(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転機の回転角に応じた出力信号を出力する回転角センサと、前記出力信号に基づき前記回転角を算出する回転角算出装置とを備える回転機の制御システムに適用され、前記回転角算出装置によって算出される回転角に基づき前記回転機を制御する制御回路を備える回転機の制御装置において、
規定期間における前記回転角の平均値に基づき前記回転角の予測値を算出し、該算出された予測値に基づき、正弦波状の変動誤差を除去すべく前記回転角算出装置によって算出された回転角を補正する変動誤差用補正手段と、
前記変動誤差用補正手段によって補正された回転角に基づき、前記回転機の回転速度を算出する回転速度算出手段と、
前記回転速度算出手段によって算出された回転速度が高いほど、実際の前記回転角に対する前記回転角算出装置によって算出された回転角の遅れが前記回転機の制御に及ぼす影響を打ち消す方向に前記回転機の制御に用いるパラメータの値の補正量を大きく設定して且つ該補正量によって前記パラメータの値を補正する処理を行う遅れ誤差用補正手段とを備えることを特徴とする回転機の制御装置。
【請求項２】
前記遅れ誤差用補正手段は、前記補正する処理として、前記回転速度が高いほど前記回転角算出装置によって算出される回転角の進角側への補正量を大きく設定して且つ該補正量によって前記算出される回転角を補正する処理を行うことを特徴とする請求項１記載の回転機の制御装置。
【請求項３】
前記遅れ誤差用補正手段は、前記補正する処理として、前記回転機の回転加速度が０よりも大きいほど前記進角側への補正量を大きく設定し、前記回転機の回転加速度が０よりも小さいほど前記進角側への補正量を小さく設定する処理を更に行うことを特徴とする請求項２記載の回転機の制御装置。
【請求項４】
前記補正する処理によって補正された回転角に基づき、前記回転機に流れる相電流をｄ軸上の電流及びｑ軸上の電流に変換する電流変換手段と、
前記回転機のｄ軸上の指令電流及びｑ軸上の指令電流を設定する指令電流設定手段とを更に備え、
前記制御回路は、前記設定されたｄ軸上の指令電流に前記変換されたｄ軸上の電流を制御して且つ、前記設定されたｑ軸上の指令電流に前記変換されたｑ軸上の電流を制御することを特徴とする請求項２又は３記載の回転機の制御装置。
【請求項５】
前記回転機の回転速度と、前記回転機の指令トルクとに基づき該回転機の指令電圧ベクトルの振幅を設定する振幅設定手段と、
前記回転機の出力トルクを前記指令トルクに制御すべく前記指令電圧ベクトルの位相を設定する位相設定手段とを更に備え、
前記制御回路は、前記指令電圧ベクトル及び前記補正する処理によって補正された回転角に基づき前記回転機の出力トルクを前記指令トルクに制御することを特徴とする請求項２又は３記載の回転機の制御装置。
【請求項６】
前記補正する処理によって補正された回転角に基づき、前記回転機に流れる相電流をｄ軸上の電流及びｑ軸上の電流に変換する電流変換手段と、
少なくとも前記変換されたｄ軸上の電流及びｑ軸上の電流に基づき、前記回転機の出力トルクを算出するトルク算出手段とを更に備え、
前記位相設定手段は、前記トルク算出手段によって算出された出力トルクを前記指令トルクに制御すべく前記位相を設定することを特徴とする請求項５記載の回転機の制御装置。
【請求項７】
前記遅れ誤差用補正手段は、前記制御回路又は前記回転角算出装置のいずれかに備えられることを特徴とする請求項２〜６のいずれか１項に記載の回転機の制御装置。
【請求項８】
前記回転機に流れる相電流をｄ軸上の電流及びｑ軸上の電流に変換する電流変換手段を更に備え、
前記遅れ誤差用補正手段は、前記補正する処理として、前記回転速度が高いほど前記ｄ軸上の電流及び前記ｑ軸上の電流の前記回転機の遅角側への補正量を大きく設定して且つ該補正量によって前記ｄ軸上の電流及び前記ｑ軸上の電流を補正する処理を行い、
前記制御回路は、前記補正する処理によって補正された前記ｄ軸上の電流及び前記ｑ軸上の電流に基づき前記回転機を制御することを特徴とする請求項１記載の回転機の制御装置。
【請求項９】
前記遅れ誤差用補正手段は、前記補正する処理として、前記回転速度が高いほど前記ｄ軸上の電流及び前記ｑ軸上の電流から定まる実電流ベクトルの前記遅角側への補正量を大きく設定して且つ該補正量によって前記実電流ベクトルを回転補正する処理を行うことを特徴とする請求項８記載の回転機の制御装置。
【請求項１０】
前記遅れ誤差用補正手段は、前記補正する処理として、前記回転速度が高いほど前記回転機のｄ軸上の指令電圧及び該回転機のｑ軸上の指令電圧の前記回転角の進角側への補正量を大きく設定して且つ該補正量によって前記ｄ軸上の指令電圧及び前記ｑ軸上の指令電圧を補正する処理を行い、
前記補正されたｄ軸上の指令電圧及びｑ軸上の指令電圧を指令相電圧に変換する電圧変換手段を更に備え、
前記制御回路は、前記変換された前記指令相電圧に基づき前記回転機を制御することを特徴とする請求項１，８又は９記載の回転機の制御装置。
【請求項１１】
前記遅れ誤差用補正手段は、前記補正する処理として、前記回転速度が高いほど前記ｄ軸上の指令電圧及び前記ｑ軸上の指令電圧から定まる指令電圧ベクトルの前記進角側への補正量を大きく設定して且つ該補正量によって前記指令電圧ベクトルを回転補正する処理を行うことを特徴とする請求項１０記載の回転機の制御装置。
【請求項１２】
前記制御システムには、直流電源と、前記回転機を該直流電源の正極側に接続する高電位側スイッチング素子及び前記回転機を前記直流電源の負極側に接続する低電位側スイッチング素子の直列接続体とが更に備えられ、
前記回転角と関係付けられた前記スイッチング素子のオン操作信号又はオフ操作信号を生成する手段を更に備え、
前記遅れ誤差用補正手段は、前記補正する処理として、前記回転速度が高いほど前記回転角と関係付けられた前記操作信号の出力タイミングの前記回転角の進角側への補正量を大きく設定して且つ該補正量によって前記出力タイミングを補正する処理を行い、
前記制御回路は、前記補正する処理によって補正された前記出力タイミングに基づき前記操作信号を出力することで前記回転機を制御することを特徴とする請求項１，８又は９のいずれか１項に記載の回転機の制御装置。
【請求項１３】
前記回転機の回転速度と、前記回転機の指令トルクとに基づき該回転機の指令電圧ベクトルの振幅を設定する振幅設定手段と、
前記回転機の出力トルクを前記指令トルクに制御すべく前記指令電圧ベクトルの位相を設定する位相設定手段とを更に備え、
前記制御回路は、前記指令電圧ベクトル及び前記補正する処理によって補正された前記パラメータの値に基づき前記回転機の出力トルクを前記指令トルクに制御することを特徴とする請求項８〜１２のいずれか１項に記載の回転機の制御装置。
【請求項１４】
前記回転機に流れる相電流をｄ軸上の電流及びｑ軸上の電流に変換する電流変換手段と、
少なくとも前記変換されたｄ軸上の電流及びｑ軸上の電流に基づき、前記回転機の出力トルクを算出するトルク算出手段とを更に備え、
前記位相設定手段は、前記トルク算出手段によって算出された出力トルクを前記指令トルクに制御すべく前記位相を設定することを特徴とする請求項１３記載の回転機の制御装置。
【請求項１５】
前記回転機のｄ軸上の指令電流及びｑ軸上の指令電流を設定する指令電流設定手段を更に備え、
前記制御回路は、前記補正する処理によって補正された前記パラメータの値に基づき、前記設定されたｄ軸上の指令電流に前記回転機のｄ軸上の電流を制御して且つ、前記設定されたｑ軸上の指令電流に前記回転機のｑ軸上の電流を制御することを特徴とする請求項８〜１２のいずれか１項に記載の回転機の制御装置。
【請求項１６】
前記遅れ誤差用補正手段は、前記補正する処理として、前記回転速度が高いほど前記ｄ軸上の指令電流及び前記ｑ軸上の指令電流の前記回転角の進角側への補正量を大きく設定して且つ該補正量によって前記ｄ軸上の指令電流及び前記ｑ軸上の指令電流を補正する処理を行い、
前記制御回路は、前記補正する処理によって補正された前記ｄ軸上の指令電流に前記ｄ軸上の電流を制御して且つ、前記補正された前記ｑ軸上の指令電流に前記ｑ軸上の電流を制御することを特徴とする請求項１５記載の回転機の制御装置。
【請求項１７】
前記遅れ誤差用補正手段は、前記補正する処理として、前記回転速度が高いほど前記ｄ軸上の指令電流及び前記ｑ軸上の指令電流から定まる指令電流ベクトルの前記進角側への補正量を大きく設定して且つ該補正量によって前記指令電流ベクトルを回転補正する処理を行うことを特徴とする請求項１６記載の回転機の制御装置。
【請求項１８】
前記遅れ誤差用補正手段は、前記回転機の回転加速度の０からのずれ量が大きいほど、実際の前記回転角に対する前記回転角算出装置によって算出される回転角の遅れが前記回転機の制御に及ぼす影響を打ち消す方向への前記補正量の変更を大きくする処理を更に行うことを特徴とする請求項８〜１７のいずれか１項に記載の回転機の制御装置。
【請求項１９】
前記遅れ誤差用補正手段は、前記制御回路に備えられることを特徴とする請求項８〜１８のいずれか１項に記載の回転機の制御装置。
【請求項２０】
前記回転角算出装置によって算出される回転角に基づき、前記回転機の回転速度を含む前記回転角の時間変化に関する情報を算出する速度算出手段を更に備え、
前記遅れ誤差用補正手段は、前記速度算出手段によって算出される情報を用いて前記補正する処理を行うことを特徴とする請求項１〜１９のいずれか１項に記載の回転機の制御装置。
【請求項２１】
所定の数式モデルを用いて前記回転機の回転角を推定する推定手段と、
前記推定手段によって推定される回転角に基づき、前記回転機の回転速度を含む前記回転角の時間変化に関する情報を算出する速度算出手段とを更に備え、
前記遅れ誤差用補正手段は、前記速度算出手段によって算出される情報を用いて前記補正する処理を行うことを特徴とする請求項１〜１９のいずれか１項に記載の回転機の制御装置。
【請求項２２】
前記回転機は、車載回転機であり、
前記回転機が備えられる車両には、回転軸を有して且つ前記回転機とは異なる車載機器と、前記回転軸の回転角に関する情報を検出する検出手段とが更に備えられ、
前記回転機の回転軸と前記車載機器の回転軸とは機械的に連結され、
前記検出手段の検出値に基づき、前記回転機の回転速度を含む前記回転角の時間変化に関する情報を算出する速度算出手段を更に備え、
前記遅れ誤差用補正手段は、前記速度算出手段によって算出される情報を用いて前記補正する処理を行うことを特徴とする請求項１〜１９のいずれか１項に記載の回転機の制御装置。
【請求項２３】
前記回転角算出装置は、前記算出される回転角が規定角となる場合に基準信号を出力する機能を有し、
前記基準信号が出力される時間間隔に基づき、前記回転機の回転速度を含む前記回転角の時間変化に関する情報を算出する速度算出手段を更に備え、
前記遅れ誤差用補正手段は、前記速度算出手段によって算出される情報を用いて前記補正する処理を行うことを特徴とする請求項１〜１９のいずれか１項に記載の回転機の制御装置。
【請求項２４】
前記回転角センサは、互いに位相が「π／２」だけ相違する一対の変調波によって搬送波が変調された一対の被変調波を前記出力信号とするレゾルバであり、
前記一対の被変調波のうち少なくとも１つに基づき、前記回転機の回転速度を含む前記回転角の時間変化に関する情報を算出する速度算出手段を更に備え、
前記遅れ誤差用補正手段は、前記速度算出手段によって算出される情報を用いて前記補正する処理を行うことを特徴とする請求項１〜１９のいずれか１項に記載の回転機の制御装置。
【請求項２５】
前記回転機の各相に印加される誘起電圧に基づき、前記回転機の回転速度を含む前記回転角の時間変化に関する情報を算出する速度算出手段を更に備え、
前記遅れ誤差用補正手段は、前記速度算出手段によって算出される情報を用いて前記補正する処理を行うことを特徴とする請求項１〜１９のいずれか１項に記載の回転機の制御装置。
【請求項２６】
前記回転機の回転速度を含む前記回転角の時間変化に関する情報を推定する速度推定手段を更に備え、
前記遅れ誤差用補正手段は、前記速度推定手段によって推定される情報を用いて前記補正する処理を行うことを特徴とする請求項１〜１９のいずれか１項又は請求項８に記載の回転機の制御装置。
【請求項２７】
前記速度推定手段は、前記回転速度を含む前記回転角の時間変化に関する情報を予測する手段であり、
前記遅れ誤差用補正手段は、前記予測される情報を用いて前記補正する処理を行うことを特徴とする請求項２６に記載の回転機の制御装置。
【請求項２８】
前記遅れ誤差用補正手段は、実際の前記回転角に対する前記回転角算出装置によって算出される回転角の遅れが前記回転機の制御に及ぼす影響を打ち消す方向への前記補正量を前記回転機の回転速度と関連付けて規定するマップ、及び前記打ち消す方向への前記補正量を前記回転機の回転速度と関連付けて規定する数式のうち少なくとも１つである規定情報を用いて前記補正する処理を行うことを特徴とする請求項１〜２７のいずれか１項に記載の回転機の制御装置。
【請求項２９】
当該回転機の制御装置には、前記回転角算出装置に応じた専用の前記規定情報が記憶された記憶手段が備えられることを特徴とする請求項２８記載の回転機の制御装置。
【請求項３０】
回転体の回転角に応じた出力信号を出力する回転角センサに適用され、前記出力信号に基づき前記回転角を算出する回転角算出装置において、
規定期間における前記回転角の平均値に基づき前記回転角の予測値を算出し、該算出された予測値に基づき、正弦波状の変動誤差を除去すべく前記算出された回転角を補正する変動誤差用補正手段と、
前記変動誤差用補正手段によって補正された回転角に基づき、前記回転体の回転速度を算出する回転速度算出手段と、
前記回転速度算出手段によって算出された回転速度が高いほど前記算出された回転角の進角側への補正量を大きく設定して且つ該補正量によって前記算出された回転角を補正する処理を行う遅れ誤差用補正手段とを備えることを特徴とする回転角算出装置。
【請求項３１】
前記遅れ誤差用補正手段は、前記補正する処理として、前記回転体の回転加速度が０よりも大きいほど前記進角側への補正量を大きく設定し、前記回転体の回転加速度が０よりも小さいほど前記進角側への補正量を小さく設定する処理を更に行うことを特徴とする請求項３０記載の回転角算出装置。
【請求項３２】
前記回転体の回転速度を含む前記回転角の時間変化に関する情報を推定する速度推定手段を更に備え、
前記遅れ誤差用補正手段は、前記速度推定手段によって推定される情報を用いて前記補正する処理を行うことを特徴とする請求項３０又は３１記載の回転角算出装置。
【請求項３３】
前記速度推定手段は、前記回転速度を含む前記回転角の時間変化に関する情報を予測する手段であり、
前記遅れ誤差用補正手段は、前記予測される情報を用いて前記補正する処理を行うことを特徴とする請求項３２記載の回転角算出装置。
【請求項３４】
前記遅れ誤差用補正手段は、前記進角側への補正量を前記回転体の回転速度と関連付けて規定するマップ、及び前記進角側への補正量を前記回転体の回転速度と関連付けて規定する数式のうち少なくとも１つである規定情報を用いて前記補正する処理を行うことを特徴とする請求項３０〜３３のいずれか１項に記載の回転角算出装置。
【請求項３５】
当該回転角算出装置には、その個体に応じた専用の前記規定情報が記憶された記憶手段が備えられることを特徴とする請求項３４記載の回転角算出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転機の回転角に応じた出力信号を出力する回転角センサと、前記出力信号に基づき前記回転角を算出する回転角算出装置とを備える回転機の制御システムに適用される回転機の制御装置、及び回転体の回転角に応じた出力信号を出力する回転角センサに適用される回転角算出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、回転機の回転角に応じた出力信号を出力する回転角センサ（例えばレゾルバ）と、上記出力信号に基づき回転機の回転角を算出する回転角算出装置（例えばレゾルバデジタルコンバータ）とを備える回転機の制御システムに適用され、回転角算出装置によって算出される回転角に基づき回転機を制御する制御装置が知られている。ここで、回転角算出装置によって算出される回転角には、例えばレゾルバ角で１次成分や２次成分などが重畳した変動誤差が含まれ得る。この場合、実際の回転角の把握精度が低下し、ひいては回転機の制御性が低下するおそれがある。
【０００３】
こうした問題を解決すべく、下記特許文献１に見られるように、多相同期モータの回転角の検出値に含まれる上記変動誤差を除去すべく、回転角の検出値を補正する技術が知られている。詳しくは、例えばモータの回転角の検出値が０°となってから３６０°となるまでの期間を規定期間として、この期間に相当する時間に基づき回転角の平均値を算出し、算出された平均値から回転角の予測値を算出する。そして算出された予測値と、回転角の検出値との差に基づき、回転角の検出値を補正する。これにより、回転角の検出値に含まれる変動誤差を除去し、実際の回転角の把握精度の向上を図っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２４２３７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、回転角に含まれる誤差には、上記変動誤差の他に、遅れ誤差がある。遅れ誤差は、回転角センサの出力信号に基づく回転角の算出処理に回転角算出装置が所定の演算時間を要することに起因して発生する。この遅れ誤差が回転角に含まれる場合、回転角算出装置によって算出される回転角は、実際の回転角に対して所定角遅れた値となる。
【０００６】
上記遅れ誤差が回転角に含まれると、変動誤差が回転角に含まれる場合と同様に、回転機の制御性が低下するおそれがある。特に、遅れ誤差は回転機の回転速度が高いほど大きくなる傾向にあることから、例えば回転機の小型化等を目的として回転機の高回転化が図られる場合には、回転角の把握精度の低下が顕著となるおそれがある。そして、この場合、遅れ誤差が回転機の制御に及ぼす影響が大きくなるおそれがある。
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、回転角算出装置によって算出される回転角に含まれる遅れ誤差が回転機の制御に及ぼす影響を抑制することのできる回転機の制御装置を提供することにある。また、本発明の目的は、上記回転角に含まれる遅れ誤差を除去することのできる回転角算出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
以下、上記課題を解決するための手段、及びその作用効果について記載する。
【０００９】
第１の発明は、回転機の回転角に応じた出力信号を出力する回転角センサと、前記出力信号に基づき前記回転角を算出する回転角算出装置とを備える回転機の制御システムに適用され、前記回転角算出装置によって算出される回転角に基づき前記回転機を制御する制御回路を備える回転機の制御装置において、前記回転機の回転速度が高いほど、実際の前記回転角に対する前記回転角算出装置によって算出される回転角の遅れが前記回転機の制御に及ぼす影響を打ち消す方向に前記回転機の制御に用いるパラメータの値の補正量を大きく設定して且つ該補正量によって前記パラメータの値を補正する処理を行う補正手段を備えることを特徴とする。
【００１０】
上記発明では、回転機の回転速度が高いほど遅れ誤差が大きくなる傾向にあることに鑑み、回転速度が高いほど上記態様にて回転機の制御に用いるパラメータの値の補正量を大きく設定し、設定された補正量によって上記パラメータの値を補正する。これにより、回転角算出装置によって算出される回転角に含まれる遅れ誤差が回転機の制御に及ぼす影響を抑制することができる。
【００１１】
第２の発明は、第１の発明において、前記補正手段は、前記補正する処理として、前記回転速度が高いほど前記回転角算出装置によって算出される回転角の進角側への補正量を大きく設定して且つ該補正量によって前記算出される回転角を補正する処理を行うことを特徴とする。
【００１２】
上記発明では、上記態様にて算出される回転角の進角側への補正量によって回転角算出装置にて算出される回転角を補正することで、回転角に含まれる遅れ誤差を除去することができる。これにより、遅れ誤差が回転機の制御に及ぼす影響を好適に抑制することができる。
【００１３】
第３の発明は、第２の発明において、前記補正手段は、前記補正する処理として、前記回転機の回転加速度が０よりも大きいほど前記進角側への補正量を大きく設定し、前記回転機の回転加速度が０よりも小さいほど前記進角側への補正量を小さく設定する処理を更に行うことを特徴とする。
【００１４】
回転角の進角側への補正量を回転速度によって定める場合、回転加速度が０よりも大きくなる回転機の加速時や回転加速度が０よりも小さくなる回転機の減速時等、回転機の回転加速度が０でない状況下において、上記補正量が遅れ誤差を除去するための適切な値からずれ、回転角から遅れ誤差を適切に除去することができなくなるおそれがある。特に、回転加速度の０からのずれ量が大きくなる状況下においては、上記適切な値からのずれが顕著となり、回転機の制御性の低下が顕著となることが懸念される。ここで、上記発明では、回転機の回転速度に加えて、回転機の回転加速度を用いて上記態様にて上記進角側への補正量を設定する。このため、回転機の回転加速度が０でない状況下において、回転角から遅れ誤差を適切に除去するための補正量を適切に設定することができる。
【００１５】
なお、上記発明において、回転角算出装置による回転角の算出周期が制御回路による回転機の制御に関する演算周期よりも長く設定されることがある。この設定は、回転角算出装置の演算負荷の低減等を図ることを目的としたものである。こうした設定がなされると、回転機の回転加速度が０でない状況下において、回転機の制御に関する演算タイミングにおける回転角の把握精度が低下しやすい。このため、上記設定がなされる場合、第５の発明の発明特定事項を備えるメリットが大きい。
【００１６】
ここで、回転角算出装置による回転角の算出周期が制御回路による回転機の制御に関する演算周期よりも長く設定される構成において、回転角の具体的な補正態様としては、例えば、上記回転角算出装置によって算出される回転角に基づき、上記回転速度を算出する算出手段と、上記算出手段によって算出される直近の回転速度、及び上記算出手段による上記直近の回転速度の算出タイミングから現在の上記回転機の制御に関する演算タイミングまでの時間に基づき、現在の上記回転速度を推定する手段とを更に備え、上記補正手段は、上記推定された回転速度を用いて上記補正する処理を行うものが挙げられる。
【００１７】
第４の発明は、第２又は３の発明において、前記補正する処理によって補正された回転角に基づき、前記回転機に流れる相電流をｄ軸上の電流及びｑ軸上の電流に変換する電流変換手段と、前記回転機のｄ軸上の指令電流及びｑ軸上の指令電流を設定する指令電流設定手段とを更に備え、前記制御回路は、前記設定されたｄ軸上の指令電流に前記変換されたｄ軸上の電流を制御して且つ、前記設定されたｑ軸上の指令電流に前記変換されたｑ軸上の電流を制御することを特徴とする。
【００１８】
上記発明では、電流制御が行われる回転機の制御システムにおいて、遅れ誤差が除去された回転角を用いて回転機を流れる相電流をｄ軸上の電流及びｑ軸上の電流に変換する。これにより、遅れ誤差が電流制御に及ぼす影響を好適に抑制することができる。
【００１９】
第５の発明は、第２又は３の発明において、前記回転機の回転速度と、前記回転機の指令トルクとに基づき該回転機の指令電圧ベクトルの振幅を設定する振幅設定手段と、前記回転機の出力トルクを前記指令トルクに制御すべく前記指令電圧ベクトルの位相を設定する位相設定手段とを更に備え、前記制御回路は、前記指令電圧ベクトル及び前記補正する処理によって補正された回転角に基づき前記回転機の出力トルクを前記指令トルクに制御することを特徴とする。
【００２０】
上記発明では、トルク制御が行われる回転機の制御システムにおいて、遅れ誤差が除去された回転角を用いて回転機の出力トルクを指令トルクに制御する。これにより、遅れ誤差がトルク制御に及ぼす影響を好適に抑制することができる。
【００２１】
第６の発明は、第５の発明において、前記補正する処理によって補正された回転角に基づき、前記回転機に流れる相電流をｄ軸上の電流及びｑ軸上の電流に変換する電流変換手段と、少なくとも前記変換されたｄ軸上の電流及びｑ軸上の電流に基づき、前記回転機の出力トルクを算出するトルク算出手段とを更に備え、前記位相設定手段は、前記トルク算出手段によって算出された出力トルクを前記指令トルクに制御すべく前記位相を設定することを特徴とする。
【００２２】
上記発明では、遅れ誤差が除去された回転角を用いて回転機を流れる相電流をｄ軸上の電流及びｑ軸上の電流に変換し、少なくとも上記変換されたｄ軸上の電流及びｑ軸上の電流に基づき回転機の出力トルクを算出する。そして、算出された出力トルクを用いて指令電圧ベクトルの位相を設定する。これにより、遅れ誤差がトルク制御に及ぼす影響をより好適に抑制することができる。
【００２３】
第７の発明は、第２〜６のいずれか１つの発明において、前記補正手段は、前記制御回路又は前記回転角算出装置のいずれかに備えられることを特徴とする。
【００２４】
第８の発明は、第１の発明において、前記回転機に流れる相電流をｄ軸上の電流及びｑ軸上の電流に変換する電流変換手段を更に備え、前記補正手段は、前記補正する処理として、前記回転速度が高いほど前記ｄ軸上の電流及び前記ｑ軸上の電流の前記回転機の遅角側への補正量を大きく設定して且つ該補正量によって前記ｄ軸上の電流及び前記ｑ軸上の電流を補正する処理を行い、前記制御回路は、前記補正する処理によって補正された前記ｄ軸上の電流及び前記ｑ軸上の電流に基づき前記回転機を制御することを特徴とする。
【００２５】
上記発明では、上記態様にて回転機を流れるｄｑ軸上の電流を補正する。これにより、回転角に含まれる遅れ誤差がｄｑ軸上の電流の変換処理に及ぼす影響を抑制することができ、ひいては遅れ誤差が回転機の制御に及ぼす影響を適切に抑制することができる。
【００２６】
第９の発明は、第８の発明において、前記補正手段は、前記補正する処理として、前記回転速度が高いほど前記ｄ軸上の電流及び前記ｑ軸上の電流から定まる実電流ベクトルの前記遅角側への補正量を大きく設定して且つ該補正量によって前記実電流ベクトルを回転補正する処理を行うことを特徴とする。
【００２７】
上記発明では、ｄｑ軸上の電流を適切に補正することができる。
【００２８】
第１０の発明は、第１，８又は９の発明において、前記補正手段は、前記補正する処理として、前記回転速度が高いほど前記回転機のｄ軸上の指令電圧及び該回転機のｑ軸上の指令電圧の前記回転角の進角側への補正量を大きく設定して且つ該補正量によって前記ｄ軸上の指令電圧及び前記ｑ軸上の指令電圧を補正する処理を行い、前記補正されたｄ軸上の指令電圧及びｑ軸上の指令電圧を指令相電圧に変換する電圧変換手段を更に備え、前記制御回路は、前記変換された前記指令相電圧に基づき前記回転機を制御することを特徴とする。
【００２９】
上記発明では、上記態様にて回転機に印加されるｄｑ軸上の指令電圧を補正する。これにより、回転角に含まれる遅れ誤差が指令相電圧の変換処理に及ぼす影響を抑制することができ、ひいては遅れ誤差が回転機の制御に及ぼす影響を適切に抑制することができる。
【００３０】
第１１の発明は、第１０の発明において、前記補正手段は、前記補正する処理として、前記回転速度が高いほど前記ｄ軸上の指令電圧及び前記ｑ軸上の指令電圧から定まる指令電圧ベクトルの前記進角側への補正量を大きく設定して且つ該補正量によって前記指令電圧ベクトルを回転補正する処理を行うことを特徴とする。
【００３１】
上記発明では、ｄｑ軸上の指令電圧を適切に補正することができる。
【００３２】
第１２の発明は、第１，８又は９の発明において、前記制御システムには、直流電源と、前記回転機を該直流電源の正極側に接続する高電位側スイッチング素子及び前記回転機を前記直流電源の負極側に接続する低電位側スイッチング素子の直列接続体とが更に備えられ、前記回転角と関係付けられた前記スイッチング素子のオン操作信号又はオフ操作信号を生成する手段を更に備え、前記補正手段は、前記補正する処理として、前記回転速度が高いほど前記回転角と関係付けられた前記操作信号の出力タイミングの前記回転角の進角側への補正量を大きく設定して且つ該補正量によって前記出力タイミングを補正する処理を行い、前記制御回路は、前記補正する処理によって補正された前記出力タイミングに基づき前記操作信号を出力することで前記回転機を制御することを特徴とする。
【００３３】
上記発明では、上記態様にて設定される補正量によってスイッチング素子の操作信号の出力タイミングを補正する。すなわち、回転速度が高いほど上記出力タイミングを早める。これにより、回転角に含まれる遅れ誤差が回転機の制御に及ぼす影響を適切に抑制することができる。
【００３４】
第１３の発明は、第８〜１２のいずれか１つの発明において、前記回転機の回転速度と、前記回転機の指令トルクとに基づき該回転機の指令電圧ベクトルの振幅を設定する振幅設定手段と、前記回転機の出力トルクを前記指令トルクに制御すべく前記指令電圧ベクトルの位相を設定する位相設定手段とを更に備え、前記制御回路は、前記指令電圧ベクトル及び前記補正する処理によって補正された前記パラメータの値に基づき前記回転機の出力トルクを前記指令トルクに制御することを特徴とする。
【００３５】
上記発明では、指令電圧ベクトルに加えて、上記補正する処理によって補正された上記パラメータの値に基づき回転機のトルク制御を行う。これにより、遅れ誤差がトルク制御に及ぼす影響を好適に抑制することができる。
【００３６】
第１４の発明は、第１３の発明において、前記回転機に流れる相電流をｄ軸上の電流及びｑ軸上の電流に変換する電流変換手段と、少なくとも前記変換されたｄ軸上の電流及びｑ軸上の電流に基づき、前記回転機の出力トルクを算出するトルク算出手段とを更に備え、前記位相設定手段は、前記トルク算出手段によって算出された出力トルクを前記指令トルクに制御すべく前記位相を設定することを特徴とする。
【００３７】
上記発明では、少なくとも上記変換されたｄ軸上の電流及びｑ軸上の電流に基づき回転機の出力トルクを算出し、算出された出力トルクを用いて指令電圧ベクトルの位相を設定することから、遅れ誤差がトルク制御に影響を及ぼし得る。このため、こうした上記発明は、遅れ誤差がトルク制御に及ぼす影響を抑制できる第１３の発明の発明特定事項を備えるメリットが大きい。
【００３８】
第１５の発明は、第８〜１２のいずれか１つの発明において、前記回転機のｄ軸上の指令電流及びｑ軸上の指令電流を設定する指令電流設定手段を更に備え、前記制御回路は、前記補正する処理によって補正された前記パラメータの値に基づき、前記設定されたｄ軸上の指令電流に前記回転機のｄ軸上の電流を制御して且つ、前記設定されたｑ軸上の指令電流に前記回転機のｑ軸上の電流を制御することを特徴とする。
【００３９】
上記発明では、上記補正する処理によって補正された上記パラメータの値に基づき、ｄｑ軸上の実電流をｄｑ軸上の指令電流に制御する。これにより、遅れ誤差が電流制御に及ぼす影響を好適に抑制することができる。
【００４０】
第１６の発明は、第１５の発明において、前記補正手段は、前記補正する処理として、前記回転速度が高いほど前記ｄ軸上の指令電流及び前記ｑ軸上の指令電流の前記回転角の進角側への補正量を大きく設定して且つ該補正量によって前記ｄ軸上の指令電流及び前記ｑ軸上の指令電流を補正する処理を行い、前記制御回路は、前記補正する処理によって補正された前記ｄ軸上の指令電流に前記ｄ軸上の電流を制御して且つ、前記補正された前記ｑ軸上の指令電流に前記ｑ軸上の電流を制御することを特徴とする。
【００４１】
上記発明では、上記態様にて回転機に対するｄｑ軸上の指令電流を補正する。こうした上記発明によれば、回転角算出装置によって算出される回転角に含まれる遅れ誤差が回転機の電流制御に及ぼす影響を抑制可能なように指令電流を設定することができ、遅れ誤差が回転機の制御に及ぼす影響を適切に抑制することができる。
【００４２】
第１７の発明は、第１６の発明において、前記補正手段は、前記補正する処理として、前記回転速度が高いほど前記ｄ軸上の指令電流及び前記ｑ軸上の指令電流から定まる指令電流ベクトルの前記進角側への補正量を大きく設定して且つ該補正量によって前記指令電流ベクトルを回転補正する処理を行うことを特徴とする。
【００４３】
上記発明では、ｄｑ軸上の指令電流を適切に補正することができる。
【００４４】
第１８の発明は、第８〜１７のいずれか１つの発明において、前記補正手段は、前記補正する処理として、前記回転機の回転加速度が大きいほど、実際の前記回転角に対する前記回転角算出装置によって算出される回転角の遅れが前記回転機の制御に及ぼす影響を打ち消す方向への前記補正量の変更を大きくする処理を更に行うことを特徴とする。
【００４５】
回転角の補正量を回転速度によって定める場合、回転加速度が０よりも大きくなる回転機の加速時や回転加速度が０よりも小さくなる回転機の減速時等、回転機の回転加速度が０でない状況下において、上記補正量が遅れ誤差を除去するための適切な値からずれ、回転角から遅れ誤差を適切に除去することができなくなるおそれがある。特に、回転加速度の０からのずれ量が大きくなる状況下においては、上記適切な値からのずれが顕著となり、回転機の制御性の低下が顕著となることが懸念される。ここで、上記発明では、回転機の回転加速度が大きいほど、実際の回転角に対する回転角算出装置によって算出される回転角の遅れが回転機の制御に及ぼす影響を打ち消す方向への上記補正量の変更を大きくする処理を更に行う。このため、回転機の回転加速度が０でない状況下において、回転角から遅れ誤差を適切に除去するための補正量を適切に設定することができる。
【００４６】
第１９の発明は、第８〜１８のいずれか１つの発明において、前記補正手段は、前記制御回路に備えられることを特徴とする。
【００４７】
第２０の発明は、第１〜１９のいずれか１つの発明において、前記回転角算出装置によって算出される回転角に基づき、前記回転機の回転速度を含む前記回転角の時間変化に関する情報を算出する速度算出手段を更に備え、前記補正手段は、前記速度算出手段によって算出される情報を用いて前記補正する処理を行うことを特徴とする。
【００４８】
なお、上記補正する処理において回転加速度を用いる場合、回転角の時間変化に関する情報とは、回転機の回転速度及び回転加速度のことをいう。
【００４９】
第２１の発明は、第１〜１９のいずれか１つの発明において、所定の数式モデルを用いて前記回転機の回転角を推定する推定手段と、前記推定手段によって推定される回転角に基づき、前記回転機の回転速度を含む前記回転角の時間変化に関する情報を算出する速度算出手段とを更に備え、前記補正手段は、前記速度算出手段によって算出される情報を用いて前記補正する処理を行うことを特徴とする。
【００５０】
第２２の発明は、第１〜１９のいずれか１つの発明において、前記回転機は、車載回転機であり、前記回転機が備えられる車両には、回転軸を有して且つ前記回転機とは異なる車載機器と、前記回転軸の回転角に関する情報を検出する検出手段とが更に備えられ、前記回転機の回転軸と前記車載機器の回転軸とは機械的に連結され、前記検出手段の検出値に基づき、前記回転機の回転速度を含む前記回転角の時間変化に関する情報を算出する速度算出手段を更に備え、前記補正手段は、前記速度算出手段によって算出される情報を用いて前記補正する処理を行うことを特徴とする。
【００５１】
第２３の発明は、第１〜１９のいずれか１つの発明において、前記回転角算出装置は、前記算出される回転角が規定角となる場合に基準信号を出力する機能を有し、前記基準信号が出力される時間間隔に基づき、前記回転機の回転速度を含む前記回転角の時間変化に関する情報を算出する速度算出手段を更に備え、前記補正手段は、前記速度算出手段によって算出される情報を用いて前記補正する処理を行うことを特徴とする。
【００５２】
第２４の発明は、第１〜１９のいずれか１つの発明において、前記回転角センサは、互いに位相が「π／２」だけ相違する一対の変調波によって搬送波が変調された一対の被変調波を前記出力信号とするレゾルバであり、前記一対の被変調波のうち少なくとも１つに基づき、前記回転機の回転速度を含む前記回転角の時間変化に関する情報を算出する速度算出手段を更に備え、前記補正手段は、前記速度算出手段によって算出される情報を用いて前記補正する処理を行うことを特徴とする。
【００５３】
第２５の発明は、第１〜１９のいずれか１つの発明において、前記回転機の各相に印加される誘起電圧に基づき、前記回転機の回転速度を含む前記回転角の時間変化に関する情報を算出する速度算出手段を更に備え、前記補正手段は、前記速度算出手段によって算出される情報を用いて前記補正する処理を行うことを特徴とする。
【００５４】
第２６の発明は、第１〜１９のいずれか１つの発明において、前記回転機の回転速度を含む前記回転角の時間変化に関する情報を推定する速度推定手段を更に備え、前記補正手段は、前記速度推定手段によって推定される情報を用いて前記補正する処理を行うことを特徴とする。
【００５５】
回転角算出装置の演算負荷の低減等を図ることを目的として、回転角算出装置による回転角の算出周期が制御回路による回転機の制御に関する演算周期よりも長く設定されることがある。こうした設定がなされると、回転機の回転加速度が０でない状況下において、回転機の制御に関する演算タイミングにおける回転角の把握精度が低下しやすい。この点、上記発明では、速度推定手段を備えることで、上記算出周期が上記演算周期よりも長い場合において、例えば回転機の制御に関する演算タイミングにおける回転角を適切に把握することができる。
【００５６】
第２７の発明は、第２６の発明において、前記速度推定手段は、前記回転速度を含む前記回転角の時間変化に関する情報を予測する手段であり、前記補正手段は、前記予測される情報を用いて前記補正する処理を行うことを特徴とする。
【００５７】
上記発明では、近い将来の回転速度を含む上記情報を推定する、すなわち回転速度を含む上記情報を予測することで、予測される情報を用いて、例えば回転速度の変化を見込んで回転機の制御に用いるパラメータの値を補正することができる。
【００５８】
なお、第２６の発明（又は第２７の発明）が第３又は第１８の発明の発明特定事項を備える場合、回転機の回転加速度を推定（又は予測）する手段を更に備え、推定（又は予測）される回転加速度を用いて上記補正する処理を行ってもよい。
【００５９】
第２８の発明は、第１〜２７のいずれか１つの発明において、前記補正手段は、実際の前記回転角に対する前記回転角算出装置によって算出される回転角の遅れが前記回転機の制御に及ぼす影響を打ち消す方向への前記補正量を前記回転機の回転速度と関連付けて規定するマップ、及び前記打ち消す方向への前記補正量を前記回転機の回転速度と関連付けて規定する数式のうち少なくとも１つである規定情報を用いて前記補正する処理を行うことを特徴とする。
【００６０】
上記発明では、例えば、上記回転角の遅れが回転機の制御に及ぼす影響を打ち消すための処理に要する時間の低減を図ることができる。
【００６１】
第２９の発明は、第２８の発明において、当該回転機の制御装置には、前記回転角算出装置に応じた専用の前記規定情報が記憶された記憶手段が備えられることを特徴とする。
【００６２】
回転角算出装置の個体差等に起因して、回転角センサの出力信号に基づき回転角を算出するための演算時間が回転角算出装置毎に相違し得る。この点に鑑み、上記発明では、回転角算出装置に応じた専用の規定情報が記憶された記憶手段を備えている。このため、回転角の遅れが回転機の制御に及ぼす影響をいっそう好適に抑制することができる。
【００６３】
第３０の発明は、第１〜２９のいずれか１つの発明において、前記補正手段を第１の補正手段とし、規定期間における前記回転角の平均値に基づき前記回転角の予測値を算出し、該算出される予測値に基づき前記回転角算出装置によって算出される回転角を補正する第２の補正手段を更に備え、前記制御回路は、前記第２の補正手段によって補正された回転角に基づき、前記回転機を制御することを特徴とする。
【００６４】
上記発明では、第２の補正手段を備えることで、回転角に含まれる変動誤差を除去することができ、ひいては変動誤差が回転機の制御に及ぼす影響を抑制することができる。
【００６５】
第３１の発明は、回転体の回転角に応じた出力信号を出力する回転角センサに適用され、前記出力信号に基づき前記回転角を算出する回転角算出装置において、前記回転体の回転速度が高いほど前記算出される回転角の進角側への補正量を大きく設定して且つ該補正量によって前記算出される回転角を補正する処理を行う補正手段を備えることを特徴とする。
【００６６】
上記発明では、回転体の回転速度が高いほど遅れ誤差が大きくなる傾向にあることに鑑み、回転速度が高いほど回転角算出装置によって算出される回転角の進角側への補正量を大きく設定する。そして、設定される補正量によって上記算出される回転角を補正する。これにより、回転角算出装置によって算出される回転角に含まれる遅れ誤差を除去することができる。
【００６７】
第３２の発明は、第３１の発明において、前記補正手段は、前記補正する処理として、前記回転体の回転加速度が大きいほど前記進角側への補正量を大きく設定し、前記回転体の回転加速度が０よりも小さいほど前記進角側への補正量を小さく設定する処理を更に行うことを特徴とする。
【００６８】
回転角の進角側への補正量を回転速度によって定める場合、回転加速度が０よりも大きくなる回転機の加速時や回転加速度が０よりも小さくなる回転機の減速時等、回転体の回転加速度が０でない状況下において、上記補正量が遅れ誤差を除去するための適切な値からずれ、回転角から遅れ誤差を適切に除去することができなくなるおそれがある。特に、回転加速度の０からのずれ量が大きくなる状況下においては、上記適切な値からのずれが顕著になることが懸念される。ここで、上記発明では、回転体の回転速度に加えて、回転体の回転加速度を用いて上記態様にて上記進角側への補正量を設定する。このため、回転体の回転加速度が０でない状況下において、回転角から遅れ誤差を除去するための補正量を適切に設定することができる。
【００６９】
第３３の発明は、第３１又は３２の発明において、前記回転体の回転速度を含む前記回転角の時間変化に関する情報を推定する速度推定手段を更に備え、前記補正手段は、前記速度推定手段によって推定される情報を用いて前記補正する処理を行うことを特徴とする。
【００７０】
回転角算出装置の演算負荷の低減等を図ることを目的として、回転角算出装置による回転角の算出周期が、例えば回転角センサが適用される機器の制御に関する演算周期よりも長く設定されることがある。こうした設定がなされると、上記機器の有する回転体の回転加速度が０でない状況下において、機器の制御に関する演算タイミングにおける回転角の把握精度が低下しやすい。この点、上記発明では、速度推定手段を備えることで、例えば機器の制御に関する演算タイミングにおける回転角を適切に把握することができる。
【００７１】
第３４の発明は、第３３の発明において、前記速度推定手段は、前記回転速度を含む前記回転角の時間変化に関する情報を予測する手段であり、前記補正手段は、前記予測される情報を用いて前記補正する処理を行うことを特徴とする。
【００７２】
上記発明では、近い将来の回転速度を推定する、すなわち回転速度を予測することで、予測される回転速度を用いて、例えば回転速度の変化を見込んで上記算出される回転速度を補正することができる。
【００７３】
なお、第３３の発明（又は第３４の発明）が第３２の発明の発明特定事項を備える場合、回転体の回転加速度を推定（又は予測）する手段を更に備え、推定（又は予測）される回転加速度を用いて上記補正する処理を行ってもよい。
【００７４】
第３５の発明は、第３１〜３４のいずれか１つの発明において、前記補正手段は、前記進角側への補正量を前記回転体の回転速度と関連付けて規定するマップ、及び前記進角側への補正量を前記回転体の回転速度と関連付けて規定する数式のうち少なくとも１つである規定情報を用いて前記補正する処理を行うことを特徴とする。
【００７５】
上記発明では、例えば、回転角算出装置が回転角の補正に要する時間の低減を図ることができる。
【００７６】
第３６の発明は、第３５の発明において、当該回転角算出装置には、その個体に応じた専用の前記規定情報が記憶された記憶手段が備えられることを特徴とする。
【００７７】
回転角算出装置の個体差等に起因して、回転角センサの出力信号に基づき回転角を算出するための演算時間が回転角算出装置毎に相違し得る。この点に鑑み、上記発明では、回転角算出装置に応じた専用の規定情報が記憶された記憶手段を備えている。このため、回転角に含まれる遅れ誤差をいっそう好適に除去することができる。
【００７８】
第３７の発明は、第３１〜３６のいずれか１つの発明において、前記補正手段を第１の補正手段とし、規定期間における前記回転角の平均値に基づき前記回転角の予測値を算出し、該算出される予測値に基づき前記算出される回転角を補正する第２の補正手段を更に備えることを特徴とする。
【００７９】
上記発明では、第２の補正手段を備えることで、回転角に含まれる変動誤差を適切に除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】第１の実施形態にかかるシステム構成図。
【図２】同実施形態にかかるモータジェネレータの制御処理等を示すブロック図。
【図３】Ｒ／Ｄコンバータによって算出される回転角に含まれる誤差の概要を示す図。
【図４】第１の実施形態にかかる遅れ補正量の設定態様を示す図。
【図５】第２の実施形態にかかるモータジェネレータの制御処理等を示すブロック図。
【図６】第３の実施形態にかかるモータジェネレータの制御処理等を示すブロック図。
【図７】同実施形態にかかる電流ベクトルの回転補正の概要を示す図。
【図８】同実施形態にかかる電圧ベクトルの回転補正の概要を示す図。
【図９】第４の実施形態にかかるモータジェネレータの制御処理等を示すブロック図。
【図１０】同実施形態にかかる操作信号の補正態様を示す図。
【図１１】同実施形態にかかる操作信号の補正量の設定態様を示す図。
【図１２】第５の実施形態にかかるモータジェネレータの制御処理等を示すブロック図。
【図１３】同実施形態にかかる車両の加速時における遅れ補正量の設定態様を示す図。
【図１４】同実施形態にかかる車両の減速時における遅れ補正量の設定態様を示す図。
【図１５】第６の実施形態にかかるモータジェネレータの制御処理等を示すブロック図。
【図１６】第７の実施形態にかかるモータジェネレータの制御処理等を示すブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００８１】
（第１の実施形態）
以下、本発明にかかる制御装置をパラレルハイブリッド車両に搭載される回転機の制御システムに適用した第１の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００８２】
図１に、本実施形態にかかるシステム構成を示す。
【００８３】
図示されるように、モータジェネレータ１０は、車載主機としての３相の電動機兼発電機であり、変速装置１２等を介して駆動輪１４に機械的に連結されている。本実施形態では、モータジェネレータ１０として、永久磁石同期モータ（例えば埋め込み磁石同期モータＩＰＭＳＭ）を用いている。なお、変速装置１２は、モータジェネレータ１０の回転速度を変速装置１２の変速比に応じた回転速度に変換する機能等を有している。
【００８４】
上記モータジェネレータ１０には、車載主機としてのエンジン１６の出力軸（クランク軸）が機械的に連結されている。本実施形態では、クランク軸とモータジェネレータ１０の出力軸とは同一軸で接続されている。このため、クランク軸の回転速度（エンジン回転速度）は、モータジェネレータ１０の回転速度と同一となる。
【００８５】
モータジェネレータ１０は、インバータＩＶ及びシステムメインリレー１８等を介して高圧バッテリ２０に接続されている。高圧バッテリ２０は、例えば百Ｖ以上となる端子電圧を有する蓄電池である。ちなみに、高圧バッテリ２０としては、例えば、リチウムイオン蓄電池や、ニッケル水素蓄電池を採用することができる。
【００８６】
インバータＩＶは、パワー素子としての高電位側のスイッチング素子Ｓｊｐ（ｊ＝ｕ，ｖ，ｗ）及び低電位側のスイッチング素子Ｓｊｎの直列接続体が３つ並列接続されて構成されている。そして、これら高電位側のスイッチング素子Ｓｊｐ及び低電位側のスイッチング素子Ｓｊｎの接続点が、モータジェネレータ１０のＵ，Ｖ，Ｗ相にそれぞれ接続されている。本実施形態では、これら高電位側のスイッチング素子Ｓｊｐ及び低電位側のスイッチング素子Ｓｊｎとして、電圧制御形のスイッチング素子である絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）を用いている。なお、高電位側のスイッチング素子Ｓｊｐ，低電位側のスイッチング素子Ｓｊｎの入出力端子間（コレクタ及びエミッタ間）には、フリーホイールダイオードＦＤｐ、ＦＤｎが接続されている。
【００８７】
制御システムには、モータジェネレータ１０のＶ，Ｗ相を流れる電流ｉｖ，ｉｗを検出する電流センサ２２，２４と、インバータＩＶの入力電圧を検出する電圧センサ２６とが備えられている。
【００８８】
また、制御システムには、モータジェネレータ１０の回転角（電気角）を検出するためのレゾルバ２８が備えられている。レゾルバ２８は、１次側コイル３０及び一対の２次側コイル３２，３４を備えて構成されている。詳しくは、モータジェネレータ１０の回転子１０ａには、１次側コイル３０が機械的に連結されている。１次側コイル３０は、正弦波状の励磁信号Ｓｃによって励磁され、励磁信号Ｓｃによって１次側コイル３０に生じた磁束は、一対の２次側コイル３２，３４を鎖交する。この際、１次側コイル３０と一対の２次側コイル３２，３４との相対的な配置関係が回転子１０ａの回転角θ（電気角）に応じて周期的に変化するため、２次側コイル３２，３４を鎖交する磁束数は、周期的に変化する。本実施形態では、２次側コイル３２，３４のそれぞれに生じる電圧の位相が互いに「π／２」だけずれるように一対の２次側コイル３２，３４と１次側コイル３０とが配置されている。これにより、２次側コイル３２，３４のそれぞれの出力電圧は、励磁信号Ｓｃを変調波ｓｉｎθ、ｃｏｓθのそれぞれによって変調した被変調波となる。より具体的には、励磁信号Ｓｃを「ｓｉｎΩｔ」とすると、被変調波はそれぞれ「ｓｉｎθ×ｓｉｎΩｔ」，「ｃｏｓθ×ｓｉｎΩｔ」となる。以下、これら１対の被変調波をレゾルバ信号と称すこととする。
【００８９】
上記各種センサの検出値は、図示しないインターフェースを介して低圧システムを構成するモータ制御装置（ＭＧＥＣＵ３６）に取り込まれる。ＭＧＥＣＵ３６は、ＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭ等からなって且つ制御回路を構成するマイコン３６ａと、回転角算出装置としてのレゾルバデジタルコンバータ（以下、Ｒ／Ｄコンバータ３６ｂ）とを備える制御装置である。
【００９０】
ＭＧＥＣＵ３６は、制御対象としてのモータジェネレータ１０の制御量を制御すべく、上記インバータＩＶを操作する。詳しくは、モータジェネレータ１０の出力トルクを指令トルクに制御すべく、インバータＩＶのＵ相、Ｖ相、及びＷ相のそれぞれについての高電位側のスイッチング素子Ｓｊｐを操作する操作信号ｇｊｐと、低電位側のスイッチング素子Ｓｊｎを操作する操作信号ｇｊｎとを生成する。なお、高電位側のスイッチング素子Ｓｊｐについての操作信号ｇｊｐと、低電位側のスイッチング素子Ｓｊｎについての操作信号ｇｊｎとは、交互にオン操作指令となる相補信号である。
【００９１】
ちなみに、上記エンジン１６は、ＭＧＥＣＵ３６とは別の制御装置（ＥＧＥＣＵ）によって制御される。また、モータジェネレータ１０の指令トルクや、エンジン１６の指令トルクは、ＭＧＥＣＵ３６やＥＧＥＣＵよりも上位（アクセルペダル等のユーザインターフェースから入力されるユーザの要求からみて上流側）の制御装置（ＨＶＥＣＵ）によって指示される。
【００９２】
上記Ｒ／Ｄコンバータ３６ｂは、アナログ信号としての上記レゾルバ信号をデジタル信号に変換して回転子１０ａの回転角（電気角）を算出する機能を有している。なお、Ｒ／Ｄコンバータ３６ｂは、自身によって算出される回転角が規定角（例えば０°）に到達したタイミングを外部に知得させるべく、回転角信号とは別に、回転角が規定角に到達するごとにパルス状の信号である基準信号（ノースマーカ信号）を出力する機能も有している。なお、本実施形態において、基準信号の出力周期は、モータジェネレータ１０の１回転周期（３６０°）と同じ周期となる。
【００９３】
次に、図２を用いて、マイコン３６ａによって実行されるモータジェネレータ１０の制御量の制御（電流フィードバック制御）に関する処理等について説明する。
【００９４】
図示されるように、２相変換部Ｂ１は、Ｒ／Ｄコンバータ３６ｂから出力される回転角θｃと、電流センサ２２，２４によるＶ相，Ｗ相電流の検出値ｉｖ，ｉｗとに基づき、モータジェネレータ１０の各相を流れる電流ｉｕ，ｉｖ，ｉｗを、回転２相座標系の実電流であるｄ軸上の実電流（ｄ軸実電流ｉｄｒ）と、ｑ軸上の実電流（ｑ軸実電流ｉｑｒ）とに変換する。なお、これら実電流の変換の際に用いられるモータジェネレータ１０のＵ相を流れる電流ｉｕは、Ｖ相，Ｗ相を流れる電流の検出値ｉｖ，ｉｗに基づき算出する。
【００９５】
速度算出部Ｂ２は、Ｒ／Ｄコンバータ３６ｂから出力される回転角θｃに基づき、回転子１０ａの回転速度ω（電気角速度）を算出する。
【００９６】
指令電流設定部Ｂ３は、モータジェネレータ１０の出力トルクを指令トルクＴｒｑ＊とするための回転２相座標系の電流の指令値であるｄ軸上の指令電流（ｄ軸指令電流ｉｄ＊）と、ｑ軸上の指令電流（ｑ軸指令電流ｉｑ＊）とを設定する。ここでは、モータジェネレータ１０の出力トルクＴが、ｄ軸インダクタンスＬｄ、ｑ軸インダクタンスＬｑ、ｄ軸の電流ｉｄ、ｑ軸の電流ｉｑ、電機子鎖交磁束定数φ及び極対数Ｐを用いると、以下の式（ｅ１）となることが利用される。
Ｔ＝Ｐ｛φ・ｉｑ＋（Ｌｄ−Ｌｑ）ｉｄ・ｉｑ｝…（ｅ１）
ちなみに、ｄ軸指令電流ｉｄ＊，ｑ軸指令電流ｉｑ＊は、例えば、指令トルクＴｒｑ＊と関係付けられたこれら指令電流ｉｄ＊，ｉｑ＊が規定されるマップ（電流指令マップ）を用いて算出すればよい。
【００９７】
ｄ軸電流比較部Ｂ４は、ｄ軸指令電流ｉｄ＊とｄ軸実電流ｉｄｒとの偏差Δｉｄを算出する。ここで、上記偏差Δｉｄは、ｄ軸指令電流ｉｄ＊からｄ軸実電流ｉｄｒを減算した値である。一方、ｑ軸電流比較部Ｂ５は、ｑ軸指令電流ｉｑ＊とｑ軸実電流ｉｑｒとの偏差Δｉｑを算出する。ここで、上記偏差Δｉｑは、ｑ軸指令電流ｉｑ＊からｑ軸実電流ｉｑｒを減算した値である。
【００９８】
ｄ軸指令電圧設定部Ｂ６は、上記偏差Δｉｄを用いた比例積分制御（ＰＩ制御）に基づくフィードバック操作量に、周知の非干渉化制御を行うための非干渉項をフィードフォワード操作量として加えることで、ｄ軸指令電圧Ｖｄ＊を設定する。一方、ｑ軸指令電圧設定部Ｂ７は、上記偏差Δｉｑを用いた比例積分制御（ＰＩ制御）に基づくフィードバック操作量に、非干渉化制御を行うための非干渉項をフィードフォワード操作量として加えることで、ｑ軸指令電圧Ｖｑ＊を設定する。なお、非干渉項は、速度算出部Ｂ２から出力される回転速度ωと、指令電流設定部Ｂ３から出力されるｄ軸指令電流ｉｄ＊，ｑ軸指令電流ｉｑ＊とを入力として非干渉項算出部Ｂ８によって算出される。
【００９９】
３相変換部Ｂ９は、Ｒ／Ｄコンバータ３６ｂから出力される回転角θｃに基づき、指令電圧Ｖｄ＊，Ｖｑ＊を３相の固定座標系の指令電圧であるＵ相の指令電圧Ｖｕ，Ｖ相の指令電圧Ｖｖ，Ｗ相の指令電圧Ｖｗに変換する。
【０１００】
ＰＷＭ変調部Ｂ１０は、インバータＩＶの３相の出力電圧を指令電圧Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗを模擬した電圧とするための上記操作信号ｇｊｋ（ｊ＝ｕ，ｖ，ｗ；ｋ＝ｐ，ｎ）を生成する。ここでは、例えば、指令電圧Ｖｕ，Ｖｖ，ＶｗをインバータＩＶの入力電圧ＶＩＮＶによって規格化したものと、三角波形状のキャリアとの大小比較結果を上記操作信号ｇｊｋとすればよい。そして、生成された操作信号ｇｊｋをインバータＩＶに対して出力する。
【０１０１】
ところで、本実施形態において、上述したモータジェネレータ１０の制御処理で用いる回転角θｃは、後述する誤差補正処理によって誤差が除去されたものとなっている。以下、上記誤差について説明した後、誤差補正処理について説明する。
【０１０２】
まず、図３を用いて、Ｒ／Ｄコンバータ３６ｂにて算出される回転角に含まれる誤差について説明する。
【０１０３】
上記誤差としては、変動誤差βと遅れ誤差δとがある。まず、変動誤差βについて説明すると、変動誤差βは、モータジェネレータ１０に取り付けられたレゾルバ角（電気角）周期の整数倍の成分が重畳した誤差である。すなわち、変動誤差βが含まれる場合の回転角は、実際の回転角に変動誤差が重畳された値となる。なお、図３に２点鎖線にて、レゾルバ角の１周期（本実施形態では、モータジェネレータ１０の１回転周期）と同じ周期を有する変動誤差βが実際の回転角（図中破線）に含まれる場合の回転角を例示する。
【０１０４】
次に、遅れ誤差δについて説明すると、遅れ誤差δが含まれる場合の回転角は、実際の回転角（図中破線）に対して所定角ずれた値（図中一点鎖線）となる。具体的には、例えば、モータジェネレータ１０の１回転周期と同じ周期を有する変動誤差βに加えて、遅れ誤差δが含まれる場合の回転角は、図中実線にて示すように、実際の回転角に対して所定角ずれた値に変動誤差βが重畳された値となる。この遅れ誤差δは、レゾルバ信号を入力とした回転角の算出処理にＲ／Ｄコンバータ３６ｂが所定の演算時間（例えば数μｓｅｃの固定値）を要することに起因して発生する。
【０１０５】
ここで、回転角に遅れ誤差δや変動誤差βが含まれる場合、回転角の把握精度が低下し、モータジェネレータ１０のトルク制御性が低下するおそれがある。
【０１０６】
特に、上記遅れ誤差δは、回転速度ωが高くなるほど大きくなる傾向にあるため、インバータＩＶが高周波数域でスイッチング操作される場合には、モータジェネレータ１０のトルク制御性の悪化が顕著となるおそれがある。
【０１０７】
こうした事態を回避すべく、本実施形態では、Ｒ／Ｄコンバータ３６ｂにおいて上記誤差補正処理を行っている。以下、先の図２を用いて、誤差補正処理を含むＲ／Ｄコンバータ３６ｂの演算処理について説明する。
【０１０８】
Ｒ／Ｄコンバータ３６ｂにおいて、Ａ／Ｄ変換部Ｂ１１は、所定周期でレゾルバ信号をデジタル信号に変換する。
【０１０９】
角度算出部Ｂ１２は、変換されたデジタル信号に基づき回転子１０ａの回転角θを算出する。
【０１１０】
速度算出部Ｂ１３は、角度算出部Ｂ１２から出力される回転角θに基づき回転子１０ａの回転速度ω（電気角速度）を算出する。ここで、回転速度ωは、具体的には、例えば、今回のサンプリングタイミングにおける回転角θから過去（前回）のサンプリングタイミングにおける回転角θを減算した値を、レゾルバ信号がデジタル信号に変換される周期で除算した値として算出すればよい。
【０１１１】
遅れ補正量設定部Ｂ１４は、速度算出部Ｂ１３から出力される回転速度ωに基づき遅れ補正量Ｃδを設定する。詳しくは、図４に示すように、回転速度ωが高いほど遅れ補正量Ｃδを大きく設定する。ここで、本実施形態では、遅れ補正量Ｃδについて、回転子１０ａの回転角の進角側（回転子１０ａの回転方向）を正としている。なお、遅れ補正量Ｃδは、具体的には例えば、回転速度ωと関係付けられた遅れ補正量Ｃδが規定される補正マップを用いて設定すればよい。また、補正マップは、Ｒ／Ｄコンバータ３６ｂ内の記憶手段（不揮発性メモリ）に記憶されている。
【０１１２】
ちなみに、本実施形態では、Ｒ／Ｄコンバータ３６ｂの備える記憶手段（不揮発性メモリ）には、その固体に応じた専用の補正マップが記憶されている。すなわち、Ｒ／Ｄコンバータ３６ｂ毎に適合された補正マップが記憶される。これは、Ｒ／Ｄコンバータ３６ｂの個体差等に起因して、Ｒ／Ｄコンバータ３６ｂにおける演算処理に要する時間が相違し得ることに鑑みたものである。
【０１１３】
先の図２に戻り、加算部Ｂ１５は、角度算出部Ｂ１２から出力される回転角θと、遅れ補正量設定部Ｂ１４から出力される遅れ補正量Ｃδとを加算する。これにより、回転角から遅れ誤差δが除去される。
【０１１４】
誤差補正部Ｂ１６は、回転角から変動誤差βを除去する。ここで、変動誤差βの除去手法として、本実施形態では、特開２００４−２４２３７０号公報に記載される手法を用いる。この手法について説明すると、まず、回転速度ωが一定となる状況下又は回転速度ωの変動が少ない状況下において、規定期間における回転角の平均値に基づき回転角の予測値を算出する。ここで、規定期間は、レゾルバ角の１周期とする。そして算出された予測値と、加算部Ｂ１５から出力される回転角との差に基づき、次回の規定期間において回転角の増減補正を行う。
【０１１５】
ちなみに、本実施形態において、回転速度ωの変動が小さい状況下において誤差補正処理が行われることが望ましい。これは、回転速度ωの変動が大きいと、遅れ補正量設定部Ｂ１４によって設定される遅れ補正量Ｃδが、遅れ誤差δを除去する適切な値からずれる度合いが大きくなることを回避するためである。このため、回転速度ωの変動が大きい状況下においては、例えば、誤差補正処理を一時的に中断する処理等を行ってもよい。
【０１１６】
以上詳述した本実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。
【０１１７】
（１）回転速度ωが高いほど遅れ補正量Ｃδを大きく設定し、設定された遅れ補正量Ｃδを角度算出部Ｂ１２から出力される回転角に加算した。これにより、回転角から遅れ誤差δを適切に除去することができ、ひいては遅れ誤差δがモータジェネレータ１０のトルク制御性に及ぼす影響を抑制することができる。すなわち、モータジェネレータ１０のトルク制御性の向上を図ることができる。
【０１１８】
（２）誤差補正部Ｂ１６によって回転角から変動誤差βを除去する処理を行った。これにより、モータジェネレータ１０のトルク制御性を更に向上させることができる。
【０１１９】
（３）Ｒ／Ｄコンバータ３６ｂ毎に適合された補正マップをＲ／Ｄコンバータ３６ｂのメモリに記憶させた。これにより、Ｒ／Ｄコンバータ３６ｂの個体差等に起因するコンバータ内の演算時間のばらつきが遅れ補正量Ｃδの算出精度に与える影響を好適に抑制することができる。
【０１２０】
（第２の実施形態）
以下、第２の実施形態について、先の第１の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
【０１２１】
本実施形態では、誤差補正処理をマイコン３６ａにて行う。
【０１２２】
図５に、本実施形態にかかる誤差補正処理を示す。なお、図５において、先の図２に示した処理と同一の処理については、便宜上同一の符号を示している。
【０１２３】
図示されるように、遅れ補正量設定部Ｂ１４、加算部Ｂ１５及び誤差補正部Ｂ１６がマイコン３６ａに備えられている。詳しくは、角度算出部Ｂ１２から出力される回転角θは、マイコン３６ａ内の誤差補正部Ｂ１６に入力される。これにより、回転角θから、まず、変動誤差βが除去される。
【０１２４】
遅れ補正量設定部Ｂ１４は、速度算出部Ｂ２から出力される回転速度ωに基づき遅れ補正量Ｃδを設定する。
【０１２５】
加算部Ｂ１５は、誤差補正部Ｂ１６から出力される変動誤差βが除去された回転角と遅れ補正量Ｃδとを加算する。これにより、回転角から遅れ誤差δが除去される。
【０１２６】
このように、本実施形態では、上記構成を採用することで、マイコン３６ａにて誤差補正処理を行うことができる。
【０１２７】
（第３の実施形態）
以下、第３の実施形態について、先の第１の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
【０１２８】
図６に、本実施形態にかかる誤差補正処理を示す。なお、図６において、先の図２に示した処理と同一の処理については、便宜上同一の符号を示している。
【０１２９】
図示されるように、Ｒ／Ｄコンバータ３６ｂ内の角度算出部Ｂ１２から出力される回転角θは、マイコン３６ａ内の誤差補正部Ｂ１６に入力される。誤差補正部Ｂ１６にて変動誤差βの除去された回転角θｃは、２相変換部Ｂ１、速度算出部Ｂ２及び３相変換部Ｂ９に入力される。
【０１３０】
電流ベクトル補正部Ｂ１７は、速度算出部Ｂ２から出力される回転速度ωに基づき、ｄ軸実電流ｉｄｒ及びｑ軸実電流ｉｑｒから定まる実電流ベクトルを遅角側（回転子１０ａの回転方向とは逆方向）に回転補正する処理を行う。この処理は、電流フィードバック制御における制御量としての実電流から遅れ誤差δの影響を除去するための処理である。
【０１３１】
図７に、本実施形態にかかる実電流ベクトルの回転補正態様を示す。なお、図中、３相固定座標系に対する２相回転座標系（回転子１０ａ）の回転方向も合わせて示している。
【０１３２】
図示されるように、ｄ軸実電流ｉｄｒ及びｑ軸実電流ｉｑｒから定まる実電流ベクトルを遅れ補正量Ｃδ（≧０）だけ遅角側に回転させることで、実電流ベクトルを遅角補正する。ここでは、先の第１の実施形態と同様に、回転速度ωが高いほど上記遅れ補正量Ｃδを大きく設定する。ちなみに、遅角補正された実電流ベクトルのｄ軸成分及びｑ軸成分をそれぞれ、ｄ軸補正電流ｉｄｃ及びｑ軸補正電流ｉｑｃと称すこととする。
【０１３３】
先の図６に戻り、ｄ軸電流比較部Ｂ４は、ｄ軸指令電流ｉｄ＊とｄ軸補正電流ｉｄｃとの偏差Δｉｄを算出する。一方、ｑ軸電流比較部Ｂ５は、ｑ軸指令電流ｉｑ＊とｑ軸補正電流ｉｑｃとの偏差Δｉｑを算出する。
【０１３４】
電圧ベクトル補正部Ｂ１８は、速度算出部Ｂ２から出力される回転速度ωに基づき、ｄ軸指令電圧Ｖｄ＊及びｑ軸指令電圧Ｖｑ＊から定まる指令電圧ベクトルを進角側（回転子１０ａの回転方向）に回転補正する処理を行う。この処理は、その後３相変換部Ｂ９において遅れ誤差δを含む回転角θｃによって指令電圧Ｖｄ＊，Ｖｑ＊が３相の指令電圧Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗに変換されることから、上記指令電圧ベクトルを予め進角側に回転補正するための処理である。
【０１３５】
本実施形態では、図８に示すように、ｄ軸指令電圧Ｖｄ＊及びｑ軸指令電圧Ｖｑ＊から定まる指令電圧ベクトルを上記遅れ補正量Ｃδだけ進角側に回転させることで、指令電圧ベクトルを進角補正する。ちなみに、進角補正された指令電圧ベクトルのｄ軸成分及びｑ軸成分をそれぞれ、ｄ軸補正電圧Ｖｄｃ及びｑ軸補正電圧Ｖｑｃと称すこととする。これら補正電圧は、３相変換部Ｂ９に入力される。
【０１３６】
このように、本実施形態では、電流ベクトル補正部Ｂ１７及び電圧ベクトル補正部Ｂ１８を備えることで、回転角θに含まれる遅れ誤差δがモータジェネレータ１０のトルク制御性に及ぼす影響を抑制することができる。
【０１３７】
（第４の実施形態）
以下、第４の実施形態について、先の第３の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
【０１３８】
図９に、本実施形態にかかる誤差補正処理を示す。なお、図９において、先の図６に示した処理と同一の処理については、便宜上同一の符号を示している。
【０１３９】
操作信号生成部Ｂ１９は、ｄ軸指令電圧Ｖｄ＊及びｑ軸指令電圧Ｖｑ＊と、誤差補正部Ｂ１６から出力される回転角θｃ（電気角）とに基づき、マイコン３６ａ内の図示しない不揮発性メモリに記憶されたパルスパターンからＰＷＭ信号を選択する。ここで、パルスパターンとは、モータジェネレータ１０が定速度で運転される状況下において、電気角と関連付けられて且つインバータＩＶの入力電圧ＶＩＮＶ毎に定められたＰＷＭ信号のことである。
【０１４０】
ここで、本実施形態では、誤差補正処理として、速度算出部Ｂ２から出力される回転速度ωに基づき、パルスパターンから選択された上記操作信号ｇｊｋの出力タイミングを進角補正する処理を行う。すなわち、回転速度ωが高いほど上記操作信号ｇｊｋの出力タイミングを早める処理を行う。
【０１４１】
図１０に、本実施形態にかかる操作信号ｇｊｋの進角補正の一例を示す。詳しくは、図１０（ａ）に、誤差補正部Ｂ１６から出力される回転角θｃの推移を示し、図１０（ｂ）に、補正前の操作信号ｇｊｋの推移を示し、図１０（ｃ）に、補正後の操作信号ｇｊｋの推移を示す。
【０１４２】
図示されるように、操作信号ｇｊｋを補正量Δ（図中、１ＬＳＢを例示）だけ早いタイミングでインバータＩＶに対して出力する。なお、この補正量Δは、図１１に示すように、回転速度ωが高いほど大きく設定される。
【０１４３】
このように、本実施形態では、パルスパターンに基づき操作信号ｇｊｋを生成する構成において、操作信号ｇｊｋを上記補正量Δだけ早めたタイミングでインバータＩＶに対して出力することで、遅れ誤差δがモータジェネレータ１０のトルク制御性に及ぼす影響を抑制することができる。
【０１４４】
（第５の実施形態）
以下、第５の実施形態について、先の第１の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
【０１４５】
図１２に、本実施形態にかかる誤差補正処理を示す。なお、図１２において、先の図２に示した処理と同一の処理については、便宜上同一の符号を示している。
【０１４６】
本実施形態では、回転速度ωに加えて、回転子１０ａの回転加速度に基づき、遅れ補正量Ｃδを設定する。以下、こうした設定を可能とする構成について説明する。
【０１４７】
加速度算出部Ｂ２０は、速度算出部Ｂ１３から出力される回転速度ωに基づき、回転子１０ａの回転加速度ａｃｃを算出する。ここで、回転加速度ａｃｃは、具体的には例えば、今回の算出された回転速度ωから過去に（前回）算出された回転速度ωを減算した値をレゾルバ信号がデジタル信号に変換される周期で除算した値として算出すればよい。
【０１４８】
遅れ補正量設定部Ｂ１４は、上述したように、回転速度ωが高いほど遅れ補正量Ｃδを大きく設定する。本実施形態では、さらに、加速度算出部Ｂ２０から出力される回転加速度ａｃｃが０よりも大きいほど遅れ補正量Ｃδを大きく設定し、回転加速度ａｃｃが０よりも小さいほど遅れ補正量Ｃδを小さく設定する。
【０１４９】
図１３に、本実施形態にかかる誤差補正処理の一例を示す。詳しくは、図１３（ａ）に、回転速度ωの推移を示し、図１３（ｂ）に、遅れ補正量設定部Ｂ１４によって設定される遅れ補正量Ｃδの推移を示す。なお、図１３は、車両の加速時における回転速度ω等の推移を示している。また、本実施形態では、Ｒ／Ｄコンバータ３６ｂによる回転角の算出周期がマイコン３６ａによるモータジェネレータ１０の制御処理の演算周期よりも長く設定されている。
【０１５０】
図示されるように、直前の回転速度ωの算出タイミングからモータジェネレータ１０の現在の制御演算タイミングまでの時間をΔｔｃｔｌとし、回転加速度をａｃｃとし、直前の回転速度ωの算出タイミングにおける回転速度をωｃａｌとすると、回転速度ωが単調増加して回転加速度ａｃｃが略一定となる状況下での現在の制御演算タイミングにおける回転速度の推定値ωｅｓｔは、下式（ｅ２）にて表される。
ωｅｓｔ＝ωｃａｌ＋ａｃｃ×Δｔｃｔｌ…（ｅ２）
上式（ｅ２）によって推定される回転速度を上記補正マップに入力することで、制御演算タイミングにおける回転角度に把握精度を向上させることができ、ひいては遅れ補正量Ｃδを適切な値とすることができる。
【０１５１】
これに対し、回転加速度ａｃｃを用いた誤差補正処理を行わない場合には、制御演算タイミングにおいて把握される回転速度ωが実際の回転速度から「ａｃｃ×Δｔｃｔｌ」だけ小さくなり、これにより、遅れ補正量Ｃδが遅れ誤差を除去するための適切な値からΔＣδだけ小さくなる。こうした遅れ補正量Ｃδのずれは、回転加速度が大きくなる状況下において顕著となり、このずれによってモータジェネレータ１０のトルク制御性の低下が顕著となるおそれがある。
【０１５２】
ちなみに、図１４に、車両の減速時における誤差補正処理の一例を示す。詳しくは、図１４（ａ）及び図１４（ｂ）は、先の図１３（ａ）及び図１３（ｂ）に対応している。
【０１５３】
図示されるように、回転速度ωが単調減少して回転加速度ａｃｃが略一定となる状況下において、回転加速度ａｃｃを用いた誤差補正処理を行わない場合には、制御演算タイミングにおいて把握される回転速度ωが実際の回転速度から「ａｃｃ×Δｔｃｔｌ」だけ大きくなり、これにより、遅れ補正量Ｃδが遅れ誤差を除去するための適切な値からΔＣδだけ大きくなる。
【０１５４】
このように、本実施形態では、回転速度の推定値ωｅｓｔを用いた遅れ補正量Ｃδの設定により、車両の加速時や減速時等、回転加速度ａｃｃの０からのずれ量が大きくなる状況下や、回転加速度ａｃｃが一定でない状況下において、回転角から遅れ誤差δを適切に除去することができる。特に、本実施形態では、Ｒ／Ｄコンバータ３６ｂによる回転角の算出周期がマイコン３６ａによるモータジェネレータ１０の制御処理の演算周期よりも長く設定されるため、制御演算タイミングにおける回転角の把握精度が低下しやすい。このため、回転加速度を用いた遅れ補正量Ｃδの設定処理の利用価値が高い。
【０１５５】
（第６の実施形態）
以下、第６の実施形態について、先の第３の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
【０１５６】
本実施形態では、モータジェネレータ１０の制御量の制御として、トルクフィードバック制御を行う。
【０１５７】
図１５に、本実施形態にかかる誤差補正処理を示す。なお、図１５において、先の図６に示した処理と同一の処理については、便宜上同一の符号を示している。
【０１５８】
加速度算出部Ｂ２１は、速度算出部Ｂ２から出力される回転速度ωに基づき、回転子１０ａの回転加速度ａｃｃを算出する。ここで、回転加速度ａｃｃは、上記第５の実施形態の加速度算出部Ｂ２０と同様な手法で算出すればよい。
【０１５９】
電流ベクトル補正部Ｂ１７は、速度算出部Ｂ２から出力される回転速度ωに加えて、加速度算出部Ｂ２１から出力される回転加速度ａｃｃに基づき遅れ補正量Ｃδを設定し、設定された遅れ補正量Ｃδだけ実電流ベクトルを遅角側に回転補正する。この処理は、上記第５の実施形態で説明したように、回転加速度ａｃｃの０からのずれ量が大きくなる状況下や回転加速度ａｃｃが一定でない状況下においても、実電流から遅れ誤差δの影響を適切に除去するための処理である。この処理について詳述すると、回転速度ωが高いほど上記遅れ補正量Ｃδを大きく設定する。さらに、回転加速度ａｃｃが０よりも大きいほど遅れ補正量Ｃδを大きく設定し、回転加速度ａｃｃが０よりも小さいほど遅れ補正量Ｃδを小さく設定する。
【０１６０】
トルク推定部Ｂ２２は、電流ベクトル補正部Ｂ１７から出力されるｄ軸補正電流ｉｄｃ及びｑ軸補正電流ｉｑｃに基づき、モータジェネレータ１０の推定トルクＴｅを算出する。ここで、推定トルクＴｅは、具体的には例えば、これら補正電流ｉｄｃ，ｉｑｃと推定トルクＴｅとが関係付けられたマップや数式を用いて算出すればよい。
【０１６１】
偏差算出部Ｂ２３は、指令トルクＴｒｑ＊と推定トルクＴｅとの偏差ΔＴｒを算出する。ここで、上記偏差ΔＴｒは、指令トルクＴｒｑ＊から推定トルクＴｅを減算した値である。
【０１６２】
位相設定部Ｂ２４は、上記偏差ΔＴｒに基づき、推定トルクＴｅを指令トルクＴｒｑ＊にフィードバック制御するための操作量として位相δｃを設定する。詳しくは、上記偏差ΔＴｒを用いた比例積分制御（ＰＩ制御）によって位相δｃを設定する。
【０１６３】
振幅設定部Ｂ２５は、指令トルクＴｒｑ＊と、速度算出部Ｂ２から出力される回転速度ω（電気角速度）とを入力として、指令電圧ベクトルの振幅Ｖｎを設定する。ここで、ベクトルの振幅とは、ベクトルの各成分の２乗の和の平方根にて定義される。ちなみに、上記振幅Ｖｎは、具体的には例えば、指令トルクＴｒｑ＊及び回転速度ωと上記振幅Ｖｎとが関係付けられたマップ等、指令トルクＴｒｑ＊及び回転速度ωから振幅Ｖｎを一義的に算出する手段を備えることで設定することができる。
【０１６４】
操作信号生成部Ｂ２６は、上記位相δｃ、上記振幅Ｖｎ、インバータＩＶの入力電圧ＶＩＮＶ及び誤差補正部Ｂ１６から出力される回転角θｃに基づき、操作信号ｇｊｋを生成して出力する。詳しくは、操作信号生成部Ｂ２６は、変調率毎に、回転角θｃの１回転周期分の操作信号波形をパルスパターンとして記憶している。操作信号生成部Ｂ２６では、インバータＩＶの入力電圧ＶＩＮＶ及び振幅Ｖｎに基づき変調率を算出し、これに応じて該当する操作信号波形を選択する。操作信号波形が選択されると、操作信号生成部Ｂ２６では、この波形の出力タイミングを上記位相δｃに基づき設定することで操作信号ｇｊｋを生成する。
【０１６５】
ここで、本実施形態では、誤差補正処理として、速度算出部Ｂ２から出力される回転速度ωに加えて、加速度算出部Ｂ２１から出力される回転加速度ａｃｃを入力として、パルスパターンから選択された上記操作信号ｇｊｋの出力タイミングを進角補正する処理を行う。ここで、回転加速度ａｃｃを用いるのは、回転加速度ａｃｃの０からのずれ量が大きくなる状況下等においても、遅れ誤差δが操作信号ｇｊｋの出力タイミングに及ぼす影響を適切に除去するためである。上記出力タイミングの進角補正について詳述すると、上記第４の実施形態で説明したように、回転速度ωが高いほど補正量Δを大きく設定する。さらに、回転加速度ａｃｃが０よりも大きいほど上記補正量Δを大きく設定し、回転加速度ａｃｃが０よりも小さいほど上記補正量Δを小さく設定する。そして、設定された補正量Δだけ上記操作信号ｇｊｋの出力タイミングを早める。
【０１６６】
ちなみに、本実施形態にかかるトルクフィードバック制御と、例えば上記第３の実施形態にかかる電流フィードバック制御とは、実際にはモータジェネレータ１０の運転状態に応じて選択されて実行される。具体的には例えば、変調率が１よりも大きい所定値未満になると判断された場合、電流フィードバック制御を実行し、変調率が上記所定値以上になると判断された場合、トルクフィードバック制御を実行すればよい。
【０１６７】
このように、本実施形態では、トルクフィードバック制御を行う構成において、回転速度ω及び回転加速度ａｃｃに基づき、実電流ベクトルを回転補正したり、上記操作信号ｇｊｋの出力タイミングを早めたりすることで、遅れ誤差δがモータジェネレータ１０のトルク制御性に及ぼす影響を抑制することができる。
【０１６８】
（第７の実施形態）
以下、第７の実施形態について、先の第６の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
【０１６９】
本実施形態では、トルクフィードバック制御に基づく指令相電圧と、キャリアとの大小比較結果から操作信号ｇｊｋを生成する。
【０１７０】
図１６に、本実施形態にかかる誤差補正処理を示す。なお、図１６において、先の図１５に示した処理と同一の処理については、便宜上同一の符号を示している。
【０１７１】
指令電圧設定部Ｂ２７は、振幅設定部Ｂ２５から出力される振幅Ｖｎと、位相設定部Ｂ２４から出力される位相δｃとに基づき、ｄ軸指令電圧Ｖｄ＊及びｑ軸指令電圧Ｖｑ＊を設定する。
【０１７２】
電圧ベクトル補正部Ｂ１８は、速度算出部Ｂ２から出力される回転速度ωに加えて、加速度算出部Ｂ２１から出力される回転加速度ａｃｃに基づき遅れ補正量Ｃδを設定し、設定された遅れ補正量Ｃδだけ指令電圧ベクトルを進角側に回転補正する。この処理は、回転加速度ａｃｃの０からのずれ量が大きくなる状況下等においても、３相変換部Ｂ９にて遅れ誤差δが指令相電圧の算出に及ぼす影響を適切に除去すべく、指令電圧ベクトルを予め進角側に回転補正するための処理である。この処理について詳述すると、回転速度ωが高いほど上記遅れ補正量Ｃδを大きく設定する。さらに、回転加速度ａｃｃが０よりも大きいほど遅れ補正量Ｃδを大きく設定し、回転加速度ａｃｃが０よりも小さいほど遅れ補正量Ｃδを小さく設定する。
【０１７３】
なお、電圧ベクトル補正部Ｂ１８から出力されるｄ軸補正電圧Ｖｄｃ及びｑ軸補正電圧Ｖｑｃは、３相変換部Ｂ９に入力される。
【０１７４】
このように、本実施形態では、回転速度ω及び回転加速度ａｃｃに基づく指令電圧ベクトルの回転補正によって、遅れ誤差δがモータジェネレータ１０のトルク制御性に及ぼす影響を抑制することができる。
【０１７５】
（その他の実施形態）
なお、上記各実施形態は、以下のように変更して実施してもよい。
【０１７６】
・遅れ補正量Ｃδの設定手法としては、上記第１の実施形態に例示したものに限らない。例えば、回転速度ωを変数とする単調増加関数を用いて遅れ補正量Ｃδを設定してもよい。ここで、上記関数としては、例えば１次や２次の単調増加関数を用いればよい。
【０１７７】
・上記第１の実施形態において、Ｒ／Ｄコンバータ３６ｂから誤差補正部Ｂ１６を除いてもよい。この場合であっても、回転角から遅れ誤差δを除去できることから、モータジェネレータ１０のトルク制御性の低下を抑制することはできる。
【０１７８】
・上記第１の実施形態において、誤差補正部Ｂ１６によって変動誤差βを除去してから遅れ補正量設定部Ｂ１４及び加算部Ｂ１５によって遅れ誤差δを除去してもよい。また、上記第２の実施形態において、遅れ補正量設定部Ｂ１４及び加算部Ｂ１５によって遅れ誤差δを除去してから誤差補正部Ｂ１６によって変動誤差βを除去してもよい。
【０１７９】
・ｄ軸実電流ｉｄｒ及びｑ軸実電流ｉｑｒの補正手法としては、上記第３の実施形態に例示したものに限らない。例えば、回転速度ωと関係付けられたｄ軸実電流の補正量及びｑ軸実電流の補正量が規定されるマップを用いてこれら補正量を設定し、設定された補正量によってｄ軸実電流ｉｄｒ及びｑ軸実電流のそれぞれを各別に補正する手法を採用してもよい。
【０１８０】
なお、上記実電流の補正手法は、ｄ軸指令電圧Ｖｄ＊及びｑ軸指令電圧Ｖｑ＊の補正にも適用できる。
【０１８１】
・上記第３，第７の実施形態において、電流ベクトル補正部Ｂ１７及び電圧ベクトル補正部Ｂ１８のうちいずれかを備えない構成としてもよい。この場合、遅れ誤差δがモータジェネレータ１０の制御に及ぼす影響の抑制度合いが低下するものの、上記影響を抑制することはできる。
【０１８２】
また、上記第３の実施形態において、電流ベクトル補正部Ｂ１７及び電圧ベクトル補正部Ｂ１８の双方に代えて、指令電流設定部Ｂ３によって設定される指令電流を進角補正する処理部を備えることで、遅れ誤差δがモータジェネレータ１０のトルク制御性に及ぼす影響を抑制してもよい。この場合、上記処理部において、例えば、ｄ軸指令電流ｉｄ及びｑ軸指令電流ｉｑから定まる指令電流ベクトルを遅れ補正量Ｃδだけ進角側に回転補正する処理を行えばよい。ここでは、さらに、例えば上記第５の実施形態と同様に、回転加速度ａｃｃに基づき遅れ補正量Ｃδを設定してもよい。
【０１８３】
・電流フィードバック制御を行う上記第３，第４の実施形態において、回転加速度ａｃｃの０からのずれ量が大きいほど、実際の回転角に対するＲ／Ｄコンバータ３６ｂによって算出される回転角の遅れがモータジェネレータの制御に及ぼす影響を打ち消す方向への補正量の変更を大きくする処理を行ってもよい。ここでは、具体的には例えば、上記第７の実施形態と同様の回転加速度ａｃｃに基づく遅れ補正量Ｃδの設定処理を採用すればよい。
【０１８４】
・回転速度ωの算出手法としては、上記各実施形態に例示したものに限らない。例えば、以下（Ａ）〜（Ｅ）の手法を採用してもよい。
【０１８５】
（Ａ）モータジェネレータ１０の固定子に備えられる各相のコイルに発生する誘起電圧を検出する手段（センサ）を備え、検出される誘起電圧に基づき回転速度ωを算出してもよい。これは、上記各相のコイルのそれぞれに発生する誘起電圧は、回転子１０ａの回転角（電気角）に応じて周期的に変化することに鑑みたものである。
【０１８６】
（Ｂ）Ｒ／Ｄコンバータ３６ｂから基準信号が出力される時間間隔が短いほど、回転速度ωを高く算出してもよい。
【０１８７】
（Ｃ）エンジン１６のクランク軸の回転角を検出するクランク角センサや、変速装置１２の入力軸又は出力軸の回転速度を検出するセンサを備え、上記センサの検出値に基づき回転速度ωを算出してもよい。なお、クランク軸と機械的に連絡されて且つ変速装置１２等の内部の潤滑を行うためのオイルポンプの入力回転軸の回転速度を検出するセンサを備え、このセンサの検出値に基づき回転速度ωを算出してもよい。
【０１８８】
ちなみに、回転角の把握精度を確保する観点から、クランク角センサ等による回転速度の検出周期がモータジェネレータ１０の制御演算周期と略同一であることが望ましい。
【０１８９】
（Ｄ）一対のレゾルバ信号のうちいずれかを用いて回転角を算出し、算出された回転角の時間変化に基づき回転速度ωを算出してもよい。なお、一対のレゾルバ信号のうちいずれかに対応する変調波を把握することで上記回転角が算出される。
【０１９０】
（Ｅ）モータジェネレータ１０を流れる電流及びモータジェネレータ１０に印加される電圧を入力とする所定の数式モデルを用いて回転速度ωを算出してもよい。ここで、数式モデルとしては、例えば、特開２００９−４４９０８号公報の明細書（段落「００３３」〜「００４２」等）に記載されているように、拡張誘起電圧モデルを用いた手法が考えられる。詳しくは、拡張誘起電圧モデルによって回転角を推定し、推定された回転角によって回転速度ωを算出すればよい。
【０１９１】
ちなみに、誤差補正処理に回転加速度ａｃｃを用いる場合、上記（Ａ）〜（Ｅ）の手法を用いて回転加速度ａｃｃを算出してもよい。
【０１９２】
・上記第５の実施形態において、近い将来の回転速度ω及び回転加速度ａｃｃを推定する処理、すなわち予測する処理を行い、予測される回転速度ω及び回転加速度ａｃｃを用いて遅れ補正量設定部Ｂ１４にて遅れ補正量Ｃδを設定してもよい。ここで、上記予測する処理としては、例えば、回転子１０ａの慣性モーメント及び回転加速度ａｃｃの乗算値を有して且つ、ＨＶＥＣＵから取得されるモータジェネレータ１０の指令トルクＴｒｑ＊，エンジン１６の指令トルクと、駆動輪１４からの負荷トルクとを入出力トルクとする力学モデルを用いて回転速度ω及び回転加速度ａｃｃを予測すればよい。こうした手法により予測される回転速度ω等によれば、例えば回転速度ωや回転加速度ａｃｃの変化を見込んだ遅れ補正量Ｃδの設定をすることなどができる。具体的には例えば、回転加速度が略一定とならず、回転加速度が変化する状況下において、上記力学モデルにより制御演算タイミングにおける回転加速度を予測して制御演算タイミングでの遅れ補正量Ｃδを設定することができる。
【０１９３】
なお、上記予測する処理に用いる回転速度ωや回転加速度ａｃｃは、上述した（Ａ）〜（Ｅ）の手法のうち少なくとも１つによって算出されるものを用いることができる。
【０１９４】
・上記第１，第５の実施形態において、Ｒ／Ｄコンバータ３６ｂに外部入力端子を備え、上記端子を介して外部から回転速度ωや回転加速度ａｃｃの情報を取得し、取得された回転速度ωや回転加速度ａｃｃを用いて誤差補正処理を行ってもよい。
【０１９５】
・上記第２〜第４の実施形態におけるモータジェネレータ１０の制御処理等を、例えばモータジェネレータ１０の運転状態に応じて切り替える制御ロジックを採用してもよい。具体的には、例えば、上記運転状態に応じて操作信号ｇｊｋの生成態様を変更すべく、上記第２の実施形態における制御処理と、上記第４の実施形態における制御処理とを切り替える制御ロジックが挙げられる。また、例えば、遅れ誤差δがモータジェネレータ１０の制御に及ぼす影響を打ち消す処理を変更すべく、第２の実施形態における遅れ誤差δを除去する処理と、第３の実施形態における実電流ベクトル等を回転補正する処理とを切り替える制御ロジックが挙げられる。なお、こうした制御ロジックは、トルクフィードバック制御を行う制御構成にも適用できる。
【０１９６】
・トルクフィードバック制御を行う制御構成（例えば上記第６の実施形態）において、上記第１，第２，第５の実施形態で示したようにＲ／Ｄコンバータ３６ｂ又はマイコン３６ａにて遅れ誤差δ及び変動誤差βを除去する誤差補正処理を行ってもよい。
【０１９７】
・回転角センサとしては、レゾルバに限らず、インクリメンタルエンコーダや、アブソリュートエンコーダ、ホール素子等のセンサであってもよい。この場合であっても、回転角センサの出力信号に基づく回転角の算出処理に回転角算出装置が所定の演算時間を要することに起因して遅れ誤差δが生じ得るため、本願発明の適用が有効である。
【０１９８】
・上記第６，第７の実施形態において、モータジェネレータ１０の出力トルクを直接検出する検出手段（例えばトルクセンサ）を備え、トルク推定部Ｂ２２によって算出された推定トルクＴｅに代えて、上記検出手段の検出値を用いてもよい。
【０１９９】
・回転機としては、ＩＰＭＳＭに限らず、例えば、表面磁石同期モータＳＰＭＳＭや、誘導機ＩＭ、シンクロナスリラクタンスモータＳｙｎＲＭ等、他の回転機であってもよい。
【０２００】
・上記各実施形態では、電流フィードバック制御やトルクフィードバック制御が行われる制御構成としたが、回転機の角度情報を用いて制御する構成であれば他の制御構成であってもよい。
【０２０１】
・回転角センサの適用対象としては、モータジェネレータ１０に限らず、回転体を備える他の機器であってもよい。
【０２０２】
・本願発明が適用される車両としては、パラレルハイブリッド車両に限らず、例えば、シリーズハイブリッド車両やシリーズパラレルハイブリッド車両であってもよい。また、車両としては、ハイブリッド車両に限らず、例えば、車載主機としての内燃機関を備えない電動車両や燃料電池車両等であってもよい。
【符号の説明】
【０２０３】
１０…モータジェネレータ、２２，２４…電流センサ、２８…レゾルバ、３６ａ…マイコン、３６ｂ…Ｒ／Ｄコンバータ、ＩＶ…インバータ。
【図１】
0005737123.tif 000002
【図２】
0005737123.tif 000003
【図３】
0005737123.tif 000004
【図４】
0005737123.tif 000005
【図５】
0005737123.tif 000006
【図６】
0005737123.tif 000007
【図７】
0005737123.tif 000008
【図８】
0005737123.tif 000009
【図９】
0005737123.tif 000010
【図１０】
0005737123.tif 000011
【図１１】
0005737123.tif 000012
【図１２】
0005737123.tif 000013
【図１３】
0005737123.tif 000014
【図１４】
0005737123.tif 000015
【図１５】
0005737123.tif 000016
【図１６】
0005737123.tif 000017