(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流電動機に備えられたレゾルバの検出角度を用いて、直流電圧を交流電圧に変換して前記交流電動機に供給する直流交流変換部を備えた電動機駆動装置の制御を行う制御装置であって、
前記レゾルバの検出角度を取得する検出角度取得部と、
前記交流電動機の回転速度に関連付けられた第一補正情報、及び前記直流電圧に対する前記交流電圧の基本波成分の実効値の比率である変調率に関連付けられた第二補正情報の双方を、前記検出角度を補正するための補正情報として記憶する補正情報記憶部と、
前記検出角度取得部が前記検出角度を取得した角度取得時点における前記回転速度が予め定められた回転速度閾値以上である場合に、当該回転速度に基づき前記第一補正情報を取得し、前記角度取得時点における前記回転速度が前記回転速度閾値未満である場合に、当該角度取得時点における前記変調率に基づき前記第二補正情報を取得する補正情報取得部と、
前記補正情報取得部が取得した補正情報に基づき前記検出角度を補正する検出角度補正部と、を備える制御装置。
【請求項２】
前記検出角度に含まれる前記レゾルバの電気角１周のＮ分の１（Ｎは正数）を周期とするＮ次の誤差成分に起因する、前記検出角度の誤差を低減するための補正量を規定する情報がＮ次誤差低減情報であり、
前記第一補正情報及び前記第二補正情報の双方は、単数のＮ次誤差低減情報又は複数のＮ次誤差低減情報の重畳により構成され、
前記第一補正情報及び前記第二補正情報の一方が、１次以上の特定次数のＮ次誤差低減情報に基づき構成され、
前記第一補正情報及び前記第二補正情報の他方が、前記特定次数とは異なる次数のＮ次誤差低減情報を含んで構成されている請求項１に記載の制御装置。
【請求項３】
前記第一補正情報は、１次誤差低減情報で構成されているとともに、当該１次誤差低減情報に規定される前記補正量が前記回転速度に応じて設定されており、
前記第二補正情報は、１次誤差低減情報に少なくとも１つの２次以上のＮ次誤差低減情報が重畳されて構成されているとともに、１次誤差低減情報を含むＮ次誤差低減情報のそれぞれに規定される前記補正量が前記変調率に応じて設定されている請求項２に記載の制御装置。
【請求項４】
前記直流交流変換部に備えられたスイッチング素子を制御するスイッチング制御部を更に備え、
離散系において正弦波の形状を再現するために必要な正弦波１周期当たりのサンプリング回数が正弦波再現閾値であり、
前記レゾルバの電気角１周当たりの前記スイッチング素子のスイッチング回数が前記正弦波再現閾値以上であって前記正弦波再現閾値の２倍の値以下となる回転速度に、前記回転速度閾値が設定されている請求項１から３のいずれか一項に記載の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、交流電動機に備えられたレゾルバの検出角度を用いて、直流電圧を交流電圧に変換して交流電動機に供給する直流交流変換部を備えた電動機駆動装置の制御を行う制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
交流電動機の正確な制御を行うため、交流電動機にレゾルバを備え、当該レゾルバの検出角度を用いて交流電動機を駆動する電動機駆動装置の制御を行うことがある。このような場合、レゾルバの検出角度が誤差を有していると、交流電動機に入力される或いは交流電動機から出力される交流電圧が過大或いは過小になることで、交流電動機の出力トルクの低下やリプルが発生したり、電源から引き出される或いは電源に供給される電力にリプルが発生したりするおそれがある。
【０００３】
このようなレゾルバの検出誤差の問題に関して、下記の特許文献１には、予め測定して得た誤差情報に基づき、レゾルバの検出位置（検出角度）を補正する検出位置補正装置（制御装置）が記載されている。特許文献１に記載の制御装置では、静的誤差に加えて動的誤差も補正する構成とすることで、レゾルバの回転子の回転速度が高くなった場合においても、レゾルバの位置検出精度を高めることができると記載されている（段落０００９）。
【０００４】
ところで、交流電動機に備えられたレゾルバの検出角度を用いて、直流交流変換部を備えた電動機駆動装置の制御を行う構成では、直流交流変換部が備えるスイッチング素子から発生する電気的又は磁気的なノイズ（以下、単に「スイッチングノイズ」という。）が、レゾルバの検出角度に影響を与えるおそれがある。しかしながら、上記特許文献１には、このようなスイッチングノイズがレゾルバの検出角度に与える影響に言及した記載はなく、当然ながら、スイッチングノイズがレゾルバの検出角度に与える影響が適切に考慮された制御装置の構成について、何ら記載されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−３７３０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで、スイッチングノイズがレゾルバの検出角度に与える影響が適切に考慮された制御装置の実現が望まれる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る、交流電動機に備えられたレゾルバの検出角度を用いて、直流電圧を交流電圧に変換して前記交流電動機に供給する直流交流変換部を備えた電動機駆動装置の制御を行う制御装置の特徴構成は、前記レゾルバの検出角度を取得する検出角度取得部と、前記交流電動機の回転速度に関連付けられた第一補正情報、及び前記直流電圧に対する前記交流電圧の基本波成分の実効値の比率である変調率に関連付けられた第二補正情報の双方を、前記検出角度を補正するための補正情報として記憶する補正情報記憶部と、前記検出角度取得部が前記検出角度を取得した角度取得時点における前記回転速度が予め定められた回転速度閾値以上である場合に、当該回転速度に基づき前記第一補正情報を取得し、前記角度取得時点における前記回転速度が前記回転速度閾値未満である場合に、当該角度取得時点における前記変調率に基づき前記第二補正情報を取得する補正情報取得部と、前記補正情報取得部が取得した補正情報に基づき前記検出角度を補正する検出角度補正部と、を備える点にある。
【０００８】
一般に、交流電動機は、その回転速度と出力トルクとにより定められる様々な動作点を取り得るが、交流電動機に供給される交流電圧の変調率が同じであれば、回転速度や出力トルクによらず、基本的に、直流交流変換部が備えるスイッチング素子の、レゾルバの回転位置に対するオンオフタイミングは、類似する傾向がある。また、直流交流変換部をパルス幅変調に基づき制御する場合には、一般に、一定の周波数に設定されたキャリアに基づきスイッチング素子のオンオフタイミングが設定されるため、回転速度が高くなるにつれて、レゾルバの電気角１周当たりのスイッチング回数は減少することになる。
本願発明者らは、上記のようなスイッチング素子のオンオフタイミングと変調率との関係や、スイッチング回数と回転速度との関係に着目し、以下のような知見を得た。すなわち、回転速度が低い領域では、変調率が同じであれば、スイッチングノイズによるレゾルバの検出誤差は、類似する傾向がある。一方、回転速度が高い領域では、レゾルバの電気角１周当たりのスイッチング回数が減少するために、スイッチングノイズがレゾルバの検出角度に与える影響が小さくなり、回転速度が同じであれば、レゾルバの検出誤差は、類似する傾向がある。
本発明は、スイッチングノイズがレゾルバの検出角度に与える影響に関する上記の知見に基づきなされたものであり、上記の特徴構成によれば、補正情報を、回転速度が回転速度閾値以上の動作点に対しては回転速度に関連付けて備え、回転速度が回転速度閾値未満の動作点に対しては変調率に関連付けて備えることで、レゾルバの検出角度を補正するための補正情報のデータ量を少なく抑えつつ、レゾルバの検出角度を多くの運転状態（動作点）で適切に補正することができる。
【０００９】
ここで、前記検出角度に含まれる前記レゾルバの電気角１周のＮ分の１（Ｎは正数）を周期とするＮ次の誤差成分に起因する、前記検出角度の誤差を低減するための補正量を規定する情報がＮ次誤差低減情報であり、前記第一補正情報及び前記第二補正情報の双方は、単数のＮ次誤差低減情報又は複数のＮ次誤差低減情報の重畳により構成され、前記第一補正情報及び前記第二補正情報の一方が、１次以上の特定次数のＮ次誤差低減情報に基づき構成され、前記第一補正情報及び前記第二補正情報の他方が、前記特定次数とは異なる次数のＮ次誤差低減情報を含んで構成されていると好適である。
【００１０】
この構成によれば、第一補正情報及び第二補正情報の双方ついて、各補正情報に含まれる誤差の成分に着目して適切に補正情報を設定することができる。また、各補正情報が、単数のＮ次誤差低減情報又は複数のＮ次誤差低減情報の重畳により構成されるため、補正情報、ひいては補正情報記憶部の構成の簡素化を図ることもできる。
【００１１】
上記のように、前記第一補正情報及び前記第二補正情報の双方が、単数のＮ次誤差低減情報又は複数のＮ次誤差低減情報の重畳により構成されている構成において、前記第一補正情報は、１次誤差低減情報で構成されているとともに、当該１次誤差低減情報に規定される前記補正量が前記回転速度に応じて設定されており、前記第二補正情報は、１次誤差低減情報に少なくとも１つの２次以上のＮ次誤差低減情報が重畳されて構成されているとともに、１次誤差低減情報を含むＮ次誤差低減情報のそれぞれに規定される前記補正量が前記変調率に応じて設定されていると好適である。
【００１２】
この構成によれば、回転速度が回転速度閾値以上の領域では、スイッチングノイズの影響が小さくなるために１次の誤差成分が支配的となることを適切に考慮して、このような領域での検出角度の補正に用いられる第一補正情報を回転速度に応じて適切に設定することができる。また、回転速度が回転速度閾値未満の領域では、スイッチングノイズの影響が大きくなるために２次以上の誤差成分がレゾルバの検出角度に含まれやすくなることを適切に考慮して、このような領域での検出角度の補正に用いられる第二補正情報を変調率に応じて適切に設定することができる。
【００１３】
また、前記直流交流変換部に備えられたスイッチング素子を制御するスイッチング制御部を更に備え、離散系において正弦波の形状を再現するために必要な正弦波１周期当たりのサンプリング回数が正弦波再現閾値であり、前記レゾルバの電気角１周当たりの前記スイッチング素子のスイッチング回数が前記正弦波再現閾値以上であって前記正弦波再現閾値の２倍の値以下となる回転速度に、前記回転速度閾値が設定されていると好適である。
【００１４】
この構成によれば、レゾルバの電気角１周当たりのスイッチング回数が正弦波再現閾値未満となる回転速度域では、電気角に対して離散的に現れるスイッチングノイズがレゾルバの検出角度に対して２次以上の誤差成分を有意に生じさせることは起こり難いという、本願発明者らが実験結果から得た知見に鑑み、スイッチングノイズがレゾルバの検出角度に与える影響が大きい領域と小さい領域との境界となる回転速度閾値を適切に設定することができる。
【００１５】
以上の各構成を備えた本発明に係る電動機駆動装置の制御を行う制御装置の技術的特徴は、電動機駆動装置の制御を行う制御装置用の検出角度補正方法や検出角度補正プログラムにも適用可能であり、そのため、本発明は、そのような方法やプログラムも権利の対象とすることができる。
【００１６】
当然ながら、このような電動機駆動装置の制御を行う制御装置用の検出角度補正方法や検出角度補正プログラムも上述した制御装置に係る作用効果を得ることができ、更に、その好適な構成の例として挙げたいくつかの付加的技術を組み込むことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施形態に係る制御装置の構成を示す図である。
【図２】レゾルバの検出角度及び検出角度が有する誤差に関する説明図である。
【図３】１次誤差低減情報を概念的に示す図である。
【図４】２次誤差低減情報を概念的に示す図である。
【図５】３次誤差低減情報を概念的に示す図である。
【図６】本発明の実施形態に係る補正情報記憶部が備える補正情報マップを概念的に示す図である。
【図７】本発明の実施形態に係る回転速度閾値の設定に関する説明図である。
【図８】本発明の実施形態に係る補正情報記憶部が備える第一補正情報マップを概念的に示す図である。
【図９】本発明の実施形態に係る補正情報記憶部が備える第二補正情報マップを概念的に示す図である。
【図１０】本発明の実施形態に係る検出角度補正処理の手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明に係る制御装置の実施形態について、図面を参照して説明する。図１に示すように、本実施形態では、制御装置２の制御対象となる電動機駆動装置１が、三相交流により動作する交流電動機としての埋込磁石構造の同期電動機４（ＩＰＭＳＭ、以下単に「電動機４」という。）を駆動する装置として構成されている。電動機４にはレゾルバ４４が備えられ、制御装置２は、レゾルバ４４の検出角度θを用いて、電動機４を所望の運転状態（動作点）とすべく電動機駆動装置１を制御する。この際、レゾルバ４４の検出角度θは、補正情報記憶部２５に備えられた補正情報Ｍに基づき補正される。
【００１９】
このような構成において、本実施形態では、補正情報Ｍとして、電動機４の回転速度ωに関連付けられた第一補正情報Ｍ１（図８参照）と、変調率Ｒに関連付けられた第二補正情報Ｍ２（図９参照）とを備えている。そして、本実施形態に係る制御装置２は、回転速度ωが回転速度閾値ω０（図７参照）以上である場合には、第一補正情報Ｍ１を用いて検出角度θの補正を行い、回転速度ωが回転速度閾値ω０未満である場合には、第二補正情報Ｍ２を用いて検出角度θの補正を行う点に特徴を有している。これにより、検出角度θを補正するための補正情報Ｍのデータ量を少なく抑えつつ、検出角度θを電動機４の運転状態（動作点）に応じて適切に補正することが可能となっている。以下、本実施形態に係る制御装置２の構成について詳細に説明する。
【００２０】
１．電動機駆動装置の全体構成
まず、本実施形態に係る制御装置２の制御対象である電動機駆動装置１の全体構成について、図１に基づいて説明する。電動機駆動装置１は、インバータ６、直流電源３、及び平滑コンデンサＣを備えている。インバータ６は、直流電源３から供給される直流電圧であるシステム電圧Ｖｄｃを、交流電圧に変換して電動機４に供給する装置である。なお、直流電源３から供給されるシステム電圧Ｖｄｃは、平滑コンデンサＣにより平滑化される。直流電源３としては、例えば、ニッケル水素二次電池やリチウムイオン二次電池等の各種二次電池、キャパシタ、或いはこれらの組合せ等が用いられる。本実施形態では、直流電源３の電源電圧は、昇圧や降圧をされることなくそのままシステム電圧Ｖｄｃとして供給され、システム電圧Ｖｄｃはシステム電圧センサ４２により検出されて制御装置２へ出力される。本実施形態では、インバータ６が本発明における「直流交流変換部」に相当する。
【００２１】
インバータ６は、複数組のスイッチング素子ＥとダイオードＤとを備えている。本実施形態では、インバータ６は、電動機４の各相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の３相）のそれぞれについて一対のスイッチング素子Ｅ、すなわち、６個のスイッチング素子Ｅを備えている。具体的には、スイッチング素子Ｅとして、Ｕ相用上アーム素子Ｅ１及びＵ相用下アーム素子Ｅ２、Ｖ相用上アーム素子Ｅ３及びＶ相用下アーム素子Ｅ４、並びにＷ相用上アーム素子Ｅ５及びＷ相用下アーム素子Ｅ６を備えている。そして、各スイッチング素子Ｅ１〜Ｅ６には、それぞれフリーホイールダイオードとして機能するダイオードＤ１〜Ｄ６が並列接続されている。
【００２２】
図１に示すように、各相用の上アーム素子Ｅ１、Ｅ３、Ｅ５のエミッタと下アーム素子Ｅ２、Ｅ４、Ｅ６のコレクタとが、電動機４の各相のコイルにそれぞれ接続されている。また、各相用の上アーム素子Ｅ１、Ｅ３、Ｅ５のコレクタはシステム電圧線５１に接続され、各相用の下アーム素子Ｅ２、Ｅ４、Ｅ６のエミッタは負極線５２に接続されている。なお、本実施形態では、スイッチング素子Ｅは、ＩＧＢＴ（絶縁ゲートバイポーラトランジスタ）とされている。スイッチング素子Ｅとして、ＩＧＢＴの他に、バイポーラ型、電界効果型、ＭＯＳ型など種々の構造のパワートランジスタを採用することもできる。
【００２３】
スイッチング素子Ｅのそれぞれは、制御装置２から出力されるスイッチング制御信号Ｓに従ってオンオフ動作を行う。スイッチング制御信号Ｓは、各スイッチング素子Ｅ１〜Ｅ６に対応する６つのスイッチング制御信号Ｓ１〜Ｓ６からなり、各スイッチング制御信号Ｓは、ゲートを駆動するゲート駆動信号とされている。インバータ６は、システム電圧Ｖｄｃをスイッチング制御信号Ｓに応じた交流電圧に変換して電動機４に供給し、目標トルクに応じたトルクＴＭを電動機４に出力させる。なお、本実施形態では、電動機４は必要に応じて発電機としても動作するように構成されており、このような電動機４は、例えば、電動車両やハイブリッド車両等の駆動力源として用いられる。なお、電動機４が発電機として機能する際には、発電された交流電圧はインバータ６により直流電圧に変換されてシステム電圧線５１に供給される。
【００２４】
本実施形態では、各スイッチング素子Ｅは、スイッチング制御信号Ｓに従って、ＰＷＭ（パルス幅変調）制御や矩形波制御に従ったスイッチング動作を行う。ＰＷＭ制御では、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の各相のインバータ６の出力電圧波形であるＰＷＭ波形が、上アーム素子Ｅ１、Ｅ３、Ｅ５がオン状態となるハイレベル期間と、下アーム素子Ｅ２、Ｅ４、Ｅ６がオン状態となるローレベル期間とにより構成されるパルスの集合で構成されると共に、その基本波成分が一定期間で略正弦波状となるように、各パルスのデューティ比が制御される。なお、詳細は省略するが、制御装置２は、電動機４に供給する交流電圧の指令値である交流電圧指令値に基づき交流電圧波形を生成し、当該交流電圧波形に基づいて、上記のＰＷＭ波形を生成するためのスイッチング制御信号Ｓを導出する。ＰＷＭ制御では、変調率Ｒを「０〜０．７８」の範囲で変化させることができる。ここで、変調率Ｒとは、直流電圧（システム電圧Ｖｄｃ）に対する線間での交流電圧の基本波成分（上記交流電圧波形の基本波成分）の実効値の比率である。
【００２５】
一方、矩形波制御では、各スイッチング素子Ｅのオン及びオフが電動機４の電気角１周期につき１回ずつ行われ、各相について電気角半周期につき１回のパルスが出力される回転同期制御が行われる。ここで、回転同期制御とは、電動機４の電気角の周期とインバータ６のスイッチング周期とを同期させる制御である。矩形波制御では、変調率Ｒは最大変調率である「０．７８」に固定される。言い換えれば、変調率Ｒが最大変調率に到達すると矩形波制御モードが実行される。
【００２６】
なお、本実施形態では、ＰＷＭ制御の制御方式として、交流電圧波形の振幅とキャリア波形の振幅との大小関係に関して通常ＰＷＭ制御と過変調ＰＷＭ制御との２つの制御方式を切替可能に備えるとともに、各相の通電状態に関して三相変調制御と二相変調制御との２つの制御方式を切替可能に備えている。なお、キャリアは、例えば三角波や鋸波等とされ、本実施形態では、電動機４の動作点によらず一定の周波数とされる。
【００２７】
通常ＰＷＭ制御は、交流電圧波形の振幅がキャリア波形の振幅以下であるＰＷＭ制御である。このような通常ＰＷＭ制御としては、正弦波ＰＷＭ制御が代表的であるが、本実施形態では、正弦波ＰＷＭ制御の各相の基本波に対して中性点バイアス電圧を印加する空間ベクトルＰＷＭ（ＳＶＰＷＭ）制御を用いる。なお、ＳＶＰＷＭ制御では、キャリアとの比較によらずにデジタル演算により直接ＰＷＭ波形を生成するが、その場合でも、通常ＰＷＭ制御の実行時では、交流電圧波形は仮想的なキャリア波形の振幅以下である。本発明においては、このようにキャリアを用いずにＰＷＭ波形を生成する方式も、仮想的なキャリア波形の振幅との比較で通常ＰＷＭ制御又は過変調ＰＷＭ制御に含めることとする。通常ＰＷＭ制御としてのＳＶＰＷＭ制御では、変調率Ｒは「０〜０．７０７」の範囲で変化させることができる。
【００２８】
過変調ＰＷＭ制御は、交流電圧波形の振幅がキャリア波形の振幅を超えるＰＷＭ制御である。過変調ＰＷＭ制御では、通常ＰＷＭ制御に比べて、各パルスのデューティ比を基本波成分の山側で大きく谷側で小さくすることにより、インバータ６の出力電圧波形の基本波成分の波形を歪ませ、振幅が通常ＰＷＭ制御よりも大きくなるように制御する。過変調ＰＷＭ制御では、変調率Ｒは「０．７０７〜０．７８」の範囲で変化させることができる。
【００２９】
三相変調制御では、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の３相のそれぞれにＰＷＭ信号を入力して制御する。一方、二相変調制御では、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の３相の内の２相にそれぞれＰＷＭ信号を入力するとともに、残りの１相はオン又はオフ（定電圧）信号を入力して制御する。スイッチング素子Ｅから発生するスイッチングノイズ（電気的又は磁気的なノイズ）は、スイッチング回数の影響が大きいため、二相変調制御の実行時には、三相変調制御の実行時に比べてスイッチングノイズを抑制することができる。本実施形態では、変調率Ｒが「０．６」（より厳密には「０．６１」、以下同様）未満の動作点で三相変調制御が実行され、変調率Ｒが０．６以上の動作点で二相変調制御が実行されるように構成されている。
【００３０】
このように、本実施形態では、三相変調制御と二相変調制御とが切り替わる変調率Ｒ（本例では「０．６」）が、通常ＰＷＭ制御と過変調ＰＷＭ制御とが切り替わる変調率Ｒ（本例では「０．７０７」）よりも小さく設定されているが、前者の変調率Ｒを後者の変調率Ｒと同じ値としたり、前者の変調率Ｒを後者の変調率Ｒよりも大きい値に設定したりすることも可能である。また、通常ＰＷＭ制御と過変調ＰＷＭ制御とが切り替わる変調率Ｒは、通常ＰＷＭ制御の制御方式に応じて変化し、例えばＳＶＰＲＭ制御にかえて正弦波ＰＷＭ制御を採用する場合には、当該変調率Ｒは「０．６」とされる。この場合においても、三相変調制御と二相変調制御とが切り替わる変調率Ｒとの大小関係は、任意に設定することができる。
【００３１】
２．制御装置の構成
次に、本実施形態に係る制御装置２の構成について詳細に説明する。図１に示すように、制御装置２は、検出角度取得部２７と、補正情報取得部２６と、検出角度補正部２８と、スイッチング制御部２９とを備え、電動機４に備えられたレゾルバ４４の検出角度θを用いて電動機駆動装置１の制御を行う。これらの制御装置２の各機能部は、マイクロコンピュータ等の論理回路を中核部材として、入力されたデータに対して種々の処理を行うためのハードウェア又はソフトウェア（プログラム）或いはその両方により構成される。また、制御装置２は、補正情報記憶部２５を備えている。この補正情報記憶部２５は、例えば、ハードディスクドライブ、フラッシュメモリ等のように、情報の記憶が可能な、或いは情報の記憶及び書き換えが可能な記録媒体をハードウェア構成として備えて構成される。以下、制御装置２が備える各機能部について詳細に説明する。
【００３２】
２−１．検出角度取得部
検出角度取得部２７は、レゾルバ４４の検出角度θを取得する機能部である。レゾルバ４４は、電動機４のロータに隣接して配置されており、電動機４のステータに対するロータの回転位置（電気角）や回転速度ωを検出するために設けられている。なお、ロータの回転位置とは、電気角上でのロータの回転角度を表す。
【００３３】
レゾルバ４４は、センサロータ（図示せず）とセンサステータ（図示せず）とを備えており、センサロータが電動機４のロータと一体回転するように配置されている。これにより、レゾルバ４４の検出信号を処理することで、電動機４のロータの回転位置（電気角）を検出することが可能となっている。なお、本実施形態では、レゾルバ４４は、軸倍角が「４」（４Ｘタイプ）のレゾルバとされ、センサロータの１周が電気角１周の４倍とされている。すなわち、センサロータの１回転で４周期分の角度信号が出力される。なお、レゾルバ４４として、軸倍角が「４」以外のものを採用することもでき、例えば、軸倍角が「１」、「２」、「８」等のものを採用することができる。
【００３４】
レゾルバ４４からの出力信号は、Ｒ／Ｄコンバータ（レゾルバ・ディジタル変換器）３０により３相の出力信号、具体的には、Ａ相信号、Ｂ相信号及びＺ相信号に変換されて、制御装置２へ出力される。すなわち、制御装置２には、Ｒ／Ｄコンバータ３０より３相の出力信号（Ａ相信号、Ｂ相信号、及びＺ相信号）が入力される。そして、検出角度取得部２７は、これらの出力信号に基づいてレゾルバ４４の検出角度θを導出することで、検出角度θを取得する。そして、検出角度取得部２７が取得した検出角度θは、検出角度補正部２８に出力される。
【００３５】
ここで、図２を参照して、検出角度取得部２７にて実行されるレゾルバ４４の検出角度θの導出手順について説明する。図２は、電動機４のロータが等速で回転している状況を模式的に表したものである。図２に示すように、Ｚ相信号は、基準角度毎にＲ／Ｄコンバータ３０から出力されるパルス（矩形波状パルス）を含んだ信号（以下、「Ｚ相パルス信号」という。）であり、本例では、Ｚ相パルス信号は、電気角１周の長さに設定された制御周期Ｔ毎に発生するパルスを含んだ信号とされている。上記のように、本実施形態では、レゾルバ４４は軸倍角が「４」のものとされているため、電動機４のロータの１周（センサロータの１周）は、制御周期Ｔの４倍に相当する。そして、Ｚ相パルス信号におけるパルスの立ち上がり点を基準点（ゼロ点）としてレゾルバ４４の電気角が設定されている。具体的には、Ｚ相パルス信号における一のパルスの立ち上がり点を「０°」、当該一のパルスの次のパルスの立ち上がり点を「３６０°」として電気角が設定されている。
【００３６】
なお、パルスの立ち下がり点に基づき電気角が設定される構成とすることもできる。また、Ｚ相パルス信号が、センサロータが１周する毎、すなわち、機械角１周毎に発生するパルスを含んだ信号である構成とすることもでき、このような構成においても、当該パルスの立ち上がり点或いは立ち下がり点と軸倍角とに基づき電気角の「０°」を上記と同様に設定することができる。
【００３７】
図示は省略するが、Ａ相信号及びＢ相信号は、極めて短い所定の周期で発生するパルスを含む矩形波状の信号である。そして、Ａ相信号及びＢ相信号は、互いに所定の位相差（例えば、９０°の位相差）を有している。Ｚ相パルス信号の一周期（制御周期Ｔ）中において、Ａ相信号及びＢ相信号には所定数のパルスが含まれるように設定されている。そのため、Ｚ相パルス信号の上記の基準点（ゼロ点）から各時点までにＡ相信号やＢ相信号に現れたパルスを計数することにより、その時点での回転位置（電気角）を求めることができる。例えば、制御周期Ｔ中にＡ相信号及びＢ相信号のそれぞれに１０２４個のパルスが含まれている場合を想定すると、Ｚ相パルス信号の基準点（ゼロ点）からある時点までにＡ相信号やＢ相信号にｎ個のパルスが現れた場合には、その時点における回転位置（回転位相）は、「（３６０°／１０２４）×ｎ」の値の電気角に相当する。なお、Ａ相信号及びＢ相信号は所定の位相差を有することから、これらの出力順序に基づいて電動機４のロータの回転方向を判別することができる。
【００３８】
検出角度取得部２７は上記のようにＡ相信号やＢ相信号に含まれるパルスを計数することにより、レゾルバ４４のセンサロータの電気角を導出する。そして、本例では、レゾルバ４４の電気角のゼロ点と、電動機４の電気角のゼロ点とが互いに等しくなるように設定されている。そのため、レゾルバ４４のセンサロータの電気角が、そのまま電動機４のロータの電気角となる。
【００３９】
図２には、検出角度取得部２７が上記のように導出したレゾルバ４４の検出角度θの一例を示している。なお、図２中の破線は、この場合における、レゾルバ４４のセンサロータの真の電気角θｒを示している。上記のように、ここでは、電動機４のロータが等速で回転している状況を想定しているため、真の電気角θｒは時間の増加とともに一様に増加し、図２に示すような直線で表される。一方、検出角度θは一般に誤差を有し、真の電気角θｒからのずれが生じる。図２に示す例では、制御周期Ｔ内におけるある時刻（具体的には、制御周期Ｔ内の中央点）までは、検出角度θが真の電気角θｒよりも大きくなり、当該時刻以降は、検出角度θが真の電気角θｒよりも小さくなっている。
【００４０】
このような検出角度θが有する誤差には、レゾルバ４４の構造や特性に起因する誤差と、レゾルバ４４の周囲の環境に起因する誤差とが含まれる。レゾルバ４４の構造や特性に起因する誤差には、例えば、レゾルバ４４が備えるコイルの巻きむらや組み付け誤差等に起因する誤差があり、このような誤差は一般的に、１次の誤差成分（詳細は後述する）として検出角度θに含まれる。
【００４１】
また、レゾルバ４４の周囲の環境に起因する誤差には、例えば、インバータ６が備えるスイッチング素子Ｅ（Ｅ１〜Ｅ６）から発生するスイッチングノイズに起因する誤差や、電動機４からの漏洩磁束に起因する誤差等がある。スイッチングノイズに起因する誤差は、例えば、スイッチング素子Ｅから発生した高周波ノイズがレゾルバ４４に到達し、レゾルバ４４から出力される出力信号に影響を与えることにより生じ得る。また、スイッチング素子Ｅ（Ｅ１〜Ｅ６）から発生した高周波ノイズが、レゾルバ４４からＲ／Ｄコンバータ３０を経て制御装置２に至る信号の経路中のいずれかの場所に到達し、当該場所に配置された素子や配線中を流れる信号に影響を与えることにより、スイッチングノイズに起因する誤差が生じ得る。
【００４２】
そして、このような検出角度θに含まれる誤差は、一般的に、レゾルバ４４の電気角１周（制御周期Ｔ）のＮ分の１（Ｎは正数であり、以下「次数」という場合がある。）を周期とする正弦波、或いは次数の異なる複数の正弦波の足し合わせにより表すことができる。例えば、図２に示す例では、検出角度θに含まれる誤差は、１次（すなわち次数が「１」、以下同様）の正弦波により表すことができる。以下では、Ｎ次の正弦波により表される誤差成分を、「Ｎ次の誤差成分」という。そして、Ｎ次の誤差成分を補正するための補正情報Ｍも、同様にＮ次の正弦波により表される。以下では、Ｎ次の誤差成分に起因する検出角度θの誤差を低減するための補正情報Ｍを、「Ｎ次誤差低減情報Ｌ〔Ｎ〕」という。なお、補正情報Ｍ（第一補正情報Ｍ１や第二補正情報Ｍ２）を構成するＮ次誤差低減情報Ｌ〔Ｎ〕として、次数Ｎが自然数以外の小数（例えば、「０．５」のような純小数や、「１．５」のような帯小数等）のＮ次誤差低減情報Ｌ〔Ｎ〕も含まれる構成とすることができ、また、補正情報Ｍ（第一補正情報Ｍ１や第二補正情報Ｍ２）を構成するＮ次誤差低減情報Ｌ〔Ｎ〕として、次数Ｎが自然数のＮ次誤差低減情報Ｌ〔Ｎ〕のみが含まれる構成とすることもできる。
【００４３】
図３、図４、図５は、それぞれ、１次誤差低減情報Ｌ〔１〕、２次誤差低減情報Ｌ〔２〕、３次誤差低減情報Ｌ〔３〕を模式的に表したものである。なお、図中の横軸は検出角度θであり、縦軸は補正値Δθである。本例では、補正値Δθは、検出角度θが真の電気角θｒより大きい場合に負の値となるように規定されており、検出角度θに補正値Δθを加算することで検出角度θを補正する。なお、Ｎ次誤差低減情報Ｌ〔Ｎ〕による補正の程度は、当該Ｎ次誤差低減情報Ｌ〔Ｎ〕がＮ次の誤差成分に起因する誤差を低減するために規定する正弦波の振幅Ａ〔Ｎ〕に応じたものとなる。すなわち、本実施形態では、振幅Ａ〔Ｎ〕が本発明における「補正量」に相当する。なお、この振幅Ａ〔Ｎ〕は負の値をとり得るものである。例えば、図３に示す１次誤差低減情報Ｌ〔１〕において振幅Ａ〔Ｎ〕が負の値とされる場合には、図３に示す正弦波を上下に反転させたような補正情報Ｍとなる。他の次数のＮ次誤差低減情報Ｌ〔Ｎ〕についても同様である。
【００４４】
なお、ここでは、Ｒ／Ｄコンバータ３０から入力される３相の出力信号（Ａ相信号、Ｂ相信号、及びＺ相信号）に基づき、検出角度取得部２７がレゾルバ４４の検出角度θを導出して取得する構成を例として示したが、例えば、Ｒ／Ｄコンバータ３０やそれに付随して設けられた装置がレゾルバ４４の検出角度θを導出し、その検出角度θを検出角度取得部２７が取得する構成とすることもできる。
【００４５】
２−２．補正情報記憶部
補正情報記憶部２５は、レゾルバ４４の検出角度θを補正するための補正情報Ｍを記憶している。具体的には、補正情報記憶部２５は、電動機４の回転速度ωに関連付けられた第一補正情報Ｍ１、及び変調率Ｒに関連付けられた第二補正情報Ｍ２の双方を、補正情報Ｍとして記憶している。本実施形態では、補正情報Ｍは、検出角度θに対する補正値Δθを規定した情報とされている。そして、後述するように、検出角度取得部２７が検出角度θを取得した時点（以下、「角度取得時点」という。）における電動機４の回転速度ωが予め定められた回転速度閾値ω０以上である場合には、第一補正情報Ｍ１に基づき検出角度θの補正が行われ、角度取得時点における電動機４の回転速度ωが回転速度閾値ω０未満である場合には、第二補正情報Ｍ２に基づき検出角度θの補正が行われる。
【００４６】
本実施形態では、図６に概念的に示すように、補正情報Ｍはマップ（以下、「補正情報マップ」という。）の形態で補正情報記憶部２５に記憶されている。図６に示す例では、上記の回転速度閾値ω０がω４に設定されており（図７参照）、当該回転速度閾値ω０以上の動作点域には第一補正情報Ｍ１（Ｍ１ａ〜Ｍ１ｆ）が割り当てられ、当該回転速度閾値ω０未満の動作点域には第二補正情報Ｍ２（Ｍ２ａ〜Ｍ２ｆ）が割り当てられている。このように、補正情報マップは、回転速度ωに関連付けて第一補正情報Ｍ１を規定する第一補正情報マップと、変調率Ｒに関連付けて第二補正情報Ｍ２を規定する第二補正情報マップとを備えている。
【００４７】
２−２−１．第一補正情報マップ
図８に示すように、第一補正情報マップは、回転速度ωがとり得る値の範囲を複数領域に区分して設定される複数の回転速度域毎に第一補正情報Ｍ１を規定している。そして、本実施形態では、第一補正情報Ｍ１は、図３に示すような１次誤差低減情報Ｌ〔１〕で構成されているとともに、当該１次誤差低減情報Ｌ〔１〕に規定される補正量（本例では振幅Ａ〔１〕）が回転速度ωに応じて設定されている。すなわち、第一補正情報Ｍ１は、１次のＮ次誤差低減情報（１次誤差低減情報Ｌ〔１〕）に基づき構成されており、本実施形態では、本発明における「特定次数」が「１」とされている。図８に示す例では、１次誤差低減情報Ｌ〔１〕が規定する振幅Ａ〔１〕は、回転速度ωが増加するに従って減少する。具体的には、回転速度ωが低い側から高い側に向かって、Ｍ１ａ，Ｍ１ｂ，Ｍ１ｃ，Ｍ１ｄ，Ｍ１ｅ，Ｍ１ｆの第一補正情報Ｍ１が割り当てられており、これらの第一補正情報Ｍ１を構成する１次誤差低減情報Ｌ〔１〕に規定される振幅Ａ〔１〕が、Ｍ１ａ，Ｍ１ｂ，Ｍ１ｃ，Ｍ１ｄ，Ｍ２ｅ，Ｍ１ｆの順に減少するように設定されている。
【００４８】
１次誤差低減情報Ｌ〔１〕が規定する振幅Ａ〔１〕と回転速度ωとの関係は、レゾルバ４４やＲ／Ｄコンバータ３０の構造や特性に応じて適宜変更可能である。例えば、１次誤差低減情報Ｌ〔１〕が規定する振幅Ａ〔１〕を、回転速度ωが増加するに従って増加するように設定することもできる。また、１次誤差低減情報Ｌ〔１〕が規定する振幅Ａ〔１〕を、回転速度ωが増加するに従って所定の回転速度ωまでは増加し、当該所定の回転速度ωを超えると回転速度ωが増加するに従って減少するように設定することもできる。また、１次誤差低減情報Ｌ〔１〕が規定する振幅Ａ〔１〕を、少なくとも一部の回転速度域において、回転速度ωによらず一定値に設定することも可能である。
【００４９】
なお、このように回転速度ωに関連付けて第一補正情報Ｍ１を備えるのは、本願発明者らの鋭意研究により見出された知見により、第一補正情報Ｍ１が検出角度θの補正に用いられる回転速度域（回転速度閾値ω０以上の領域）では、回転速度ωが同じであれば、トルクＴＭが異なっていても検出角度θに含まれる誤差が、類似する傾向があるからである。すなわち、この回転速度域では、回転速度ωが低い領域に比べてレゾルバ４４の電気角１周（制御周期Ｔ）とレゾルバ４４を励磁するための励磁信号（例えば、１０［ｋＨｚ］や２０［ｋＨｚ］の信号）の周期との差が小さくなるために、検出角度θに含まれる誤差に対する影響は、トルクＴＭに比べて回転速度ωが支配的になる。
【００５０】
２−２−２．第二補正情報マップ
図９に示すように、第二補正情報マップは、変調率Ｒがとり得る値の範囲を複数領域に区分して設定される複数の変調率域毎に第二補正情報Ｍ２を規定している。本実施形態では、図９に示すように、変調率Ｒがとり得る値の範囲を６つの領域に区分して６つの変調率域が設定されている。具体的には、変調率Ｒが０．１未満の領域（以下、「第一変調率域」という。）、変調率Ｒが０．１以上０．２未満の領域（以下、「第二変調率域」という。）、変調率Ｒが０．２以上０．３未満の領域（以下、「第三変調率域」という。）、変調率Ｒが０．３以上０．４未満の領域（以下、「第四変調率域」という。）、変調率Ｒが０．４以上０．６未満の領域（以下、「第五変調率域」という。）、変調率Ｒが０．６以上の領域（以下、「第六変調率域」という。）の６つの変調率域が設定されている。そして、このように設定された各変調率域に対して、変調率Ｒが小さい側から大きい側に向かって、Ｍ２ａ，Ｍ２ｂ，Ｍ２ｃ，Ｍ２ｄ，Ｍ２ｅ，Ｍ２ｆの第二補正情報Ｍ２が割り当てられている。
【００５１】
そして、本実施形態では、第二補正情報Ｍ２は、１次誤差低減情報Ｌ〔１〕に少なくとも１つの２次以上のＮ次誤差低減情報Ｌ〔Ｎ〕が重畳されて構成されているとともに、１次誤差低減情報Ｌ〔１〕を含むＮ次誤差低減情報Ｌ〔Ｎ〕のそれぞれに規定される補正量（本例では振幅Ａ〔Ｎ〕）が変調率Ｒに応じて設定されている。なお、補正量（Ａ〔Ｎ〕）を零に設定することも可能である。すなわち、本実施形態では、第二補正情報Ｍ２は、特定次数（本例では「１」）とは異なる次数のＮ次誤差低減情報Ｌ〔Ｎ〕を含んで構成されている。
【００５２】
図９に示すように、本実施形態では、第一変調率域、第二変調率域、及び第六変調率域に割り当てられた第二補正情報Ｍ２は、１次誤差低減情報Ｌ〔１〕が支配的であり、１次誤差低減情報Ｌ〔１〕が規定する振幅Ａ〔１〕が２次以上のＮ次誤差低減情報Ｌ〔Ｎ〕が規定する振幅Ａ〔Ｎ〕に対して大きく設定されている。一方、第三変調率域、第四変調率域、及び第五変調率域に割り当てられた第二補正情報Ｍ２は、１次誤差低減情報Ｌ〔１〕に加えて２次以上のＮ次誤差低減情報Ｌ〔Ｎ〕に対しても補正量（Ａ〔Ｎ〕）が有意な値となるように設定されている。
【００５３】
具体的には、第二補正情報Ｍ２を表す波形は、変調率Ｒが０から０．６に向かうに従って歪みが大きくなる。これは、変調率Ｒが０から０．６に向かうに従ってスイッチング素子Ｅのレゾルバ４４の回転位置に対するオンオフタイミングが変化し、スイッチングノイズがレゾルバ４４の検出値に与える影響が大きくなることを意味する。一方、変調率Ｒが０．６以上になると、波形の歪みは小さくなる。これは、変調率Ｒが０．６以上の領域では、上記のように二相変調制御方式によるＰＷＭ制御や矩形波制御が行われるため、スイッチング素子Ｅのオンオフ回数が抑制され、スイッチングノイズがレゾルバ４４の検出値に与える影響が小さくなるからである。
【００５４】
なお、このように変調率Ｒに関連付けて第二補正情報Ｍ２を備えるのは、本願発明者らの鋭意研究により見出された知見により、第二補正情報Ｍ２が検出角度θの補正に用いられる回転速度域（回転速度閾値ω０未満の領域）では、変調率Ｒが同じであれば、スイッチング素子Ｅのレゾルバ４４の回転位置に対するオンオフタイミングが、類似する傾向があるため、トルクＴＭや回転速度ωが異なっていても検出角度θに含まれる誤差が、類似する傾向があるからである。
【００５５】
第一補正情報マップや第二補正情報マップは、試験やシミュレーション等により作成することができ、例えば、制御装置２の製造時に、補正情報記憶部２５に記憶させることができる。また、制御装置２による電動機駆動装置１の制御時に補正情報を学習し、予め補正情報記憶部２５に記憶されている補正値マップを更新したり、補正値マップを新たに作成する構成とすることもできる。このように制御装置２による電動機駆動装置１の制御時に補正情報を学習する構成は、例えば、レゾルバ４４、Ｒ／Ｄコンバータ３０、制御装置２等を構成する部品に経年劣化等が生じる場合に、特に有効である。
【００５６】
２−２−３．回転速度閾値の設定
ここで、回転速度閾値ω０の設定について、図７に基づいて説明する。図７は、ＰＷＭ制御の実行時における、レゾルバ４４の電気角１周当たりのスイッチング素子Ｅのスイッチング回数Ｋ（以下、本節において、単に「スイッチング回数Ｋ」という。）の回転速度ωに対する変化を表したグラフである。この図に示すように、スイッチング回数Ｋは、回転速度ωが増加するに従って２次曲線的に減少し、回転速度ωに対する変化率は、回転速度ωが低い領域では大きく、回転速度ωが高い領域では小さくなる。ＰＷＭ制御の実行時におけるスイッチング素子Ｅのスイッチング周波数は、キャリア周波数の２倍となる。そして、ここで対象とするスイッチング回数Ｋは、スイッチング周波数に応じたスイッチング回数に基づき定まる。なお、ここで対象とするスイッチング回数Ｋは、検出角度θに対して誤差を与えるスイッチングのみを考慮した回数であり、一般的には、スイッチング周波数に応じたスイッチング回数と一致する。
【００５７】
ところで、検出角度θの誤差に含まれる２次以上の誤差成分は、主にスイッチングノイズによるものである。そして、本願発明者らは、鋭意研究の結果、スイッチング回数Ｋが所定値以下となる回転速度域では、スイッチング回数Ｋが少なくなることにより、検出角度θに含まれる誤差成分が実質的に１次の誤差成分のみとなることを見出した。この知見に鑑み、本実施形態では、スイッチング回数Ｋがそのような所定値となる回転速度ω（本例ではω４）を回転速度閾値ω０として設定し、回転速度ωが回転速度閾値ω０以上となる領域で用いられる第一補正情報Ｍ１を、１次誤差低減情報Ｌ〔１〕で構成している。なお、図７に示すように、回転速度閾値ω０は、概ね、スイッチング回数Ｋの回転速度ωに対する変化率が高い回転速度域と当該変化率が低い回転速度域との境界付近に位置する。
【００５８】
より具体的には、回転速度閾値ω０は、本実施形態では図７に示すように、スイッチング回数Ｋが正弦波再現閾値ＮＬ以上であって正弦波再現閾値ＮＬの２倍の値（ＮＨ）以下となる回転速度ωに設定されている。ここで、正弦波再現閾値ＮＬは、離散系において正弦波の形状を再現するために必要な正弦波１周期当たりのサンプリング回数である。言い換えれば、正弦波再現閾値ＮＬは、離散系において正弦波の形状を十分に再現するための正弦波１周期当たりのサンプリング回数である。正弦波再現閾値ＮＬは、例えば、「１０」や「１２」とすることができる。なお、正弦波再現閾値ＮＬに対応する回転速度ωは、電動機４についての磁極対数、レゾルバ４４の軸倍角、スイッチング周波数（キャリア周波数）等に応じて定まる。
【００５９】
なお、このように正弦波再現閾値ＮＬに基づき回転速度閾値ω０を設定するのは、本願発明者らが行った実験結果に鑑みて、スイッチング回数Ｋが正弦波再現閾値ＮＬ未満となる回転速度域では、電気角に対して離散的に現れるスイッチングノイズが検出角度θに対して２次以上の誤差成分を有意に生じさせることは起こり難いからである。
【００６０】
なお、本実施形態では図７に示すように、回転速度閾値ω０が、スイッチング回数Ｋが正弦波再現閾値ＮＬと正弦波再現閾値ＮＬの２倍の値（ＮＨ）との中間の値となる回転速度ω（本例ではω４）に設定されているが、回転速度閾値ω０を、スイッチング回数Ｋが正弦波再現閾値ＮＬや正弦波再現閾値ＮＬの２倍の値（ＮＨ）と等しくなる回転速度ωに設定することも可能である。
【００６１】
２−３．補正情報取得部
補正情報取得部２６は、電動機４の動作点に応じて、補正情報記憶部２５から補正情報Ｍを取得する機能部である。具体的には、補正情報取得部２６は、検出角度取得部２７が検出角度θを取得した時点（角度取得時点）における回転速度ωが予め定められた回転速度閾値ω０以上であるか否かを判定する。そして、補正情報取得部２６は、角度取得時点における回転速度ωが回転速度閾値ω０以上である場合には、当該回転速度ωに基づき第一補正情報Ｍ１を取得し、角度取得時点における回転速度ωが回転速度閾値ω０未満である場合には、当該角度取得時点における変調率Ｒに基づき第二補正情報Ｍ２を取得する。そして、補正情報取得部２６が取得した補正情報Ｍは、検出角度補正部２８に出力される。
【００６２】
本実施形態では、上記のように、補正情報記憶部２５には補正情報Ｍがマップの形態で記憶されている。そして、補正情報取得部２６は、角度取得時点における回転速度ωが回転速度閾値ω０以上である場合には、補正情報記憶部２５が備える第一補正情報マップ（図８）を参照して、当該回転速度ωが含まれる回転速度域に関連付けられた第一補正情報Ｍ１を取得する。
【００６３】
一方、補正情報取得部２６は、角度取得時点における回転速度ωが回転速度閾値ω０未満である場合には、補正情報記憶部２５が備える第二補正情報マップ（図９）を参照して、角度取得時点における変調率Ｒが含まれる変調率域に関連付けられた第二補正情報Ｍ２を取得する。なお、詳細な説明は省略するが、制御装置２は変調率Ｒを導出する機能部（変調率導出部）を備え、補正情報取得部２６が第二補正情報Ｍ２を取得する際には、当該変調率導出部が導出した変調率Ｒが補正情報取得部２６へ出力される。
【００６４】
本実施形態では、検出角度取得部２７が、レゾルバ４４の検出角度θとともに電動機４の回転速度ωを取得し、検出角度取得部２７が取得した回転速度ωが補正情報取得部２６へ出力されることで、補正情報取得部２６が角度取得時点における回転速度ωを取得するように構成されている。なお、検出角度取得部２７は、例えば、取得した検出角度θの時間的変化（すなわち、検出角度θの微分値）や、Ｚ相パルス間の時間間隔等に基づき、電動機４の回転速度ωを導出して取得する。
【００６５】
２−４．検出角度補正部
検出角度補正部２８は、補正情報取得部２６が取得した補正情報Ｍに基づき検出角度θを補正する機能部である。上記のように、本実施形態では、補正情報Ｍは、検出角度θに対する補正値Δθを規定した情報とされており、補正値Δθは、検出角度θが真の電気角θｒより大きい場合に負の値となるように規定されている。よって、検出角度補正部２８は、検出角度取得部２７から入力される検出角度θと、補正情報取得部２６から入力される補正情報Ｍに規定された補正値Δθとに基づき、θにΔθを加算することで、検出角度θの補正を行う。そして、補正後の検出角度θは、スイッチング制御部２９に出力される。
【００６６】
２−５．スイッチング制御部
スイッチング制御部２９は、インバータ６に備えられたスイッチング素子Ｅを制御する機能部である。具体的には、スイッチング制御部２９は、スイッチング素子Ｅをスイッチングさせるためのスイッチング制御信号Ｓ（Ｓ１〜Ｓ６）を生成する。この際、スイッチング制御部２９は、検出角度補正部２８から入力される補正後の検出角度θ、３相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）の電流値、要求されるトルクＴＭ等に基づきスイッチング制御信号Ｓを生成する。
【００６７】
なお、インバータ６と電動機４の各相のコイルとの間を流れる各相の電流値は、図１に示すように、電流センサ４３により検出されて制御装置２へ入力される。なお、ここでは、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の各相の電流値を電流センサ４３により検出する場合を例として示しているが、３相の電流は平衡状態にあり、それらの総和は零である。よって、３相のうちの２相の電流値を電流センサ４３により検出し、残りの１相の電流値は演算によって求める構成としても良い。
【００６８】
３．検出角度補正処理の手順
次に、図１０を参照して、本実施形態に係る制御装置２において実行される検出角度補正処理の手順（検出角度補正方法）について説明する。以下に説明する検出角度補正処理の手順は、制御装置２が備える上記の各機能部（検出角度取得部２７、補正情報取得部２６、検出角度補正部２８）を構成するハードウェア又はソフトウェア（プログラム）或いはその両方により実行される。これらの各機能部がプログラムにより構成される場合には、制御装置２が有する演算処理装置が、各機能部を構成するプログラムを実行するコンピュータとして動作する。
【００６９】
まず、検出角度取得部２７が、レゾルバ４４の検出角度θを取得するとともに（ステップ＃０１）、検出角度θの取得時点（角度取得時点）における電動機４の回転速度ωを取得する（ステップ＃０２）。そして、当該回転速度ωが回転速度閾値ω０以上である場合には（ステップ＃０３：Ｙｅｓ）、補正情報取得部２６は、当該回転速度ωに基づき、補正情報記憶部２５より第一補正情報Ｍ１を取得する（ステップ＃０４）。そして、検出角度補正部２８は、補正情報取得部２６が取得した第一補正情報Ｍに基づき、検出角度取得部２７が取得した検出角度θを補正する（ステップ＃０５）。
【００７０】
一方、検出角度θの取得時点（角度取得時点）における回転速度ωが回転速度閾値ω０未満である場合には（ステップ＃０３：Ｎｏ）、補正情報取得部２６は、変調率Ｒを取得し（ステップ＃０６）、当該変調率Ｒに基づき、補正情報記憶部２５より第二補正情報Ｍ２を取得する（ステップ＃０７）。そして、検出角度補正部２８は、補正情報取得部２６が取得した第二補正情報Ｍに基づき、検出角度取得部２７が取得した検出角度θを補正する（ステップ＃０５）。
【００７１】
なお、ステップ＃０４やステップ＃０７の処理においては、回転速度ωや変調率Ｒの値によっては、同じ補正情報Ｍを再度取得する場合がある。このような場合には、再度補正情報Ｍを取得せずに前回取得した補正情報Ｍをそのまま利用する構成としても良く、或いは、再度同じ補正情報Ｍを取得する構成とすることもできる。
【００７２】
４．その他の実施形態
最後に、本発明に係るその他の実施形態を説明する。なお、以下の各々の実施形態で開示される特徴は、その実施形態でのみ利用できるものではなく、矛盾が生じない限り、別の実施形態にも適用可能である。
【００７３】
（１）上記の実施形態では、キャリア周波数が電動機４の動作点によらず一定とされる構成を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されるものではなく、トルクＴＭや回転速度ω等で定まる電動機４の動作点等に応じて、キャリア周波数が切り替えられる構成とすることもできる。このような構成では、正弦波再現閾値ＮＬがキャリア周波数とともに変化することに鑑みて、複数のキャリア周波数に対して異なる回転速度閾値ω０を設定し、キャリア周波数に応じた複数の補正情報マップ（第一補正情報マップ及び第二補正情報マップ）が備えられた構成とすることができる。すなわち、回転速度閾値ω０や補正情報マップが複数設定された構成となる。このような構成では、角度取得時点におけるキャリア周波数が補正情報取得部２６に入力され、補正情報取得部２６が、当該キャリア周波数に対応する回転速度閾値ω０や補正情報マップに基づき上記実施形態と同様に処理を行う構成とすることができる。
【００７４】
（２）上記の実施形態では、レゾルバ４４の電気角１周当たりのスイッチング素子Ｅのスイッチング回数Ｋが正弦波再現閾値ＮＬ以上であって正弦波再現閾値ＮＬの２倍の値ＮＨ以下となる回転速度ωに、回転速度閾値ω０が設定されている構成を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されるものではなく、回転速度閾値ω０を、正弦波再現閾値ＮＬとは無関係に、或いは正弦波再現閾値ＮＬに加えて、Ｒ／Ｄコンバータ３０が備える制御器の特性（クロック周波数や角度演算ループに係る伝達関数の係数）等に応じて設定する構成とすることもできる。
【００７５】
（３）上記の実施形態では、第一補正情報Ｍ１が、１次誤差低減情報Ｌ〔１〕で構成されている場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されるものではなく、第一補正情報Ｍ１を、第二補正情報Ｍ２と同様に、１次誤差低減情報Ｌ〔１〕に少なくとも１つの２次以上のＮ次誤差低減情報Ｌ〔Ｎ〕を重畳して構成し、１次誤差低減情報Ｌ〔１〕を含むＮ次誤差低減情報Ｌ〔Ｎ〕のそれぞれに規定される補正量が回転速度ωに応じて設定された構成とすることができる。この場合において、第二補正情報Ｍ２を、１次誤差低減情報Ｌ〔１〕で構成し、当該１次誤差低減情報Ｌ〔１〕に規定される補正量が変調率Ｒに応じて設定された構成とすることも可能である。
【００７６】
（４）上記の実施形態では、第一補正情報Ｍ１及び第二補正情報Ｍ２の双方が、１次誤差低減情報Ｌ〔１〕を含んで構成されている場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されるものではなく、第一補正情報Ｍ１及び第二補正情報Ｍ２の少なくとも一方を、１次誤差低減情報Ｌ〔１〕を含まずに構成、すなわち、１次以外の単数又は複数のＮ次誤差低減情報Ｌ〔Ｎ〕に基づき構成することもできる。例えば、第一補正情報Ｍ１を１次誤差低減情報Ｌ〔１〕で構成し、第二補正情報Ｍ２を高次（例えば、２次や３次等）のＮ次誤差低減情報Ｌ〔Ｎ〕で構成することができる。
また、このような場合において、第一補正情報Ｍ１と第二補正情報Ｍ２との一方（例えば第一補正情報Ｍ１）を、１より大きい次数のＮ次誤差低減情報Ｌ〔Ｎ〕に基づき構成し、他方（例えば第二補正情報Ｍ２）を、当該Ｎ次誤差低減情報Ｌ〔Ｎ〕とは異なる次数のＮ次誤差低減情報Ｌ〔Ｎ〕を含んで構成することができる。例えば、第一補正情報Ｍ１を２次誤差低減情報Ｌ〔２〕で構成し、第二補正情報Ｍ２を２次誤差低減情報Ｌ〔２〕と３次誤差低減情報Ｌ〔３〕との重畳により構成することができる。
なお、いずれの場合でも、第一補正情報Ｍ１を構成する単数又は複数のＮ次誤差低減情報Ｌ〔Ｎ〕のそれぞれに規定される補正量が回転速度ωに応じて設定され、第二補正情報Ｍ２を構成する単数又は複数のＮ次誤差低減情報Ｌ〔Ｎ〕のそれぞれに規定される補正量が変調率Ｒに応じて設定された構成とすることができる。
【００７７】
（５）上記の実施形態では、補正情報マップが、変調率Ｒや回転速度ωに応じて電動機４の動作点範囲を互いに重複しない複数の領域に区分し、各領域に対して補正情報Ｍを規定している構成を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されるものではなく、補正情報マップに規定される各領域が、互いに重複する構成とすることもできる。このような構成では、角度取得時点における変調率Ｒや回転速度ωが重複する領域にある場合には、他の指標（電動機４が電動機として機能しているか発電機として機能しているか否かや、インバータ６の制御方式、或いはシステム電圧Ｖｄｃ等）に基づき何れの領域に割り当てられた補正情報Ｍを用いるかを決定する構成とすることができる。また、変調率Ｒや回転速度ωの変化の方向を考慮して、何れの領域に割り当てられた補正情報Ｍを用いるかを決定する構成とすることもできる。
【００７８】
（６）上記の実施形態では、補正情報Ｍが、検出角度θに対する補正値Δθを規定している構成を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されるものではなく、補正情報Ｍが、検出角度θに対する補正値Δθを直接的に備えるのではなく、構成要素である単数又は複数のＮ次誤差低減情報Ｌ〔Ｎ〕の種類、及び当該単数又は複数のＮ次誤差低減情報Ｌ〔Ｎ〕の補正量（振幅Ａ〔Ｎ〕）のみを備え、補正情報取得部２６が、これらに基づき検出角度θに対する補正値Δθを導出する構成とすることもできる。また、補正情報Ｍが、Ｒ／Ｄコンバータ３０から出力されるＡ相信号やＢ相信号に含まれるパルスの計数値に対する補正値を規定している構成とすることもできる。このような構成では、検出角度取得部２７が取得したパルスの計数値で表された検出角度が検出角度補正部２８へ出力され、検出角度補正部２８がパルスの計数値を補正して、補正後のパルスの計数値に基づき検出角度を電気角に換算する構成とすることができる。
【００７９】
（７）上記の実施形態では、補正情報Ｍが、変調率Ｒや回転速度ωの領域に対して規定された構成を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されるものではなく、補正情報Ｍが、離散的に設定された変調率Ｒや回転速度ωに対して規定されたものであり、線形補間等により必要な補正情報Ｍが取得される構成とすることもできる。
【００８０】
（８）上記の実施形態では、第一補正情報Ｍ１が電動機４の回転速度ωに関連付けて記憶され、第二補正情報Ｍ２が変調率Ｒに関連付けて記憶された構成を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されるものではなく、第一補正情報Ｍ１及び第二補正情報Ｍ２の少なくとも一方が、システム電圧Ｖｄｃやインバータ６の制御方式にも更に関連付けて記憶された構成とすることもできる。
【００８１】
（９）上記の実施形態では、直流電源３の電源電圧がそのままシステム電圧Ｖｄｃとして供給される構成を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されるものではなく、電動機駆動装置１が、直流電源３の電源電圧を昇圧或いは降圧するコンバータを備え、コンバータの出力がシステム電圧Ｖｄｃとして供給される構成とすることもできる。
【００８２】
（１０）上記の実施形態では、交流電動機（電動機４）が三相交流により動作する埋込磁石構造の同期電動機（ＩＰＭＳＭ）である場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されるものではなく、例えば、交流電動機として、表面磁石構造の同期電動機（ＳＰＭＳＭ）を用いることができ、或いは、同期電動機以外にも、例えば、誘導電動機等を用いることもできる。また、このような交流電動機に供給する交流として、三相以外の単相、二相、或いは四相以上の多相交流を用いることができる。
【００８３】
（１１）その他の構成に関しても、本明細書において開示された実施形態は全ての点で例示であって、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、本願の特許請求の範囲に記載された構成及びこれと均等な構成を備えている限り、特許請求の範囲に記載されていない構成の一部を適宜改変した構成も、当然に本発明の技術的範囲に属する。
【産業上の利用可能性】
【００８４】
本発明は、交流電動機に備えられたレゾルバの検出角度を用いて、直流電圧を交流電圧に変換して交流電動機に供給する直流交流変換部を備えた電動機駆動装置の制御を行う制御装置に好適に利用することができる。
【符号の説明】
【００８５】
１：電動機駆動装置
２：制御装置
４：電動機（交流電動機）
６：インバータ（直流交流変換部）
２５：補正情報記憶部
２６：補正情報取得部
２７：検出角度取得部
２８：検出角度補正部
２９：スイッチング制御部
４４：レゾルバ
Ａ〔Ｎ〕：振幅（補正量）
Ｅ，Ｅ１〜Ｅ６：スイッチング素子
Ｋ：スイッチング回数
Ｌ〔Ｎ〕：Ｎ次誤差低減情報
Ｍ：補正情報
Ｍ１：第一補正情報
Ｍ２：第二補正情報
ＮＬ：正弦波再現閾値
Ｒ：変調率
θ：検出角度
ω：回転速度
ω０：回転速度閾値
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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