(57)【要約】【課題】  回転角センサの組み付け誤差を、可及的速やかに検出するモータ制御装置を提供する。【解決手段】  モータ電気角演算部１６にて、組み付けオフセット角度演算を行う。具体的には、γ軸の電流値を「０」とし、無負荷の定常回転状態を作り出して、γ−δ軸の電圧方程式から、組み付けオフセット角度θｏｆである誤差角度Δθを補正値として算出する。このとき、モータ３０がＳＰＭであることから、ｄ軸及びｑ軸のインダクタンスＬｄ，Ｌｑを等しいとみなすことによって電圧方程式を簡略化した。さらに、γ軸の電流値Ｉγを「０」とした無負荷の定常回転状態であることによって電圧方程式を簡略化した。【選択図】  図１
2011135641.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直交する２軸の電流値として電流検出を行うと共に、電流値と目標電流値との差分によってフィードバック制御を行い、前記２軸の電圧指令値を算出することでブラシレスモータを制御するモータ制御装置において、
前記ブラシレスモータに組み付けられる回転角センサの組み付け誤差によって、位相成分を示すγ軸及びトルク成分を示すδ軸の２軸が制御軸になることを前提として、
前記γ軸の電流値を「０」として無負荷の定常回転状態を作り出し、γ−δ軸の電圧方程式から前記組み付け誤差を補正値として算出する補正値算出手段を備えていること
を特徴とするモータ制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載のモータ制御装置において、
前記補正値算出手段は、位相成分を示すｄ軸及びトルク成分を示すｑ軸の２軸を理想の制御軸とした場合、ｄ軸及びｑ軸のインダクタンスを等しいとみなすことによって簡略化される電圧方程式を用いて前記補正値を算出すること
を特徴とするモータ制御装置。
【請求項３】
請求項２に記載のモータ制御装置において、
前記補正値算出手段は、前記γ軸の電流値を「０」とした無負荷の定常回転状態であることによって簡略化される電圧方程式を用いて前記補正値を算出すること
を特徴とするモータ制御装置。
【請求項４】
請求項３に記載のモータ制御装置において、
前記補正値算出手段は、次の式ｃ１を用い、γ軸及びδ軸の電圧指令値から前記補正値を算出すること
を特徴とするモータ制御装置。
【数１】
2011135641.tif 000012
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載のモータ制御装置において、
前記補正値算出手段にて算出された前記補正値を用い、前記ブラシレスモータの制御にあたって、前記回転角センサからの信号に基づく電気角を補正する電気角補正手段を備えていること
を特徴とするモータ制御装置。
【請求項６】
請求項５に記載のモータ制御装置において、
前記補正値算出手段は、前記ブラシレスモータの回転方向に応じてそれぞれ前記補正値を算出すること
を特徴とするモータ制御装置。
【請求項７】
請求項６に記載のモータ制御装置において、
前記電気角補正手段は、前記ブラシレスモータの回転方向を判定し、当該判定した回転方向に応じた前記補正値を用いて前記電気角を補正すること
を特徴とするモータ制御装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか一項に記載のモータ制御装置において、
前記補正値算出手段にて算出された前記補正値を記憶する補正値記憶部を備えていること
を特徴とするモータ制御装置。
【請求項９】
請求項８に記載のモータ制御装置において、
前記補正値算出手段は、前記補正値の算出に先立って、補正値「０」を前記補正値記憶部に記憶すること
を特徴とするモータ制御装置。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか一項に記載のモータ制御装置において、
前記補正値算出手段は、算出した補正値が異常であるか否かを判断し、異常である場合には異常時処理を実行すること
を特徴とするモータ制御装置。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか一項に記載のモータ制御装置において、
前記補正値算出手段は、外部からの通信による指示又は直接的な指示があると、前記補正値を算出すること
を特徴とするモータ制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータ制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、車両のステアリングの取り回しを補助するシステムとして、電動式でトルクを発生させる電動パワーステアリングシステム（以下「ＥＰＳシステム」という）が注目されている。ＥＰＳシステムの動力発生源としてのモータには、ブラシレスモータが用いられることが多い。
【０００３】
このようなブラシレスモータでは、その制御においてロータの回転位置を検出する必要があり、そのため、回転角センサが設けられている。回転角センサには、ホール素子や、レゾルバ等が挙げられる。
【０００４】
しかしながら、回転角センサの組み付け精度によっては、実際の電気角と理想の電気角との間にズレが生じる。このような状態でモータ制御を行うと、電気角のズレの分だけモータトルクが低下してしまう。
【０００５】
これについて、図６を用いて説明する。ブラシレスモータでは、３相の巻線へ位相の異なる電流が供給されるが、制御を簡単にするため、トルク成分を示すｑ軸、及び、位相成分を示すｄ軸の２軸に変換してフィードバック演算を行っている。
【０００６】
モータトルクは、ｑ軸に流れる電流に比例する。したがって、理想のモータトルクをＴｍ＊、ｑ軸に流れる理想電流をｉ＊とすると、
Ｔｍ＊＝φ・ｉ＊      …式１
となる。
【０００７】
実際の電流量ｉは、理想の電流量ｉ＊に等しい。しかしながら、電気角誤差Δθがあるため、ｑ軸に流れる実際の電流ｉｑは、図６から分かるように、
ｉｑ＝ｉ・ｃｏｓΔθ      …式２
となる。
【０００８】
したがって、実際のモータトルクＴｍは、
Ｔｍ＝φ・ｉｑ      …式３
したがって、式１〜式３から
Ｔｍ＝Ｔｍ＊・ｃｏｓΔθ      …式４
となる。
【０００９】
つまり、式４から分かるように、電気角のズレによってｃｏｓΔθの分だけ、実際のモータトルクＴｍは、理想のモータトルクＴｍ＊よりも小さくなる。
【００１０】
また、図６から分かるように、電気角のズレは、ｄ軸電流ｉｄも発生させる。図６の例では、時計回り（以下「ＣＷ」と示す）にモータが回転する場合、ｄ軸電流ｉｄが回転を加速（進角）させる方向へ作用する。一方、反時計回り（以下「ＣＣＷ」と示す）にモータが回転する場合、当該回転を減速（遅角）させる方向へ作用する。結果として、モータの回転に左右差が生じてしまう。
【００１１】
そこで従来、このような電気角のズレ、すなわち組み付け誤差を補正する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。ここに開示される装置では、モータに対しロック電流を流すことで、組み付け誤差を補正している。
【００１２】
例えば、回転角度とＵ，Ｖ，Ｗの３相の巻線へ供給される電流との対応関係を、図７に示した。このとき、上記ロック電流とは、ある回転角度に対応するＵ，Ｖ，Ｗの各相の電流値をいう。例えば、記号Ａで示される角度に対応するＵ，Ｖ，Ｗの各相の電流値である。つまり、ロック電流を流している間、ロータは、ある位置に保持される。したがって、ロック電流を流し理想的な角度でモータをロックさせれば、理論上は、組み付け誤差を検出できることになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特許第４０００８９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、実際には巻線のバラツキやインバータ回路のバラツキなどが考えられるため、理想的な角度でモータがロックするとは限らない。したがって、図７に示すように、記号Ａに加え、記号Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆの角度に対応する電流をロック電流として用い、バラツキを平均化することが考えられる。
【００１５】
ところが、例えば１４極１２スロットの３相モータでは、モータが一回転する間に、回転角センサからは、通常、７周期分の電気角が出力される。したがって、回転角センサのバラツキをも考慮しようとすれば、７周期分の通電が必要となる。
【００１６】
そのため、例えば１４極１２スロットの３相モータにおいて組み付け誤差を検出しようとした場合、記号Ａ〜Ｆで示す６パターンを７周期にわたって通電する必要があり、計４２パターンの通電を行わなければならない。
【００１７】
結果として、巻線、及び、インバータ回路、回転角センサのバラツキを考慮して組み付け誤差を検出する場合、ロック電流を流すという方法を用いると、現実問題として、その検出に要する時間が長くなってしまうことが懸念される。
【００１８】
本発明は、上述した問題を解決するためになされたものであり、その目的は、回転角センサの組み付け誤差を、可及的速やかに検出するモータ制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
上述した目的を達成するためになされた請求項１に記載のモータ制御装置は、直交する２軸の電流値として電流検出を行うと共に、電流値と目標電流値との差分によってフィードバック制御を行い、２軸の電圧指令値を算出することでブラシレスモータを制御する。
【００２０】
例えば、ブラシレスモータはＵ，Ｖ，Ｗの３相モータであることが考えられるが、その制御を簡単にするため、３相のそれぞれで検出される電流値を、電気角を用いることで、直交する２軸の電流値として電流検出を行う。そして、電流値と目標電流値との差分によってフィードバック制御を行い、２軸の電圧指令値を算出する。ここで再び電気角を用い、２軸の電圧指令値を３相電圧指令値に変換し、ブラシレスモータを制御する。
【００２１】
このとき、ブラシレスモータに組み付けられる回転角センサに組み付け誤差があると、理想とする制御軸からズレたγ軸及びδ軸の２軸が制御軸になる。ここで、γ軸は位相成分を表しており、δ軸はトルク成分を表すものとする。
【００２２】
本発明では、補正値算出手段によって、γ軸の電流値が「０」とされ無負荷の定常回転状態が作り出され、γ−δ軸の電圧方程式から、組み付け誤差が補正値として算出される。これにより、ロック電流を流す構成と比べ、精度を上げるために複数パターンのロック電流を繰り返し流す必要がなくなるため、回転角センサの組み付け誤差を可及的速やかに検出することができる。
【００２３】
ところで、電圧方程式をそのまま計算してもよいが、これを簡略化することで、より簡単に補正値を算出でき、装置構成も複雑にならない。
【００２４】
そこで、位相成分を示すｄ軸及びトルク成分を示すｑ軸の２軸を理想の制御軸とした場合、請求項２に示すように、ｄ軸及びｑ軸のインダクタンスを等しいとみなすことによって簡略化される電圧方程式を用いて補正値を算出することとしてもよい。特に、ＥＰＳに用いられるモータがロータ表面に磁極を有するサーフェスパーマネントモータ（ＳＰＭ）であることを考えると、このような手法で電圧方程式を簡略化することが有効である。
【００２５】
さらに、請求項３に示すように、γ軸の電流値を「０」とした無負荷の定常回転状態であることによって簡略化される電圧方程式を用いて補正値を算出することとしてもよい。具体的には、請求項４に示すように、次の式５を用い、γ軸及びδ軸の電圧指令値Ｖγ，Ｖδから誤差角度を算出することが例示される。
【数１】
2011135641.tif 000003
【００２６】
このようにして車両への組み付け前に補正値が算出されることを前提に、請求項５に示すように、算出された補正値を用い、ブラシレスモータの制御にあたって、回転角センサからの信号に基づく電気角を補正する構成とすることが考えられる。このようにすれば、ブラシレスモータの制御にあたって組み付け誤差に起因する電気角のズレが補正されるため、適切な制御が実現される。
【００２７】
なお、ブラシレスモータの回転方向が変わっても、理論的には、組み付け誤差は同一になるはずである。しかしながら、実際には、算出される補正値が回転方向によって異なることがある。そこで、請求項６に示すように、補正値算出手段が、ブラシレスモータの回転方向に応じてそれぞれ補正値を算出することが好ましい。このようにすれば、ブラシレスモータの回転方向に応じた精度の高い補正が実現される。例えば、請求項７に示すように、電気角補正手段が、ブラシレスモータの回転方向を判定し、当該判定した回転方向に応じた補正値を用いて電気角を補正するという具合である。
【００２８】
ところで、補正値算出手段は、車両への組み付け前に補正値を算出し、電気角補正手段は、車両への組み付け後、制御にあたって電気角を補正する。そこで、請求項８に示すように、補正値算出手段にて算出された補正値を記憶する補正値記憶部を備える構成としてもよい。このとき、請求項９に示すように、補正値算出手段は、補正値の算出に先立って、補正値「０」を補正値記憶部に記憶することが考えられる。このようにすれば、適切に補正値を算出することができる。
【００２９】
また、算出した補正値が異常である場合には、当該補正値を用いて電気角を補正すると適切な制御ができなくなってしまう。そこで、請求項１０に示すように、補正値算出手段は、算出した補正値が異常であるか否かを判断し、異常である場合には異常時処理を実行することとしてもよい。異常時処理には、例えば異常であることを報知する処理、また例えば補正値の記憶を取りやめる処理などが挙げられる。
【００３０】
さらにまた、請求項１１に示すように、補正値算出手段は、外部からの通信による指示又は直接的な指示があると、補正値を算出することが例示される。直接的な指示には、装置が備える例えばディップスイッチなどのスイッチを介した指示が挙げられる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】一実施形態のモータ制御システムの構成を示す概略ブロック図である。
【図２】補正値算出処理を示すフローチャートである。
【図３】組み付けオフセット角度演算処理を示すフローチャートである。
【図４】電気角のズレと制御軸との関係を示す説明図である。
【図５】電気角補正処理を示すフローチャートである。
【図６】電気角のズレの影響を示す説明図である。
【図７】ロック電流を流す場合のパターンを示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
本形態のモータ制御装置は、モータと共に車両に搭載されて用いられ、ＥＰＳシステムを構成する。
図１に示すように、モータ制御システム１は、モータ制御装置１０と、インバータ２０と、モータ３０と、回転角センサ４０と、電流センサ５０とを備えている。
【００３３】
モータ制御装置１０は、いわゆるマイコンとして構成されており、図１では、マイコン内部の機能がブロックで示されている。
インバータ２０は、Ｕ，Ｖ，Ｗの各相に対応するスイッチング素子を中心に構成されている。スイッチング素子は、上ＭＯＳ及び下ＭＯＳのペアになっており、両者の接続点がモータ３０の巻線へ接続されている。インバータ２０は、モータ制御装置１０からの信号に基づき、上ＭＯＳと下ＭＯＳとを排他的にオン／オフし、モータ３０へ供給する電流を生成する。
【００３４】
モータ３０は、いわゆるブラシレスモータである。詳しくは、ロータの表面にＮ，Ｓを合わせて計１４極の磁極を持つサーフェスパーマネントモータ（ＳＰＭ）であり、１２スロットのブラシレスモータである。
【００３５】
回転角センサ４０は、モータ３０の回転位置、すなわちモータ３０を構成するロータの回転位置を検出するものである。回転角センサ４０は、回転位置を特定可能な信号をモータ制御装置１０へ出力する。この回転角センサ４０は、ホール素子や、レゾルバで構成することが考えられる。
【００３６】
電流センサ５０は、モータ３０のＵ，Ｖ，Ｗの各相に流れる電流を検出するものであり、モータ制御装置１０へ電流値を特定可能な信号を出力する。
【００３７】
次にモータ制御装置１０の構成を詳細に説明する。
モータ制御装置１０は、ｄ−ｑ軸指令電圧生成部１１、及び、３相指令電圧生成部１２、Ｄｕｔｙ指令演算部１３、３相検出電流出力部１４、ｄ−ｑ軸検出電流出力部１５、モータ電気角演算部１６、補正値記憶部１７を有している。
【００３８】
ｄ−ｑ軸指令電圧生成部１１は、ｑ軸フィードバック（以下「Ｆ／Ｂ」と示す）演算部１１ｑ及び、ｄ軸Ｆ／Ｂ演算部１１ｄを有している。これにより、ｑ軸Ｆ／Ｂ演算部１１ｑによって、ｑ軸電圧指令値Ｖｑｔを生成する。また、ｄ軸Ｆ／Ｂ演算部１１ｄによって、ｄ軸電圧指令値Ｖｄｔを生成する。
【００３９】
各Ｆ／Ｂ演算部１１ｑ，１１ｄには、演算部１８ｑ，１８ｄにて算出される電流値の差分が入力される。ここで、演算部１８ｑは、ｑ軸目標電流Ｉｑｔと検出されたｑ軸電流Ｉｑとの差分を出力する。一方、演算部１８ｄは、ｄ軸目標電流Ｉｄｔと検出されたｄ軸電流Ｉｄとの差分を出力する。
【００４０】
つまり、ｄ−ｑ軸指令電圧生成部１１は、目標電流Ｉｑｔ，Ｉｄｔと、モータ３０に流れる実際の電流Ｉｑ，Ｉｄとの差分を小さくするように、Ｆ／Ｂ制御を行うのである。
【００４１】
ｄ−ｑ軸指令電圧生成部１１にて生成されるｑ軸電圧指令値Ｖｑｔ及びｄ軸電圧指令値Ｖｄｔは、３相指令電圧生成部１２へ出力される。
【００４２】
３相指令電圧生成部１２は、ｑ軸電圧指令値Ｖｑｔ及びｄ軸電圧指令値Ｖｄｔに基づき、Ｕ，Ｖ，Ｗの各相に対応する３相電圧指令値を生成し、Ｄｕｔｙ指令演算部１３へ出力する。つまり、３相指令電圧生成部１２は、２相３相変換を行う。なお、３相電圧指令値の生成には、後述する電気角θｅも用いられる。
【００４３】
Ｄｕｔｙ指令演算部１３は、３相指令電圧生成部１２から出力される３相電圧指令値に基づくＤｕｔｙ信号をインバータ２０へ出力する。これにより、ｄ−ｑ軸指令電圧生成部１１にて生成されるｑ軸電圧指令値Ｖｑｔ及びｄ軸電圧指令値Ｖｄｔに基づくモータ３０の制御が実現される。
【００４４】
３相検出電流出力部１４は、電流センサ５０からの信号に基づき、Ｕ，Ｖ，Ｗの各相に対応する３相検出電流を出力する。
ｄ−ｑ軸検出電流出力部１５は、３相検出電流出力部１４から出力される３相検出電流に基づき、ｑ軸電流Ｉｑ及びｄ軸電流Ｉｄを出力する。つまり、ｄ−ｑ軸検出電流出力部１５は、３相２相変換を行う。なお、ｑ軸電流Ｉｑ及びｄ軸電流Ｉｄの生成には、後述する電気角θｅが用いられる。
【００４５】
ｄ−ｑ軸検出電流出力部１５からのｑ軸電流Ｉｑは、上記演算部１８ｑへ入力される。また、ｄ軸電流Ｉｄは、上記演算部１８ｄへ入力される。これにより、上述したように、目標電流Ｉｑｔ，Ｉｄｔとの差分が演算されることになる。
【００４６】
また、モータ電気角演算部１６は、回転角センサ４０からの信号に基づき、電気角θｅを出力する。ここで出力される電気角θｅは、３相指令電圧生成部１２及び、ｄ−ｑ軸検出電流出力部１５へ入力される。
【００４７】
このように、モータ制御装置１０では、モータ電気角演算部１６が回転角センサ４０からの信号に基づき電気角θｅを出力するのであるが、回転角センサ４０の組み付け誤差などにより、電気角θｅにズレが生じる。このような場合、理想的なｄ−ｑ軸制御ではなくなるため、モータトルクの低下や、回転方向による回転差が生じる。
【００４８】
そこで、本形態のモータ制御装置１０では、モータ電気角演算部１６が電気角θｅの補正を行うようになっている。このときの電気角θｅの補正値を記憶するのが、補正値記憶部１７である。
【００４９】
次に、本形態の特徴部分である電気角の補正値の算出について説明する。
図２は、補正値算出処理を示すフローチャートである。この処理は、車両組み付け前の検査工程などで実行されるものである。
【００５０】
最初のステップＳ１００において（以下「ステップ」を単に記号Ｓで示す）、補正値の算出要求があったか否かを判断する。この処理は、補正値算出のトリガを判断するものであり、例えば、外部機器との通信等によって補正値算出要求が送信されるようにしてもよいし、モータ制御装置１０に取り付けられたディップスイッチなどの操作部から直接的に補正値算出要求がなされるようにしてもよい。ここで補正値算出要求があったと判断された場合（Ｓ１００：ＹＥＳ）、Ｓ１１０へ移行する。一方、補正値算出要求がないと判断された場合（Ｓ１００：ＮＯ）、以降の処理を実行せず、補正値算出処理を終了する。
【００５１】
Ｓ１１０では、組み付けオフセット角度演算処理を実行する。この処理は、図３に示すように、最初にＳ２００において、ＣＷ側オフセット及びＣＣＷ側オフセットをともに「０」とする。次にＳ２１０ではＣＷ側の補正値を算出し、続くＳ２２０ではＣＣＷ側の補正値を算出して、その後、組み付けオフセット角度演算処理を終了する。
【００５２】
図２の説明に戻り、Ｓ１２０では、Ｓ１１０にて算出された補正値が異常か否かを判断する。ここで補正値が正常であると判断された場合（Ｓ１２０：ＮＯ）、Ｓ１３０にて補正値記憶部１７へ補正値を記憶し、その後、補正値算出処理を終了する。一方、補正値が異常であると判断された場合（Ｓ１２０：ＹＥＳ）、Ｓ１４０にて補正値が異常であることを示すエラー処理を実行し、その後、補正値算出処理を終了する。
【００５３】
次に、図３のＳ２１０，Ｓ２２０に示す補正値の算出について詳細に説明する。Ｓ２１０及びＳ２２０における補正値の算出処理は、回転方向が異なるだけであり、同様の処理である。
【００５４】
図４に示すように、理想的な電気角である理想電気角θは、Ｕ相の巻線を基準としてｄ軸までの角度として表される。実際の電気角である実電気角θｅが理想電気角θに等しければ、ｄ−ｑ軸上での制御が行われる。
【００５５】
ところが、実際は回転角センサ４０をモータ３０に組み付ける際に生じる組み付け誤差である組み付けオフセット角度θｏｆの分だけ電気角のズレが生じる。このため、実電気角θｅで制御を行うと、γ−δ軸での制御が行われてしまう。
【００５６】
このときは、Ｕ相の巻線からγ軸までの角度θｃが制御角度となっており、
制御角度θｃ＝実電気角θｅ−組み付けオフセット角度θｏｆ      …式６
となる。
【００５７】
ここで、実電気角θｅ＝理想電気角θから、電気角のズレである誤差角度Δθは、組み付けオフセット角度θｏｆに等しくなる。すなわち、
誤差角度Δθ＝組み付けオフセット角度θｏｆ      …式７
となる。
【００５８】
そのため、組み付けオフセット角度θｏｆを求めるには誤差角度Δθを求めればよい。
γ−δ軸上の電圧方程式は、次の式８で表せる。
【数２】
2011135641.tif 000004
【００５９】
なお、ここで、
Ｖγ：γ軸電圧指令値
Ｖδ：δ軸電圧指令値
ｉγ：γ軸電流値
ｉδ：δ軸電流値
Ｌγ：γ軸インダクタンス
Ｌδ：δ軸インダクタンス
Ｌγδ：γδ軸相互インダクタンス
Ｌｑ：ｑ軸インダクタンス
Ｌｄ：ｄ軸インダクタンス
Ｒ：モータ巻線の抵抗＋インバータ抵抗
θｍ：モータ回転角速度
ｅ：誘起電圧定数
である。
また、次の式９〜式１１の関係が成り立つ。
【数３】
2011135641.tif 000005
【００６０】
ここで、本形態のモータがＳＰＭであることから、
Ｌｄ≒Ｌｑ      …式１２
したがって、
Ｌγ≒Ｌｄ      …式１３
Ｌδ≒Ｌｑ      …式１４
Ｌγδ≒０      …式１５
となる。
【００６１】
したがって、上記式７は、次の式１６のように簡略化される。
【数４】
2011135641.tif 000006
【００６２】
ここで、ｄ軸の制御軸であるγ軸電流を「０」とし、無負荷での定常回転状態とすることにより、
ｉγ≒０      …式１７
となる。
【００６３】
したがって、上記式は、次の式１８として簡略化される。
【数５】
2011135641.tif 000007
【００６４】
上記式１８を展開すると、次の式１９、式２０が導かれる。
【数６】
2011135641.tif 000008
【００６５】
上記式１９，式２０から、誤差角度Δθは、次の式２１で導かれる。
【数７】
2011135641.tif 000009
となる。
【００６６】
さらに、無負荷での定常回転及びモータ特性を考慮すると、次の式２２，式２３の関係が成り立つ。
【数８】
2011135641.tif 000010
【００６７】
そこで、誤差角度Δθは、次の式２４で示される。
【数９】
2011135641.tif 000011
【００６８】
このように、本形態では、γ軸電流を「０」とし、無負荷での定常回転状態とすることにより、γ−δ軸上の電圧方程式から誤差角度Δθを求める。このとき、γ軸電流を「０」とし無負荷での定常回転状態を作り出すことによって、また、ＳＰＭであるモータ３０の特性を利用して、電圧方程式を簡略化している。上記式２４によれば、制御電圧指令値Ｖγ，Ｖδを用いることにより、誤差角度Δθ、すなわち組み付けオフセット角度θｏｆを算出することができる。なお、本形態では、このような補正値の算出を、ＣＷ回転及びＣＣＷ回転の両方で行う。
【００６９】
次に、算出された補正値の異常判定について述べる。
図２中のＳ１２０で実行される補正値の異常判定は、例えば次に示す方法で行うことが考えられる。
【００７０】
（１）組み付け誤差を利用する。
組み付けのときの設計誤差は予め分かっているため、このような設計誤差の範囲を越える補正値は、異常である可能性が高い。
【００７１】
（２）算出された補正値を用いて同様に補正値を算出する。
算出された補正値を用いて同様に補正値を算出すれば、正常な補正値である場合には、２度目に算出される補正値は「０」に近い値となる。同様の手法として、算出された補正値を用い、γ軸電圧指令値Ｖγがほぼ「０」となることを確認してもよい。
【００７２】
（３）ＣＷ回転及びＣＣＷ回転における両補正値の差分をとる。
単一のモータであれば、理論的には、ＣＷ回転及びＣＣＷ回転で補正値に差は生じない。この点、本形態では、回転方向によって補正値が同一にならないという事実に着目して、ＣＷ回転及びＣＣＷ回転の両方で補正値を求めている。しかしながら、両補正値の差分が一定値以上となれば、補正値が異常である可能性が高い。
【００７３】
次に、モータ制御時における電気角の補正について説明する。
図５は、電気角補正処理を示すフローチャートである。この処理は、車両組み付け後のモータ制御中に実行されるものである。
【００７４】
最初のＳ３００において、補正値記憶部１７に記憶された補正値を読み出す。補正値記憶部１７には、ＣＷ側の補正値及びＣＣＷ側の補正値が記憶されている。ここでは、両側の補正値を読み出す。
【００７５】
続くＳ３１０では、モータがＣＷ回転か否かを判断する。ここでＣＷ回転であると判断された場合（Ｓ３１０：ＹＥＳ）、Ｓ３２０にてＣＷ側の補正値を用いて電気角を補正し、その後、電気角補正処理を終了する。一方、ＣＷ回転でないと判断された場合（Ｓ３１０：ＮＯ）、すなわちＣＣＷ回転である場合には、ＣＣＷ側の補正値を用いて電気角を補正し、その後、電気角補正処理を終了する。
【００７６】
ここで、Ｓ３１０にて実行されるモータ３０の回転方向の判断について説明しておく。
（１）モータ角速度を利用する。
モータ角速度は、組み付けオフセット角度の影響を受けない。そこで、例えば回転角センサ４０からの信号に基づくモータ角速度を用いて回転方向を判定することができる。このとき、単純にモータ角速度の「符号」で判定してもよいが、モータがほとんど回転していない場合のハンチングを防ぐ意味で、所定のヒステリシスを設けた閾値を用いて判定してもよい。
【００７７】
（２）モータの角度偏差を利用する。
上記モータ角速度に代え、角度偏差を利用してもよい。このとき、ヒステリシスを設けた閾値を用いてもよいことは、角速度を利用する場合と同様である。
【００７８】
（３）モータ回転時に発生する誘起電圧を利用する。
上記モータ角速度及び角度偏差に代え、モータ回転時に発生する誘起電圧を利用してもよい。モータが回転すれば、必ず誘起電圧が生じるからである。このとき、ヒステリシスを設けた閾値を用いてもよいことは、モータ角速度及び角度偏差を利用する場合と同様である。
（４）上記（１）〜（３）に示すもののうち少なくとも２つを組合わせて利用してもよい。
【００７９】
以上詳述したように、本形態のモータ制御装置１０では、組み付けオフセット角度演算を行う（図２中のＳ１１０）。具体的には、γ軸の電流値が「０」とされ無負荷の定常回転状態が作り出され、γ−δ軸の電圧方程式から、組み付けオフセット角度θｏｆである誤差角度Δθが補正値として算出される。これにより、ロック電流を流す構成と比べ、精度を上げるために複数パターンのロック電流を繰り返し流す必要がなくなるため、回転角センサ４０の組み付けオフセット角度θｏｆを可及的速やかに検出することができる。
【００８０】
また、本形態ではモータ３０がＳＰＭであることから、上記式１２に示したように、ｄ軸及びｑ軸のインダクタンスＬｄ，Ｌｑを等しいとみなすことによって電圧方程式を簡略化した。さらに、γ軸の電流値ｉγを「０」とした無負荷の定常回転状態であることによって電圧方程式を簡略化した。結果的に、上記式２４で示したように、γ軸の電圧指令値Ｖγ及びδ軸の電圧指令値Ｖδから誤差角度Δθを算出する。これにより、補正値の算出に要する時間が一層短縮され、装置構成も複雑にならない。
【００８１】
さらにまた、本形態では、組み付けオフセット角度演算において、ＣＷ側補正値及びＣＣＷ側補正値の両方を算出しており（図３中のＳ２１０，Ｓ２２０）、その後、制御にあたっては、電気角補正処理によって、モータ３０の回転方向を判定し（図５中のＳ３１０）、回転方向に応じた補正値で電気角を補正する（Ｓ３２０，Ｓ３３０）。これにより、モータ３０の回転方向にかかわらず、適切に電気角が補正される。
【００８２】
また、本形態では、補正値算出処理において、算出された補正値が補正値記憶部１７に書き込まれる（図２中のＳ１３０）。また、電気角補正処理では、補正値記憶部１７から補正値を読み出し（図５中のＳ３１０）、電気角を補正する。これにより、制御にあたって補正値を都度算出する必要がない。
【００８３】
さらにまた、本形態では、補正値算出処理において、補正値が異常であると認められた場合（図２中のＳ１２０：ＹＥＳ）、エラー処理を実行し（Ｓ１４０）、補正値記憶部１７への補正値の記憶を行わない。これにより、不適切な補正値によって制御が行われるような事態を回避できる。また、本形態では、組み付けオフセット角度の算出に先立って、補正値を「０」としておく。これにより、適切に補正値を算出することができる。
【００８４】
なお、本形態のモータ制御装置１０にて実行される補正値算出処理が「補正値算出手段」の機能としての処理に相当し、電気角補正処理が「電気角補正手段」の機能としての処理に相当する。
【００８５】
以上、本発明は上記形態に何ら限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々なる形態で実施可能である。
（イ）上記形態ではγ−δ軸上の電圧方程式を簡略化し誤差角度Δθを求めていたが、式８に示すような電圧方程式をそのまま計算するようにしてもよい。
（ロ）上記形態では、モータ３０の回転方向のそれぞれに対し補正値を算出していたが、一方向（例えばＣＷ回転）についてのみ補正値を算出し、モータ３０の回転方向にかかわらず、この補正値を用いて電気角を補正するようにしてもよい。
（ハ）上記形態では、ＳＰＭであるモータ３０を制御対象としているが、ＩＰＭなどの他の種類のモータを制御対象としてもよい。
【符号の説明】
【００８６】
１：モータ制御システム
１０：モータ制御装置
１１：２軸指令電圧生成部
１１ｄ：ｄ軸Ｆ／Ｂ演算部
１１ｑ：ｑ軸Ｆ／Ｂ演算部
１２：３相指令電圧生成部
１３：Ｄｕｔｙ指令演算部
１４：３相検出電流出力部
１５：２軸検出電流出力部
１６：モータ電気角演算部
１７：補正値記憶部
１８ｄ：演算部
１８ｑ：演算部
２０：インバータ
３０：モータ
４０：回転角センサ
５０：電流センサ
【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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