁石の減磁を判断することを特徴とする回転電機制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転電機制御装置に係り、特に永久磁石を有する回転電機において磁石の減磁を判断する回転電機制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
永久磁石を有する回転電機では、規定以上の電流を回転電機に通電することで、あるいは温度によって、磁石の減磁が生じることがある。永久磁石の減磁が生じると、回転電機の性能が低下するので、減磁を検知して対応を図る必要がある。
【０００３】
そこで、特許文献１には、モータ駆動装置として、永久磁石モータのｄ−ｑ軸変換を用いた制御におけるｑ軸の電圧操作量に基づいて、永久磁石の減磁を推定することが述べられている。ここでは、ωを回転角速度、φを永久磁石による電機子鎖交磁束、Ｌdをｄ軸インダクタンス、Ｒを電機子抵抗、Ｉdを電機子電流のｄ軸成分、Ｉqを電機子電流のｑ軸成分として、ｑ軸の電圧Ｖqは、Ｖq＝ωφ−ωＬdＩd＋ＲＩqで表され、減磁が生じるとωφが変化し、Ｉd，Ｉqが同じであればＶqの変化が生じることを利用する。すなわち、Ｉd，Ｉqに対応するトルクとモータ回転数とに対応付けて、減磁の生じていないときのｑ軸の電圧操作量をＶqcとしてマップ化し、このＶqcと、実際のＶqとを比較し、実際のＶqがＶqcより小さいときに減磁していると判断する。
【０００４】
また、特許文献２には、ブラシレスＤＣモータの異常検出装置として、印加電圧、電流および回転数とロータ位置検出異常および界磁力異常との関係をマップとして記憶して実測値と比較することにより減磁判断を行うことが述べられている。
【０００５】
また、特許文献３には、永久磁石電動機の減磁検出方法として、回転速度、電流、電圧を測定して、巻線温度と巻線抵抗を推定し、巻線温度推定から磁石の温度を推定し、また誘起電圧の正常値の推定を行い、巻線抵抗推定から誘起電圧の実際の値を推定し、これから永久磁石の減磁を判断することが述べられている。
【０００６】
また、特許文献４には、インバータ装置に用いられるブラシレスモータの永久磁石の減磁検査として、回転中の固定子巻線の誘起電圧を所定期間積分すると、その積分結果はモータの負荷、ロータの回転速度等に関係なく、永久磁石の磁束量と相関関係を有する値となることから、積分結果を基準範囲と比較することで永久磁石が減磁しているか否かを判断できると述べられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−５１８９２号公報
【特許文献２】特開２００１−８４８８号公報
【特許文献３】特開２００５−１９２３２５号公報
【特許文献４】特開平６−２５３５８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
このように回転電機に備えられる永久磁石の減磁検出については様々な方法が提案されている。ここで、特許文献１には、減磁の生じていないときのｑ軸の電圧操作量をＶqcとしてマップ化し、このＶqcと、実際のＶqとを比較することで減磁判断することが述べられている。この方法は、あらかじめ求めたＶqcのマップを用いるので有用な方法である。この方法を、Ｖqcマップによる方法と呼ぶことにすると、Ｖqcマップは、Ｖqの式に示されるように、ｄ軸電流とｑ軸電流と回転角速度とを与えることでＶqcを読み出すマップである。
【０００９】
ｄ軸電流とｑ軸電流を用いるベクトル制御法では、ｄ軸電流指令値に実ｄ軸電流値を追従させ、ｑ軸電流指令値に実ｑ軸電流値を追従させるように、電流フィードバックが行われる。そこで、ｄ軸電流をｄ軸電流指令値、ｑ軸電流指令値とすれば、回転電機の要求トルクと回転数によってＶqcを求めることができることになり、減磁判断が容易となる。
【００１０】
ところで、回転電機の制御において、ｄ軸電流指令値通りに実際のｄ軸電流値がならないとき、あるいはｑ軸電流指令値通りに実際のｑ軸電流がならないときが生じることがある。このときには、ｄ軸電流指令値、ｑ軸電流指令値を用いて減磁判断を行うと、誤判断となることがある。減磁誤判断をすると、修理時に永久磁石を含む回転子の誤交換をすることにもなる。
【００１１】
本発明の目的は、Ｖqcマップによる方法で減磁を判断する場合に、誤判断を抑制することができる回転電機制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明に係る回転電機制御装置は、永久磁石を有する回転電機のｄ−ｑ軸変換を用いた制御におけるｄ軸電流指令値とｑ軸電流指令値とｑ軸電圧指令値とに基づいて永久磁石の減磁を判断する減磁判断手段と、ｄ軸電流指令値と実ｄ軸電流値との偏差が予め設定されたｄ軸電流偏差閾値を超えるとき、またはｑ軸電流指令値と実ｑ軸電流値との偏差が予め設定されたｑ軸電流偏差閾値を超えるときに、電流偏差異常と判断する電流偏差判断手段と、電流偏差異常と判断されたときに、減磁判断手段において、実ｄ軸電流値と実ｑ軸電流値とｑ軸電圧指令値とに基づいて永久磁石の減磁を判断することに変更する変更手段と、を備えることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明に係る回転電機制御装置において、減磁判断手段は、ωを回転角速度、φを永久磁石による鎖交磁束、Ｌdをｄ軸インダクタンス、Ｒを電機子抵抗、Ｉdを電機子電流のｄ軸成分、Ｉqを電機子電流のｑ軸成分として、ｑ軸電圧Ｖqは、Ｖq＝ωφ−ωＬdＩd＋ＲＩqで表され、減磁が生じるとωφが変化し、Ｉd，Ｉqが同じとして、Ｖqの変化が生じることを利用して、永久磁石の減磁を判断することが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
上記構成により、回転電機制御装置は、ｄ軸電流指令値とｑ軸電流指令値とｑ軸電圧指令値とに基づいて永久磁石の減磁を判断する場合に、ｄ軸電流指令値と実ｄ軸電流値との偏差が予め設定されたｄ軸電流偏差閾値を超えるとき、またはｑ軸電流指令値と実ｑ軸電流値との偏差が予め設定されたｑ軸電流偏差閾値を超えるときに、実ｄ軸電流値と実ｑ軸電流値とｑ軸電圧指令値とに基づいて永久磁石の減磁を判断することに変更する。したがって、電流偏差が大きいときに生じ得る減磁に関する誤判断を少なくすることができる。
【００１５】
また、回転電機制御装置において、ｑ軸電圧Ｖqが、Ｖq＝ωφ−ωＬdＩd＋ＲＩqで表され、減磁が生じるとＶqの変化が生じることを利用する。この方法は、特許文献１に述べられている方法であるので、実績のある減磁判断方法を基礎として、その方法における誤判断を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係る実施の形態における回転電機制御装置を含む回転電機制御システムの構成を説明する図である。
【図２】本発明に係る実施の形態において、減磁判断の原理を説明する図である。
【図３】本発明に係る実施の形態において用いられるＶｑｃマップの例である。
【図４】本発明に係る実施の形態において、Ｖｑｃの内容の説明と、Ｖｑｃマップを用いるときに誤判断となることがある例を説明する図である。
【図５】本発明に係る実施の形態において、減磁判断の手順を示すフローチャートである。
【図６】本発明に係る実施の形態に関連して、減磁に関する誤判断が生じる例を説明するタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に図面を用いて、本発明に係る実施の形態につき、詳細に説明する。以下では、回転電機制御装置が用いられるものとして、回転電機が搭載される車両を説明するが、これは例示であって、ベクトル制御を実行する回転電機制御装置を用いるものであればよい。
【００１８】
また、この車両には、回転電機として、モータ機能と発電機機能とを有するモータ・ジェネレータを１台用いるものとして説明するが、これは例示であって、モータ・ジェネレータを２台以上用いるものとしてもよい。また、モータ機能のみを有する回転電機を１台、発電機機能のみを有する回転電機を１台用いるものとしてもよい。なお、車両としては、回転電機の他に、エンジンを搭載するものとしてもよい。
【００１９】
以下では、回転電機に接続される電源回路として、蓄電装置、電圧変換器、インバータ、平滑コンデンサを含む構成を説明するが、これは例示であって、これら以外の要素を含むものとしてもよい。例えばシステムメインリレー、低電圧ＤＣ／ＤＣコンバータ等を含むことができる。また、蓄電装置とは別に、燃料電池を電源として含むものとしてもよい。
【００２０】
以下では、全ての図面において同様の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、本文中の説明においては、必要に応じそれ以前に述べた符号を用いるものとする。
【００２１】
図１は、車両に搭載される回転電機についての回転電機制御システム８についてその構成を示す図である。回転電機制御システム８は、回転電機３０と、これに接続される電源回路１０と、これらの構成要素の動作を全体として制御する回転電機制御装置４０とを含んで構成される。回転電機制御装置４０は、いくつかの制御機能を有する回路の集合体であって、ここでは、ベクトル制御を行う部分を中心に示され、これとは区別して、特に減磁判断を行う機能の部分を減磁判断ブロック６０として示してある。
【００２２】
回転電機３０は、車両に搭載されるモータ・ジェネレータ（ＭＧ）であって、電源回路１０に含まれる蓄電装置１２から電力が供給されるときはモータとして機能し、図示されていないエンジンによる駆動時、あるいは車両の制動時には発電機として機能する３相同期型回転電機である。回転電機３０は、固定子である電機子にコイルが巻回され、回転子に永久磁石が設けられる永久磁石型回転電機である。
【００２３】
回転電機３０に設けられる回転位置センサ３２は、回転子の回転位置を回転角度θとして検出する機能を有する。かかる回転位置センサ３２としては、例えばレゾルバを用いることができる。検出された回転角度θのデータは、適当な信号線で回転電機制御装置４０に伝送される。回転電機制御装置４０においては、ベクトル制御に回転角度θが用いられ、また、回転角度θの時間微分から回転電機３０の角速度ωに換算されて、減磁判断ブロック６０において用いられる。
【００２４】
電源回路１０は、回転電機３０と接続される回路であり、回転電機３０が駆動モータとして機能するときにこれに電力を供給し、あるいは回転電機３０が発電機として機能するときは回生電力を受け取って蓄電装置１２を充電する機能を有する。電源回路１０は、２次電池である蓄電装置１２と、蓄電装置１２側の平滑コンデンサ１４と、電圧変換器１６と、インバータ２０側の平滑コンデンサ１８と、インバータ２０を含んで構成される。
【００２５】
蓄電装置１２としては、例えば、約２００Ｖの端子電圧を有するリチウムイオン組電池あるいはニッケル水素組電池、またはキャパシタ等を用いることができる。
【００２６】
電圧変換器１６は、蓄電装置１２側の電圧をリアクトルのエネルギ蓄積作用を利用して例えば約６５０Ｖに昇圧する機能を有する回路で、昇圧コンバータとも呼ばれる。なお、電圧変換器１６は双方向機能を有し、インバータ２０側からの電力を蓄電装置１２側に充電電力として供給するときには、インバータ２０側の高圧を蓄電装置１２に適した電圧に降圧する作用も有する。
【００２７】
蓄電装置１２側の平滑コンデンサ１４と、インバータ２０側の平滑コンデンサ１８は、それぞれの側の正極母線と負極母線との間における電圧、電流の変動を抑制し平滑化する機能を有する。なお、インバータ２０側の正極母線と負極母線との間の電圧ＶHは、システム電圧と呼ばれるものである。
【００２８】
インバータ２０は、回転電機制御装置４０の制御の下で作動する複数のスイッチング素子を含んで構成され，交流電力と直流電力との間の電力変換を行う回路である。インバータ２０は、車両が力行のとき、蓄電装置１２側からの直流電力を交流３相駆動電力に変換し、回転電機３０に駆動電力として供給する直交変換機能と、車両が制動のとき、逆に回転電機３０からの交流３相回生電力を直流電力に変換し、蓄電装置１２側に充電電流として供給する交直変換機能とを有する。
【００２９】
インバータ２０と回転電機３０とを接続する３つの各配線を流れる電流は、回転電機３０の各相に流れる電流として、適当な電流検出センサを用いて検出され、回転電機制御装置４０に伝送される。回転電機３０の各相コイルは中性点で共通接続されるので、回転電機を流れる各相電流は、（Ｕ相電流値＋Ｖ相電流値＋Ｗ相電流値）＝０となる。したがって、３つの相電流をそれぞれ検出しなくても、２つの相電流を検出し、残りの相電流は上記の関係を用いて計算から求めることができる。図１の例では、Ｕ相電流Ｉu、Ｖ相電流Ｉvを検出することが示されているので、残りのＷ相電流は計算で求めることになる。検出される各相電流は、適当な信号線で回転電機制御装置４０に伝送される。回転電機制御装置４０においては、ベクトル制御において、まずｄ軸電流値Ｉdとｑ軸電流値Ｉqに変換され、これがｄ軸電流指令値Ｉd*とｑ軸電流指令値Ｉq*と比較されて電流フィードバックに用いられる。
【００３０】
回転電機制御装置４０は、電源回路１０等の制御を通して、車両に搭載される回転電機３０の作動を全体として制御する機能を有する。特にここでは、ベクトル制御によって回転電機３０の作動を制御し、また回転電機３０の永久磁石の減磁について判断する機能を有する。最初に、ベクトル制御に関する部分を説明し、その後に、減磁判断ブロック６０の内容について説明する。
【００３１】
回転電機３０の動作制御は、回転電機３０の動作条件によって矩形波モード、過変調モード、正弦波ＰＷＭモードの間で切り替えられる。ここでは、主として、正弦波ＰＷＭ制御を行う構成について説明する。
【００３２】
ベクトル制御に関する部分は、正弦波ＰＷＭ制御における電流フィードバック制御を行う部分である。すなわち、正弦波ＰＷＭ制御モードにおいては、３相２相座標変換部４２において回転電機３０の各相電流値をｄ軸電流値Ｉdとｑ軸電流値Ｉqとに変換し、一方でトルク指令値Ｔ*からｄ軸電流指令値Ｉd*とｑ軸電流指令値Ｉq*を算出する。そして、ｄ軸電流指令値Ｉd*にｄ軸電流値Ｉdをフィードバックし、ｑ軸電流指令値Ｉq*にｑ軸電流値Ｉqをフィードバックする電流フィードバックが行われる。
【００３３】
ここで、トルク指令値Ｔ*は、図示されていない車両のアクセル等から求められるユーザの要求トルクに基づいて算出される。電流指令生成部４４は、例えば予め作成したテーブル等を用いて、トルク指令値Ｔ*をｄ軸電流指令値Ｉd*とｑ軸電流指令値Ｉq*の組として算出する機能を有する。
【００３４】
減算器４６は、ｄ軸電流指令値Ｉd*からｄ軸電流値Ｉdを減算してｄ軸電流偏差ΔＩdを算出し、減算器４８は、ｑ軸電流指令値Ｉq*からｑ軸電流値Ｉqを減算してｑ軸電流偏差ΔＩqを算出する機能を有する。
【００３５】
ＰＩ制御部５０は、ｄ軸電流偏差ΔＩdとｑ軸電流偏差ΔＩqについて、所定のゲインの下で比例積分制御を行ってこれらに対応する制御偏差を求め、その制御偏差に応じたｄ軸電圧指令値Ｖd*とｑ軸電圧指令値Ｖq*を算出する機能を有する。
【００３６】
２相３相座標変換部５２は、先ほどの３相２相座標変換部４２と互いに逆変換の関係にあるもので、ｄｑ電圧値を各相電圧値に変換する機能を有する。すなわち、回転電機３０の回転角度θに基づいて、ｄ軸電圧指令値Ｖd*とｑ軸電圧指令値Ｖq*を、各相電圧指令値Ｖu，Ｖv，Ｖwに変換する機能を有する。なお、これらの変換に際し、インバータ２０に電圧変換器１６から供給されるシステム電圧ＶHも反映される。
【００３７】
ＰＷＭ生成部５４は、各相電圧指令値Ｖu，Ｖv，Ｖwと所定の搬送波であるキャリアとの比較によって、インバータ２０を構成する各スイッチング素子に対する制御信号を発生する機能を有する。インバータ２０は、上記のように交流電力と直流電力との間の電力変換を行う回路であり、図１の例では６つのスイッチング素子を含むので、ＰＷＭ生成部５４からは６つの制御信号がインバータ２０に供給される。これによって、各相電圧指令値に対応する各相のＰＷＭ信号が回転電機３０に供給される。
【００３８】
先ほど述べた３相２相座標変換部４２は、回転電機３０の各相電流のうち２つの電流値と回転角度θを取得し、各相電流値に基づいてｄ軸電流値Ｉdとｑ軸電流値Ｉqを算出する機能を有する。図１の例では、Ｕ相電流値ＩuとＶ相電流値Ｉvと、回転電機３０の回転角度θに基づいて座標変換が行われている。
【００３９】
このようにして、正弦波ＰＷＭ制御モードにおいては、トルク指令値Ｔ*に対応する電流指令値Ｉd*，Ｉq*に対し、回転電機３０の実電流値Ｉd，Ｉqがフィードバックされる制御が行われる。
【００４０】
以上でベクトル制御に関する部分の説明を行ったので、次に、減磁判断ブロック６０の内容について説明する。減磁判断ブロック６０は、回転電機３０に含まれる永久磁石に減磁が生じているか否かを、ベクトル制御に用いられる電流値等を用いて判断する機能を有する。減磁判断は次の原理に基づいて行われる。
【００４１】
すなわち、ωを回転角速度、φを永久磁石による鎖交磁束、Ｌdをｄ軸インダクタンス、Ｒを電機子抵抗、Ｉdを電機子電流のｄ軸成分、Ｉqを電機子電流のｑ軸成分として、ｑ軸電圧Ｖqは、Ｖq＝ωφ−ωＬdＩd＋ＲＩqで表される。この式からわかるように、減磁が生じるとωφが変化し、Ｉd，Ｉqが同じとして、Ｖqの変化が生じる。この原理を利用して、永久磁石の減磁が判断される。
【００４２】
例えば、電流値、電圧値を指令値として、Ｉd*をｄ軸電流指令値、Ｉq*をｑ軸電流指令値、Ｖqc*を減磁が生じていないときのｑ軸電圧指令値とすると、Ｖqc*＝ωφ−ωＬdＩd*＋ＲＩq*で表される。いま、永久磁石に減磁が生じ、鎖交磁束がφ’となったとして、同じＩd*とＩq*とωを与えたときのｑ軸電圧指令値をＶq*は、とすると、Ｖq*＝ωφ’−ωＬdＩd*＋ＲＩq*となる。
【００４３】
これから、減磁量＝φ−φ’＝Ｖqc*−Ｖq*となる。したがって、減磁量は、Ｖqc*とＶq*との比較から求めることができる。その様子を図２に示す。図２は、Ｖq＝ωφ−ωＬdＩd＋ＲＩqの式を、ベクトルで示したものである。（ａ）は、減磁の生じていない時の様子で、（ｂ）は減磁が生じたときの様子である。ここで示されるように、同じＩd*とＩq*とωの条件では、Δωφ＝ωφ−ωφ’に対応して、ΔＶq*＝Ｖqc*−Ｖq*が生じている。
【００４４】
したがって、実際の回転電機３０の運転状態の下で減磁判断を行うには、回転電機３０の様々な運転状態のときのＶqc*を求めておき、実際の運転状態におけるＶq*と比較すればよい。様々な運転状態は、（Ｉd*，Ｉq*，ω）で与えられるが、これは、トルク指令値Ｔ*と回転電機３０の回転数Ｎの組と同じ内容である。つまり、様々な（Ｔ*，Ｎ）の組についてＶqc*を予め求めマップ化し、これを用いるものとできる。図３は、そのようなマップの例である。ここでは、回転電機３０の特性図として、横軸に回転数Ｎ、縦軸にトルク指令値Ｔ*がとられている。
【００４５】
このようにＶqcマップを用いることで、回転電機３０の（Ｔ*，Ｎ）運転状態の下でＶqc*を取得できるので、ベクトル制御のフィードバックが行われているときのｑ軸電圧指令値Ｖq*とＶqc*とを比較し、Ｖq*がＶqc*より小さいときに減磁が生じていると判断することができる。実際には、Ｖqc*に適当な余裕度を持たせた減磁閾値を設定し、Ｖq*が減磁閾値以下のときに減磁していると判断することが好ましい。
【００４６】
このようにしてＶqcマップを用いて減磁判断をすることができるが、Ｖq＝ωφ−ωＬdＩd＋ＲＩqは、物理現象を示す式であるので、実電流値、実電圧値、実抵抗値、実磁束値、実インダクタンス値のときに成立する式である。そこで、実電流値と電流指令値とに偏差が生じると、減磁判断に誤判断が生じることがある。ある程度は、減磁閾値の余裕度設定によって誤判断を避けることができるが、実電流値と電流指令値との間の電流偏差がこの余裕度を超えると、誤判断となることがある。
【００４７】
図４は、減磁が生じていないが、何かの理由で電流指令値に対して実電流値がこれと異なることとなったときに、Ｖq*とＶqc*との比較からでは、減磁していると判断される例を説明する図である。（ａ）は、図２（ａ）と同じで、減磁が生じていない状態である。（ｂ）は、減磁が生じておらず、実ｄ軸電流値Ｉdはｄ軸電流指令値Ｉd*と同じであるが、何かの理由で実ｑ軸電流値Ｉqがｑ軸電流指令値Ｉq*よりも小さくなった場合である。このときのｑ軸電圧指令値Ｖq*は、（Ｉd*，Ｉq*，ω）の条件の下のＶqc*より小さく出る。したがって、Ｖq*とＶqc*との比較からでは、減磁していると判断されることになる。
【００４８】
同様に、図４（ｃ）は、減磁が生じておらず、実ｑ軸電流値Ｉqはｑ軸電流指令値Ｉq*と同じであるが、何かの理由で実ｄ軸電流値Ｉdがｄ軸電流指令値Ｉd*よりも大きくなった場合である。このときもｑ軸電圧指令値Ｖq*は、（Ｉd*，Ｉq*，ω）の条件の下のＶqc*より小さく出る。したがって、Ｖq*とＶqc*との比較からでは、減磁していると判断されることになる。
【００４９】
このように、電流指令値と実電流値との差である電流偏差が大きいと、Ｖq*とＶqc*との比較による方法では、減磁判断に誤判断が生じる場合がある。
【００５０】
再び図１に戻り、減磁判断ブロック６０は、ｄ軸電流指令値Ｉd*とｑ軸電流指令値Ｉq*とｑ軸電圧指令値Ｖq*とに基づいて永久磁石の減磁を判断する減磁判断処理部と、ｄ軸電流指令値Ｉd*と実ｄ軸電流値Ｉdとの偏差が予め設定されたｄ軸電流偏差閾値を超えるとき、またはｑ軸電流指令値Ｉq*と実ｑ軸電流値Ｉqとの偏差が予め設定されたｑ軸電流偏差閾値を超えるときに、電流偏差異常と判断する電流偏差判断処理部と、電流偏差異常と判断されたときに、減磁判断処理部６２において、実ｄ軸電流値Ｉdと実ｑ軸電流値Ｉqとｑ軸電圧指令値Ｖq*とに基づいて永久磁石の減磁を判断することに変更する変更処理部６６とを含んで構成される。
【００５１】
これらの機能はソフトウェアの実行によって実現でき、具体的には、回転電機減磁判断プログラムを実行することで実現できる。これらの機能の一部を場合によってハードウェアによって実現するものとしてもよい。
【００５２】
図３で説明したＶqcマップは、適当な記憶部に記憶される。Ｖqcマップは、上記のように、（Ｉd*，Ｉq*，ω）の条件の下で減磁の生じていないときのＶ軸電圧指令値Ｖqc*を示すものであるので、マップ以外の表現形式で記憶することもできる。例えば、（Ｉd*，Ｉq*，ω）を与えてＶqc*が読み出せるルックアップテーブル形式で記憶してもよい。また、検索できるように（Ｉd*，Ｉq*，ω）を入力して、Ｖqc*を出力する計算式の形式で記憶されるものとしてもよい。
【００５３】
かかる減磁判断ブロック６０の作用を図５のフローチャートを用いて説明する。図５は、回転電機の永久磁石の減磁を判断する手順を示すフローチャートである。これらの各手順は、回転電機減磁判断プログラムにおける各処理手順にそれぞれ対応する。
【００５４】
はじめに、回転電機３０の運転条件の下の電流指令値と実電流値とを取得する（Ｓ１０）。電流指令値Ｉd*，Ｉq*は、図１における電流指令生成部４４の出力より取得される。また、実電流値Ｉd，Ｉqは、３相２相座標変換部４２の出力から取得される。そして、電流偏差を予め定めた偏差閾値と比較し、電流偏差が正常か異状かが判断される（Ｓ１２）。この判断は、ｄ軸電流とｑ軸電流のそれぞれについて行われる。つまり、ｄ軸電流指令値Ｉd*と実ｄ軸電流値Ｉdとの偏差が予め設定されたｄ軸電流偏差閾値を超えるとき、またはｑ軸電流指令値Ｉq*と実ｑ軸電流値Ｉqとの偏差が予め設定されたｑ軸電流偏差閾値を超えるときに、電流偏差が正常でなく、異常であると判断される。
【００５５】
Ｓ１２で電流偏差が正常であると判断される場合には、通常通り、（Ｉd*，Ｉq*，ω）からＶqc*を読み出して、このＶqc*と、ｑ軸電圧指令値Ｖq*との比較により減磁判断が行われる（Ｓ１４）。ｑ軸電圧指令値Ｖq*は、図１のＰＩ制御部５０の出力値が用いられる。
【００５６】
Ｓ１２で電流偏差が異常正常であると判断される場合には、Ｉd*に代えてＩdを用い、Ｉq*に代えてＩqを用い、図３のマップからこれに対応するＶqc*を読み出して、このＶqc*と、ｑ軸電圧指令値Ｖq*との比較により減磁判断が行われる（Ｓ１６）。このようにすることで、電流偏差が大きい場合における減磁判断についての誤判断を避けることができる。
【００５７】
図６は、減磁判断について誤判断が生じる一例を示す図である。図６の横軸は時間で、縦軸に、減磁検出信号、Ｉd，Ｉd*、Ｉq，Ｉq*、Ｖqc*，減磁閾値Ｖqcth，Ｖq*、システム電圧ＶH、モード切替信号が順次とられている。図６は、システム電圧ＶH＝約２４０Ｖ、正弦波ＰＷＭモードに固定制御中、つまり、何らかの故障で矩形波モードの制御が禁止されている場合に、Ｉd*＝Ｉq*＝０を実現しようとしているときの状況が示されている。
【００５８】
ここでは、ωがある値で、Ｉd*＝Ｉq*＝０の条件の下でのＶqc*＝約４６０Ｖになっている。一方で、ＶH＝２４０Ｖの正弦波ＰＷＭモードで最大出力できる電圧は、２４０Ｖ×０．７０７＝約１７０Ｖで、これがＶq*の最大値である。したがって、Ｖqc*よりもＶq*が小さく、減磁判断において誤判断している。
【００５９】
このことは、図４（ｃ）で、ＲＩq*＝ＲＩq＝０として、ωＬdＩdがゼロでない場合に相当し、そのゼロでないＩdがｄ軸電流指令値Ｉd*＝０にもかかわらず流れていることを意味し、電流偏差が異常となっている。
【００６０】
このような場合に、Ｖqc*を、Ｉd*でなく、Ｉdを用いたＶqc*によってＶq*と比較することとすれば、図４（ａ）と（ｃ）を比較して分かるように、Ｖqc*も小さくなって、Ｖq*がＶqc*と同じとなり、減磁判断の誤判断を回避できる。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
本発明に係る回転電機制御装置は、永久磁石を有する回転電機において永久磁石の減磁判断を行う制御装置に利用できる。
【符号の説明】
【００６２】
８  回転電機制御システム、１０  電源回路、１２  蓄電装置、１４，１８  平滑コンデンサ、１６  電圧変換器、２０  インバータ、３０  回転電機、３２  回転位置センサ、４０  回転電機制御装置、４２  ３相２相座標変換部、４４  電流指令生成部、４６，４８  減算器、５０  ＰＩ制御部、５２  ３相２相座標変換部、５４  ＰＷＭ生成部、６０  減磁判断ブロック、６２  減磁判断処理部、６４  電流偏差判断処理部、６６  変更処理部。
【図１】
2010239790.tif 000003
【図２】
2010239790.tif 000004
【図３】
2010239790.tif 000005
【図４】
2010239790.tif 000006
【図５】
2010239790.tif 000007
【図６】
2010239790.tif 000008