(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロータの回転位置を検出する位置センサを有するモータの前記位置センサからの信号を用いて前記モータを制御するインバータ装置において、
モータの時計回り方向にモータを回転させてモータ回転位置を指定する通電位相と、モータの反時計回り方向に回転させてモータ回転位置を指定する通電位相とを出力する初期調整手段を有し、
前記モータ回転位置を指定する通電位相でインバータ直流電流が所定電流値となるようにＰＷＭデューティを増加させた後にＰＷＭデューティを保持する制御手段を備えることを特徴とするインバータ装置。
【請求項２】
請求項１記載のインバータ装置において、
前記初期調整手段は、時計回り方向にモータを回転させる通電位相を出力した後、反時計回り方向にモータを回転させる通電位相を出力することを特徴とするインバータ装置。
【請求項３】
請求項１記載のインバータ装置において、
前記初期調整手段は、反時計回り方向にモータを回転させる通電位相を出力した後、時計回り方向にモータを回転させる通電位相を出力することを特徴とするインバータ装置。
【請求項４】
請求項１記載のインバータ装置において、
前記初期調整手段は、モータを回転させる回転角度を電気角度で６０度とすることを特徴とするインバータ装置。
【請求項５】
請求項１記載のインバータ装置において、
前記初期調整手段は、前記インバータ装置の検査時に車両をパーキング状態として初期動作のため指示信号を出力することを特徴とするインバータ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータの回転位置センサ信号から演算した検出位置と、モータ誘起電圧の位置との位置誤差を検知するモータ印加電圧を出力するインバータ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
同期モータを使用するモータ装置では、モータ誘起電圧とモータ印加電圧との位相を適切に制御するため、モータに回転位置センサ信号から検出位置を検出し、モータ印加電圧の位相を適切に制御してモータ駆動することが望まれている。特許文献１には、モータの回転位置センサ信号から求めた検出位置とモータ誘起電圧の位置との位置誤差を検知し、補正する技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−３１９６８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１では、モータの回転位置センサからの入力信号から求めた位置θｓを用いてモータ制御する装置において、モータ誘起電圧の位置との検出位置誤差θｅを検知するため、理想の位置θ*となるモータロック電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗを供給し、モータ誘起電圧の位置と一致するモータ回転位置に引き込み（モータロック電流によってモータ巻線の作る起磁力と、モータのロータ磁石との磁気吸引力によってモータロータが回転し、ロータが回転ロックする動作）、検出位置θｓと理想の位置θ*との位相差を検出位置誤差θｅとして検知し、モータ駆動時に検出位置誤差θｅを補正して印加電圧を出力する方式が記載されている。
【０００５】
しかしながら、理想の位置θ*となるモータ回転位置に引き込む時には、実際のモータ回転位置θｍと理想の位置θ*との位相差が小さくなるにしたがって、モータ出力トルクは小さくなる。特に、位置θｍと理想の位置θ*とが一致する場合には、モータ出力トルクは零になる。
【０００６】
図３のように実際のモータでは、モータ出力軸のフリクショントルクやコギングトルクが存在するため、位置θｍと理想の位置θ*とは一致せず、位置偏差θｒが生じる。位置偏差θｒはそのまま検出位置誤差θｅの検出精度となるため、位置偏差θｒを小さくすることが求められており、モータロック電流を増加させることとなる。
【０００７】
しかし、モータロック電流の大きさにはインバータ回路の損失および発熱の関係から最小限に抑える必要があるほか、モータロック電流を大きくするとモータ回転位置の制定時間が長くなってしまう問題がある。したがって、モータの停止位置によってフリクショントルクやコギングトルクが変化するモータ装置では、正確な検出位置誤差θｅの検知ができなかった。
【０００８】
本発明の目的は、モータの回転位置センサからの入力信号から求めた位置θｓと、モータ誘起電圧の位置との検出位置誤差θｅを高精度に検知して制御するインバータ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、例えば、モータの時計回り方向にモータを回転させてモータ回転位置を指定する通電位相と、モータの反時計回り方向に回転させてモータ回転位置を指定する通電位相とを出力する初期調整手段を有するように構成すればよい。これにより、時計回り時のフリクショントルクと反時計回りのフリクショントルクとをキャンセルできる。
【００１０】
また、前記初期調整手段は、時計回り方向にモータを回転させる通電位相を出力した後、反時計回り方向にモータを回転させる通電位相を出力するように構成すればよい。これにより、モータの初期停止位置を時計回り方向にとった場合にもモータ回転位置におけるコギングトルクの影響をキャンセルできる。
【００１１】
また、前記初期調整手段は、反時計回り方向にモータを回転させる通電位相を出力した後、時計回り方向にモータを回転させる通電位相を出力するように構成すればよい。これにより、モータの初期停止位置を反時計回り方向にとった場合にもモータ回転位置におけるコギングトルクの影響をキャンセルできる。
【００１２】
また、前記初期調整手段は、モータを回転させる回転角度を電気角度で６０度とすればよい。これにより、インバータの出力ベクトルにあわせたモータ印加電圧を出力できるためモータ位置決め動作が安定するといった効果がある。
【００１３】
また、前記初期調整手段は、前記インバータ装置の検査時に車両をニュートラルギヤとしたパーキング状態として初期動作のため指示信号を出力すればよい。これにより、モータの負荷を最小限とすることで車両に組み付けた状態においてもインバータの出力ベクトルにあわせたモータ印加電圧を出力できるためモータ位置決め動作が安定するといった効果がある。
【００１４】
また、前記ロータの停止位置のインバータ直流電流が所定電流値となるようにＰＷＭデューティを増加させた後にＰＷＭデューティを保持し、モータ印加電圧を所定の値となるようＰＷＭデューティを出力する制御手段を備えるように構成してもよい。これにより、モータを時計回りあるいは反時計回りの方向にモータを回転させてモータ回転位置を指定する際の電流の大きさを調整するとともに、調整時間を短縮することができる。
【００１５】
また、前記モータの時計回り方向に回転させてモータ回転位置を指定する通電位相において、インバータ直流電流が所定電流値となるようにＰＷＭデューティを増加させた後にＰＷＭデューティを保持した出力とし、前記モータの反時計回り方向に回転させてモータ回転位置を指定する通電位相において、インバータ直流電流が所定電流値となるようにＰＷＭデューティを増加させた後にＰＷＭデューティを保持する出力とする制御手段を備えるように構成してもよい。
【００１６】
これにより、モータを時計回りあるいは反時計回りの方向にモータを回転させてモータ回転位置を指定する際の電流の大きさを常に適切に調整することができるといった効果がある。
【発明の効果】
【００１７】
本発明のモータおよびインバータ装置によれば、モータの回転位置センサからの入力信号から求めた位置θｓと、モータ誘起電圧の位置との検出位置誤差θｅの検出においてモータの時計回り方向にモータを回転させてモータ回転位置を引き込む通電位相と、モータの反時計回り方向に回転させてモータ回転位置を引き込む通電位相とを出力するので、モータのフリクショントルクやコギングトルクの大きさをキャンセルさせることができ、検出位置誤差θｅを高精度に検知することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明のモータ装置の構成を示すブロック図。
【図２】第１の実施形態におけるモータの構成図。
【図３】第１の実施形態におけるセンサ取付誤差を示す断面図。
【図４】第１の実施形態におけるモータロック電流とモータ回転位置を示す特性図。
【図５】第１の実施形態における初期位置調整動作を示すフローチャート図。
【図６】第１の実施形態における初期位置調整動作を示すベクトル図。
【図７】第１の実施形態における初期位置調整動作を示す波形図。
【図８】第１の実施形態における初期位置調整動作を示す回転位置を示す断面図。
【図９】本発明のモータ装置が適用された電動パワーステアリング装置の構成図。
【図１０】本発明のモータ装置が適用されたハイブリッド自動車システムの構成図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の第１の実施形態について図面を用いて説明する。
【００２０】
図１は、本発明のインバータ装置を有するモータ駆動装置の構成を示すブロック図である。
【００２１】
モータ装置５００は、モータの回転位置センサの取付位置誤差を検出して、モータ駆動の際に補正することでモータを高効率に駆動する用途に適したものである。モータ装置５００は、モータ３００とモータ駆動装置１００を有している。
【００２２】
モータ駆動装置１００は、電流検出部１２０、電流指令部１７０、電流制御部１１０、三相電圧変換部１１５、インバータ回路１３０、回転位置検出部１５０、初期位置調整部１４０、位置補正部１４２を有している。バッテリ２００は、モータ駆動装置１００の直流電圧源であり、バッテリ２００の直流電圧Ｅｄｃは、モータ駆動装置１００のインバータ回路１３０によって可変電圧、可変周波数の３相交流に変換され、モータ３００に印加される。
【００２３】
モータ３００は、３相交流の供給により回転駆動される同期モータである。モータ３００には、モータ３００の誘起電圧の位相に合わせて３相交流の印加電圧の位相を制御するために回転位置センサ３２０が取り付けられており、回転位置検出部１５０にて回転位置センサ３２０の入力信号から検出位置θｓを演算する。ここで、回転位置センサには、鉄心と巻線とから構成されるレゾルバがより好適であるが、ＧＭＲセンサや、ホール素子を用いたセンサであっても問題ない。
【００２４】
モータ駆動装置１００は、モータ３００の出力を制御するための電流制御機能を有しており、電流検出部１２０にて、３相のモータ電流値（Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗ）と回転位置θとからｄｑ変換した電流検出値（Ｉｄ，Ｉｑ）を出力する。電流制御部１１０は、電流検出値（Ｉｄ，Ｉｑ）と、電流指令部１７０にて目標トルクに応じて作成された電流指令値（Ｉｄ*，Ｉｑ*）とが一致するように電圧指令（Ｖｄ*，Ｖｑ*）を出力する。
【００２５】
三相電圧変換部１１５では、電圧指令（Ｖｄ*，Ｖｑ*）と回転角度θとから３相のモータの印加電圧に一度変換した後、パルス幅変調（ＰＷＭ）したドライブ信号によって、インバータ回路１３０の半導体スイッチ素子をオン／オフ制御して出力電圧を調整する。
【００２６】
初期位置調整部１４０は、モータに取り付けた回転位置センサ信号から検出した回転位置と、モータ誘起電圧との位相（位置）差である検出位置誤差θｅを検出する。初期調整動作器１４１は、初期位置調整モード指令をＣＡＮ通信などで受けて、ＰＷＭ信号を初期調整動作器１４１からの信号に切り換え、検出位置誤差θｅを検出し、調整結果信号としてＣＡＮ通信など出力する。初期位置調整中は、モータ電流を検出し電流値を制御する。位置補正部１４２では、検出位置θｓを検出位置誤差θｅで補正し、取付位置誤差などを補正した回転位置θを出力する。
【００２７】
なお、モータ装置５００において、モータ３００の回転速度を制御する場合には、モータ回転速度ωｒを回転位置θの時間変化により演算し、上位制御器からの速度指令と一致するように電圧指令あるいは電流指令を作成する。また、モータ出力トルクを制御する場合には、モータ電流（Ｉｄ，Ｉｑ）とモータトルクの関係式あるいはマップを用いて、電流指令（Ｉｄ*，Ｉｑ*）を作成する。
【００２８】
次に、図２を用いて、第１の実施形態におけるモータの構成図について説明する。
【００２９】
図６は、モータ３００のモータ軸方向の断面と径方向（Ａ−Ａ′）断面図を示したものである。本実施例に示すモータは、永久磁石界磁の永久磁石同期モータで、特に永久磁石を回転子鉄心に埋め込んだ埋め込み磁石型の永久磁石同期モータである。固定子３１１は、固定子鉄心のティースにＵ，Ｖ，Ｗの三相巻線を順次に巻回している。固定子３１１の内側には、ギャップを介して回転子３０２（回転子鉄心と永久磁石３０３とモータ軸３６０からなる）が配置される内転形のモータである。
【００３０】
モータハウジング内には回転位置センサ３２０があり、固定子３１１と回転位置センサ３２０との間に磁気シール板３４１を設定しており、回転位置センサのセンサ固定子３２１はモータハウジングに固定されている。回転位置センサのセンサロータ３２２はモータ軸３６０で回転子（ロータ）と接続され、ロータ軸３６０は軸受け３５０Ａ、Ｂで回転支持されている。
【００３１】
尚、モータは集中巻タイプのモータであるが分布巻モータでも良い。また、回転位置センサ３２０はレゾルバを用いているが、ホール素子やＧＭＲセンサを用いた場合にも、センサ素子のバイアス電圧に励磁信号を用いることで同様な検出が可能であり問題ない。
【００３２】
次に、図３を用いて、第１の実施形態におけるセンサ取付誤差を示す断面図について説明する。図では、モータ逆起電圧の位相と、回転位置センサの取付位置誤差を示すために、モータの固定子とロータ、及びレゾルバのロータとの位置関係を、レゾルバロータ側から見たモータの径方向断面図として模式的に示している。ここで、レゾルバ固定子の取付位置誤差の考慮は、便宜的にレゾルバロータの取付位置誤差として扱える。レゾルバには４極タイプで、モータの極対数に合わせて変更できるものである。
【００３３】
図３の（１）はロータ位置決め前の初期状態を示しており、インバータ通電前のモータ停止状態である。固定子３１１のＵ相コイル軸（ＵＣ軸）に対するモータｄ軸であるモータロータ３０２の磁石磁束軸（Ｒｍ軸）は位置θ１である。ロータ３２２の突極（０度）の軸がレゾルバロータ軸（Ｒｓ軸）であり、回転位置センサの検出位置θｓ１である。Ｒｍ軸とＲｓ軸の位置ずれが取付位置誤差θｅであり、機械的な取付位置誤差で決まる位置ずれ量で、モータ組立後に決まるモータ毎の個体差と言える。
【００３４】
取付位置誤差が機械角で±１度で管理できたとすれば、４極対のモータの場合には、モータ制御で使う電気角度での位置ずれ量は４倍の±４度となり、８極対のモータの場合には、電気角度で±８度に相当する。この電気角度での位置誤差が、弱め界磁制御と言ったモータ制御では電流制御誤差となるほか、モータ消費電力の増大に繋がるため、電気角度での位置誤差を小さく管理する必要がある（特に明示しないモータの回転位置には電気角度として扱う）。
【００３５】
一般に、機械精度での管理が難しいため、予め位置誤差を測定しておき、インバータ内の不揮発メモリなどに保持し、位置補正部１４２で検出位置θｓを予め測定した位置誤差で補正した回転位置θを用いてモータ制御に適用している。
【００３６】
この予め位置誤差を測定するロジックをインバータに組込、自動調整する機能が求められている。例えば、モータにロック電流を通電し、モータ回転位置を引き込んで位置決めし、この時の通電位相と検出位置θｓとの偏差を検出位置誤差θｅとする手法が知られている。
【００３７】
ここで、モータの出力軸にはフリクショントルクがある他、モータ固定子３１１とロータ３０２の磁石３０３の構造できまる磁束分布によってトルク変動が生じる（コギングトルクなど）。
【００３８】
図３（２）は、フリクショントルクとコギングトルクが存在しない理想的な状態を示しており、通電位相と検出位置θｓとの偏差で求まる検出位置誤差θｅは取付位置誤差に等しい。
【００３９】
しかし、実際にはフリクショントルクやコギングトルクの影響があるため、図３（３）に示すように実機のＲｍ軸は、通電位相のＵＣ軸と一致せず、位置ずれ量θ２となり、検出位置誤差の検出精度を低下させる。
【００４０】
次に、図４を用いて、第１の実施形態におけるモータロック電流とモータ回転位置を示す特性図について説明する。図３のＵＣ軸の位置が、図４の角度位置誤差０度横軸であり、後述する図６のＶ１ベクトルの位置である。図４の（１）の位置にモータが停止していたとき、Ｖ１ベクトルで通電することでモータロック電流が流れ、モータ回転位置が移動し、角度位置誤差は小さくなる。一方、モータトルクは（数１）で表される。
【００４１】
Ｔ＝Ｐｎ・{Φ・Ｉｑ＋(Ｌｄ−Ｌｑ)・Ｉｄ・Ｉｑ}                    …（数１）
ここで、Ｔ：トルク、Ｐｎ：極対数、φ：モータの磁束量、Ｌｄ：ｄ軸インダクタンス、Ｌｑ：ｑ軸インダクタンス、Ｉｄ：ｄ軸電流、Ｉｑ：ｑ軸電流であり、
ｑ軸と電流Ｉの位相角をβとすれば、（数２）で表される。
【００４２】
Ｔ＝Ｐｎ・{Φ・Ｉ・cosβ＋１／２×(Ｌｄ−Ｌｑ)・Ｉ2・sin(２β)}   …（数２）
モータロック電流Ｉを流してモータ回転位置を引き込むと、Ｉｑ＝０、Ｉｄ＝Ｉの状態に制定するためモータトルクＴ＝０となる。このため、実際にはフリクショントルクとモータトルクとがつり合う位置でモータ回転位置が停止する。フリクショントルクをＴ３＞Ｔ２＞Ｔ１とすれば、フリクショントルクが大きいほど角度位置誤差は大きくなる。
【００４３】
モータ電流を大きくすれば角度位置誤差は小さくなるが、特定の角度位置誤差に収束する。例えば、フリクショントルクがＴ２の場合には、角度位置誤差はθｅ１に収束する。
フリクショントルクの大きさが、モータの回転位置で変化する場合や温度変化によって粘性抵抗が変化する場合には、位置誤差を精度良く検知することができず、フリクショントルクの影響を最小限にすることが不可欠になる。
【００４４】
次に、図５〜図８を用いて、第１の実施形態における初期位置調整動作を説明する。図５は、第１の実施形態における初期位置調整動作を示すフローチャート図。図６は、第１の実施形態における初期位置調整動作を示すベクトル図。図７は、第１の実施形態における初期位置調整動作を示す波形図。図８は、第１の実施形態における初期位置調整動作を示す回転位置を示す断面図である。
【００４５】
図５のフローチャートは、インバータの制御装置のマイコンプログラムとして実行され、図６に示すインバータの出力ベクトルをモータ印加電圧として通電する。この時のインバータの直流電流Ｉｄｃを図７に示す（ＰＷＭパルスに応じたパルス状の電流であるが、ピーク値をプロットしている）。
【００４６】
図６のステップに従い説明する。モータに通電する前の停止した状態がステップ１で、図６の（１）の位置に相当するロータ停止位置である検出位置θｓ１を検知する。ステップ２では、停止位置である検出位置θｓ１に最も近い出力ベクトルＶ１（１，０，０）を出力し、モータ電流はランプ上に増大させ予め設定されたモータ電流値となるＰＷＭパルス幅を出力し、モータ位置制定時間を短縮させる（モータ電流はステップ上に変化させても良い）。このとき直流電流Ｉｄｃは図７の（２）の区間がある。モータは図６の（２）の位置で静止する。ここで、ステップ１とステップ２の動作は、初期位置調整動作をスムースに実行するためのもので、省略することも可能である。
【００４７】
ステップ３では、現在のモータ位置から６０度回転させた位置とするため、出力ベクトルＶ６（１，０，１）を出力し、直流電流Ｉｄｃは（３）の区間の時間波形となる。直流電流Ｉｄｃの（２）の区間から（３）の区間で電流が落ち込むのは、電圧ベクトルを変化させたときに印加電圧一定（ＰＷＭ一定）に制御しているためで、電圧ベクトルを切り換えた際のモータ速度が上がり、逆起電圧が大きくなることに起因する。直流電流一定制御をすれば時間波形はほぼ一定にすることもできるが、モータ制御ソフトのコード数や、電圧ベクトル切り換え時の動作音や制定時間などを考慮すれば、直流電流一定制御が無くても特に問題にならない。
【００４８】
直流電流Ｉｄｃについては、以降のステップでも同様であり、初期位置調整動作によって、５つの電流区間が連続した電流波形となる。ステップ４では、出力ベクトルＶ１（１，０，０）を出力し、モータをＣＷ回転でＶ１のベクトルであるＵＣ軸に制定させる。この時のＲｍ軸の位置はθ４で、検出位置はθｓ４であり、θｓ４＝θ４＋θｅとなる。次にステップ５でモータ位置から概略６０度回転させた位置とするため、出力ベクトルＶ２（１，１，０）を出力し、ステップ（６）では、出力ベクトルＶ１（１，０，０）を出力し、モータをＣＣＷ回転でＶ１のベクトルであるＵＣ軸に制定させる。この時のＲｍ軸の位置はθ６で、検出位置はθｓ６であり、θｓ６＝−θ６＋θｅとなる。
【００４９】
ここで、Ｖ１ベクトルでのモータフリクショントルクはほぼ等しいことから、｜θ４｜＝｜θ６｜であり、ＣＷとＣＣＷの回転でＶ１ベクトルに近づけているので、θ４とθ６の符号は逆転する（フリクショントルクは逆向きに働く）。
【００５０】
ステップ７では、位置検出器の取付誤差演算を行い検出位置誤差θｅ＝（θｓ４＋θｓ６）／２  によって求めることによりフリクショントルクの影響をキャンセルすることができ、高精度に回転位置センサの取付位置誤差を検出可能となる。
【００５１】
尚、回転方向に依存するフリクショントルクが存在する場合には、図４の特性を利用してステップ２の電流値をＩ２と、Ｉ２′（Ｉ２＜Ｉ２′）としてフリクショントルクを演算することが可能である。簡単化のため、Ｌｄ＝Ｌｑを仮定すれば、（数２）から
Ｔ＝Ｐｎ・Φ・Ｉ２・cosβ＝Ｐｎ・Φ・Ｉ２・sin(θ１)              …（数３）
Ｔ＝Ｐｎ・Φ・Ｉ２′・sin(θ２′)＝Ｐｎ・Φ・Ｉ２′・sin(θ１−Δθ)
…（数４）
を得る。ここでΔθ＝θ２―θ２′  である。
【００５２】
（数３）と（数４）の連立方程式を解くことで、θ２及びθ２′を求めることが可能で、回転方向で変化する場合におけるフリクショントルクを演算することができ、回転方向に依存するフリクショントルクが存在する場合にも高精度に回転位置センサの取付位置誤差を検出可能となる。
【００５３】
次に、図９を用いて、本発明の各実施形態に示したモータ駆動装置を適用した電動パワーステアリング装置の構成について説明する。  
図９は、本発明の各実施形態に示したモータ駆動装置を適用した電動パワーステアリング装置の構成図である。
【００５４】
電動アクチュエータは、図９に示すように、トルク伝達機構９０２と、モータ３００と、モータ駆動装置１００から構成される。電動パワーステアリング装置は、電動アクチュエータと、ハンドル（ステアリング）９００と、操舵検出器９０１および操作量指令器９０３を備え、運転者が操舵するハンドル９００の操作力は電動アクチュエータを用いてトルクアシストする構成を有する。
【００５５】
電動アクチュエータのトルク指令τ*は、ハンドル９００の操舵アシストトルク指令（操作量指令器９０３にて作成）とし、電動アクチュエータの出力を用いて運転者の操舵力を軽減するようにしたものである。モータ駆動装置１００は、入力指令としてトルク指令τ*を受け、モータ３００のトルク定数とトルク指令τ*とからトルク指令値に追従するようにモータ電流を制御する。
【００５６】
モータ３００のロータに直結された出力軸から出力されるモータ出力τｍはウォーム、ホイールや遊星ギヤなどの減速機構あるいは油圧機構を用いたトルク伝達機構９０２を介し、ステアリング装置のラック９１０にトルクを伝達して運転者のハンドル９００の操舵力（操作力）を電動力にて軽減（アシスト）し、車輪９２０，９２１の操舵角を操作する。
【００５７】
このアシスト量は、ステアリングシャフトに組み込まれた操舵状態を検出する操舵検出器９０１により操舵角や操舵トルクとして操作量を検出し、車両速度や路面状態などの状態量を加味して操作量指令器９０３によりトルク指令τ*として決定される。
【００５８】
本発明のモータ駆動装置１００は、フリクショントルクの大きさに関係なく初期位置ずれ量を補正することができるので、車両に組み付けた後にも初期位置ずれ量を補正することができる利点がある。
【００５９】
次に、図１０を用いて、本発明に係るモータ駆動装置を車両に適用したその他の実施形態を説明する。
【００６０】
図１０は、本発明のモータ駆動装置が適用されたハイブリッド自動車システムの構成図である。
【００６１】
ハイブリッド自動車システムは、図１０に示すように、モータ３００をモータ／ジェネレータとして適用したパワートレインを有する。
【００６２】
図１０に示す自動車において符号６００は車体である。車体６００のフロント部には、前輪車軸６０１が回転可能に軸支されており、前輪車軸６０１の両端には、前輪６０２，６０３が設けられている。車体６００のリア部には、後輪車軸６０４が回転可能に軸支されており、後輪車軸６０４の両端には後輪６０５，６０６が設けられている。
【００６３】
前輪車軸６０１の中央部には、動力分配機構であるデファレンシャルギア６１１が設けられており、エンジン６１０から変速機６１２を介して伝達された回転駆動力を左右の前輪車軸６０１に分配するようになっている。エンジン６１０と同期電動機６２０とは、エンジン６１０のクランクシャフトに設けられたプーリー６１０ａと同期電動機６２０の回転軸に設けられたプーリー６２０ａとがベルト６３０を介して機械的に連結されている。
【００６４】
これにより、モータ３００の回転駆動力がエンジン６１０に、エンジン６１０の回転駆動力がモータ３００にそれぞれ伝達できるようになっている。モータ３００は、モータ駆動装置１００によって制御された３相交流電力がステータのステータコイルに供給されることによって、ロータが回転し、３相交流電力に応じた回転駆動力を発生する。
【００６５】
すなわち、モータ３００は、モータ駆動装置１００によって制御されて電動機として動作する一方、エンジン６１０の回転駆動力を受けてロータが回転することによって、ステータのステータコイルに起電力が誘起され、３相交流電力を発生する発電機として動作する。
【００６６】
モータ駆動装置１００は、高電圧（４２Ｖあるいは３００Ｖ）系電源である高圧バッテリ６２２から供給された直流電力を３相交流電力に変換する電力変換装置であり、運転指令値に従ってロータの磁極位置に応じた、モータ３００のステータコイルに流れる３相交流電流を制御する。
【００６７】
モータ３００によって発電された３相交流電力は、モータ駆動装置１００によって直流電力に変換されて高圧バッテリ６２２を充電する。高圧バッテリ６２２にはＤＣ−ＤＣコンバータ６２４を介して低圧バッテリ６２３に電気的に接続されている。低圧バッテリ６２３は、自動車の低電圧（１４ｖ）系電源を構成するものであり、エンジン６１０を初期始動（コールド始動）させるスタータ６２５，ラジオ，ライトなどの電源に用いられている。
【００６８】
車両が信号待ちなどの停車時（アイドルストップモード）にあるとき、エンジン６１０を停止させ、再発車時にエンジン６１０を再始動（ホット始動）させる時には、モータ駆動装置１００で同期電動機６２０を駆動し、エンジン６１０を再始動させる。尚、アイドルストップモードにおいて、高圧バッテリ６２２の充電量が不足している場合や、エンジン６１０が十分に温まっていない場合などにおいては、エンジン６１０を停止せず駆動を継続する。また、アイドルストップモード中においては、エアコンのコンプレッサなど、エンジン６１０を駆動源としている補機類の駆動源を確保する必要がある。この場合、同期電動機６２０を駆動させて補機類を駆動する。
【００６９】
加速モード時や高負荷運転モードにある時にも、モータ３００を駆動させてエンジン６１０の駆動をアシストする。逆に、高圧バッテリ６２２の充電が必要な充電モードにある時には、エンジン６１０によってモータ３００を発電させて高圧バッテリ６２２を充電する。すなわち、車両の制動時や減速時などの回生モードを行う。
【００７０】
このような車両用のモータ駆動装置において、モータや変速機に異常などが発生した場合には、サービスステーションにて分解修理し、再組立することが望まれる。本発明の初期位置調整部１４０では、回転位置センサの取付位置誤差が変化しても、初期調整モード指令をサービスにて実施することにより、サービスステーションでのメンテナンス修理後の取付位置誤差を検出して、検出位置誤差を不揮発性メモリに再書き込みすることにより
適切な回転位置を用いた高効率運転が可能となる利点がある。好ましくは、車両をパーキング状態とし、変速機６１２をニュートラルギヤとすることでモータの負荷を最小限としながら、車両に組み込んだ状態においても適切に取付位置誤差を検出することができる。
【００７１】
上述の実施の形態では、本発明のモータ駆動装置１００をハイブリッド自動車システムに適用した場合について説明したが、電気自動車においても同様な効果が得られる。
【００７２】
また、上述の実施形態では、インバータ装置単体について説明したが、当該上述の機能を有していれば、インバータ装置とモータとが一体化したモータ駆動システムにおいても適用できることは言うまでもない。
【００７３】
なお、本発明は、上述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【符号の説明】
【００７４】
１００  モータ駆動装置
１１０  電流制御部
１２０  電流検出部
１３０  インバータ回路
１４０  初期位置調整部
１５０  回転位置検出部
２００  バッテリ
３００  モータ
３２０  回転位置センサ
５００  モータ装置
【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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